(57)【要約】【課題】有効ストローク長が長くとれてストローク端部での推力低下がなく、コイルが損傷したり部材が飛散することのないリニアモータを提供する。【解決手段】対向するバックヨーク１と、前記バックヨーク１の内面に固着した磁石２と、前記磁石２と対向し、扁平形状に巻回され移動方向に横並びに配列保持した多相コイル４と、前記バックヨーク１の両端部を磁気連結するサイドヨーク６とを備え、前記磁石２は対向面同士が単一極の異極および隣接した磁石同士が異極になるように交互に配列し、前記サイドヨーク６と両端の磁石２との間に磁気漏洩を防止する空隙部７を設けたリニアモータ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するバックヨークと、前記バックヨークの内面に固着した磁石と、前記磁石と対向し、扁平形状に巻回され移動方向に横並びに配列保持した多相コイルと、前記バックヨークの両端部を磁気連結するサイドヨークとを備え、前記磁石は対向面同士が単一極の異極および隣接した磁石同士が異極になるように交互に配列し、前記サイドヨークと両端の磁石との間に磁気漏洩を防止する空隙部を設けたリニアモータ。
【請求項２】
空隙部あるいはサイドヨーク内面に非磁性の弾性体を装着した請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
サイドヨークのストローク方向に設けた凹部に弾性体を装着した請求項１記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は対向する磁石間にコイルを備えた多相リニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リニアモータは、ダイレクトドライブであるため、機械的な減速機構を持たず高速走行が容易で信頼性が高く、また、高精度軸受の使用により高精度化が容易であるなどの特徴を持っており、ＦＡ分野の駆動用モータとして注目されている。
【０００３】
従来のリニアモータの構造例について説明する。図５において、バックヨーク５１には磁石５２がＮ極、Ｓ極の交互に取付けられ、複数のコアレスコイル５３は対向する磁石５２間に配設され、非磁性の保持板５４により固定されている。この保持板５４はコアレスコイル５３の中心孔と同じ孔部５５を備えており、コアレスコイル５３の熱放散を促進させている（例えば、特許文献１の参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５１５３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のリニアモータはストロークが有限長となる構造のため、端部効果によりストローク端部で推力低下が起こっていた。これは、ストローク両端部に有る磁石から発生する磁束量が減少することに起因する。
【０００６】
一方、ストローク方向の両端部に支持材を設けると、コアレスコイルを固定している保持板と支持材とが衝突して保持板が飛散したり、コイルが損傷するなどの課題があった。
【０００７】
このため、所定の推力を発生することができる有効ストローク長を、機構的に可能なストローク長より短く設定していた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、有効ストローク長が長くとれてストローク端部での推力低下がなく、コイルが損傷したり部材が飛散することのないリニアモータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明のリニアモータは、対向するバックヨークと、前記バックヨークの内面に固着した磁石と、前記磁石と対向し、扁平形状に巻回され移動方向に横並びに配列保持した多相コイルと、前記バックヨークの両端部を磁気連結するサイドヨークとを備え、前記磁石は対向面同士が単一極の異極および隣接した磁石同士が異極になるように交互に配列し、前記サイドヨークと両端の磁石との間に磁気漏洩を防止する空隙部を設けたもので、ストローク端部での推力低下を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するため請求項１記載のリニアモータは、対向するバックヨークと、前記バックヨークの内面に固着した磁石と、前記磁石と対向し、扁平形状に巻回され移動方向に横並びに配列保持した多相コイルと、前記バックヨークの両端部を磁気連結するサイドヨークとを備え、前記磁石は対向面同士が単一極の異極および隣接した磁石同士が異極になるように交互に配列し、前記サイドヨークと両端の磁石との間に磁気漏洩を防止する空隙部を設けたもので、サイドヨークおよび空隙部を設けることでストローク端部での推力低下を防止できる。
【００１１】
