JP2000134902A - 同期型リニアモータ用励磁コイル - Google Patents
同期型リニアモータ用励磁コイルInfo
- Publication number
- JP2000134902A JP2000134902A JP10300687A JP30068798A JP2000134902A JP 2000134902 A JP2000134902 A JP 2000134902A JP 10300687 A JP10300687 A JP 10300687A JP 30068798 A JP30068798 A JP 30068798A JP 2000134902 A JP2000134902 A JP 2000134902A
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- coil
- linear motor
- exciting coil
- wiring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リニアモータの効率の向上と低コストの励磁
コイルを提供する。 【解決手段】 励磁コイル２は、電源線２５Ａ〜２５
Ｃおよび転流センサ用信号配線２６Ａ、２６Ｂがプリン
ト配線されているプリント基盤２４と、多層体からなる
コイル本体とからなる。（１）層目はプリント基盤２４
からなる。（２）層目は、絶縁フィルム２７からなり、
コイルプレート２８Ａとプリント基盤２４との間を繋
ぐ、電源線２５Ａ、２５Ｂと結線された配線２９Ａ、３
０Ａを備える。（３）層目は、１部が所定形状に切断さ
れたコイルプレート２８Ａからなる。コイルプレート２
８Ａおよび配線２９Ｂは、絶縁フィルム３１にプリント
されている。（４）層目は、絶縁フィルム３５からな
り、コイルプレート２８Ａと２８Ｂとの間を繋ぐ配線２
９Ｃおよび配線３８Ａを備える。この配置により（Ｎ）
層まで重ねられている。
コイルを提供する。 【解決手段】 励磁コイル２は、電源線２５Ａ〜２５
Ｃおよび転流センサ用信号配線２６Ａ、２６Ｂがプリン
ト配線されているプリント基盤２４と、多層体からなる
コイル本体とからなる。（１）層目はプリント基盤２４
からなる。（２）層目は、絶縁フィルム２７からなり、
コイルプレート２８Ａとプリント基盤２４との間を繋
ぐ、電源線２５Ａ、２５Ｂと結線された配線２９Ａ、３
０Ａを備える。（３）層目は、１部が所定形状に切断さ
れたコイルプレート２８Ａからなる。コイルプレート２
８Ａおよび配線２９Ｂは、絶縁フィルム３１にプリント
されている。（４）層目は、絶縁フィルム３５からな
り、コイルプレート２８Ａと２８Ｂとの間を繋ぐ配線２
９Ｃおよび配線３８Ａを備える。この配置により（Ｎ）
層まで重ねられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、同期型リニアモ
ータ用励磁コイルに関するものである。
ータ用励磁コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁
コイルと、走行体に取付けられた多極型の永久磁石とか
らなる同期型リニアモータが知られている。励磁コイル
の従来技術としては、下記のものが知られている。 （１）エナメル線を型に巻き付けて楕円型に整形し、ワ
ニス等で固定したコイルと取付け、配線したもの。 （２）櫛型のコアにエナメル線を巻き付け、リニアモー
タ用の電磁石に製造したもの。 （３）励磁コイルとセンサとをコアまたはプレートに取
り付け、結線したもの。
コイルと、走行体に取付けられた多極型の永久磁石とか
らなる同期型リニアモータが知られている。励磁コイル
の従来技術としては、下記のものが知られている。 （１）エナメル線を型に巻き付けて楕円型に整形し、ワ
ニス等で固定したコイルと取付け、配線したもの。 （２）櫛型のコアにエナメル線を巻き付け、リニアモー
タ用の電磁石に製造したもの。 （３）励磁コイルとセンサとをコアまたはプレートに取
り付け、結線したもの。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には下記の問題点があった。 （１）型の製造、エナメルの巻き付けおよび固定のため
のワニス掛け等は、時間および人手が掛かっていた。 （２）コイルの取付けおよび配線のために人手が掛か
り、コストアップとなっていた。 （３）取付け精度および巻付けのばらつき等によって、
推力のばらつきが生じていた。
術には下記の問題点があった。 （１）型の製造、エナメルの巻き付けおよび固定のため
のワニス掛け等は、時間および人手が掛かっていた。 （２）コイルの取付けおよび配線のために人手が掛か
り、コストアップとなっていた。 （３）取付け精度および巻付けのばらつき等によって、
推力のばらつきが生じていた。
【０００４】従って、この発明の目的は、上述の問題点
を解決することができる同期型リニアモータ用励磁コイ
ルを提供することにある。
を解決することができる同期型リニアモータ用励磁コイ
ルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁コイルと、走行
体に取付けられた多極型の永久磁石とからなる磁石式の
同期型リニアモータ用励磁コイルにおいて、前記励磁コ
イルは、電源線および転流センサ用信号配線がプリント
配線されているプリント基盤と、前記プリント基盤上に
