JP2002119041A - リニアアクチュエータ - Google Patents
リニアアクチュエータInfo
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- JP2002119041A JP2002119041A JP2000308778A JP2000308778A JP2002119041A JP 2002119041 A JP2002119041 A JP 2002119041A JP 2000308778 A JP2000308778 A JP 2000308778A JP 2000308778 A JP2000308778 A JP 2000308778A JP 2002119041 A JP2002119041 A JP 2002119041A
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- Japan
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- armature coil
- linear actuator
- permanent magnets
- driving direction
- permanent magnet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 推力の脈動を低減させるためには、永久磁石
や電機子コイルの形状を変更しなければならず、工数の
増加やコスト高につながるといった課題を有していた。 【解決手段】 電機子コイル３には、永久磁石２からの
磁束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流
を流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子
コイル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニ
アスケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。
や電機子コイルの形状を変更しなければならず、工数の
増加やコスト高につながるといった課題を有していた。 【解決手段】 電機子コイル３には、永久磁石２からの
磁束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流
を流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子
コイル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニ
アスケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ機器、制御機
器、電子機器、工作機械、半導体や液晶製造関連機器、
医療関連機器等において直線的な駆動力を発生するリニ
アアクチュエータに関するものである。
器、電子機器、工作機械、半導体や液晶製造関連機器、
医療関連機器等において直線的な駆動力を発生するリニ
アアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、リニアアクチュエータとしては、
図７のものが知られている。図７は従来のリニアアクチ
ュエータの俯瞰図を示しており、１はヨーク、２は永久
磁石、３は電機子コイル、４は荷台、５はリニアスケー
ルとで構成されている。
図７のものが知られている。図７は従来のリニアアクチ
ュエータの俯瞰図を示しており、１はヨーク、２は永久
磁石、３は電機子コイル、４は荷台、５はリニアスケー
ルとで構成されている。
【０００３】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータについて、以下その動作について説明する。
ータについて、以下その動作について説明する。
【０００４】電機子コイル３には、永久磁石２からの磁
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成において、推力の脈動を低減させるためには、
永久磁石や電機子コイルの形状を変更しなければなら
ず、工数の増加やコスト高につながるといった課題を有
していた。
来の構成において、推力の脈動を低減させるためには、
永久磁石や電機子コイルの形状を変更しなければなら
ず、工数の増加やコスト高につながるといった課題を有
していた。
【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、リニアアクチュエータにおいて、永久磁
石や電機子コイルの変更もなく、かつ、コスト高になら
ずに、効率的に推力の脈動を低減させることが可能なリ
ニアアクチュエータを提供するものである。
るものであり、リニアアクチュエータにおいて、永久磁
石や電機子コイルの変更もなく、かつ、コスト高になら
ずに、効率的に推力の脈動を低減させることが可能なリ
ニアアクチュエータを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電機子コイルと、前記電機子コイルの両側
に所定の空隙を形成し、略駆動方向に隣り合う磁極の極
性が異なるように配設された複数の永久磁石と、前記永
久磁石外側に配設されたヨークよりなるリニアアクチュ
エータにおいて、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異
なる前記永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空
隙の前記電機子コイルに対向している面の中心点に対し
て、略点対称になるように前記空隙の一部に補助ヨーク
を配設したことを特徴とするリニアアクチュエータであ
る。
に本発明は、電機子コイルと、前記電機子コイルの両側
に所定の空隙を形成し、略駆動方向に隣り合う磁極の極
性が異なるように配設された複数の永久磁石と、前記永
久磁石外側に配設されたヨークよりなるリニアアクチュ
エータにおいて、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異
なる前記永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空
隙の前記電機子コイルに対向している面の中心点に対し
て、略点対称になるように前記空隙の一部に補助ヨーク
を配設したことを特徴とするリニアアクチュエータであ
る。
【０００８】上記のように、隣り合う磁極の極性が異な
る前記永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空隙
の前記電機子コイルに対向している面の中心点に対し
て、略点対称になるように前記空隙の一部に補助ヨーク
を配設したことにより、前記電機子コイルと鎖交する磁
束密度の分布を、略駆動方向に対して傾斜させることが
できるため、スキューを施したことと等価な磁束密度分
布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞれ
の前記電機子コイルに鎖交し、推力の脈動を低減させる
ことができる。
る前記永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空隙
の前記電機子コイルに対向している面の中心点に対し
て、略点対称になるように前記空隙の一部に補助ヨーク
を配設したことにより、前記電機子コイルと鎖交する磁
束密度の分布を、略駆動方向に対して傾斜させることが
できるため、スキューを施したことと等価な磁束密度分
布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞれ
の前記電機子コイルに鎖交し、推力の脈動を低減させる
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、電機子コイルと、前記電機子コイルの両側に所定の
空隙を形成し、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異な
るように配設された複数の永久磁石と、前記永久磁石外
側に配設されたヨークよりなるリニアアクチュエータに
おいて、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異なる前記
永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空隙の前記
電機子コイルに対向している面の中心点に対して、略点
対称になるように前記空隙の一部に補助ヨークを配設し
たことを特徴とするリニアアクチュエータである。上記
のように、隣り合う磁極の極性が異なる前記永久磁石の
間に空隙を設けるとともに、前記空隙の前記電機子コイ
ルに対向している面の中心点に対して、略点対称になる
ように前記空隙の一部に補助ヨークを配設したことによ
り、前記電機子コイルと鎖交する磁束の分布を、略駆動
方向に対して傾斜させることができるため、スキューを
施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの前記電機子コイルに
鎖交し、推力の脈動を低減させることができる。
は、電機子コイルと、前記電機子コイルの両側に所定の
空隙を形成し、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異な
るように配設された複数の永久磁石と、前記永久磁石外
側に配設されたヨークよりなるリニアアクチュエータに
おいて、略駆動方向に隣り合う磁極の極性が異なる前記
永久磁石の間に空隙を設けるとともに、前記空隙の前記
電機子コイルに対向している面の中心点に対して、略点
対称になるように前記空隙の一部に補助ヨークを配設し
たことを特徴とするリニアアクチュエータである。上記
のように、隣り合う磁極の極性が異なる前記永久磁石の
間に空隙を設けるとともに、前記空隙の前記電機子コイ
ルに対向している面の中心点に対して、略点対称になる
ように前記空隙の一部に補助ヨークを配設したことによ
り、前記電機子コイルと鎖交する磁束の分布を、略駆動
方向に対して傾斜させることができるため、スキューを
施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの前記電機子コイルに
鎖交し、推力の脈動を低減させることができる。
【００１０】また、永久磁石のそれぞれが複数に分割さ
れているものである。
れているものである。
【００１１】また、補助ヨークを、隣接する永久磁石と
磁極の極性が異なる補助永久磁石にしたものである。
磁極の極性が異なる補助永久磁石にしたものである。
【００１２】また、本発明のリニアアクチュエータを部
品搬送装置に用いたものである。
品搬送装置に用いたものである。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１４】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図１において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は図２に示す
ように隣り合う永久磁石２の間に設けられた空隙、７は
図２に示すように空隙６内に配設された補助ヨークとで
構成されている。
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図１において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は図２に示す
ように隣り合う永久磁石２の間に設けられた空隙、７は
図２に示すように空隙６内に配設された補助ヨークとで
構成されている。
【００１５】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータについて、以下その動作について説明する。
ータについて、以下その動作について説明する。
【００１６】電機子コイル３には、永久磁石２からの磁
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束密度の分布を、
図３に示すように、略駆動方向に対して傾斜させること
ができるため、スキューを施したことと等価な磁束密度
分布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞ
れの電機子コイル３に鎖交し、推力の脈動を低減させる
ことができる。
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束密度の分布を、
図３に示すように、略駆動方向に対して傾斜させること
ができるため、スキューを施したことと等価な磁束密度
分布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞ
れの電機子コイル３に鎖交し、推力の脈動を低減させる
ことができる。
【００１７】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図４において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は隣り合う磁
極の極性が異なる永久磁石２の間に設けられた空隙、７
は空隙６内に配設された補助ヨークとで構成されてい
る。図１と異なるのは永久磁石２を図５に示すように分
割したことである。
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図４において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は隣り合う磁
極の極性が異なる永久磁石２の間に設けられた空隙、７
は空隙６内に配設された補助ヨークとで構成されてい
る。図１と異なるのは永久磁石２を図５に示すように分
割したことである。
【００１８】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータについて、以下その動作について説明する。
ータについて、以下その動作について説明する。
【００１９】電機子コイル３には、永久磁石２からの磁
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。さらに、
永久磁石２を分割していることから、永久磁石２に生じ
る渦電流を低減させ、渦電流から生じる磁束によって傾
斜した磁束密度分布が乱されるのを抑制することができ
る。
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。さらに、
永久磁石２を分割していることから、永久磁石２に生じ
る渦電流を低減させ、渦電流から生じる磁束によって傾
斜した磁束密度分布が乱されるのを抑制することができ
る。
【００２０】（実施例３）図６は本発明の第３の実施例
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図６において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は隣り合う磁
極の極性が異なる永久磁石２の間に設けられた空隙、８
は空隙６内に隣接する永久磁石２と磁極の極性が異なる
ように配設した補助永久磁石とで構成されている。図１
と異なるのは補助ヨーク７を補助永久磁石８としたこと
である。
におけるリニアアクチュエータの俯瞰図を示しており、
図６において、１はヨーク、２永久磁石、３は電機子コ
イル、４は荷台、５はリニアスケール、６は隣り合う磁
極の極性が異なる永久磁石２の間に設けられた空隙、８
は空隙６内に隣接する永久磁石２と磁極の極性が異なる
ように配設した補助永久磁石とで構成されている。図１
と異なるのは補助ヨーク７を補助永久磁石８としたこと
である。
【００２１】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータについて、以下その動作について説明する。
ータについて、以下その動作について説明する。
【００２２】電機子コイル３には、永久磁石２からの磁
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。さらに、
補助永久磁石のグレードを変更することで、磁束密度分
布の傾斜の度合いを調節することができるため、さらに
推力の脈動を低減することができる。
束が鎖交しているため、電機子コイル３に所定の電流を
流すことで、フレミングの左手の法則により、電機子コ
イル３に推力が生じ、電機子コイル３と荷台４とリニア
スケール５とで構成される可動子が移動することとな
る。このとき、空隙６に、補助ヨーク７を配設したこと
により、電機子コイル３と鎖交する磁束の分布を、略駆
動方向に対して傾斜させることができるため、スキュー
を施したことと等価な磁束密度分布が得られることによ
り、位相の異なる磁束がそれぞれの電機子コイル３に鎖
交し、推力の脈動を低減させることができる。さらに、
補助永久磁石のグレードを変更することで、磁束密度分
布の傾斜の度合いを調節することができるため、さらに
推力の脈動を低減することができる。
【００２３】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１、２、３に記載の発明によれば、電機子コイルと鎖交
する磁束の分布を、略駆動方向に対して傾斜させること
ができるため、スキューを施したことと等価な磁束密度
分布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞ
れの前記電機子コイルに鎖交し、推力の脈動を低減させ
ることができる。
１、２、３に記載の発明によれば、電機子コイルと鎖交
する磁束の分布を、略駆動方向に対して傾斜させること
ができるため、スキューを施したことと等価な磁束密度
分布が得られることにより、位相の異なる磁束がそれぞ
れの前記電機子コイルに鎖交し、推力の脈動を低減させ
ることができる。
【００２４】また、請求項４に記載の発明によれば、補
助ヨークを、隣接する永久磁石と磁極の極性が異なる補
助永久磁石にしたことから、前記永久磁石に生じる渦電
流を低減させ、渦電流から生じる磁束によって傾斜した
磁束密度分布が乱されるのを抑制することができる。
助ヨークを、隣接する永久磁石と磁極の極性が異なる補
助永久磁石にしたことから、前記永久磁石に生じる渦電
流を低減させ、渦電流から生じる磁束によって傾斜した
磁束密度分布が乱されるのを抑制することができる。
【００２５】また、請求項５に記載の発明によれば、補
助ヨークを、隣接する永久磁石と磁極の極性が異なる補
