JP2006304438A - リニアモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 固定子の両端部における磁束漏れを防止して、磁束漏れに起因した各種問題を解決することが可能なリニアモータを提供すること。
【解決手段】 対向・配置された一対のヨークの内側に複数個の永久磁石を配置してなる固定子と、上記固定子の一対のヨークの間に移動可能に配置された電機子巻線部を有する可動子と、を具備してなるリニアモータにおいて、上記一対のヨークの両端に磁束漏れを防止するための磁束漏れ防止部が設けられているもの。
【選択図】 図1
【解決手段】 対向・配置された一対のヨークの内側に複数個の永久磁石を配置してなる固定子と、上記固定子の一対のヨークの間に移動可能に配置された電機子巻線部を有する可動子と、を具備してなるリニアモータにおいて、上記一対のヨークの両端に磁束漏れを防止するための磁束漏れ防止部が設けられているもの。
【選択図】 図1
Description
本発明は、リニアモータに係り、特に、固定子を構成する一対のヨークの両端からの磁束漏れを防止することができるように工夫したものに関する。
従来のリニアモータは、例えば、図6に示すような構成になっている。まず、固定子201があり、この固定子201は一対のヨーク203、203を対向・配置させた状態で備えている。上記ヨーク203、203はその下部に設置されたヨーク支持部材205を介して連結されている。詳しく説明すると、上記ヨーク203は複数個のヨーク要素203aを連接した構成になっていて、各ヨーク要素203aは複数本(図6では3本)の固定ネジ207によって上記ヨーク支持部材205に固定されている。
上記一対のヨーク203、203の内側面には、複数個の永久磁石209が所定のピッチで設置されている。この場合、隣接する永久磁石209、209の磁極は異なる極性となるように配置されていると共に、対向する永久磁石209、209についてもその磁極が異なる極性となるように配置されている。
上記固定子201の一対のヨーク203、203の間には可動子211が、図6中矢印Xで示す方向に移動可能な状態で配置されている。上記可動子211は、上板213と、この上板213の下方に取り付けられた樹脂モールド部215とから構成されている。上記樹脂モールド部215内には、図7に示すように、コイル基板217と、このコイル基板217に設置された複数個の巻線コイル部219とから構成されている。
上記構成において、上記巻線コイル部219に所定の電流を供給することにより、可動子211に矢印X方向の推力が発生し、それによって、可動子211が矢印Xで示す方向に移動することになる。
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、固定子201を構成する一対のヨーク203、203の両端部をみてみると開放された状態にあり、そのため、図8に示すように、その開放された端部において磁束漏れが発生していて、外部機器類、例えば、磁気式リニアエンコーダ等に悪影響を与えてしまうという問題があった。
尚、図8中磁束を仮想線で示す。
又、そのような磁束漏れが発生している両端部においては有効な磁束を得ることができず必要な推力を得られないという問題があった。そのため従来は、固定子201の全長に対して有効ストロークを短く設定しなければならないという問題があった。
すなわち、固定子201を構成する一対のヨーク203、203の両端部をみてみると開放された状態にあり、そのため、図8に示すように、その開放された端部において磁束漏れが発生していて、外部機器類、例えば、磁気式リニアエンコーダ等に悪影響を与えてしまうという問題があった。
尚、図8中磁束を仮想線で示す。
又、そのような磁束漏れが発生している両端部においては有効な磁束を得ることができず必要な推力を得られないという問題があった。そのため従来は、固定子201の全長に対して有効ストロークを短く設定しなければならないという問題があった。
同種の構成のリニアモータを開示するものとして、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8等がある。
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、固定子の両端部における磁束漏れを防止して、磁束漏れに起因した各種問題を解決することが可能なリニアモータを提供することにある。
上記課題を解決するべく本願発明の請求項1によるリニアモータは、対向・配置された一対のヨークの内側に複数個の永久磁石を配置してなる固定子と、上記固定子の一対のヨークの間に移動可能に配置された電機子巻線部を有する可動子と、を具備してなるリニアモータにおいて、上記一対のヨークの両端に磁束漏れを防止するための磁束漏れ防止部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項2によるリニアモータは、請求項1記載のリニアモータにおいて、
上記磁束漏れ防止部は上記一対のヨークの両端に取り付けられた磁性体プレートであることを特徴とするものである。
又、請求項3によるリニアモータは、請求項2記載のリニアモータにおいて、 上記磁性体プレートはその横断面形状がU字状をなしていることを特徴とするものである。
又、請求項2によるリニアモータは、請求項1記載のリニアモータにおいて、
上記磁束漏れ防止部は上記一対のヨークの両端に取り付けられた磁性体プレートであることを特徴とするものである。
又、請求項3によるリニアモータは、請求項2記載のリニアモータにおいて、 上記磁性体プレートはその横断面形状がU字状をなしていることを特徴とするものである。
以上述べたように本発明によるリニアモータは、対向・配置された一対のヨークの内側に複数個の永久磁石を配置してなる固定子と、上記固定子の一対のヨークの間に移動可能に配置された電機子巻線部を有する可動子と、を具備してなるリニアモータにおいて、上記一対のヨークの両端に磁束漏れを防止するための磁束漏れ防止部が設けられている構成になっているので、固定子の両端部における磁束漏れを防止して、外部機器への影響を軽減させることができると共に、有効ストローク長を延長させることが可能になる。
又、上記磁束漏れ防止部を 例えば、上記一対のヨークの両端に取り付けられた磁性体プレートとすることが考えられる。
又、上記磁性体プレートの横断面形状をU字状とした場合には、ストロークを確保する上で好都合である。
又、上記磁束漏れ防止部を 例えば、上記一対のヨークの両端に取り付けられた磁性体プレートとすることが考えられる。
又、上記磁性体プレートの横断面形状をU字状とした場合には、ストロークを確保する上で好都合である。
以下、 図1乃至図5を参照して本発明の第1の実施の形態を説明する。まず、図1に示すように、固定子1があり、この固定子1は一対のヨーク3、3を対向・配置させた状態で備えている。上記ヨーク3は複数個のヨーク要素3aを連接した構成になっていて、図示しないベース部材に固定されている。
上記一対のヨーク3、3の内側面には、複数個の永久磁石9が所定のピッチで設置されている。この場合、隣接する永久磁石9、9の磁極は異なる極性となるように配置されていると共に、対向する永久磁石9、9についてもその磁極が異なる極性となるように配置されている。
上記固定子1の一対のヨーク3、3の間には可動子11が、図1中矢印Xで示す方向に移動可能な状態で配置されている。上記可動子11は、上板13と、この上板13の下方に取り付けられた樹脂モールド部15とから構成されている。上記樹脂モールド部15内には、図2に示すように、コイル基板17と、このコイル基板17に設置された複数個の巻線コイル部19とから構成されている。
既に説明した固定子1の一対のヨーク3、3の両端には、磁束漏れ防止部材としての磁性体プレート21、21が設置されている。
尚、図ではそのうちの一方の磁性体プレート21のみを示す。
このような磁性体プレート21、21を設置することにより、固定子1の両端部における磁束漏れを防止しようとするものである。
尚、図ではそのうちの一方の磁性体プレート21のみを示す。
このような磁性体プレート21、21を設置することにより、固定子1の両端部における磁束漏れを防止しようとするものである。
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、通常の動作であるが、上記巻線コイル部19に所定の電流を供給することにより、可動子11に矢印Xで示す方向の推力が発生し、それによって、可動子11が矢印Xで示す方向に移動することになる。
又、固定子1の両端部における磁束の状況であるが、図3に示すように、磁性体プレート21を設置しているので、磁束が外部に漏れるようなことはなく、磁性体プレート21を介して閉じた状態となる。
尚、図3において磁束を仮想線で示す。
まず、通常の動作であるが、上記巻線コイル部19に所定の電流を供給することにより、可動子11に矢印Xで示す方向の推力が発生し、それによって、可動子11が矢印Xで示す方向に移動することになる。
又、固定子1の両端部における磁束の状況であるが、図3に示すように、磁性体プレート21を設置しているので、磁束が外部に漏れるようなことはなく、磁性体プレート21を介して閉じた状態となる。
尚、図3において磁束を仮想線で示す。
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、固定子1の両端部における磁束漏れを効果的に防止することができる。これを図4を参照して説明する。図4(a)は従来のリニアモータの固定子201の構造を示し、図4(b)は本実施の形態のリニアモータの固定子1の構成を示している。そして、これら両構造において、磁気空隙外部における磁束密度の変化を示したのが図4(c)であり、磁気空隙内における磁束密度の変化を示したのが図4(d)である。
まず、固定子1の両端部における磁束漏れを効果的に防止することができる。これを図4を参照して説明する。図4(a)は従来のリニアモータの固定子201の構造を示し、図4(b)は本実施の形態のリニアモータの固定子1の構成を示している。そして、これら両構造において、磁気空隙外部における磁束密度の変化を示したのが図4(c)であり、磁気空隙内における磁束密度の変化を示したのが図4(d)である。
まず、磁気空隙外部における状況をみてみると、図4(c)の左側の線図に示すように、従来の場合には固定子201の端部にて磁束密度が急激に大きくなっている。これは、端部の磁気空隙内において磁束漏れが発生していることを意味するものである。これに対して、図4(c)の右側の線図に示すように、本実施の形態の場合には、端部においても磁束密度が大きくなることはなく、これは、端部の磁気空隙内において磁束漏れが発生していないことを意味するものである。
一方、磁気空隙内部における状況をみてみると、図4(d)の左側の線図に示すように、従来の場合には、固定子201の端部にて磁束密度が急激に小さくなっている。これは、端部の磁気空隙内において磁束漏れが発生していることを意味するものである。これに対して、図4(d)の右側の線図に示すように、本実施の形態の場合には、端部においても磁束密度が小さくなることはなく、これは、端部の磁気空隙内において磁束漏れが発生していないことを意味するものである。
このように、固定子1の両端部における磁束漏れが効果的に防止されるので、まず、外部機器、例えば、磁気式リニアエンコーダに対する磁束の影響を軽減させることができる。
又、固定子1の両端部における推力の低下を防止することができ、それによって、有効ストローク長の拡大を図ることができる。これは装置の小型化が可能になることを意味する。
又、上記磁性体プレート21の横断面形状をU字状としているので、ストロークを確保する上で好都合である。
又、固定子1の両端部における推力の低下を防止することができ、それによって、有効ストローク長の拡大を図ることができる。これは装置の小型化が可能になることを意味する。
又、上記磁性体プレート21の横断面形状をU字状としているので、ストロークを確保する上で好都合である。
次に、図5を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。この場合は、磁性体プレート21を平板状にしたものであり、その他の構成は前記第1の実施の形態の場合と同じである。
このような構成でも同様の効果を奏することができる。
このような構成でも同様の効果を奏することができる。
尚、本発明は前記第1、第2の実施の形態に限定されるものではない。
まず、磁性体プレートの形状としては図示したものに限定されるものではなく、様々な形状、例えば、円弧状であってもよい。
又、磁性体プレートをヨークに一体に設けることも考えられる。
又、磁性体プレート以外の構成の磁束漏れ防止部の構成も考えられる。
又、各部品の材質についてはこれを特に限定するものではない。
まず、磁性体プレートの形状としては図示したものに限定されるものではなく、様々な形状、例えば、円弧状であってもよい。
又、磁性体プレートをヨークに一体に設けることも考えられる。
又、磁性体プレート以外の構成の磁束漏れ防止部の構成も考えられる。
又、各部品の材質についてはこれを特に限定するものではない。
本発明は、リニアモータに係り、特に、固定子を構成する一対のヨークの両端からの磁束漏れを防止することができるように工夫したものに関し、例えば、一軸アクチュエータに好適である。
1 固定子
3 ヨーク
3a ヨーク要素
9 永久磁石
11 可動子
13 上板
15 樹脂モールド
17 コイル基板
19 巻線コイル部
21 磁性体プレート(磁束漏れ防止部材)
3 ヨーク
3a ヨーク要素
9 永久磁石
11 可動子
13 上板
15 樹脂モールド
17 コイル基板
19 巻線コイル部
21 磁性体プレート(磁束漏れ防止部材)
Claims (3)
- 対向・配置された一対のヨークの内側に複数個の永久磁石を配置してなる固定子と、上記固定子の一対のヨークの間に移動可能に配置された電機子巻線部を有する可動子と、を具備してなるリニアモータにおいて、
上記一対のヨークの両端に磁束漏れを防止するための磁束漏れ防止部が設けられていることを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1記載のリニアモータにおいて、
上記磁束漏れ防止部は上記一対のヨークの両端に取り付けられた磁性体プレートであることを特徴とするリニアモータ。 - 請求項2記載のリニアモータにおいて、
上記磁性体プレートはその横断面形状がU字状をなしていることを特徴とするリニアモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005120430A JP2006304438A (ja) | 2005-04-19 | 2005-04-19 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2005120430A JP2006304438A (ja) | 2005-04-19 | 2005-04-19 | リニアモータ |
Publications (1)
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ID=37472082
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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- 2005-04-19 JP JP2005120430A patent/JP2006304438A/ja active Pending
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