JP5981104B2 - リニアモータ - Google Patents

Description

本発明は、可動子が固定子に対して往復移動するリニアモータに関するものである。

特許第４３８５４０６号公報には、軸線方向に往復移動する直動軸及び直動軸に取付けられた永久磁石列を備えてなる可動子と、可動子が内部空間内を往復移動するように巻線導体がコイル状に巻回されてなる複数の励磁巻線が配置された構造を有する固定子とを備えたリニアモータ本体が示されている。リニアモータ本体の固定子の外側には、リニアモータ本体の磁気回路の一部を構成する磁性材料のパイプからなるバックヨークが設けられている。この例では、リニアモータ本体は複数あり、複数のリニアモータ本体は、ブロック状のフレームとカバーとで挟まれて支持されている。

特許第４３８５４０６号公報

このような従来のリニアモータでは、パイプからなるバックヨークをリニアモータ本体に取り付けるため、製造が煩雑であった。また、バックヨークが大きく重いため、リニアモータの体積及び重量が大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、リニアモータ本体に容易にバックヨークを取り付けることができるリニアモータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、リニアモータの体積及び重量を小さくできるリニアモータを提供することにある。

本発明のリニアモータは、リニアモータ本体とバックヨークとを備えている。リニアモータ本体は、軸線方向に往復移動する直動軸及び該直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、可動子が内部空間内を往復移動するように巻線導体がコイル状に巻回されてなる複数の励磁巻線が、直動軸の軸線に沿って並ぶように配置された構造を有する固定子とを備えている。バックヨークは、リニアモータ本体の固定子の外側に設けられて、リニアモータ本体の磁気回路の一部を構成する。そして、バックヨークは、磁性材料からなり、リニアモータ本体を全体的に包むバックヨーク・アセンブリによって構成されている。

本発明のように、バックヨークをリニアモータ本体を全体的に包むバックヨーク・アセンブリによって構成すれば、リニアモータ本体に対してバックヨーク・アセンブリを組み合わせるだけでリニアモータ本体に容易にバックヨークを取り付けることができる。

バックヨーク・アセンブリは、軸線方向に沿って分割面が延びるように組み合わされた第１及び第２の分割アセンブリから構成するのが好ましい。このようにすれば、第１及び第２の分割アセンブリを組み合わせるだけでバックヨーク・アセンブリを容易に組み立てられる。

第１及び第２の分割アセンブリは、同じ形状寸法を有しているのが好ましい。このようにすれば、１種類の分割アセンブリを第１及び第２の分割アセンブリのいずれの分割アセンブリにも用いることができる。

第１及び第２の分割アセンブリは、磁性板をプレス加工して成形することができる。このようにすれば、第１及び第２の分割アセンブリの形状が複雑な形状であっても、プレス加工により容易に第１及び第２の分割アセンブリを形成できる。また、磁性板を用いるので、リニアモータの体積及び重量を小さくできる。

通常、複数の励磁巻線には、それぞれ励磁巻線に電力を供給するリード線が接続されている。この場合、第１及び第２の分割アセンブリの少なくとも一方には、リード線が通過する貫通穴を形成するのが好ましい。このようにすれば、リード線を容易に外部に導出できる。

貫通穴は軸線方向に延びるスリットから構成することができる。この場合、貫通穴の軸線方向中心と、第１の分割アセンブリまたは第２の分割アセンブリの軸線方向中心との間の寸法は１／４τｐ〜１／２τｐ（τｐ＝前記複数の永久磁石のピッチ）の範囲内とし、貫通穴の軸線方向の長さ寸法は（ｎ−１／２）τｐ〜（ｎ＋１／２）τｐ（ｎ＝自然数，τｐ＝前記複数の永久磁石のピッチ）とするのが好ましい。このようにすれば、スリット端部によるコギングの影響を小さくできる。

固定子は、内部に可動子が配置され且つ励磁巻線が装着される絶縁パイプを備えることができる。その場合、絶縁パイプの軸線方向の両端には、直動軸の両端を軸線方向に移動可能に且つ周方向に回転不可能に支持する軸受が固定された一対のエンドブラケットを固定する。そして、バックヨーク・アセンブリは、一対のエンドブラケットに亘って配置するのが好ましい。このようにすれば、絶縁パイプに励磁巻線が装着するだけで容易に複数の励磁巻線を配置することができる。そして、バックヨーク・アセンブリをしっかりとリニアモータの本体に固定できる。

直動軸は、同じ極性の磁極が向き合うように並べられた複数の永久磁石からなる永久磁石列が収容される筒状の直動軸本体と、直動軸本体の軸線方向の両端に接続されて一対の軸受にそれぞれ支持される一対の直動軸端部材とから構成することができる。その場合、直動軸本体と一対の直動軸端部材とは、連結ピースにより連結し、直動軸本体は、連結ピースの外周部に嵌合して固定し、直動軸端部材は、連結ピースの内周部に嵌合して固定するのが好ましい。このようにすれば、嵌合作業だけで容易に直動軸本体と一対の直動軸端部材とを連結ピースを介して接続できる。

連結ピースの外周部は、直動軸本体の長手方向中心側に位置する滑面部と、直動軸本体の長手方向中心から離れた側に位置する粗面部とを有しており、直動軸本体の両端部は連結ピースの滑面部と粗面部の両方に接触して配置するのが好ましい。このようにすれば、直動軸本体と連結ピースとの同芯を保ちつつ直動軸本体と連結ピースとをしっかりと固定できる。

また、連結ピースの外周部に複数の凹部を形成し、直動軸本体の両端部に、複数の凹部に嵌合する複数の凸部を形成することができる。このようにすれば、連結ピースの複数の凹部と直動軸本体の複数の凸部との嵌合により、連結ピースと直動軸本体とを強固に固定できる。

一対のエンドブラケットは、絶縁パイプが挿入嵌合され且つバックヨーク・アセンブリの端部が嵌合されるエンドブラケット本体部と、エンドブラケット本体部に連続して設けられてエンドブラケット本体部よりも軸線方向と直交する方向の寸法が大きい拡大部とをそれぞれ有するように構成できる。そして、拡大部には、第１の分割アセンブリの外面に沿い且つ第１の分割アセンブリをエンドブラケット本体部に押し付ける少なくとも一本以上の押圧部材と、第２の分割アセンブリの外面に沿い且つ第２の分割アセンブリをエンドブラケット本体部に押し付ける少なくとも一本以上の押圧部材を固定することができる。このようにすれば、押圧部材で、第１及び第２の分割アセンブリをエンドブラケット本体部に押し付けることで、第１及び第２の分割アセンブリをエンドブラケット本体部にしっかりと固定できる。また、第１及び第２の分割アセンブリとエンドブラケット本体部とを接着剤等で固定する場合、接着剤等による両者の固定を確実に行うことができる。

拡大部の前記軸線方向から見た輪郭形状は、矩形形状とすることができる。この場合、拡大部の四隅に押圧部材を構成するピンを固定すればよい。このようにすれば、第１及び第２の分割アセンブリをエンドブラケット本体部に部分的な偏り無くほぼ均等に、しっかりと固定できる。

本発明のリニアモータの一例の正面図である。 図１に示すリニアモータの右側面図である。 図１に示すリニアモータの平面図である。 図１に示すリニアモータに用いるリニアモータ本体の断面図である。 図４の部分拡大図である。 図５において連結ピース及び直動軸端部材を平面で表した図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１に示すリニアモータに用いる励磁巻線が装着された絶縁パイプの正面図及び右側面から見た部分拡大断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示すリニアモータに用いるエンドブラケットの正面図、右側面図及び背面図である。なお、図８（Ｂ）は、上半部を断面図として描いている。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示すリニアモータに用いる第１の分割アセンブリ（第２の分割アセンブリ）の正面図及び右側面図である。 本発明の他の実施の形態のリニアモータの右側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１０に示すリニアモータに用いる第１の分割アセンブリ及び第２の分割アセンブリの正面図、平面図及び右側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のさらに他の実施の形態のリニアモータに用いる第１及び第２の分割アセンブリの正面図、平面図及び右側面である。 本発明のリニアモータで用いることができる他の連結ピースの断面図である。 本発明のリニアモータで用いることができるさらに他の連結ピースの断面図である。 本発明のリニアモータで用いることができる他の可動子の部分断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１５に示す可動子に用いる連結ピースの平面図及び断面図である。 図１５に示す可動子の形成方法を説明するために用いる図である。

以下、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１〜図３は、本発明のリニアモータの一例の正面図、右側面図及び平面図である。各図に示すように、本例のリニアモータ１は、１個のリニアモータ本体３とバックヨーク５とを有している。リニアモータ本体３は、図４に示すように、可動子７と固定子９とを有している。なお、図４は、リニアモータ本体３の断面図であるが、理解を容易にするため、後述する永久磁石２１は、平面で表している。可動子７は、直動軸１１と、永久磁石列１３と、リニアスケール１５とを有している。直動軸１１は、直動軸本体１７と、一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂとを有しており、軸線方向に往復移動する。図５及び図６に示すように、直動軸本体１７は、非磁性のステンレスからなる円筒形のパイプからなり、内部には永久磁石列１３が収容されている。なお、図５は図４の部分拡大図であり、図６は図５において後述する連結ピース２５及び直動軸端部材１９Ａを平面で表わした図である。永久磁石列１３は、複数の円柱形の永久磁石２１が鉄などの磁性材料からなるスペーサ２３を介して並べた構造を有している。複数の永久磁石２１は、隣り合う２つの永久磁石が軸線方向に同じ極性の磁極が向き合うように並べられている。

図４に示すように、一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは、細長い棒のような形状を有している。一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは、直動軸本体１７の軸線方向の両端に接続されて、後述する一対の軸受３５にそれぞれスラスト方向にスライド可能に支持されている。図４に向かって右側に位置する直動軸端部材１９Ｂには、リニアスケール１５が取り付けられている。リニアスケール１５は、リニアモータの外部に配置された図示しないリニアセンサと対向するように配置されている。リニアスケール１５と図示しないリニアセンサとにより、可動子７の位置を検出する位置検出装置が構成される。なお図２及び図３には、リニアスケールの図示は省略してある。一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは、図５及び図６示すように、連結ピース２５により直動軸本体１７に連結されている。連結ピース２５は、鉄、ステンレス等の金属材料からなり、図５に示すように、内部に中空部２５ａを有している。中空部２５ａは、小径部２５ｂと小径部２５ｂより径寸法が大きく小径部２５ｂの両側に位置する大径部２５ｃ，２５ｄとを有している。言い換えるならば、中空部２５ａの軸線方向中央に近い部分に径方向内側に突出する突部２５ｅが形成されている。また、図６に示すように、連結ピース２５の外周部２５ｆは、直動軸本体１７の長手方向中心側に位置する表面が滑らかな滑面部２５ｇと、直動軸本体１７の長手方向中心から離れた側に位置する表面が粗い粗面部２５ｈとを有している。粗面部２５ｈは、加工器具で０．１〜０．３ｍｍ程度の棘のような傷をつけて形成されている。そして、直動軸本体１７の両端部の内周面は、滑面部２５ｇと粗面部２５ｈとに接触して配置されている。本例では、連結ピース２５の外周面２５ｆに接着剤を塗布してから、連結ピース２５を直動軸本体１７内に圧入した。このため、連結ピース２５と直動軸本体１７とは塑性変形と接着力とによりしっかり固定される。一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは、図５に示すように、連結ピース２５の内周部の大径部２５ｃに嵌合されて固定されている。一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは端部に雌螺子が形成された孔部１９ｃを有している。孔部１９ｃに形成された雌螺子は、連結ピース２５の中空部２５ａ内に配置された螺子２７に螺合されている。これにより、一対の直動軸端部材１９Ａ，１９Ｂは、連結ピース２５に強固に固定されている。

