駆動式搬送チェーン
【課題】搬送チェーンの小型化および簡素化を図るとともに、リニアモータとスプロケットとを両用でき、搬送装置全体の小型化、省スペース化も達成できる駆動式搬送チェーンを提供すること。
【解決手段】搬送チェーン側に配置したリニアモータ機構の二次側可動子の一部分となるバックアイアンがチェーン構成要素であるガイドユニットのガイドプレート１４０と一体に構成され、このガイドプレート１４０の垂直な外側面に二次側可動子の残りの部分を構成するリアクションプレート１６０が固着されて、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられる駆動式搬送チェーン。
【解決手段】搬送チェーン側に配置したリニアモータ機構の二次側可動子の一部分となるバックアイアンがチェーン構成要素であるガイドユニットのガイドプレート１４０と一体に構成され、このガイドプレート１４０の垂直な外側面に二次側可動子の残りの部分を構成するリアクションプレート１６０が固着されて、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられる駆動式搬送チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の搬送装置などに用いられる駆動式搬送チェーン、特に、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるハイブリッド駆動式搬送チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の搬送装置に用いるためのリニアモータ駆動式搬送チェーンが開発されており、たとえば、シート状基材の両側耳縁を保持して所定速度で連続的に移動処理するテンターに用いるための、リニアモータの可動子部を適宜間隔で連続して取り付けたテンターチェンからなるリニアモータ駆動式搬送チェーンがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−５７６１８号公報（第１頁、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のリニアモータ駆動式搬送チェーンは、チェーン本体にリニアモータの可動子部が追加されて取り付けられているため、チェーン構造が複雑化してスプロケット駆動との両用ができず、また、このようなチェーン構造を組み込んだ搬送装置も複雑化に伴って大型化し、その設置スペースも余分に必要となるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、従来の問題を解決するものであって、搬送チェーンの小型化および簡素化を図るとともに、リニアモータとスプロケットとを両用でき、しかも、搬送装置全体の小型化、省スペース化も達成することができる駆動式搬送チェーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的のため、本請求項１に係る発明の駆動式搬送チェーンは、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化したものである。
【０００６】
そして、本請求項２に係る発明の駆動式搬送チェーンは、請求項１記載の構成に加えて、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるハイブリッド駆動式搬送チェーンとして構成したものである。
【０００７】
ここで、本発明の駆動式搬送チェーンは、搬送ラインのチェーン周回軌道上を走行する走行ガイド体と前記走行ガイド体を相互にチェーン長手方向に連結するリンク体と構成される基本構造を備えており、スラットコンベヤ、スクレーパーコンベヤ、バケットコンベヤ、プッシャドッグ式コンベヤなどに組み込まれるようになっている。
【０００８】
そして、前記二次側可動子の一部分は、チェーン構成要素である走行ガイド体とリンク体のいずれかにバックアイアンとして一体化され、また、二次側可動子の残りの部分は、走行ガイド体、または、リンク体の少なくとも一部に固着などして設けられている。
【０００９】
さらに、本発明における二次側可動子の素材として、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体、あるいは、このような単一導体と鉄などの強磁性体と組み合わせた複合導体を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の中で渦電流を誘起し推力を発生させる、「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構となり、また、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構となり、さらに、永久磁石、あるいは、永久磁石を鉄などの強磁性体と組み合わせて用いた場合には、一次側固定子と二次側の界磁磁極との間で発生する吸引力と反発力により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構となる。
なお、上述したようなリニア誘導モータ（ＬＩＭ）やリニア同期モータ（ＬＳＭ）と称するリニアモータ機構の二次側可動子側を複合導体で構成した場合には、強磁性体に磁路が形成されるため、二次側可動子側を単一導体で構成した場合よりも大きな推力が得られる。
【００１０】
他方、本発明におけるリニアモータ機構の二次側可動子に相対させる一次側固定子は、これに発生する移動磁界によって二次側可動子側に推力を誘発させるものであれば、如何なるものでも良く、例えば、積層されたけい素鋼板にコイル（相巻線）を巻回したモータコイル、あるいは、コイル（相巻線）を非磁性部材でモールド成型したコアレス型モータコイルと称するものを採用することができ、特に、コアレス型モータコイルの場合には、コイル間に磁路が形成されるように二次側可動子の両側に配置すると良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の駆動式搬送チェーンは、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化して、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるように構成したことにより、従来のようなチェーン構成要素に二次側可動子を追加して取り付けた場合と比較すると、搬送チェーンの小型化および簡素化を図ることができるとともに、特に、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現することができ、しかも、搬送装置全体の小型化、省スペース化も達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１乃至図３に基づいて、本発明の第１実施例である駆動式搬送チェーン１００について説明する。図１は、第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤの断面図であって、図２は、第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を示す斜視図であり、図３は、図２に示す駆動式搬送チェーン１００の側面図である。
【００１３】
まず、本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、図１に示すようにスラットコンベヤの下部に組み込まれて搬送ラインのチェーン周回軌道上を走行できるようになっており、図２に示すように、２個のブシュ１１０の両端に圧入された一対のリンクプレート１２０を有するリンクユニットと、隣接するリンクユニットのブシュ１１０内にそれぞれ遊嵌された２本の連結ピン１３０の両端に圧入された一対のガイドプレート１４０を有するガイドユニットとが交互に屈曲自在に多数連結され、さらに、前記ブシュ１１０には、図示しないが搬送ラインに沿って設けた走行レールを転動して走行するローラ１５０が挿嵌されている。これらの構成部材は、既存のローラチェーンの構成部材と基本的に何ら変わるところがない。
そして、搬送ラインに沿って対向配置された一対のガイドプレート１４０、１４０には、その垂直部分を互いに外向きに曲げて延長したアタッチメント部分１４１が一体に形成され、このアタッチメント部分１４１に搬送物Ｗを載置するためのスラットＳが取り付けるようになっている。
【００１４】
本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素であるガイドユニットで構成したことを最も特徴としている。
すなわち、前記ガイドユニットの両外側を構成している一対のガイドプレート１４０、１４０の垂直な外側面には、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート１６０が固着され、リニアモータ機構の一次側固定子ＰＳと僅かな隙間をあけて対向配置されている。
【００１５】
前記リニアモータの一次側固定子ＰＳは、搬送チェーン１００を挟むように設置され、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心ＰＳ１と巻線ＰＳ２からなり、鉄心ＰＳ１のスロット部分に巻線ＰＳ２が何重にも捲回されている。この巻線ＰＳ２は、一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成しており、各コイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動させる進行磁界が発生するようになっている。
【００１６】
他方、二次側可動子の一部となるリアクションプレート１６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート１６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート１６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、前記ガイドユニットのガイドプレート１４０は、鉄鋼板から強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなっているため、このガイドユニットのガイドプレート１４０とリアクションプレート１６０とが複合導体からなる二次側可動子を構成して、強磁性体からなるガイドユニットのガイドプレート１４０に大きな磁路が形成され、大きな推力が得られるようになっている。
【００１７】
したがって、このようにして得られた本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、それぞれのリアクションプレート１６０に発生する推力により分散駆動されるため、チェーン張力が小さくなり、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができ、また、チェーン張力が小さくなると、リンクプレート１２０やガイドプレート１４０のプレート厚みが薄くなり、これに加えて、二次側可動子の一部分となるバックアイアンがチェーン構成要素であるガイドユニットのガイドプレート１４０で構成されているため、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、さらに、走行速度の制御を一次側固定子に印加する電流の周波数制御により行うために滑らかに搬送速度を制御できる。
【００１８】
しかも、本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、ガイドユニットを構成するガイドプレート１４０、１４０の垂直な外側面にリニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート１６０が固着されているため、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、スプロケットで駆動することも可能となり、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００１９】
なお、本実施例の駆動式搬送チェーン１００では、一対のガイドプレート１４０の垂直な側面にリニアモータの二次側可動子の一部となるリアクションプレート１６０を固着しているが、必要とされる推力等に応じて、ガイドプレート１４０の一方の側面にのみにリアクションプレート１６０を設けたり、ガイドプレート１４０の左右の側面に交互に振り分けて、リアクションプレート１６０を設けたりすることも可能である。
【００２０】
次に、図４乃至図６に基づいて、本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン２００について説明する。図４は、第２実施例である駆動式搬送チェーン２００を組み込んだスラットコンベヤであって、（ａ）は、そのスラットコンベヤの断面図であって、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ線における側面図であり、図５は、図４に示した駆動式搬送チェーンの側面図であり、図６は、図５の６−６線における断面図である。
【００２１】
