JPS60200757A - ハイブリツド形リニヤパルスモ−タ - Google Patents

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〕 の構造の改良に関する。

〔発明の背景技術とその問題点〕

この種装置の従来例の側面図を第１図に表わす。

１は可動子で固定子２に対向して固定子歯１１をそなえ
、それに貼り合わせてコイル１３を持つ電磁石１２をた
とえば＋１．＋３．≠２．Φ４・・・・・・の順に配設
し、電磁石１２の＋１と＋３、＋２と＋４・・・・・・
のそれぞれの可動子歯１１と反対側磁極を共通にし、さ
らにその上部側端面に永久磁石１４の電磁石１２の＋１
とす３のそれをＮ着磁とすれば＋２と＋４のそれはＳ着
磁となり、その永久磁石１４ＯＮ。

Ｓ両者を継鉄１５をもって一体化している。

固定子２は可動子歯１１に対向して固定子歯２１を具備
する。

このように従来形は永久磁石１４の位置が可動子歯１１
と固定子歯２１の対向する空隙部から遠く離れているた
め、電磁石１２の鉄心部の磁気ポテンシャルが高く、こ
へから出るもれ磁界やもれ磁束は、無駄であるだけでな
く有害である。

前者（もれ磁界）はノイズ源に、後者（もれ磁束）は磁
石を大きくするのでマシンサイズやコストの増大につな
がる。

また、アーマチュアリアクションによるインダクタンス
が大きく、磁束が飽和しやすく、トルクの直線性の範囲
がせまい。

この構造はアルニコ磁石時代の名残りのようなもので、
現在レアアース磁石になっても以然として踏襲されてい
る。

〔発明の目的〕

こ−において本発明は、従来例の難点を克服し、永久磁
石としてのレアアース磁石の特性を完全に活かして、材
料費、マシンサイズを下げ、性能アップを図る構造をし
たハイブリッド形リニヤパルスモータを提供することを
、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、電磁石と永久磁石が直列に入った磁路を構成
したハイブリッド形リニヤパルスモータである。

〔発明の実施例〕

本発明の最も大きな特徴の一つを挙げれば、電磁石と永
久磁石が直列に入った磁路を構成しているところにある
。

ポールシューなしのフェライト磁石やアルニコ磁石の界
磁々極はＤＣモータに使われるが、この場合も電機子反
作用磁界が永久磁石に直接加わるので、この直列構造に
なる。しかしこれによる減磁を避けるために永久磁石の
高さを高くし材料を余分に使うという犠牲な払っている
。

ハイブリッド形ステッピングモータ等の肪導子機で、従
来からこの構造を使わなかった理由は、集中巻きの電機
子起磁力が非常に大きい値になるので、これで減磁を受
けないように磁石高さを決めると、アルニコ磁石やフェ
ライト磁石では、この高さが高くなり過ぎて可動子の移
動に伴なう磁束変動が小さくなって、推力がでなくなる
。

レアアース磁石は保磁力が強大なので減磁しない高さが
非常に低くて良いため、この構造が可能になったのであ
る。

本発明の一実施例を断面で表わした側面図を第第２図は
、そのコイルの接続を表わす図である。

すべての図面において同一符号は同一もしくは相当部分
を示す。

との一実施例は２相励磁の場合を表わしている。

可動子１は、継鉄１５でつないだ４個の電磁石１２と、
この電磁石１２の磁極面に貼られた永久磁石板１４、お
よび更にこの上に接着された櫛歯状の誘導子歯となる可
動子歯１１より形成される。

固定子２は、磁性体の平板ないしは積層鉄心で、その表
面には可動子歯１１と同様な誘導子歯となる固定子歯２
１が設けられている。

この両者つまり可動子ｌと固定子２を、支持案内機構に
より、各誘導子歯が互いに平行になるよう微少な空隙を
介して対向せしめ、歯切り方向と直交方向に移動できる
ようにした構造である。

電磁石１２を左より右に＋１．＋２．す３．＋４とした
ときに、永久磁石１４は＋１．＋３＆Ｎ極に着磁し、＋
２．す４をＳ極に着磁するとともに、＋１と＋３のコイ
ル１３を逆直列接続したものなＡをＢ相として２相巻線
を形成する。

誘導子歯はすべて等ピッチとし、固定子の歯１１に対し
可動子の歯２１が、ナ４で４／４　ピッチずれていると
き、＋３では３／４ピツチ、＋２では２／４ピツチ、＋
１では１／４　ピッチそれぞれずれるようにしである。

動作は次のようになる。

人相コイルに＋１磁極がＮになるような電流■を流すと
＋１の磁極は強められ、＋３磁極は弱められるので＋１
の歯１１が固定子歯２１と一致するような力を生ずる。

次に人相電流を切ってＢ相に＋２極がＳになるような電
流のを流すと＋２の歯１１が固定子歯２１と一致するよ
うな力を生じ、可動子１は右方に１／４爾ピツチ動（。

Ｂ相市θ１【、を切って、ｅＡ相電流を流すと、＋３の
歯１１が固定子歯２１と一致するような力を生じ可動子
１はまた右方に１／４歯ピッチ動く。

人相電流を切って、ｅＢ相電流を流すとす４の歯１１が
固定子歯２１と一致する方向に１／４歯ピツチ可動子１
が右方に動く。

元に戻っての人相電流を流すと可動子１は全体で１歯ピ
ツチ動いたことになる。

■Ａ相電流で＋１→■Ｂ相電流で≠２→θＡ相電流です
３→θＢ相電流で寺４→またの人相電流で＋１のそれぞ
れの歯１が固定子歯２１と一致して行くので、各ステッ
プ１／４歯ピツチの・ξルスモータとして動（。

本考案の他の実施例の側断面図を第４図に表わす。

この他の実施例は、可動子１の永久磁石１４や誘導子歯
１１を第４図に示すように一体化したもので、先に電磁
石コイル１３を巻回装着してから可動子歯１１が一体に
形成された永久磁石１４を電磁石１２の磁極に貼付は固
着させる。

こうすることにより、製造が容易で精度が出しやすくな
り、永久磁石が磁極面からオー、？ハングするものでも
れ磁束が減少する。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、永久磁石を２ｎ極（ｎは自然
数）に着磁しているので、継鉄を通る磁束がｎ極のもの
の１／２になるから、継鉄断面を小さくできる。

永久磁石からのもれ磁束が小さい。

外部磁界も弱い。

永久磁石の厚みは空隙長の数倍としても１１Ｆ１以下で
あり、材料費が安い。

電磁石が形成する電機子コイルの作る磁束は、永久磁石
がこのパスに直列に入るため小さくなり、インダクタン
スが小さい特性になる。このため力率が高く、高速まで
運転しても電源容量が小さくてすむ。

本発明は、当該分野に益するところ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側断面図、第２図は本発明の一実施例
における断面で示した側面図、第３図はそのコイル接続
図、第４図は本発明の他の実施例の側断面図である。 １・・・可動子、１１・・＝可動子歯（誘導子歯）、１
２川電磁石（電機子）、１３・・・コイル、１４・・・
永久磁石、１５・・・継鉄、２・・・固定子、２１・・
・固定子歯（誘導子歯）。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可動子の電磁石磁極部に永久磁石を介して誘導子歯
   を直列に固定装着し直列の磁路を形成したハイブリッド
   形リニヤパルスモータ。 ２、可動子は、ｎを自然数としたとき継鉄でつないだ２
   １個の電磁石と、この電磁石の磁極面に貼付固層された
   永久磁石板と、さらにこの上に固定接着された櫛歯状の
   誘導子歯よりなり、固定子は、磁性体の平板でその可動
   子に対向する表面には可動子と同じ櫛歯状の誘導子歯が
   形成され、 これら可動子と固定子を支持案内機構により各誘導歯が
   互いに平行になるよう微少な空隙を介して対向させ、歯
   切り方向と直交方向に可動電磁石を左より右に＋１．≠
   ２．＋３．＋４・・・・・・≠（２ｎ　１）ｐす２ｎと
   したとき、永久磁石は４−１．す３．・・・・・・≠（
   ２ｎ−１）をＮ極に着磁し、ナ２．＄４．・・・・・・
   す２ｎをＳ極に着磁し、＋１と≠（ｎ＋１）のコイルを
   逆直列接続したものを第１相巻線、す２と÷（ｎ＋２）
   のコイルを逆直列接続したものを第２相巻線、・・・・
   ・・すｎとす２ｎのコイルを逆直列接続したものを第ｎ
   相巻線としてｎ相の巻線を装着させ、 誘導子歯はすべて等ピッチとし、固定子の歯に対し可動
   子の歯がす２ｎで１ピツチずれているとき４Ｎ（２ｎ−
   １）では（２ｎ−１）／２ｎピッチ。 ÷（２ｎ−２）では（２ｎ−２）／２ｎ　ピッチ、・・
   ・・・・＋１では１／２ピツチずれるように構成した特
   許請求の範囲第１項記載のハイブリッド形リニヤパルス
   モータ。