配置されたコイル本体とからなり、前記コイル本体は、
絶縁基材とコイルプレートとを交互に張り合わせること
によって構成された多層体からなり、前記絶縁基材には
前記電源線と結線された配線が設けられており、前記コ
イルプレートは前記配線を介して前記電源線と結線され
ていることに特徴を有するものである。
地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁コイルと、走行
体に取付けられた多極型の永久磁石とからなる磁石式の
同期型リニアモータ用励磁コイルにおいて、前記励磁コ
イルは、電源線および転流センサ用信号配線がプリント
配線されているプリント基盤と、前記プリント基盤上に
配置されたコイル本体とからなり、前記コイル本体は、
絶縁基材とコイルプレートとを交互に張り合わせること
によって構成された多層体からなり、前記絶縁基材には
前記電源線と結線された配線が設けられており、前記コ
イルプレートは前記配線を介して前記電源線と結線され
ていることに特徴を有するものである。
【０００６】請求項２記載の発明は、前記コイル本体の
中央線上に、前記信号配線に結線された転流センサを取
付け容易にしたことに特徴を有するものである。請求項
３記載の発明は、前記プリント基盤にエナメル線を巻い
た楕円型コイルをソケットまたは半田付けにより取付け
容易にしたことに特徴を有するものである。
中央線上に、前記信号配線に結線された転流センサを取
付け容易にしたことに特徴を有するものである。請求項
３記載の発明は、前記プリント基盤にエナメル線を巻い
た楕円型コイルをソケットまたは半田付けにより取付け
容易にしたことに特徴を有するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、励磁コイルをプリント基盤
（プリント配線基盤）で構成した、この発明の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。
（プリント配線基盤）で構成した、この発明の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。
【０００８】図１は、この発明の実施の形態に係る地上
１次型のリニアモータである１セクションの構成を示し
た配線図、図２、図３は、リニアモータの駆動方法の説
明図、図４は、１個の励磁コイルを示す展開図である。
１次型のリニアモータである１セクションの構成を示し
た配線図、図２、図３は、リニアモータの駆動方法の説
明図、図４は、１個の励磁コイルを示す展開図である。
【０００９】この発明は、地上側に所定間隔毎に取付け
られた励磁コイルと、走行体に取付けられた多極型の永
久磁石とからなる磁石式の同期型リニアモータ用励磁コ
イルの構成に関するものである。リニアモータ１は、強
磁性のレール１６等に所定ピッチ（Ｐ）で取付けられた
励磁コイル２と、コイル２の中央線上に取付けた転流セ
ンサ４（例えば磁気センサ）と、走行体５に取付けられ
た所定幅｛（３／５）Ｐ｝の多極、例えば５極の永久磁
石６とによって構成される。
られた励磁コイルと、走行体に取付けられた多極型の永
久磁石とからなる磁石式の同期型リニアモータ用励磁コ
イルの構成に関するものである。リニアモータ１は、強
磁性のレール１６等に所定ピッチ（Ｐ）で取付けられた
励磁コイル２と、コイル２の中央線上に取付けた転流セ
ンサ４（例えば磁気センサ）と、走行体５に取付けられ
た所定幅｛（３／５）Ｐ｝の多極、例えば５極の永久磁
石６とによって構成される。
【００１０】図１に示すように、リニア駆動装置８から
の複数相の電源線９が配線されており、セクション７毎
に電源切替器２１を通じてパラレル配線されている。セ
クション７内の配線は、コイル２を相毎にシリーズで結
線し、端末を繋ぐスター結線１３としている。コイル２
の数は、複数相の整数倍で構成され、複数相に合わせた
コイル２の電源線９とセンサ４の信号線１５とがシリー
ズで結線されている。
の複数相の電源線９が配線されており、セクション７毎
に電源切替器２１を通じてパラレル配線されている。セ
クション７内の配線は、コイル２を相毎にシリーズで結
線し、端末を繋ぐスター結線１３としている。コイル２
の数は、複数相の整数倍で構成され、複数相に合わせた
コイル２の電源線９とセンサ４の信号線１５とがシリー
ズで結線されている。
【００１１】図２、図３に示すように、走行体５に取付
けた所定幅｛（３／５）Ｐ｝で複数極（例えば４〜５
極）の磁石６と、コイル２の中央線上の位置に１個取付
けられた一方向性の転流センサ（例えば、磁気センサ）
４により、８種類の検知パターンができる。この検知パ
ターンに対応し、コイル２に一定方向の最大推力が働く
ように電流出力パターン化ができる。本図には、磁石６
とコイル２の位置による電流の流し方を示している。
けた所定幅｛（３／５）Ｐ｝で複数極（例えば４〜５
極）の磁石６と、コイル２の中央線上の位置に１個取付
けられた一方向性の転流センサ（例えば、磁気センサ）
４により、８種類の検知パターンができる。この検知パ
ターンに対応し、コイル２に一定方向の最大推力が働く
ように電流出力パターン化ができる。本図には、磁石６
とコイル２の位置による電流の流し方を示している。
【００１２】パターン化によって１つのコイル２、１つ
のセンサ４にでき、複数相毎にシリーズ結線とすること
によって電源線の相数と信号線相数を減らす｛（例えば
