JPH08186018A

JPH08186018A - 磁石ベルト

Info

Publication number: JPH08186018A
Application number: JP33790094A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Kuriyama; 義彦栗山; Morimichi Tanaka; 守通田中; Masaaki Tokunaga; 雅亮徳永; Akio Kobayashi; 明男小林
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】磁石ベルトの寿命を延ばすと共に、磁石ユニ
ットの取付強度を維持することが可能な磁石ベルトを提
供する。【構成】ベルト２０表面の複数位置に配置され、かつ
その両端部下方に突起部８を有するヨーク６と、ヨーク
６上に配置された磁石７と、ベルト２０の両端部に設け
られたベルト穴部と、ベルト穴部に設置され、かつヨー
ク６の突起部８がそれぞれ嵌入される円筒状のスリーブ
１０とを有すると共に、ベルト２０表面にスリーブ１０
の先端部分を押圧するかまたはベルト２０中にスリーブ
１０の先端部を配置することによって係止固定した磁石
ベルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁石ベルト輸送システ
ム（ＢＴＭ）に使われる磁石ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、輸送需要の比較的小さな箇所に適
する輸送システムとして、磁石を応用し、システム構成
がシンプルな磁石ベルト輸送システム（ＢＴＭ）の開発
が進められている。ＢＴＭは、車上に動力を持たせ、磁
石と鉄片の吸着力を利用して車両を駆動するものである
（磁石と鉄片が吸着した時に発生する大きな磁気摩擦力
を利用する）。ここで、従来の磁石ベルトの構成を図８
に示す。磁石ベルト２００のベルト８０の表面には、複
数個の磁石ユニット８１が取り付けられており、この磁
石ユニット８１は、ヨーク８２と、ヨーク８２上に固着
された磁石８３とで構成されている。この磁石ベルト２
００のベルト８０の両端部にはベルト穴部が形成されて
おり、このベルト穴部にヨーク８２の突起部８４を挿入
し、その先端部８４０をつぶすことにより、各磁石ユニ
ット８１を磁石ベルト２００のベルト８０の表面に固着
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ベ
ルト８０の表面に取り付けられている磁石ユニット８１
は、磁性のレールと接触及び離脱する際に、磁石ユニッ
ト８１の吸着力のために、レールに残ろうとする性質が
ある。この性質のため、ベルト８０と磁石ユニット８１
との間にせん断応力が働き、磁石ユニット８１は、車両
の進行方向の前後に首振り運動（図８（ａ）の矢印方
向）をする。これにより、磁石ユニット８１をベルト８
０に取り付けている突起部８４が振れ、ベルト穴部が大
きくなり、ベルト８０と突起部８４との間に空隙８５が
形成される。この結果、磁石ユニット８１と磁石ベルト
２００のベルト８０との間にガタが生じてしまう（図８
（ｂ）の矢印方向）。このようなガタは、ベルトのよう
なゴムまたはプラスチック材料を主体とする弾性体と強
磁性材料からなるヨーク間で不可避的に発生するもので
ある。このようにしてガタが生じると、磁石ベルト２０
０の寿命は短くなり、磁石ベルト２００における磁石ユ
ニット８１の固定部（例えばカシメ部、ネジ止め部など
により固定されている）の取付け強度も弱くなってしま
う。

【０００４】そこで、本発明では、前記従来技術の問題
点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
磁石ベルトの寿命を延ばすために、磁石ユニットの取付
強度を長期の使用にわたって維持することが可能な磁石
ベルトを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、車両に設けられ、地上に固定されたレ
ールに吸着しながら回転することにより車両に推力を与
える磁石ベルトにおいて、ベルト表面の複数位置に配置
された突起部を有するヨークと、このヨーク上に配置さ
れた磁石と、このベルトに設けられたベルト穴部と、前
記ヨークと共にこのベルト穴部に設置固定されかつ前記
ヨークの突起部が嵌入される円筒状のスリーブとを有す
ると共に、前記スリーブの先端部を前記ベルト表面に押
圧するかまたは前記ベルト中に配置して前記ベルトと前
記スリーブとを係止固定する。また、前記スリーブの両
端部に、前記ベルトとの受け面を形成するフランジをそ
れぞれ設けることが好ましい。また、前記スリーブの片
端部に、前記ベルトとの受け面を形成するフランジを設
けたことが好ましい。また、前記ベルト穴部を前記ベル
トの両端部に設けることが好ましい。

