JP3828623B2 - Moving coil linear motor - Google Patents

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JP3828623B2 JP31694596A JP31694596A JP3828623B2 JP 3828623 B2 JP3828623 B2 JP 3828623B2 JP 31694596 A JP31694596 A JP 31694596A JP 31694596 A JP31694596 A JP 31694596A JP 3828623 B2 JP3828623 B2 JP 3828623B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固設した界磁用永久磁石に設けたカバーの長手方向に沿って移動自在にされた電機子コイル(例えば、多相コイル等。)を備えた可動コイル型のリニアモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、固設された界磁用永久磁石と、この永久磁石が形成した磁気空隙内に移動自在に設置された電機子コイルとを有し、この電機子コイルに駆動電流を供給することにより推力を発生させて上記永久磁石の長手方向に沿って移動させるように構成した可動コイル型のリニアモータが知られている。
【0003】
図5は、従来の可動コイル型リニアモータを示す要部断面図である。
図5の従来の可動コイル型リニアモータ100にはベース1上にセンターヨーク2とサイドヨーク3,3とが立設され、一対のセンターヨーク2とサイドヨーク3とが相対向する側面には一対の永久磁石4,4が配設されて磁気空隙15を形成している。一対の永久磁石4,4は各々紙面と垂直方向にこの可動コイル型リニアモータ100の可動子16のストロークに対応する長さ分が配置してあり、一対の永久磁石4,4およびサイドヨーク3とセンターヨーク2とを固定子の1組として合計2組の固定子を形成している。また、可動子16を構成したキャリッジ7の下部にはコイルフレーム18,18が付設してある。また、コイルフレーム18が磁気空隙15において一対の永久磁石4,4と対向する両側面には基板(図示省略)を介して偏平状の3相コイル6,6(例えば特公平8−13184号公報に記載のもの。)が配置されて、図示省略の磁極検出手段および/または位置検出手段を用いて上記各3相コイルに流れる駆動電流を所望の推力パターンに応じて切り換えることにより可動子16が所定の推力を得て磁気空隙15内を紙面垂直方向に移動可能にされている。
【0004】
図6は上記図5の固定子のB−B方向矢視断面図の従来例を示している。
図6の固定子63は、直方体形状の複数の永久磁石4cを隣接する磁極が異なるとともに磁気空隙15aを介して対向する磁極が異なるようにしてセンターヨーク2およびサイドヨーク3上に配設してある。
この固定子63において、例えば永久磁石4cにおける紙面に垂直方向の幅(w’)を50mm、長さ(l’)を30mm,厚さ(tm1)を10mmとした場合の磁気空隙15aにおける可動子16のストローク方向の磁束密度分布を測定したところ、図10の(c)に示す結果を得た。図10の縦軸は磁束密度(G)、横軸は可動子16のストロークに対応した位置(mm)である。可動コイル型リニアモータとしてトルクリップルを抑えて推力のリニアリティを良好に維持するための理想的な磁気空隙の磁束密度分布は例えば図10の正弦波曲線(b)で示される。しかし、上記図10の(c)はこの理想的な図10の(b)から大きくずれており、上記固定子63の構成ではトルクリップルが大きくなり推力のリニアリティが劣化する問題がある。
上記図10の(c)が理想的な図10の(b)から大きくずれる一因は、永久磁石4cから発した磁力線のうち3相扁平コイル6,6に到達せずに隣接する永久磁石4c,4c間で短絡してしまう無効磁束(f5)が多いことである。
【0005】
トルクリップルの問題を解決するために、略台形状に形成した永久磁石を配設した可動コイル型リニアモータ(例えば、特開平3−222670号公報。)が知られている。
また、この方式をさらに発展させた構成として図7の固定子を有した可動コイル型リニアモータがある。
【0006】
図7は上記図5の固定子のB−B方向矢視断面図の他の従来例を示している。図7の固定子64では、永久磁石4dにおける磁気空隙15b側の両縁部に面取部9,9を形成して断面略台形状とするとともに複数個をその断面長手方向に沿って隣接する磁極が異なるようにし、磁気空隙15bを介して異なる磁極が対向するように配置してある。また、永久磁石4d,4d間には永久磁石4dの面取部9および直立部19と係合するようにして配置した固定治具8(非磁性体製)がビス10(非磁性体製)で締結してある。
この固定子64において、例えば永久磁石4dにおける紙面に垂直方向の幅(w2)を50mm、長さ(l2)を30mm,面取部9の厚さ(t1)を3.5mm,直立部19の厚さ(t2)を6.5mm,磁気空隙15bに沿う部分の長さ(l3)を6mmとした場合に、磁気空隙15bにおける可動子16のストローク方向の磁束密度分布が理想的な図10の(b)に近似した図10の(a)になることが知られている。
【0007】
しかし、上記図7の構成では複雑形状の永久磁石を用いるため永久磁石のコストが高価であるとともに固定治具8やビス10等の非磁性部材がさらに必要であり、可動コイル型リニアモータの固定子構造が複雑化して部品点数が増えるため安価な可動コイル型リニアモータを提供できないという問題がある。
【0008】
さらに、上記図6、図7の固定子を備えた可動コイル型リニアモータでは永久磁石が直接磁気空隙に接して設けられているため、例えば定期点検や故障時の部品交換または高速走行などの際に衝撃が加わって永久磁石を破損してしまうことがある。このような永久磁石の破損防止を兼ねて、下記の図8や図9のように永久磁石が磁気空隙と接する側にカバーを設ける方式が提案されている。
【0009】
図8の固定子65は磁気空隙15c側に非磁性カバー30を設けた以外は上記図6と同様の構成である。
また、図9の固定子66は磁気空隙15d側に非磁性カバー35を設けた以外は上記図7と同様の構成である。
【0010】
しかし、上記図6乃至図9の従来の可動コイル型リニアモータにおいて磁気空隙の厚みを一定として比較すると、図6に比べて図8の方が非磁性カバー30の厚み(t30)分だけ磁気空隙15cを介して対向する永久磁石4a,4aの間隔(Lg3m)が大きくなるので結果的に磁気空隙15cの磁束密度分布のレベルが低下して可動コイル型リニアモータの推力が小さくなるという問題がある。ここで、図6の磁気空隙15aの厚みは(Lg1)であり、図8の磁気空隙15cの厚みは(Lg3)、磁気空隙15cの実質的厚みは(Lg3m)である。
