JP6826525B2 - 直動電動機 - Google Patents
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Description
(1)推力発生面、即ち、磁極子と電機子との対向面の面積を増加させる。
(2)コイルを大型化することで、電機子から生じる磁束を増加させる。
しかしながら、特許文献1に開示された直動電動機では、推力発生面を大きくするために磁極子の半径を大きくすると、電機子のコイルを設ける空間(コイルスペース)が減少し、コイルが小型化してしまう。電機子のバックヨークを薄くすることでコイルスペースを増加させることはできるが、バックヨークで磁気飽和が生じ、推力特性が低下する。一方、ハルバッハ配列は磁路中の磁石量を増加させることで空隙中の磁束密度を増加させる手法であり、磁石量が多くなるため高コストとなる。
本実施の形態では、複数のコイルが周方向に並べて配置された円柱状の電機子と、電機子を囲繞する円環状の磁極子とを備える直動電動機について説明する。磁極子は、異なる磁極が周方向に交互に並ぶように複数の磁極ブロックが円環状に配置されて構成される。
本実施の形態では、複数のコイルが周方向に並べて配置された円柱状の電機子と、一部が欠落した円環状の磁極子とを備える直動電動機について説明する。
本実施の形態では、周方向に同極が並び、軸方向に交互に異極が並ぶように配置した磁極子を備える直動電動機について説明する。
本実施の形態では、軸方向視において台形状の互いに平行な2つの台形面と、2つの台形面に対して垂直な4つの側面とを有する多面体状の鉄心の5つの面に永久磁石が取り付けられた磁極ブロックにより構成された磁極子を有する直動電動機について説明する。
本実施の形態では、軸方向視において五角形の一辺が円弧状とされた平行な2つの主面と、2つの主面に対して垂直な5つの側面とを有する立体形状の鉄心の6つの面に永久磁石が取り付けられた磁極ブロックにより構成された磁極子を有する直動電動機について説明する。
上記の実施の形態1乃至5においては、磁極ブロックのそれぞれが固有の永久磁石を有する構成について述べたが、これに限定されるものではない。隣り合う磁極ブロックが1つの永久磁石を共有する構成であってもよい。図21は、磁極子の構成の変形例を示す平面断面図である。図21に示すように、この例に示す磁極子620では、半径方向に延びる板状の永久磁石623が、周方向に隣り合う磁極ブロック621によって共有される。つまり、周方向に隣り合う2つの鉄心622の間には、1つの永久磁石623が配置される。この永久磁石623のS極の面は1つの鉄心622に接合されており、この鉄心622の可動子磁極624がS極とされる。他方、永久磁石623のN極の面はもう一つの鉄心622に接合されており、この鉄心622の可動子磁極624がN極とされる。
101 中心軸
110,210,310 電機子
111,211,311 電機子コイル
112,212,312 ティース部
113,213,313 ヨーク部
114 電機子磁極
115,215,315 電機子部材
120,220,320,420,520,620 磁極子
121,321,421,521,621 磁極ブロック
122,322,422,522,622 鉄心
123a〜123e,323a〜323e,423a〜423e,523a〜523f,623 永久磁石
124,324,424,524,624 可動子磁極
125,225,325,425,525 バックヨーク
216 非コイル部
230 ラックアンドピニオン機構
231 ラックギア
232 ピニオンギア
Claims (7)
- 複数のコイルが周方向に並べて配置された柱状の電機子と、
前記電機子を囲繞する磁極子と
を備え、
前記磁極子は、前記コイルと対向して配置される鉄心と、前記コイルとの対向面を開放して前記鉄心を囲繞する複数の永久磁石とを具備する磁極ブロックを複数有し、
前記磁極ブロックにおいて、前記複数の永久磁石が前記鉄心に同一の磁極を向けて配置されており、
複数の前記磁極ブロックのそれぞれは、異なる磁極が周方向に交互に並ぶように配置され、且つ異なる磁極が前記電機子の長手方向に交互に並ぶように配置され、
一の前記磁極ブロックの開放された側の面から出た磁束が、前記周方向及び前記長手方向に分岐し、当該一の前記磁極ブロックと前記周方向及び前記長手方向で隣り合う他の前記磁極ブロックに進入する、
直動電動機。 - 隣り合う前記磁極ブロックは、永久磁石の一面を互いに密着させている、
請求項1に記載の直動電動機。 - 前記鉄心は、前記電機子の長手方向視において先端が欠落した扇形の互いに平行な2つの円環扇形面と、前記2つの円環扇形面に対して垂直な4つの側面とを有する立体形状をなし、
前記磁極ブロックは、前記鉄心における前記扇形の半径方向内側の側面以外の5つの面のそれぞれに前記永久磁石が取り付けられて構成されている、
請求項2に記載の直動電動機。 - 前記鉄心は、前記電機子の長手方向視において台形状の互いに平行な2つの台形面と、前記2つの台形面に対して垂直な4つの側面とを有する多面体状をなし、
前記磁極ブロックは、前記鉄心における前記台形の上底側の側面以外の5つの面のそれぞれに前記永久磁石が取り付けられて構成されている、
請求項2に記載の直動電動機。 - 前記鉄心は、前記電機子の長手方向視において五角形の一辺が円弧状とされた形状の互いに平行な2つの主面と、前記2つの主面に対して垂直な5つの側面とを有する立体形状をなし、
前記磁極ブロックは、前記鉄心における前記円弧状の側面以外の6つの面のそれぞれに前記永久磁石が取り付けられて構成されている、
請求項2に記載の直動電動機。 - 前記鉄心は、互いに平行な菱形の2つの面と、前記2つの面に対して垂直な4つの面とを有する六面体が、前記菱形の一の対角線に平行な軸を中心に、他の対角線を円弧状に湾曲させた立体形状をなし、
前記磁極ブロックは、前記鉄心における半径方向内側の円弧面以外の5つの面のそれぞれに前記永久磁石が取り付けられて構成されている、
請求項2に記載の直動電動機。 - 前記磁極子は、推力を伝達する対象物を取り付けるために一部が欠落した環状に構成されている、
請求項1乃至6の何れかに記載の直動電動機。
Priority Applications (1)
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JP2017253949A JP6826525B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 直動電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017253949A JP6826525B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 直動電動機 |
Publications (2)
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JP2019122090A JP2019122090A (ja) | 2019-07-22 |
JP6826525B2 true JP6826525B2 (ja) | 2021-02-03 |
Family
ID=67306583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017253949A Active JP6826525B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 直動電動機 |
Country Status (1)
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2017
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