特許 7599612 リニア搬送システム

(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】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】リニア搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 13/03 20060101AFI20241206BHJP

【ＦＩ】

B60L13/03 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024504078

(86)(22)【出願日】2022-03-02

(86)【国際出願番号】 JP2022008807

(87)【国際公開番号】W WO2023166598

(87)【国際公開日】2023-09-07

【審査請求日】2024-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】中村 雄一朗

(72)【発明者】

【氏名】山口 信一

(72)【発明者】

【氏名】有田 秀哲

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／０６６８６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１７１４５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－２８６００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７７８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３４６３７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １３／０３－１３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送路を形成する複数の固定子モジュールと、
両側の側面に配置された複数の磁石を有する可動子とを備え、
前記複数の固定子モジュールは、前記搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュールと、前記搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュールとを有し、
前記片側固定子モジュール及び前記両側固定子モジュールの各々は、鉄心と、複数のコイルとを含み、
前記可動子は、前記複数のコイルからの電磁力で推進され、
前記搬送路の前記非分岐部分に配置された前記片側固定子モジュールのコイル量と、前記搬送路の前記分岐部分に配置された前記両側固定子モジュールのコイル量とが同等である
ことを特徴とするリニア搬送システム。

【請求項2】

前記鉄心は、複数のティースを含み、
前記複数のコイルの各々は、前記複数のティースのいずれかに巻回されており、
前記両側固定子モジュールについては、複数のティースの一部分のみにコイルが配置されており、
前記片側固定子モジュールについては、複数のティースのすべてにコイルが配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のリニア搬送システム。

【請求項3】

前記鉄心は、複数のティースを含み、
前記複数のコイルの各々は、前記複数のティースのいずれかに巻回されており、
前記両側固定子モジュールが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである第１固定子モジュールと前記両側固定子モジュールが有する前記二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである第２固定子モジュールとの各々について、前記可動子の進行方向において、コイルが巻回されているティースとコイルが巻回されていないティースとが交互に配置されており、
前記第１固定子モジュールのティースと前記第２固定子モジュールのティースとが向き合う部分については、前記第１固定子モジュールと前記第２固定子モジュールとのうちの一方のティースにはコイルが巻回されており、前記第１固定子モジュールと前記第２固定子モジュールとのうちの他方のティースにはコイルが巻回されておらず、
前記第１固定子モジュール及び前記第２固定子モジュールの各々が含むティースの数は、偶数であり、
前記片側固定子モジュールにおけるコイルの巻数と、前記第１固定子モジュール及び前記第２固定子モジュールの各々におけるコイルの巻数とは、同じである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニア搬送システム。

【請求項4】

前記両側固定子モジュールが含む複数のコイルの各々のスロット面積に占める割合は、１／２以下である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリニア搬送システム。

【請求項5】

前記片側固定子モジュールが含む前記複数のコイルの各々の巻回方向は、同一であり、
前記両側固定子モジュールが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである第１固定子モジュールに含まれるコイルの巻回方向と、前記両側固定子モジュールが有する前記二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである第２固定子モジュールに含まれるコイルの巻回方向とは、逆である
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のリニア搬送システム。

【請求項6】

前記両側固定子モジュールが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである第１固定子モジュールと前記両側固定子モジュールが有する前記二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである第２固定子モジュールとは、向き合っておらず、前記可動子の進行方向と垂直な方向であると共に前記両側固定子モジュールを進行する際の前記可動子が有する前記複数の磁石の磁力線の方向に垂直な方向において、異なる位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のリニア搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リニアモータの推力を使用するリニア搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の磁石が取り付けられた可動子が複数の固定子モジュールによって構成されるリニアガイドに沿って移動し、電磁力により経路の分岐及び合流が可能な技術が知られている。例えば特許文献１は、分岐区間において固定子のコイルが両側に配置され、片側のコイルに通電して、可動子を分岐方向に移動させる横方向の力を加える発明を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６６３３５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来のリニア搬送システムでは、分岐部分の両側に非分岐部分と同様のコイルが配置されるため、モータの重量が増加する課題がある。さらに、分岐部分のみコイルを両側に配置して分岐部分と非分岐部分とについて同じインバータを用いる場合、分岐部分で非分岐部分と同等の推力を発生させるためには、分岐部分のコイルの半分に通電すればよく、活用されないインバータが生じる。又は、分岐部分で通電する電流が非分岐部分で通電する電流の１／２となり、インバータの性能を１／２しか活用できないため、インバータが大型化する課題がある。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの重量とインバータの容量とを抑制すると共に小型化に寄与するリニア搬送システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るリニア搬送システムは、搬送路を形成する複数の固定子モジュールと、両側の側面に配置された複数の磁石を有する可動子とを有する。複数の固定子モジュールは、搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュールと、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュールとを有する。片側固定子モジュール及び両側固定子モジュールの各々は、鉄心と、複数のコイルとを含む。可動子は、複数のコイルからの電磁力で推進される。搬送路の非分岐部分に配置された片側固定子モジュールのコイル量と、搬送路の分岐部分に配置された両側固定子モジュールのコイル量とが同等である。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係るリニア搬送システムは、モータの重量とインバータの容量とを抑制すると共に小型化に寄与することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係るリニア搬送システムの全体の構成を示す図

【図2】実施の形態１に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの斜視図

【図3】実施の形態１に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの断面図

【図4】実施の形態１の第１の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子の断面図

【図5】実施の形態１の第２の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子の断面図

【図6】実施の形態１に係るリニア搬送システムが有する片側固定子モジュールの断面図

【図7】実施の形態２に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの断面図

【図8】実施の形態２の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子の断面図

【図9】実施の形態３に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの断面図

【図10】実施の形態４に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの断面図

【図11】実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの斜視図

【図12】実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの第１の断面図

【図13】実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュールの第２の断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、実施の形態に係るリニア搬送システムを図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るリニア搬送システム１の全体の構成を示す図である。リニア搬送システム１は、搬送路を形成する複数の固定子モジュール２を有する。複数の固定子モジュール２は、搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２とを有する。非分岐部分の例は、直線部である。

【0011】

リニア搬送システム１は、複数の片側固定子モジュール２１と複数の両側固定子モジュール２２とを有する。分岐部分では、一つの搬送路が二つの搬送路に分岐したり、二つの搬送路が一つの搬送路に合流したりする。リニア搬送システム１は、両側の側面に配置された複数の磁石を有する可動子３を更に有する。リニア搬送システム１は、複数の可動子３を有する。

【0012】

図２は、実施の形態１に係るリニア搬送システム１が有する両側固定子モジュール２２の斜視図である。図３は、実施の形態１に係るリニア搬送システム１が有する両側固定子モジュール２２の断面図である。図２及び図３には、可動子３も示されている。図２及び図３は、両側固定子モジュール２２及び可動子３を模式的に示している。図２及び図３には、可動子３の進行方向も示されている。

【0013】

両側固定子モジュール２２は、二つの固定子モジュールを有する。具体的には、両側固定子モジュール２２は、第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２とを有する。第１固定子モジュール２２１は、両側固定子モジュール２２が有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである。第２固定子モジュール２２２は、両側固定子モジュール２２が有する二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである。第１固定子モジュール２２１は搬送路の分岐部分の一方の側に配置され、第２固定子モジュール２２２は搬送路の分岐部分の他方の側に配置される。

【0014】

第１固定子モジュール２２１は、鉄心４１と、複数のコイル４２とを有する。鉄心４１は、複数のティース４３を有する。複数のコイル４２の各々は、複数のティース４３のいずれかに巻回されている。第２固定子モジュール２２２は、鉄心５１と、複数のコイル５２とを有する。鉄心５１は、複数のティース５３を有する。複数のコイル５２の各々は、複数のティース５３のいずれかに巻回されている。第１固定子モジュール２２１が有するティース４３の数及び第２固定子モジュール２２２が有するティース５３の数は、偶数である。

【0015】

第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２との各々について、可動子３の進行方向において、コイル４２，５２が巻回されているティース４３，５３とコイル４２，５２が巻回されていないティース４３，５３とが交互に配置されている。更に言うと、第１固定子モジュール２２１のコイル４２が巻回されているティース４３は、第２固定子モジュール２２２のコイル５２が巻回されているティース５３と向き合っている。第１固定子モジュール２２１のコイル４２が巻回されていないティース４３は、第２固定子モジュール２２２のコイル５２が巻回されていないティース５３と向き合っている。

