JPS58186367A - リニアモ−タ - Google Patents
リニアモ−タInfo
- Publication number
- JPS58186367A JPS58186367A JP57069092A JP6909282A JPS58186367A JP S58186367 A JPS58186367 A JP S58186367A JP 57069092 A JP57069092 A JP 57069092A JP 6909282 A JP6909282 A JP 6909282A JP S58186367 A JPS58186367 A JP S58186367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- mover
- magnetic
- magnetic pole
- movable element
- 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.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固定子、可動子がともに磁性体からなる多数
の凹凸の磁極歯を有し、可動子が固定子と一定の間隙を
維持しながら直線運動を行なうようなりニアモータに関
するもので、固定子と可動子との間に作用する磁気吸引
力の固定子に垂直な方向の成分の力を軽減し、可動子案
内手段に作用する負荷力を小さくすることによって動作
音が小さく、ベアリング等の可動子案内手段の寿命が長
いリニアモータを提供することを目的とする。
の凹凸の磁極歯を有し、可動子が固定子と一定の間隙を
維持しながら直線運動を行なうようなりニアモータに関
するもので、固定子と可動子との間に作用する磁気吸引
力の固定子に垂直な方向の成分の力を軽減し、可動子案
内手段に作用する負荷力を小さくすることによって動作
音が小さく、ベアリング等の可動子案内手段の寿命が長
いリニアモータを提供することを目的とする。
本発明は、直線運動を行なうアクチーエータ部に使用さ
れるもので、例えば、ペン・レコーダ。
れるもので、例えば、ペン・レコーダ。
ＸＹレコーダ、ＸＹプロッタなどのペン駆動機構に利用
されるほか、ＮＣ工作機械の送り機構や、生産設備機器
における搬送装置などに利用される。
されるほか、ＮＣ工作機械の送り機構や、生産設備機器
における搬送装置などに利用される。
可動干支固定子に対して一定の間隙を維持しながら前記
固定子との間に作用する磁気吸引力によって運動を行な
うリニアモータにおいては、可動子の推力に関与するの
は前記磁気吸引力の前記固定子に平行な方向（長手方向
）の成分の力であり、案内手段に作用する負荷力となり
、該負荷力が大きいと、ベアリング等の前記可動子案内
手段の寿命が短くなり、またモータの動作音も大きくな
る。
固定子との間に作用する磁気吸引力によって運動を行な
うリニアモータにおいては、可動子の推力に関与するの
は前記磁気吸引力の前記固定子に平行な方向（長手方向
）の成分の力であり、案内手段に作用する負荷力となり
、該負荷力が大きいと、ベアリング等の前記可動子案内
手段の寿命が短くなり、またモータの動作音も大きくな
る。
第１図は、可動子と固定子との間に作用する磁気吸引力
の前記固定子に垂直な方向の成分の力を軽減するように
考慮して設計されたりニアモータの従来例を示す概略図
である。同図において、１は磁性体よりなる固定子で、
２は固定子１上にその庚子方向に一定のピッチで形成さ
れた磁極歯を示している。３は可動子のコアで磁性体よ
りなっている。４は前記コア３の前記固定子１との対向
面上に形成された可動子の磁極歯で、前記固定子１の磁
極歯２と同一ピッチで形成されている。５は可動子に塔
載された第１の永久磁石であり、モータの推力に関係す
る。６は可動子の前後にとりつけられた非磁性体よりな
る支持部材で、ベアリング７およびヨーク８が取付けら
れている。ベアリング７は可動子と固定子との間隙を一
定に保ちなから可動子を固定子に対して滑らかに相対運
動可能ならしめる役割を果たしている。８は磁性体より
なるヨークで、中央に第２の永久磁石９をはさみ前記非
磁性体の支持部材６によって前記コア３と連結されてい
る。１０ ａ 、 １０ ｂは前記コア３に巻回された
励磁巻線である。
の前記固定子に垂直な方向の成分の力を軽減するように
考慮して設計されたりニアモータの従来例を示す概略図
である。同図において、１は磁性体よりなる固定子で、
２は固定子１上にその庚子方向に一定のピッチで形成さ
れた磁極歯を示している。３は可動子のコアで磁性体よ
りなっている。４は前記コア３の前記固定子１との対向
面上に形成された可動子の磁極歯で、前記固定子１の磁
極歯２と同一ピッチで形成されている。５は可動子に塔
載された第１の永久磁石であり、モータの推力に関係す
る。６は可動子の前後にとりつけられた非磁性体よりな
る支持部材で、ベアリング７およびヨーク８が取付けら
れている。ベアリング７は可動子と固定子との間隙を一
定に保ちなから可動子を固定子に対して滑らかに相対運
動可能ならしめる役割を果たしている。８は磁性体より
なるヨークで、中央に第２の永久磁石９をはさみ前記非
磁性体の支持部材６によって前記コア３と連結されてい
る。１０ ａ 、 １０ ｂは前記コア３に巻回された
励磁巻線である。
（ｊ７）従来例では、いわゆるＳＡＷＹＥＲ−ＭＯＴＯ
Ｒとして従来から知られているリニア・パルスφモータ
に、固定子と可動子との間に作用する磁気吸引力の固定
子に垂直な方向の成分の力を軽減する磁気回路（前記第
２の永久磁石９と、前記磁性体よりなるヨーク８と、前
記固定子１とで形成される）を設けたものである。前記
コア３と前記固定子１との間に作用する磁気吸引力の前
記固定子１に垂直な方向の成分の力を、前記ヨーク８と
前記固定子１との間に作用する磁気吸引力によって軽減
しようとするものである。前記ヨーク８と前記固定子１
との間隙Ｇおよび前記第２の永久磁石９の大きさは、可
動子が固定子に対していかに高速に相対運動しても、前
記ヨーク８が前記固定子１に吸着してしまわないように
選定される。このような従来例においては、可動子に推
力を発生させる部材（前記第１の永久磁石６と前記コア
３）と、可動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の
固定子に垂直な方向の成分を軽減する部材（前記第２の
永久磁石９と前記ヨーク８）とが独立して構成されてい
るために、可動子の推力に関与しない第２の永久磁石９
を余分に必要とする。また、第１図に示すように可動子
に推力を発生させる部材の作る磁束φ１（第１図におい
ては、コイル１０ａに通電した場合の磁束を示している
。）と可動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固
定子に垂直な方向の成分を軽減する部材の作る磁束φ２
は共通の固定子１の中を流れるので互いに磁気的な干渉
を生じやすく推力が低下しがちである。これを防止する
ためには、前記固定子１の厚みｔを十分に厚くするか、
または前記固定子１を上下にわけて中央に非磁性体をは
さみ、前記磁束φ１とφ２の磁路を分離するなどの工夫
が必要である。
Ｒとして従来から知られているリニア・パルスφモータ
に、固定子と可動子との間に作用する磁気吸引力の固定
子に垂直な方向の成分の力を軽減する磁気回路（前記第
２の永久磁石９と、前記磁性体よりなるヨーク８と、前
記固定子１とで形成される）を設けたものである。前記
コア３と前記固定子１との間に作用する磁気吸引力の前
記固定子１に垂直な方向の成分の力を、前記ヨーク８と
前記固定子１との間に作用する磁気吸引力によって軽減
しようとするものである。前記ヨーク８と前記固定子１
との間隙Ｇおよび前記第２の永久磁石９の大きさは、可
動子が固定子に対していかに高速に相対運動しても、前
記ヨーク８が前記固定子１に吸着してしまわないように
選定される。このような従来例においては、可動子に推
力を発生させる部材（前記第１の永久磁石６と前記コア
３）と、可動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の
固定子に垂直な方向の成分を軽減する部材（前記第２の
永久磁石９と前記ヨーク８）とが独立して構成されてい
るために、可動子の推力に関与しない第２の永久磁石９
を余分に必要とする。また、第１図に示すように可動子
に推力を発生させる部材の作る磁束φ１（第１図におい
ては、コイル１０ａに通電した場合の磁束を示している
。）と可動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固
定子に垂直な方向の成分を軽減する部材の作る磁束φ２
は共通の固定子１の中を流れるので互いに磁気的な干渉
を生じやすく推力が低下しがちである。これを防止する
ためには、前記固定子１の厚みｔを十分に厚くするか、
または前記固定子１を上下にわけて中央に非磁性体をは
さみ、前記磁束φ１とφ２の磁路を分離するなどの工夫
が必要である。
本発明のりニアモータは前記従来の欠点を除去し、可動
子の推力に関係する磁束の一部が可動子と固定子との間
に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成分を軽
減する役割りも果たすように構成したもので、可動子に
推力を発生させる部材と可動子と固定子との間に作用す
る磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成分の力を軽減す
る部材とが同一の部材で構成されており、可動子の推力
に関辱しない余分の永久磁石を付加することなく、可動
子案内手段に作用する負荷力を軽減することができると
共に可動子の推力に関係する磁束と、可動子案内手段に
作用する負荷力を軽減することに関係する磁束との相互
干渉はなく、両者を特に分離するような工夫を施す必要
のないリニアモータを提供するものである。
子の推力に関係する磁束の一部が可動子と固定子との間
に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成分を軽
減する役割りも果たすように構成したもので、可動子に
推力を発生させる部材と可動子と固定子との間に作用す
る磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成分の力を軽減す
る部材とが同一の部材で構成されており、可動子の推力
に関辱しない余分の永久磁石を付加することなく、可動
子案内手段に作用する負荷力を軽減することができると
共に可動子の推力に関係する磁束と、可動子案内手段に
作用する負荷力を軽減することに関係する磁束との相互
干渉はなく、両者を特に分離するような工夫を施す必要
のないリニアモータを提供するものである。
以下本発明を図示の実施例に基いて説明する。
第２図および第３図は本発明の一実施例の概略図であり
、第２図はその斜視図、第３図（ａ）は正面図。
、第２図はその斜視図、第３図（ａ）は正面図。
第３図中）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ／線における断
面図である。ただし、いずれの図においてもモータに接
続されるリード線やコネクタ等は省略しである・第２図
および第３図において、１１は磁性体よりなる固定子で
、その長手方向に一定のピッチで固定子磁極歯１２が形
成されている。１３は可動子の第１のコアで磁性体から
なり、その長手方向に３つの界磁部１４ａ、１４ｂ、１
４ｃが形成されている。１６は該界磁部１４ａ 、 １
４ｂ 。
面図である。ただし、いずれの図においてもモータに接
続されるリード線やコネクタ等は省略しである・第２図
および第３図において、１１は磁性体よりなる固定子で
、その長手方向に一定のピッチで固定子磁極歯１２が形
成されている。１３は可動子の第１のコアで磁性体から
なり、その長手方向に３つの界磁部１４ａ、１４ｂ、１
４ｃが形成されている。１６は該界磁部１４ａ 、 １
４ｂ 。
１４ｃの前記固定子磁極歯１２と間隙Ｇ１ をへだて
て対向するそれぞれの面上に、固定子磁極歯１２と同一
ピッチで形成されている可動子磁極歯であり、前記おの
おのの界磁部１４ａ、１４ｂ、１４Ｃについて磁極歯の
位相はそれぞれ％ピッチづつずれて形成されている。１
６ａ、１６ｂ、１６ｃは前記界磁部１４ａ、１４ｂ、１
４ｃにそれぞれ巻回された励磁巻線を示す。１８は可動
子の第２のコアで磁性体からなり、前記固定子１１の固
定子磁極歯１２が形成されている面と反対側の而と間隙
Ｇ２ をへだてて配置されている。１７は可動子に塔載
されている永久磁石であり、前記第１のコア１３と第２
のコア１゛８との間にはさみ込まれて両部材を連結し、
該連結面に垂直な方向に着磁されている。１９は該永久
磁石１７を前記第１のコア１３と第２のコア１８との間
にはさみ込んで固定するための固定プレートであり、非
磁性体から成り立っている。２０はベアリング２１を支
持する非磁性体よりなるベアリング支持部材である。
て対向するそれぞれの面上に、固定子磁極歯１２と同一
ピッチで形成されている可動子磁極歯であり、前記おの
おのの界磁部１４ａ、１４ｂ、１４Ｃについて磁極歯の
位相はそれぞれ％ピッチづつずれて形成されている。１
６ａ、１６ｂ、１６ｃは前記界磁部１４ａ、１４ｂ、１
４ｃにそれぞれ巻回された励磁巻線を示す。１８は可動
子の第２のコアで磁性体からなり、前記固定子１１の固
定子磁極歯１２が形成されている面と反対側の而と間隙
Ｇ２ をへだてて配置されている。１７は可動子に塔載
されている永久磁石であり、前記第１のコア１３と第２
のコア１゛８との間にはさみ込まれて両部材を連結し、
該連結面に垂直な方向に着磁されている。１９は該永久
磁石１７を前記第１のコア１３と第２のコア１８との間
にはさみ込んで固定するための固定プレートであり、非
磁性体から成り立っている。２０はベアリング２１を支
持する非磁性体よりなるベアリング支持部材である。
ベアリング２１は、前記第１のコア１３と前記固定子１
１との間隙Ｇ１を一定に保ちながら可動子を固定子１１
に対して滑らかに相対運動させる役割を果たしている。
１との間隙Ｇ１を一定に保ちながら可動子を固定子１１
に対して滑らかに相対運動させる役割を果たしている。
２２は前記固定子１１の可動子に囲まれていない端部に
沿って設けられたガイドレールで前記固定子１１に沿っ
て設けられている。
沿って設けられたガイドレールで前記固定子１１に沿っ
て設けられている。
２３は可動子の片側の側面に取付けられた非磁性体より
なるサイドプレートであり、２個のベアリング２５．２
５を支持する役割りを果している。
なるサイドプレートであり、２個のベアリング２５．２
５を支持する役割りを果している。
２４はベアリング２８′を支持する補助プレートであり
、前記サイドプレート２３に設けられた軸あを中心とし
て回動可能なように構成されている。
、前記サイドプレート２３に設けられた軸あを中心とし
て回動可能なように構成されている。
３個のベアリング２５，２５．２５’は可動子が固定子
１１に沿って運動するようにガイトレーＡ／１８の両側
をはさみ込むことによって可動子を案内する０ ０ 前記補助プレート２４と前記サイドプレート２３はスプ
リング２７で連結されていて、該スプリング２７は前記
サイドプレート２３に直接取付けられた前記２個のベア
リング２５．２５を前記ガイドレール２２の一方の面に
適当な圧力で接触させると共に前記補助プレート２３に
取付けられた前記１個のベアリング２５′を前記ガイド
レール２２の他方の面に適当な圧力で接触せしめ、前記
ガイドレール２２を前記３個のベアリング２５，２５゜
２６′で両側からはみ込む。このように前記固定子１１
に沿った前記ガイドレール２２を前記固定子１１の可動
子に囲まれていない端部に設け、該ガイドレール２２の
両側を少なくとも３個のベアリングではさみ込むことに
よって可動子を前記固定子１１に沿って案内する方式は
案内機構をすべて固定子の片側に配置することができる
ので固定子の他の片側の空間に可動子を有効に配置する
ことができ、前記固定子１１と前記第１のコア１３と
゛前記永久磁石１了と前記第２のコア１８とが作る
磁路の長さが短くなるような構造とすることができる。
１１に沿って運動するようにガイトレーＡ／１８の両側
をはさみ込むことによって可動子を案内する０ ０ 前記補助プレート２４と前記サイドプレート２３はスプ
リング２７で連結されていて、該スプリング２７は前記
サイドプレート２３に直接取付けられた前記２個のベア
リング２５．２５を前記ガイドレール２２の一方の面に
適当な圧力で接触させると共に前記補助プレート２３に
取付けられた前記１個のベアリング２５′を前記ガイド
レール２２の他方の面に適当な圧力で接触せしめ、前記
ガイドレール２２を前記３個のベアリング２５，２５゜
２６′で両側からはみ込む。このように前記固定子１１
に沿った前記ガイドレール２２を前記固定子１１の可動
子に囲まれていない端部に設け、該ガイドレール２２の
両側を少なくとも３個のベアリングではさみ込むことに
よって可動子を前記固定子１１に沿って案内する方式は
案内機構をすべて固定子の片側に配置することができる
ので固定子の他の片側の空間に可動子を有効に配置する
ことができ、前記固定子１１と前記第１のコア１３と
゛前記永久磁石１了と前記第２のコア１８とが作る
磁路の長さが短くなるような構造とすることができる。
その結果、前記永久磁石１７の磁束の漏洩を軽減すると
とができ磁束の漏洩によるモータの推力の低下を緩和す
ることができる。
とができ磁束の漏洩によるモータの推力の低下を緩和す
ることができる。
次に本発明の実随例の動作原理について説明する。第４
図は本発明の実施例の動作原理を説明するだめの図であ
る。同図においてφ。は前記永久磁石１７によって前記
界磁部１４ａ、１４ｂ。
図は本発明の実施例の動作原理を説明するだめの図であ
る。同図においてφ。は前記永久磁石１７によって前記
界磁部１４ａ、１４ｂ。
１４ｃ内に生ずる磁束を表わしている。また、φ８．φ
ｂ、φ。は前記励磁巻線１６ａ、１６ｂ。
ｂ、φ。は前記励磁巻線１６ａ、１６ｂ。
１６ｃを励磁した時に生ずる磁束をそれぞれ表わしてい
る。第４図（−）は前記励磁巻線１６ａを励磁した時の
磁束の流れを示す図で、前記界磁部１４ａ。
る。第４図（−）は前記励磁巻線１６ａを励磁した時の
磁束の流れを示す図で、前記界磁部１４ａ。
１４ｂ、１４Ｃ内に生ずる磁束をそれぞれφｐ１゜φｐ
２．φｐ３ とすると、 φｐ１＝輻＋φ８ ・・・・・・・・・・−・・・
・・・・・・・（１）φ２□＝輻−％φ８ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（２）φｐ３”輻−％
φ６ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（３）となる。ここで前記励磁巻線１６ａの励磁電流
または巻回数を調節して、φ８を制御することによって
、 φ ）φ φ ）φ ・・・・・・・・・
（４）ｐｌ ｐ２＋ ｐｌ ｐ
３となるようにすることができる。このような状態にお
いては、前記界磁部１４ａに磁束の強い流れが生じ、前
記界磁部１４ａが前記固定子１１の磁極歯１２に強く吸
引され、推力が発生する。第４図（ｂ）は前記励磁巻線
１６ｂを励磁した時の磁束の流れを示す図で、前記界磁
部１４ａ、１４ｂ。
２．φｐ３ とすると、 φｐ１＝輻＋φ８ ・・・・・・・・・・−・・・
・・・・・・・（１）φ２□＝輻−％φ８ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（２）φｐ３”輻−％
φ６ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（３）となる。ここで前記励磁巻線１６ａの励磁電流
または巻回数を調節して、φ８を制御することによって
、 φ ）φ φ ）φ ・・・・・・・・・
（４）ｐｌ ｐ２＋ ｐｌ ｐ
３となるようにすることができる。このような状態にお
いては、前記界磁部１４ａに磁束の強い流れが生じ、前
記界磁部１４ａが前記固定子１１の磁極歯１２に強く吸
引され、推力が発生する。第４図（ｂ）は前記励磁巻線
１６ｂを励磁した時の磁束の流れを示す図で、前記界磁
部１４ａ、１４ｂ。
１４ｃ内に生ずる磁束φ２４．φｐ２１φｐ３は、φｐ
１−幅一％φｂ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（５）φｐ２ ”φ。＋φｂ −・・・・・・
・・・・・・・・・・・（６）φｐ３−φ。−％φｂ
・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）となり、
前記励磁巻線１６ｂ の励磁電流または巻回数を調節し
て、φｂを制御することによって、φ２゜）φｐ１＋φ
ｐ２）φｐ３ ・・・・・・・・・・・・奉）となるよ
うにすることができる。このような状態においては、前
記界磁部１４ｂに磁束の強い流れが生じ、前記界磁部１
４ｂが前記固定子１１の磁ｉ歯１２に強く吸引され、推
力が発生する。第４図（Ｃ）は前記励磁巻線１６ｃを励
磁した時の磁束の流れを示す図で、前記界磁部１４ａ、
１４ｂ。
１−幅一％φｂ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（５）φｐ２ ”φ。＋φｂ −・・・・・・
・・・・・・・・・・・（６）φｐ３−φ。−％φｂ
・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）となり、
前記励磁巻線１６ｂ の励磁電流または巻回数を調節し
て、φｂを制御することによって、φ２゜）φｐ１＋φ
ｐ２）φｐ３ ・・・・・・・・・・・・奉）となるよ
うにすることができる。このような状態においては、前
記界磁部１４ｂに磁束の強い流れが生じ、前記界磁部１
４ｂが前記固定子１１の磁ｉ歯１２に強く吸引され、推
力が発生する。第４図（Ｃ）は前記励磁巻線１６ｃを励
磁した時の磁束の流れを示す図で、前記界磁部１４ａ、
１４ｂ。
１４ｃ内に生ずる磁束φｐ１１φｐ２１φｐ３は、φｐ
１ ”輻−％φ。０００１．１９．１９１．．２６９１
０３１．（９）φｐ２−φｍ−％φ。・・・・・・・・
・・・・・・・（１０）φｐ３−φｍ＋φ。 ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（１１）となり、前記励
磁巻線１６ｃの励磁電流または巻回数を調節して、φ。
１ ”輻−％φ。０００１．１９．１９１．．２６９１
０３１．（９）φｐ２−φｍ−％φ。・・・・・・・・
・・・・・・・（１０）φｐ３−φｍ＋φ。 ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（１１）となり、前記励
磁巻線１６ｃの励磁電流または巻回数を調節して、φ。
を制御することによって、φｐ３ ＞＞φｐ１．φｐ３
＞＞φｐ２曲川（用２）となるようにすることができ
る。このような状態においては、前記界磁部１４ｃに磁
束の強い流れが生じ、前記界磁部１４ｃが前記固定子１
１の磁極歯１２に強く吸引され、推力が発生する。前記
各々の界磁部１４ａ、１４ｂ、１４ｃに形成されている
磁極歯の位相はそれぞれ％ピッチづつずれて形成されて
いるので、前記励磁巻線１６ａ。
＞＞φｐ２曲川（用２）となるようにすることができ
る。このような状態においては、前記界磁部１４ｃに磁
束の強い流れが生じ、前記界磁部１４ｃが前記固定子１
１の磁極歯１２に強く吸引され、推力が発生する。前記
各々の界磁部１４ａ、１４ｂ、１４ｃに形成されている
磁極歯の位相はそれぞれ％ピッチづつずれて形成されて
いるので、前記励磁巻線１６ａ。
１６ｂ、１６ｃを選択的に順次励磁してゆくことによっ
て、本発明の実施例に示すリニアモータは％ピッチづつ
歩進する。なお、第４図において記号「■」は磁束が紙
面に垂直に裏から表へ向かうことを示し、記号「■」は
磁束が紙面に垂直に表から裏へ向かうことを示している
。また、永久磁＋４ 石の磁束の流れを実線で示し、電磁石の磁束の流れを点
線で示した。永久磁石１７の磁束は、前記可動子の第１
のコア１３と前記固定子１１との間隙Ｇ１と、前記可動
子の第２のコア１８と前記固定子１１との間隙Ｇ２ を
通過するので、可動子に作用する磁気吸引力の前記固定
子１１に垂直な方向の成分の力は、前記間隙Ｇ、で生ず
る前記固定子１１の固定子磁極歯１２が形成されている
面への力ＦＧ１と、前記間隙Ｇ２ で生ずる前記固定子
１１の固定子磁極歯１２が形成されている面と反対側の
面への力ＦＧ２とであり、特にＦＧ２は前記ＦＧ１を打
ち消す方向に作用するので、可動子に作用する磁気吸引
力の前記固定子１１に垂直な方向の成分の力は、ＦＧ、
−ＦＧ２となる。従って本発明によれば、可動子と固定
子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の
成分の力を軽減することができる。前記間隙Ｇ２は、可
動子が前記固定子１１に対していかに高速に相対運動し
ても、前記固定子１１の固定子磁極歯１２が形成されて
いる面と反対側の面に吸着してしまわないように、Ｇ２
〉Ｇ１１６ 、 の範囲で選定する。また、前述のように可動子に推力を
発生させるのに必要な前記永久磁石１６の磁束幅が、可
動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂
直な方向の成分の力を軽減する役割りも果たすように構
成されているので、可動子に推力を発生させる部材と可
動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂
直な方向の成分を軽減する部材とが同一であり、可動子
の推力に関与しない余分の永久磁石を付加することなく
、可動子案内手段に作用する負荷力を軽減することがで
きる。さらに可動子の推力に関係する磁束の一部が、可
動子案内手段に作用する負荷力を軽減する磁束にもなっ
ているので、前記可動子の推力に関係する磁束と、前記
可動子案内手段に作用する負荷力を軽減する磁束との間
の磁気的な干渉はもちろんない。
て、本発明の実施例に示すリニアモータは％ピッチづつ
歩進する。なお、第４図において記号「■」は磁束が紙
面に垂直に裏から表へ向かうことを示し、記号「■」は
磁束が紙面に垂直に表から裏へ向かうことを示している
。また、永久磁＋４ 石の磁束の流れを実線で示し、電磁石の磁束の流れを点
線で示した。永久磁石１７の磁束は、前記可動子の第１
のコア１３と前記固定子１１との間隙Ｇ１と、前記可動
子の第２のコア１８と前記固定子１１との間隙Ｇ２ を
通過するので、可動子に作用する磁気吸引力の前記固定
子１１に垂直な方向の成分の力は、前記間隙Ｇ、で生ず
る前記固定子１１の固定子磁極歯１２が形成されている
面への力ＦＧ１と、前記間隙Ｇ２ で生ずる前記固定子
１１の固定子磁極歯１２が形成されている面と反対側の
面への力ＦＧ２とであり、特にＦＧ２は前記ＦＧ１を打
ち消す方向に作用するので、可動子に作用する磁気吸引
力の前記固定子１１に垂直な方向の成分の力は、ＦＧ、
−ＦＧ２となる。従って本発明によれば、可動子と固定
子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の
成分の力を軽減することができる。前記間隙Ｇ２は、可
動子が前記固定子１１に対していかに高速に相対運動し
ても、前記固定子１１の固定子磁極歯１２が形成されて
いる面と反対側の面に吸着してしまわないように、Ｇ２
〉Ｇ１１６ 、 の範囲で選定する。また、前述のように可動子に推力を
発生させるのに必要な前記永久磁石１６の磁束幅が、可
動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂
直な方向の成分の力を軽減する役割りも果たすように構
成されているので、可動子に推力を発生させる部材と可
動子と固定子との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂
直な方向の成分を軽減する部材とが同一であり、可動子
の推力に関与しない余分の永久磁石を付加することなく
、可動子案内手段に作用する負荷力を軽減することがで
きる。さらに可動子の推力に関係する磁束の一部が、可
動子案内手段に作用する負荷力を軽減する磁束にもなっ
ているので、前記可動子の推力に関係する磁束と、前記
可動子案内手段に作用する負荷力を軽減する磁束との間
の磁気的な干渉はもちろんない。
本実施例のリニアモータは、前述した単相励磁駆動以外
に、多相励磁駆動、マイクロステップ駆動などの種々な
駆動法によって駆動することが可能である。特に位置検
出器を具備し、閉ループ制として動作させることも可能
である。また、界磁部の数に応じて４相モータ、６相モ
ータなどとして構成しても何らさしつかえない。
に、多相励磁駆動、マイクロステップ駆動などの種々な
駆動法によって駆動することが可能である。特に位置検
出器を具備し、閉ループ制として動作させることも可能
である。また、界磁部の数に応じて４相モータ、６相モ
ータなどとして構成しても何らさしつかえない。
以上の説明で明らかなように、本発明のりニアモータは
、可動子の推力に関係する磁束の一部が可動子と固定子
との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成
分を軽減する役割りも果しており、可動子に推力を発生
させる部材と可動子と固定子との間に作用する磁気吸引
力の固定子に垂直力方向の成分を軽減する部材とが同一
の部材で構成されているので、可動子の推力に関与しな
い余分の永久磁石を付加することなく、可動子案内手段
の負荷力を軽減することができる。
、可動子の推力に関係する磁束の一部が可動子と固定子
との間に作用する磁気吸引力の固定子に垂直な方向の成
分を軽減する役割りも果しており、可動子に推力を発生
させる部材と可動子と固定子との間に作用する磁気吸引
力の固定子に垂直力方向の成分を軽減する部材とが同一
の部材で構成されているので、可動子の推力に関与しな
