WO2021038728A1

WO2021038728A1 - リニアモータシステム

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Publication number: WO2021038728A1
Application number: PCT/JP2019/033563
Authority: WO
Inventors: 文彦中込; 正興岩瀬; 福島　一彦; 裕史若山; 貴彦村上
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2021-03-04
Also published as: US11831216B2; JPWO2021038728A1; JP6685484B1; US20220416637A1; TWI729916B; TW202110049A; DE112019007676T5

Abstract

リニアモータシステム（１）は、進行方向および鉛直方向で形成される面と平行な面内で進行方向に配置される複数の永久磁石（５２）を有する可動子（５０）と、巻線が巻きつけられる複数の凸部が進行方向に配置された鉄心を含む電機子（２０）を有し、電機子（２０）が可動子（５０）の永久磁石（５２）と対向するように配置される固定子（２００）と、を備える。可動子（５０）は、固定子（２００）に配置された第１走行面（２６ａ）と係合する第１メインローラ（５７）を有する可動子本体部（５１ａ）と、搬送対象を載置する載置台部（５５）と、固定子（２００）の上面に配置された第２走行面（２９ａ）と係合するサブローラ（６２）と、を備える。第１メインローラ（５７）は、固定子（２００）と可動子（５０）との間に発生する磁気吸引力を支持し、サブローラ（６２）は、可動子（５０）に作用する磁気吸引力とは逆向きの力を支持する。

Description

リニアモータシステム

　本発明は、リニア同期モータを用いたリニアモータシステムに関する。

　装置の内部と外部との間におけるワークまたは治具などの搬送対象の搬送には、回転モータで駆動されるベルトコンベアを用いることが一般的である。しかし、生産効率向上を目的として、リニア同期モータを用いて搬送対象を独立して搬送する搬送装置が知られている。特許文献１に記載の搬送装置では、進行方向に垂直な断面で中央部に対して幅の両端が上方に突出した２つの第１突出部を有するレールと、２つの第１突出部の間に進行方向に所定の間隔で配置される複数の固定子と、を備える搬送路が設けられる。また、搬送装置は、進行方向に垂直な断面で中央部に対して幅の両端が下方に突出した２つの第２突出部を有する移動体を備える。移動体は、レールの第１突出部の上面に対応する位置に設けられるローラと、第１突出部の外側側面に対応する位置に設けられるサイドローラと、第２突出部の下部に設けられるカムフォロアと、固定子と上下に対向する位置に配置されるリアクションプレートと、を有する。カムフォロアは、第１突出部に露出した下面と接触するように設けられる。このような構成の搬送装置では、曲線部を有する搬送路上を移動体が移動しても、曲線部で発生する遠心力などの外力で移動体が搬送路から外れてしまうことが防止される。

実開平３－１１０２１６号公報

　しかしながら、上記従来の技術によれば、移動体の移動時には、２列のローラおよび２列のサイドローラは搬送路との間に生じる摺動摩擦抵抗力を受ける。そのため、搬送路との間に生じる摺動摩擦抵抗力を低減させる技術が求められていた。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送路との間に生じる摺動摩擦抵抗力を低減させることができるリニアモータシステムを得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のリニアモータシステムは、進行方向および鉛直方向で形成される面と平行な面内で進行方向に配置される複数の永久磁石を有する可動子と、巻線が巻きつけられる複数の凸部が進行方向に配置された鉄心を含む電機子を有し、電機子が可動子の永久磁石と対向するように配置される固定子と、を備える。可動子は、固定子に配置された第１走行面と係合する第１メインローラを有する可動子本体部と、搬送対象を載置する載置台部と、固定子の上面に配置された第２走行面と係合するサブローラと、を備える。第１メインローラは、固定子と可動子との間に発生する磁気吸引力を支持し、サブローラは、可動子に作用する磁気吸引力とは逆向きの力を支持する。

