(57)【要約】【課題】磁石と非磁性材料に発生する渦電流との磁気的反発力により移動体を移動する装置において、移動体が固定面上を平行移動または回転、あるいは平行移動及び回転できるようにする。【解決手段】Ｎ極とＳ極とを円周上に交互に配置した磁石と前記磁石を回転させる手段を３組以上設けた浮上ユニットと、非磁性良導体面からなる固定側とからなり、浮上ユニットの回転させる手段の回転により固定側の非磁性料対面に渦電流を生じさせ前記磁石と渦電流の磁気的反発力により浮上ユニットを浮上させる装置であって、磁石の回転手段の回転軸を固定側の面に対して傾け制御する傾き制御手段を備えて、浮上ユニットを固定側の面上に平行移動及び回転可能とした。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極とＳ極とを円周上に交互に配置した磁石と前記磁石を回転させる手段を３組以上設けた浮上ユニットと、非磁性良導体面からなる固定側とからなり、浮上ユニットの回転させる手段の回転により固定側の非磁性良導体面に渦電流を生じさせ前記磁石と渦電流の磁気的反発力により浮上ユニットを浮上させる装置であって、
磁石の回転手段の回転軸を固定側の面に対して傾け制御する傾き制御手段を備えて、浮上ユニットを固定側の面上に平行移動及び回転可能としたことを特徴とする磁気浮上移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する磁石と渦電流の磁気的反発力により磁石を備える浮上ユニットを浮上させて移動させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気の反発力を利用する搬送措置として、電磁石を長手方向に配列し軌道とし、その軌道上に非接触で移動できる非磁性の良導体の搬送台を備え、電磁石に多層の交番電流を順番に割り当てて、電磁石コイルが発生する磁場と、搬送台に誘導される渦電流が発生する磁場が反発して浮上しながら搬送台を移動させるものがある。（特開平６−４８５６８号公報）
長手方向の平面に連続して配置される電気伝導性の板に対向して複数の磁極を有する回転体を回転させ、電気伝導性の板に発生する誘導電流と回転体の磁極との間に発生する電磁気的反発力を利用する磁気浮上機構であって、一対の回転体の回転中心に対して、電気伝導性の板を非対称な配置になるように３本以上に分割して敷設して、長手方向に生ずる回転体の磁気抗力の差を利用して推進し、移動体が進行方向に対して直角方向にずれたとき、敷設された３本以上の電気伝導性の板の中心に戻す力を発生させるように構成するものがある。（特許第３０５０７６１号公報）
ベースの平面上に対置された移動体を水平方向に移動させる装置として、回転磁石を回転させることにより、回転磁石の周囲からドライブヘッドの内部を通ってベース平面上に伸びる複数の磁路を順次磁化して移動磁界を発生させ、ベースに発生する渦電流による磁極とドライブヘッドとの磁気的な作用で生じる推力を駆動力として用いるものがある。（特開２００７−２１５２６４号公報）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−４８５６８号公報
【特許文献２】特許第３０５０７６１号公報
【特許文献３】特開２００７−２１５２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に記載の搬送装置は、電磁石を用い、これを長手方向に並べて軌道として、電磁石に多層の交番電流を順番に割り当てるものであるが、搬送台を軌道上に移動させるものである。この装置によると、搬送台を平面上に縦横、回転等の自由な移動を実現することができない。
特許文献２に記載の技術は、複数の磁極を有する回転体を回転させ、電気伝導性の板に発生する誘導電流と回転体の磁極との間に発生する電磁気的反発力を利用するに際して、長手方向の電気伝導性の板を３本以上に分割して敷設して、推進するとともに、移動体が進行方向に対して直角方向にずれたとき、敷設された３本以上の電気伝導性の板の中心に戻す力を発生させるものである。この機構によると、移動体を電気伝導性の板を案内として線上に移動するのみであり、移動体を平面上を縦横自由に移動させ、また、回転させることはできない。
また、特許文献３に記載の技術は、回転磁石を回転させて移動磁界を発生させることにより、ベースに発生する渦電流による磁極とドライブヘッドとの磁気的な作用で生じる推力を駆動力とするについて、このドライブヘッドを４方向に設けて水平方向に移動させる。この装置によると、ドライブヘッドに回転磁石を設け、さらにベースに移動磁界を発生させるためにドライブヘッドの内部を通ってベース平面上に伸びる複数の磁路を順次磁化して移動磁界を発生させるので、一定間隔に配置した磁路により離散的に発生させるものであった。
【０００５】
解決しようとする問題点は、磁石と非磁性材料に発生する渦電流との磁気的反発力により移動体を移動する装置において、移動体が固定面上を平行移動または回転、あるいは平行移動及び回転できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の磁気浮上移動装置は、Ｎ極とＳ極とを円周上に交互に配置した磁石と前記磁石を回転させる手段を３組以上設けた浮上ユニットと、非磁性良導体面からなる固定側とからなり、浮上ユニットの回転させる手段の回転により固定側の非磁性良導体面に渦電流を生じさせ前記磁石と渦電流の磁気的反発力により浮上ユニットを浮上させる装置であって、磁石の回転手段の回転軸を固定側の面に対して傾け制御する傾き制御手段を備えて、浮上ユニットを固定側の面上に平行移動及び回転可能としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の磁気浮上移動装置によると、磁石の回転手段の回転軸を固定側の面に対して傾け制御することにより対向面に平行な分力を生じさせるから、各浮上ユニットが生じる分力の合力により、迅速かつ容易に平行移動、回転できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による磁気浮上移動装置の一実施例の構成を説明する図である。
【図２】本発明の磁気浮上移動装置を制御するブロック図である。
【図３】磁石の着磁を説明する図である。
【図４】前進、後退、旋回を説明する図である。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明による磁気浮上移動装置の１実施例の構成図であり、図１の（ａ）は平面図、同（ｂ）は底面図である。図１において、１１は移動体基台、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは浮上ユニット、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは浮上ユニット１２を構成する磁石、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは浮上ユニット１２を構成するモータ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは前記モータ１４を移動体基台１１に搭載支持する弾性体、１６ａ，１６ｂはモータ１４の回転軸方向の傾き制御をする傾き制御手段、１７は固定側の面である。
図２は、本発明の磁気浮上移動装置を制御するブロック図を示す。
図３は、磁石の着磁を説明する図である。
【００１０】
移動体基台１１はほぼ長方形の板状部材からなり、その前記長方形の各辺に平行な辺が形成する適当な長方形の各頂点にモータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが位置するように円形の孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを形成し、配置する。便宜上図１の上方を移動体の前方、下方を後方とする。各モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、その外周囲に締結部材が巻かれる。締結部材に結合して弾性体１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが各モータ１４の各直径を通るように配置される。このとき、弾性体１５は移動体基台１１の前後の方向に向くようにして各孔の周囲に係留して配置される。このようにして、モータ１４は各孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに収納される。弾性体１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは軸方向のねじれに対する変位に有効に弾性を備える。
各モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの軸先端には磁石１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが取り付けられる。各磁石１３は平らな円板に２対のＮＳの磁極を交互に着磁したものであり、例えばネオジム磁石により構成する（図３参照）。
各モータ１４には、傾き制御手段１６ａ，１６ｂのロッド１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄが連結され、傾き制御手段１６の運動を各モータ１４の弾性体１５のねじり方向の運動に変える機構である。傾き制御手段１６ａはロッド１６１ａ，１６１ｂを同時に制御する。ロッド１６１ａ，１６１ｂはそれぞれに連結するモータ１４ａとモータ１４ｂとの回転軸が同方向に傾くようにする。このとき、各モータ１４ａ，１４ｂは弾性体１５ａ，１５ｂを同方向にねじる。傾き制御手段１６ｂはロッド１６１ｃ，１６１ｄを同時に制御する。ロッド１６１ｃ，１６１ｄはそれぞれに連結するモータ１４ｃとモータ１４ｄとの回転軸が互いに逆方向に傾くようにする。このとき、各モータ１４ｃ，１４ｄは弾性体１５ｃ，１５ｄを互いに逆方向にねじる。
固定側の面１７は非磁性良導体例えばアルミニウム板により形成する。
傾き制御手段１６はモータ１４のそれぞれに１対１に備えるようにしてもよい。
【００１１】
左前輪の浮上ユニット１２ａのモータ１４ａは反時計回りの方向に回転し、右前輪の浮上ユニット１２ｂのモータ１４ｂは時計回りの方向に回転し、左後輪の浮上ユニット１２ｃのモータ１４ｃは時計回りの方向に回転し、右後輪の浮上ユニット１２ｄのモータ１４ｄは反時計回りの方向に回転する。
【００１２】
