JPH0974733A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JPH0974733A JPH0974733A JP8169951A JP16995196A JPH0974733A JP H0974733 A JPH0974733 A JP H0974733A JP 8169951 A JP8169951 A JP 8169951A JP 16995196 A JP16995196 A JP 16995196A JP H0974733 A JPH0974733 A JP H0974733A
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- permanent magnet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リニアモータの１次側磁極鉄心の移動方向両
端と２次側永久磁石との間で作用するディテント力（引
き留め力）によって生じる推力リップルを低減する。 【解決手段】 １次側磁極鉄心１の移動方向の前端７と
後端８側とに対象な湾曲部９を形成して１次側磁極鉄心
１の移動方向の前後端７，８と２次側永久磁石２とにわ
たる磁束分布密度を正弦波状とし、２次側永久磁石２の
Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、１次側磁極
鉄心１の移動方向長さをＡとしたとき、Ａの値を（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αは１／６〜１／３）として、１次側磁極鉄
心１の前後端７，８に作用する移動方向成分ＦｆとＦｂ
とを相殺して推力リップルを減少させる。
端と２次側永久磁石との間で作用するディテント力（引
き留め力）によって生じる推力リップルを低減する。 【解決手段】 １次側磁極鉄心１の移動方向の前端７と
後端８側とに対象な湾曲部９を形成して１次側磁極鉄心
１の移動方向の前後端７，８と２次側永久磁石２とにわ
たる磁束分布密度を正弦波状とし、２次側永久磁石２の
Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、１次側磁極
鉄心１の移動方向長さをＡとしたとき、Ａの値を（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αは１／６〜１／３）として、１次側磁極鉄
心１の前後端７，８に作用する移動方向成分ＦｆとＦｂ
とを相殺して推力リップルを減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リニアモータに
関し、特に１次側磁極鉄心と２次側永久磁石との磁気吸
引力により発生する推力リップルを軽減したものに関す
る。
関し、特に１次側磁極鉄心と２次側永久磁石との磁気吸
引力により発生する推力リップルを軽減したものに関す
る。
【０００２】
従来例１ 従来、リニアモータの１次側磁極鉄心と２次側永久磁石
との推力リップルを軽減するものには、例えば、推力リ
ップルの周期がτである時に、リニアモータの１次側磁
極鉄心を２台使用し、２台を移動方向にτ／２ずらせて
配置することにより、１次側磁極鉄心に生じる推力リッ
プルの位相をずらせて減少させるものが知られている
（特開平３−２８５５５５号）。
との推力リップルを軽減するものには、例えば、推力リ
ップルの周期がτである時に、リニアモータの１次側磁
極鉄心を２台使用し、２台を移動方向にτ／２ずらせて
配置することにより、１次側磁極鉄心に生じる推力リッ
プルの位相をずらせて減少させるものが知られている
（特開平３−２８５５５５号）。
【０００３】従来例２ また、リニアモータの電機子鉄心の両端部に、直線状あ
るいは平面状の別体の傾斜部を設けて、電機子鉄心の両
端部に発生する電磁力の差としての推進力の変動分を減
少させようとするものも知られている（例えば特開平４
−２８１３５９号公報、特開昭６２−１６０６０号公報
等）。
るいは平面状の別体の傾斜部を設けて、電機子鉄心の両
端部に発生する電磁力の差としての推進力の変動分を減
少させようとするものも知られている（例えば特開平４
−２８１３５９号公報、特開昭６２−１６０６０号公報
等）。
【０００４】従来例３ また、実開平４−５４４８１号公報のものでは、リニア
モータの１次側（巻線側）鉄心の両端部の磁気吸引力が
ほぼ正弦波状で、かつ両端の磁気吸引力を相殺するべ
く、１次側鉄心長さを（２ｍ−１）ｔ／２（ただしｍは
正の整数、ｔは極ピッチ）としたものが開示されてい
る。
モータの１次側（巻線側）鉄心の両端部の磁気吸引力が
ほぼ正弦波状で、かつ両端の磁気吸引力を相殺するべ
く、１次側鉄心長さを（２ｍ−１）ｔ／２（ただしｍは
正の整数、ｔは極ピッチ）としたものが開示されてい
る。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１のものでは、リニアモータの１次側磁極鉄心を２台も
使用しなければならない問題があり、しかも現実に発生
する推力リップルは非常に歪んだ波形となるため、推力
リップルを充分に相殺しきれず、周期が高次化して残っ
てしまうという問題がある。
１のものでは、リニアモータの１次側磁極鉄心を２台も
使用しなければならない問題があり、しかも現実に発生
する推力リップルは非常に歪んだ波形となるため、推力
リップルを充分に相殺しきれず、周期が高次化して残っ
てしまうという問題がある。
【０００５】また、従来例２のものでは、電機子鉄心の
両端部に設けた別体の傾斜部を形成する点の記載がある
が、どのような傾斜とすれば移動体の移動を滑らかにで
きるかについては、より具体性に欠けるという問題があ
る。
両端部に設けた別体の傾斜部を形成する点の記載がある
が、どのような傾斜とすれば移動体の移動を滑らかにで
きるかについては、より具体性に欠けるという問題があ
る。
【０００６】また、従来例３のものでは、実際に１次側
磁極鉄心の両端部それぞれの磁気吸引力が最大となる位
相と幾何学的寸法との関係が考慮されておらず、そのた
め１次側磁極鉄心両端部の磁気吸引力が最大となる位相
がずれてしまい、実際には両端部の磁気吸引力を確実に
相殺することができない問題があった。
磁極鉄心の両端部それぞれの磁気吸引力が最大となる位
相と幾何学的寸法との関係が考慮されておらず、そのた
め１次側磁極鉄心両端部の磁気吸引力が最大となる位相
がずれてしまい、実際には両端部の磁気吸引力を確実に
相殺することができない問題があった。
【０００７】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、リニアモータの１次側磁極鉄
心は１台で済み、これらの従来例のものよりも、さらに
推力リップルを低減できる実用的なリニアモータを提供
することを目的とする。
るためになされたもので、リニアモータの１次側磁極鉄
心は１台で済み、これらの従来例のものよりも、さらに
推力リップルを低減できる実用的なリニアモータを提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明で
は、移動方向に磁石のＮ極とＳ極が交互に配置された２
次側永久磁石と、この２次側永久磁石と空間を介して配
置され、上記２次側永久磁石側にコイルを巻回したスロ
ットを複数形成した磁極部を有する１次側磁極鉄心を備
えたリニアモータにおいて、上記Ｎ極とＳ極の１対の移
動方向長さをＬとし、上記空間の寸法をＢとし、上記磁
極部の移動方向の両端部における上記２次側永久磁石と
の間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるように上記磁
極部に湾曲部を形成し、上記空間の寸法が上記間隔側へ
増大し始める位置とこの位置から移動方向における端部
までの距離をＤとすると、 ０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×Ｌ Ｄ≧Ｌ としたことを特徴とするものである。
は、移動方向に磁石のＮ極とＳ極が交互に配置された２
次側永久磁石と、この２次側永久磁石と空間を介して配
置され、上記２次側永久磁石側にコイルを巻回したスロ
ットを複数形成した磁極部を有する１次側磁極鉄心を備
えたリニアモータにおいて、上記Ｎ極とＳ極の１対の移
動方向長さをＬとし、上記空間の寸法をＢとし、上記磁
極部の移動方向の両端部における上記２次側永久磁石と
の間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるように上記磁
極部に湾曲部を形成し、上記空間の寸法が上記間隔側へ
増大し始める位置とこの位置から移動方向における端部
までの距離をＤとすると、 ０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×Ｌ Ｄ≧Ｌ としたことを特徴とするものである。
【０００９】請求項２に係る発明では、移動方向に磁石
のＮ極とＳ極が交互に配置された２次側永久磁石と、こ
の２次側永久磁石と空間を介して配置され、上記２次側
永久磁石側にコイルを巻回したスロットを複数形成した
磁極部を有する１次側磁極鉄心を備えたリニアモータに
おいて、１次側磁極鉄心の移動方向長さをＡとし、上記
２次側永久磁石Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬと
したとき、Ａの長さがほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまたは
（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）であることを特徴
とする。
のＮ極とＳ極が交互に配置された２次側永久磁石と、こ
の２次側永久磁石と空間を介して配置され、上記２次側
永久磁石側にコイルを巻回したスロットを複数形成した
磁極部を有する１次側磁極鉄心を備えたリニアモータに
おいて、１次側磁極鉄心の移動方向長さをＡとし、上記
２次側永久磁石Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬと
したとき、Ａの長さがほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまたは
（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）であることを特徴
とする。
【００１０】請求項３に係る発明では、移動方向に磁石
のＮ極とＳ極が交互に配置された２次側永久磁石と、こ
の２次側永久磁石と空間を介して配置され、上記２次側
永久磁石側にコイルを巻回したスロットを複数形成した
磁極部を有する１次側磁極鉄心を備えたリニアモータに
おいて、上記Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬと
し、上記空間の寸法をＢとし、上記磁極部の移動方向の
両端部における上記２次側永久磁石との間隔の寸法をＣ
とすると、Ｃ＞Ｂとなるように上記磁極部に湾曲部を形
成し、上記空間の寸法が上記間隔側へ増大し始める位置
とこの位置から移動方向における端部までの距離をＤと
すると、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌとし、かつ、上記１次側磁極
鉄心の移動方向長さが（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは
（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは正の整数、αはほぼ１／
６〜１／３）であることを特徴とする。
のＮ極とＳ極が交互に配置された２次側永久磁石と、こ
の２次側永久磁石と空間を介して配置され、上記２次側
永久磁石側にコイルを巻回したスロットを複数形成した
磁極部を有する１次側磁極鉄心を備えたリニアモータに
おいて、上記Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬと
し、上記空間の寸法をＢとし、上記磁極部の移動方向の
両端部における上記２次側永久磁石との間隔の寸法をＣ
とすると、Ｃ＞Ｂとなるように上記磁極部に湾曲部を形
成し、上記空間の寸法が上記間隔側へ増大し始める位置
とこの位置から移動方向における端部までの距離をＤと
すると、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌとし、かつ、上記１次側磁極
鉄心の移動方向長さが（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは
（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは正の整数、αはほぼ１／
６〜１／３）であることを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明では、Ｌ≧Ｄ≧１／２
Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心の移動方向長さが（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）であることを特徴
とする。
Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心の移動方向長さが（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）であることを特徴
とする。
【００１２】請求項５に係る発明では、湾曲部は、スロ
ットを複数形成する磁極部とは別体として構成されか
つ、積層された磁性体により構成されていることを特徴
とする。
ットを複数形成する磁極部とは別体として構成されか
つ、積層された磁性体により構成されていることを特徴
とする。
【００１３】請求項６に係る発明では、湾曲部の根本に
は２次側永久磁石との寸法が変化しない区間を設けかつ
先端側には移動方向に対して傾斜したスキューを構成す
ることを特徴とする。
は２次側永久磁石との寸法が変化しない区間を設けかつ
先端側には移動方向に対して傾斜したスキューを構成す
ることを特徴とする。
【００１４】請求項７に係る発明では、スロットを複数
形成する磁極部を構成する鉄心片と、湾曲部を構成する
鉄心片とが積層方向においてかみ合って連結されること
を特徴とする。
形成する磁極部を構成する鉄心片と、湾曲部を構成する
鉄心片とが積層方向においてかみ合って連結されること
を特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下この発明の各実施の形態を図
を用いて説明するが、各例において同一の符号で示した
ものは同一または相当する部材を表している。 実施の形態１．図１はこの実施の形態を示す側面図、図
２はその要部を拡大した側面図であり、図において１は
リニアモータの１次側磁極鉄心であり、２次側永久磁石
２に対して空間１０を介して対向している。１次側磁極
鉄心１の２次側永久磁石２に対向する側には、公知の如
く均等に配置された多数のスロット３にコイル４が巻回
された磁極部５が形成され、磁極部５はフレーム６に形
成されている。磁極部５の移動方向の前端７側及び後端
８側には対称な湾曲部９それぞれ形成してある。Ａは１
次側磁極鉄心１の移動方向長さ（全長寸法）である。
を用いて説明するが、各例において同一の符号で示した
ものは同一または相当する部材を表している。 実施の形態１．図１はこの実施の形態を示す側面図、図
２はその要部を拡大した側面図であり、図において１は
リニアモータの１次側磁極鉄心であり、２次側永久磁石
２に対して空間１０を介して対向している。１次側磁極
鉄心１の２次側永久磁石２に対向する側には、公知の如
く均等に配置された多数のスロット３にコイル４が巻回
された磁極部５が形成され、磁極部５はフレーム６に形
成されている。磁極部５の移動方向の前端７側及び後端
８側には対称な湾曲部９それぞれ形成してある。Ａは１
次側磁極鉄心１の移動方向長さ（全長寸法）である。
【００１６】２次側永久磁石２には、１次側磁極鉄心１
の移動方向にＮ極とＳ極とを交互にほぼ均等間隔に配置
してあり、各永久磁石１１はヨーク１２に固定され、図
には、Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さ（極対距離）を
Ｌで示してある。すなわち、ＬはＳ極とＮ極との中間位
置から、移動方向における次のＳ極とＮ極との中間位置
までの寸法である。
の移動方向にＮ極とＳ極とを交互にほぼ均等間隔に配置
してあり、各永久磁石１１はヨーク１２に固定され、図
には、Ｎ極とＳ極の１対の移動方向長さ（極対距離）を
Ｌで示してある。すなわち、ＬはＳ極とＮ極との中間位
置から、移動方向における次のＳ極とＮ極との中間位置
までの寸法である。
【００１７】本例では、磁極部５の両端７，８と各永久
磁石１１との磁気吸引力が、１次側磁極鉄心１の移動方
向にみるとほぼ正弦波状ないしは疑似正弦波状とするた
めに、磁極部５の両端７，８に湾曲部９を形成してあ
る。すなわち公知の通電方法によって磁極部５に作用さ
せると、磁極部５の中央では矩形波の磁束密度が得られ
るが、磁極部５の両側ほど永久磁石１１から離反するよ
うに湾曲するため、両端７，８に作用する成分は滑らか
な正弦波状となる。
磁石１１との磁気吸引力が、１次側磁極鉄心１の移動方
向にみるとほぼ正弦波状ないしは疑似正弦波状とするた
めに、磁極部５の両端７，８に湾曲部９を形成してあ
る。すなわち公知の通電方法によって磁極部５に作用さ
せると、磁極部５の中央では矩形波の磁束密度が得られ
るが、磁極部５の両側ほど永久磁石１１から離反するよ
うに湾曲するため、両端７，８に作用する成分は滑らか
な正弦波状となる。
【００１８】Ｂは、１次側磁極鉄心１の最も２次側永久
磁石２に接近する磁極部５と永久磁石１１との空間１０
の寸法である（以下空間１０は空間Ｂとする）。Ｃは、
磁極部５の移動方向の両端７，８における２次側永久磁
石２との間隔である。ＢとＣとの寸法関係は、Ｃ＞Ｂと
してあり、ＢからＣへかけての磁極部５の面は湾曲面９
としてあり、実施例１の湾曲面９と同じ目的をもってい
る。また、空間Ｂが間隔Ｃ側へ増大し始める位置１３と
この位置１３から移動方向における各端７，８までの距
離をＤとしてある。
磁石２に接近する磁極部５と永久磁石１１との空間１０
の寸法である（以下空間１０は空間Ｂとする）。Ｃは、
磁極部５の移動方向の両端７，８における２次側永久磁
石２との間隔である。ＢとＣとの寸法関係は、Ｃ＞Ｂと
してあり、ＢからＣへかけての磁極部５の面は湾曲面９
としてあり、実施例１の湾曲面９と同じ目的をもってい
る。また、空間Ｂが間隔Ｃ側へ増大し始める位置１３と
この位置１３から移動方向における各端７，８までの距
離をＤとしてある。
【００１９】本例では距離Ｄと極対寸法Ｌの関係をＤ≧
Ｌとしてある。その理由は、図３に示すように、Ｄ／Ｌ
値が１以上であると、つまりＤの値がＬのほぼ１倍以上
である場合の推力リップルの値がほぼ一定してきわめて
小さくなるためである。但し、若干距離Ｄの値が極対寸
法Ｌよりも小さくなっても、実質的にＤ≧Ｌと効果の点
で変わらない範囲があり、よってこの範囲についても実
質的には「ほぼＤ≧Ｌ」であると解釈される。
Ｌとしてある。その理由は、図３に示すように、Ｄ／Ｌ
値が１以上であると、つまりＤの値がＬのほぼ１倍以上
である場合の推力リップルの値がほぼ一定してきわめて
小さくなるためである。但し、若干距離Ｄの値が極対寸
法Ｌよりも小さくなっても、実質的にＤ≧Ｌと効果の点
で変わらない範囲があり、よってこの範囲についても実
質的には「ほぼＤ≧Ｌ」であると解釈される。
【００２０】また、間隔Ｃと極対寸法Ｌとの関係は０．
５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×Ｌとし、すなわち、Ｃ／Ｌの値を
０．１〜０．５の範囲としている。これは、図４に示す
ように、この０．１〜０．５の範囲が最も推力リップル
の値が低くなるからであり、最も効率のよい値としては
０．３程度であることが理解される。その他、１４は電
磁鋼板であり、１次側磁極鉄心１に使用される電磁鋼板
とは別体の電磁鋼板を１次側磁極鉄心１の前端７，後端
８に固着してあり、別材料を使用することにより、用途
毎に移動方向長さＡを容易に変更できるようにしたもの
である。
５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×Ｌとし、すなわち、Ｃ／Ｌの値を
０．１〜０．５の範囲としている。これは、図４に示す
ように、この０．１〜０．５の範囲が最も推力リップル
の値が低くなるからであり、最も効率のよい値としては
０．３程度であることが理解される。その他、１４は電
磁鋼板であり、１次側磁極鉄心１に使用される電磁鋼板
とは別体の電磁鋼板を１次側磁極鉄心１の前端７，後端
８に固着してあり、別材料を使用することにより、用途
毎に移動方向長さＡを容易に変更できるようにしたもの
である。
【００２１】上記のような構成のリニアモータでは、永
久磁石１１と１次側磁極鉄心１との空間１０の寸法をＢ
とし、磁極部５の移動方向の両端部７，８における２次
側永久磁石２との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとな
るように磁極部５に湾曲部９を形成したため、２次側永
久磁石２から磁極部５の前後端７，８へは磁束が流れず
らく、吸引力も作用し辛くなり、従来のものよりも大幅
に推力リップルを減少させることができ、しかも、２次
側永久磁石２のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さを極対
距離Ｌとし、空間Ｂが間隔Ｃへ増大し始める位置１３と
この位置１３から移動方向における各端７，８までの距
離をＤとすると、０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×ＬかつＤ≧
Ｌとしたため、１次側磁極鉄心１の移動方向における湾
曲部９の大きさが無駄なく適切にでき、２次側永久磁石
２と１次側磁極鉄心１との間隔Ｃ等を適切に設計するこ
とができ、実用的なリニアモータを提供できる。
久磁石１１と１次側磁極鉄心１との空間１０の寸法をＢ
とし、磁極部５の移動方向の両端部７，８における２次
側永久磁石２との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとな
るように磁極部５に湾曲部９を形成したため、２次側永
久磁石２から磁極部５の前後端７，８へは磁束が流れず
らく、吸引力も作用し辛くなり、従来のものよりも大幅
に推力リップルを減少させることができ、しかも、２次
側永久磁石２のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さを極対
距離Ｌとし、空間Ｂが間隔Ｃへ増大し始める位置１３と
この位置１３から移動方向における各端７，８までの距
離をＤとすると、０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×ＬかつＤ≧
Ｌとしたため、１次側磁極鉄心１の移動方向における湾
曲部９の大きさが無駄なく適切にでき、２次側永久磁石
２と１次側磁極鉄心１との間隔Ｃ等を適切に設計するこ
とができ、実用的なリニアモータを提供できる。
【００２２】実施の形態２．図５はこの実施の形態を示
す説明図であり、磁極部５の両端７、８に発生する磁束
密度と磁極部５の移動とを関係させて示してある。磁極
部５が各永久磁石１１上を移動すれば、前端７に作用す
る成分Ｆｆと、後端８に作用するＦｂは図の実線のよう
な波形となり、合成されたＦｆ＋Ｆｂ（破線）は大きく
なってしまう。これはＦｆとＦｂの位相が同期している
ためである。よっていずれかの成分が極対距離Ｌの１／
４あるいは３／４ずれると、両成分の位相は１８０度ず
れ、両成分は理論上打ち消し合い、推力リップルを激減
させる。
す説明図であり、磁極部５の両端７、８に発生する磁束
密度と磁極部５の移動とを関係させて示してある。磁極
部５が各永久磁石１１上を移動すれば、前端７に作用す
る成分Ｆｆと、後端８に作用するＦｂは図の実線のよう
な波形となり、合成されたＦｆ＋Ｆｂ（破線）は大きく
なってしまう。これはＦｆとＦｂの位相が同期している
ためである。よっていずれかの成分が極対距離Ｌの１／
４あるいは３／４ずれると、両成分の位相は１８０度ず
れ、両成分は理論上打ち消し合い、推力リップルを激減
させる。
【００２３】ところで、この磁気吸引力の波長（１周期
の長さ）は幾何学的対照性から０．５Ｌであることは自
明であるが、実際に２次側永久磁石２の位置と１次側鉄
心端面７、８の相対位置関係が明確でなく、磁気的に有
効に作用する長さと幾何学的な長さの位置関係が把握さ
れていなかったために、磁気吸引力を相殺する鉄心長Ａ
の値が必ずしも最適値とはならなかった。すなわち、上
記従来例３のものでは、１次側磁極鉄心１の幾何学的な
長さＡと、極対距離ｔとの関係を、Ａ＝（２ｍ−１）ｔ
／２（但しｍは正の整数）とすることが最適値であると
していた。
の長さ）は幾何学的対照性から０．５Ｌであることは自
明であるが、実際に２次側永久磁石２の位置と１次側鉄
心端面７、８の相対位置関係が明確でなく、磁気的に有
効に作用する長さと幾何学的な長さの位置関係が把握さ
れていなかったために、磁気吸引力を相殺する鉄心長Ａ
の値が必ずしも最適値とはならなかった。すなわち、上
記従来例３のものでは、１次側磁極鉄心１の幾何学的な
長さＡと、極対距離ｔとの関係を、Ａ＝（２ｍ−１）ｔ
／２（但しｍは正の整数）とすることが最適値であると
していた。
【００２４】しかし２次側永久磁石２の位置と端面７、
８との相対位置関係を把握するためには、きわめて困難
を伴う実測を正確に行うか、コンピュータによる磁界解
析などが必要である。つまり、実測を行う場合、永久磁
石１１の着磁条件に左右され、磁気吸引力の正確な測定
は極めて困難であり、また、磁界解析により磁気吸引力
を求めると、着磁ばらつきなどに影響されることはない
が、大量かつ高精度な解析が必要で、一般にはきわめて
困難な作業となる。
８との相対位置関係を把握するためには、きわめて困難
を伴う実測を正確に行うか、コンピュータによる磁界解
析などが必要である。つまり、実測を行う場合、永久磁
石１１の着磁条件に左右され、磁気吸引力の正確な測定
は極めて困難であり、また、磁界解析により磁気吸引力
を求めると、着磁ばらつきなどに影響されることはない
が、大量かつ高精度な解析が必要で、一般にはきわめて
困難な作業となる。
【００２５】図６は実際のコンピュータによる高精度な
磁界解析により磁気吸引力を実際にもとめた例である。
上記従来例３において１次側磁極鉄心の幾何学的な長さ
Ａの最適値として１３５ｍｍとした場合（極対距離ｔ＝
６０ｍｍかつ、ｍ＝２で設定）の１次側磁極鉄心の前端
７と後端８にそれぞれ現れる吸引力を線Ｐｆ、Ｐｂで示
してあり、その値をＬ／１２だけ延長し１４０ｍｍとし
た本件のものをそれぞれＱｆ、Ｑｂで示し、さらに、従
来例３の１次側磁極鉄心全体に働く磁気吸引力をＰで、
本件のものをＱとし、比較した。
磁界解析により磁気吸引力を実際にもとめた例である。
上記従来例３において１次側磁極鉄心の幾何学的な長さ
Ａの最適値として１３５ｍｍとした場合（極対距離ｔ＝
６０ｍｍかつ、ｍ＝２で設定）の１次側磁極鉄心の前端
７と後端８にそれぞれ現れる吸引力を線Ｐｆ、Ｐｂで示
してあり、その値をＬ／１２だけ延長し１４０ｍｍとし
た本件のものをそれぞれＱｆ、Ｑｂで示し、さらに、従
来例３の１次側磁極鉄心全体に働く磁気吸引力をＰで、
本件のものをＱとし、比較した。
【００２６】図３から明らかなとおり、従来例３のもの
では、１次側磁極鉄心の前端と後端に働く磁気吸引力は
移動方向においてずれているのに対して本件のもので
は、ほぼ対称な磁気吸引力が現れるため、推力リップル
が激減することが理解される。つまり、従来例３のもの
では磁気的な有効長が幾何学的な長さよりも短いことが
考慮されていないため、１次側磁極鉄心の前端と後端に
働く吸引力にずれが生じ、推力リップルはより大きくな
ってしまうものである。
では、１次側磁極鉄心の前端と後端に働く磁気吸引力は
移動方向においてずれているのに対して本件のもので
は、ほぼ対称な磁気吸引力が現れるため、推力リップル
が激減することが理解される。つまり、従来例３のもの
では磁気的な有効長が幾何学的な長さよりも短いことが
考慮されていないため、１次側磁極鉄心の前端と後端に
働く吸引力にずれが生じ、推力リップルはより大きくな
ってしまうものである。
【００２７】本例の場合、鉄心全長Ａの値を１４０ｍｍ
に変更して磁気吸引力のピーク位相を一致させている
が、これは従来例３の値よりＬ／１２だけ長くした値に
よって求めることができ、ほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまた
は（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）とすることによ
り求めることができる。従って本例によれば、１次側磁
極鉄心の移動方向長さＡをほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまた
は（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）とすることによ
り、１次側磁極鉄心１の移動方向の両側に生じる吸引力
を十分に相殺することができ、推力リップルをより低減
させることができる。
に変更して磁気吸引力のピーク位相を一致させている
が、これは従来例３の値よりＬ／１２だけ長くした値に
よって求めることができ、ほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまた
は（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）とすることによ
り求めることができる。従って本例によれば、１次側磁
極鉄心の移動方向長さＡをほぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまた
は（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは正の整数）とすることによ
り、１次側磁極鉄心１の移動方向の両側に生じる吸引力
を十分に相殺することができ、推力リップルをより低減
させることができる。
【００２８】なお、上記寸法が実用上好ましいが、磁気
的な有効長を補正する値Ｌ／１２は永久磁石１１と１次
側磁極鉄心間の距離、磁気飽和等の諸条件によって、現
実にはＬ／１５〜Ｌ／１０程度の範囲で変化しうること
が判った。つまり、 （ｎ＋１９／６０）Ｌ≧Ａ≧（ｎ＋７／２０）Ｌ （ｎ＋４９／６０）Ｌ≧Ａ≧（ｎ＋１７／２０）Ｌ （１） 程度で最適値は変化しうるが、（１）式の最適値から、
さらにＡがＬの５％程度の範囲で増減しても、有効な効
果がある。
的な有効長を補正する値Ｌ／１２は永久磁石１１と１次
側磁極鉄心間の距離、磁気飽和等の諸条件によって、現
実にはＬ／１５〜Ｌ／１０程度の範囲で変化しうること
が判った。つまり、 （ｎ＋１９／６０）Ｌ≧Ａ≧（ｎ＋７／２０）Ｌ （ｎ＋４９／６０）Ｌ≧Ａ≧（ｎ＋１７／２０）Ｌ （１） 程度で最適値は変化しうるが、（１）式の最適値から、
さらにＡがＬの５％程度の範囲で増減しても、有効な効
果がある。
【００２９】実施の形態３．実施の形態１のものでは、
１次側磁極鉄心１の進行方向の両端７、８側に湾曲部９
を設けることで磁気吸引力を減少させたものを示した
が、この場合には、湾曲部９での磁気的な実効長さが短
くなり、両端７、８の磁気吸引力のピーク位相がずれる
ことがあることは既に述べた。本例では、１次側磁極鉄
心１の移動方向長さＡを２００ｍｍとし、空間１０の寸
法Ｂ、間隔Ｃの値を種々変化させた場合に１次側磁極鉄
心１の両端７、８にそれぞれ働く磁気吸引力を分離して
求めた磁界解析結果を図７に示してある。
１次側磁極鉄心１の進行方向の両端７、８側に湾曲部９
を設けることで磁気吸引力を減少させたものを示した
が、この場合には、湾曲部９での磁気的な実効長さが短
くなり、両端７、８の磁気吸引力のピーク位相がずれる
ことがあることは既に述べた。本例では、１次側磁極鉄
心１の移動方向長さＡを２００ｍｍとし、空間１０の寸
法Ｂ、間隔Ｃの値を種々変化させた場合に１次側磁極鉄
心１の両端７、８にそれぞれ働く磁気吸引力を分離して
求めた磁界解析結果を図７に示してある。
【００３０】図７より、１次側磁極鉄心１の両端７、８
側に湾曲部９を形成し、両端７、８の磁気吸引力が有為
に低減する範囲とすると、そのピーク位相がＬ／６〜Ｌ
／３程度ずれることが理解される。このため、両端７、
８の磁気吸引力が打ち消し合う位相とするためには、位
相がずれる分だけずらす（請求項１記載の発明のものよ
りも長くする）必要があるが、本例ではその値を、 （ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ （ｎは正の整数、αは１／６〜１／３） とし、補正値αを加えている。この補正値αを加えるこ
とで、湾曲部９の移動方向の長さがＬ≧Ｄ≧１／２Ｌ程
度の小さい値でも磁気吸引力を低減でき、推力リップル
を大幅に低減できる。
側に湾曲部９を形成し、両端７、８の磁気吸引力が有為
に低減する範囲とすると、そのピーク位相がＬ／６〜Ｌ
／３程度ずれることが理解される。このため、両端７、
８の磁気吸引力が打ち消し合う位相とするためには、位
相がずれる分だけずらす（請求項１記載の発明のものよ
りも長くする）必要があるが、本例ではその値を、 （ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ （ｎは正の整数、αは１／６〜１／３） とし、補正値αを加えている。この補正値αを加えるこ
とで、湾曲部９の移動方向の長さがＬ≧Ｄ≧１／２Ｌ程
度の小さい値でも磁気吸引力を低減でき、推力リップル
を大幅に低減できる。
【００３１】なお、本例に係るの各値を採用した３例を
図８にそれぞれＳ、Ｔ、Ｕの線で示す。線Ｓは１次側磁
極鉄心１の移動方向長さＡ＝２００ｍｍ、ｎ＝３、Ｌ＝
６０ｍｍとし、湾曲部９を形成しないものとした。線Ｔ
は１次側磁極鉄心１の移動方向長さＡ＝２００ｍｍ、ｎ
＝３、Ｄ＝３０ｍｍ、Ｃ＝１０．５ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍ
とし、湾曲部９を形成したものとした。線Ｕは１次側磁
極鉄心１の移動方向長さＡ＝２１５ｍｍ、ｎ＝３、Ｄ＝
３０ｍｍ、Ｃ＝１０．５ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍとし、湾曲
部９を形成したものとし、さらに本例の補正値をα＝１
／４とした。
図８にそれぞれＳ、Ｔ、Ｕの線で示す。線Ｓは１次側磁
極鉄心１の移動方向長さＡ＝２００ｍｍ、ｎ＝３、Ｌ＝
６０ｍｍとし、湾曲部９を形成しないものとした。線Ｔ
は１次側磁極鉄心１の移動方向長さＡ＝２００ｍｍ、ｎ
＝３、Ｄ＝３０ｍｍ、Ｃ＝１０．５ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍ
とし、湾曲部９を形成したものとした。線Ｕは１次側磁
極鉄心１の移動方向長さＡ＝２１５ｍｍ、ｎ＝３、Ｄ＝
３０ｍｍ、Ｃ＝１０．５ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍとし、湾曲
部９を形成したものとし、さらに本例の補正値をα＝１
／４とした。
【００３２】図７、８から、補正値αを加えずに湾曲部
９を設けた場合は、前後端７、８それぞれの磁気吸引力
は低下するものの、磁気的に有効な長さが短くなり、磁
気吸引力のピーク位相が相殺される効果が少なくなる場
合があるが、補正値αを加え１次側磁極鉄心の移動方向
長さを２１５ｍｍとした線Ｕのものでは、効果的に磁気
吸引力を低減させることができることが理解される。ま
た、湾曲部９の寸法ＤがＬ／２と１極分程度と短くて済
むことから、１次側磁極鉄心１の長さを増大させること
なく最小限に保ったまま、磁気吸引力を低減でき、推力
リップルの小さなリニアモータとすることができる。
９を設けた場合は、前後端７、８それぞれの磁気吸引力
は低下するものの、磁気的に有効な長さが短くなり、磁
気吸引力のピーク位相が相殺される効果が少なくなる場
合があるが、補正値αを加え１次側磁極鉄心の移動方向
長さを２１５ｍｍとした線Ｕのものでは、効果的に磁気
吸引力を低減させることができることが理解される。ま
た、湾曲部９の寸法ＤがＬ／２と１極分程度と短くて済
むことから、１次側磁極鉄心１の長さを増大させること
なく最小限に保ったまま、磁気吸引力を低減でき、推力
リップルの小さなリニアモータとすることができる。
【００３３】また、図７、８の磁界解析結果は、各永久
磁石１１の着磁ばらつきがない場合の理論的結果であ
り、現実には若干の着磁ばらつきがあることから、前後
端７、８の磁気吸引力が異なり、推力リップルを生じる
が、Ｄ、Ｃの値を大きくとるほど前後端７、８それぞれ
に働く磁気吸引力は低減されることから、磁気吸引力の
増大は小さく抑えられる。よって着磁ばらつきが大きい
場合には本例の補正値αを設けることが相殺効果を得る
上できわめて効果的である。
磁石１１の着磁ばらつきがない場合の理論的結果であ
り、現実には若干の着磁ばらつきがあることから、前後
端７、８の磁気吸引力が異なり、推力リップルを生じる
が、Ｄ、Ｃの値を大きくとるほど前後端７、８それぞれ
に働く磁気吸引力は低減されることから、磁気吸引力の
増大は小さく抑えられる。よって着磁ばらつきが大きい
場合には本例の補正値αを設けることが相殺効果を得る
上できわめて効果的である。
【００３４】図９は図８で示した線Ｓ、Ｔ、Ｕ及び他の
例も含めてまとめた説明図である。図から、１次側磁極
鉄心１両端７、８の磁気吸引力の低減効果と小型化の効
果を両立させる範囲として、本例によるものが最も好ま
しいことが理解される。なお、図９においてカ及びクで
示される例は、実施の形態１のものにおいて、Ｌ≧Ｄ≧
１／２Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心の移動方向長さが
（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ
（ｎは正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）としたもの
であり、補正値αを加えて若干長くすることにより、よ
り推力リップルを低減することができる。
例も含めてまとめた説明図である。図から、１次側磁極
鉄心１両端７、８の磁気吸引力の低減効果と小型化の効
果を両立させる範囲として、本例によるものが最も好ま
しいことが理解される。なお、図９においてカ及びクで
示される例は、実施の形態１のものにおいて、Ｌ≧Ｄ≧
１／２Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心の移動方向長さが
（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ
（ｎは正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）としたもの
であり、補正値αを加えて若干長くすることにより、よ
り推力リップルを低減することができる。
【００３５】実施の形態４．図２において湾曲部９を構
成する電磁鋼板１４を図示したが、１次側磁極鉄心１の
磁極部５を構成する部材とは別体で積層されて構成され
る電磁鋼板１４により湾曲部９を構成することにより、
１次側磁極鉄心１がワンピース構成からなる場合の湾曲
部９に比較して、渦電流が生じて鉄損となることを防止
することができ好ましい。
成する電磁鋼板１４を図示したが、１次側磁極鉄心１の
磁極部５を構成する部材とは別体で積層されて構成され
る電磁鋼板１４により湾曲部９を構成することにより、
１次側磁極鉄心１がワンピース構成からなる場合の湾曲
部９に比較して、渦電流が生じて鉄損となることを防止
することができ好ましい。
【００３６】実施の形態５．図１０は本例の示す斜視図
であり（スロット及びコイルは省略してある）、図１１
はその平面図、図１２は電磁鋼板１４の側面図であり、
区間Ｗの寸法を変更したものを４つ示したものである。
本例では、実施の形態４のものにおいて、電磁鋼板１４
における湾曲部９の根本７ａ、８ｂに２次側永久磁石１
１との寸法が変化しない区間Ｗを設けかつ各先端側には
移動方向に対して傾斜したスキュー１６を構成したもの
である。
であり（スロット及びコイルは省略してある）、図１１
はその平面図、図１２は電磁鋼板１４の側面図であり、
区間Ｗの寸法を変更したものを４つ示したものである。
本例では、実施の形態４のものにおいて、電磁鋼板１４
における湾曲部９の根本７ａ、８ｂに２次側永久磁石１
１との寸法が変化しない区間Ｗを設けかつ各先端側には
移動方向に対して傾斜したスキュー１６を構成したもの
である。
【００３７】本例によれば、磁極部５の延長として区間
Ｗが構成されることにより、この区間Ｗを適宜変更する
ことにより磁極部５の長さを実際に利用する場合毎に寸
法を変える必要をなくし、磁極部５の適応範囲を拡大し
汎用性を持たせることができ、また、移動方向に対して
傾斜したスキュー１６を備えることにより電磁鋼板１４
の積層方向を斜めにしたりする必要もなくすことがで
き、リニアモータを量産する場合に有効となる。
Ｗが構成されることにより、この区間Ｗを適宜変更する
ことにより磁極部５の長さを実際に利用する場合毎に寸
法を変える必要をなくし、磁極部５の適応範囲を拡大し
汎用性を持たせることができ、また、移動方向に対して
傾斜したスキュー１６を備えることにより電磁鋼板１４
の積層方向を斜めにしたりする必要もなくすことがで
き、リニアモータを量産する場合に有効となる。
【００３８】実施の形態６．図１３は本例に係る１次側
磁極鉄心１を構成する各鉄心片の側面図を示す。磁極部
５を構成する鉄心片には短鉄心片５ａと長鉄心片５ｂを
用意し、これらは１枚毎に交互に積層されるようにして
ある。強度等を考慮すると、短鉄心片５ａは長鉄心片５
ｂの長手方向に対してほぼ中央に位置するように位置決
めされることが好ましい。また同様に電磁鋼板１４の鉄
心片も短鉄心片１４ａと長鉄心片１４ｂを用意し、１枚
毎に積層されるようにしてある。各鉄心片５ａ、５ｂ、
１４ａ、１４ｂにはかしめ用の穴１７がそれぞれ形成さ
れ、組み立て時にはこの穴１７にリベットを貫通させる
ようにする。
磁極鉄心１を構成する各鉄心片の側面図を示す。磁極部
５を構成する鉄心片には短鉄心片５ａと長鉄心片５ｂを
用意し、これらは１枚毎に交互に積層されるようにして
ある。強度等を考慮すると、短鉄心片５ａは長鉄心片５
ｂの長手方向に対してほぼ中央に位置するように位置決
めされることが好ましい。また同様に電磁鋼板１４の鉄
心片も短鉄心片１４ａと長鉄心片１４ｂを用意し、１枚
毎に積層されるようにしてある。各鉄心片５ａ、５ｂ、
１４ａ、１４ｂにはかしめ用の穴１７がそれぞれ形成さ
れ、組み立て時にはこの穴１７にリベットを貫通させる
ようにする。
【００３９】図１４は各鉄心片をかしめる場合を説明す
る図であり、かしめは矢印の方向にリベットを穴１７に
貫通させて行う。この際、長鉄心片１４ａは長鉄心片５
ｂに挟まれるように配置し、磁極部５を構成する鉄心片
５ａ、５ｂと湾曲部９を構成する鉄心片１４ａ、１４ｂ
とがかみ合って連結されるように構成する。なお、磁極
部５と電磁鋼板１４とをそれぞれ１塊に固定した後にそ
れぞれを連結させるようにすれば、接続作業が容易とな
るが、かしめ作業をどのタイミングでおこなうかは適宜
決定すればよい。
る図であり、かしめは矢印の方向にリベットを穴１７に
貫通させて行う。この際、長鉄心片１４ａは長鉄心片５
ｂに挟まれるように配置し、磁極部５を構成する鉄心片
５ａ、５ｂと湾曲部９を構成する鉄心片１４ａ、１４ｂ
とがかみ合って連結されるように構成する。なお、磁極
部５と電磁鋼板１４とをそれぞれ１塊に固定した後にそ
れぞれを連結させるようにすれば、接続作業が容易とな
るが、かしめ作業をどのタイミングでおこなうかは適宜
決定すればよい。
【００４０】本例によれば、電磁鋼板１４と磁極部５と
の連結作業を行う際、磁極部５の長鉄心片５ｂ、５ｂ間
に電磁鋼板１４の長鉄心片１４ａが挟まれ、長鉄心５ｂ
と長鉄心１４ａとが積層方向において重なり、この重な
り部分において連結され得るため、両者の接続作業を容
易に行うことができ、また、この重なり部分においてリ
ベット等の接続手段を用いれば、磁極部５と電磁鋼板１
４との接続を強固にすることができる。
の連結作業を行う際、磁極部５の長鉄心片５ｂ、５ｂ間
に電磁鋼板１４の長鉄心片１４ａが挟まれ、長鉄心５ｂ
と長鉄心１４ａとが積層方向において重なり、この重な
り部分において連結され得るため、両者の接続作業を容
易に行うことができ、また、この重なり部分においてリ
ベット等の接続手段を用いれば、磁極部５と電磁鋼板１
４との接続を強固にすることができる。
【００４１】
【発明の効果】請求項１に係る発明では、２次側永久磁
石と１次側磁極鉄心との空間の寸法をＢとし、磁極部の
移動方向の両端部における２次側永久磁石との間隔の寸
法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるように磁極部に湾曲部を
形成したため、２次側永久磁石から磁極部の前後端へは
磁束が流れずらくなり、従来のものよりも大幅に推力リ
ップルを減少させることができ、しかも、２次側永久磁
石のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、空間が
間隔へ増大し始める位置とこの位置から移動方向におけ
る端部までの距離をＤとすると、０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．
１×ＬかつＤ≧Ｌとしたため、１次側磁極鉄心の移動方
向における湾曲部の大きさが無駄なく適切にでき、２次
側永久磁石と１次側磁極鉄心との間隔や各構成の寸法等
を適切に設計することができる実用的なリニアモータを
提供できる効果がある。
石と１次側磁極鉄心との空間の寸法をＢとし、磁極部の
移動方向の両端部における２次側永久磁石との間隔の寸
法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるように磁極部に湾曲部を
形成したため、２次側永久磁石から磁極部の前後端へは
磁束が流れずらくなり、従来のものよりも大幅に推力リ
ップルを減少させることができ、しかも、２次側永久磁
石のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、空間が
間隔へ増大し始める位置とこの位置から移動方向におけ
る端部までの距離をＤとすると、０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．
１×ＬかつＤ≧Ｌとしたため、１次側磁極鉄心の移動方
向における湾曲部の大きさが無駄なく適切にでき、２次
側永久磁石と１次側磁極鉄心との間隔や各構成の寸法等
を適切に設計することができる実用的なリニアモータを
提供できる効果がある。
【００４２】請求項２に係る発明では、１次側磁極鉄心
の移動方向長さをＡとし、上記２次側永久磁石Ｎ極とＳ
極の１対の移動方向長さをＬとしたとき、Ａの長さがほ
ぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまたは（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは
正の整数）としたため、１次側磁極鉄心両端に生じる磁
気吸引力のピークをほぼ一致させることができ、湾曲部
を設けない場合であっても、推力リップルを低減できる
効果がある。
の移動方向長さをＡとし、上記２次側永久磁石Ｎ極とＳ
極の１対の移動方向長さをＬとしたとき、Ａの長さがほ
ぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまたは（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは
正の整数）としたため、１次側磁極鉄心両端に生じる磁
気吸引力のピークをほぼ一致させることができ、湾曲部
を設けない場合であっても、推力リップルを低減できる
効果がある。
【００４３】請求項３に係る発明では、２次側永久磁石
のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、空間の寸
法をＢとし、磁極部の移動方向の両端部における上記２
次側永久磁石との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとな
るように磁極部に湾曲部を形成し、空間の寸法が上記間
隔側へ増大し始める位置とこの位置から移動方向におけ
る端部までの距離をＤとすると、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌと
し、かつ、上記１次側磁極鉄心の移動方向長さが（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）としたため、移動
方向における湾曲部長さが短くできリニアモータ自体を
小さくしかつ補正値により磁気的有効長の短くなった分
を補うことができ、２次側永久磁石から１次側磁極鉄心
の移動方向の前後端へ磁束がながれずらくなり、推力リ
ップルを減少させることができる効果がある。
のＮ極とＳ極の１対の移動方向長さをＬとし、空間の寸
法をＢとし、磁極部の移動方向の両端部における上記２
次側永久磁石との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとな
るように磁極部に湾曲部を形成し、空間の寸法が上記間
隔側へ増大し始める位置とこの位置から移動方向におけ
る端部までの距離をＤとすると、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌと
し、かつ、上記１次側磁極鉄心の移動方向長さが（ｎ＋
１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは
正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）としたため、移動
方向における湾曲部長さが短くできリニアモータ自体を
小さくしかつ補正値により磁気的有効長の短くなった分
を補うことができ、２次側永久磁石から１次側磁極鉄心
の移動方向の前後端へ磁束がながれずらくなり、推力リ
ップルを減少させることができる効果がある。
【００４４】請求項４に係る発明では、請求項１のもの
に加え、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心
の移動方向長さが（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋
５／６＋α）×Ｌ（ｎは正の整数、αはほぼ１／６〜１
／３）としたため、補正値により磁気的有効長の短くな
った分を補うことができ、２次側永久磁石から１次側磁
極鉄心の移動方向の前後端へ磁束がながれずらくなり、
推力リップルを減少させることができる効果がある。
に加え、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌとし、かつ、１次側磁極鉄心
の移動方向長さが（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋
５／６＋α）×Ｌ（ｎは正の整数、αはほぼ１／６〜１
／３）としたため、補正値により磁気的有効長の短くな
った分を補うことができ、２次側永久磁石から１次側磁
極鉄心の移動方向の前後端へ磁束がながれずらくなり、
推力リップルを減少させることができる効果がある。
【００４５】請求項５に係る発明では、１次側磁極鉄心
がワンピース構成からなる場合の湾曲部に比較して、渦
電流が生じて鉄損となることを防止することができる効
果を有する。
がワンピース構成からなる場合の湾曲部に比較して、渦
電流が生じて鉄損となることを防止することができる効
果を有する。
【００４６】請求項６に係る発明では、湾曲部は、スロ
ットを複数形成する磁極部とは別体として構成されか
つ、積層された磁性体により構成されているため、磁極
部の延長として機能する区間を湾曲部に設ければ、この
区間を適宜変更することにより磁極部の長さを実際に利
用する場合毎に寸法を変える必要をなくし、磁極部の適
応範囲を拡大し汎用性を持たせることができ、また、移
動方向に対して傾斜したスキューを備えることにより電
磁鋼板の積層方向を斜めにしたりする必要もなくすこと
ができ、リニアモータを量産する場合に有効となる効果
がある。
ットを複数形成する磁極部とは別体として構成されか
つ、積層された磁性体により構成されているため、磁極
部の延長として機能する区間を湾曲部に設ければ、この
区間を適宜変更することにより磁極部の長さを実際に利
用する場合毎に寸法を変える必要をなくし、磁極部の適
応範囲を拡大し汎用性を持たせることができ、また、移
動方向に対して傾斜したスキューを備えることにより電
磁鋼板の積層方向を斜めにしたりする必要もなくすこと
ができ、リニアモータを量産する場合に有効となる効果
がある。
【００４７】請求項７に係る発明では、スロットを複数
形成する磁極部を構成する鉄心片と、湾曲部を構成する
鉄心片とが積層方向においてかみ合って連結されるか
ら、磁極部と湾曲部を連結する作業が容易にできる効果
を有する。
形成する磁極部を構成する鉄心片と、湾曲部を構成する
鉄心片とが積層方向においてかみ合って連結されるか
ら、磁極部と湾曲部を連結する作業が容易にできる効果
を有する。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す側面図であ
る。
る。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す要部を拡大し
た側面図である。
た側面図である。
【図３】 この発明の実施ょ形態１に係る推力リップル
の特性図である。
の特性図である。
【図４】 実施の形態１に係るリニアモータの特性を理
解するための説明図である。
解するための説明図である。
【図５】 実施の形態２を示す説明図である
【図６】 この発明の実施の形態２に係る推力リップル
の特性図である。
の特性図である。
【図７】 この発明の実施の形態３に係る推力リップル
の低減の効果を示す特性図である。
の低減の効果を示す特性図である。
【図８】 この発明の実施の形態３に係る推力リップル
の低減の効果を示す特性図である。
の低減の効果を示す特性図である。
【図９】 図８で示した線Ｓ、Ｔ、Ｕ及び他の例も含め
てまとめた説明図である。
てまとめた説明図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５に係る斜視図であ
る。
る。
【図１１】 この発明の実施の形態５に係る平面図であ
る。
る。
【図１２】 この発明の実施の形態５に係る電磁鋼板の
部分側面図である。
部分側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６に係る１次側磁極
鉄心の分解側面図である。
鉄心の分解側面図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６に係る１次側磁極
鉄心をかしめる場合を説明する図である。
鉄心をかしめる場合を説明する図である。
１は１次側磁極鉄心、２は２次側永久磁石、３はスロッ
ト、４はコイル、５は磁極部、５ａは短鉄心片、５ｂは
長鉄心片、７は前端、８は後端、９は湾曲部、１０は空
間、１１は永久磁石、１３は位置、１４は電磁鋼板、１
４ａは長鉄心片、１４ｂは短鉄心片、１６はスキュー、
Ａは移動方向寸法、Ｂは空間、Ｃは間隔、Ｄは距離、Ｌ
は極対距離。
ト、４はコイル、５は磁極部、５ａは短鉄心片、５ｂは
長鉄心片、７は前端、８は後端、９は湾曲部、１０は空
間、１１は永久磁石、１３は位置、１４は電磁鋼板、１
４ａは長鉄心片、１４ｂは短鉄心片、１６はスキュー、
Ａは移動方向寸法、Ｂは空間、Ｃは間隔、Ｄは距離、Ｌ
は極対距離。
Claims (7)
- 【請求項１】 移動方向に磁石のＮ極とＳ極が交互に配
置された２次側永久磁石と、この２次側永久磁石と空間
を介して配置され、上記２次側永久磁石側にコイルを巻
回したスロットを複数形成した磁極部を有する１次側磁
極鉄心を備えたリニアモータにおいて、上記Ｎ極とＳ極
の１対の移動方向長さをＬとし、上記空間の寸法をＢと
し、上記磁極部の移動方向の両端部における上記２次側
永久磁石との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるよ
うに上記磁極部に湾曲部を形成し、上記空間の寸法が上
記間隔側へ増大し始める位置とこの位置から移動方向に
おける端部までの距離をＤとすると、 ０．５×Ｌ≧Ｃ≧０．１×Ｌ Ｄ≧Ｌ としたことを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】 移動方向に磁石のＮ極とＳ極が交互に配
置された２次側永久磁石と、この２次側永久磁石と空間
を介して配置され、上記２次側永久磁石側にコイルを巻
回したスロットを複数形成した磁極部を有する１次側磁
極鉄心を備えたリニアモータにおいて、１次側磁極鉄心
の移動方向長さをＡとし、上記２次側永久磁石Ｎ極とＳ
極の１対の移動方向長さをＬとしたとき、Ａの長さがほ
ぼ（ｎ＋１／３）×Ｌまたは（ｎ＋５／６）×Ｌ（ｎは
正の整数）であることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項３】 移動方向に磁石のＮ極とＳ極が交互に配
置された２次側永久磁石と、この２次側永久磁石と空間
を介して配置され、上記２次側永久磁石側にコイルを巻
回したスロットを複数形成した磁極部を有する１次側磁
極鉄心を備えたリニアモータにおいて、上記Ｎ極とＳ極
の１対の移動方向長さをＬとし、上記空間の寸法をＢと
し、上記磁極部の移動方向の両端部における上記２次側
永久磁石との間隔の寸法をＣとすると、Ｃ＞Ｂとなるよ
うに上記磁極部に湾曲部を形成し、上記空間の寸法が上
記間隔側へ増大し始める位置とこの位置から移動方向に
おける端部までの距離をＤとすると、Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌ
とし、かつ、上記１次側磁極鉄心の移動方向長さが（ｎ
＋１／３＋α）×Ｌまたは（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎ
は正の整数、αはほぼ１／６〜１／３）であることを特
徴とするリニアモータ。 - 【請求項４】 Ｌ≧Ｄ≧１／２Ｌとし、かつ、１次側磁
極鉄心の移動方向長さが（ｎ＋１／３＋α）×Ｌまたは
（ｎ＋５／６＋α）×Ｌ（ｎは正の整数、αはほぼ１／
６〜１／３）であることを特徴とする請求項１記載のリ
ニアモータ。 - 【請求項５】 湾曲部は、スロットを複数形成する磁極
部とは別体として構成されかつ、積層された磁性体によ
り構成されていることを特徴とする請求項１、３、４記
載のリニアモータ。 - 【請求項６】 湾曲部の根本には２次側永久磁石との寸
法が変化しない区間を設けかつ先端側には移動方向に対
して傾斜したスキューを構成することを特徴とする請求
項５記載のリニアモータ。 - 【請求項７】 スロットを複数形成する磁極部を構成す
る鉄心片と、湾曲部を構成する鉄心片とが積層方向にお
いてかみ合って連結されることを特徴とする請求項５記
載のリニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16995196A JP3220898B2 (ja) | 1995-06-28 | 1996-06-28 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16224195 | 1995-06-28 | ||
| JP7-162241 | 1995-06-28 | ||
| JP16995196A JP3220898B2 (ja) | 1995-06-28 | 1996-06-28 | リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0974733A true JPH0974733A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3220898B2 JP3220898B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=26488110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16995196A Expired - Fee Related JP3220898B2 (ja) | 1995-06-28 | 1996-06-28 | リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220898B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001059A1 (de) * | 1998-06-29 | 2000-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Synchronlinearmotor |
| JP2003518358A (ja) * | 1999-12-22 | 2003-06-03 | エービービー アクチボラゲット | 燃焼機関を備えた装置、該装置の使用および車両 |
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| EP2149971A1 (de) | 2008-07-29 | 2010-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Drehlinearantriebsvorrichtung mit läuferstabilisierendem, weichmagnetischem Element |
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-
1996
- 1996-06-28 JP JP16995196A patent/JP3220898B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP1511164B1 (en) | 2003-08-29 | 2015-07-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Linear motor with reduced cogging force |
| JP2008517571A (ja) * | 2004-10-17 | 2008-05-22 | ドルマ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 磁石列を伴う搬送システムおよび／または駆動システムを有するスライドドア |
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| WO2006082134A1 (de) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Linearmotor mit kraftwelligkeitsausgleich |
| DE102005004380B4 (de) * | 2005-01-31 | 2012-02-02 | Siemens Ag | Linearmotor mit Kraftwelligkeitsausgleich |
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| WO2015145550A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータ |
| JPWO2015145550A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2017-04-13 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3220898B2 (ja) | 2001-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |