JPH06127690A - リニア誘導モータおよびリニア誘導モータ式搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 放熱効率を向上して一次コイルの通電率等を
向上させることのできるリニア誘導モータおよびリニア
誘導モータ式搬送装置を提供する。 【構成】 シャシー部材１０に放熱フィン１１を一体に
形成し、放熱フィン１１の形成面に近接した面と磁界発
生部材２０ａ，２０ｂの主要面とにそれぞれ対向面２１
ａ，２１ｂを設け、対向面で両部材を密着面接触させて
磁界発生部材２０ａ，２０ｂをシャシー部材１０に保持
させ、磁界発生部材２０ａ，２０ｂの対向面２１ａ，２
１ｂ以外はほぼモールド樹脂で覆う。さらに、一次側ユ
ニットに加えてさらに、搬送台がシャシー部材１０に備
えられるとともに、磁界発生部材２０ａ，２０ｂの発生
交流磁界によって渦電流を発生するように磁界発生部材
と間隙を介して近接して配置される二次導体レールと、
二次導体レール上を搬送台が移動可能なようにシャシー
部材１０を二次導体レールに対して支持する手段とが設
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニア誘導モータに係
わり、特に、リニア誘導モータの給電側である交流磁界
発生部分のある一次側ユニットの新規な構造、ならびに
その一次側ユニットを備えるリニア誘導モータ式搬送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転形の誘導モータを切り開いて平面上
に展開した構成を有するリニア誘導モータは、給電側で
ある一次側コイルと被給電側である二次側導体がギャッ
プを介して対向する構造を有する。二次側には導体と磁
性体とを組み合わせて用いることも多い。一次側と二次
側のどちらか一方を可動とし他方を固定とすることがで
き、パレット搬送装置やクレーン等に用いられる。

【０００３】図４に従来の技術によるリニア誘導モータ
式搬送装置の要部外観図を示す。シャシー３０はその両
側部において、磁界発生ユニット４０ａと４０ｂとをそ
れぞれ４本の取り付け足４１で固定保持している。

【０００４】磁界発生ユニット４０ａ，４０ｂは、いず
れも磁性体材料である鉄心（図示せず）と鉄心に巻かれ
たコイル（図示せず）を樹脂モールドして一体構造とし
たもので、コイルに交流電流を流すと鉄心に交流磁界が
発生するようになっている。交流磁界は断面がコの字形
の搬送レールを兼ねる導体レール５０に渦電流を発生さ
せる。一次側のコイルに交流電流を流して作る進行磁界
と、この進行磁界により二次側導体レール５０に生じる
渦電流により推進力を発生する。

【０００５】シャシー３０の前後にはシャシー３０全体
を導体レール５０の上に支持して移動できるように車輪
装置３１が設けられる。また、図示はしないが、導体レ
ール５０に対して左右方向にシャシー３０を位置ぎめ支
持するために別の車輪装置がシャシー３０に取り付けら
れる。

【０００６】図面を見やすくするために図示は省略する
が、シャシー３０の底部には搬送台車が取り付けられ
て、搬送台車に物品を搭載して移動させる。シャシー３
０の底部に搬送台車を設けると懸垂型のリニア誘導モー
タ式搬送装置となる。代わりに、シャシー３０の上部に
搬送台車を設けると底面型のリニア誘導モータ式搬送装
置となる。実際の搬送装置のシャシー３０には以上述べ
た以外に、搬送装置として必要な各種の機構部品や付属
装置が取り付けられることがある。

【０００７】なお、一次側の交流電流は搬送レール５０
に沿って配設された給電線からシャシー３０に設けた集
電装置によって磁界発生ユニット４０ａ，４０ｂのコイ
ルに供給されるが、それらについても図示は省略する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したような搬送装
置に利用されるリニア誘導モータにおいては、移動速度
制御を磁界発生ユニットのコイルに流す交流電流の通電
率を制御するか、該コイルに印加する電圧を制御するこ
とによって行っている。そして速度制御範囲を拡大する
ためには、通電率を向上させるか、連続して印加可能な
電圧値を向上する必要がある。

【０００９】通電率や電圧値を増加するとコイルに流れ
る平均電流値が増加し、鉄心およびコイルの損失による
熱が発生する。リニア誘導モータ形搬送装置においては
この発生した熱を適切に放熱してやらねばならない。通
電率や電圧値を向上するためには一次側ユニットの放熱
効率を向上することが肝要である。

【００１０】従来のリニア誘導モータでは図４で示した
ように、磁界発生ユニット４０ａと４０ｂとをそれぞれ
たとえば４本の取り付け足４１で固定保持している。取
り付け足４１の一端は磁界発生ユニット４０ａと４０ｂ
のモールド樹脂に埋め込まれ、他端はシャシー３０に固
定されている。

【００１１】従来の磁界発生ユニット４０ａと４０ｂで
発生した熱は図の波形の矢印で模式的に示すように一部
は直接大気中に放熱し、他は取り付け足４１を介してシ
ャシー３０に放熱する。後者の場合、コイルおよび鉄心
で発生した熱はモールド樹脂を介して取り付け足４１を
通りシャシー３０に伝達され、シャシー３０で周囲に放
熱することになる。

【００１２】磁界発生ユニット４０ａと４０ｂのモール
ド樹脂は一般的に金属材料などと比較して熱伝導が極め
て悪く、しかも細い取り付け足４１は熱抵抗が大きい。
さらに、シャシー３０自体は金属材料で製作されていた
としても放熱に適した構造が考慮されていなかった。従
って、従来のリニア誘導モータにおいては放熱効率が良
くなかった。

【００１３】本発明の目的は、放熱効率を向上して一次
コイルの通電率や電圧値を向上させることのできるリニ
ア誘導モータおよびリニア誘導モータ式搬送装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、磁性
体材料からなるコアと該コアに交流磁界を発生するため
に該コアに巻かれ交流電流が流れるようにした巻線とを
有する磁界発生部材と、該磁界発生部材を保持するシャ
シー部材とを含むリニア誘導モータの一次側ユニットに
おいて、前記シャシー部材に放熱フィンを一体に形成
し、該放熱フィンの形成面に近接した面と前記磁界発生
部材の主要面とにそれぞれ対向面を設け、前記対向面で
前記両部材を密着面接触させて前記磁界発生部材を前記
シャシー部材に保持させ、前記磁界発生部材の前記対向
面以外はほぼモールド樹脂で覆われることを特徴とす
る。

【００１５】さらには、本発明のリニア誘導モータ形搬
送装置においては、上記一次側ユニットに加えてさら
に、搬送台がシャシー部材に備えられるとともに、磁界
発生部材の発生交流磁界によって渦電流を発生するよう
に前記磁界発生部材と間隙を介して近接して配置される
二次導体レールと、該二次導体レール上を前記搬送台が
移動可能なように前記シャシー部材を前記二次導体レー
ルに対して支持する手段とが設けられる。

【００１６】

【作用】磁界発生部材で発生した熱は密着面接触してい
る磁界発生部材とシャシー部材との対向面を介して実質
的に直接にシャシー部材へ低い熱抵抗で伝達され、シャ
シー部材に形成した放熱フィンによって周囲に効果的に
放熱される。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図３を参照して本発明の実施例
によるリニア誘導モータを説明する。

【００１８】図１は、本発明の実施例によるリニア誘導
モータの一次側ユニットの主要部の組立図である。図１
において筺形シャシー１０は放熱効果の高いアルミダイ
キャストで一体成形され、その内部の対向する内側壁面
に多数の放熱フィン１１が向かい合うように配列形成さ
れている。放熱フィン１１が形成された内壁と反対側の
外壁の間には通し穴１２が形成され、取り付けネジ１３
によって磁界発生ユニット２０ａ，２０ｂが取り付けら
れる。

【００１９】シャシー１０の磁界発生ユニット２０ａ，
２０ｂとの対向面１５ａ，１５ｂと、磁界発生ユニット
２０ａ，２０ｂのシャシー１０との対向面２１ａ，２１
ｂとは平坦面で互いに密着面接触するように加工されて
いる。特に、磁界発生ユニット２０ａ，２０ｂについて
は全体を樹脂モールドするが、対向面２１ａ，２１ｂに
ついては樹脂モールドがされておらず、鉄心が露出する
ようにされる。

【００２０】シャシー１０の対向面１５ａ，１５ｂと、
磁界発生ユニット２０ａ，２０ｂの対向面２１ａ，２１
ｂは直接接触も可能であるが、より熱伝導を良くするた
めにシリコーン樹脂のような良熱伝導材料を間に挟んで
シャシー１０と磁界発生ユニット２０ａ，２０ｂとを密
着結合することが望ましい。

【００２１】なお、図１に示すリニア誘導モータをリニ
ア誘導モータ式搬送装置として使用する場合にはシャシ
ーと磁界発生ユニット以外は図４を参照して説明した従
来技術の構成がそのまま利用できる。従って、シャシー
１０の前後には搬送レール上でシャシー１０を移動可能
なように支持する車輪装置１４が設けられる。

【００２２】シャシー１０を移動可能なように搬送レー
ル上に支持する手段としては、実施例の車輪装置１４以
外に磁気反力を利用するものや、エアーベアリング等も
適宜利用できることは言うまでもない。また、本願と同
じ出願人による実用新案登録出願の実願平２−１１８７
６３号の明細書と図面に記載されたリニア誘導モータに
も適用可能である。

【００２３】次に、図２に本発明の実施例によるリニア
誘導モータのシャシー１０の平面図（Ａ）と側面図
（Ｂ）とを示す。図２の（Ａ）はシャシー１０を搬送面
の鉛直方向から見た図である。シャシー１０は全体とし
て筺形をしており、通し穴１２の位置に来る放熱フィン
１１についてはネジ１３が締め付け可能なようにフィン
の一部を切り欠いて他の部分より低くするかあるいは省
略される。

【００２４】シャシー１０の前後に車輪装置１４の車軸
が通る穴を設けた突起１６が形成される。シャシー１０
には上記した以外に他の付属部品を取り付け可能なよう
にネジ穴や通し穴が形成されてよい。

【００２５】図２の（Ｂ）はシャシー１０を対向面１５
ｂ側から見た図である。対向面１５ｂのハッチングをし
た部分にシリコーン樹脂を介して磁界発生ユニット２０
ｂの対向面２１ｂが重なる。

【００２６】通し穴１２とネジ１３の数や位置について
は格別の制限はなく機械強度の観点あるいは形状に応じ
て適宜選択されるとよい。放熱フィン１１の数や形状に
ついても制限を設けない。また、シャシー１０の全体形
状は実施例の筺形に限らず、別の形状を採用してもかま
わない。材料としてアルミニウム以外を用いることもで
きる。

【００２７】次に、図３に本発明の実施例によるリニア
誘導モータの磁界発生ユニット２０ａ（２０ｂも同じ）
の平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）とを示す。図３の（Ａ）
は磁界発生ユニット２０ａを搬送面の鉛直方向から見た
図である。

【００２８】内部構造が見えるようにユニット上部のモ
ールド樹脂を取り去った状態を示す。薄い鉄板を打ち抜
きにより櫛形のスロット２３を多数もうけた図示の形状
のプレートを多数枚積層してボルト２４で締め付け固定
して鉄心２２を形成する。

【００２９】スロット２３を通じてコイル２５が鉄心に
巻き付けられており、対向面２１ａ以外の部分を１〜２
ｍｍ程度の厚みで樹脂モールドされている。従って、対
向面２１ａは鉄心２２が露出している。

【００３０】図３の（Ｂ）は対向面２１ａの方向から磁
界発生ユニットを見た図で、対向面２１ａにはシャシー
１０と結合するためのメスのネジ穴２６が８ケ所切って
ある。

【００３１】なお、本発明は、図３に示した形状、材料
に限定するものではなく、スロットの数や形状も含めて
所望の要求性能に応じて適宜選択されてよい。以上説明
した発明の実施例の他に、放熱フィン１１の自然空冷で
は放熱性能が充分でない場合に空冷ファンをシャシー１
０の放熱フィン下部等に取り付けて放熱フィン１１を強
制空冷してもよい。

【００３２】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。

【００３３】

【発明の効果】磁界発生ユニットとシャシーとは広い対
向面で密着しているために両者の間に低熱抵抗の良い熱
伝導路を形成し、コイルおよびコアで発生した熱はすみ
やかに対向面を通じてシャシーに逃げ、シャシーの放熱
フィンで効果的に放熱されるために良好な放熱効率を得
ることができ、よってコイルの通電率を向上することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によるリニア誘導モータの主
要部の組立外観図を示す。

【図２】 本発明の実施例によるリニア誘導モータのシ
ャシーの平面図と側面図である。

【図３】 本発明の実施例によるリニア誘導モータの磁
界発生ユニットの平面図と側面図である。

【図４】 従来の技術によるリニア誘導モータ式搬送装
置の主要構造を示す外観図である。

【符号の説明】

１０・・・・・・シャシー １１・・・・・・放熱フィン １２・・・・・・通し穴 １３・・・・・・取り付けネジ １４・・・・・・車輪装置 １５ａ，１５ｂ・・・・対向面 ２０ａ，２０ｂ・・・・磁界発生ユニット ２１ａ，２１ｂ・・・・対向面 ２２・・・・・・鉄芯 ２３・・・・・・スロット ２４・・・・・・ボルト ２５・・・・・・コイル ２６・・・・・・ネジ穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体材料からなるコアと該コアに交流
   磁界を発生するために該コアに巻かれ交流電流が流れる
   ようにした巻線とを有する磁界発生部材と、該磁界発生
   部材を保持するシャシー部材とを含むリニア誘導モータ
   の一次側ユニットにおいて、 前記シャシー部材に放熱フィンを一体に形成し、該放熱
   フィンの形成面に近接した面と前記磁界発生部材の主要
   面とにそれぞれ対向面を設け、前記対向面で前記両部材
   を密着面接触させて前記磁界発生部材を前記シャシー部
   材に保持させ、前記磁界発生部材の前記対向面以外はほ
   ぼモールド樹脂で覆われることを特徴とするリニア誘導
   モータの一次側ユニット。
2. 【請求項２】 前記対向面に良熱伝導性材料を挟んで前
   記磁界発生部材を前記シャシー部材に保持させたことを
   特徴とする請求項１記載のリニア誘導モータの一次側ユ
   ニット。
3. 【請求項３】 前記シャシー部材は良熱伝導材料でダイ
   キャスト形成した筺形構造を有し、前記筺形の内側の互
   いに向かい合う二つの面に前記放熱フィンが形成されて
   おり、前記放熱フィンが形成された内側の壁と反対の外
   側の二つの壁にそれぞれ前記磁界発生部材を保持させた
   ことを特徴とする請求項１または２記載のリニア誘導モ
   ータの一次側ユニット。
4. 【請求項４】 前記放熱フィンを冷却するための空冷装
   置をさらに設けたことを特徴とする請求項３記載のリニ
   ア誘導モータの一次側ユニット。
5. 【請求項５】 磁性体材料からなるコアと該コアに交流
   磁界を発生するために該コアに巻かれ交流電流が流れる
   ようにした巻線とを有する磁界発生部材と、 該磁界発生部材と搬送台とを保持するシャシー部材とを
   含むリニア誘導モータの一次側ユニットと、 前記磁界発生部材の発生交流磁界によって渦電流を発生
   するように前記磁界発生部材と間隙を介して近接して配
   置され、前記磁界発生部材と協働してリニア誘導モータ
   を構成する二次導体レールと、 該二次導体レール上を前記搬送台が移動可能なように前
   記シャシー部材を前記二次導体レールに対して支持する
   手段とを有し、 前記シャシー部材に放熱フィンを一体に形成し、該放熱
   フィンの形成面と近接した面と前記磁界発生部材の主要
   面とにそれぞれ対向面を設け、前記対向面で前記両部材
   を密着面接触させて前記磁界発生部材を前記シャシー部
   材に保持させたことを特徴とするリニア誘導モータ式搬
   送装置。