JP2004320933A - 可動磁石型リニアモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】磁石量を増やすことなく、大推力化が可能となる可動磁石型リニアモータを提供することを目的とする。
【解決手段】筒状の外ヨーク３と、内ヨーク４と、この内ヨーク３又は外ヨーク４のどちらか一方に設けたスロット部と、このスロット部に導電性巻線を施したコイル部２と、外ヨーク４と内ヨーク３の間に配置し、コイル部２が発生する磁束に従い振動する永久磁石部と、前記永久磁石部を取り付けた磁石ホルダとを備え、スロット部の片側を大きなテーパ形状にすることで、ティース先端部の磁気飽和を防ぎつつ、スロット面積を広げることができるため、リニアモータの大推力化が可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】筒状の外ヨーク３と、内ヨーク４と、この内ヨーク３又は外ヨーク４のどちらか一方に設けたスロット部と、このスロット部に導電性巻線を施したコイル部２と、外ヨーク４と内ヨーク３の間に配置し、コイル部２が発生する磁束に従い振動する永久磁石部と、前記永久磁石部を取り付けた磁石ホルダとを備え、スロット部の片側を大きなテーパ形状にすることで、ティース先端部の磁気飽和を防ぎつつ、スロット面積を広げることができるため、リニアモータの大推力化が可能となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサ等に搭載される可動磁石型リニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可動磁石型リニアモータは、スロット部の形状が四角形のコア形状である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、スロット部に左右対称のテーパ形状を持たせたコア形状である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１１１７号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平１１−６９７６１号公報（第４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造では、ティース先端の寸法は可動磁石部の磁石長さと可動磁石部の振幅量により固定されてしまうので、スロット面積を増加させるとヨーク先端部の磁石対向部分が細長い形状となる。したがって、電流量を増やし、大推力化を図る場合に、ティース先端部の磁気飽和の影響が強くなり、電流量に応じた推力が得られない。また、ティース先端部の形状を維持し、スロット面積を増やすためには、磁石長を長くしなければならないため、コストが高くなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、磁石量を増やすことなく、大推力化が可能となる可動磁石型リニアモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の可動磁石型リニアモータは、スロットの片側に大きなテーパ形状を持たせ、非対称形状のスロット部を有し、ティース先端部の磁気飽和を低減し、スロット面積を増加することができる。
【０００８】
本構成によって、磁石量を増やすことなく、可動磁石型リニアモータの大推力化が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願の請求項１に記載の発明は、外ヨークと、この外ヨーク内側に配置した内ヨークと、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けたスロット部と、この前記スロット部に導電性巻線を施し形成したコイル部と、前記外ヨークと前記内ヨークの間に配置し、前記コイル部が発生する磁束に従い振動する永久磁石部を取り付けた磁石ホルダとを備え、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けた前記スロット部の形状を、非対称形状とすることを特徴とする可動磁石型リニアモータである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、スロット部の中で形成するコイル部の片側にテーパ形状を持たせた請求項１記載の可動磁石型リニアモータである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、スロット部を設けた内ヨーク又は外ヨークの磁石ホルダ側の上下に切り欠きを設けた請求項１記載の可動磁石型リニアモータである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の可動磁石型リニアモータを備えたコンプレッサである。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１にリニアモータ１の構成を示す。リニアモータ１は、筒状の外ヨーク部３と、この外ヨーク部３に巻線を巻回したコイル部２と、この外ヨーク部３の内側に位置する筒状の内ヨーク部４と、外ヨーク部３と内ヨーク部４のギャップに位置し、コイル部２が発生する磁束に従い振動するリング状の永久磁石片５ａ、５ｂと、この永久磁石片５ａ、５ｂを支持固定する磁石ホルダ（振動体）６を備える。永久磁石片５ａ、５ｂを支持固定する磁石ホルダ（振動体）６は、永久磁石片５ａ、５ｂと内ヨーク４との間に位置しており、磁石ホルダ（振動体）６は磁性を有している。
【００１５】
