JP2003274630A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- Japan
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- linear motor
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- mover
- permanent magnet
- moving direction
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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
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】精度よく且つ簡単に組み立てることできる（即
ち、工作機械に簡単に可動子を取り付けることができ
る）リニアモータを提供すると共に、リニアモータ組立
後は、ガイドへの負荷及びコギング力を大幅に低減で
き、したがって、高速で且つ高精度の加工が実現できる
リニアモータを提供すること。 【解決手段】複数の永久磁石を等ピッチで極性が可動子
の移動方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子と、
前記複数の永久磁石からなる永久磁石列に対向するよう
に磁性体コアに電機子コイルを巻いた可動子とを配置し
たリニアモータにおいて、固定子には多角形または円筒
ヨークの表面に可動子の移動方向に複数の永久磁石列が
取り付けられ、固定子を囲むように配置した複数の可動
子コアが前記複数の永久磁石列に夫々対向して配置さ
れ、固定子に取り付けたガイドで可動子が支持されてい
ることを特徴とするリニアモータ。
ち、工作機械に簡単に可動子を取り付けることができ
る）リニアモータを提供すると共に、リニアモータ組立
後は、ガイドへの負荷及びコギング力を大幅に低減で
き、したがって、高速で且つ高精度の加工が実現できる
リニアモータを提供すること。 【解決手段】複数の永久磁石を等ピッチで極性が可動子
の移動方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子と、
前記複数の永久磁石からなる永久磁石列に対向するよう
に磁性体コアに電機子コイルを巻いた可動子とを配置し
たリニアモータにおいて、固定子には多角形または円筒
ヨークの表面に可動子の移動方向に複数の永久磁石列が
取り付けられ、固定子を囲むように配置した複数の可動
子コアが前記複数の永久磁石列に夫々対向して配置さ
れ、固定子に取り付けたガイドで可動子が支持されてい
ることを特徴とするリニアモータ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の可動部を駆動
する等の目的で広く用いられる永久磁石式リニアモータ
に関する。
する等の目的で広く用いられる永久磁石式リニアモータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６〜図８を参照して本発明に関連した
従来のリニアモータを説明する。図６(a)は複数の永久
磁石からなる永久磁石列上をコイルが移動するタイプの
従来のリニアモータ（参照番号８で示す）の側面図、図
６(b)は図６(a)のＡ−Ｂ断面での断面図である。図６
(a)に示すように、この従来のリニアモータ８は、鉄板
１０の上に複数の永久磁石１２を等ピッチで極性が可動
子の移動方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子１
３と、この永久磁石列に対向するように磁性体からなる
電機子コア（磁性体コア）１４に電機子コイル１６を巻
いた可動子１７から構成されている。電機子コイル１６
はコア１４に集中巻きされておりＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし
て三相平衡結線にしている。
従来のリニアモータを説明する。図６(a)は複数の永久
磁石からなる永久磁石列上をコイルが移動するタイプの
従来のリニアモータ（参照番号８で示す）の側面図、図
６(b)は図６(a)のＡ−Ｂ断面での断面図である。図６
(a)に示すように、この従来のリニアモータ８は、鉄板
１０の上に複数の永久磁石１２を等ピッチで極性が可動
子の移動方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子１
