JPS59153457A - ハイブリツド形リニアステツピングモ−タ - Google Patents
ハイブリツド形リニアステツピングモ−タInfo
- Publication number
- JPS59153457A JPS59153457A JP2471283A JP2471283A JPS59153457A JP S59153457 A JPS59153457 A JP S59153457A JP 2471283 A JP2471283 A JP 2471283A JP 2471283 A JP2471283 A JP 2471283A JP S59153457 A JPS59153457 A JP S59153457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- pole pairs
- permanent magnet
- stepping motor
- linear stepping
- 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.)
- Granted
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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
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】
本発明はハイブリッド形リニアステッピングモータの改
良に関するものである。
良に関するものである。
被制御物の位置付は制御等に使用される従来のハイブリ
ッド形リニアステッピングモータは、その基本的な構造
が第１図又は第２図に示す形式に大別される。第１図に
おいて、１′は固定子部、２′ａは可動子部であり、こ
の可動子部は、長形のヨーク３′に２個の永久磁石４’
ａ、４’ｂが図示のように磁極の向きを互いに逆にして
距離を隔てて取付けられ、永久磁石４’ ａ ＋ ４’
ｂの各一端側にそれぞれが二つの極歯を有するコ字状
の軟磁性体からなる磁極対５’ａ又は５’ｂが取付けら
れて、磁極対５′ａ。
ッド形リニアステッピングモータは、その基本的な構造
が第１図又は第２図に示す形式に大別される。第１図に
おいて、１′は固定子部、２′ａは可動子部であり、こ
の可動子部は、長形のヨーク３′に２個の永久磁石４’
ａ、４’ｂが図示のように磁極の向きを互いに逆にして
距離を隔てて取付けられ、永久磁石４’ ａ ＋ ４’
ｂの各一端側にそれぞれが二つの極歯を有するコ字状
の軟磁性体からなる磁極対５’ａ又は５’ｂが取付けら
れて、磁極対５′ａ。
５’ｂの各極歯に励磁巻線６’ ａ又は６’ｂが巻かれ
たものである。この形式のものは製造が比較的面倒であ
り、また小形で高出力のものを得にくいという欠点があ
った。第２図のものは、それぞれが二を構成したもので
ある。この形式のものは構造が比較的簡単であるが次の
欠点がある。
たものである。この形式のものは製造が比較的面倒であ
り、また小形で高出力のものを得にくいという欠点があ
った。第２図のものは、それぞれが二を構成したもので
ある。この形式のものは構造が比較的簡単であるが次の
欠点がある。
（１） 永久磁石４′による磁束を各磁極対７’ａ、
７’ｂに十分与えるためには永久磁石４′の長さ寸法Ｉ
（１を大とせねばならず、可動子部２’ｂの高さ寸法Ｅ
ｆｔが犬となり小形で高出力のものを得にくい〇（２）
第２図に破線で示したように永久磁石４′の磁束分布が
不平衡になる結果、可動子部２’ｂを動かす推力の相間
バラツキが大きくなり、可動子部２’ ｂの停止位＠精
度が悪くなる。
７’ｂに十分与えるためには永久磁石４′の長さ寸法Ｉ
（１を大とせねばならず、可動子部２’ｂの高さ寸法Ｅ
ｆｔが犬となり小形で高出力のものを得にくい〇（２）
第２図に破線で示したように永久磁石４′の磁束分布が
不平衡になる結果、可動子部２’ｂを動かす推力の相間
バラツキが大きくなり、可動子部２’ ｂの停止位＠精
度が悪くなる。
第５図は第２図の構造形式で構成した６相ノ・イブリッ
ド形リニアステッピングモータを示したもので、この場
合は可動子部２’ｂの中央部の磁極対７’ ｃが永久磁
石４’ ａ ＋ ４’ ｂの両者で励（Ｆ４されるため
、磁極対７’ ａ ＋ ７’ ｂに比し磁束量が約２倍
になる。従って、磁極対７’ ｃの発生推力は磁極対７
’ａや７’ｂの発生推力よりも大幅に大きくなり、実用
上本構造のものは使用し得ないものとなる。
ド形リニアステッピングモータを示したもので、この場
合は可動子部２’ｂの中央部の磁極対７’ ｃが永久磁
石４’ ａ ＋ ４’ ｂの両者で励（Ｆ４されるため
、磁極対７’ ａ ＋ ７’ ｂに比し磁束量が約２倍
になる。従って、磁極対７’ ｃの発生推力は磁極対７
’ａや７’ｂの発生推力よりも大幅に大きくなり、実用
上本構造のものは使用し得ないものとなる。
本発明は上記の欠点を改善した）・イブリッド形リニア
ステッピングモータを提供したもので、その特徴とする
ところは、可動子部に軟磁性体からなる複数の磁極対が
列をなして並設され且つ隣接する磁極対相互間に、該磁
極対同士が互いに異極性を拗つようにして永久磁石が配
設されているノ・イブリッド形すニアスデツビングモー
タにシいて、複数の磁極対の列の両端部に位置する磁極
対の前記永久磁石に接する側と反対の端部側に、該両端
部に位置する磁極対がそれぞれ前記の永久磁石によシ励
磁される極性と同極性に励磁されるように補助永久磁石
を配設したことにある。
ステッピングモータを提供したもので、その特徴とする
ところは、可動子部に軟磁性体からなる複数の磁極対が
列をなして並設され且つ隣接する磁極対相互間に、該磁
極対同士が互いに異極性を拗つようにして永久磁石が配
設されているノ・イブリッド形すニアスデツビングモー
タにシいて、複数の磁極対の列の両端部に位置する磁極
対の前記永久磁石に接する側と反対の端部側に、該両端
部に位置する磁極対がそれぞれ前記の永久磁石によシ励
磁される極性と同極性に励磁されるように補助永久磁石
を配設したことにある。
以下、本発明の実施例を図面によシ詳細に説明する。第
４図は本発明を実施した４相ハイブリツド形リニアステ
ツピングモータの一例を示したもので、１は固定子部、
２はこの固定子部に間隙を隔てて対向して固定子部１の
長さ方向に移動する可動子部である。３ａ及び３ｂは相
互間に図示極性の永久磁石４′！ｉｌ−介在させて固定
子部１の長さ方向に並設された磁極対である。５ａは磁
極対３ａに、また５ｂは磁極対３ｂにそれぞれ巻回され
た励磁巻線である。６ａは磁極対３ａの永久磁石４と接
合された端部と反対側の端部に突設されて固定子部ＩＫ
対向する面を有する突出部、６ｂは磁極対３ｂの端部に
上記と同様に設けられた突出部である。７ａは突出部６
ａの固定子部１に対向する面に、また７ｂは突出部６ｂ
の固定子部１に対向する面にそれぞれ図示極性をもって
配設された補助永久磁石である。
４図は本発明を実施した４相ハイブリツド形リニアステ
ツピングモータの一例を示したもので、１は固定子部、
２はこの固定子部に間隙を隔てて対向して固定子部１の
長さ方向に移動する可動子部である。３ａ及び３ｂは相
互間に図示極性の永久磁石４′！ｉｌ−介在させて固定
子部１の長さ方向に並設された磁極対である。５ａは磁
極対３ａに、また５ｂは磁極対３ｂにそれぞれ巻回され
た励磁巻線である。６ａは磁極対３ａの永久磁石４と接
合された端部と反対側の端部に突設されて固定子部ＩＫ
対向する面を有する突出部、６ｂは磁極対３ｂの端部に
上記と同様に設けられた突出部である。７ａは突出部６
ａの固定子部１に対向する面に、また７ｂは突出部６ｂ
の固定子部１に対向する面にそれぞれ図示極性をもって
配設された補助永久磁石である。
上記のように構成されたステッピングモータにおいては
、磁極対３ａは永久磁石４及び補助永久磁石７ａＫよる
磁束を受け、まｉｔ−磁極対３ｂは永久磁石４及び補助
永久磁石７ｂによる磁束を受はム ることに〃る。そこで、第２図の構造のモータで、各磁
極対７’ａ ＋’ ７’ｂ Ｖ（φ１なる磁束を与える
永久磁石４′の長さをＨｌとすると、第４図の実施例で
は永久磁石４の長さを１７２ Ｈ，ｌ＃こしてこの磁石
４により１／２φ１なる磁束を各磁極対に与え、補助永
久磁石７ａ 、７ｂとして１／２φ１なる磁束を与える
磁石を用いれば、第２図の構造のモータと同一の推力を
有し、且つ第２図の可動子２’ ｂの寸法Ｈｚ −ｑ
１／２Ｈまたけ減じたステッピングモータが得られるこ
とになる。また第２図の構造のモータで、可動子２’
ｂの寸法Ｈｚに制限があって磁石４′の寸法Ｈ１に制限
を受け、十分なる磁束を与える大きさの磁石を使用でき
ない場合に、第４図のように補助永久磁石７ａ、７ｂを
設けることにより、上記の寸法Ｈ２をそのままとして数
十パーセントの推力増加を図ることが可能となる。更に
、第４図のように構成すると、永久磁石４及び補助永久
磁石７ａ。
、磁極対３ａは永久磁石４及び補助永久磁石７ａＫよる
磁束を受け、まｉｔ−磁極対３ｂは永久磁石４及び補助
永久磁石７ｂによる磁束を受はム ることに〃る。そこで、第２図の構造のモータで、各磁
極対７’ａ ＋’ ７’ｂ Ｖ（φ１なる磁束を与える
永久磁石４′の長さをＨｌとすると、第４図の実施例で
は永久磁石４の長さを１７２ Ｈ，ｌ＃こしてこの磁石
４により１／２φ１なる磁束を各磁極対に与え、補助永
久磁石７ａ 、７ｂとして１／２φ１なる磁束を与える
磁石を用いれば、第２図の構造のモータと同一の推力を
有し、且つ第２図の可動子２’ ｂの寸法Ｈｚ −ｑ
１／２Ｈまたけ減じたステッピングモータが得られるこ
とになる。また第２図の構造のモータで、可動子２’
ｂの寸法Ｈｚに制限があって磁石４′の寸法Ｈ１に制限
を受け、十分なる磁束を与える大きさの磁石を使用でき
ない場合に、第４図のように補助永久磁石７ａ、７ｂを
設けることにより、上記の寸法Ｈ２をそのままとして数
十パーセントの推力増加を図ることが可能となる。更に
、第４図のように構成すると、永久磁石４及び補助永久
磁石７ａ。
７ｂＫより各磁極対３ ａ ＋ ３ ｂの各極歯に磁束
をバランスよく与え得るので、相間の推力のバラツキを
少なくすることができ、位置付は精度を向上させること
ができる。即ち、第４図の構造をとることにより、小形
で高推力且つ高精度のハイブリッド形リニアステッピン
グモータを得ることができる。
をバランスよく与え得るので、相間の推力のバラツキを
少なくすることができ、位置付は精度を向上させること
ができる。即ち、第４図の構造をとることにより、小形
で高推力且つ高精度のハイブリッド形リニアステッピン
グモータを得ることができる。
なお、第４図の実施例では可動子２の長さＬｌが、第２
図の構造のモータの可動子２’ｂの長さより可成シ増大
するように思われるが、第２図のものでも実際の製品は
固定子１′と可動子２’ ｂとの空隙を一定に保つため
第５図に示したように、磁極対７’ ａ ＋ ７’ ｂ
の各一端側を可動子２’ｂの長さ方向に若干突出させ、
この突出部にそれぞれ転輪８ａ又は８ｂの軸を軸支させ
るのが一般である。従って、第５図における寸法Ｌ２は
、第４図における可動子２の寸法Ｌ１と大差のないもの
になる。第４図の構造のものは、第５図に示したと同様
な転輪を突出部６ａ 、６ｂの一部にそれぞれ軸支させ
ればよく、転輪を含む可動子部の長さ寸法を第５図にお
ける寸法Ｌ２と略同じにすることができるので、可動子
部の実質的な長さが増大することはない。
図の構造のモータの可動子２’ｂの長さより可成シ増大
するように思われるが、第２図のものでも実際の製品は
固定子１′と可動子２’ ｂとの空隙を一定に保つため
第５図に示したように、磁極対７’ ａ ＋ ７’ ｂ
の各一端側を可動子２’ｂの長さ方向に若干突出させ、
この突出部にそれぞれ転輪８ａ又は８ｂの軸を軸支させ
るのが一般である。従って、第５図における寸法Ｌ２は
、第４図における可動子２の寸法Ｌ１と大差のないもの
になる。第４図の構造のものは、第５図に示したと同様
な転輪を突出部６ａ 、６ｂの一部にそれぞれ軸支させ
ればよく、転輪を含む可動子部の長さ寸法を第５図にお
ける寸法Ｌ２と略同じにすることができるので、可動子
部の実質的な長さが増大することはない。
第６図は本発明を６相ハイブリツド形リニアステツピン
グモータに適用した実施例を示したものである。同図に
おいて、第４図の実施例と同一部分には同符号を付しで
ある。本実施例は、第４図ＶＣおけると同様に形成され
た二つの磁極対３８゜３ｂの中間に、略Ｈ形の軟磁性体
に励磁巻線５ｃを巻いた磁極対３ｃを配置し、磁極対３
ａ、３ｃの間に永久磁石４ａを、また磁極対３ｂ、３ｃ
の間に永久磁石４ｂをそれぞれ図示極性をもって介在さ
せるとともに、両端部の突出部６ａ 、６ｂにそｆ＋ぞ
れ図示極性の補助永久磁石７ａ又は７ｂを取付けて可動
子部２を構成したものである。
グモータに適用した実施例を示したものである。同図に
おいて、第４図の実施例と同一部分には同符号を付しで
ある。本実施例は、第４図ＶＣおけると同様に形成され
た二つの磁極対３８゜３ｂの中間に、略Ｈ形の軟磁性体
に励磁巻線５ｃを巻いた磁極対３ｃを配置し、磁極対３
ａ、３ｃの間に永久磁石４ａを、また磁極対３ｂ、３ｃ
の間に永久磁石４ｂをそれぞれ図示極性をもって介在さ
せるとともに、両端部の突出部６ａ 、６ｂにそｆ＋ぞ
