(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータの互いに対向する磁界発生部の間に設けられる可動子であって、
第１の方向に沿って並べて設けられる複数の磁石と、
前記磁石に対して前記磁界発生部側となる両側に設けられて前記磁石を挟み込んで保持する金属カバーと、を備え、
前記金属カバーのうち前記磁石側となる面には、前記第１の方向と垂直な第２の方向に延びる複数の突部が形成され、
前記磁石は、前記突部の間に設けられることを特徴とする可動子。
【請求項２】
前記磁石は、前記突部の間に嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載の可動子。
【請求項３】
前記突部が形成された前記金属カバーは、金属製の薄板を折り曲げて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の可動子。
【請求項４】
前記磁石に対して前記第２の方向に沿った少なくとも一方の側方に設けられて前記金属カバーに挟み込まれる補強部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可動子。
【請求項５】
前記磁石と前記補強部との間に隙間が設けられることを特徴とする請求項４に記載の可動子。
【請求項６】
前記磁石と前記補強部とが互いに接して配置されることを特徴とする請求項４に記載の可動子。
【請求項７】
前記金属カバーと前記補強部とを貫通する貫通穴が形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の可動子。
【請求項８】
前記補強部は、樹脂製であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載の可動子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の可動子と、
前記可動子を前記第１の方向に沿って移動させる固定子と、を備え、
前記固定子には、前記第１の方向に沿って延びるガイドレールと、前記第１の方向に沿って延びるバックヨークとが設けられ、
前記可動子には、前記ガイドレールと当接して前記ガイドレールに沿って前記可動子を移動可能とするリニアガイドが設けられることを特徴とするリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子およびそれを備えるリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バックヨークを可動子に設けずに複数の磁石を可動子に保持させた、いわゆるムービングマグネット型リニアモータが用いられている。例えば特許文献１には、アルミニウムのブロックに磁石を嵌め込む穴を形成し、その穴に磁石を嵌め込んで保持させた可動子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、アルミニウムのブロックを用いることで可動子の重量が大きくなりやすい。可動子の重量が大きくなると、可動子の十分な加速性能を得ることが難しくなるという問題があった。また、磁石に対する磁気吸引力によって可動子が変形することを防ぐために、可動子には十分な強度も要求される。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁石を保持する可動子であって、軽量化および強度の確保を図ることのできる可動子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、リニアモータの可動子であって、第１の方向に沿って並べて設けられる複数の磁石と、磁石の両側に設けられて磁石を挟み込んで保持する金属カバーと、を備え、金属カバーのうち磁石側となる面には、第１の方向と垂直な第２の方向に延びる複数の突部が形成され、磁石は、突部の間に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる可動子によれば、磁石を保持しつつ、軽量化および強度の確保を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるリニアモータの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、リニアモータの分解斜視図である。
【図３】図３は、可動子の分解斜視図である。
【図４】図４は、金属カバーの斜視図である。
【図５】図５は、金属カバーの平面図である。
【図６】図６は、図５に示すＡ−Ａ線に沿った矢視図である。
【図７】図７は、変形例１にかかる可動子の分解斜視図である。
