JP2791203B2 - リニアモータの移動子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は固定子に対応して設けられ固定子と共にリニ
アモータを構成するリニアモータの移動子に関する。

［従来の技術］ エレベータ装置や高速移動鉄道等に用いられるリニア
モータは、固定子と、この固定子に対応して設けられ推
力が作用して固定子に沿って移動する移動子とから構成
されている。

ここで、移動子の安定した推力発生やその制御のため
には、移動子の移動位置に拘わらず、固定子と移動子と
の間隔は一定に保たれる必要がある。

ところで、固定子と移動子との間には、移動子の移動
方向に推力が働くと共に大きな（例えば、推力の５〜10
倍の）吸引力が作用する。この場合、大きな吸引力が作
用して移動子が変形すると、固定子との間隔が変化して
（間隔が不均一となり）移動子の安定した推力制御がで
きなくなる。したがって、大きな吸引力が作用した場合
であっても変形することなく固定子との間隔を一定に保
てるように、移動子は高い剛性を備える必要があった。

そこで、第10図に示す如く、従来の移動子80では、比
較的厚肉の部材を箱状に組合せかつ補強リブ82等を併設
することにより、所定の強度剛性を確保していた。これ
により、推力と共に大きな吸引力を移動子に作用させる
ことが可能となり、安定した推力制御ができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の移動子では、前述の
如く高い剛性を確保できるものの、重量が増加し、これ
に起因してリニアモータの容量を大きくする必要が生じ
た。このため、リニアモータ自体が大きくなって必然的
に広い設置スペースが必要となり、このようなリニアモ
ータが用いられた高速移動鉄道などの施工費用が高くな
る欠点があった。

また何より、このような従来の移動子では、移動子自
体は高い剛性が確保されて変形することは無いものの、
リニアモータを製作・組立する際、あるいは現地据え付
けの際に固定子の設置位置等に誤差が生じると（例え
ば、固定子が湾曲して設置された場合や、固定子は直線
的に設けられているものの移動子の移動軌跡が湾曲して
いる場合等）、結果的に固定子と移動子との相対的な間
隔が不均一となり、移動子の安定した推力制御ができな
くなる。

本発明は上記事実を考慮し、固定子の設置状態に拘わ
らず固定子との間隔を一定に保持することができ、あわ
せて重量及びコストの低減も図ることができるリニアモ
ータの移動子を得ることが目的である。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）に係る発明のリニアモータの移動子は、
固定子に対応して設けられ固定子と共にリニアモータを
構成し、前記固定子に接近する方向へ吸引力が作用する
と共に固定子に沿った方向へ移動力を売けるリニアモー
タの移動子であって、前記固定子に沿った移動方向中間
部分の一箇所または複数箇所に、前記固定子に対して屈
曲変形することによって前記固定子に接離移動可能な変
形部を設けたリアクシヨンプレートと、前記リアクシヨ
ンプレートに取り付けられ、前記固定子に当接すること
によって前記リアクシヨンプレートの前記固定子への接
近移動を制限して前記固定子との間隔を一定に保持する
間隔制限部材と、を有することを特徴としている。

請求項（２）に係る発明のリニアモータの移動子は、
請求項（１）記載のリニアモータの移動子において、前
記間隔制限部材は、前記リアクシヨンプレートに軸支さ
れ外周一部が前記固定子に当接する車輪とされることを
特徴としている。

請求項（３）に係る発明のリニアモータの移動子は、
請求項（１）または（２）記載のリニアモータの移動子
において、前記リアクシヨンプレートは、複数個が互い
に隣接するリアクシヨンプレートと相対回転可能に軸支
連結されて成り、この軸支部が前記変形部とされること
を特徴としている。

［作用］ 請求項（１）記載のリニアモータの移動子では、固定
子に接近するようにリアクシヨンプレートに吸引力が作
用し、かつ、間隔制限部材が固定子に当接することによ
ってリアクシヨンプレートの接近移動が制限される。す
なわち、換言すれば、移動子は、吸引力によって常に固
定子からの離間が制限されると共に、間隔制限部材によ
って固定子への接近が制限され、これによって、移動子
は固定子との間隔が一定（最小間隔）に保持される。

また、例えば仮に固定子が湾曲して設置された場合に
は、固定子との間隔が不均一な位置に移動子が達する
と、リアクシヨンプレートに作用する吸引力によってリ
アクシヨンプレートの変形部が変形し、固定子の湾曲に
応じて接近または離間する。このため、吸引力による離
間制限効果および間隔制限部材による接近制限効果と相
まって、固定子との間隔が一定に保持される。

請求項（２）記載のリニアモータの移動では、固定子
に当接する車輪によって固定子への接近が制限され、こ
れによって、移動子は固定子との間隔が一定（最小間
隔）に保持される。また、固定子に沿った移動子の移動
もスムーズに行なわれる。

請求項（３）記載のリニアモータの移動子では、互い
に相対回転可能に軸支連結されたリアクシヨンプレート
の軸支部が、固定子の湾曲に応じて屈曲変形し、固定子
に接近または離間する。このため、確実に固定子との間
隔が一定に保持される。

［実施例］ 第１図には本発明の第１実施例に係るリニアモータの
10の移動子12が適用される例としてエレベータ装置16が
示されている。また、第２図には第１図II−II線に沿っ
た移動子12の断面図が示されており、第３図には移動子
12の要部斜視図が示されている。

エレベータ装置16のゲージ18には、昇降用のガイドレ
ール20を挟み込んだ状態で案内ローラ22が取り付けられ
ており、ガイドレール20に案内されて移動可能となって
いる。なお、図中矢印Upはケージ18の上昇方向を示し、
矢印Downはケージ18の降下方向を示している。

ケージ18の一方の外壁面には、リニアモータ10が配置
されている。リニアモータ10は、固定子14と、この固定
子14に対応する移動子12から構成されている。固定子14
は、前記ガイドレール20に案内されて移動するケージ18
の移動軌跡に沿って建物のエレベータシヤフト内に固定
されている。

一方、移動子12は、ケージ18の外壁面に上下一対のブ
ラケツト24を介して連結されている。移動子12はリアク
シヨンプレートとしての基板26を備えている。この基板
26は、その長手方向がケージ18の移動方向に沿った方向
となって形成されている。第２図及び第３図に示す如
く、基板26の幅方向両端部には、基板26に対してケージ
18の方向へ直角に屈曲し互いに平行な側板28が形成され
ている。また、基板26の幅方向略中間部には、側板28と
同様に基板26に対して直角に立設し側板28と平行な一対
の中間板30が形成されている。これにより、移動子12
は、断面コ字形の部材を並列に結合した断面形状となっ
ており、幅方向中央部を通る軸線に対して左右対称形と
なっている。

第３図に詳細に示す如く、各側板28および中間板30の
それぞれ長手方向（上下方向）両端部には、同一軸線上
に長孔32が形成されており、支軸34が挿通されている。
長孔32はその長手方向が基板26の肉厚方向となって形成
されており、支軸34は長孔32の長手方向に沿って移動可
能となっている。支軸34の両端部および中間部には、間
隔制限部材としての車輪36、38が取り付けられており、
これらの車輪36、38は、固定子14の幅方向両端部および
中間部に設けられたレール40、42にそれぞれ当接してい
る。なお、第３図には移動子12の上端部に設けられた支
軸34及び車輪36、38のみを示している。

また、各側板28および中間板30の長手方向略中間部に
は、それぞれ二箇所に変形部44が設けられている。各変
形部44は、側板28および中間板30を切欠いて形成されて
おり、したがって、これらの変形部44においては側板28
および中間板30の曲げ剛性が低くなっている。すなわ
ち、換言すれば、移動子12はこれらの変形部44が屈曲変
形可能となっており、変形部44が固定子14に対して屈曲
変形することによって移動子12は固定子14に接離移動で
きる構成である。

各変形部44には、軸受け部46が形成されると共に同一
軸線上に透孔48が形成されており、支軸50が挿通されて
いる。支軸50の両端部および中間部には、間隔制限部材
としての車輪52、54が取り付けられており、これらの車
輪52、54は、車輪36、38と同様に、レール40、42にそれ
ぞれ当接している。なお、第３図には一方の支軸50及び
車輪52、54のみを示している。

以上の構成による移動子12は、固定子14との作用によ
って主として基板26に推力が作用すると共に固定子14に
接近する方向へ吸引力が作用し、ケージ18に移動力を付
与しながら固定子14に沿って移動するようになってい
る。

次に本実施例の作用を説明する。

上記構成のリニアモータ10の移動子12では、固定子14
に接近するように吸引力が作用し、かつ、車輪36、38及
び車輪52、54が固定子14（レール40、42）に当接するこ
とによって基板26の固定子14への接近移動が制限され
る。すなわち、換言すれば、移動子12は、吸引力によっ
て常に固定子14からの離間が制限されると共に、車輪3
6、38及び車輪52、54によって固定子14への接近が制限
され、これによって、移動子12は固定子14との間隔が一
定（最小間隔）に保持される。

また、例えば仮に固定子14が湾曲して設置された場合
には（すなわち、ガイドレール20との間隔が不均一な部
分では）、このような間隔が不均一な位置に移動子12が
達すると、移動子12に作用する吸引力によって基板26の
変形部44が屈曲変形し、固定子14の湾曲に応じて接近ま
たは離間する。このため、吸引力による離間制限効果お
よび車輪36、38及び車輪52、54（間隔制限部材）による
接近制限効果と相まって、固定子14との間隔が一定に保
持される。したがって、移動子12に安定した推力を発生
することができると共に、その制御も容易かつ安定して
行なうことができる。

また、移動子12は無闇に剛性を高くする必要がないた
め、厚肉の部材を用いたり補強リブ等を併設する必要が
なく、重量の低減を図ることができ、したがって、リニ
アモータ10自体の容量を小さくすることも可能となり、
広い設置スペースが不必要で、コストの低減も図ること
ができる。

なお、本第１実施例においては、基板26に屈曲変形可
能な変形部44を単に設け、移動子12に作用する吸引力に
よってこの変形部44を屈曲変形させて固定子14に接近ま
たは離間させる構成としたが、変形部44の屈曲変形を補
助し確実に固定子14に接近または離間させるために、こ
の変形部44とケージ18との間に例えば圧縮スプリング等
を配置してもよい。この場合には、ガイドレール20との
間隔が不均一な位置に移動子12が達した際に変形部44が
一層確実に屈曲変形して固定子14との間隔が一定に保持
され、より一層安定した推力の制御を行なうことができ
る。

次に本発明の第２実施例を説明する。なお、前記第１
実施例と基本的に同一の部品には前記第１実施例と同一
の符号を付与しその説明を省略している。

第４図には第２実施例に係るリニアモータ60の移動子
62が適用される例としてエレベータ装置66が示されてい
る。

エレベータ装置66のケージ18は、昇降用のガイドレー
ル20に案内されて第４図矢印Upまたは矢印Down方向へ移
動可能となっている。

移動子62は、第５図及び第９図にも詳細に示す如く、
複数のリアクシヨンプレート68によって構成されてい
る。各リアクシヨンプレート68は、第６図に詳細に示す
如く、変形部としてのヒンジ部70の連結軸72によって互
いに連結されて所謂キヤタピラ式のプレートとなってお
り、前記第１実施例と同様に、これらのヒンジ部70にお
いて連結軸72の周りに屈曲可能となっている。したがっ
て、移動子62においても、各ヒンジ部70が固定子64に対
して屈曲変形することによって移動子62は固定子64に接
離移動できる構成である。

各連結軸72の両端部にはガイドローラ74が取り付けら
れており、さらに、ケージ18の外壁面に固定された複数
のレール76にそれぞれ嵌まり込んでいる。各レール76
は、第９図にも示す如く、ケージ18から進行方向と直角
に固定子64へ向かって水平方向に延出されている。ま
た、ガイドローラ74はレール76のガイド面76A内に収容
されて、レール76の長手方向（矢印Ａ方向）へのみ移動
可能となっている。これによって、各リアクシヨンプレ
ート68すなわち移動子62は、各ガイドローラ74を介して
ケージ18に連結されてケージ18は移動子62と共に上下移
動し、さらに、移動子62（リアクシヨンプレート68）は
ガイドローラ74がレール76に沿って移動できる範囲内
（矢印Ａ方向）で、ケージ18と相対移動可能となってい
る。

