JPH09215299A - 単相リニアモータ - Google Patents
単相リニアモータInfo
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- JPH09215299A JPH09215299A JP4537296A JP4537296A JPH09215299A JP H09215299 A JPH09215299 A JP H09215299A JP 4537296 A JP4537296 A JP 4537296A JP 4537296 A JP4537296 A JP 4537296A JP H09215299 A JPH09215299 A JP H09215299A
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- JP
- Japan
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- yoke
- magnet
- linear motor
- phase linear
- cooling jacket
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ストローク全長にわたって配置されたヨーク
およびヨークの周りに巻き回したストローク全体にわた
って配置される単相コイルとからなる固定子の中を磁石
のみが移動するタイプの単相リニアモータにおいて、磁
石が移動したときの粘性抵抗を低減できる単相リニアモ
ータを提供する。また、冷却ジャケット付き単相リニア
モータにおいて、最適な冷却ジャケット構造を提供す
る。 【構成】 ストローク全長にわたって配置されたヨーク
およびヨークの周りに巻き回したストローク全体にわた
って配置される単相コイルとからなる固定子の中を磁石
のみが移動するタイプの単相リニアモータにおいて、磁
石と対面するヨークを積層鋼板で構成する。また、冷却
ジャケットのフタをその平面部分で支持するためのつば
をヨークに設けることにより、冷却ジャケットのフタと
ヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置決めの精度
を向上させるように構成する。
およびヨークの周りに巻き回したストローク全体にわた
って配置される単相コイルとからなる固定子の中を磁石
のみが移動するタイプの単相リニアモータにおいて、磁
石が移動したときの粘性抵抗を低減できる単相リニアモ
ータを提供する。また、冷却ジャケット付き単相リニア
モータにおいて、最適な冷却ジャケット構造を提供す
る。 【構成】 ストローク全長にわたって配置されたヨーク
およびヨークの周りに巻き回したストローク全体にわた
って配置される単相コイルとからなる固定子の中を磁石
のみが移動するタイプの単相リニアモータにおいて、磁
石と対面するヨークを積層鋼板で構成する。また、冷却
ジャケットのフタをその平面部分で支持するためのつば
をヨークに設けることにより、冷却ジャケットのフタと
ヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置決めの精度
を向上させるように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単相リニアモータに関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】ある観点から1つの従来例を示す図8に
おいて、ステージベース(図示せず)上にガイド10が
固定され、ガイド10上に空気膜等の潤滑手段を介して
ステージ12が走査方向に潤滑自在に支持されている。
またステージ12の両側には保持枠14に保持された左
右各々2枚の可動磁石16が固定される。可動磁石16
に対応する固定子としてステージ12の全ストロークに
わたってセンターヨーク18、上ヨーク20、下ヨーク
20が設けられており、センターヨーク18にはストロ
ーク全長にわたる単相コイル24が巻き回したものがス
テージベースに固定されている。
おいて、ステージベース(図示せず)上にガイド10が
固定され、ガイド10上に空気膜等の潤滑手段を介して
ステージ12が走査方向に潤滑自在に支持されている。
またステージ12の両側には保持枠14に保持された左
右各々2枚の可動磁石16が固定される。可動磁石16
に対応する固定子としてステージ12の全ストロークに
わたってセンターヨーク18、上ヨーク20、下ヨーク
20が設けられており、センターヨーク18にはストロ
ーク全長にわたる単相コイル24が巻き回したものがス
テージベースに固定されている。
【0003】磁石16は厚み方向に着磁されている。単
相リニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石
16はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石
16は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の
磁石16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあって
リニアモータの固定子と非接触状態を保つようになって
いる。単相コイルに電流を流すと、フレミングの法則に
より走査方向に推力を発生するようになっている。
相リニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石
16はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石
16は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の
磁石16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあって
リニアモータの固定子と非接触状態を保つようになって
いる。単相コイルに電流を流すと、フレミングの法則に
より走査方向に推力を発生するようになっている。
【0004】また、他の観点から他の従来例を見ると、
図11において、ステージベース(図示せず)上にガイ
ド10が固定され、ガイド10上に空気膜等の潤滑手段
を介してステージ12が走査方向に潤滑自在に支持され
ている。またステージ12の両側には保持枠に保持され
た可動磁石16が左右各々2枚の固定されている。可動
磁石16に対応する固定子がステージの全ストロークに
わたってセンターヨーク18、センターヨーク18を上
下からはさむように設けられるサイドヨーク(即ち、上
ヨーク20、下ヨーク22)、センターヨーク18のま
わりに巻き回される単相コイル24(図9、図10参
照)、単相コイル24およびセンターヨーク18をカバ
