WO1997002647A1 - Piece polaire d'aimant permanent pour moteurs lineaires - Google Patents

Description

明 細 書

リ ニャ乇一夕用永久磁石界磁極

技 術 分 野

本発明は、 工作機械の可動部材を駆動する等のために 広 く 使用 されて いる永久磁石同期式 リ ニャモ一夕の永久 磁石界磁極の改良に関する。

背 景 技 術

工作機械の可動部材を駆動するために、 永久磁石同期 式 リ ニャ乇一夕が使用 されて いる。 この永久磁石同期式 リ ニヤモータ は、 移動磁界 （ シフテ ィ ングマグネテイ ツ ク フ ィ ール ド ） 発生手段と、 磁極が N S順に交番的に並 置された複数の永久磁石よ り なる永久磁石界磁極とが、 相対的に移動可能に、 対接 して設けられた構造と されて いる。

この永久磁石界磁極の従来の構造の一例を図 2 に示と、 長方形板状を呈 した継鉄 1 の上面に取り付けた樹脂層 3 の中に、 永久磁石 2 を複数列埋め込んだ構造を している。 こ れ ら永久磁石 2 は、 継鉄 1 の長さ方向 （すなわち、 図 2 で示す A ' - A ' 方向） に、 その上面の磁極が N S N S ——と互い違いになるよ う に配置されている。 永久磁 石 2 の上面と下面と は当然に逆極性であるので、 下面の 磁極は S N S ——の順とやは り互い違いになる。

継鉄 1 の大き さ （長さ及び幅） は界磁極の大きさ を決 めて いる。 通常、 その長さ （ 図 2 の A ' - A ' 方向寸法） は 5 0 0 m mカゝ ら 1 0 i 程度までであ り、 その幅 （ A ' - A ' 方向と直交する方向の寸法） は大きいもので 3 0 0乃至 5 0 0 m m程度である。 ま た、 その厚さは 1 5 m m程度である。 継鉄 1 には軟鉄板が使用される。 各永久 磁石 2 は 1 ステラ程度の磁束密度を有し、 厚さが 5 m m 程度である。

この永久磁石界磁極は、 移動磁界発生手段と対接して、 いずれかが一方が固定され、 他方がそれに対して移動す るよ う に、 工作機械等に取 り付けられる。

永久磁石 2 は、 上述のよ う に 1 ステラ程度の強力な磁 束密度を有するので、 継鉄 1 に取り付ける作業が容易で はない。 また、 このよ う な永久磁石 2 を継鉄 1 に取り付 けた後の界磁極の取扱いも容易ではない。 場合によって は取扱い に危険を伴う こ と も有り得る。 さ ら に、 永久磁 石 2 の着磁をそれを継鉄 1 に組み立てた後に行って界磁 極の取扱いを容易にする と いう こ とも考えられるが、 そ の作業を通常の着磁装置でも って行う こ とは容易ではな い。

発 明 の 開 示

本発明の目的は、 永久磁石を継鉄に取 り付ける作業が 容易となるよ う な、 ま た、 継鉄に永久磁石が取り付け ら れてなる界磁極の取扱いが容易となるよ う な、 さ ら に、 永久磁石の継鉄への組付け後の着磁も容易にな し得るよ う な、 リ ニャモ一夕用永久磁石界磁極を提供するこ と に ある。

上記目的を達成するため、 本発明の第 1 の態様は、 所 定幅で所定長さの長方形の継鉄板上に、 複数個の永久磁 石を継鉄板長さ方向にその磁極が前後で互いに異なるよ う に配置固定 してなる界磁極ュニッ ト を複数個用意して、 枠体でも ってそれ ら界磁極ュニッ トがその長さ方向に複 数個並んだ状態を保持させる こ と によ り、 リ ニャモ一夕 用永久磁石界磁極を構成 して いる。

本発明の第 2 の態様は、 所定幅で所定長さの継鉄板上 に上面が S極の永久磁石を 1 列固定 してなる第 1 の界磁 極ユニッ ト と、 同形の継鉄板上に上面が Ν極の永久磁石 を 1 列固定 してなる第 2の界磁極ユニッ ト とそれぞれ複 数個用意 して、 枠体でもって、 上記第 1 の界磁極ュ ニ ヅ 卜 と上記第 2 の界磁極ュ ニ ヅ ト とが交互に長さ方向に並 んだ状態を保持させて、 リ ニャモ一夕用永久磁石界磁極 を構成 して いる。

以上の よ う に、 各界磁極ユニッ ト は、 その幅 （すなわ ち継鉄板の幅） は永久磁石界磁極の幅とほぼ同 じではあ るが、 長さ は永久磁石界磁極の数分の 1 となる。 そのた め、 且立、 着磁等の取扱い単位は斯 く 小形化された界磁 極ュニ ッ 卜 と なって、 作業が容易になる。

図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 は本発明の 1 実施例による リ ニャ乇一夕用永久磁 石界磁極の分解斜視図であ り、

図 2 は従来技術に よ る リ ニヤ乇一夕用永久磁石界磁極 の分解斜視図であ り、 そ して、

図 3 は本発明の他の実施例による リ ニャモ一夕用永久 磁石界磁極の断面図である。

発明 を 実施 す る た め の最良の形態

永久磁石界磁極を構成する永久磁石を組み立てるため の継鉄は、 本発明では、 図 1 に示すよう に、 同形の複数 個の継鉄板 1 0 に分割される。 この継鉄板 1 0 は、 長方 形状の平板をな し、 上面に樹脂層 3 0 を取り付けている, 1 つの継鉄板 1 0 は、 その長さは永久磁石界磁極の長 さ （図 1 の A— A方向の寸法） の数分の 1 であ り、 その 幅 （図 1 の A - A方向と直交する方向の寸法） は永久磁 石界磁極の幅に等 し い。 この継鉄板 1 0 には上面が N極 (下面が S極） に着磁された永久磁石 2 (幅方向に二つ 並んでいる ） と上面が S極 （下面が N極） に着磁された 永久磁石 2 (幅方向に二つ並んでいる） との 2列が、 継 鉄板 1 0 の長さ方向に並ぶよ う に、 樹脂層 3 0 に埋め込 ま れて、 1 つの界磁極ュニ ヅ ト F を構成 している。 この 界磁極ユニッ ト F を構成する継鉄板 1 0 は、 その左右両 側端部に幅方向に突き出たほぞ 6 1 が形成されている。 各界磁極ユニ ッ ト F は永久磁石 2の配列順序を含め、 同 じ構造である。

これ ら複数の界磁極ユニ ッ ト F は、 永久磁石界磁極の 外形を規定する枠体 7 によ り 固定支持されて永久磁石界 磁極となる。 この枠体 7 は、 永久磁石界磁極の長さ にほ ぼ等 しい左右の枠体部分 7 a， 7 b と、 永久磁石界磁極 の幅にほぼ等 しい前後の枠体部分 （図 1 では後方の枠体 部分 7 c のみ表示） か ら構成される長方形の枠体である, 枠体部分 7 a , 7 b の内側 には、 界磁極ユニッ ト F を構 成する継鉄板 1 0 に形成されたほそ 6 1 を受け入れる こ とのでき る幅のほぞ溝 6 2 が形成されて いる。

そこで、 後方の枠体部分 7 c を取 り 除いた枠体 7 に、 界磁極ュニッ ト F を複数個順に後方から前方に向けて、 すなわち、 図 1 の A - A方向に、 各界磁極ユニッ ト F を 構成する継鉄板 1 0 の左右の両側端部のほそ 6 1 を枠体 部分 7 a， 7 bの内側のほそ溝に係合させながらスライ ド させて組み込む。 最後に、 最後方に配置された界磁極 ユニッ ト F を後方の枠体部分 7 c で押さえる。 する と、 永久磁石界磁極ができ あがる。

以上のよ う に、 この永久磁石界磁極は、 長さ方向に並 ベられた複数個の同形の界磁極ユニッ ト F を、 長方形を した枠体 7 でも って囲った構造である。 そのため、 この 永久磁石界磁極を組み立て る には、 その全体の面積の何 分かの 1 の大き さの界磁極ュニッ ト F を取り扱う こ と に な るので、 その界磁極ュニ ヅ ト F に組み込まれる磁石が 1 ステラ程度の強力な磁束密度を有するものであって も 作業が困難になる こ と はな い。 また、 永久磁石 2 を組立 後の着磁とする と き に も、 従来の着磁装置をこの小さな 面積の界磁極ュニッ ト F に対 して使用すればよ いので、 作業は容易にな し得る。

図 1 の実施例では、 1 枚の継鉄板 1 0上に、 上面が S 極に着磁された永久磁石 2 と上面が N極に着磁された永 久磁石 2 と を 2 歹 ij、 継鉄板 1 0の長さ方向に配列 した構 造の界磁極ュニ ヅ ト F の例を示した。 1 つの界磁極ュニ ッ ト F に組み込まれる永久磁石 2の列は 2つに限られな いが、 も し 3列とする と、 S N S と並んだ永久磁石を組 み込んだ第 1 の種類の界磁極ュニヅ ト F と N S N と並ん だ永久磁石を組み込んだ第 2 の種類の界磁極ュニッ ト F と を 2種類を用意 し、 これら 2種類の界磁極ユニッ ト F を枠体 7 に前後別々の種類となるよ う に組み込まなけれ ばな らな い。 これに対 して、 図 1 の例のよう に継鉄板 1 0 に S N または N S と並んだ永久磁石 2 を 2列組み込ん だ界磁極ユニッ ト F の場合は、 同 じ種類の界磁極ュニッ ト F を枠体の中 に順に （ただ し前後を間違えずに） 並べ る と、 枠体 7 の中で長さ方向に並んだ永久磁石はその磁 極が前後で互い異なる こ と になる。 これは永久磁石 2 を 継鉄板 1 0 に 4列組み込んでなる界磁極ュニッ ト Fの場 合も同様である。

ま た、 図 1 の実施例では、 各界磁極ユニッ ト F を構成 する継鉄板 1 0 にほそ 6 1 を、 対応する枠体 7 の枠体部 分 7 a , 7 b にほそ溝 6 2 をそれぞれ形成 したが、 これ に代えて、 継鉄板 1 0 の方にほぞ溝を、 枠体部分 7 a， 7 bの方にほそを形成 して も よい。 さ ら には、 枠体 7 で も って複数の界磁極ュニッ ト F をそれらが長さ方向に並 んだ状態を保持させる には、 図 1 の実施例のよ うなほぞ と ほぞ溝の係合に限 らず、 他の係合手段を用いてもよ い, 例えば、 複数の界磁極ユニ ッ ト F を取り 囲んだ枠体 7 に 外からの力を加えて、 継鉄板 1 0 の側面と枠体部分 7 a： 7 bの側面との間の摩擦によって、 界磁極ユニッ ト F を 枠体 7 の中に係合させるよ う に してもよ い。

ま た、 複数の界磁極ユニッ ト F を枠体 7の中に係合さ せる に代えて、 図 3 に示すよ う に、 永久磁石界磁極を載 置する面 8 に長さ方向 （図 3 の紙面に垂直な方向） に延 びる 1 つまたは複数本のあ り 溝 8 1、 8 2 を形成する一 方、 各界磁極ユニッ ト F には上記載置面 8 に対接する面 にそのあ り溝と係合する突起 9 1、 9 2 を設けるよう に して も よ い。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 所定幅で所定長さの継鉄板上に、 複数個の永久磁石 を継鉄板長さ方向にその磁極が前後で互いに異なるよ う に配列固定 してなる界磁極ュニッ トの複数個と、 それ ら界磁極ュニ ッ トがその長さ方向に複数個並ん だ状態を保持させるための枠体と、

からなる リ ニャ乇一夕用永久磁石界磁極。

2 . 所定幅で所定長さの継鉄板上に上面が S極の永久磁 石を 1 列固定 してなる第 1 の界磁極ユニッ ト と、 同形 の継鉄板上に上面が N極の永久磁石を 1列固定してな る第 2 の界磁極ュニ ッ 卜 とそれぞれ複数個用意し、 枠体でも って、 上記第 1 の界磁極ユニッ ト と上記第 2 の界磁極ュニ ッ 卜 とが交互に長さ方向に並んだ状態 を保持させてなる、 リ ニャ乇一夕用永久磁石界磁極。

3 . 上記界磁極ユニ ッ ト を構成する継鉄板の両側端には, それぞれ幅方向に突き出 したほそが形成され、 また、 上記枠体の上記継鉄板の両側端に対応する部分にはこ のほそと係合 し得る幅のほそ溝が形成されている、 請 求の範囲第 1 項ま たは第 2項記載の リ ニャモ一夕用永 久磁石界磁極。

4 . 上記継鉄板の両側端には、 その長さ方向に延びるほ ぞ溝が形成さ れ、 一方、 上記枠体の上記継鉄板の両側 端に対応する部分にはこのほぞ溝と係合 し得る厚さの ほそが形成さ れて い る、 請求の範囲第 1 項または第 2 項記載の リ ニャ乇一夕用永久磁石界磁極。 上記界磁極ユニ ッ ト は、 継鉄板上にその長さ方向に 偶数個の永久磁石を並べてなるものである、 請求の範 囲第 1 項記載の リ ニャモ一夕用永久磁石界磁極。

所定幅で所定長さの継鉄板の上面には複数個の永久 磁石を継鉄板長さ方向にその磁極が前後で互いに異な るよ う に配列固定 し、 その下面には長さ方向に延びる 1 ま たは 2以上の突起と を形成 してなる界磁極ュニッ 卜の複数個と、

その突起と係合 し得るあ り溝を形成 してある界磁極 載置面と

からなる リ ニャモ一夕用永久磁石界磁極。