JPH0324148B2 - - Google Patents
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- JPH0324148B2 JPH0324148B2 JP57048737A JP4873782A JPH0324148B2 JP H0324148 B2 JPH0324148 B2 JP H0324148B2 JP 57048737 A JP57048737 A JP 57048737A JP 4873782 A JP4873782 A JP 4873782A JP H0324148 B2 JPH0324148 B2 JP H0324148B2
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- yoke
- inductor
- permanent magnet
- armature
- magnetic
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、単位重量あたり、単位容積あたりの
出力、トルク、パワレイトなどの性能密度があら
ゆる常温使用の電気機械の中で最も高い構造をな
した永久磁石形リニヤステツピングモータに関す
る。
出力、トルク、パワレイトなどの性能密度があら
ゆる常温使用の電気機械の中で最も高い構造をな
した永久磁石形リニヤステツピングモータに関す
る。
電磁機械の力発生の原理は
電磁石同志の吸引、反発、
電磁石が鉄心を吸引する、
電磁石と永久磁石の吸引、反発
に分けられる。
は二つの電磁石が別々の電源で励磁されるも
のと、電源は一つで他方の電磁石は一方から電磁
誘導により励磁されるものに分れる。
のと、電源は一つで他方の電磁石は一方から電磁
誘導により励磁されるものに分れる。
とは一方の電磁石に対して、他方は鉄心や
永久磁石のように励磁銅損を発生しないものを用
いているので、電磁石は大きなアンペアターンが
とれるため有利である。
永久磁石のように励磁銅損を発生しないものを用
いているので、電磁石は大きなアンペアターンが
とれるため有利である。
しかし実際は、の電磁石が鉄心を吸引するの
は鉄心の飽和があり、の電磁石と永久磁石の吸
引、反発をさせるのは電機子反作用による永久磁
石の減磁により最大電磁力が抑えられていまう欠
点がある。
は鉄心の飽和があり、の電磁石と永久磁石の吸
引、反発をさせるのは電機子反作用による永久磁
石の減磁により最大電磁力が抑えられていまう欠
点がある。
さらにそのでは、この対策として永久磁石の
高さを高くし、抗磁力の大きい永久磁石（材料）
を使うなどするが、材料費、マシンサイズが大き
くなつて経済的ではない。
高さを高くし、抗磁力の大きい永久磁石（材料）
を使うなどするが、材料費、マシンサイズが大き
くなつて経済的ではない。
ここにおいて、本発明は、これら従来技術の不
具合を克服した単位重量あたり、単位容積あたり
の出力、トルク、パワレイトなどの性能密度があ
らゆる常温使用の電気機械の中で最も高い構造を
なした永久磁石形リニヤステツピングモータを提
供することを、その目的とする。
具合を克服した単位重量あたり、単位容積あたり
の出力、トルク、パワレイトなどの性能密度があ
らゆる常温使用の電気機械の中で最も高い構造を
なした永久磁石形リニヤステツピングモータを提
供することを、その目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
突起のあるヨークに励磁コイルを巻回した電機
子と、等ピツチで強磁性体と非磁性体を交互にバ
ー状に配置した誘導子を空〓を介し対向させた永
久磁石形リニヤステツピングモータにおいて、前
記誘導子と対向する面を平面に形成したヨーク
と、 このヨークと空〓を介し平行させて対向させ、 前記強磁性体のピツチと等しいピツチで隣接す
る極性が交互に入れ替りレアアース磁石およびそ
れと同等のものから成る永久磁石片を連続して貼
付した界磁ヨークとで電機子を構成し、 ヨークと界磁ヨークの間に、前記誘導子を間挿
した ことを特徴とする永久磁石形リニヤステツピング
モータ であり、また 前記ヨークをＥ形ヨークとし中央脚に集中巻線