各リアクシヨンプレート68のケージ18と反対側の面に
は、間隔制限部材としてのリニアベアリング78が取り付
けられている。各リニアベアリング78はそれぞれ固定子
64に当接しており、固定子64の表面上をスムーズに摺動
できるようになっている。

本第２実施例においても、移動子62には固定子64に接
近するように吸引力が作用し、かつ、リニアベアリング
78が固定子64に当接することによって移動子62の接近が
制限される。すなわち、移動子62は、吸引力によって常
に固定子64からの離間が制限されると共に、リニアベア
リング78によって固定子64への接近が制限され、これに
よって、移動子62は固定子64との間隔が一定（最小間
隔）に保持される。

また本第２実施例においても、例えば仮に固定子64と
の間隔が不均一な位置に移動子62が達すると、移動子62
に作用する吸引力によって移動子62の各ヒンジ部70が屈
曲して各リアクシヨンプレート68が固定子64の湾曲に応
じて接近または離間する。このため、吸引力による離間
制限効果およびリニアベアリング78による接近制限効果
と相まって、固定子64との間隔が一定に保持される。

したがって、本実施例においても、移動子62に安定し
た推力を発生することができると共に、その制御も容易
かつ安定して行なうことができる。また、移動子62の重
量の低減を図ることができ、したがって、リニアモータ
60自体の容量を小さくすることも可能となり、広い設置
スペースが不必要で、コストの低減も図ることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係るリニアモータの移動子
では、固定子の設置状態に拘らず固定子との間隔を一定
に保持することができ、あわせて重量及びコストの低減
も図ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るリニアモータの移動
子が適用されたエレベータ装置の一部破断した正面図、
第２図は第１図II−II線に沿ったリニアモータの横断面
図、第３図は第１実施例に係る移動子の要部斜視図、第
４図は本発明の第２実施例に係るリニアモータの移動子
が適用されたエレベータ装置の正面図、第５図は移動子
を構成するリアクシヨンプレートの連結部分を示す第４
図要部拡大図、第６図はリアクシヨンプレートのヒンジ
部を示す第４図VI−VI線に沿った縦断面図、第７図はガ
イドローラ及びレールの取付け状態を示す一部破断した
第４図VII−VII線矢視図、第８図は第７図要部拡大図、
第９図は第２実施例に係る移動子の要部斜視図、第10図
は従来の移動子を示す斜視図である。 10……リニアモータ、 12……移動子、 14……固定子、 26……基板（リアクシヨンプレート）、 28……側板、 30……中間板、 36、38……車輪（間隔制限部材）、 44……変形部、 52、54……車輪（間隔制限部材）、 60……リニアモータ、 62……移動子、 64……固定子、 68……リアクシヨンプレート、 70……ヒンジ部（変形部）、 78……リニアベアリング（間隔制限部材）。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定子に対応して設けられ固定子と共にリ
   ニアモータを構成し、前記固定子に接近する方向へ吸引
   力が作用すると共に固定子に沿った方向へ移動力を受け
   るリニアモータの移動子であって、 前記固定子に沿った移動方向中間部分の一箇所または複
   数箇所に、前記固定子に対して屈曲変形することによっ
   て前記固定子に接離移動可能な変形部を設けたリアクシ
   ヨンプレートと、 前記リアクシヨンプレートに取り付けられ、前記固定子
   に当接することによって前記リアクシヨンプレートの前
   記固定子への接近移動を制限して前記固定子との間隔を
   一定に保持する間隔制限部材と、 を有することを特徴とするリニアモータの移動子。
2. 【請求項２】前記間隔制限部材は、前記リアクシヨンプ
   レートに軸支され外周一部が前記固定子に当接する車輪
   とされる請求項（１）記載のリニアモータの移動子。
3. 【請求項３】前記リアクシヨンプレートは、複数個が互
   いに隣接するリアクシヨンプレートと相対回転可能に軸
   支連結されて成り、この軸支部が前記変形部とされる請
   求項（１）または請求項（２）記載のリニアモータの移
   動子。