JP2000128310A - 多段式フォーク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータを備えた多段式フォーク装置に
おいて、フォークに対する可動子や固定子の組付誤差等
に拘わらず、フォークをスライド可能に組付けたときに
固定子と可動子とのギャップを所望値にし易くする。 【解決手段】 多段式フォーク装置１は、ベース２及び
各フォーク３〜５の四枚を備え、ベース２とセカンドフ
ォーク３との対向面にリニアモータ６の固定子７と可動
子８がそれぞれ配設されている。ベース２とセカンドフ
ォーク３はリニアガイドブロック１２とリニアガイドレ
ール１３との連結によってスライド可能に組付けられて
いる。一対のリニアガイドレール１３は、フォーク基板
３ａに組付けられた可動子８の幅方向両側に水平に延出
する延出部８ｃに固定され、一組のリニアガイドブロッ
ク１２は固定子７の幅方向両側部に固定されている。セ
カンドフォーク３は、鉄製の可動子８とアルミ製のフォ
ーク基板３ａとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚のフォーク
をリニアモータを使ってスライド駆動させる多段式フォ
ーク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動倉庫のスタッカクレーンや無人搬送
車には、多段式フォーク装置が装備されたものがある。
多段式フォーク装置は、複数枚の板状のフォークをスラ
イドさせて延出・退避が可能であり、最上段のフォーク
上に荷を載せることで荷の移し替え作業が行われる。

【０００３】従来、フォークを駆動させるのに回転駆動
式のモータを使用するものがあるが（特開平９−１５６
７４３号公報等）、モータの容積が大きいためにフォー
ク装置が大型化するという問題があった。これに対し、
例えば特開昭６３−２４２８１０号公報等には、リニア
モータを使ったフォーク装置が開示されている。複数枚
のフォークのうち二枚の対向面にリニアモータの固定子
と可動子とがそれぞれ配設され、フォーク装置の薄型化
が図られている。

【０００４】リニアモータを使用する場合、通常、フォ
ークはリニアガイドレールとリニアガイドブロックを使
用してスライド可能に連結される。これは、リニアモー
タを使用する場合、固定子と可動子との僅かなギャップ
のばらつきによって推力が大きく変化するためで、フォ
ークがスライドするときのギャップをなるべく一定に保
って、固定子と可動子とのギャップを一定に維持し易い
からである。従来のリニアモータタイプの多段式フォー
ク装置では、リニアガイドレールとリニアガイドブロッ
クはフォークの基板に固定されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フォークの厚
み寸法のばらつきや、フォークに固定子や可動子を組付
ける際の組付誤差、あるいはフォークにリニアガイドレ
ールやリニアガイドブロックを組付ける際の組付誤差が
あるため、各フォークをスライド可能に組付けた際、固
定子と可動子のギャップが所望値に対してばらつくとい
う問題があった。

【０００６】特にフォークの長手方向（スライド方向）
にギャップのばらつきがあると、例えばフォークが延出
したときなどフォークのスライド方向の位置の違いによ
って、固定子と可動子とのギャップが僅かに変動し、荷
の移し替え作業に必要な推力が十分得られなくなる恐れ
があった。例えばフォークの移動速度が落ちたり、フォ
ークの移動時の動きがぎこちなくなる。このような場合
は、フォークをスライド可能に組付ける際に、固定子と
可動子とのギャップを所望値に調整する調整作業をしな
ければならず、この調整作業が非常に面倒で手間がかか
るという問題があった。また、ギャップのばらつきを少
しでも減らすために、フォークの寸法精度を高くした
り、固定子や可動子をフォークに組付ける際の組付精度
を高くする必要がった。

【０００７】また、フォークが延出したときには下段の
フォークに対して上段のフォークが延出方向へ変位する
ので、各フォークには延出方向前側の偏荷重がかかるこ
とになる。この偏荷重によってフォークの姿勢が水平を
維持し難く、固定子と可動子とのギャップが変動し、安
定な推力が得られ難くなるという問題もあった。

【０００８】また、可動子は磁束の吸収をよくするため
に一般に鉄などの磁性金属が使用される。フォークと可
動子を一体形成してフォーク自体を可動子の材質である
例えば鉄製とすれば、固定子と可動子とのギャップを所
望値に保ち易いうえ、可動子を組付ける手間が省けて生
産性向上にも都合がよい。しかし、この構成によると、
フォーク自体の重量が重くなり、フォーク装置を駆動さ
せるために大型のリニアモータ（固定子）を使用しなけ
ればならず、ひいてはフォーク装置の大型化を招くこと
になる。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その第１の目的は、リニアモータを備
えた多段式フォーク装置において、フォークに対する可
動子や固定子の組付誤差等に拘わらず、フォークをスラ
イド可能に組付けたときに固定子と可動子とのギャップ
を所望値にし易くすることができる多段式フォーク装置
を提供することにある。また、第２の目的は、フォーク
の重量を軽くしてリニアモータの小型化を図ることにあ
る。さらに第３の目的は、フォークが延出したときに各
フォークの延出方向前側にかかる偏荷重に拘わらず、固
定子と可動子のギャップを所望値に維持することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載の発明では、複数枚のフォーク
を備え、そのうち少なくとも二枚の対向面にリニアモー
タの固定子と可動子とが組付けられている多段式フォー
ク装置において、前記固定子と可動子がそれぞれが組付
けられた少なくとも二枚のフォークを、リニアガイドレ
ールとリニアガイドブロックとを使用してスライド可能
に連結し、前記リニアガイドレールと前記リニアガイド
ブロックとの一方が前記可動子に固定されている。

【００１１】第１の目的を達成するために請求項２に記
載の発明では、複数枚のフォークを備え、そのうち少な
くとも二枚の対向面にリニアモータの固定子と可動子と
が組付けられている多段式フォーク装置において、前記
固定子と可動子がそれぞれが組付けられた少なくとも二
枚のフォークを、リニアガイドレールとリニアガイドブ
ロックとを使用してスライド可能に連結し、前記リニア
ガイドブロックが前記固定子に固定されている。

【００１２】第１の目的を達成するために請求項３に記
載の発明では、複数枚のフォークを備え、そのうち少な
くとも二枚の対向面にリニアモータの固定子と可動子と
が組付けられている多段式フォーク装置において、前記
固定子と可動子がそれぞれが組付けられた少なくとも二
枚のフォークを、リニアガイドレールとリニアガイドブ
ロックとを使用してスライド可能に連結し、前記リニア
ガイドレールと前記リニアガイドブロックは、前記固定
子と前記可動子との一方ずつに固定されている。

【００１３】第２の目的を達成するために請求項４に記
載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
発明において、前記可動子が組付けられたフォーク基板
は、該可動子の材料より比重の小さな材料からなる。

【００１４】第３の目的を達成するために請求項５に記
載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記
載の発明において、前記少なくとも二枚のフォークの対
向面において、下段側のフォークに前記リニアガイドブ
ロックが固定され、上段側のフォークに前記リニアガイ
ドレールが固定されており、前記リニアガイドブロック
を備えるフォークには、延出方向側の端部に、その上段
側のフォークを支持するローラが設けられている。

【００１５】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
可動子にリニアガイドレールとリニアガイドブロックと
のうち一方が固定される。このため、フォークに対する
可動子の組付誤差等によらず、可動子はリニアガイドレ
ール又はリニアガイロブロックに対して定位置に位置決
めされる。よって、固定子と可動子とのそれぞれが組付
けられた二枚のフォークをスライド可能に連結した際、
固定子と可動子とのギャップがほぼ一定の所望値になり
易くなる。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、固定子に
リニアガイドブロックが固定される。このため、フォー
クに対する固定子の組付誤差等によらず、固定子がリニ
アガイロブロックに対して定位置に位置決めされる。よ
って、固定子と可動子とのそれぞれが組付けられた二枚
のフォークをスライド可能に連結した際、固定子と可動
子とのギャップがほぼ一定の所望値になり易くなる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、固定子と
可動子の一方ずつにリニアガイドレールとリニアガイド
ブロックが固定される。このため、フォークに対する固
定子と可動子のそれぞれの組付誤差等によらず、固定子
と可動子が、リニアガイドレールとリニアガイドブロッ
クのそれぞれに対して定位置に位置決めされる。よっ
て、固定子と可動子とのそれぞれが組付けられた二枚の
フォークをスライド可能に連結した際、固定子と可動子
とのギャップがほぼ一定の所望値に一層なり易くなる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、
可動子が組付けられたフォーク基板は、可動子の材料よ
り比重の小さな材料からなるので、可動子を有するフォ
ークが軽量になる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、
フォークが延出したときに延出方向前側に偏荷重がかか
っても、上段側のフォークが、下段側のフォークに固定
されたリニアガイドブロックによって後端寄りで支持さ
れると共に前寄りの部位をローラによって支持されるの
で、固定子と可動子とのギャップがほぼ一定に維持され
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図４に基づいて説明する。図３は多段式フ
ォーク装置１（以下、単にフォーク装置という）を示
す。本実施形態ではフォーク装置１は４段式で、フォー
クとしてベース２、セカンドフォーク３、ミドルフォー
ク４、アッパフォーク５の４枚を備える。４枚のフォー
ク（ベースを含む）２〜５が上下に重なる位置が原位置
で、各フォーク３〜４はベース２に対し、原位置から左
右両方向（長手方向）にスライド可能である。同図は、
フォーク２〜５が左右一方向に設定ストロークまで延出
した延出位置にあるときの状態を示し、フォーク装置１
は、原位置と、左延出位置と、右延出位置との３つの停
止位置をもつ。

