(57)【要約】【課題】ヨークに対する切削加工が不要で、小型軽量化と低コスト化を図った永久磁石リニアモータを提供する。【解決手段】電機子コイルに対して空隙を隔てて対向配置される永久磁石１０をヨーク２に貼り付けた固定子１を備えた永久磁石リニアモータにおいて、永久磁石１０のヨーク２との接着面に、接着剤溜まり溝１１を設ける。接着剤溜まり溝１１を永久磁石１０側に設けたことにより、ヨーク２側の切削加工が不要で、ヨーク２を機械的強度および磁気的要件を満たすだけの厚みにでき、リニアモータの小型軽量化と低コスト化を図ることができる。接着剤溜まり溝１１の形状としては、溝の一端のみが永久磁石１０の側面に開放するＵ字形とすることができる。接着剤溜まり溝１１は、永久磁石１０を磁性材料の焼結により製造する際に一体に成形することができる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子コイルに対して空隙を隔てて対向配置される永久磁石をヨークに貼り付けた固定子を備えた永久磁石リニアモータにおいて、
前記永久磁石の前記ヨークとの接着面に、少なくとも１つの接着剤溜まり溝を設けたことを特徴とする永久磁石リニアモータ。
【請求項２】
前記接着剤溜まり溝の形状を、溝の一端のみが永久磁石の側面に開放するＵ字形としたことを特徴とする請求項１記載の永久磁石リニアモータ。
【請求項３】
前記接着剤溜まり溝は、前記永久磁石を磁性材料の焼結により製造する際に一体に成形して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械や搬送装置等の直線移動機構に使用される永久磁石リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石リニアモータは、例えば図４に示すように、リニアモータ移動子２１とリニアモータ固定子２２とからなり、リニアモータ移動子２１には電機子コイル２３が取り付けられ、リニアモータ固定子２２のヨーク２４には永久磁石２５が電機子コイル２３と空隙を隔てて対向するように、また隣り合う永久磁石２５が互いに異極になるように接着されている。
この永久磁石２５は、リニアモータの移動方向に沿って等ピッチに配置しないとリニアモータ移動子２１の移動時に速度むらが生じて振動を起こすことになるため、かなり厳密な位置決めが必要となる。
【０００３】
その位置決めを正確に行うために、例えば特開２００１−９５２２４号公報（特許文献１）には、等ピッチの溝を形成した櫛形の永久磁石固定用ガイドをヨークに固定し、その各溝に永久磁石を挿入して接着剤で固定することが開示されている。これにより、ヨークそのものに位置決め用の凹部を形成する必要がなくなる。
ところで、前記特許文献１に記載された永久磁石固定用ガイドは、ヨークに接着剤で固定され、永久磁石は永久磁石固定用ガイドに接着剤で固定されるものであるが、永久磁石固定用ガイドを単なる位置決めの治具として用い、永久磁石をヨークに位置決めして接着した後にヨークから取り外すようにすれば、部品点数も減るし、コストも安くなる。
【０００４】
ここで、位置決め治具を用いて永久磁石を位置決めした後に位置決め治具を取り外すようにしたときに問題となるのは、ヨークと永久磁石との接着方法である。平坦なヨークの表面に直方体の永久磁石を接着剤で接着する構成であると、接着剤の厚みが各永久磁石でまちまちになり、空隙の寸法がばらつくので、これが推進力のむらとなって好ましくない。接着剤の接着力を有効にするためには、ある程度の接着剤の厚みが必要である。
従来においては、図５に示すようにヨーク２４にリニアモータの移動方向とは直交する方向の接着剤溜まり溝２６、あるいは図６に示すようにリニアモータの移動方向に沿う方向の接着剤溜まり溝２７を加工し、その接着剤溜まり溝２６、２７に接着剤２８を塗布して永久磁石２５を貼り付けるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９５２２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが図５および図６に示した従来の方法では、磁性金属材料からなるヨーク２４に接着剤溜まり溝２６，２７を切削加工により形成しており、そのときの切削剛性をもたせるため、ヨーク５の肉厚を薄くできず、全体としてリニアモータの小型軽量化が困難であった。また切削加工が伴うため、製造工程が増え、コスト高となる問題があった。
そこで本発明は、ヨークに対する切削加工が不要で、小型軽量化と低コスト化を図った永久磁石リニアモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電機子コイルに対して空隙を隔てて対向配置される永久磁石をヨークに貼り付けた固定子を備えた永久磁石リニアモータにおいて、前記永久磁石の前記ヨークとの接着面に、少なくとも１つの接着剤溜まり溝を設けたことを特徴とするものである。
このように、接着剤溜まり溝を永久磁石側に設けたことにより、ヨーク側の切削加工が不要で、ヨークを機械的強度および磁気的要件を満たすだけの厚みにでき、リニアモータの小型軽量化と低コスト化を図ることができる。
【０００８】
また請求項２に係る発明は、接着剤溜まり溝の形状を、溝の一端のみが永久磁石の側面に開放するＵ字形としたものである。これにより、接着剤溜まり溝に接着剤を塗布し、ヨークの側部から摺り合わせるように永久磁石を所定位置まで圧着することで、接着剤溜まり溝に噛み込んだ空気を溝の開放側から排出し、溝内に接着剤を万遍なく行き渡らせて接着することができ、接着の信頼性が向上する。
【０００９】
請求項３に係る発明は、接着剤溜まり溝は、永久磁石を磁性材料の焼結により製造する際に一体に成形して形成されていることを特徴とするものである。これにより、永久磁石には接着剤溜まり溝を形成するための切削加工が必要でなくなり、通常の焼結工程時に同時に形成されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図１は永久磁石の裏面側から見た斜視図、図２はヨークの組み立て状態を説明する斜視図である。これらの図において、永久磁石１０の裏面には、Ｕ字形の接着剤溜まり溝１１が形成されており、一端は溝開放部１１ａ、他端は溝止まり部１１ｂとなっている。永久磁石１０は、例えばフェライト系磁性粉を焼結して成形されるが、焼結型に接着剤溜まり溝１１を形成するための型を設けることにより、焼結時に同時に接着剤溜まり溝１１を形成することができる。
【００１１】
このような構成の永久磁石１０をヨークに接着する工程を図２を用いて説明する。
まず、永久磁石１０の裏面の接着剤溜まり溝１１に接着剤１２を溝１１の厚みより少し盛り上がる程度に塗布し、反転して、上面平面のヨーク２に、溝開放部１１ａ側より溝止まり部１１ｂ側へ摺り合わせるように接着する。これにより、リニアモータ固定子１を製造することができる。
なお、図示していないが、永久磁石１０をヨーク２に装着するときの位置決めは、櫛状の位置決め治具を用いて永久磁石１０の間隔が正確に等ピッチになるようにする。
【００１２】
この方法により、一面がヨーク２側に接し、他方が永久磁石１０と共に移動しようとする接着剤１２の粘性により、接着剤に噛み込んだ空気は溝開放部１１ａより排出される。また、ヨーク２の表面に付着した余分の接着剤は溝止まり部１１ｂで引き掻かれることにより、接着剤１２は接着面に万遍なく塗布されるため、接着の信頼性が増すことになる。
このように、ヨーク２の接着剤溜まり溝をなくすことで、切削加工が不要になりヨークの肉厚を薄くできる。
【００１３】
＜第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態においては、永久磁石１０に、Ｕ字形の接着剤溜まり溝１１を２つ並列して設けている。
このように接着剤溜まり溝１１を２つ設けることで、全体が肉薄となる第１の実施の形態よりも、永久磁石１０の中央部の強度が増す。
【００１４】
なお、第１および第２の実施の形態においては、接着剤溜まり溝をＵ字形としたが、両側が開放している溝でもいいし、Ｕ字形でなくてもよい。但し、Ｕ字形のように、接着剤溜まり溝の他端を開放しないで閉じた形状とすることにより、その閉じた部分が補強リブの役目を果たすので、強度的にはＵ字形が優れている。また、コ字形のように溝止まり部が直線状の場合よりも、半円形であるＵ字形の方が、接着剤の中央側への引き寄せ効果があり、優れている。但し、これらの形状を排除するものではない。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る発明によれば、接着剤溜まり溝を永久磁石側に設けたことにより、ヨーク側の切削加工が不要で、ヨークを機械的強度および磁気的要件を満たすだけの厚みにでき、リニアモータの小型軽量化と低コスト化を図ることができる。
また請求項２に係る発明によれば、接着剤溜まり溝の形状を、溝の一端のみが永久磁石の側面に開放するＵ字形としたことにより、接着剤が溝の隅にも付きやすく接着が強固になる。また永久磁石の強度も保持することができ割れにくい。請求項３に係る発明によれば、接着剤溜まり溝を、永久磁石を磁性材料の焼結により製造する際に一体に成形することにより、接着剤溜まり溝を形成するための切削加工が必要でなくなり、通常の焼結工程時に同時に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石を裏面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態においてヨークの組み立て状態を説明する斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石を裏面側から見た斜視図である。
【図４】永久磁石リニアモータの例を示す正断面図である。
【図５】従来のリニアモータ固定子の例を示す斜視図である。
【図６】従来のリニアモータ固定子の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  リニアモータ固定子
２  ヨーク
１０  永久磁石
１１  接着剤溜まり溝
１１ａ溝開放部
１１ｂ  溝止まり部
１２  接着剤
【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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