JPH0587187A - 磁気ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ダンパ装置において、磁石とヨークの接
合強度を向上させ、耐久性の向上を図ること。 【構成】 一端がコ字形に連結されたヨーク１０，１２
の対向面所定位置（永久磁石の設置位置）に、ストッパ
ー手段たる底浅の凹所２０，２２を設けている。この凹
所は、各永久磁石１４，１６と略同一平面形状を有し、
かつその奥行は永久磁石の厚さより浅くしており、ヨー
ク１０，１２の成型時に同時に形成するようにしてい
る。そして、この凹所内に各永久磁石を挿入固定し、永
久磁石の横方向の移動を抑制する。また、両永久磁石間
には、非接触状態でアルミニウム板などの電気的良導体
であって非磁性体からなる導体板１８が移動可能に配置
され、並進形磁気ダンパ装置を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種装置の振動を減衰
させたり、運動に負荷を与えるための磁気ダンパ装置に
関するもので、特に、磁石とヨークの取付構造の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】各種装置の振動の減衰や運動に負荷を与
えるための磁気ダンパ装置については、文献として例え
ば「日本機械学会講演論文集Ｎｏ，８９０−２６」など
によりその理論的基礎が与えられている。図６（Ａ），
（Ｂ）にはその従来における並進形磁気ダンパ装置の基
本モデルが示されている。図における磁気ダンパ装置
は、一端がコ字形に連結され、他端を上下に対向させた
ヨーク１，２と、各ヨーク１，２の上下対向面にそれぞ
れ配置され、そのＮ極およびＳ極を対向させた永久磁石
３，４と、両永久磁石３，４により構成される磁気回路
の高磁束密度を有する空隙ｄに非接触状態で配置された
導体板５とを備えている。そして、上記磁石３，４は、
通常それぞれ接着剤を介してヨーク１，２に固着されて
いる。

【０００３】以上の構成において、導体板５が所定の速
度ｖで矢印方向に相対移動すると上記空隙ｄ内の磁束を
切るため、電磁誘導の原理により起電力Ｅが導体板５に
生じ、その結果、同図（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である同
図（Ｂ）（以下、平面図を描く場合の見方は同じ）に鎖
線で示すように渦電流が流れる。この渦電流と、上記永
久磁石３，４により空隙ｄ間に発生される磁界との作用
によって上記導体板５に上記導体板５の移動方向と逆向
きの制動力Ｆが発生する。

【０００４】この制動力は、導体板５あるいはヨーク
１，２側に連結された図示しない各種装置や構造物の振
動の減衰に寄与したり、或いは各種運動に負荷を与え、
その時の減衰力が運動速度に極めて正確に比例するこ
と、無接触で作用し安定していることおよび温度に対す
る変化が少ないことなどの利点があるので、例えば特開
昭６１−１３１８４１号公報に示すテーブル装置の高精
度位置決めなどに用いられているほか、各種の用途に応
用することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の磁気ダンパ装置では、以下に示す問題があった。
すなわち、上記の導体板５に対する制動力Ｆが発生して
いる時には、それと同時にヨーク１，２と磁石３，４間
にも剪断方向に同一の大きさの力Ｆ１が働いている。そ
して、その力Ｆ１は、磁石３，４をヨーク１，２から剥
がす方向に付勢することになる。その結果、長期間の使
用により多数回にわたり係る力Ｆ１がヨーク１，２と磁
石３，４との間に働くと、両者間での接着力が低下し、
最悪の場合には磁石３，４が剥離してしまうおそれがあ
る。そして係る接着剤は、高温や湿度に対して弱いこと
も相俟って耐久性上の問題を生じていた。また、係る問
題は、導体板の相対移動速度が早い場合（急制動をかけ
る）や、磁力の大きな磁石を用いたり、本出願人が先に
提出した特願平３−３３３５７号等の同一ヨーク面に磁
極の異なる複数の磁石を配置し大きな制動力を発生可能
とした構造のものにおいてより顕著に現れる。

【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは磁石とヨークとの接合
強度を向上させ、たとえ発生する制動力が大きなもので
あっても確実にかつ長期間に渡って磁石とヨークとの接
合状態を保つことができ、耐久性の良好な磁気ダンパ装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る磁気ダンパ装置では、ヨークの対向
面の一方ないしは双方に磁石を配置することにより構成
される磁気回路と、この磁気回路の高磁束密度を有する
空隙に非接触状態で配置された電気的良導体からなる導
体板とを備えた磁気ダンパ装置において、少なくとも前
記導体板の相対移動方向の進行方向前方側に位置する前
記磁石の側壁に当接するストッパー手段を前記ヨークに
設けた。

