特許ウォッチ

公開番号2025178384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025161568,2024124841
出願日2025-09-29,2018-06-08
発明の名称リニアモータ
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類H02K 41/03 20060101AFI20251128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】振動、騒音等の原因となる垂直方向の推力発生を抑えられると同時に、推力を大幅に高めることが可能なリニアモータを提供する。
【解決手段】リニアモータは、3相駆動されるリニアモータであって、3相のコイルと、3相のコイルに対向する位置に、駆動方向に沿って配置された磁石と、を備えている。磁石と対向する部分におけるコイルの巻幅は、電気角で120°±7.7°の範囲である。磁石と対向する部分におけるコイルの平均幅は、電気角で144°±4.6°の範囲である。3相のコイル間のピッチは、電気角で90°±180°×n(nは0以上の整数)である。(ただし、コイルの巻幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の駆動方向における幅寸法を意味する。コイルの平均幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の駆動方向における中心間の距離を意味する。)
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
３相駆動されるリニアモータであって、
３相のコイルと、
前記３相のコイルに対向する位置に、駆動方向に沿って配置された磁石と、
を備え、
前記磁石と対向する部分における前記コイルの巻幅は、電気角で１２０°±７．７°の範囲、
前記磁石と対向する部分における前記コイルの平均幅は、電気角で１４４°±４．６°の範囲、
前記３相のコイル間のピッチは、電気角で９０°±１８０°×ｎ（ｎは０以上の整数）である、
リニアモータ。
（ただし、コイルの巻幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の前記駆動方向における幅寸法を意味する。コイルの平均幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の前記駆動方向における中心間の距離を意味する。）
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
単極着磁された複数の前記磁石を、Ｎ極とＳ極とを交互に並べた界磁部を、さらに備え、
隣り合う前記磁石間の隙間をＷｇ、低減したい高調波次数をｋ次、ｊを任意の整数とした場合、
｛１８０°×（１＋２ｊ）－２３．０７°｝／ｋ＜Ｗｇ＜｛１８０°×（１＋２ｊ）＋２３．０７°｝／ｋ
の関係を満たす、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記コイルを挟み込むように、前記コイルの両側に前記磁石が配置された界磁部を、さらに備えている、
請求項１に記載のリニアモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニアモータに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ鏡筒のレンズ枠体を光軸方向に移動させるために、高速応答が可能なリニアモータが使用されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－２４８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のリニアモータでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、近年、撮像装置に用いられる撮像素子は、高画素化、ダイナミックレンジの向上等を目的としてサイズの大型化が進んでいる。
撮像素子が大型化すると、レンズ鏡筒に使用されるレンズも必然的に大型化し、レンズの移動量も大きくなる。
【０００５】
この大型化されたレンズを駆動するために、レンズを駆動するアクチュエータは、従来よりも推力が大きく、ストロークが長いものが要求される。
上記特許文献１に記載された技術では、１つのコイルに対し界磁部が複数設けられた構成としたことで、推力の向上を図る構成について開示されている。
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、推力を大きくするには限界がある。また、長ストローク化すると、ヨーク部の磁気飽和が無視できなくなり、長ストローク化が難しいという課題がある。
【０００６】
本開示の課題は、振動、騒音等の原因となる垂直方向の推力発生を抑えられると同時に、推力を大幅に高めることが可能な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】
【０００７】
本開示に係るリニアモータは、３相駆動されるリニアモータであって、３相のコイルと、３相のコイルに対向する位置に、駆動方向に沿って配置された磁石と、を備えている。磁石と対向する部分におけるコイルの巻幅は、電気角で１２０°±７．７°の範囲である。磁石と対向する部分におけるコイルの平均幅は、電気角で１４４°±４．６°の範囲である。３相のコイル間のピッチは、電気角で９０°±１８０°×ｎ（ｎは０以上の整数）である。（ただし、コイルの巻幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の駆動方向における幅寸法を意味する。コイルの平均幅とは、巻線が巻回されたコイルの磁石と対向する略直線部分の駆動方向における中心間の距離を意味する。）
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るリニアモータによれば、コイルの両側に磁石を配置することにより、振動、騒音等の原因となる垂直方向の推力発生を抑えられると同時に、推力を大幅に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係るフォーカスユニットを示す斜視図。
実施の形態１に係るフォーカスユニットの断面図。
実施の形態１に係るフォーカスユニットの分解斜視図。
実施の形態１に係るコイルとマグネットの関係を示す説明図。
コイルとマグネットの関係を示す説明図。
コイルの平均幅Ｗａを１８０°一定としてコイルの巻き幅Ｗｃを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの平均幅Ｗａを１８０°一定としてコイルの巻き幅Ｗｃを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの平均幅Ｗａを１８０°一定としてコイルの巻き幅Ｗｃを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの平均幅Ｗａを１８０°一定としてコイルの巻き幅Ｗｃを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの巻き幅Ｗｃを９０°一定としてコイルの平均幅Ｗａを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの巻き幅Ｗｃを９０°一定としてコイルの平均幅Ｗａを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの巻き幅Ｗｃを９０°一定としてコイルの平均幅Ｗａを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
コイルの巻き幅Ｗｃを９０°一定としてコイルの平均幅Ｗａを変化させた場合の推力の変化をシュミレーションした図。
比較例のコイルとマグネットの関係を示す説明図。
実施の形態１とは別の実施例のコイルとマグネットの関係を示す説明図。
図１０Ａに示す比較例と、図４に示す本実施形態の構成と、図１０Ｂに示す別の実施形態の構成とを比較した図。
実施の形態２に係る界磁部の正面図。
実施の形態２に係る界磁部の側面図。
実施の形態２に係る界磁部の分解斜視図。
実施の形態２に係る界磁部の高調波低減の原理を示す説明図。
実施の形態３に係る界磁部の構成を示す側面図。
実施の形態３に係る界磁部の構成を示す斜視図。
本実施の形態３の界磁部の磁力線図。
比較例の界磁部の磁力線図。
２相リニアモータの駆動回路を示す図。
推力定数と位相との関係を示すグラフ。
電流波形と位相との関係を示すグラフ。
図１８Ａのグラフと図１８Ｂのグラフとを重ね合わせた推力と位相との関係を示すグラフ。
図１のフォーカスユニットが搭載されたレンズ鏡筒の構成を示す外観斜視図。
図１９のレンズ鏡筒が装着されたカメラの構成を示す外観斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許