特開 2024-81514 着磁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081514

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】着磁装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 13/00 20060101AFI20240611BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H01F13/00 300

H01F7/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195186

(22)【出願日】2022-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】潮崎 正一

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 文兵

(72)【発明者】

【氏名】塚野 聖仁

(72)【発明者】

【氏名】武田 翔馬

(57)【要約】

【課題】着磁対象物に対する着磁位置への配置と着磁位置からの除去が容易な着磁装置を提供する。
【解決手段】着磁装置１は、磁石２と、磁石２の磁力による磁石２と着磁対象物４との間の吸引力の少なくとも一部を相殺するように、磁石２と着磁対象物４との間に反発力を与える緩衝機構３とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁石と、
前記磁石の磁力による前記磁石と着磁対象物との間の吸引力の少なくとも一部を相殺するように、前記磁石と前記着磁対象物との間に反発力を与える緩衝機構とを有する、着磁装置。

【請求項2】

前記緩衝機構は、接触部と、前記接触部に接触した状態の前記着磁対象物に対して前記磁石が接近側方向と離間側方向に移動する往復動作が可能となるように前記磁石と前記接触部を連結する連結部と、前記磁石と前記着磁対象物との間に反発力を与えるために前記磁石を前記往復動作の前記離間側方向に付勢する付勢部とを有する、請求項１に記載の着磁装置。

【請求項3】

前記接触部は前記着磁対象物に対して転動可能である、請求項２に記載の着磁装置。

【請求項4】

前記連結部は、前記往復動作における前記接近側方向のストローク限界位置を規定するストッパ部を有する、請求項２に記載の着磁装置。

【請求項5】

前記着磁装置が前記着磁対象物に対して着磁位置に配置された状態において、前記接触部は前記磁石と前記着磁対象物との間の部分以外の部分に位置する、請求項２に記載の着磁装置。

【請求項6】

前記接触部が前記着磁対象物に接触すると、前記磁石による前記吸引力が前記緩衝機構による前記反発力に抗して前記磁石を前記着磁対象物に接近させる、請求項２に記載の着磁装置。

【請求項7】

前記緩衝機構は、所定数の緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、前記磁石に対して一体に取り付けられるベース部材と、前記ベース部材に対して往復移動可能な移動部材と、前記ベース部材に対する前記移動部材の往復移動によって弾性変形可能な弾性部材とを有し、前記移動部材は前記接触部を構成する、請求項２に記載の着磁装置。

【請求項8】

第１の前記磁石と第１の前記緩衝機構とを有する第１の部分と、前記第１の部分に対して回動可能であって第２の前記磁石と第２の前記緩衝機構とを有する第２の部分とで形成される開閉可能な環状部を有する、請求項１に記載の着磁装置。

【請求項9】

前記第１の緩衝機構は、第１の所定数の緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、前記磁石に対して一体に取り付けられるベース部材と、前記ベース部材に対して往復移動可能な移動部材と、前記ベース部材に対する前記移動部材の往復移動によって弾性変形可能な弾性部材とを有し、前記移動部材は前記接触部を構成し、
前記第２の緩衝機構は、第２の所定数の前記緩衝部材を有する、請求項８に記載の着磁装置。

【請求項10】

前記第１の所定数と前記第２の所定数とが相違する、請求項９に記載の着磁装置。

【請求項11】

前記第１の部分と前記第２の部分はそれぞれ半環状をなす、請求項８に記載の着磁装置。

【請求項12】

前記着磁装置が前記着磁対象物に対して着磁位置に配置された状態において、前記第１の部分における前記吸引力から前記反発力を差し引いた第１の差分は、前記第２の部分における前記吸引力から前記反発力を差し引いた第２の差分に対して相違する、請求項８に記載の着磁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は着磁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気探傷法によって配管などの磁性体の異常を検出するために、磁性体を着磁、すなわち残留磁化を与えるように磁化する、着磁装置が知られている（例えば特許文献１～２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４５１１９号公報

【特許文献2】特開２０２１－１４４０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

着磁装置は、着磁対象物に対する着磁位置への配置と着磁位置からの除去が容易であることが望ましい。

【0005】

そこで本開示の目的は、着磁対象物に対する着磁位置への配置と着磁位置からの除去が容易な着磁装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は以下のとおりである。

【0007】

［１］
磁石と、
前記磁石の磁力による前記磁石と着磁対象物との間の吸引力の少なくとも一部を相殺するように、前記磁石と前記着磁対象物との間に反発力を与える緩衝機構とを有する、着磁装置。

【0008】

［２］
前記緩衝機構は、接触部と、前記接触部に接触した状態の前記着磁対象物に対して前記磁石が接近側方向と離間側方向に移動する往復動作が可能となるように前記磁石と前記接触部を連結する連結部と、前記磁石と前記着磁対象物との間に反発力を与えるために前記磁石を前記往復動作の前記離間側方向に付勢する付勢部とを有する、［１］に記載の着磁装置。

【0009】

［３］
前記接触部は前記着磁対象物に対して転動可能である、［２］に記載の着磁装置。

【0010】

［４］
前記連結部は、前記往復動作における前記接近側方向のストローク限界位置を規定するストッパ部を有する、［２］又は［３］に記載の着磁装置。

【0011】

［５］
前記着磁装置が前記着磁対象物に対して着磁位置に配置された状態において、前記接触部は前記磁石と前記着磁対象物との間の部分以外の部分に位置する、［２］～［４］の何れか１項に記載の着磁装置。

【0012】

［６］
前記接触部が前記着磁対象物に接触すると、前記磁石による前記吸引力が前記緩衝機構による前記反発力に抗して前記磁石を前記着磁対象物に接近させる、［２］～［５］の何れか１項に記載の着磁装置。

【0013】

［７］
前記緩衝機構は、所定数の緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、前記磁石に対して一体に取り付けられるベース部材と、前記ベース部材に対して往復移動可能な移動部材と、前記ベース部材に対する前記移動部材の往復移動によって弾性変形可能な弾性部材とを有し、前記移動部材は前記接触部を構成する、［２］～［６］の何れか１項に記載の着磁装置。

【0014】

［８］
第１の前記磁石と第１の前記緩衝機構とを有する第１の部分と、前記第１の部分に対して回動可能であって第２の前記磁石と第２の前記緩衝機構とを有する第２の部分とで形成される開閉可能な環状部を有する、［１］～［６］の何れか１項に記載の着磁装置。

【0015】

［９］
前記第１の緩衝機構は、第１の所定数の緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、前記磁石に対して一体に取り付けられるベース部材と、前記ベース部材に対して往復移動可能な移動部材と、前記ベース部材に対する前記移動部材の往復移動によって弾性変形可能な弾性部材とを有し、前記移動部材は前記接触部を構成し、
前記第２の緩衝機構は、第２の所定数の前記緩衝部材を有する、［８］に記載の着磁装置。

【0016】

［１０］
前記第１の所定数と前記第２の所定数とが相違する、［９］に記載の着磁装置。

【0017】

［１１］
前記第１の部分と前記第２の部分はそれぞれ半環状をなす、［８］～［１０］の何れか１項に記載の着磁装置。

【0018】

［１２］
前記着磁装置が前記着磁対象物に対して着磁位置に配置された状態において、前記第１の部分における前記吸引力から前記反発力を差し引いた第１の差分は、前記第２の部分における前記吸引力から前記反発力を差し引いた第２の差分に対して相違する、［８］～［１１］の何れか１項に記載の着磁装置。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、着磁対象物に対する着磁位置への配置と着磁位置からの除去が容易な着磁装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態に係る着磁装置の斜視図である。

【図2】図１に示す着磁装置の平面図である。

【図3】図１に示す着磁装置を着磁位置に配置した状態を示す斜視図である。

【図4A】図１に示す着磁装置における定常状態の緩衝部材を示す斜視図である。

【図4B】図４Ａに示す定常状態の緩衝部材を示す平面図である。

【図5A】図１に示す着磁装置における動作限界状態の緩衝部材を示す斜視図である。

【図5B】図５Ａに示す動作限界状態の緩衝部材を示す平面図である。

【図6】図１に示す着磁装置の変形例の斜視図である。

【図7】図６に示す着磁装置を着磁位置に配置した状態を示す斜視図である。

【図8A】図６に示す着磁装置における定常状態の緩衝部材を示す斜視図である。

【図8B】図８Ａに示す定常状態の緩衝部材を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して本開示の実施形態を詳細に例示説明する。

【0022】

図１～図５Ｂに示すように、一実施形態に係る着磁装置１は、磁石２と、磁石２の磁力による磁石２と着磁対象物４との間の吸引力の少なくとも一部を相殺するように、磁石２と着磁対象物４との間に反発力を与える緩衝機構３とを有する。

【0023】

このような構成によれば、着磁対象物４に対して着磁装置１を着磁位置（つまり着磁対象物４を着磁可能な位置）に配置する時に磁力による吸着の勢いを緩衝機構３によって緩衝でき、また、着磁位置から着磁装置１を除去する時に緩衝機構３による反発力を利用できるので、着磁装置１の着磁位置への配置と着磁位置からの除去を容易に行うことができる。

【0024】

緩衝機構３の反発力は、弾性変形可能な部材による弾性力によって生じる。このような構成によれば、吸引力による吸着の勢いを弾性力に変換して蓄えることができるので、効率的な緩衝を実現できる。しかし、緩衝機構３はこれに限らず、例えば、アクチュエータによる駆動力などによって反発力を生じる構成としてもよい。

【0025】

緩衝機構３は、着磁対象物４に接触可能な接触部３ａと、接触部３ａに接触した状態の着磁対象物４に対して磁石２が接近側方向と離間側方向に移動する往復動作が可能となるように磁石２と接触部３ａを連結する連結部３ｂと、磁石２と着磁対象物４との間に反発力を与えるために磁石２を往復動作の離間側方向に付勢する付勢部３ｃとを有する。このような構成によれば、緩衝機構３を簡単に構成できる。しかし、緩衝機構３の構成はこれに限らない。

【0026】

接触部３ａは着磁対象物４に対して転動可能である。このような構成によれば、着磁装置１を着磁位置において着磁対象物４に沿って移動させる時に接触部３ａを着磁装置１に対して転動させることで着磁対象物４に対する摺動抵抗を低減できるので、着磁対象物４を容易に着磁できる。しかし、接触部３ａの構成はこれに限らず、例えば、図６～図８Ｂに示す変形例のように、接触部３ａが着磁対象物４に対して転動不能な構成としてもよい。例えば図３に示すように着磁対象物４が管体である場合においては、その転動の一例は、着磁対象物４である管体の外表面を管体の軸方向に転がり移動することである。

【0027】

接触部３ａは少なくとも１つの車輪によって転動可能に構成される。このような構成によれば、転動可能な接触部３ａを簡単に構成できる。しかし接触部３ａはこれに限らず、例えば、少なくとも１つのローラー又はボールによって構成してもよい。

【0028】

連結部３ｂは、往復動作における接近側方向のストローク限界位置（例えば、着磁対象物４が管体である場合は管体の外表面からの距離等）を規定するストッパ部３ｂ１を有する。このような構成によれば、着磁位置での着磁対象物４に対する磁石２の距離をストッパ部３ｂ１によって規定できるので、安定した着磁を実現できる。しかし連結部３ｂの構成はこれに限らない。ストッパ部３ｂ１は例えば、磁石２に対して固定された構成とすることができる。

【0029】

着磁装置１が着磁対象物４に対して着磁位置に配置された状態において、接触部３ａは磁石２と着磁対象物４との間の部分以外の部分に位置する。このような構成によれば、着磁位置で着磁対象物４に磁力を効率的に与えることができるので、効率的な着磁を実現できる。しかし着磁装置１の構成はこれに限らない。

【0030】

接触部３ａが着磁対象物４に接触すると、磁石２による吸引力が緩衝機構３の反発力に抗して磁石２を着磁対象物４に接近させる。このような構成によれば、着磁装置１を着磁対象物４に対して着磁位置に簡単に配置できる。しかし着磁装置１の構成はこれに限らない。

【0031】

緩衝機構３は、所定数の緩衝部材５を有し、緩衝部材５は、磁石２に対して一体に取り付けられるベース部材５ａと、ベース部材５ａに対して往復移動可能な移動部材５ｂと、ベース部材５ａに対する移動部材５ｂの往復移動によって弾性変形可能な弾性部材５ｃとを有し、移動部材５ｂは接触部３ａを構成する。このような構成によれば、緩衝機構３を簡単に構成できる。しかし、緩衝機構３の構成はこれに限らない。なお、連結部３ｂはベース部材５ａと移動部材５ｂによって構成される。緩衝部材５は、ベース部材５ａに対して移動部材５ｂが定常位置にある定常状態と、ベース部材５ａに対して移動部材５ｂがストッパ部３ｂ１で接触する往復移動における接近側方向のストローク限界位置にある動作限界状態との間で相互に状態を切り替え可能である。なお所定数とは、１つ又は複数を意味する。１つの緩衝部材５に対してベース部材５ａ、移動部材５ｂ、及び弾性部材５ｃがそれぞれ１つ又は複数存在してよい。

【0032】

移動部材５ｂは、ベース部材５ａに対して摺動可能な摺動部材５ｂ１と、摺動部材５ｂ１に取り付けられる接触部材５ｂ２とを有し、接触部３ａは、所定数の緩衝部材５の接触部材５ｂ２によって構成される。このような構成によれば、緩衝機構３を簡単に構成できる。しかし、緩衝機構３の構成はこれに限らない。

【0033】

接触部材５ｂ２は所定数の転動体としての車輪を有する。このような構成によれば、転動可能な接触部３ａを簡単に構成できる。しかし接触部材５ｂ２はこれに限らず、例えば、ローラー、ボールなど、車輪以外の転動体を有する構成としてもよい。車輪等の転動体の一断面形状は、円、楕円、多角形等であってもよい。また、接触部材５ｂ２は、図６～図８Ｂに示す変形例のように、着磁対象物４に対して転動不能且つ摺動可能な摺動部材を有する構成としてもよい。接触部材５ｂ２は、複数の摺動部材を有する構成としてもよいし、所定数の転動体と所定数の摺動部材との両方を有する構成としてもよい。

【0034】

弾性部材５ｃは引きバネによって構成される。このような構成によれば、緩衝機構３を簡単に構成できる。しかし緩衝機構３はこれに限らず、例えば、圧縮バネ、板バネ、捻じりバネなどによって構成してもよい。弾性部材５ｃは、ベース部材５ａと移動部材５ｂとが弾性部材５ｃを介して相互に力を伝達できるように配置される。弾性部材５ｃを引きバネで構成する場合、引きバネはベース部材５ａの一部と移動部材５ｂの一部との間に架け渡される。弾性部材５ｃを圧縮バネで構成する場合、圧縮バネはベース部材５ａの一部と移動部材５ｂの一部との間に、これら部分による圧縮が可能となるように配置される。

【0035】

弾性部材５ｃは金属などの弾性材料の弾性変形によって弾性力を生じる。このような構成によれば、弾性部材５ｃを簡単に構成できる。しかし弾性部材５ｃはこれに限らず、例えば、密封した圧縮空気の反発力を利用する空気ばね装置によって弾性力を生じる構成としてもよい。

【0036】

着磁装置１は、第１の磁石２と第１の緩衝機構３とを有する第１の部分６ａと、第１の部分６ａに対して回動可能であって第２の磁石２と第２の緩衝機構３とを有する第２の部分６ｂとで形成される開閉可能な環状部６を有する。このような構成によれば、環状部６を開いた状態で環状部６の内側に着磁対象物４としての管体（プラント内の配管など）を配置し、環状部６を閉じることにより、着磁装置１を管体に対して簡単に着磁位置に配置でき、この着磁位置に配置された状態から管体に対して着磁装置１を管体の軸方向に移動させることで管体を着磁し、環状体を開いて着磁位置から着磁装置１を除去できるので、管体の効率的な着磁を実現できる。またこのような構成によれば、緩衝機構３の連結部３ｂによって様々な径の管体に適応でき、ストッパ部３ｂ１によって管体に対する良好な芯合わせを実現でき、また、転動可能な接触部３ａによって摺動抵抗の少ない簡単な着磁操作を実現できる。しかし着磁装置１の構成はこれに限らない。例えば、着磁装置１は、第１の部分６ａは有するものの第２の部分６ｂは有さず、その結果、環状部６を形成しない構成としてもよい。着磁対象物４は管体に限らず、任意の形状の磁性体であってよい。磁石２の形状は半円筒状に限らず、着磁対象物４の形状等に応じて適宜設定できる。例えば、磁石２は着磁対象物４の形状に合わせて湾曲板状又は平板状をなすように構成できる。着磁装置１は大きさの互いに異なる複数の磁石２を有してもよく、例えば、第１の磁石２と第２の磁石２の大きさが異なってもよい。着磁装置１における磁石２の数は１つであっても３以上であってもよい。磁石２は、永久磁石、一時磁石、或いは、電磁石であってもよい。

【0037】

第１の部分６ａと第２の部分６ｂはそれぞれ半環状をなす。このような構成によれば、環状部６の開閉操作を簡単に行うことができる。しかし環状部６の構成はこれに限らない。

【0038】

着磁装置１が着磁対象物４に対して着磁位置に配置された状態において、第１の部分６ａにおける第１の磁石２による吸引力から第１の緩衝機構３による反発力を差し引いた第１の差分は、第２の部分６ｂにおける第２の磁石２による吸引力から第２の緩衝機構３による反発力を差し引いた第２の差分に対して相違する。このような構成によれば、第１の部分６ａと第２の部分６ｂとのうち、環状部６を開いた時に管体に吸着したまま残り易い方を何れか一方に定めることができるので、管体からの着磁装置１の簡単な除去操作を実現できる。しかし着磁装置１の構成はこれに限らない。なお、第１の磁石２による吸引力は、半環状の第１の部分６ａにおける周方向中央において管体の径方向に引き合う力である。第１の緩衝機構３による反発力は、半環状の第１の部分６ａにおける周方向中央において管体の径方向に反発し合う力である。

【0039】

第１の部分６ａは、第１の磁石２の外面に沿って設けられる第１の外郭部材７を有し、第２の部分６ｂは、第２の磁石２の外面に沿って設けられる第２の外郭部材７を有し、着磁装置１は、第１の外郭部材７の一端部と第２の外郭部材７の一端部とを回動可能に連結するヒンジ部８と、第１の外郭部材７の他端部と第２の外郭部材７の他端部とを着脱可能に接続するロック部９とを有する。このような構成によれば、開閉可能な環状部６を簡単に構成できる。しかし着磁装置１の構成はこれに限らない。

【0040】

第１の部分６ａの反発力は、第１の部分６ａに設ける第１の緩衝機構３を構成する緩衝部材５（弾性部材５ｃ）の数によって容易に設定できる。図示の例では第１の部分６ａに設ける緩衝部材５の数は２であるが、これに限らない。

【0041】

第２の部分６ｂの反発力は、第２の部分６ｂに設ける第２の緩衝機構３を構成する緩衝部材５（弾性部材５ｃ）の数によって容易に設定できる。図示の例では第２の部分６ｂに設ける緩衝部材５の数は２であるが、これに限らない。

【0042】

上記の第１の差分と第２の差分は、例えば、第１の緩衝機構３を構成する緩衝部材５の第１の所定数と、第２の緩衝機構３を構成する緩衝部材５の第２の所定数とを相違させることにより、容易に相違させることができる。

【0043】

第１の部分６ａは、環状部６の軸方向の一方側にのみ第１の緩衝機構３を有する。しかし第１の部分６ａは、図６～図８Ｂに示す変形例のように、環状部６の軸方向の両側に第１の緩衝機構３を有する構成としてもよい。

【0044】

第２の部分６ｂは、環状部６の軸方向の一方側にのみ第２の緩衝機構３を有する。しかし第２の部分６ｂは、図６～図８Ｂに示す変形例のように、環状部６の軸方向の両側に第２の緩衝機構３を有する構成としてもよい。

【0045】

本開示は前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0046】

したがって、前述した実施形態に係る着磁装置１は、磁石２と、磁石２の磁力による磁石２と着磁対象物４との間の吸引力の少なくとも一部を相殺するように、磁石２と着磁対象物４との間に反発力を与える緩衝機構３とを有する限り、種々変更可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 着磁装置
２ 磁石
３ 緩衝機構
３ａ 接触部
３ｂ 連結部
３ｂ１ ストッパ部
３ｃ 付勢部
４ 着磁対象物
５ 緩衝部材
５ａ ベース部材
５ｂ 移動部材
５ｂ１ 摺動部材
５ｂ２ 接触部材
５ｃ 弾性部材
６ 環状部
６ａ 第１の部分
６ｂ 第２の部分
７ 外郭部材
８ ヒンジ部
９ ロック部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】