JP2524103Y2 - 同期リニアモータ - Google Patents
同期リニアモータInfo
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- JP2524103Y2 JP2524103Y2 JP7057091U JP7057091U JP2524103Y2 JP 2524103 Y2 JP2524103 Y2 JP 2524103Y2 JP 7057091 U JP7057091 U JP 7057091U JP 7057091 U JP7057091 U JP 7057091U JP 2524103 Y2 JP2524103 Y2 JP 2524103Y2
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- JP
- Japan
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- mover
- stator
- linear motor
- synchronous linear
- pole pitch
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、超精密駆動装置などに
用いられる、ムービングマグネット形の磁束貫通形同期
リニアモータに関する。
用いられる、ムービングマグネット形の磁束貫通形同期
リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁束貫通形の３相同期リニアモー
タは、例えば特開昭６３−２１７９６５号公報に開示さ
れているように、固定子の電機子を可動子（ムービング
マグネット式）により両側から挟み込むにしてあり、固
定子を通る磁束が進行方向と同じ方向になる構造となっ
ている。固定子の電機子コイルは、コアのスロット内に
各相コイルを進行方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの順で所
定の極ピッチで巻回してある。一方、可動子は磁性板上
に所定の磁極ピッチで着磁方向が交互になるように界磁
磁石が配置されている。電機子コイルを交流励磁する
と、磁束はギャップ−隣接する界磁磁石−電機子磁極−
対向する界磁磁石−ギャップを通り、電機子反作用によ
り推力を発生する。
タは、例えば特開昭６３−２１７９６５号公報に開示さ
れているように、固定子の電機子を可動子（ムービング
マグネット式）により両側から挟み込むにしてあり、固
定子を通る磁束が進行方向と同じ方向になる構造となっ
ている。固定子の電機子コイルは、コアのスロット内に
各相コイルを進行方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの順で所
定の極ピッチで巻回してある。一方、可動子は磁性板上
に所定の磁極ピッチで着磁方向が交互になるように界磁
磁石が配置されている。電機子コイルを交流励磁する
と、磁束はギャップ−隣接する界磁磁石−電機子磁極−
対向する界磁磁石−ギャップを通り、電機子反作用によ
り推力を発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来技術で
は、以下に述べるような問題点があった。そこで本考案
は、これら問題点を解決することを目的としている。 １） 固定子の作る界磁により、可動子に強力な磁気吸
引力が働き、可動子が撓みギャップが変動する。 ２） 電機子の磁極間を渡る漏れ磁束が多くなることが
あり、これはモータ定数を低下させる要因となってい
る。 ３） 界磁の極ピッチはコイルの極ピッチの２倍とびと
なり、機器のシリーズ化などを行う場合、モータ推力に
応じて可動子寸法を変える際、相数極ピッチの２倍おき
となり、その中間の推力を得ようとした場合、新規設計
・製作の必要性が生じ、製造コストを増加させる要因と
なっている。
は、以下に述べるような問題点があった。そこで本考案
は、これら問題点を解決することを目的としている。 １） 固定子の作る界磁により、可動子に強力な磁気吸
引力が働き、可動子が撓みギャップが変動する。 ２） 電機子の磁極間を渡る漏れ磁束が多くなることが
あり、これはモータ定数を低下させる要因となってい
る。 ３） 界磁の極ピッチはコイルの極ピッチの２倍とびと
なり、機器のシリーズ化などを行う場合、モータ推力に
応じて可動子寸法を変える際、相数極ピッチの２倍おき
となり、その中間の推力を得ようとした場合、新規設計
・製作の必要性が生じ、製造コストを増加させる要因と
なっている。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】上記課題を解決するた
め、固定子の両側からギャップを介し可動子（ムービン
グマグネット式）で挟み込むにしてある磁束貫通形の３
相同期リニアモータにおいて、非磁性体よりなる平板の
ギャップ側両面に、進行方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの
順で所定のコイルピッチで巻回し、これを極ピッチごと
に螺旋状に折り曲げ成形した整列もしくは重ね巻した平
滑な帯状コイルを電機子として貼付した固定子と、Ｕ字
形の強磁性体の両内面に、前記固定子の極ピッチと同じ
極ピッチで、進行方向に、極性が互いに異なるように永
久磁石を配置した可動子ユニットを複数個、前記固定子
の両側からギャップを介し挟み込むようにし、同期リニ
アモータを構成する。
め、固定子の両側からギャップを介し可動子（ムービン
グマグネット式）で挟み込むにしてある磁束貫通形の３
相同期リニアモータにおいて、非磁性体よりなる平板の
ギャップ側両面に、進行方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの
順で所定のコイルピッチで巻回し、これを極ピッチごと
に螺旋状に折り曲げ成形した整列もしくは重ね巻した平
滑な帯状コイルを電機子として貼付した固定子と、Ｕ字
形の強磁性体の両内面に、前記固定子の極ピッチと同じ
極ピッチで、進行方向に、極性が互いに異なるように永
久磁石を配置した可動子ユニットを複数個、前記固定子
の両側からギャップを介し挟み込むようにし、同期リニ
アモータを構成する。
【０００５】
【作用】各界磁極では可動子の進行方向と直交方向に磁
束が流れ、キャップ−永久磁石−可動子コア−永久磁石
−キャップを通り、電機子コイルに帰還し、電機子コイ
ルに３相交流を流すことによって生じる移動磁界と作用
して可動子ユニットに推力を発生する。
束が流れ、キャップ−永久磁石−可動子コア−永久磁石
−キャップを通り、電機子コイルに帰還し、電機子コイ
ルに３相交流を流すことによって生じる移動磁界と作用
して可動子ユニットに推力を発生する。
【０００６】
【実施例】以下、本考案の具体的実施例を４極のモータ
を例にとり、図１、図２および図３により説明する。非
磁性材よりなる固定台１には、逆Ｔ字形の非磁性体より
なる固定子コア２の底部を固定してある。一方、Ｉ字部
両面には、図２に示すように、各相の要素コイルを進行
方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの順で所定のコイルピッチ
τで巻回し、極ピッチで螺旋状に折り曲げ成形した平滑
な帯状コイル３ａ、３ｂ（例えば、特開昭６０−２１６
７４６に開示の要素コイル）を面対象に貼付し電機子と
した固定子を構成する。電機子コイルとなる帯状コイル
３ａ、３ｂは、各相に流れる電流のベクトルと、永久磁
石５が作る界磁磁束ベクトルが直交するように巻かれて
おり、向かい合う帯状コイル３ａ、３ｂに流れる電流は
同方向になるように結線してある。この帯状コイル３
ａ、３ｂにモータ端子から平衡３相電流を印加すると、
進行方向に移動磁界が発生する。帯状コイル３ａ、３ｂ
の両面とギャップ４を介し、図３に示すように、永久磁
石５ａ、５ｂを、Ｕ字形をした強磁性体の可動子コア６
両内面に、対面する磁石の極性が交互に異なるように貼
付し、可動子７のユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを構
成する。この可動子７のユニット７ａ、・・、７ｄを進
行方向にモータの極数と同じユニット数だけ、前記帯状
コイル３ａ、３ｂの磁極ピッチτと同じ磁極ピッチで、
隣極同士が交互に異なる極性となるようにし、ギャップ
を介し固定子を挟み込むように配置する。このとき、磁
束の流れは、図１に点線で示すように、進行方向に対し
て直交する。
を例にとり、図１、図２および図３により説明する。非
磁性材よりなる固定台１には、逆Ｔ字形の非磁性体より
なる固定子コア２の底部を固定してある。一方、Ｉ字部
両面には、図２に示すように、各相の要素コイルを進行
方向に向かってＵ，逆Ｗ，Ｖの順で所定のコイルピッチ
τで巻回し、極ピッチで螺旋状に折り曲げ成形した平滑
な帯状コイル３ａ、３ｂ（例えば、特開昭６０−２１６
７４６に開示の要素コイル）を面対象に貼付し電機子と
した固定子を構成する。電機子コイルとなる帯状コイル
３ａ、３ｂは、各相に流れる電流のベクトルと、永久磁
石５が作る界磁磁束ベクトルが直交するように巻かれて
おり、向かい合う帯状コイル３ａ、３ｂに流れる電流は
同方向になるように結線してある。この帯状コイル３
ａ、３ｂにモータ端子から平衡３相電流を印加すると、
進行方向に移動磁界が発生する。帯状コイル３ａ、３ｂ
の両面とギャップ４を介し、図３に示すように、永久磁
石５ａ、５ｂを、Ｕ字形をした強磁性体の可動子コア６
両内面に、対面する磁石の極性が交互に異なるように貼
付し、可動子７のユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを構
成する。この可動子７のユニット７ａ、・・、７ｄを進
行方向にモータの極数と同じユニット数だけ、前記帯状
コイル３ａ、３ｂの磁極ピッチτと同じ磁極ピッチで、
隣極同士が交互に異なる極性となるようにし、ギャップ
を介し固定子を挟み込むように配置する。このとき、磁
束の流れは、図１に点線で示すように、進行方向に対し
て直交する。
【０００７】また、本考案の応用例として、可動子７の
ユニット数を３，５，７個などの奇数個で可動子を構成
したり、一つおきに可動子のユニットを間引いた構成に
してもよい。図４は、可動子７の支持に関する他の実施
例を示す。逆Ｔ字形の固定子コア２の先端部と基底部
に、可動子７の進行方向に流体ダクト８、８を設け、流
体ダクト８、８と直交方向に流体吐出口９を複数所定の
ピッチで設け、可動子７に設けた平面に流体を吐出し流
体軸受１０を構成し、可動子７を流体軸受により支持す
る。図５は、可動子７の支持に関するその他の実施例を
示す。逆Ｔ字形の固定子コア２の先端部と基底部に、可
動子７の進行方向に連続した溝１１を設け、溝１１内に
転動自在にボール１２を嵌め込み、ホール１２を可動子
７の溝１１に対向する位置に複数設けた孔１４内に収納
した与圧用バネ１３により溝１１の方向に押圧し、リニ
ア・ボール・ガイドを構成し、可動子７を支持する。図
６および図７は固定子の冷却に関する他の実施例を示
す。箱形の可動子コア６の内面に対向して永久磁石５
ａ、５ｂを固定した可動子７を固定台１の上面にリニア
ガイド１５により支持してある。Ｈ字状の非磁性体より
なる固定子コア２は長手方向の両端部でブラケット１
６、１６で支持してあり、固定子コア２の上下の凹部に
貼り付けた帯状コイル３ａ、３ｂは永久磁石５ａ、５ｂ
に空隙を介して対向させてある。固定子コア２の両側に
は長手方向に冷却パイプ１７を埋め込んであり、ブラケ
ット１６の外側に開口して図示しない給排水装置に連結
し、冷却液を供給して固定子コアを介して電機子巻線を
冷却するようにしてある。したがって、帯状コイルから
なる電機子巻線および装置全体の冷却効果を向上させる
ことができる。なお、冷却パイプ１７の代りにヒートパ
イプの吸熱部を固定子コア２に埋め込み、その放熱部に
冷却フィンを設けて冷却するようにしてもよい。
ユニット数を３，５，７個などの奇数個で可動子を構成
したり、一つおきに可動子のユニットを間引いた構成に
してもよい。図４は、可動子７の支持に関する他の実施
例を示す。逆Ｔ字形の固定子コア２の先端部と基底部
に、可動子７の進行方向に流体ダクト８、８を設け、流
体ダクト８、８と直交方向に流体吐出口９を複数所定の
ピッチで設け、可動子７に設けた平面に流体を吐出し流
体軸受１０を構成し、可動子７を流体軸受により支持す
る。図５は、可動子７の支持に関するその他の実施例を
示す。逆Ｔ字形の固定子コア２の先端部と基底部に、可
動子７の進行方向に連続した溝１１を設け、溝１１内に
転動自在にボール１２を嵌め込み、ホール１２を可動子
７の溝１１に対向する位置に複数設けた孔１４内に収納
した与圧用バネ１３により溝１１の方向に押圧し、リニ
ア・ボール・ガイドを構成し、可動子７を支持する。図
６および図７は固定子の冷却に関する他の実施例を示
す。箱形の可動子コア６の内面に対向して永久磁石５
ａ、５ｂを固定した可動子７を固定台１の上面にリニア
ガイド１５により支持してある。Ｈ字状の非磁性体より
なる固定子コア２は長手方向の両端部でブラケット１
６、１６で支持してあり、固定子コア２の上下の凹部に
貼り付けた帯状コイル３ａ、３ｂは永久磁石５ａ、５ｂ
に空隙を介して対向させてある。固定子コア２の両側に
は長手方向に冷却パイプ１７を埋め込んであり、ブラケ
ット１６の外側に開口して図示しない給排水装置に連結
し、冷却液を供給して固定子コアを介して電機子巻線を
冷却するようにしてある。したがって、帯状コイルから
なる電機子巻線および装置全体の冷却効果を向上させる
ことができる。なお、冷却パイプ１７の代りにヒートパ
イプの吸熱部を固定子コア２に埋め込み、その放熱部に
冷却フィンを設けて冷却するようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本考案によれば以下
の様な効果がある。 １） 固定子コアを非磁性体で構成するので、磁気吸引
力が大幅に減少し、可動子の撓みも大幅に減少し、ギャ
ップ変動が僅かになり精密運動が可能になる。 ２） 磁束の流れを可動子のユニット毎に進行方向と直
交させたので、漏れ磁束を低減出来る。 ３） 可動子ユニットの個数が偶数でも奇数でもよく、
従来個別に設計で対応していたものを、ユニット数の選
択でいろいろな推力に対応できシリーズ化が可能とな
る。 ４） 固定子コアの中に冷却液を通したり、ヒートパイ
プにより冷却するようにしてあるので、電機子巻線およ
び装置全体の温度を均一にし、熱膨張による位置決め精
度の低下を防ぐことができる。従って、小形でトルクリ
ップルが小さく、効率が良く、さらに安価であるとい
う、コストパフォーマンスが極めて高い、１つの設計か
ら容易にシリーズ化が可能となる柔軟性を持ったリニア
モータの提供が可能となる。
の様な効果がある。 １） 固定子コアを非磁性体で構成するので、磁気吸引
力が大幅に減少し、可動子の撓みも大幅に減少し、ギャ
ップ変動が僅かになり精密運動が可能になる。 ２） 磁束の流れを可動子のユニット毎に進行方向と直
交させたので、漏れ磁束を低減出来る。 ３） 可動子ユニットの個数が偶数でも奇数でもよく、
従来個別に設計で対応していたものを、ユニット数の選
択でいろいろな推力に対応できシリーズ化が可能とな
る。 ４） 固定子コアの中に冷却液を通したり、ヒートパイ
プにより冷却するようにしてあるので、電機子巻線およ
び装置全体の温度を均一にし、熱膨張による位置決め精
度の低下を防ぐことができる。従って、小形でトルクリ
ップルが小さく、効率が良く、さらに安価であるとい
う、コストパフォーマンスが極めて高い、１つの設計か
ら容易にシリーズ化が可能となる柔軟性を持ったリニア
モータの提供が可能となる。
【図１】本考案の実施例を示す斜視図
【図２】本考案の実施例を示す帯状コイルの平面図
【図３】本考案の実施例を示す磁気回路の断面図
【図４】本考案の他の実施例を示す断面図
【図５】本考案のその他の実施例を示す断面図
【図６】本考案のその他の実施例を示す図７の−断
面に沿う断面図
面に沿う断面図
【図７】本考案のその他の実施例を示す図６の−断
面に沿う断面図
面に沿う断面図
１ 固定台 ２ 固定子コア ３ 帯状コイル ４ ギャップ ５、５ａ、５ｂ 永久磁石 ６ 可動子コア ７ 可動子 ７ａ、７ｂ、７ｂ、７ｄ
可動子のユニット ８ 流体ダクト ９ 流体吐出口 １０ 流体軸受 １１ 溝 １２ ボール １３ バネ １４ 孔 １５ リニアガイド １６ ブラケット １７ 冷却パイプ
可動子のユニット ８ 流体ダクト ９ 流体吐出口 １０ 流体軸受 １１ 溝 １２ ボール １３ バネ １４ 孔 １５ リニアガイド １６ ブラケット １７ 冷却パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216746（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−157579（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−8711（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 固定子の両側からギャップを介し可動子
で挟み込むようにした磁束貫通形同期リニアモータにお
いて、非磁性体よりなる平板のギャップ側両面に、進行
方向に向かって要素コイルをＵ，逆Ｗ，Ｖの順にずらし
た形で所定の極ピッチで巻回した平滑な帯状コイルを電
機子として貼付し電機子とした固定子と、Ｕ字形の強磁
性体の両内面に、前記固定子の極ピッチと同じ極ピッチ
で、進行方向に極性が互いに異なるように永久磁石を配
置した可動子ユニットを複数個、前記固定子の両側から
ギャップを介し挟み込むようにしたことを特徴とする同
期リニアモータ。 - 【請求項２】 前記可動子ユニットを、片側の着磁方向
が揃うように１磁極ピッチおきに配置した請求項１記載
の同期リニアモータ。 - 【請求項３】 前記可動子ユニットを奇数個、進行方向
に配置した請求項１または２記載の同期リニアモータ。 - 【請求項４】 前記固定子に前記可動子の進行方向に伸
びる冷却液の流通路を形成した請求項１から３までのい
ずれか１項に記載の同期リニアモータ。 - 【請求項５】 前記固定子に前記可動子の進行方向に伸
びるヒートパイプの吸熱部を埋め込んだ請求項１から３
までのいずれか１項に記載の同期リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7057091U JP2524103Y2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-08-07 | 同期リニアモータ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129891 | 1991-05-07 | ||
| JP3-41298 | 1991-05-07 | ||
| JP7057091U JP2524103Y2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-08-07 | 同期リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059183U JPH059183U (ja) | 1993-02-05 |
| JP2524103Y2 true JP2524103Y2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=26380874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7057091U Expired - Fee Related JP2524103Y2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-08-07 | 同期リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524103Y2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55116013U (ja) * | 1979-02-05 | 1980-08-15 | ||
| JPS5695510U (ja) * | 1979-12-20 | 1981-07-29 | ||
| JPS5822913U (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-12 | 東邦商事株式会社 | ボレロ |
| JPS5822915U (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-12 | 東邦商事株式会社 | ボレロ |
| JP2002058232A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Yaskawa Electric Corp | コアレスリニアモータ |
| JP4811550B2 (ja) * | 2001-08-20 | 2011-11-09 | 株式会社安川電機 | リニアモータ電機子およびリニアモータ |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP7057091U patent/JP2524103Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059183U (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |