JP2009050128A - Moving magnet type cylindrical linear motor - Google Patents

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健治 友原
Kiyotaka Nagamatsu
清剛 永松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving magnet type cylindrical linear motor preventing a disturbance by the feeder cable tension generated in a movable element, removing the dispersion of a thrust generated by a location in the stroke direction of the movable element and being capable of finely controlling the thrust. <P>SOLUTION: In the cylindrical linear motor consisting of the movable element and a stator, the movable element is composed of a plurality of ring-shaped permanent magnets 4 disposed along the axial direction on the internal surface of an annular magnetic yoke 5. In the cylindrical linear motor, the stator is composed of a plurality of armature-core blocks 2 laminating ring-shaped electromagnetic steel plates along the axial direction of the outer periphery of a magnetic shaft 1 and a plurality of ring-shaped armature coils 3 wound on slots 2a formed among the armature-core blocks 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＦＡ分野において高加減速や高精度が要求される工作機械や半導体製造装置等の駆動源として使用される永久磁石形円筒リニアモータに関し、特にムービングマグネット型円筒リニアモータに関するものである。   The present invention relates to a permanent magnet cylindrical linear motor used as a drive source for machine tools, semiconductor manufacturing apparatuses, and the like that require high acceleration / deceleration and high accuracy in the FA field, and more particularly to a moving magnet type cylindrical linear motor. .

従来、ＦＡ分野において高加減速や高精度が要求される工作機械や半導体製造装置等の駆動源として、円筒形状の電機子とそれに伴う界磁構造の何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成する永久磁石形円筒リニアモータが提案されている。このような永久磁石形円筒リニアモータでは、電機子を可動子とし、界磁を固定子として構成する場合はムービングコイル型と称し、逆に電機子を固定子とし、界磁を可動子として構成する場合はムービングマグネット型と称しており、両構成何れも周知である。
このうち、図１０は従来のムービングコイル型円筒リニアモータの外観を示した側面図、図１１は図１０のリニアモータに用いる固定子の側断面図である。
図１０において、１２は電機子を有する可動子、１３は磁極を有する固定子である。図１１において、１４はＮ極とＳ極の磁極が同極で向き合うように軸方向に配置された複数の永久磁石、１５は複数の永久磁石の外周を抑えるための非磁性材料から成るパイプ、１６は永久磁石１４の中心に設けた中心穴を貫通すると共に、両端に雄ねじ１６ａを形成した非磁性材料のシャフト、１７はシャフト１６の雄ネジ１６ａに嵌めこむための雌ネジ１７ａを形成したエンドブラケットである。固定子の締結としては、シャフト１６に複数の永久磁石１４を挿入した後、シャフト１４の両端にエンドブラケット１７を嵌めこむ方法を取っている。つまり、隣合う複数の永久磁石１４の間を密着するようにエンドブラケット１７内部の雌ねじ部をシャフト１６の雄ネジ部にねじ込んで締め付けることで、各永久磁石１４に生じる反発力を抑えるようになっている。
このようなムービングコイル形円筒リニアモータにおいて、可動子１２である図示しない電機子コイルに入力する電流を制御すると、固定子である永久磁石１４から発生する漏れ磁束と可動子１２内部に通電された電機子コイル（不図示）によって、可動子の固定子軸方向に駆動力（推力）が発生するようになっている（例えば、特許文献１〜３）。
特開平１０−３１３５６６号公報（明細書２頁〜３頁、図１） 特開２００２−３５４７８０号公報（明細書４頁〜５頁、図２参照） 特開２００５−３９９４１号公報（明細書５頁〜６頁、図１参照） Conventionally, as a drive source for machine tools and semiconductor manufacturing devices that require high acceleration / deceleration and high precision in the FA field, either a cylindrical armature or a field structure associated therewith is used as a mover and the other is fixed. A permanent magnet cylindrical linear motor configured as a child has been proposed. In such a permanent magnet type cylindrical linear motor, when the armature is a mover and the field is configured as a stator, it is called a moving coil type, and conversely, the armature is a stator and the field is configured as a mover. In this case, it is called a moving magnet type, and both configurations are well known.
10 is a side view showing the appearance of a conventional moving coil cylindrical linear motor, and FIG. 11 is a side sectional view of a stator used in the linear motor of FIG.
In FIG. 10, 12 is a mover having an armature, and 13 is a stator having a magnetic pole. In FIG. 11, 14 is a plurality of permanent magnets arranged in the axial direction so that the N and S poles face each other in the same polarity, 15 is a pipe made of a non-magnetic material for suppressing the outer periphery of the plurality of permanent magnets, Reference numeral 16 denotes a shaft made of a non-magnetic material that penetrates a central hole provided in the center of the permanent magnet 14 and is formed with male threads 16a at both ends, and 17 is an end that is formed with female threads 17a for fitting into the male threads 16a of the shaft 16. It is a bracket. The stator is fastened by inserting a plurality of permanent magnets 14 into the shaft 16 and then fitting the end brackets 17 into both ends of the shaft 14. That is, the repulsive force generated in each permanent magnet 14 is suppressed by screwing and tightening the internal thread portion in the end bracket 17 into the external thread portion of the shaft 16 so that the adjacent permanent magnets 14 are in close contact with each other. ing.
In such a moving-coil cylindrical linear motor, when the current input to the armature coil (not shown) that is the mover 12 is controlled, the leakage magnetic flux generated from the permanent magnet 14 that is the stator and the inside of the mover 12 are energized. An armature coil (not shown) generates a driving force (thrust) in the stator axial direction of the mover (for example, Patent Documents 1 to 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-313566 (Specification, pages 2 to 3, FIG. 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-354780 (see pages 4 to 5 of the specification, FIG. 2) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-39941 (see pages 5 to 6 of the specification, FIG. 1)

従来のムービングコイル形円筒リニアモータは、可動子部である電機子に通電するための給電ケーブルが例えばケーブルベア（登録商標）に固定されており、可動子を駆動する際にはケーブルベアに接続された給電ケーブルを引き回す構造となることから、可動子には給電ケーブルのテンションにより外乱が生じ、可動子のストローク方向の位置によって推力のばらつきを生じさせていた。また、可動子の制御においては、電機子に入力する電流のみで制御しているため、温度変化によるガイドの摩擦変化および推力特性変化、テンションバネの特性のばらつき等により出力される推力が一定とならないので、微小推力制御ができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、円筒形リニアモータの界磁側を可動子とし、可動子を固定子の外周側に配置するムービングマグネット構造とすることにより磁石面積を広くし、かつ、固定子に電磁鋼板を積層してなる電機子を用いることで、可動子に生じる給電ケーブルのテンションによる外乱を抑え、可動子のストローク方向の位置によって生じる推力のばらつきをなくし、微小推力制御を行うことができるムービングマグネット形円筒リニアモータを提供することを目的とする。 In a conventional moving coil cylindrical linear motor, a power supply cable for energizing the armature, which is a mover, is fixed to, for example, a cable bear (registered trademark), and is connected to the cable bear when driving the mover. Since the power feeding cable is routed around, the mover is disturbed by the tension of the power feeding cable, and the thrust varies depending on the position of the mover in the stroke direction. In addition, since the control of the mover is controlled only by the current input to the armature, the thrust output is constant due to changes in the friction and thrust characteristics of the guide due to temperature changes, variations in the characteristics of the tension spring, etc. As a result, there was a problem that minute thrust control could not be performed.
The present invention has been made in view of such problems, and has a magnet area by adopting a moving magnet structure in which the field side of a cylindrical linear motor is a mover and the mover is disposed on the outer peripheral side of the stator. By using an armature made by laminating electromagnetic steel plates on the stator, disturbance due to the tension of the feeding cable that occurs in the mover can be suppressed, and variations in thrust caused by the position of the mover in the stroke direction can be eliminated. An object of the present invention is to provide a moving magnet type cylindrical linear motor capable of performing minute thrust control.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、可動子と固定子とからなる円筒リニアモータにおいて、前記可動子は、環状の磁性ヨークの内側表面に軸方向に沿って配設された複数個のリング状永久磁石で構成されており、前記固定子は、該可動子と磁気的空隙を介して配置されると共に、磁性シャフトの外周の軸方向に沿ってリング状の電磁鋼板を積層してなる複数個の電機子コアブロックと、該電機子コアブロック間に形成されたスロットに巻回してなる複数個のリング状の電機子コイルとで構成されていることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記永久磁石は前記磁性ヨークの円周方向に沿って同一軸方向毎に分割された複数の永久磁石ブロック群で構成されており、前記磁性ヨークの円周方向に隣り合せに設けられた磁石ブロック群同士を、軸方向に沿ってずらしたことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記複数の永久磁石ブロック群を前記磁性ヨークの円周方向に沿ってスパイラル状に配設したことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記電機子コイルを３相スター状に結線すると共に、各相のコイルを周方向に１２０°の間隔で配置することで渡り線を周方向に１２０°の間隔で配置したことを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記電機子コアブロックを周方向に１２０°の間隔で３分割することを特徴としている。
請求項６に記載の発明は、請求項１または５に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記電機子コアブロックは電磁鋼板を積層したものに替えて、焼結材料を用いて一体化したものであることを特徴としている。
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータにおいて、前記複数の永久磁石ブロック群の間には、非磁性材料製のスペーサを設けたことを特徴としている。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a cylindrical linear motor comprising a mover and a stator, wherein the mover is a plurality of ring-shaped permanent members disposed along the axial direction on the inner surface of an annular magnetic yoke. The stator is composed of a plurality of magnetic steel plates that are arranged with a magnetic gap between the stator and a ring-shaped electromagnetic steel sheet laminated along the axial direction of the outer periphery of the magnetic shaft. The armature core block is composed of an armature core block and a plurality of ring-shaped armature coils wound around slots formed between the armature core blocks.
According to a second aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the first aspect, the permanent magnet is a plurality of permanent magnets divided in the same axial direction along the circumferential direction of the magnetic yoke. The magnetic block group is composed of block groups, and the magnet block groups provided adjacent to each other in the circumferential direction of the magnetic yoke are shifted in the axial direction.
According to a third aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the first or second aspect, the plurality of permanent magnet block groups are arranged in a spiral shape along the circumferential direction of the magnetic yoke. It is characterized by that.
According to a fourth aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the first aspect, the armature coils are connected in a three-phase star shape, and the coils of each phase are spaced at 120 ° intervals in the circumferential direction. It is characterized in that the crossover lines are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the first aspect, the armature core block is divided into three at intervals of 120 ° in the circumferential direction.
According to a sixth aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the first or fifth aspect, the armature core block is integrated by using a sintered material instead of a laminate of electromagnetic steel plates. It is characterized by being.
According to a seventh aspect of the present invention, in the moving magnet type cylindrical linear motor according to the second aspect, a spacer made of a nonmagnetic material is provided between the plurality of permanent magnet block groups.

請求項１に記載の発明によると、可動子を界磁とするムービングマグネット形リニアモータの構成にしたので、従来のような電機子を可動子として駆動する際に、給電ケーブルのテンションによる外乱を抑えることができ、その結果、リニアモータに取付けられる図示しない推力センサの出力を上位にフィードバックすることで、高分解能かつ高精度な微小推力制御が可能となる。また、可動子を外周側にすることにより磁石面積を広くすることができるとともに、固定子に積層した電磁鋼板を用いることで推力および効率を増加することが可能となる。
また、請求項２及び請求項３に記載の発明によると、可動子のストローク方向の位置によって電磁鋼板と磁石との間で発生する推力のばらつき（コギング推力）において、軸方向に変位された磁石ブロックにより、スキュー効果を持たせることとなりコギング推力を低減することが可能となる。各磁石ブロックをスパイラル状に配置させることにより、コギング推力の位相を連続的に変えることができ、合算した全体のコギング推力を低減することが可能となり、その結果、微小推力制御を行うことができる。
また、請求項４に記載の発明によると、３相スター状に結成し、各相を周方向に１２０°の間隔で配置することで、各相の渡り線を隔離することができ、相間絶縁を保つことが可能となる。さらに、渡り線部で発生する損失による温度上昇を分散することができ、効率増加となる。
また、請求項５に記載の発明によると、積層電磁鋼板を１２０°の間隔で３分割することにより、前記渡り線の配置を容易とするとともに、電機子コイル配置後に電磁鋼板を装着できることから、生産性を向上できる。
また、請求項６に記載の発明によると、電機子コアブロックは焼結材料を用いて一体化したものとすることで、電磁鋼板を積層したものと比べて、発生する渦電流を小さく抑えられるため、モータの損失が減り、効率を上げることができる。
また、請求項７に記載の発明によると、複数の永久磁石ブロック群の間には、非磁性材料製のスペーサを設けて位置決めを行うことによって、精度良く等間隔に永久磁石ブロック群を並べる作業が容易に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the moving magnet type linear motor having the movable element as a magnetic field is configured, when a conventional armature is driven as the movable element, disturbance due to the tension of the feeding cable is prevented. As a result, by feeding back the output of a thrust sensor (not shown) attached to the linear motor to the upper level, it is possible to control the fine thrust with high resolution and high accuracy. In addition, the magnet area can be increased by setting the mover to the outer peripheral side, and the thrust and efficiency can be increased by using the electromagnetic steel sheet laminated on the stator.
Further, according to the invention described in claims 2 and 3, the magnet displaced in the axial direction in the variation in thrust (cogging thrust) generated between the electromagnetic steel sheet and the magnet depending on the position of the mover in the stroke direction The block provides a skew effect, and the cogging thrust can be reduced. By arranging each magnet block in a spiral shape, the phase of cogging thrust can be continuously changed, and the total cogging thrust can be reduced, and as a result, minute thrust control can be performed. .
Further, according to the invention described in claim 4, by forming the three-phase star shape and arranging the respective phases at intervals of 120 ° in the circumferential direction, the crossovers of the respective phases can be isolated, and the interphase insulation is achieved. Can be maintained. Further, the temperature rise due to the loss generated at the crossover portion can be dispersed, and the efficiency is increased.
Further, according to the invention of claim 5, by dividing the laminated electrical steel sheet into three at intervals of 120 °, it is easy to arrange the crossover wires, and the electromagnetic steel sheet can be mounted after the armature coil is arranged. Productivity can be improved.
According to the invention described in claim 6, the armature core block is integrated by using a sintered material, so that the generated eddy current can be suppressed smaller than that obtained by laminating electromagnetic steel sheets. Therefore, the loss of the motor is reduced and the efficiency can be increased.
According to the invention described in claim 7, the work of arranging the permanent magnet block groups accurately at equal intervals by providing a spacer made of nonmagnetic material between the plurality of permanent magnet block groups. Can be easily done.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の第１実施例を示すムービングマグネット形円筒リニアモータの側断面図、図２は図１の矢視Ａ方向から見たムービングマグネット形円筒リニアモータの正面図である。
図１、図２において、１は磁性シャフト、２は電機子コアブロック、３は電機子コイル、４は永久磁石、５は磁性ヨークである。
本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、可動子と固定子とからなる円筒リニアモータにおいて、可動子は、環状の磁性ヨーク５の内側表面に軸方向に沿って配設された複数個のリング状永久磁石４で構成されており、固定子は、該可動子と磁気的空隙を介して配置されると共に、磁性シャフト１の外周の軸方向に沿ってリング状の電磁鋼板を積層してなる複数個の電機子コアブロック２と、該電機子コアブロック２間に形成されたスロット２ａに巻回してなる複数個のリング状の電機子コイル３とで構成されている点である。
第１実施例は、可動子を界磁とするムービングマグネット形リニアモータの構成にしたので、ケーブルのテンションによる外乱を抑えることができ、その結果、リニアモータに取付けられる図示しない推力センサの出力を上位にフィードバックすることで、高分解能かつ高精度な微小推力制御が可能となる。また、可動子を外周側にすることにより磁石面積を広くすることができるとともに、固定子に積層した電磁鋼板を用いることで推力および効率を増加することが可能となる。 FIG. 1 is a side sectional view of a moving magnet type cylindrical linear motor showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the moving magnet type cylindrical linear motor viewed from the direction of arrow A in FIG.
1 and 2, 1 is a magnetic shaft, 2 is an armature core block, 3 is an armature coil, 4 is a permanent magnet, and 5 is a magnetic yoke.
The features of the present invention are as follows.
That is, in a cylindrical linear motor composed of a mover and a stator, the mover is composed of a plurality of ring-shaped permanent magnets 4 arranged along the axial direction on the inner surface of the annular magnetic yoke 5. The stator is disposed via the mover and a magnetic gap, and a plurality of armature core blocks 2 formed by laminating ring-shaped electromagnetic steel plates along the axial direction of the outer periphery of the magnetic shaft 1; And a plurality of ring-shaped armature coils 3 wound around a slot 2 a formed between the armature core blocks 2.
In the first embodiment, a moving magnet type linear motor having a mover as a field is used, so that disturbance due to cable tension can be suppressed. As a result, the output of a thrust sensor (not shown) attached to the linear motor can be reduced. By feeding back to the upper level, it becomes possible to control the fine thrust with high resolution and high accuracy. In addition, the magnet area can be increased by setting the mover to the outer peripheral side, and the thrust and efficiency can be increased by using the electromagnetic steel sheet laminated on the stator.

図３は本発明の第２実施例を示す分割したリング状の永久磁石の正面図、図４は第２実施例における永久磁石ブロック群のスキューの状態を示す展開図である。
図において、６は同一軸方向ごとに分割された永久磁石ブロック群、７は第１永久磁石ブロック群、８は第２永久磁石ブロック群、９はスペーサである。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、図３、図4に示すように永久磁石が磁性ヨークの円周方向に沿って同一軸方向毎に分割された複数の永久磁石ブロック群６（７、８）で構成されており、磁性ヨークの円周方向に隣り合せに設けられた磁石ブロック群７、８同士を、軸方向に沿ってずらした点である。
また、複数の永久磁石ブロック群６（７、８）の間には、非磁性材料製のスペーサ９を設けたものとなっている。
第２実施例はこのような構成にしたので、電磁鋼板よりなる電機子コアブロックと永久磁石ブロック群との間で発生するコギング推力において、軸方向に変位された永久磁石ブロック群により、スキュー効果を持たせることとなりコギング推力を低減することが可能となる。
また、複数の永久磁石ブロック群の間には、非磁性材料製のスペーサを設けて位置決めを行うことによって、精度良く等間隔に永久磁石ブロック群を並べる作業が容易に行うことができる。 FIG. 3 is a front view of a split ring-shaped permanent magnet showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a development view showing a skew state of the permanent magnet block group in the second embodiment.
In the figure, 6 is a permanent magnet block group divided in the same axial direction, 7 is a first permanent magnet block group, 8 is a second permanent magnet block group, and 9 is a spacer.
The second embodiment differs from the first embodiment in that a plurality of permanent magnet block groups 6 in which the permanent magnets are divided in the same axial direction along the circumferential direction of the magnetic yoke as shown in FIGS. (7, 8) is a point in which the magnet block groups 7, 8 provided adjacent to each other in the circumferential direction of the magnetic yoke are shifted in the axial direction.
Further, a spacer 9 made of a nonmagnetic material is provided between the plurality of permanent magnet block groups 6 (7, 8).
Since the second embodiment is configured as described above, the cogging thrust generated between the armature core block made of the electromagnetic steel plate and the permanent magnet block group causes the skew effect by the permanent magnet block group displaced in the axial direction. Thus, the cogging thrust can be reduced.
In addition, by positioning by providing a spacer made of a non-magnetic material between the plurality of permanent magnet block groups, it is possible to easily perform the work of arranging the permanent magnet block groups at equal intervals with high accuracy.

図５は本発明の第３実施例を示すスパイラル状の永久磁石ブロック群を配置した磁性ヨークの斜視図である。
第３実施例が第１、第２実施例と異なる点は、同一軸方向上の複数の永久磁石ブロック群６を磁性ヨークの円周方向に沿ってスパイラル状に配設した点である。
第３実施例はこのような構成にしたので、各永久磁石ブロック群をスパイラル状に配置させることにより、コギング推力の位相を連続的に変えることができ、合算した全体のコギング推力を低減することが可能となる。 FIG. 5 is a perspective view of a magnetic yoke in which a spiral permanent magnet block group according to a third embodiment of the present invention is arranged.
The third embodiment differs from the first and second embodiments in that a plurality of permanent magnet block groups 6 on the same axial direction are arranged in a spiral shape along the circumferential direction of the magnetic yoke.
Since the third embodiment has such a configuration, by arranging each permanent magnet block group in a spiral shape, the phase of the cogging thrust can be continuously changed, and the total cogging thrust combined can be reduced. Is possible.

図６は本発明の第４実施例を示す３相電機子コイル配置、図７は第４実施例における３相電機子コイルの結線図、図８は第４実施例における渡り線の配置図である。
図６において、１１は３分割された電機子コアブロックである。
第４実施例が第１実施例と異なる点は、電機子コイルを３相スター状に結線すると共に、該電機子コイルの各相渡り線を１２０°間隔で配置した点である。
第４実施例はこのような構成にしたので、３相スター状に結成し、各相を周方向に１２０°の間隔で配置することで、各相の渡り線を隔離することができ、相間絶縁を保つことが可能となる。さらに、渡り線部で発生する損失による温度上昇を分散することができ、効率増加となる。 6 is a three-phase armature coil arrangement showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a connection diagram of a three-phase armature coil in the fourth embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional arrangement of crossover wires in the fourth embodiment. is there.
In FIG. 6, 11 is an armature core block divided into three.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the armature coils are connected in a three-phase star shape and the crossover wires of the armature coils are arranged at intervals of 120 °.
Since the fourth embodiment has such a configuration, it is formed in a three-phase star shape, and each phase is arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction, so that the connecting wires of each phase can be isolated, It becomes possible to keep insulation. Further, the temperature rise due to the loss generated at the crossover portion can be dispersed, and the efficiency is increased.

図９は本発明の第５実施例を示す３分割した電機子コアブロックの正面図である。
図９において、１１は電磁鋼板よりなり、周方向に３分割された電機子コアブロックである。
第５実施例が第１実施例と異なる点は、電機子コアブロック１１が周方向に１２０°の間隔で３分割され、該コアブロック１１の分割された同位置に渡り線を通した点である。また、電機子コアブロック１１は電磁鋼板を積層したものに替えて、焼結材料を用いて一体化したものでも構わない。
第５実施例はこのような構成にしたので、該コアブロックを構成する積層電磁鋼板を１２０°の間隔で３分割することにより、前記渡り線の配置を容易とするとともに、電機子コイル配置後に該コアブロックを装着できることから、生産性を向上できる。
また、電機子コアブロックは焼結材料を用いて一体化したものとすることで、電磁鋼板を積層したものと比べて、発生する渦電流を小さく抑えられるため、モータの損失が減り、効率を上げることができる。 FIG. 9 is a front view of an armature core block divided into three parts according to a fifth embodiment of the present invention.
In FIG. 9, 11 is an armature core block made of an electromagnetic steel plate and divided into three in the circumferential direction.
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the armature core block 11 is divided into three at intervals of 120 ° in the circumferential direction, and a crossover is passed through the same position where the core block 11 is divided. is there. Further, the armature core block 11 may be integrated with a sintered material instead of the laminated electromagnetic steel plates.
Since the fifth embodiment is configured as described above, the laminated electrical steel sheets constituting the core block are divided into three at intervals of 120 °, thereby facilitating the arrangement of the crossover wires and after the armature coil is arranged. Since the core block can be mounted, productivity can be improved.
In addition, since the armature core block is integrated using a sintered material, the generated eddy current can be suppressed to a smaller value compared with the case where magnetic steel sheets are laminated, reducing motor loss and improving efficiency. Can be raised.

本発明の第１実施例を示すムービングマグネット形円筒リニアモータの側断面図である。It is a sectional side view of the moving magnet type cylindrical linear motor which shows 1st Example of this invention. 図１の矢視Ａ方向から見たムービングマグネット形円筒リニアモータの正面図である。It is a front view of the moving magnet type cylindrical linear motor seen from the arrow A direction of FIG. 本発明の第２実施例を示す分割したリング状の永久磁石の正面図である。It is a front view of the divided | segmented ring-shaped permanent magnet which shows 2nd Example of this invention. 第２実施例における永久磁石ブロック群のスキューの状態を示す展開図である。It is an expanded view which shows the state of the skew of the permanent magnet block group in 2nd Example. 本発明の第３実施例を示すスパイラル状の永久磁石ブロック群を配置した磁性ヨークの斜視図である。It is a perspective view of the magnetic yoke which has arrange | positioned the spiral permanent magnet block group which shows 3rd Example of this invention. 本発明の第４実施例を示す３相電機子コイル配置Three-phase armature coil arrangement showing a fourth embodiment of the present invention 第４実施例における３相電機子コイルの結線図である。It is a connection diagram of the three-phase armature coil in 4th Example. 第４実施例における渡り線の配置図である。It is a layout of a crossover in the fourth embodiment. 本発明の第５実施例を示す３分割した電機子コアブロックの正面図である。It is a front view of the armature core block divided into three which shows the 5th example of the present invention. 従来のムービングコイル型円筒リニアモータの外観を示した側面図である。It is the side view which showed the external appearance of the conventional moving coil type | mold cylindrical linear motor. 図１０のリニアモータに用いる固定子の側断面図である。It is a sectional side view of the stator used for the linear motor of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 磁性シャフト
２ 電機子コアブロック（電磁鋼板）
３ 電機子コイル
４ 永久磁石
５ 磁性ヨーク
６ 同一軸方向ごとに分割された永久磁石ブロック群
７ 第１永久磁石ブロック群
８ 第２永久磁石ブロック群
９ スペーサ
１０ 渡り線
１１ ３分割された電機子コアブロック
１２ 電機子を有する可動子
１３ 磁極を有する固定子
１４ 同極が向き合うように配置された永久磁石
１５ 非磁性材料のパイプ
１６ 非磁性材料のシャフト
１７ ブラケット 1 Magnetic shaft 2 Armature core block (Electromagnetic steel plate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Armature coil 4 Permanent magnet 5 Magnetic yoke 6 Permanent magnet block group 7 divided | segmented for every same axial direction 1st permanent magnet block group 8 2nd permanent magnet block group 9 Spacer 10 Crossover 11 Three armature cores divided | segmented Block 12 Movable element having armature 13 Stator having magnetic pole 14 Permanent magnet 15 arranged so that the same poles face each other Non-magnetic material pipe 16 Non-magnetic material shaft 17 Bracket

Claims (7)

可動子と固定子とからなる円筒リニアモータにおいて、
前記可動子は、環状の磁性ヨークの内側表面に軸方向に沿って配設された複数個のリング状永久磁石で構成されており、
前記固定子は、該可動子と磁気的空隙を介して配置されると共に、磁性シャフトの外周の軸方向に沿ってリング状の電磁鋼板を積層してなる複数個の電機子コアブロックと、該電機子コアブロック間に形成されたスロットに巻回してなる複数個のリング状の電機子コイルとで構成されていることを特徴とするムービングマグネット形円筒リニアモータ。 In a cylindrical linear motor consisting of a mover and a stator,
The mover is composed of a plurality of ring-shaped permanent magnets arranged along the axial direction on the inner surface of the annular magnetic yoke,
The stator is arranged via the mover and a magnetic gap, and a plurality of armature core blocks formed by laminating ring-shaped electromagnetic steel plates along the axial direction of the outer periphery of the magnetic shaft, A moving magnet-type cylindrical linear motor comprising a plurality of ring-shaped armature coils wound around a slot formed between armature core blocks. 前記永久磁石は前記磁性ヨークの円周方向に沿って同一軸方向毎に分割された複数の永久磁石ブロック群で構成されており、
前記磁性ヨークの円周方向に隣り合せに設けられた磁石ブロック群同士を、軸方向に沿ってずらしたことを特徴とする請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。 The permanent magnet is composed of a plurality of permanent magnet block groups divided in the same axial direction along the circumferential direction of the magnetic yoke,
2. The moving magnet type cylindrical linear motor according to claim 1, wherein magnet block groups provided adjacent to each other in the circumferential direction of the magnetic yoke are shifted in the axial direction. 前記複数の永久磁石ブロック群を前記磁性ヨークの円周方向に沿ってスパイラル状に配設したことを特徴とする請求項１または２に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。   3. The moving magnet type cylindrical linear motor according to claim 1, wherein the plurality of permanent magnet block groups are arranged in a spiral shape along a circumferential direction of the magnetic yoke. 前記電機子コイルを３相スター状に結線すると共に、各相のコイルを周方向に１２０°の間隔で配置することで渡り線を周方向に１２０°の間隔で配置したことを特徴とする請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。   The armature coils are connected in a three-phase star shape, and the coils of each phase are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction, whereby the crossover wires are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction. Item 5. A moving magnet type cylindrical linear motor according to Item 1. 前記電機子コアブロックを周方向に１２０°の間隔で３分割することを特徴とする請求項１記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。   The moving magnet type cylindrical linear motor according to claim 1, wherein the armature core block is divided into three at intervals of 120 ° in the circumferential direction. 前記電機子コアブロックは電磁鋼板を積層したものに替えて、焼結材料を用いて一体化したものであることを特徴とする請求項１または５に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。   6. The moving magnet type cylindrical linear motor according to claim 1, wherein the armature core block is integrated by using a sintered material instead of the laminated magnetic steel plates. 前記複数の永久磁石ブロック群の間には、非磁性材料製のスペーサを設けたことを特徴とする請求項２に記載のムービングマグネット形円筒リニアモータ。   The moving magnet type cylindrical linear motor according to claim 2, wherein a spacer made of a non-magnetic material is provided between the plurality of permanent magnet block groups.
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