JPH03218251A - 直流ブラシレスリニアモータ - Google Patents
直流ブラシレスリニアモータInfo
- Publication number
- JPH03218251A JPH03218251A JP1458390A JP1458390A JPH03218251A JP H03218251 A JPH03218251 A JP H03218251A JP 1458390 A JP1458390 A JP 1458390A JP 1458390 A JP1458390 A JP 1458390A JP H03218251 A JPH03218251 A JP H03218251A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- movable table
- magnetic pole
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- pole array
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- Pending
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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。
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」一の利用分野〕
この発明は、半導体製造用搬送機や分析機の直線運動用
スキャナ等の比較的短い距離を走行する直流ブラシレス
リニアモー夕に係り、特に固定子となるベースの硼極列
からの磁束を走行範囲全域に亘って均−に発生させて安
定走行を確保することができる直流ブラシレスリニアモ
ー夕に関する。
スキャナ等の比較的短い距離を走行する直流ブラシレス
リニアモー夕に係り、特に固定子となるベースの硼極列
からの磁束を走行範囲全域に亘って均−に発生させて安
定走行を確保することができる直流ブラシレスリニアモ
ー夕に関する。
従来の直流ブラシレスリニアモータとしては、例えば第
３図及び第４図に示す構成のものが知られている。
３図及び第４図に示す構成のものが知られている。
この従来例は、所定の長さを有する断面長方形の磁性体
製のベース１と、その」一面に形成された長手方向に逆
極性に着磁された永久磁石２を交互に配列してＮ極及び
Ｓ極が交互に整列ずるＴ１１．極列３と、ベース１に案
内用の転がり軸受４．５を介して長手方向に摺動自在に
配設された可動テーブル６と、この可動テーブル６の磁
極列３と対向する下面に固着された磁気ヨークとなる磁
性体７と、その下面に巻装された複数の可動コイル８と
で構成されている。
製のベース１と、その」一面に形成された長手方向に逆
極性に着磁された永久磁石２を交互に配列してＮ極及び
Ｓ極が交互に整列ずるＴ１１．極列３と、ベース１に案
内用の転がり軸受４．５を介して長手方向に摺動自在に
配設された可動テーブル６と、この可動テーブル６の磁
極列３と対向する下面に固着された磁気ヨークとなる磁
性体７と、その下面に巻装された複数の可動コイル８と
で構成されている。
而して、可動コイル８に通電を制御することにより、フ
レミングの左手の法則によって推進力を発生して、可動
テーブル６をベース１に沿って往復動させる。
レミングの左手の法則によって推進力を発生して、可動
テーブル６をベース１に沿って往復動させる。
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の直流ブラシレスリニアモー夕
にあっては、ベース１に形成された磁極列３のＮ極から
発生する磁束が可動テーブル６の磁性体７を介してＳ極
に達する磁気回路が構成され、その磁束内に存在する可
動コイルの通電を制御することにより推進力を得るよう
にしているものであるが、この磁束は、可動テーブル６
が停止している状態では、第４図（ａ）に示すように、
可動コイル８が巻装された磁性体７の全面に垂直方向に
均一に形成されているが、可動テーブル３が移動を開始
すると、第４図（ｂ）に示すように、磁極列３から磁性
体７に向かう磁束及び逆に磁性体７から磁極列３に向か
う磁束が共に磁性体７の移動に伴って垂直方向から斜め
方向に変化し、可動コイル８が巻装された磁気ヨークに
対して均一な垂直方向の磁束を得ることができなくなっ
て磁束むらを生しることになり、このため可動コイル８
の推進力むらを生して速度むらが発生し易いと共に、渦
電流が発生して推進力の低下を招くという未解決の課題
があった。
にあっては、ベース１に形成された磁極列３のＮ極から
発生する磁束が可動テーブル６の磁性体７を介してＳ極
に達する磁気回路が構成され、その磁束内に存在する可
動コイルの通電を制御することにより推進力を得るよう
にしているものであるが、この磁束は、可動テーブル６
が停止している状態では、第４図（ａ）に示すように、
可動コイル８が巻装された磁性体７の全面に垂直方向に
均一に形成されているが、可動テーブル３が移動を開始
すると、第４図（ｂ）に示すように、磁極列３から磁性
体７に向かう磁束及び逆に磁性体７から磁極列３に向か
う磁束が共に磁性体７の移動に伴って垂直方向から斜め
方向に変化し、可動コイル８が巻装された磁気ヨークに
対して均一な垂直方向の磁束を得ることができなくなっ
て磁束むらを生しることになり、このため可動コイル８
の推進力むらを生して速度むらが発生し易いと共に、渦
電流が発生して推進力の低下を招くという未解決の課題
があった。
３
また、一般に磁性体７として鉄を使用するため、比較的
重量が大きくなり、可動テーブル６全体の質量が増加し
、慣性力が大きくなって応答性が低下すると共に、モー
タの外部に取り出せる仕事量が小さくなるという未解決
の課題もあった。
重量が大きくなり、可動テーブル６全体の質量が増加し
、慣性力が大きくなって応答性が低下すると共に、モー
タの外部に取り出せる仕事量が小さくなるという未解決
の課題もあった。
そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、可動テーブルの移動にかかわ
らず可動コイルに対して垂直方向の磁束を均一に形成す
ることができ、速度むらや渦電流の発生を防止すること
ができ、しかも可動テーブル全体の質量を軽減して応答
性を高めると共に外部に対する仕事量を増大することが
可能な直流ブラシレスリニアモー夕を提供することを目
的としている。
してなされたものであり、可動テーブルの移動にかかわ
らず可動コイルに対して垂直方向の磁束を均一に形成す
ることができ、速度むらや渦電流の発生を防止すること
ができ、しかも可動テーブル全体の質量を軽減して応答
性を高めると共に外部に対する仕事量を増大することが
可能な直流ブラシレスリニアモー夕を提供することを目
的としている。
上記目的を達成するために、この発明に係る直流ブラシ
レスリニアモー夕は、長手方向にＮ極及びＳ極を交互に
配列した磁極列を形成した磁性体製のベースに摺動自在
に可動テーブルを配設し、該可動テーブルの前記磁極列
に対向する面に可動ｌ コイルを配設した直流ブラシレスリニアモータにおいて
、前記ベースに前記磁極列に所定間隔を保って対向する
磁性体を配設し、該磁性体及び磁極列との間に前記可動
テーブルに固着した可動コイルを介在させた構成を有す
る。
レスリニアモー夕は、長手方向にＮ極及びＳ極を交互に
配列した磁極列を形成した磁性体製のベースに摺動自在
に可動テーブルを配設し、該可動テーブルの前記磁極列
に対向する面に可動ｌ コイルを配設した直流ブラシレスリニアモータにおいて
、前記ベースに前記磁極列に所定間隔を保って対向する
磁性体を配設し、該磁性体及び磁極列との間に前記可動
テーブルに固着した可動コイルを介在させた構成を有す
る。
この発明においては、固定子となるベースに、磁極列と
これに所定間隔を保って対向する磁性体とが配設されて
いると共に、これら磁極列と磁性体間に可動テーブルに
固着された可動コイルが配設されているので、ベースに
固着された磁極列及び磁性体間で可動テーブルの移動に
かかわらず常に垂直方向の磁束を均一に形成することが
でき、推進力むらによる速度むらが発生することがない
と共に、渦電流の発生を防止することができ、さらに、
可動テーブルに磁性体を設ける必要がないので、可動テ
ーブル全体の質量を減少させて、応答性を向上させるこ
とができると共に、外部に対する仕事量を増加させて効
率を向上させることができる。
これに所定間隔を保って対向する磁性体とが配設されて
いると共に、これら磁極列と磁性体間に可動テーブルに
固着された可動コイルが配設されているので、ベースに
固着された磁極列及び磁性体間で可動テーブルの移動に
かかわらず常に垂直方向の磁束を均一に形成することが
でき、推進力むらによる速度むらが発生することがない
と共に、渦電流の発生を防止することができ、さらに、
可動テーブルに磁性体を設ける必要がないので、可動テ
ーブル全体の質量を減少させて、応答性を向上させるこ
とができると共に、外部に対する仕事量を増加させて効
率を向上させることができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線断面図である。
１図のＡ−Ａ線断面図である。
図中、１は所定の長さを有する断面長方形の磁性体製の
ベースであって、その上面に上下逆極性に着磁された方
形板状の永久磁石２がベース１の長手方向に交互に連接
されてＮ極及びＳ極が交互に配列された磁極列３が形成
されている。また、ベース１の左端面側には、ベース１
の長手方向に延長する非磁性体製の支持板１１が例えば
