JP2004187455A - リニアモータおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業性がよく、小型で大推力を得ることができるリニアモータを提供する。
【解決手段】マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂとに、別々に外周表面が単一極で異極のラジアル着磁を施す。２種類のマグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂを交互に配列して、ヨークホルダー２ｃを貫通させて連結した後、ヨークホルダー２ｃと出力軸２ｅを固着する。このリニアモータの磁気回路は、外筒ヨーク１ｂ、マグネット２ａ、リングヨーク２ｄ、隣接するマグネット２ｂ、外筒ヨーク１ｂ間で磁気回路が形成され、この磁気ギャップ内にある互いに電流の向きが逆になるように接続したコイル１ｃに電流を流すと、４つのコイル１ｃに同じ向きの推力が作用する。
【選択図】 図１
【解決手段】マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂとに、別々に外周表面が単一極で異極のラジアル着磁を施す。２種類のマグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂを交互に配列して、ヨークホルダー２ｃを貫通させて連結した後、ヨークホルダー２ｃと出力軸２ｅを固着する。このリニアモータの磁気回路は、外筒ヨーク１ｂ、マグネット２ａ、リングヨーク２ｄ、隣接するマグネット２ｂ、外筒ヨーク１ｂ間で磁気回路が形成され、この磁気ギャップ内にある互いに電流の向きが逆になるように接続したコイル１ｃに電流を流すと、４つのコイル１ｃに同じ向きの推力が作用する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータに係るもので、特にマグネットを備えた内ヨーク側の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のムービングマグネットタイプのリニアモータについて、図を用いて説明する。図４において、１０は内ヨーク、１１は第１マグネット、１２は第１マグネットと磁極が逆の第２マグネット、１３はボビン、１４は第１コイル、１５は第２コイルである。１６はハウジング、１７はカバー、１８は軸受、１９は出力軸である。
【０００３】
円筒状のハウジング１６、半径方向に着磁された第１マグネット１１、内ヨーク１０、第２マグネット１２、ハウジング１６間で磁気回路が構成され、この磁気回路の磁気ギャップ間に配設された第１コイル１４、第２コイル１５に電流を流すと、これらコイルに作用する力の反作用として、内ヨーク１０に推力が発生し、この内ヨーク１０に固着され、ハウジング１６内を軸方向に移動可能に配設された出力軸１９とが移動する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１８９５１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成のまま、さらに、小径のリニアモータを製作しようとする場合、下記のような問題点がある。
【０００６】
まず、小径でかつ推力の大きなリニアモータを製作するには、マグネットにラジアル異方性マグネットを使用する必要があるが、小径のリング状異方性マグネットは製作が困難であり、そのためラジアル異方性のあるマグネット個片を内ヨーク外周に環状に接着することになる。この時、マグネットの同磁極どうしが反発し合い作業が非常に難しく、作業効率が悪いという問題点がある。
【０００７】
また、接着剤を熱硬化させるため乾燥炉に入れる場合には、マグネットの減磁を防ぐためのバックヨークが必要である。
【０００８】
一方、未着磁のマグネット片を環状に接着し着磁するには、専用の着磁ヨークが必要であり、第１マグネットと第２マグネットが隣接しているため上手く着磁できないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、作業性がよく、小型で大推力を得ることができるリニアモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のリニアモータは、外筒ヨークと、前記外筒ヨークの内側に配設した複数のコイルと、前記コイルとギャップを有して対向する外周面が単一極の複数のマグネットと、前記マグネットを外周上に固着した複数のリングヨークと、前記リングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、マグネット磁極が交互になるように前記リングヨークを配列して前記ヨークホルダーで貫通連結したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項１記載のリニアモータは、外筒ヨークと、前記外筒ヨークの内側に配設した複数のコイルと、前記コイルとギャップを有して対向する外周面が単一極の複数のマグネットと、前記マグネットを外周上に固着した複数のリングヨークと、前記リングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、マグネット磁極が交互になるように前記リングヨークを配列して前記ヨークホルダーで貫通連結したもので、リングヨークとヨークホルダーに分割したので、マグネットがリング状であれば、先着磁にも後着磁にも対応できる。また、簡単に複数個のマグネットを精度よく連結できる。さらに、後着磁の場合、接着工程までは共通部品での同じ作業となるため、間違いがなくなり部品と工程の標準化ができるとともに、着磁は着磁ヨークの配線を逆接続するだけで簡単に行える。
【００１２】
また、請求項２記載のリニアモータは、請求項１のマグネットに異方性のセグメントマグネットを用いたもので、特に後着磁する場合に有効で、同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。また、減磁防止のためのバックヨークが不要である。
【００１３】
さらに、請求項３記載のリニアモータの製造方法は、複数のリングヨークと、前記リングヨークの外周上に固着したマグネットと、前記複数のリングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、未着磁のマグネットをリングヨーク外周に環状に固着する固着工程と、その後、マグネットの外周面を単一極に着磁する着磁工程と、着磁したマグネットの磁極が交互になるようにリングヨークを配列し、ヨークホルダーを貫通させ固定する連結工程とを備えたもので、異方性のセグメントマグネットを用いての後着磁が容易となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図を用いて説明する。
【００１５】
固定子１は、コイルボビン１ａ、外筒ヨーク１ｂ、コイル１ｃとで構成され、４つに区分されたコイルボビン１ａの外周に、４つのコイル１ｃを巻回し、隣り合うコイルの電流の向きが逆方向になるように結線して円筒状の外筒ヨーク１ｂ内に固着している。
【００１６】
可動子２は、２つのマグネットユニット２ａおよびマグネットユニット２ｂ、１つのヨークホルダー２ｃおよび出力軸２ｅで構成される。
【００１７】
そして、図２に示すように、未着磁のラジアル異方性のセグメントマグネット３をリングヨーク２ｄに環状に接着する。未着磁のためセグメントマグネット３の同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。また、リングヨーク２ｄがあるため減磁防止のためのバックヨークは不要である。
【００１８】
その後、マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂとに、別々に外周表面が単一極で異極のラジアル着磁を施す。この時、使用する着磁ヨークは１種類でもよく、着磁ヨークのプラスとマイナスの配線を切換えればよい。これにより、２種類のマグネットユニットが簡単に製作できる。
【００１９】
そして、マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂを交互に配列して、ヨークホルダー２ｃを貫通させて連結した後、ヨークホルダー２ｃと出力軸２ｅを固着する。
【００２０】
このリニアモータの磁気回路は、外筒ヨーク１ｂ、マグネット２ａ、リングヨーク２ｄ、隣接するマグネット２ｂ、外筒ヨーク１ｂ間で磁気回路が形成され、この磁気ギャップ内にある互いに電流の向きが逆になるように接続したコイル１ｃに電流を流すと、４つのコイル１ｃに同じ向きの推力が作用する。外筒ヨーク１ｂを固定しているので、その推力の反作用として、可動子２に推力が発生する。このため、図３に示すように出力軸２ｅを支持部材４および支持部材５で支持する。これにより出力軸２ｅが軸方向に移動可能となる。
【００２１】
このように、複数個のリングヨークに分割し、このリングヨークの内周部にヨークホルダーを貫通固着させたものであり、複数個のマグネットユニットを精度よく連結できる。
【００２２】
また、未着磁のラジアル異方性のセグメントマグネットを用いて後着磁する場合、接着工程で同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。
【００２３】
さらに、マグネットユニットの接着工程までは共通部品での同じ作業となるため、間違いがなくなり部品と工程の標準化ができるとともに、着磁ヨークの配線を逆接続するだけで２種類のマグネットユニットが容易に製作できる。
【００２４】
なお、本実施例はコイルおよびマグネットをそれぞれ４つ組み合わせた例であるが、それぞれ２つ以上あれば磁気回路が構成でき、コイルとマグネットユニットとを同数にして、隣り合う電流の向きおよび磁極を逆にする。また、出力軸とヨークホルダーは１つの部品で兼ねてもよい。また、セグメントマグネットに換えてリングマグネットとしても同様に実施できる。この場合は、前着磁したマグネットを用いてもよい。さらに、コイル側を固定子としたが、出力軸側を固定して外筒ヨークを可動子としても同様に実施できる。
【００２５】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明によれば、リングヨークとヨークホルダーとに分割したので、互いに隣り合う外周表面が単一極で異極のマグネットユニットを簡単に構成できる。特に、異方性のセグメントマグネットを用いての後着磁が容易となり、同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化でき、小型で大推力を得ることができるリニアモータが得られる。
【００２６】
また、接着工程まで同じ部品、同じ作業で実施でき、着磁作業もユニット単位で簡単にできる作業性の向上したリニアモータとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるリニアモータの要部断面図
【図２】本発明の実施例におけるマグネットユニットの斜視図
【図３】本発明の実施例におけるリニアモータの断面図
【図４】従来のリニアモータの断面図
【符号の説明】
１ 固定子
１ｂ 外筒ヨーク
１ｃ コイル
２ 可動子
２ｃ ヨークホルダー
２ｄ リングヨーク
３ マグネット（セグメントマグネット）
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータに係るもので、特にマグネットを備えた内ヨーク側の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のムービングマグネットタイプのリニアモータについて、図を用いて説明する。図４において、１０は内ヨーク、１１は第１マグネット、１２は第１マグネットと磁極が逆の第２マグネット、１３はボビン、１４は第１コイル、１５は第２コイルである。１６はハウジング、１７はカバー、１８は軸受、１９は出力軸である。
【０００３】
円筒状のハウジング１６、半径方向に着磁された第１マグネット１１、内ヨーク１０、第２マグネット１２、ハウジング１６間で磁気回路が構成され、この磁気回路の磁気ギャップ間に配設された第１コイル１４、第２コイル１５に電流を流すと、これらコイルに作用する力の反作用として、内ヨーク１０に推力が発生し、この内ヨーク１０に固着され、ハウジング１６内を軸方向に移動可能に配設された出力軸１９とが移動する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１８９５１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成のまま、さらに、小径のリニアモータを製作しようとする場合、下記のような問題点がある。
【０００６】
まず、小径でかつ推力の大きなリニアモータを製作するには、マグネットにラジアル異方性マグネットを使用する必要があるが、小径のリング状異方性マグネットは製作が困難であり、そのためラジアル異方性のあるマグネット個片を内ヨーク外周に環状に接着することになる。この時、マグネットの同磁極どうしが反発し合い作業が非常に難しく、作業効率が悪いという問題点がある。
【０００７】
また、接着剤を熱硬化させるため乾燥炉に入れる場合には、マグネットの減磁を防ぐためのバックヨークが必要である。
【０００８】
一方、未着磁のマグネット片を環状に接着し着磁するには、専用の着磁ヨークが必要であり、第１マグネットと第２マグネットが隣接しているため上手く着磁できないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、作業性がよく、小型で大推力を得ることができるリニアモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のリニアモータは、外筒ヨークと、前記外筒ヨークの内側に配設した複数のコイルと、前記コイルとギャップを有して対向する外周面が単一極の複数のマグネットと、前記マグネットを外周上に固着した複数のリングヨークと、前記リングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、マグネット磁極が交互になるように前記リングヨークを配列して前記ヨークホルダーで貫通連結したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項１記載のリニアモータは、外筒ヨークと、前記外筒ヨークの内側に配設した複数のコイルと、前記コイルとギャップを有して対向する外周面が単一極の複数のマグネットと、前記マグネットを外周上に固着した複数のリングヨークと、前記リングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、マグネット磁極が交互になるように前記リングヨークを配列して前記ヨークホルダーで貫通連結したもので、リングヨークとヨークホルダーに分割したので、マグネットがリング状であれば、先着磁にも後着磁にも対応できる。また、簡単に複数個のマグネットを精度よく連結できる。さらに、後着磁の場合、接着工程までは共通部品での同じ作業となるため、間違いがなくなり部品と工程の標準化ができるとともに、着磁は着磁ヨークの配線を逆接続するだけで簡単に行える。
【００１２】
また、請求項２記載のリニアモータは、請求項１のマグネットに異方性のセグメントマグネットを用いたもので、特に後着磁する場合に有効で、同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。また、減磁防止のためのバックヨークが不要である。
【００１３】
さらに、請求項３記載のリニアモータの製造方法は、複数のリングヨークと、前記リングヨークの外周上に固着したマグネットと、前記複数のリングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、未着磁のマグネットをリングヨーク外周に環状に固着する固着工程と、その後、マグネットの外周面を単一極に着磁する着磁工程と、着磁したマグネットの磁極が交互になるようにリングヨークを配列し、ヨークホルダーを貫通させ固定する連結工程とを備えたもので、異方性のセグメントマグネットを用いての後着磁が容易となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図を用いて説明する。
【００１５】
固定子１は、コイルボビン１ａ、外筒ヨーク１ｂ、コイル１ｃとで構成され、４つに区分されたコイルボビン１ａの外周に、４つのコイル１ｃを巻回し、隣り合うコイルの電流の向きが逆方向になるように結線して円筒状の外筒ヨーク１ｂ内に固着している。
【００１６】
可動子２は、２つのマグネットユニット２ａおよびマグネットユニット２ｂ、１つのヨークホルダー２ｃおよび出力軸２ｅで構成される。
【００１７】
そして、図２に示すように、未着磁のラジアル異方性のセグメントマグネット３をリングヨーク２ｄに環状に接着する。未着磁のためセグメントマグネット３の同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。また、リングヨーク２ｄがあるため減磁防止のためのバックヨークは不要である。
【００１８】
その後、マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂとに、別々に外周表面が単一極で異極のラジアル着磁を施す。この時、使用する着磁ヨークは１種類でもよく、着磁ヨークのプラスとマイナスの配線を切換えればよい。これにより、２種類のマグネットユニットが簡単に製作できる。
【００１９】
そして、マグネットユニット２ａとマグネットユニット２ｂを交互に配列して、ヨークホルダー２ｃを貫通させて連結した後、ヨークホルダー２ｃと出力軸２ｅを固着する。
【００２０】
このリニアモータの磁気回路は、外筒ヨーク１ｂ、マグネット２ａ、リングヨーク２ｄ、隣接するマグネット２ｂ、外筒ヨーク１ｂ間で磁気回路が形成され、この磁気ギャップ内にある互いに電流の向きが逆になるように接続したコイル１ｃに電流を流すと、４つのコイル１ｃに同じ向きの推力が作用する。外筒ヨーク１ｂを固定しているので、その推力の反作用として、可動子２に推力が発生する。このため、図３に示すように出力軸２ｅを支持部材４および支持部材５で支持する。これにより出力軸２ｅが軸方向に移動可能となる。
【００２１】
このように、複数個のリングヨークに分割し、このリングヨークの内周部にヨークホルダーを貫通固着させたものであり、複数個のマグネットユニットを精度よく連結できる。
【００２２】
また、未着磁のラジアル異方性のセグメントマグネットを用いて後着磁する場合、接着工程で同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化できる。
【００２３】
さらに、マグネットユニットの接着工程までは共通部品での同じ作業となるため、間違いがなくなり部品と工程の標準化ができるとともに、着磁ヨークの配線を逆接続するだけで２種類のマグネットユニットが容易に製作できる。
【００２４】
なお、本実施例はコイルおよびマグネットをそれぞれ４つ組み合わせた例であるが、それぞれ２つ以上あれば磁気回路が構成でき、コイルとマグネットユニットとを同数にして、隣り合う電流の向きおよび磁極を逆にする。また、出力軸とヨークホルダーは１つの部品で兼ねてもよい。また、セグメントマグネットに換えてリングマグネットとしても同様に実施できる。この場合は、前着磁したマグネットを用いてもよい。さらに、コイル側を固定子としたが、出力軸側を固定して外筒ヨークを可動子としても同様に実施できる。
【００２５】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明によれば、リングヨークとヨークホルダーとに分割したので、互いに隣り合う外周表面が単一極で異極のマグネットユニットを簡単に構成できる。特に、異方性のセグメントマグネットを用いての後着磁が容易となり、同磁極どうしによる反発力が発生せず、作業が大幅に簡略化でき、小型で大推力を得ることができるリニアモータが得られる。
【００２６】
また、接着工程まで同じ部品、同じ作業で実施でき、着磁作業もユニット単位で簡単にできる作業性の向上したリニアモータとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるリニアモータの要部断面図
【図２】本発明の実施例におけるマグネットユニットの斜視図
【図３】本発明の実施例におけるリニアモータの断面図
【図４】従来のリニアモータの断面図
【符号の説明】
１ 固定子
１ｂ 外筒ヨーク
１ｃ コイル
２ 可動子
２ｃ ヨークホルダー
２ｄ リングヨーク
３ マグネット（セグメントマグネット）
Claims (3)
- 外筒ヨークと、前記外筒ヨークの内側に配設した複数のコイルと、前記コイルとギャップを有して対向する外周面が単一極の複数のマグネットと、前記マグネットを外周上に固着した複数のリングヨークと、前記リングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、マグネット磁極が交互になるように前記リングヨークを配列して前記ヨークホルダーで貫通連結したリニアモータ。
- マグネットに異方性のセグメントマグネットを用いた請求項１記載のリニアモータ。
- 複数のリングヨークと、前記リングヨークの外周上に固着したマグネットと、前記複数のリングヨークを貫通するヨークホルダーとを備え、未着磁のマグネットをリングヨーク外周に環状に固着する固着工程と、その後、マグネットの外周面を単一極に着磁する着磁工程と、着磁したマグネットの磁極が交互になるようにリングヨークを配列し、ヨークホルダーを貫通させ固定する連結工程とを備えたリニアモータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354068A JP2004187455A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | リニアモータおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354068A JP2004187455A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | リニアモータおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004187455A true JP2004187455A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32755197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002354068A Pending JP2004187455A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | リニアモータおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004187455A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712450B1 (ko) | 2006-12-27 | 2007-05-02 | (주) 나노모션테크놀러지 | 자기부상 리니어 모터 제어 방법 및 시스템 |
| JP2007282350A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Sanyo Denki Co Ltd | リニアモータ |
| JP2008253006A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kawasaki Precision Machinery Ltd | 直動形電動機の永久磁石配置構造 |
| JP2010035296A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 円筒型リニアモータのマグネットスキュー構造 |
| JP2011087366A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Toshiba Mach Co Ltd | リニアモータ及びその製造方法 |
| US9035100B2 (en) | 2009-09-09 | 2015-05-19 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Method for producing phenylphosphonic acid metal salt composition, and crystal nucleating agent therefrom |
| CN109600014A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-09 | 夏元峰 | 圆筒形直线步进电机 |
-
2002
- 2002-12-05 JP JP2002354068A patent/JP2004187455A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109600014A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-09 | 夏元峰 | 圆筒形直线步进电机 |
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