JPH01202147A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばコンピュータからの情報をプリントア
ウトする際に使用するプリンターやプロッターに使用す
るりニアモータに関するものである。

従来の技術 近年、コンピュータからの情報をプリントアウトする際
に使用するプリンターやプロッターの直線運動を行わせ
る部分にリニアモータを使用する機器が増加してきた。

リニアモータの基本的な構成例を第３図によって説明す
る。

このリニアモータは、固定子９と、この固定子９上をボ
ールベアリングなどの支持手段により一定間隙を有して
対抗しつつ上記固定子９の長子方向に移動可能な可動子
１０とで構成された３相のりニアモータである。上記固
定子９は、純鉄などの磁性材料よりなる可動子１０を案
内支持する板状部材（案内支持部材）１５と、板状部材
１５の上に配設したパーマロイ等の磁性部材より成り、
かつ長手方向に一定のピッチで複数のスリットを有する
スリット部材１６とから構成され、このスリット部材１
６を張りつけて磁極歯を構成している。

上記可動子１０は、上記固定子９のスリット部材１６に
対向させて、それぞれの凹凸部（磁極歯）を有する３群
の磁極を設けた１対の磁心６　ａ　＊　６　ｂと永久磁
石７とを一体化したのち３相の電機子巻線１２を施して
形成されている。

さらに上記可動子１０には、３個の反射型光センサが内
蔵された無接点位置検出ブロック１１が設けられており
、上記可動子１０が上記固定子９上を移動すると、上記
スリット部材１６のスリットの有無による反射光量の変
化によって３相の位置信号を出力し、この位置信号によ
って上記３相の電機子巻線への給電を無接点にて制御す
るようにしている。以上のような磁極歯を有するリニア
モータにおいては、上記固定子９上を上記可動子１０が
一定間隙を保持しつつ移動可能とするために、複数個の
ポールベアリングを使用し、第３図に示すように、上記
板状部材１５上、スリット部材１６の両側のポールベア
レンゲ走行部１７をボールベアリングが走行することに
なるので、通常、硬質クロムメツキ等の耐摩耗処理を施
す必要がある。

従来は、板状部材１５の全面に硬質クロムメツキを施し
、その後、上記スリット部材１６を接着する。そのため
、板状部材１５とスリット部材１６の磁気抵抗によって
モータの特性を損なわないように、そのメッキ厚は数μ
ｍ以下としていた。

このことについて、従来例の断面を示した第４図でさら
に詳しく説明する。

硬質クロムメツキ１８が板状部材１５の全面に均一な厚
さで施されており、上記スリット部材１６が接着剤１つ
によって接着されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような構成では永久磁石７および電機子巻
線１２から発生する磁力線の磁路しは図中矢印で示す如
きループとなるので、上記メッキ厚が厚すぎると、磁路
し中の磁気抵抗が増加し、モータの駆動力が低下すると
いう不都合が生ずる。

逆に、メッキ厚が薄すぎると、硬質クロムメツキと板状
部材１５密着性を良（するための下地処理が行えないこ
ととも相まって、ボールベアリング２０の走行面として
の機械的寿命が短くなってしまう。

また、走行時の音の大きいと言う欠点も有している。

本発明は、このような問題点を解決するもので、走行面
の寿命を延ばすとともに、走行時の音を小さくするもの
である。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、ベアリング手段と
して超電導コイルを巻装した磁性体と、この磁性体と一
定間隙を隔てて対向させたマグネットとを具備するもの
である。

作用 上記構成により、ベアリング手段としての超電導コイル
を巻装した磁性体と、マグネットの反発力を用いて固定
子と可動子との間に一定間隙を維持でき、リニアモータ
の走行を無騒音化することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示すものである。

なお、ベアリング装置としての超電導セラミックスコイ
ル１を巻いた磁性体２と磁性体２より出る磁束を遮蔽す
る超電導セラミックス製の遮蔽板３、磁性体２と相対す
るマグネット４とマグネット４より出る磁束を遮蔽する
超電導セラミックス製の遮蔽板５以外は、従来の構成と
同一であり、その説明を省略する。第１図において、磁
性体２に巻いた超電導セラミックスコイル１は閉ループ
を形成して永久電流が流れるようにして用いるもので磁
性体２を強力なマグネットにする働きを持っている。

遮蔽板３は、超電導セラミックス板で出来ており磁性体
２から出る磁束を遮蔽し、案内支持部材１５を磁束ノイ
ズから保護する。

遮蔽板も同じ（、超電導セラミックス板で出来ておりマ
グネット４から出る磁束を遮蔽し、可動子１０を磁束ノ
イズから保護する。したがってリニアモータの品質を高
めることができる。

このとき、磁性体２の上面がＮ極となる場合はマグネッ
ト４の下面をＮ極とする。

また、固定子９と可動子１０の間隙Ｔとベアリング部の
磁性体２とマグネット４の間隙ｔの関係はＴｉｔとなる
よう設定する。

なお、他の実施例として例えば磁性体２の上面とマグネ
ット４の下面が第２図のような傾きを持つ場合は一層安
定したりニアモータの走行が実現する。

上記リニアモータに使用する超電導材料は、下記のもの
を使用する。

９０にで超電導を示す材料として、例えばＹＢａ２　Ｃ
ｕ３０７−δを用いる事が出来る。製造に際しては、ま
ず原料粉末の粉砕・混合を行う。それを９００°Ｃ１空
気中でＳ時間焼成した後粉砕し、それを３回繰り返すこ
とにより均一性を高める。

その粉末を成形し、９３０°Ｃ〜９５０゛の空気中又は
酸素中で５時間加熱することにより焼結し炉中で冷却す
る。

常温付近で超電導を示す材料として、５ｒＹＢａ２　Ｃ
ｕ３０７−δが知られている。（イハラ他、ＪＡＰＡＮ
ＥＳＥ　　ＪＯＵＲＮＡＬ　　ＯＦ　　ＡＰＰＬＩＥＤ
　　ＰＨＹＳＩＣ８）、Ｖｏｌ、２６゜Ｎｏ、８．Ａｕ
ｇｕｓ　ｔ、１９８７．ＰＰ、１６７製造に際しては、
まず原料粉末の粉砕、混合を行う。それを９２０″Ｃ１
空気中で５時間焼成した後粉砕しそれを３回繰り返す。

その粉末を成形し、１０００°Ｃ１空気中で５時間加熱
して焼結し、炉中で冷却する。このようにして作成され
た焼結体は、３３８Ｋ（６５°Ｃ）でも超電導を示す。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、下記の
効果を奏する。

（１）ベアリング手段として無接触のマグネットによる
反発力を利用するため無騒音の品質の優れたりニアモー
タを得ることが出来る。

（２）　　ベアリング手段として無接触のマグネットに
よる反発力を利用するため走行による摩耗がな（長寿命
のりニアモータを得ることが出来る。

（３）磁気遮蔽用の超電導セラミックス板を使用するこ
とにより、可動子及び固定子への磁気ノイズのない品質
の優れたりニアモータを得ることができる。

前記（１）〜（３）の結果、リニアモータの品質が向上
し寿命を大幅に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すリニアモータの断
面図、第２図は本発明の他の実施例にかかるリニアモー
タの断面図、第３図は従来例のりニアモータの図、第４
図は従来例のりニアモータの断面図である。 １・・・・・・超電導セラミックスコイル、２・・・・
・・磁性体、３，５・・・・・・磁気遮蔽板、４・・・
・・・マグネット、１５・・・・・・板状部材、１６・
・・・・・スリット部材。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名１−−一走
召電塙・爵ミ・・クスコイ１し２−一磁性体 ３．５−＊ｔＡｔＪｋ 第　　１　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４−一一マク゛ネット第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長手方向に一定のピッチで複数のスリットを有する磁性
   体よりなる固定子と、この固定子の磁極歯と一定間隙を
   隔てて対向する磁極歯群および複数の電機子巻線を有す
   る可動子とを有し、前記可動子と固定子との間に一定間
   隙を維持して前記可動子を固定子に沿って移動可能なら
   しめるベアリング手段として超電導コイルを巻装した磁
   性体と、この磁性体と一定間隙を隔てて対向させたマグ
   ネットとを具備したリニアモータ。