JPH0121694B2 - - Google Patents

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JPH0121694B2
JPH0121694B2 JP56021417A JP2141781A JPH0121694B2 JP H0121694 B2 JPH0121694 B2 JP H0121694B2 JP 56021417 A JP56021417 A JP 56021417A JP 2141781 A JP2141781 A JP 2141781A JP H0121694 B2 JPH0121694 B2 JP H0121694B2
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Japan
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mover
stator
armature
magnet
linear
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JP56021417A
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Juji Takahashi
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Publication of JPH0121694B2 publication Critical patent/JPH0121694B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion 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
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定側に空心型の枠状に巻線形成し
た電機子コイル群を互いに重ならないように移動
子の移動方向に沿つて配設形成したコアレス構造
のステータ電機子を設け、上記電機子コイルに適
宜な方向の通電が行えるようにするためにステー
タ電機子側にマグネツトのN極、S極の磁極を検
出するための磁極検出素子群を設け、交互にN
極、S極の磁極を有するマグネツトを全体或は適
宜な部分に有する開ループ状のフレキシブルベル
トを移動子として上記ステータ電機子と軸方向の
空隙を介して対向配設して相対的直線移動をなす
ように移動自在に設け、該フレシキブルベルトを
有する移動子を所定箇所に巻き取るための装置を
設けてなる、コアレス構造のリニア直流モータに
関する。
Detailed Description of the Invention The present invention provides a stator with a coreless structure in which a group of armature coils wound in an air-core frame shape on a stationary side are arranged along the moving direction of a moving element so as not to overlap with each other. An armature is provided, and in order to enable the armature coil to be energized in an appropriate direction, a group of magnetic pole detection elements are provided on the stator armature side to detect the N and S poles of the magnet. N
An open-loop flexible belt having magnets having magnetic poles of poles and south poles in its entirety or in appropriate parts is disposed as a mover, facing the stator armature with an axial gap therebetween, to achieve relative linear movement. The present invention relates to a linear DC motor with a coreless structure, which is movable as shown in FIG.

かかる本発明の目的は、コアレス構造のリニ
ア直流モータとすることで、リニアパルスモータ
と異なり、脱調現象を起こすことなく高速走行さ
せることを可能にし、コアレス構造にして巻枠と
なる鉄心を用いなくて済むようにすることで、コ
ギングをなくし、重量も軽くし、小型のものを形
成できるようにすること、更には、コアレス構造
とすることで、垂直力が無視できるようにして機
械構成を極めて簡単にして安価に形成できるよう
にすること、及び種々の装置に適用できる範囲を
拡大すること、空心型の枠状に巻線形成した電
機子コイル群を互いに重ならないようにすること
で、ステータ電機子を量産し易い構造にすること
及び電機子コイルが重ならないようにすること
で、磁気空隙長の増大をなくし、大きな推力が得
られるようにすること、更には、磁極検出素子の
配設を容易にして、量産性に優れるようにするこ
と、ブラシレス構造とすることで、長寿命のも
のが得られるようにすること、移動子をフレキ
シブル構造とすることで、曲線箇所の多い装置に
おいても移動子を種々変形させて適用できるよう
にすること、および移動子をフレキシブル構造と
するに当たつて、マグネツト(界磁マグネツトと
もいう)を保護する部材を当該マグネツトの外部
に用いることが出来るようにすること、更には、
移動子を極めて加工の容易なものに形成できるよ
うにすること、マグネツトを保護する部材を当
該マグネツトの外部に設けても上記のように電機
子コイル群が重ならないようにすることで、磁気
空隙長の増大をなくし、大きな推力が得られるよ
うにすること、移動子を開ループ(閉ループの
エンドレスベルトのように構成されていないも
の)フレキシブ構造にすることで、移動子のステ
ータ電機子と対向していない不用な部分を適宜な
箇所に巻き取り収納できるようにすること等を十
分に満足できるコアレス構造のリニア直流モータ
を得ることにある。
The purpose of the present invention is to provide a linear DC motor with a coreless structure, which enables high-speed running without causing step-out phenomenon, unlike a linear pulse motor, and which uses a coreless structure and an iron core that serves as a winding frame. By eliminating the need for cogging, we can reduce the weight, make it possible to form smaller products, and furthermore, by creating a coreless structure, we can ignore the vertical force and improve the machine configuration. By making it extremely simple and inexpensive to form, expanding the range of applicability to various devices, and preventing armature coil groups formed by winding into an air-core frame shape from overlapping each other, By creating a structure for the stator armature that is easy to mass produce and by preventing the armature coils from overlapping, it is possible to eliminate an increase in the magnetic air gap length and obtain a large thrust. Easy installation and excellent mass production; Brushless structure for long life; Flexible mover structure for equipment with many curved parts. In addition, when the mover is made into a flexible structure, it is possible to use a member to protect the magnet (also called a field magnet) on the outside of the magnet. and furthermore,
By making the mover extremely easy to process, and by preventing the armature coil groups from overlapping as described above even if a member to protect the magnet is provided outside the magnet, the magnetic air gap can be reduced. By eliminating the increase in length and obtaining a large thrust, the mover has an open-loop (not configured like a closed-loop endless belt) flexible structure, so that the mover faces the stator armature. To provide a linear direct current motor with a coreless structure that can fully satisfy the need for winding up and storing unused and unnecessary parts at appropriate locations.

以下、本発明の一実施例を図面に参照しつつ説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明のコアレス構造のリニア直流モータの場
合、当然に相対的移動をなす固定子1と移動子2
により構成されるが、この発明のリニア直流モー
タの場合、後記するように移動子2は円環状の閉
ループのフレキシブルベルト状に構成されておら
ず、すなわち、開ループ状のフレキシブルベルト
となつているため、この実施例では、一端が開放
され、他端適宜部分は、当該移動子2を巻き取る
ための巻き取り装置を構成するガイドローラー1
0側に係合されている。
In the case of the coreless structure linear DC motor of the present invention, the stator 1 and the mover 2 naturally move relative to each other.
However, in the case of the linear DC motor of the present invention, as will be described later, the mover 2 is not configured in the form of an annular closed-loop flexible belt, but is instead an open-loop flexible belt. Therefore, in this embodiment, one end is open, and an appropriate portion of the other end is a guide roller 1 constituting a winding device for winding up the moving element 2.
It is engaged on the 0 side.

固定子1は、固定子板5の下面に配設された導
線を枠状、例えば、矩形枠状に多数ターンを(例
えば200ターン程度)巻回して、これをプラスチ
ツクモールドして固化した空心型の矩形枠状に形
成された電機子コイル3群からなるコアレス構造
(コイル3の巻枠に磁性体を備えていない)のス
テータ電機子と、該ステータ電機子の電機子コイ
ル3に固設されるか、あるいはその近傍など後記
するマグネツト6の磁極を検出することができる
ステータ電機子側の適宜な位置に配設された磁極
検出素子、例えば、ホール素子4群とからなる。
尚、本発明のコアレス構造のリニア直流モータを
安価に形成し、長寿命のコアレス構造のリニア直
流モータにしなくて良い場合には、電機子コイル
3を矩形枠状に巻回形成(巻線機による)するた
めの導線として自己融着線を用いれば目的が達成
される。自己融着導線を用いて形成すれば、例え
ば一例として、先に巻回された導線表面に、その
後に巻回形成された自己融着線が当接されること
で発生する熱により、導線表面に塗布された熱融
着樹脂が適宜に融け出し、自然冷却されて固化さ
れることで、互いの導線同志が固着されるので、
最終的に矩形枠状に巻回形成された電機子コイル
3は、その後にプラスチツクモールド手段を施こ
さなくても、その形状をある程度堅固に維持する
ことになるわけである。尚、目的や用途によつて
は、かなり強度性十分なものとするためには、こ
の場合更にプラスチツクモールドしてやればよい
ことは言うまでもない。また電機子コイル3群
は、適宜な相数のリニア直流モータのステータ電
機子を構成するようにするために、及びステータ
電機子を量産し易い構造にすること、及び電機子
コイル3が重ならないようにすることで、磁気空
隙長の増大をなくし、大きな推力が得られるよう
にすること、更には、ホール素子4の配設を容易
にして、量産性に優れるようにすること、更に
は、移動子2をフレキシブル構造のものにさせる
に当たつて、マグネツト6を保護する部材を当該
マグネツト6の外部に用いても上記のように電機
子コイル3群が重ならないようにすることで、磁
気空隙長の増大をなくし、大きな推力が得られる
ようにすることを考慮して、電機子コイル3群は
互いに重ならないように移動子2の移動方向に沿
つて隣接して配設形成する事が望ましい。この
為、このリニア直流モータでは、3個の電機子コ
イル3群を第1図に示すように互いに重ならない
ように3相リニア直流モータ配置になるように隣
接して配設することでコアレス構造のステータ電
機子を形成している。尚、目的や用途によつて固
定子1を長く形成したい場合には、例えば、この
実施例に示してあるように3相配置のステータ電
機子を利用すれば、これら3相のステータ電機子
を複数組用いればよい。次に上記した磁極検出素
子、例えばホール素子4は、後述するマグネツト
6のN極、S極の磁極を検出するもので、マグネ
ツト6のN極、S極の検出をすることで、移動子
2(マグネツト6)を所定の方向に移動させるべ
き適宜な方向の電流を上記矩形枠状コイル3に流
し、フレミングの左手の法則に従つて移動子2を
直線的往復運動を行なわせるようにしている。こ
のホール素子4は第1図においては、電機子コイ
ル3の枠内空胴部3a内に収納されており、装置
の小型化をはかれるように構成している。また電
機子コイル3のプラスチツクモールドに際して、
ホール素子4も同時にモールド処理することで、
工程の簡略化をはかると都合よい。尚、ホール素
子4は枠内空胴部3a内に収納することを必須条
件とするものではなく、電機子コイル3のマグネ
ツト6に対向する枠面上に固設してもよくまた電
機子コイル3と3との間に固設しておいてもよ
い。固定子1の内面に設けた固定子板5は固定子
鉄板7と共にマグネツト6の磁路を閉じるために
鉄板にて形成されている。この場合において、固
定子板5としてフレキシブルシートを用い、移動
子2の走行曲線に適するように折曲容易なように
形成しておき、適宜な形状の磁路閉鎖用鉄部材に
接着剤で貼着等して固着するようにしておいても
よい。固定子鉄板7は固定子板5(固定子1)
に、第2図で示すように連結軸8により適宜な間
(空)隙をおいて、対向配設されている。即ち、
固定子1(固定子板5と固定子鉄板7とからな
る)コアレス構造のリニア直流モータの固定子
は、直角方向の断面の構造が例えば第2図で示す
ように矩形枠状をなすようにして、内側空胴部9
を形成し、この内側空胴部9内を移動子2が通る
ようにしている。即ち、移動子2は固定子板5と
固定子鉄板7との間の空隙に摺動自在に配設され
ている。連結軸8は、本発明コアレス構造のリニ
ア直流モータを安価に形成するため、例えば合成
樹脂にて形成し、更に移動子2がその両側が連結
軸8に接する幅をもつたものである場合には、移
動子2の直線的走行を滑らかにするために、その
外周面をポリ四弗化エチレン(商標名;テフロ
ン)加工している。あるいは、連結軸8それ自体
をポリ四弗化エチレンで形成している。移動子2
はフレキシブルベルトからなり、曲線走行や適宜
な空所への収納が可能なようにしている。そのた
めに耐久性や外観性の点も考慮して、例えば合成
樹脂で形成している。フレキシブルベルトからな
る移動子2の適宜な部分、例えば第1図で示すよ
うに一端部が開放された移動子2の一端部近傍に
その長手方向に沿つて伸び且つN極、S極が交互
に着磁された移動子駆動用のフレキシブルマグネ
ツト6が内蔵されている。このフレキシブルマグ
ネツト6は、例えば、ゴム・マグネツトやプラス
チツク(合成樹脂)マグネツトにて形成されてい
る。フレキシブルベルトからなる移動子2は、フ
レキシブルマグネツト6を内蔵した部分のみその
厚さが増すが、他の残部は厚みを薄くできる。い
ま、当該リニア直流モータをフレミングの左手の
法側に従つて、第1図において、例えば右方向に
移動子2を直線的走行させた場合固定子1から遠
く離ればマグネツト6を有しない移動子2の部分
を、移動子2を巻き取る為の(送出ガイド機構を
兼ねている)巻き取り装置を構成するガイドロー
ラー10等を介して所定の箇所に案内して収納部
に入れたり、巻き取らせるようにすることがで
き、電機子コイル3に移動子2を左方向に動かす
方向の電流が加えられたときには、移動子2が与
えられた電流の大きさに応じて左方向へ直線的走
行ができるように上記収納部や巻き取り(枠)な
どから引き出すことが容易になる。従つて、この
用途は広範囲のものとなる。尚、第1図において
は、移動子2の右側のみ、マグネツト6を有しな
い部分を長く形成しているが、移動子2の左側位
置にも同様に形成し、上記同様に巻き取り等が可
能なようにしておいてもよいことは言うまでもな
い。移動子2が上下方向や水平方向に振動したり
して大きな雑音を生じたりするのを防ぐため、連
結軸8、固定子板5あるいは固定子鉄板7に移動
子2の案内ローラーを設ける必要がある。この点
において、本発明では、極力安価で、小型で、且
つ移動子2の直線的走行を極めて滑らかにする都
合上、前記したように連結軸8それ自体、あるい
はその周囲をポリ四弗化エチレンとし、しかも、
移動子2の両側が略々接する位置に連結軸8を到
立させ、移動子2の水平方向の振動やこれによつ
て生ずる雑音をなくし、移動子2の直線的走行を
滑らかなものとしている。固定子板5の背側面及
び固定子鉄板7の移動子2(マグネツト6)に対
向する面を合成樹脂11,12で形成しており、
該合成樹脂11,12の移動子2に対向する面に
は、移動子(フレキシブルベルト)2の上下振動
を防止するためのV字状の突起11a,12aが
一体的に形成されている。移動子(フレキシブル
ベルト)2はその両面が突起11a,12aに接
しているので、上下方向の振動が制御される。
尚、この場合においても、移動子2の直線的走行
を極めて滑らかなものとするため及びこれによる
雑音を消去するため、合成樹脂11,12(突起
11a,12aを含む)それ自体をポリ四弗化エ
チレンで形成するか、あるいは樹脂11,12の
移動子(フレキシブルベルト)2に対向する面を
ポリ四弗化エチレン処理しておくと、本発明の効
果は一段と優れたものとなる。尚、このポリ四弗
化エチレンは商標(品)名をテフロンといい、デ
ユポン社の開発したプラスチツクであることは周
知である。このポリ四弗化エチレンは、家庭用電
気冷蔵庫の冷媒に使われるフレオン(弗素、塩
素、炭素の化合物)を原料として作つた四弗化エ
チレンを、触媒や過酸化物を用いて重合させたも
のである。そしてこのポリ四弗化エチレンの摩擦
係数は、物質のうちで一番小さいといわれ、0.03
くらいである。従つて、上記したあるいは下記す
る構成要素あるいはそれらの表面をポリ四弗化エ
チレンとすることで移動子2のスムーズな直線的
走行性を極めて良好なものとするのである。更に
ポリ四弗化エチレンは、耐熱、耐寒、耐薬品、電
気絶縁性などの点にずばぬけた特性を具備してい
るので、本発明のコアレス構造のリニア直流モー
タの特性を一段とすぐれたものとする。尚、上記
したあるいは下記する構成要素自体をポリ四弗化
エチレンで形成することは非常に好ましいわけだ
が、現時点においては、他の安価なプラスチツク
を使用した場合に比較するとかなり高価なものと
なるので、安価な本発明のコアレス構造のリニア
直流モータを得んとする場合には、上記構成要素
の表面適宜な箇所のみポリ四弗化エチレン処理し
ておくことが望ましい。
The stator 1 is an air-core type in which the conductive wire arranged on the lower surface of the stator plate 5 is wound in a frame shape, for example, in a rectangular frame shape, with many turns (about 200 turns, for example), and then solidified by plastic molding. A stator armature with a coreless structure (the winding frame of the coil 3 is not provided with a magnetic material) consisting of three groups of armature coils formed in the shape of a rectangular frame, and a stator armature that is fixedly attached to the armature coil 3 of the stator armature. It consists of a magnetic pole detecting element, for example, four groups of Hall elements, arranged at an appropriate position on the stator armature side that can detect the magnetic pole of a magnet 6, which will be described later, at or near the stator armature.
In addition, in the case where the linear DC motor with a coreless structure of the present invention is formed at low cost and does not have to be a long-life linear DC motor with a coreless structure, the armature coil 3 can be wound into a rectangular frame shape (using a winding machine). The purpose can be achieved by using self-bonding wire as the conductor for If a self-fusing conductive wire is used, for example, the surface of the conductive wire is heated by the heat generated when the self-fusing wire formed after being wound comes into contact with the surface of the previously wound conductive wire. The heat-sealing resin applied to the wires melts appropriately, cools naturally, and solidifies, thereby fixing the conductor wires to each other.
The armature coil 3, which is finally wound into a rectangular frame shape, maintains its shape to some extent even without the need for subsequent plastic molding. It goes without saying that depending on the purpose and use, it may be necessary to further mold the material with plastic in order to make it sufficiently strong. In addition, the 3 groups of armature coils are designed to configure the stator armature of a linear DC motor with an appropriate number of phases, to have a structure that facilitates mass production of the stator armature, and to prevent the armature coils 3 from overlapping each other. By doing so, it is possible to eliminate an increase in the magnetic gap length and obtain a large thrust, and further, to facilitate the arrangement of the Hall element 4 and to improve mass productivity. In making the mover 2 have a flexible structure, the magnetic In order to eliminate the increase in air gap length and obtain a large thrust, the three groups of armature coils are arranged and formed adjacent to each other along the moving direction of the mover 2 so as not to overlap each other. desirable. For this reason, this linear DC motor has a coreless structure by arranging three groups of three armature coils adjacent to each other so as not to overlap each other to form a three-phase linear DC motor arrangement, as shown in Figure 1. It forms the stator armature of. If it is desired to make the stator 1 longer depending on the purpose or application, for example, if a three-phase stator armature is used as shown in this embodiment, these three-phase stator armatures can be made longer. Multiple sets may be used. Next, the magnetic pole detection element described above, for example, the Hall element 4, detects the magnetic poles of the N and S poles of the magnet 6, which will be described later.By detecting the N and S poles of the magnet 6, A current in an appropriate direction to move the magnet 6 in a predetermined direction is passed through the rectangular frame coil 3, and the mover 2 is caused to perform linear reciprocating motion according to Fleming's left hand rule. . In FIG. 1, the Hall element 4 is housed within a frame cavity 3a of the armature coil 3, and is configured to reduce the size of the device. Also, when making the plastic mold of armature coil 3,
By molding the Hall element 4 at the same time,
It is convenient to simplify the process. It should be noted that the Hall element 4 is not required to be housed in the frame cavity 3a, and may be fixedly installed on the frame surface facing the magnet 6 of the armature coil 3. It may be fixedly installed between 3 and 3. A stator plate 5 provided on the inner surface of the stator 1 is formed of an iron plate in order to close the magnetic path of the magnet 6 together with a stator iron plate 7. In this case, a flexible sheet is used as the stator plate 5, formed to be easily bent to suit the running curve of the mover 2, and pasted with adhesive to a magnetic path closing iron member of an appropriate shape. It is also possible to fix it by attaching it or the like. Stator iron plate 7 is stator plate 5 (stator 1)
As shown in FIG. 2, they are arranged facing each other with an appropriate gap (space) between them by a connecting shaft 8. That is,
The stator of a linear DC motor with a coreless structure (consisting of a stator plate 5 and a stator iron plate 7) has a stator having a rectangular frame shape in a cross section in the right angle direction, for example, as shown in FIG. , the inner cavity 9
is formed, and the mover 2 passes through this inner cavity 9. That is, the mover 2 is slidably disposed in the gap between the stator plate 5 and the stator iron plate 7. The connecting shaft 8 is made of synthetic resin, for example, in order to form the linear DC motor of the present invention with a coreless structure at low cost, and furthermore, when the slider 2 has a width such that both sides thereof touch the connecting shaft 8, In order to make the linear movement of the mover 2 smooth, its outer peripheral surface is treated with polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon). Alternatively, the connecting shaft 8 itself is made of polytetrafluoroethylene. Mover 2
It consists of a flexible belt that allows it to travel around curves and store it in an appropriate space. Therefore, considering durability and appearance, it is made of, for example, synthetic resin. An appropriate part of the mover 2 made of a flexible belt, for example, as shown in FIG. A magnetized flexible magnet 6 for driving the mover is built-in. The flexible magnet 6 is made of, for example, a rubber magnet or a plastic (synthetic resin) magnet. The thickness of the movable element 2 made of a flexible belt is increased only in the portion containing the flexible magnet 6, but the thickness of the remaining portion can be reduced. Now, if the linear DC motor is moved in a straight line, for example, in the right direction in FIG. The part 2 is guided to a predetermined location via a guide roller 10, etc. that constitutes a winding device (which also serves as a feeding guide mechanism) for winding up the mover 2, and is placed in a storage section or rolled up. When a current is applied to the armature coil 3 in a direction that moves the mover 2 to the left, the mover 2 moves linearly to the left according to the magnitude of the applied current. This makes it easy to pull out from the storage section or roll-up (frame). Therefore, its applications are wide-ranging. In Fig. 1, only the right side of the slider 2 has a long part without the magnet 6, but it can be similarly formed on the left side of the slider 2 and can be wound up in the same way as above. Needless to say, you can leave it as is. In order to prevent the mover 2 from vibrating vertically or horizontally and causing large noise, it is necessary to provide guide rollers for the mover 2 on the connecting shaft 8, stator plate 5, or stator iron plate 7. be. In this respect, in the present invention, the connecting shaft 8 itself or its surroundings are made of polytetrafluoroethylene, as described above, in order to be as inexpensive and compact as possible and to allow the moving element 2 to run extremely smoothly in a straight line. And, moreover,
The connecting shaft 8 is placed at a position where both sides of the movable element 2 are approximately in contact with each other, thereby eliminating horizontal vibration of the movable element 2 and the noise generated thereby, and smoothing the linear movement of the movable element 2. . The back side of the stator plate 5 and the surface of the stator iron plate 7 facing the mover 2 (magnet 6) are formed of synthetic resins 11 and 12,
V-shaped protrusions 11a and 12a for preventing vertical vibration of the movable element (flexible belt) 2 are integrally formed on the surfaces of the synthetic resins 11 and 12 facing the movable element 2. Since both sides of the movable element (flexible belt) 2 are in contact with the protrusions 11a and 12a, vibration in the vertical direction is controlled.
In this case as well, in order to make the linear movement of the mover 2 extremely smooth and to eliminate the noise caused by this, the synthetic resins 11 and 12 (including the protrusions 11a and 12a) themselves are made of polytetrafluoroethylene. The effects of the present invention will be even more excellent if the surfaces of the resins 11 and 12 facing the mover (flexible belt) 2 are treated with polytetrafluoroethylene. The trademark (product) name of this polytetrafluoroethylene is Teflon, and it is well known that it is a plastic developed by DuPont. This polytetrafluoroethylene is made from Freon (a compound of fluorine, chlorine, and carbon), which is used as a refrigerant in household electric refrigerators, and is polymerized using a catalyst and peroxide. It is. The coefficient of friction of polytetrafluoroethylene is said to be the lowest among all substances, 0.03.
That's about it. Therefore, by using polytetrafluoroethylene for the above-mentioned or below-mentioned constituent elements or their surfaces, the smooth linear running performance of the mover 2 is made extremely good. Furthermore, since polytetrafluoroethylene has outstanding properties in terms of heat resistance, cold resistance, chemical resistance, electrical insulation, etc., the properties of the coreless structure linear DC motor of the present invention are further improved. . Although it is very preferable to form the above-mentioned or below-mentioned constituent elements themselves from polytetrafluoroethylene, it is currently quite expensive compared to the case where other inexpensive plastics are used. In order to obtain an inexpensive linear DC motor with a coreless structure according to the present invention, it is desirable to treat only appropriate portions of the surfaces of the above-mentioned components with polytetrafluoroethylene.

尚、上記したフレキシブルベルトからなる移動
子2の場合には、合成樹脂でできたフレキシブル
ベルトとしているが、この場合の合成樹脂をポリ
四弗化エチレンで形成してもよく、安価な合成樹
脂でベルト本体を形成し、その表面にポリ四弗化
エチレン処理を行なつてもよい。
In the case of the mover 2 made of the flexible belt described above, the flexible belt is made of synthetic resin, but the synthetic resin in this case may be made of polytetrafluoroethylene, or an inexpensive synthetic resin may be used. A belt body may be formed, and the surface thereof may be treated with polytetrafluoroethylene.

また、上記実施例においては、フレキシブルベ
ルトからなる移動子2の中にフレキシブルマグネ
ツト6を内蔵させているが、必ずしもこのように
する必要はない。ゴムや合成樹脂でフレキシブル
ベルト(移動子)2を形成し、このフレキシブル
ベルトにその長手方向に沿つて適宜な間隔で交互
にN極、S極を着磁してやることで、移動子駆動
用フレキシブルマグネツトを兼ねるフレキシブル
ベルト(移動子)2としてやつてもよい。この場
合、全体を着磁する必要はなく、必要とする適宜
な部分のみを着磁してやれば足りる。尚、このよ
うにした場合にも特にフレキシブルベルトがゴム
マグネツト部を有するときには、その表面にポリ
四弗化エチレン処理してやることが望ましい。
Further, in the above embodiment, the flexible magnet 6 is built into the movable member 2 made of a flexible belt, but it is not necessary to do so. A flexible belt (mover) 2 is formed from rubber or synthetic resin, and the flexible belt is magnetized with N and S poles alternately at appropriate intervals along its longitudinal direction, thereby creating a flexible magnet for driving the mover. It may also be used as a flexible belt (mover) 2 that also serves as a net. In this case, it is not necessary to magnetize the entire structure, and it is sufficient to magnetize only the necessary and appropriate portions. Even in this case, especially when the flexible belt has a rubber magnet part, it is desirable to treat the surface with polytetrafluoroethylene.

本発明のコアレス構造のリニア直流モータは、
上記構成からなるため、リニアパルスモータと
異なり、脱調現象を起こすことなく移動子を滑ら
かに高速走行させることができる、コアレス構
造にして巻枠となる鉄心を用いなくて済むため、
部品点数が少なくて済む、また巻線鉄心がない
ため、コギングがなく、滑らかに移動子を動か
せ、しかも重量も軽くなり、小型のものを容易に
形成できる、コアレス構造なので、垂直力が無
視でき、従つて軸受などの機械構成を極めて簡単
にして安価に形成でき、種々の装置に適用できる
範囲を拡大できる、空心型の枠状に巻線形成し
た電機子コイル群を互いに重ならないように配設
してステータ電機子を構成しているので、当該ス
テータ電機子を量産し易く、また電機子コイルが
重ならないで配設してあるので、磁気空隙長を長
くすることがないため、大きな推力が得られる、
磁極検出素子の配設を容易にして、量産性に優
れるようにできる、ブラシレス構造とすること
で、長寿命のものが得られる、移動子が開ルー
プ状のフレキシブルベルト構造となつているの
で、曲線箇所の多い装置においても移動子を種々
変形させて適用できる、移動子がフレキシブル
構造となつているため、適宜な形状に加工形成で
きる、マグネツトを保護する部材を当該マグネ
ツトの外部に設けても上記のように電機子コイル
群が重ならないため、磁気空隙長の増大がなく、
大きな推力が得られる、移動子を開ループのフ
レキシブル構造にすることで、移動子のステータ
電機子と対向していない不用な部分の適宜な箇所
に巻き取り収納できる、等多くの効果を有する。
The linear DC motor of the present invention has a coreless structure,
Because of the above configuration, unlike a linear pulse motor, the mover can run smoothly at high speed without causing step-out phenomenon.The coreless structure eliminates the need for an iron core as a winding frame.
