JP2006052037A - Linear driving type top chain - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear driving type top chain capable of reducing chain tension not depending on sprocket driving, realizing smooth and stable long distance conveying by suppressing tension fluctuation and exhibiting quietness in conveying. <P>SOLUTION: In the linear driving type top chain 100, a plurality of top plates 110 made of metal are connected by a connection pin 120 and are provided with a secondary side mover 130 of a linear motor mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、物品の搬送装置や仕分け装置などに用いられるトップチェーンに関するものであり、さらに詳しくは、スプロケット駆動に依存することなく、駆動源を分散したリニア駆動式トップチェーンに関する。   The present invention relates to a top chain used for an article conveying device, a sorting device, and the like, and more particularly to a linear drive top chain in which a drive source is distributed without depending on a sprocket drive.

近年、物品の搬送装置や仕分け装置などに用いるために各種のトップチェーンが開発されており、たとえば、搬送ラインの少なくとも搬入側と搬出側に配置された駆動スプロケットと従動スプロケットに掛け回されて各種のボトルや小物などの搬送物を搬送できるようにしたトップチェーンがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−０１４３５８号公報（第１頁、図２） In recent years, various types of top chains have been developed for use in goods conveying devices, sorting devices, etc. There is a top chain that can transport transported items such as bottles and small items (for example, see Patent Document 1).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-014358 (first page, FIG. 2)

しかしながら、従来のトップチェーンは、搬送ラインの搬入側と搬出側との間で遠隔配置された駆動スプロケットと従動スプロケットとの間で大きな搬送動力が必要となり、これらの間に生じるチェーン張力も必然的に増大するため、これに耐える大きなチェーンサイズのトップチェーンを設置しなければならず、これに伴ってスプロケットの大型化が避けられないという問題があった。   However, the conventional top chain requires a large conveyance power between the drive sprocket and the driven sprocket that are remotely arranged between the carry-in side and the carry-out side of the carry line, and the chain tension generated between them is inevitable. Therefore, it is necessary to install a top chain with a large chain size that can withstand this, and there is a problem that the sprocket is inevitably enlarged.

また、従来のトップチェーンは、駆動源としてスプロケットを用いているため、噛み合い音を生じるとともに、噛み合い時のコーダルアクションと称する多角形運動によって搬送速度にシャクリと称する周期的な変動を生じて不安定な搬送を強いられるという問題があった。
そして、駆動源としてスプロケットを用いた場合には、長距離搬送を一基のトップチェーンで実現することができず、複数のトップチェーンを乗り継いで搬送しなければならないため、搬送ラインが大型化するとともに保守メンテナンスが厄介になるという問題があった。 In addition, since the conventional top chain uses a sprocket as a drive source, it generates meshing noise and is unstable due to periodic fluctuations called shackles caused by polygonal movement called chordal action during meshing. There was a problem that forced transportation was forced.
And when a sprocket is used as a drive source, long-distance conveyance cannot be realized with a single top chain, and a plurality of top chains must be connected and conveyed, resulting in an increase in the conveyance line. At the same time, there is a problem that maintenance becomes troublesome.

そこで、本発明の目的は、従来の問題を解決するものであって、スプロケット駆動に依存することなく、チェーン張力を低減するとともに張力変動を抑制して円滑かつ安定した長距離搬送を実現でき、搬送時に静粛性を発揮できるリニア駆動式トップチェーンを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems, and can achieve smooth and stable long-distance conveyance by reducing chain tension and suppressing tension fluctuation without depending on sprocket drive, It is to provide a linear drive type top chain that can exhibit quietness during conveyance.

前記目的のため、本発明のリニア駆動式トップチェーンは、金属製トッププレートが連結ピンによって多数連結してなるトップチェーンにおいて、前記金属製トッププレートがリニアモータ機構の二次側可動子を具備している。   For this purpose, the linear drive top chain of the present invention is a top chain in which a large number of metal top plates are connected by connecting pins, and the metal top plate comprises a secondary side mover of a linear motor mechanism. ing.

ここで、本発明における二次側可動子の素材として、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体、あるいは、このような単一導体と鉄などの強磁性体と組み合わせた複合導体を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の中で渦電流を誘起し推力を発生させる、「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構となり、また、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構となり、さらに、永久磁石、あるいは、永久磁石を鉄などの強磁性体と組み合わせて用いた場合には、一次側固定子と二次側の界磁磁極との間で発生する吸引力と反発力により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構となる。
なお、上述したようなリニア誘導モータ（ＬＩＭ）やリニア同期モータ（ＬＳＭ）と称するリニアモータ機構の二次側可動子側を複合導体で構成した場合には、強磁性体に磁路が形成されるため、二次側可動子側を単一導体で構成した場合よりも大きな推力が得られる。 Here, as a material of the secondary side mover in the present invention, a single conductor such as aluminum or copper which is a non-magnetic conductor, or a composite conductor combining such a single conductor and a ferromagnetic material such as iron is used. When used, it becomes a linear motor mechanism called a “linear induction motor (LIM)” that induces eddy currents in the traveling magnetic field generated in the primary stator and generates thrust. "Linear reluctance motor (LRM)" that generates thrust on the secondary side by the attractive force of the traveling magnetic field generated on the primary side stator when a salient pole iron core such as iron is used as the magnetizing magnet Furthermore, when a permanent magnet or a permanent magnet is used in combination with a ferromagnetic material such as iron, it is generated between the primary stator and the secondary field magnetic pole. Suction power By the repulsive force, is synchronized with the moving speed of the traveling magnetic field to move the secondary side, the linear motor mechanism referred to as "linear synchronous motor (LSM)".
In addition, when the secondary mover side of the linear motor mechanism referred to as the linear induction motor (LIM) or the linear synchronous motor (LSM) as described above is composed of a composite conductor, a magnetic path is formed in the ferromagnetic material. Therefore, a larger thrust can be obtained than when the secondary mover side is constituted by a single conductor.

他方、本発明におけるリニアモータ機構の二次側可動子に相対させる一次側固定子は、これに発生する移動磁界によって二次側可動子側に推力を誘発させるものであれば、如何なるものでも良く、例えば、積層されたけい素鋼板にコイル（相巻線）を巻回したモータコイル、あるいは、コイル（相巻線）を非磁性部材でモールド成型したコアレス型モータコイルと称するものを採用することができる。   On the other hand, the primary side stator to be opposed to the secondary side mover of the linear motor mechanism in the present invention may be any one as long as it induces a thrust on the secondary side mover side by the moving magnetic field generated thereby. For example, a motor coil in which a coil (phase winding) is wound around a laminated silicon steel plate, or a coreless type motor coil in which a coil (phase winding) is molded with a nonmagnetic member is adopted. Can do.

本発明のリニア駆動式トップチェーンは、金属製トッププレートがリニアモータ機構の二次側可動子を具備していることによって、駆動源となる一次側固定子と二次側可動子とを分散配置させた搬送ラインが構成されるため、チェーン張力が低減してチェーンサイズの小さなトップチェーンを使用することができるとともに、スプロケット駆動で生じたような張力変動を抑制して円滑かつ安定した長距離搬送を実現でき、しかも、搬送時にスプロケット駆動で生じたような噛み合い騒音を回避して駆動搬送の静粛性を発揮できる。   In the linear drive top chain of the present invention, the metal top plate includes the secondary side mover of the linear motor mechanism, so that the primary side stator and the secondary side mover serving as a drive source are dispersedly arranged. As the transport line is configured, the chain tension is reduced and a top chain with a small chain size can be used, and smooth and stable long-distance transport is possible by suppressing tension fluctuations caused by sprocket drive. In addition, it is possible to avoid the meshing noise caused by the sprocket drive during the conveyance and to exhibit the quietness of the drive conveyance.

以下、図１乃至図３に基づいて、本発明の第１実施例であるリニア駆動式トップチェーン１００について説明する。図１は、本発明の第１実施例であるリニア駆動式トップチェーン１００の斜視図であり、図２は、図１に示すリニア駆動式トップチェーン１００の正面図であり、図３は、図２に示すリニア駆動式トップチェーン１００の側面図である。   Hereinafter, a linear drive top chain 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a linear drive top chain 100 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the linear drive top chain 100 shown in FIG. 1, and FIG. 2 is a side view of the linear drive top chain 100 shown in FIG.

まず、本発明の第１実施例であるリニア駆動式トップチェーン１００は、図１に示すように、金属製トッププレート１１０が連結ピン１２０によってヒンジ部１１１を介して多数連結されて構成され、さらに、図２乃至図３に示すように、金属製トッププレート１１０の裏面にリニアモータ機構の二次側可動子１３０が添着されている。   First, as shown in FIG. 1, the linear drive top chain 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of metal top plates 110 connected by connecting pins 120 via hinges 111, As shown in FIGS. 2 to 3, the secondary side mover 130 of the linear motor mechanism is attached to the back surface of the metal top plate 110.

そして、前記金属製トッププレート１１０の裏面に添着された二次側可動子１３０は、鉄鋼板などの強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンプレート１３１とこのバックアイアンプレート１３１に積層されてリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに対向するリアクションプレート１３２とからなる複合導体で構成されており、バックアイアンプレート１３１に大きな磁路を形成して二次側可動子１３０に大きな推力が発生するようになっている。   A secondary mover 130 attached to the back surface of the metal top plate 110 is formed of a ferromagnetic material such as a steel plate, and a back iron plate 131 that promotes linear driving thrust and the back iron plate 131. Is formed of a composite conductor composed of a reaction plate 132 facing the primary side stator PS of the linear motor mechanism, and a large magnetic path is formed in the back iron plate 131 to make the secondary side mover 130 large. Thrust is generated.

なお、リニアモータ機構の一次側固定子ＰＳは、搬送ラインの内周側に設けられて、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心と巻線からなり、鉄心のスロット部分に一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成する巻線が何重にも捲回され、このようなコイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動する進行磁界を発生できるようになっている。   The primary side stator PS of the linear motor mechanism is provided on the inner peripheral side of the conveyance line, and is composed of a comb-shaped iron core and winding made of electromagnetic steel plates, and is spaced at a certain pole interval in the slot portion of the iron core. Windings constituting several coils (phase windings) that are shifted from each other are wound many times, and by passing an alternating current through such coils, a traveling magnetic field that moves with time can be generated. It has become.

そして、前記リアクションプレート１３２は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート１３２の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート１３２にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構が形成される。   The reaction plate 132 is composed of a single conductor such as aluminum or copper, which is a nonmagnetic conductor. When a traveling magnetic field is generated in the primary stator PS described above, an eddy current is induced on the surface of the reaction plate 132. The reaction plate 132 is formed with a linear motor mechanism called “linear induction motor (LIM)” that generates a thrust according to the Fleming law.

このようにして得られた本実施例のリニア駆動式トップチェーン１００は、リニアモータ機構の二次側可動子１３０が金属製トッププレート１１０の裏面に添着されていることによって、搬送ラインに沿って駆動源となる一次側固定子ＰＳと二次側可動子１３０とを分散配置させてチェーン張力を低減させることができるため、従来のスプロケット駆動によるトップチェーンに比較すると、チェーンサイズの小さなトップチェーンを使用することができるとともに、従来のスプロケット駆動で生じたようなコーダルアクションによる張力変動やバタツキを抑制して円滑かつ安定した長距離搬送を実現でき、しかも、搬送時にスプロケット駆動で生じたような噛み合い騒音を回避して駆動搬送の静粛性を発揮できるなど、その効果は甚大である。   The linear drive type top chain 100 of the present embodiment obtained in this way has a secondary motor mover 130 of the linear motor mechanism attached to the back surface of the metal top plate 110, and thus, along the transport line. The chain tension can be reduced by distributing the primary side stator PS and the secondary side mover 130 as the driving source, so that a top chain with a smaller chain size can be used compared to a conventional top chain driven by a sprocket. It can be used and can realize smooth and stable long-distance conveyance by suppressing tension fluctuation and fluttering caused by cordal action, which occurred with conventional sprocket drive. The effect is enormous, such as avoiding noise and demonstrating the quietness of drive conveyance

なお、前述したリアクションプレート１３２のアルミニウムや銅などからなる導体に替えて、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子ＰＳに発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構が構成される。   If a salient pole iron core such as iron is used as a magnetic material that is magnetized when placed in a magnetic field instead of the conductor made of aluminum or copper of the reaction plate 132 described above, it occurs in the primary stator PS. A linear motor mechanism called “linear reluctance motor (LRM)” that generates a thrust on the secondary side by the attractive force of the traveling magnetic field is formed.

つぎに、図４乃至図５に基づいて、本発明の第２実施例であるリニア駆動式トップチェーン２００について説明する。図４は、本発明の第２実施例であるリニア駆動式トップチェーン２００の正面図であり、図５は、図４に示すリニア駆動式トップチェーン２００の側面図である。   Next, a linear drive top chain 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a front view of a linear drive top chain 200 according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view of the linear drive top chain 200 shown in FIG.

本発明の第２実施例であるリニア駆動式トップチェーン２００は、上述した第１実施例と同様に、金属製トッププレート２１０が連結ピン２２０によってヒンジ部２１１を介して多数連結されて構成され、さらに、図４乃至図５に示すように、リニアモータ機構の二次側可動子２３０が、非磁性導体であるアルミニウムからなる金属製トッププレート２１０とこの金属製トッププレート２１０の裏面に添着した鉄鋼板などの強磁性体からなるバックアイアンプレート２３１とで構成されている。
すなわち、本実施例では、アルミニウムからなる金属製トッププレート２１０が、リニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに対向するリアクションプレート２３２を兼ねており、バックアイアンプレート２３１に大きな磁路を形成して二次側可動子２３０に大きな推力が発生するようになっている。 The linear drive top chain 200 according to the second embodiment of the present invention is configured by connecting a large number of metal top plates 210 via the hinge portions 211 by the connection pins 220, as in the first embodiment described above. Further, as shown in FIGS. 4 to 5, the secondary side mover 230 of the linear motor mechanism has a metal top plate 210 made of aluminum which is a nonmagnetic conductor, and steel attached to the back surface of the metal top plate 210. And a back iron plate 231 made of a ferromagnetic material such as a plate.
In other words, in this embodiment, the metal top plate 210 made of aluminum also serves as the reaction plate 232 facing the primary side stator PS of the linear motor mechanism, and forms a large magnetic path in the back iron plate 231. A large thrust is generated in the secondary side mover 230.

したがって、本実施例のリニア駆動式トップチェーン２００は、上述した第１実施例のリニア駆動式トップチェーン１００と同様に、搬送ラインに沿って駆動源となる一次側固定子ＰＳと二次側可動子２３０とを分散配置させてチェーン張力を低減させることができるため、従来のスプロケット駆動によるトップチェーンに比較すると、チェーンサイズの小さなトップチェーンを使用することができるとともに、従来のスプロケット駆動で生じたようなコーダルアクションによる張力変動やバタツキを抑制して円滑かつ安定した長距離搬送を実現でき、しかも、搬送時にスプロケット駆動で生じたような噛み合い騒音を回避して駆動搬送の静粛性を発揮できるなど、その効果は甚大である。   Therefore, the linear drive top chain 200 according to the present embodiment is similar to the linear drive top chain 100 according to the first embodiment described above, and the primary side stator PS and the secondary side movable which are drive sources along the transport line. Since the chain tension can be reduced by distributing the core 230, the top chain having a smaller chain size can be used as compared with the conventional top chain driven by the sprocket, and the conventional sprocket drive is used. Smooth and stable long-distance conveyance can be realized by suppressing tension fluctuation and fluttering due to such cordal action, and quietness of drive conveyance can be demonstrated by avoiding meshing noise generated by sprocket drive during conveyance The effect is enormous.

さらに、図６に基づいて、本発明の第３実施例であるリニア駆動式トップチェーン３００について説明する。図６は、本発明の第３実施例であるリニア駆動式トップチェーン３００の側面図である。   Further, a linear drive top chain 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view of a linear drive top chain 300 according to the third embodiment of the present invention.

本発明の第３実施例であるリニア駆動式トップチェーン３００は、上述した第１実施例と同様に、金属製トッププレート３１０が連結ピン３２０によってヒンジ部３１１を介して多数連結されて構成され、図６に示すように、金属製トッププレート３１０の裏面にリニアモータ機構の二次側可動子３３０が添着されている。   The linear drive top chain 300 according to the third embodiment of the present invention is configured such that a large number of metal top plates 310 are connected by connecting pins 320 via hinge portions 311 as in the first embodiment described above. As shown in FIG. 6, the secondary side mover 330 of the linear motor mechanism is attached to the back surface of the metal top plate 310.

そして、前記金属製トッププレート３１０の裏面に添着された二次側可動子３３０は、鉄鋼板などの強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンプレート３３１とこのバックアイアンプレート３３１に積層されてリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに対向するリアクションプレート３３２とで構成されており、バックアイアンプレート３３１に大きな磁路を形成して二次側可動子３３０に大きな推力が発生するようになっている。   The secondary mover 330 attached to the back surface of the metal top plate 310 is formed of a ferromagnetic material such as a steel plate, and a back iron plate 331 that promotes the thrust of linear drive and the back iron plate 331. And a reaction plate 332 facing the primary side stator PS of the linear motor mechanism, and a large magnetic path is formed in the back iron plate 331 to generate a large thrust in the secondary side mover 330. It is like that.

なお、リニアモータ機構の一次側固定子ＰＳは、搬送ラインの内周側に設けられて、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心と巻線からなり、鉄心のスロット部分に一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成する巻線が何重にも捲回され、このようなコイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動する進行磁界を発生できるようになっている。   The primary side stator PS of the linear motor mechanism is provided on the inner peripheral side of the conveyance line, and is composed of a comb-shaped iron core and winding made of electromagnetic steel plates, and is spaced at a certain pole interval in the slot portion of the iron core. Windings constituting several coils (phase windings) that are shifted from each other are wound many times, and by passing an alternating current through such coils, a traveling magnetic field that moves with time can be generated. It has become.

そして、前記リアクションプレート３３２は、永久磁石から構成され、一次側固定子ＰＳと二次側の界磁磁極との相互作用により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構が構成され、定速搬送を達成できる。   The reaction plate 332 is composed of a permanent magnet, and moves the secondary side in synchronization with the moving speed of the traveling magnetic field by the interaction between the primary side stator PS and the secondary field magnetic pole. A linear motor mechanism called “linear synchronous motor (LSM)” is configured, and constant speed conveyance can be achieved.

したがって、本実施例のリニア駆動式トップチェーン３００は、上述した第１実施例のリニア駆動式トップチェーン１００と同様に、搬送ラインに沿って駆動源となる一次側固定子ＰＳと二次側可動子３３０とを分散配置させてチェーン張力を低減させることができるため、従来のスプロケット駆動によるトップチェーンに比較すると、チェーンサイズの小さなトップチェーンを使用することができるとともに、従来のスプロケット駆動で生じたようなコーダルアクションによる張力変動やバタツキを抑制して円滑かつ安定した長距離搬送を実現でき、しかも、搬送時にスプロケット駆動で生じたような噛み合い騒音を回避して駆動搬送の静粛性を発揮できるなど、その効果は甚大である。   Therefore, the linear drive top chain 300 of the present embodiment is similar to the linear drive top chain 100 of the first embodiment described above, and the primary side stator PS and the secondary side movable which are drive sources along the transport line. Since the chain tension can be reduced by distributing the core 330, the top chain with a smaller chain size can be used as compared with the conventional top chain driven by the sprocket, and the conventional sprocket drive has caused the problem. Smooth and stable long-distance conveyance can be realized by suppressing tension fluctuation and fluttering due to such cordal action, and quietness of drive conveyance can be demonstrated by avoiding meshing noise generated by sprocket drive during conveyance The effect is enormous.

本発明の第１実施例であるリニア駆動式トップチェーン１００を示す斜視図。1 is a perspective view showing a linear drive top chain 100 according to a first embodiment of the present invention. 図１に示すリニア駆動式トップチェーン１００の正面図。The front view of the linear drive top chain 100 shown in FIG. 図２に示すリニア駆動式トップチェーン１００の側面図。FIG. 3 is a side view of the linear drive top chain 100 shown in FIG. 2. 本発明の第２実施例であるリニア駆動式トップチェーン２００の正面図。The front view of the linear drive type top chain 200 which is 2nd Example of this invention. 図４に示すリニア駆動式トップチェーン２００の側面図。The side view of the linear drive top chain 200 shown in FIG. 本発明の第３実施例であるリニア駆動式トップチェーン３００の側面図。The side view of the linear drive top chain 300 which is 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００，２００，３００ ・・・ リニア駆動式トップチェーン
１１０，２１０，３１０ ・・・ 金属製トッププレート
１１１，２１１，３１１ ・・・ ヒンジ部
１２０，２２０，３２０ ・・・ 連結ピン
１３０，２３０，３３０ ・・・ 二次側可動子
１３１，２３１，３３１ ・・・ バックアイアンプレート
１３２，２３２，３３２ ・・・ リアクションプレート
ＰＳ ・・・ 一次側固定子
100, 200, 300 ... Linear drive type top chain 110, 210, 310 ... Metal top plate 111, 211, 311 ... Hinge part 120, 220, 320 ... Connecting pin 130, 230, 330・ ・ ・ Secondary mover 131, 231, 331 ・ ・ ・ Back iron plate 132, 232, 332 ・ ・ ・ Reaction plate PS ・ ・ ・ Primary stator

Claims (1)

金属製トッププレートが連結ピンによって多数連結してなるトップチェーンにおいて、
前記金属製トッププレートがリニアモータ機構の二次側可動子を具備していることを特徴とするリニア駆動式トップチェーン。 In the top chain where many metal top plates are connected by connecting pins,
A linear drive type top chain, wherein the metal top plate includes a secondary side mover of a linear motor mechanism.
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