助永久磁石にしたことから、補助永久磁石のグレードを
変更することで、磁束密度分布の傾斜の度合いを調節す
ることができるため、さらに推力の脈動を低減すること
ができる。
助ヨークを、隣接する永久磁石と磁極の極性が異なる補
助永久磁石にしたことから、補助永久磁石のグレードを
変更することで、磁束密度分布の傾斜の度合いを調節す
ることができるため、さらに推力の脈動を低減すること
ができる。
【図１】本発明の第１の実施例におけるリニアアクチュ
エータを示す俯瞰図
エータを示す俯瞰図
【図２】本発明の第１の実施例における電機子コイルか
ら見た永久磁石、空隙、ヨーク及び補助ヨークの正面図
ら見た永久磁石、空隙、ヨーク及び補助ヨークの正面図
【図３】本発明の第１の実施例における推力を生じさせ
る方向成分の磁束密度の等高線図
る方向成分の磁束密度の等高線図
【図４】本発明の第２の実施例におけるリニアアクチュ
エータを示す俯瞰図
エータを示す俯瞰図
【図５】本発明の第２の実施例における永久磁石の俯瞰
図
図
【図６】本発明の第３の実施例におけるリニアアクチュ
エータを示す俯瞰図
エータを示す俯瞰図
【図７】従来のリニアアクチュエータを示す俯瞰図
１ ヨーク ２ 永久磁石 ３ 電機子コイル ４ 荷台 ５ リニアスケール ６ 空隙 ７ 補助ヨーク ８ 補助永久磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F021 AA01 BA02 CA06 DA08 5H641 BB01 BB06 BB18 GG03 GG26 HH02 HH05 HH06 HH14 HH16 HH17 HH20
Claims (6)
- 【請求項１】 電機子コイルと、この電機子コイルの両
側に所定の空隙を形成し、駆動方向に隣り合い極性が異
なるように配設された複数の永久磁石と、この永久磁石
を支持するヨークとを備え、前記駆動方向に隣り合う永
久磁石の間には前記電機子コイルと鎖交する磁束密度分
布が駆動方向に対して傾斜するよう補助ヨークを配置し
たことを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 【請求項２】 電機子コイルと、この電機子コイルの両
側に所定の空隙を形成し、駆動方向に隣り合い極性が異
なるように配設された複数の永久磁石と、この永久磁石
を支持するヨークとを備え、前記駆動方向に隣り合う永
久磁石の間に配置した補助ヨークは、駆動方向及びヨー
クの幅方向に非対称形状であるリニアアクチュエータ。 - 【請求項３】 電機子コイルと、この電機子コイルの両
側に所定の空隙を形成し、駆動方向に隣り合い極性が異
なるように配設された複数の永久磁石と、この永久磁石
を支持するヨークとを備え、前記駆動方向に隣り合う永
久磁石の間に配置した補助ヨークは、前記駆動方向に隣
り合う永久磁石の間の中心点に対して略点対称になるリ
ニアアクチュエータ。 - 【請求項４】 永久磁石が複数に分割されていることを
特徴とする請求項１、２、３いずれか１項に記載のリニ
アアクチュエータ。 - 【請求項５】 補助ヨークを、隣接する永久磁石と磁極
の極性が異なる補助永久磁石にしたことを特徴とする請
求項１、２、３いずれか１項に記載のリニアアクチュエ
ータ。 - 【請求項６】 請求項１、２、３いずれか１項に記載の
リニアアクチュエータを用いたことを特徴とする部品搬
送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000308778A JP2002119041A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000308778A JP2002119041A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002119041A true JP2002119041A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18789033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000308778A Pending JP2002119041A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002119041A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010081769A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Okuma Corp | リニアモータの固定子 |
| WO2010140534A1 (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 三菱電機株式会社 | リニアモータ |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000308778A patent/JP2002119041A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010081769A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Okuma Corp | リニアモータの固定子 |
| WO2010140534A1 (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 三菱電機株式会社 | リニアモータ |
| CN102804567A (zh) * | 2009-06-04 | 2012-11-28 | 三菱电机株式会社 | 直线电动机 |
| JP5398830B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2014-01-29 | 三菱電機株式会社 | リニアモータ |
| CN102804567B (zh) * | 2009-06-04 | 2015-11-25 | 三菱电机株式会社 | 直线电动机 |
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