図４に示すように、固定子９は、絶縁パイプ２９と複数の励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌと一対のエンドブラケット３３と一対の軸受３５とを有している。絶縁パイプ２９は、ガラエポや、絶縁塗料が表面に塗布されたステンレス等により形成されている。絶縁パイプ２９は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、厚み０．２ｍｍ程度の円筒形の本体部２９ａと、本体部２９ａから径方向に延びる円環状形の１３個の隔壁部２９ｂとを有している。そして、隣接する２個の隔壁部２９ｂの間には、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌのそれぞれが配置されている。励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌは、巻線導体が隣り合う２つの隔壁部２９ｂ間に位置する絶縁パイプ２９の本体部２９ａ上にコイル状に巻回されて構成されている。励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌには、連続する３つの励磁巻線を一つのユニットとして、電気角で１２０度ずつ位相がずれた３相の励磁電流が供給される。この結果、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、・・・の順で電流が流れることとなる。励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌには、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌにそれぞれ電力を供給するリード線３１ｍがそれぞれ接続されている。

図８（Ａ）〜（Ｃ）の部分断面図に示すように、一対のエンドブラケット３３は、アルミ等の金属材料または加工性を有するプラスチックなどから形成されており、筒形状を有している。エンドブラケット３３は、エンドブラケット本体部３３ａと、エンドブラケット本体部３３ａよりも軸線方向と直交する方向の寸法が大きい拡大部３３ｂとを有している。エンドブラケット本体部３３ａは、軸線方向から見た輪郭形状が円形であり、拡大部３３ｂは、軸線方向から見た輪郭形状が矩形形状である。拡大部３３ｂの四隅には、エンドブラケット本体部３３ａ側に位置するピン挿入孔３３ｃと、エンドブラケット本体部３３ａの反対側に位置するタップ孔３３ｈとが形成されている。４つのピン挿入孔３３ｃには、図２及び図３に示すような押圧部材を構成するピン３７がそれぞれ嵌合されている。ピン３７は、いずれもステンレス等からなり、細長い円柱形を有している。４つのピン３７の内、２本のピン３７は、後述する第１の分割アセンブリ３９Ａの外面に沿い且つ第１の分割アセンブリ３９Ａをエンドブラケット本体部３３ａに押し付ける。また、４つのピン３７の内、他の２本のピン３７は、後述する第２の分割アセンブリ３９Ｂの外面に沿い且つ第２の分割アセンブリ３９Ｂをエンドブラケット本体部３３ａに押し付ける。４つのタップ孔３３ｈは、内部に雌螺子が形成されており、リニアモータ１を外部の被取付部材に取付ける際に利用される。

また、図８（Ｂ）に示すように、エンドブラケット３３は、内部に中空部３３ｄを有している。中空部３３ｄは、小径部３３ｅと小径部３３ｅより径寸法の大きく小径部３３ｅの両端に位置する第１及び第２の大径部３３ｆ，３３ｇとを有している。絶縁パイプ２９は、エンドブラケット３３の第２の大径部３３ｇに嵌合されて固定されている。軸受３５は、エンドブラケット３３の第１の大径部３３ｆに嵌合されて固定されている。図４に示すように、一対の軸受３５は、一対のエンドブラケット３３にそれぞれ固定された状態で、可動子７の直動軸１１の両端をスラスト方向（軸線方向）にスライド（移動）可能に且つ周方向に回転不可能に支持している。

図１〜図３に戻って説明すると、上記において説明したリニアモータ本体３は、バックヨーク５により包まれている。バックヨーク５は、リニアモータ本体３の固定子９の外側に設けられて、リニアモータ本体３の磁気回路の一部を構成している。このバックヨーク５は、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂを含むバックヨーク・アセンブリから構成されている。第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂは、同じ寸法及び形状を有しており、厚み０．５〜１．０ｍｍの珪素鋼板またはＳＰＣＣからなる磁性板をプレス加工して成形されている。第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂは、同じ寸法及び形状を有しているので、１つの分割アセンブリの正面及び右側面を示す図９（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、その構造を説明する。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂは、軸線方向から見た形状が円弧形状であり、中央には、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌに接続されたリード線３１ｍが通過する貫通穴３９ｃが形成されている。貫通穴３９ｃは、直動軸１１の軸線方向中央に位置して軸線方向に延びるスリットからなり、軸線方向の長さ寸法Ｌが（ｎ−１／２）τｐ〜（ｎ＋１／２）τｐ（ｎ＝自然数，τｐ＝複数の永久磁石のピッチ：図４参照）である。貫通穴３９ｃの軸線方向中心と、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂの軸線方向中心との間の寸法は、１／４τｐ〜１／２τｐ（τｐ＝前記複数の永久磁石のピッチ）の範囲内に設定するのが好ましい。本例では、図２及び図３に示すように、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌに接続されたリード線３１ｍを束ねた束４１を貫通穴３９ｃの一方の端部から外部に導出している。そして、各リード線３１ｍと貫通穴３９ｃの大部分とを絶縁材料からなるカバーまたは樹脂モールド材４３で覆っている。第１の分割アセンブリ３９Ａの幅方向に位置する一対の端部３９ｄ，３９ｅは、第２の分割アセンブリ３９Ｂの幅方向に位置する一対の端部３９ｅ，３９ｄにそれぞれ当接している。このため、図２に示すように、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂは、軸線方向に沿って分割面Ａが延びるように組み合わされて、リニアモータ本体３の一対のエンドブラケット３３のエンドブラケット本体部３３ａの間に配置される。

