JP3491880B2 - 直進電機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石とコイル
とを片方側のコアに集めた埋込磁石型構造の電機子を備
えた直進電機に関する。
とを片方側のコアに集めた埋込磁石型構造の電機子を備
えた直進電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平２−３２７５０
号、特開昭５７−１９６８６４号等において、永久磁石
を一対のコアどうしの間に挟み込むとともに、その永久
磁石を挟み込んだコア部に対して駆動コイルを巻回し、
上記永久磁石と駆動コイルとを片方側のコアに集めるよ
うにした埋込磁石型の電機子に関する提案が種々なされ
ている。このような埋込磁石型電機子を有する直進電機
では、上記電機子を構成する片方側コアに対して相対移
動可能に配置された他方側のコアが、磁性体のみから構
成されるようになっている。
号、特開昭５７−１９６８６４号等において、永久磁石
を一対のコアどうしの間に挟み込むとともに、その永久
磁石を挟み込んだコア部に対して駆動コイルを巻回し、
上記永久磁石と駆動コイルとを片方側のコアに集めるよ
うにした埋込磁石型の電機子に関する提案が種々なされ
ている。このような埋込磁石型電機子を有する直進電機
では、上記電機子を構成する片方側コアに対して相対移
動可能に配置された他方側のコアが、磁性体のみから構
成されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の埋込磁石型の電機子に関する提案には、基本構
造が単に示されているのみであって、実用上必要とされ
る特性を得るための構成は、いずれの提案においても具
体的には開示されておらず、そのままでは通常のモータ
等の直進電機としての十分な特性が得られない。
た従来の埋込磁石型の電機子に関する提案には、基本構
造が単に示されているのみであって、実用上必要とされ
る特性を得るための構成は、いずれの提案においても具
体的には開示されておらず、そのままでは通常のモータ
等の直進電機としての十分な特性が得られない。
【０００４】そこで本発明は、良好な特性を備えた片側
配置型の磁石埋込構造を有する直進電機を提供すること
を目的とする。
配置型の磁石埋込構造を有する直進電機を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明では、直線方向に一定のピッチを
なして一組の凹凸形状が複数組設けられた突極歯を有す
る磁性コアと、この磁性コアの突極歯に対向しつつ直線
方向に相対移動可能に設けられた電機子と、を備え、上
記電機子を挟んだ両側に、前記相対移動方向に沿って略
平行に延在する一対の磁性コアが配置されているととも
に、これら一対の磁性コアにおける突極歯どうしが、上
記相対移動方向と直交する方向において互いに対面する
ように配置され、前記電機子は、上記相対移動方向に並
設された複数個の電機子コア部を有するとともに、それ
らの各電機子コア部における上記相対移動方向と直交す
る方向の両端部分に、前記両磁性コアの突極歯と近接対
向する突極片がそれぞれ設けられ、上記相対移動方向に
隣り合う一対の電機子コア部どうしの間には、前記相対
移動方向に沿って着磁された永久磁石が挟持され、か
つ、当該永久磁石を外側から取り囲むようにして上記電
機子コア部に駆動コイルが巻回された直進電機におい
て、前記一対の磁性コアにおける互いに対面する突極歯
どうしが、１８０°の位相ずれを有するように配置され
る一方、前記電機子コア部の上記相対移動方向と直交す
る方向の両端部分における突極片どうしが、上記相対移
動方向において同位置となるように配置されているとと
もに、前記磁性コアの突極歯における一組の凹凸形状が
電気角で３６０°をなすように構成され、そのときの１
８０°の電気角を１磁極ピッチとしたときに、前記相対
移動方向に永久磁石を挟んで隣り合う両電機子コア部に
おける一組の隣接突極片どうしが、３磁極ピッチ分だけ
位置ずれしたピッチにて配置されることによって１８０
°の位相ずれが設定され、かつ、前記電機子が、前記相
対移動方向に位相をずらして複数個配置されていること
によって多相が構成されている。
に請求項１記載の発明では、直線方向に一定のピッチを
なして一組の凹凸形状が複数組設けられた突極歯を有す
る磁性コアと、この磁性コアの突極歯に対向しつつ直線
方向に相対移動可能に設けられた電機子と、を備え、上
記電機子を挟んだ両側に、前記相対移動方向に沿って略
平行に延在する一対の磁性コアが配置されているととも
に、これら一対の磁性コアにおける突極歯どうしが、上
記相対移動方向と直交する方向において互いに対面する
ように配置され、前記電機子は、上記相対移動方向に並
設された複数個の電機子コア部を有するとともに、それ
らの各電機子コア部における上記相対移動方向と直交す
る方向の両端部分に、前記両磁性コアの突極歯と近接対
向する突極片がそれぞれ設けられ、上記相対移動方向に
隣り合う一対の電機子コア部どうしの間には、前記相対
移動方向に沿って着磁された永久磁石が挟持され、か
つ、当該永久磁石を外側から取り囲むようにして上記電
機子コア部に駆動コイルが巻回された直進電機におい
て、前記一対の磁性コアにおける互いに対面する突極歯
どうしが、１８０°の位相ずれを有するように配置され
る一方、前記電機子コア部の上記相対移動方向と直交す
る方向の両端部分における突極片どうしが、上記相対移
動方向において同位置となるように配置されているとと
もに、前記磁性コアの突極歯における一組の凹凸形状が
電気角で３６０°をなすように構成され、そのときの１
８０°の電気角を１磁極ピッチとしたときに、前記相対
移動方向に永久磁石を挟んで隣り合う両電機子コア部に
おける一組の隣接突極片どうしが、３磁極ピッチ分だけ
位置ずれしたピッチにて配置されることによって１８０
°の位相ずれが設定され、かつ、前記電機子が、前記相
対移動方向に位相をずらして複数個配置されていること
によって多相が構成されている。
【０００６】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載の電機子コア部が、相対移動方向に三個以上並
設されているとともに、それらの各電機子コア部どうし
の間に挟持された永久磁石が、相対移動方向に複数個配
置され、これらの相対移動方向に隣接する永久磁石どう
しが、互いに反発する方向に着磁され、かつ、相対移動
方向の両端側に配置されて片側の面のみが永久磁石に当
接する電機子コア部における突極片の数に対して、上記
両端側の電機子コア部どうしの間に配置されて両側の面
がともに永久磁石に当接する電機子コア部における突極
片の数が、二倍の数に設定されている。
項１記載の電機子コア部が、相対移動方向に三個以上並
設されているとともに、それらの各電機子コア部どうし
の間に挟持された永久磁石が、相対移動方向に複数個配
置され、これらの相対移動方向に隣接する永久磁石どう
しが、互いに反発する方向に着磁され、かつ、相対移動
方向の両端側に配置されて片側の面のみが永久磁石に当
接する電機子コア部における突極片の数に対して、上記
両端側の電機子コア部どうしの間に配置されて両側の面
がともに永久磁石に当接する電機子コア部における突極
片の数が、二倍の数に設定されている。
【０００７】 さらに、請求項３記載の発明では、前記
請求項１記載の各電機子コア部における相対移動方向の
直交方向の片側に配置された突極片が複数個に分割され
ているとともに、相対移動方向に隣接する突極片どうし
が、２磁極ピッチ分の３６０°の位相ずれを有するよう
に配置されていることにより同位相に設定され、かつ、
上記電機子コア部における相対移動直交方向の両端側
に、同数の突極片が設けられている。
請求項１記載の各電機子コア部における相対移動方向の
直交方向の片側に配置された突極片が複数個に分割され
ているとともに、相対移動方向に隣接する突極片どうし
が、２磁極ピッチ分の３６０°の位相ずれを有するよう
に配置されていることにより同位相に設定され、かつ、
上記電機子コア部における相対移動直交方向の両端側
に、同数の突極片が設けられている。
【０００８】さらにまた、請求項４記載の発明では、前
記請求項１記載の磁性コアの突極歯における凸形状先端
幅が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
記請求項１記載の磁性コアの突極歯における凸形状先端
幅が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
【０００９】また、請求項５記載の発明では、前記請求
項１記載の電機子の突極片における凸形状先端幅が、１
磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
項１記載の電機子の突極片における凸形状先端幅が、１
磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
【００１０】さらに、請求項６記載の発明では、前記請
求項１記載の永久磁石の相対移動方向における厚さが、
当該永久磁石を挟む一組の隣接突極片どうしの隙間寸法
とほぼ同じに設定されている。
求項１記載の永久磁石の相対移動方向における厚さが、
当該永久磁石を挟む一組の隣接突極片どうしの隙間寸法
とほぼ同じに設定されている。
【００１１】さらにまた、請求項７記載の発明では、前
記請求項１記載の電機子コア部に、方向性電磁鋼板が用
いられている。
記請求項１記載の電機子コア部に、方向性電磁鋼板が用
いられている。
【００１２】このような構成を有する請求項１又は２又
は３記載の発明によれば、各相が全く同じ条件に設定さ
れることによって多相が構成されていることから、各相
間での特性差がほとんどなく、多相であっても不具合を
