JPWO2020121509A1 - Linear motor - Google Patents

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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
    • H02K41/06Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator

Abstract

本発明の直動電動機は、N極およびS極の磁性領域(21、22)が回転軸方向に交互に配列されるように、N極及びS極の磁性領域が螺旋状かつ交互に配置された外周面を備える回転子(20)と、回転子(20)に連結され、回転子(20)を回転駆動する回転機(60)と、回転子(20)の外周面に対向して設けられたティース部を有する鉄心(50)と鉄心に巻回された巻線(11)とを備え、巻線(11)への通電の切替えにより回転子(20)の回転軸方向に移動する駆動される電機子(10)と、電機子(10)が回転軸方向に移動するように案内し、電機子(10)が回転子(20)の周方向に移動するのを規制するガイド部材(70)と、を備える。In the linear motor of the present invention, the magnetic regions of the north and south poles are spirally and alternately arranged so that the magnetic regions (21 and 22) of the north and south poles are alternately arranged in the rotation axis direction. A rotor (20) having an outer peripheral surface, a rotor (60) connected to the rotor (20) and rotationally driving the rotor (20), and a rotor (20) facing the outer peripheral surface are provided. A drive that includes an iron core (50) having a toothed portion and a winding (11) wound around the iron core, and moves in the rotation axis direction of the rotor (20) by switching the energization of the winding (11). A guide member (10) that guides the armature (10) and the armature (10) to move in the rotation axis direction, and restricts the armature (10) from moving in the circumferential direction of the rotor (20). 70) and.

Description

この発明は、直動型の電動機に関するものである。 The present invention relates to a linear motor.

近年、工場等の生産現場に搬送装置に直動電動機(リニアモータ)が用いられている。 In recent years, linear motors have been used as transport devices at production sites such as factories.

直動電動機には、例えば、強磁性体材料からなるロッドに対し、帯状のN極及びS極の着磁帯が螺旋状に着磁された雄側磁気ネジと、雄側磁気ネジに非接触状態で嵌合し、ロッドに着磁された着磁帯の螺旋形状にならって形成された突極をもつ電機子とを有するモータを備え、ロッドを固定し、電機子を前記ロッドの軸方向に摺動自在に支持することにより、電機子に巻回された各相のコイルを通電させて生じる回転磁界によって当該電機子に推力を発生させるものがあった (特許文献1参照)。 In a linear armature, for example, a male-side magnetic screw in which a band-shaped N-pole and S-pole magnetic bands are spirally magnetized with respect to a rod made of a ferromagnetic material and a male-side magnetic screw are not in contact with each other. A motor having an armature having a salient pole formed in the spiral shape of a magnetized band magnetized on the rod and fitted in a state is provided, the rod is fixed, and the armature is placed in the axial direction of the rod. Some armatures generate thrust by a rotating magnetic field generated by energizing the coils of each phase wound around the armature by slidably supporting the armature (see Patent Document 1).

特開平10−257751号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-257751

生産現場等で用いられる直動電動機は、生産性の向上等を目的として、高速化が求められている。従来の構成の直動電動機においても、例えば、巻線の巻回数を増やすこと、ティースの数を増やすこと等の電機子の最適化により、さらなる高速化を図ることが考えられる。もちろん、このような対策でも一定の効果が得られる可能性はある。しかしながら、電機子の重量増加に伴う駆動負荷の増大や、銅損および鉄損の増大による損失(発熱)の増大等の理由により、従来の構成における最適化だけでは、十分な高速化ができない場合があった。 Direct-acting electric motors used at production sites and the like are required to have high speeds for the purpose of improving productivity. Even in a linear motor having a conventional configuration, it is conceivable to further increase the speed by optimizing the armature, for example, by increasing the number of windings of windings and increasing the number of teeth. Of course, there is a possibility that a certain effect can be obtained even with such measures. However, when the speed cannot be sufficiently increased only by the optimization in the conventional configuration due to the increase in the drive load due to the increase in the weight of the armature and the increase in the loss (heat generation) due to the increase in the copper loss and the iron loss. was there.

この発明は上記した問題点を解決するためのものであり、高速な移動を可能とする直動電動機を提供することを目的とするものである。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a linear motor capable of high-speed movement.

この発明に係る直動電動機は、N極およびS極の磁性領域が回転軸方向に交互に配列されるように、N極及びS極の磁性領域が螺旋状かつ交互に配置された外周面を備える回転子と、回転子に連結され、回転子を回転駆動する回転機と、回転子の外周面に対向して設けられたティース部を有する鉄心と鉄心に巻回された巻線とを備え、巻線への通電の切替えにより回転子の回転軸方向に移動する駆動される電機子と、電機子が回転軸方向に移動するように案内し、電機子が回転子の周方向に移動するのを規制するガイド部材と、を備えたものである。 The linear armature according to the present invention has an outer peripheral surface in which the magnetic regions of the north and south poles are spirally and alternately arranged so that the magnetic regions of the north and south poles are alternately arranged in the direction of the rotation axis. A rotor to be provided, a rotor connected to the rotor to rotate the rotor, an iron core having a teeth portion provided facing the outer peripheral surface of the rotor, and a winding wound around the iron core. , The driven armature that moves in the direction of the rotation axis of the rotor by switching the energization of the winding, and the armature that guides the armature to move in the direction of the rotation axis, and the armature moves in the circumferential direction of the rotor. It is equipped with a guide member that regulates the number of parts.

この発明の直動電動機は、螺旋状に磁性領域が設けられた回転子が回転機により回転駆動される。このため、電機子は電機子に設けられた巻線への通電の切替えによる回転軸方向の駆動力に加え、回転機の回転によっても回転軸方向の駆動力を得ることができる。したがって、この発明の直動電動機においては、電機子の移動を高速化することが可能である。 In the linear motor of the present invention, a rotor provided with a spiral magnetic region is rotationally driven by the rotor. Therefore, the armature can obtain the driving force in the rotation axis direction by the rotation of the rotating machine in addition to the driving force in the rotation axis direction by switching the energization of the winding provided in the armature. Therefore, in the linear motor of the present invention, it is possible to speed up the movement of the armature.

