JP2012147517A - Linear motor device and linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアモータ装置及びリニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor device and a linear motor.
3相交流電力を利用した同期リニアモータとして、コイルを駆動方向(磁石の配列方向)に同軸的に配列(積層)したものが知られている(例えば、特許文献1及び2)。特許文献1では、駆動方向において、磁石4個の長さと、コイル6個の長さとが同一とされ、6個のコイルには、その並び順に、U相、−U相、W相、−W相、V相、−V相の電圧が印加されている。また、特許文献2では、駆動方向において、磁石2個の長さと、コイル3個の長さとが同一とされ、3個のコイルには、その並び順に、U相、V相、W相の電圧が印加されている。
As a synchronous linear motor using three-phase AC power, one in which coils are coaxially arranged (laminated) in the driving direction (magnet arrangement direction) is known (for example,
なお、後述する本願における電力の相の正負に従えば、特許文献2において印加される電圧は、コイルの移動方向から、U相、−V相、W相であると特定される。また、特許文献1では、6個のコイルの巻き方向を相互に逆巻きにして、U相、V相、W相、U相、V相、W相の電圧を印加することについても記載されているが、当該電圧は、本願における電力の相の正負に従えば、U相、−V相、W相、U相、−V相、W相である。
In addition, according to the positive / negative of the phase of the electric power in this application mentioned later, the voltage applied in patent document 2 is specified from the moving direction of a coil as U phase, -V phase, and W phase.
同期リニアモータは、ボイスコイルモータと呼ばれるリニアモータに比較して、駆動範囲が長いという長所があるものの、応答性が低いという短所がある。一方、同期リニアモータに高い応答性が要求される場合がある。例えば、高い応答性が要求されるワイヤボンディング用のリニアモータとして、駆動範囲を長くするために、同期リニアモータを用いたいという要望がある。 Synchronous linear motors have the advantage of a longer drive range than linear motors called voice coil motors, but have the disadvantage of low responsiveness. On the other hand, a high response may be required for the synchronous linear motor. For example, as a linear motor for wire bonding that requires high responsiveness, there is a desire to use a synchronous linear motor in order to extend the driving range.
本発明の目的は、応答性の高いリニアモータ装置及びリニアモータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a linear motor device and a linear motor with high responsiveness.
本発明のリニアモータ装置は、磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが交互に逆転するように、前記駆動方向に配列された複数の磁石を有する磁石列と、前記複数の磁石の前記駆動方向に互いに隣接する磁石2個分の前記駆動方向の長さに亘って前記駆動方向に同軸的に配列された3個のコイルを含むコイルアセンブリと、前記3個のコイルに対して、その並び順に、U相、W相及びV相(ただし、各相の正負はコイルの軸回りの電流の向きを基準とする)の電力を供給する電源装置と、を有する。 The linear motor device of the present invention includes a magnet array having a plurality of magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the direction of the magnetic poles is alternately reversed, and the plurality A coil assembly including three coils coaxially arranged in the drive direction over the length of the two magnets adjacent to each other in the drive direction of the magnet in the drive direction; and On the other hand, the power supply apparatus supplies power of U phase, W phase and V phase (however, the positive and negative of each phase is based on the direction of the current around the axis of the coil) in the arrangement order.
好適には、前記駆動方向に延び、前記磁石列の前記コイルとは反対側に配置された外ヨークと、前記駆動方向に延び、前記コイルアセンブリに挿通されたセンターヨークと、前記磁石列の前記駆動方向の外側において、前記外ヨークと前記センターヨークとに連結され、前記磁石列との距離が、前記センターヨークと前記磁石列との距離よりも大きい端ヨークと、を更に有する。 Preferably, an outer yoke that extends in the driving direction and is disposed on the opposite side of the coil of the magnet row, a center yoke that extends in the driving direction and is inserted through the coil assembly, and the magnet row of the magnet row, An end yoke connected to the outer yoke and the center yoke on the outer side in the driving direction and having a distance from the magnet row larger than the distance between the center yoke and the magnet row is further included.
好適には、前記複数の磁石の配列数が奇数個である。 Preferably, the number of the plurality of magnets arranged is an odd number.