また、請求項２記載のリニアモータは、請求項１記載の内容に加えて、空隙部あるいはサイドヨーク内面に非磁性の弾性体を装着したもので、仮に多相コイル部がサイドヨークに衝突しても弾性体により多相コイルを保護できる。
【００１２】
さらに請求項３記載のリニアモータは、請求項１記載の内容に加えて、サイドヨークのストローク方向に設けた凹部に弾性体を装着したもので、凹部と弾性体により有効ストローク長が長くとれるとともに多相コイルを保護できる。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１において、１は対向したバックヨーク、２は磁石、３はギャップ、４は多相コイル、５は多相コイルを保持する保持枠、６はサイドヨーク、７は空隙部、８は取付台である。
【００１５】
対向するバックヨーク１の内面には、対向面同士が単一極の異極および隣接した磁石同士が異極になるように磁石２の磁極が交互になるように固着する。また、バックヨーク１は断面がコ字状の非磁性の取付台８に固定しており、対向する磁石２の吸引力でお互いが吸着しないようにしている。
【００１６】
一方、バックヨーク１の両端部はサイドヨーク６により磁気連結するとともに、サイドヨーク６と両端部の磁石２の間に空隙部７を設けて磁気漏洩を防止する。
【００１７】
また、図２に示したように、扁平形状に巻回され移動方向に横並びに配列した多相コイル４は、保持枠５により固定されている。この保持枠５を図示しないガイド機構によって、磁石２とのギャップ３を保持する。そして多相コイル４に通電することによってストローク方向に移動可能にしている。
【００１８】
実施例１では、両端部にある磁石２の磁束の一部をサイドヨーク６に還流させ、空隙部７を設けることで磁石２の表面から直接サイドヨーク６へ磁束が漏れるのを抑制できる。また、空隙部７を設けることで多相コイル４を保持する保持枠５のストローク方向の逃げ部としても機能する。
【００１９】
したがって、ストローク端部での端効果による推力低下を防止でき、全ストロークで磁束を有効利用できるためフラットな推力を得ることができる。
【００２０】
（実施例２）
実施例２は実施例１の空隙部に非磁性の弾性体を配置したものである。図３において、サイドヨーク３６と両端の磁石３２間の空隙部に、非磁性の弾性体としてのゴム３９を装着している（サイドヨーク３６にゴム３９を接着してもよい）。
【００２１】
このため、実施例１の効果に加えて、仮にサイドヨーク３６と保持枠３５とが衝突しても、ゴム３９が緩衝材として働くため保持枠３５と多相コイルを保護できる。
【００２２】
（実施例３）
実施例３は、サイドヨークに凹部を設けたもので、図４に示すように、サイドヨーク４６の断面を円弧状にしてストローク方向に凹部を形成する。これで空隙部４７を確保した上で、サイドヨーク４６の凹部に弾性体４９を装着できる。
【００２３】
これにより、両端部の磁石４２の表面から直接サイドヨーク４６に磁束が漏れるのを抑制できるとともに、弾性体４９により多相コイルと保持枠を保護しながらストローク長を長くできる。
【００２４】
なお、実施例３の弾性体はゴムでなくてもよく非磁性体のコイルバネや板バネでもよく、またサイドヨーク４６の断面形状に関しても円弧状に限るものではない。上記の実施例は一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように請求項１記載の発明によれば、端効果による推力低下を防ぐことができ、全ストロークでフラットな推力を得ることができるとともに、機構的に可能なストローク長を有効に利用できる。
【００２６】
また、請求項２記載の発明によれば、推力低下を防止し、多相コイルと保持枠を保護できる。
【００２７】
さらに、請求項３記載の発明によれば、推力低下を防止し、有効ストローク長を長くできるとともに多相コイルを保護できる。
【００２８】
このように、端効果による推力低下を防ぐことができ、全ストロークで安定した推力が得られ有効ストローク長を長くできるとともに多相コイルを保護できる安全なリニアモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるリニアモータの断面図
【図２】本発明の実施例１における多相コイルの斜視図
【図３】本発明の実施例２におけるリニアモータの断面図
【図４】本発明の実施例３におけるリニアモータの断面図
【図５】従来のリニアモータの斜視図
【符号の説明】
１  バックヨーク
２  磁石
４  多相コイル
５  保持枠
６  サイドヨーク
７  空隙部
【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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