JPH0813184B2 - リニアモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一定の磁気空隙を有するように配置した永
久磁石の間を、複数の偏平コイルが移動できるようにし
たリニアモータに関する。

従来の技術 従来、一定の磁気空隙を有するように配置した永久磁
石の間に、２つの偏平コイルを設け、２つの偏平コイル
に順次、電流を印加することにより、偏平コイルを移動
できるようにしたリニアモータがある（特公昭58−4910
0）。この場合、巻枠にコイルを巻いて１つの偏平コイ
ルを形成し、これを２つ重ねたものを可動コイル組立体
として使用している。

発明が解決しようとする問題点 従来のリニアモータのように、偏平コイルを２つ重ね
て可動コイルとした場合、一対の永久磁石の間の磁気空
隙を大きくしなければならず、そのため装置が大型化し
てしまう。また一対の永久磁石間の巾が大きくなること
により、磁力の大きな永久磁石を使用しなければ可動コ
イルに大きな移動力を生じさせることができないという
問題があった。特に３つ以上の偏平コイルから可動コイ
ルを形成しようとすると、上記事項はますます問題とな
る。

そこで本発明は、磁気空隙を小間隔とするとともに、
単位磁石当りのコイル巻数を多くして大きな移動力が得
られるようにすることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成した本発明は、一定の磁気空隙をあけ
た一対の永久磁石を順次逆極となるようにかつ異極が対
向するようにヨーク上に一列に並べて磁気空隙路を形成
し、磁気空隙路に２つの永久磁石にまたがる大きさの扁
平コイルを複数設け、各扁平コイルに順次電流を印加す
ることにより扁平コイルを磁気空隙路に沿って移動でき
るようにしたリニアモータであって、空洞部を有しかつ
永久磁石の巾の1/3のコイル巾を有する第１、第２、第
３の３つの扁平コイルが、実質的に１つの扁平コイルの
コイル巾だけ磁気空隙路に沿って順次ずらされるととも
に、各扁平コイルが磁気空隙路内では同一平面上となる
ように１枚の合成樹脂板に設けられていることを特徴と
する。

本発明のリニアモータを実施例に対応する第１〜３図
により説明する。

一定の磁気空隙１をあけて一対の永久磁石2a、2bを複
数順次逆極となるように一列に並べて磁気空隙路３を形
成し、この磁気空隙路に可動コイル６を設ける。

可動コイル６は、合成樹脂板10の両面に偏平コイルを
設けて互いに連続した一組の偏平コイル6a、6b、6cを複
数組設ける。各組の偏平コイルは、磁気空隙路３に沿っ
て偏平コイルのコイル巾だけ順次ずらして配置する。そ
して、各組の偏平コイル6a、6b、6cは、磁気空隙路３か
ら外部に出た部分は互いに重なるが、磁気空隙路３内で
は同一平面上に配置され、磁気空隙路を形成する一対の
永久磁石間の間隙を小さく形成する。各組の偏平コイル
6a、6b、6cは２つの永久磁石2a、2bにまたがる大きさと
され、各組の偏平コイルは順次電流が印加されるように
なっている。

作用 上記手段のリニアモータの作用を第８図Ａ、Ｂ、Ｃに
より説明する。

初めに偏平コイル6a、6bに互いに逆向きの電流を印加
すると、偏平コイル6a、6bに第８図Ａの矢印イの方向に
力が作用して可動コイル６が移動し、偏平コイル6aが２
番目の永久磁石2bの中央まで移動するとその位置を検出
して、偏平コイル6a、6bへの電流印加から、偏平コイル
6b、6cへの電流印加に切変わる。なお、偏平コイル6b、
6cでの電流の向きは6a、6bの場合と同様に逆向きであ
る。

この切換えにより、偏平コイル6a、6bに第８図Ｂの矢
印イの方向に力が作用して可動コイル６が第８図Ｃの状
態まで移動する。この後、さらに可動コイルの偏平コイ
ル6a、6bと偏平コイル6b、6cとに順次切換えて電流を繰
返し印加すれば、可動コイル６を移動できる。

実施例 本発明のリニアモータの実施例を第１〜７図により説
明する。

一定の磁気空隙１をあけた一対の永久磁石2a、2bが、
順次逆極となるようにかつ異極が対向するように一列に
配置されて、磁気空隙路３が形成される。各永久磁石2
a、2bは、一定の大きさであって、上ヨーク４とセンタ
ーヨーク５とに取付けられ、磁気空隙路３に可動コイル
６が移動可能に設けられる。

一つの磁気空隙路３に１つの可動コイル６を設けれ
ば、この可動コイルを移動できるアクチュエータになる
が、本実施例では、可動コイル６を２個所で移動させる
ため、センターヨーク５と下ヨーク７との間にもう一対
の永久磁石2a、2bが上ヨーク側とは逆極となるように順
次配列され、これら一対の永久磁石の間の磁気空隙路３
に可動コイル６が配置される。上ヨーク４とセンターヨ
ーク５と下ヨーク７との端部にサイドヨーク８が設けら
れて、磁気回路が形成される。また上下２つの可動コイ
ル６は、磁気空隙路３での移動が図示を省略した装置に
より案内され、各永久磁石の磁気空隙１から外に突出し
た部分に移動されるべき物体が取付けられる。

可動コイル６は、第４図に示すガラスエポキシ等の１
枚の合成樹脂板10に３組の偏平コイル6a、6b、6cを設け
たものである。一組の偏平コイルは、合成樹脂板10の両
面に設けた偏平コイルを互いに連結したものであり、こ
の偏平コイルの磁気空隙路３の方向の大きさは前記永久
磁石2a、2bの２つにまたがる大きさとされる。３組の偏
平コイル6a、6b、6cは、実質的に１つの扁平コイルのコ
イル巾だけ磁気空隙路３に沿って順次ずらして配置され
る。そして３組の偏平コイルは磁気空隙路３から外に突
出した部分では重なるが、磁気空隙路３内では扁平コイ
ルの中央の空洞部にコイル部分が入って同一平面上に位
置するように配置される（第２、５、６、７図）。

各偏平コイル6a、6b、6cは、磁気空隙１における磁極
極性が順次逆向きになるのに追従して順次逆向きに電流
が流れるように電源側に接続される。本実施例の場合、
偏平コイル6a、6bへの電流印加と、偏平コイル6b、6cへ
の電流印加とが順次切換えられる。なお、各偏平コイル
への電流印加の切換えは、偏平コイル6a、6b、6cが順
次、各永久磁石2a、2bの中央に位置したときを、図示を
省略した公知の磁気検出素子あるいは光学的位置検出素
子を使用して検出し、その検出信号に基ずいてなされ
る。

上記実施例の可動コイル６は、３つの偏平コイルを順
次コイル巾だけずらして合成樹脂板10に設けたが、３つ
に限るものではなく、また合成樹脂板の片面へのみ複数
の偏平コイルを設けるようにしてもよい。

発明の効果 本発明のリニアモータは、可動コイルを形成する複数
組の偏平コイルがコイル巾だけ磁気空隙路に沿ってずら
して配置されるので、単位磁石長さ当りのコイル巻数が
多くなり、可動コイルに大きな移動力を生じさせること
ができる。また可動コイルの各偏平コイルは、磁気空隙
路内では同一平面上に配置されるので、磁気空隙は小さ
いままでよく、可動コイルに効率よく大きな移動力を生
じさせられ、しかも装置が大きくなることもない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のリニアモータの正面の部分断面図、第
２図はリニアモータの可動コイル部分の平面図、第３図
はリニアモータの側面断面図、第４図は可動コイルを示
すもので第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図は同じく第２
図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は同じく第２図のＣ−Ｃ線
断面図、第７図は同じく第２図のＤ−Ｄ線断面図、第８
図Ａ、Ｂ、Ｃはリニアモータの作用を示す説明図であ
る。 1;磁気空隙、2a、2b;永久磁石 3;磁気空隙路、6;可動コイル 6a、6b、6c;偏平コイル 10;合成樹脂板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−15556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−122359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11653（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−189285（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−179481（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の磁気空隙をあけた一対の永久磁石を
   順次逆極となるようにかつ異極が対向するようにヨーク
   上に一列に並べて磁気空隙路を形成し、磁気空隙路に２
   つの永久磁石にまたがる大きさの扁平コイルを複数設
   け、各扁平コイルに順次電流を印加することにより扁平
   コイルを磁気空隙路に沿って移動できるようにしたリニ
   アモータであって、空洞部を有しかつ永久磁石の巾の1/
   3のコイル巾を有する第１、第２、第３の３つの扁平コ
   イルが、実質的に１つの扁平コイルのコイル巾だけ磁気
   空隙路に沿って順次ずらされるとともに、各扁平コイル
   が磁気空隙路内では同一平面上となるように１枚の合成
   樹脂板に設けられていることを特徴とするリニアモー
   タ。