本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン２００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート２６０のガイドプレート２４０に対する取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を２００番代に読み替えて理解する。
【００２２】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン２００は、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素であるガイドユニットで構成したことを最も特徴としている。
すなわち、前記ガイドユニットの両外側を構成している一対のガイドプレート２４０、２４０の垂直部分を互いに外向きに曲げて延長したアタッチメント部分２４１が形成され、このアタッチメント部分２４１の外周側表面に搬送物Ｗを載置するためのスラットＳが取り付けられるとともに、その内周側裏面にリニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート２６０が固着されてリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳと僅かな隙間をあけて対向配置されている。
そして、前記ガイドプレート２４０、２４自体がリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなり、設備構成を一層小型化することが可能になっている。
【００２３】
また、前記一次側固定子ＰＳは、第１実施例と同様に、搬送チェーン２００を挟むように設置され、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心ＰＳ１と巻線ＰＳ２からなり、鉄心ＰＳ１のスロット部分に巻線ＰＳ２が何重にも捲回されている。この巻線ＰＳ２は、一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成しており、各コイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動させる進行磁界が発生するようになっている。
【００２４】
他方、二次側可動子の一部となるリアクションプレート２６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート２６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート２６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、前記ガイドユニットのガイドプレート２４０は、鉄鋼板から強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなっているため、このガイドユニットのガイドプレート２４０とリアクションプレート２６０とが複合導体からなる二次側可動子を構成して、強磁性体からなるガイドユニットのガイドプレート２４０に大きな磁路が形成され、大きな推力が得られるようになっている。
【００２５】
したがって、本実施例の駆動式搬送チェーン２００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００２６】
なお、前述した第２実施例におけるガイドプレート２４０、２４０のアタッチメント部分２４１は、ガイドプレート２４０の外周側に延長するように設けているが、図７に示す第３実施例の駆動式搬送チェーン３００のように、アタッチメント部分３４１をガイドプレート３４０に対して内周側に延長するように設けても良く、さらに、図示しないが、一対のガイドプレート３４０、３４０のいずれか一方だけに設けても良い。
【００２７】
次に、図８及び図９に基づいて、本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００について説明する。図８は、本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００の側面図であり、図９は、図８の９−９線における断面図である。
【００２８】
本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート４６０とガイドプレート４４０との取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を４００番代に読み替えて理解する。
【００２９】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン４００は、ガイドプレート４４０の高さをリンクプレート４２０よりも外周側に延長してアタッチメント部分４４１を設け、このアタッチメント部分４４１にリアクションプレート４６０を固着させたことを最も特徴としている。
そして、二次側可動子の一部となるリアクションプレート４６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した第１実施例と同様な一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート４６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート４６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
【００３０】
したがって、本実施例である駆動式搬送チェーン４００は、リニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなるガイドプレート４４０の高さをリンクプレート４２０よりも外周側に延長してアタッチメント部分４４１を大きくすることにより、搬送チェーンの寸法に依らず、大きなリアクションプレート４６０を設置できるため、搬送チェーンの推力を大きくすることが可能となり、また、アタッチメント部分４４１を垂直に設けたことにより、両面にリアクションプレート４６０を設置できるため、更に一段と大きな推力を得ることが可能になる。
なお、本実施例である駆動式搬送チェーン４００は、アタッチメント部分４４１を一対のガイドプレート４４０の両方に設けているが、一方だけに設けても良く、リアクションプレート４６０をアタッチメント部分４４１の片側だけに設けることも可能である。
【００３１】
したがって、本実施例の駆動式搬送チェーン４００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００３２】
