日立金属株式会社
日本パルスモーター株式会社
日本トムソン株式会社
住友重機械工業株式会社
コアレスモータ株式会社
THK株式会社
CKD日機電装株式会社

【2021年版】リニアモーター8選 / メーカー8社一覧

リニアモーターのメーカー8社・26製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


リニアモータとは

リニアモータ(英語: Linear motor)は磁石の吸引・反発、またはローレンツ力を利用して推進力を発生させるモーターです。

一般的なモーターが回転運動を発生させるのに対し、リニアモータは直線運動を駆動します。つまり磁石がレール状を移動するような構造になっています。

従来のモーターで直線運動を駆動するには様々なモーターや部品の組み合わせが必要でしたが、リニアモータによってこうした煩雑な仕組みを使用しなくても直線運動を駆動することが容易になりました。

リニアモータの使用用途

リニアモータの応用として最も有名なのはリニア新幹線を始めとするリニアモーターカーです。

東京都の都営地下鉄大江戸線や、神戸市営地下鉄海岸線などの車両はリニアモータによって駆動しています。

リニアモーターカーは車輪を持たず、磁石の反発により車体はレール上に浮遊しているので、摩擦力による駆動力のロスが極めて少ないので高速で移動することができます。

他にも産業機器などの駆動部にリニアモータが採用される例も増えてきています。

リニアモータの原理

リニアモータは磁石の吸引・反発を駆動原理としています。

この点では従来のモーターと同様ですが、リニアモータは直進運動を発生させるために、従来のモーターを切り開いたような構造をしています。

したがって機械的な軸を持ち、トルクによって駆動する従来のモーターとは原理的に異なります。また、従来のモーターと同様に、電磁誘導によるローレンツ力を駆動原理とする誘導型と、磁極の反発・吸引を用いた同期型といったタイプが存在します。誘導型は磁極がNS-SNと並んだ磁石上に電磁石を配置し、電流を流すことで駆動させます。

一方で同期型では、直線的に並んだ固定磁石上の可動電磁石を動かすために、固定磁石の磁極を可動電磁石の運動に合わせて変化させます。

一般に、リニアモーターカーでは電力消費を抑えるために同期型が、産業機械用のシャフトモータなどには厳密に制御するために誘導型が採用されることが多いです。

特にリニアモーターカーでは車体側の電磁石に、超電導磁石を使用することで電力の供給を最小限に抑えています。

リニアモータの速度と精度の両立

リニアモータの用途として代表的なリニアモータカーが挙げられます。リニアモータは、高速化のメリットが大きくクローズアップされてきましたが、設計や制御の課題が多く、なかなか市場拡大が進まない時期がありました。しかし近年リニアモータの性能向上や制御技術の進化により、リニアモータの活用方法が再検討されています。

リニアモータのメリットとしては、減速機構が不要で高精度送りが可能であること、長軸化、複数モーターを配置し同時に稼働できることなどが挙げられす。

デメリットとしては、外乱影響の制御が難しいや、高推力が得にくい、点検保守が難しいなどが挙げられます。

近年、デメリットで挙げられた課題は、様々な技術改良で軽減されており、メリットに関してもリニアモータの特徴、利点をさらに活かすための取り組みが進んでいます。

このような状況の中で、「高速化」から「高精度化」が注目されるようになり、研削機や旋盤などの工作機械への活用が進んでいます。更にリニアモータは電気エネルギーによる駆動の為、環境保全の観点から、今後の可能性として、油圧式の大型機械への採用などがあります。

超電導リニアの冷却について

リニアモータカーの駆動には、超電導磁石が使われています。4K(-269度)の低温で電気抵抗がゼロになる超電導現象を利用することにより、電気エネルギーのロスがなく、強力な磁界を発生することができます。

常に超電導状態を維持する為には、冷却する仕組みを搭載する必要があり、従来は、液体ヘリウムを使って冷却していました。液体ヘリウムは、高価であり、安全性を確保する為に装置も大掛かりになるデメリットがありました。

近年、超電導磁石を構成するコイルの材料を変更することにより、液体ヘリウムを使わずに直接冷却することが可能になってきました。使用される材料は、ビスマス系銅酸化物で、超電導状態になる温度が従来より高く、20K(-253度)の冷却で可能となり、高温超電導磁石と呼ばれています。

高温超伝導磁石を冷却する為の装置は、断熱膨張を利用して直接材料を冷却する方式で、冷却機自体の技術改良により、軽量・コンパクト化も進められております。

冷却装置も含めた高温超伝導磁石の実用化が更に進むことによって、省エネ化、コスト削減、安定性向上に大きく寄与するものとなります。

参考文献
https://www.sodick.co.jp/st/tech/linear_motor.html
https://www.pulsemotor.com/feature/shaftmotor2.html
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/75/2/75_2_242/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcsj/39/12/39_12_651/_pdf
https://diamond.jp/articles/-/234426?page=2
https://www.jp.tdk.com/tech-mag/ninja/123

リニアモーターのメーカー情報

リニアモーターのメーカー8社一覧


リニアモーターのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 日立金属株式会社
  2. 2 住友重機械工業株式会社
  3. 3 THK株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 コアレスモータ株式会社
  2. 2 THK株式会社
  3. 3 CKD日機電装株式会社

歴史のある会社

  1. 1 住友重機械工業株式会社
  2. 2 FAULHABER Group
  3. 3 日本トムソン株式会社

リニアモーター8選

リニアモータ

日立金属株式会社 リニアモータ 画像出典: 日立金属株式会社公式サイト

特徴

日立金属リニアモータは、高性能希土類マグネットNEOMAX®のアドバンテージをフルに生かした高精度・高推力・省電力設計が特長です。

日立金属では、小ストロークの位置決めに有利な、小形リニア直流モータ(ボイスコイルモータ)から、長ストロークのコアレスリニアモータ(FPシリーズ)、小形高推力のコア付きリニアモータAcc-max®まで、幅広いリニアモータ方式を用意し、お客様の多様なニーズに最適なリニアモータを提供しています。

ストローク、加速度によって、各製品が各分野で採用されており、コアレスリニアモータFPシリーズは、主として超精密位置決め用途・等速スキャン用途への適用、コア付きリニアモータAcc-maxは実装機のような、高速・高タクトでの位置決め用途へ適用されています。

導入事例としては、FPD露光装置、フリップチップボンダー、各種半導体検査装置用リニアステージなどで、採用されています。

日立金属株式会社の会社概要

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S040D φ4シャフト スタンダードモデル

日本パルスモーター株式会社

特徴

S040D φ4シャフト スタンダードモデルは一般的なリニアモーターよりもシンプルな構造かつ豊富な性能や特徴を有するリニアシャフトモーターです。

ハイレスポンスで安定した高速動作、高精度位置決めを可能としています。

1本のシャフトで複数のモーターを駆動させることや、平行に配置されたシャフトを用いて複数のモーターを同期させたパラレル駆動も可能です。

非接触型モーターのため、摩耗の心配がなく、水・油・コンタミ・粉塵が発生する環境下で使うこともでき、低発塵かつ音の発生も少ないため、周辺環境へ悪影響を及ぼすことも少ないです。

日本パルスモーター株式会社の会社概要

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リニアモータテーブルLT

日本トムソン株式会社

特徴

リニアモータテーブルLTはACリニアサーボモータと光学式リニアエンコーダにより、ベット上のテーブルを移動させ高精度な位置決めが可能です。

ベットおよびテーブルはアルミニウム合金製のため、軽量かつコンパクトでありながら、高推力により高い加減速および応答性を発揮します。

定格推力15~120N、最大推力150~900N、最大可搬質量15~90kgの範囲にある6タイプの中から用途に合わせて選択可能です。

半導体・液晶などの電子・電気関連装置や、測定器、組立機、搬送機などの高速作業が求められる場所での採用に適しています。

日本トムソン株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都港区高輪2丁目19番19号
  • URL: https://www.ikont.co.jp
  • 創業: 1950年
  • 従業員数: 2,232人

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ナノリニアNT・・・XZH

日本トムソン株式会社 ナノリニアNT・・・XZH 画像出典: 日本トムソン株式会社公式サイト

特徴

日本トムソンIKOブランドのリニアモータのひとつ、ナノリニアNTシリーズのXZHはテーブルガイド部に独自のリニアウェイ技術を採用することで、コンパクトな設計を可能にし、さらに高い推力も実現したピック&プレイスユニットになっています。

さらにX軸、Z軸ともに光学式のリニアエンコーダスケールを採用することで高い分解能を実現し、高性能ネオジウム磁石を可動子に採用することで非常に小さいモデルながら最大推力70Nという高いスペックを実現しています。

コンパクトかつ高い分解能(最高0.1um)、繰り返し再現性(±0.5um)、そして低発塵を実現しているため、コンパクトさと超精密な位置決め、クリーン度が要求される半導体製造装置などに最適なモデルです。

日本トムソン株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都港区高輪2丁目19番19号
  • URL: https://www.ikont.co.jp
  • 創業: 1950年
  • 従業員数: 2,232人

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SM/SL/SSL

住友重機械工業株式会社 SM/SL/SSL 画像出典: 住友重機械工業株式会社公式サイト

特徴

SM/SL/SSLはサイドフォースを低減するI型コイル形式を独自開発し、磁気回路およびコイルレイアウト最適化と高精度組立てを行うことで推力リップルを最小化したリニアモーターのシリーズです。

精度の高いスキャン動作が可能なため、半導体やFPD製造現場で精密ステージとしての利用が最適です。

SMは定格推力76~219N、最大推力228~657Nクラス、SLは定格推力320~783N、最大推力960~2349Nクラス、SSLは定格推力614~1500N、最大推力1842~4500Nクラスのリニアモーターです。

住友重機械工業株式会社の会社概要

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MMLシリーズ

コアレスモータ株式会社 MMLシリーズ 画像出典: コアレスモータ株式会社公式サイト

特徴

MMLシリーズは部品点数の多いボールねじ駆動方式ではなく、シンプルでコンパクトなコアレスリニアモーター駆動方式を採用することにより高効率な伝達および安定した長時間利用を可能とし、用途によってタイプが選択可能なリニアモーターのシリーズです。

機械のバックラッシュ、検出・制御誤差、遅れなどの外乱をなくし、フルクローズド制御により高速かつ高精度な位置決めを可能としています。

同軸上で複数の稼働体を制御することができます。

コアレスモータ株式会社の会社概要

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マルチモーションアクチュエータ CCR

THK株式会社 マルチモーションアクチュエータ CCR 画像出典: THK株式会社公式サイト

特徴

THKのリニアモータCCRシリーズは位置検出システムを内蔵することでコンパクト、軽量な設計を実現し、さらに直動と回転を独立して制御することができる、リニアモータのモデルとなっています。

独自のFLモードという、任意の位置、速度において押し付け力をコントロールできるモードを搭載しており、センシティブな動作をすることが可能になっています。

位置決めの移動命令はパルス入力が必要ですが、上述したFLモードのON/OFFはI/O接点入力のみでも駆動させることができ、複雑なシステムを構築することなく、シンプルなシステム構成で動作させることが可能です。

THK株式会社の会社概要

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τリニア NVA-AM型

CKD日機電装株式会社 τリニア NVA-AM型 画像出典: CKD日機電装株式会社公式サイト

特徴

τリニア NVA-AM型は高性能フラットタイプで定格推力13.8~135N、最大推力41.4~405Nの範囲にある7タイプから用途に合わせて選択可能なリニアモーターです。

全高は37mmの薄型・低重心タイプで最大速度3.5m/secを発揮するため、省スペース、速度安定性の要求がある装置への利用に最適です。

用途によって水冷・空冷対応にカスタマイズすることや分解能、速度、使用環境に合わせたリニアエンコーダの変更が可能です。

CKD日機電装株式会社の会社概要

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リニアモーターの26製品一覧

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