非磁性カバーの設置により磁気空隙の磁界強度が低下して可動コイル型リニアモータの推力を低下させる問題は図7に対する図9でも同様に存在する。ここで、図7の磁気空隙15bの厚みは(Lg2)、図9の磁気空隙15dの厚みは(Lg4)、磁気空隙15dの実質的厚みは(Lg4m:対向する永久磁石4b,4bの間隔)である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、カバー付設型であってトルクリップルを非常に小さく抑えられて推力のリニアリティを良好にできるとともに大推力の得られる可動コイル型リニアモータを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成した本発明の可動コイル型リニアモータは、磁気空隙を形成した複数の永久磁石と、前記永久磁石の表面に設けたカバーと、前記カバーに沿って磁気空隙内を移動する電機子コイルとを備えた可動コイル型リニアモータであって、
前記カバー強磁性部分と非磁性部分とが共存する素材を用いて形成され
前記非磁性部分短絡磁束を抑制する位置に設けられるとともに溶融凝固組織と加熱冷却組織とで構成され、
前記素材は磁性ステンレス鋼又は高マンガン鋼であり、
前記溶融凝固組織における析出炭化物粒子の総占有面積が前記加熱冷却組織における析出炭化物粒子の総占有面積より減少していることを特徴とする。
本発明により、ひとつながりの部材で強磁性部分と非磁性部分とが共存するカバーを形成できるとともにその非磁性部分を短絡磁束を抑制する位置に配置したので、短絡磁束を抑えながら磁気空隙の実質的厚みを小さく維持できる結果良好な推力のリニアリティおよび大推力を有した可動コイル型リニアモータを提供できる。また、カバーを設けたことで衝撃が加わっても永久磁石が破損しにくく、耐久性に優れた可動コイル型リニアモータを提供できる。
【0014】
また、上記カバーの非磁性部分が30体積%以上の溶融凝固組織を有した場合では、本発明の可動コイル型リニアモータが−60℃までの極低温度雰囲気にさらされても上記カバーの非磁性部分が安定に存在するので−60℃までの極低温度域における良好な推力のリニアリティおよび大推力を保持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳説する。
【0017】
図4は本発明の可動コイル型リニアモータの一態様を示す要部断面図であり、上記図5と同一の構成部分には同一の参照符号を付してある。
図4の本発明の可動コイル型リニアモータ50において、一対の永久磁石4,4の相対向する側面上に強磁性部分と非磁性部分とが共存したカバー11を設けてある。
【0018】
図1は上記図4の固定子のA−A方向矢視断面図に係る参考例を示し、上記図8と同一の構成部分には同一の符号を付している。
図1の固定子60において、カバー11の非磁性部は加熱冷却部11bhで構成されており、隣接した直方体形状の永久磁石4a,4aの境界直上に配置されて模式的に図示した短絡磁束(f2)を抑え、磁気空隙5の形成に寄与する有効磁束(f1)を増加させている。この有効磁束(f1)が可動子16の走行とともに上記3相扁平コイル近傍に設けた磁気検出手段(図示省略)により検出されて、その3相扁平コイルに通電する駆動電流の通電タイミングを調整するようになっている。また、永久磁石4aの長さ(l)よりもカバー11の強磁性部11aの長さ(m)を小さくしてあるので有効磁束(f1)を大にするとともに短絡磁束(f2)を小さくすることが可能である。
カバー11は、強磁性部分と非磁性部分とが共存可能な合金素材;例えば、フェライト系やマルテンサイト系の磁性ステンレス鋼、高マンガン鋼等の1種または2種以上を用いて後述の局部加熱冷却手段(参考例に対応)または局部加熱溶融凝固手段(後述の実施例に対応)を用い、さらに必要に応じて適宜の機械加工を経て製作することができる。このカバー11はひとつながりの部品で形成することが可能であり、必要に応じてカバー11を強磁性部分11aと非磁性部分11bhとが共存する単位で複数に分割してもよい。このカバー11を配設したことによって磁気空隙5の実質的厚みは磁気空隙5を介して対向する一対の永久磁石4a,4aの間隔(Lgm)ではなくなり、一対の強磁性部11a,11aの間隔(Lg)となる。すなわち、永久磁石4aのN極を発した磁力線は、順次、カバー11の強磁性部11a,磁気空隙5,強磁性部11a,永久磁石4aのS極に戻る閉ループ(有効磁束f1)を形成するので、磁気回路上は永久磁石4aの厚みが(tm)から(t=tm+tc)に増加したことと略等価である。よって、カバー11を配置しても磁気空隙5の磁界強度があたかも厚み(t)を有した一対の永久磁石4a,4aを対向配置させた場合と略同等となり磁気空隙5の磁束密度分布のレベルを大に保持して可動子16に大推力を付与することができる。同時に、上記非磁性部11bhで磁気空隙5における磁束密度分布の非正弦波成分の一因である短絡磁束f2を抑制するので可動子16に良好な推力のリニアリティを付与することができる。
【0019】
参考例1
上記カバー11の形成素材として、重量%で0.6%C−13%Cr−残Feおよび不可避不純物からなる組成のフェライト系ステンレス鋼素材を用いて、この素材全体を優れた強磁性特性とするために適宜の磁気焼鈍を行い、図11のB−H曲線に示す通り20℃において最大飽和磁束密度Bs=1.4T、保磁力Hc=10Oeという優れた強磁性特性を有した素材を得た。
次に、この素材を上記カバー11の略寸法に機械加工した後、上記非磁性部11bhに対応する部分にCOレーザを照射することでその非磁性化すべき部分をこの素材のオーステナイト変態温度以上であって融点未満の温度(例えば、1200℃。)に加熱後冷却し、フェライト組織を有した上記強磁性部11aとオーステナイト組織を有した上記非磁性部11bhとを形成した。その後、必要に応じて仕上げ加工を行って上記カバー11の最終寸法に仕上げた。
この非磁性部11bhの20℃におけるB−Hカーブを測定したところ図12のB−H特性を得た。図12より、この非磁性部11bhの20℃での比透磁率μsは約1.1でありμs≦2という非磁性特性が確保できていた。このμs=1.1という値はほぼ空気と同等の非常に優れた非磁性特性である。また、このカバー11の強磁性部11aは上記図11の強磁性特性を有していた。
次に、上記非磁性部11bhの極低温度域における安定性を評価した結果について説明する。まず、上記カバー11をドライアイスを加えることによって−10℃〜−60℃に調整した液体メタノール冷媒中に浸し、その非磁性部11bhのオーステナイト相がフェライト相に変態する温度を調べた。冷媒に浸した時間は30分であり、その後室温20℃に戻し、X線回折で結晶構造を同定した結果を表1に示した。
【0020】
【表1】
A:オーステナイト相、F:フェライト相
表1から、この参考例1の非磁性部11bhは−40℃までフェライト相に変態することなく安定に存在することがわかった。したがって、この参考例1のカバー11を装着した参考例の可動コイル型リニアモータは−40℃までの用途に使用可能である。
また、上記図1の固定子60において、永久磁石4aにおける紙面に垂直方向の幅(w)を50mm、長さ(l)を30mm,厚さ(tm)を9mmの直方体ブロック(日立金属(株)製のNd−Fe−B系異方性焼結磁石:HS37BH)とし、カバー11の厚み(tc)を1mmとした場合の磁気空隙5における可動子16のストローク方向の磁束密度分布を測定したところ、理想的な正弦波曲線(図10の(b))に非常に近い図10の曲線(d)が得られ、良好な推力のリニアリティを有していることがわかった。
【0021】
図2は本発明に係る上記図4の固定子のA−A方向矢視断面図の態様を示し、上記図1と同一の構成部分には同一の符号を付している。
図2のカバー11’は、強磁性部11aと、溶融凝固部11bmと加熱冷却部11bhとを有した非磁性部11bとからなっている。この溶融凝固部11bmが永久磁石4a,4aの境界直上に配置されて漏れ磁束(f2’)を抑えるようになっている。
実施例1
上記カバー11’の形成素材として上記参考例1と同一の素材を用いて同一の磁気焼鈍を行った後、上記カバー11’の略寸法形状に機械加工し、上記非磁性部11bに対応する部分をCOレーザを用いて上記素材の融点直上10℃の温度に加熱して局部的に溶融後冷却凝固させて、非磁性部11bに該当する部分をフェライト組織から非磁性のオーステナイト組織に変態させた。その後、必要に応じて仕上げ加工を行い、上記カバー11’の寸法形状に仕上げた。この非磁性部11bの組織は溶融凝固組織11bmが70体積%と加熱冷却部11bhが30体積%とからなっている。
この実施例1の強磁性部11aおよび非磁性部11bの20℃におけるB−Hカーブを測定したところ、強磁性部11aは上記図11と同様の強磁性特性であり、非磁性部11bは上記図12と同様の非磁性特性になっていた。
次に、この実施例1の非磁性部11bの極低温度域での安定性を上記参考例1と同様にして評価したところ上記表1の結果を得た。
表1から、実施例1の局部的な溶融凝固部11bmは−60℃でもフェライト相に変態することなく安定に存在していた。したがって、このカバー11’を装着した本発明の可動コイル型リニアモータは−60℃までの大推力と推力のリニアリティとを有している。
【0022】
上記実施例1では上記非磁性部11bにおける溶融凝固部11bmの存在比率が70体積%の場合を記載したが、この溶融凝固部11bmの存在比率が30体積%以上であれば本発明の可動コイル型リニアモータとして−60℃までの極低温度域において実用に供し得る推力および推力のリニアリティとを備えることが容易である。
【0023】
上記溶融凝固部11bmの−60℃までの良好な存在安定性は、本発明者のミクロ解析により次のように推論付けされている。
上記非磁性部11bmおよび11bhの断面のミクロ組織を電子顕微鏡により観察した結果を図13の組織写真に示した。
図13(a)に示す実施例1の溶融凝固部11bmでは析出している炭化物の数が少ないが、図13(b)に示す参考例1の加熱冷却部11bhでは析出した炭化物粒子の数が非常に多い。図13(b)対比で図13(a)の析出炭化物粒子の総占有面積は約1/40に減少していることがわかった。このことから、上記の局部加熱冷却処理によって局部をオーステナイト変態温度以上に加熱するだけでは析出した炭化物が母相に再固溶できないが、上記の局部加熱溶融凝固処理を行うと析出していた炭化物が母相に再固溶し、その再固溶により母相部分の含有する有効炭素量が増加したことで上記溶融凝固部11bm(オーステナイト相)の存在安定性がより高められて−60℃まで安定に存在できたものと考えられる。
【0024】
図3は参考例の可動コイル型リニアモータに装着する固定子のの態様を示す要部断面図である。図3で上記図1と同一の構成部分には同一の符号を付している。
図3の固定子62では、磁気空隙5’’を介して片側は上記図1と同様にセンターヨーク2上に永久磁石4aが貼着されてその永久磁石4aの磁気空隙5’’対向側にカバー11を設けてある。また、磁気空隙5’’を介してカバー11と対向する側には強磁性のサイドヨーク3(例えば、SS400製等。)が配置してある。この固定子62の構成によれば、上記図1、図2に比べて磁気空隙5’’における磁束密度分布のレベルがやや低下する傾向を示すが正弦波に非常に近い磁束密度分布を実現できるとともに高価な永久磁石の使用量を少なくしたので、推力のリニアリティが良好で安価な可動コイル型リニアモータを提供することができる。
【0025】
次に、上記リニアモータ50に参考例1のカバー11を配置した場合(参考例2)および実施例1のカバー11’を配置した場合(実施例2)について、20℃でリニアモータの駆動開始から5分後に測定した推力の最大値およびトルクリップル、ならびに下記の条件で評価した衝撃テストの結果を表2に併記した
表2では、比較例1として上記図6の固定子63を上記リニアモータ100に配置した場合、比較例2として上記図7の固定子64を上記リニアモータ100に配置した場合、比較例3として上記図8の固定子65を上記リニアモータ50に配置した場合、比較例4として上記図9の固定子66を上記リニアモータ50に配置した場合で、各々上記参考例2,実施例2と同様にして評価した推力の最大値、トルクリップルおよび衝撃テストの結果を併記した。ここで、上記評価に際し、各固定子に日立金属(株)製のNd−Fe−B系異方性焼結磁石(HS37BH)を配設してある。また、表2の推力の最大値は参考例2の値を100%として相対表示している。また、トルクリップルが小とは推力のリニアリティが良好な状態、トルクリップルが大とは推力のリニアリティが不良の状態をいう。また、衝撃テストは上記の各固定子を1mの高さからSUS304ステンレス鋼板上に落下させて配設してある永久磁石の割れ、欠けの有無を調べたものである。
【0026】
【表2】
【0027】
表2より、各比較例のものに比べて、参考例2,実施例2のものは大推力であるとともにトルクリップルが小さく抑えられ、耐衝撃性にも優れていることがわかった。
【0028】
図14は参考例の可動コイル型リニアモータにおける固定子のさらに他の態様を示す要部断面図であり、図1と同一の構成部分には同一の符号を付している。図14の固定子67において、カバー21は各磁極部直上に貼着した複数個の強磁性部材21a(例えば、SS41製。)と各磁極境界直上に貼着した複数個の非磁性部材21b(例えば、SUS304製。)とからなる。この構成によれば汎用の強磁性素材および非磁性素材を用いてカバー21を形成することができるメリットを有している。また、上記図1と同様に磁気空隙5eの実質的厚みを(Lg5)とできるので有効磁束(f3)を大にし大推力とするとともに短絡磁束(f4)を小に抑えて推力のリニアリティを良好にすることができている。
【0029】
上記態様では電機子コイルとして特殊構造の3相扁平コイルを用いた場合を記載したが、他の汎用の3相コイルや2相コイル等を適宜使用することができる。また、上記態様では直方体形状の永久磁石を複数個連結して界磁用永久磁石を構成したが、これに代えて1個の長尺直方体形状の永久磁石を用いて適宜の着磁手段により上記態様と同様に多磁極を形成し磁気空隙を形成してもよい。
また、本発明に用いる永久磁石の形状は直方体に限定されず、磁気空隙を形成可能な他の形状(例えば台形状、リング形、扇形等。)のものを用いることができる。
また、上記態様では2つの磁気空隙を有する可動コイル型リニアモータを記載したが、磁気空隙を1つまたは3つ以上としてもよい。
また、上記態様では局部加熱冷却手段、局部加熱溶融凝固手段としてレーザ加熱を用いたが、これに代えて他の局部加熱手段(例えば、プラズマ加熱、高周波加熱、高温加熱体の接触加熱等。)を適宜適用できることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】
本発明は下記の優れた効果を奏し得る。
(1)カバー付設型の可動コイル型リニアモータであって従来のカバー無しの可動コイル型リニアモータと同一の磁気空隙の厚みとした場合に、従来のカバー無しの可動コイル型リニアモータと同等の大推力を得ることが容易である。
(2)大推力とともに、良好な推力のリニアリティを得ることができる。
(3)耐衝撃性に優れた可動コイル型リニアモータを提供できる。
(4)正弦波に非常に近い磁束密度分布を得る場合に、カバーおよび永久磁石を単純形状化できるとともに固定子の部品点数を削減できるので安価な可動コイル型リニアモータを提供できる。
(5)カバーの非磁性部分の極低温度域での存在安定性が大幅に向上し、極低温度域での可動コイル型リニアモータの用途拡大に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例のリニアモータにおける固定子の態様を示す要部断面図である。
【図2】 本発明のリニアモータにおける固定子の態様を示す要部断面図である。
【図3】 参考例の可動コイル型リニアモータにおける固定子のの態様を示す要部断面図である。
【図4】 本発明の可動コイル型リニアモータの一態様を示す要部断面図である。
【図5】 従来の可動コイル型リニアモータを示す要部断面図である。
【図6】 従来の可動コイル型リニアモータの固定子を示す要部断面図である。
【図7】 従来の可動コイル型リニアモータの固定子を示す要部断面図である。
【図8】 従来の可動コイル型リニアモータの固定子を示す要部断面図である。
【図9】 従来の可動コイル型リニアモータの固定子を示す要部断面図である。
【図10】 磁気空隙におけるストローク方向の磁束密度分布を示す図である。
【図11】 カバーの強磁性部のB−Hカーブを示す図である。
【図12】 カバーの非磁性部のBーHカーブを示す図である。
【図13】 本発明の加熱変成部に関わり、溶融凝固部(a)および加熱冷却部(b)における顕微鏡写真である。
【図14】 参考例の可動コイル型リニアモータにおける固定子のさらに他の態様を示す要部断面図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a movable coil type linear motor including an armature coil (for example, a multiphase coil) which is movable along a longitudinal direction of a cover provided on a fixed field permanent magnet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it has a fixed field permanent magnet and an armature coil movably installed in a magnetic gap formed by the permanent magnet, and supplies a driving current to the armature coil. 2. Description of the Related Art A moving coil type linear motor configured to generate thrust and move along the longitudinal direction of the permanent magnet is known.
[0003]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional moving coil linear motor.
In the conventional moving coil type linear motor 100 shown in FIG. 5, a center yoke 2 and side yokes 3 and 3 are erected on a base 1, and a pair of center yoke 2 and side yoke 3 are opposed to each other on a side surface. Permanent magnets 4, 4 are arranged to form a magnetic gap 15. The pair of permanent magnets 4, 4 are arranged in a length corresponding to the stroke of the movable element 16 of the movable coil type linear motor 100 in the direction perpendicular to the paper surface, and the pair of permanent magnets 4, 4 and the side yoke 3. And the center yoke 2 as one set of stators to form a total of two sets of stators. In addition, coil frames 18 and 18 are attached to the lower part of the carriage 7 constituting the movable element 16. The coil frame 18 has flat three-phase coils 6 and 6 (for example, Japanese Patent Publication No. 8-13184) on both side surfaces of the magnetic gap 15 facing the pair of permanent magnets 4 and 4 via a substrate (not shown). And the movable element 16 is switched by switching the drive current flowing in each of the three-phase coils in accordance with a desired thrust pattern using a magnetic pole detection means and / or position detection means (not shown). A predetermined thrust is obtained so that the magnetic gap 15 can be moved in the direction perpendicular to the paper surface.
[0004]
FIG. 6 shows a conventional example of a cross-sectional view of the stator shown in FIG.
The stator 63 of FIG. 6 is arranged on the center yoke 2 and the side yoke 3 with a plurality of rectangular parallelepiped permanent magnets 4c having different magnetic poles adjacent to each other and different magnetic poles opposed via the magnetic gap 15a. is there.
In this stator 63, for example, the mover in the magnetic gap 15a when the width (w ′) in the direction perpendicular to the paper surface of the permanent magnet 4c is 50 mm, the length (l ′) is 30 mm, and the thickness (tm1) is 10 mm. When the magnetic flux density distribution in 16 stroke directions was measured, the result shown in FIG. 10C was obtained. The vertical axis in FIG. 10 is the magnetic flux density (G), and the horizontal axis is the position (mm) corresponding to the stroke of the mover 16. An ideal magnetic gap magnetic flux density distribution for suppressing a torque ripple and maintaining a good thrust linearity as a moving coil type linear motor is shown, for example, by a sine wave curve (b) in FIG. However, (c) in FIG. 10 is greatly deviated from the ideal (b) in FIG. 10, and the configuration of the stator 63 has a problem that torque ripple increases and thrust linearity deteriorates.
The reason why (c) in FIG. 10 greatly deviates from the ideal (b) in FIG. 10 is that the permanent magnets 4c adjacent to each other without reaching the three-phase flat coils 6 and 6 among the lines of magnetic force generated from the permanent magnet 4c. , 4c has a large amount of reactive magnetic flux (f5) that is short-circuited.
[0005]
In order to solve the problem of torque ripple, a moving coil linear motor (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-222670) in which a permanent magnet formed in a substantially trapezoidal shape is provided is known.
Further, there is a moving coil type linear motor having the stator shown in FIG.
[0006]
FIG. 7 shows another conventional example of a cross-sectional view of the stator shown in FIG. In the stator 64 of FIG. 7, chamfered portions 9 and 9 are formed on both edges of the permanent magnet 4d on the magnetic gap 15b side to form a substantially trapezoidal cross section, and a plurality of them are adjacent along the longitudinal direction of the cross section. The magnetic poles are different from each other, and the different magnetic poles are arranged to face each other via the magnetic gap 15b. A fixing jig 8 (made of nonmagnetic material) arranged between the permanent magnets 4d and 4d so as to be engaged with the chamfered portion 9 and the upright portion 19 of the permanent magnet 4d is a screw 10 (made of nonmagnetic material). It is concluded with.
In this stator 64, for example, the width (w2) in the direction perpendicular to the paper surface of the permanent magnet 4d is 50 mm, the length (l2) is 30 mm, the thickness (t1) of the chamfered portion 9 is 3.5 mm, and the upright portion 19 When the thickness (t2) is 6.5 mm and the length (l3) of the portion along the magnetic gap 15b is 6 mm, the magnetic flux density distribution in the stroke direction of the mover 16 in the magnetic gap 15b is ideal in FIG. It is known that (a) of FIG. 10 approximated to (b) is obtained.
[0007]
However, in the configuration of FIG. 7, a permanent magnet having a complicated shape is used, so that the cost of the permanent magnet is high and a nonmagnetic member such as a fixing jig 8 or a screw 10 is further required. Since the child structure is complicated and the number of parts increases, there is a problem that an inexpensive moving coil linear motor cannot be provided.
[0008]
Furthermore, in the moving coil type linear motor having the stators shown in FIGS. 6 and 7, the permanent magnet is provided in direct contact with the magnetic gap, so that, for example, during periodic inspections, parts replacement at the time of failure or high speed running, etc. May cause damage to the permanent magnet. In order to prevent such damage to the permanent magnet, a method of providing a cover on the side where the permanent magnet is in contact with the magnetic gap has been proposed as shown in FIGS.
[0009]
The stator 65 of FIG. 8 has the same configuration as that of FIG. 6 except that the nonmagnetic cover 30 is provided on the magnetic gap 15c side.
9 has the same configuration as that of FIG. 7 except that the nonmagnetic cover 35 is provided on the magnetic gap 15d side.
[0010]
However, when comparing the thickness of the magnetic gap in the conventional moving coil type linear motor of FIGS. 6 to 9 with a constant thickness, the magnetic gap in FIG. 8 is equal to the thickness (t30) of the nonmagnetic cover 30 compared to FIG. Since the distance (Lg3m) between the permanent magnets 4a and 4a facing each other via 15c is increased, the magnetic flux density distribution level of the magnetic gap 15c is lowered, resulting in a decrease in thrust of the moving coil linear motor. . Here, the thickness of the magnetic gap 15a in FIG. 6 is (Lg1), the thickness of the magnetic gap 15c in FIG. 8 is (Lg3), and the substantial thickness of the magnetic gap 15c is (Lg3m).
The problem that the magnetic field strength of the magnetic air gap decreases due to the installation of the nonmagnetic cover and the thrust of the moving coil linear motor decreases similarly exists in FIG. 9 with respect to FIG. Here, the thickness of the magnetic air gap 15b in FIG. 7 is (Lg2), the thickness of the magnetic air gap 15d in FIG. 9 is (Lg4), and the substantial thickness of the magnetic air gap 15d is (Lg4m: the distance between the opposing permanent magnets 4b and 4b). It is.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a movable coil type linear motor that is of a cover-attached type, can suppress torque ripples to a very low level, can improve the thrust linearity, and can obtain a large thrust.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Moving-coil linear motor of the present invention which achieves the above-mentioned problems, moves a plurality of permanent magnets forming a magnetic gap, and a cover provided on the surface of the permanent magnet, the inside magnetic gap along the cover armature A moving coil type linear motor comprising a coil,
The cover is formed using a material that coexist with the ferromagnetic portion and the non-magnetic portion,
The non-magnetic part is provided at a position to suppress the short-circuit magnetic flux and is composed of a melt-solidified structure and a heating / cooling structure,
The material is magnetic stainless steel or high manganese steel,
The total occupied area of precipitated carbide particles in the melt-solidified structure is smaller than the total occupied area of precipitated carbide particles in the heating and cooling structure .
According to the present invention, since a cover in which a ferromagnetic portion and a nonmagnetic portion coexist can be formed with a single member and the nonmagnetic portion is disposed at a position to suppress the short-circuit magnetic flux, the magnetic gap can be substantially reduced while suppressing the short-circuit magnetic flux. As a result, it is possible to provide a moving coil type linear motor having excellent thrust linearity and large thrust. In addition, by providing the cover, it is possible to provide a moving coil linear motor that is not easily damaged even when an impact is applied and that has excellent durability.
[0014]
Further, when the non-magnetic portion of the cover has a melted and solidified structure of 30% by volume or more, even if the moving coil linear motor of the present invention is exposed to an extremely low temperature atmosphere up to −60 ° C., the non-covering portion of the cover Since the magnetic portion is present stably, good thrust linearity and large thrust in an extremely low temperature range up to −60 ° C. can be maintained.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
[0017]
FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of the moving coil linear motor of the present invention. The same reference numerals are given to the same components as those in FIG.
In the moving coil type linear motor 50 of the present invention shown in FIG. 4, a cover 11 in which a ferromagnetic portion and a nonmagnetic portion coexist is provided on opposite sides of a pair of permanent magnets 4, 4.
[0018]
Figure 1 shows a reference example of the A-A direction arrow sectional view of a stator of FIG. 4, the same components as those of the FIG 8 are denoted by the same reference numerals.
In the stator 60 of FIG. 1, the nonmagnetic part of the cover 11 is constituted by a heating / cooling part 11bh, which is arranged just above the boundary between adjacent rectangular parallelepiped permanent magnets 4a, 4a and schematically shown as a short-circuit magnetic flux ( f2) is suppressed, and the effective magnetic flux (f1) contributing to the formation of the magnetic gap 5 is increased. This effective magnetic flux (f1) is detected by magnetic detecting means (not shown) provided in the vicinity of the three-phase flat coil as the mover 16 travels, and the energization timing of the drive current to be supplied to the three-phase flat coil is adjusted. It is like that. Further, since the length (m) of the ferromagnetic portion 11a of the cover 11 is made smaller than the length (l) of the permanent magnet 4a, the effective magnetic flux (f1) is increased and the short-circuit magnetic flux (f2) is decreased. It is possible.
The cover 11 is an alloy material in which a ferromagnetic portion and a non-magnetic portion can coexist; for example, local heating described later using one or more of ferritic and martensitic magnetic stainless steel, high manganese steel, and the like. Using a cooling means (corresponding to a reference example) or a local heating and melting and solidifying means (corresponding to an example described later) , it can be manufactured through appropriate machining as required. The cover 11 can be formed of a single piece of part, and the cover 11 may be divided into a plurality of units in which the ferromagnetic portion 11a and the nonmagnetic portion 11bh coexist as necessary. By providing this cover 11, the substantial thickness of the magnetic gap 5 is not the distance (Lgm) between the pair of permanent magnets 4a and 4a opposed via the magnetic gap 5, but the distance between the pair of ferromagnetic portions 11a and 11a. (Lg). That is, the magnetic field lines generated from the N pole of the permanent magnet 4a sequentially form a closed loop (effective magnetic flux f1) that returns to the S pole of the ferromagnetic portion 11a, the magnetic gap 5, the ferromagnetic portion 11a, and the permanent magnet 4a of the cover 11. Therefore, on the magnetic circuit, it is substantially equivalent to the increase in the thickness of the permanent magnet 4a from (tm) to (t = tm + tc). Therefore, even if the cover 11 is arranged, the magnetic field strength of the magnetic gap 5 is almost the same as when a pair of permanent magnets 4a, 4a having a thickness (t) are arranged opposite to each other, and the level of the magnetic flux density distribution of the magnetic gap 5 And a large thrust can be applied to the mover 16. At the same time, since the nonmagnetic portion 11bh suppresses the short-circuit magnetic flux f2 that is a cause of the non-sinusoidal component of the magnetic flux density distribution in the magnetic gap 5, it is possible to impart good thrust linearity to the mover 16.
[0019]
( Reference Example 1 )
As a material for forming the cover 11, a ferritic stainless steel material having a composition comprising 0.6% C-13% Cr-residual Fe and unavoidable impurities in weight% is used, and the entire material is made to have excellent ferromagnetic properties. Therefore, appropriate magnetic annealing was performed to obtain a material having excellent ferromagnetic properties of maximum saturation magnetic flux density Bs = 1.4T and coercive force Hc = 10 Oe at 20 ° C. as shown in the BH curve of FIG. .
Next, after machining the material to the approximate dimensions of the cover 11, the portion corresponding to the non-magnetic portion 11bh is irradiated with a CO 2 laser so that the portion to be demagnetized exceeds the austenite transformation temperature of the material. Then, after heating to a temperature lower than the melting point (for example, 1200 ° C.), cooling was performed to form the ferromagnetic portion 11a having a ferrite structure and the nonmagnetic portion 11bh having an austenite structure. Thereafter, finishing was performed as necessary to finish the final dimensions of the cover 11.
When the BH curve at 20 ° C. of this nonmagnetic part 11bh was measured, the BH characteristic of FIG. 12 was obtained. From FIG. 12, the relative magnetic permeability μs at 20 ° C. of this nonmagnetic part 11bh was about 1.1, and the nonmagnetic characteristic of μs ≦ 2 was secured. This value of μs = 1.1 is a very excellent nonmagnetic property that is almost equivalent to air. Further, the ferromagnetic portion 11a of the cover 11 had the ferromagnetic characteristics shown in FIG.
Next, the results of evaluating the stability of the nonmagnetic portion 11bh in the extremely low temperature range will be described. First, the cover 11 was immersed in a liquid methanol refrigerant adjusted to −10 ° C. to −60 ° C. by adding dry ice, and the temperature at which the austenite phase of the nonmagnetic portion 11bh was transformed into a ferrite phase was examined. The time of immersion in the refrigerant was 30 minutes, and then returned to room temperature of 20 ° C. The results of identifying the crystal structure by X-ray diffraction are shown in Table 1.
[0020]
[Table 1]
A: Austenite phase, F: Ferrite phase From Table 1, it was found that the nonmagnetic portion 11bh of Reference Example 1 was stably present up to -40 ° C without transformation into a ferrite phase. Therefore, the moving coil type linear motor of the reference example equipped with the cover 11 of the reference example 1 can be used for applications up to −40 ° C.
Further, in the stator 60 of FIG. 1 described above, a rectangular parallelepiped block (Hitachi Metals Co., Ltd.) having a width (w) in the direction perpendicular to the paper surface of the permanent magnet 4a of 50 mm, a length (l) of 30 mm, and a thickness (tm) of 9 mm. ) Made of Nd—Fe—B anisotropic sintered magnet: HS37BH), and the magnetic flux density distribution in the stroke direction of the mover 16 in the magnetic gap 5 was measured when the thickness (tc) of the cover 11 was 1 mm. However, the curve (d) in FIG. 10 very close to the ideal sine wave curve (FIG. 10 (b)) was obtained, and it was found that the linearity of the thrust was good.
[0021]
FIG. 2 shows an embodiment of the cross-sectional view of the stator of FIG. 4 according to the present invention taken along the line AA, and the same components as those of FIG. 1 are given the same reference numerals.
The cover 11 ′ in FIG. 2 includes a ferromagnetic portion 11a, and a nonmagnetic portion 11b having a melting and solidifying portion 11bm and a heating / cooling portion 11bh. The melted and solidified portion 11bm is arranged immediately above the boundary between the permanent magnets 4a and 4a to suppress the leakage magnetic flux (f2 ′).
( Example 1 )
A part corresponding to the non-magnetic part 11b is formed by performing the same magnetic annealing using the same material as the reference example 1 as a material for forming the cover 11 ', and then machining the cover 11' into a substantially dimensional shape. Is heated to a temperature of 10 ° C. just above the melting point of the material using a CO 2 laser, and is locally melted and then cooled and solidified to transform the portion corresponding to the nonmagnetic portion 11b from a ferrite structure to a nonmagnetic austenite structure. It was. Then, finishing was performed as necessary to finish the cover 11 ′ in a dimensional shape. The structure of the non-magnetic part 11b is composed of 70% by volume of the molten and solidified structure 11bm and 30% by volume of the heating / cooling part 11bh.
When the BH curves at 20 ° C. of the ferromagnetic part 11a and the nonmagnetic part 11b of Example 1 were measured, the ferromagnetic part 11a had the same ferromagnetic characteristics as in FIG. 11, and the nonmagnetic part 11b The nonmagnetic characteristics were the same as in FIG.
Next, when the stability of the nonmagnetic portion 11b of Example 1 in the extremely low temperature range was evaluated in the same manner as in Reference Example 1 , the results shown in Table 1 were obtained.
From Table 1, the local melt-solidified part 11bm of Example 1 existed stably without transforming into a ferrite phase even at -60 ° C. Therefore, the movable coil type linear motor of the present invention to which this cover 11 ′ is attached has a large thrust up to −60 ° C. and a linearity of the thrust.
[0022]
In the first embodiment, the case where the abundance ratio of the melted and solidified part 11bm in the nonmagnetic part 11b is 70% by volume is described. However, if the abundance ratio of the melted and solidified part 11bm is 30% by volume or more, the movable coil of the present invention is used. As a type linear motor, it is easy to provide thrust and linearity of thrust that can be practically used in an extremely low temperature range up to −60 ° C.
[0023]
Good existence stability up to −60 ° C. of the melt-solidified portion 11bm has been inferred as follows by the present inventors' microanalysis.
The result of observing the microstructure of the cross sections of the nonmagnetic portions 11bm and 11bh with an electron microscope is shown in the structure photograph of FIG.
In the melt-solidified part 11bm of Example 1 shown in FIG. 13 (a), the number of precipitated carbides is small, but in the heating / cooling part 11bh of Reference Example 1 shown in FIG. 13 (b), the number of precipitated carbide particles is small. Very many. In comparison with FIG. 13 (b), it was found that the total occupied area of the precipitated carbide particles of FIG. 13 (a) was reduced to about 1/40. For this reason, the precipitated carbide cannot be re-dissolved in the parent phase simply by heating the local part above the austenite transformation temperature by the above local heating and cooling treatment, but the precipitated carbide is obtained by performing the above local heating melt solidification treatment. Is re-dissolved in the mother phase, and the effective carbon content of the mother phase portion is increased by the re-dissolution, so that the existence stability of the melt-solidified portion 11bm (austenite phase) is further increased to -60 ° C. It is thought that it was able to exist stably.
[0024]
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing another aspect of the stator attached to the moving coil linear motor of the reference example . 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
In the stator 62 of FIG. 3, a permanent magnet 4a is stuck on the center yoke 2 on the one side through the magnetic air gap 5 ″ in the same manner as in FIG. 1, and the permanent magnet 4a is opposed to the magnetic air gap 5 ″. A cover 11 is provided. Further, a ferromagnetic side yoke 3 (for example, made of SS400) is disposed on the side facing the cover 11 through the magnetic gap 5 ″. According to the configuration of the stator 62, the magnetic flux density distribution level in the magnetic gap 5 '' tends to be slightly lower than that in FIGS. In addition, since the amount of expensive permanent magnets used is reduced, it is possible to provide a movable coil type linear motor with good thrust linearity and low cost.
[0025]
Next, when the cover 11 of Reference Example 1 is arranged on the linear motor 50 ( Reference Example 2 ) and when the cover 11 ′ of Example 1 is arranged ( Example 2 ), the linear motor starts to be driven at 20 ° C. 6 shows the maximum thrust value and torque ripple measured 5 minutes after the test, and the impact test results evaluated under the following conditions. In Table 2, the stator 63 of FIG. When the stator 64 of FIG. 7 is arranged as the comparative example 2 in the linear motor 100, when the stator 65 of FIG. 8 is arranged as the comparative example 3 in the linear motor 50. 9, when the stator 66 of FIG. 9 is arranged in the linear motor 50, the maximum thrust value, torque ripple, and torque ripple evaluated in the same manner as in Reference Example 2 and Example 2, respectively. The impact test results are also shown. Here, at the time of the evaluation, an Nd—Fe—B anisotropic sintered magnet (HS37BH) manufactured by Hitachi Metals, Ltd. is disposed on each stator. Moreover, the maximum value of the thrust in Table 2 is displayed relative to the value of Reference Example 2 as 100%. Further, a small torque ripple means that the thrust linearity is good, and a large torque ripple means that the thrust linearity is poor. Further, the impact test is an examination of the presence or absence of cracks or chipping of the permanent magnets that are disposed by dropping each of the above stators onto a SUS304 stainless steel plate from a height of 1 m.
[0026]
[Table 2]
[0027]
From Table 2, it was found that, in comparison with the comparative examples, those of Reference Example 2 and Example 2 had a large thrust, a small torque ripple, and excellent impact resistance.
[0028]
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part showing still another aspect of the stator in the moving coil type linear motor of the reference example , and the same components as those in FIG. In the stator 67 of FIG. 14, the cover 21 includes a plurality of ferromagnetic members 21 a (for example, made of SS41) attached immediately above each magnetic pole part and a plurality of nonmagnetic members 21 b (attached immediately above each magnetic pole boundary). For example, SUS304.) According to this configuration, there is an advantage that the cover 21 can be formed using a general-purpose ferromagnetic material and a non-magnetic material. In addition, since the substantial thickness of the magnetic gap 5e can be set to (Lg5) as in FIG. 1, the effective magnetic flux (f3) is increased to increase the large thrust and the short-circuit magnetic flux (f4) is suppressed to a small value to improve the thrust linearity. Can be.
[0029]
In the above embodiment, a case where a three-phase flat coil having a special structure is used as the armature coil is described, but other general-purpose three-phase coils, two-phase coils, and the like can be used as appropriate. In the above aspect, a plurality of rectangular parallelepiped permanent magnets are connected to form a field permanent magnet. Instead, a single long rectangular parallelepiped permanent magnet is used, and appropriate magnetizing means described above. Similarly to the embodiment, a multi-pole may be formed to form a magnetic gap.
In addition, the shape of the permanent magnet used in the present invention is not limited to a rectangular parallelepiped, and other shapes (for example, a trapezoidal shape, a ring shape, a fan shape, etc.) capable of forming a magnetic gap can be used.
Moreover, although the moving coil type | mold linear motor which has two magnetic space | gap was described in the said aspect, it is good also as one or 3 or more magnetic space | gap.
In the above embodiment, laser heating is used as the local heating / cooling means and the local heating / melting / solidifying means. Instead, other local heating means (for example, plasma heating, high-frequency heating, contact heating of a high-temperature heating body, etc.) are used. Of course, can be applied as appropriate.
[0030]
【The invention's effect】
The present invention can achieve the following excellent effects.
(1) A movable coil linear motor with a cover, which has the same magnetic gap thickness as a conventional movable coil linear motor without a cover, which is equivalent to a conventional movable coil linear motor without a cover. It is easy to obtain a large thrust.
(2) A good thrust linearity can be obtained together with a large thrust.
(3) A moving coil linear motor having excellent impact resistance can be provided.
(4) When obtaining a magnetic flux density distribution very close to a sine wave, the cover and the permanent magnet can be simplified in shape and the number of parts of the stator can be reduced, so that an inexpensive moving coil linear motor can be provided.
(5) The existence stability of the non-magnetic part of the cover in the extremely low temperature range is greatly improved, which greatly contributes to the expansion of the application of the moving coil linear motor in the extremely low temperature range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an aspect of a stator in a linear motor of a reference example .
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing one aspect of a stator in the linear motor of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing another aspect of the stator in the moving coil linear motor of the reference example .
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing one embodiment of a moving coil linear motor of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional moving coil linear motor.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a stator of a conventional moving coil linear motor.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a stator of a conventional moving coil linear motor.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a stator of a conventional moving coil linear motor.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part showing a stator of a conventional moving coil linear motor.
FIG. 10 is a diagram showing a magnetic flux density distribution in a stroke direction in a magnetic gap.
FIG. 11 is a diagram showing a BH curve of a ferromagnetic portion of a cover.
FIG. 12 is a diagram showing a BH curve of a nonmagnetic part of a cover.
FIG. 13 is a photomicrograph of the melt-solidified part (a) and the heating / cooling part (b) in relation to the heat-transforming part of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part showing still another aspect of the stator in the moving coil linear motor of the reference example .

Claims (2)

磁気空隙を形成した複数の永久磁石と、前記永久磁石の表面に設けたカバーと、前記カバーに沿って磁気空隙内を移動する電機子コイルとを備えた可動コイル型リニアモータであって、
前記カバー強磁性部分と非磁性部分とが共存する素材を用いて形成され
前記非磁性部分短絡磁束を抑制する位置に設けられるとともに溶融凝固組織と加熱冷却組織とで構成され、
前記素材は磁性ステンレス鋼又は高マンガン鋼であり、
前記溶融凝固組織における析出炭化物粒子の総占有面積が前記加熱冷却組織における析出炭化物粒子の総占有面積より減少していることを特徴とする可動コイル型リニアモータ。
A movable coil type linear motor comprising a plurality of permanent magnets having magnetic gaps, a cover provided on the surface of the permanent magnets , and an armature coil that moves in the magnetic gap along the cover,
The cover is formed using a material that coexist with the ferromagnetic portion and the non-magnetic portion,
The non-magnetic part is provided at a position to suppress the short-circuit magnetic flux and is composed of a melt-solidified structure and a heating / cooling structure,
The material is magnetic stainless steel or high manganese steel,
The moving coil type linear motor characterized in that the total occupied area of precipitated carbide particles in the molten and solidified structure is smaller than the total occupied area of precipitated carbide particles in the heating and cooling structure .
前記非磁性部分が30体積%以上の溶融凝固組織を有することを特徴とする請求項1に記載の可動コイル型リニアモータ。  The moving coil linear motor according to claim 1, wherein the nonmagnetic portion has a melt-solidified structure of 30% by volume or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19853250B4 (en) * 1998-11-18 2012-02-02 Siemens Ag Secondary part for a linear motor
JP2001231242A (en) * 2000-02-16 2001-08-24 Shinko Electric Co Ltd Linear dc motor conveyance apparatus
JP4717740B2 (en) * 2006-07-19 2011-07-06 株式会社デンソー Range determination device and automatic transmission control device using the range determination device
JP5298483B2 (en) * 2007-09-12 2013-09-25 シンフォニアテクノロジー株式会社 Linear motor
WO2011155022A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 株式会社日立製作所 Linear motor
JP5879895B2 (en) * 2011-10-06 2016-03-08 シンフォニアテクノロジー株式会社 Linear motor
CN107171527B (en) * 2017-06-09 2023-04-18 浙江理工大学 Excitation topological structure of non-uniform block type permanent magnet linear synchronous motor and design method

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