JPH0635659Y2 - 可動磁石形リニア直流モータ - Google Patents
可動磁石形リニア直流モータInfo
- Publication number
- JPH0635659Y2 JPH0635659Y2 JP1988053981U JP5398188U JPH0635659Y2 JP H0635659 Y2 JPH0635659 Y2 JP H0635659Y2 JP 1988053981 U JP1988053981 U JP 1988053981U JP 5398188 U JP5398188 U JP 5398188U JP H0635659 Y2 JPH0635659 Y2 JP H0635659Y2
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- JP
- Japan
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- field
- magnet
- field magnet
- motor
- mover
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は薄形で高速移動可能な可動磁石形リニア直流
モータに関する。
モータに関する。
リニア直流モータは高速な直線運動を直接駆動する手段
として注目され、ディスク読取ヘッド駆動、プリンター
ヘッド駆動、Ｘ−Ｙステージ駆動等に従来リニアパルス
モータが多用されているが、より高速化、薄形化を目的
にリニア直流モータの利用がはかられている。
として注目され、ディスク読取ヘッド駆動、プリンター
ヘッド駆動、Ｘ−Ｙステージ駆動等に従来リニアパルス
モータが多用されているが、より高速化、薄形化を目的
にリニア直流モータの利用がはかられている。
一方繊維機械においても、編機の編成針やミシンの針の
ように直線運動を行う部材が用いられている。例えば従
来の横編機においては公知のようにキャリッジを往復動
させ、キャリッジに内蔵されたカムによって編成針に往
復直線運動を行わせて、それによって編成作動を行って
いる。
ように直線運動を行う部材が用いられている。例えば従
来の横編機においては公知のようにキャリッジを往復動
させ、キャリッジに内蔵されたカムによって編成針に往
復直線運動を行わせて、それによって編成作動を行って
いる。
例えば前述の横編機においては、キャリッジの重量、形
状が大きいためにキャリッジ往復動の高速化及び多給糸
化等による生産性向上に限界がある。そこで編成針の往
復直線運動を例えばリニアモータのようなアクチュエー
タを編成針個々に連結することによって行われれば従来
より格段の高速な編成が可能となる。このように単に横
編機に限らず各種繊維機械における直線運動部材の駆動
にリニアモータを用いれば従来より格段の高速化を達成
することが可能であると考えられる。しかしながら繊維
機械における直線運動部材は一般に狭い空間に配置され
るか、あるいは所定の幅内に密度高く配置されるのが常
であり、したがって用いられるリニアモータが小形であ
って特に幅が極力薄いことを必要とする。
状が大きいためにキャリッジ往復動の高速化及び多給糸
化等による生産性向上に限界がある。そこで編成針の往
復直線運動を例えばリニアモータのようなアクチュエー
タを編成針個々に連結することによって行われれば従来
より格段の高速な編成が可能となる。このように単に横
編機に限らず各種繊維機械における直線運動部材の駆動
にリニアモータを用いれば従来より格段の高速化を達成
することが可能であると考えられる。しかしながら繊維
機械における直線運動部材は一般に狭い空間に配置され
るか、あるいは所定の幅内に密度高く配置されるのが常
であり、したがって用いられるリニアモータが小形であ
って特に幅が極力薄いことを必要とする。
かかる観点から従来公知のリニアモータを検討すると種
々の問題点を有し、それらを解決する一手段について本
考案の出願人と同一の出願人が昭和61年６月10日出願の
実開昭61-87199号（実開昭62-198876号）の「薄形リニ
ア直流モータ」の明細書中で提案している。しかしなが
ら例えば実開昭61-87199号（実開昭62-198876号）の明
細書中に提案されている8mm厚みの薄形リニア直流モー
タの場合においては界磁マグネット用の可動子ヨークの
厚みが1.5mmと薄いためにヨークが磁気飽和を生じヨー
ク外への漏洩磁束が存在する。このことを実開昭61-871
99号（実開昭62-198876号）の明細書中に提案されてい
る8mm厚みの薄形の可動磁石形リニア直流モータを例に
説明する。
々の問題点を有し、それらを解決する一手段について本
考案の出願人と同一の出願人が昭和61年６月10日出願の
実開昭61-87199号（実開昭62-198876号）の「薄形リニ
ア直流モータ」の明細書中で提案している。しかしなが
ら例えば実開昭61-87199号（実開昭62-198876号）の明
細書中に提案されている8mm厚みの薄形リニア直流モー
タの場合においては界磁マグネット用の可動子ヨークの
厚みが1.5mmと薄いためにヨークが磁気飽和を生じヨー
ク外への漏洩磁束が存在する。このことを実開昭61-871
99号（実開昭62-198876号）の明細書中に提案されてい
る8mm厚みの薄形の可動磁石形リニア直流モータを例に
説明する。
第２図に示すように１極のマグネット幅Pmの界磁マグネ
ット３を４枚それぞれ極性が交互になるように可動子ヨ
ーク２上に配置されて可動子が構成され、その可動子に
対して複数個のコイル４を4/3Pmの間隔で可動子の移動
方向に沿って固定子ヨーク１上に一列に配置し、且つコ
イル中心から1/2Pmだけ右又は左にずれた位置（第２図
では右にずれた位置）に界磁マグネットの極性を検知す
るための磁気センサー５が配置されて固定子が構成され
る。
ット３を４枚それぞれ極性が交互になるように可動子ヨ
ーク２上に配置されて可動子が構成され、その可動子に
対して複数個のコイル４を4/3Pmの間隔で可動子の移動
方向に沿って固定子ヨーク１上に一列に配置し、且つコ
イル中心から1/2Pmだけ右又は左にずれた位置（第２図
では右にずれた位置）に界磁マグネットの極性を検知す
るための磁気センサー５が配置されて固定子が構成され
る。
この可動磁石形リニア直流モータにおいて４極の界磁マ
グネット３は第２図に示すように同一幅の界磁マグネッ
トを４枚用いるのが従来の方式である。この場合の可動
子ヨーク２からの漏洩磁束は中央部に比較して両端部の
方が大きいことに気がつき、その原因を検討した結果第
３図に示すように中央部については互いに隣の界磁マグ
ネットの異極との間で可動子ヨーク２内で磁路を形成す
るが、両端部から約1/2Pmの範囲に対しては相対する異
極が存在しないために固定子側を経由した磁路を形成す
ることになりその結果第３図中の６−1,6−２で示すよ
うな漏洩磁束が発生することがわかった。
グネット３は第２図に示すように同一幅の界磁マグネッ
トを４枚用いるのが従来の方式である。この場合の可動
子ヨーク２からの漏洩磁束は中央部に比較して両端部の
方が大きいことに気がつき、その原因を検討した結果第
３図に示すように中央部については互いに隣の界磁マグ
ネットの異極との間で可動子ヨーク２内で磁路を形成す
るが、両端部から約1/2Pmの範囲に対しては相対する異
極が存在しないために固定子側を経由した磁路を形成す
ることになりその結果第３図中の６−1,6−２で示すよ
うな漏洩磁束が発生することがわかった。
さらにまた第３図中の７−１〜７−５の磁束は電機子コ
イルに作用することなくショートパスしてしまう磁路を
形成するためにモータ推力に寄与しない無効な磁束であ
るにもかかわらず可動子ヨーク２中を通るため可動子ヨ
ーク２の磁気飽和には寄与するという点において好まし
くない磁束であるといえる。かかる理由により発生する
漏洩磁束は薄形のリニア直流モータに対して以下のよう
な種々の問題点を有する。
イルに作用することなくショートパスしてしまう磁路を
形成するためにモータ推力に寄与しない無効な磁束であ
るにもかかわらず可動子ヨーク２中を通るため可動子ヨ
ーク２の磁気飽和には寄与するという点において好まし
くない磁束であるといえる。かかる理由により発生する
漏洩磁束は薄形のリニア直流モータに対して以下のよう
な種々の問題点を有する。
密集して装着する場合隣のモータ間で吸引力が発生し
取付けが困難である。
取付けが困難である。
密集して装着する場合隣のモータに対して磁気的ノイ
ズ源となり特に磁気センサー類に対して誤作動の要因と
なりうる。
ズ源となり特に磁気センサー類に対して誤作動の要因と
なりうる。
漏洩磁束により界磁マグネットのパワーを十分に引き
出せない。
出せない。
漏洩磁束のアンバランスにより界磁がヨーク中央部で
大きく、端部で小さくなるため、ヨークが中央部で凹む
ように歪み、コイルとの接触の危険性がある。
大きく、端部で小さくなるため、ヨークが中央部で凹む
ように歪み、コイルとの接触の危険性がある。
この考案は従来のリニアモータを薄形にしていくときの
問題点の１つである漏洩磁束を防止するための安価で容
易な構造のリニア直流モータを提供することを目的とす
る。
問題点の１つである漏洩磁束を防止するための安価で容
易な構造のリニア直流モータを提供することを目的とす
る。
この考案によれば少くとも２極以上の界磁マグネットを
有する可動子と、その可動子の走行方向に沿って配置さ
れるコイル、そのコイルにかかる磁界を検知する磁気セ
ンサを有し、可動子を摺動可能に支承する固定子とから
なる可動磁石形リニアモータにおいて、前記界磁マグネ
ットの１極は残りの極の界磁マグネットと同じ幅の界磁
マグネットを２分割した２つの同じ幅の界磁マグネット
半体よりなり、これら界磁マグネット半体が残りの極の
界磁マグネットの両端に、交互に異極が配列された状態
で、配置されて、少なくとも２極の界磁マグネットを有
する可動子が構成されている。
有する可動子と、その可動子の走行方向に沿って配置さ
れるコイル、そのコイルにかかる磁界を検知する磁気セ
ンサを有し、可動子を摺動可能に支承する固定子とから
なる可動磁石形リニアモータにおいて、前記界磁マグネ
ットの１極は残りの極の界磁マグネットと同じ幅の界磁
マグネットを２分割した２つの同じ幅の界磁マグネット
半体よりなり、これら界磁マグネット半体が残りの極の
界磁マグネットの両端に、交互に異極が配列された状態
で、配置されて、少なくとも２極の界磁マグネットを有
する可動子が構成されている。
さらにまた前記少なくとも１極の界磁マグネット及び両
端の２つの界磁マグネット半体を密着せずに界磁マグネ
ット表面と固定子ヨークとの間のエヤーギャップにほぼ
等しい距離の間隔があくよう少なくとも１極の界磁マグ
ネット及び両端の２つの界磁マグネット半体の幅が小さ
くされている。
端の２つの界磁マグネット半体を密着せずに界磁マグネ
ット表面と固定子ヨークとの間のエヤーギャップにほぼ
等しい距離の間隔があくよう少なくとも１極の界磁マグ
ネット及び両端の２つの界磁マグネット半体の幅が小さ
くされている。
「実施例」 第１図はこの考案の実施例中の可動子部分を示す。固定
子は第２図に示した従来のものと同一である。この実施
例においては同じ幅の４極の界磁マグネットのうちの１
極を同じ幅の２つの界磁マグネット半体３−１−１と３
−１−２に２分割し、これら界磁マグネット半体３−１
−１、３−１−２により１極の界磁マグネットを構成す
る。そしてこれら界磁マグネット半体３−１−１、３−
１−２を分離して３極の同じ幅の界磁マグネット３−
２、３−３、３−４の両端に配置して、可動子の移動方
向に交互に異極が配列された４極の界磁マグネットを有
する可動子を構成する。また、中間の３極の界磁マグネ
ット３−２、３−３、３−４の中心間間隔は第２図の従
来例と同様にPmであるが、それらの幅は従来例よりも小
さくされ、隣接界磁マグネットの間に間隔８が形成され
る。なお、２つの界磁マグネット半体３−１−１、３−
１−２は任意の１極の界磁マグネットの半分の幅である
から、２分割する前の中心位置はそれらの外側端部の位
置にあり、これを仮想の中心位置としてこれら半体と隣
接する界磁マグネット３−２及び３−４との中心間間隔
をPmとすれば、それら間に同じ幅の間隔８が形成され
る。間隔８の大きさは界磁マグネットの表面と固定子側
のヨークとの間のエヤーギャップにほぼ等しくされる。
子は第２図に示した従来のものと同一である。この実施
例においては同じ幅の４極の界磁マグネットのうちの１
極を同じ幅の２つの界磁マグネット半体３−１−１と３
−１−２に２分割し、これら界磁マグネット半体３−１
−１、３−１−２により１極の界磁マグネットを構成す
る。そしてこれら界磁マグネット半体３−１−１、３−
１−２を分離して３極の同じ幅の界磁マグネット３−
２、３−３、３−４の両端に配置して、可動子の移動方
向に交互に異極が配列された４極の界磁マグネットを有
する可動子を構成する。また、中間の３極の界磁マグネ
ット３−２、３−３、３−４の中心間間隔は第２図の従
来例と同様にPmであるが、それらの幅は従来例よりも小
さくされ、隣接界磁マグネットの間に間隔８が形成され
る。なお、２つの界磁マグネット半体３−１−１、３−
１−２は任意の１極の界磁マグネットの半分の幅である
から、２分割する前の中心位置はそれらの外側端部の位
置にあり、これを仮想の中心位置としてこれら半体と隣
接する界磁マグネット３−２及び３−４との中心間間隔
をPmとすれば、それら間に同じ幅の間隔８が形成され
る。間隔８の大きさは界磁マグネットの表面と固定子側
のヨークとの間のエヤーギャップにほぼ等しくされる。
この第１図に示した実施例によれば、第３図と比較し
て、端部の漏洩磁束６−1,6−２及び電機子コイルに作
用しない無効な磁束７−１〜７−５を全くあるいはほと
んどなくすことができる。
て、端部の漏洩磁束６−1,6−２及び電機子コイルに作
用しない無効な磁束７−１〜７−５を全くあるいはほと
んどなくすことができる。
次に具体的数値例を第１図、第２図について説明する。
第２図において各界磁マグネット３−１〜３−４の幅は
それぞれ12mmであり、これら界磁マグネット３−１〜３
−４の４極が図のようにすき間なく可動子ヨーク２に装
着された構造の可動子の全幅は48mmである。他方電機子
コイル４は4/3Pm即ち16mm間隔で可動子の移動方向に沿
って固定子ヨーク１上のコイル基板５上に配置されてい
る。各部の厚みは１の固定子ヨーク1.5mm、９のコイル
基板0.4mm、４の電機子コイル2.0mm、コイルとマグネッ
ト間の間隙0.5mm、その界磁マグネット2.1mm、この可動
子ヨーク1.5mmで全厚みは8mmである。第１図に示される
この考案による構造においても前記の厚み寸法及び材質
等は全く同じであるが、第１図に示すように両端部の界
磁マグネット半体３−１−１及び３−１−２の幅は5mm
であり、中央部の３つのマグネット３−2,3−3,3−４の
幅は10mmであり、各々の界磁マグネット間の間隔８及び
界磁マグネットと界磁マグネット半体間の間隔８は2mm
である。
それぞれ12mmであり、これら界磁マグネット３−１〜３
−４の４極が図のようにすき間なく可動子ヨーク２に装
着された構造の可動子の全幅は48mmである。他方電機子
コイル４は4/3Pm即ち16mm間隔で可動子の移動方向に沿
って固定子ヨーク１上のコイル基板５上に配置されてい
る。各部の厚みは１の固定子ヨーク1.5mm、９のコイル
基板0.4mm、４の電機子コイル2.0mm、コイルとマグネッ
ト間の間隙0.5mm、その界磁マグネット2.1mm、この可動
子ヨーク1.5mmで全厚みは8mmである。第１図に示される
この考案による構造においても前記の厚み寸法及び材質
等は全く同じであるが、第１図に示すように両端部の界
磁マグネット半体３−１−１及び３−１−２の幅は5mm
であり、中央部の３つのマグネット３−2,3−3,3−４の
幅は10mmであり、各々の界磁マグネット間の間隔８及び
界磁マグネットと界磁マグネット半体間の間隔８は2mm
である。
この実施例においてマグネットは住友特殊金属製のネオ
マックスを使用しヨーク材質はSS−41を使用している。
マックスを使用しヨーク材質はSS−41を使用している。
第３図に示す従来形の可動子と第１図に示すこの考案の
実施例の可動子において第１図に示すA,B,Cの可動子表
面の磁束を測定した結果を第３図と第１図の両方式の比
較表で第１表に示す。磁束測定器は電子磁気工業（株）
のガウスメータGM−5225IVを使用した。
実施例の可動子において第１図に示すA,B,Cの可動子表
面の磁束を測定した結果を第３図と第１図の両方式の比
較表で第１表に示す。磁束測定器は電子磁気工業（株）
のガウスメータGM−5225IVを使用した。
第１表に示すようにこの考案による実施例の場合には漏
洩磁束が非常に小さくなり、他との磁気吸引力もほとん
ど気にならない程度になり又他への磁気ノイズの心配も
全くなくなった。又電機子コイルに作用する有効磁束は
ほとんど変わりないためモータパワーは従来形とほとん
ど変わらないにもかかわらず界磁マグネットが小さくな
った分だけ可動子が軽量化されて高速作動性もむしろ改
善された。
洩磁束が非常に小さくなり、他との磁気吸引力もほとん
ど気にならない程度になり又他への磁気ノイズの心配も
全くなくなった。又電機子コイルに作用する有効磁束は
ほとんど変わりないためモータパワーは従来形とほとん
ど変わらないにもかかわらず界磁マグネットが小さくな
った分だけ可動子が軽量化されて高速作動性もむしろ改
善された。
このようにこの考案による可動磁石形リニア直流モータ
は薄形にした場合の漏洩磁束を軽減又はなくすことが出
来るために繊維機械等はもとよりディスクメモリ等のヘ
ッド駆動等分野において狭いスペースにて利用される場
合において非常に有用である。
は薄形にした場合の漏洩磁束を軽減又はなくすことが出
来るために繊維機械等はもとよりディスクメモリ等のヘ
ッド駆動等分野において狭いスペースにて利用される場
合において非常に有用である。
この考案に係る可動磁石形リニア直流モータは前述のよ
うに構成されるので、従来のリニア直流モータに比し大
幅に漏洩磁束を軽減又はなくすことが出来る。その結果
従来は例えば横編機の編針駆動用のように複数個のリニ
アモータを密集して配列するような場合に漏洩磁束によ
り隣接するリニアモータ間に吸引力が作用し、取付けが
非常に困難であった場合、あるいはより薄いことが要求
されている分野において漏洩磁束が他へのノイズ源とな
ることをさけるためにヨーク厚みを厚くしているような
分野において、かかる問題を解決して薄形の可動磁石形
リニア直流モータを活用することが可能になる。
うに構成されるので、従来のリニア直流モータに比し大
幅に漏洩磁束を軽減又はなくすことが出来る。その結果
従来は例えば横編機の編針駆動用のように複数個のリニ
アモータを密集して配列するような場合に漏洩磁束によ
り隣接するリニアモータ間に吸引力が作用し、取付けが
非常に困難であった場合、あるいはより薄いことが要求
されている分野において漏洩磁束が他へのノイズ源とな
ることをさけるためにヨーク厚みを厚くしているような
分野において、かかる問題を解決して薄形の可動磁石形
リニア直流モータを活用することが可能になる。
第１図は第２図で示した可動磁石形リニア直流モータの
可動子をこの考案によるものに改良した場合の可動子の
断面図と磁路を概念的に示した図、第２図は従来方式に
よる可動磁石形リニア直流モータの１例を示す断面図、
第３図は第２図における可動子の部分の磁路を概念的に
示した図である。
可動子をこの考案によるものに改良した場合の可動子の
断面図と磁路を概念的に示した図、第２図は従来方式に
よる可動磁石形リニア直流モータの１例を示す断面図、
第３図は第２図における可動子の部分の磁路を概念的に
示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも２極以上の界磁マグネットを有
する可動子と、 その可動子の走行方向に沿って配置されるコイルと、そ
のコイルにかかる磁界を検知する磁気センサーとを有
し、上記可動子を摺動可能に支承する固定子とからなる
可動磁石形リニア直流モータにおいて、 前記界磁マグネットの１極は残りの極の界磁マグネット
と同じ幅の界磁マグネットを２分割した２つの同じ幅の
界磁マグネット半体よりなり、これら界磁マグネット半
体が残りの極の界磁マグネットの両端に、交互に異極が
配列された状態で、配置されて、少なくとも２極の界磁
マグネットを有する可動子が構成されていることを特徴
とする可動磁石形リニア直流モータ。 - 【請求項２】前記界磁マグネット及び２つの界磁マグネ
ット半体を密着配置せず、界磁マグネット表面と前記固
定子側のヨークとの間のエヤーギャップにほぼ等しい距
離の間隔があくよう前記界磁マグネット及び２つの界磁
マグネット半体の幅を小さくしたことを特徴とする請求
項１記載の可動磁石形リニア直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988053981U JPH0635659Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 可動磁石形リニア直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988053981U JPH0635659Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 可動磁石形リニア直流モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159582U JPH01159582U (ja) | 1989-11-06 |
| JPH0635659Y2 true JPH0635659Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31279932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988053981U Expired - Lifetime JPH0635659Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 可動磁石形リニア直流モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635659Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7385679B2 (en) * | 2004-12-29 | 2008-06-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and actuator |
| JP4979256B2 (ja) * | 2006-04-05 | 2012-07-18 | 山洋電気株式会社 | リニアモータ |
| US7701093B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-04-20 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Linear motor |
| JP2015089189A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 株式会社安川電機 | リニアモータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4396966A (en) * | 1980-12-31 | 1983-08-02 | International Business Machines Corporation | Low mass actuator system for magnetic recording disks with half strength end poles |
| JPS60237854A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-26 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | リニアモ−タ |
| JPS62198876U (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP1988053981U patent/JPH0635659Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01159582U (ja) | 1989-11-06 |
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