【００２１】ベース２に対してセカンドフォーク３が後
述するリニアモータ６の推力によってスライド駆動す
る。ミドルフォーク４及びアッパフォーク５は、セカン
ドフォーク３がベース２に対して移動するときの動力が
後述するラック・ピニオン機構によって伝達されること
で、それぞれ一段下のフォーク３，４に対し、セカンド
フォーク３のベース２に対する移動量と等しい量だけ相
対移動する。

【００２２】図１に示すように、ベース２にはその中央
部位にリニアモータ６の一次側である固定子７が上面
（表面）に露出する状態で埋め込み配置されており、そ
の二次側である可動子８はセカンドフォーク３の下面
（裏面）に設けられている。本実施形態では、リニアモ
ータ６は、スイッチ型リラクタンス（ＳＲ（Switched
Reluctance））方式である。但し、例えばリニアパルス
モータを使用することもできる。

【００２３】固定子７は、ヨーク９と、ヨーク９の脚部
（凸部）に巻回されたコイル１０とを備える。固定子７
には、ヨーク９の脚部によって形成される多数の歯（図
示せず）が、フォークの長手方向（図３の紙面直交方
向）に一定ピッチで列設されている。

【００２４】一方、可動子８は、セカンドフォーク３の
下面に組付けられている。可動子８はセカンドフォーク
３を構成するフォーク基板３ａと別部品に構成され、フ
ォーク基板３ａの下面（裏面）に形成された組付溝３ｂ
に配置された状態で、挿通孔３ｃから挿通された複数本
のボルト１１を背面から螺着することでフォーク基板３
ａに固定されている。可動子８はセカンドフォーク３の
長手方向全域に亘って延びており、その下面には多数の
歯８ａがフォークの長手方向（同図の紙面直交方向）に
おいて固定子７の歯と同ピッチでその全域に形成されて
いる（図２を参照）。

【００２５】可動子８の歯８ａと固定子７の歯とのエア
ギャップは、例えば１ｍｍ未満である。コイル１１に流
す電流（例えば３相交流）が、制御駆動回路（図示せ
ず）により制御されることでリニアモータ６は駆動制御
される。

【００２６】固定子７の幅方向両側部には、フォーク長
手方向両端位置に二つずつ配置された合計４つ（但し、
同図では２つのみ図示）のガイドブロック１２が固定さ
れている。各ガイドブロック１２はセカンドフォーク３
の下面に固定されたリニアガイドレール１３に対してス
ライド可能に連結されている。同様に、セカンドフォー
ク３の上面にその長手方向中央部付近にて固定された左
右二組（計４個）のガイドブロック１４が、ミドルフォ
ーク４の下面に固定された左右二本のリニアガイドレー
ル１５とスライド可能に連結されている。さらに、ミド
ルフォーク４の上面にその長手方向中央部付近にて固定
された左右二組（計４個）のガイドブロック１６が、ア
ッパフォーク５の下面に固定された左右二本のリニアガ
イドレール１７とスライド可能に連結されている。この
ように各フォーク３〜５は、ガイドブロック１２，１
４，１６とリニアガイドレール１３，１５，１７との連
結によってそれぞれ一段下のフォーク２〜４に対して長
手方向に相対移動可能となっている。

【００２７】セカンドフォーク３には、２つのピニオン
ギヤ１８，１９を両端部に固定する回転軸２０がベアリ
ング２１を介して回転可能に組付けられている。下側の
ピニオンギヤ１８はベース２の上面に埋設されたラック
ギヤ２２に噛合し、上側のピニオンギヤ１９はミドルフ
ォーク４の下面に埋設されたラックギヤ２３に噛合して
いる。

【００２８】同様に、ミドルフォーク４には、２つのピ
ニオンギヤ２４，２５を両端部に固定する回転軸２６が
ベアリング２７を介して回転可能に組付けられている。
下側のピニオンギヤ２４はセカンドフォーク３の上面に
埋設されたラックギヤ２８に噛合し、上側のピニオンギ
ヤ２５はアッパフォーク５の下面に埋設されたラックギ
ヤ２９に噛合している。

【００２９】よって、セカンドフォーク３がベース２に
対してスライドすると、セカンドフォーク３に対してミ
ドルフォーク４が同距離のスライドをし、ミドルフォー
ク４がセカンドフォーク２に対してスライドすることに
より、ミドルフォーク４に対してアッパフォーク５が同
距離のスライドをする。

【００３０】ベース２にはフォーク３〜５の移動量を検
出するためのストロークセンサ（リニアスケールヘッ
ド）３１と、フォーク３〜５が原点位置にあることを検
知するための原点センサ３２とが設けられている。スト
ロークセンサ３１は、セカンドフォーク３の下面に固定
されたリニアスケール３３を検出する。リニアスケール
３３には、Ｎ・Ｓ極がフォーク３〜５のスライド方向に
交互に配列されており、ストロークセンサ３１はリニア
スケール３３のＮ・Ｓ極の数を検出してフォーク３〜５
の移動量を算出する。原点センサ３２は、セカンドフォ
ーク３の下面に固定されたドグ３４を検知し、フォーク
３〜５が原点位置にあることを検出する。フォーク３〜
５の延出位置での停止制御は、ストロークセンサ３１に
より検出された原点位置からの移動量が、各延出位置に
相当する値になったときに実行される。

【００３１】また、ベース２にはフォーク３〜５が各延
出位置を超えて過剰に延出した異常を検出するための光
式センサ３５が取付けられている。光式センサ３５は、
フォーク３〜５が過剰延出したときの非常停止用のもの
で、ベース２の長手方向両端部に設けられている。各光
式センサ３５はセカンドフォーク３の下面の長手方向中
央位置に固定されたドグ３６を検知する。ドグ３６はベ
ース２の上面に長手方向に延びるように形成された溝２
ａに挿し込まれた状態にある。

【００３２】図１，図２に示すように、可動子８は、フ
ォーク基板３ａの長手方向ほぼ一杯まで長く延びた略四
角板状の板材からなり、組付溝３ｂに埋め込まれている
四角板状の基部８ｂが歯８ａの形成領域（列設領域）よ
りもその幅方向両側に長く延出している。この可動子８
の幅方向両端部において水平に延出する延出部８ｃの下
面（裏面）に、２本のリニアガイドレール１３はその基
部が一部埋設された状態で組付けられ、可動子８に対し
て固定されている。

【００３３】本実施形態では、固定子７はリニアガイド
ブロック１２が予め高い精度で組付けられた一部品にユ
ニット化されており、一方、可動子８にはリニアガイド
レール１３が固定されている。つまり、固定子７はリニ
アガイドブロック１２に対して位置決めされ、可動子８
はリニアガイドレール１３に対して位置決めされる。そ
して、固定子７とリニアガイドブロック１２とのフォー
ク厚み方向の位置関係、および可動子８とリニアガイド
レール１３とのフォーク厚み方向の位置関係が、ベース
２とセカンドフォーク３とを組付けたときに、固定子７
と可動子８とのギャップが所望値（エアギャップ設定
値）となるように設定されている。よって、ベース２に
対してセカンドフォーク３がリニアガイドブロック１２
とリニアガイドレール１３との連結によりスライド可能
に組付けられたとき、固定子７と可動子８とのギャップ
が、固定子７のベース２に対する組付誤差や、フォーク
基板３ａに対する可動子８の組付誤差の影響を受けず、
所望値となるようになっている。

【００３４】また、本実施形態では、可動子８は鉄製で
あり、フォーク基板３ａはアルミ製である。可動子８に
は、鉄以外の磁束を吸収し易い磁性材料を使用すること
ができる。フォーク基板３ａは、可動子８の材料より比
重の小さな材料であればよく、アルミ以外の材料も使用
できる。本例では、ベース２及びフォーク４，５は、フ
ォーク基板３ａと同じ材質でアルミ製である。可動子８
のみを鉄製とし、フォーク基板３ａをアルミ製にしてい
るので、両部材を共に鉄製とした場合に比べ、セカンド
フォーク３が軽量化されている。このように各フォーク
２〜５が軽量化されることで、所定の推力を得るために
リニアモータ６に必要とされるパワーが相対的に小さく
て済み、これによりリニアモータ６の小型化が図られて
いる。

【００３５】図３に示すように、ベース２及び各フォー
ク３，４の上面側の長手方向両端部（但し、図３では片
側端部のみ図示）には、各リニアガイドレール１３，１
５，１７を支持するためのローラ（カムフォロア）３
７，３８，３９が設けられている。図４に示すように、
各フォーク３〜５は延出したときに１段下のフォーク２
〜４の上面に固定された１組のリニアガイドブロック１
２，１４，１６によっては延出方向後端部分でしか支持
されなくなるので、延出方向前寄りでも支持されるよう
にローラ３７，３８，３９を設けている。アッパフォー
ク５に荷Ｗを載せてフォーク３〜５が延出したときに
は、各フォーク３〜５には延出方向前側に大きな偏荷重
がかかるが、その延出方向前寄りの部位下面が各ローラ
３７，３８，３９によって支持されるので、各フォーク
３〜５は水平に維持される。

【００３６】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果が得られる。 （１）フォーク基板３ａに別部品で組付けた可動子８に
リニアガイドレール１３を固定し、一方、固定子７にリ
ニアガイドブロック１２を固定しているので、固定子７
と可動子８をリニアガイドブロック１２とリニアガイド
レール１３に対して定位置にそれぞれ位置決めできる。
このため、ベース２とセカンドフォーク３をスライド可
能に連結した際、ベース２やフォーク基板３ａの厚み寸
法のばらつきや、ベース２やフォーク基板３ａに対する
固定子７や可動子８の組付誤差によらず、固定子７と可
動子８とのギャップを、フォーク長手方向全域において
所望する一定値に合わせ込むことができる。よって、フ
ォーク３〜５のスライド方向の位置によらずいつも安定
な推力が得られる。

【００３７】（２）固定子７の歯と可動子８の歯８ａと
の配置領域（列設領域）を幅方向両側から挟み込むよう
に、リニアガイドブロック１３，１５，１７とリニアガ
イドレール１２，１４，１６とを配置したので、固定子
７と可動子８との間のギャップを幅方向においてもほぼ
一定の所望値とすることができる。よって、リニアモー
タ６から安定な推力を得ることができる。

【００３８】（３）下段側のフォーク２〜４の上面側に
ガイドブロック１２，１４，１５が固定され、上段側の
フォーク３〜５の下面側にリニアガイドレール１３，１
５，１７が固定されている。よって、延出したときにフ
ォーク３〜５の延出方向後端部分でガイドブロック１
２，１４，１５によって支持されるので、フォーク３〜
５の延出方向先端側にかかる荷重を支え易い。

【００３９】（４）ベース２およびフォーク３〜４の長
手方向両端部にローラ３７，３８，３９を設け、その上
段側（１段上）のフォーク３〜５の下面に固定されたリ
ニアガイドレール１３，１５，１７を支持するようにし
た。従って、荷Ｗを載せて延出させたときにフォーク３
〜５に延出方向先端側の偏荷重がかかっても、その延出
方向前寄りの部位を各ローラ３７，３８，３９によって
支持されることで各フォーク３〜５を水平に保持するこ
とができる。よって、荷Ｗを載せて延出したときにも、
固定子７と可動子８とのギャップを一定に維持でき、必
要な推力を安定に得ることができる。また、ローラ３
７，３８，３９によってリニアガイドレール１３，１
５，１７を支持する構成としたので、固定子７と可動子
８とのギャップを一定の所望値により一層維持し易い。

