JP2000316271A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JP2000316271A JP2000316271A JP11120294A JP12029499A JP2000316271A JP 2000316271 A JP2000316271 A JP 2000316271A JP 11120294 A JP11120294 A JP 11120294A JP 12029499 A JP12029499 A JP 12029499A JP 2000316271 A JP2000316271 A JP 2000316271A
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- armature
- linear motor
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- magnetic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電機子コアブロック間を流れるスロット漏洩
磁束を低減して磁気飽和を抑制し、最大推力を増加させ
る。 【解決手段】 ２次側部３と、２次側部３に空隙を介し
て対向する電機子２とをそなえ、２次側部３が、界磁ヨ
ーク１１と、この界磁ヨーク１１上に交互に極性が異な
るように隣り合わせに複数個並べて配置された界磁極１
２とで構成され、電機子２が、Ｉ字形状をした電機子コ
ア４を複数枚積層してなる電機子コアブロック５の長手
方向両端部に電機子巻線７を巻装して構成した電機子ブ
ロック８を、電機子ブロック８の長手方向がリニアモー
タ１のストローク方向に対して直角となる向きに複数個
連結して構成されているリニアモータ１において、各電
機子ブロック８間の結合部に、磁気的なギャップＧを設
けるようにしたもの。
磁束を低減して磁気飽和を抑制し、最大推力を増加させ
る。 【解決手段】 ２次側部３と、２次側部３に空隙を介し
て対向する電機子２とをそなえ、２次側部３が、界磁ヨ
ーク１１と、この界磁ヨーク１１上に交互に極性が異な
るように隣り合わせに複数個並べて配置された界磁極１
２とで構成され、電機子２が、Ｉ字形状をした電機子コ
ア４を複数枚積層してなる電機子コアブロック５の長手
方向両端部に電機子巻線７を巻装して構成した電機子ブ
ロック８を、電機子ブロック８の長手方向がリニアモー
タ１のストローク方向に対して直角となる向きに複数個
連結して構成されているリニアモータ１において、各電
機子ブロック８間の結合部に、磁気的なギャップＧを設
けるようにしたもの。
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に関するもので、特に
電機子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に関するもので、特に
電機子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、永久磁石同期機形のリニ
アモータは、図４に示すように構成されている。図４に
おいて、１はリニアモータで、電機子２と、前記電機子
２に空隙を介して対向するように配置されている２つの
２次側部３とで構成されている。前記電機子２は、Ｉ字
形状をした電機子コア４を複数枚積層してなる電機子コ
アブロック５と、この電機子コアブロック５の長手方向
両端部のティース部６に巻装した電機子巻線７とからな
る電機子ブロック８を、電機子ブロック８の長手方向が
リニアモータ１のストローク方向に対して直角となる向
きに複数個連結して構成されている。前記電機子ブロッ
ク８相互の連結は、電機子コアブロック５の連結部の一
方の側面にアリ９を形成するとともに、他方の側面にア
リ溝１０を形成し、隣り合う電機子ブロック８のアリ９
とアリ溝１０を係合することにより行う。また、前記２
次側部３は、図示しない架台に垂直に固定された界磁ヨ
ーク１１と、この界磁ヨーク１１に交互に極性が異なる
ように隣り合わせに複数個等ピッチに並べて配置され
た、例えば永久磁石からなる界磁極１２とで構成されて
いる。なお、図５において、１３は前記ティース部６間
に形成されたスロット部である。このように構成された
リニアモータ１は、図５に示すように、電機子２と空隙
を介して対向するように配置された界磁極１２によっ
て、それぞれの電機子コアブロック５を長手方向に貫通
する主磁束Φ1 が発生する。また、図示しない電源によ
り、電機子巻線７に交流電流が通電されると、電機子２
と界磁極１２間に電磁力が発生し、電機子コア４の長手
方向と直角なストローク方向に直線運動を行う。
アモータは、図４に示すように構成されている。図４に
おいて、１はリニアモータで、電機子２と、前記電機子
２に空隙を介して対向するように配置されている２つの
２次側部３とで構成されている。前記電機子２は、Ｉ字
形状をした電機子コア４を複数枚積層してなる電機子コ
アブロック５と、この電機子コアブロック５の長手方向
両端部のティース部６に巻装した電機子巻線７とからな
る電機子ブロック８を、電機子ブロック８の長手方向が
リニアモータ１のストローク方向に対して直角となる向
きに複数個連結して構成されている。前記電機子ブロッ
ク８相互の連結は、電機子コアブロック５の連結部の一
方の側面にアリ９を形成するとともに、他方の側面にア
リ溝１０を形成し、隣り合う電機子ブロック８のアリ９
