特許 7236981 被搬送体、容器キャリア及び搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-02

(45)【発行日】2023-03-10

(54)【発明の名称】被搬送体、容器キャリア及び搬送装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/04 20060101AFI20230303BHJP

   B65G 54/02 20060101ALI20230303BHJP

【ＦＩ】

G01N35/04 G

B65G54/02

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019195183

(22)【出願日】2019-10-28

(65)【公開番号】P2021067643

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-04-18

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】星 遼佑

(72)【発明者】

【氏名】青山 康明

(72)【発明者】

【氏名】金子 悟

(72)【発明者】

【氏名】小林 啓之

(72)【発明者】

【氏名】玉腰 武司

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 洋

(72)【発明者】

【氏名】神原 克宏

(72)【発明者】

【氏名】鬼澤 邦昭

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５２０３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１７０４８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１７－５２２５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５３２８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１４４０５９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ５４／００ －５４／０２ 、

Ｇ０１Ｎ３５／００ －３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁力を推力に利用する搬送装置の構成要素であって水平方向に移動可能な被搬送体であって、
前記被搬送体の摺動面に対して鉛直方向に所定のギャップが形成されるように底面部が配置された可動子を有し、
前記可動子は、永久磁石と、カバーと、を含み、
前記永久磁石の前記ギャップに対向するギャップ対向面は、一方の磁極を有し、
前記カバーは、前記永久磁石の前記ギャップ対向面とは鉛直方向反対側に設置され、
前記カバーの水平方向の最外径は、前記永久磁石の水平方向の最外径よりも大きく、
前記可動子の前記底面部には、摺動部が設けられ、
前記被搬送体の前記摺動面は、前記摺動部に設けられ、
前記カバーは、平板で構成され、円板状であり、
前記カバーの下面は、前記摺動面に平行である、被搬送体。

【請求項2】

前記カバーは、前記ギャップ側の面に凹部を有し、
前記凹部の鉛直方向の寸法は、前記永久磁石の鉛直方向の寸法よりも小さく、
前記凹部には、前記永久磁石の一部が埋め込まれている、請求項１記載の被搬送体。

【請求項3】

前記カバーは、軟磁性体で形成されている、請求項１記載の被搬送体。

【請求項4】

前記カバーは、前記永久磁石の前記ギャップ対向面とは鉛直方向反対側に直接接するように設置されている、請求項１記載の被搬送体。

【請求項5】

前記可動子の前記ギャップ対向面には、前記摺動部が設けられている、請求項１記載の被搬送体。

【請求項6】

請求項１記載の被搬送体であって、
検体容器を設置する容器保持部と、
前記容器保持部を支持するキャリア基部と、を含み、
前記キャリア基部は、前記可動子を有する、容器キャリア。

【請求項7】

複数の電磁石が配置された搬送路と、
電源と、
制御部と、
被搬送体と、を備え、
前記複数の電磁石の電磁力を推力に利用して前記被搬送体を所望の位置に搬送する装置であって、
前記被搬送体は、前記被搬送体の摺動面に対して鉛直方向に所定のギャップが形成されるように底面部が配置された可動子を有し、
前記可動子は、永久磁石と、カバーと、を含み、
前記カバーは、前記永久磁石の前記ギャップに対向するギャップ対向面とは鉛直方向反対側に設置され、
前記カバーの水平方向の最外径は、前記永久磁石の水平方向の最外径よりも大きく、
前記可動子の前記底面部には、摺動部が設けられ、
前記被搬送体の前記摺動面は、前記摺動部に設けられ、
前記カバーは、平板で構成され、円板状であり、
前記カバーの下面は、前記摺動面に平行である、搬送装置。

【請求項8】

前記カバーの水平方向の最外径をＤ_２とし、前記複数の電磁石のうち隣接する電磁石の中心軸のピッチをＡとしたとき、次の不等式（１）が満たされる、請求項７記載の搬送装置。
Ｄ_２／２＜Ａ …（１）

【請求項9】

前記カバーは、前記ギャップ側の面に凹部を有し、
前記凹部の鉛直方向の寸法は、前記永久磁石の鉛直方向の寸法よりも小さく、
前記凹部には、前記永久磁石の一部が埋め込まれている、請求項７記載の搬送装置。

