JP2008104279A - 大推力リニアモータユニット - Google Patents
大推力リニアモータユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008104279A JP2008104279A JP2006284040A JP2006284040A JP2008104279A JP 2008104279 A JP2008104279 A JP 2008104279A JP 2006284040 A JP2006284040 A JP 2006284040A JP 2006284040 A JP2006284040 A JP 2006284040A JP 2008104279 A JP2008104279 A JP 2008104279A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear motor
- linear
- armature
- unit
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】円筒状の電機子ベース1aおよび電機子ベース1aの内壁に多角形状に配置された複数個のリニアモータ電機子1bで構成される電機子ユニット1と、円筒状の電機子ベース1aの内側に同軸状に配置した円筒状の界磁ベース2aおよび界磁ベース2aの外壁にリニアモータ電機子1bの数と同数個が多角形状に配置されたリニアモータ界磁2bとで構成される界磁ユニット2と、リニアモータ電機子1bとリニアモータ界磁2bは磁気ギャップを介して対向し、電機子ユニット1と界磁ユニット2との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、電機子ユニットと界磁ユニットを相対的に走行するようにした。
【選択図】図1
Description
このように、特許文献1記載の発明は、電機子と界磁を磁気的空隙を介していずれもスラスト方向に等ピッチで配置し、電機子コアのみを多角形状にするものであった。
また、特許文献1記載のリニアモータでは、リニアモータに生じる磁気吸引力を相殺させることができず、したがってまたガイド寿命が短くなり、さらにコギングトルクが発生するという欠点を解消できなかった。
請求項1記載の発明は、大推力リニアモータユニットにおいて、円筒状の電機子ベースおよび前記電機子ベースの内壁に多角形状に配置された複数個のリニアモータ電機子で構成される前記電機子ユニットと、前記円筒状の電機子ベースの内側に同軸状に配置した円筒状の界磁ベースおよび前記界磁ベースの外壁に前記リニアモータ電機子の数と同数個が多角形状に配置されたリニアモータ界磁とで構成される前記界磁ユニットと、前記リニアモータ電機子と前記リニアモータ界磁は磁気ギャップを介して対向し、前記電機子ユニットと前記界磁ユニットとの何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記電機子ユニットと前記界磁ユニットを相対的に走行するようにしたことを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記1個のリニアモータ電機子と前記リニアモータ界磁とで1台を構成するリニアモータを複数個多角形状構成する際、点対称または線対称に配置して、1台ごとに生じる磁気吸引力が相殺されてリニアガイドに与える外力を打ち消すようにしたことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の大推力リニアモータユニットにおいて、複数個の前記リニアモータ電機子をそれぞれ直列結線にすることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記電機子ユニットを固定子とし、前記界磁ユニットを可動子とし、前記電機子ベース内部にリニアガイドを固定配置し、前記リニアガイドに沿って走行するガイドブロックを前記界磁ベースに配置固定したことを特徴としている。
請求項5記載の発明によると、請求項4記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記複数個のリニアモータ電機子1又は複数個の前記リニアモータ界磁を軸方向(推力発生方向)にそれぞれ一定間隔ずらして配置したことを特徴している。
請求項6記載の発明は、請求項4記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記リニアガイドと前記ガイドブロックの型番及び個数を可変とし、点対称または線対称に配置することを特徴としている。
請求項7記載の発明は、請求項6記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記リニアガイドが2本、前記円筒状の電機子ベースの直径両端内側に固定配置し、かつ前記直径を挟んで同数のリニアモータを線対称に配置したことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の大推力リニアモータユニットにおいて、前記リニアガイドが4本、前記円筒状内側互いに90度間隔で固定配置し、かつ隣接する2本の前記リニアガイド間にそれぞれ同数のリニアモータを配置したことを特徴としている。
請求項9記載の発明は、請求項6記載の大推力リニアモータユニットにおいて、複数個の前記リニアモータ電機子を直径を挟んで2分割し各分割ブロック毎にそれぞれ直列結線にすることを特徴としている。
請求項10記載の発明は、請求項9記載の大推力リニアモータユニットを複数個前記リニアガイドに直列配置したことを特徴としている。
請求項2記載の発明によると、複数台のリニアモータを多角形状に点対称又は線対称に配置した構造にすることにより、リニアモータ1台ごとに生じる磁気吸引力が相殺されるため、リニアガイドに与える外力を打ち消し、ガイド寿命が極めて長くすることが可能となる。
請求項3記載の発明によると、複数台のリニアモータをそれぞれ直列結線とすることにより、リードの結線処理が容易となる。
請求項4記載の発明によると、複数台のリニアモータと複数個のリニアガイドを点対称または線対称となるよう多角形状に配置した構造とし、モータ支持部だけに必要なスペースを削減することにより、コンパクトな大推力リニアモータユニットを提供することが可能となる。