【図８】図８は、変形例２にかかる可動子の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる可動子およびそれを備えるリニアモータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるリニアモータの概略構成を示す斜視図である。図２は、リニアモータの分解斜視図である。リニアモータ５０は、固定部１０と可動子３０とを備える。リニアモータ５０では、固定部１０の間に設けられた可動子３０が、矢印Ｘに示す方向（第１の方向）に沿って移動可能とされる。
【００１１】
固定部１０は、固定基部１１に磁界発生部１２やガイドレール１３が取り付けられて構成される。固定基部１１は、可動子３０を挟むように１組設けられ、それぞれの固定基部１１に磁界発生部１２が取り付けられる。磁界発生部１２は、矢印Ｘに示す方向に延びるように設けられる。磁界発生部１２は、互いに対向するように設けられる。磁界発生部１２は、例えば電機子やバックヨークであり、可動子３０を移動させるための磁界を発生させる。例えば一方の磁界発生部１２が電機子で他方の磁界発生部１２がバックヨークとなる組合せや、両方の磁界発生部１２が電機子となる組合せが考えられる。ガイドレール１３は、磁界発生部１２の両側に設けられ、矢印Ｘに示す方向に延びる。
【００１２】
図３は、可動子３０の分解斜視図である。可動子３０は、金属カバー３１、磁石３２、補強部３３を備える。金属カバー３１は、金属製の薄板、例えばステンレス製の薄板を折り曲げて形成される。可動子３０では、２枚の金属カバー３１が設けられ、その間に磁石３２と補強部３３とが挟み込まれて保持されている。
【００１３】
図４は、金属カバー３１の斜視図である。図５は、金属カバー３１の平面図である。図６は、図５に示すＡ−Ａ線に沿った矢視図である。金属カバー３１には、金属製の薄板を折り曲げることによって、矢印Ｘに示す方向と垂直な矢印Ｙに示す方向（第２の方向）に延びる１つ以上の突部３４が形成される。
【００１４】
複数の磁石３２が、突部３４の間に嵌め込まれて矢印Ｘに示す方向に沿って並べられる。突部３４間の幅と磁石３２の矢印Ｘに示す方向の幅が略等しくなっており、突部３４の間に磁石３２が嵌り込んで、磁石３２の矢印Ｘへのずれが規制される。
【００１５】
補強部３３は、例えば樹脂材料で形成され、磁石３２の両側に設けられる。補強部３３と金属カバー３１には、それぞれ貫通穴３３ａ，３１ａが形成される。補強部３３は、貫通穴３３ａと貫通穴３１ａとが重なる位置に配置される。この貫通穴３３ａ，３１ａを利用して、リニアガイド３５を取り付けるための取付座が可動子３０に取り付けられたり、リニアガイド３５が可動子３０に直接取り付けられたりする。
【００１６】
貫通穴３３ａ，３１ａを利用して取り付けられたリニアガイド３５と、固定部１０に設けられたガイドレール１３とがかみ合うことで、ガイドレール１３に沿って可動子３０が案内されて、矢印Ｘに示す方向に移動可能となる。
【００１７】
補強部３３は、磁石３２と略同じ高さで形成されており、磁石３２が設けられない部分で金属カバー３１がつぶれるのを防ぐ補強部材として機能する。本実施の形態では、補強部３３は、金属カバー３１の突部３４の間であって、矢印Ｙに示す方向における両端に配置される。また、磁石３２と補強部３３との間には、隙間が設けられる。図４に示すように、貫通穴３１ａの近傍に補強部３３を設けて磁石３２と補強部３３との間にある程度の空間が設けられる場合には、補強部３３としてアルミニウムよりも比重の重い材料を用いた場合であっても、アルミニウムのブロックに磁石を嵌め込んで構成された可動子と比べた場合のより一層の軽量化を図ることが可能となる。補強部３３として樹脂製のものを用いる以外にも、例えば金属製（例えば鉄）のナットやワッシャを用いてもよい。磁石３２や補強部３３は、金属カバー３１に対して固定されることで、矢印Ｙに示す方向へのずれが抑えられる。例えば、接着剤を用いて磁石３２や補強部３３が金属カバー３１に接着される。
【００１８】
以上説明した可動子３０によれば、薄板によって形成された金属カバー３１で磁石３２を挟み込んで保持するので、金属製のブロックに磁石３２を嵌め込んで保持する場合に比べて、可動子３０の軽量化を図ることができる。
【００１９】
可動子３０の軽量化を図ることで、可動子３０の加速度の向上が図りやすくなる。また、磁石３２と補強部３３との間に隙間が設けられているので、隙間の分だけ軽量化を図ることができる。また、補強部３３を樹脂材料で形成することでより一層の軽量化を図ることができる。
【００２０】
また、磁石３２の矢印Ｘに示す方向の幅と、突部３４間の幅とが略等しく、突部３４間に磁石３２が嵌り込んでいるので、可動子３０が移動する際の加減速によって、磁石３２が矢印Ｘに示す方向にずれるのを抑えることができる。
【００２１】
また、金属製の薄板の折り曲げによって金属カバー３１が形成されるので、加工が容易であり、製造コストの抑制を図ることができる。また、金属製のブロックを用いて磁石３２を保持する場合に比べて、材料の使用量を減らして、より一層の製造コストの抑制を図ることができる。
【００２２】
また、貫通穴３１ａ，３３ａを利用してリニアガイド３５を可動子３０に直接取り付けた場合には、リニアガイド３５を取り付けるための取付座が不要となるので、可動子３０の構造を簡素化して、軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、突部３４を形成するための折り曲げによって、金属カバー３１の強度の向上を図ることができる。これにより、金属カバー３１を薄板によって形成した場合であっても、十分な強度を得やすくなる。リニアモータ５０では、磁力によって磁石３２が引っ張られることで、可動子３０を変形させるような力が加わる場合があるため、金属カバー３１の強度の向上を図ることで、可動子３０の変形を抑えることができる。
【００２４】
なお、矢印Ｘに示す方向に延びて可動子３０を保持するガイドレール１３に押さえられることで、矢印Ｙに示す方向から見て凹凸となる可動子３０の変形は生じにくくなっている。これに比べて、矢印Ｘに示す方向から見て凹凸となる可動子の変形は生じやすくなっている。そこで、本実施の形態では、突部３４を矢印Ｙに示す方向に延ばすことで、矢印Ｘに示す方向からみて凹凸となる変形を生じにくくしている。
【００２５】
なお、金属カバー３１に形成された突部３４は、薄板の折り曲げによって形成される場合に限られない。例えば、薄板上に突部を突出形成しても構わない。また、磁石３２の矢印Ｘに示す方向の幅が、突部３４間の幅よりも小さく形成されていてもよい。突部３４の間に磁石３２が嵌り込まないものの、接着剤等を用いて磁石３２を金属カバー３１に固定することで、磁石３２の矢印Ｘに示す方向へのずれを抑える効果を期待することができる。
【００２６】
図７は、変形例１にかかる可動子３０の分解斜視図である。本変形例１では、磁石３２の一方側のみに補強部３３を設けている。これにより、補強部３３を磁石３２の両側に設ける場合に比べて、補強部３３の数を減らして可動子３０の軽量化を図ることができる。
【００２７】
また、磁石３２と補強部３３とが互いに接するように配置されている。また、磁石３２と補強部３３とを合わせた長さが、金属カバー３１の矢印Ｙに示す方向の幅と略等しくなっている。これにより、金属カバー３１上に磁石３２と補強部３３とを配置する際の位置決めが容易になる。また、図７に示すように磁石を除いたほとんどの領域を補強部３３で埋める場合には、補強部３３としてアルミニウムよりも比重の軽い材料を用いることで、アルミニウムのブロックに磁石を嵌め込んで構成された可動子と比べた場合のより一層の軽量化を図ることが可能となる。
【００２８】
例えば、補強部３３の端部を金属カバー３１の端部に合わせて配置してから、磁石３２が補強部３３に接触するように配置すれば、磁石３２と補強部３３との位置決めを行うことができる。これにより、金属カバー３１、磁石３２、補強部３３に位置決めのための目印や凹凸を設けずに済む。これは、図３に示すような磁石３２の両側に補強部３３を設ける場合も同様であり、磁石３２と補強部３３とが接するように配置することで、位置決めの容易化を図ることができる。
【００２９】
図８は、変形例２にかかる可動子３０の分解斜視図である。本変形例２では、変形例１と同様に、磁石３２の一方側のみに補強部３３を設けている。これにより、補強部３３を磁石３２の両側に設ける場合に比べて、補強部３３の数を減らして可動子３０の軽量化を図ることができる。また、磁石３２と補強部３３との間に隙間を設けることで、隙間の分だけ軽量化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる可動子は、磁石を備える可動子に有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  固定部、１１  固定基部、１２  磁界発生部、１３  ガイドレール、３０  可動子、３１  金属カバー、３１ａ  貫通穴、３２  磁石、３３  補強部、３３ａ  貫通穴、３４  突部、３５  リニアガイド、５０  リニアモータ。
【要約】
磁石３２を保持する可動子３０であって、軽量化および強度の確保を図ることのできる可動子３０を得ることを目的とする。本発明は、リニアモータの可動子３０であって、第１の方向に沿って並べて設けられる複数の磁石３２と、磁石３２の両側に設けられて磁石を挟み込んで保持する金属カバー３１と、を備え、金属カバー３１のうち磁石３２側となる面には、第１の方向と垂直な第２の方向に延びる複数の突部３４が形成され、磁石３２は、突部３４の間に設けられる。【図１】
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【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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【図８】
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