JP2005057822A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
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、各永久磁石を各ヨークの内面から突出させることにより、高効率化を計り、高速・高精度制御が要求される工作機械、半導体製造装置間搬送ユニット・搬送位置決め装置等に利用可能とするために高性能化を図るための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、用いられていたリニアモータのうち、可動子に電機子コイルのみを用いた構成(特許文献1参照)があるが、高推力を得るためには厚さが増加する構造となることが欠点とされ、図3から図5で示される本出願人が出願(特願平02−304844号)した構成を挙げることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−86726号公報
【0004】
図3から図5において、従来のリニアモータは、埋め込み型永久磁石を有する固定子21と、クローポール型コアを有する可動子22とを備えている。
次に、図3及び図4に示すように、前記固定子21は、軟磁性材料の一対のヨーク21A、21Aに永久磁石23を埋め込んだ構成である。永久磁石23の磁化方向は、可動子22の進行方向に対して同極を対向させるようにして構成されている。この固定子21の磁極ピッチτは、例えば20mm程度に設定されている。また、永久磁石の長さlm及び幅Wmは、それぞれ例えばlm=3〜6mm、Wm=6mm程度に設定すればよい。なお、軟磁性材料のヨーク21Aとしては、従来の積層鋼板と焼結粉体磁性材料で構成するか、または、焼結粉体磁性材料のみで構成することにより、それぞれの固定子21及び可動子22の構造を三次元構造に構成することが可能である。
【0005】
また、図4及び図5に示すように、前記可動子22は、前記各ヨーク21A、21A間の長手空隙10内に往復移動自在に設けられ、クローポール型のコアであるクローポール型コア24に電機子コイルである巻線25を巻回したものを、図3に示すように2/3ピッチτずつずらして三相一体とした構成である。このクローポール型コア24は、巻線25の上に位置して巻線25と同一の幅を有するクローポール部24Aと、前記クローポール部24A以外の部分で構成されるコア部24Bとから構成されている。前記クローポール部24Aは、クローポール型コア24のうちのクローポール型のティース部を構成しており、リニアモータのコギングを防止するために、先端に向かって先細りとなるテーパ型に構成されている。このテーパ型のクローポール部24Aは、磁極が相反するように上下に合計4組(図3参照、すなわち上下に4つずつ)あり、電流位相に応じた磁束を発生するように構成されている。なお、巻線25の巻数Nは例えばN=100程度でよい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリニアモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、永久磁石が固定子ヨーク内に埋設されているため、永久磁石からの磁束が永久磁石を挟んでいる固定子ヨークの継鉄部に流れ、効率よく利用できず、モータ効率を上げることが困難であった。
また、この継鉄部の厚みが薄いため、固定子ヨークと可動子の吸引力に対し、その機械強度を上げることが困難であった。
【0007】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、各永久磁石を各ヨークの内面から突出させることにより、高効率化を計り、高速・高精度制御が要求される工作機械、半導体製造装置間搬送ユニット・搬送位置決め装置等に利用可能とするために高性能化を図るようにしたリニアモータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリニアモータは、対向配置され固定子を構成する一対のヨークと、前記各ヨークの内面に長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石と、前記一対のヨーク間に形成された長手空隙内に往復移動自在に配設され巻線が巻回されたクローポール型コアを有する可動子とよりなるリニアモータにおいて、前記各永久磁石は、前記各ヨークの内面から突出して配設されている構成であり、また、前記可動子は、軟磁性材料で形成され、三次元構造よりなる構成である。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるリニアモータの好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1及び図2において符号21で示されるものは長手形状の固定子であり、この固定子21は、互いに離間して配設された一対のヨーク21A、21Aと、各ヨーク21A、21Aの内面21Aaにその長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石23とからなり、各永久磁石23は前記内面21Aaから各々内方へ向けて突出した状態で設けられている。
【0010】
前記各ヨーク21A、21A間の長手空隙10には、周知のクローポール型の可動子22が往復移動自在に配設され、この可動子22は、軟磁性材料による積層鋼板、焼結粉体磁性材料の何れかにより三次元形状に形成されたクローポール型コア24と、このクローポール型コア24の両面に配設されたクローポール部24Aと、このクローポール型コア24に設けられた巻線25とから構成されている。
尚、巻線25に電流を印加して可動子22を駆動する原理は、前述の従来例と同一であるため、ここでは省略している。
【0011】
【発明の効果】
本発明によるリニアモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ヨークの内面から永久磁石を突出させて形成したため、従来のようなヨークの継鉄部への磁束の流れもなく、高効率の駆動を行うことができる。
また、ヨークの内面から永久磁石が突出しているため、各ヨーク間の永久磁石ギャップの磁束を自在にコントロールすることができ、推力リップルの低減及び速度等の制御が容易となる。
また、可動子がクローポール型コアであるため、1相毎に1ケのコイルでよく、コイル製作の工程が簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリニアモータを示す斜視図である。
【図2】図1の可動子を示す斜視図である。
【図3】従来のリニアモータを示す斜視図である。
【図4】図1の要部を示す斜視図である。
【図5】図4の可動子を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
10 長手空隙
21 固定子
21A ヨーク
21Aa 内面
22 可動子
23 永久磁石
24 クローポール型コア
25 巻線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motor, and in particular, by making each permanent magnet project from the inner surface of each yoke, the efficiency is improved, and a high-speed, high-precision control is required for a machine tool, a semiconductor manufacturing equipment transport unit, and transport. The present invention relates to a technique for improving performance so that it can be used in a positioning device or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, among linear motors that have been used, there is a configuration using only an armature coil as a mover (see Patent Document 1). However, a disadvantage is that the thickness increases in order to obtain high thrust. 3 to FIG. 5, the configuration filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 02-304844) can be mentioned.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-86726
3 to 5, the conventional linear motor includes a stator 21 having an embedded permanent magnet and a mover 22 having a claw pole type core.
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the stator 21 has a configuration in which a
[0005]
As shown in FIGS. 4 and 5, the mover 22 is provided in the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional linear motor is configured as described above, the following problems exist.
That is, since the permanent magnet is embedded in the stator yoke, the magnetic flux from the permanent magnet flows to the yoke portion of the stator yoke sandwiching the permanent magnet, and cannot be used efficiently, increasing the motor efficiency. It was difficult.
In addition, since the yoke portion is thin, it is difficult to increase its mechanical strength against the suction force of the stator yoke and the mover.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, high efficiency and high speed and high precision control are required by projecting each permanent magnet from the inner surface of each yoke. It is an object of the present invention to provide a linear motor designed for high performance so that it can be used for a machine tool, a semiconductor manufacturing device transfer unit, a transfer positioning device, and the like.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A linear motor according to the present invention includes a pair of yokes arranged opposite to each other to constitute a stator, a plurality of permanent magnets arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction on the inner surface of each yoke, and the pair of yokes. In the linear motor including a mover having a claw pole type core that is disposed so as to be reciprocally movable in the formed longitudinal gap and wound with a winding, each permanent magnet protrudes from the inner surface of each yoke. Further, the movable element is formed of a soft magnetic material and has a three-dimensional structure.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a linear motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
In FIG. 1 and FIG. 2, what is indicated by a reference numeral 21 is a long-shaped stator. The stator 21 includes a pair of
[0010]
In the
The principle of applying the current to the winding 25 to drive the mover 22 is the same as that of the above-described conventional example, and is omitted here.
[0011]
【The invention's effect】
Since the linear motor according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the permanent magnet is formed so as to protrude from the inner surface of the yoke, the magnetic flux does not flow to the yoke yoke portion as in the conventional case, and high-efficiency driving can be performed.
Further, since the permanent magnet protrudes from the inner surface of the yoke, the magnetic flux in the permanent magnet gap between the yokes can be freely controlled, and the thrust ripple can be reduced and the speed and the like can be easily controlled.
Further, since the mover is a claw pole type core, only one coil is required for each phase, and the coil manufacturing process can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a linear motor according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the mover of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional linear motor.
4 is a perspective view showing a main part of FIG. 1. FIG.
5 is an enlarged perspective view showing the mover of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10 Longitudinal gap 21
Claims (2)
前記各永久磁石(23)は、前記各ヨーク(21A,21A)の内面(21Aa)から突出して配設されていることを特徴とするリニアモータ。A pair of yokes (21A, 21A) which are arranged opposite to each other and constitute the stator (21), and a plurality of permanents arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction on the inner surface (21Aa) of each yoke (21A, 21A). A claw pole type core (24) in which a winding (25) is wound around a magnet (23) and a longitudinal gap (10) formed between the pair of yokes (21A, 21A). In a linear motor comprising a mover (22) having
Each of the permanent magnets (23) is provided so as to protrude from the inner surface (21Aa) of each of the yokes (21A, 21A).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003205375A JP2005057822A (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003205375A JP2005057822A (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Linear motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005057822A true JP2005057822A (en) | 2005-03-03 |
Family
ID=34362689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003205375A Pending JP2005057822A (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005057822A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7482716B2 (en) | 2005-06-01 | 2009-01-27 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Linear motor with claw-pole armature units |
-
2003
- 2003-08-01 JP JP2003205375A patent/JP2005057822A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7482716B2 (en) | 2005-06-01 | 2009-01-27 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Linear motor with claw-pole armature units |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060316 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090623 |