以下、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂをリニアモータ本体３に取り付ける方法を説明する。まず、ピン３７Ａ〜３７Ｄを取り付けていないエンドブラケット本体部３３ａを形成する。そして、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂまたはリニアモータ本体３の所定位置にエポキシ樹脂等からなる接着剤を塗布する。次に、第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂを組み合わせるように、両者をリニアモータ本体３上に配置する。次に、励磁巻線３１Ａ〜３１Ｌに接続されたリード線３１ｍを束ねた束４１を貫通穴３９ｃの一方の端部から外部に導出する。そして、各リード線３１ｍと貫通穴３９ｃの大部分とを絶縁材料からなるカバーまたは樹脂モールド材４３で覆う。次に、４つのピン３７をエンドブラケット３３の拡大部３３ｂの４隅のピン挿入孔３３ｃにそれぞれ挿入する。これにより、ピン３７で第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂをエンドブラケット本体部３３ａに押しつける。

本例のリニアモータによれば、バックヨーク５をリニアモータ本体３を全体的に包むバックヨーク・アセンブリ（第１及び第２の分割アセンブリ３９Ａ，３９Ｂ）によって構成するので、リニアモータ本体３に対してバックヨーク５を容易に取り付けることができる。

図１０は、本発明の他の実施の形態のリニアモータの右側面図である。本例のリニアモータは、バックヨークを除いて図１〜図９に示すリニアモータと同じ構造を有している。そのため、バックヨーク以外の部材には、図１〜図９に付した符号に１００を加えた数の符号を付して、その説明を省略する。本例のリニアモータのバックヨーク１０５も第１及び第２の分割アセンブリ１３９Ａ，１３９Ｂを含むバックヨーク・アセンブリから構成されている。第１及び第２の分割アセンブリ１３９Ａ，１３９Ｂは、同じ寸法及び形状を有しているので、１つの分割アセンブリの正面、平面及び右側面を示す図１１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、その構造を説明する。本例のリニアモータの第１及び第２の分割アセンブリ１３９Ａ，１３９Ｂは、円弧形状の中央部１３９ｆと中央部１３９ｆの両端に配置された一対の平板部１３９ｇとを有している。図１１（Ｂ）に示すように、中央部１３９ｆの中央には、リード線が通過する貫通穴１３９ｃが形成されている。また、図１１（Ｃ）に示すように、一対の平板部１３９ｇの幅方向端部には、２つの凸部１３９ｈと２つの凹部１３９ｉとが交互に形成されている。凸部１３９ｈは、半円の円弧形状を有しており、凹部１３９ｉは、凸部１３９ｈが嵌合可能な半円の円弧形状を有している。図１０に示すように、第１及び第２の分割アセンブリ１３９Ａ，１３９Ｂが軸線方向に沿って分割面Ａが延びるように組み合わされた状態で、第１の分割アセンブリ１３９Ａの凸部１３９ｈは、第２の分割アセンブリ１３９Ｂの凹部１３９ｉに嵌合し、第２の分割アセンブリ１３９Ｂの凸部１３９ｈは、第１の分割アセンブリ１３９Ａの凹部１３９ｉに嵌合する。

本例のリニアモータによれば、凸部１３９ｈと凹部１３９ｉとの嵌合により、第１の分割アセンブリ１３９Ａと第２の分割アセンブリ１３９Ｂとの位置決めを正確に行って、両者をしっかりと固定できる。

図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のさらに他の実施の形態のリニアモータに用いる第１及び第２の分割アセンブリの正面図、平面図及び右側面である。本例のリニアモータの第１及び第２の分割アセンブリは、中央部２３９ｆが矩形の平板形状を有している。また、一対の平板部２３９ｇの幅方向の寸法が図１０及び図１１に示すリニアモータの一対の平板部１３９ｇの幅方向の寸法より長くなっている。

本発明のリニアモータでは、図５及び図６に示す連結ピース以外にも図１３及び図１４の断面図に示すような種々の連結ピースを採用できる。図１３に示す連結ピースは、中空部内の突部を除いて図５及び図６に示す連結ピース２５と同じ構造を有している。そのため、突部以外の部材には、図５及び図６に付した符号に３００を加えた数の符号を付して、その説明を省略する。本例の連結ピース３２５は、突部３２５ｅに雌螺子３２５ｊが形成されている。そのため、連結ピース３２５の中空部３２５ａ内に配置された螺子（図５の螺子２７を参照）は、突部３２５ｅの雌螺子３２５ｊにも螺合される。図１４に示す連結ピース４２５は、中空部を有しておらず、連結ピース本体４２５ｋと連結ピース本体４２５ｋから一対の直動軸端部材（図５の直動軸端部材１９Ａを参照）側に突出する突出部４２５ｍとを有している。突出部４２５ｍには雄螺子４２５ｎが形成されている。雄螺子４２５ｎは、一対の直動軸端部材の端部の孔内に形成された雌螺子に螺合される。本例の連結ピース４２５を用いれば、螺子を用いずに、一対の直動軸端部材を連結ピース４２５に固定できる。

図１５は、本発明のリニアモータで用いることができる他の可動子の部分断面図である。

本例の可動子では、直動軸本体及び連結ピースを除いて図５及び図６に示すリニアモータの可動子と同じ構造を有している。そのため、直動軸本体及び連結ピース以外の部材には、図５及び図６に付した符号に５００を加えた数の符号を付して、その説明を省略する。図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本例のリニアモータの連結ピース５２５の外周部５２５ｆは、全体が滑面部となっている。また、外周部５２５ｆには、径方向に対向する２つの矩形の凹部５２５ｉが形成されている。図１５に示すように、直動軸本体５１７には、連結ピース５２５の２つの凹部５２５ｉにそれぞれ嵌合する凸部５１７ａが形成されている。凸部５１７ａは、図１７に示すように、プレス機Ｐにより、連結ピース５２５を嵌合した直動軸本体５１７をプレスして形成した。連結ピース５２５と直動軸本体５１７は、凹部５２５ｉと凸部５１７ａとの嵌合により、強固に固定される。

本発明によれば、バックヨークをリニアモータ本体を全体的に包むバックヨーク・アセンブリによって構成するので、リニアモータ本体に対してバックヨーク・アセンブリを組み合わせるだけでリニアモータ本体に容易にバックヨークを取り付けることができる。

１ リニアモータ
３ リニアモータ本体
５ バックヨーク
７ 可動子
９ 固定子
１１ 直動軸
１３ 永久磁石列
１７ 直動軸本体
１９Ａ，１９Ｂ 直動軸端部材
２１ 永久磁石
２５ 連結ピース
２５ｆ 外周部
２５ｇ 滑面部
２５ｈ 粗面部
２９ 絶縁パイプ
３１Ａ〜３１Ｌ 励磁巻線
３１ｍ リード線
３３ エンドブラケット
３３ａ エンドブラケット本体部
３３ｂ 拡大部
３３ｃ ピン挿入孔
３５ 軸受
３７ ピン（押圧部材）
３９Ａ，３９Ｂ 第１及び第２の分割アセンブリ
３９ｃ 貫通穴
Ａ 分割面

Claims (9)

1. 軸線方向に往復移動する直動軸及び前記直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、前記可動子が内部空間内を往復移動するように巻線導体がコイル状に巻回されてなる複数の励磁巻線が、前記直動軸の軸線に沿って並ぶように配置された構造を有する固定子とを備えたリニアモータ本体と、
   前記リニアモータ本体の前記固定子の外側に設けられて、前記リニアモータ本体の磁気回路の一部を構成するバックヨークとを備え、
   前記バックヨークは、磁性材料からなり、前記リニアモータ本体を全体的に包むバックヨーク・アセンブリによって構成され、
   前記バックヨーク・アセンブリは、前記軸線方向に沿って分割面が延びるように組み合わされた第１及び第２の分割アセンブリから構成され、
   前記固定子は、内部に前記可動子が配置され且つ前記励磁巻線が装着される絶縁パイプを備えており、
   前記絶縁パイプの前記軸線方向の両端には、前記直動軸の両端を軸線方向に移動可能に且つ周方向に回転不可能に支持する軸受が固定された一対のエンドブラケットが固定されており、
   前記バックヨーク・アセンブリは、前記一対のエンドブラケットに亘って配置されており、
   前記一対のエンドブラケットは、前記絶縁パイプが挿入されて嵌合状態となり且つ前記バックヨーク・アセンブリの端部が嵌合された状態になるエンドブラケット本体部と、前記エンドブラケット本体部に連続して設けられて前記エンドブラケット本体部よりも前記軸線方向と直交する方向の寸法が大きい拡大部とをそれぞれ有しており、
   前記拡大部には、前記第１の分割アセンブリの外面に沿い且つ前記第１の分割アセンブリのみを前記エンドブラケット本体部に押し付ける少なくとも一本以上の押圧部材と、前記第２の分割アセンブリの外面に沿い且つ前記第２の分割アセンブリのみを前記エンドブラケット本体部に押し付ける少なくとも一本以上の押圧部材が固定されていることを特徴とするリニアモータ。
2. 前記第１及び第２の分割アセンブリは、同じ形状寸法を有している請求項１に記載のリニアモータ。
3. 前記第１及び第２の分割アセンブリは、磁性板から成るプレス加工品であることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
4. 前記複数の励磁巻線には、それぞれ前記励磁巻線に電力を供給するリード線が接続されており、
   前記第１及び第２の分割アセンブリの少なくとも一方には、前記リード線が通過する貫通穴があることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
5. 前記貫通穴は前記軸線方向に延びるスリットからなり、
   前記貫通穴の前記軸線方向中心と、前記第１の分割アセンブリまたは前記第２の分割アセンブリの前記軸線方向中心との間の寸法は、１／４τｐ〜１／２τｐ（τｐ＝前記複数の永久磁石のピッチ）の範囲内であり、
   前記貫通穴の前記軸線方向の長さ寸法が（ｎ−１／２）τｐ〜（ｎ＋１／２）τｐ（ｎ＝自然数，τｐ＝前記複数の永久磁石のピッチ）であることを特徴とする請求項４に記載のリニアモータ。
6. 前記直動軸は、同じ極性の磁極が向き合うように並べられた複数の前記永久磁石からなる前記永久磁石列が収容される筒状の直動軸本体と、前記直動軸本体の前記軸線方向の両端に接続されて前記軸受にそれぞれ支持される一対の直動軸端部材とからなり、
   前記直動軸本体と前記一対の直動軸端部材とは、連結ピースにより連結されており、
   前記直動軸本体は、前記連結ピースの外周部に嵌合されて固定されており、
   前記直動軸端部材は、前記連結ピースの内周部に嵌合されて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
7. 前記連結ピースの前記外周部は、前記直動軸本体の長手方向中心側に位置する滑面部と、前記直動軸本体の長手方向中心から離れた側に位置する粗面部とを有しており、
   前記直動軸本体の両端部は、前記滑面部と前記粗面部の両方に接触して配置されていることを特徴とする請求項６に記載のリニアモータ。
8. 前記連結ピースの前記外周部には、複数の凹部があり、
   前記直動軸本体の両端部には、前記複数の凹部に嵌合する複数の凸部があることを特徴とする請求項６に記載のリニアモータ。
9. 前記拡大部の前記軸線方向から見た輪郭形状は、矩形形状であり、
   前記拡大部の四隅に前記押圧部材を構成するピンが固定されている請求項１に記載のリニアモータ。
   

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