JP2006044936A

JP2006044936A - リニアモータ駆動チェーン

Info

Publication number: JP2006044936A
Application number: JP2004232287A
Authority: JP
Inventors: Michio Kurihara; 道雄栗原; Makoto Uehira; 眞植平
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】推進力を大きくするとともに、一次側固定子の製作を容易にしたリニアモータ駆動チェーンを提供する。
【解決手段】所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結された複数のプレートを有するリニアモータ駆動チェーンにおいて、各プレート１１０内にバックアイアン１２０と、チェーンの進行方向に直交する方向に並置されたＮ極及びＳ極の磁石を有し、且つ、隣接する前記プレートには交互に異極の磁石を配置してリニアモータ二次側可動子を形成することによって、上記の課題を解決するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、物品の搬送装置や仕分け装置に用いられるリニアモータ駆動チェーンに関するものであり、さらに詳しくは、チェーンとリニアモータが一体化した構造のリニアモータ駆動チェーンに関する。

従来より、ビールや清涼飲料の缶、精密部品など、傷つきやすい物品や粉塵等を嫌う物品を運搬するコンベヤとして、図５に示したような、一条のチェーン上面に、あるいは数条のチェーン間に被搬送物Ｍを受けるプレートＰを屈曲可能に連続的に取り付け、搬送経路に沿って循環走行させるスラットコンベヤが用いられている。

このようなスラットコンベヤにおいては、通常、チェーンと噛み合う駆動スプロケットをモータ等の駆動源により回転させることによって、無端状循環コンベヤを駆動している（回転モータ駆動型）。また、近年においては、チェーンと駆動スプロケットとの間で発生する噛み合い音や駆動スプロケットとモータとの間に設けられる変速機で発生するギヤ同士の噛み合い音を低減するために、コンベヤを構成するプレート（スラット）によりリニアモータの二次側可動子を形成すると共に、この二次側可動子と対向するように走行路近傍の地上側にリニアモータの一次側固定子を定置することにより無端状循環コンベヤを駆動するリニアモータ駆動型のスラットコンベヤも知られている（特許文献１、２参照）。
実開平５−３００３０号公報特開平９−１８３５１７号公報

ところが、上述したような回転モータ駆動型のスラットコンベヤにおいては、複数の駆動源を設置することは、駆動源間の同期をとることが困難であるため、通常、１つの駆動源によって無端状循環コンベヤを駆動することが要求される。そのため、大きな駆動トルクを有する駆動源が必要となり、装置そのものが大型化するという課題があった。また、無端状循環コンベヤに大きなテンションが掛かるため、そのテンションに耐え得るようにチェーンを構成する必要があり、コストアップの原因となっていた。

一方、リニアモータ駆動型のスラットコンベヤにおいては、プレート（スラット）の幅が狭い場合、リニアモータ二次側可動子の磁極間距離が小さくなり、それに対応する地上側のリニアモータ一次側固定子を構成するコイルも小さくなり、その製作が困難であった。さらに、コイル間ピッチが小さくなるため、コイルのターン数を増やすことができず、十分な推進力を得ることができなかった。

そこで、本発明の目的は、リニアモータ駆動チェーンであって、推進力を大きくするとともに、リニアモータ一次側固定子の製作を容易にしたリニアモータ駆動チェーンを提供することにある。

請求項１に係る発明は、所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結された複数のプレートを有するリニアモータ駆動チェーンであって、各プレートにバックアイアンと、チェーンの進行方向に直交する方向に並置されたＮ極及びＳ極の磁石を有し、且つ、隣接する前記プレートには交互に異極の磁石を配置してリニアモータ二次側可動子を形成することによって、上記の課題を解決するものである。

なお、プレートそのものをスチール等で構成し、プレートがバックアイアンを兼ねる構成とすることもを可能である。

請求項１に係る発明によれば、所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結された複数のプレートを有するリニアモータ駆動チェーンであって、各プレート内にバックアイアンと、チェーンの進行方向に直交する方向に並置されたＮ極及びＳ極の磁石を有し、且つ、隣接する前記プレートには交互に異極の磁石を配置してリニアモータ二次側可動子を形成したことによって、リニアモータ二次側可動子の磁極ピッチよりリニアモータ一次側固定子のコイルピッチを大きくすることが可能になり、コイルの巻数を多くすることができるため、大きな推進力を得ることが可能になる。

また、チェーンのピッチよりもリニアモータ一次側固定子のスロットピッチが大きいのでピッチの小さなチェーンであってもリニアモータ一次側固定子のコイルの巻回が容易であり、製造コストの低減が図られる。さらに、本発明のリニアモータ駆動チェーンによれば、プレート内にバックアイアンを配置して、同一プレート内の磁石同士の磁束も利用する構成にしているため、チェーンのプレートの材質を自由に選択することが可能になり、チェーンの汎用性が高められる。

しかも、駆動源が分散されるため、チェーンに加わる張力を低減することができ、チェーンの摩耗が抑制され、メンテナンス負担が低減すると共に、チェーンの長寿命化が図られる。さらにリニアモータ駆動とすることによって、スプロケットが不要となり噛み合い音及び多角形運動が発生せず、静粛性が向上する。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、本発明をトッププレートチェーンに適用したものを図示したものであり、図１（ａ）は、その側面図を示しており、図１（ｂ）は、上面図を示しており、図１（ｃ）は、リニアモータ一次側固定子を上面から見た図を示している。図２は、本発明のリニアモータ駆動チェーンの動作原理を示すために図１（ａ）の破断線２−２で切断したときの断面概略図である。図３は、図１（ｃ）に示したリニアモータ一次側固定子の通電パターンを示している。

図１（ｂ）及び図２から明らかなように、各プレート１１０内にバックアイアン１２０と、チェーンの進行方向に直交する方向に並置されたＮ極及びＳ極の磁石を有している。そして、図１（ｂ）に示したように、隣接するプレート１１０には交互に異極の磁石を配置してリニアモータ二次側可動子を形成している。そして、図１（ａ）に示すように、リニアモータ二次側可動子の磁極ピッチをＰｍとした場合に、地上側に設置されたリニアモータ一次側固定子のコイルピッチは４／３Ｐｍとなるように構成されている。したがって、図１（ｂ）及び図１（ｃ）が示すように、４枚のプレート１１０に対して、リニアモータ一次側固定子のコイルが３つ対向する。

また、リニアモータ二次側可動子は、図２に示すように、バックアイアン１２０とＮ極磁石及びＳ極磁石により垂直方向の磁束を形成する。この磁束とリニアモータ一次側固定子のコイルを流れる電流との相互作用により、プレート１１０は、図２に示した方向の推進力を得て進行する。コイルピッチを４／３Ｐｍにしたことにより、楔形鉄心に方形に巻回されたリニアモータ一次側固定子のチェーン進行方向に直交するどちらのコイル巻き線も、推進力の発生に寄与する。

リニアモータ一次側固定子のコイルには、図３に示したような通電パターンで給電される。図１（ｃ）に示したＡとＡ＊、ＢとＢ＊、ＣとＣ＊のコイルには、それぞれ１８０度位相のずれた通電が行われる。さらに、リニアモータ一次側固定子のコイルピッチが４／３Ｐｍであるためにリニアモータ二次側可動子が２／３Ｐｍ移動した後の１／３Ｐｍ移動する間は、コイルＡ及びコイルＡ＊の推力に寄与する部分、すなわち進行方向に直交するコイル辺が、リニアモータ二次側可動子の隣接するＮ極及びＳ極に掛かるため、その間の通電を停止している。その間は、コイルＢ及びＢ＊並びにコイルＣ及びＣ＊により、推進力を得てチェーンは、所定の方向に走行する。その後、同様に、リニアモータ二次側可動子が２／３Ｐｍ移動した後の１／３Ｐｍ移動する間は、コイルＢ及びＢ＊への通電が停止し、さらに、リニアモータ二次側可動子が２／３Ｐｍ移動した後の１／３Ｐｍ移動する間は、コイルＣ及びＣ＊への通電が停止する。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明をスラットコンベヤ２００に適用したものを下側から見たときの斜視図である。この例では、スラット２２０をスチールで構成し、バックアイアンを兼ねている。そして、スラット２２０の裏面中央に、上述したトッププレートチェーンと同様にチェーンの進行方向に直交する方向、すなわちスラット２２０の長手方向にＮ極磁石２３０とＳ極磁石を並置している。そして、隣接するスラット２２０には、交互に異極の磁石が並ぶように固設されている。

また、２５０の符号を付した部材がリニアモータ一次側固定子である。コイルピッチとチェーンピッチの関係及びコイルの通電パターンは、上述したトッププレートチェーンの場合と同様なので、詳述は割愛する。

本発明によるリニアモータ駆動型チェーンを用いたトッププレートチェーンを示す図である。本発明によるリニアモータ駆動型チェーンの動作原理を説明する図である。本発明のリニアモータ駆動チェーンへの通電パターンを示す図である。本発明によるリニアモータ駆動型チェーンを用いたスラットコンベヤを示す図である。従来のスラットコンベヤを示す斜視図である。

符号の説明

１１０・・・プレート
１２０・・・バックアイアン
２００・・・スラットコンベヤ
２２０・・・スラット（バックアイアン）
２３０・・・Ｎ極磁石
２４０・・・Ｓ極磁石

Claims

所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結された複数のプレートを有するリニアモータ駆動チェーンにおいて、
各プレートにバックアイアンと、チェーンの進行方向に直交する方向に並置されたＮ極及びＳ極の磁石を有し、且つ、隣接する前記プレートには交互に異極の磁石を配置してリニアモータ二次側可動子を形成したことを特徴とするリニアモータ駆動チェーン。