JPS58108960A - 整流子円弧リニアモ−タ - Google Patents

整流子円弧リニアモ−タ

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JPS58108960A
JPS58108960A JP20621381A JP20621381A JPS58108960A JP S58108960 A JPS58108960 A JP S58108960A JP 20621381 A JP20621381 A JP 20621381A JP 20621381 A JP20621381 A JP 20621381A JP S58108960 A JPS58108960 A JP S58108960A
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JP
Japan
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commutator
base plate
magnetic pole
brush
armature winding
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JP20621381A
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English (en)
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Norimitsu Hirano
平野 紀光
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋回基板がある範囲に渡って往復旋回する整流
子円弧リニアモータに関する。
従来公知の円弧リニアモータとしては、例えば特開昭5
4−27911号に見られるものがある。しかしこのよ
うなものは、円筒状のヨークを円弧状に形成するほか、
電機子も円筒状に形成し、更に界磁磁極もこれに応する
ための形状としなければならずゴム磁石を用いることに
なり十分なトルクを発生することができない。しかも偏
平で安価で且つ効率の良い円弧リニアモータの量産化は
望み得ない。
本発明は上記のよう表欠点を解決するもので、偏平で、
小型で、効率良好で、安価に量産可能とする整流子円弧
リニアモータで、固定基板上に電機子巻線をm(mit
、2以上の正の整数)個以上直接または間接的に円弧状
に平面固設し、上記固定基板と相対的旋回するように装
着された旋回基板の外周先端部にl (lは1以上の正
の整数)個以上のべ・アリングを設け、該旋回基板の電
機子巻線対向面部にN、S交互に磁化されたp (pは
3以上の正の整数)磁極の界磁磁極を平面配設して電機
子巻線に相対向し、旋回基板側に一端にブラシを有する
ブラシホルダの他端を固設し、上記ブラシと摺接する整
流子片群からなる整流子を固定基板に設け、旋回基板が
略界磁磁極の両端間の角度範囲に渡って旋回するように
した整流子円弧(直流)リニアモータを提供するもので
ある。本発明のその他の目的は以下の説明で明らかとな
るであろう。
以下図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明すること
とする。
第1図は本発明の縦断面図、第2図はブラシを有する旋
回基板と整流子を有する固定基板の平面図、第3図は界
磁磁極と電機子巻線の展開図を示す。
1は鉄板等からなる固定基板で、後記する界磁磁極7の
磁路を閉じるためのものである。固定基板1がベークラ
イトやエポキシ樹脂等の材質である場合には、界磁磁極
の下面部にあたるところに鉄板等の界磁磁極の磁路を閉
じるための板状ヨークを配設しておくと良い。2は電機
子巻線を接着及び整流子群と結線するためのプリント基
板である。3は固定基板1に相対的旋回をなす旋回基板
で、例えば第2図に示すように平面縦長の扇状板のベー
クライトやエポキシ樹脂等で形成された基板で形成され
ている。4は旋回基板3が固定基板1と相対的旋回でき
るように当該固定基板1に回転(旋回)自在に旋回基板
it袋装着るだめの軸着部材で、これにより第1図に示
すように旋回基板3と固定基%b”相対する。5は旋回
基板3の下端部に設けた透孔で、この透孔5を利用して
上記軸着部材4を取り付けることになる。6は旋回基板
3の上端部に設けた穿孔で、例えば第2図で示すような
形状に形成するっ7はN、S交互に磁化されたP (P
は3以上の正の整数)磁極の界磁磁極で、第2図で示す
ように旋回基板3上に円弧状に貼着等により平面固設さ
れている。界磁磁極7はフェライトマグネットでも良く
、界磁をより強力とするためにサマリウムマグネットを
用いても良い。8は発生トルクに寄与する導体部の開角
が′・界磁磁極7の磁極幅の(2n−1)(nは1以上
の正の整数)幅の電機子巻線で、いま導線を多数ターン
扇枠状に巻回して形成した電機子巻線としている。該電
機子巻線8は、例えば導線を200タ一ン位扇枠状に巻
回形成した後、加熱固化して量産できる。尚、このよう
にして形成した電機子巻線8は厚みが1〜4ミリ位(尚
、目的によって厚みは異なるが)で十分なので、このよ
うな電機子巻線8を用いることで本発明の整流子円弧リ
ニアモータを偏平々ものとし得る。電機子巻線8は発生
トルクに寄与する導体部8Aの開角が界磁磁極7の磁極
幅と略等しく形成されている。かかる電機子巻線8の形
状はトルク発生に寄与するものである。
電機子巻線8はm (mは2以上の正の整数)個有し、
上記プリント基板2の界磁磁極対向面部に平面円弧状に
配設して界磁磁極7と相対向している。
設されているので、本発明のりニアモータを極めて偏平
なものとし得る。また電機子巻線8を重畳しないで平面
配設しているので、該電機子巻線8と界磁磁極7のギャ
ップを短くできるので、磁界るだけで良いのだから簡単
に量産化できる。9は後記ブラシ14と摺接する整流子
片9a群からなる整流子で、整流子片9a群を旋回基板
3に対向する固定基板1面部に円弧状に平面配設してい
る(第2図)。10は界磁磁極7を穿孔6内に平面配設
するために穿孔6を閉じる薄板で、例えば薄いエポキシ
樹脂等で形成された基板を用いる3、11は大きさが該
固定基板1と後記するヨーク13のギャップよりも少し
幅の狭いベアリングで、後記するベアリング支持体によ
って上記薄板10に固定されている。
これによって旋回基板3が旋回する場合に、ベアリング
11が固定基板1あるいはヨーク13を滑ることにより
旋回基板3が安定してスムーズに旋回すリング支持体で
ある。13ハ界磁磁極7の磁路を閉じるための鉄板等か
らなるヨークで、図示しまい部材によって界磁磁極70
反電機子巻線8面側に界磁磁極7と対向して固設されて
いる。14はブラシで、15は一端にブラシ14を有す
るブラシホルダで、ブラシホルダ15の他端部を旋回基
板3に固設流を整流子9で整流して、電機子巻線8に通
電するようにしている。これによシ旋回基板3はフレミ
ングの左手の法則に合致して旋回することになる。第3
図を参照して、界磁磁極7と電機子巻線とのl展開図を
明らかにしていく。これはY結線となっている。第3図
から明らかなように電機子巻線8−1.・・・、8−1
0は互いに重畳しないように平面並置されている。電機
子巻線8−1.・・・、8−1轟子8−1b、・・・、
8−10bは互いに電気的に結線されていて、負電源端
子19に接続されている。整流子片9a−2と9a−5
,整流子片9a−4と9?7.整流子片9a−6と9a
−9。
整流子片9a−8と9a−11,整流子片9a−10と
9a−13゜整流子片9a−12と9a−15,整流子
片9a−14と9a−17゜整流子片9a−16と9a
−19はそれぞれ電機的に結線されている。よって電機
子巻線8−3の端子8−3aは整流子片9m−2,9a
−辿、電機子巻線8−4の端子8−4aは整流子片9a
−4,9a−7と、電機子巻線8−5の端子8−5aは
整流子片9a−6,9a−’9と、電機子巻線8−6の
端子8−68は整流子片9a−8,9a−11と、電機
子巻線8−7の端子8−7aは整流子P!r9a−10
,9a−13と、電機子巻線8−8の端子8−8aは整
流子片9a−12、9a−15と、電機子巻線ト→の端
子8−9aは整流子JHa−14、9a−17と、電機
子巻線8−10の端子8−10aは整流子片9a−16
,9a−19とそれぞれ導通状態になっている。正電源
端子18はブラシ14−1.14−2に接続されている
。尚、第3図の場合はブラシ14を2個有し、界磁磁極
7との磁気的な位置関係を考慮してW反転の際Q都合な
ようにしている。また、ブラシ14は1個でもよいわけ
で、この場合も界磁磁極7との磁気的な位置間°係を考
慮すればよい。第3図においてブラシ14−1は整流子
片9a→に、ブラシ14−2は整流子片9a −10に
摺接しているため、正電源端子ばよりブラシ14−1.
14−2を介して電機子巻線8−5.8−7に矢印方向
の電流が流れ、電機子巻線8−5.8−7によって矢印
B方向への駆動力を得る。このため界磁磁極7を有する
旋回基板3は軸着部材4を支点として矢印B方向に旋回
する。尚、この場合、ブラシ14も同一量だけ旋回する
。従って、次には電機子巻線8−7.8−6と8−7 
、8−6 、8−6と8−8゜8−8.8−7と8−8
 、8−7 、8−7と8−9 、8−9 、i刊と8
→・・・と通電されていくので滑らかな旋回運動が行な
える。旋回方向の切換は、例えば、旋回基板3の旋回範
囲端に設けた検出手段16.17で電源の正負を切換え
て行なうようにする。旋回基板3が反矢印B方向に旋回
するときも上記と同様の原理となる。尚、上記実施例で
は整流子片9a−1゜9a−3、9a−18はどこにも
結線されていないが、旋回基板3の旋回角を広げたい場
合に電機子巻線8及び整流子片9aを増やし、整流子片
9a−1、9a−3。
9a−18と増えた整流子片9aを上記実施例に従って
結線すればよい。また上記実施例では4個の界磁磁極7
を用いた場合を主に説明したが、5個以上であっても、
3個であっても良いことは言うまでもない。しかし、上
記実施例のように4個の界磁磁極7の間の3個の電機子
巻線が寄与する3相のモータとするのが、本発明をより
安価にして、しかも効率良好なものとして実用量産化に
結びつけるものとなる。更に電機子巻線は重畳した場合
でも良いが、上記したように電機子巻線を互いに重畳し
ないように平面配設してやる場合には第3図に示すY結
線を行なえば、電機子巻線群からなる電機子はその厚み
を薄くでき、界磁磁極とのエアギャップを小さくでき、
その分界差が強くなるので強い起動トルクで高効率の整
流子円弧リニアモータが得られる。またトルクリップル
も少なく滑らかな旋回運動を行なわすことができ、電機
子巻線の配設にも手間がかからない。
上記か秋明らかなように、本発明の整流子円弧リニアモ
ータはその構造が極めて偏平にで斡るので、例えば自動
車の前照燈やフェンダ−ミラーのワイパーを駆動するの
に適するほか、その適用分野は極めて広いものとなる。
しかも、小型にして極めて強力なトルクを得ることがで
き、その構造も簡単で量産に適するものであるため、安
価に世に提供できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての縦断面図、第2図は
ブラシを有する旋回基板と整流子を有する固定基板の平
面図、第3図は界磁磁極と電機子巻線の展開図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 開角が界磁磁極の磁極幅(’)A(2n  1 ) (
    nは1以上の正の整数)倍に巻回形成した電機子巻線を
    m (mは2以上の正の整数)個以上直接または間接的
    に平面円弧状に固設し、上記固定基板と相対的旋回する
    ように旋回基板を旋回自在に装着し、該旋回基板の電機
    子巻線対向面部にN。 S交互に磁化されたP (Pは3以上の正の整数磁極の
    界磁磁極を平面配設して電機子巻線に相対向し、旋回基
    板側に一端にブラシを有するブラシホルダの他端を固設
    し、上記ブラシと摺接する整流子片群からなる整流子を
    固定基板に設け、旋回基板が略界磁磁極の両端間の角度
    範囲に渡って旋回するようにしたことを特徴とする整流
    子円弧リニアモータ。 2、上記電機子巻線は界磁磁極の磁極幅と略同−の開角
    で扇枠状に巻回形成したものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の整流子円弧リニアモータ。 6、上記電機子巻線の数が2以上であるときには重畳し
    ないように固定基板に等しいピッチで円り。 4、上記整流子は整流子片群を旋回基板に対向する固定
    基板面部に円孤状に平面配設してなることを特徴とする
    特許請求の範囲第3項記載の整流子円弧リニアモータ。 5、上記旋回基板はその外周部に1以上のベアリングを
    有するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項乃至第4項いずれかに記載の整流子円弧リニアモータ
JP20621381A 1981-12-22 1981-12-22 整流子円弧リニアモ−タ Pending JPS58108960A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1067657A1 (en) * 1999-07-05 2001-01-10 NMB (UK) Ltd. Limited angle rotary actuator
US7030518B2 (en) 2002-08-09 2006-04-18 Nippon Thompson Co., Ltd. Position-control stage with onboard linear motor

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