この発明の実施の形態1に係る直動電動機の斜視図である。It is a perspective view of the linear electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転子の斜視図である。It is a perspective view of the rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の斜視図である。It is a perspective view of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の鉄心に用いられる積層体の斜視図である。It is a perspective view of the laminated body used for the iron core of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るヨーク部の斜視図である。It is a perspective view of the yoke part which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るティース部の上面図である。It is a top view of the tooth part which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るティース部と回転子の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement of the teeth part and the rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子に用いられる部品の斜視図である。It is a perspective view of the part used for the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の斜視図である。It is a perspective view of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子と回転子の模式図である。It is a schematic diagram of the armature and the rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転子の動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation of the rotor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る直動電動機の制御を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control of the linear electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の鉄心に用いられる積層体の斜視図である。It is a perspective view of the laminated body used for the iron core of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の鉄心に用いられる積層体の側面図である。It is a side view of the laminated body used for the iron core of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の製造過程の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the manufacturing process of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の斜視図である。It is a perspective view of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子の平面図である。It is a top view of the armature which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電機子の斜視図である。It is a perspective view of the armature which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電機子と回転子の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement of the armature and the rotor which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下に、本発明の実施の形態に係る電動機(直動電動機)について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the electric motor (linear electric motor) according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る電動機の斜視図である。電動機は、回転子20と、電機子10と、回転機60と、を備える。回転子20は端板40に回転可能に支持されている。電機子10は、フレーム30に固定されており、回転子20の外周面を両側から取り囲むように配置されている。電機子10の移動方向を規制するシャフト(ガイド部材)70が、回転子20と平行に、端板40に固定されている。フレーム30はシャフト70に対する摺動部を備えており、フレーム30がシャフト70に沿って移動することで、電機子10は回転子20の軸方向に移動する。シャフト70は、電機子10が回転子20の周方向へ移動するのを規制する。回転機60は、端板40に固定されており、回転機60の駆動軸は、回転子20に接続されている。回転機60は、外部からの信号により駆動され、円筒状の回転子20を回転駆動させることができる。また、回転機60の内部には、回転軸の回転位置を検出する回転位置センサが内蔵されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a perspective view of an electric motor according to a first embodiment of the present invention. The electric motor includes a rotor 20, an armature 10, and a rotor 60. The rotor 20 is rotatably supported by the end plate 40. The armature 10 is fixed to the frame 30 and is arranged so as to surround the outer peripheral surface of the rotor 20 from both sides. A shaft (guide member) 70 that regulates the moving direction of the armature 10 is fixed to the end plate 40 in parallel with the rotor 20. The frame 30 includes a sliding portion with respect to the shaft 70, and when the frame 30 moves along the shaft 70, the armature 10 moves in the axial direction of the rotor 20. The shaft 70 regulates the armature 10 from moving in the circumferential direction of the rotor 20. The rotary machine 60 is fixed to the end plate 40, and the drive shaft of the rotary machine 60 is connected to the rotor 20. The rotary machine 60 is driven by a signal from the outside, and can rotationally drive the cylindrical rotor 20. Further, a rotation position sensor for detecting the rotation position of the rotation shaft is built in the rotation machine 60.

図2は実施の形態1に係る回転子20の斜視図である。回転子20の外周面には、N極の磁性領域21およびS極の磁性領域22が、回転軸方向に交互に配列されるように螺旋状に配置されている。磁性領域21および22の形成方法は特に限定されない。例えば、表面側をN極に着磁した長尺状のシートと表面側をS極に着磁した長尺状のシートとを交互に円筒状の部材に巻き付けることで形成することができる。分割して作成された永久磁石を並べて固定することで、磁性領域21および22を形成してもよい。 FIG. 2 is a perspective view of the rotor 20 according to the first embodiment. On the outer peripheral surface of the rotor 20, the magnetic regions 21 of the north pole and the magnetic regions 22 of the south pole are spirally arranged so as to be alternately arranged in the rotation axis direction. The method of forming the magnetic regions 21 and 22 is not particularly limited. For example, it can be formed by alternately winding a long sheet whose front surface side is magnetized to the N pole and a long sheet whose front surface side is magnetized to the S pole around a cylindrical member. The magnetic regions 21 and 22 may be formed by arranging and fixing the permanent magnets created by dividing them side by side.

図3は実施の形態1に係る電機子10の斜視図である。図4は薄板の積層体57の斜視図であり、図5はヨーク部51の斜視図である。積層体57には、ティース部52が形成されている。電機子10の鉄心50は、積層体57とヨーク部51とで構成される。積層体57とヨーク部51とは、それぞれ電磁鋼板の薄板を積層した構成となっており、積層した薄板は、積層カシメ、溶接、接着等により一体化されている。積層体57のティース部52の回転子20と対向する面側には、周方向に突出したツバ部53が形成されている。ツバ部53により、ティース部52の回転子20と対向する面は、回転子20の周方向非対称な形状となっている。ティース部52の形状は、片側だけにツバ部53が設けられている形状には限られず、図6のように、両側にツバ部53が形成され、両側のツバ部53の長さが互いに異なるような形状であってもよい。また、積層体57には、ヨーク部51と嵌合するための枠部54が形成されている。枠部54におけるツバ部53とは反対側の領域には、枠部54が途切れる開放部58が設けられている。この開放部58により、ヨーク部51に流れる磁束によって発生する渦電流のパスを遮断することができ、エネルギー損失が低減され、電動機の高効率化につながる。 FIG. 3 is a perspective view of the armature 10 according to the first embodiment. FIG. 4 is a perspective view of the laminated body 57 of thin plates, and FIG. 5 is a perspective view of the yoke portion 51. A tooth portion 52 is formed on the laminated body 57. The iron core 50 of the armature 10 is composed of a laminated body 57 and a yoke portion 51. The laminated body 57 and the yoke portion 51 each have a structure in which thin plates of electrical steel sheets are laminated, and the laminated thin plates are integrated by laminated caulking, welding, adhesion, or the like. A brim portion 53 projecting in the circumferential direction is formed on the surface side of the teeth portion 52 of the laminated body 57 facing the rotor 20. The surface of the teeth portion 52 facing the rotor 20 due to the brim portion 53 has a shape that is asymmetrical in the circumferential direction of the rotor 20. The shape of the tooth portion 52 is not limited to the shape in which the brim portion 53 is provided on only one side, and as shown in FIG. 6, the brim portions 53 are formed on both sides, and the lengths of the brim portions 53 on both sides are different from each other. It may have such a shape. Further, the laminated body 57 is formed with a frame portion 54 for fitting with the yoke portion 51. In the area of the frame portion 54 opposite to the brim portion 53, an open portion 58 at which the frame portion 54 is interrupted is provided. The open portion 58 can block the path of the eddy current generated by the magnetic flux flowing through the yoke portion 51, reduce the energy loss, and lead to higher efficiency of the electric motor.

ティース部52の回転子20と対向する面側は、ツバ部53により周方向に非対称に形成されている。図7のようにツバ部53の延びる方向が反転するようにティース部52を重ねた状態で、図8のようにティース部52に巻線11が施される。ツバ部53の方向が反転するようにティース部52を重ねることで、図9のようにティース部52を回転子20と対向するように配置した際、ティース部52の回転子20との対向面は、螺旋状に配置された磁性領域21および22の配置(傾き)に沿う配置となる。これにより、回転子20の磁界を鉄心50が効率よく受けることができ、電動機の高効率化につながる。 The surface side of the teeth portion 52 facing the rotor 20 is asymmetrically formed in the circumferential direction by the brim portion 53. The winding 11 is applied to the teeth portion 52 as shown in FIG. 8 in a state where the teeth portions 52 are overlapped so that the extending direction of the brim portion 53 is reversed as shown in FIG. By stacking the teeth portions 52 so that the directions of the brim portions 53 are reversed, when the teeth portions 52 are arranged so as to face the rotor 20 as shown in FIG. 9, the facing surface of the teeth portion 52 with the rotor 20 Is arranged along the arrangement (inclination) of the magnetic regions 21 and 22 arranged in a spiral shape. As a result, the iron core 50 can efficiently receive the magnetic field of the rotor 20, which leads to higher efficiency of the electric motor.

図10に示すように、ティース部52に巻線11が施された積層体57は、枠部54に挿入された絶縁材(樹脂)製のプレート55により位置決めがされる。この状態において、枠部54にヨーク部51を挿通することで、図12のように電機子10が一体化される。この一体化された状態において、積層体57の薄板磁性鋼板の積層方向と、ヨーク部51の薄板磁性鋼板の積層方向とは、互いに90度異なっている。各ティース部52はヨーク部51によって磁気的に連結されるが、この構造により、ヨーク部51内における渦電流の発生を低減でき、発熱の少ないエネルギー効率の高い電機子10を実現することができる。プレート55には、図11に示すように、突起(突条)551が周期的に設けられており、この突起551により、ティース部52の間隔が決められている。一体化された電機子10は、積層体57とヨーク部51との結合を強固にするため、ワニスやポッティング材により固めてもよい。 As shown in FIG. 10, the laminated body 57 having the winding 11 wound on the tooth portion 52 is positioned by the plate 55 made of an insulating material (resin) inserted into the frame portion 54. In this state, the armature 10 is integrated as shown in FIG. 12 by inserting the yoke portion 51 through the frame portion 54. In this integrated state, the laminating direction of the thin magnetic steel sheet of the laminated body 57 and the laminating direction of the thin magnetic steel sheet of the yoke portion 51 are different from each other by 90 degrees. Each tooth portion 52 is magnetically connected by a yoke portion 51, and this structure can reduce the generation of eddy currents in the yoke portion 51, and can realize an armature 10 having low heat generation and high energy efficiency. .. As shown in FIG. 11, the plate 55 is periodically provided with protrusions (protrusions) 551, and the distance between the teeth portions 52 is determined by the protrusions 551. The integrated armature 10 may be hardened with a varnish or a potting material in order to strengthen the bond between the laminated body 57 and the yoke portion 51.

2つの電機子10は、図13に示すように、フレーム30により連結される。フレーム30は、電機子10のヨーク部51に接合されている。フレーム30とヨーク部51との接合方法は、溶接であってもよいし、接着であってもよい。フレーム30には、軸受31が設けられている。端板40に固定されたシャフト70が、この軸受31を通るように電機子10が電動機に設置される。この構成により、電機子10は回転子20に平行に動く構造となる。また、フレーム30には、位置センサ32が設けられている。位置センサ32は軸受31を介してフレーム30に取り付けられている。位置センサ32は、シャフト70に設けられたスケールパターンを光学的に読み取ることで、回転子20の回転軸方向における電機子10の位置を検出し、電機子10の位置情報を検出信号として出力する。なお、ここでは可動側である電機子10に位置センサ32を設けたが、固定側、例えば、図示しない電動機の筐体等に、位置センサ32を設けても良い。 The two armatures 10 are connected by a frame 30 as shown in FIG. The frame 30 is joined to the yoke portion 51 of the armature 10. The method of joining the frame 30 and the yoke portion 51 may be welding or adhesion. A bearing 31 is provided on the frame 30. The armature 10 is installed in the electric motor so that the shaft 70 fixed to the end plate 40 passes through the bearing 31. With this configuration, the armature 10 has a structure that moves in parallel with the rotor 20. Further, the frame 30 is provided with a position sensor 32. The position sensor 32 is attached to the frame 30 via a bearing 31. The position sensor 32 detects the position of the armature 10 in the rotation axis direction of the rotor 20 by optically reading the scale pattern provided on the shaft 70, and outputs the position information of the armature 10 as a detection signal. .. Although the position sensor 32 is provided on the armature 10 on the movable side here, the position sensor 32 may be provided on the fixed side, for example, the housing of an electric motor (not shown).

図14は回転子20に対向して2つの電機子10が配置された状態を示す模式図である。U、V、Wの3相のティースに対し、N極とS極の一対の磁極(磁性領域)が正対するように配置されている。回転軸方向における回転子20の磁極の1周期分を360度(電気角)として表した場合、回転子20の隣り合う磁極のピッチは180度であり、隣り合うティースのピッチは120度である。また、対向して配置されるティース部52は、互いに回転子20の回転軸方向に微小角度(電気角)分位相をずらして配置されている。図13では、対向して配置された2つの電機子10は、回転子20の磁極に対する位相が互いに電気角で30度分ずれる位置に配置されている。このように、位相をずらすことで、電機子10と回転子20との間に発生するコギングトルクを低減し、位置精度を向上することができる。 FIG. 14 is a schematic view showing a state in which two armatures 10 are arranged so as to face the rotor 20. A pair of magnetic poles (magnetic regions) of N pole and S pole are arranged so as to face each other of the three-phase teeth of U, V, and W. When one cycle of the magnetic poles of the rotor 20 in the rotation axis direction is expressed as 360 degrees (electrical angle), the pitch of the adjacent magnetic poles of the rotor 20 is 180 degrees, and the pitch of the adjacent teeth is 120 degrees. .. Further, the teeth portions 52 which are arranged so as to face each other are arranged so as to be out of phase by a minute angle (electrical angle) in the rotation axis direction of the rotor 20. In FIG. 13, the two armatures 10 arranged so as to face each other are arranged at positions where the phases of the rotor 20 with respect to the magnetic poles are offset by 30 degrees in terms of electrical angle. By shifting the phase in this way, the cogging torque generated between the armature 10 and the rotor 20 can be reduced, and the position accuracy can be improved.

次に、回転子20の作用について、図15を用いて説明する。図15は回転子20の側面図である。前述のとおり、回転子20の外周面にはN極の磁性領域21およびS極の磁性領域22が交互となるように螺旋状に配置されている。回転子20の回転軸を通る平面で見た場合、回転子20を回転させると図15に示すように磁性領域の位置が回転子20の軸方向に移動する。したがって、シャフト70により回転方向の移動が規制された状態で回転子20に対向するように配置された電機子10にとっては、N極およびS極の磁性領域21および22が軸方向に移動するのと同様に作用する。例えば、ティース部52に励磁される磁界を一定とした場合で考えると、回転子20の磁性領域21および22に対し、特定の位相で釣り合いがとれて停止するが、この状態で回転子20を回転させた場合、前述の磁性領域21および22の実質的な移動により、電機子10に対し回転子20の軸方向の駆動力が付与される。また、回転子20を回転させる方向を反転させれば、電機子10に付与される駆動力の方向も反転する。そして、回転子20の回転量と、磁性領域21および22の実質的な移動量とは、比例関係にある。したがって、本発明の実施の形態1に係る電動機においては、回転機60を介し回転子20の回転を制御することで、電機子10を軸方向の任意の方向に移動させる駆動力発生させることができる。また、ティース部52に励磁される磁界を一定とした状態で回転子20を一定速度で回転させると、電機子10を一定速度で回転軸方向に移動させることができるが、この状態で電機子10の通電を制御することで、回転子20を固定させた状態で電機子10の通電を制御した場合に比べ、電機子10を早く移動させることができる。 Next, the action of the rotor 20 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a side view of the rotor 20. As described above, the magnetic regions 21 of the N pole and the magnetic regions 22 of the S pole are spirally arranged on the outer peripheral surface of the rotor 20 so as to alternate. When viewed on a plane passing through the rotation axis of the rotor 20, when the rotor 20 is rotated, the position of the magnetic region moves in the axial direction of the rotor 20 as shown in FIG. Therefore, for the armature 10 arranged to face the rotor 20 in a state where the movement in the rotation direction is restricted by the shaft 70, the magnetic regions 21 and 22 of the north and south poles move in the axial direction. Works in the same way as. For example, considering the case where the magnetic field excited by the teeth portion 52 is constant, the rotor 20 is balanced and stopped at a specific phase with respect to the magnetic regions 21 and 22 of the rotor 20, but the rotor 20 is stopped in this state. When rotated, the axial driving force of the rotor 20 is applied to the armature 10 by the substantial movement of the magnetic regions 21 and 22 described above. Further, if the direction in which the rotor 20 is rotated is reversed, the direction of the driving force applied to the armature 10 is also reversed. The amount of rotation of the rotor 20 and the amount of substantial movement of the magnetic regions 21 and 22 are in a proportional relationship. Therefore, in the electric motor according to the first embodiment of the present invention, by controlling the rotation of the rotor 20 via the rotor 60, it is possible to generate a driving force for moving the armature 10 in an arbitrary direction in the axial direction. it can. Further, if the rotor 20 is rotated at a constant speed while the magnetic field excited by the teeth portion 52 is constant, the armature 10 can be moved at a constant speed in the direction of the rotation axis. In this state, the armature can be moved. By controlling the energization of the armature 10, the armature 10 can be moved faster than when the energization of the armature 10 is controlled with the rotor 20 fixed.

図16は、本発明の実施の形態1に係る電動機の制御システムを示す模式図である。回転子20に沿って電機子10が配置されるとともに、回転機60の駆動軸が回転子20に連結されている。なお、ここでは回転機60の駆動軸と回転子20とは、同軸状に配置されて直接連結されているが、ベルトとプーリーとを介して連結される等、伝達機構を介して連結されてもよい。制御装置901には、外部装置から入力される電機子10の制御目標位置に関する位置指令値と、位置センサ32からの電機子10の位置を表す位置情報と、回転機60に内蔵された回転位置センサ61からの回転子20の回転位置を表す回転位置情報と、が入力される。制御装置901は、位置指令値と電機子10の位置との差分を基に、差分が0となる方向に電機子10を移動させるべく、インバータ902およびインバータ903の制御信号を生成し供給する。インバータ902は、制御装置901から供給される制御信号に基づき、回転機60の駆動信号を生成する。また、インバータ903は、制御装置901から供給される制御信号に基づき、電機子10の駆動信号を生成する。インバータ902およびインバータ903への制御信号を生成する際は、位置指令値と電機子10の位置との差分値とその変化を基に、電機子10を移動させる制御量(速度)を算出した上で、その制御量を2つの動力源である電機子10と回転機60とに割り振ればよい。割り振る前の制御量の算出方法は一般的な方法を用いればよく、例えばPID制御を用いればよい。インバータ902へ供給する制御信号は、回転機60に割り振られた制御量と、回転位置センサ61からの回転位置情報とに基づき作成すればよい。また、インバータ903へ供給する制御信号は、電機子10と、位置センサ32からの位置情報と、回転位置センサ61からの回転位置情報とに基づき作成すればよい。ここでは、回転子20が回転するため、回転子20に形成された磁性領域21および22と、電機子との相対的な位置が変化するため、回転位置情報を考慮し、制御信号を生成する必要がある。この電動機は、電機子10を駆動する2つの動力源を備えるため、制御量の最大値を大きくする(最高速度を高める)ことが可能である。なお、制御量は、電機子10と回転機60との駆動性能に応じた割合で割り振ればよい。ただし、高速の移動が必要ない場合は、電機子10と回転機60との両方の駆動力を使わず、一方の駆動力だけを使うようにしてもよい。例えば、電機子10の駆動信号(通電相)を固定し、回転機60の回転のみを制御して、電機子10を目標位置に動かすよう制御を行ってもよい。あるいは、回転機60の回転位置を固定し、電機子10への通電を制御し、電機子10を移動させるような制御を行ってもよい。回転機60の回転位置を固定する際は、回転位置情報を用いたフィードバック制御(サーボロック)を用いるとよい。サーボロックにより回転軸の確実な固定が可能で、電機子10の位置制御が容易となる。また、位置指令値と電機子10の位置との差分に応じ、制御方法を切換えてもよい。例えば、差分が事前に定めた閾値よりも大きいときは、電機子10と回転機60との両方の駆動力を使い電機子10を移動させ、差分が閾値以下となったときは、回転機60の回転位置を固定し、電機子10の駆動力にて電機子10を目標位置に移動させるように、電動機を制御してもよい。制御パラメータは適宜切り替える必要があるが、このように制御することで、差分が大きいときは高速で移動させて応答性を高めることができ、差分が小さいときには電機子10のみを移動させることで制御を簡単にすることができる。また、この場合、回転機60の制御は、位置指令値と電機子10の位置との差分の正負に応じ、回転子20の回転方向を切り替えるだけの制御であってもよい。 FIG. 16 is a schematic view showing a control system for an electric motor according to a first embodiment of the present invention. The armature 10 is arranged along the rotor 20, and the drive shaft of the rotor 60 is connected to the rotor 20. Here, the drive shaft of the rotor 60 and the rotor 20 are arranged coaxially and directly connected, but are connected via a transmission mechanism such as being connected via a belt and a pulley. May be good. The control device 901 includes a position command value regarding the control target position of the armature 10 input from an external device, position information indicating the position of the armature 10 from the position sensor 32, and a rotation position built in the rotor 60. Rotational position information indicating the rotational position of the rotor 20 from the sensor 61 and is input. The control device 901 generates and supplies control signals for the inverter 902 and the inverter 903 in order to move the armature 10 in the direction in which the difference becomes 0 based on the difference between the position command value and the position of the armature 10. The inverter 902 generates a drive signal for the rotating machine 60 based on the control signal supplied from the control device 901. Further, the inverter 903 generates a drive signal for the armature 10 based on the control signal supplied from the control device 901. When generating the control signals to the inverter 902 and the inverter 903, the control amount (speed) for moving the armature 10 is calculated based on the difference value between the position command value and the position of the armature 10 and its change. Then, the control amount may be allocated to the armature 10 and the rotary machine 60, which are two power sources. As a method of calculating the control amount before allocation, a general method may be used, for example, PID control may be used. The control signal supplied to the inverter 902 may be created based on the control amount assigned to the rotary machine 60 and the rotation position information from the rotation position sensor 61. Further, the control signal supplied to the inverter 903 may be created based on the position information from the armature 10, the position sensor 32, and the rotation position information from the rotation position sensor 61. Here, since the rotor 20 rotates, the relative positions of the magnetic regions 21 and 22 formed on the rotor 20 and the armature change, so that the rotation position information is taken into consideration and a control signal is generated. There is a need. Since this electric motor includes two power sources for driving the armature 10, it is possible to increase the maximum value of the control amount (increase the maximum speed). The control amount may be allocated at a ratio according to the drive performance of the armature 10 and the rotary machine 60. However, when high-speed movement is not required, the driving force of both the armature 10 and the rotating machine 60 may not be used, but only one driving force may be used. For example, the drive signal (energized phase) of the armature 10 may be fixed, only the rotation of the rotating machine 60 may be controlled, and the armature 10 may be controlled to move to the target position. Alternatively, the rotation position of the rotating machine 60 may be fixed, the energization of the armature 10 may be controlled, and the armature 10 may be moved. When fixing the rotation position of the rotary machine 60, it is preferable to use feedback control (servo lock) using the rotation position information. The servo lock enables the rotation shaft to be securely fixed, and the position control of the armature 10 becomes easy. Further, the control method may be switched according to the difference between the position command value and the position of the armature 10. For example, when the difference is larger than the predetermined threshold, the armature 10 is moved by using the driving force of both the armature 10 and the rotating machine 60, and when the difference is equal to or less than the threshold, the rotating machine 60 is used. The electric motor may be controlled so that the rotation position of the armature 10 is fixed and the armature 10 is moved to the target position by the driving force of the armature 10. It is necessary to switch the control parameters as appropriate, but by controlling in this way, it is possible to move at high speed to improve responsiveness when the difference is large, and to control by moving only the armature 10 when the difference is small. Can be simplified. Further, in this case, the control of the rotor 60 may be a control that only switches the rotation direction of the rotor 20 according to the positive or negative of the difference between the position command value and the position of the armature 10.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る電動機について説明する。実施の形態2に係る電動機は、実施の形態1に係る電動機と比べ、電機子10を構成する鉄心50の構造が異なるものである。電機子10以外の構成については、実施の形態1に係る電動機と同じであり、説明を省略する。
Embodiment 2.
The electric motor according to the second embodiment of the present invention will be described. The electric motor according to the second embodiment has a different structure of the iron core 50 constituting the armature 10 than the electric motor according to the first embodiment. The configuration other than the armature 10 is the same as that of the electric motor according to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図17は鉄心50を構成する一組の薄板の積層体56の斜視図であり、図18は積層体56の上面図である。積層体56は電磁鋼板の薄板が積層されて構成されている。積層体56は、180度異なる方向から回転子の外周面に対向するように形成された2つのティース部52が、回転子20が配置される領域を迂回するように形成されたコの字型(U字型)のヨーク部51で連結される構造となっている。このヨーク部51により、2つのティース部52は磁気的に連結される。また、ティース部52の先端側(回転子20と対向する側)には、ツバ部53が形成されている。2つのティース部52のツバ部53は、同一の方向、ここではヨーク部51側に延びて形成されている。また、図18のように、2つのティース部52は、薄板の積層方向(組付け後においては回転軸方向)に互いにずれた、異なる位置で向かい合う形状となっている。 FIG. 17 is a perspective view of a set of thin plate laminated bodies 56 constituting the iron core 50, and FIG. 18 is a top view of the laminated body 56. The laminated body 56 is formed by laminating thin plates of electrical steel sheets. The laminated body 56 has a U-shape in which two tooth portions 52 formed so as to face the outer peripheral surface of the rotor from 180 degree different directions bypass the region where the rotor 20 is arranged. It has a structure in which it is connected by a (U-shaped) yoke portion 51. The yoke portion 51 magnetically connects the two tooth portions 52. Further, a brim portion 53 is formed on the tip end side (the side facing the rotor 20) of the teeth portion 52. The brim portion 53 of the two tooth portions 52 is formed so as to extend in the same direction, here toward the yoke portion 51. Further, as shown in FIG. 18, the two tooth portions 52 are shaped to face each other at different positions, which are offset from each other in the stacking direction of the thin plates (the direction of the rotation axis after assembly).

