JPH01255404A - 浮上用電磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は主に半導体工場などのクリーンルーム内の搬送
システム等として設置される常電導磁気浮上式走行装置
の車両の浮上用電磁石装置に関する。

（従来の技術） 一般に、前述した常電導磁気浮上式の走行装置（搬送シ
ステム）は、第４図に示す如（、先ず建屋などに荷物搬
送ルートに沿って軌道１を構成し、この軌道１の下側に
この長手方向全長に亘り左右一対の強磁性ガイドレール
（以下単に磁性ガイドレールと称する）２をレール支持
体３により吊持して固設すると共に、そのレール支持体
３の外側から支持アーム４を突設して左右一対の断面コ
字形状の車輪案内レール５をやはり全長に回り固設し、
更に左右磁性ガイドレール３．３の相互間中央部にリニ
ヤモータ１次（リニヤ誘導電動機）６を設けている。一
方常電導磁気浮上車両（以下単に車両と略記する）７は
、台枠８の前後左右に前記左右の車輪案内レール５内に
沿って転動する左右一対ずつの補助車輪９を設けると共
に、台枠８の上面の前後左右四隅部に前記左右の磁性ガ
イドレール３の下面と対向する状態に浮上用電磁石１０
及びギャップセンサー１１を設け、史に台枠８の上面部
中央部にリニヤモータ２次板１２を設けて構成されてい
る。なおその車両７には台枠８の上下面部に配して電源
１３及び励磁コイル制御装置１４が搭載されていると共
に、台枠８の下部に非搬送物１５を吊持する荷物支持腕
１６が設けられている。

そして前記車両は、ギャップセンサー１１からの信号に
より電流制御しながら浮上用電磁石ＩＯを励磁すること
で、その上側に対向している磁性ガイドレール２との間
で吸引力を発生して、その間のギャップを一定に保つべ
く浮上案内保持させるようになり、この状態でリニヤモ
ータ１次６を励磁することで、これと対向するりニヤモ
ータ２次板１２との間で推進力を得て非接触走行するよ
うになる。

ここで、前記軌道側に固定した磁性ガイドレール２と車
両側に固定した浮上用電磁石１０とよりなる浮上用電磁
石装置について更に第５図により述べると、該磁性ガイ
ドレール２は単なる帯板状のものであるが、これと対向
する浮上用電磁石１０は、所要電力を軽減すべく複合磁
石とした構成で、起磁力の一部を肩代わりする永久磁石
２０と、これを左右から挟み付けるべく配した２個の電
磁石鉄心（以下！１１に鉄心と称する）２１と、これら
各鉄心２１に巻装された励磁コイル２２とで構成されて
いる。

このような複合磁石の構成により、永久磁石２０以外の
制御用起磁力が小さく設計できて全体の小形化が図れる
と共に、車両浮上保持のための消費電力が低減でき、且
つ磁性ガイドレール２が単純で軌道構成が楽である。

その浮上用電磁石１０の制御は、励磁コイル２が励磁さ
れていないとき、永久磁石２０のみの起磁力による吸引
力は鉄心２１の磁極面部２１ａと磁性ガイドレール２と
の間のギャップ長の２乗に反比例して第６図に示す如く
変化する。そこで車両が空荷の場合には永久磁石２０に
よる吸引力が該車両の自重Ｆ、に等しくなるギャップ長
Ｚ１を［１標値とし、車両が荷物を搭載して総重量がＦ
２に変わったときにはギャップ長Ｚ２を目標値として、
それぞれ励磁コイル２２に制御しながら通電して鉄心２
１が所要の起磁力を得るようになす。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した従来の浮上用電磁石装置では、
浮上用電磁石１０の鉄心２１の磁極面部２１ａが正方形
で車両進行方向と直交する左右方向（幅方向）に幅広で
あると共に、磁性ガイドレール２が更に幅広で平坦な帯
板状であることから、車両が走行中又は指定された箇所
で停止する際に、磁性ガイドレール２の下面と平行に左
右に振動（ヨーイング）して、その振動がなかなか減静
止状態となるまで番なりの時間がかかり、引（Ｖでは搬
送効率の低−ドを招く問題があった。

本発明は前記ｉＩｌ情に鑑みなされ、車両の左右振動（
ヨーイング）を大幅に低減させることができる浮上用電
磁石装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の浮上用電磁石装置は、前記目的を達成するため
に、ｉｆ上用電磁石の鉄心の磁極面部を車両進行方向に
拡張する一方、車両進行方向と直角方向の幅を狭くし、
前記磁性ガイドレールは前記浮上用電磁石の鉄心磁極面
部幅と同じかそれに近い幅として構成したことを特徴と
する。

（作用） 前記構成により、本発明の浮上用電磁石装置は、車両が
左右に揺れてヨーイングを発生しようとした場合、浮上
用電磁石の鉄心の磁極面部が車両進行方向には長いが車
両進行方向と直角方向には幅狭で、１つ磁性ガイドレー
ルも同様に幅狭となっているので、その磁性ガイドレー
ルから鉄心の磁極面部が幅方向にはみ出すようにずれを
生じるようになる。その場合に鉄心と磁性ガイドレール
との間の磁気的パーミアンスが変化して、自動的に該鉄
心を磁性ガイドレールの幅方向中心に戻す復元力が働き
、その相互のずれが押えられて車両のヨーイングを防止
するようになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明す
る。なお第１図は説明の簡略化の為に片側のレール支持
体３ｏ及びこの下側に取付けられた一本の磁性ガイドレ
ール３１と一つの浮上用電磁石３２のみを示し、第２図
はその一部を拡大して示している。実際にはレール支持
体３ｏ及び磁性ガイドレール３１は軌道側の左右部に並
列して配設され、浮上用電磁石３２は車両の台枠上の前
後左右の四隅部に一個ずつ配設されている。またそれ以
外は前述した第４図に示す構成と同様であるので説明を
省略する。

前記浮上用電磁石３２は従来同様に複合磁石で、永久磁
石３゛３と、これを車両進行方向前後から挟み付ける状
態に配した前後一対の電磁石鉄心（以下単に鉄心と称す
る）３４と、これら各鉄心３４に巻装された励磁コイル
３５とで構成されている。

また従来同様にギャップセンサー３６が設けられている
。ここで該浮上用電磁石３２の前後各鉄心３４は励磁コ
イル３５が巻かれている部分は断面正方形状をなすが、
その上側に突出する部分３４′は車両進行方向（前後方
向）に長尺な台形状とされている。つまりその上面であ
る磁極面部３４　ａが車両進行方向（前後方向）に長く
拡張されている一方、その車両進行方向と直角方向の幅
が狭くされている。こうした浮上用電磁石３２に対して
前記磁性ガイドレール３１は、該浮上用電磁石３２の鉄
心３４の磁極面部３４ａの幅と同じかそれに近い幅狭構
造とされている。

而して、前述した構成の浮上用電磁石装置の作用を述べ
る。まず浮上用電磁石３２の鉄心３４の励磁コイル３５
が巻かれている部分の左右幅をＴ１、胴部の前後幅をＬ
ｌとし、これに対して前後方向に長く拡張され且っ幅狭
とされた磁極面部３４ａの幅（磁性ガイドレール３１の
幅も同じ）をＴｏ−、磁極面部３４ａの長さをり。とし
、その磁極面部３４ａと磁性ガイドレール３１との間の
空隙をｇとする。そして今何らかの原因で浮上用電磁石
３２と磁性ガイドレール３１とが左右方向に相対的にΔ
Ｘだけずれた場合、鉄心−極当りの吸引力Ｆは以下の（
１）式により求められる。なお磁性ガイドレール３１と
磁極面部３４ａとの間のギャップ中の磁束密度はＢ１と
し、励磁電流は一定とする。また計算の都合上磁性ガイ
ドレール３１に対する磁極面部３４　ａのずれによる磁
束の乱れは無視する。

但しμ０は空気の誘磁率である。

前記（１）式により磁束密度Ｂ、は、 空隙中の起磁力Ｕ１は、 但しＰｇは空隙中のパーミアンスで、 に Ｓは磁性ガイドレール３１とχ・Ｉ向する磁極面部３４
ａの面積で ５−（Ｔｏ−Δｘ）Ｌ□ 浮上用電磁石３２が磁性ガイドレール３１に対して左右
方向にずれた場合、該電磁石３２が中央に戻るのに要す
る起磁力Ｕ２は、横ずれ後の起磁力から横ずれ前の起磁
力を差し引いて得られる。

つまり、 ・・・（４） 従って、浮上用電磁石３２が横方向にずれた場合に中央
に戻ろうとする復元力Ｆｇは、Ｆｇ−Ｕ≦七−山 この復元力Ｆｇにより該浮上用電磁石３２が磁性ガイド
レール３１の中央に戻されて、車両のヨーイングの発生
が防止されるよになる。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、浮上用電磁
石３２の前後鉄心３４の上側突出部分３４′が車両進行
方向（前後方向）に長尺とされていると共に、中央にＶ
溝が前後に亘り形成されて左右に２分割されている。こ
れでその上面である磁極面部３４ａが車両進行方向（前
後方向）に長く拡張されている一方、左右に２分割され
て各々幅狭とされている。こうした浮上用電磁石３２に
対して磁性ガイドレール３１は断面逆Ｕ字形状に構成さ
れて、前記左右に分割された幅狭な磁極面部３４ａ、３
４ａとそれぞれ幅を路間じくじて対向する対向面部３１
ａ、３１ａを持つ構造とされている。こうした構成とす
ることで前記実施例より史に一層復元力が増加して、車
両のヨーイングの発生を防止できるようになる。

なお、前述した構成の浮上用電磁石装置では、図示しな
いが軌道の急曲線部や分岐部においては、磁性ガイドレ
ール３１の幅を鉄心３４の磁極面部の幅より広くする。

〔発明の効果〕

本発明は前述した如く、浮上用電磁石の鉄心の磁極面部
が車両進行方向には長いが車両進行方向と直角方向には
幅狭で、■つ磁性ガイドレールも同様に幅狭であるので
、車両が左右に揺れてヨーイングを発生しようとした場
合、磁性ガイドレールから鉄心の磁極面部が幅方向には
み出すようにずれを生じ、これにて鉄心と磁性ガイドレ
ールとの間の磁気的パーミアンスが変化して、自動的に
該鉄心を磁性ガイドレールの幅方向中心に戻す復元力が
働き、重両の左右振動（ヨーイング）を大幅に低減させ
ることができる非常に優れた浮上用電磁石装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の斜視図、第２図
は第１図の一部を拡大した斜視図、第３図は本発明の他
の実施例を示す要部の斜視図、第４図は従来例を示す常
電導磁気浮上式走行装置の断面図、第５図は従来の浮上
用電磁石装置の斜視図、第６図は浮上用電磁石の磁性ガ
イドレールとの間のギャップ長に対する吸引力を示す図
である。 １・・・軌道、７・・・車両、３１・・・磁性ガイドレ
ール、３２・・・浮上用電磁石、３４・・・鉄心、３４
ａ・・・磁極面部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１区 片　２　図 第４図 第５図 烏 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　軌道に沿って磁性ガイドレールを設け、車両に浮上用
   電磁石をこの鉄心の磁極面部が前記磁性ガイドレールの
   下面と対向する状態に設け、この浮上用電磁石を励磁す
   ることで磁性ガイドレールとの間で吸引力を発生して車
   両を浮上保持せしめる浮上用電磁石装置において、前記
   浮上用電磁石の鉄心の磁極面部を車両進行方向に拡張す
   る一方、車両進行方向と直角方向の幅を狭くし、前記磁
   性ガイドレールは前記浮上用電磁石の鉄心磁極面部幅と
   同じかそれに近い幅として構成したことを特徴とする浮
   上用電磁石装置。