　本発明にかかるリニアモータシステムは、搬送路との間に生じる摺動摩擦抵抗力を低減させることができるという効果を奏する。

実施の形態１によるリニアモータシステムで使用されるリニアモータの一例を模式的に示す断面図実施の形態１によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図実施の形態１による各レールの走行面の状態の一例を模式的に示す図実施の形態１によるリニアモータシステムにおける固定子が形成する経路の一例を示す図実施の形態１によるリニアモータシステムにおける固定子が形成する経路の一例を示す図実施の形態１によるリニアモータシステムにおける固定子が形成する経路の一例を示す図実施の形態１によるリニアモータシステムにおける固定子が形成する経路の一例を示す図実施の形態２によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図実施の形態３によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図実施の形態４による共通レールとメインローラおよびサブローラとの接触の様子を模式的に示す断面図実施の形態４による共通レールとメインローラおよびサブローラとの接触の様子の他の例を模式的に示す断面図実施の形態５によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図

　以下に、本発明の実施の形態にかかるリニアモータシステムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１によるリニアモータシステムで使用されるリニアモータの一例を模式的に示す断面図である。リニアモータ１０は、電機子２０と可動子５０とを備える。電機子２０は、可動子５０の進行方向に予め定められた間隔をおいて配置された複数個の溝２１１を有する鉄心２１と、進行方向に隣接する溝２１１間の凸部２１２に巻きつけられる巻線２２と、を有する。

　可動子５０は、磁性材料からなる平板状のベース板５１と、可動子５０の進行方向に予め定められた間隔を置いて直線状にベース板５１上に配置される２以上の永久磁石５２と、を有する。このリニアモータ１０は、可動子５０の永久磁石５２が電機子２０の凸部２１２と対向するように配置され、電機子２０と可動子５０との間で発生した推力によって進行方向に可動子５０を移動させるムービングマグネット構造を有する。

　図２は、実施の形態１によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図である。図２では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。また、図２において、紙面に垂直な方向をＹ方向とし、紙面内で互いに垂直な２つの方向をＸ方向およびＺ方向とする。以下の説明では、Ｚ方向は、鉛直方向に対応し、ＸＹ平面は水平面に対応するものとする。また、Ｙ方向が進行方向となる。以下の説明では、Ｚ方向の正方向を上方とし、負方向を下方とする。

　リニアモータシステム１は、固定子２００と、可動子５０と、を備える。固定子２００は、可動子５０が移動することができる経路に設けられ、搬送路となる。固定子２００は、基台２５を有する。すなわち、基台２５は、経路に沿って配置される。経路の延在方向に垂直な断面形状が、図２に示される形状となる。基台２５の下面２５Ａは、設置面に固定される。

　図３は、実施の形態１による各レールの走行面の状態の一例を模式的に示す図である。基台２５は、図１で説明した複数の電機子２０を有する。電機子２０は、基台２５のＸ方向に垂直な側面のうち可動子５０に面する側面２５Ｂに埋め込まれる。また、側面２５Ｂのうち、電機子２０よりも上方には、レール２６が設けられている。レール２６は、第１走行面２６ａを含む。側面２５Ｂのうち、電機子２０よりも下方には、レール２７が設けられている。レール２７は、第３走行面２７ａを含む。基台２５は、側面２５Ｂにおいて電機子２０とレール２６との間に、可動子５０の位置を検出する位置検出部２８を有する。図３で、ＸＹ平面に平行な平面を基準面Ｐｒとする。第１走行面２６ａの基準面Ｐｒからの角度θ１は、第３走行面２７ａの基準面Ｐｒからの角度θ２と異なる。すなわち、第１走行面２６ａと第３走行面２７ａとは互いに平行ではない。一例では、レール２６は、走行面がＶ字形状を有するＶ溝レールであり、レール２７は、走行面が平坦な平レールであるガイドレールである。また、基台２５は、上面２５Ｃに、第２走行面２９ａを含むサブレール２９を有する。図３に示されるように、第２走行面２９ａの基準面Ｐｒからの角度θ３は、第１走行面２６ａの基準面Ｐｒからの角度θ１と異なる。すなわち、第１走行面２６ａと第２走行面２９ａとは互いに平行ではない。サブレール２９は、走行面が平坦な平レールである。なお、レール２６，２７およびサブレール２９は、同じ方向に延びており、交わることはない。

　可動子５０は、可動子本体部５１ａと、ワークまたは治具などの搬送対象を載置する載置台部５５と、載置台部５５を可動子本体部５１ａに締結する図示しない締結部材と、を備える。可動子本体部５１ａは、直方体状である。可動子本体部５１ａは、一例では、ベース板５１の機能を有し、磁性材料によって構成される。可動子本体部５１ａは、永久磁石５２を有する。永久磁石５２は、可動子本体部５１ａのＸ方向に垂直な側面のうち、基台２５に面する側面５１Ａに埋め込まれる。

　可動子本体部５１ａは、上面５１Ｂに回転軸５６を介してメインローラ５７を有し、また下面５１Ｃに回転軸５８を介してメインローラ５９を有する。メインローラ５７は、基台２５に設けられたレール２６に対応する位置に設けられる。メインローラ５７の回転軸５６を通る断面において、円周方向の周縁部に存在する転動面の形状はレール２６に嵌る三角形状である。メインローラ５９は、基台２５に設けられたレール２７に対応する位置に設けられる。メインローラ５９は、平ローラである。すなわち、メインローラ５９の回転軸５８を通る断面において、円周方向の周縁部に存在する転動面の形状は平坦である。可動子本体部５１ａは、永久磁石５２と上面５１Ｂとの間に位置検出部６０を有する。

　載置台部５５は、可動子本体部５１ａの上面５１Ｂに配置される。載置台部５５は、ＸＺ平面でＬ字状である。載置台部５５は、可動子本体部５１ａの上面５１Ｂから上方に延びる支持部５５１と、一端が支持部５５１で支持され、ＸＹ平面に平行な板状のテーブル部５５２と、を有する。テーブル部５５２に、搬送対象が載置される。

　載置台部５５は、テーブル部５５２の下面５５２Ａに、回転軸６１を介してサブローラ６２を有する。サブローラ６２は、基台２５の上面２５Ｃに配置されるサブレール２９と接触するように設けられる。サブローラ６２は、平ローラである。すなわち、サブローラ６２の回転軸６１を通る断面において、円周方向の周縁部に存在する転動面の形状は平坦である。サブローラ６２をメインローラ５９と同じ平ローラとすることで、部品を共通化することができる。

　載置台部５５は、可動子本体部５１ａに対して着脱可能である。一例では、メインローラ５７をレール２６に係合させ、メインローラ５９をレール２７に係合させた状態の可動子本体部５１ａと、サブローラ６２をサブレール２９に係合させた状態の載置台部５５と、をボルトなどの締結部材によって固定する。これによって、可動子５０は、固定子２００に対して進行方向に移動可能な状態となり、固定子２００から外れ難い状態となる。

　実施の形態１では、可動子５０は、固定子２００上を３列のローラ、すなわちメインローラ５７，５９およびサブローラ６２の回転によって移動することになる。その結果、４列以上のローラが設けられる従来の構造に比して、可動子５０の移動時に、固定子２００との間に生じる摺動摩擦抵抗力を低減させることが可能である。

　図２において、リニアモータシステム１が稼働中においては、電機子２０と永久磁石５２との間に磁気吸引力Ｆ_mが働く。つまり、永久磁石５２は、電機子２０に向かう磁気吸引力Ｆ_mを受ける。永久磁石５２および位置検出部６０を備える可動子５０は、可動子本体部５１ａのＺ方向の両側にメインローラ５７，５９を備える。メインローラ５７は、電機子２０および位置検出部２８を備える固定子２００に取り付けられたレール２６と係合する。これによって、メインローラ５７には、固定子２００から可動子５０に向かう方向に、レール２６からの支持反力Ｆ_r1が発生する。また、メインローラ５９は、固定子２００に取り付けられたレール２７と係合する。これによって、メインローラ５９には、固定子２００から可動子５０に向かう方向に、レール２７からの支持反力Ｆ_r2が発生する。さらに、メインローラ５７は、進行方向に対して垂直なＺ方向に、可動子５０をＦ_rvで保持している。すなわち、メインローラ５７には、可動子５０の荷重Ｆ_rvが発生する。これによって、可動子５０は、搬送対象の荷重を支えることができる。

　図４から図７は、実施の形態１によるリニアモータシステムにおける固定子が形成する経路の一例を示す図である。図４は、固定子２００が形成する経路２２０が真円状である場合を示している。図５は、経路２２０が、互いに平行に配置される２本の等しい長さの直線と、２つの直線の両端部に配置される２つの半円と、からなる角丸長方形である場合を示している。図６は、経路２２０が、長方形の４つの角が円弧状にされた角丸長方形である場合を示している。図７は、経路２２０が半楕円状である場合を示している。図７の場合の曲率半径をＲとし、曲線の長さをＬとし、クロソイドパラメータをＡとした場合に、次式（１）の関係が成り立つ。
　ＲＬ＝Ａ²　・・・（１）

　図４から図７に示されるように、実施の形態１による経路２２０は、１つ以上の曲線部２２１を有する。図５および図６に示されるように、経路２２０は、直線部２２２を含んでもよいが、図４および図７に示されるように、経路２２０は、直線部２２２を含まなくてもよい。また、図４から図６に示されるように、経路２２０はループ状であってもよいし、図７に示されるように、ループ状でなくてもよい。

　リニアモータシステム１が図４から図７に示される曲線部２２１を有する経路２２０に適用される場合には、曲線部２２１を移動中の可動子５０に、遠心力Ｆ_cが発生する。実施の形態１では、可動子５０の載置台部５５に設けられるサブローラ６２が、固定子２００に設けられるサブレール２９と係合する。そのため、遠心力Ｆ_cを受ける可動子５０を遠心力Ｆ_cと同方向で逆向きに支持する支持力Ｆ_rhがサブローラ６２には発生する。以上より、経路２２０の曲線部２２１で可動子５０に働く力は次式（２）で表される。
　Ｆ_m＋Ｆ_rh＝Ｆ_c＋Ｆ_r1＋Ｆ_r2　・・・（２）

　サブローラ６２を追加することによって、曲線部２２１での搬送速度および許容荷重に関するメインローラ５７，５９、サブローラ６２および回転軸５６，５８，６１の設計余裕が向上する。

　可動子５０のテーブル部５５２上には主にワークまたは治具などの搬送対象が載置される。そこで、以下では、可動子５０の重心位置について考える。可動子５０上に搬送対象を載置すると可動子５０の重心位置Ｇが移動する。

　進行方向に対して垂直な面内における重心位置Ｇにおいて、重心位置Ｇとサブローラ６２の中心との間の距離をＬ_gとする。また、サブローラ６２の中心とメインローラ５９の中心との間の距離をＬ_sとし、電機子２０と永久磁石５２との間に発生する磁気吸引力Ｆ_mの位置とメインローラ５９との間の距離をＬ_mとする。このとき、サブローラ６２での支持反力の限界値をＦ_{rh_max}と表すと、サブローラ６２が支持可能な遠心力Ｆ_cの上限は、次式（３）で表される。
　Ｆ_c（Ｌ_g＋Ｌ_s）＜Ｆ_mＬ_m＋Ｆ_{rh_max}Ｌ_s　・・・（３）

　曲線部２２１における軌道半径をＲとし、可動子５０の速度をＶとし、質量をＭとすると、遠心力Ｆ_cは次式（４）で表され、（３）式は次式（５）で表される。

　このとき、可動子５０には、遠心力Ｆ_cの他にコリオリの力が発生するが、コリオリの力は磁気吸引力Ｆ_mおよび遠心力Ｆ_cに比べて極めて小さい。そのため、コリオリの力を無視できるものとすると、（５）式を満たすように可動子５０を設計することで、遠心力Ｆ_cに対しては可動子５０が固定子２００から外れてしまうことを防ぐことができる。

　重心位置Ｇとサブローラ６２の中心との間の距離Ｌ_gが大きくなると、Ｚ方向の力Ｆ_vが発生する。しかし、メインローラ５７に発生するレール２６からの支持反力Ｆ_rvによって、可動子５０が固定子２００から外れてしまうことが防止される。なお、図２中の力Ｆは、遠心力Ｆ_cとＺ方向の力Ｆ_vとの合力である。

　また、サブローラ６２は、可動子５０の載置台部５５に備えられており、載置台部５５は、可動子本体部５１ａとボルトなどの締結部材で着脱可能に取り付けられている。サブローラ６２は、サブレール２９と係合することによって、可動子５０の摩擦要素となる。そのため、例えば経路２２０中の直線部２２２では、サブローラ６２をサブレール２９に係合しないようにしてもよい。一例として、直線部２２２においては、固定子２００はサブレール２９を有さない構造としてもよい。これによって、経路２２０中の直線部２２２のみではあるが、可動子５０の移動時に、固定子２００との間に生じる摺動摩擦抵抗力を従来に比してさらに低減させることが可能である。

　実施の形態１では、リニアモータシステム１は、直線状に進行方向に並んだ複数の永久磁石５２を有する可動子５０と、巻線２２が巻かれた凸部２１２が進行方向に複数配置される鉄心２１からなる電機子２０を複数有する固定子２００と、を備える。可動子５０は、可動子本体部５１ａと載置台部５５とを有し、両者が締結部材で締結される。可動子本体部５１ａのＺ方向の両側に、第１走行面２６ａと係合するメインローラ５７と、第１走行面と平行でない第３走行面２７ａと係合するメインローラ５９と、が設けられる。メインローラ５７，５９では、可動子５０と固定子２００との間に発生する磁気吸引力を支持する機能を有する。また、載置台部５５の下面５５２Ａに、第２走行面２９ａと係合するサブローラ６２が設けられる。サブローラ６２では、可動子５０に作用する磁気吸引力の方向とは逆方向の力を支持する機能を有する。これによって、可動子５０に対する磁気吸引力方向の支持剛性を向上させることができる。また、可動子５０は、曲線部２２１で遠心力を受けても、固定子２００から外れることなく、基台２５に沿って移動することができる。さらに、可動子５０には３列のローラが設けられており、４列以上のローラが設けられる従来の可動子に比して少ない。そのため、可動子５０の移動時に、固定子２００との間に生じる摺動摩擦抵抗力を低減させることができる。また、ローラの数が少なくなる分、可動子５０を軽量化することができ、駆動推力が従来に比して少なくなる。

　さらに、経路２２０上の曲線部２２１を有さない直線部２２２においては、サブローラ６２を第２走行面２９ａに接触させないようにした。これによって、可動子５０の移動時に、固定子２００と接触するローラの数が少なくなり、固定子２００との間に生じる摺動摩擦抵抗力をさらに低減させることができる。

　さらにまた、可動子５０は、可動子本体部５１ａおよび載置台部５５を有し、両者が締結部材で締結された構造を有する。つまり、載置台部５５は、可動子本体部５１ａに対して着脱可能な構成とした。これによって、可動子本体部５１ａおよび第２走行面２９ａに対するサブローラ６２の保持機構の幾何公差管理および組付を容易化することができるという効果を有する。

　また、２列のメインローラ５７，５９のうち、一方のメインローラは、転動面が平坦である平ローラではない構造とした。これによって、可動子５０および搬送対象の荷重を支えることができる。さらに、可動子５０の載置台部５５に載置される搬送対象の重心位置Ｇが高くなった場合に、鉛直方向の力が発生する。しかし、平ローラではないメインローラは、鉛直方向の力を受けることができ、このメインローラが走行する走行面から受ける支持反力によって可動子５０が固定子２００から外れてしまうことを抑制することができる。

実施の形態２．
　図８は、実施の形態２によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図である。図８では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。なお、以下では、実施の形態１と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略し、実施の形態１と異なる部分を説明する。

　実施の形態２のリニアモータシステム１では、固定子２００におけるサブレール２９と可動子５０のサブローラ６２との接触の仕方が、実施の形態１とは異なっている。実施の形態１では、サブレール２９の走行面の角度は、基台２５の上面２５Ｃに対して９０度であった。しかし、実施の形態２では、基台２５の上面２５Ｃに対するサブレール２９の走行面の角度は、０度より大きく９０度未満である。また、これに伴って、テーブル部５５２の下面５５２Ａに対するサブローラ６２の回転軸６１の取付角度は、サブレール２９の走行面の角度と同じ角度だけ傾いて設置される。

　実施の形態２では、サブレール２９の走行面の角度を０度より大きく９０度未満とした。また、このサブレール２９にサブローラ６２を接触させた。これによって、サブローラ６２は、進行方向に対して垂直なＺ方向の荷重も支持することになる。そのため、可動子５０の上下方向の支持剛性を向上することができるという効果を有する。

実施の形態３．
　図９は、実施の形態３によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図である。図９では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。なお、以下では、実施の形態１，２と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略し、実施の形態１，２と異なる部分を説明する。

