エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2005年02月18日

カテゴリ : 直動部品

第197回 リニアモータに挑戦−5:シャフトモータ機構部設計のポイント−2

■シャフトモータ機構部設計のポイント
 1)シャフトモータの磁場分布を乱さない機構設計
 2)シャフトモータの磁力に負けない機構剛性
 3)組付け精度が出しやすい機構部品の設計

(2)シャフトモータの磁力に負けない機構剛性

 シャフトモータのシャフト内部には、円筒形状の強力な永久磁石が複数内蔵されています。そのため、シャフトの近くに磁性を持つ金属があると、それぞれの部品が磁石の力で引き付けあいます(【図1】参照)。この磁石の吸引力により、機構部品が変形などの影響を受けると、次のような悪影響が生じます。
 ※ 機構精度が悪くなる。
 ※ 動コイルとシャフトが擦れて精度不安定や稼動不安定に繋がる。

図1

 次の内容が、シャフトモータの磁力に負けない機構剛性設計のポイントです。

1. ベースプレートが磁性材の場合、シャフトの両端を保持するシャフトホルダの板厚は、カタログのL2寸法(P310)を採用すること。(理由:シャフト内部の磁石による磁力で、シャフトがベースプレートに引き付けられて曲がるのを防ぐため)(【写真1】参照)
【写真1】のシャフトモータ採用LCAでは、ベースプレート材料が非磁性材料(A5052P)を使用しているため、シャフトホルダの板厚L2は16mmですが、ベースプレートが鉄系材料(磁性材料)の場合は、ミスミFAカタログP310の表に記載されているL2から25mmで設計する必要があります。

写真1

2. シャフトモータを取付けるベースプレートが磁性材料(鉄系)の場合は、シャフトホルダとベースプレートの距離がシャフトモータのポールピッチ<注記>以上となる設計とすること(=シャフトホルダのH寸法の設計指針となる)(【写真1】、【図2】参照)

図1


注記:ポールピッチとはシャフト内部にある円筒状磁石の長さ(N極とS極間の距離)


次回では、シャフトモータ採用LCAの組付け容易性・耐久性設計のポイントを解説します。

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