【請求項10】

前記カバーは、軟磁性体で形成されている、請求項７記載の搬送装置。

【請求項11】

前記カバーは、前記永久磁石の前記ギャップ対向面とは鉛直方向反対側に直接接するように設置されている、請求項７記載の搬送装置。

【請求項12】

前記可動子の前記ギャップ対向面には、前記摺動部が設けられている、請求項７記載の搬送装置。

【請求項13】

前記カバーの水平方向の最外径をＤ_２とし、前記複数の電磁石のうち隣接する電磁石の中心軸のピッチをＡとしたとき、次の不等式（１）が満たされる、請求項７記載の搬送装置。
Ｄ_２／２＜Ａ …（１）

【請求項14】

前記被搬送体は、容器キャリアであり、
前記容器キャリアは、
検体容器を設置する容器保持部と、
前記容器保持部を支持するキャリア基部と、を含み、
前記キャリア基部は、前記可動子を有する、請求項７記載の搬送装置。

【請求項15】

前記永久磁石の水平方向の最外径をＤ_１とし、前記複数の電磁石のうち隣接する電磁石の中心軸のピッチをＡとしたとき、次の不等式（２）が満たされる、請求項７記載の搬送装置。
０＜Ｄ_１／Ａ≦１．５ …（２）

【請求項16】

前記永久磁石の水平方向の最外径をＤ_１とし、前記カバーの水平方向の最外径をＤ_２としたときに、次の不等式（３）が満たされる、請求項２記載の被搬送体。
１．０＜Ｄ_２／Ｄ_１ …（３）

【請求項17】

前記永久磁石の水平方向の最外径をＤ_１とし、前記カバーの水平方向の最外径をＤ_２としたときに、次の不等式（３）が満たされる、請求項７記載の搬送装置。
１．０＜Ｄ_２／Ｄ_１ …（３）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被搬送体、容器キャリア及び搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

血液、血漿、血清、尿その他の体液等の生体試料（以下「検体」という。）の分析を行う検体分析システムにおいては、それぞれの検体について、指示された分析項目を検査するため、複数の機能を有する装置を接続し、自動的に各工程を処理している。言い換えると、検体分析システムでは、生化学や免疫など複数の分析分野の分析部を搬送ラインで接続し、一括して複数の分析がなされている。

【0003】

搬送ラインの搬送方式には、（１）ベルトコンベヤによる方式と、（２）電磁吸引力を推力に利用する方式とがある。

【0004】

上記（２）の方式は、検体を保持するホルダ等の容器キャリアに永久磁石を設け、移送面に設けられた電磁回路の巻線に電流を供給することにより発生する電磁吸引力を、容器キャリアの推力として利用している。この場合に、容器キャリアに永久磁石のみを設けた構造では、空間に漏れる磁束が多くなるため、漏れ磁束を低減し、推力を向上する試みもされている。

【0005】

例えば、特許文献１には、摺動部材の上に永久磁石が配置され、永久磁石の上に軟磁性材料で作られたカバーが配置された、ラボラトリ試料分配システム用の試料コンテナキャリヤであって、カバーは、永久磁石の側方を包囲する部分（側方包囲部分）を有するものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特表２０１７－５２２５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の試料コンテナキャリヤにおいては、カバーが永久磁石の側方を包囲しているため、カバーが永久磁石の補極となり、漏れ磁束を低減し、永久磁石と電磁回路との間におけるパーミアンスを増加させる作用が得られる。

【0008】

しかしながら、特許文献１に記載の試料コンテナキャリヤは、側方包囲部分の分だけ質量が増加するため、試料コンテナキャリヤが移送面に接する部分における摩擦力が大きくなる点で、改善の余地がある。

【0009】

本発明の目的は、搬送装置を構成する被搬送体を軽量化し、被搬送体の摺動面と搬送路との摩擦力を小さくすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、電磁力を推力に利用する搬送装置の構成要素であって水平方向に移動可能な被搬送体であって、その摺動面に対して鉛直方向に所定のギャップが形成されるように底面部が配置された可動子を有し、可動子は、永久磁石と、カバーと、を含み、永久磁石のギャップに対向するギャップ対向面は、一方の磁極を有し、カバーは、永久磁石のギャップ対向面とは鉛直方向反対側に設置され、カバーの水平方向の最外径は、永久磁石の水平方向の最外径よりも大きく、カバーは、平板で構成されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、搬送装置を構成する被搬送体を軽量化し、被搬送体の摺動面と搬送路との摩擦力を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る搬送装置を示す概略構成図である。

【図2】一実施形態に係る容器キャリアを示す断面図である。

【図3】一実施形態に係る搬送装置の搬送路における電磁石の配置を示す上面図である。

【図4A】比較例の可動子を示す模式断面図である。

【図4B】実施例１の可動子を示す模式断面図である。

【図5A】比較例の可動子の永久磁石により生じる磁束分布を示す模式図である。

【図5B】実施例１の可動子の永久磁石により生じる磁束分布を示す模式図である。

【図6】図５Ｂの可動子の寸法等を示す断面図である。

【図7A】比較例及び実施例１の可動子のカバーの質量を比較して示すグラフである。

【図7B】比較例及び実施例１の可動子の静止摩擦力を比較したグラフである。

【図8】比較例及び実施例１の可動子の推力特性を示すグラフである。

【図9】実施例２の可動子の推力特性を示すグラフである。

【図10】実施例２及び３の可動子の推力特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は、被搬送体、容器キャリア及び搬送装置に関する。搬送装置は、検体分析システムや分析に必要な前処理を行う検体前処理装置等に好適に用いられる。

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、形状、配置その他の構成を変更しても、本発明の所望の作用効果が得られればよい。

【0015】

図１は、一実施形態に係る搬送装置を示す概略構成図である。

【0016】

本図に示すように、搬送装置１は、複数の電磁石２５ａ、２５ｂと、駆動回路５０ａ、５０ｂと、電流検出部３０ａ、３０ｂと、演算部４０と、電源５５と、を備えている。電磁石２５ａは、磁性体で形成されたコア２２ａと、コア２２ａの外周部に巻かれた巻線２１ａと、を有している。同様に、電磁石２５ｂは、コア２２ｂと、巻線２１ｂと、を有している。コア２２ａ、２２ｂは、円柱状である。

【0017】

電磁石２５ａ、２５ｂの上面部（上部）には、容器キャリア１１０が移動可能に載置される。容器キャリア１１０には、図示していない永久磁石が内蔵されている。容器キャリア１１０は、被搬送物（被搬送体）である。ここで、「上部」とは、部材を通常の設置方法により設置した場合に鉛直方向に高い部分となる部位をいう。本図に示す電磁石２５ａ、２５ｂの場合、上部が平面状になっているため、「上面部」と呼ぶ。

【0018】

容器キャリア１１０の永久磁石としては、ネオジム合金やフェライト等が好適に用いられる。なお、場合によっては、永久磁石の代わりに、軟磁性体等を用いても構わない。

【0019】

容器キャリア１１０の例としては、液体の検体を入れた試験管、試料セル等の検体容器を１本ずつ保持する検体ホルダや、検体容器を複数本保持する検体ラックがある。

【0020】

電磁石２５ａ、２５ｂの巻線２１ａ、２１ｂはそれぞれ、駆動回路５０ａ、５０ｂに接続されている。電磁石２５ａ、２５ｂはそれぞれ、駆動回路５０ａ、５０ｂにより印加される電圧により、磁界を発生させる。磁界は、コア２２ａ、２２ｂの上端部から上方に生じる。これらの磁界により、容器キャリア１１０の永久磁石に推力が生じる。

【0021】

電流検出部３０ａ、３０ｂはそれぞれ、電磁石２５ａ、２５ｂの巻線２１ａ、２１ｂに流れる電流を検出し、それらの電流値を演算部４０に送る機能を有する。演算部４０は、検出された電流値等を用いて、容器キャリア１１０を移動させる制御信号を出力する。これにより、容器キャリア１１０を所望の位置に搬送することができる。なお、電流検出部３０ａ、３０ｂは、直列抵抗の電圧を測定するもの、カレントトランスによるもの、ホール電流センサを用いたものなどを用いることができるが、これらに限定するものではない。

【0022】

演算部４０は、電流検出部３０ａ、３０ｂにより検出された電流値等を基に、コア２２と容器キャリア１１０との相対的な位置関係を演算し、搬送装置１内における容器キャリア１１０の位置を演算する。また、演算部４０は、この演算した容器キャリア１１０の位置情報を用いて、容器キャリア１１０の駆動に必要な電流量及びその電流を供給するタイミングを決定する。

【0023】

駆動回路５０ａ、５０ｂには、電源５５が接続されている。電源５５は、交流であっても直流であってもよい。直流の場合は、電池を用いてもよい。

【0024】

図２は、一実施形態に係る容器キャリアを示す断面図である。

【0025】

本図においては、容器キャリア１１０は、容器保持部２１０と、キャリア基部２１２と、で構成されている。容器保持部２１０には、検体容器２２２が挿入され、固定されるようになっている。

【0026】

キャリア基部２１２には、円柱状の永久磁石２１８と、カバー２２０と、が設けられている。カバー２２０は、永久磁石２１８の上面部に設置されている。カバー２２０は、永久磁石２１８よりも直径（外径）が大きい。カバー２２０は、軟磁性体で形成されていることが望ましい。軟磁性体としては、磁性ステンレス鋼、Ｓ４５Ｃ等が好適に用いられる。また、カバー２２０は、永久磁石２１８の上面部に直接接するように設置されていることが望ましい。

【0027】

また、キャリア基部２１２は、摺動部２１４を有する。摺動部２１４は、摺動面２１６で図１の電磁石２５ａ、２５ｂに接するようになっている。よって、摺動面２１６は、容器キャリア１１０（被搬送体）の底面部であり、搬送装置の搬送路に接触する部分である。

【0028】

なお、永久磁石２１８及びカバー２２０を合わせて「可動子」と呼ぶ。可動子の下部には、摺動部２１４が設けられている。摺動部２１４は、可動子と図１の電磁石２５ａ、２５ｂとの間に、後述の「ギャップ」を生じさせる部材である。よって、可動子の底面部は、被搬送体の底面部よりも鉛直方向に高い位置に配置されている。永久磁石２１８のギャップに対向するギャップ対向面は、一方の磁極を有する。そして、永久磁石２１８の他方の磁極は、カバー２２０に接している。カバー２２０は、永久磁石２１８のギャップ対向面とは鉛直方向反対側に設置されている。

【0029】

本図においては、カバー２２０は、平板状であり、その下面に永久磁石２１８を付設した構成を有するが、カバー２２０のギャップ側の面に凹部（窪み）を設け、その凹部に永久磁石２１８の一部が埋め込まれた構成としてもよい。凹部の鉛直方向の寸法（深さ）は、永久磁石の鉛直方向の寸法（高さ）よりも小さい。

【0030】

図３は、一実施形態に係る搬送装置の搬送路における電磁石の配置を示す上面図である。

【0031】

本図に示すように、容器キャリアの搬送路には、複数の電磁石１２５が配置されている。それぞれの電磁石１２５は、コア１２２を有している。電磁石１２５は、格子状に配置されている。これにより、容器キャリアが移動する方向を前後左右に自在に制御することができる。

【0032】

次に、側方包囲部分の有無による効果について説明する。なお、以下の説明において、実施例１～３及び比較例の永久磁石が有する磁極の強さ（磁気量）は、等しいものとする。

【0033】

図４Ａは、比較例の可動子を示す断面図である。

【0034】

本図に示す可動子４１０ａは、容器キャリアのキャリア基部に設けられたものであり、永久磁石２１８及びそのカバー４２０を含むものである。カバー４２０は、永久磁石２１８の上面部に固定されている。カバー４２０は、永久磁石２１８よりも直径が大きく、側方包囲部分４２１を有する。側方包囲部分４２１は、永久磁石２１８の周囲（側方）を覆っている。側方包囲部分４２１の外径は、カバー４２０の上部の外径と同じである。カバー４２０は、軟磁性体で形成されている。カバー４２０が側方包囲部分４２１を有することにより、漏れ磁束を低減することができる。

