JP2001112119A

JP2001112119A - リニアモータ式搬送装置

Info

Publication number: JP2001112119A
Application number: JP28481399A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Saito; 洋一斉藤; Tatsuya Uematsu; 辰哉上松; Norimoto Minoshima; 紀元蓑島; Hiroto Hayashi; 裕人林; Taiji Odate; 泰治大立
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】高い停止位置決め精度を確保し、装置全体の
構成が簡単なリニアモータ式搬送装置を提供する。【解決手段】搬送路１の移載ステーション４の付近の
所定区間には、リニアリラクタンスモータ用のＬＲＭ固
定子５が、搬送路１の他の区間には、リニア誘導モータ
用のＬＩＭ固定子６が敷設されている。搬送車３は三相
交流で駆動するリニア誘導モータの巻き方である分布巻
で巻回したコイルを有する一次コアと、三相正弦波電流
を制御する汎用インバータとを備えている。汎用インバ
ータから一次コアへ電流が通電され、一次コアに磁界が
発生し、搬送車３が駆動される。ＬＲＭ固定子５が敷設
された区間では、リニアリアクタンスモータとして作用
するように、ＬＩＭ固定子６が敷設された区間では、リ
ニア誘導モータとして作用するように、搬送車３は汎用
インバータの指令値を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ式搬
送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】搬送装置が行う荷の搬送は、搬送装置を
構成する搬送車が、他の箇所から荷の移載ステーション
へ向けての走行、移載ステーションでの停止及び移載ス
テーションの装置との荷の移載の順に動作して行われ
る。搬送装置による荷の移載を円滑かつ確実に行うため
には、搬送車の停止時の位置決め精度の向上が不可欠で
ある。

【０００３】リニア誘導モータは、他の方式のリニアモ
ータに比べ、構造が単純でコストが安く、高速運転が可
能である。しかし、誘導モータは応答性が低いため、停
止位置決め精度の向上が困難である。よって、高い停止
位置決め精度が求められる搬送装置では、リニア誘導モ
ータを動力とすると十分な停止位置決め精度を得られな
い場合がある。また、リニア誘導モータに比べ、高い停
止位置決め精度を得られるリニアパルスモータは、リニ
ア誘導モータに比べるとコスト高で高速運転の実現が難
しいため、離れた場所の搬送には不向きである。

【０００４】そこで、搬送車に一次コアを可動子として
備え、搬送車の走行方向に沿って永久磁石を並べて形成
した二次側固定子を搬送路全区間に備えた構成とし、リ
ニア同期モータの作用により、搬送車を駆動するリニア
モータ式搬送装置が知られている。

【０００５】また、搬送車に二次側可動子を備え、搬送
路に一次コアを固定子として備えた構成で、搬送車の停
止位置である荷の移載ステーション付近の区間では高い
停止位置決め精度を得られるリニアパルスモータの作用
により搬送車を駆動し、搬送路の他の区間ではコストが
安く、高速運転が可能なリニア誘導モータの作用により
搬送車を駆動するリニアモータ式搬送装置が、例えば、
特開昭５９−３１２１６に開示されている。

【０００６】前記リニアモータ式搬送装置では、図９
（ａ）に示すように、搬送車５１が走行する搬送路５２
に沿って、所定間隔をおいて一次コアが設置されてい
る。搬送路５２には搬送車５１の停止位置である移載ス
テーション５３前に、リニアパルスモータの一次コア５
４が設けられ、搬送路５２の移載ステーション５３付近
以外の区間には、リニア誘導モータの一次コア５５が設
けられている。

【０００７】リニアパルスモータの一次コア５４には、
リニアパルスモータ用の制御装置５６が接続され、リニ
ア誘導モータの一次コア５５には、リニア誘導モータ用
の制御装置５７が接続されている。

【０００８】搬送車５１は、バックヨーク５８及び二次
導体５９が積層され、二次導体５９の表面にバックヨー
ク５８の突極５８ａが二次導体５９の幅方向の両端部と
所定間隔をおいて走行方向の直交方向に延びるように所
定ピッチで露出するように形成された構造の二次側可動
子６０を備えている。

【０００９】搬送車５１が搬送路５２の移載ステーショ
ン５３付近の区間を走行するとき、リニアパルスモータ
用の制御装置５６の励磁回路は、一次コア５４にパルス
電流を通電する。一次コア５４に生じる磁界により、搬
送車５１のバックヨーク５８の突極５８ａは進行方向に
吸引されて推力が発生し、搬送車５１が走行する。