ねじ１２によって固着され、この支持板１１の上面に磁
極列３と対向して平行に延長ずる磁性体１３がねじ１３
ａによって固着されている。この磁性体１３は、支持板
１１に取付けられた取付板部１４と、この取付板部１４
の右端側に段部ｌ５を介して一体に連接された水平板部
１６とで構成され、水平板部ｌ６が磁極列３と所定間隔
を保って対向している。
ベースであって、その上面に上下逆極性に着磁された方
形板状の永久磁石２がベース１の長手方向に交互に連接
されてＮ極及びＳ極が交互に配列された磁極列３が形成
されている。また、ベース１の左端面側には、ベース１
の長手方向に延長する非磁性体製の支持板１１が例えば
ねじ１２によって固着され、この支持板１１の上面に磁
極列３と対向して平行に延長ずる磁性体１３がねじ１３
ａによって固着されている。この磁性体１３は、支持板
１１に取付けられた取付板部１４と、この取付板部１４
の右端側に段部ｌ５を介して一体に連接された水平板部
１６とで構成され、水平板部ｌ６が磁極列３と所定間隔
を保って対向している。
また、ベース１には、その上面側に可動テーフル６が摺
動自在に配設されている。この可動テーブル６は、ベー
ス１と対向する水平板部６１と、この水平板部６１の右
端から下方に延長する垂直板部６２とから断面Ｌ字状に
形成されており、水平板部６１の下面中央部に形成され
た支持片６３に例えば転がり軸受で構成される案内ロー
ラ６４が枢着されていると共に、垂直板部６２の下端部
に同様の案内ローラ６５が框着され、さらに水平板部６
１の左端位置及び案内ローラ６４の左側に夫々同様の案
内ローラ６６及び６７が枢着され、案内ローラ６４が磁
性体１３の水平板部１６に転接していると共に、案内ロ
ーラ６５がベース１の右端縁に転接し、さらに案内ロー
ラ６６及び６７が夫々取付板部ｌ４の左右端部に転接し
て、可動テーブル６がベース１の長手方向に摺動自在と
されている。また、可動テーブル６の垂直板部６２の左
端面における磁極列３及び磁性体１３間に対応する位置
に、これら磁極列３及び磁性体１３間に延長する非磁性
体製のコイルケース６８がねじ７ 止めされ、このコイルケース６８の磁極列３及び磁性体
１３に対向する位置にベース１の長手方向に連接して複
数の可動コイル６９が巻装されている。
動自在に配設されている。この可動テーブル６は、ベー
ス１と対向する水平板部６１と、この水平板部６１の右
端から下方に延長する垂直板部６２とから断面Ｌ字状に
形成されており、水平板部６１の下面中央部に形成され
た支持片６３に例えば転がり軸受で構成される案内ロー
ラ６４が枢着されていると共に、垂直板部６２の下端部
に同様の案内ローラ６５が框着され、さらに水平板部６
１の左端位置及び案内ローラ６４の左側に夫々同様の案
内ローラ６６及び６７が枢着され、案内ローラ６４が磁
性体１３の水平板部１６に転接していると共に、案内ロ
ーラ６５がベース１の右端縁に転接し、さらに案内ロー
ラ６６及び６７が夫々取付板部ｌ４の左右端部に転接し
て、可動テーブル６がベース１の長手方向に摺動自在と
されている。また、可動テーブル６の垂直板部６２の左
端面における磁極列３及び磁性体１３間に対応する位置
に、これら磁極列３及び磁性体１３間に延長する非磁性
体製のコイルケース６８がねじ７ 止めされ、このコイルケース６８の磁極列３及び磁性体
１３に対向する位置にベース１の長手方向に連接して複
数の可動コイル６９が巻装されている。
次に、上記実施例の動作を説明する。今、可動コイル６
９に通電していない停止状態では、固定子となるベース
１に固定された磁極列３のＮ極から発生される磁束が同
様にベース１に固定ざれた磁性体１３の水平板部１６に
向かい、この水平板部１６の磁極列３のＳ極に対向する
位置からＳ極に向かうことにより磁気回路が構成されて
、磁極列３と磁性体１３との間で磁極列３のＮ極位置と
Ｓ極位置とで逆方向となる垂直方向の均一磁束が形成さ
れる。このとき、可動コイル６９が非通電状態であるの
で、ベース長手方向の推進力が発生ずることな《、停止
状態を継続する。
９に通電していない停止状態では、固定子となるベース
１に固定された磁極列３のＮ極から発生される磁束が同
様にベース１に固定ざれた磁性体１３の水平板部１６に
向かい、この水平板部１６の磁極列３のＳ極に対向する
位置からＳ極に向かうことにより磁気回路が構成されて
、磁極列３と磁性体１３との間で磁極列３のＮ極位置と
Ｓ極位置とで逆方向となる垂直方向の均一磁束が形成さ
れる。このとき、可動コイル６９が非通電状態であるの
で、ベース長手方向の推進力が発生ずることな《、停止
状態を継続する。
この状態から可動コイル６９に通電ずることにより、そ
の通電方向に応じてフレミングの左手の法則によってベ
ースの長手方向の何れか一方側に推進力が発生し、これ
によって可動テーブル６が８ 移動を開始する。このとき、可動コイル６９を横切る垂
直方向の磁束は、共にベース１に固定された磁極列３と
磁性体１３との間に形成されているので、可動テーブル
１３の移動によっても垂直方向磁束が揺らくことはなく
均一状態を維持する。
の通電方向に応じてフレミングの左手の法則によってベ
ースの長手方向の何れか一方側に推進力が発生し、これ
によって可動テーブル６が８ 移動を開始する。このとき、可動コイル６９を横切る垂
直方向の磁束は、共にベース１に固定された磁極列３と
磁性体１３との間に形成されているので、可動テーブル
１３の移動によっても垂直方向磁束が揺らくことはなく
均一状態を維持する。
したがって、各可動コイル６９を横切る磁束が変化しな
いので、推進力むらが発生ずることがなく、速度むらを
生じることがないと共に、渦電流の発生を防止すること
ができ、発熱を抑制することができる。また、可動テー
ブル６に可動コイル６９の磁気ヨークとしての磁性体を
必要としないので、この分可動テーブル６全体の質量を
低減することができるので、可動テーブルの慣性力を小
さくすることができ、可動テーブル６を移動制御する場
合の応答性を向上させることができると共に、外部に取
出せる仕事量を大きくして効率を向上させることができ
る。
いので、推進力むらが発生ずることがなく、速度むらを
生じることがないと共に、渦電流の発生を防止すること
ができ、発熱を抑制することができる。また、可動テー
ブル６に可動コイル６９の磁気ヨークとしての磁性体を
必要としないので、この分可動テーブル６全体の質量を
低減することができるので、可動テーブルの慣性力を小
さくすることができ、可動テーブル６を移動制御する場
合の応答性を向上させることができると共に、外部に取
出せる仕事量を大きくして効率を向上させることができ
る。
また、可動コイル１３に対ずる通電を停止させて、可動
テーブル６を停止させた後、可動コイル１３に供給する
電流の極性を反転させることにより、可動テーブル６を
上記とは逆方向に走行させることができる。
テーブル６を停止させた後、可動コイル１３に供給する
電流の極性を反転させることにより、可動テーブル６を
上記とは逆方向に走行させることができる。
なお、上記実施例においては、ベース１の上面に磁極列
３を配設し、これと所定間隔を保って磁性体１３を配設
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はな《、磁極列３と磁性体１３と上下逆関係に配置する
こともできる。
３を配設し、これと所定間隔を保って磁性体１３を配設
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はな《、磁極列３と磁性体１３と上下逆関係に配置する
こともできる。
また、上記実施例においては、ベース１に対して可動テ
ーブル６を案内ローラ６４〜６７によって摺動自在に配
設した場合について説明したが、これに限らず案内レー
ルとこれにボール又ばローラを介在して案内されるスラ
イダとで構成されるリニアガイドを適用することもでき
る。
ーブル６を案内ローラ６４〜６７によって摺動自在に配
設した場合について説明したが、これに限らず案内レー
ルとこれにボール又ばローラを介在して案内されるスラ
イダとで構成されるリニアガイドを適用することもでき
る。
以上説明したように、この発明によれば、ベースに磁極
列と磁性体とを所定間隔を保って平行に固着し、これら
磁極列及び磁性体間に可動テーブルに固着された可動コ
イルを介在させる構成としたので、磁極列及び磁性体間
に可動テーブルの移動にかかわらず常に安定した垂直方
向の磁束を形成することができ、可動コイルによる推進
力むらの発生を抑制できることにより、従来例に比較し
て２０％程度推進力を向上させることができると共に、
可動テーブルの速度むらを低減して運動精度を向上ずる
ことができ、さらに渦電流の発生を防止することができ
るので、発熱を抑制することができ、しかも可動テーブ
ルに磁性体を設ける必要がないので、可動テーブル全体
の質量を軽減することができ、慣性力を小さくすること
ができる結果、応答性を向上させることができると共に
、外部に取出せる仕事量を多くすることができ、高効率
で且つ高推進力を得ることができる等の効果が得られる
。
列と磁性体とを所定間隔を保って平行に固着し、これら
磁極列及び磁性体間に可動テーブルに固着された可動コ
イルを介在させる構成としたので、磁極列及び磁性体間
に可動テーブルの移動にかかわらず常に安定した垂直方
向の磁束を形成することができ、可動コイルによる推進
力むらの発生を抑制できることにより、従来例に比較し
て２０％程度推進力を向上させることができると共に、
可動テーブルの速度むらを低減して運動精度を向上ずる
ことができ、さらに渦電流の発生を防止することができ
るので、発熱を抑制することができ、しかも可動テーブ
ルに磁性体を設ける必要がないので、可動テーブル全体
の質量を軽減することができ、慣性力を小さくすること
ができる結果、応答性を向上させることができると共に
、外部に取出せる仕事量を多くすることができ、高効率
で且つ高推進力を得ることができる等の効果が得られる
。
第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は従来例の正面図、第４
図（ａ）及び（ｂ）は従来例の動作の説明に供する第３
図のＢ−Ｂ線断面図である。 図中、１はベース、２は永久磁石、３は磁極列、６は可
動テーブル、１３は磁性体、６４〜６７は案内ローラ、 ６９は可動コイルである。
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は従来例の正面図、第４
図（ａ）及び（ｂ）は従来例の動作の説明に供する第３
図のＢ−Ｂ線断面図である。 図中、１はベース、２は永久磁石、３は磁極列、６は可
動テーブル、１３は磁性体、６４〜６７は案内ローラ、 ６９は可動コイルである。
Claims (1)
- 長手方向にＮ極及びＳ極を交互に配列した磁極列を形成
した磁性体製のベースに摺動自在に可動テーブルを配設
し、該可動テーブルの前記磁極列に対向する面に可動コ
イルを配設した直流ブラシレスリニアモータにおいて、
前記ベースに前記磁極列に所定間隔を保って対向する磁
性体を配設し、該磁性体及び磁極列との間に前記可動テ
ーブルに固着した可動コイルを介在させたことを特徴と
する直流ブラシレスリニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1458390A JPH03218251A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 直流ブラシレスリニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1458390A JPH03218251A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 直流ブラシレスリニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218251A true JPH03218251A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11865188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1458390A Pending JPH03218251A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 直流ブラシレスリニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218251A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054501B1 (en) * | 1999-05-18 | 2009-12-09 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Slider unit with built-in moving-coil linear motor |
| JP2010539878A (ja) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | フェスト アーゲー ウント コー カーゲー | 駆動キャリッジを線状にガイドするための２つのガイドレールを有する固定子を備える、ダイレクト駆動のリニア電磁駆動装置 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1458390A patent/JPH03218251A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054501B1 (en) * | 1999-05-18 | 2009-12-09 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Slider unit with built-in moving-coil linear motor |
| JP2010539878A (ja) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | フェスト アーゲー ウント コー カーゲー | 駆動キャリッジを線状にガイドするための２つのガイドレールを有する固定子を備える、ダイレクト駆動のリニア電磁駆動装置 |
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