JPH0349554A - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、搬送用に用いられるリニアモータに関するも
のである。

［従来の技術］ 最近では搬送用にリニアモータを用いるようになってお
り、この種のりニアモータとしては可動フイル型と可動
磁石型とがある。

［発明が解決しようとする課題１ ところが、上述の可動コイル型のりニアモー夕は、可動
コイルの両側に磁石を配置したものが一般的であり、可
動コイルの両側に磁石があるので、全体の断面形状が大
きくなるという問題があっｒ：，また、コイルで形威さ
れた固定子レール内を水久磁行で形成された可動子が摺
動する可動磁石べ１｛リニアモー夕では固定子コイルに
常時通電を行う必要がるため、フィルの発熱が大きいと
いう問題があった。

本発明は上述の，扉に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、断面形状が小型で、高効率なりニ
アモータを提供することにある。

［￥ＪＡ題を解決するための千段１ 上記目的を達威するために、本発明は厚み方向において
異極に着磁され長手方向において一定間隔で交互に異極
に着磁された平板状の永久磁石を艮平方向に沿って配置
した固定子ブロックと、永久磁石が両側片間に介装され
る略コ字状の鉄心の夫々の側片に逆巻きにしてコイルを
巻装した電磁石を永久磁石の長平方向に複数個列設しで
形成された可動子ブロックとを備え、上記電磁石毎のコ
イルが接続されたブラシを可動子ブロックに設けると共
に、上記ブラシが摺接し可動子ブロックの移動に伴って
このブラシを介してコイルに交互に正負の電圧を印加す
る導体部が形成された給電基板を固定子ブロックに設け
てある。

また、可動子ブロックの構戒を簡素化し、且つ磁石の位
置決めを正確に行うことができるように、被搬送物を連
結する連結体を備え、連結体に電磁石の鉄心を位置決め
して固定する凹所を形威しても良い。

［作用１ 本発明は、上述のように構或することにより、給電基板
及びブラシを介して駆動に適しｒこ？ｆ流をフイルに切
換供給することができ、コイルに常時電流を流す可動磁
万型のように発熱が大きくならず、効率が良くなるよう
にし、また永久磁石を打動鉄心コイルの内側だけに配置
する形して、断面形状を小型とできるようにしたもので
ある。

［実施例１１ 第１図乃至第６図に本発明の一実施例を示す。

本実施例のりニアモー夕は可動コイル型であり、固定子
ブロックＡに沿って可動子ブロックＢが摺動する構造に
なっている、 固定子ブロックＡは、断面Ｌ字状で艮尺の基体７と、こ
の基体７の横片マａの中央の全長にわたって配置された
艮尺の永久磁石１と、上記基体７の縦片７ｂの内壁面に
取り付けられ可動子ブロックＢに給電を行う給電基板５
とで構或してある。

永久磁石１は第４図に示すように平板状で長手方向にお
いて一定ピッチでＮ極とＳ極とに交互に着磁してあると
共に、厚み方向においても！１８５図（ｂ）あるいは同
図（ｅ）に示すようにＮ極とＳ極とに着磁してある。そ
して、この永久磁石】は基体７の横片７ａに接着あるい
はかしめ等により取り付けてある。なお、この永久磁石
１の長子方向におけるＮ極とＳ極とからなる１組の磁石
片部の長さは第４図に示すようにＬとしてある。

給電基板５は第５図（．）に示すように中央部に一定開
隔で上下に直角に蛇行する絶縁ｆｆｌＳ５ｃを形威し、
この絶Ｎ部５ｃで分離された上下部分を導体部５　ａ．
　５　ｂとしてある。そして上方の導体部５ａから正電
圧を後述する可動子ブロックＢのコイル５に印加すると
共に、下方の導体部５１）がら負電圧をコイル５に印加
する。ここで、各導体ｉ５５ａ，５ｈの中央側に突出す
る部分の１鴫はＬ　／　３に形成してあり、両導体部５
ａ，５１）間に位置する絶縁部５ｃの幅はＬ／６に形成
してある。

可動子ブロックＢは、略コ字状の継鉄を積層して形成さ
た鉄心２と、この鉄心２に巻回されたコイル３と、この
フイル３の一場が接続され上記給電基板５に摺接するプ
ラシ４とからなる電磁石８を３個列設して構或された３
相構造になっている。

なお、コイル５の＋ｔＪ！．端は接地してある。そして
、各電磁石８の基体７の長手方向ｔこ沿う長さはＬ／３
を越えない長さにしてある。つまり、鉄心２の長さをｅ
，とした場合に１．＜Ｌ／３とし、且つフイル３を＠装
した場合の電磁石８の艮さも上記Ｌ／３を越えないよう
にしである。各電磁石８毎に設けられたブラシ４の夫々
の間隔はＬ／３にしてあり、これらブラシ４は第５図（
ａ）に一点鎖線で示す給電基板４の中央位置に接触する
。

上記固定子ブロックＡ及び可動子ブロックＢは第３図に
示すように矩形筒状のがイドレール６内に配設され、こ
のガイドレール６の下面中央には侵手方向に沿ってがイ
ド溝９を穿設してある。可動子ブロックＢには例えば装
飾品等の被搬送物を連結する連結体１０を一体に固定し
、この連結体１０から突設された連結片１０ａを上記が
イドレール６の〃イド溝９から突出させてある。なお、
連結体１０の両側には可動子ブロックＢの移動をスムー
ズにするためのコロ１１を設けてあり、可動子ブロック
Ｂの鉄心１が基体７に摺接する部分には摩擦係数の小さ
いスリップ板１２を取り付けてある。また、連結片１０
ａに形成された孔１６は被搬送物を連結するためのもの
である。

以下、リニアモー夕の動作を説明する。第２図において
、例えばブラシ４ａを介して給電基板５からコイル３ａ
に給電を行うと、コイル３ａに電流が流れる。こ２：で
、コイル３ａは鉄心２の側片に夫々逆巻きして巻装して
ある。従って、第２図中の右側の鉄心２の側片への巻装
部に時計方向の電流を流すと、他方の側片に巻装部には
反時計方向の電流が流れる。ところで、上記巻装部に時
計方向の電流を流すと、その巻装部が巻回された鉄心２
の側片の永久磁万１の側面に対向する面はＮ極になり、
他方の巻装部には反時計方向の電流が流れ、その’Ｓ装
部が巻回された鉄心２の側片の対向面はＳ極になる。そ
して、各電磁石８ａ〜８Ｃの夫々のブラシ４８〜４１）
が第５図（ａ）に示す給電基板５の２重丸で示す３点に
接触した状態においては、可動子ブロックＢは第５図（
ｂ）に示す位置となっており、このときにはコイル３　
ａｌ　３　ｃに電流が流れ、上記コイル３　ａ，　３　
ｅが巻装された鉄心２の両側片の永久磁石１への対向面
の極性は図示状態になるようにしてある。従って、電磁
石８　ａｔ　８　ｃの鉄心２　ａ，　２　ｃの対向面と
永久磁石１との開には反発力と図中右側に示す異極面と
の間の吸引力が生じ、図中の右側方向への推進力が生じ
る。

次に、この推進力で可動子ブロックＢが移動して、第５
図（ｃ）に示す位置に移動すると、各ブラシ４ａ〜４ｃ
が第５図（ａ）中の一重丸で示す位置に接触する。この
ときには電磁石８ｂ，８ｅのコイル３　ｂ，　３　ｃに
電流が流れ、フイル３ｂｙ３ｃが巻装された鉄心２　ｂ
，　２　ｃの両側片の永久磁石１への対向面の極性は第
５図（ｃ）に示す状態になるようにしてある。従って、
上述の場合と同様にして鉄心２ｂ，２ｃの対向面と永久
磁石１との間には反発力と弟５図（ｅ）中の右側に示す
異極面との開の吸引力が生じ、図中の右側方向への推進
力が生じる。

上述のように給電基板５から給電を行うと、第６図に示
す６通りの状態に各鉄心２ａ〜２Ｃの対向面の極性が切
り換わり、いずれの場合にも上述の場合と同様の原理で
継続して右側に推進される。

つまりは給電基板５から３相のコイル３ａ〜３Ｃの内の
２相に常時電流を流して直線的に進行する。

なお、図中の左方向に進行させる場合には給電基板５の
導体部５　ａｔ　５　ｂの電圧の正負を逆にすれば良い
。このように本実施例の場合には可動子ブロックＢのコ
イル３が鉄心２を備えているので、磁ス特性が向上し、
リニアモータの断面形状を小さくすることができる。し
かも、上記鉄心２の両側片の下部を小間隙をおいて永久
磁石１の両側面に対向させることができるので、空隙磁
束密度を高くすることができ、このため高効率で推進力
の向上が図れる。また、給電基板５によりブラシ４を介
してコイル３に電流を切り換えて供給するので配線の引
き回しが不要である。

ところで、第９図に示すように、連結体１０の電磁石８
を取り付ける側の面に電磁石８の鉄心２を固定する凹所
１２を夫々形威し、電磁５８を位置決めして連結体１０
に取り付けることができるようにして良い。この場合の
鉄心２の基板７の長手方向の長さがｔＩｔＪ８図に示す
ようにｅ，で、基板７の長手方向に直交する方向の幅が
１２であるとすると、第９図の凹所１２の縦横の寸法は
上記鉄心２の寸法に今わせ、且つ各凹所１２の基板７の
長手方向の間隔をＬ／３とすれば良い。このため、この
凹所１２内に鉄心２を圧入あるいは接着により固定する
と、電磁石８の位置決めが為されることになる。第７図
に鉄心２を連結体１０に固定した状態を示す。

さらに、第１１図に示すように鉄心２の凹所１２内に収
納される側面に溝１４を形威すると共に、この溝１４が
対応する凹所１２の内側面に＠１２図に示すように上記
溝１４に嵌まる突条１５を形威し、鉄心２を凹所１２に
嵌合して固定するようにすれば、連結体１０と鉄心２と
の連結力を強くでき、重量のある被搬送物をも吊り下げ
ることができるようになる。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、厚み方向においてｊ［に着磁さ
れ長手力向において一定間隔で交互に異極に着磁された
平板状の永久磁石を長手力向に沿って配置した固定子ブ
ロックと、永久磁石が両側片間に介装される略フ字状の
鉄心の夫々の側片に逆巻きにしてフイルを巻装した電磁
石を永久磁石の長手方向に複数個列設して形威された可
動子ブロックとを備え、上記電ｉ石毎のフイルが接続さ
れたブラシを可動子ブロックに設けると共に、上記ブラ
シが摺接し可動子ブロックの移動に伴ってこのブラシを
介してフイルに交互に正負の電圧を印加する辱体部が形
成された給電基板とを固定子ブロックに設けてあるので
、給電基板及びブラシを介して駆動に適した電流をコイ
ルに切換供給することができ、コイルに常時電流を流す
可動磁５型のように発熱が大きくならず、効率が良くな
る。また、永久磁石を可動鉄心コイルの内側だけ配置す
る形になるので、断面形状を小型とできる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は同上の斜
視図、第３図は〃イドレールを設けた場合の斜視図、第
４図は同上の要部の構造を示す斜視図、第５図（ａ）は
給電基板の正面図、同図（ｂ），（ｃ）は給電基板によ
る可動ブロソクの駆動状想を示す説明図、第＾図は同上
の動作説明図、第７図は鉄心と連結体との固定方法を示
す斜視図、第８図は鉄心の斜視図、第９図（ａ），（＋
３＞は連結体の平面図及び正面図、第１０図は鉄心と連
結体との他の固定方法を示す斜視図、第１１図は鉄心の
斜視図、第１２図＜８），（＋１）は連結体の平面図及
ヅ正面し１て゛ある。 Ａは固定子ブロソク、口は可動ｔブロノ夕、１は永久磁
石、２は鉄心、３はコイル、１はブラシ、５は給電基板
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚み方向において異極に着磁され長手方向におい
   て一定間隔で交互に異極に着磁された平板状の永久磁石
   を長手方向に沿って配置した固定子ブロックと、永久磁
   石が両側片間に介装される略コ字状の鉄心の夫々の側片
   に逆巻きにしてコイルを巻装した電磁石を永久磁石の長
   手方向に複数個列設して形成された可動子ブロックとを
   備え、上記電磁石毎のコイルが接続されたブラシを可動
   子ブロックに設けると共に、上記ブラシが摺接し可動子
   ブロックの移動に伴ってこのブラシを介してコイルに交
   互に正負の電圧を印加する導体部が形成された給電基板
   を固定子ブロックに設けて成るリニアモータ。
2. （２）被搬送物を連結する連結体を備え、連結体に電磁
   石の鉄心を位置決めして固定する凹所を形成した請求項
   １記載のリニアモータ。