　実施の形態３のリニアモータシステム１では、固定子２００は、レール２６とサブレール２９とが一体化された共通部品である共通レール３１を備える。共通レール３１は、基台２５の上面２５Ｃに設けられる。共通レール３１は、可動子５０と面する側面に第１走行面２６ａを含むレール３１ａを有し、レール３１ａとは反対側の面に第２走行面２９ａを含むサブレール３１ｂが設けられる。一例では、レール３１ａは、Ｖ溝レールであり、サブレール３１ｂは、平レールである。図９の例では、実施の形態２の場合と同様に、基台２５の上面２５Ｃに対するサブレール３１ｂの走行面の角度は、０度よりも大きく９０度未満となっている。なお、基台２５の上面２５Ｃに対するサブレール３１ｂの走行面の角度は、９０度であってもよい。

　実施の形態３では、レール３１ａとサブレール３１ｂとを有する共通レール３１を基台２５の上面２５Ｃに設けた。これによって、メインローラ５７およびサブローラ６２が係合する部品が共通化され、リニアモータシステム１の製造コストを削減することができるという効果を有する。また、レール３１ａとサブレール３１ｂとが一体化されることで、実施の形態１，２の場合に比して部品点数が減る。その結果、メインローラ５７およびサブローラ６２の精度の調整が容易になるとともに、組み付け性が向上するという効果も有する。

実施の形態４．
　図１０は、実施の形態４による共通レールとメインローラおよびサブローラとの接触の様子を模式的に示す断面図である。図１０では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。可動子５０の進行方向に垂直な断面において、基台２５の上面２５Ｃと平行な面Ｈ１と、レール３１ａと係合しているメインローラ５７の転動面５７１との間の傾斜角度をαとする。また、基台２５の上面２５Ｃとサブローラ６２の回転軸６１との間の傾斜角度をβとする。なお、基台２５の上面２５Ｃは、水平面と平行であるものとする。

　通常の運転速度よりも速い速度で可動子５０を可動させた場合、サブローラ６２の傾斜角度βによっては共通レール３１から外れてしまう可能性がある。このとき、αおよびβを次式（６）の関係を満たすようにすることで、傾斜方向への外れを防止することができる。ただし、０＜α＜９０°とする。
　α＜β　・・・（６）

　図１１は、実施の形態４による共通レールとメインローラおよびサブローラとの接触の様子の他の例を模式的に示す断面図である。図１１では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。図１１では、メインローラ５７と係合するレール３１ｃの走行面の形状が、図１０の場合とは異なっている。すなわち、レール３１ｃは、進行方向に垂直な断面において走行面が三角形である三角レールである。また、可動子５０の進行方向に垂直な断面において、メインローラ５７の円周方向の周縁部に存在する転動面５７１の形状は、三角レールと係合するＶ字状である。この場合にも、可動子５０の進行方向に垂直な断面において、基台２５の上面２５Ｃと、レール３１ｃと係合しているメインローラ５７の転動面５７１と、の間の傾斜角度をαとしたときに、（６）式の関係が満たされるように、αとβが設定される。

　実施の形態４では、共通レール３１に係合されるメインローラ５７の転動面５７１と基台２５の上面２５Ｃに平行な面Ｈ１との間の傾斜角度αが、基台２５の上面２５Ｃとサブローラ６２の回転軸６１との間の傾斜角度βよりも小さくなるようにした。これによって、可動子５０が傾斜方向へ外れてしまうことを防止することができるという効果を有する。

実施の形態５．
　図１２は、実施の形態５によるリニアモータシステムの構成の一例を模式的に示す断面図である。図１２では、可動子５０の進行方向に垂直な断面を示している。なお、以下では、実施の形態１，２，３，４と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略し、実施の形態１，２，３，４と異なる部分を説明する。

　実施の形態５では、メインローラ５７，５９およびサブローラ６２は、転動面が平坦な平ローラで構成される。そのため、共通レール３１のメインローラ５７と係合するレール３１ｄは、走行面が平坦な平レールとなっている。レール３１ｄの走行面は、基台２５の上面２５Ｃに対して、０度よりも大きく９０度未満の角度で傾斜している。また、レール２７の走行面は、基台２５の下面２５Ａに対して、０度よりも大きく９０度未満の角度で傾斜している。これらのレール３１ｄ，２７に転動面が接触するように、メインローラ５７，５９の回転軸５６，５８は、実施の形態１，２，３，４の場合に比して傾いて配置される。

　メインローラ５７の回転軸５６と基台２５の上面２５Ｃとの間の傾斜角度およびメインローラ５９の回転軸５８と基台２５の下面２５Ａとの間の傾斜角度のうちの少なくとも一方の傾斜角度をαとする。また、サブローラ６２の回転軸６１と基台２５の上面２５Ｃとの間の傾斜角度をβとする。傾斜角度αおよび傾斜角度βが（６）式を満たすように設定されている場合には、実施の形態４で説明したように、可動子５０の傾斜方向への外れを防止することができる。

　実施の形態５では、メインローラ５７，５９およびサブローラ６２のすべてを平ローラで構成した。これによって、リニアモータシステム１で使用されるローラの共通化が可能になり、リニアモータシステム１の製造コストを低減することができるという効果を有する。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　リニアモータシステム、１０　リニアモータ、２０　電機子、２１　鉄心、２２　巻線、２５　基台、２５Ａ，５１Ｃ，５５２Ａ　下面、２５Ｂ，５１Ａ　側面、２５Ｃ，５１Ｂ　上面、２６，２７，３１ａ，３１ｃ，３１ｄ　レール、２６ａ　第１走行面、２７ａ　第３走行面、２８，６０　位置検出部、２９，３１ｂ　サブレール、２９ａ　第２走行面、３１　共通レール、５０　可動子、５１　ベース板、５１ａ　可動子本体部、５２　永久磁石、５５　載置台部、５６，５８，６１　回転軸、５７，５９　メインローラ、６２　サブローラ、２００　固定子、２１１　溝、２１２　凸部、２２０　経路、２２１　曲線部、２２２　直線部、５５１　支持部、５５２　テーブル部。

Claims

　進行方向および鉛直方向で形成される面と平行な面内で前記進行方向に配置される複数の永久磁石を有する可動子と、
　巻線が巻きつけられる複数の凸部が前記進行方向に配置された鉄心を含む電機子を有し、前記電機子が前記可動子の永久磁石と対向するように配置される固定子と、
　を備え、
　前記可動子は、
　前記固定子に配置された第１走行面と係合する第１メインローラを有する可動子本体部と、
　搬送対象を載置する載置台部と、
　前記固定子の上面に配置された第２走行面と係合するサブローラと、
　を備え、
　前記第１メインローラは、前記固定子と前記可動子との間に発生する磁気吸引力を支持し、
　前記サブローラは、前記可動子に作用する前記磁気吸引力とは逆向きの力を支持することを特徴とするリニアモータシステム。
　前記可動子本体部は、前記固定子に配置された第３走行面と係合する第２メインローラをさらに有し、
　前記第１走行面と前記第３走行面とは互いに平行ではないことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータシステム。
　前記第１メインローラの転動面と水平面との間の角度が、前記サブローラの回転軸と前記水平面との間の角度よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータシステム。
　前記サブローラの回転軸と水平面との間の角度が、０度より大きく９０度未満であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のリニアモータシステム。
　前記第１走行面の断面形状が、Ｖ溝形状であり、
　前記第１走行面に係合する前記第１メインローラは、回転軸を通る断面において転動面が三角形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のリニアモータシステム。
　前記第１走行面の断面形状が、三角形状であり、
　前記第１走行面に係合する前記第１メインローラは、回転軸を通る断面において転動面がＶ字形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のリニアモータシステム。
　前記第１走行面および前記第３走行面の少なくとも１つは、平坦であり、
　前記平坦な前記第１走行面または前記第３走行面に係合する前記第１メインローラまたは前記第２メインローラは、平ローラであることを特徴とする請求項２に記載のリニアモータシステム。
　前記第１メインローラは、前記永久磁石の上方に配置され、
　前記第２メインローラは、前記永久磁石の下方に配置され、
　前記固定子は、前記第１走行面および前記第２走行面を有する共通部品をさらに有することを特徴とする請求項２または７に記載のリニアモータシステム。