永久磁石を利用した走行装置
【課題】 駆動流体管内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体の左右車輪と、該管内走行体に磁気吸着により同期して上記駆動流体管の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体の車輪の負荷をバランスさせることで、上記管内走行体の車輪と両管外走行体の車輪の磨耗を軽減することができる永久磁石を利用した走行装置を提供する。
【解決手段】 基台Ｋに取付けられて延設された駆動流体管１内の上下、左右の内壁面２には管内走行体９が車輪１０，１１を介して走行可能に案内支持され、上記管内走行体９の内部には走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群Ａが配設され、且つ駆動流体管１の両外側面には一対の管外走行体２９，３０が車輪１６，１７を介して走行可能に案内支持され、両管外走行体２９，３０を連結した連結部材２８の略中央下面には被搬送体３８が装着され、主永久磁石群Ａの磁極に対し従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が異極となるように配列されている。
【解決手段】 基台Ｋに取付けられて延設された駆動流体管１内の上下、左右の内壁面２には管内走行体９が車輪１０，１１を介して走行可能に案内支持され、上記管内走行体９の内部には走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群Ａが配設され、且つ駆動流体管１の両外側面には一対の管外走行体２９，３０が車輪１６，１７を介して走行可能に案内支持され、両管外走行体２９，３０を連結した連結部材２８の略中央下面には被搬送体３８が装着され、主永久磁石群Ａの磁極に対し従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が異極となるように配列されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は永久磁石を利用した走行装置に係わり、詳しくはカメラや搬送具又は加工装置等、各種搬送物を装着して建築物内外や、例えば設備として炉内等を各方向に走行することができる装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、永久磁石を利用した走行装置は公知である。例えば、特許文献１にみられる。即ち、透明管又は透明窓部を有する管により構成されたガイド管と、該ガイド管内を流体圧により圧送されるピグと、該ピグに搭載された撮像装置とを備え、該撮像装置が上記ガイド管の透明な管壁又は透明窓部を通してガイド管の外側を撮像できるようにし、筒内側にガイド管外面を清掃するための清掃手段を有するガイド管清掃筒を、ガイド管外側に管長手方向移動可能に外装し、該ガイド管清掃筒をガイド管壁を挟んでピグに磁気吸着させることで、ピグを随伴して移動できるようにしたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１０６８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術の場合、流体圧によって走行する方の走行体であるピグ内の永久磁石と磁気吸着により同伴する方の走行体であるガイド管清掃筒内の永久磁石とは、互いに磁気吸着結合関係の対配置になっているから、ピグの走行に対してガイド管清掃筒を磁気吸着して同伴する構造となっているものである。然しながらピグ内の永久磁石に対して、磁気吸着により同伴するガイド管清掃筒内の永久磁石とは、上記のように１対１で磁気吸着結合関係の対配置になっているのみである。
【０００５】
従って、上記ガイド管清掃筒は、ピグが走行を開始し又は停止した時に磁気吸着関係にある対の磁石によって磁気吸着されて移動しようとするが、上記ガイド管清掃筒は、ガイド管清掃筒がその慣性力によってピグの移動に対し直に同伴移動せずに、そのまま元の位置に取り残されて互いの位置がズレる場合がある。この結果、上記ガイド管清掃筒は、その後の流体圧によるピグの走行に対して同伴走行しなくなり、走行装置全体の走行性能が低下する。
とりわけ、磁気吸着結合によって同伴走行する走行体に大きな慣性力が生じたり、流体圧によって走行する走行体が急発進、停止する場合に上記のような不具合がより顕著になる。
【０００６】
従って本発明の目的とするところは、駆動流体管内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体の左右車輪と、該管内走行体に磁気吸着により同期して上記駆動流体管の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体の車輪の負荷をバランスさせることで、上記管内走行体の車輪と両管外走行体の車輪の磨耗を軽減することができる永久磁石を利用した走行装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する。即ち実施例に対応する添付図面中の符号を用いて説明すると、本発明の請求項１に記載の永久磁石を利用した走行装置は、基台（Ｋ）に取付けられて一方側から他方側に向けて延設された駆動流体管（１）と、該駆動流体管（１）内の内壁面（２）に案内されて流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体（９）と、上記駆動流体管（１）の外側面に支持されて上記管内走行体（９）の走行に追従して走行すべく被搬送体（３８）を装備した管外走行体（２９，３０）と、上記管内走行体（９）内に配設された主永久磁石群（Ａ）と、該主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対し互いに吸着し合う異極関係になるよう上記管外走行体（２９，３０）内に配設されて成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）とから構成される永久磁石を利用した走行装置に於いて、上記管内走行体（９）は、上記駆動流体管（１）内の上下、左右の内壁面（２）に車輪を介して支持された状態で走行可能に案内支持され、上記管内走行体（９）の内部には、走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群（Ａ）が配設され、且つ上記管外走行体（２９，３０）は、上記駆動流体管（１）の両側上面に車輪を介して一方側から他方側に走行可能に案内支持されると共に、上記駆動流体管（１）の両外側面に車輪を介して該駆動流体管（１）に沿って走行可能に案内支持される一対の走行体から構成され、上記一対の管外走行体（２９，３０）には、上記駆動流体管（１）の下面を跨いで連結部材（２８）が一体的に連結されて該連結部材（２８）の下面には上記被搬送体（３８）が装着され、上記主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対向する各磁極が互いに吸着し合う異極関係となるように走行方向と直交する複数の永久磁石から成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が配列されて成り、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）と管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の内、何れか一方の主永久磁石群（Ａ）又は従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）に、何れか他方の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）又は主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部の永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）を設けたことを特徴とする永久磁石を利用した走行装置である。
上記の永久磁石を利用した走行装置によれば、管内走行体（９）が、駆動流体管（１）内の長手方向一方側から他方側へ、又は他方側から一方側に向かって走行すると、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）に対して、管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が磁気吸着結合の対になっているので、管外走行体（２９，３０）も同方向へ走行する。
この際、駆動流体管（１）内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体（９）の左右車輪と、該管内走行体（９）に磁気吸着により同期して上記駆動流体管（１）の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体（２９，３０）の車輪の負荷がバランスする。
また、磁気吸着結合の対関係にある管外走行体（２９，３０）又は管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）の永久磁石に対して、互いに反発する同極となる永久磁石が設けられているので、管内走行体（９）が一方向に走行すると管外走行体（２９，３０）が両端の永久磁石と反発永久磁石の互いの反発力により同じ走行方向へ押されるので、急発進または急停止時において慣性力が生じても管外走行体（２９，３０）は、管内走行体（９）の走行に同期して走行する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、駆動流体管内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体の左右車輪と、該管内走行体に磁気吸着により同期して上記駆動流体管の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体の車輪の負荷をバランスさせることで、上記管内走行体の車輪と両管外走行体の車輪や軌道面の磨耗を軽減することができる。これにより、管内走行体の車輪の寿命を延長することができ、管内走行体内の主永久磁石群と管外走行体内の従永久磁石群相互の吸着力を強力にすることが可能となり、管内走行体に対する管外走行体の追随走行性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１、図２には本発明の実施例が示されている。図１は本発明に係る永久磁石を利用した走行装置の長手方向と直交する横断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１１】
図１において、符号１は駆動流体管を示し、この駆動流体管１は、圧縮空気や油等の流体を利用して後述する管内走行体９を流体圧によって一方側から他方側に走行するものであって、建物、施設、機械、装置、設備、炉内等の壁、床、天井等の基台Ｋに沿って取付け具１７を介して取り付けられている。上記の取付け具１７は、駆動流体管１の上面に突設した支柱２２の先端に幅広に形成した係止具２０ないし支柱２２を両側から基台Ｋ側に固設した一対の内側に屈曲したサポートアーム１８により挟持して上記駆動流体管１を保持している。
【００１２】
即ち、上記走行装置は、走行しながらカメラで監視したり、映像記録をする建物や、施設の壁面、床、天井を走行し、又は搬送物を移送したり、点検作業や掃除をする建物や施設あるいは炉内の壁面、床、天井等に沿って取り付けられている。
【００１３】
そして、上記駆動流体管１の一側Ｘ及び他側Ｙには、例えば空圧源となるコンプレッサー３，６から圧縮空気を切換えて駆動流体管１の一側Ｘまたは他側Ｙに供給する電磁切換え弁４，５，７，８が管路を介して接続されている。
【００１４】
上記管内走行体９は、上記電磁切換え弁４，５，７，８の切換えによって、矩形断面に形成された駆動流体管１の内部を一方側から他方側（又は他方側から一方側）に走行するもので、上記管内走行体９の両側面の走行方向前後には、両側に設けた上下の車輪１０，１１がそれぞれケース３２内に収容され、図示しない垂直軸に軸受を介して回転可能に軸支されると共に、上面乃至下面の中央には、走行方向前後に一対の車輪１２がケース３２内に回転可能に軸支されており、上記両側面の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２は、軌道面を構成する上記駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ、及び上下内壁面２ｃ，２ｄに一方側から他方側に向けて走行できるように案内支持されている。
【００１５】
また、上記管内走行体９の一側Ｘ及び他側Ｙの端部には、圧縮空気等の流体圧を受ける受圧面体１４、１５が設けられ、駆動流体管１の内壁を気密にシールするように一方側から他方側に向けて摺動可能に設けられている。
【００１６】
そして、上記管内走行体９の内部には、複数の永久磁石から成る主永久磁石群Ａが取り付けられ、且つ図示しない磁気シール手段によってこの主永久磁石群Ａの磁気漏洩を防止できるようになっており、上記の主永久磁石群Ａの詳細については後述する。
【００１７】
一方、上記駆動流体管１の両外側面には、中心に対し対称構造となる一対の管外走行体２９，３０が配設されており、これら一対の管外走行体２９，３０は、夫々の上面に設けた両屈曲アーム２５，２６先端に回転可能に軸支された車輪２４ａ，２４ｂが上記駆動流体管１の両側上面に一方側から他方側に向けて走行可能に案内支持されており、上記駆動流体管１の両内側面には上下一対の車輪１６，１９が、上記管内走行体９の走行方向前後の車輪１０，１１に対応するように垂直軸に図示しない軸受を介して回転可能に軸支され、上記駆動流体管１の両外側面に案内支持されている。
【００１８】
また、上記一対の管外走行体２９，３０は、上記駆動流体管１の下面を跨いで横設された連結部材２８により一体的に連結され、この連結部材２８の略中央下面には被搬送体３８となるカメラ等が装着されている。
【００１９】
上記一対の管外走行体２９，３０の内部には複数の永久磁石から成る従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が取り付けられており、且つ図示しない磁気シール手段によってこの従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の磁気漏洩を防止できるようになっており、上記の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の詳細については後述する。
【００２０】
そして、上記駆動流体管１は、軌道面を構成する外周壁面が直線状平行に設けられており、水平に限らず垂直方向、斜め方向及び湾曲する方向に向くようにも構成されている。
【００２１】
上記の例の場合は、建物、施設、設備、炉内等を走行しながら監視する走行装置の被搬送体３８としてカメラを装備する例を示したが、これ以外に構造物や装置内部を掃除する清掃具や、ワークを加工する工具でも良い。
【００２２】
次に、管内走行体９と一対の管外走行体２９，３０を磁気吸着結合関係にある主永久磁石群Ａないし従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に付き詳述する。
【００２３】
上記主永久磁石群Ａは、駆動流体管１内部を流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体９の内部に収容されると共に、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、上記駆動流体管１両外側面に配設された一対の管外走行体２９，３０の内部に収容されている。
【００２４】
すなわち、上記管内走行体９の内部に配設された主永久磁石群Ａと、上記管外走行体２９，３０の内部に配設された従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、互いに対応する各極が異極関係になるように対応するように配設されている。
【００２５】
詳しくは、主永久磁石群Ａは、管内走行体９の内部に走行方向と直交する方向に複数の棒状の永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３が並設されて、隣接する永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３両端の磁極Ｎ，Ｓが、走行方向交互に異極となるように配設されると共に、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、上記永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３両端の各磁極Ｎ，Ｓに対し、互いに吸着し合う異極関係になるように磁極が対応する複数の永久磁石から成り、上記管外走行体２９，３０内に収容される従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の隣接する永久磁石が走行方向交互に異極となるように配設されている。
【００２６】
更に、本発明は上記の構成に於いて、更に一対の磁気吸着結合関係にある管内外の走行体９，２９，３０内の主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の内、何れか一方の主永久磁石群Ａ又は従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一方側から他方側に沿った端部Ｖ，Ｗに、何れか他方の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２又は主永久磁石群Ａの走行方向に沿った端部Ｖ，Ｗの永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂが設けられている。
