JP2001352738A

JP2001352738A - 可動磁石型リニアモータ

Info

Publication number: JP2001352738A
Application number: JP2000168984A
Authority: JP
Inventors: Hitoo Togashi; 仁夫富樫; Tetsuji Ueda; 哲司植田; Hajime Hida; 一比田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【構成】可動磁石型リニアモータ１０の固定子鉄心１
６は、平面略コ字状の磁性鋼板を積層して形成される積
層巾の異なる２対の積層体コア１２、１４を組合せて構
成するもので、積層巾の大きい一対の積層体コア１２、
１２の両端部と積層巾の小さい他の一対の積層体コア１
４、１４の端部を重ねると共に各積層体コアの空隙２０
に永久磁石体２２を配置しかつ積層巾の小さい積層体コ
ア１４、１４の空隙に配置される永久磁石体２２の端部
を飛び出させている。【効果】この発明によれば、磁性鋼板の積層枚数を変
えて２種類の積層巾の積層体コア１２、１４を作成する
だけで積層枚数を増やすことができモータ効率が向上す
る。また、永久磁石体２２を固定子鉄心１６の空隙２０
より飛び出させるだけで可動部の回転を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は可動磁石型リニアモー
タに関し、特にたとえば磁性鋼板の積層枚数を変えて２
種類の積層巾の異なる積層体コアを組合せて固定子鉄心
を構成する可動磁石型リニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来リニアモータの角型固定子鉄心は、
同じ積層枚数の外側ヨークと内側ヨークを組合せて構成
されている。

【０００３】例えば、図３及び図４の図解図に示すよう
に、このリニアモータ１は外側ヨーク２とこの外側ヨー
ク２の内側に所定空隙３を隔てて配置される内側ヨーク
４により固定子鉄心５を構成している。そして、所定空
隙３には永久磁石体６が可動自在に設けられ、この永久
磁石体６は磁石支持体７を介してシャフト８に固定され
ている。

【０００４】内側ヨーク４は磁性鋼板を複数枚積層した
４個のブロック体で構成し、この４個のブロック体をロ
字状に組合せて正四角体を形成するようにしている。ま
た、外側ヨーク２も内側ヨーク４の外側に所定空隙３を
隔てて設けられかつ内側ヨーク４と同様に磁性鋼板を複
数枚積層した４個のブロック体で構成し、この４個のブ
ロック体を内側ヨーク４の各ブロック体と対向するよう
に配置している。

【０００５】そして、外側ヨーク２及び内側ヨーク４は
磁性鋼板を同じ幅に積み重ねて角柱を形成している。

【０００６】また、外側ヨーク２の内側に励磁コイル９
が設けられており、所定空隙３に配置される永久磁石体
６によって形成される磁束と交差する方向に巻かれてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のリニアモータ１
においては、特に内側ヨーク４を構成する４個の角柱ブ
ロック体は同じ大きさのため各コーナー部は相互に線接
触しているだけで、重なり部分（つまり、面接触部分）
が存在せず、励磁コイル７と鎖交する磁束を増加させる
ことができない。そのために、モータの効率を低下させ
るという問題がある。

【０００８】また、外側ヨーク２と内側ヨーク４の間に
形成される４個の所定空隙３は同じ幅であり、この空隙
３に配置され永久磁石体６を含む可動部の回転を抑える
ために特別な回転抑止機構を必要とし、構造も複雑化す
ると共にコスト的にも高くなる。

【０００９】それゆえに、この発明の主たる目的は、固
定子鉄心を構成する外側ヨークと内側ヨークの構造を簡
単に変えることにより効率の良い磁石可動型リニアモー
タを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、平面略コ字
状の磁性鋼板を積層して所定空隙を形成する２対の積層
体コアを四角形状に組合せて構成される固定子鉄心、こ
の固定子鉄心に装着された励磁コイル、および所定空隙
に可動自在に配置され磁石体を備える可動磁石型リニア
モータにおいて、一対の積層体コアの積層巾を他の一対
の積層体コアの積層巾よりも大きく設定するようにした
ことを特徴とする、可動磁石型リニアモータである。

【００１１】また、他の発明は、所定空隙を形成する積
層体コアを含む固定子鉄心、この固定子鉄心に装着され
る励磁コイル、および前記空隙に可動自在に配置される
磁石体を備える可動磁石型リニアモータにおいて、磁石
体を所定空隙より飛び出させるようにしたことを特徴と
する、可動磁石型リニアモータである。

【００１２】

【作用】固定子鉄心は磁性鋼板の積層巾の異なる２対の
積層体コアを組合せて構成されるので、積層巾の異なる
相隣る積層体コアを重ね合わせることにより磁性鋼板の
積層枚数を多くでき、コイルを鎖交する磁束を増加させ
ることができる。

【００１３】また、磁石体を空隙の両側より飛び出させ
ているので、両側の磁石のバランスが取れた状態で停止
し、回転力を抑止する。

【００１４】

【発明の効果】この発明によれば、積層される磁性鋼板
の枚数を変えて２種類の積層巾の積層体コアを作成する
だけで積層枚数を増やすことができ、モータの効率が向
上する。

【００１５】また、空隙より磁石体を飛び出させること
で、磁石体を含む可動部の回転を防止でき、スムーズな
往復動（推力）を得ることが出来る。

【００１６】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴及び利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳細
な説明により一層明らかとなろう。

【００１７】

【実施例】図１及び図２に示すこの発明の一実施例であ
る可動磁石型リニアモータ１０は、打ち抜きにより平面
略コ字状に形成された磁性鋼板を積層して構成される２
対の積層巾が異なる積層体コア１２、１２及び１４、１
４を略正四角形を形成するように組合せて構成される固
定子鉄心１６、この固定子鉄心１６の内側空間、すなわ
ち各積層体コア１２及び１４の内側に配置される励磁コ
イル１８、および固定子鉄心１６に形成される空隙２０
に可動自在に配置される永久磁石体２２を含む。

【００１８】各積層体コア１２及び１４は、内側ヨーク
１２ａ、１４ａ及び外側ヨーク１２ｂ、１４ｂを含む。

【００１９】また、永久磁石体２２は図示されない非磁
性体の磁石保持体に保持されて中心線Ｃ−Ｃ上に配置さ
れるシャフトに固定されている。

【００２０】そして、固定子鉄心１６を構成する一対の
積層体コア１２、１２は磁性鋼板を所定枚数だけ積層
し、その積層巾をＬ１としている。また、固定子鉄心１
６を構成する他の一対の積層体コア１４、１４は磁性鋼
板を所定枚数だけ積層し、その積層巾をＬ２として、先
に説明した一対の積層体コア１２、１２の積層巾Ｌ１
（Ｌ１＞Ｌ２）より狭くしている。換言すると、この一
対の積層体コア１２、１２の磁性鋼板の積層枚数を他の
一対の積層体コア１４、１４の磁性鋼板の積層枚数より
多くしている。

【００２１】そして、積層巾の大きい一対の積層体コア
１２、１２の両端部を積層巾の小さい他の一対の積層体
コア１４、１４の端部に重ね合せることにより内部空間
が略正四角形状となっている。この重ね合せにより固定
子鉄心１６のコーナー部におけるコアの積層枚数を多く
することができる。その結果、励磁コイル１８を鎖交す
る磁束を増加させることができモータ効率が向上するも
のである。

【００２２】また、積層巾の小さい他の一対の積層体コ
ア１４、１４に形成される空隙２０の長さは積層巾の大
きい一対の積層体コア１２、１２に形成される空隙２０
の長さよりも（Ｌ１―Ｌ２）だけ短くなり、その結果こ
の長さの短い空隙２０に可動自在に配置される永久磁石
体２２の両端は図示のようにそれぞれ（Ｌ１−Ｌ２）／
２だけ飛び出している。

【００２３】このように永久磁石体２２の端部を空隙２
０より飛び出させることによって回転を抑える力が働
き、別途に複雑な回転抑止機構を設ける必要はなくな
る。

【００２４】すなわち、他の一対の積層体コア１４、１
４の空隙２０より飛び出した永久磁石体２２には常に積
層体コア１４、１４との間に横方向の力（磁力）が働い
ており、両側に位置する磁石の力のバランスが取れた角
度で停止する。そして、この飛び出した磁石の力（磁
力）が恰もばねのように働き、外部の回転力が加わって
も回転を阻止する力として働くことになる。

