JPH0477548B2

JPH0477548B2 -

Info

Publication number: JPH0477548B2
Application number: JP62081676A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sekine
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1992-12-08
Also published as: JPS63249461A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、磁気結合構造に関する。

＜従来の技術＞モータの回転運動を直線運動に変換するように
したリニアモータが知られているが、例えば特開
昭60−98489号明細書には、リニアモータ手段を
用いて、車輌のカーテンを自動開閉するようにし
た自走スライダ装置が開示されている。

しかしながら、この自走スライダ装置を屋外或
いは浴室等に於て使用する場合には、カーテン等
を支持するべくリニアモータ手段のスライダに一
体的に設けられたフツク部が、例えばリニアモー
タ手段のレールに設けられたスリツト状の開口部
を通過して外部に臨んでいるため、その開口部か
らレール内のリニアモータ手段に水が入り込み、
配線板等に水滴が付着してシヨート状態を生じる
虞れがある。そこで、フツク部を設けたスライダ
を、リニアモータ手段のコイルを有する可動部と
別体にすると共に、可動部とスライダとを隔壁を
介して互いに磁気結合することが考えられ、この
ようにした自走スライダ装置にあつては、リニア
モータ手段を隔壁と共にケーシングにより完全密
閉し、かつスライダを駆動し得ることとなる。従
つて、このような自走スライダ装置にあつては、
水のある環境下であつても使用することが可能と
なる。

ところで、磁気結合されたスライダの最大駆動
力は、磁気結合力の摺動方向成分としての破断力
から、摩擦力などからなる摺動抵抗力を引いたも
のとして表されるため、駆動力を大きくするため
には、摩擦力を可及的に小さくすると良い。しか
しながら、充分な破断力を得るべく吸引力を大き
くすると、摩擦力も大きくなると云う問題があ
る。

＜発明が解決しようとする問題点＞このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の
主な目的は、磁気結合された一対の部材の一方を
駆動して他方を駆動する際に、その磁気結合力に
よる大きな破断力を確保すると共に、摩擦力を低
減し得る磁気結合構造を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞このような目的は、本発明によれば、駆動手段
により隔壁に沿つて駆動される駆動部材と、前記
隔壁を介して前記駆動部材と同方向に運動可能に
指示された従動部材とを互いに磁気的に結合する
ための構造であつて、前記駆動部材と前記従動部
材との互いの対向面のうちの一方が、これら両部
材の運転方向について隔置された複数の第１マグ
ネツト及びそれら第１マグネツト間に固設された
無着磁の磁性体部材を有し、前記互いの対向面の
うちの他方が、前記磁性体部材に対向して設けら
れた第２マグネツトを有し、これら第１・第２両
マグネツトは、前記隔壁に同一磁極を向けて取付
けられていることを特徴とする磁気結合構造を提
供することによつて達成される。

＜作用＞このようにすれば、第１マグネツト間に固設さ
れた磁性体部材と、これに対向して設けられた第
２マグネツトとの間の吸引力によつて駆動部材と
従動部材との間の結合力が得られ、第１マグネツ
トと第２マグネツトとの間の反発力によつて駆動
部材と従動部材との間の運動方向についての破断
力が得られる。従つて、駆動部材に対する従動部
材の追従性を損なうことなく、従動部材の摩擦抵
抗を低減することができる。

＜実施例＞以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実
施例について詳細に説明する。

第１図は本発明に基づく自走スライダ装置の断
面図であり、第２図は、第１図の−線につい
て見た側面図である。第１図及び第２図に良く示
されるように、角パイプ状をなすケーシング１が
例えばアルミ材を押出し加工して形成されてい
る。ケーシング１内の対向する両側面２，３に
は、リニアモータ手段の固定子としての一対のブ
ロツク状のマグネツト４，５が空隙をもつて互い
に対向するように固着されており、更に両マグネ
ツト４，５をそれぞれ覆うように凹設された固定
部材としての一対のレール部材６，７が両マグネ
ツト４，５に密接して沿うように固設されてい
る。尚、この一対のマグネツト４，５は、ケーシ
ング１の長手方向に沿つてピツチ幅Ｐをもつて、
両者の間に生じる磁束の向きを交互するようにそ
れぞれ配設されている。

駆動部材としてのリニアモータ手段の可動部材
８が、両レール部材６，７の軸線方向に沿つて摺
動自在に、両レール部材６，７に対して空隙をも
つて、それぞれを覆うようにＩ型断面形状に形成
されている。可動部材８の第１図に於ける上部及
び下部の部分９，１０が、それぞれ両側面２，３
に向けて張出しているが、その上部の部分９の中
央部にはメタル軸受１１が固設されており、左右
一体のローラ１２の軸１３がメタル軸受１１によ
り回動自在に軸支されている。このローラ１２
は、第２図に示されるように、可動部材８の摺動
方向両端部にそれぞれ設けられている。従つて、
可動部材８が、各ローラ１２を介して両レール部
材６，７の上面６ａ，７ａに摺動自在に支持され
ている。尚、ローラ１２は磁性体からなり、マグ
ネツト４，５に向けて吸引されているため、可動
部材８が摺動する際の浮き上がりを防止してい
る。

可動部材８の上下の部分９，１０の間の壁部１
４には、例えばデルタ結線された３極の円筒形状
のコイル１５〜１７が、それぞれの軸線が両マグ
ネツト４，５の磁極の面４ａ，５ａに直交するよ
うに、かつ摺動方向に沿つてピツチ2P／３をも
つて等間隔に連設されている。更に、各コイル１
５〜１７と電気的に接続された摺動接点１８〜２
０が、可動部材８の上面に固設されていると共
に、ケーシング１の天井部２１に摺動方向に沿つ
て固設された配線板２２の一対の導電パターン部
材２３，２４と摺接するように、配線板２２に向
けてばね付勢されている。可動部材８の下部の部
分１０の下面には、下方に向けて開放された略Ｕ
字形断面形状をなす磁気シールド用鉄板２５が固
着されている。

第３図は、第１図の−線について見た拡大
断面図である。第３図に良く示されているよう
に、可動部材８の下部に固設された磁気シールド
用鉄板２５の内部の中央部及び摺動方向両端部に
は、第１のマグネツトとしての３個のマグネツト
２６〜２８が、それぞれ個々の摺動方向長さと略
同一長さの空隙３１，３２をもつて等間隔に連接
されている。更に、両空隙３１，３２部の鉄板２
５の天井面３３にはそれぞれ鉄片などからなる磁
性体部材３４，３５がケーシング１の底壁３６に
向けて立設するように固設されている。

ケーシング１の底壁３６の下部には摺動方向に
沿つて補助ケーシング３７が一体的に固設されて
いる。この補助ケーシング３７と底壁３６とによ
り郭成された空室には、従動部材としてのスライ
ダ３８を形成する磁気シールド用鉄板３９が補助
ケーシング３７の軸線方向に沿つて摺動自在に受
容されている。この鉄板３９も底壁３６に向けて
開放された略Ｕ字形断面形状をなしていると共
に、その摺動方向長さが、前記した鉄板２５より
もその両端部のマグネツトの分だけ短くされてい
る。鉄板３９の内部の摺動方向両端部には、前記
したマグネツト２６〜２８と略同一の摺動方向長
さを有する第２のマグネツトとしての２個のマグ
ネツト４３，４４が、磁性体部材３４，３５の遊
端面４１，４２に対向するように、互いに個々の
摺動方向長さと略同一長さの空隙４５もつて固着
されている。

このようにして、可動部材８側のマグネツト２
６〜２８とスライダ３８側のマグネツト４３，４
４とが、図に示されるように同極同士が対向する
ように、かつ千鳥配列状に配設されている。従つ
て、マグネツト２６〜２８とマグネツト４３，４
４との間に反発力が生じていると共に、マグネツ
ト４３，４４と磁性体部材３４，３５との間に吸
引力が生じているため、スライダ３８が、図に示
すように可動部材８の摺動方向中間部に於て平衡
状態を保持するように位置している。

スライダ３８としての鉄板３９の側部には、非
磁性体からなる左右一対のローラ４６が回動自在
に設けられており、底壁３６の下面にケーシング
１の軸線方向に沿つて凹設されたレール溝４７に
転動自在に係合している。従つて、磁気結合の吸
引力によるスライダ３８のスライド抵抗が大きく
軽減される。尚、この一対のローラ４６も、第２
図に示されるように、摺動方向両端部にそれぞれ
設けられている。

更に、磁気シールド用鉄板３９の下面にはフツ
ク部４８が一体的に固着されており、このフツク
部４８の遊端部が、補助ケーシング３７の底壁の
中央部に、摺動方向に沿つてスリツト状に開設さ
れた開口部４９を通過して、補助ケーシング３７
の下方に突出している。このフツク部４８には、
図示されない例えばカーテン等の搬送品が支持さ
れることとなる。

また、前記した一対の導電パターン部材２３、
２４は、第４図に示されるように、それぞれくし
状のパターンに形成され、かつ対向して入組むス
ライド方向長さ2P／３の給電部分２３ａ，２４
ａを、可動部材８の摺動方向に沿つて互いに距離
Ｐ／３の絶縁部分５０を介して、それぞれ配設さ
れている。尚、各摺動接点１８〜２０が、摺動方
向に沿つてピツチ2P／３をもつて等間隔に連設
されており、可動部材８の摺動に伴つて、各摺動
接点１８〜２０が両給電部分２３ａ，２４ａに交
互に摺接することとなる。

更に、前記したケーシング１の両開放端面１
ａ，１ｂには、第２図に示されるように、シール
部材５１，５２がそれぞれ固着されており、ケー
シング１の内部が密閉された状態になつている。
従つて、水がケーシング１の内部に入り込み、配
線板２２等に水滴が付着することを防止できる。

次に、このようにして構成された自走スライド
装置の作動要領を第５ａ図〜第５ｆ図を参照して
以下に示す。第５ａ図〜第５ｆ図は、可動部材８
の摺動に伴うピツチ幅Ｐ／３ごとの各摺動接点１
８〜２０に対する正負の電圧の印加状態、及び各
コイル１５〜１７の励磁状態、及びマグネツト４
の配置状態を示す模式図である。尚、マグネツト
４，５は互いに対をなしているため、一方のマグ
ネツト４のみを示す。

例えば第４図に示す矢印の向きに可動部材８が
摺動すると、各摺動接点１８〜２０には、正負の
電圧がピツチ幅Ｐ／３ごとに、前記した一対の導
電パターン部材２３，２４のパターンに応じて、
順次印加されることとなる。従つて、各コイル１
５〜１７が第５ａ図に示すように励磁されている
と、マグネツト４との間に生じる吸引及び反発力
により、図に示す矢印の向きに可動部材８が摺動
する。そして、第５ｂ図に示す位置になると、各
コイル１５〜１７が図に示す状態に励磁されるた
め、前記と同様に矢印の向きに可動部材８が摺動
することとなる。このようにして、第５ａ図〜第
５ｆ図に示されるように、ピツチ幅Ｐ／３ごとに
各コイル１５〜１７が図に示す状態に励磁される
ため、可動部材８が第５ａ図〜第５ｆ図の順に矢
印の向きに摺動することとなる。

尚、第３図に示す一対の導電パターン部材２
３，２４に印加される正負の電圧を逆にすること
により、可動部材８が前記と反対方向に向けて摺
動することとなる。このようにして、可動部材８
がケーシング１内を摺動し得るが、前記したよう
に可動部材８とスライダ３８とが互いに磁気結合
されているため、可動部材８に伴つてスライダ３
８も摺動することとなる。

このようにして構成された自走スライド装置に
あつては、前記したようにスライダ３８と可動部
材８との間には吸引力と反発力とがそれぞれ生じ
ており、吸引力と反発力との合成力により、両者
の磁気結合の吸引力が確保され、反発力により摺
動方向成分としての両者の破断力が得られる。マ
グネツト４３，４４の磁力を一定とする。例えば
磁性体部材３４，３５の大きさを増減することに
より、磁気結合の吸引力を増減することができ、
概略破断力に対して1/10〜２倍の範囲で磁気結合
の吸引力を調節できる。従つて、その吸引力を小
さく設定することにより、その吸引力に伴つて生
じる摺動抵抗力を小さくすることができる。例え
ば、外径が1.0×1.0×0.4cm³であり、かつ磁束密度
が0.1Wb／m²であるマグネツトを用いた場合に
は、破断力が約150gf得られると共に、磁性体部
材３４，３５として直径５mmの鉄棒部材を用いる
と、磁気結合の吸引力が約100gfとなり、好適に
摩擦力を低減することができる。

＜発明の効果＞このように本発明によれば、極めて簡単な構造
により、磁気結合された両部材に於て、磁気結合
力の摺動方向成分としての大きな破断力を得るこ
とができると共に、吸引力による摩擦力を低減す
ることができる。すなわち、可動部材のマグネツ
トとスライダのマグネツトとの間の反発力によ
り、可動部材に対するスライダの摺動方向につい
ての追従性が確保され、可動部材の磁性体部材と
スライダのマグネツトとの間の吸引力により、ス
ライダの懸垂支持が行われる。従つて、スライダ
に対する可動部材の駆動力の伝達を、磁気吸引力
をのみに依存することなく非接触かつ低抵抗に行
うことができる。更に、吸引力用の磁性体部材を
設けることにより、磁力の異なるマグネツトを用
いることなく、磁性体部材の大きさを変更して吸
引力を調節することができるため、調節作業が容
易になるなど、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された自走スライダ装
置の断面図である。第２図は、第１図の−線
について見た側面図である。第３図は、第１図の
−線について見た拡大断面図であれる。第４
図は、本発明が適用された自走スライダ装置の配
線板の構造を示す模式図である。第５ａ図〜第５
ｆ図は、本発明が適用された自走スライダ装置の
作動状態を示す説明図である。１……ケーシング、１ａ，１ｂ……端面、２，
３……側面、４，５……マグネツト、４ａ，５ａ
……面、６，７……レール部材、６ａ，７ａ……
上面、８……可動部材、９，１０……部分、１１
……メタル軸受、１２……ローラ、１３……軸、
１４……壁、１５〜１７……コイル、１８〜２０
……摺動接点、２１……天井部、２２……配線
板、２３，２４……導電パターン部材、２３ａ，
２４ａ……給電部分、２５……鉄板、２６〜２８
……マグネツト、３１，３２……空隙、３３……
天井面、３４，３５……磁性体部材、３６……底
壁、３７……補助ケーシング、３８……スライ
ダ、３９……鉄板、４１，４２……遊端面、４
３，４４……マグネツト、４５……空隙、４６…
…ローラ、４７……レール溝、４８……フツク
部、４９……開口部、５０……絶縁部分、５１，
５２……シール部材。

Claims

【特許請求の範囲】１駆動手段により隔壁に沿つて駆動される駆動
部材と、前記隔壁を介して前記駆動部材と同方向
に運動可能に支持された従動部材とを互いに磁気
的に結合するための構造であつて、前記駆動部材と前記従動部材との互いの対向面
のうちの一方が、これら両部材の運動方向につい
て隔置された複数の第１マグネツト及びこれら第
１マグネツト間に固設された無着磁の磁性体部材
を有し、前記互いの対向面のうちの他方が、前記磁性体
部材に対向して設けられた第２マグネツトを有
し、これら第１・第２両マグネツトは、前記隔壁に
同一磁極を向けて取付けられていることを特徴と
する磁気結合構造。