JP5596613B2 - Linear motor - Google Patents
Linear motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5596613B2 JP5596613B2 JP2011091640A JP2011091640A JP5596613B2 JP 5596613 B2 JP5596613 B2 JP 5596613B2 JP 2011091640 A JP2011091640 A JP 2011091640A JP 2011091640 A JP2011091640 A JP 2011091640A JP 5596613 B2 JP5596613 B2 JP 5596613B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- mover
- permanent magnet
- linear motor
- primary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 32
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Description
本発明は、一次側の電機子が可動子であって二次側の界磁である永久磁石が固定子であるリニアモータに関する。特に、一次側可動子が一対の筒形状の二次側固定子の間を移動する形式の筒型リニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor in which a primary armature is a mover and a permanent magnet as a secondary field is a stator. In particular, the present invention relates to a cylindrical linear motor of a type in which a primary side mover moves between a pair of cylindrical secondary side stators.
高い位置決め精度が要求されるリニアモータでは、コアレスモータが有利であることが知られている。コアレスモータは、鉄心がないのでコギングトルクによるリップルがない。また、電機子が比較的軽量であるため、電機子を可動子にすることで高い応答性を得ることができる。とりわけ、交流同期コアレスモータは、比較的効率が高い点で優位である。そのため、交流同期コアレスモータは、精密加工機械あるいは測定器のような精密機器の移動装置の移動体を移動させるためのアクチュエータに適している。 It is known that a coreless motor is advantageous in a linear motor that requires high positioning accuracy. Since the coreless motor does not have an iron core, there is no ripple due to cogging torque. Further, since the armature is relatively light, high responsiveness can be obtained by using the armature as a mover. In particular, the AC synchronous coreless motor is advantageous in that it is relatively efficient. Therefore, the AC synchronous coreless motor is suitable for an actuator for moving a moving body of a moving device of a precision instrument such as a precision processing machine or a measuring instrument.
反面、コアレスモータは、強い磁界を発生させることができる鉄心がないため、有鉄心のコア付リニアモータに比べて同じ駆動電流で動かすことができる移動体の限界質量が小さい。コアレスモータの利点を生かしながら移動させることができる移動体の質量をより大きくするためには、推力をより大きくすることが望まれる。また、推力を大きくすることによって、応答速度や最大加速度のような基本的な性能が向上することが期待できる。 On the other hand, since the coreless motor does not have an iron core that can generate a strong magnetic field, the moving mass that can be moved with the same drive current is smaller than the cored linear motor with a core. In order to increase the mass of the moving body that can be moved while taking advantage of the coreless motor, it is desired to increase the thrust. Moreover, it can be expected that basic performance such as response speed and maximum acceleration is improved by increasing the thrust.
しかしながら、電機子に供給する電流を大きくしすぎると、電機子を十分に冷却することができないため、電機子のコイルの発熱による熱損失が大きくなるだけではなく、コイルを焼損させるおそれがある。そのため、電機子に供給する電流を増大することによって推力を上げようとする場合は、電機子の冷却効率を一層向上させることが肝要である。 However, if the current supplied to the armature is excessively large, the armature cannot be sufficiently cooled, so that not only the heat loss due to heat generation of the coil of the armature is increased, but the coil may be burned out. For this reason, when it is desired to increase the thrust by increasing the current supplied to the armature, it is important to further improve the cooling efficiency of the armature.
液体を冷媒としてコイルを直接冷却することが、電機子の冷却効率を高くするために最も有効な方法である。特許文献1は、銅線の巻線でなるコアレスコイルを冷却管に通すように配設してコイルを液体で直接冷却することができるコアレスモータを開示している。しかしながら、構造上の問題によって、冷却管にコアレスコイルを通すことができないコアレスモータが存在する。 Cooling the coil directly using liquid as a coolant is the most effective method for increasing the cooling efficiency of the armature. Patent Document 1 discloses a coreless motor in which a coreless coil made of a copper wire winding is disposed so as to pass through a cooling pipe and the coil can be directly cooled with a liquid. However, there are coreless motors that cannot pass the coreless coil through the cooling pipe due to structural problems.
シャフト型モータは、筒型リニアモータの1つである。シャフト型モータは、固定子と可動子の一方が棒体で他方が中空体であり、一方の中空部位に他方が挿嵌される構造のリニアモータである。1つの移動体に対して複数のシャフト型モータを平行に設けることによって大きな推力を得るようにすることができる。また、可動子が固定子に沿って移動することから、比較的軽量でコンパクトである利点を有する。特許文献2は、シャフト型モータの冷却システムを開示している。
The shaft type motor is one of cylindrical linear motors. A shaft type motor is a linear motor having a structure in which one of a stator and a mover is a rod and the other is a hollow body, and the other is inserted into one hollow part. A large thrust can be obtained by providing a plurality of shaft type motors in parallel with respect to one moving body. Further, since the mover moves along the stator, it has an advantage of being relatively light and compact.
液体を冷媒とする冷却システムは、閉じた冷却回路が必要である。そのため、リニアモータの構成が複雑である。特に、可動子が電機子である場合は、冷却配管が一次側可動子の円滑な移動と位置決めの障害になることがある。また、冷却システムによって可動子の大きさがより大きくなるとともに可動子の質量が大きくなって、より大きな推力が要求されるというジレンマに陥る。 A cooling system that uses liquid as a refrigerant requires a closed cooling circuit. Therefore, the configuration of the linear motor is complicated. In particular, when the mover is an armature, the cooling pipe may obstruct smooth movement and positioning of the primary side mover. In addition, the cooling system increases the size of the mover and the mass of the mover, resulting in a dilemma that requires a larger thrust.
また、多くの点で有利である固定子が永久磁石であるシャフト型モータは、基本的に複数の永久磁石が長手方向に極性が変わるように配置されている。そのため、界磁の磁束密度は永久磁石の磁力に従って大きくすることができない。したがって、苦労して液体によるコイルの直接冷却を実現し、冷却効率を向上させて熱損失を小さくするようにしても、期待するほど推力を大きくすることができない。 Further, a shaft type motor in which a stator which is advantageous in many respects is a permanent magnet is basically arranged such that the polarity of a plurality of permanent magnets changes in the longitudinal direction. Therefore, the magnetic flux density of the field cannot be increased according to the magnetic force of the permanent magnet. Therefore, even if it is difficult to realize the direct cooling of the coil by the liquid to improve the cooling efficiency and reduce the heat loss, the thrust cannot be increased as expected.
本発明は、上記課題に鑑みて、一次側可動子が一対の筒形状の二次側固定子の間を移動する筒型リニアモータとすることで推力を大きくする改良された筒型リニアモータを提供することを主たる目的とする。また、構成が比較的簡単で電機子のコイルを十分に冷却できる新規な筒型リニアモータを提供することを目的とする。本発明の筒型リニアモータのいくつかの有利な点は、具体的な実施の形態の説明において詳しく記述される。 In view of the above problems, the present invention provides an improved cylindrical linear motor in which the primary side mover is a cylindrical linear motor that moves between a pair of cylindrical secondary stators to increase thrust. The main purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a novel cylindrical linear motor that has a relatively simple configuration and can sufficiently cool an armature coil. Some advantages of the cylindrical linear motor of the present invention are described in detail in the description of the specific embodiments.
本発明の筒型リニアモータは、課題を解決するために、移動体と接合し中空部位(2C)を有する一次側可動子(2)と、外側が一方の極性を有し内側が他方の極性を有する環状の永久磁石(10A)と永久磁石(10A)と正反対の極配置を有する同形の永久磁石(10B)とを一次側可動子(2)の移動方向に交互に配列し一次側可動子(2)の中空部位(2C)に挿設される第1の二次側固定子(10)と、第1の二次側固定子(10)の複数の永久磁石(10A,10B)に対して環形状が相似の複数の環状の永久磁石(20A,20B)を第1の二次側固定子(10)と同一の配列で配設して中空部位(20C)を有する筒形状に形成し同軸に中空部位(20C)に第1の二次側固定子(10)を収容するとともに第1の二次側固定子(10)との間に形成される空間(1A)に一次側可動子(2)を移動可能に収容する第2の二次側固定子(20)と、第1の二次側固定子(10)と第2の二次側固定子(20)との一対の二次側固定子(3)の一端に設けられ一端側から空間(1A)に直線的に一次側可動子(2)の電機子(2A)を冷却するための気体を供給して一端側とは反対側の他端側から冷却に供された気体を排出する給排気装置(4)と、を備え、前記給排気装置(4)は、前記空間(1A)に限定的に開口して前記気体を前記一次側可動子(2)に供給する供給口(50A)を含むようにする。 In order to solve the problem, the cylindrical linear motor of the present invention has a primary side mover (2) having a hollow portion (2C) joined to a moving body, an outer side having one polarity, and an inner side having the other polarity. Are arranged in the moving direction of the primary side movable element (2) alternately with the permanent magnets (10A) having the same shape and the permanent magnets (10B) having the opposite polar arrangement. For the first secondary stator (10) inserted into the hollow part (2C) of (2) and the plurality of permanent magnets (10A, 10B) of the first secondary stator (10) A plurality of annular permanent magnets (20A, 20B) having similar ring shapes are arranged in the same arrangement as the first secondary stator (10) to form a cylindrical shape having a hollow portion (20C). The first secondary side stator (10) is accommodated coaxially in the hollow portion (20C) and the first secondary side stator is fixed. A second secondary stator (20) for movably accommodating the primary side movable element (2) in a space (1A) formed between the secondary element (10) and the first secondary side stator The primary side mover (2) is provided at one end of a pair of secondary side stators (3) of (10) and the second secondary side stator (20) and linearly extends from one end side to the space (1A). the armature supply and exhaust device for discharging gas which has been subjected to the cooling from the other end opposite to the one end side by supplying a gas for cooling the (2A) (4), wherein the supply and exhaust The device (4) includes a supply port (50A) that opens limitedly to the space (1A) and supplies the gas to the primary side movable element (2) .
本発明の筒型リニアモータは、第1の二次側固定子と第2の二次側固定子との一対の二次側固定子の間に形成される空間に一次側可動子を設けているので、磁束密度をより高くすることができる。その結果、リニアモータの可動子の質量を変えずに同一の電力で推力をより大きくすることができる。 The cylindrical linear motor of the present invention has a primary side mover provided in a space formed between a pair of secondary side stators of a first secondary side stator and a second secondary side stator. Therefore, the magnetic flux density can be further increased. As a result, the thrust can be increased with the same power without changing the mass of the mover of the linear motor.
一対の二次側固定子で形成される空間に一次側可動子が配置されているので、電機子コイルの発熱より高温になった周囲の気体(空気)が一対の二次側固定子の間の空間にこもりやすい。そのため、熱損失による推力の低下が生じるだけではなく、コイルが焼損したり、永久磁石が高温になって永久磁石の保磁力が低下するおそれがある。 Since the primary side mover is arranged in the space formed by the pair of secondary side stators, the surrounding gas (air) heated to a temperature higher than the heat generated by the armature coil is between the pair of secondary side stators. It is easy to stay in the space. Therefore, not only the thrust is reduced due to heat loss, but the coil may be burned out, or the permanent magnet may become hot and the coercive force of the permanent magnet may be reduced.
本発明の筒型リニアモータは、リニアモータ本体の一端に一対の二次側固定子で形成される空間に限定して直線的に気体を供給することができるとともに一次側固定子の冷却に供されて高温になった気体をリニアモータ本体の他端から押し出して排出させるように空間内の気体の流動性を高めているので、気体による電機子の冷却効率を向上させることができる。 The cylindrical linear motor of the present invention can supply gas linearly to one end of a linear motor main body limited to a space formed by a pair of secondary side stators, and also serves to cool the primary side stators. Since the fluidity of the gas in the space is enhanced so that the gas that has been heated and pushed out from the other end of the linear motor body is discharged, the cooling efficiency of the armature by the gas can be improved.
そのため、液体を冷媒とする冷却システムがなくても電機子のコイルを十分に冷却することができる。したがって、構成が比較的簡単でコンパクトである。また、可動子が液体を供給する冷却配管の抵抗を受けることがない。その結果、熱損失を低減して期待される推力を得ることができるとともに、コイルの焼損および永久磁石の保持力の低下を防止することができる。 Therefore, the armature coil can be sufficiently cooled without a cooling system using liquid as a coolant. Therefore, the configuration is relatively simple and compact. Further, the mover does not receive the resistance of the cooling pipe that supplies the liquid. As a result, heat loss can be reduced and the expected thrust can be obtained, and coil burning and permanent magnet retention can be prevented from being reduced.
図1は、本発明の筒型リニアモータの基本的な構成を示す。リニアモータ本体1は、一次側可動子2と筒形状の二次側固定子3とでなる。二次側固定子3は、第1の二次側固定子10と第2の二次側固定子20とでなる。第2の二次側固定子20は、第1の二次側固定子10との間に空間1Aを形成する。第2の二次側固定子20は、空間1Aに一次側可動子2を所定のギャップをもって移動可能に収容する。
FIG. 1 shows a basic configuration of a cylindrical linear motor of the present invention. The linear motor main body 1 includes a primary side
一次側可動子2は、電機子2Aと可動体2Bとでなり、中空部位2Cを有する中空柱状体である。電機子2Aは、コイル21と空心ベース22とを含んでなる。可動体2Bは、図示しない移動体に直接または間接的に接合し、移動体と電機子2Aとを結合する。移動体は、直線1軸方向に往復移動する直線移動体である。一次側可動子2は、中空部位2Cに所定のギャップをもって第1の二次側固定子10を貫通させ、第1の二次側固定子10に沿って直線移動体の移動方向に移動する。
The
コイル21は、空心ベース22に銅線を所定数巻き回してなる。空心ベース22は、非磁性体材料でなる。空心ベース22の中空部位に管形の可動体2Bを挿嵌して固定することによって電機子2Aが可動体2Bと一体的に直結する。したがって、コイル21がコアレスコイルであり、リニアモータ本体1は、実質的に鉄心がないコアレスモータである。
The
コイル21は、図示しないモータドライバに電気的に接続される。コイル21に駆動電流が供給されるとき、発生する磁界の強さに相応する推力が発生する。その結果、可動体2Bが電機子2Aと共に二次側固定子3の長手方向に沿って移動して可動体2Bに接合する直線移動体が直線1軸方向に移動する。
The
電機子2Aに、銅線の巻線を樹脂で固めた樹脂円筒形コイルを用いることができる。樹脂円筒形コイルは、空心ベース22がないので部品点数を少なくすることができる。また、樹脂円筒形コイルは、電機子2Aを軽量にすることができる。一方、空心ベース22が比較的高い熱伝導率を有する非鉄系金属であるとき、コイル21の発熱による電機子2Aの冷却効率をより高くできる点で有利である。
As the
第1の二次側固定子10と第2の二次側固定子20との一対の二次側固定子3の直動移動体の移動方向に沿った長手方向の少なくとも一端が図示しない機器本体に固定される。本発明の筒型リニアモータは、一対の二次側固定子3で形成される空間1Aに移動可能に一次側可動子2を設けているので、従前の筒型リニアモータに比べて磁束密度を高くすることができる。その結果、電機子2Aに供給する電力に対してより大きい推力を得ることができる。
At least one end in the longitudinal direction along the moving direction of the linearly movable body of the pair of
第1の二次側固定子10は、図1に示されるような中実柱状体である。第1の二次側固定子10は、具体的に図2に示されるように、外側が一方の極性を有し内側が他方の極性を有する環状の永久磁石10Aと、永久磁石10Aと正反対の極配置を有する同形の永久磁石10Bとを一次側可動子2の移動方向に交互に配列するように中実棒状の心材10Cに順次嵌装することによって生成される。第1の二次側固定子10は、一次側可動子2の中空部位2Cに挿設される。
The first
第2の二次側固定子20は、図1に示されるような中空柱状体である。第2の二次側固定子20は、具体的に図2に示されるように、複数の環状の永久磁石20Aと永久磁石20Bを第1の二次側固定子10の永久磁石10Aと永久磁石10Bと同一の配列で配設して中空部位20Cを有する筒形状に形成してなる。第2の二次側固定子20は、同軸に中空部位20Cに第1の二次側固定子10を収容する。また、第2の二次側固定子20は、第1の二次側固定子10との間に形成される空間1Aに一次側可動子2を移動可能に収容する。
The second
第2の二次側固定子20の永久磁石20Aと永久磁石20Bは、第1の二次側固定子10の複数の永久磁石10Aと永久磁石10Bに対して環形状が相似である。環形状が相似であるということは、図2に示されるように、永久磁石20Aと永久磁石20Bが永久磁石10Aと永久磁石10Bに対して環外形と環内形のスケール以外、言い換えると外径と内径の大きさ以外は本質的に同一であるという意味である。
The
給排気装置4は、図1に示されるように、リニアモータ本体1の一端に取り付けられる。給排気装置4は、より具体的に、第1の二次側固定子10と第2の二次側固定子20との一対の二次側固定子3の一端に設けられる。給排気装置4は、機器本体に取り付けられるので、結果的に二次側固定子3が機器本体に固定される。
The air supply / exhaust device 4 is attached to one end of the linear motor body 1 as shown in FIG. More specifically, the air supply / exhaust device 4 is provided at one end of a pair of
給排気装置4は、二次側固定子3の一端側から空間1Aに直線的に一次側可動子2の電機子2Aを冷却するための外気温度以下の気体を送風する。給排気装置4は、二次側可動子の上記一端側とは反対側の他端側から電機子2Aの冷却に供された気体を排出する。
The air supply / exhaust device 4 blows a gas below the outside air temperature for cooling the
図1に示される実施の形態の給排気装置4は、ファン30と、外筒40と、内側カバー50と、外側カバー60と、を含んでなる。外筒40と一対のカバー50および60は、ファン30を収容するケースを形成する。ファン30は、図示しない回転型モータと複数の回転翼30Aを有するインペラとを備える。図1に示される筒型リニアモータでは、供給される気体は、外気温度以下の空気である。
The air supply / exhaust device 4 according to the embodiment shown in FIG. 1 includes a
給排気装置4によって強制的に直線的に外気温度以下の気体を電機子2Aに供給することができるので、実用上設置が困難である液体で電機子2Aのコイル21を直接冷却する冷却システムがなくても、熱損失を最小限度に抑えることができる。そのため、熱損失による推力の低下を小さく抑えることができる。また、構成が簡単でコンパクトであり、一次側可動子2が冷却配管による抵抗を受けない。
Since the gas below the outside air temperature can be forcibly and linearly supplied to the
給排気装置4は、直線的に流入する気体によって一対の二次側固定子3の間に形成される空間1Aに滞留する高温の気体を押し出して反対側から排出するので、永久磁石を含む周辺部材の温度上昇を抑えて、コイルの焼損と永久磁石の保持力の低下を防ぐことができる。また、部材の熱変形を小さく抑えることができる。
The air supply / exhaust device 4 pushes out the high-temperature gas that stays in the
給排気装置4のリニアモータ本体1側に位置するカバー50の冷却用の気体の供給口50Aは、図1に示されるように、空間1Aに限って集中的に開口するように設けられる。
As shown in FIG. 1, the
ファン30のインペラは、プロペラ形インペラあるいはスクリュ形インペラのように、広い範囲から空気を集めて回転方向に直交する直線方向に供給する形状の回転翼30Aを有する。そのため、必要な風量と風圧の気体が集中して空間1Aに導入される。
The impeller of the
その結果、図3に示されるように、電機子2Aに集中的に冷却のための気体が供給されて電機子2Aのコイル21を直接冷却する。そして、空間1Aの中の高温の気体は、給排気装置4によって自然の滞留に反して一対の二次側固定子3の給排気装置4が設けられている一端側とは反対側の他端側に押し出されて吐出口1Cから残らず完全に排出される。
As a result, as shown in FIG. 3, a gas for cooling is intensively supplied to the
実施の形態の筒型リニアモータにおけるファン30は、具体的に軸流送風機である。ファン30は、例えば、多数の前指向翼を有する整風器を組み合わせたシロッコファンあるいは外気を吸引して逆方向に送風して風圧の大きい気体を送風することができるターボファンにすることができる。
The
図1に示される実施の形態の給排気装置4は、冷却のための外気温度以下の気体を供給する供給口50Aが空間1Aに限定的に開口するとともに、冷却のための外気温以下の気体を集めてリニアモータ本体1の長手方向に直線的に供給する回転翼30Aを有するファン30を備えているので、リニアモータ本体1の長さが長く空間1Aが実質的に開放されていない筒型リニアモータであっても、熱損失を最小限度に抑えることができるまで電機子2Aを冷却することができる。
In the air supply / exhaust device 4 of the embodiment shown in FIG. 1, a
空間1Aに供給される冷却用の気体として、冷却装置で20℃以下に冷却された低温の空気または人体に無害な不活性ガスを供給して熱交換率を上げて冷却効率を向上させることができる。冷却装置を設けることは、製造の手間とコストを増大させるが、リニアモータが周辺温度の高い場所に設置される必要があるときに有益である。
As the cooling gas supplied to the
図1に示されるように、カバー60の外気を取り入れる吸込口60Aは、必要な風量の外気を集めることができる大きさである。必要に応じて給排気装置4にフィルタを設けて外気に含まれる埃のような永久磁石に悪影響を与える不純物を除去するようにすることができる。
As shown in FIG. 1, the
図4に、一層実用的なリニアモータ本体の実施の形態が示される。図4に示される筒型リニアモータは、二次側固定子3の環外形が正多角形、特に正六角形である。また、二次側固定子3の両端側に給排気装置4のファン30が設けられる。また、一次側可動子2における図示しない直動移動体と接合する可動体2Bが筒状の第2の二次側固定子20の側面を貫通する。
FIG. 4 shows an embodiment of a more practical linear motor body. In the cylindrical linear motor shown in FIG. 4, the
第1の二次側固定子10は、中実柱状体である。第1の二次側固定子10は、外側が一方の極性を有し内側が他方の極性を有する環外形と環内径が正六角形である環状の永久磁石10Aと、永久磁石10Aと正反対の極配置を有する同形の永久磁石10Bとを一次側可動子2の移動方向に交互に配列するように中実棒状の心材10Cに順次嵌装することによって生成される。第1の二次側固定子10は、一次側可動子2の中空部位2Cに挿設される。
The first
第2の二次側固定子20は、中空柱状体である。第2の二次側固定子20は、複数の環状の永久磁石20Aと永久磁石20Bを第1の二次側固定子10の永久磁石10Aと永久磁石10Bと同一の配列で配設して中空部位20Cを有する筒形状に形成してなる。第2の二次側固定子20は、同軸に中空部位20Cに第1の二次側固定子10を収容する。また、第2の二次側固定子20は、第1の二次側固定子10との間に形成される空間1Aに一次側可動子2を移動可能に収容する。
The second
第2の二次側固定子20の永久磁石20Aと永久磁石20Bは、第1の二次側固定子10の複数の永久磁石10Aと永久磁石10Bに対して環形状が相似の正六角形である。
The
正六角形の環状の永久磁石は、リニアモータ本体の設計をより容易にする。とりわけ、外側が一方の極性で内側が他方の極性を有する環状の永久磁石を製造する場合、ばらつきのない永久磁石の製造をより容易にする利点がある。 A regular hexagonal annular permanent magnet makes the design of the linear motor body easier. In particular, when manufacturing an annular permanent magnet having one polarity on the outer side and the other polarity on the inner side, there is an advantage that it is easier to manufacture a permanent magnet without variation.
一次側可動子2は、一対の二次側固定子3で形成される空間1Aにギャップが均等であるように挿設される。したがって、中空柱状体の一次側可動子2の断面外形と内形は、第1の二次側固定子10の外形および第2の二次側固定子20の内形と同じ正六角形である。空心ベース22の外形と内形が正六角形であることは、給排気装置4がコイル21を冷却する効率に明確な影響を及ぼさない。
The
第2の二次側固定子20の側面が長手方向に切り欠かれている。一次側可動子2は、図示しない直動移動体と接合する可動体2Bが第2の二次側固定子20の側面の切欠きを通り抜けて第2の二次側固定子20の側面を貫通する。したがって、環状の永久磁石は、完全に環が形成された永久磁石に限定されず、環のおよそ半分を組み合わせた永久磁石を含む。また、本発明でいう中空部位を有する筒形状の二次側固定子3は、筒の半分を組み合わせた切欠を有する形状を含む。
The side surface of the second
第2の二次側固定子20の側面に切欠が形成されている場合、空間1Aに滞留する高温の気体が切欠による間隙から外側に放出される。このとき、給排気装置4のファン30が外筒40と内側カバー50および外側カバー60で形成されるケース内に収容されているので、気体が供給50Aからだけ空間1Aに指向して供給される。そのため、給排気装置4から供給される気体の風量と風圧の低下は小さく、実質的にコイル21の冷却効率に大きな変化はない。
When the notch is formed in the side surface of the second
図4に示される実施の形態の筒型リニアモータでは、直動移動体の配置に対する自由度を大幅に拡大する。特に、直動移動体をリニアモータ本体の上側に配置することができるので、既存の多くの機器の移動装置に採用することが容易である。 In the cylindrical linear motor of the embodiment shown in FIG. 4, the degree of freedom with respect to the arrangement of the linear moving bodies is greatly expanded. In particular, since the linear moving body can be disposed on the upper side of the linear motor main body, it can be easily adopted for a moving apparatus of many existing devices.
以上に具体的に説明された実施の形態の筒型リニアモータは、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で変形、置換、組合せのような応用が可能である。例えば、すでにいくつか示されているように、二次側固定子の永久磁石の外形と内形を変形したり、一次側可動子の可動体の配置を変更したりすることができる。 The cylindrical linear motor according to the embodiment specifically described above can be applied in the form of modification, replacement, and combination without departing from the technical idea of the present invention. For example, as already shown several times, the outer shape and the inner shape of the permanent magnet of the secondary side stator can be changed, or the arrangement of the movable body of the primary side mover can be changed.
本発明の筒型リニアモータは、多くの種類の移動装置に適用できる。本発明は、推力が大きい改良された筒型リニアモータを提供する。本発明は、電動アクチュエータの進歩に寄与する。 The cylindrical linear motor of the present invention can be applied to many types of moving devices. The present invention provides an improved cylindrical linear motor having a large thrust. The present invention contributes to the advancement of electric actuators.
1 リニアモータ本体
1A 空間
1B 吸込口
1C 吐出口
2 一次側可動子
2A 電機子
2B 可動体
3 二次側固定子
4 給排気装置
10 第1の二次側固定子
20 第2の二次側固定子
21 コイル
22 空心ベース
30 ファン
30A 回転翼
40 外筒
50 内側カバー
60 外側カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear motor
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011091640A JP5596613B2 (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011091640A JP5596613B2 (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Linear motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012228008A JP2012228008A (en) | 2012-11-15 |
JP5596613B2 true JP5596613B2 (en) | 2014-09-24 |
Family
ID=47277626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011091640A Active JP5596613B2 (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5596613B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5863074A (en) * | 1981-10-09 | 1983-04-14 | Takahashi Yoshiteru | Dc-type semiconductor linear motor |
JPH0428775U (en) * | 1990-06-28 | 1992-03-06 | ||
JP5404029B2 (en) * | 2008-12-25 | 2014-01-29 | 株式会社東芝 | Linear motor |
-
2011
- 2011-04-18 JP JP2011091640A patent/JP5596613B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012228008A (en) | 2012-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7847456B2 (en) | Permanent magnet electrical rotating machine, wind power generating system, and a method of magnetizing a permanent magnet | |
US8695354B2 (en) | Thermal flux generating device with magnetocaloric material | |
JP4593963B2 (en) | Superconducting multipolar electrical machine | |
EP2372881A3 (en) | Permanent magnetic rotating electric machine and wind power generating system | |
TWI657645B (en) | Linear motor unit | |
WO2010081140A2 (en) | Machine cooling scheme | |
JP2010288445A (en) | Cooling mechanism in axial gap type rotating machine | |
JP2010213561A (en) | Stator cooling structure of superconductive rotating machine | |
KR20080077082A (en) | A device and method to clamp and lock permanent magnets and improve cooling within a rotating electrical machine | |
CN215580843U (en) | Combined motor and rotor system | |
US20200350800A1 (en) | System and method for cooling an electric machine | |
JP2015012620A (en) | Permanent magnet type rotary electric machine | |
WO2004075374A2 (en) | Extended core for motor/generator | |
EP3952073B1 (en) | Cooling system, electric motor and wind-power generator set | |
JP5596613B2 (en) | Linear motor | |
KR101995849B1 (en) | Coolant supplying and collecting apparatus and motor comprising thr same | |
US20120091723A1 (en) | Generator, in particular for a wind turbine | |
JP2010130832A (en) | Commutator motor, blower, and vacuum cleaner | |
Veg et al. | Comparison of two types of cooling of axial flux permanent magnet machines by CFD simulation | |
RU2700280C1 (en) | High-revving electromechanical energy converter with air cooling (versions) | |
JP2019103201A (en) | Slotless electric motor and electric blower and vacuum cleaner using the same | |
JP2017072039A (en) | Control device built-in type portable power generator | |
Zhang et al. | Thermal Design of Air-Cooled YASA AFPM Motor with Heat Pipes | |
WO2011049555A1 (en) | Compact permanent magnet generator | |
CN107579639B (en) | High-temperature-resistant permanent magnet servo motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140716 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140807 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5596613 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |