JP2906821B2 - リニアモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送用に用いられるリ
ニアモータ、特にブラシが摺接する給電基板を改善した
リニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カーテン等の搬送に長く延びたリ
ニアモータが用いられるようになっている。その種のリ
ニアモータは、筒状に長く延びた固定子ケースにその長
手方向に交互に異極が存在する永久磁石と正負の電圧の
導電部を設けた給電基板を収容配設した固定子ブロック
と、固定子ケースに移動自在にガイドされる可動台にコ
イルを巻装して永久磁石に対向する対向脚片と連結片に
てコ字状をなしたヨークを長手方向に複数個並設して配
設するとともに給電基板の導電部に摺接して各コイルに
給電するブラシを有する可動子ブロックとよりなる。

【０００３】この給電基板A は、図５に示すように、長
い絶縁基板の一方の面に、中央部に一定間隔で上下に蛇
行する絶縁部B が存在するよう、すなわち絶縁部B にて
分離された状態に、換言すれば絶縁部B を挟むようにし
て上下に正負の電圧の導電部C,D を設けている。従っ
て、可動子ブロックのブラシ (図示せず) は、給電基板
A の中央を正導電部C →絶縁部B →負導電部D →絶縁部
B →正導電部C ─と摺接していく。なお、ブラシの機械
的磨耗を抑制するめに、ブラシが通過する絶縁部B に導
電部C,D と略同一高さとなるランド部を導電部C,D に対
して絶縁的に設けることもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リニアモー
タのように固定子ブロック、従ってその給電基板A が長
く延びるものでは、給電基板A の導電部C,D の抵抗によ
る電圧降下が問題になる場合がある。導電部C,D は、通
常、銅箔にて形成されており、電圧降下を減少させるべ
くその抵抗を小さくするには、その厚さを厚くしなけれ
ばならない。このように導電部C,D の厚さを厚くする
と、その製造が面倒であったりコストアップの要因にな
るうえに、摺接するブラシのひっかかり状に移動するこ
ととなって機械的摩擦が増える惧れがある。

【０００５】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、ブラシが摺接する給電基
板の導電部の厚さを厚くすることなく給電基板の電圧降
下が減少させられるリニアモータを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明のリニアモータは、筒状に長く延びた固定子
ケースにその長手方向に交互に異極が存在する永久磁石
と上下に蛇行する絶縁部を挟むようにして正負の電圧の
導電部を設けた給電基板を収容配設した固定子ブロック
と、固定子ケースに移動自在にガイドされる可動台にコ
イルを巻装して永久磁石に対向するヨークを長手方向に
複数個並設して配設するとともに給電基板の導電部に摺
接して各コイルに給電するブラシを有する可動子ブロッ
クとよりなるリニアモータにおいて、その給電基板を、
両導電部を設けた面と反対面にも両導電部に別々に電気
的に接続される抵抗値低減用導電部を設けた構成として
いる。両導電部と抵抗値低減用導電部との電気的接続
は、スルーホールメッキ等によるのが望ましい。

【０００７】

【作用】この構成によれば、ブラシと摺接する導電部の
厚さは従来と同じであってその摺接動作の円滑さを損な
わず、しかも実質的には導電部の厚さが増大できること
により導電部による電圧降下が減少させられる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図４に基
づいて説明する。このリニアモータは、固定子ブロック
1 と複数の可動子ブロック7 を基本構成部材とし、特に
固定子ブロックの給電基板4 に特徴を有する。

【０００９】固定子ブロック1 は、筒状に長く延びた固
定子ケース2 と、その長手方向に交互に異極が存在する
永久磁石3 と、正負の電圧の導電部5,6 を設けた給電基
板4を収容配設している。