い余分の永久磁石を付加することなく、可動子案内手段
の負荷力を軽減することができる。
壕だ、可動子の推力に関係する磁束と、可動子案内手段
に作用する負荷力を軽減することに関係する磁束との相
ｎ干渉もなく、前記負荷力を軽減することによる可動子
の推力への影響もない。さらに、前述の実施例から明ら
かなように、固定子の厚みをかなり薄くすることができ
るので固定子を軽く構成することができ、ｘＹレコーダ
やＸＹプロッタなどのＹ軸モータとして使用すれば、Ｙ
軸可動子とＹ軸固定子を塔載するＸ軸モータの負荷を軽
くすることができ、加速性能の優れたＸＹレコーダやＸ
Ｙプロッタなどを構成することが可能である。また、固
定子に沿ったガイドタールを設け、該ガイドレールの両
側を少なくとも３個のベアリングではさみ込むことによ
って可動子を前記固定子に沿って案内する方式を採用す
ることにより、案内機構をすべて固定子の片側に配置す
ることができ、固定子の他の片側の空間に可動子を有効
に配置し、可動子と固定子の作る磁路長が短くなる構造
とすることが可能である。従って、磁束の漏洩を軽減す
ることができ、磁束の漏洩によるモータ推力の低下を緩
和しうる効果を有する。
に作用する負荷力を軽減することに関係する磁束との相
ｎ干渉もなく、前記負荷力を軽減することによる可動子
の推力への影響もない。さらに、前述の実施例から明ら
かなように、固定子の厚みをかなり薄くすることができ
るので固定子を軽く構成することができ、ｘＹレコーダ
やＸＹプロッタなどのＹ軸モータとして使用すれば、Ｙ
軸可動子とＹ軸固定子を塔載するＸ軸モータの負荷を軽
くすることができ、加速性能の優れたＸＹレコーダやＸ
Ｙプロッタなどを構成することが可能である。また、固
定子に沿ったガイドタールを設け、該ガイドレールの両
側を少なくとも３個のベアリングではさみ込むことによ
って可動子を前記固定子に沿って案内する方式を採用す
ることにより、案内機構をすべて固定子の片側に配置す
ることができ、固定子の他の片側の空間に可動子を有効
に配置し、可動子と固定子の作る磁路長が短くなる構造
とすることが可能である。従って、磁束の漏洩を軽減す
ることができ、磁束の漏洩によるモータ推力の低下を緩
和しうる効果を有する。
第１図は従来例の概略構成図、第２図は本発明の一実施
例の要部斜視図、第３図（−） 、 （ｂ）はその正面
図と断面図、第４図（−） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は
同本発明の実施例の動作原理を説明するだめの概略図で
ある。 １１・・・・・・固定子、１２・・・・・・固定子磁極
歯、１３・・・・・・第１のコア、１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ・・・・・・界磁部、１６・・・・・・可動子磁極
歯、１６ａ、１６ｂ。 １６ｃ・・・・・・励磁巻線、１７・・・・・・永久磁
石、１８・・・・・・第２のコア、１９・・・・・・固
定プレート、２ｏ・・・・・・ベアリング支持部材、２
１・・・・・・ベアリング、２２・・・・・・ガイドレ
ール、２３・・・・・・サイドプレート、２４・・・・
・・補助プレート、２６・・・・・・ベアリング、２６
・・・・・・軸、２７・・・・・・スプリング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 （４１
例の要部斜視図、第３図（−） 、 （ｂ）はその正面
図と断面図、第４図（−） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は
同本発明の実施例の動作原理を説明するだめの概略図で
ある。 １１・・・・・・固定子、１２・・・・・・固定子磁極
歯、１３・・・・・・第１のコア、１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ・・・・・・界磁部、１６・・・・・・可動子磁極
歯、１６ａ、１６ｂ。 １６ｃ・・・・・・励磁巻線、１７・・・・・・永久磁
石、１８・・・・・・第２のコア、１９・・・・・・固
定プレート、２ｏ・・・・・・ベアリング支持部材、２
１・・・・・・ベアリング、２２・・・・・・ガイドレ
ール、２３・・・・・・サイドプレート、２４・・・・
・・補助プレート、２６・・・・・・ベアリング、２６
・・・・・・軸、２７・・・・・・スプリング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 （４１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）可動子が固定子に対して案内手段を介して相対運動
できるように構成され、前記固定子は、長手方向に一定
のピッチで凹凸の第１の磁極歯が形成された磁性体部材
から成り、前記可動子は、固定子の長手方向に垂直な断
面が略々コ字型の形状をなし、前記固定子をとり囲むよ
うに配置され、前記固定子の第１の磁極歯の形成された
面と第１の間隙をへだてた面上に、前記固定子の長手方
向に一定のピッチで凹凸の第２の磁極歯が形成されてい
るような複数個の界磁部を含む磁性体よりなる第１の部
材と、該第１の部材の前記複数個の界磁部にそれぞれ巻
回された複数個の励磁巻線と、前記固定子の第１の磁極
歯の形成されている面と反対側の面と第２の間隙をへだ
てだ磁性体よりなる第２の部材と、該第２の部材と前記
第１の部材との間にはさみ込まれて両部材を連結し、該
連結面に垂直な方向に着磁された永久磁石とを含めて成
り、前記案内手段は、前記可動子と前記固定子との第１
および第２の間隙を維持せしめる第１手段および固定子
に沿って可動子を長手方向に案内せしめる第２手段とを
含めて成ることを特徴とするりニアモータ〇 （２）案内手段の第１手段は、固定子の第１の磁極歯が
形成されている面と可動子の第２の磁極歯が形成されて
いる面との間の第１の間隙を直接的に維持することによ
り、間接的に第２の間隙を維持するような第１のベアリ
ング手段と、これを支持する第１のベアリング支持機構
とを含めて成り、前記案内手段の第２手段は、前記固定
子の前記可動子に囲まれていない端部に沿って設けられ
たガイドレールと、可動子を固定子に沿って案内せしめ
るために前記ガイドレールと咬合するようにして配置さ
れた第２のベアリング手段および、これを支持する第２
のベアリング支持機構とを含めてなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のりニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069092A JPS58186367A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | リニアモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069092A JPS58186367A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | リニアモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186367A true JPS58186367A (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=13392605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57069092A Pending JPS58186367A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | リニアモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186367A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332042A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Fujikura Ltd | Preparation of glass fiber of multi-ingredient system |
| JPS5563566A (en) * | 1978-11-02 | 1980-05-13 | Shinko Electric Co Ltd | Movable body driving gear by linear pulse motor |
| JPS55114177A (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Linear pulse motor |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP57069092A patent/JPS58186367A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332042A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Fujikura Ltd | Preparation of glass fiber of multi-ingredient system |
| JPS5563566A (en) * | 1978-11-02 | 1980-05-13 | Shinko Electric Co Ltd | Movable body driving gear by linear pulse motor |
| JPS55114177A (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Linear pulse motor |
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