JP2000083364A - 可動鉄心型リニアモータ - Google Patents
可動鉄心型リニアモータInfo
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- JP2000083364A JP2000083364A JP10251219A JP25121998A JP2000083364A JP 2000083364 A JP2000083364 A JP 2000083364A JP 10251219 A JP10251219 A JP 10251219A JP 25121998 A JP25121998 A JP 25121998A JP 2000083364 A JP2000083364 A JP 2000083364A
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
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- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
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Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 固定部は、外側部分１６ａと内側部分１６ｂ
およびこれら両部分の一端部を連結する底部分１６ｃで
断面略Ｕ字状に形成される固定子鉄心枠１６、外側部分
１６ａと内側部分１６ｂの対向面に固定した永久磁石２
２および２４、および固定子鉄心枠１６の内側空間部に
配置した１つのコイル１８を含む。一方、可動部１４
は、軸部２８を貫通した有底円筒形の可動保持体２６と
この保持体２６の開口端部に装着された可動鉄心３０を
含み、可動鉄心３０は固定子鉄心枠１６の永久磁石２２
および２４の間隙に配置される。 【効果】 この発明によれば、コイル１８に使用する線
材の長さを短縮でき、その結果銅損を減らすことができ
るのでモータの効率が向上する。また、軸方向に占める
コイルの厚みを低減できるため薄型化が可能となる。
およびこれら両部分の一端部を連結する底部分１６ｃで
断面略Ｕ字状に形成される固定子鉄心枠１６、外側部分
１６ａと内側部分１６ｂの対向面に固定した永久磁石２
２および２４、および固定子鉄心枠１６の内側空間部に
配置した１つのコイル１８を含む。一方、可動部１４
は、軸部２８を貫通した有底円筒形の可動保持体２６と
この保持体２６の開口端部に装着された可動鉄心３０を
含み、可動鉄心３０は固定子鉄心枠１６の永久磁石２２
および２４の間隙に配置される。 【効果】 この発明によれば、コイル１８に使用する線
材の長さを短縮でき、その結果銅損を減らすことができ
るのでモータの効率が向上する。また、軸方向に占める
コイルの厚みを低減できるため薄型化が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は可動鉄心型リニアモー
タに関し、特にたとえば永久磁石に囲まれた空隙に軸方
向に変位可能な可動鉄心を配置した可動鉄心型リニアモ
ータに関する。
タに関し、特にたとえば永久磁石に囲まれた空隙に軸方
向に変位可能な可動鉄心を配置した可動鉄心型リニアモ
ータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種可動鉄心型リニアモータ１
は、図６および図７に要部の概略構成を示すように、４
個の固定子極２を有する固定子鉄心３を積層して固定子
４を構成し、各固定子極２に夫々コイル５を巻回すると
ともに、各固定子極２の端面に永久磁石６を装着して図
示されない固定子ケースに収納される。この永久磁石６
は半径方向に逆向きの磁化ベクトルを有する２つの永久
磁石片６ａおよび６ｂを軸方向に並べて接合されてい
る。一方、固定子４の空隙７には軸部８に固定された可
動鉄心９が配置されている。この可動鉄心９は軸方向に
垂直な面に平行な円形状の高透磁率部材、たとえば磁性
鋼板を積層して形成され、永久磁石６に囲まれた空間領
域に位置している。
は、図６および図７に要部の概略構成を示すように、４
個の固定子極２を有する固定子鉄心３を積層して固定子
４を構成し、各固定子極２に夫々コイル５を巻回すると
ともに、各固定子極２の端面に永久磁石６を装着して図
示されない固定子ケースに収納される。この永久磁石６
は半径方向に逆向きの磁化ベクトルを有する２つの永久
磁石片６ａおよび６ｂを軸方向に並べて接合されてい
る。一方、固定子４の空隙７には軸部８に固定された可
動鉄心９が配置されている。この可動鉄心９は軸方向に
垂直な面に平行な円形状の高透磁率部材、たとえば磁性
鋼板を積層して形成され、永久磁石６に囲まれた空間領
域に位置している。
【０００３】このような構成において、コイル５に電流
を通電すると、その電流の向きに応じて電流により発生
する磁束が隣り合った永久磁石６の片方６ａを強めて残
りの片方６ｂを弱めるため、磁束が強められる側に可動
鉄心９が移動するような力が作用して、図示矢印のよう
に右方向または左方向に軸部８が移動する。
を通電すると、その電流の向きに応じて電流により発生
する磁束が隣り合った永久磁石６の片方６ａを強めて残
