JP3598136B2

JP3598136B2 - 磁石ベルト

Info

Publication number: JP3598136B2
Application number: JP23371594A
Authority: JP
Inventors: 義彦栗山; 雅亮徳永; 明男小林; 一三松井; 貴公五味
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JPH0891571A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁石ベルト輸送システム（ＢＴＭ：ＢｅｌｔｔｙｐｅＴｒａｎｓｉｔＳｙｓｔｅｍｂｙＭａｇｎｅｔｓ）に使われる磁石ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、輸送需要の比較的小さな箇所に適する輸送システムとして、磁石を応用したシステム構成がシンプルな磁石ベルト輸送システム（ＢＴＭ）の開発が進められている。ＢＴＭは、車上に動力を持たせ、磁石ベルトとレールの吸着力を利用して車両に推進力を与えて駆動するものである（磁石とレールが吸着した時に発生する大きな磁気摩擦力を利用する）。
ここで、従来の磁石ベルトの構成を図５に示す。
磁石ベルト３を構成する抗張体（例えばグラスファイバー、ケブラー、テトロン、スチールコードなど）を心線として中心に成形されている弾性体（例えばクロロプレンやポリウレタン）からなるベルト３０の表面には、複数個の磁石ユニット１００が取り付けられており、この磁石ユニット１００は、ヨーク７と、ヨーク７に固着された磁石８とで構成されている。この磁石は厚さ方向に磁化されている。磁石ベルト３の裏面は、駆動部材（図示せず）と係合するように、凹凸状に形成されている。そして、この駆動部材を回転させれば、磁石ベルト３の裏面の凹凸部（３０ａ、３０ｂ）と駆動部材とが噛み合って、磁石ベルト３が一定方向に回転する。このようにして、磁石ベルト３が回転すると、大きな磁気摩擦力が発生し、車両が推力を得てレールに沿って走行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁石ベルトでは、磁石ユニット１００は、ベルト３０の表面にボルト・ナット３４により固定部材３５を介して機械的に固定されていた。
また、このように磁石ユニットをボルトとナットにより固定するのではなく、図６に示すように、磁石ユニット１００を例えば特開昭６０−２２３７０８号公報に開示されたポリウレタン等からなるプロフィル３６を介してベルト３０の表面に融着により固定することも考えられる。
しかし、磁石ユニットのベルトへの固定を、ボルトとナットにより行う方法では、ヨークをベルトにボルトとナットで締め付けるための平面部がベルト裏面の両端に必要であるために磁石長さが小さくなり、延いては吸着力が小さくなる。また、磁石ベルトとレールが吸着する時に発生する衝撃と振動のためナットが緩んでしまい、十分な安全性が確保できない。プロフィルを介して上記固定を行う方法では、磁石ユニットと磁石ベルトの結合はプロフィル材質としてポリウレタンを用いる場合が多く、ポリウレタンの融着だけでは、磁石ユニットを保持するプロフィルとベルトとの結合力に関し信頼性が低い。
【０００４】
そこで、本発明では、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、磁石ベルトの幅に対して充分な磁石長さを確保して吸着力を大きくし、かつ磁石ユニットとベルトの結合力の高い、十分に信頼性のある安全な磁石ベルトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、車両に設けられ、地上に固定されたレールに吸着しながら回転することにより車両に推力を与える磁石ベルトにおいて、一対の駆動部材の周囲に設けられ、駆動部材との係合面である裏面断面が凹凸状に形成され、かつ凸部に複数個の段付き貫通穴を配設するベルトと、前記ベルトの段付き貫通穴に対応する位置に座ぐり穴付き貫通穴を形成するヨークと、前記ベルトの段付き部に装着し、かつ貫通穴を有する取付金具と、前記ヨークの座ぐり穴付き貫通穴と前記ベルトの段付き貫通穴と前記取付金具の貫通穴に挿入して両端を打撃して鋲着するリベット部材と、前記ヨークに固着された永久磁石とを有する、という技術的手段を採用した。
さらに、本発明においては、前記リベット部材の長手方向の中間部に径寸法を大きくする拡径部を形成し、前記ヨークは前記座ぐり穴付き貫通穴にベルト接触面側で、かつ前記拡径部に嵌合する窪み部を有し、前記ヨークと前記リベット部材を固着させる、という技術的手段を採用してもよい。
【０００６】
【作用】
上記のような構成にすることにより、ヨークをベルト表面に配置し、リベット部材をヨークの座ぐり穴付き貫通穴とベルトの段付き貫通穴と取付金具の貫通穴に挿入して両端を打撃して鋲着する。その結果、リベット部材の両端は潰され、特にヨーク側の一端はヨーク貫通穴の座ぐり穴形状に沿って変形し、リベット部材の頭部がヨーク底面から盛り上がることはない。これにより、長さの長い磁石をヨーク貫通穴の上のヨーク底面全体に固着することができ、吸着力を大きくすることが可能となる。また、リベット部材をベルトの端面より中心側に配置することができるため、ベルトからの抜け強度を大きくすることができ、より安全となる。
さらに、ベルト裏面の凸部に複数個の段付き貫通穴を配設し、リベット部材およびベルト裏面の凸部の段付き部の底面の幅と取付金具のベルトに密着する面の幅とほぼ等しくなるような取付金具を介して磁石ユニットをベルトに鋲着することにより、ベルト裏面の凸部段付きの底面と取付金具との密着面の有効幅をベルト凸部段付き部の幅にすることができる。このことにより、磁石ユニットの抜け強度の信頼性を向上させることができる。
この際、磁石ユニット（ヨーク）はリベット部材によりベルト表面に固定されるので、従来のようにボルトとナットを使用する場合に比べて高い固定力を付与することが可能になる。つまり、磁石ベルトのような振動体では、ボルトとナット固定に比較して、リベットの方が緩み難く、磁石ユニットとベルトの結合力は低下しない。
【０００７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の磁石ベルトを使用した車両の全体構成を図３に示す。
車両１は、地上に固定された鉄製のレール２に沿って走行する。この車両１には、磁石ベルト３が取り付けられている。この磁石ベルト３の両端には、駆動部材であるプーリー４がそれぞれ設けられている。このプーリー４は、図４に示すように、モーター５によって駆動される。このプーリー４がモーター５によって駆動されることにより、磁石ベルト３が回転するようになっている。
【０００８】
磁石ベルト３は、レール２の側面２ａに配置される。この際、磁石ベルト３をレール２の片面にのみ配置（片面吸着）してもよいし、両面に配置（両面吸着）してもよい。そして、磁石ベルト３がレール２に吸着し、磁石ベルト３がモーター５の駆動により回転すると、大きな磁気摩擦力が発生し、車両１が推力を得てレール２に沿って走行する。なお、車両１の下部には、レールの側面２ａを転動する案内車輪６ａとレールの上面２ｂを転動する支持車輪６ｂが設けられている。
【０００９】
次に、本発明の一実施例である磁石ベルト３の構成を図１により説明する。ここで、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
磁石ベルト３を構成するベルト３０の裏面の断面は凹凸状に形成されている。そして、ベルト３０の裏面の凹凸部３０ａ、３０ｂがプーリー４（図３および図４参照）の側面（凹凸状に形成）と係合する。この状態でプーリー４を回転させれば、磁石ベルト３の裏面の凹凸部３０ａ、３０ｂとプーリー４の側面とが噛み合って、磁石ベルト３が一定方向に回転する。なお、ベルト３０は、中心部に抗張体（例えばグラスファイバー、ケブラー、テトロン、スチールコード）として心線を含むような弾性体（例えば、クロロクレンやポリウレタン）で形成することが好ましい。
【００１０】
ベルト３０の裏面の凸部３０ｂには、段付き貫通穴３０ｃが形成されている。なお、段付き貫通穴の個数は図示した２個に限らず複数個であればよい。そして、この凸部３０ｂに対応するベルト３０の表面位置には磁石ユニット１００が配置されている。磁石ユニット１００は、鉄、鋼等の磁性体からなりかつ断面略コの字型のヨーク７と、このヨーク７に固着された永久磁石８とで構成されている。
磁石８は、ヨーク７上にエポキシ系の接着剤などにより固着し、さらに磁石８とヨーク７の隙間上に非磁性体（例えばエポキシ系接着剤またはプラスチック材料）９を充填する。磁石８としては、例えば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石（Ｒ：Ｎｄ、Ｐｒ等の希土類元素の１種以上）が使用され、必要に応じ磁石表面に金属メッキまたは樹脂コーティングが処理される。また、ヨーク７は腐食環境で使用されることを考慮して、必要に応じ防錆処理を施すことが望ましい。
【００１１】
また、ヨーク７には、ベルト３０の段付き貫通穴３０ｃに対応する位置にテーパー形座ぐり穴付き貫通穴７ａが形成されている。次いで、ベルト３０の段付き貫通穴３０ｃおよびヨーク７のテーパー形座ぐり穴付き貫通穴７ａに取付金具１０を介してリベット部材１１を挿入し、リベット部材１１の両端を打撃して、これらを鋲着する。その結果、従来のようにボルトとナットを使用する場合やプロフィルによる融着固定を行う場合に比べて高い固定力を付与することが可能となる。つまり、レール２と接触しながら回転するために振動が大きい磁石ベルト３においては（図３参照）、磁石ベルト３に対する磁石ユニット１００の固定力が大きく信頼性の高いことが要求されるため、ボルトとナットによるネジ固定（図５参照）やプロフィルによる融着固定（図６参照）に比較して、リベットの方が緩み難く高信頼性を確保できる。上記のリベット部材１１の材質は、金属材料であれば鉄鋼材料またはＡｌ、Ｃｕの非鉄材料のいずれでもよいが、雨風などの腐食環境に晒されることを考慮して、耐食性の良好なステンレス鋼（ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３０等）などが好ましい。なお、本実施例ではヨークの座ぐり穴付き貫通穴はテーパー形状としたが、図１（ｄ）に示すように座ぐり穴底面が平面形状となるような座ぐり穴にしてもよい。
また、図１に示されるように、具体的には、ヨーク底面７ｂから突出したリベット部材の頭部（図示せず）は鋲着によりヨーク貫通穴のテーパー形状に沿って変形し、鋲着後にはリベット部材１１の頭部１１ａがヨーク底面７ｂから盛り上がることはない。これにより、ベルト幅Ｌ_２に近い長さの長い寸法Ｌ_１の磁石をヨーク穴部の上のヨーク底面７ｂ全体に固着することができる。また、リベット部材のベルトへの取付け位置をベルト端面より、より内側に配置することができるため、磁石ユニットのベルトからの抜け強度を高め、ベルト強度の信頼性を向上させることができる。なお、ｄ_２（ベルト部に位置するリベット直径）をｄ_１（ヨーク部に位置するリベット最小直径）より大きくすることにより、ヨーク７とリベット部材１１の結合力を高めることも可能である。
【００１２】
また、図２（ａ）に本発明の他の実施例に係る磁石ベルトの平面図を示し、図２（ｂ）は正面図を示し、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図を示す。なお、図１と同一部分は、同一の参照符号で示す。
リベット部材１１は、長手方向の中間部に径寸法を大きくする拡径部１１ｂを形成する。一方、ヨーク７は、テーパー形座ぐり穴付き貫通穴７ａにベルト接触面側で、かつ前記拡径部に嵌合する窪み部７ｃを有する構成にする。なお、リベット部材の拡径部１１ｂの径寸法は、ヨークの窪み部７ｃの径寸法よりも若干大きいはめあい寸法に加工され、リベット部材とヨークはカシメにより、締まりばめの状態に固着される。その後は、図１の実施例と同様に、リベット部材の一端にベルト３０と取付金具１０を挿入し、リベット部材１１の両端を打撃して鋲着する。この結果、ヨークとベルトは強固に固定される。なお、上記の実施例では、ｄ_２（ベルト部に位置するリベット直径）をｄ_１（リベット部材の拡径部１１ｂの直径）より小さくしたが、ｄ_２≧ｄ_１とすることも可能である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ヨークをベルト表面に配置し、リベット部材をヨークの座ぐり穴（テーパー形、または平面形）付き貫通穴とベルトの段付き貫通穴と取付金具の貫通穴に挿入してリベット部材の両端を打撃し、特にヨーク側の一端はヨーク貫通穴のテーパー形状に沿って変形させ、リベット部材の頭をヨーク底面よりも低くさせる。その結果、長さの長い磁石をヨーク貫通穴の上のヨーク底面全体に固着することができ、延いては、磁石ユニットの吸着力を大きくできる。
また、リベット部材のベルトへの取付け位置をベルト端面より、より内側に配置することができるため、磁石ユニットのベルトからの抜け強度を高めることができる。さらに、ベルト裏面の凸部に複数個の段付き貫通穴を配設し、リベット部材および取付金具を介してヨークをベルトに鋲着することにより、ベルト裏面の凸部段付き底面と取付金具との密着面の有効幅をベルト凸部段付き部の幅にすることができ、磁石ユニットの抜け強度の信頼性を向上させることができる。
この際、ヨークはリベット部材によりベルト表面に固定されるので、従来のようにボルトとナットを使用する場合あるいはプロフィルによる融着固定の場合に比べて高い固定力を付与することが可能になる。つまり、磁石ベルトのような振動体では、ボルトとナット固定に比較して、リベットの方が緩み難く磁石ユニットとベルトの結合力は低下しない。
さらに、ボルトとナットを使用する場合に比べ、リベット部材を使用する方法は、部品点数減および組立工程の工数が削減され、製造コスト低減を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る磁石ベルトの平面図（ａ）、同正面図（ｂ）、および正面図（ｂ）におけるテーパー形座ぐり穴の場合のＡ−Ａ矢視断面図（ｃ）であり、平面形座ぐり穴の場合の断面図（ｄ）である。
【図２】本発明の他の実施例に係る磁石ベルトの平面図（ａ）、同正面図（ｂ）、および正面図（ｂ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図（ｃ）である。
【図３】本発明が適用される車両の全体構成を示す図である。
【図４】磁石ベルトの駆動方法を説明するための図である。
【図５】従来の磁石ベルトの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の磁石ベルトと対比される磁石ベルトの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１車両、２レール、３磁石ベルト、４プーリー、５モーター、６ａ案内車輪、６ｂ支持車輪、７ヨーク、７ａヨークのテーパー形座ぐり穴付き貫通穴、７ｂヨーク底面、７ｃヨーク窪み部、８磁石、９非磁性体、１０取付金具、１１リベット部材、１１ａリベット部材の頭部、３０ａベルト裏面の凹部、３０ｂベルト裏面の凸部、３０ｃベルトの段付き貫通穴、３４ボルト・ナット、３５固定部材、３６プロフィル、１００磁石ユニット

Claims

車両に設けられ、地上に固定されたレールに吸着しながら回転することにより車両に推力を与える磁石ベルトにおいて、一対の駆動部材の周囲に設けられ、駆動部材との係合面である裏面断面が凹凸状に形成され、かつ凸部に複数個の段付き貫通穴を配設するベルトと、前記ベルトの段付き貫通穴に対応する位置に座ぐり穴付き貫通穴を形成するヨークと、前記ベルトの段付き部に装着し、かつ貫通穴を有する取付金具と、前記ヨークの座ぐり穴付き貫通穴と前記ベルトの段付き貫通穴と前記取付金具の貫通穴に挿入して両端を打撃して鋲着するリベット部材と、前記ヨークに固着された永久磁石とを有することを特徴とする磁石ベルト。
前記リベット部材の長手方向の中間部に径寸法を大きくする拡径部を形成し、前記ヨークは前記座ぐり穴付き貫通穴にベルト接触面側で、かつ前記拡径部に嵌合する窪み部を有し、前記ヨークと前記リベット部材を固着させることを特徴とする請求項１記載の磁石ベルト。