JP2012223004A - 円筒型リニアモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による円筒型リニアモータは、可動子(5)の各リングマグネット(6〜6D)の端面(10)の面方向(11)は、各リングマグネット(6〜6D)の軸方向(A)に対して非直角方向に傾斜し、隣接する各リングマグネット(6〜6D)の磁化方向(G1〜G5)は互いに異なるようにしたスキュー形状の構成である。
【選択図】図1
Description
すなわち、図4に示されるように、長手の円筒状ケース1の内壁1aには、例えば、三相巻線からなる固定子巻線2を有する円筒状固定子3が設けられている。
また、スキューを形成したロータとしては、例えば、特許文献2及び3に示されるようにロータの外周に貼り付ける各マグネットをスキュー形状に構成し、ゴギングをなくすようにしているが、円筒状リニアモータの可動子のマグネットをスキュー形状に配置した構成は開示されていない。
すなわち、図4で示す従来構成の場合、可動子に設けられた各リングマグネットの磁化方向は、互いに向きは異なるがラジアル方向6aであるため、ところどころに磁束が少ない部分が発生し、推力リップルが発生すると共に、サーボ制御によって可動子の位置決め制御を行う場合、位置判別の制御には好適とするほどの磁束変化には少なくなかった。
また、前述の特許文献2及び3に開示されたスキュー構造のロータを用いたモータ構造においては、ロータ回転時のゴギングを抑えることしかできず、円筒型リニアモータへの適用は全く考えられていなかった。
すなわち、円筒状ケースの内壁に設けられた円筒状固定子と、前記円筒状固定子に所定間隔で設けられた多数の固定子巻線と、前記円筒状固定子の内側空隙内に軸方向移動自在に設けられた可動子と、前記可動子の外周に設けられた複数のリングマグネットとを備え、前記各リングマグネットの端面の面方向は、前記リングマグネットの軸方向に対して非直角方向に傾斜し、隣接する前記各リングマグネットの磁化方向は互いに異なることにより、円筒状固定子側の各固定子巻線側では磁束の強弱が明確となり、可動子のサーボ制御、すなわち、位置決め制御が容易かつ向上できる。
また、前記各リングマグネットの軸方向に沿う厚さは、所定の厚さの厚形状と前記厚形状よりも薄い薄形状の組合せよりなり、前記厚形状の前記リングマグネットの磁化方向は前記軸方向であり、厚形状のマグネットにより前記薄形状の前記リングマグネットの磁化方向はラジアル方向であることにより、ゆるやかに磁束が増加し、さらに、薄形状のマグネットにより大きいピーク磁束が得られ、磁束の大、小を明確に得ることができる。
また、前記可動子の軸方向断面において、前記薄形状のリングマグネットには、前記軸方向と直交する前記可動子のラジアル方向に沿って互いに異なる磁化方向が形成されていることにより、円筒状固定子側の磁束のピーク幅を取りやすくなる。
尚、従来例における図4の円筒型リニアモータの構成は、基本的には本発明における円筒型リニアモータと同一で、各リングマグネットの配列構成が異なるだけであるため、図4の円筒型リニアモータの構成を本発明の円筒型リニアモータに援用し、その説明は省略するものとする。
従って、前記可動子5の軸方向Aに対して直交するラジアル方向6aにおいては、図1の軸方向断面で示されるように、互いに異なるリングマグネット6〜6Dが断面上では可動子5を介して対向するように配設されている。
また、前記各リングマグネット6〜6Dは、図1の矢印で示される方向に磁化されており、リングマグネット6は軸方向Aの右方向の第1磁化方向G1に磁化され、リングマグネット6Aはラジアル方向6aの外方向の第2磁化方向G2に磁化され、リングマグネット6Bは軸方向Aの左方向の第3磁化方向G3に磁化され、リングマグネット6Cはラジアル方向6aの内方向の第4磁化方向G4に磁化され、リングマグネット6Dは軸方向Aの右方向の第5磁化方向G5に磁化されている。
従って、隣接する各リングマグネット6〜6Dの各磁化方向G1〜G5は、互いに異なるように構成されている。
1a 内壁
2 固定子巻線
3 円筒状固定子
4 内側空隙
5 可動子
5a 外周
6〜6D リングマグネット
6a ラジアル方向
G1〜G5 第1〜第5磁化方向
10 端面
11 面方向
12 群
A 軸方向
B 厚形状
C 薄形状
Claims (3)
- 円筒状ケース(1)の内壁(1a)に設けられた円筒状固定子(3)と、前記円筒状固定子(3)に所定間隔で設けられた多数の固定子巻線(2)と、前記円筒状固定子(3)の内側空隙(4)内に軸方向移動自在に設けられた可動子(5)と、前記可動子(5)の外周(5a)に設けられた複数のリングマグネット(6〜6D)とを備え、
前記各リングマグネット(6〜6D)の端面(10)の面方向(11)は、前記リングマグネット(6〜6D)の軸方向(A)に対して非直角方向に傾斜し、隣接する前記各リングマグネット(6〜6D)の磁化方向(G1〜G5)は互いに異なることを特徴とする円筒型リニアモータ。 - 前記各リングマグネット(6〜6D)の軸方向(A)に沿う厚さは、所定の厚さの厚形状(B)と前記厚形状よりも薄い薄形状(C)の組合せよりなり、前記厚形状(B)の前記リングマグネット(6,6B,6D)の磁化方向は(G1,G3,G5)前記軸方向(A)であり、前記薄形状(C)の前記リングマグネット(6A,6C)の磁化方向(G2,G4)はラジアル方向(6a)であることを特徴とする請求項1記載の円筒型リニアモータ。
- 前記可動子(5)の軸方向断面において、前記薄形状(C)のリングマグネット(6A,6C)には、前記軸方向(A)と直交する前記可動子(5)のラジアル方向(6a)に沿って互いに異なる磁化方向が形成されていることを特徴とする請求項2記載の円筒型リニアモータ。
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2011
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