【０００８】

【作用】以上の構成の磁気ダンパ装置にあっては、導体
板が相対移動すると磁気回路中の空隙内の磁束を切るた
め、電磁誘導の原理により起電力が導体板に生じ、それ
により前記相対移動方向と逆方向の制動力が導体板にか
かる。このとき同時にその制動力と逆向きの力が磁石に
加わり、磁石をヨークが引き剥がそうとする力が働く
が、本発明では、ヨークの所定位置に磁石の側壁に当接
するストッパー手段を設けたため、そのストッパー手段
が前記磁石を引き剥がそうとする力を抑制する。よっ
て、磁石がヨークから離反しない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面を用
いて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示し
たもので、導体板を直線移動させるいわゆる並進形磁気
ダンパ装置に対して本発明を適用した例を示している。

【００１０】図１（Ａ）において、一端がコ字形に連結
された上下のヨーク１０，１２の開放端側対向面には、
それぞれ永久磁石が対向配置している。すなわち、上部
側のヨーク１０には表面がＮ極の永久磁石１４が装着さ
れ、また、下部側のヨーク１２には前記永久磁石に対向
して表面がＳ極の永久磁石１６装着されており、対向面
における各永久磁石１４，１６間で図中矢印に示すＮ極
からＳ極に向かう磁場により磁気回路を構成している。
この磁気回路の高磁束密度を有する空隙ｄには、非接触
状態でアルミニウム板などの電気的良導体であって非磁
性体からなる導体板１８が配置され、並進形磁気ダンパ
装置を構成している。

【００１１】ここで本発明では、同図（Ｂ）に示すよう
に、両ヨーク１０，１２の対向面所定位置（永久磁石１
４，１６の設置位置）に、ストッパー手段たる底浅の凹
所２０，２２を設けている。この凹所２０，２２は、各
永久磁石１４，１６と略同一平面形状を有し、かつその
奥行は永久磁石１４，１６の厚さより浅くしており、ヨ
ーク１０，１２の成型時に同時に形成するようにしてい
る。そして、この凹所２０，２２内に各永久磁石１４，
１６を挿入固定する。この固定方法としては、本例で
は、凹所２０，２２の奥面並びに必要に応じて側面に接
着剤を塗布し、その接着剤を介して確実に固着するよう
にしたが、永久磁石１４，１６の持つ磁力により磁性材
からなるヨーク１０，１２に吸着させるようにしても良
いなど、種々の形態を採ることができる。

【００１２】以上の構成において、導体板１８が同図
（Ｂ）に示すように矢印方向に所定の速度ｖで相対移動
すると、上記空隙ｄ内の磁束を切るため、フレミングの
右手の法則によって起電力が導体板１８に誘導され、そ
の結果、導体板１８上には、上述した従来の磁気ダンパ
装置と同様に渦電流が流れ、この渦電流が磁界との作用
によって上記導体板１８に対し、その導体板１８の移動
方向（矢印方向）と逆向きの制動力Ｆを生じさせ、導体
板１８あるいはヨーク１０，１２側に連結された図示し
ない各種装置の振動の減衰や運動に負荷を与える。

【００１３】この時、同時にその制動力Ｆと大きさが略
等しく向きが反対方向の力Ｆ１が、両永久磁石１４，１
６に加わり、その永久磁石１４，１６をヨーク１０，１
２から引き剥がそうとするが、本例では永久磁石１４，
１６の側壁の一部がヨーク１０，１２に形成した凹所２
０，２２の側面に当接しているため、その側面がストッ
パーとなり上記力Ｆ１に抗することになり、その永久磁
石１４，１６の離脱が抑制される。

【００１４】尚本例では、凹所２０，２２の平面形状を
永久磁石１４，１６のそれと略同一にしたが、本発明で
はこれに限ることなく例えば凹所２０，２２側を若干大
きくし、凹所２０，２２の側面と永久磁石１４，１６の
側壁との間に隙間が生じるようにしても良い。かかる構
成にすれば、永久磁石１４，１６に前記力Ｆ１により横
方向或いは回転するように移動したとしてもその移動途
中で永久磁石１４，１６の側壁が凹所２０，２２の側面
に当接し、その移動を抑制するからである。すなわち、
本発明は磁石とストッパー手段が常時当接している必要
はなく、所定時に当接し得る状態になっていれば良いの
である。

【００１５】図２は本発明の第２実施例を示している。
この実施例では、上記した実施例と相違して、ヨーク１
０ａ，１２ａに形成する凹所２０ａ，２２ａの奥行を、
装着する永久磁石１４，１６の厚さとほぼ等しくしてい
る。係る構成にすることにより、永久磁石１４，１６と
ヨーク１０，１２との結合状態がより強固になり、上記
した第１実施例に比較し耐久性が向上する。尚、その他
の構成並びに作用，効果は上記した第１実施例と同様で
あるため、その説明を省略する。

【００１６】図３は本発明の第３実施例を示している。
この例では上記各実施例と相違して、ヨーク１２ｂの上
面の所定位置に凹所など設けることなく永久磁石１６を
接着固定している。そして、その導体板の移動方向に対
して永久磁石１６の前後方向両側壁に当接するように、
細長矩形状のストッパー片２４，２４がヨーク１２ｂ上
に設けられている。このストッパー片２４，２４の装着
方法としては、接着剤等を用いて接着しても良く、或い
は捩子等を用いて機械的に固定しても良く任意の手段を
採ることができる。すなわち、制動力に対向して生じる
上記永久磁石を剥がそうとする力は、永久磁石１６のみ
に加わるため、ストッパー片２４の固定手段が接着剤で
あっても耐久性に問題はない。尚、ストッパー片２４の
材質としては、プラスチック，合成樹脂等の非磁性材で
も良く、或いはヨーク１２ｂと同質或いは異材の磁性材
でも良い。そして、図示省略するが、係る構成は、上側
のヨークと永久磁石との結合構造においても同様のもの
を用いている。尚、その他の構成並びに作用，効果は上
記した実施例と同様であるため、その詳細な説明は省略
する。

【００１７】図４は本発明の第４実施例を示している。
本実施例では上記した実施例と相違してヨーク１０ｃ，
１２ｃの対向面所定位置に、それぞれクランク状に折曲
された板バネからなる一対のストッパー片２６，２６を
配置し、その一対のストッパー片２６，２６にてヨーク
１０ｃ，１２ｃに接着された永久磁石１４，１６に加わ
る横方向の力を抑制するようにしている。すなわち、ス
トッパー片２６の下端２６ａをヨーク１０ｃ，１２ｃ内
に埋設して固定すると共に、その上端部２６ｂを永久磁
石１４，１６の表面に引っ掛けている。尚、このストッ
パー片２６の材質も上記第３実施例と同様に特に問わな
いが、非磁性材の場合には、磁気特性（効果）上、永久
磁石の表面に引っ掛ける量をなるべく少なくするのが好
ましい。また、必ずしも本構成のように上端部２６ｂを
永久磁石１４，１６の表面に引っ掛ける必要もない。
尚、その他の構成並びに作用，効果は上記した各実施例
と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

【００１８】図５は本発明の第５実施例を示している。
本実施例では、上記した各実施例と相違して、回転型磁
気ダンパ装置に適用した例について示している。すなわ
ち、まずこの回転型磁気ダンパ装置の基本構成について
説明すると、軸２８に上下一対の円盤型のヨーク３０，
３２が装着され、上方のヨーク３０の下面には、周方向
に沿って所定間隔毎にＮ極とＳ極の永久磁石３４，３６
を交互に配置し、下方のヨーク３２の上面には、ヨーク
３０に装着された永久磁石３４，３６に対向するように
し、かつその永久磁石３４，３６と磁極が逆になるよう
に各永久磁石３４，３６が配置されている。さらに、両
ヨーク３０，３２の高磁束密度を有するギャップｄ内に
非接触状態で回転可能に配置された円盤状の導体板３８
が設けられている。

【００１９】ここで本発明では、上記した第１実施例と
同様に、両ヨーク３０，３２の対向面所定位置、すなわ
ち、永久磁石３４，３６の取り付け位置に、凹所３０
ａ，３２ａを設けている。この凹所３０ａ，３２ａは、
永久磁石３４，３６と略同一平面形状で奥行がその永久
磁石３４，３６の厚さより浅く設定している。この結
果、永久磁石３４，３６の全周囲は、凹所３０ａ，３２
ａの側面に当接している。

【００２０】以上の構成において、導体板３８が所定の
速度ｖで矢印方向に相対移動すると上記空隙ｄ内の磁束
を切るため、電磁誘導の原理により起電力Ｅが導体板５
に生じ、その結果、同図（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である
同図（Ｂ）に二点鎖線で示すように渦電流が流れる。こ
の渦電流が磁界との作用によって前記導体板３８に前記
矢印Ａ方向と逆向きの制動力を生じさせる。この時、同
時に永久磁石３４，３６にもそれを引き離そうとする力
が働くが、上記した第１実施例と同様に３０，３２に設
けた凹所３０ａ，３２ａが、係る永久磁石３４，３６に
働く力を抑制するため、長期間に渡り永久磁石３４，３
６がヨーク３０，３２から離脱することはない。尚、そ
の他の構成並びに作用，効果は上記した実施例と同様で
あるため、その詳細な説明は省略する。

【００２１】尚、上記した各実施例では、永久磁石の周
囲或いは両側壁に対してストッパー手段を係止させるよ
うにしたが、本発明はこれに限ることなく、例えば導体
板の相対移動方向が一方向の場合には永久磁石に係る力
に対応して一つの側壁面にのみストッパー手段を係止さ
せるようにしても良い。

【００２２】また、本発明は、上記した各実施例の中か
ら適宜に選択した複数の構成を同時に取り入れても良
く、並進形磁気ダンパ装置について示した第２〜第４実
施例の構成のいずれをも回転型磁気ダンパ装置に適用で
きるのはもちろんである。

【００２３】さらに、上記各実施例では磁気回路を構成
する磁石を永久磁石としたが、例えば制動力を制御する
必要があるなど、用途によっては電磁石を用いても良
い。また一方のヨークのみに磁石を設けても良い。さら
に導体板として、上記各実施例ではアルミニウム板など
の金属製の電気的良導体であるが、非金属材料の電気的
良導体を用いても良い。

【００２４】さらにまた、上記した各実施例では一方の
ヨークに設ける永久磁石は、いずれも単一の磁極を設置
したものについて適用した例について示したが、本発明
はこれに限ることなく異なる複数の磁極を近接或いは当
接状態で配置するような構成の磁気ダンパ装置にも適用
することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上各実施例によって詳細に説明したよ
うに、本発明による磁気ダンパ装置にあっては、ヨーク
の所定位置に磁石の側壁に当接するストッパー手段を設
けたため、磁石とヨークの接合面の方向に対する接合強
度が向上する。その結果、たとえ導体板の相対移動にと
もない制動力が発生している時に、これと同時にその制
動力と反対方向の力が磁石に加わり磁石をヨークから引
き剥がすように働いたとしても、前記ストッパー手段に
より磁石のヨークに対する相対移動が規制され、長期に
わたって磁石がヨークから離脱するのが抑制され、耐久
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る磁気ダンパ装置の第１実
施例を示す斜視図である。 （Ｂ）は縦断面図である。

【図２】本発明に係る磁気ダンパ装置の第２実施例を示
す要部断面図である。

【図３】本発明に係る磁気ダンパ装置の第３実施例を示
す要部斜視図である。

【図４】本発明に係る磁気ダンパ装置の第４実施例を示
す正面図である。

【図５】（Ａ）は本発明に係る磁気ダンパ装置の第５実
施例を示す一部破断正面図である。 （Ｂ）はそのＢ−Ｂ線矢視平面図である。

【図６】（Ａ）は従来の並進形磁気ダンパ装置の基本モ
デルを示す正面図である。 （Ｂ）は同導体板を移動させたときの渦電流の発生状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１２，１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，３０，３２ヨーク １４，１６，３４，３６ 永久磁石 １８，３８ 導体板 ２０，２０ａ，２２，２２ａ，３０ａ，３２ａ 凹所
（ストッパー手段） ２４，２６ ストッパー片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 一雄 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨークの対向面の一方ないしは双方に磁
   石を配置することにより構成される磁気回路と、この磁
   気回路の高磁束密度を有する空隙に非接触状態で配置さ
   れた電気的良導体からなる導体板とを備えた磁気ダンパ
   装置において、 前記ヨークの所定位置にストッパー手段を設け、そのス
   トッパー手段が少なくとも前記導体板の相対移動方向の
   進行方向前方側に位置する前記磁石の側壁に当接可能と
   したことを特徴とする磁気ダンパ装置。