JPH0429309B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0429309B2 JPH0429309B2 JP57177541A JP17754182A JPH0429309B2 JP H0429309 B2 JPH0429309 B2 JP H0429309B2 JP 57177541 A JP57177541 A JP 57177541A JP 17754182 A JP17754182 A JP 17754182A JP H0429309 B2 JPH0429309 B2 JP H0429309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- guide rail
- yoke
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
Landscapes
- 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】
本発明は直流ブラシレスリニアモータに関す
る。
る。
従来のブラシレスリニアモータを第１図により
説明すると、図において１はロータで、このロー
タ１はロータヨーク２と、このロータヨーク２の
下面中央部に設けられた永久磁石３と、ロータヨ
ーク２の両側四隅に固定された軸４と、各軸４に
回転自在に取付けられたローラ５とで構成されて
おり、ここで永久磁石３はＮ極とＳ極とをロータ
１の移動方向に交互に着磁した構造となつてい
る。
説明すると、図において１はロータで、このロー
タ１はロータヨーク２と、このロータヨーク２の
下面中央部に設けられた永久磁石３と、ロータヨ
ーク２の両側四隅に固定された軸４と、各軸４に
回転自在に取付けられたローラ５とで構成されて
おり、ここで永久磁石３はＮ極とＳ極とをロータ
１の移動方向に交互に着磁した構造となつてい
る。
６はステータで、このステータ６は前記ローラ
５をガイドする溝または段差状のガイド部７を有
する長尺状のステータヨーク８と、このステータ
ヨーク８上に設けられた長尺状の基板９と、巻枠
に巻線されかつ基板９上に長手方向に沿つて連続
的に配設されたコイル１０と、各々のコイル１０
の内側に位置するように基板９上に設けられてい
て前記永久磁石３から発生する磁界を検知する位
置検出用のホールセンサ１１とで構成されてお
り、この構成において永久磁石３とコイル１０と
の間には常に一定のギヤツプが介在し、またコイ
ル１０及びホールセンサ１１は基板９を介して図
示しない外部ドライブ制御回路と接続されてい
る。
５をガイドする溝または段差状のガイド部７を有
する長尺状のステータヨーク８と、このステータ
ヨーク８上に設けられた長尺状の基板９と、巻枠
に巻線されかつ基板９上に長手方向に沿つて連続
的に配設されたコイル１０と、各々のコイル１０
の内側に位置するように基板９上に設けられてい
て前記永久磁石３から発生する磁界を検知する位
置検出用のホールセンサ１１とで構成されてお
り、この構成において永久磁石３とコイル１０と
の間には常に一定のギヤツプが介在し、またコイ
ル１０及びホールセンサ１１は基板９を介して図
示しない外部ドライブ制御回路と接続されてい
る。
この構成の動作原理としては、ロータ１の永久
磁石３より発生した磁界中にステータ６のいくつ
かのコイル１０が位置するので、そのコイル１０
に電流を流すと、通電されたコイル１０にフレミ
ングの左手の法則による電流力が働く。しかし
各々のコイル１０は基板９上に固定されているた
め、永久磁石３に反力として推力が働き、これに
よりロータ１が直線運動を行う。つまり前記推力
によつてロータ１がローラ５の回転によりステー
タ６上を移動する。
磁石３より発生した磁界中にステータ６のいくつ
かのコイル１０が位置するので、そのコイル１０
に電流を流すと、通電されたコイル１０にフレミ
ングの左手の法則による電流力が働く。しかし
各々のコイル１０は基板９上に固定されているた
め、永久磁石３に反力として推力が働き、これに
よりロータ１が直線運動を行う。つまり前記推力
によつてロータ１がローラ５の回転によりステー
タ６上を移動する。
このような方式によるリニアモータは、永久磁
石３の磁界をホールセンサ１１により検知してコ
イル１０への電流を制御するためにブラシが不要
であり、かつロータ１側に永久磁石３を取付けて
ステータ６側にコイル１０を設けているために、
可動部であるロータ１側からはリードが出ず、組
立性が良好であると共に寿命も長いという利点を
有している。
石３の磁界をホールセンサ１１により検知してコ
イル１０への電流を制御するためにブラシが不要
であり、かつロータ１側に永久磁石３を取付けて
ステータ６側にコイル１０を設けているために、
可動部であるロータ１側からはリードが出ず、組
立性が良好であると共に寿命も長いという利点を
有している。
しかしながら、第２図に示すように永久磁石３
の磁束が矢印で示すようにステータヨーク８を通
るため、つまりステータヨーク８が磁路の一部を
成すため、ロータ１とステータ６との間に吸引力
が働くことになり、この吸引力は実験によるとロ
ータ１を運動させる推力の10倍程度となるため、
種々の弊害を生ずるという欠点がある。
の磁束が矢印で示すようにステータヨーク８を通
るため、つまりステータヨーク８が磁路の一部を
成すため、ロータ１とステータ６との間に吸引力
が働くことになり、この吸引力は実験によるとロ
ータ１を運動させる推力の10倍程度となるため、
種々の弊害を生ずるという欠点がある。
すなわち、吸引力が大きいために、ステータ６
の浮上り現象が起き、これにより永久磁石３とコ
イル１０との間のギヤツプが一定でなくなるため
に推力が変動し、かつローラ５及びこれと係合す
るステータヨーク８のガイド部７の摩耗が大きく
なる。
の浮上り現象が起き、これにより永久磁石３とコ
イル１０との間のギヤツプが一定でなくなるため
に推力が変動し、かつローラ５及びこれと係合す
るステータヨーク８のガイド部７の摩耗が大きく
なる。
また、推力が吸引力の1/10程度であるため、軸
４とローラ５との摩擦係数を0.1以下にしないと
推力よりも摩擦力のほうが大きくなつてロータ１
が動かなくなるが、実用上は制御等の問題等で摩
擦力を推力の1/10以下にしなければならず、その
ため摩擦係数は0.01以下にする必要があり、これ
を実現するにはボールベアリングを使用しなけれ
ばならないので、高価なものとなる。
４とローラ５との摩擦係数を0.1以下にしないと
推力よりも摩擦力のほうが大きくなつてロータ１
が動かなくなるが、実用上は制御等の問題等で摩
擦力を推力の1/10以下にしなければならず、その
ため摩擦係数は0.01以下にする必要があり、これ
を実現するにはボールベアリングを使用しなけれ
ばならないので、高価なものとなる。
更にこれとは別の問題として、ステータヨーク
８における磁界は永久磁石３の移動と共に変化す
るために鉄損を生じるという欠点があり、更にま
た、ステータ６が吸引力によつて浮上らないよう
に剛性を高めたとしても、永久磁石３とステータ
ヨーク８との間のギヤツプをロータ１の長い可動
範囲にわたつて均一にすることは困難である等、
多くの欠点を有している。
８における磁界は永久磁石３の移動と共に変化す
るために鉄損を生じるという欠点があり、更にま
た、ステータ６が吸引力によつて浮上らないよう
に剛性を高めたとしても、永久磁石３とステータ
ヨーク８との間のギヤツプをロータ１の長い可動
範囲にわたつて均一にすることは困難である等、
多くの欠点を有している。
本発明はこれらの欠点を解決することを目的と
し、そのため、Ｎ極とＳ極とを交互に着磁した永
久磁石をロータヨークに取付けると共に走行用の
ローラを設けて成るロータと、前記ローラをガイ
ドするガイドレールと、前記永久磁石に対する反
力を生じさせるコイルを長尺状の基板上に連続的
に配置して成るステータとを備え、このステータ
により前記ロータを前記ガイドレール上で走行さ
せる直流ブラシレスリニアモータにおいて、前記
ロータは、筒状に形成したロータヨークの内面に
前記永久磁石を取付けると共に前記ロータヨーク
の外側に前記ローラを取付けた構成とし、前記ガ
イドレールは非磁性体から成り、前記ステータ
は、前記ロータヨークを貫通させて前記ガイドレ
ールと平行に配置された非磁性体の支持板に前記
ロータと接触しないように支持した構成とするこ
とにより、従来と同様の原理でロータを運動させ
ることができると共に、ロータとステータ間に吸
引力が働かないようにしたことを特徴とする。
し、そのため、Ｎ極とＳ極とを交互に着磁した永
久磁石をロータヨークに取付けると共に走行用の
ローラを設けて成るロータと、前記ローラをガイ
ドするガイドレールと、前記永久磁石に対する反
力を生じさせるコイルを長尺状の基板上に連続的
に配置して成るステータとを備え、このステータ
により前記ロータを前記ガイドレール上で走行さ
せる直流ブラシレスリニアモータにおいて、前記
ロータは、筒状に形成したロータヨークの内面に
前記永久磁石を取付けると共に前記ロータヨーク
の外側に前記ローラを取付けた構成とし、前記ガ
イドレールは非磁性体から成り、前記ステータ
は、前記ロータヨークを貫通させて前記ガイドレ
ールと平行に配置された非磁性体の支持板に前記
ロータと接触しないように支持した構成とするこ
とにより、従来と同様の原理でロータを運動させ
ることができると共に、ロータとステータ間に吸
引力が働かないようにしたことを特徴とする。
以下図面により説明すると、第３図は本発明の
一実施例を示す正面図で、図において１２はロー
タであり、このロータ１２略矩形筒状としたロー
タヨーク１３と、このロータヨーク１３の上部側
下面中央部に設けられた永久磁石１４と、ロータ
ヨーク１３の両側四隅に固定された軸１５と、各
軸１５に回転自在に取付けられたローラ１６とで
構成され、ここで永久磁石１４は従来のものと同
様にＮ極とＳ極とがロータ１２の移動方向に交互
に着磁された構造となつている。
一実施例を示す正面図で、図において１２はロー
タであり、このロータ１２略矩形筒状としたロー
タヨーク１３と、このロータヨーク１３の上部側
下面中央部に設けられた永久磁石１４と、ロータ
ヨーク１３の両側四隅に固定された軸１５と、各
軸１５に回転自在に取付けられたローラ１６とで
構成され、ここで永久磁石１４は従来のものと同
様にＮ極とＳ極とがロータ１２の移動方向に交互
に着磁された構造となつている。
１７はステータで各構成要素は非磁性体のもの
が用いられている。すなわち、このステータ１７
は非磁性体を素材として長尺状に形成された支持
板１８と、この支持板１８の下面に固定された長
尺状の基板１９と、巻枠に巻線されかつ基板１９
のその長手方向に沿つて連続的に配設されたコイ
ル２０と、各々のコイル２０の内側に位置するよ
うに基板１９に設けられた位置検出用のホールセ
ンサ２１とで構成されており、この構成において
支持板１８の前後端は図示しないフレームに固定
され、またコイル２０及びホールセンサ２１は基
板１９を介して外部ドライブ制御回路に接続され
ている。２２は非磁性体により形成されたガイド
レールで、前記ロータ１２のローラ１６をガイド
する溝または段着状のガイド部２３を有してお
り、このガイドレール２２上にロータ１を乗せた
とき、ロータヨーク１３の下部がステータ１７の
コイル２０と対向するようになつている。つま
り、ステータ１７はガイドレール２２の中央部上
方に設けられていてロータヨーク１３の内側に非
接触で通されており、永久磁石１４とコイル２０
間には非磁性体である支持板１８が介在した構成
となつている。
が用いられている。すなわち、このステータ１７
は非磁性体を素材として長尺状に形成された支持
板１８と、この支持板１８の下面に固定された長
尺状の基板１９と、巻枠に巻線されかつ基板１９
のその長手方向に沿つて連続的に配設されたコイ
ル２０と、各々のコイル２０の内側に位置するよ
うに基板１９に設けられた位置検出用のホールセ
ンサ２１とで構成されており、この構成において
支持板１８の前後端は図示しないフレームに固定
され、またコイル２０及びホールセンサ２１は基
板１９を介して外部ドライブ制御回路に接続され
ている。２２は非磁性体により形成されたガイド
レールで、前記ロータ１２のローラ１６をガイド
する溝または段着状のガイド部２３を有してお
り、このガイドレール２２上にロータ１を乗せた
とき、ロータヨーク１３の下部がステータ１７の
コイル２０と対向するようになつている。つま
り、ステータ１７はガイドレール２２の中央部上
方に設けられていてロータヨーク１３の内側に非
接触で通されており、永久磁石１４とコイル２０
間には非磁性体である支持板１８が介在した構成
となつている。
以上の構成による直流ブラシレスリニアモータ
の動作原理は従来のものと同じで、ロータヨーク
１３に対向しているコイル２０に通電することに
よつてそのコイル２０にフレミングの左手の法則
による電流力が働き、ロータ１２に反力として推
力が働いてロータ１２がガイドレール２２上を直
線運動するものであるが、本発明ではステータ１
７側に永久磁石１４の磁束が通る磁路を形成する
ヨークやコア及び磁性材料がないので、ロータ１
２とステータ１７間に吸引力は働かず、また永久
磁石１４から発生した磁束はロータヨーク１３、
及びロータヨーク１３とコイル２０との間のギヤ
ツプによつて形成される磁路を通るので、ロータ
ヨーク１３とガイドレール２２間にもれる磁束は
わずかであり、両者の間の吸引力もほとんど０と
なる。
の動作原理は従来のものと同じで、ロータヨーク
１３に対向しているコイル２０に通電することに
よつてそのコイル２０にフレミングの左手の法則
による電流力が働き、ロータ１２に反力として推
力が働いてロータ１２がガイドレール２２上を直
線運動するものであるが、本発明ではステータ１
７側に永久磁石１４の磁束が通る磁路を形成する
ヨークやコア及び磁性材料がないので、ロータ１
２とステータ１７間に吸引力は働かず、また永久
磁石１４から発生した磁束はロータヨーク１３、
及びロータヨーク１３とコイル２０との間のギヤ
ツプによつて形成される磁路を通るので、ロータ
ヨーク１３とガイドレール２２間にもれる磁束は
わずかであり、両者の間の吸引力もほとんど０と
なる。
以上説明したように本発明は、ロータを、筒状
に形成したロータヨークの内面に前記永久磁石を
取付けると共に前記ロータヨークの外側に前記ロ
ーラを取付けた構成とし、ガイドレールは非磁性
体から成り、前記ロータを走行させるステータ
は、前記ロータヨークを貫通させて前記ガイドレ
ールと平行に配置された非磁性体の支持板に前記
ロータと接触しないように支持した構成としてい
るため、ロータとステータ間、及びロータとガイ
ドレール間に吸引力が働かなくなり、従つて従来
のようなステータの浮上りによるギヤツプの変化
によつてロータの推力が変動することを防止でき
ると共に、ローラやガイド部の摩耗を減少するこ
とができ、更にベアリングを使用することなくロ
ータを動かすことができるので安価に構成できる
という効果が得られる。
に形成したロータヨークの内面に前記永久磁石を
取付けると共に前記ロータヨークの外側に前記ロ
ーラを取付けた構成とし、ガイドレールは非磁性
体から成り、前記ロータを走行させるステータ
は、前記ロータヨークを貫通させて前記ガイドレ
ールと平行に配置された非磁性体の支持板に前記
ロータと接触しないように支持した構成としてい
るため、ロータとステータ間、及びロータとガイ
ドレール間に吸引力が働かなくなり、従つて従来
のようなステータの浮上りによるギヤツプの変化
によつてロータの推力が変動することを防止でき
ると共に、ローラやガイド部の摩耗を減少するこ
とができ、更にベアリングを使用することなくロ
ータを動かすことができるので安価に構成できる
という効果が得られる。
また、上述した構成とすることにより永久磁石
の磁束が通る磁路がロータヨーク及びロータヨー
クとコイルとのギヤツプで形成され、ロータ側の
永久磁石と相対運動する磁性体が存在しないた
め、ロータヨーク中の磁界変化がなく、従来に比
べて鉄損を著るしく減少できるという効果も得ら
れる。
の磁束が通る磁路がロータヨーク及びロータヨー
クとコイルとのギヤツプで形成され、ロータ側の
永久磁石と相対運動する磁性体が存在しないた
め、ロータヨーク中の磁界変化がなく、従来に比
べて鉄損を著るしく減少できるという効果も得ら
れる。
第１図ａは従来の直流ブラシレスリニアモータ
の平面図、第１図ｂはその側面図、第１図ｃはそ
の正面図、第２図は第１図における磁束の流れを
示す説明図、第３図は本発明の一実施例を示す正
面図である。 １２……ロータ、１３……ロータヨーク、１４
……永久磁石、１５……軸、１６……ローラ、１
７……ステータ、１８……支持板、１９……基
板、２０……コイル、２１……ホールセンサ、２
２……ガイドレール、２３……ガイド部。
の平面図、第１図ｂはその側面図、第１図ｃはそ
の正面図、第２図は第１図における磁束の流れを
示す説明図、第３図は本発明の一実施例を示す正
面図である。 １２……ロータ、１３……ロータヨーク、１４
……永久磁石、１５……軸、１６……ローラ、１
７……ステータ、１８……支持板、１９……基
板、２０……コイル、２１……ホールセンサ、２
２……ガイドレール、２３……ガイド部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎ極とＳ極とを交互に着磁した永久磁石をロ
ータヨークに取付けると共に走行用のローラを設
けて成るロータと、前記ローラをガイドするガイ
ドレールと、前記永久磁石に対する反力を生じさ
せるコイルを長尺状の基板上に連続的に配置して
成るステータとを備え、 このステータにより前記ロータを前記ガイドレ
ール上で走行させる直流ブラシレスリニアモータ
において、 前記ロータは、筒状に形成したロータヨークの
内面に前記永久磁石を取付けると共に前記ロータ
ヨークの外側に前記ローラを取付けた構成とし、 前記ガイドレールは非磁性体から成り、 前記ステータは、前記ロータヨークを貫通させ
て前記ガイドレールと平行に配置された非磁性体
の支持板に前記ロータと接触しないように支持し
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 |
|---|---|---|---|
| JP17754182A JPS5967864A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 直流ブラシレスリニアモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17754182A JPS5967864A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 直流ブラシレスリニアモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967864A JPS5967864A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0429309B2 true JPH0429309B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=16032743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17754182A Granted JPS5967864A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 直流ブラシレスリニアモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967864A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6567331B2 (ja) * | 2015-06-10 | 2019-08-28 | ナブテスコ株式会社 | 非接触発電機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56139072A (en) * | 1980-04-01 | 1981-10-30 | Takahashi Yoshiteru | Linear motor |
| JPS5768A (en) * | 1980-05-29 | 1982-01-05 | Takahashi Yoshiteru | Linear motor |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP17754182A patent/JPS5967864A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967864A (ja) | 1984-04-17 |
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