JP2001078424A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用する磁石の寸法、磁石の合体、並びに軌
道上における位置に応じて磁石の組み合わせを適宜変え
ることにより、その経済的な不利を軽減すること。 【解決手段】 極性を交互に変えて多数の永久磁石１１
ａ、１１ｂを走行方向に配設し、軌道側の磁石群１を形
成するとともに、この磁石１１ａ、１１ｂの幅ｗ１を、
磁石群の極ピッチＬｍｐの１／２以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石を使用し
たリニアモータに係り、特に、永久磁石の投入量を合理
的に低減することができるリニアモータに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータは、通常のモータが回転運
動をするのに対し、可動部を直線運動させることで知ら
れている。

【０００３】このリニアモータは、着磁の方向が異なる
永久磁石を走行方向に沿って交互に並べた磁石群に対し
て、コイル群に流す電流を制御して推力を得るようにな
っている。このようなリニアモータでは、搬送方向の推
力を直接得ることができるので、長距離搬送システムに
とっては有効な駆動源となる。特に、永久磁石を用いた
リニアモータは、誘導型のリニアモータと比較して励磁
損失がなく高効率で、モータ定数も大きく有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のリニ
アモータは、図３に示すようにリニアモータの走行方向
の磁石１３ａ、１３ｂの幅ｗ３を、磁石群１の極ピッチ
Ｌｍｐとほぼ等しくしているが、永久磁石は一般に高価
であるため、このように幅広い永久磁石を走行方向に多
数並設するリニアモータは、誘導型のリニアモータに比
べて経済的に有利とはいえない。

【０００５】本発明は、かかる永久磁石を用いるリニア
モータにおいて、使用する磁石の寸法、磁石の合体、並
びに軌道上における位置に応じて磁石の組み合わせを適
宜変えることにより、その経済的な不利を軽減すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のリニアモータは、極性を交互に変えて多数
の永久磁石を走行方向に配設し、磁石群を形成するとと
もに、該磁石群に対向してコイル群を配設し、対向する
磁石の磁場分布に応じてコイルに流す電流を制御して、
磁石群とコイル群との間に電磁推力が発生するようにし
たリニアモータにおいて、磁石の走行方向の幅を磁石群
の極ピッチの１／２以下としたことを特徴とする。

【０００７】本発明では、磁極がない部分ができるた
め、磁極の途切れがない場合に比べて発生推力は低下す
るが、磁石の幅を磁石群の極ピッチの１／２とした場合
でも発生推力の低下は約３０％程度にすぎず、したがっ
て磁石単位重量あたりの推力で比較すると従来例に比べ
て約１４０％特性がよくなり、経済性が向上する。

【０００８】この場合、同極性の磁石を、磁石群の極ピ
ッチの範囲内で複数個並置することも可能である。

【０００９】これにより、磁極の途切れを小さくして、
従来例と同等の発生推力を得ることができる。

【００１０】また、この場合、軌道の大きな推力が必要
となる位置で、前記同極性の磁石を複数個並置すること
が好適である。

【００１１】これにより、推力を多く必要としない位置
では磁石の量を減じて、搬送系全般における投入磁石量
の合理的な低減が可能となり、高効率で、モータ定数も
大きいリニアモータによる経済的な搬送システムを構築
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のリニアモータの実
施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１３】本発明のリニアモータの第１実施例を図１
に示す。本実施例のリニアモータは、極性を交互に変え
て多数の永久磁石１１ａ、１１ｂを走行方向に配設し、
軌道側の磁石群１を形成するとともに、この磁石群１に
対向して可動側のコイル群（図示省略）を配設し、対向
する磁石の磁場分布に応じてコイルに流す電流を制御し
て、磁石群とコイル群との間に電磁推力が発生するよう
に構成されている。なお、磁石群１の下には背後鉄板３
が敷設されている。

【００１４】そして、本実施例では、リニアモータの走
行方向の磁石１１ａ、１１ｂの幅ｗ１を、磁石群の極ピ
ッチＬｍｐの約１／２としている（磁石の極ピッチその
ものは図３に示した従来例と同じである）。

【００１５】本実施例では、図示の如く磁石群１に磁極
がない部分ができるため、図３に示す従来例のような磁
極の途切れがない場合に比べて発生推力は低下する。し
かし、計算シミュレーション結果によると、磁石１ａ、
１ｂの幅を磁石群１の極ピッチの１／２とした場合で
も、発生推力の低下は約３０％程度にすぎない。 した
がって、磁石単位重量あたりの推力で比較すると、本実
施例は従来例に比べて約１４０％特性がよく、経済性が
向上することになる。

