JPH03270670A - リニアモータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、対向する永久磁石間に形成された磁気空隙内
を可動コイルが直線運動する形式のりニアモータに関す
る。

［従来の技術］ 従来、Ｌｏａｎ乃至１００ａｎといった長いストローク
の範囲内で物体の位置決めを行なうための駆動装置とし
ては、例えば、特公昭５８−４９１００号に開示されて
いるような、可動コイル形リニアモータが多用されてい
る。このリニアモータは、厚み方向に着磁した複数の永
久磁石を着磁方向か異なるように向い合わせて配置し、
対向する永久磁石間に形成された空隙内に、磁束と直角
方向に運動する可動コイル組立体を配設した構造を有す
る。

このようなりニアモータでは、磁気回路部にセンターヨ
ークがなくしかも空隙内で磁束が複数個の閉ループを構
成し、磁路の一部に磁束が集中しないようになっている
ので、長いストロークの全域にわたって−様な磁束密度
を発生させることができる。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記のりニアモータによれば、原理的にはストロークが
長くなっても−様な磁束密度分布を得ることは可能であ
るが、現実には次のような問題点がある。すなわち複数
個の永久磁石を長手方向に配置するために、通常は永久
磁石をヨークに接着することが行なわれるので、隣接す
る磁石間の継目の部分で磁束密度が低下し、必ずしも磁
石全長にわたって均一な磁束密度分布が得られるとはい
えない。したがって、上記のりニアモータを駆動して長
手方向の推力を測定してみると、ストローク全体にわた
って均一な推力分布ではなく、波形の推力分布となるこ
とがわかった。このような推力リップルが生ずると、滑
らかな直線運動ができないので、位置決め精度の低下と
いった不具合を招いてしまう。

したがって本発明の目的は、推力リップルを少なくしう
るリニアモータを提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、所定の間隔をおいて
対向配置された一対のヨークと、前記各ヨークの対向面
に固着された、厚み方向に着磁されかつ相隣る磁極およ
び向い合う磁極が逆極性となるように長手方向に配置さ
れた複数個の永久磁石と、対向する永久磁石間に形成さ
れた磁気空隙内を長手方向移動可能に配置された可動コ
イルとを有するリニアモータにおいて、前記磁気空隙内
に発生する磁束は、平面からみて前記可動コイルの移動
方向に対して所定角度だけ傾斜していることを特徴とす
る。

［実施例］ 以下本発明の詳細を図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るリニアモータの正面
図である。

第１図において、１は上部ヨーク、２は下部ヨークであ
り、いずれも強磁性材料により例えば平板状に形成する
。３は厚方向に着磁された平板状の永久磁石であり、表
面にＮ、　Ｓ磁極が交互に現出するように複数個配置し
、上部ヨーク１に固着して磁石集合体３ａを形成する。

下部ヨーク２には、同様に永久磁石３を表面にＮ、　Ｓ
磁極が交互に現出するように複数個固着し、磁極集合体
３ｂを形成する。上部ヨークｉと下部ヨーク２とは、磁
石集合体３ａ、３ｂ間に磁気空隙４が形成されるように
非磁性材料からなるエンドプレート５゜６に固定されて
、磁気回路部１ｏが形成される。

磁石集合体３ａと磁石集合体３ｂとは、Ｎ、　Ｓ磁極が
向い合うように対向しているので、磁気空隙４には長手
方向に垂直な磁束（図中破線で示す）が存在する。

可動部２０は、第１図のＡ−Ａ断面図である第２図に示
すように例えば３相コイルである可動コイル２１をコイ
ル固定具２２によりキャリッジ２３に固定して構成され
ている。キャリッジ２３は、磁気回路部１０を挾んで２
対のガイコロ２４が取着されている。一方、上部ヨーク
１に沿って長手方向に伸びるスライドプレート７がエン
ドプレート５．６に組み付けられている。スライドプレ
ート７の両端はガイドコロ２４の外周に保持されており
、これにより可動ｓ２０が長手方向に移動できる。

次に本発明の特徴とする磁石配列について、第３図によ
り説明する。第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視部分拡大図で
あり、磁石集合体３ｂについて示しであるが、磁石集合
体３ａもこれと同様の磁石配列である。磁石集合体３ｂ
は、いずれも実質的に同一寸法である複数個の平板状の
永久磁石３を所定間隔（Ｐ）をおいてかつストローク方
向に対して所定角度（θンだけ傾斜して、下部ヨーク２
に固着して形成されている。すなわち永久磁石３の長辺
３′は一点鎖線Ｓで示すストローク方向に対して直交し
ないような関係にある。要するに磁気室ｉ！ｉ４内に存
在するストローク方向に垂直な磁束は、平面からみてス
トローク方向に対して傾斜した状態となる。これにより
磁気空隙における磁束密度が滑らかに変化し、概略正弦
波状の磁束分布形状とすることができ、可動コイルに正
弦波電流を供給することによりその移動がスムーズに行
なわれる。したがって推力リップルを大幅に低減するこ
とができる。

また本発明では、第３図に示すように永久磁石３をスト
ローク方向に対して傾斜して配置する代わりに、磁石配
置は従来と同様であるが、各磁石の着磁方向を平面から
みてストローク方向に対して傾斜するようにしてもよい
。

本発明のりニアモータは、従来のものと同様に。

可動コイルに通電して推力を発生させるものの、その電
流を正弦波電流とし、可動コイルと永久磁石との相対位
置を適当な検出手段により検出し、電流を流すコイルお
よびその方向を切換えることにより、連続して長ストロ
ーク移動させることができる。また可動コイルは、モー
タ効率の点から特開昭６２−１９３５４３号に記載され
ているように、１個の永久磁石の長手方向の巾の数分の
１以下のコイル巾寸法を有する複数個のコイルを、各コ
イルの中央部が重ならない様隣合わせて同一平面上に順
次配列し、磁気空隙内に位置するコイル中央部のみ一相
分の厚さとした多相偏平コイルとすることが望ましい。

また本発明では、永久磁石３は、第４図に示すような形
状としてもよい。

［発明の効果〕 以上に詳述の如く、本発明によれば、磁気空隙内でスト
ローク方向に垂直な磁束が、平面からみてストローク方
向に対して傾斜し、磁束分布として正弦波分布形状に近
似することにより、可動コイルに通電する電流を正弦波
とした場合、その相互作用による発生推力の推力リップ
ルを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るリニアモータの正面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ矢視断面図、第４図は本発明に使用される磁
石の形状を示す図である。 １：上部ヨーク、２；下部ヨーク、３：永久磁石、４：
磁気空隙、２１：可動コイル （シ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の間隔をおいて対向配置された一対のヨーク
   と、前記各ヨークの対向面に固着された、厚み方向に着
   磁されかつ相隣る磁極および向い合う磁極が逆極性とな
   るように長手方向に配置された複数個の永久磁石と、対
   向する永久磁石間に形成された磁気空隙内を長手方向移
   動可能に配置された可動コイルとを有するリニアモータ
   において、前記磁気空隙内に発生する磁束は、平面から
   みて前記可動コイルの移動方向に対して所定角度だけ傾
   斜していることを特徴とするリニアモータ。
2. （２）前記永久磁石は略直方体状の板状磁石であり、各
   永久磁石は長辺が前記可動コイルの移動方向に対して角
   度をもって交差するように等間隔で配置されていること
   を特徴とする請求項（１）に記載のリニアモータ。