JP2002303079A

JP2002303079A - 仕切体支持装置

Info

Publication number: JP2002303079A
Application number: JP2002004878A
Authority: JP
Inventors: Akihira Morishita; 下明平森; Akinori Nagata; 田晃則永; Shin Murakami; 上伸村; Yoshinobu Ishikawa; 川佳延石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ドア装置や移動パネル装置の操作性の向上に
加え、低騒音化、支持可能重量範囲の拡大、信頼性の向
上が図れるとともに良好な操作感、高い利便性・安全性
を得ることができる仕切体支持装置を得ること。【解決手段】上部支持部材１１に強磁性体で形成され
たガイドレール１５を配設し、そのガイドレール１５と
仕切体１３に搭載された磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂと
によって仕切体１３の重量を非接触支持するとともに、
上部支持部材１１と下部支持部材１２の間に位置する仕
切体１３を上部支持部材１１と下部支持部材１２で２次
元的に案内させるようにし、さらに上部支持部材１１と
下部支持部材１２の間隔を幾何学的に仕切体１３が転倒
することがない大きさに設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドアや移動パネル
の仕切体を支持する装置に係わり、特に、磁石と鉄の吸
引力を利用して仕切体を非接触支持できるようにした仕
切体支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の仕切体支持装置は、上部支持部材
と下部支持部材に設けられた溝に仕切体の上端と下端を
嵌入して滑らせて走行可能に支持するものや、下部支持
部材を設けずに上部支持部材をレールとし、そのレール
上を仕切体の上方に配置された車輪によって走行可能に
支持するものが一般的である。

【０００３】そのため、仕切体が重いと摩擦抵抗や転が
り抵抗が大きく、スムーズに仕切体を開閉できないこと
があるという問題があった。また、溝やレールに段差や
位置ずれがあると仕切体の開閉時に嵌入部や車輪が溝や
レールに突き当たり、開閉ができなくなることもある等
の問題がある。

【０００４】さらに、溝やレールの形状は直線か円弧状
でないと仕切体を移動もしくは開閉させることができな
いため、障害物を避けて仕切体を移動もしくは開閉させ
ることができず操作性に乏しいという問題もあった。ま
た、仕切体の移動は仕切体の移動軌跡に沿って力を加え
なければならず、車椅子からの開閉や、肢体等に障害を
持つ者にとっての移動や開閉に支障を来す場合もあっ
た。加えて、クリーンルーム等の発塵を嫌う環境で仕切
体を移動すると、摺動部や回転部からの発塵が避けられ
ないという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するため、特開平８
−３３８１７０号公報記載のように、仕切体上部に永久
磁石を備えるとともに、上部支持部材を磁性体で構成し
て永久磁石吸引力と仕切体自重の差で車輪を上部支持部
材に押しつけて仕切体を支持するものや、特開平６−３
４１２６７号公報記載のように、長手方向の断面がＴ字
状の仕切体に磁気浮上装置と磁気推進装置を取付け、非
接触支持された仕切体を非接触駆動する扉開閉装置も提
案されている。しかし、この場合であっても、次のよう
な問題が生じてくる。

【０００６】すなわち、磁石の吸引力で仕切体の重量の
一部を支持し、残りを車輪で支持する場合では、仕切体
の移動時の摩擦力は軽減されるが、上部支持部材の段差
や位置ずれが仕切体の移動を妨げる。また、車輪の回転
方向が仕切体の移動方向を規定するため、障害物を避け
て仕切体を移動もしくは開閉させることができないとい
う問題がある。さらに、仕切体の移動は仕切体の移動軌
跡に沿って力を加えなければならず、車椅子からの開閉
や、肢体に障害を持つ者にとっての移動や開閉には支障
を来すことがある。加えて、クリーンルーム等の発塵を
嫌う環境で仕切体の開閉や移動を行うと摺動部や回転部
からの発塵が避けられない。

【０００７】また、磁気浮上と電磁力推進による開閉装
置の場合では、仕切体の上部全体が上部支持部材の上方
に位置するため、仕切体の移動方向が上部支持部材によ
って限定され、障害物を避けて仕切体を移動もしくは開
閉させることができなかったり、電磁力推進装置に支障
がある場合には、所定の移動軌跡に沿った方向に力を加
えないと仕切体が移動できない等の問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の仕
切体支持装置においては、溝やレールで仕切体の移動方
向が限定されており、摩擦や段差・位置ずれによって操
作性が損なわれない範囲の重量で仕切体を構成しなけれ
ばならないという問題があった。また、仕切体を磁石の
吸引力で非接触支持して摩擦をなくした場合でも、仕切
体の移動方向や移動時の力の印加方向が限定され、その
操作性が著しく損なわれていた。

【０００９】本発明は、このような点に鑑み、装置の操
作性の向上に加え、低騒音化、支持可能重量範囲の拡
大、信頼性の向上が図れるとともに良好な操作感、高い
利便性・安全性を得ることができる仕切体支持装置を得
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
磁性体で構成された上部支持部材と、上記上部支持部材
の下方に位置するとともに上記上部支持部材の下面に沿
って移動可能な仕切体と、上記仕切体に搭載されて上記
上部支持部材と空隙を介して対向し、上記仕切体を非接
触で支持する電磁石を備えた磁石ユニットと、上記磁石
ユニットが前記空隙および上記上部支持部材とで形成す
る磁気回路の上記空隙における状態を検出するセンサ部
と、このセンサ部の出力に基づいて上記電磁石の励磁電
流を制御して上記磁気回路を安定させる吸引力制御手段
と、上記仕切体の下方に位置し、上記上部支持部材との
間隔により幾何学的に上記支切体の転倒を防止する機能
を有する下部支持部材とを備えていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明において、磁性体を備えた下部支持部材と、前記仕切
体に搭載され当該下部支持部材に下部空隙を介して対向
し、非接触で支持される前記仕切体に下方向の力を作用
させる磁石ユニットと、上記磁石ユニットが前記空隙お
よび上記下部支持部材とで形成する磁気回路の上記下部
空隙における状態を検出するセンサ部と、このセンサ部
の出力に基づいて上記電磁石の励磁電流を制御して上記
磁気回路を安定させる吸引力制御手段とを備えているこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に係る発明において、磁石ユニットが前記空隙において
前記電磁石の磁束と磁路を共有するように配置される永
久磁石を備えていることを特徴とする。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項１または２
に係る発明において、磁石ユニットは、電磁石と永久磁
石を備えたＵ字状の一対の複合磁石から構成されている
ことを特徴とする。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の発明において、仕切体の上部フレーム
の上部基台の上面、或いは底面フレームの下面の両側部
にそれぞれ複数の磁石ユニットが設けられており、各側
部における複数の磁石ユニットは、それぞれガイドレー
ルの中心軸線に対して前後にずらして配置されているこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項６に係る発明は、請求項２乃至５の
いずれかに記載の発明において、仕切体の上部フレーム
の上部基台の上面、或いは底面フレームの下面には、仕
切体の支持用の磁石ユニットとは別にガイドレールの内
側側面と対向する案内用の磁石ユニットが設けられてい
ることを特徴とする。

【００１６】請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の
いずれかに係る発明において、吸引力制御手段は、前記
センサ部の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流がゼロ
になる状態で磁気回路を安定化させるゼロパワー制御手
段を備えていることを特徴とする。

【００１７】しかして、本発明では磁石ユニットで仕切
体を非接触支持するため摩擦や上部支持部材の段差、位
置ずれに起因する操作力の増大がなく、仕切体の重量に
関わらず良好な操作性を得ることができる。また、騒音
や発塵がないばかりか、摩耗や仕切体の転倒による破損
もなく長寿命で信頼性の高い装置を得ることができる。
さらに、上部支持部材の形状に起因する磁気的な力で仕
切体が案内されており、特定方向以外の操作力でも仕切
体が２次元的に移動するため、仕切体の障害物回避が可
能となり利便性が向上する。また、仕切体からの反力が
軽減されるため柔らかい操作感を得ることができる。

【００１８】また、請求項８に係る発明は、請求項１に
係る発明において、上部支持部材が仕切体の初期位置側
に向かって下方に傾斜していることを特徴とする。

【００１９】請求項９に係る発明は、請求項１に係る発
明において、上部支持部材の磁性体は、磁石ユニットの
吸引力に変化を生じさせるように厚みに変化を有するこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項１０に係る発明は、請求項１に係る
発明において、上部支持部材または仕切体のいずれか一
方に設けられた、リールを有する複数の索条体引込み装
置と、その各リールに卷装され、端部が上部支持部材ま
たは仕切体の他方に固着された索条体とを有し、上記複
数の索条体により仕切体を複数の方向から引き合うよう
にし、仕切体を最終的に各索条体の力が釣り合う基準位
置に位置するようにしたことを特徴とする。

【００２１】請求項１１に係る発明は、請求項１０に係
る発明において、索条体引込み装置は、リールに索条体
巻込み方向の復元力を与える巻ばねを有することを特徴
とする。

【００２２】請求項１２に係る発明は、請求項１１に係
る発明において、索条体引込み装置は、索条体が基準長
さ以上となったとき復元力を増加する初期復元用の巻ば
ねを有することを特徴とする。

【００２３】請求項１３に係る発明は、請求項１０乃至
１２のいずれかに係る発明において、索条体引込み装置
は、索条体の巻き取り量を計測する巻取り量センサと、
その巻き取り量センサの値に応じて索条体の引込み力を
変更する引き込み力制御機構を有することを特徴とす
る。

【００２４】請求項１４に係る発明は、請求項１に係る
発明において、上部支持部材には仕切体の移動を規制す
る移動規制部を設けるとともに、上記仕切体には上記移
動規制部に当接して上部支持部材と仕切体との相対的な
動きを規制する移動規制当接部を設けたことを特徴とす
る。

【００２５】請求項１５に係る発明は、請求項１４に係
る発明において、上記移動規制部の１つの稜線及び仕切
体の１つの稜線のいずれか一方の稜線上に磁気コイルを
設けるとともに、他方の稜線にはＳＮ極を交互に並べた
永久磁石を設け、上記磁気コイルと永久磁石とにより線
形モータが構成されていることを特徴とする。

【００２６】請求項１６に係る発明は、請求項１４に係
る発明において、上記移動規制部の１つの稜線及び仕切
体の１つの稜線のいずれか一方の稜線に他方の稜線に当
接する駆動ローラ装置が設けられていることを特徴とす
る。

【００２７】請求項１７に係る発明は、請求項１４に係
る発明において、上記移動規制部が溝状又は突条の敷居
部であり、移動規制当接部が上記敷居部に沿って移動す
る複数の倣い部であり、仕切体の移動によって上記敷居
部と倣い部との係合状態が変わり、仕切体の拘束条件が
変化されるようにしたことを特徴とする。

【００２８】請求項１８に係る発明は、請求項１７に係
る発明において、仕切体には、上部支持部材及び下部支
持部材に設けられた敷居部に係合するピン状の倣い部を
上方及び下方に突出させて上部支持部材及び下部支持部
材に設けられた穴に係合せしめ、仕切体の揺動軸とする
ピン押出機構、及び上部支持部材に設けられた敷居部に
倣い部を選択的に係合させる溝押出機構が設けられてい
ることを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施に形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００３０】図１乃至図５は、本発明に係る仕切体支持
装置の第１の実施の形態を示す図であって、この仕切体
支持装置は、上部支持部材１１と、下部支持部材１２
と、この上部支持部材１１と下部支持部材１２の間に介
在し、上部支持部材１１と下部支持部材１２の間隔によ
って幾何学的に転倒することが防止されている仕切体１
３によって構成されている。上記上部支持部材１１は、
建物の天井を構成する天板１４の下面に所定の取り付け
方法で敷設された強磁性のガイドレール１５と、そのガ
イドレール１５を天板１４に敷設することにより生じた
凹凸を天板１４の所定範囲において平面に修正する平面
補正部材１６により構成されており、下部支持部材１２
は床１７に所定の形状の溝１８を掘ることによって構成
されている。上記ガイドレール１５および床１７の溝１
８は、それぞれＸ方向に延びる直線部１５′、１８′に
対してその仕切体１３全閉位置側に、円弧状の曲線部１
５″，１８″が接続された形状に形成されている。ま
た、上記ガイドレール１５の下面所定位置には、断面が
逆Ｕ字状で仕切体１３の上部を案内するための上部ガイ
ド溝１９が穿設されている。

【００３１】上記仕切体１３は、底面フレーム２０、側
面フレーム２１、及び上部フレーム２２からなるフレー
ム２３を有し、そのフレーム２３に例えばガラスやアル
ミ、木材や紙等で構成された仕切板２４が嵌め込まれて
いる。上記上部フレーム２２は、上部基台２２a、下部
基台２２b、側板２２ｃで箱状に構成されており、上部
基台２２a上には、仕切体１３をガイドレール１５に対
して非接触で支持する２つの磁石ユニット３０Ａ、３０
Ｂがそれぞれ台板３１を介して取り付けられており、ま
た、上部フレーム２２内には、仕切体１３を非接触で支
持するために磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂの吸引力を制
御する制御装置４０と、磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂ及
び制御装置４０に必要な電力を供給する電源装置４１が
設けられている。

【００３２】磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂは、図５に示
すように、永久磁石３２と電磁石３３a、３３bで構成さ
れており、電磁石３３a、３３bの先端がガイドレール１
５の下面と対向するように全体としてＵ字状に組み立て
られている。電磁石３３a、３３bは角柱状の鉄心３４
a、３４bをコイル３５a、３５bに挿入して構成され、コ
イル３５a、３５bは励磁時に互いの磁束を強め合うよう
に直列に結線されている。電磁石３３a、３３bの先端部
には、電磁石３３a、３３bが励磁されていないときに永
久磁石３２の吸引力で磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂがガ
イドレール１５に吸着して固着することを防止し、且つ
吸着状態でも仕切体１３の移動に支障が出ないように固
体潤滑部材３６が取り付けられている。固体潤滑部材３
６としては例えばテフロンや黒鉛或いは二硫化モリブデ
ン等を含有する材料である。

【００３３】上部フレーム２２の上部基台２２aの上面
には固定台５１が取り付けられており、その固定台５１
に固着された支持棒５２の先端部には、前記上部ガイド
溝１９に嵌入して仕切体１３の上部をガイドレール１５
に沿って案内する案内シュー５３が回転可能に取り付け
られている。さらに、上部基台２２a上には磁石ユニッ
ト３０Ａ、３０Ｂとガイドレール１５との間のギャップ
長を検出するギャップセンサ５４a、５４bが上記磁石ユ
ニット３０Ａ、３０Ｂの近傍に配置されている。また、
磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂとの間には上部基台２２a
上に冷却フイン３７が設けらており、その冷却フイン３
７に各コイル３５a、３５b等に電力を供給するパワーア
ンプ３８が装着されている。

【００３４】また、上部フレーム２２の上部には側面に
沿って磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂを視界から遮るカバ
ー５５が取り付けられており、仕切体支持装置の意匠性
を高めるようにしてある。

【００３５】一方、前記側面フレーム２１の外端面に
は、仕切体１３が壁面に沿って移動するときに挟まれる
ような事故を防止するために柔軟な材料例えば軟質ゴム
等で構成されたガード部材５６が装着されている。上記
左右の側面フレーム２１の下側端面に所定の方法で固定
された底面フレーム２０の下面両端所定位置に、床１７
に形成された溝１８の内側面に係合する２つの案内車輪
５８a、５８bが設けられており、その案内車輪５８a、
５８bにより仕切体１３の下部を溝１８に沿って案内す
るようにしてある。さらに、底面フレーム２０の下面に
は、磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂの吸引力喪失時等の場
合に底面フレーム２０が直接床１７の上面に当接するこ
とを防止するために、硬質ゴム等で構成された緩衝部材
５９が貼付されている。

【００３６】ところで、磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂの
各吸引力は制御装置４０により制御され、仕切体１３が
ガイドレール１５に対して非接触状態に支持される。

【００３７】制御装置４０は図４に示すように２つに分
割されているが、例えば図６に示すように、全体として
１つに構成してもよい。なお、以下のブロック図におい
て、矢印線は信号経路を、また棒線は制御装置４０周辺
の電力経路を示している。さらに、磁石ユニット３０Ａ
において２つの直列に接続されたコイル３５a、３５bを
まとめてコイル３５Aとし、同様に磁石ユニット３０Ｂ
における２つのコイル３５a、３５bをコイル３５Bとす
る。

【００３８】制御装置４０は、磁石ユニット３０Ａ、３
０Ｂによって形成される磁気回路中の起磁力或いは磁気
抵抗もしくは仕切体１３の運動の変化を検出するセンサ
部４２と、磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂに仕切体１３を
非接触支持させるべく各コイル３５Ａ、３５Ｂへの印加
電圧をセンサ部４２からの信号に基づいて演算する演算
回路４３と、演算回路４３の出力に基づいて各コイル３
５Ａ、３５Ｂに電力を供給するパワーアンプ３８とで構
成されており、これらで２つの磁石ユニット３０Ａ、３
０Ｂの吸引力をＺ軸方向及びＹ軸周りについて独立に制
御している。

【００３９】電源装置４１はパワーアンプ３８に電力を
供給すると同時に、演算回路４３及びギャップセンサ５
４に一定電圧で電力を供給する定電圧発生装置４４にも
電力を供給している。この電源装置４１はパワーアンプ
３８に電力供給するため、図示しない電源線で仕切体１
３の外部から供給される交流をパワーアンプ３８への電
力供給に適した直流に変換する機能を有している。

【００４０】定電圧発生装置４４は、パワーアンプ３８
への大電流の供給などにより電源装置４１の電圧が変動
しても常に一定の電圧で演算回路４３及びギャップセン
サ５４に電力を供給する。このため、演算回路４３及び
ギャップセンサ５４a、５４b常に正常に動作する。

