JPH11155277A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータにおける一次側コアを軸方向へ
縮小化して小形化する。 【解決手段】 スリーブ８を形成して櫛状にしたコア板
を積層してなるコア群５を円周方向に４つ配置して組み
付けるとともにスリット８内にコア９を収容して一次側
コア１とし、磁性体からなり外周面に円周溝を有すると
ともに円周方向の一ケ所に切欠部を有するリング１４を
軸方向へ並ぶ歯１３の内側へ夫々嵌め込んで歯１３の幅
寸法を小さなＤに設定する一方、歯１３の先端の幅寸法
を大きなＥに設定したのと同等にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一次側コアが走行
子となり二次側導体が固定子となるリニアモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータはかご形電動機を平面に展
開した構成になっており、その構造を図６に示す。

【０００３】リニアモータは一次側コア１と二次側導体
２とに大きく分かれ、一次側に対して二次側が長い長二
次形の構造となっている。そして、二次側が固定子、一
次側が走行子となり、これらの間にはエアギャップ３が
形成される。

【０００４】一次側コア１は、図７に示すように磁性体
からなる薄板状のコア板４を積層したコア群５を円に沿
って等間隔に例えば４つ並べて放射状にするとともにリ
ング状の一対のフランジ６で挟み、複数の通しボルトと
ナットとで結合したものである。フランジ６内には回転
自在に車輪１２が設けられる。コア板４は、長さ方向に
沿って複数のスリット８を設けることで歯１３を有する
櫛状に形成される。そして、スリット８内には二次側導
体２を囲繞するコイル９（図８（ａ），（ｂ）に示す）
が収容される。

【０００５】一方、二次側導体２は、丸棒状の磁性体１
０の外周面をしめしろを有する非磁性導体１１で被って
形成されている。磁性体１０は鉄で形成され、非磁性導
体はアルミニウム又は銅等で形成される。

【０００６】ここで、図９（ｂ）に示すようにスリット
８の幅寸法Ｂはコイル９の幅寸法Ｃよりも少し大きく設
定される。そして、歯１３の幅寸法Ａは歯１３を通過す
る磁束密度が適正になるような値に設定される。歯１３
を通過する磁束密度はスリット８を通過する磁束密度よ
り３〜４割大きくしても問題はなく、図９（ａ）のよう
にスリット８を通過する磁束密度を決定する歯１３の先
端の部分の幅寸法Ｅだけ大きくしてＡ又はＡ以上にすれ
ばよく、先端以外の幅寸法ＤはＡよりも小さい値でよ
い。

【０００７】しかし、この寸法設定では組立時にスリッ
ト８内にコイル９を挿入できないことから、図９（ｂ）
に示すように歯１３の幅寸法Ａは図９（ａ）の歯１３に
おける先端以外の幅寸法Ｄよりも大きく設定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、歯１３の幅
寸法を大きくしてＡにしているためにコア板と更には一
次側コアの全長が長くなるだけでなく重くなり、しかも
コストの高いリニアモータとなっている。

【０００９】一方、歯１３はその先端の幅寸法のみがＡ
であれば十分であり、先端以外の寸法はＡよりも小さい
Ｄで足りるのである。

【００１０】そこで本発明は、斯る課題を解決したリニ
アモータを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の請求項１に係るリニアモータの構成は、複数のスリッ
トを設けることにより歯を形成して櫛状にしたコア板を
複数枚積層してコア群とし、スリットが内側に位置する
ようにしてコア群をを放射状に複数配置して相互に結合
することで一次側コアを構成するとともにスリット内に
コイルを納め、円柱形の磁性体の外周面に非磁性導体を
設けて形成される長尺の二次側導体を、一次側コアにお
けるコア群で囲まれた空間にエアギャップを介して移動
自在に挿通させたリニアモータにおいて、前記一次側コ
アにおける軸心方向で同位置を占める歯ごとに、歯の内
側にリングを嵌め込み、当該リングは、磁性体で形成す
るとともに円周方向の一ケ所に切欠部を設け、リングの
幅寸法はリングを通過する磁束密度が適正値となる値に
設定し、リングの外周面には歯の先端を嵌め込むための
円周溝を形成したことを特徴とし、請求項２に係るリニ
アモータの構成は、前記一次側コアにおける歯の内側に
カラーを嵌め込み、当該カラーは、非磁性体を略円筒形
に形成するとともに歯と対応する部分の外側のみに磁性
体で形成され磁性体を通過する磁束密度が適正値となる
幅寸法のリングを非磁性体に埋設して形成し、当該カラ
ーの円周方向の一ケ所に切欠部を形成したことを特徴と
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例は従来のリ
ニアモータの一部を改良したものなので、従来と同一部
分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみ
を説明する。

【００１３】（ａ）実施例１ 本発明によるリニアモータの実施例１の構成を、図１に
示す。図のように、円周方向へ４つ等間隔に配置したコ
ア群５における歯１３のうち、軸心方向で同一位置を占
めるものの内側に磁性体で形成されたリング１４が夫々
嵌め込まれている。

【００１４】まず、コア群５におけるコア板４の要部の
寸法について説明する。図２（ｂ）に示すようにスリッ
ト８の幅寸法は図９（ａ）に示したようにＢに設定さ
れ、歯１３の幅寸法はＤに設定される。つまり、スリッ
ト及び歯の幅としてとりうる限り小さな値に設定されて
いる。

【００１５】次に、リング１４の構造を図３に示す。リ
ング１４の幅寸法は、リング１４を通過する磁束密度が
適正値となるような値である前記のＥに設定される。リ
ング１４の厚さＧは、磁束の通路として適切な大きさに
設定されている。リング１４の外周面には、歯１３を嵌
め込むための円周溝１４ａが形成されている。円周溝１
４ａの幅は、歯１３の幅寸法と略同じ値のＤに設定さ
れ、深さ寸法はＦに設定されている。そして、リング１
４に電流が流れるのを防止し、かつ歯１３への嵌め込み
を容易にするために、切欠部１４ｂが形成されている。

【００１６】次に、斯るリニアモータの作用を説明す
る。一次側コア１を組み立てるには、コア群５を４つ組
み付ける際にコイル９を夫々のスリット８内に収容す
る。そして、４つのコア群５を組み付け終えたら、リン
グ１４を夫々の歯１３の内側に嵌め込む。嵌め込む際に
は、リング１４に外側から圧力を加えて外径寸法が小さ
くなった状態で歯１３の内側へ入れて手を放す。する
と、外圧を除去したリング１４が復元し、円周溝１４内
に歯１３が嵌まり込む。従って、リング１４が軸心方向
へ移動して外れることはない。

【００１７】リング１４は磁性体で形成されており、し
かもその幅寸法がＥとなっているので、コア板４の歯１
３の先端の幅寸法がＥであるのと同等であり、歯１３の
先端を通過する磁束密度についても問題はなく、適正値
となる。

【００１８】（ｂ）実施例２ 次に、本発明によるリニアモータの実施例２を図４に示
す。この実施例は、実施例１のように軸方向へ並ぶ歯ご
とにリングを嵌め込むと煩雑でかつ組立工数が多くなる
ことから、複数のリングをひとつにまとめたものであ
る。

【００１９】即ち、図４に示すように一次側コア１にお
けるコア群５の歯１３の内側には、スリーブ１７が嵌め
込まれている。このスリーブ１７の構造を以下に説明す
る。まず、コア群５について説明する。コア群５として
は実施例１で示した図２のものを用いる。このコア群５
における歯１３どうしのピッチはＰになっている。

【００２０】次に、スリーブ１７の構造を図５に基づい
て説明する。図のように非磁性体１６がコア群５の長さ
と略同じ長さの略筒状に形成され、コア群５における歯
１３のピッチＰと同一のピッチＰで磁性体からなるリン
グ１５が非磁性体１６の外周面に配置され、リング１５
は非磁性体１６に埋設されている。

【００２１】このリング１５の幅寸法も実施例１と同様
にＥに設定されている。そして、実施例１の場合と同じ
目的で、スリーブ１７には軸方向へ長い切欠部１７ａが
形成されている。

【００２２】斯るリニアモータの作用を説明する。一次
側コア１を組み立てるには、コア群５をコイル９と共に
４つ組み付け、その後に歯１３の内側へスリーブ１７を
挿入する。スリーブ１７には切欠部１７ａが形成されて
いるので、歯１３の先端とスリーブ１７の外周面とが摺
動する状態で、スリーブ１７を挿入することができる。
スリーブ１７を挿入したときにはリング１５と歯１３と
が対応する状態に設定しておく。スリーブ１７が放射方
向へ向かって開く力が歯１３へ常に加わっているので、
スリーブ１７が容易に抜けるようなことはない。

【００２３】スリーブ１７における磁性体で形成された
リング１５の部分が歯１３と対応しており、しかもその
幅寸法がＥとなっているので、コア板４の歯１３の先端
の幅寸法がＥであるのと同等であり、コア板４の歯の先
端を通過する磁束密度についても問題はなく、適正値と
なる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項
１，２に係るリニアモータによればコア群を構成するコ
ア板の歯の幅寸法を従来よりも小さくする一方、磁束密
度が適正値となる値に設定した幅寸法のリングを夫々の
歯の内側に嵌め込んだので、歯の幅を小さくした分だけ
リニアモータの一次側コアの全長を小さくすることがで
きる。

【００２５】また、コア群の全長を短くした分だけリニ
アモータが軽量化され、かつ製造コストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニアモータの実施例１における
要部を示す断面図。

【図２】本発明によるリニアモータの実施例１における
コア群に係り、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図。

【図３】本発明によるリニアモータの実施例１における
リングに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−
Ｘ断面図。

【図４】本発明によるリニアモータの実施例２における
要部を示す断面図。

【図５】本発明によるリニアモータの実施例２における
スリーブに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＹ
−Ｙ断面図。

【図６】従来のリニアモータに係り、（ａ）は左側面
図、（ｂ）は正面断面図。

【図７】従来のリニアモータにおけるコア群に係り、
（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図。

【図８】従来のリニアモータにおけるコイルに係り、
（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。

【図９】コア群とコイルとの寸法関係を示す説明図。

【符号の説明】

１…一次側コア ２…二次側導体 ４…コア板 ５…コア群 ８…スリット ９…コイル １０…磁性体 １１…非磁性導体 １３…歯 １４，１５…リング １４ａ…円周溝 １４ｂ，１７ａ…切欠部 １６…非磁性体 １７…スリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスリットを設けることにより歯を
   形成して櫛状にしたコア板を複数枚積層してコア群と
   し、スリットが内側に位置するようにしてコア群をを放
   射状に複数配置して相互に結合することで一次側コアを
   構成するとともにスリット内にコイルを納め、円柱形の
   磁性体の外周面に非磁性導体を設けて形成される長尺の
   二次側導体を、一次側コアにおけるコア群で囲まれた空
   間にエアギャップを介して移動自在に挿通させたリニア
   モータにおいて、 前記一次側コアにおける軸心方向で同位置を占める歯ご
   とに、歯の内側にリングを嵌め込み、 当該リングは、磁性体で形成するとともに円周方向の一
   ケ所に切欠部を設け、リングの幅寸法はリングを通過す
   る磁束密度が適正値となる値に設定し、リングの外周面
   には歯の先端を嵌め込むための円周溝を形成したことを
   特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 複数のスリットを設けることにより歯を
   形成して櫛状にしたコア板を複数枚積層してコア群と
   し、スリットが内側に位置するようにしてコア群をを放
   射状に複数配置して相互に結合することで一次側コアを
   構成するとともにスリット内にコイルを納め、円柱形の
   磁性体の外周面に非磁性導体を設けて形成される長尺の
   二次側導体を、一次側コアにおけるコア群で囲まれた空
   間にエアギャップを介して移動自在に挿通させたリニア
   モータにおいて、 前記一次側コアにおける歯の内側にカラーを嵌め込み、 当該カラーは、非磁性体を略円筒形に形成するとともに
   歯と対応する部分の外側のみに磁性体で形成され磁性体
   を通過する磁束密度が適正値となる幅寸法のリングを非
   磁性体に埋設して形成し、当該カラーの円周方向の一ケ
   所に切欠部を形成したことを特徴とするリニアモータ。