JPH0720763B2 - リニアモ−タ−駆動のロ−ラ−コンベヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リニアモーターでコンベヤ用ローラーを回転
駆動するようにしたローラーコンベヤに関するものであ
る。

（従来の技術及びその問題点） ローラーコンベヤの各ローラーの周壁をリニアモーター
の二次導体板とし、ローラー列の下側に配設したリニア
モーター用一次コイルによりローラー列方向の移動磁界
を発生させて各ローラーを電磁力で回転駆動するように
したローラーコンベヤが知られている。このようなロー
ラーコンベヤの駆動方式は、例えば一定走行経路を走行
する仕分け用搬送台車上に被搬送物を左右横方向に搬出
するように搭載された仕分け用ローラーコンベヤを、前
記台車走行経路中の特定仕分け位置に台車が到達したと
きに当該仕分け位置（地上側）に設置されたラニアモー
ター用一次コイルで回転駆動させる場合などに効果的に
活用し得るが、従来は原理的な駆動機構が知られている
だけで、実用上有効な具体構造は知られていなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような点に鑑みて、極めて効率良くコン
ベヤ用ローラーを回転駆動し得るリニアモーター駆動の
ローラーコンベヤを提案するものであって、その特徴を
後述する実施例の参照符号を付して示すと、コンベヤ用
ローラー（12）と、リニアモーター用一次コイル（25）
とを有し、コンベヤ用ローラー（12）は、搬送方向に適
当間隔おきに回転可能に軸支されたもので、そのローラ
ー周壁は、鉄製円筒体（13）と、当該鉄製円筒体（13）
の外側に形成された非磁性金属製円筒層（14）とから構
成され、鉄製円筒体（13）には、ローラー長さ方向の両
端近傍に永久磁石（15）が内装され、当該永久磁石（1
5）は、ローラー軸方向の両端に磁極を有するもので、
鉄製円筒体（13）に対し略同心状に内装され、リニアモ
ーター用一次コイル（25）は、コンベヤ用ローラー（1
2）の列方向に移動磁界を発生する点に特徴を有する。

（発明の作用） 上記の本発明によるローラーコンベヤにおいては、コン
ベヤ用ローラー（12）の列がリニアモーター用一次コイ
ル（25）の真上に位置する状態で当該一次コイル（25）
に通電してローラー列方向の移動磁界を発生させると、
各コンベヤ用ローラー（12）の周壁を構成する非磁性金
属製円筒層（14）が一次コイル（25）の移動磁界の磁力
線を切ることにより、当該非磁性金属製円筒層（14）内
に渦電流が生じ、電磁力が当該非磁性金属製円筒層（1
4）に作用する。この電磁力によりローラー（12）に回
転力が与えられ、当該ローラーが回転して、搭載してい
る被搬送物を搬送するのである。

しかして、一次コイル（25）のローラー（12）側に生じ
る磁力線分布は、第４図を参照して説明すると、ローラ
ー（12）が無い場合、ローラー（12）の軸方向の中央部
が高くなる山形となる。ローラー（12）が一次コイル
（25）の真上に位置すると、当該ローラー（12）の鉄製
円筒体（13）が強磁性体であって磁力線通路を形成する
ところから、一次コイル（25）から発生する磁力線が鉄
製円筒体（13）内をより多く通ろうとし、この結果、一
次コイル（25）のローラー（12）側に生じる磁力線分布
は、中央部の高い山形から台形状に変化して、若干ロー
ラー（12）の軸方向両端側に広がる傾向になる。

しかしながら、当該磁力線分布領域の両端部、即ちロー
ラー（12）の両端近傍部における磁力線の密度を十分に
高めることはならず、このため、ローラー（12）の非磁
性金属製円筒層（14）を貫通する磁力線により発生する
渦電流の分布も、主としてローラー（12）の軸方向両端
部が希薄になる。

しかるに本発明の構成によれば、鉄製円筒体（13）に内
装された永久磁石（15）のローラー軸方向両端の磁極間
で発生している磁界は、一次コイル（25）から発生して
いる磁力線をローラー（12）の両端近傍部において一次
コイル（25）側に抑えることになり、この結果、一次コ
イル（25）から発生している磁力線の分布がローラー軸
方向両端側にも広がることになる。即ち、一次コイル
（25）から発生している磁力線がローラー（12）の非磁
性金属製円筒層（14）の中央部領域に集中して貫通する
のではなく、その両端近傍領域にも広がって貫通するこ
とになる。

仮に、ローラー（12）の非磁性金属製円筒層（14）を貫
通する磁力線の総数が同じであるとしても、当該磁力線
の密度が非磁性金属製円筒層（14）の略全域にわたって
平均化されている方が、発生する渦電流が互いに干渉し
合うことが少なくなるので、上記の永久磁石（15）によ
る作用は、一次コイル（25）から発生する磁力線をロー
ラー回転駆動のための電磁力に効率良く変換してローラ
ー（12）の駆動効率を高めることができる。

また、前記非磁性金属製の円筒層はコンベヤ用ローラー
に必要な強度を与える鉄製円筒体の外周面を保護するこ
とになり、発錆の防止、美観の向上などの作用も期待で
きる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図において、１は水平循環走行経路２上を移動する
台車であって、連結器３によって無端状に連結され、夫
々走行方向に対する左右横方向に搬送する仕分け用ロー
ラーコンベヤ４を備えている。は仕分け用シュートであ
って、走行経路３上の適当位置に設定された仕分け位置
の経路脇に配設されている。

各台車１は、第２図及び第３図に示すように走行経路２
を形成する左右一対の横向き対向溝形ガイドレール６内
に嵌合する遊転車輪７を左右両側フレーム８の前後両端
外側に備え、これら各車輪７を軸支する固定支軸９の外
端部には、ガイドレール６の内側面に近接する振れ止め
用垂直軸ローラー10が軸支されている。

仕分け用ローラーコンベヤ４は、左右両側フレーム８の
前後両端部間に架設された前後一対のコンベヤフレーム
11間に軸支された複数本のコンベヤ用ローラー12を備え
ている。各ローラー12は、第４図及び第５図に示すよう
に鉄製円筒体13と、当該鉄製円筒体13の外側に形成され
たアルミニウムなどの非磁性金属製の円筒層14とから構
成された周壁を備え、更に鉄製円筒体13の内部には、ロ
ーラー12の軸方向両端近傍位置において永久磁石15が固
定され、固定支軸16にベアリング17を介して回転のみ可
能に支承されている。

ローラー12の軸方向両端近傍に内装された永久磁石15
は、ローラー軸方向に夫々２個づつ固定され、各永久磁
石15はローラー軸方向の両端に磁極を有する環状体であ
って、軸方向に隣接する２個の永久磁石15は隣接する磁
極が互いに吸着し合うように向きが決められており、外
周面が鉄製円筒体13の内周面に隣接するように当該鉄製
円筒体13に同心状に固定されている。

第２図及び第３図に示すように、ローラーコンベヤ４に
はローラー制動手段18が併設されている。このローラー
制動手段18は、各ローラー12の同一側端部に形成された
小径被制動部12aの下側にローラー列方向に配置された
磁性体製の昇降部材19、各ローラー12の小径被制動部12
aに対接するように昇降部材19に付設された制動用シュ
ー20、昇降部材19の両端部を昇降自在に案内支持する昇
降ガイドロッド21、このガイドロッド21に遊嵌され且つ
昇降部材19を上向きに付勢するスプリング22から構成さ
れている。なお、昇降ガイドロッド21は左右両側フレー
ム８内に立設されている。