【００４１】センサ部４２は、前記ギャップセンサ５４
a、５４bと、各コイル３５Ａ、３５Ｂの電流値を検出す
る電流検出器４５とで構成されている。本実施の形態で
は、ギャップセンサ５４a、５４bは光学式のギャップセ
ンサであり、ガイドレール１５の下面及び平面補正部材
１６の下面までの距離検出において磁性材料と非磁性材
料の違いが検出特性に影響を与えることはない。

【００４２】演算回路４３は、図１に示される運動座標
係ごとに仕切体１３の磁気浮上制御を行っている。すな
わち、仕切体１３の重心のＺ座標に沿った上下動を表す
Ｚモード（上下動モード）、仕切体１３の重心周りのピ
ッチングを表すξモード（ピッチモード）である。

【００４３】以上、２つのモードに対し、磁石ユニット
３０Ａ、３０Ｂのコイル電流をゼロに収束させることで
仕切体１３への外力の印加に関わらず永久磁石３２の吸
引力だけで仕切体１３を安定に支持する所謂ゼロパワー
制御を施して磁気浮上制御を行っている。この磁気浮上
制御方式については、例えば特開平４−３５１１６７号
公報にも詳細に記載されており、ここではその詳細な説
明は省略する。

【００４４】演算回路４３は、ゼロパワー制御を達成す
るため、次のように構成されている。すなわち、ギャッ
プセンサ５４a、５４bからのギャップ長信号ga、gbより
それぞれのギャップ長設定値za0、zb0を減算して得られ
るＺ方向ギャップ長偏差信号Δza、Δzbを演算する減算
器６０と、電流検出器４５からの励磁電流検出信号ia、
ibよりそれぞれの電流設定値ia0、ib0を減算して得られ
る電流偏差信号Δia、Δibを演算する減算器６２と、ギ
ャップ長偏差信号Δza、Δzbから仕切体１３の重心のＺ
方向の移動量Δｚ、仕切体１３のξ方向（ピッチ方向）
の回転角Δξを演算する浮上ギャップ長偏差座標変換回
路６３と、Ｚ方向の運動に関わる電流偏差Δiz、同重心
の周りのピッチングに関わる電流偏差Δξを演算する励
磁電流偏差座標変換回路６４と、浮上ギャップ長偏差座
標変換回路６３および励磁電流偏差座標変換回路６４の
出力Δｚ、Δξ よりｚ、ξの各モードにおいて仕切体
１３を安定に磁気浮上させるモード別電磁石電圧ez、ｅ
ξを演算する制御電圧演算回路６５、制御電圧演算回路
６５の出力ez、ｅξより前記磁石ユニット３０Ａ、３０
Ｂのそれぞれの電磁石励磁電圧ea、ebを演算する制御電
圧座標逆変換回路６６とで構成されている。そして、制
御電圧座標逆変換回路６６の演算結果、つまり上述した
ea、ebがパワーアンプ３８に与えられる。

【００４５】さらに、制御電圧演算回路６５は、Δｚ、
ΔizよりＺモードの電磁石制御電圧ezを演算する上下動
モード制御電圧演算回路６５aと、Δiξ、Δξよりξモ
ードの電磁石制御電圧eξを演算するピッチモード制御
電圧演算回路６５bとで構成されている。

【００４６】また、上下動モード制御電圧演算回路６５
aは図７に示すように構成されている。すなわち、Δｚ
からΔｚの時間変化率Δｚ′を演算する微分器７０と、
Δｚ、Δｚ′、Δiz に適当なフイードバックゲインを
乗じるゲイン補償器７１と、電流偏差目標値発生器７２
と、Δizを電流偏差目標値発生器７２の目標値より減じ
る減算器７３と、減算器７３の出力値を積分し適当なフ
イードバックゲインを乗じる積分補償器７４と、ゲイン
補償器７１の出力値の総和を演算する加算機７５と、積
分補償器７４の出力を入力として所定の範囲内で入力と
等しい値を出力するとともに入力が同範囲の上限値を超
える場合には上限値を、下限値を下回る場合には下限値
を出力する出力制限手段７６と、加算器７５の出力値を
出力制限手段７６の出力値より減じてＺモードの電磁石
励磁電圧ezを出力する減算器７７とで構成されている。
なお、出力制限手段７６の動作については特開平１２−
０７３４０６号公報にも詳細に記載されているので、詳
細な説明は省略する。

【００４７】ピッチモード制御電圧演算回路６５ｂもま
た上下動モード制御電圧演算回路６５aと同様に構成さ
れている。

【００４８】次に、以上のように構成された第１の実施
の形態に係る仕切体支持装置の動作について説明する。

【００４９】装置が停止状態にあるときは、磁石ユニッ
ト３０Ａ、３０Ｂの鉄心３４a、３４bの先端が、固体潤
滑部材３６を介してガイドレール１５の下面に吸着して
いる。このとき、固体潤滑部材３６の働きにより、仕切
体１３の開閉に支障を来すことはない。この状態で装置
を起動させると、制御装置４０は永久磁石３２が発生す
る磁束と同じ向きまたは逆向きの磁束を各電磁石３３
a、３３ｂに発生させるとともに、磁石ユニット３０
Ａ、３０Ｂとガイドレール１５との間に所定の空隙長を
維持させるべく各コイル３５a、３５bに流す電流を制御
する。これによって、図５に示すように、永久磁石３２
〜鉄心３４b〜空隙Ｇ′〜ガイドレール１５〜空隙Ｇ〜
鉄心３４a〜永久磁石３２の経路からなる磁気回路Mcが
形成される。空隙Ｇ、Ｇ′におけるギャップ長は、永久
磁石３２の起磁力による各磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂ
の磁気的吸引力が仕切体１３の重心に作用するＺ軸方向
重力、同Ｙ軸回りのトルクと丁度釣り合うような長さに
なる。制御装置４０はこの釣り合いを維持すべく仕切体
１３に外力が作用すると各磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂ
の電磁石３３a、３３bの励磁電流制御を行う。これによ
って、所謂ゼロパワー制御がなされることになる。

【００５０】ここで、本実施の形態の仕切体支持装置に
よって図８に示す引き戸を構成した場合について説明す
る。

【００５１】この引き戸は壁面８０の開口部に取り付け
られた仕切体支持装置で構成されており、ガイドレール
１５は開口部左端且つ壁面８０側に向かって（Ｘ方向及
び−Ｙ方向に向かって）僅かに傾斜して取り付けられて
おり、ゼロパワー制御で非接触支持されている仕切体１
３は外部から力を加えない状態で扉が閉まった状態を形
成している。この状態において、磁石ユニット３０Ａ、
３０Ｂが対向するガイドレール１５の対向面は磁性体が
張り出している部位Ａ、Ｂ、Ｃであり、磁石ユニット３
０Ａ、３０Ｂにはこの部位への吸引力が係留力として作
用する。このため、風や建物の僅かな揺れで仕切体１３
が開くことはない。

【００５２】今、この扉を開ける場合、仕切体１３に−
Ｘ方向の力を印加すると、案内車輪５８a、５８bが溝１
８の直線部に沿って、また案内シュー５３が上部ガイド
溝１９に沿って移動可能なため、非接触支持されている
仕切体１３は軽く且つ滑らかに移動して扉が開くことに
なる。開いた扉はガイドレール１５の傾斜に沿って滑走
し、再び扉が閉じた状態を形成する。一方、閉じている
扉をＹ方向に押す場合には案内シュー５３がガイドレー
ル１５の曲線部１５″に沿い、また案内車輪５８aが溝
１８の曲線部１８″に沿って移動するため、仕切体１３
は案内車輪５８bの車軸５７及び案内シュー５３の支持
棒５２中心として回転を開始する。このとき車軸５７お
よび支持棒５２のそれぞれの軸中心が一致していること
は言うまでもない。

【００５３】回転を開始した仕切体１３は二つの車軸５
７間に引いた直線Ｌ１乃至Ｌ７で表される姿勢に順次移
行しながら−Ｘ方向に移動する。つまり、本実施の形態
に関わる仕切体支持装置では、仕切体の重量を非接触支
持することにより扉の操作力や開閉時の騒音を著しく軽
減しているばかりか、仕切体に滑らかな二次元的移動を
付与することを可能としており、車椅子から引き戸を開
けるような場合でも、扉を押すことで容易に引き戸を開
けることができ、操作性並びに操作感を著しく向上させ
ることができる。

【００５４】また、仕切体１３が非接触支持されている
場合には案内車輪５８a、５８ｂおよび案内シュー５３
がそれぞれ溝１８および上部ガイド溝１９に嵌入してい
るため、過大な水平方向の外力に対して仕切体１３が転
倒することはない。また、制御装置４０の動作が停止
し、仕切体１３が非接触支持されていない場合でも、磁
石ユニット３０Ａ、３０Ｂの永久磁石３２の吸引力で、
仕切体１３はガイドレール１５に吸着するか、下部支持
部材１２上に留まることになる。このような場合でも、
本発明の仕切体支持装置にあっては、案内車輪５８a、
５８bおよび案内シュー５３がそれぞれ溝１８及び上部
ガイド溝１９から外れないように上部支持部材１１、仕
切体１３および下部支持部材１２の位置関係が保たれて
おり、仕切体１３の転倒が防止されている。このため、
仕切体１３は転倒、破損することがなく信頼性の向上を
図ることができるばかりか、転倒した仕切体１３の下敷
きになったり、衝突する等の危険がなく安全性の向上を
図ることができる。

【００５５】ところで、上記第１の実施の形態では、仕
切体１３の上部に２個の磁石ユニット３０Ａ、３０Ｂが
配置されているものを示したが、これは磁石ユニットの
個数や取り付け位置を何ら限定するものではなく、図９
乃至図１２に示すように、必要に応じた個数の磁石ユニ
ットを仕切体１３の上部と下部に分けて配置してもよ
い。

【００５６】図９乃至図１２は本発明の第２の実施の形
態を示す図である。なお、簡単化のために、以下、第１
の実施の形態と共通する部分には同一の符号を用いて説
明する。図９に示すように、上部フレーム２２の上部基
台２２aの上面に４つの磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｄを
備えており、磁石ユニット３０Ａ、３０Ｄと磁石ユニッ
ト３０Ｂ、３０Ｃがそれぞれガイドレール１５の中心線
に対して前後にずらして配置されている。また、底面フ
レーム２０の下面には上部フレーム２２aの場合と同様
に床１７に埋め込まれたガイドレール１５aに対してそ
の中心線から前後にずらして対向配置される磁石ユニッ
ト３０Ｅ、３０Ｈ、および磁石ユニット３０Ｆ、３０Ｇ
が備えられているとともに四隅近傍に支持車輪１５８が
設けられている。

【００５７】磁石ユニットをこのように左右にずらして
ガイドレール１５、１５aに対向させると、磁石ユニッ
トの吸引力が支持方向に分解されるとともに、支持力と
案内力を干渉させることができ、磁石ユニットの励磁電
流とガイドレールとのギャップ長を用いて支持力と案内
力の同時安定化を達成することができる。このような安
定化は磁気浮上制御としてゼロパワー制御の適用に関わ
らず可能であり、特開平１０−０４０６２０号公報およ
び特開平４−３５１１６７号公報にその詳細が記載され
ており、ここではその詳細な説明は省略する。

【００５８】それぞれの磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈに
はギャップセンサ５４a乃至５４hが備えられており、各
磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈのギャップ長を検出して仕
切体１３の上下動モード（Ｚモード）、ピッチモード
（ξモード）、ロールモード（θモード）の各運動モー
ドにおける姿勢を直接検出するとともに、左右モード
（ｙモード）、ヨーモード（ψモード）についての運動
を推進し、支持方向と案内方向の同時安定化が達成され
る。つまり、仕切体１３は磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈ
により安定に非接触支持されるとともに、外力により仕
切体１３に揺れが生じた場合でもこの揺れを速やかに減
衰させ、仕切体１３のガイドレール１５、１５aに沿っ
た滑らかな移動が実現される。また、磁石ユニット３０
Ａ〜３０Ｄの鉄心３４a、３４bの先端には固体潤滑部材
３６が固着されている。

【００５９】さらに、上部基台２２aの上面にはそれぞ
れの磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｄを励磁するためのパワ
ーアンプ３８a〜８３dおよび冷却フイン３７が取り付け
られている。また、底面フレーム２０にも同様に磁石ユ
ニット３０Ｅ〜３０Ｈを励磁するためのパワーアンプ３
８e〜８３hおよび冷却フイン３７aが取り付けられてい
る。

【００６０】床１７に埋め込まれたガイドレール１５a
は、磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｄがガイドレール１５に
沿って移動するとき磁石ユニット３０Ｅ〜３０Ｈの辿る
軌跡に沿った形状であることはいうまでもない。

【００６１】支持車輪１５８は、軸受部１５９と、車軸
１６０と、車輪１６１とで構成されており、軸受部１５
９の上面が底面フレーム２０に固着されている。なお、
意匠性を高めるためにカバー５５が上部フレーム２２に
取り付けられ、下部フレーム２０に下部カバー１６０が
取り付けられているが、図面の煩雑を避けるために、図
１１中には点線でその位置を示すだけにとどめてある。

【００６２】次に、以上のように構成された第２の実施
の形態の仕切体支持装置の動作について説明する。

【００６３】装置が停止状態にあるときは、磁石ユニッ
ト３０Ａ〜３０Ｄの鉄心３４a、３４bの先端が、個体潤
滑材３６を介してガイドレール１５の下面に吸着されて
いる。このとき、個体潤滑材３６の働きにより、仕切体
１３の開閉に支障を来すことはない。この状態で、装置
を起動させると制御装置４０は永久磁石３２が発生する
磁束と同じ向きまたは逆向きの磁束を各電磁石３３a、
３３bに発生させるとともに、磁石ユニット３０Ａ〜３
０Ｄとガイドレール１５との間および磁石ユニット３０
Ｅ〜３０Ｈとガイドレール１５aとの間に所定の空隙長
を維持させるべく各コイル３５Ａ〜３５Ｈに流す電流を
制御する。

【００６４】これによって、永久磁石３２の起磁力によ
る各磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈの磁気的吸引力による
各磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈの磁気的吸引力が仕切体
１３の重心に作用するＺ軸方向重力、同Ｙ軸周りのトル
ク、同Ｘ軸周りのトルク、同Ｚ軸周りのトルクおよびＸ
方向に敷設されたガイドレール１５、１５aではＹ軸、
もしくはＹ方向に敷設されたガイドレール１５、１５a
ではＸ軸方向の外力と丁度釣り合うような長さになる。
制御装置４０はこの釣り合いを維持すべく仕切体１３に
外力が作用すると各磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｈの電磁
石３３a、３３bの励磁電流制御を行う。これによって、
いわゆるゼロパワー制御がなされることになる。

【００６５】ここで、本実施の形態の仕切体支持装置に
より図１３に示す移動パネル装置を構成した場合につい
て説明する。この移動パネル装置は複数の仕切体１３を
所定のパネル収納スペースから間仕切りが必要な場所ま
で非接触で移動させ、移動後は仕切体１３を吸着させて
間仕切りを固定するものである。

【００６６】図１３は壁面１７０が突出した移動経路の
一部を示したものであり、仕切体１３を壁面に沿って迂
回させるようにガイドレール１５、１５aが敷設されて
いる。いまＰ１まで移動されてきた仕切体１３は、Ｐ２
の位置で壁面１７０の突出部に突き当たる。Ｐ２ではガ
イドレール１５、１５aが仕切体１３を壁面１７０の突
出した面に沿って平行移動されるようにＹ方向に敷設さ
れており、仕切体１３がＹ方向に敷設されたガイドレー
ル１５、１５aに沿って壁面を迂回することができ、か
くして位置Ｐ３を経由してＰ４に至る。この間、操作者
の手の位置で仕切体１３には様々な高さの外力が印加さ
れることになるが、このような場合でも磁石ユニット３
０Ａ〜３０Ｈが上下のガイドレール１５、１５aに対し
て案内力を作用させるので仕切体１３が傾いて床や天井
に接触することが無く、滑らかに仕切体１３（パネル）
を移動させることができる。また、本実施の形態の場合
には、床１７にガイドレール１５aを埋め込んで仕切体
１３の下部に案内力を付与しているため、床を平面で構
成することができるという特徴がある。溝や突起を床に
設けて仕切体を案内する場合には清掃がしにくかった
り、ゴミの蓄積で仕切体の移動が困難になり、または歩
行時に躓く等の問題が生じるが、床を平面にできること
で装置の信頼性、安全性を著しく高めることができる。
さらに、仕切体１３が磁気力で案内されるているため、
十分な磁気力の得られる範囲であれば経路途中の障害物
を回避するに当たり、仕切体をガイドレール中心線から
或程度ずらしながら移動することも可能である。

【００６７】加えて、本実施の形態の場合には、仕切体
１３は完全に非接触で支持案内されるので発塵や騒音の
発生を皆無にすることができる。

【００６８】ところで、移動中もしくは制御装置の停止
時に仕切体１３に過大な外力が加わり非接触状態が保て
なくなるような場合には、仕切体１３は個体潤滑材３６
を介して上部のガイドレール１５に吸着されるか支持車
輪１５８で支持されることになる。このため、非接触支
持されている場合に比べれば大きな力を要するが、仕切
体１３が移動不可能になることはない。また、転倒を招
く大きさのトルクが作用しても、上部支持部材１１と下
部支持部材１２との間隔は仕切体１３の対角線より狭く
設定されているため、幾何学的に転倒のおそれはなく、
外力が取り除かれれば再び上部のガイドレール１５に吸
着するか支持車輪１５８で支持されることになる。

【００６９】また、上述の第１および第２の実施の形態
では、ガイドレールに対して支持力を発生する磁石ユニ
ットが用いられているが、この支持力を発生する磁石ユ
ニットの使用は何ら限定するものではなく、図１４、図
１５に示す第３の実施の形態のように、もっぱら案内力
を発生させる磁石ユニットを備えてもよい。

【００７０】図１４、図１５に示す装置においては、建
物の天井を構成する天板１４の下面に断面逆Ｕ字状の強
磁性のガイドレール２１５を所定の取付方法で敷設する
ことにより上部支持部材１１が形成されており、断面が
Ｕ字状の強磁性のガイドレール２１５aを床１７に所定
の取付方法によって敷設することにより下部支持部材１
２が形成されている。

【００７１】また、仕切体１３の上部基台２２aにはガ
イドレール２１５の内側上面と対向するように支持用の
磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｄが、また内側側面と対向す
るように案内用の磁石ユニット３０Ｅ′〜３０Ｈ′が配
置されている。支持用の磁石ユニット３０Ａ〜３０Ｄは
仕切体１３の長手方向に一列に並べられており、それぞ
れにはギャップセンサ５４a〜５４dが備えられている。
案内用の磁石ユニット３０Ｅ′〜３０Ｈ′は台板３１′
を介して上部基台２２aの略四隅に取り付けられてお
り、この場合も各磁石ユニットにギャップセンサ５４
e′〜５４h′が備えられている。一方、底面フレーム２
１の下面四隅にはガイドレール２１５aの内面側面と対
向するように案内用の磁石ユニット３０Ｉ′〜３０Ｌ′
が台板３１a′を介して固定されている。こうした案内
用磁石ユニットの適用はより大きな外力に対しても非接
触状態が維持できるという点で有利である。そしてこの
場合も上述の第１および第２の実施の形態と同様に上部
支持部材１１と下部支持部材１２との間隔が仕切体１３
が転倒しない大きさになっており、過大な外力の印加が
予想される場合でも装置の信頼性が損なわれることはな
い。

【００７２】なお、上記実施の形態では、非接触支持制
御に定常状態でコイル励磁電流がゼロに収束するゼロパ
ワー制御を適用しているが、これは磁石ユニット吸引力
の制御方式に何ら限定するものではなく種々変更が可能
である。例えば、ガイドレールに対する追従性をより高
めたければ、ギャップ長を一定に保つ制御を行っても何
ら差し支えない。

【００７３】また、上記実施の形態では、磁石ユニット
を２つの電磁石と１つの永久磁石で構成しているが、こ
れは磁石ユニットの構成を何ら限定するものではない。
例えば、図１６に示すように２つの永久磁石３２と１つ
の電磁石３３で構成してもよい。なお、簡単のため、同
一部分には同一符号を付して説明は省略する。

【００７４】この磁石ユニット３３０は、電磁石３３の
両端に永久磁石３２と鉄心３４を配置するとともにコイ
ル３５が直に上部支持部材等の取付箇所と接触しないよ
うにＵ字形状の非導電性非磁性台板３３１を組み合わせ
た構成となっている。要は、特許請求の範囲記載の範囲
内で磁石ユニットはいかなる構成であってもよい。

【００７５】図１７、図１８、及び図１９は、本発明の
第４の実施の形態を示す図であって、下部支持部材１２
と磁性体からなる上部支持部材１１との間に仕切体８１
が配設されている。上記仕切体８１は、図１８に示すよ
うに、例えば仕切位置において開口部を遮蔽する前面側
垂直平面と、左右両側面、及び裏面側に突出屈設されて
いる裏面とを有する断面６面体に形成されており、その
仕切体８１の対角寸法Ｌ２が下部支持部材１２と上部支
持部材１１との間隔Ｌ１より大きく構成され、上記仕切
体８１が或る一定角度以上に傾くこと、すなわち仕切体
８１が転倒することがないようにしてある。

【００７６】また、上記仕切体８１の上部には、上記上
部支持部材１１との間に間隙をもって対向するように電
磁石８２を備えた磁石ユニット８３が搭載され、その磁
石ユニット８３により仕切体８１が非接触状態に支持さ
れている。また、上記仕切体８１の上部には、磁石ユニ
ット８３と上部支持部材１１とで形成される磁気回路の
空隙状態を検出するセンサ部８４が設けられ、そのセン
サ部８４の出力に基づいて吸引力制御手段８５を介して
電磁石８２の励磁電流が制御され磁気回路を安定化させ
るようにしてある。

【００７７】一方、上部支持部材１１の下面には、図１
７及び図１８に示すように、上記仕切体８１を取り囲み
その仕切体８１の上部が当接してその仕切体８１の移動
範囲を規制する移動規制部８６が突設されており、上記
仕切体８１の上部の各隅角部には仕切体８１の移動によ
り上記移動規制部８６に当接するローラ等を設けた移動
規制当接部８７が設けられている。しかも、上部支持部
材１１の下面は仕切体８１の仕切位置側に向かって下方
に傾斜されている。

【００７８】また、仕切体８１の前面側垂直平面を構成
する稜線の上部にはＳＮ極を交互に並べて設けられた複
数の永久磁石８８が設けられるとともに、前記動規制部
８６の１つの稜線８６ａには空心の磁気コイル８９が多
数並列されており、上記永久磁石８８と磁気コイル８９
とにより線形モータ９０が構成されている。さらに、上
記仕切位置側の移動規制部の稜線８６ａには仕切体８１
により開閉される開口部の左右位置に、仕切体８１の位
置を検出する位置検出センサ９１ａ、９１ｂが装着され
ている。

【００７９】しかして、仕切体８１は磁石ユニット８３
により上部支持部材１１に対して非接触状態で支持さ
れ、上部支持部材１１の下面に沿って移動可能であり、
しかも仕切体８１の対角寸法が下部支持部材１２と上部
支持部材１１間の間隙より大きくしてあることにより、
仕切体８１が転倒することはない。また、図１９の平面
図に示すように、仕切体８１が移動したときにはローラ
等を設けた移動規制当接部８７が上部支持部材１１に設
けられた移動規制部８６に当接し、仕切体８１は移動規
制部８６により囲まれた範囲内より外れることがなく、
さらに、移動規制部８６の前後の幅間隔αを移動規制当
接部８７の端部８７ａと８７ｂとの最大幅βより狭くし
することにより、如何に押されてもこれらが当接する姿
勢角度以上に仕切体８１が回転することを防止できる。

【００８０】しかも、上部支持部材１１の下面は仕切体
８１の仕切位置側に向かって下方に傾斜されているの
で、仕切体８１には上部支持部材１１の傾斜に沿って一
番低いところに移動する復元力が作用し、仕切体８１の
ＳＮ極を交互に並べて設けられた複数の永久磁石８８と
移動規制部８６に設けられた磁気コイル８９の列とが対
向し線形モータ９０が再構成される。そこで線形モータ
９０を駆動することにより仕切体８１を自由に駆動する
ことができる。一方、上記移動規制部８６の稜線８６ａ
には仕切体８１により開閉される開口部の左右位置に、
仕切体８１の位置を検出する位置検出センサ９１ａ、９
１ｂが装着されているので、その位置検出センサ９１
ａ、９１ｂを、仕切体８１がある側を検出して仕切体８
１を中央に戻す場合の動作方向を決めることに用いた
り、減速の開始点センサ、位置決めセンサ、動作限セン
サなどとして使用することができ、仕切体８１の位置を
検出して仕切体８１を自動ドアとして運転することがで
きる。ただし、図示はしないが本発明の仕切体８１を自
動ドアにする場合には、ドア前に人感センサまたはタッ
チセンサを設ける必要がある。

【００８１】このように、この実施の形態においては上
部支持部材１１と下部支持部材１２との間隔により幾何
学的に仕切体８１の転倒を防止する機能を有しているの
で、例え仕切体支持装置が故障しても、仕切体８１が転
倒することがなく安全である。

【００８２】また、図１９に示すように、上部支持部材
１１の下方に浮遊している仕切体８１は如何に押して
も、移動規制部８６と移動規制当接部８７との当接によ
り初期姿勢の状態を維持しており、仕切体８１は重力で
上部支持部材１１の傾斜に沿って移動し、仕切体８１の
複数の永久磁石８８と移動規制部８６に設けられた磁気
コイル８９の列とが自動的に対向し線形モータ９０が再
構成される。

【００８３】さらに、図１８に示すように仕切体８１が
移動規制部８６の稜線８６ａに面した際には、線形モー
タ９０を駆動することにより仕切体８１を自由に駆動す
ることができる。また、位置検出センサ９１ａ、９１ｂ
により自動ドアとして使用することができ、押し退ける
ことも可能で、しかも線形モータ９０の使用により接触
部がなく静粛でかつ低塵埃化を図ることができる。

【００８４】図２０及び図２１は、本発明の第５の実施
の形態を示す図であって、下部支持部材１２と磁性体か
らなる上部支持部材１１との間に仕切体９２が配設され
ている。上記仕切体９２は、図２１に示すように、円弧
状をしており、円弧状の仕切壁の開口部を遮蔽すること
ができるように構成してある。そして、その仕切体９２
の対角寸法Ｌ２が下部支持部材１２と上部支持部材１１
との間隔Ｌ１より大きく構成され、上記仕切体９２が或
る一定角度以上に傾くこと、すなわち仕切体９２が転倒
することがないようにしてある。