れ図示極性の補助永久磁石７ａ又は７ｂを取付けて可動
子部２を構成したものである。
本実施例では、磁極対３ａは永久磁石４ａ＋７ａにより
、また磁極対３ｂは永久磁石４ｂ。
、また磁極対３ｂは永久磁石４ｂ。
７ｂにより、更に磁極対３ｃは永久磁石４ ａ ＋４ｂ
によシそれぞれ磁束を与えられることになる。
によシそれぞれ磁束を与えられることになる。
これにより、各磁極対３ ａ ＋ ３ ｂ ＋ ３ ｃ
は十分な磁束を各極歯にバランスよく与えられるため、
従来の構造によるものよりも小形で高推力且つ高精度の
６相ハイブリツド形リニアステツピングモータを得るこ
とができる。
は十分な磁束を各極歯にバランスよく与えられるため、
従来の構造によるものよりも小形で高推力且つ高精度の
６相ハイブリツド形リニアステツピングモータを得るこ
とができる。
第７図は本発明の変形例を示したもので、磁極対３ａ
、３ｂの永久磁石４に接する側と反対の端部側にそれぞ
れ図示極性の補助永久磁石８ａ又は８ｂを取付け、磁石
８ａの磁極対３ａに接する側と反対の端部側に軟磁性体
からなる導磁束部材９ａを、また磁石８ｂの磁極対３ｂ
に接する側と反対の端部側に同様の導磁束部材９ｂをそ
れぞれ取付けて、導磁束部材９ａ 、９ｂの各一端側を
固定子部１に対向させたものである。
、３ｂの永久磁石４に接する側と反対の端部側にそれぞ
れ図示極性の補助永久磁石８ａ又は８ｂを取付け、磁石
８ａの磁極対３ａに接する側と反対の端部側に軟磁性体
からなる導磁束部材９ａを、また磁石８ｂの磁極対３ｂ
に接する側と反対の端部側に同様の導磁束部材９ｂをそ
れぞれ取付けて、導磁束部材９ａ 、９ｂの各一端側を
固定子部１に対向させたものである。
本変形例においては、補助永久磁石８ａの磁束は導磁束
部材９ａを介し又磁極対３ａに流れ、また補助永久磁石
８ｂの磁束は導磁束部材９ｂを介して磁極対３ｂに流れ
る。従って、補助永久磁石８ａ 、８ｂは第・４図の実
施例における補助永久磁石７ ａ ＋ ７ ｂと同様の
作用をし、同実施例と同様の効果を生じさせる。
部材９ａを介し又磁極対３ａに流れ、また補助永久磁石
８ｂの磁束は導磁束部材９ｂを介して磁極対３ｂに流れ
る。従って、補助永久磁石８ａ 、８ｂは第・４図の実
施例における補助永久磁石７ ａ ＋ ７ ｂと同様の
作用をし、同実施例と同様の効果を生じさせる。
上記のように本発明は、可動子部に軟磁性体からなる枚
数の磁極対が列をなして並設され且つ隣接する磁極対相
互間に、該磁極対同士が互いに異極性を持つようにして
永久磁石が配設されているハイブリッド形リニアステッ
ピングモータにおいて、前記複数の磁極対の列の両端部
に位置する磁極対の前記永久磁石に接する側と反対の端
部側に、該両端部に位置する磁極対がそれぞれ前記永久
磁石により励磁される枠外と同極性に励磁されるように
補助永久磁石を配設しである。
数の磁極対が列をなして並設され且つ隣接する磁極対相
互間に、該磁極対同士が互いに異極性を持つようにして
永久磁石が配設されているハイブリッド形リニアステッ
ピングモータにおいて、前記複数の磁極対の列の両端部
に位置する磁極対の前記永久磁石に接する側と反対の端
部側に、該両端部に位置する磁極対がそれぞれ前記永久
磁石により励磁される枠外と同極性に励磁されるように
補助永久磁石を配設しである。
従って本発明によれば、永久磁石による磁束を比較的小
さなスペースで十分に且つバランス良く各磁枠対ＶＣ与
えることができるので、前述の従来品の欠点を改善した
小形で高出力且つ高精度のハイブリッド形すニアステッ
ピングモークを容易に得ることができる。
さなスペースで十分に且つバランス良く各磁枠対ＶＣ与
えることができるので、前述の従来品の欠点を改善した
小形で高出力且つ高精度のハイブリッド形すニアステッ
ピングモークを容易に得ることができる。
第１図及び第２図はそれぞれ従来のハイブリッド形リニ
アステッピングモータの異なる二つの構造形式の概要を
示す正面図、第６図は第２図の構造形式による従来のス
テッピングモータの他の例の概要を示す正面図、第５図
は第２図の形式のモータの翼体的な構成例を示す正面図
、第４図、第６図、第７図はそれぞれ本発明の異なる実
施例の概要を示す正面図である。 １・・・固定子部、２・・・可動子部、３ａ 、 ３ｂ
＋３ ｃ−磁極対、４ 、４ ａ ＋ ４ ｂ ”’
永久磁石、５ａ。 ５ ｂ 、 ５ ｃ−励磁巻線、７ａ、７ｂ、８ａ＋８
ｂ・・・補助永久磁石。 第３閂 ７゛・ 第４ ■１
アステッピングモータの異なる二つの構造形式の概要を
示す正面図、第６図は第２図の構造形式による従来のス
テッピングモータの他の例の概要を示す正面図、第５図
は第２図の形式のモータの翼体的な構成例を示す正面図
、第４図、第６図、第７図はそれぞれ本発明の異なる実
施例の概要を示す正面図である。 １・・・固定子部、２・・・可動子部、３ａ 、 ３ｂ
＋３ ｃ−磁極対、４ 、４ ａ ＋ ４ ｂ ”’
永久磁石、５ａ。 ５ ｂ 、 ５ ｃ−励磁巻線、７ａ、７ｂ、８ａ＋８
ｂ・・・補助永久磁石。 第３閂 ７゛・ 第４ ■１
Claims (1)
- 固定子部と可動子部よｌＯ１該可動子部は軟磁性体から
なる複数の磁極対が列をなして並設され月つ隣接する磁
極対相互間に該磁極対同士が互いに異極性を持つように
して永久磁石が配設されて前記各磁極対に励磁巻線が施
されてなるハイブリッド形リニアステッピングモータに
おいて、前記複数の磁極対の列の両端部に位置する磁極
対の前記永久磁石に接する側と反対の端部側に、該両端
部に位置する磁極対がそれぞれ前記永久磁石により励磁
される極性と同極性に励磁されるように補助永久磁石を
配設したことを特徴とするノ・イブリッド形リニアステ
ッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2471283A JPS59153457A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ハイブリツド形リニアステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2471283A JPS59153457A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ハイブリツド形リニアステツピングモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153457A true JPS59153457A (ja) | 1984-09-01 |
| JPS6355306B2 JPS6355306B2 (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=12145779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2471283A Granted JPS59153457A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ハイブリツド形リニアステツピングモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153457A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1547225A2 (en) * | 2002-10-01 | 2005-06-29 | Magnemotion, Inc. | Suspending, guiding and propelling vehicles using magnetic forces |
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| US9346371B2 (en) | 2009-01-23 | 2016-05-24 | Magnemotion, Inc. | Transport system powered by short block linear synchronous motors |
| US9771000B2 (en) | 2009-01-23 | 2017-09-26 | Magnemotion, Inc. | Short block linear synchronous motors and switching mechanisms |
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-
1983
- 1983-02-18 JP JP2471283A patent/JPS59153457A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355306B2 (ja) | 1988-11-01 |
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