JPH04503146A - リニアモーター推進システム - 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】 リニアモーター推進システム 発明の背景 発明の分野 本発明が関係する技術分野は、リニアモーターであり、そしてさらに詳細には、 スタックから間隔をあけた条件に一つずつキャリッジ又は軌道車両を推進し、そ してスタックに制御された方式においてキャリッジ又は車両を戻すための方法と 装置に向けられる。

具体的には、この発明は、一定同期速度でスタックにおいて連接して移動するキ ャリッジ収集セクシ薦ンの出口からキャリッジの間隔をあけさせる第２速度への エンドレスルーズにおけるキャリッジの推進にかかわり、その後、そのようなキ ャリッジは、収集セクションの入り口に達する前に、スタックに戻される。キャ リッジがスタックとの接触の後に移動する速度は、スタックに新しく到達したキ ャリッジが一定に押圧するキャリッジ収集セクシ碧ンにおける連接キャリッジの 速度によって決定される。キャリッジは、スタックとの接触の後、そして収集セ クシ履ンの入り口に達する前、非同期に移動する。

スタックへのキャリッジの移動は、キャリッジに取り付けられたヒステリシス二 次コイルによって制御される。これらの二次コイルは、リニアモーター−次コイ ルのゾーンによって独立に発生された電磁波によって係合される。同期二次コイ ルはまた、第２−次コイルの他のゾーンの制御下で、キャリッジを同期して推進 するためにキャリッジに取り付けられる・電磁波は〜キャリッジの加速と減速を 制御するために速度が可変である。

関連技術の説明 リニアモーターは技術で非常に公知であり、そしてそのようなモーターは、エン ドレスルーズにおいてキャリッジ又は軌道車両を推進するためにしばしば使用さ れる。

５ｔａｒｋｅｙへの米国特許第３．８０３．４６６号は、−例であり、ループに おいて軌道車両を独立に推進するためのリニア同期モーター推進システムの使用 を示す。車両又は入り列車は、選択的に加速され、それから適切な位置において 減速され、低速で、選択された間隔で駅を通過するようにされる。

Ｈａｂｏｚ　ｉ　ｔへの米国特許第３．８９０．４２１号は、別の例であり、プ ラスチックフィルムを双軸で延伸するためのエンドレスルーズにおいて移動する キャリッジに取り付けたクランプの速度を制御するためのリニア誘導モーターの 使用を示す。そして特開昭４８−３８７７９号は、さらに別の例であり、熱可塑 性合成樹脂フィルムを双軸に引き伸ばすために、エンドレスループにおいてテン タークリップを推進するためのリニアモーターの使用を示す。

エンドレスルーズにおいて移動するキャリッジ又は車両に係るシステムにおいて 、米国特許第３．８０３．４６６号における如く乗客の搭乗又は他の動作のため に、キャリッジが低速度で移動され、その後運転セクションにおいて加速される 搭乗セクシ２ン又はスタートアップセフシーンを設けることが一般に行われる。

スタートアップセクシ目ンにおいて、キャリッジは、密接な間隔をあけ、そして 例えば、上記の特許にお「　いて示された如く、スタックにおいてしばしばクラ スター又はグループ化される。フィルム延伸の如く、加速又は運転の完了後、キ ャリッジはスタック又は搭乗セクシ鑓ンに戻され、再び運転を開始する準備がで きる。　もちろん、キャリッジが、ループを通した移動において常に制御下にお かれることが、一般に必要とされる。これは、しばしば高速度で移動しているキ ャリッジ又は軌道車両がスタックに戻される時特に正しく、そうでなければ、障 害を生む衝突が発生するか、あるいは機械動作が影響を受ける。

多様な技術が、この形式の問題を解決するために展開された。一つのそのような 解法は、本発明の譲受人によって所有された、ＨｏｍｍｅｓとＫｅｅｇａｎへの 米国特許第４．６７５．５８２号において見られる。

参照により完全にここに組み込まれたこの特許は、例えば、フィルムを延伸する ために一つ又は複数のルーズの動作側において、増大速度においてキャリッジに 取り付けた同期二次コイルを正確に推進するために使用されたリニア同期そ一タ ー制御システムを開示する。このシステムは用される。キャリッジ速度と間隔が 可変であるそのようなシステムには、同時に一次コイルのコイル巻線の電気的に 別個のグループ又はゾーンにおいて一つを超えるキャリフジはない。この制約は 、多数の一次コイルグーンと関連ゾーン制御を必要とする。そのようなシステム は、エンドレスループの全体でキャリッジを連続して推進するタスクを有効に達 成するが、特に、スタックが発生し、キャリッジの正確な制御が必要とされない 戻り側において、ハードウェアの相当な費用と複雑さを伴う。

キャリッジ又は軌道車両推進システムにおいて、スタートアップにおけるキャリ ッジの位置と速度は、しばしば非常に重要である。例えば、上記の５ｔａｒｋｅ ｙ特許における軌道車両は、搭乗目的のために駅において選択された間隔をあけ て適切に移動する。これは、上記のＨｏｒｒｌｍｅｓとＫｅｅｇａｎ特許におい て示されたシステムを含む他のシステムでも正しく、この場合加速の前に正確な 位置が既知である一定速度セクションにおいて二次コイルの制御が、システムの 動作において重要である。

キャリッジのスタックがキャリッジ収集セクションにおいて制御された一定速度 において同期及び連接して移動されることを保証することにより、本発明は、さ らに、スタートアップにおけるキャリッジが、適正な位置にあり、そして適正な 制御速度において移動することを保証する。

そうすることで、発明は、例えば、特に戻り側において、米国特許第３．８０３ ．４６６号と米国特許第４．６７５．５８２号の発明を実施するための改良され ｔ；又は代替的な方法を設ける。

本発明はまた、リニアモーターによって推進されたキャリッジが二重エンドレス ループを通って対の対称として移動する印刷機において、紙シートを輸送するキ ャリッジを制御するために、Ｖｅｔｔｅｒ他への米国特許第４．０８１，７２３ 号において有益に適用される。ｖｅｔｔｅｒは、ループの経路に連接して印刷ロ ーラーの回転とキャリッジ移動を同期させるために、センサーとフィードバック の使用を開示する。キャリッジは、加速、減速、及びループを通って巡回される 。紙シートが取り出される場所では、シートに係合するために低速で移動するキ ャリッジのスタックを設けることが有益である。取り出しの後、回転と同期して 印刷ローラーに通過させるためにキャリッジを加速かつ分離し、それから減速し 、キャリッジのスタックに再連結し、印刷シートを落下させ、そして新しいシー トを取り出してプロセスを繰り返すことは有益である。

これらの機能を達成するための本発明の使用は、Ｖｅｔｔｅｒによって開示され たシステムに対する改良である０本発明はまた、別個のループが主コンベヤーラ インに隣接して設けられる組み立てライン作業にかかわる応用において有益に使 用される。部品は、ループのスタックにおいて低速キャリヤに安全に積み込まれ 、それから加速され、主コンベヤーと同期され、部品は主コンベヤーに移送され 、そしてキャリヤは、減速され、再積み込みのためにスタックされる。自動車組 み立てラインは、そのようなシステムのための優れた応用である。同様に、艦の ための速射砲システムにおいて、弾薬が、スタックにおける低速キャリヤに遠隔 で装てんされ、迅速に輸送され、砲装てんシステムに同期して移送され、それか らキャリヤは、再装てんのために戻される。

従って、この発明は、技術に対して、ループの回りにキャリッジ又は軌道車両を 推進するための改良された方法と装置を利用可能にし、そして推進されたキャリ ッジが、比較的安価なリニアモーターシステムを使用して、制御された方法にお いて、キャリッジのスタックに戻され、キャリッジ収集セクションにおけるスタ ックの部分におけるキャリッジが常に連接され、そしてそれらがまた、機械又は キャリッジ推進システムのスタートアップ又は運転セクシ日ンに侵入する前に、 適正な制御された一定速度において移動することを保証することにより、技術に 今まで直面するいろいろな問題を解決する。

発明の要約 要約すると、本発明は、リニアヒステリシスモーター、好ましくは、リニアヒス テリシス及び同期モーターの組み合わせを使用し、駆動周波数、キャリッジ位置 又はキャリッジ速度においてフィードバックを必要とすることなしに、ループの 回りをスタックを通ってキャリッジを推進する。

好ましい実施態様において、発明は、キャリッジ位置及び速度が正確に制御され るキャリッジ収集セクションと、キャリッジ間隔及び速度がまた正確に制御され る運転セクシ５ンにおいて、同期キャリッジ二次コイルを推進することにより、 そして二次コイルの制御された突き合わせが主な必要事項であるスタック形成セ クションにおいてヒステリシスキャリッジ二次コイルを推進することにより、エ ンドレスループを通して二重二次コイルキャリッジの連続予測可能制御を設ける 。ループのキャリッジ収集、運転及びスタック形成セクションのためのリニアモ ーター制御は、速度及び間隔の必要条件が運転セクタ８ンにおいて変更される時 、スタック形成セクションにおける二次コイルの分布と数における変化が、ルー プに対するキャリッジの追加又は除去なしに収容される如く、調整される。

さらに詳細には、この発明は、 キャリッジのスタックを形成する段階と、キャリッジ収集におけるスタックにお いてキャリッジの移動を制御し、そのような収集セクションが入り口と出口を有 する段階と、第１一定速度で収集セクションにおいてキャリッジを推進する段階 と、収集セフシーンの出口から運転セクションを通って第１速度から第１速度よ りも大きな第２速度に一つずつキャリッジを推進し、これによりそのようなキャ リッジ間に間隔を設ける段階と、間隔をあけたキャリッジをスタック形成セクシ 腸ンを通って推進し、この場合そのようなキャリッジは、収集セクタ１ンの入り 口に達する前に、第２速度から第１速度で移動するキャリッジのスタックに推進 される段階とを含むエンドレス経路に沿って移動するキャリッジの推進を制御す る方法である。

好ましくは、キャリッジは、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第 ２速度から第３の低速度にスタック形成セクションにおいて減速される。

そのようなスタックにおけるキャリッジのすべては、連接する関係にあり、そし てキャリッジ制御セクションにおけるキャリッジのすべてはまた、連接する関係 にある。

各キャリッジがスタック形成セクシ曽ンにおいて推進される第３速度は、キャリ ッジがキャリッジ収集セクシ膳ンにおいて推進される第１速度よりも大きく、そ してスタック形成セクションにおけるキャリッジは、キャリッジ収集セクション におけるスタックの連接キャリッジの移動によつて制御された如く、第１速度で そのセクションにおいて連接して移動するように制約される。スタック形成セク ションにおいてキャリッジに力が加えられ、初期的に、間隔をあけたキャリッジ を第３速度で移動　・させ、それからキャリッジを一緒し、この場合それらは、 キャリッジがキャリッジ収集セクシ１ンにおいて推進される第１速度において移 動するように制約される。キャリッジはまた、さらに第３速度に減速される前に 第４速度に減速される。

キャリッジ推進を制御する方法の好ましい実施態様において、キャリッジは、経 路に連接して位置付けられた少なくとも第１の一次コイルと、キャリッジに取り 付けられた二次コイルとを含むリニアモーターによってエンドレス経路に沿って 推進される。

−次コイルは、入り口で開始しキャリッジ収集セクシ蒲ンの出口で終了する第１ ゾーンを少なくとも含むゾーンに電気的にグループ化されたコイルを有し、第１ 一定速度でキャリッジ収集セクションにおいてキャリッジを推進するために、二 次コイルに係合するための第１電磁波を発火コイルによって、このセクションに おいて第１電磁波に関して同期して推進される。

一次コイルは、さらに、運転セクシ１ンに沿って位置付けられた少なくとも第２ ゾーンを含み、第１速度から第１速度よりも大きな第２速度に各キャリッジを独 立に推進し、これによりこのセクションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける。

キャリッジは、好ましくは、このセクションでも同期二次コイルによって同期し て推進される。−次コイルは、別の好ましい実施態様において、運転セクション において第１速度から第１速度よりも大きな速度に各キャリッジを同期して推進 するための複数の第２ゾーンを含む。

この発明の別の好ましい実施態様において、キャリッジは、経路に連接して位置 付けられた少なくとも第１の一次コイルと、キャリッジに取り付けられたヒステ リシス二次コイルとを含むリニアモーターによって、エンドレス経路に沿って推 進される。

この実施態様において、−次コイルは、キャリッジ収集セクションに沿って位置 付けられた第１ゾーンを含み、ヒステリシス二次コイルに係合するための第１電 磁波を発生させ、これによりキャリッジ収集セフシランにおいて第１速度におい て同期してキャリッジを推進する。

−次コイルは、さらに、運転セクタ８ンに沿って位置付けられた第２ゾーンを少 なくとも含み、第２電磁波を発生させ、第１速度から第１速度よりも大きな第２ 速度に各キャリッジを推進させ、これによりこのセクションにおいてキャリッジ 間に間隔を設ける。第２波は、好ましくはこのセクションにおいてキャリッジを 同期して推進するために、ヒステリシス二次フィルに係合する。別の実施態様に おいて、第２波は、ヒステリシス二次コイルに係合し、最初に、第１速度から第 ２速度に非同期に、それから運転セクシ謄ンにおいて本質的に同期してキャリッ ジを推進する。

好ましくは、キャリッジは、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第 ２速度から第３速度にスタック形成セクションにおいて減速され、そして−次コ イルは、さらに、スタック形成セクションに沿って位置付けられた第３ゾーンを 少なくとも含み、第３電磁波を発生させ、このセクシ■ンにおいて第２速度から 第２速度よりも小さな第３速度にキャリッジを推進させる。第３波は、スタック 形成セクションの一部分において、スタックにおける後尾キャリッジに達する前 に、キャリッジを同期して推進するためにヒステリシス二次コイルに係合し、そ して波は、キャリッジがスタックに達した後、そしてキャリッジ収集セクシ茸ン の入り口の前で、スタック形成セクションにおいて非同期にキャリッジを推進す る。

゛この発明の好ましい方法において、キャリッジは、経路に連接して位置付けら れた第１及び第２の一次コイルと、キャリッジに取り付けられた二次コイルとを 含むリニアモーターによってエンドレス経路に沿って推進される。各キャリッジ は、同期及びヒステリシス二次コイルを取り付けている。

この実施態様において、第１の一部コイルは、キャリッジ収集セクシ２ンに沿っ て位置付けられた第１ゾーンを少なくとも含むゾーンに電気的にグループ化され たコイルを含み、このセクションにおいて第１速度でキャリッジを推進するため に、二次コイルに係合するための第１電磁波を発生させる。第１波は、キャリッ ジ収集セクシ薯ンにおいて第１速度で同期してキャリッジを推進するために、同 期二次コイルに係合する。

第１の一部コイルはまた、運転セクションに沿って位置付けられた第２ゾーンを 少なくとも含み、第１速度から第１速度よりも大きな第２速度に各キャリッジを 推進し、これによりこのセクションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける。第２ 波は、そのような運転セクションＩこおいて第１速度から第２速度に同期してキ ャリッジを推進するために、同期二次コイルに係合する。複数の第２ゾーンが、 この冥施態様において設けられ、電磁波を発生させ、このセクションにおいて第 １速度からより大きな速度にキャリッジを推進する。

さらに、第２の一部コイルは、スタック形成セクションに沿って位置付けられた 第３ゾーンを少なくとも有し、第３電磁波を発生させ、このセクションにおいて 第２速度から第２速度よりも小さな第３速度にキャリッジを推進する。第３電磁 波は、スタック形成セクションにおいて連接キャリッジのスタックにおける後尾 キャリッジに達する前に、第２速度から第３速度にキャリッジの速度を減速する ために、ヒステリシス二次コイルに係合する。キャリッジは、スタック形成セク ションにおいて、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第３波によっ て同期して推進され、そしてその後、キャリッジがスタックに達した後、かつキ ャリッジ収集セクションの入り口に達する前に、スタック形成セクションにおい て非同期に推進される。

最後に、広い概念において、この発明は、移動する連接キャリッジのスタックへ の複数の間隔をあけたキャリッジの推進を制御する方法であり、 第１速度においてキャリッジの連接スタックを推進する段階と、リニアモーター を使用して、キャリッジがスタックに達する前に、第１速度よりも大きな第２速 度において、間隔をあけたキャリッジを推進することにより、連接キャリッジの スタックとの制御された衝撃突き合わせへ間隔をあけたキャリッジを推進する段 階とを含む。

さらに広くは、この発明は、収集セフシラン出口から間隔をあけた条件に、そし て収集セクシ履ン入り口に連接した物品を推進する方法であり、取り付けられた ヒステリシス二次コイルを使用して物品を推進する段階を含む。

発明は、さらに、リニアモーターを使用して、移動する連接キャリッジのスタッ クへの複数の間隔をあけたキャリッジの推進を制御する方法であり、 第３速度よりも小さな第１速度で移動するスタックにおける後尾キャリッジに達 する前に、スタック形成セクションにおいて、第３速度で電磁波に関して同期し て間隔をあけたキャリッジを推進する段階と、キャリッジがスタックに達した後 、スタック形成セクシ１ンにおいて同電磁波に関して非同期にキャリッジを推進 する段階とを含む。

そして最も広い概念において、この発明は、スタックの一部分において電磁波に 関して非同期に、スタックの他の部分において別の電磁波に関して同期してキャ リッジを推進する方法である。

これらの方法は、キャリッジ収集セクシ町ンかも間隔をあけた条件に、そして再 び収集セクシ１ンに新しいキャリッジを推進するためのリニアモーターを使用す る装置又はシステムによって達成される。そのようなシステムが、次に詳細に記 載される。

図面の簡単な説明 第」図は、エンドレスループ又は軌道の回りにキャリッジ又は軌道車両を推進す るためのこの発明のリニアモーター推進システムの等角図である。

第２図は、発明の二重二次コイルキャリッジの等角図である。

第３図は、エンドレスルーズの回りを移動する時の二次コイル（キャリッジ）速 度対位置の一事例のグラフ図である。

第４図は、エンドレスルーズの回りに分布されたキャリッジを示す所与の時点に おけるシステムの例示の平面図である。

第５図は、ループの一部の回りにキャリッジを推進するための上側の第１の一部 コイルの平面図である。

第６図は、ループの残りの回りにキャリッジを推進するための下側の第２の一部 コイルの平面図である。

第７図は、リニアヒステリシスモーターのための力対スリップのグラフ図である 。

第８図は、エンドレスループの回りを移動する時の二次コイル（キャリッジ）速 度対位置の３事例のグラフ図である。

第９図は、キャリッジにおける摩擦を変化させる効果を示すスタック形成セクシ 窪ンの２つの安定動作曲線のグラフ１！ｌである。

好ましい実施態様の説明 エンドレスルーズの回りにキャリッジを推進するためのリニアモーター推進シス テムにおいて、キャリッジを加速及び分離するいろいろな方法があるが、制御さ れた方法において、移動するスタックに再連結するためにキャリッジを減速する ための単純な信頼性のある方法と装置が、今まで利用できなかった。

この発明のシステムは、各キャリッジに取り付けられたヒステリシス二次コイル に作用する電磁波を発生させるために、キャリッジに隣接して位置付けられたリ ニアモーター−次コイルを制御することにより、間隔をあけたキャリッジをスタ ックに連続的に推進する方法を設ける。−次コイルは、各々独立に制御されたフ ィル巻線又はゾーンのグループに電気的に分割される。これらのゾーンは、第２ 速度からスタックの第１速度を超える第３速度に同期又は非同期にヒステリシス 二次コイルを推進するために動力を供給される。キャリッジがスタックに出会う 時、スタック入り口におけるゾーンは、キャリッジを一緒に押圧するために非同 期Ｉ；ヒステリシス二次コイルを推進する。これは、キャリッジ移動と間隔の続 く正確な制御が可能となる如く、既知の値においてキャリッジの位置を固定する 。

本発明は、好ましい形態において、ループの回りとスタックを通ってキャリッジ を推進するために、ヒステリシスと同期二次コイルの組み合わせを使用する。シ ステムは、キャリッジ間隔及び速度が正確に制御されるループの運転側と、スタ ックにおけるキャリッジの制御された突き合わせが達成されるループの戻り側に おいて、キャリッジの連続的に予測可能な制御を設ける。運転及び戻り側のため のリニアモーター制御は、間隔必要条件が運転側において変更される時、戻り側 におけるキャリッジ数の変化が、ループに対するキャリッジの追加又は除去なし に達成される如く調整される。２つの側の制御はまた、運転側における速度増大 と、戻り側におけるブレーキ及びスタック必要条件における結果的変化を調整す る。

キャリッジの移動は、同期二次コイルによりループの運転側において注意深くか つ一定に制御され、そしてスタックへのキャリッジ移動は、ヒステリシス二次コ イルによって制御される。各キャリッジにおける二重二次コイルの新漬用は、シ ステムの好ましい実施態様の動作において重要な役割を果す。

この応用において、「同期二次コイル」は、磁界に永久磁極が存在するものであ り、作用するモーター−次コイルの電磁界に拘わらず同一のままであり、そして 「ヒステリシス二次コイル」は、磁界に一時磁極が存在するものであり、モータ ー−次コイルの如く電磁界が、極性を変化させ、ヒステリシス二次コイルと整合 されなくならない限り同一のままである。強力な非整合磁界において、ヒステリ シス二次コイル極性は、断電磁界の極性に対応（反対の極性）するように変化す る。

同期二次コイルは、それを推進する移動する電磁波（以後しばしばｒＥＭ波」と 呼ばれる）と同一速度で、すなわち、スリップなしに、同期して移動する時、そ してその極性が電磁波と適正に整合される時、定格力を発ｉさせる。スリップが 発生する時、同期二次コイル力及び速度は、不安定になり、そして二次コイルは 停止する。

ヒステリシス二次コイルは、移動するＥＭ波と本質的に同期して（無又は非常に 小さなスリップ）動作している時少なくとも第１力を、あるいは非同期に（実質 的にスリップ）動作している時第２力を発生させる。

非常に小さなスリップの領域において、力は、無スリップのレベルと実質的なス リップのレベルの間である。ヒステリシス二次コイルは、対抗力が第２力を超過 しない限りＥＭ波と本質的に同期して推進され、そのためそれは、ＥＭ波と同− 又はほぼ同一速度で移動する。それはまた、非同期に推進されて、ＥＭ波とは実 質的に異なる速度において移動し、そしてスリップ量に拘わらず、第２力を発生 させ続ける。第２力が対抗力よりも大きい時、ヒステリシス二次コイル速度は、 ＥＭ波のそれに本質的に達する。第１カが対抗力よりも大きい時、ヒステリシス 二次コイル速度は、ＥＭ波のそれに達し、そしてその極性は、ＥＭ波のそれに対 応（反対磁極）シ、そして二次コイルは同期して移動する。

要約すると、同期二次コイルは、ＥＭ波と同期して推進され、一方、ヒステリシ ス二次コイルは、そのような波と本質的に同期又は非同期に推進される。本発明 において、この後者の原理は、スタックに接触した後、キャリッジ収集セクショ ンへの入り口に達する前に、キャリッジに取り付けられたヒステリシス二次コイ ルにキャリッジを一定に押圧させ、この場合それらの移動は、発明のシステムの 運転始動の前に制御される。

具体的に図面を参照すると、第１図は、この発明により推進される如く、キャリ ッジによって移動されたエンドレスループを示す。そのようなキャリッジｌは、 キャリッジがループの回りに取る経路を規定する軌道２によって支持かつ案内さ れる。上側及び下側二次コイル３と４が、各キャリッジ本体に取り付けられる。

軌道は、これらの二次コイル３と４を軌道に隣接して位置付けられた上側及び下 側リニアモーター−次コイル５と６から一定距離（明確性のために誇張される） に位置付ける。

第１図と第２図に最良に示された如く、各キャリッジｌは、一般に、軌道２を大 きく取り囲む「Ｃ」形状構造である。「Ｃ」形状の外側に、例えば、キャリッジ によって移動される物品を取り付けるために適する第１表面７がある。

好ましい実施態様において、同期リニアモーター二次コイル３は、「Ｃ」形状キ ャリッジｌの頂部における第２表面８に取り付けられる。

そのような二次コイルは、２つの永久磁石９とｌＯを含み、交互の磁極が、上側 −次コイル５を含む１１で示された磁束経路を完成するために外側に面する。鋼 又は鋳鉄の如く高透磁率裏あて鉄材料１２に取り付けられた磁石は、それらの磁 極を上側−次コイル５の磁極ピッチに等しい距離ラムダ３に間隔をあけて置かれ 、そして−次コイル５の反対表面の形状と両立する第３表面８５を形成する。磁 石材料は、タングステン又はクロム磁石鋼の如〈従来の永久磁石材料か、あるい はアルミニューム・ニッケル・コバルト合金（アルニコ）、コバルト磁石鋼又は 好ましくはサマリウムコバルトの如く永久希土磁石である。

さらに、この実施態様において、ヒステリシスリニアモーター二次コイル４は、 「Ｃ」形状キャリッジｌの底部において第４表面１３に取り付けられる。この二 次コイルは、下側−次コイル６によって生成された電磁界にある時、下面におい て磁極を形成するヒステリシス材料１５から成る。二次コイルはまた、好ましく は、高透磁性裏あて鉄１４を含む。

しかし、幾つかの場合に、アルミニューム又は非金属表面の如く低透磁率の表面 においてヒステリシス材料を取り付けるか、あるいは裏張り表面のない縁に沿っ てヒステリシス材料を取り付けることは、さらに都合が良い。また、時々、溝付 き高透磁性表面においてヒステリシス材料を取り付けることが、望ましい。その ような変形は、回転ヒステリシスモーターにおいてしばしば使用される。ヒステ リシス材料の下面は、下側−次コイルの反対表面の形状と両立する第５表面８６ を形成する。キャリッジ本体８４は、裏あて鉄１２と１４を都合良く形成する高 透磁率鉄又は鋼からできている。ビステリシス材料の外形（厚さ、形状、面積） は、ＥＭ界において発生した力を決定する因子である。ヒステリシス材料は、高 磁気ヒステリシスを有するものであり、そして上記の非磁化磁石材料であり、そ して好ましくは、非磁化アルニコである。１１で示されたものに類似する磁束経 路は、下側−次コイル６とヒステリシス二次コイル４を形成される。二重二次コ イル３と４を備えるこの新しいキャリッジｌは、この発明の好ましい動作におい て重要である。

下側−次コイル６の磁極ピッチ、ラムダｈは、上側−次コイル５の磁極ピッチ、 ラムダＳに一致する必要はなく、そしてヒステリシス材料は固定磁極を有さない ために、下側−次コイルの磁極ピッチは、都合の良いピッチである。しかし、好 ましい実施態様において、上側及び下側−次フイルの磁極ピッチは、同一であり 、すなわち、ラムダＳ−ラムダハ−ラムダである。

各キャリッジにおける８つのローラー１６のシステムは、図示の如く、キャリッ ジの方位を維持するためにく形軌道２の４つの伸長表面に載置され、そして軌道 に沿ったキャリッジの反摩擦移動を設ける。磁石９とｌＯとヒステリシス材料１ ５の外面は、第１図と第２図に示された如く、−次コイル５と６の隣接表面との 一定距離のすき間ギャップ８２と８３（明確性のために誇張）によって密接な間 隔をあけられる。−次フイルと磁石とヒステリシス材料の表面は、図示された如 く、平面であるか、あるいは幾つかの応用に対して、−次コイルは、伸長凹状又 は凸状表面を有し、磁石とヒステリシス材料は両立するように形状付けられる。

例えば、磁石は、移動方向に８いて伸長した凸状表面を規定し、伸長凹状の一次 コイル表面から密接な間隔をあけられる。ヒステリシス二次コイルが、下側−次 コイルに隣接している時、常に半径に沿って移動するならば、外面はまた、トロ イド表面である。一般に、二次コイルの外面と一次コイルの両立する表面は、移 動する二次コイル表面と一次コイルの密接な間隔の表面との間に一定のすき間ギ ャップを維持するように形状付けられる。

第１図、第４図、第５図と第６図に最良に示された如く、上側又は第１の一次コ イル５は、各キャリッジにおける上側の同期二次コイル３に作用する位置におい て、１７で示された如く、ループの部分で軌道２に隣接して位置する。下側又は 第２の一次コイル６は、軌道２に隣接して、１８で示された如くループの別の部 分に位置し、これにより各キャリッジにおいて下側のヒステリシス二次コイル４ に作用する。これらの−次コイルは、システムの３つの主機能セクション、すな わち、キャリッジ収集セクシａン４１、運転セクシ２ン４２とスタック形成セク ション４３を通って、エンドレスルーズにおいて二重二次コイルとそれらが取り 付けられたキャリッジとを推進する。これらのセクシ瀝ンにおける動作は、以後 に非常に詳細に記載される。

第４図は、エンドレスルーズの回りを移動する円によって示されたキャリッジｌ の「スナップショット」の平面図である。キャリッジは、上側及び下側−次コイ ル５と６において重ねて示される。第５図と第６図は、ループにおいて、相対位 置１７と１８を示す（陰影で示された）−次コイルの平面図である。

上側リニアモーター−次コイル５は、第５図で示された如く、第１ゾーン１９と 第２ゾーン２０，２１，２２等の如く複数のゾーンに分割され、ループのキャリ ッジ収集及び運転セクシ層ン４１と４２における移動において同期二次コイル３ の同期制御を許容する。そのような二次コイルを制御するための適切なシステム は、前述のＨｏｍｍｅｓとＫｅｅｇａｎへの米国特許第４．６７５．５８２号に おいて示される。

この特許において、同期リニアモーター−次コイルは、コイル巻線又はゾーンの グループに電気的に分割され、各ゾーンは、独立に動力を供給され、制御される 。各ゾーンは、合成された３つの位相ＡＣパワー波形を各ゾーンにおけるコイル に設けるようにＤＣ電圧を切り換えるためのスイッチを有するゾーンドライバー によって動力を供給される。各ゾーンドライバーは、所与の動作条件に対して切 り換え指示をゾーンドライバーに設けるために、定常状態メモリとメモリアクセ ス手段を備えたゾーンコントローラを有する。各ゾーンコントローラにおけるメ モリは、２つの限界値の間で周波数が傾斜する切り換え波形を規定するために、 同一数の所定のバイナリ切り換え指示を含む。定常状態切り換え指示は、すべて のゾーンコントローラから同時に出力され、そして各ゾーンコントローラにおけ る各メモリのアクセスを同時にスタート、前進、終了、及びリスタートさせるた めに共通タイムベースによってベースを合わせられる０本発明のシステムの運転 セクシ１ン４２の加速部分５７において、これは、加速部分を通って一つずつ同 期二次コイルを独立して推進するために、−次コイルに沿って時間調整された可 変速反復ＥＭ波を発生させる。そのような波の周波数対時間のプロットは、のこ ぎり歯形状を有する。この部分において、同時にゾーンには一つを超える二次コ イルは存在しない。動作条件を変化させることが望ましい時、必要に応じて各々 一意的に、幾つかの二次コイルを推進するための指示を有する各ゾーンコントロ ーラにおける遷移メモリが、アクセスされる。遷移の終了において、異なる定常 状態メモリが、繰り返してアクセスされ、新動作条件に留まることが望ましい各 二次コイルを同一に推進する。中央コメモリへの同時転送を調整する。システム コンピュータは、全システム動作を調整する。

本システムのキャリッジ収集及び運転セクション４１と４２は、密接に調整され 、そしてそのようなセクションにおけるキャリッジ移動は、ループのこの部分に おいて、上側の第１の一次コイル５の制御下にある。

これらのセクションにおいて、第１ゾーン１９と１＄２ゾーン２０〜２２ヲ含む 一次コイルの各ゾーンは、それらのゾーンにそれぞれ電気的に連結された２３． ２４．２５等の如く独自のドライバーと制御を有し、リニア同期モーター制御シ ステムを規定するためにタイムベース４０とコンピュータ５１を含む中央コント ローラ２７によって調整される。このシステムは、ドライバーと制御２３によっ て制御される如く、ゾーン１９により動力を供給されたキャリッジ収集セクショ ン４１において、キャリッジの連接スタックの一部分において、複数のキャリッ ジの同期制御を設ける。このシステムはまた、ループの運転セクション４２に沿 って連接キャリッジから加速して分離する時、各キャリッジｌの独立な同期制御 を設ける。運転セクションの加速部分５７において複数のゾーンが最も簡単な場 合で示され、この場合隣接キャリッジにおける同期二次コイルは、キャリッジが 連接する時広く分離されるが、加速部分５７は、単一ゾーンの数ラムダ長から成 る。この初期幅間隔で、二次コイルは、独立に加速され、そして同時に一つの加 速ゾーンにおいて一つを超える二次コイルはない。

上記の同期リニアモーターシステムはキャリッジを加速するために高度に有効で あり、そしてさらに、キャリッジをスタックに戻すために使用されるが、この発 明は、特に、ループの戻り側においてキャリッジをスタックるために、改良され たシステムを提供する。このスタック作業は、下側リニアモーター−次コイル６ の制御下にある。

そのようなリニアモーター−次コイルはまた、第６図に示された如く、複数のゾ ーン、例えば、第３ゾーン２８．２９．３０と３１に分割され、ループのスタッ ク形成セクシ１ン４３を通過する時キャリッジの制御された段状の減速を許容し 、そしてキャリッジ収集セクシ？ン４１においてキャリッジの１積されたスタッ クを満たす前に、キャリッジの制御された衝撃及び押圧する突き合わせを生じさ せる。各下側−次コイルゾーンにおいて、ＥＭ波の速度は、可変ではなく一定で あり、そしてキャリッジにおけるヒステリシス二次コイルとの同期関係が常に存 在するわけではないために、そのようなゾーンの間に正確な波形調整を必要とす るゾーン間の決定的な位相関係はない。これらの理由のために、従来のモーター ドライブと制御は、−次コイルの第３ゾーン２８．２９．３０と３１にそれぞれ 電気的に連結されたドライバー／制御５８．５９．６０．６１の如く、下側−次 コイル６の各ゾーンに対して使用される。従来のインバータ形式ドライブは、好 ましくは、システムのこの部分において使用される。それらの周波数は、システ ム必要条件に基づいて、コンピュータ５１によって制御される。

キャリッジ収集セクシ１ン４１は、第４図に示された如く、入り口と出口を有す る。この発明のシステム動作において、ヒステリシス二次コイル４の制御下にあ るキャリッジｌは、収集セクションの入り口に達する前に、キャリッジの移動す るスタックに推進されることは、重要である。具体的に、そのようなキャリッジ は、スタック形成セクシ１ン４３のこの部分において下側−次コイル６のゾーン ３１によって推進され、このゾーンは、キャリッジをスタックに推進するために 各ヒステリシス二次コイル４に作用し、そして収集セクション４１の入り口に達 する前に、キャリッジな一緒に押すためにその圧力を継続する。

システム動作中、第４図に示されたものの如く、ループにおいて移動するキャリ ッジ８０のスタックがあることは、重要である。そのようなスタックは、はぼ３ ４において入り口とほぼ３３において出口を有する。

キャリッジの「移動するキュー」又は「移動するスタック」により、ループにお いて位置に「固定」された領域の出口端部を有し、連続的に入り口端部に入り、 スタックを通過し、そして出口端部を離れる移動するキャリッジを有する連接キ ャリッジの領域が意図される。スタックのこの出口端部において、キャリッジは 、スプロケット、ねじ山の如くキャリッジに係合する又は同期してリニアモータ ーに作用する手段によって決定された正確な既知の速度と位置において、「同期 」して推進される。

これは、キャリッジを分離することが望ましい時、それらの正確な位置と速度が 、センサー又は他のフィードバックの必要性なしに、すでに正確に既知であるこ とを保証する。スタック８０自身は、ループの回りを移動しないが、スタックの 一方の端部は、スタックにおけるキャリッジの量が変化する時、移動する。スタ ック内のキャリッジはすべて、スタックを通って移動する時、同一速度で移動す る。スタック内で、キャリッジ間の間隔は、一定であり、そしてキャリッジは、 好ましくは連接している。キャリッジ収集セクション４１の入り口と出口から区 別された、スタックの入り口及び出口端部のループにおける位置は、キャリッジ がスタックに対して即時に連接又は分離し、これによりスタック端部の位置を再 規定する時、少なくともキャリッジ幅によって変化する。

キャリッジ８０の連接スタックは、常に、キャリッジ収集セクシ馨ン４１を完全 に満たさなければならず、この場合スタックの一部の同期推進が必要とされる。

第４図に示された如く、キャリッジ収集セクションは、連接されたキャリッジに おける複数の同期二次コイル３に係合する第１同期ゾーン１９によって規定され 、スタックにおけるキャリッジに及ぶ他の力を超過する推進力を漸次的に発生さ せる。そのような他の力は、（後述されるスタック形成セクシ１ンにおいて発生 された）スタック押圧力と、例えば、本システムがフィルムテンター動作におい て使用される場合に、キャリッジにおける摩擦力とフィルム張力の如くスタック におけるキャリッジに置かれた外部力である。スタックにおけるキャリッジに対 するこれらの力のすべてが低いならば、キャリッジ収集セクションは、図示され たよりも短く、例えば、それは、第４図において位置６９から位置３３にわたり 、この場合キャリッジは、運転セクシ贈ンにおけるゾーン２０と２１によって、 スタックにおいて同期して推進されて示される。しかし、スタックの一部の同期 推進を設けるために、分離ゾーン、ゾーン１９を設けることが、好ましい。キャ リッジにおける二次コイル３は、常に、一定間隔で、発生されたＥＭ波と同期し てゾーン１９に侵入しなければならない。

キャリッジの連接は、ループのスタック形成セクシ鱈ンにおいて二次コイル間の 間隔を正確に固定するための最良方法であり、この場合ヒステリシス二次コイル ４は、ＥＭ波において予測可能な限界値内で可変量溝ることができる。ヒステリ シス二次コイルにおいて発生した力は、キ保持するための全押圧力を決定するた めに、スタックにおける後尾キャリッジは、常に、下側−次コイル６の端部の前 に位置しなければならない。下側−次コイルの端部は、ゾーン３１の端部７４に よってループにおいて固定される。３４におけるスタック入り口はまた、はぼ５ ２における位置の後に位置しなければならず、この場合キャリッジは、スタック 速度よりもわずかに大きな「超過速度」に減速している。この位置はループにお いて固定されておらず、第８図と第９図の議論中に最良に理解される如く、所与 の動作条件により変化する。超過速度は、スタック形成セクションの端部におい てヒステリシスゾーン３Ｈ：８けるプリセットされたＥＭ波速度によってあらか じめ決定される。この速度は、同期ゾーン１９においてＥＭ波によって決定され たスタック速度よりも大きな約５−１００フイート／分である。衝撃速度は、超 過速度とスタック速度の間の差によって規定され、そしてスタックに侵入するキ ャリッジへの損傷を避けるために低く保持されなければならない。ヒステリシス 二次コイルに係合するＥＭ波によって決定された超過速度は、スタックの入り口 端部との制御された突き合わせにキャリッジを推進するために作用し、そしてス タック内の圧力突き合わせにキャリッジを推進する。

各キャリッジの最小減速距離は、初期キャリッジ速度、キャリッジの全重量、キ ャリッジにおける摩擦負荷、及びヒステリシス二次コイルにおけるＥＭ波によっ て発生された力（コイル電流、磁気エアギャップ、スリップ、及び二次コイル外 形の機能）によって決定される。これらの因子は、ループのスタック形成側にお ける最大許容入りロスタック端部位置を決定する際に考慮に入れられなければな らない。多くの状況において、これらの因子のすべてを一定に保持する努力が為 されるが、機械的公差は、キャリッジ毎にわずかな変動を生じさせる。しかし、 これらの変動の無秩序な性質は、多数のキャリッジで「一定」値に平均される。

キャリッジの連接スタックの入り口端部は、キャリッジがスタック形成セクシ四 ンを離れ、モして３２においてキャリッジ収集セクションに侵入する前に発生す る。しかし、スタックの速度は、スリップが発生しない場合に、同期二次コイル ３に作用するゾーン１９におけるＥＭ波の速度によってセットされ、そしてスタ ックは、一定既知速度において推進される。ゾーン１９におけるＥＭ波の磁極ピ ッチは、スタックされたキャリッジの磁極ピッチに等しく、そのためこのゾーン におけるすべてのキャリッジは、共通ＥＭ波によって同時に推進される。しかし 、スタックの端部から下側−次コイルゾーン３１の端部まで、３４から７４まで に、スタック形成セクシ１ンのゾーン３１におけるＥＭ波は、キャリッジを連接 条件に押圧するために、各キャリッジにおけるヒステリシス二次コイル４におい て力を発生させる。このヒステリシス二次コイルのスタック力は、スタックの同 期推進が維持されるためには、常に、スタックにおける同期二次コイルの全プル アウト力よりも小さくなければならない。スタック長が増大し、より多くのヒス テリシス二次コイルがスタックにおいて推進されている種々の動作条件に対して 、ヒステリシス二次コイルの各々によって発生された力は、全同期プルアウトス タック力よりも低く全ヒステリシススタック力を維持するために減少されなけれ ばならない。また、キャリッジの間の不当に高い接触力を避けるために、全ヒス テリシススタックを低く保持することが望ましい。

要約すると、この発明は、リニアモーターを使用して、エンドレス軌道２に沿っ てキャリアジを推進することにより、キャリッジ収集セクシ習ン４１におけるス タックから間隔をあけた条件に、そして再び収集セクシオンにキャリッジを推進 するためのシステムである。そのようなシステム１は、好ましい実施態様におい て、軌道の第１部分に沿って位置付けられた第１の一次コイル５と、軌道の第２ 部分に沿って位置付けられた第２の一次コイル６とを含む。軌道の回りに案内さ れたキャリッジは、各々、第１の一次コイル５に隣接して位置付けられた同期二 次コイル３と、第２の一次コイル６に隣接して位置付けられたヒステリシス二次 コイル４とを有する。制御手段は、各−次コイルに対して設けられ、これにより 第１の一次コイル５は、キャリッジを収集セフシコン４１を通って推進し、そし て連接から間隔をあけた条件にそれらを加速し、そしてこれにより、第２の一次 コイル６は、キャリッジを減速し、移動するスタックでの連接条件にそれらを推 進し、そして収集セクションの入り口の前で連接キャリッジに圧力を加える。

キャリッジ収集セクション４１への入り口は、第１の一次コイル５の開始に位置 する。連接キャリッジの移動するスタックにおける後尾キャリッジは、常に、第 ２の一次コイル６の端部の前に位置する。

さらに、この実施態様において、第１の一次フイル５は、第１ゾーン１９と複数 の第２ゾーン２０−２２を含む、ゾーンに電気的にグループ化されたコイルを設 けられる。第２の一次コイル６はまた、複数の第３ゾーン２８−３１に電気的に グループ化されたフィルを有する。

システムの基本運転ユニットは、キャリッジ収集セクション４１．運転ユニット ４２とスタック形成セフシーン４３を含む。キャリッジ収集セクションは、入り 口と出口を有し、そして第１の一次コイル５の第１ゾーン１９の一方の端部３２ は、キャリッジ収集セクション４１への入り口に隣接して位置し、そして他方の 端部６９は、好ましくは、キャリッジ収集セクションの出口に隣接して位置する 。さらに、この実施態様において、第１の一次コイル５の複数の第２ゾーン２０ −２２の第１の一端部は、運転セクション４２の開始に連接して位置し、そして 第１の一次コイル５の複数の第２ゾーンの最後の他方の端部は、運転セクシ履ン の終端に隣接して位置する。第２の一次コイル６の複数の第３ゾーン２８−３１ は、スタック形成セクションに隣接して位置する。システムは、すべてのセクシ 曹ンを通ったキャリッジｌの推進を制御するために、ゾーンの各々において電磁 波を孤立に発生させるための手段を有する。

上記のシステムは、一つ又は複数の新しい動作方法により、ループの回りをスタ ックを通ってキャリッジを推進するために適合される。そうすることにより、キ ャリッジは、好ましい実施態様において、キャリッジｌに取り付けたヒステリシ ス及び同期二次コイル３と４を有するリニアモーターによって推進され、キャリ ッジｌは、案内軌道によって規定されたエンドレスルーズにおいて連続的に移動 し、そして軌道にＩＩ接して位置付けられたリニアモーター−次コイルの離散ゾ ーンによって推進される。そのような方法は、 第１の一定速度において、キャリッジ収集セクシ房ン４１におけるスタックにお いて、連接関係においてキャリッジを推進するために、同期二次コイル３に作用 することにより、第１の一次コイル５の第１ゾーンＩ９に沿ってキャリッジを推 進する段階と、連接した第１速度から間隔をあけた第２速度に運転セクレチン４ ２においてキャリッジを加速するために、一つずつ、同期二次コイル３に作用す ることにより、第１の一次コイル５の第２ゾーン２０−２２に沿ってキャリッジ を推進する段階と、 間隔をあけた第２速度から密接に一緒になった第３速度にスタック形成セクショ ン４３においてキャリッジを減速するために、ヒステリシス二次コイル４に作用 することにより、第２の一次コイル６の少なくとも第３ゾーン３１に沿ってキャ リッジを推進し、第３速度は第１速度よりも大きい段階と、 スタック形成セクシ菅ン４３において連接キャリッジと接触する前に、第３速度 において第３ゾーン３１の一部分に沿ってキャリッジを本質的に同期して推進す る段階と、 スタック形成セクシ磨ン４３において第１速度において移動する連接キャリッジ にキャリッジを押圧する突き合わせ力を生成するために、第３ゾーン３１の別の 部分に沿ってキャリッジを非同期に推進する段階とを含む。

より広い意味において、この発明は、移動する連接キャリッジのスタックへの複 数の間隔をあけたキャリッジの推進を制御する方法であり、第１速度においてキ ャリッジの連接スタックを推進する段階と、リニアモーターを使用して、キャリ ッジがスタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第１速度よりも大きな第 ３速度において間隔をあけたキャリッジを推進することにより、連接キャリッジ のスタックとの制御された衝撃突き合わせｌ二間隔をあけたキャリッジを推進す る段階とを含む方法である。

そして最後に、この発明は、リニアモーターを使用して、移動する連接キャリッ ジのスタックへの複数の間隔をあけたキャリッジの推進を制御する方法であり、 第３速度よりも小さな第１速度において移動するスタックにおける後尾キャリッ ジに達する前に、スタック形成セクションにおいて、電磁波に関して本質的に同 期して間隔をあけたキャリッジを第３速度で推進する段階と、キャリッジがスタ ックに達した後に、スタック形成セクション４３において、同一電磁波に関して 非同期にキャリッジを推進する段階とを含む方法である。この方法において、リ ニアモーターは、−次コイルと、キャリッジの各々に取り付けた少なくともヒス テリシス二次コイルとを具備し、そしてスタックにおける連接キャリッジは、別 の電磁波に関して同期して第１速度で移動する。

最後に、最も広い意味において、そのような発明は、スタックの一部分において 電磁波に関して非同期に、そしてスタックの他の部分において別の電磁波に関し て同期してキャリッジを推進する方法である。キャリッジは、下側−次コイル５ のゾーン３１によって発生されたＥＭ波に関して非同期に、そして上側−次コイ ル５のゾーン１９によって発生されたＥＭ波に関して同期して推進される。　下 側−次コイルの第３ゾーン３１は、キャリッジ収集セクション４１への入り口の 前に、スタックにキャリッジを推進するためにヒステリシス二次コイル４に作用 する。

そうする際に、そのような二次コイル及び関連−次コイルは、全システムの重要 な部分においてヒステリシスリニアモーターとして機能する。

さらに詳細には、ヒステリシスリニアモーターは、二次コイル速度とＥＭ波速度 の間の大きな差速度、すなわち、スリップで、はぼ−足労を発生させる。任意の モーターにより、ＥＭ波速度は、−次コイル巻線の一定磁極ピッチ（ラムダ）と 、コイルにおける交流の周波数によって決定される（ＥＭ速度−２ラムダｆ）。

ヒステリシスモーター構成にょつて発生された力レベルは、ヒステリシス二次コ イルに作用するＥＭ波を発生させる一次コイルにおけるコイルの電流レベルによ って決定される。

リニアヒステリシスモーター力対スリップの表現グラフが、所与のコイル電流に 対して第７図に示される。曲線の力レベルと傾斜は、電流により変化し、そして また、例えば、７５と７６において曲線に沿ったスリップによりわずかに変化す る。

第７図に示された如く、ヒステリシス力は、ゼロスリップにおいて第２カレペル ８７と８８に留まらず、約＋／−３ラムダ／秒スリップ内でテーパする。この領 域における曲線の正確な性質は、不確かであり、このため図には示されない。ゼ ロスリップ又は同期速度において、モーターは、永久磁石同期モーターに類似し て挙動し、そして発生力は、モーターにおける負荷に反作用するために十分であ る。この例において、キャリッジに作用する摩擦力の存在は、比較のために７７ と７８で重ねて示される。プロットの左側において、ヒステリシスモーターと摩 擦は、同一方向において作用し、このため、キャリッジを低速Ｉ；シ、スリップ を縮小するために協同する。プロットの右側において、それらは、反対方向に作 用する。摩擦力が、（７８で示された如く）ゼロスリップにおいて第１モーター カ８１よりも大きいならば、摩擦力は、キャリッジがＥＭ波よりも低速に進行す るまで、キャリッジを低速にし続け、そして正スリップが存在する。システムは 、プロットの右側において動作している。キャリッジが低速になり続ける時、ス リップは増大し、モして７９に８ける如く摩擦力に等しくなるまで、ヒステリシ スモーターカは増大する。それから力平衡が発生し、そしてスリップは安定化す る。摩擦力は、もはやキャリッジ速度を減少させない。キャリッジ速度は、安定 化されるか、あるいは図示された如く、約１．４ラムダ／秒の低スリップにおい てＥＭ波速度に本質的にロックされる。この本質的なロックオン条件は、ＥＭ波 速度とキャリッジ速度が正確に一致される時、必ずしも発生しないが、予測可能 な低スリップにおいて反復して発生する。摩擦力が８１における第１モーターカ よりも低いならば、キャリッジ速度は、ＥＭ波速度に正確に一致する。この安定 化された本質的にロックオン条件において、そして特に、キャリッジが正確にＥ Ｍ速度で同期して移動している時、キャリッジの間のランダム変数の効果は、本 質的に除去され、そしてすべてのキャリッジは、本質的に同一速度において移動 する。これは、明らかに、キャリッジ衝突を防止する望ましい条件である。

ヒステリシス二次リニアモーターで可能な動作モードを要約すると、次の如くで ある。

「正確に同期」又は「同期」−これは、外部から加えられたカが第７図における ほぼ８１と８９における第ルベルよりも小さく、スリップがない時、可能である 。

「本質的に同期」−外部から加えられた力が、第７図におけるほぼ８７と８８に おける第２レベルよりも小さく、スリップが予測可能な低値であり、かつ負荷に よりわずかに変化する時可能である。

「非同期」−外部から加えられた力が、第７図におけるほぼ８７と８８における 第２レベルよりも大きく、スリップが負荷によりかなり変化する時可能である。

キャリッジを減速する時、リニアヒステリシスモーターは、一定距離で対抗する 本質的に一定力を生成し、これによりキャリッジから運動エネルギーを除去する 。キャリッジエネルギーは、質量と速度によって決定される。このため、エネル ギーを除去すると、速度を減少させる。減速率は、２つの方法の一方によって変 化される。第」方法は、−次コイルへの電流を変化させ、これによりヒステリシ ス二次コイルとキャリッジにおいて発生された力を変化させる。第２方法は、電 流とこのため力を一定に保持し、そして力が作用する距離を変化させるものであ る。この第２方法は、ヒステリシス二次コイルがＥＭ波に本質的にロックする前 に、スリップが発生する距離を変化させることにより達成される。移動するキャ リッジにおける摩擦はまた、それを減速させるように作用するが、これは通常、 制御が困難な力であり、そしてキャリッジ毎に変化する。このため、比較的高力 レベルにおいてヒステリシスモーターを動作させることにより、摩擦力における わずかな変動の効果を最小にすることが望ましく、そのため摩擦変動は、キャリ ッジに作用する全減速力に小さな相対効果を有する。この理由のために、減速を 変化させる第２方法は、モータ一方がほぼ一定の高レベルに留まるために好まし い。この方法は、第３図を特に参照して、以下に非常に詳細に記載される。

この発明のシステムの代表的な動作は、第３図、第４図、第５図と第６図を参照 することにより、最良に示される。議論を簡単にするために、ゼロスリップにお ける最大達成可能モータ一方は、摩擦力よりも大きく、そのためキャリッジ速度 は、ＥＭ波速度に等しく、そしてキャリッジは正確に同期して移動することが仮 定される。第３図において、速度対位置の実線プロットは、キャリッジ速度を表 現し、そして破線プロットは、二次コイルによって示されたＥＭ波速度を表現し 、明確性のためにわずかにオフセットされて示される。プロットにおける起点及 び最終位置は、ループを規定するために連結され、そして第４図における位置５ ３にほぼ対応する。キャリッジは、ループの運転セクシ１ン４２における位置３ ３から３５における間隔をあけた条件ｌ：延びている連続連接スタックから推進 され、それからループのスタック形成セクション４３に沿って一緒に移動され、 はぼ３４においてスタックに侵入する。それからキャリッジは、連接条件におい てキャリッジ収集セクション４１を通って移動し、それらの速度は、各キャリッ ジの上側同期二次コイル３に作用するゾーンＩ９において発生されたＥＭ波によ って制御される。キャリッジは、上側同期二次コイル３を個々に加速するために 作用するＥＭ波を発生させる上側−次コイル５の孤立に制御された上側−次コイ ルゾーン２０−２２によって、加速部分５７において個々に加速される。６９か ら３５に延びている運転セクシヨンにおいて、示された実施態様では、１３の独 立に制御されたゾーンがある。

第４図に示された例において、エンドレスループにおいて３６のキャリッジがあ る。キャリッジは、中心間に一キャリッジ長の間隔をあけて連接された運転セク ション４２の加速部分５７に侵入し、２２．２ラムダ／秒の第１速度において移 動する。加速部分の端部において、それらは４キャリッジ長間隔をあけて示され 、そして運転セクション４２を離れる前に、８８．８ラムダ／秒の最終第２速度 に達する。キャリッジは、４ｘの速度及び間隔変化を受けている。ＥＭ波を発生 させるＡＣパワーの周波数は、この加速を生じさせるために、各ゾーンにおいて 繰り返しのこぎり歯パターンにおいて変化している。しかし、二次フィルは、の こぎり歯パターンのゾーンのリセット部分中のゾーンにはない。それらは、第３ 図に破線プロットの傾斜部分によって示された如く、連続的に増大するＥＭ波の みに関連する。運転セクション４２内のゾーンにおいて、同時にゾーンには一つ を超えるキャリアジはない。

運転セクション４２の端部の近くで、下側−次コイルは、７０で始まり、そして 各キャリッジにおける下側ヒステリシス二次コイル４に作用するＥＭ波を発生さ せる。最大速度においてゾーン２２において発生された最後の上側−次コイルＥ Ｍ波は、第３図において４４で示された如＜、８８．８ラムダ／秒において移動 しており、そして各キャリッジがゾーンの端部に接近する時、この速度において 同期二次コイル３を推進する。ゾーン２８からの第１の下側−次コイルＥＭ波は 、−次コイルにおいて電磁波を発生させるＡＣパワーの一定周波数によって決定 された、４５における約７６．９ラムダ／秒の速度において移動するようにセッ トされる。キャリッジにおけるヒステリシス二次コイルは、初期的に、この電磁 波においてスリップし、モして３５においてスタック形成セクシＩンに侵入する 時、減速し始める。キャリッジは、はぼ４６においてシー７２８のＥＭ波速度に 達するまで減速し統ける。同時にゾーン２８の如く単一の減速ゾーンにおいて数 キャリッジがある。ＥＭ波速度に達することにより、ヒステリシス二次コイル４ は、スリップを停止し、そして同期二次コイルの如く作用し、そしてキャリッジ を７６．９ラムダ／秒の電磁波速度ｊ：Ｉ３いて同期して移動させる。

次の下側−次コイルゾーンにおけるＥＭ波は、破線４７において、５９．４ラム ダ／秒の速度において移動するようにセットされ、さらに、７６．９ラムダ／秒 ないし５９．４ラムダ／秒で各キャリッジに取り付けられたヒステリシス二次コ イル４を減速させるために作用する。次の下１１−次コイルゾーン３０は、さら に、４８において、キャリッジを３３．９ラムダ／秒に減速し、そして次のゾー ン３１は、キャリッジを４９において超過速度又は２６．７ラムダ／秒の第３速 度に低下させる。

キャリッジは、はぼ位置３４において、ゾーン３１内の２２．２ラムダ／秒の第 １速度において移動するスタックに出会う。このスタック速度は、キャリッジ収 集セクション４１のゾーン１９における破線５０での２２．２ラムダ／秒のＥＭ 波速度によって決定される。衝撃におけるキャリッジとスタックの間の差速度又 は衝撃速度は、４．５ラムダ／秒と十分に低いために、ゴム緩衝器の如く、各キ ャリッジにおける従来の衝撃吸収装置によって吸収される。衝撃を吸収した後、 衝撃吸収装置は、キャリッジ収集セクシ震ン４１におけるゾーン１９の如く、多 重のキャリッジを同時に推進する共通ＥＭ波と同期するようにして、キャリッジ が適正なピッチで連接するのを妨げない。二次コイルがゾーン１９において独立 に加速されないために、それらはすべて、このゾーンにおける共通ＥＭ波によっ て同期して駆動される。

ループにおける所与の総数のキャリッジに対して、スタック長は、ループの運転 セクシ履ンにおけるキャリッジの間隔における変化と、達した最終速度の結果と して、変化する。運転セクシ３ンのキャリッジ間隔が減少するならば、そのセク ションにおけるキャリアジ数は増大し、そしてスタック形成セクションにおける 数は減少する。逆に、運転セクションにおけるキャリッジ間隔が増大するならば 、そのセクシ５ンにおけるキャリッジ数は減少し、そしてスタック形成セクショ ンにおける数は増大する。

しかし、スタック形成セクションにおけるキャリッジの分布は、キャリッジ最終 速度と、以下に説明された「所望の結果」の制約に基づいて、消散されなければ ならないエネルギー量により変化する。ループにおけるキャリッジ数を最小にす ることが望ましい幾つかの事例において、キャリッジが運転セクションを離れ、 そしてスタック形成セクションに侵入する時、第２速度よりもキャリッジ速度を 増大させることが可能である。これは、スタック形成セクシｌンにおいて加速が 行われない上記の好ましい場合よりも迅速に、キャリッジをスタックに到達させ る。同一スタック長に対して、キャリッジがより早くスタックに達する時、スタ ック形成セクシ麿ンにおいて、そしてこのため、システムにおいてより少数のキ ャリッジが要求される。スタック長又はスタック入り口位置は、後述される第８ 図を参照することにより最良に理解されるキャリッジ分布によって影響される。

減速プロフィル、すなわち、減速する時のキャリッジの速度対位置を選択する際 に、通常、所望の結果を達成する多数の種々のプロフィルがある。制御されなけ ればならない臨界パラメータは、スタックの入り口端部の位置である。２つの臨 界条件が維持されなければならない。

まず、最小又は最短スタック入り口位置ｒＢＪは、キャリッジが、第３図に示さ れた如く最終下側−次コイル（ヒステリシス）ゾーン３１を離れる十分前に発生 しなければならない。そうでなければ、キャリッジは、−緒に押圧されず、そし て上側−次コイルゾーン１９におけるＥＭ波との同期を外れて到着し、そして同 期加速部分におけるキャリッジの続く制御は、可能ではない。

第２に、最大又は最長スタック入り口位置は、キャリッジが先行位置「０」の如 く超過速度に達する前に発生してはならない。そうでなければ、衝撃速度は、も はや、正確に制御されず、そして小スタック端部位置変動は、究極的にキャリッ ジに損傷を与える衝撃速度の大きな変化を生ずる。

これらの２つの条件は、未決定の正確な動作条件を選択するための解決を残す。

戻りゾーンに対するＥＭ波波速膜設定点選択するために使用される他の制約が、 以下に議論される。上記のヒステリシスモーターを記載する際に、ヒステリシス モーターを制御するための好ましい方法は、力、すなわち、電流を一定に保ち、 そしてキャリッジが各ゾーンにおいて減速される距離を変化させるものである。

一定力においてキャリフジを減速させる「所望の結果」は、次の如くである。

Ａ、各キャリッジは、ゾーンを離れる前に、各減速ゾーンにおいてＥＭ波に本質 的にロックし、そのためキャリアジ速度は、各ゾーンにおいて既知の値に対して 検査される。

Ｂ、各キャリッジは、超過速度（位置「Ｏ」）に達した後ｌ二少なくとも予備選 択された距離ｐ（例えば４ラムダ）と、スタック位置Ｂの最小端部に達する前に 少なくとも予備選択された距離ｒ（例えばｌＯラムダ）で、実入りロスタック端 部位置Ｓに達する。これは、２つの臨界条件の限界値に達することなしに、位置 Ｓにおいて変動を許容する。

Ｃ０各キヤリツジが実スタック端部位置に達する前に超過速度で移動する距離ｄ は、予備選択された距離Ｕ（例えば８ラムダ）よりも小さく最小にされる。ｄに 対する小さな値は、キャリッジをスタックにより迅速に追従させる。しかし、距 離ｄはまた、動作条件においそ小変化のための幾つかの制御ゾーン周波数設定を 変化させることを必要とする限界値の近くで動作することを回避するために、ｐ よりも幾らか大きい。それから距離ｄは、ｐよりも大きく、モしてＵよりも小さ い（４ラムダｄ　８ラムダ、実値は、システムの全サイズ、関与したキャリッジ の数、速度等により変化する）。

Ｄ、一方から別の動作条件に変化する時、減速は、常に、滑らかなシステム方式 において一方から次のゾーンに漸次的に変更される。

Ｅ、スタックは、他の制約の限界値内で可能である間保持される。これを達成す るために、キャリッジ速度は、スタック形成セクシ２ンのすべてのゾーンにおい てできる限り高く保持される。長いスタックを有することは、システムの誤動作 を生ずる第１臨界条件が侵害される前に、実動作中スタック長における最大ドリ フトを許容する。

この最後の「所望の結果」は、システムの信頼性のある動作を高める相当な利点 を有する重要なものである。キャリッジ移動は、一定速度のＥＭ波に本質的にロ ックして移動している時、最も予測可能である。スタック形成セクションにおい てできる限り長く速度を高くかつ一定に保持し、それから短距離において急速に 減速することにより、キャリッジは、スタックに迅速に達し、スタックを長く保 持する。高定速度において、衝突のための機会は最小である。スタック内には、 明らかに、衝突がない。そして急速な減速は、最短時間に対してキャリッジを衝 突にさらす。さらに、急速な減速のために必要とされた高モーターカは、摩擦の 如く、ランダムな効果を幾らか最小にする傾向がある。

駆動濁波数によって決定された減速ゾーンのＥＭ波速度は、多数の制御アルゴリ ズムのいずれかを使用して選択される。一つのそのような制御アルゴリズムは、 各ゾーンにおいて消散されたエネルギーのパーセントに基づいて、反復セットを 使用する。ゾーンにおいて消散されたこのパーセントエネルギーは、平均減速力 Ｆと減速が行われる距離、デルタＬの積を、力Ｆとゾーンの長さの積によって与 えられるゾーンにおける全可能エネルギーによって割算した値によって与えられ 、ゾーンにおいてキャリッジを減速するために使用されたエネルギーに等しい。

アルゴリズムは、同一バーセントエネルギーが、キャリッジが減速される各ゾー ンにおいて消散されることを必要とする。反復中、潜在セットの減速ゾーン速度 が選択される。それから、これらの速度は、運動モデルに入力され、第７図から の如く、既知の減速力に基づいてシステムを通ったキャリッジの動作が計算され る。反復の初期セットは、減速がどこで（どのゾーンで）始まるかを決定する。

反復の最終セットは、結果が上記の「所望の結果」の如く、すべての制約に応す るまで、各減速ゾーンにおいて消散されるパーセントエネルギーを調整する。

第８図は、第３図に類似して、ループにおける速度対位置の３つのプロット３７ ．３８と３９を示すが、３つの異なる速度比が示され、システムの補償と、実入 りロスタック端部位置がシフトする様子を示している。曲線３７は、第３図にお ける如く、４：１の速度比を低速度で達成する第１動作条件を示す。第３図にお ける入りロスタック端部Ｓは、１３５ラムダであるが、第４図において、５−３ ７は１２１ラムダであり、スタックをより長くしていることが注目される。しか し、スタック形成セクションにおけるキャリッジ数は、両方の場合に同一である が、キャリッジが８８．８ラムダ／秒から減速する第３図のキャリッジエネルギ （１／　２　Ｍ　ｖりは、キャリッジが４４．４ラムダ／秒から減速する第８図 よりもずっと大きい。減速力は両方の場合に同一であることが好ましいが、第３ 図において、力は大きなエネルギーを消散するためにずっと長い距離で適用され なければならない。減速ゾーンの長さと数はまた、キャリッジが減速ゾーンの中 央にむいて減速を始めることができないために、二次コイルの分布に影響する。

減速「ステップ」は、第３図と第６図における７０．７１．７２と７３に８いて 示された如く、ゾーンへの入り口において始まるように取られる。

曲線３８は、曲線３７と比較して運転セクションにおいてキャリッジの分離を増 大させ、このため、スタック形成セクションにおいてキャリッジ数を増大させる ５：ｌ速度比を達成する動作条件を示す。これは、５−３７の左側にシフトする スタック端部５−３８によって示された如く、スタック長におけるわずかな増大 となる。

曲線３９は、曲線３７と比較して運転セクションにおいてキャリッジの分離を減 少させ、このため、スタック形成セクションにおいてキャリッジ数を減少させる ３：１速度比を達成する動作条件を示す。これは、５−３７の右側にジアドする スタック端５３−３９によって示された如く、スタック長におけるわずかな減少 となる。

ループの戻り側においてキャリッジを推進するために使用されたヒステリシスリ ニアモーターは、常に、同期しているわけではなく、そしてフィードバックが使 用されないという事実に拘わらず、個々のキャリッジ駆動力又は摩擦における期 待変動下で安定な頑丈なシステムである。

これは次の理由のためにそうである。

１、各減速キャリッジの速度は、ヒステリシス二次コイルが各ゾーンを離れる前 に同期速度に達する時、各ゾーンにおいて設定値に対して検査され、これにより 変動が発生する時間と距離を制限する。

２、キャリッジは、非制御変数における変数を補償するために、キャリッジを追 従させる又はスタック長を急速に変化させる一定固定超過速度において駆動して スタックに入れられ、これによりスタックの入り口端部が非動作位置に達するの を阻止する、３、スタック形成セクションにおけるゾーン頻度設定点の選択は、 機能性の問題を生じさせる入りロスタック端部位置を上記の２つの極端値の間に 初期的に位置付けるように選ばれる。

自己補償するようにシステムの能力を例示するために、キャリッジがスタック形 成セクションにおいて費やす全時間は、同期運転セクシ四ンのための所与の動作 条件に対して一定時間であることを理解することは重要である。運転セクシ菅ン を離れ、スタック形成セクションに侵入する各キャリッジに対して、キャリッジ は、スタック形成セクションを離れ、スタックに侵入し、そしてこれにより、キ ャリッジを運転セフシーンに復帰させる。第９図は、システムの安定性において 、キャリッジ摩擦の如く非制御変数に対して、変数のスタック形成セクションに おける効果を示す。

摩擦変動を評価するためにシステムのモデルにおいて基部ケース条件を設定する ために、第３図における運転セクション条件が維持され、そしてスタック形成セ クション条件は、キャリッジに対する摩擦値の変化を仮定することにより変化さ れた。効果を最悪のケース条件に誇張するために、基部ケースキャリッジ摩擦力 は、平均キャリッジ減速力の約１７％であるように仮定された。（通常、摩擦力 は、第３図に対する時、１３／４％に近い）、この基部ケースに対して、各減速 ゾーンＥＭ波に対する（駆動周波数に関する）動作速度が決定された。第９図に おいて、これらの速度値と他の変数は、平均キャリッジ摩擦がプラス及びマイナ ス５０％に変化された間、一定に保持された。１７％摩擦を有する基部ケースに 対して、スタック位置５−５４は、７５．３ラムダであった。基部ケースに対す る減速曲線は、明確性のために省略される。破線曲線５５は、キャリッジ摩擦を 約８　ｌ／２％に減少させる結果を示す。

キャリッジは、（摩擦が減速を助長するために）あまり急速に減速せず、このた め、キャリッジはスタックにすぐに到達し、そのためスタックは、５−５５にお いて位置７４ラムダへ左に移動することにより補償するためにわずかに成長する 。しかし、スタックの増大により、キャリッジは、低速のスタック速度において より長く移動し、そのため、スタック形成セクシ１ンにおける全時間は、同一の ままであり、そして曲線５５の新安定動作条件が確立される。

曲線５６は、２５　１／２％へのキャリッジの平均摩擦の増大を仮定する反対の 条件を示す。この場合、キャリッジは、より急速に減速し、モして５−５６にお いて７６．７フムダへ右側に移動することにより補償するためにわずかに短縮し たスタックに到達するためにより長く費やす。しかし、キャリッジは、より高い 超過速度においてより長く移動し、そのためスタック形成セクションにおける全 時間は、同一であり、そして曲線５６の新安定動作条件が確立される。両曲線５ ５と５６において、スタック入り口位置５−５５と５−５６は、その動作条件に 対する臨界限界値０−５５．０−５６又はＢに達しなかったことに注目すること は重要である。

ここで示された場合に、加速部分は短く、そのため間隔変化によって影響された キャリッジ数は、少なく、そしてスタック入り口位置変動は、数ラムダにおいて 測定される。第３図において４４で示されたよりも長い一定速度部分を含む長加 速部分を有するループにおいて、より多数のキャリッジが、スタック形成セフシ ーンに達する前に関与されるが、ヒステリシスモーターシステムは、この場合に も同様に作用し、そしてスタック入り口位置において１００ラムダ以上の大きな 変化を容易に収容する。

ゼロ速度からのスタートアップ中と、第８図に示された如く一方から別の速度比 への変化中、戻り側における各ゾーンのＥＭ波速度は、動作中濁期的に調整され なければならない。これは、キャリッジがスタック形成セクシミンに侵入するエ ネルギー（速度）及び／又は間隔を変化させるために、安定なスタック入り口条 件を維持するために必要とされる。