請求項5記載の発明によると、複数個の前記リニアモータ電機子1又は複数個の前記リニアモータ界磁2を軸方向(推力発生方向)にそれぞれ一定間隔ずらして配置したので、コギング推力を打ち消すことが可能となる。
請求項6記載の発明によると、リニアガイドの型番及び個数を可変とすることにより、必要に応じてメカ剛性を調節することが可能となる。
請求項7記載の発明によると、高出力のコンパクトな大推力リニアモータユニットを提供することが可能となる。
請求項8記載の発明によると、メカ剛性の強いコンパクトな大推力リニアモータユニットを提供することが可能となる。
請求項9記載の発明によると、結線が簡単で、高出力のコンパクトな大推力リニアモータユニットを提供することが可能となる。
請求項10記載の発明によると、任意の高出力大推力リニアモータユニットを簡単に構成することが可能となる。
図1において、1は電機子ユニット、1aは電機子ベース、1bはリニアモータ電機子、2は界磁ユニット、2aは界磁ベース、2bはリニアモータ界磁、3は動力ケーブルである。
図1〜図3では、一例として、リニアモータを10台を用いて正十角形構造としている。勿論、本発明はリニアモータは10台に限らず、必要推力に応じてリニアモータの台数を変更することが可能である。
図において、大推力リニアモータユニットは電機子ユニット1と前記界磁ユニット2と動力ケーブル3で構成され、 電機子ユニット1は、円筒状の電機子ベース1aと、電機子ベース1aの内壁に多角形状に配置された複数個のリニアモータ電機子1bとで構成されている。
界磁ユニット2は、円筒状の電機子ベース1aの内側に同軸状に配置した円筒状の界磁ベース2aと、界磁ベース2aの外壁にリニアモータ電機子1bの数と同数個が多角形状に配置されたリニアモータ界磁2bとで構成されている。
そして、リニアモータ電機子1bとリニアモータ界磁2bは磁気ギャップを介して対向し、電機子ユニット1と界磁ユニット2との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、電機子ユニットと界磁ユニットを相対的に走行するようにしている。
1個のリニアモータ電機子1bと1個のリニアモータ界磁2bとで1台のリニアモータを構成している。そして、複数個で多角形状構成する際、点対称または線対称に配置しているので、1台ごとに生じる磁気吸引力が相殺されてリニアガイドに与える外力を打ち消すようになる。
複数個の前記リニアモータ電機子1又は複数個の前記リニアモータ界磁2を軸方向(推力発生方向)にそれぞれ一定間隔ずらして配置できるため、コギング推力を打ち消すことが可能となる。
以上のように、実施例1の大推力リニアモータユニットは、複数台のリニアモータを多角形状に配置した点が特徴で、このように多角形状の構造のため、各リニアモータに発生する磁気吸引力を相殺し、リニアガイドへの外力を緩和することにより、ガイド寿命を著しく長くすることができる。
図4において、横軸は速度v(m/s)、縦軸は推力F(N)を示し、実線は1台駆動の場合、点線はn台駆動の場合である。
図から判るように、本発明の大推力リニアモータユニット(リニアモータn台で構成)の推力特性は、リニアモータ1台の推力特性を基準とすると、最大推力がn倍、最高速度が1/n倍となることが判る。
このように、数千N単位の最大推力をもつリニアモータを複数台多角形状に配置し、リニアモータの台数とこれを取り付けるベース寸法を調整することにより、数万N以上のあらゆる必要推力に応じたリニアモータユニットを構成することができ、また、各リニアモータを直列結線することにより、最高速度は落ちるが、リードの結線処理が容易にできるといったメリットがある。
このため、本発明の大推力リニアモータユニットは、低速度かつ数万N以上の大推力を必要とする射出成型機等への適用が可能となる。
ところが、このような固定方法ではリニアガイド1cを固定する固定面4のためのスペースを確保する必要があり、実用性の点で問題が見つかった。
実施例2は図8のリニアモータが有する欠点を解消して、モータ支持部のスペースを削減でき、コンパクトな大推力リニアモータユニットを得ることを目的とするものである。
図5は実施例2に係る大推力リニアモータユニットの概念斜視図、図6は図5の大推力リニアモータユニットを軸方向に対して直角な面で切った断面図、図7はリニアモータ4台とリニアガイド4個の場合の断面図をそれぞれ示している。
図5および図6において、1は電機子ユニット、1aは電機子ベース、1bはリニアモータ電機子、1cはリニアガイド、2は界磁ユニット、2aは界磁ベース、2bはリニアモータ界磁、2cはガイドブロック、3は動力ケーブルである。
ここでは、電機子ユニット1を固定子とし、界磁ユニット2を可動子とし、電機子ベース1a内部にリニアガイド1cを固定配置し、またリニアガイド1cに沿って走行するガイドブロック2cを界磁ベース2aに配置固定している。
この場合、複数個のリニアモータ電機子1bと複数個のリニアガイド1cを点対称または線対称になるよう多角形状に配し、また、界磁ベース2aの外壁にリニアモータ電機子1bと同数個のリニアモータ界磁2b、リニアガイド1cと同数個のガイドブロック2cを点対称または線対称になるよう多角形状に配している。リニアモータ電機子1bとリニアモータ界磁2bは磁気ギャップを介して対向するような位置関係としている。
また、リニアガイド1cとガイドブロックの型番及び個数を可変とすることができ、その場合点対称または線対称に配置するのが好ましい。
また、リニアガイドの型番及び個数を可変とすることにより、必要に応じてメカ剛性を調節することが可能となる。
図5および図6では、1個のリニアモータ電機子bと1個のリニアモータ界磁2bの1対で構成されるリニアモータを8台、正十角形構造に配置して大推力リニアモータユニットを構成しているが、図7はリニアモータ4台、リニアガイド4個(正八角形構造)とした場合の構造を示している。
このように、リニアガイドの個数を増やすことにより、メカ剛性の向上が可能となり、制御面においてゲインを上げることが可能となる。ただし、この際、リニアモータの磁気吸引力を相殺するため、複数台のリニアモータと複数個のリニアガイドは点対称または線対称になるように配置しなければならない。
以上述べたように、複数台のリニアモータと複数個のリニアガイドを点対称または線対称になるよう多角形状に配置した構造とすることにより、モータ支持部のスペースを削減でき、コンパクトな大推力リニアモータユニットを提供することが可能になる。
また、リニアガイドの型番及び個数を可変とすることにより、必要に応じてメカ剛性を調節することが可能となる。このようなメリットから、数千N以上の大推力を必要とする射出成型機といった用途に対して適用可能である。
また、数千N以上の大推力を必要とする場合、半径方向に大きくすることができないときは、大推力リニアモータユニットを複数個リニアガイドに直列配置するようにしてもよい。
1a:電機子ベース
1b:リニアモータ電機子
1c:リニアガイド
2 :界磁ユニット
2a:界磁ベース
2b:リニアモータ界磁
2c:ガイドブロック
3 :動力ケーブル
4 :固定面
Claims (10)
- 円筒状の電機子ベース(1a)および前記電機子ベース(1a)の内壁に多角形状に配置された複数個のリニアモータ電機子(1b)で構成される前記電機子ユニット(1)と、
前記円筒状の電機子ベース(1a)の内側に同軸状に配置した円筒状の界磁ベース(2a)および前記界磁ベース(2a)の外壁に前記リニアモータ電機子(1b)の数と同数個が多角形状に配置されたリニアモータ界磁(2b)とで構成される前記界磁ユニット(2)と、
前記リニアモータ電機子(1b)と前記リニアモータ界磁(2b)は磁気ギャップを介して対向し、前記電機子ユニット(1)と前記界磁ユニット(2)との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記電機子ユニットと前記界磁ユニットを相対的に走行するようにしたことを特徴とする大推力リニアモータユニット。 - 前記1個のリニアモータ電機子(1b)と前記リニアモータ界磁(2b)とで1台を構成するリニアモータを複数個多角形状構成する際、点対称または線対称に配置して、1台ごとに生じる磁気吸引力が相殺されてリニアガイドに与える外力を打ち消すようにしたことを特徴とする請求項1記載の大推力リニアモータユニット。
- 複数個の前記リニアモータ電機子(1b)をそれぞれ直列結線にすることを特徴とする請求項1記載の大推力リニアモータユニット。
- 前記電機子ユニット(1)を固定子とし、前記界磁ユニット(2)を可動子とし、前記電機子ベース(1a)内部にリニアガイド(1c)を固定配置し、前記リニアガイド(1c)に沿って走行するガイドブロック(2c)を前記界磁ベース(2a)に配置固定したことを特徴とする請求項1記載の大推力リニアモータユニット。
- 前記複数個のリニアモータ電機子(1b)又は複数個の前記リニアモータ界磁(2b)を軸方向(推力発生方向)にそれぞれ一定間隔ずらして配置したことを特徴とする請求項4記載の大推力リニアモータユニット
- 前記リニアガイド(1c)と前記ガイドブロック(2c)の型番及び個数を可変とし、点対称または線対称に配置することを特徴とする請求項4記載の大推力リニアモータユニット。
- 前記リニアガイド(1c)が2本、前記円筒状の電機子ベース(1a)の直径両端内側に固定配置し、かつ前記直径を挟んで同数のリニアモータを線対称に配置したことを特徴とする請求項6記載の大推力リニアモータユニット。
- 前記リニアガイド(1c)が4本、前記円筒状内側互いに90度間隔で固定配置し、かつ隣接する2本の前記リニアガイド(1c)間にそれぞれ同数のリニアモータを配置したことを特徴とする請求項7記載の大推力リニアモータユニット。
- 複数個の前記リニアモータ電機子(1b)を直径を挟んで2分割し各分割ブロック毎にそれぞれ直列結線にすることを特徴とする請求項6記載の大推力リニアモータユニット。
- 請求項9記載の大推力リニアモータユニットを複数個前記リニアガイドに直列配置したことを特徴とする大推力リニアモータユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006284040A JP5347218B2 (ja) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | 大推力リニアモータユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006284040A JP5347218B2 (ja) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | 大推力リニアモータユニット |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008104279A true JP2008104279A (ja) | 2008-05-01 |
JP2008104279A5 JP2008104279A5 (ja) | 2009-08-13 |
JP5347218B2 JP5347218B2 (ja) | 2013-11-20 |
Family
ID=39438172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006284040A Expired - Fee Related JP5347218B2 (ja) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | 大推力リニアモータユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5347218B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113169654A (zh) * | 2018-07-24 | 2021-07-23 | 曼斯普林能源股份有限公司 | 线性电磁机 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6240052A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | Tokyo R & D:Kk | 回転及び軸直線運動両用型の電動機 |
JP2000102237A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-07 | Amada Eng Center Co Ltd | リニアスライド |
JP2001352747A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Aida Eng Ltd | リニアモータおよびこれを駆動源とするプレス成形装置 |
JP2004023911A (ja) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | リニアアクチュエータ、それを用いたポンプ装置並びにコンプレッサー装置 |
JP2005287185A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hitachi Ltd | リニアモータ |
JP2006025476A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Fanuc Ltd | 直線駆動装置 |
WO2006034974A1 (de) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Polygonartig aufgebaute transversalfluss-linearmotor |
-
2006
- 2006-10-18 JP JP2006284040A patent/JP5347218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6240052A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | Tokyo R & D:Kk | 回転及び軸直線運動両用型の電動機 |
JP2000102237A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-07 | Amada Eng Center Co Ltd | リニアスライド |
JP2001352747A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Aida Eng Ltd | リニアモータおよびこれを駆動源とするプレス成形装置 |
JP2004023911A (ja) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | リニアアクチュエータ、それを用いたポンプ装置並びにコンプレッサー装置 |
JP2005287185A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hitachi Ltd | リニアモータ |
JP2006025476A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Fanuc Ltd | 直線駆動装置 |
WO2006034974A1 (de) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Polygonartig aufgebaute transversalfluss-linearmotor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113169654A (zh) * | 2018-07-24 | 2021-07-23 | 曼斯普林能源股份有限公司 | 线性电磁机 |
JP2021531724A (ja) * | 2018-07-24 | 2021-11-18 | メインスプリング エナジー, インコーポレイテッド | リニア電磁機械 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5347218B2 (ja) | 2013-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10399122B2 (en) | Vibration motor | |
US7696654B2 (en) | Linear motor not requiring yoke | |
US9088199B2 (en) | Motor | |
JP2006025476A (ja) | 直線駆動装置 | |
CN109923756A (zh) | 旋转电机 | |
JP5082241B2 (ja) | リニアモータ及びこれに含まれる固定子の製造方法 | |
JP2009050128A (ja) | ムービングマグネット形円筒リニアモータ | |
JP2020065412A (ja) | 筒型リニアモータ | |
EP3065274A1 (en) | Linear motor | |
JP5347218B2 (ja) | 大推力リニアモータユニット | |
KR100694673B1 (ko) | 원통형 영구자석을 이용한 리니어 모터 | |
JP2008104279A5 (ja) | ||
CN101771326A (zh) | 一种具有双层气隙的圆筒形直线电机 | |
WO2019102761A1 (ja) | 筒型リニアモータ | |
JP2011125127A (ja) | モータ | |
JP5531920B2 (ja) | モータ | |
JP6346385B2 (ja) | 回転発電機 | |
JP2010035296A (ja) | 円筒型リニアモータのマグネットスキュー構造 | |
JP2004236498A5 (ja) | ||
JP7240569B2 (ja) | 筒型リニアモータ | |
JP2006087190A (ja) | 非円筒形状のギャップを有するモータ | |
JPH10285898A (ja) | リニアアクチュエータ | |
KR102065267B1 (ko) | 3d 프린팅을 이용하여 제조된 코어리스 전동기용 고정자 및 이를 포함하는 코어리스 전동기 | |
JP5865663B2 (ja) | 永久磁石電気モータ | |
WO2004102773A1 (en) | Device for an electrical machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090630 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130723 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |