JPS5827749B2 - リニアモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リニアモータに関する。

第１図は、本出願人により提案されたりニアモータの一
例の側面図を示している。

図において、軸すなわちガイドバー１は例えば水平にそ
の両端を支持台２に固定されており、摺動部材３の上面
には、列えは２個の磁石４，５が取り付けられており、
当該磁石４，５の上面が列えばＮ極で下向がＳ極となる
ように着磁されている。

この磁石上面と所定空隙をもって対向しかつガイドバー
１に平行な方向に伸長した長手磁性部材６が支持台２に
取り付けられており、当該磁性部材６の外周には螺旋状
にコイル７が巻かれている。

この長手磁性部材６とそれに巻かれたコイル７によって
リニアな電機子を構成し、又摺動部材３に固定された磁
石４，５によって移動自在な界磁極を構成している。

か＼る構成によるリニアモータにおいて、磁石４．５の
上面のＮ極からの磁束は空隙を通り長手磁性部材６へ導
入される。

従って、コイル７を図示した巻線方向とした場合には、
例えばコイル７へ図の矢印方向の所定電流を流すことに
より、両者のなす空隙に存在するコイルに流れる電流は
上記磁束に対して直角に流れるために直流の流れるコイ
ル７には左方向の力が作用する。

しかし、コイル７が固定されているため磁石４，５の固
定された摺動自在な摺動部材３はその反作用により右方
向の力を受けて動き出す。

しかし乍ら、かかるリニアモータにおいては、長手磁性
部材６と磁石４，５の間に吸引力が働くと共に、コイル
７に上述の方向の電流を流すことにより磁性部材６の右
端部にＳ極、左端部にＮ極がそれぞれ生じるために、磁
性部材６の右端部近傍においては磁性部材６と磁石４，
５間に吸引力が左端部近傍においては反発力がそれぞれ
働く、２従って、磁性４，５の固定された摺動部材３に
Ｃま上述した右方向と共に上方向若しくは下方向にも力
が作用する。

たって、摺動部材３の摺動時にガイドバー１と摺動部材
３の軸受間に大なる摩擦力が発生するために１駆動力が
低下するという欠点があった。

本発明の目的は、磁石を挾んで少なくとも一対の電機子
を対向配置することにより上記した欠点を解消したりニ
アモーフを提供することである。

以下、本発明を第２図乃至第４図を参照して詳細に説明
する。

第２図は、本発明によるリニアモータの一実施列の斜視
図であり、第１図と間管部分は巨１一符号によって示さ
れている。

図において、例えは一対のガイドバー１ ａ ｐ １
ｂに摺動自在に係合した摺動部材３は、その上面に列え
は２個の磁石４，５を有しており、当該磁石４，５は図
示の如き磁極配置となるように着磁されている。

この磁石４゜５のそれぞれの着磁面と所定空隙をなしか
つガイドバーｌａ、ｉｂの長手方向に伸長した第１及び
第２長手磁性部材６ａ、５ｂが磁石４，５を挾んで対向
配置されている。

第１及び第２磁性部材６ａ、６ｂは、互いに所定間隔を
有して平行になるように磁気的に絶縁されて例えばその
両端部において非磁性体からなる支持台２に取り付（す
られた非磁性体からなる一対の固定部材８ａ、８ｂに固
定されている。

この支持台２及び固定部材８ａ＋８ｂにより固定手段が
構成されており、該固定手段は第１及び第２磁性部材６
ａ、６ｂを磁気的に絶縁し得るようにその一部に非磁性
体を含むものであっても良い。

また、第１及び第２磁性部材５ａ、５ｂは、磁石４，５
の磁軸方向において長方形となる断面を有しかつその外
周にはそれぞれ螺旋状に第１及び第２コイル７ａ、７ｂ
が巻かれている。

かかる構成によるリニアモータにおいて、磁石４．５の
Ｎ極からの磁束は空隙を通り第１及び第２長手磁性部材
６ａ、５ｂへ導入される。

従って、第１及び第２コイル７ａ、７ｂを図示した巻線
方向とした場合には、例乙はコイル７ａ、７ｂへ図の矢
印方向の所定電流を流すことにより磁石４゜５と磁性部
材５ａ、５ｂのなす空隙に存在するコイルに流れる電流
は上記磁束に対して直角に流れるためにコイル７ａ、７
ｂにはそれぞれ左方向の力が作用する。

コイル７ａ、７ｂが固定されているために、磁石４，５
の固定された摺動部材３は、その反作用による右方「Ｅ
ｌ」の力つまり単一の電機子を用いた場合に比して２倍
の駆動力を受けて動き出す。

なお、コイル７ａ、７ｂに流す電流の方向を反対にすれ
ば摺動部材３の移動力内が逆転することは明白である。

また、コイル７ａ 、７ｂに図の矢印方向の電流を流す
ことにより、第１長手磁性部材６ａの右端部にＮ極、左
端部にＳ極が、第２長手磁性部材６ａの右端部にＳ極、
左端部にＮ極がそれぞれ生じるために、摺動部材３が右
端近傍にある場合には磁石４，５と第１及び第２長手磁
性部材６ ａ ＋６１〕間に各々吸引力が、更に左端部
近傍にある場合には磁石４，５と第１及び第２長手磁性
部材６ａ、５ｂ間に各々反発力が働く。

従って、両端一部近傍において摺動部材３には上述した
右方向すなイつち移動力向と共に上下方向の２つの力も
作用する。

ここで、第１及び第２長手磁性部材６ａｔ６１）の材質
及びコイル７ａ、７ｂに流す電流をほぼ同一にすること
により、摺動部材３に作用する上下刃向の２つの力はほ
ぼ同一となって相殺される。

よって、摺動部材３の摺動時のガイドバー１ ａ 、１
ｂと摺動部材３の軸受間の摩擦力が低下するために摺動
部材３を小なる力で駆動できる。

一方、第１及び第２長手磁性部材６ａ、６ｂを保持する
支持台２及び固定部材８ａ 、Ｂｂからなる固定手段に
磁性体を用いた場合、閉磁路が構成されて漏れ磁束Ｏ５
小さいために長手磁性部材５ａ。

６ｂが飽和し易くなり、第３図ａに示す如く、１駆動力
が小さくなる。

従って、固定手段に非磁性体を用いることにより長手磁
性部材５ａ、５ｂが飽和しにくくなるために、第３図す
に示す如く、より犬なる駆動力を得ることができる。

また、第１及び第２長手磁性部材５ａ、５ｂの対向面積
が大なる場合は磁気結合が強くなるために長手磁性部材
６ａ、６ｂが飽和し易くなって駆動力が低下する。

従って、長手磁性部材６ａ、６ｂの断面積を回−とした
場合、磁石４，５の磁軸方向において長方形となる断面
を有する長手磁性部材の力が正方形成いは円形断面を有
する長手磁性部材に比して対向白檀が小となるために犬
なる１駆動力が得られる。

第４図は、断面積を同一にした場合の長手磁性部材断面
形状の違いによる駆動力の変化を示した図であり、ａは
長方形断面を有する長手磁性部材、ｂは正方形断面を有
する長手磁性部材の特性である。

以上説明した如く、本発明によるリニアモータによれば
、ガイドバーｉａ、ｉｂと摺動部材３の軸受間に生ずる
摩擦力が小となるために摺動部材３を小なる力で１駆動
できる。

また第１及び第２長手磁性部材５ａ、５ｂが飽本日しに
くいために摺動部材３の駆動力を大きくできる。

更に、摺動部材３に対して両方向からほぼ巨１−°の駆
動力が作用することによりガイドバーｌａ、１ｂにズ」
して平行に駆動できるために摺動部材３の円滑な移動動
作が得られる。

また更に、かかるリニアモータは、ビデオディスクやオ
ーディオレコードのプレーヤ等におけるリニアトラッキ
ングアームの駆動に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本出願人により提楽されたりニアモータの一
例の側面図、第２図は、本発明によるリニアモータの一
実施例の斜視図、第３図は、第２図における固定一部材
８ａ 、 ８１）の材質の違いによる巻線電流と１駆動
力の関係を示す図、第４図は、第２図における第１及び
第２長手磁性部材５ａ。 ６ｂの断面形状の違いによる巻線電流と１駆動力の関係
を示す図である。 主要部分の符号の説明、１，１ａ、ｌｂ・・・・・・ガ
イドバー、３・・・・・・摺動部材、４，５・・・・・
・磁石、６゜６ａ ｔ６ｂ・・・・・・長手磁性部材、
７ 、７ ａ’、 ７ ｂ・・・・・・コイル、８ａ、
８１）・・・・・・固定部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定軸と、前記軸に沿って摺動自在に前記軸に支持
   された摺動部材と、前記摺動部材に固定された磁石と、
   前記軸の長手方向に伸長しかつ前Ｓ己磁石と所定空隙を
   なすように設けられた電機子とを備えたりニアモータで
   あって、前記電機子は、前記磁石の磁軸方向において前
   記磁石を挾んで対向配置された少なくとも一対の第１及
   び第２長手磁性部材と、前記第１及び第２長手磁性部材
   を所定間隔を有して平行にかつ磁気的に絶縁して保持す
   る固定手段と、前記第１及び第２長手磁性部材の外周に
   各々巻かれた第１及び第２コイルとからなり、前記第１
   及び第２長手磁性部材の対向する各端部が互いに異なる
   極性となるように前記第１及び第２コイルに電流が供給
   されることを特徴とするりニアモータ。 ２ 前記第１及び第２長手磁性部材は、前記磁石の磁軸
   方向において長方形となる断面を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のりニアモータ。 ３ 前記固定手段は、非磁性体を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のりニアモータ。