JPH04125007A - 磁気浮上式搬送装置 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、台車が搬送路に沿って浮上した状懸で走行
して、物品等の搬送を行う磁気浮上式搬送装置に関する
。

「従来の技術」 近年、半導体集積回路の高集積化、極微細化に伴い、そ
れを製造するクリーンルームには高クリーン度が要求さ
れている。このようなりリーンルーム内において、シリ
コンウェハ等を搬送する搬送装置には、塵埃の発生を極
力抑える必要上、台車が搬送路上を浮上した状態で、す
なわち非接触で走行する磁気浮上式搬送装置が理想的で
あるとして、注目を集めている。

第６図〜第９図は、従来の磁気浮上式搬送装置の一例を
示す図である。これらの図において、ｌは搬送路に沿っ
て設けられた箱状のフレームであり、その上面には、搬
送路に沿って延びる開口部１ｍが形成されている。この
フレーム１の天井面には、鋼材によって構成された１対
の浮上用レール２Ｌ、２Ｒが搬送路に沿って各々架設さ
れており、また、同様にフレームｌの左右の内側面にも
、鋼材によって構成された！対の案内用レール３Ｌ。

３Ｒが各々架設されている。５は搬送路上を走行する台
車であり、この台車５には、浮上用レール２Ｌ、２Ｈの
各下面と各々対向する４個の浮上用電磁石７ａ〜７ｄと
、案内用レール３Ｌ、３Ｒの各側面と各々対向する４個
の案内用電磁石８ａ〜８ｄとが設けられている。さらに
、図示しないが、充電式のバッテリと、浮上用電磁石７
８〜７ｄと浮上用レール２Ｌ、２Ｈの各下面との間の垂
直ギャップＧｖ、および案内用電磁石８８〜８ｄと案内
用レール３Ｌ、３Ｒの各側面との間の水平ギャップＧｈ
を各々検出するギャップセンサと、これらのギャップセ
ンサの検出信号に基づいて、バッテリーから浮上用電磁
石７８〜７ｄおよび案内用電磁石８ａ〜８ｄに各々供給
される励磁電流を制御し、垂直ギャップＧｖおよび水平
ギャップｃｈを常に一定とする電流制御回路とが設けら
れている。

ここで、浮上用電磁石７ａは、第９図に示すように、コ
字状の一次側コア７Ａと、このファ７Ａの各磁極７Ａ、
、７Ａｔに各々巻回されたコイル７Ｂ、７Ｃとによって
構成されており、一対の磁極７Ａ１．７Ａｔを台車５の
幅方向に対応させた状態で配設されている。また、その
他の浮上用電磁石７ｂ〜７ｄも同様に構成されている。

このような浮上用電磁石７８〜７ｄが浮上用レール２Ｌ
、２Ｈの下面を磁気的に吸引することにより、台車５が
浮上し、さらに、浮上用レール２Ｌ、２Ｒの幅寸法の範
囲内で、その幅方向への移動が緩やかに規制される。さ
らに、案内用電磁石８８〜８ｄが、案内用レール３Ｌ、
３Ｒの各側面を磁気的に吸引することにより台車５の幅
方向の移動が、強固に規制される。

また、フレーム１の内底面にはリニアインダクシタンモ
ータの一次側コイル１５．１５・・・が所定間隔を隔て
て取り付けられており、台車５には一次側コイル１５と
所定のギャップを隔てて上下に対向する二次側導体１６
が取り付けられている。

この場合、二次側導体１６としては鉄心を有する場合と
有しない場合がある。さらに、台車５の上面には、支柱
１７を介して荷台１８が取り付けられ、この荷台１７上
に荷物１９が積載される。

このような構成において、浮上用電磁石７ａ〜７ｄおよ
び案内用電磁石８ａ〜８ｄに対して励磁電流が供給され
ると、台車５が浮上し、一方、リニアインダクシジンモ
ータの一次側コイル１５に交流電流が供給されると、こ
の−次側コイル１５上に図）こ示す矢印Ｆ方向の進行磁
界が発生し、これにより、台車５が一次側コイル１５の
上方を通過する毎に矢印Ｆ方向に加速され、その他の区
間においては惰性により走行する。この結果、台車５は
浮上した状態で加速と惰性走行を交互に繰り返しながら
連続的に走行する。また、台車５をステーションで位置
決め停止させる場合は、そのステーションの手前の一次
側コイル１５を逆相で励磁して矢印Ｆと逆方向の進行磁
界を発生させ、これにより台車５を充分に減速させた後
、位置決め用電磁石などによって、台車５を停止させる
。さらに、バッテリの電力が消費され、台車５を浮上さ
せ得るだけの電力が生じなくなった場合においては、自
動充電装置を接続してバッテリの充電が行なわれるよう
になっている。

［発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の磁気浮上式搬送装置において
は、案内用電磁石８ａ〜８ｄと案内用レール３Ｌ、３Ｒ
が僅かな水平ギャップＧｈを隔てて対向しているので、
台車５の幅方向の移動が常時強固に規制されており、移
載装置による荷物１９の積み下ろしや、自動充電装置の
接続が円滑に行なわれるようになっている。しかしなが
ら、搬送路を曲線状にしたり、分岐させたりする場合、
案内用電磁石８８〜８ｄと案内レール３Ｌ、３Ｒの間に
十分な空間を確保することができず、これらが接触して
しまうため、曲線走行させたり、分岐させることは実際
上不可能であった。そこで、本出願人は、搬送路の曲線
区間や分岐区間等の特定区間において、案内用レール３
Ｌ、３Ｒを除去し、もしくは上記特定区間における水平
ギャップｃｈを直線区間における水平ギャップＧｈより
も大とし、これにより、曲線走行や分岐走行を可能とし
た磁気浮上式搬送装置を先に提案している。このような
構成とした場合、上記特定区間においては、浮上用電磁
石７ａ〜７ｄの磁気吸引力の幅方向成分のみによって、
台車５が搬送方向へ案内される。しかしながら、これら
浮上用電磁石７８〜７ｄは、本来、浮上用レール２Ｌ、
２Ｈの下面を磁気的に吸引することによって、台車５を
浮上させるためのものであり、浮上用レール２Ｌ、２Ｒ
の幅寸法の範囲内で、台車５の幅方向−＼の移動を緩や
かに規制する程度の案内力しか発生し得ない。したがっ
て、これら浮上用電磁石７ａ〜７ｂの磁気吸引力のみに
よっても、十分な案内力が発生し、台車５の幅方向の移
動が適度に規制されるようにすることが、重要な課題と
なっていた。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、直線
区間のみならず、曲線区間や分岐区間等においても、台
車の幅方向の移動が適度に規制され、全区間に亙って十
分な案内剛性を確保することができる磁気浮上式搬送装
置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、搬送路に沿って架設された浮上用レールと
、前記浮上用レールに沿って架設された案内用レールと
、前記搬送路上を走行する台車に設けられ、前記浮上用
レールの下面を一定の垂直ギャップを隔てて磁気的に吸
引する浮上用電磁石と、前記台車に設けられ、前記案内
用レールの側面を一定の水平ギャップを隔てて磁気的に
吸引する案内用電磁石とを具備する磁気浮上式搬送装置
において、前記浮上用電磁石の各磁極を前記搬送路の幅
方向に対応させて配置し、前記搬送路の曲線区間もしく
は分岐区間等の特定区間においては、前記案内用レール
を除去し、もしくは前記水平ギャップを前記搬送路の直
線区間における水平ギャップよりも大とし、前記特定区
間において、前記浮上用レールの下面に、前記浮上用電
磁石の各磁極の端面と各々対向する凸部を形成したこと
を特徴としている。

「作用」 上述した構成によれば、搬送路の直線区間においては、
案内用電磁石が案内用レールを吸引することによって、
台車の幅方向の移動が強固に規制される一方、搬送路の
曲線区間もしくは分岐区間等の特定区間においては、案
内用電磁石と案内用レールとの間に十分な空間が確保さ
れ、台車の曲線走行もしくは分岐走行等が可能となり、
さらに、この特定区間においては、浮上用電磁石の各磁
極の端面と浮上用レールの各凸部との間の磁気抵抗（磁
束経路）を常に最小としようとする保持力が発生し、上
記各磁極の端面と各凸部が上下に対向した位置に保持さ
れるので、案内用電磁石が機能しなくても、浮上用電磁
石のみによって台車の幅方向の移動が適度に規制される
。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の第１実施例の外観構成を示す一部切
欠平面図、第２図は第１図の■−■線視線面断面図る。

これらの図において、搬送路に沿って設けられたフレー
ム１の直線区間Ａにおいては、従来と同様に、フレーム
ｌの天井面に１対の浮上用レール２Ｌ、２Ｒが各々架設
されていると共に、フレームｉの左右の内側面に１対の
案内用レール３Ｌ。

３Ｒが各々架設されている。一方、曲線区間Ｂにおいて
は、案内用レール３　Ｌ　、３　Ｒが除去されていると
共に、浮上用レール２Ｌ、２Ｒに代えて、断面コ字状の
曲線区間用の浮上用レール２Ｌｃ、２Ｒｅが架設されて
いる。

ここで、浮上用レール２Ｌｃの下面には、第３図に示す
ように、浮上用電磁石７ａの一対の磁極７Ａ、、７ＡＩ
の各端面と各々対向する一対の凸部２　Ｌ　＋　、　２
　Ｌ　ｔが形成されている。また、浮上用レール２Ｒｃ
の下面にも同様に一対の凸部が形成されている。

このような構成において、搬送路の直線区間Ａにおいて
は、浮上用電磁石７８〜７ｄが浮上用レール２Ｌ、２Ｒ
の下面を磁気的に吸引することにより、台車５が浮上し
、さらに、案内用電磁石８８〜８ｄが、案内用レール３
Ｌ、３Ｒの各側面を磁気的に吸引することにより台車５
の幅方向の移動が、強固に規制される。この状態で、台
車５はリニアインダクシ■ンモータの一次側コイル１５
（第６図参照）による進行磁界によって推進力が与えら
れて直線走行する。

一方、搬送路の曲線区間Ｂにおいては、案内用レール３
Ｒ，３Ｌか除去されているので、案内用電磁石８ａ〜８
ｄの側方に十分な空間が確保され、台車５の曲線走行が
可能となっている。さらに、この曲線区間Ｂにおいては
、浮上用電磁石７８〜７ｄの各磁極（例えば、７Ａ、、
７Ａ宜）の端面と、浮上用レール２Ｌｃ、２Ｒｃの各凸
部（例えば、２Ｌ２Ｌ、）との間の磁気抵抗を常に最小
とし、それらの間の磁束経路を常に最小としようとする
保持力が発生し、上記各磁極の端面と各凸部か上下に対
向した位置に保持されるので、案内用電磁石８ａ〜８ｄ
が機能しなくても、浮上用電磁石７８〜７ｄのみによっ
て台車５の幅方向の移動が適度に規制され、この状態で
台車５が曲線走行する。

次に、この発明の第２実施例について、第４図を参照し
て説明する。この図において、浮上用電磁石７ａの各磁
極７　Ａｌ、　７　Ａｔの端面には、搬送路の幅方向に
一定距離隔てて極歯Ｐ、〜Ｐ４が各々形成されている。

一方、上述した搬送路の曲線区間已において、浮上用レ
ール２Ｌｃの下面に形成された各凸部２　Ｌ　１．２　
Ｌ　＊には、上記各極歯Ｐ１〜Ｐ４の端面と各々対向す
る歯部Ｔ、〜Ｔ４が形成されている。さらに、その他の
浮上用電磁石７ｂ〜７ｄの各磁極および浮上用レール２
Ｒｃにも同様の極歯と歯部が形成されている。このよう
な極歯Ｐ。

〜Ｐ４および歯部Ｔ、−Ｔ、を形成することにより、上
述した保持力、すなわち台車５の幅方向の移動を規制す
る案内力を、さらに強めるこができる。

なお、上述した一実施例においては、搬送路の曲線区間
Ｂにおいて案内用レール３Ｌ、３Ｒを除去した場合を例
に説明したが、曲線区間Ｂにおける案内用レール３　Ｌ
　、３　Ｒと案内用電磁石８８〜８ｄの間の水平ギャッ
プＧｈを、直線区間Ａに比べて十分に大とし、実質的に
直線区間Ａにおいてのみ案内用電磁石８ａ〜８ｄが案内
用レール３Ｌ、３Ｒを吸引し、曲線区間Ｂにおいては、
はとんど吸弓力が作用しないようにしても構わない。ま
た、曲線区間Ｂに適用した場合を例に説明したが、案内
用電磁石８８〜８ｄの側方に十分な空間を確保しなけれ
ばならない分岐区間等に適用しても構わない。

さらに、第５図に示すような構造の磁気浮上式搬送装置
に適用しても勿論構わない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、搬送路の直線
区間においては、案内用電磁石が案内用レールを吸引す
ることによって、台車の幅方向の移動が強固に規制され
る一方、搬送路の曲線区間もしくは分岐区間等の特定区
間においては、案内用電磁石と案内用レールとの間に十
分な空間か確保され、台車の曲線走行もしくは分岐走行
等が可能となり、さらに、この特定区間においては、浮
上用電磁石が浮上用レールを吸引することにより、浮上
用電磁石の各磁極の端面と浮上用レールの各凸部とが上
下に対向した位置に保持されるので、案内用電磁石が機
能しなくても、台車の幅方向の移動が適度に規制され、
これにより、直線区間のみならず曲線区間や分岐区間等
の特定区間においても、台車の幅方向の移動が適度に規
制され、したがって、全区間に亙って十分な案内剛性を
確保することができ、常に安定した浮上走行を実現する
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の第１実施例の外観構成を示す一部切
欠平面図、第２図は第１図の■−■線視線面断面図３図
は同実施例の要部の構成を示す正断面図、第４図はこの
発明の第２実施例の要部の構成を示す正断面図、第５図
はこの発明を適用し得る磁気浮上式搬送装置の他の構成
例を示す正断面図、第６図は従来の磁気浮上式搬送装置
の外観構成を示す一部切欠側面図、第７図は同磁気浮上
式搬送装置の外観構成を示す平面図、第８図は同磁気浮
上式搬送装置の外観構成を示す正断面図、第９図は同磁
気浮上式搬送装置の浮上用電磁石の構成を示す正断面図
である。 ２Ｌ、２Ｒ・・・・・・浮上用レール、。 ２Ｌｃ、２Ｒｃ・・・・・曲線区間用の浮上用レール、
２Ｌ、、２Ｌ、・・・・・・凸部、 Ｔ、−Ｔ、・・・・・・歯部、 ３Ｌ、３Ｒ・・・・・・案内用し／−ル、５・・・・・
台車、 ７ａ〜７ｄ・・・・・・浮上用電磁石、７Ａ、、７Ａ、
・・・・・・磁極、 ｐ、−ｐ、・・・・・・極歯、 ８８〜８ａ・・・・・案内用電磁石、 Ｇｈ・・・・水平ギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送路に沿って架設された浮上用レールと、前記
   浮上用レールに沿って架設された案内用レールと、前記
   搬送路上を走行する台車に設けられ、前記浮上用レール
   の下面を一定の垂直ギャップを隔てて磁気的に吸引する
   浮上用電磁石と、前記台車に設けられ、前記案内用レー
   ルの側面を一定の水平ギャップを隔てて磁気的に吸引す
   る案内用電磁石とを具備する磁気浮上式搬送装置におい
   て、前記浮上用電磁石の各磁極を前記搬送路の幅方向に
   対応させて配置し、 前記搬送路の曲線区間もしくは分岐区間等の特定区間に
   おいては、前記案内用レールを除去し、もしくは前記水
   平ギャップを前記搬送路の直線区間における水平ギャッ
   プよりも大とし、 前記特定区間において、前記浮上用レールの下面に、前
   記浮上用電磁石の各磁極の端面と各々対向する凸部を形
   成したことを特徴とする磁気浮上式搬送装置。
2. （２）前記浮上用電磁石の各磁極の端面に、前記搬送路
   の幅方向に一定距離隔てて複数の極歯を形成し、前記特
   定区間において、前記浮上用レールの下面に形成された
   各凸部に前記各極歯の端面と各々対向する歯部を形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の磁気浮上式搬送装置
   。