【００２７】
この図２に示す例では、管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一側端部Ｖには、互いに異極となるよう両端にＳ極、Ｎ極が形成された反発用の永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂを隣接して配設し、他側端部Ｗには、両端に互いに異極となるＳ極、Ｎ極が配設された反発用の永久磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂを隣接して配設した例を示してある。
【００２８】
これらの反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂは、管内走行体９の主永久磁石群Ａの走行方向に沿った片側端部Ｖの永久磁石１Ｍ１のＮ極及びＳ極に対して反発するように同極が対応するように配設されている。
【００２９】
これにより、管内走行体９が図２に於いてＰ方向（左側）に走行すると、理論的には管外走行体２９，３０も主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２とが異極で対向する磁気吸着結合関係にあるのでＰ方向に同期して移動するが、実際には管外走行体２９，３０には慣性があるので、管内走行体９のＰ方向への移動に同期した移動ができなくなる。
【００３０】
そこで、反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動によって主永久磁石群Ａの永久磁石１Ｍ１の左方向Ｐへの移動により、上記永久磁石１Ｍ１の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を左方向Ｐへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＰ方向への同期移動がより確実になる。
【００３１】
同様に、管内走行体９が図１に示すＱ方向に走行すると、管外走行体２９，３０も主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２とが磁気吸着結合関係にあるのでＱ方向に同期して移動することになるが、実際には管外走行体２９，３０には慣性があるので、管内走行体９のＱ方向への移動に同期した移動ができなくなる。
【００３２】
そこで、反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂが設けられているので、管内走行体９の移動により主永久磁石群Ａの永久磁石１Ｍ３が右方向Ｑへ移動することにより、上記永久磁石１Ｍ３の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を右方向Ｑへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＱ方向への同期移動がより確実になる。
【００３３】
上記の例では、主永久磁石群Ａ又は従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２を３つの永久磁石として示しているが、これら永久磁石の数は、管内外の走行体の大きさ、形状、速度、その他使用条件等様々な設計及び他の条件に応じて適宜増減しても良く、各単一の永久磁石の長さ、幅、厚さも適宜なものを選択することができる。
【００３４】
更に、反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂについても以上までの例では上方の管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の端部Ｖ，Ｗにそれぞれ隣接して設ける例を示したが、流体圧力によって駆動される管内走行体９の主永久磁石群Ａ一側端部Ｖと他側端部Ｗに隣接して、管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一方及び他方端部の永久磁石に対して反発する為の反発用磁石を各々設けても良い。
【００３５】
以上述べた、各永久磁石の１つ１つは、希土類の材料より成る永久磁石が望ましい。例えばネオジウム・鉄・ボロンを原料とする磁石やサマリウム・コバルトを原料とする磁石等であり、これらの永久磁石は、管内外の走行体９及び２９、３０に接着剤接合されるか、図示せざるも任意の取付手段を介してしっかりと固定される。又上記実施例では、管内外の走行体９及び２９，３０は、水平状態で走行する例を示してあるが、垂直走行、斜行走行、カーブ走行等するものである。
【００３６】
上記構成に基き、図１、２を参照して走行装置の一連の動作を説明する。先ず、管内走行体９を左方Ｐ方向へ走行移動するには、電磁切換え弁７を開くと共に電磁切換え弁８を閉じてコンプレッサー６から圧縮空気を駆動流体管１内の他側Ｙに供給する。
【００３７】
これにより受圧面体１５で圧縮空気圧を受けた管内走行体９は、両側面に設けた車輪１０，１１及び上下一対の車輪１２が、駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内されてＰ方向へ移動する。この際は、本実施例では一側Ｘの電磁切換え弁４を閉じると共に電磁切換え弁５を開き空気の排出を可能にする。これらの速度コントロールは、従来周知の方法を任意に採択できる。
【００３８】
上記のように管内走行体９が、他側Ｙから一側Ｘへ向ってＰ方向（左側）へ走行すると、管内走行体９の主永久磁石群Ａに対して管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が磁気吸着結合関係の対になっているので、永久磁石１Ｍ１及び１Ｍ２，１Ｍ３は、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に対して磁気吸着するので管外走行体２９も左右の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２によって駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内支持されてＰ’方向へ走行する。
【００３９】
次に、図１に示す管内走行体９を右方Ｑ方向へ走行移動するには、電磁切換え弁４を開くと共に、電磁切換え弁５を閉じてコンプレッサー３から圧縮空気を駆動流体管１内の一側Ｘに供給する。
【００４０】
これにより、受圧面体１４で圧縮空気圧を受けた管内走行体９は、車輪１０〜１２が、駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内されてＱ方向へ移動する。この際は、上記と同様に他側Ｙの電磁切換え弁７を閉じると共に電磁切換え弁８を開き空気の排出を可能にする。
【００４１】
上記のように管内走行体９が、一側Ｘから他側Ｙへ向ってＱ方向（右側）へ走行すると、管内走行体９の主永久磁石群Ａに対して管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が磁気吸着結合関係の対になっているので、永久磁石１Ｍ１及び１Ｍ２，１Ｍ３は、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に対して磁気吸着するので管外走行体２９も左右の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２によって駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内支持されてＱ’方向へ走行する。
【００４２】
以上述べてきたように、本実施例に係る永久磁石を利用した走行装置によれば、駆動流体管１内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体９の走行方向前後の車輪１０，１１と、該管内走行体９に磁気吸着により同期して上記駆動流体管１の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体２９，３０の車輪１６，１９の負荷がバランスするので、上記管内走行体９の車輪１０，１１と両管外走行体２９，３０の車輪１６，１９や軌道面の磨耗を軽減することができる。
【００４３】
これにより、特に、管内走行体９の車輪１０，１１の寿命を延長することができ、管内走行体９内の主永久磁石群Ａと管外走行体２９，３０内の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２相互の吸着力を強力にすることが可能となり、管内走行体９に対する管外走行体２９，３０の追随走行性を向上することができる。
【００４４】
尚、上述した主永久磁石群Ａを構成する各永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３及び従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２を構成する各永久磁石、ないし反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂは、図示しないヨークによって保持されており、各永久磁石の面はヨークの端部よりやや下がった位置に配設される。
【００４５】
このようにすることで、磁力線がヨークの端部に集中し、磁気吸着力又は反発力が強くなるもので管内走行体の走行に対する管外走行体の追従性が改善する。
【００４６】
次に、永久磁石を利用した走行装置の他の実施例に付き、図３、図４を参照して説明する。図３は、本発明の他の実施例に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。なお、上記実施例で述べた構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
本実施例では、管内走行体９内部に収容される主永久磁石群を、幅方向の中央から左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’に分割配置したもので、これら両者は磁気的絶縁物で構成された隔壁Ｈで仕切られている。
【００４８】
本実施例では、左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’は、両外側にＮ極が、内側にＳ極が向くように複数の永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’が左右対称に配列されており、走行方向には隣接する永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’が交互に異極となるように配設されている。
【００４９】
一方、駆動流体管１の両外側面には、上記実施例と同様に中心に対し対称構造となる一対の管外走行体２９，３０が配設されており、管外走行体２９，３０の内部には、従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の各磁極が上記左主永久磁石群Ａ１’及び右主永久磁石群Ａ２’の両外側に向く磁極と互いに吸着し合う異極関係になるように対応している。
【００５０】
そして、一対の磁気吸着結合関係にある管内外の走行体９，２９，３０内の主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’と従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の内、何れか一方の主永久磁石群Ａ’，Ａ２’
又は従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の一方側から他方側に沿った端部Ｖ，Ｗに、何れか他方の従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’又は主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の走行方向に沿った端部Ｖ，Ｗの永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂが設けられている。
【００５１】
これにより、走行方向に沿った端部Ｖには反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動によって主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の永久磁石１Ｍ１’の左方向Ｐへの移動により、上記永久磁石１Ｍ１’の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を左方向Ｐへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＰ方向への同期移動がより確実になる。
【００５２】
また、走行方向に沿った端部Ｗには、反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動により主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の永久磁石１Ｍ３’が右方向Ｑへ移動することにより、上記永久磁石１Ｍ３’の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を右方向Ｑへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＱ方向への同期移動がより確実になる。
【００５３】
このようにすることで、重複する記載は省略するが上記実施例と同様な作用効果を得ることができる。なお、本実施例で述べた主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’を構成する永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’は、隔壁Ｈに対し両外側にＳ極が、内側にＮ極が向くように左右対称に配列することもでき、または各磁極を非対称に配列することができる。この場合も、左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’の両外側に向く磁極に対向する管外走行体２９，３０の各磁極は、互いに吸着し合う異極関係になるよう配設されれば良い。また、上記実施例では、主永久磁石群および従永久磁石群は、複数の永久磁石を並設した構成として説明してきたが、これらは互いに磁気吸着結合する主、従関係が得られる単一の永久磁石どうしで構成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 駆動流体管
１Ｍ１〜１Ｍ３ 永久磁石
１Ｍ１’〜１Ｍ３’ 永久磁石
２ａ，２ｂ 両側内壁面
２ｃ，２ｄ 上下内壁面
３，６ コンプレッサー
４，５，７，８ 電磁切換え弁
９ 管内走行体
１０、１１，１２，１３ 車輪
１４，１５ 受圧面体
１６，１９ 車輪
１７ 取付け具
１８ サポートアーム
２０ 係止具
２２ 支柱
２４ａ，２４ｂ 車輪
２５，２６ 両屈曲アーム
２８ 連結部材
２９，３０ 管外走行体
３４ ケース
３８ 被搬送体
Ａ 主永久磁石群
Ａ１’ 左主永久磁石群
Ａ２’ 右主永久磁石群
Ｂ１，Ｂ２ 従永久磁石群
Ｂ１’，Ｂ２’ 従永久磁石群
Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ 反発用永久磁石
Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ 反発用永久磁石
Ｈ 隔壁
Ｋ 基台
Ｖ 一側端部
Ｗ 他側端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は永久磁石を利用した走行装置に係わり、詳しくはカメラや搬送具又は加工装置等、各種搬送物を装着して建築物内外や、例えば設備として炉内等を各方向に走行することができる装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、永久磁石を利用した走行装置は公知である。例えば、特許文献１にみられる。即ち、透明管又は透明窓部を有する管により構成されたガイド管と、該ガイド管内を流体圧により圧送されるピグと、該ピグに搭載された撮像装置とを備え、該撮像装置が上記ガイド管の透明な管壁又は透明窓部を通してガイド管の外側を撮像できるようにし、筒内側にガイド管外面を清掃するための清掃手段を有するガイド管清掃筒を、ガイド管外側に管長手方向移動可能に外装し、該ガイド管清掃筒をガイド管壁を挟んでピグに磁気吸着させることで、ピグを随伴して移動できるようにしたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１０６８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術の場合、流体圧によって走行する方の走行体であるピグ内の永久磁石と磁気吸着により同伴する方の走行体であるガイド管清掃筒内の永久磁石とは、互いに磁気吸着結合関係の対配置になっているから、ピグの走行に対してガイド管清掃筒を磁気吸着して同伴する構造となっているものである。然しながらピグ内の永久磁石に対して、磁気吸着により同伴するガイド管清掃筒内の永久磁石とは、上記のように１対１で磁気吸着結合関係の対配置になっているのみである。
【０００５】
従って、上記ガイド管清掃筒は、ピグが走行を開始し又は停止した時に磁気吸着関係にある対の磁石によって磁気吸着されて移動しようとするが、上記ガイド管清掃筒は、ガイド管清掃筒がその慣性力によってピグの移動に対し直に同伴移動せずに、そのまま元の位置に取り残されて互いの位置がズレる場合がある。この結果、上記ガイド管清掃筒は、その後の流体圧によるピグの走行に対して同伴走行しなくなり、走行装置全体の走行性能が低下する。
とりわけ、磁気吸着結合によって同伴走行する走行体に大きな慣性力が生じたり、流体圧によって走行する走行体が急発進、停止する場合に上記のような不具合がより顕著になる。
【０００６】
従って本発明の目的とするところは、駆動流体管内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体の左右車輪と、該管内走行体に磁気吸着により同期して上記駆動流体管の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体の車輪の負荷をバランスさせることで、上記管内走行体の車輪と両管外走行体の車輪の磨耗を軽減することができる永久磁石を利用した走行装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する。即ち実施例に対応する添付図面中の符号を用いて説明すると、本発明の請求項１に記載の永久磁石を利用した走行装置は、基台（Ｋ）に取付けられて一方側から他方側に向けて延設された駆動流体管（１）と、該駆動流体管（１）内の内壁面（２）に案内されて流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体（９）と、上記駆動流体管（１）の外側面に支持されて上記管内走行体（９）の走行に追従して走行すべく被搬送体（３８）を装備した管外走行体（２９，３０）と、上記管内走行体（９）内に配設された主永久磁石群（Ａ）と、該主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対し互いに吸着し合う異極関係になるよう上記管外走行体（２９，３０）内に配設されて成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）とから構成される永久磁石を利用した走行装置に於いて、上記管内走行体（９）は、上記駆動流体管（１）内の上下、左右の内壁面（２）に車輪を介して支持された状態で走行可能に案内支持され、上記管内走行体（９）の内部には、走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群（Ａ）が配設され、且つ上記管外走行体（２９，３０）は、上記駆動流体管（１）の両側上面に車輪を介して一方側から他方側に走行可能に案内支持されると共に、上記駆動流体管（１）の両外側面に車輪を介して該駆動流体管（１）に沿って走行可能に案内支持される一対の走行体から構成され、上記一対の管外走行体（２９，３０）には、上記駆動流体管（１）の下面を跨いで連結部材（２８）が一体的に連結されて該連結部材（２８）の下面には上記被搬送体（３８）が装着され、上記主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対向する各磁極が互いに吸着し合う異極関係となるように走行方向と直交する複数の永久磁石から成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が配列されて成り、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）と管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の内、何れか一方の主永久磁石群（Ａ）又は従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）に、何れか他方の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）又は主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部の永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）を設けたことを特徴とする永久磁石を利用した走行装置である。
上記の永久磁石を利用した走行装置によれば、管内走行体（９）が、駆動流体管（１）内の長手方向一方側から他方側へ、又は他方側から一方側に向かって走行すると、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）に対して、管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が磁気吸着結合の対になっているので、管外走行体（２９，３０）も同方向へ走行する。
この際、駆動流体管（１）内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体（９）の左右車輪と、該管内走行体（９）に磁気吸着により同期して上記駆動流体管（１）の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体（２９，３０）の車輪の負荷がバランスする。
また、磁気吸着結合の対関係にある管外走行体（２９，３０）又は管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）の永久磁石に対して、互いに反発する同極となる永久磁石が設けられているので、管内走行体（９）が一方向に走行すると管外走行体（２９，３０）が両端の永久磁石と反発永久磁石の互いの反発力により同じ走行方向へ押されるので、急発進または急停止時において慣性力が生じても管外走行体（２９，３０）は、管内走行体（９）の走行に同期して走行する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、駆動流体管内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体の左右車輪と、該管内走行体に磁気吸着により同期して上記駆動流体管の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体の車輪の負荷をバランスさせることで、上記管内走行体の車輪と両管外走行体の車輪や軌道面の磨耗を軽減することができる。これにより、管内走行体の車輪の寿命を延長することができ、管内走行体内の主永久磁石群と管外走行体内の従永久磁石群相互の吸着力を強力にすることが可能となり、管内走行体に対する管外走行体の追随走行性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１、図２には本発明の実施例が示されている。図１は本発明に係る永久磁石を利用した走行装置の長手方向と直交する横断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１１】
図１において、符号１は駆動流体管を示し、この駆動流体管１は、圧縮空気や油等の流体を利用して後述する管内走行体９を流体圧によって一方側から他方側に走行するものであって、建物、施設、機械、装置、設備、炉内等の壁、床、天井等の基台Ｋに沿って取付け具１７を介して取り付けられている。上記の取付け具１７は、駆動流体管１の上面に突設した支柱２２の先端に幅広に形成した係止具２０ないし支柱２２を両側から基台Ｋ側に固設した一対の内側に屈曲したサポートアーム１８により挟持して上記駆動流体管１を保持している。
【００１２】
即ち、上記走行装置は、走行しながらカメラで監視したり、映像記録をする建物や、施設の壁面、床、天井を走行し、又は搬送物を移送したり、点検作業や掃除をする建物や施設あるいは炉内の壁面、床、天井等に沿って取り付けられている。
【００１３】
そして、上記駆動流体管１の一側Ｘ及び他側Ｙには、例えば空圧源となるコンプレッサー３，６から圧縮空気を切換えて駆動流体管１の一側Ｘまたは他側Ｙに供給する電磁切換え弁４，５，７，８が管路を介して接続されている。
【００１４】
上記管内走行体９は、上記電磁切換え弁４，５，７，８の切換えによって、矩形断面に形成された駆動流体管１の内部を一方側から他方側（又は他方側から一方側）に走行するもので、上記管内走行体９の両側面の走行方向前後には、両側に設けた上下の車輪１０，１１がそれぞれケース３２内に収容され、図示しない垂直軸に軸受を介して回転可能に軸支されると共に、上面乃至下面の中央には、走行方向前後に一対の車輪１２がケース３２内に回転可能に軸支されており、上記両側面の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２は、軌道面を構成する上記駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ、及び上下内壁面２ｃ，２ｄに一方側から他方側に向けて走行できるように案内支持されている。
【００１５】
また、上記管内走行体９の一側Ｘ及び他側Ｙの端部には、圧縮空気等の流体圧を受ける受圧面体１４、１５が設けられ、駆動流体管１の内壁を気密にシールするように一方側から他方側に向けて摺動可能に設けられている。
【００１６】
