本發(fā)明涉及一種磁輪，更具體地，涉及一種可旋轉(zhuǎn)地附著到包括輪船底部的附著對象的磁輪。

背景技術(shù)：

一般而言，諸如藤壺、海鞘、龍介、紫貽貝、淡水貝類、環(huán)礁湖草苔蟲體、可見藍綠藻等水下的水生生物附著并住在船體的表面，這對輪船造成了各種損害。

例如，附著到船體的水生生物會增大對海水的摩擦阻力，從而減小輪船的航行速度并且增大油耗，這在經(jīng)濟上是不利的。

傳統(tǒng)上，通常已使用了由工人進行的如下清潔工作：將待清潔輪船移動到陸地碼頭，并通過以高壓軟管噴水來剝離船壁的附著物。由于該方法需要預(yù)備過程以將輪船移動到碼頭，因此存在花費很長清潔時間以及調(diào)動很多工人的缺點。

潛水員可以在不移動輪船的情況下在水下清潔輪船的底部。然而，即使是擅長于水下工作環(huán)境的潛水員，也要花費很長時間來清潔很大的船體范圍，并且由于能見度不良而導(dǎo)致清潔工作難度增大。

為了避免工人對輪船底部的清潔難以有效去除附著物并且需要很多工人的問題，已經(jīng)提出了這樣的方法：涂覆混合了有毒材料的油漆以防止海洋生物附著并寄生在輪船表面中。

然而，所提出的方法導(dǎo)致了海水污染及對其他海洋生物的有害影響從而損害了水生態(tài)系統(tǒng)的其他問題，并因此被國際組織所禁止。另外，當(dāng)經(jīng)過一定時間之后毒性減小，必須在清潔之后再次涂覆油漆。

為了克服這樣的問題，已經(jīng)提出了清潔機器人在水下沿船壁移動的同時去除沉積物的技術(shù)。

在韓國專利登記no.10-0811540中公開的“anunderwaterrobotforcleaningandinspectionofthebottomofaship”是沿船體的壁移動并使用固定在水下機器人處的刷子對壁進行清潔的一種推進設(shè)備。

然而，該方法由于螺旋槳而導(dǎo)致清潔裝備大型化，這造成很難對具有大曲率的船底進行有效清潔，并且需要很多傳感器用來沿船體的壁穩(wěn)定地移動機器人，這導(dǎo)致了很高的成本。

為了清潔船底，將清潔設(shè)備緊密附著到船底是很重要的。為此，已經(jīng)提出了使用磁輪的方法。

圖1是示出傳統(tǒng)磁輪的示意圖。

如圖1所示，傳統(tǒng)磁輪以鐵磁圓板和磁體一起旋轉(zhuǎn)的方式來使用。

該磁輪被普遍地使用，這是因為當(dāng)該磁輪附著到地板時磁力線集中于鐵磁地板，并且其結(jié)構(gòu)簡單。

然而，如果在任何圓板與地板之間出現(xiàn)空的空間，則吸附力會迅速減弱。

圖2是示出另一傳統(tǒng)磁輪的示意圖。

與圖1中所示的磁輪不同，圖2中所示的磁輪即使在任何圓板與地板之間出現(xiàn)空的空間時也維持一定程度的吸附力。

但是，該磁輪具有低下的效率，因為僅一些被使用的磁體與地板接觸。

另外，由于強磁場投射到未與鐵磁地板接觸的部分，因此磁輪的附近受到影響。如果工人出現(xiàn)在磁輪的附近，則工人會因為磁體而受到傷害。

此外，當(dāng)磁輪旋轉(zhuǎn)時，由于磁體以恒定間隔布置，因此對地板的吸附力會不均勻。

上述描述僅提供作為背景以協(xié)助理解本發(fā)明，而不意在闡述本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中已知的技術(shù)。

[相關(guān)技術(shù)文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利登記no.10-0599402(由大宇造船海洋株式會社所有，且于2006年4月7日發(fā)布)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

因此，本發(fā)明的目的是提供一種磁輪，其中，即使當(dāng)磁輪從鐵磁地板分離時磁吸附力也不會迅速減弱，并且可以通過磁屏蔽能力將磁場對磁輪附近的影響最小化。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁輪，其包括：平衡塊；磁主體，其設(shè)置在所述平衡塊中并且通過磁力將所述平衡塊附著到附著對象；以及磁屏蔽塊，其設(shè)置在所述平衡塊中并且將所述磁主體中產(chǎn)生的磁場導(dǎo)向所述附著對象。

優(yōu)選地，所述磁屏蔽塊屏蔽除了指向所述附著對象的所述磁主體的底部之外的所有區(qū)域。

優(yōu)選地，所述磁屏蔽塊包括：頂板部分，用于屏蔽所述磁主體中產(chǎn)生的磁場以防止其前進到所述平衡塊的中心；以及壁部分，其連接到所述頂板部分，并且防止所述磁場在所述磁主體的橫向方向上投射。

優(yōu)選地，所述磁屏蔽塊根據(jù)從由配合和焊接構(gòu)成的組中選擇的一種方式來耦接到所述平衡塊。

優(yōu)選地，所述磁屏蔽塊設(shè)置為垂直于所述平衡塊的中心。

優(yōu)選地，所述平衡塊包括：圓形的塊主體；以及框架部分，其設(shè)置在所述塊主體的邊緣處并且具有比所述塊主體大的直徑。

優(yōu)選地，所述磁主體設(shè)置在所述塊主體中。

優(yōu)選地，在所述塊主體中設(shè)置了可旋轉(zhuǎn)地支持穿過所述塊主體的旋轉(zhuǎn)軸的軸承。

優(yōu)選地，在所述塊主體中設(shè)置了摩擦構(gòu)件。

優(yōu)選地，所述平衡塊可拆卸地耦接到所述塊主體或者與所述塊主體集成。

優(yōu)選地，所述磁主體包括永久性磁體。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的實施例，即使當(dāng)磁輪從鐵磁地板分離時，磁吸附力也不會迅速減弱，并且可以通過磁屏蔽能力使磁場對磁輪附近的影響最小化。

附圖說明

圖1是示出傳統(tǒng)磁輪的示意圖。

圖2是示出另一傳統(tǒng)磁輪的示意圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖4是圖3的分解透視圖。

圖5是圖3的側(cè)視圖。

圖6是圖5的部分分解透視圖。

圖7是圖3中所示的磁輪的使用的狀態(tài)圖。

圖8是示出如何將圖3中所示的磁輪從附著對象分離的示意圖。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖11和圖12是圖10中所示的磁輪的使用的狀態(tài)圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖14是圖13中所示的磁輪的組合截面圖。

圖15是示出圖13的磁主體和磁屏蔽塊被分解的狀態(tài)的示意性分解透視圖。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖17是示出這些實施例的用例的示意圖。

具體實施方式

為了全面理解本發(fā)明、本發(fā)明的操作的優(yōu)點、和本發(fā)明實施例所實現(xiàn)的目的，應(yīng)當(dāng)參照示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖以及附圖中描述的內(nèi)容。

下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中相同的元件始終由相同的參考標號表示。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的磁輪的示意性透視圖。圖4是圖3的分解透視圖。圖5是圖3的側(cè)視圖。圖6是圖5的部分分解透視圖。

如這些圖中所示，根據(jù)本實施例的磁輪1包括平衡塊10、設(shè)置在平衡塊10中并通過磁力將平衡塊10附著到附著對象p的磁主體20、和設(shè)置在平衡塊10中并將磁主體20中產(chǎn)生的磁場導(dǎo)向附著對象p的磁屏蔽塊30。

以易于根據(jù)磁屏蔽塊30的重量平衡而旋轉(zhuǎn)的形式來設(shè)置平衡塊10，并且該平衡塊10起到維持磁主體20的底部在所有方向上平行于附著對象p(例如，輪船的底部)的作用。

在本實施例中，如圖4所示，平衡塊10包括塊主體11、設(shè)置在塊主體11的兩側(cè)上的框架部分12、穿過塊主體11的中心部分可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在塊主體11中的支撐軸13、設(shè)置在塊主體11的通孔中且支持支撐軸13的旋轉(zhuǎn)的軸承14、用于將支撐軸13固定到框架部分12的支撐軸固定構(gòu)件15、以及設(shè)置在框架部分12的外周的摩擦構(gòu)件16。

可以按易于根據(jù)磁主體20與磁屏蔽塊30之間的重量平衡而旋轉(zhuǎn)的形式(例如按圖4中所示的圓柱體的形式)來設(shè)置平衡塊10的塊主體11和框架部分12。

平衡塊10的塊主體11用作磁主體20的安裝點，如圖4所示。包括多個永磁體的現(xiàn)有磁輪的形式由于必須維持相鄰永磁體之間的一定距離而具有很低的空間效率。相反，本實施例的磁輪由于可以使用較大磁主體20而顯示出較大的吸附力。

平衡塊10的框架部分12起到輪子的作用，并且由包括橡膠的高摩擦材料制成的摩擦構(gòu)件16設(shè)置在框架部分12的外周上。

如圖4所示，平衡塊10的軸承14可以被設(shè)置在塊主體11的兩個邊緣并且允許塊主體11和框架部分12平滑地旋轉(zhuǎn)。

設(shè)置平衡塊10的支撐軸固定構(gòu)件15以將支撐軸13固定到框架部分12。如圖4所示，支撐軸固定構(gòu)件15可以通過被插入到形成于框架部分12中的孔中來將支撐軸13固定到框架部分12。

在本實施例中，支撐軸固定構(gòu)件15可以是在其外周上形成有螺紋的螺栓，其與框架部分12中形成的孔中形成的螺紋螺接。

如圖4所示，磁主體20設(shè)置在平衡塊10的塊主體11中并用于將塊主體11附著到附著對象p。

在本實施例中，如圖5所示，磁主體20可以單個地設(shè)置在塊主體11的邊緣。在本實施例中，由于在磁主體20中產(chǎn)生的磁力通過后文將描述的磁屏蔽塊30而朝向附著對象p集中，因此可以減少磁體的數(shù)量，從而減小生產(chǎn)成本。

另外，在本實施例中，由于磁主體20設(shè)置在塊主體11中，因此磁主體20的位置即使在框架部分12旋轉(zhuǎn)時也幾乎不變，因此施加到附著對象p的吸附力幾乎不變，從而維持了均勻的吸附力。

在本實施例中，磁主體20包括永久性磁體。

另外，在本實施例中，為了使磁主體20與附著對象p之間的距離最小化，磁主體20的底部可以與磁主體11的內(nèi)周接觸(見圖7)。

如圖5所示，磁屏蔽塊30設(shè)置在塊主體11的邊緣并且用于將磁主體20中產(chǎn)生的磁場朝向附著對象p集中，從而防止由于磁場而造成的損壞。

另外，由于可以通過磁屏蔽塊30增大磁場的集中程度，因此可以減少磁主體20的數(shù)量。

在本實施例中，如圖6所示，磁屏蔽塊30包括用于屏蔽磁主體20中產(chǎn)生的磁場以防止其朝向平衡塊10的中心前進的頂板部分32、以及連接到頂板部分并且防止磁場在磁主體20的垂直和水平方向上投射的壁部分31。

在本實施例中，磁屏蔽塊30可以配合到或焊接到形成于塊主體11中的溝槽中。

圖7是根據(jù)本實施例的磁輪的使用的狀態(tài)圖。

在本實施例中，如圖7所示，當(dāng)該磁輪被用于附著對象p時，由于磁主體20的位置即使在平衡塊10旋轉(zhuǎn)時也幾乎不變，因此磁主體20的吸附力幾乎不變。因此，吸附力可以保持均勻。

另外，在本實施例中，即使在平衡塊10旋轉(zhuǎn)時，由于磁主體20垂直于附著對象p，因此磁輪也可以穩(wěn)定地附著于附著對象p。

圖8是示出如何將本實施例的磁輪從附著對象分離的示意圖。

當(dāng)圖8(a)中所示的平衡塊10被逆時針旋轉(zhuǎn)90°以使得磁主體20面向磁體止動板sp時，磁力線施加在磁體止動板sp(鐵磁材料)上而不對附著對象p產(chǎn)生影響，如圖8(b)所示，從而允許磁輪被容易地從附著對象p分離。

作為參考，磁體止動板sp可以設(shè)置在設(shè)備主體中。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的磁輪的示意性透視圖。

第二實施例與第一實施例的不同之處在于，根據(jù)第二實施例的磁輪100的平衡塊10a還包括其中容納塊主體11的殼體17并且框架部分12被可拆卸地螺接到殼體17。

如圖9所示，殼體17可以設(shè)置成與塊主體對應(yīng)的形狀，并且其內(nèi)部可以是空的以允許塊主體容納于其中。

另外，可以在殼體17的兩側(cè)中形成要與框架部分的外螺紋螺接的內(nèi)螺紋。

另外，在第二實施例中，為了防止支撐軸脫落，可以將鎖定螺栓可拆卸地接合到支撐軸的一側(cè)或兩側(cè)。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的磁輪的示意性透視圖。圖11和圖12是圖10中所示的磁輪的使用的狀態(tài)圖。

第三實施例與上述實施例的不同之處在于，第三實施例的磁輪200包括平衡塊10b的框架部分12b，其具有鏈輪而非輪子的形式，并且與鏈條互鎖。

在第三實施例中，如圖10所示，框架部分12b以鏈輪的形式設(shè)置并且可以連接到可通過鏈輪旋轉(zhuǎn)的鏈條。

另外，如圖12所示，第三實施例的磁輪200可以連接到設(shè)備主體以用于頂板和地板以及壁中，并且可以應(yīng)用到輪船清潔設(shè)備和焊接設(shè)備。這可以同樣地應(yīng)用到以下實施例和上述實施例。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的磁輪的示意性透視圖。圖14是圖13中所示的磁輪的組合截面圖。圖15是示出圖13的磁主體和磁屏蔽塊被分解的狀態(tài)的示意性分解透視圖。

第四實施例與上述實施例的不同之處在于，第四實施例的磁輪的平衡塊10具有與塊主體11集成的支撐軸13，并且軸承14設(shè)置在框架部分12而非塊主體11中。

在該情況下，由于支撐軸13無需耦接到塊主體11，因此可以減少人工工時。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的磁輪的示意性透視圖。

第五實施例與上述第四實施例的不同之處在于，第五實施例的磁輪400包括具有形式為鏈輪的框架部分12的平衡塊100d。

圖17是示出上述實施例的用例的示意圖。這些實施例可以具有履帶m的應(yīng)用。

如上所述，根據(jù)上述實施例，磁吸附力即使在磁輪從鐵磁地板分離時也不會迅速減弱，并且可以通過磁屏蔽能力使磁場對磁輪附近的影響最小化。

盡管已經(jīng)參照其示例性實施例具體地示出并描述了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，可以在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下在其中做出各種形式和細節(jié)上的改變。提供示例實施例的目的是出于說明本發(fā)明的目的，而沒有限制的意思。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。