JPH09182410A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JPH09182410A JPH09182410A JP7332229A JP33222995A JPH09182410A JP H09182410 A JPH09182410 A JP H09182410A JP 7332229 A JP7332229 A JP 7332229A JP 33222995 A JP33222995 A JP 33222995A JP H09182410 A JPH09182410 A JP H09182410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field magnet
- armature coil
- linear motor
- bent
- pole
- Prior art date
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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)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電機子コイルの導線部分を有効利用して可動
子に高推力を発生させることができ、また、可動子推力
の割りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置
の調整が容易なリニアモータを提供する。 【解決手段】 電機子コイル２をその移動方向に垂直な
断面を多角形形状に形成し、界磁マグネット１１を断面
Ｌ字状の屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を複数個並べて形成
し、界磁マグネット１１の屈曲隅部１１０には電機子コ
イル移動方向に沿って切り欠きを設け、界磁マグネット
１１の電機子コイル２側の該コイル移動方向に沿う２面
１１Ａ、１１Ｂを、それぞれ空隙を介して電機子コイル
２の連続する二つの側面２Ａ、２Ｂと互いに対向するよ
うに配置する。
子に高推力を発生させることができ、また、可動子推力
の割りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置
の調整が容易なリニアモータを提供する。 【解決手段】 電機子コイル２をその移動方向に垂直な
断面を多角形形状に形成し、界磁マグネット１１を断面
Ｌ字状の屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を複数個並べて形成
し、界磁マグネット１１の屈曲隅部１１０には電機子コ
イル移動方向に沿って切り欠きを設け、界磁マグネット
１１の電機子コイル２側の該コイル移動方向に沿う２面
１１Ａ、１１Ｂを、それぞれ空隙を介して電機子コイル
２の連続する二つの側面２Ａ、２Ｂと互いに対向するよ
うに配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】リニアモータは、複写機、イメージスキ
ャナ、プリンタ等のＯＡ機器、Ｘ−Ｙテーブル、物品搬
送装置等のＦＡ機器、カメラ等の光学機器など広い分野
で物品、部材等を直線的に駆動することに利用されてい
る。従来のリニアモータでは、例えば特開昭５７−５２
３６５号公報に示されるように、Ｎ極とＳ極の磁極を交
互に複数個並べて形成した固定界磁マグネットと、該界
磁マグネットに空隙を挟んで対向配置された可動電機子
コイルとを含み、該電機子コイルの中央開口面を界磁マ
グネットに平行に臨ませる構造のものが提案されてい
る。
ャナ、プリンタ等のＯＡ機器、Ｘ−Ｙテーブル、物品搬
送装置等のＦＡ機器、カメラ等の光学機器など広い分野
で物品、部材等を直線的に駆動することに利用されてい
る。従来のリニアモータでは、例えば特開昭５７−５２
３６５号公報に示されるように、Ｎ極とＳ極の磁極を交
互に複数個並べて形成した固定界磁マグネットと、該界
磁マグネットに空隙を挟んで対向配置された可動電機子
コイルとを含み、該電機子コイルの中央開口面を界磁マ
グネットに平行に臨ませる構造のものが提案されてい
る。
【０００３】また、特開昭５９−６７６７号公報に示さ
れるように、Ｎ極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形
成した二つの固定界磁マグネットを空隙を挟んで対向さ
せ、その空隙に可動電機子コイルを配置する構造が提案
されている。この例では、電機子コイルの中央開口面が
電機子コイル移動方向に垂直に配置されている。
れるように、Ｎ極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形
成した二つの固定界磁マグネットを空隙を挟んで対向さ
せ、その空隙に可動電機子コイルを配置する構造が提案
されている。この例では、電機子コイルの中央開口面が
電機子コイル移動方向に垂直に配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭５７
−５２３６５号公報が教えるリニアモータでは、界磁マ
グネット長手方向に平行な電機子コイル導線部が推力に
寄与しない無駄な部分になり、効率が悪い。また、特開
昭５９−６７６７号公報が教えるリニアモータでは、特
開昭５７−５２３６５号公報に記載のリニアモータより
は高推力を得られるが、二つの界磁マグネットが独立し
ているため両マグネット相互の位置関係の細かな調整が
必要となるという問題がある。
−５２３６５号公報が教えるリニアモータでは、界磁マ
グネット長手方向に平行な電機子コイル導線部が推力に
寄与しない無駄な部分になり、効率が悪い。また、特開
昭５９−６７６７号公報が教えるリニアモータでは、特
開昭５７−５２３６５号公報に記載のリニアモータより
は高推力を得られるが、二つの界磁マグネットが独立し
ているため両マグネット相互の位置関係の細かな調整が
必要となるという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は電機子コイルと、Ｎ極と
Ｓ極の磁極を交互に複数個並べて形成される界磁マグネ
ットとを備え、これらのうちいずれか一方を可動子要
素、他方を固定子要素とするリニアモータであって、電
機子コイルの導線部分を有効利用してそれだけ可動子に
高推力を発生させることができ、また、可動子推力の割
りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置の調
整が容易なリニアモータを提供することを課題とする。
Ｓ極の磁極を交互に複数個並べて形成される界磁マグネ
ットとを備え、これらのうちいずれか一方を可動子要
素、他方を固定子要素とするリニアモータであって、電
機子コイルの導線部分を有効利用してそれだけ可動子に
高推力を発生させることができ、また、可動子推力の割
りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置の調
整が容易なリニアモータを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、電機子コイルと、Ｎ極とＳ極の磁極を交互
に複数個並べて形成される界磁マグネットとを備え、こ
れらのうちいずれか一方を可動子要素、他方を固定子要
素とするリニアモータにおいて、前記電機子コイルは、
前記界磁マグネットに対する相対的移動方向に垂直な断
面が多角形形状に形成されており、前記界磁マグネット
は、前記電機子コイルの前記相対的移動方向に沿う複数
の側面のうち連続する少なくとも二つの側面に対向し、
且つ、それら側面に沿うように一体的に屈曲形成され、
配置されていることを特徴とするリニアモータを提供す
る。
に本発明は、電機子コイルと、Ｎ極とＳ極の磁極を交互
に複数個並べて形成される界磁マグネットとを備え、こ
れらのうちいずれか一方を可動子要素、他方を固定子要
素とするリニアモータにおいて、前記電機子コイルは、
前記界磁マグネットに対する相対的移動方向に垂直な断
面が多角形形状に形成されており、前記界磁マグネット
は、前記電機子コイルの前記相対的移動方向に沿う複数
の側面のうち連続する少なくとも二つの側面に対向し、
且つ、それら側面に沿うように一体的に屈曲形成され、
配置されていることを特徴とするリニアモータを提供す
る。
【０００７】本発明にかかるリニアモータは、前記電機
子コイル、界磁マグネットのいずれを可動子要素（或い
は、固定子要素）として利用してもよい。前記断面多角
形形状電機子コイルの導線部のうち、前記界磁マグネッ
トに対向する側面部分の導線部が推力に寄与する有効導
体部となる。前記界磁マグネットは、例えば前記電機子
コイルの前記相対的移動方向に沿う側面のうち連続する
少なくとも二つの側面に沿うような一体的な屈曲Ｎ極、
屈曲Ｓ極の磁極を交互に並べて形成することができる。
このように界磁マグネットを形成したときは、該界磁マ
グネットの前記電機子コイル側の屈曲隅部を前記相対的
移動方向に沿って切り欠くことが望ましい。該界磁マグ
ネットの屈曲隅部は、普通には、前記断面多角形形状の
電機子コイルの該多角形の頂点に対応する位置における
前記可動子の相対的移動方向に沿った部分を指す。
子コイル、界磁マグネットのいずれを可動子要素（或い
は、固定子要素）として利用してもよい。前記断面多角
形形状電機子コイルの導線部のうち、前記界磁マグネッ
トに対向する側面部分の導線部が推力に寄与する有効導
体部となる。前記界磁マグネットは、例えば前記電機子
コイルの前記相対的移動方向に沿う側面のうち連続する
少なくとも二つの側面に沿うような一体的な屈曲Ｎ極、
屈曲Ｓ極の磁極を交互に並べて形成することができる。
このように界磁マグネットを形成したときは、該界磁マ
グネットの前記電機子コイル側の屈曲隅部を前記相対的
移動方向に沿って切り欠くことが望ましい。該界磁マグ
ネットの屈曲隅部は、普通には、前記断面多角形形状の
電機子コイルの該多角形の頂点に対応する位置における
前記可動子の相対的移動方向に沿った部分を指す。
【０００８】また、前記界磁マグネットは、Ｎ極とＳ極
の磁極を交互に複数個並べて形成される平板型の界磁マ
グネット部品の少なくとも二つを前記電機子コイルの連
続する少なくとも二つの側面に対向するように組み合わ
せて、隣合う該界磁マグネット部品間を非磁性体部材で
連結し、一体化して形成してもよい。本発明のリニアモ
ータによると、屈曲形成されている界磁マグネットの複
数面（少なくとも２面）によって、これらの面に対向す
る位置にある電機子コイルの複数側面部分（少なくとも
２側面部分）の導線部を推力に寄与させることができる
ため効率良く推力が得られ、また、多面化界磁マグネッ
トは一体的に形成されているため、界磁マグネット等の
配置調整が容易となる。
の磁極を交互に複数個並べて形成される平板型の界磁マ
グネット部品の少なくとも二つを前記電機子コイルの連
続する少なくとも二つの側面に対向するように組み合わ
せて、隣合う該界磁マグネット部品間を非磁性体部材で
連結し、一体化して形成してもよい。本発明のリニアモ
ータによると、屈曲形成されている界磁マグネットの複
数面（少なくとも２面）によって、これらの面に対向す
る位置にある電機子コイルの複数側面部分（少なくとも
２側面部分）の導線部を推力に寄与させることができる
ため効率良く推力が得られ、また、多面化界磁マグネッ
トは一体的に形成されているため、界磁マグネット等の
配置調整が容易となる。
【０００９】また、界磁マグネットが前記のように一体
的な屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を交互に並べて形成した
ものであるときに該界磁マグネットの屈曲隅部に前記の
切り欠きを設けると、或いは界磁マグネットが平板型の
界磁マグネット部品を組み合わせて、隣合う該界磁マグ
ネット部品間を前記の非磁性体部材で連結したものであ
ると、界磁マグネットの屈曲隅部における推力発生に寄
与しない磁束を電機子コイルに影響を与えないように収
束させる、又はその影響を小さくできる、或いはかかる
磁束の発生を抑制できるためにリニアモータの推力むら
を抑制することができる。
的な屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を交互に並べて形成した
ものであるときに該界磁マグネットの屈曲隅部に前記の
切り欠きを設けると、或いは界磁マグネットが平板型の
界磁マグネット部品を組み合わせて、隣合う該界磁マグ
ネット部品間を前記の非磁性体部材で連結したものであ
ると、界磁マグネットの屈曲隅部における推力発生に寄
与しない磁束を電機子コイルに影響を与えないように収
束させる、又はその影響を小さくできる、或いはかかる
磁束の発生を抑制できるためにリニアモータの推力むら
を抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の一実施形態であるリニア
モータＬＤＭ１を図１に示す。図１（Ａ）は該リニアモ
ータの斜視図であり、図１（Ｂ）は該リニアモータの正
面図である。このリニアモータＬＤＭ１は、可動子要素
である電機子コイル２と固定子要素である界磁マグネッ
ト１１とロッド状の直動軸（案内軸）３を有し、電機子
コイル２が直動軸３に沿って移動する。
を参照して説明する。本発明の一実施形態であるリニア
モータＬＤＭ１を図１に示す。図１（Ａ）は該リニアモ
ータの斜視図であり、図１（Ｂ）は該リニアモータの正
面図である。このリニアモータＬＤＭ１は、可動子要素
である電機子コイル２と固定子要素である界磁マグネッ
ト１１とロッド状の直動軸（案内軸）３を有し、電機子
コイル２が直動軸３に沿って移動する。
【００１１】電機子コイル２は、電機子コイル２の移動
方向に垂直な断面が正方形状の空芯コイルボビン２１の
外周に磁性体で形成された断面正方形状の可動子ヨーク
２４を嵌着し、この可動子ヨーク２４に導線２２を巻き
付けて形成されている。従って、電機子コイル２も該移
動方向に垂直な断面は正方形状に形成されている。コイ
ルボビン２１の空芯部には直動軸３に外嵌し、直動軸３
に対し摺動可能な軸受け２３が内嵌されている。これら
コイルボビン２１、可動子ヨーク２４、電機子コイル２
及び軸受け２３は可動子２０を構成しており、この可動
子２０は軸受け２３により直動軸３に沿って移動でき
る。
方向に垂直な断面が正方形状の空芯コイルボビン２１の
外周に磁性体で形成された断面正方形状の可動子ヨーク
２４を嵌着し、この可動子ヨーク２４に導線２２を巻き
付けて形成されている。従って、電機子コイル２も該移
動方向に垂直な断面は正方形状に形成されている。コイ
ルボビン２１の空芯部には直動軸３に外嵌し、直動軸３
に対し摺動可能な軸受け２３が内嵌されている。これら
コイルボビン２１、可動子ヨーク２４、電機子コイル２
及び軸受け２３は可動子２０を構成しており、この可動
子２０は軸受け２３により直動軸３に沿って移動でき
る。
【００１２】直動軸３の両端は、図示しない支持手段に
より支持されている。界磁マグネット１１は、断面Ｌ字
状の屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を直動軸３の長手方向に
交互に複数個並べて形成され、その外周には断面Ｌ字状
の固定子ヨーク１１１が接合されており、これらにより
固定子１１００が形成されている。また、界磁マグネッ
ト１１の電機子コイル２側の屈曲隅部１１０には、可動
子移動方向に沿って切り欠きが設けられている。
より支持されている。界磁マグネット１１は、断面Ｌ字
状の屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を直動軸３の長手方向に
交互に複数個並べて形成され、その外周には断面Ｌ字状
の固定子ヨーク１１１が接合されており、これらにより
固定子１１００が形成されている。また、界磁マグネッ
ト１１の電機子コイル２側の屈曲隅部１１０には、可動
子移動方向に沿って切り欠きが設けられている。
【００１３】そして、界磁マグネット１１は、界磁マグ
ネット１１の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
２面１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ空隙を介して電機子コ
イル２の前記移動方向に沿う連続する二つの側面２Ａ、
２Ｂと互いに対向するように配置されている。ここで、
界磁マグネット１１の電機子コイル側の屈曲隅部１１０
に切り欠き処理した場合の効果を図６と図７を参照して
説明する。図６に示す界磁マグネット１１´はその屈曲
隅部１１０´に切り欠きを設けていないものであり、図
６（Ａ）は該界磁マグネットの可動子移動方向に垂直な
断面と磁界の様子を示す図、図６（Ｂ）は該界磁マグネ
ットの側面と磁界の様子を示す図である。図７に示す界
磁マグネット１１は本発明に係るもので、その屈曲隅部
１１０に切り欠きを設けたものであり、図７（Ａ）は該
界磁マグネットの可動子移動方向に垂直な断面と磁界の
様子を示す図、図７（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と
磁界の様子を示す図である。図６、７中の矢印線分は磁
束を示すものである。
ネット１１の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
２面１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ空隙を介して電機子コ
イル２の前記移動方向に沿う連続する二つの側面２Ａ、
２Ｂと互いに対向するように配置されている。ここで、
界磁マグネット１１の電機子コイル側の屈曲隅部１１０
に切り欠き処理した場合の効果を図６と図７を参照して
説明する。図６に示す界磁マグネット１１´はその屈曲
隅部１１０´に切り欠きを設けていないものであり、図
６（Ａ）は該界磁マグネットの可動子移動方向に垂直な
断面と磁界の様子を示す図、図６（Ｂ）は該界磁マグネ
ットの側面と磁界の様子を示す図である。図７に示す界
磁マグネット１１は本発明に係るもので、その屈曲隅部
１１０に切り欠きを設けたものであり、図７（Ａ）は該
界磁マグネットの可動子移動方向に垂直な断面と磁界の
様子を示す図、図７（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と
磁界の様子を示す図である。図６、７中の矢印線分は磁
束を示すものである。
【００１４】界磁マグネットの屈曲隅部に切り欠きを設
けない場合は図６に示すように、磁束は界磁マグネット
１１´のＮ極から電機子コイル２に向けて放射し、可動
子ヨーク２４を通り、また電機子コイル２を通過して界
磁マグネット１１´のＳ極に戻ってくる。ところがＮ極
とＳ極の境界近辺では、Ｎ極からＳ極に可動子ヨークを
介さずに直接磁束が放射し、特に屈曲隅部１１０´では
磁束が密になる。この屈曲隅部に発生する磁束は、進行
方向に対する推力に寄与しないばかりか推力むら（コギ
ング）の原因となる。
けない場合は図６に示すように、磁束は界磁マグネット
１１´のＮ極から電機子コイル２に向けて放射し、可動
子ヨーク２４を通り、また電機子コイル２を通過して界
磁マグネット１１´のＳ極に戻ってくる。ところがＮ極
とＳ極の境界近辺では、Ｎ極からＳ極に可動子ヨークを
介さずに直接磁束が放射し、特に屈曲隅部１１０´では
磁束が密になる。この屈曲隅部に発生する磁束は、進行
方向に対する推力に寄与しないばかりか推力むら（コギ
ング）の原因となる。
【００１５】そこで、図７に示すように界磁マグネット
１１の屈曲隅部１１０に切り欠きを設けると、この内部
でのみ磁束が放射され、電機子コイル２に影響を与えな
くなるか、またはコイル２への影響が無視できるほど小
さくなる。またこれには、切り欠き部分が薄肉になって
磁束密度自体も小さくなることも関係している。このリ
ニアモータＬＤＭ１によると、界磁マグネット１１を断
面Ｌ字状で一体的に形成したことで、組み立ての際に界
磁マグネット１１自身の、そして界磁マグネット１１と
電機子コイル２との配置上の調整が容易であり、また、
電機子コイルの二つの側面２Ａ、２Ｂにある導線部を推
力発生に寄与させることができ、それだけ高推力を発生
させることができる。また、高推力を発生させ得る割り
にはコンパンクトに形成できる。
１１の屈曲隅部１１０に切り欠きを設けると、この内部
でのみ磁束が放射され、電機子コイル２に影響を与えな
くなるか、またはコイル２への影響が無視できるほど小
さくなる。またこれには、切り欠き部分が薄肉になって
磁束密度自体も小さくなることも関係している。このリ
ニアモータＬＤＭ１によると、界磁マグネット１１を断
面Ｌ字状で一体的に形成したことで、組み立ての際に界
磁マグネット１１自身の、そして界磁マグネット１１と
電機子コイル２との配置上の調整が容易であり、また、
電機子コイルの二つの側面２Ａ、２Ｂにある導線部を推
力発生に寄与させることができ、それだけ高推力を発生
させることができる。また、高推力を発生させ得る割り
にはコンパンクトに形成できる。
【００１６】さらに、界磁マグネット１１の屈曲隅部１
１０に切り欠きを設けたことで、屈曲隅部１１０に切り
欠きがない場合に比べてリニアモータの推力むらを抑制
することができる。次に、本発明の他の実施形態である
リニアモータＬＤＭ２を図２を参照して説明する。図２
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図２（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。
１０に切り欠きを設けたことで、屈曲隅部１１０に切り
欠きがない場合に比べてリニアモータの推力むらを抑制
することができる。次に、本発明の他の実施形態である
リニアモータＬＤＭ２を図２を参照して説明する。図２
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図２（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。
【００１７】図１に示すリニアモータＬＤＭ１とこのリ
ニアモータＬＤＭ２は、界磁マグネットの形状が異なる
以外は、両モータは実質的に同様の構成となっており、
リニアモータＬＤＭ２も電機子コイル２を含む可動子２
０と、界磁マグネット１２を含む固定子１２００と、ロ
ッド状の直動軸３を有し、電機子コイル２を含む可動子
２０が直動軸３に沿って移動する。
ニアモータＬＤＭ２は、界磁マグネットの形状が異なる
以外は、両モータは実質的に同様の構成となっており、
リニアモータＬＤＭ２も電機子コイル２を含む可動子２
０と、界磁マグネット１２を含む固定子１２００と、ロ
ッド状の直動軸３を有し、電機子コイル２を含む可動子
２０が直動軸３に沿って移動する。
【００１８】電機子コイル２は、図１に示すものと同様
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１２は、断面Ｕ字
状の一体的な屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を直動軸３の長
手方向に交互に複数個並べて形成され、その外周には断
面Ｕ字状の固定子ヨーク１２１が接合されており、これ
らにより固定子１２００が形成されている。また、界磁
マグネット１２の電機子コイル２側の屈曲隅部１２０、
１２０には、可動子移動方向に沿って切り欠きが設けら
れている。
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１２は、断面Ｕ字
状の一体的な屈曲Ｎ極、屈曲Ｓ極の磁極を直動軸３の長
手方向に交互に複数個並べて形成され、その外周には断
面Ｕ字状の固定子ヨーク１２１が接合されており、これ
らにより固定子１２００が形成されている。また、界磁
マグネット１２の電機子コイル２側の屈曲隅部１２０、
１２０には、可動子移動方向に沿って切り欠きが設けら
れている。
【００１９】そして、界磁マグネット１２は、界磁マグ
ネット１２の電機子コイル２側の前記可動子移動方向に
沿う３面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、それぞれ空隙を介
して電機子コイル２の移動方向に沿う連続する３つの側
面２Ａ、２Ｂ、２Ｃと互いに対向するように配置されて
いる。このリニアモータＬＤＭ２でも、界磁マグネット
１２を断面Ｕ字状で一体的に形成したことで、組み立て
の際に界磁マグネット１２自身の、そして界磁マグネッ
ト１２と電機子コイル２との配置上の調整が容易であ
り、また、電機子コイルの３面２Ａ、２Ｂ、２Ｃにある
導線部を推力発生に寄与させることができ、図１に示す
リニアモータＬＤＭ１よりも高推力を発生させることが
できる。また、高推力を発生させ得る割りにはコンパク
トに形成できる。
ネット１２の電機子コイル２側の前記可動子移動方向に
沿う３面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、それぞれ空隙を介
して電機子コイル２の移動方向に沿う連続する３つの側
面２Ａ、２Ｂ、２Ｃと互いに対向するように配置されて
いる。このリニアモータＬＤＭ２でも、界磁マグネット
１２を断面Ｕ字状で一体的に形成したことで、組み立て
の際に界磁マグネット１２自身の、そして界磁マグネッ
ト１２と電機子コイル２との配置上の調整が容易であ
り、また、電機子コイルの３面２Ａ、２Ｂ、２Ｃにある
導線部を推力発生に寄与させることができ、図１に示す
リニアモータＬＤＭ１よりも高推力を発生させることが
できる。また、高推力を発生させ得る割りにはコンパク
トに形成できる。
【００２０】さらに、界磁マグネットの屈曲隅部１２０
に切り欠きを設けたことで、屈曲隅部１２０に切り欠き
がない場合に比べてリニアモータの推力むらを抑制する
ことができる。次に本発明のさらに他の実施形態である
リニアモータＬＤＭ３を図３を参照して説明する。図３
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図３（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。
に切り欠きを設けたことで、屈曲隅部１２０に切り欠き
がない場合に比べてリニアモータの推力むらを抑制する
ことができる。次に本発明のさらに他の実施形態である
リニアモータＬＤＭ３を図３を参照して説明する。図３
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図３（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。
【００２１】図３に示すリニアモータＬＤＭ３は、界磁
マグネット１３の態様が異なる以外は図１に示すリニア
モータＬＤＭ１と実質的に同様の構成となっており、リ
ニアモータＬＤＭ３も電機子コイル２を含む可動子２０
と、界磁マグネット１３を含む固定子１３００と、ロッ
ド状の直動軸３を有し、電機子コイル２を有する可動子
２０が直動軸３に沿って移動する。
マグネット１３の態様が異なる以外は図１に示すリニア
モータＬＤＭ１と実質的に同様の構成となっており、リ
ニアモータＬＤＭ３も電機子コイル２を含む可動子２０
と、界磁マグネット１３を含む固定子１３００と、ロッ
ド状の直動軸３を有し、電機子コイル２を有する可動子
２０が直動軸３に沿って移動する。
【００２２】電機子コイル２は、図１に示すものと同様
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１３は、平坦なＮ
極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成された平板型
の界磁マグネット部品１３２、１３２を断面Ｌ字状の固
定子ヨーク１３１に接合し、また、界磁マグネット部品
１３２、１３２間を非磁性体からなる部材１３０で連結
して、全体としては一体的に形成されている。界磁マグ
ネット１３は、全体的には、電機子コイル２の移動方向
に垂直な断面がＬ字状の形状をしている。
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１３は、平坦なＮ
極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成された平板型
の界磁マグネット部品１３２、１３２を断面Ｌ字状の固
定子ヨーク１３１に接合し、また、界磁マグネット部品
１３２、１３２間を非磁性体からなる部材１３０で連結
して、全体としては一体的に形成されている。界磁マグ
ネット１３は、全体的には、電機子コイル２の移動方向
に垂直な断面がＬ字状の形状をしている。
【００２３】そして、界磁マグネット１３は、界磁マグ
ネット１３の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
２面１３Ａ、１３Ｂが、それぞれ空隙を介して電機子コ
イル２の移動方向に沿う連続する二つの側面２Ａ、２Ｂ
と互いに対向するように配置されている。したがって、
このリニアモータＬＤＭ３によると、界磁マグネット１
３を断面Ｌ字状で一体的に形成したことで、組み立ての
際に界磁マグネット１３自身の、そして界磁マグネット
１３と電機子コイル２との配置上の調整が容易であり、
また、電機子コイルの２面２Ａ、２Ｂにある導線部を推
力発生に寄与させることができ、調整が容易な割りには
高推力を発生させることができる。また、高推力を発生
させ得る割りには全体構成がコンパクトである。さら
に、界磁マグネットの屈曲隅部に相当する位置には、非
磁性体部材１３０を設けたことで、図８に示すように非
磁性体部材１３０内には磁束が発生しないので、屈曲隅
部相当位置に磁性体がある場合に比べてリニアモータの
推力むらを抑制することができる。なお、図８（Ａ）は
界磁マグネット断面と磁界の様子を示す図、図８（Ｂ）
は界磁マグネットの側面と磁界を示す図であり、図中、
矢印線分は磁束を示すものである。
ネット１３の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
２面１３Ａ、１３Ｂが、それぞれ空隙を介して電機子コ
イル２の移動方向に沿う連続する二つの側面２Ａ、２Ｂ
と互いに対向するように配置されている。したがって、
このリニアモータＬＤＭ３によると、界磁マグネット１
３を断面Ｌ字状で一体的に形成したことで、組み立ての
際に界磁マグネット１３自身の、そして界磁マグネット
１３と電機子コイル２との配置上の調整が容易であり、
また、電機子コイルの２面２Ａ、２Ｂにある導線部を推
力発生に寄与させることができ、調整が容易な割りには
高推力を発生させることができる。また、高推力を発生
させ得る割りには全体構成がコンパクトである。さら
に、界磁マグネットの屈曲隅部に相当する位置には、非
磁性体部材１３０を設けたことで、図８に示すように非
磁性体部材１３０内には磁束が発生しないので、屈曲隅
部相当位置に磁性体がある場合に比べてリニアモータの
推力むらを抑制することができる。なお、図８（Ａ）は
界磁マグネット断面と磁界の様子を示す図、図８（Ｂ）
は界磁マグネットの側面と磁界を示す図であり、図中、
矢印線分は磁束を示すものである。
【００２４】なお、この断面Ｌ字状の界磁マグネット１
３を二つ用いて、図５に示すように電機子コイル２の全
ての側面２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを界磁マグネットに対
向させることもできる。このようにすると該全ての側面
を囲むような界磁マグネットを形成して配置するより
も、同じ推力を発生できるにもかかわらず、界磁マグネ
ット１３、１３と電機子コイル２との配置上の調整が容
易となる。なお、このようなモータ構成は図１に示す界
磁マグネット１１を二つ用いても達成できる。
３を二つ用いて、図５に示すように電機子コイル２の全
ての側面２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを界磁マグネットに対
向させることもできる。このようにすると該全ての側面
を囲むような界磁マグネットを形成して配置するより
も、同じ推力を発生できるにもかかわらず、界磁マグネ
ット１３、１３と電機子コイル２との配置上の調整が容
易となる。なお、このようなモータ構成は図１に示す界
磁マグネット１１を二つ用いても達成できる。
【００２５】次に本発明のさらに他の実施形態であるリ
ニアモータＬＤＭ４を図４を参照して説明する。図４
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図４（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。図４に示すリニアモータＬ
ＤＭ４は、界磁マグネットの態様が異なる以外は図３に
示すリニアモータＬＤＭ３と実質的に同様の構成となっ
ており、リニアモータＬＤＭ４も電機子コイル２を含む
可動子２０と、界磁マグネット１４を含む固定子１４０
０と、ロッド状の直動軸３を有し、電機子コイル２が直
動軸３に沿って移動する。
ニアモータＬＤＭ４を図４を参照して説明する。図４
（Ａ）は該リニアモータの斜視図であり、図４（Ｂ）は
該リニアモータの正面図である。なお、図１に示すリニ
アモータの部品と実質的に、同じ構造、作用の部品には
同じ参照符号を付してある。図４に示すリニアモータＬ
ＤＭ４は、界磁マグネットの態様が異なる以外は図３に
示すリニアモータＬＤＭ３と実質的に同様の構成となっ
ており、リニアモータＬＤＭ４も電機子コイル２を含む
可動子２０と、界磁マグネット１４を含む固定子１４０
０と、ロッド状の直動軸３を有し、電機子コイル２が直
動軸３に沿って移動する。
【００２６】電機子コイル２は、図１に示すものと同様
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１４は、平坦なＮ
極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成された平板型
の３つの界磁マグネット部品１４２を断面Ｕ字状の固定
子ヨーク１４１に接合し、また、隣合う界磁マグネット
部品１４２、１４２間を非磁性体からなる部材１４０で
連結して、全体としては一体的に形成されている。界磁
マグネット１４は、全体的には、電機子コイル２の移動
方向に垂直な断面がＵ字状の形状をしている。
に形成されており、その移動方向に垂直な断面は正方形
状に形成されている。界磁マグネット１４は、平坦なＮ
極とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成された平板型
の３つの界磁マグネット部品１４２を断面Ｕ字状の固定
子ヨーク１４１に接合し、また、隣合う界磁マグネット
部品１４２、１４２間を非磁性体からなる部材１４０で
連結して、全体としては一体的に形成されている。界磁
マグネット１４は、全体的には、電機子コイル２の移動
方向に垂直な断面がＵ字状の形状をしている。
【００２７】そして、界磁マグネット１４は、界磁マグ
ネット１４の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
３面１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが、それぞれ空隙を介して
電機子コイル２の移動方向に沿う連続する３つの側面２
Ａ、２Ｂ、２Ｃと互いに対向するように配置されてい
る。したがって、このリニアモータＬＤＭ４によると、
界磁マグネット１４を断面Ｕ字状で一体的に形成したこ
とで、組み立ての際に界磁マグネット１４自身の、そし
て界磁マグネット１４と電機子コイル２との配置上の調
整が容易であり、また、電機子コイルの３側面２Ａ、２
Ｂ、２Ｃにある導線部を推力発生に寄与させることがで
き、高推力を発生させることができる。また、高推力を
得られる割りには全体構成をコンパクトにできる。さら
に、界磁マグネットの屈曲隅部に相当する位置には、非
磁性体部材１４０を設けたことで、屈曲隅部相当位置に
磁性体がある場合に比べてリニアモータの推力むらを抑
制することができる。
ネット１４の電機子コイル２側の可動子移動方向に沿う
３面１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが、それぞれ空隙を介して
電機子コイル２の移動方向に沿う連続する３つの側面２
Ａ、２Ｂ、２Ｃと互いに対向するように配置されてい
る。したがって、このリニアモータＬＤＭ４によると、
界磁マグネット１４を断面Ｕ字状で一体的に形成したこ
とで、組み立ての際に界磁マグネット１４自身の、そし
て界磁マグネット１４と電機子コイル２との配置上の調
整が容易であり、また、電機子コイルの３側面２Ａ、２
Ｂ、２Ｃにある導線部を推力発生に寄与させることがで
き、高推力を発生させることができる。また、高推力を
得られる割りには全体構成をコンパクトにできる。さら
に、界磁マグネットの屈曲隅部に相当する位置には、非
磁性体部材１４０を設けたことで、屈曲隅部相当位置に
磁性体がある場合に比べてリニアモータの推力むらを抑
制することができる。
【００２８】以上説明した実施形態では、電機子コイル
の可動子移動方向に垂直な断面は四角形形状であった
が、断面形状は四角形に限定されるものではなく、四角
形以外の多角形状でも同様な効果がある。ただし、多角
形状を角数の大きい多角形とすると電機子コイルやそれ
に対応する界磁マグネットの作成が困難となるため、そ
れには限定されないが三角形〜五角形程度が望ましい。
の可動子移動方向に垂直な断面は四角形形状であった
が、断面形状は四角形に限定されるものではなく、四角
形以外の多角形状でも同様な効果がある。ただし、多角
形状を角数の大きい多角形とすると電機子コイルやそれ
に対応する界磁マグネットの作成が困難となるため、そ
れには限定されないが三角形〜五角形程度が望ましい。
【００２９】
【発明の効果】本発明によると、電機子コイルと、Ｎ極
とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成される界磁マグ
ネットとを備え、これらのうちいずれか一方を可動子要
素、他方を固定子要素とするリニアモータであって、電
機子コイルの導線部分を有効利用してそれだけ可動子に
高推力を発生させることができ、また、可動子推力の割
りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置の調
整が容易なリニアモータを提供することができる。
とＳ極の磁極を交互に複数個並べて形成される界磁マグ
ネットとを備え、これらのうちいずれか一方を可動子要
素、他方を固定子要素とするリニアモータであって、電
機子コイルの導線部分を有効利用してそれだけ可動子に
高推力を発生させることができ、また、可動子推力の割
りには全体をコンパクト化でき、しかも各部の配置の調
整が容易なリニアモータを提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態であるリニアモータを示す
図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）はその正面
図である。
図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）はその正面
図である。
【図２】本発明の他の実施形態であるリニアモータを示
す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）はその正
面図である。
す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）はその正
面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態であるリニアモー
タを示す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）は
その正面図である。
タを示す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）は
その正面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態であるリニアモー
タを示す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）は
その正面図である。
タを示す図であり、図（Ａ）はその斜視図、図（Ｂ）は
その正面図である。
【図５】図３に示すリニアモータを構成する界磁マグネ
ットを利用したリニアモータの正面図である。
ットを利用したリニアモータの正面図である。
【図６】界磁マグネットの屈曲隅部に切り欠きを設けな
いときの該屈曲隅部周辺の磁界の様子を示す図であり、
図６（Ａ）は該界磁マグネットの断面と磁界の様子を示
す図、図６（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と磁界の様
子を示す図である。
いときの該屈曲隅部周辺の磁界の様子を示す図であり、
図６（Ａ）は該界磁マグネットの断面と磁界の様子を示
す図、図６（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と磁界の様
子を示す図である。
【図７】界磁マグネットの屈曲隅部に切り欠きを設けた
ときの該屈曲隅部周辺の磁界の様子を示す図であり、図
７（Ａ）は該界磁マグネットの断面と磁界の様子を示す
図、図７（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と磁界の様子
を示す図である。
ときの該屈曲隅部周辺の磁界の様子を示す図であり、図
７（Ａ）は該界磁マグネットの断面と磁界の様子を示す
図、図７（Ｂ）は該界磁マグネットの側面と磁界の様子
を示す図である。
【図８】界磁マグネットの屈曲隅部に相当する位置に非
磁性体部材を配置したときの該屈曲隅部相当位置周辺の
磁界の様子を示す図であり、図８（Ａ）は該界磁マグネ
ットの断面と磁界の様子を示す図、図８（Ｂ）は該界磁
マグネットの側面と磁界の様子を示す図である。
磁性体部材を配置したときの該屈曲隅部相当位置周辺の
磁界の様子を示す図であり、図８（Ａ）は該界磁マグネ
ットの断面と磁界の様子を示す図、図８（Ｂ）は該界磁
マグネットの側面と磁界の様子を示す図である。
１１００、１２００、１３００、１４００ 固定子 １１、１２、１３、１４ 界磁マグネット １１０、１２０ 界磁マグネットの屈曲隅部 １３０、１４０ 非磁性体部材 １１１、１２１、１３１、１４１ 固定子ヨーク １３２、１４２ 界磁マグネットを構成する界磁マグネ
ット部品 １１Ａ、１１Ｂ 界磁マグネット１１の電機子コイル２
に対向する面 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 界磁マグネット１２の電機子
コイル２に対向する面 １３Ａ、１３Ｂ 界磁マグネット１３の電機子コイル２
に対向する面 １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 界磁マグネット１４の電機子
コイル２に対向する面 ２０ 可動子 ２ 電機子コイル ２１ コイルボビン ２２ 導線 ２３ 軸受け ２４ 可動子ヨーク ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 電機子コイル２の移動方向に
沿う側面 ３ 直動軸
ット部品 １１Ａ、１１Ｂ 界磁マグネット１１の電機子コイル２
に対向する面 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 界磁マグネット１２の電機子
コイル２に対向する面 １３Ａ、１３Ｂ 界磁マグネット１３の電機子コイル２
に対向する面 １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 界磁マグネット１４の電機子
コイル２に対向する面 ２０ 可動子 ２ 電機子コイル ２１ コイルボビン ２２ 導線 ２３ 軸受け ２４ 可動子ヨーク ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 電機子コイル２の移動方向に
沿う側面 ３ 直動軸
Claims (4)
- 【請求項１】 電機子コイルと、Ｎ極とＳ極の磁極を交
互に複数個並べて形成される界磁マグネットとを備え、
これらのうちいずれか一方を可動子要素、他方を固定子
要素とするリニアモータにおいて、前記電機子コイル
は、前記界磁マグネットに対する相対的移動方向に垂直
な断面が多角形形状に形成されており、前記界磁マグネ
ットは、前記電機子コイルの前記相対的移動方向に沿う
複数の側面のうち連続する少なくとも二つの側面に対向
し、且つ、それら側面に沿うように一体的に屈曲形成さ
れ、配置されていることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】 前記界磁マグネットは、前記電機子コイ
ルの前記相対的移動方向に沿う側面のうち連続する少な
くとも二つの側面に沿うような一体的な屈曲Ｎ極、屈曲
Ｓ極の磁極を交互に並べて形成してある請求項１記載の
リニアモータ。 - 【請求項３】 前記界磁マグネットの前記電機子コイル
側の屈曲隅部が前記相対的移動方向に沿って切り欠いて
ある請求項２記載のリニアモータ。 - 【請求項４】前記界磁マグネットは、Ｎ極とＳ極の磁極
を交互に複数個並べて形成される平板型の界磁マグネッ
ト部品の少なくとも二つを前記電機子コイルの連続する
少なくとも二つの側面に対向するように組み合わせて、
界磁マグネットの屈曲隅部に相当する隣合う該界磁マグ
ネット部品間を非磁性体部材で連結し、一体化して形成
されている請求項１記載のリニアモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332229A JPH09182410A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | リニアモータ |
| US08/769,275 US6075297A (en) | 1995-12-20 | 1996-12-18 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332229A JPH09182410A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182410A true JPH09182410A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18252623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332229A Withdrawn JPH09182410A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | リニアモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6075297A (ja) |
| JP (1) | JPH09182410A (ja) |
Cited By (4)
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| WO2005057763A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | コアレス・リニアモータ |
| CN100437122C (zh) * | 2002-02-20 | 2008-11-26 | 伊斯梅卡半导体控股公司 | 带有接触力控制机构的接触致动器 |
| WO2015146874A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 日立金属株式会社 | アクチュエータ、可動子及び電機子 |
| CN110336446A (zh) * | 2018-03-28 | 2019-10-15 | 通力股份公司 | 电动直线电机 |
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| US6975081B1 (en) | 1998-02-26 | 2005-12-13 | Anorad Corporation | Path module for a linear motor, modular linear motor system and method to control same |
| US7170241B1 (en) | 1998-02-26 | 2007-01-30 | Anorad Corporation | Path module for a linear motor, modular linear motor system and method to control same |
| EP1147593A4 (en) * | 1998-12-22 | 2005-08-17 | Rush Holdings Inc | MACHINE WITH MUG ANCHOR AND AIR CLEANING |
| US6127749A (en) * | 1999-02-10 | 2000-10-03 | Nikon Corporation Of Japan | Two-dimensional electric motor |
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| KR100440391B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2004-07-14 | 한국전기연구원 | 비접촉 전원공급장치 및 영구자석 여자 횡자속형 선형전동기 결합 시스템 |
| US20060028070A1 (en) * | 2002-10-25 | 2006-02-09 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | High force density linear electric motor |
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| KR101489031B1 (ko) * | 2010-03-11 | 2015-02-04 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 리니어 모터 및 테이블 이송 장치 |
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| EP2630721B1 (en) * | 2010-10-22 | 2018-06-20 | Fred E. Hunstable | An improved magnetic motor |
| WO2014036567A1 (en) | 2012-09-03 | 2014-03-06 | Linear Labs, Inc. | An improved transducer and method of operation |
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| CN107786058B (zh) * | 2016-08-30 | 2020-04-10 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 直线电机 |
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| US12218558B2 (en) * | 2022-03-08 | 2025-02-04 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Motor assembly for linear direct-drive motor |
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