JP2002142437A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JP2002142437A JP2002142437A JP2000342376A JP2000342376A JP2002142437A JP 2002142437 A JP2002142437 A JP 2002142437A JP 2000342376 A JP2000342376 A JP 2000342376A JP 2000342376 A JP2000342376 A JP 2000342376A JP 2002142437 A JP2002142437 A JP 2002142437A
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- mover
- stator
- linear motor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】巻線数が少なくコンパクトな構造でありながら
複数の磁極歯を備え、かつ可動子と固定子との間に働く
磁気吸引力が相殺されるようなリニアモータを提供す
る。 【解決手段】磁性体で形成されたコアと該コアに巻回し
た巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙を介して相
対移動可能に支持された可動子とを備えたリニアモー
タ。
複数の磁極歯を備え、かつ可動子と固定子との間に働く
磁気吸引力が相殺されるようなリニアモータを提供す
る。 【解決手段】磁性体で形成されたコアと該コアに巻回し
た巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙を介して相
対移動可能に支持された可動子とを備えたリニアモー
タ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータに関
し、特に、固定子の対向する磁極歯間に可動子が空隙を
介して挟持されているリニアモータに関する。
し、特に、固定子の対向する磁極歯間に可動子が空隙を
介して挟持されているリニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にリニアモータは、複数の磁極歯を
有する固定子と、該固定子と空隙を介して相対移動可能
に支持された可動子とを備える。そのうち、可動子と固
定子との間に働く磁気吸引力を相殺して可動子支持機構
への負担を軽くするために、固定子の対向する磁極歯間
に可動子が空隙を介して挟持される構造にしたものが、
特開平１０−１７４４１８号公報に開示されている。
有する固定子と、該固定子と空隙を介して相対移動可能
に支持された可動子とを備える。そのうち、可動子と固
定子との間に働く磁気吸引力を相殺して可動子支持機構
への負担を軽くするために、固定子の対向する磁極歯間
に可動子が空隙を介して挟持される構造にしたものが、
特開平１０−１７４４１８号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記の従来技
術によると、次のような課題があった。すなわち、図２
０及び図２１に示すように、１つの固定子ユニットに複
数の巻線が巻回されており複雑である。さらに、隣接す
る固定子磁極（図中ではＣ形鉄心と記載）には相異なる
巻線が巻回される構造になっており、固定子の占有スペ
ースに無駄が多い。
術によると、次のような課題があった。すなわち、図２
０及び図２１に示すように、１つの固定子ユニットに複
数の巻線が巻回されており複雑である。さらに、隣接す
る固定子磁極（図中ではＣ形鉄心と記載）には相異なる
巻線が巻回される構造になっており、固定子の占有スペ
ースに無駄が多い。
【０００４】本発明の一つの目的は、巻線数が少なくコ
ンパクトな構造でありながら複数の磁極歯を備え、かつ
可動子と固定子との間に働く磁気吸引力が相殺されるよ
うなリニアモータを提供することにある。
ンパクトな構造でありながら複数の磁極歯を備え、かつ
可動子と固定子との間に働く磁気吸引力が相殺されるよ
うなリニアモータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの見方によ
れば、リニアモータは、磁性体で形成されたコアと該コ
アに巻回した巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙
を介して相対移動可能に支持された可動子とを備え、前
記固定子は前記可動子の移動方向に対して略垂直方向に
第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列と、
同じく前記可動子の移動方向に対して略垂直方向に第１
段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列とを有
し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極
歯列の第１段の磁極歯とが前記可動子の移動方向に沿っ
て交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の
磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記可
動子の移動方向に沿って交互に配列され、前記第１段に
属する磁極歯と前記第２段に属する磁極歯との間に前記
可動子が挟持されている。
れば、リニアモータは、磁性体で形成されたコアと該コ
アに巻回した巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙
を介して相対移動可能に支持された可動子とを備え、前
記固定子は前記可動子の移動方向に対して略垂直方向に
第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列と、
同じく前記可動子の移動方向に対して略垂直方向に第１
段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列とを有
し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極
歯列の第１段の磁極歯とが前記可動子の移動方向に沿っ
て交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の
磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記可
動子の移動方向に沿って交互に配列され、前記第１段に
属する磁極歯と前記第２段に属する磁極歯との間に前記
可動子が挟持されている。
【０００６】また本発明の他の見方によれば、リニアモ
ータは、磁性体で形成されたコアと該コアに巻回した巻
線とを有する固定子と、該電機子と空隙を介して相対移
動可能に支持された可動子とを備え、前記固定子は前記
可動子の移動方向に対して略垂直方向に第１段と第２段
とに分けて配列した一方の磁極歯列と、同じく前記可動
子の移動方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに
分けて配列した他方の磁極歯列とを有し、該一方の磁極
歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第１段の磁
極歯とが前記可動子の移動方向に沿って交互に配列さ
れ、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯と該他方
の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記可動子の移動方向
に沿って交互に配列され、前記一方の磁極歯列と前記他
方の磁極歯列との間に前記可動子が挟持されている。
ータは、磁性体で形成されたコアと該コアに巻回した巻
線とを有する固定子と、該電機子と空隙を介して相対移
動可能に支持された可動子とを備え、前記固定子は前記
可動子の移動方向に対して略垂直方向に第１段と第２段
とに分けて配列した一方の磁極歯列と、同じく前記可動
子の移動方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに
分けて配列した他方の磁極歯列とを有し、該一方の磁極
歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第１段の磁
極歯とが前記可動子の移動方向に沿って交互に配列さ
れ、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯と該他方
の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記可動子の移動方向
に沿って交互に配列され、前記一方の磁極歯列と前記他
方の磁極歯列との間に前記可動子が挟持されている。
【０００７】さらに本発明のさらに他の見方によれば、
リニアモータは、前記可動子は巻線又は永久磁石又はそ
の両方を有し、該可動子の移動方向に沿って一方の磁極
と他方の磁極とが交互に現れる。また前記可動子は磁性
体で形成されたコアを有し、該可動子の移動方向に沿っ
て磁気的凸部と磁気的凹部とが交互に現れる。
リニアモータは、前記可動子は巻線又は永久磁石又はそ
の両方を有し、該可動子の移動方向に沿って一方の磁極
と他方の磁極とが交互に現れる。また前記可動子は磁性
体で形成されたコアを有し、該可動子の移動方向に沿っ
て磁気的凸部と磁気的凹部とが交互に現れる。
【０００８】さらに本発明の他の見方によれば、リニア
モータは、前記固定子が固定的に支持され、前記可動子
が移動する。あるいは前記可動子が固定的に支持され、
前記固定子が移動する。
モータは、前記固定子が固定的に支持され、前記可動子
が移動する。あるいは前記可動子が固定的に支持され、
前記固定子が移動する。
【０００９】さらに本発明の他の見方によれば、リニア
モータは、前記固定子のコアに巻回した巻線に替えて、
前記固定子のコアに固着された永久磁石を有する。
モータは、前記固定子のコアに巻回した巻線に替えて、
前記固定子のコアに固着された永久磁石を有する。
【００１０】さらに本発明の他の見方によれば、リニア
モータは、相数をｍ（ｍ＝２，３，４，…）、磁極ピッ
チをＰとしたとき、前記固定子を１ユニットとして複数
ユニットを備え、相異なる固定子ユニットの磁極同士の
可動子移動方向の間隔がｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝
０，１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）である。あ
るいは前記可動子は複数ユニットから構成され、相異な
る可動子ユニットの磁極同士の可動子移動方向の間隔が
ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝０，１，２，３，…、
ｎ＝１，２，…，ｍ）である。
モータは、相数をｍ（ｍ＝２，３，４，…）、磁極ピッ
チをＰとしたとき、前記固定子を１ユニットとして複数
ユニットを備え、相異なる固定子ユニットの磁極同士の
可動子移動方向の間隔がｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝
０，１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）である。あ
るいは前記可動子は複数ユニットから構成され、相異な
る可動子ユニットの磁極同士の可動子移動方向の間隔が
ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝０，１，２，３，…、
ｎ＝１，２，…，ｍ）である。
【００１１】さらに本発明の他の見方によれば、リニア
モータは、前記固定子のコアが、前記可動子の移動方向
に対して略垂直方向に該可動子を挿入するのに十分な幅
の開口部を有する。
モータは、前記固定子のコアが、前記可動子の移動方向
に対して略垂直方向に該可動子を挿入するのに十分な幅
の開口部を有する。
【００１２】さらに本発明の他の見方によれば、リニア
モータは、前記可動子を前記開口部方向に変位させた状
態で支持し、前記可動子に加わる荷重を相殺するような
磁気吸引力を可動子と固定子との間に発生させること
で、可動子支持機構に加わる負荷を軽減する。
モータは、前記可動子を前記開口部方向に変位させた状
態で支持し、前記可動子に加わる荷重を相殺するような
磁気吸引力を可動子と固定子との間に発生させること
で、可動子支持機構に加わる負荷を軽減する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態
（実施例１と称する）によるリニアモータの基本構成図
である。本実施例のリニアモータは、磁性体で形成され
たコア１１と該コアの一箇所に環状に巻回した巻線１２
とを有する固定子１０と、該固定子と空隙を介して相対
移動可能に支持された可動子２０とを備える。コア１１
を形成する磁性体としては、一般的には鉄が使用される
が、他の材料でもよい。可動子２０には永久磁石２１が
固着されており、該可動子の移動方向に沿って一方の磁
極２１ａと他方の磁極21ｂとが交互に現れている。
図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態
（実施例１と称する）によるリニアモータの基本構成図
である。本実施例のリニアモータは、磁性体で形成され
たコア１１と該コアの一箇所に環状に巻回した巻線１２
とを有する固定子１０と、該固定子と空隙を介して相対
移動可能に支持された可動子２０とを備える。コア１１
を形成する磁性体としては、一般的には鉄が使用される
が、他の材料でもよい。可動子２０には永久磁石２１が
固着されており、該可動子の移動方向に沿って一方の磁
極２１ａと他方の磁極21ｂとが交互に現れている。
【００１４】図２は、本実施例のリニアモータの固定子
のコア１１の一方の磁極歯列１３のみを表示した部分斜
視図である。このように磁極歯は第１段１３ａと第２段
13ｂとに分けて配列されている。また図３は、本実施例
のリニアモータの固定子のコア１１の他方の磁極歯列１
４のみを表示した部分斜視図である。図２と同様に、磁
極歯は第１段１４ａと第２段１４ｂとに分けて配列され
ている。なお図２及び図３中の矢印は、巻線１２に電流
を図１中の矢印の向きに流したときに発生する磁場のお
およその向きを示す。図２及び図３に示された一方の磁
極歯列１３及び他方の磁極歯列１４を共に表示してコア
１１の全体図としたものが図４である。第１段及び第２
段のそれぞれにおいて、一方の磁極歯列に属する磁極歯
と他方の磁極歯列に属する磁極歯とが交互に配列されて
いる。それにより、第１段の磁極歯１３ａ及び１４ａと
第２段の磁極歯１３ｂ及び１４ｂとに挟まれた空間に
は、巻線１２に電流を流すことで、第１段の磁極歯から
第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域と、
第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう向きに磁場
が発生する領域とが交互に並ぶ。可動子２０はその空間
に空隙を介して挟持され、前記固定子の発生する磁場と
作用して移動する。なお巻線１２はコア１１に囲まれて
いるため、外部からの衝撃に強いという利点もある。
のコア１１の一方の磁極歯列１３のみを表示した部分斜
視図である。このように磁極歯は第１段１３ａと第２段
13ｂとに分けて配列されている。また図３は、本実施例
のリニアモータの固定子のコア１１の他方の磁極歯列１
４のみを表示した部分斜視図である。図２と同様に、磁
極歯は第１段１４ａと第２段１４ｂとに分けて配列され
ている。なお図２及び図３中の矢印は、巻線１２に電流
を図１中の矢印の向きに流したときに発生する磁場のお
およその向きを示す。図２及び図３に示された一方の磁
極歯列１３及び他方の磁極歯列１４を共に表示してコア
１１の全体図としたものが図４である。第１段及び第２
段のそれぞれにおいて、一方の磁極歯列に属する磁極歯
と他方の磁極歯列に属する磁極歯とが交互に配列されて
いる。それにより、第１段の磁極歯１３ａ及び１４ａと
第２段の磁極歯１３ｂ及び１４ｂとに挟まれた空間に
は、巻線１２に電流を流すことで、第１段の磁極歯から
第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域と、
第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう向きに磁場
が発生する領域とが交互に並ぶ。可動子２０はその空間
に空隙を介して挟持され、前記固定子の発生する磁場と
作用して移動する。なお巻線１２はコア１１に囲まれて
いるため、外部からの衝撃に強いという利点もある。
【００１５】ここで前記可動子に固着された永久磁石２
１の代わりに、図５に示すように、巻線２２を設置し該
巻線に電流を流すことで磁極を生じさせてもよい。その
場合、巻線２２の芯として磁性体を設置してもよい。あ
るいは永久磁石と巻線を併用してもよい。また巻線２２
は、互いに一部重なり合うように設置されていてもよ
い。また巻線２２は、基板上にプリントされた配線であ
ってもよい。
１の代わりに、図５に示すように、巻線２２を設置し該
巻線に電流を流すことで磁極を生じさせてもよい。その
場合、巻線２２の芯として磁性体を設置してもよい。あ
るいは永久磁石と巻線を併用してもよい。また巻線２２
は、互いに一部重なり合うように設置されていてもよ
い。また巻線２２は、基板上にプリントされた配線であ
ってもよい。
【００１６】あるいは図６に示すように、可動子２０に
磁性体で形成されたコア２３を備えさせ、該可動子の移
動方向に沿って磁気的凸部２４と磁気的凹部２５とが交
互に現れるようにすることで、磁気抵抗の差により生じ
るリラクタンス力を推力として利用することもできる。
その場合、永久磁石を可動子２０に固着して併用しても
よい。なお磁気的凹部は非磁性体で形成してもよい。
磁性体で形成されたコア２３を備えさせ、該可動子の移
動方向に沿って磁気的凸部２４と磁気的凹部２５とが交
互に現れるようにすることで、磁気抵抗の差により生じ
るリラクタンス力を推力として利用することもできる。
その場合、永久磁石を可動子２０に固着して併用しても
よい。なお磁気的凹部は非磁性体で形成してもよい。
【００１７】また可動子２０が巻線２２を有する場合、
固定子のコア１１に巻回した巻線１２に替えて、図７に
示すように、一方向に着磁された永久磁石１５をコア１
１に固着させてもよい。
固定子のコア１１に巻回した巻線１２に替えて、図７に
示すように、一方向に着磁された永久磁石１５をコア１
１に固着させてもよい。
【００１８】さらに可動子２０の断面形状は、矩形以外
の形状、例えば円形や楕円形であってもよい。
の形状、例えば円形や楕円形であってもよい。
【００１９】最後に、本実施例のリニアモータでは、固
定子１０が固定的に支持されて可動子２０が移動しても
よいし、可動子２０が固定的に支持されて固定子１０が
移動してもよい。
定子１０が固定的に支持されて可動子２０が移動しても
よいし、可動子２０が固定的に支持されて固定子１０が
移動してもよい。
【００２０】図８は、本発明の他の実施形態（実施例２
と称する）によるリニアモータの基本構成図である。本
実施例のリニアモータは、磁性体で形成されたコア１１
と該コアの一箇所に環状に巻回した巻線１２とを有する
固定子１０と、該固定子と空隙を介して相対移動可能に
支持された可動子２０とを備える。コア１１を形成する
磁性体としては、一般的には鉄が使用されるが、他の材
料でもよい。可動子２０には永久磁石２１が磁性体２６
に挟まれて固着されており、該可動子の移動方向に沿っ
て一方の磁極２１ａと他方の磁極２１ｂとが交互に現れ
ている。隣接する磁極が磁性体２６を経由して短絡しな
いように、各磁極は非磁性体２７で分離されている。な
お非磁性体２７は空気であってもよい。
と称する）によるリニアモータの基本構成図である。本
実施例のリニアモータは、磁性体で形成されたコア１１
と該コアの一箇所に環状に巻回した巻線１２とを有する
固定子１０と、該固定子と空隙を介して相対移動可能に
支持された可動子２０とを備える。コア１１を形成する
磁性体としては、一般的には鉄が使用されるが、他の材
料でもよい。可動子２０には永久磁石２１が磁性体２６
に挟まれて固着されており、該可動子の移動方向に沿っ
て一方の磁極２１ａと他方の磁極２１ｂとが交互に現れ
ている。隣接する磁極が磁性体２６を経由して短絡しな
いように、各磁極は非磁性体２７で分離されている。な
お非磁性体２７は空気であってもよい。
【００２１】図９は、本実施例のリニアモータの固定子
のコア１１の一方の磁極歯列１３のみを表示した部分斜
視図である。このように磁極歯は第１段１３ａと第２段
１３ｂとに分けて配列されている。また図１０は、本実
施例のリニアモータの固定子のコア１１の他方の磁極歯
列１４のみを表示した部分斜視図である。図９と同様
に、磁極歯は第１段１４ａと第２段１４ｂとに分けて配
列されている。なお図９及び図１０中の矢印は、巻線１
２に電流を図８中の矢印の向きに流したときに発生する
磁場のおおよその向きを示す。図９及び図１０に示され
た一方の磁極歯列１３及び他方の磁極歯列１４を共に表
示してコア１１の全体図としたものが図１１である。第
１段及び第２段のそれぞれにおいて、一方の磁極歯列に
属する磁極歯と他方の磁極歯列に属する磁極歯とが交互
に配列されている。それにより、一方の磁極歯列１３ａ
及び１３ｂと他方の磁極歯列１４ａ及び１４ｂとに挟ま
れた空間には、巻線１２に電流を流すことで、第１段の
磁極歯から第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生す
る領域と、第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう
向きに磁場が発生する領域とが交互に並ぶ。可動子２０
はその空間に空隙を介して挟持され、前記固定子の発生
する磁場と作用して移動する。なお巻線１２は図８では
コア１１の一箇所に巻回しているが、幾何学的構造が変
わらない範囲で複数箇所に分割して巻回してもよい。
のコア１１の一方の磁極歯列１３のみを表示した部分斜
視図である。このように磁極歯は第１段１３ａと第２段
１３ｂとに分けて配列されている。また図１０は、本実
施例のリニアモータの固定子のコア１１の他方の磁極歯
列１４のみを表示した部分斜視図である。図９と同様
に、磁極歯は第１段１４ａと第２段１４ｂとに分けて配
列されている。なお図９及び図１０中の矢印は、巻線１
２に電流を図８中の矢印の向きに流したときに発生する
磁場のおおよその向きを示す。図９及び図１０に示され
た一方の磁極歯列１３及び他方の磁極歯列１４を共に表
示してコア１１の全体図としたものが図１１である。第
１段及び第２段のそれぞれにおいて、一方の磁極歯列に
属する磁極歯と他方の磁極歯列に属する磁極歯とが交互
に配列されている。それにより、一方の磁極歯列１３ａ
及び１３ｂと他方の磁極歯列１４ａ及び１４ｂとに挟ま
れた空間には、巻線１２に電流を流すことで、第１段の
磁極歯から第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生す
る領域と、第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう
向きに磁場が発生する領域とが交互に並ぶ。可動子２０
はその空間に空隙を介して挟持され、前記固定子の発生
する磁場と作用して移動する。なお巻線１２は図８では
コア１１の一箇所に巻回しているが、幾何学的構造が変
わらない範囲で複数箇所に分割して巻回してもよい。
【００２２】ここで前記可動子に固着された永久磁石２
１の代わりに、図１２に示すように、巻線２２を設置し
該巻線に電流を流すことで磁極を生じさせてもよい。そ
の場合、永久磁石２１を挟んでいた磁性体２６を一体化
して、巻線２２の芯としてもよい。あるいは永久磁石と
巻線を併用してもよい。また巻線２２は、互いに一部重
なり合うように設置されていてもよい。また巻線２２
は、基板上にプリントされた配線であってもよい。
１の代わりに、図１２に示すように、巻線２２を設置し
該巻線に電流を流すことで磁極を生じさせてもよい。そ
の場合、永久磁石２１を挟んでいた磁性体２６を一体化
して、巻線２２の芯としてもよい。あるいは永久磁石と
巻線を併用してもよい。また巻線２２は、互いに一部重
なり合うように設置されていてもよい。また巻線２２
は、基板上にプリントされた配線であってもよい。
【００２３】あるいは図１３に示すように、巻線２２を
設置せず、磁性体２６と非磁性体２７との磁気抵抗の差
により生じるリラクタンス力を推力として利用すること
もできる。
設置せず、磁性体２６と非磁性体２７との磁気抵抗の差
により生じるリラクタンス力を推力として利用すること
もできる。
【００２４】また可動子２０が巻線２２を有する場合、
固定子のコア１１に巻回した巻線１２に替えて、図１４
に示すように、一方向に着磁された永久磁石１５をコア
１１に固着させてもよい。
固定子のコア１１に巻回した巻線１２に替えて、図１４
に示すように、一方向に着磁された永久磁石１５をコア
１１に固着させてもよい。
【００２５】さらに可動子２０の断面形状は、矩形以外
の形状、例えば円形や楕円形であってもよい。
の形状、例えば円形や楕円形であってもよい。
【００２６】最後に、本実施例のリニアモータでは、固
定子１０が固定的に支持されて可動子２０が移動しても
よいし、可動子２０が固定的に支持されて固定子１０が
移動してもよい。
定子１０が固定的に支持されて可動子２０が移動しても
よいし、可動子２０が固定的に支持されて固定子１０が
移動してもよい。
【００２７】リニアモータの最終形態としては、例えば
図１に示した固定子１０を１つの固定子ユニットとし、
これを複数個並べて、各固定子ユニットにそれぞれある
相を担わせる。そして相数をｍ(ｍ＝２，３，４，…)、
磁極ピッチをＰとしたとき、相異なる固定子ユニットの
磁極同士の可動子移動方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ
（ただしｋ＝０，１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，
ｍ）となるようにする。各固定子ユニット１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの位置関係は、図１５のように直列に並べて
もよいし、図１６のように並列に並べてもよい。
図１に示した固定子１０を１つの固定子ユニットとし、
これを複数個並べて、各固定子ユニットにそれぞれある
相を担わせる。そして相数をｍ(ｍ＝２，３，４，…)、
磁極ピッチをＰとしたとき、相異なる固定子ユニットの
磁極同士の可動子移動方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ
（ただしｋ＝０，１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，
ｍ）となるようにする。各固定子ユニット１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの位置関係は、図１５のように直列に並べて
もよいし、図１６のように並列に並べてもよい。
【００２８】あるいは可動子２０を複数ユニットから構
成し、各可動子ユニットにそれぞれある相を担わせる。
そして相異なる可動子ユニットの磁極同士の可動子移動
方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝０，１，
２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）となるようにする。
各可動子ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置関係
は、図１７のように直列に並べてもよいし、図１８のよ
うに並列に並べてもよい。
成し、各可動子ユニットにそれぞれある相を担わせる。
そして相異なる可動子ユニットの磁極同士の可動子移動
方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝０，１，
２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）となるようにする。
各可動子ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置関係
は、図１７のように直列に並べてもよいし、図１８のよ
うに並列に並べてもよい。
【００２９】前記実施例１及び実施例２では、固定子の
コア１１は、可動子２０の移動方向に対して略垂直方向
に、該可動子を挿入するのに十分な幅の開口部を有す
る。また可動子２０が前記開口部方向に変位すると、元
の位置へ引き戻す向きの磁気吸引力が可動子２０と固定
子１０との間に働く。そのため可動子２０の支持機構
は、前記開口部方向に関しては比較的緩やかでよい。
コア１１は、可動子２０の移動方向に対して略垂直方向
に、該可動子を挿入するのに十分な幅の開口部を有す
る。また可動子２０が前記開口部方向に変位すると、元
の位置へ引き戻す向きの磁気吸引力が可動子２０と固定
子１０との間に働く。そのため可動子２０の支持機構
は、前記開口部方向に関しては比較的緩やかでよい。
【００３０】さらには可動子２０を前記開口部方向に変
位させた状態で支持し、可動子２０に加わる荷重を相殺
するような磁気吸引力を発生させることで、支持機構に
加わる負荷を軽減することも出来る。
位させた状態で支持し、可動子２０に加わる荷重を相殺
するような磁気吸引力を発生させることで、支持機構に
加わる負荷を軽減することも出来る。
【００３１】用途によっては、図１９に示すように、固
定子のコア１１が可動子２０を取り囲む構造にしてもよ
い。これは本発明者を含む３名によって特願平１１−12
7081号として出願済の構造と同等である。
定子のコア１１が可動子２０を取り囲む構造にしてもよ
い。これは本発明者を含む３名によって特願平１１−12
7081号として出願済の構造と同等である。
【００３２】以上説明したように、本発明の実施形態に
よれば、基本的には固定子コアの一箇所に環状に巻回し
た巻線に電流を流すだけで、磁極歯間に交互に反転する
多極磁場を発生させることが出来る。その磁極歯間に可
動子を挟持することで、巻線数が少なくコンパクトな構
造でありながら複数の磁極歯を備え、かつ可動子と固定
子との間に働く磁気吸引力が相殺されるようなリニアモ
ータが得られる。
よれば、基本的には固定子コアの一箇所に環状に巻回し
た巻線に電流を流すだけで、磁極歯間に交互に反転する
多極磁場を発生させることが出来る。その磁極歯間に可
動子を挟持することで、巻線数が少なくコンパクトな構
造でありながら複数の磁極歯を備え、かつ可動子と固定
子との間に働く磁気吸引力が相殺されるようなリニアモ
ータが得られる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、コンパクトな構造で、
可動子と固定子との間に働く可動子支持機構に負担を与
える磁気吸引力を小さくすることができる。
可動子と固定子との間に働く可動子支持機構に負担を与
える磁気吸引力を小さくすることができる。
【図１】本発明の実施例１によるリニアモータの基本構
成図。
成図。
【図２】本発明の実施例１によるリニアモータの固定子
コアの一方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
コアの一方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
【図３】本発明の実施例１によるリニアモータの固定子
コアの他方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
コアの他方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
【図４】本発明の実施例１によるリニアモータの固定子
コアの斜視図。
コアの斜視図。
【図５】本発明の実施例１の第１変形案によるリニアモ
ータの基本構成図。
ータの基本構成図。
【図６】本発明の実施例１の第２変形案によるリニアモ
ータの基本構成図。
ータの基本構成図。
【図７】本発明の実施例１の第３変形案によるリニアモ
ータの基本構成図。
ータの基本構成図。
【図８】本発明の実施例２によるリニアモータの基本構
成図。
成図。
【図９】本発明の実施例２によるリニアモータの固定子
コアの一方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
コアの一方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
【図１０】本発明の実施例２によるリニアモータの固定
子コアの他方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
子コアの他方の磁極歯列のみを表示した部分斜視図。
【図１１】本発明の実施例２によるリニアモータの固定
子コアの斜視図。
子コアの斜視図。
【図１２】本発明の実施例２の第１変形案によるリニア
モータの基本構成図。
モータの基本構成図。
【図１３】本発明の実施例２の第２変形案によるリニア
モータの基本構成図。
モータの基本構成図。
【図１４】本発明の実施例２の第３変形案によるリニア
モータの基本構成図。
モータの基本構成図。
【図１５】固定子ユニットを直列に配置した本発明のリ
ニアモータの概念図。
ニアモータの概念図。
【図１６】固定子ユニットを並列に配置した本発明のリ
ニアモータの概念図。
ニアモータの概念図。
【図１７】可動子ユニットを直列に配置した本発明のリ
ニアモータの概念図。
ニアモータの概念図。
【図１８】可動子ユニットを並列に配置した本発明のリ
ニアモータの概念図。
ニアモータの概念図。
【図１９】本発明のその他の実施例によるリニアモータ
の基本構成図。
の基本構成図。
【図２０】従来技術によるリニアモータの斜視図。
【図２１】従来技術によるリニアモータの平面図。
１０…固定子、１１…コア（固定子）、１２…巻線（固
定子）、１３，１４…磁極歯列、１５…永久磁石（固定
子）、２０…可動子、２１…永久磁石(可動子)、２２…
巻線（可動子）、２３…コア（可動子）、２４…磁気的
凸部、２５…磁気的凹部、２６…磁性体、２７…非磁性
体。
定子）、１３，１４…磁極歯列、１５…永久磁石（固定
子）、２０…可動子、２１…永久磁石(可動子)、２２…
巻線（可動子）、２３…コア（可動子）、２４…磁気的
凸部、２５…磁気的凹部、２６…磁性体、２７…非磁性
体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 博 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 宮田 健治 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG04 GG06 HH02 HH03 HH04 HH05 HH07 HH10 HH14
Claims (11)
- 【請求項１】磁性体で形成されたコアと該コアに巻回し
た巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙を介して相
対移動可能に支持された可動子とを備えたリニアモータ
で、前記固定子は前記可動子の移動方向に対して略垂直
方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯
列と、同じく前記可動子の移動方向に対して略垂直方向
に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列と
を有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の
磁極歯列の第１段の磁極歯とが前記可動子の移動方向に
沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２
段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前
記可動子の移動方向に沿って交互に配列され、前記第１
段に属する磁極歯と前記第２段に属する磁極歯との間に
前記可動子が挟持されることを特徴とするリニアモー
タ。 - 【請求項２】磁性体で形成されたコアと該コアに巻回し
た巻線とを有する固定子と、該固定子と空隙を介して相
対移動可能に支持された可動子とを備えたリニアモータ
で、前記固定子は前記可動子の移動方向に対して略垂直
方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯
列と、同じく前記可動子の移動方向に対して略垂直方向
に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列と
を有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の
磁極歯列の第１段の磁極歯とが前記可動子の移動方向に
沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２
段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前
記可動子の移動方向に沿って交互に配列され、前記一方
の磁極歯列と前記他方の磁極歯列との間に前記可動子が
挟持されることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項３】前記可動子は巻線又は永久磁石又はその両
方を有し、該可動子の移動方向に沿って一方の磁極と他
方の磁極とが交互に現れ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】前記可動子は磁性体で形成されたコアを有
し、該可動子の移動方向に沿って磁気的凸部と磁気的凹
部とが交互に現れ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５】前記固定子が固定的に支持され、前記可動
子が移動す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６】前記可動子が固定的に支持され、前記固定
子が移動す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７】前記固定子のコアに巻回した巻線に替え
て、前記固定子のコアに固着された永久磁石を有するこ
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８】相数をｍ（ｍ＝２，３，４，…）、磁極ピ
ッチをＰとしたとき、前記固定子を１ユニットとして複
数ユニットを備え、相異なる固定子ユニットの磁極同士
の可動子移動方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただし
ｋ＝０，１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）である
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９】相数をｍ（ｍ＝２，３，４，…）、磁極ピ
ッチをＰとしたとき、前記可動子は複数ユニットから構
成され、相異なる可動子ユニットの磁極同士の可動子移
動方向の間隔が ｋＰ＋ｎＰ／ｍ （ただしｋ＝０，
１，２，３，…、ｎ＝１，２，…，ｍ）であることを特
徴とする請求項１又は２記載のリニアモータ。 - 【請求項１０】前記固定子のコアが、前記可動子の移動
方向に対して略垂直方向に、該可動子を挿入するのに十
分な幅の開口部を有す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１１】前記可動子を前記開口部方向に変位させ
た状態で支持し、前記可動子に加わる荷重を相殺するよ
うな磁気吸引力を可動子と固定子との間に発生させるこ
とで、可動子支持機構に加わる負荷を軽減することを特
徴とする請求項１又は２記載のリニアモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342376A JP3945150B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | リニアモータ |
| US09/793,779 US6548919B2 (en) | 2000-11-06 | 2001-02-27 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342376A JP3945150B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002142437A true JP2002142437A (ja) | 2002-05-17 |
| JP3945150B2 JP3945150B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=18816946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000342376A Expired - Lifetime JP3945150B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | リニアモータ |
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| JP (1) | JP3945150B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876108B2 (en) | 2003-02-04 | 2005-04-05 | Hitachi, Ltd. | Linear motor, its controlling method, and XY table |
| WO2011154996A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 株式会社 日立製作所 | 発電機およびそれを用いた発電装置 |
| WO2011154995A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 株式会社 日立製作所 | リニアモータおよびそれを用いた位置決め装置 |
| DE112011100996T5 (de) | 2010-03-23 | 2013-01-24 | Hitachi Metals, Ltd. | Linearmotor |
| JP2017509302A (ja) * | 2014-03-05 | 2017-03-30 | ウウエル エネルジー | 永久磁石を有し磁束コレクタが取付けられた発電機 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3395155B2 (ja) * | 1999-05-07 | 2003-04-07 | 株式会社日立製作所 | リニアモータ及びその製造方法 |
| JP3894297B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2007-03-14 | 富士電機機器制御株式会社 | リニアアクチュエータ |
| JP3744437B2 (ja) * | 2002-02-20 | 2006-02-08 | 株式会社日立製作所 | 駆動装置 |
| JP2004364392A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Canon Inc | リニアモータ、及びこれを備えるステージ装置、露光装置並びにデバイス製造方法 |
| JP4089597B2 (ja) * | 2003-11-18 | 2008-05-28 | 株式会社日立製作所 | リニアモータ及びｘｙステージ |
| JP4708093B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2011-06-22 | 山洋電気株式会社 | リニアモータ |
| DE102006012736A1 (de) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Siemens Ag | Elektrische Maschine |
| US8884473B2 (en) * | 2008-11-18 | 2014-11-11 | Hitachi Metals, Ltd. | Mover, armature, and linear motor |
| WO2010067837A1 (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 株式会社日立製作所 | 推力発生機構、駆動装置，ｘｙステージ及びｘｙｚステージ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4254350A (en) * | 1979-07-12 | 1981-03-03 | Miroshnichenko Vitaly T | Asynchronous line-fed motor |
| US4945268A (en) * | 1987-12-26 | 1990-07-31 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet type linear pulse motor |
| JP3791082B2 (ja) | 1996-12-04 | 2006-06-28 | 株式会社安川電機 | リニアモータ |
| US6078114A (en) * | 1998-04-08 | 2000-06-20 | Universal Instruments Corporation | Method and apparatus for vibration reduction/control in a variable reluctance linear motor |
| JP3395155B2 (ja) | 1999-05-07 | 2003-04-07 | 株式会社日立製作所 | リニアモータ及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000342376A patent/JP3945150B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-27 US US09/793,779 patent/US6548919B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876108B2 (en) | 2003-02-04 | 2005-04-05 | Hitachi, Ltd. | Linear motor, its controlling method, and XY table |
| DE112011100996T5 (de) | 2010-03-23 | 2013-01-24 | Hitachi Metals, Ltd. | Linearmotor |
| WO2011154996A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 株式会社 日立製作所 | 発電機およびそれを用いた発電装置 |
| WO2011154995A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 株式会社 日立製作所 | リニアモータおよびそれを用いた位置決め装置 |
| JPWO2011154995A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2013-08-01 | 株式会社日立製作所 | リニアモータおよびそれを用いた位置決め装置 |
| JPWO2011154996A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2013-08-01 | 株式会社日立製作所 | 発電機およびそれを用いた発電装置 |
| JP5796576B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2015-10-21 | 株式会社日立製作所 | 発電機およびそれを用いた発電装置 |
| JP5796575B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2015-10-21 | 株式会社日立製作所 | リニアモータおよびそれを用いた位置決め装置 |
| US10218252B2 (en) | 2010-06-09 | 2019-02-26 | Hitachi, Ltd. | Linear motor and positioning apparatus |
| JP2017509302A (ja) * | 2014-03-05 | 2017-03-30 | ウウエル エネルジー | 永久磁石を有し磁束コレクタが取付けられた発電機 |
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