JP2000041373A

JP2000041373A - リニアモータ

Info

Publication number: JP2000041373A
Application number: JP10206142A
Authority: JP
Inventors: Taiji Ootate; 泰治大立; Yuto Rin; 裕人林
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 2000-02-08
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3695160B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はリニアモータの構造に関し、積層方
向の厚さをより薄く構成し、効率よい駆動を可能にする
リニアモータを提供するものである。【解決手段】積層され隣り合ったリニアモータ１９
ａ、１９ｂはそれぞれ対応する可動子２０ａ、又は２０
ｂを有し、固定子２１ａ、２１ｂを有する。ここで、上
述の固定子２１ａの磁石フレーム２１ａ’と固定子２１
ｂの磁石フレーム２１ｂ’を一体構成とし、リニアモー
タ１９ａと１９ｂで互いに使用することにより、モータ
フレームを無くし、リニアモータの積層方向に薄い構造
とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は織機の綜絖枠の駆動
等に使用されるリニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、リニアモータの研究が広く行わ
れ、騒音等の利点から実用化が試みられている。また、
技術分野によってはリニアモータを複数配列し、効率良
い駆動系を実現する方式も提案されている。

【０００３】例えば、以下に示す図６及び図７はその例
である。先ず、図６のリニアモータの構造について説明
する。同図には、２個のリニアモータを並べた場合の横
断面が示されている。同図において、各リニアモータは
同じ構成であり、例えばリニアモータ１は不図示の織機
の綜絖枠に取り付けられた可動子２と、可動子２を駆動
するための固定子３で構成され、可動子２は例えばコイ
ルを鉄心に巻装した構成である。また固定子３はモータ
フレーム（固定子鉄心）４に永久磁石５を配設した構成
である。また、リニアモータ６も全く同じ構成であり、
不図示の綜絖枠に取り付けられた可動子７と、可動子７
を駆動するための固定子８で構成され、モータフレーム
６’で囲われている。

【０００４】そして、上述の構成において、可動子２の
コイルに例えば三相電流を流すことによって、可動子２
を同図の矢印Ａ方向に可動し、可動子７のコイルに三相
電流を流すことによって、可動子７を矢印Ｂ方向に可動
する。

【０００５】一方、図７は他の構成のリニアモータであ
り、前述のリニアモータ１及び６と異なり、永久磁石で
構成される固定子が可動子の一面に沿ってのみ配設され
ている。すなわち、リニアモータ９の可動子１０にはそ
の上方にのみ固定子１１が配設され、リニアモータ１２
の可動子１３にもその上方にのみ固定子１４が配設され
ている。尚、可動子１０及び１３の構成自体は上述の図
６の場合と同じであり、可動子鉄心にコイルを巻装して
構成されている。また、固定子１１及び１４自体の構成
も同じであり、対応するモータフレーム（固定子鉄心）
１５、１６に永久磁石を配設して構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のリニアモー
タにおいては、リニアモータが大型化し、広いスペース
が必要となる。特に、複数のリニアモータを積層する際
の積層方向に厚くなり、例えば織機の場合、多数の綜絖
枠を駆動するため多数個のリニアモータを積層して使用
し、上記積層方向に厚い構造となる。

【０００７】尚、上述の図７に示す構造のリニアモータ
においては、単独構成の固定子を使用するので厚さ方向
の幅は図６に示すリニアモータに比べて薄くできるが、
リニアモータの駆動力が小さくなる。したがって、図７
に示す構造のリニアモータの駆動出力で考えれば、やは
り上記積層方向に厚い構造となる。

【０００８】本発明は上記課題を解決するため、積層方
向の厚さをより薄く構成し、強度を確保したリニアモー
タを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、請求項
１記載の発明によれば、磁性フレームの一面に磁極が交
互に異なる磁石を配設した第１の固定子と、該第１の固
定子に沿って設けられ、コイルを巻装して成る第１の可
動子とを有する第１のリニアモータと、前記磁性フレー
ムの他面に磁極が交互に異なる磁石を配設した第２の固
定子と、該第２の固定子に沿って設けられ、コイルを巻
装して成る第２の可動子とを有する第２のリニアモータ
とを具備するリニアモータを提供することによって達成
できる。

【００１０】すなわち、第１のリニアモータはコイルの
み、又は鉄心にコイルを巻装した構成の第１の可動子
と、その片面近傍に設けられた固定子で構成され、この
固定子は磁極が交互に異なる永久磁石を配設して構成さ
れている。また、第２のリニアモータもコイルのみ、又
は鉄心にコイルを巻装した第２の可動子と、その片面近
傍に設けられた固定子で構成され、各固定子は磁極が交
互に異なる永久磁石を配設して構成されている。

【００１１】このような構成において、第１のリニアモ
ータの一部を構成する一方の固定子である永久磁石を取
り付けたフレームと同じフレームに、上記第２のリニア
モータの一部を構成する固定子である永久磁石を当該フ
レームの反対面を利用して取り付けるものである。この
ように構成することにより、各リニアモータ毎に筐体用
フレームを用いる必要がなく、第１、第２のリニアモー
タの積層方向の厚さを薄く構成するものである。

【００１２】本発明の課題は、請求項２記載の発明によ
れば、第１、第２のフレーム内に磁極が交互に異なる永
久磁石を内蔵した固定子を有し、該固定子と、コイルを
巻装し前記第１のフレームに沿って設けられた第１の可
動子とから成る第１のリニアモータと、前記固定子と、
コイルを巻装し前記第２のフレームに沿って設けられた
第２の可動子とから成る第２のリニアモータとを有する
リニアモータを提供することによって達成できる。

【００１３】本発明も上記請求項１記載の発明と同様、
各リニアモータ（第１、第２のリニアモータ）の固定子
は、可動子の一面側にのみ形成されている。

【００１４】したがって、第１のリニアモータの一部を
構成する固定子の一方のフレームを第２のリニアモータ
の一部を構成する可動子に対面して設けることにより、
従来存在した第１、第２のリニアモータ間のモータフレ
ームを削除し、第１、第２のリニアモータの積層方向の
厚さを薄く構成するものである。

【００１５】請求項３の記載は、上記請求項１又は２の
記載において、前記第１の可動子は例えば複数で構成さ
れている。

【００１６】このように構成することにより、１台のリ
ニアモータによって複数の負荷を駆動するものである。

【００１７】請求項４の記載も、上記請求項１又は２の
記載において、前記第２の可動子は例えば複数で構成さ
れている。

【００１８】このように構成することによっても、１台
のリニアモータによって複数の負荷を駆動することがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
を用いて詳細に説明する。＜第１実施形態例＞図２は、本発明の第１実施形態例の
リニアモータを使用した織機の模式図である。

【００２０】同図において、綜絖枠（ヘルドフレーム）
１７は例えば４枚で構成され、それぞれの綜絖枠１７は
不図示のガイドに保持され、ガイドフレーム１８に沿っ
て上下駆動を行う。この上下駆動は、各綜絖枠１７とガ
イドフレーム１８間に配設されたリニアモータ１９によ
って行われる。

【００２１】尚、上述の織機の動作は、多数の経糸（た
て糸）を挿通した複数の綜絖枠を交互に上下動させて不
図示の杼口を開口させ、その開口部に緯糸（よこ糸）を
巻着した杼（ひ）を打ち込んで開口した経糸間に緯糸を
挿通し、この挿通した緯糸を筬（おさ）によって織り口
（フロントエンド）へ打ち寄せて布帛を造成していくも
のである。

【００２２】リニアモータ１９は可動子２０と固定子２
１で構成され、可動子２０は上述の綜絖枠（ヘルドフレ
ーム）１７に取り付けられ、固定子２１はガイドフレー
ム１８に設けられている。尚、左右に設けられたリニア
モータ１９の構成は同じ積層構造である。

【００２３】図３は上述のリニアモータ１９の斜視図で
あり、複数の綜絖枠（ヘルドフレーム）１７を駆動する
ため積層されたリニアモータの中の１層を示す。本例の
リニアモータ１９はいわゆるコイル可動子形であり、可
動子２０にはコイルが巻装され、固定子２１には磁極
（Ｎ極、Ｓ極）が異なる磁石が交互に配設されている。
尚、この磁石の具体的な配設は後述するが、固定子２１
に配設される磁石は永久磁石であり、固定子２１の上下
方向に配設されている。

【００２４】可動子２０には不図示の鉄心にコイル２３
が巻装され、このコイル２３に例えば三相電流を流すこ
とにより交番磁界を発生させ、上述の固定子２１の磁石
と共に磁気回路を構成し、可動子２０を上下に駆動す
る。尚、この可動子２０と固定子２１との隙間は狭く、
例えば１ｍｍ程度である。

【００２５】図１は本例のリニアモータの積層構造を示
す断面図である。同図に示すように、リニアモータは２
個積層して配設され、同図ではリニアモータ１９ａ、１
９ｂとして示す。

【００２６】例えば第１のリニアモータとしてのリニア
モータ１９ａは可動子２０ａと固定子２１ａで構成さ
れ、可動子２０ａは鉄心にコイル２０ａ’を巻装した構
成であり、コイル２０ａ’に電流を流すことにより、交
番磁界を発生させる。また、固定子２１ａは鉄（Ｆｅ）
等で構成される磁石フレーム２１ａ’に磁石２２を配設
した構成である。また、可動子２０ａと固定子２１ａと
の間隔は前述のように１ｍｍ程度であり、可動子２０ａ
とモータフレーム３４との間隔もほぼ同様に構成されて
いる。尚、モータフレーム３４も鉄（Ｆｅ）等で構成さ
れている。一方、第２のリニアモータとしてのリニアモ
ータ１９ｂは可動子２０ｂと固定子２１ｂで構成され、
可動子２０ｂは鉄心にコイル２０ｂ’を巻装した構成で
あり、コイル２０ｂ’に電流を流すことにより、交番磁
界を発生させる。また、固定子２１ｂも、鉄（Ｆｅ）等
で構成される磁石フレーム２１ｂ’を有するが、この磁
石フレーム２１ｂ’は前述のリニアモータ１９ａ側の磁
石フレーム２１ａ’と一体形成されている。すなわち、
同じ磁石フレームを使用する。したがって、従来例のよ
うに別体のモータフレームを使用することなく一体形成
の磁石フレーム２１ａ’、２１ｂ’を使用し、リニアモ
ータ１９ａと１９ｂを積層する構成である。

【００２７】尚、本例は２台のリニアモータ１９ａ、１
９ｂを使用する構造であり、リニアモータ１９ｂの外面
はモータフレーム３５で覆われ、可動子２０ｂとモータ
フレーム３５の隙間は、例えば前述の１ｍｍに設定され
ている。

【００２８】また、リニアモータ１９ａにおける可動子
２０ａの駆動は、可動子２０ａのコイル２０ａ’に例え
ば三相電流を流し、可動子２０ａを上下に駆動する。ま
た、リニアモータ１９ｂにおける可動子２０ｂの駆動
は、可動子２０ｂのコイル２０ｂ’に三相電流を流すこ
とにより、可動子２０ｂを上下に駆動する。

【００２９】したがって、上述のように構成することに
より、積層方向に薄いリニアモータの構造とすることが
でき、リニアモータを小型化することもできる。

【００３０】尚、上述の実施形態例ではリニアモータを
２台積層する場合について説明したが、２台に限らず３
台、４台、・・・と積層する構成であってもよい。＜第２実施形態例＞次に、本発明の第２実施形態例につ
いて説明する。

【００３１】図４は、本発明の第２実施形態例を説明す
るリニアモータの構造を示す図である。尚、本例におい
ても２台のリニアモータ２４ａ、２４ｂを積層する構造
であり、使用する可動子は前述の図３に示したコイル可
動子形であり、可動子にはコイルが巻装されている。

【００３２】本例においても上述の実施形態例と同様、
第１のリニアモータ２４ａと第２のリニアモータ２４ｂ
は同じ固定子２５を使用する。この固定子２５は磁石２
８と、この磁石２８の両面に設けられた磁石フレーム２
９ａ、２９ｂで構成され、同図に点線で示す磁石２８の
中心線から左側がリニアモータ２４ａで使用する固定子
であり、点線で示す磁石２８の中心線から右側がリニア
モータ２４ｂで使用する固定子である。ここで、リニア
モータ２４ａ側で使用する固定子を２５ａとし、リニア
モータ２４ｂ側で使用する固定子を２５ｂとして以下説
明する。

【００３３】リニアモータ２４ａは可動子２６ａと上述
の固定子２５ａで構成され、可動子２６ａは前述と同
様、鉄心にコイル２６ａ’を巻装した構成であり、固定
子２５ａは上述の磁石２５の一面に磁石フレーム２９ａ
を配設して構成されている。

【００３４】また、リニアモータ２４ｂは可動子２６ｂ
と上述の固定子２５ｂで構成され、可動子２６ｂは、鉄
心にコイル２６ｂ’を巻装した構成であり、固定子２５
ｂは磁石２５に磁石フレーム２９ｂを配設して構成され
ている。

【００３５】このような構成において、前述と同様、例
えばリニアモータ２４ａを駆動する場合、コイル２６
ａ’に三相電流を流し、交番磁界を発生させ、可動子２
６ａを上下に駆動する。また、リニアモータ２４ｂを駆
動する場合、コイル２６ｂ’に三相電流を流し、可動子
２６ｂを上下に駆動する。

【００３６】上述のように本例においても、従来使用し
ていたモータフレームを使用することなく、リニアモー
タ２４ａ、２４ｂを順次積層し、薄い構造とすることが
できる。したがって、このように構成することにより、
積層方向に薄いリニアモータの構造とすることができ、
リニアモータを小型化することもできる。

【００３７】また、本例ではリニアモータを２台積層す
る場合について説明したが、２台に限らず３台、４台、
・・・と積層する構造としてもよい。

【００３８】尚、上述の実施形態例の説明では、各リニ
アモータに配設する可動子は単一構成であったが、例え
ば図５に示すように１台のリニアモータ２９ａに２個の
可動子３０、３１を配設し、１台のリニアモータ２９ｂ
に２個の可動子３２、３３を配設する構成としてもよ
い。

【００３９】この場合、リニアモータ２９ａによって２
個の可動子３０、３１を駆動することができ、例えば２
個の綜絖枠（ヘルドフレーム）１７を１台のリニアモー
タ２９ａによって駆動でき、リニアモータ２９ｂも同様
に構成できるので、上記２つの実施形態例に対して半分
の数のリニアモータで対応できることになる。

【００４０】さらに、本例では１台のリニアモータに３
個以上の可動子を配設する構成としてもよい。

【００４１】また、１台のリニアモータに２個以上の可
動子を配設する構成は、前述の第１実施形態例に対して
も適用できる。

【００４２】尚、上述の実施例では片側磁石について説
明したが、両側に磁石を設けて構成してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればモータフレームを省略することができるので、積層
方向に薄いリニアモータの構造とすることができ、リニ
アモータを小型化することができる。

【００４４】また、１台のリニアモータで多数の可動子
を駆動できるので、リニアモータを使用した効率良い駆
動系とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態例のリニアモータの構造を説明す
る図である。

【図２】本例のリニアモータを使用した織機の全体構成
図である。

【図３】リニアモータの斜視図である。

【図４】第２実施形態例のリニアモータの構造を説明す
る図である。

【図５】第２実施形態例のリニアモータの構造の変形例
を説明する図である。

【図６】従来例のリニアモータの構造を説明する図であ
る。

【図７】従来例のリニアモータの構造を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃリニアモータ２０ａ、２０ｂ可動子２０ａ’、２０ｂ’ コイル２１ａ固定子２１ａ’、２１ｂ’ 磁石フレーム２２磁石２３コイル２４ａ、２４ｂリニアモータ２５固定子２６ａ’、２６ｂ’ コイル２６ａ、２６ｂ可動子２８磁石２９ａ、２９ｂ磁石フレーム３０〜３３可動子３４、３５モータフレーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性フレームの一面に磁極が交互に異な
る磁石を配設した第１の固定子と、該第１の固定子に沿
って設けられ、コイルを巻装して成る第１の可動子とを
有する第１のリニアモータと、前記磁性フレームの他面に磁極が交互に異なる磁石を配
設した第２の固定子と、該第２の固定子に沿って設けら
れ、コイルを巻装して成る第２の可動子とを有する第２
のリニアモータと、を具備することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】第１、第２のフレームにより、磁極が交
互に異なる永久磁石を挟持した固定子を有し、該固定子と、コイルを巻装し前記第１のフレームに沿っ
て設けられた第１の可動子とから成る第１のリニアモー
タと、前記固定子と、コイルを巻装し前記第２のフレームに沿
って設けられた第２の可動子とから成る第２のリニアモ
ータと、を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】前記第１の可動子は複数配設されているこ
とを特徴とする請求項１、又は２記載のリニアモータ。
【請求項４】前記第２の可動子は複数配設されているこ
とを特徴とする請求項１、又は２記載のリニアモータ。