JPS5875458A - 半導体リニアモ−タ - Google Patents
半導体リニアモ−タInfo
- Publication number
- JPS5875458A JPS5875458A JP17262181A JP17262181A JPS5875458A JP S5875458 A JPS5875458 A JP S5875458A JP 17262181 A JP17262181 A JP 17262181A JP 17262181 A JP17262181 A JP 17262181A JP S5875458 A JPS5875458 A JP S5875458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field magnets
- armature coil
- linear motor
- thrust
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion 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
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
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。
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、位置決めや直流制御が極めて簡単で、強い推
力を得ることができると共に、極めて滑らか々推力で移
動子を推進させることのできる実用的で量産可能な半導
体リニアモータに関する。
力を得ることができると共に、極めて滑らか々推力で移
動子を推進させることのできる実用的で量産可能な半導
体リニアモータに関する。
リニアモータと言えば、一般的には夢の超特急リニアモ
ーターカーを連想するが、本発明はこのような交流源を
基にして駆動するようなものでなく、もつと小型の身近
な部分の駆動機構として使われている回転モータ機構を
リニアモータ機構に減速用等の歯車機構等を省略して安
価なものにできるようにするものである。特に最近にお
いては、Ｘ−Ｙレコーダ、ビデオディスク、あるいはビ
デオカメラその他多くの分野においてリニアモータ機構
が採用されだしている現在において、このようなりニア
モータ機構のものがより一層良い性能特性を有すること
が望まれでいる。またこのような背景から、安価に量産
できること及び性能良好なことが当然要求される。
ーターカーを連想するが、本発明はこのような交流源を
基にして駆動するようなものでなく、もつと小型の身近
な部分の駆動機構として使われている回転モータ機構を
リニアモータ機構に減速用等の歯車機構等を省略して安
価なものにできるようにするものである。特に最近にお
いては、Ｘ−Ｙレコーダ、ビデオディスク、あるいはビ
デオカメラその他多くの分野においてリニアモータ機構
が採用されだしている現在において、このようなりニア
モータ機構のものがより一層良い性能特性を有すること
が望まれでいる。またこのような背景から、安価に量産
できること及び性能良好なことが当然要求される。
本発明は上記背景に基いてなされたもので、以下図面を
参照しつつ本発明の詳細な説明していくこととする。
参照しつつ本発明の詳細な説明していくこととする。
第１図は本発明の第一実施例を示す可動（ムービング）
コイル型半導体リニアモータＭ−１の側面方向から見た
場合の縦断面図、第２図は第１図のものを正面方向から
見た場合の縦断面図、第３図は電機子コイルの斜視図、
第４図は界磁マグネットの部分斜視図、第５図は電機子
コイルと界磁マグネットとの展開図を示す。１は断面口
字状の磁性体ヨーク、２−１．２−２はヨーク１の内面
にその長手方向に沿って交互等間隙にＳ極、Ｎ極の磁極
をＰ極（Ｐは３以上の正の整数。尚、この第１実施例で
はムービングコイル型半導体リニアモータであるため第
４図に示すように多極にする）のフラットな長板状の界
磁マグネットである。界磁マグネット２−１と２−２と
は互いに位相をずらせて、例えば、第１図及び第５図に
示すように界磁マグネットの磁極の２分の１ずらせて相
対向している。
コイル型半導体リニアモータＭ−１の側面方向から見た
場合の縦断面図、第２図は第１図のものを正面方向から
見た場合の縦断面図、第３図は電機子コイルの斜視図、
第４図は界磁マグネットの部分斜視図、第５図は電機子
コイルと界磁マグネットとの展開図を示す。１は断面口
字状の磁性体ヨーク、２−１．２−２はヨーク１の内面
にその長手方向に沿って交互等間隙にＳ極、Ｎ極の磁極
をＰ極（Ｐは３以上の正の整数。尚、この第１実施例で
はムービングコイル型半導体リニアモータであるため第
４図に示すように多極にする）のフラットな長板状の界
磁マグネットである。界磁マグネット２−１と２−２と
は互いに位相をずらせて、例えば、第１図及び第５図に
示すように界磁マグネットの磁極の２分の１ずらせて相
対向している。
３は長板状の磁性体ヨーク、４−１．４−２は磁性体ヨ
ーク３の両面に固設されたプリント配線基板、５−１．
５−２は推力に寄与する導体部５ａ−１と５ｂ−１、５
ａ機子コイルで、いま電機子コイ＃ ５−１ 、５−２
１ｄ 第１図及び第５図から明らかなように、推力に寄
与する２つの導体部５ａ−１（５ａ−２）と５ｂ−１（
５ｂ−２）とが上記磁極と略等しい開角で矩形枠状に巻
回形成されたものと・している。プリント配線基板４−
１．４−２それぞれには、その長手方向に２以上の電機
子コイル５−１．５−２群が互いに重畳しないように配
設され、一方の組の電機子コイル５−１群と他方の組の
電機子コイル５−２群とは対称にヨーク３を介して基板
４−１．４−２面に配設されて、それぞれ界磁マグネツ
）２−１．２−２に微少間隙を置いて配設されてい′る
。ここにおいて、可動コイル型半導体リニアモータＭ−
１であ゛るため、両面に電機子コイル５−１群。
ーク３の両面に固設されたプリント配線基板、５−１．
５−２は推力に寄与する導体部５ａ−１と５ｂ−１、５
ａ機子コイルで、いま電機子コイ＃ ５−１ 、５−２
１ｄ 第１図及び第５図から明らかなように、推力に寄
与する２つの導体部５ａ−１（５ａ−２）と５ｂ−１（
５ｂ−２）とが上記磁極と略等しい開角で矩形枠状に巻
回形成されたものと・している。プリント配線基板４−
１．４−２それぞれには、その長手方向に２以上の電機
子コイル５−１．５−２群が互いに重畳しないように配
設され、一方の組の電機子コイル５−１群と他方の組の
電機子コイル５−２群とは対称にヨーク３を介して基板
４−１．４−２面に配設されて、それぞれ界磁マグネツ
）２−１．２−２に微少間隙を置いて配設されてい′る
。ここにおいて、可動コイル型半導体リニアモータＭ−
１であ゛るため、両面に電機子コイル５−１群。
５−２群を有する基板４−１．４−２を固設したヨーク
３が、固定側に平行に設けた界磁マグネツ）２−１゜２
−２間に該界磁マグネツ）２−１．２−２に相対的に直
線（的）走行可能なようにする必要がある。そのために
今、第２図で示すようにヨーク３の両側端部に四フッ化
エチレン（商品・名：、テフロン）で形成されたガイド
子６を固設し、該ガイド子６の先端の針状部をヨーク１
の内面に設けたガイド溝７に臨ましている。８はホール
素子やホールＩＣ％の位置感知素子で、界磁マグネツ）
２−１．２−２の磁極検出センサーで、電機子コイル５
．−１．５−２群側にそれぞれｍ （ｍは１以上の正の
整数）個設けている。いま第１図及び第５図では３個の
電機子コイル５−１．’５−２群としているので、最も
適するように電機子コイル５−１．５−２群側にはそれ
ぞれ３個の位置感知素子８を設けている。位置感知素子
８は、本来的には電機子コイル５−１．５−２の推力に
寄与する導体部５ａ−１（又は５ｂ−１） 、 ５ａ−
２（又は５ｂ−２）の界磁マグネツｌ−２−１，２−２
に対向する部分に配置するのが、駆動効率や設置作業の
点から望ましい。
３が、固定側に平行に設けた界磁マグネツ）２−１゜２
−２間に該界磁マグネツ）２−１．２−２に相対的に直
線（的）走行可能なようにする必要がある。そのために
今、第２図で示すようにヨーク３の両側端部に四フッ化
エチレン（商品・名：、テフロン）で形成されたガイド
子６を固設し、該ガイド子６の先端の針状部をヨーク１
の内面に設けたガイド溝７に臨ましている。８はホール
素子やホールＩＣ％の位置感知素子で、界磁マグネツ）
２−１．２−２の磁極検出センサーで、電機子コイル５
．−１．５−２群側にそれぞれｍ （ｍは１以上の正の
整数）個設けている。いま第１図及び第５図では３個の
電機子コイル５−１．’５−２群としているので、最も
適するように電機子コイル５−１．５−２群側にはそれ
ぞれ３個の位置感知素子８を設けている。位置感知素子
８は、本来的には電機子コイル５−１．５−２の推力に
寄与する導体部５ａ−１（又は５ｂ−１） 、 ５ａ−
２（又は５ｂ−２）の界磁マグネツｌ−２−１，２−２
に対向する部分に配置するのが、駆動効率や設置作業の
点から望ましい。
例えば、第５図を参照して電機子コイル５−１群、即ち
、電機子コイル５−１１ 、５−１２ 、５−１３の場
合を示すと、位置感知素子８−１ 、８−２．８−３は
、それぞれ点線囲い部９−１（又は９−２） 、 １０
−１ （又は１Ｏ−２） 、 １ｌ−１（又は１ｌ−２
）上に配設することになる。しかし、このようにすると
、素子８−１．〜，８−３の厚み分だけ″界磁マグネッ
ト２−１と基板４−１間のエアーギャップが増長して効
率の悪いリニアモータＭ−１となる。
、電機子コイル５−１１ 、５−１２ 、５−１３の場
合を示すと、位置感知素子８−１ 、８−２．８−３は
、それぞれ点線囲い部９−１（又は９−２） 、 １０
−１ （又は１Ｏ−２） 、 １ｌ−１（又は１ｌ−２
）上に配設することになる。しかし、このようにすると
、素子８−１．〜，８−３の厚み分だけ″界磁マグネッ
ト２−１と基板４−１間のエアーギャップが増長して効
率の悪いリニアモータＭ−１となる。
従って、位置感知素子８−１．〜，８−３は推力に寄与
する導体部５ａ−１（父は５ｂ−１） （５ａ−２（又
は５ｂ−２） ）と均等関係にある電機子コイル５−１
（５−２）の２つの推力に寄与する導体部５ａ−１と５
ｂ−１（５ａ−２と５ト２）間位置若しくは電機子コイ
ル５−ｔ（ｓ−２）外位置に配設するのが望ましい。そ
のため、電機子コイル５−１１．〜．’５−１３と素子
８−１．〜，８−３とを例にとると、点線囲い部９ ；
−１（，９、−２）に配置すべき素子８−１を点線囲い
部１２−１ （１２−２）に、点線囲い部１Ｏ−１（１
０−２）に配置すべき素子８−２を点線囲い部１３−１
（１３−２）に、点線囲い部１１−１ （１１−２）に
配置すべき素子８−３を点線囲い部１４−１ （１４−
２）に配置するのが望ましい。電機子コイル５−２群に
ついても同様で第１図で示すものである。この第１図か
ら明らかなように、素子８−１．〜，８−３によっては
、上記エアーギャップが増長しないので、推力が強くて
高効率の半導体リニアモータＭ−１が得られることは明
らかである。また第１図及び第５図から明らかなように
、電機子コイル５−１群（７Ｊび５−２群）を構成する
電機子コイル５−１（５−２）はその面において互いに
重畳していない。更にまた、第１図及び第２−２とは互
いに磁極の２分の１ずれて相対向している。尚、当然の
ことながら、固定子は長いものに形成し、移動子は短い
ものに形成する必要がある。またこの可動コイル型半導
体リニアモータＭ−１の場合、図示しない電源コード等
も同時に移動させることになるが、導電レールを形成し
て電源コードの代用としても良い。尚、符号２０は公知
の半導体整流装置である。
する導体部５ａ−１（父は５ｂ−１） （５ａ−２（又
は５ｂ−２） ）と均等関係にある電機子コイル５−１
（５−２）の２つの推力に寄与する導体部５ａ−１と５
ｂ−１（５ａ−２と５ト２）間位置若しくは電機子コイ
ル５−ｔ（ｓ−２）外位置に配設するのが望ましい。そ
のため、電機子コイル５−１１．〜．’５−１３と素子
８−１．〜，８−３とを例にとると、点線囲い部９ ；
−１（，９、−２）に配置すべき素子８−１を点線囲い
部１２−１ （１２−２）に、点線囲い部１Ｏ−１（１
０−２）に配置すべき素子８−２を点線囲い部１３−１
（１３−２）に、点線囲い部１１−１ （１１−２）に
配置すべき素子８−３を点線囲い部１４−１ （１４−
２）に配置するのが望ましい。電機子コイル５−２群に
ついても同様で第１図で示すものである。この第１図か
ら明らかなように、素子８−１．〜，８−３によっては
、上記エアーギャップが増長しないので、推力が強くて
高効率の半導体リニアモータＭ−１が得られることは明
らかである。また第１図及び第５図から明らかなように
、電機子コイル５−１群（７Ｊび５−２群）を構成する
電機子コイル５−１（５−２）はその面において互いに
重畳していない。更にまた、第１図及び第２−２とは互
いに磁極の２分の１ずれて相対向している。尚、当然の
ことながら、固定子は長いものに形成し、移動子は短い
ものに形成する必要がある。またこの可動コイル型半導
体リニアモータＭ−１の場合、図示しない電源コード等
も同時に移動させることになるが、導電レールを形成し
て電源コードの代用としても良い。尚、符号２０は公知
の半導体整流装置である。
次に第６図乃至第８図を参照して、本発明第二実施例と
しての可動マグネット型半導体リニアモータＭ−２につ
いて説明する。
しての可動マグネット型半導体リニアモータＭ−２につ
いて説明する。
１グ・
第６図げ第１図と同様の構成となっているので、細かい
説明を省くが、電機子コイル５−１．５−２が固定子と
なっているので、その長手方向において長く形成し、移
動子である界磁マグネツ）２−１．２−２を短く形成し
ている。第７図を参照して、ヨーク３の両側部にはスリ
ット１５が形成され、ヨーク１のサイドに伸びたヨーク
３の両端部を固定側１６に固定している。またヨーク３
の両端部上下両面には、ヨーク１に固設された軸１７−
１．１７−２によって回動自在に軸支されたローラ１８
−１．１８−２が摺接している。・尚、符号１９は電気
回路部を示す。第８図は第６図及び第７図の場合におけ
る界磁マグネツ）２−１．２−２と電機子コイル５−１
．５−２との展開図である。
説明を省くが、電機子コイル５−１．５−２が固定子と
なっているので、その長手方向において長く形成し、移
動子である界磁マグネツ）２−１．２−２を短く形成し
ている。第７図を参照して、ヨーク３の両側部にはスリ
ット１５が形成され、ヨーク１のサイドに伸びたヨーク
３の両端部を固定側１６に固定している。またヨーク３
の両端部上下両面には、ヨーク１に固設された軸１７−
１．１７−２によって回動自在に軸支されたローラ１８
−１．１８−２が摺接している。・尚、符号１９は電気
回路部を示す。第８図は第６図及び第７図の場合におけ
る界磁マグネツ）２−１．２−２と電機子コイル５−１
．５−２との展開図である。
上記するように、本発明は両面に２分の１磁極位相をず
らせて２つの界磁マグネットを相対向させているので、
移動子を滑らかに推進走行させることができる。また２
つの界磁マグネットにそれぞれ相対向する２組の電機子
コイル群を有するので、構成簡単にして極めて強い推力
を得ることができ、また位置決めや直流制御が極めて簡
単な構成となるので、多くの分野において安価に量産で
きて適用性のあるものとなる。
らせて２つの界磁マグネットを相対向させているので、
移動子を滑らかに推進走行させることができる。また２
つの界磁マグネットにそれぞれ相対向する２組の電機子
コイル群を有するので、構成簡単にして極めて強い推力
を得ることができ、また位置決めや直流制御が極めて簡
単な構成となるので、多くの分野において安価に量産で
きて適用性のあるものとなる。
第１図は第一実施例としての可動コイル型半導体リニア
モータの一例を示す側面方向から見た場合の縦断面図、
第２図は第１図のものを正面方向から見た場合の縦断面
図、第３図は電機子コイルの斜視図、第４図は界磁マグ
ネットの部分斜視図、二実流側としての可動マグネット
型半導体リニアモータの一例を示す側面方向から見た場
合の一例としての縦断面図、第７図は第６図のものを正
面方向から見た場合の縦断面図、第８図は第６図及び第
７図の場合における界磁マグネットと電機子コイルとの
展開図である。
モータの一例を示す側面方向から見た場合の縦断面図、
第２図は第１図のものを正面方向から見た場合の縦断面
図、第３図は電機子コイルの斜視図、第４図は界磁マグ
ネットの部分斜視図、二実流側としての可動マグネット
型半導体リニアモータの一例を示す側面方向から見た場
合の一例としての縦断面図、第７図は第６図のものを正
面方向から見た場合の縦断面図、第８図は第６図及び第
７図の場合における界磁マグネットと電機子コイルとの
展開図である。
Claims (3)
- （１）Ｎ極、Ｓ極の磁極を長手方向にＰ極（Ｐは３以上
の正の整数）有する２つの界磁マグネットを互いに位相
をずらせて相対向配設し、膝 推力に寄与する導体部の開角７５に界磁マグネットの磁
極の（２ｎ−１）（ｎは１以上の正の整数）倍の２以上
の電機子コイル群それぞれ１組を両面に相対向して配設
具備する磁性体ヨークを上記２つの界磁マグネット間に
介在させ、上記界磁マグネットの磁極を検出するｍ個（
ｍは１以上の正の整数）個の位置検知素子を上記電機子
コイルの推力に寄与する導体部又はこの位置と均等関係
にある電機子コイルの２つの推力に寄与する導体部間位
置若しくは電機子コイル外位置に設け、上記界磁マグネ
ット側又は電機子コイル群を有する磁性体ヨーク側のい
ずれか一方を移動子とし、他方を固定子とし、移動子を
固定子よりも長さの短いものに形成したことを特徴とす
る半導体リニアモータ。 - （２）上記２つの界磁マグネットは互いに磁極の２分の
１はど位相がずれて配設されていることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の半導体リニアモータ。 - （３）上記それぞれ１組の電機子コイル野は互いに重畳
しないようにその長手方向に配設されていることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
半導体リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17262181A JPS5875458A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 半導体リニアモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17262181A JPS5875458A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 半導体リニアモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875458A true JPS5875458A (ja) | 1983-05-07 |
Family
ID=15945263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17262181A Pending JPS5875458A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 半導体リニアモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875458A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032746A (en) * | 1988-03-22 | 1991-07-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Linear motor with driving device |
| US5214323A (en) * | 1988-03-22 | 1993-05-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Linear motor with reduced cogging |
| US5438227A (en) * | 1992-12-21 | 1995-08-01 | Oriental Motor Co., Ltd. | Linear pulse motor |
| WO1997008806A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Sidey Roger C H | Electric motor |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP17262181A patent/JPS5875458A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032746A (en) * | 1988-03-22 | 1991-07-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Linear motor with driving device |
| US5214323A (en) * | 1988-03-22 | 1993-05-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Linear motor with reduced cogging |
| US5438227A (en) * | 1992-12-21 | 1995-08-01 | Oriental Motor Co., Ltd. | Linear pulse motor |
| WO1997008806A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Sidey Roger C H | Electric motor |
| US5952743A (en) * | 1995-08-29 | 1999-09-14 | Sidey; Roger Charles Hey | Electric motor |
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