JPH09215309A - 円筒形リニアモータ - Google Patents

円筒形リニアモータ

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JPH09215309A
JPH09215309A JP9011710A JP1171097A JPH09215309A JP H09215309 A JPH09215309 A JP H09215309A JP 9011710 A JP9011710 A JP 9011710A JP 1171097 A JP1171097 A JP 1171097A JP H09215309 A JPH09215309 A JP H09215309A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1次鉄心と1次コイルを改善して組立を容易
にし、1次コイルからの熱発生量を減らし得るようにし
た円筒形リニアモータを提供する。 【解決手段】 円筒形リニアモータは、所定形状を有し
て形成された支持部材、1次歯、該支持部材と1次歯に
巻回される1次コイル、及び2次鉄心よりなる。そし
て、所定形状の鋼板にて積層形成され、前記支持部材で
締結されるヨークは、1次コイルが巻回された1次歯に
結合され、該ヨークと1次歯よりなる1次鉄心の内側に
2次鉄心が挿入される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形リニアモー
タに係り、詳しくは、1次鉄心と一次コイルを改善して
組立を容易にし、一次コイルからの熱の発生量を減らし
得るようにした円筒形リニアモータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、リニアモータは、直線運動を必
要とするシステムに使用されるが、最近、その適用範囲
がエレベータシステムまで至っている。そして、前記エ
レベータのような産業用システムに使用される円筒形リ
ニアモータは、一次側が短く形成される反面、2次側は
モータの走行行程程度に長く形成される構造を有する。
【0003】従来、円筒形リニアモータにおいては、図
6,7、及び8に示すように、歯形加工された複数の珪
素鋼板が積層形成された1次鉄心1と、該1次鉄心1に
挿入される1次コイル8と、前記1次鉄心1の内側に具
備される2次鉄心9と、から構成されていた。前記1次
鉄心1は、図6,7、及び8に示すように、珪素鋼板を
積層してボルト2とナット11で締結して形成され、ヨ
ーク3の一側に複数の1次歯4が所定間隔を置いて突設
され、各1次歯4の間に1次コイル8が挿入されるよう
にスロット5が形成され、内側に2次鉄心9が位置する
ように凹状の凹曲面部6が形成され、外側に凸状の凸曲
面部7が形成されていた。
【0004】又、前記1次コイル8は、図7に示すよう
に、平角銅線を円形に形成し絶縁紙を巻いた後ワニスを
塗ったものであり、前記2次鉄心9は鋼板又は棒にアル
ミニウム導体10を被せたものである。以下、このよう
に構成された従来円筒形リニアモータ20の組立工程を
説明する。
【0005】先ず、複数の1次鉄心を所定の組立の位置
に固定した後、1次コイル8を1次歯4に挿入して巻回
し、前記1次鉄心1の内側に2次鉄心9を挿入して組立
を終了する。このように組立てられた円筒形リニアモー
タ20の動作について説明する。1次コイル8に電流が
流れると、1次鉄心1から磁束が発生し、このとき発生
される磁束は時間の経過に従い2次鉄心9の長手方向に
移動磁束を発生させ、該移動磁束の発生により2次鉄心
9のアルミニウム導体10に誘導起電力が発生して、渦
電流が2次鉄心9の円周方向に流れる。
【0006】即ち、1次コイル8の電流により1次鉄心
1の1次歯4に発生した磁束は空隙を通過して2次鉄心
9のアルミニウム導体10に誘導起電力を誘導させた
後、2次鉄心9を通過して再び空隙を通過し1次歯4を
通過して、1次鉄心1のヨーク3を回って1次歯4を通
過する。そして、前記経路に従い流れる磁束が時間の経
過により交番的に変化して、アルミニウム導体10に電
圧が誘導されて電流が流れ、該電流は1次鉄心1から発
生する磁束との関係に従い力を発生させることにより、
2次鉄心9は直線運動をする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の円筒形リニアモータにおいては、1次コイルを1次
鉄心に挿入して取付ける時、1次コイル8と1次鉄心1
間に摩擦が発生してコイルが損傷され、モータの絶縁が
破壊されるという問題点があった。且つ、1次コイル8
が平角銅線からなっているため、コイルの占める面積当
り実際銅線の断面積の比が相当に低くなって多くの巻回
を行うことができないし、1次抵抗の増加により過多な
熱が発生してモータが損傷され、銅線の幅を多様に変化
させることができないため、スロット5の幅が制限を受
けて設計されるという問題点があった。
【0008】又、多くの推力を必要とするリニアモータ
を制作する場合、1次鉄心1の長さを長く形成すべきで
あるため、それに従う1次歯4の加工が難しく、該1次
歯4の長さも増大して容易に撓んでしまうという問題点
があった。本発明の目的は、1次鉄心と1次コイルを改
善して組立を容易にし、1次コイルからの熱発生量を減
らし得るようにした円筒形リニアモータを提供しようと
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような本発明に係る
円筒形リニアモータにおいては、所定形状の鋼板が積層
形成された複数の1次歯と、それら1次歯が所定間隔を
置いて締結されるように所定形状を有して形成された支
持部材と、該支持部材及び1次歯に巻線される1次コイ
ルと、該1次コイルが巻回された1次歯に結合されるよ
うに所定形状の鋼板にて積層形成され前記支持部材で締
結されるヨークと、該ヨークと1次歯を具備した1次鉄
心の内側に位置する2次鉄心と、から構成される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に対し説
明する。本発明に係る円筒形リニアモータにおいては、
図1に示したように、1次歯30及びヨーク60を備え
た1次鉄心50と、該1次鉄心50が締結されて支持さ
れる支持部材40と、前記1次鉄心50に巻線される1
次コイル70と、前記1次鉄心50の内側に備えられた
2次鉄心90と、から構成されている。
【0011】より詳しく説明すると、図2(A)は、本
発明の第1実施形態の1次歯を示した斜視図で、図示さ
れたように、前記1次歯30は、複数の鋼板を積層して
形成される。即ち、一方側には前記2次鉄心90の外周
縁に位置するように曲面部31が凹曲面状に形成され、
他方側には前記ヨーク60に結合されるように結合部3
2が形成され、該結合部32の中央には突出部33が形
成され、上面には前記支持部材40に締結されるように
複数の第1締結孔34が垂直方向に貫通形成されてい
る。
【0012】図2(B)は、本発明の第1実施形態の支
持部材を示した斜視図で、図示されているように、所定
長さのパイプ41の外周縁に複数の締結アーム42が直
角をなして所定間隔を置いて形成され、前記締結アーム
42には複数の第2締結孔43が形成される。特に、前
記パイプ41は前記支持部材40の締結アーム42及び
1次歯30に巻回された1次コイル70から発生する熱
を放熱させる役割と、前記1次コイル70が2次鉄心9
0側に傾くことを防止する役割をする。
【0013】又、図2(C)は、本発明の第1実施形態
のヨークを示した斜視図で、図示されたように、前記ヨ
ーク60は複数の鋼板を積層して形成される。即ち、一
側には前記1次歯30の結合部32が結合されるように
対応結合部61が形成され、該対応結合部61の内側に
は1次歯30の突出部33が挿入されるように凹入結合
部62が横方向に形成され、前記対応結合部61には前
記支持部材40の締結アーム42に締結されるように複
数の第3締結部63が形成される。
【0014】一方、図3は、本発明に係る第2実施形態
の円筒形リニアモータの1次歯及びヨークを示した斜視
図で、ここでは、前記第1実施形態と同様な部分の説明
を省略する。即ち、1次歯30′の結合部32′は平面
に形成され、ヨーク60′の対応結合部61′は該平面
形状の1次歯30′の結合部32′と結合されるように
平面に形成される。
【0015】そして、図4は、本発明に係る第3実施形
態の円筒形リニアモータの1次歯及びヨークを示した斜
視図で、ここでも前記第1実施形態と同様な部分の説明
を省略する。即ち、1次歯30″の結合部32″は凸曲
面に形成され、ヨーク60″の対応結合部61″は凸曲
面形状の1次歯30″の結合部32″と結合されるよう
に凹曲面形状に形成されている。
【0016】なお、それら1次歯30,30′,30″
及びヨーク60,60′,60″はボルト80とナット
81により支持部材40に締結され、前記2次鉄心90
はアルミニウム導体91が被せられた棒状に形成され
る。このように構成された本発明の円筒形リニアモータ
100の組立工程を図5(A)乃至(E)を用いて説明
する。
【0017】先ず、一つの支持部材40に直角に形成さ
れた複数の締結アーム42にボルト80とナット81を
用いて1次歯30を夫々締結した後、又別の一つの支持
部材40に複数の1次歯30を組立てて、前記一番目の
支持部材40及び二番目の支持部材40に夫々組立てら
れた各1次歯30が相互対応するようにする。次いで、
相互連結されていない1次歯30間に新しい支持部材4
0を夫々挿入して1次歯30と締結アーム42とを締結
すると、内側に2次鉄心90が挿入される状態となる。
【0018】以後、前記締結アーム42に固定された複
数の1次歯30の間のスロットを介して1次コイル70
を巻回した後、ヨーク60を支持部材40とほぼ同一線
上に形成された複数の1次歯30の突出部に夫々挿入す
る。このとき、複数の1次歯30はヨーク60の凹入結
合部62に挿入された状態となる。以後、各ヨーク60
をボルト80とナット81を用いて支持部材40の夫々
の締結アームに締結すると、1次歯30、支持部材4
0、及びヨーク60は一つの組立体をなし、以後、組立
体の内側に2次鉄心80を挿入すると、組立は終了され
る。
【0019】このような形態の円筒形リニアモータ10
0の動作過程は、従来円筒形リニアモータ20と同様で
あるから省略し、異なった点についてのみ説明する。前
記支持部材40のパイプ41は巻回された1次コイル7
0が1次歯30の内側に傾くことを防止し、1次コイル
70と空気との接触面積を広めて、コイルから発生する
熱を円滑に放熱させる作用をする。
【0020】又、前記パイプ41は締結アーム42に締
結された1次鉄心50を支持する役割をする。一方、図
3及び図4に示した形態の1次歯30,30′及びヨー
ク60,60′は前記組立過程と同様な過程により組立
てられるが、1次歯30′,30″とヨーク60′,6
0″間に平面又は曲面結合関係をなすという点で異る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る円筒
形リニアモータにおいては、1次歯を支持部材に締結し
た後、1次歯の外側で1次コイルを巻回するから、1次
コイルを自由に選択することができるし、巻回時に発生
する1次コイルの損傷が防止され、1次コイルが支持部
材のパイプにより2次鉄心との間隔を確保して、空気と
1次コイルとの接触面積が増加されて1次コイルから発
生する熱が容易に放出され、製品の性能を向上し得ると
いう効果がある。
【0022】又、締結アームが支持部材のパイプに支持
されているから、締結アームの増減が容易に調節され、
スロットの幅が調整されて製品の大きさを多様化し得る
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る円筒形リニアモータを示した断面
図である。
【図2】本発明の第1実施形態の円筒形リニアモータを
示す図であり、(A)は1次歯を示し、(B)は支持部
材を示し、(C)はヨークを示す。
【図3】本発明の第2実施形態の1次歯及びヨークを示
した斜視図である。
【図4】本発明の第3実施形態の1次歯及びヨークを示
した斜視図である。
【図5】本発明に係る円筒形リニアモータの組立工程を
示す図であり、(A)は支持部材に1次歯の一部を締結
する工程、(B)は支持部材に1次歯をすべて締結する
工程、(C)は1次コイルを巻回する工程、(D)はヨ
ークを支持部材に締結する工程、(E)はすべてのヨー
クを支持部材に締結し、2次鉄心を挿入する工程を示
す。
【図6】従来の円筒形リニアモータの1次鉄心を示した
斜視図である。
【図7】従来の円筒形リニアモータの1次コイルを示し
た平面図である。
【図8】従来の円筒形リニアモータを示した断面図であ
る。
【符号の説明】
30,30′,30″…1次歯 31…曲面部 32,32′,32″…結合部 33…突出部 40…支持部材 41…パイプ 42…締結アーム 60,60′,60″…ヨーク 61,61′,61″…対応結合部 62…凹入結合部 50,50′,50″…1次鉄心 70…1次コイル 100…円筒形リニアモータ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定形状の鋼板が積層形成された複数の
    1次歯と、 それら1次歯が所定間隔を置いて締結されるように所定
    形状を有して形成された支持部材と、 該支持部材及び1次歯に巻回される1次コイルと、 該1次コイルの巻回された1次歯に結合されるように所
    定形状の鋼板にて積層形成され前記支持部材で締結され
    るヨークと、 該ヨークと1次歯を具備した1次鉄心の内側に位置する
    2次鉄心と、を備えて構成されることを特徴とする円筒
    形リニアモータ。
  2. 【請求項2】 前記1次歯は、前記2次鉄心の外周縁に
    位置するように凹曲面状に形成された曲面部と、前記ヨ
    ークに結合するように所定形状に形成された結合部と、
    前記支持部材に締結されるように形成された複数の第1
    締結孔と、から構成されることを特徴とする請求項1に
    記載の円筒形リニアモータ。
  3. 【請求項3】 前記支持部材は、所定長さのパイプと、
    該パイプの外周縁に直角をなして所定間隔に突設された
    複数の締結アームと、それら各締結アームに形成された
    複数の第2締結孔と、から構成されることを特徴とする
    請求項1に記載の円筒形リニアモータ。
  4. 【請求項4】 前記ヨークは、前記1次歯の結合部に結
    合されるように所定形状に形成された対応結合部と、前
    記支持部材の締結アームに締結されるように形成された
    複数の第3締結孔と、から構成されることを特徴とする
    請求項1に記載の円筒形リニアモータ。
  5. 【請求項5】 前記1次歯、支持部材、ヨークは、ボル
    ト及びナットにより締結されることを特徴とする請求項
    1に記載の円筒形リニアモータ。
  6. 【請求項6】 前記1次歯の結合部は、中央に突出部が
    形成されたことを特徴とする請求項2に記載の円筒形リ
    ニアモータ。
  7. 【請求項7】 前記1次歯の結合部は、平面に形成され
    たことを特徴とする請求項2に記載の円筒形リニアモー
    タ。
  8. 【請求項8】 前記1次歯の結合部は、凸曲面から形成
    されたことを特徴とする請求項2に記載の円筒形リニア
    モータ。
  9. 【請求項9】 前記パイプは、前記支持部材の締結アー
    ム及び1次歯に巻回された1次コイルから発生する熱を
    放熱させることを特徴とする請求項3に記載の円筒形リ
    ニアモータ。
  10. 【請求項10】 前記パイプは、前記支持部材の締結ア
    ームと1次歯に巻回された前記1次コイルが前記2次鉄
    心側に傾くことを防止することを特徴とする請求項3に
    記載の円筒形リニアモータ。
  11. 【請求項11】 前記ヨークの対応結合部は、前記1次
    歯の突出部が挿入されるように結合部が形成されたこと
    を特徴とする請求項4に記載の円筒形リニアモータ。
  12. 【請求項12】 前記ヨークの対応結合部は、平面形状
    の1次歯の結合部に結合されるように平面に形成された
    ことを特徴とする請求項4に記載の円筒形リニアモー
    タ。
  13. 【請求項13】 前記ヨークの対応結合部は、凸曲面状
    の1次歯の結合部に結合されるように曲面状に形成され
    たことを特徴とする請求項4に記載の円筒形リニアモー
    タ。
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