JP2000037070A - リニアモ―タ - Google Patents
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- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】リニアモータの軸線方向の長さを適宜の長さに
構成でき、かつピーク推力を高くできるリニアモータを
提供する。 【解決手段】界磁用の永久磁石６ａ、６ｂ、６ｃ…列と
直角方向に磁気的空隙を介して対向する電機子２を備え
たリニアモータにおいて、電機子コア３は、方向性電磁
鋼板より略長方形に打ち抜いてなる電機子鉄板の両側面
に形成した巻線収納溝３ａと凹凸状の係合部３ｂ、３ｃ
を有し、かつこの電機子鉄板を積層して一つのコアブロ
ックを構成すると共に、各々のコアブロックにおける永
久磁石列と直交する長手方向を、電磁鋼板の圧延ロール
方向と同一方向にしてある。これにより、電機子巻線４
の磁束がコアブロックの圧延ロール方向に沿って流れる
ので、磁束密度を大きくでき、ピーク推力が増大する。
構成でき、かつピーク推力を高くできるリニアモータを
提供する。 【解決手段】界磁用の永久磁石６ａ、６ｂ、６ｃ…列と
直角方向に磁気的空隙を介して対向する電機子２を備え
たリニアモータにおいて、電機子コア３は、方向性電磁
鋼板より略長方形に打ち抜いてなる電機子鉄板の両側面
に形成した巻線収納溝３ａと凹凸状の係合部３ｂ、３ｃ
を有し、かつこの電機子鉄板を積層して一つのコアブロ
ックを構成すると共に、各々のコアブロックにおける永
久磁石列と直交する長手方向を、電磁鋼板の圧延ロール
方向と同一方向にしてある。これにより、電機子巻線４
の磁束がコアブロックの圧延ロール方向に沿って流れる
ので、磁束密度を大きくでき、ピーク推力が増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機等のテーブ
ル送りに利用されるリニアモータの構造に関するもので
ある。
ル送りに利用されるリニアモータの構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のリニアモータは、図９に示すよう
に構成されている。図において、リニアモータは、移動
子３１と、移動子３１に取付けられた電機子３２と、電
機子３２に空隙を介して対向する固定部３８と、固定部
３８に取付けられた永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…
とから構成されている。電機子３２は、電磁鋼板を櫛歯
状に打ち抜き、巻線収納溝３３ａを形成するティース３
４ａ、３４ｂ、３４ｃ…と、ティース３４ａ、３４ｂ、
３４ｃ…を連結するヨーク３５とを有する電機子鉄板を
積層固定した電機子コア３３の巻線収納溝３３ａに電機
子巻線３６を収納して構成し、移動子３１の裏面に取付
けている。永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…は、電機
子コア３３に対向させて隣同士が異極となるように固定
部３８に取付けて構成している。このような構成におい
て、リニアモータ３０の電機子巻線３６に通電すると、
この電機子巻線３６と永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ
…との電磁作用により、移動子が軸線方向に移動する。
に構成されている。図において、リニアモータは、移動
子３１と、移動子３１に取付けられた電機子３２と、電
機子３２に空隙を介して対向する固定部３８と、固定部
３８に取付けられた永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…
とから構成されている。電機子３２は、電磁鋼板を櫛歯
状に打ち抜き、巻線収納溝３３ａを形成するティース３
４ａ、３４ｂ、３４ｃ…と、ティース３４ａ、３４ｂ、
３４ｃ…を連結するヨーク３５とを有する電機子鉄板を
積層固定した電機子コア３３の巻線収納溝３３ａに電機
子巻線３６を収納して構成し、移動子３１の裏面に取付
けている。永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…は、電機
子コア３３に対向させて隣同士が異極となるように固定
部３８に取付けて構成している。このような構成におい
て、リニアモータ３０の電機子巻線３６に通電すると、
この電機子巻線３６と永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃ
…との電磁作用により、移動子が軸線方向に移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のリニ
アモータは次のような問題があった。 （１）巻線収納溝を形成するティース３４ａ、３４ｂ、
３４ｃ…と、ティース３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…を連結
するヨーク３５とを櫛歯状に一体に打ち抜いて電機子コ
アを構成しているため、１つのブロックとしての電機子
コアの軸線方向の長さが長くなり、リニアモータの軸線
方向の長さを適宜の長さに構成することができなかっ
た。 （２）ティース３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…とヨーク３５
とを一体に打ち抜いており、電機子巻線３６からの磁束
が図９において点線で示すように、電機子コア３３のテ
ィース３４ａから永久磁石３７ａに渡り、永久磁石３７
ａを通った磁束が隣の永久磁石３７ｂを経てティース３
４ｂよりヨーク３５を通る磁気回路を構成し、ティース
とヨークとで磁束の流れる方向が異なるため、電機子コ
ア３３は方向性のない無方向性のものを使用する必要が
