(57)【要約】  【課題】搬送ローラをより効率良く回転できるローラコンベヤを提供する。  【解決手段】搬送ローラ２の一端面2aに取り付けた永久磁石11の端面11aに対して電磁石ユニット21の端面21aを同心状に対向させる。電磁石ユニット21の駆動コイルにて形成されるＮ極側磁束およびＳ極側磁束と、永久磁石11のＳ極帯およびＮ極帯との間の電磁的な引力および反発力で永久磁石11が回転駆動する。電磁石ユニット21と永久磁石11とが面状に対向する。電磁石ユニット21と永久磁石11とをより近接できる。電磁石ユニット21からの磁束の向きが、電磁石ユニット21の端面21aおよび永久磁石11の端面11aに対して垂直になる。電磁石ユニット21からの磁界が効率良く永久磁石11に届く。  【選択図】図１
2005350170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なローラと、
このローラに同心状に取り付けられた磁性体と、
この磁性体に対向して配設され、この磁性体に対して磁界を形成して、この磁性体を介して前記ローラを回転駆動させる磁界発生手段と
を具備したことを特徴としたローラ装置。
【請求項２】
磁性体は、ローラの周方向に向けて異なる磁極を交互に形成させる端面を有し、
磁界発生手段は、前記磁性体の端面に対向して間隙を介して配設され、この磁性体の端面に形成される磁界に対応した磁界を形成して、この磁性体との間の電磁的な引力および反発力によって、この磁性体を回転駆動させる
ことを特徴とした請求項１記載のローラ装置。
【請求項３】
磁性体は、周方向に向けてＳ極およびＮ極が交互に形成された円筒状の永久磁石で、
磁界発生手段は、前記磁性体に形成されるＳ極およびＮ極それぞれに少なくとも対応し、それぞれが径方向に沿って放射状に配設された複数のコイルを備えた円柱状の電磁石ユニットである
ことを特徴とした請求項１または２記載のローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周方向に向けて回転可能なローラを備えたローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のローラ装置としてのローラコンベヤとしては、対向して平行に配設された一対のコンベヤフレームを備えている。これら一対のコンベヤフレーム間には、搬送物を搬送する複数の円筒状ローラが回転可能に橋し渡しされた状態で取り付けられている。そして、これら複数の円筒状ローラの一端部には、周方向に沿ってＳ極とＮ極とが交互に形成された円筒状の永久磁石がそれぞれ取り付けられている。さらに、これら永久磁石が取り付けられている側に位置するコンベヤフレームには、これら永久磁石それぞれの外周面に対向するように細長板状の一次側固定子部材が取り付けられている。
【０００３】
この一次側固定子部材には、各円筒状ローラに取り付けられているそれぞれの永久磁石に対応した位置に配設された複数の駆動コイルを備えている。そして、この一次側固定子部材の駆動コイルから磁界を形成させることによって異なる磁界を交互に形成させて、これら駆動コイルに対向して配設されている永久磁石との電磁的な引力および反発力によって、この永久磁石を回転駆動させることにより、各円筒状ローラを回転駆動させる構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開平１０−７２１０７号公報（第３−４頁、図１−図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したローラコンベヤでは、各円筒状ローラの一端部に取り付けられている円筒状の永久磁石の外周面に、細長矩形平板状の一次側固定子部材の平板状の各駆動コイルを対向させて配設させている。したがって、これら円筒状の永久磁石と平板状の駆動コイルとが最も接近する部分が、線状のわずかな面積に過ぎない。このため、駆動コイルにて形成される磁界を効率良く永久磁石に届かせることが容易ではないから、これら駆動コイルと永久磁石との間の電磁的な引力あるいは反発力が小さくなってしまう。