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公開番号2024146233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023059014
出願日2023-03-31
発明の名称リニアモータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 41/03 20060101AFI20241004BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】直動推力を得る方向への小型化を図り得るリニアモータを提供する。
【解決手段】リニアモータM1の可動子30は、磁極部31a,31bを有する可動体40,50を固定子20に対して軸方向に相対移動可能に組み付け、可動体40,50自身も互いに軸方向に相対移動可能に組み付けられる。可動子30は、軸方向の直交方向に見て可動体40,50の重なる収縮状態と可動体40,50の重なりが収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で直動動作を行うことで直動推力を得る。可動子30の収縮状態では可動体40,50の軸方向の重なりが大きいことから、モータM1の直動推力を得る方向には小型となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の固定子磁極部（２１）が直線状に配置されてなる固定子（２０）と、
複数の可動子磁極部（３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｘ）が直線状に配置されてなる可動子（３０）と、を備え、
前記固定子磁極部はコイル（２２）を含み前記固定子が電機子として構成されるとともに、前記可動子磁極部は磁性極部（４２，５２，６２）又は永久磁石（４３，５３，６３）を含み前記可動子が界磁子として構成される、若しくは、
前記固定子磁極部は磁性極部（２４）又は永久磁石（２５）を含み前記固定子が界磁子として構成されるとともに、前記可動子磁極部はコイル（４４，５４，６４）を含み前記可動子が電機子として構成されており、
前記コイルへの通電に基づく前記固定子磁極部及び前記可動子磁極部の相互磁気作用により、前記固定子に対する前記可動子の直動動作にて軸（Ｌ１）方向の直動推力を得るリニアモータ（Ｍ１～Ｍ１３）であって、
前記可動子は、それぞれ前記可動子磁極部を有する２つ以上の複数の可動体（４０，５０，６０）を、前記固定子に対して前記軸方向に相対移動可能に、かつ前記複数の可動体自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に組み付けられて、前記軸方向の直交方向に見て前記複数の可動体の重なる収縮状態と、前記軸方向に動作して前記複数の可動体の重なりが前記収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で動作を行うように構成されている、
リニアモータ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記可動子は、伸長動作の際には、先に可動する前記可動体の移動に伴って次に可動する前記可動体の前記可動子磁極部が前記固定子に対して臨む態様となり、収縮動作の際には、先に可動した前記可動体と前記固定子との間に次に可動する前記可動体が配置されることに伴って先に可動した前記可動体の前記可動子磁極部が前記固定子に対して臨まない態様となるように構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記可動子の前記複数の可動体それぞれの前記伸長状態の保持、及び前記伸長状態の保持の解除を行い可動対象の前記可動体の移動を許容する保持部（４５，５５，６５，１５，４６，５６）を更に備えている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記保持部は、前記可動体を支持する軸受（１５，４６，５６）と、前記可動体に設けられて前記伸長状態に到達すると前記軸受と係止する規制部材（４５，５５，６５）と、を含んで構成されている、
請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記可動子は、前記複数の可動体の１つずつが順次動作するように構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記可動子は、最収縮状態において自身の全体が１つの前記可動体の軸方向長さ内に収まるように構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記固定子と前記可動子とは、前記複数の前記可動体のうち、前記固定子に対して１つ伸長状態にある前記可動体の前記可動子磁極部と前記軸方向の重なり範囲を有する配置関係となるように構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項８】
前記可動子は、最伸長状態において全体が連続する１つの斜面形状となるように、前記複数の可動体の前記固定子との対向面が斜面部（４０ａ，５０ａ，６０ａ）として構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項９】
前記固定子及び前記可動子は、ともに円筒状に構成されており、
前記固定子が径方向外側にかつ前記可動子が径方向内側に配置、若しくは、
前記固定子が径方向内側にかつ前記可動子が径方向外側に配置されて構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
前記固定子の前記固定子磁極部及び前記可動子の前記可動子磁極部の少なくとも一方において、１つの前記固定子磁極部又は前記可動子磁極部の軸方向長さよりも小さいピッチで点在する突極が生じるような突極性を有して構成され、前記固定子磁極部と前記可動子磁極部との間の磁気伝達時に磁気減速効果が得られるバーニアモータとして構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、軸方向の直動推力を得るリニアモータに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リニアモータとしては、複数の磁極部が直線状に配置される固定子と、同じく複数の磁極部が直線状に配置されるとともに固定子に対して直動動作するように組み合わされる可動子とを備えてなる。例えば、固定子は、コイルを有する磁極部を備える電機子にて構成される。可動子は、永久磁石を有する磁極部を備える界磁子にて構成される。そして、これら固定子及び可動子の相互磁気作用により、軸方向の直動推力が得られるものとなっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２３６８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リニアモータの一態様として、直動推力を得る方向に小型に構成することが要求されている。すなわち、本開示の目的は、直動推力を得る方向への小型化を図り得るリニアモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係るリニアモータは、複数の固定子磁極部（２１）が直線状に配置されてなる固定子（２０）と、複数の可動子磁極部（３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｘ）が直線状に配置されてなる可動子（３０）と、を備え、前記固定子磁極部はコイル（２２）を含み前記固定子が電機子として構成されるとともに、前記可動子磁極部は磁性極部（４２，５２，６２）又は永久磁石（４３，５３，６３）を含み前記可動子が界磁子として構成される、若しくは、前記固定子磁極部は磁性極部（２４）又は永久磁石（２５）を含み前記固定子が界磁子として構成されるとともに、前記可動子磁極部はコイル（４４，５４，６４）を含み前記可動子が電機子として構成されており、前記コイルへの通電に基づく前記固定子磁極部及び前記可動子磁極部の相互磁気作用により、前記固定子に対する前記可動子の直動動作にて軸（Ｌ１）方向の直動推力を得るリニアモータ（Ｍ１～Ｍ１３）であって、前記可動子は、それぞれ前記可動子磁極部を有する２つ以上の複数の可動体（４０，５０，６０）を、前記固定子に対して前記軸方向に相対移動可能に、かつ前記複数の可動体自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に組み付けられて、前記軸方向の直交方向に見て前記複数の可動体の重なる収縮状態と、前記軸方向に動作して前記複数の可動体の重なりが前記収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で動作を行うように構成されている。
【０００６】
上記構成によれば、リニアモータの可動子は、可動子磁極部を有する２つ以上の複数の可動体を固定子に対して軸方向に相対移動可能に組み付け、かつ複数の可動体自身も互いに軸方向に相対移動可能に組み付けられる。可動子は、軸方向の直交方向に見て複数の可動体の重なる収縮状態と複数の可動体の重なりが収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で直動動作を行い、リニアモータの直動推力を得る。可動子の収縮状態では、複数の可動体の軸方向の重なりが大きいことから、モータとして直動推力を得る方向への小型が図れる。
【０００７】
本開示の一態様に係るリニアモータは、複数の固定子磁極部（２１）が直線状に配置されてなる固定子（２０）と、複数の可動子磁極部（３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｘ）が直線状に配置されてなる可動子（３０）と、を備え、前記固定子磁極部はコイル（２２）を含み前記固定子が電機子として構成されるとともに、前記可動子磁極部は磁性極部（４２，５２，６２）又は永久磁石（４３，５３，６３）を含み前記可動子が界磁子として構成される、若しくは、前記固定子磁極部は磁性極部（２４）又は永久磁石（２５）を含み前記固定子が界磁子として構成されるとともに、前記可動子磁極部はコイル（４４，５４，６４）を含み前記可動子が電機子として構成されており、前記コイルへの通電に基づく前記固定子磁極部及び前記可動子磁極部の相互磁気作用により、前記固定子に対する前記可動子の直動動作にて軸（Ｌ１）方向の直動推力を得るリニアモータ（Ｍ１～Ｍ１３）であって、前記可動子は、それぞれ前記可動子磁極部を有する第１及び第２可動体（４０，５０，６０）を、前記固定子に対して前記軸方向に相対移動可能に、かつ前記第１及び第２可動体自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に組み付けられて、前記軸方向の直交方向に見て前記第１及び第２可動体の重なる収縮状態と、前記軸方向に動作して前記第１及び第２可動体の重なりが前記収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で動作を行うように構成されている。
【０００８】
上記構成によれば、リニアモータの可動子は、可動子磁極部を有する第１及び第２可動体を固定子に対して軸方向に相対移動可能に組み付け、かつ第１及び第２可動体自身も互いに軸方向に相対移動可能に組み付けられる。可動子は、軸方向の直交方向に見て第１及び第２可動体の重なる収縮状態と第１及び第２可動体の重なりが収縮状態よりも小さくなる伸長状態との間で直動動作を行い、リニアモータの直動推力を得る。可動子の収縮状態では、複数の可動体の軸方向の重なりが大きいことから、モータとして直動推力を得る方向への小型が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第２実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第２実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第３実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第３実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第４実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第４実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第５実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第５実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第５実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第６実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第６実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第７実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第７実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第８実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第８実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第９実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第９実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１０実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１０実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１１実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１１実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１２実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１２実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１３実施形態におけるリニアモータの概略構成図である。
第１４実施形態における固定子及び可動子の概略構成図である。
第１４実施形態を一部変更した変更例を示す概略構成図である。
第１４実施形態を一部変更した変更例を示す概略構成図である。
第１４実施形態を一部変更した変更例を示す概略構成図である。
第１４実施形態を一部変更した変更例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、リニアモータの第１実施形態について説明する。
（リニアモータＭ１）
図１、図２及び図３に示すように、本実施形態のリニアモータＭ１は、自身の軸Ｌ１方向（単に軸方向という）に直動推力を得るモータである。リニアモータＭ１は、ケース部材１０と、固定子２０と、可動子３０とを備えている。本実施形態のリニアモータＭ１は、固定子２０を電機子として、可動子３０を界磁子として構成されている。リニアモータＭ１は、固定子２０への給電に基づき、固定子２０に対して可動子３０を軸方向に往復直動動作させるとともに、可動子３０自身も軸方向に伸縮動作させるものである。以下では、可動子３０が軸方向に伸長する方向を先端方向とし、可動子３０が軸方向に収縮する方向を基端方向とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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