【００１０】固定子ケース2 は、アルミニウム等の押し
出し成形等により形成し、上方を可動子ブロックのヨー
ク収容部、下方を可動子ブロックのローラ収容部とし、
下面の中央には搬送物支持体が貫通する開口部2aを有
し、その両側はローラガイド2b,2b としている。また、
上面には永久磁石3 を配設するＩ形の支持部2c、一方側
面には給電基板4 を配設するＬ形の支持部2d,2d を有す
る。

【００１１】永久磁石3 は、固定子ケース2 の支持部2c
に固定され、図３に示すように、その長手方向に一定ピ
ッチで交互に異極が存在する。なお、この永久磁石3 は
長手方向と直交する方向、すなわち厚み方向に着磁して
あるので、前述した交互の異極とは一方側から見た状態
をいっている。今、Ｎ極とＳ極からなる１ピッチをＬと
する。

【００１２】給電基板4 は、後述する可動子ブロックの
ブラシが摺接する長い絶縁基板の一方の面に、図１(a)
に示すように、中央部に一定間隔で上下に蛇行する絶縁
部4aが存在するよう、すなわち絶縁部4aにて分離された
状態に、換言すれば絶縁部4aを挟むようにして上下に正
負の電圧の導電部5,6 (厚さ約70mm）を設けている。こ
の場合、絶縁部4aの長さＷ１とブラシが摺接する位置の
両導電部5,6 の長さＷ２は、Ｗ１＜Ｌ／６、Ｗ２＞Ｌ／
３とする。

【００１３】この給電基板4 は、正負の電圧の導電部5,
6 を設けた面と反対面にも、図１(b) に示すように、中
央部に直線状の絶縁部4cが存在するよう、すなわち絶縁
部4cにて分離された状態に、換言すれば絶縁部4cを挟む
ようにして両導電部5,6 と同等の厚さでもって上下に抵
抗値低減用導電部5a,6a を設けている。

【００１４】そしてこの給電基板4 は、両導電部5,6 の
長さＷ２の範囲であってブラシが通過する範囲の外でし
かも抵抗値低減用導電部5a,6a に重なる位置に貫通孔5
b,5b,─, 6b,6b,─を有しており、ここに図１(c) に示
すように、スルーホールメッキや半田付けが施されて橋
絡部5c,6c が形成され、これにより両導電部5,6 に別々
に抵抗値低減用導電部5a,6a が電気的に接続される。

【００１５】このような給電基板4 は、抵抗値低減用導
電部5a,6a の表面に絶縁テープ4dを貼着してケース2 の
支持部2d,2d に装着される。従って、後述する可動子ブ
ロックのブラシは、給電基板４の中央を正導電部5 →絶
縁部4a→負導電部6 →絶縁部4a→正導電部5 ─と摺接し
ていく。このとき、電源からブラシが接触する位置まで
の電路は、従来の導電部の厚さの略２倍になることとな
ってその抵抗を小さくすることができる。なお、ブラシ
が通過する絶縁部4aに、図２に示すような導電部5,6 と
略同一高さとなるランド部4bを導電部5,6 に対して絶縁
的に設けて、ブラシの機械的磨耗を抑制するようにして
もよい。

【００１６】可動子ブロック7 は、ローラ9 及び搬送物
支持体10を実質的に一体化した可動台8 と、ヨーク11及
びコイル12と、ブラシ13を有している。

【００１７】可動台8 は、この実施例では、図４に示す
ように、ＰＢＴ (ポリブチレンテレフタレート) のよう
な合成樹脂により形成された３個が互いにタッピンねじ
あるいはボルトナットといった締結具T により回動自在
に連結されており、それぞれの主要部8aがヨーク11及び
コイル12を配設し得る大きさを有して、図２に示すよう
に、固定子ケース2 の上方収容部に位置する。またいず
れかの可動台8 の主要部8aにはフック8bが取着され、そ
の先端がローラ収容部に延びてカーテン等を係止する搬
送物支持体10の係止孔10b に結合している。なお、可動
台8 は、１個にして、その主要部8aがヨーク11及びコイ
ル12を長手方向に複数個 (例えば３個)配設し得る大き
さを有するようにしてもよい。前述した搬送物支持体10
には、ローラ軸9aが貫装しており、搬送物支持体10を挟
むようにしてローラ9,9 が回転可能にローラ軸9aに支持
してあり、また中央付近には搬送物取付け用の取付け孔
(図示せず) が設けてある。従って可動台8 は、固定子
ケース2 に移動自在にガイドされる。なお、可動子ブロ
ック7 が直線駆動専用である場合、各可動台8,8,8間は
固定的に連結してもよい。

【００１８】ヨーク11は、基本的には対向脚片11a,11a
と連結片11b にてコ字状をなす積層鉄心にてコ字状をな
し、その連結片11b が可動台8 に嵌め込み固定される。
従って、ヨーク11の対向脚片11a,11a が永久磁石3 に所
定間隙を介して対向する状態になる。ヨーク11の対向片
11a,11a の先端部には、機械的な保護を兼ねて摩擦抵抗
の少ない樹脂製のキャップ11c を被せることが望まし
い。

【００１９】コイル12は、対向片11a,11a に装着された
コイル枠12a の周囲に巻回される。このようなヨーク11
及びコイル12は、永久磁石3 とともに電磁石を構成する
こととなり、その電磁石は長手方向に３個並設されたこ
ととなる。この場合、３個のコイル12の端末の一方は共
通接続とする。また、このヨーク11は、その長手方向長
さをl1とした場合、l1＜Ｌ／３とする。

【００２０】ブラシ13は、直方体状をなし、先端部が給
電基板4 に摺接するよう基端部が各電磁石毎に設けた絶
縁板13a に設けられ、３個のコイル12の端末の他方に電
気的に接続される。このブラシ13は、その先端部が長手
方向にＬ／３の間隔で位置する。

【００２１】このリニアモータは、可動子ブロック7 の
３個 (３相) のコイル12,12,12のいずれか２個 (２相)
にブラシ13を介して常時電流を流し、その際に生じる起
磁力により一定方向の推進力を得て可動子ブロック7 を
進行させる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のリニアモータは、ブラシと摺接
する導電部の厚さは従来と同じであってその摺接動作の
円滑さを損なわず、しかも実質的には導電部の厚さが増
大できることにより導電部による電圧降下が減少させら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すもので、(a) は
前面平面図、(b) は背面平面図、(c) は断面図である。

【図２】その縦断面図である。

【図３】その永久磁石の部分斜視図である。

【図４】その可動子ブロックの斜視図である。

【図５】従来の給電基板の前面平面図である。

【符号の説明】

1 固定子ブロック 2 固定子ケース 3 永久磁石 4 給電基板 4a 給電基板の絶縁部 4c 給電基板の背面側の絶縁部 5,6 給電基板の導電部 5a,6a 給電基板の抵抗値低減用導電部 5b,6b 給電基板の貫通孔 5c,6c 給電基板の橋絡部 7 可動子ブロック 8 可動台 9 ローラ 10 搬送物支持体 11 ヨーク 12 コイル 13 ブラシ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 41/02 H02K 41/035

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に長く延びた固定子ケースにその
   長手方向に交互に異極が存在する永久磁石と上下に蛇行
   する絶縁部を挟むようにして正負の電圧の導電部を設け
   た給電基板を収容配設した固定子ブロックと、固定子ケ
   ースに移動自在にガイドされる可動台にコイルを巻装し
   て永久磁石に対向するヨークを長手方向に複数個並設し
   て配設するとともに給電基板の導電部に摺接して各コイ
   ルに給電するブラシを有する可動子ブロックとよりなる
   リニアモータにおいて、前記給電基板は、両導電部を設
   けた面と反対面にも両導電部に別々に電気的に接続され
   る抵抗値低減用導電部が設けられていることを特徴とす
   るリニアモータ。