JP3487102B2 - パルスモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば産業用ロ
ボットなどのように比較的大きな推力が要求されるＦＡ
（ファクトリオートメーション）機器に用いて好適なパ
ルスモータに関する。
ボットなどのように比較的大きな推力が要求されるＦＡ
（ファクトリオートメーション）機器に用いて好適なパ
ルスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】パルスモータには回転形パルスモータと
リニアパルスモータとがあり、これらに共通の動作原理
は、永久磁石および外部からの励磁により形成される磁
束により、もっとも高透磁率の磁路を形成するような力
が働き、可動部を所定量だけ回転または移動させる原理
を利用したものである。これらのモータにより高トルク
または高推力を得るために、各磁路には高透磁率の鉄心
が磁性部材として用いられ、永久磁石には着磁した場合
の保持力が高く残留磁束密度が高い、いわゆるエネルギ
ー積の大きな稀度類金属のサマリウムコバルト（ＳｍＣ
ｏ）やネオジウム（ＮｄＦｅＢ）を使った高性能磁石が
用いられることが多い。
リニアパルスモータとがあり、これらに共通の動作原理
は、永久磁石および外部からの励磁により形成される磁
束により、もっとも高透磁率の磁路を形成するような力
が働き、可動部を所定量だけ回転または移動させる原理
を利用したものである。これらのモータにより高トルク
または高推力を得るために、各磁路には高透磁率の鉄心
が磁性部材として用いられ、永久磁石には着磁した場合
の保持力が高く残留磁束密度が高い、いわゆるエネルギ
ー積の大きな稀度類金属のサマリウムコバルト（ＳｍＣ
ｏ）やネオジウム（ＮｄＦｅＢ）を使った高性能磁石が
用いられることが多い。
【０００３】高トルクまたは高推力パルスモータの例と
して、特公平７−５９１４３および特公平７−５９１４
４による高力密度（以下ＨＤと称する）パルスモータが
知られている。特公平７−５９１４４によるＨＤパルス
モータは、所定の方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成さ
れた２次側固定子（特公平７−５９１４４では２次側ス
ケールと称している）と、前記固定子に対して前記所定
の方向へ移動自在に支持された外部からの励磁巻線を有
した１次側可動子（特公平７−５９１４４では１次側ス
ケールと称している）の磁束発生部とからなる。
して、特公平７−５９１４３および特公平７−５９１４
４による高力密度（以下ＨＤと称する）パルスモータが
知られている。特公平７−５９１４４によるＨＤパルス
モータは、所定の方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成さ
れた２次側固定子（特公平７−５９１４４では２次側ス
ケールと称している）と、前記固定子に対して前記所定
の方向へ移動自在に支持された外部からの励磁巻線を有
した１次側可動子（特公平７−５９１４４では１次側ス
ケールと称している）の磁束発生部とからなる。
【０００４】前記１次側磁束発生部の励磁巻線が施され
た各磁極と、固定された間隙を介して前記２次側固定子
の各歯部との間に順次磁路を形成させることにより、前
記１次側磁束発生部を２次側固定子に対して相対移動さ
せるリニアパルスモータにおいて、前記１次側磁束発生
部の各磁極の前記２次側固定子と対向する各端面に、前
記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部が交
互に形成された磁性部材と、前記各溝部に隣り合うもの
同士の極性が互いに逆方向の磁極性となるように高性能
永久磁石を各々挿入配置された構成とする。
た各磁極と、固定された間隙を介して前記２次側固定子
の各歯部との間に順次磁路を形成させることにより、前
記１次側磁束発生部を２次側固定子に対して相対移動さ
せるリニアパルスモータにおいて、前記１次側磁束発生
部の各磁極の前記２次側固定子と対向する各端面に、前
記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部が交
互に形成された磁性部材と、前記各溝部に隣り合うもの
同士の極性が互いに逆方向の磁極性となるように高性能
永久磁石を各々挿入配置された構成とする。
【０００５】前記構成により、１次側可動子の各磁極に
施された巻線に電流を流し励磁を加えると、１次側磁束
発生部の磁極のＳ極側の歯部から、この磁極の溝部に配
置された永久磁石を介して隣り合うＮ極側の極歯を通
り、さらに前記Ｎ極から２次側固定子の歯部を通った磁
束が、１次側磁束発生部のその他の磁極の溝部に配置さ
れた永久磁石を介して隣り合うＮ極側の極歯を通った
後、もとの磁極に戻る主磁束ループが形成されるので、
２次側固定子と対向する各磁極の総面積を推力発生用に
有効に利用することができ、大きな推力を得ることがで
きる。
施された巻線に電流を流し励磁を加えると、１次側磁束
発生部の磁極のＳ極側の歯部から、この磁極の溝部に配
置された永久磁石を介して隣り合うＮ極側の極歯を通
り、さらに前記Ｎ極から２次側固定子の歯部を通った磁
束が、１次側磁束発生部のその他の磁極の溝部に配置さ
れた永久磁石を介して隣り合うＮ極側の極歯を通った
後、もとの磁極に戻る主磁束ループが形成されるので、
２次側固定子と対向する各磁極の総面積を推力発生用に
有効に利用することができ、大きな推力を得ることがで
きる。
【０００６】また、特公平７−５９１４３によるＨＤパ
ルスモータは２次側固定子の歯部に永久磁石を挿入した
ものであり、動作上の特徴は上述の１次側可動子の歯部
に永久磁石を挿入したものと類似であり、各磁極の総面
積を推力発生に利用でき、大きな推力を得ることができ
る。なお、これまでリニアパルスモータを例にあげて説
明してきたが、回転形パルスモータにあっても動作原理
は同じであり、回転子と固定子の対向する各磁極の総面
積をトルク発生用に利用でき、大きな回転トルクを得る
ことができる。
ルスモータは２次側固定子の歯部に永久磁石を挿入した
ものであり、動作上の特徴は上述の１次側可動子の歯部
に永久磁石を挿入したものと類似であり、各磁極の総面
積を推力発生に利用でき、大きな推力を得ることができ
る。なお、これまでリニアパルスモータを例にあげて説
明してきたが、回転形パルスモータにあっても動作原理
は同じであり、回転子と固定子の対向する各磁極の総面
積をトルク発生用に利用でき、大きな回転トルクを得る
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述のＨＤパ
ルスモータには、製造上いくつかの問題がある。一番重
要な問題は、モータの溝部に挿入する高性能永久磁石
が、稀土類金属を使用した磁石のため高価なことであ
る。その他、磁石枚数が多いため挿入作業に時間がかか
ることや、磁石を逆極性になるように交互に挿入する必
要があり、挿入時の磁石の管理が面倒である等の問題も
ある。本発明はこのような背景の下になされたもので、
高トルク、高推力特性を極端に低下させることなく、稀
土類金属を使った高性能永久磁石の使用枚数を減らして
磁石のコストを低減することができ、性能／コスト比の
高いパルスモータを提供することを目的とする。
ルスモータには、製造上いくつかの問題がある。一番重
要な問題は、モータの溝部に挿入する高性能永久磁石
が、稀土類金属を使用した磁石のため高価なことであ
る。その他、磁石枚数が多いため挿入作業に時間がかか
ることや、磁石を逆極性になるように交互に挿入する必
要があり、挿入時の磁石の管理が面倒である等の問題も
ある。本発明はこのような背景の下になされたもので、
高トルク、高推力特性を極端に低下させることなく、稀
土類金属を使った高性能永久磁石の使用枚数を減らして
磁石のコストを低減することができ、性能／コスト比の
高いパルスモータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定の方向に沿って一定間隔Ｐで歯部が形成された磁性
部材による２次側固定子と、前記固定子に対して前記所
定の方位へ移動自在に支持された、磁性部材による１次
側磁束発生部が複数の磁極を形成する可動子とからな
り、前記可動子の各磁極と前記固定子の各歯部との間に
一定の空隙を介して形成された磁路に順次磁束を通すこ
とにより前記可動子を前記固定子に対して相対移動させ
るパルスモータにおいて、前記固定子と対向する前記可
動子の各磁極の各端面に、前記所定の方向に沿って一定
間隔Ｐ／２で極歯と溝部を交互に形成し、前記各溝部
に、エネルギー積が大きい高性能永久磁石と、前記エネ
ルギー積が小さい永久磁石とが交互に挿入され、前記高
性能永久磁石が、同一の方向に同一の磁極性で配され、
前記エネルギー積の小さい永久磁石が、同一の方向に前
記高性能永久磁石とは異なる磁極性で配されていること
を特徴とするリニアパルスモータを提供する。
所定の方向に沿って一定間隔Ｐで歯部が形成された磁性
部材による２次側固定子と、前記固定子に対して前記所
定の方位へ移動自在に支持された、磁性部材による１次
側磁束発生部が複数の磁極を形成する可動子とからな
り、前記可動子の各磁極と前記固定子の各歯部との間に
一定の空隙を介して形成された磁路に順次磁束を通すこ
とにより前記可動子を前記固定子に対して相対移動させ
るパルスモータにおいて、前記固定子と対向する前記可
動子の各磁極の各端面に、前記所定の方向に沿って一定
間隔Ｐ／２で極歯と溝部を交互に形成し、前記各溝部
に、エネルギー積が大きい高性能永久磁石と、前記エネ
ルギー積が小さい永久磁石とが交互に挿入され、前記高
性能永久磁石が、同一の方向に同一の磁極性で配され、
前記エネルギー積の小さい永久磁石が、同一の方向に前
記高性能永久磁石とは異なる磁極性で配されていること
を特徴とするリニアパルスモータを提供する。
【０００９】 請求項２記載の発明は、所定の方向に沿
って一定間隔Ｐで歯部が形成された磁性部材による２次
側固定子と、前記固定子に対して前記所定の方向へ移動
自在に支持された、磁性部材による１次側磁束発生部が
複数の磁極を形成する可動子とからなり、前記可動子の
各磁極と前記固定子の各歯部との間に一定の空隙を介し
て形成された磁路に順次磁束を通すことにより前記可動
子を前記固定子に対して相対移動させるパルスモータに
おいて、前記可動子と対向する前記固定子の各磁極の各
端面に、前記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で極歯
と溝部を交互に形成し、前記各溝部に、エネルギー積が
大きい高性能永久磁石と、前記エネルギー積が小さい永
久磁石とが交互に挿入され、前記高性能永久磁石が、同
一の方向に同一の磁極性で配され、前記エネルギー積の
小さい永久磁石が、同一の方向に前記高性能永久磁石と
は異なる磁極性で配されている特徴とするリニアパルス
モータを提供する。
って一定間隔Ｐで歯部が形成された磁性部材による２次
側固定子と、前記固定子に対して前記所定の方向へ移動
自在に支持された、磁性部材による１次側磁束発生部が
複数の磁極を形成する可動子とからなり、前記可動子の
各磁極と前記固定子の各歯部との間に一定の空隙を介し
て形成された磁路に順次磁束を通すことにより前記可動
子を前記固定子に対して相対移動させるパルスモータに
おいて、前記可動子と対向する前記固定子の各磁極の各
端面に、前記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で極歯
と溝部を交互に形成し、前記各溝部に、エネルギー積が
大きい高性能永久磁石と、前記エネルギー積が小さい永
久磁石とが交互に挿入され、前記高性能永久磁石が、同
一の方向に同一の磁極性で配され、前記エネルギー積の
小さい永久磁石が、同一の方向に前記高性能永久磁石と
は異なる磁極性で配されている特徴とするリニアパルス
モータを提供する。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載のパルスモータにおいて、前記エネルギー積
の小さい永久磁石を挿入配置すべき溝部に、前記永久磁
石を挿入配置しないことを特徴とするパルスモータを提
供する。請求項４記載の発明は、請求項１記載のパルス
モータにおいて、前記エネルギー積の小さい永久磁石を
挿入配置すべき溝部に、前記高性能永久磁石と前記エネ
ルギー積の小さな永久磁石を組み合わせた組み合わせ磁
石の前記高性能永久磁石部分を前記固定子に向けて、挿
入配置したことを特徴とするリニアパルスモータを提供
する。
求項２記載のパルスモータにおいて、前記エネルギー積
の小さい永久磁石を挿入配置すべき溝部に、前記永久磁
石を挿入配置しないことを特徴とするパルスモータを提
供する。請求項４記載の発明は、請求項１記載のパルス
モータにおいて、前記エネルギー積の小さい永久磁石を
挿入配置すべき溝部に、前記高性能永久磁石と前記エネ
ルギー積の小さな永久磁石を組み合わせた組み合わせ磁
石の前記高性能永久磁石部分を前記固定子に向けて、挿
入配置したことを特徴とするリニアパルスモータを提供
する。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項２記載のパ
ルスモータにおいて、前記エネルギー積の小さい永久磁
石を挿入配置すべき溝部に、前記高性能永久磁石と前記
エネルギー積の小さな永久磁石を組み合わせた組み合わ
せ磁石の前記高性能永久磁石部分を前記可動子に向け
て、挿入配置したことを特徴とするリニアパルスモータ
を提供する。
ルスモータにおいて、前記エネルギー積の小さい永久磁
石を挿入配置すべき溝部に、前記高性能永久磁石と前記
エネルギー積の小さな永久磁石を組み合わせた組み合わ
せ磁石の前記高性能永久磁石部分を前記可動子に向け
て、挿入配置したことを特徴とするリニアパルスモータ
を提供する。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載のパルスモータにおいて、前記組み合わせ磁
石を挿入配置すべき溝部の深さを１／２とし、前記高性
能永久磁石を挿入配置したことを特徴とするリニアパル
スモータを提供する。請求項７記載の発明は、請求項１
ないし請求項６に記載のパルスモータにおいて、前記移
動自在な所定の方向が、一平面上において１つの支点か
ら等距離であるように方向が変化することを特徴とする
回転形パルスモータを提供する。
求項５記載のパルスモータにおいて、前記組み合わせ磁
石を挿入配置すべき溝部の深さを１／２とし、前記高性
能永久磁石を挿入配置したことを特徴とするリニアパル
スモータを提供する。請求項７記載の発明は、請求項１
ないし請求項６に記載のパルスモータにおいて、前記移
動自在な所定の方向が、一平面上において１つの支点か
ら等距離であるように方向が変化することを特徴とする
回転形パルスモータを提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態に
よるリニアパルスモータの構成を示す断面図である。こ
の図において、符号１はＡ相、Ｂ相、Ｃ相の３つの磁極
を持ち、図の左右方向に移動自在に支持された磁性部材
による１次側可動子、２は歯ピッチＰの極歯を持つ磁性
部材による２次側固定子、３は前記可動子１の各相の励
磁巻線、４は稀土類金属を使った高性能永久磁石、５は
フェライトなどを使ったエネルギー積の小さな永久磁石
である。
よるリニアパルスモータの構成を示す断面図である。こ
の図において、符号１はＡ相、Ｂ相、Ｃ相の３つの磁極
を持ち、図の左右方向に移動自在に支持された磁性部材
による１次側可動子、２は歯ピッチＰの極歯を持つ磁性
部材による２次側固定子、３は前記可動子１の各相の励
磁巻線、４は稀土類金属を使った高性能永久磁石、５は
フェライトなどを使ったエネルギー積の小さな永久磁石
である。
【００１４】１次側可動子１は、図の左右方向に歯ピッ
チＰの極歯を持つ２次側固定子２と対向する端面に、図
の左右方向に沿って一定間隔Ｐ／２の歯ピッチで６つの
歯部と５つの溝部を有し、前記溝部のうち両端と中央の
３つの溝部には図の左側がＮ極、右側がＳ極の向きに高
性能永久磁石４を挿入し、残りの２つの溝部には左側が
Ｓ極、右側がＮ極の向きにエネルギー積の小さな永久磁
石５を挿入したＡ相磁極と、前記Ａ相磁極より歯ピッチ
の相対位置でＰ／３だけ遅れて配置されＡ相磁極と同一
の構成要素を有するＢ相磁極と、前記Ａ相磁極より歯ピ
ッチの相対位置で２Ｐ／３だけ遅れて配置されＡ相磁極
と同一の構成要素を有するＣ相磁極とから構成される。
チＰの極歯を持つ２次側固定子２と対向する端面に、図
の左右方向に沿って一定間隔Ｐ／２の歯ピッチで６つの
歯部と５つの溝部を有し、前記溝部のうち両端と中央の
３つの溝部には図の左側がＮ極、右側がＳ極の向きに高
性能永久磁石４を挿入し、残りの２つの溝部には左側が
Ｓ極、右側がＮ極の向きにエネルギー積の小さな永久磁
石５を挿入したＡ相磁極と、前記Ａ相磁極より歯ピッチ
の相対位置でＰ／３だけ遅れて配置されＡ相磁極と同一
の構成要素を有するＢ相磁極と、前記Ａ相磁極より歯ピ
ッチの相対位置で２Ｐ／３だけ遅れて配置されＡ相磁極
と同一の構成要素を有するＣ相磁極とから構成される。
【００１５】図２は上述のリニアモータの１次側可動子
の励磁巻線に加える励磁タイミングを表し、図２に示す
タイミングで１次側可動子のＡ，Ｂ，Ｃ各相磁極の励磁
巻線３に励磁を加えると、期間Ｔ１〜Ｔ６の励磁電流ｉ
と形成される磁路Ｆと磁束の向きとは、それぞれ図３〜
図８の如くとなる。図２では３相方形波交流による励磁
電流としているが、３相正弦波交流による励磁によって
も同様の特性となる。
の励磁巻線に加える励磁タイミングを表し、図２に示す
タイミングで１次側可動子のＡ，Ｂ，Ｃ各相磁極の励磁
巻線３に励磁を加えると、期間Ｔ１〜Ｔ６の励磁電流ｉ
と形成される磁路Ｆと磁束の向きとは、それぞれ図３〜
図８の如くとなる。図２では３相方形波交流による励磁
電流としているが、３相正弦波交流による励磁によって
も同様の特性となる。
【００１６】図９は各タイミングにおける推力のベクト
ルを表し、期間Ｔ１における推力は、図９の実線で示す
ようにＡ相のベクトルと、Ｂ相と逆向きのベクトルと、
Ｃ相と逆向きのベクトルとの合成ベクトルとなる。この
実施例では１次側可動子、２次側固定子の間はリニア構
造なので、期間Ｔ２〜Ｔ６においても合成ベクトルの向
きは同一の方向となり、時間経過に従って１次側可動子
１は図１の左へ向かって移動することになる。
ルを表し、期間Ｔ１における推力は、図９の実線で示す
ようにＡ相のベクトルと、Ｂ相と逆向きのベクトルと、
Ｃ相と逆向きのベクトルとの合成ベクトルとなる。この
実施例では１次側可動子、２次側固定子の間はリニア構
造なので、期間Ｔ２〜Ｔ６においても合成ベクトルの向
きは同一の方向となり、時間経過に従って１次側可動子
１は図１の左へ向かって移動することになる。
【００１７】以上説明したように、１次側可動子の極歯
に高性能な永久磁石挿入部と、エネルギー積の小さな永
久磁石挿入部を交互に設けた本実施例のリニアモータに
おいても、従来技術によるリニアモータと同様に交互に
Ｎ，Ｓの極性を持つため、励磁巻線への外部からの励磁
によって磁束が限定されて通ることによって推力発生に
有効に働き、大きな推力を得ることができる。
に高性能な永久磁石挿入部と、エネルギー積の小さな永
久磁石挿入部を交互に設けた本実施例のリニアモータに
おいても、従来技術によるリニアモータと同様に交互に
Ｎ，Ｓの極性を持つため、励磁巻線への外部からの励磁
によって磁束が限定されて通ることによって推力発生に
有効に働き、大きな推力を得ることができる。
【００１８】図１０に本発明による第２の実施形態を示
す。この実施形態では、１次側可動子の歯ピッチをＰ、
２次側固定子の歯ピッチをＰ／２として、２次側固定子
の極歯の間の溝に高性能磁石挿入部とエネルギー積の小
さな磁石挿入部を交互に設けてなり、図１０のＡ相の励
磁コイル３に図示の向きで励磁を加えた場合に形成され
る磁路の模様を示す。この実施形態でも励磁巻線への外
部からの励磁によって、磁束が限定されて通ることによ
って推力発生に有効に働き、大きな推力を得ることがで
きるのは、第１の実施形態と同様である。
す。この実施形態では、１次側可動子の歯ピッチをＰ、
２次側固定子の歯ピッチをＰ／２として、２次側固定子
の極歯の間の溝に高性能磁石挿入部とエネルギー積の小
さな磁石挿入部を交互に設けてなり、図１０のＡ相の励
磁コイル３に図示の向きで励磁を加えた場合に形成され
る磁路の模様を示す。この実施形態でも励磁巻線への外
部からの励磁によって、磁束が限定されて通ることによ
って推力発生に有効に働き、大きな推力を得ることがで
きるのは、第１の実施形態と同様である。
【００１９】図１１に本発明による第３の実施形態を示
す。この実施形態は第１の実施形態のリニアモータを回
転形モータに応用したものであり、得られる特性も第１
の実施形態と同様である。図１２に第４の実施形態を示
す。この実施形態は第２の実施形態のリニアモータを回
転形モータに応用したものであり、得られる特性も第２
の実施形態と同様である。
す。この実施形態は第１の実施形態のリニアモータを回
転形モータに応用したものであり、得られる特性も第１
の実施形態と同様である。図１２に第４の実施形態を示
す。この実施形態は第２の実施形態のリニアモータを回
転形モータに応用したものであり、得られる特性も第２
の実施形態と同様である。
【００２０】図１３に本発明による第５の実施形態を示
す。この実施形態は第１の実施形態と類似であるが、図
１のエネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場所
のうち、固定子２の歯部と対向する側の半分を高性能磁
石８で置き換えた組み合わせ磁石を用いたものである。
この実施形態の持つ性能とコストは、従来技術によるも
のと第１の実施形態の中間に位置することは言を待たな
い。図１４に本発明による第６の実施形態を示す。この
実施形態は第２の実施形態と類似であるが、図１０のエ
ネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場所のう
ち、可動子１の歯部と対向する側の半分を高性能磁石８
で置き換えたものである。
す。この実施形態は第１の実施形態と類似であるが、図
１のエネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場所
のうち、固定子２の歯部と対向する側の半分を高性能磁
石８で置き換えた組み合わせ磁石を用いたものである。
この実施形態の持つ性能とコストは、従来技術によるも
のと第１の実施形態の中間に位置することは言を待たな
い。図１４に本発明による第６の実施形態を示す。この
実施形態は第２の実施形態と類似であるが、図１０のエ
ネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場所のう
ち、可動子１の歯部と対向する側の半分を高性能磁石８
で置き換えたものである。
【００２１】図１５に本発明による第７の実施形態を示
す。この実施形態は第３の実施形態と類似であるが、図
１１のエネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場
所のうち、固定子１の歯部と対向する側の半分を高性能
磁石８で置き換えたものである。図１６に本発明による
第８の実施形態を示す。この実施形態は第４の実施形態
と類似であるが、図１２のエネルギー積の小さな永久磁
石５が挿入される場所のうち、可動子１の歯部と対向す
る側の半分を高性能磁石８で置き換えたものである。
す。この実施形態は第３の実施形態と類似であるが、図
１１のエネルギー積の小さな永久磁石５が挿入される場
所のうち、固定子１の歯部と対向する側の半分を高性能
磁石８で置き換えたものである。図１６に本発明による
第８の実施形態を示す。この実施形態は第４の実施形態
と類似であるが、図１２のエネルギー積の小さな永久磁
石５が挿入される場所のうち、可動子１の歯部と対向す
る側の半分を高性能磁石８で置き換えたものである。
【００２２】図１７に本発明による第９の実施形態を示
す。この実施形態は第５の実施形態と類似であるが、第
５の実施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去し
たものである。第５の実施形態よりもコストは低くな
る。図１８に本発明による第１０の実施形態を示す。こ
の実施形態は第６の実施形態と類似であるが、第６の実
施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去したもの
である。第６の実施形態よりもコストは低くなる。
す。この実施形態は第５の実施形態と類似であるが、第
５の実施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去し
たものである。第５の実施形態よりもコストは低くな
る。図１８に本発明による第１０の実施形態を示す。こ
の実施形態は第６の実施形態と類似であるが、第６の実
施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去したもの
である。第６の実施形態よりもコストは低くなる。
【００２３】図１９に本発明による第１１の実施形態を
示す。この実施形態は第７の実施形態と類似であるが、
第７の実施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去
したものである。第７の実施形態よりもコストは低くな
る。図２０に本発明による第１２の実施形態を示す。こ
の実施形態は第８の実施形態と類似であるが、第８の実
施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去したもの
である。第８の実施形態よりもコストは低くなる。
示す。この実施形態は第７の実施形態と類似であるが、
第７の実施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去
したものである。第７の実施形態よりもコストは低くな
る。図２０に本発明による第１２の実施形態を示す。こ
の実施形態は第８の実施形態と類似であるが、第８の実
施形態のエネルギー積の小さな永久磁石を除去したもの
である。第８の実施形態よりもコストは低くなる。
【００２４】図２１に本発明による第１３の実施形態を
示す。この実施形態は第１の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入された場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第１の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
示す。この実施形態は第１の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入された場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第１の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
【００２５】図２２に本発明による第１４の実施形態を
示す。この実施形態は第２の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第２の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
示す。この実施形態は第２の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第２の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
【００２６】図２３に本発明による第１５の実施形態を
示す。この実施形態は第３の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第３の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
示す。この実施形態は第３の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第３の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。
【００２７】図２４に本発明による第１６の実施形態を
示す。この実施形態は第４の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第４の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。以上、本発明の一実施形態の動作を図面を参
照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。
示す。この実施形態は第４の実施形態のエネルギー積の
小さな永久磁石の挿入される場所をすべて空隙のままと
したものであり、形成される磁路は第４の実施形態と同
一である。ただし、空隙となった所は磁気抵抗が高く、
ここを通る磁束は減少するため、若干の性能低下は避け
られない。以上、本発明の一実施形態の動作を図面を参
照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、溝部に挿入配置する永久磁石のうち、高価な高性能
永久磁石の使用量を減少させることができるので、性能
／コスト比の高いパルスモータを提供することができる
という効果が得られる。
ば、溝部に挿入配置する永久磁石のうち、高価な高性能
永久磁石の使用量を減少させることができるので、性能
／コスト比の高いパルスモータを提供することができる
という効果が得られる。
【図１】 本発明の第１の実施形態によるリニアパルス
モータの構成を示す断面図である。
モータの構成を示す断面図である。
【図２】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
の説明図である。
の説明図である。
【図３】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ１において形成される磁路を表す図である。
Ｔ１において形成される磁路を表す図である。
【図４】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ２において形成される磁路を表す図である。
Ｔ２において形成される磁路を表す図である。
【図５】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ３において形成される磁路を表す図である。
Ｔ３において形成される磁路を表す図である。
【図６】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ４において形成される磁路を表す図である。
Ｔ４において形成される磁路を表す図である。
【図７】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ５において形成される磁路を表す図である。
Ｔ５において形成される磁路を表す図である。
【図８】 図１のリニアパルスモータの励磁タイミング
Ｔ６において形成される磁路を表す図である。
Ｔ６において形成される磁路を表す図である。
【図９】 図１のリニアパルスモータの各励磁タイミン
グにおける推力ベクトルの説明図である。
グにおける推力ベクトルの説明図である。
【図１０】 本発明の第２の実施形態によるリニアパル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１１】 本発明の第３の実施形態による回転形パル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１２】 本発明の第４の実施形態による回転形パル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１３】 本発明の第５の実施形態によるリニアパル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１４】 本発明の第６の実施形態によるリニアパル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１５】 本発明の第７の実施形態による回転形パル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１６】 本発明の第８の実施形態による回転形パル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１７】 本発明の第９の実施形態によるリニアパル
スモータの構成を示す断面図である。
スモータの構成を示す断面図である。
【図１８】 本発明の第１０の実施形態によるリニアパ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図１９】 本発明の第１１の実施形態による回転形パ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図２０】 本発明の第１２の実施形態による回転形パ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図２１】 本発明の第１３の実施形態によるリニアパ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図２２】 本発明の第１４の実施形態によるリニアパ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図２３】 本発明の第１５の実施形態による回転形パ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
【図２４】 本発明の第１６の実施形態による回転形パ
ルスモータの構成を示す断面図である。
ルスモータの構成を示す断面図である。
１ 可動子
２ 固定子
３ 励磁巻線
４ 高性能永久磁石
５ エネルギー積の小さな永久磁石
６ 回転子
７ 固定子
８ 高性能永久磁石
９ エネルギー積の小さな永久磁石
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−21151（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−169254（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−308756（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−84374（ＪＰ，Ｕ)
特公 平７−59144（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平７−59143（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 41/00
H02K 37/00
Claims (7)
- 【請求項１】 所定の方向に沿って一定間隔Ｐで歯部が
形成された磁性部材による２次側固定子と、前記固定子
に対して前記所定の方位へ移動自在に支持された、磁性
部材による１次側磁束発生部が複数の磁極を形成する可
動子とからなり、前記可動子の各磁極と前記固定子の各
歯部との間に一定の空隙を介して形成された磁路に順次
磁束を通すことにより前記可動子を前記固定子に対して
相対移動させるパルスモータにおいて、 前記固定子と対向する前記可動子の各磁極の各端面に、
前記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で極歯と溝部を
交互に形成し、前記各溝部に、エネルギー積が大きい高
性能永久磁石と、前記エネルギー積が小さい永久磁石と
が交互に挿入され、 前記高性能永久磁石が、同一の方向に同一の磁極性で配
され、 前記エネルギー積の小さい永久磁石が、同一の方向に前
記高性能永久磁石とは異なる磁極性で配されている こと
を特徴とするリニアパルスモータ。 - 【請求項２】 所定の方向に沿って一定間隔Ｐで歯部が
形成された磁性部材による２次側固定子と、前記固定子
に対して前記所定の方向へ移動自在に支持された、磁性
部材による１次側磁束発生部が複数の磁極を形成する可
動子とからなり、前記可動子の各磁極と前記固定子の各
歯部との間に一定の空隙を介して形成された磁路に順次
磁束を通すことにより前記可動子を前記固定子に対して
相対移動させるパルスモータにおいて、 前記可動子と対向する前記固定子の各磁極の各端面に、
前記所定の方向に沿って一定間隔Ｐ／２で極歯と溝部を
交互に形成し、前記各溝部に、エネルギー積が大きい高
性能永久磁石と、前記エネルギー積が小さい永久磁石と
が交互に挿入され、 前記高性能永久磁石が、同一の方向に同一の磁極性で配
され、 前記エネルギー積の小さい永久磁石が、同一の方向に前
記高性能永久磁石とは異なる磁極性で配されている こと
を特徴とするリニアパルスモータ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のパルスモ
ータにおいて、 前記エネルギー積の小さい永久磁石を挿入配置すべき溝
部に、前記永久磁石を挿入配置しないことを特徴とする
リニアパルスモータ。 - 【請求項４】 請求項１記載のパルスモータにおいて、 前記エネルギー積の小さい永久磁石を挿入配置すべき溝
部に、前記高性能永久磁石と前記エネルギー積の小さな
永久磁石を組み合わせた組み合わせ磁石の前記高性能永
久磁石部分を前記固定子に向けて、挿入配置したことを
特徴とするリニアパルスモータ。 - 【請求項５】 請求項２記載のパルスモータにおいて、 前記エネルギー積の小さい永久磁石を挿入配置すべき溝
部に、前記高性能永久磁石と前記エネルギー積の小さな
永久磁石を組み合わせた組み合わせ磁石の前記高性能永
久磁石部分を前記可動子に向けて、挿入配置したことを
特徴とするリニアパルスモータ。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５記載のパルスモ
ータにおいて、 前記組み合わせ磁石を挿入配置すべき溝部の深さを１／
２とし、前記高性能永久磁石を挿入配置したことを特徴
とするリニアパルスモータ。 - 【請求項７】 請求項１ないし請求項６記載のパルスモ
ータにおいて、 前記移動自在な所定の方向が、一平面上において１つの
支点から等距離であるように方向が変化することを特徴
とする回転形パルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32572696A JP3487102B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | パルスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32572696A JP3487102B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | パルスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174419A JPH10174419A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3487102B2 true JP3487102B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=18180003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32572696A Expired - Fee Related JP3487102B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | パルスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487102B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4507324B2 (ja) * | 2000-01-20 | 2010-07-21 | 株式会社安川電機 | リニアスライダ |
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| JP5365171B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2013-12-11 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | モータ |
| KR100977471B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2010-08-23 | 한국전기연구원 | 리니어 베어링 및 선형 전동기의 결합 장치 |
| KR101027941B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2011-04-12 | 한국전기연구원 | Ｃ형 성층철심을 이용한 영구자석 여자 횡자속 선형전동기 |
| TWI500241B (zh) * | 2012-02-16 | 2015-09-11 | Hitachi Metals Ltd | 線性馬達 |
| CN213661414U (zh) * | 2020-09-03 | 2021-07-09 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 直线电机 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32572696A patent/JP3487102B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10174419A (ja) | 1998-06-26 |
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