JPS60176459A

JPS60176459A - リニアモ−タ

Info

Publication number: JPS60176459A
Application number: JP3105484A
Authority: JP
Inventors: Shiro Hasegawa; 志朗長谷川; Tamaki Mori; 森　環
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1984-02-21
Filing date: 1984-02-21
Publication date: 1985-09-10

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】［発明の技術分野］本発明はりニアモータに係る。

［発明の技術的背景とその問題点］従来のりニアモータは、第１図に示すように構成されて
いる。

すなわち、Ｅ字型のヨーク１の両脚片１ａの対向する面
に板状の厚さ方向に磁化した永久石２を同極同志が対向
するように取付け、中央脚１ｂ（センタポール）と磁石
２とのギャップＧには四角筒状に巻回したコイル３を挿
入してリニアモータを構成している。磁石２がＮ極を対
向させて取付けられているとすれば、磁束の流れは図示
矢符Ａの通り、各磁石２のＮ極から出てギャップＧを通
り、センタボール１ｂ１ヨーク中央片、両脚片１ａを経
てＳ極に入る。コイル３は長四角筒状に巻回されており
、その対向づる辺の巻線を逆向きの磁気ギャップ内に位
置させている。そのため、コイル３に成る方向の電流が
流された時、磁界と電流との相互作用により、コイル３
には一つの方向の力が作用する。

上記構成のリニアモータの磁気回路の性能の目安は、５ＸＢ（］　ｘＬａで現わされる。ただし、Ｓは有効磁場の面積、Ｂ（＋は
ギヤツブＧ内の磁界の強さ、Ｌ９はギャップの長さであ
る。この５ＸＢ（ｌ　ＸＬ（］が大きい程出力の高いリ
ニアモータとすることができる。

これは、リニアモータの出力ＦがＦ＝ｋＢＩｆただし、ｋ：定数Ｂ：ＢｇＩ：コイルに流すことのできる電流Ｊｌ：有効磁界内にあるコイルの総線長で定まることによる。

ところで、近年磁石の高性能化が進むにつれ、次のよう
な点が問題になって来た。すなわち、従来型の磁気回路
の設計手法では、磁力線の鞄屋（フラックスφ）が一定
であれば、ヨークを減量することが難しく、磁石が小型
高性能となっても、磁気回路の小型化を進めることがで
きなかった。

具体的に貌明すると、上記の例で有効１場の面積Ｓ一定
のまま、より高性能の磁石を使用してギャップＧの磁界
の強さＢＱを高くしりニアモータを大出力化しようとす
ると、この分の増加したフラックスφを導くために、ヨ
ークを増量する必要があり、磁気回路は大型化する。ま
た、磁束φを一定（ＳＸＢ（］一定）として、ギャップ
の長さを大きくして、より多くのコイル線長を磁界内に
おき、出力を増加させることも考えられるが、このよう
にすると磁束の漏洩が増大１−るだけでなく、コイルの
設計が難しくなる。

本発明は上記の事情に基きなされたもので、小型でしか
も大出力の得られるリニアモータを得ることを目的とし
ている。

［発明の概要］本発明のりニアモータは、下ヨークと、この下ヨークに
立設され巾方向、に２分割された支柱と、この支柱に固
着された上ヨークと、厚さ方向に磁化され前記支柱の一
側に異極同志対向させて取ｆ＝１けられ支柱と同様に２
分割された複数筒の磁石と、支柱の他側に前記各磁石と
対向して取付けられ磁極の向きを前記磁石とは逆にした
磁石とを有する固定子に、前記上下に対向する磁石の形
成する磁性ギャップ内に係合して対向する１対の直状部
をそなえた複数の扁平コイルと、これらを一体に結合す
るフレームとを有する可動子を結合させて成ることを特
徴とする。

［発明の実施例］第２図Ａは本発明一実施例の模式的断面図、Ｂはその平
面図を示す。固定子は、磁性材料から成る平板状の下ヨ
ーク１１と、その上面に垂直に立設固定された非磁性材
料から成る中央で二分割した支社１２と、この支柱の上
端に固着され下ヨーク１１上面に平行な下面を有する上
ヨーク１３と、厚さ方向に磁化され、支柱１２の一側に
各ヨークに平行な４箇の磁性ギャップＧを形成するよう
、異極同志対向さ１ＩＣ取イ１けられた板状の５箇の磁
石１４と、厚さ方向に磁化され前記各磁石に対向して対
向する磁極２は極性を逆にして支柱１２の他側に取付け
られた板状の５箇の磁石１５とを有する。これらの磁石
は支柱の他側に磁性ギ１！ツブＧ＋と対向する４箇の磁
性ギャップＧ２を形成づ−る。なお、各磁石は、支柱１
２の各側面に設りた満１６．１７にそれぞれ一端を係合
させ、他端をスペーサ１８．１９の溝２０．２１に係合
させて支持されている。さらに、磁石１４．１５は支Ｉ
］１２と同じくその長さの中央で分割されている。

また、スペーサ１９は支柱１２と同様の２分割とづる。

一方、可動子は、対向する磁性ギャップ内を貫通りる直
状部を有する４箇の平板状コイル２２を、それぞれが磁
１１ギ１１ツブＧ＋　、Ｇ２の中央に位置するように、
コイルの両端近傍および中央をスペー゛す２３で支持し
、スペー勺２３の一端内はヘッド２４で連結して構成さ
れている。なお、スペー４ノ、ヘッドは可動側のフレー
ムを形成している。

本発明のリニア七−夕は１、可動子の各コイルを固定子
のギトツプＧ＋　、Ｇ２にそれぞれ挿入して組合せる。

その時、可動子の３箇のスペーサ中、中央にあるものは
、磁石１４、支柱１２、磁石１５、スペーサ１９の分割
片間に形成される空隙に係合し、ヘッド２４はスペーサ
１９より外によるようにＪる３、また、スペー１す１８
はヨークにり外側に位置り°る。

実際に組立を行うには、まず、可動子を支柱１２を植立
した下ヨーク１１」二に配置し支社１２に土ヨーク１３
を固定する。次に、各コイルがギャップＧ＋　、Ｇ２の
中に入るように支社１２に各磁イｉ’１／１．１５を取
イ」【ノ、それらをスペー１ノ”１８゜１９に係合ざぼ
る。

第４図Ａは上記の如く組立てた本発明リニアモータの横
断面図、Ｂは一部を省略して示す平面図でｄうる。第４
図△、［３に示すように、コイル２２に時６１回りに電
流１を流けば、各コイルのギャップＧ＋　、Ｇ２の中に
ある部分の電流の向きは逆であり、磁界の向きも逆であ
るから、結局一つの方向の力１：が発生し可動子はその
方向に駆動される。

上記構成の本発明リニアモータでは、複数の扁平コイル
のそれぞれ対向する２箇の直状部を係合さ往るそれぞれ
向きの逆な磁性ギトツブを、上■ヨーク間に積層配置し
た複数の磁石によつ′Ｃ形成させだので、上下ヨークは
、最上段、最下段の磁石間のフラックスを通すに足るも
のでよく、その体積は著しく小となし得る。また、複数
の扁平コイルによって駆動力を得ているので、効率の高
いリニアモータとすることができる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されない。

例えば磁性ギャップは２以上任意の数でよい。また、各
磁石１４．１５に第２図に２５で示したように補強板を
取付けることもできる。

［発明の効果］本発明のりニアモータは、ヨークを小型化してしかも大
出力のものとなし得るので、種々の用途に有効に使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のリニアモータの断面図、第２図は本発明
一実施例の固寞子の一部を分層して示す斜視図、第３図
は可動子の斜視図、第４図Ａは前記実施例の一部と省略
して示す横断面図、Ｂはその平面図である。１１・・・下ヨーク　１２・・・支柱１３・・・上ヨーク　１４．１５・・・磁石１６．１７
．２０．２１・・・溝１８．１９．２３・・・スペーサ２２・・・扁平コイル　２４・・・ヘッド出願代理人　
弁理士　菊　池　五　部間　山　１）　明　信第１図／ｊ第２ｗＪ／仝４ β 第４ＦＩＡＡ

Claims

【特許請求の範囲】下ヨークと、この下ヨークに立設され１］方向に２分割
された支柱と、この支柱に固着された上ヨークと、厚さ
方向に磁化され前記支柱の一側に異極同志対向さけて取
付【プられ支柱と同様に２分割された複数筒の磁石と、
支柱の他側に前記各磁石と対向して取付りられ磁極の向
きを前記磁石とは逆にした磁石とを有する固定子に、前
記上下に対向する磁石の形成する磁性ギャップ内に係合
して対向する１対の直状部をそなえた複数の扁平コイル
と、これらを一体に結合するフレームとを有する可動子
を結合させて成ることを特徴とするりニアモータ。