【００１０】搬送車５１が搬送路５２上の移載ステーシ
ョン５３付近以外の区間を走行するとき、リニア誘導モ
ータ用の制御装置５７の励磁回路は、一次コア５５に交
流電流を通電する。一次コア５５に生じる磁界により、
搬送車５１の二次導体５９に渦電流が生じて進行方向に
推力が発生し、搬送車５１が走行する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記二つの構成のう
ち、前者の永久磁石を並べて形成した二次側固定子を搬
送路全区間に備えた構成では、搬送路全区間の二次側固
定子に永久磁石を並べて形成するため、二次側固定子の
製作コストが高くなり、しかも、永久磁石の極性を適切
に配置しなければならないため、二次側固定子の敷設作
業に多くの手間が必要である。

【００１２】後者のリニアパルスモータの作用とリニア
誘導モータの作用を組合せた構成では、前記リニアパル
スモータ用の制御装置５６の励磁回路は、一次コア５４
にパルス電流を通電し、前記リニア誘導モータ用の制御
装置５７の励磁回路は、一次コア５５に交流電流を通電
する。これら通電する電流波形が異なるため、２つの制
御装置５６、５７の励磁回路を共通に構成することがで
きず、搬送装置全体が複雑である。

【００１３】また、リニアパルスモータはリニア誘導モ
ータに比べ一次コアの磁極の間隔を狭く形成する必要が
あり、二次側固定子の突極も一次コアに対応して狭く形
成しなければならないため、製作の手間が多く必要であ
る。

【００１４】さらに、リニアパルスモータは高速運転が
難しく、移載ステーション付近では搬送車の走行速度の
向上、延いては搬送能力の向上が困難となっていた。本
発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、高い停止位置決め精度を確保し、装置全体
の構成が簡単なリニアモータ式搬送装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、搬送路に沿って走行する
搬送車に一次側可動子を備え、搬送路に二次側固定子を
設けたリニアモータ式搬送装置において、前記搬送路の
少なくとも前記搬送車の所定の停止位置に配置される二
次側固定子として、当該範囲以外の搬送路における推力
より大きな推力を発生可能な構造の固定子を配置し、前
記搬送車には前記一次側可動子のコイルへの駆動電流を
走行位置に対応して切換え制御する制御手段を備えた。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記一次側可動子のコイルは、三相リ
ニア誘導モータの巻き方に巻回されており、前記大きな
推力を発生可能な二次側固定子は強磁性体製の突極若し
くは永久磁石製の突極が前記一次側可動子の磁極のピッ
チに対応した所定のピッチで突設され、その他の箇所に
配置された二次側固定子はリニア誘導モータの二次導体
を備えている。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記一次側可動子のコイルは、正弦波
駆動可能なスイッチドリラクタンスリニアモータの巻き
方に巻回されており、前記大きな推力を発生可能な二次
側固定子は前記停止位置より広い範囲にわたって永久磁
石が前記一次側可動子の磁極のピッチに対応した所定の
ピッチで突設され、その他の箇所に配置された二次側固
定子は強磁性体製の突極を備えている。

【００１８】請求項４に記載の発明は、リニアモータの
一次側固定子を搬送路に沿って所定間隔をおいて配置
し、搬送路に沿って走行する搬送車に、バックヨークと
二次導体を接合した構造とし、二次導体の表面にバック
ヨークが二次導体の幅方向の両端部と所定間隔をおいて
推進方向と交差する方向に延びるように所定ピッチで露
出するように形成された二次側可動子を備えたリニアモ
ータ式搬送装置において、前記搬送路の少なくとも前記
搬送車の所定停止位置に配置される前記一次側固定子の
コイルを、正弦波駆動可能なスイッチドリラクタンスリ
ニアモータ（以下、ＳＲリニアモータと称す）の巻き方
に巻回し、他の一次側固定子のコイルを三相リニア誘導
モータの巻き方に巻回し、前記各一次側固定子のコイル
に正弦波電流を通電する共通の励磁回路を設けた。

【００１９】従って、請求項１に記載の発明によれば、
所定停止位置に大きな推力を発生可能な固定子を配置し
たことにより、所定停止位置での停止位置決め精度及び
搬送車に作用する推力が向上する。

【００２０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加え、同じリニア誘導モータ用の
一次コア及び励磁回路により、搬送路の所定停止位置で
はリニア同期モータ若しくはリニアリラクタンスモータ
として作用し、搬送路の他の区間ではリニア誘導モータ
として作用する。

【００２１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加え、同じＳＲリニアモータ用の
一次コア及び励磁回路により、搬送路の所定停止位置で
はリニア同期モータとして作用し、搬送路の他の区間で
はＳＲリニアモータとして作用する。

【００２２】請求項４に記載の発明によれば、搬送車は
所定停止位置に対応した箇所ではＳＲリニアモータによ
り駆動され、搬送路のその他の箇所ではリニア誘導モー
タにより駆動される。そして、方式が異なる前記各一次
側固定子のコイルに共通の励磁回路により正弦波電流が
通電されるように制御される。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図４に従って
説明する。

【００２４】図１（ａ）は搬送装置の一部の平面図であ
る。搬送路１（一部のみ図示）にはレール２が敷設さ
れ、レール２上を搬送車３が走行可能になっている。搬
送路１の所定位置の脇には、移載ステーション４が設け
られ、搬送車３と移載ステーション４との間で荷の移載
が可能になっている。

【００２５】移載ステーション４の付近の所定区間に
は、二次側固定子としてのリニアリラクタンスモータ用
の固定子（以下、単にＬＲＭ固定子と称す）５が敷設さ
れている。移載ステーション４付近の所定区間以外の区
間には、二次側固定子としてのリニア誘導モータ用の固
定子（以下、単にＬＩＭ固定子と称す）６が敷設されて
いる。

【００２６】図１（ｂ）に示すように、ＬＩＭ固定子６
は、共に板材であるバックヨーク７及び二次導体８が積
層構造に形成されている。本実施の形態ではバックヨー
ク７は鉄、二次導体８はアルミで形成されている。

【００２７】図１（ｃ）に示すように、ＬＲＭ固定子５
は、強磁性体で形成され、搬送車３の走行路面に対して
直交する方向に延びる形状の突極５ａが搬送車３の走行
方向に沿って等間隔に並べて形成されている。本実施の
形態ではＬＲＭ固定子５は鉄で形成されている。

【００２８】図２は、搬送装置を構成する搬送車３の模
式側面図である。搬送車３は前後一対のボギー台車９に
車体１０が支持され、各ボギー台車９には車輪１１がそ
れぞれ左右一対装備されている。車輪１１はレール２を
転動可能になっている。搬送車３は、制御手段としての
制御装置１２及びロータリーエンコーダ（図示せず）を
備え、２つのうち一方のボギー台車９の下面に、一次側
可動子としての一次コア１３を備えている。制御装置１
２は、一次コア１３に通電する三相正弦波電流を制御す
る汎用インバータを備えている。

【００２９】図３及び図４に示すように、一次コア１３
は下方に向かって延びる形状の磁極１４ａを有するヨー
ク１４及び磁極１４ａの周囲に三相交流で駆動するリニ
ア誘導モータの巻き方である分布巻で巻回したコイル１
５を備えている。ＬＲＭ固定子５及びＬＩＭ固定子６
は、その突極５ａ及び二次導体８と一次コア１３の磁極
１４ａとが対向可能な配置になるように、敷設されてい
る。また、本実施の形態では、一次コア１３の磁極１４
ａの極数とＬＲＭ固定子５の突極５ａの数との比は３：
４に設定されている。

【００３０】次に、前記のように構成されたリニアモー
タ式搬送装置の作用を説明する。制御装置１２は、ロー
タリーエンコーダにて原点からの距離を検知し、搬送車
３の走行位置を検出する。制御装置１２は搬送車３の位
置に対応する二次側固定子の形式（ＬＲＭ固定子５若し
くはＬＩＭ固定子６）に応じて所定の推力が得られるよ
うに、汎用インバータの指令値を切り換える。

【００３１】搬送車３が、ＬＩＭ固定子６を敷設した区
間上にあるとき、制御装置１２から一次コア１３のコイ
ル１５に通電されると、一次コア１３には進行磁界が発
生し、ＬＩＭ固定子６の二次導体８の対応する箇所に渦
電流が生じることにより、リニア誘導モータとして作用
し、搬送車３に推力が働く。

【００３２】搬送車３が、ＬＲＭ固定子５を敷設した区
間上にあるとき、制御装置１２から一次コア１３のコイ
ル１５に通電されると、一次コア１３の磁極１４ａから
対応するＬＲＭ固定子５の突極５ａを順次変化する磁束
が通過し、生じる吸引力が順次変化することにより、リ
ニアリラクタンスモータとして作用し、搬送車３に推力
が働く。

【００３３】この実施の形態では、以下の効果を有す
る。（１）停止位置付近のＬＲＭ固定子５を敷設した区間
では、搬送装置のリニアモータは同期モータであるリニ
アリラクタンスモータとして作用するため、リニア誘導
モータ方式に比べ、動作精度の向上が可能である。よっ
て、搬送車３の高い位置決め精度を得ることができる。

【００３４】（２）停止位置付近のＬＲＭ固定子５を
敷設した区間では、搬送装置のリニアモータはリニアリ
ラクタンスモータとして作用するため、リニア誘導モー
タとして作用する場合に比べ，強い推力を得ることがで
きる。よって、コイル１５に通電する電流が同じであっ
ても、より急峻な加減速で搬送車３を運転することが可
能であり、また、より重い荷を搬送することが可能であ
る。

【００３５】（３）停止位置付近以外の区間では、Ｌ
ＩＭ固定子６を搬送路１に敷設した。搬送路１の大部分
を占める該区間に、安価に構成できるＬＩＭ固定子６を
敷設したため、搬送装置全体のコストを低減できる。

【００３６】（４）搬送路１に二種類の二次側固定子
が設けられ、搬送車３に搭載された一次コア１３は一種
類で、一次コア１３のコイル１５に通電する電流は搬送
路１の全区間を通じて一種類の電流としたため、同じイ
ンバータを用いた励磁回路により駆動が可能である。よ
って、搬送車３は一つの一次コア１３及び一つの励磁回
路を備える構成とすることができ、取付けスペース及び
製作コストの低減ができる。

【００３７】（５）搬送路１に敷設したＬＲＭ固定子
５及びＬＩＭ固定子６には永久磁石を使用していない。
よって、敷設の際に、磁極の極性を考慮する必要がない
ため、敷設作業が容易である。また、鉄粉や鉄屑及び鉄
製小物などの磁性物の吸着が原因となる故障を回避で
き、メンテナンス性も向上する。

【００３８】（第２の実施の形態）次に本発明を具体化
した第２の実施の形態を図５に従って説明する。この実
施の形態では、搬送装置は停止位置付近の区間ではリニ
ア同期モータとして作用し、その他の区間ではＳＲリニ
アモータとして作用して、搬送車を駆動する点が前記実
施の形態と大きく異なっている。

【００３９】この実施の形態の構成について、前記実施
の形態と構成が異なる一次コア及び二次側固定子につい
て述べる。なお、前記実施の形態と、同一部分は同一符
号を付して詳しい説明を省略する。

【００４０】図５（ａ）は、停止位置付近以外の区間で
の、搬送車の一次コアと固定子の模式側面図である。図
５（ｂ）は、停止位置付近の区間での搬送車の一次コア
と固定子の模式側面図である。

【００４１】図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施
の形態の搬送車３が備える一次側可動子としての一次コ
ア２１は、下方に向かって延びる形状の磁極２２ａが形
成されたヨーク２２及び磁極２２ａの周囲にＳＲリニア
モータの巻き方である集中巻で巻回したコイル２３を備
えている。

【００４２】図５（ａ）に示すように、停止位置付近以
外の区間には二次側固定子としてＬＲＭ固定子５を敷設
する。図５（ｂ）に示すように、停止位置付近の区間に
敷設する二次側固定子としての永久磁石固定子（以下、
単にＰＭ固定子と称す）２４には、搬送車３の走行路面
に対して直交する方向に延びる形状の永久磁石で形成さ
れ、搬送車３の走行方向に沿って等間隔に並べて配置さ
れる突極２４ａが備えられている。このとき、永久磁石
の突極２４ａはその並びの順に磁極（Ｓ極若しくはＮ
極）が交互になるように形成されている。

【００４３】ＬＲＭ固定子５及びＰＭ固定子２４は、そ
の突極５ａ、２４ａと一次コア２１の磁極２２ａとが対
向可能な配置になるように、敷設されている。また、本
実施の形態では、一次コア２１の磁極２２ａの極数とＬ
ＲＭ固定子５及びＰＭ固定子２４の突極５ａ、２４ａの
数との比は３：４に設定されている。搬送車３に備えら
れる制御手段としての制御装置１２は、一次コア２１の
コイル２３に通電し磁極２２ａを順次励磁するインバー
タを備えている。

【００４４】次に、前記のように構成されたリニアモー
タ式搬送装置の作用を説明する。搬送車の制御装置１２
は、ベクトル制御にて、コイル２３に通電する電流を制
御する。

【００４５】ＰＭ固定子２４を敷設した区間での推力は
次式にて表される。推力＝Ｋ・ｉ_q・Λ₀・sinφ （式１）Ｉ_d＝０（Ｋ：モータによって決まる定数、Λ₀：ＰＭ固定子の
永久磁石によって決まる定数、φ：電流位相、ｉ_q：ト
ルク電流）ＬＲＭ固定子５を敷設した区間での推力は次式にて表さ
れる。

【００４６】推力＝Ｋ'・ｉ_d'・ｉ_q'・sin 2φ （式２）（Ｋ'：モータによって決まる定数、ｉ_d'：励磁電流）制御装置１２はロータリーエンコーダにて搬送車３の位
置を検出し、対応する二次側固定子の形式（ＬＲＭ固定
子５若しくはＰＭ固定子２４）に応じて所定の推力が得
られるように、インバータの上記式のＩ_d'及びＩ_q、
Ｉ_q'に係る指令値を切り換える。

【００４７】ＬＲＭ固定子５を敷設した区間上に搬送車
３があるとき、制御装置１２から一次コア２１のコイル
２３に通電されると、一次コア２１には順次変化する磁
界が発生する。発生した磁界により、一次コア２１の磁
極２２ａから対応するＬＲＭ固定子５の突極５ａを通過
する磁束が順次変化し、生じる吸引力が順次変化するこ
とにより、ＳＲリニアモータとして作用し、搬送車３に
推力が働く。

【００４８】ＰＭ固定子２４を敷設した区間上に搬送車
３があるとき、制御装置１２から一次コア２１のコイル
２３に通電されると、一次コア２１には順次変化する磁
界が発生する。発生した磁界と、ＰＭ固定子２４の突極
２４ａの磁界とが相互作用し、生じる吸引力及び反発力
が順次変化することにより、リニア同期モータとして作
用し、搬送車３に推力が働く。

【００４９】この実施の形態では前記実施の形態の
（４）と同様な効果を有するほかに次の効果を有する。（６）停止位置付近の所定区間では、一次コア２１の
磁界と永久磁石であるＰＭ固定子２４の突極２４ａの磁
界の相互作用による吸引力及び反発力にて推力が発生す
るため、第１の実施の形態より、さらに強い推力が得ら
れる。また、停止位置付近以外の区間では、ＳＲリニア
モータとして作用するため、第１の実施の形態のように
リニア誘導モータとして作用する場合に比べ、強い推力
が得られる。よって、コイル２３に通電する電流が同じ
であっても、さらに急峻な加減速で搬送車３を運転する
ことが可能であり、また、さらに重い荷を搬送すること
が可能である。

【００５０】（７）停止位置付近以外の区間を同期モ
ータであるＳＲリニアモータとして作用する構成にした
ことにより、第１の実施の形態に比べ、停止位置付近以
外の区間の制御をよりきめ細かく行える。よって、より
適切な加減速度での走行を実現できるため、搬送時間の
短縮及び荷崩れの低減が可能である。

【００５１】（８）搬送車３は一形式の一次コア２１
を備え、一次コア２１のコイル２３に通電する電流は搬
送路１の全区間を通じて一種類の電流としたため、一形
式の励磁回路により駆動が可能である。よって、搬送車
３は一つの一次コア２１及び一つの励磁回路を備える構
成とすることができ、取付けスペース及び製作コストの
低減ができる。

【００５２】（９）搬送路１の停止位置付近以外の区
間に敷設するＬＲＭ固定子５の突極５ａは磁化されてい
ない磁性体で形成されている。よって、搬送路１の大部
分を占める停止位置付近以外の区間では、鉄粉や鉄屑及
び鉄製小物などの磁性物の吸着が原因となる故障の対策
が不要であり、また、敷設時に極性を意識する必要がな
いため、敷設作業が容易である。

【００５３】（第３の実施の形態）次に本発明を具体化
した第３の実施の形態を図６及び図７に従って説明す
る。この実施の形態では、搬送車に二次側可動子を備
え、搬送路に一次コアを備えている点が、前記両実施の
形態と大きく異なっている。

【００５４】図７に示すように、搬送路３１（一部のみ
図示）にはレール３２が敷設され、レール３２上を搬送
車３３が走行可能になっている。搬送車３３の停止位置
である移載ステーション４付近の所定区間には、一次側
固定子としての、ＳＲリニアモータ用の一次コア（以
下、単にＳＲＬＭ一次コアと称す）３４が設置されてい
る。その他の区間には、所定間隔をおいて、一次側固定
子としてのリニア誘導モータ用の一次コア（以下、単に
ＬＩＭ一次コアと称す）３５が設置されている。

【００５５】図６（ａ）、（ｂ）に示すように、搬送車
３３は車輪３６を対にして備え、対の車輪３６の間に、
バックヨーク３７と二次導体３８が積層されて、従来技
術の二次側可動子６０と同様の構造に形成された二次側
可動子３９を、バックヨーク３７の突極３７ａを下方に
向けて備えている。本実施の形態では、バックヨーク３
７は鉄、二次導体３８はアルミで形成されている。

【００５６】図８（ａ）に示すように、ＳＲＬＭ一次コ
ア３４は、上方に向かって延びる形状の磁極４０ａが形
成されたヨーク４０及び磁極４０ａの周囲にＳＲリニア
モータの巻き方である集中巻で巻回したコイル４１を備
えている。本実施の形態では、ＳＲＬＭ一次コア３４の
磁極４０ａの極数と、搬送車３３の二次側可動子３９の
バックヨーク３７の突極３７ａの数との比が３：４にな
るように設定されている。

【００５７】図８（ｂ）に示すように、ＬＩＭ一次コア
３５は上方に向かって延びる形状の磁極４２ａが形成さ
れたヨーク４２及び磁極４２ａの周囲に三相交流で駆動
するリニア誘導モータの巻き方である分布巻で巻回した
コイル４３を備えている。

【００５８】ＳＲＬＭ一次コア３４及びＬＩＭ一次コア
３５は、制御装置４４の共通の励磁回路に接続されてい
る。搬送路３１の所定の箇所、少なくとも移載ステーシ
ョン前近傍及び各一次コア設置区間の搬送車３３の進入
箇所には、搬送車３３の車輪３６が遮光することにより
搬送車３３の位置を検知する光センサ（図示せず）が備
えられ、検知した信号は制御装置４４に入力される。制
御装置４４は、三相正弦波電流を制御する汎用インバー
タを備えている。

【００５９】次に、前記のように構成されたリニアモー
タ式搬送装置の作用を説明する。制御装置４４は搬送車
３３の位置を搬送路３１の光センサにて検知し、搬送車
３３の位置に対応する一次側固定子の形式（ＳＲＬＭ一
次コア３４若しくはＬＩＭ一次コア３５）に応じて、通
電する電流を制御する汎用インバータの指令値を、所定
の推力が得られるように切り換える。

【００６０】搬送車３３がＬＩＭ一次コア３５を設けた
箇所にあるとき、該当のＬＩＭ一次コア３５のコイル４
３に通電すると、ＬＩＭ一次コア３５及び搬送車３３の
二次側可動子３９がリニア誘導モータとして作用して、
搬送車３３に推力が働く。

【００６１】搬送車３３がＳＲＬＭ一次コア３４を設け
た箇所にあるとき、該当のＳＲＬＭ一次コア３４のコイ
ル４１に通電すると、ＳＲＬＭ一次コア３４及び二次側
可動子３９のバックヨーク３７がＳＲリニアモータとし
て作用して、搬送車３３に推力が働く。

【００６２】この実施の形態では第１の実施の形態の
（１）、（２）と同様な効果を有するほかに次の効果を
有する。（１０）ＳＲＬＭ一次コア３４とＬＩＭ一次コア３５
のどちらも三相正弦波電流を通電する構成としたため、
形式の異なる一次コアに対して、同じインバータを用い
た励磁回路により駆動が可能である。よって、地上に設
置する励磁回路を共通のものを用いることができ、設置
スペース及び搬送装置全体のコストを低減できる。

【００６３】（１１）一次コア（ＳＲＬＭ一次コア３
４及びＬＩＭ一次コア３５）を搬送路３１に設けたた
め、一次コアに通電する電力を搬送車３３に給電する必
要がない。

【００６４】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
でなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 第１の実施の形態の構成を、搬送車３の停止位置で
ある移載ステーション４付近の所定区間には、第２の実
施の形態のＰＭ固定子２４を敷設した構成にしてもよ
い。この場合、突極が永久磁石であるため、ＬＲＭ固定
子５を敷設したときよりも、さらに強い推力を得ること
ができる。

【００６５】○ 第１の実施の形態の構成を、ＬＩＭ固
定子６は、二次導体８の幅方向の両端部と所定間隔をお
いて推進方向に対して交差する方向に延びるように所定
ピッチで、二次導体８を貫通する孔若しくは二次導体８
の表面に溝が形成された構成にしてもよい。この場合、
二次導体８はラダー構造をなすことにより、推力に大き
く寄与する推力方向に直交する方向の渦電流成分がより
多く二次導体８に生じるため、一次コア１３のコイル１
５に通電する電流が同じであっても、より強い推力を得
ることができる。

【００６６】○ 第１の実施の形態の構成を、ＬＩＭ固
定子６は、第３の実施の形態の二次側可動子３９と同様
の構造に形成してもよい。この場合、二次側固定子を通
過する磁束が多くなるため、より多くの渦電流が二次導
体８に生じ、一次コア１３のコイル１５に通電する電流
が同じであっても、より強い推力を得ることができる。

【００６７】○ 第１の実施の形態の構成を、ＬＲＭ固
定子５は、第３の実施の形態の二次側可動子３９と同様
の構造に形成してもよい。この場合、ＬＲＭ固定子５を
敷設した移載ステーション４に搬送車３が停止する場合
は、リニアリラクタンスモータとして作用するように一
次コア１３のコイル１５に通電することにより高い停止
精度を得ることができる。同移載ステーション４に搬送
車３が停止せず通過する場合は、停止位置付近以外の区
間と同様に、リニア誘導モータとして作用するように一
次コア１３のコイル１５に通電すればよく、より簡易な
手順にて制御することができる。

【００６８】○ 第１の実施の形態の構成を、二次側固
定子（ＬＲＭ固定子５、ＬＩＭ固定子６）は、搬送路全
区間にわたって、第３の実施の形態の二次側可動子３９
と同様の構造に形成してもよい。この場合、搬送路１の
全区間の任意の箇所で、制御装置１２の励磁回路の指令
値を切換えることにより、リニアリラクタンスモータと
して作用して搬送車３を駆動し、高い停止位置決め精度
を得ることができるため、移載ステーション４の追加及
び位置変更に伴う搬送車３の停止位置の追加及び位置変
更に容易に対応できる。

【００６９】○ 一次コアの磁極の極数とＬＲＭ固定子
及びＰＭ固定子の突極の数との比は、３：４に限らず、
同数比にならない比であれば、搬送ピッチや必要な停止
位置決め精度に応じて、変更して設定してもよい。

【００７０】○ ＬＲＭ固定子５、ＬＩＭ固定子６のバ
ックヨーク７及び二次側可動子３９のバックヨーク３７
は鉄以外に、例えばニッケルやフェライト、ステンレス
鋼などの磁性金属や磁性材若しくは合金を用いてもよ
い。

【００７１】○ ＬＩＭ固定子６の二次導体８及び二次
側可動子３９の二次導体３８はアルミ以外に、例えば銅
や真鍮などの非磁性金属若しくは合金を用いてもよい。 ○ 二次側可動子３９は、バックヨーク３７の突極３７
ａが走行方向の直交方向に延びる形状に限らず、突極３
７ａが走行方向と直交方向に対してスキュー角だけ傾い
て延びる形状に形成してもよい。

【００７２】前記実施の形態から把握され、特許請求の
範囲に記載されていない技術的思想を、その効果ととも
に以下に記載する。（１）請求項２に記載の発明において、前記大きな推
力を発生可能な二次側固定子は強磁性体製の突極を備え
ている。この場合、鉄粉や鉄屑などの磁性粉塵の吸着が
ないため、故障が低減し、メンテナンス性も向上でき
る。また、クリーンルーム内に設置する搬送装置に適し
ている。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項４
に記載の発明によれば、搬送車の停止位置での高い停止
位置決め精度及び強い推力を得ることができる。

【００７４】請求項１〜請求項３に記載の発明によれ
ば、一次コアを搬送車に備えたことにより、給電の必要
がない二次側を搬送路に敷設するため、二次側固定子の
敷設作業が容易であり、搬送装置据付け工事の工期短縮
及びコスト低減が可能である。

【００７５】請求項２及び請求項３に記載の発明によれ
ば、作用するモータ方式の異なる区間を通じて、一形式
の一次コアを用いることが可能となり、一次コアの搬送
車への取付けスペース及び製作コストを低減できる。

【００７６】請求項２〜請求項４に記載の発明によれ
ば、作用するモータ方式の異なる区間を通じて、一形式
の励磁回路を用いることが可能となり、励磁回路の設置
スペース及び製作コストを低減できる。

【００７７】請求項４に記載の発明によれば、一次コア
を搬送路に設けたため、一次コアに通電する電力を搬送
車に給電する必要がなく、搬送車の構成を簡素にするこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施の形態の搬送装置の概略
部分平面図、（ｂ）はＬＩＭ固定子の模式断面図、
（ｃ）はＬＲＭ固定子の模式断面図。

【図２】搬送車の模式側面図。

【図３】分布巻コイルを有する一次コアとＬＩＭ固定
子の模式断面図。

【図４】分布巻コイルを有する一次コアとＬＲＭ固定
子の模式断面図。

【図５】（ａ）は第２の実施の形態の集中巻コイルを
有する一次コアとＬＲＭ固定子の模式断面図、（ｂ）は
同じくＰＭ固定子の模式断面図。

【図６】（ａ）は第３の実施の形態の搬送車の二次側
可動子と車輪の模式平面図、（ｂ）は同じく模式断面
図。

【図７】第３の実施の形態の搬送装置の概略部分平面
図。

【図８】（ａ）はＳＲＬＭ一次コアと二次側可動子の
模式断面図、（ｂ）はＬＩＭ一次コアと二次側可動子の
模式断面図。

【図９】（ａ）は従来技術における搬送装置の概略部
分平面図、（ｂ）は二次側可動子の一部破断模式斜視
図。

【符号の説明】

１，３１…搬送路、３，３３…搬送車、４…移載ステー
ション、５…二次側固定子としてのＬＲＭ固定子、５
ａ，２４ａ…突極、６…二次側固定子としてのＬＩＭ固
定子、８，３８…二次導体、１２，４４…制御手段とし
ての制御装置、１３，２１…一次側可動子としての一次
コア、１４ａ，２２ａ…一次側可動子の磁極、１５，２
２，４１，４３…コイル、２４…二次側固定子としての
ＰＭ固定子、３４…一次側固定子としてのＳＲＬＭ一次
コア、３５…一次側固定子としてのＬＩＭ一次コア、３
７…バックヨーク、３９…二次側可動子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者蓑島紀元愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者林裕人愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者大立泰治愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内Ｆターム(参考） 5H113 CC03 CC04 CC07 CC08 CD02 CD04 CD08 CD12 CD14 CD18 DD01 GG03 HH04 5H641 BB06 BB07 BB18 BB19 GG02 GG03 GG04 GG16 GG26 GG29 HH02 HH03 HH08 HH09 HH12 JA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路に沿って走行する搬送車に一次側
可動子を備え、搬送路に二次側固定子を設けたリニアモ
ータ式搬送装置において、前記搬送路の少なくとも前記搬送車の所定の停止位置に
配置される二次側固定子として、当該範囲以外の搬送路
における推力より大きな推力を発生可能な構造の固定子
を配置し、前記搬送車には前記一次側可動子のコイルへ
の駆動電流を走行位置に対応して切換え制御する制御手
段を備えたリニアモータ式搬送装置。
【請求項２】前記一次側可動子のコイルは、三相リニ
ア誘導モータの巻き方に巻回されており、前記大きな推
力を発生可能な二次側固定子は強磁性体製の突極若しく
は永久磁石製の突極が前記一次側可動子の磁極のピッチ
に対応した所定のピッチで突設され、その他の箇所に配
置された二次側固定子はリニア誘導モータの二次導体を
備えている請求項１に記載のリニアモータ式搬送装置。
【請求項３】前記一次側可動子のコイルは、正弦波駆
動可能なスイッチドリラクタンスリニアモータの巻き方
に巻回されており、前記大きな推力を発生可能な二次側
固定子は前記停止位置より広い範囲にわたって永久磁石
が前記一次側可動子の磁極のピッチに対応した所定のピ
ッチで突設され、その他の箇所に配置された二次側固定
子は強磁性体製の突極を備えている請求項１に記載のリ
ニアモータ式搬送装置。
【請求項４】リニアモータの一次側固定子を搬送路に
沿って所定間隔をおいて配置し、搬送路に沿って走行す
る搬送車に、バックヨークと二次導体を接合した構造と
し、二次導体の表面にバックヨークが二次導体の幅方向
の両端部と所定間隔をおいて推進方向と交差する方向に
延びるように所定ピッチで露出するように形成された二
次側可動子を備えたリニアモータ式搬送装置において、前記搬送路の少なくとも前記搬送車の所定停止位置に配
置される前記一次側固定子のコイルを、正弦波駆動可能
なスイッチドリラクタンスリニアモータの巻き方に巻回
し、他の一次側固定子のコイルを三相リニア誘導モータ
の巻き方に巻回し、前記各一次側固定子のコイルに正弦
波電流を通電する共通の励磁回路を設けたリニアモータ
式搬送装置。