３と、この永久磁石列に対向するように磁性体からなる
電機子コア（磁性体コア）１４に電機子コイル１６を巻
いた可動子１７から構成されている。電機子コイル１６
はコア１４に集中巻きされておりＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし
て三相平衡結線にしている。
【０００３】図６(a)に示すリニアモータ８は９個のコ
アに対して永久磁石８個が対向しており、電機子コイル
１６に三相電流を流して８極の磁界を作るために図のよ
うな位置に各相のコイルが配置されている。永久磁石１
２の作る磁場に対して電流の位相を制御して電機子コイ
ル１６に磁場を発生させれば、保持機構（図示せず）に
よって支持された可動子１７が固定子１３上を移動す
る。永久磁石１２の夫々に記した矢印は磁化の方向を示
し、コイル１６の夫々に記した矢印は巻き方向を表して
いる。
アに対して永久磁石８個が対向しており、電機子コイル
１６に三相電流を流して８極の磁界を作るために図のよ
うな位置に各相のコイルが配置されている。永久磁石１
２の作る磁場に対して電流の位相を制御して電機子コイ
ル１６に磁場を発生させれば、保持機構（図示せず）に
よって支持された可動子１７が固定子１３上を移動す
る。永久磁石１２の夫々に記した矢印は磁化の方向を示
し、コイル１６の夫々に記した矢印は巻き方向を表して
いる。
【０００４】コア１４と永久磁石１２の関係は前記以外
にもいくつかのパターンがあり、図６(c)に示すように
９個のコアに対して永久磁石６個が対向している場合に
は、電機子コイルに三相電流を流して６極の磁界を作る
ために図６(c)に示す位置に各相のコイルが配置され
る。
にもいくつかのパターンがあり、図６(c)に示すように
９個のコアに対して永久磁石６個が対向している場合に
は、電機子コイルに三相電流を流して６極の磁界を作る
ために図６(c)に示す位置に各相のコイルが配置され
る。
【０００５】図７(a)及び (b)は夫々上述した従来のリ
ニアモータ８を工作機械に組み込む直前の様子を示す図
である。図７(a)は可動子１３の移動方向から見たリニ
アモータ及び周辺部の正面図であり、図７(b)はその側
面図である。図７(a)に示すように、可動子１７（電機
子コイル１６を巻回した電機子コア）がテーブル１８の
下部に固定され、このテーブル１８の下部両端には可動
子１７を案内するリニアガイド２０が固定されている。
固定子１３は工作機械の水平フレーム２２a上に固定さ
れ、この水平フレーム２２の両端から垂直に延びた工作
機械垂直フレーム２２ｂの上部には上記のリニアガイド
２０と対をなす他のリニアガイド２４が設けられてい
る。
ニアモータ８を工作機械に組み込む直前の様子を示す図
である。図７(a)は可動子１３の移動方向から見たリニ
アモータ及び周辺部の正面図であり、図７(b)はその側
面図である。図７(a)に示すように、可動子１７（電機
子コイル１６を巻回した電機子コア）がテーブル１８の
下部に固定され、このテーブル１８の下部両端には可動
子１７を案内するリニアガイド２０が固定されている。
固定子１３は工作機械の水平フレーム２２a上に固定さ
れ、この水平フレーム２２の両端から垂直に延びた工作
機械垂直フレーム２２ｂの上部には上記のリニアガイド
２０と対をなす他のリニアガイド２４が設けられてい
る。
【０００６】リニアモータを組み立てる最終段階、即
ち、図７(a)に示すように、可動子１７を配置したテー
ブル１８に固定したリニアガイド２０を垂直に降ろして
他方のリニアガイド２４にはめ込む際には、永久磁石１
２と電機子コア（磁性体コア）１４との間に白抜き矢印
２６で示す方向に非常に大きな吸引力が作用する。この
ために専用の取り付け治具が不可欠である。ところが、
組立作業は工作機械上で行うために十分な場所が確保で
きないために、リニアモータの組立に多大な時間を必要
とし、更には、リニアモータを精度よく取り付けること
ができない場合があり、工作機械の十分な性能が得られ
ないという問題があった。
ち、図７(a)に示すように、可動子１７を配置したテー
ブル１８に固定したリニアガイド２０を垂直に降ろして
他方のリニアガイド２４にはめ込む際には、永久磁石１
２と電機子コア（磁性体コア）１４との間に白抜き矢印
２６で示す方向に非常に大きな吸引力が作用する。この
ために専用の取り付け治具が不可欠である。ところが、
組立作業は工作機械上で行うために十分な場所が確保で
きないために、リニアモータの組立に多大な時間を必要
とし、更には、リニアモータを精度よく取り付けること