積層体56は、ヨーク部51の位置が互い違いとなるように、回転軸を中心に順次180度ずつ回転させて、隣り合う積層体56のティース部52同士が接するよう配置される。そして、接するように配置されたティース部52には巻線11が施されて連結される。なお、隣接して配置されたティース部52のツバ部53は、回転子20の周方向に、互いに逆向きに延びている。このツバ部53の配置の効果は、実施の形態1と同様である。図19は、2つの積層体56が配置された状態であり、図20は、接するように配置されたティース部52に巻線11が施された状態を表している。2つの積層体56が連結された後は、図21のように3つ目の積層体56が配置され、図22のようにティース部52に巻線11が施される。このような積層体56を配置する工程と巻線11を施す工程とを繰り返すことで、図23のように鉄心50が組みあがる。図23は鉄心50の斜視図であり、図24は鉄心50の上面図である。図24のように、電機子10が組みあがった際、対向するティース部52が互い違いに配置される構成となる。鉄心50にフレーム30を取り付けることで、図25の電機子10が完成する。隣り合う積層体56の間には、スペーサが挿入されている。回転子20に対向して電機子10が配置された状態を図26に示す。図26では、ヨーク部51は図示していないが、ヨーク部51で連結される順に、ティース部52にU相、V相、W相の巻線11が巻回されている。なお、図示しないが、積層体56のヨーク部51の曲げ量を調子することで、回転子20に向かって対向するティース部52のグループ(図26の左側に配列されているティース部52のグループと、右側に配列されているティース部52のグループ)毎に、回転子20の磁極に対する位相をずらすことが可能である。例えば、図26における左側に配列されたティース部52から、右側に配列されたティース部52を連結するヨーク部51については、回転子20の回転軸方向に電気角で30度分ずれるように折り曲げたものを用い、右側に配列されたティース部52から、左側に配列されたティース部52を連結するヨーク部51については、回転子20の回転軸方向に電気角で90度分ずれるように折り曲げたものを用いる。ヨーク部51の曲げ量の異なる2種類の積層体56を用いる必要があるが、このような構成とすると、両グループ間で回転子20の磁性領域に対する位相をずらすことができ、電機子10と回転子20との間に発生するコギングトルクを低減し、位置精度を向上することができる。 The laminated body 56 is sequentially rotated by 180 degrees around the rotation axis so that the positions of the yoke portions 51 are staggered, and the tooth portions 52 of the adjacent laminated bodies 56 are arranged so as to be in contact with each other. Then, windings 11 are applied to the teeth portions 52 arranged so as to be in contact with each other and connected to each other. The brim portions 53 of the teeth portions 52 arranged adjacent to each other extend in the circumferential direction of the rotor 20 in opposite directions to each other. The effect of arranging the brim portion 53 is the same as that of the first embodiment. FIG. 19 shows a state in which the two laminated bodies 56 are arranged, and FIG. 20 shows a state in which the winding 11 is applied to the teeth portions 52 arranged so as to be in contact with each other. After the two laminated bodies 56 are connected, the third laminated body 56 is arranged as shown in FIG. 21, and the teeth portion 52 is wound with the winding 11 as shown in FIG. 22. By repeating the step of arranging the laminated body 56 and the step of applying the winding 11, the iron core 50 is assembled as shown in FIG. 23. FIG. 23 is a perspective view of the iron core 50, and FIG. 24 is a top view of the iron core 50. As shown in FIG. 24, when the armatures 10 are assembled, the facing tooth portions 52 are arranged alternately. By attaching the frame 30 to the iron core 50, the armature 10 of FIG. 25 is completed. A spacer is inserted between the adjacent laminated bodies 56. FIG. 26 shows a state in which the armature 10 is arranged so as to face the rotor 20. In FIG. 26, although the yoke portion 51 is not shown, U-phase, V-phase, and W-phase windings 11 are wound around the teeth portion 52 in the order in which they are connected by the yoke portion 51. Although not shown, a group of teeth portions 52 facing toward the rotor 20 (a group of teeth portions 52 arranged on the left side of FIG. 26) by adjusting the bending amount of the yoke portion 51 of the laminated body 56. It is possible to shift the phase of the rotor 20 with respect to the magnetic poles for each group of the teeth portions 52 arranged on the right side. For example, the yoke portion 51 connecting the teeth portions 52 arranged on the right side to the teeth portions 52 arranged on the left side in FIG. 26 is bent so as to deviate by 30 degrees in the rotation axis direction of the rotor 20. The yoke portion 51 connecting the teeth portions 52 arranged on the left side to the teeth portions 52 arranged on the left side is bent so as to deviate by 90 degrees in the rotation axis direction of the rotor 20. Use the one. It is necessary to use two types of laminated bodies 56 having different bending amounts of the yoke portion 51, but with such a configuration, the phase of the rotor 20 with respect to the magnetic region can be shifted between the two groups, and the armature 10 and the armature 10 The cogging torque generated between the rotor 20 and the rotor 20 can be reduced, and the position accuracy can be improved.

この構成の電機子10では、鉄心50にティース部52とヨーク部51とが一体化した積層体56を用いているため、実施の形態1の電機子10と比較して、鉄心50を構成する部品の数を削減することができる。また、ヨーク部51が回転子20を取り囲む構造となるため、回転子20で発生する磁束がヨーク部51内に誘導され、電機子10の外部への磁束の漏れを低減することができる。 In the armature 10 having this configuration, since the laminated body 56 in which the teeth portion 52 and the yoke portion 51 are integrated with the iron core 50 is used, the armature 50 is configured as compared with the armature 10 of the first embodiment. The number of parts can be reduced. Further, since the yoke portion 51 has a structure surrounding the rotor 20, the magnetic flux generated by the rotor 20 is guided into the yoke portion 51, and the leakage of the magnetic flux to the outside of the armature 10 can be reduced.

なお、実施の形態1および2の電動機は、ティース部52が、回転子20の両側2方向に整列して配置されたものであったが、ティース部52の配列は、これらに限定されない。例えば、回転子20の径方向1方向だけにティース部52が配列されるものであってもよいし、回転子20の径方向4方向にティース部52を配列するものであってもよい。いずれの場合であっても、電機子10の駆動力と、回転機60の回転による駆動力との両方を用いることで、電機子10の移動速度を高めることが可能である。 In the electric motors of the first and second embodiments, the teeth portions 52 are arranged so as to be aligned in two directions on both sides of the rotor 20, but the arrangement of the teeth portions 52 is not limited thereto. For example, the teeth portions 52 may be arranged only in one radial direction of the rotor 20, or the teeth portions 52 may be arranged in four radial directions of the rotor 20. In either case, it is possible to increase the moving speed of the armature 10 by using both the driving force of the armature 10 and the driving force of the rotation of the rotating machine 60.

10 電機子、11 巻線、20 回転子、21 磁性領域、22 磁性領域、30 フレーム、31 軸受、32 位置センサ、40 端板、50 鉄心、51 ヨーク部、52 ティース部、53 ツバ部、54 枠部、55 プレート、551 突起、56 積層体、57 積層体、58 開放部、60 回転機、61 回転位置センサ、70 シャフト、80 スペーサ、901 制御装置、902 インバータ、903 インバータ。 10 armature, 11 windings, 20 rotors, 21 magnetic region, 22 magnetic region, 30 frame, 31 bearing, 32 position sensor, 40 end plate, 50 iron core, 51 yoke part, 52 teeth part, 53 brim part, 54 Frame part, 55 plate, 551 protrusion, 56 laminated body, 57 laminated body, 58 open part, 60 rotating machine, 61 rotating position sensor, 70 shaft, 80 spacer, 901 controller, 902 inverter, 903 inverter.

この発明に係る直動電動機は、N極およびS極の磁性領域が回転軸方向に交互に配列されるように、N極及びS極の磁性領域が螺旋状かつ交互に配置された外周面を備える回転子と、回転子に連結され、回転子を回転駆動する回転機と、回転子の外周面に対向して設けられたティース部を有する鉄心と鉄心に巻回された3相の巻線とを備え、3相の巻線への通電の切替えにより回転子の回転軸方向に移動する駆動される電機子と、電機子が回転軸方向に移動するように案内し、電機子が回転子の周方向に移動するのを規制するガイド部材と、を備えたものである。 The linear armature according to the present invention has an outer peripheral surface in which the magnetic regions of the north and south poles are spirally and alternately arranged so that the magnetic regions of the north and south poles are alternately arranged in the direction of the rotation axis. A rotor to be provided, a rotor connected to the rotor to rotate the rotor, an iron core having a teeth portion provided facing the outer peripheral surface of the rotor, and a three-phase winding wound around the iron core. The armature is driven to move in the direction of the rotation axis of the rotor by switching the energization of the three-phase windings, and the armature is guided to move in the direction of the rotation axis, and the armature is the rotor. It is provided with a guide member that regulates the movement of the armature in the circumferential direction.

この発明に係る直動電動機は、N極およびS極の磁性領域が回転軸方向に交互に配列されるように、N極及びS極の磁性領域が螺旋状かつ交互に配置された外周面を備える回転子と、回転子に連結され、回転子を回転駆動する回転機と、回転子の外周面に対向して設けられたティース部を有する鉄心と鉄心に巻回された3相の巻線とを備え、3相の巻線への通電の切替えにより回転子の回転軸方向に移動する駆動される電機子と、電機子が回転軸方向に移動するように案内し、電機子が回転子の周方向に移動するのを規制するガイド部材と、電機子の位置指令値、電機子の回転位置を表す第1の位置情報、および回転機の回転位置を表す第2の位置情報に基づき電機子を回転軸方向に移動させる制御量を算出し、算出された制御量を割り振って、第1のインバータに第1の制御量を出力し、第2のインバータに第2の制御量を出力する制御装置と、制御装置から入力される第1の制御量に基づいて回転機を駆動する第1のインバータと、制御装置から入力される第2の制御量に基づいて電機子の3相の巻線への通電駆動を行う第2のインバータと、を備えたものである。 The linear motor according to the present invention has an outer peripheral surface in which the magnetic regions of the north and south poles are spirally and alternately arranged so that the magnetic regions of the north and south poles are alternately arranged in the direction of the rotation axis. A rotor to be provided, a rotor connected to the rotor to rotate the rotor, an iron core having a teeth portion provided facing the outer peripheral surface of the rotor, and a three-phase winding wound around the iron core. The armature is driven to move in the direction of the rotation axis of the rotor by switching the energization of the three-phase windings, and the armature is guided to move in the direction of the rotation axis, and the armature is the rotor. Based on the guide member that regulates the movement of the motor in the circumferential direction, the position command value of the armature, the first position information indicating the rotation position of the armature, and the second position information indicating the rotation position of the rotor. The control amount for moving the child in the rotation axis direction is calculated, the calculated control amount is allocated, the first control amount is output to the first inverter, and the second control amount is output to the second inverter. A control device, a first inverter that drives the rotor based on a first control amount input from the control device, and a three-phase winding of an armature based on a second control amount input from the control device. It is equipped with a second inverter that drives the wire to be energized .

Claims (5)

N極およびS極の磁性領域が回転軸方向に交互に配列されるように、前記N極及びS極の磁性領域が螺旋状に配置された外周面を備える回転子と、
前記回転子に連結され、前記回転子を回転駆動する回転機と、
前記回転子の前記外周面に対向して設けられたティース部を有する鉄心と前記鉄心に巻回された巻線とを備え、前記巻線への通電により前記回転軸方向に駆動される電機子と、
前記電機子が前記回転軸方向に移動するように案内し、前記電機子が前記回転子の周方向に移動するのを規制するガイド部材と、
を備えることを特徴とする直動電動機。
A rotor having an outer peripheral surface in which the magnetic regions of the N pole and the S pole are spirally arranged so that the magnetic regions of the N pole and the S pole are alternately arranged in the rotation axis direction.
A rotor connected to the rotor and rotationally driving the rotor,
An armature having an iron core having a teeth portion provided so as to face the outer peripheral surface of the rotor and a winding wound around the iron core, and driven in the rotation axis direction by energization of the winding. When,
A guide member that guides the armature to move in the rotation axis direction and regulates the armature to move in the circumferential direction of the rotor.
A linear motor characterized by being equipped with.
前記鉄心は、複数の薄板が積層されて構成されており、前記複数の薄板の各々は、前記ティース部の先端であって前記回転子の前記外周面との対向面を構成する部分が前記回転子の周方向に非対称な形状となっており、前記ティース部の前記回転子との前記対向面が前記N極およびS極の磁性領域の配置に沿うように、前記鉄心を構成する前記複数の薄板が向きを異ならせて積層されていることを特徴とする請求項1に記載の直動電動機。 The iron core is formed by laminating a plurality of thin plates, and each of the plurality of thin plates is the tip of the teeth portion and the portion forming the facing surface of the rotor with the outer peripheral surface is the rotation. The plurality of iron cores are formed so as to have an asymmetrical shape in the circumferential direction of the child so that the facing surface of the tooth portion with the rotor follows the arrangement of the magnetic regions of the N pole and the S pole. The linear motor according to claim 1, wherein the thin plates are laminated in different directions. 前記鉄心は、前記回転軸方向に配列された複数の前記ティース部を磁気的に連結するヨーク部を備え、前記ティース部および前記ヨーク部は、薄板を積層して構成されており、前記ティース部を構成する前記薄板の積層方向と前記ヨーク部を構成する前記薄板の積層方向とが90度異なっていることを特徴とする請求項1に記載の直動電動機。 The iron core includes a yoke portion that magnetically connects a plurality of the teeth portions arranged in the direction of the rotation axis, and the teeth portion and the yoke portion are formed by laminating thin plates, and the teeth portion is formed. The linear motor according to claim 1, wherein the stacking direction of the thin plates constituting the above and the stacking direction of the thin plates constituting the yoke portion are different by 90 degrees. 前記ティース部を構成する前記薄板は前記ヨーク部が挿通される枠部を有し、前記枠部は前記ヨーク部が挿通された状態において前記ヨーク部の周りで前記枠部が途切れる開放部を備えることを特徴とする請求項3に記載の直動電動機。 The thin plate constituting the teeth portion has a frame portion through which the yoke portion is inserted, and the frame portion includes an open portion in which the frame portion is interrupted around the yoke portion in a state where the yoke portion is inserted. The linear motor according to claim 3, wherein the linear motor is characterized by the above. 前記鉄心は、前記回転軸方向に異なる位置において180度異なる方向から前記回転子の前記外周面に対向する一対の前記ティース部と、前記回転子を迂回して一対の前記ティース部を連結するヨーク部と、を備える薄板の積層体を複数備え、前記複数の積層体は、交互に前記回転子の回転軸を中心に180度ずつ回転した状態で、隣接する前記積層体の前記ティース部同士が重なり連結されていることを特徴とする、請求項1に記載の直動電動機。 The iron core is a yoke that connects a pair of teeth portions facing the outer peripheral surface of the rotor from different directions by 180 degrees at different positions in the rotation axis direction, and a yoke that bypasses the rotor and connects the pair of teeth portions. A plurality of thin plate laminates including the portions are provided, and the plurality of laminates are alternately rotated by 180 degrees about the rotation axis of the rotor, and the teeth portions of the adjacent laminates are connected to each other. The linear motor according to claim 1, wherein the linear motors are overlapped and connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3434430B2 (en) * 1997-03-12 2003-08-11 シーケーディ株式会社 Motor and output device provided with the motor
JP2003061332A (en) * 2001-08-09 2003-02-28 Toyoda Mach Works Ltd Cylindrical linear motor and electric power assisted power steering device
JP4429228B2 (en) * 2005-07-25 2010-03-10 キヤノン株式会社 Drive device
WO2016204953A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Skytran Inc. Magnetic linear drive device and system
CN107366715B (en) * 2016-05-13 2022-01-28 康普技术有限责任公司 Actuator gearbox with selectable linkage
US10527142B2 (en) * 2016-05-23 2020-01-07 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic rotary ball screw actuator

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