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反発形磁気浮上ユニット及びこのユニットを用いた搬送システム

国内特許コード P05A007461
整理番号 TOYAMA-24JP
掲載日 2005年8月26日
出願番号 特願2003-148189
公開番号 特開2004-347097
登録番号 特許第3864227号
出願日 平成15年5月26日(2003.5.26)
公開日 平成16年12月9日(2004.12.9)
登録日 平成18年10月13日(2006.10.13)
発明者
  • 大路 貴久
  • 山田 外史
出願人
  • 学校法人富山大学
発明の名称 反発形磁気浮上ユニット及びこのユニットを用いた搬送システム
発明の概要

【課題】従来の搬送システムに用いられるベルトコンベアー装置等は機械的に軸支される回転軸(ローラ)により振動や騒音及び潤滑剤による汚れや臭い等が発生し、衛生的に高い要求が出される食品や医薬品等の搬送には適していない。
【解決手段】本発明は、回転軸4が両側からステータ磁石5a、5bとロータ磁石10a、10bによる反発する磁力により浮上されて軸支され、さらに交流電流で駆動する駆動用コイル6a、6bと磁性リング11により回転軸4を浮上する方向に振動させて、物品を移動させる反発形磁気浮上ユニット1と、この反発形磁気浮上ユニット1を複数配列した搬送システムを構築し、機械的な接触が無く、衛生的な環境下に好適するものである。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
一般に、部位を回転や回動させる場合、ベアリング等を用いて部位を支持して回転を実現している。しかし、ベアリング等を用いる構成においては、回転支持される部材に高回転が必要であったり、また回転支持される部位が小型軽量であったりした場合には、機械的摩擦や回転エネルギーの損失等が問題となっている。これを解決するものとして、磁石等による磁場を形成して、その部位を吸引力若しくは反発力で磁気浮上させる空中に浮かせて維持する技術が知られている。
【0003】
例えば、特許文献1、2には、反発型磁気浮上軸を備えた光偏向走査装置が開示されている。これらの特許文献1、2は、反発し合うように磁石を配置して、回転軸となるロータを空中に浮かした状態を維持させている。これら駆動モータを設けて、回転を実現するものである。この構成を用いることにより、小型化を実現している。
【0004】
また、物品を搬送するものとしては、少なくとも2つ以上のローラを挟んでベルトを移動させるベルトコンベアー装置や多数の回転可能なローラを配列したコンベア等が知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002-81455公報
【0006】
【特許文献2】
特開2002-365581公報
産業上の利用分野
本発明は、磁石の磁力を利用した永久磁石反発形磁気軸受により構成される搬送装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】電磁石が設けられた基部と、
軸両端側の側面に環状の第1の磁石が設けられた回転軸と、
上記基部に固定され、上記第1の磁石の全外周と隙間をあけて反発により上記回転軸を浮上状態にして貫装させる第2の磁石と、
上記電磁石と対峙する上記回転軸の側面に設けられた環状の磁性体と、
を具備し、
上記電磁石に交流電流を供給した際に、上記磁性体と上記交流電流との間に周波数に応じた吸引力が発生し、上記回転軸が振動され載置された物品を移動することを特徴とする反発形磁気浮上ユニット。
【請求項2】上記反発形磁気浮上ユニットにおいて、
上記回転軸の両端面に当接可能に設けられ、該回転軸が上記第2の磁石から装脱する防止するストッパ部を具備する請求項2に記載の反発形磁気浮上ユニット。
【請求項3】上記回転軸の両端面が半球形状を成し、上記ストッパ部に当接した際に、点接触となることを特徴とする請求項2に記載の反発形磁気浮上ユニット。
【請求項4】上記電磁石に供給される交流電流は、上記回転軸の固有振動数で力が発生するように交流電流を供給することを特徴とする請求項1に記載の反発形磁気浮上ユニット。
【請求項5】それぞれが反発し合う磁石により浮上している回転軸を所定間隔をあけて配列し、それぞれの上記回転軸に浮上方向の振動を与えて、上記回転軸の振動により上記物品を押し出すように上記回転軸の配列方向に沿って移動させることを特徴とする搬送システム。
【請求項6】電磁石が設けられた基部と、軸両端側の側面に環状の第1の磁石が設けられた回転軸と、上記基部に固定され、上記第1の磁石の全側面と隙間をあけて反発により上記回転軸を浮上状態にして貫装させる第2の磁石と、上記電磁石と対峙する上記回転軸の側面に設けられた環状の磁性体とで構成され、搬送路として配列された複数の反発形磁気浮上ユニットと、
上記反発形磁気浮上ユニットの上記電磁石へ上記回転軸の固有振動数で力が発生するように交流電流を供給し、上記回転軸に浮上方向の振動を与える駆動部と、
を具備し、
振動する上記回転軸上に物品が載置された際に、上記搬送路に沿って一方の方向に上記物品が移動して搬送されることを特徴とする搬送システム。
【請求項7】電磁石が設けられた第1の基部と、軸両端側の側面に環状の第1の磁石が設けられた第1の回転軸と、上記第1の基部に固定され、上記第1の磁石の全側面と隙間をあけて反発により上記第1の回転軸を浮上状態にして貫装させる第2の磁石と、上記第1の電磁石と対峙する上記第1の回転軸の側面に設けられた環状の磁性体とで構成される反発形磁気浮上ユニットと、
上記反発形磁気浮上ユニットの上記電磁石へ上記第1の回転軸の固有振動数で力が発生するように交流電流を供給し、上記第1の回転軸に浮上方向の振動を与える駆動部と、
軸両端側の側面に環状の第1の磁石が設けられた第2の回転軸と、第2の基部に固定され、上記第1の磁石の全外周と隙間をあけて反発により上記第2の回転軸を浮上状態にして貫装させる第2の磁石とで構成される反発形磁気浮上受動ユニットと、
を具備し、
1台の上記反発形磁気浮上ユニットと、複数台の反発形磁気浮上受動ユニットとが交互に配置されて搬送路を形成し、
上記反発形磁気浮上ユニットにおける上記電磁石により振動される上記第1の回転軸により上記物品が移動されて、上記反発形磁気浮上受動ユニットの上記第2の回転軸にその移動が保持されることにより、上記物品を上記搬送路に沿って搬送することを特徴とする搬送システム。
【請求項8】電磁石が設けられた基部と、軸両端側の側面に環状の第1の磁石が設けられた回転軸と、上記基部に固定され、上記第1の磁石の全外周と隙間をあけて反発により上記回転軸を浮上状態にして貫装させる第2の磁石と、上記電磁石と対峙する上記回転軸の側面に設けられた環状の磁性体とで構成され、搬送路として配列された複数の反発形磁気浮上ユニットと、
上記搬送路の搬入側の上記反発形磁気浮上ユニットの複数の上記回転軸上方にそれぞれ設けられ、該回転軸上に物品が存在することを検出する複数のセンサと、
上記反発形磁気浮上ユニットの上記電磁石へ上記回転軸の固有振動数で力が発生するように交流電流を供給し、上記回転軸に浮上方向の振動を与える駆動部と、
上記複数のセンサの検出信号に基づき、振動させる上記回転軸を選択して振動するように上記駆動部を制御する制御部と、
を具備し、
振動する上記回転軸上に物品が載置された際に、上記物品の大きさを検出し、上記制御部により選択された上記回転軸による振動により、上記搬送路に沿って、上記物品を移動させて搬送することを特徴とする搬送システム。
産業区分
  • 機械要素
  • 機構・伝動
  • その他運輸
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003148189thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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