【0035】

図４Ｂは、実施例１の可動子を示す断面図である。

【0036】

本図に示す可動子４１０ｂは、図４Ａと同じ形状を有する永久磁石２１８及びそのカバー２２０を含むものである。カバー２２０は、円板状であり、側方包囲部分を有しない。カバー２２０は、永久磁石２１８よりも直径が大きい。カバー２２０は、軟磁性体で形成され、永久磁石２１８の上面部に固定されている。カバー２２０の直径を永久磁石２１８よりも直径が小さくした場合、漏れ磁束が増加し、推力に寄与する磁束が減少するため、推力が低下する。よって、カバー２２０の直径を永久磁石２１８よりも直径が大きくすることが望ましい。

【0037】

なお、本実施例においては、カバー２２０の形状を円板状としているが、カバーの形状は、本実施例に限定されるものではなく、例えば、正方形や楕円、ひし形でもよい。

【0038】

図５Ａは、比較例の可動子の永久磁石により生じる磁束分布を示す模式図である。

【0039】

本図の可動子４１０ａは、図４Ａに示すものと同じである。すなわち、カバー４２０は、側方包囲部分４２１を有する。

【0040】

可動子４１０ａは、図示していない摺動部を介して、電磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃを有する搬送路に載置されている。電磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、ヨーク２６の上面に設置されている。なお、本図は、断面図であるが、電磁石２５ａの前後（図面の奥側及び手前側）にも電磁石が隣接して配置されている。

【0041】

側方包囲部分４２１の下面と電磁石２５ａの上面との距離Ｄは、永久磁石２１８の下面と電磁石２５ａの上面との距離ｄに等しい。ここで、距離Ｄ、ｄは、上面及び下面がいずれも平行な二平面と仮定した場合における距離として定義したものである。なお、距離ｄは、図２の摺動部２１４により設けられるものである。

【0042】

図５Ｂは、実施例１の可動子の永久磁石により生じる磁束分布を示す模式図である。

【0043】

本図の可動子４１０ｂは、図４Ｂに示すものと同じである。すなわち、カバー２２０は、側方包囲部分を有しない。このため、距離ｄは、図５Ａのものに等しいが、距離Ｄは、図５Ａのものよりも大きくなっている。電磁石２５ａは、複数の電磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃのうち可動子４１０ａ又は４１０ｂに最も近接している。

【0044】

図５Ａ及び図５Ｂにおいては、永久磁石２１８から出た磁束は、距離ｄのギャップを経由して至近の電磁石２５ａに入り、ヨーク２６を通過し、電磁石２５ａの周方向に配置された電磁石２５ｂ、２５ｃ及び図示していない隣接する電磁石に入り、距離Ｄのギャップを経由して、可動子４１０ａのカバー４２０又は可動子４１０ｂのカバー２２０を通り、永久磁石２１８に戻る。すなわち、永久磁石２１８による磁束は、電磁石２５ａを通過した後、周囲の４個の電磁石に分散する。

【0045】

このとき、図５Ａにおいて楕円で囲って示すギャップの磁気抵抗Ｒ１は、図５Ｂにおいて楕円で囲って示すギャップの磁気抵抗Ｒ２に比べて小さい。これは、カバー４２０の側方包囲部分４２１によって磁気抵抗が減少するためである。

【0046】

しかし、先に述べたように、磁束は、電磁石２５ａの周囲の４個の電磁石に分散するため、磁気抵抗Ｒ１又はＲ２の寄与は、全体の磁気回路では１／４（４分の１）となる。ゆえに、図５Ａに示すカバー４２０の側方包囲部分４２１による磁気抵抗への影響も１／４となる。このため、側方包囲部分４２１による推力特性への影響は、比較的小さいものであることがわかる。

【0047】

したがって、図５Ｂに示す、側方包囲部分を有しないカバー２２０の場合であっても、条件によっては、磁気回路の特性への影響を小さくすることができる。これにより、可動子４１０ｂのように、質量を小さくすることができ、摩擦力を低減し、推力特性を改善することができる。また、これにより、カバー２２０の構造を簡略化することができ、コストを削減することができる。

【0048】

図６は、図５Ｂの可動子４１０ｂの寸法、可動子４１０ｂと電磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃとのギャップ等を更に詳細に示したものである。

【0049】

図６においては、距離Ｄ、ｄ以外に、永久磁石２１８の直径Ｄ_１、永久磁石２１８の高さｔ、カバー２２０の外径Ｄ_２、及び隣接する電磁石間のピッチＡを示している。Ａについては、言い換えると、隣接する電磁石の中心軸のピッチである。

【0050】

本図においては、可動子４１０ｂと電磁石２５ａとのギャップ（距離ｄ）は、図５Ｂの場合の半分である。距離ｄを短くすると、電流に依らない永久磁石２１８を至近の電磁石２５ｂ又は２５ｃに引き付ける力、すなわちディテントが増加する。言い換えると、ディテントとは、電流が０の場合（通電していない場合）において永久磁石に作用する力をいう。

【0051】

図６においては、ディテントは、電磁石２５ｃに電流１．０ｐ．ｕ．を流し、可動子４１０ｂを引き付ける力を発生させて可動子４１０ｂを電磁石２５ａの直上であるｘ＝０からｘ正方向に移動させる場合、０＜ｘ＜Ａ／２の領域では、可動子４１０ｂに対して電流による吸引力の他に、ディテントは、可動子４１０ｂを至近にある電磁石２５ａに引き込む力として作用するため、進行方向であるｘ正方向とは逆向きの力となる。したがって、ディテントによって電磁石２５ｃに流した電流による吸引力が減少する。

【0052】

一方で、可動子４１０ｂがＡ／２＜ｘ＜Ａの領域にある場合は、ディテントは、可動子４１０ｂを電磁石２５ｃに引き込む力として作用するため、進行方向であるｘ正方向と同じ向きに作用する。したがって、電磁石２５ｃの電流による吸引力にディテントが加わり、推力が増加する。このとき、距離ｄを小さくするとディテントが増加するため、０＜ｘ＜Ａ／２の領域で、ディテントを含めた全体の推力が局所的に減少する場合がある。

【0053】

ここで、実施例１～３の寸法について図６を用いて説明する。

【0054】

カバー４２０の半径が隣接する電磁石２５間のピッチＡ以上の大きさとなると、検体同士が接触し、駆動に悪影響を及ぼすため、次の不等式（１）を満たすことが望ましい。

【0055】

Ｄ_２／２＜Ａ …（１）
上記不等式（１）は、実施例１～３において満たされている。

【0056】

また、磁石の直径Ｄ_１がピッチＡの１．５倍となると、搬送方向と反対方向にあるティースと磁気による干渉を起こし、推力が減少するため、次の不等式（２）を満たすことが望ましい。

【0057】

０＜Ｄ_１／Ａ≦１．５ …（２）
上記不等式（２）は、実施例１～３において満たされている。

【0058】

また、カバーの外径Ｄ_２が磁石の直径Ｄ_１以下である場合、漏れ磁束が増加し、推力に寄与する磁束が減少する。そのため、次の不等式（３）を満たすことが望ましい。

【0059】

１．０＜Ｄ_２／Ｄ_１ …（３）
上記不等式（３）は、実施例１～３において満たされている。

【0060】

図７Ａは、比較例及び実施例１の可動子のカバーの質量を比較して示すグラフである。

【0061】

本図のグラフにおいては、カバーの質量を示している。言い換えると、可動子を構成するカバーの質量を比較したものである。

【0062】

本図に示すように、実施例１のカバーの質量は、比較例に比べ、２５％減らすことができる。

【0063】

図７Ｂは、比較例及び実施例１の可動子を図１の電磁石２５ａの直上に設置した場合における静止摩擦力を比較して示すグラフである。

【0064】

比較するための設置の条件は、図２の摺動部２１４と同様の寸法の平板に可動子を固定し、電磁石の直上に設置し、静止摩擦力を測定したものである。

【0065】

図７Ｂに示すように、実施例１の静止摩擦力は、比較例に比べ、１０％減らすことができる。

【0066】

本実施例は、比較例に比べ、質量及び摩擦力を小さくすることができるだけでなく、カバーの構造が簡素であり、製造も容易である。したがって、材料コスト及び製造コストを低減することができる。

【0067】

図８は、図６の電磁石２５ｃに電流を通電し、可動子を駆動させた場合の推力特性を示すグラフである。横軸に可動子の中心軸の位置ｘ、縦軸に推力をとっている。破線の曲線は比較例、実線の曲線は実施例１である。ここで、推力とは、可動子に作用する電磁的な力（電磁力）のうち水平方向の分力をいう。

【0068】

本図に示すように、いずれの曲線も、ｘが０から０．６Ａ程度までの範囲では傾きが正であり、ｘが０．６Ａ程度からＡまでの範囲では傾きが負である。いずれの曲線も、推力の最大値は、約１．２である。

【0069】

実施例１は、比較例と比べ、ｘが０から０．５Ａ程度までの範囲では推力が若干大きくなっている。ｘ＝０では、実施例１は推力が約０．３、比較例は推力が約０．２５である。一方、ｘが０．５Ａ程度からＡまでの範囲では、実施例１と比較例との推力の差が小さくなっている。ただし、実施例１と比較例との推力の差は、全範囲においてわずかである。

【0070】

図９は、実施例２の可動子の推力特性を示すグラフである。横軸に可動子の中心軸の位置ｘ、縦軸に推力をとっている。

【0071】

本図に示すように、実施例２の場合、ｘが０から０．２Ａ程度までの範囲では傾きが負であり、ｘが０．２Ａ程度から０．７Ａ程度までの範囲では傾きが正である。ｘが０から０．７Ａまでの範囲における推力の極小値は、約０．２である。そして、ｘが０．７Ａ程度からＡ程度までの範囲では傾きが負である。推力の最大値は、約３．５である。

【0072】

よって、実施例２は、実施例１と比べ、推力が小さい範囲がある一方、推力が約３倍となる範囲もある。このため、推力が小さい範囲では、可動子の移動速度が減少し、可動子の振動や電磁石の間における可動子の停止等が発生するおそれがある。また、実施例２の場合、推力が小さい範囲では、摩擦力の影響を受けやすい。

【0073】

実施例２のように距離ｄを小さくすると、ディテントが増加するのは、永久磁石２１８の外径Ｄ_１がピッチＡより小さく、永久磁石２１８と至近の電磁石２５との間のギャップパーミアンスが局所的に大きくなることが原因である。これを解決するには、永久磁石２１８の外径Ｄ_１を電磁石２５ａと電磁石２５ｂのピッチＡより大きくすればよい。これにより、永久磁石２１８と、隣接する２つの電磁石、例えば電磁石２５ａと電磁石２５ｃそれぞれの間とのギャップパーミアンス分布を平滑にすることができる。

【0074】

図１０は、実施例３の可動子の推力特性を示すグラフである。横軸に可動子の中心軸の位置ｘ、縦軸に推力をとっている。実線の曲線は実施例３である。比較のため、実施例２についても、破線の曲線で示している。

【0075】

実施例２と比較すると、実施例３は、永久磁石２１８の直径Ｄ_１を２．５倍としている。

【0076】

本図に示すように、実施例３の場合、ｘが０から０．５Ａ程度までの範囲では傾きが正であり、ｘが０．５Ａ程度からＡまでの範囲では傾きが負である。推力の最大値は、約２．３である。

【0077】

実施例３は、実施例２に比べ、推力の最大値は小さくなるが、ｘが０から０．５Ａ程度までの範囲における推力が大きくなり、ｘの変化に伴う推力の変化が小さくなっている。

【0078】

Ｄ_１をピッチＡより大きくすることで、ディテントが低減され、推力の局所的な減少を抑制することができる。ディテントが軽減されたことで、最大瞬間推力は減少するが、平均推力は同等である。

【0079】

したがって、Ｄ_１をピッチＡより大きくすることで、ギャップ間のパーミアンスの分布を平滑化し、ディテントを低減し、推力特性を改善することができる。

【符号の説明】

【0080】

１：搬送装置、２１ａ、２１ｂ：巻線、２２ａ、２２ｂ、１２２：コア、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、１２５：電磁石、２６：ヨーク、３０ａ、３０ｂ：電流検出部、４０：演算部、５０ａ、５０ｂ：駆動回路、５５：電源、１１０：容器キャリア、２１０：容器保持部、２１２：キャリア基部、２１４：摺動部、２１６：摺動面、２１８：永久磁石、２２０、４２０：カバー、４１０ａ、４１０ｂ：可動子、４２１：側方包囲部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】