(57)【要約】【課題】  可動子を所定位置まで正確に移動させることができるリニアモータの固定子を提供する。【解決手段】  固定子１２を、同一の磁極どうしが対向するように軸線方向に接合配置された複数の円筒状の磁石１４と、その複数の磁石１４連の中心に挿通された支持ロッド１６と、磁石１４連の外周に嵌挿された筒状ケース１７とから構成する。挟着構造１８により、磁石１４連を筒状ケース１７内で支持ロッド１６の両端部間に挟着保持する。固定構造２３により、筒状ケース１７の両端部をフレーム１１に対して、支持ロッド１６の両端部と一体的に固定する。規制構造３０により、支持ロッド１６及び筒状ケース１７の両端部を軸線方向の外側へ移動しないように位置規制する。【選択図】      図１
2005124256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の磁極どうしが対向するように軸線方向に接合配置された複数の円筒状の磁石と、
その複数の磁石の中心に挿通された支持ロッドと、
前記複数の磁石の外周に嵌挿された筒状ケースと、
その筒状ケース内において、前記複数の磁石を支持ロッドの両端部間で挟着保持する挟着手段と、
前記筒状ケースの両端部をフレームに対して、支持ロッドの両端部と一体的に固定する固定手段と、
前記支持ロッド及び筒状ケースの両端部を軸線方向の外側へ移動しないように位置規制する規制手段と
を備えたことを特徴とするリニアモータの固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リニアモータの固定子に係り、特にフレームに対する固定子の支持構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のリニアモータの固定子としては、例えば図４〜図６に示すような構成のものが知られている。すなわち、この従来構成においては、フレーム４１の左右一対の支持部４１Ａ，４１Ｂ間に固定子４２が両端にて支持され、その固定子４２の外周にはコイルを内装した可動子４３が軸線方向へ移動可能に嵌挿支持されている。なお、この明細書において、左右とは図面上における左右を指すものとする。固定子４２は、同一の磁極どうしが対向するように軸線方向に接合配置された複数の円筒状の磁石４４と、それらの磁石４４連の両端に接合配置された円筒状のスペーサ４５と、磁石４４連及びスペーサ４５の中心に挿通された支持ロッド４６と、磁石４４連及びスペーサ４５の外周に嵌挿された筒状ケース４７とを備えている。
【０００３】
図４及び図５に示すように、前記フレーム４１の右側支持部４１Ａには支持孔４１ａが形成され、その支持孔４１ａには固定部材４８が支持筒体４９を介して嵌挿されて、複数のネジ５０により固定されている。そして、この固定部材４８の外周に筒状ケース４７の右端部が溶接固定されるとともに、固定部材４８の内端中央に支持ロッド４６の右端ネジ部４６ａが螺合されることにより、筒状ケース４７及び支持ロッド４６の右端部がフレーム４１の右側支持部４１Ａに対して一体的に固定されている。
【０００４】
図４及び図６に示すように、前記筒状ケース４７の左端内部において、支持ロッド４６の左端ネジ部４６ｂには筒状の挟着ナット５１及び緩み止めナット５２が螺合されている。そして、これらのナット５１，５２の締め付けにより、複数の磁石４４連が支持ロッド４６の両端部間で、スペーサ４５を介して挟着保持されている。フレーム４１の左側支持部４１Ｂには支持孔４１ｂが形成され、この支持孔４１ｂには挟着ナット５１が直接、前記支持筒体４９等を介して挿通されている。挟着ナット５１の外周ネジ部５１ａには固定ナット５３が螺合され、この固定ナット５３の締め付けにより、支持ロッド４６の左端部が挟着ナット５１を介してフレーム４１の左側支持部４１Ｂに固定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この従来のリニアモータの固定子では、筒状ケース４７の右端部側が固定部材４８を介してフレーム４１の右側支持部４１Ａに固定されているものの、筒状ケース４７の左端側は挟着ナット５１の外周に嵌合されたのみの状態にある。このため、可動子４３が固定子４２上で軸線方向に移動されて、所定の磁石４４連と対応する位置に停止されたりする際に、その移動反力が磁石に作用すると、支持ロッド４６及び筒状ケース４７が端部において軸線方向へ各別に移動される。従って、支持ロッド４６及び筒状ケース４７は、いわば独立の部品としてそれぞれ単独で荷重を受けることになる。これにより、従来のリニアモータの固定子は、剛性に乏しく、可動子４３の位置精度等高精度に保つことができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、可動子を所定位置まで正確に移動させることができるリニアモータの固定子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、同一の磁極どうしが対向するように軸線方向に接合配置された複数の円筒状の磁石と、その複数の磁石の中心に挿通された支持ロッドと、前記複数の磁石の外周に嵌挿された筒状ケースと、その筒状ケース内において、前記複数の磁石を支持ロッドの両端部間で挟着保持する挟着手段と、前記筒状ケースの両端部をフレームに対して、支持ロッドの両端部と一体的に固定する固定手段と、前記支持ロッド及び筒状ケースの両端部を軸線方向の外側へ移動しないように位置規制する規制手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
（作用）
請求項１に記載の発明においては、筒状ケースの両端部がフレームに対して、支持ロッドの両端部と一体的に固定されている。それとともに、支持ロッド及び筒状ケースの両端部が軸線方向の外側へ移動しないように位置規制されている。よって、可動子が固定子上で軸線方向に移動されて、所定の磁石と対応する位置に停止される際、その移動反力が磁石に作用しても、支持ロッド及び筒状ケースが端部において軸線方向へ各別に移動されるおそれはなく、固定子の剛性を高くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、この発明によれば、可動子を所定位置まで正確に移動させることができる高精度のリニアモータの固定子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、フレーム１１の一対の支持部１１Ａ，１１Ｂ間にはリニアモータの固定子１２がその両端にて支持されている。固定子１２の外周には可動子１３が固定子１２の軸線方向へ往復移動可能に嵌挿支持され、その内部にはコイル１３ａが設けられている。固定子１２には、同一の磁極どうしが対向するように軸線方向に接合配置された複数の円筒状の磁石１４と、その磁石１４連の左端側に接合配置された円筒状のスペーサ１５と、磁石１４連及びスペーサ１５の中心に挿通された支持ロッド１６と、磁石１４連及びスペーサ１５の外周に嵌挿された筒状ケース１７とが装備されている。
【００１１】
図１〜図３に示すように、前記支持ロッド１６の両端部には、磁石１４連及びスペーサ１５を筒状ケース１７内において、支持ロッド１６の両端部間に挟着保持するための挟着手段としての挟着構造１８が設けられている。すなわち、筒状ケース１７の右端部には挟着軸１９が溶着部２０にて溶接固定され、その挟着軸１９の内端中心のネジ孔１９ａには支持ロッド１６の右端ネジ部１６ａが螺合されている。筒状ケース１７の左端内部において、支持ロッド１６の左端ネジ部１６ｂには筒状の挟着ナット２１及び緩み止めナット２２が螺合されている。そして、これらのナット２１，２２の締め付けにより、磁石１４連及びスペーサ１５が各磁石１４間の磁気反発力に抗して支持ロッド１６の両端部の挟着軸１９と挟着ナット２１との間に挟着保持されている。
【００１２】
前記筒状ケース１７の両端部には、その筒状ケース１７の両端部をフレーム１１の支持部１１Ａ，１１Ｂに対して、支持ロッド１６の両端部と一体的に固定するための固定手段としての固定構造２３が設けられている。すなわち、図１及び図２に示すように、フレーム１１の右側支持部１１Ａには支持孔１１ａが形成され、その支持孔１１ａには支持筒体２４が嵌挿されて、複数のネジ２５により固定されている。そして、この支持筒体２４に前記挟着軸１９が挿通された状態で、その挟着軸１９の外端のネジ部１９ｂに固定ナット２６が螺合されている。これにより、筒状ケース１７の右端部が支持ロッド１６の右端部とともに、挟着軸１９及び支持筒体２４を介してフレーム１１の右側支持部１１Ａに固定されている。
【００１３】
また、図１及び図３に示すように、前記フレーム１１の左側支持部１１Ｂには支持孔１１ｂが形成され、その支持孔１１ｂには支持筒体２７が嵌挿されて、複数のネジ２８により固定されている。そして、この支持筒体２７に前記筒状ケース１７の左端部が挿通されて、溶着部２９にて溶接固定されている。これにより、筒状ケース１７の左端部が支持筒体２７を介してフレーム１１の左側支持部１１Ｂに固定されている。
【００１４】
図１〜図３に示すように、前記フレーム１１の両支持部１１Ａ，１１Ｂには、支持ロッド１６及び筒状ケース１７の両端部が軸線方向の外側へ移動しないように位置規制するための規制手段としての規制構造３０が設けられている。すなわち、両支持筒体２４，２７の外面には、ブラケット３１Ａ，３１Ｂが複数のネジ３２によりそれぞれ取り付けられている。各ブラケット３１Ａ，３１Ｂには規制ボルト３３Ａ，３３Ｂが螺合され、緩み止めナット３４Ａ，３４Ｂにより緩み止めされている。そして、右側規制ボルト３３Ａが挟着軸１９の外端に当接されることにより、支持ロッド１６及び筒状ケース１７の右端部が右側方へ移動しないように位置規制されている。また、左側規制ボルト３３Ｂがカラー３５を介して挟着ナット２１の外端に当接されることにより、支持ロッド１６の左端部が左側方へ移動しないように位置規制されている。
【００１５】
なお、図３に示すように、左側規制ボルト３３Ｂの中心には貫通孔３３ａが形成されている。そして、この固定子１２の組み付け時に、この貫通孔３３ａを介して磁石１４連の中心に支持ロッド１６を挿通した後、その左端ネジ部１６ｂを所定の長さに切断するようになっている。
【００１６】
図１〜図３に示すように、前記両支持筒体２４，２７の内端には取付筒３６Ａ，３６Ｂが複数のネジ３７により取り付けられ、それらの取付筒３６Ａ，３６Ｂの内端面にはウレタンゴム等の弾性材よりなるストッパ３８Ａ，３８Ｂが複数のネジ３９により固定されている。そして、これらのストッパ３８Ａ，３８Ｂにより、固定子１２上における可動子１３の移動範囲が規制されるようになっている。
【００１７】
さて、このリニアモータにおいて、可動子１３のコイル１３ａに電流が供給されると、可動子１３が固定子１２上で軸線方向に移動されて、所定の磁石１４と対応する位置に停止される。この可動子１３の移動開始時、移動中及び停止時には、磁石１４連に対して可動子１３の移動反力が作用する。そして、その移動反力が支持ロッド１６及び筒状ケース１７の端部等に伝達される。
【００１８】
この場合、このリニアモータの固定子１２においては、筒状ケース１７の両端部が固定構造２３により、フレーム１１の右側支持部１１Ａ及び左側支持部１１Ｂに対して、支持ロッド１６の両端部と一体的に固定されている。それとともに、支持ロッド１６及び筒状ケース１７の両端部が規制構造３０により、軸線方向の外側方へ移動しないように位置規制されている。
【００１９】
すなわち、磁石１４連に対して右方への力が作用した場合には、その力は、挟着軸１９を介して規制構造３０の規制ボルト３３Ａで受けられる。また、磁石１４連に対して左方への力が作用した場合には、その力はスペーサ１５を介して挟着ナット２１に伝達され、カラー３５を介して規制構造３０の規制ボルト３３Ｂで受けられる。従って、磁石１４連はフレーム１１に固定の規制構造３０によりその両端を受け止められる。
【００２０】
ここで、支持ロッド１６は、その右端ネジ部１６ａが挟着軸１９のネジ孔１９ａに螺入され、左端ネジ部１６ｂが挟着ナット２１に螺入されている。従って、支持ロッド１６と挟着軸１９及び挟着ナット２１とは、一体化されている。また、右方の挟着軸１９と筒状ケース１７とは溶着部２０を介して一体化され、筒状ケース１７の左端は溶着部２９を介して支持筒体２７と一体化され、その支持筒体２７はブラケット３１Ｂ及び規制ボルト３３Ａ等を介して左方の挟着ナット２１と一体化されている。従って、筒状ケース１７と両挟着軸１９及び挟着ナット２１とは、一体化されている。
【００２１】
このため、磁石１４連に対して大きな外力が作用したとしても、その外力は、筒状ケース１７，支持ロッド１６及び挟着軸１９，挟着ナット２１で受け止められ、ひいてはフレーム１１で受け止められる。従って、このリニアモータの固定子１２は剛性が飛躍的に向上し、その変形が抑制される。従って、この実施形態によれば、可動子１３の位置精度を向上できるとともに、可動子１３の移動速度をアップできる。
【００２２】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  取付筒３６Ａ，３６Ｂ、ストッパ３８Ａ，３８Ｂ等を省略すること。
【００２３】
・  前記実施形態において、支持ロッド１６及び筒状ケース１７の右端側の構造と左端側の構造とを変換すること。
（他の技術的思想）
請求項に記載の技術的思想以外の技術的思想について、以下に述べる。
【００２４】
（１）  挟着手段は、左右一対の挟着軸であって、支持ロッドはその両端のネジ部を挟着軸の中心のネジ孔に螺入した請求項１に記載のリニアモータの固定子。
（２）  規制手段は、フレームに固定され、前記挟着軸の端部を受けるボルトである前記（１）項に記載のリニアモータの固定子。
【００２５】
（３）  筒状ケースが挟着軸と一体化されている前記（１）項または（２）項に記載のリニアモータの固定子。
（４）  支持ロッドが挟着軸と一体化されている前記（１）項〜（３）項のうちのいずれか一項に記載のリニアモータの固定子。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態のリニアモータの固定子を示す要部断面図。
【図２】図１の固定子の右端側の支持構造を拡大して示す部分断面図。
【図３】図１の固定子の左端側の支持構造を拡大して示す部分断面図。
【図４】従来のリニアモータの固定子を示す要部断面図。
【図５】図４の固定子の右端側の支持構造を拡大して示す部分断面図。
【図６】図４の固定子の左端側の支持構造を拡大して示す部分断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１１…フレーム、１１Ａ…右側支持部、１１Ｂ…左側支持部、１２…固定子、１３…可動子、１４…磁石、１６…支持ロッド、１７…筒状ケース、１８…挟着手段としての挟着構造、１９…挟着軸、２１…挟着ナット、２３…固定手段としての固定構造、２４…右側支持筒体、２６…固定ナット、２７…左側支持筒体、２９…溶着部、３０…規制手段としての規制構造、３３Ａ…右側規制ボルト、３３Ｂ…左側規制ボルト。
【図１】
2005124256.tif 000003
【図２】
2005124256.tif 000004
【図３】
2005124256.tif 000005
【図４】
2005124256.tif 000006
【図５】
2005124256.tif 000007
【図６】
2005124256.tif 000008