この結果、この永久磁石を介して円筒状ローラを回転むらなく効率良く回転させることが容易ではないという問題を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ローラをより効率良く回転できるローラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のローラ装置は、回転可能なローラと、このローラに同心状に取り付けられた磁性体と、この磁性体に対向して配設され、この磁性体に対して磁界を形成して、この磁性体を介して前記ローラを回転駆動させる磁界発生手段とを具備したものである。
【０００７】
そして、回転可能なローラに同心状に取り付けた磁性体に対して磁界を形成し、この磁性体を介してローラを回転駆動させる磁界発生手段を、磁性体に対向して配設させた。この結果、この磁界発生手段と磁性体とを面状に対向させることが可能となるので、この磁界発生手段にて形成される磁界が効率良く磁性体に届く。したがって、この磁界発生手段が形成する磁界によってローラを効率良く回転駆動できる。
【０００８】
請求項２記載のローラ装置は、請求項１記載のローラ装置において、磁性体は、ローラの周方向に向けて異なる磁極を交互に形成させる端面を有し、磁界発生手段は、前記磁性体の端面に対向して間隙を介して配設され、この磁性体の端面に形成される磁界に対応した磁界を形成して、この磁性体との間の電磁的な引力および反発力によって、この磁性体を回転駆動させるものである。
【０００９】
そして、ローラの周方向に向けて異なる磁極を交互に形成させる端面を有する磁性体とする。さらに、磁性体の端面に対向して間隙を介して配設され、この磁性体の端面に形成される磁界に対応した磁界を形成して、この磁性体との間の電磁的な引力および反発力によって、この磁性体を回転駆動させる磁界発生手段とする。この結果、磁性体の端面にローラの周方向に向けて交互に形成される異なる磁極のそれぞれに対して、この磁界発生手段にて形成される磁界を作用できる。このため、これら磁界発生手段と磁性体の端面との間に形成される電磁的な引力および反発力をより大きくできるから、この磁界発生手段にて形成する磁界によってローラをより効率良く回転駆動できる。
【００１０】
請求項３記載のローラ装置は、請求項１または２記載のローラ装置において、磁性体は、周方向に向けてＳ極およびＮ極が交互に形成された円筒状の永久磁石で、磁界発生手段は、前記磁性体に形成されるＳ極およびＮ極それぞれに少なくとも対応し、それぞれが径方向に沿って放射状に配設された複数のコイルを備えた円柱状の電磁石ユニットであるものである。
【００１１】
そして、磁性体を、周方向に向けてＳ極およびＮ極が交互に形成された円筒状の永久磁石とする。また、磁界発生手段を、磁性体に形成されるＳ極およびＮ極それぞれに少なくとも対応し、それぞれが径方向に沿って放射状に配設された複数のコイルを備えた円柱状の電磁石ユニットとする。この結果、電磁石ユニットの複数のコイルに流れる電流の向きを交互に変換することによって、これら複数のコイルにて形成される磁界の向きを永久磁石のＳ極およびＮ極のそれぞれに対応させて変更できる。よって、この永久磁石を介したローラの回転駆動をより効率良くできるとともに、このローラの駆動制御をより容易にできる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のローラ装置によれば、磁性体に対向して磁界発生手段を配設させたので、この磁界発生手段と磁性体とを面状に対向できるからこの磁界発生手段にて形成される磁界を効率良く磁性体に届かせることができるため、この磁界発生手段が形成する磁界によってローラを効率良く回転駆動できる。
【００１３】
請求項２記載のローラ装置によれば、請求項１記載のローラ装置の効果に加え、磁性体の端面にローラの周方向に向けて交互に形成される異なる磁極のそれぞれに対して、磁界発生手段にて形成される磁界を作用できるから、これら磁界発生手段と磁性体の端面との間に形成される電磁的な引力および反発力をより大きくできるので、この磁界発生手段によって形成される磁界にてローラをより効率良く回転駆動できる。
【００１４】
請求項３記載のローラ装置によれば、請求項１または２記載のローラ装置の効果に加え、電磁石ユニットの複数のコイルに流れる電流の向きを交互に変換するだけで、これら複数のコイルにて形成される磁界の向きを永久磁石のＳ極およびＮ極のそれぞれに対応させて変更できるから、この永久磁石を介したローラの回転駆動をより効率良くできるとともに、このローラの駆動制御をより容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１ないし図６において、１はローラ装置としてのコンベヤ装置であるローラコンベヤである。そして、このローラコンベヤ１は、電磁的な引力あるいは反発力を交互に切り替えて搬送ローラ２を回転させるリニア駆動コンベヤである。また、このローラコンベヤ１は、コンベヤ本体３を有している。このコンベヤ本体３には、物品などの搬送物を搬送する搬送方向Ｆに沿って平坦な搬送面４が形成されている。
【００１７】
そして、このコンベヤ本体３は、平行に対向して配設された一対のコンベヤフレーム５,６を備えている。これら一対のコンベヤフレーム５,６間は、所定間隔毎に図示しない横継部材にて接続されて連結されている。さらに、これら一対のコンベヤフレーム５,６には、図３に示すように、脚体８などが取り付けられ所定の高さに位置するように形成されている。
【００１８】
さらに、これら一対のコンベヤフレーム５,６の間には、細長円筒状の円筒状のローラである複数の搬送ローラ２が周方向に向けて回転可能に取り付けられている。これら搬送ローラ２は、コンベヤ本体３の搬送方向Ｆに直交する幅方向に軸方向を沿わせた状態でそれぞれが回転可能に取り付けられている。さらに、これら搬送ローラ２は、コンベヤ本体３の搬送方向Ｆに向けて等間隔に離間された状態で、このコンベヤ本体３の搬送面４に沿って並設されている。言い換えると、これら搬送ローラ２は、搬送方向Ｆに直交する自身の軸周りに回転自在とされている。
【００１９】
ここで、これら搬送ローラ２には、回転中心となる軸体７が中心軸方向に沿った同心状に摺動可能に挿通されて取り付けられている。これら軸体７は、搬送ローラ２の中心に挿通された状態で、一対のコンベヤフレーム５,６それぞれの内側面に両端部がそれぞれ取り付けられて固定されている。
【００２０】
そして、これら搬送ローラ２の軸方向に沿った側面部である一端面2aには、磁性体としての円盤状の永久磁石11がそれぞれ取り付けられている。これら永久磁石11は、各搬送ローラ２の外径寸法に等しい外径寸法を有する円筒状に形成されている。すなわち、これら永久磁石11は、各搬送ローラ２の一端面2aに対して同心状に取り付けられて固定されている。よって、これら永久磁石11にもまた、軸体７が中心軸方向に沿った同心状に摺動可能に挿通されて取り付けられている。
【００２１】
さらに、これら永久磁石11の端面11aには、図４に示すように、これら永久磁石11の周方向に向けて異なる磁極であるＳ極の磁束を形成するＳ極帯12とＮ極の磁束を形成するＮ極帯13とが交互に形成されている。すなわち、これら永久磁石11は、これら永久磁石11の軸方向に沿った端面11aを、これら永久磁石11の周方向に向けて等間隔に偶数個、例えば８個に均等に分割し、これら８個に均等に分割した各領域が互いに磁性の異なるＳ極帯12とＮ極帯13との交互とされている。
【００２２】
ここで、これら８個に均等に分割したＳ極帯12およびＮ極帯13のそれぞれは、永久磁石11の端面11aの径方向に沿って分割されている。したがって、各永久磁石11の外周面11bには、Ｓ極帯12とＮ極帯13とが交互に等間隔に形成されている。言い換えると、これら各永久磁石11には、Ｓ極帯12とＮ極帯13とが交互に円形状に配置された円筒状の磁石である。
【００２３】
そして、これら永久磁石11それぞれに対向した位置には、駆動手段としての磁界発生手段である複数の円筒状の電磁石ユニット21がそれぞれ配設されている。これら電磁石ユニット21は、外部磁気力に対して引力あるいは反発力を発生させる磁気力発生手段である。そして、この電磁石ユニット21は、永久磁石11を介して搬送ローラ２を回転駆動させる一次側固定子である。また、これら電磁石ユニット21は、搬送ローラ２の軸方向に沿った位置に同心状に取り付けられている。
【００２４】
すなわち、これら電磁石ユニット21は、図１、図２、図３および図６に示すように、対応する永久磁石11の端面11aに対して非接触な状態、すなわち所定の間隙を介して同心状に近接されて配設されている。さらに、これら電磁石ユニット21のそれぞれは、各搬送ローラ２に取り付けられている永久磁石11の端面11aに対向して向かい合う側のコンベヤフレーム５の内側面に取り付けられている。このとき、これら電磁石ユニット21には、これら電磁石ユニット21が対向する永久磁石11および搬送ローラ２に挿通されている軸体７が中心軸方向に沿った同心状に摺動可能に挿通されている。
【００２５】
ここで、これら電磁石ユニット21は、これら電磁石ユニット21が対向して配設されている永久磁石11に対して磁界を形成して、この永久磁石11を介して、この永久磁石11が取り付けられている搬送ローラ２を回転駆動させる。言い換えると、これら電磁石ユニット21は、これら電磁石ユニット21が対向している永久磁石11の端面11aに形成される磁界に対応した磁界を形成して、この永久磁石11と間の電磁的な引力および反発力によって、この永久磁石11を回転駆動させる。
【００２６】
そして、これら電磁石ユニット21それぞれの内部には、図５に示すように、複数、例えば１６個の駆動コイル22のそれぞれが放射状に取り付けられている。これら駆動コイル22は、銅線などの導電線を複数巻回させることによって構成されている。すなわち、これら駆動コイル22は、流す電流の向きを変化させることによってＮ極側磁束とＳ極側磁束とを交互に形成できるように構成されている。さらに、これら駆動コイル22は、電磁石ユニット21の端面21aから臨んだ状態で、この電磁石ユニット21の周方向に向けて等間隔に離間されているとともに、この電磁石ユニット21の径方向に長手方向が沿って放射状に配設されている。
【００２７】
また、これら駆動コイル22は、永久磁石11に形成されているＳ極帯12およびＮ極帯13の個数に対応した数ほど設けられている。具体的に、これら駆動コイル22は、永久磁石11に形成されているＳ極帯12およびＮ極帯13の個数が８個であるので、この８個に対応した２倍の数である１６個ほど設けられている。言い換えると、これら駆動コイル22は、永久磁石11に形成されているＳ極帯12およびＮ極帯13それぞれに少なくとも対応している。
【００２８】
したがって、これら電磁石ユニット21は、これら電磁石ユニット21の各駆動コイル22にて形成される磁束を、これら電磁石ユニット21に対向して配設されている各永久磁石11の端面11aに対して面状に到達させる。さらに、これら複数の電磁石ユニット21と永久磁石11によってリニアモータ23が構成されている。そして、各搬送ローラ２は、このリニアモータ23にて回転駆動されるロータとして機能する。
【００２９】
次に、上記一実施の形態の動作について説明する。
【００３０】
まず、電磁石ユニット21内の駆動コイル22それぞれに、これら駆動コイル22それぞれのうち周方向に沿った２個ずつ電流を逆向きに流して、これら駆動コイル22それぞれにＮ極側磁束とＳ極側磁束とを電磁石ユニット21の周方向に沿って交互に形成させる。
【００３１】
このとき、これら駆動コイル22にて形成されるＮ極側磁束と永久磁石11に形成されているＳ極帯12との間、および駆動コイル22にて形成されるＳ極側磁束と永久磁石11に形成されているＮ極帯13との間のそれぞれに引力が生じるとともに、駆動コイル22にて形成されるＮ極側磁束と永久磁石11に形成されているＮ極帯13との間、および駆動コイル22にて形成されるＳ極側磁束と永久磁石11に形成されているＳ極帯12との間のそれぞれに反発力が生じる。
【００３２】
この結果、これら駆動コイル22と永久磁石11との間の引力および反発力によって、この永久磁石11が周方向に向けて約４５゜ほど回転する。
【００３３】
この後、電磁石ユニット21内の駆動コイル22に流した電流の向きを逆向きにして、これら駆動コイル22にて形成されるＮ極側磁束とＳ極側磁束とを逆転させる。
【００３４】
このとき、これら駆動コイル22にて形成されるＮ極側磁束およびＳ極側磁束との逆転に起因して、永久磁石11に形成されているＳ極帯12およびＮ極帯13のそれぞれとの間に反発力が生じ、これら駆動コイル22と永久磁石11との間の反発力によって、この永久磁石11が周方向に向けてさらに約４５゜ほど回転する。
【００３５】
したがって、各電磁石ユニット21の各駆動コイル22に流す電流の向きを所定の時間間隔で交互に逆転させることにより、永久磁石11がなめらかに連続して回転し、この永久磁石11の回転に伴って搬送ローラ２がなめらかに連続して回転する。
【００３６】
この結果、ローラコンベヤ１の各搬送ローラ２のそれぞれを回転駆動させることによって、これら搬送ローラ２上へと搬送された搬送物が上流側から下流側へと搬送される。
【００３７】
上述したように、上記一実施の形態によれば、搬送ローラ２の一端面2aに同心状に取り付けた円筒状の永久磁石11の端面11aに、円筒状の電磁石ユニット21の端面21aを同心状に対向させる。さらに、この電磁石ユニット21内の各駆動コイル22にて周方向に沿って交互にＮ極側磁束およびＳ極側磁束を形成させて、これらＮ極側磁束およびＳ極側磁束と、永久磁石11の周方向に沿って形成されたＳ極帯12およびＮ極帯13との間の磁気的な引力あるいは反発力によって、この永久磁石11を回転駆動させる構成とした。
【００３８】
この結果、電磁石ユニット21と永久磁石11とが面状に対向するから、この電磁石ユニット21と永久磁石11とをより近接できる。このとき、図６に示すように、電磁石ユニット21にて形成される磁束の向きが、この電磁石ユニット21の端面21aおよび永久磁石11の端面11aのそれぞれに対して垂直になる。このため、この電磁石ユニット21の端面21aから形成される磁束を永久磁石11の端面11aに面状に到達できる。
【００３９】
したがって、この電磁石ユニット21の各駆動コイル22にて形成させた磁界を、効率良く永久磁石11に届かせることができる。このため、この電磁石ユニット21にて形成される磁界によって、永久磁石11を回転むらなど無く効率良く回転できる。よって、この永久磁石11の回転によって搬送ローラ２を回転むらなど無く効率良く回転駆動できるから、これら搬送ローラ２の回転駆動を省エネできる。
【００４０】
このとき、電磁石ユニット21の各駆動コイル22にて磁束を形成させて、この磁束による作用で永久磁石11を回転させ、この永久磁石11の回転に伴って搬送ローラ２を回転駆動させるリニア駆動機構とした。このため、ローラコンベヤ１の構成が簡略化されて、騒音を小さくでき、高速化を図ることができる。同時に、このローラコンベヤ１のトラブルの発生を減少でき、アキュームレート機能などの付加を容易にできる。
【００４１】
また、電磁石ユニット21内に駆動コイル22を放射状に配設して、これら駆動コイル22にて電磁石ユニット21から周方向に向けてＮ極側磁束とＳ極側磁束とを交互に形成させる構成とした。同時に、この電磁石ユニット21の端面21aに、周方向に沿ってＳ極帯12とＮ極帯13とが交互に形成された永久磁石11の端面11aを同心状に対向させる構成とした。この結果、この永久磁石11の端面11aに交互に形成されるＳ極帯12およびＮ極帯13のそれぞれに対して、電磁石ユニット21の端面21aから形成されるＮ極側磁束およびＳ極側磁束を作用できる。したがって、これら電磁石ユニット21と永久磁石11との間に形成される電磁的な引力および反発力をより大きくできる。このため、この電磁石ユニット21にて形成される磁界によって、各搬送ローラ２をより効率良く回転駆動できる。
【００４２】
さらに、電磁石ユニット21内の駆動コイル22を永久磁石11のＳ極帯12およびＮ極帯13の個数に対応させた個数とし、これら駆動コイル22を等間隔に放射状に配設させた。この結果、この電磁石ユニット21内の駆動コイル22に流す電流の向きを交互に変換することによって、これら複数の駆動コイル22にて形成される磁界の向きを永久磁石11のＳ極帯12およびＮ極帯13のそれぞれに対応させて、電磁石ユニット21の端面21aから形成されるＮ極側磁束をＳ極側磁束へと変更できるとともにＳ極側磁束をＮ極側磁束へと交互に変更できる。したがって、この永久磁石11を介した搬送ローラ２の回転駆動をより効率良くできるとともに、この搬送ローラ２の駆動制御をより容易にできる。
【００４３】
また、電磁石ユニット21および永久磁石11による電磁力によって各搬送ローラ２を回転駆動させる構成とした。この結果、これら搬送ローラ２を回転駆動させる駆動手段としての駆動モータなどをコンベヤ本体３の下面に取り付ける必要が無くなるとともに、これら搬送ローラ２にベルトなどを巻回させて、これら搬送ローラ２を連動させて回転駆動させる必要が無くなる。したがって、このコンベヤ本体３の下面に突出した駆動モータやチェーン、ベルトなどの突出物を無くすことができるから、このコンベヤ本体３の構成をより簡略化できる。
【００４４】
なお、上記一実施の形態では、ローラコンベヤ１の各搬送ローラ２のそれぞれを電磁石ユニット21および永久磁石11間による電磁力にて回転させる構成としたが、これら搬送ローラ２のいずれかを電磁石ユニット21および永久磁石11による電磁力にて回転駆動させて、この搬送ローラ２の回転に伴って他の搬送ローラ２を連動させる構成ともできる。
【００４５】
さらに、電磁石ユニット21の各駆動コイル22に対して１つずつ逆向きの電流を流して、これら駆動コイル22にて形成される磁束で永久磁石11を回転させることもできる。このとき、この電磁石ユニット21の各駆動コイル22にて形成される磁束をより細かく変化できるので、この電磁石ユニット21にて形成される磁束にて永久磁石11をよりなめらかに回転できる。したがって、この永久磁石11を介して各搬送ローラ２をよりなめらかに連続して回転できる。
【００４６】
このとき、電磁石ユニット21の各駆動コイル22の個数を、永久磁石11の端面11aに形成される磁極、すなわちＳ極帯12およびＮ極帯13の個数に合わせることもできる。
【００４７】
また、電磁石ユニット21および永久磁石11による電磁力によって、ベルトコンベヤのベルトを回転駆動させるローラや、ローラコンべア１の各搬送ローラ２に巻回されてこれら搬送ローラ２を連動させるベルトを回転させるローラなどを回転駆動させる構成などともできる。さらに、電磁石ユニット21および永久磁石11による電磁力によって、搬送ローラ２を回転させるチェーンを回転駆動させる歯車などや、コロコンベヤの搬送面に取り付けられている複数の搬送回転体であるコロなどを回転駆動させる構成などともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態のローラ装置を示す説明側面図である。
【図２】同上ローラ装置を示す説明平面図である。
【図３】同上ローラ装置を示す説明斜視図である。
【図４】同上ローラ装置の磁性体を示す説明平面図である。
【図５】同上ローラ装置の磁界発生手段を示す説明平面図である。
【図６】同上ローラ装置の磁界発生手段と磁性体との間の磁束の向きを示す説明平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    ローラ装置としてのローラコンベヤ
２    ローラとしての搬送ローラ
11    磁性体としての永久磁石
11a    端面
21    磁界発生手段としての電磁石ユニット
22    コイルとしての駆動コイル
【図１】
2005350170.tif 000003
【図２】
2005350170.tif 000004
【図３】
2005350170.tif 000005
【図４】
2005350170.tif 000006
【図５】
2005350170.tif 000007
【図６】
2005350170.tif 000008