生じることなく良好な駆動特性が得られる。また、永久
磁石どうしの間における突極のピッチを、ギャップ長や
突極幅などと関係して適宜に設定することによって、漏
れ磁束などによる特性低下やスペースの無駄づかい等を
生じることなく、小型化を図りつつ高特性が得られる。
は３記載の発明によれば、各相が全く同じ条件に設定さ
れることによって多相が構成されていることから、各相
間での特性差がほとんどなく、多相であっても不具合を
生じることなく良好な駆動特性が得られる。また、永久
磁石どうしの間における突極のピッチを、ギャップ長や
突極幅などと関係して適宜に設定することによって、漏
れ磁束などによる特性低下やスペースの無駄づかい等を
生じることなく、小型化を図りつつ高特性が得られる。
【００１３】また、請求項４又は５記載の発明によれ
ば、磁性コアと電機子との間に相対移動を生じた際にお
いて、両部材どうしの対向面積の合計がほぼ同じで永久
磁石からみたときの磁気抵抗がほとんど変化しないた
め、磁石の総磁束すなわち磁気エネルギーの変化がほと
んど生じず、コギングトルクを非常に低く抑えることが
できる。
ば、磁性コアと電機子との間に相対移動を生じた際にお
いて、両部材どうしの対向面積の合計がほぼ同じで永久
磁石からみたときの磁気抵抗がほとんど変化しないた
め、磁石の総磁束すなわち磁気エネルギーの変化がほと
んど生じず、コギングトルクを非常に低く抑えることが
できる。
【００１４】さらに、請求項６記載の発明によれば、永
久磁石の両磁極の間が適宜に離されることから、磁石の
起磁力を大きく、且つ漏れ磁束を低くすることができ
る。また、永久磁石を突極片の先端凸部の近傍まで延在
させることが可能となり、有効磁束の増大を図ることが
できる。また、永久磁石が単純な形状に形成されること
から、その製造及び位置決め固定が容易に高精度化され
る。
久磁石の両磁極の間が適宜に離されることから、磁石の
起磁力を大きく、且つ漏れ磁束を低くすることができ
る。また、永久磁石を突極片の先端凸部の近傍まで延在
させることが可能となり、有効磁束の増大を図ることが
できる。また、永久磁石が単純な形状に形成されること
から、その製造及び位置決め固定が容易に高精度化され
る。
【００１５】さらに、請求項７記載の発明によれば、方
向性電磁鋼板の方向を磁束の流れに対応した方向に設定
しておくことによって特性の向上を図ることが可能とな
る。
向性電磁鋼板の方向を磁束の流れに対応した方向に設定
しておくことによって特性の向上を図ることが可能とな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を直進モータに適用
した場合の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
した場合の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】まず、図１及び図２に示されている実施形
態における直進モータ１では、箱状に形成された非磁性
体からなるモータケース１０の対向壁面１０ａ，１０ａ
のそれぞれに対して、一対の磁性コア１１，１１が互い
に対面するように固定されている。これら一対の磁性コ
ア１１，１１は、所定の間隔離して略平行に延在するよ
うに配置されており、それらの各磁性コア１１の対面側
部分（内側部分）に、凹凸形状をなす多数の突極歯１１
ａがそれぞれ設けられている。これらの各突極歯１１ａ
は、凹凸形状の一組が直線状に一定のピッチをなして複
数組設けられていて、当該一組の凹凸形状が、３６０°
の電気角をなすように構成されている。そして、上記平
行に延在する一対の磁性コア１１，１１における両突極
歯１１ａ，１１ａは、互いに対面し合うものどうしが１
８０°の位相ずれを有するように配置されている。
態における直進モータ１では、箱状に形成された非磁性
体からなるモータケース１０の対向壁面１０ａ，１０ａ
のそれぞれに対して、一対の磁性コア１１，１１が互い
に対面するように固定されている。これら一対の磁性コ
ア１１，１１は、所定の間隔離して略平行に延在するよ
うに配置されており、それらの各磁性コア１１の対面側
部分（内側部分）に、凹凸形状をなす多数の突極歯１１
ａがそれぞれ設けられている。これらの各突極歯１１ａ
は、凹凸形状の一組が直線状に一定のピッチをなして複
数組設けられていて、当該一組の凹凸形状が、３６０°
の電気角をなすように構成されている。そして、上記平
行に延在する一対の磁性コア１１，１１における両突極
歯１１ａ，１１ａは、互いに対面し合うものどうしが１
８０°の位相ずれを有するように配置されている。
【００１８】一方、上記両磁性コア１１，１１どうしが
略平行に対向する内部側の空間部分には、上記両磁性コ
ア１１，１１と対向する複数個（３個）の電機子１２，
１２，・・・が、磁気的に実質上分離された状態に配置
されている。これらの各電機子１２，１２，・・・は、