【０００６】

【作用】上記本発明では、まず、磁石ベルトのベルト
（好ましくはその両端部に）ベルト穴部を設け、このベ
ルト穴部に、あらかじめ円筒状のスリーブを挿入してお
く。一方、ヨークに突起部をあらかじめ形成しておき、
この突起部を上記スリーブに嵌入後、その先端をつぶす
ことによって前記ベルト穴部に前記スリーブと前記ヨー
クとを固定する。さらに、前記スリーブの先端部を前記
ベルト表面に押圧するかまたは前記ベルト中に配置して
前記ベルトと前記スリーブとを係止固定する。このよう
にして、磁石ユニットおよびスリーブをベルトに固定す
るようにした。上記スリーブと上記ベルトとが係止固定
されているので、ベルトと磁石ユニットとの間に作用す
るせん断応力を吸収してくれるので、磁石ユニットは、
車両の進行方向の前後に首振り運動を起こさなくなる。
この結果、ベルトと磁石ユニット間に空隙が形成されな
くなり、磁石ユニットが、ベルトに対してガタついてし
まうのを防止できる。

【０００７】このように、本発明では、ベルトのような
ゴムまたはプラスチック材料を主体とする弾性体と強磁
性材料からなるヨーク間で不可避的に発生するガタを、
スリーブとベルトとを係止固定することによって防止す
ることにより、磁石ベルトにおけるベルトと磁石ユニッ
トの固定部の取付け強度を維持して、磁石ベルトの寿命
を延ばすようにした。また、スリーブの端部に、ベルト
との受け面を形成するフランジを設けることにより、ベ
ルトと磁石ユニット間の係止固定効果をより一層向上さ
せることができる。このフランジは、スリーブの両端部
に設けてもよいし、スリーブの片端にのみ設けてもよ
い。なお、ベルト表面に押圧されるかまたはベルト中に
配置されるスリーブ（フランジ）の先端部は尖鋭形状で
も非尖鋭形状でもよく、係止固定機能を果たす形状であ
ればよい。

【０００８】本発明に使用できる永久磁石は、公知の製
造方法（例えば粉末治金法、塑性加工法（据え込み、押
し出し、圧延等）、ボンド磁石法、鋳造法、超急冷法
等）により製造可能である。そして、前記永久磁石とし
てその基本組成を表す一般式がＲ−Ｆｅ−Ｂ系，Ｒ−Ｃ
ｏ₅ ，Ｒ₂ −（Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕ−ＺｒまたはＨｆまた
はＴｉ）₁₇系，Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系（ＲはＹを含む希土類元
素のうちの１種または２種以上であり、必要に応じてＣ
ｏ，Ａｌ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｎ
ｉ，Ｖ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｍｎ等から選ばれる１種または
２種以上の磁気特性と密接に相関する元素を含有でき
る。さらに、Ｏ，Ｃ，Ｎ，Ｈから選ばれる１種または２
種以上の不可避不純物元素を含有できる。）で示される
希土類磁石およびフェライト磁石、アルニコ磁石、Ｍｎ
−Ａｌ−Ｃ磁石等の公知の永久磁石材料の１種または２
種以上を使用できる。そして、これらのうち小型軽量の
磁石ベルトを製作する上で、大きな推進力（磁気吸着
力）が得られ易いという観点から高磁束量化が容易な希
土類磁石が好ましく、特に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系燒結磁石
が好ましい。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図により説明する。まず、
本発明の磁石ベルトを使用した車両の全体構成を図６に
示す。車両１は、地上に固定された鉄製のレール２に沿
って走行する。この車両１には、磁石ベルト３が取り付
けられている。この磁石ベルト３の両端には、駆動部材
であるプーリー４がそれぞれ設けられている。このプー
リー４は、図７に示すように、直流モーター５によって
駆動される。このプーリー４が直流モーター５によって
駆動されることにより、磁石ベルト３が回転するように
なっている。

【００１０】磁石ベルト３は、レール２の側面に配置さ
れる。この際、磁石ベルト３をレール２の片面にのみ配
置（片側吸着）してもよいし、両面に配置（両側吸着）
してもよい。そして、磁石ベルト３がレール２に吸着
し、磁石ベルト３が直流モーター５の駆動により回転す
ると、大きな磁気摩擦力が発生し、車両１が推力を得て
レール２に沿って走行する。

【００１１】次に、本発明の磁石ベルト３の構成を図１
により説明する。ここで、（ａ）は、磁石ベルトの断面
図、（ｂ）は磁石ベルトの斜視図である。磁石ベルト３
のベルト２０の裏面の断面は凹凸状に形成されている。
そして、ベルト２０の裏面の凹凸部がプーリー４（図７
参照）の側面（凹凸状に形成されている）と係合する。
この状態でプーリー４を回転させれば、磁石ベルト３の
裏面の凹凸部とプーリー４の側面とが噛み合って、磁石
ベルト３が一定方向に回転する。ベルト２０は、図示さ
れない芯線にスチールコードを用い、その周囲にプラス
チック材料（例えばポリウレタン樹脂）を充填して形成
する。なお、上記スチールコードの代わりにグラスファ
イバーやケブラを用いてもよい。また、前記ポリウレタ
ン樹脂の代わりに公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、
クロロプレンゴム等の公知のゴム材料等から選ばれる１
種または２種以上を用いることができる。

【００１２】磁石ベルト３のベルト２０の裏面の凹部に
対応する磁石ベルト３のベルト２０の表面位置には、磁
石ユニット１００が配置されている。磁石ユニット１０
０は、断面略コ字型のヨーク６と、このヨーク６に固着
された磁石７とで構成されている。磁石７は、ヨーク６
上にエポキシ系の接着剤などにより固着されている。磁
石７は、永久磁石であり、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の
燒結磁石（日立金属（株）製ＨＳ３７ＢＨ）が使用さ
れる。

【００１３】一方、ヨーク６（Ｓ４５Ｃ製）は、その両
端部下方に突起部８がそれぞれ形成されている。また、
磁石ベルト３のベルト２０の両端部には、ベルト穴部
（図３の９）がそれぞれ設けられている。このベルト穴
部９には、円筒状のスリーブ１０が挿入されている。な
お、上記ベルト穴部９はベルト２０の中央部または片端
部に設けてもよいが好ましくは両端部に設けることが取
付強度の点から好ましい。スリーブ１０の材料として
は、例えば、ＳＳ４００、Ａｌ合金（Ａ５００５Ｐ
等）、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０等の磁性又は非磁性
材を使用すればよいが、これらのうち、Ａｌ合金（Ａ５
００５Ｐ等）がより好ましい。

【００１４】さらに、スリーブ１０の端部には、ベルト
２０との受け面を形成するフランジ１１が設けられてい
る。このフランジ１１は、図１に示すように、スリーブ
１０の両端部に設けてもよいし、図２に示すように、ス
リーブ１０の一端（磁石ベルト３のどちらの面でもよ
い）にのみ設けてもよい。そして、磁石ベルト３のベル
ト２０の両端部に設置されたスリーブ１０に、ヨーク６
の両端部に形成された突起部８をそれぞれ嵌入した後、
各突起部８の先端部８０を適宜の手段（例えばハンマー
等）でつぶす。このようにして、各磁石ユニット１００
とスリーブ１０とがベルト２０の表面に取付金具３０
（例えば座金等）を介して固定される。さらに、スリー
ブ１０（フランジ１１）の先端部を例えば圧入手段等に
よりベルト２０中に配置させてスリーブ１０（フランジ
１１）とベルト２０とを係止固定する。また、スリーブ
１０（フランジ１１）の先端部形状はベルト２０中に配
置しやすいように尖鋭形状としている。なお、図１
（ａ）において、スリーブ１０（フランジ１１）の先端
形状を尖鋭形状としたが、これを非尖鋭形状としてもよ
い。