ーする冷却ジャケット29で構成されている。
図11において、ステージベース(図示せず)上にガイ
ド10が固定され、ガイド10上に空気膜等の潤滑手段
を介してステージ12が走査方向に潤滑自在に支持され
ている。またステージ12の両側には保持枠に保持され
た可動磁石16が左右各々2枚の固定されている。可動
磁石16に対応する固定子がステージの全ストロークに
わたってセンターヨーク18、センターヨーク18を上
下からはさむように設けられるサイドヨーク(即ち、上
ヨーク20、下ヨーク22)、センターヨーク18のま
わりに巻き回される単相コイル24(図9、図10参
照)、単相コイル24およびセンターヨーク18をカバ
ーする冷却ジャケット29で構成されている。
【0005】可動磁石16はステージの全ストロークに
わたり、リニアモータの固定子と被接触状態を保つよう
になっている。単相コイル24に電流を流すとフレミン
グの法則により走査方向に推力を発生するようになって
いる。この単相リニアモータではストローク全体にわた
りコイル切り替えがないので推力が均一である。
わたり、リニアモータの固定子と被接触状態を保つよう
になっている。単相コイル24に電流を流すとフレミン
グの法則により走査方向に推力を発生するようになって
いる。この単相リニアモータではストローク全体にわた
りコイル切り替えがないので推力が均一である。
【0006】冷却ジャケット外筒およびフタから成る冷
却ジャケット29、単相コイル24、センターヨーク1
8の詳細な分解斜視図を図9に、断面図を図10に示
す。センターヨーク18の周りには単相コイル24が巻
き回され、その外側には単相コイル24の表面とすきま
を介して冷却ジャケット外筒30が設けられる。センタ
ーヨーク18の前後から、前後各々1つずつの冷却ジャ
ケットフタ32が冷却ジャケット外筒30にかぶさるよ
うになっている。冷却ジャケットフタ32の中央にはセ
ンターヨーク18を通すための穴32aが設けられてい
る。この穴32aは加工上の理由で4隅がまるくなって
いる。
却ジャケット29、単相コイル24、センターヨーク1
8の詳細な分解斜視図を図9に、断面図を図10に示
す。センターヨーク18の周りには単相コイル24が巻
き回され、その外側には単相コイル24の表面とすきま
を介して冷却ジャケット外筒30が設けられる。センタ
ーヨーク18の前後から、前後各々1つずつの冷却ジャ
ケットフタ32が冷却ジャケット外筒30にかぶさるよ
うになっている。冷却ジャケットフタ32の中央にはセ
ンターヨーク18を通すための穴32aが設けられてい
る。この穴32aは加工上の理由で4隅がまるくなって
いる。
【0007】また、冷却ジャケットフタ32の4隅には
冷却ジャケット29の中に冷却媒体36(図10参照)
を導入したり排出したりするためのニップル34が設け
られている。図9に示す例では前方の4つのニップル3
4から冷却媒体36を導入し、後方の4つのニップル3
4から冷却媒体36を排出するようになっている。冷却
媒体36は冷却ジャケット29の前後のフタ32と冷却
ジャケット外筒30、および単相コイル24との間に充
填され導入から排出までの間に単相コイル24の熱を奪
う。
冷却ジャケット29の中に冷却媒体36(図10参照)
を導入したり排出したりするためのニップル34が設け
られている。図9に示す例では前方の4つのニップル3
4から冷却媒体36を導入し、後方の4つのニップル3
4から冷却媒体36を排出するようになっている。冷却
媒体36は冷却ジャケット29の前後のフタ32と冷却
ジャケット外筒30、および単相コイル24との間に充
填され導入から排出までの間に単相コイル24の熱を奪
う。
【0008】センターヨーク18の上下には各々サイド
ヨーク(上ヨーク20、下ヨーク22)が設けられ、サ
イドヨーク20、22の内側と冷却ジャケット外筒30
との間にはステージ12に滑動自在に固定された可動磁
石16が配置され、ストローク方向に移動するようにな
っている。磁石16は図10に示すように鉛直方向に着
磁され、N極からでた磁束はセンターヨークに入り前後
に分かれてながれ、前後端でサイドヨークにはいり、サ
イドヨークの両端から磁石の位置に向かい、磁石の位置
でS極にはいる。
ヨーク(上ヨーク20、下ヨーク22)が設けられ、サ
イドヨーク20、22の内側と冷却ジャケット外筒30
との間にはステージ12に滑動自在に固定された可動磁
石16が配置され、ストローク方向に移動するようにな
っている。磁石16は図10に示すように鉛直方向に着
磁され、N極からでた磁束はセンターヨークに入り前後
に分かれてながれ、前後端でサイドヨークにはいり、サ
イドヨークの両端から磁石の位置に向かい、磁石の位置
でS極にはいる。
【0009】このような磁束を循環させるには冷却ジャ
ケット29はサイドヨーク20、22より完全に内側に
ある必要があり、また上記可動磁石16のストローク方
向の運動を実現するには冷却ジャケット29は可動磁石
16よりもセンターヨーク側にある必要がある。従っ
て、図9、図10に示すような配置になる。
ケット29はサイドヨーク20、22より完全に内側に
ある必要があり、また上記可動磁石16のストローク方
向の運動を実現するには冷却ジャケット29は可動磁石
16よりもセンターヨーク側にある必要がある。従っ
て、図9、図10に示すような配置になる。
【0010】冷却ジャケットから外に冷却媒体36を漏
らさないために、図10のシール1(38)、シール2
(40)の部分にアラルダイト等のエポキシ樹脂系接着
剤が塗布されている。これらの接着剤は冷却媒体36の
シール機能と同時に冷却ジャケット29をセンターヨー
ク18に固定する機能もはたしている。
らさないために、図10のシール1(38)、シール2
(40)の部分にアラルダイト等のエポキシ樹脂系接着
剤が塗布されている。これらの接着剤は冷却媒体36の
シール機能と同時に冷却ジャケット29をセンターヨー
ク18に固定する機能もはたしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前者の従来例では、単
相リニアモータの左右各々において、厚み方向に着磁さ
れた上下2枚の磁石16の極性は図7のようになってお
り、この構成において、磁束の流れは以下のようにな
る。上下の磁石のN極からでた磁束は上下からセンター
ヨーク18にはいり、センターヨーク18の中を前後へ
分かれて流れ、両端部に達する。両端部で磁束はまた上
下に分かれ、各々上ヨーク20、下ヨーク22にはい
る。上ヨーク20、下ヨーク22の各々において両端部
からの磁束は磁石のS極のあるところへと上ヨーク2
0、下ヨーク22の中を流れ、磁石のS極の付近にくる
と上ヨーク20、下ヨーク22から空気の層を経て、S
極へはいる。
相リニアモータの左右各々において、厚み方向に着磁さ
れた上下2枚の磁石16の極性は図7のようになってお
り、この構成において、磁束の流れは以下のようにな
る。上下の磁石のN極からでた磁束は上下からセンター
ヨーク18にはいり、センターヨーク18の中を前後へ
分かれて流れ、両端部に達する。両端部で磁束はまた上
下に分かれ、各々上ヨーク20、下ヨーク22にはい
る。上ヨーク20、下ヨーク22の各々において両端部
からの磁束は磁石のS極のあるところへと上ヨーク2
0、下ヨーク22の中を流れ、磁石のS極の付近にくる
と上ヨーク20、下ヨーク22から空気の層を経て、S
極へはいる。
【0012】ところで、本発明の単相リニアモータは可
動子である磁石が固定子であるヨークに対して相対運動
をすることが必要である。相対運動を行うために磁石が
動くことにより、上ヨーク20、下ヨーク22、センタ
ーヨーク18の磁石付近の部分において磁束の変化が生
ずる。上記のように磁石16付近でのヨーク内の磁束は
磁石16の極からヨークに出入りする成分、つまり磁石
16の着磁方向の成分と、ヨーク内で磁石16付近位置
とヨーク端部とを行き来する成分つまり磁石の移動方向
の成分とがあり、磁石16が動くとその両方の成分の磁
束が変化する。
動子である磁石が固定子であるヨークに対して相対運動
をすることが必要である。相対運動を行うために磁石が
動くことにより、上ヨーク20、下ヨーク22、センタ
ーヨーク18の磁石付近の部分において磁束の変化が生
ずる。上記のように磁石16付近でのヨーク内の磁束は
磁石16の極からヨークに出入りする成分、つまり磁石
16の着磁方向の成分と、ヨーク内で磁石16付近位置
とヨーク端部とを行き来する成分つまり磁石の移動方向
の成分とがあり、磁石16が動くとその両方の成分の磁
束が変化する。
【0013】これらの磁束を打ち消すためにヨーク内に
磁束変化方向回りの渦電流が発生し、磁石駆動力に対し
て抵抗となり、駆動電源の大型化やそれにともなう発熱
の増加をまねく。
磁束変化方向回りの渦電流が発生し、磁石駆動力に対し
て抵抗となり、駆動電源の大型化やそれにともなう発熱
の増加をまねく。
【0014】したがって、本発明の第1の目的は、スト
ローク全長にわたって配置されたヨークおよびヨークの
周りに巻き回したストローク全体にわたって配置される
単相コイルとからなる固定子の中を磁石のみが移動する
タイプの単相リニアモータにおいて、磁石が移動したと
きの粘性抵抗を低減できる単相リニアモータを提供する
ことにある。
ローク全長にわたって配置されたヨークおよびヨークの
周りに巻き回したストローク全体にわたって配置される
単相コイルとからなる固定子の中を磁石のみが移動する
タイプの単相リニアモータにおいて、磁石が移動したと
きの粘性抵抗を低減できる単相リニアモータを提供する
ことにある。
【0015】また、後者の従来例において、シール2
(40)であるが、ここでは、冷却ジャケット29のフ
タ32のエッジとセンターヨーク18の平面部が対面し
ている。ここを接着剤で固定及びシールしようとする
と、シールの信頼性、位置決め精度、固定強度の点で問
題がある。
(40)であるが、ここでは、冷却ジャケット29のフ
タ32のエッジとセンターヨーク18の平面部が対面し
ている。ここを接着剤で固定及びシールしようとする
と、シールの信頼性、位置決め精度、固定強度の点で問
題がある。
【0016】フタ32の中央のセンターヨーク18を通
す角状の穴34aの4隅は加工上の理由でまるくなって
いるが、センターヨーク18の断面は矩形であるので穴
とセンターヨークの間には寸法交差の程度をこえた隙間
が生ずる。よって、位置決め基準がなく、片側につきあ
てることもできない。またエッジと平面とのすきまに充
填された接着剤のみで固定するため固定強度が弱くな
る。また接着剤が乾くまでの間4方向に接着剤がたれな
いようにしないと、乾いたときにフタ32とヨークとの
間にすきまができて冷却媒体36が漏れる。
す角状の穴34aの4隅は加工上の理由でまるくなって
いるが、センターヨーク18の断面は矩形であるので穴
とセンターヨークの間には寸法交差の程度をこえた隙間
が生ずる。よって、位置決め基準がなく、片側につきあ
てることもできない。またエッジと平面とのすきまに充
填された接着剤のみで固定するため固定強度が弱くな
る。また接着剤が乾くまでの間4方向に接着剤がたれな
いようにしないと、乾いたときにフタ32とヨークとの
間にすきまができて冷却媒体36が漏れる。
【0017】したがって、本発明の第2の目的は、単相
リニアモータにおいて、最適な冷却ジャケット構造を提
供することにある。
リニアモータにおいて、最適な冷却ジャケット構造を提
供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】前述の第1の目的を達成
するために、本発明は、ストローク全長にわたって配置
されたヨークおよびヨークの周りに巻き回したストロー
ク全体にわたって配置される単相コイルとからなる固定
子の中を磁石のみが移動するタイプの単相リニアモータ
において、磁石と対面するヨークを積層鋼板で構成す
る。
するために、本発明は、ストローク全長にわたって配置
されたヨークおよびヨークの周りに巻き回したストロー
ク全体にわたって配置される単相コイルとからなる固定
子の中を磁石のみが移動するタイプの単相リニアモータ
において、磁石と対面するヨークを積層鋼板で構成す
る。
【0019】また、第2の目的を達成するために、本発
明は、冷却ジャケットのフタをその平面部分で支持する
ためのつばをヨークに設けることにより、冷却ジャケッ
トのフタとヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置
決めの精度を向上させる。
明は、冷却ジャケットのフタをその平面部分で支持する
ためのつばをヨークに設けることにより、冷却ジャケッ
トのフタとヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置
決めの精度を向上させる。
【0020】
(実施例1)図1において、ステージベース(図示せ
ず)上にガイド10が固定され、ガイド10上に空気膜
等の潤滑手段を介してステージ12が走査方向に潤滑自
在に支持されている。またステージ12の両側には保持
枠14に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定
される。可動磁石16に対応する固定子としてステージ
の全ストロークにわたってセンターヨーク18、上ヨー
ク20、下ヨーク22が設けられており、センターヨー
ク18にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻
き回したものがステージベースに固定されている。
ず)上にガイド10が固定され、ガイド10上に空気膜
等の潤滑手段を介してステージ12が走査方向に潤滑自
在に支持されている。またステージ12の両側には保持
枠14に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定
される。可動磁石16に対応する固定子としてステージ
の全ストロークにわたってセンターヨーク18、上ヨー
ク20、下ヨーク22が設けられており、センターヨー
ク18にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻
き回したものがステージベースに固定されている。
【0021】上ヨーク20、下ヨーク22、センターヨ
ーク18は、それぞれ、図1に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク20はコ
の字形の薄板を、センターヨークはIの字形の薄板を積
層してあり、薄板同士は電気的に絶縁されている。薄い
鋼板の厚みの方向、換言すると鋼板の平たい面の放線方
向は、磁石の着磁方向と、磁石の移動方向の両方に直交
するようになっている。また薄板の材質は無方向性の珪
素鋼板が用いられている。
ーク18は、それぞれ、図1に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク20はコ
の字形の薄板を、センターヨークはIの字形の薄板を積
層してあり、薄板同士は電気的に絶縁されている。薄い
鋼板の厚みの方向、換言すると鋼板の平たい面の放線方
向は、磁石の着磁方向と、磁石の移動方向の両方に直交
するようになっている。また薄板の材質は無方向性の珪
素鋼板が用いられている。
【0022】磁石16は厚み方向に着磁されている。単
相リニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石
16はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石
16は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の
磁石16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあって
リニアモータ固定子と非接触状態を保つようになってい
る。単相コイル24に電流を流すとフレミングの法則に
より走査方向に推力を発生するようになっている。
相リニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石
16はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石
16は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の
磁石16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあって
リニアモータ固定子と非接触状態を保つようになってい
る。単相コイル24に電流を流すとフレミングの法則に
より走査方向に推力を発生するようになっている。
【0023】上記構成において、磁石16がヨークに対
して相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と
磁石の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例
においては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁
石の移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁
石の移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流
も、磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする
渦電流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れる
ことができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限さ
れる。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減
され、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗
に比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損
失エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの
自乗に比例して低減される。
して相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と
磁石の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例
においては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁
石の移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁
石の移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流
も、磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする
渦電流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れる
ことができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限さ
れる。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減
され、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗
に比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損
失エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの
自乗に比例して低減される。
【0024】またヨークの材質を無方向性珪素鋼板で構
成したので通常の構造用鋼に比べてヒステリシス損が少
なく、磁石がいなくなったときにヨークに磁化が残るこ
とによる抵抗力も低減することができる。
成したので通常の構造用鋼に比べてヒステリシス損が少
なく、磁石がいなくなったときにヨークに磁化が残るこ
とによる抵抗力も低減することができる。
【0025】(実施例2)図2において、ステージベー
ス上にガイド10が固定され、ガイド10上に空気膜等