【００２５】なお、固定子鉄心が４個の積層体コアで四
角形状に形成された実施例について説明したが、固定子
鉄心が四角形以外の多角形でも同様の効果をえることが
できる。

【００２６】上述のように構成された可動磁石型リニア
モータ１０において、永久磁石２２から発生した磁束は
中心線Ｃ−Ｃに位置するシャフトから半径方向に延びた
平面中を循環する。すなわち、永久磁石体２２、空隙２
０、内側ヨーク１２ａ（１４ａ）、励磁コイル１８、空
隙２０、外側ヨーク１２ｂ（１４ｂ）及び空隙２０を通
り永久磁石体２２に戻ると共に空隙２０に静磁界を発生
する。また、内側ヨーク１２ａ（１４ａ）及び外側ヨー
ク１２ｂ（１４ｂ）ではシャフトに向けて重ねた磁性鋼
板の平面内を循環する。

【００２７】そして、励磁コイル１８に交流電流が供給
されると、永久磁石体２２には、コイル電流の大きさと
永久磁石体２２の磁束密度に比例した推力が発生し、こ
の推力は永久磁石体２２を保持する磁石保持体を介して
シャフトに伝達され、このシャフトが交流電流の周波数
に同期して往復動する。

【００２８】以上説明したように、この発明は、リニア
モータの固定子鉄心を平面略コ字状の磁性鋼板を積層し
て形成される積層巾の異なる２対の積層体コアの組み合
わせにより構成するようにしたものであるから、積層巾
の大きい一対の積層体コアの両端部は積層巾の小さい他
の一対の積層体コアの端部と重なり、これによりコアの
積層枚数を多くできる。その結果、コイルを鎖交する磁
束を増加させることができ効率が向上する。また、永久
磁石体を空隙より飛び出させることにより、永久磁石
体、磁石保持体及びシャフトを含む可動部の回転を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である可動磁石型リニアモ
ータの図解図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に相当する図解図であ
る。

【図３】従来例の一例を示す図解図である。

【図４】図３のＸ−Ｙ線に相当する図解図である。

【符号の説明】

１０ …可動磁石型リニアモータ１２、１２一対の積層体コア１４、１４ …他の一対の積層体コア１２ａ、１４ａ …内側ヨーク１２ｂ、１４ｂ …外側ヨーク１６ …固定子鉄心１８ …励磁コイル２０ …空隙２２ …永久磁石体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者比田一大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H633 BB08 GG02 GG04 GG06 HH03 HH05 HH08 HH18 HH24 HH25 5H641 BB10 BB11 GG02 GG04 GG05 HH03 HH12 HH16 HH17 JA05 JA07 JA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平面略コ字状の磁性鋼板を積層して空隙を
形成する２対の積層体コアを四角形状に組合せて構成さ
れる固定子鉄心、前記固定子鉄心に装着された励磁コイ
ル、および前記空隙に可動自在に配置され磁石体を備え
る可動磁石型リニアモータにおいて、一対の前記積層体コアの積層巾を他の一対の前記積層体
コアの積層巾よりも大きく設定するようにしたことを特
徴とする、可動磁石型リニアモータ。
【請求項２】前記積層巾の小さい前記空隙の両側より前
記磁石体を飛び出させるようにした、請求項１記載の可
動磁石型リニアモータ。
【請求項３】前記積層巾は前記磁性鋼板の積層枚数に応
じて変更する、請求項１または２記載の可動磁石型リニ
アモータ。
【請求項４】所定の空隙を形成した積層体コアを含む固
定子鉄心、前記固定子鉄心に装着される励磁コイル、お
よび前記空隙に可動自在に配置される磁石体を備える可
動磁石型リニアモータにおいて、前記磁石体を前記空隙より飛び出させるようにしたこと
を特徴とする、可動磁石型リニアモータ。