【００８５】また、上記仕切体９２の上部には、上記上
部支持部材１１との間に間隙をもって対向するように電
磁石８２を備えた磁石ユニット８３が搭載され、その磁
石ユニット８３により仕切体９２が非接触状態に支持さ
れている。また、上記仕切体９２の上部には、磁石ユニ
ット８３と上部支持部材１１とで形成される磁気回路の
空隙状態を検出するセンサ部８４が設けられ、そのセン
サ部８４の出力に基づいて吸引力制御手段８５を介して
電磁石８２の励磁電流が制御され磁気回路を安定化させ
るようにしてある。

【００８６】一方、上部支持部材１１の下面には、上記
仕切体９２の上部が当接してその仕切体９２の移動範囲
を規制する移動規制部８６が突設されており、上記仕切
体９２の上部の各隅角部には仕切体９２の移動により上
記移動規制部８６に当接するローラ等を設けた移動規制
当接部８７が設けられている。また、上部支持部材１１
の磁性体が仕切体９２の仕切位置側に向かってその厚み
が増加するようにしてあり、磁石ユニット８３の吸引力
が変化するようにしてある。

【００８７】また、移動規制部８６の稜線８６ａには仕
切体９２により開閉される開口部の左右位置に、仕切体
９２の前面側に当接する駆動ローラ装置９３ａ、９３ｂ
が設けられている。

【００８８】しかして、この場合にも仕切体９２は上部
支持部材１１との間に空隙を有した状態で上部支持部材
１１の下面に沿って移動可能であり、移動規制部８６に
よってその移動範囲が規制されている。また、仕切体９
２が図２１に示す位置にある場合には駆動ローラ装置９
３ａ、９３ｂを駆動することにより仕切体９２を自由に
駆動することができる。しかも、仕切体９２は円弧状で
あるため奥行きがあり、上部支持部材１１と下部支持部
材１２との間隔により幾何学的に仕切体９２が転倒する
ことが防止される。また、仕切体９２は吸引力の差で上
部支持部材１１の厚みのあるところに移動して、駆動ロ
ーラ装置９３ａ、９３ｂと対向する位置となる。したが
って、駆動ローラ装置９３ａ、９３ｂを駆動することに
より仕切体９２を自由に駆動することができ、また、押
し退けることもできる。さらに単純な駆動ローラ装置を
用いているので安価で堅牢でもある。

【００８９】図２２は本発明の第６の実施の形態を示す
図であり、上部支持部材１１には複数個（図においては
４個）の索条体引込み装置１００が取り付けられてい
る。

【００９０】その索条体引込み装置１００にはリール１
０２が設けられており、そのリールに巻装された各索条
体１０１の先端が仕切体８１の上部外周に固着されてい
る。そして、上記リール１０２の引込み力が索条体１０
１を介して仕切体８１と上部支持部材１１との間に引き
合う力として作用し、複数の索条体引込み装置１００が
上部支持部材１１を複数の方向から引き合い、仕切体８
１が最終的に力が釣り合う基準位置に存在するようにし
てある。これ以外の浮上機構に関する構成は第４の実施
の形態と同一であるので、その説明は省略する。

【００９１】ところで、各索条体引き込み装置１００に
は、図２３に示すように、索条体１０１の基準長さを変
えるためのリール駆動装置１０３と、索条体１０１の巻
き取り量を計測する巻取り量センサ１０４とが設けられ
ており、また、巻取り量センサ１０４の値に応じてリー
ル駆動装置１０３により索条体１０１の引込み力を変更
する引込み力制御機構１０５が接続されている。

【００９２】前記索条体１０１が卷装されたリール１０
２は回転自在に軸支されており、リール１０２の下端に
はエンコーダなどからなる巻取り量センサ１０４が取り
付けられている。また、索条体引込み装置１００には回
転ケース１００ａが回転自在に支持されており、その回
転ケース１００ａ内に設けられた遊星歯車装置１００ｂ
に対して前記リール１０２の軸１００ｃが入力軸として
連結されている。また、上記回転ケース１００ａはリー
ル駆動装置１０３のモータ出力軸１０３ａに固定されて
おり、そのモータ出力軸１０３ａが減速機１０３ｂを介
して電動モータ１０３ｃ及びエンコーダなどからなる基
準角度検出センサ１０３ｄに連結されている。

【００９３】一方、前記遊星歯車装置１００ｂの出力側
には偏心位置に回転ピン１００ｄが取り付けられてお
り、その回転ピン１００ｄには巻ばね１００ｅの一端が
装着されており、その巻ばね１００ｅの他端が回転ケー
ス１００ａに固着された固定ピン１００ｆに装着されて
いる。また、上記固定ピン１００ｆには初期復元用の巻
ばね１００ｇが装着されており、その初期復元用の巻ば
ね１００ｇの他端が回転ケース１００ａに固定された初
期復元力設定ピン１００ｈに係合されている。

【００９４】しかして、仕切体８１を押して前記基準位
置から移動させることにより索条体１０１が引張られる
と、その索条体１０１によりリール１０２が回転し、こ
のリール１０２の回転により遊星歯車装置１００ｂを介
して回転ピン１００ｄが巻ばね１００ｅのばね力に抗し
て遊星歯車装置１００ｂの軸線の回りに回転される。

【００９５】そこで、回転ピン１００ｄが更に回転され
初期復元力設定ピン１００ｈが設置されている基準角度
を越して回転した場合には、その回転ピン１００ｄが初
期復元用の巻ばね１００ｇに係合し初期復元用の巻ばね
１００ｇのばね力に抗して移動する。そのため、その状
態に於いては回転ピン１００ｄには巻ばね１００ｅばか
りでなく初期復元用の巻ばね１００ｇの復元力も作用
し、仕切体８１を初期位置まで引き込むだけの復元力が
発生する。したがって、上記状態から索条体１０１の引
張り力が解放されると、初期復元用の巻ばね１００ｇの
復元力によって遊星歯車装置１００ｂを介してリール１
０２が索条体１０１の巻取り方向に回転し、索条体１０
１の引き込み力により仕切体８１が初期位置側に移動さ
れる。

【００９６】このとき、巻ばね１００ｅの回転角度は遊
星歯車装置１００ｂを介して十数倍に拡大されてリール
１０２に伝達され、巻ばね１００ｅのリール１０２に対
する復元力は十数倍に減少しているが、上述のように、
回転ピン１００ｄには初期復元用の巻ばね１００ｇの復
元力も追加されるので、リール１０２を介して索条体１
０１の引込みが十分行われる。

【００９７】初期復元力設定ピン１００ｈが設置されて
いる基準角度は索条体１０１の基準長さに対応してお
り、基準角度センサ１０３ｄで確認しながらリール駆動
装置１０３により回転ケース１００ａを回転することに
より、初期復元力設定ピン１００ｈの基準角度を変える
ことができ、それによって索条体１０１の基準長さを変
更することができる。

【００９８】このように、索条体１０１が引き出されて
いる場合には、巻ばね１００ｅの復元力によりリール１
０２には巻取り方向の回転力が作用し索条体１０１が緩
まないように保持される。また、前述のように、索条体
１０１が基準長さより長く引き出されているときには仕
切体８１を引込む力は十分に発生し、仕切体８１が遠退
いた側の索条体引込み装置１００の引込み力が直ちに増
して仕切体８１を基準位置に戻そうとする復元力が発生
する。

【００９９】さらに、巻き取り量センサ１０４の値から
仕切体８１の位置及び姿勢を計算でき、仕切体８１の位
置及び姿勢に応じて引込み力制御機構１０５が索条体引
込み装置１００による索条体１０１の引込み力を加減す
ることで仕切体８１の基準位置及び姿勢を変更でき、仕
切体８１を自在に操ることができる。

【０１００】このように、仕切体８１には最終的には索
条体１０１の引張り力が釣り合う基準位置が存在し、所
定の位置及び姿勢に戻るように設定できる。また、基準
位置から動いた場合には遠退いた側の索条体引込み装置
１００の引込み力が直ちに増して復元力が発生するの
で、基準位置に容易に復元させることができる。さら
に、巻き取り量センサ１０４の値から仕切体８１の位置
及び姿勢を計算して、索条体１０１の基準長さを設定し
仕切体８１の復元力を調節することにより、仕切体８１
を滑らかに加減速させることができる。また、図２４に
示すように、仕切体８１と索条体引込み装置１００間の
索条体１０１の長さを変更することにより仕切体８１の
基準位置及び姿勢を変更して、仕切体８１を自在に操る
ことができ、様々な動きが可能な自動ドア、移動パネル
や舞台装置などを提供することもできる。

【０１０１】なお、上記実施の形態では、上記リール駆
動装置１０３及び巻取り量センサ１０４を複数の索条体
引込み装置１００全てに取り付けたものを示したが、索
条体引込み装置１００の一つだけに取り付けて仕切体８
１の開閉動作だけに用いるようにすることもでき、仕切
体８１を安価な自動ドアとすることもできる。また、上
記実施の形態においては索条体引込み装置１００を上部
支持部材１１に設けたものを示したが、仕切体８１に索
条体引込み装置１００を取付け、索条体１０１の先端部
を上部支持部材１１に固着しても同様な作用効果を得る
ことができる。

【０１０２】図２５は、本発明における第７の実施の形
態の駆動機構部の断面図、図２６は第７の実施の形態の
概略構成を示す図であり、仕切体がドアを形成し上部支
持部材が天井により構成されている。

【０１０３】すなわち、ドア１１０は上部支持部材を構
成する天井１１１の下方に位置し、天井１１１の下面に
沿って移動可能であって、電磁石８２を備えた磁石ユニ
ット８３が上記ドア１１０の上部に図２５中奥行き方向
に２つ搭載されて天井１１１と空隙を介して対向し、ド
ア１１０が非接触状態に支持されている。また、上記ド
ア１１０の上部にはセンサ部８４も設けられており、そ
のセンサ部８４により磁石ユニット８３と天井１１１と
が形成する磁気回路の空隙における状態が検出され、そ
のセンサ部８４の出力に基づいて吸引力制御手段８５に
より電磁石８２の励磁電流が制御され磁気回路が安定化
されている。

【０１０４】また、本実施の形態においては床１１２に
より下部支持部材が構成されており、天井１１１と床１
１２に移動規制部を構成する溝形状或いは突条状の敷居
部１１３ａ、１１３ｂ（図にはその溝状のものを示す）
が設けられ、ドア１１０に上記敷居部１１３ａ、１１３
ｂに倣う倣い部が設けられている。そして、上記ドア１
１０はそのドア１１０の移動によって敷居部１１３ａ、
１１３ｂと倣い部との係合状態が位置によって変わり、
ドア１１０の動きの拘束条件が変化するように構成され
ている。

【０１０５】すなわち、ドア１１０の収納側には上方及
び下方に突出するガイドピン１１４ａ、１１４ｂが設け
られており、そのガイドピン１１４ａ、１１４ｂがそれ
ぞれ溝状の敷居部１１３ａ、１１３ｂに常時嵌合されて
いる。また、ドア１１０の上部開閉側にはその上側のみ
に溝状の倣い部１１４ｃが形成されており、ドア１１０
が引き扉として動く区間のみにおいて天井１１１に形成
されている突条部１１３ｃに嵌合するようにしてある。
また、天井１１１には上記ドア１１０が収納状態から動
き出し始め区間においてそのドア１１０を前後から挟持
するガイドローラ１１５ａ、１１５ｂが設けられてい
る。

【０１０６】さらに、上記ドア１１０の上部内にはピン
押出機構１１６及び溝押出機構１１７が設けられてい
る。そして、ドア１１０が図２６に示すように出た状態
の時に、上記ピン押出機構１１６によりガイドピン１１
４ａ、１１４ｂが互いに上下方向に移動され、天井１１
１に形成された穴１１３ａ′及び床１１２に形成された
穴１１３ｂ′に係合されるようにしてあり（図２７の点
線）、また、ドア１１０が回転していない状態におい
て、上記溝押出機構１１７により溝状の倣い部１１４ｄ
が押し出され前記突条部１１３ｃに係合し得るようにし
てある（図２８の点線）。上記ピン押出機構１１６及び
溝押出機構１１７はそのいずれの機構も、ソレノイド１
１６ａ、１１７ａからリンク機構からなるスコットラッ
セル機構１１６ｂ、１１６ｂを介してガイドピン１１４
ａ、１１４ｂ或いは溝状の倣い部１１４ｄに連動連結さ
れている。

【０１０７】しかして、常時ガイドピン１１４ａ、１１
４ｂが敷居部１１３ａ、１１３ｂに係合しているので、
上記ドア１１０が倒れることはない。そして、ドア１１
０には引き扉、開き扉、折り扉、スイング扉など様々な
形態があるが、図２６において、ドア１１０が移動する
と敷居部と倣い部の嵌合状態が変わってドア１１０の動
きの拘束条件が変化し、一つのドア１１０を様々な形態
にすることができる。

【０１０８】すなわち、ドア１１０が引き扉として収納
状態から動き出し始めの区間では、ドア１１０の収納側
に突出されたガイドピン１１４ａ、１１４ｂが敷居部１
１３ａ、１１３ｂに係合しており、かつガイドローラ１
１５ａ、１１５ｂによりドア１１０の前後が挟持されて
いる。また、ドア１１０が引き扉として動く区間におい
ては、ドア１１０の収納側の上下に突出したガイドピン
１１４ａ、１１４ｂが敷居部１１３ａ、１１３ｂに係合
し、ドア１１０の上部開閉側の溝状の倣い部１１４ｃが
天井１１１の突条部１１３ｃに嵌合している。さらに、
ドア１１０が完全に出て引き扉として閉まった状態にな
ると、ドア１１０の収納側に設けられたガイドピン１１
４ａ、１１４ｂのみが敷居部１１３ａ、１１３ｂに係合
しており、ドア１１０の上部開閉側の溝状の倣い部１１
４ｃと天井１１１の突条部１１３ｃとの係合が外れて、
ドア１１０は開き扉としても動くことができるようにな
る。

【０１０９】さらに、一つのドア１１０で引き扉、開き
扉、折り扉、スイング扉など様々な形態になるドアにお
いて、本実施の形態においては敷居部１１３ａ、１１３
ｂとガイドピン１１４ａ、１１４ｂとの係合状態を変更
して、ドア１１０の動きの拘束条件を強制的に変更でき
るので、拘束条件を増やして一つの形態にしかならない
ように形態を固定したり、拘束条件を冗長にしてドア１
１０を動かないロック状態にすることもできる。

【０１１０】すなわち、ドア１１０が出た状態で、ピン
押出機構１１６を作用させてガイドピン１１４ａ、１１
４ｂを更に深く天井１１１に形成された穴１１３ａ′及
び床１１２に形成された穴１１３ｂ′に係合させて揺動
軸とし、開き扉専用に形態を固定したり、ドア１１０を
回転してない状態で、溝押出機構１１７を用いて溝状の
倣い部１１４ｄを天井１１１の突条部１１３ｃに常に係
合させて引き扉専用に形態を固定したりできる。また、
ドア１１０が閉じた状態で、ピン押出機構１１６と溝押
出機構１１７の両方を用いてドア１１０を動かないロッ
ク状態にもできる。

【０１１１】このように、この実施に形態においては、
ドア１１０が移動すると敷居部１１３ａ、１１３ｂとガ
イドピン１１４ａ、１１４ｂとの係合状態が変わってド
ア１１０の動きの拘束条件が変化するので、１つのドア
で引き扉、開き扉、折り扉、スイング扉など様々の形態
とすることができ、さらに、ピン押出機構や溝押出機構
の使用により多様な用途を考えることができる。

【０１１２】例えば、通常はあまり大きく開かないよう
に開き扉として運用して建家内部の空調の効率向上を図
り、駆動ローラなどを設けることにより、車椅子に乗っ
た人がドアの足下スイッチに触れることにより、引き扉
の自動ドアとして開閉させることもできる。これによ
り、省エネとバリアフリーの両方を実現できる。

【０１１３】さらに、上記実施の形態では磁気浮上制御
を行う演算回路はアナログ制御的に説明されているが、
これはアナログ、デジタルの制御方式を何ら限定するも
のではなく、デジタル制御を演算回路に適用してもよ
い。

【０１１４】また、パワーアンプは、電圧形のものを用
いているが、これはパワーアンプの方式を何ら限定する
ものではなく、電流形やＰＷＭ形のものであっても何ら
差し支えない。

【０１１５】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能である。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、磁石ユ
ニットで仕切体を非接触支持するようにしたため、摩擦
や上部支持部材の段差、位置ズレに起因する操作力の増
大が無く、仕切体の重量に関わらず良好な操作性を得る
ことができる。さらに、騒音や発塵がないばかりか、摩
耗や仕切体の転倒による破損もなく、長寿命で信頼性の
高い装置を得ることができる。加えて、上部支持部材の
形状に起因する磁気的な力で仕切体が案内されており、
特定方向以外の操作力でも仕切体が２次元的に移動する
ため、仕切体の障害回避が可能となり利便性が向上す
る。また、仕切体からの反力が軽減されるため柔らかい
操作感を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の全体的な構造を示
す一部切り欠き斜視図。

【図２】同要部の平面図。

【図３】同要部の正面図。

【図４】同要部の側面図。

【図５】本発明の第１の実施の形態における磁気回路を
説明するための磁気ユニットの側面図。

【図６】本発明の第１の実施の形態における制御装置の
ブロック図。

【図７】同制御装置の制御電圧演算回路における上下動
モードおよびピッチモードに関する各モード制御電圧演
算回路のブロック図。

【図８】第１の実施の形態の動作説明のための平面図。

【図９】本発明の第２の実施の形態の全体的な構造を示
す一部切り欠き斜視図。

【図１０】同要部の平面図。

【図１１】同要部の正面図。

【図１２】同要部の側面図。

【図１３】第２の実施の形態の動作を説明するための平
面図。

【図１４】本発明の第３の実施の形態の全体的な構成を
示す正面図。

【図１５】同要部の側面図。

【図１６】本発明の磁石ユニットの他の実施の形態を示
す斜視図。

【図１７】本発明の第４の実施の形態の縦断側面図。

【図１８】本発明の第４の実施の形態の概略構成を示す
斜視図。

【図１９】本発明の第４の実施の形態の作動説明図。

【図２０】本発明の第５の実施の形態の縦断側面図。

【図２１】本発明の第５の実施の形態の概略構成を示す
斜視図。

【図２２】本発明の第５の実施の形態の概略構成図。

【図２３】本発明の第５の実施の形態の駆動機構部の詳
細図。

【図２４】本発明の第５の実施の形態の作動説明図。

【図２５】本発明の第６の実施の形態の縦断側面図。

【図２６】本発明の第６の実施の形態の概略構成を示す
斜視図。

【図２７】図２６のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図２８】図２６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１１上部支持部材１２下部支持部材１３仕切体１４天井１５、１５a ガイドレール１６平面補正部材１７床１８溝１９上部ガイド溝２０底面フレーム２１側面フレーム２２上部フレーム２２a 上部基台２２b 下部基台２３フレーム２４仕切板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３
０Ｇ、３０Ｈ磁石ユニット３１台板３２永久磁石３３a、３３b、電磁石３４a、３４b 鉄心３５a、３５b コイル３６個体潤滑材３７、３７a 冷却フイン３８パワーアンプ４０制御装置４１電源装置４２センサ部４３演算回路４４定電圧発生回路４５電流検出器５１固定台５３案内シュー５４a、５４b、５４c、５４d ギャップセンサ５６ガード部材５８a、５８b 案内車輪６３浮上ギャップ長偏差座標変換回路６４励磁電流偏差座標変換回路６５制御電圧演算回路６５a 上下動モード制御電圧演算回路６５b ピッチモード制御電圧演算回路６６制御電圧座標逆変換回路７１ゲイン補償器７２電流偏差目標値発生器１５８支持車輪８０、１７０壁面８１、９２仕切体８２電磁石８３磁石ユニット８５吸引力制御手段８６移動規制部８７移動規制当接部８９磁気コイル９０線形モータ９３ａ、９３ｂ駆動ローラ装置１００索条体引込み装置１００ａ回転ケース１００ｄ回転ピン１００ｅ巻ばね１００ｆ固定ピン１００ｇ初期復元用の巻ばね１００ｈ初期復元力設定ピン１０１索条体１０２リール１１０ドア１１３ａ、１１３ｂ敷居部１１４ａ、１１４ｂガイドピン１１５ａ、１１５ｂガイドローラ１１６ピン押出機構１１７溝押出機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上伸東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者石川佳延東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内Ｆターム(参考） 2E034 AA02 BA01 2E052 AA01 CA07 DA02 DB02 EA15 KA01 KA14 5H641 BB10 GG02 GG07 HH03 HH11 JA05 JA09 JA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体で構成された上部支持部材と、上記上部支持部材の下方に位置するとともに上記上部支
持部材の下面に沿って移動可能な仕切体と、上記仕切体に搭載されて上記上部支持部材と空隙を介し
て対向し、上記仕切体を非接触で支持する電磁石を備え
た磁石ユニットと、上記磁石ユニットが前記空隙および上記上部支持部材と
で形成する磁気回路の上記空隙における状態を検出する
センサ部と、このセンサ部の出力に基づいて上記電磁石の励磁電流を
制御して上記磁気回路を安定させる吸引力制御手段と、上記仕切体の下方に位置し、上記上部支持部材との間隔
により幾何学的に上記支切体の転倒を防止する機能を有
する下部支持部材とを備えていることを特徴とする仕切
体支持装置。
【請求項２】磁性体を備えた下部支持部材と、前記仕切体に搭載され当該下部支持部材に下部空隙を介
して対向し、非接触で支持される前記仕切体に下方向の
力を作用させる磁石ユニットと、上記磁石ユニットが前記空隙および上記下部支持部材と
で形成する磁気回路の上記下部空隙における状態を検出
するセンサ部と、このセンサ部の出力に基づいて上記電磁石の励磁電流を
制御して上記磁気回路を安定させる吸引力制御手段と、
を備えていることを特徴とする、請求項１記載の仕切体
支持装置。
【請求項３】磁石ユニットが前記空隙において前記電磁
石の磁束と磁路を共有するように配置される永久磁石を
備えていることを特徴とする、請求項１または２記載の
仕切体支持装置。
【請求項４】磁石ユニットは、電磁石と永久磁石を備え
たＵ字状の一対の複合磁石から構成されていることを特
徴とする、請求項１または２記載の仕切体支持装置。
【請求項５】仕切体の上部フレームの上部基台の上面、
或いは底面フレームの下面の両側部にそれぞれ複数の磁
石ユニットが設けられており、各側部における複数の磁
石ユニットは、それぞれガイドレールの中心軸線に対し
て前後にずらして配置されていることを特徴とする、請
求項１乃至４のいずれかに記載の仕切体支持装置。
【請求項６】仕切体の上部フレームの上部基台の上面、
或いは底面フレームの下面には、仕切体の支持用の磁石
ユニットとは別にガイドレールの内側側面と対向する案
内用の磁石ユニットが設けられていることを特徴とす
る、請求項１乃至５のいずれかに記載の仕切体支持装
置。
【請求項７】吸引力制御手段は、前記センサ部の出力に
基づいて前記電磁石の励磁電流がゼロになる状態で磁気
回路を安定化させるゼロパワー制御手段を備えているこ
とを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の仕
切体支持装置。
【請求項８】上部支持部材が仕切体の初期位置側に向か
って下方に傾斜していることを特徴とする、請求項１記
載の仕切体支持装置。
【請求項９】上部支持部材の磁性体は、磁石ユニットの
吸引力に変化を生じさせるように厚みに変化を有するこ
とを特徴とする、請求項１記載の仕切体支持装置。
【請求項１０】上部支持部材または仕切体のいずれか一
方に設けられた、リールを有する複数の索条体引込み装
置と、その各リールに卷装され、端部が上部支持部材または仕
切体の他方に固着された索条体とを有し、上記複数の索条体により仕切体を複数の方向から引き合
うようにし、仕切体を最終的に各索条体の力が釣り合う
基準位置に位置するようにしたことを特徴とする、請求
項１記載の仕切体支持装置。
【請求項１１】索条体引込み装置は、リールに索条体巻
込み方向の復元力を与える巻ばねを有することを特徴と
する、請求項１０記載の仕切体支持装置。
【請求項１２】索条体引込み装置は、索条体が基準長さ
以上となったとき復元力を増加する初期復元用の巻ばね
を有することを特徴とする、請求項１１記載の仕切体支
持装置。
【請求項１３】索条体引込み装置は、索条体の巻き取り量を計測する巻取り量センサと、その巻き取り量センサの値に応じて索条体の引込み力を
変更する引き込み力制御機構を有することを特徴とす
る、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の仕切体支持
装置。
【請求項１４】上部支持部材には仕切体の移動を規制す
る移動規制部を設けるとともに、上記仕切体には上記移
動規制部に当接して上部支持部材と仕切体との相対的な
動きを規制する移動規制当接部を設けたことを特徴とす
る、請求項１記載の仕切体支持装置。
【請求項１５】上記移動規制部の１つの稜線及び仕切体
の１つの稜線のいずれか一方の稜線上に磁気コイルを設
けるとともに、他方の稜線にはＳＮ極を交互に並べた永
久磁石を設け、上記磁気コイルと永久磁石とにより線形
モータが構成されていることを特徴とする、請求項１４
記載の仕切体支持装置。
【請求項１６】上記移動規制部の１つの稜線及び仕切体
の１つの稜線のいずれか一方の稜線に他方の稜線に当接
する駆動ローラ装置が設けられていることを特徴とす
る、請求項１４記載の仕切体支持装置。
【請求項１７】上記移動規制部が溝状又は突条の敷居部
であり、移動規制当接部が上記敷居部に沿って移動する
複数の倣い部であり、仕切体の移動によって上記敷居部
と倣い部との係合状態が変わり、仕切体の拘束条件が変
化されるようにしたことを特徴とする、請求項１４記載
の仕切体支持装置。
【請求項１８】仕切体には、上部支持部材及び下部支持
部材に設けられた敷居部に係合するピン状の倣い部を上
方及び下方に突出させて上部支持部材及び下部支持部材
に設けられた穴に係合せしめ、仕切体の揺動軸とするピ
ン押出機構、及び上部支持部材に設けられた敷居部に倣
い部を選択的に係合させる溝押出機構が設けられている
ことを特徴とする、請求項１７記載の仕切体支持装置。