外ヨーク３および内ヨーク４は、透磁率の高い多数の電磁鋼板を中心軸の周りに放射状に向けて筒状に形成している。この時、薄板電磁鋼板を円筒状に積層できるよう、複数の電磁鋼板の主面を相対するように積層し、筒状体とした積層コアであって、隣り合う薄板電磁鋼板は積層コアの上部で重なり下部で離れる、又は、積層コアの下部で重なり上部で離れた積層コアであり、隣り合う薄板電磁鋼板を連結しながら、隣り合う薄板電磁鋼板間にギャップを設けた構造である。
【００１６】
また、外ヨーク３および内ヨーク４は、電磁鋼板を円筒形状に積層するために、１枚の薄板電磁鋼板を積層コアの外側で厚く、積層コアの内側で薄くした形状であってもよい。
【００１７】
このような構成により、コイル部２で発生する駆動磁束に従い、永久磁石片５ａ、５ｂ、振動体６は一体となって振動していく。永久磁石片５ａ、５ｂ、振動体６は、外ヨーク３と内ヨーク４との隙間を移動し、この隙間から飛び出すことはない。
【００１８】
本実施例の特徴は、コイル部２はテーパ部を設けた形状であり、コイル部２を有する外ヨーク部３を軸方向に長くすることにより、スロット寸法を軸方向に伸ばし、銅損低減を行っている。
【００１９】
しかし、図６に示すように、スロット寸法を軸方向に伸ばすのみでは、ティ−ス先端部２０ａ、２０ｃが細長くなってしまい、磁石からの磁束が通過する幅が狭くなり、磁気飽和の影響で有効磁束の減少のため推力が減少してしまう。
【００２０】
そこで、図１に示すように、コイル部２を有する外ヨーク部３を軸方向に伸ばすと同時に、ティ−ス先端部１０ａ、１０ｃをテ−パ形状にすることで、磁気飽和を防ぎ、推力増加を図っている。また、外ヨーク部３において、上下部に切り欠きを設けているのは、磁性を有する振動体６に磁束が漏れることを防ぐためである。
【００２１】
また、図２または図３に示すように、コイル部２は外ヨーク部３、内ヨーク部４のいずれに配置しても構わない。
【００２２】
コイル部２は、図４に示すように、内周側から外周側に階段状に巻線を巻きつける。このとき、巻線に融着線を用いて、その融着線に熱を加え、形状を固定しても構わない。
【００２３】
また、図４（ａ）または図４（ｂ）に示すように、巻線は平角線であっても、丸線であっても構わない。
【００２４】
そして、階段状に形成した巻線の外側に絶縁処理を施すことにより、コイル部２を単独部品として取り扱うことが可能となり、図５（ａ）に示すようにＴ字状のコアにコイル部２を嵌め込み、ティース１０ａ、１０ｃを取り付けることで、外ヨーク部３を簡単に構成することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のように、スロット部にテーパ形状を設けることより、磁石量を増やすことなく、磁気飽和を防ぎつつ、スロット面積を拡大し、リニアモータの大推力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明のリニアモータの振動方向の断面図
（ｂ）同のラジアル方向の断面図
【図２】本発明の外ヨーク部の斜視図
【図３】本発明の内ヨーク部に巻線を施した際の斜視図
【図４】（ａ）平角線を用いた際のコイル部の斜視図
（ｂ）丸線を用いた際のコイル部の斜視図
【図５】（ａ）Ｔ字コアにコイル部を組み込んだ振動方向の断面図
（ｂ）外ヨーク部の振動方向の断面図
【図６】ティース先端部が細長いリニアモータの振動方向の断面図
【符号の説明】
１ リニアモータ
２ コイル部
３ 外ヨーク
４ 内ヨーク
５ａ、５ｂ 磁石片
６ 磁石ホルダ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ティ−ス
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ ティ−ス
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサ等に搭載される可動磁石型リニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可動磁石型リニアモータは、スロット部の形状が四角形のコア形状である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、スロット部に左右対称のテーパ形状を持たせたコア形状である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１１１７号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平１１−６９７６１号公報（第４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造では、ティース先端の寸法は可動磁石部の磁石長さと可動磁石部の振幅量により固定されてしまうので、スロット面積を増加させるとヨーク先端部の磁石対向部分が細長い形状となる。したがって、電流量を増やし、大推力化を図る場合に、ティース先端部の磁気飽和の影響が強くなり、電流量に応じた推力が得られない。また、ティース先端部の形状を維持し、スロット面積を増やすためには、磁石長を長くしなければならないため、コストが高くなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、磁石量を増やすことなく、大推力化が可能となる可動磁石型リニアモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の可動磁石型リニアモータは、スロットの片側に大きなテーパ形状を持たせ、非対称形状のスロット部を有し、ティース先端部の磁気飽和を低減し、スロット面積を増加することができる。
【０００８】
本構成によって、磁石量を増やすことなく、可動磁石型リニアモータの大推力化が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願の請求項１に記載の発明は、外ヨークと、この外ヨーク内側に配置した内ヨークと、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けたスロット部と、この前記スロット部に導電性巻線を施し形成したコイル部と、前記外ヨークと前記内ヨークの間に配置し、前記コイル部が発生する磁束に従い振動する永久磁石部を取り付けた磁石ホルダとを備え、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けた前記スロット部の形状を、非対称形状とすることを特徴とする可動磁石型リニアモータである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、スロット部の中で形成するコイル部の片側にテーパ形状を持たせた請求項１記載の可動磁石型リニアモータである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、スロット部を設けた内ヨーク又は外ヨークの磁石ホルダ側の上下に切り欠きを設けた請求項１記載の可動磁石型リニアモータである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の可動磁石型リニアモータを備えたコンプレッサである。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１にリニアモータ１の構成を示す。リニアモータ１は、筒状の外ヨーク部３と、この外ヨーク部３に巻線を巻回したコイル部２と、この外ヨーク部３の内側に位置する筒状の内ヨーク部４と、外ヨーク部３と内ヨーク部４のギャップに位置し、コイル部２が発生する磁束に従い振動するリング状の永久磁石片５ａ、５ｂと、この永久磁石片５ａ、５ｂを支持固定する磁石ホルダ（振動体）６を備える。永久磁石片５ａ、５ｂを支持固定する磁石ホルダ（振動体）６は、永久磁石片５ａ、５ｂと内ヨーク４との間に位置しており、磁石ホルダ（振動体）６は磁性を有している。
【００１５】
外ヨーク３および内ヨーク４は、透磁率の高い多数の電磁鋼板を中心軸の周りに放射状に向けて筒状に形成している。この時、薄板電磁鋼板を円筒状に積層できるよう、複数の電磁鋼板の主面を相対するように積層し、筒状体とした積層コアであって、隣り合う薄板電磁鋼板は積層コアの上部で重なり下部で離れる、又は、積層コアの下部で重なり上部で離れた積層コアであり、隣り合う薄板電磁鋼板を連結しながら、隣り合う薄板電磁鋼板間にギャップを設けた構造である。
【００１６】
また、外ヨーク３および内ヨーク４は、電磁鋼板を円筒形状に積層するために、１枚の薄板電磁鋼板を積層コアの外側で厚く、積層コアの内側で薄くした形状であってもよい。
【００１７】
このような構成により、コイル部２で発生する駆動磁束に従い、永久磁石片５ａ、５ｂ、振動体６は一体となって振動していく。永久磁石片５ａ、５ｂ、振動体６は、外ヨーク３と内ヨーク４との隙間を移動し、この隙間から飛び出すことはない。
【００１８】
本実施例の特徴は、コイル部２はテーパ部を設けた形状であり、コイル部２を有する外ヨーク部３を軸方向に長くすることにより、スロット寸法を軸方向に伸ばし、銅損低減を行っている。
【００１９】
しかし、図６に示すように、スロット寸法を軸方向に伸ばすのみでは、ティ−ス先端部２０ａ、２０ｃが細長くなってしまい、磁石からの磁束が通過する幅が狭くなり、磁気飽和の影響で有効磁束の減少のため推力が減少してしまう。
【００２０】
そこで、図１に示すように、コイル部２を有する外ヨーク部３を軸方向に伸ばすと同時に、ティ−ス先端部１０ａ、１０ｃをテ−パ形状にすることで、磁気飽和を防ぎ、推力増加を図っている。また、外ヨーク部３において、上下部に切り欠きを設けているのは、磁性を有する振動体６に磁束が漏れることを防ぐためである。
【００２１】
また、図２または図３に示すように、コイル部２は外ヨーク部３、内ヨーク部４のいずれに配置しても構わない。
【００２２】
コイル部２は、図４に示すように、内周側から外周側に階段状に巻線を巻きつける。このとき、巻線に融着線を用いて、その融着線に熱を加え、形状を固定しても構わない。
【００２３】
また、図４（ａ）または図４（ｂ）に示すように、巻線は平角線であっても、丸線であっても構わない。
【００２４】
そして、階段状に形成した巻線の外側に絶縁処理を施すことにより、コイル部２を単独部品として取り扱うことが可能となり、図５（ａ）に示すようにＴ字状のコアにコイル部２を嵌め込み、ティース１０ａ、１０ｃを取り付けることで、外ヨーク部３を簡単に構成することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のように、スロット部にテーパ形状を設けることより、磁石量を増やすことなく、磁気飽和を防ぎつつ、スロット面積を拡大し、リニアモータの大推力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明のリニアモータの振動方向の断面図
（ｂ）同のラジアル方向の断面図
【図２】本発明の外ヨーク部の斜視図
【図３】本発明の内ヨーク部に巻線を施した際の斜視図
【図４】（ａ）平角線を用いた際のコイル部の斜視図
（ｂ）丸線を用いた際のコイル部の斜視図
【図５】（ａ）Ｔ字コアにコイル部を組み込んだ振動方向の断面図
（ｂ）外ヨーク部の振動方向の断面図
【図６】ティース先端部が細長いリニアモータの振動方向の断面図
【符号の説明】
１ リニアモータ
２ コイル部
３ 外ヨーク
４ 内ヨーク
５ａ、５ｂ 磁石片
６ 磁石ホルダ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ティ−ス
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ ティ−ス
Claims (4)
- 外ヨークと、この外ヨーク内側に配置した内ヨークと、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けたスロット部と、この前記スロット部に導電性巻線を施し形成したコイル部と、前記外ヨークと前記内ヨークの間に配置し、前記コイル部が発生する磁束に従い振動する永久磁石部を取り付けた磁石ホルダとを備え、この前記内ヨーク又は前記外ヨークのどちらか一方に設けた前記スロット部の形状を、非対称形状とすることを特徴とする可動磁石型リニアモータ。
- スロット部の中で形成するコイル部の片側にテーパ形状を持たせた請求項１記載の可動磁石型リニアモータ。
- スロット部を設けた内ヨーク又は外ヨークの磁石ホルダ側の上下に切り欠きを設けた請求項１記載の可動磁石型リニアモータ。
- 請求項１から請求項３のいずれか１項記載の可動磁石型リニアモータを備えたコンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003113863A JP2004320933A (ja) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | 可動磁石型リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003113863A JP2004320933A (ja) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | 可動磁石型リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004320933A true JP2004320933A (ja) | 2004-11-11 |
Family
ID=33473629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003113863A Withdrawn JP2004320933A (ja) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | 可動磁石型リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004320933A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010130728A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JP2011030411A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-02-10 | Toshiba Mach Co Ltd | リニアモータ |
| JP2011160588A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toshiba Mach Co Ltd | リニアモータ及びその製造方法 |
| JP2015041096A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 新シコー科技株式会社 | レンズホルダ、レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器 |
-
2003
- 2003-04-18 JP JP2003113863A patent/JP2004320933A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010130728A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JP2011030411A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-02-10 | Toshiba Mach Co Ltd | リニアモータ |
| JP2011160588A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toshiba Mach Co Ltd | リニアモータ及びその製造方法 |
| JP2015041096A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 新シコー科技株式会社 | レンズホルダ、レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060208 |
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Effective date: 20080819 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20080821 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |