JPH0614520A - リニアインダクションモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空間磁界形成部分の近傍に不要な突出物を持
たず、他の装置に組込みの容易なリニアインダクション
モータを提供する。 【構成】 櫛の歯状のヨーク２を用いて、該櫛の歯状の
ヨーク間５に励磁コイル６を配設し、該櫛の歯状のヨー
ク頭部３より推進力となる空間移動磁界を形成するリニ
アインダクションモータ１１において、前記励磁コイル
６は前記櫛の歯状のヨーク間５の底部Ｌに配設され、前
記櫛の歯状のヨーク頭部３と離隔して配設されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリニアインダクションモ
ータに係り、特に磁性体の櫛の歯状のヨークを用いて、
櫛の歯状のヨーク間にコイルを配設し、櫛の歯状のヨー
ク頭部より推進力となる空間移動磁界を形成するリニア
インダクションモータ（以下、ＬＩＭという）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のＬＩＭの斜視図である。こ
こでＬＩＭ１は櫛の歯状のヨーク２が多数列設されたも
のであり、そのヨーク間５に励磁コイル６が配設され、
多数列設されたヨーク頭部３より、リニアモータの推進
力となる空間磁界がその上部空間に形成される。励磁コ
イル６は、それぞれがヨーク間の間隔５に配設されてお
り、励磁コイル６が巻回するヨークについて、起磁力を
発生させ、又、励磁コイル６はこの例においては３相で
あり、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相がスター状に結線されている。
従って、励磁コイル６のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に３相交流電
流が印加されると、それぞれの励磁コイルが巻回するヨ
ークより磁束が生じ、ヨーク頭部３より空間に移動磁界
が形成される。その空間にアルミ導体等の良導体が置か
れた場合には、良導体に渦電流が生じ、フレミングの法
則に従って、良導体は空間において推進力を受ける。従
って、ＬＩＭ１のヨーク頭部３の上部空間に負荷となる
良導体が空間的に離隔して置かれた場合には、その良導
体はＬＩＭ１の励磁コイル６によって発生する移動磁界
によって、ＬＩＭ１のヨーク頭部３の上部空間に生じる
移動磁界の推進力を受けることによって、ＬＩＭ１のヨ
ーク頭部３の上を空間的に移動する。

【０００３】係るＬＩＭ１は負荷となる良導体に対して
非接触で推進力を与えることができることから、例えば
磁気浮上搬送装置の搬送台の駆動装置として用いられて
いる。磁気浮上搬送装置は、電磁石の磁気的な吸引力に
より、磁性体ターゲットを有する搬送台を非接触状態に
支持して浮上させながら、搬送路に従って搬送台を移動
させるものである。ＬＩＭ１を用いることによって、図
示しない搬送台の底面にアルミ等の良導体を配設し、こ
の良導体に空間移動磁界の推進力を作用させることによ
って、磁気浮上状態の搬送台を駆動することができる。
このように搬送台とその軌道となる搬送路とは非接触状
態を維持しているので、接触部での塵埃発生の恐れがな
く、そのため塵埃の発生を極端に嫌う半導体製造設備等
においてこのＬＩＭ駆動による磁気浮上搬送装置は利用
出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係るＬ
ＩＭ１を磁気浮上搬送装置の駆動装置として用いようと
すると、以下のような問題がある。即ち、図６に示すよ
うに励磁コイル６は櫛の歯状のヨーク２から側面に突出
した突出部分１２を有する。従って、空間移動磁界がヨ
ーク頭部３の上部に形成されるのに対して、列設された
ヨーク頭部３の側面に不要なスペースを必要とする。一
般に磁気浮上搬送装置はそのスペース上の制約が多いた
め、磁気浮上搬送装置の搬送台の通過する空間の下部に
駆動装置としてＬＩＭ１を挿入しようとすると、ＬＩＭ
１の櫛の歯状ヨークの頭部側面の突出部分１２が搬送装
置を構成している部品等とぶつかってしまい、スペース
の取り合いとなる場合が少なくない。

【０００５】また図６に示すような櫛の歯状のヨーク構
造においては、ＬＩＭ１の中央部９においては、Ｕ相，
Ｖ相，Ｗ相の励磁コイルが複数回巻かれているのに対し
て、ＬＩＭ１の両端部、即ち、前部８あるいは後部１０
においては、励磁コイル６の巻線回数が中央部９に対し
て少なくなる。このためＬＩＭ１の空間移動磁界の推進
力は、その両端部において中央部より低下するという問
題がある。

【０００６】本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、磁
気浮上搬送装置等に容易に適用可能なＬＩＭのスペース
構成を改善し、更に空間磁界の推進力を効率良く、且つ
前部から後部に渡ってほぼ均等に発生させることのでき
るＬＩＭを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＩＭは、櫛の
歯状のヨークを用いて、該櫛の歯状のヨーク間に励磁コ
イルを配設し、該櫛の歯状のヨーク頭部より推進力とな
る空間移動磁界を形成するリニアインダクションモータ
において、前記励磁コイルは前記櫛の歯状のヨーク間の
底部分に配設され、コイルの上部面が前記櫛の歯状のヨ
ーク頭部と離隔して配設されていることを特徴とする。
又、櫛の歯状のヨーク間の間隔は、底部分に対して上部
が広い構造とし、更にＬＩＭの両端部のヨークに補償巻
線を備える。

【０００８】

【作用】ＬＩＭの励磁コイルは、櫛の歯状のヨーク間の
底部分に配設され、櫛の歯状のヨーク頭部と離隔して配
設されているので、スペース面から不要な突出部分であ
る励磁コイルのヨークの側面にはみ出した突出部分を、
ヨークの底部分に配置することができる。櫛の歯状のヨ
ーク頭部の側面の不要の突出部分が除去されることか
ら、櫛の歯状のヨーク頭部の空間磁界を形成する部分が
ヨーク頭部のみのコンパクトな構造となり、磁気浮上搬
送装置等の他の装置の駆動装置として組込むのに好適な
スペース構造が得られる。

【０００９】また櫛の歯状のヨーク間の間隔は、前記励
磁コイルの配設された底部分に対して、コイルの配設さ
れていない上部の間隔が広いものであるので、励磁コイ
ルが配設されていないヨーク間隔において、磁束の漏洩
を減少することができ、ＬＩＭの推進力となる空間磁界
を効率よく発生させることができる。

【００１０】さらに、櫛の歯状のヨークは、その両端部
に補償巻線を備えるので、補償巻線によりＬＩＭの両端
部における空間磁界の発生が補強され、ＬＩＭの前部、
中央部、後部における空間移動磁界をほぼ均一にし、ほ
ぼ均一な推進力を発生させることが可能となる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例のＬＩＭの斜視図で
あり、図２はその断面図である。ＬＩＭ１１は、多数の
列設された櫛の歯状のヨーク２を備え、櫛の歯状のヨー
クの間の間隔５に励磁コイル６を配設し、櫛の歯状のヨ
ークの頭部３よりモータの推進力となる空間移動磁界を
形成する。図１に示す本発明のＬＩＭ１１は、励磁コイ
ル６は櫛の歯状のヨーク２の間隔５の底部分Ｌに配設さ
れ、櫛の歯状のヨーク頭部３とは励磁コイルの上部面か
ら上部空間Ｈだけ離隔して配設されている。したがっ
て、励磁コイル６のヨーク側面の突出部分は、ヨークの
底部分Ｌの側面に配置されている。

【００１２】ヨーク頭部３より上部空間Ｈの部分に関し
ては、櫛の歯状のヨーク２の側面に突出した部分がなく
なるので、ＬＩＭを例えば磁気浮上搬送装置に組込む場
合に、ＬＩＭの推進力を与えるのに必要な空間磁界形成
部分であるヨーク頭部３付近には不要な突出部分が除去
されているので、その組込みが容易となる。

【００１３】図５は本発明の一実施例のＬＩＭを、他の
装置である磁気浮上搬送装置に組込んだ説明図である。
（Ａ）は平面図であり、図示しない電磁石によって磁気
的に浮上保持された搬送台３５が本発明の一実施例であ
るＬＩＭ１１によってＸ方向に駆動される状態を示す。
ここでＬＩＭ１１によるＸ方向への駆動は、センサ３７
によって搬送台の位置を検出することによって行われる
が、搬送台の制御に必要な、センサ３７とＬＩＭ１１と
のスペースの取合いの問題が以下のように解決される。

【００１４】（Ｂ）は、（Ａ）のＹＹ′線における断面
図である。搬送台３５は、その下面にアルミ板等の良導
体３６を備えており、ＬＩＭ１１によって形成される空
間移動磁界によって良導体３６は紙面に垂直方向の推進
力を受け、搬送台３５が駆動される。ここで位置検出の
ためのセンサ３７は、なるべく近接して並列に配置され
た２台のＬＩＭ１１の中間に置かれる必要があり、その
頭部であるセンサ検出面はＬＩＭのヨークの頭部３と合
わせる必要がある。このような場合に、ＬＩＭ１１の励
磁コイルの突出部分１２はＬＩＭ１１の櫛の歯状のヨー
クの底部分に位置しているので、センサ３７を必要なＬ
ＩＭ１１の中間の空間に置くことが可能となる。このよ
うにＬＩＭ１１の櫛の歯状ヨークはその上部において側
面に不要な突出部分を持たないため、磁気浮上搬送装置
その他のＬＩＭの駆動対象の装置に、スペース面での制
約を受けることなく組込むのに好適な構造が提供され
る。

【００１５】図３は本発明の第２の実施例のＬＩＭの断
面図である。本実施例においては、櫛の歯状のヨーク間
の間隔５は励磁コイルの配設された底部分Ｌに対して励
磁コイルの配設されていない上部空間Ｈの間隔が広いも
のである。すなわち、励磁コイル６の配設されるヨーク
間の間隔５のうち、励磁コイル６の配設される底部分Ｌ
の間隔ｄ₂ と比較して、コイルの配設されていない上部
空間Ｈはその間隔がｄ₁ であり広くなっている。この上
部空間Ｈのヨーク間の間隔５を広げることによって、こ
の上部空間Ｈにおける磁気抵抗が増大し、漏洩磁束が減
少し、空間磁界を効率よくヨーク頭部３より形成するこ
とが可能となる。

【００１６】図４は本発明の第３の実施例のＬＩＭの断
面図である。これは第２の実施例のＬＩＭに対して、補
償巻線３１，３２，３３，３４を設けたものである。補
償巻線３１はヨーク２１，２２を巻回するものである。
補償巻線３２はヨーク２１を巻回するものである。同様
に補償巻線３３はヨーク２９，３０を巻回するものであ
り、補償巻線３４はヨーク３０を巻回するものである。
補償巻線３１，３２，３３，３４をＬＩＭ１１の前部８
及び後部１０に施すことによって、ＬＩＭの両端部にお
ける空間磁界の大きさを大きくすることができ、ＬＩＭ
１１の推進力を前部８、中央部９、後部１０に渡ってほ
ぼ均一にすることが可能となる。

【００１７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明のＬＩＭに
おいては、励磁コイルは櫛の歯状のヨーク間の底部分に
配設され、櫛の歯状のヨーク頭部と離隔して配設された
ものである。従って空間磁界を発生するＬＩＭのヨーク
の頭部付近において不要なスペースである励磁巻線の側
面への突出部分がなくなり、磁気浮上搬送装置その他の
装置に組込む際に、その設計自由度が広がり、装置のコ
ンパクト化に寄与し、装置への適合性が向上する。更に
漏洩磁束の減少が可能であり、空間磁界が効率的に形成
でき、ＬＩＭの両端部に補償巻線を設けることから、そ
の推進力をほぼ均等にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のＬＩＭの斜視図。

【図２】本発明の第１の実施例のＬＩＭの断面図。

【図３】本発明の第２の実施例のＬＩＭの断面図。

【図４】本発明の第３の実施例のＬＩＭの断面図。

【図５】本発明の一実施例のＬＩＭの装置組込みの説明
図。

【図６】従来のＬＩＭの斜視図。

【符号の説明】 １，１１ ＬＩＭ ２ 櫛の歯状のヨーク ３ ヨーク頭部 ５ 間隔 ６ 励磁コイル ８ 前部 ９ 中央部 １０ 後部 １２ 励磁コイルの突出部分 ３５ 搬送台 ３６ 良導体 ３７ 位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白尾 祐司 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 櫛の歯状のヨークを用いて、該櫛の歯状
   のヨーク間に励磁コイルを配設し、該櫛の歯状のヨーク
   頭部より推進力となる空間移動磁界を形成するリニアイ
   ンダクションモータにおいて、前記励磁コイルは前記櫛
   の歯状のヨーク間の底部分に配設され、前記励磁コイル
   の上部面が櫛の歯状のヨーク頭部と離隔して配設されて
   いることを特徴とするリニアインダクションモータ。
2. 【請求項２】 前記櫛の歯状のヨーク間の間隔は、前記
   励磁コイルの配設された底部分に対して、コイルの配設
   されていない前記励磁コイル上部面より上部のヨーク間
   の間隔が広いものであることを特徴とする請求項１記載
   のリニアインダクションモータ。
3. 【請求項３】 前記櫛の歯状のヨークは、その両端部に
   補償巻線を備え、前記ヨーク頭部より形成される空間移
   動磁界により発生する推進力に関して、その両端部にお
   ける低下が防止されるものであることを特徴とする請求
   項１、又は、請求項２記載のリニアインダクションモー
   タ。