JPH06189520A - リニアパルスモータ - Google Patents
リニアパルスモータInfo
- Publication number
- JPH06189520A JPH06189520A JP43A JP33276192A JPH06189520A JP H06189520 A JPH06189520 A JP H06189520A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33276192 A JP33276192 A JP 33276192A JP H06189520 A JPH06189520 A JP H06189520A
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- JP
- Japan
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- stator
- mover
- pulse motor
- linear pulse
- tooth
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion 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
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンペア導体数が大きく、磁気回路も均一で
軸方向に長くすることなく多相化が可能なリニアパルス
モータを提供する。 【構成】 内周面に放射状の２・ｋ・ｍ個の突極を持つ
２個の固定子コアと、該固定子コアの間に挟持され固定
子小歯の中心間距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍とな
るような厚さを持つ永久磁石と、該固定子コアの２つの
突極にまたがって巻回された固定子巻線とを有する固定
子と、円筒状のコアよりなる移動子とを有する。リング
状の小歯部が、移動子または固定子に軸方向に等ピッチ
で配設され、軸方向に配設された小歯が、固定子鉄板ま
たは移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・ｍ）｝
度ずつ回転積層することにより形成される。該小歯部
が、歯先部を構成する部分がｍ個および歯底部を構成す
る部分がｍ個の順に並んで一組を形成し、その組がｋ組
存在する。
軸方向に長くすることなく多相化が可能なリニアパルス
モータを提供する。 【構成】 内周面に放射状の２・ｋ・ｍ個の突極を持つ
２個の固定子コアと、該固定子コアの間に挟持され固定
子小歯の中心間距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍とな
るような厚さを持つ永久磁石と、該固定子コアの２つの
突極にまたがって巻回された固定子巻線とを有する固定
子と、円筒状のコアよりなる移動子とを有する。リング
状の小歯部が、移動子または固定子に軸方向に等ピッチ
で配設され、軸方向に配設された小歯が、固定子鉄板ま
たは移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・ｍ）｝
度ずつ回転積層することにより形成される。該小歯部
が、歯先部を構成する部分がｍ個および歯底部を構成す
る部分がｍ個の順に並んで一組を形成し、その組がｋ組
存在する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアパルスモータに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９に、従来のよく知られているシリン
ダ形リニアパルスモータの縦断面図を示す。
ダ形リニアパルスモータの縦断面図を示す。
【０００３】図９において、固定子コア１、２、３、４
は、その外周縁部が厚さ方向に厚くなった段付きのリン
グ形状をしており、その内周縁部には軸方向に等ピッチ
で複数の固定子小歯が配設されている。そして、該固定
子コア１と２を前記外周縁部をつき合わせる形で組み合
わせることにより形成されるリング状の溝部には、リン
グ状巻線５が挟持されている。また、これと同様に、該
固定子コア３と４の間に形成されるリング状の溝部に
は、リング状巻線６が挟持されている。
は、その外周縁部が厚さ方向に厚くなった段付きのリン
グ形状をしており、その内周縁部には軸方向に等ピッチ
で複数の固定子小歯が配設されている。そして、該固定
子コア１と２を前記外周縁部をつき合わせる形で組み合
わせることにより形成されるリング状の溝部には、リン
グ状巻線５が挟持されている。また、これと同様に、該
固定子コア３と４の間に形成されるリング状の溝部に
は、リング状巻線６が挟持されている。
【０００４】該シリンダ形リニアパルスモータは、これ
ら固定子コア１と２、およびリング状巻線５により１つ
の相を構成し、また、固定子コア３と４、およびリング
状巻線６によりもう１つの相を構成している。
ら固定子コア１と２、およびリング状巻線５により１つ
の相を構成し、また、固定子コア３と４、およびリング
状巻線６によりもう１つの相を構成している。
【０００５】リング状の永久磁石７は、前記２つの相を
形成している固定子に挟持され、軸方向に着磁されてい
る。移動子コア８は、円筒形状を有し、その外周面には
複数の移動子小歯が軸方向に等ピッチで配設されてい
る。
形成している固定子に挟持され、軸方向に着磁されてい
る。移動子コア８は、円筒形状を有し、その外周面には
複数の移動子小歯が軸方向に等ピッチで配設されてい
る。
【０００６】前記固定子小歯と移動子小歯とは、以下の
位置関係にある。すなわち、固定子コア４に配設された
固定子小歯が移動子小歯と丁度向き合っている場合にお
いて、固定子コア３に配設された固定子小歯は、固定子
コア４に比較して、歯ピッチの２／４だけ軸方向にずれ
た位置にある。また、固定子コア２に配設された固定子
小歯は、固定子コア４に比較して、歯ピッチの１／４だ
け軸方向にずれた位置にある。さらに、固定子コア１に