【００１５】また、図１（ａ）および図１（ｂ）におけ
るヨーク６は一体物（例えばバルクからの削り出し、あ
るいはヨーク６の突起部８を除くヨーク本体と突起部８
とを溶接する等）の方が組立作業が容易でかつ剛性も確
保されるため好ましいが、例えば図１（ｃ）に示すよう
に、非一体物ヨークの一例としてヨーク６の本体部６ａ
に貫通孔６０を設け、突起部８の先端部８ａをこの貫通
孔６０に嵌入せしめ、８ａの先端部をつぶして本体部６
ａと突起部８とを連結固定してヨーク６を構成してもよ
い。さらに、非一体物ヨークの他例として上述の図１
（ｃ）におけるヨーク６の本体部６ａと突起部８とを、
貫通孔６０と先端部８ａとにネジを切って両者を螺合す
ることによって連結固定してヨーク６を構成してもよ
い。

【００１６】次に、スリーブ１０の先端部をベルト２０
表面に押圧係止する例を図３および図４で説明する。な
お、このような押圧手段による係止固定によれば、図１
（ａ）のベルト中に配置する場合に比較して圧入等によ
り発生するベルトの損傷を極めて軽減することができる
利点を有する。図３において、スリーブ１０の取り付け
は、ベルト穴部９に片側断面がＬ字型のスリーブ１０を
挿入して（図３（ａ））、その先端１０ａを折り曲げ、
ベルトル２０表面を押圧係止する（図３（ｂ））ことに
より行われる。この際、スリーブ１０の先端１０ａに座
金１２を設置しておくと押圧断面積を増やせるため好ま
しい。また、図４に示すように、ベルト穴部９に片側断
面が矩形状のスリーブ１０を挿入して、その両端部１０
ａ，１０ｂを折り曲げ、ベルト２０表面を押圧係止する
ことにより、スリーブ１０の取り付けを行ってもよい。
尚、スリーブ１０の内周面および突起部８表面にネジを
切って両者を螺合後、上述のようにして押圧係止しても
よい。

【００１７】上述の実施例では、縦方向の長さが磁石ベ
ルト３のベルト２０の厚さ（Ｌ）以上のスリーブ１０を
使用したが、本発明はこれに限定されず、図５に示すよ
うに、縦方向の長さがベルト２０の厚さ（Ｌ）よりも小
さいスリーブ４０を使用してもよい。ここで、このスリ
ーブ４０（フランジ１１）の先端部を、図５（ａ）に示
すように、ベルト２０の両面側からベルト２０中にそれ
ぞれ配置してもよいし、図５（ｂ）に示すように片面側
からベルト２０中に配置してもよい（ベルト２０のどち
らの面でもよい）。このタイプのスリーブ４０を使用す
ると、ベルト穴部９の途中に空隙１３が形成されるが、
図１の場合と同様の係止効果を充分に得ることができ、
かつ組立作業をより簡略化できる利点を有する。

【００１８】そして、このスリーブ４０の端部には、ベ
ルト２０との受け面を形成するフランジ１１が設けられ
ている。そして、ベルト２０の両端部に設置されたスリ
ーブ４０に、ヨーク６の両端部に形成された突起部８を
それぞれそ嵌入して、各突起部の先端部８０をつぶす。
このようにして、各磁石ユニット１００およびスリーブ
４０がベルト２０に固定される。そして、スリーブ４０
（フランジ１１）の先端部が折り曲げられ、ベルト２０
中に配置されてスリーブ４０（フランジ１１）とベルト
２０とが係止固定される。

