JP4304709B2 - 可動巻線型リニアモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動巻線型のリニアモータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可動巻線型のリニアモータは、図５および図６に示すように構成されている。図５は可動巻線型リニアモータの固定部を示しており、固定部１は、平板状のヨーク２ａ、２ｂを空隙を介して対向するように、ヨークベース３に固定するとともに、それぞれのヨーク２ａ、２ｂの対向する面に、永久磁石４ａ、４ｂを、矢印で示すストローク方向に同じピッチ寸法でＮＳ極が交互になるように、かつ、対向するそれぞれの極が異なるように固定して構成している。図６は可動巻線型リニアモータの可動部を示しており、可動部５は、平板状の芯金６の両面に、電気角１２０°の位相差を持つ３相巻線７ａ、７ｂを等間隔に並べて取付けるとともに、前記芯金６ごと樹脂８でモールドし、さらに、図示しない搬送物を支持する搬送物支持体９と一体に固定している。このような構成の可動巻線型リニアモータにおいて、前記３相巻線７ａ、７ｂに、所定の位相に同期した３相平衡電流を流すと、３相巻線７ａ、７ｂに磁束が発生し、この磁束と固定部のヨーク２ａ、２ｂに固定されている永久磁石４ａ、４ｂとの電磁作用により、可動部５とともに搬送物支持体９がストローク方向へ移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の可動巻線型リニアモータは、可動部５が、固定部１内においてストローク方向への移動だけしかできず、搬送物支持体９をストローク方向に対して垂直方向に振動しないように移動させることができなかった。また、搬送物支持体９の位置をストローク方向に対して垂直方向に微調整させることができなかった。そのため、これらの動作を付加させる場合は、ストローク方向に対して垂直方向に動作するようにした別のリニアモータを可動部５に取り付ける必要があった。
本発明は、これらの問題を解消するためになされたもので、１台のリニアモータで、搬送物支持体のストローク方向への移動と、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動の防止と、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の位置の微調整を行うことができる可動巻線型リニアモータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、固定部と、可動部とを有し、前記固定部は、複数の永久磁石を有し、２つの平板状のヨークを、空隙を介して対向するように、ヨークベースに固定するとともに、それぞれのヨークの対向する面に、前記永久磁石を、前記可動部のストローク方向に同じピッチ寸法でＮＳ極が交互になるように、かつ、対向するそれぞれの極が異なるように固定して構成され、
前記可動部は、３相巻線を有し、前記３相巻線を、前記２つの平板状のヨーク間に配置される平板状の芯材の両面に、電気角１２０°の位相差を持たせて等間隔に並べて取付けるとともに、前記芯材ごと樹脂でモールドし、さらに、搬送物支持体と一体に固定して構成された、可動巻線型リニアモータにおいて、前記両ヨークに固定された永久磁石を、隣り合う永久磁石ごとに、ストローク方向に対して垂直の方向に高さをずらして千鳥足状に並設するとともに、単相巻線を、前記永久磁石の高さのずれた範囲の磁束と鎖交し、かつ磁極ピッチの偶数倍の寸法で折り返すように前記３相巻線を囲んで配設したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１から図４は、本発明の実施例を示す可動巻線型リニアモータの構造図で、図１は固定部の斜視図、図２はヨークの内側からみた側面図、、図３は可動部の斜視図、図４は可動部における３相巻線と単相巻線の関係を示す側面図である。図５および図６と同一のものは、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本発明の可動巻線型リニアモータは、基本的な構成は従来の可動巻線型リニアモータと同一であるが、固定部１と可動部５が次の点で異なっている。
すなわち、固定部１は、ヨーク２ａ、２ｂをストローク方向に対して垂直方向に長くするとともに、両ヨーク２ａ、２ｂに固定された永久磁石４ａ、４ｂを、隣り合う永久磁石４ａ、４ｂごとに交互に上下に長く延ばして千鳥足状に並設した点で異なっている。
また、可動部５は、前記芯金６をストローク方向に対して垂直方向に長くするとともに、前記芯金６に固定した３相巻線７ａ、７ｂの外周に単相巻線１０ａ、１０ｂを配置した点で異なっている。
前記可動部５においては、３相巻線７ａ、７ｂは、前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲の磁束と鎖交するように、等間隔で並べられており、また、前記単相巻線１０ａ、１０ｂは、前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束と鎖交し、かつ磁極ピッチの偶数倍の寸法で折り返すように前記３相巻線７ａ、７ｂを囲んで配設されている。なお、３相巻線７ａ７ｂと単相巻線１０ａ、１０ｂは、前記芯金６ごと樹脂８でモールドされている。
このような構成において、固定部１の永久磁石４ａ、４ｂによる磁束分布は、永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲では、従来の可動巻線型リニアモータと同様であり、可動部５の３相巻線７ａ、７ｂに、所定の位相に同期した３相平衡電流を流すと、３相巻線７ａ、７ｂに磁束が発生し、この磁束と前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲の磁束による電磁作用により、可動部５が搬送物支持体９とともにストローク方向へ移動する。
