JPH0731127A - リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニア直流モータにおいて、可動子に作用す
る推力の変動を防止する。 【構成】 可動子１５に永久磁石１７を固定子鉄心１２
と対向するように取り付ける。そして、この永久磁石１
７の両側部分を円弧面状１７ａに形成し、エアギャップ
Ｇが永久磁石１７の両側部分において両端に向かって次
第に大きくなるように構成する。この結果、エアギャッ
プＧにおける永久磁石１７の磁束密度分布が正弦波形に
近くなるので、可動子１５に作用する推力が変動するこ
とを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアギャップの磁束密度
が正弦波状となるようにしたリニア直流モータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のリニア直流モータは、図４の
（ａ）に示すように、固定子鉄心１に形成された多数の
スロット２にコイル３を収納した固定子４と、ヨーク５
に複数個の永久磁石６を固定した可動子７とから構成さ
れており、コイル３に順次通電することにより、可動子
７が直線的に移動するように構成されている。この場
合、永久磁石６は両端間の全体が同一の厚さに形成され
て固定子鉄心１と対向する面が平坦面となるように構成
され、従って永久磁石６と固定子鉄心１との間のエアギ
ャップＧは可動子７の移動方向に沿って均等にされてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成で
は、永久磁石６と固定子鉄心１との間のエアギャップＧ
が可動子７の移動方向に均等になっているため、エアギ
ャップＧにおける永久磁石５の磁束密度分布は、図４の
（ｂ）に示すように矩形状となる。このため、永久磁石
６の両端で磁束密度が急激に減少することとなり、可動
子７の推力変動が大きくなるという問題があった。この
推力変動は可動子７の振動となり、特に物品の搬送装置
の駆動源として使用する場合、その振動は致命的な問題
となる。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、固定子と可動子との間のエアギャップ
における永久磁石の磁束密度分布を正弦波形に近付ける
ことができ、可動子の推力変動を極力防止できるリニア
直流モータを提供するにことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のリニア直流モー
タは、固定子鉄心のスロットにコイルを収納した固定子
と、永久磁石を備えた可動子とからなり、前記固定子に
形成される移動磁界と前記永久磁石との間に作用する磁
気力により、前記可動子を直線的に移動させるようにし
たものにおいて、前記永久磁石と固定子鉄心との間のエ
アギャップが前記可動子の移動方向両側部分において永
久磁石の両端に向かって次第に大きくなるように、該永
久磁石の固定子鉄心と対向する面の両側部分を傾斜状に
形成したことを特徴とするものである。この場合、永久
磁石の前記固定子と対向する面のうち、可動子の移動方
向両側は円弧面状に形成することが好ましい。

【０００６】

【作用】永久磁石の両側が傾斜面状に形成されているか
ら、永久磁石と固定子との間のエアギャップは永久磁石
の両側部分において両端に向かって次第に大きくなる。
このため、固定子と可動子との間のエアギャップにおけ
る永久磁石の磁束密度分布は正弦波形に近くなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明するに、同図の（ａ）において、固定子１１の固定子
鉄心１２は平形に形成されており、この平形の固定子鉄
心１２の上面の磁極面には多数のスロット１３が形成さ
れている。そして、スロット１３にコイル１４が巻装さ
れており、このコイル１４に順次通電することにより、
固定子鉄心１２の磁極面に移動磁界が発生する。

【０００８】一方、図示しないレールに直線移動可能に
支持された可動子１５には平形のヨーク板１６が設けら
れ、このヨーク板１６に複数個の永久磁石１７が所定の
間隔をもって取着されている。そして、コイル１４に順
次通電することにより固定子鉄心１２に移動磁界が発生
すると、可動子１５がその移動磁界と永久磁石１７との
間に作用する磁気吸引力、磁気反発力により水力を受け
て直線的に移動するようになっている。

【０００９】さて、前記永久磁石１７において、固定子
鉄心１２の磁極面と対向する下面のうち、矢印Ａで示す
可動子１５の移動方向両側部分は両端に向かって斜め上
方に傾く傾斜状、この実施例では円弧面状１７ａ，１７
ａとなるように形成されており、この結果、永久磁石１
７と固定子鉄心１２との間のエアギャップＧは永久磁石
１７の中央部分は均一で、両側部分が両端方向に向かっ
て次第に大きくなるように形成される。

【００１０】このように構成したリニア直流モータで
は、図１の（ｂ）に示すように、エアギャップＧにおけ
る永久磁石１７の磁束密度分布は正弦波形に近似するよ
うになり、永久磁石１７の両端付近での急激な磁束密度
の低下がなくなる。従って、可動子１５に作用する推力
に変動をなくすことができる。

【００１１】図２は本発明の他の実施例を示すもので、
前記一実施例との相違は、該一実施例が平形のリニア直
流モータであるのに対し、本実施例が円筒形のリニア直
流モータとして構成したところにある。

【００１２】すなわち、固定子１８の固定子鉄心１９は
円筒状に形成され、その円筒状内面たる磁極面には多数
のスロット２０が形成されている。そして、そのスロッ
ト２０にはコイル２１が巻装されている。一方、可動子
２２は軸２３に複数個の円筒状の永久磁石２４を所定の
間隔をもって取着して構成され、軸２３は図示しない軸
受により矢印Ｂ方向に移動可能に支持されている。

【００１３】ここで、永久磁石２４の軸方向両側部分は
円弧面状２４ａ２４ａに形成され、固定子鉄心１９の磁
極面との間のエアギャップＧが中央部分は均一で、両側
部分が両端方向に向かって次第に大きくなるように形成
される。従って、エアギャップＧにおける永久磁石２４
の磁束密度分布は前記一実施例の場合と同様に正弦波形
に近似するようになり、可動子２２に作用する推力の変
動をなくすことができる。

【００１４】なお、上述した各実施例では、永久磁石１
７，２４の両端部分を円弧面状１７ａ，２４ａに形成し
たが、これは図３に示すように永久磁石２５の両側部分
を傾斜面状２５ａ，２５ａに形成しても良い。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のリニア直流
モータによれば、エアギャップにおける永久磁石の磁束
密度分布を正弦波形に近似させることができ、可動子に
作用する推力の変動を極力防止できるという優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、（ａ）は部分
的な縦断側面図、（ｂ）は磁束密度分布図である。

【図２】本発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は正
面図、（ｂ）は一部除去して示す斜視図、（ｃ）は縦断
側面図である。

【図３】本発明の更に異なる他の実施例を示す要部の縦
断側面図

【図４】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１は固定子、１２は固定子鉄心、１３はスロット、１
４はコイル、１５は可動子、１７は永久磁石、１８は固
定子、１９は固定子鉄心、２０はスロット、２１はコイ
ル、２２は可動子、２４，２５は永久磁石である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子鉄心のスロットにコイルを収納し
   た固定子と、永久磁石を備えた可動子とからなり、前記
   固定子に形成される移動磁界と前記永久磁石との間に作
   用する磁気力により、前記可動子を直線的に移動させる
   ようにしたものにおいて、前記永久磁石と固定子鉄心と
   の間のエアギャップが前記可動子の移動方向両側部分に
   おいて永久磁石の両端に向かって次第に大きくなるよう
   に、該永久磁石の固定子鉄心と対向する面の両側部分を
   傾斜状に形成したことを特徴とするリニア直流モータ。
2. 【請求項２】 永久磁石の前記固定子と対向する面の両
   側部分は円弧面状に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のリニア直流モータ。