JP2692979B2 - 索道装置用リニアモータ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、リフト、ロープウェイ等の索道装置のリニ
アモータ駆動装置に関する。

（従来の技術） 従来、スキー場、観光地等に数多く敷設されてきたリ
フト、ロープウェイ等の索道装置を都心の交通事情を解
決する新交通システムとして利用しようとする開発事業
が現在進められている。例えば、駅のターミナルビルと
主要オフィスビル間、あるいは主要ホテルとデパート間
等を結ぶ交通手段としての利用である。

しかしながら、従来のこれら索道装置の駆動方式は、
通常の電動モータと減速機を用いたのがそれらの主流を
占めていて、新交通システムとして、これらをそのまま
ビル内の機械室に設置すると、減速機からの騒音が問題
となる。とくに、ホテルやオフィスビル等においては、
この騒音が問題となり、その防止が不可欠となる。

そこで、新交通システムに用いられる索道装置では、
これらの騒音対策の必要性から減速機なしで駆動可能な
リニアモータ駆動方式が採用されている。通常、リニア
モータには、誘導式、同期式等いくつかの方式がある
が、索道装置の駆動用としては、誘導式リニアモータ、
すなわちリニアインダクションモータ（以下、LIMある
いはリニアモータ駆動装置という）が用いられている。

ここで、従来の索道装置用のリニアモータ駆動装置を
第10図と第11図について説明する。図面に示すように、
リニアモータ本体１は、駆動滑車14を挟持するように上
下に対向して、床上に置かれたベース７に固定されてい
るフレーム２に固着されている。滑車14は床上に固設し
た固定軸13に軸受15を介して回転自在に支持されてい
る。また、滑車14外周近傍の上下端面には、それぞれリ
ニアモータの２次導体に相当するリアクションプレート
16がドーナツ状に配設されている。そして、駆動滑車14
の外周部に形成されたリム17の溝には駆動ロープＲが巻
回されている。また、リニアモータ本体１の端面とリア
クションプレート16とは、通常、数ミリメートルのエア
ギャップを保つように相対している。

ここで、リニアモータ本体１を励磁すると、リニアモ
ータ本体１とリアクションプレート16との間に電磁誘導
作用が生じ、リニアモータ本体１とリアクションプレー
ト16との間に吸引力と推力が発生する。そして、この吸
引力とは上下のリニアモータ間で相殺されるが、推力は
上下のリニアモータ間で重畳されて滑車14に回転力を与
え、ロープＲを索引駆動するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、一般にリニアモータの特性は、先のエアギ
ャップに大きく依存し、エアギャップを小さくするほ
ど、リニアモータの効率が向上する。そのため、小型軽
量で、かつ、効率の良いリニアモータを得るためには、
このエアギャップをいかに小さく、かつ、一定に保持す
るかが課題となる。

ところが、このエアギャップを小さく、かつ、一定に
保持しようとする際、次のような問題点があった。すな
わち駆動滑車14の支持構造に起因するエアギャップの
変動、とロープＲを伝わってくる振動に起因するエア
ギャップの変動である。まず、前者は、第10図、第11
図に示すリニアモータ駆動装置において、その固定軸1
3、軸受15、滑車14間の回転支持構造中に必然的に存在
する微少隙間が原因で滑車14全体が傾いてしまう現象で
ある。例えば、従来の軸受15に許容されているガタ（隙
間）は、軸受15自体が大形であるので、その値も無視し
得ない大きさとなり、このガタの中で軸支されている滑
車14が僅かに傾く。しかし、この滑車14の傾き角度が極
く僅かでも、その直径が大きいため、滑車の外周に向っ
て傾きの変位が拡大される。その結果、リニアモータ駆
動装置のリアクションプレート16とリニアモータ本体１
とのエアギャップは、大きく変動することになる。場合
によっては、リアクションプレートとリニアモータ本体
とが接触することもあり得る。この問題点は、一般に、
大型回転体にとっては不可避な問題点であって、この解
決は非常に難しい。

また、後者の問題点は、ロープＲから伝わる外部加
振力に対し、十分な剛性をもつ構造を滑車にもたせれば
理論上解決するが、実際には、設計上等不可能なケース
が多い。かりに、外部加振力に打ち勝つ滑車構造が可能
としても、滑車自体の自励振動に伴なうエアギャップ変
動が別に生じる。いづれにしても駆動滑車の振動に伴う
エアアギャップ変動は、解決すべき問題点として依然と
して存在することになる。

本発明は前記の点に鑑みてなされたもので、駆動滑車
の支持構造に起因するエアギャップ変動ならびにロープ
からの外部振動及び滑車自体の自励振動に起因するエア
ギャップ変動を、滑車のリムあるリアクションプレート
上下端面に沿って転動走行するようにガイドローラを配
設することにより、極力小さくし、小形軽量かつ高効率
なリニアモータ駆動装置を提供することを目的としてい
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用） 索道装置用のリニアモータ駆動装置において駆動滑車
の上下面を転動走行する少なくとも一対のガイドローラ
を設け、該ガイドローラをリニアモータ本体を装着した
フレームあるいはリニアモータ本体に回動自在に軸支さ
せ、リニアモータ本体が駆動滑車の上下動に追従できる
ようにしたリニアモータ駆動装置に関する。

（実施例） 以下本発明のリニアモータ駆動装置の実施例を図面に
ついて説明する。

第１図と第２図に示すように、上下２台のリニアモー
タ本体１は、所定の距離を隔てて対向するようにフレー
ム２の取付けられている。滑車14は床上に固設した固定
軸13に軸受15を介して回転自在に支持されている。ま
た、滑車14の外周近傍の上下端面には、それぞれリニア
モータの２次導体に相当するアルミと鉄あるいは銅と鉄
のクラッド材等からなるリアションプレート16がドーナ
ツ状に配設され、また滑車14の外周部に形成されたリム
17の溝には駆動ロープＲが巻回されている。さらに、リ
ニアモータ本体１の端面とリアクションプレート16と
は、数ミリメートルのエアギャップｇを保つように相対
している。

リニアモータ本体１を励磁すると、リニアモータ本体
１とリアクションプレート16との間に電磁誘導作用が生
じ、リニアモータ本体１とリアクションプレート16との
間に吸引力と推力が発生する。そして、この吸引力は上
下のリニアモータ間で相殺されるが、推力は上下のリニ
アモータ間で重畳されて滑車14に回転力を与え、ロープ
Ｒを索引駆動するようになっている。

本発明では、とくに、エアギャップｇを常に一定に保
つために、駆動滑車14のリム17は、その上下面に、沿っ
てそれぞれ回転走行する一対のガイドローラ３（例え
ば、ゴム車輪）で保持案内している。これらのガイドロ
ーラ３は、床上に固設されたベース７に固着された逆Ｃ
字断面をしたフレーム２にブラケット3Aを介して回軸自
在に軸受されている。とくにベース７の上面には、第３
図に示すように、それぞれ副ガイドピン９と主ガイドピ
ン10が支え座9A,8に螺着立設され、フレーム２に設けた
主案内座４と副案内座５に滑合して、フレーム２の位置
決めとそれが上下動する時の案内・支持の役目をしてい
る。また、主ガイドピン10と副ガイドピン９とフレーム
２との摺動を円滑に行うために、滑り軸受18,19が主案
内座４と副案内座５に嵌入されている。さらに、フレー
ム２の自重を支えるために、フレーム２の左右に、第１
図に示すように、一対の調整ボルト座６が突出して形成
され、この調整ボルト座６に穿孔されたネジ孔20に調整
ボルト12が螺入されている。また、調整ボルト12の下端
に固定された座金12Aとベース７の上面の支え座11Aとの
間には、圧縮バネ11が挿入されていて、フレーム２の自
重を直接支えるとともに、調整ボルト12の位置を上下に
移動させて、フレーム２の自重が圧縮バネ11とバランス
した状態から、上下に配設したリニアモータ本体１とリ
アクションプレートとの間の隙間が所定のエアギャップ
となるように調整できるようになっている。また、フレ
ーム２とベース７は、それぞれ、型鋼、鋼板を、第４図
〜第７図に示すように所定寸法に切断して溶接組立てる
とともに、案内座、ボルト座等をフレーム２とベース７
に溶接し、その後、軸受孔、ネジ孔を機械加工して形成
する。なお、第４図に示すように、フレーム２の上下桁
にはステイ2Aを対角線状に橋架して、フレーム２の剛性
を向上させる。

このようにして構成されるリニアモータ駆動装置は、
その組立に際して、まず、上下一対のリニアモータ本体
１を所定間隔を保つようにフレーム２に固定して一体化
し、上下方向に摺動可能となるようにベース７に取付け
る。すなわち、ベース７の上面に主ガイドピン10をフレ
ーム２の滑り軸受18に、また、副ガイドピン９をフレー
ム２の滑り軸受19に挿入する。これにより、フレーム２
は、ベースに対して上下方向に摺動可能となる。そし
て、この状態で、フレーム２をクレーン等で僅かに吊り
上げ、予めフレーム２の調整ボルト座６のネジ孔20に螺
入しておいた調整ボルト12とベース７との間に圧縮バネ
11をセットし、フレーム２を緩かに降下させる。この
時、一体化したフレーム２の自重は、２個の圧縮バネ11
によって支えられるので、フレーム２は浮動状態とな
る。この状態で、調整ボルト12の上下位置を適宜調整し
てフレーム２と滑車14の相対的な上下位置合せをする。
その後、一体となったフレーム２とベース７を一緒に移
動してリアクションプレート16の回転中心径上にリニア
モータ本体１の中心が一致するように調整し、ベース７
を床上にボルト等の固着手段で固定させる。ついで、一
対のガイドローラ３を滑車14のリム17の上下面に接触さ
せブラケット3Aをフレーム２に固定するこれにより、一
対のガイドローラ３は、滑車14のリム17の上下面を転動
走行することになる。

このようにして組立てられた本発明のリニアモータ駆
動装置では、リニアモータ本体１を励磁して滑車14を回
転させる。滑車14の回転中、何らかの理由で滑車14にウ
ネリのような上下動が生じると、滑車14のリム17面を転
動しているガイドローラ３もこれに追従して上下動す
る。このガイドローラ３は、ブラケット3Aを介してフレ
ーム２に固定されているので、滑車14の上下動は、その
まま、フレーム２に取付けられたリニアモータ本体１の
上下動となる。この結果、滑車14の上下面に装着された
リアクションプレート16とリニアモータ１との間のエア
ギャップは、常に、一定に保たれリニアモータの特性の
安定化がなされることになる。しかも、他の部品と一体
化したフレーム２の全重量は、一対の圧縮バネ11で支え
られているので、ガイドローラ３と滑車14のリム17との
間の接触圧力を極めて小さくすることができる。すなわ
ち、一体化したフレーム２は、非常に小さい外力によっ
て容易に上下動できるため、滑車14の上下動に対して高
い追従性を得ることが可能となる。

また、第８図と第９図に示す本発明のリニアモータ駆
動装置の他の実施例では、一対のガイドローラ３をそれ
ぞれのリニアモータ本体の左右端部にブラケット3Aを介
して直接取付け、リアクションプレート16の面に沿って
転動させる。他の構成は、先の実施例のものと同様であ
るので、ここでは説明を省略する。この実施例（第８
図，第９図）では、ガイドローラ３を滑車14のリム17上
で転動走行させるものよりも（第１図〜第５図）エアギ
ャップの変動により性格に追従できるようになる。その
理由は、滑車14が傾いた時のリム17の上下動変位と、リ
アクションプレート16の巾方向中心における上下動変位
は異なるためである。そのため、エアギャップの変動分
は、後者で把えた方がより正確であるからである。ただ
し、この実施例の場合、ガイドローラ13がリアクション
プレート16面上を転動走行するから、リアクションプレ
ート16の表面の高温に耐え得る材料でガイドローラ３を
構成する必要がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、滑車の回転中、何らかの理由で滑車
に上下動が生じても、滑車のリム面あるいはリアクショ
ンプレートの面に沿ってガイドローラを転動走行させる
ので、リニアモータ本体とリアクションプレート間のエ
アギャップが常に一定に保たれる。その結果、リニアモ
ータの効率が極めて向上するとともに、リニアモータ本
体の小形軽量化が図られ、安価かつ騒音等のない性能の
高い索道装置用のリニアモータ駆動装置を得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリニアモータ駆動装置の一実施例の平
面図、第２図はその一部破断側面図、第３図は第１図II
I−III矢視断面図、第４図は第１図のＡ矢視部拡大平面
図、第５図は第４図の拡大部分の側面図、第６図は本発
明のリニアモータ駆動装置のベースの平面図、第７図は
第６図のＢ矢視方向から見た側面図、第８図は本発明の
リニアモータ駆動装置の他の実施例の正面図、第９図は
その側面図、第10図は従来のリニアモータ駆動装置の平
面図、第11図はその側面図である。 １……リニアモータ本体、２……フレーム、３……ガイ
ドローラ、４……主案内座、５……副案内座、７……ベ
ース、８……支え座、９……副ガイドピン、10……主ガ
イドピン、13……固定軸、14……騒音滑車、16……リア
クションプレート、17……リム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】索道装置用リニアモータ駆動装置において
   駆動滑車の上下面を転動走行する少なくとも一対のガイ
   ドローラを設け、該ガイドローラをリニアモータ本体を
   装着したフレームあるいはリニアモータ本体に回動自在
   に軸支させ、リニアモータ本体が前記駆動滑車の上下動
   に追従できるようにしたリニアモータ駆動装置。