【００１９】このような構成の下、本発明の磁石ユニッ
ト１００は、レール２と接触及び離脱する際に、吸着力
によりレール２に残ろうとして、磁石ベルト３と磁石ユ
ニット１００との間にせん断応力（図１の矢印Ｆ方向）
が働くが、スリーブ１０またはスリーブ４０（フランジ
１１）とベルト２０とが係止固定されているので、磁石
ユニット１００は、車両１の進行方向の前後に首振り運
動を起こさなくなる。この結果、磁石ベルト３に空隙が
形成されなくなり、磁石ユニット１００が、ベルト２０
に対してガタついてしまうのを防止できる。

【００２０】上記実施例では、磁石ユニット１００は、
ベルト２０の裏面の凹部に対応するベルト２０の表面位
置に配置されているが、本発明はこれに限定されず、ベ
ルト２０の裏面の凸部に対応するベルト２０の表面位置
に配置してもよい。また、上記実施例において、圧入に
よりスリーブ（フランジ）をベルト中に配置した例を記
載したが、例えば適宜の例えば、圧縮成形や射出成形用
の成形金型内に本発明の磁石ユニットおよびスリーブ
（フランジ）を組込み状態でベルト用芯線と共にセット
したのち、ゴムやプラスチック材料を主体とする溶融物
をこの金型内（必要に応じて炭素繊維やガラス繊維等の
フィラーを５〜５０重量％添加できる）に充填後、冷却
固化させて圧入によらず図１（ａ）のように構成するこ
とができる。この構成によれば、ベルトへの圧入による
損傷をなくした磁石ベルトを形成することができる。

【００２１】本発明の磁石ベルトを図６のＢＴＭに組込
んで５００Ｋｍ走行させたのち、ベルトとスリーブ間の
ガタ発生量を調べたが、ガタの発生は見られなかった。
一方、図８に示す従来の磁石ベルトを同条件で走行後、
ガタ発生量を調べたところ数ｍｍのガタが観察され、本
発明の磁石ベルトの有効性が実証された。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、磁石ベルトのベルトと
スリーブ（フランジ）とを係止固定したので、磁石ユニ
ットがベルトに対してガタつかず、磁石ユニットの固定
部の取付け強度を維持できるため、磁石ベルトの寿命を
延ばすことができる。さらに、市販のベルトに磁石ユニ
ットを簡単に取り付けられるので、安価に磁石ベルトを
制作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁石ベルトの構成を示す図で、（ａ）
は断面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）はヨークの構成例を
示す図である。

【図２】本発明の他の磁石ベルトの構成を示す図であ
る。

【図３】スリーブの他の取り付け方法を示す図である。

【図４】スリーブの他の取り付け方法を示す図である。

【図５】本発明の磁石ベルトの他の構成を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の磁石ベルトが使用される車両の全体構
成を示す図である。

【図７】磁石ベルトの駆動方法を示す図である。

【図８】従来の磁石ベルトの構成を示す図である。

【符号の説明】

１車両２レール３磁石ベルト６ヨーク７磁石８突起部９ベルト穴部１０スリーブ１１フランジ４０スリーブ１００磁石ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林明男東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立金属株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられ、地上に固定されたレール
に吸着しながら回転することにより車両に推力を与える
磁石ベルトにおいて、ベルト表面の複数位置に配置された突起部を有するヨー
クと、このヨーク上に配置された磁石と、このベルトに
設けられたベルト穴部と、前記ヨークと共にこのベルト
穴部に設置固定されかつ前記ヨークの突起部が嵌入され
る円筒状のスリーブとを有すると共に、前記スリーブの
先端部を前記ベルト表面に押圧するかまたは前記ベルト
中に配置して前記ベルトと前記スリーブとを係止固定し
たことを特徴とする磁石ベルト。
【請求項２】前記スリーブの両端部に、前記ベルトとの
受け面を形成するフランジをそれぞれ設けたことを特徴
とする請求項１に記載の磁石ベルト。
【請求項３】前記スリーブの片端部に、前記ベルトとの
受け面を形成するフランジを設けたことを特徴とする請
求項１に記載の磁石ベルト。
【請求項４】前記ベルト穴部を、前記ベルトの両端部に
設けたことを特徴とする請求項１に記載の磁石ベルト。