JPH04101280U - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 推力の脈動を防止する。 【構成】 走行路２０に沿って固定子２１を配列し、そ
の上面には搬送体２２を移動自在に配置すると共に、こ
の搬送体２２の下面に設けた二次導体２９には、Ｎ極の
磁石３１とＳ極の磁石３２を交互に一定間隔で配置す
る。そして、隣接する固定子２１最端の巻線２５間の間
隔を極ピッチＬのｍ倍（ｍは正の整数）に設定すると共
に、二次導体２９の磁石３１，３２の個数をｎ＋ｍ（ｎ
は極数）に設定し、各磁石３１，３２の配列ピッチを極
ピッチＬと同一に設定する。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、推力の脈動を改善したリニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のリニアモータを利用した搬送装置として、図７ないし図９に示すような ものがある。即ち、図７において、所定の走行路１には、一定間隔で固定子２が 配列されている（同図では２個のみ図示する）と共に、搬送体３が移動自在に取 り付けられている。この固定子２の固定子鉄心４には、複数のスロット７が形成 され、そのスロット７に、固定子巻線５が極ピッチＬ、極数ｎ（ｎは正の整数、 ここではｎ＝４とする）にて挿入配置されている。また、前記固定子２は、隣接 する固定子２最端の固定子巻線５（スロット７）間の距離が前記極ピッチＬだけ 離れて配列されている。

【０００３】 一方、図８で示すように、前記搬送体３は車輪８を介して走行路１に配置され ており、この搬送体３の下面には二次導体９が設けられている。この二次導体９ には、図９で示すように、Ｎ極の磁石１１とＳ極の磁石１２とが交互に配列され ており、その配列ピッチは前記極ピッチＬに等しく、また、磁石１１、１２の合 計個数は前記極数ｎ（＝４）と同数個に設定されている。

【０００４】 このように構成されたリニアモータにおいては、固定子巻線５に通電して固定 子２を励磁させることにより空隙１３に移動磁界を発生させ、この移動磁界と前 記磁石１１、１２との相互作用により、搬送体３に推力を与えて走行させるよう になっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来構成では、固定子２から発生する磁力の大きさは、図 １０で示すように、その中央部で最も大きく、その両端で最も小さい。従って、 図１１の（ａ）で示すように、二次導体９は極数ｎの固定子２上にそれと同数個 のｎ個の磁石１１、１２が存在する時に最も大きな推力を受ける。ところが、図 １１の（ｂ）で示すように、搬送体３（二次導体９）が移動して、磁石１１、１ ２のうちの例えば一個がちょうど各固定子２間の隙間１４上に存在する状態にな ると、搬送体３に与える推力は上記（ａ）の場合よりも大幅に小さくなってしま う。

【０００６】 このように上記従来構成では、搬送体３の移動に連れてその推力が、図１１の グラフで示すように変化してしまうため、搬送体３の移動速度（推力）に脈動を 生じてしまうという問題があった。特に、搬送体３を同期速度（２×Ｌ×周波数 ）以下の低速度で移動させる際には、この傾向が顕著に現れてしまい、搬送速度 が著しく不安定になってしまう。

【０００７】 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、推力に脈動が生 じることを防止できて、たとえ低速度でも搬送体を一定速度で搬送することがで きるリニアモータを提供することにある。 ［考案の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案のリニアモータは、走行路に沿って一定間隔で配列された固定子と、Ｎ 極の磁石とＳ極の磁石が交互に所定ピッチで配列された二次導体とを備え、前記 固定子により発生した移動磁界と前記磁石との相互作用により前記二次導体に推 力を与えて、前記二次導体に固定された搬送体を前記走行路に沿って走行させる ようにしたものにおいて、隣接する固定子最端の巻線間の間隔をＬ×ｍ（ここで 、Ｌは固定子鉄心の極ピッチ、ｍは正の整数）に設定すると共に、前記二次導体 の磁石の個数をｎ＋ｍ（ここで、ｎは極数）に設定し、各磁石を前記極ピッチＬ と同一ピッチで配列するようにしたところに特徴を有する。

【０００９】

【作用】

上記手段によれば、搬送体が走行路上を移動する際、たとえ、図６の（ａ）、 （ｂ）に示すように、二次導体がいずれの位置にあっても、必ず、極数ｎの固定 子上にはｎ個の磁石が一定して存在する。従って、搬送体が受ける推力が一定に なり、その移動速度は一定となる。それと共に、前記極数ｎの固定子によって生 じた移動磁界がｎ個の磁石に作用するようになり、搬送体を最大の推力で走行さ せることができ、たとえ同期速度以下の低速度でも搬送速度を一定に保つことが 可能になる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案をリニアモータ搬送システムに適用した一実施例につき、図１な いし図６を参照して説明する。まず搬送システム全体を示す図５において、環状 に形成された走行路２０には、一定間隔で固定子２１が配列されている。そして 、この走行路２０には、搬送体２２が移動自在に取り付けられており、ステーシ ョン２３上にて物品の積み降ろしを行うようになっている。

【００１１】 一方、図２で示すように、上記固定子２１は固定子鉄心２４と固定子巻線２５ とから構成されており、この固定子２１はその両側がＬ字状のサイドプレート２ ６にて挟圧された状態で前記走行路２０の内部に固定されている。また、固定子 鉄心２４には複数個のスロット２７（図３参照）が形成されており、このスロッ ト２７に前記固定子巻線２５が、極ピッチＬ、極数ｎ（本実施例ではｎ＝４とす る）にて挿入配置されている。そして、隣接する固定子２１最端の固定子巻線２ ５（スロット２７）間の距離がＬ×ｍ（ｍは正の整数、本実施例ではｍ＝１とす る）になるように配列されている。

【００１２】 また、前記搬送体２２は車輪２８を介して走行路２０に取付けられており、こ の搬送体２２の下面には二次導体２９が取付けられている。この二次導体２９に は、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２とが交互に一定間隔で配列されており、そ の間隔は前記極ピッチＬに等しく、また、二次導体２９の幅寸法Ｗ（図２参照） は前記固定子鉄心２４のそれに等しい。そして、これら磁石３１、３２の合計個 数は（ｍ＋ｎ）個（本実施例では、ｍ＋ｎ＝５である）に設定されている。更に 、各磁石３１、３２の大きさは極ピッチＬの２／３の大きさとなっている。

【００１３】 次に、上記構成の作用について説明する。搬送運転時には、固定子２１の固定 子巻線２５に通電して固定子２１を励磁させ空隙３３に移動磁界を発生させる。 この移動磁界と磁石３１、３２との相互作用によって、二次導体２９に推力が与 えられて搬送体２２は走行路２０上を走行する。

【００１４】 この搬送運転時における固定子２１と二次導体２９の位置関係を図６で示す。 まず、搬送体２２が走行を始めてｔ秒後、固定子２１と二次導体２９が同図の（ ａ）で示すような状態になったとする。この時、極数ｎの固定子２１上にはｎ個 の磁石（３２、３１、３２、３１）が存在する。この後、搬送体２２が矢印Ａ方 向へ移動して、同図の（ｂ）で示す状態になったとする。この状態でも、固定子 ２１上にはｎ個の磁石（３１、３２、３２、３１）が存在している。

【００１５】 このため、常時、搬送体２２は、ｎ極の固定子２１上にｎ個の磁石３１、３２ が存在する関係を維持しながら走行する。従って、図６のグラフで示すように、 搬送体２２が受ける推力は常に一定となり、搬送体２２は一定の速度で走行する ことが可能になる。しかも、極数ｎの固定子２１から発生した磁力はｎ個の磁石 ３１、３２に作用するため、搬送体２２が受ける推力は最大限に大きなものとな り、搬送体２２を同期速度（２×Ｌ×周波数）以下の低速度で走行させる際にも 、その搬送速度を一定に保つことが可能になる。

【００１６】 尚、上記実施例のリニアモータは、４極（ｎ＝４）で、隣接する固定子２１最 端の固定子巻線２５（スロット２７）間の距離を極ピッチＬと同一（ｍ＝１）に 設定したが、本考案は、極数の異なるリニアモータにも適用して実施でき、更に 、隣接する固定子２１最端の固定子巻線２５（スロット２７）間の距離も、Ｌ× ｍ（ｍは正の整数）の範囲で適宜変更しても良いことは言うまでもない。

【００１７】

【考案の効果】

以上の説明にて明らかなように本考案によれば、走行路に沿って極数ｎの固定 子を配列し、隣接する固定子最端の巻線間の間隔を極ピッチＬのｍ倍（ｍは正の 整数）に設定すると共に、二次導体の磁石の個数をｎ＋ｍ（ｎは極数）に設定し 、各磁石を前記極ピッチＬと同一ピッチで配列する構成としたので、二次導体が 移動しても、常に、極数ｎの固定子上にはｎ個の磁石が一定して存在するように なる。このため、常に、二次導体は最大の推力を一定して受けるようになり、搬 送体を一定速度で移動させることが可能になると共に、たとえ同期速度以下の低 速度でも、搬送速度を一定に保つことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すリニアモータの縦断側
面図

【図２】リニアモータの縦断正面図

【図３】固定子鉄心の部分平面図

【図４】二次導体の斜視図

【図５】リニアモータ搬送システムの全体構成を概略的
に示す平面図

【図６】搬送体の移動に伴う推力の変化を示す特性図

【図７】従来のリニアモータを示す縦断側面図

【図８】リニアモータの縦断正面図

【図９】二次導体の斜視図

【図１０】固定子の磁力分布図

【図１１】搬送体の移動に伴う推力の変化を示す特性図

【符号の説明】

２０は走行路、２１は固定子、２２は搬送体、２４は固
定子鉄心、２５は固定子巻線、２７はスロット、２９は
二次導体、３１はＮ極の磁石、３２はＳ極の磁石を示
す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行路に沿って一定間隔で配列された固
   定子と、Ｎ極の磁石とＳ極の磁石が交互に所定ピッチで
   配列された二次導体とを備え、前記固定子により発生し
   た移動磁界と前記磁石との相互作用により前記二次導体
   に推力を与えて、前記二次導体に固定された搬送体を前
   記走行路に沿って走行させるようにしたリニアモータに
   おいて、隣接する固定子最端の巻線間の間隔をＬ×ｍ
   （ここで、Ｌは固定子鉄心の極ピッチ、ｍは正の整数）
   に設定すると共に、前記二次導体の磁石の個数をｎ＋ｍ
   （ここで、ｎは極数）に設定し、各磁石を前記極ピッチ
   Ｌと同一ピッチで配列するようにしたことを特徴とする
   リニアモータ。