JPH0526945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、推力を増強しかつ小さな曲げ半径及
び任意な曲げ方向に対向可能な磁石可動型リニア
モータに関する。

「従来の技術」 車輌及び住宅等のカーテンレールに組み込ま
れ、カーテンの自動開閉装置として用いられる電
動リニアモータは、アルミ押出品のリニアモータ
レール内に、磁石、架線、ヨーク等の構成部品が
配置されて、車輌用ではバツクドア部のボデイ形
状に沿つて湾曲部が形成される。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、前記のように磁石、ヨーク等の
構成部品を配置するリニアモータレールは、構造
上レール自体が大きくなつて、小さな曲げ半径へ
の対応が困難であり、車輌のボデイデザイン及び
住宅デザインの多様化に伴い、小さな曲げ半径の
湾曲部を形成したい等の設計上の要請に応えるこ
とができないばかりでなく、構造を変化すること
なく推力を向上させるためには、高性能磁石を用
いなければならないことから、コストアツプを来
す等の不都合があつて、解決すべき問題点となつ
ていた。

「問題点を解決するための手段」 本考案は、前記問題点を解決することを目的と
するもので、その具体的手段はプレス成形された
シートコイルを、可撓性プリント基板等により形
成された給電パターンに順次取付けてベルト状コ
イルを形成し、リニアモータレール内に敷設して
なる固定子と、可動方向で相隣る極性が互いに異
なる少なくとも３個の磁石を配設してそれぞれ異
なる方向の磁束を生じさせ、該異なる磁束方向と
関連して前記給電パターンにより電流方向を切換
えて、前記シートコイルに給電する給電ブラシを
各磁石毎に配設してなる可動子とから構成したこ
とを特徴とするものである。

「作用」 本考案は、前記具体的手段の説明で明らかにし
たように、リニアモータレール内に敷設したベル
ト状コイルの給電パターンが整流子の役割を果た
し、可動子側の給電ブラシからこの給電パターン
を介して固定子側のシートコイルが、磁石の磁束
の極性に合わせた電流方向に給電されるため、３
個以上の磁石からなる可動子が推力を受けて、リ
ニアモータレールに沿つて移動する。またリニア
モータレールは、シートコイルを可撓性プリント
基板により形成した給電パターンに順次取付けて
形成したベルト状コイルを敷設してなるもので、
薄い板状に形成することができ小さな曲げ半径に
対応して湾曲できる。また可動子は固定子側へ吸
引されて作動するため、固定子から離脱すること
なく前記レールの曲げ半径の小さな湾曲部に追従
して移動できる。

「実施例」 本考案の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

本実施例のリニアモータ１の固定子２は第１，
３，４図に示すように、プレス成形されたシート
コイル３を給電パターン４の裏面に、順次貼着し
てベルト状コイル５とし、リニアモータレール６
内に挿着したものである。給電パターン４は、ポ
リエステルまたはポリイミド等の合成樹脂よりな
る可撓性の帯状の絶縁基板４′上に、銅箔をエツ
チングしたり鍍金等の方法により形成したもので
あり、そのパターンをシートコイル３の略中央部
において該コイル３へ、磁束の方向に合わせて逆
の電流方向に給電可能とするため、互いに屈曲し
て入り組んだパターン４ａ，４ｂとなし、その両
側に短冊状のパターン４ｃ，４ｄを長手方向に連
続して配置する。短冊状のパターン４ｃ，４ｄに
は、それぞれシートコイル３の巻始め端と巻終わ
り端とを結線する。

６は前記ベルト状コイル５を敷設するリニアモ
ータレールであつて、上端と下端にそれぞれ挿着
溝７，７、中央部にヨーク固定部８及び前記挿着
溝７，７の外側に走行ローラ用溝９，９を、アル
ミ押出品により一体成形したものである。このリ
ニアモータレール６には、ヨーク固定部８にヨー
ク１０を固定し、挿着溝７，７に前記ベルト状コ
イル５を挿着して固定する。

可動子１１は第２図に示すように、３個の樹脂
フレーム１２に相隣る極性が互いに異なるよう
に、３個の磁石１３をＮ，Ｓ，Ｎ（又はＳ，Ｎ，
Ｓ）の順で、ヨーク１４とともに固定し、樹脂フ
レーム１２の長手方向の前後にシヤフト１５を挿
通するとともに、Ｓ極性の磁石１３を固定する中
央の樹脂フレーム１２のシヤフト１５を、前側と
後側のＮ極性の磁石１３を固定する各樹脂フレー
ム１２の前側及び後側のシヤフト１５と共用する
形で３個の樹脂フレーム１２を連結し、該各シヤ
フト１５に前記リニアモータレール６の走行ロー
ラ用溝９，９に嵌まつて走行する走行ローラ１
６，１６を支持する。前記各磁石１３の長さは、
シートコイル３の長さの2/3とする。１７，１７
は給電ブラシであつて、Ｎ極性の磁石１３を挟ん
で上下に配置するとともに、二叉状に分岐した接
点部１８を磁石１３の長手方向の中央で喰い違い
状に対応させる。１９，１９はＳ極性の磁石１３
を挟んで上下及び前後に配置した給電ブラシであ
つて、接点部２０を磁石１３の長手方向の中央で
喰い違い状に対応させるとともに、樹脂フレーム
１２の裏側で上下の給電ブラシ１９，１９をそれ
ぞれ導電性接続片で接続する。前記接点部１８，
２０には耐久性向上のため接点材２１をかしめ付
ける。Ｎ極性の磁石１３に設けられる給電ブラシ
１７，１７の二叉状の接点部１８は、第４図に示
す給電パターン４のラインLa，Lb及びLc，Ld上
を移動し、Ｓ極性の磁石１３に設けられる給電ブ
ラシ１９，１９の接点部２０は同じくラインLa
とLc，LbとLd上を移動するように配置する。

本実施例のリニアモータ１は、前記した固定子
２と可動子１１とから構成されるもので、固定子
２の給電パターン４のパターン４ａに（＋）電
極、４ｂに（−）電極を接続して、直流電圧を印
加すると給電ブラシ１７，１７及び１９，１９に
より橋絡される短冊状のパターン４ｃ，４ｄを介
して、各磁石１３に対応するシートコイル３にの
み、第５図ａ〜ｆに示すように、磁束の方向に対
応した向きの電流が流れる。

第５図において、Ｎ極性の磁石１３からは対応
するコイル３に対して下方に向かう方向の、Ｓ極
性の磁石１３からはコイル３に対して上方に向か
う方向の磁束が加えられる。

まず、第５図ａに示す状態においては、前記給
電パターンを介して各給電パターン１７，１７，
１９，１９により磁石１３に対応する２個のコイ
ル３の左側のコイル３の左辺には紙面から手前
へ、右辺には手前から紙面へ向かう右廻りの電流
が、右側のコイル３には、前記と逆の左廻りの電
流が流され、各磁石１３はフレミングの左手法則
により右方向に推力を受けて同図矢線方向に移動
する。第５図ｂの位置では、左側のＮ極性の磁石
１３の給電ブラシ１７，１７が左側のコイル３の
右辺側に移動して、給電パターン４により電流方
向が逆方向に変化する。また右側のコイル３はＳ
極性の磁石１３の給電ブラシ１９，１９により給
電されるため電流方向が変化しない。さらに第５
図ｃの位置では、左から２番目のコイル３の電流
方向が、Ｓ極性の磁石１３の右方移動により給電
ブラシ１９が移動して同図ｂの場合と逆方向とな
る。また右側のＮ極性の磁石１３に対応するコイ
ル３には、紙面から手前へ向かう電流が流れる。
左側のＮ極性の磁石１３に対応する左側の最初の
コイル３には、該磁石１３の給電ブラシ１７，１
７が短冊状給電パターン４ｃ，４ｄの不連続部に
位置するための電流が流れない。以上の第５図
ａ，ｂ，ｃの状態ではいずれも、フレミングの左
手法則により各磁石１３が右方向に向かう推力を
受けて順次矢線方向に移動する。第５図ｄ〜ｆの
場合は、シートコイル３の１個分右方に移動した
状態で前記同図ａ〜ｃの状態が繰り返され、順次
右方向に移動する。

