JP3291029B2 - 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】本発明はリニアモータの改良に関
する。 【０００２】 【従来の技術】リニアモータは通常のモータの出力が回
転運動であるのに対し、軸方向に運動するモータであ
る。 【０００３】従来の往復運動を出力とするリニアモータ
を図２に示す。図はリニアモータ１の中心軸の上半分は
断面を示し、下半分は外観を示す図である。図におい
て、２は円筒状のリニアモータ１の内部に設けられた環
状の磁石、３は環状の磁石２の内側に設けられた環状の
コイルで、ボビン４の中空部に巻かれている。 【０００４】ボビン４の中心には出力軸５がありボビン
４はコイル３及び出力軸５と共に往復運動をする。６は
磁石２とコイル３を挟む形で設けられた“コ”の字形の
断面のヨークで、磁石２から出される磁力線７は図示の
ように磁石２のＮ極→コイル３→ヨーク６→磁石２のＳ
極の経路の磁気回路を通っている。 【０００５】コイル３には外部電源（図示せず）からコ
ネクタ８，リード線９及び接点１０を通って電流を供給
されて、出力軸５に平行な方向への力を受けて、コイル
３とボビン４及び出力軸５に往復運動をさせる。出力軸
５はヨーク６に軸受１１を介して摺動自在に固定されて
いる。 【０００６】１２は磁石１，ヨーク６を収容している筐
体である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このリニア
モータ１において、ヨーク６が磁石１の磁束の通る磁路
となっている。このヨーク６は円筒型のリニアモータ１
の円周部にあるＡ部と、中心部の円柱を形づくるＢ部
と、後端の円板状のＣ部とで構成されており、Ａ部，Ｂ
部は円筒形をしていて磁気抵抗は小さいが、Ｃ部はヨー
ク６中にコイル３の動きのための空間Ｄ部を設けている
ために漏洩磁束が大きくて、磁気抵抗が大きくなる欠点
がある。 【０００８】又、コイル３の内部には特異点がないた
め、リニアモータ１を停止させた時に、リニアモータ１
の停止位置が定まらず、従ってそのストローク中のどこ
に停止するかは分らないという欠点がある。 【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、漏洩磁束が小さくて効率の良いリニア
モータを実現することにある。更に、他の目的はモータ
停止時に一定の位置に停止することのできるリニアモー
タを実現することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明は、半径方向に着磁された円筒状の第１の磁石と、
該第１の磁石とは着磁方向が逆の円筒状磁石であって、
前記第１の磁石と同軸上に間隔をおいて配置された第２
の磁石と、前記第１の磁石の内側に同軸的に配置された
円筒状の第１のコイルと、前記第２の磁石の内側に同軸
的に配置され、前記第１のコイルと同一形状を有し、そ
の電流方向が前記第１のコイルとは逆方向であるように
巻かれた第２のコイルと、前記第１及び第２のコイルを
その外周で保持し、前記第１のコイルと前記第２のコイ
ルとの中央を切る平面に関して、その両側の部分が略対
称となるような形状を有し、前記第１，第２の磁石によ
り生じる磁束が前記第１，第２のコイルを通るような磁
路を形成し、前記第１，第２の磁石に対し円筒軸方向に
移動可能なヨークと、該ヨークに設けられた出力軸とを
具備することを特徴とするものである。 【００１１】 【作用】第１，第２のコイルに電流を流すと、前記第
１，第２のコイルは第１の磁石とヨーク２４と第２の磁
石との作る磁路中にあって、磁路中の磁束に直角な方向
に移動する。この移動は出力軸に伝えられて外部に対し
て仕事をする。 【００１２】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例の断面図である。
図において、２１は図２の従来のリニアモータ１の磁石
２に相当する磁石を２個設けた中の磁石Ａ、２２は磁石
Ａ２１とは逆極性に帯磁させて磁石Ａ２１に並列に設け
られた磁石Ｂである。２３は磁石Ａ２１の磁束の方向に
ヨーク２４とで作る磁路の間に設けたコイルＡ、２５は
磁石Ｂ２２とヨーク２４との間に設けたコイルＢで、コ
イルＡ２３と反対方向に巻かれて接続されている。ヨー
ク２４は磁石Ａ２１と磁石Ｂ２２及びコイルＡ２３とコ
イルＢ２５間の中心点に対して対称な形をしており、磁
路は磁石Ａ２１，コイルＡ２３，ヨーク２４，コイルＡ
２５，磁石Ｂ２２及びハウジング２６を経て形成されて
いる。尚、コイルＡ２３とコイルＢ２５はヨーク２４の
上に巻かれている。 【００１３】２７はヨーク２４の中央部を貫通して、コ
イルＡ２３，コイルＢ２５及びヨーク２４と共に軸方向
に運動してその出力を外部に与える出力軸である。２８
はコイルＡ２３，コイルＢ２５に電源を供給するための
リード線、２９はリニアモータ３０の外部にあって全体
を覆っているカバーである。３１は出力軸２７をカバー
２９に摺動自在に結合させる軸受けである。 【００１４】次に、上記のように構成された実施例の動
作を説明する。コイルＡ２３とコイルＢ２５にはリード
線２８を経て電流が供給される。コイルＡ２３とコイル
Ｂ２５は磁石Ａ２１と磁石Ｂ２２とヨーク２４及びハウ
ジング２６との間の磁路によりコイルＡ２３とコイルＢ
２５を通る磁路に直交する方向即ちコイル軸方向への力
を受けてコイル軸方向への力を発生し、ヨーク２４に左
右の往復運動をさせる。出力軸２７は、ヨーク２４の往
復運動に伴いコイルＡ２３，コイルＢ２５の軸方向にカ
バー２９に対し軸受３１を介して往復運動をすることに
より、力を外部に与えて仕事をする。 【００１５】この実施例によれば、コイルＡ２３及びコ
イルＢ２５への電流の供給を止めてリニアモータ３０を
停止させると、磁石Ａ２１と磁石Ｂ２２間の中心とヨー
ク２４の中心とが磁気的に一致することからコイルＡ２
３とコイルＢ２５間の中心即ちヨーク２４の中心は磁石
Ａ２１と磁石Ｂ２２間の中心位置まで動いて停止し、こ
の停止位置は常に一定である。又、ヨーク２４は磁石Ａ
２１と磁石Ｂ２２及びコイルＡ２３とコイルＢ２５とに
対称な形状であって、漏洩磁束が少なく磁気抵抗は小さ
く、効率の良い動作をする。 【００１６】尚、本実施例では２個の極性の異なる磁石
を用いた例を示したが、１個の磁石に極性の異なる分極
着磁をした磁石又は、複数の分割磁石（Ｃ型等）で環状
にした磁石を用いてもよい。 【００１７】 【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、漏洩磁束が小さく効率の良いリニアモータを得るこ
とが出来るようになり、又、リニアモータを停止させる
と常に一定の位置に停止するようになり、実用上の効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例のリニアモータの断面図であ
る。 【図２】従来のリニアモータの概略構成図である。 【符号の説明】 ２１，２２ 磁石 ２３，２５ コイル ２４ ヨーク ２７ 出力軸

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】半径方向に着磁された 円筒状の第１の磁石（２１）と、 該第１の磁石（２１）とは着磁方向が逆の円筒状磁石で
   あって、前記第１の磁石（２１）と同軸上に間隔をおい
   て配置された第２の磁石（２２）と 、 前記第１の磁石（２１）の内側に同軸的に配置された円
   筒状の第１のコイル（２３）と、 前記第２の磁石（２２）の内側に同軸的に配置され、前
   記第１のコイル（２３）と同一形状を有し、その電流方
   向が前記第１のコイル（２３）とは逆方向であるように
   巻かれた第２のコイル（２５）と、 前記第１及び第２のコイル（２３，２５）をその外周で
   保持し、前記第１のコイル（２３）と前記第２のコイル
   （２５）との中央を切る平面に関して、その両側の部分
   が略対称となるような形状を有し、前記第１，第２の磁
   石（２１，２２）により生じる磁束が前記第１，第２の
   コイル（２３，２５）を通るような磁路を形成し、前記
   第１，第２の磁石（２１，２２）に対し円筒軸方向に移
   動可能なヨーク（２４）と、 該ヨーク（２４）に設けられた出力軸（２７）とを具備
   することを特徴とするリニアモータ。