【００１６】一方、図２に本発明のリニアモータの第２
実施例を示す。本実施例では、リニアモータの走行方向
の永久磁石１２ａ、１２ｂの幅ｗ２を磁石群１の極ピッ
チＬｍｐの約１／２とするとともに、磁石群１の極ピッ
チＬｍｐの範囲内で同極性の磁石を２個ずつ並置してい
る。この第２実施例では、第１実施例のように磁極がな
い部分ができないため、図３に示す従来例と同等の発生
推力を得ることができる。本実施例では磁石１２ａ、１
２ｂの幅を磁石群１の極ピッチＬｍｐの１／２以下とす
ることにより、同極性の磁石１２ａ又は１２ｂを磁石群
１の極ピッチＬｍｐの範囲において複数個並置すること
が可能となり、必要であれば、従来例と同じ磁石量で同
等の発生推力を得ることができる。

【００１７】他方、上記第１、第２実施例のような構成
は、例えば、磁石群が軌道側にあり、コイルがビークル
側にあるような、搬送台車用のリニアモータに適用が可
能である。実施例のリニアモータを使用した搬送系全体
を考える。ビークルが停止し、荷の積み下ろしが行なわ
れるステーションが点在し、ステーション間で荷の搬送
が行われる。一般には、搬送系全般に亘って常に大きな
推力が必要なわけでなく、ステーション近傍でのビーク
ルの加速・減速時に最大の推力が必要となる。

【００１８】したがって、例えば、ステーション近傍の
ように最大の推力が必要となる軌道の位置においては、
第２実施例のように同極性の磁石１２ａ、１２ｂを磁石
群１の極ピッチの範囲内で複数個並置して、大きな推力
が得られるようにし、また、大きな推力を必要としない
軌道の位置においては、第１実施例のように磁石１１
ａ、１１ｂの間隔が大きくなるように配置する。これに
より、搬送系全般における投入磁石量の合理的な低減が
可能となり、高効率で、モータ定数も大きいリニアモー
タによる経済的な搬送システムを構築できるようにな
る。

【００１９】以上、本発明の実施例を説明したが、磁石
の幅ｗ１、ｗ２は、磁石群の極ピッチＬｍｐの約１／３
〜１／２が適当である。

【００２０】

【発明の効果】本発明のリニアモータは、磁石の幅を磁
石群の極ピッチの１／２以下としたものであり、磁極の
途切れができるため発生推力は多少低下する反面、磁石
単位重量あたりの推力で比較すると従来例に比べて最高
で約１４０％特性がよく、これによりリニアモータの経
済性を向上させることができる。

【００２１】また、磁石群の極ピッチの範囲内で同極性
の磁石を複数個並置することにより、磁極の途切れを小
さくして、従来例と同等の発生推力を得ることができ
る。

【００２２】さらに、軌道の大きな推力が必要となる位
置で、前記同極性の磁石を複数個並置することにより、
推力を多く必要としない位置では磁石の量を減じて、搬
送系全般における投入磁石量の合理的な低減が可能とな
り、これにより、高効率でモータ定数も大きいリニアモ
ータによる経済的な搬送システムを構築することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリニアモータの第１実施例の永久磁石
群を示す斜視図である。

【図２】本発明のリニアモータの第２実施例の永久磁石
群を示す斜視図である。

【図３】従来の永久磁石群を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｌｍｐ 磁極ピッチ Ｎ、Ｓ 磁極極性 ｗ１ 磁石幅 ｗ２ 磁石幅 ｗ３ 磁石幅 １１ａ、１１ｂ 永久磁石 １２ａ、１２ｂ 永久磁石 １３ａ、１３ｂ 永久磁石 ３ 背後鉄板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極性を交互に変えて多数の永久磁石を走
   行方向に配設し、磁石群を形成するとともに、該磁石群
   に対向してコイル群を配設し、対向する磁石の磁場分布
   に応じてコイルに流す電流を制御して、磁石群とコイル
   群との間に電磁推力が発生するようにしたリニアモータ
   において、磁石の走行方向の幅を磁石群の極ピッチの１
   ／２以下としたことを特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 同極性の磁石を、磁石群の極ピッチの範
   囲内で複数個並置したことを特徴とする請求項１記載の
   リニアモータ。
3. 【請求項３】 軌道の大きな推力が必要となる位置で、
   前記同極性の磁石を複数個並置したことを特徴とする請
   求項２記載のリニアモータ。