JPH02246761A - 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〕 本発明はリニアモータに係り、特に、デイテント力を低
減させることのできるリニアモータに関する。

〔従来の技術〕

モータのコギングトルク（リニアモータではデ、イテン
ト力と呼ぶ）を低減させるためには、磁極歯をスキュー
することが一般的であるが、永久磁石をスキューすると
きの着磁精度やケイ素鋼板を積み重ねた時の角度の精度
により特性が変化する。

しかして、従来形リニアモータのスキューに関する技術
は、「リニアモータ応用ハンドブック）・山田−編著・
１９８６年１２月１０日工業調査会発行の第１９２頁・
写真２（ｂ）に示されているように、スロットまたはマ
グネットをスキューする方法として、菱形の永久磁石を
可動子に配置するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記したごとき従来技術にあっては、可
動子または固定子のどちらか一方の磁極をスキューする
必要があるため、次のような問題があった。

（１）永久磁石の磁極をスキューする場合には、菱形の
永久磁石を組み合わせて使うため、加工に時間がかかる
。

（２）ケイ素鋼板をスキューしてコアを作る場合には、
ずらした角度が一直線にならずにギザギザとなるため、
磁極歯間のパーミアンスの変化が位置に対して一定にな
らず、スキュー効果が低下する。また、コアをスキュー
する場合には、工程が多くなる欠点がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決した
リニアモータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、スキューしない可動子磁極ユニットとスキ
ューしない固定子磁極ユニットとを組み合わせてリニア
モータを構成するに際し、前記両ユニットを相対的にス
キューしたのと同じ角度で面対向するように取付けるこ
とによって達成される。

〔作用〕

しかして、本発明は、スキューしない可動子磁極ユニッ
トとスキューしない固定子磁極ユニットとを組み合わせ
てリニアモータを構成するに際し、前記両ユニットを相
対的にスキューしたのと同じ角度で面対向するように取
付けることにより、実質的なスキュー効果が得られ、永
久磁石を菱形に加工するとか、ケイ素鋼板をずらして作
成する等の工数を省略することができる。

［実施例〕 以下１本発明を、２相のリニアモータに適用した場合を
例にとり、第１図〜第５図の一実施例にもとづいて説明
すると、第１図は可動子磁極ユニット１と固定子磁極ユ
ニット２との位置関係を示す斜視図、第２図は固定子磁
極ユニット２のみの斜視図、第３図は可動子磁極ユニッ
ト１の平面図、第４図は本発明リニアモータの平面図、
第５図は第４図のＡ−Ａ’線断面図である。

第１図に示すように、可動子磁極ユニット１は永久磁石
１１のＮ極とＳ極とを交互に配置している。しかして、
本実施例は、２相のモータに適用した例であるため、固
定子磁極ユニット２は、最低２個必要とするが、ここで
は、２相のうち、Ａ相およびＢ相の固定子磁極をそれぞ
れ固定子磁極ユニット２ａおよび２ｂとして以下に説明
する。

すなわち、固定子磁極ユニット２ｂに設けられた固定子
磁極歯２１ｂの位相は、固定子磁極歯２１ａに対し、電
気角で３６０度Ｘｎ±９０度（ｎは整数）の関係となる
。

また、固定子磁極ユニット２は、固定子ヨーク２２の先
端に固定子磁極歯２１が設けられていると共に、コイル
２３がそれぞれ巻かれており、前記可動子磁極ユニット
１と固定子磁極ユニット２とは、固定子磁極ユニット２
の間隙に可動子磁極ユニット１が僅かな空隙を保って配
置されている。

以上の構成において、リニアモータのデイテント力は、
磁極歯ピッチの周期で発生するが、本実施例においては
、前記デイテント力による影響を小さくするため、固定
子磁極ユニット２の取付位置を、可動子磁極ユニット１
の進行方向に対し１／４ピツチスキユーするようにずら
して配置したものである。

そして、第２図に示すように、固定子磁極ユニット２は
、スキューしない構成になっており、また、第３図に示
すように、可動子磁極ユニット１に配置された永久磁石
１１は、可動子磁極ユニット１の進行方向に対して直角
に着磁されており、以上の構成により、コアのスキュー
にともなう種種の問題点を生じることなしに、一般的に
知られている永久磁石をスキューしたり、コアをスキュ
ーしたりした場合と同様の効果を奏することができる。

なお１本発明リニアモータの平面図である第５図に示す
ように、固定子磁極ユニット２ａと２ｂとには、それぞ
れコイル２３ａおよび２３ｂが巻かれているため、外側
に広い構成となっている。

また、可動子磁極ユニット１は、台車Ｍに取り付けられ
ている。

第４図のＡ−Ａ’線断面図である第５図に示すように、
可動子磁極ユニット１を取り付けた台車Ｍには、車輪Ｓ
が取り付けられており、ベースＢに設けた溝に沿って進
行方向に対し、前後に移動可能である。さらに、固定子
磁極ユニット２は、可動子磁極と空隙を隔てて対向する
と共に、ベースＢに固定されている。またさらに、可動
子磁極ユニット１に対し、固定子磁極ユニット２は、ス
キュー角度が任意に変化できるように、シャフト５とナ
ツト６等の回転機構および固定機構により、ベースＢに
取り付けられている。

第６図に本発明の第２の実施例を示す、すなわち、第６
図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す可動子磁極ユニ
ット１と固定子磁極ユニット２との位置関係を示す平面
図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図で
ある。

しかして、第６図（ａ）に示すように、固定子磁極ユニ
ット２は回転調整範囲内において、可動子磁極ユニット
１に設けた永久磁石１１に必ず全磁極歯が重なるように
配置されており、これにより、推力の低下を招くことな
く、スキュー効果を得ることができ、デイテント力の低
減効果がある。

また、第６図（ｂ）に示すように、固定子磁極ユニット
２のベースＢへの固定方法は、前記第１の実施例の場合
と同様であるが、可動子磁極ユニット１は、永久磁石１
１の強度の補強を兼ねることを目的に、永久磁石１１．
１１間に可動子ヨーク１２を入れたもので、モータとし
ての特性およびスキュー効果は、前記第１の実施例の場
合と何等変わるところはない。

重さらに、モータ全体を小型化するためには、不要な固
定子ヨーク２２を削り、磁気回路的に高密度な設計とす
ればよいが、この構成によれば、固定子ヨーク２２の機
械的な強度が低下するため、当該固定子ヨーク２２に巻
くコイル２３を固定子ヨーク２２の内側に当てるように
巻き、樹脂モールドすることにより、前記した機械的強
度を上げることができる。

第７図は本発明の第３の実施例を示す可動子磁極ユニッ
ト１と固定子磁極ユニット２との位置関係を示す斜視図
であり、同図には、永久磁石１１を２段構造に配置した
可動子磁極ユニット１を例示した。

第８図〜第１１図はそれぞれ本発明の第４〜第７の実施
例を示す可動子磁極ユニット１と固定子磁極ユニット２
との位置関係を示す平面図であり。

第８図および第９図に示す配置によっても、前記各実施
例と同様のスキュー効果を得ることができる。また、第
１０図に示すように、固定子磁極ユニット２に対し、台
車Ｍを同図矢印で示すように斜めに進行させたり、ある
いは第１１図に示すように、可動子磁極ユニット１をＶ
形に配置することによっても、これまた前記各実施例と
同様のスキュー効果を得ることができる。

なお、前記各実施例においては、可動子磁極として永久
磁石を使用した場合について例示したが。

これに代えて、可変リラクタンス・　（ＶＲ）形の可動
子を用いることもできる。そして、その場合は、リニア
モータのデイテント力ではなく、発生推力の脈動分吸収
に有効である。

また、図示を省略したが、可動子磁極ユニット１と固定
子磁極ユニット２との両方をずらして構成しても、前記
各実施例と同様の効果が得られることは言うまでもない
。

さらに、前記各実施例においては、コイル２３の巻き方
についての説明を背略したが、コイル２３がリニアモー
タの幅方向に制限がある場合は、第６図（ｂ）に示す巻
き方に代えて、第１２図、すなわち本発明の第８の実施
例に示すような巻き方としてもよい。

第１３図は本発明の第９の実施例を示す可動子磁極ユニ
ット１の平面図であり、同図に示すように、可動子磁極
ユニット１に取り付ける可動子ヨーク１２に対して斜め
に（スキュー角を設けて）永久磁石１１をユニット化し
て取り付け、固定子磁極ユニット２を可動子ヨーク１２
に対して直角に取り付けることによっても、前記各実施
例と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、可動子磁極および固定子磁極に
用いる永久磁石およびコアをスキューすることなく、リ
ニアモータのデイテント力を低減できるので、ｍしい斜
め加工や、ケイ素鋼板を斜めに積み重ねる等の工数低減
をはかることができ、リニアモータ製作作業の簡便化、
ひいては経済性の点ですぐれている。

また、固定子磁極の取付角度（スキュー角度）によって
リニアモータのデイテント力と推力の大きさとを変化さ
せることができるため、用途に応じた機種に対応させる
ことができ、量産性の点でもすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図、〜第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
可動子磁極ユニット１と固定子磁極ユニット２との位置
関係を示す斜視図、第２図は固定子磁極ユニット２のみ
の斜視図、第３図は可動子磁極ユニット１の平面図、第
４図は本発明リニアモータの平面図、第５図は第４図の
Ａ−Ａ’線断面図。 第６図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す可動子磁極
ユニット１と固定子磁極ユニット２との位置関係を示す
平面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ’線断面
図、第７図は本発明の第３の実施例を示す可動子磁極ユ
ニット１と固定子磁極ユニット２との位置関係を示す斜
視図、第８図〜第１１図はそれぞれ本発明の第４図〜第
７図の実施例を示す可動子磁極ユニット１と固定子磁極
ユニット２との位置関係を示す平面図、第１２図は本発
明の第８の実施例を示す第６図（ｂ）相当図。 第１３図は本発明の第９の実施例を示す可動子磁極ユニ
ット１の平面図である。 １・・・可動子磁極ユニット、２・・・固定子磁極ユニ
ット、１１・・・永久磁石、２１・・・固定子磁極歯、
２２・・・固定子ヨーク、２３・・・コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長手方向に一定のピッチで配置された可動子磁極を
   有する可動子磁極ユニットと、前記可動子磁極ユニット
   と僅かな空隙を保つて対向しかつ、磁性体により形成さ
   れた凹凸磁極を有する複数の固定子磁極ユニットとから
   なるリニアモータにおいて、前記固定子磁極ユニットの
   取付位置を、可動子磁極ユニットの磁極の位相に対して
   スキューせしめたことを特徴とするリニアモータ。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、可動子
   磁極ユニットを永久磁石として、Ｎ極とＳ極とを交互に
   配置したリニアモータ。 ３、特許請求の範囲第１項記載の発明において、可動子
   磁極ユニットの取付位置を、固定子磁極ユニットの磁極
   の位相に対してスキューせしめたリニアモータ。 ４、特許請求の範囲第１項記載の発明において、可動子
   磁極ユニットを、永久磁石を２段以上に配列して構成し
   たリニアモータ。 ５、特許請求の範囲第１項記載の発明において、可動子
   磁極ユニットに対し、永久磁石を斜めに複数個ユニット
   化して配置したリニアモータ。 ６、特許請求の範囲第１項記載の発明において、可動子
   磁極ユニットを、その移動方向に対して斜めに配置した
   リニアモータ。 ７、特許請求の範囲第１項記載の発明において、平行に
   配置した固定子磁極の平行線に対し、可動子磁極ユニッ
   トの進行角度を９０度以外の角度としたリニアモータ。 ８、特許請求の範囲第１項記載の発明において、平行に
   固定子磁極を配置し、可動子を前記平行線に対して直角
   方向に移動させかつ、可動子磁極ユニットの進行方向に
   対して斜めに可動子磁極を取り付けたリニアモータ。 ９、特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載の
   発明において、固定子磁極ユニットを回転可能として、
   固定子磁極ユニットのスキュー角度を変角自在としたリ
   ニアモータ。 １０、特許請求の範囲第９項記載の発明において、固定
   子磁極ユニットの回転調整範囲内での可動子磁極の取付
   位置が、固定子磁極と重なつているリニアモータ。