とアリ溝１０を係合することにより行う。また、前記２
次側部３は、図示しない架台に垂直に固定された界磁ヨ
ーク１１と、この界磁ヨーク１１に交互に極性が異なる
ように隣り合わせに複数個等ピッチに並べて配置され
た、例えば永久磁石からなる界磁極１２とで構成されて
いる。なお、図５において、１３は前記ティース部６間
に形成されたスロット部である。このように構成された
リニアモータ１は、図５に示すように、電機子２と空隙
を介して対向するように配置された界磁極１２によっ
て、それぞれの電機子コアブロック５を長手方向に貫通
する主磁束Φ1 が発生する。また、図示しない電源によ
り、電機子巻線７に交流電流が通電されると、電機子２
と界磁極１２間に電磁力が発生し、電機子コア４の長手
方向と直角なストローク方向に直線運動を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
いわゆる磁束貫通形の電機子を有するリニアモータにお
いては、次のような問題点があった。すなわち、磁性体
材料で構成される電機子コアブロック５間の結合部は、
接触断面積が大きいため、電機子コアブロック８におけ
るスロット部１３回りの部分の漏洩磁気抵抗が小さくな
っており、電機子巻線６に通電すると、図５に示すよう
に、電機子２に、いわゆるスロット漏洩磁束Φ2 の磁路
が形成されていた。このため、負荷電流を大きくして推
力をアップさせようとしても、前記スロット漏洩磁束Φ
2 も増加するため、電機子２における特に幅の狭いティ
ース部６の磁路の磁束密度が高くなり、最大負荷電流値
付近では、磁路の磁気飽和が発生して、最大推力が低下
するという問題が発生していた。本発明は、このような
問題点を解消するためになされたもので、スロット漏洩
磁束を低減して磁気飽和を抑制し、負荷電流に対する推
力の直線性を向上させて、最大推力を増加させることを
目的とするものである。
いわゆる磁束貫通形の電機子を有するリニアモータにお
いては、次のような問題点があった。すなわち、磁性体
材料で構成される電機子コアブロック５間の結合部は、
接触断面積が大きいため、電機子コアブロック８におけ
るスロット部１３回りの部分の漏洩磁気抵抗が小さくな
っており、電機子巻線６に通電すると、図５に示すよう
に、電機子２に、いわゆるスロット漏洩磁束Φ2 の磁路
が形成されていた。このため、負荷電流を大きくして推
力をアップさせようとしても、前記スロット漏洩磁束Φ
2 も増加するため、電機子２における特に幅の狭いティ
ース部６の磁路の磁束密度が高くなり、最大負荷電流値
付近では、磁路の磁気飽和が発生して、最大推力が低下
するという問題が発生していた。本発明は、このような
問題点を解消するためになされたもので、スロット漏洩
磁束を低減して磁気飽和を抑制し、負荷電流に対する推
力の直線性を向上させて、最大推力を増加させることを
目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、２次側部と、前記２次側部に空隙を介し
て対向する電機子とをそなえ、前記２次側部が、界磁ヨ
ークと、この界磁ヨーク上に交互に極性が異なるように
隣り合わせに複数個並べて配置された界磁極とで構成さ
れ、前記電機子が、Ｉ字形状をした電機子コアを複数枚
積層してなる電機子コアブロックの長手方向両端部に電
機子巻線を巻装して構成した電機子ブロックを、電機子
ブロックの長手方向がリニアモータのストローク方向に
対して直角となる向きに複数個連結して構成されている
リニアモータにおいて、前記各電機子ブロック間の結合
部に、磁気的なギャップを設けるようにしたものであ
る。これにより、電機子に流れるスロット漏洩磁束の磁
路の一部の磁気抵抗が大きくなり、スロット漏洩磁束が
低減する。
め、本発明は、２次側部と、前記２次側部に空隙を介し
て対向する電機子とをそなえ、前記２次側部が、界磁ヨ
ークと、この界磁ヨーク上に交互に極性が異なるように
隣り合わせに複数個並べて配置された界磁極とで構成さ
れ、前記電機子が、Ｉ字形状をした電機子コアを複数枚
積層してなる電機子コアブロックの長手方向両端部に電
機子巻線を巻装して構成した電機子ブロックを、電機子
ブロックの長手方向がリニアモータのストローク方向に
対して直角となる向きに複数個連結して構成されている
リニアモータにおいて、前記各電機子ブロック間の結合
部に、磁気的なギャップを設けるようにしたものであ
る。これにより、電機子に流れるスロット漏洩磁束の磁
路の一部の磁気抵抗が大きくなり、スロット漏洩磁束が
低減する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。 ［第１の実施例］図１は本発明の第１の実施例を示す平
断面図で、図２は図１における電機子部の拡大図であ
る。なお、図５および図６と同一または相当する部材は
同一符号を付し説明を省略する。本発明の基本的な構成
は、従来技術とほぼ同じであるが、各電機子ブロック８
間の結合部に空隙を形成して、磁気的なギャップを設け
るようにした点が、従来技術と異なっている。図１およ
び図２に示すように、磁気的なギャップＧは、それぞれ
の電機子コアブロック５の中央側部に設けた凹部１４に
よって形成したエアーギャップｇで構成している。エア
ーギャップｇを形成することによって、電機子ブロック
８間に磁気的なギャップＧが生じ、スロット漏洩磁束Φ
2 の磁路の一部の磁気抵抗が大きくなり、漏洩磁束Φ2
が低減する。漏洩磁束Φ2 が低減することにより、電機
子磁路における磁気飽和が抑制され、図３に示すよう
に、本発明の電機子電流に対する推力特性Ｂが、従来の
推力特性Ｃよりも理想値Ａに近づいてくる。これによ
り、負荷電流に対する推力特性の直線性が向上し、最大
推力が増加する。 ［第２の実施例］図４は第２の実施例を示す電機子部の
拡大図である。第１の実施例が、磁気的なギャップＧ
を、電機子コアブロック５間に形成したエアータップｇ
で構成していたのに対して、この第２の実施例では、磁
気的なギャップＧを、電機子コアブロック５間に介在さ
せた非磁性体部材１５で構成している。非磁性体部材１
５としては、樹脂材、アルミニュウム材、あるいはステ
ンレス材などを用いる。また、前記非磁性体部材１５
は、両側部にたとえばアリ９を形成し、電機子コアブロ
ック５に形成したアリ溝１０に係合して電機子コアブロ
ック５と連結している。このようにすることにより、第
１の実施例と同様に、スロット漏洩磁束Φ2 が低減して
磁気飽和が抑制され、負荷電流に対する推力の直線性が
向上して、最大推力が増加する。なお、本発明は上記各
実施例の構成に限ることはなく、次のような構成にして
もよい。 (1) 電機子と２次側部は、いずれが固定側あるいは可動
側でも構わない。 (2) 永久磁石形のリニアモータだけでなく、電磁石形の
リニアモータでもよく、また、インダクション形のリニ
アモータや、リラクタンス形のリニアモータなど電機子
を有するものであればどのようなリニアモータでもよ
い。 (3) ２つの部材を係合連結するアリ９とアリ溝１０は、
２つの部材のどちら側に設けてもよい。
いて説明する。 ［第１の実施例］図１は本発明の第１の実施例を示す平
断面図で、図２は図１における電機子部の拡大図であ
る。なお、図５および図６と同一または相当する部材は
同一符号を付し説明を省略する。本発明の基本的な構成
は、従来技術とほぼ同じであるが、各電機子ブロック８
間の結合部に空隙を形成して、磁気的なギャップを設け
るようにした点が、従来技術と異なっている。図１およ
び図２に示すように、磁気的なギャップＧは、それぞれ
の電機子コアブロック５の中央側部に設けた凹部１４に
よって形成したエアーギャップｇで構成している。エア
ーギャップｇを形成することによって、電機子ブロック
８間に磁気的なギャップＧが生じ、スロット漏洩磁束Φ
2 の磁路の一部の磁気抵抗が大きくなり、漏洩磁束Φ2
が低減する。漏洩磁束Φ2 が低減することにより、電機
子磁路における磁気飽和が抑制され、図３に示すよう
に、本発明の電機子電流に対する推力特性Ｂが、従来の
推力特性Ｃよりも理想値Ａに近づいてくる。これによ
り、負荷電流に対する推力特性の直線性が向上し、最大
推力が増加する。 ［第２の実施例］図４は第２の実施例を示す電機子部の
拡大図である。第１の実施例が、磁気的なギャップＧ
を、電機子コアブロック５間に形成したエアータップｇ
で構成していたのに対して、この第２の実施例では、磁
気的なギャップＧを、電機子コアブロック５間に介在さ
せた非磁性体部材１５で構成している。非磁性体部材１
５としては、樹脂材、アルミニュウム材、あるいはステ
ンレス材などを用いる。また、前記非磁性体部材１５
は、両側部にたとえばアリ９を形成し、電機子コアブロ
ック５に形成したアリ溝１０に係合して電機子コアブロ
ック５と連結している。このようにすることにより、第
１の実施例と同様に、スロット漏洩磁束Φ2 が低減して
磁気飽和が抑制され、負荷電流に対する推力の直線性が
向上して、最大推力が増加する。なお、本発明は上記各
実施例の構成に限ることはなく、次のような構成にして
もよい。 (1) 電機子と２次側部は、いずれが固定側あるいは可動
側でも構わない。 (2) 永久磁石形のリニアモータだけでなく、電磁石形の
リニアモータでもよく、また、インダクション形のリニ
アモータや、リラクタンス形のリニアモータなど電機子
を有するものであればどのようなリニアモータでもよ
い。 (3) ２つの部材を係合連結するアリ９とアリ溝１０は、
２つの部材のどちら側に設けてもよい。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
機子コアブロック間の結合部に磁気的なギャップを設
け、スロット漏洩磁束の磁路の一部の磁気抵抗を大きく
しているので、スロット漏洩磁束を低減することができ
る。したがって、電機子磁路における磁気飽和を抑制す
ることができ、負荷電流に対する推力特性の直線性を向
上させて、最大推力を増加することができるという効果
がある。
機子コアブロック間の結合部に磁気的なギャップを設
け、スロット漏洩磁束の磁路の一部の磁気抵抗を大きく
しているので、スロット漏洩磁束を低減することができ
る。したがって、電機子磁路における磁気飽和を抑制す
ることができ、負荷電流に対する推力特性の直線性を向
上させて、最大推力を増加することができるという効果
がある。
【図１】 本発明の第１の実施例を示すリニアモータの
平断面図である。
平断面図である。
【図２】 図１における電機子部の拡大図である。
【図３】 電機子電流に対する推力特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す電機子部の拡大
図である。
図である。
【図５】 従来のリニアモータを示す平断面図である。
【図６】 図５における電機子部の拡大図である。
１ リニアモータ、 ２ 電機子、 ３ ２次側部、 ４ 電機子コア、 ５ 電機子コアブロック、 ６ ティース部、 ７ 電機子巻線、 ８ 電機子ブロック、 ９ アリ、 １０ アリ溝、 １１ 界磁ヨーク、 １２ 界磁極、 １３ スロット部、 １４ 凹部、 １５ 非磁性体部材
Claims (3)
- 【請求項１】 ２次側部と、前記２次側部に空隙を介し
て対向する電機子とをそなえ、 前記２次側部が、界磁ヨークと、この界磁ヨーク上に交
互に極性が異なるように隣り合わせに複数個並べて配置
された界磁極とで構成され、 前記電機子が、Ｉ字形状をした電機子コアを複数枚積層
してなる電機子コアブロックの長手方向両端部に電機子
巻線を巻装して構成した電機子ブロックを、電機子ブロ
ックの長手方向がリニアモータのストローク方向に対し
て直角となる向きに複数個連結して構成されているリニ
アモータにおいて、 前記各電機子ブロック間の結合部に、磁気的なギャップ
を設けたことを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】 前記磁気的なギャップを、それぞれの電
機子コアブロックの中央部の側部に設けた凹部によって
形成したエアーギャップで構成したことを特徴とする請
求項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項３】 前記磁気的なギャップを、前記各電機子
ブロック間に介在させた非磁性体部材で構成したことを
特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120294A JP2000316271A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120294A JP2000316271A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316271A true JP2000316271A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14782687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120294A Pending JP2000316271A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000316271A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012253850A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コア付リニアモータ |
| CN105429423A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 中国石油大学(华东) | 抽油机用双边长次级初级永磁型场调制直线电机 |
| JP5911658B1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電機子コア、電機子及びリニアモータ |
| RU208987U1 (ru) * | 2021-03-11 | 2022-01-26 | Андрей Сергеевич Крамаров | Линейный электрогенератор с постоянными магнитами |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120294A patent/JP2000316271A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012253850A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コア付リニアモータ |
| JP5911658B1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電機子コア、電機子及びリニアモータ |
| WO2016189659A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 三菱電機株式会社 | 電機子コア、電機子及びリニアモータ |
| TWI563774B (en) * | 2015-05-26 | 2016-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Electric core, armature and linear motor |
| CN107615630A (zh) * | 2015-05-26 | 2018-01-19 | 三菱电机株式会社 | 电枢铁心、电枢及线性电动机 |
| CN105429423A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 中国石油大学(华东) | 抽油机用双边长次级初级永磁型场调制直线电机 |
| RU208987U1 (ru) * | 2021-03-11 | 2022-01-26 | Андрей Сергеевич Крамаров | Линейный электрогенератор с постоянными магнитами |
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