JPH02246765A - 可動部回転式リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概　　要］ 直進往復運動を行なう可動部を軸受により回転可能に支
持されたリニアモータに関し。

可動部を回転できるようにして、可動部について優れた
直進性を得ることを目的とし。

可動部を回転させつる可動部回転機構を設けて構成する
。

［産業上の利用分野］ 本発明は、直進往復運動を行なう可動部を有するリニア
モータに関し、特にその可動部を回転できるようにした
可動部回転式リニアモータに関する。

［従来の技術］ 近年、人工衛星においては、ｌ１ｌｉ１１！用赤外線セ
ンサ等を冷却し熱雑音を少なくして感度を高めるために
、冷却機が搭載され、この冷却機を構成するコンプレッ
サ用のモータとしてリニアモータが搭載されている。こ
のリニアモータの可動部は、ベース（人工衛星本体）に
、接触式の板ばね、ベアリングあるいは非接触式の磁気
軸受を介して支持されている。

例えば、磁気軸受を用いた従来のリニアモータは、第３
図（概略構成図）に示すようになっている。

この第３図において、１はリニアモータで、このリニア
モータ１は、コイル１ａとヨーク１ｂと永久磁石（可動
部）ｌｃとから構成されており、永久磁石１ｃには軸部
材（可動部）２が一体的に設けられ、この軸部材２の一
端にコンプレッサにおけるピストン（図示せず）が取り
付けられている。

ここで、永久磁石１ｃはコイル１ａに直交するような磁
束を発生するもので、コイル１ａを流れる電流の向きを
交互に切り替えることにより、永久磁石１ｃおよび軸部
材２は、第３図の左右方向に直進往復運動（移動量は例
えば±５１１１１全体として１０膳■程度）するように
なっている。

そして、永久磁石１ｃおよび軸部材２は、第３゜４図に
示すように、軸部材２の両端部に配設された磁気軸受３
，３により非接触状態で回転可能に支持されている。こ
こで、軸部材２は、大部分がステンレス材等により形成
されるが、磁気軸受３により支持される部分２ａについ
てのみ磁性体により形成されており、各磁気軸受３を構
成するコイル３ａに電流を流することによって、磁性体
部分２ａが浮き非接触状態で軸部材２および永久磁石１
ｃが支持されることになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来のリニアモータでは、永久磁
石１ｃおよび軸部材２を直進往復運動させる際の直進性
は、磁気軸受３（もしくは板ばねやベアリング等）の精
度のみで決定され、質量バランスやセンサ感度等によっ
ては直進性が悪化し、直進性の設定には限界があった。

このため、リニアモータを前述のようにコンプレッサに
用いた場合、コンプレッサを構成するシリンダと、この
シリンダ内においてリニアモータにより直進往復駆動さ
れるピストンとの間でどうしてもこじれが生じていた０
通常、シリンダとピストンとの間隙は数μ園程度である
ため、軸部材２つまりはピストンの直進性が十分に得ら
れなければこじれの発生は避けられない。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、
可動部を回転できるようにして、直進性に優れた可動部
回転式リニアモータを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ このため１本発明の可動部回転式リニアモータは、直進
往復運動を行なう可動部を軸受により回転可能に支持し
たものにおいて、その可動部を回転させうる可動部回転
機構を設けたことを特徴としている。

［作　　用］ 上述の本発明の可動部回転式リニアモータでは。

可動部の直進往復運動時に、これと同時に可動部回転機
構により可動部が回転即動される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図で、この第
１図に示すように、リニアモータ１は、従来と同様に、
コイル１ａとヨーク１ｂと永久磁石１ｃとから構成され
、永久磁石１ｃには軸部材２が一体的に設けられて、こ
の軸部材２の一端にコンプレッサにおけるピストン５（
第２図参照）が取り付けられている。また、直進往復運
動を行なうリニアモータ１の可動部である永久磁石１ｃ
および軸部材２は、その軸部材２の左右両端の磁性体部
分２ａにおいて、磁気軸受３，３を介して非接触状態で
回転可能に支持されている。この磁気軸受３は、従来と
同様にコイル３ａを有して構成されている。

そして、本実施例では、軸部材２の外周に、この軸部材
２および永久磁石１ｃを回転させうる回転モータ（可動
部回転機構）４が設けられている。゛この回転モータ４
は、軸部材２に固定配設されたコイル４ａと、軸部材２
の外周に固着された磁石４ｂとにより構成されており、
コイル４ａに交流電流を流すことによって、磁石４ｂと
ともに軸部材２および永久磁石１ｃが一体的に回転する
ようになっている。

上述の構成により、従来と同様に、コイル１ａを流れる
電流の向きを交互に切り替えることで、永久磁石１ｃお
よび軸部材２は、第１図の左右方向に直進往復運動（移
動量は例えば±５ｍｍ程度）する。

このとき、永久磁石１ｃおよび軸部材２の直進往復運動
に伴い、第２図に示すようにコンプレッサを構成するシ
リンダ６内でピストン５も直進往復運動するが、これと
同時に回転モータ４の動作により、永久磁石１ｃ、軸部
材２およびピストンＳが、第２図に矢印Ａで示す方向へ
回転駆動される。

従って、ピストン５の外周面とシリンダ６の内周面との
間隙７に、矢印Ｂで示すようなヘリウム等の流れが生じ
、この回転流によって、ピストン５に、このピストン５
の軸心をシリンダ６の軸心に一致させるような力が作用
する。これにより、ピストン５は、シリンダ６との間で
こじれを発生することなく直進往復運動を行ない、つま
りは軸部材２および永久磁石１ｃの直進性も優れたもの
になる。

このように、本実施例によれば、リニアモータ１の可動
部つまり永久磁石ＩＣおよび軸部材２が回転モータ４に
より回転駆動されるので、十分な直進性が得られるよう
になり、リニアモータ１をコンプレッサ用のモータとし
て用いた場合にはピストン５とシリンダ６との間でこじ
れが発生するのを確実に防止できるのである。

なお、上記実施例では、本発明を例えば人工衛星におけ
る冷却機のコンプレッサ用のリニアモータに適用した場
合について説明したが１本発明は。

これに限定されるものではなく、種々のリニアモータに
同様に適用され、上述と同様の作用効果が得られる。

また、上記実施例では、軸部材２を磁気軸受３により非
接触状態で支持した場合について説明したが１本発明は
、ベアリング等により接触状態で回転可能に支持した場
合にも上述と同様に適用される。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の可動部回転式リニアモー
タによれば、リニアモータの可動部を可動部回転機構に
より回転駆動されるので、可動部について優れた直進性
が得られる効果がある。

４は回転モータ（可動部回転機構）、 ４ａはコイル、 ４ｂは磁石である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図。 第２図は本実施例の作用を説明するための図、第３図は
従来のリニアモータを示す概略構成図、第４図は第３図
のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 図において、 １はリニアモータ、 １ａはコイル、 １ｂはヨーク、 １ｃは永久磁石（可動部）、 ２は軸部材（可動部）。 ２ａは磁性体部分、 ３は磁気軸受、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直進往復運動を行なう可動部（１ｃ、２）が軸受（３）
   により回転可能に支持されたリニアモータ（１）におい
   て、 該可動部（１ｃ、２）を回転させうる可動部回転機構（
   ４）が設けられていることを 特徴とする、可動部回転式リニアモータ。