JPH06303755A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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Publication number
JPH06303755A
JPH06303755A JP8464293A JP8464293A JPH06303755A JP H06303755 A JPH06303755 A JP H06303755A JP 8464293 A JP8464293 A JP 8464293A JP 8464293 A JP8464293 A JP 8464293A JP H06303755 A JPH06303755 A JP H06303755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
magnet
coil
yoke
cylindrical surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP8464293A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Ogusu
実 小楠
Toyohiko Kubota
豊彦 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foster Electric Co Ltd
Original Assignee
Foster Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Foster Electric Co Ltd filed Critical Foster Electric Co Ltd
Priority to JP8464293A priority Critical patent/JPH06303755A/ja
Publication of JPH06303755A publication Critical patent/JPH06303755A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 磁気抵抗を少なく、構造が簡単で、低コスト
で、磁気振動が発生しにくく、放熱効果が高く、微小振
動での出力のリニアリティが良好なリニアモータを提供
する。 【構成】 中空円筒状の磁性体のハウジング20の中心
軸方向に可撓可能な第1及び第2のダイアフラム22,
24と、外筒面がハウジング20の内筒面と空間を介し
て対向する円筒状のヨーク27と、ヨーク27の外筒面
上に取付けられ、半径方向に着磁された第1のマグネッ
ト40と、ヨーク27の外筒面上に、第1のマグネット
40とヨーク27の軸方向に間隔を持って隣り合うよう
に取付けられ、第1のマグネット40と着磁方向が逆の
第2のマグネット41と、ハウジング20の内筒面上
で、第1のマグネット40の対向部に設けられた第1の
コイル43と、ハウジング20の内筒面上で、第2のマ
グネット41の対向部に設けられた第2のコイル44と
から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ムービングマグネット
タイプのリニアモータに関し、更に詳しくは、振動キャ
ンセラー用アクチュエータ,電子ミシン,変位計,計測器
のペン駆動源,振動を用いて選別を行なう選別器の駆動
源等に好適なリニアモータに関する。
【0002】
【従来の技術】ムービングコイル型のリニアモータとし
て、実開平 1-171578 号公報に開示されたものがある。
【0003】図4は実開平 1-171578 号公報に記載され
たリニアモータの構成図である。図において、1は中空
円筒状のサイドヨーク、2はサイドヨークの内壁面に対
して、外筒面が一定の間隔を持って配設される中空円筒
状のセンターヨークである。
【0004】サイドヨーク1の内壁面には、第1及び第
2のコイル3,4が所定の間隔を持って設けられてい
る。又、センターヨークの外筒面には、第1のコイル3
に対向する第3のコイル5と、第2のコイル4に対向す
る第4のコイル6とが設けられている。
【0005】8はサイドヨーク1の内筒面とセンターヨ
ーク2の外筒面との間の空間で、軸方向に移動可能に支
持された非磁性体の可動子である。第1のコイル3と第
3のコイル5との間の可動子8の円筒部には、実質的に
は可動子の8の円筒面を構成する第1のマグネット9
が、第2のコイル4と第4のコイル6との間の可動子8
の円筒部には、実質的には可動子8の円筒面を構成し、