移動方向の変換は固定子２に印加する電圧の向
きを変えることにより行う。

前記可動子１１は、互いに異なる磁極の磁石を
隣合わせにして、樹脂フレーム１２を前記のよう
に連結してその数を増やすことにより、推進力を
増強することができる。

第６図は、本考案のリニアモータ１をカーテン
の自動開閉装置としたもので、可動子１１の樹脂
フレーム１２にカーテンランナベース２２を取付
けるとともに、リニアモータレール６とカバー２
３とによりカーテンレール２４を形成する。カバ
ー２３はクランプ２５によりリニアモータレール
６に固定される。２６は走行ローラ２７によりカ
ーテンレール２４内を移動可能としたカーテン吊
持部材であつて、一定間隔置きにカーテン２８を
吊持するとともに、カーテン２８の開閉端を吊持
するカーテン吊持部材２６と前記カーテンランナ
ベース２２とを連結して、可動子１１の移動によ
りカーテン２８を自動的に開閉する。

その具体例は、第７図ａ，ｂに示され第７図ａ
はカーテンレール２４をクランク状に屈曲させた
ものであり、同図ｂは一定曲げ半径で湾曲させた
ものである。

本考案のリニアモータ１は、前記に説明したカ
ーテンの自動開閉装置のみならず、平面可動させ
ることにより、物品等の搬送装置として多種多様
に用いることもできる。

「効果」 本考案は、前記した具体的手段及び作用の説明
で明らかにしたように、リニアモータを構成する
リニアモータレールは、シート状コイルを可撓性
プリント基板により形成した給電パターンに順次
取付けたベルト状コイルを敷設してなるもので薄
い板状に形成することができるとともに、可動子
は固定子側へ吸引されて作動するため、固定子か
ら離脱することなく可動できるから、小さな曲げ
半径又は任意な曲げ方向に対応して湾曲部を形成
することができ、さらに可動子に少なくとも３個
の磁石を相隣る磁極を異ならせて配置する磁石可
動型として使用磁石の個数を減らすとともに、各
磁石に対応して給電ブラシを設け、磁石に対応す
るシートコイルのみ給電して、常時全ての磁石に
推力が作用するようにしたから推力を効率的に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例を例示し、第１図は
リニアモータレール６を切断して示した側面図、
第２図は可動子１１の斜視図、第３図は固定子２
の斜視図、第４図は給電パターン４の一部の正面
図、第５図はリニアモータ１の動作を示すチヤー
ト、第６図はカーテンレール２４の側断面図、第
７図ａ，ｂは本考案を応用したカーテンレール２
４の斜視図である。 １……リニアモータ、２……固定子、３……シ
ート状コイル、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……
給電パターン、５……ベルト状コイル、６……リ
ニアモータレール、１１……可動子、１３……磁
石、１７，１７，１９，１９……給電ブラシ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 プレス成形されたシートコイルを、可撓性プリ
   ント基板等により形成された給電パターンに順次
   取付けてベルト状コイルを形成し、リニアモータ
   レール内に敷設してなる固定子と、 可動方向で相隣る極性が互いに異なる少なくと
   も３個の磁石を配設してそれぞれ異なる方向の磁
   束を生じさせ、該異なる磁束方向と関連して前記
   給電パターンにより電流方向を切換えて、前記シ
   ートコイルに給電する給電ブラシを各磁石毎に配
   設してなる可動子 とから構成したことを特徴とする磁石可動型リニ
   アモータ。