(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持体と、該第１支持体に対し一方向に相対移動可能な第２支持体と、上記第１支持体に保持された第１永久磁石と、上記第２支持体に収容された第２永久磁石と、上記第２支持体に収容され上記第２永久磁石の両側の各々に一端が配設されたヨークとを備え、該ヨークの他端を上記第１永久磁石と離間せしめ、上記第２永久磁石により上記ヨークの他端に生じる磁極に対し、上記第１永久磁石の吸引磁極を対向させることにより上記第１及び第２支持体のいずれか一方に加えられる振動を吸収するとともに、少なくとも一つの第３永久磁石を上記第１永久磁石の極軸方向と直交する方向に上記第１永久磁石と離間して設け、上記ヨークの他端に生じる磁極に対し、上記第３永久磁石の反発磁極を対向させることにより制振機能を付与したことを特徴とする磁気浮上式除振ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のシート、救急車のストレッチャー等に使用される除振ユニットに関し、さらに詳しくは、複数の永久磁石の吸引力を主に利用してシート、ストレッチャーのタンカ等の被支持物を浮上させて支承することにより外部からの振動を吸収するようにした磁気浮上式除振ユニット及び該除振ユニットに設けられる磁気回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気浮上式支持装置として、例えば特公平７−４１８０９号公報に開示されているシート支持装置は、図１６に示されるように、互いに吸引し合う第１及び第２の永久磁石１１０，１１２を所定距離離間せしめて対向させるとともに、第１及び第２の永久磁石１１０，１１２と吸引し合う第３の永久磁石１１４をその間に僅かなギャップを介して配置した構成で、第１及び第２の永久磁石１１０，１１２を車体側あるいはシート側のいずれか一方に固定し、第３の永久磁石１１４をその他方に固定することにより、第１及び第２の永久磁石１１０，１１２と第３の永久磁石１１４との間に作用する吸引力を利用してシート側に加わる荷重を支持している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の磁気浮上式支持装置においては、シートの両側にそれぞれ３個の永久磁石を配設する必要があり、装置自体が大きくなるばかりでなく、そのレイアウトも制約を受けるという問題があった。また、強力な永久磁石は高価であることから、装置を安価に製作することが困難であった。
【０００４】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、必要な永久磁石の数量を減少することによりレイアウトが容易で安価な磁気浮上式除振ユニットを提供するとともに、該除振ユニットに設けられる磁気回路を閉回路とすることにより漏洩磁界を低減することを目的としている。
【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、本発明は、第１支持体と、該第１支持体に対し一方向に相対移動可能な第２支持体と、上記第１支持体に保持された第１永久磁石と、上記第２支持体に収容された第２永久磁石と、上記第２支持体に収容され上記第２永久磁石の両側の各々に一端が配設されたヨークとを備え、該ヨークの他端を上記第１永久磁石と離間せしめ、上記第２永久磁石により上記ヨークの他端に生じる磁極に対し、上記第１永久磁石の吸引磁極を対向させることにより上記第１及び第２支持体のいずれか一方に加えられる振動を吸収するとともに、少なくとも一つの第３永久磁石を上記第１永久磁石の極軸方向と直交する方向に上記第１永久磁石と離間して設け、上記ヨークの他端に生じる磁極に対し、上記第３永久磁石の反発磁極を対向させることにより制振機能を付与したことを特徴とする磁気浮上式除振ユニットである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明にかかる磁気浮上式除振ユニット２を示しており、下部チャネル４と、下部チャネル４に摺動材８を介して上下動自在に取り付けられた上部チャネル６とを備えている。
【００１１】
下部チャネル４は、その上部に開口４ａが形成された略Ｕ字状断面を有する支持体で、その底壁の上面中央に保持された直方体状の第１の永久磁石１０と、第１の永久磁石１０の両側に配設された略コ字状の一対のヨーク１２，１４とを備えている。ヨーク１２，１４の各々は磁性体からなり、下部チャネル４の底壁から側壁、さらに側壁から上部壁に沿って延在し、一対のヨーク１２，１４の対向する下端の間に第１の永久磁石１０を挟持している。
【００１２】
一方、上部チャネル６は、その下部が開口した略逆Ｕ字状断面を有する支持体で、その上部壁の下面中央には非磁性支持体１６を介して直方体状の第２の永久磁石１８が保持されている。第２の永久磁石１８の両側に形成された磁極は、ヨーク１２，１４の対向する上端と僅かに離間するとともに、第１の永久磁石１０によりヨーク１２，１４の上端に生じる磁極に対し吸引磁極が対向する構成となっている。
【００１３】
上記除振ユニット２は、２個の永久磁石１０，１８と一対のヨーク１２，１４により閉じた磁気回路を構成しており、漏洩磁界が少ないという利点がある。
【００１４】
この除振ユニット２を、例えば自動車のシートに取り付けることにより、路面よりシートを介して乗員に伝わる振動を吸収することができる。すなわち、自動車のフロアには長手方向に延びる一対のロワレールが固定されており、ロワレールの各々にはアッパーレールが摺動自在に取り付けられているので、このアッパーレールに所定数の除振ユニット２の下部チャネル４を固定するとともに、その上部チャネル６にシートを載置すればよい。
【００１５】
図２乃至図４は、救急車に装備されるストレッチャー２０を示しており、図１と実質的に同一構成の除振ユニット２Ａをストレッチャー２０の片側に２個、合計４個取り付けたものである。ストレッチャー２０は、キャリヤ２２と、このキャリヤ２２の上に着脱自在に取り付けられるタンカ２４を有し、除振ユニット２Ａはキャリヤ２２に固定されている。
【００１６】
詳述すると、図５に示されるように、キャリヤ２２はタンカフレーム２６が着脱自在に取り付けられるメインフレーム２８を有し、このメインフレーム２８両側の各々に所定距離離間した２個の除振ユニット２Ａが固定されている。
【００１７】
この除振ユニット２Ａは、図６及び図７に示されるように、図１の下部チャネルと同一構造の下部チャネル４を有し、下部チャネル４の上部に形成された開口４ａに逆Ｔ字状断面の上部レール３０が支持体として遊挿されている。ヨーク１２，１４の上端と対向する上部レール３０には第２の永久磁石１８が配設されており、第２の永久磁石１８の両側に形成された磁極は、ヨーク１２，１４の対向する上端と僅かに離間するとともに、第１の永久磁石１０によりヨーク１２，１４の上端に生じる磁極に対し吸引磁極が対向している。
【００１８】
また、上部レール３０の下端両側と対向するヨーク１２，１４との間には摺動子３２，３２が介装されるとともに、上部レール３０の中間部両側と対向する下部チャネル４の上端との間にも摺動子３２，３２が介装されており、上部レール３０の左右方向の変位を規制している。上部レール３０にはネジ穴３０ａが形成されており、このネジ穴３０ａにタンカフレーム２６を保持する保持部材３４（図５）が螺着されている。
【００１９】
また、下部チャネル４は、２枚の平板状ブラケット３６，３６に螺着されており、このブラケット３６，３６はさらにメインフレーム２８に螺着されている。
【００２０】
各除振ユニット２Ａに取り付けられた保持部材３４と係合するタンカフレーム２６の部位Ａの一つには、タンカ２４をキャリヤ２２にロックするロック装置３８が配設されている。ロック装置３８は、図８及び図９に示されるように、ロック片４０と、タンカフレーム２６に固定されロック片４０を保持部材３４に対し進退自在に保持する支持部材４２と、ロック片４０に揺動自在に取り付けられロック片４０を進退させることによりロックあるいはロック解除を行うレバー４４と、ロック片４０をロック方向に付勢するスプリング４６とから成る。
【００２１】
上記構成のストレッチャー２０の使用方法及び作用を次に説明する。
ストレッチャー２０が救急車に収容されている時には、タンカ２４がキャリヤ２２に通常保持された状態、すなわち、図８に示されるように、タンカフレーム２６がメインフレーム２８に対しロック装置３８でロックされている。
緊急事態が発生し、病人あるいは負傷者を救急車に運び込む場合には、ロック装置３８のレバー４４を引っ張ることによりロック片４０と保持部材３４との係合を解除すると、タンカフレーム２６を保持部材３４より解放することができるので、タンカ２４のみ任意の位置に運ぶことができる。その後、病人あるいは負傷者をタンカ２４に乗せて救急車内に運び込み、再びキャリヤ２２の上に載置し、ロック装置３８によりタンカ２４をキャリヤ２２に対しロックする。
【００２２】
救急車を走行させると、路面からの振動がタンカ２４に乗せられた病人あるいは負傷者に伝わるが、ストレッチャー２０には本発明にかかる除振ユニット２Ａが装着されているので、除振ユニット２Ａにより振動はかなり吸収される。
【００２３】
なお、ストレッチャー２０に取り付けられている各除振ユニット２Ａのサイズを５０ｍｍＬ×２５ｍｍＨ×１０ｍｍＷ、磁力の強さを１１キロガウスとすると、１８ｋｇｆの外力を加えることにより除振ユニット２Ａの上部レール３０が沈み込み、その底面と下部チャネル４の底壁との間に７ｍｍあった隙間が３ｍｍに減少した状態で外力に対抗する。従って、除振ユニット２Ａを４個使用すると７２ｋｇに耐えることができ、８個使用すると１４４ｋｇに耐えることができる。
【００２４】
ここで、除振ユニットを装備しないストレッチャーと、除振ユニット２Ａを８個装備したストレッチャーの動特性を調べる実験を行ったところ、図１０のような結果が得られた。この実験では、各ストレッチャーに７０ｋｇの重りを乗せ、３軸可振器（上下、左右、前後動可能）を使用して周波数２〜５０Ｈｚで徐変させたが、図１０に示されるように、防振後の振動伝達率は防振前のものに比べかなり減少していた。
【００２５】
次に、除振ユニットの変形例について説明する。
図１１は、制振機能付き複合除振ユニット２Ｂを示しており、図１の構成の除振ユニット２において、第２の永久磁石１８の上に非磁性体４８を挟んで（すなわち、第２の永久磁石１８の極軸方向と直交する方向に所定距離離間した）第３の永久磁石５０を設けたものである。
【００２６】
第３の永久磁石５０は、第２の永久磁石１８と異なり、第１の永久磁石１０によりヨーク１２，１４の上端に生じる磁極に対し反発磁極が対向する構成となっている。従って、上部チャネル６及び下部チャネル４のいずれか一方に振動が伝わると、上部チャネル６が下部チャネル４に対し沈み込む時に、ヨーク１２，１４の上端と第３の永久磁石５０との間に発生する反発力が強くなり、上部チャネル６を下部チャネル４に対し制振するよう作用する。
【００２７】
図１２は、さらに別の制振機能付き複合除振ユニット２Ｃを示しており、図１１の構成の除振ユニット２Ｂにおいて、第２の永久磁石１８の下に非磁性体５２を挟んで第４の永久磁石５４を設けたものである。
【００２８】
第４の永久磁石５４は、第３の永久磁石５０と同様、第１の永久磁石１０によりヨーク１２，１４の上端に生じる磁極に対し反発磁極が対向する構成となっている。従って、この構成は、図１１の構成よりも制振性能が増大している。
【００２９】
また、図１１あるいは図１２の除振ユニットを組み合わせることにより、除振性能あるいは制振性能の向上した図１３乃至図１５のような複合除振ユニットを製作することも可能である。
【００３０】
図１３の除振ユニット２Ｄは、外枠５６と、外枠５６に上下動自在に収容された内枠５８とを備えている。外枠５６には、その上部壁下面中央より三つの永久磁石６０，６２，６４が非磁性体６６を挟んで取り付けられるとともに、その底壁上面中央より同様に３個の永久磁石６８，７０，７２が非磁性体７４を挟んで取り付けられている。
【００３１】
一方、内枠５８の内部には、永久磁石７６と、永久磁石７６を挟持する磁性体のヨーク７８が収容されており、永久磁石７６とヨーク７８は全体として略Ｈ字状断面を有している。永久磁石７６はヨーク７８の中央部に設けられており、永久磁石７６によりヨーク７８の上端及び下端に生じる磁極に対し、上下に位置する磁石群のうち、それぞれ中央の永久磁石６２，７０が吸引磁極を対向する一方、永久磁石６２，７０の上下に位置する永久磁石６０，６４，６８，７２が反発磁極を対向する構成となっている。
【００３２】
また、図１４の除振ユニット２Ｅは、図１３の除振ユニット２Ｄにおいて内枠５８に収容された永久磁石７６及びヨーク７８をその中央部で上下に分離したもので、内枠５８の内部には二つの永久磁石８０，８２がそれぞれのヨーク８４，８６で保持されており、全体として略Ｘ字状断面を有している。
【００３３】
図１５の除振ユニット２Ｆは、５個の永久磁石８８，９０，９２，９４，９６を非磁性体９８を挟んで外枠５６に保持した（保持部材は図示せず）もので、５個の永久磁石８８，９０，９２，９４，９６の上下にそれぞれ１個の永久磁石１００，１０２を配設している。永久磁石１００，１０２のそれぞれは、対応するヨーク１０４，１０６とともに内枠５８に保持、収容されており、全体として略Ｏ字状断面を有している。
【００３４】
また、永久磁石１００によりヨーク１０４の下端に生じる磁極に対し、外枠５６に保持した永久磁石のうち、上から２番目の永久磁石９０が吸引磁極を対向するとともに、永久磁石１０２によりヨーク１０６の上端に生じる磁極に対し、外枠５６に保持した永久磁石のうち、上から４番目の永久磁石９４が吸引磁極を対向する一方、他の永久磁石８８，９２，９６が反発磁極を対向する構成となっている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明によれば、二つの永久磁石とヨークとにより閉じた磁気回路を形成するようにしたので、磁気回路自体の構造が簡素化されるとともに、漏洩磁界を低減することができる。
【００３６】
また、第１支持体で第１永久磁石を保持する一方、第１支持体に対し相対移動可能な第２支持体で第２永久磁石とヨークとを保持し、第２永久磁石によりヨーク端部に生じる磁極に対し、第１永久磁石の吸引磁極を対向させて振動を吸収するようにしたので、永久磁石の数量が減少でき、除振ユニットのレイアウトの自由度が拡大する。
【００３７】
さらに、ヨーク端部に生じる磁極に対し反発磁極が対向した少なくとも一つの第３永久磁石を設けたので、除振ユニットに制振機能を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる磁気浮上式除振ユニットの縦断面図である。
【図２】  除振ユニットを装備したストレッチャーの斜視図である。
【図３】  図２のストレッチャーの正面図である。
【図４】  図２のストレッチャーの側面図である。
【図５】  図２のストレッチャーを構成するキャリヤとタンカのフレームの斜視図である。
【図６】  図２のストレッチャーに取り付けられた除振ユニットの斜視図である。
【図７】  図６の線VII−VIIに沿った断面図である。
【図８】  タンカをキャリヤにロックするロック装置の平面図である。
【図９】  図８の線IX−IXに沿った断面図である。
【図１０】  除振ユニットを装備しないストレッチャーと装備したストレッチャーの動特性を示すグラフである。
【図１１】  除振ユニットの変形例を示す縦断面図である。
【図１２】  除振ユニットの別の変形例を示す縦断面図である。
【図１３】  除振ユニットのさらに別の変形例を示す縦断面図である。
【図１４】  除振ユニットのさらに別の変形例を示す縦断面図である。
【図１５】  除振ユニットのさらに別の変形例を示す縦断面図である。
【図１６】  従来の除振ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ  除振ユニット
４  下部チャネル
６  上部チャネル
10,18,50,54,60,62,68,70,72,76,80,82,88,90,92,94,96,100,102  永久磁石
12,14,78,84,86104,106  ヨーク
２０  ストレッチャー
２２  キャリヤ
２４  タンカ
２６  タンカフレーム
２８  メインフレーム
３０  上部レール
３４  保持部材
３８  ロック装置
５６  外枠
５８  内枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004028606.tif 000014
【図１４】
0004028606.tif 000015
【図１５】
0004028606.tif 000016
【図１６】
0004028606.tif 000017