の潤滑手段を介してステージが走査方向に潤滑自在に支
持されている。またステージ12の両側には保持枠14
に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定され
る。可動磁石16に対応する固定子としてステージの全
ストロークにわたって上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18が設けられており、センターヨーク1
8にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻き回
したものがステージベースに固定されている。上ヨーク
20、下ヨーク22とセンターヨーク18との間には中
間ヨーク26が設けられる。中間ヨーク26の部分は磁
石移動によって磁束の変化が生じない部分なので積層す
る必要はない。
ス上にガイド10が固定され、ガイド10上に空気膜等
の潤滑手段を介してステージが走査方向に潤滑自在に支
持されている。またステージ12の両側には保持枠14
に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定され
る。可動磁石16に対応する固定子としてステージの全
ストロークにわたって上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18が設けられており、センターヨーク1
8にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻き回
したものがステージベースに固定されている。上ヨーク
20、下ヨーク22とセンターヨーク18との間には中
間ヨーク26が設けられる。中間ヨーク26の部分は磁
石移動によって磁束の変化が生じない部分なので積層す
る必要はない。
【0026】上ヨーク20、下ヨーク22、センターヨ
ーク18は、それぞれ、図2に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18はともにIの字形の薄板を積層してあ
り、薄板同士は電気的に絶縁されている。薄い鋼板の厚
みの方向、換言すると鋼板の平たい面の放線方向は、磁
石の着磁方向と、磁石の移動方向の両方に直交するよう
になっている。
ーク18は、それぞれ、図2に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18はともにIの字形の薄板を積層してあ
り、薄板同士は電気的に絶縁されている。薄い鋼板の厚
みの方向、換言すると鋼板の平たい面の放線方向は、磁
石の着磁方向と、磁石の移動方向の両方に直交するよう
になっている。
【0027】磁石16は厚み方向に着磁される。単相リ
ニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石16
はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石16
は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の磁石
16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあってリニ
アモータ固定子と非接触状態を保つようになっいる。単
相コイルに電流を流すとフレミングの法則により走査方
向に推力を発生するようになっている。
ニアモータの左右各々において上下2枚の可動磁石16
はステージ12の全ストロークにわたり、上の磁石16
は上ヨーク20と単相コイル24の間にあり、下の磁石
16は下ヨーク22と単相コイル24の間にあってリニ
アモータ固定子と非接触状態を保つようになっいる。単
相コイルに電流を流すとフレミングの法則により走査方
向に推力を発生するようになっている。
【0028】上記構成において、磁石16がヨークに対
して相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と
磁石の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例
においては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁
石の移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁
石の移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流
も、磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする
渦電流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れる
ことができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限さ
れる。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減
され、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗
に比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損
失エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの
自乗に比例して低減される。さらに本実施例においては
薄板の形状を全てIの字形としたので、薄板をコイル状
に巻いてある材料から長手方向の寸法に切断するだけで
製作することができ、製造コストも低減できる。
して相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と
磁石の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例
においては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁
石の移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁
石の移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流
も、磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする
渦電流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れる
ことができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限さ
れる。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減
され、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗
に比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損
失エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの
自乗に比例して低減される。さらに本実施例においては
薄板の形状を全てIの字形としたので、薄板をコイル状
に巻いてある材料から長手方向の寸法に切断するだけで
製作することができ、製造コストも低減できる。
【0029】(実施例3)図3において、ステージベー
ス上にガイド12が固定され、ガイド12上に空気膜等
の潤滑手段を介してステージが走査方向に潤滑自在に支
持されている。またステージ12の両側には保持枠14
に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定され
る。可動磁石16に対応する固定子としてステージの全
ストロークにわたって上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18が設けられており、センターヨーク1
8にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻き回
したものがステージベースに固定されている。上ヨーク
20、下ヨーク22とセンターヨーク18との間には中
間ヨーク26が設けられている。中間ヨーク26の部分
は磁石の移動によって磁束の変化が生じない部分なので
積層する必要はない。
ス上にガイド12が固定され、ガイド12上に空気膜等
の潤滑手段を介してステージが走査方向に潤滑自在に支
持されている。またステージ12の両側には保持枠14
に保持された左右各々2枚の可動磁石16が固定され
る。可動磁石16に対応する固定子としてステージの全
ストロークにわたって上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18が設けられており、センターヨーク1
8にはストローク全長にわたる単相コイル24が巻き回
したものがステージベースに固定されている。上ヨーク
20、下ヨーク22とセンターヨーク18との間には中
間ヨーク26が設けられている。中間ヨーク26の部分
は磁石の移動によって磁束の変化が生じない部分なので
積層する必要はない。
【0030】上ヨーク20、下ヨーク22、センターヨ
ーク18は、それぞれ、図3に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18はともにIの字形の薄板を積層してあ
り、薄板同士は電気的に絶縁されている。
ーク18は、それぞれ、図3に示すように薄い鋼板を積
層してつくってある。上ヨーク20、下ヨーク22、セ
ンターヨーク18はともにIの字形の薄板を積層してあ
り、薄板同士は電気的に絶縁されている。
【0031】さらに、上ヨーク20と下ヨーク22は断
面寸法が同一の薄板を積層してあるのだが、センターヨ
ーク18は上ヨーク20、下ヨーク22と同じものを2
コ(18a、18b)用いて構成されている。センター
ヨーク18は上ヨーク20、下ヨーク22に比べて2倍
の磁束を通さなければならないので鉛直方向の厚みが上
ヨーク20、下ヨーク22の2倍いることに対応するた
め、寸法を2倍にするのではなく、同じ寸法のものを2
コ用いた。
面寸法が同一の薄板を積層してあるのだが、センターヨ
ーク18は上ヨーク20、下ヨーク22と同じものを2
コ(18a、18b)用いて構成されている。センター
ヨーク18は上ヨーク20、下ヨーク22に比べて2倍
の磁束を通さなければならないので鉛直方向の厚みが上
ヨーク20、下ヨーク22の2倍いることに対応するた
め、寸法を2倍にするのではなく、同じ寸法のものを2
コ用いた。
【0032】薄い鋼板の厚みの方向、換言すると鋼板の
平たい面の放線方向は、磁石の着磁方向と、磁石の移動
方向の両方に直交するようになっている。
平たい面の放線方向は、磁石の着磁方向と、磁石の移動
方向の両方に直交するようになっている。
【0033】磁石は厚み方向に着磁される。左右各々に
おいて上下2枚の可動磁石16はステージの全ストロー
クにわたり、上の磁石16は上ヨーク20と単相コイル
24の間にあり、下の磁石16は下ヨーク22と単相コ
イル24の間にあってリニアモータ固定子と非接触状態
を保つようになっいる。単相コイル24に電流を流すと
フレミングの法則により走査方向に推力を発生するよう
になっている。
おいて上下2枚の可動磁石16はステージの全ストロー
クにわたり、上の磁石16は上ヨーク20と単相コイル
24の間にあり、下の磁石16は下ヨーク22と単相コ
イル24の間にあってリニアモータ固定子と非接触状態
を保つようになっいる。単相コイル24に電流を流すと
フレミングの法則により走査方向に推力を発生するよう
になっている。
【0034】上記構成において、磁石がヨークに対して
相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と磁石
の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例にお
いては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁石の
移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁石の
移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流も、
磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電
流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れること
ができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限され
る。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減さ
れ、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗に
比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損失
エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの自
乗に比例して低減される。
相対運動すると、従来例と同様に磁石の着磁方向と磁石
の移動方向とで磁束が変化する。しかし、本実施例にお
いては、ヨークを厚み方向が磁石の着磁方向と、磁石の
移動方向の両方に直交する薄板で構成したので、磁石の
移動方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電流も、
磁石の着磁方向に変化する磁束を打ち消そうとする渦電
流も薄板にさえぎられてヨークの断面全体を流れること
ができず、渦電流のループは各々の薄板内に制限され
る。渦電流の大きさは概ね薄板の厚さに比例して低減さ
れ、渦電流による損失エネルギーは薄板の厚さの自乗に
比例して低減される。定速走行したときの抵抗力は損失
エネルギーに比例するので、抵抗は概ね薄板の厚さの自
乗に比例して低減される。
【0035】さらに本実施例においては薄板の形状を全
てIの字形としたので、薄板をコイル状に巻いてある材
料から長手方向の寸法に切断するだけで製作することが
でき、製造コストも低減できる。さらに本実施例におい
てはセンターヨークを上ヨーク、下ヨークと同じものを
2コ用いて構成したので、コイル状の材料が1種類のみ
ですむ。また上ヨーク、下ヨークの分をセンターヨーク
に流用することができるので、更に製造コストが低減で
きる。
てIの字形としたので、薄板をコイル状に巻いてある材
料から長手方向の寸法に切断するだけで製作することが
でき、製造コストも低減できる。さらに本実施例におい
てはセンターヨークを上ヨーク、下ヨークと同じものを
2コ用いて構成したので、コイル状の材料が1種類のみ
ですむ。また上ヨーク、下ヨークの分をセンターヨーク
に流用することができるので、更に製造コストが低減で
きる。
【0036】(実施例4)冷却ジャケット外筒およびフ
タから成る冷却ジャケット、単相コイル、センターヨー
クの詳細な分解斜視図を図4に、断面図を図5に示す。
タから成る冷却ジャケット、単相コイル、センターヨー
クの詳細な分解斜視図を図4に、断面図を図5に示す。
【0037】センターヨーク18の周りには単相コイル
24が巻き回され、その外側には単相コイル24の表面
とすきまを介して冷却ジャケット外筒30が設けられ
る。センターヨーク18の前後から、前後各々1つずつ
の冷却ジャケットフタ32が冷却ジャケット外筒30に
かぶさるようになっている。冷却ジャケットフタ32の
中央にはセンターヨーク18を通すための穴32aが設
けられている。この穴32aは加工上の理由で4隅がま
るくなっている。
24が巻き回され、その外側には単相コイル24の表面
とすきまを介して冷却ジャケット外筒30が設けられ
る。センターヨーク18の前後から、前後各々1つずつ
の冷却ジャケットフタ32が冷却ジャケット外筒30に
かぶさるようになっている。冷却ジャケットフタ32の
中央にはセンターヨーク18を通すための穴32aが設
けられている。この穴32aは加工上の理由で4隅がま
るくなっている。
【0038】また、冷却ジャケットフタ32の4隅には
冷却ジャケット29の中に冷却媒体36(図5参照)を
導入したり排出したりするためのニップル34が設けら
れている。図4の例では前方の4つのニップル34から
冷却媒体36を導入し、後方の4つのニップル34から
冷却媒体36を排出するようになっている。冷却媒体3
6は冷却ジャケット29の前後のフタ32と冷却ジャケ
ット外筒30、および単相コイル24との間に充填され
導入から排出までの間に単相コイルの熱を奪う。
冷却ジャケット29の中に冷却媒体36(図5参照)を
導入したり排出したりするためのニップル34が設けら
れている。図4の例では前方の4つのニップル34から
冷却媒体36を導入し、後方の4つのニップル34から
冷却媒体36を排出するようになっている。冷却媒体3
6は冷却ジャケット29の前後のフタ32と冷却ジャケ
ット外筒30、および単相コイル24との間に充填され
導入から排出までの間に単相コイルの熱を奪う。
【0039】センターヨーク18の上下には各々サイド
ヨーク20、22が設けられ、サイドヨーク20、22
の内側と、冷却ジャケット外筒30との間にはステージ
12に滑動自在に固定された可動磁石(図4、図5に
は、図示せず)が配置され、ストローク方向に移動する
ようになっている。磁石は鉛直方向に着磁され、N極か
らでた磁束はセンターヨークに入り前後に分かれて流
れ、前後端でサイドヨークにはいり、サイドヨークの両
端から磁石の位置に向かい、磁石の位置でS極にはい
る。
ヨーク20、22が設けられ、サイドヨーク20、22
の内側と、冷却ジャケット外筒30との間にはステージ
12に滑動自在に固定された可動磁石(図4、図5に
は、図示せず)が配置され、ストローク方向に移動する
ようになっている。磁石は鉛直方向に着磁され、N極か
らでた磁束はセンターヨークに入り前後に分かれて流
れ、前後端でサイドヨークにはいり、サイドヨークの両
端から磁石の位置に向かい、磁石の位置でS極にはい
る。
【0040】本発明では従来例に比べセンターヨーク1
8につば42が設けられている。さらにつば42には図
5に示すように段差1(44)、段差2(46)、およ
び接着面48が設けてある。接着剤はまず、つば42の
接着面48とフタ32の裏面との間に塗布されこの部分
で十分な接着強度を実現する。また段差2(46)の側
部はC面とりが施され、寸法的にはフタのエッジ部とし
っくりはめあうようになっており、ここで位置決めの機
能を果たす。
8につば42が設けられている。さらにつば42には図
5に示すように段差1(44)、段差2(46)、およ
び接着面48が設けてある。接着剤はまず、つば42の
接着面48とフタ32の裏面との間に塗布されこの部分
で十分な接着強度を実現する。また段差2(46)の側
部はC面とりが施され、寸法的にはフタのエッジ部とし
っくりはめあうようになっており、ここで位置決めの機
能を果たす。
【0041】段差1(44)の側部とフタ32のエッジ
部とは従来例と同様に寸法公差の程度を越えた隙間があ
るが、ここに接着剤を充填する。この場合、つば42が
あるのでセンターヨーク18を鉛直方向にしておけば接
着剤が乾くまでの間も接着剤がたれて逃げることはな
く、乾燥した後は確実なシールが実現できる。
部とは従来例と同様に寸法公差の程度を越えた隙間があ
るが、ここに接着剤を充填する。この場合、つば42が
あるのでセンターヨーク18を鉛直方向にしておけば接
着剤が乾くまでの間も接着剤がたれて逃げることはな
く、乾燥した後は確実なシールが実現できる。
【0042】これによって冷却ジャケット29のフタ3
2とヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置決めの
精度を向上する。
2とヨークのシールの信頼性、固定の強度、位置決めの
精度を向上する。
【0043】(実施例5)つば42の段差の形状は実施
例に限定されず、またその位置も段差1(44)をつば
に、段差2(46)を図6のようにフタ32に設けても
よい。また、つば42とセンターヨーク18は一体でつ
くっても、別体でつくってもよい。別体の場合はつばの
内側とセンターヨークとでできる隅部に接着剤を塗布し
てシールする必要がある
例に限定されず、またその位置も段差1(44)をつば
に、段差2(46)を図6のようにフタ32に設けても
よい。また、つば42とセンターヨーク18は一体でつ
くっても、別体でつくってもよい。別体の場合はつばの
内側とセンターヨークとでできる隅部に接着剤を塗布し
てシールする必要がある
【0044】
【発明の効果】単相リニアモータにおいて磁石とヨーク
の相対運動に伴う粘性抵抗を低減することができる。
の相対運動に伴う粘性抵抗を低減することができる。
【0045】冷却ジャケットのフタとヨークのシールの
信頼性、固定の強度、位置決めの精度を向上できる。
信頼性、固定の強度、位置決めの精度を向上できる。
【図1】図1は、本発明の実施例1の単相リニアモータ
の分解斜視図である。
の分解斜視図である。
【図2】図2は、本発明の実施例2の単相リニアモータ
の分解斜視図である。
の分解斜視図である。
【図3】図3は、本発明の実施例3の単相リニアモータ
の分解斜視図である。
の分解斜視図である。
【図4】図4は、本発明の実施例4の単相リニアモータ
の分解斜視図である。
の分解斜視図である。
【図5】図5は、本発明の実施例4の断面図である。
【図6】図6は、本発明の実施例5の断面図である。
【図7】図7は、1つの従来例の単相リニアモータを示
す断面図である。
す断面図である。
【図8】図7は、1つの従来例の単相リニアモータの斜
視図である。
視図である。
【図9】図9は、他の従来例の単相リニアモータの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図10】図10は、他の従来例の単相リニアモータの
断面図である。
断面図である。
【図11】図11は、他の従来例の単相リニアモータの
斜視図である。
斜視図である。
10 ガイド 12 ステージ 14 保持枠 16 磁石 18 センターヨーク 20 上ヨーク 22 下ヨーク 24 単相コイル 29 冷却ジャケット 30 冷却ジャケット外筒 32 冷却ジャケットフタ 32a 穴 36 冷却媒体 38 シール1 40 シール2 42 つば 44 段差1 46 段差2
Claims (8)
- 【請求項1】 ストローク全長にわたって配置されたヨ
ークおよびヨークの周りに巻き回したストローク全体に
わたって配置される単相コイルとからなる固定子の中を
磁石のみが移動するタイプの単相リニアモータにおい
て、磁石と対面するヨークを積層鋼板で構成したことを
特徴とする単相リニアモータ。 - 【請求項2】 請求項1記載の単相リニアモータにおい
て、積層板の厚み方向が磁石の着磁方向と磁石の移動方
向の両方に直行することを特徴とする単相リニアモー
タ。 - 【請求項3】 請求項1記載の単相リニアモータにおい
て、積層板が無方向性ケイ素鋼板であることを特徴とす
る単相リニアモータ。 - 【請求項4】 請求項1記載の単相リニアモータにおい
て、積層板がIの字形断面のものであることを特徴とす
る単相リニアモータ。 - 【請求項5】 請求項1記載の単相リニアモータにおい
て、積層板が1種類の寸法の断面形状のものであること
を特徴とする単相リニアモータ。 - 【請求項6】 ストローク全長にわたって配置されたヨ
ークおよびヨークの周りに巻き回したストローク全体に
わたって配置される単相コイルとからなる固定子の中を
磁石のみが移動しかつ単相コイルを冷却する冷却ジャケ
ットが単相コイルの周りに設けられたタイプの冷却ジャ
ケット付き単相リニアモータにおいて、周囲にコイルが
巻き回されるヨークに、冷却ジャケットのフタを固定す
るためのつばを設けたことを特徴とする単相リニアモー
タ。 - 【請求項7】 請求項6記載の単相リニアモータにおい
て、冷却ジャケットのフタを位置決めするための位置決
め段差を設けたことを特徴とする単相リニアモータ。 - 【請求項8】 請求項7記載の単相リニアモータにおい
て、前記位置決め段差で冷却ジャケットのフタをつばに
位置決めしたとき冷却ジャケットのフタとつばの間にシ
ール材充填用のみぞを形成するための段差を前記つばに
設けたことを特徴とする単相リニアモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4537296A JPH09215299A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 単相リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4537296A JPH09215299A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 単相リニアモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09215299A true JPH09215299A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12717446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4537296A Pending JPH09215299A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 単相リニアモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09215299A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4963221A (en) * | 1986-09-29 | 1990-10-16 | Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho | Hot press including cam rod penetrating top platen |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP4537296A patent/JPH09215299A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4963221A (en) * | 1986-09-29 | 1990-10-16 | Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho | Hot press including cam rod penetrating top platen |
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