(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する側壁と両端部に略平行であって長手方向に延設された開口部を有する下壁とを備えて大略長筒状に形成された固定子ケースと、厚み方向に異極に着磁されたものであって長手方向に一定間隔でもって交互に異極が存在するよう着磁されて固定子ケースに配設された永久磁石と、長手方向に所定間隔でもって正負導電部及び絶縁部が形成される長尺平板状の給電基板と、を有する固定子ブロックと、
対向片と連結片にて大略コ字状をなし対向片が永久磁石を挟むように位置するヨークと対向片に巻装されたコイルとを有して移動可能な状態でもって固定子ケースに支持された電磁石装置と、給電基板の正負の電圧をコイルに供給するブラシと、電磁石装置が固定子ケースに沿って摺動可能なよう回転するローラと、電磁石装置と連結されるとともに固定子ケースの開口部より下方に突出してカーテンやドア等の略面状の被搬送物を保持する搬送物保持体と、を有する可動子ブロックと、を備えたリニアモータにおいて、
前記固定子ケースの下壁の開口部を、前記被搬送物の上端部が同固定子ケースと強く当接すること無く搬送されるよう少なくとも一方の下壁の端部に隣接する位置に配設し、該下壁の開口部に隣接する端部に、該端部の側の側壁の内方及び側壁と略平行であって端部と連結する第１連結壁を設けるとともに、該第１連結壁と側壁とを連結するものであって下壁と略平行な第２連結壁を設け、該第１連結壁及び該第２連結壁で固定子ケースに、前記被搬送物の上端部が納まるための凹状の空間を形成したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記給電基板を、第２連結壁と連結する側壁の側に設けたことを特徴とする請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記第２連結壁に、第１連結壁の側に配設されて前記ブラシによるブラシ粉を溜めるよう上方へ突出する受け部を設けたことを特徴とする請求項２記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記搬送物保持体を、電磁石装置の真下に位置するよう配設したことを特徴とする請求項１乃至３記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーテンやドア等の搬送用に用いられるリニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、カーテン等の搬送用機器として、リニアモータが用いられるようになってきた。この種のリニアモータとして、図８に示すようなものが知られている。このリニアモータは、固定子ブロック１と、可動子ブロック５と、を主要構成部材とした可動コイル型で３相駆動されるものである。
【０００３】
固定子ブロック１は、相対向する側壁２ｃ，２ｄと両端部２ｉ，２ｊに略平行であって長手方向に延設された開口部２ｈを有する下壁２ｂとを備えて大略長筒状をなす固定子ケース２と、厚み方向に異極に着磁されたものであって長手方向に一定間隔でもって交互に異極が存在するよう着磁されて固定子ケース２に配設された永久磁石３と、長手方向に所定間隔でもって正負導電部及び絶縁部が形成される長尺平板状の給電基板４と、固定子ケース２を２個の部屋に分離する隔離部材２０とを有している。
【０００４】
可動子ブロック５は、対向片８ａ，８ｂと連結片８ｃにて大略コ字状をなし対向片８ａ，８ｂが永久磁石３を挟むように位置するヨーク８と対向片８ａ，８ｂに巻装されたコイル９とを有して移動可能な状態でもって固定子ケース２に支持された電磁石装置６と、給電基板４の正負の電圧をコイルに供給するブラシ１１と、電磁石装置６が固定子ケース２に沿って摺動可能なよう回転するローラ１３と、電磁石装置６と連結されるとともに固定子ケース２の開口部２ｈより下方に突出してカーテン等の被搬送物を保持する搬送物保持体１４と、を有している。
【０００５】
このリニアモータは、可動子ブロック５のコイル９にブラシ１１を介して電流を流し、それによって生じる固定子ブロック１の永久磁石３と可動子ブロック５の電磁石装置６との電磁的な吸引反発作用により、可動子ブロック５が一定方向に駆動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したリニアモータは、可動子ブロックがスムーズに一定方向に駆動するため、駆動音が小さく走行性の良いものである。ところで、遮光性を必要とする部屋にこのリニアモータを設置する場合、カーテン等の被搬送物と固定子ケースとの間に隙間が生じないようにする必要がある。その際、被搬送物が固定子ケースに接触することがあり、被搬送物と固定子ケース間の摺動抵抗が増加してリニアモータの搬送能力が低下することがあった。
【０００７】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、被搬送物により搬送能力が低減することを抑制したリニアモータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１記載のリニアモータは、相対向する側壁と両端部に略平行であって長手方向に延設された開口部を有する下壁とを備えて大略長筒状に形成された固定子ケースと、厚み方向に異極に着磁されたものであって長手方向に一定間隔でもって交互に異極が存在するよう着磁されて固定子ケースに配設された永久磁石と、長手方向に所定間隔でもって正負導電部及び絶縁部が形成される長尺平板状の給電基板と、を有する固定子ブロックと、対向片と連結片にて大略コ字状をなし対向片が永久磁石を挟むように位置するヨークと対向片に巻装されたコイルとを有して移動可能な状態でもって固定子ケースに支持された電磁石装置と、給電基板の正負の電圧をコイルに供給するブラシと、電磁石装置が固定子ケースに沿って摺動可能なよう回転するローラと、電磁石装置と連結されるとともに固定子ケースの開口部より下方に突出してカーテンやドア等の略面状の被搬送物を保持する搬送物保持体と、を有する可動子ブロックと、を備えたリニアモータにおいて、前記固定子ケースの下壁の開口部を、前記被搬送物の上端部が同固定子ケースと強く当接すること無く搬送されるよう少なくとも一方の下壁の端部に隣接する位置に配設し、該下壁の開口部に隣接する端部に、該端部の側の側壁の内方及び側壁と略平行であって端部と連結する第１連結壁を設けるとともに、該第１連結壁と側壁とを連結するものであって下壁と略平行な第２連結壁を設け、該第１連結壁及び該第２連結壁で固定子ケースに、前記被搬送物の上端部が納まるための凹状の空間を形成した構成としている。
【０００９】
また、請求項２記載のリニアモータは、請求項１記載の給電基板を、第２連結壁と連結する側壁の側に設けた構成としている。
【００１０】
また、請求項３記載のリニアモータは、請求項２記載の第２連結壁に、第１連結壁の側に配設されて前記ブラシによるブラシ粉を溜めるよう上方へ突出する受け部を設けた構成としている。
【００１１】
また、請求項４記載のリニアモータは、請求項１乃至３記載の搬送物保持体を、電磁石装置の真下に位置するよう配設した構成としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。図１はリニアモータの断面図であり、従来例と基本的な機能が同様の部材及び部位には、同じ名称を用いている。
【００１３】
１は固定子ブロックで、固定子ケース２と、永久磁石３と、給電基板４とを有する。
【００１４】
固定子ケース２は、永久磁石３や給電基板４を配設するとともに、後述する可動子ブロックを移動可能な状態でもって支持するために、アルミニウム等の押し出し成形等により、図１に示すような断面形状をした大略長筒状に形成されている。この固定子ケース２は、上壁２ａ、下壁２ｂ、第１側壁２ｃ、第２側壁２ｄ、第１連結壁２ｅ及び第２連結壁２ｆにて断面略矩形状を形成し、その内部を可動子ブロック収容室としている。第１側壁２ｃ、第２側壁２ｄ及び第１連結壁２ｅは、お互い平行に配設されており、第１連結壁２ｅは、第２側壁２ｄの内方に位置する。上壁２ａ、下壁２ｂ及び第２連結壁２ｆも、お互い平行に配設されており、第２連結壁２ｆは、下壁２ｂの内方に位置する。従って、第１連結壁２ｅ及び第２連結壁２ｆで、固定子ケース２の外側右下方に凹状の空間を形成する。
【００１５】
また、第２連結壁２ｆは、第１連結壁２ｅの側に上方に突出する受け部２ｇを有している。この受け部２ｇは、後述するブラシのブラシ粉を溜めるよう作用する。下壁２ｂは、長手方向に延設された開口部２ｈを有しており、その開口部２ｈは、下壁２ｂの端部２ｉ，２ｊに平行であって、端部２ｊ、すなわち、第１連結壁２ｅに隣接するよう配設される。
【００１６】
さらに、上壁２ａの内面の中央に永久磁石３  を支持するＩ形の支持部２ｋ、第２側壁２ｄに給電基板４  を支持する大略Ｌ形の第２支持部２ｍを形成している。２ｎ，２ｎ  は支持突起で、図示していないがブラケットに固定子ケース２  を取り付けるものである。
【００１７】
永久磁石３は、厚み方向に異極に着磁され、かつ長手方向に一定間隔でもって交互に異極が存在するよう着磁された平板状のもので、固定子ケース２の支持部２ｋに対応する支持用凹部３ｋを有する。この永久磁石３は、その支持用凹部３ｋと支持部２ｋとを圧入あるいは接着等適宜の手段で固定することにより、固定子ケース２の殆ど全長にわたって交互に異極が存在するようになる。
【００１８】
給電基板４は、長手方向に所定間隔でもって正負導電部４ａ，４ｂ及び絶縁部４ｃが形成され、固定子ケース２の第２支持部２ｍに固定配設される。すなわち、図４に示すように、給電基板４は、絶縁基板の一方の表面に一定厚みの導電パターンを形成することにより正負導電部４ａ，４ｂを設ける。絶縁部４ｃは、導電パターンの存在しない部分が結果的にこの正負導電部４ａ，４ｂを分離するような関係で形成される。これら正負導電部４ａ，４ｂ及び絶縁部４ｃは、後述する可動子ブロックのブラシが摺接し得るように、長手方向に所定間隔でもって形成される。そして、ブラシが正導電部４ａに接触しているとき正の電圧が、負導電部４ｂに接触しているとき負の電圧がそれぞれ可動子ブロックのコイルに印加される。また、正導電部４ａと絶縁部４ｃ及び負導電部４ｂと絶縁部４ｃの間には段差があり、この上をブラシが摺動していくために正負導電部４ａ．４ｂ間に位置する絶縁部４ｃ上にランド４ｄを設け、ブラシの機械的磨耗を制御するように形成している。
【００１９】
５は可動子ブロックで、電磁石装置６と、ブラシ１１と、ローラ１３と搬送物保持体１４とを主要構成部材としている。また、このリニアモータは、図２に示すように、３相駆動のため３個の電磁石装置６，６，６  、ブラシ１１，１１，１１を有し、それぞれを連結することにより可動子ブロック５を形成している。この形式は、各電磁石装置６，６，６毎に折れ曲がることが可能なため、カーブ走行に好適である。
【００２０】
各電磁石装置６は、樹脂製の可動台７と、積層されたヨーク８と、これに巻装されるコイル９とを有する。可動台７は、大略平板状であって、長手方向の端部に連結するための連結部７ａを有して各電磁石装置６を連結するとともに、固定子ケース２の内部を摺動する。また、可動台７の下面７ｂには、後述する搬送物保持体１４を固定する略Ｌ字状のフック７ｃが取着されている。
【００２１】
ヨーク８は、対向片８ａ，８ｂと連結片８ｃにて大略コ字状をなす積層鉄心にて大略コ字状をなし、対向片８ａ，８ｂが永久磁石３を挟むように対面するよう連結片８ｃが可動台７に埋め込み固定される。
【００２２】
コイル９は、対向片８ａ，８ｂに装着されたコイル枠９ａ，９ａの周囲に巻回されるもので、各ヨーク８，８，８毎の３組のコイル９，９，９  は、各端末の一方を共通接続し、他方を後述する３個のブラシ１１，１１，１１に別々に接続する。
【００２３】
また、前述したように、３個の電磁石装置６，６，６は、３個の可動台７，７，７が連結接続されることにより、固定子ケース２の長手方向に並設される。その場合、個々の電磁石装置６の長手方向長さは、永久磁石３のＮ極Ｓ極一対の長さをＬとして、Ｌ／３を超えないように設定する。従って、ヨーク８の長手方向長さは、コイル９の寸法を考慮してＬ／３より十分小さく設定する。
【００２４】
ブラシ１１は、直方体状をなし、給電基板４に摺接するよう基端部が可動台７に固定された導電ばね１１ａの先端部に固着される。このブラシ１１は、給電基板４の正負の電圧をコイル９に供給するべく、導電ばね１１ａを介して各コイル９の他方の端末に電気的に接続される。また、各ブラシ１１は、その間隔がＬ／３になるよう設定する。
【００２５】
ローラ１３は、可動子ブロック５を固定子ケース２に沿って摺動しやすくするもので、後述する搬送物保持体１４に回転可能に保持されるローラ軸１５，１５に軸支されて、固定子ケース２の下壁２ｂの上等を滑動可能な状態に保持される。
【００２６】
搬送物保持体１４は、被搬送物であるカーテンを保持するもので、図５に示すように略平板状に形成される。この搬送物保持体１４は、可動子フック７ｃを係止するフック係止穴１４ａと、被搬送物を係止する被搬送物係止穴１４ｂ，１４ｂと、ローラ１３を軸支するローラ軸１５，１５，１５を有している。また、この搬送物保持体１４は、固定子ケース２の開口部２ｈより下方に突出するよう配設され、ローラ軸１５，１５は、その軸方向がヨーク８の連結片８ｃと平行となるよう配設される。
【００２７】
図６は、搬送物保持体１４に被搬送物であるカーテン１６が保持された状態を示すもので、略Ｓ字状のカーテンフック１７の一端部１７ａは、搬送物保持体１４の被搬送物係止穴１４ｂに、他端部１７ｂは、カーテン１６に挿入される。
【００２８】
かかるリニアモータは、可動子ブロック５の３個のコイル９、９、９の内の少なくとも２個にブラシ１１、１１、１１を介して電流を流し、それによって生じる固定子ブロック１の永久磁石３と可動子ブロック５の電磁石装置６との電磁的な吸引反発作用により、可動子ブロック５が一定方向に駆動される。可動子ブロック５の駆動（走行）  方向を逆にするときは、正負導電部４ａ，４ｂへ供給する電圧の正負を逆にすればよい。
【００２９】
このものは、図６に示すように、開口部２ｈが、被搬送物に相当するカーテン１６の上端部が固定子ケース２と強く当接すること無く搬送されるよう少なくとも一方の下壁２ｂの端部２ｊに隣接する位置に配設されている。すなわち、開口部２ｈが下壁２ｂの端部２ｊに隣接し、かつ第１連結壁２ｅと第２連結壁２ｆで囲まれる空間に被搬送物であるカーテン１６の上部が納まるため、カーテン１６による部屋の遮光性を保ちながら、カーテン１６は固定子ケース２に接触しにくいので、摺動抵抗の増加となりににくく、搬送能力は低減されにくい。また、下壁２ｂの開口部２ｈに隣接する端部２ｊに、端部２ｊの側の側壁（第２側壁２ｄ）の内方及びその側壁と略平行であって端部２ｊと連結する第１連結壁２ｅを設けるとともに、第１連結壁２ｅと第２側壁２ｄとを連結するものであって下壁２ｂと略平行な第２連結壁２ｆが設けられている。したがって、その空間にカーテン１６の一部が納まることができるので、見栄えがよくなるとともに、リニアモータとカーテン１６との接続部分のコンパクト化が図れる。
【００３０】
さらに、ブラシ１１が給電基板４上を摺動することで発生するブラシ粉が第２連結壁２ｆの上の第２側壁２ｄと受け部２ｇの間に溜められるため、下方に落下してローラ１３の回転の摺動抵抗となることほとんどなく、搬送能力は低減されにくいとともに、ブラシ粉がさらに落下してカーテン１６等の被搬送物等を汚す恐れはほとんどないので、信頼性が向上する。
【００３１】
さらに、下壁２ｂの開口部２ｈよりドライバー等を挿入しても、直接給電基板４に接触することはないため、感電に対する安全性が確保され、また、従来のような特別な隔離部材が不要となる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。このものは、搬送物保持体の取付構造等が第１の実施形態と異なる。
【００３３】
固定子ケース２は、図７に示すように、断面が左右ほぼ対称な形状に形成されている。すなわち、２ｐは第３連結壁で、第１連結壁２ｅと平行となるよう配設され、第１側壁２ｃの内方に位置する。２ｑは第４連結壁で、第２連結壁２ｆと略一直線となるよう形成され、下壁２ｂの内方に位置する。従って、第３連結壁２ｐ及び第４連結壁２ｑで、固定子ケース２の外側左下方に凹状の空間を形成する。
【００３４】
また、フック７ｃは、平板状に形成されており、電磁石装置６の真下となるよう配設されて電磁石装置６と搬送物保持体１４を連結する。このフック７ｃは、可動台７
及び搬送物保持体１４に圧入することで３者を一体としている。
【００３５】
このものは、電磁石装置６の真下に搬送物保持体１４があるため、電磁石装置６の駆動力が有効に搬送物保持体１４に伝わるので、駆動力伝達のロスが少なく、性能が向上するとともに、可動子ブロック５等に斜め方向の力がかかりにくいので、より一層信頼性が向上する。
【００３６】
なお、第１の実施形態において第１連結壁と第２連結壁で凹状の空間を形成したが、下壁の開口部を片方の側壁に連接することで第１連結壁と第２連結壁をなくすることができる。また、第１連結壁と第２連結壁あるいは第３連結壁と第４連結壁で形成される空間は、必ずしも矩形状である必要はなく、場合により円弧状などに形成することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載のリニアモータは、開口部が下壁の端部に隣接しているため、カーテンやドア等の略面状の被搬送物が搬送物保持体に保持されて、下壁より上方に位置したときでも、被搬送物は固定子ケースの側壁等に接触しにくいので、摺動抵抗の増加となりににくく、搬送能力は低減されにくい。また、第１連結壁と第２連結壁で囲まれる空間に被搬送物の一部が納まることができるので、見栄えがよくなるとともに、コンパクト化が図れる。
【００３８】
また、請求項２記載のリニアモータは、請求項１の効果に加えて、給電基板とブラシが摺動することにより発生するブラシ粉が、第２連結壁の上に溜まるため、ローラの回転の摺動抵抗となることなく、さらに搬送能力は低減されにくいとともに、ブラシ粉が落下して被搬送物等を汚す恐れはほとんどなく、信頼性が向上する。
【００３９】
また、請求項３記載のリニアモータは、請求項２の効果に加えて、受け部で、ブラシ粉がより確実に第２連結壁の上に溜まるため、下方に落下することがほとんどなく、さらに信頼性が向上する。
【００４０】
また、請求項４記載のリニアモータは、請求項１乃至３のいずれかの効果に加えて、電磁石装置の駆動力が有効に搬送物保持体に伝わるため、駆動力伝達のロスが少なく、性能が向上するとともに、可動子ブロック等に斜め方向の力がかかりにくいので、より一層信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すリニアモータの断面図である。
【図２】その電磁石装置の斜視図である。
【図３】その永久磁石の斜視図である。
【図４】その給電基板の平面図である。
【図５】その搬送物保持体の側面図である。
【図６】その搬送物保持体が被搬送物であるカーテンを保持したときのリニアモータの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示すリニアモータの断面図である。
【図８】本発明の従来の実施形態を示すリニアモータの断面図である。
【符号の説明】
１          固定子ブロック
２          固定子ケース
２ａ        上壁
２ｂ        下壁
２ｃ        第１側壁
２ｄ        第２側壁
２ｅ        第１連結壁
２ｆ        第２連結壁
２ｇ        受け部
２ｈ        開口部
３          永久磁石
４          給電基板
５          可動子ブロック
６          電磁石装置
７          可動台
７ｃ        フック
８          ヨーク
９          コイル
１１        ブラシ
１３        ローラ
１４        搬送物保持体
１６        カーテン（被搬送物）
１７        カーテンフック
【図１】
0003590166.tif 000002
【図２】
0003590166.tif 000003
【図３】
0003590166.tif 000004
【図４】
0003590166.tif 000005
【図５】
0003590166.tif 000006
【図６】
0003590166.tif 000007
【図７】
0003590166.tif 000008
【図８】
0003590166.tif 000009