JPH0445430Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は可動コイル型リニアモータのレール
構造に関する。

［従来の技術］ 一般に、磁力の作用で推力を得る手段として可
動コイル型リニアモータが知られている。可動コ
イル型リニアモータの概要は、レール側にＳ極と
Ｎ極が交互に極性が異なるように永久磁石を連続
配置すると共に、給電用の一対の架線をレールに
沿つて配設してある。一方、ランナ側にはこの架
線に接触する集電ブラシと集電ブラシにより集電
されるコイルとを設けてあり、コイルに流れる電
流と永久磁石の磁束とによりフレミングの左手の
法則に従いランナがレール上を移動する構造とな
つている。

このような可動コイル型リニアモータにおい
て、集電ブラシが接触する給電用の架線は、例え
ば実開昭59−179482号公報に記載の如くレールの
内側に設けられている。架線が設けられたレール
は一体構造の溝形断面を呈しており、その溝内面
底部に、ランナ側の集電ブラシが摺接する架線が
レールの延長方向に敷設されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記した如く従来の可動コイル型リニアモータ
のレールは、溝形断面の一体構造であり、その溝
内面側に架線を敷設するには敷設作業空間が狭す
ぎ、組付作業性は極めて悪いものであつた。

この考案は上記のような問題点を着目してなさ
れたもので、組付作業性を向上させた可動コイル
型リニアモータのレール構造の提供を目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの考案は、一方
の側面にコイルを、他方の側面にコイルに接続さ
れる集電ブラシをそれぞれ備えたランナをスライ
ド自在に支持するレールを、前記集電ブラシと接
触し合う給電用の架線を長手方向に沿つて設けた
架線支持体と、前記コイルに対向して永久磁石が
長手方向に沿つて配置されるレール本体とに別体
に形成し、前記架線支持体とレール本体とを上部
に設けた嵌合部にて嵌合して一体に組付けるとと
もに、この嵌合部に架線支持体及びレール本体相
互の位置決め部を設ける構造とした。

［作用］ このような構造において、コイル及び集電ブラ
シを備えたランナを支持するレールが、集電ブラ
シに接触する架線を備えた架線支持体と、コイル
に対向して配置される永久磁石を備えたレール本
体とに別体に形成されているので、これら両者を
組付ける前に、架線を架線支持体に敷設すれば、
敷設作業空間は広くとれる。また、レール本体と
架線支持体とは、嵌合部にて嵌合することで、嵌
合部に設けた位置決め部にて位置決めされ、レー
ル本体に支持されるランナの集電ブラシと架線支
持体の架線とが適正に位置決めされる。

［実施例］ 以下、図面に基づきこの考案の実施例を説明す
る。

第１図乃至第８図はこの考案の一実施例を示す
もので、第５図に示すワンボツクスカーのリヤウ
インドウ１のカーテン３にこの考案を適用したも
のである。カーテン３はリヤウインドウ１内の上
下に水平方向に延長されたレール５，７に案内さ
れて開閉するが、上部側のレール５に可動コイル
型リニアモータ（以下単にリニアモータと呼ぶ）
を採用している。このリニアモータにおけるレー
ル５は永久磁石９を収納したレール本体１１と、
レール５の延長方向に敷設した一対の架線１３を
有する架線支持体１５とが別体構造となつてい
る。

レール本体１１の上端部には、レール５の延長
方向両側縁部から互いに対向する方向に突出する
抜け止め突起１７を有する嵌合凹部１９がレール
５の延長方向に形成されている。一方、架線支持
体１５の上部側には架線１３が敷設された側に水
平方向に突出する突出部２１が形成され、この突
出部２１の下面には前記レール本体側の抜け止め
突起１７が嵌合する頸部２３と嵌合凹部１９が嵌
合する嵌合凸部２５とが形成されている。この嵌
合凸部２５及び前記嵌合凹部１９により、嵌合部
を構成している。また、レール本体１１の嵌合凹
部１９の幅方向中央部位には係合孔２７が形成さ
れる一方、架線支持体１５の嵌合凸部２５下面に
は係合孔２７に係合する係合突起２９が形成さ
れ、この両者の係合によりレール本体１１と架線
支持体１５とが互いに嵌合した後の抜け止め及び
位置決めとなり、これら両者で位置決め部を構成
している。

レール本体１１は上部にランナ支持部３１が形
成され、ランナ３３はランナ支持部３１の摺動面
３５に屈曲部３７が接触して摺動支持される。レ
ール本体１１のランナ支持部３１下方にはランナ
３３側に開口する磁石支持部３９が形成され、磁
石支持部３９にはその底部４１側に磁気回路の一
部を構成するヨーク４２を配して永久磁石９が設
けられる。

ランナ３３は、主体部４５と頭部４７とから主
に成り、主体部４５にはレール５の延長方向に対
応するよう一対の偏平なコイル４９，５１がレー
ル５の永久磁石９に対向して配設されている。更
に、ランナ３３の永久磁石９と反対側には、コイ
ル４９，５１に接続される集電ブラシ５３が取付
けられている。また、第３図に示すように、ラン
ナ３３の下部両端にはカーテン取付部５４が設け
られている。

架線支持体１５のランナ３３を境にして永久磁
石９と反対側には、レール５の延長方向に延長さ
れた互いに平行な一対の架線１３が敷設されてい
る。そして、この架線１３に前記ランナ３３側の
集電ブラシ５３が摺接する。

このようなリニアモータのレール構造におい
て、一対の架線１３の敷設は、レール本体１１と
架線支持体１５との相互の組付け前に行う。組付
け前の架線支持体１５は、架線支持部前方が開放
されているので、作業空間が広くとれ敷設作業が
極めて容易となる。また、レール本体１１と架線
支持体１５とは単に嵌合部にて嵌合するだけで、
係合孔２７に係合突起２９が入り込み位置決めさ
れるので、レール本体１１に支持されるランナ３
３の集電ブラシ５３と、架線支持体１５の架線１
３との相互の適正な位置決めも容易となる。

第６図に示すようにランナ３３にはヨーク４３
が設けられ、ヨーク４３は、コイル４９の直線部
４９ａおよびコイル５１の直線部５１ａに沿つた
端片部４３ａ，４３ｂとコイル４９の直線部４９
ｂおよびコイル５１の直線部５１ｂに沿つた中間
突出部４３ｃと、それらの接続部４３ｄ，４３ｅ
とにより略Ｅ形をしており、前記ヨーク４２と永
久磁石９の磁束が通る磁気回路を構成する。

コイル４９の中央部に第１のホール素子５５
が、コイル５１の中央部に第２のホール素子５７
が配置されている。第１のホール素子５５，第２
のホール素子５７は周知のように、それに作用す
る磁束の方向により極性を反転する性質を有して
いる。

第８図に示すように、コイル４９，５１および
第１のホール素子５５，第２のホール素子５７を
含んでドライブ回路５９が形成されており、ドラ
イブ回路５９はランナ３３の主体部４５に一体モ
ールドされ、あるいはハウジングに内装された状
態で主体部４５に装着されている。

ドライブ回路５９は電源端子６１，６３とダイ
オード６５より成る電流振り分け部６７と、前記
第１のホール素子５５，第２のホール素子５７
と、イクスクルーシブノアゲート６９と、駆動用
IC７１とを備えて構成され、駆動用IC７１に前
記コイル４９，５１が接続されている。上記電源
端子６１，６３はランナ３３の架線支持体１５側
に取付けられた一対の平行配置された架線１３に
摺接する集電ブラシ５３に接続され、架線１３か
ら集電ブラシ５３を介してコイル４９，５１に給
電される電流は、上記ドライブ回路５９により極
性が反転される。

次にリニアモータの動作について説明する。

ドライブ回路５９の電源端子６１，６３に電流
を流すと、ランナ３３の位置により、第１のホー
ル素子５５および第２のホール素子５７は、その
ときの永久磁石９の磁極との位置関係による極性
に従つて極性を反転して出力する。

コイル４９，５１に電流が流れると、コイル４
９，５１の直線部４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１
ｂに流れる電流と永久磁石９の磁束との相互作用
によりフレミングの左手の法則に従いコイル４
９，５１を移動させる力が発生し、それによりラ
ンナ３３が対象物たるカーテン３を開閉するよう
直線駆動される。