ある。このため、透磁率が低くなりピーク推力が低下す
るという欠点があった。 （３）また、ムービングコイル形リニアモータの巻線パ
ターンの一例を図１０に示す。電機子コイルを巻装する
電機子コアは、相数をｎ、永久磁石の数をｐ、１極あた
りに対向するティースの数をｑとすれば、電機子コアに
設けるティース数Ｎは、Ｎ＝ｎ×ｐ×ｑであり、このテ
ィース数を等間隔にそなえた電機子コアに、電機子巻線
の３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗを、少なくとも２以上のティース
ピッチとなるコイル飛びによって巻装している。しかし
ながら、移動する電機子コアの磁気回路がエンドレスに
なっておらず、両端で開放されている。これにより、端
効果が発生し、界磁磁石の磁極ピッチの中にコア端部に
起因する磁気抵抗の変化により１周期のコギング推力Ｔ
ｃを生じ、それが電機子と界磁との相対移動時に推力ム
ラを発生させるという問題があった。そこで、本発明
は、リニアモータの軸線方向の長さを適宜の長さに構成
でき、かつ、ピーク推力を高くできると共に、コギング
推力の発生を低減できるリニアモータを提供することを
目的とする。
アモータは次のような問題があった。 （１）巻線収納溝を形成するティース３４ａ、３４ｂ、
３４ｃ…と、ティース３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…を連結
するヨーク３５とを櫛歯状に一体に打ち抜いて電機子コ
アを構成しているため、１つのブロックとしての電機子
コアの軸線方向の長さが長くなり、リニアモータの軸線
方向の長さを適宜の長さに構成することができなかっ
た。 （２）ティース３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…とヨーク３５
とを一体に打ち抜いており、電機子巻線３６からの磁束
が図９において点線で示すように、電機子コア３３のテ
ィース３４ａから永久磁石３７ａに渡り、永久磁石３７
ａを通った磁束が隣の永久磁石３７ｂを経てティース３
４ｂよりヨーク３５を通る磁気回路を構成し、ティース
とヨークとで磁束の流れる方向が異なるため、電機子コ
ア３３は方向性のない無方向性のものを使用する必要が
ある。このため、透磁率が低くなりピーク推力が低下す
るという欠点があった。 （３）また、ムービングコイル形リニアモータの巻線パ
ターンの一例を図１０に示す。電機子コイルを巻装する
電機子コアは、相数をｎ、永久磁石の数をｐ、１極あた
りに対向するティースの数をｑとすれば、電機子コアに
設けるティース数Ｎは、Ｎ＝ｎ×ｐ×ｑであり、このテ
ィース数を等間隔にそなえた電機子コアに、電機子巻線
の３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗを、少なくとも２以上のティース
ピッチとなるコイル飛びによって巻装している。しかし
ながら、移動する電機子コアの磁気回路がエンドレスに
なっておらず、両端で開放されている。これにより、端
効果が発生し、界磁磁石の磁極ピッチの中にコア端部に
起因する磁気抵抗の変化により１周期のコギング推力Ｔ
ｃを生じ、それが電機子と界磁との相対移動時に推力ム
ラを発生させるという問題があった。そこで、本発明
は、リニアモータの軸線方向の長さを適宜の長さに構成
でき、かつ、ピーク推力を高くできると共に、コギング
推力の発生を低減できるリニアモータを提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１記載の本発明は、交互に極性が異なる複
数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨーク
と、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向する電機
子コアに電機子巻線を巻装してなる電機子とを備え、前
記界磁ヨークと前記電機子とのいずれか一方を固定子
に、他方を移動子として、前記界磁ヨークと前記電機子
を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、
前記電機子コアは、電磁鋼板より略長方形に打ち抜いて
なる電機子鉄板の両側面に形成した巻線収納溝と凹凸状
の係合部を有し、かつこの電機子鉄板を積層して一つの
コアブロックを構成してあり、前記電機子は、前記各々
のコアブロックの巻線収納溝に前記電機子巻線を整列巻
きして収納すると共に、複数のコアブロックの係合部を
互いに係合して構成してある。請求項２記載の本発明
は、請求項１記載のリニアモータにおいて、前記各々の
コアブロックにおける永久磁石列と直交する方向の長手
方向を、前記電磁鋼板の圧延ロール方向と同一方向にし
てある。請求項３記載の本発明は、請求項２記載のリニ
アモータにおいて、前記電磁鋼板を方向性電磁鋼板とし
てある。請求項４記載の本発明は、請求項１から３まで
の何れか１項に記載のリニアモータにおいて、前記電機
子巻線を収納し、複数のコアブロックを係合してなる電
機子コアを第１コアブロック群とし、前記第１コアブロ
ック群の永久磁石列方向の両端における少なくとも一方
の端部に、間隙を空けて電機子巻線を収納しないダミー
となる第２コアブロックを設けてあり、前記第２コアブ
ロックは、前記第１コアブロック群を構成する各々のコ
アブロックと同一形状を有している。請求項５記載の本
発明は、請求項１から４までの何れか１項に記載のリニ
アモータにおいて、前記第１コアブロック群と第２コア
ブロックの間隔を、前記永久磁石のピッチの１／２とし
てある。請求項６記載の本発明は、請求項１から４まで
の何れか１項に記載のリニアモータにおいて、前記第２
コアブロックを前記第１コアブロック群の両側に設ける
と共に、前記第１コアブロック群と第２コアブロックの
間隔を、前記永久磁石のピッチの２／３もしくは１／３
としてある。
めに、請求項１記載の本発明は、交互に極性が異なる複
数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨーク
と、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向する電機
子コアに電機子巻線を巻装してなる電機子とを備え、前
記界磁ヨークと前記電機子とのいずれか一方を固定子
に、他方を移動子として、前記界磁ヨークと前記電機子
を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、
前記電機子コアは、電磁鋼板より略長方形に打ち抜いて
なる電機子鉄板の両側面に形成した巻線収納溝と凹凸状
の係合部を有し、かつこの電機子鉄板を積層して一つの
コアブロックを構成してあり、前記電機子は、前記各々
のコアブロックの巻線収納溝に前記電機子巻線を整列巻
きして収納すると共に、複数のコアブロックの係合部を
互いに係合して構成してある。請求項２記載の本発明
は、請求項１記載のリニアモータにおいて、前記各々の
コアブロックにおける永久磁石列と直交する方向の長手
方向を、前記電磁鋼板の圧延ロール方向と同一方向にし
てある。請求項３記載の本発明は、請求項２記載のリニ
アモータにおいて、前記電磁鋼板を方向性電磁鋼板とし
てある。請求項４記載の本発明は、請求項１から３まで
の何れか１項に記載のリニアモータにおいて、前記電機
子巻線を収納し、複数のコアブロックを係合してなる電
機子コアを第１コアブロック群とし、前記第１コアブロ
ック群の永久磁石列方向の両端における少なくとも一方
の端部に、間隙を空けて電機子巻線を収納しないダミー
となる第２コアブロックを設けてあり、前記第２コアブ
ロックは、前記第１コアブロック群を構成する各々のコ
アブロックと同一形状を有している。請求項５記載の本
発明は、請求項１から４までの何れか１項に記載のリニ
アモータにおいて、前記第１コアブロック群と第２コア
ブロックの間隔を、前記永久磁石のピッチの１／２とし
てある。請求項６記載の本発明は、請求項１から４まで
の何れか１項に記載のリニアモータにおいて、前記第２
コアブロックを前記第１コアブロック群の両側に設ける
と共に、前記第１コアブロック群と第２コアブロックの
間隔を、前記永久磁石のピッチの２／３もしくは１／３
としてある。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す
もので、（ａ）は一部を破断したリニアモータの上面か
ら見た平面図、（ｂ）は電機子鉄板の正面図である。図
において、１はリニアモータの移動子で、この移動子１
の裏面に電機子２を固定している。電機子２は、電機子
コア３の巻線収納溝３ａに電機子巻線４を整列巻きして
収納している。５は、電機子２に磁気的空隙を介して対
向し、図示しない架台に固定された界磁ヨーク、６ａ、
６ｂ、６ｃ…は界磁ヨーク５に交互に極性が異なるよう
に等ピッチで並べて配置した永久磁石である。なお、リ
ニアモータは、界磁ヨーク５が電機子２の両側にある磁
束貫通形構造の例であって、基本構成は従来と同じであ
る。本発明が従来と異なる点を、以下説明する。電機子
コア３は、図１（ｂ）に示すように方向性電磁鋼板より
電機子鉄板を略長方形に打ち抜き、略長方形の電機子鉄
板の長手方向が矢印Ａ方向で示す圧延ロール方向と同じ
方向となるようにしている。この電機子鉄板の端部の両
側に巻線収納溝３ａを設け、長方形の中央部の一方側面
に凸状の係合部３ｂを、他方側面に凹状の係合部３ｃを
設けており、また、電機子鉄板の中央には、移動子１に
電機子鉄板を取り付けるための取付穴３ｄを設けてい
る。このように長方形に打ち抜いた電機子鉄板を積層し
て一つのコアブロックを構成すると共に、各々のコアブ
ロックの係合部３ｂを、これに並べて設けたコアブロッ
クの係合部３ｃに嵌合させて電機子を構成する。このよ
うに構成したリニアモータの電機子の軸線方向の長さ
は、並設したコアブロックの数を増減させることで適宜
の長さにすることができる。次に、リニアモータの動作
について説明する。電機子巻線４に通電すると、この電
機子巻線４に発生する磁束が図１の点線で示すように電
機子コア３の圧延ロール方向に沿って流れ、永久磁石６
ａを通って界磁ヨーク５より隣の永久磁石６ｂから電機
子コア３に流れる。電機子コア３に流れた磁束が電機子
コア３を通って対向する永久磁石６ｂより隣の永久磁石
６ａを経て電機子コア３に流れる。この磁束と永久磁石
６の磁束との電磁作用により、電機子コア３を取付けた
移動子１を直線方向に移動する。次に、本発明の第２の
実施例を説明する。図２は本発明の第２の実施例を示す
リニアモータの側断面図である。なお、本実施例のリニ
アモータは、第１の実施例に示した磁束貫通形構造のも
のに替えて、上記磁束貫通形構造の軸対称位置から半分
にカットした構造と同等で、かつ従来例と同じタイプ
の、いわゆるギャップ対向型構造のリニアモータの例を
示す。図において、７ａ、７ｂ、７ｃ…は永久磁石で、
図示しない固定部に固定した界磁ヨーク８に交互に極性
が異なるように隣接して配置している。９は電機子で、
略長方形に打ち抜いた電機子鉄板の一方側端部に巻線収
納溝１０ａを有し、中央部の一方側面に凸状の係合部１
０ｂを設け、他方側面に凹状の係合部１０ｃを設けた電
機子鉄板を積層した電機子コア１０を設け、電機子コア
１０の巻線収納溝１０ａに電機子巻線１１を整列巻きし
て収納し、電機子コア１０の係合部１０ｂを、並べて設
けた電機子コア１０の係合部１０ｃに嵌め込み、移動子
１の下面に固定している。このように構成により、第１
実施例と同様に、リニアモータの電機子の軸線方向の長
さを、並設したコアブロックの数を増減させることで適