【0016】

可動子３は、両側の側面に配置された複数の磁石３１を有する。可動子３は、搬送路の分岐部分では、第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２との間に位置し、第１固定子モジュール２２１が有する複数のコイル４２又は第２固定子モジュール２２２が有する複数のコイル５２からの電磁力で推進される。複数の可動子３の各々は、搬送路において独立して制御される。図示されていないモータ駆動制御装置が、可動子３の近傍に位置する固定子モジュール２の各コイルに電流を供給する。例えば、電流は、ＵＶＷの三相交流の電流ではなく、各相を独立に制御する単相交流の電流であり、各コイルに任意の波形で電流が供給される。

【0017】

上述の通り、可動子３は、両側の側面に配置された複数の磁石３１を有する。可動子３の両側の側面における磁石配列については、可動子３の第１固定子モジュール２２１に面する側面と可動子３の第２固定子モジュール２２２に面する側面とで、磁石３１の磁極方向が反転している。実施の形態１では、可動子３の第１固定子モジュール２２１に面する側はＸ側と定義され、可動子３の第２固定子モジュール２２２に面する側はＹ側と定義される。Ｘ側とＹ側とで磁石配列が同じであってもよい。図４は、実施の形態１の第１の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子３の断面図である。図４には、両側固定子モジュール２２も示されている。図４は、可動子３及び両側固定子モジュール２２を模式的に示している。図４には、可動子３の進行方向も示されている。図４は、Ｘ側とＹ側とで磁石３１の配列が同じであることを示している。Ｘ側の磁石配列とＹ側の磁石配列とが同じになることで、非分岐部分において推進力が発生する際に、Ｘ側に電磁力が作用する場合の電流指令とＹ側に電磁力が作用する場合の電流指令とが一致するため、制御が容易である。Ｘ側とＹ側とで磁石配列が進行方向にずれていてもよい。なお、コイル４２及びコイル５２が配置される位置は、図３においてコイル４２及びコイル５２が配置されている位置と同じ位置であってもよい。図５は、実施の形態１の第２の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子３の断面図である。図５には、両側固定子モジュール２２も示されている。図５は、可動子３及び両側固定子モジュール２２を模式的に示している。図５には、可動子３の進行方向も示されている。図５は、Ｘ側とＹ側とで磁石３１の配列が進行方向に磁石ピッチの半分ずれていることを示している。Ｘ側とＹ側とで磁石配列が進行方向にずれることで、Ｘ側に働くコギング推力とＹ側に働くコギング推力とが相殺して、コギング推力を抑制することができる。コギング推力が最小となるずらし量は、図５に示される通り、磁石ピッチの半分である。なお、コイル４２及びコイル５２が配置される位置は、図３においてコイル４２及びコイル５２が配置されている位置と同じ位置であってもよい。

【0018】

搬送路の分岐部分では、上述の通り、可動子３は、第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２との間に位置する。可動子３が有する複数の磁石３１の各々は、第１固定子モジュール２２１の側面又は第２固定子モジュール２２２の側面と向き合う。分岐部分における両側固定子モジュール２２では、可動子３を選択された経路に導くために、可動子３の近傍のコイルが通電され、両側固定子モジュール２２は、可動子３の進行方向に対して垂直な方向に電磁力を作用させる。これにより、両側固定子モジュール２２は、可動子３を移動させる。

【0019】

第１固定子モジュール２２１と可動子３のＸ側との間隔が第２固定子モジュール２２２と可動子３のＹ側との間隔より小さく、リニア搬送システム１のユーザが第２固定子モジュール２２２と可動子３のＹ側との間隔が小さくなる方向の経路を選択した場合を想定する。リニア搬送システム１は、両側固定子モジュール２２にＸ側からＹ側への電磁力を作用させる。それにより、第２固定子モジュール２２２と可動子３のＹ側との間隔は、第１固定子モジュール２２１と可動子３のＸ側との間隔より小さくなり、リニア搬送システム１は、第２固定子モジュール２２２と可動子３のＹ側との間隔が小さくなる方向の経路に可動子３を進行させることができる。

【0020】

図６は、実施の形態１に係るリニア搬送システム１が有する片側固定子モジュール２１の断面図である。図６には、可動子３も示されている。図６は、片側固定子モジュール２１及び可動子３を模式的に示している。図６には、可動子３の進行方向も示されている。上述の通り、片側固定子モジュール２１は、搬送路の非分岐部分の片側に配置される。つまり、非分岐部分では、片側固定子モジュール２１は可動子３の片側に位置する。

【0021】

片側固定子モジュール２１は、鉄心６１と、複数のコイル６２とを有する。鉄心６１は、複数のティース６３を有する。複数のコイル６２の各々は、複数のティース６３のいずれかに巻回されている。複数のティース６３のすべてに、コイル６２が巻回されている。非分岐部分では、可動子３は、複数のコイル６２からの電磁力で推進される。

【0022】

搬送路の非分岐部分に配置された片側固定子モジュール２１のコイル量と、搬送路の分岐部分に配置された両側固定子モジュール２２のコイル量とが同等である。

【0023】

上述の通り、第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２との各々について、可動子３の進行方向において、コイル４２，５２が巻回されているティース４３，５３とコイル４２，５２が巻回されていないティース４３，５３とが交互に配置されている。加えて、第１固定子モジュール２２１が有する複数のティース４３の数及び第２固定子モジュール２２２が有する複数のティース５３の数は、偶数である。つまり、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２では、コイルが巻回されているティースの数とコイルが巻回されていないティースの数とは同じである。

【0024】

搬送路の分岐部分と非分岐部分とでは、各コイルに印加される電流の実効値が同等である場合、分岐部分に配置された両側固定子モジュール２２で発生する推力の合計は、非分岐部分に配置された片側固定子モジュール２１で発生する推力の合計と等しくなる。

【0025】

上述の通り、実施の形態１に係るリニア搬送システム１は、搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２とを有する。両側固定子モジュール２２は、第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２とを有する。第１固定子モジュール２２１と第２固定子モジュール２２２との各々には、コイルが巻回されていないティースが存在する。つまり、実施の形態１では、従来よりコイルが削減されている。リニア搬送システム１は、コイルの削減によってモータの重量を低減することができる。加えて、リニア搬送システム１によれば、コイルの削減によって配線作業が減り、モータの組立が容易になる。コイル数の削減により、リニア搬送システム１のインバータ(制御装置)の数を削減することができる。

【0026】

リニア搬送システム１では、搬送路の非分岐部分に配置された片側固定子モジュール２１のコイル量と、搬送路の分岐部分に配置された両側固定子モジュール２２のコイル量とが同等である。そのため、片側固定子モジュール２１に電力を供給するインバータの容量と両側固定子モジュール２２に電力を供給するインバータの容量とを同等にした場合、ある一定の推力を出力する際に分岐部分のコイルと非分岐部分のコイルとでは通電する電流の実効値が同じになる。つまり、分岐部分と非分岐部分とでインバータの負荷率が等しくなる。すなわち、リニア搬送システム１は、インバータの容量を抑制することができ、ひいては小型化に寄与することができる。

【0027】

なお、両側固定子モジュール２２に含まれる複数のティース４３，５３について、可動子３の進行方向において、コイル４２，５２が巻回されているティース４３，５３とコイル４２，５２が巻回されていないティース４３，５３とが交互に配置されると限定されない。実施の形態１では、複数のティース４３，５３の一部分のみに、コイル４２，５２が配置されればよい。

【0028】

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ａの断面図である。実施の形態２に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ａとを有する。実施の形態２では、片側固定子モジュール２１は図示されない。実施の形態２に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、可動子３を更に有する。図７には、可動子３も示されている。図７は、両側固定子モジュール２２Ａ及び可動子３を模式的に示している。図７には、可動子３の進行方向も示されている。

【0029】

搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ａは、二つの固定子モジュールを有する。具体的には、両側固定子モジュール２２Ａは、第１固定子モジュール２２１Ａと第２固定子モジュール２２２Ａとを有する。第１固定子モジュール２２１Ａは、両側固定子モジュール２２Ａが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである。第２固定子モジュール２２２Ａは、両側固定子モジュール２２Ａが有する二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである。第１固定子モジュール２２１Ａは搬送路の分岐部分の一方の側に配置され、第２固定子モジュール２２２Ａは搬送路の分岐部分の他方の側に配置される。

