JP3049935B2 - 磁石可動型リニアモータ - Google Patents
磁石可動型リニアモータInfo
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- JP3049935B2 JP3049935B2 JP4108932A JP10893292A JP3049935B2 JP 3049935 B2 JP3049935 B2 JP 3049935B2 JP 4108932 A JP4108932 A JP 4108932A JP 10893292 A JP10893292 A JP 10893292A JP 3049935 B2 JP3049935 B2 JP 3049935B2
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- Japan
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- coil
- magnet
- linear motor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁石可動型リニアモータ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁石可動型リニアモータは、固定子に敷
設したコイルが、走行する可動子に配置した永久磁石
（以下単に磁石という）の間若しくは磁石とヨークの間
を通過する構成となっている。
設したコイルが、走行する可動子に配置した永久磁石
（以下単に磁石という）の間若しくは磁石とヨークの間
を通過する構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁石可
動型リニアモータは効率を高めるため固定子コイルと可
動子の磁石とを近接させて、両者間のギャップを可及的
に小さくするとともに、走行中このギャップを一定に保
持しなければ、可動子の安定走行を確保することができ
ない。このため、可動子の磁石と対向する固定子コイル
の面精度を高める必要がある。また、固定子と可動子間
には可動子が固定子に沿って走行するためのガイド機構
を設ける必要がある。従って、全体構成が大型化して設
置のための広いスペースが必要となる等の問題点があ
る。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、小型薄型でかつ効率のよい磁石可動型リニアモ
ータを提供することを目的とするものである。
動型リニアモータは効率を高めるため固定子コイルと可
動子の磁石とを近接させて、両者間のギャップを可及的
に小さくするとともに、走行中このギャップを一定に保
持しなければ、可動子の安定走行を確保することができ
ない。このため、可動子の磁石と対向する固定子コイル
の面精度を高める必要がある。また、固定子と可動子間
には可動子が固定子に沿って走行するためのガイド機構
を設ける必要がある。従って、全体構成が大型化して設
置のための広いスペースが必要となる等の問題点があ
る。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、小型薄型でかつ効率のよい磁石可動型リニアモ
ータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの具体的手段として、平板状に形成し、上面幅方向両
側にコイル保持部、下面幅方向一側に幅方向位置規制部
をそれぞれ突設した非磁性導電体製ガイドレール、及び
該ガイドレールの上面長手方向に配列し、上記コイル保
持部により固定保持した複数個の偏平コイルからなる固
定子と、幅方向一側で連結した上下のヨークの相対向す
る内面に磁気回路を形成すべく磁石を配設するととも
に、上記固定子に対して上下両面から磁石及びヨークを
対応させるように配置した可動子とを備え、上記ガイド
レールのコイル保持部及び幅方向位置規制部に案内され
て可動子が固定子に沿って移動するようにしたことを特
徴とする磁石可動型リニアモータが提供される。
めの具体的手段として、平板状に形成し、上面幅方向両
側にコイル保持部、下面幅方向一側に幅方向位置規制部
をそれぞれ突設した非磁性導電体製ガイドレール、及び
該ガイドレールの上面長手方向に配列し、上記コイル保
持部により固定保持した複数個の偏平コイルからなる固
定子と、幅方向一側で連結した上下のヨークの相対向す
る内面に磁気回路を形成すべく磁石を配設するととも
に、上記固定子に対して上下両面から磁石及びヨークを
対応させるように配置した可動子とを備え、上記ガイド
レールのコイル保持部及び幅方向位置規制部に案内され
て可動子が固定子に沿って移動するようにしたことを特
徴とする磁石可動型リニアモータが提供される。
【０００５】
【作用】上記磁石可動型リニアモータによれば、固定子
は上面幅方向両側にコイル保持部と、下面幅方向一側に
幅方向位置規制部を一体成形した平板状の非磁性導電体
製ガイドレールのコイル保持部に偏平コイルを固定保持
したもので、該固定子のコイル保持部及び幅方向位置規
制部に案内されて可動子が移動する。
は上面幅方向両側にコイル保持部と、下面幅方向一側に
幅方向位置規制部を一体成形した平板状の非磁性導電体
製ガイドレールのコイル保持部に偏平コイルを固定保持
したもので、該固定子のコイル保持部及び幅方向位置規
制部に案内されて可動子が移動する。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は磁石可動型ブラシレスリニアモータ(以下単にリ
ニアモータという)１の断面図である。図２は同、平面
図である。固定子２の構成部品である非磁性導電体製ガ
イドレールは、アルミ、銅等の導電性の非磁性材料を押
出し成形して、平板状の偏平コイル敷設部４、コイル保
持部３，３、幅方向位置規制部５、通電制御回路設置部
６及び取付部７を一体に形成したものである。偏平コイ
ル８は、その有効巻線部８ａ，８ｂをコイル保持部３，
３に直交させて前記偏平コイル敷設部４の上面に隙間な
く敷設する。
図１は磁石可動型ブラシレスリニアモータ(以下単にリ
ニアモータという)１の断面図である。図２は同、平面
図である。固定子２の構成部品である非磁性導電体製ガ
イドレールは、アルミ、銅等の導電性の非磁性材料を押
出し成形して、平板状の偏平コイル敷設部４、コイル保
持部３，３、幅方向位置規制部５、通電制御回路設置部
６及び取付部７を一体に形成したものである。偏平コイ
ル８は、その有効巻線部８ａ，８ｂをコイル保持部３，
３に直交させて前記偏平コイル敷設部４の上面に隙間な
く敷設する。
【０００７】コイル保持部３，３は、偏平コイル敷設部
４の上面の幅方向両側に設けられ、偏平コイル８の両端
部を挟み込むようにしている。また、幅方向位置規制部
５は前記偏平コイル敷設部４の下面の幅方向一側に下向
きに設けられている。偏平コイル敷設部４の下面の幅方
向他側には、垂直壁部２ａが設けられてその下端から偏
平コイル敷設部４と平行に通電制御回路設置部６が棚状
に設けられている。通電制御回路設置部６には、下面に
通電制御回路１０を備えた基板９を設置するとともに、
基板９の上面に偏平コイル８と後述の磁石２８との相対
位置検出用のホール素子１１を配置する。前記垂直壁部
２ａを設けた側の偏平コイル敷設部４には、コイル保持
部３と連続して先端が上方へＬ字形に起立する取付部７
が設けられている。
４の上面の幅方向両側に設けられ、偏平コイル８の両端
部を挟み込むようにしている。また、幅方向位置規制部
５は前記偏平コイル敷設部４の下面の幅方向一側に下向
きに設けられている。偏平コイル敷設部４の下面の幅方
向他側には、垂直壁部２ａが設けられてその下端から偏
平コイル敷設部４と平行に通電制御回路設置部６が棚状
に設けられている。通電制御回路設置部６には、下面に
通電制御回路１０を備えた基板９を設置するとともに、
基板９の上面に偏平コイル８と後述の磁石２８との相対
位置検出用のホール素子１１を配置する。前記垂直壁部
２ａを設けた側の偏平コイル敷設部４には、コイル保持
部３と連続して先端が上方へＬ字形に起立する取付部７
が設けられている。
【０００８】可動子２１の構成部品である前記偏平コイ
ル敷設部４の上面と下面に対応するヨーク２２とヨーク
２３は、幅方向の一側で相互に連結する。上側のヨーク
２２には、幅方向他側に前記ガイドレールのコイル保持
部３上を転動する２個の走行ローラ２４，２４を配置す
るとともに、幅方向一側に１個の走行ローラ２５をヨー
ク２２に開けた開口２６内に配置して前記ガイドレール
のコイル保持部３上を転動させる。また、下側のヨーク
２３の内側には前記幅方向位置規制部５を左右から挟持
する一対のガイドローラ２７，２７を前後２カ所に配設
する。
ル敷設部４の上面と下面に対応するヨーク２２とヨーク
２３は、幅方向の一側で相互に連結する。上側のヨーク
２２には、幅方向他側に前記ガイドレールのコイル保持
部３上を転動する２個の走行ローラ２４，２４を配置す
るとともに、幅方向一側に１個の走行ローラ２５をヨー
ク２２に開けた開口２６内に配置して前記ガイドレール
のコイル保持部３上を転動させる。また、下側のヨーク
２３の内側には前記幅方向位置規制部５を左右から挟持
する一対のガイドローラ２７，２７を前後２カ所に配設
する。
【０００９】前記ヨーク２２の内面には、走行方向に複
数の磁石２８を隙間なく配列し、前記偏平コイル８に対
応させる。磁石２８は厚み方向に着磁され、隣り合う同
士はそれぞれ極性を異にしている。また、ヨーク２３の
内面にも、走行方向に複数の磁石２９を前記磁石２８と
同様に隙間なく配列し、前記偏平コイル敷設部４の下面
に対応させる。磁石２８と磁石２９とは、向かい合う極
性がそれぞれ異なる。さらに、ヨーク２３の下面には、
前記磁石２９と同様の配列により位置検出用の磁石３０
を配列し、前記ホール素子１１に対応させる。
数の磁石２８を隙間なく配列し、前記偏平コイル８に対
応させる。磁石２８は厚み方向に着磁され、隣り合う同
士はそれぞれ極性を異にしている。また、ヨーク２３の
内面にも、走行方向に複数の磁石２９を前記磁石２８と
同様に隙間なく配列し、前記偏平コイル敷設部４の下面
に対応させる。磁石２８と磁石２９とは、向かい合う極
性がそれぞれ異なる。さらに、ヨーク２３の下面には、
前記磁石２９と同様の配列により位置検出用の磁石３０
を配列し、前記ホール素子１１に対応させる。
【００１０】本実施例のリニアモータは３相モータであ
り、固定子２の偏平コイル８は複数のブロックに分割さ
れ、各ブロック毎に前記ホール素子１１が配置されてい
る。そのホール素子１１は所定の間隔を置いて配列され
た３個を１組としている。尚、前記磁石２９を省略し
て、ヨーク２３を偏平コイル敷設部４の下面に対応さ
せ、磁気回路を構成してもよい。
り、固定子２の偏平コイル８は複数のブロックに分割さ
れ、各ブロック毎に前記ホール素子１１が配置されてい
る。そのホール素子１１は所定の間隔を置いて配列され
た３個を１組としている。尚、前記磁石２９を省略し
て、ヨーク２３を偏平コイル敷設部４の下面に対応さ
せ、磁気回路を構成してもよい。
【００１１】上記構成のリニアモータ１の作動の概略を
以下に説明する。前記複数のホール素子１１が位置検出
用の磁石３０の磁極を検出して、通電制御回路１０に出
力する。そして、該通電制御回路１０が、複数の位置検
出信号及びホール素子１１の配設ピッチ等の関係から、
可動子２１に配列した磁石２８，２９に対応する各偏平
コイル８の有効巻線部８ａ，８ｂへの通電方向を切換え
制御して、磁石２８，２９の磁極との関係でフレミング
の左手の法則による推力が、常に可動子２１の走行方向
に作用するようにする。従って、偏平コイル８の有効巻
線部８ａ，８ｂのピッチは、前記磁石２８及び磁石２９
の磁極ピッチとの関係において設定される。
以下に説明する。前記複数のホール素子１１が位置検出
用の磁石３０の磁極を検出して、通電制御回路１０に出
力する。そして、該通電制御回路１０が、複数の位置検
出信号及びホール素子１１の配設ピッチ等の関係から、
可動子２１に配列した磁石２８，２９に対応する各偏平
コイル８の有効巻線部８ａ，８ｂへの通電方向を切換え
制御して、磁石２８，２９の磁極との関係でフレミング
の左手の法則による推力が、常に可動子２１の走行方向
に作用するようにする。従って、偏平コイル８の有効巻
線部８ａ，８ｂのピッチは、前記磁石２８及び磁石２９
の磁極ピッチとの関係において設定される。
【００１２】上記実施例のリニアモータ１は、固定子２
の構成部品である非磁性導電体製ガイドレールが、アル
ミ、銅等の導電性の非磁性材料を押出し成形により、平
板状の偏平コイル敷設部４、コイル保持部３，３、幅方
向位置規制部５等を一体に形成したものであるから、各
部の寸法精度が高まる。また、可動子２１に３個の走行
ローラ２４，２４，２５を設けて、前記コイル保持部
３，３上を走行させるようにし、しかも一対のガイドロ
ーラ２７，２７により幅方向位置規制部５を挟持させて
いるから、偏平コイル８と磁石２８とのギャップが狭い
状態で可動子２１を円滑かつ安定して走行させ得る。自
動ドアの開閉用に用いた場合は、ガイドレールが非磁性
導電体製であるから、開閉端で偏平コイル８への通電を
断つと、渦電流による制動力が作用して開閉時の衝撃を
緩和することができる。また、この渦電流による制動力
の調整は、固定子２の構成部品である非磁性導電体製ガ
イドレールに、適宜穴を設けることにより調整できる。
の構成部品である非磁性導電体製ガイドレールが、アル
ミ、銅等の導電性の非磁性材料を押出し成形により、平
板状の偏平コイル敷設部４、コイル保持部３，３、幅方
向位置規制部５等を一体に形成したものであるから、各
部の寸法精度が高まる。また、可動子２１に３個の走行
ローラ２４，２４，２５を設けて、前記コイル保持部
３，３上を走行させるようにし、しかも一対のガイドロ
ーラ２７，２７により幅方向位置規制部５を挟持させて
いるから、偏平コイル８と磁石２８とのギャップが狭い
状態で可動子２１を円滑かつ安定して走行させ得る。自
動ドアの開閉用に用いた場合は、ガイドレールが非磁性
導電体製であるから、開閉端で偏平コイル８への通電を
断つと、渦電流による制動力が作用して開閉時の衝撃を
緩和することができる。また、この渦電流による制動力
の調整は、固定子２の構成部品である非磁性導電体製ガ
イドレールに、適宜穴を設けることにより調整できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は上記した構成を有し、固定子の
構成部品であるガイドレールは、平板状に形成し、上面
幅方向両側にコイル保持部と、下面幅方向一側に幅方向
位置規制部をそれぞれ突設したものであるから、全体を
薄型で小型軽量にできる。また、ガイドレールのコイル
保持部及び幅方向位置規制部に案内されて、可動子が固
定子に沿って移動するから、磁石と偏平コイル間のギャ
ップを可及的に狭くかつ一定に保持することができ、リ
ニアモータの効率を向上できる。さらに、ガイドレール
を非磁性導電体製とすることで、非通電時の手動操作時
には、渦電流により可動子に対して適度な制動抵抗を付
与することができる等の優れた効果がある。
構成部品であるガイドレールは、平板状に形成し、上面
幅方向両側にコイル保持部と、下面幅方向一側に幅方向
位置規制部をそれぞれ突設したものであるから、全体を
薄型で小型軽量にできる。また、ガイドレールのコイル
保持部及び幅方向位置規制部に案内されて、可動子が固
定子に沿って移動するから、磁石と偏平コイル間のギャ
ップを可及的に狭くかつ一定に保持することができ、リ
ニアモータの効率を向上できる。さらに、ガイドレール
を非磁性導電体製とすることで、非通電時の手動操作時
には、渦電流により可動子に対して適度な制動抵抗を付
与することができる等の優れた効果がある。
【図１】リニアモータの断面図である。
【図２】固定子の長手方向の端部を省略したリニアモー
タの平面図である。
タの平面図である。
１...リニアモータ、 ２...固定子、 ３...コイル保
持部、 ４...偏平コイル敷設部、 ５...幅方向位置規制部、
８...偏平コイル、 ２１...可動子、 ２２，２３...ヨーク、 ２７...ガ
イドローラ、 ２８，２９...磁石。
持部、 ４...偏平コイル敷設部、 ５...幅方向位置規制部、
８...偏平コイル、 ２１...可動子、 ２２，２３...ヨーク、 ２７...ガ
イドローラ、 ２８，２９...磁石。
フロントページの続き (72)発明者 篠辺 幹雄 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 ト ヨタ車体株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−238452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−46847（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−270763（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 41/02 - 41/035
Claims (1)
- 【請求項１】 平板状に形成し、上面幅方向両側にコイ
ル保持部、下面幅方向一側に幅方向位置規制部をそれぞ
れ突設した非磁性導電体製ガイドレール、及び該ガイド
レールの上面長手方向に配列し、上記コイル保持部によ
り固定保持した複数個の偏平コイルからなる固定子と、 幅方向一側で連結した上下のヨークの相対向する内面に
磁気回路を形成すべく永久磁石を配設するとともに、上
記固定子に対して上下両面から永久磁石及びヨークを対
応させるように配置した可動子とを備え、 上記ガイドレールのコイル保持部及び幅方向位置規制部
に案内されて可動子が固定子に沿って移動する ようにし
たことを特徴とする磁石可動型リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4108932A JP3049935B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁石可動型リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4108932A JP3049935B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁石可動型リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284718A JPH05284718A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3049935B2 true JP3049935B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=14497315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4108932A Expired - Fee Related JP3049935B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁石可動型リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049935B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102164594B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2020-10-12 | 한국기계연구원 | 리니어 모터 및 그 제어 시스템 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4108932A patent/JP3049935B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05284718A (ja) | 1993-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000229 |
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