約１／２秒毎に駆動周波数を新しく計算された値にリセットすることにより、ス タック形成セクションのＥＭ波速度を更新することにより、スタック形成セクシ ョンにおいて必要な安定度が達成される。スタック形成セクシマンに侵入するキ ャリッジ速度及び間隔は、運転セクシ膳ンにおける所定の動作条件から既知であ り、前述のＨｏｍｍｅｓ及びＫｅｅｇａｎの特許第４．６７５，５８２号におい て議論される。システムコンピュータ５１は、スタック形成セクシ翳ンのゾーン 駆動周波数調整を制御し、そして運転セクションの動作条件によりそれらを調整 する。コンピュータ制御システムのそのような機能は、この技術の熟練者に公知 であり、そのため制御のいっそうの議論は必要ではない。

第１図と第４図に示されたエンドレスルーズの概念に関して、リニアモーター− 次コイルは、下側−次コイルが７４において終了し、上側−次コイルが３２にお いて始まる間にギャップが存在するために、一方又は他方の二次コイルのいずれ にも連続的に作用しない。

修正システムにおいて、スタック形成セクションに沿って、下側−次コイルはま た、−次コイルの費用を節約し構造上の便利さのために、ゾーンの間にギャップ を有する。キャリッジは高速度から低速にされるために、それらは、予測可能な 方法においてギャップを横切って通過するために十分な慣性を有する。ある形式 の補助装置又はオペレータ援助が、所望に応じてギャップにおいて設けられ、キ ャリッジが停止においてｒ座礁」されないことを保証している。

キャリッジ収集セクションはまた、ゾーン１９においてギャップを含む０例えば 、ゾーン１９は、旋回する湾曲に先行及び追従する２つの直線セグメントから成 り、曲がった一次コイルは製作が困難で高価であるために、−次コイルは湾曲に おいて存在しない。２つの分離直線セグメントは、単一ゾーンと同様に動作され 、そして両セグメントと湾曲を満たす連接キャリッジにおける二次コイルと同一 のピッチにおいて機械的に間隔をあけられる。連接キャリフジは、動力を供給さ れない湾曲を通って押される。

同期及びヒステリシス二次コイルを有するキャリッジを使用する概念は、一度に ただ一つの二次コイルが一次コイルｌ：よって作用される場合に記載された。ま た、同期二次コイルが作用される時は常に、−次コイルが付加され、同−又は異 なる速度のＥＭ波を使用して、同時にヒステリシス二次コイルに作用するように することも考えられる。これは、キャリッジにおいて付加的な駆動力を設ける利 点を有し、そして同期二次コイルと関連した速度振動を減衰させるために使用さ れる。

また、同期二次コイルと上側−次コイルを除去し、そしてループの回りに完全に ヒステリシス二次コイルを推進するように下側−次コイルを拡張することも考え られる。キャリッジ収集セクションにおいて、ヒステリシス二次コイルは、同期 して推進され、ループにおける一点においてキャリッジに対する既知の位置対時 間を保証している。ループの運転側において、ヒステリシス二次コイルは、同期 二次コイルに対して使用されと同一ゾーン及びＥＭ波上セグメント使用して同期 して、あるいは非同期に推進され、スタック形成側において使用されたものと反 対の方法において本質的に同期して推進される。ヒステリシス二次コイルが非同 期に推進される時、システムにおける所与の位置において各キャリッジに装てん する際のパーセント差は最小にされ、各キャリッジの予測可能な性能を保証して いる。これは、各キャリッジが運転側を通過するために要する時間が、各キャリ ッジに対して予測可能であり、反復可能であるために必要である。これは、スタ ック形成側における減速中、制御されない衝突の可能性を減少させる。

この発明の好ましい実施態様において、リニアモーターは、推進スループットに 対して使用されるが、キャリッジはまた、ヒステリシスリニアモーターとキャリ ッジに係合する機械的スプロケット及び／又はねじの組み合わせによって都合良 く推進される。例えば、Ｈｕｔｚｅｎｌａｍｂへの米国特許第３．９３２．９１ ９号に示された如く、フィルムテンターシステムにおいて、スプロケットは、ス タックにおいてキャリツジに係合し、そしてその速度と位置が正確に制御される 駆動手段と非滑り係合において同期して第１速度でキャリッジを推進し、そして キャリッジ収集セクシＢンとして作用する。それからキャリッジは、スズロケッ トに同期して連動される増大ピッチのねじに連接して（すなわち、同期が維持さ れる）通過される。ねじは、同期して、キャリッジ間に間隔を設け、そして第２ 速度にそれらを同期して推進し、運転セクションとして作用する。この点におい て、本発明のヒステリシスリニアモーターは、キャリッジに係合し、第２速度に おいてそれらを推進するために使用され、それから第３速度に減速することによ りキャリッジをスタックに戻させ、そしてそれらを制御された衝撃速度において スタックと突き合わせ、そしてキャリッジをスタックに押し込み、これによりス タック形成セクションとして作用する。そのようなシステムは、連鎖と、減少ピ ッチのねじと、キャリッジを戻すための調整可能なピッチねじ要素の（この特許 において使用された）高価で複雑な速度制限システムを除去し、これらの要素は 、異なる増大ピッチのねじが選択される毎に変化されなければならない。改良さ れた動作を達成するために、各キャリッジは、ヒステリシス二次コイルを収容し 、そして複数のゾーンと制御を有スルー次コイルは、エンドレスルーズに沿って 適切な位置にある。ヒステリシスリニアモーターは、キャリッジをスタックに戻 すために、この発明により動作される。

ＦＩ６．２ Ｆ／Ｇ、３ Ｆ／θ、７ 補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成３年７月２５日

Claims (55)

【特許請求の範囲】
1. １．エンドレス経路に沿って移動するキャリッジの推進を制御する方法において 、 キャリッジのスタックを形成する段階と、キャリッジ収集セクションにおいてス タックにおけるキャリッジの移動を制御し、そのような収集セクションが入り口 と出口を有する段階と、第１の一定速度で収集セクションにおいてキャリッジを 推進する段階と、収集セクションの出口から運転セクションに一つずつキャリッ ジを推進し、かつ第１速度から第１速度よりも大きな第２速度に運転セクション を通ってキャリッジを推進し、これによりそのようなキャリッジは間隔をあけら れる段階と、 間隔をあけたキャリッジをスタック形成セクションを通って推進し、この場合そ のようなキャリッジが、収集セクションの入り口に達する前に、第２速度から第 １速度で移動するキャリッジのスタックに推進される段階とを含む方法。
2. ２．キャリッジが、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第２速度か ら第３速度にスタック形成セクションにおいて減速される請求の範囲１に記載の 方法。
3. ３．スタックにおけるキャリッジのすべてが、連接する関係にある請求の範囲２ に記載の方法。
4. ４．キャリッジ収集セクションにおけるキャリッジのすべてが、連接する関係に ある請求の範囲２に記載の方法。
5. ５．各キャリッジがスタック形成セクションにおいて推進される第３速度が、ス タックにおけるキャリッジがキャリッジ収集セクションにおいて推進される第１ 速度よりも大きい請求の範囲２に記載の方法。
6. ６．スタック形成セクションにおけるスタックのキャリッジが、キャリッジ収集 セクションにおけるスタックのキャリッジの移動によって制御される如く、第１ 速度においてそのセクションにおいて連接して移動するように制約される請求の 範囲１に記載の方法。
7. ７．力が、スタック形成セクションにおけるキャリッジに加えられ、初期的に、 間隔をあけたキャリッジを第３速度で移動させ、それからキャリッジを一緒にさ せ、この場合それらは、キャリッジがキャリッジ収集セクションにおいて推進さ れる第１速度において移動するように制約される請求の範囲２に記載の方法。
8. ８．キャリッジが、さら第３速度に減速される前に、第２速度から第４速度にス タック形成セクションにおいて減速される請求の範囲２に記載の方法。
9. ９．キャリッジが、経路に隣接して位置付けられた少なくとも第１の一次コイル と、キャリッジの各々に取り付けられた二次コイルを含むリニアモーターによっ てエンドレス経路に沿って推進される請求の範囲２に記載の方法。
10. １０．一次コイルが、キャリッジ収集セクションに沿って位置付けられた第１ゾ ーンを少なくとも含むゾーンに電気的にグループ化されたコイルを有し、第１速 度でキャリッジ収集セクションにおいてキャリッジを推進するために二次コイル に係合するための第１電磁波を発生させる請求の範囲９に記載の方法。
11. １１．第１ゾーンにおける電磁波が、第１速度において同期してキャリフジを推 進するために二次コイルに係合する請求の範囲１０に記載の方法。
12. １２．一次コイルが、さらに、運転セクションに沿って位置付けられた少なくと も第２ゾーンを含み、第１速度から第１速度よりも大きな第２速度に各キャリッ ジを推進し、これによりこのセクションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける請 求の範囲１１に記載の方法。
13. １３．第２ゾーンにおいて発生された電磁波が、同時に一つの二次コイルに係合 し、第１速度から第２速度に同期してキャリッジを推進し、これにより運転セク ションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける請求の範囲１２に記載の方法。
14. １４．一次コイルが、第１速度から第１速度よりも大きな速度に各キャリッジを 推進するために、運転セクションに沿って位置付けられた複数の第２ゾーンを含 み、これによりこのセクションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける請求の範囲 １１に記載の方法。
15. １５．複数の第２ゾーンの各々において発生された電磁波が、同時に一つの二次 コイルに係合し、第１速度から第１速度よりも大きな速度に同期してキャリッジ を推進し、これにより運転セクションにおいてキャリッジ間に間隔を設ける請求 の範囲１４に記載の方法。
16. １６．各キャリッジが、少なくとも同期二次コイルを取り付けている請求の範囲 １５に記載の方法。
17. １７．各キャリッジが、ヒステリシス二次コイルを取り付けている請求の範囲１ ５に記載の方法。
18. １８．各キャリッジが、さらに、ヒステリシス二次コイルを取り付けており、そ してこの場合一次コイルが、さらに、第２速度から第２速度よりも売る小さな第 ３速度にキャリッジを推進するためにスタック形成セクションに沿って位置付け られた第３ゾーンを少なくともを含み、これによりスタック形成セクションにお いてキャリッジ間隔を密接にする請求の範囲１６に記載の方法。
19. １９．キャリッジが、経路に連接して位置付けられた少なくとも第１の一次コイ ルと、キャリッジの各々に取り付けられたヒステリシス二次コイルを含むリニア モーターによって、エンドレス経路に沿って推進される請求の範囲２に記載の方 法。
20. ２０．一次コイルが、キャリッジ収集セクションに沿って位置付けられた第１ゾ ーンを含むゾーンに電気的にグループ化されたコイルを有し、ヒステリシス二次 コイルに係合するための第１電磁波を発生させ、これによりキャリッジ収集セク ションにおいて第１速度において同期してキャリッジを推進する請求の範囲１９ に記載の方法。
21. ２１．一次コイルが、さらに、運転セクションに沿って位置付けられた少なくと も第２ゾーンを含み、第２電磁波を発生させ、第１速度から第１速度よりも大き な第２速度に各キャリッジを推進させ、これによりこのセクションにおいてキャ リッジ間に間隔を設ける請求の範囲２０に記載の方法。
22. ２２．第２ゾーンにおいて発生された第２電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより運転セクションにおいて第１速度から第２速度にキャリッジ を同期して推進する請求の範囲２１に記載の方法。
23. ２３．第２ゾーンにおいて発生された第２電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、第１速度から第２速度に非同期にキャリッジを推進し、そ れから運転セクションにおける第２ゾーンにおいて第２速度で本質的に同期して 推進する請求の範囲２１に記載の方法。
24. ２４．キャリッジが、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、第２速度 から第３速度にスタック形成セクションにおいて減速される請求の範囲２１に記 載の方法。
25. ２５．一次コイルが、さらに、スタック形成セクションに沿って位置付けられた 少なくとも第３ゾーンを含み、第３電磁波を発生させ、このセクションにおいて 第２速度から第２速度よりも小さな第３速度にキャリッジを推進する請求の範囲 ２１に記載の方法。
26. ２６．第３ゾーンにおいて発生された第３電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、スタックにおける後尾キャリッジに達する前に、スタック 形成セクションにおいて本質的に同期してキャリッジを推進する請求の範囲２５ に記載の方法。
27. ２７．第３ゾーンにおいて発生された第３電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、キャリッジがスタックに連した後、そしてキャリッジ収集 セクションの入り口の前で、スタック形成セクションにおいて非同期にキャリッ ジを推進する請求の範囲２５に記載の方法。
28. ２８．キャリッジが、経路に連接して位置付けられた第１及び第２の一次コイル と、キャリッジに取り付けられた二次コイルとを含むリニアモーターによってエ ンドレス経路に沿って推進される請求の範囲２に記載の方法。
29. ２９．第１の一次コイルが、キャリッジ収集セクションに沿って位置付けられた 少なくとも第１ゾーンを含むゾーンに電気的にグループ化されたコイルを含み、 二次コイルに係合するための第１電磁波を発生させ、このセクションにおいて第 １速度でキャリッジを推進する請求の範囲２８に記載の方法。
30. ３０．各キャリッジが、同期及びヒステリシス二次コイルを取り付けている請求 の範囲２９に記載の方法。
31. ３１．第１ゾーンにおいて発生された第１電磁波が、同期二次コイルに係合し、 これにより、キャリッジ収集セクションにおいて第１速度で同期してキャリッジ を推進する請求の範囲３０に記載の方法。
32. ３２．第１の一次コイルが、さらに、運転セクションに沿って位置付けられた少 なくとも第２ゾーンを含み、第１速度から第１速度よりも大きな第２速度に各キ ャリッジを推進するための第２電磁波を発生させ、これによりこのセクションに おいてキャリッジ間に間隔を設ける請求の範囲３１に記載の方法。
33. ３３．第２ゾーンにおいて発生された第２電磁波が、運転セクションにおいて第 １速度から第２速度に同期してキャリッジを推進するために、同時に一つの同期 二次コイルに係合する請求の範囲３２に記載の方法。
34. ３４．第２の一次コイルは、スタック形成セクションに沿って位置付けられた少 なくとも第３ゾーンを含み、このセクションにおいて第２速度から第２速度より も小さな第３速度にキャリッジを推進させるための第３電磁波を発生させる請求 の範囲３２に記載の方法。
35. ３５．第３ゾーンにおいて発生された第３電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、スタック形成セクションにおける連接キャリッジのスタッ クにおいて後尾キャリッジに達する前に、第２速度から第３速度にキャリッジの 速度を減速する請求の範囲３４に記載の方法。
36. ３６．第３ゾーンにおいて発生された第３電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、スタックにおいて後尾キャリッジに達する前に、スタック 形成セクションにおいて本質的に同期してキャリッジを推進する請求の範囲３５ に記載の方法。
37. ３７．第３ゾーンにおいて発生された第３電磁波が、ヒステリシス二次コイルに 係合し、これにより、キャリッジがスタックに達した後、そしてキャリッジ収集 セクションの入り口に達する前に、スタック形成セクションにおいて非同期にキ ャリッジを推進する請求の範囲３５に記載の方法。
38. ３８．第２の一次コイルが、さらに、スタック形成セクションに沿って位置付け られ、第３ゾーンに先行する少なくとも第４ゾーンを含み、ヒステリシス二次コ イルに係合するための第４電磁波を発生させ、これにより第２速度から第４速度 にキャリッジを推進する請求の範囲３４に記載の方法。
39. ３９．案内軌道によって規定され、軌道に隣接して位置付けられたリニアモータ ー一次コイルの離散ゾーンによって推進されたエンドレスループにおいて、連続 的に移動するキャリッジに取り付けられたヒステリシス及び同期二次コイルを有 するリニアモーターを使用して複数のキャリッジの移動を制御する方法において 、第１の一定速度でキャリッジ収集セクションにおけるスタックにおいて連接関 係によりキャリッジを推進するために同期二次コイルに作用することにより、第 １の一次コイルの第１ゾーンに沿ってキャリッジを推進する段階と、 連接した第１速度から間隔をあけた第２速度に運転セクションにおいてキャリッ ジを加速するために、一つずつ同期二次コイルに作用することにより、第１の一 次コイルの第２ゾーンに沿ってキャリッジを推進する段階と、 間隔をあけた第２速度から密接にされた第３速度にスタック形成セクションにお いてキャリッジを減速するために、ヒステリシス二次コイルに作用することによ り第２の一次コイルの第３ゾーンに沿ってキャリッジを推進し、第３速度は第１ 速度よりも大きい段階と、スタック形成セクションにおける連接キャリッジとの 接触の前に、第３速度において第３ゾーンの一部分に沿ってキャリッジを本質的 に同期に推進する段階と、スタック形成セクションにおいて第１速度で移動する 連接キャリッジにキャリッジを押し込む突き合わせ力を生成するために、第３ゾ ーンの別の部分に沿ってキャリッジを非同期に推進する段階とを含む方法。
40. ４０．移動する連接キャリッジのスタックヘの複数の間隔をあけたキャリッジの 推進を制御する方法において、第１速度においてキャリッジの連接スタックを推 進する段階と、リニアモーターを使用して、キャリッジがスタックに達する前に 、第１速度よりも大きな第２速度において、間隔をあけたキャリッジを推進する ことにより、連接キャリッジのスタックとの制御された衝撃突き合わせへ間隔を あけたキャリッジを推進する段階とを含む方法。
41. ４１．収集セクション出口から間隔をあけた条件に、そして収集セクション入り 口にエンドレス経路に沿って物品を推進する方法であり、経路に隣接したリニア モーター一次コイルと、物品に取り付けられた少なくともヒステリシス二次コイ ルを使用して物品を推進する段階を含む方法。
42. ４２．リニアモーターを使用して、移動する連接キャリッジのスタックヘの複数 の間隔をあけたキャリッジの推進を制御する方法において、第３速度よりも小さ な第１速度において移動するスタックにおける後尾キャリッジに達する前に、ス タック形成セクションにおいて、第３速度で電磁波に関して同期して間隔をあけ たキャリッジを推進する段階と、キャリッジがスタックに達した後、スタック形 成セクションにおいて同電磁波に関して非同期にキャリッジを推進する段階とを 含む方法。
43. ４３．リニアモーターが、キャリッジの各々に取り付けた一次コイル及びヒステ リシス二次コイルを具備する請求の範囲４２に記載の方法。
44. ４４．スタックにおける連接キャリッジが、別の電磁波に関して第１速度で同期 して移動する請求の範囲４２に記載の方法。
45. ４５．スタックの一部分における電磁波に関して非同期に、そしてスタックの他 の部分における別の電磁波に関して同期してキャリッジを推進する方法。
46. ４６．リニアモーターを使用して、エンドレス軌道に沿ってキャリッジを推進す ることにより、キャリッジ収集セクションから間隔をあけた条件に、そして再び 収集セクションにキャリッジを推進するための装置において、 エンドレス軌道の第１部分に沿って位置付けられた第１伸長一次コイルと、軌道 の第２部分に沿って位置付けられた第２伸長一次コイルと、軌道の回りに案内さ れた複数のキャリッジであり、各々が第１の一次コイルに隣接する同期二次コイ ルと、第２の一次コイルに隣接するヒステリシス二次コイルとを有する複数のキ ャリッジと、入り口と出口を有するキャリッジ収集セクションと、各一次コイル のための制御手段であり、これにより第１の一次コイルが、収集セクション出口 を通ってキャリッジを推進し、そして連接から間隔をあけた条件にそれらを加速 し、そしてこれにより第２の一次コイルがキャリッジを減速し、移動するスタッ クにおける連接条件にそれらを推進し、そして収集セクション入り口において連 接キャリッジに圧力を加える制御手段とを含む装置。
47. ４７．キャリッジ収集セクションヘの入り口が、第１の一次コイルの開始におい て位置する請求の範囲４６に記載の装置。
48. ４８．連接キャリッジの移動するスタックにおける後尾キャリッジが、常に、第 ２の一次コイルの端部の前に位置する請求の範囲４６に記載の装置。
49. ４９．リニアモーターを使用して、エンドレス軌道に沿ってキャリッジを推進す ることにより、収集セクション出口から間隔をあけた条件に、そして再び収集セ クション入り口にキャリッジを推進するための装置において、 エンドレス軌道の第１部分に沿って位置付けられた第１の一次コイルと、軌道の 第２部分に沿って位置付けられた第２の一次コイルと、軌道の回りに案内された 複数のキャリッジであり、各々が第１の一次コイルに隣接して位置付けられた同 期二次コイルと、第２の一次コイルに隣接して位置付けられたヒステリシス二次 コイルとを有する複数のキャリッジと、 第１の一次コイルの開始に位置する入り口と第１位置の端部の前に位置する出口 を有する収集セクションと、 第２の一次コイルに隣接して位置付けられたスタック形成セクションと、軌道の 回りのキャリッジの移動を制御するために、ゾーンに電気的にグループ化された 複数のコイルを有する一次コイルとを含む装置。
50. ５０．リニアモーターを使用して、案内軌道によって規定されたエンドレス経路 に沿ってキャリッジを推進するための装置において、軌道の第１部分に隣接して 位置付けられた第１の一次コイルと、軌道の第２部分に隣接して位置付けられた 第２の一次コイルと、軸道によって案内された複数のキャリッジとを具備し、各 キャリッジが、同期及びヒステリシス二次コイルを取り付け、第１の一次コイル が、ゾーンに電気的にグループ化されたコイルを含み、ゾーンが、 第１ゾーンと、 複数の第２ゾーンとを含み、 第２の一次コイルが、複数のゾーンを含むゾーンに電気的にグループ化されたコ イルを含み、そのような装置が、さらに、キャリッジ収集セクションと、 運転セクションと、 スタック形成セクションとを具備し、 キャリッジ収集セクションが、入り口と出口を有し、この場合第１の一次コイル の第１ゾーンの一方の端部が、キャリッジ収集セクションヘの入り口に隣接して 位置し、この場合第１の一次コイルの第１ゾーンの他方の端部が、キャリッジ収 集セクションの出口に隣接して位置し、この場合第１の一次コイルの複数の第２ ゾーンの第１の一方の端部が、連転セクションの開始に隣接して位置し、この場 合第１の一次コイルの複数の第２ゾーンの最後の他方の端部が、運転セクション の最終に隣接して位置し、この場合第２の一次コイルの複数のゾーンが、スタッ ク形成セクションに隣接して位置し、 すべてのセクションを通ったキャリッジの推進を制御するために、ゾーンの各々 において電磁波を発生させるための手段を具備する装置。
51. ５１．第１及び第２リニアモーター一次コイルに隣接して伸長軌道に沿って推進 されるように適合されたキャリッジにおいて、物品への取り付けのための第１表 面と、高透磁性材料と、高透磁性材料に取り付けらョた少なくとも２つの磁石と から成るリニアモーター同期二次コイルを取り付けた第２表面であり、磁石は第 １の隣接一次コイルにより一定すき間ギャップを規定するように適合された第３ 表面を規定する第２表面と、高磁気ヒステリシスの材料から成るリニアモーター ヒステリシス二次コイルを取り付けた第４表面であり、高ヒステリシスの材料は 、第２の隣接一次コイルとの一定すき間ギャップを規定するように適合された第 ５表面を規定する第４表面とを具備するキャリッジ。
52. ５２．同期二次磁石材料が、サマリウムコバルトであり、そして高ヒステリシス のヒステリシス二次コイル材料が非磁化アルニコである請求の範囲５１に記載の キャリッジ。
53. ５３．同期二次磁石が、サマリウムコバルトであり、そして高ヒステリシスのヒ ステリシス二次コイル材料が非磁化サマリウムコバルトである請求の範囲５１に 記載のキャリッジ。
54. ５４．同期二次磁石材料が、アルニコであり、そして高ヒステリシスのヒステリ シス二次コイル材料が非磁化アルニコである請求の範囲５１に記載のキャリッジ 。
55. ５５．伸長軌道に沿ってキャリッジを推進するために、電磁波によって係合され たヒステリシス及び同期二次コイルを取り付けたキャリッジ。