電磁鋼板の積層体からそれぞれ構成されており、上記モ
ータケース１０のベース部１０ｂ上に一体的に平行移動
するように装着されている。
略平行に対向する内部側の空間部分には、上記両磁性コ
ア１１，１１と対向する複数個（３個）の電機子１２，
１２，・・・が、磁気的に実質上分離された状態に配置
されている。これらの各電機子１２，１２，・・・は、
電磁鋼板の積層体からそれぞれ構成されており、上記モ
ータケース１０のベース部１０ｂ上に一体的に平行移動
するように装着されている。
【００１９】上記各電機子１２は、各相毎に一個ずつ配
置されたものであって、当該電機子１２の移動方向にお
いて一対の電機子コア部１２ａ，１２ａが隣り合うよう
に配置されている。これらの隣り合う両電機子コア部１
２ａ，１２ａは、上記電機子移動方向と直交する方向に
延在する細長形状を有しており、同一形状のものが反転
して用いられていて、各電機子コア部１２の延在方向の
両端部分には、前記各磁性コア１１の突極歯１１ａと近
接対向する突極片１２ｂがそれぞれ設けられている。
置されたものであって、当該電機子１２の移動方向にお
いて一対の電機子コア部１２ａ，１２ａが隣り合うよう
に配置されている。これらの隣り合う両電機子コア部１
２ａ，１２ａは、上記電機子移動方向と直交する方向に
延在する細長形状を有しており、同一形状のものが反転
して用いられていて、各電機子コア部１２の延在方向の
両端部分には、前記各磁性コア１１の突極歯１１ａと近
接対向する突極片１２ｂがそれぞれ設けられている。
【００２０】さらに、上記移動方向に隣り合う一対の電
機子コア部１２ａ，１２ａどうしの間には、永久磁石１
２ｃが挟持されており、それらの各永久磁石１２ｃに
は、前記電機子コア部１２ａ，１２ａによる挟持方向で
ある電機子移動方向に沿って着磁が施されている。ま
た、上記一対の電機子コア部１２ａ，１２ａに対して
は、前記永久磁石１２ｃの外側を取り囲むようにして駆
動コイル１２ｄが巻回されている。
機子コア部１２ａ，１２ａどうしの間には、永久磁石１
２ｃが挟持されており、それらの各永久磁石１２ｃに
は、前記電機子コア部１２ａ，１２ａによる挟持方向で
ある電機子移動方向に沿って着磁が施されている。ま
た、上記一対の電機子コア部１２ａ，１２ａに対して
は、前記永久磁石１２ｃの外側を取り囲むようにして駆
動コイル１２ｄが巻回されている。
【００２１】一方、本実施形態にかかる直進モータで
は、上述したように磁性コア１１の突極歯１１ａにおけ
る一組の凹凸形状が電気角で３６０°をなすように構成
されているが、そのときの１８０°の電気角を１磁極ピ
ッチとしたとき、上記永久磁石１２ｃを挟んで電機子移
動方向に隣り合う一組の隣接突極片１２ｂ，１２ｂどう
しは、３又は５磁極ピッチ（本実施形態では３磁極ピッ
チ）分だけ位置ずれしたピッチにて配置されている。そ
して、このような配置関係によって上記一組の隣接突極
片１２ｂ，１２ｂどうしが、１８０°の位相ずれをなす
ように設定されている。
は、上述したように磁性コア１１の突極歯１１ａにおけ
る一組の凹凸形状が電気角で３６０°をなすように構成
されているが、そのときの１８０°の電気角を１磁極ピ
ッチとしたとき、上記永久磁石１２ｃを挟んで電機子移
動方向に隣り合う一組の隣接突極片１２ｂ，１２ｂどう
しは、３又は５磁極ピッチ（本実施形態では３磁極ピッ
チ）分だけ位置ずれしたピッチにて配置されている。そ
して、このような配置関係によって上記一組の隣接突極
片１２ｂ，１２ｂどうしが、１８０°の位相ずれをなす
ように設定されている。
【００２２】また、上述した三個の電機子１２のうちの
隣接するものどうしは、１２０°又は２４０°にわたっ
て位相がずらされており、これによって三相が構成され
ている。このとき、前記駆動コイル１２ｄは、各位相毎
に１個づつ設けられている。
隣接するものどうしは、１２０°又は２４０°にわたっ
て位相がずらされており、これによって三相が構成され
ている。このとき、前記駆動コイル１２ｄは、各位相毎
に１個づつ設けられている。
【００２３】さらに、本実施形態では、前記磁性コア１
１の突極歯１１ａにおける凸形状先端幅ｔ１が、１磁極
ピッチに相当する寸法を備えているとともに、前記電機
子コア部１２ａの突極片１２ｃにおける凸形状先端幅ｔ
２が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
１の突極歯１１ａにおける凸形状先端幅ｔ１が、１磁極
ピッチに相当する寸法を備えているとともに、前記電機
子コア部１２ａの突極片１２ｃにおける凸形状先端幅ｔ
２が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えている。
【００２４】このような構成を有する本実施形態では、
各相の条件が全く同じに設定された三相構造が形成され
ていることから、各相間での特性差はほとんどなく、三