【００４０】（５）可動子８を鉄製とし、フォーク基板
３ａを鉄より比重の小さなアルミ製としたので、セカン
ドフォーク３を軽量にすることができる。また、ベース
２やフォーク４，５の材質もアルミ製としているので、
フォーク３〜５自体の重量を軽量にできる。よって、所
定の推力を得るために必要になるリニアモータ６のパワ
ーを相対的に低減できるので、リニアモータ６を小型に
し、ひいてはフォーク装置１の小型化を図ることができ
る。

【００４１】なお、実施の形態は、上記に限定されず以
下のようにも実施できる。 ○ 前記実施形態とは逆に、可動子８にリニアガイドブ
ロック１２を固定し、固定子７にリニアガイドレール１
３を固定した構造を採ることができる。この場合、固定
子７に固定されたリニアガイドレール１３はベース２の
上面に組付けられることになるが、固定子７はリニアガ
イドレール１３に対して位置決めされるので、ベース２
とセカンドフォーク３をスライド可能に連結した際、固
定子７と可動子８とのギャップは所望する一定値にな
る。

【００４２】○ 可動子と固定子との両方に、リニアガ
イドレールとリニアガイドブロックが共に一方ずつ固定
されていることに限定されない。固定子と可動子の一方
のみに、リニアガイドレールとリニアガイドブロックの
いずれか一方のみが固定された構成であってもよい。例
えば前記実施形態において、リニアガイドレールをフォ
ーク基板に固定した構造を採ることができる。また、リ
ニアガイドブロックをベースに直接固定した構造を採る
こともできる。これらの構成によっても、フォークに対
する可動子または固定子の組付誤差等に起因する固定子
と可動子のギャップのばらつきを小さく抑えることはで
き、フォーク装置にとって安定な推力を得るうえにおい
て効果はある。

【００４３】○ 固定子がセカンドフォーク、可動子が
ベースに取り付けられた構成を採ることもできる。例え
ばベースの上面側に可動子を組付け、セカンドフォーク
の下面側中央部に固定子を組付ける構造とし、例えば可
動子にリニアガイドブロックを固定し、固定子にリニア
ガイドレールを固定するようにしてもよい。

【００４４】○ 固定子と可動子を組付ける二枚のフォ
ークは、ベースとセカンドフォークに限定されない。例
えば、セカンドフォークの上面と下面に固定子を設け、
ベースとミドルフォークのセカンドフォークに対する対
向面のそれぞれに可動子を設けた構成とすることができ
る。例えば三段式フォーク装置において実施すれば、ラ
ック・ピニオン機構を無くすことができ、発塵の原因と
なる摺動箇所を無くせるので、例えばクリーンルームで
使用されるフォーク装置に適している。また、四段式フ
ォーク装置の場合、ラック・ピニオン機構を１つ減らす
ことができる。

【００４５】これらの構成においても、上段側のフォー
クにリニアガイドレール、下段側のフォークにリニアガ
イドブロックを組付けるようにするとよい。すなわち、
ベースの上面側の可動子の延出部にリニアガイドブロッ
クを固定し、セカンドフォークの下面側の固定子にリニ
アガイドレール、その上面側の固定子にリニアガイドブ
ロックを固定し、さらにミドルフォークの下面側の可動
子の延出部にリニアガイドレールを固定する。このよう
に構成すれば、前記実施形態における（１）〜（４）の
効果を同様に得ることができる。

【００４６】○ 可動子はフォーク基板３ａとほぼ同じ
長さの一枚の部品であることに限定されない。例えば可
動子をフォークスライド方向に複数分割される複数の可
動子部品から構成してもよい。この構成によれば、可動
子部品の一枚当たりの長さを短くすることができる。例
えば可動子を所望する磁気特性を得るために焼鈍する場
合、サイズが小さいために焼鈍作業がし易くなる。

【００４７】また、可動子を複数の可動子部品によって
構成する場合、フォーク３が停止位置にあるとき、各可
動子部品の境界面が固定子７の領域内に対向して位置し
ないように配置する。こうすれば、可動子部品の境界部
分に歯８ａのピッチずれが存在したとしても、フォーク
３〜５が停止位置から始動する際に脈動や同期はずれ
（一種の脱調）などが起こる心配がない。また、可動子
部品の使用枚数を選択することで、設定ストロークの異
なるフォーク装置１間で、可動子部品を共通に使用する
ことができる。なお、可動子８を可動子部品で分割する
分割数は、フォーク３〜５の停止位置（原位置と左右延
出位置）の数に合わせた３分割が望ましい。

【００４８】○ ローラによって支持される箇所はリニ
アガイドレールに限定されない。例えば、ローラによっ
てフォーク３〜５の下面を支持する構成を採ることもで
きる。

【００４９】○ フォーク基板３ａの材料はアルミやチ
タンに限定されない。鉄より比重が小さくある程度の剛
性のある金属を使用することができる。また、金属以外
の材料を使用することもでき、例えば繊維強化樹脂（Ｆ
ＲＰ）を使用することもできる。

【００５０】○ リニアモータ６の方式は、ＳＲ方式
や、リニアパルスモータ（永久磁石形（ＰＭ方式）、可
変リラクタンス形（ＶＲ方式））に限定されない。例え
ばリニア誘導モータを使用することもできる。この場
合、可動子は歯のない平板であっても構わない。平板の
可動子であっても、固定子と可動子とのギャップを所望
する一定値となるようにフォークを組付けできる。

【００５１】○ 各フォークをスライド連動させる機構
はピニオン・ラック機構に限定されない。チェーンやワ
イヤを使用して各フォーク（セカンドフォーク以上のも
の）をスライド連動させる構造でも構わない。

【００５２】○ 多段式フォーク装置は、自動倉庫のス
タッカクレーン、無人搬送車の適用に限定されない。フ
ォーク装置を搭載するその他の荷役装置に広く適用でき
る。例えばステーションなどの定位置で荷の移し替え作
業をする多段式フォーク装置にも適用できる。

【００５３】前記実施形態及び別例から把握される請求
項以外の技術的思想を、その効果とともに以下に記載す
る。 （１）請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記フ
ォークの対向面において、下段側のフォークにガイドブ
ロックが固定され、上段側のフォークにリニアガイドレ
ールが固定されている。この構成によれば、フォークが
延出したときにフォークの延出方向後端部分でガイドブ
ロックによって支持されるので、フォークの延出方向先
端側にかかる荷重を支え易い。また、下段側のフォーク
の延出方向先端部にローラを設ける構成を採れば、フォ
ークが延出したときに延出方向前寄りの部位下面をロー
ラで支持できるので、延出方向前側に偏荷重がかかった
ときにも、固定子と可動子とのギャップを一定に維持し
易い。

【００５４】（２）請求項１又は前記（１）において、
前記リニアガイドレール又は前記リニアガイドブロック
は、前記可動子の幅方向両端部に一対固定されている。
この構成によれば、固定子と可動子とのギャップの幅方
向のばらつきを小さくすることができる。

【００５５】（３）請求項２又は前記（１）において、
前記リニアガイドブロックは、前記固定子の幅方向両端
部に一対固定されている。この構成によれば、固定子と
可動子とのギャップの幅方向のばらつきを小さくするこ
とができる。

【００５６】（４）請求項３又は前記（１）において、
前記リニアガイドブロックと前記リニアガイドレール
は、前記固定子と前記可動子との幅方向両端部に一対ず
つ固定されている。この構成によれば、固定子と可動子
との間のエアギャップの幅方向のばらつきを小さくする
ことができる。

【００５７】（５）請求項１、請求項３及び前記
（２），（４）のいずれかにおいて、前記リニアガイド
レール又はリニアガイドブロックは、前記可動子の歯の
列設方向両側に形成された延出部に一対固定されてい
る。この構成によれば、固定子と可動子のギャップの幅
方向のばらつきを小さく抑えることができる。

【００５８】（６）請求項５において、前記ローラは前
記リニアガイドレールを支持している。この構成によれ
ば、フォークが延びたときに先端側に偏荷重がかかって
も固定子と可動子のギャップを一定に一層維持し易い。

【００５９】（７）請求項５又は前記（６）において、
前記ローラは、ガイドブロックが設けられたフォークの
上面側において移動方向両端部に設けられている。この
構成によれば、フォークがスライド方向のどちらへ延び
たときにも、先端側にかかる偏荷重によらず、固定子と
可動子のギャップを一定に維持し易い。

【００６０】（８）請求項４において、前記可動子は鉄
製で、前記フォーク基板は鉄より比重の小さい材料から
なる。この構成によれば、可動子の材料として鉄を使用
したときでもフォークの軽量化を図ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、可動子にリニアガイドレールとリニアガイ
ドブロックとのうち一方を固定したため、フォークに対
する可動子の組付誤差等によらず、固定子と可動子との
ギャップがほぼ一定の所望値になるように組付けでき、
フォークの安定な推力を得ることができる。

【００６２】請求項２に記載の発明によれば、固定子に
リニアガイドブロックを固定したため、フォークに対す
る固定子の組付誤差等によらず、固定子と可動子とのギ
ャップがほぼ一定の所望値になるように組付けでき、フ
ォークの安定な推力を得ることができる。

【００６３】請求項３に記載の発明によれば、固定子と
可動子の一方ずつに、リニアガイドレールとリニアガイ
ドブロックの両方を固定したため、フォークに対する固
定子と可動子のそれぞれの組付誤差等によらず、固定子
と可動子とのギャップがほぼ一定の所望値になるように
組付けでき、フォークの安定な推力を得ることができ
る。

【００６４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれかの発明の効果に加え、可動子が組
付けられたフォーク基板が、可動子の材料より比重の小
さな材料からなるので、可動子を有するフォークを軽量
にできて必要な動力の低減を図れ、リニアモータの小型
化、ひいては多段式フォーク装置の小型化を図ることが
できる。

【００６５】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のいずれかの発明の効果に加え、フォークが
延出したとき上段側のフォークが下段側のフォークに設
けられたリニアガイドブロックとローラとによって支持
されるので、延出したときにも延出方向前側の偏荷重に
拘わらず、固定子と可動子とのギャップを一定に維持で
き、安定な推力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態における多段式フォーク装置の正断
面図。

【図２】セカンドフォークの裏面を示す斜視図。

【図３】多段式フォーク装置の延出状態を示す斜視図。

【図４】多段式フォーク装置の延出状態を示す模式側断
面図。

【符号の説明】

１…多段式フォーク装置、２…フォークとしてのベー
ス、３…フォークとしてのセカンドフォーク、３ａ…フ
ォーク基板、４…フォークとしてのミドルフォーク、５
…フォークとしてのアッパフォーク、６…リニアモー
タ、７…固定子、８…可動子、８ｃ…延出部、１２…リ
ニアガイドブロック、１３…リニアガイドレール、３
７，３８，３９…ローラ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のフォークを備え、そのうち少な
   くとも二枚の対向面にリニアモータの固定子と可動子と
   が組付けられている多段式フォーク装置において、 前記固定子と可動子がそれぞれが組付けられた少なくと
   も二枚のフォークを、リニアガイドレールとリニアガイ
   ドブロックとを使用してスライド可能に連結し、前記リ
   ニアガイドレールと前記リニアガイドブロックとの一方
   が前記可動子に固定されている多段式フォーク装置。
2. 【請求項２】 複数枚のフォークを備え、そのうち少な
   くとも二枚の対向面にリニアモータの固定子と可動子と
   が組付けられている多段式フォーク装置において、 前記固定子と可動子がそれぞれが組付けられた少なくと
   も二枚のフォークを、リニアガイドレールとリニアガイ
   ドブロックとを使用してスライド可能に連結し、前記リ
   ニアガイドブロックが前記固定子に固定されている多段
   式フォーク装置。
3. 【請求項３】 複数枚のフォークを備え、そのうち少な
   くとも二枚の対向面にリニアモータの固定子と可動子と
   が組付けられている多段式フォーク装置において、 前記固定子と可動子がそれぞれが組付けられた少なくと
   も二枚のフォークを、リニアガイドレールとリニアガイ
   ドブロックとを使用してスライド可能に連結し、前記リ
   ニアガイドレールと前記リニアガイドブロックは、前記
   固定子と前記可動子との一方ずつに固定されている多段
   式フォーク装置。
4. 【請求項４】 前記可動子が組付けられたフォーク基板
   は、該可動子の材料より比重の小さな材料からなる請求
   項１〜請求項３のいずれか一項に記載の多段式フォーク
   装置。
5. 【請求項５】 前記少なくとも二枚のフォークの対向面
   において、下段側のフォークに前記リニアガイドブロッ
   クが固定され、上段側のフォークに前記リニアガイドレ
   ールが固定されており、前記リニアガイドブロックを備
   えるフォークには、延出方向側の端部に、その上段側の
   フォークを支持するローラが設けられている請求項１〜
   請求項４のいずれか一項に記載の多段式フォーク装置。