JP2002034225A - 磁石可動型リニアモータ - Google Patents

磁石可動型リニアモータ

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JP2002034225A
JP2002034225A JP2000219005A JP2000219005A JP2002034225A JP 2002034225 A JP2002034225 A JP 2002034225A JP 2000219005 A JP2000219005 A JP 2000219005A JP 2000219005 A JP2000219005 A JP 2000219005A JP 2002034225 A JP2002034225 A JP 2002034225A
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magnet
linear motor
movable
magnetic metal
permanent magnet
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JP2000219005A
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Hajime Hida
一 比田
Hitoo Togashi
仁夫 富樫
Tetsuji Ueda
哲司 植田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】 励磁コイル20を装着した積層固定子鉄
心の所定空隙に永久磁石22を可動自在に配置してなる
磁石可動型リニアモータにおいて、例えば断面略凸型形
状に形成された永久磁石22を合成樹脂製で一方が開放
された有底筒状磁石保持体24に設けた複数の取付孔2
8に係合し、さらに非磁性金属板30を磁石保持体24
の外側で螺子または接着剤等で固定することにより永久
磁石22を磁石保持体24との間で挟持する。 【効果】 この発明によれば、空隙(エアギャップ)を
低減できるのでモータの推力が増大すると共に、渦電流
損も少なくなりモータ効率も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は磁石可動型リニアモー
タに関し、特にたとえば可動子としての永久磁石を非磁
性体で形成される磁石保持部材に簡単な構成で固定保持
するようにした磁石可動型リニアモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁石可動型リニアモータ1は、例
えば図4及び図5に示されるように、その積層固定子鉄
心2は電磁鋼板を積層した内側ヨーク3aとこの内側ヨ
ーク3aと所定空隙(エアギャップ)4を存して配置さ
れる電磁鋼板を積層した外側ヨーク3bを含み、この外
側ヨーク3bの内部にコイル5を装着している。
【0003】そして、積層固定子鉄心2のエアギャップ
4に可動自在に配置される可動子としての永久磁石6
は、一方が開放される中空円筒状磁石保持体7の周側面
に所定間隔で梯形状に穿孔された磁石挿合孔8にそれぞ
れ嵌め込まれ、その後円筒状磁石固定リング9を中空円
筒状磁石保持体7に被着して永久磁石6を固定保持して
いる。すなわち、梯形状に形成される各磁石挿合孔8の
上辺は下辺より長く形成すると共に、この磁石挿合孔8
に嵌め込まれる永久磁石6を台形状に形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのために、永久磁石
6を可動自在に配置する空隙4、すなわち磁気回路のエ
アギャップが広くなり、その結果磁束が弱くなるのでモ
ータの推力が低下する。また、金属製の円筒状磁石固定
リングを用いた場合、重量及び損失(渦電流損)が増加
し、モータの性能を向上させることが困難になる。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、簡
単な構成により可動子となる永久磁石を確実に保持する
と共に、モータの推力及び効率を向上させることができ
る磁石可動型リニアモータを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、外側ヨーク
と内側ヨークとの間に所定空隙を有する積層固定子鉄
心、この積層固定子鉄心に装着される励磁コイル、およ
び所定空隙に可動自在に配置される永久磁石を備える磁
石可動型リニアモータにおいて、永久磁石は磁石保持部
材に設けた複数の取付孔にそれぞれ挿入されかつ個々の
非磁性金属板により磁石保持部材に保持されていること
を特徴とする、磁石可動型リニアモータである。
【0007】
【作用】積層固定子鉄心の空隙に可動自在に配置される
永久磁石は磁石保持部材に設けた複数の取付孔にそれぞ
れ挿入されて個々の非磁性金属板により磁石保持部材に
保持されるので、磁気回路の空隙(エアギャップ)を低
減できると共に、渦電流損を少なくできる。
【0008】
【発明の効果】この発明によれば、空隙を狭く出来るた
めにモータの推力が増えると共に渦電流損の減少により
モータ効率を向上させることができる。
【0009】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。
【0010】
【実施例】図1に示すこの発明の一実施例である磁石可
動型リニアモータ10は、内側ヨーク12とこの内側ヨ
ーク12との間に所定空隙(エアギャップ)14を存し
て設けられる外側ヨーク16とより構成される積層固定
子鉄心18、この積層固定子鉄心18に装着される励磁
コイル20、および積層固定子鉄心18の所定空隙14
に可動自在に配置される可動子としての永久磁石22を
含む。
【0011】積層固定子鉄心18は、例えば電磁鋼帯よ
り所定形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成され
るもので、この実施例においては8個の積層固定子鉄心
18を環状に配置して固定子を構成している。
【0012】また、励磁コイル20はリング状に形成さ
れ各積層固定子鉄心18の内側ヨーク12の内部に装着
される。
【0013】可動子としての永久磁石22は、例えば合
成樹脂製で一方が開放された有底筒状磁石保持体24に
固定保持されかつこの磁石保持体24の円板状中心部2
4aは中心軸線C−Cに配置されるシャフト26に固定
される。
【0014】すなわち、図2に示すように、各永久磁石
22は断面略凸型形状に形成され、一方有底筒状磁石保
持体24の周側部にはこの永久磁石22を係合保持する
ための取付孔28を45°の間隔で8個環状に配置形成
している。そして、各取付孔28に、断面略凸型形状の
永久磁石22を係合し、さらに各永久磁石22に対応し
て個々の非磁性金属板30,30、…を磁石保持体24
の外側に当接して螺子またはエポキシ系接着剤で固定し
ている。その結果、各永久磁石22は取付孔28に係合
状態で磁石保持体24と非磁性金属板30で挟持固定さ
れている。
【0015】永久磁石22の断面形状としては、内側辺
(例えば、下辺)よりも外側辺(例えば上辺)を長くし
ており、実施形態としては断面略凸型形状以外に台形状
に形成しても、磁石保持体24に対して個々の非磁性金
属板30を用いて同様な取付けを行うことができる。
【0016】そして、非磁性金属板30としては、例え
ばステンレス板(SUS304)やチタン合金板等が使
用される。
【0017】なお、永久磁石22を非磁性金属板30と
の間で安定して挟持固定するために、この実施例では有
底筒状磁石保持体24の取付孔28周辺部を略正8角形
状に形成されている。
【0018】図3には永久磁石22を有底筒状磁石保持
体24に固定保持する他の実施例が示されている。
【0019】すなわち、図3において、積層固定子鉄心
18の所定空隙14に可動自在に配置される永久磁石2
2は直方体状に形成され、一方合成樹脂製の有底筒状磁
石保持体24の周側部にはこの永久磁石22を係合する
ための取付孔28を45°の間隔で8個環状に配置形成
している。そして、非磁性金属板30に接着剤等により
予め永久磁石22を接着固定し、この永久磁石22を磁
石保持体24の取付孔28に係合して非磁性金属板30
を磁石保持体24の外側で螺子または接着剤等により固
定している。
【0020】なお、この実施例においても、先に説明し
た実施例と同様、永久磁石22を非磁性金属板30を用
いて有底筒状磁石保持体24に安定して固定保持するた
めに、この磁石保持体24の外面形状を略正8角形とし
ている。
【0021】次に、動作について簡単に説明する。
【0022】図1において、積層固定子鉄心18に装着
された励磁コイル20に交流電流を通電すると、その電
流の向きに応じて電流により磁気回路に発生する磁束が
空隙(エアギャップ)14に配置された永久磁石22に
作用し、磁束が強められる側に永久磁石22が移動して
右方向または左方向へ変位する。
【0023】そして、交流電流の周波数に同期して可動
子としての永久磁石22が往復駆動することになる。
【0024】従って、永久磁石22の移動は有底筒状磁
石保持体24を介して中心軸線C−Cに位置するシャフ
ト26に伝達され、このシャフト26が出力軸として往
復動する。このシャフト26に、例えば圧縮機のシリン
ダ内を移動するピストンを連結すれば、例えば冷媒を圧
縮するリニア圧縮機が実現できる。
【0025】以上説明したように、この発明においては
積層固定子鉄心の所定空隙に配置される可動子としての
永久磁石は、有底筒状磁石保持体に設けた複数の取付孔
にそれぞれ挿入されかつ個々の非磁性金属板により磁石
保持体の外側で保持されるものであるから、空隙(エア
ギャップ)を低減できてモータの推力が増大する。ま
た、個々の非磁性金属板で各永久磁石を磁石保持体に固
定するので、渦電流損も少なくなりモータ効率を上げる
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磁石可動型リニアモ
ータの概略構成を示す図解図である。
【図2】図1の要部を示す図解図である。
【図3】図2に相当する他の実施例の図解図である。
【図4】従来例を示す磁石可動型リニアモータの要部図
解図である。
【図5】図4における可動部の要部横断面図である
【符号の説明】
10 …磁石可動型リニアモータ 12 …内側ヨーク 14 …空隙(エアギャップ) 16 …外側ヨーク 18 …積層固定子鉄心 20 …励磁コイル 22 …永久磁石 24 …有底筒状磁石保持体 28 …取付孔 30 …非磁性金属板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 哲司 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 BB10 GG02 GG04 GG09 GG17 HH03 HH05 HH11 HH13 HH18 HH22

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外側ヨークと内側ヨークとの間に所定空隙
    を有する積層固定子鉄心、前記積層固定子鉄心に装着さ
    れる励磁コイル、および前記所定空隙に可動自在に配置
    される永久磁石を備える磁石可動型リニアモータにおい
    て、 前記永久磁石は前記空隙に位置する磁石保持部材に設け
    た複数の取付孔にそれぞれ挿入されかつ個々の非磁性金
    属板により前記磁石保持部材に保持されていることを特
    徴とする、磁石可動型リニアモータ。
  2. 【請求項2】前記永久磁石は予め前記非磁性金属板に接
    着されている、請求項1記載の磁石可動型リニアモー
    タ。
  3. 【請求項3】前記永久磁石は断面形状において、前記非
    磁性金属板側が長くなるように内側辺と外側辺の長さが
    設定されている、請求項1記載の磁石可動型リニアモー
    タ。
  4. 【請求項4】前記非磁性金属板は前記磁石保持体に螺子
    または接着剤により固定されている、請求項1ないし3
    のいずれかに記載の磁石可動型リニアモータ。
  5. 【請求項5】前記非磁性金属板はステンレス板またはチ
    タン合金板を含む、請求項1ないし4のいずれかに記載
    の磁石可動型リニアモータ。
  6. 【請求項6】前記磁石保持部材は、一方が開放された合
    成樹脂製の中空筒状体を含む、請求項1ないし5のいず
    れかに記載の磁石可動型リニアモータ。
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