JPH01177803A

JPH01177803A - 磁気浮上装置

Info

Publication number: JPH01177803A
Application number: JP33625587A
Authority: JP
Inventors: Koji Uchikoshi; 打越　剛二
Original assignee: Nakamichi Corp
Current assignee: Nakamichi Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-14
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: JPH0667051B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、リニアモータと共働して移動体を浮上状態で
移動可能とする磁気浮上装置に関する。

（従来の技術）従来、ガイドレールと移動体間で磁路を形成し、この間
に発生する吸引力を利用して所定の離間状態を保つ磁気
浮上装置を構成する場合、移動体がこの吸引力によって
ガイドレールから吊り下げられる構成とされていた。ま
た、この所定の離間状態を保つには、永久磁石と電磁石
により形成した前起磁路を通る磁束のうち、電磁石によ
り形成した磁束を増減して行うが、この電磁石が形成す
る磁路内に永久磁石自体が含まれる構成となっていた。

（発明が解決しようとする問題点）上記の磁気浮上装置にあっては、移動体を重力方向にお
いて前記離間状態に保つことは出来るが、重力方向及び
ガイドレール方向と直交する方向の移動を規制すること
は困難であり、従って重力方向に対する磁気浮上装置自
体の配置が制限されるものであった。

更に、透磁率の低い永久磁石自体が電磁石の磁路を構成
するため、電磁変換効率が低くなる欠点があった。

（問題点を解決するための手段）永久磁石と、一方向の各端部にそれぞれ所定の間隔を有
する一対の突部極が形成され、且つ前記永久磁石を略対
称に挟む如くＮ、Ｓの各磁極面にそれぞれ固定配置され
た磁性部材からなる略工字形状の一対の磁極部材と、各
突部極にそれぞれ巻回されたコイルとから構成される磁
極部を少なくとも一つ有する浮上体と、前記’Ｎ、Ｓの
各磁極面を結ぶ方向に沿って、且つ前記各突部極と所定
の隙間を介して前記浮上体を挟む如く互いに平行に配置
された磁性部材からなる一対のガイドレールとからなり
、この一対のガイドレールと、これとそれぞれ対向する
前記一対の突部極間にそれぞれ形成される吸引力が互い
に逆向きの分力を有するように構成する。

（作用）各突部極にそれぞれ巻回されたコイルに適当な電流を流
すことにより、一対のガイドレールと平行な方向以外に
おいて浮上体の移動力を得、この位置移動規制が可能と
なる。

尚、この場合、各コイルに電流を流すことによって形成
される磁束の磁路に、永久磁石自体が含まれることはな
い。

（実施例）第１図は、本発明装置の一実施例を示す構成図で、第１
図（ａ）はその正面図、第１図（ｂ）は上面図、第１図
（ｃ）は左側面図をそれぞれ示している。

図中、１．２は、所定の距離を保って互いに平行に配置
された磁性部材からなる一対のガイドレールである。こ
の一対のガイドレール間にあって、所定の浮上状態を保
つべく制御される浮上体３は、磁極部５．６と非磁性の
連結部材４とから形成されている。

磁極部５において、永久磁石９のＮ、Ｓの各磁極面には
磁性部材からなる略工字状に形成された磁性部材からな
る磁極部材７．８がそれぞれ固着されている。更にこれ
等の磁極部材７．８のガイドレール１に対向する各突部
極７１．７□、８１゜８２にはそれぞれコイルＴ７いＴ
７２、Ｔａ２、Ｔ８□が、またガイドレール２に対向す
る各突部極７３．７い８．．８４にはそれぞれコイルＴ
７．、Ｔ７いＴ８．、Ｔａ２が同回数だけ巻回されてい
る。

一方、磁極部６も同様に構成され、永久磁石９と同じ強
さの永久磁石１２のＮ、Ｓの各磁極面には磁性部材から
なる略工字状に形成された磁極部材１０．１１がそれぞ
れ固着されている。更にこれ等の磁極部材１ｏ、１１の
ガイドレール１に対向する各突部極１ｏ工、１０□、１
１１．１１□にはそれぞれコイルＴ１０１、ＴＩＯ□、
Ｔｌｌ□、Ｔｌｌ□が、またガイドレール２に対向する
各突部極１０１．１０４．１１３．１１４にはそれぞれ
コイルＴ１０３゜Ｔ１０４、Ｔ１１１、Ｔ１１４が同回
数だけ巻回されている。これ等の磁極部５．６は、連結
部材４の両端に固定配置されることにより一体とされ、
浮上体３を形成している。

また、磁極部材７．８．１０．１１の同一に設定された
各一対の突部極間、例えば突部極７□と７□の極間路Ｉ
Ｗ２と各ガイドレール１，２の幅Ｗ工とは略等しく設定
され、更に各ガイドレール間距離ｗ４と磁極部材の幅ｗ
３は、これ等の間にギャップｇ工、ｇ２が形成されるよ
うに設定されている。

以上の如く構成された実施例装置に於いて、その動作を
第１図〜第３図を参照しながら説明する。

第１図に於いて、浮上体３がガイドレール間の中央に位
置し、且つ各磁極部の突部極に巻回されたコイルに電流
が流れていない場合を想定すると、例えば磁極部５の永
久磁石９によりＮ極となった磁極部材７の各突部極７１
〜７４とガイドレール１．２間、及びＳ極となった磁極
部材８の各突部極８□〜８４とガイドレール１．２間に
は同レベルの磁束ａが形成されるため、各間の吸引力も
同一となる。同様に磁極部６の各磁極部材１ｏ、１１の
それぞれの突部極と各ガイドレール間においても同量の
磁束ａが形成される。

この状態でＮ極となった磁極部５の磁極部材７於いて、
第２図（ａ）に示す方向の磁束すを形成すべく各コイル
Ｔ７１〜Ｔ７４に電流を流すと、突部極７１．７．と各
ガイドレール間に形成される磁束は減少し、突部極７□
、７４と各ガイドレール間に形成される磁束は増加する
。従って、突部極７１．７、と各ガイドレール間の吸引
力は弱くなり、逆に突部極７□、７４と各ガイドレール
間の吸引力は強くなる。またＳ極となった磁極部５の磁
極部材８に於いても、突部極８１．８．と各ガイドレー
ル間に形成される磁束が減少し、突部極８□、８４と各
ガイドレール間に形成される磁束が増加するように各コ
イルＴ８１〜Ｔ８４に電流を流すことにより、各突部極
８１〜８４と各ガイドレール間の吸引力は同様に変化す
る。

以上の如く各コイルに電流を流すことにより浮上体３は
、各ガイドレール１．２に対して矢印Ａ方向の移動力を
得る。

尚、この場合、浮上体３の矢印Ａ方向への移動力が所望
のバランスを保つように、磁極部６に於いても各コイル
に適当な電流を流し、各突部極とガイドレール間の各吸
引力を同様に変化させるものであるが、各吸引力を変化
させる原理は前記した磁極部５の原理と同様であるため
説明を省略する。

また第２図（ｂ）に示すように、形成される磁束すの方
向が第２図（ａ）の場合と逆になるように、各コイルに
流れる電流を設定することにより、浮上体３が各ガイド
レール１．２に対して矢印Ｂ方向の移動力を得ることは
明らかである。

第３図には、各ガイドレールに対して浮上体３を矢印Ｃ
，Ｄ方向に変化させるときに、磁極部５に於いて、形成
される磁束Ｃの様子が示されている。

即ち、第３図（ａ）に示す方向の磁束Ｃを形成すべく、
磁極部材７．８の各突部極７□、７３．８１．８３に巻
回された各コイルＴ７１、Ｔ７３、Ｔ８□、Ｔ８．に電
流を流すと、突出極７３．８３とガイドレール２間に形
成される磁束が増加して吸引力が強くなり、逆に突出極
７い８□とガイドレール１間に形成される磁束が減少し
て吸引力が弱くなる。

また、磁極部材７．８の各突出極７□、７９．８２．８
４に巻回された各コイルＴ７□、Ｔ７４、Ｔ８．。

Ｔａ２に同様に電流を流して突出極７４．８．とガイド
レール２間の吸引力を強くし、逆に突出極７□、８２と
ガイドレール１間の吸引力を弱くすることにより浮上体
３は、各ガイドレール１．２に対して矢印Ｃ方向の移動
力を得る。

尚、この場合、浮上体３の矢印Ｃ方向への移動力が所望
のバランスを保つように、磁極部６に於いても各コイル
に適当な電流を流し、各突部極とガイドレール間の各吸
引力を同様に変化させるものであるが、各吸引力を変化
させる原理は前記した磁極部５の原理と同様であるため
説明を省略する。

また第３図（ｂ）に示すように、形成される磁束Ｃの方
向が第３図（ａ）の場合と逆になるように、各コイルに
流れる電流を設定することにより、浮上体３が各ガイド
レール１．２に対して矢印り方向の移動力を得ることは
明らかである。

尚、各コイルに電流を供給する電流制御方法については
詳しく開示しないが、例えば、矢印Ｃ１Ｄ方向において
浮上体３の浮上状態制御を行う場合、ギャップｇ１、ｇ
２を検出するギャップセンサを設け、これ等の検出信号
に基づいて各ギャップが等しくなるように各コイルに電
流を供給する負帰還制御方法が考えられる。また矢印Ａ
、Ｂ方向に於いても、例えば第１図（ｃ）に示すギャッ
プｇ□、ｇ４を検出するギャップセンサを設け、これ等
の検出信号に基づいて各ギャップが等しくなるように各
コイルに電流を供給する負帰還制御方法が考えられる。

このような浮上体３の浮上状態を制御する電流制御方法
は、公知技術で十分対応できるものである。

第４図には、本発明装置の別の実施例を示す。

同図に於いて、浮上体３の構成は、前記実施例と同じ構
成であるが、ガイドレール１′、２′の形状が略コ字形
状となっている。この構成によれば。

同図に示す方向の磁束すを形成すべく各コイルＴ７□〜
Ｔ７４に電流を流すと、突部極７□、７．と各ガイドレ
ール間に形成される磁束は減少してこの間の吸引力が弱
くなり、突部極７□、７４と各ガイドレール間に形成さ
れる磁束は増加してこの間の吸引力が強くなる結果、浮
上体３は、各ガイドレールに対して矢印Ｂ方向の移動力
を得ることになる。

同様にして矢印Ａ方向の移動力を得るには、各電流の流
れる方向を逆にすればよいことは明らかである。

尚、前記実施例の浮上体３は、２つの磁極部を有したが
、これに限定されるものではなく、１つ又は３以上の磁
極部を有してもよい。

以上の如く、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々の態様を取得るものである。

（発明の効果）本発明装置によれば、一対のガイドレールと平行な所定
方向以外において、浮上体の位置移動規制が可能となり
、重力方向に対する装置自体の配置が自由に設定出来る
。

更に、電磁石の磁路に永久磁石が含まれないため、電磁
変換効率を高くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第４図は
他の実施例を示す構成図、第２図、第３図は本発明の動
作説明に供する図である６１．１′、２．２′・・・ガ
イドレール、３・・・浮上体、４・・・連結部材、５．
６・・・磁極部、７．８，１０．１１・・・磁極部材、
９．１２・・・永久磁石、７□〜７４．８□〜８４．１
０．〜１０い１１１〜１１４・・・突部極、Ｔ７□〜Ｔ
７いＴ８□〜Ｔ８いＴ　１０．〜ＴｌＯ４，Ｔｌｌ□〜
Ｔ１１４・・・コイル。

Claims

【特許請求の範囲】永久磁石と、一方向の各端部にそれぞれ所定の間隔を有
する一対の突部極が形成され、且つ前記永久磁石を略対
称に挟む如くＮ、Ｓの各磁極面にそれぞれ固定配置され
た磁性部材からなる略工字形状の一対の磁極部材と、各
突部極にそれぞれ巻回されたコイルとから構成される磁
極部を少なくとも一つ有する浮上体と、前記Ｎ、Ｓの各磁極面を結ぶ方向に沿って、且つ前記各
突部極と所定の隙間を介して前記浮上体を挟む如く互い
に平行に配置された磁性部材からなる一対のガイドレー
ルとからなり。該一対のガイドレールと、これとそれぞれ対向する前記
一対の突部極間にそれぞれ形成される吸引力が互いに逆
向きの分力を有するように構成したことを特徴とする磁
気浮上装置。