第1のマグネット9とは着磁方向が逆の第2のマグネッ
ト10がそれぞれ設けられている。
【0006】そして、図において、破線で示すように、
第1のコイル3→第1のマグネット9→第3のコイル5
→センターヨーク2→第4のコイル6→第2のマグネッ
ト10→第2のコイル4→サイドヨーク1を経由して一
巡する磁束流を有する磁気回路が形成されている。
【0007】次に、上記構成の作動を説明する。図に示
すような磁気極性になるように第1のコイル3,第2の
コイル4,第3のコイル5及び第4のコイル6に電流を
流すと、第1〜第4のコイル3〜6に発生する推力の反
作用によって、可動子8が矢印A 方向に移動する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のリ
ニアモータには、下記のような問題点がある。 磁気回路の磁気ギャップが2ヵ所あり、磁気ギャッ
プの長さが長く、しかも、第1及び第2のマグネット
9,10はサイドヨーク1及びセンターヨーク2に対し
て空間を介して配設されているので、磁気抵抗が大き
い。
【0009】 可動子8の内部に配設される第3のコ
イル5及び第4のコイル6へ電流を供給するリード線の
引出し方法が難しく、又、コイルが4つ必要であり、マ
グネット9,10が設けられる可動子8は樹脂等で成形
する必要が有り、構造が複雑となり、コストも高くな
る。
【0010】 第2のマグネット10は可動子8の支
持点より距離が離れているので、磁気振動を発生しやす
い。 第3のコイル5及び第4のコイル6は、可動子8の
内部に設けられているので、放熱が難しい。
【0011】本発明は、上記問題点に鑑みて成されたも
ので、その目的は、磁気抵抗を少なく、構造が簡単で、
低コストで、磁気振動が発生しにくく、放熱効果が高い
リニアモータを提供することにある。
【0012】又、本発明の別の目的は、微小振動での出
力のリニアリティが良好なリニアモータを提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の発明は、中空円筒状の磁性体のハウジング
と、該ハウジングの両方の開放端面に周縁部が固着さ
れ、前記ハウジングのそれぞれの開放面を覆うように設
けら、前記ハウジングの中心軸方向に可撓可能な第1及
び第2のダイアフラムと、両端部が前記第1及び第2の
ダイアフラムの中心部にそれぞれ固着され、外筒面が前
記ハウジングの内筒面と空間を介して対向する円筒状の
ヨークと、該ヨークの外筒面上に取付けられ、半径方向
に着磁された第1のマグネットと、前記ヨークの外筒面
上に、前記第1のマグネットと前記ヨークの軸方向に間
隔を持って隣り合うように取付けられ、前記第1のマグ
ネットと着磁方向が逆の第2のマグネットと、前記ハウ
ジングの内筒面上で、前記第1のマグネットの対向部に
設けられた第1のコイルと、前記ハウジングの内筒面上
で、前記第2のマグネットの対向部に設けられた第2の
コイルとからなるものである。
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明における第1及び第2のコイルは、前記ハウジング内
に配設される中空円筒状のボビンの外筒面上に巻回さ
れ、前記第1及び第2のコイルと前記ハウジング内筒面
との空間には、熱伝導性の高い物質を介在させたもので
ある。
【0015】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明における物質は、磁性流体である。
【0016】
【作用】請求項1記載の発明のリニアモータにおいて、
ハウジング,第1のマグネット,ヨーク,第2のマグネッ
ト,ハウジング間に磁気回路が形成され、この磁気回路
の磁気ギャップに配設される第1のコイル及び第2のコ
イルに電流を流すと、これらコイルに作用する力の反作
用として、ヨークに推力が発生する。
【0017】ヨークは、ハウジングの中心軸方向に可撓
可能な第1及び第2のダイアフラムに支持されているの
で、ハウジングの中心軸方向へ移動する。請求項2記載
の発明のリニアモータにおいて、第1及び第2のコイル
とハウジングの内筒面との間の空間に介在している熱伝
導性の高い物質は、第1及び第2のコイルより発生する
熱をスームズにハウジングに伝達する。
【0018】請求項3記載の発明のリニアモータにおい
て、第1及び第2のコイルとハウジングとの間の空間に
介在している磁性流体は、第1及び第2のコイルより発
生する熱をスームズにハウジングに伝達するとともに、
磁気回路の磁束損失を小さくする。
【0019】
【実施例】次に図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例の断面図、図2は図1にお