好適には、前記センターヨークを囲み、前記コイルアセンブリに挿通された、非磁性且つ導電性の管状部材を更に有する。 Preferably, it further includes a nonmagnetic and conductive tubular member surrounding the center yoke and inserted through the coil assembly.
本発明のリニアモータは、磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが交互に逆転するように、前記駆動方向に配列された複数の磁石を有する磁石列と、前記複数の磁石の2個分の長さに亘って前記駆動方向に同軸的に配列された3個のコイルを含むコイルアセンブリと、前記3個のコイルに対して、その並び順に接続された、U相、W相及びV相(ただし、各相の正負はコイルの軸回りの電流の向きを基準とする)用の3本の配線と、を有する。 The linear motor of the present invention includes a magnet array having a plurality of magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the direction of the magnetic poles is alternately reversed, and the plurality of magnets A coil assembly including three coils arranged coaxially in the drive direction over the length of two magnets, and a U-phase connected to the three coils in the arrangement order; And three wirings for W phase and V phase (however, the positive and negative of each phase is based on the direction of current around the axis of the coil).
本発明によれば、応答性を高くすることができる。 According to the present invention, the responsiveness can be increased.
図1は、本発明の実施形態に係るリニアモータ1の斜視図である。図2は、図1のII−II線矢視方向における断面図である。
FIG. 1 is a perspective view of a
リニアモータ1は、3相交流電力が供給されることにより、x方向を駆動方向として駆動されるものである。なお、3相交流電力は、2π/3ずつ位相がずれた、U相、V相及びW相の交流電力からなるものである。例えば、交流電流が正弦関数で表わされるものであるとすると、U相、V相及びW相の交流電流は、sin(ωt)、sin(ωt−2π/3)、sin(ωt−4π/3)と表わされる。
The
リニアモータ1は、x方向に沿って配置された2つの磁石列3と、2つの磁石列3に対してx方向に移動可能なコイルアセンブリ5とを有している。また、リニアモータ1は、磁気回路が好適に形成されるように、外ヨーク7、センターヨーク部9及び端ヨーク11を有するとともに、コイルアセンブリ5に電力を供給するための電線13(図1)を有している。
The
磁石列3は、x方向に配列された複数の磁石15を有している。図1に示すように、複数の磁石15は、磁化方向がz方向(駆動方向に直交する方向)になるように配列されている。また、複数の磁石15は、磁極の向きが交互に逆転するようにx方向に配列されている。2つの磁石列3は、z方向において互いに対向するように配置されている。一方の磁石列3の複数の磁石15と、他方の磁石列3の複数の磁石15とは、同種の磁極を対向させている。2つの磁石列3は、磁石15の数が互いに同数に設定されている。各磁石列3における磁石15の数は、適宜に設定されてよいが、例えば、奇数(本実施形態では7個)である。
The
磁石15は、例えば、y方向(駆動方向及び磁化方向に直交する方向)を長手方向とし、x方向を短手方向とし、z方向を厚み方向とする板状(薄型直方体状)に形成されている。換言すれば、磁石15は、y方向の大きさ>x方向の大きさ>z方向の大きさとなるように形成されている。
For example, the
コイルアセンブリ5は、2つの磁石列3間に配置されている。コイルアセンブリ5は、x方向に同軸的に配列されたU相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17Vを有している(以下、単に「コイル17」といい、これらを区別しないことがある。)。
The
U相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17Vは、コイルアセンブリ5がx方向の正側に移動するときに、3相交流電力のU相、W相及びV相の電力が供給されるものであり、当該順番に配列されている。
The
なお、リニアモータ1は、x方向の双方向に駆動可能であり、コイルアセンブリ5がx方向の負側に移動するときには、上述した電力供給の態様とは逆に、U相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17Vに対してV相、W相及びU相の電力が供給される。換言すれば、本願において3つのコイル17に対して、その並び順にU相、W相及びV相の電力が供給されるというときの並び順は、x方向のいずれ側からの並び順であってもよい。ただし、本実施形態の説明においては、特に断りがない限り、コイルアセンブリ5がx方向の正側へ移動する場合を想定するものとする。
The
3つのコイル17は、x方向において、磁石15の2つ分の長さに亘る大きさに形成されている。換言すれば、x方向の所定長さにおいて、コイル17の配列数と磁石15の配列数との比率は3:2である。
The three
各コイル17は、特に図示しないが、導線と、導線を被覆する絶縁性の被膜とを有する線材が巻かれることにより形成されている。なお、線材は、占積率を上げるために、断面が矩形状の平角線とされ、整列巻きされることが好ましい。導線は、例えば金属により形成されている。なお、導線は、一般に可動子とされるコイルアセンブリ5を軽量化するために、アルミニウムにより形成されることが好ましい。被膜は、例えば樹脂により形成されている。
Although not shown in particular, each
コイル17は、線材の隣接する部分同士が接着剤により互いに固定されることにより、形状が維持されている。その形状は、例えば、コイル17の軸方向(開口方向)に見て(図2)概ね矩形状若しくは長円形である。また、コイル17の巻き方向に直交する断面は、例えば矩形である(図4参照)。そして、コイル17は、y方向に延び、磁石列3に対向する対向部17a(図2)を有している。コイル17は、例えば、y方向の大きさ>z方向の大きさ>x方向の大きさとなるように形成されている。
The shape of the
外ヨーク7は、磁石列3のコイルアセンブリ5とは反対側に配置されている。外ヨーク7は、例えば、鉄等の磁性体により形成され、また、z方向を厚み方向とする矩形状の平板状に形成されている。外ヨーク7は、例えば、x方向及びy方向において磁石列3に亘る広さを有し、また、その主面には、接着剤若しくはボルトにより、磁石列3が固定されている。
The
センターヨーク部9は、x方向に延びており、コイルアセンブリ5に挿通されている。センターヨーク部9は、その本体たるセンターヨーク19と、センターヨーク19を囲む管状部材21とを有している。
The
センターヨーク19は、例えば、鉄等の磁性体により形成され、また、コイルアセンブリ5の空洞よりも若干小さい、当該空洞の相似形(本実施形態ではz方向を厚み方向とする矩形の平板状)に形成されている。
The
管状部材21は、センターヨーク19の外形と相似形の筒状(本実施形態では断面矩形の筒状)に形成され、センターヨーク19の概ね全体を覆っている。管状部材21は、非磁性且つ導電性を有する材料により形成されている。このような材料としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレスが挙げられる。管状部材21は、例えば、板金をプレス加工することにより形成されている。
The
端ヨーク11は、磁石列3に対してその配列方向(x方向)の外側に配置されている。端ヨーク11は、例えば、鉄等の磁性体により形成され、また、x方向を厚み方向とする矩形状の平板状に形成されている。平板状の広さは、例えば、2つの外ヨーク7の端部の隙間を塞ぐ広さである。端ヨーク11は、外ヨーク7及びセンターヨーク19に当接して固定されている。固定は、例えば、ネジ、半田若しくは接着剤によりなされる。端ヨーク11は、2つの外ヨーク7及びセンターヨーク19を互いに固定する連結部材としても機能する。
The
端ヨーク11と磁石列3との距離d2は、センターヨーク19と磁石列3との距離d1よりも長く設定されている。好ましくは、距離d2は、距離d1の1.2倍以上であり、より好ましくは1.5倍以上である。
A distance d2 between the
電線13は、3相交流電力のU相、W相及びV相に対応して、U相配線23U、W相配線23W及びV相配線23V(以下、単に「配線23」といい、これらを区別しないことがある。)を有している。なお、電線13は、これ以外にも、中性相に対応する配線を含んでいてもよい。U相配線23U、W相配線23W及びV相配線23Vは、それぞれ、U相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17Vに接続されている。配線23は、例えば、特に図示しないが、導線と、当該導線を被覆する絶縁性の被膜とを有している。
The
なお、官公庁、規格団体若しくは企業等の各種団体においては、各配線に割り当てられる相を被膜の色により識別するために、相と色とを仕様書若しくは規格により規定している。従って、一般に、配線23は、電力が供給されていない状態においても、いずれの相の電力が供給される配線であるか特定可能である。ひいては、コイル17も、電力が供給されていない状態においても、いずれの相の電力が供給されるコイルであるか特定可能である。
In various organizations such as public offices, standards organizations, and companies, the phases and colors are defined by specifications or standards in order to identify the phases assigned to each wiring by the color of the coating. Therefore, in general, the wiring 23 can specify which phase of power is supplied even when no power is supplied. As a result, it is possible to specify which phase of the
図3は、リニアモータ1を有するリニアモータ装置31の電力供給系の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a power supply system of the
リニアモータ装置31は、リニアモータ1と、リニアモータ1に3相交流電力を供給する電源装置33とを有している。3相交流電力は、例えば、Y結線により供給されている。
The
なお、例えば、コイル17の巻き方向を逆転させ、又は、コイル17の線材の両端の電源装置33への接続を逆にすると、コイル17における、軸回り(x軸回り)の電流の向きは逆向きとなる。すなわち、電源装置33においては相の正負が逆転されていないにも関わらず、コイル17においては、実質的に、電力の相の正負が逆転された(位相が180°ずらされた)ことになる。
For example, when the winding direction of the
そこで、本願では、便宜上、U相、W相及びV相の正負は、コイル17の軸回りの電流の向きを基準として規定されるものとする。例えば、U相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17VにU相、W相及びV相の電力が供給される構成には、3つのコイル17の巻き方向が互いに同一とされ、各相の位相が特定の位相(例えば各相において90°)であるときの線材の始端(巻き始め)及び終端(巻き終わり)の正負が互いに同一であり、電源装置33がU相、W相及びV相の電力を出力するという代表的な構成だけでなく、3つのコイル17においてこれと同様の電流が実現されている他の構成も含まれるものとする。
Therefore, in the present application, for convenience, the positive / negative of the U phase, the W phase, and the V phase is defined based on the direction of the current around the axis of the
一例として、上記の代表的な構成に対してW相コイル17Wの巻き方向を逆方向とし、上記の代表的な構成に対してコイル17の線材の両端と電源装置33との接続は変えず、電源装置33がU相、−W相、V相の電力を出力する構成も、U相コイル17U、W相コイル17W及びV相コイル17VにU相、W相及びV相の電力が供給される構成に含まれる。
As an example, the winding direction of the W-
また、電力の初期位相は任意に設定可能であるから、3つのコイル17に対して、その並び順にU相、W相及びV相の電力を供給するという場合には、3つのコイル17に対して、その並び順に、「W相、V相及びU相」、「V相、U相及びW相」、「−U相、−W相及び−V相」、「−W相、−V相及び−U相」又は「−V相、−U相及び−W相」の電力を供給する場合が含まれる。
In addition, since the initial phase of the power can be arbitrarily set, when the U-phase, W-phase, and V-phase power is supplied to the three
以上の構成を有するリニアモータ1の作用を説明する。
The operation of the
図4は、リニアモータ1における磁気経路を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a magnetic path in the
センターヨーク19にN極を向けている磁石15(ただし、磁石列3の端の磁石15を除く)のN極から出た磁力線は、矢印y1によって示すように、センターヨーク19内へ入り、センターヨーク19に沿ってx方向の両方向へ分岐し、両隣の磁石15のS極へ入る。
The magnetic field lines coming out of the N pole of the magnet 15 (excluding the
同様に、外ヨーク7にN極を向けている磁石15のN極から出た磁力線は、矢印y2によって示すように、外ヨーク7内へ入り、外ヨーク7に沿ってx方向の両方向へ分岐し、両隣の磁石15のS極へ入る。
Similarly, the magnetic field lines coming out of the north pole of the
磁石列3の端の磁石15のN極から出た磁力線は、矢印y3によって示すように、センターヨーク19内へ入り、センターヨーク19に沿ってx方向の両方向へ分岐する。そして、分岐した一方の磁力線は、端ヨーク11を介して外ヨーク7内に入り、元の磁石15のS極へ入る。分岐した他方の磁力線は、他の磁石15の磁力線と同様に、センターヨーク19から隣の磁石15のS極に入る。
The magnetic field lines coming out from the N pole of the
なお、図1を参照して説明したように、距離d2が距離d1よりも長いことにより、磁石列3の端の磁石15の磁力線が、センターヨーク19に向かわずに端ヨーク11に直接的に向かってしまうことが抑制される。
As described with reference to FIG. 1, since the distance d <b> 2 is longer than the distance d <b> 1, the magnetic lines of force of the
また、特に図示しないが、磁石列3の端の磁石15が、N極をセンターヨーク19へ向ける磁石15である場合には、N極から出た磁力線は、外ヨーク7内へ入り、外ヨーク7に沿ってx方向の両方向へ分岐する。そして、分岐した一方の磁力線は、端ヨーク11を介してセンターヨーク19内に入り、元の磁石15のS極へ入る。分岐した他方の磁力線は、他の磁石15の磁力線と同様に、外ヨーク7から隣の磁石15のS極に入る。
Although not shown in particular, when the
磁石15とセンターヨーク19との間における磁束は、コイル17の対向部17aをz方向において交差する。従って、対向部17aにおいてy方向に電流が流れると、フレミングの左手の法則に従って、コイルアセンブリ5を磁石列3に対してx方向へ駆動する力が生じる。そして、コイルアセンブリ5は、交流電力の1周期の間に磁石15の2個分の長さを移動する。
The magnetic flux between the
図5(a)は、本実施形態における対向部17aの位置におけるz方向の磁束密度を模式的に示すグラフであり、図5(b)は、比較例における対向部17aの位置におけるz方向の磁束密度を模式的に示すグラフである。
FIG. 5A is a graph schematically showing the magnetic flux density in the z direction at the position of the facing
図5(a)及び図5(b)において、横軸はx方向の位置を磁石15の配列により示し、縦軸はz方向の磁束密度B(Wb/m2)を示している。比較例は、本実施形態のリニアモータ1から端ヨーク11を省略したものである。
5A and 5B, the horizontal axis indicates the position in the x direction by the arrangement of the
図5(a)に示すように、本実施形態のリニアモータ1においては、端ヨーク11が設けられることにより、磁石列3の端の磁石15の位置までバランス良く磁束密度が分布している。一方、図5(b)に示すように、端ヨーク11が無い場合においては、磁石列3の端の磁石15の位置においては、磁束密度が低くなっている。
As shown in FIG. 5A, in the
従って、本実施形態のリニアモータ1においては、比較例に比較して、磁石列3の端若しくは端近傍までの比較的広い範囲に亘って、一様な駆動力をコイルアセンブリ5に付与することができる。換言すれば、磁石列3の端近傍において、駆動力の低下による応答性の低下が抑制される。
Therefore, in the
一般に、同期リニアモータにおいては、比較的多数の磁石が配列されるとともに、磁石列の端は駆動範囲外とすることにより、駆動範囲内の一様な駆動力を実現している。従って、本実施形態のリニアモータ1は、大型化が抑制されつつ駆動範囲が広くされると捉えることもできる。
In general, in a synchronous linear motor, a relatively large number of magnets are arranged, and the end of the magnet array is outside the driving range, thereby realizing a uniform driving force within the driving range. Therefore, the
また、一般に、磁石15は、2つ一組とされ、偶数個配列される(この場合も本願発明に含まれる)ことにより、磁束密度のバランスを良くしているが、端ヨーク11によって、磁石15の奇数個配列も現実的となる。
In general, the
図6(a)〜図6(c)は、リニアモータ1の位置及び電流の向きを説明する模式的な断面図である。
6A to 6C are schematic cross-sectional views for explaining the position of the
図6(a)〜図6(c)は、U相の位相が0°、30°及び60°となるときに対応している。各磁石15に付された矢印y11は、コイル17に交差する磁束の向きを示している。また、コイル17に付された「+」は、電流の向きが紙面奥手から手前に向かう向きであることを示し、「−」は、電流の向きがその反対であることを示している。「+」若しくは「−」は、電流が大きいほど数が多くされている(ただし、電流と数とは比例していない。)。
6A to 6C correspond to the case where the phase of the U phase is 0 °, 30 °, and 60 °. An arrow y <b> 11 attached to each
これらの図により理解されるように、コイル17は、磁石15間に位置するとき(図6(a)のU相コイル17U、図6(c)のW相コイル17W)、電流が0となる。そして、各コイル17は、磁石15の中央に位置するほど電流が大きくなり、磁石15の中央に位置するとき、電流は最大となる。従って、電力が駆動力の生成に効率的に利用される。
As understood from these drawings, when the
なお、位相が60°〜360°の場合の図は、コイルアセンブリ5の位置をずらしつつ、図6(a)〜図6(c)の「+」及び「−」を逆に、及び/又は、「+」及び「−」の数の増減を逆にしたものであり、本質的に図6(a)〜図6(c)と同様である。
In the case where the phase is 60 ° to 360 °, the positions of the
図7(a)〜図7(c)は、比較例のリニアモータの位置及び電流の向きを説明する模式的な断面図である。 Fig.7 (a)-FIG.7 (c) are typical sectional drawings explaining the position and direction of an electric current of the linear motor of a comparative example.
比較例のリニアモータにおいては、特許文献1と同様に、磁石15の4個の長さと、コイル17の6個の長さとが同一とされ、6個のコイル17には、その並び順に、U相、−U相、W相、−W相、V相、−V相の電圧が印加されている。
In the linear motor of the comparative example, similarly to
比較例においては、コイル17が磁石15間に位置するときに電流が比較的高くなること(図7(a)の−W相コイル17−W、図7(b)の−V相コイル17−V、図7(c)の−V相コイル17−V)が生じ得る。
In the comparative example, the current becomes relatively high when the
このように、本実施形態のリニアモータ1は、電力を効率的にリニアモータの駆動に利用することができる。その結果、応答性も向上する。
Thus, the
(実施例及び比較例)
コイルアセンブリ5においては、3つのコイル17に対してその並び順にU相、W相及びV相の電圧が印加されることにより、コイル17間の相互インダクタンスが低下し、その結果、リニアモータ1の応答性が向上する。
(Examples and Comparative Examples)
In the
そこで、UV間、VW間、WU間の相互インダクタンスのシミュレーション計算の結果の一例を以下に示す。計算結果は、3つのコイル17に対してその並び順にU相、W相及びV相の電圧を印加した場合(実施例)と、3つのコイル17に対してその並び順にU相、−V相及びW相の電圧を印加した場合(比較例)とについて示す。
Therefore, an example of a simulation calculation result of mutual inductance between UV, VW, and WU is shown below. The calculation results are obtained when the U-phase, W-phase, and V-phase voltages are applied to the three
UV VW UW
実施例1(管状部材21無) 6.79 6.71 10.06
実施例2(管状部材21有) 3.66 3.56 4.42
比較例1(管状部材21無) 18.20 18.11 10.06
比較例2(管状部材21有) 5.94 5.95 4.42
なお、単位は、mHである。
また、管状部材21は、銅により形成されている。
UV VW UW
Example 1 (no tubular member 21) 6.79 6.71 10.06
Example 2 (having a tubular member 21) 3.66 3.56 4.42
Comparative Example 1 (no tubular member 21) 18.20 18.11 10.06
Comparative Example 2 (having a tubular member 21) 5.94 5.95 4.42
The unit is mH.
The
上記の計算結果では、実施例1は比較例1に比較してUV間若しくはVW間の相互インダクタンスが1/3程度となっている。また、実施例2の相互インダクタンスは実施例1の相互インダクタンスの半分程度となっている。このように、3つのコイル17に対してその並び順にU相、W相及びV相の電圧を印加することにより、さらには、管状部材21を設けることにより、飛躍的に相互インダクタンスが低減される。
In the above calculation results, the mutual inductance between UV and VW is about 1/3 in Example 1 compared to Comparative Example 1. The mutual inductance of the second embodiment is about half of the mutual inductance of the first embodiment. Thus, by applying the U-phase, W-phase, and V-phase voltages to the three
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
本発明のリニアモータは、種々の用途に用いられてよい。また、磁石列及びコイルアセンブリは、いずれが固定子又は可動子とされてもよい。 The linear motor of the present invention may be used for various applications. Further, either the magnet array or the coil assembly may be a stator or a mover.
磁石列の数は2つに限定されない。磁石列は1つでもよいし、逆に、側方(図1のy方向)に磁石列が更に設けられてもよい。ヨークは全て若しくは一部が省略されてもよい。例えば、端ヨークが省略されて、センターヨーク(若しくは管状部材も含むセンターヨーク部)及び外ヨークのみとされてもよい。 The number of magnet rows is not limited to two. One magnet row may be provided, and conversely, a magnet row may be further provided on the side (y direction in FIG. 1). All or part of the yoke may be omitted. For example, the end yoke may be omitted, and only the center yoke (or the center yoke portion including a tubular member) and the outer yoke may be used.
コイルの数は3つに限定されない。例えば、図8に示すリニアモータ201のように、コイルアセンブリ205が6つのコイル17含んでいてもよい。また、コイルの数は、3以上であれば、3の倍数にも限定されない。
The number of coils is not limited to three. For example, the
管状部材は、板金状のものに限定されない。例えば、管状部材は、センターヨークに蒸着されることにより形成された膜であってもよい。 The tubular member is not limited to a sheet metal shape. For example, the tubular member may be a film formed by being deposited on the center yoke.
1…リニアモータ、3…磁石列、5…コイルアセンブリ、15…磁石、17…コイル、31…リニアモータ装置、33…電源装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の磁石の前記駆動方向に互いに隣接する磁石2個分の前記駆動方向の長さに亘って前記駆動方向に同軸的に配列された3個のコイルを含むコイルアセンブリと、
前記3個のコイルに対して、その並び順に、U相、W相及びV相(ただし、各相の正負はコイルの軸回りの電流の向きを基準とする)の電力を供給する電源装置と、
を有するリニアモータ装置。 A magnet array having a plurality of magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the direction of the magnetic poles is alternately reversed;
A coil assembly including three coils arranged coaxially in the drive direction over the length of the two magnets adjacent to each other in the drive direction of the plurality of magnets;
A power supply device for supplying electric power of U phase, W phase and V phase (the positive and negative of each phase is based on the direction of the current around the axis of the coil) in the arrangement order to the three coils; ,
A linear motor device.
前記駆動方向に延び、前記コイルアセンブリに挿通されたセンターヨークと、
前記磁石列の前記駆動方向の外側において、前記外ヨークと前記センターヨークとに連結され、前記磁石列との距離が、前記センターヨークと前記磁石列との距離よりも大きい端ヨークと、
を更に有するリニアモータ装置。 An outer yoke extending in the drive direction and disposed on the opposite side of the magnet array from the coil;
A center yoke extending in the drive direction and inserted through the coil assembly;
An end yoke connected to the outer yoke and the center yoke on the outer side in the driving direction of the magnet row, and having a distance from the magnet row larger than the distance between the center yoke and the magnet row,
A linear motor device further comprising:
請求項2に記載のリニアモータ装置。 The linear motor device according to claim 2, wherein the number of the plurality of magnets arranged is an odd number.
請求項2又は3に記載のリニアモータ装置。 The linear motor device according to claim 2, further comprising a nonmagnetic and conductive tubular member that surrounds the center yoke and is inserted through the coil assembly.
前記複数の磁石の2個分の長さに亘って前記駆動方向に同軸的に配列された3個のコイルを含むコイルアセンブリと、
前記3個のコイルに対して、その並び順に接続された、U相、W相及びV相(ただし、各相の正負はコイルの軸回りの電流の向きを基準とする)用の3本の配線と、
を有するリニアモータ。 A magnet array having a plurality of magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the direction of the magnetic poles is alternately reversed;
A coil assembly including three coils arranged coaxially in the drive direction over the length of two of the plurality of magnets;
The three coils for U phase, W phase, and V phase (the positive and negative of each phase are based on the direction of current around the axis of the coil) connected to the three coils in the arrangement order. Wiring and
Linear motor having
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