そして、上記管内走行体９の内部には、複数の永久磁石から成る主永久磁石群Ａが取り付けられ、且つ図示しない磁気シール手段によってこの主永久磁石群Ａの磁気漏洩を防止できるようになっており、上記の主永久磁石群Ａの詳細については後述する。
【００１７】
一方、上記駆動流体管１の両外側面には、中心に対し対称構造となる一対の管外走行体２９，３０が配設されており、これら一対の管外走行体２９，３０は、夫々の上面に設けた両屈曲アーム２５，２６先端に回転可能に軸支された車輪２４ａ，２４ｂが上記駆動流体管１の両側上面に一方側から他方側に向けて走行可能に案内支持されており、上記駆動流体管１の両内側面には上下一対の車輪１６，１９が、上記管内走行体９の走行方向前後の車輪１０，１１に対応するように垂直軸に図示しない軸受を介して回転可能に軸支され、上記駆動流体管１の両外側面に案内支持されている。
【００１８】
また、上記一対の管外走行体２９，３０は、上記駆動流体管１の下面を跨いで横設された連結部材２８により一体的に連結され、この連結部材２８の略中央下面には被搬送体３８となるカメラ等が装着されている。
【００１９】
上記一対の管外走行体２９，３０の内部には複数の永久磁石から成る従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が取り付けられており、且つ図示しない磁気シール手段によってこの従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の磁気漏洩を防止できるようになっており、上記の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の詳細については後述する。
【００２０】
そして、上記駆動流体管１は、軌道面を構成する外周壁面が直線状平行に設けられており、水平に限らず垂直方向、斜め方向及び湾曲する方向に向くようにも構成されている。
【００２１】
上記の例の場合は、建物、施設、設備、炉内等を走行しながら監視する走行装置の被搬送体３８としてカメラを装備する例を示したが、これ以外に構造物や装置内部を掃除する清掃具や、ワークを加工する工具でも良い。
【００２２】
次に、管内走行体９と一対の管外走行体２９，３０を磁気吸着結合関係にある主永久磁石群Ａないし従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に付き詳述する。
【００２３】
上記主永久磁石群Ａは、駆動流体管１内部を流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体９の内部に収容されると共に、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、上記駆動流体管１両外側面に配設された一対の管外走行体２９，３０の内部に収容されている。
【００２４】
すなわち、上記管内走行体９の内部に配設された主永久磁石群Ａと、上記管外走行体２９，３０の内部に配設された従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、互いに対応する各極が異極関係になるように対応するように配設されている。
【００２５】
詳しくは、主永久磁石群Ａは、管内走行体９の内部に走行方向と直交する方向に複数の棒状の永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３が並設されて、隣接する永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３両端の磁極Ｎ，Ｓが、走行方向交互に異極となるように配設されると共に、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２は、上記永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３両端の各磁極Ｎ，Ｓに対し、互いに吸着し合う異極関係になるように磁極が対応する複数の永久磁石から成り、上記管外走行体２９，３０内に収容される従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の隣接する永久磁石が走行方向交互に異極となるように配設されている。
【００２６】
更に、本発明は上記の構成に於いて、更に一対の磁気吸着結合関係にある管内外の走行体９，２９，３０内の主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の内、何れか一方の主永久磁石群Ａ又は従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一方側から他方側に沿った端部Ｖ，Ｗに、何れか他方の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２又は主永久磁石群Ａの走行方向に沿った端部Ｖ，Ｗの永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂが設けられている。
【００２７】
この図２に示す例では、管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一側端部Ｖには、互いに異極となるよう両端にＳ極、Ｎ極が形成された反発用の永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂを隣接して配設し、他側端部Ｗには、両端に互いに異極となるＳ極、Ｎ極が配設された反発用の永久磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂを隣接して配設した例を示してある。
【００２８】
これらの反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂは、管内走行体９の主永久磁石群Ａの走行方向に沿った片側端部Ｖの永久磁石１Ｍ１のＮ極及びＳ極に対して反発するように同極が対応するように配設されている。
【００２９】
これにより、管内走行体９が図２に於いてＰ方向（左側）に走行すると、理論的には管外走行体２９，３０も主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２とが異極で対向する磁気吸着結合関係にあるのでＰ方向に同期して移動するが、実際には管外走行体２９，３０には慣性があるので、管内走行体９のＰ方向への移動に同期した移動ができなくなる。
【００３０】
そこで、反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動によって主永久磁石群Ａの永久磁石１Ｍ１の左方向Ｐへの移動により、上記永久磁石１Ｍ１の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を左方向Ｐへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＰ方向への同期移動がより確実になる。
【００３１】
同様に、管内走行体９が図１に示すＱ方向に走行すると、管外走行体２９，３０も主永久磁石群Ａと従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２とが磁気吸着結合関係にあるのでＱ方向に同期して移動することになるが、実際には管外走行体２９，３０には慣性があるので、管内走行体９のＱ方向への移動に同期した移動ができなくなる。
【００３２】
そこで、反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂが設けられているので、管内走行体９の移動により主永久磁石群Ａの永久磁石１Ｍ３が右方向Ｑへ移動することにより、上記永久磁石１Ｍ３の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を右方向Ｑへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＱ方向への同期移動がより確実になる。
【００３３】
上記の例では、主永久磁石群Ａ又は従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２を３つの永久磁石として示しているが、これら永久磁石の数は、管内外の走行体の大きさ、形状、速度、その他使用条件等様々な設計及び他の条件に応じて適宜増減しても良く、各単一の永久磁石の長さ、幅、厚さも適宜なものを選択することができる。
【００３４】
更に、反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂについても以上までの例では上方の管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の端部Ｖ，Ｗにそれぞれ隣接して設ける例を示したが、流体圧力によって駆動される管内走行体９の主永久磁石群Ａ一側端部Ｖと他側端部Ｗに隣接して、管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２の一方及び他方端部の永久磁石に対して反発する為の反発用磁石を各々設けても良い。