３線）＋電源線数（２線）｝ことができる。
のセンサ４にでき、複数相毎にシリーズ結線とすること
によって電源線の相数と信号線相数を減らす｛（例えば
３線）＋電源線数（２線）｝ことができる。
【００１３】また、高透磁率の磁性材を磁石６とコイル
２に使用し、高磁性材のレール構造体１６を取付けて用
いることにより磁路を短くすることができ、高密度の磁
束がコイル２を通過できるので大きな電流力を引き出せ
る。推力の大きさは、コイル２の層数と電流および磁束
密度とによって決定される。
２に使用し、高磁性材のレール構造体１６を取付けて用
いることにより磁路を短くすることができ、高密度の磁
束がコイル２を通過できるので大きな電流力を引き出せ
る。推力の大きさは、コイル２の層数と電流および磁束
密度とによって決定される。
【００１４】３相に対応したセンサ４の信号は、増幅回
路１７を通してリニア電源制御装置１８にシリアル（連
続的）で電送される。また、この信号をＯＲ回路１９に
結ぶことで、走行体５がセクション７に存在する限り、
検知し続けることができる。この信号２０は、３相電源
の切替え器２１をＯＮとし、セクション７毎に番地付け
された信号２２を制御装置１８に電送する。これによっ
て走行体５が所在するセクション７のみに電流を流すこ
とができ、且つ、走行体５の位置信号を送ることができ
る。
路１７を通してリニア電源制御装置１８にシリアル（連
続的）で電送される。また、この信号をＯＲ回路１９に
結ぶことで、走行体５がセクション７に存在する限り、
検知し続けることができる。この信号２０は、３相電源
の切替え器２１をＯＮとし、セクション７毎に番地付け
された信号２２を制御装置１８に電送する。これによっ
て走行体５が所在するセクション７のみに電流を流すこ
とができ、且つ、走行体５の位置信号を送ることができ
る。
【００１５】図４に示すように、励磁コイル２は、
（１）層目のプリント基盤２４と、その上に構成される
コイル本体とからなっている。コイル本体は、絶縁フィ
ルム（絶縁基材）とコイルプレートとを交互に張り合わ
せることによって多層に構成された多層体からなってい
る。 （１）層目は、プリント基盤２４からなり、該基盤２４
にプリント配線されている電源線（２５Ａ、２５Ｂ、２
５Ｃ）（３相）と、例えば、２系統の信号配線２６Ａ、
２６Ｂを備える。信号配線は、コイルの外でも良い。 （２）層目は、絶縁フィルム２７からなり、コイルプレ
ート２８｛（３）層｝とプリント基盤２４との間を繋
ぐ、配線２９Ａ、３０Ａを備える。配線２９Ａ、３０Ａ
は、電源線２５Ａ、２５Ｂと結線されている。 （３）層目は、１部が所定形状に切断されたコイルプレ
ート２８Ａからなる。コイルプレート２８Ａおよび配線
２９Ｂは、絶縁フィルム３１にプリント（印刷により平
面的に作る）されている。コイルプレート２８Ａの切断
形状は、無効部３２の幅が狭く、一方、有効部３３の幅
が大きい形状となっている。 （４）層目は、絶縁フィルム３５からなり、コイルプレ
ート２８Ａ｛（３）層｝と２８Ｂ｛（５）層｝との間を
繋ぐ配線２９Ｃおよび配線３８Ａを備える。配線３０お
よび配線３８の位置は、１枚おきにコイルプレート２８
の端末３９Ａおよび３９Ｂとの繋ぎを切り替えることに
よって、１本の線のように繋がっている。
（１）層目のプリント基盤２４と、その上に構成される
コイル本体とからなっている。コイル本体は、絶縁フィ
ルム（絶縁基材）とコイルプレートとを交互に張り合わ
せることによって多層に構成された多層体からなってい
る。 （１）層目は、プリント基盤２４からなり、該基盤２４
にプリント配線されている電源線（２５Ａ、２５Ｂ、２
５Ｃ）（３相）と、例えば、２系統の信号配線２６Ａ、
２６Ｂを備える。信号配線は、コイルの外でも良い。 （２）層目は、絶縁フィルム２７からなり、コイルプレ
ート２８｛（３）層｝とプリント基盤２４との間を繋
ぐ、配線２９Ａ、３０Ａを備える。配線２９Ａ、３０Ａ
は、電源線２５Ａ、２５Ｂと結線されている。 （３）層目は、１部が所定形状に切断されたコイルプレ
ート２８Ａからなる。コイルプレート２８Ａおよび配線
２９Ｂは、絶縁フィルム３１にプリント（印刷により平
面的に作る）されている。コイルプレート２８Ａの切断
形状は、無効部３２の幅が狭く、一方、有効部３３の幅
が大きい形状となっている。 （４）層目は、絶縁フィルム３５からなり、コイルプレ
ート２８Ａ｛（３）層｝と２８Ｂ｛（５）層｝との間を
繋ぐ配線２９Ｃおよび配線３８Ａを備える。配線３０お
よび配線３８の位置は、１枚おきにコイルプレート２８
の端末３９Ａおよび３９Ｂとの繋ぎを切り替えることに
よって、１本の線のように繋がっている。
【００１６】このような配置によって、コイルは所定層
数（Ｎ）層まで重ねられている。最上層においては、配
線３８と配線２９Ａ〜Ｎを通して３相の他の電源線（例
えば２５Ｃ）へ連結されている。更に、所定間隔をおい
た位置に、電源線２５Ａおよび２５Ｂの結線位置を変え
て同様にコイル２（２Ａ〜２Ｄ）を取付けて結線してい
る。これらコイル２のプリント基盤２４を、高磁性材の
レール構造体１６あるいはプレートに取付けることで、
高効率のリニアモータ１が構成される。保護のためプリ
ント基盤２４には、保護層４１が取付けられている。
数（Ｎ）層まで重ねられている。最上層においては、配
線３８と配線２９Ａ〜Ｎを通して３相の他の電源線（例
えば２５Ｃ）へ連結されている。更に、所定間隔をおい
た位置に、電源線２５Ａおよび２５Ｂの結線位置を変え
て同様にコイル２（２Ａ〜２Ｄ）を取付けて結線してい
る。これらコイル２のプリント基盤２４を、高磁性材の
レール構造体１６あるいはプレートに取付けることで、
高効率のリニアモータ１が構成される。保護のためプリ
ント基盤２４には、保護層４１が取付けられている。
【００１７】コイル２の中央線上には、センサ用信号配
線２６Ａ、２６Ｂに接続された転流センサ（図４では図
示せず）が、穴部１０を介して差込型ソケットまたは半
田付けにより取付け可能である。このような構成によ
り、励磁コイルの取付けおよび配線を容易に行うことが
できる。また、エナメル線で形成される楕円型コイルを
巻込型ソケットまたは半田付け等を可能にすることで配
線を容易にしても良い。
線２６Ａ、２６Ｂに接続された転流センサ（図４では図
示せず）が、穴部１０を介して差込型ソケットまたは半
田付けにより取付け可能である。このような構成によ
り、励磁コイルの取付けおよび配線を容易に行うことが
できる。また、エナメル線で形成される楕円型コイルを
巻込型ソケットまたは半田付け等を可能にすることで配
線を容易にしても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明励磁コイル
によれば以下に示す有用な効果がもたらされる。 （１）コイルを強磁性のレール構造体やプレートに取付
けることにより、一体型のリニアモータ用のコイル基盤
を高効率で製造することができる。 （２）コイルは高精度であり、リップルを小さくするこ
とができる。 （３）コイルの無効部分を小さくすることができるた
め、リニアモータの効率を向上することができる。 （４）コイル自体を薄くすることができるため、永久磁
石から磁束を大きく出せ、リニアモータの効率を向上す
ることができる。 （５）コイルおよび配線をプリントで製造できるため、
配線の自動化が可能となり、人件費を削減することがで
きる。 （６）走行体の推力をコイル本体の層数で調整できるた
め、コストを容易に削減することができる。
によれば以下に示す有用な効果がもたらされる。 （１）コイルを強磁性のレール構造体やプレートに取付
けることにより、一体型のリニアモータ用のコイル基盤
を高効率で製造することができる。 （２）コイルは高精度であり、リップルを小さくするこ
とができる。 （３）コイルの無効部分を小さくすることができるた
め、リニアモータの効率を向上することができる。 （４）コイル自体を薄くすることができるため、永久磁
石から磁束を大きく出せ、リニアモータの効率を向上す
ることができる。 （５）コイルおよび配線をプリントで製造できるため、
配線の自動化が可能となり、人件費を削減することがで
きる。 （６）走行体の推力をコイル本体の層数で調整できるた
め、コストを容易に削減することができる。
【図１】この発明の実施の形態に係る地上１次型のリニ
アモータの１セクションの構成を示す配線図である。
アモータの１セクションの構成を示す配線図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るリニアモータの駆
動方法を示す説明図である。
動方法を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るリニアモータの駆
動方法を示す説明図である。
動方法を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る１個の励磁コイル
を示す展開図である。
を示す展開図である。
１：リニアモータ ２：励磁コイル ４：転流センサ ５：走行体 ６：永久磁石 ７：セクション ８：リニア駆動装置 ９：電源線 １０：穴 １３：スター結線 １５：信号線 １６：レール構造体 １７：増幅回路 １８：リニア電源制御装置 １９：ＯＲ回路 ２０：信号 ２１：電源切替器 ２２：信号 ２４：プリント基盤 ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ：電源線 ２６Ａ、２６Ｂ：信号配線 ２７：絶縁フィルム ２８：コイルプレート ２９：配線 ３０：配線 ３１：絶縁フィルム ３２：無効部 ３３：有効部 ３５：絶縁フィルム ３８：配線 ３９：端末 ４０：配線 ４１：保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 仁司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浪岡 敏幸 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB19 GG02 GG05 GG06 GG07 GG19 GG26 HH03
Claims (3)
- 【請求項１】 地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁
コイルと、走行体に取付けられた多極型の永久磁石とか
らなる磁石式の同期型リニアモータ用励磁コイルにおい
て、 前記励磁コイルは、電源線および転流センサ用信号配線
がプリント配線されているプリント基盤と、前記プリン
ト基盤上に配置されたコイル本体とからなり、 前記コイル本体は、絶縁基材とコイルプレートとを交互
に張り合わせることによって構成された多層体からな
り、前記絶縁基材には前記電源線と結線された配線が設
けられており、前記コイルプレートは前記配線を介して
前記電源線と結線されていることを特徴とする同期型リ
ニアモータ用励磁コイル。 - 【請求項２】 前記コイル本体の中央線上に、前記信号
配線に結線された転流センサを取付け容易にした請求項
１記載の励磁コイル。 - 【請求項３】 前記プリント基盤にエナメル線を巻いた
楕円型コイルをソケットまたは半田付けにより取付け容
易にした請求項１または２記載の励磁コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300687A JP2000134902A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 同期型リニアモータ用励磁コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300687A JP2000134902A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 同期型リニアモータ用励磁コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000134902A true JP2000134902A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17887877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10300687A Pending JP2000134902A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 同期型リニアモータ用励磁コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000134902A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017522848A (ja) * | 2014-07-23 | 2017-08-10 | クリアウォーター ホールディングス，リミテッド | 磁束機械 |
| US11189434B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-11-30 | Clearwater Holdings, Ltd. | Systems and methods for enhancing electrical energy storage |
| US11190065B2 (en) | 2013-01-24 | 2021-11-30 | Clearwater Holdings, Ltd. | Flux machine |
| US11322995B2 (en) | 2017-10-29 | 2022-05-03 | Clearwater Holdings, Ltd. | Modular electromagnetic machines and methods of use and manufacture thereof |
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10300687A patent/JP2000134902A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11190065B2 (en) | 2013-01-24 | 2021-11-30 | Clearwater Holdings, Ltd. | Flux machine |
| US11539252B2 (en) | 2013-01-24 | 2022-12-27 | Clearwater Holdings, Ltd. | Flux machine |
| JP2017522848A (ja) * | 2014-07-23 | 2017-08-10 | クリアウォーター ホールディングス，リミテッド | 磁束機械 |
| US11894739B2 (en) | 2014-07-23 | 2024-02-06 | Clearwater Holdings, Ltd. | Flux machine |
| US11189434B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-11-30 | Clearwater Holdings, Ltd. | Systems and methods for enhancing electrical energy storage |
| US11948742B2 (en) | 2017-09-08 | 2024-04-02 | Clearwater Holdings Ltd. | Systems and methods for enhancing electrical energy storage |
| US11322995B2 (en) | 2017-10-29 | 2022-05-03 | Clearwater Holdings, Ltd. | Modular electromagnetic machines and methods of use and manufacture thereof |
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