JPH06144313A - 磁力吸着式履帯装置 - Google Patents
磁力吸着式履帯装置Info
- Publication number
- JPH06144313A JPH06144313A JP4293346A JP29334692A JPH06144313A JP H06144313 A JPH06144313 A JP H06144313A JP 4293346 A JP4293346 A JP 4293346A JP 29334692 A JP29334692 A JP 29334692A JP H06144313 A JPH06144313 A JP H06144313A
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- Japan
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- crawler belt
- magnet
- wall surface
- sliding plate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 段差・凹凸のある壁面でも十分な力で吸着し
て自在に移動できる磁力吸着式履帯装置を提供する。 【構成】 台枠２には、開口した下面に摺動プレート５
があり、前後部に駆動ホイール８及び従動ホイール９が
あり、これらに履帯１５が掛け回されている。履帯１５
の内面には両ホイール８，９に噛み合う歯部があり、溝
状の摺動部が設けられている。摺動プレート５の下面に
は、履帯の内面と係合する溝部と突条が設けられてい
る。台枠２内の摺動プレート５上には磁石２０が設けら
れる。磁石は摺動プレート及び履帯を介して壁面に吸着
する。駆動された履帯は、摺動プレートに の溝に案内
されて循環する。
て自在に移動できる磁力吸着式履帯装置を提供する。 【構成】 台枠２には、開口した下面に摺動プレート５
があり、前後部に駆動ホイール８及び従動ホイール９が
あり、これらに履帯１５が掛け回されている。履帯１５
の内面には両ホイール８，９に噛み合う歯部があり、溝
状の摺動部が設けられている。摺動プレート５の下面に
は、履帯の内面と係合する溝部と突条が設けられてい
る。台枠２内の摺動プレート５上には磁石２０が設けら
れる。磁石は摺動プレート及び履帯を介して壁面に吸着
する。駆動された履帯は、摺動プレートに の溝に案内
されて循環する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、橋梁・タンク等の鋼製
構造物壁面を自在に移動することができ、点検・補修な
どの維持管理作業等に使用できる磁力吸着式履帯装置に
関するものである。
構造物壁面を自在に移動することができ、点検・補修な
どの維持管理作業等に使用できる磁力吸着式履帯装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】橋梁・タンク等の点検・補修のために、
壁面に吸着して自由に移動できる移動装置が工夫されて
いる。図７は、ライニング１０１で覆われている磁石車
輪１００を用いた移動装置の原理を示すものである。即
ち、図示しない装置本体は複数の磁石車輪１００によっ
て壁面１０５に吸着し、磁石車輪１００の転動によって
該壁面１０５を移動する。
壁面に吸着して自由に移動できる移動装置が工夫されて
いる。図７は、ライニング１０１で覆われている磁石車
輪１００を用いた移動装置の原理を示すものである。即
ち、図示しない装置本体は複数の磁石車輪１００によっ
て壁面１０５に吸着し、磁石車輪１００の転動によって
該壁面１０５を移動する。
【０００３】図８は、車輪１０２によって壁面１０５上
に支えられた装置本体１０３の下面に、壁面１０５と間
隔をおいて磁石１０４を設けた移動装置である。装置本
体１０３は該磁石１０４によって壁面１０５に吸着し、
車輪１０２の転動によって該壁面１０５上を移動する。
に支えられた装置本体１０３の下面に、壁面１０５と間
隔をおいて磁石１０４を設けた移動装置である。装置本
体１０３は該磁石１０４によって壁面１０５に吸着し、
車輪１０２の転動によって該壁面１０５上を移動する。
【０００４】このほか、真空吸着式の移動装置も知られ
ている。
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁石車輪１００を用い
た図７の移動装置によれば、円盤形の磁石車輪１００と
壁面１０５は線接触であるため、磁石の質量の割には大
きな吸着力が得られなかった。特に壁面にボルト列など
の突起があると吸着力はさらに低下してしまう。
た図７の移動装置によれば、円盤形の磁石車輪１００と
壁面１０５は線接触であるため、磁石の質量の割には大
きな吸着力が得られなかった。特に壁面にボルト列など
の突起があると吸着力はさらに低下してしまう。
【０００６】図８の移動装置によれば、壁面１０５との
接地機構である車輪１０２と磁石１０４とが互いに独立
して配置されているため、壁面１０５に設けられたボル
ト列などの突起物をさけることができる。しかし、磁石
１０４と壁面１０５との間に大きな隙間が必要なために
磁石１０４の壁面１０５に対する吸着力は非常に弱くな
り、垂直面及び天井面に移動装置を保持できない。
接地機構である車輪１０２と磁石１０４とが互いに独立
して配置されているため、壁面１０５に設けられたボル
ト列などの突起物をさけることができる。しかし、磁石
１０４と壁面１０５との間に大きな隙間が必要なために
磁石１０４の壁面１０５に対する吸着力は非常に弱くな
り、垂直面及び天井面に移動装置を保持できない。
【０００７】また、真空吸着式の壁面移動装置によれ
ば、壁面の段差部などは、真空破壊を起こすために通過
することができない。
ば、壁面の段差部などは、真空破壊を起こすために通過
することができない。
【０００８】本発明は、段差、凹凸、突起、曲率などの
ある壁面でも十分な力で吸着して自在に移動できる磁力
吸着式履帯装置を提供することを目的としている。
ある壁面でも十分な力で吸着して自在に移動できる磁力
吸着式履帯装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の磁力吸着式履帯
装置は、磁性体の走行面に一部を接触させながら循環し
て駆動される履帯と、前記履帯の内側に設けられるとと
もに前記履帯の一部を介して前記走行面に吸着力を発生
させる磁石とを有している。
装置は、磁性体の走行面に一部を接触させながら循環し
て駆動される履帯と、前記履帯の内側に設けられるとと
もに前記履帯の一部を介して前記走行面に吸着力を発生
させる磁石とを有している。
【００１０】
【作用】磁石は、走行面に接した履帯を介して走行面に
吸着力を発生させ、この履帯を走行面に密着させて装置
本体を走行面に保持する。本装置は、この状態で履帯を
循環させて走行面を駆動する。
吸着力を発生させ、この履帯を走行面に密着させて装置
本体を走行面に保持する。本装置は、この状態で履帯を
循環させて走行面を駆動する。
【００１１】
【実施例】図１〜図４は一実施例の磁力吸着履帯装置１
（本装置１）の構造を示す図である。本装置１の台枠２
は、下方に開口した凹部３を有している。該凹部３の両
側には、斜め上方の外側に向けてフランジ部４，４がそ
れぞれ設けられている。台枠２の該フランジ部４には、
前記凹部３を覆うように摺動プレート５がボルト等の固
定手段で取り付けられている。摺動プレート５の下面に
は、複数の矩形の溝部６及び突条７が本装置１の進行方
向と平行に形成されている。
（本装置１）の構造を示す図である。本装置１の台枠２
は、下方に開口した凹部３を有している。該凹部３の両
側には、斜め上方の外側に向けてフランジ部４，４がそ
れぞれ設けられている。台枠２の該フランジ部４には、
前記凹部３を覆うように摺動プレート５がボルト等の固
定手段で取り付けられている。摺動プレート５の下面に
は、複数の矩形の溝部６及び突条７が本装置１の進行方
向と平行に形成されている。
【００１２】前記台枠２の進行方向の前端及び後端に
は、駆動ホイール８及び従動ホイール９がそれぞれ設け
られている。各ホイール８，９はブラケット１０，１０
に支持されており、ブラケット１０は支持軸１１を介し
て台枠２に取り付けられている。支持軸１１は台枠２に
対して軸方向の任意の位置で固定板１２によって固定さ
れる。従って、各ホイール８，９の台枠２に対する位置
は所定範囲内で調整でき、両ホイール８，９の間隔は調
整できる。
は、駆動ホイール８及び従動ホイール９がそれぞれ設け
られている。各ホイール８，９はブラケット１０，１０
に支持されており、ブラケット１０は支持軸１１を介し
て台枠２に取り付けられている。支持軸１１は台枠２に
対して軸方向の任意の位置で固定板１２によって固定さ
れる。従って、各ホイール８，９の台枠２に対する位置
は所定範囲内で調整でき、両ホイール８，９の間隔は調
整できる。
【００１３】前記両ホイール８，９の周面には歯１３が
形成されており、さらに歯１３にはホイール８，９の回
転方向に平行な複数の溝１４が形成されている。
形成されており、さらに歯１３にはホイール８，９の回
転方向に平行な複数の溝１４が形成されている。
【００１４】前記台枠２には無端の履帯１５が装着され
ている。図４（ｂ）に示すように、この履帯１５の内面
側には、前記両ホイール８，９の歯１３に噛み合う歯部
１６が形成されている。また同図（ａ）に示すように、
この履帯１５の歯部１６の間には摺動部１７が設けられ
ている。摺動部１７は歯部１６に対して相対的に低い溝
状の部分であり、低摩擦係数材料（例えばふっ素系樹
脂）からなる。即ち、この履帯１５は、ゴムと炭素繊維
等の張力繊維からなる本体に、低摩擦係数材料を複合化
したものである。
ている。図４（ｂ）に示すように、この履帯１５の内面
側には、前記両ホイール８，９の歯１３に噛み合う歯部
１６が形成されている。また同図（ａ）に示すように、
この履帯１５の歯部１６の間には摺動部１７が設けられ
ている。摺動部１７は歯部１６に対して相対的に低い溝
状の部分であり、低摩擦係数材料（例えばふっ素系樹
脂）からなる。即ち、この履帯１５は、ゴムと炭素繊維
等の張力繊維からなる本体に、低摩擦係数材料を複合化
したものである。
【００１５】そして、図４（ａ）に示すように、履帯１
５と摺動プレート５を組み合わせると、履帯１５の歯部
１６は摺動プレート５の溝部６に入るが、歯部１６の頂
部と溝部６の底は接触しない。そして履帯１５の摺動部
１７が摺動プレート５の突条７に接触する。
５と摺動プレート５を組み合わせると、履帯１５の歯部
１６は摺動プレート５の溝部６に入るが、歯部１６の頂
部と溝部６の底は接触しない。そして履帯１５の摺動部
１７が摺動プレート５の突条７に接触する。
【００１６】次に、前記台枠２の凹部３内には、前記摺
動プレート５の内側面に磁石２０が設けられている。こ
の磁石２０の上には、適当に選択した複数板の鋼板から
なるヨーク２１が重ねられ、ボルトで磁石２０と一体に
されている。そして、磁石２０及びヨーク２１は、台枠
２に設けられた押えボルト２２によって摺動プレート５
上に固定されている。
動プレート５の内側面に磁石２０が設けられている。こ
の磁石２０の上には、適当に選択した複数板の鋼板から
なるヨーク２１が重ねられ、ボルトで磁石２０と一体に
されている。そして、磁石２０及びヨーク２１は、台枠
２に設けられた押えボルト２２によって摺動プレート５
上に固定されている。
【００１７】以上の構成に加え、検査・点検・補修のた
めの装備を前記台枠２に取付ければ、本装置１は磁力吸
着によって壁面を自在に走行する検査・点検・補修ロボ
ットとなる。
めの装備を前記台枠２に取付ければ、本装置１は磁力吸
着によって壁面を自在に走行する検査・点検・補修ロボ
ットとなる。
【００１８】次に以上の構成における作用を説明する。
橋梁・タンク等のような鋼製構造物の壁面に、本装置１
を吸着させる。磁石２０は、台枠２の摺動プレート５及
び履帯１５ごしに壁面に磁力を及ぼし、摺動プレート５
を介して履帯１５を壁面に押し付ける。
橋梁・タンク等のような鋼製構造物の壁面に、本装置１
を吸着させる。磁石２０は、台枠２の摺動プレート５及
び履帯１５ごしに壁面に磁力を及ぼし、摺動プレート５
を介して履帯１５を壁面に押し付ける。
【００１９】図示しない駆動手段によって駆動ホイール
８に回転トルクを与えることにより、履帯１５の歯部１
６にトルクが伝達され、履帯１５は台枠２に対して矢印
方向に駆動される。
８に回転トルクを与えることにより、履帯１５の歯部１
６にトルクが伝達され、履帯１５は台枠２に対して矢印
方向に駆動される。
【００２０】摺動プレート５は台枠２に固定されている
ため、履帯１５は摺動プレート５の突条７に接触する摺
動部１７を摺動面として移動する。この摺動部１７は低
摩擦係数材料で平滑に仕上げられているので、履帯１５
との摺動で発生する内部摩擦力を小さく抑えることがで
きる。
ため、履帯１５は摺動プレート５の突条７に接触する摺
動部１７を摺動面として移動する。この摺動部１７は低
摩擦係数材料で平滑に仕上げられているので、履帯１５
との摺動で発生する内部摩擦力を小さく抑えることがで
きる。
【００２１】また図４（ａ）に示すように、履帯１５の
歯部１６が摺動プレート５の溝部６にはまり込む構造で
あるため、横方向の外力が加わった時に両者が外れるこ
とはない。
歯部１６が摺動プレート５の溝部６にはまり込む構造で
あるため、横方向の外力が加わった時に両者が外れるこ
とはない。
【００２２】本装置１によれば、壁面に接触している履
帯１５及び摺動プレート５の厚さは小さく、この部分を
介して平坦な磁石２０が壁面に吸着力を生ぜしめる。即
ち、磁石２０による吸着力は、接触面のほぼ全長にわた
ってほぼ一定した十分な強さで生じ、装置１を壁面に確
実に吸着させる。従って、走行面である壁面に、段差、
ボルト列などの大きな凹凸面があっても、脱落すること
なく確実にこれを乗り越えることができる。
帯１５及び摺動プレート５の厚さは小さく、この部分を
介して平坦な磁石２０が壁面に吸着力を生ぜしめる。即
ち、磁石２０による吸着力は、接触面のほぼ全長にわた
ってほぼ一定した十分な強さで生じ、装置１を壁面に確
実に吸着させる。従って、走行面である壁面に、段差、
ボルト列などの大きな凹凸面があっても、脱落すること
なく確実にこれを乗り越えることができる。
【００２３】例えば、磁石が厚さ２５ｍｍ、平面形状が
２００×１００ｍｍ、重量３，７５ｋｇｆの希土類ネオ
ジウム磁石である場合、磁石の下面と壁面のギャップδ
（ｍｍ）と、装置全体の吸着力Ｓ（ｋｇｆ）との関係
は、図５に示す通りとなった。また、吸着力Ｓ（ｋｇ
ｆ）と走行抵抗の関係は図６に示す通りとなった。図６
より、使用域での走行抵抗は、吸着力の１０％程度であ
り、一般の弾性車輪の走行抵抗／車重比と大差ない。従
って、強力な吸着力を有しているにもかかわらず移動は
円滑に行なわれ、高い実用性を有している。
２００×１００ｍｍ、重量３，７５ｋｇｆの希土類ネオ
ジウム磁石である場合、磁石の下面と壁面のギャップδ
（ｍｍ）と、装置全体の吸着力Ｓ（ｋｇｆ）との関係
は、図５に示す通りとなった。また、吸着力Ｓ（ｋｇ
ｆ）と走行抵抗の関係は図６に示す通りとなった。図６
より、使用域での走行抵抗は、吸着力の１０％程度であ
り、一般の弾性車輪の走行抵抗／車重比と大差ない。従
って、強力な吸着力を有しているにもかかわらず移動は
円滑に行なわれ、高い実用性を有している。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、エンドレスの履帯の内
側に磁石を設けて壁面に磁着するようになっているの
で、磁石と壁面の間隔は履帯の厚さを含む最小限度で済
み、十分な吸引力で壁面に吸着することができる。従っ
て、段差部や凹凸部などを容易に通過することができ
る。
側に磁石を設けて壁面に磁着するようになっているの
で、磁石と壁面の間隔は履帯の厚さを含む最小限度で済
み、十分な吸引力で壁面に吸着することができる。従っ
て、段差部や凹凸部などを容易に通過することができ
る。
【図１】一実施例の平断面図である。
【図２】一実施例の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【図４】（ａ）は図３の履帯付近の拡大断面図であり、
（ｂ）は図３のｂ−ｂ切断線における断面図である。
（ｂ）は図３のｂ−ｂ切断線における断面図である。
【図５】一実施例における磁石と壁面の間隔と吸着力と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図６】一実施例における吸着力と走行抵抗の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】従来の磁石車輪を示す図である。
【図８】従来の移動装置の他の構造例を示す図である。
１ 磁力吸着式履帯装置（本装置） １５ 履帯 ２０ 磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 和夫 東京都千代田区霞が関一丁目４番１号 株 式会社新潟鉄工所交通システム事業部内 (72)発明者 朝倉 義博 兵庫県明石市朝霧３−１−８ 第２水野マ ンション102 (72)発明者 谷口 弘文 静岡県富士市大渕2711−５
Claims (1)
- 【請求項１】 磁性体の走行面に一部を接触させながら
循環して駆動される履帯と、前記履帯の内側に設けられ
るとともに前記履帯の一部を介して前記走行面に吸着力
を発生させる磁石とを有する磁力吸着式履帯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4293346A JP2546957B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 磁力吸着式履帯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4293346A JP2546957B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 磁力吸着式履帯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06144313A true JPH06144313A (ja) | 1994-05-24 |