第１図及び第２図に示すように走行経路２には、左右２
列に台車推進用リニアモーターの一次コイル23が外向き
に配設され、この一次コイル23に所定のギャップを隔て
て対向するリニアモーター用二次導体板24が各台車１の
左右両側フレーム８の下端内側に付設されている。一次
コイル23は全経路にわたって連続するように配設しても
良いが、台車１が無端状に連結されているので、例えば
第１図に示すように水平Ｕターン部2aなどには一次コイ
ル23を配設しないでおくことができる。

また、走行経路２中の各仕分け位置（仕分け用シュート
５が併設された箇所）には、各台車１のローラーコンベ
ヤ４における各ローラー12を回転駆動するためのリニア
モーター用一次コイル25が、この上を各台車１のローラ
ーコンベヤ４が跨って通過移動するように配設されてい
る。この一次コイル25は、走行経路２とは直交する左右
横方向に移動磁界を発生するものであって、その幅（走
行経路２方向の長さ）はコンベヤ用ローラー12の長さと
略同一か又はこれよりも長く、ローラー制動手段18の磁
性体製昇降部材19がこの一次コイル25の一側辺近傍の真
上に適当間隔を隔てて対向し得るように構成されてい
る。なお、この一次コイル25は、台車推進用リニアモー
ターの一次コイル23を支持する左右一対の固定フレーム
26上に架設されている。

以上のように構成された仕分け用搬送装置においては、
台車推進用リニアモーターの一次コイル23に通電して走
行経路２方向の移動磁界を発生させることにより、各台
車１側の二次導体板24に台車走行方向の推力が働き、各
台車１が所定の方向にガイドレール６に沿って走行する
ことになる。従って、走行経路２中の特定位置で各台車
１の仕分け用ローラーコンベヤ４上に被搬送物Ｗを移載
せしめることにより、当該被搬送物Ｗを走行経路２に沿
って搬送することができるが、ローラーコンベヤ４の各
ローラー12は、第２図右半分に示すようにローラー制動
手段18の各制動用シュー20がスプリング22の付勢力で各
ローラー12の小径被制動部12aに圧接することにより制
動されているので、搬送途中で被搬送物Ｗがローラー12
の遊転を伴ってローラーコンベヤ４上から落下すること
はない。

被搬送物Ｗを搬送する各台車１が予め設定されている所
定の仕分け位置に到達する直前に、当該仕分け位置に配
置されているコンベヤ駆動用リニアモーターの一次コイ
ル25に所定の方向に移動磁界が発生するように通電する
ことにより、台車１が当該仕分け位置に到達したときに
当該台車１の仕分け用ローラーコンベヤ４における各ロ
ーラー12の非磁性金属製円筒層（二次導体板）14を一次
コイル25からの磁力線が貫通し、この非磁性金属製円筒
層14に渦電流が流れて移動磁界の移動方向に一致する電
磁力が生じる。こ電磁力により非磁性金属製円筒層14に
トルクが与えられ、ローラー12が所定の方向に回転す
る。このとき、ローラー12の非磁性金属製円筒層14の内
側に強磁性体の鉄製円筒体13が存在し且つ当該鉄製円筒
体13内にはローラー軸方向両端近傍に永久磁石15が上記
の如く内蔵されているので、一次コイル25からの磁力線
分布は、ローラー12の軸方向略全域に広げられ、この鉄
製円筒体13や永久磁石15が存在しない場合と比較して、
非磁性金属製円筒層14の略全域にわたって一次コイル25
からの磁力線が貫通することになる。従って、非磁性金
属製円筒層14に作用する電磁力も大きくなり、ローラー
12に作用するトルクが大きくなる。

一方、一次コイル25上にローラー制動手段18の磁性体製
昇降部材19が対向することにより、当該昇降部材19には
一次コイル25側（下向き）に電磁力が作用し、この電磁
力により昇降部材19がスプリング22の付勢力に抗して第
２図左側に示すように下降移動し、各制動用シュー20が
各ローラー12の小径被制動部12aより離間する。即ち、
各ローラー12に対する制動作用は解除される。下降移動
する昇降部材19は図示省略したストッパーにより一次コ
イル25に当接しない高さで止まる。

上記のように一次コイル25に通電されている所定の仕分
け位置に台車１が到達したとき、当該台車１のローラー
コンベヤ４における各ローラー12に対する制動が解除さ
れ且つ該当各ローラー12が所定の方向に回転することに
より、ローラーコンベヤ４上の被搬送物Ｗが左右何れか
所定の方向に搬出され、仕分け用シュート５上に払い出
される。

なお、一次コイル25において発生させる移動磁界の移動
方向を切り換えることにより、ローラー12の回転方向、
即ち被搬送物Ｗの搬送方向を切り換えることができる。

移動する台車１が通電されている一次コイル25上から離
れると、ローラーコンベヤ４の各ローラー12の回転駆動
は自動停止され、且つローラー制動手段18の昇降部材19
はスプリング22の付勢力で上昇移動して各制動用シュー
20が各ローラー12の小径被制動部12aに圧接し、各ロー
ラー12には制動がかけられる。

なお、ローラー12の鉄製円筒体13に内装固定する永久磁
石15の個数や内装固定方法、あるいは配置（磁極の向き
等）は、上記実施例に限定されない。また、ローラー制
動手段18は本発明のローラーコンベヤに必須のものでは
ない。更にリニアモーターの二次導体板となる非磁性金
属製円筒層14は、アルミニウムの他、銅などで構成する
こともできる。

上記実施例では、走行経路２上を走行する台車１上に設
置された仕分け用ローラーコンベヤ４を地上側のリニア
モーターで駆動する例を示したが、本発明は他の如何な
るローラーコンベヤ、例えば定位置に設置されるローラ
ーコンベヤの駆動にも適用することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明のリニアモーター駆動のローラーコ
ンベヤによれば、ローラーコンベヤのローラーを当該ロ
ーラーとは機械的に全く連結されていない一次コイルを
持つリニアモーターで駆動することができるのである
が、コンベヤ用ローラーの周壁をリニアモーターの二次
導体となる非磁性金属製円筒層だけで構成する場合と比
較して一次コイル側の条件が同じでも大きなトルクをコ
ンベヤ用ローラーに作用させ、極めて効率良く強力にコ
ンベヤ用ローラーを回転駆動することができるので、取
り扱える被搬送物の重量限度を上げること、あるいは装
置のイニシャルコスト及びランニングコストを下げるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体の一部切り欠き平面図、第２図は要部の縦
断正面図、第３図は要部の一部切り欠き側面図、第４図
はコンベヤ用ローラーの構造を示す縦断正面図、第５図
は同縦断側面図である。 １……台車、２……走行経路、４……仕分け用ローラー
コンベヤ、５……仕分け用シュート、６……ガイドレー
ル、12……コンベヤ用ローラー、13……鉄製円筒体、14
……非磁性金属製円筒層、15……永久磁石、23……台車
推進用リニアモーターの一次コイル、24……二次導体
板、25……仕分け用ローラーコンベヤ駆動用リニアモー
ターの一次コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンベヤ用ローラー（12）と、リニアモー
   ター用一次コイル（25）とを有し、 コンベヤ用ローラー（12）は、搬送方向に適当間隔おき
   に回転可能に軸支されたもので、そのローラー周壁は、
   鉄製円筒体（13）と、当該鉄製円筒体（13）の外側に形
   成された非磁性金属製円筒層（14）とから構成され、鉄
   製円筒体（13）には、ローラー長さ方向の両端近傍に永
   久磁石（15）が内装され、当該永久磁石（15）は、ロー
   ラー軸方向の両端に磁極を有するもので、鉄製円筒体
   （13）に対し略同心状に内装され、 リニアモーター用一次コイル（25）は、コンベヤ用ロー
   ラー（12）の列方向に移動磁界を発生する リニアモーター駆動のローラーコンベヤ。