ができない場合があり、工作機械の十分な性能が得られ
ないという問題があった。
【０００７】一方、図８(a)及び(b)は、図７で説明した
リニアモータ８を工作機械に組み込んだ様子を示す図で
あり、夫々図７(a)及び(b)に対応する。尚、上述の図７
(a)及び(b)の説明から図８(a)及び(b)は容易に理解でき
るので重複する説明は省略する。図８(a)及び（ｂ）に
示すように、組立後の固定子１３の永久磁石と可動子１
７のコアは近接しているので、その間で大きな吸引力が
存在しその大きさは定格推力の数倍程度になる。そのた
めに、上述の組立の際の問題の他に、組立後のリニアガ
イドに発生する摩擦力は非常に大きなものになるのでガ
イドの寿命を低下させるという問題もあった。大きな吸
引力を支えるために保持機構を強固にする方法が考えら
れるが、この方法では可動部分の重量が増大して高加速
度運動ができないという別の問題が生ずる。
リニアモータ８を工作機械に組み込んだ様子を示す図で
あり、夫々図７(a)及び(b)に対応する。尚、上述の図７
(a)及び(b)の説明から図８(a)及び(b)は容易に理解でき
るので重複する説明は省略する。図８(a)及び（ｂ）に
示すように、組立後の固定子１３の永久磁石と可動子１
７のコアは近接しているので、その間で大きな吸引力が
存在しその大きさは定格推力の数倍程度になる。そのた
めに、上述の組立の際の問題の他に、組立後のリニアガ
イドに発生する摩擦力は非常に大きなものになるのでガ
イドの寿命を低下させるという問題もあった。大きな吸
引力を支えるために保持機構を強固にする方法が考えら
れるが、この方法では可動部分の重量が増大して高加速
度運動ができないという別の問題が生ずる。
【０００８】これを解決するために、特開平１０−２５
７７５０号では、２個の固定子が対向しその間を可動子
が移動するものを開示している。こうすることによって
可動子と磁石列の吸引力が打ち消しあい可動子ガイドへ
の負荷が軽減できる。しかし、特開平１０−２５７７５
０号のリニアモータには工作機械に取り付ける際に問題
がある。工作機械への取り付けは、図７(a)と同様に、
始めに固定子１３を工作機械のフレーム部分２２aに取
り付け、次に、永久磁石１２による吸引力に注意しなが
ら可動子１７を設けたテーブル１８を取り付ける。とこ
ろで、上述したように、磁石の吸引力は非常に大きいの
で専用の取り付け治具を必要とすると共に、工作機械上
での作業になるために十分な場所が確保できず、工作機
械の組立に長時間を必要とし、リニアモータを精度よく
取り付けることが非常に困難である。このため、工作機
械の十分な性能が得られないという問題があった。例え
ば、取り付けの際のちょっとした不手際から可動子１７
が傾き、可動子コア１４と永久磁石列の隙間が場所によ
って異なると、推力ムラであるコギング力を発生して工
作機械の加工精度に悪影響を与えるという問題があっ
た。
７７５０号では、２個の固定子が対向しその間を可動子
が移動するものを開示している。こうすることによって
可動子と磁石列の吸引力が打ち消しあい可動子ガイドへ
の負荷が軽減できる。しかし、特開平１０−２５７７５
０号のリニアモータには工作機械に取り付ける際に問題
がある。工作機械への取り付けは、図７(a)と同様に、
始めに固定子１３を工作機械のフレーム部分２２aに取
り付け、次に、永久磁石１２による吸引力に注意しなが
ら可動子１７を設けたテーブル１８を取り付ける。とこ
ろで、上述したように、磁石の吸引力は非常に大きいの
で専用の取り付け治具を必要とすると共に、工作機械上
での作業になるために十分な場所が確保できず、工作機
械の組立に長時間を必要とし、リニアモータを精度よく
取り付けることが非常に困難である。このため、工作機
械の十分な性能が得られないという問題があった。例え
ば、取り付けの際のちょっとした不手際から可動子１７
が傾き、可動子コア１４と永久磁石列の隙間が場所によ
って異なると、推力ムラであるコギング力を発生して工
作機械の加工精度に悪影響を与えるという問題があっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、精度
よく且つ簡単に組み立てることできる（即ち、工作機械
に簡単に可動子を取り付けることができる）リニアモー
タを提供すると共に、リニアモータ組立後は、ガイドへ
の負荷及びコギング力を大幅に低減でき、したがって、
高速で且つ高精度の加工が実現できるリニアモータを提
供することである。
よく且つ簡単に組み立てることできる（即ち、工作機械
に簡単に可動子を取り付けることができる）リニアモー
タを提供すると共に、リニアモータ組立後は、ガイドへ
の負荷及びコギング力を大幅に低減でき、したがって、
高速で且つ高精度の加工が実現できるリニアモータを提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るリニアモー
タは、複数の永久磁石を等ピッチで極性が可動子の移動
方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子と、前記複
数の永久磁石からなる永久磁石列に対向するように磁性
体コアに電機子コイルを巻いた可動子とを配置したリニ
アモータに関し、固定子には多角形または円筒ヨークの
表面に可動子の移動方向に複数の永久磁石列が取り付け
られ、固定子を囲むように配置した複数の可動子コアが
前記複数の永久磁石列に夫々対向して配置され、固定子
に取り付けたガイドで可動子が支持されていることを特
徴とする。
タは、複数の永久磁石を等ピッチで極性が可動子の移動
方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子と、前記複
数の永久磁石からなる永久磁石列に対向するように磁性
体コアに電機子コイルを巻いた可動子とを配置したリニ
アモータに関し、固定子には多角形または円筒ヨークの
表面に可動子の移動方向に複数の永久磁石列が取り付け
られ、固定子を囲むように配置した複数の可動子コアが
前記複数の永久磁石列に夫々対向して配置され、固定子
に取り付けたガイドで可動子が支持されていることを特
徴とする。
【００１１】更に、上記永久磁石のピッチをτ、前記複
数の永久磁石列数をＮとした場合、永久磁石列とこれに
対向する可動子コアが移動方向にそれぞれτ／Ｎの自然
数倍ずつずらして配置されていることを特徴とする。
数の永久磁石列数をＮとした場合、永久磁石列とこれに
対向する可動子コアが移動方向にそれぞれτ／Ｎの自然
数倍ずつずらして配置されていることを特徴とする。
【００１２】
【実施の形態】以下、図１〜図５を参照して本発明に係
る実施の形態を説明する。尚、従来例に対応する個所に
は同一の参照番号を付す場合がある。図１(a)は本発明
の実施形態を説明する図であり、リニアモータの可動子
の移動方向から見た図である。図1(b)は、図１の中央部
の垂直断面図である。図1(a)及び（ｂ）に示すように、
固定子４０は、４角形パイプ４２と、このパイプ４２の
各面に取り付けた複数の永久磁石４４を有する。４角形
のパイプ４２の各面に設けた複数の永久磁石４４は、等
ピッチで極性が可動子の移動方向に交互に異なる極性で
取り付けられている。このように配置した永久磁石列と
対向するように、４角形のパイプ４５の内部に、磁性体
からなる電機子コア４６に電機子コイル４８を巻いた可
動子５０が配置されている。可動子５０は更にリニアガ
イド５２を有し、可動子５０は、このガイド５２を介し
て固定子４０に取り付けられた他のリニアガイド５４で
支持されている。図１(b)の参照番号６０は、固定子４
０の両端に設けられた固定子支持柱を示す。
る実施の形態を説明する。尚、従来例に対応する個所に
は同一の参照番号を付す場合がある。図１(a)は本発明
の実施形態を説明する図であり、リニアモータの可動子
の移動方向から見た図である。図1(b)は、図１の中央部
の垂直断面図である。図1(a)及び（ｂ）に示すように、
固定子４０は、４角形パイプ４２と、このパイプ４２の
各面に取り付けた複数の永久磁石４４を有する。４角形
のパイプ４２の各面に設けた複数の永久磁石４４は、等
ピッチで極性が可動子の移動方向に交互に異なる極性で
取り付けられている。このように配置した永久磁石列と
対向するように、４角形のパイプ４５の内部に、磁性体
からなる電機子コア４６に電機子コイル４８を巻いた可
動子５０が配置されている。可動子５０は更にリニアガ
イド５２を有し、可動子５０は、このガイド５２を介し
て固定子４０に取り付けられた他のリニアガイド５４で
支持されている。図１(b)の参照番号６０は、固定子４
０の両端に設けられた固定子支持柱を示す。
【００１３】尚、説明の便宜上、電機子コア４６と電機
子コイル４８のペアを1個のリニアモータモジュールと
し、合計４個のリニアモータモジュールにNo.１からNo.
４の番号を付してある。尚、リニアモータモジュールN
o.１からNo.４と、対応する永久磁石（永久磁石列）は
夫々同様の構成なので、図面を簡略にするため、上述の
構成要素全部には参照番号をつけていない。
子コイル４８のペアを1個のリニアモータモジュールと
し、合計４個のリニアモータモジュールにNo.１からNo.
４の番号を付してある。尚、リニアモータモジュールN
o.１からNo.４と、対応する永久磁石（永久磁石列）は
夫々同様の構成なので、図面を簡略にするため、上述の
構成要素全部には参照番号をつけていない。
【００１４】図１(a)の４個の矢印は固定子４０と可動
子５０の間にはたらく吸引力を示す。これらの吸引力は
相対するリニアモータモジュールと固定子間の夫々の吸
引力が打ち消し合うので、リニアガイド５４には大きな
力がはたらかず、可動子５０及びテーブル１８その他の
付属物の自重を支える程度のものを使用すればよいとい
うことが分かる。更に、従来例と同様に設けた他のリニ
アガイド２４にも、同様に大きな力が作用しないことは
上述の説明から明らかである。
子５０の間にはたらく吸引力を示す。これらの吸引力は
相対するリニアモータモジュールと固定子間の夫々の吸
引力が打ち消し合うので、リニアガイド５４には大きな
力がはたらかず、可動子５０及びテーブル１８その他の
付属物の自重を支える程度のものを使用すればよいとい
うことが分かる。更に、従来例と同様に設けた他のリニ
アガイド２４にも、同様に大きな力が作用しないことは
上述の説明から明らかである。
【００１５】図２を参照して図１のリニアモータを工作
機械に組付ける様子を説明する。図２は図１(a)に対応
している。リニアモータを工作機械に設置する前に、可
動子５０はリニアガイド５４により固定子４０に支持さ
れた状態になっており、更に、テーブル１８の下部に取
り付けられている。組付けの際にはリニアモータ本体と
工作機械フレーム２２a及び２２ｂには磁気的な吸引力
が殆どはたらかないので、工作機械フレームとリニアモ
ータをリニアガイド２４で簡単に精度よく取り付けるこ
とができる。固定子４０は固定子支持柱６０により支持
されているので（図１(b)参照）、リニアガイド２４は
リニアモータ可動子とテーブル等の自重を支えればよ
く、極端に大きなものを用意する必要はない。リニアモ
ータを工作機械のフレーム２２ｂに取り付けた後、固定
子支持柱６０を工作機械フレーム２２aに固定する（図
１(b)参照）。
機械に組付ける様子を説明する。図２は図１(a)に対応
している。リニアモータを工作機械に設置する前に、可
動子５０はリニアガイド５４により固定子４０に支持さ
れた状態になっており、更に、テーブル１８の下部に取
り付けられている。組付けの際にはリニアモータ本体と
工作機械フレーム２２a及び２２ｂには磁気的な吸引力
が殆どはたらかないので、工作機械フレームとリニアモ
ータをリニアガイド２４で簡単に精度よく取り付けるこ
とができる。固定子４０は固定子支持柱６０により支持
されているので（図１(b)参照）、リニアガイド２４は
リニアモータ可動子とテーブル等の自重を支えればよ
く、極端に大きなものを用意する必要はない。リニアモ
ータを工作機械のフレーム２２ｂに取り付けた後、固定
子支持柱６０を工作機械フレーム２２aに固定する（図
１(b)参照）。
【００１６】次に図３を用いて４個のリニアモジュール
No.１〜No.４を用いた場合のコギング力を低減させる方
法を説明する。図３は図１の４角形パイプを用いた本発
明の各固定子磁石列とこれに対向する可動子コアの断面
を示したものである。リニアモータモジュールは図６
(a)と同様に９個のコアに対して永久磁石８個が対向し
ているタイプである。永久磁石の配置ピッチをτとした
とき、図１のリニアモータモジュールNo.１からNo.４の
可動子移動方向の位置は、No.１を基準にするとNo.２は
τ／４、No.３は２τ／４、No.４は３τ／４ずれた位置
になっている。ここで各リニアモータモジュールの移動
方向のずれがτ／４ずつになっていればよく、例えばN
o.１を基準にしてNo.２は２τ／４、No.３は３τ／４、
No.４はτ／４ずれた位置でもよい。また、ずれの大き
さはτ／４の自然数倍でもよく、各リニアモータモジュ
ールの移動方向のずれが２τ／４ずつにでもよい。例え
ばNo.１を基準にするとNo.２は２τ／４、No.３は４τ
／４、No.４は６τ／４ずれた位置でもよい。
No.１〜No.４を用いた場合のコギング力を低減させる方
法を説明する。図３は図１の４角形パイプを用いた本発
明の各固定子磁石列とこれに対向する可動子コアの断面
を示したものである。リニアモータモジュールは図６
(a)と同様に９個のコアに対して永久磁石８個が対向し
ているタイプである。永久磁石の配置ピッチをτとした
とき、図１のリニアモータモジュールNo.１からNo.４の
可動子移動方向の位置は、No.１を基準にするとNo.２は
τ／４、No.３は２τ／４、No.４は３τ／４ずれた位置
になっている。ここで各リニアモータモジュールの移動
方向のずれがτ／４ずつになっていればよく、例えばN
o.１を基準にしてNo.２は２τ／４、No.３は３τ／４、
No.４はτ／４ずれた位置でもよい。また、ずれの大き
さはτ／４の自然数倍でもよく、各リニアモータモジュ
ールの移動方向のずれが２τ／４ずつにでもよい。例え
ばNo.１を基準にするとNo.２は２τ／４、No.３は４τ
／４、No.４は６τ／４ずれた位置でもよい。
【００１７】このように配置するとコギング推力を大き
く低減できる理由を図４で説明する。図４は本実施例の
コギング推力波形を示す図である。コギング波形は永久
磁石ピッチ（τ＝２４ｍｍとする）を１周期とした波形
となっている。図４ではリニアモータの移動方向の位置
をNo.１を基準にしてNo.２はτ／４＝６ｍｍ、No.３は
２τ／４＝１２ｍｍ、No.４は３τ／４＝１８ｍｍずら
している。それぞれのリニアモータモジュールのコギン
グ力は約３２Ｎと大きいが、それぞれが連結されている
ので４つのリニアモータモジュールNo.１〜No.４で相殺
され、可動子全体には相殺しきれなかった約２Ｎという
僅かなコギング力に低減させることができる。
く低減できる理由を図４で説明する。図４は本実施例の
コギング推力波形を示す図である。コギング波形は永久
磁石ピッチ（τ＝２４ｍｍとする）を１周期とした波形
