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公開番号2025056604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023166184
出願日2023-09-27
発明の名称リニアモータ及びリニアモータシステム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 41/03 20060101AFI20250401BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】多様な動作を得ることができるリニアモータ及びリニアモータシステムを提供する。
【解決手段】リニアモータM1の可動子30は、各磁極部35,36を有する第1及び第2可動子31,32を、固定子20に対して軸方向に相対移動可能に、また第1及び第2可動子31,32自身も互いに軸方向に相対移動可能に設けられる。固定子20は、各磁極部25,26をそれぞれ有する第1及び第2固定子21,22を有し、各固定子21,22毎に対応する各可動子31,32に駆動のための磁界を供給可能である。各固定子21,22の駆動による各可動子31,32の連携した多段の伸縮動作、各可動子31,32毎に独立した動作等を行うことが可能である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の固定子磁極部（２５～２７）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（３５～３７）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（２５ａ～２７ａ）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（３５ａ～３７ａ）又は永久磁石（３５ｂ～３７ｂ）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（２５ｘ，２６ｘ）又は永久磁石（２５ｙ，２６ｙ）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（３５ｘ，３６ｘ）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～Ｍ８）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子部（３１～３３）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子部自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に設けられてなり、
前記固定子は、それぞれ前記固定子磁極部を有する２つ以上の複数の固定子部（２１～２３）を有し、前記固定子部毎に対応する前記可動子部の１つ又は複数に駆動のための磁界を供給可能に構成されている、
リニアモータ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記固定子は、前記軸方向の直交方向に見て前記複数の固定子部の少なくとも一部が重なる配置態様をなすとともに、
前記可動子は、前記軸方向の直交方向に見て前記複数の可動子部の重なる収縮状態と、前記複数の可動子部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伸縮動作を行う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】
前記固定子及び前記可動子は、１つの前記固定子部と１つの前記可動子部とが一対一の対応関係をなし、前記複数の可動子部の独立又は連携した動作が可能に構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記固定子及び前記可動子は、先に可動する前記可動子部の移動に伴って次に可動する前記可動子部の前記可動子磁極部が同一の前記固定子部に対して臨む態様をなし、１つの前記固定子部にて２つ以上の前記可動子部を駆動可能に構成されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記固定子及び前記可動子は、前記固定子部に対して対応する前記可動子部が最伸長状態となる場合においても前記固定子磁極部と前記可動子磁極部とが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６】
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、
前記固定子磁極部及び前記可動子磁極部は、ともに全周に亘って構成、若しくは、ともに周方向の一部同士で構成されている、
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は、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８】
複数の固定子磁極部（２５～２７）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（３５～３７）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（２５ａ～２７ａ）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（３５ａ～３７ａ）又は永久磁石（３５ｂ～３７ｂ）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（２５ｘ，２６ｘ）又は永久磁石（２５ｙ，２６ｙ）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（３５ｘ，３６ｘ）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～Ｍ８）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可動子部（３１～３３）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子部自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に設けられてなり、
前記固定子は、それぞれ前記固定子磁極部を有する第１及び第２固定子部（２１～２３）を有し、前記固定子部毎に対応する前記可動子部に駆動のための磁界を供給可能に構成されている、
リニアモータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のリニアモータ（Ｍ１～Ｍ８）と、
前記リニアモータの前記固定子の前記固定子磁極部に備えられる前記コイルへの通電を制御し、前記可動子の前記複数の可動子部の独立又は連携した動作を行わせるモータ制御部（５１）と、を備えて構成されている、
リニアモータシステム。
【請求項１０】
前記モータ制御部は、
前記複数の固定子部と前記複数の可動子部とのうちで通常時組をなすもの同士で駆動制御を行う第１制御態様と、
前記複数の固定子部と前記複数の可動子部とのうちで通常時組をなさないもの同士で駆動制御を行う第２制御態様と、を少なくとも実施可能に構成されている、
請求項９に記載のリニアモータシステム。
（【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及びリニアモータシステムに関する。
続きを表示（約 2,700 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、永久磁石を有する磁極部を備える界磁子、若しく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、コイルを有する磁極部を備える電機子、若しく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２０１３－１５３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、リニアモータの一態様として、多様な動作を得ることを検討している。すなわち、本開示の目的は、多様な動作を得ることができるリニアモータ及びリニアモータシステム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（２５～２７）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（３５～３７）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（２５ａ～２７ａ）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（３５ａ～３７ａ）又は永久磁石（３５ｂ～３７ｂ）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（２５ｘ，２６ｘ）又は永久磁石（２５ｙ，２６ｙ）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（３５ｘ，３６ｘ）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～Ｍ８）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子部（３１～３３）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子部自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に設けられてなり、前記固定子は、それぞれ前記固定子磁極部を有する２つ以上の複数の固定子部（２１～２３）を有し、前記固定子部毎に対応する前記可動子部の１つ又は複数に駆動のための磁界を供給可能に構成されている。
【０００６】
上記構成によれば、リニアモータの可動子は、可動子磁極部をそれぞれ有する複数の可動子部を、固定子に対して軸方向に相対移動可能に、また複数の可動子部自身も互いに軸方向に相対移動可能に設けられてなる。固定子は、固定子磁極部をそれぞれ有する複数の固定子部を有し、固定子部毎に対応する可動子部の１つ又は複数に駆動のための磁界を供給可能である。複数の固定子部の駆動による複数の可動子部の互いに連携した動作により、複数段で軸方向に伸縮させる動作等を行うことが可能である。また、複数の可動子部毎に独立した動作も可能であり、複数の可動子部を選択的に動作させることも可能である。複数の固定子部のうちいずれかの固定子部に故障が発生して対応の可動子部が駆動不能となっても、動作させたい可動子部を他の固定子部で駆動することも期待できる。
【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（２５～２７）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（３５～３７）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（２５ａ～２７ａ）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（３５ａ～３７ａ）又は永久磁石（３５ｂ～３７ｂ）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（２５ｘ，２６ｘ）又は永久磁石（２５ｙ，２６ｙ）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（３５ｘ，３６ｘ）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～Ｍ８）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可動子部（３１～３３）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子部自身も互いに前記軸方向に相対移動可能に設けられてなり、前記固定子は、それぞれ前記固定子磁極部を有する第１及び第２固定子部（２１～２３）を有し、前記固定子部毎に対応する前記可動子部に駆動のための磁界を供給可能に構成されている。
【０００８】
上記構成によれば、リニアモータの可動子は、可動子磁極部をそれぞれ有する第１及び第２可動子部を、固定子に対して軸方向に相対移動可能に、また複数の可動子部自身も互いに軸方向に相対移動可能に設けられてなる。固定子は、固定子磁極部をそれぞれ有する第１及び第２固定子部を有し、固定子部毎に対応する可動子部に駆動のための磁界を供給可能である。複数の固定子部の駆動による複数の可動子部の互いに連携した動作により、複数段で軸方向に伸縮させる動作等を行うことが可能である。また、複数の可動子部毎に独立した動作も可能であり、複数の可動子部を選択的に動作させることも可能である。複数の固定子部のうちいずれかの固定子部に故障が発生して対応の可動子部が駆動不能となっても、動作させたい可動子部を他の固定子部で駆動することも期待できる。
【０００９】
本開示の一態様に係るリニアモータシステムは、上記記載のリニアモータ（Ｍ１～Ｍ８）と、前記リニアモータの前記固定子の前記固定子磁極部に備えられる前記コイルへの通電を制御し、前記可動子の前記複数の可動子部の独立又は連携した動作を行わせるモータ制御部（５１）と、を備えて構成されている。
【００１０】
上記構成によれば、上記のように柔軟性の有る動作が可能に構成されたリニアモータをモータ制御部による制御を含めたリニアモータシステムとして提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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