JP6038712B2 - 回転―直線運動変換装置 - Google Patents
回転―直線運動変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6038712B2 JP6038712B2 JP2013076905A JP2013076905A JP6038712B2 JP 6038712 B2 JP6038712 B2 JP 6038712B2 JP 2013076905 A JP2013076905 A JP 2013076905A JP 2013076905 A JP2013076905 A JP 2013076905A JP 6038712 B2 JP6038712 B2 JP 6038712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- magnet rotor
- magnet
- teeth
- rotation
- 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
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims description 249
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 179
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 155
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 65
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
Description
図1は、実施形態1に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図2は、図1の回転―直線運動変換装置に形成される閉磁界の説明図である。図3は、図1の回転―直線運動変換装置の運動変換の説明図である。以下に、本実施形態に係る回転―直線運動変換装置の構成および動作について説明する。
図1は本実施形態に係る回転―直線運動変換装置の構成図であり、回転―直線運動変換装置をその磁石ロータの回転軸方向に対して直交する方向に切断したときの断面を示す。なお、図1に記載してある白矢印の向きは永久磁石の着磁方向であり、矢印の矢方向がN極を、矢印の基方向がS極を示す。
ここで、Pは磁石列52の磁石ピッチ
Mtは磁石ロータ10の1極当たりに割当てられるティース数
図1では、上述したように磁石ロータ10の1極当たりに割当てられるティース数Mtは9である。したがって、k=−1とした場合、ティース列20に形成すべきティースピッチTは式1により(P・17/9)となり、k=+1とした場合、ティース列20に形成すべきティースピッチTは(P・19/9)となる。図1の回転―直線運動変換装置60では、ティース列20の先端のティースピッチTを(P・17/9)に形成してある。
(閉磁界の形成)
まず、回転―直線運動変換装置60で形成される閉磁界Hについて説明する。図2は図1の回転―直線運動変換装置に形成される閉磁界の説明図である。なお、図2に示す矢線は磁力線を示し、矢線の矢方向は磁力線の方向を示す。
次に、図2に示すように、磁石ロータ10、ティース列20およびレール40に閉磁束が形成された状態で、磁石ロータ10を回転させた場合、レール40がどのように移動するのかを説明する。
磁石ロータ10の極数をM(Mは偶数)、
磁石ロータ10の直径をD、
円周率をπ、
磁石列52の磁石ピッチをP、
係数k=1または−1とおき、
さらに、
磁石ロータ10の回転速度をF、
磁石ロータ10の周速度をVr、
レール40の移動速度をVmとする。
Vr=F・π・D、
と、レール40の移動速度Vmは、
Vm=k・F・M・P、 (k=±1)
と、表すことができる。
すなわち、磁石ロータ10が1回転すると、レール40がN・P移動する。なお、磁石ロータ10は駆動ヘッド30の内部空間内に支持してあるため、磁石ロータ10の周速度Vrは、駆動ヘッド30の移動速度でもある。
磁石ロータ10の極数がM=2、
係数k=−1であるので、
M=2、k=−1を式2に代入すると、
Vm/Vr=−2・P/(π・D)となる。
次に、実施形態2に係る回転―直線運動変換装置160について説明する。図4は、実施形態2に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図5は、図4の回転―直線運動変換装置に形成される閉磁界の説明図である。図6は、図4の回転―直線運動変換装置の運動変換の説明図である。
回転―直線運動変換装置160は、駆動ヘッド130、レール140を有する。駆動ヘッド130は、磁石ロータ110とティース列120を備える。磁石ロータ110は、駆動ヘッド130の円筒状の内部空間とギャップ115が形成されるように、駆動ヘッド130の内部に同心状に配置する。ティース列120は、レール140とギャップ125が形成されるように、駆動ヘッド130の内部空間からレール140に向かって蛸足状に延設する。駆動ヘッド130とレール140とは、ティース列120を介して対向配置してあり、レール140の延在方向に相対移動できる。本実施形態では、駆動ヘッド130が移動できないように固定してあり、磁石ロータ110は、駆動ヘッド130内において回転自在に支持してある。
ここで、Pは磁石列152の磁石ピッチ
Mpは磁石ロータ110の1極当たりに割当てられるティース数
図4では、上述したように磁石ロータ110の1極当たりに割当てられるティース数Mpは24である。したがって、k=−1とした場合、レール140に形成すべき磁気歯142の磁気歯ピッチTは式3により(P・23/12)となり、k=+1とした場合、レール140に形成すべき磁気歯142の磁気歯ピッチTは(P・25/12)となる。図4の回転―直線運動変換装置160では、レール140に磁気歯ピッチTが(P・23/12)の磁気歯142が形成してある。
(閉磁界の形成)
図5は図4の回転―直線運動変換装置に形成される閉磁界Hの説明図である。なお、図5に示す矢線は磁力線を示し、矢線の矢方向は磁力線の方向を示す。
レール140から磁石ロータ110の永久磁石114aに向かう磁束φ3は、2つの経路からティース列120の先端の磁性体部126a、126bを通過する。
次に、図5に示すように、磁石ロータ110、ティース列120およびレール140に閉磁束が形成された状態で、磁石ロータ110を回転させた場合、レール140がどのように移動するのかを説明する。
磁石ロータ110の極数をM(Mは偶数)、
磁石ロータ110の直径をD、
円周率をπ、
レール140の磁気歯142の磁気歯ピッチをT、
係数k=1または−1とおき、
さらに、
磁石ロータ110の回転速度をF、
磁石ロータ110の周速度をVr、
レール140の移動速度をVtとする。
Vr=F・π・D、
と、レール140の移動速度Vtは、
Vt=−k・F・M・T/2、 (k=±1)
と、表すことができる。
すなわち、磁石ロータ110が1回転すると、レール140がN・T/2移動する。なお、磁石ロータ110は駆動ヘッド130の内部空間内に支持してあるため、磁石ロータ110の周速度Vrは、駆動ヘッド130の移動速度でもある。
磁石ロータ10の極数がM=2、
係数k=−1であるので、
M=2、k=−1を式4に代入すると、
Vt/Vr=T/(π・D)となる。
次に、実施形態3に係る回転―直線運動変換装置260について説明する。図7は、実施形態3に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ210の回転方向、レール240の移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置260は、駆動ヘッド230、レール240を有する。駆動ヘッド230は、磁石ロータ210、ティース列220を備える。磁石ロータ210は、駆動ヘッド230の円筒状の内部空間とギャップ215が形成されるように、駆動ヘッド230の内部に同心状に配置する。ティース列220は、レール240とギャップ225が形成されるように、駆動ヘッド230の内部空間からレール240に向かって蛸足状に延設する。駆動ヘッド230とレール240とは、ティース列220を介して対向配置してあり、レール240の延在方向に相対移動できる。磁石ロータ210は、駆動ヘッド230内において回転自在に支持してある。
回転―直線運動変換装置260で形成される閉磁界Hは図示しないが、実施形態1に係る回転―直線運動変換装置60と同様に、磁石ロータ210、ティース列220、レール240をループする閉磁界Hが形成される。本実施形態の場合、ティース列220が周方向のレール240の近い側に形成してあるので、磁石ロータ210内の磁束も周方向のレール240の近い側を通過する。
次に、実施形態4に係る回転―直線運動変換装置360について説明する。図8は、実施形態4に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ310の回転方向、レール340の移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置360は、駆動ヘッド330、レール340を有する。駆動ヘッド330は、磁石ロータ310、ティース列320を備える。磁石ロータ310は、駆動ヘッド330の円筒状の内部空間とギャップ315が形成されるように、駆動ヘッド330の内部に同心状に配置する。ティース列320は、レール340とギャップ325が形成されるように、駆動ヘッド330の内部空間からレール340に向かって蛸足状に延設する。駆動ヘッド330とレール340とは、ティース列320を介して対向配置してあり、レール340の延在方向に相対移動できる。磁石ロータ310は、駆動ヘッド330内において回転自在に支持してある。
回転―直線運動変換装置360で形成される閉磁界Hは図示しないが、実施形態2に係る回転―直線運動変換装置160と同様に、磁石ロータ310、ティース列320、レール340をループする閉磁界Hが形成される。本実施形態の場合、ティース列320が周方向のレール340の近い側に形成してあるので、磁石ロータ310内の磁束も周方向のレール340の近い側を通過する。
次に、実施形態5に係る回転―直線運動変換装置460について説明する。図9は、実施形態5に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ410の回転方向、レール440aおよび440bの移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置460は、駆動ヘッド430、レール440a、レール440bを有する。駆動ヘッド430は、磁石ロータ410、ティース列420を備える。磁石ロータ410は、駆動ヘッド430の円筒状の内部空間とギャップ415が形成されるように、駆動ヘッド430の内部に同心状に配置する。ティース列420は、磁石ロータ410を中心に上下二分されたティース列420aと420bから構成される。ティース列420aは、レール440aとギャップ425aが形成されるように、駆動ヘッド430の内部空間からレール440aに向かって蛸足状に延設する。ティース列420bは、レール440bとギャップ425bが形成されるように、駆動ヘッド430の内部空間からレール440bに向かって蛸足状に延設する。レール440a、440bは、互いに並行となるように、駆動ヘッド430の上下両側に配置する。駆動ヘッド430とレール440aとは、ティース列420aを介して対向配置してあり、レール440の延在方向に相対移動できる。駆動ヘッド430とレール440bとは、ティース列420bを介して対向配置してあり、レール440の延在方向に相対移動できる。本実施形態では、駆動ヘッド430が移動できないように固定してあり、磁石ロータ410は、駆動ヘッド430内において回転自在に支持してある。
回転―直線運動変換装置460で形成される閉磁界Hは図示しないが、磁石ロータ410、ティース列420a、レール440aをループする閉磁界H1と、磁石ロータ410、ティース列420b、レール440bをループする閉磁界H2とに二分される。二分された閉磁界H1、H2は、互いに独立し磁束が混ざらない。このため、閉磁界H1、H2は、実施形態3に係る回転―直線運動変換装置260で形成される閉磁界と実質的に同視できる。したがって、回転―直線運動変換装置460の動作原理および増減速原理は、実施形態3に係る回転―直線運動変換装置260の動作原理および増減速原理と同一である。
次に、実施形態6に係る回転―直線運動変換装置560について説明する。図10は、実施形態6に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ510の回転方向、レール540aおよび540bの移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置560は、駆動ヘッド530、レール540a、レール540bを有する。駆動ヘッド530は、磁石ロータ510、ティース列520を備える。磁石ロータ510は、駆動ヘッド530の円筒状の内部空間とギャップ515が形成されるように、駆動ヘッド530の内部に同心状に配置する。ティース列520は、磁石ロータ510を中心に上下二分されたティース列520aと520bから構成される。ティース列520aは、レール540aとギャップ525aが形成されるように、駆動ヘッド530の内部空間からレール540aに向かって蛸足状に延設する。ティース列520bは、レール540bとギャップ525bが形成されるように、駆動ヘッド530の内部空間からレール540bに向かって蛸足状に延設する。レール540a、540bは、互いに並行となるように、駆動ヘッド530の上下両側に配置する。駆動ヘッド530とレール540aとは、ティース列520aを介して対向配置してあり、レール540の延在方向に相対移動できる。駆動ヘッド530とレール540bとは、ティース列520bを介して対向配置してあり、レール540の延在方向に相対移動できる。本実施形態では、駆動ヘッド530が移動できないように固定してあり、磁石ロータ510は、駆動ヘッド530内において回転自在に支持してある。
回転―直線運動変換装置560で形成される閉磁界Hは図示しないが、磁石ロータ510、ティース列520a、レール540aをループする閉磁界H1と、磁石ロータ510、ティース列520b、レール540bをループする閉磁界H2とに二分される。二分された閉磁界H1、H2は、互いに独立し磁束が混ざらない。このため、閉磁界H1、H2は、実施形態4に係る回転―直線運動変換装置360で形成される閉磁界と実質的に同視できる。したがって、回転―直線運動変換装置560の動作原理および増減速原理は、実施形態4に係る回転―直線運動変換装置360の動作原理および増減速原理と同一である。
次に、実施形態7に係る回転―直線運動変換装置660について説明する。図11は、実施形態7に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ610の回転方向、レール640aおよび640bの移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置660は、駆動ヘッド630、レール640a、レール640bを有する。駆動ヘッド630は、磁石ロータ610、ティース列620を備える。磁石ロータ610は、駆動ヘッド630の円筒状の内部空間とギャップ615が形成されるように、駆動ヘッド630の内部に同心状に配置する。ティース列620は、ティース列620aと620bから構成される。ティース列620aは、レール640aとギャップ625aが形成されるように、駆動ヘッド630の内部空間からレール640aに向かって蛸足状に延設する。ティース列620bは、レール640bとギャップ625bが形成されるように、駆動ヘッド630の内部空間からレール640bに向かって蛸足状に延設する。
レール640a、640bは、互いに並行となるように、駆動ヘッド630の上下両側に配置する。駆動ヘッド630とレール640aとは、ティース列620aを介して対向配置してあり、レール640の延在方向に相対移動できる。駆動ヘッド630とレール640bとは、ティース列620bを介して対向配置してあり、レール640の延在方向に相対移動できる。磁石ロータ610は、駆動ヘッド630内において回転自在に支持してある。
ここで、Pは磁石列652aおよび磁石列652bの共通なる磁石ピッチ
図11では、上述したように磁石ロータ10の1極当たりに割当てられるティース列620aのティース数Mtaは5であり、磁石ロータ10の1極当たりに割当てられるティース列620bのティース数Mtbは6である。したがって、ティース列620aについては、式1において、k=+1とし、ティースピッチTaを(P・11/5)に形成し、ティース列620bについては、上述した式1において、k=−1とし、ティースピッチTbを(P・11/6)に形成してある。ティース列620aおよび620bのその他の構成については、実施形態3と同一である。
回転―直線運動変換装置660で形成される閉磁界Hは図示しないが、磁石ロータ610、ティース列620a、レール640aをループする閉磁界H1と、磁石ロータ610、ティース列620b、レール640bをループする閉磁界H2と2つに分けられる。2つに分けられた閉磁界H1、H2は、互いに独立し磁束が混ざらない。このため、閉磁界H1、H2は、実施形態3に係る回転―直線運動変換装置260で形成される閉磁界と実質的に同視できる。したがって、回転―直線運動変換装置660の動作原理も、実施形態1に係る回転―直線運動変換装置60の動作原理と同一である。
磁石ロータ610の極数がM=4、
係数k=+1であるので、
M=4、k=+1を式2に代入すると、
Vm1/Vr=+4・P/(π・D)となる。一方、磁石ロータ610の周速度Vrとレール640bの移動速度Vm2との関係は、
磁石ロータ610の極数がM=4、
係数k=−1であるので、
M=4、k=−1を式2に代入すると、
Vm2/Vr=−4・P/(π・D)となる。
次に、実施形態8に係る回転―直線運動変換装置760について説明する。図12は、実施形態8に係る回転―直線運動変換装置の構成図である。図面での黒矢印は、それぞれ磁石ロータ710の回転方向、レール740aおよび740bの移動方向を示している。
回転―直線運動変換装置760は、駆動ヘッド730、レール740a、レール740bを有する。駆動ヘッド730は、磁石ロータ710、ティース列720を備える。磁石ロータ710は、駆動ヘッド730の円筒状の内部空間とギャップ715が形成されるように、駆動ヘッド730の内部に同心状に配置する。ティース列720は、ティース列720aと720bから構成される。ティース列720aは、レール740aとギャップ725aが形成されるように、駆動ヘッド730の内部空間からレール740aに向かって蛸足状に延設する。ティース列720bは、レール740bとギャップ725bが形成されるように、駆動ヘッド730の内部空間からレール740bに向かって蛸足状に延設する。
ここで、Pbは磁石列752bの磁石ピッチ
Paは磁石列752aの磁石ピッチ
図12では、上述したように磁石ロータ710の1極当たりに割当てられるティース列720aティース数Mpaは13であり、磁石ロータ710の1極当たりに割当てられるティース列720bティース数Mpbは15である。したがって、ティース列720aについては、式3において、k=−1とし、磁気歯ピッチTと磁石列752aの磁石ピッチPaとの関係は、T=Pa・24/13となる。また、ティース列720bについては、式3において、k=+1とし、磁気歯ピッチTと磁石列752bの磁石ピッチPbとの関係は、T=Pb・32/15となる。レール740a、740bのその他の構成は、実施形態2と同一である。
回転―直線運動変換装置760で形成される閉磁界Hは、磁石ロータ710、ティース列720a、レール740aをループする閉磁界H1と、磁石ロータ710、ティース列720b、レール740bをループする閉磁界H2と2つに分けられる。2つに分けられた閉磁界H1、H2は、互いに独立し磁束が混ざらない。このため、閉磁界H1、H2は、実施形態4に係る回転―直線運動変換装置360で形成される閉磁界と実質的に同視できる。したがって、回転―直線運動変換装置660の動作原理も、実施形態2に係る回転―直線運動変換装置160の動作原理と同一である。
磁石ロータ710の極数がM=4、
係数k=−1であるので、
M=4、k=−1を式4に代入すると、
Vt1/Vr=+2・T/(π・D)となる。一方、磁石ロータ710の周速度Vrとレール740bの移動速度Vt2との関係は、
磁石ロータ710の極数がM=4、
係数k=+1であるので、
M=4、k=+1を式2に代入すると、
Vt2/Vr=−2・T/(π・D)となる。
次に、上述してきたような構成を有する回転―直線運動変換装置の応用例を簡単に説明する。
12 磁石列、
14a、14b 永久磁石、
15 ギャップ、
20 ティース列、
24a、24b ティース、
25 ギャップ、
26a、26b 磁性体部、
42 磁気歯、
60 回転―直線運動変換装置。
Claims (17)
- 着磁が径方向の磁石列を備える円筒状の磁石ロータと、
複数の凹凸を備える直線状のレールと、
前記磁石ロータと前記レールとの間で前記磁石ロータの磁石列の磁束を通過させるティース列と、
前記磁石ロータの磁石列の磁束を前記レールの凹凸に向けて整列させるため前記レールの延在方向に着磁された磁石列と、を備え、
前記レールの延在方向に着磁された磁石列は、隣接する磁石の同極性面を前記延在方向で向い合わせて形成したことを特徴とする回転―直線運動変換装置。 - 前記レールの延在方向に着磁された磁石列は、前記レールの凹凸の凹部に収納したことを特徴とする請求項1に記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記レールの凹凸の凸部は磁性体部であり、
前記ティース列の一方の末端は前記磁石ロータの周方向に相互連結させて前記磁石ロータを収容する円筒状の内部空間を形成し、他方の末端は一定のピッチで枝分かれし各ティースの先端が前記レールの凹凸に向けて対峙していることを特徴とする請求項1に記載の回転―直線運動変換装置。 - 前記ティース列の一方の末端の各ティースの連結部は、隣り合うティースの間で磁束が流れないように前記磁石ロータの径方向の厚みを薄くしたことを特徴とする請求項3に記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記レールの延在方向に着磁された磁石列は、前記一定のピッチで枝分かれした各ティース間に収納したことを特徴とする請求項3または4に記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記レールは、前記磁石ロータを中心に、平行または交差する方向に複数設けたことを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記磁石ロータは、前記ティース列の一方の末端が形成する円筒状の内部空間内で、回転自在に支持されることを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記ティース列の他方の末端の各ティース列の先端は、前記レールの凹凸に対して一定のギャップを有していることを特徴とする請求項3から7のいずれかに記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記レールは、その延在方向に往復移動自在に支持されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の回転―直線運動変換装置。
- N極(Nは偶数)の磁石ロータと、
前記磁石ロータの周囲に一定のギャップを介して、少なくとも2極以上に対向するティース列によって構成される駆動ヘッドと、
前記磁石ロータの回転軸と直交する方向に移動可能な、磁石列を内蔵したレールと、を備え、
前記レールは、前記磁石ロータの回転軸と平行する面で、一定のギャップを介して前記ティース列に対向し、
前記駆動ヘッドと前記レールが相対移動運動を行なうことを特徴とする回転―直線運動変換装置。 - N:磁石ロータの極数、Mt:磁石ロータ1極当りのティース数、P:磁石列の磁石ピッチ、D:磁石ロータの直径、F:磁石ロータの回転速度、Vr:磁石ロータの周速、Vm:レールの移動速度、T:ティース列ピッチとすると、
各ティースのピッチは、T=(2・P)+k・(P/Mt)、
係数k=+1 もしくは −1
で表され、
磁石ロータの周速とレールの移動速度の比(減速比)が
Vm/Vr= (k・N・P)/(π・D)で表されることを特徴とする請求項10に記載の回転―直線運動変換装置。 - 前記レールが前記磁石ロータの両側に配置されたことを特徴とする請求項10または11に記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記磁石ロータの両側に配置された2つの前記レールの磁石列の各磁石ピッチが等しくPであり、
それぞれに対向する2つのティース列ピッチをTa、Tb、(Ta>Tb)と置くとき、
Tb< 2・P < Ta
の関係が成立することを特徴とする請求項12に記載の回転―直線運動変換装置。 - N極(Nは偶数)の磁石ロータと、
前記磁石ロータの周囲に一定のギャップを介して、少なくとも2極以上に対向する、磁石列を備えたティース列によって構成される駆動ヘッドと、
前記磁石ロータの回転軸と直交する方向に移動可能なレールと、を備え、
前記レールは、前記磁石ロータの回転軸と平行する面で一定のギャップを介して、前記ティースに対向し、
前記駆動ヘッドと前記レールが相対移動運動を行なうことを特徴とする回転―直線運動変換装置。 - N:磁石ロータの極数、Mp:磁石ロータ1極当りのティース数、P:磁石列の磁石ピッチ、D:磁石ロータの直径、F:磁石ロータの回転速度、Vr:磁石ロータの周速、Vt:レール移動速度、T:ティース列ピッチとすると、
各ティースのピッチは、T=(2・P)+k・(2・P/Mp)、
係数k=+1 もしくは −1
で表され、
磁石ロータの周速とレールの移動速度の比(減速比)が
Vt/Vr=(−k・N・T/2)/(π・D)で表されることを特徴とする請求項14に記載の回転―直線運動変換装置。 - 前記レールが前記磁石ロータの両側に配置されたことを特徴とする請求項14または15に記載の回転―直線運動変換装置。
- 前記磁石ロータの両側に配置された2つの前記レールのティースピッチが等しくTであり、
それぞれに対向する2つのティース列ピッチをPa、Pb、(Pa>Pb)と置くとき、
2・Pb < T < 2・Pa
の関係が成立することを特徴とする請求項16に記載の回転―直線運動変換装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013076905A JP6038712B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 回転―直線運動変換装置 |
CN201410128894.2A CN104104209A (zh) | 2013-04-02 | 2014-04-01 | 旋转-直线运动转换装置 |
US14/242,194 US9742258B2 (en) | 2013-04-02 | 2014-04-01 | Rotational-linear motion converter |
EP14163217.4A EP2787615A3 (en) | 2013-04-02 | 2014-04-02 | Rotational-linear motion converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013076905A JP6038712B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 回転―直線運動変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202233A JP2014202233A (ja) | 2014-10-27 |
JP6038712B2 true JP6038712B2 (ja) | 2016-12-07 |
Family
ID=50440502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013076905A Active JP6038712B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 回転―直線運動変換装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9742258B2 (ja) |
EP (1) | EP2787615A3 (ja) |
JP (1) | JP6038712B2 (ja) |
CN (1) | CN104104209A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010001180U1 (de) * | 2010-01-19 | 2010-05-06 | Ringfeder Power Transmission Gmbh | Permanentmagnetkupplung |
CN107896020B (zh) * | 2017-12-20 | 2024-04-12 | 浙江宝龙机电有限公司 | 一种驱动马达 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE742362C (de) | 1938-11-02 | 1943-12-15 | Dynamit Act Ges Vormals Alfred | Magnetisches Getriebe |
JPS57195959A (en) * | 1981-05-27 | 1982-12-01 | Hitachi Ltd | Power transmission device |
DE3317813A1 (de) | 1982-07-14 | 1984-01-19 | Hubert Dipl.-Ing. 5920 Bad Berleburg Bald | Verfahren und vorrichtung zum umsetzen der schwingbewegungen oszillierender anker in drehbewegungen von rotoren |
US4908533A (en) * | 1988-01-15 | 1990-03-13 | Shinko Electric Co., Ltd. | Transporting apparatus |
JP4788986B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2011-10-05 | Smc株式会社 | リニアモータ |
JP2007215264A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | アクチュエータ及び平面モータ及び平面移動装置 |
JP4870595B2 (ja) | 2007-03-01 | 2012-02-08 | 株式会社プロスパイン | 磁気式動力伝達装置 |
US7965010B2 (en) * | 2008-09-03 | 2011-06-21 | Bose Corporation | Linear motor with patterned magnet arrays |
KR101101299B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2012-01-04 | 한국전기연구원 | 이중돌극형 영구자석 전기기기의 권선 배치법 |
JP6128872B2 (ja) * | 2013-02-05 | 2017-05-17 | 山洋電気株式会社 | 動力伝達装置 |
-
2013
- 2013-04-02 JP JP2013076905A patent/JP6038712B2/ja active Active
-
2014
- 2014-04-01 US US14/242,194 patent/US9742258B2/en active Active
- 2014-04-01 CN CN201410128894.2A patent/CN104104209A/zh active Pending
- 2014-04-02 EP EP14163217.4A patent/EP2787615A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014202233A (ja) | 2014-10-27 |
EP2787615A2 (en) | 2014-10-08 |
US9742258B2 (en) | 2017-08-22 |
CN104104209A (zh) | 2014-10-15 |
EP2787615A3 (en) | 2017-05-03 |
US20140292126A1 (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6128872B2 (ja) | 動力伝達装置 | |
JP5764929B2 (ja) | 直動回転アクチュエータ | |
CN103427585B (zh) | 筒形直线电机 | |
KR20120002938A (ko) | 액추에이터 | |
US9103423B2 (en) | Linear actuator | |
JP6265569B2 (ja) | 環状磁極部材及び磁気波動歯車装置 | |
KR20080110655A (ko) | 일체형 광학설비 초점거리 조절 시스템 | |
JP6038712B2 (ja) | 回転―直線運動変換装置 | |
KR101919231B1 (ko) | 스테이터 코어, 스텝 모터 및 직동 액추에이터 | |
JP2015039272A (ja) | コギングトルクを低減する電動機 | |
TWI549401B (zh) | Power generation device | |
JP2010172063A (ja) | アウターロータ型ブラシレスモータ | |
US9673679B2 (en) | Driving device | |
TWI577904B (zh) | 驅動裝置 | |
KR101389396B1 (ko) | 소형 구형 모터 | |
WO2021149722A1 (ja) | 外径側磁石界磁及び磁気歯車 | |
JP6164506B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5425324B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP5259492B2 (ja) | 磁気式動力伝達手段 | |
JP5206749B2 (ja) | アクチュエータ | |
JP2005253186A (ja) | スパイラル型リニアモータ | |
JP6614493B2 (ja) | アクチュエータ | |
CN108286598A (zh) | 带有双离合机构的复谐波传动装置 | |
TW201902091A (zh) | 線性驅動系統 | |
JP2015037451A (ja) | 波動調整器用容器及びその容器を含む波動調整器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160119 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160215 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161013 |
|
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: 20161018 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6038712 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 |