JPH0116384Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、可動子に永久磁石を備えることによ
り、可動子側に電力の供給が不要となる可動磁石
型リニアモータに関するものである。

従来のリニアモータとしては、特開昭55−
83454号公報に示されるごとく種々の構造による
モータが提案されているが、そのいずれもが、固
定子側に多数の永久磁石片を配列し、その磁束内
を可動コイルを移動させる可動コイル型リニアモ
ータであるので、可動コイルへの給電装置などを
必要とする問題があり、また高価な永久磁石の使
用量が多くコスト高となり、希土類磁石のような
高性能磁石を使用することがコスト的に難しいの
で小型化に不利である。さらに、可動コイルを固
定子に沿つて移動可能に支持する支持装置を必要
とし、構成が複雑で高価なものとなつていた。

本考案は、上記の問題に鑑みてなされたもので
あり、可動子側に電力を供給することが不要であ
るとともに比較的に推力が大きく、かつ小型で安
価な可動磁石型リニアモータを提供することを目
的とするものである。

本考案によれば、巻線部および空心部の幅が同
一であるとともに上下に折曲部を有する断面略コ
字形の２個のコイルをコイル全幅の1/3だけずら
して、一方のコイルの空心部に他方のコイルの巻
線部を嵌め合わせるように背中合わせに組合わせ
た断面略Ｉ字形状のコイル組立体を長手方向に複
数組密に配列してなる固定子と、前記固定子を跨
ぐように断面Ｕ字型に形成したヨーク、及び平板
状で厚み方向に着磁され、互いに向かい合う極性
が異なるように前記ヨークの相対向する内面に配
置された永久磁石片からなる可動子とで構成さ
れ、しかも前記可動子はその磁石片が前記固定子
の両側において外方に突出する各コイルの上下折
曲部の間に支持されて、前記固定子に沿つて移動
可能になされていることを特徴とする可動磁石型
リニアモータが得られ、可動子の永久磁石片によ
る空隙内磁束方向と固定子の有効巻線部の巻線方
向は直角とし、可動子の位置に応じて固定子巻線
部の電流を順次切換えることにより動作される。

以下本考案を図面に表わされた１実施例につい
て説明する。

第１図は１実施例の正面図、第２図はそのＡ−
Ａ断面図、第３図はコイルの斜視図、第４図はそ
れを２個組合わせたコイル組立体の斜視図、第５
図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。

本考案になるモータは、第３図に示されるごと
く、有効巻線部１ａの幅と空心部１ｂの幅がいず
れもで、上下に折曲部１ｃを備える断面略コ字
形の２個のコイル１Ａ，１Ｂを背中合わせにし
て、このコイルの全幅３の1/3だけずらして、
一方のコイル１Ａの空心部１ｂに他方のコイル１
Ｂの巻線部１ａを嵌め合わせ、２個のコイル１
Ａ，１Ｂの巻線部１ａが連続面をなすとともに各
コイル１Ａ，１Ｂの上下折曲部１ｃがそれぞれ外
方に突出する断面略Ｉ字形状のコイル組立体１と
なし、このコイル組立体１を長手方向に複数組密
に配列してなる固定子２と、前記固定子を跨ぐよ
うに断面Ｕ字型に形成したヨーク３、および平板
状で厚み方向に着磁され、互いに向かい合う極性
が異なるように、また隣り合う極性が異なるよう
に前記ヨーク３の相対向する内面３Ａ，３Ｂに配
置された永久磁石片４Ａ〜４Ｄからなる可動子４
とで構成され、この可動子４の相対向する永久磁
石片４Ａ〜４Ｄの間の空隙５の磁束は固定子２に
おけるコイル１Ａ，１Ｂの有効巻線部１ａの巻線
方向と直角である。

永久磁石片４Ａ〜４Ｄはそれぞれその幅が前
記コイル１Ａ，１Ｂの巻線部１ａの幅と同一に
形成され、かつ隣り合う磁石片同士は磁石片１個
分の間隔をあけて配置されている。そして、前
記可動子４はその磁石片４Ａ〜４Ｄが前記固定子
２の両側において外方に突出する各コイル１Ａ，
１Ｂの上下折曲部１ｃの間に支持されて、前記固
定子２に沿つて移動可能になされている。

なお、第２図中６Ａ，６Ｂは、可動子４が固定
子２に沿つて円滑に動くように可動子４側に設け
られた非磁性体のガイド部材であり、磁石片１個
分の間隔を有して隣り合う磁石片の固定子２との
対向面を連続面とすべく両磁石片を被覆するよう
に設けられている。このガイド部材６Ａ，６Ｂ
は、第５図では図示が省略されている。

次に、上記構成になる本考案モータの作動を、
第５図を用いて説明する。

第５図ａに示す位置ではコイル１Ａに通電し、
続いてコイル１Ｂにも通電する。可動子４におけ
る磁石片４ＡのＮ極から磁石片４ＢのＳ極に向か
う磁束内において、コイル１Ａの左側の巻線部１
ａを手前から紙面向かう電流、およびこれとは逆
に磁石片４ＣのＮ極かな磁石片４ＤのＳ極に向か
う磁束内において、コイル１Ａの右側の巻線部１
ａを紙面から手前に向かう電流が流れると、コイ
ル１Ａの巻線部１ａはそれぞれフレミングの左手
の法則により紙面の左方向に向かう力を受け、可
動子４には紙面の右方向に向かう反力が生じる。
同図ｂ図示のごとく、可動子４の磁石片４Ａ〜４
Ｄがコイル１Ａ，１Ｂに共に対面する位置では、
コイル１Ａ及びコイル１Ｂの双方に電流が流され
ており、この状態で可動子４が移動している。可
動子４が、同図ｃ図示の位置まで来るとコイル１
Ｂはそのまま通電状態であり、コイル１Ａは通電
していない、この状態でコイル１Ｂの巻線部１ａ
を手前から紙面に向かう電流、およびコイル１Ｂ
の右側の巻線部１ａを紙面から手前に向かう電流
が流れると、コイル１Ｂの巻線部１ａは、それぞ
れ磁石片４ＡのＮ極から磁石片４ＢのＳ極に向か
う磁束、および磁石片４ＣのＮ極から磁石片４Ｄ
のＳ極に向かう磁束によつて左方向に力を受け、
可動子４はその反力により右方向に移動を続け
る。第４図ｄは、コイル１Ａの電流の向きを同図
ａ，ｂ図示の状態と逆向きに通電し、コイル１Ｂ
はそのままの通電状態として、可動子４がさらに
右方向に移動している状態を示している。なお、
この状態では隣接する別のコイル組立体１のコイ
ル１Ａにも最初に対面していたコイル組立体１の
コイル１Ａと同じ向きに通電され、最大３個のコ
イルに通電して可動子４を右方向に移動せしめ
る。

上記のように、可動子４の磁石片４Ａ〜４Ｄの
位置に対応して、固定子２のコイル１Ａ，１Ｂ…
の入力電流を順次切替えることにより、可動子４
がほぼ一定な推力によつて右方向へ移動する。可
動子４を左方向へ移動させるには、コイル１Ａ，
１Ｂ…への入力電流を全ての位置で右方向移動の
時とは逆向きにすればよい。

以上述べたごとく、本考案になるモータは上記
の構成を有するから、可動側に電力を供給するこ
とが不要であり、かつ永久磁石の使用量が非常に
少なく低コストになり、希土類磁石のような高性
能磁石を使用することがコスト的に容易になると
いう可動磁石型としたことによる通常の効果のほ
か、次のような優れた効果がある。

すなわち、本考案になるモータは、固定子の長
手方向全長にわたつて間断なく断面略コ字形のコ
イルの巻線部が存在するため、ほぼ一定の推力が
得られるとともに、その巻線部が連続面となつて
固定子の厚さが１個のコイルの厚さとほぼ同じと
なり、これによつて可動子の相対向する永久磁石
片の空隙を小さくできるため、磁束密度が大とな
り、高推力が得られる。また、固定子の両側にお
いて外方に突出する各コイルの推力発生には有効
でない上下折曲部を利用して可動子の磁石片を移
動可能に支持するようにしたから、可動子を固定
子に沿つて移動可能に支持する支持装置を特別に
要せず、高推力を維持しながら構成を著しく簡略
化し得、小型で安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１実施例の正面図、第２図はそのＡ−
Ａ断面図、第３図は断面コ字形のコイルの斜視
図、第４図はそれを２個組合わせたコイル組立体
の斜視図、第５図は第１図のＢ−Ｂ断面図であ
る。 １……コイル組立体、１Ａ，１Ｂ……断面略コ
字形のコイル、２……固定子、３……ヨーク、４
……可動子、４Ａ〜４Ｄ……永久磁石片、５……
空隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 巻線部および空心部の幅が同一であるとともに
   上下に折曲部を有する断面略コ字形の２固のコイ
   ルをコイル全幅の1/3だけずらして、一方のコイ
   ルの空心部に他方のコイルの巻線部を嵌め合わせ
   るように背中合わせに組合わせた断面略Ｉ字形状
   のコイル組立体を長手方向に複数個密に配列して
   なる固定子と、前記固定子を跨ぐように断面Ｕ字
   型に形成したヨーク、及び平板状で厚み方向に着
   磁され、互いに向かい合う極性が異なるように前
   記ヨークの相対向する内面に配置された永久磁石
   片からなる可動子とで構成され、しかも前記可動
   子はその磁石片が前記固定子の両側において外方
   に突出する各コイルの上下折曲部の間に支持され
   て、前記固定子に沿つて移動可能になされている
   ことを特徴とする可動磁石型リニアモータ。