The number of parts is small, and since there is no winding iron core, there is no cogging, and the slider can move smoothly.It is also light in weight, and can be easily formed into small pieces.Since it has a coreless structure, vertical force can be ignored. Therefore, the mechanical structure such as a bearing can be extremely simplified and formed at low cost, and the range of applicability to various devices can be expanded by arranging a group of armature coils wound in the shape of an air-core frame so that they do not overlap with each other. Since the stator armature is composed of two coils, it is easy to mass-produce the stator armature, and since the armature coils are arranged without overlapping, the magnetic gap length does not need to be increased, so a large thrust can be achieved. is obtained,
The magnetic pole detection element can be easily arranged and mass-produced.The brushless structure provides a long service life.The mover has an open-loop flexible belt structure. The mover can be modified in various ways even in devices with many curved parts.Since the mover has a flexible structure, it can be processed and formed into an appropriate shape.A member to protect the magnet can be provided outside the magnet. As mentioned above, since the armature coil groups do not overlap, there is no increase in the magnetic gap length.
It has many effects, such as the ability to obtain a large thrust force, and by making the mover an open-loop flexible structure, it can be wound up and stored at an appropriate location in an unnecessary part of the mover that does not face the stator armature.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明コアレス構造のリニ
ア直流モータの構造の基本説明図である。 (符号の説明)、1……固定子、2……移動子、
3……電機子コイル、4……磁極検出素子(ホー
ル素子)、5……固定子板、6……移動子駆動用
フレキシブルマグネツト、7……固定子鉄板、8
……連結軸、9……内側空胴部、10……ガイド
ローラー、11,12……合成樹脂、11a,1
2a……V字状突起。
1 and 2 are basic explanatory diagrams of the structure of a linear DC motor having a coreless structure according to the present invention. (Explanation of symbols), 1... Stator, 2... Mover,
3... Armature coil, 4... Magnetic pole detection element (Hall element), 5... Stator plate, 6... Flexible magnet for movable element drive, 7... Stator iron plate, 8
... Connection shaft, 9 ... Inner cavity, 10 ... Guide roller, 11, 12 ... Synthetic resin, 11a, 1
2a...V-shaped protrusion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 固定側に空心型の枠状に巻線形成した電機子
コイル群を互いに重ならないように移動子の移動
方向に沿つて配設形成したコアレス構造のステー
タ電機子を設け、上記電機子コイルに適宜な方向
の通電が行えるようにするためにステータ電機子
側にマグネツトN極、S極の磁極を検出するため
の磁極検出素子群を設け、交互にN極、S極の磁
極を有するマグネツトを全体或は適宜な部分に有
する開ループ状のフレキシブルベルトを移動子と
して上記ステータ電機子と軸方向の空隙を介して
対向配設して相対的直線移動をなすように移動自
在に設け、該フレキシブルベルトを有する移動子
を所定箇所に巻き取るための装置を設けてなる、
コアレス構造のリニア直流モータ。
1. A stator armature with a coreless structure is provided on the stationary side, in which a group of armature coils wound in an air-core frame shape are arranged along the moving direction of the mover so as not to overlap each other, and the armature coils are In order to conduct current in an appropriate direction, a group of magnetic pole detection elements for detecting the magnetic north and south poles of the magnet is provided on the stator armature side, and the magnets having the magnetic poles of the north and south poles are arranged alternately. An open-loop flexible belt provided on the whole or in an appropriate part is provided as a mover and is movably disposed facing the stator armature with an axial gap therebetween so as to perform relative linear movement. A device is provided for winding a mover having a belt at a predetermined location,
Linear DC motor with coreless structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4574232B2 (en) * 2004-05-31 2010-11-04 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Method and apparatus for transporting movable member

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54152113A (en) * 1978-05-22 1979-11-30 Shinko Electric Co Ltd Drive gear for mobile body
JPS5583455A (en) * 1978-12-15 1980-06-23 Ricoh Co Ltd Linear pulse motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54152113A (en) * 1978-05-22 1979-11-30 Shinko Electric Co Ltd Drive gear for mobile body
JPS5583455A (en) * 1978-12-15 1980-06-23 Ricoh Co Ltd Linear pulse motor

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