(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性フレームの一面に磁極が交互に異なる磁石を配設した第１の固定子と、該第１の固定子に沿って設けられ、コイルを巻装して成る第１の可動子とを有する第１のリニアモータと、
前記磁性フレームの他面に磁極が交互に異なる磁石を配設した第２の固定子と、該第２の固定子に沿って設けられ、コイルを巻装して成る第２の可動子とを有する第２のリニアモータと、
を具備することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
第１、第２のフレームにより、磁極が交互に異なる永久磁石を挟持した固定子を有し、
該固定子と、コイルを巻装し前記第１のフレームに沿って設けられた第１の可動子とから成る第１のリニアモータと、
前記固定子と、コイルを巻装し前記第２のフレームに沿って設けられた第２の可動子とから成る第２のリニアモータと、
を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】
前記第１の可動子は複数配設されていることを特徴とする請求項１、又は２記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記第２の可動子は複数配設されていることを特徴とする請求項１、又は２記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は織機の綜絖枠の駆動等に使用されるリニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、リニアモータの研究が広く行われ、騒音等の利点から実用化が試みられている。また、技術分野によってはリニアモータを複数配列し、効率良い駆動系を実現する方式も提案されている。
【０００３】
例えば、以下に示す図６及び図７はその例である。先ず、図６のリニアモータの構造について説明する。同図には、２個のリニアモータを並べた場合の横断面が示されている。同図において、各リニアモータは同じ構成であり、例えばリニアモータ１は不図示の織機の綜絖枠に取り付けられた可動子２と、可動子２を駆動するための固定子３で構成され、可動子２は例えばコイルを鉄心に巻装した構成である。また固定子３はモータフレーム（固定子鉄心）４に永久磁石５を配設した構成である。また、リニアモータ６も全く同じ構成であり、不図示の綜絖枠に取り付けられた可動子７と、可動子７を駆動するための固定子８で構成され、モータフレーム６’で囲われている。
【０００４】
そして、上述の構成において、可動子２のコイルに例えば三相電流を流すことによって、可動子２を同図の矢印Ａ方向に可動し、可動子７のコイルに三相電流を流すことによって、可動子７を矢印Ｂ方向に可動する。
【０００５】
一方、図７は他の構成のリニアモータであり、前述のリニアモータ１及び６と異なり、永久磁石で構成される固定子が可動子の一面に沿ってのみ配設されている。すなわち、リニアモータ９の可動子１０にはその上方にのみ固定子１１が配設され、リニアモータ１２の可動子１３にもその上方にのみ固定子１４が配設されている。尚、可動子１０及び１３の構成自体は上述の図６の場合と同じであり、可動子鉄心にコイルを巻装して構成されている。また、固定子１１及び１４自体の構成も同じであり、対応するモータフレーム（固定子鉄心）１５、１６に永久磁石を配設して構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のリニアモータにおいては、リニアモータが大型化し、広いスペースが必要となる。特に、複数のリニアモータを積層する際の積層方向に厚くなり、例えば織機の場合、多数の綜絖枠を駆動するため多数個のリニアモータを積層して使用し、上記積層方向に厚い構造となる。
【０００７】
尚、上述の図７に示す構造のリニアモータにおいては、単独構成の固定子を使用するので厚さ方向の幅は図６に示すリニアモータに比べて薄くできるが、リニアモータの駆動力が小さくなる。したがって、図７に示す構造のリニアモータの駆動出力で考えれば、やはり上記積層方向に厚い構造となる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、積層方向の厚さをより薄く構成し、強度を確保したリニアモータを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、請求項１記載の発明によれば、磁性フレームの一面に磁極が交互に異なる磁石を配設した第１の固定子と、該第１の固定子に沿って設けられ、コイルを巻装して成る第１の可動子とを有する第１のリニアモータと、前記磁性フレームの他面に磁極が交互に異なる磁石を配設した第２の固定子と、該第２の固定子に沿って設けられ、コイルを巻装して成る第２の可動子とを有する第２のリニアモータとを具備するリニアモータを提供することによって達成できる。
【００１０】
すなわち、第１のリニアモータはコイルのみ、又は鉄心にコイルを巻装した構成の第１の可動子と、その片面近傍に設けられた固定子で構成され、この固定子は磁極が交互に異なる永久磁石を配設して構成されている。また、第２のリニアモータもコイルのみ、又は鉄心にコイルを巻装した第２の可動子と、その片面近傍に設けられた固定子で構成され、各固定子は磁極が交互に異なる永久磁石を配設して構成されている。
【００１１】
このような構成において、第１のリニアモータの一部を構成する一方の固定子である永久磁石を取り付けたフレームと同じフレームに、上記第２のリニアモータの一部を構成する固定子である永久磁石を当該フレームの反対面を利用して取り付けるものである。このように構成することにより、各リニアモータ毎に筐体用フレームを用いる必要がなく、第１、第２のリニアモータの積層方向の厚さを薄く構成するものである。
【００１２】
本発明の課題は、請求項２記載の発明によれば、第１、第２のフレーム内に磁極が交互に異なる永久磁石を内蔵した固定子を有し、該固定子と、コイルを巻装し前記第１のフレームに沿って設けられた第１の可動子とから成る第１のリニアモータと、前記固定子と、コイルを巻装し前記第２のフレームに沿って設けられた第２の可動子とから成る第２のリニアモータとを有するリニアモータを提供することによって達成できる。
【００１３】
本発明も上記請求項１記載の発明と同様、各リニアモータ（第１、第２のリニアモータ）の固定子は、可動子の一面側にのみ形成されている。
【００１４】
したがって、第１のリニアモータの一部を構成する固定子の一方のフレームを第２のリニアモータの一部を構成する可動子に対面して設けることにより、従来存在した第１、第２のリニアモータ間のモータフレームを削除し、第１、第２のリニアモータの積層方向の厚さを薄く構成するものである。
【００１５】
請求項３の記載は、上記請求項１又は２の記載において、前記第１の可動子は例えば複数で構成されている。
【００１６】
このように構成することにより、１台のリニアモータによって複数の負荷を駆動するものである。
【００１７】
請求項４の記載も、上記請求項１又は２の記載において、前記第２の可動子は例えば複数で構成されている。
【００１８】
このように構成することによっても、１台のリニアモータによって複数の負荷を駆動することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面を用いて詳細に説明する。
＜第１実施形態例＞
図２は、本発明の第１実施形態例のリニアモータを使用した織機の模式図である。
【００２０】
同図において、綜絖枠（ヘルドフレーム）１７は例えば４枚で構成され、それぞれの綜絖枠１７は不図示のガイドに保持され、ガイドフレーム１８に沿って上下駆動を行う。この上下駆動は、各綜絖枠１７とガイドフレーム１８間に配設されたリニアモータ１９によって行われる。
【００２１】
尚、上述の織機の動作は、多数の経糸（たて糸）を挿通した複数の綜絖枠を交互に上下動させて不図示の杼口を開口させ、その開口部に緯糸（よこ糸）を巻着した杼（ひ）を打ち込んで開口した経糸間に緯糸を挿通し、この挿通した緯糸を筬（おさ）によって織り口（フロントエンド）へ打ち寄せて布帛を造成していくものである。
【００２２】
リニアモータ１９は可動子２０と固定子２１で構成され、可動子２０は上述の綜絖枠（ヘルドフレーム）１７に取り付けられ、固定子２１はガイドフレーム１８に設けられている。尚、左右に設けられたリニアモータ１９の構成は同じ積層構造である。
【００２３】
図３は上述のリニアモータ１９の斜視図であり、複数の綜絖枠（ヘルドフレーム）１７を駆動するため積層されたリニアモータの中の１層を示す。本例のリニアモータ１９はいわゆるコイル可動子形であり、可動子２０にはコイルが巻装され、固定子２１には磁極（Ｎ極、Ｓ極）が異なる磁石が交互に配設されている。尚、この磁石の具体的な配設は後述するが、固定子２１に配設される磁石は永久磁石であり、固定子２１の上下方向に配設されている。
【００２４】
可動子２０には不図示の鉄心にコイル２３が巻装され、このコイル２３に例えば三相電流を流すことにより交番磁界を発生させ、上述の固定子２１の磁石と共に磁気回路を構成し、可動子２０を上下に駆動する。尚、この可動子２０と固定子２１との隙間は狭く、例えば１ｍｍ程度である。
【００２５】
図１は本例のリニアモータの積層構造を示す断面図である。同図に示すように、リニアモータは２個積層して配設され、同図ではリニアモータ１９ａ、１９ｂとして示す。
【００２６】
例えば第１のリニアモータとしてのリニアモータ１９ａは可動子２０ａと固定子２１ａで構成され、可動子２０ａは鉄心にコイル２０ａ’を巻装した構成であり、コイル２０ａ’に電流を流すことにより、交番磁界を発生させる。また、固定子２１ａは鉄（Ｆｅ）等で構成される磁石フレーム２１ａ’に磁石２２を配設した構成である。また、可動子２０ａと固定子２１ａとの間隔は前述のように１ｍｍ程度であり、可動子２０ａとモータフレーム３４との間隔もほぼ同様に構成されている。尚、モータフレーム３４も鉄（Ｆｅ）等で構成されている。
一方、第２のリニアモータとしてのリニアモータ１９ｂは可動子２０ｂと固定子２１ｂで構成され、可動子２０ｂは鉄心にコイル２０ｂ’を巻装した構成であり、コイル２０ｂ’に電流を流すことにより、交番磁界を発生させる。また、固定子２１ｂも、鉄（Ｆｅ）等で構成される磁石フレーム２１ｂ’を有するが、この磁石フレーム２１ｂ’は前述のリニアモータ１９ａ側の磁石フレーム２１ａ’と一体形成されている。すなわち、同じ磁石フレームを使用する。したがって、従来例のように別体のモータフレームを使用することなく一体形成の磁石フレーム２１ａ’、２１ｂ’を使用し、リニアモータ１９ａと１９ｂを積層する構成である。
【００２７】
尚、本例は２台のリニアモータ１９ａ、１９ｂを使用する構造であり、リニアモータ１９ｂの外面はモータフレーム３５で覆われ、可動子２０ｂとモータフレーム３５の隙間は、例えば前述の１ｍｍに設定されている。
【００２８】
また、リニアモータ１９ａにおける可動子２０ａの駆動は、可動子２０ａのコイル２０ａ’に例えば三相電流を流し、可動子２０ａを上下に駆動する。また、リニアモータ１９ｂにおける可動子２０ｂの駆動は、可動子２０ｂのコイル２０ｂ’に三相電流を流すことにより、可動子２０ｂを上下に駆動する。
【００２９】
したがって、上述のように構成することにより、積層方向に薄いリニアモータの構造とすることができ、リニアモータを小型化することもできる。
【００３０】
尚、上述の実施形態例ではリニアモータを２台積層する場合について説明したが、２台に限らず３台、４台、・・・と積層する構成であってもよい。
＜第２実施形態例＞
次に、本発明の第２実施形態例について説明する。
【００３１】
図４は、本発明の第２実施形態例を説明するリニアモータの構造を示す図である。尚、本例においても２台のリニアモータ２４ａ、２４ｂを積層する構造であり、使用する可動子は前述の図３に示したコイル可動子形であり、可動子にはコイルが巻装されている。
【００３２】
本例においても上述の実施形態例と同様、第１のリニアモータ２４ａと第２のリニアモータ２４ｂは同じ固定子２５を使用する。この固定子２５は磁石２８と、この磁石２８の両面に設けられた磁石フレーム２９ａ、２９ｂで構成され、同図に点線で示す磁石２８の中心線から左側がリニアモータ２４ａで使用する固定子であり、点線で示す磁石２８の中心線から右側がリニアモータ２４ｂで使用する固定子である。ここで、リニアモータ２４ａ側で使用する固定子を２５ａとし、リニアモータ２４ｂ側で使用する固定子を２５ｂとして以下説明する。
【００３３】
リニアモータ２４ａは可動子２６ａと上述の固定子２５ａで構成され、可動子２６ａは前述と同様、鉄心にコイル２６ａ’を巻装した構成であり、固定子２５ａは上述の磁石２５の一面に磁石フレーム２９ａを配設して構成されている。
【００３４】
また、リニアモータ２４ｂは可動子２６ｂと上述の固定子２５ｂで構成され、可動子２６ｂは、鉄心にコイル２６ｂ’を巻装した構成であり、固定子２５ｂは磁石２５に磁石フレーム２９ｂを配設して構成されている。
【００３５】
このような構成において、前述と同様、例えばリニアモータ２４ａを駆動する場合、コイル２６ａ’に三相電流を流し、交番磁界を発生させ、可動子２６ａを上下に駆動する。また、リニアモータ２４ｂを駆動する場合、コイル２６ｂ’に三相電流を流し、可動子２６ｂを上下に駆動する。
【００３６】
上述のように本例においても、従来使用していたモータフレームを使用することなく、リニアモータ２４ａ、２４ｂを順次積層し、薄い構造とすることができる。したがって、このように構成することにより、積層方向に薄いリニアモータの構造とすることができ、リニアモータを小型化することもできる。
【００３７】
また、本例ではリニアモータを２台積層する場合について説明したが、２台に限らず３台、４台、・・・と積層する構造としてもよい。
【００３８】
尚、上述の実施形態例の説明では、各リニアモータに配設する可動子は単一構成であったが、例えば図５に示すように１台のリニアモータ２９ａに２個の可動子３０、３１を配設し、１台のリニアモータ２９ｂに２個の可動子３２、３３を配設する構成としてもよい。
【００３９】
この場合、リニアモータ２９ａによって２個の可動子３０、３１を駆動することができ、例えば２個の綜絖枠（ヘルドフレーム）１７を１台のリニアモータ２９ａによって駆動でき、リニアモータ２９ｂも同様に構成できるので、上記２つの実施形態例に対して半分の数のリニアモータで対応できることになる。
【００４０】
さらに、本例では１台のリニアモータに３個以上の可動子を配設する構成としてもよい。
【００４１】
また、１台のリニアモータに２個以上の可動子を配設する構成は、前述の第１実施形態例に対しても適用できる。
【００４２】
尚、上述の実施例では片側磁石について説明したが、両側に磁石を設けて構成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によればモータフレームを省略することができるので、積層方向に薄いリニアモータの構造とすることができ、リニアモータを小型化することができる。
【００４４】
また、１台のリニアモータで多数の可動子を駆動できるので、リニアモータを使用した効率良い駆動系とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のリニアモータの構造を説明する図である。
【図２】本例のリニアモータを使用した織機の全体構成図である。
【図３】リニアモータの斜視図である。
【図４】第２実施形態例のリニアモータの構造を説明する図である。
【図５】第２実施形態例のリニアモータの構造の変形例を説明する図である。
【図６】従来例のリニアモータの構造を説明する図である。
【図７】従来例のリニアモータの構造を説明する図である。
【符号の説明】
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  リニアモータ
２０ａ、２０ｂ  可動子
２０ａ’、２０ｂ’  コイル
２１ａ  固定子
２１ａ’、２１ｂ’  磁石フレーム
２２  磁石
２３  コイル
２４ａ、２４ｂ  リニアモータ
２５  固定子
２６ａ’、２６ｂ’  コイル
２６ａ、２６ｂ  可動子
２８  磁石
２９ａ、２９ｂ  磁石フレーム
３０〜３３  可動子
３４、３５  モータフレーム
【図１】
0003695160.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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