をほどこした 永久磁石形リニヤステツピングモータ であり、さらには 前記励磁コイルをＥ形ヨークの両脚に巻回し、
前記ヨークをこの両脚の内側面を平面に形成した
ものとし、前記界磁ヨークをＥ形ヨークの中央脚
の両側面に形成し、前記誘導子を、１対の強磁性
体間を非磁性体で連結しコ字形に形成し、強磁性
体の両内側面に等ピツチで歯切りしたものとし、
前記ヨークと励磁ヨークの間に、この誘導子を間
挿した永久磁石形リニヤステツピングモータであ
る。
子と、等ピツチで強磁性体と非磁性体を交互にバ
ー状に配置した誘導子を空〓を介し対向させた永
久磁石形リニヤステツピングモータにおいて、前
記誘導子と対向する面を平面に形成したヨーク
と、 このヨークと空〓を介し平行させて対向させ、 前記強磁性体のピツチと等しいピツチで隣接す
る極性が交互に入れ替りレアアース磁石およびそ
れと同等のものから成る永久磁石片を連続して貼
付した界磁ヨークとで電機子を構成し、 ヨークと界磁ヨークの間に、前記誘導子を間挿
した ことを特徴とする永久磁石形リニヤステツピング
モータ であり、また 前記ヨークをＥ形ヨークとし中央脚に集中巻線
をほどこした 永久磁石形リニヤステツピングモータ であり、さらには 前記励磁コイルをＥ形ヨークの両脚に巻回し、
前記ヨークをこの両脚の内側面を平面に形成した
ものとし、前記界磁ヨークをＥ形ヨークの中央脚
の両側面に形成し、前記誘導子を、１対の強磁性
体間を非磁性体で連結しコ字形に形成し、強磁性
体の両内側面に等ピツチで歯切りしたものとし、
前記ヨークと励磁ヨークの間に、この誘導子を間
挿した永久磁石形リニヤステツピングモータであ
る。
本発明は、上記の構成であるから、
単位重量あたり、単位容積あたりの出力、トル
ク、パワレイトなどの性能密度があらゆる常温使
用の電気機械の中で最も高い構造をなしており、 言うならば性能密度が極めて高い剛性が強く軽
量のた永久磁石形リニヤステツピングモータとし
ての動作をなす。
ク、パワレイトなどの性能密度があらゆる常温使
用の電気機械の中で最も高い構造をなしており、 言うならば性能密度が極めて高い剛性が強く軽
量のた永久磁石形リニヤステツピングモータとし
ての動作をなす。
ここで、本発明の内容を述べるにあたり、これ
までに説明した電磁機械の一般的な構成理論から
本発明の原理的理論を試みる。
までに説明した電磁機械の一般的な構成理論から
本発明の原理的理論を試みる。
以上説明した電磁機械は、回転子表面の単位面
積当りの接線力σtが、空〓磁束密度Bgと電機子
の円周方向の単位長さ当りの電流導体数acの積 σt＝Bg・（ac） で表されるもので、 Bg＜２万ガウス ac＜1000アンペア／センチメートル とすると、 σt＜２キログラム／平方センチメートル である。
積当りの接線力σtが、空〓磁束密度Bgと電機子
の円周方向の単位長さ当りの電流導体数acの積 σt＝Bg・（ac） で表されるもので、 Bg＜２万ガウス ac＜1000アンペア／センチメートル とすると、 σt＜２キログラム／平方センチメートル である。
実際は、この1/4ぐらいすなわち、
σt＝0.5キログラム／平方センチメートル
ぐらいがリミツトであり、
σt＝１キログラム／平方センチメートル
は非常に大容量のマシン（1000KW以上）でなけ
れば実現できない。
れば実現できない。
小容量の小形マシンで、接線力σtを連続時間定
格で１KgWt／cm2に近づける方法は、誘導子電磁
石を用いる以外にない。
格で１KgWt／cm2に近づける方法は、誘導子電磁
石を用いる以外にない。
誘導子電磁石を用いたものを前記の〜の分
類にならつて、′、′、′とすると、 ′ VR（バリアブルリラクタンス）形 ′ PM（パーマネントマグネツト）形 に分けられる。
類にならつて、′、′、′とすると、 ′ VR（バリアブルリラクタンス）形 ′ PM（パーマネントマグネツト）形 に分けられる。
′の中で永久磁石を使つた誘導子形界磁を用い
たものを、HB（ハイブリツド）形とステツピン
グモータでは名付けている。
たものを、HB（ハイブリツド）形とステツピン
グモータでは名付けている。
VR（バリアブルリラクタンス）形とHB（ハイ
ブリツド）形は、空〓部で鉄心の歯［鉄心の端面
である空〓対向面に凹凸を刻設したその凸部を歯
と呼称している］同志が対向する構造なので、こ
の歯の根元で磁気飽和が起きる［なぜならば、歯
の先端部からの磁束と歯の側部から漏洩する磁束
との総和磁束が歯の根元を通過するから磁気飽和
が早く生起する］がために、この空〓部に与える
ことのできる起磁力が低下してしまつて、接線力
σtの限度は理論的最大値が約800ｇ／cm2である。
ブリツド）形は、空〓部で鉄心の歯［鉄心の端面
である空〓対向面に凹凸を刻設したその凸部を歯
と呼称している］同志が対向する構造なので、こ
の歯の根元で磁気飽和が起きる［なぜならば、歯
の先端部からの磁束と歯の側部から漏洩する磁束
との総和磁束が歯の根元を通過するから磁気飽和
が早く生起する］がために、この空〓部に与える
ことのできる起磁力が低下してしまつて、接線力
σtの限度は理論的最大値が約800ｇ／cm2である。
実際はこの1/4として接線力σtの平均値は200
ｇ／cm2が限度であると考えられる。
ｇ／cm2が限度であると考えられる。
これは、空〓磁束密度＝１万ガウス、
電流導体数＝200アンペア(A)／cm2
の接線力σtに対応するもので、誘導子を使わない
限り、小形モータではなかなか出せない値であ
る。
限り、小形モータではなかなか出せない値であ
る。
PM（パーマネントマグネツト）形は、空〓部
で着磁された永久磁石の磁極と電機子誘導子鉄心
の歯が対向する構造である。
で着磁された永久磁石の磁極と電機子誘導子鉄心
の歯が対向する構造である。
PM形の電機子からみた磁気ギヤツプは磁石厚
みとクリアランス（cliarancc）の和であり、VR
（バリアブルリラクタンス）形の空〓gVRに比べ
10倍近く大きい。この数値は、実際値として空〓
gVRは約0.3mmでありPM（パーマネントマグネツ
ト）の厚みは最小値として３mmぐらいであり、
PM形の永久磁石はレアアース（rereearth希上
類）磁石であるからその内部透磁率は空気透磁率
にほぼ等しいから、結局、約10倍となる。
みとクリアランス（cliarancc）の和であり、VR
（バリアブルリラクタンス）形の空〓gVRに比べ
10倍近く大きい。この数値は、実際値として空〓
gVRは約0.3mmでありPM（パーマネントマグネツ
ト）の厚みは最小値として３mmぐらいであり、
PM形の永久磁石はレアアース（rereearth希上
類）磁石であるからその内部透磁率は空気透磁率
にほぼ等しいから、結局、約10倍となる。
では、これを図によつて説明する。
第１図はVR形（HB形を含め、これで代表さ
せる）の初期位置図、第２図はその最終図、第３
図はPM形の初期位置図、第４図はその最終図で
ある。
せる）の初期位置図、第２図はその最終図、第３
図はPM形の初期位置図、第４図はその最終図で
ある。
そして、１は電機子（固定子）、２は誘導子
（可動子）、３は永久磁石からなる可動子である。
（可動子）、３は永久磁石からなる可動子である。
永久磁石３の抗磁力をHc、磁石の高さをLmで
表わすとき、永久磁石３の起磁力Hc・Lmと電機
子起磁力を等しいとし、 磁気ギヤツプgpM＝Lmと考えると、第１図、
第３図から分かるように、初期位置におけるPM
形の磁束はVR形の半分である。
表わすとき、永久磁石３の起磁力Hc・Lmと電機
子起磁力を等しいとし、 磁気ギヤツプgpM＝Lmと考えると、第１図、
第３図から分かるように、初期位置におけるPM
形の磁束はVR形の半分である。
レアアース磁石の残留磁束密度を
Br＝１万ガウスとすると、最終位置における
PM形（第４図）の磁束密度Bgが２万ガウスにな
るためには、電機子起磁力は更に１万ガウスを磁
気ギヤツプgpMに通す必要がある。
PM形（第４図）の磁束密度Bgが２万ガウスにな
るためには、電機子起磁力は更に１万ガウスを磁
気ギヤツプgpMに通す必要がある。
この電機子起磁力は磁気ギヤツプ（空〓）
gVRに２万ガウス通すVR形（第２図）の電機子
磁力に比べて、これまでの例示的説明から明らか
なように約５倍も大きいことがわかる。
gVRに２万ガウス通すVR形（第２図）の電機子
磁力に比べて、これまでの例示的説明から明らか
なように約５倍も大きいことがわかる。
なお、第２図のＮ，Ｓの歯の根元では前述のよ
うに漏洩磁束と有効磁束の総和が通過するので磁
気飽和が起きるが、第４図の誘導子（固定子）１
におけるＮの歯の根元では磁気飽和はしない、な
ぜならばＮの歯の側部からの漏洩磁束なるものは
対向する永久磁石の磁極性が皆同じＮであるから
相反発して発生しない。
うに漏洩磁束と有効磁束の総和が通過するので磁
気飽和が起きるが、第４図の誘導子（固定子）１
におけるＮの歯の根元では磁気飽和はしない、な
ぜならばＮの歯の側部からの漏洩磁束なるものは
対向する永久磁石の磁極性が皆同じＮであるから
相反発して発生しない。
従つて、この最終位置における磁束は両者でほ
ぼ等しい。
ぼ等しい。
しかして、初期位置から最終位置まで動く間に
変化する電磁エネルギが機械エネルギに変換され
る。
変化する電磁エネルギが機械エネルギに変換され
る。
この値はPM形では電機子起磁力と、この間に
変化した磁束量の積である。
変化した磁束量の積である。
これに対し、VR形は飽和の影響（第２図）が
入るのでむずかしいが、大体、 電機子×変化磁束×1/2 である。
入るのでむずかしいが、大体、 電機子×変化磁束×1/2 である。
ここで、例えば励磁コイルの自己インダクタン
スをＬ、励磁電流をｉとすれば発生する電磁エネ
ルギはぼほ（1/2）Li2であるが、VR形では１次
電流（励磁電流）をi1、２次電流（永久磁石によ
る等価励磁電流）をi2、相互インダクタンスをＭ
とすれば発生する電磁エネルギはほぼMi1i2であ
る。
スをＬ、励磁電流をｉとすれば発生する電磁エネ
ルギはぼほ（1/2）Li2であるが、VR形では１次
電流（励磁電流）をi1、２次電流（永久磁石によ
る等価励磁電流）をi2、相互インダクタンスをＭ
とすれば発生する電磁エネルギはほぼMi1i2であ
る。
従つて、前述の例示的数値からPM形の電磁力
は、VR形の10倍出せることがわかる。
は、VR形の10倍出せることがわかる。
更に、永久磁石３の高さLmは歯ピツチτtに比
例させても、この電磁力はかわらないから、歯ピ
ツチτtを小さくして、永久磁石３の使用量を少な
くすることができる。
例させても、この電磁力はかわらないから、歯ピ
ツチτtを小さくして、永久磁石３の使用量を少な
くすることができる。
第５図は本発明の基本原理を示す平行形誘導子
の平面図、第６図は号のＸ−X′断面図である。
の平面図、第６図は号のＸ−X′断面図である。
第５図において歯と溝を区別するために溝部に
点群を施している。
点群を施している。
この原理図において、４は励磁コイルで、固定
子Ａおよび固定子Ｂ１，Ｂ２には歯を形成しＡと
Ｂ１，Ｂ２とは歯と溝がひつくり返つている逆ピ
ツチで電気角で180°ずれており、ＡがＳ極のとき
Ｂ１，Ｂ２はＮ極に励磁される。
子Ａおよび固定子Ｂ１，Ｂ２には歯を形成しＡと
Ｂ１，Ｂ２とは歯と溝がひつくり返つている逆ピ
ツチで電気角で180°ずれており、ＡがＳ極のとき
Ｂ１，Ｂ２はＮ極に励磁される。
この誘導子（固定子）１はいわゆる突起のある
ヨークであり、誘導子（固定子）１に空隙を介し
て対向し、区分着磁されている永久磁石３からな
る可動子（図示していない）が、左から右あるい
は右から左へと、励磁コイル４への通電により駆
動される。その作用は第３図、第４図で述べてい
る。
ヨークであり、誘導子（固定子）１に空隙を介し
て対向し、区分着磁されている永久磁石３からな
る可動子（図示していない）が、左から右あるい
は右から左へと、励磁コイル４への通電により駆
動される。その作用は第３図、第４図で述べてい
る。
第７図は本発明の基本原理を示す直角形誘導子
の平面図である。
の平面図である。
その第７図原理図において、ここでも、Ａ部と
Ｂ１、Ｂ２部の歯と溝は逆ピツチで電気角で 180°ずれている。
Ｂ１、Ｂ２部の歯と溝は逆ピツチで電気角で 180°ずれている。
この場合は、図示を省略した永久磁石３の可動
子が上から下へあるいは下から上の方向へ駆動さ
れる。
子が上から下へあるいは下から上の方向へ駆動さ
れる。
第８図は本発明の一実施例（平行形誘導子の場
合）の側断面図である。
合）の側断面図である。
６は誘導子歯、７は例えばレジン（ステンレス
でよい）等で、これにより６の誘導子歯相互を固
着成形させて可動子を形成させている。
でよい）等で、これにより６の誘導子歯相互を固
着成形させて可動子を形成させている。
５は磁性体からなる（電機子）ヨークで、永久
磁石３は誘導子歯６に対向して着磁され、９は界
磁ヨークである。
磁石３は誘導子歯６に対向して着磁され、９は界
磁ヨークである。
励磁コイル４、（電機子）ヨーク５および界磁
ヨーク９をもつて固定子を形成する。
ヨーク９をもつて固定子を形成する。
つまり、第５図に表した誘導子（固定子）１の
可動子への対向面に形成されている誘導子歯の部
分を、その根元から切り放し、誘導子（固定子）
１の可動子への対向面は平滑面とするとともに、
切り放した誘導子歯の溝部分に例えばレジン、ス
テンレスなどの非磁性充填材７を充填固形し、こ
のこの誘導子歯６とともに可動子を形成し、（電
機子）ヨーク５と励磁コイル４及び界磁ヨーク９
と永久磁石３の界磁部で固定子を形成する。
可動子への対向面に形成されている誘導子歯の部
分を、その根元から切り放し、誘導子（固定子）
１の可動子への対向面は平滑面とするとともに、
切り放した誘導子歯の溝部分に例えばレジン、ス
テンレスなどの非磁性充填材７を充填固形し、こ
のこの誘導子歯６とともに可動子を形成し、（電
機子）ヨーク５と励磁コイル４及び界磁ヨーク９
と永久磁石３の界磁部で固定子を形成する。
固定子の励磁コイル４からの電機子起磁力によ
る磁束に基づき、破線で示すある瞬時の磁力線の
経路と矢印で表すその方向のように、（電機子）
ヨーク５の平滑な脚部端面から、可動子の誘導子
歯６へ磁気誘導を行い、それをＮ極あるいはＳ極
に励磁し、この誘導磁極と、界磁ヨーク９の可動
子の移動方向に等ピツチに隣接磁極が交互に異極
性になるように区分磁化された永久磁石３とで、
第３図および第４図に示す電磁力が働き、可動子
は矢印に表す方向に直線運動をする。
る磁束に基づき、破線で示すある瞬時の磁力線の
経路と矢印で表すその方向のように、（電機子）
ヨーク５の平滑な脚部端面から、可動子の誘導子
歯６へ磁気誘導を行い、それをＮ極あるいはＳ極
に励磁し、この誘導磁極と、界磁ヨーク９の可動
子の移動方向に等ピツチに隣接磁極が交互に異極
性になるように区分磁化された永久磁石３とで、
第３図および第４図に示す電磁力が働き、可動子
は矢印に表す方向に直線運動をする。
もつとも、この可動子と固定子は相対的な関係
にあり、その可動子を固定しその固定子を可動と
してもよい。
にあり、その可動子を固定しその固定子を可動と
してもよい。
梯子状の可動子は、この移動方向に並ぶ誘導子
歯６のピツチが一定でなければならないので、こ
れに対応して、永久磁石３の界磁部が、励磁コイ
ル４の内側と外側に対向する場所で、同じ割出ピ
ツチに対応する磁極の磁性が逆になる。
歯６のピツチが一定でなければならないので、こ
れに対応して、永久磁石３の界磁部が、励磁コイ
ル４の内側と外側に対向する場所で、同じ割出ピ
ツチに対応する磁極の磁性が逆になる。
第８図で、Ａの範囲の界磁のＮ極が誘導子歯６
と一致する時は、Ｂ１，Ｂ２の範囲ではＳ極が誘
導子歯６と一致するように永久磁石３が着磁され
ている。
と一致する時は、Ｂ１，Ｂ２の範囲ではＳ極が誘
導子歯６と一致するように永久磁石３が着磁され
ている。
第９図は、第８図の実施例の斜視図で、１１は
（電機子）ヨーク５と永久磁石８・界磁ヨーク９
からなる電機子（固定子）であり、１２は誘導子
歯６と非磁性充填材７からなる可動子である。
（電機子）ヨーク５と永久磁石８・界磁ヨーク９
からなる電機子（固定子）であり、１２は誘導子
歯６と非磁性充填材７からなる可動子である。
第１０図、第１１図、第１２図は、本発明の他
の実施例（直角形誘導子の場合）の部分平面図で
ある。
の実施例（直角形誘導子の場合）の部分平面図で
ある。
全体の構成は第８図・第９図のような形態をと
る。ただし、第８図の励磁コイル４とその向きが
直角方向に異なる。
る。ただし、第８図の励磁コイル４とその向きが
直角方向に異なる。
第１０図と第１２図は固定子、第１１図は可動
子を表す。
子を表す。
この場合は、可動子の誘導子歯６部を移動方向
に平行な三つの部分Ｂ１，Ａ，Ｂ２に分け、Ａ部
の誘導子歯６がＢ１，Ｂ２部の溝に一致する割り
出しで誘導子歯６を配列する。このようにすれば
永久磁石３の磁極は、唯、移動方向に沿つて一定
ピツチで着磁すればよい。
に平行な三つの部分Ｂ１，Ａ，Ｂ２に分け、Ａ部
の誘導子歯６がＢ１，Ｂ２部の溝に一致する割り
出しで誘導子歯６を配列する。このようにすれば
永久磁石３の磁極は、唯、移動方向に沿つて一定
ピツチで着磁すればよい。
また、可動子の誘導子歯６部をＡ部とＢ１，Ｂ
２部で半ピツチずらせる代りに、永久磁石３の磁
極をＡ部とＢ１，Ｂ２部で半ピツチずらせる構造
も可能である。
２部で半ピツチずらせる代りに、永久磁石３の磁
極をＡ部とＢ１，Ｂ２部で半ピツチずらせる構造
も可能である。
この場合は、第８図の平行形誘導子と全く同じ
考え方になる。
考え方になる。
第１３図は本発明になる単極誘導歯電機子の場
合の応用例の断面図、第１４図はそのＸ−X′お
よびＹ−Y′断面図である。
合の応用例の断面図、第１４図はそのＸ−X′お
よびＹ−Y′断面図である。
１０は非極性体、１３は例えば産業機械であ
る。左側の励磁コイル４をＡ相、右側の励磁コイ
ル４をＢ相としたとき、この場合は一セツトでＡ
相，Ｂ相電機子ユニツトが構成される。
る。左側の励磁コイル４をＡ相、右側の励磁コイ
ル４をＢ相としたとき、この場合は一セツトでＡ
相，Ｂ相電機子ユニツトが構成される。
Ｘ−X′の誘導子歯６とＹ−Y′の誘導子歯６は
１／４ピツチずらしてある。
１／４ピツチずらしてある。
なお、誘導子歯６ではなく、永久磁石３の着磁
を1/2ピツチずらしてもよい。
を1/2ピツチずらしてもよい。
第１５図は本発明のさらなる他の実施例の斜視
図である。
図である。
この誘導子形電機子の構造は、固定子［（電機
子）ヨーク５などからなる］と可動子［誘導子歯
６などからなる］の対向面に垂直な方向のマシン
寸法ｄ１，ｄ２が最小にできるので、多板形のク
ラツチのように沢山のリニヤモータを並列に積層
して大容量化できる。
子）ヨーク５などからなる］と可動子［誘導子歯
６などからなる］の対向面に垂直な方向のマシン
寸法ｄ１，ｄ２が最小にできるので、多板形のク
ラツチのように沢山のリニヤモータを並列に積層
して大容量化できる。
かくして、本発明によれば、
突起のあるヨークに励磁コイルを巻回した電機
子と、等ピツチで強磁性体と非磁性体を交互にバ
ー状に配置した誘導子を空隙を介し対向させたて
おり、 その強磁性体のピツチと等しいピツチで隣接す
る極性が交互に入れ替りレアアース磁石およびそ
れと同等のものから成る永久磁石片を連続して貼
付した界磁ヨークとで電機子を構成したので、こ
の新規な構成とレアアース磁石などの特性と相俟
つて性能密度が極めて高いモータが得られる。
子と、等ピツチで強磁性体と非磁性体を交互にバ
ー状に配置した誘導子を空隙を介し対向させたて
おり、 その強磁性体のピツチと等しいピツチで隣接す
る極性が交互に入れ替りレアアース磁石およびそ
れと同等のものから成る永久磁石片を連続して貼
付した界磁ヨークとで電機子を構成したので、こ
の新規な構成とレアアース磁石などの特性と相俟
つて性能密度が極めて高いモータが得られる。
それを少しく敷衍すればこうである。すなわ
ち、 VR形は強い電磁力をヨークに加えると、これ
は可動子に鉄心を使つているだけでヨークの歯の
根元で磁束が飽和してしまつて、なかなかに大き
な単位当たりの推力（パワー／重量）が出せな
い。
ち、 VR形は強い電磁力をヨークに加えると、これ
は可動子に鉄心を使つているだけでヨークの歯の
根元で磁束が飽和してしまつて、なかなかに大き
な単位当たりの推力（パワー／重量）が出せな
い。
また、従来のPM形でも永久磁石にフエライト
を採用しているので、抗磁力Hcは略2000〜3000
エルステツド、残留磁束密度Brも略2000〜3000
ガウスであり、強い電磁力をヨークに加えると、
かえつて永久磁石は減磁され、電磁力を強められ
ない。
を採用しているので、抗磁力Hcは略2000〜3000
エルステツド、残留磁束密度Brも略2000〜3000
ガウスであり、強い電磁力をヨークに加えると、
かえつて永久磁石は減磁され、電磁力を強められ
ない。
ところが本発明は、永久磁石にレアアース磁石
等を適用しているから、抗磁石Hcは略10000〜
12000エルステツドであり、定格値を出力する推
力、トルク、パワー、パワーレイトの単位面積、
単位重量あたりに示す性能の数値が高いのであ
り、因みに実験値で表すとたとえば単位重量当た
りの推力（パワー）が、本発明はVR形の約2.5倍
である。
等を適用しているから、抗磁石Hcは略10000〜
12000エルステツドであり、定格値を出力する推
力、トルク、パワー、パワーレイトの単位面積、
単位重量あたりに示す性能の数値が高いのであ
り、因みに実験値で表すとたとえば単位重量当た
りの推力（パワー）が、本発明はVR形の約2.5倍
である。
しかも、本発明は固定部の突起のあるヨークに
励磁コイルを巻回した電機子と、可動部の等ピツ
チで強磁性体と非磁性体を交互にバー状に配置し
た誘導子を空〓を介し対向させた構造であり、バ
ー状可動部は強磁性体（例えば鉄）と非磁性体
（例えばステンレス）を強靭な接着剤で固着され
たバー状金属体とすることができ、その剛性が強
く、かつ軽量の永久磁石形リニヤステツピングモ
ータと言える。
励磁コイルを巻回した電機子と、可動部の等ピツ
チで強磁性体と非磁性体を交互にバー状に配置し
た誘導子を空〓を介し対向させた構造であり、バ
ー状可動部は強磁性体（例えば鉄）と非磁性体
（例えばステンレス）を強靭な接着剤で固着され
たバー状金属体とすることができ、その剛性が強
く、かつ軽量の永久磁石形リニヤステツピングモ
ータと言える。
第１図はVR形の初期位置図、第２図はその最
終位置図、第３図はPM形の初期位置図、第４図
はその最終位置図、第５図は平行形誘導子の平面
図、第６図はＸ−X′断面図、第７図は直角形誘
導子の平面図、第８図は本発明の一実施例の側断
面図、第９図はその斜視図、第１０図、第１１
図、第１２図は本発明の他の実施例の部分平面
図、第１３図は応用例の断面図、第１４図はその
Ｘ−X′およびＹ−Y′断面図、第１５図は本発明
のさらなる他の実施例の斜視図である。 １，１１……電機子、２，６，１２……誘導
子、３，８……永久磁石、４……励磁コイル、５
……（電機子）ヨーク、７……非磁性充填材（例
えば、レジン、ステンレス）、９……界磁ヨーク、
１０……非磁性体、１３……産業機械。
終位置図、第３図はPM形の初期位置図、第４図
はその最終位置図、第５図は平行形誘導子の平面
図、第６図はＸ−X′断面図、第７図は直角形誘
導子の平面図、第８図は本発明の一実施例の側断
面図、第９図はその斜視図、第１０図、第１１
図、第１２図は本発明の他の実施例の部分平面
図、第１３図は応用例の断面図、第１４図はその
Ｘ−X′およびＹ−Y′断面図、第１５図は本発明
のさらなる他の実施例の斜視図である。 １，１１……電機子、２，６，１２……誘導
子、３，８……永久磁石、４……励磁コイル、５
……（電機子）ヨーク、７……非磁性充填材（例
えば、レジン、ステンレス）、９……界磁ヨーク、
１０……非磁性体、１３……産業機械。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 突起のあるヨークに励磁コイルを巻回した電
機子と、等ピツチで強磁性体と非磁性体を交互に
バー状に配置した誘導子を空〓を介し対向させた
永久磁石形リニヤステツピングモータにおいて、 前記誘導子と対向する面を平面に形成したヨー
クと、 このヨークと空〓を介し平行させて対向させ、 前記強磁性体のピツチと等しいピツチで隣接す
る極性が交互に入れ替りレアアース磁石およびそ
れと同等のものから成る永久磁石片を連続して貼
付した界磁ヨークとで電機子を構成し、 ヨークと界磁ヨークの間に、前記誘導子を間挿
した ことを特徴とする永久磁石形リニヤステツピング
モータ。 ２ 前記ヨークをＥ形ヨークとし中央脚に集中巻
線をほどこした 特許請求の範囲第１項記載の永久磁石形リニヤス
テツピングモータ。 ３ 前記励磁コイルをＥ形ヨークの両脚に巻回
し、前記ヨークをこの両脚の内側面を平面に形成
したものとし、前記界磁ヨークをＥ形ヨークの中
央脚の両側面に形成し、前記誘導子を、１対の強
磁性体間を非磁性体で連結しコ字形に形成し、強
磁性体の両内側面に等ピツチで歯切りしたものと
し、前記ヨークと励磁ヨークの間に、この誘導子
を間挿した特許請求の範囲第２項記載の永久磁石
形リニヤステツピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4873782A JPS58165656A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 永久磁石形リニヤステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4873782A JPS58165656A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 永久磁石形リニヤステツピングモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165656A JPS58165656A (ja) | 1983-09-30 |
| JPH0324148B2 true JPH0324148B2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=12811595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4873782A Granted JPS58165656A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 永久磁石形リニヤステツピングモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165656A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193553A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 永久磁石形リニア電磁アクチユエ−タ |
| SE521607C2 (sv) * | 2000-04-07 | 2003-11-18 | Abb Ab | En linjär elektrisk maskin |
| DE10043120A1 (de) * | 2000-08-31 | 2002-04-11 | Wolfgang Hill | Elektrische Maschine für hohe Ummagnetisierungsfrequenzen |
| JP4788986B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2011-10-05 | Ｓｍｃ株式会社 | リニアモータ |
| JP4846350B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2011-12-28 | 山洋電気株式会社 | リニアモータ |
| DE102005017482B4 (de) | 2005-04-15 | 2007-05-03 | Compact Dynamics Gmbh | Gaswechselventilaktor für einen ventilgesteuerten Verbrennungsmotor |
| DE102005017481B4 (de) * | 2005-04-15 | 2007-08-30 | Compact Dynamics Gmbh | Linearaktor |
| JP2009190813A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | ベルト装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA971365A (en) * | 1971-08-19 | 1975-07-22 | George A. Lane | Pyrotechnic composition for inflation of passive restraint systems |
| JPS56118588U (ja) * | 1980-02-13 | 1981-09-10 |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP4873782A patent/JPS58165656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58165656A (ja) | 1983-09-30 |
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