例えばこの動作時において、第２のホール素子
５７がそのときの永久磁石９の磁極との位置関係
による極性に従つてコイル５１に通電するよう動
作すると、第１のホール素子５５は永久磁石９の
間の磁束のない位置にきているので、出力信号は
出さずコイル４９には電流は流れない。以下ラン
ナ３３の移動に従い上記状態が交互に繰り返され
る。

ランナ３３が略永久磁石９の半ピツチ移動して
コイル４９，５１と永久磁石９，９との相互位置
関係が変化すると、その変化に応じて今度は第１
のホール素子５５が永久磁石９の磁束を検出して
コイル４９に電流を流し、コイル４９の直線部４
９ａ，４９ｂに流れる電流と永久磁石９の磁束と
の相互作用によりランナ３３を前後いずれかの同
一方向に移動させる。更にランナ３３が移動する
と、コイル４９，５１に流れる電流の向きが逆に
なつて、常にランナ３３を同一方向に移動させる
ように制御している。

すなわち、ランナ３３の位置により状況が異な
つてくるが、例えば、永久磁石９のＮ極の磁束は
ヨーク４３の中間突出部４３ｃに集まり、この磁
束が磁路となる接続部４３ｄ，４３ｅを通つて端
片部４３ａ，４３ｂに分かれ、永久磁石９のＳ極
を通つてヨーク４２を通り、磁気回路が閉じる。

そのとき、空気間隙を通る際、永久磁石９の表
面よりヨーク４３の端片部４３ａ，４３ｂの表面
積が小さいので、磁路が狭くなり、駆動力を発生
させる部分の磁束密度が高くなつて、コイル４
９，５１の磁気作用により大きな駆動力を発生す
る。

ランナ３３の移動に従いコイル４９，５１と永
久磁石９，９との相互位置関係が変化しても、そ
の変化による永久磁石９の磁束の反転に応じて第
１のホール素子５５および第２のホール素子５７
の出力によりコイル４９，５１への通電が制御さ
れ、同一方向への駆動力が発生し続ける。

通電を止めればその位置でカーテン３は停止
し、通電を逆にすればランナ３３はカーテン３を
閉じる方向に直線駆動される。

ドライブ回路５９は前記ランナ３３に同一方向
への駆動力を発生し続けるよう動作する。

なお、上記実施例では、車輌用カーテンのこの
考案を適用したが、これに限ることはなく、直線
的に移動する様々なものに適用できる。

［考案の効果］ 以上のようにこの考案によれば、架線はレール
本体とは別体の架線支持体に敷設するようにし、
この敷設は架線支持体のレール本体への組付け前
に、架線支持部前方が開放された状態でできるの
で、敷設作業空間が広くとれ作業は容易なものと
なる。また、レール本体と架線支持体とは嵌合部
にて嵌合するだけで、嵌合部に設けた位置決め部
にて位置決めされるので、レール本体に支持され
るランナの集電ブラシと、架線支持体の架線との
相互の適正な位置決めも容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図はこの考案の第１の実施例に
係り、第１図は第３図の拡大された−断面
図、第２図はレールの分解斜視図、第３図はリニ
アモータの正面図、第４図は架線の配列を示す説
明図、第５図はこの考案を実施したカーテンが取
付けられたワンボツクス車の斜視図、第６図はラ
ンナの背面図、第７図は第３図の−断面図、
第８図は回路図である。 ５……レール、９……永久磁石、１１……レー
ル本体、１３……架線、１５……架線支持体、１
９……嵌合凹部（嵌合部）、２５……嵌合凸部
（嵌合部）、２７……係合孔（位置決め部）、２９
……係合突起（位置決め部）、３３……ランナ、
４９，５１……コイル、５３……集電ブラシ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の側面にコイルを、他方の側面にコイルに
   接続される集電ブラシをそれぞれ備えたランナを
   スライド自在に支持するレールを、前記集電ブラ
   シと接触し合う給電用の架線を長手方向に沿つて
   設けた架線支持体と、前記コイルに対向して永久
   磁石が長手方向に沿つて配置されるレール本体と
   に別体に形成し、前記架線支持体とレール本体と
   を上部に設けた嵌合部にて嵌合して一体に組付け
   るとともに、この嵌合部に架線支持体及びレール
   本体相互の位置決め部を設けたことを特徴とする
   可動コイル型リニアモータのレール構造。