配設された固定子小歯は、固定子コア４に比較して、歯
ピッチの３／４だけ軸方向にずれた位置にある。
位置関係にある。すなわち、固定子コア４に配設された
固定子小歯が移動子小歯と丁度向き合っている場合にお
いて、固定子コア３に配設された固定子小歯は、固定子
コア４に比較して、歯ピッチの２／４だけ軸方向にずれ
た位置にある。また、固定子コア２に配設された固定子
小歯は、固定子コア４に比較して、歯ピッチの１／４だ
け軸方向にずれた位置にある。さらに、固定子コア１に
配設された固定子小歯は、固定子コア４に比較して、歯
ピッチの３／４だけ軸方向にずれた位置にある。
【０００７】このような構成とすることにより、該シリ
ンダ形リニアパルスモータは、２相のハイブリッド型リ
ニアパルスモータを構成している。
ンダ形リニアパルスモータは、２相のハイブリッド型リ
ニアパルスモータを構成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のシ
リンダ形リニアパルスモータは、巻線収納部を大きく取
ることができず、相あたりのアンペア導体数が大きく取
れないため、推力が低いという欠点があった。また、固
定子コア１、４は、固定子コア２、３よりも永久磁石７
から遠い位置にあるため、磁気回路が不均一であり、励
磁する相によって推力に違いがあるという欠点もあっ
た。さらに、原理的に、各相が軸方向に配置される構成
となるため、モータの軸方向の長さが長くなるという問
題点もあった。
リンダ形リニアパルスモータは、巻線収納部を大きく取
ることができず、相あたりのアンペア導体数が大きく取
れないため、推力が低いという欠点があった。また、固
定子コア１、４は、固定子コア２、３よりも永久磁石７
から遠い位置にあるため、磁気回路が不均一であり、励
磁する相によって推力に違いがあるという欠点もあっ
た。さらに、原理的に、各相が軸方向に配置される構成
となるため、モータの軸方向の長さが長くなるという問
題点もあった。
【０００９】本発明の目的は、上記の点に鑑みて、極あ
たりのアンペア導体数が大きく取れ、磁気回路も均一
で、軸方向に長くすることなく多相化が可能となるリニ
アパルスモータを提供することにある。
たりのアンペア導体数が大きく取れ、磁気回路も均一
で、軸方向に長くすることなく多相化が可能となるリニ
アパルスモータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係るリニアパルスモータは、以下の構成を
有する。
に、本発明に係るリニアパルスモータは、以下の構成を
有する。
【００１１】すなわち、本発明に係るリニアパルスモー
タは、内周面に放射状に配設された２・ｋ・ｍ個の突極
（ｋは正の整数、ｍは相数とする）を有する固定子コア
であって、軸方向に２個配設された固定子コアと、前記
２個の固定子コアの間に挟持され軸方向に着磁されたリ
ング状の永久磁石と、前記２個の固定子コアの重なり合
うそれぞれ２つの突極にまたがって巻回された固定子巻
線とを有する固定子と、前記固定子内に軸方向に移動自
在に支持された円筒状のコアよりなる移動子とを有する
リニアパルスモータにおいて、前記永久磁石の軸方向の
厚さは、前記２個の固定子コアに軸方向に配設されたそ
れぞれの固定子小歯の中心間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋
０．５）倍（Ｎは正の整数とする）となるように設定さ
れ、移動子または固定子におおむねリング状の小歯部が
軸方向に等ピッチで配設されているとき、対応する固定
子または移動子の軸方向に配設された小歯が、固定子鉄
板または移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・
ｍ）｝度（ｎは、２、ｋおよびｍとも共約数を持たない
２・ｋ・ｍ以下の整数）ずつ回転積層することにより形
成され、該固定子または移動子鉄板の小歯部が、周方向
に歯先部を構成する部分がｍ個、および歯底部を構成す
る部分がｍ個の順に並んで一組を形成し、その組がｋ組
存在する構成を有する。
タは、内周面に放射状に配設された２・ｋ・ｍ個の突極
（ｋは正の整数、ｍは相数とする）を有する固定子コア
であって、軸方向に２個配設された固定子コアと、前記
２個の固定子コアの間に挟持され軸方向に着磁されたリ
ング状の永久磁石と、前記２個の固定子コアの重なり合
うそれぞれ２つの突極にまたがって巻回された固定子巻
線とを有する固定子と、前記固定子内に軸方向に移動自
在に支持された円筒状のコアよりなる移動子とを有する
リニアパルスモータにおいて、前記永久磁石の軸方向の
厚さは、前記２個の固定子コアに軸方向に配設されたそ
れぞれの固定子小歯の中心間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋
０．５）倍（Ｎは正の整数とする）となるように設定さ
れ、移動子または固定子におおむねリング状の小歯部が
軸方向に等ピッチで配設されているとき、対応する固定
子または移動子の軸方向に配設された小歯が、固定子鉄
板または移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・
ｍ）｝度（ｎは、２、ｋおよびｍとも共約数を持たない
２・ｋ・ｍ以下の整数）ずつ回転積層することにより形
成され、該固定子または移動子鉄板の小歯部が、周方向
に歯先部を構成する部分がｍ個、および歯底部を構成す
る部分がｍ個の順に並んで一組を形成し、その組がｋ組
存在する構成を有する。
【００１２】
【作用】本発明によれば、多相のリニアパルスモータ
が、軸方向に長くなることなく構成される。また、巻線
は各突極に巻回される形で固定子コア内の周方向に配置
されるため、アンペア導体数を大きくとることができ、
小型で高推力なリニアパルスモータが構成される。さら
に、固定子鉄板または移動子鉄板を回転積層することに
より、固定子コアまたは移動子コアを形成することがで
き、従来の回転形ステッピングモータの積層コア技術を
適用することができ、生産性も優れている。
が、軸方向に長くなることなく構成される。また、巻線
は各突極に巻回される形で固定子コア内の周方向に配置
されるため、アンペア導体数を大きくとることができ、
小型で高推力なリニアパルスモータが構成される。さら
に、固定子鉄板または移動子鉄板を回転積層することに
より、固定子コアまたは移動子コアを形成することがで
き、従来の回転形ステッピングモータの積層コア技術を
適用することができ、生産性も優れている。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図１から図８に従
って説明する。図１は、本発明に係るリニアパルスモー
タの一実施例の縦断面図を示したものである。図２は、
図１のII−II線における横断面図を示したものであり、
前記ｋおよびｍの各数値をｋ＝２、ｍ＝２とした場合で
ある。
って説明する。図１は、本発明に係るリニアパルスモー
タの一実施例の縦断面図を示したものである。図２は、
図１のII−II線における横断面図を示したものであり、
前記ｋおよびｍの各数値をｋ＝２、ｍ＝２とした場合で
ある。
【００１４】図１および図２において、８個の突極１１
ないし１８は、固定子コア１に配設されており、また８
個の突極２１ないし２８は、固定子コア２に配設されて
いる。固定子巻線Ｗ１は、固定子コア１と２の重なり合
う２つの突極１１と２１にまたがって巻回されている。
これと同様に、固定子巻線Ｗ２、Ｗ３ないしＷ８も、固
定子コア１と２の重なり合うそれぞれ２つの突極１２と
２２、１３と２３ないし１８と２８に、それぞれまたが
って巻回されている。
ないし１８は、固定子コア１に配設されており、また８
個の突極２１ないし２８は、固定子コア２に配設されて
いる。固定子巻線Ｗ１は、固定子コア１と２の重なり合
う２つの突極１１と２１にまたがって巻回されている。
これと同様に、固定子巻線Ｗ２、Ｗ３ないしＷ８も、固
定子コア１と２の重なり合うそれぞれ２つの突極１２と
２２、１３と２３ないし１８と２８に、それぞれまたが
って巻回されている。
【００１５】永久磁石３は、固定子コア１と２に挟持さ
れ、軸方向に着磁されている。該永久磁石３の軸方向の
厚さは、前記２個の固定子コア１と２に配設されたそれ
ぞれの固定子小歯の中心間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋
０．５）倍（Ｎは正の整数とする）となるように設定さ
れている。
れ、軸方向に着磁されている。該永久磁石３の軸方向の
厚さは、前記２個の固定子コア１と２に配設されたそれ
ぞれの固定子小歯の中心間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋
０．５）倍（Ｎは正の整数とする）となるように設定さ
れている。
【００１６】移動子コア４には、固定子の歯ピッチの１
／２の厚さに積層されたそれぞれ外径の大きな移動子鉄
板と外径の小さな移動子鉄板が交互に積層されている。
これにより、該移動子コア４の外周面には、固定子の歯
ピッチと等ピッチで配設されたリング状の移動子小歯が
形成される。
／２の厚さに積層されたそれぞれ外径の大きな移動子鉄
板と外径の小さな移動子鉄板が交互に積層されている。
これにより、該移動子コア４の外周面には、固定子の歯
ピッチと等ピッチで配設されたリング状の移動子小歯が
形成される。
【００１７】溝６は、前記移動子コア４の外周面に、軸
方向に設けられた溝である。該溝６を、固定子コア１の
突極１１ないし１８および固定子２の突極２１ないし２
８のそれぞれの突極間に形成される巻線挿入口７とほぼ
同じ幅にし、該固定子巻線挿入口７に対向させることに
より、該溝６は、移動子の回転方向の動きを磁気的吸引
力により抑制する効果を発揮する。したがって、この溝
６は、特になくても動作上問題はない。
方向に設けられた溝である。該溝６を、固定子コア１の
突極１１ないし１８および固定子２の突極２１ないし２
８のそれぞれの突極間に形成される巻線挿入口７とほぼ
同じ幅にし、該固定子巻線挿入口７に対向させることに
より、該溝６は、移動子の回転方向の動きを磁気的吸引
力により抑制する効果を発揮する。したがって、この溝
６は、特になくても動作上問題はない。
【００１８】図３は、図２の固定子コア１を形成してい
る固定子鉄板を示したものである。８個の突極Ｐ１ない
しＰ８のうちＰ１、Ｐ２、Ｐ５およびＰ６は内径寸法の
小さい突極であり、固定子コアの歯先部を構成する。ま
た、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ７およびＰ８は内径寸法の大きな突
極であり、固定子コアの歯底部を構成する。
る固定子鉄板を示したものである。８個の突極Ｐ１ない
しＰ８のうちＰ１、Ｐ２、Ｐ５およびＰ６は内径寸法の
小さい突極であり、固定子コアの歯先部を構成する。ま
た、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ７およびＰ８は内径寸法の大きな突
極であり、固定子コアの歯底部を構成する。
【００１９】図４は、前記固定子鉄板を４５度ずつ右回
りに回転積層したときの８個の突極１１ないし１８の様
子を、移動子側からみたものである。黒い部分（ハッチ
ングのある部分）が歯先部を、白い部分（ハッチングの
ない部分）が歯底部を示している。固定子鉄板の厚さを
ｔ0 とすると、回転積層することにより、各突極には、
歯ピッチが４・ｔ0 、歯厚が２・ｔ0 の小歯が形成され
る。しかも、突極１１を基準としたとき、突極１２の小
歯は歯ピッチの１／４が、突極１３の小歯は歯ピッチの
２／４が、突極１４の小歯は歯ピッチの３／４が、それ
ぞれずれている。また、突極１５、１６、１７、１８の
小歯はそれぞれ突極１１、１２、１３、１４の小歯と同
じ位置関係にある。
りに回転積層したときの８個の突極１１ないし１８の様
子を、移動子側からみたものである。黒い部分（ハッチ
ングのある部分）が歯先部を、白い部分（ハッチングの
ない部分）が歯底部を示している。固定子鉄板の厚さを
ｔ0 とすると、回転積層することにより、各突極には、
歯ピッチが４・ｔ0 、歯厚が２・ｔ0 の小歯が形成され
る。しかも、突極１１を基準としたとき、突極１２の小
歯は歯ピッチの１／４が、突極１３の小歯は歯ピッチの
２／４が、突極１４の小歯は歯ピッチの３／４が、それ
ぞれずれている。また、突極１５、１６、１７、１８の
小歯はそれぞれ突極１１、１２、１３、１４の小歯と同
じ位置関係にある。
【００２０】一方、固定子コア１と２の重なり合う各突
極の小歯の位置関係は、永久磁石３の軸方向の厚さを上
述のように調整することにより、Ｎを正の整数としたと
き、小歯間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍となる
ように設定されている。そのため、突極１１を基準にし
たとき、突極２１の小歯は歯ピッチの２／４ずれる。ま
た、突極２２、２３ないし２８のそれぞれの小歯は、そ
れぞれ歯ピッチの３／４、４／４、１／４、２／４、３
／４、４／４、１／４ずれることとなる。
極の小歯の位置関係は、永久磁石３の軸方向の厚さを上
述のように調整することにより、Ｎを正の整数としたと
き、小歯間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍となる
ように設定されている。そのため、突極１１を基準にし
たとき、突極２１の小歯は歯ピッチの２／４ずれる。ま
た、突極２２、２３ないし２８のそれぞれの小歯は、そ
れぞれ歯ピッチの３／４、４／４、１／４、２／４、３
／４、４／４、１／４ずれることとなる。
【００２１】したがって、図５に示すように、巻線Ｗ１
とＷ５が巻回される突極をＡ相、巻線Ｗ３とＷ７が巻回
される突極をインバースＡ相（Ａの逆相）となるように
結線して一つの相とし、巻線Ｗ２とＷ４が巻回される突
極をＢ相、巻線Ｗ６とＷ８が巻回される突極をインバー
スＢ相（Ｂの逆相）となるように結線してもう一つの相
とすることにより、２相のハイブリッド型リニアパルス
モータを構成することができる。このときのステップご
との基本移動量は、歯ピッチの１／４、すなわち固定子
鉄板の厚さｔ0 となる。
とＷ５が巻回される突極をＡ相、巻線Ｗ３とＷ７が巻回
される突極をインバースＡ相（Ａの逆相）となるように
結線して一つの相とし、巻線Ｗ２とＷ４が巻回される突
極をＢ相、巻線Ｗ６とＷ８が巻回される突極をインバー
スＢ相（Ｂの逆相）となるように結線してもう一つの相
とすることにより、２相のハイブリッド型リニアパルス
モータを構成することができる。このときのステップご
との基本移動量は、歯ピッチの１／４、すなわち固定子
鉄板の厚さｔ0 となる。
【００２２】図６は、移動子鉄板の一例を示したもので
ある。８個の小歯部Ｔ１ないしＴ８は、円周方向に順番
に、歯丈の高い小歯部Ｔ１とＴ２および歯丈の低い小歯
部Ｔ３とＴ４が一組を構成する。また歯丈の高い小歯部
Ｔ５とＴ６および歯丈の低い小歯部Ｔ７とＴ８がもう一
組を構成する。したがって、該移動子鉄板は、これらの
組が計２組存在する構成となっている。
ある。８個の小歯部Ｔ１ないしＴ８は、円周方向に順番
に、歯丈の高い小歯部Ｔ１とＴ２および歯丈の低い小歯
部Ｔ３とＴ４が一組を構成する。また歯丈の高い小歯部
Ｔ５とＴ６および歯丈の低い小歯部Ｔ７とＴ８がもう一
組を構成する。したがって、該移動子鉄板は、これらの
組が計２組存在する構成となっている。
【００２３】図７は、これら移動子鉄板を４５度ずつ回
転積層したときの８個の移動子小歯部の様子を示したも
のである。黒い部分（ハッチングのある部分）が歯先部
を、白い部分（ハッチングのない部分）が歯底部を示し
ている。回転積層することにより、移動子表面には歯ピ
ッチ４・ｔ0 、歯厚２・ｔ0 の小歯が形成される。ここ
で、ｔ0 は、移動子鉄板の厚さであり、前記固定子鉄板
の厚さと同じである。しかも、突極１１を基準としたと
き、突極１２と対向する移動子小歯部４２は歯ピッチの
１／４が、突極１３と対向する移動子小歯部４３は歯ピ
ッチの２／４が、突極１４と対向する移動子小歯部４４
は歯ピッチの３／４が、それぞれずれた構成となる。ま
た、突極１５、１６、１７、１８と対向するそれぞれの
移動子小歯部４５、４６、４７、４８は、それぞれ突極
１１、１２、１３、１４と対向する移動子小歯部４１、
４２、４３、４４と同じ位置関係になる。
転積層したときの８個の移動子小歯部の様子を示したも
のである。黒い部分（ハッチングのある部分）が歯先部
を、白い部分（ハッチングのない部分）が歯底部を示し
ている。回転積層することにより、移動子表面には歯ピ
ッチ４・ｔ0 、歯厚２・ｔ0 の小歯が形成される。ここ
で、ｔ0 は、移動子鉄板の厚さであり、前記固定子鉄板
の厚さと同じである。しかも、突極１１を基準としたと
き、突極１２と対向する移動子小歯部４２は歯ピッチの
１／４が、突極１３と対向する移動子小歯部４３は歯ピ
ッチの２／４が、突極１４と対向する移動子小歯部４４
は歯ピッチの３／４が、それぞれずれた構成となる。ま
た、突極１５、１６、１７、１８と対向するそれぞれの
移動子小歯部４５、４６、４７、４８は、それぞれ突極
１１、１２、１３、１４と対向する移動子小歯部４１、
４２、４３、４４と同じ位置関係になる。
【００２４】また、固定子１と２の重なり合う各突極の
小歯の位置関係は、Ｎを正の整数としたとき、上述した
ように小歯間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍とな
るように設定されているため、突極１１を基準としたと
き、突極２１と対向する移動子の小歯部４１は歯ピッチ
の２／４ずれており、突極２２、２３ないし２８とそれ
ぞれ対向する移動子の小歯部４２、４３ないし４８は、
それぞれ歯ピッチの３／４、４／４、１／４、２／４、
３／４、４／４、１／４ずつずれた構成となる。したが
って、図５に示す結線を行うことにより、２相のハイブ
リッド型リニアパルスモータを構成することができる。
小歯の位置関係は、Ｎを正の整数としたとき、上述した
ように小歯間の距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍とな
るように設定されているため、突極１１を基準としたと
き、突極２１と対向する移動子の小歯部４１は歯ピッチ
の２／４ずれており、突極２２、２３ないし２８とそれ
ぞれ対向する移動子の小歯部４２、４３ないし４８は、
それぞれ歯ピッチの３／４、４／４、１／４、２／４、
３／４、４／４、１／４ずつずれた構成となる。したが
って、図５に示す結線を行うことにより、２相のハイブ
リッド型リニアパルスモータを構成することができる。
【００２５】一方、図７の移動子小歯部の構成は、図８
の構成で置き換えることができる。図８の構成は、歯ピ
ッチが２・ｋ・ｍ・ｔ0 のｋ条の螺旋ねじと同じ構造で
あり、研削や転造などの機械加工により容易に製造する
ことができる。
の構成で置き換えることができる。図８の構成は、歯ピ
ッチが２・ｋ・ｍ・ｔ0 のｋ条の螺旋ねじと同じ構造で
あり、研削や転造などの機械加工により容易に製造する
ことができる。
【００２６】また、回転積層する鉄板の板厚をｔ0 とす
ると、回転積層によって構成される小歯の歯厚はｍ・ｔ
0 となり、小歯のピッチは２・ｍ・ｔ0 となることが、
図７からわかる。さらに、板厚ｔ1 の鉄板を所定枚数回
転せずに積層して積厚ｔ0 とし、これを単位として回転
積層することも可能である。これにより、１ステップの
移動量ｔ0をある程度自由に設定することができる。
ると、回転積層によって構成される小歯の歯厚はｍ・ｔ
0 となり、小歯のピッチは２・ｍ・ｔ0 となることが、
図７からわかる。さらに、板厚ｔ1 の鉄板を所定枚数回
転せずに積層して積厚ｔ0 とし、これを単位として回転
積層することも可能である。これにより、１ステップの
移動量ｔ0をある程度自由に設定することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、多相のリニアパルスモータを軸方向に長くせ
ずに構成することができる。また、巻線は各突極に巻回
される形で固定子コア内の周方向に配置されるため、ア
ンペア導体数を大きくとることができ、小型で高推力な
リニアパルスモータを構成することができる。さらに、
固定子鉄板または移動子鉄板を回転積層することによ
り、固定子コアまたは移動子コアを形成することができ
るので、従来の回転形ステッピングモータの積層コア技
術を適用することができ、生産性も優れている。
によれば、多相のリニアパルスモータを軸方向に長くせ
ずに構成することができる。また、巻線は各突極に巻回
される形で固定子コア内の周方向に配置されるため、ア
ンペア導体数を大きくとることができ、小型で高推力な
リニアパルスモータを構成することができる。さらに、
固定子鉄板または移動子鉄板を回転積層することによ
り、固定子コアまたは移動子コアを形成することができ
るので、従来の回転形ステッピングモータの積層コア技
術を適用することができ、生産性も優れている。
【図１】本発明に係るリニアパルスモータの一実施例の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の実施例におけるII−II線による横断面図
である。
である。
【図３】図２の固定子コアを構成している固定子鉄板の
平面図である。
平面図である。
【図４】固定子鉄板を所定角回転積層したときの固定子
小歯部を移動子側から見た展開図である。
小歯部を移動子側から見た展開図である。
【図５】固定子巻線の結線図である。
【図６】移動子鉄板の一例を示す平面図である。
【図７】移動子鉄板を所定角回転積層した時の移動子小
歯部を固定子側から見た展開図である。
歯部を固定子側から見た展開図である。
【図８】図７と対応させた移動子小歯部の展開図であ
る。
る。
【図９】従来のシリンダ形リニアパルスモータの縦断面
図である。
図である。
１、２ 固定子コア ３ 永久磁石 ４ 移動子コア ６ 移動子溝 ７ 固定子巻線挿入口 １１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８ 突
極（固定子コア１） ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ 突
極（固定子コア２） Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７、Ｗ８ 固
定子巻線 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８ 突
極 ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８ 移
動子小歯部 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８ 移
動子小歯部
極（固定子コア１） ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ 突
極（固定子コア２） Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７、Ｗ８ 固
定子巻線 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８ 突
極 ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８ 移
動子小歯部 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８ 移
動子小歯部
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】すなわち、本発明に係るリニアパルスモー
タは、内周面に放射状に配設された２・ｋ・ｍ個の突極
（ｋは正の整数、ｍは相数とする）を有する固定子コア
であって、軸方向に２個配設された固定子コアと、前記
２個の固定子コアの間に挾持され軸方向に着磁されたリ
ング状の永久磁石と、前記２個の固定子コアの重なり合
うそれぞれ２つの突極にまたがって巻回された固定子巻
線とを有する固定子と、 前記固定子内に軸方向に移動自在に支持された円筒状の
コアよりなる移動子とを有するリニアパルスモータにお
いて、 前記永久磁石の軸方向の厚さは、前記２個の固定子コア
に軸方向に配設されたそれぞれの固定子小歯の中心間の
距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍（Ｎは正の整数とす
る）となるように設定され、 前記移動子または固定子に、おおむねリング状の小歯部
が、軸方向に等ピッチで配設されているとき、対応する
固定子または移動子の軸方向に配設された小歯が、固定
子鉄板または移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ
・ｍ）｝度（ｎは１、または２・ｐ・ｍ±１、または２
・ｋ・ｍ−１、ただし、ｐは、１≦ｐ＜ｋを満足する整
数とする）ずつ回転積層することにより形成され、 該固定子鉄板または移動子鉄板の小歯部が、周方向に歯
先部を構成する部分がｍ個、および歯底部を構成する部
分がｍ個の順に並んで１組を形成し、その組がｋ組存在
する構成を有する。
タは、内周面に放射状に配設された２・ｋ・ｍ個の突極
（ｋは正の整数、ｍは相数とする）を有する固定子コア
であって、軸方向に２個配設された固定子コアと、前記
２個の固定子コアの間に挾持され軸方向に着磁されたリ
ング状の永久磁石と、前記２個の固定子コアの重なり合
うそれぞれ２つの突極にまたがって巻回された固定子巻
線とを有する固定子と、 前記固定子内に軸方向に移動自在に支持された円筒状の
コアよりなる移動子とを有するリニアパルスモータにお
いて、 前記永久磁石の軸方向の厚さは、前記２個の固定子コア
に軸方向に配設されたそれぞれの固定子小歯の中心間の
距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍（Ｎは正の整数とす
る）となるように設定され、 前記移動子または固定子に、おおむねリング状の小歯部
が、軸方向に等ピッチで配設されているとき、対応する
固定子または移動子の軸方向に配設された小歯が、固定
子鉄板または移動子鉄板を｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ
・ｍ）｝度（ｎは１、または２・ｐ・ｍ±１、または２
・ｋ・ｍ−１、ただし、ｐは、１≦ｐ＜ｋを満足する整
数とする）ずつ回転積層することにより形成され、 該固定子鉄板または移動子鉄板の小歯部が、周方向に歯
先部を構成する部分がｍ個、および歯底部を構成する部
分がｍ個の順に並んで１組を形成し、その組がｋ組存在
する構成を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】したがって、図５に示すように、巻線Ｗ１
とＷ５が巻回される突極をＡ相、巻線Ｗ３とＷ７が巻回
される突極をインバースＡ相（Ａの逆相）となるように
結線して一つの相とし、巻線Ｗ２とＷ６が巻回される突
極をＢ相、巻線Ｗ４とＷ８が巻回される突極をインバー
スＢ相（Ｂの逆相）となるように結線してもう一つの相
とすることにより、２相のハイブリッド型リニアパルス
モータを構成することができる。このときのステップご
との基本移動量は、歯ピッチの１／４、すなわち固定子
鉄板の厚さｔｏとなる。
とＷ５が巻回される突極をＡ相、巻線Ｗ３とＷ７が巻回
される突極をインバースＡ相（Ａの逆相）となるように
結線して一つの相とし、巻線Ｗ２とＷ６が巻回される突
極をＢ相、巻線Ｗ４とＷ８が巻回される突極をインバー
スＢ相（Ｂの逆相）となるように結線してもう一つの相
とすることにより、２相のハイブリッド型リニアパルス
モータを構成することができる。このときのステップご
との基本移動量は、歯ピッチの１／４、すなわち固定子
鉄板の厚さｔｏとなる。
Claims (13)
- 【請求項１】 内側に放射状に配設された偶数個の突極
を有するとともに内周面の軸方向に複数の固定子小歯が
配設された固定子コアであって、軸方向に２個配設され
た固定子コアと、前記２個の固定子コアの間に挟持され
軸方向に着磁された永久磁石と、前記２個の固定子コア
の重なり合う２つの突極にまたがってそれぞれ巻回され
た固定子巻線とを有する固定子と、 前記固定子内に軸方向に移動自在に支持された円筒状の
コアよりなり、外周面に軸方向に等ピッチで移動子小歯
が配設された移動子とを有するリニアパルスモータにお
いて、 前記永久磁石の軸方向の厚さは、前記２個の固定子コア
に軸方向に配設されたそれぞれの固定子小歯の中心間の
距離が歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍（Ｎは正の整数とす
る）となるように設定され、 前記固定子小歯が、前記固定子コアを形成する固定子鉄
板を所定の角度で回転積層することにより形成されるこ
とを特徴とするリニアパルスモータ。 - 【請求項２】 ｋを正の整数、ｍを相数とするとき、前
記固定子コアを形成する固定子鉄板が２・ｋ・ｍ個の突
極を有し、 該突極は、該固定子鉄板の内周方向に、歯先部を構成す
る突極がｍ個および歯底部を構成する突極がｍ個の順に
並んで１組を形成し、その組がｋ組存在する構成となっ
ており、｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・ｍ）｝度の角度
（ｎは、２、ｋおよびｍとの共約数を持たない２・ｋ・
ｍより小さい整数とする）で回転積層されていることを
特徴とする請求項１に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項３】 前記移動子コアの外周面に軸方向に配設
された溝部が、周方向に等間隔に２・ｋ・ｍ本（ｋは正
の整数、ｍは相数とする）形成され、 かつ、該溝部の幅が、固定子コアの前記突極間の巻線挿
入口部の幅とほぼ同等であって、 該溝部が、前記巻線挿入口部に対向していることを特徴
とする請求項２に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項４】 前記固定子鉄板を、該固定子鉄板より薄
い鉄板を回転せずに積層して所定の積厚とすることによ
り形成し、 前記固定子コアが、該固定子鉄板を所定の角度で回転積
層することにより形成されることを特徴とする請求項１
に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項５】 前記移動子コアが、移動子小歯部を構成
する外径の大きい移動子鉄板と外径の小さい移動子鉄板
との２種類を積層することにより形成されることを特徴
とする請求項１に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項６】 前記移動子コアの歯先部および歯底部
が、円筒状の磁性体を機械加工することにより形成され
ることを特徴とする請求項１に記載のリニアパルスモー
タ。 - 【請求項７】 内側に放射状に配設された偶数個の突極
を有するとともに内周面に軸方向に複数の固定子小歯が
配設された固定子コアであって、軸方向に２個配設され
た固定子コアと、前記２個の固定子コアの間に挟持され
軸方向に着磁された永久磁石と、前記２個の固定子コア
の重なり合う２つの突極にまたがってそれぞれ巻回され
た固定子巻線とを有し、固定子の移動子と対向する面に
は、巻線挿入口により切断されたリング状の小歯が軸方
向に等ピッチで配設されている固定子と、 前記固定子内に軸方向に移動自在に支持された円筒状の
コアよりなる移動子とを有するリニアパルスモータにお
いて、 前記永久磁石の軸方向の厚さは、前記２個の固定子コア
に軸方向に配設されたそれぞれの固定子小歯の中心間の
距離が、歯ピッチの（Ｎ＋０．５）倍（Ｎは正の整数と
する）となるように設定され、 軸方向に配設された移動子小歯が、移動子鉄板を所定の
角度で回転積層することにより形成されることを特徴と
するリニアパルスモータ。 - 【請求項８】 前記移動子鉄板を、該移動子鉄板より薄
い鉄板を回転せずに積層して所定の積厚とすることによ
り形成し、 前記移動子コアが、該移動子鉄板を所定の角度で回転積
層することにより形成されることを特徴とする請求項７
に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項９】 ｋを正の整数、ｍを相数とし、前記固定
子コアが２・ｋ・ｍ個の突極を有するときに、前記固定
子と対向する移動子を形成する移動子鉄板が２・ｋ・ｍ
個の小歯部を有し、 該小歯部は、該移動子鉄板の周方向に、歯丈の高い小歯
部がｍ個および歯丈の低い小歯部がｍ個の順に並んで１
組を形成し、その組がｋ組存在する構成となっており、
｛（３６０・ｎ）／（２・ｋ・ｍ）｝度の角度（ｎは、
２、ｋおよびｍとの共約数を持たない２・ｋ・ｍより小
さな整数とする）で回転積層されていることを特徴とす
る請求項７に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項１０】 前記歯丈の低い小歯部の歯丈が零であ
ることを特徴とする請求項８に記載のリニアパルスモー
タ。 - 【請求項１１】 前記固定子コアが、固定子歯先部を構
成する内径の小さい固定子鉄板と固定子歯底部を構成す
る内径の大きい固定子鉄板との２種類を積層して形成さ
れることを特徴とする請求項７に記載のリニアパルスモ
ータ。 - 【請求項１２】 前記固定子コアの歯先部および歯底部
が、機械加工により形成されることを特徴とする請求項
７に記載のリニアパルスモータ。 - 【請求項１３】 内側に放射状に配設された偶数個の突
極を有するとともに内周面に軸方向に複数の固定子小歯
が配設された固定子コアであって、軸方向に２個配設さ
れた固定子コアと、前記２個の固定子コアの間に挟持さ
れ軸方向に着磁された永久磁石と、前記２個の固定子コ
アの重なり合う２つの突極にまたがってそれぞれ巻回さ
れた固定子巻線とを有し、固定子の移動子と対向する面
には、巻線挿入口により切断されたリング状の小歯が軸
方向に等ピッチで配設されている固定子と、 前記固定子内に軸方向に移動自在に支持された円筒状の
コアよりなる移動子とを有するリニアパルスモータにお
いて、 前記永久磁石の軸方向の厚さは、前記２個の固定子コア
に配設されたそれぞれの固定子小歯の中心間の距離が歯
ピッチの（Ｎ＋０．５）倍（Ｎは正の整数とする）とな
るように設定され、 前記移動子の外周面に、固定子小歯の歯ピッチのｋ倍の
ピッチでｋ条の螺旋状の小歯が形成されており、また該
移動子の回転方向の動きが発生しないように機械的に規
制されていることを特徴とするリニアパルスモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33276192A JP3220535B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | リニアパルスモータ |
| US08/166,022 US5418413A (en) | 1992-12-14 | 1993-12-14 | Linear pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33276192A JP3220535B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | リニアパルスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189520A true JPH06189520A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3220535B2 JP3220535B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=18258553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33276192A Expired - Fee Related JP3220535B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | リニアパルスモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5418413A (ja) |
| JP (1) | JP3220535B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603155A (en) * | 1993-10-22 | 1997-02-18 | Oriental Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing an iron core of a multi-phase linear motor |
| CN110880850A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-03-13 | 华中科技大学 | 一种定子永磁型动铁芯式无弹簧直线振荡电机 |
| CN111786528A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 湖南大学 | 一种直线旋转音圈电机 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3220559B2 (ja) * | 1993-04-27 | 2001-10-22 | オリエンタルモーター株式会社 | リニアパルスモータ |
| JPH0787722A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Oriental Motor Co Ltd | リニアモータ |
| JP3585130B2 (ja) * | 1993-09-24 | 2004-11-04 | オリエンタルモーター株式会社 | リニアパルスモータ |
| JPH07107732A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Oriental Motor Co Ltd | リニアモータ |
| GB9723194D0 (en) * | 1997-11-03 | 1998-01-07 | Isis Innovation | Electromechanical transducer |
| US6169644B1 (en) * | 1998-09-10 | 2001-01-02 | Mitsushita Denki Kabushiki Kaisha | Read/write device |
| JP2001027724A (ja) | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Olympus Optical Co Ltd | 多点自動焦点カメラ |
| US6639337B1 (en) * | 1999-09-27 | 2003-10-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor/generator with multiple rotors |
| JP3719136B2 (ja) | 2000-01-17 | 2005-11-24 | 日産自動車株式会社 | 回転電機および駆動システム |
| CN102570734B (zh) * | 2012-01-20 | 2013-09-25 | 上海理工大学 | 高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法 |
| CN110182013B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-10-12 | 江苏大学 | 一种基于双绕组混合磁路直线旋转永磁电机作动器的两自由度电磁馈能悬架 |
| JP2022189464A (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-22 | 山洋電気株式会社 | リニアヘッドモジュール |
| CN114552813B (zh) * | 2022-04-15 | 2024-02-27 | 哈尔滨工业大学 | 错片结构混合式螺旋步进电机 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2348595A1 (fr) * | 1976-04-15 | 1977-11-10 | Anvar | Moteur hybride tournant-lineaire |
| JPH0522920A (ja) * | 1990-09-28 | 1993-01-29 | Aisin Seiki Co Ltd | リニアアクチユエータ |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33276192A patent/JP3220535B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-14 US US08/166,022 patent/US5418413A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603155A (en) * | 1993-10-22 | 1997-02-18 | Oriental Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing an iron core of a multi-phase linear motor |
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| CN111786528A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 湖南大学 | 一种直线旋转音圈电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5418413A (en) | 1995-05-23 |
| JP3220535B2 (ja) | 2001-10-22 |
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