(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯が形成され、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯であって、
前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面が搬送面として形成されるとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成され、前記搬送面が搬送方向に沿って凹状の湾曲面を有して形成され、前記湾曲面が、プレス加工により前記搬送面を加圧して形成されていることを特徴とする搬送装置における鉄芯。
【請求項２】
搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯が形成され、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯であって、
前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面が搬送面として形成されるとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成され、前記搬送面が搬送方向に沿って凸状の湾曲面を有して形成され、前記湾曲面が、プレス加工により前記搬送面と反対側の面を加圧して形成されていることを特徴とする搬送装置における鉄芯。
【請求項３】
搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯を形成し、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯の製造方法であって、
前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面を搬送面として形成するとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成し、
前記鉄芯を直線状に形成した状態で積層して形成するとともに、積層後の前記鉄芯に、前記搬送面又は前記搬送面と反対側の面をプレス加工で加圧することにより、前記搬送面に搬送方向に沿って凹状又は凸状の湾曲面を形成することを特徴とする搬送装置における鉄芯の製造方法。
【請求項４】
前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面にかかる溝部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の溝部より大きな幅で形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記湾曲面にかかる溝部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の溝部より小さな幅で形成する、
ことを特徴とする請求項３記載の搬送装置における鉄芯の製造方法。
【請求項５】
隣同士の前記コア部間の先端部には、前記溝部の幅より小幅の開口部を形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面にかかる前記開口部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の開口部より広く形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記湾曲面にかかる前記開口部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の開口部より狭く形成している、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の搬送装置における鉄芯の製造方法。
【請求項６】
前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記コアバック部における前記湾曲面の厚みを、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部の厚みより厚く形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記コアバック部における前記湾曲面の厚みを、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部の厚みより薄く形成する、
ことを特徴とする請求項３，４又は５のいずれかに記載の搬送装置における鉄芯の製造方法。
【請求項７】
前記コアバック部を直線状に積層した状態において、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記プレス加工前に、前記湾曲面を形成する前記コアバック部における前記搬送面と反対側の端面に切込部を形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記プレス加工前に、前記湾曲面を形成する前記コアバック部における前記溝部側端面に切込部を形成する、
ことを特徴とする請求項３，４，５又は６のいずれかに記載の搬送装置における鉄芯の製造方法。
【請求項８】
前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面における前記コア部先端面を、前記プレス加工前に、前記コアバック側に凹状となる円弧面に形成し、
前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記湾曲面における前記コア部先端面を、前記プレス加工前に、前記搬送面に対して凸状となる円弧面に形成する、
ことを特徴とする請求項３，４，５，６又は７のいずれかに記載の搬送装置における鉄芯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨機や切削機で排出された切粉や鉄粉等の切屑をタンク内から回収する搬送装置に好適に使用され、さらに、コイルを鉄芯の溝部に巻回して移動磁界を発生させることによって切粉や鉄粉等の切屑を搬送する搬送装置における鉄芯及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨機や切削機で排出された切粉や鉄粉等の切屑は、一旦、タンクに回収される。タンクでは、切屑と冷却水を分離して冷却水を研磨機や切削機に循環するため、切屑をタンク内から回収する必要が生じていた。タンク内から切屑を回収する装置としては、特許文献１のような搬送装置が知られている。しかしこの搬送装置では、高価なオイルセパレータを使用していることから、多数の研磨機や切削機を設置している工場では、設備費が高くなって設置できにくくなっていた。そのために、廉価に製作できる搬送装置が望まれていた。
【０００３】
また、従来から特許文献２に示すようなリニアモータが知られている。これによると、固定子鉄芯は積層して形成されるとともに、鉄芯には複数の溝部が形成され、溝部にコイルが巻装されている。
【特許文献１】特開平５−５７２１１号公報（２〜３頁、図１参照）
【特許文献２】特開平６−７０５３３号公報（３頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搬送装置で搬送物を移動する場合、搬送通路は直線状だけに形成されるものではなく、搬送通路を湾曲して形成したい場合がある。特許文献２のリニアモータが、例えば、鉄道に使用されるような長い距離に設置する場合には、曲線状の搬送通路を形成するのは、直線状に形成された単体のリニアモータを組み合わせて行うことができる。しかし、例えば、搬送装置を工場で使用する場合、搬送通路は短いので、工場の広さや設備機械の設置状態等を鑑みて、搬送装置自体で多様な形状を考慮しなければならなかった。この場合、鉄芯を曲線状に形成する必要があるが、予め曲線状の鉄芯を形成することは、金型を大型化しなければならなく、大型の金型はその製作費用が高くなって、折角、製造装置を廉価にしようとする試みを無駄にすることになる。又、曲線状の鉄芯を打ち抜くためには、廃材を多くして歩留まりを悪くすることになる。さらには、任意の角度を有する曲線に形成する場合には、その都度金型を製作しなければならないことから、その金型費用を莫大にしてしまうこととなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、廉価な搬送装置を製作するために、その構成部品である鉄芯を廉価に製造するものであり、そのための搬送装置における鉄芯とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る搬送装置における鉄芯は、
請求項１記載の発明では、搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯が形成され、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯であって、
前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面が搬送面として形成されるとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成され、前記搬送面が搬送方向に沿って凹状の湾曲面を有して形成され、前記湾曲面が、プレス加工により前記搬送面を加圧して形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明では、搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯が形成され、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯であって、
前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面が搬送面として形成されるとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成され、前記搬送面が搬送方向に沿って凸状の湾曲面を有して形成され、前記湾曲面が、プレス加工により前記搬送面と反対側の面を加圧して形成されていることを特徴としている。
【０００８】
又、この発明に係る搬送装置における鉄芯の製造方法は、
請求項３記載の発明では、搬送方向に沿って延設されたコアバック部と、前記コアバック部から突出する複数のコア部と、前記コア部に隣接する溝部と、を備えて鉄芯を形成し、前記鉄芯にコイルを巻回して移動磁界を発生する搬送装置における鉄芯の製造方法であって、前記コア部における前記コアバック部と反対側の先端面を搬送面として形成するとともに搬送方向と直交する方向に積層して形成し、前記鉄芯を直線状に形成した状態で積層して形成するとともに、積層後の前記鉄芯に、前記搬送面又は前記搬送面と反対側の面をプレス加工で加圧することにより、前記搬送面に搬送方向に沿って凹状又は凸状の湾曲面を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明では、前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面にかかる溝部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の溝部より大きな幅で形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記湾曲面にかかる溝部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の溝部より小さな幅で形成することを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の発明では、隣同士の前記コア部間の先端部には、前記溝部の幅より小幅の開口部を形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面にかかる前記開口部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の開口部より広く形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記湾曲面にかかる前記開口部を、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部にかかる他の開口部より狭く形成していることを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の発明では、前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記コアバック部における前記湾曲面の厚みを、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部の厚みより厚く形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記コアバック部における前記湾曲面の厚みを、前記プレス加工前に、直線状に形成した前記コアバック部の厚みより薄く形成することを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の発明では、前記コアバック部を直線状に積層した状態において、前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記プレス加工前に、前記湾曲面を形成する前記コアバック部における前記搬送面と反対側の端面に切込部を形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記プレス加工前に、前記湾曲面を形成する前記コアバック部における前記溝部側端面に切込部を形成することを特徴としている。
【００１３】
請求項８記載の発明では、前記湾曲面を前記搬送面に対して凹状に形成する場合、前記湾曲面における前記コア部先端面を、前記プレス加工前に、前記コアバック側に凹状となる円弧面に形成し、前記湾曲面を前記搬送面に対して凸状に形成する場合、前記プレス加工前に、前記湾曲面における前記コア部先端面を、前記搬送面に対して凸状となる円弧面に形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、搬送装置は、鉄芯に移動磁界を発生できるようにコイルを巻回する。この搬送装置を、例えば、研磨機や切削機から発生する切屑を回収するタンク内に一端を挿入して、搬送装置のコイルを励磁することによってタンク内に回収された切屑を搬送装置の搬送面に移動させるとともに搬送面上を移動させることによって外部に排出する。この際、搬送面は搬送方向に沿って湾曲状に形成されていることから、タンクの周りに他の部材が設置されていても、搬送装置を、タンクの周りに設置された部材と干渉させることなく、レイアウトすることができる。
【００１５】
しかも、この搬送装置の鉄芯を製造する際、一旦、素材から打ち抜いた直線状の一次加工品を積層し、その後、プレス加工により任意の角度を有する湾曲状に形成することから、一次加工における歩留まりを向上させることができるとともに、金型を大型化させることがないことから、廉価の費用で鉄芯を製造することができる。また、湾曲角度をプレス加工の二次加工で設定できることから、鉄芯の湾曲状態を任意に設定することができる。
【００１６】
この完成された鉄芯は、湾曲面と湾曲面以外の直線部との間で、隣同士のコア部の先端部の間隔やコアバック部の厚み等をできるだけ均等化させたい。そのため、プレス加工前に、例えば、湾曲面を搬送方向に沿って凹状に形成する場合には、湾曲面を形成する部位においては、溝部の幅を広くしたり、コアバック部の厚みを大きくしたり、また、コア部先端の開口部を広くしたりすることが望ましい。また、プレス加工で湾曲面を形成しやすいように、コアバック部の反搬送面側に切込部を形成しておくことも望ましい。さらには、湾曲面を形成する搬送面には、切屑をスムーズに搬送するために、搬送面に凹状の円弧部を形成することも必要となる。
【００１７】
また、プレス加工前に、例えば、湾曲面を搬送方向に沿って凸状に形成する場合には、湾曲面を形成する部位においては、溝部の幅を狭くしたり、コアバック部の厚みを小さくしたり、また、コア部先端の開口部を狭くしたりすることが望ましい。また、プレス加工で湾曲面を形成しやすいように、コアバック部の溝部側端面に切込部を形成しておくことも望ましい。さらには、湾曲面を形成する搬送面には、切屑をスムーズに搬送するために、搬送面に凸状の円弧部を形成することも必要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の一形態による搬送装置の鉄芯及び鉄芯の製造方法を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように実施形態の搬送装置１０は、鉄芯１１と、鉄芯１１に形成された溝部１１１を巻回するコイル１３を有している。鉄芯１１は、薄板状に形成された１枚の磁性材の珪素鋼板あるいは鉄板を厚み方向（搬送方向と直交する方向）に積層して形成するとともに、搬送方向に対して等間隔で形成される複数の溝部１１１と、溝部１１１に隣接して溝部１１１、１１１間に配置されるコア部１１２と、を有して形成されている。コア部１１２の元部（図１中、下方）側は、各コア部１１２を連接して長手方向に延設するコアバック部１１３として形成され、コア部１１２の先端（図１中、上方）側は、搬送面１１４として形成されている。
【００２０】
搬送物の搬送面１１４は、溝部１１１を跨ぐ方向、つまり、図１中、矢印Ａ（又はＢ）で示す鉄芯１１の長手方向に沿って形成されている。なお、搬送面１１４は、コア部１１２の先端面に直接搬送物を搬送してもよく、１枚のプレートを介して搬送させてもよい。さらにコア部１１２の先端面を例えば樹脂でモールドしてモールド面に搬送物を搬送させてもよい。
【００２１】
また、溝部１１１は、鉄芯１１の搬送方向に対して、略直交あるいは所定角度に傾斜して形成してもよい。
【００２２】
コア部１１２の先端面（搬送面１１４）には溝部１１２の入り口部の一部を両端部から塞ぐように、ティース部１１５が突出して形成され、隣同士のティース部１１５、１１５間がコイル１３を挿入するための開口部１１６として形成されている。
【００２３】
鉄芯１１の溝部１１１には、離れた位置の２箇所の溝部１１１、１１１を跨ぐように巻回するコイル１３がそれぞれ挿通されている。実施形態においては、コイル１３は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルが、鉄芯１１の溝部１１１に順に巻回され、三相交流電流を流すことによって合成磁界を発生させる。
【００２４】
鉄芯１１は、図２に示すように、湾曲部１５を形成して搬送方向を変えることができるように形成されている。つまり、鉄芯１１は直線部１７と湾曲部１５とが形成されることとなる。この湾曲部１５を形成する場合、図３に示すように、プレス加工によって行われる。この場合、鉄芯１１は、先ず一次加工で直線状に打ち抜かれて積層加工される。その後、図３（Ａ）に示すように、Ｖ字状の開口部２１を有する受けブロック２０に、鉄芯１１の湾曲部１５を形成する部位の両側を支持するようにしてプレス加工を行う。プレス加工においては、鉄芯１１の湾曲部１５を形成する部位のコアバック部１１３端面（溝部１１１側）に加圧体２２を当接させて、図３（Ｂ）のごとく、プレス機で加圧することによって曲げ加工を行う。
【００２５】
この場合、プレス加圧面は、鉄芯１１がプレス加圧に耐えられる強度を有している部位であって積層方向に対して直交する側の面、つまり、鉄芯１１のティース部１１５側の搬送面１１４側、あるいはその反対側のコアバック部１１３の端面側のいずれかに設定される。
【００２６】
この際、鉄芯１１に湾曲部１５を形成するにあたって、鉄芯１１の一次加工の際、湾曲部１５の加工に影響する部位の寸法を予め変更しておく。この場合、湾曲する方向によって寸法は異なり、例えば、図３に示すように、搬送面１１４側から加圧す場合、図４に示すように、湾曲部１５（図３参照）の形成部位にかかる溝部１１１Ａの幅Ｌ１は、直線部１７（図３参照）にかかる溝部１１１の幅Ｌに対して広く形成されている。また、湾曲部１５の形成部位にかかるティース部１１５Ａ、１１５Ａ間の開口部１１６Ａの幅寸法Ｍ１は直線部１７にかかるティース部１１５、１１５間の開口部１１６の幅寸法Ｍより広く形成されている。これは、湾曲部１５を形成すると、溝部１１１及び開口部１１６が縮むため、予め広くする必要がある。
【００２７】
加圧方向が、上述と逆の場合、つまり、コアバック部１１３端面側から搬送面側に加圧をかけた場合では、湾曲部１５の形成部位にかかる溝部１１１Ａの幅及び開口部１１６Ａの幅は、予め直線部１７にかかる溝部１１１及び開口部１１６より狭く形成しておく。
【００２８】
また、湾曲部１５の形成部位にかかるコアバック部１１３Ａの厚みＴ１は、搬送面１１４側からコアバック部１１３側に加圧した場合、直線部１７にかかるコアバック部１１３の厚みＴより厚く形成されている。この際、厚く形成されたコアバック部１１３Ａには、図５に示すように、搬送面１１４と反対側の面において、切込部１１７を複数箇所に形成することが湾曲させやすいため望ましい。
【００２９】
さらに、図６に示すように、湾曲部１５の形成部位にかかるコア部１１２の搬送面１１４に、コアバック部１１３側に凹状となる円弧部１１８を形成すれば、搬送物（切粉や鉄粉等の切屑）を搬送する際にスムーズに搬送することができる。
【００３０】
加圧方向が逆の場合、つまりコアバック部１１３側から搬送面１１４側に向かって加圧する場合はその逆、つまり、湾曲部１５にかかるコアバック部１１３の厚みＴ１は直線部１７にかかる厚みＴより薄く形成され、切込部１１７はコアバック部１１３の溝部１１１側から形成することが好ましい。さらに、コア部１１２の搬送面１１４に形成される円弧部１１８は搬送面１１４に対して凸状となるように形成することが望ましい。
【００３１】
また、一次加工で直線状に積層された鉄芯１１を二次加工でプレス加工を行うことによって、図２及び図６に示すように、湾曲する角度を任意に設定することができる。
【００３２】
次に、上述のように形成された鉄芯を使用して構成した搬送装置１０の作用を説明する。
【００３３】
実施形態の搬送装置１０は、上記のように構成された鉄芯１１にコアバック部１１３及び搬送面１１４及びコイル１３を覆うように樹脂でモールドして使用する。図７に示すように、搬送装置１０の一端をタンク２５に挿入し、搬送装置１０をタンク２５から斜め上方に向かって配置する。すると、搬送装置１０は、タンク２５から突出した部分から第１の湾曲部１５を経てさらに上方に向かい、所定位置において逆方向に湾曲された第２の湾曲部１６を経て略水平状態となるように形成されている。第１の湾曲面１５は搬送面１１４に対して凹状に形成され、第２の湾曲面１６は搬送面１１４に対して凸状に形成されている。なお、図７においては、実際にはコイル１３をモールドしているが、以下の合成磁界に関する説明のためや搬送方向を示すために実線で記入している。
【００３４】
この状態でコイル１３に三相交流電流を流すと、図８に示すように、Ｕ相コイルとＷ相コイル及びＶ相コイルは、それぞれ１２０度位相がずれた正弦波形を描くこととなる。例えば、図８において時間ｔとともに経過する３位置を選択し、それぞれの位置を時点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とすると、時点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における合成磁界は、図９に示すように表される。つまり、それぞれの時点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における最大磁力がずれることとなるから、これが時間とともに移動する移動磁界となって搬送装置１０の搬送面１５１に載った鉄粉は搬送されることとなる。搬送された鉄粉は、搬送装置１０の直線部１７上を上方に向かって搬送されると、第１の湾曲部１５を通ってさらに上方に向かって直線部１７上を搬送され、第２の湾曲部１６を経て直線部１７上を略水平方向に向かって搬送される。そして搬送された切屑は、搬送装置１０の他端で外部に配置された図示しない鉄粉受け皿に落下される。
【００３５】
上述のように、実施形態の搬送装置１０は、鉄芯１１を搬送方向に沿って湾曲して形成していることから、タンク２５の周りに干渉物が設置されていても、任意の位置に設置することができる。また、この鉄芯１１を、一次加工によって直線状に打ち抜いて積層した後、プレス加工で二次加工を行うことによって、素材の歩留まりを向上させるとともに、金型の大型化や、多種の金型を必要としないことから、鉄芯１１を廉価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の搬送装置における基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一形態の湾曲された鉄芯を示す平面図である。
【図３】湾曲する鉄芯の製造方法を示す平面図である。
【図４】鉄芯を湾曲するためにコアバック部を厚くした鉄芯の平面図である
【図５】図４の鉄芯に切込部を形成した鉄芯の平面図である。
【図６】湾曲部におけるコア部先端部に円弧部を形成した鉄芯の平面図である。
【図７】搬送装置の配置状態を示す斜視図である。
【図８】コイルの三相交流電流を示す波形図である。
【図９】図８における３位置での合成磁界を示す波形図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０、搬送装置
１１、鉄芯
１３、コイル
１５、湾曲部
１７、直線部
１１１、溝部
１１２、コア部
１１３、コアバック部
１１４、搬送面
１１５、ティース部
１１６、開口部
１１７、切込部
１１８、円弧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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