【００３５】
以上述べた、各永久磁石の１つ１つは、希土類の材料より成る永久磁石が望ましい。例えばネオジウム・鉄・ボロンを原料とする磁石やサマリウム・コバルトを原料とする磁石等であり、これらの永久磁石は、管内外の走行体９及び２９、３０に接着剤接合されるか、図示せざるも任意の取付手段を介してしっかりと固定される。又上記実施例では、管内外の走行体９及び２９，３０は、水平状態で走行する例を示してあるが、垂直走行、斜行走行、カーブ走行等するものである。
【００３６】
上記構成に基き、図１、２を参照して走行装置の一連の動作を説明する。先ず、管内走行体９を左方Ｐ方向へ走行移動するには、電磁切換え弁７を開くと共に電磁切換え弁８を閉じてコンプレッサー６から圧縮空気を駆動流体管１内の他側Ｙに供給する。
【００３７】
これにより受圧面体１５で圧縮空気圧を受けた管内走行体９は、両側面に設けた車輪１０，１１及び上下一対の車輪１２が、駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内されてＰ方向へ移動する。この際は、本実施例では一側Ｘの電磁切換え弁４を閉じると共に電磁切換え弁５を開き空気の排出を可能にする。これらの速度コントロールは、従来周知の方法を任意に採択できる。
【００３８】
上記のように管内走行体９が、他側Ｙから一側Ｘへ向ってＰ方向（左側）へ走行すると、管内走行体９の主永久磁石群Ａに対して管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が磁気吸着結合関係の対になっているので、永久磁石１Ｍ１及び１Ｍ２，１Ｍ３は、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に対して磁気吸着するので管外走行体２９も左右の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２によって駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内支持されてＰ’方向へ走行する。
【００３９】
次に、図１に示す管内走行体９を右方Ｑ方向へ走行移動するには、電磁切換え弁４を開くと共に、電磁切換え弁５を閉じてコンプレッサー３から圧縮空気を駆動流体管１内の一側Ｘに供給する。
【００４０】
これにより、受圧面体１４で圧縮空気圧を受けた管内走行体９は、車輪１０〜１２が、駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内されてＱ方向へ移動する。この際は、上記と同様に他側Ｙの電磁切換え弁７を閉じると共に電磁切換え弁８を開き空気の排出を可能にする。
【００４１】
上記のように管内走行体９が、一側Ｘから他側Ｙへ向ってＱ方向（右側）へ走行すると、管内走行体９の主永久磁石群Ａに対して管外走行体２９，３０の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２が磁気吸着結合関係の対になっているので、永久磁石１Ｍ１及び１Ｍ２，１Ｍ３は、従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２に対して磁気吸着するので管外走行体２９も左右の車輪１０，１１ないし上下一対の車輪１２によって駆動流体管１の両側内壁面２ａ，２ｂ及び上下内壁面２ｃ，２ｄに案内支持されてＱ’方向へ走行する。
【００４２】
以上述べてきたように、本実施例に係る永久磁石を利用した走行装置によれば、駆動流体管１内の左右内壁面に案内支持されて走行する管内走行体９の走行方向前後の車輪１０，１１と、該管内走行体９に磁気吸着により同期して上記駆動流体管１の両外側面に案内支持されて走行する両管外走行体２９，３０の車輪１６，１９の負荷がバランスするので、上記管内走行体９の車輪１０，１１と両管外走行体２９，３０の車輪１６，１９や軌道面の磨耗を軽減することができる。
【００４３】
これにより、特に、管内走行体９の車輪１０，１１の寿命を延長することができ、管内走行体９内の主永久磁石群Ａと管外走行体２９，３０内の従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２相互の吸着力を強力にすることが可能となり、管内走行体９に対する管外走行体２９，３０の追随走行性を向上することができる。
【００４４】
尚、上述した主永久磁石群Ａを構成する各永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２，１Ｍ３及び従永久磁石群Ｂ１，Ｂ２を構成する各永久磁石、ないし反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂは、図示しないヨークによって保持されており、各永久磁石の面はヨークの端部よりやや下がった位置に配設される。
【００４５】
このようにすることで、磁力線がヨークの端部に集中し、磁気吸着力又は反発力が強くなるもので管内走行体の走行に対する管外走行体の追従性が改善する。
【００４６】
次に、永久磁石を利用した走行装置の他の実施例に付き、図３、図４を参照して説明する。図３は、本発明の他の実施例に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。なお、上記実施例で述べた構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
本実施例では、管内走行体９内部に収容される主永久磁石群を、幅方向の中央から左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’に分割配置したもので、これら両者は磁気的絶縁物で構成された隔壁Ｈで仕切られている。
【００４８】
本実施例では、左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’は、両外側にＮ極が、内側にＳ極が向くように複数の永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’が左右対称に配列されており、走行方向には隣接する永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’が交互に異極となるように配設されている。
【００４９】
一方、駆動流体管１の両外側面には、上記実施例と同様に中心に対し対称構造となる一対の管外走行体２９，３０が配設されており、管外走行体２９，３０の内部には、従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の各磁極が上記左主永久磁石群Ａ１’及び右主永久磁石群Ａ２’の両外側に向く磁極と互いに吸着し合う異極関係になるように対応している。
【００５０】
そして、一対の磁気吸着結合関係にある管内外の走行体９，２９，３０内の主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’と従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の内、何れか一方の主永久磁石群Ａ’，Ａ２’
又は従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’の一方側から他方側に沿った端部Ｖ，Ｗに、何れか他方の従永久磁石群Ｂ１’，Ｂ２’又は主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の走行方向に沿った端部Ｖ，Ｗの永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ及びＧ２ａ，Ｇ２ｂが設けられている。
【００５１】
これにより、走行方向に沿った端部Ｖには反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動によって主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の永久磁石１Ｍ１’の左方向Ｐへの移動により、上記永久磁石１Ｍ１’の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用永久磁石Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を左方向Ｐへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＰ方向への同期移動がより確実になる。
【００５２】
