JPS61188270A - 走行装置 - Google Patents

走行装置

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JPS61188270A
JPS61188270A JP2853785A JP2853785A JPS61188270A JP S61188270 A JPS61188270 A JP S61188270A JP 2853785 A JP2853785 A JP 2853785A JP 2853785 A JP2853785 A JP 2853785A JP S61188270 A JPS61188270 A JP S61188270A
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guide member
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traveling
running
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松尾 幸人
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は走行体の高さ方向及び幅方向の移動を軌道によ
って規制して走行体を案内走行する走行装置に関する。
[発明の技術的背硝とその問題点] 従来の走行装置は、第9図(A)、(B)に示すように
第1.第2のガイド部材10A、IOBに対して走行体
1の側面2Aに−っの車輪3oを設けて高さ方向の移動
の規制を行っていた。また、走行体1の幅方向の規制は
第3のガイド部材1゜Cに対して図示しない車輪を転接
させて行っていた。この場合には、前記高さ方向の規制
に問題があった。即ち、走行体1の自重によって第2の
ガイド部材10Bと転接することにより反時81方向に
回転される車輪30が、第1のガイド部材10Aと転接
すると、第9図(A)に示すように時計方向の回転士−
メントが作用し、走行体1の走行に大きな抵抗となって
いた。
[発明の目的1 本発明は上記事情に鑑みて成された−5のであり、走行
体の高さ方向及び幅方向の移動を軌道によって規制しな
がらも常時円滑な走行を行うことができ、ざらに、カー
ブ走行部の軌道を曲率が同一である限りカーブ方向に拘
わらず統一化することができる走行装置を提供すること
を目的とするものである。
[発明の概要] 一ト記目的を達成Jるための本発明のm要は、走行体の
高さ方向及び幅方向の移動を軌道によって規制して走行
体を案内走行する走行装置において、前記走行体は高さ
方向で上下で中心位置が異なる第1.第2の車輪と、走
行体の幅方向の両側面より突出した周面を有する第3の
車輪とから成る車輪群を、走行体の幅方向の両側面上で
あって、走行体の走行先端、後端側にそれぞれ具備し、
かつ、両車輪群の第1の車輪のピッチと、両車輪群の第
2の車輪のピッチとを略同一にすると共に、両車輪群の
第3の車輪のピッチを両側面で略同一とじたものであり
、前記軌道は前記第1の車輪の上端側と転接する第1の
ガイド部材と、前記第2の車輪の下端側と転接する第2
のガイド部材と、前記走行体の両側で前記第3の車輪と
転接する第3のガイド部材とから成る特徴とする・bの
である。
[発明の実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。本
実施例はリニア誘導モータを用いた走行装置に関する。
第1図は走行体及び軌道の概略斜視図、第2図は走行体
の走行路の縦断面図、第3図は第2図図示1−1断面を
示す横断面図、第4図はリニア誘導モータの動作原理説
明図である。
第1図、第2図において、走行体1は物品を積載可能な
筐体2の下端にリアクションプレート3を立設している
。このリアクションプレート3は銅、アルミ等で形成さ
れた金属板であり、後述するステータ13から発生する
磁束に基づいて推進力または逆推進力が付与されるよう
になっている。
また、筺体2の両側面2Aには、走行方向A′に対し、
走行先端側及び走行後端側にそれぞれ第1゜第2の車輪
群5A、513がこの両側面2Aで対称配置に設けられ
ている。
第1.第2の車輪群5A、5Bはそれぞれ走行体1の高
さ方向Bに対し中心位置を異ならせて上下に配置した第
1.第2の車輪6.7と、前記1体2の幅よりも突出し
た周面を有する第3の車輪8とからなり、第1.第2の
車輪6.7の上端から下端に至る高さ方向Bの良さが第
1.第2の車輪6.7の直径を加算した長さよりも短く
なるようにこれらの回転中心位置が定められている。
また、前記第1.第2の車輪群5A、5Bにおける第1
の車輪6.6の車輪ピッチは!であり、同様に111.
第2の車輪群5A、5Bにおける第2の車輪7,7の車
輪ピッチも!となっている。
さらに、第1.第2の車輪群5A、5BにおUる第3の
車輪8,8の車輪ピッチは、走行体1の両側面2A、2
Aで同一ピッチとなっている。従って、走行体1の両側
面2A、2Aの走行先端側及び走行後端側に配置された
第1.第2の車輪群5A、5Bは、各車輪群で第1〜第
3の車輪6,7゜8の配置関係が同一であり、部品の統
一化と共に車輪群毎のユニット化も可能となっている。
尚、第1の車輪群5Aの第1の車輪6の走行先端側から
第2の車輪群5、Bの第1の車輪6の走行後端側に至る
長さはLlに定められている。  ・走行体1の走行路
4は、軌道11である断面口字状のガイドレール10.
10をその開口端を内向させて走行方向Aに沿って対向
配置することにより形成されている。
このガイドレール1.0.10は、それぞれ高さ方向B
の上側に配置される第1のガイド部材10Aと、下側に
配置される第2のガイド部材10Bと、この第1.第2
のガイド部材10A、108間を離間距離りをもって連
結する第3のガイド部材10’Cとから構成されている
。そして、第3のガイド部材10C,IOCが形成する
離間距離aは、前記筺体2から幅方向に突出している第
3の車輪8.8の幅方向Cの長さよりわずかに長く、ま
た、前記#lI1間距11Ilbは第1.第2の重輪6
,7の上端から下端に至る距離よりbわずかに長くなっ
ている。
前記走行路4の下方には、リニア誘導モータ12が設け
られている。このリニア誘導モータ12は、前記鐘体2
に取着された可動子としてのり)シクションプレー1〜
3と、このリアクションプレ−1・3の走行経路を挾ん
で対向配置された固定子たる一対のステータ13.13
とから成っている。
ステータ13.13は第3図及び第4図(a)にも示づ
ように電気鉄板に歯と溝とを打も扱いて積層したもので
あり、台溝にはコイルが巻き込んである。尚、リアクシ
ョンプレ−1−3とステータ13との間には一定の距1
illlqのギャップが設けられている。
ここC1第4図(a)、(b)を参照してリニア誘導モ
ータによる推進力または逆推進力の発生原理を簡11i
に説明する。第4図(a)は−例として平板状片側式の
リニア誘導モータの概略斜視図であり、第4図(b)は
磁束bOとぅず電流jrノ関係を示す特性図である。ス
テータ13のコイルニ2相または3相の交流電流を流す
と、ギャップでの磁束密度の瞬時値bo(T)は、その
波高値をBgとして bO=Bo  C03(ωt−πχ/τ)ここで、ω−
2πf:電源の角周波数(rad /s )f:周波数
(1」z) t:時間(S) χ:ステータ表面−[の距11f(m)τ:ボールピッ
チ(m) である。ポールピッチτは磁束密度bgの半周期の長さ
のことである。また、ステータ13がら発生する磁束は
交流であるから、レンツの法則に従って可動子であるリ
アクションプレート3にうず電流を発生させる。第4図
(a)図示のリアクションプレー]〜3の断面に示した
・印とX印とはうず電流の流れる方向とその大きさを表
わしたものである。このうず電流の瞬時値jrはその波
高値をJ「とづると jr =Jr  5in(ωl −πz/r  ψ)こ
こで、ψはリアクションプレート3のインピーダンスに
塞づく位相差である。前記゛ギャップの磁束密度M+は
移動磁界を形成しているから、この磁束密i1)gとう
ず電流jrとの積はフレミングの左手則に従って連続的
な推力Fを発生することになる。
尚、この推力Fは第4図(a)の左右いずれの方向にも
生ずるが第4図(b)における左領域の方のbgxjr
が右領域」、りも大きいからリアクションプレート3は
左手方向に移動することになる。また、このリアクショ
ンプレート3に逆推進力を与えるためには、前記ステー
タ9の]イルに逆相の交流を法号ようにすればよい。そ
して、この推力Fの大きざを可変する方法としては交流
周波数丁を可変するか、あるいは交流振幅を可変するこ
と等の方法が採用されている。
次に、上記のようにして推進力が付与される走行体1の
走行路4について説明する。走行路4は、第5図に示り
ように軌道11に沿って所定の間隔Q  − を回いてステータ13A乃至ステータ13Fを配置し、
各位置において走行体1のリアクションプレ−1・3に
推進力又は逆推進力を付与できるようになっている。ま
た、例えば前記ステータ13Bの上方で走行体1を案内
する前記ガイドレール10の第1のガイド部材10Aは
、第6図に示すように切欠された切欠部10Dどなって
いる。この切欠部10Dの長さL3は前記走行体1の車
輪群5A、5B間の長さl sよりb大きくなっていて
、走行体1を上方に移動させることにより、走行体1を
切欠部10Dを介してガイドレール10より離脱するこ
とができるようになっている。
以上のように構成された装置の作用について説明する。
走行体1への推進力の付与は、前述したようにステータ
13のコイルに2相または3相の交流電流を流し、ステ
ータ13から磁束を発生させ、この磁束に基づいてリア
クションプレート3にうず電流を発生させ、この磁束と
うず電流の積がフレミングの左手則に従って連続的な推
進力Fを発生することにより行われる。このようにして
−1〇− 走行体1に推進力が与えられると、走行体1は筺体2に
取着された第1.第2の車輪群5A、’5Bが口字状の
ガイドレール10.10に案内されて走行路4に沿って
慣性により走行することとなる。
ここで、前記ガイドレール10,10は、走行体1の搬
送方向Aに対して走行体1の幅方向Cの移動を規制する
第3のガイド部材10C210Cを有し、かつ、走行体
1の高さ方向Bの移動を規制づる第1.第2のガイド部
材10A、10Bをそれぞれ有している。また、−力走
打体1は前記第3のガイド部材I OC,’I OCに
転接−する第3の車輪8と、前記第1.第2のガイド部
材10A。
1’O’[3にそれぞれ転接り−る第1.第2の車輪6
゜7とを有している。従って、走行体1は搬送方向Aに
沿っ□てのみ走行自在であって、他の方向に対する移動
が規制されることになる。このため、走行体1を案内す
る軌道11を左右、上下に曲げて形成しても、走行体1
はこの軌道11から離脱することなく追随して立体的な
走行が可能となる。
第5図に示す走行路は平面上でのみ曲接させたが、これ
に限らず鉛直上下方向で曲接するようニジ、もよい。
また、本実施例では走行体1の高さ方向日の移動の規制
を、第1のガイド部材10Aに転接する第1の車輪6と
、第2のガイド部材10Bに転接する第2の車輪7とで
行っている。従って、第7図に示すように走行体1が図
示へ方向に走行する際には上側の第1のガイド部材10
Aと転接する第1の車輪6は時計方向に自由に回転し、
下側の第2めガイド部材10Bと転接する第2の車輪7
は反時計方向に自由に回転し、両ガイド部材1゜A、1
0Bとの摩擦抵抗を少なくして効率のよい慣性走行を担
保することができる。
ところで、従来の走行装置は第9図(A)。
(B)に示寸ように第1.第2のガイド部材1゜A’、
’10Bに対して走行体1の側面2Aに−っの車輪30
を設【ノで高さ方向Bの移動の規制を行っていた。この
場合には、走行体1の自重によって第2のガイド部材1
0Bと転接することにより反時計方向に回転される車輪
30が、第1のガイド11一 部材”’10 Aと転接すると、第9図(A)に示4よ
うに時h1方尚の回転モーメントが作用し、走行体1の
慣性走行に大きな抵抗となってしまう。
従って、本実施例のように2つの車輪6.7でそれぞれ
第1.第2のガイド部材10△、10Bに転接させる方
式の方が、走゛打体10円滑な走行番実現できる。
尚、本実施例装置では第1の車輪6の−L端より第2の
車輪7の下−までに至る高さ方向も良さは、−車輪6,
7の直径を加算しlミ]′長さよりも短くな乞ように両
車軸6ン7の回転中心位置が定められている。このため
、第7図5示J−ように第1.第2のガイド部材10A
、10B間の対向距離を短くとることができ、ひυ1て
は□両車軸6,7を側面2Aに取着する走行体1自体の
小型化を図ることができる。従って、特に慣性走行に用
いられる走行体の小型、軽量化が促進され、効率のよい
走行WA回を設計づることができる。
このように、本実施例装置では走行体1の小型化に寄与
できるが、第8図に示ずように高さ方向に沿った同一直
線上に回転中心を有するml、第2の車輪6,7着定行
休1に設けるようにしても、少なくとも第9図(’A)
に示市場合のように走□行万を減するような抵抗力が作
用することはない。
しかし、この場合には゛、Ml、第2のガイド部・材1
0A、’10B間の対・面距離h!が大きくなり□、か
つ、走行体1の小型化を図る効果は得られない。
上記の車輪配置方式め他に、従来より第10図に示寸よ
うな方式で走行体1の高さ方向の移動を規制するものが
ある。これは、ガイド部材31′を挟んでかつこのガイ
ド部材31の両面にそれぞれ転接する2つの車輪32Δ
、32Bを設けたものである。この方式によれば第9図
(A>に示す方式の欠点はないが、車輪の直径を小さく
しない限り走行体1の小型化を図ることはできない。尚
、□走行体1の車輪は走行体の自重及びカーブ走行時の
遠心力等のため、ある一定収上の強度を必要とし、直径
を小さくすることにも限界がある。このため、第10図
に示す方式は本実施例装置に比べて走行体の小型、軽量
化を図る点で劣っている。
次【コ、本実施例において、カーブ部分の軌道11の標
準化を図ることができる効果について説明Jる。
先ず、比較例とし−C第12図(A>、(B)に示す走
行体40について説明する。この走行体40は、第1の
ガイド部+J 10 Aに転接する第1の1841.4
1と、第2のガイド部材10Bに転接する第2の車輪4
2.42を具備しているが、第1の車輪41.41の車
輪ピッチと第2の車輪42.42の車輪ピッチとは大き
く異なっている。
この車輪の配置関係は、走行体40の走行方向良さの中
心位回について対称となっている。
この走行体40に対して、鉛直上方に凸となるカーブ状
の軌道を設閉4る場合には、第12図(A)に示すよう
に走行体40の走行方向長さを2分り−る中心線上の点
を曲率中心として第1の車輪41.41にほぼ内接する
第1のガイド部材10Aと、第2の車輪42.42にほ
ぼ外接する第2のガイド部材10Bを設ければよい。こ
の際の第1.第2のガイド部+J10A、10B間の離
間距離をHとする。そして、この走行体40カ、第12
図(A)に示す軌道を走行する場合、遠心カッ作用によ
って第1の車輪41.41が第1のガイド部材10Aに
転接して走行体40が走行案内されるが、万−第2の車
輪42.42が第2のガー7ド部材10Bに転接するこ
とがあっても、この際の走行体40の高さ方向の振動は
わずかである。
次に、第12図(A)に示す軌道をそのまま使用して鉛
直下方に凸状となるカーブを設けた場合を第12図(B
)に示す。第12図(B)において、走行体40は遠心
力の作用により常時は第2の車輪42.42が第2のガ
イド部材10Bと転接して走行する。しかし、万−第1
の車輪41゜41と第1のガイド部材10Aとが転接す
ることになると、この第1の車輪41と第1のガイド部
材10Aとの間には図示t1の大きな間隔が生じており
、走行体40は大きく振動することになる。
従って、第12図(A)、(B)に示す車輪の配置では
同一の曲率半径のカーブを設計する場合にあっても、凸
状部の向きによって第1.第2の−] b− ガイド部+Al0A、10Bの対向間距離を変えなけれ
ば振動の少ない軌道を作ることができず、カーブ部分の
標準化ができなかった。さらに、第12図(B)に示す
場合にあっては第2のガイド部材108に転接する第2
の車輪7.7の車輪ピッチが短いため、第12図(A)
に示す走行時よりも不安定となってしまう。
これに対し、本実施例の場合では第11図(A)、(B
)に示すようにカーブ部分の軌道の標準化が可能となる
。第11図(A)に示す軌道は、第1の車輪6,6の車
輪ピッチ!を2分する中心線上を曲率中心として第1の
車輪6.6にほぼ内接する第1のガイド部材10’Aと
、第1の車輪群5Aにおける第2の車輪7にほぼ外接す
る第2のガイド部材10Bとで構成されている。また、
第11図(B)に示す軌道は第11図(A)に示す軌道
をそのまま使用して凸部方向を逆に配置したものであり
、第1.第2のガイド部材10A、10B間の対向距離
は共に1」となっている。そして、第11図(A)に示
す場合にあっては片方の第2の車輪7と第2のガイド部
材10Bとの間に比較的大きな間隙tが生じ、第11図
(B)に示す場合にあっては片方の第1の車輪6と第1
のガイド部材10Aとの間に比較的大きな間隙tが生じ
ている。
第11図(A)に示す軌道を走行する走行体1は、遠心
力の作用によって通常は第1の車輪6゜6が第1のガイ
ド部材1. OAに転接して走行案内される。そして、
走行体1の高さ方向の振動が生じたとしても、第2のガ
イド部材10Bとわずかの間隙を介して配置された一方
の第2の車輪7が第2のガイド部材10Bと転接するこ
とによってこの振動は規制され、比較的大きな間隙[の
長さ分たり走行体1が変動することがない。従って、一
つの車輪7と第2のガイド部材10Bとの間に比較的大
きな間隙tが生じていても、走行体1を比較的小さな振
動に押えて走行案内することができる。
上述した第11図(A>に示す作用は、第11図(B)
に示す場合にも同様である。このことは、第1の車輪6
.6の車輪ピッチ乏と、第2の車輪7,7の車輪ピッチ
!トを同一にしたことにより初a/+T奏することがで
きる効果である。
従つ工、凸部を逆向きにした同一曲率の軌道を共に対向
距離Hで、統一化することができる。しかも、第11図
(A)、(B)に示すカーブの通常走行時に転接する第
1の車輪ピッチ6.6.第2の車輪7,7.の車輪ピッ
チは同一であるため、第12図(B)に示すように不安
定な走行とはならない。
一ヒ述したカーブ軌道の統一化は、鉛直上下方向に凸部
を逆にしたものの場合であったが、本実施例では同一2
次元平面で左、右に面接する同一曲率のカーブ軌道をも
統一化することができる。即ち、走行体1の幅方向Cの
□移動を規制する第3の車輪8.8の車輪ピッチは、走
行体1の両側面2A、’zp、で同一となっている。従
って、右カーブ。
左カーブに拘わらず、カーブの曲率が同一である限り、
一つのカーブ軌道を左、右のカーブ双方に使用しても幅
方向Cの振動を押えて走行案内することができる。
このように、本実施例にあっては走行体1の高さ方向B
及び幅方向Cとの移動を規制しながらも、走行力を大き
く減することなく走行体1を円滑に走行案内することが
でき、しかも、カーブの方向に拘わらず同一曲率のカー
ブ軌道を共通に使用することができ、カーブ軌道の標準
化により装置のコストダウンを図ることができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
走行体1の駆動方式は種々のりニアモータを用いるもの
に限らず、外部より推力を与える他の方式の他に、走行
体1自体が内部に駆動源を有し、第2の車輪7を、駆動
車輪として第2のガイド部材10Bとの摩擦によって推
力を得るものであってよい。
また、本発明では第1の車輪6.6の車輪ピッチと第2
の車輪7.7の車輪ピッチとは全く同一でなくてもよく
、少なくとも第11図(A)。
(B)で示したようにカーブ走行時の走行体1の振動を
小さく押え得る範囲で、カーブの凸部の向きに拘わらず
カーブ軌道を共用できるようなピッチの同一性があれば
よい。尚、このことは両側面2Aで同一性が要求される
第3の車輪のピッチにさらに、本発明における第1.第
2の車輪6゜7の配置関係は上記実施例のものに限らず
、第8図に示すように走行体1の高さ方向Bに沿った同
一直線上に回転中心を有するものであってもよい。
このようにしても、走行力を減するような抵抗力は生ず
ることがなく、また、第1.第2の車輪ピッチは当然に
同一となるため、カーブ軌道の統一化をも図るという本
発明の効果を奏することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば走行体の高さ方向
の移動を規制する第1.第2のガイド部材に対して、こ
の第1.第2のガイド部材にそれぞれ転接する第1.第
2の車輪を走行体の走行力−91= 後端側にイれぞれ設けているため、走行体が高さ方向に
変動しても走行力が大幅に減衰されることがない。また
、この第1.第2の車輪の上端から下端までに至る高さ
方向の長さを、両車軸の直径を加幹した長さよりも短く
なるように、両車軸の中心位置を定めておけば、走行体
の高さ方向の寸法を小さくすることができ、走行体の小
型、軽量化を図ることができる。
さらに、本発明では前記第1の車輪のピッチと第2の車
輪のピッチとを略同一とし、かつ、走行体の幅方向の移
動を規制する第3の車輪のピッチを走行体の両側面で略
同一としているため、カーブ走行部の軌道を曲率が同一
である限りカーブの方向に拘わらず、統一化して軌道の
標準化を図ることができ、もって走行装置のコスi・ダ
ウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は走行体及び軌道の概略斜視図、第2図は走行体
の走行路の断面図、第3図は第2図■−■断面を示す横
断面図、第4図(a)、(b)はリニア誘導モータの動
作原理説明図、第5図は軌道の概略説明図、第6図は第
1のガイド部材の切欠部を示vWS略斜祝図、第7図は
実施例装置の第1、第2の車輪の転接状態を示す説明図
、第8図は第1.第2の車輪を変形配置した説明図、第
9図(A>、(B)はそれぞれ走行体の高さ方向の移動
を規制する従来例を示す邸1明図、第10図は従来の走
行装置の他の例を示す説明図、第11図(A>、(B)
は本発明によるカーブ走行軌道の統一化作用を説明4る
ための概略説明図、第12図(A>、(B)はカーブ走
行軌道の統一化が図れない一例を示す概略説明図である
。 1・・・・・・走行体、 5A、5B・・・・・・車輪
群、6・・・・・・第1の車輪、 7・・・・・・第2
の車輪、8・・・・・・第3の車輪、 10A・・・・・・第1のガイド部材、10B・・・・
・・第2のガイド部材、10C・・・・・・第3のガイ
ド部材、 11・・・・・・軌道。 弔7図 9F!J8図 1’OB 八 第11図 CB)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走行体の高さ方向及び幅方向の移動を軌道によっ
    て規制して走行体を案内走行する走行装置において、前
    記走行体は高さ方向で上下に中心位置が異なる第1、第
    2の車輪と、走行体の幅方向の両側面より突出した周面
    を有する第3の車輪とから成る車輪群を、走行体の幅方
    向の両側面上であって、走行体の走行先端、後端側にそ
    れぞれ具備し、かつ、両車輪群の第1の車輪のピッチと
    、両車輪群の第2の車輪のピッチとを略同一にすると共
    に、両車輪群の第3の車輪のピッチを両側面で略同一と
    したものであり、前記軌道は前記第1の車輪の上端側と
    転接する第1のガイド部材と、前記第2の車輪の下端側
    と転接する第2のガイド部材と、前記走行体の両側で前
    記第3の車輪と転接する第3のガイド部材とから成るこ
    とを特徴とする走行装置。
  2. (2)前記第1、第2の車輪の上端から下端に至る前記
    高さ方向の長さが、第1、第2の車輪のそれぞれの直径
    を加算した長さよりも短くなるように、第1、第2の車
    輪の中心位置が定められたものである特許請求の範囲第
    1項に記載の走行装置。
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