次に、図１０及び図１１に基づいて、本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００について説明する。図１０は、本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００の側面図であり、図１１は、図１０の１１−１１線における断面図である。
【００３３】
本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート５６０とガイドプレート５４０との取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を５００番代に読み替えて理解する。
【００３４】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン５００は、ガイドプレート５４０を断面コ字状に形成することにより、１つのガイドプレート５４０に対して上下の外側方向に延長して対峙する２つのアタッチメント部分５４１を設け、これらのアタッチメント部分５４１の対向する面にリアクションプレート５６０を固着させたことを最も特徴としている。
前記リアクションプレート５６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した第１実施例と同様な一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート５６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート５６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、本実施例である駆動式搬送チェーン５００は、アタッチメント部分５４１を一対のガイドプレート５４０の両方に設けているが、一方だけに設けても良く、リアクションプレート５６０をアタッチメント部分５４１の片側だけに設けることも可能である。
【００３５】
したがって、本実施例である駆動式搬送チェーン５００は、１つのガイドプレート５４０に対して上下の外側方向に延長して対峙する２つのアタッチメント部分５４１を設けたことにより、１つの一次側固定子ＰＳが発生する進行磁界が、２つのリアクションプレート５６０に対して作用し、しかも、２つのリアクションプレート５６０は、断面コ字状のガイドプレートにより磁気回路を構成するため、漏れ磁界を少なくすることができ、搬送チェーンの推力を大きくすることが可能になる。
また、本実施例の駆動式搬送チェーン５００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００３６】
なお、上述したような第１実施例乃至第５実施例では、チェーン駆動源として用いるリニアモータ機構の二次側可動子の一部に非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成されるリアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０を用いて一次側固定子ＰＳに進行磁界を発生させることにより、リアクションプレートの表面に渦電流を誘起し推力を発生させる、「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を構成しているが、これ以外の実施形態であっても良い。
【００３７】
例えば、二次側可動子として、上記リアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０に替えて、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構を構成することが可能である。
【００３８】
同様に、上記リアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０に替えて、二次側可動子を永久磁石とし、一次側固定子と二次側の界磁磁極との相互作用により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構を構成して定速搬送を達成することも可能である。
【００３９】
また、上記に説明した第１実施例乃第５実施例では、スラットコンベヤに組み込んだ実施形態を示しているが、これ以外のスクレーパーコンベヤ、バケットコンベヤ、プッシャドッグ式コンベヤなどであっても組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤの断面図。
【図２】図１に示した駆動式搬送チェーンの平面図。
【図３】図１に示した駆動式搬送チェーンの側面図。
【図４】本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤであって、（ａ）は、そのスラットコンベヤの断面図であって、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ線における側面図。
【図５】図４に示した駆動式搬送チェーンの側面図。
【図６】図５の６−６線における断面図。
【図７】本発明の第３実施例である駆動式搬送チェーン３００の断面図。
【図８】本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００の側面図。
【図９】図８の９−９線における断面図。
【図１０】本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００の側面図。
【図１１】図１０の１１−１１線における断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１００，２００，３００，４００，５００ ・・・ 駆動式搬送チェーン
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０ ・・・ ブシュ
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０ ・・・ リンクプレート
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０ ・・・ 連結ピン
１４０，２４０，３４０，４４０，５４０ ・・・ ガイドプレート
１４１，２４１，３４１，４４１，５４１ ・・・ アタッチメント部分
１５０，２５０，３５０，４５０，５５０ ・・・ ローラ
１６０，２６０，３６０，４６０，５６０ ・・・ リアクションプレート
ＰＳ ・・・ 一次側固定子
Ｗ ・・・ 搬送物
Ｓ ・・・ スラット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の搬送装置などに用いられる駆動式搬送チェーン、特に、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるハイブリッド駆動式搬送チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の搬送装置に用いるためのリニアモータ駆動式搬送チェーンが開発されており、たとえば、シート状基材の両側耳縁を保持して所定速度で連続的に移動処理するテンターに用いるための、リニアモータの可動子部を適宜間隔で連続して取り付けたテンターチェンからなるリニアモータ駆動式搬送チェーンがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−５７６１８号公報（第１頁、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のリニアモータ駆動式搬送チェーンは、チェーン本体にリニアモータの可動子部が追加されて取り付けられているため、チェーン構造が複雑化してスプロケット駆動との両用ができず、また、このようなチェーン構造を組み込んだ搬送装置も複雑化に伴って大型化し、その設置スペースも余分に必要となるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、従来の問題を解決するものであって、搬送チェーンの小型化および簡素化を図るとともに、リニアモータとスプロケットとを両用でき、しかも、搬送装置全体の小型化、省スペース化も達成することができる駆動式搬送チェーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的のため、本請求項１に係る発明の駆動式搬送チェーンは、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化したものである。
【０００６】
そして、本請求項２に係る発明の駆動式搬送チェーンは、請求項１記載の構成に加えて、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるハイブリッド駆動式搬送チェーンとして構成したものである。
【０００７】
ここで、本発明の駆動式搬送チェーンは、搬送ラインのチェーン周回軌道上を走行する走行ガイド体と前記走行ガイド体を相互にチェーン長手方向に連結するリンク体と構成される基本構造を備えており、スラットコンベヤ、スクレーパーコンベヤ、バケットコンベヤ、プッシャドッグ式コンベヤなどに組み込まれるようになっている。
【０００８】
そして、前記二次側可動子の一部分は、チェーン構成要素である走行ガイド体とリンク体のいずれかにバックアイアンとして一体化され、また、二次側可動子の残りの部分は、走行ガイド体、または、リンク体の少なくとも一部に固着などして設けられている。
【０００９】
さらに、本発明における二次側可動子の素材として、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体、あるいは、このような単一導体と鉄などの強磁性体と組み合わせた複合導体を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の中で渦電流を誘起し推力を発生させる、「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構となり、また、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構となり、さらに、永久磁石、あるいは、永久磁石を鉄などの強磁性体と組み合わせて用いた場合には、一次側固定子と二次側の界磁磁極との間で発生する吸引力と反発力により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構となる。
なお、上述したようなリニア誘導モータ（ＬＩＭ）やリニア同期モータ（ＬＳＭ）と称するリニアモータ機構の二次側可動子側を複合導体で構成した場合には、強磁性体に磁路が形成されるため、二次側可動子側を単一導体で構成した場合よりも大きな推力が得られる。
【００１０】
他方、本発明におけるリニアモータ機構の二次側可動子に相対させる一次側固定子は、これに発生する移動磁界によって二次側可動子側に推力を誘発させるものであれば、如何なるものでも良く、例えば、積層されたけい素鋼板にコイル（相巻線）を巻回したモータコイル、あるいは、コイル（相巻線）を非磁性部材でモールド成型したコアレス型モータコイルと称するものを採用することができ、特に、コアレス型モータコイルの場合には、コイル間に磁路が形成されるように二次側可動子の両側に配置すると良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の駆動式搬送チェーンは、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化して、リニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるように構成したことにより、従来のようなチェーン構成要素に二次側可動子を追加して取り付けた場合と比較すると、搬送チェーンの小型化および簡素化を図ることができるとともに、特に、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現することができ、しかも、搬送装置全体の小型化、省スペース化も達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１乃至図３に基づいて、本発明の第１実施例である駆動式搬送チェーン１００について説明する。図１は、第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤの断面図であって、図２は、第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を示す斜視図であり、図３は、図２に示す駆動式搬送チェーン１００の側面図である。
【００１３】
まず、本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、図１に示すようにスラットコンベヤの下部に組み込まれて搬送ラインのチェーン周回軌道上を走行できるようになっており、図２に示すように、２個のブシュ１１０の両端に圧入された一対のリンクプレート１２０を有するリンクユニットと、隣接するリンクユニットのブシュ１１０内にそれぞれ遊嵌された２本の連結ピン１３０の両端に圧入された一対のガイドプレート１４０を有するガイドユニットとが交互に屈曲自在に多数連結され、さらに、前記ブシュ１１０には、図示しないが搬送ラインに沿って設けた走行レールを転動して走行するローラ１５０が挿嵌されている。これらの構成部材は、既存のローラチェーンの構成部材と基本的に何ら変わるところがない。
そして、搬送ラインに沿って対向配置された一対のガイドプレート１４０、１４０には、その垂直部分を互いに外向きに曲げて延長したアタッチメント部分１４１が一体に形成され、このアタッチメント部分１４１に搬送物Ｗを載置するためのスラットＳが取り付けるようになっている。
【００１４】
本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素であるガイドユニットで構成したことを最も特徴としている。
すなわち、前記ガイドユニットの両外側を構成している一対のガイドプレート１４０、１４０の垂直な外側面には、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート１６０が固着され、リニアモータ機構の一次側固定子ＰＳと僅かな隙間をあけて対向配置されている。
【００１５】
前記リニアモータの一次側固定子ＰＳは、搬送チェーン１００を挟むように設置され、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心ＰＳ１と巻線ＰＳ２からなり、鉄心ＰＳ１のスロット部分に巻線ＰＳ２が何重にも捲回されている。この巻線ＰＳ２は、一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成しており、各コイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動させる進行磁界が発生するようになっている。
【００１６】
他方、二次側可動子の一部となるリアクションプレート１６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート１６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート１６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、前記ガイドユニットのガイドプレート１４０は、鉄鋼板から強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなっているため、このガイドユニットのガイドプレート１４０とリアクションプレート１６０とが複合導体からなる二次側可動子を構成して、強磁性体からなるガイドユニットのガイドプレート１４０に大きな磁路が形成され、大きな推力が得られるようになっている。
【００１７】
したがって、このようにして得られた本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、それぞれのリアクションプレート１６０に発生する推力により分散駆動されるため、チェーン張力が小さくなり、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができ、また、チェーン張力が小さくなると、リンクプレート１２０やガイドプレート１４０のプレート厚みが薄くなり、これに加えて、二次側可動子の一部分となるバックアイアンがチェーン構成要素であるガイドユニットのガイドプレート１４０で構成されているため、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、さらに、走行速度の制御を一次側固定子に印加する電流の周波数制御により行うために滑らかに搬送速度を制御できる。
【００１８】
しかも、本実施例の駆動式搬送チェーン１００は、ガイドユニットを構成するガイドプレート１４０、１４０の垂直な外側面にリニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート１６０が固着されているため、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、スプロケットで駆動することも可能となり、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００１９】
なお、本実施例の駆動式搬送チェーン１００では、一対のガイドプレート１４０の垂直な側面にリニアモータの二次側可動子の一部となるリアクションプレート１６０を固着しているが、必要とされる推力等に応じて、ガイドプレート１４０の一方の側面にのみにリアクションプレート１６０を設けたり、ガイドプレート１４０の左右の側面に交互に振り分けて、リアクションプレート１６０を設けたりすることも可能である。
【００２０】
次に、図４乃至図６に基づいて、本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン２００について説明する。図４は、第２実施例である駆動式搬送チェーン２００を組み込んだスラットコンベヤであって、（ａ）は、そのスラットコンベヤの断面図であって、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ線における側面図であり、図５は、図４に示した駆動式搬送チェーンの側面図であり、図６は、図５の６−６線における断面図である。
【００２１】
本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン２００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート２６０のガイドプレート２４０に対する取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を２００番代に読み替えて理解する。
【００２２】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン２００は、搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素であるガイドユニットで構成したことを最も特徴としている。
すなわち、前記ガイドユニットの両外側を構成している一対のガイドプレート２４０、２４０の垂直部分を互いに外向きに曲げて延長したアタッチメント部分２４１が形成され、このアタッチメント部分２４１の外周側表面に搬送物Ｗを載置するためのスラットＳが取り付けられるとともに、その内周側裏面にリニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート２６０が固着されてリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳと僅かな隙間をあけて対向配置されている。
そして、前記ガイドプレート２４０、２４自体がリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなり、設備構成を一層小型化することが可能になっている。
【００２３】
また、前記一次側固定子ＰＳは、第１実施例と同様に、搬送チェーン２００を挟むように設置され、電磁鋼板でできた櫛形状の鉄心ＰＳ１と巻線ＰＳ２からなり、鉄心ＰＳ１のスロット部分に巻線ＰＳ２が何重にも捲回されている。この巻線ＰＳ２は、一定の極間隔で空間的にずれた幾つかのコイル（相巻線）を構成しており、各コイルに交流電流を流すことにより、時間と共に移動させる進行磁界が発生するようになっている。
【００２４】
他方、二次側可動子の一部となるリアクションプレート２６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート２６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート２６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、前記ガイドユニットのガイドプレート２４０は、鉄鋼板から強磁性体で形成されてリニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなっているため、このガイドユニットのガイドプレート２４０とリアクションプレート２６０とが複合導体からなる二次側可動子を構成して、強磁性体からなるガイドユニットのガイドプレート２４０に大きな磁路が形成され、大きな推力が得られるようになっている。
【００２５】
したがって、本実施例の駆動式搬送チェーン２００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００２６】
なお、前述した第２実施例におけるガイドプレート２４０、２４０のアタッチメント部分２４１は、ガイドプレート２４０の外周側に延長するように設けているが、図７に示す第３実施例の駆動式搬送チェーン３００のように、アタッチメント部分３４１をガイドプレート３４０に対して内周側に延長するように設けても良く、さらに、図示しないが、一対のガイドプレート３４０、３４０のいずれか一方だけに設けても良い。
【００２７】
次に、図８及び図９に基づいて、本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００について説明する。図８は、本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００の側面図であり、図９は、図８の９−９線における断面図である。
【００２８】
本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート４６０とガイドプレート４４０との取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を４００番代に読み替えて理解する。
【００２９】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン４００は、ガイドプレート４４０の高さをリンクプレート４２０よりも外周側に延長してアタッチメント部分４４１を設け、このアタッチメント部分４４１にリアクションプレート４６０を固着させたことを最も特徴としている。
そして、二次側可動子の一部となるリアクションプレート４６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した第１実施例と同様な一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート４６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート４６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
【００３０】
したがって、本実施例である駆動式搬送チェーン４００は、リニア駆動の推力を助長するバックアイアンとなるガイドプレート４４０の高さをリンクプレート４２０よりも外周側に延長してアタッチメント部分４４１を大きくすることにより、搬送チェーンの寸法に依らず、大きなリアクションプレート４６０を設置できるため、搬送チェーンの推力を大きくすることが可能となり、また、アタッチメント部分４４１を垂直に設けたことにより、両面にリアクションプレート４６０を設置できるため、更に一段と大きな推力を得ることが可能になる。
なお、本実施例である駆動式搬送チェーン４００は、アタッチメント部分４４１を一対のガイドプレート４４０の両方に設けているが、一方だけに設けても良く、リアクションプレート４６０をアタッチメント部分４４１の片側だけに設けることも可能である。
【００３１】
したがって、本実施例の駆動式搬送チェーン４００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００３２】
次に、図１０及び図１１に基づいて、本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００について説明する。図１０は、本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００の側面図であり、図１１は、図１０の１１−１１線における断面図である。
【００３３】
本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００は、上述した第１実施例の駆動式搬送チェーン１００に比較すると、リニアモータ機構の二次側可動子を構成するリアクションプレート５６０とガイドプレート５４０との取り付け形態のみが相違しており、基本的なチェーン構造が同じであるため、その他の構成については第１実施例における１００番代の符号を５００番代に読み替えて理解する。
【００３４】
そこで、本実施例の駆動式搬送チェーン５００は、ガイドプレート５４０を断面コ字状に形成することにより、１つのガイドプレート５４０に対して上下の外側方向に延長して対峙する２つのアタッチメント部分５４１を設け、これらのアタッチメント部分５４１の対向する面にリアクションプレート５６０を固着させたことを最も特徴としている。
前記リアクションプレート５６０は、非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成され、前述した第１実施例と同様な一次側固定子ＰＳに進行磁界が発生すると、リアクションプレート５６０の表面に渦電流が誘起され、リアクションプレート５６０にフレミング則による推力が発生する「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を形成する。
なお、本実施例である駆動式搬送チェーン５００は、アタッチメント部分５４１を一対のガイドプレート５４０の両方に設けているが、一方だけに設けても良く、リアクションプレート５６０をアタッチメント部分５４１の片側だけに設けることも可能である。
【００３５】
したがって、本実施例である駆動式搬送チェーン５００は、１つのガイドプレート５４０に対して上下の外側方向に延長して対峙する２つのアタッチメント部分５４１を設けたことにより、１つの一次側固定子ＰＳが発生する進行磁界が、２つのリアクションプレート５６０に対して作用し、しかも、２つのリアクションプレート５６０は、断面コ字状のガイドプレートにより磁気回路を構成するため、漏れ磁界を少なくすることができ、搬送チェーンの推力を大きくすることが可能になる。
また、本実施例の駆動式搬送チェーン５００は、長距離、重量物搬送用として使用してもチェーン寿命の長期化を十分に図ることができるとともに、搬送チェーンの小型化と簡素化を達成でき、しかも、搬送ライン上に配置したリニアモータ機構の一次側固定子ＰＳに代えて通常のスプロケットを配置した場合には、リニアモータとスプロケットとを両用するハイブリッド駆動を実現する、所謂、ハイブリッド駆動式搬送チェーンとして機能することができるなど、その効果は甚大である。
【００３６】
なお、上述したような第１実施例乃至第５実施例では、チェーン駆動源として用いるリニアモータ機構の二次側可動子の一部に非磁性導体であるアルミニウムや銅などの単一導体から構成されるリアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０を用いて一次側固定子ＰＳに進行磁界を発生させることにより、リアクションプレートの表面に渦電流を誘起し推力を発生させる、「リニア誘導モータ（ＬＩＭ）」と称するリニアモータ機構を構成しているが、これ以外の実施形態であっても良い。
【００３７】
例えば、二次側可動子として、上記リアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０に替えて、磁界中に入れると磁化する磁性体として鉄などの突極鉄芯を用いた場合には、一次側固定子に発生する進行磁界の吸引力により、二次側に推力を発生させる、「リニアリラクタンスモータ（ＬＲＭ）」と称するリニアモータ機構を構成することが可能である。
【００３８】
同様に、上記リアクションプレート１６０、２６０、３６０、４６０、５６０に替えて、二次側可動子を永久磁石とし、一次側固定子と二次側の界磁磁極との相互作用により、進行磁界の移動速度に同期させて二次側を移動させる、「リニア同期モータ（ＬＳＭ）」と称するリニアモータ機構を構成して定速搬送を達成することも可能である。
【００３９】
また、上記に説明した第１実施例乃第５実施例では、スラットコンベヤに組み込んだ実施形態を示しているが、これ以外のスクレーパーコンベヤ、バケットコンベヤ、プッシャドッグ式コンベヤなどであっても組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤの断面図。
【図２】図１に示した駆動式搬送チェーンの平面図。
【図３】図１に示した駆動式搬送チェーンの側面図。
【図４】本発明の第２実施例である駆動式搬送チェーン１００を組み込んだスラットコンベヤであって、（ａ）は、そのスラットコンベヤの断面図であって、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ線における側面図。
【図５】図４に示した駆動式搬送チェーンの側面図。
【図６】図５の６−６線における断面図。
【図７】本発明の第３実施例である駆動式搬送チェーン３００の断面図。
【図８】本発明の第４実施例である駆動式搬送チェーン４００の側面図。
【図９】図８の９−９線における断面図。
【図１０】本発明の第５実施例である駆動式搬送チェーン５００の側面図。
【図１１】図１０の１１−１１線における断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１００，２００，３００，４００，５００ ・・・ 駆動式搬送チェーン
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０ ・・・ ブシュ
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０ ・・・ リンクプレート
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０ ・・・ 連結ピン
１４０，２４０，３４０，４４０，５４０ ・・・ ガイドプレート
１４１，２４１，３４１，４４１，５４１ ・・・ アタッチメント部分
１５０，２５０，３５０，４５０，５５０ ・・・ ローラ
１６０，２６０，３６０，４６０，５６０ ・・・ リアクションプレート
ＰＳ ・・・ 一次側固定子
Ｗ ・・・ 搬送物
Ｓ ・・・ スラット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化したことを特徴とする駆動式搬送チェーン。
【請求項２】
請求項１記載の駆動式搬送チェーンをリニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるように構成したことを特徴とする駆動式搬送チェーン。
【請求項１】
搬送チェーン側にリニアモータ機構の二次側可動子を配置するとともに、前記二次側可動子の一部分をチェーン構成要素と一体化したことを特徴とする駆動式搬送チェーン。
【請求項２】
請求項１記載の駆動式搬送チェーンをリニアモータ駆動とスプロケット駆動の両方に用いられるように構成したことを特徴とする駆動式搬送チェーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２１３４６２（Ｐ２００６−２１３４６２Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７８２７（Ｐ２００５−２７８２７）
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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