また、走行方向に沿った端部Ｗには、反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂが設けられていることから、管内走行体９の移動により主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’の永久磁石１Ｍ３’が右方向Ｑへ移動することにより、上記永久磁石１Ｍ３’の磁極Ｎ又はＳ極に対し反発用磁石Ｇ２ａ，Ｇ２ｂの磁極が同極となるよう配設されることで、互いに反発して管外走行体２９，３０を右方向Ｑへ押すことになり、慣性があっても、管外走行体２９，３０のＱ方向への同期移動がより確実になる。
【００５３】
このようにすることで、重複する記載は省略するが上記実施例と同様な作用効果を得ることができる。なお、本実施例で述べた主永久磁石群Ａ１’，Ａ２’を構成する永久磁石１Ｍ１’，１Ｍ２’，１Ｍ３’は、隔壁Ｈに対し両外側にＳ極が、内側にＮ極が向くように左右対称に配列することもでき、または各磁極を非対称に配列することができる。この場合も、左主永久磁石群Ａ１’と右主永久磁石群Ａ２’の両外側に向く磁極に対向する管外走行体２９，３０の各磁極は、互いに吸着し合う異極関係になるよう配設されれば良い。また、上記実施例では、主永久磁石群および従永久磁石群は、複数の永久磁石を並設した構成として説明してきたが、これらは互いに磁気吸着結合する主、従関係が得られる単一の永久磁石どうしで構成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る永久磁石を利用した走行装置の走行方向と直交する横断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 駆動流体管
１Ｍ１〜１Ｍ３ 永久磁石
１Ｍ１’〜１Ｍ３’ 永久磁石
２ａ，２ｂ 両側内壁面
２ｃ，２ｄ 上下内壁面
３，６ コンプレッサー
４，５，７，８ 電磁切換え弁
９ 管内走行体
１０、１１，１２，１３ 車輪
１４，１５ 受圧面体
１６，１９ 車輪
１７ 取付け具
１８ サポートアーム
２０ 係止具
２２ 支柱
２４ａ，２４ｂ 車輪
２５，２６ 両屈曲アーム
２８ 連結部材
２９，３０ 管外走行体
３４ ケース
３８ 被搬送体
Ａ 主永久磁石群
Ａ１’ 左主永久磁石群
Ａ２’ 右主永久磁石群
Ｂ１，Ｂ２ 従永久磁石群
Ｂ１’，Ｂ２’ 従永久磁石群
Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ 反発用永久磁石
Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ 反発用永久磁石
Ｈ 隔壁
Ｋ 基台
Ｖ 一側端部
Ｗ 他側端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台（Ｋ）に取付けられて一方側から他方側に向けて延設された駆動流体管（１）と、該駆動流体管（１）内の内壁面（２）に案内されて流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体（９）と、上記駆動流体管（１）の外側面に支持されて上記管内走行体（９）の走行に追従して走行すべく被搬送体（３８）を装備した管外走行体（２９，３０）と、上記管内走行体（９）内に配設された主永久磁石群（Ａ）と、該主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対し互いに吸着し合う異極関係になるよう上記管外走行体（２９，３０）内に配設されて成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）とから構成される永久磁石を利用した走行装置に於いて、
上記管内走行体（９）は、上記駆動流体管（１）内の上下、左右の内壁面（２）に車輪を介して支持された状態で走行可能に案内支持され、上記管内走行体（９）の内部には、走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群（Ａ）が配設され、且つ上記管外走行体（２９，３０）は、上記駆動流体管（１）の両側上面に車輪を介して一方側から他方側に走行可能に案内支持されると共に、上記駆動流体管（１）の両外側面に車輪を介して該駆動流体管（１）に沿って走行可能に案内支持される一対の走行体から構成され、上記一対の管外走行体（２９，３０）には、上記駆動流体管（１）の下面を跨いで連結部材（２８）が一体的に連結されて該連結部材（２８）の下面には上記被搬送体（３８）が装着され、上記主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対向する各磁極が互いに吸着し合う異極関係となるように走行方向と直交する複数の永久磁石から成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が配列されて成り、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）と管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の内、何れか一方の主永久磁石群（Ａ）又は従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）に、何れか他方の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）又は主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部の永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）を設けたことを特徴とする永久磁石を利用した走行装置。
【請求項１】
基台（Ｋ）に取付けられて一方側から他方側に向けて延設された駆動流体管（１）と、該駆動流体管（１）内の内壁面（２）に案内されて流体圧によって一方側から他方側に走行する管内走行体（９）と、上記駆動流体管（１）の外側面に支持されて上記管内走行体（９）の走行に追従して走行すべく被搬送体（３８）を装備した管外走行体（２９，３０）と、上記管内走行体（９）内に配設された主永久磁石群（Ａ）と、該主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対し互いに吸着し合う異極関係になるよう上記管外走行体（２９，３０）内に配設されて成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）とから構成される永久磁石を利用した走行装置に於いて、
上記管内走行体（９）は、上記駆動流体管（１）内の上下、左右の内壁面（２）に車輪を介して支持された状態で走行可能に案内支持され、上記管内走行体（９）の内部には、走行方向と直交する複数の永久磁石から成る主永久磁石群（Ａ）が配設され、且つ上記管外走行体（２９，３０）は、上記駆動流体管（１）の両側上面に車輪を介して一方側から他方側に走行可能に案内支持されると共に、上記駆動流体管（１）の両外側面に車輪を介して該駆動流体管（１）に沿って走行可能に案内支持される一対の走行体から構成され、上記一対の管外走行体（２９，３０）には、上記駆動流体管（１）の下面を跨いで連結部材（２８）が一体的に連結されて該連結部材（２８）の下面には上記被搬送体（３８）が装着され、上記主永久磁石群（Ａ）の各磁極に対向する各磁極が互いに吸着し合う異極関係となるように走行方向と直交する複数の永久磁石から成る従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）が配列されて成り、上記管内走行体（９）の主永久磁石群（Ａ）と管外走行体（２９，３０）の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の内、何れか一方の主永久磁石群（Ａ）又は従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）の走行方向に沿った両端部（Ｖ）、（Ｗ）に、何れか他方の従永久磁石群（Ｂ１，Ｂ２）又は主永久磁石群（Ａ）の走行方向に沿った両端部の永久磁石に対して互いに反発する同極となる反発用永久磁石（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）を設けたことを特徴とする永久磁石を利用した走行装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２６５３６３（Ｐ２００８−２６５３６３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０７０２９（Ｐ２００７−１０７０２９）
【出願日】平成１９年４月１６日（２００７．４．１６）
【出願人】（３９００２１４８５）株式会社相模化学金属 (9)
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１６日（２００７．４．１６）
【出願人】（３９００２１４８５）株式会社相模化学金属 (9)
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