JPH05304762A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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JPH05304762A
JPH05304762A JP10503992A JP10503992A JPH05304762A JP H05304762 A JPH05304762 A JP H05304762A JP 10503992 A JP10503992 A JP 10503992A JP 10503992 A JP10503992 A JP 10503992A JP H05304762 A JPH05304762 A JP H05304762A
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core group
linear motor
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雅彦 根本
Keiichi Korogi
恵一 興梠
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Nippon Otis Elevator Co
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Nippon Otis Elevator Co
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/0407Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by an electrical linear motor
    • 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
    • H02K41/025Asynchronous motors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニアモータを構成する一次側コアのコア群
はコア板を積層して結束されるが、溶接することなく結
束できるようにする。 【構成】 コア群5における長さ方向にある間隔をおい
て歯を除去するとともにその除去した部分に補強コア1
7を設け、コア群5の歯を除いた高さと略同程度の深さ
を有するインロー17aを補強コア17に形成し、曲げ
剛性が小さく結束力を生じないバンド18の両端をコア
板4及び補強コア17と略平行なボルト22により補助
板19に結合し、補助板19はこれを貫通する通しボル
ト21を介して補強コア17に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリニアモータに関し、溶
接することなくコア群を結束するようにしたものであ
る。
【0002】
【従来の技術】リニアモータはかご形電動機を展開した
構成になっており、その構造を図7に示す。リニアモー
タは一次側コア1と二次側導体2とに大きく分かれ、一
次側に対して二次側が長い長二次形の構造となってい
る。そして、二次側が固定子、一次側が走行子となり、
これらの間にはエアギャップ3が形成される。
【0003】一次側コア1は次のように構成される。図
8(a),(b)に示すように薄板に複数のスリット8
を形成することで歯13を設けた櫛状のコア板4を形成
する。コア板4は磁性体で形成される。このコア板4を
図9(a),(b)に示すように積層するとともに側板
14,背板15と共に一体に溶接してコア群5とし、ス
リット8が内側となるようにしてコア群5を円に沿って
等間隔に例えば4つ並べて放射状にするとともにリング
状の一対のフランジ6で挾み、複数の通しボルト7と図
示しないナットとで締め付け結合することで一次側コア
1が構成される。フランジ6内には回転自在に車輪12
が設けられる。そして、各スリット8内には二次側導体
2を囲繞するコイル9が収容される。
【0004】一方、二次側導体2は、丸棒状の磁性導体
10の外周面をしめしろを有する非磁性導体11で被っ
て形成されている。ここで、磁性導体10は鉄で形成さ
れ、非磁性導体はアルミニウム又は銅等で形成される。
【0005】しかし、積層したコア板4と側板14と背
板15とを溶接するためにコア群5に曲りやねじりが生
じ、組立後にエアギャップ3にバラツキを生じる。ま
た、コア群5の両端面の平行度が低下するためにナット
締めするとコア群5のうちの短い方に遊びが生じてしま
う。このため、以下の処置が行われている。
【0006】(a)コア群5の歪取り焼鈍を行い、曲り
やねじりを矯正する。
【0007】(b)背板15や側板14を厚くして強度
を増し、溶接による歪を実用上問題のない程度に押え
る。
【0008】(c)溶接後に機械加工を行ってコア群5
の円形の曲面形状や両端面の平行度,全長を要求される
精度に修正する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
溶接と溶接後の歪を修正するのでは以下のような問題が
ある。
【0010】(a)溶接だけでなく焼鈍や機械加工をし
なければならないので製造工程が多くなる。
【0011】(b)背板や側板の厚さを大きくすると、
材料費が増えるだけでなくリニアモータの寸法が大きく
なってかつ重くなる。
【0012】(c)溶接すると歪が生じるのを避けられ
ず、歪修正に限界があるため細くて長いリニアモータの
製造は困難である。
【0013】従来の問題点を解決するためには図10の
ような構成にすることが考えられる。これは、図7
(a)における左右方向での1ケ所以上の歯13を略等
間隔で除去し、歯13を除去した部分に図11に示す形
状の補強コア17を介在させ、コア板4どうしの結束の
ために板厚を大きくして剛性を大きくしたクリップ16
でコア群5を結束するとともに、隣り合うクリップ16
の端部に両端が当接する押え金具20を角ナット24と
ボルト22とを介して設けることにより、コア群5を補
強コア17のインロー17aの部分に結合したものであ
る。
【0014】斯かる構成にすると、ボルト22の締付力
をfとしたときにコア群5の両側のボルト22がコア群
5をインロー17aの円弧面17bへ押圧するために現
実に付与する力Fは以下の値になる。
【0015】
【数1】
【0016】一方、クリップ16及びコア群5を補強コ
ア17の円弧面17bに沿って変形させる際に抵抗とな
って作用する力Rは、クリップ16自体を円弧状に変形
させるために必要な力をP1、クリップ16がコア群5
を結束する力をP2、クリップ16とコア板4及びコア
板4どうしの摩擦係数をμとすると、以下のようにな
る。
【0017】
【数2】
【0018】このように、コア群5を補強コア17の円
弧面17bへ押圧する力Fはボルト22の締付力fの
【0019】
【数3】
【0020】倍と小さくなり、一方ではクリップ16が
コア群5を結束するためにその板厚を大きくしておりそ
のために円弧面17bに沿って変形しにくいとともに、
ボルト22の締付力fのコア板4と直角な方向へのベク
トル
【0021】
【数4】
【0022】クリップ16自体の有する結束力
【0023】
【数5】
【0024】とが作用してクリップ16とコア板4及び
コア板4どうしの摩擦力とを合わせたものであって抵抗
力Rとして作用する力は大きい。
【0025】このため、図10に示すように補強コア1
7とコア群5との間に隙間を生じ易く、図11に示すよ
うに本来は4つのコア群5における歯13の先端が補強
コア17の内径寸法と同一直径の円筒を形成する構成で
あるにも拘わらず、位置ずれを生じて破線で示すように
なる虞れがある。
【0026】そこで本発明は、斯かる課題を解決したリ
ニアモータを提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】このため、本発明はリニ
アモータを以下のように構成している。コア群が傾いた
状態で補強コアのインローに装着されるのを防止するた
めに、インローの深さがコア群の歯を除いた部分の高さ
と略同じ深さに深く形成される。そして、バンドを介し
てコア群を円弧面に押圧する際にコア群の背面の円弧形
状に沿ってバンドが容易に変形し押圧の抵抗力が大きく
ならないように曲げ剛性の小さいバンドが用いられる。
更に、バンドの両端を結合するためのねじ部材の締付力
におけるコア群を結束する方向へのベクトル成分が生じ
るとバンドとコア板間及びコア板間での摩擦抵抗が増大
するとともに、ねじ部材の締付力における円弧面へコア
群を押圧する方向のベクトル成分が減少することから、
コア板及び補強コアと略平行にねじ込むねじ部材が設け
られる。このほかバンドにおいても前記の理由でコア群
を結束する力が生じない形状のものが用いられる。
【0028】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。なお、本実施例は従来のリニアモータ
の一部を改良したものなので、従来と同一部分には同一
符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明す
る。
【0029】本発明によるリニアモータの構成を、図2
に示す。図のようにコア群5の両端とその間の2ケ所に
おける歯13が、円周方向での4本分共除去され、この
位置に図3(a),(b)に示す補強コア17が設けら
れる。補強コア17の外周面の4ケ所にはコア群5にお
ける歯13を除いた外側の部分を嵌合するためのインロ
ー17aが設けられ、インロー17aの底面には円弧面
17bが形成されている。インロー17aの深さHはコ
ア群5の歯13を除いた部分の高さと略同等の深いもの
となっている。
【0030】そして、図1(b)に示すようにインロー
17aに嵌め込まれたコア群5を補強コア17の円弧面
17bへ押圧するための手段が設けられる。そのために
図6に示すバンド18が用いられる。バンド18は、コ
ア板4どうしの間等に摩擦力が生じないように結束力の
生じない形状に形成され、しかも円弧面17bの円弧形
状と同様の形状に容易にバンド18が変形するように曲
げ剛性の小さな板厚の小さい材料で形成される。バンド
18の両端には夫々取付孔18aが形成される。
【0031】バンド18は補強コア17に直接に結合し
てもよいが、補強コア17が薄いこととインロー17a
のすぐ近くにねじ孔を形成するのが困難なことから、本
実施例では補助板19に結合する構成とされる。図3,
図4に示す補強コア17、補助板19に夫々挿通孔17
c,19aが形成され、これらの挿通孔17c,19a
に挿通した通しボルト21(図5参照)の両端にはねじ
孔21aが形成されており、図2に示すように通しボル
ト21の両端はボルト28を介して一対のフランジ6に
結合されている。図1,図2からわかるように補助板1
9は補強コア17より少し厚く、円周方向ではコア群5
どうしの間に配置され、軸心方向ではコイル9どうしの
間であって補強コア17が配置された位置の隣に配置さ
れている。
【0032】図1(a)に示すように、コア群5の背面
を覆うバンド18の両端が補助板19にねじ部材として
のボルト22を介して結合される。ボルト22がねじ込
まれるねじ孔の方向はコア板4及び補強コア17と略平
行とされる。これは、ボルト22による締付力における
コア群5を結束する方向へのベクトル成分が生じるとコ
ア群5を円弧面17bへ押圧する際の摩擦抵抗として作
用し、コア板4及び補強コア17に平行であればボルト
22の締付力の全てがそのまま円弧面17bへの押圧力
となるからである。
【0033】このほか、図2に示すようにバンド18ど
うしの間に本実施例ではコの字形断面を有するクリップ
16が設けられる。これは図1(b)にも示すようにコ
ア板4どうしを結束する目的のみで設けられる。これ
は、インロー17とバンド18とによるコア板4どうし
の結束を強化するためのものである。
【0034】次に、斯かるリニアモータの作用を説明す
る。コア群5を補強コア17のインロー17aに嵌合し
て円弧面17bへ押圧して固定するが、インロー17a
の深さHがコア群5における歯13を除いた部分の高さ
と略同じで大きいことからインロー17aに対してコア
群5に傾きが生じない。このため、手作業によりコア群
5の傾きを調整する手間が省ける。
【0035】次に、コア群5を円弧面17bへ押圧する
押圧力について考えてみる。図1(a)においてボルト
22の1本当りの締付力をfとすると、円弧面17bへ
の現実の押圧力Fは以下のようになる。
【0036】F=f+f=2f 一方、バンド18及びコア群5を補強コア17の円弧面
17bに沿って変形させるのに抵抗力となって作用する
力Rは、バンド18自体を円弧状に変形させるために必
要な力をP1、クリップ16がコア群5を挾む力をP2
バンド18とコア板4及びコア板4どうしの摩擦係数を
μとすると以下のようになる。
【0037】R=P1+P2μ このように、押圧力Fはボルトの締付力fの2倍になり
抵抗力Rは曲げ剛性の小さいバンド18を変形させるの
に必要な小さな力P1とP2μとを加えたものとなる。本
実施例ではクリップ16を設けているためP2が生じる
が、インロー17aがコア群5を結束する作用を果すの
でクリップ16は設けなくてもよく、その場合はR=P
1となる。
【0038】以上のことから、コア群5は大きな力で補
強コア17の円弧面17bへ押圧されることになり、補
強コア17とコア群5との結合強度が大きい。
【0039】なお、本実施例では補助板を介してバンド
の両端を補強コアに結合したが、補助板を介することな
く結合するようにしてもよい。また、ねじ部材とはねじ
対偶によって部材と対偶をなすものであればよい。
【0040】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明に
よるリニアモータによればバンドの両端のねじ部材をね
じ込む方向がコア板及び補強コアと略平行なのでねじ部
材の締付力が分散されずにそのままコア群の補強コアへ
の押圧力として作用する一方、バンドの曲げ剛性が小さ
いこととバンドにコア群を結束する力がないこととねじ
部材の締付力のコアを結束する方向へのベクトル成分が
生じないことから上記押圧力に対する抵抗力が小さく、
従って、コア群が適正かつ強固に補強コアに結合され
る。また、補強コアにコア群の歯の部分を除いた部分の
高さと略同じ深さのインローを形成したことによりコア
群の傾きが生じず、コア群を結束する作用が生じる。
【0041】上記の効果があることから以下の効果が生
じる。
【0042】(a)溶接歪が生じないことにより、細く
て長いリニアモータの製造が可能である。
【0043】(b)溶接歪を補正するための焼鈍や仕上
加工が不要であり、組立時間も大幅に短縮されるため、
製造コストが安くなる。
【0044】(c)コア群が補強コアに大きな押圧力で
結合され両者間に隙間が生じないので、コア群の歯先は
精度良くそろえられ、エアギャップが均一化されるとと
もに特性のバラツキのない効率の良いリニアモータが提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリニアモータの実施例に係り、図
1(a)は図2のA−A矢視図、図1(b)は図2のB
−B矢視図。
【図2】本発明によるリニアモータの実施例を示す正面
図。
【図3】本発明によるリニアモータの補強コアに係り、
図3(a)は正面図、図3(b)は右側面図。
【図4】本発明によるリニアモータの補助板に係り、図
4(a)は正面図、図4(b)は底面図。
【図5】本発明によるリニアモータの通しボルトの正面
図。
【図6】本発明によるリニアモータのバンドに係り、図
6(a)は正面図、図6(b)は底面図。
【図7】従来のリニアモータに係り、図7(a)は正面
図、図7(b)は図7(a)のC−C矢視図。
【図8】本発明によるリニアモータのコア板に係り、図
8(a)は左側面図、図8(b)は正面図。
【図9】本発明によるリニアモータのコア群に係り、図
9(a)は左側面図、図9(b)は正面図。
【図10】改良案によるリニアモータの要部拡大図。
【図11】改良案によるリニアモータの作用を示す説明
図。
【符号の説明】
1…一次側コア 2…二次側導体 3…エアギャップ 4…コア板 5…コア群 8…スリット 9…コイル 13…歯 17…補強コア 17a…インロー 18…バンド 19…補助板 22…ボルト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄板に複数のスリットを形成することに
    より歯を設けて櫛状にしたコア板を複数枚積層してコア
    群とし、スリットどうしが内側で相互に対向するように
    してコア群を放射状に複数配置して相互に結合すること
    で一次側コアを構成し、一次側コアのスリット内にコイ
    ルを納めるとともに長尺の二次側導体を一次側コアにお
    けるコア群で囲まれた空間にエアギャップを介して移動
    自在に挿通させたリニアモータにおいて、 各コア群における長さ方向での夫々の対応する位置の歯
    を除去するとともに除去した部分に略リング状の補強コ
    アを配置し、コア群の歯以外の部分の高さと略同じ深さ
    を有するインローを補強コアに形成して当該インローに
    コア群の一部を嵌め込み、コア群の背面を覆うとともに
    結束力がなくかつ曲げ剛性の小さいバンドの両端をコア
    板及び補強コアと略平行にねじ込まれるねじ部材を介し
    て直接に又は間接的に補強コアに結合したことを特徴と
    するリニアモータ。
JP4105039A 1992-04-24 1992-04-24 リニアモータ Expired - Lifetime JP2896266B2 (ja)

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