JPH03284106A

JPH03284106A - 搬送装置

Info

Publication number: JPH03284106A
Application number: JP8158890A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yasuhara; 安原　征治
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-13

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）本発明は超電導体を用いて非接触浮上させたまま物体を
搬送する装置に関する。

（従来の技術）従来、超電導体による浮上搬送装置としてはマイスナー
効果、およびサスペンション効果を浮上刃として利用し
たものが知られている。マイスナー効果は超電導体が磁
石の磁束を排除する作用により浮上する。サスペンショ
ン効果は超電導体内に侵入した磁束がピン止め効果によ
り固縛されることにより一定の間隔で浮上するものであ
る。移動のための力としては電磁気力が主に使われてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、マイスナー効果による浮上作用は、磁束とは別
方向の外力に対しては拘束力を持たないため、不安定で
ある。一方、サスペンション効果による浮上は、マイス
ナー効果に比べて安定して浮上しているが、反面、移動
するのが難しいという問題がある。

本発明は、超電導体利用による非接触浮上構造を搬送装
置に応用することによって摩擦や埃のない高精度でクリ
ーンな搬送装置を得ることを目的とする。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明は、筒状超電導体の外部より磁界を印加すること
により筒状超電導体内部において少なくとも一部に磁石
を備えた被搬送体を浮上させ、外部磁界を移動させるな
どして筒状超電導体内の磁界分布を変えることにより被
搬送体を駆動する浮上搬送装置である。

（作用）本発明の搬送装置において用いられる浮上効果について
説明する。第１図は本発明の装置の作動を説明する図で
ある。筒状超電導体１の外周に、環状電磁石Ｓを配置す
る。筒状超電導体１内の軸方向の磁界分布が第１図（ｂ
）のようになるように環状電磁石Ｓを作動させる。この
状態で、磁石２を筒状超電導体１内に挿入すると、磁石
２は、第１図（ｂ）の筒状超電導体の磁界分布を示すグ
ラフで、もっとも磁界の強くなっている筒状超電導体１
の中央部分に移動していき、中空に非接触で浮上静止す
る。第２図は筒状超電導体１中に磁石２が浮上している
様子を示す筒状超電導体の直径方向の断面図である。こ
の浮上現象は筒状超電導体の向きには関係無く、筒状超
電導体が縦になっても、斜めになっても同じ位置に浮上
する。超電導筒体内に挿入した磁石が軸方向に静止する
のは、磁石のＮ１１８極と超電導体内の磁場にょるＮ・
Ｓ極が吸引反発するためである。また、直径方向におけ
る静止は、超電導体のピン止め力が強いため、磁石から
出ている磁束の侵入を阻止しようとする力の反発による
もので、そのため磁石と超電導体の壁との間が等距離を
保って静止すると考え　４− られる。

このようにして浮上静止している磁石は筒状超電導体内
の磁界分布が変化して、ピーク位置が移動すれば追随し
て移動する。本発明の移動装置はこのような浮上移動現
象を応用するものである。

（実施例）本発明は上記で説明した原理により非接触で浮上搬送を
行うものであるが、具体的には種々の異なるタイプの搬
送装置が可能である。筒状超電導体内を浮上移動するも
のは磁石としたが、実際の装置においては移動するもの
と磁石を一体化させるか、磁石を配した移動容器を使用
するなど必要に応じて設計する。浮上させるために磁石
を用いているが、他にも自己磁界を持つものなら使用す
ることができる。たとえば超電導体に残留磁界を与えた
ものも使用できる。超電導材料としては種々のものが使
用できるが、臨界電流密度が大きく、ピン止め効果の大
きいものが望ましく、たとえば、第３図に製造方法を示
したビスマス系超電導材料などが用いられる。

第４図は本発明の搬送装置の一例を示す説明図である。

筒状超電導体４を冷却槽５中の液体窒素６に浸漬して超
電導状態にさせる。筒状超電導体４の外側に環状超電導
磁石７を配置し、同磁石に通電することにより筒状超電
導体４内に磁界をかけた状態で、磁石を含む被搬送体８
を浮上させた状態を示している。この状態から点線矢印
の方向に環状電磁石７を移動し、点線で示した位置に停
止すると、筒状超電導体内部の磁界分布は第４図（ｂ）
に示す磁界分布のグラフにおいて、磁界分布曲線がと変
わり、ピーク移動が生じる。その結果、被搬送体８も磁
界のピークと共に移動する。

上記の例では筒状超電導体の外側に配した環状電磁石を
移動させたが、環状電磁石を移動させるかわりに、あら
かじめ筒状超電導体の周囲にコイルを巻いておき、通電
位置を連続的に切り換える方法により、環状電磁石を動
かすのと同様の効果を出すことができる。

また、磁界分布のピークを移動する方法のほかに、超電
導体の軸方向に傾斜磁場をかけることにより非搬送体を
移動させることもできる。第５図に示すように、被搬送
体９は第５図（ｂ）のような磁界分布を持つ筒状超電導
体１０内で浮上静止している。ここで、磁界分布が第６
図（ｂ）に示すような傾斜磁界分布になるように変える
と、第６図（ａ）に示すように被搬送体９は磁界の傾斜
に添って移動する。

本発明の搬送装置は、外部の磁界が取り除かれてもピン
止め能力に優れた筒状超電導体に残される残留磁界の作
用で、外部磁界が作用しているときと同様に浮上し、静
止する。このため、本発明の搬送装置は、駆動が必要な
ときのみ外部磁界を作動させるよ゛うにすることもでき
る。また、筒状超電導体内部における浮上作用は向きに
関係しないことから、筒状超電導体を自由な方向へ配置
することができる。

このほか、磁界のピーク移動と傾斜磁場による方法を組
み合わせて被搬送装置の駆動をすることもできる。

（応用）　７− 本発明の搬送装置は、通常の各種搬送装置以外にも、摺
動部が無いため焼き付けがなく、姿勢に制限を受けない
ことから、高真空、無重力空間（宇宙）で応用できる。

また、静止状態、搬送状態とも非接触であるようにする
ことも可能であることから、特に汚染を嫌う分野の搬送
として適当である。。

［発明の効果コ本発明を利用すると、非接触状態で浮上搬送が行われる
ため汚染、破損などの問題が無（なる。

また、被搬送体の移動および位置を電気的に制御できる
ため、取扱が容易であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の搬送装置の浮上原理説明図、
第３図はビスマス系超電導材料の製法を示す図、第４図
、第５図、第６図は本発明の搬送装置の実施例の説明図
である。１．４．１０・・・筒状超電導体、２・・・磁石、３１
７・・・環状電磁石、５・・・冷却槽、６・・・液体窒
素、８゜９・・・被搬送体。　８（ａ）＼−−−−区第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）筒状超電導体の外部より磁界を印加することによ
り筒状超電導体内部において少なくとも一部に磁石ない
しは残留磁界を有する超電導体を備えた被搬送体を浮上
させ、前記外部よりの磁界を制御して、筒状超電導体内
の軸方向の磁界分布を変化させることにより前記被搬送
体を駆動することを特徴とする搬送装置。
（２）前記筒状超電導体の周囲に配置した環状電磁石を
軸方向に移動することにより筒状超電導体内の軸方向の
磁界分布を変化させることを特徴とする請求項１記載の
搬送装置。
（３）前記筒状超電導体の周囲に多数配置した環状電磁
石を連続的に切り換えることにより筒状超電導体内の軸
方向の磁界分布を変化させることを特徴とする請求項１
記載の搬送装置。
（４）前記筒状超電導体内の周囲に配置した環状電磁石
を切り換えることにより前記筒状超電導体内の磁界分布
を軸方向に傾斜させるように変化させることを特徴とす
る請求項１記載の搬送装置。