JPH04286303A - 磁気浮上装置 - Google Patents
磁気浮上装置Info
- Publication number
- JPH04286303A JPH04286303A JP7444691A JP7444691A JPH04286303A JP H04286303 A JPH04286303 A JP H04286303A JP 7444691 A JP7444691 A JP 7444691A JP 7444691 A JP7444691 A JP 7444691A JP H04286303 A JPH04286303 A JP H04286303A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- sensor
- magnetic pole
- protrusion
- levitation device
- Prior art date
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- Pending
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性体を磁気的吸引力
により浮上させた状態に維持する磁気浮上装置に関する
。
により浮上させた状態に維持する磁気浮上装置に関する
。
【０００２】
【従来の技術】磁気浮上装置は、一般に、磁性体に磁気
的吸引力を作用させる電磁石と、該電磁石の磁極面と磁
性体との間の距離を検出する距離センサと、該センサの
出力信号を基に、磁性体を浮上させかつその状態に維持
する磁束を発生させるべく電磁石に供給する励磁電流を
制御する制御回路とを含む。このような磁気浮上装置は
、磁性体を、電磁石の磁極面を経る磁束により、電磁石
の磁極面に対し所定の高さに浮上させかつその状態に維
持する。
的吸引力を作用させる電磁石と、該電磁石の磁極面と磁
性体との間の距離を検出する距離センサと、該センサの
出力信号を基に、磁性体を浮上させかつその状態に維持
する磁束を発生させるべく電磁石に供給する励磁電流を
制御する制御回路とを含む。このような磁気浮上装置は
、磁性体を、電磁石の磁極面を経る磁束により、電磁石
の磁極面に対し所定の高さに浮上させかつその状態に維
持する。
【０００３】この種の磁気浮上装置においては、磁性体
を浮上させかつその状態に安定に維持するためには、磁
性体が所定の高さに浮上しかつ安定しているときの磁性
体と電磁石の磁極面との間の距離を可能な限り大きくす
ることが望まれている。これは、磁気的吸引力が距離の
２乗に反比例して変化するから、磁性体と磁極面との間
の距離が小さいと、前記距離にわずかな変化があっても
、電磁石へ供給される励磁電流を大幅にかつ迅速に修正
しないかぎり、磁性体を安定に維持することができず、
励磁電流の制御が極めて困難である、ことに起因する。
を浮上させかつその状態に安定に維持するためには、磁
性体が所定の高さに浮上しかつ安定しているときの磁性
体と電磁石の磁極面との間の距離を可能な限り大きくす
ることが望まれている。これは、磁気的吸引力が距離の
２乗に反比例して変化するから、磁性体と磁極面との間
の距離が小さいと、前記距離にわずかな変化があっても
、電磁石へ供給される励磁電流を大幅にかつ迅速に修正
しないかぎり、磁性体を安定に維持することができず、
励磁電流の制御が極めて困難である、ことに起因する。
【０００４】このため、従来の磁気浮上装置では、磁極
面が大きい大型の電磁石を用いることにより、磁性体と
磁極面との間の距離を大きくしている。しかし、大きな
平面の磁極面を有する磁気浮上装置では、磁性体を浮上
させる磁束が磁極面の周縁部に偏る傾向があるから、磁
性体に作用する磁束が不規則になり、その結果磁性体を
安定に維持することができない。また、特に、小さい磁
性体を浮上させようとすると、磁束の偏りに起因して、
磁極面の周縁部への磁性体の吸引箇所が定まらず、その
結果距離センサを配置すべき位置も定まらず、磁性体を
安定に浮上させかつその状態に維持することができない
。
面が大きい大型の電磁石を用いることにより、磁性体と
磁極面との間の距離を大きくしている。しかし、大きな
平面の磁極面を有する磁気浮上装置では、磁性体を浮上
させる磁束が磁極面の周縁部に偏る傾向があるから、磁
性体に作用する磁束が不規則になり、その結果磁性体を
安定に維持することができない。また、特に、小さい磁
性体を浮上させようとすると、磁束の偏りに起因して、
磁極面の周縁部への磁性体の吸引箇所が定まらず、その
結果距離センサを配置すべき位置も定まらず、磁性体を
安定に浮上させかつその状態に維持することができない
。
【０００５】
【解決しようとする課題】本発明は、磁性体を所定の位
置に安定に浮上させかつ維持することができる、磁気浮
上装置を提供することを目的とする。
置に安定に浮上させかつ維持することができる、磁気浮
上装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【解決手段、作用、効果】本発明の磁気浮上装置は、磁
性体を吸引する磁束を前記磁性体に作用させる磁極部を
有する電磁石を含む。磁極部は、前記磁性体に向けて突
出された突出部を有する。
性体を吸引する磁束を前記磁性体に作用させる磁極部を
有する電磁石を含む。磁極部は、前記磁性体に向けて突
出された突出部を有する。
【０００７】電磁石から発生される磁束は突出部に集中
し、それにより磁性体は常に突出部に向けて吸引される
。このため、本発明によれば、磁性体を所定の位置に安
定に浮上させかつ維持することができ、特に小さな磁性
体でも磁極面から大きな距離を隔てて、安定に浮上させ
かつその状態に維持することができる。
し、それにより磁性体は常に突出部に向けて吸引される
。このため、本発明によれば、磁性体を所定の位置に安
定に浮上させかつ維持することができ、特に小さな磁性
体でも磁極面から大きな距離を隔てて、安定に浮上させ
かつその状態に維持することができる。
【０００８】さらに、前記突出部に配置され、前記磁性
体に作用する磁界の強さを検出するセンサと、該センサ
の出力信号を受け、該センサの出力信号を基に、前記電
磁石へ供給する励磁電流を制御する制御回路とを含むこ
とが好ましい。これにより、センサが突出部に配置され
ているから、磁性体に作用する磁界の強さを正確に検出
することができ、その結果磁性体を所定の位置により安
定に浮上させかつその状態に維持することができる。
体に作用する磁界の強さを検出するセンサと、該センサ
の出力信号を受け、該センサの出力信号を基に、前記電
磁石へ供給する励磁電流を制御する制御回路とを含むこ
とが好ましい。これにより、センサが突出部に配置され
ているから、磁性体に作用する磁界の強さを正確に検出
することができ、その結果磁性体を所定の位置により安
定に浮上させかつその状態に維持することができる。
【０００９】前記電磁石は、柱状の前記磁極部および該
磁極部の一端に形成されたフランジ部とによりＴ字状の
断面形状を有するヨークと、前記磁極部に巻き付けられ
た励磁コイルとを備えることが好ましい。この場合、前
記突出部は、前記磁極部の他端部に形成される。
磁極部の一端に形成されたフランジ部とによりＴ字状の
断面形状を有するヨークと、前記磁極部に巻き付けられ
た励磁コイルとを備えることが好ましい。この場合、前
記突出部は、前記磁極部の他端部に形成される。
【００１０】
【実施例】図１を参照するに、磁気浮上装置１０は、磁
性体１４を吸引する磁束を発生する電磁石１２と、磁性
体１４に作用する磁界の強さを検出するセンサ１６と、
該センサの出力信号を基に、電磁石１２へ供給する励磁
電流を制御する制御回路１８とを含む。
性体１４を吸引する磁束を発生する電磁石１２と、磁性
体１４に作用する磁界の強さを検出するセンサ１６と、
該センサの出力信号を基に、電磁石１２へ供給する励磁
電流を制御する制御回路１８とを含む。
【００１１】電磁石１２で用いるヨーク２０は、励磁コ
イル２２が巻き付けられた柱状の磁極部２４と、該磁極
部の一端に形成されたフランジ部２６とによりＴ字状の
断面形状に形成されている。励磁コイル２２と磁極部２
４とは、フランジ部２６に取り外し可能に取り付けられ
た非磁性材料からなるキャップ状のカバー２８により保
護されている。
イル２２が巻き付けられた柱状の磁極部２４と、該磁極
部の一端に形成されたフランジ部２６とによりＴ字状の
断面形状に形成されている。励磁コイル２２と磁極部２
４とは、フランジ部２６に取り外し可能に取り付けられ
た非磁性材料からなるキャップ状のカバー２８により保
護されている。
【００１２】磁極部２４の、磁性体１４の側の端面は、
磁極面３０とされている。磁極面３０の中央部には、磁
性体１４に向けて突出する突出部３２が形成されている
。突出部３２は、図示の例では図２（Ａ）に示すように
短い円柱状の形状を有する。しかし、図２（Ｂ）〜（Ｅ
）に示すように、短い角柱状、円錐台状、角錐台状また
は半球状の突出部３４，３６，３８または４０であって
もよい。また、図２（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、磁極
部２４の対応する端部を、円錐台状、角錐台状または半
球形にすることにより形成された突出部４２，４４また
は４６であってもよい。
磁極面３０とされている。磁極面３０の中央部には、磁
性体１４に向けて突出する突出部３２が形成されている
。突出部３２は、図示の例では図２（Ａ）に示すように
短い円柱状の形状を有する。しかし、図２（Ｂ）〜（Ｅ
）に示すように、短い角柱状、円錐台状、角錐台状また
は半球状の突出部３４，３６，３８または４０であって
もよい。また、図２（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、磁極
部２４の対応する端部を、円錐台状、角錐台状または半
球形にすることにより形成された突出部４２，４４また
は４６であってもよい。
【００１３】センサ１６は、図示の例では、突出部３２
を経る磁束の量を検出するものであり、突出部３２に配
置されている。このようなセンサ１６としては、ホール
素子、磁気抵抗素子、サーチコイル等を用いることがで
きる。いずれのタイプのセンサを用いる場合も、センサ
は突出部３２の端面に配置することができる。また、サ
ーチコイルを用いる場合は、突出部３２の周りに配置し
てよい。
を経る磁束の量を検出するものであり、突出部３２に配
置されている。このようなセンサ１６としては、ホール
素子、磁気抵抗素子、サーチコイル等を用いることがで
きる。いずれのタイプのセンサを用いる場合も、センサ
は突出部３２の端面に配置することができる。また、サ
ーチコイルを用いる場合は、突出部３２の周りに配置し
てよい。
【００１４】制御回路１８は、突出部３２と磁性体１４
との間の距離を設定する位置設定器４８と、センサ１６
の出力信号を基に、センサ１６を経る磁束量に対応する
電気信号を発生する検出回路５０と、位置設定器４８お
よび検出回路５０の出力信号を比較し、両信号の差に対
応する電気信号を出力する比較器５２と、比較器５２の
出力信号を基に、磁性体１４と突出部３２との間の距離
が位置設定器４８に設定された値となるように、励磁コ
イル２２へ供給する励磁電流を調節する電力増幅器５４
とを備える。
との間の距離を設定する位置設定器４８と、センサ１６
の出力信号を基に、センサ１６を経る磁束量に対応する
電気信号を発生する検出回路５０と、位置設定器４８お
よび検出回路５０の出力信号を比較し、両信号の差に対
応する電気信号を出力する比較器５２と、比較器５２の
出力信号を基に、磁性体１４と突出部３２との間の距離
が位置設定器４８に設定された値となるように、励磁コ
イル２２へ供給する励磁電流を調節する電力増幅器５４
とを備える。
【００１５】磁性体１４は、図示の例では球の形を有す
る。しかし、磁性体１４の形状は、直方体状、角錐体状
、柱状等であってもよい。磁性体１４は、突出部３２に
向けられる部位が磁極部２４に形成された突出部のよう
に、磁束が集中する形状を有することが好ましい。
る。しかし、磁性体１４の形状は、直方体状、角錐体状
、柱状等であってもよい。磁性体１４は、突出部３２に
向けられる部位が磁極部２４に形成された突出部のよう
に、磁束が集中する形状を有することが好ましい。
【００１６】電磁石１２は図１に示すように突出部３２
が下向きとなるように所定の支持手段（図示せず）に支
持され、磁性体１４は突出部３２の下方に配置される。
が下向きとなるように所定の支持手段（図示せず）に支
持され、磁性体１４は突出部３２の下方に配置される。
【００１７】励磁コイル２２により発生される磁束は、
図１において破線で示すような経路を経るが、その大部
分は突出部３２に集中する。このため、磁性体１４は、
常に突出部３２に向けて吸引され、磁束による磁気的吸
引力と磁性体１４の自重とが釣り合う位置に浮上され、
その状態に維持される。
図１において破線で示すような経路を経るが、その大部
分は突出部３２に集中する。このため、磁性体１４は、
常に突出部３２に向けて吸引され、磁束による磁気的吸
引力と磁性体１４の自重とが釣り合う位置に浮上され、
その状態に維持される。
【００１８】磁性体１４と突出部３２との間の距離が変
化すると、それに応じてセンサを経る磁束量が変化する
から、制御回路１８は、前記距離の変化を修正すべく励
磁コイル２２へ供給する励磁電流を制御する。
化すると、それに応じてセンサを経る磁束量が変化する
から、制御回路１８は、前記距離の変化を修正すべく励
磁コイル２２へ供給する励磁電流を制御する。
【００１９】励磁コイル２２により発生される磁束量が
変化した場合も、センサを経る磁束量が変化するから、
制御回路１８は、前記磁束量の変化を修正すべく励磁コ
イル２２へ供給する励磁電流を制御する。
変化した場合も、センサを経る磁束量が変化するから、
制御回路１８は、前記磁束量の変化を修正すべく励磁コ
イル２２へ供給する励磁電流を制御する。
【００２０】図示の例では、磁極部２４は円柱状の形状
を有するが、角柱状、楕円柱状等他の形状であってもよ
い。また、電磁石１２の平面形状は、図示の例では円形
であるが、楕円形、四角形等他の形状であってもよい。
を有するが、角柱状、楕円柱状等他の形状であってもよ
い。また、電磁石１２の平面形状は、図示の例では円形
であるが、楕円形、四角形等他の形状であってもよい。
【００２１】本発明の磁気浮上装置は、磁性体自体を展
示する物品展示装置、磁性体と組み合せた置物、装飾体
等に用いることができる。また、磁性体の全表面に吹き
付け塗装を施す際に磁性体を非接触で保持する装置等と
しても用いることができる。
示する物品展示装置、磁性体と組み合せた置物、装飾体
等に用いることができる。また、磁性体の全表面に吹き
付け塗装を施す際に磁性体を非接触で保持する装置等と
しても用いることができる。
【図１】本発明の磁気浮上装置の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】突出部の実施例を示す斜視図である。
１０ 磁気浮上装置
１２ 電磁石
１４ 磁性体
１６ センサ
１８ 制御回路
２０ ヨーク
２２ 励磁コイル
２４ 磁極部
２６ フランジ部
３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４，４６
突出部
突出部
Claims (3)
- 【請求項１】 磁性体を磁気的吸引力により浮上させ
た状態に維持する磁気浮上装置であって、前記磁性体を
吸引する磁束を前記磁性体に作用させる磁極部を有する
電磁石を含み、前記磁極部は前記磁性体に向けて突出さ
れた突出部を有する、磁気浮上装置。 - 【請求項２】 さらに、前記突出部に配置され、前記
磁性体に作用する磁界の強さを検出するセンサと、該セ
ンサの出力信号を受け、該センサの出力信号を基に、前
記電磁石へ供給する励磁電流を制御する制御回路とを含
む、請求項１に記載の磁気浮上装置。 - 【請求項３】 前記電磁石は、柱状の前記磁極部およ
び該磁極部の一端に形成されたフランジ部とによりＴ字
状の断面形状を有するヨークと、前記磁極部に巻き付け
られた励磁コイルとを備え、前記突出部は、前記磁極部
の他端部に形成されている、請求項１に記載の磁気浮上
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7444691A JPH04286303A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気浮上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7444691A JPH04286303A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気浮上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286303A true JPH04286303A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=13547471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7444691A Pending JPH04286303A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気浮上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059505A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Kyushu Institute Of Technology | 磁気吸引型非接触搬送装置 |
| JP2010212453A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Toei Scientific Industrial Co Ltd | 電磁石、磁場印加装置および磁場印加システム |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP7444691A patent/JPH04286303A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059505A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Kyushu Institute Of Technology | 磁気吸引型非接触搬送装置 |
| JP2010212453A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Toei Scientific Industrial Co Ltd | 電磁石、磁場印加装置および磁場印加システム |
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