となっている。図４ではリニアモータの移動方向の位置
をNo.１を基準にしてNo.２はτ／４＝６ｍｍ、No.３は
２τ／４＝１２ｍｍ、No.４は３τ／４＝１８ｍｍずら
している。それぞれのリニアモータモジュールのコギン
グ力は約３２Ｎと大きいが、それぞれが連結されている
ので４つのリニアモータモジュールNo.１〜No.４で相殺
され、可動子全体には相殺しきれなかった約２Ｎという
僅かなコギング力に低減させることができる。
【００１８】コギング推力をリニアモータモジュールで
相殺するの“ずれ”の大きさは永久磁石列の数（リニア
モータモジュールの数）によって異なる。永久磁石列の
数をＮとした場合、永久磁石列と対向する可動子が、移
動方向にそれぞれτ／Ｎの自然数倍ずつ異なるように配
置すればよい。
相殺するの“ずれ”の大きさは永久磁石列の数（リニア
モータモジュールの数）によって異なる。永久磁石列の
数をＮとした場合、永久磁石列と対向する可動子が、移
動方向にそれぞれτ／Ｎの自然数倍ずつ異なるように配
置すればよい。
【００１９】上述の実施の形態ではヨークを４角パイプ
としたが、図５に示すように断面が６角形でもよく、或
いは６角形以外の多角形又は円筒形でもよい。また、中
空パイプとしているのは中実だと重量が重くなるためで
ある。尚、図５では、図１と対応する部分には同じ参照
番号を付して説明を省略する。
としたが、図５に示すように断面が６角形でもよく、或
いは６角形以外の多角形又は円筒形でもよい。また、中
空パイプとしているのは中実だと重量が重くなるためで
ある。尚、図５では、図１と対応する部分には同じ参照
番号を付して説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】多角形または円筒ヨークの表面に固定子
磁石列を取り付け、固定子を囲むように配置した可動子
を対向させ、固定子に取り付けられたガイドで可動子が
支持されることで、リニアモータを工作機械に簡単に組
み込むことができ、リニアモータの取り付け誤差による
加工機の精度不良を防げる。
磁石列を取り付け、固定子を囲むように配置した可動子
を対向させ、固定子に取り付けられたガイドで可動子が
支持されることで、リニアモータを工作機械に簡単に組
み込むことができ、リニアモータの取り付け誤差による
加工機の精度不良を防げる。
【００２１】さらに、各リニアモータモジュールの可動
子を夫々その移動方向へ位置をずらして配置することで
コギング力を大きく低減でき、高精度な加工が可能とな
る。
子を夫々その移動方向へ位置をずらして配置することで
コギング力を大きく低減でき、高精度な加工が可能とな
る。
【図１】 本発明の実施の形態に係るリニアモータを説
明する図
明する図
【図２】 図１のリニアモータの組付けを説明する図
【図３】 図１のリニアモータで発生するコギング力を
低下させる方法を説明する図
低下させる方法を説明する図
【図４】 図３の方法によるコギング力低下の理由を説
明する図
明する図
【図５】 本発明の他の実施の形態を説明する図
【図６】 従来のリニアモータの可動子と固定子の関係
を説明する断面図
を説明する断面図
【図７】 図６のリニアモータの組付けを説明する図
【図８】 図６のリニアモータの組付完了後の様子を説
明する図
明する図
８：リニアモータ
１３：固定子
１７：可動子
１８：テーブル
２０，２４：リニアガイド
２２ａ,２２ｂ：工作機械のフレーム
４０：固定子
４２,４５：４角形のパイプ
４４：永久磁石
４６：電機子コア
４８：電機子コイル
５０：可動子
６０：固定子支持柱
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の永久磁石を等ピッチで極性が可動
子の移動方向に交互に異なる極性で取り付けた固定子
と、前記複数の永久磁石からなる永久磁石列に対向する
ように磁性体コアに電機子コイルを巻いた可動子とを配
置したリニアモータにおいて、固定子には多角形または
円筒ヨークの表面に可動子の移動方向に複数の永久磁石
列が取り付けられ、固定子を囲むように配置した複数の
可動子コアが前記複数の永久磁石列に夫々対向して配置
され、固定子に取り付けたガイドで可動子が支持されて
いることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】 上記永久磁石のピッチをτ、前記複数の
永久磁石列数をＮとした場合、永久磁石列とこれに対向
する可動子コアが移動方向にそれぞれτ／Ｎの自然数倍
ずつずらして配置されていることを特徴とする請求項記
載のリニアモータ。
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|---|---|---|---|
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| EP03005412A EP1347561A1 (en) | 2002-03-13 | 2003-03-13 | Linear motor with cancellation of the magnetic attracting forces |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002069298A JP2003274630A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | リニアモータ |
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| JP2003274630A true JP2003274630A (ja) | 2003-09-26 |
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ID=27785013
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006340492A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sanyo Denki Co Ltd | リニアモータ |
| JP2008220076A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Jtekt Corp | 可動磁石型リニアモータ |
| WO2010084940A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 日立金属株式会社 | 可動子及びリニアモータ |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4422957B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2010-03-03 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置 |
| DE10329651A1 (de) * | 2003-07-01 | 2005-02-10 | Siemens Ag | Polygonartige Bauform eines Linearmotors mit Ringwicklung |
| JP2006025476A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Fanuc Ltd | 直線駆動装置 |
| JP2006034017A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 工作機械用リニアモータ |
| DE102004044985B4 (de) * | 2004-09-16 | 2014-01-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine |
| JP2008005665A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Hitachi Ltd | 円筒リニアモータ及びそれを用いた車両 |
| DE102006060987A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine mit Drehmomentbegrenzung |
| DE102010035395B4 (de) * | 2010-08-25 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Medizinische Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung |
| CN103462632B (zh) * | 2013-09-23 | 2015-04-22 | 江苏美伦影像系统有限公司 | 一种数字化x线摄像机 |
| JP5855631B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2016-02-09 | ファナック株式会社 | リニアモータを備えた直線駆動装置を有する工作機械 |
| DE112015001513T5 (de) * | 2014-03-28 | 2017-07-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Stellglied, Triebwerk und Anker |
| WO2016170876A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | 三菱電機株式会社 | リニアモータ |
| CN108599520A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-28 | 博众精工科技股份有限公司 | 多动子动磁式分段控制直线电机系统 |
| JP7335854B2 (ja) * | 2020-06-15 | 2023-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 直動電動機 |
| CN114583916A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-03 | 亚龙智能装备集团股份有限公司 | 一种直线电机模组 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3743870A (en) * | 1972-06-28 | 1973-07-03 | Ltv Ling Altec Inc | Moving coil linear actuator |
| US4318038A (en) * | 1978-11-15 | 1982-03-02 | Nippon Electric Co., Ltd. | Moving-coil linear motor |
| US4369383A (en) * | 1979-09-05 | 1983-01-18 | Kollmorgen Technologies Corporation | Linear DC permanent magnet motor |
| JPS5986471A (ja) | 1982-11-08 | 1984-05-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | ブラシレスリニアモ−タ |
| US4546277A (en) * | 1984-07-02 | 1985-10-08 | Carbonneau Industries, Inc. | Linear motor |
| JPS61109637A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-28 | Hitachi Ltd | テ−ブル装置 |
| KR900005760B1 (ko) * | 1986-02-19 | 1990-08-09 | 가부시기가이샤 히다찌 세이사꾸쇼 | 가동코일형 리니어 모터 |
| JPS63217965A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-12 | Shinko Electric Co Ltd | リニアモ−タ |
| GB2274551B (en) * | 1993-01-21 | 1996-01-10 | Univ Cardiff | Linear electric motor |
| KR0159675B1 (ko) * | 1995-01-11 | 1999-01-15 | 오카노 사다오 | 공작 기계용 리니어 모터장치 |
| US5801462A (en) * | 1995-03-31 | 1998-09-01 | Minolta Co., Ltd. | Linear motor and image reading apparatus |
| US5661446A (en) * | 1995-06-07 | 1997-08-26 | Mts Systems Corporation | Electromagnetic actuator |
| JPH09140118A (ja) | 1995-09-12 | 1997-05-27 | Fanuc Ltd | リニアモータ駆動型の送り装置 |
| US5913091A (en) * | 1996-05-21 | 1999-06-15 | Minolta Co., Ltd. | Image reading apparatus |
| JPH1052025A (ja) | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Fanuc Ltd | リニアモータおよびその制御方法 |
| US5949161A (en) * | 1996-11-11 | 1999-09-07 | Minolta Co., Ltd. | Linear drive device |
| JP3750127B2 (ja) * | 1997-02-05 | 2006-03-01 | 株式会社安川電機 | ボイスコイル形リニアモータ |
| JP3849128B2 (ja) | 1997-03-14 | 2006-11-22 | 株式会社安川電機 | リニアモータ |
| JPH11164542A (ja) * | 1997-09-17 | 1999-06-18 | Minolta Co Ltd | リニアモータ及び画像読み取り装置 |
| JP3850555B2 (ja) | 1998-06-16 | 2006-11-29 | 日立ビアメカニクス株式会社 | 直線移動装置 |
| JP2002064968A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Nippon Thompson Co Ltd | 可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置 |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002069298A patent/JP2003274630A/ja active Pending
-
2003
- 2003-03-12 US US10/385,644 patent/US6787945B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-13 EP EP03005412A patent/EP1347561A1/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006340492A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sanyo Denki Co Ltd | リニアモータ |
| JP4708093B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2011-06-22 | 山洋電気株式会社 | リニアモータ |
| JP2008220076A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Jtekt Corp | 可動磁石型リニアモータ |
| WO2010084940A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 日立金属株式会社 | 可動子及びリニアモータ |
| CN102292900A (zh) * | 2009-01-23 | 2011-12-21 | 日立金属株式会社 | 动子及线性马达 |
| CN102292900B (zh) * | 2009-01-23 | 2014-01-01 | 日立金属株式会社 | 动子及线性马达 |
| US8723376B2 (en) | 2009-01-23 | 2014-05-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Mover and linear motor |
| JP5510338B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2014-06-04 | 日立金属株式会社 | リニアモータ |
| US9071124B2 (en) | 2009-01-23 | 2015-06-30 | Hitachi Metals, Ltd. | Mover and linear motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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