【0030】

第１固定子モジュール２２１Ａは、鉄心４１と、複数のコイル４２とを有する。鉄心４１は、複数のティース４３ａ，４３ｂを有する。複数のコイル４２の各々は、複数のティース４３ａのいずれかに巻回されている。第１固定子モジュール２２１Ａには、可動子３の進行方向において、コイル４２が巻回されているティース４３ａとコイル４２が巻回されていないティース４３ｂとが交互に配置されている。

【0031】

第２固定子モジュール２２２Ａは、鉄心５１と、複数のコイル５２とを有する。鉄心５１は、複数のティース５３ａ，５３ｂを有する。複数のコイル５２の各々は、複数のティース５３ａのいずれかに巻回されている。第２固定子モジュール２２２Ａには、可動子３の進行方向において、コイル５２が巻回されているティース５３ａとコイル５２が巻回されていないティース５３ｂとが交互に配置されている。第１固定子モジュール２２１Ａが有するティース４３ａ，４３ｂの数及び第２固定子モジュール２２２Ａが有するティース５３ａ，５３ｂの数は、偶数である。

【0032】

第１固定子モジュール２２１Ａのティースと第２固定子モジュール２２２Ａのティースとが向き合う部分については、第１固定子モジュール２２１Ａと第２固定子モジュール２２２Ａとのうちの一方のティースにはコイルが巻回されており、第１固定子モジュール２２１Ａと第２固定子モジュール２２２Ａとのうちの他方のティースにはコイルは巻回されていない。Ｘ側の磁石数とＹ側の磁石数とは異なってもよい。図８は、実施の形態２の変形例に係るリニア搬送システムが有する可動子３の断面図である。図８には、両側固定子モジュール２２Ａも示されている。図８は、可動子３及び両側固定子モジュール２２Ａを模式的に示している。図８には、可動子３の進行方向も示されている。図８は、Ｘ側の磁石３１の数とＹ側の磁石３１の数とが異なっていることを示している。具体的には、図８は、Ｘ側に３個の磁石３１を有しＹ側に５個の磁石３１を有する可動子３を示している。Ｘ側の磁石数とＹ側の磁石数とが異なると、コイルを交互に配置した場合でも、少なくとも二つ以上のコイルに通電することで、任意の推進力と分岐横力とを発生させることができる。なお、コイル４２及びコイル５２が配置される位置は、図３においてコイル４２及びコイル５２が配置されている位置と同じ位置であってもよい。

【0033】

上述の通り、実施の形態２に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、片側固定子モジュール２１を有する。実施の形態２では、片側固定子モジュール２１におけるコイルの巻数と、両側固定子モジュール２２Ａにおけるコイルの巻数とは、同じである。これにより、コイルへの通電で生じる推力を電流値で除した推力定数が、分岐部分と非分岐部分とで同等となる。

【0034】

実施の形態２に係るリニア搬送システムでは、リニア搬送システムが分岐部分と非分岐部分とにおいて同等の推力を出力する場合、分岐部分に配置される両側固定子モジュール２２Ａに通電される電流の波形の絶対値と、非分岐部分に配置される片側固定子モジュール２１に通電される電流の波形の絶対値とが等しくなる。そのため、実施の形態２に係るリニア搬送システムでは、電流の制御が容易となる。加えて、分岐部分と非分岐部分とで可動子３に作用する電磁力の滑らかさが同等となり、実施の形態２に係るリニア搬送システムは、推力リップルを低減することができる。

【0035】

実施の形態３．
図９は、実施の形態３に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ｂの断面図である。実施の形態３に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｂとを有する。実施の形態３では、片側固定子モジュール２１は図示されない。実施の形態３に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、可動子３を更に有する。図９には、可動子３も示されている。図９は、両側固定子モジュール２２Ｂ及び可動子３を模式的に示している。図９には、可動子３の進行方向も示されている。

【0036】

搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｂは、二つの固定子モジュールを有する。具体的には、両側固定子モジュール２２Ｂは、第１固定子モジュール２２１Ｂと第２固定子モジュール２２２Ｂとを有する。第１固定子モジュール２２１Ｂは、両側固定子モジュール２２Ｂが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである。第２固定子モジュール２２２Ｂは、両側固定子モジュール２２Ｂが有する二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである。第１固定子モジュール２２１Ｂは搬送路の分岐部分の一方の側に配置され、第２固定子モジュール２２２Ｂは搬送路の分岐部分の他方の側に配置される。

【0037】

第１固定子モジュール２２１Ｂは、鉄心４１と、複数のコイル４２とを有する。鉄心４１は、複数のティース４３ａ，４３ｂを有する。複数のコイル４２の各々は、複数のティース４３ａのいずれかに巻回されている。第１固定子モジュール２２１Ｂには、可動子３の進行方向において、コイル４２が巻回されているティース４３ａとコイル４２が巻回されていないティース４３ｂとが交互に配置されている。

【0038】

第２固定子モジュール２２２Ｂは、鉄心５１と、複数のコイル５２とを有する。鉄心５１は、複数のティース５３ａ，５３ｂを有する。複数のコイル５２の各々は、複数のティース５３ａのいずれかに巻回されている。第２固定子モジュール２２２Ｂには、可動子３の進行方向において、コイル５２が巻回されているティース５３ａとコイル５２が巻回されていないティース５３ｂとが交互に配置されている。第１固定子モジュール２２１Ｂが有するティース４３ａ，４３ｂの数及び第２固定子モジュール２２２Ｂが有するティース５３ａ，５３ｂの数は、偶数である。

【0039】

第１固定子モジュール２２１Ｂのティースと第２固定子モジュール２２２Ｂのティースとが向き合う部分については、第１固定子モジュール２２１Ｂと第２固定子モジュール２２２Ｂとのうちの一方のティースにはコイルが巻回されており、第１固定子モジュール２２１Ｂと第２固定子モジュール２２２Ｂとのうちの他方のティースにはコイルは巻回されていない。

【0040】

図９に示されるように、実施の形態３では、両側固定子モジュール２２Ｂが含む複数のコイル４２，５２の各々のスロット面積４４，５４に占める割合は、１／２以下である。実施の形態３では、分岐部分に配置される両側固定子モジュール２２Ｂ及び非分岐部分に配置される片側固定子モジュール２１のコイルの線種及び線径は、同じである。

【0041】

実施の形態３では、分岐部分と非分岐部分とでコイルの種類が統一されているため、実施の形態３に係るリニア搬送システムによれば、リニア搬送システムの製造コストを低減することができる。加えて、隣り合う二つのコイルの間の絶縁距離を十分に確保することができるため、実施の形態３に係るリニア搬送システムの耐圧性能は向上する。

【0042】

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ｃの断面図である。実施の形態４に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｃとを有する。実施の形態４では、片側固定子モジュール２１は図示されない。実施の形態４に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、可動子３を更に有する。図１０には、可動子３も示されている。図１０は、両側固定子モジュール２２Ｃ及び可動子３を模式的に示している。図１０には、可動子３の進行方向も示されている。

【0043】

搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｃは、二つの固定子モジュールを有する。具体的には、両側固定子モジュール２２Ｃは、第１固定子モジュール２２１Ｃと第２固定子モジュール２２２Ｃとを有する。第１固定子モジュール２２１Ｃは、両側固定子モジュール２２Ｃが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである。第２固定子モジュール２２２Ｃは、両側固定子モジュール２２Ｃが有する二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである。第１固定子モジュール２２１Ｃは搬送路の分岐部分の一方の側に配置され、第２固定子モジュール２２２Ｃは搬送路の分岐部分の他方の側に配置される。

【0044】

第１固定子モジュール２２１Ｃは、鉄心４１と、複数のコイル４２とを有する。鉄心４１は、複数のティース４３を有する。複数のコイル４２の各々は、複数のティース４３のいずれかに巻回されている。第１固定子モジュール２２１Ｃには、可動子３の進行方向において、コイル４２が巻回されているティース４３とコイル４２が巻回されていないティース４３とが交互に配置されている。

【0045】

第２固定子モジュール２２２Ｃは、鉄心５１と、複数のコイル５２とを有する。鉄心５１は、複数のティース５３を有する。複数のコイル５２の各々は、複数のティース５３のいずれかに巻回されている。第２固定子モジュール２２２Ｃには、可動子３の進行方向において、コイル５２が巻回されているティース５３とコイル５２が巻回されていないティース５３とが交互に配置されている。第１固定子モジュール２２１Ｃが有するティース４３の数及び第２固定子モジュール２２２Ｃが有するティース５３の数は、偶数である。

【0046】

第１固定子モジュール２２１Ｃのティース４３と第２固定子モジュール２２２Ｃのティース５３とが向き合う部分については、第１固定子モジュール２２１Ｃと第２固定子モジュール２２２Ｃとのうちの一方のティースにはコイルが巻回されており、第１固定子モジュール２２１Ｃと第２固定子モジュール２２２Ｃとのうちの他方のティースにはコイルは巻回されていない。

【0047】

図１０では、複数のコイル４２及び複数のコイル５２の各々が巻回されている方向が示されている。図１０において、白い丸と当該白い丸のなかに記載されている黒い丸とで構成される図形は、コイルのなかの当該図形が付与されている部分が紙面の裏側から表側の方向に巻回されていることを示している。白い丸と当該白い丸のなかに記載されているバツ印とで構成される図形は、コイルのなかの当該図形が付与されている部分が紙面の表側から裏側の方向に巻回されていることを示している。

【0048】

図１０に示される通り、第１固定子モジュール２２１Ｃに含まれるすべてのコイル４２の巻回方向は同一であり、第２固定子モジュール２２２Ｃに含まれるすべてのコイル５２の巻回方向は同一である。第１固定子モジュール２２１Ｃに含まれるコイル４２の巻回方向と、第２固定子モジュール２２２Ｃに含まれるコイル５２の巻回方向とは、逆である。片側固定子モジュール２１に含まれるすべてのコイル６２の巻回方向は、同一である。

【0049】

実施の形態４に係るリニア搬送システムでは、分岐部分と非分岐部分との各コイルにおける誘起電圧の波形が同等となり、リニア搬送システムが分岐部分と非分岐部分とで同等の推力を出力する場合、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｃに通電される電流波形と、搬送路の非分岐部分に配置される片側固定子モジュール２１に通電される電流波形とが等しくなり、実施の形態４に係るリニア搬送システムでは、電流の制御が更に容易となる。誘起電圧は、逆起電力である。

【0050】

両側固定子モジュール２２Ｃでは、第２固定子モジュール２２２Ｃは、第１固定子モジュール２２１Ｃと同じ固定子モジュールを１８０°反転させて配置された固定子モジュールであって、第１固定子モジュール２２１Ｃと向き合っている。つまり、分岐部分の両側固定子モジュール２２Ｃが有する二つの固定子モジュールを同一の部品で構成することができるため、実施の形態４に係るリニア搬送システムは、製造コストを低減することができる。

【0051】

実施の形態５．
図１１は、実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ｄの斜視図である。実施の形態５に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、片側固定子モジュール２１と、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｄとを有する。実施の形態５では、片側固定子モジュール２１は図示されない。実施の形態５に係るリニア搬送システムは、実施の形態１に係るリニア搬送システム１と同様に、可動子３を更に有する。図１１には、可動子３も示されている。図１１には、可動子３の進行方向も示されている。図１２は、実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ｄの第１の断面図である。図１２には、可動子３も示されている。図１１及び図１２は、両側固定子モジュール２２Ｄ及び可動子３を模式的に示している。

【0052】

搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｄは、二つの固定子モジュールを有する。具体的には、両側固定子モジュール２２Ｄは、第１固定子モジュール２２１Ｄと第２固定子モジュール２２２Ｄとを有する。第１固定子モジュール２２１Ｄは、両側固定子モジュール２２Ｄが有する二つの固定子モジュールのうちの一方の固定子モジュールである。第２固定子モジュール２２２Ｄは、両側固定子モジュール２２Ｄが有する二つの固定子モジュールのうちの他方の固定子モジュールである。第１固定子モジュール２２１Ｄは搬送路の分岐部分の一方の側に配置され、第２固定子モジュール２２２Ｄは搬送路の分岐部分の他方の側に配置される。

【0053】

第１固定子モジュール２２１Ｄと第２固定子モジュール２２２Ｄとは、向き合っていない。更に言うと、第１固定子モジュール２２１Ｄと第２固定子モジュール２２２Ｄとは、可動子３の進行方向と垂直な方向であると共に両側固定子モジュール２２Ｄを進行する際の可動子３が有する複数の磁石３１の磁力線の方向と垂直な方向において、異なる位置に配置されている。

【0054】

例えば、搬送路が水平面と平行な面に設けられている場合、第１固定子モジュール２２１Ｄと第２固定子モジュール２２２Ｄとは、鉛直方向ｚにおいて異なる位置に配置されている。詳細については後述するが、第１固定子モジュール２２１Ｄ及び第２固定子モジュール２２２Ｄはいずれも鉄心を有している。例えば、上述の場合、鉛直方向ｚは、鉄心の高さ方向ｈと平行である。第１固定子モジュール２２１Ｄ及び第２固定子モジュール２２２Ｄの各々の高さは、搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュール２１の高さの１／２である。

【0055】

図１３は、実施の形態５に係るリニア搬送システムが有する両側固定子モジュール２２Ｄの第２の断面図である。図１３には、可動子３も示されている。図１３は、両側固定子モジュール２２Ｄ及び可動子３を模式的に示している。図１３には、可動子３の進行方向も示されている。

【0056】

第１固定子モジュール２２１Ｄは、鉄心４１と、複数のコイル４２とを有する。鉄心４１は、複数のティース４３を有する。複数のコイル４２の各々は、複数のティース４３のいずれかに巻回されている。すべてのティース４３に、コイル４２が巻回されている。第２固定子モジュール２２２Ｄは、鉄心５１と、複数のコイル５２とを有する。鉄心５１は、複数のティース５３を有する。複数のコイル５２の各々は、複数のティース５３のいずれかに巻回されている。すべてのティース５３に、コイル５２が巻回されている。

【0057】

図１３では、複数のコイル４２及び複数のコイル５２の各々が巻回されている方向が示されている。図１３において、白い丸と当該白い丸のなかに記載されている黒い丸とで構成される図形は、コイルのなかの当該図形が付与されている部分が紙面の裏側から表側の方向に巻回されていることを示している。白い丸と当該白い丸のなかに記載されているバツ印とで構成される図形は、コイルのなかの当該図形が付与されている部分が紙面の表側から裏側の方向に巻回されていることを示している。

【0058】

図１３に示される通り、第１固定子モジュール２２１Ｄに含まれるすべてのコイル４２の巻回方向は同一であり、第２固定子モジュール２２２Ｄに含まれるすべてのコイル５２の巻回方向は同一である。第１固定子モジュール２２１Ｄに含まれるコイル４２の巻回方向と、第２固定子モジュール２２２Ｄに含まれるコイル５２の巻回方向とは、逆である。つまり、第２固定子モジュール２２２Ｄは、第１固定子モジュール２２１Ｄと同じ固定子モジュールを１８０°反転させた状態で配置された固定子モジュールである。片側固定子モジュール２１に含まれる複数のコイル６２のすべての巻回方向は、同一である。

【0059】

上述の通り、実施の形態５に係るリニア搬送システムでは、搬送路の分岐部分の両側に配置される両側固定子モジュール２２Ｄが有する第１固定子モジュール２２１Ｄ及び第２固定子モジュール２２２Ｄの各々の高さは、搬送路の非分岐部分の片側に配置される片側固定子モジュール２１の高さの１／２である。つまり、第１固定子モジュール２２１Ｄが有する鉄心４１及び第２固定子モジュール２２２Ｄが有する鉄心５１の各々の高さは、片側固定子モジュール２１が有する鉄心６１の高さの１／２である。そのため、実施の形態５に係るリニア搬送システムは、モータの重量を低減することができる。

【0060】

両側固定子モジュール２２Ｄでは、第２固定子モジュール２２２Ｄは、第１固定子モジュール２２１Ｄと同じ固定子モジュールを１８０°反転させた状態で配置された固定子モジュールである。つまり、分岐部分の両側固定子モジュール２２Ｄが有する二つの固定子モジュールを同一の部品で構成することができるため、実施の形態５に係るリニア搬送システムは、製造コストを低減することができる。

【0061】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

【符号の説明】

【0062】

１ リニア搬送システム、２ 固定子モジュール、３ 可動子、２１ 片側固定子モジュール、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ 両側固定子モジュール、３１ 磁石、４１，５１，６１ 鉄心、４２，５２，６２ コイル、４３，４３ａ，４３ｂ，５３，５３ａ，５３ｂ，６３ ティース、４４，５４ スロット面積、２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ 第１固定子モジュール、２２２，２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ，２２２Ｄ 第２固定子モジュール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】