JP3245952B2 - 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
ニアモータであって、特にモータ自体が発生する電気的
ノイズの他への影響を低減する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
ニアモータとして、筒状に長く延びた固定子ケースに永
久磁石や給電基板を備えた固定子ブロックと、これに移
動自在に支持されるブラシを設けた可動子ブロックとを
基本構成部材としたものが一般的である。このようなリ
ニアモータは、ブラシが給電基板を摺接するので、両者
間に電気的ノイズが発生し、これが電源線に乗って外部
機器に影響を及ぼすことがある。

【０００３】ブラシと給電基板間に発生するノイズの他
への影響を低減する手段として、図８に示す構成のもの
が存在する。A は筒状に長く延びその下方部にローラガ
イドを有した導電材料製の固定子ケース、B はブラシ
(図示せず) が摺接する正負の電圧の導電部Ba,Bb を設
けた給電基板、C は固定子ケースA の端部に取着された
断面コ字状の端部導電板、D は導電板C に貫通固定され
た貫通コンデンサ、E は貫通コンデンサD の一端と給電
基板B の導電部Ba,Bb 間を接続するリード線 (貫通コン
デンサD と導電部Ba間のリード線は省略している) 、F
は貫通コンデンサD の他端と電源間を接続するためのリ
ード線である。この場合、端部導電板C は導電材料製の
固定子ケースA に接して電気的に導通状態になってい
る。G は充電部分を覆うキャップである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したリニアモータ
は、ブラシと給電基板間に発生したノイズは貫通コンデ
ンサを介して固定子ケースに接地されるので、他への影
響が低減できる。しかしながらこのものは、給電基板の
端面から外方に端部導電板や貫通コンデンサを収容する
スペースが必要となり、ノイズ対策を施さないものに比
して固定子ケースが大型化し、またそれらの取付け作業
も面倒なものである。

【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、固定子ケースの大型化を
それほど伴わずに、ブラシと給電基板間に発生した電気
的ノイズの他への影響が低減でき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、筒状に長く延びその下方
部にローラガイドを有した固定子ケースと、固定子ケー
スの長手方向に交互に異極が存在するようそれに配設さ
れた永久磁石と、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て固定子ケースに配設され
た給電基板と、を備えた固定子ブロックと、コイルを巻
装して永久磁石に対向するヨークを配設するとともに給
電基板の導電部に摺接してコイルに給電するブラシを有
する可動台と、可動台に実質的に一体化されローラガイ
ドに移動自在にガイドされるローラと、を備えた可動子
ブロックと、を有したリニアモータにおいて、前記給電
基板の絶縁部に、該絶縁部の長手方向において、正負の
電圧の各導電部間であってブラシが摺接する部分と、正
負の電圧の各導電部間であってブラシが摺接しない部分
とが、連続して全体にわたって上下に蛇行したランド部
を設けるとともにこのランド部を固定子ケースに接地
し、正負の電圧の導電部とランド部とを接続するコンデ
ンサを給電基板の長手方向の一定間隔毎に設け、ブラシ
と給電基板間に電気的ノイズが発生した場合、コンデン
サと固定子ケースによってそのエネルギーを消費するよ
うにした構成としている。

【０００７】

【作用】この構成によれば、給電基板はノイズ対策を施
さないものと殆ど大きさを変えずに、しかも従来のもの
のように給電基板の端面から外方に端部導電板や貫通コ
ンデンサを収容するスペースは不要となり、従って固定
子ケースはノイズ対策を施さないものと略同等の大きさ
にすることができる。また、コンデンサがノイズ発生源
の近くに配設されるため、電気的ノイズの低減をより大
きくすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図５に
基づいて説明する。本発明のリニアモータは、固定子ブ
ロック1 と可動子ブロック7 を主要構成部材とする。

【０００９】固定子ブロック1 は、上下壁2a,2b 及び両
側壁2c,2d を有した一定長さの筒状をなす固定子ケース
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、図２に示すように、内部上方
を可動子ブロックのヨーク収容部、内部下方を可動子ブ
ロックのローラ収容部とし、下壁2bの中央には直線開口
部2eを有し、その両側はローラガイド2f,2f としてい
る。また上壁2a内面には永久磁石3 を配設するＩ形の支
持部2g、一方の側壁2c内面には給電基板4 を配設する大
略Ｌ形の支持部2h,2h を有する。さらに、一方の端面近
傍には、後述する給電基板と関連する給電基板固定孔
(図示せず) が設けてある。

【００１１】永久磁石3 は、固定子ケース2 の支持部2g
に固定され、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３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70μm)を設けている。この場
合、ブラシが摺接する位置の両導電部5,6 の長さＷ１と
絶縁部4aの長さＷ２は、Ｗ１≧Ｌ／３、Ｗ２≦Ｌ／６と
して、固定子ケース2 の支持部2h,2h に固定される。4b
は耐磨耗用ランド部で、導電部5,6 の間の絶縁部4aに設
けてブラシの磨耗を低減させるのに寄与させている。ラ
ンド部4bは導電部5,6 とは絶縁的に絶縁部4a全体に上下
に蛇行して設けてある。

【００１３】給電基板4 の端部は、図１に示すように、
幅方向に導電部5 、ランド部4b、導電部6 が並設してお
り、ランド部4bの略中央には、固定子ケース2 の給電基
板固定孔に対応した絶縁基板とともに貫通する挿通孔4c
が設けてある。そして、図１、図５に示すように、導電
部5 とランド部4b間、導電部6 とランド部4b間にはチッ
プ形コンデンサのような小型のコンデンサ (容量は0.01
〜0.1 μF 程度)14,14が給電基板4 の長手方向の一定間
隔毎に接続されている。この場合、対向するコンデンサ
14,14 間にブラシ13が摺接できるよう所定間隔を確保す
る。

【００１４】この給電基板4 は、固定子ケース2 の支持
部2h,2h に嵌め入れられた後、挿通孔4cと給電基板固定
孔にボルト等 (図示せず) により固定され、従ってラン
ド部4bと固定子ケース2 とは導通状態となる。また、各
導電部5,6 には電源用コネクタ等に接続するためのリー
ド線15,15 の一端が半田付けされる。

【００１５】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。

【００１６】可動台8 は、３相用であるため図４に示す
ように、各電磁石毎に３個あり、それらが回動自在に連
結される。個々の可動台8 は、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、その
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、固定子ケース2 の上方収容部に位置する。また
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
止孔に結合している。この搬送物支持体10は、大略直方
体状をなし、その上方にローラ軸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 が回転自在に
ローラ軸9aに支持してある。また、下方には搬送物取付
け用の取付け孔10a が設けてある。従って可動台8 は、
ローラガイド2f,2f にローラ9,9 がガイドされることに
より固定子ケース2 に対して移動自在であり、搬送物支
持体10はその一部が直線開口部2eから突出する。なお、
可動子ブロックは、直線駆動専用であれば、１個の可動
台にしてこれに複数のヨークとコイルを配設してもよ
い。

【００１７】ヨーク11は、対向脚片11a,11a と連結片11
b 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。

【００１８】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。

【００１９】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可
動台8 の主要部8a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。

【００２０】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。そして、ブラシ13と給電基板4 間に電気的
ノイズが発生した場合、これはコンデンサ14,14 と固定
子ケース2 によってそのエネルギーが消費することとな
り、他の機器への影響を大幅に低減する。また、給電基
板4 はノイズ対策を施さないものと殆ど大きさを変えず
に、しかも従来のもののように給電基板4 の端面から外
方に端部導電板や貫通コンデンサを収容するスペースは
不要となり、従って固定子ケース2 は殆ど従来と同等の
大きさにすることができる。さらに、給電基板4 は確実
に固定子ケース2 に固定されるので、可動子ブロック7
の動作によって給電基板4 がずれるということが防げ
る。

【００２１】また、コンデンサ14,14 がよりノイズ発生
源の近くに配設されることにより、電気的ノイズの低減
をより大きくすることができる。

【００２２】なお、給電基板のランド部を固定子ケース
に接地する構造は適宜のものが採用できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のリニアモータは、電気的ノイズ
の他への影響が低減できるようにしながら、給電基板は
ノイズ対策を施さないものと殆ど大きさを変えずに、し
かも従来のもののように給電基板の端面から外方に端部
導電板や貫通コンデンサを収容 するスペースは不要とな
り、従って固定子ケースは従来のものと殆ど同等の大き
さにすることができ、リニアモータ全体の小型化が図れ
るものとなる。また、コンデンサがノイズ発生源の近く
に配設されるため、電気的ノイズの低減をより大きくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示す斜視図である。

【図２】その全体正面図である。

【図３】その給電基板の要部平面図である。

【図４】その可動子ブロックの斜視図である。

【図５】本発明の要部を示す平面図である。

【図６】従来のノイズ対策構造を示す要部断面図であ
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 4b 給電基板のランド部 5,6 給電基板の導電部 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 14 コンデンサ 15 リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 41/02 - 41/035

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に長く延びその下方部にローラガイ
   ドを有した固定子ケースと、固定子ケースの長手方向に
   交互に異極が存在するようそれに配設された永久磁石
   と、上下に蛇行する絶縁部を挟むようにして正負の電圧
   の導電部を設けて固定子ケースに配設された給電基板
   と、を備えた固定子ブロックと、 コイルを巻装して永久磁石に対向するヨークを配設する
   とともに給電基板の導電部に摺接してコイルに給電する
   ブラシを有する可動台と、可動台に実質的に一体化され
   ローラガイドに移動自在にガイドされるローラと、を備
   えた可動子ブロックと、 を有したリニアモータにおいて、 前記給電基板の絶縁部に、該絶縁部の長手方向におい
   て、正負の電圧の各導電部間であってブラシが摺接する
   部分と、正負の電圧の各導電部間であってブラシが摺接
   しない部分とが、連続して全体にわたって上下に蛇行し
   たランド部を設けるとともにこのランド部を固定子ケー
   スに接地し、正負の電圧の導電部とランド部とを接続す
   るコンデンサを給電基板の長手方向の一定間隔毎に設
   け、ブラシと給電基板間に電気的ノイズが発生した場
   合、コンデンサと固定子ケースによってそのエネルギー
   を消費するようにしたことを特徴とするリニアモータ。