JP2021145929A - Article display device, method of manufacturing the same, and method for using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁力を利用して物品を浮上させた状態で展示したり空間を装飾したりするための装置に関する。 The present invention relates to a device for displaying an article in a floating state or decorating a space by using magnetic force.
基盤と、この基盤の上に載る支持盤との間で磁気浮上機構を構成し、磁力により支持盤に浮上力を作用させることで、基盤上に支持盤を浮上させる技術が知られている。
このうち、磁力を発生させる要素に永久磁石を用いるものとして、基盤の内部の永久磁石と、支持盤の内部の永久磁石をそれぞれ同極が上下に対向するように向けて配置し、永久磁石による反発力を鉛直方向に生じさせることで、基盤上で支持盤に浮上力を作用させる磁気浮上構造が知られている(例えば特許文献1参照)。
A technique is known in which a magnetic levitation mechanism is formed between a base and a support plate mounted on the base, and a levitation force is applied to the support plate by magnetic force to levitate the support plate on the base.
Of these, as a permanent magnet is used for the element that generates the magnetic force, the permanent magnet inside the base and the permanent magnet inside the support plate are arranged so that the same poles face each other vertically, and the permanent magnet is used. A magnetic levitation structure is known in which a levitation force is applied to a support plate on a substrate by generating a repulsive force in the vertical direction (see, for example, Patent Document 1).
前記のように、基盤と支持盤にそれぞれ永久磁石を同極が対向する向きに配置して磁気浮上機構を構成する場合、基盤に対してその上方に浮上した支持盤は、反発力として作用する磁力の大きさが変わらないため上下方向に安定するが、左右方向には不安定となる。支持盤を基盤上に安定的に浮上させるためには、浮上状態の支持盤の水平方向の変位を制御する機構を装備する必要がある。 As described above, when the permanent magnets are arranged on the base and the support plate in the directions in which the same poles face each other to form the magnetic levitation mechanism, the support plate that floats above the base acts as a repulsive force. Since the magnitude of the magnetic force does not change, it stabilizes in the vertical direction, but becomes unstable in the horizontal direction. In order to stably levitate the support board on the board, it is necessary to equip a mechanism for controlling the horizontal displacement of the support board in the floating state.
前記基盤と支持盤に配置する永久磁石は、両盤の寸法に合った大きさ、形状のものを形成するよりも、複数の汎用品の永久磁石を組み合わせて用いるのが製造コスト上有利であり、また、永久磁石を内蔵する支持盤の重さに抗して基盤上に支持盤を浮上させるには、磁力が大きな永久磁石を両盤に配置して固定する必要がある。
この場合に、基盤と支持盤に複数の永久磁石を並べて取り付ける際に、永久磁石を並べたときに異極同士が近接対向したときは吸引力、同極同士が近接対向したときには反発力が生じ、所望の位置に固定する作業に手間を要するという問題があった。
It is advantageous in terms of manufacturing cost to use a combination of a plurality of general-purpose permanent magnets for the permanent magnets arranged on the base and the support plate, rather than forming one having a size and shape suitable for the dimensions of both plates. In addition, in order to raise the support plate on the board against the weight of the support plate containing the permanent magnets, it is necessary to arrange and fix the permanent magnets having a large magnetic force on both plates.
In this case, when a plurality of permanent magnets are arranged side by side on the board and the support board, an attractive force is generated when the different poles are close to each other when the permanent magnets are arranged, and a repulsive force is generated when the same poles are close to each other. There is a problem that it takes time and effort to fix the magnet in a desired position.
例えば、基盤に永久磁石を取り付けるときには、基盤に一の永久磁石を接着剤で固定し、接着剤が十分に乾いて永久磁石が完全に固着してから、隣接する他の永久磁石を順次接着剤で固定するようにし、或いは、大きな磁力を確保するため、前記一の永久磁石が完全に固着してから、その上面に同形同寸の永久磁石を載せて接着剤で固定するようにしており、永久磁石を取り付ける作業は時間を要するものであった。
さらに、支持盤を基盤上にバランスよく安定的に浮上させるには、両盤に配置する永久磁石を精密に位置決めして取り付ける必要がある。複数の永久磁石を一つずつ手作業で接着固定する場合、永久磁石の取り付け位置の精度を上げるには一つの永久磁石を接着固定する操作を慎重に行わざるを得ず、熟練の作業者によらなければ取り付け作業時間の短縮は困難であった。
For example, when attaching a permanent magnet to a base, one permanent magnet is fixed to the base with an adhesive, and after the adhesive has dried sufficiently and the permanent magnet is completely fixed, the other adjacent permanent magnets are sequentially adhered. Or, in order to secure a large magnetic force, after the one permanent magnet is completely fixed, a permanent magnet of the same shape and size is placed on the upper surface and fixed with an adhesive. , The work of attaching permanent magnets was time consuming.
Further, in order to allow the support board to float on the board in a well-balanced and stable manner, it is necessary to precisely position and attach the permanent magnets arranged on both boards. When multiple permanent magnets are manually bonded and fixed one by one, in order to improve the accuracy of the mounting position of the permanent magnets, it is necessary to carefully bond and fix one permanent magnet, which is necessary for skilled workers. Otherwise, it was difficult to shorten the installation work time.
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑み、展示物品を載せた支持盤を基盤上で磁気浮上させて支持する物品展示装置において、基盤上に浮上した支持盤の水平方向の変位を適正に制御して支持盤を安定的に浮上させることができるようにすることを課題とする。
また、本発明は、前記基盤と支持盤に磁石を配置して固定する作業を短時間で容易に行えるようにすることを課題とする。
In view of such a problem of the prior art, the present invention magnetically levitates a support plate on which an exhibited article is placed on a base to support the article display device, in which the horizontal displacement of the support plate levitated on the base is present. It is an issue to make it possible to stably raise the support plate by properly controlling the above.
Another object of the present invention is to make it possible to easily perform the work of arranging and fixing magnets on the base and the support plate in a short time.
前記課題を解決するため本発明の物品展示装置は、磁石を内蔵した基盤と支持盤が磁気浮上機構を構成し、展示物品を載せた支持盤を基盤上で磁気浮上させて支持する装置であって、
前記磁気浮上機構は、前記基盤と支持盤の底部にそれぞれ固定された円環形の磁石と、前記基盤に固定された円環形の磁石とその外側であって当該円環形磁石の少なくとも四方の位置に固定された空芯コイルとを備えた構成を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the article display device of the present invention is a device in which a base having a built-in magnet and a support plate form a magnetic levitation mechanism, and a support plate on which an exhibition article is placed is magnetically levitated and supported on the base. hand,
The magnetic levitation mechanism is located at at least four positions of the annular magnet fixed to the base and the bottom of the support plate, the annular magnet fixed to the substrate, and the outside of the annular magnet. It is characterized by having a configuration including a fixed air-core coil.
これによれば、基盤の底部に固定される円環形の磁石と支持盤の底部に固定される円環形の磁石は、基盤上に支持盤を載せたときにそれぞれ同極が上下に対向するように向けて配置され、両盤の磁石による反発力が鉛直方向に生じることで、支持盤に浮上力を作用させて基盤上に浮上させることができる。
また、基盤の前記円環形に配置された磁石の外側四方に配置された空芯コイルは通電することで磁束を生じさせ、鉛直軸方向に作用するローレンツ力で、前記浮上状態の支持盤が水平方向に沿って浮上位置をずらしたときに支持盤を傾かせて、元の浮上位置に戻るように支持盤の横方向の変位を制御することができる。
According to this, the annular magnet fixed to the bottom of the base and the annular magnet fixed to the bottom of the support plate have the same poles facing each other vertically when the support plate is placed on the base. By generating the repulsive force by the magnets of both boards in the vertical direction, it is possible to apply a levitation force to the support board to levitate it on the board.
Further, the air core coils arranged on the outer four sides of the magnets arranged in the ring shape of the base generate magnetic flux by energizing, and the Lorentz force acting in the vertical axis direction causes the support plate in the floating state to be horizontal. When the levitation position is shifted along the direction, the support plate can be tilted and the lateral displacement of the support plate can be controlled so as to return to the original levitation position.
前記構成の物品展示装置において、基盤と支持盤に配置される円環形の磁石は、基盤と支持盤を互いに中央部を揃えて重ねたときに上下対称位置で重なるように配置して固定される。円環形の磁石は、ドーナツ形の一体の磁石であっても、両盤の底部の中央部を中心とした円周上に沿って配列した複数の磁石群により構成されていても何れでもよい。
前記円環形の磁石は、部材コストの点で、基盤と支持盤のそれぞれの底部の中央部を中心とした円周上に沿って8つの棒状の磁石を配列した構成とするのが好ましい。
また、前記基盤と支持盤が内蔵する磁石は、磁力が大きい点でネオジム磁石の利用が好適である。
In the article display device having the above configuration, the ring-shaped magnets arranged on the base and the support plate are arranged and fixed so as to overlap each other in a vertically symmetrical position when the base and the support plate are overlapped with the center portions aligned with each other. .. The ring-shaped magnet may be an integral donut-shaped magnet, or may be composed of a plurality of magnet groups arranged along the circumference centered on the central portion of the bottom of both discs.
From the viewpoint of member cost, the ring-shaped magnet preferably has a configuration in which eight rod-shaped magnets are arranged along the circumference centered on the central portion of the bottom of each of the base and the support plate.
Further, as the magnet built in the base and the support plate, it is preferable to use a neodymium magnet because the magnetic force is large.
また、前記基盤の内部中央に赤外光の発光部と受光部が一体となった赤外線センサーを設けるとともに、支持盤の底面中央に反射板を取り付けて、基盤上に浮上した支持盤の浮上位置の検出系を備えることが好ましい。
例えば、前記赤外線センサーから出射された赤外光を支持盤の反射板で反射させ、これを赤外線センサーの受光部で受光して受光信号の大きさを測定することで、基盤とその上に浮上した支持盤のセンター位置が揃っているか否かを検知することができる。支持盤の浮上位置がずれていた場合、前記空芯コイルの印加電流を調整して空芯コイルの磁束とともにローレンツ力を変化させることで、支持盤を水平方向に変位せしめるなど、赤外線センサーの受光信号に基づいて各空芯コイルの印加電流をフィードバック制御することで、基盤の中央位置に支持盤の中央位置を正確に揃えて浮上させることができる。
Further, an infrared sensor in which an infrared light emitting part and a light receiving part are integrated is provided in the center of the inside of the board, and a reflector is attached to the center of the bottom surface of the support board so that the support board floats on the board. It is preferable to provide a detection system for.
For example, the infrared light emitted from the infrared sensor is reflected by the reflecting plate of the support plate, which is received by the light receiving portion of the infrared sensor, and the magnitude of the light receiving signal is measured to ascend to the substrate and above it. It is possible to detect whether or not the center positions of the support boards are aligned. When the floating position of the support plate is deviated, the light received by the infrared sensor is received by adjusting the applied current of the air core coil and changing the Lorentz force together with the magnetic flux of the air core coil to displace the support plate in the horizontal direction. By feedback-controlling the applied current of each air core coil based on the signal, the center position of the support plate can be accurately aligned with the center position of the board to levitate.
前記構成の物品展示装置において、複数の凹部又は枠部が円環形に連なった磁石保持部材が基盤の底部に取り付けられ、この磁石保持部材の各凹部又は枠部内に磁石が嵌め入れられて固定された構成とすることができる。
詳しくは、前記磁石保持部材を用いた基盤への磁石の取り付けは、磁石保持部材の各凹部又は枠部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れて接着剤で固着し、この磁石保持部材に固着された鋼材を着磁器で着磁した後、当該磁石保持部材を基盤の底部に取り付けることにより行うことができる。
これによれば、磁石保持部材を用いて磁石を取り付けることで、基盤への磁石の固定を短時間で行え、且つ正確な取り付け位置に固定することができる。また、着磁されていない鋼材を磁石保持部材に固着し、その後、鋼材を着磁して磁石に加工することで、着磁された複数の磁石を直接基盤に取り付ける場合の磁石同士の反発や吸引が発生することに起因する作業の煩わしさ固定操作に要する手間がなくなり、磁力の大きな磁石の固定を簡単な操作で行うことが可能である。
In the article display device having the above configuration, a magnet holding member in which a plurality of recesses or frames are connected in a ring shape is attached to the bottom of the base, and a magnet is fitted and fixed in each recess or frame of the magnet holding member. It can be configured as a magnet.
Specifically, in the attachment of the magnet to the base using the magnet holding member, a rod-shaped steel material containing neodymium iron is fitted into each recess or frame of the magnet holding member and fixed with an adhesive to the magnet holding member. This can be done by magnetizing the fixed steel material with a magnetizer and then attaching the magnet holding member to the bottom of the base.
According to this, by mounting the magnet using the magnet holding member, the magnet can be fixed to the substrate in a short time and can be fixed at an accurate mounting position. In addition, by fixing an unmagnetized steel material to a magnet holding member and then magnetizing the steel material to process it into a magnet, repulsion between magnets when a plurality of magnetized magnets are directly attached to a substrate can be achieved. The troublesome work caused by the occurrence of attraction The time and effort required for the fixing operation is eliminated, and the magnet having a large magnetic force can be fixed by a simple operation.
また、前記構成の物品展示装置の製造は、
複数の凹部又は枠部が円環形に連なった磁石保持部材の各凹部又は枠部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れて接着剤で固着する工程と、
前記磁石保持部材に固定された棒状の鋼材を着磁する工程と、
前記着磁後に磁石保持部材を基盤の底部に取り付ける工程と、
前記基盤の底部に空芯コイルを接着剤で固着する工程と、
基盤の底部に赤外光の発光部と受光部が一体となった赤外線センサーを取り付ける工程と、
支持盤の底部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を円環形に配置して接着剤で固着する工程と、
前記支持盤の底部に固定された棒状の鋼材を着磁する工程と、
支持盤の底面中央に反射板を取り付ける工程と、
を含む作業工程を経て製造することができる。
In addition, the manufacture of the article display device having the above configuration is
A process of fitting a rod-shaped steel material containing neodymium iron into each recess or frame of a magnet holding member in which a plurality of recesses or frames are connected in a ring shape and fixing them with an adhesive.
The process of magnetizing a rod-shaped steel material fixed to the magnet holding member, and
The process of attaching the magnet holding member to the bottom of the base after magnetization, and
The process of fixing the air core coil to the bottom of the base with an adhesive,
The process of attaching an infrared sensor that integrates an infrared light emitting part and a light receiving part to the bottom of the board,
A process of arranging a rod-shaped steel material containing neodymium iron in a ring shape on the bottom of the support plate and fixing it with an adhesive,
The process of magnetizing a rod-shaped steel material fixed to the bottom of the support plate, and
The process of attaching the reflector to the center of the bottom of the support board,
It can be manufactured through a work process including.
また、前記構成の物品展示装置の使用にあたり、基盤上に支持盤を浮上させる操作は、通電させた基盤の上面に補助台を載せ、この補助台の上に支持盤を載せた状態で、補助台の位置を基盤上面に沿ってずらして基盤上から取り去ることにより支持盤を基盤上に浮上させ、浮上した支持盤上に展示する物品を載せることにより行うことができる。
このように補助台を用いることで、基盤上に支持盤を速やか且つ安定して浮上させることが可能である。
Further, in using the article display device having the above configuration, the operation of floating the support plate on the base is assisted by placing the auxiliary base on the upper surface of the energized base and placing the support plate on the auxiliary base. This can be done by shifting the position of the table along the upper surface of the base and removing it from the base to raise the support board onto the base, and placing the articles to be displayed on the raised support board.
By using the auxiliary stand in this way, it is possible to quickly and stably raise the support plate on the board.
本発明の好適な一実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態の物品展示装置で物品を展示している状態を示している。本形態の物品展示装置1は、ともに導電材である鋼製の筐体内に磁石を内蔵して形成された基盤2と支持盤3とで磁気浮上機構を構成し、展示する物品Gを上面に載せた支持盤3を基盤2上で磁気浮上させて支持し、物品Gを恰も空中に浮遊しているかの如く展示するものである。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which an article is displayed by the article display device according to the embodiment of the present invention. In the
詳しくは、図2に示されるように、物品展示装置1の基盤2は、複数の磁石4と空芯コイル6とが取り付けられた円板形の底部21に、カバー体22を一体に被せて円盤形に形成してある。カバー体22の中央には通孔22aが形成されており、ここに後述する赤外線センサー8の上部を露出させてある。
支持盤3は、基盤2の直径の2/3程度の直径で同じく円盤形に形成されており、複数の磁石5が取り付けられた底部31の上面に、リング状のカバー体32と円板形のカバー体33を取り付けて形成してある。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
The
図3は、基盤2に取り付けられる磁石4と支持盤3に取り付けられる磁石5の配置を示している。
同図に示されるように、基盤2にはその底部21に、基盤2の中央部を中心とした円周上に沿って棒状の8つの磁石4が円環形に連続して並べて取り付けてある。また、支持盤3も同様に、その底部31に支持盤3の中央部を中心とした円周上に沿って棒状の8つの磁石5が円環形に連続して並べて取り付けてある。
両盤2,3に配置される円環形の磁石4,5は、基盤2と支持盤3を互いに中央を揃えて重ねたときに上下対称位置で略重なるように配置してある。また、両磁石4,5は、互いに同極が対向するように、例えば磁石4がその高さ方向の下側をS極、上側をN極に着磁してあるときには、磁石5はその高さ方向の下側がN極、上側をS極に向けて取り付けてある。
FIG. 3 shows the arrangement of the
As shown in the figure, eight rod-shaped
The ring-shaped
図4は、基盤2と支持盤3の内部の部材配置を示している。
同図に示されるように、基盤2の底部21の上面には磁石保持部材7が取り付けられており、この磁石保持部材7に磁石4と空芯コイル6を並べて固定してあり、また、磁石保持部材7の内側には赤外線センサー8を取り付けてある。
また、支持盤3の底部31には、その外周に沿って磁石5を円環形に並べて固定してある。
なお、基盤2の内部を示す各図において、電源部や制御回路などの電気部材の図示は省略してある。
FIG. 4 shows the arrangement of members inside the
As shown in the figure, a
Further,
In each diagram showing the inside of the
磁石保持部材7はプラスチック製の枠材であり、図5に示されるように、磁石4が略一杯に嵌り込む大きさの、下向きに開口した4つの凹部71と上下に貫通した4つの枠部72とを、交互に円環形に連ねるとともに、各枠部72の外側に空芯コイル6の内周面が係合する凸部を有するコイル受け部73を一体に設けて形成してある。各コイル受け部73は、その基部73aから端部73bが着脱可能となっている。
また、磁石保持部材7の中心を挟んで対向する一対の凹部71,71の上面には後述する赤外線センサー8の取り付け位置を調整するためのネジが没入する溝部74が形成してある。
The
Further, a
基盤2の底部21上で、各磁石4は凹部71と枠部72にそれぞれ篏合し、また、各空芯コイル6はその内周をコイル受け部73の凸部に係合して、それぞれ接着剤により磁石保持部材7に一体に固着してある。
On the
赤外線センサー8は、赤外光の発光部と受光部が一体に配置された上部を上方に向けて回路基板9の上面に設置してある。
詳しくは、図7に示されるように、回路基板9は赤外線センサー8のセンサーブロックの留めネジ81,82,83,84によって、図8に示されるY方向調整板10Aに固定されている。Y方向調整板10Aは4本の留めネジにより、図9に示されるX方向調整板10Bに固定されている。そして、X方向調整板10Bは、4本の留めネジにより底部21に固定されている。
後述するように、Y方向調整板10AとX方向調整板10Bの固定位置を適宜にずらして、赤外線センサー8が円環状に配置された磁石4の中央に位置するように調整することができるようになっている。
The
Specifically, as shown in FIG. 7, the
As will be described later, the fixed positions of the Y-
支持盤3の磁石5は、図8に示されるように、支持盤3の底部31の外周に沿って設けられた凹溝であって磁石5の下半部が嵌り込むように仕切られた凹部31a内に嵌め入れて接着剤で固定してある。
同図に示されるように、支持盤3の中央には貫通孔31bが形成され、この貫通孔31bを塞ぐように反射板11が取り付けてある。
As shown in FIG. 8, the
As shown in the figure, a through
図11は、基盤2上に支持盤3を浮上させるための制御回路のブロック図を示しており、図中、符番8aは赤外線センサー8の赤外線LED、8b、8cは赤外線センサー8のX方向光センサーとY方向光センサー、9aは差動増幅器、9bはPID制御回路、9cは切り替えスイッチ、9dは加算回路、9eはP制御回路、9fは浮遊体検出回路、9gはLED駆動回路である。また、符番6x、6yはそれぞれX方向とY方向の磁束発生する該当の空芯コイル6を示している。これら回路は前記回路基板9に搭載されている。
FIG. 11 shows a block diagram of a control circuit for floating the
このような制御回路ブロックにより、基盤2上に支持盤3を浮上させる動作の制御は以下のようにして行われる。
赤外線サンサー8の赤外線LED8aにより出射された赤外線は、基盤2上で浮遊する支持盤3の反射板11で反射され、反射光を、フォトダイオードを用いて構成された、赤外線センサー8のX方向光センサー8bとY方向光センサー8cで受光する。
X,Y両方向の光センサー8b,8cは、支持盤3の位置に比例した信号が出力されるように廃止されており、X方向とY方向の二つのセンサペアの出力信号の差分が位置情報となる。
支持盤3を赤外線サンサー8の直上に位置するように制御するため、X軸とY軸の両軸のセンサー出力を独立にPID演算を行い、その結果を、両軸のそれぞれ一対の空芯コイル6x,6yの駆動電圧にフィードバックする。なお、前記赤外線センサー8は、それぞれ対向配置された空芯コイル6x,6x及び空芯コイル6y,6yの中心となる位置に配置される。
そして、前記両軸のそれぞれ一対の空芯コイル6x,6yが発生する磁場による磁束に対し、支持盤3内にリング状に配置された磁石5が反発、吸引することで支持盤3の浮遊位置が制御されるようになっている。
前記X,Y両方向の光センサー8b,8cの光量が減少すると上記の制御ができなくなるため、反射光量が一定の大きさの値となるように、赤外線LED8aの駆動電流をLED駆動kジャイロ9gで調整している。
なお、支持盤3が基盤2上にない場合や支持盤3からの赤外線の反射光量が極端に少ない場合には制御を停止するようになっている。
With such a control circuit block, the operation of floating the
The infrared rays emitted by the
The
In order to control the
Then, the
If the amount of light of the
The control is stopped when the
このように構成される基盤2と支持盤3は、磁石4,5としてネオジム鉄を含む鋼材を用いて、以下のようにして組み立てることができる。
The
(基盤2の組み立て)
先ず、磁石保持部材7の各凹部71と枠部72に、ネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れ、各鋼材を接着剤で凹部71と枠部72内に一体に固着する。
(Assembly of base 2)
First, a rod-shaped steel material containing neodymium iron is fitted into each
接着剤が乾いたならば、前記鋼材が固着された磁石保持部材7を着磁器に入れ、鋼材を着磁する。着磁は鋼材の高さ方向に沿って上部と下部で異極となるように、例えば下側がS極、上側がN極となるように行う。着磁により鋼材は磁石4となる。
When the adhesive dries, the
次いで、基盤2の底部21に前記鋼材が着磁された磁石保持部材7をネジ留めして一体に取り付ける。続いて、磁石保持部材7の各コイル受け部73に空芯コイル6を係合させ、接着剤で一体に固着する。
Next, the
基盤2の底部21に磁石4と空芯コイル6を固定したならば、赤外線センサー8と回路基板9を底部21に取り付ける。このとき、基盤2の底部21に設置した空芯コイル6、赤外線センサー8、回路基板9、電源などの電気部品の配線をしておく。
取り付けは以下のようにして行う。
赤外線センサー8が上面に取り付けられた回路基板9をY方向調整板10Aに固定する。一方、X方向調整板10Bを基盤2の底部21上に仮止め状態で取り付ける。取り付けは、X方向調整板10Bの四つの長孔10B1に留めネジのネジ部を挿入し、ネジ部を底部21上に形成された取り付け孔に緩くねじ入れ、長孔10B1に沿ってX方向調整板10Bが(底部21上で)X方向に変位し得るようにしておく。
このX方向調整板10B上に、回路基板9が固定された前記Y方向調整板10Aを仮止め状態で取り付ける。取り付けは、Y方向調整板10Aの四つの長孔10A1に留めネジのネジ部を挿入し、ネジ部をX方向調整板10Bに形成された取り付け孔に緩くねじ入れ、長孔10A1に沿ってY方向調整板10AがY方向に変位し得るようにしておく。
After fixing the
Installation is done as follows.
The
The Y-
そして、Y方向調整板10AとX方向調整板10Bを仮止めした状態で、図12に示されるように、装置に電圧を印加して基盤2上に支持盤3を浮上させ、この状態で、赤外線センサー8の取り付け位置が円環形に配置した磁石4の中心となるように、Y,X両方向の調整板10A,10Bの取り付け位置を調整する。
赤外線センサー8の取り付け位置の調整は、Y方向はネジ部をY方向調整板10AとX方向調整板10B間にかけ渡して螺合させて調整ネジSC1で行い、X方向はネジ部をX方向調整板10Bに螺合させた調整ネジSC2で行う。それぞれ側方からネジの螺合深さを変えることで、前記仮止めされたY方向調整板10AとX方向調整板10Bが長孔10A1,10B1に沿って変位し、回路基板9上の赤外線センサー8の位置を調整することができるようになっている。
Then, with the Y-
The mounting position of the
調整ネジSC1,SC2による調整操作は、支持盤3を浮上させた状態で装置の電源部の電流値を検知しながら行い、電流値が最小となったときに、赤外線センサー8が円環形に配置した磁石4の中心に位置すると判断する。
赤外線センサー8の位置が決定したならば、前記仮止めされていたY方向調整板10AとX方向調整板10Bを調整位置に固定するべく、それぞれ長孔10A1,10B1に挿通されていた留ネジを締め付けて固定し、赤外線センサー8と回路基板9の取り付けが完了する。
その後、カバー体32を底部31に被せて一体に取り付けることで基盤2の組み立てが完了する。
The adjustment operation by the adjusting screws SC1 and SC2 is performed while detecting the current value of the power supply unit of the device with the
After the position of the
After that, the assembly of the
(支持盤3の組み立て)
先ず、支持盤3の底部31の各凹部31aに、ネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れ、各鋼材を接着剤で凹部31a内に一体に固着する。
(Assembly of support board 3)
First, a rod-shaped steel material containing neodymium iron is fitted into each
接着剤が乾いたならば、前記鋼材が固着された支持盤3の底部31を着磁器に入れ、鋼材を着磁する。前記と同様に、着磁は鋼材の高さ方向に沿って上部と下部で異極となるように、例えば下側がN極、上側がS極となるように行う。着磁により鋼材は磁石5となる。
When the adhesive dries, the bottom 31 of the
次いで、支持盤3の底部31の中央に形成された貫通孔31bに反射板11を取り付け、底部31の上面にカバー材32,33を被せて取り付けることで支持盤3の組み立てが完了する。
Next, the
このように構成される物品展示装置1は、基盤2の電気部品に通電した状態で、基盤2の上方に支持盤3を位置させれば、両盤2,3内に同極が上下に対向するように向けて円環形に連ねて配置された磁石3,4による反発力が鉛直方向に生じ、支持盤3に浮上力を作用させて基盤上に浮上させることができる。
また、基盤2の円環形に配置された磁石4の外側四方に配置された空芯コイル6が通電により磁束を生じさせ、鉛直軸方向に作用するローレンツ力で、浮上状態の支持盤3が水平方向に沿って浮上位置をずらしたときに支持盤3を傾かせて、元の浮上位置に戻るように支持盤3の横方向の変位を制御することができる。
また、基盤2の内部中央に設置された赤外線センサー8と支持盤3の底面中央に取り付けられた反射板11が基盤2上に浮上した支持盤3の浮上位置の検出系を形成しており、赤外線センサー8から出射された赤外光を支持盤3の反射板11で反射させ、これを赤外線センサー8受光部で受光して受光信号の大きさを測定することで、基盤2と浮上した支持盤3のセンター位置が揃っているか否かを検知し、支持盤3の浮上位置がずれていた場合、空芯コイル6の印加電流を調整して空芯コイル6の磁束とともにローレンツ力を変化させることで、支持盤3を水平方向に変位せしめ、基盤2の中央位置に支持盤3の中央位置を正確に揃えて浮上させることが可能である。
In the
Further, the air core coils 6 arranged on the outer four sides of the
Further, the
図13及び図14は、基盤2上に支持盤3を浮上させるときに用いる補助台の構成を示している。
この補助台12は、段ボールなどの厚手の紙材を用いて形成され、支持盤3を載せることができる程度の大きさの円筒体に、その外周から中心部を横切る長さの切り欠き部12aを設けて形状に形成してある。
13 and 14 show the configuration of an auxiliary base used when the
The
この補助台12は、基盤2上に支持盤3を浮上させる操作に用いられ、図15に示されるように、通電させた基盤2の上面に補助台12を載せる(A)。このとき、基盤2のカバー体22の中央に形成された通孔22aが切り欠き部12a内に位置するように補助台12の位置を合わせる。
次いで、この補助台12の上に支持盤3を宛がって載せる(B)。このとき、支持盤3の中央部が基盤2の中央である前記通孔22a上に揃えように、支持盤3の位置を調整する。
基盤2とその上の支持盤3の中央部が鉛直方向に揃うと、支持盤3に前記磁力による浮上力が安定して作用し、この状態で補助台12を水平にスライドさせて基盤2上から取り去れば(C)、基盤2上に支持盤3を浮上させた状態を安定的に維持することができる(D)。そして、この浮上した支持盤3上に展示する物品Gを載せることで、物品Gの効果的な展示が可能である。
The
Next, the
When the central portion of the
なお、図示した物品展示装置1、基盤2及び支持盤3の形態や、磁石4,5の形態やその配置、空芯コイル6の形態やその配置などは一例であり、本発明は前記実施形態で示した構成のものに限定されない。
The illustrated
1 物品展示装置、2 基盤、3 支持盤、4,5 磁石、6 空芯コイル、7 磁石保持部材、8 赤外線センサー、9,10 取り付け板、11 反射板、G 物品 1 Article display device, 2 base, 3 support board, 4, 5 magnet, 6 air core coil, 7 magnet holding member, 8 infrared sensor, 9, 10 mounting plate, 11 reflector, G article
Claims (9)
前記磁気浮上機構は、前記基盤と支持盤の底部にそれぞれ固定された円環形の磁石と、前記基盤に固定された円環形の磁石とその外側であって当該円環形磁石の少なくとも四方の位置に固定された空芯コイルとを備えた構成を有することを特徴とする物品展示装置。 In an article exhibition device in which a base with a built-in magnet and a support plate form a magnetic levitation mechanism, and a support plate on which an exhibition article is placed is magnetically levitated and supported on the base.
The magnetic levitation mechanism is located at at least four positions of the annular magnet fixed to the base and the bottom of the support plate, the annular magnet fixed to the substrate, and the outside of the annular magnet. An article display device having a configuration including a fixed air-core coil.
基盤への磁石の取り付けは、
複数の凹部又は枠部が円環形に連なった磁石保持部材の各凹部又は枠部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れて接着剤で固着し、この磁石保持部材に固着された鋼材を着磁した後、当該磁石保持部材を基盤の底部に取り付けることにより行われることを特徴とする物品展示装置の製造方法。 In a method of manufacturing an article display device in which a base having a built-in magnet and a support plate form a magnetic levitation mechanism, and a support plate on which an exhibition article is placed is magnetically levitated and supported on the base.
Attaching the magnet to the board
A rod-shaped steel material containing neodymium iron is fitted into each recess or frame of a magnet holding member in which a plurality of recesses or frames are connected in a ring shape and fixed with an adhesive, and the steel material fixed to the magnet holding member is attached. A method for manufacturing an article display device, which is performed by attaching the magnet holding member to the bottom of a base after magnetizing.
複数の凹部又は枠部が円環形に連なった磁石保持部材の各凹部又は枠部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を嵌め入れて接着剤で固着する工程と、
前記磁石保持部材に固定された棒状の鋼材を着磁する工程と、
前記着磁後に磁石保持部材を基盤の底部に取り付ける工程と、
前記基盤の底部に空芯コイルを接着剤で固着する工程と、
基盤の底部に赤外光の発光部と受光部が一体となった赤外線センサーを取り付ける工程と、
支持盤の底部にネオジム鉄を含む棒状の鋼材を円環形に配置して接着剤で固着する工程と、
前記支持盤の底部に固定された棒状の鋼材を着磁する工程と、
支持盤の底面中央に反射板を取り付ける工程と、
を含むことを特徴とする物品展示装置の製造方法。 In a method of manufacturing an article display device in which a base having a built-in magnet and a support plate form a magnetic levitation mechanism, and a support plate on which an exhibition article is placed is magnetically levitated and supported on the base.
A process of fitting a rod-shaped steel material containing neodymium iron into each recess or frame of a magnet holding member in which a plurality of recesses or frames are connected in a ring shape and fixing them with an adhesive.
The process of magnetizing a rod-shaped steel material fixed to the magnet holding member, and
The process of attaching the magnet holding member to the bottom of the base after magnetization, and
The process of fixing the air core coil to the bottom of the base with an adhesive,
The process of attaching an infrared sensor that integrates an infrared light emitting part and a light receiving part to the bottom of the board,
A process of arranging a rod-shaped steel material containing neodymium iron in a ring shape on the bottom of the support plate and fixing it with an adhesive,
The process of magnetizing a rod-shaped steel material fixed to the bottom of the support plate, and
The process of attaching the reflector to the center of the bottom of the support board,
A method of manufacturing an article display device, which comprises.
通電させた基盤の上面に補助台を載せ、
この補助台の上に支持盤を載せた状態で、補助台の位置を基盤上面に沿ってずらして基盤上から取り去ることにより支持盤を基盤上に浮上させ、
浮上した支持盤上に展示する物品を載せることを特徴とする物品展示装置の使用方法。 The method of using the article display device according to any one of claims 1 to 6.
Place the auxiliary stand on the upper surface of the energized board
With the support plate placed on this auxiliary base, the position of the auxiliary base is shifted along the upper surface of the base and removed from the base to raise the support plate onto the base.
A method of using an article display device, which comprises placing an article to be displayed on a surfaced support board.
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JP2020049059A JP2021145929A (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Article display device, method of manufacturing the same, and method for using the same |
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KR102475269B1 (en) * | 2022-07-15 | 2022-12-06 | 이재완 | Operating system and display case using magnetic levitation suspension module |
KR102518782B1 (en) * | 2022-07-15 | 2023-04-06 | 주식회사 디앤지예와가 | Display case using magnetic levitation suspension module |
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2020
- 2020-03-19 JP JP2020049059A patent/JP2021145929A/en active Pending
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