りの片方６ｂを弱めるため、磁束が強められる側に可動
鉄心９が移動するような力が作用して、図示矢印のよう
に右方向または左方向に軸部８が移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の可動鉄心型リニアモータにおいては、コイル
５が複数に分割して各固定子極２に配置されるためコイ
ルに使用する線材が長くなり、それに伴い銅損が増すと
いう問題がある。また、軸方向に占めるコイルの厚みに
よりモータ全体を薄型化することは困難である。さら
に、可動鉄心が磁性鋼板を積層して形成される場合、図
８に示すように、永久磁石６と可動鉄心９が近距離にあ
るため、ループ状の磁束の流れにより永久磁石６がこの
可動鉄心９を引き付けるラジアル力が作用し、これが可
動力を損なう要因になっている。
うな構成の可動鉄心型リニアモータにおいては、コイル
５が複数に分割して各固定子極２に配置されるためコイ
ルに使用する線材が長くなり、それに伴い銅損が増すと
いう問題がある。また、軸方向に占めるコイルの厚みに
よりモータ全体を薄型化することは困難である。さら
に、可動鉄心が磁性鋼板を積層して形成される場合、図
８に示すように、永久磁石６と可動鉄心９が近距離にあ
るため、ループ状の磁束の流れにより永久磁石６がこの
可動鉄心９を引き付けるラジアル力が作用し、これが可
動力を損なう要因になっている。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、銅
損が少なく効率が良く、しかも薄型化を可能とする可動
鉄心型リニアモータを提供することである。
損が少なく効率が良く、しかも薄型化を可能とする可動
鉄心型リニアモータを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、磁性部材か
らなり、外側部分、内側部分および外側部分と内側部分
の一端部を連結する底部分で断面略Ｕ字状に形成される
複数の固定子鉄心枠、各固定子鉄心枠の外側部分と内側
部分との間を通るように巻回される１つコイル、外側部
分および内側部分の対向面に夫々固定される永久磁石、
および軸方向に変位可能な可動保持体に支持されかつ永
久磁石に囲まれる空隙に配置される可動鉄心を備える、
可動鉄心型リニアモータである。
らなり、外側部分、内側部分および外側部分と内側部分
の一端部を連結する底部分で断面略Ｕ字状に形成される
複数の固定子鉄心枠、各固定子鉄心枠の外側部分と内側
部分との間を通るように巻回される１つコイル、外側部
分および内側部分の対向面に夫々固定される永久磁石、
および軸方向に変位可能な可動保持体に支持されかつ永
久磁石に囲まれる空隙に配置される可動鉄心を備える、
可動鉄心型リニアモータである。
【０００７】
【作用】外側部分、内側部分およびこれら両部分の一端
部を連結する底部分により断面略Ｕ字状に形成される複
数の固定子鉄心枠の内側空間部に１つのコイルを巻回し
ているので、コイルに使用する線材の長さを短縮でき、
また、コイルの軸方向の厚さも薄くなる。
部を連結する底部分により断面略Ｕ字状に形成される複
数の固定子鉄心枠の内側空間部に１つのコイルを巻回し
ているので、コイルに使用する線材の長さを短縮でき、
また、コイルの軸方向の厚さも薄くなる。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、コイルを形成する線
材の長さが短くなり銅損を減じることができ、モータの
効率が向上する。また、軸方向に占めるコイルの厚みは
薄くなりモータの薄型化が可能となる。この発明の上述
の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照
して行う以下の実施例の詳細な説明により一層明らかと
なろう。
材の長さが短くなり銅損を減じることができ、モータの
効率が向上する。また、軸方向に占めるコイルの厚みは
薄くなりモータの薄型化が可能となる。この発明の上述
の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照
して行う以下の実施例の詳細な説明により一層明らかと
なろう。
【０００９】
【実施例】図１〜図３に示すこの実施例の可動鉄心型リ
ニアモータ１０は、固定部１２とこの固定部１２に対し
て矢印で図示する左右方向に移動可能な可動部１４とか
ら構成する。固定部１２は、略Ｕ字状に形成された４個
の固定子鉄心枠１６、各固定子鉄心枠１６の外側部分１
６ａと内側部分１６ｂとの間を通るように巻回された１
つのコイル１８およびこれらの固定子鉄心枠１６を９０
°の間隔で対向配置して収納保持するステンレス等の非
磁性体で形成される有底ドーナツ状の固定ケース２０を
含む。
ニアモータ１０は、固定部１２とこの固定部１２に対し
て矢印で図示する左右方向に移動可能な可動部１４とか
ら構成する。固定部１２は、略Ｕ字状に形成された４個
の固定子鉄心枠１６、各固定子鉄心枠１６の外側部分１
６ａと内側部分１６ｂとの間を通るように巻回された１
つのコイル１８およびこれらの固定子鉄心枠１６を９０
°の間隔で対向配置して収納保持するステンレス等の非
磁性体で形成される有底ドーナツ状の固定ケース２０を
含む。
【００１０】各固定子鉄心枠１６は、低珪素鋼等の磁性
部材からなり、円弧状の外側部分１６ａ、同じく円弧状
の内側部分１６ｂ、これら両部分１６ａおよび１６ｂの
一端部を連結する外側部分１６ａと一体の底部分１６ｃ
とから形成され、更に外側部分１６ａの他端部の内側面
に固定された円弧状の永久磁石２２および内側部分１６
ｂの他端部の外側面に固定された円弧状の永久磁石２４
を含む。永久磁石２２および２４は、半径方向に逆向き
の磁化ベクトルを有する一対の永久磁石片２２ａ、２２
ｂおよび２４ａ、２４ｂをいずれも軸方向に並べて外側
部分１６ａおよび内側部分１６ｂに固定されている。外
側部分１６ａおよび内側部分１６ｂは、中心軸から各々
の部分の中央部を通過する半径方向の面に平行な磁性鋼
板を積層して構成される。コイル１８は、断面形状がコ
字状に形成された環状のボビン２６に巻回されて、各固
定子鉄心枠１６の底部空間を占拠するように配置されて
いる。
部材からなり、円弧状の外側部分１６ａ、同じく円弧状
の内側部分１６ｂ、これら両部分１６ａおよび１６ｂの
一端部を連結する外側部分１６ａと一体の底部分１６ｃ
とから形成され、更に外側部分１６ａの他端部の内側面
に固定された円弧状の永久磁石２２および内側部分１６
ｂの他端部の外側面に固定された円弧状の永久磁石２４
を含む。永久磁石２２および２４は、半径方向に逆向き
の磁化ベクトルを有する一対の永久磁石片２２ａ、２２
ｂおよび２４ａ、２４ｂをいずれも軸方向に並べて外側
部分１６ａおよび内側部分１６ｂに固定されている。外
側部分１６ａおよび内側部分１６ｂは、中心軸から各々
の部分の中央部を通過する半径方向の面に平行な磁性鋼
板を積層して構成される。コイル１８は、断面形状がコ
字状に形成された環状のボビン２６に巻回されて、各固
定子鉄心枠１６の底部空間を占拠するように配置されて
いる。
【００１１】また、軸方向に変位する可動部１４は、有
底円筒形の可動保持体２８、この可動保持体２８の底部
に突設されかつ固定子鉄心枠１６を収納保持する円筒状
の固定ケース２０の内側を貫通する軸部３０および可動
保持体２８の開口端部に固定された円筒状の可動鉄心３
２を含む。この可動鉄心３２は、リング状の磁性鋼板等
を軸方向に複数枚積層して形成され、その厚みは図２に
示されるように、永久磁石２２を構成する一対の永久磁
石片２２ａおよび２２ｂの長さを加えたものよりも短い
寸法となっている。
底円筒形の可動保持体２８、この可動保持体２８の底部
に突設されかつ固定子鉄心枠１６を収納保持する円筒状
の固定ケース２０の内側を貫通する軸部３０および可動
保持体２８の開口端部に固定された円筒状の可動鉄心３
２を含む。この可動鉄心３２は、リング状の磁性鋼板等
を軸方向に複数枚積層して形成され、その厚みは図２に
示されるように、永久磁石２２を構成する一対の永久磁
石片２２ａおよび２２ｂの長さを加えたものよりも短い
寸法となっている。
【００１２】このような構成において、コイル１８に電
流を通電すると、その電流の向きに応じて電流により発
生する磁束が隣り合った永久磁石２２および２４の各片
方２２ａ、２４ａを強めて残る各片方２２ｂ、２４ｂを
弱めるため、磁束が強められる側に可動鉄心３２が移動
するような力が作用して、右方向または左方向に可動部
１４が移動する。
流を通電すると、その電流の向きに応じて電流により発
生する磁束が隣り合った永久磁石２２および２４の各片
方２２ａ、２４ａを強めて残る各片方２２ｂ、２４ｂを
弱めるため、磁束が強められる側に可動鉄心３２が移動
するような力が作用して、右方向または左方向に可動部
１４が移動する。
【００１３】また、可動鉄心３２は、図４に示すよう
に、２つの永久磁石２２および２４の間隙に配置される
が、この可動鉄心３２は軸方向において透磁率の高い磁
性鋼板３４と透磁率の低い非磁性板３６を交互に積層し
て形成すれば、可動鉄心３２を永久磁石２２および２４
に引き付ける磁束の流れは、可動鉄心３２の内部で非磁
性板３６によりすべて遮断され、磁束は対向する永久磁
石の方向に通り抜ける。その結果、可動鉄心３２に対す
る永久磁石２２および２４の磁束が減少してラジアル力
は低減し、動力のロスも低減するので、可動部１４の移
動は円滑に行われる。また、ベアリングなどの保持機構
も容易になる。たとえば、図８に示されるように可動鉄
心を、磁性鋼板のみ積層して構成したものと対比した場
合、ラジアル力は半分程度となる。
に、２つの永久磁石２２および２４の間隙に配置される
が、この可動鉄心３２は軸方向において透磁率の高い磁
性鋼板３４と透磁率の低い非磁性板３６を交互に積層し
て形成すれば、可動鉄心３２を永久磁石２２および２４
に引き付ける磁束の流れは、可動鉄心３２の内部で非磁
性板３６によりすべて遮断され、磁束は対向する永久磁
石の方向に通り抜ける。その結果、可動鉄心３２に対す
る永久磁石２２および２４の磁束が減少してラジアル力
は低減し、動力のロスも低減するので、可動部１４の移
動は円滑に行われる。また、ベアリングなどの保持機構
も容易になる。たとえば、図８に示されるように可動鉄
心を、磁性鋼板のみ積層して構成したものと対比した場
合、ラジアル力は半分程度となる。
【００１４】なお、上述の実施例においては、各固定子
鉄心枠１６を構成する外側部分１６ａおよび内側部分１
６ｂを円弧状に形成しているが、図５に示すように、平
坦状に形成しても同様の効果を得る。この場合は、各永
久磁石２２および２４も平坦状に形成するとともに、可
動保持体２８および可動鉄心３２の形状も矩形状に変更
することになる。
鉄心枠１６を構成する外側部分１６ａおよび内側部分１
６ｂを円弧状に形成しているが、図５に示すように、平
坦状に形成しても同様の効果を得る。この場合は、各永
久磁石２２および２４も平坦状に形成するとともに、可
動保持体２８および可動鉄心３２の形状も矩形状に変更
することになる。
【図１】この発明の一実施例である可動鉄心型リニアモ
ータの概略構成を示す分解斜面図である。
ータの概略構成を示す分解斜面図である。
【図２】図１に示す一実施例の要部断面せる図解図であ
る。
る。
【図３】図２に示す実施例のＡ−Ａに相当する要部断面
の図解図である。
の図解図である。
【図４】図２における要部拡大せる図解図である。
【図５】図３に相当する他の実施例の図解図である。
【図６】従来例の可動鉄心型リニアモータの要部平面図
である。
である。
【図７】図６における要部断面せる図解図である。
【図８】図４の実施例と対比するための図解図である。
１０ …可動鉄心型リニアモータ １２ …固定部 １４ …可動部 １６ …固定子鉄心枠 １６ａ …外側部分 １６ｂ …内側部分 １６ｃ …底部分 １８ …コイル ２０ …固定ケース ２２、２４ …永久磁石 ２８ …可動保持体 ３０ …軸部 ３２ …可動鉄心 ３４ …磁性鋼板 ３６ …非磁性板
Claims (4)
- 【請求項１】磁性部材からなり、外側部分、内側部分お
よび前記外側部分と前記内側部分の一端部を連結する底
部分で断面略Ｕ字状に形成される複数の固定子鉄心枠、 前記各固定子鉄心枠の前記外側部分と前記内側部分との
間を通るように巻回される１つのコイル、 前記外側部分および前記内側部分の対向面に夫々固定さ
れる永久磁石、および軸方向に変位可能な可動保持体に
支持されかつ前記永久磁石に囲まれる空隙に配置される
可動鉄心を備える、可動鉄心型リニアモータ。 - 【請求項２】前記可動鉄心は、軸方向に積層された磁性
部材を含む、請求項１記載の可動鉄心型リニアモータ。 - 【請求項３】前記可動鉄心は、軸方向において一部に非
磁性部材を含む、請求項１または２記載の可動鉄心型リ
ニアモータ。 - 【請求項４】前記可動鉄心は、磁性部材と非磁性部材と
を軸方向に積層して形成される、請求項３記載の可動鉄
心型リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25121998A JP3945916B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 可動鉄心型リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25121998A JP3945916B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 可動鉄心型リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000083364A true JP2000083364A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3945916B2 JP3945916B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=17219483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25121998A Expired - Fee Related JP3945916B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 可動鉄心型リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3945916B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005088156A1 (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Toyo Tire & Rubber Co. Ltd. | 能動型液封入式防振装置 |
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| KR100719799B1 (ko) | 2004-10-09 | 2007-05-18 | 김경욱 | 솔레노이드형 리니어 모터 및 그 구동회로 |
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| KR102163168B1 (ko) * | 2019-10-14 | 2020-10-12 | 한국생산기술연구원 | 에어 베어링을 적용한 선형 시스템 및 이를 갖는 선형 평가 시스템 |
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1998
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