(57)【要約】【課題】走行路に対する台車の停止精度を向上させることができるリニアモータシステムを提供することである。【解決手段】固定体１０と、該固定体１０の長手方向に対して移動可能な可動体２０とからなるリニアモータシステムであって、前記固定体１０は、その長手方向と平行方向に一対の固定子１０ａ、１０ｂを備えており、前記一対の固定子１０ａ、１０ｂの長手方向には、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体と、該固定体の長手方向に対して移動可能な可動体とからなるリニアモータシステムであって、
前記固定体は、その長手方向と平行方向に一対の固定子を備えており、
前記一対の固定子の長手方向には、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が配置されているリニアモータシステム。
【請求項２】
前記一対の固定子の交互に配置させた永久磁石に生じる各磁性相違部位のうち、一方の固定子の少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子の磁性相違部位に対して、固定体の長手方向を境にして非対向となるように設けられている請求項１記載のリニアモータシステム。
【請求項３】
固定体と、該固定体の長手方向に対して移動可能な可動体とからなるリニアモータシステムであって、
前記固定体は、その長手方向と平行方向に一対の固定子を備えており、
前記一対の固定子のうち、一方の固定子に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相と、前記一対の固定子のうち、他方の固定子に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相と、が相違するように、かつ、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が前記一対の固定子の長手方向にそれぞれ配置されているリニアモータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定体と、該固定体の長手方向に対して移動可能な可動体とからなるリニアモータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリニアモータシステムとして、固定体１１０（以下、「走行路１１０」と記す）と、この走行路１１０上の任意の２点間を移動可能な可動体１２０（以下、「台車１２０」と記す）とからなるリニアモータシステムが既に知られている。このリニアモータシステムでは、図２に示すように、走行路１１０の長手方向と平行方向には固定子１１０ａが配置されている。さらに、この固定子１１０ａの長手方向には、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が配置されている。そして、台車１２０に設けられたコイル１２０ａに所要の交流電流を通電させることでコイル１２０ａに生ずる磁極と、各永久磁石とが吸引・反発を繰り返す。これにより、台車１２０を停止状態から加速させたり、その後に定速状態とさせたり、さらに減速させ停止させたりすることができる。このようにして、台車１２０は、この走行路１１０上の任意の２点間を移動できる。
【０００３】
また、この移動時に、台車１２０は、上記交流電流を通電させた際に永久磁石との間に作用するインダクタンスの変動を識別することで、走行路１１０上の絶対位置を認識できる。そのため、台車１２０を走行路１１０上の所望する位置で停止させることができる。以下、このように所望する位置で台車１２０を停止させる制御を「停止位置制御」と記す。なお、この停止位置制御によれば、台車１２０は固定子１１０ａの永久磁石に生じる各磁性相違部に停止可能である。この磁性相違部とは、永久磁石における磁極境界部（図２において、「ｂ」、「ｄ」、「ｆ」、・・・）と、隣接した永久磁石間における磁極境界部（図２において、「ａ」、「ｃ」、「ｅ」、「ｇ」、・・・）とのことである。そして、この図２では台車１２０の左端が、走行路１１０左端の永久磁石のＮ極とＳ極と磁性相違部位（図２において、「ｂ」）に停止してある例である。もちろん、この例に限定されることなく、固定子１１０ａの永久磁石に生じる磁性相違部位であれば、どこでも台車１２０の左端を停止させることができる。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平８−２８９５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したリニアモータシステムでは、固定子の永久磁石に生じる磁性相違部位でなければ、停止位置制御によって台車を停止させることができなかった。そのため、台車をより細かく停止させたい場合、対応することができなかった。
さらに従来の技術では、より細かく、すなわち精度よく台車を停止させたい場合、固定子の永久磁石をより細かく配列、つまり、より小さい永久磁石を配列するしかないので、固定子の製造コストが高くなるし、向上させられる停止精度が永久磁石製造上の限界に左右されるという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、走行路に対する台車の停止精度を向上させることができるリニアモータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、固定体と、該固定体の長手方向に対して移動可能な可動体とからなるリニアモータシステムである。前記固定体は、その長手方向と平行方向に一対の固定子を備えている。そして、前記一対の固定子の長手方向には、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が配置されている構成である。
このように構成すると、前記永久磁石における表面極性の任意の磁性相違部位で可動体を停止させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリニアモータシステムであって、前記一対の固定子の交互に配置させた永久磁石に生じる各磁性相違部位のうち、一方の固定子の少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子の磁性相違部位に対して、固定体の長手方向を境にして非対向となるように設けられている構成である。
このように構成すると、一方の固定子の少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子の磁性相違部位に対して、走行路の長手方向を境にして向かい合うことのないように設けられることになる。これにより、可動体の停止可能位置である磁性相違部位を増加させることができるため、可動体の停止精度を向上させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、固定体と、該固定体の長手方向に対して移動可能な可動体とからなるリニアモータシステムである。前記固定体は、その長手方向と平行方向に一対の固定子を備えている。そして、前記一対の固定子のうち、一方の固定子に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相と、前記一対の固定子のうち、他方の固定子に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相と、が相違するように、かつ、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石が前記一対の固定子の長手方向にそれぞれ配置されている構成である。
この構成によると、請求項１および請求項２に記載の作用効果を有することになる。また、故障に強いリニアモータシステムにすることができる。なぜなら、一方の固定子の一部もしくは全部が故障しても、他方の固定子の一部もしくは全部を使用して、すなわち、故障したほうの固定子を使わずに停止制御ができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１を用いて説明する。
図１は、本発明のリニアモータシステムの一実施形態の平面概略図である。図１に示すように、このリニアモータシステムは、固定体１０（以下、「走行路１０」と記す）と、この走行路１０上の任意の２点間を移動可能な可動体２０（以下、「台車２０」と記す）とからなるシステムである。そして、固定体１０は、その長手方向と平行方向に一対の固定子１０ａ、１０ｂを備えている。この一対の固定子１０ａ、１０ｂの長手方向には、隣り合う永久磁石の表面極性が同一極性とならないように複数の永久磁石がそれぞれ配置されている。すなわちＮ極とＳ極が交互に配置されている。
リニアモータシステムにおいて、停止制度を上げるべく、一の固定子を構成する永久磁石を細かくするより、一の固定子を構成する該永久磁石と同じサイズの永久磁石を一対の固定子のそれぞれに配置するほうが低コストで精度よく停止制御ができるので有利である。なぜなら、磁石の製造精度上の制約が少ないので、高価格の永久磁石を固定子に使わなくても済むからである。
【００１１】
そして、図１に示すように、Ｎ極とＳ極とからなる１つの永久磁石を「１位相」とした場合、この例では、一方の固定子１０ａの永久磁石に生じる各磁性相違部位と、他方の固定子１０ｂの永久磁石の各磁性相違部位とは、例えば「１／４位相」ずらして配置させている。このように「１／４位相」ずらして配置させると、一方の固定子１０ａの磁性相違部位の中間に、走行路１０の長手方向を境にして対向するように他方の固定子１０ｂの磁性相違部位が配置されることになる。なお、このことが、特許請求の範囲に記載の「一対の固定子の交互に配置させた永久磁石に生じる各磁性相違部位のうち、一方の固定子の少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子の磁性相違部位に対して、固定体の長手方向を境にして非対向となるように設けられている」に相当する。
また、一対の固定子（１０ａ、１０ｂ）のうち、一方の固定子（１０ａ）に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相と、他方の固定子（１０ｂ）に交互に配置させた永久磁石が形成する磁性の位相とは、この場合１／４位相互いにずれていることが理解され得よう。
【００１２】
また、この特許請求の範囲に記載の「一方の固定子の少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子の磁性相違部位に対して、固定体の長手方向を境にして非対向となるように設けられている」とは、一方の固定子１０ａの少なくとも１つの磁性相違部位は、他方の固定子１０ｂの磁性相違部位に対して、走行路１０の長手方向を境にして向かい合うことのないように設けられていることである。すなわち、一方の固定子１０ａの少なくとも１つの磁性相違部位（図１において、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」、「ｇ」、・・・）は、他方の固定子１０ｂの磁性相違部位（図１において、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、・・・）に対して、走行路１０の長手方向と垂直方向（図１において、上下方向）に交わる同一直線上に存在しないように設けられていることである。
【００１３】
なお、上述した位相のずれは、「１／４」もしくは「３／４」であることが好ましいけれども、それらに限られることなく、「１／８」、「３／８」など、種々の位相のずれであっても構わない。ただし、「１／２」位相ずらしての配置は除外することが望ましい。なぜなら「１／２」ずらして配置させると、各固定子１０ａ、１０ｂの磁性相違部が同一直線上となり、台車２０の停止可能位置は増加しないためである。また、位相のずれは、図１に示すように全ての磁性相違部位に必要ではなく、少なくとも１つのずれがある構成でも構わない。
【００１４】
また、台車２０は、上記一対の固定子１０ａ、１０ｂにそれぞれ対応するように一対のコイル２０ａ、２０ｂを備えている。具体的に、一方のコイル２０ａには一方の固定子１０ａが対応し、他方のコイル２０ｂには他方の固定子１０ｂに対応するように配置されている。そして、いずれか一方のコイル、例えばコイル２０ａに所要の交流電流を通電させることで、コイルに生ずる磁極と、そのコイル２０ａに対応する一方の固定子１０ａの永久磁石とが吸引・反発を繰り返す。これにより、台車２０を停止状態から加速させたり、その後に定速状態とさせたり、さらに減速させ停止させたりすることができる。このようにして、この走行路１０上の任意の２点間において台車２０を移動させることができる。
【００１５】
さらに、台車２０は、この交流電流を通電させたコイル２０ａと、そのコイル２０ａに対応する永久磁石との間に作用するインダクタンスの変動を識別することで、走行路１０上の絶対位置を認識できる。そのため、本実施例でも従来技術と同様に、台車２０は「停止位置制御」が可能となっている。したがって、コイル２０ａに所要の交流電流を通電させることで、台車２０の左端が、固定子１０ａの永久磁石の磁性相違部、すなわち図１における「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」、・・・のいずれかの位置で台車２０は停止可能である。
【００１６】
また、他方のコイル２０ｂに所要の交流電流を通電させると、上述したコイル２０ａへの交流電流を通電させる場合と同様に、該走行路１０上の任意の２点間において台車２０を移動させることができる。なお、この場合であれば、台車２０の左端が、固定子１０ｂの永久磁石の磁性相違部、すなわち図１における「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、・・・のいずれかの位置で台車２０は停止可能である。
【００１７】
このように、走行路１０に、その長手方向を境に対向するように一対の固定子１０ａ、１０ｂを配置させるとともに、これら固定子１０ａ、１０ｂの磁性相違部を互いに「１／４」位相ずらして配置させることで、従来の各停止個所の中間位置でも台車２０を停止させることができる。したがって、台車２０の停止精度を向上させることができる。停止精度を向上させるために永久磁石を分割する、すなわち細かくする必要もなく、製造コスト上も有利である。
【００１８】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、コイル２０ａに交流電流を通電させて、台車２０を運転、停止させる構成を説明した。そして、この構成に対して、さらに台車２０の停止時に、コイル２０ａに直流電流を通電させて、固定子１０ａの永久磁石と吸引させて台車２０の停止状態を保持させる構成を追加しても構わない。もちろん、この追加構成は、コイル２０ｂにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明のリニアモータシステムの一実施形態の平面概略図である。
【図２】図２は、従来のリニアモータシステムの平面概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    走行路（固定体）
１０ａ  固定子
１０ｂ  固定子
２０    台車（可動体）
【図１】
2006353011.tif 000003
【図２】
2006353011.tif 000004