JP2009038869A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機や自動車、搬送装置など各種産業分野で用いられるリニアモータに関するものである。 The present invention relates to a linear motor used in various industrial fields such as machine tools, automobiles, and conveyance devices.
従来のリニアモータとして、固定子及び該固定子に対して直線状に移動可能に配置される可動子を有し、可動子に備えられたヨーク部に該可動子の移動方向に沿って複数個の永久磁石が備えられ、固定子に前記可動子の移動方向に沿うように配置される複数の巻線部を含む電機子が備えられ、前記巻線部への通電により前記永久磁石と協働して前記可動子に対する推力を発生して前記可動子を直線運動させるリニアモータがある。そして、このリニアモータでは、ヨーク部に位置決め用の溝を彫り、位置決め用の溝内に永久磁石を配置し、接着剤を用いて永久磁石を位置決め固定するようにしている。 A conventional linear motor has a stator and a mover that is arranged so as to be linearly movable with respect to the stator, and a plurality of yokes provided in the mover along the moving direction of the mover. A permanent magnet is provided, and the stator is provided with an armature including a plurality of winding portions arranged along the moving direction of the mover, and cooperates with the permanent magnet by energizing the winding portion. In addition, there is a linear motor that generates thrust for the mover to linearly move the mover. In this linear motor, a positioning groove is carved in the yoke portion, a permanent magnet is disposed in the positioning groove, and the permanent magnet is positioned and fixed using an adhesive.
また、従来の他のリニアモータとして、特許文献1に示されるものがある。特許文献1に示されるリニアモータは、対向する2つのヨーク及び該2つのヨークの各対向面に配置される複数個の永久磁石を有する界磁部と、2つのヨークの夫々に配置された永久磁石間の磁気空隙内に配置された電機子巻線部とからなり、等ピッチの溝を形成した永久磁石固定用ガイドを、前記2つのヨークの夫々に接着固定するとともに、複数個の永久磁石を、前記永久磁石固定用ガイドの溝内に挿入して位置決めし、かつ接着固定している。
また、特許文献2には、筒状の固定ヨークと、略筒状をなし固定ヨークの外側に装着された略筒状の磁石部材と有する固定子を備え、磁石部材の外側になるようにしてガイドパイプを設けたリニアモータが示されている。
Further,
ところで、ヨーク部に形成した位置決め用の溝に永久磁石を位置決め固定するようにした上記従来技術では、ヨーク部材への磁石位置決め用の溝加工は、加工費が高く、製作に時間を要しており、改善を図ることが望まれている。 By the way, in the above-described conventional technique in which the permanent magnet is positioned and fixed in the positioning groove formed in the yoke portion, the processing of the groove for positioning the magnet on the yoke member is expensive and requires time for manufacture. Therefore, improvement is desired.
また、この従来技術を含め、リニアモータでは、永久磁石の吸引力により何らかの外力が作用したり、あるいは磁性体片が付着した場合、その外力が直接永久磁石に作用したり、あるいは磁性体片が付着することに伴ない永久磁石に欠けや割れ等が発生する問題があった。一般的に永久磁石の損傷は、モータの性能を大きく低下させ、信頼性の面から好ましくない。
上記問題に対して、特許文献1に示されるリニアモータにおいて、永久磁石固定用ガイドに、永久磁石を覆うように磁石カバーを設けて対策することが考えられる。しかしながら、この場合、磁石カバーと永久磁石が密着するので、外力が磁石カバーを介して永久磁石に作用して磁石割れの発生を惹起する虞があった。
特許文献2に示されるリニアモータは、ガイドパイプは薄肉とされ、磁石部材の外側で、これに近接して設けられている。このため、外力がガイドパイプを介して永久磁石に作用して磁石割れの発生を惹起する虞があった。
In addition, in this linear motor including this prior art, when some external force is applied by the attractive force of the permanent magnet, or when the magnetic piece is attached, the external force is applied directly to the permanent magnet, or the magnetic piece is There is a problem that the permanent magnet is chipped or cracked due to the adhesion. In general, the damage of the permanent magnet greatly reduces the performance of the motor, which is not preferable from the viewpoint of reliability.
It can be considered that the linear motor disclosed in
In the linear motor shown in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、永久磁石を適切に保護できるリニアモータを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the linear motor which can protect a permanent magnet appropriately.
請求項1に記載の発明は、固定子及び該固定子に対して直線状に相対移動可能に配置される可動子を有するリニアモータであり、前記固定子及び可動子のうち一方には前記可動子の移動方向に沿って複数個の永久磁石が備えられ、他方には、前記可動子の移動方向に沿うように配置される複数の巻線部を含む電機子が備えられ、前記巻線部への通電により前記永久磁石と協働して前記可動子に対する推力を発生して前記可動子を直線運動させるリニアモータにおいて、前記固定子及び可動子のうち一方における隣合う永久磁石の間には非磁性材料からなる磁石間スペーサを設け、該磁石間スペーサの前記電機子側の端部は、前記永久磁石の前記電機子側の端部に比べて、前記電機子に近い位置になるように設定されていることを特徴とすることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のリニアモータにおいて、前記磁石間スペーサの前記電機子側の端部には、前記永久磁石の前記電機子側部分を覆うように磁石保護カバーを設けたことを特徴とする。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the linear motor according to the first aspect, a magnet protective cover is provided at an end of the inter-magnet spacer on the armature side so as to cover the armature side portion of the permanent magnet. Is provided.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のリニアモータにおいて、前記電機子には、前記磁石保護カバー表面と摺動する摺動部材が設けられ、該摺動部材における前記可動子の移動方向に沿う寸法は、前記永久磁石における前記可動子の移動方向に沿う寸法より長いことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載のリニアモータにおいて、前記可動子及び固定子は、前記固定子が前記可動子の外側となり、前記可動子の外周面が円形をなし、前記固定子の内周面が円形をなすことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載のリニアモータにおいて、前記可動子及び固定子は、前記可動子が前記固定子の外側となり、前記固定子の外周面が円形をなし、前記可動子の内周面が円形をなすことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the linear motor according to the second aspect, the armature is provided with a sliding member that slides on a surface of the magnet protective cover, and the armature of the sliding member is provided. The dimension along the moving direction is longer than the dimension along the moving direction of the mover in the permanent magnet.
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear motor according to any one of the first to third aspects, the mover and the stator are such that the stator is outside the mover, and an outer peripheral surface of the mover is It is circular, and the inner peripheral surface of the stator is circular.
The invention according to
請求項1、3〜5に記載の発明によれば、固定子及び可動子のうち一方における隣合う永久磁石の間には非磁性材料からなる磁石間スペーサを設けているので、永久磁石同士の接触による破損を防止できる。
請求項2、3〜5に記載の発明によれば、磁石間スペーサの電機子側の端部は、永久磁石の電機子側の端部に比べて、電機子に近い位置になるように設定されており、その磁石間スペーサの電機子側の端部には、永久磁石の前記電機子側部分を覆うように磁石保護カバーを設けているので、仮に磁石保護カバーに外力が作用しても、その外力は永久磁石に直接は作用しない。このため、外力による永久磁石の破損を適切に防止できる。
According to invention of
According to invention of
以下、本発明の第1実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。
図1及び図2において、平板型の三相リニア同期モータ(以下、平板型リニアモータ1という。)1は、電機子2を備える固定子3と、固定子3に対して直線状に(図1左右方向に)相対移動可能に配置され、かつ永久磁石4を備える可動子5と、を有している。可動子5は、図1左右方向に延びる略板状のヨーク部材6と、ヨーク部材6の表面(図1上側)に貼付された複数個(本実施形態では6個)の前記永久磁石4と、を備えている。ヨーク部材6は、板状のヨーク部材本体部7と、ヨーク部材本体部7の一端部に垂設された壁部8と、からなり、ヨーク部材本体部7の他端部にはストッパ9がボルト10により取付けられている。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 and 2, a flat plate type three-phase linear synchronous motor (hereinafter referred to as a flat plate linear motor 1) 1 includes a
永久磁石4のヨーク部材6への貼付、後述する磁石間スペーサ11のヨーク部材6への固定は、エポキシ系樹脂の接着剤、接着強度に優れる構造用接着剤などを用いて行われている。なお、永久磁石4は一般的に熱減磁するので、永久磁石4のヨーク部材6への貼付には、常温放置による硬化、もしくは70℃程度で熱硬化する接着剤を用いる。また、磁石間スペーサ11及び永久磁石4に接着剤を用いて固定するようにしてもよい。
Affixing the
6個の永久磁石4は、可動子5の移動方向(図1左右方向)に沿って、隙間12を空けて配置されている。永久磁石4は、高さ寸法がhmで、図2左右方向の長さ寸法がnとされている。また、永久磁石4は、希土類やフェライト系の材料が用いられている。永久磁石4には、リニアモータ特有のコギングを改善するためにスキューを施しても良い。
The six
前記隙間12には非磁性材料からなる板状の磁石間スペーサ11が永久磁石4に密着するようにして挿入され、ヨーク部材6に固定されている。磁石間スペーサ11の高さ寸法hsは、永久磁石4の高さ寸法hmより大きく(hs>hm)設定されており、これにより、磁石間スペーサ11の電機子2側(図1上側)の端部が、永久磁石4の電機子2側(図1上側)の端部に比べて、電機子2に近い位置になるように設定されている。永久磁石4は、磁石間スペーサ11により精度良く配置することが可能になっている。
A plate-shaped
磁石間スペーサ11の電機子2側の端部上には、壁部8からストッパ9まで延びる磁石保護カバー15が載置されており、永久磁石4の電機子2側部分を覆うようにしている。この際、磁石間スペーサ11の高さ寸法hsが、永久磁石4の高さ寸法hmより大きく(hs>hm)設定されていることから、磁石保護カバー15は、永久磁石4との間に空間を形成し、永久磁石4と非接触状態となっている。
磁石保護カバー15は、磁石間スペーサ11にエポキシ系樹脂の接着剤、接着強度に優れる構造用接着剤などを用いて固定されている。
なお、本実施の形態では、磁石間スペーサ11と磁石保護カバー15の固定には、永久磁石4及び磁石間スペーサ11のヨーク部材6への固定に際して用いる接着剤と同等の接着剤を用いるようにしている。
A magnet
The magnet
In the present embodiment, for fixing the
複数個の永久磁石4及び磁石間スペーサ11並びに磁石保護カバー15は、壁部8及びストッパ9に挟持して保持されている。上述したように磁石保護カバー15が配置されたことにより、永久磁石4の電機子2側部分は、封止された状態になっている。
The plurality of
固定子3の電機子2は、圧紛磁心や積層された電磁鋼板、磁性体片より切削加工等によって作られたコア16と、コア16に保持され任意の方向(この実施形態では巻回中心軸が図1上下方向に向いている。)に巻回したU相、V相、W相コイル17U,17V,17Wと、からなっている。
コア16の両端には、フランジ18がボルト19により固定されている。フランジ18には磁石保護カバー15に摺動される板状の摺動部材20が設けられている。摺動部材20は、図2の左右方向の長さ寸法Lが永久磁石4の長さ寸法nより大きい値(L>n)に設定されている。
The
A
上述したように構成した平板型リニアモータ1では、隣り合う永久磁石4間に磁石間スペーサ11を設けているので、永久磁石4同士の接触による破損を防止できる。また、上述したように永久磁石4を覆うようにして磁石間スペーサ11に磁石保護カバー15を載置しているので、永久磁石4の電機子2側部分が封止された状態になり、永久磁石4へのゴミや異物の付着を防止できる。
また、磁石間スペーサ11の高さ寸法hsを、永久磁石4の高さ寸法hmより大きく(hs>hm)設定し、磁石間スペーサ11に載置するように磁石保護カバー15を設けているので、仮に磁石保護カバー15に外力が作用しても、その外力は永久磁石4に直接は作用しない。このため、外力による永久磁石4の破損を適切に防止できる。
In the flat-plate
Further, the height dimension hs of the
コア16の両端側に摺動部材20を設け、摺動部材20の長さ寸法Lを永久磁石4の長さ寸法nより大きい値(L>n)に設定している。このため、可動子5が移動方向のどの位置にあっても、摺動部材20の荷重を最低1つ以上の磁石間スペーサ11が受けることにより、永久磁石4にかかる外力を防いでいる。
The sliding
上記第1実施の形態において、第1実施の形態の可動子5を固定して用いる、ひいては当該可動子5を固定子として用いる一方、第1実施の形態の固定子3を移動可能とする、ひいては当該固定子3を可動子として用いるように構成してもよい。
また、上記第1実施の形態では、可動子5に永久磁石4を設け、固定子3に電機子2を設けた場合を例にしたが、これに代えて、可動子5に電機子2を設け、固定子3に永久磁石4を設けるように構成してもよい。この場合においても、第1実施の形態の可動子5を固定する(固定子として用いる)一方、このように固定した可動子5に対して固定子3を移動させるようにしてもよい。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the case where the
次に、本発明の第2実施の形態を図3に基づき、図1及び図2を参照して説明する。
第2実施形態に係るリニアモータは、円筒型のリニア同期モータ(円筒型リニアモータという。)とされている。
図3において、円筒型のリニア同期モータ(円筒型リニアモータという。)1Aは、略筒状の固定子(以下、筒状固定子3Aという。)と、筒状固定子3A内に挿通されて筒状固定子3Aに対して図3左右方向に相対移動可能とされた略軸状の可動子(以下、軸状可動子5Aという。)と、を備えている。筒状固定子3Aには電機子2Aが備えられ、軸状可動子5Aには環状の永久磁石(以下、環状永久磁石4Aという。)が備えられている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 based on FIG.
The linear motor according to the second embodiment is a cylindrical linear synchronous motor (referred to as a cylindrical linear motor).
In FIG. 3, a cylindrical linear synchronous motor (referred to as a cylindrical linear motor) 1A is inserted into a substantially cylindrical stator (hereinafter referred to as a
軸状可動子5Aは、図3左右方向に延びる略軸状のヨーク部材(以下、軸状ヨーク部材6Aという。)と、軸状ヨーク部材6Aに挿入されて貼付された複数個(本実施形態では6個)の前記環状永久磁石4Aと、を備えている。軸状ヨーク部材6Aは、軸状のヨーク部材本体部(以下、軸状ヨーク部材本体部7Aという。)と、軸状ヨーク部材本体部7Aの一端部に垂設されたフランジ部(以下、軸状ヨーク部材フランジ部8Aという。)と、からなり、軸状ヨーク部材本体部7Aの他端部には環状のストッパ(以下、環状ストッパ9Aという。)が挿入され、ボルト10により固定されている。
The shaft-shaped
環状永久磁石4Aの軸状ヨーク部材6Aへの貼付、後述する環状磁石間スペーサ11Aの軸状ヨーク部材6Aへの固定は、前記第1実施形態と同様に、エポキシ系樹脂の接着剤、接着強度に優れる構造用接着剤などを用いて行われている。なお、環状永久磁石4Aの軸状ヨーク部材6Aへの貼付には、前記第1実施形態と同様に、常温放置による硬化、もしくは70℃程度で熱硬化する接着剤を用いる。
6個の環状永久磁石4Aは、軸状可動子5Aの移動方向(図3左右方向)に沿って、隙間12Aを空けて配置されている。環状永久磁石4Aは、径方向の長さ(内径部から外径部までの長さ)寸法がhmkで、厚さ(図3左右方向の長さ)寸法がnkとされている。また、環状永久磁石4Aは、希土類やフェライト系の材料が用いられている。環状永久磁石4Aには、リニアモータ特有のコギングを改善するためにスキューを施しても良い。
Attaching the annular
The six annular
軸状ヨーク部材6Aには、非磁性材料からなる複数個(この実施形態では、5個)の環状の磁石間スペーサ(以下、環状磁石間スペーサ11Aという。)が挿入され、環状永久磁石4Aに密着するようにして前記隙間12Aに配置され、後述するように軸状ヨーク部材6A等に保持されている。
環状磁石間スペーサ11Aの径方法の長さ(内径部から外径部までの長さ)寸法hskは、環状永久磁石4Aの径方向の長さhmkより大きく(hsk>hmk)設定されており、これにより、環状磁石間スペーサ11Aの電機子2A側の端部が、環状永久磁石4Aの電機子2A側の端部に比べて、電機子2Aに近い位置になるように設定されている。環状永久磁石4Aは、環状磁石間スペーサ11Aにより精度良く配置することが可能になっている。
A plurality of (in this embodiment, five) annular inter-magnet spacers (hereinafter referred to as
The length (the length from the inner diameter portion to the outer diameter portion) dimension hsk of the
環状磁石間スペーサ11Aの電機子2A側の端部(環状磁石間スペーサ11Aの外周面)上には、軸状ヨーク部材フランジ部8Aから環状ストッパ9Aまで延びる筒状の磁石保護カバー(以下、筒状磁石保護カバー15Aという。)が挿入されており、環状永久磁石4Aの電機子2A側部分を覆うようにしている。この際、環状磁石間スペーサ11Aの径方向の長さ寸法hskが、環状永久磁石4Aの径方向の長さ寸法hmkより大きく(hsk>hmk)設定されていることから、筒状磁石保護カバー15Aは、環状永久磁石4Aとの間に環状空間を形成し、環状永久磁石4Aと非接触状態となっている。筒状磁石保護カバー15Aは、環状磁石間スペーサ11Aにエポキシ系樹脂の接着剤、接着強度に優れる構造用接着剤などを用いて固定されている。
なお、本実施の形態では、環状磁石間スペーサ11Aと筒状磁石保護カバー15Aの固定には、環状永久磁石4A及び環状磁石間スペーサ11Aの軸状ヨーク部材6Aへの固定に際して用いる接着剤と同等の接着剤を用いるようにしている。
A cylindrical magnet protective cover (hereinafter referred to as a tube) extending from the shaft-shaped yoke
In the present embodiment, the
複数個の環状永久磁石4A及び環状磁石間スペーサ11A並びに筒状磁石保護カバー15Aは、軸状ヨーク部材フランジ部8A及び環状ストッパ9Aに挟持して保持されている。上述したように筒状磁石保護カバー15Aが配置されたことにより、環状永久磁石4Aの電機子2A側部分は、封止された状態になっている。
The plurality of annular
筒状固定子3Aの電機子2Aは、圧紛磁心や積層された電磁鋼板、磁性体片より切削加工等によって作られた筒状のコア(以下、筒状コア16Aという。)と、筒状コア16Aの内周面に保持されるU相、V相、W相コイル17U,17V,17Wと、からなっている。この実施の形態ではU相、V相、W相コイル17U,17V,17Wの内側に軸状可動子5Aが挿通されるようになっている。また、U相、V相、W相コイル17U,17V,17Wは2組設けられている。
筒状コア16Aの両端には、筒状のフランジ(以下、筒状フランジ18Aという。)がボルト19により固定されている。筒状フランジ18A内には軸受部材20A(摺動部材)が設けられており、筒状磁石保護カバー15Aに摺動して軸状可動子5Aの支持及び案内を行うようにしている。軸受部材20Aは、その長さ(図3の左右方向の長さ。軸状可動子5Aの移動方向に沿う長さ)寸法Lkが環状永久磁石4Aの厚さ寸法nkより大きい値(Lk>nk)に設定されている。
The
A cylindrical flange (hereinafter, referred to as a
上述したように構成した円筒型リニアモータ1Aでは、隣り合う環状永久磁石4A間に環状磁石間スペーサ11Aを設けているので、環状永久磁石4A同士の接触による破損を防止できる。また、筒状磁石保護カバー15Aが環状磁石間スペーサ11Aに挿通されて環状永久磁石4Aを覆っているので、環状永久磁石4Aの電機子2A側部分が封止された状態になり、環状永久磁石4Aへのゴミや異物の付着を防止できる。
また、環状磁石間スペーサ11Aの径方向長さ寸法hskを、環状永久磁石4Aの径方向長さ寸法hmkより大きく(hsk>hmk)設定し、環状磁石間スペーサ11Aを内側に収納するように筒状磁石保護カバー15Aを設けているので、仮に筒状磁石保護カバー15Aに外力が作用しても、その外力は筒状磁石保護カバー15Aを介して環状磁石間スペーサ11Aに伝達され、環状永久磁石4Aには作用しない。このため、外力による環状永久磁石4Aの破損を適切に防止できる。
In the cylindrical linear motor 1A configured as described above, since the
Further, the radial length dimension hsk of the
筒状コア16Aの両端側に軸受部材20Aを設け、軸受部材20Aの長さ寸法Lkを環状永久磁石4Aの厚さ寸法nkより大きい値(Lk>nk)に設定している。このため、軸状可動子5Aが移動方向のどの位置にあっても、軸受部材20Aの荷重を最低1つ以上の環状磁石間スペーサ11Aが受けることにより、環状永久磁石4Aにかかる外力を防いでいる。
上記第2実施の形態では、永久磁石として環状永久磁石4Aを用いた場合を例にしたが、これに代えて、瓦状又は平板状の複数個の永久磁石小片を連結部材を介して、環状永久磁石4Aと略同等の環状に形成した永久磁石小片連結環状体を用いてもよい。
In the second embodiment, the case where the annular
上記第2実施の形態において、第2実施の形態の軸状可動子5Aを固定して用いる、ひいては当該軸状可動子5Aを固定子(軸状固定子)として用いる一方、第2実施の形態の筒状固定子3Aを移動可能とする、ひいては当該筒状固定子3Aを可動子(筒状可動子)として用いるように構成してもよい。
また、上記第2実施の形態では、軸状可動子5Aに環状永久磁石4Aを設け、筒状固定子3Aに電機子2Aを設けた場合を例にしたが、これに代えて、軸状可動子5Aに電機子2Aを設け、筒状固定子3Aに環状永久磁石4Aを設けるように構成してもよい。この場合においても、第2実施の形態の軸状可動子5Aを固定する(固定子として用いる)一方、このように固定した軸状可動子5Aに対して筒状固定子3Aを移動させるようにしてもよい。
In the second embodiment, the shaft-like
In the second embodiment, the case where the annular
次に、本発明の第3実施の形態に係るリニアモータを図4及び図5に基づき、第1実施の形態(図1及び図2)を参照して説明する。第3実施の形態に係るリニアモータ(以下、便宜上、第2平板型リニアモータ1Bという。)は、第1実施の形態と略同等の構成部材を備えている。
第1実施の形態では、永久磁石4における可動子5の移動方向の長さ(以下、永久磁石4の長さという)が長い場合、リニアモータに取り付ける摺動部材20の可動子5の長手方向に沿う長さも長くなり、結果としてリニアモータの全長が長くなるという問題があった。この第3実施の形態に係る第2平板型リニアモータ1Bは、第1実施の形態が有する前記問題点を改良したものである。
Next, a linear motor according to a third embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 4 and 5 with reference to the first embodiment (FIGS. 1 and 2). The linear motor according to the third embodiment (hereinafter referred to as the second flat plate type
In 1st Embodiment, when the length of the moving direction of the needle |
ところで、第1実施の形態の平板型リニアモータ1は、用途によっては磁石保護カバー15にかかる外力を予め想定でき、それにより磁石保護カバー15の最大たわみ量を求めることは可能である。第1実施の形態と略同等の構成部材を有する第3実施の形態の第2平板型リニアモータ1Bでは、上述した磁石保護カバー15の最大たわみ量を用いて、後述するように磁石間スペーサ11及び永久磁石4の寸法設定を行い、この寸法設定により、摺動部材20ひいては第2平板型リニアモータ1Bの長さ(図4左右方向の長さ)を抑制するようにしている。
By the way, the flat plate
すなわち、第3実施の形態(図4及び図5)では、磁石保護カバー15にかかる外力を予め想定して、磁石保護カバー15の荷重に対する最大たわみ量εmaxを計算し、最大荷重に安全率を掛け合わせたたわみ量に合わせ、磁石間スペーサ11の高さ寸法hs及び永久磁石4の高さ寸法hmについて、hm<(hs−εmax)となるように定めている。このように寸法を設定することにより、摺動部材20の長さ寸法Lを永久磁石4の長さnより短くし(L<n)、これにより第2平板型リニアモータ1Bについて可動子5の移動方向に沿う長さ(図4左右方向の長さ)を短くし、小型化を図っている。また、摺動部材20が短くなることに伴いコスト低減効果を奏すると共に、精密な超小型モータの製造も可能となり、実用的なリニアモータの構築が可能となる。
That is, in the third embodiment (FIGS. 4 and 5), assuming the external force applied to the
第3実施形態では、リニアモータが平板型リニアモータであり、摺動部材として摺動部材20を用いた場合を例にしたが、これに代えてリニアモータが円筒型リニアモータであり、摺動部材が軸受部材である(図3参照)場合に、最大たわみ量を考慮して第3実施形態と同様に、磁石間スペーサ及び永久磁石の寸法調整を行って、軸受部材の長さ寸法を永久磁石の長さ寸法よりより短くし、これにより円筒型リニアモータの長さを短くし、小型化を図るようにしてもよい。
In the third embodiment, the linear motor is a flat type linear motor and the sliding
磁石間スペーサとして、第1、第3実施の形態では板状の磁石間スペーサ11を用い、第2実施の形態では環状磁石間スペーサ11Aを用いた場合を例にしたが、磁石間スペーサ11に代えて、図6に示す磁石間スペーサ31A,31Bを用い、また、環状磁石間スペーサ11Aに代えて、図7に示す環状磁石間スペーサ32A,32B、32C,32Dを用いるようにしてもよい。
As the inter-magnet spacer, the plate-shaped
図6(a1)、(a2)に示す磁石間スペーサ31Aは板状をなし、永久磁石4(図1、図4)に接する2つの面部〔図6(a1)左右側の面部、図6(a2)紙面手前側と向こう側〕に開口する孔35を長手方向に沿って複数個〔図6(a2)には4個としている。〕形成している。この磁石間スペーサ31Aによれば、孔35を形成した分、軽量化を図ることができる。
ところで、磁石間スペーサ31Aは、ヨーク部材6のヨーク部材本体部7に接着剤により固定されるが、磁石間スペーサ31Aの幅寸法〔図6(a1)左右方向(図1の左右方向に相当する)の長さ寸法。〕は、所望の固定力を得る上で長さが不足する場合がある。この場合、補強を行う等のために、さらに磁石間スペーサ31Aを接着剤により永久磁石4に固定する場合がある。そして、図6(a1)、(a2)に示す磁石間スペーサ31Aでは、磁石間スペーサ31A及び永久磁石4の固定のために用いる接着剤の逃げ(接着剤だまり)等のために孔35を用いることができる。
図6(a1)、(a2)に示す例では、孔35を形成しているが、これに代えて永久磁石4に接する2つの面部に凹部を形成してもよい。
The
By the way, the
In the example shown in FIGS. 6A1 and 6A2, the
図6(b1)、(b2)に示す磁石間スペーサ31Bは板状をなし、永久磁石4(図1、図4)に接する2つの面部〔図6(b1)左右側の面部。図6(b2)紙面手前側と向こう側の面部〕に、当該磁石間スペーサ31Bの長手方向〔図6(b2)左右方向〕に延び、側面視、略V字形をなす凹部36を形成している。
この磁石間スペーサ31Bによれば、接着剤を用いて永久磁石4と固定する場合、凹部36を形成した分、接着面積を増大でき、これに伴い固定強度を大きくできる。
図6(b1)、(b2)に示す例では、略V字形をなす凹部36を形成しているが、これに代えて磁石間スペーサにおける永久磁石4(図1、図4)に接する2つの面部に全面にわたって又は一部に、多数の凹部を形成してもよい。
The
According to the
In the example shown in FIGS. 6 (b1) and (b2), a substantially V-shaped
図7(a1)、(a2)に示す環状磁石間スペーサ32Aは、環状永久磁石4A(図3参照)に接する2つの面部〔図7(a1)紙面手前側と向こう側の面部。図7(a2)左右側の面部〕に開口する孔37を周方向に複数個〔図7(a1)、(a2)に示す例では8個としている。〕形成している。この環状磁石間スペーサ32Aによれば、孔37を形成した分、軽量化を図ることができる。
また、環状磁石間スペーサ32Aは例えば接着剤を用いて環状永久磁石4A(図3参照)に固定される場合がある。そして、環状磁石間スペーサ32Aはその孔37が、上記固定用接着剤の逃げ(接着剤だまり)などのために用いられる。
図7(a1)、(a2)に示す例では、孔37を形成しているが、これに代えて永久磁石4に接する2つの面部に複数の凹部を形成してもよい。
The
Moreover, the
In the example shown in FIGS. 7A1 and 7A2, the
図7(b1)、(b2)に示す環状磁石間スペーサ32Bは、環状永久磁石4A(図3参照)に接する2つの面部〔図7(b1)紙面手前側と向こう側の面部。図7(b2)左右側の面部〕に、当該環状磁石間スペーサ32Bの長手方向〔図7(b2)左右方向〕に延び、側面視、略V字形をなす環状の凹部38を形成している。
この環状磁石間スペーサ32Bによれば、接着剤を用いて環状永久磁石4A(図3参照)と固定する場合、環状の凹部38を形成した分、接着面積を増大でき、これに伴い固定強度を大きくできる。
図7(b1)、(b2)に示す例では、略V字形をなす環状の凹部38を形成しているが、これに代えて環状磁石間スペーサにおける環状永久磁石4A(図3参照)に接する2つの面部に全面にわたって又は一部に、多数の凹部を形成してもよい。
The
According to the
In the example shown in FIGS. 7B1 and 7B2, an
図7(c1)、(c2)に示す環状磁石間スペーサ32Cは、組合せることにより環状をなす2つのスペーサ構成体(以下、便宜上、第1、第2スペーサ構成体)40,41からなっており、換言すれば、分割タイプと言えるものになっている。この環状磁石間スペーサ32Cは、第1、第2スペーサ構成体40,41が環状となるようにして組み付けられて用いられている。
この環状磁石間スペーサ32Cは、例えば第1スペーサ構成体40を軸状ヨーク部材6Aの軸状ヨーク部材本体部7A(図3参照)に取付けた後、第2スペーサ構成体41を同軸状ヨーク部材本体部7Aに取付けることにより、軸状ヨーク部材本体部7Aへの組付を行える。環状磁石間スペーサが仮に分割タイプでない場合には、軸状ヨーク部材本体部7Aへの組付けは、軸状ヨーク部材本体部7Aに対して挿入して行う必要があり不便であった。これに対して、分割タイプのこの環状磁石間スペーサ32Cでは、軸状ヨーク部材本体部7Aに対する挿入作動をせずに、組み付けられるので、組付け性を向上させることができる。
The
For example, the annular
図7(c1)、(c2)に示す環状磁石間スペーサ32Cは、2分割タイプであるが、これに代えて、3分割又はそれ以上の多分割タイプにしてもよい。
なお、上記図7(a1)、(a2)に示す環状磁石間スペーサ32A、図7(b1)、(b2)に示す環状磁石間スペーサ32B、及び後述する図7(d1)、(d2)に示す環状磁石間スペーサ32Dについて、分割タイプとしてもよい。
The
It should be noted that the
図7(d1)、(d2)に示す環状磁石間スペーサ32Dは、その外周面に、周方向に複数個〔図7(d1)には4個の場合を示している。〕の溝43を形成している。溝43は、環状永久磁石4A(図3参照)に接する2つの面部〔図7(d1)紙面手前側と向こう側の面部。図7(d2)左右側の面部〕まで延びたものになっている。
環状磁石間スペーサ32Dは、例えば図3の環状磁石間スペーサ11Aに代えて用いられるが、溝43に軸状のキーを挿入し、このキーを環状永久磁石4Aの組付の際の案内として用いることができる。このように溝43を用いることにより、環状永久磁石4Aの組付を容易に行うことができる。
また、筒状磁石保護カバー15A(図3参照)と環状磁石間スペーサ11Aとの間に、温度センサや位置センサなどを配置する場合、温度センサ、位置センサなどの引出し線を溝43を通して配線することができる。
A plurality of
The
When a temperature sensor, a position sensor, or the like is disposed between the cylindrical magnet
1…平板型リニアモータ、1A…円筒型リニアモータ、2…電機子、2A…電機子、3…固定子、3A…筒状固定子、4…永久磁石、4A…永久磁石、5…可動子、5A…筒状可動子、6…ヨーク部材、6A…軸状ヨーク部材、11…磁石間スペーサ、11A…環状磁石間スペーサ、15…磁石保護カバー、15A…筒状磁石保護カバー、20…摺動部材、20A…軸受部材(摺動部材)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記固定子及び可動子のうち一方における隣合う永久磁石の間には非磁性材料からなる磁石間スペーサを設け、
該磁石間スペーサの前記電機子側の端部は、前記永久磁石の前記電機子側の端部に比べて、前記電機子に近い位置になるように設定されていることを特徴とするリニアモータ。 A linear motor having a stator and a mover that is linearly movable relative to the stator, and one of the stator and the mover includes a plurality of ones along a moving direction of the mover. The other side is provided with an armature including a plurality of winding portions arranged along the moving direction of the mover, and cooperates with the permanent magnet by energizing the winding portion. In a linear motor that operates to generate a thrust force on the mover to linearly move the mover,
An inter-magnet spacer made of a non-magnetic material is provided between adjacent permanent magnets in one of the stator and the mover,
The linear motor is characterized in that the armature side end of the inter-magnet spacer is set to be closer to the armature than the armature side end of the permanent magnet. .
該摺動部材における前記可動子の移動方向に沿う寸法は、前記永久磁石における前記可動子の移動方向に沿う寸法より長いことを特徴とする請求項2に記載のリニアモータ。 The armature is provided with a sliding member that slides on the surface of the magnet protective cover,
The linear motor according to claim 2, wherein a dimension of the sliding member along the moving direction of the mover is longer than a dimension of the permanent magnet along the moving direction of the mover.
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