各モータ１４とともに磁石１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを回転させると、固定側の面１７であって、浮上ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが位置するその下方の面１７に渦電流が発生し、その渦電流と磁石１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとの間に磁気的反発力が発生し、移動体基台１１は固定側の面１７上に浮上させ、バランスをとる。
【００１３】
移動体基台１１を前進させるために、左後のモータ１４ｃの回転軸が移動体基台１１の後方から見て時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ｃにより傾けるとともに、右後のモータ１４ｄの回転軸が移動体基台１１の後方から見て反時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ｄにより傾けるように傾き制御手段１６ｂが制御する。磁石１３ｃが形成される円板と磁石１３ｄが形成される円板とはその互いに近い部分が固定側の面１７に近づき、これらの部分が磁気的反発力を大きく作用する。磁気的反発力は、磁石の回転方向とは反対方向に受けるから、磁石１３ｃと磁石１３ｄとはともに、移動体基台１１の前方の推進力を得て、前進する。なお、右前のモータ１４ａと左前のモータ１４ｂとの回転軸は固定側の面１７に対し垂直を維持する。（図４（ａ））
移動体基台１１を後退（後進）させるために、左後のモータ１４ｃの回転軸が移動体基台１１の後方から見て反時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ｃにより傾けるとともに、右後のモータ１４ｄの回転軸が移動体基台１１の後方から見て時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ｄにより傾けるように傾き制御手段１６ｂが制御する。磁石１３ｃが形成される円板と磁石１３ｄが形成される円板とはその互いに遠い部分が固定側の面１７に近づき、これらの部分が磁気的反発力を大きく作用する。磁気的反発力は、磁石の回転方向とは反対方向に受けるから、磁石１３ｃと磁石１３ｄとはともに、移動体基台１１の後方の推進力を得て、後退する。なお、右前のモータ１４ａと左前のモータ１４ｂとの回転軸は固定側の面１７に対し垂直を維持する。（図４（ａ））
【００１４】
移動体基台１１を右旋回させるために、左前のモータ１４ａと右前のモータ１４ｂとの回転軸とが移動体基台１１の後方から見て反時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ａ，１６１ｂにより傾けるように傾き制御手段１６ａが制御する。磁石１３ａが形成される円板の左方向の部分と磁石１３ｄが形成される円板の左方向の部分とが固定側の面１７に近づき、これらの部分が磁気的反発力を大きく作用する。磁気的反発力は、磁石の回転方向とは反対方向に受けるから、磁石１３ａと磁石１３ｄとは移動体基台１１の上方から見て時計回りの回転を生ずる偶力を発生し、移動体基台１１を右旋回させる。なお、右後のモータ１４ｃと左後のモータ１４ｃとの回転軸は固定側の面１７に対し垂直を維持する。（図４（ｂ））
移動体基台１１を左旋回させるために、左前のモータ１４ａと右前のモータ１４ｂとの回転軸とが移動体基台１１の後方から見て時計回りの方向に回転するようにロッド１６１ａ，１６１ｂにより傾けるように傾き制御手段１６ａが制御する。磁石１３ａが形成される円板の右方向の部分と磁石１３ｄが形成される円板の右方向の部分とが固定側の面１７に近づき、これらの部分が磁気的反発力を大きく作用する。磁気的反発力は、磁石の回転方向とは反対方向に受けるから、磁石１３ａと磁石１３ｄとは移動体基台１１の上方から見て反時計回りの回転を生ずる偶力を発生し、移動体基台１１を左旋回させる。なお、右後のモータ１４ｃと左後のモータ１４ｃとの回転軸は固定側の面１７に対し垂直を維持する。（図４（ｂ））
【実施例２】
【００１５】
上記の実施例は、浮上ユニットを４個用い、それらを矩形の各頂点に位置するように配置したが、本発明はこれに限らず、例えば、浮上ユニットを３個用い、それらを三角形の各頂点に位置するように配置し、各浮上ユニットを構成するモータの回転、傾きを調整して、それらの磁気的反発力による合成力により、前進、後進、回転を実現することができる。
また、浮上ユニットを３個、４個に限らず、３個以上であれば複数の浮上ユニットにより移動体を浮上させることができる。
【符号の説明】
【００１６】
１１…移動体基台、
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…浮上ユニット、
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…磁石、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…モータ、
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…弾性体、
１６ａ，１６ｂ…傾き制御手段、
１７…固定側の面
【図１】
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【図２】
2012019618.tif 000004
【図３】
2012019618.tif 000005
【図４】
2012019618.tif 000006