JPH10127038A - リニアモータの固定子 - Google Patents

リニアモータの固定子

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JPH10127038A
JPH10127038A JP29966196A JP29966196A JPH10127038A JP H10127038 A JPH10127038 A JP H10127038A JP 29966196 A JP29966196 A JP 29966196A JP 29966196 A JP29966196 A JP 29966196A JP H10127038 A JPH10127038 A JP H10127038A
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permanent magnets
stator
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magnets
fixed
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Tadahiro Miyamoto
恭祐 宮本
Kensho Iwabuchi
憲昭 岩渕
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータの移動方向両端部の磁束分布
を正弦波関数に近づけ、両端付近の推力リップルを低減
する。 【解決手段】同じ長方形の平板の永久磁石を中心間距離
Ｐで２列に並べ、この２列の永久磁石が間をおいて対面
するようヨークに固着された固定子と、前記２列の永久
磁石の間にエアギャップを介して配置されたコイル及び
このコイルを固着したテーブルからなるとともに前記固
定子に沿って移動可能に支持する支持機構を備えた可動
子とからなり、対向する前記永久磁石の極性及び隣合う
前記永久磁石の極性が異なるよう着磁されたリニアモー
タにおいて、２列の永久磁石の両端と両端から２番目の
永久磁石の中心間距離を（０．８５〜０．９５）・Ｐと
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，電磁作用を利用し
て電気エネルギーを直線運動エネルギーに変換するリニ
アモータの固定子に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギーを直線運動のエネルギー
に変換する装置としてリニアモータが広く知られてお
り、多くの種類のものが開発されている。リニアモータ
は直線状の固定子と固定子に沿って移動する可動子から
なり、固定子と可動子の間の電磁作用によって推力が直
接得られるため、効率がよいほか、バックラッシュがな
く精密な位置決めができるなどの特徴を有しており、こ
れらを生かした利用が広まりつつある。このモータの固
定子と可動子にはコイルと永久磁石が備えられており、
その配置は様々である。そのうち、固定子に永久磁石を
配置し可動子にコイルを設けたものは、可動子が軽量で
あるため負荷重量を大きくすることができたり、加速度
を大きくすることができるなどの利点があるためＦＡ分
野での採用が増えつつある。
【０００３】その構造を図３を用いて説明する。図３は
従来の一般的なリニアモータの移動方向と直角な面の断
面図である。図において１は図示しないベースに固定さ
れた固定子であり、該固定子１のヨーク２、３には永久
磁石４、５が固着されて上に開口するコ字状をしてい
る。永久磁石４、５は平板状をしており、同じ長方形の
平板状のものが中心間距離Ｐで可動子６の移動方向、す
なわち紙面に垂直な方向に直線状に並べられている。対
向する永久磁石４、５の磁極は異なる極性となるよう着
磁されており、同時に移動方向の隣り合う永久磁石の磁
極も異なる極性となるよう着磁されている。永久磁石
４、５の間にはエアギャップを介して平板状のコイル７
があり、上部の平板状のテーブル８に固着されている。
テーブル８とコイル７は可動子６の一部をなしており、
図示しない支持機構により移動方向に移動可能に支持さ
れている。テーブル８は被搬送物を運んだりするための
台となっており必要に応じて搬送のための機構や部品が
取り付けられる。コイル７には前記永久磁石の中心間距
離Ｐに対応した所定の距離だけ移動方向に離れて、相数
に応じた複数のコイルが巻回されている。この複数のコ
イルに多相の交流電流を供給して励磁すると、可動子６
を移動方向に直線移動させることができる。また、この
構造に少し改良を加えたものとして、両端の永久磁石の
長さを他の永久磁石の長さの半分にするというものが特
開平６−３８５０２号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の一般
的な従来技術では、移動方向の両端では永久磁石の磁束
が両端の外側に漏れて磁束密度の大きさが他より小さく
なると同時に磁束密度のピークの位置が等ピッチの位置
より外側にずれて磁束密度の分布に歪みが残るので、両
端付近ではなめらかな推力が得られず、スムーズな動き
ができないという欠点があった。また前記の改善された
従来技術においても、両端の永久磁石の磁束密度の大き
さが他の永久磁石の磁束密度の大きさに近づくものの、
磁束密度のピークが等ピッチの位置より内側にきて磁束
密度分布の歪みが改善されることにはならなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記問
題を解決するため、同じ長方形の平板状の永久磁石を中
心間距離Ｐで２列に並べ、この２列の永久磁石が間をお
いて対面するようヨークに固着された固定子と、前記２
列の永久磁石の間にエアギャップを介して配置されたコ
イル及びこのコイルを固着したテーブルからなるととも
に前記固定子に沿って移動可能に支持する支持機構を備
えた可動子とからなり、対向する前記永久磁石の極性及
び隣合う前記永久磁石の極性が異なるよう着磁されたリ
ニアモータにおいて、２列の永久磁石の両端と両端から
２番目の永久磁石の中心間距離を（０．８５〜０．９
５）・Ｐとしたのである。
【０００６】
【発明の実施の形態】これによって、両端の永久磁石の
磁束密度のピッチをＰにすることができ、同時に、大き
さも他の永久磁石の大きさに近づけることができるので
ある。以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明す
る。図１は本発明のリニアモータの固定子の要部平面図
であり、１は図示しないベースなどに固定された固定
子、２、３はこの固定子のヨークである。このヨーク
２、３の内側にはそれぞれ永久磁石４１、４２、４３、
４７、４８、４９、５１、５２、５３、５７、５８、５
９が固着されており、対面する永久磁石が異極となるよ
う着磁され、同時に移動方向に隣り合う永久磁石も異極
となるよう着磁されている。そして両端の永久磁石４
１、４９、５１、５９と両端から２番目の永久磁石４
２、４８、５２、５８との中心間距離はそれぞれａ・Ｐ
となるよう配置されている。ここでａの値は０．８５〜
０．９５であり、このうち０．９〜０．９２の範囲がさ
らに望ましい。以上の構成をした固定子の磁束密度を数
値解析して求めたのが図２である。この図からわかるよ
うに、本発明によると、両端付近の永久磁石の磁束密度
のピッチがＰになり、ピークの大きさが正弦波関数のピ
ークに近づいており、可動子が両端付近にきたときの推
力リップルが小さくなるのである。
【０００７】以上２列の永久磁石がヨークに固着されて
平行に対面したリニアモータの固定子について述べた
が、本発明の趣旨によると永久磁石は２列に限るもので
はなく、１列、又は３列、４列などとしてもよく、また
平行に対面するよう配置されたものに限るものでもな
く、他の形態の配置としてよいことも明白である。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、リ
ニアモータの移動方向の両端部の磁束密度分布が、従来
に比べて正弦波関数に近づくので、永久磁石が配置され
た両端付近まで推力リップルを伴うことなく可動子を駆
動することができる。従って、精密な位置決めをするこ
とができると同時に位置決めの整定時間を短くすること
ができてリニアモータの性能を向上する効果がある。
【０００９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリニアモータの固定子の要部平面図
【図２】磁束密度分布図
【図３】従来のリニアモータの断面図
【符号の説明】
１ 固定子 ２、３ ヨーク ４、４１、４２、４３、４７、４８、４９ 永久磁石 ５、５１、５２、５３、５７、５８、５９ 永久磁石 ６ 可動子 ７ コイル ８ テーブル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同じ長方形をした平板状の永久磁石を中心間距離Ｐで２
    列に並べ、この２列の永久磁石が間をおいて対面するよ
    うヨークに固着された固定子と、前記２列の永久磁石の
    間にエアギャップを介して配置されたコイル及びこのコ
    イルを固着したテーブルからなるとともに前記固定子に
    沿って移動可能に支持する支持機構を備えた可動子とか
    らなり、対向する前記永久磁石の極性及び隣合う前記永
    久磁石の極性が異なるよう着磁されたリニアモータにお
    いて、２列の永久磁石の両端と両端から２番目の永久磁
    石の中心間距離を（０．８５〜０．９５）・Ｐとするこ
    とを特徴とするリニアモータの固定子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10898638B2 (en) 2016-03-03 2021-01-26 Bayer Healthcare Llc System and method for improved fluid delivery in multi-fluid injector systems

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