JPH10309070A - 永久磁石可動形リニア直流モータ - Google Patents
永久磁石可動形リニア直流モータInfo
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- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
ぞれ二つの永久磁石を装着することにより、永久磁石可
動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア
領域(推力変動のない領域)の拡大、大推力化、ロング
・ストローク化、小形軽量化および低価格化を共に実現
することを可能とする。 【構成】固定子1は、第1の固定子構成部材2と、第2
の構成部材5と、固定子1の一方の端部に装着される第
2の永久磁石12および第3の永久磁石13とにより構
成され、可動子10は第1の永久磁石11により構成さ
れ、第1の固定子構成部材2を構成する第1の巻線4に
図示の方向に所定の電流を流すことにより、可動子10
には矢印A方向に所定の推力が作用し、図示と異なる方
向に所定の電流を流すことにより、可動子10には矢印
B方向に所定の推力が作用する。
Description
学機器および各種測定機器等において、振動および推力
変動を嫌う各種移動部の駆動の用に供され、脈動のない
推力の発生、推力変動の減少、大推力化、ロング・スト
ローク化、小型軽量化および低価格化を共に可能とする
永久磁石可動形リニア直流モータに関するものである。
に構成される可動子を有するコイル可動形リニア直流モ
ータと、永久磁石を主に構成される可動子を有する永久
磁石可動形リニア直流モータとに分類され、脈動のない
推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、各種位
置検出装置を装着してサーボ制御することにより、推力
および速度の広範囲の制御と、停止位置の高精度の制御
とを可能とし、振動を嫌う負荷、推力変動を嫌う負荷お
よび広範囲の速度での運転を必要とする負荷に対応し得
るリニア・アクチュエータである。
は、給電線の移動を必要とせず、脈動のない推力を発生
し、優れた応答性を有する反面、推力変動の減少、ロン
グ・ストローク化および小型軽量化を困難とするもので
あった。
流モータの構造説明図である。
置される第1の固定子構成部材2および第2の固定子構
成部材5により構成される。第1の固定子構成部材2
は、第1のヨーク3および第1のヨーク3の周囲に装着
される第1の巻線4により構成され、第2の固定子構成
部材5は、第2のヨーク6および第2のヨーク6の周囲
に装着される第2の巻線7により構成される。
石11を主に構成される。第1の永久磁石11は、N極
の極性を有する磁極面が第1の固定子構成部材3に所定
の間隙を隔て相対し、S極の極性を有する磁極面が第2
の固定子構成部材5に所定の距離を隔て相対するよう
に、第1の固定子構成部材2および第2の固定子構成部
材5の、それぞれの相対面が構成する空間21内に配置
される。
巻線7に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所
定の推力をもって矢印A方向に移動し、第1の巻線4お
よび第2の巻線7に図示と異なる方向に所定の電流を流
すことにより、所定の推力をもって矢印B方向に移動す
る。
動形リニア直流モータの推力特性図である。
定した際の推力特性を示し、曲線Bは、固定子1の長手
方向(可動子10の移動方向)の寸法のみを増加させ、
ストロークを100[mm]に設定した際の推力特性を
示し、曲線Cは、固定子1の長手方向(可動子10の移
動方向)の寸法のみを増加させ、ストロークを200
[mm]に設定した際の推力特性を示し、曲線Dは、固
定子1の長手方向(可動子10の移動方向)の寸法のみ
を増加させ、ストロークを300[mm]に設定した際
の推力特性を示す。
は、図13の直線A、曲線B、曲線Cおよび曲線Dに示
すように、可動子10の移動に伴い推力が減少する欠点
があった。即ち、固定子1を構成する第1の巻線4およ
び第2の巻線7の周囲に発生する磁界の影響により、推
力変動が増大する欠点があった。
推力変動の減少は、固定子1を構成する第1の巻線4お
よび第2の巻線7の巻数の減少あるいは第1の巻線4お
よび第2の巻線7に流れる電流の減少により可能と成
る。しかし、推力およびストロークが減少する問題点が
あった。
モータの大推力化は、固定子1を構成する第1の巻線4
および第2の巻線7の巻数の増加、第1の巻線4および
第2の巻線7に流れる電流の増加、あるいは可動子10
を構成する第1の永久磁石11の体積の増加により可能
と成る。
の巻数の増加と、第1の巻線4および第2の巻線7に流
れる電流の増加とは、前記のように第1の巻線4および
第2の巻線7の周囲に発生する磁界の影響が大きくなり
推力変動が増大し、可動子10を構成する第1の永久磁
石11の体積の増加は、可動子質量の増加、応答性の悪
化、ストロークの減少および固定子質量が増加する問題
点があった。
ロング・ストローク化は、可動子10を構成する第1の
永久磁石11の体積の増加と、固定子1を構成する第1
のヨーク3および第2のヨーク6の体積の増加とにより
可能となる。
化し、永久磁石可動形リニア直流モータ全体の質量が増
大する問題点があった。第1の永久磁石11の体積の増
加と、第1のヨーク3および第2のヨーク6の体積の増
加とを伴わないロング・ストローク化は、図16の曲線
Dに示すように、全ストロークに対する推力の発生を困
難とする問題点があった。
モータは、固定子1を構成する第1の巻線4あるいは第
2の巻線7の起磁力(巻数と電流の積)を減少させるこ
とにより推力変動が減少する。更に、第1の巻線4ある
いは第2の巻線7の起磁力(巻数と電流の積)を減少さ
せると推力のリニア領域(推力変動の無い領域)が拡大
する。しかし、可動子10に作用する推力およびストロ
ークが極端に減少する問題点があった。
点は、永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減
少、大推力化、ロング・ストローク化、小型軽量化およ
び低価格化を共に実現することが困難な点である。
面とS極の極性を有する磁極面とを隣接させた二つの永
久磁石を、固定子1の両端部あるいは一方の端部に装着
することを最も主要な特徴とし、永久磁石可動形リニア
直流モータの推力変動の減少、大推力化、ロング・スト
ローク化、小型軽量化および低価格化を共に実現すると
いう目的を可能にした。
発明の永久磁石可動形リニア直流モータの構造および動
作を説明し、図11に本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの推力特性を示す。
流モータの第1の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、平板状を成す第2
のヨーク6より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13とにより構成される。可動子10は、
平板状を成す第1の永久磁石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て相対して配置され、そ
れぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第2の永久磁石12のN極の極性を有する磁極
面と第3の永久磁石13のS極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第2の永久磁石12の
S極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石13のN極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、S極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第2の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、平板状を成す第2
のヨーク6および第2のヨーク6の周囲に装着される第
2の巻線7より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13とにより構成される。可動子10は、
平板状を成す第1の永久磁石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て相対して配置され、そ
れぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第2の永久磁石12のS極の極性を有する磁極
面と第3の永久磁石13のN極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第2の永久磁石12の
N極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石13のS極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、S極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
巻線7に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所
定の推力をもって矢印A方向に移動し、第1の巻線4お
よび第2の巻線7に図示と異なる方向に所定の電流を流
すことにより、所定の推力をもって矢印B方向に移動す
る。
流モータの第3の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、それぞれ平板状を
成す第2のヨーク6aおよび第2のヨーク6bより成る
第2の固定子構成部材5と、第1の固定子構成部材2お
よび第2の固定子構成部材5の矢印B方向の端部に装着
される第2の永久磁石12a、12bおよび第3の永久
磁石13a、13bとにより構成される。可動子10
は、それぞれ平板状を成す第1の永久磁石11aおよび
第1の永久磁石11bにより構成される。
成部材5を構成する第2のヨーク6aとは、所定の距離
を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間21
aを構成し、第1の固定子構成部材2と第2の固定子構
成部材5を構成する第2のヨーク6bとは、所定の距離
を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間21
bを構成する。
3aとは、第2の永久磁石12aの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13aの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第2の永久磁石12aのS極の極性を
有する磁極面と第3の永久磁石13aのN極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6aへの相対面に固着され、第2の
永久磁石12aのN極の極性を有する磁極面と第3の永
久磁石13aのS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6aの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
3bとは、第2の永久磁石12bの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13bの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第2の永久磁石12bのN極の極性を
有する磁極面と第3の永久磁石13bのS極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6bへの相対面に固着され、第2の
永久磁石12bのS極の極性を有する磁極面と第3の永
久磁石13bのN極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6bの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
する磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2
に相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を
隔て第2の固定子構成部材5を構成する第2のヨーク6
aに相対させて空間21a内に配置される。
する磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2
に相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を
隔て第2の固定子構成部材5を構成する第2のヨーク6
bに相対させて空間21b内に配置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第4の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、円筒状を成す第2
のヨーク6より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12a、12
bおよび第3の永久磁石13a、13bとにより構成さ
れる。可動子10は、円筒状を成す第1の永久磁石11
により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置さ
れ、それぞれの相対面は空間21を構成する。
3aとは、第2の永久磁石12aの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13aの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、固定子1の円周方向に列設される。第
2の永久磁石12aのS極の極性を有する磁極面と第3
の永久磁石13aのN極の極性を有する磁極面とが隣接
して構成する磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に
固着され、第2の永久磁石12aのN極の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13aのS極の極性を有する磁
極面とが隣接して構成する磁極面は、第2のヨーク6の
内側円筒面に固着される。
3bとは、第2の永久磁石12bの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13bの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、固定子1の円周方向に列設される。第
2の永久磁石12bのS極の極性を有する磁極面と第3
の永久磁石13bのN極の極性を有する磁極面とが隣接
して構成する磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に
固着され、第2の永久磁石12bのN極の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13bのS極の極性を有する磁
極面とが隣接して構成する磁極面は、第2のヨーク6の
内側円筒面に固着される。
石13aと、第2の永久磁石12bおよび第3の永久磁
石13bとは、第2の永久磁石12aの所定の極性を有
する磁極面と第3の永久磁石13bの他の極性を有する
磁極面とを隣接させ、第2の永久磁石12bの所定の極
性を有する磁極面と第3の永久磁石13aの他の極性を
有する磁極面とを隣接させて固定子1の円周方向に列設
される。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第5の実施例の構造説明図である。
より成る第1の固定子構成部材2と、円筒状を成す第2
のヨーク6および第2のヨーク6の内側円筒面に装着さ
れる第2の巻線7より成る第2の固定子構成部材5と、
第1の固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5
の矢印B方向の端部に装着される第2の永久磁石12お
よび第3の永久磁石13とにより構成される。可動子1
0は、円筒状を成す第1の永久磁石11により構成され
る。
成部材5とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置さ
れ、それぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、固定子1の円周方向に列設される。第2の永久
磁石12のN極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石
13のS極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する
磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に固着され、第
2の永久磁石12のS極の極性を有する磁極面と第3の
永久磁石13のN極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6の内側円筒面に固着
される。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第6の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、平板状を成す第2
のヨーク6より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13と、第1の固定子構成部材2および第
2の固定子構成部材5の矢印A方向の端部に装着される
第4の永久磁石14および第5の永久磁石15とにより
構成される。可動子10は、平板状を成す第1の永久磁
石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て相対して配置され、そ
れぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第2の永久磁石12のN極の極性を有する磁極
面と第3の永久磁石13のS極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第2の永久磁石12の
S極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石13のN極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
とは、第4の永久磁石14の所定の極性を有する磁極面
と第5の永久磁石15の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第4の永久磁石14のS極の極性を有する磁極
面と第5の永久磁石15のN極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第4の永久磁石14の
N極の極性を有する磁極面と第5の永久磁石15のS極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第7の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、平板状を成す第2
のヨーク6および第2のヨーク6の周囲に装着される第
2の巻線7より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13と、第1の固定子構成部材2および第
2の固定子構成部材5の矢印A方向の端部に装着される
第4の永久磁石14および第5の永久磁石15とにより
構成される。可動子10は、平板状を成す第1の永久磁
石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て相対して配置され、そ
れぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第2の永久磁石12のN極の極性を有する磁極
面と第3の永久磁石13のS極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第2の永久磁石12の
S極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石13のN極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
とは、第4の永久磁石14の所定の極性を有する磁極面
と第5の永久磁石15の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、可動子10の移動方向に対して直角方向に列設
される。第4の永久磁石14のS極の極性を有する磁極
面と第5の永久磁石15のN極の極性を有する磁極面と
が隣接して構成する磁極面は、第1のヨーク3の第2の
ヨーク6への相対面に固着され、第4の永久磁石14の
N極の極性を有する磁極面と第5の永久磁石15のS極
の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、
第2のヨーク6の第1のヨーク3への相対面に固着され
る。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
巻線7に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所
定の推力をもって矢印A方向に移動し、第1の巻線4お
よび第2の巻線7に図示と異なる方向に所定の電流を流
すことにより、所定の推力をもって矢印B方向に移動す
る。
流モータの第8の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、それぞれ平板状を
成す第2のヨーク6aおよび第2のヨーク6bより成る
第2の固定子構成部材5と、第1の固定子構成部材2お
よび第2の固定子構成部材5の矢印B方向の端部に装着
される第2の永久磁石12a、12bおよび第3の永久
磁石13a、13bと、第1の固定子構成部材2および
第2の固定子構成部材5の矢印A方向の端部に装着され
る第4の永久磁石14a、14bおよび第5の永久磁石
15a、15bとにより構成される。可動子10は、そ
れぞれ平板状を成す第1の永久磁石11aおよび第1の
永久磁石11bにより構成される。
成部材5を構成する第2のヨーク6aとは、所定の距離
を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間21
aを構成し、第1の固定子構成部材2と第2の固定子構
成部材5を構成する第2のヨーク6bとは、所定の距離
を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間21
bを構成する。
3aとは、第2の永久磁石12aの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13aの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第2の永久磁石12aのS極の極性を
有する磁極面と第3の永久磁石13aのN極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6aへの相対面に固着され、第2の
永久磁石12aのN極の極性を有する磁極面と第3の永
久磁石13aのS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6aの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
3bとは、第2の永久磁石12bの所定の極性を有する
磁極面と第3の永久磁石13bの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第2の永久磁石12bのS極の極性を
有する磁極面と第3の永久磁石13bのN極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6bへの相対面に固着され、第2の
永久磁石12bのN極の極性を有する磁極面と第3の永
久磁石13bのS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6bの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
5aとは、第4の永久磁石14aの所定の極性を有する
磁極面と第5の永久磁石15aの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第4の永久磁石14aのS極の極性を
有する磁極面と第5の永久磁石15aのN極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6aへの相対面に固着され、第4の
永久磁石14aのN極の極性を有する磁極面と第5の永
久磁石15aのS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6aの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
5bとは、第4の永久磁石14bの所定の極性を有する
磁極面と第5の永久磁石15bの他の極性を有する磁極
面とを隣接させ、可動子10の移動方向に対して直角方
向に列設される。第4の永久磁石14bのS極の極性を
有する磁極面と第5の永久磁石15bのN極の極性を有
する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第1のヨー
ク3の第2のヨーク6bへの相対面に固着され、第4の
永久磁石14bのN極の極性を有する磁極面と第5の永
久磁石15bのS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6bの第1のヨーク3
への相対面に固着される。
する磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2
に相対させ、S極の極性を有する磁極面を所定の間隙を
隔て第2の固定子構成部材5を構成する第2のヨーク6
aに相対させて空間21a内に配置される。
する磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2
に相対させ、S極の極性を有する磁極面を所定の間隙を
隔て第2の固定子構成部材5を構成する第2のヨーク6
bに相対させて空間21b内に配置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
流モータの第9の実施例の構造説明図である。
および第1のヨーク3の周囲に装着される第1の巻線4
より成る第1の固定子構成部材2と、円筒状を成す第2
のヨーク6より成る第2の固定子構成部材5と、第1の
固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13と、第1の固定子構成部材2および第
2の固定子構成部材5の矢印A方向の端部に装着される
第4の永久磁石14および第5の永久磁石15とにより
構成される。可動子10は、円筒状を成す第1の永久磁
石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置さ
れ、それぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、固定子1の円周方向に列設される。第2の永久
磁石12のS極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石
13のN極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する
磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に固着され、第
2の永久磁石12のN極の極性を有する磁極面と第3の
永久磁石13のS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6の内側円筒面に固着
される。
とは、第4の永久磁石14の所定の極性を有する磁極面
と第5の永久磁石15の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、固定子1の円周方向に列設される。第4の永久
磁石14のN極の極性を有する磁極面と第5の永久磁石
15のS極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する
磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に固着され、第
4の永久磁石14のS極の極性を有する磁極面と第5の
永久磁石15のN極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6の内側円筒面に固着
される。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、N極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
ク6の側面に設けられた可動子10の移動方向に長穴状
を成す開口22を介して外部に伝達される。
直流モータの第10の実施例の構造説明図である。
より成る第1の固定子構成部材2と、円筒状を成す第2
のヨーク6および第2のヨーク6の内側円筒面に装着さ
れる第2の巻線7より成る第2の固定子構成部材5と、
第1の固定子構成部材2および第2の固定子構成部材5
の矢印B方向の端部に装着される第2の永久磁石12お
よび第3の永久磁石13と、第1の固定子構成部材2お
よび第2の固定子構成部材5の矢印A方向の端部に装着
される第4の永久磁石14および第5の永久磁石15と
により構成される。可動子10は、円筒状を成す第1の
永久磁石11により構成される。
成部材5とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置さ
れ、それぞれの相対面は空間21を構成する。
とは、第2の永久磁石12の所定の極性を有する磁極面
と第3の永久磁石13の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、固定子1の円周方向に列設される。第2の永久
磁石12のS極の極性を有する磁極面と第3の永久磁石
13のN極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する
磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に固着され、第
2の永久磁石12のN極の極性を有する磁極面と第3の
永久磁石13のS極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6の内側円筒面に固着
される。
とは、第4の永久磁石14の所定の極性を有する磁極面
と第5の永久磁石15の他の極性を有する磁極面とを隣
接させ、固定子1の円周方向に列設される。第4の永久
磁石14のN極の極性を有する磁極面と第5の永久磁石
15のS極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する
磁極面は、第1のヨーク3の外側円筒面に固着され、第
4の永久磁石14のS極の極性を有する磁極面と第5の
永久磁石15のN極の極性を有する磁極面とが隣接して
構成する磁極面は、第2のヨーク6の内側円筒面に固着
される。
る磁極面を所定の間隙を隔て第1の固定子構成部材2に
相対させ、S極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔
て第2の固定子構成部材5に相対させて空間21内に配
置される。
に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢
印A方向に移動し、第1の巻線4に図示と異なる方向に
所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印
B方向に移動する。
側円筒面上を滑動し得る構造を有する軸受25により空
間21内に保持され、軸受25は、第1の永久磁石11
のN極の極性を有する磁極面と第1のヨーク3の外側円
筒面との間に装着される。
磁石12aの所定の位置に設けられた開口23aおよび
第3の永久磁石13aの所定の位置に設けられた開口2
3bを介して、可動子10に装着された推力伝達部材2
4a、24bにより外部に伝達される。
動形リニア直流モータは、図1に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの大推力化を目的としたもので
あり、図7ないし図10に示す本発明の永久磁石可動形
リニア直流モータは、図6に示す本発明の永久磁石可動
形リニア直流モータの大推力化を目的としたものであ
る。
久磁石可動形リニア直流モータは、30[mm]以下の
ストロークに対応するものであり、図6ないし図10に
示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、30
[mm]を越えるストロークに対応するものである。
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図1、図
2、図3および図5に示すように、固定子1の一方の端
部に第2の永久磁石12および第3の永久磁石13より
成る一組の永久磁石を装着して構成され、可動子10の
各部に作用する推力の均一化を図る際には、図4に示す
ように固定子1の一方の端部に第2の永久磁石12およ
び第3の永久磁石13より成る一組の永久磁石を複数組
装着して構成される。
る本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図6な
いし図10に示すように、固定子1の一方の端部に第2
の永久磁石12および第3の永久磁石13より成る一組
の永久磁石を装着し、固定子1の他方の端部に第4の永
久磁石14および第5の永久磁石15より成る一組の永
久磁石を装着して構成され、可動子10の各部に作用す
る推力の均一化を図る際には、固定子1の一方の端部に
複数組の永久磁石を装着し、固定子1の他方の端部に複
数組の永久磁石を装着して構成される。
可動形リニア直流モータの推力特性は、固定子1の矢印
B方向の端部に装着される第2の永久磁石12および第
3の永久磁石13と、固定子1の矢印A方向の端部に装
着される第4の永久磁石14および第5の永久磁石15
との、それぞれ対向して位置する磁極の極性に左右され
ない。
久磁石可動形リニア直流モータは、固定子1に巻装され
る第1の巻線4および第2の巻線7の巻線の巻数および
巻線抵抗等の巻線仕様を同一に構成し、それぞれの巻線
を並列に接続し、直流電源より所定の電流を供給して運
転される。
の固定子1および可動子10を構成する永久磁石は、所
定の体積を越えた際に、永久磁石の製造および着磁の簡
略化と、永久磁石可動形リニア直流モータの組立の簡略
化とを目的として、複数の永久磁石を積層あるいは列設
して構成される。更に、必要に応じて磁性材料を介在さ
せ構成し得るものである。
において、第1のヨーク3および第2のヨーク6は、電
磁軟鉄、構造用圧延鋼あるいは炭素鋼等の優れた磁気特
性を有する金属により構成される。使用目的によって
は、熱処理により磁気特性の向上が図られる。第1の巻
線4および第2の巻線7は、巻枠にに所定の径を有する
素線を所定数巻いて構成されるが、小型軽量化を図る際
には自己融着線により構成され巻枠が不要となる。
の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図であ
る。
永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性であり、曲
線B、曲線Cおよび曲線Dは、図6ないし図10に示す
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性で
ある。
定した際の推力特性を示し、曲線Bは、固定子1の長手
方向(可動子11の移動方向)の寸法のみを増加させ、
ストロークを100[mm]に設定した際の推力特性を
示し、曲線Cは、固定子1の長手方向(可動子11の移
動方向)の寸法のみを増加させ、ストロークを200
[mm]に設定した際の推力特性を示し、曲線Dは、固
定子1の長手方向(可動子11の移動方向)の寸法のみ
を増加させ、ストロークを300[mm]に設定した際
の推力特性を示す。
び曲線Dは、それぞれ図13に示す従来の永久磁石可動
形リニア直流モータの推力特性図の直線A、曲線B、曲
線Cおよび曲線Dに対応するものであり、本発明の永久
磁石可動形リニア直流モータが、従来の永久磁石可動形
リニア直流モータの推力変動の減少および大推力化を可
能とする状態を示すものである。
可動形リニア直流モータが、従来の永久磁石可動形リニ
ア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域(推
力変動の無い領域)の拡大および大推力化を可能とする
状態を示すものであり、図11に示す曲線Dは、本発明
の永久磁石可動形リニア直流モータが、従来の永久磁石
可動形リニア直流モータのロング・ストローク化、推力
変動の減少および大推力化を可能とする状態を示すもの
である。
される推力特性を有する本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータは、固定子1を構成する第1のヨーク3およ
び第2のヨーク6の体積の増加により推力変動が大きく
減少し、更に、可動子10を構成する第1の永久磁石1
1の体積の増加と、固定子1を構成する第1の巻線4あ
るいは第2の巻線7の起磁力(巻数と電流の積)の減少
とにより、推力のリニア領域(推力変動の無い領域)の
拡大を可能とするものである。
動形リニア直流モータは、従来の永久磁石可動形リニア
直流モータの推力変動の減少、大推力化およびロング・
ストローク化を可能とするものであり、推力変動の減少
および大推力化に伴い、小型軽量化および低価格化を可
能とするものである。即ち、推力変動の減少、大推力
化、ロング・ストローク化、小型軽量化および低価格化
を共に可能とするものであり、更に、推力のリニア領域
(推力変動の無い領域)の拡大を可能とするものであ
る。
る。
推力特性図である。
造説明図である。
力特性図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1のヨークおよび第1のヨークに装着
される第1の巻線より成る第1の固定子構成部材と、第
2のヨークより成る第2の固定子構成部材とを所定の距
離を隔て相対して配置させ構成される固定子と、所定の
極性を有する磁極面を所定の空隙を隔て第1の固定子構
成部材に相対させ、他の極性を有する磁極面を所定の空
隙を隔て第2の固定子構成部材に相対させ、第1の固定
子構成部材および第2の固定子構成部材の、それぞれの
相対面が構成する空間内を円滑に移動し得る構造に配置
される第1の永久磁石より構成される可動子とにより成
る永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、固定子の
一方の端部に、第2の永久磁石と第3の永久磁石とを、
第2の永久磁石の所定の極性を有する磁極面と第3の永
久磁石の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子
の移動方向に対して直角方向に列設し、それぞれ異なる
極性を有する磁極面が隣接して構成する一方の磁極面を
第1のヨークの第2のヨークへの相対面に固着させ、そ
れぞれ異なる極性を有する磁極面が隣接して構成する他
方の磁極面を第2のヨークの第1のヨークへの相対面に
固着させることを特徴とする永久磁石可動形リニア直流
モータ。 - 【請求項2】請求項1の固定子の他方の端部に、第4の
永久磁石と第5の永久磁石とを、第4の永久磁石の所定
の極性を有する磁極面と第5の永久磁石の他の極性を有
する磁極面とを隣接させ、可動子の移動方向に対して直
角方向に列設し、それぞれ異なる極性を有する磁極面が
隣接して構成する一方の磁極面を第1のヨークの第2の
ヨークへの相対面に固着させ、それぞれ異なる極性を有
する磁極面が隣接して構成する他方の磁極面を第2のヨ
ークの第1のヨークへの相対面に固着させることを特徴
とする請求項1の永久磁石可動形リニア直流モータ。 - 【請求項3】請求項1あるいは請求項2の第2の固定子
構成部材を、第2のヨークおよび第2のヨークに装着さ
れる第2の巻線により構成することを特徴とする請求項
1あるいは請求項2の永久磁石可動形リニア直流モー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12469197A JP3705396B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 永久磁石可動形リニア直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP12469197A JP3705396B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 永久磁石可動形リニア直流モータ |
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|---|---|
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| JPH10309070A5 JPH10309070A5 (ja) | 2005-03-17 |
| JP3705396B2 JP3705396B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=14891711
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12469197A Expired - Fee Related JP3705396B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 永久磁石可動形リニア直流モータ |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3705396B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034057A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Japan Servo Co Ltd | 環状コイル式リニアモータ及びこれを利用したシリンダ式コンプレッサー並びにポンプ |
| JP2010016916A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Masahiko Fukuda | 発電機 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP12469197A patent/JP3705396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034057A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Japan Servo Co Ltd | 環状コイル式リニアモータ及びこれを利用したシリンダ式コンプレッサー並びにポンプ |
| JP2010016916A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Masahiko Fukuda | 発電機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3705396B2 (ja) | 2005-10-12 |
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