宜の長さにすることができる。なお、動作については、
第１の実施例と概略同じなので省略する。したがって、
第１および第２実施例において、電機子コアを構成する
各々のコアブロックは、方向性電磁鋼板より略長方形に
打ち抜いて得られた電機子鉄板の長手方向を圧延ロール
方向と同じ方向にすると共に、この電機子鉄板を積層し
て構成し、電機子巻線の磁束が電機子コアの圧延ロール
方向に沿って流れるので、磁束密度を大きくでき、その
結果ピーク推力を増大することができる。また、リニア
モータの永久磁石列の長手方向の長さを、並設した電機
子コア１０を増減させることで適宜の長さすることがで
きる。
基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す
もので、（ａ）は一部を破断したリニアモータの上面か
ら見た平面図、（ｂ）は電機子鉄板の正面図である。図
において、１はリニアモータの移動子で、この移動子１
の裏面に電機子２を固定している。電機子２は、電機子
コア３の巻線収納溝３ａに電機子巻線４を整列巻きして
収納している。５は、電機子２に磁気的空隙を介して対
向し、図示しない架台に固定された界磁ヨーク、６ａ、
６ｂ、６ｃ…は界磁ヨーク５に交互に極性が異なるよう
に等ピッチで並べて配置した永久磁石である。なお、リ
ニアモータは、界磁ヨーク５が電機子２の両側にある磁
束貫通形構造の例であって、基本構成は従来と同じであ
る。本発明が従来と異なる点を、以下説明する。電機子
コア３は、図１（ｂ）に示すように方向性電磁鋼板より
電機子鉄板を略長方形に打ち抜き、略長方形の電機子鉄
板の長手方向が矢印Ａ方向で示す圧延ロール方向と同じ
方向となるようにしている。この電機子鉄板の端部の両
側に巻線収納溝３ａを設け、長方形の中央部の一方側面
に凸状の係合部３ｂを、他方側面に凹状の係合部３ｃを
設けており、また、電機子鉄板の中央には、移動子１に
電機子鉄板を取り付けるための取付穴３ｄを設けてい
る。このように長方形に打ち抜いた電機子鉄板を積層し
て一つのコアブロックを構成すると共に、各々のコアブ
ロックの係合部３ｂを、これに並べて設けたコアブロッ
クの係合部３ｃに嵌合させて電機子を構成する。このよ
うに構成したリニアモータの電機子の軸線方向の長さ
は、並設したコアブロックの数を増減させることで適宜
の長さにすることができる。次に、リニアモータの動作
について説明する。電機子巻線４に通電すると、この電
機子巻線４に発生する磁束が図１の点線で示すように電
機子コア３の圧延ロール方向に沿って流れ、永久磁石６
ａを通って界磁ヨーク５より隣の永久磁石６ｂから電機
子コア３に流れる。電機子コア３に流れた磁束が電機子
コア３を通って対向する永久磁石６ｂより隣の永久磁石
６ａを経て電機子コア３に流れる。この磁束と永久磁石
６の磁束との電磁作用により、電機子コア３を取付けた
移動子１を直線方向に移動する。次に、本発明の第２の
実施例を説明する。図２は本発明の第２の実施例を示す
リニアモータの側断面図である。なお、本実施例のリニ
アモータは、第１の実施例に示した磁束貫通形構造のも
のに替えて、上記磁束貫通形構造の軸対称位置から半分
にカットした構造と同等で、かつ従来例と同じタイプ
の、いわゆるギャップ対向型構造のリニアモータの例を
示す。図において、７ａ、７ｂ、７ｃ…は永久磁石で、
図示しない固定部に固定した界磁ヨーク８に交互に極性
が異なるように隣接して配置している。９は電機子で、
略長方形に打ち抜いた電機子鉄板の一方側端部に巻線収
納溝１０ａを有し、中央部の一方側面に凸状の係合部１
０ｂを設け、他方側面に凹状の係合部１０ｃを設けた電
機子鉄板を積層した電機子コア１０を設け、電機子コア
１０の巻線収納溝１０ａに電機子巻線１１を整列巻きし
て収納し、電機子コア１０の係合部１０ｂを、並べて設
けた電機子コア１０の係合部１０ｃに嵌め込み、移動子
１の下面に固定している。このように構成により、第１
実施例と同様に、リニアモータの電機子の軸線方向の長
さを、並設したコアブロックの数を増減させることで適
宜の長さにすることができる。なお、動作については、
第１の実施例と概略同じなので省略する。したがって、
第１および第２実施例において、電機子コアを構成する
各々のコアブロックは、方向性電磁鋼板より略長方形に
打ち抜いて得られた電機子鉄板の長手方向を圧延ロール
方向と同じ方向にすると共に、この電機子鉄板を積層し
て構成し、電機子巻線の磁束が電機子コアの圧延ロール
方向に沿って流れるので、磁束密度を大きくでき、その
結果ピーク推力を増大することができる。また、リニア
モータの永久磁石列の長手方向の長さを、並設した電機
子コア１０を増減させることで適宜の長さすることがで
きる。
【０００６】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図３は本発明の第３の実施例を示すリニアモータ
の上面から見た平面図である。なお、９個のコアブロッ
クからなる電機子に対して、８個の界磁磁極が対向する
磁束貫通形のリニアモータの例を用いて示している。第
３の実施例が、第１および第２実施例と異なる点は、以
下のとおりである。図において、電機子巻線を収納し、
複数のコアブロックを係合してなる電機子コア３を第１
コアブロック群とし、１２、１３は、第１コアブロック
群を構成する各々のコアブロックと同一形状を有し、か
つ電機子巻線を収納しないダミーとなる電機子コア（以
下、第２コアブロックと呼ぶ）である。この第２コアブ
ロック１２、１３は永久磁石列６ａ、６ｂ、６ｃ…の長
手方向に向かって係合した第１コアブロック群の両端の
端部に間隙を空けて配置したものである。すなわち、第
１コアブロック群と第２コアブロック１２、１３の間
を、永久磁石のピッチＰｍの２／３の間隙を持たせて配
置しており、第１コアブロック群は取付穴３ｄを介して
図示しない移動子に固定し、第２コアブロック１２、１
３は、取付穴１２ａ、１３ａを介して同じく移動子に固
定する。図４は、本実施例におけるコギング推力相殺の
考え方を説明した図である。図に示すように、電機子２
の端効果によって生じるコギング推力Ｔｃは、磁石ピッ
チＰｍの１ピッチ（電気角）に１周期の割合で生じる。
したがって、電機子部で生じるコギング推力Ｔｃと、こ
の他、２／３Ｐｍの位相を持った、第２コアブロック１
２、１３に生じるコギング推力Ｔａ、Ｔｂがあるため、
全体としては、これら３つのコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔｃが足しあわされて、電機子２の端効果によって生じ
るコギング推力を相殺することができる。次に、本発明
の第４の実施例を説明する。図５は、第４の実施例を示
すリニアモータの上面から見た平面図、図６は、本実施
例によるコギング推力相殺の考え方を説明した図であ
る。第４の実施例は、第３の実施例と同様に、第２コア
ブロック１２、１３を第１コアブロック群の両側に設け
ると共に、第１コアブロック群と第２コアブロック１
２、１３の間隔を、永久磁石のピッチの１／３Ｐｍとし
たものである。これにより、電機子部２で生じるコギン
グ推力Ｔｃと、この他、１／３Ｐｍの位相を持った、第
２コアブロック１２、１３に生じるコギング推力Ｔａ、
Ｔｂがあるため、結果的にコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、Ｔ
ｃが足しあわされて、電機子２の端効果によって生じる
コギング推力を相殺することができる。なお、動作につ
いては、第３の実施例と同じなので省略する。次に、本
発明の第５の実施例を説明する。図７は、第５の実施例
を示すリニアモータの上面から見た平面図、図８は、本
実施例によるコギング推力相殺の考え方を説明した図で
ある。第５の実施例は、第３、第４の実施例と異なり、
第２コアブロックを第１コアブロック群における両端の
片側に設けると共に、第１コアブロック群と第２コアブ
ロックの間隔を、永久磁石のピッチの１／２Ｐｍとした
ものである。これにより、電機子部２で生じるコギング
推力Ｔｃと、この他、１／２Ｐｍの位相を持った、第２
コアブロック１３に生じるコギング推力Ｔａ、Ｔｂがあ
るため、結果的にコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが足し
あわされて、電機子２の端効果によって生じるコギング
推力を相殺することができる。なお、動作については、
第３、第４の実施例と同じなので省略する。したがっ
て、第３〜第５実施例において、電機子巻線を有しない
ダミーとなる第２コアブロックを、永久磁石列の長手方
向に向かって係合した第１コアブロック群の少なくとも
一方の端部に間隙を空けて配置するこにより、電機子の
第１コアブロックの端効果によって生じるコギング推力
が、第２コアブロックに生じるコギング推力と足しあわ
されるので、結果的に電機子の端効果によって生じるコ
ギング推力を相殺することができる。また、コギング相
殺に用いる第２コアブロックの形状は、電機子部に用い
る各々の第１コアブロックと同一形状であることから、
補助的な部品と主部品を共用できるので、生産性、コス
トの面からの効果も大きい。なお、第１、第２の実施例
では、電機子を移動子に取付け、界磁ヨークを固定部に
取付けたが、これに限ることなく、電機子を固定部に取
付け、界磁ヨークを移動子に取付けてもよい。また、実
施例では、電磁鋼板を方向性電磁鋼板を用いたが、これ
に限ることなく、無方向性電磁鋼板を用いてもよい。ま
た、第３〜第５実施例では、磁束貫通形のリニアモータ
の例を用いて説明したが、これに限ることなく、ギャッ
プ対向形のリニアモータにも適用可能できることは言う
までもない。
する。図３は本発明の第３の実施例を示すリニアモータ
の上面から見た平面図である。なお、９個のコアブロッ
クからなる電機子に対して、８個の界磁磁極が対向する
磁束貫通形のリニアモータの例を用いて示している。第
３の実施例が、第１および第２実施例と異なる点は、以
下のとおりである。図において、電機子巻線を収納し、
複数のコアブロックを係合してなる電機子コア３を第１
コアブロック群とし、１２、１３は、第１コアブロック
群を構成する各々のコアブロックと同一形状を有し、か
つ電機子巻線を収納しないダミーとなる電機子コア（以
下、第２コアブロックと呼ぶ）である。この第２コアブ
ロック１２、１３は永久磁石列６ａ、６ｂ、６ｃ…の長
手方向に向かって係合した第１コアブロック群の両端の
端部に間隙を空けて配置したものである。すなわち、第
１コアブロック群と第２コアブロック１２、１３の間
を、永久磁石のピッチＰｍの２／３の間隙を持たせて配
置しており、第１コアブロック群は取付穴３ｄを介して
図示しない移動子に固定し、第２コアブロック１２、１
３は、取付穴１２ａ、１３ａを介して同じく移動子に固
定する。図４は、本実施例におけるコギング推力相殺の
考え方を説明した図である。図に示すように、電機子２
の端効果によって生じるコギング推力Ｔｃは、磁石ピッ
チＰｍの１ピッチ（電気角）に１周期の割合で生じる。
したがって、電機子部で生じるコギング推力Ｔｃと、こ
の他、２／３Ｐｍの位相を持った、第２コアブロック１
２、１３に生じるコギング推力Ｔａ、Ｔｂがあるため、
全体としては、これら３つのコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔｃが足しあわされて、電機子２の端効果によって生じ
るコギング推力を相殺することができる。次に、本発明
の第４の実施例を説明する。図５は、第４の実施例を示
すリニアモータの上面から見た平面図、図６は、本実施
例によるコギング推力相殺の考え方を説明した図であ
る。第４の実施例は、第３の実施例と同様に、第２コア
ブロック１２、１３を第１コアブロック群の両側に設け
ると共に、第１コアブロック群と第２コアブロック１
２、１３の間隔を、永久磁石のピッチの１／３Ｐｍとし
たものである。これにより、電機子部２で生じるコギン
グ推力Ｔｃと、この他、１／３Ｐｍの位相を持った、第
２コアブロック１２、１３に生じるコギング推力Ｔａ、
Ｔｂがあるため、結果的にコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、Ｔ
ｃが足しあわされて、電機子２の端効果によって生じる
コギング推力を相殺することができる。なお、動作につ
いては、第３の実施例と同じなので省略する。次に、本
発明の第５の実施例を説明する。図７は、第５の実施例
を示すリニアモータの上面から見た平面図、図８は、本
実施例によるコギング推力相殺の考え方を説明した図で
ある。第５の実施例は、第３、第４の実施例と異なり、
第２コアブロックを第１コアブロック群における両端の
片側に設けると共に、第１コアブロック群と第２コアブ
ロックの間隔を、永久磁石のピッチの１／２Ｐｍとした
ものである。これにより、電機子部２で生じるコギング
推力Ｔｃと、この他、１／２Ｐｍの位相を持った、第２
コアブロック１３に生じるコギング推力Ｔａ、Ｔｂがあ
るため、結果的にコギング推力Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが足し
あわされて、電機子２の端効果によって生じるコギング
推力を相殺することができる。なお、動作については、
第３、第４の実施例と同じなので省略する。したがっ
て、第３〜第５実施例において、電機子巻線を有しない
ダミーとなる第２コアブロックを、永久磁石列の長手方
向に向かって係合した第１コアブロック群の少なくとも
一方の端部に間隙を空けて配置するこにより、電機子の
第１コアブロックの端効果によって生じるコギング推力
が、第２コアブロックに生じるコギング推力と足しあわ
されるので、結果的に電機子の端効果によって生じるコ
ギング推力を相殺することができる。また、コギング相
殺に用いる第２コアブロックの形状は、電機子部に用い
る各々の第１コアブロックと同一形状であることから、
補助的な部品と主部品を共用できるので、生産性、コス
トの面からの効果も大きい。なお、第１、第２の実施例
では、電機子を移動子に取付け、界磁ヨークを固定部に
取付けたが、これに限ることなく、電機子を固定部に取
付け、界磁ヨークを移動子に取付けてもよい。また、実
施例では、電磁鋼板を方向性電磁鋼板を用いたが、これ
に限ることなく、無方向性電磁鋼板を用いてもよい。ま
た、第３〜第５実施例では、磁束貫通形のリニアモータ
の例を用いて説明したが、これに限ることなく、ギャッ
プ対向形のリニアモータにも適用可能できることは言う
までもない。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、以下
の効果がある。 （１）電機子コアを簡単に増設できるので、リニアモー
タの電機子コアの移動方向の長さを適宜の長さに構成で
きる。また、電機子コアの透磁率を高くでき、ピーク推
力を大きくすることができる。 （２）リニアモータにおいて、電機子巻線を収納しない
ダミーとなる第２コアブロックを、永久磁石列の長手方
向に向かって係合した第１コアブロック群の両端あるい
は一方端の端部に間隙を空けて配置したので、電機子の
第１コアブロック群の端効果によって生じるコギング推
力が、第２コアブロックに生じるコギング推力と足しあ
わされ、結果的に電機子の端効果によって生じるコギン
グ推力を相殺することができ、リニアモータを滑らかに
動作させることができる。
の効果がある。 （１）電機子コアを簡単に増設できるので、リニアモー
タの電機子コアの移動方向の長さを適宜の長さに構成で
きる。また、電機子コアの透磁率を高くでき、ピーク推
力を大きくすることができる。 （２）リニアモータにおいて、電機子巻線を収納しない
ダミーとなる第２コアブロックを、永久磁石列の長手方
向に向かって係合した第１コアブロック群の両端あるい
は一方端の端部に間隙を空けて配置したので、電機子の
第１コアブロック群の端効果によって生じるコギング推
力が、第２コアブロックに生じるコギング推力と足しあ
わされ、結果的に電機子の端効果によって生じるコギン
グ推力を相殺することができ、リニアモータを滑らかに
動作させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すリニアモータであ
って、（ａ）は一部を破断したリニアモータの上面から
見た平面図、（ｂ）は電機子鉄板の正面図である。
って、（ａ）は一部を破断したリニアモータの上面から
見た平面図、（ｂ）は電機子鉄板の正面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示すリニアモータの側
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示すリニアモータの上
面から見た平面図である。
面から見た平面図である。
【図４】第３実施例によるコギング推力相殺の考え方を
説明した図である。
説明した図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示すリニアモータの上
面から見た平面図である。
面から見た平面図である。
【図６】第４実施例によるコギング推力相殺の考え方を
説明した図である。
説明した図である。
【図７】本発明の第５の実施例を示すリニアモータの上
面から見た平面図である。
面から見た平面図である。
【図８】第５実施例によるコギング推力相殺の考え方を
説明した図である。
説明した図である。
【図９】従来のリニアモータの側断面図である。
【図１０】従来のリニアモータの巻線パターンの一例を
示す図である。
示す図である。
１ 移動子 ２ 電機子 ３ 電機子コア（第１コアブロック） ３ａ 巻線収納溝 ３ｂ 係合部（凸状） ３ｃ係合部（凹状） ３ｄ 取付穴 ４ 電機子巻線 ５ 界磁ヨーク ６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃ 永久磁石 ８ 界磁ヨーク ９ 電機子 １０ 電機子コア（第１コアブロック） １０ａ 巻線収納溝 １０ｂ 係合部（凸状） １０ｃ 係合部（凹状） １１ 電機子巻線 １２、１３ 電機子コア（第２コアブロック） １２ａ、１３ａ 取付穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 貴仁 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 田邊 政彦 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (6)
- 【請求項１】交互に極性が異なる複数の永久磁石を隣り
合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列
と磁気的空隙を介して対向する電機子コアに電機子巻線
を巻装してなる電機子とを備え、前記界磁ヨークと前記
電機子とのいずれか一方を固定子に、他方を移動子とし
て、前記界磁ヨークと前記電機子を相対的に走行するよ
うにしたリニアモータにおいて、 前記電機子コアは、電磁鋼板より略長方形に打ち抜いて
なる電機子鉄板の両側面に形成した巻線収納溝と凹凸状
の係合部を有し、かつこの電機子鉄板を積層して一つの
コアブロックを構成してあり、 前記電機子は、前記各々のコアブロックの巻線収納溝に
前記電機子巻線を整列巻きして収納すると共に、複数の
コアブロックの係合部を互いに係合して構成してあるこ
とを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】前記各々のコアブロックにおける永久磁石
列と直交する方向の長手方向を、前記電磁鋼板の圧延ロ
ール方向と同一方向にしてある請求項１記載のリニアモ
ータ。 - 【請求項３】前記電磁鋼板を方向性電磁鋼板としてある
請求項２に記載のリニアモータ。 - 【請求項４】前記電機子巻線を収納し、複数のコアブロ
ックを係合してなる電機子コアを第１コアブロック群と
し、前記第１コアブロック群の永久磁石列方向の両端に
おける少なくとも一方の端部に、間隙を空けて電機子巻
線を収納しないダミーとなる第２コアブロックを設けて
あり、前記第２コアブロックは、前記第１コアブロック
群を構成する各々のコアブロックと同一形状を有してい
る請求項１から３までの何れか１項に記載のリニアモー
タ。 - 【請求項５】前記第１コアブロック群と第２コアブロッ
クの間隔を、前記永久磁石のピッチの１／２としてある
請求項１から４までの何れか１項に記載のリニアモー
タ。 - 【請求項６】前記第２コアブロックを前記第１コアブロ
ック群の両側に設けると共に、前記第１コアブロック群
と第２コアブロックの間隔を、前記永久磁石のピッチの
２／３もしくは１／３としてある請求項１から４までの
何れか１項に記載のリニアモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04038399A JP3700915B2 (ja) | 1998-05-12 | 1999-02-18 | リニアモータ |
| US09/597,552 US6407471B1 (en) | 1998-05-12 | 2000-06-19 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-148431 | 1998-05-12 | ||
| JP14843198 | 1998-05-12 | ||
| JP04038399A JP3700915B2 (ja) | 1998-05-12 | 1999-02-18 | リニアモータ |
| US09/597,552 US6407471B1 (en) | 1998-05-12 | 2000-06-19 | Linear motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000037070A true JP2000037070A (ja) | 2000-02-02 |
| JP3700915B2 JP3700915B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=27290461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04038399A Expired - Lifetime JP3700915B2 (ja) | 1998-05-12 | 1999-02-18 | リニアモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6407471B1 (ja) |
| JP (1) | JP3700915B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034230A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータの電機子 |
| JP2006197773A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータ |
| KR100875574B1 (ko) | 2006-05-29 | 2008-12-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 리니어 모터 |
| JP2009100509A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
| JP2009171659A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Yamaha Motor Co Ltd | リニアモータ及び部品移載装置 |
| JP2009171664A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Yamaha Motor Co Ltd | リニアモータ及び部品移載装置 |
| JP2011067030A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータの界磁およびそれを備えたリニアモータ |
| CN102082490A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-06-01 | 东南大学 | 一种大推力永磁直驱式直线电机 |
| US8330307B2 (en) | 2009-01-20 | 2012-12-11 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Linear motor, linear motor system, and electronic-circuit-component mounting machine including the linear motor |
| CN114567140A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-05-31 | 星宇电子(宁波)有限公司 | 一种直线电机及其生产工艺 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100363902B1 (ko) * | 2000-11-24 | 2002-12-11 | 미래산업 주식회사 | 표면실장장치 및 그 방법 |
| ITUD20010209A1 (it) * | 2001-12-14 | 2003-06-16 | Gisulfo Baccini | Motore lineare e procedimento di fabbricazione di tale motore lineare |
| US6891285B2 (en) * | 2002-02-19 | 2005-05-10 | Parker-Hannifin Corporation | Linear motor with magnet rail support, end effect cogging reduction, and segmented armature |
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| JP3872055B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-01-24 | 三菱電機株式会社 | リニアモータの電機子 |
| JP4266740B2 (ja) * | 2003-07-28 | 2009-05-20 | 株式会社ソディック | コアレス交流リニアモータ |
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| DE102007032680A1 (de) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Etel S.A. | Synchronmotor mit mehreren Spulensegmeten |
| JP5369926B2 (ja) * | 2009-06-19 | 2013-12-18 | 株式会社安川電機 | リニアモータの電機子およびリニアモータ |
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| ITPD20110124A1 (it) * | 2011-04-15 | 2012-10-16 | Topp S P A A Socio Unico | Guida per attuatori lineari a magneti permanenti |
| WO2018117690A1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 한국전기연구원 | 디텐트력 저감을 위한 영구자석 전기기기 |
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| US6018207A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-25 | General Electric Company | Paired interlocks for flexible indexing of rotated stator cores |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP04038399A patent/JP3700915B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-19 US US09/597,552 patent/US6407471B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6407471B1 (en) | 2002-06-18 |
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