JPH0753426Y2 - リニアモータの駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、案内レールに沿って移動させるためのもので
あって、該案内レールに駆動ランナとフリーランナとを
それぞれ案内移動可能に嵌合し、前記駆動ランナに前記
フリーランナを介して対象物を連結して駆動するように
したリニアモータの駆動装置に関する。

「考案の背景」 この種のリニアモータの駆動装置としては、例えば、本
出願人が先に提案した実願平1-114448号に開示されたよ
うなものがある。

すなわち、案内レールに駆動ランナとフリーランナとが
長手方向に移動可能にそれぞれ嵌合され、フリーランナ
にカーテン等の対象物が連結され、駆動ランナがフリー
ランナを介してカーテン等を移動して開口を開閉するよ
うにしたものである。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、このようなリニアモータの駆動装置で
は、例えば、両開きタイプのカーテンに用いられた場合
において、一方のカーテンの前端部が他方のカーテンの
前端部に重なることによって、すなわちオーバラップさ
せることによって、窓等の開口を閉じるようにするた
め、先頭のフリーランナには前進方向に大きく突出した
オーバラップ用のブラケットを介してカーテンの前端部
が連結されるようになり、カーテンの重量が先頭のフリ
ーランナの前後方向の中心部にかからないで、フリーラ
ンナが傾いたりして、移動時に案内レールに突っ掛かる
ようになり、いわゆる、スティックが生じ易く、作動不
良を起こす可能性があり、使い勝手がよくないという問
題点があった。

本考案は、このような前の技術が有する問題点に着目し
てなされたもので、オーバラップ用のブラケットを介し
て対象物の重量を受けるような場合であってもフリーラ
ンナが傾いたりしないで、案内レール上を滑らかに移動
するようにして対象物を移動し、使い勝手がよいリニア
モータの駆動装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するための本考案の要旨とするところ
は、 案内レールに沿って移動させるためのものであって、該
案内レールに駆動ランナとフリーランナとをそれぞれ案
内移動可能に嵌合し、前記駆動ランナに前記フリーラン
ナを介して対象物を連結して駆動するようにしたリニア
モータの駆動装置において、 前記案内レールは、その長手方向に移動可能に前記駆動
ランナが嵌込まれるアッパガイド溝と、その長手方向に
移動可能に前記フリーランナが嵌込まれるロアガイド溝
とを上下に有し、 前記案内レールに前記長手方向に極性が交互になるよう
連なる永久磁石を装着する一方、該永久磁石との間で磁
気作用をして直線駆動されるよう通電されるコイルと、
該コイルが巻き付く鉄心部材とを前記駆動ランナに設
け、 前記フリーランナに、前記対象物の荷重を受け前記ロア
ガイド溝の溝底部上を転動可能なメインローラを支持す
るとともに、前記溝底部に下方からスティック防止用の
サブローラを当接するようにして回転可能に支持したこ
とを特徴とするリニアモータの駆動装置に存する。

「作用」 フリーランナに、例えば、両開きタイプのカーテンを連
結して、窓等の開口を開閉するようにした場合におい
て、先頭のフリーランナの一方には、オーバーラップ用
のブラケットを介してカーテンの前端部が連結されてい
る。

このとき、カーテンの重量がオーバーラップ用のブラケ
ットを介してフリーランナの前後方向の中央部から離れ
た位置にかかるため、フリーランナが傾いて、メインロ
ーラがロアガイド溝の溝底部から浮き上がろうとする
が、サブローラが溝底部を挟んでメインローラとほぼ反
対側にあるため、ロアガイド溝の溝底部に下方から接し
て、フリーランナが傾くのを阻止し、それにより、メイ
ンローラが浮き上がるようなことがない。

コイルに通電して、鉄心部材と永久磁石との磁気作用に
より、駆動ランナがアッパガイド溝に沿って長手方向に
移動すると、これに係止する先頭のフリーランナが傾い
たりせず、ロアガイド溝に突っ掛かったりしないで、ス
ティックを起こさないで、滑らかに移動し、カーテンが
スムーズに移動して容易に開口を開閉することができ
る。

「実施例」 以下、図面に基づき本考案の一実施例を説明する。

第１図から第14図は本考案の一実施例を示しており、第
３図および第４図に示すように、図示省略した窓には、
同じく図示省略した移動対象であるカーテンが設けられ
ており、カーテンの上縁部にはフリーランナ10,10aが設
けられ、リニアモータ20はこのフリーランナ10,10aを介
してカーテンを横方向に移動して開閉するものである。

第１図から第７図および第13図に示すように、窓の開口
の上には案内レール30が配設されている。案内レール30
はその長手方向に駆動ランナ40が移動可能に嵌合される
アッパガイド溝30aと、同じく長手方向にフリーランナ1
0,10aが移動可能に嵌合されるロアガイド溝30bが上下一
体的に形成されたものである。

アッパガイド溝30aはコ字状断面に形成され、その溝口3
1aが室内側に開かれ、天井部32、底部33および側壁部34
を有している。

アッパガイド溝30aには両側に各４両の駆動ランナ40が
嵌合していて、両方の先頭の駆動ランナ40がそれぞれ当
接するように、案内レール30の中央部にはストッパ部材
30cが嵌着されている。

駆動ランナ40は本体がほぼ直方体をしており、その外側
面部の上側には、天井部32に形成したガイド溝32aに嵌
合して長手方向へ移動可能かつ水平面上で長手方向と直
交する方向へ移動不能な被案内片41が突設されている。

駆動ランナ40の外側面部の下側には、底部33に形成した
ガイド溝33aに嵌合して同じく駆動ランナ40を長手方向
へ転動可能な被案内ローラ42が設けられている。

駆動ランナ40の底面部には、ガイド溝33aの溝壁部33bに
外嵌して駆動ランナ40を水平面上で長手方向と直交する
方向へ移動不能に拘束する嵌合凹部43が形成されてい
る。

駆動ランナ40の本体には前後に二つの略円筒状の収納凹
部44,44が形成されている。各収納凹部44には軸線を上
下に延ばした鉄心部材80と、鉄心部材80に巻き付いたコ
イル85とが格納されている。鉄心部材80の下端81が駆動
ランナ40の下方を臨むべく駆動ランナ40の底面部を貫通
している。

駆動ランナ40の上面部には、収納凹部44を塞ぐととも
に、裏面にコイル85の接点が接続される銅箔パターン45
をプリントしたカバー部材46が取り付けられている。

アッパガイド溝30aの側壁部34には挿着用溝34bが形成さ
れ、給電板50が挿着用の溝34bに案内レール30の端から
長手方向へ挿入されて嵌着している。

給電板50は、基板補強部材51とプリント基板52とを両面
テープで接着したものである。プリント基板52は＋電位
搬送基板53と−電位搬送基板54とを組み合わせたもの
で、両基板の間には、所定量のクリアランスが設けられ
ている。＋電位搬送基板53には図示省略した＋電位ハー
ネスが接続され、−電位搬送基板54には同じく図示省略
した−電位ハーネスが接続されている。

駆動ランナ40には給電板50に摺接する集電部材であるブ
ラシ71が上下２か所配設されている。ブラシ71にはばね
材が用いられていて、各先端部72が給電板50に当接する
方向へそれぞれ付勢され、一方のブラシ71の先端部72が
＋電位搬送基板53に接したとき、他方のブラシ71の先端
部72が−電位搬送基板54に接するように配設されてい
る。

ロアガイド溝30bは、アッパガイド溝30aの底部33に連続
するもので、溝壁部36と溝底部37とを有し、アッパガイ
ド溝30aと同様に溝口31bが室内側に開かれている。溝底
部37の両側方向の中央部には嵌合凹部37aが形成され、
嵌合凹部37aには長手方向に一定のピッチで極性が交互
になるように連なる永久磁石60,60…が嵌合している。

第５図から第７図および第14図に示すように、嵌合凹部
37aの両側壁の一方と永久磁石60との間には細径の円筒
断面のチューブ部材65が、永久磁石60がガタつかないよ
う弾撥的に挟まれている。

永久磁石60を嵌合凹部37aから外れないように、底部33
の溝壁部33bの下端部が永久磁石60に当接している。永
久磁石60と嵌合凹部37aとの間の隙間には、磁束補強用
のヨーク部材61が嵌装されている。ヨーク部材61には帯
板形のばね材が用いられていて、永久磁石60を底部33の
溝壁部33bの下端部に押付ける方向へ付勢している。

第１図から第４図及び第８図から第13図に示すように、
フリーランナ10は両側前後に計４つのメインローラ12を
有している。各メインローラ12は上方に延ばした両腕部
11に枢軸を中心にして回転可能にそれぞれ装着され、各
メインローラ12がロアガイド溝30bの溝底部37の両側部
に転動可能に当接している。メインローラ12には溝底部
37から外れないよう脱落防止用の鍔部12aが形成されて
いる。

フリーランナ10の基部13には２つのサブローラ15が装着
され、水平面上で長手方向と直交する方向に延びた枢軸
14により、各サブローラ15が溝底部37に下方から接する
ようにして回転可能に枢支されている。すなわち、サブ
ローラ15は、前後のメインローラ12にそれぞれ対応して
溝底部37に下方から当接あるいは極めて近接している。

両開きカーテンは屈曲して両側へ折り畳む構造となって
おり、その前端の上縁部が先頭のフリーランナ10に掛止
され、その後端の上縁部が案内レール30の端部に掛止さ
れている。

駆動ランナ40は、同一構成のものが連結部材40aによっ
て４両連結されてアッパガイド溝30aにそれぞれ挿通し
ており、各駆動ランナ40には連結用のブラケット90が固
設され、駆動ランナ40は連結ブラケット90〜フリーラン
ナ10を介してカーテンに連結されている。

連結用のブラケット90には略Ｌ字状断面に形成され、垂
直な基部91と水平な嵌合用のフランジ92とを有してい
る。基部91の前端部と後端部とには一対の係止用のフラ
ンジ部93,93が折設され、一対の係止用のフランジ部93,
93はフリーランナ10の前進側の面部と後進側の面部とに
わずかな隙間をもってそれぞれ対向している。

同じく、垂直部91の前端部と後端部とには、駆動ランナ
40の前端部および後端部に係止して連結用のブラケット
90をガタなく駆動ランナ40に取付けるための係止突起95
が形成されている。

嵌合用のフランジ92は、基部91に比して前後方向の幅が
狭くなっていて、水平面上で長手方向と直交する方向に
延ばされている。フリーランナ10の基部13には嵌合部16
が形成され、嵌合部16に嵌合用のフランジ92が下方から
嵌込まれ、嵌合用のフランジ92の先端部93が嵌合部16の
両側方向の中央部までに延ばされている。

先頭のフリーランナ10の係止片17には、両方のカーテン
を締めた際に、一方のカーテンの前端部が他方のカーテ
ンの前端部に重なるよう、オーバーラップ用のブラケッ
ト18が固設されている。

オーバーラップ用のブラケット18は、カーテンを締めた
際に、相手側の先頭のフリーランナ10の側方にその前端
部18aが突き出るように、延ばされている。オーバーラ
ップ用のブラケット18の前端部18aおよび基端部18bには
カーテン係止用の孔19がそれぞれ穿設されている。

移動する鉄心部材80の磁性と、その鉄心部材80に対応す
る永久磁石60の位置との関係を次に表わす。

上記の表からわかるように、鉄心部材80が、移動先の永
久磁石60から吸引力を受けるとともに、移動元の永久磁
石60から斥力を受けるべく、絶えず移動先の永久磁石60
の極性と反対の極性を帯びるように、コイル85はブラシ
71を介して給電板50から通電されるものである。

また、ブラシ71の先端部72が、＋電位搬送基板53と−電
位搬送基板54との間のクリアランスの部位に接している
ときには、コイル85にはブラシ71から給電されず、鉄心
部材80はどちらの磁性も帯びない。

駆動ランナ40はそれぞれ永久磁石60のピッチに対して半
ピッチ分ずれるように連結されており、この構成によっ
て、一つの駆動ランナ40が非駆動状態になっても、隣接
する駆動ランナ40が駆動状態にあるため、連続した駆動
が可能となる。

次に作用を説明する。

案内レール30はアッパガイド溝30aとロアガイド溝30bと
を一体的に有しており、一度に取付け可能であり、ま
た、両ガイド溝30a,30bの相互の位置関係が予め決まっ
ているため、取付け時の両ガイド溝30a,30bの相互の位
置調整が不要となる。

さらに、アッパガイド溝30aおよびロアガイド溝30bの各
溝口31a,31bが共に室内側に開いているため、案内レー
ル30の取付け部位が室内側に対して湾曲した面であって
も、案内レール30が曲げ易く、その取付け面に容易に沿
わせることができるので、簡単に案内レール30を取付け
ることができる。

また、駆動ランナ40、永久磁石60、フリーランナ10が上
下方向にほぼ真直に配設されているため、全体として幅
方向に広がらないで、これらを案内する案内レール30も
幅方向に広がらないで、薄型になり、室内側に大きく突
出するようなことがなく、見栄えがよい。

駆動ランナ40側のブラシ71の先端部72が給電板50に接し
ていて、コイル85に電力を通電可能な状態である。

給電板50〜ブラシ71を介して各コイル85に電力が供給さ
れると、鉄心部材80の下端81と永久磁石60との間の磁気
作用による駆動力が生じ、駆動力により駆動ランナ40が
長手方向へ移動する。

鉄心部材80が上下方向へ真直に延ばされ、その下端81が
そのまま永久磁石60に対向するようになっているので、
鉄心部材80の下端81と永久磁石60との間の磁気作用によ
る駆動力は大きなものとなる。

駆動ランナ40がアッパガイド溝30aに沿って長手方向に
移動すると、連結用のブラケット90を介してフリーラン
ナ10がロアガイド溝30aに沿って長手方向に移動する。

このとき、連結用のブラケット90の一対の係止用のフラ
ンジ93がフリーランナ10を前後から挾むようにしてお
り、また、連結用のブラケット90の嵌合用のフランジ92
がフリーランナ10側の嵌合部16に嵌込まれている関係
で、フリーランナ10が所定の姿勢に維持され、長手方向
に直交する平面上で傾いたり、ねじれて水平面上で長手
方向に対して傾いたりしないで、ロアガイド溝30bに沿
って滑らかに移動する。

すなわち、フリーランナ10がスティックを起こさない
で、滑らかに移動し、カーテンがスムーズに移動するこ
とができる。

このとき、先頭のフリーランナ10の一方には、カーテン
の重量がオーバーラップ用のブラケット18を介してフリ
ーランナ10の前後方向の中央部から前方向に離れた位置
にかかるため、フリーランナ10が前方へ傾いて、後側の
メインローラ12がロアガイド溝30bの溝底部37から浮き
上がろうとするが、サブローラ15が溝底部37を挟んで後
側のメインローラ12とほぼ反対側にあるため、ロアガイ
ド溝30aの溝底部37に下方から接して、フリーランナ10
が前後方向に傾くのを阻止し、それにより、後側のメイ
ンローラ12が浮き上がるようなことがなく、メインロー
ラ12およびサブローラ15が共にスムーズに転動する。

それにより、フリーランナ10,10aが滑らかに移動して、
両方のカーテンは伸展したり折畳まれたりして窓の開口
を開閉する。

「考案の効果」 本考案に係るリニアモータの駆動装置によれば、移動対
象物の荷重がフリーランナの前後方向の中央部にかから
ないで、フリーランナの前後方向の中央部から離れた位
置にかかるような場合において、フリーランナが前後方
向に傾いて、メインローラがロアガイド溝の溝底部から
浮き上がろうとするが、サブローラがロアガイド溝の溝
底部に下方から接して、フリーランナが傾くのを阻止す
るようにしたので、メインローラが浮き上がないで滑ら
かに転動し、フリーランナが傾いたりせず、ロアガイド
溝に突っ掛かったりしないで、滑らかに移動し、カーテ
ンがスムーズに移動して容易に開口を開閉することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第13図は本考案の一実施例を示しており、第
１図はリニアモータの駆動装置の要部正面図、第２図は
カバー部材を取り外して示してリニアモータの駆動装置
の平面図、第３図はリニアモータの駆動装置の正面図、
第４図はカバー部材を取り外して示したリニアモータの
駆動装置の平面図、第５図は永久磁石等の正面図、第６
図はリニアモータの駆動装置の要部断面図、第７図はフ
リーランナの要部断面図、第８図は同じく平面図、第９
図は同じく正面図、第10図は同じく要部拡大断面図、第
11図は第１図XI-XI線断面図、第12図は第３図XII-XII線
断面図、第13図は第１図XIII-XIII線断面図、第14図は
第12図部分拡大図である。 10……フリーランナ 12……メインローラ 15……サブローラ 20……リニアモータ 30……案内レール 30a……アッパガイド溝 30b……ロアガイド溝 31a,31a……溝口 40……駆動ランナ 50……給電板 60……永久磁石 71……ブラシ（集電部材） 80……鉄心部材 85……コイル 90……連結用のブラケット 92……嵌合用のフランジ 93……係止用のフランジ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】案内レールに沿って移動させるためのもの
   であって、該案内レールに駆動ランナとフリーランナと
   をそれぞれ案内移動可能に嵌合し、前記駆動ランナに前
   記フリーランナを介して対象物を連結して駆動するよう
   にしたリニアモータの駆動装置において、 前記案内レールは、その長手方向に移動可能に前記駆動
   ランナが嵌込まれるアッパガイド溝と、その長手方向に
   移動可能に前記フリーランナが嵌込まれるロアガイド溝
   とを上下に有し、 前記案内レールに前記長手方向に極性が交互になるよう
   連なる永久磁石を装着する一方、該永久磁石との間で磁
   気作用をして直線駆動されるよう通電されるコイルと、
   該コイルが巻き付く鉄心部材とを前記駆動ランナに設
   け、 前記フリーランナに、前記対象物の荷重を受け前記ロア
   ガイド溝の溝底部上を転動可能なメインローラを支持す
   るとともに、前記溝底部に下方からスティック防止用の
   サブローラを当接するようにして回転可能に支持したこ
   とを特徴とするリニアモータの駆動装置。