| JP2546957B2 JP2546957B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=17793613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4293346A Expired - Fee Related JP2546957B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 磁力吸着式履帯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546957B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104874951A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 浙江海洋学院 | 大型船舶外板焊接爬壁机 |
| CN107215400A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-29 | 贵州理工学院 | 一种履带底盘、行驶装置 |
| CN109229299A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 友联船厂（蛇口）有限公司 | 爬壁机器人永磁式履带的磁路结构 |
| CN113635982A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-12 | 杨胜杰 | 一种磁悬浮履带 |
| CN114275069A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 金陵科技学院 | 一种混合磁吸附爬壁机器人及驱动方式及跟踪控制算法 |
| WO2022097256A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 三菱電機株式会社 | 磁気吸着式クローラ型移動装置、多連タイプ磁気吸着式クローラ型移動装置、および発電機点検ロボット |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424181A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Babcock Hitachi Kk | 壁面吸着走行機 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP4293346A patent/JP2546957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424181A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Babcock Hitachi Kk | 壁面吸着走行機 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104874951A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 浙江海洋学院 | 大型船舶外板焊接爬壁机 |
| CN104874951B (zh) * | 2015-05-08 | 2017-01-25 | 浙江海洋学院 | 大型船舶外板焊接爬壁机 |
| CN107215400A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-29 | 贵州理工学院 | 一种履带底盘、行驶装置 |
| CN109229299A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 友联船厂（蛇口）有限公司 | 爬壁机器人永磁式履带的磁路结构 |
| WO2022097256A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 三菱電機株式会社 | 磁気吸着式クローラ型移動装置、多連タイプ磁気吸着式クローラ型移動装置、および発電機点検ロボット |
| CN113635982A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-12 | 杨胜杰 | 一种磁悬浮履带 |
| CN114275069A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 金陵科技学院 | 一种混合磁吸附爬壁机器人及驱动方式及跟踪控制算法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2546957B2 (ja) | 1996-10-23 |
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