JPS5925571A - リニアモ−タ - Google Patents

リニアモ−タ

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JPS5925571A
JPS5925571A JP13343282A JP13343282A JPS5925571A JP S5925571 A JPS5925571 A JP S5925571A JP 13343282 A JP13343282 A JP 13343282A JP 13343282 A JP13343282 A JP 13343282A JP S5925571 A JPS5925571 A JP S5925571A
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JP
Japan
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linear motor
cores
permanent magnet
legs
Prior art date
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Application number
JP13343282A
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English (en)
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JPH0345624B2 (ja
Inventor
Hiromi Onodera
博美 小野寺
Noriaki Wakabayashi
若林 則章
Kiichiro Yamada
喜一郎 山田
Taiji Sugizaki
杉崎 泰司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US06/486,965 priority patent/US4504750A/en
Priority to DE8383302275T priority patent/DE3366213D1/de
Priority to EP83302275A priority patent/EP0093547B1/en
Publication of JPS5925571A publication Critical patent/JPS5925571A/ja
Publication of JPH0345624B2 publication Critical patent/JPH0345624B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

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】 本発明は可動子が固定部である走行路に沿って直線的に
移動するりニアモータに関するものである。
第1図は従来のりニアモー、夕の一例を示す構成図で、
(A)は縦断面図、(B)は(A)のc−c線断面図、
(C)は(A)のA−A線断面図、(D)は(A)のB
−B線断面図、■)は(B)に示す永久磁石20の斜視
図である。
この第1図において、可動子2は複数個の界磁脚(ここ
では21L 212,213と221,222゜223
の各々3個)をもった複数個の鉄心(この例では21+
  22の一対)と、それらの一対の鉄心21.22の
間に介在され、バイアス磁束を供給する役目をもつ永久
磁石20と、−gの鉄心21・ 22の互に隣シ合う界
磁脚211と221(212と222,213と223
)とにまたがって巻回された複数個の励磁巻線(ここで
は31,32゜33の3個)と、図示していないが可動
子を走行路1に対して所要の間隙を維持して直線的に往
復動可能な“ように支承するだめのベアリング等の走行
案内手段とで構成されている。まだ、各界磁脚の走行路
1に而した端部に、ピッチがPの複数個の磁極歯を有し
た磁極歯群を形成し、これら磁極歯群と対向する走行路
1の而には、前記可動子2の移動方向に沿ってピッチが
Pの複数の磁極歯列(ここでは11.12の2個)を設
けている。
このように構成されたりニアモータにおいて、永久磁石
20で発生する総磁束量のうち、推力に全く寄与しない
漏洩磁束(リーケージフラックス)の占める割合は大き
く、特に一対の鉄心21.22の互いに隣り合う界磁脚
211と221 (212と222.213と223)
との間における漏洩が大きい。この為、従来では、永久
磁石の総磁束量、を多くしてもそれを有効に生かせず、
効率が悪く、結果として小型で推力の大きなモータを実
現するのが困難であった。
まだ、この従来例のりニアモータでは、前記界磁脚(2
11,212,213,22L 222.223)に設
けた各磁極歯群の発生する推力に差(推力むら)があシ
、特に中央部の界磁脚212,222の磁極歯群で発生
する推ツノが大きく、本発明者の試作に依れば、他の界
磁脚(211,213,221゜223)の磁極歯群で
の推力と比較して、20係程度の差を生じていた。
その主な理由は、各界磁脚を通るバイアス磁束の量が大
きく異る為である。この異なりは磁気的な非対称性に起
因し、その大部分は8洩磁束によるものである。第2図
は第1図に示す従来例の漏洩磁束を説明するだめの可動
子2の斜視図である。
図中点線で描いた半円筒部分81.82は一対の鉄心2
1+22の両側でバイアス磁束が漏洩する漏洩磁路を示
す。このような漏洩磁路の存在は、各界磁脚を通過する
バイアス磁束の大きさを不均一にする。即ち中央部の界
磁脚212,222を通過するバイアス磁束に比べ、そ
の外側の界磁脚211.221,213,223を通過
するバイアス磁束は小さくなる。
このような従来例のリニアモータの推力むらはモータの
滑らかな動きを阻害する要因となシ、騒音、振動、精度
などに悪い影響を与えるもとになっていた。
本発明の目的とするところは、これら従来例の欠点を除
去することにあり、具体的には、その第1の目的は、界
磁脚部のリーケージフラックスを低減させ、小型で高推
力のりニアモータを提供することにあり、第2の目的は
、推力むらをなくし、高品位のりニアモータを提供する
ことにある。以下、本発明を図示の実施例に基いて説明
する。
第3図、第4図、第6図は、それぞれ本発明のりニアモ
ータの各実施例を示すものであり、各図の永久磁石以外
のりニアモータ構成要素は共通とする。
まず第3図において(A)は縦断面図、(B)は(A)
のE−E線断面図、(C)は(A)のF−F線断面図、
(D)は(A)のG−G線断面図、(E)は永久磁石の
斜視図である。
それらの図面において可動子7は複数個の界磁脚(ここ
では711,712,713と721,722゜了23
と731,732,733の各々3個)をもった複数個
の鉄・しくこの例では71,72.73の3個)と、こ
の鉄心71と72および72と73の間の各基幹部G+
 、 G2に介在され、各鉄・し了1.72.73にバ
イアス磁束を供給する役目をもつ永久磁石りと、鉄心7
1と72および72と73の間の各界磁脚部に介在され
る永久磁石411.412,413と、鉄心71,72
.73にまだがって巻回された複数個の励磁巻線(ここ
では61,62.63の3個)と、図示していないが、
可動子アを走行路5に対し所要の間隙を維持して直線的
に往復動可能に支承するだめのベアリング等の走行手段
とで構成されており、各界磁脚の走行路5に面した各々
の端部にピッチPの磁極歯群を形成している。
界磁脚711と721と731  (712と722と
732.713と723と733)の磁極歯群は位相を
揃えており、界磁脚711と712と713(721と
722と723.731と732と733)の磁極歯群
は−・Pずつ位相をずらせである。走行路5は磁性材で
形成され、可動子7の各磁極歯群と対向する而に可動子
γの移動方向に沿ってピッチがPの磁極歯列(ここでは
51,52.53)を設けている。走行路6の磁極歯列
の位相関係は、51と63を同相とし、51と62を−
・Pずらせである。なお本実施例は、第3図(E)に示
す永久磁石を2個塔載した実施例であり、鉄心72を中
心軸にして、その幅方向に対称な構造を有しているので
、以下に述べる作用効果の説明は、片側(鉄心71.7
2側)で行うことにする。
第3図において、隣り合う界磁脚711と721゜71
2と7221713と723との間には、同一寸法の永
久磁石41L 412,413が介在されておシ、その
着磁方向は図に示すようにバイアス磁束を与える永久磁
石40と揃えている為、永久磁石4oで発生した磁束は
、前記隣り合う界磁脚711から721  (712か
ら722,713から723)へ漏洩することなく、界
磁脚部を流れるよう誘導され、有効に活用されるように
なる。さらに付加された永久磁石411,412,41
3で発生する磁束の一部は、リニアモータのバイアス磁
束となシ、総磁束量も大きくする。
以上の説明から明らかな様に、永久磁石411゜412
.413のもたらす効果は、リニアモータの推力に対し
て相乗的に効いてくるものであり、本発明者の試作に依
れば、30係程度推力を増大させることができだ。つま
シ、従来の外形寸法を河ら変えることなく、従来より高
推力のりニアモータを容易に実現できるものである。
第4図は、本発明のりニアモータの他の実施例を示し、
(A)は縦断面図、(B)は永久磁石の配置及び形状を
あられす斜視図である。同図において、永久磁石40.
 411,413は、第3図の永久磁石40,411,
413とそれぞれ対応し、411゜413は同一寸法と
する。永久磁石414は、永久磁石411,413よシ
寸法が小さく、第3図の永久磁石412と対応する。こ
れらの永久磁石411.413,414は第3図の実施
例と同様に、隣り合う鉄心の隣シ合う界磁脚間の磁束の
漏洩を減らすことができ、また、永久磁石の有効面積を
増やすことに依り、バイアス磁束の総量を増やすことで
、リニアモータの推力を増大させることができる。これ
に加えて、第4図の実施例では、中火部の界磁脚部に介
在された永久磁石414の寸法を自在に設計することに
依って、中央部の界磁脚に設けた磁極歯を通るバイアス
磁束の量を調整し、この部分で発生する推力を調整する
ようにしだものである。これに依シ、各界磁脚に設けだ
各磁fMtlQ群で発生する推力のバランスを取ること
ができ、非常に品位の優れたりニアモータを実現できる
ものである。
第5図は、本発明のりニアモータの更に他の実施例を示
し、(A)は縦断面図、(B)は永久磁石の配置及び形
状をあられす斜視図である。同図において、永久磁石4
0,411,413は、第3図の永久磁石40,411
,413とそれぞれ対応し、411.413は同一寸法
とし、第3図の永久磁石412に対応するものを取り除
いた構成である。
これは、第4図の磁端な例であり、永久磁石61゜62
0寸法を自在に設計することにより、第4図の実施例と
同様に推力バランスを取ることができ、非常に品位の優
れたりニアモータを実現できるものである。
以上述べた様に、本発明のりニアモータは、°従来のリ
ニアモータに比べて、推力を増加させながら、同時に、
各磁極歯群間の推力バランスを取ることができる非常に
優れたものであり、従来例の持つ利点は何ら損うことな
く、小型高推力、高品位なりニアモータを容易に実現し
うるものである。
なお、第3図、第4図、第5図に例示した本発明のりニ
アモータにおいては隣υ合う鉄・し・の基幹部と界磁脚
部の永久磁石をそれぞれ別部材によシ構成したが、これ
は、一体物として各々の形状に加工しても特性状何ら差
し支えない。また永久磁石の形状は、各図面中すべて直
方体にしているが、必ずしもこれに限定されず、本発明
の主旨を逸脱しない範囲で、鉄心や界磁脚の形状に応じ
て自由に設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、 (B)、 (C)、 (D)および(
E)は従来のりニアモータの一例を示す各部の断面図お
よび従来のりニアモータで使用される永久磁石の斜視図
、第2図は漏洩磁路を説明する為の要部斜視図、第3図
(A)、 (B)、 (C)、 (D)および(E)は
本発明のリニアモータカー実施例を示す断面図および同
実施例で使用する永久磁石の斜視図、第4図(A)、 
(B)は本発明のりニアモータの他の実施例を示す断面
図とそれに使用される永久磁石の斜視図、第5図(A)
、 (B)は本発明のりニアモータの更に別の実施例の
断面図とそれに使用される永久磁石の斜視図である。 5・・・・・・走行路、7・・・・・可動子、C+、G
z・・・基幹部、40,41L 412,413,41
4・・・・・・永久磁石、51,52.53・・・・・
・磁極歯列、61゜62+63・・・・・・励磁巻線、
71+  72+  73・・・・・鉄む、711’、
  712. 713,721,722,723゜ア3
1.732,733・・・・界磁脚。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 、      2”# θl 第3図 47ノ  。 第4図 4// 第5図 4θ 4/1

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基幹部、ピッチがPの磁阪歯群をそれぞれ形成し
    た複数個の界磁脚部を含めて成る複数個の鉄心、前記複
    数個の鉄心にバイアス磁束を供給する永久磁石および前
    記界磁脚を励磁する為の励磁巻線を含めてなる可動子と
    、前記可動子と所要の間隙を維持して対向して配され、
    かつピンチがPの磁極歯列をその移動方向に沿って設け
    た走行路を具備し、かつ、前記永久磁石は、1TJfa
    複数個の鉄心の各々の基幹部の間と、前記界磁脚のうち
    異なる鉄心に設けられた隣り合う界磁脚部の間とに介在
    され、その着磁方向は隣り合う鉄心間にあるものはすべ
    て同一方向としたことを特徴とするりニアモータ。
  2. (2)複数個の鉄心の隣り合う界磁脚部の間に介在させ
    た永久磁石は、可動子の中央部に配置されたものより、
    外観に配置されたものの寸法が大きいことを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載のりニアモータ。
  3. (3)複数個の鉄1bの隣シ合う界磁脚部の間に永久磁
    石を部分的に介在させたことを特徴とする特r[請求の
    範囲第(1)項記載のりニアモータ。
  4. (4)@り合う鉄・し・間の基幹部に介在させた永久磁
    石と、界磁脚部に介在させた永久磁石とを一体的に形成
    した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。
JP13343282A 1982-04-21 1982-07-29 リニアモ−タ Granted JPS5925571A (ja)

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US06/486,965 US4504750A (en) 1982-04-21 1983-04-20 Linear motor
DE8383302275T DE3366213D1 (en) 1982-04-21 1983-04-21 Linear motor
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