相であっても不具合を生じることなく良好なモータ特性
が得られる。また、永久磁石１２ｃ間における突極片１
２ｂ，１２ｂのピッチを、ギャップ長や突極幅などと関
係して適宜に設定することによって、漏れ磁束などによ
る特性低下やスペースの無駄づかい等を生じることな
く、小型を図りつつ高特性が得られる。
各相の条件が全く同じに設定された三相構造が形成され
ていることから、各相間での特性差はほとんどなく、三
相であっても不具合を生じることなく良好なモータ特性
が得られる。また、永久磁石１２ｃ間における突極片１
２ｂ，１２ｂのピッチを、ギャップ長や突極幅などと関
係して適宜に設定することによって、漏れ磁束などによ
る特性低下やスペースの無駄づかい等を生じることな
く、小型を図りつつ高特性が得られる。
【００２５】また、本実施形態では、磁性コア１１と電
機子１２との間に相対移動を生じた際において、両部材
どうしの対向面積の合計がほぼ同じで永久磁石１２ｃか
らみたときの磁気抵抗がほとんど変化しないため、磁石
の総磁束すなわち磁気エネルギーの変化がほとんど生じ
ず、コギングトルクを非常に低く抑えることができる。
機子１２との間に相対移動を生じた際において、両部材
どうしの対向面積の合計がほぼ同じで永久磁石１２ｃか
らみたときの磁気抵抗がほとんど変化しないため、磁石
の総磁束すなわち磁気エネルギーの変化がほとんど生じ
ず、コギングトルクを非常に低く抑えることができる。
【００２６】さらに、本実施形態では、電機子コア部１
２ａにおける方向性電磁鋼板の方向を磁束の流れに対応
した方向に設定することによって、特性の向上を図るこ
とを可能としている。
２ａにおける方向性電磁鋼板の方向を磁束の流れに対応
した方向に設定することによって、特性の向上を図るこ
とを可能としている。
【００２７】一方、上述した実施形態に対応する部材に
同一の符号を付した図３にかかる実施形態は、基本的に
は同様な構成を有するものであるが、上記実施形態との
相違点は、一つの電機子コア部１２ａにおける電機子移
動方向に直交する方向の片側に、複数個（本実施形態で
は２個）に分割された突極片１２ｂ，１２ｂを備えてい
る点である。これら電機子移動方向に隣接する２つの突
極片１２ｂ，１２ｂどうしは、２磁極ピッチ分だけ位置
ずれした関係に配置されていて、これによって同位相に
設定されている。また、一つの電機子１２における電機
子移動方向と直交する方向の両端には、上記分割突極片
１２ｂが同数（２個）づつ設けられている。このような
実施形態においても、上述した実施形態と同様な作用・
効果が得られる。
同一の符号を付した図３にかかる実施形態は、基本的に
は同様な構成を有するものであるが、上記実施形態との
相違点は、一つの電機子コア部１２ａにおける電機子移
動方向に直交する方向の片側に、複数個（本実施形態で
は２個）に分割された突極片１２ｂ，１２ｂを備えてい
る点である。これら電機子移動方向に隣接する２つの突
極片１２ｂ，１２ｂどうしは、２磁極ピッチ分だけ位置
ずれした関係に配置されていて、これによって同位相に
設定されている。また、一つの電機子１２における電機
子移動方向と直交する方向の両端には、上記分割突極片
１２ｂが同数（２個）づつ設けられている。このような
実施形態においても、上述した実施形態と同様な作用・
効果が得られる。
【００２８】また、本実施形態における各永久磁石１２
ｃの移動方向の厚さｔｍは、当該永久磁石１２ｃを挟む
一組の隣接電機子コア部１２ａにおける突極片１２ｂ，
１２ｂどうしの隙間寸法とほぼ同じの略均一厚さに設定
されている。さらに、この永久磁石１２ｃの長さは、電
機子コア部１２ａよりも僅かに短い長さに設定されてい
て、上記電機子コア部１２ａに対して移動方向直交方向
のほぼ全長にわたって当接するように配置され、前記磁
性コア１１の突極歯１１ａの近傍まで延設されている。
ｃの移動方向の厚さｔｍは、当該永久磁石１２ｃを挟む
一組の隣接電機子コア部１２ａにおける突極片１２ｂ，
１２ｂどうしの隙間寸法とほぼ同じの略均一厚さに設定
されている。さらに、この永久磁石１２ｃの長さは、電
機子コア部１２ａよりも僅かに短い長さに設定されてい
て、上記電機子コア部１２ａに対して移動方向直交方向
のほぼ全長にわたって当接するように配置され、前記磁
性コア１１の突極歯１１ａの近傍まで延設されている。
【００２９】このような構成においては、永久磁石１２
ｃの両磁極の間が適宜に離されており、それによって磁
石の起磁力を大きく、且つ漏れ磁束を低くすることがで
きる。また、上記永久磁石１２ｃが、突極片１２ｂの先
端凸部の近傍まで延在させられていることから、その
分、永久磁石１２ｃの当接面積が拡大されて有効磁束が
増大されているとともに、当該永久磁石１２ｃ均一な厚
さになされていることから、永久磁石１２ｃの製造が容
易化されるとともに、特に半径方向の位置決め固定が、
容易かつ高精度に行われるようになっている。
ｃの両磁極の間が適宜に離されており、それによって磁
石の起磁力を大きく、且つ漏れ磁束を低くすることがで
きる。また、上記永久磁石１２ｃが、突極片１２ｂの先
端凸部の近傍まで延在させられていることから、その
分、永久磁石１２ｃの当接面積が拡大されて有効磁束が
増大されているとともに、当該永久磁石１２ｃ均一な厚
さになされていることから、永久磁石１２ｃの製造が容
易化されるとともに、特に半径方向の位置決め固定が、
容易かつ高精度に行われるようになっている。
【００３０】また、上述した実施形態に対応する部材に
同一の符号を付した図４にかかる実施形態も、基本的に
は同様な構成を有するものであるが、上記実施形態との
相違点は、電機子コア部１２ａが、移動方向に３個以上
（本実施形態では４個）並設されているとともに、それ
らの各電機子コア部１２ａどうしの間に挟持された永久
磁石１２ｃが複数個（３個）配置されている点である。
このとき、電機子移動方向に隣接する一対の永久磁石１
２ｃ，１２ｃどうしは、互いに反発する方向に着磁され
ている。
同一の符号を付した図４にかかる実施形態も、基本的に
は同様な構成を有するものであるが、上記実施形態との
相違点は、電機子コア部１２ａが、移動方向に３個以上
（本実施形態では４個）並設されているとともに、それ
らの各電機子コア部１２ａどうしの間に挟持された永久
磁石１２ｃが複数個（３個）配置されている点である。
このとき、電機子移動方向に隣接する一対の永久磁石１
２ｃ，１２ｃどうしは、互いに反発する方向に着磁され
ている。
【００３１】このとき、電機子移動方向の両端側に配置
された両電機子コア部１２ａ，１２ａででは、内側の片
側面のみに対して永久磁石１２ｃが当接しているが、そ
れら両電機子コア部１２ａ，１２ａには、突極片１２ｂ
を１個ずつ設けられている。これに対して、上記両端側
の電機子コア部１２ａ，１２ａどうしの間に配置された
二個の電機子コア部１２ａ，１２ａでは、電機子移動方
向の両側の面がともに永久磁石１２ｃに当接しており、
これらの各電機子コア部１２ａ，１２ａには、突極片１
２ｂが、二倍の数である２個ずつ設けられている。この
ような実施形態においても、上述した実施形態と同様な
作用・効果が得られる。
された両電機子コア部１２ａ，１２ａででは、内側の片
側面のみに対して永久磁石１２ｃが当接しているが、そ
れら両電機子コア部１２ａ，１２ａには、突極片１２ｂ
を１個ずつ設けられている。これに対して、上記両端側
の電機子コア部１２ａ，１２ａどうしの間に配置された
二個の電機子コア部１２ａ，１２ａでは、電機子移動方
向の両側の面がともに永久磁石１２ｃに当接しており、
これらの各電機子コア部１２ａ，１２ａには、突極片１
２ｂが、二倍の数である２個ずつ設けられている。この
ような実施形態においても、上述した実施形態と同様な
作用・効果が得られる。
【００３２】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００３３】例えば、上述した各実施形態は、移動電機
子を用いた場合のものであるが、本発明はそれに限定さ
れることなく、固定電機子を構成するように構成するこ
とも可能である。
子を用いた場合のものであるが、本発明はそれに限定さ
れることなく、固定電機子を構成するように構成するこ
とも可能である。
【００３４】また、本発明は、上述した各実施形態にお
けるような三相以外の多相構造に構成することも可能で
ある。
けるような三相以外の多相構造に構成することも可能で
ある。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本願請求項１又は２
又は３又は８記載の発明は、永久磁石とコイルとを片側
に集めた埋込磁石構造の直進電機において、各相が全く
同じ条件の多相とすることにより各相間での特性差をほ
とんどなくし、多相であっても不具合なく良好なモータ
特性を得られる構成を採用したものであって、磁石間に
おける突極のピッチをギャップ長や突極幅などと関係し
て適宜に設定することにより漏れ磁束などによる特性低
下やスペースの無駄づかい等を回避可能としたものであ
るから、小型で高いモータ特性を得ることができ、高い
実用性を備えた片側配置型の磁石埋込構造を有する直進
電機を得ることができる。
又は３又は８記載の発明は、永久磁石とコイルとを片側
に集めた埋込磁石構造の直進電機において、各相が全く
同じ条件の多相とすることにより各相間での特性差をほ
とんどなくし、多相であっても不具合なく良好なモータ
特性を得られる構成を採用したものであって、磁石間に
おける突極のピッチをギャップ長や突極幅などと関係し
て適宜に設定することにより漏れ磁束などによる特性低
下やスペースの無駄づかい等を回避可能としたものであ
るから、小型で高いモータ特性を得ることができ、高い
実用性を備えた片側配置型の磁石埋込構造を有する直進
電機を得ることができる。
【００３６】また、請求項４又は５記載の発明は、上記
請求項１記載の発明に加えて、磁性コアの突極歯又は電
機子の突極片における凸形状先端幅を、両部材どうしの
対向面積の合計をほとんど変化させないように構成し、
コギングの発生を良好に抑えるようにしたものであるか
ら、片側配置型の磁石埋込構造を有する直進電機の特性
を一層向上させることができる。
請求項１記載の発明に加えて、磁性コアの突極歯又は電
機子の突極片における凸形状先端幅を、両部材どうしの
対向面積の合計をほとんど変化させないように構成し、
コギングの発生を良好に抑えるようにしたものであるか
ら、片側配置型の磁石埋込構造を有する直進電機の特性
を一層向上させることができる。
【００３７】さらに、請求項６記載の発明は、永久磁石
の周方向厚さを隣接突極片どうしの隙間寸法とほぼ同じ
に設定することにより、磁石の起磁力を大きく、且つ漏
れ磁束を低くするとともに、有効磁束を増大させつつ製
造及び位置決めの容易化及び高精度化を図ったものであ
るから、上述した効果に加えて、直進電機の特性向上及
び生産性を一層向上させることができる。
の周方向厚さを隣接突極片どうしの隙間寸法とほぼ同じ
に設定することにより、磁石の起磁力を大きく、且つ漏
れ磁束を低くするとともに、有効磁束を増大させつつ製
造及び位置決めの容易化及び高精度化を図ったものであ
るから、上述した効果に加えて、直進電機の特性向上及
び生産性を一層向上させることができる。
【００３８】さらにまた、請求項７記載の発明は、電機
子コア部を構成する方向性電磁鋼板の方向を磁束の流れ
に対応した方向に設定して特性の向上を図るようにした
ものであるから、上述した効果に加えて、直進電機の特
性向上を一層図ることができる。
子コア部を構成する方向性電磁鋼板の方向を磁束の流れ
に対応した方向に設定して特性の向上を図るようにした
ものであるから、上述した効果に加えて、直進電機の特
性向上を一層図ることができる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる直進モータの水平
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】図１に表された直進モータの横断面説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる直進モータの水
平断面説明図である。
平断面説明図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態にかかる直進モータ
の水平断面説明図である。
の水平断面説明図である。
１ モータ
１０ モータケース
１１ 磁性コア
１１ａ 突極歯
１２ 電機子
１２ａ 電機子コア部
１２ｂ 突極片
１２ｃ 永久磁石
１２ｄ 駆動コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 41/00
Claims (7)
- 【請求項１】 直線方向に一定のピッチをなして一組の
凹凸形状が複数組設けられた突極歯を有する磁性コア
と、この磁性コアの突極歯に対向しつつ直線方向に相対
移動可能に設けられた電機子と、を備え、 上記電機子を挟んだ両側に、前記相対移動方向に沿って
略平行に延在する一対の磁性コアが配置されているとと
もに、これら一対の磁性コアにおける突極歯どうしが、
上記相対移動方向と直交する方向において互いに対面す
るように配置され、 前記電機子は、上記相対移動方向に並設された複数個の
電機子コア部を有するとともに、それらの各電機子コア
部における上記相対移動方向と直交する方向の両端部分
に、前記両磁性コアの突極歯と近接対向する突極片がそ
れぞれ設けられ、 上記相対移動方向に隣り合う一対の電機子コア部どうし
の間には、前記相対移動方向に沿って着磁された永久磁
石が挟持され、かつ、当該永久磁石を外側から取り囲む
ようにして上記電機子コア部に駆動コイルが巻回された
直進電機において、 前記一対の磁性コアにおける互いに対面する突極歯どう
しが、１８０°の位相ずれを有するように配置される一
方、前記電機子コア部の上記相対移動方向と直交する方
向の両端部分における突極片どうしが、上記相対移動方
向において同位置となるように配置されているととも
に、 前記磁性コアの突極歯における一組の凹凸形状が電気角
で３６０°をなすように構成され、そのときの１８０°
の電気角を１磁極ピッチとしたときに、前記相対移動方
向に永久磁石を挟んで隣り合う両電機子コア部における
一組の隣接突極片どうしが、３磁極ピッチ分だけ位置ず
れしたピッチにて配置されることによって１８０°の位
相ずれが設定され、かつ、 前記電機子が、前記相対移動方向に位相をずらして複数
個配置されていることによって多相が構成されているこ
とを特徴とする直進電機。 - 【請求項２】 前記電機子コア部が、相対移動方向に三
個以上並設されているとともに、 それらの各電機子コア部どうしの間に挟持された永久磁
石が、相対移動方向に複数個配置され、これらの相対移
動方向に隣接する永久磁石どうしが、互いに反発する方
向に着磁され、かつ、 相対移動方向の両端側に配置されて片側の面のみが永久
磁石に当接する電機子コア部における突極片の数に対し
て、上記両端側の電機子コア部どうしの間に配置されて
両側の面がともに永久磁石に当接する電機子コア部にお
ける突極片の数が、二倍の数に設定されていることを特
徴とする請求項１記載の直進電機。 - 【請求項３】 前記各電機子コア部における相対移動方
向の直交方向の片側に配置された突極片が複数個に分割
されているとともに、 相対移動方向に隣接する突極片どうしが、２磁極ピッチ
分の３６０°の位相ずれを有するように配置されている
ことにより同位相に設定され、かつ、 上記電機子コア部における相対移動直交方向の両端側
に、同数の突極片が設けられていることを特徴とする請
求項１記載の直進電機。 - 【請求項４】 前記磁性コアの突極歯における凸形状先
端幅が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えていること
を特徴とする請求項１記載の直進電機。 - 【請求項５】 前記電機子の突極片における凸形状先端
幅が、１磁極ピッチに相当する寸法を備えていることを
特徴とする請求項１記載の直進電機。 - 【請求項６】 前記永久磁石の相対移動方向における厚
さが、当該永久磁石を挟む一組の隣接突極片どうしの隙
間寸法とほぼ同じに設定されていることを特徴とする請
求項１記載の直進電機。 - 【請求項７】 前記電機子コア部に、方向性電磁鋼板が
用いられていることを特徴とする請求項１記載の直進電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22330199A JP3491880B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 直進電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22330199A JP3491880B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 直進電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054274A JP2001054274A (ja) | 2001-02-23 |
| JP3491880B2 true JP3491880B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=16796012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22330199A Expired - Fee Related JP3491880B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 直進電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491880B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004045992A1 (de) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Siemens Ag | Elektrische Maschine |
| DE102005007489A1 (de) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Holzbearbeitungsmaschine mit linearem Direktantrieb |
| EP2091138A1 (de) * | 2008-02-18 | 2009-08-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Primärteil und lineare elektrische Maschine mit Kraftwelligkeitsausgleich |
| JP5357434B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2013-12-04 | オークマ株式会社 | リニアモータの取付構造 |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP22330199A patent/JP3491880B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001054274A (ja) | 2001-02-23 |
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