固定部１の永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束分布は、図２の磁極配列をみればわかるように、ストローク方向に対して垂直方向に、上がＮ極、下がＳ極となる。可動部５に３相巻線７ａ、７ｂを囲むように配置された単相巻線１０ａ、１０ｂに直流電流を流すと、単相巻線１０ａ、１０ｂに磁束が発生し、固定部１の永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束との電磁作用により、ストローク方向に対して垂直方向に力を発生する。これにより、搬送物支持体９に対して、ストローク方向に対する垂直方向に力が作用するので、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動を防止することができる。また、搬送物支持体９の可動時の位置をストローク方向に対して垂直方向に微調整して、適切な位置にすることができる。
なお、この場合、単相巻線１０ａ、１０ｂが永久磁石４ａ、４ｂの高さ寸法のずれのない範囲の磁束と鎖交して発生するストローク方向の力は、単相巻線１０ａ、１０ｂが磁極ピッチの偶数倍で折り返しているので、左右で打ち消し合い零となり、搬送物支持体９のストローク方向への動作に悪影響を与えることはない。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、前記両ヨークにストローク方向に異なる磁極で交互に固定された永久磁石を、隣り合う永久磁石ごとに交互に上下に長く延ばして千鳥足状に並設するとともに、前記可動部の３相巻線の外周に単相巻線を配置したので、
▲１▼搬送物支持体のストローク方向への移動、
▲２▼搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動防止、
▲３▼搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向への位置の微調整
を１台の可動巻線型リニアモータで行うことができる大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例における可動巻線型リニアモータの固定部を示す斜視図である。
【図２】 図１の固定部におけるヨークと永久磁石の関係を示す側面図である。
【図３】 本発明の実施例における可動巻線型リニアモータの可動部を示す斜視図である。
【図４】 図３の可動部における３相巻線と単相巻線の関係を示す側面図である。
【図５】 従来の可動巻線型リニアモータの固定部を示す斜視図である。
【図６】 従来の可動巻線型リニアモータの可動部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定部、
２ａ，２ｂ ヨーク、
３ ヨークベース、
４ａ、４ｂ 永久磁石、
５ 可動部、
６ 芯金、
７ａ、７ｂ ３相巻線、
８ 樹脂、
９ 搬送物支持体、
１０ａ、１０ｂ 単相巻線
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動巻線型のリニアモータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可動巻線型のリニアモータは、図５および図６に示すように構成されている。図５は可動巻線型リニアモータの固定部を示しており、固定部１は、平板状のヨーク２ａ、２ｂを空隙を介して対向するように、ヨークベース３に固定するとともに、それぞれのヨーク２ａ、２ｂの対向する面に、永久磁石４ａ、４ｂを、矢印で示すストローク方向に同じピッチ寸法でＮＳ極が交互になるように、かつ、対向するそれぞれの極が異なるように固定して構成している。図６は可動巻線型リニアモータの可動部を示しており、可動部５は、平板状の芯金６の両面に、電気角１２０°の位相差を持つ３相巻線７ａ、７ｂを等間隔に並べて取付けるとともに、前記芯金６ごと樹脂８でモールドし、さらに、図示しない搬送物を支持する搬送物支持体９と一体に固定している。このような構成の可動巻線型リニアモータにおいて、前記３相巻線７ａ、７ｂに、所定の位相に同期した３相平衡電流を流すと、３相巻線７ａ、７ｂに磁束が発生し、この磁束と固定部のヨーク２ａ、２ｂに固定されている永久磁石４ａ、４ｂとの電磁作用により、可動部５とともに搬送物支持体９がストローク方向へ移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の可動巻線型リニアモータは、可動部５が、固定部１内においてストローク方向への移動だけしかできず、搬送物支持体９をストローク方向に対して垂直方向に振動しないように移動させることができなかった。また、搬送物支持体９の位置をストローク方向に対して垂直方向に微調整させることができなかった。そのため、これらの動作を付加させる場合は、ストローク方向に対して垂直方向に動作するようにした別のリニアモータを可動部５に取り付ける必要があった。
本発明は、これらの問題を解消するためになされたもので、１台のリニアモータで、搬送物支持体のストローク方向への移動と、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動の防止と、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の位置の微調整を行うことができる可動巻線型リニアモータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、固定部と、可動部とを有し、前記固定部は、複数の永久磁石を有し、２つの平板状のヨークを、空隙を介して対向するように、ヨークベースに固定するとともに、それぞれのヨークの対向する面に、前記永久磁石を、前記可動部のストローク方向に同じピッチ寸法でＮＳ極が交互になるように、かつ、対向するそれぞれの極が異なるように固定して構成され、
前記可動部は、３相巻線を有し、前記３相巻線を、前記２つの平板状のヨーク間に配置される平板状の芯材の両面に、電気角１２０°の位相差を持たせて等間隔に並べて取付けるとともに、前記芯材ごと樹脂でモールドし、さらに、搬送物支持体と一体に固定して構成された、可動巻線型リニアモータにおいて、前記両ヨークに固定された永久磁石を、隣り合う永久磁石ごとに、ストローク方向に対して垂直の方向に高さをずらして千鳥足状に並設するとともに、単相巻線を、前記永久磁石の高さのずれた範囲の磁束と鎖交し、かつ磁極ピッチの偶数倍の寸法で折り返すように前記３相巻線を囲んで配設したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１から図４は、本発明の実施例を示す可動巻線型リニアモータの構造図で、図１は固定部の斜視図、図２はヨークの内側からみた側面図、、図３は可動部の斜視図、図４は可動部における３相巻線と単相巻線の関係を示す側面図である。図５および図６と同一のものは、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本発明の可動巻線型リニアモータは、基本的な構成は従来の可動巻線型リニアモータと同一であるが、固定部１と可動部５が次の点で異なっている。
すなわち、固定部１は、ヨーク２ａ、２ｂをストローク方向に対して垂直方向に長くするとともに、両ヨーク２ａ、２ｂに固定された永久磁石４ａ、４ｂを、隣り合う永久磁石４ａ、４ｂごとに交互に上下に長く延ばして千鳥足状に並設した点で異なっている。
また、可動部５は、前記芯金６をストローク方向に対して垂直方向に長くするとともに、前記芯金６に固定した３相巻線７ａ、７ｂの外周に単相巻線１０ａ、１０ｂを配置した点で異なっている。
前記可動部５においては、３相巻線７ａ、７ｂは、前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲の磁束と鎖交するように、等間隔で並べられており、また、前記単相巻線１０ａ、１０ｂは、前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束と鎖交し、かつ磁極ピッチの偶数倍の寸法で折り返すように前記３相巻線７ａ、７ｂを囲んで配設されている。なお、３相巻線７ａ７ｂと単相巻線１０ａ、１０ｂは、前記芯金６ごと樹脂８でモールドされている。
このような構成において、固定部１の永久磁石４ａ、４ｂによる磁束分布は、永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲では、従来の可動巻線型リニアモータと同様であり、可動部５の３相巻線７ａ、７ｂに、所定の位相に同期した３相平衡電流を流すと、３相巻線７ａ、７ｂに磁束が発生し、この磁束と前記永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれのない範囲の磁束による電磁作用により、可動部５が搬送物支持体９とともにストローク方向へ移動する。
固定部１の永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束分布は、図２の磁極配列をみればわかるように、ストローク方向に対して垂直方向に、上がＮ極、下がＳ極となる。可動部５に３相巻線７ａ、７ｂを囲むように配置された単相巻線１０ａ、１０ｂに直流電流を流すと、単相巻線１０ａ、１０ｂに磁束が発生し、固定部１の永久磁石４ａ、４ｂの高さのずれた範囲の磁束との電磁作用により、ストローク方向に対して垂直方向に力を発生する。これにより、搬送物支持体９に対して、ストローク方向に対する垂直方向に力が作用するので、搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動を防止することができる。また、搬送物支持体９の可動時の位置をストローク方向に対して垂直方向に微調整して、適切な位置にすることができる。
なお、この場合、単相巻線１０ａ、１０ｂが永久磁石４ａ、４ｂの高さ寸法のずれのない範囲の磁束と鎖交して発生するストローク方向の力は、単相巻線１０ａ、１０ｂが磁極ピッチの偶数倍で折り返しているので、左右で打ち消し合い零となり、搬送物支持体９のストローク方向への動作に悪影響を与えることはない。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、前記両ヨークにストローク方向に異なる磁極で交互に固定された永久磁石を、隣り合う永久磁石ごとに交互に上下に長く延ばして千鳥足状に並設するとともに、前記可動部の３相巻線の外周に単相巻線を配置したので、
▲１▼搬送物支持体のストローク方向への移動、
▲２▼搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向の振動防止、
▲３▼搬送物支持体のストローク方向に対する垂直方向への位置の微調整
を１台の可動巻線型リニアモータで行うことができる大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例における可動巻線型リニアモータの固定部を示す斜視図である。
【図２】 図１の固定部におけるヨークと永久磁石の関係を示す側面図である。
【図３】 本発明の実施例における可動巻線型リニアモータの可動部を示す斜視図である。
【図４】 図３の可動部における３相巻線と単相巻線の関係を示す側面図である。
【図５】 従来の可動巻線型リニアモータの固定部を示す斜視図である。
【図６】 従来の可動巻線型リニアモータの可動部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定部、
２ａ，２ｂ ヨーク、
３ ヨークベース、
４ａ、４ｂ 永久磁石、
５ 可動部、
６ 芯金、
７ａ、７ｂ ３相巻線、
８ 樹脂、
９ 搬送物支持体、
１０ａ、１０ｂ 単相巻線
Claims (1)
- 固定部と、可動部とを有し、
前記固定部は、
複数の永久磁石を有し、
２つの平板状のヨークを、空隙を介して対向するように、ヨークベースに固定するとともに、それぞれのヨークの対向する面に、前記永久磁石を、前記可動部のストローク方向に同じピッチ寸法でＮＳ極が交互になるように、かつ、対向するそれぞれの極が異なるように固定して構成され、
前記可動部は、
３相巻線を有し、
前記３相巻線を、前記２つの平板状のヨーク間に配置される平板状の芯材の両面に、電気角１２０°の位相差を持たせて等間隔に並べて取付けるとともに、前記芯材ごと樹脂でモールドし、さらに、搬送物支持体と一体に固定して構成された、可動巻線型リニアモータにおいて、
前記両ヨークに固定された永久磁石を、隣り合う永久磁石ごとに、ストローク方向に対して垂直の方向に高さをずらして千鳥足状に並設するとともに、単相巻線を、前記永久磁石の高さのずれた範囲の磁束と鎖交し、かつ磁極ピッチの偶数倍の寸法で折り返すように前記３相巻線を囲んで配設したことを特徴とする可動巻線型リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00639099A JP4304709B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 可動巻線型リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00639099A JP4304709B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 可動巻線型リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000209839A JP2000209839A (ja) | 2000-07-28 |
| JP4304709B2 true JP4304709B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=11637050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00639099A Expired - Fee Related JP4304709B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 可動巻線型リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP4556229B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2010-10-06 | 株式会社安川電機 | コアレスリニアモータ |
| JP5240563B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2013-07-17 | 株式会社安川電機 | Ｘｙ軸コアレスリニアモータ及びそれを用いたステージ装置 |
| JP5398830B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2014-01-29 | 三菱電機株式会社 | リニアモータ |
| CN114530962B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-09-08 | 南京航空航天大学 | 一种永磁直线电机的侧向受力自复位结构 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0817567B2 (ja) * | 1987-10-22 | 1996-02-21 | 株式会社シコー技研 | ２つの可動子を持つ可動マグネット型リニアｄｃブラシレスモータ |
| JP3216865B2 (ja) * | 1994-08-09 | 2001-10-09 | 日立金属株式会社 | リニアモータ |
| JP3155936B2 (ja) * | 1997-06-26 | 2001-04-16 | キヤノン株式会社 | リニアモータとステージ装置及びこれを用いた走査型露光装置やデバイス製造方法 |
| JP2000078830A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Nikon Corp | リニアモータ及びステージ装置並びに露光装置 |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP00639099A patent/JP4304709B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000209839A (ja) | 2000-07-28 |
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