JP3339626B2 - リニアモータの振動子 - Google Patents
リニアモータの振動子Info
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータの振
動子に関し、特に、気体を吐出するためのブロアに用い
るに好適なリニアモータ振動子に関するものである。
動子に関し、特に、気体を吐出するためのブロアに用い
るに好適なリニアモータ振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、家庭や工場から排出される汚水の
量が増大しており、その処理が問題となっている。汚水
を清浄化するために最も有効な手段の一つは、汚水中に
酸素（又は空気）を送り込むことである。このため、公
共自治体の浄化処理場あるいは工場内の浄化槽では空気
吹き込みブロアが多数用いられる。ブロアにはロータリ
ーポンプ型とリニアモータ型等があるが、ロータリーポ
ンプ型は吐出空気量が多いものが製作できるという特長
はあるものの、消費電力が多くオイルの給油が必要でメ
ンテナンス等の面で使用環境が制約される。それに対
し、リニアモータ型のブロアは小型・低消費電力・低騒
音・メンテナンスフリーという特長を有する。
量が増大しており、その処理が問題となっている。汚水
を清浄化するために最も有効な手段の一つは、汚水中に
酸素（又は空気）を送り込むことである。このため、公
共自治体の浄化処理場あるいは工場内の浄化槽では空気
吹き込みブロアが多数用いられる。ブロアにはロータリ
ーポンプ型とリニアモータ型等があるが、ロータリーポ
ンプ型は吐出空気量が多いものが製作できるという特長
はあるものの、消費電力が多くオイルの給油が必要でメ
ンテナンス等の面で使用環境が制約される。それに対
し、リニアモータ型のブロアは小型・低消費電力・低騒
音・メンテナンスフリーという特長を有する。
【０００３】リニアモータ型ブロアはその名の通り、電
磁ブロアーを用いて気体（一般には空気）を吸入・吐出
するものである。まず、リニアモータについて、図３を
用いて説明する。リニアモータ３は、一対の電磁石３
１、３２と、それらの磁極間に挟まれた振動子３３と、
から主に構成される。電磁石は一方向に配列された３本
以上のヨークを有しており、各ヨークにより形成される
磁極が、任意の一時点においてその配列方向で交互にＮ
極、Ｓ極となるように、各ヨークにコイル３４が巻かれ
ている。図３のリニアモータ３の磁極は、３極となって
おり、コイル３４は中央のヨークにのみ巻かれている。
両電磁石３１、３２は各ヨークが互いに対向するように
配置され、また、任意の一時点では両電磁石３１、３２
の対向する磁極は互いに逆極性となるように、コイルに
流す電流（あるいはコイルの巻方向）が制御されてい
る。
磁ブロアーを用いて気体（一般には空気）を吸入・吐出
するものである。まず、リニアモータについて、図３を
用いて説明する。リニアモータ３は、一対の電磁石３
１、３２と、それらの磁極間に挟まれた振動子３３と、
から主に構成される。電磁石は一方向に配列された３本
以上のヨークを有しており、各ヨークにより形成される
磁極が、任意の一時点においてその配列方向で交互にＮ
極、Ｓ極となるように、各ヨークにコイル３４が巻かれ
ている。図３のリニアモータ３の磁極は、３極となって
おり、コイル３４は中央のヨークにのみ巻かれている。
両電磁石３１、３２は各ヨークが互いに対向するように
配置され、また、任意の一時点では両電磁石３１、３２
の対向する磁極は互いに逆極性となるように、コイルに
流す電流（あるいはコイルの巻方向）が制御されてい
る。
【０００４】両電磁石３１、３２の間の隙間には、板状
の振動子３３が、電磁石３１、３２の磁極の配列方向
（図３では左右方向）に往復動可能に配置される。振動
子３３には複数個の永久磁石３５、３６が振動方向に配
列して埋め込まれており、その数は各電磁石３１、３２
の磁極の数から１を減じた数となっている。この複数の
永久磁石３５、３６の配列ピッチは電磁石３１、３２の
磁極のピッチ（すなわち、ヨークのピッチ）とほぼ等し
くなっており、各永久磁石３５、３６の磁極は互いに逆
方向を向くように配列される。すなわち、図３の例で説
明すると、右側の永久磁石３５をそのＮ極が上側にくる
ように埋め込むと、左側の永久磁石３６はＮ極が下側に
くるように埋め込む。
の振動子３３が、電磁石３１、３２の磁極の配列方向
（図３では左右方向）に往復動可能に配置される。振動
子３３には複数個の永久磁石３５、３６が振動方向に配
列して埋め込まれており、その数は各電磁石３１、３２
の磁極の数から１を減じた数となっている。この複数の
永久磁石３５、３６の配列ピッチは電磁石３１、３２の
磁極のピッチ（すなわち、ヨークのピッチ）とほぼ等し
くなっており、各永久磁石３５、３６の磁極は互いに逆
方向を向くように配列される。すなわち、図３の例で説
明すると、右側の永久磁石３５をそのＮ極が上側にくる
ように埋め込むと、左側の永久磁石３６はＮ極が下側に
くるように埋め込む。
【０００５】このリニアモータの動作は次の通りであ
る。初めに電磁石３１、３２の各コイル３４に図３に示
される方向の電流を流すと、上側の電磁石３１の各ヨー
クは左側からＳ−Ｎ−Ｓ極となる。一方、下側の電磁石
３２の各ヨークは左側からＮ−Ｓ−Ｎ極となる。振動子
３３の左側の永久磁石３６は、上がＳ極、下がＮ極とな
っているため、この永久磁石３６は左側のヨークに反発
され、中央のヨークに引かれる。また、永久磁石３５は
中央のヨークに反発され、右側のヨークに引かれる。つ
まり、両永久磁石３５、３６とも、右方向の力を受ける
ため、振動子３３は右へ移動する。両コイル３４に流す
電流の向きを共に反転すれば振動子３３の移動方向は逆
になるため、両コイルに適当な交流電流を流すことによ
り振動子３３を連続的に往復動させることができる。
る。初めに電磁石３１、３２の各コイル３４に図３に示
される方向の電流を流すと、上側の電磁石３１の各ヨー
クは左側からＳ−Ｎ−Ｓ極となる。一方、下側の電磁石
３２の各ヨークは左側からＮ−Ｓ−Ｎ極となる。振動子
３３の左側の永久磁石３６は、上がＳ極、下がＮ極とな
っているため、この永久磁石３６は左側のヨークに反発
され、中央のヨークに引かれる。また、永久磁石３５は
中央のヨークに反発され、右側のヨークに引かれる。つ
まり、両永久磁石３５、３６とも、右方向の力を受ける
ため、振動子３３は右へ移動する。両コイル３４に流す
電流の向きを共に反転すれば振動子３３の移動方向は逆
になるため、両コイルに適当な交流電流を流すことによ
り振動子３３を連続的に往復動させることができる。
【０００６】次に、ブロアの空気吸入・吐出部の機構及
び動作を図４を用いて説明する。ブロアの空気吸入・吐
出部は、ダイヤフラム４２、吸入弁４３及び吐出弁４４
を備えた圧縮室４１により構成される。ゴム製のダイヤ
フラム４２の中央には図３のリニアモータの振動子３３
が接続され、振動子３３の往復動に従って図４（ａ）及
び図４（ｂ）のように圧縮室４１の容積が増減する。
び動作を図４を用いて説明する。ブロアの空気吸入・吐
出部は、ダイヤフラム４２、吸入弁４３及び吐出弁４４
を備えた圧縮室４１により構成される。ゴム製のダイヤ
フラム４２の中央には図３のリニアモータの振動子３３
が接続され、振動子３３の往復動に従って図４（ａ）及
び図４（ｂ）のように圧縮室４１の容積が増減する。
【０００７】図４（ａ）のようにダイヤフラム４２が左
側に引かれ、圧縮室４１の容積が増大すると、圧縮室４
１内の圧力が外部の大気圧よりも低下するため、吸入弁
４３が開いて外部の空気が圧縮室４１に導入される。図
４（ｂ）のようにダイヤフラム４２が右側に押される
と、吸入弁４３が閉じ、吐出弁４４が開いて圧縮室４１
内の空気をパイプ４５の方へ吐出する。こうして、振動
子３３の往復運動により、空気が連続的にパイプ４５に
吐出される。なお、図４の空気吸入・吐出部は図３のリ
ニアモータの振動子３３の両側に取り付けられる。
側に引かれ、圧縮室４１の容積が増大すると、圧縮室４
１内の圧力が外部の大気圧よりも低下するため、吸入弁
４３が開いて外部の空気が圧縮室４１に導入される。図
４（ｂ）のようにダイヤフラム４２が右側に押される
と、吸入弁４３が閉じ、吐出弁４４が開いて圧縮室４１
内の空気をパイプ４５の方へ吐出する。こうして、振動
子３３の往復運動により、空気が連続的にパイプ４５に
吐出される。なお、図４の空気吸入・吐出部は図３のリ
ニアモータの振動子３３の両側に取り付けられる。
【０００８】ここで、従来のリニアモータの振動子とし
て、特許第２５３４５９６号に開示された振動子があ
る。この振動子は、図５の側断面図に示されるように、
繊維強化樹脂製の板状のフレーム５１と、このフレーム
５１の中央を振動子の振動方向に貫通する非磁性の金属
製シャフト５３と、板状のフレーム５１内のシャフト５
３の両側にＮ極及びＳ極が交互に配列されて磁極面が露
出するように埋め込まれた平板状の希土類磁石５２とか
ら構成されている。
て、特許第２５３４５９６号に開示された振動子があ
る。この振動子は、図５の側断面図に示されるように、
繊維強化樹脂製の板状のフレーム５１と、このフレーム
５１の中央を振動子の振動方向に貫通する非磁性の金属
製シャフト５３と、板状のフレーム５１内のシャフト５
３の両側にＮ極及びＳ極が交互に配列されて磁極面が露
出するように埋め込まれた平板状の希土類磁石５２とか
ら構成されている。
【０００９】また、実開昭６１−１９４７９０号には、
図６に示された振動子が開示されている。図６に示され
る振動子は、板状のフレーム６１と、フレーム６１の両
面にＮ極及びＳ極が交互に配列された永久磁石６２と、
永久磁石６２をフレーム６１に接着する接着相６４と、
フレーム６１の両端に一体的に形成された分離した非磁
性の金属製シャフト６３とから構成されている。
図６に示された振動子が開示されている。図６に示され
る振動子は、板状のフレーム６１と、フレーム６１の両
面にＮ極及びＳ極が交互に配列された永久磁石６２と、
永久磁石６２をフレーム６１に接着する接着相６４と、
フレーム６１の両端に一体的に形成された分離した非磁
性の金属製シャフト６３とから構成されている。
【００１０】さらに、特開平９−１８２４０４号には、
図７に示された振動子が開示されている。この振動子
は、被覆成形体７１と、この被覆成形体７１中をのびる
シャフト７３と、被覆成形体７１内に所定の形態で一体
的に埋設された複数の希土類磁石７２と、から構成され
ている。
図７に示された振動子が開示されている。この振動子
は、被覆成形体７１と、この被覆成形体７１中をのびる
シャフト７３と、被覆成形体７１内に所定の形態で一体
的に埋設された複数の希土類磁石７２と、から構成され
ている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
２５３４５９６号に開示された振動子は、希土類磁石の
磁極面がフレームの表面より内部で露出した構造となっ
ていた。このため、希土類磁石の磁極面とリニアモータ
のヨークとの距離が広がり、希土類磁石の磁力のロスが
生じていた。さらに、希土類磁石としてＮｄ系磁石を使
用していたときは、錆びやすいということから、その表
面をＮｉメッキ又は二硫化モリブデン等の防錆処理が一
般的に施されていた。この振動子は、希土類磁石および
シャフトを型に投入した後に、フレームを形成する樹脂
を型内に流し込んで硬化させることにより得られてい
た。このことから、この振動子は、部品点数も多く、製
造にコストがかかっていた。
２５３４５９６号に開示された振動子は、希土類磁石の
磁極面がフレームの表面より内部で露出した構造となっ
ていた。このため、希土類磁石の磁極面とリニアモータ
のヨークとの距離が広がり、希土類磁石の磁力のロスが
生じていた。さらに、希土類磁石としてＮｄ系磁石を使
用していたときは、錆びやすいということから、その表
面をＮｉメッキ又は二硫化モリブデン等の防錆処理が一
般的に施されていた。この振動子は、希土類磁石および
シャフトを型に投入した後に、フレームを形成する樹脂
を型内に流し込んで硬化させることにより得られてい
た。このことから、この振動子は、部品点数も多く、製
造にコストがかかっていた。
【００１２】また、実開昭６１−１９４７９０号に記載
の振動子は、フレーム表面から磁石の磁極表面は突出し
ているため、磁力のロスは少ないが、磁石表面の面精度
の加工や、製造時に磁石をフレームの両面に接着するた
めの工程といった製造コストが高くなっていた。さら
に、特開平９−１８２４０４号に記載の振動子は、希土
類磁石がフレームを構成する被覆成形体内に埋設されて
いるため、成形体の厚みにより磁力のロスが生じてい
た。
の振動子は、フレーム表面から磁石の磁極表面は突出し
ているため、磁力のロスは少ないが、磁石表面の面精度
の加工や、製造時に磁石をフレームの両面に接着するた
めの工程といった製造コストが高くなっていた。さら
に、特開平９−１８２４０４号に記載の振動子は、希土
類磁石がフレームを構成する被覆成形体内に埋設されて
いるため、成形体の厚みにより磁力のロスが生じてい
た。
【００１３】さらに、従来の振動子に用いられる磁石は
脆いため、使用時の割れや欠けという問題も生じてい
た。本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、磁
力のロスも少なく、安価に製造できるリニアモータの振
動子を得ることを課題とする。
脆いため、使用時の割れや欠けという問題も生じてい
た。本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、磁
力のロスも少なく、安価に製造できるリニアモータの振
動子を得ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らはリニアモータの振動子について検討を
重ねた結果、非磁性体のシャフトと一体的に成形された
ボンド磁石の成形体の一部を着磁することで上記課題を
解決できることを見出した。すなわち、本発明のリニア
モータの振動子は、空間を挟んで一方には電磁石のＮ極
及びＳ極が一方向に交互に配列され、それら磁極に対向
する他方には電磁石の逆極性の磁極が同方向に交互に配
置された経時的に各該磁極が反転する固定子を有するリ
ニアモータの空間内で往復動する板状の振動子であっ
て、振動子は、非磁性のシャフトとこのシャフトをイン
サートした状態で一体に型成形された熱可塑性樹脂と磁
石粉末とからなるボンド磁石の成形体から構成され、成
形体が固定子の各磁極に対向するようにＮ極及びＳ極が
配列されていることを特徴とする。
め、本発明者らはリニアモータの振動子について検討を
重ねた結果、非磁性体のシャフトと一体的に成形された
ボンド磁石の成形体の一部を着磁することで上記課題を
解決できることを見出した。すなわち、本発明のリニア
モータの振動子は、空間を挟んで一方には電磁石のＮ極
及びＳ極が一方向に交互に配列され、それら磁極に対向
する他方には電磁石の逆極性の磁極が同方向に交互に配
置された経時的に各該磁極が反転する固定子を有するリ
ニアモータの空間内で往復動する板状の振動子であっ
て、振動子は、非磁性のシャフトとこのシャフトをイン
サートした状態で一体に型成形された熱可塑性樹脂と磁
石粉末とからなるボンド磁石の成形体から構成され、成
形体が固定子の各磁極に対向するようにＮ極及びＳ極が
配列されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のリニアモータの振動子
は、非磁性のシャフトと、このシャフトをインサートし
た状態で一体に型成形された熱可塑性樹脂と磁石粉末と
からなるボンド磁石の成形体と、から構成される。非磁
性のシャフトは、リニアモータの振動子の両端に突出す
るように配置されている。すなわち、シャフトが振動子
内を貫通するように配置されても、また、振動子の両端
部にのみ配置されていてもよい。非磁性のシャフトとし
ては、たとえばＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼、真
鍮等がある。
は、非磁性のシャフトと、このシャフトをインサートし
た状態で一体に型成形された熱可塑性樹脂と磁石粉末と
からなるボンド磁石の成形体と、から構成される。非磁
性のシャフトは、リニアモータの振動子の両端に突出す
るように配置されている。すなわち、シャフトが振動子
内を貫通するように配置されても、また、振動子の両端
部にのみ配置されていてもよい。非磁性のシャフトとし
ては、たとえばＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼、真
鍮等がある。
【００１６】型成形により形成されたボンド磁石の成形
体は、それ自身がフレームおよび磁石を構成する。成形
体は、熱可塑性樹脂に磁石粉末を分散させたボンド磁石
を型成形して得られる。また、成形体は、型成形により
得られるため、安価に製造できる。ボンド磁石に施され
る型成形としては、射出成形、押出成形、カレンダー成
形等の成形方法をあげることができる。また、熱可塑性
樹脂は、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リ塩化ビニル等の樹脂であることが好ましい。
体は、それ自身がフレームおよび磁石を構成する。成形
体は、熱可塑性樹脂に磁石粉末を分散させたボンド磁石
を型成形して得られる。また、成形体は、型成形により
得られるため、安価に製造できる。ボンド磁石に施され
る型成形としては、射出成形、押出成形、カレンダー成
形等の成形方法をあげることができる。また、熱可塑性
樹脂は、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リ塩化ビニル等の樹脂であることが好ましい。
【００１７】本発明のリニアモータの振動子は、リニア
モータの互いに対向する電磁石を結ぶ方向の成形体の厚
さが同じ方向のシャフトの厚さより厚いことが好まし
い。成形体の厚さがシャフトの厚さより厚くすることに
より成形体の表面とリニアモータの固定子との距離を短
くすることができる。ここで、振動子の磁石表面と固定
子との間の間隔と仕事率について検討する。
モータの互いに対向する電磁石を結ぶ方向の成形体の厚
さが同じ方向のシャフトの厚さより厚いことが好まし
い。成形体の厚さがシャフトの厚さより厚くすることに
より成形体の表面とリニアモータの固定子との距離を短
くすることができる。ここで、振動子の磁石表面と固定
子との間の間隔と仕事率について検討する。
【００１８】一般に、仕事率Ｗは以下の式で示される。 Ｗ ＝ Ｓ × Ｆ × ｆ ここで、Ｓ：振動子の移動ストローク、Ｆ：振動子の駆
動力（磁力の吸引・反発力）であった。また、振動子の
駆動力Ｆは、 Ｆ ＝ α × Ｂｇ で示された。なお、Ｂｇ：固定子と振動子の空隙の磁束
密度であり、Ｂｇは、 Ｂｇ ＝ Ｆｍ ／ Ｌｇ により得られた。ここで、Ｆｍ：磁石の起磁力（磁石の
材質、形状による）、Ｌｇ：固定子と振動子の空隙の長
さ、であった。
動力（磁力の吸引・反発力）であった。また、振動子の
駆動力Ｆは、 Ｆ ＝ α × Ｂｇ で示された。なお、Ｂｇ：固定子と振動子の空隙の磁束
密度であり、Ｂｇは、 Ｂｇ ＝ Ｆｍ ／ Ｌｇ により得られた。ここで、Ｆｍ：磁石の起磁力（磁石の
材質、形状による）、Ｌｇ：固定子と振動子の空隙の長
さ、であった。
【００１９】上気した式より、振動子の仕事率Ｗは固定
子と振動子の空隙の長さＬｇに反比例していることがわ
かる。つまり、固定子と振動子の空隙の長さが短くなる
ことで、リニアモータの仕事率が向上する。すなわち、
固定子と振動子の空隙の長さを短くすることで能力の高
いリニアモータが得られる。成形体には、補強材が一体
的にインサート成形されていることが好ましい。補強材
を成形体と一体的に形成することで、成形体が固定子の
磁力によりたわむことをおさえることができる。補強材
は、この補強材は、非磁性のシャフトと同じ材質のＳＵ
Ｓ３０４の非磁性ステンレス鋼、真鍮等の材質をあげる
ことができる。
子と振動子の空隙の長さＬｇに反比例していることがわ
かる。つまり、固定子と振動子の空隙の長さが短くなる
ことで、リニアモータの仕事率が向上する。すなわち、
固定子と振動子の空隙の長さを短くすることで能力の高
いリニアモータが得られる。成形体には、補強材が一体
的にインサート成形されていることが好ましい。補強材
を成形体と一体的に形成することで、成形体が固定子の
磁力によりたわむことをおさえることができる。補強材
は、この補強材は、非磁性のシャフトと同じ材質のＳＵ
Ｓ３０４の非磁性ステンレス鋼、真鍮等の材質をあげる
ことができる。
【００２０】本発明のリニアモータの振動子は、成形体
の一部が着磁された磁石部となっている。一般に、ボン
ド磁石の成形体は、成形したままの状態では非磁性体で
あるため、着磁機により着磁することで磁力をもたせて
いる。また、ひとつの成形体内でも着磁されていない部
分は磁性を有していない。このように、成形体の一部に
着磁することができる。本発明のリニアモータの振動子
において着磁される部分としては、リニアモータの固定
子の各磁極に対向する部分である。
の一部が着磁された磁石部となっている。一般に、ボン
ド磁石の成形体は、成形したままの状態では非磁性体で
あるため、着磁機により着磁することで磁力をもたせて
いる。また、ひとつの成形体内でも着磁されていない部
分は磁性を有していない。このように、成形体の一部に
着磁することができる。本発明のリニアモータの振動子
において着磁される部分としては、リニアモータの固定
子の各磁極に対向する部分である。
【００２１】本発明のリニアモータの振動子は、成形体
の一部に係合部が形成されていることが好ましい。本発
明の振動子は、型成形により形成するものであるため、
ブロアのダイヤフラムとの係合部を形成することができ
る。ボンド磁石に用いられる磁石粉末は、少なくとも２
０ｗｔ％のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を含むことが好ま
しい。Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を少なくとも２０ｗｔ％含
むことで成形体は、磁気特性の優れた高性能の磁石体が
得られる。磁石粉末に含まれるＮｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉
末が２０ｗｔ％未満では、高い磁気特性を得ることが困
難となる。
の一部に係合部が形成されていることが好ましい。本発
明の振動子は、型成形により形成するものであるため、
ブロアのダイヤフラムとの係合部を形成することができ
る。ボンド磁石に用いられる磁石粉末は、少なくとも２
０ｗｔ％のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を含むことが好ま
しい。Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を少なくとも２０ｗｔ％含
むことで成形体は、磁気特性の優れた高性能の磁石体が
得られる。磁石粉末に含まれるＮｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉
末が２０ｗｔ％未満では、高い磁気特性を得ることが困
難となる。
【００２２】ボンド磁石に用いられる磁石粉末は、フェ
ライト系、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を
１種以上含むことが好ましい。これらの磁石粉末の配合
比および配合量を調節することで磁石体の磁気特性が決
定され、リニアモータおよびリニアモータを用いたブロ
アの性能も決定できる。すなわち、従来は、風量が８０
ｌ／ｍｉｎまでのブロアでは振動子にフェライト磁石が
用いられ、風量が８０ｌ／ｍｉｎ以上のブロアではフェ
ライト磁石より磁力の強いＳｍ−Ｃｏ焼結磁石が用いら
れ、この磁石のサイズを変更することで磁石特性の調節
を行っていた。
ライト系、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を
１種以上含むことが好ましい。これらの磁石粉末の配合
比および配合量を調節することで磁石体の磁気特性が決
定され、リニアモータおよびリニアモータを用いたブロ
アの性能も決定できる。すなわち、従来は、風量が８０
ｌ／ｍｉｎまでのブロアでは振動子にフェライト磁石が
用いられ、風量が８０ｌ／ｍｉｎ以上のブロアではフェ
ライト磁石より磁力の強いＳｍ−Ｃｏ焼結磁石が用いら
れ、この磁石のサイズを変更することで磁石特性の調節
を行っていた。
【００２３】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。 （実施例）本実施例は、図１に示される三極リニアモー
タの振動子である。三極リニアモータの振動子であるた
め、磁石体が二つであるとともにその磁極の向きは、お
互いに反対になっている。
タの振動子である。三極リニアモータの振動子であるた
め、磁石体が二つであるとともにその磁極の向きは、お
互いに反対になっている。
【００２４】本実施例は、同一平面となるように二つの
略凸字状に成形された板状のボンド磁石の成形体１１
を、その凸字の底辺同士が対向するように非磁性シャフ
ト１５および二本の補強材により接続したものである。
さらに、図２に示されるように、成形体１１は、その断
面においても着磁されない凸部１２の厚さが本体部１３
より薄くなっている。ここで、非磁性シャフト１５は二
つの成形体の凸部１２を貫通するように、補強材１６は
非磁性シャフト１５に対称な位置で凸となっていない本
体部１２を接合している。なお、略凸字状の成形体１１
は、本体部１３に着磁されている。本体部１３の着磁
は、同一平面の磁極が対向するようになされている。
略凸字状に成形された板状のボンド磁石の成形体１１
を、その凸字の底辺同士が対向するように非磁性シャフ
ト１５および二本の補強材により接続したものである。
さらに、図２に示されるように、成形体１１は、その断
面においても着磁されない凸部１２の厚さが本体部１３
より薄くなっている。ここで、非磁性シャフト１５は二
つの成形体の凸部１２を貫通するように、補強材１６は
非磁性シャフト１５に対称な位置で凸となっていない本
体部１２を接合している。なお、略凸字状の成形体１１
は、本体部１３に着磁されている。本体部１３の着磁
は、同一平面の磁極が対向するようになされている。
【００２５】ここで、ボンド磁石にはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ異
方性磁石粉末を９０ｗｔ％と樹脂が１０ｗｔ％よりなる
混合樹脂が、非磁性シャフトおよび補強材にはＳＵＳ３
０４が、用いられた。本実施例の製造方法は、所定形状
の射出成形型内に、非磁性シャフトおよび補強材をイン
サートした状態でボンド磁石を射出成形して、磁化され
ていない振動子が得られた。その後、二つの成形体の本
体部を着磁機により反対の磁極に着磁することによりリ
ニアモータの振動子が得られた。
方性磁石粉末を９０ｗｔ％と樹脂が１０ｗｔ％よりなる
混合樹脂が、非磁性シャフトおよび補強材にはＳＵＳ３
０４が、用いられた。本実施例の製造方法は、所定形状
の射出成形型内に、非磁性シャフトおよび補強材をイン
サートした状態でボンド磁石を射出成形して、磁化され
ていない振動子が得られた。その後、二つの成形体の本
体部を着磁機により反対の磁極に着磁することによりリ
ニアモータの振動子が得られた。
【００２６】本実施例のリニアモータの振動子は、磁石
体の（ＢＨ）ｍａｘが５．０ＭＧＯｅであり、リニアモ
ータの振動子として十分な（ＢＨ）ｍａｘを有してい
る。本実施例の振動子は、磁極方向の厚さが１２ｍｍで
あり、リニアモータの固定子同士の間隔が１４ｍｍのリ
ニアモータに用いることができる。このとき、固定子と
磁極面との間隔は１ｍｍで用いられる。
体の（ＢＨ）ｍａｘが５．０ＭＧＯｅであり、リニアモ
ータの振動子として十分な（ＢＨ）ｍａｘを有してい
る。本実施例の振動子は、磁極方向の厚さが１２ｍｍで
あり、リニアモータの固定子同士の間隔が１４ｍｍのリ
ニアモータに用いることができる。このとき、固定子と
磁極面との間隔は１ｍｍで用いられる。
【００２７】本実施例のリニアモータの振動子は、型成
形により成形されたボンド磁石の成形体にシャフトがイ
ンサート成形され、対向する電磁石の磁極と逆極性の磁
極が配置されている。従来の振動子では磁石の固定のた
めに磁石はフレームの内部に形成されていたが、本実施
例の振動子は、ボンド磁石の成形体の表面まで磁極を有
していることから、リニアモータの固定子と磁極との間
隔が短くなっている。このため、この間隔による磁力の
ロスが低減でき、リニアモータの能力が向上する。
形により成形されたボンド磁石の成形体にシャフトがイ
ンサート成形され、対向する電磁石の磁極と逆極性の磁
極が配置されている。従来の振動子では磁石の固定のた
めに磁石はフレームの内部に形成されていたが、本実施
例の振動子は、ボンド磁石の成形体の表面まで磁極を有
していることから、リニアモータの固定子と磁極との間
隔が短くなっている。このため、この間隔による磁力の
ロスが低減でき、リニアモータの能力が向上する。
【００２８】
【発明の効果】本発明のリニアモータの振動子は、ボン
ド磁石の成形体によりフレームおよび磁石体を形成して
いる。このため、成形体の表面が磁石体の表面となり、
リニアモータの固定子と成形体との間隙により生じてい
た磁力のロスを低減できる。また、ボンド磁石の成形体
を用いることから従来の振動子と比較して部品点数を減
らすことができるとともにそれらにかかるコストも低減
できる。
ド磁石の成形体によりフレームおよび磁石体を形成して
いる。このため、成形体の表面が磁石体の表面となり、
リニアモータの固定子と成形体との間隙により生じてい
た磁力のロスを低減できる。また、ボンド磁石の成形体
を用いることから従来の振動子と比較して部品点数を減
らすことができるとともにそれらにかかるコストも低減
できる。
【００２９】さらに、振動子の磁気特性を変更すること
でリニアモータの能力およびブロアの送風量の調節が可
能となるため、部品の共通化による設計および製造にか
かるコストを低くおさえることができる。ボンド磁石の
成形体は、その形状をさまざまな形状に成形できること
から、そのシャフトの両端側にブロアのダイヤフラムと
の接続部を形成することで、ブロアとの接続が容易にな
り、そのコストを低減できる。
でリニアモータの能力およびブロアの送風量の調節が可
能となるため、部品の共通化による設計および製造にか
かるコストを低くおさえることができる。ボンド磁石の
成形体は、その形状をさまざまな形状に成形できること
から、そのシャフトの両端側にブロアのダイヤフラムと
の接続部を形成することで、ブロアとの接続が容易にな
り、そのコストを低減できる。
【図１】 実施例のリニアモータの振動子を示す図であ
る。
る。
【図２】 実施例のリニアモータの振動子の側面を示す
図である。
図である。
【図３】 リニアモータの構造及び動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】 ブロアの空気吸入・吐出部の断面図である。
【図５】 特許第２５３４５９６号に示されるリニアモ
ータの振動子の側断面を示す図である。
ータの振動子の側断面を示す図である。
【図６】 実開昭６１−１９４７９０号に記載のリニア
モータの振動子の側断面を示す図である。
モータの振動子の側断面を示す図である。
【図７】 特開平９−１８２４０４号に記載のリニアモ
ータの振動子の側断面を示す図である。
ータの振動子の側断面を示す図である。
１１…成形体 １２…成形体凸部 １
３…成形体本体部 １５…非磁性シャフト １６…補強材 ３…リニアモータ ３１、３２…電磁石 ３３
…振動子 ３４…コイル ３５、３６…永久磁石 ４１…圧縮室 ４２…ダイヤフラム ４
３…吸入弁 ４４…吐出弁 ４５…パイプ ５１、６１…フレーム ５２、６２、７２…磁
石 ５３、６３、７３…シャフト ６４…接着相 ７１…被覆成形体
３…成形体本体部 １５…非磁性シャフト １６…補強材 ３…リニアモータ ３１、３２…電磁石 ３３
…振動子 ３４…コイル ３５、３６…永久磁石 ４１…圧縮室 ４２…ダイヤフラム ４
３…吸入弁 ４４…吐出弁 ４５…パイプ ５１、６１…フレーム ５２、６２、７２…磁
石 ５３、６３、７３…シャフト ６４…接着相 ７１…被覆成形体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−39128（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−182404（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−117721（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−130862（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 33/16 F04B 35/04 H02K 1/34 H02K 7/14
Claims (7)
- 【請求項１】 空間を挟んで一方には電磁石のＮ極及び
Ｓ極が一方向に交互に配列され、それら磁極に対向する
他方には電磁石の逆極性の磁極が同方向に交互に配置さ
れた経時的に各該磁極が反転する固定子を有するリニア
モータの該空間内で往復動する板状の振動子であって、 前記振動子は、非磁性のシャフトと該シャフトをインサ
ートした状態で一体に型成形された熱可塑性樹脂と磁石
粉末とからなるボンド磁石の成形体から構成され、該成
形体が上記固定子の各磁極に対向するようにＮ極及びＳ
極が配列されていることを特徴とするリニアモータの振
動子。 - 【請求項２】 互いに対向する前記電磁石を結ぶ方向の
前記成形体の厚さは同じ方向の前記シャフトの厚さより
厚い請求項１記載のリニアモータの振動子。 - 【請求項３】 前記成形体には、補強材が一体的にイン
サート成形されている請求項１記載のリニアモータの振
動子。 - 【請求項４】 前記成形体の一部が着磁された磁石部と
なっている請求項１記載のリニアモータの振動子。 - 【請求項５】 前記成形体の一部に係合部が形成されて
いる請求項４記載のリニアモータの振動子。 - 【請求項６】 前記磁石粉末は、少なくとも２０ｗｔ％
のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を含むことを特徴とする請
求項１記載のリニアモータの振動子。 - 【請求項７】 前記磁石粉末は、フェライト系、Ｓｍ−
Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を１種以上含むこと
を特徴とする請求項１記載のリニアモータの振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29406098A JP3339626B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | リニアモータの振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29406098A JP3339626B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | リニアモータの振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000125531A JP2000125531A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3339626B2 true JP3339626B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17802776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29406098A Expired - Fee Related JP3339626B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | リニアモータの振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339626B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295366A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Cryodevice Inc | リニア振動アクチュエータ |
| FR2886485B1 (fr) * | 2005-05-24 | 2009-05-08 | Nortia Consult Sarl | Dispositif d'entrainement lineaire electromagnetique |
| FR2957713A1 (fr) * | 2010-03-19 | 2011-09-23 | Adulis | Actionneur lineaire electromagnetique |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739128A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Aichi Steel Works Ltd | リニアモータの振動子 |
| JPH09117721A (ja) * | 1994-09-28 | 1997-05-06 | Seiko Instr Inc | 振動モジュール |
| JP3371041B2 (ja) * | 1994-11-02 | 2003-01-27 | 住友特殊金属株式会社 | 磁石可動形リニアアクチュエータ |
| JPH09182404A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Aichi Steel Works Ltd | リニアモータの振動子 |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP29406098A patent/JP3339626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000125531A (ja) | 2000-04-28 |
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