ける右側面図、図3は図1におけるボビン近傍の拡大構
成図である。
【0020】先ず、図1及び図2において、20は両方
の端面が開放された中空円筒状で、磁性体を用いて作ら
れたハウジングである。このハウジング20の一方の開
放された端面には、スペーサ21を介してハウジング2
0の中心軸方向に可撓可能な第1のダイアフラム22
が、他方の開放された端面には、スペーサ23を介して
ハウジング20の中心軸方向に可撓可能な第2のダイア
フラム24が設けられ、これらダイアフラムがそれぞ
れ、第3及び第4の圧着リング36,37を介してねじ
25,26を用いて取付けられている。尚、本実施例で
は、ダイアフラム22,24の材質は、ベリリウム銅,リ
ン青銅等を選択した。
【0021】第1のダイアフラム22及び第2のダイア
フラム24の中央部には、それぞれ穴22a,24aが
穿設されている27は外筒面がハウジング20の内筒面
と空間を介して対向する両端面が開放された中空円筒状
のヨークである。このヨーク27の両方の開放端面に
は、第1及び第2のサポート部材28,29の基部がね
じ30,31を用いて取り付けられている。
【0022】そして、第1及び第2のサポート部材2
8,29の先端部には、ダイアフラム22,24の穴22
a,24aを介して外部に突出する凸部28a,29aが
形成され、中間部は第1及び第2の圧着リング32,3
3を介してねじ34,35を用いて、第1及び第2のダ
イアフラム22,24に固着されている。
【0023】ヨーク27の外筒面上には、半径方向に着
磁 (ハウジング20の内筒面側が S極) された第1のマ
グネット40と、この第1のマグネット40にヨーク2
7の軸方向に間隔を持って隣り合うように取付けられ、
第1のマグネット40と着磁方向が逆 (ハウジング20
の内筒面側が N極) の第2のマグネット41とが設けら
れている。
【0024】42は非磁性体で作られ、ハウジング20
の内筒面近傍に配設される中空円筒状のボビンである。
このボビン42のハウジング20の内筒面に対向する円
筒面上には、第1のマグネット40の対向部に設けられ
た第1のコイル43と、第2のマグネット41の対向部
に設けられた第2のコイル44とが設けられている。
【0025】よって、図1に示すように、ハウジング2
0→第1のコイル43→第1のマグネット40→ヨーク
27→第2のマグネット41→第2のコイル44を経由
して一巡する磁束流を有する磁気回路が形成されてい
る。
【0026】次に、図3を用いて、ボビン42の更に詳
しい説明を行なう。ボビン35のハウジング20の内筒
面に対向する円筒面上には、第1のコイル43が巻回さ
れる第1の凹部51と、第2のコイル44が巻回される
第2の凹部52と、第1の凹部51の第2の凹部52と
反対側の円筒面に形成され、ハウジング20の外部より
第1のコイル43へ電流を供給するリード線53が配設
される第1の小溝54と、第2の凹部52の第1の凹部
51と反対側の円筒面に形成され、ハウジング20の外
部より第2のコイル44へ電流を供給するリード線55
が配設される第2の小溝56とが形成されている。
【0027】そして、第1のコイル43,第2のコイル
44とハウジング20の内筒面との間の空間には、熱伝
導性の高い物質が充填されている。本実施例では、磁性
流体57を充填した。
【0028】次に、上記構成の作動を説明する。リード
線53,55を用いて第1のコイル43及び第2のコイ
ル44に電流を流すと、磁気回路の磁気ギャップに配設
されている第1のコイル43及び第2のコイル44に発
生する推力の反作用によって、ヨーク27に推力が発生
する。
【0029】ヨーク27は、ハウジング20の中心軸方
向に可撓可能な第1及び第2のダイアフラム22,24
に支持されているので、ハウジング20の中心軸方向へ
移動する。
【0030】上記構成によれば、 磁気回路の磁気ギャップがコイル43,44とマグネ
ット40,41との間の1ヵ所であり、2ヵ所ある従来
例よりも磁気ギャップの距離が短く、しかも、第1及び
第2のマグネット40,41はマグネット自身の磁気吸
着力でヨーク27に直に取付けられているので、磁気抵
抗が遙かに小さくなっている。
【0031】 第1のコイル43及び第2のコイル4
4は、固定側であるハウジング20の内筒面にボビン4
2を用いて取付けられているので、リード線53,55
の引出しも容易である。
【0032】更に、コイル及びマグネットはそれぞれ2
つですみ、マグネット40,41は自身の磁気吸着力に
よって、ヨーク27に取付けられているので、構造が簡
単で、コストも安くなる。
【0033】 第1のマグネット40及び第2のマグ
ネット41は、それぞれダイアフラム22,24の近傍
に配置されるので、磁気振動も発生しにくい。 第1のコイル43及び第2のコイル44で発生する
熱は、磁性流体57を介してハウジング20へスームズ
に伝達されるので、放熱性が良好となる。
【0034】 第1のコイル43,第2のコイル44と
ハウジング20の内筒面との間の空間に磁性流体57を
充填することにより、磁気回路の磁束損失を小さくする
ことができる。
【0035】 ヨーク27は第1及び第2のダイアフ
ラム22,24にて支持されているので、微小振動での
出力のリニアリティが良好である。 本発明は、上記実施例に限るものではない。例えば、第
1のコイル43,第2のコイル44とハウジング20の
内筒面との間の空間に充填する物質は、磁性流体に限定
するものでなく、他に、樹脂又は接着剤に磁性体 (粉
末) を混入したもの,熱伝導性の高い材料 (例えば、ア
ルミ粉) を含む樹脂或いは接着剤,熱伝導率の高い樹脂
或いは接着剤等であってもよい。
【0036】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、磁気
抵抗を少なく、構造が簡単で、低コストで、磁気振動が
発生しにくく、放熱効果が高く、微小振動での出力のリ
ニアリティが良好なリニアモータを実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図である。
【図2】図1における右側面図である。
【図3】図1におけるボビン近傍の拡大構成図である。
【図4】実開平 1-171578 号公報に記載されたリニアモ
ータの構成図である。
【符号の説明】
20 ハウジング 22 第1のダイアフラム 24 第2のダイアフラム 27 ヨーク 40 第1のマグネット 41 第2のマグネット 42 ボビン 43 第1のコイル 44 第2のコイル 57 磁性流体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空円筒状の磁性体のハウジング(2
    0)と、 該ハウジング(20)の両方の開放端面に周縁部が固着
    され、前記ハウジング(20)のそれぞれの開放面を覆
    うように設けられ、前記ハウジング(20)の中心軸方
    向に可撓可能な第1及び第2のダイアフラム(22,2
    4)と、 両端部が前記第1及び第2のダイアフラム(22,2
    4)の中心部にそれぞれ固着され、外筒面が前記ハウジ
    ング(20)の内筒面と空間を介して対向する円筒状の
    ヨーク(27)と、 該ヨーク(27)の外筒面上に取付けられ、半径方向に
    着磁された第1のマグネット(40)と、 前記ヨーク(27)の外筒面上に、前記第1のマグネッ
    ト(40)と前記ヨーク(27)の軸方向に間隔を持っ
    て隣り合うように取付けられ、前記第1のマグネット
    (40)と着磁方向が逆の第2のマグネット(41)
    と、 前記ハウジング(20)の内筒面上で、前記第1のマグ
    ネット(40)の対向部に設けられた第1のコイル(4
    3)と、 前記ハウジング(20)の内筒面上で、前記第2のマグ
    ネット(41)の対向部に設けられた第2のコイル(4
    4)と、 からなることを特徴とするリニアモータ。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2のコイル(44)は、
    前記ハウジング(20)内に配設される中空円筒状のボ
    ビン(42)の外筒面上に巻回され、 前記第1及び第2のコイル(44)と前記ハウジング
    (20)内筒面との空間には、熱伝導性の高い物質を介
    在させたことを特徴とする請求項1記載のリニアモー
    タ。
  3. 【請求項3】 前記物質は、 磁性流体(57)であることを特徴とする請求項1又は
    2記載のリニアモータ。
JP8464293A 1993-04-12 1993-04-12 リニアモータ Pending JPH06303755A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062406A1 (fr) * 1999-04-13 2000-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moteur lineaire
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