(57)【要約】【課題】本発明は、複数のステータコア片を輪状に形成して有する長手筒状ステータ体を供えた固定子側筒状ケーシングのボールスプラインを介して直動軸を直動させることを目的とする。【解決手段】本発明による円筒型リニアモータは、複数のステータコア片(2)を輪状に配設した長手筒状ステータ体(20)を有する固定子側筒状ケーシング(1A)と、前記固定子側筒状ケーシング(1A)の両端に設けたボールスプライン(10A)を介して内設された直動軸(4)と、を備え、小径化され円滑な軸方向動作を行う構成である。【選択図】図１
2009213254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子側筒状ケーシング(1A)に設けられ複数のステータコア片(2)を輪状に配設した長手筒状ステータ体(20)と、前記固定子側筒状ケーシング(1A)の両端に設けられたボールスプライン(10A)のみと、前記固定子側筒状ケーシング(1A)内に内装され前記各ボールスプライン(10A)により直動自在に設けられた直動軸(4)と、前記直動軸(4)に設けられた磁極部(11)と、を備え、
前記長手筒状ステータ体(20)のステータコイル(3)の励磁により、前記各ボールスプライン(10A)のみを介して前記直動軸(4)が直動のみすることを特徴とする円筒型リニアモータ。
【請求項２】
前記長手筒状ステータ体(20)は、複数の前記ステータコア片(2)を多角形の輪状に配設してなる輪状ステータ体(1B)と、前記各ステータコア片(2)の内面(10)に形成された段部(2A)と、前記各段部(2A)を介して前記各ステータコア片(2)の内側に設けられ前記ステータコイル(3)を有する輪状巻線ボビン(14)と、前記各ステータコア片(2)の外面(15)の軸方向(A)に沿う両端に形成された突部(16)及び外周段部(17)と、よりなり、
前記輪状巻線ボビン(14)を有する輪状ステータ体(1B)を軸方向(A)に複数個積層させ、前記各ステータコア片(2)の前記各突部(16)と外周段部(17)が係合することにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の円筒型リニアモータ。
【請求項３】
前記各ステータコア片(2)の内面(10)の軸方向(A)に沿う両端には一対の第１、第２舌片(12,13)が形成され、前記第１舌片(12)は前記段部(2A)側へ位置し、前記第２舌片(13)は相手方のステータコア片(2)の段部(2A)側へ位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の円筒型リニアモータ。
【請求項４】
前記輪状巻線ボビン(14)は、断面形状がコ字型をなし、前記輪状巻線ボビン(14)の背部(14a)には、前記各舌片(12,13)が接触していることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の円筒型リニアモータ。
【請求項５】
前記輪状ステータ体(1B)における各ステータコア片(2)は、互いに独立し、かつ、当接していることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の円筒型リニアモータ。
【請求項６】
前記輪状ステータ体(1B)における各ステータコア片(2)は、曲折自在な蝶番部(2b)を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の円筒型リニアモータ。
【請求項７】
前記輪状ステータ体(1B)は、八角形よりなることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の円筒型リニアモータ。
【請求項８】
前記各ステータコア片(2)は、全体形状がＬ字型をなしていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の円筒型リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒型リニアモータに関し、特に、複数のステータコア片を輪状に配設してなる長手筒状ステータ体を有する固定子側筒状ケーシングの両端に設けたボールスプラインを介して直動軸を円滑に直動のみさせると共に、長手筒状ステータ体を複数のステータコア片で輪状とすることによって小径構成でかつトルクアップを計るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のリニアモータとしては、例えば、特許文献１及び２に開示された構成を挙げることができる。
特許文献１に開示された構成においては、図示していないが、リニアモータを用いた直動軸の位置検出構造が示されており、円筒状のステータ内に直動軸がボールスプラインと軸受を介して回転及び直動自在に配設されている。
また、特許文献２に開示されたリニアモータは、図５に示されるように構成されており、図示しないケーシングの外周にステータコア片２とＵ，Ｖ，Ｗ相からなるステータコイル３とか交互に軸方向に沿って交互に着磁された直線移動体４が移動自在に設けられている。
従って、前述の構成において、前記ステータコイル３に励磁信号を供給すると、この励磁信号による各ステータコイル３と直線移動体４との周知の磁気作用により、直線移動体４が連続的又は間欠的な直線移動を行うことができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４３４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリニアモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１の構成においては、直動体の軸受として、ボールスプライン及び回転用軸受が同軸構造として援用されているため、直動体は直動と回転を行う構成であり、軸受の構造も大型となり、リニアモータ自体も小径化することが困難であった。
また、特許文献２の構成においては、板状のステータコア片を各ステータコイル間に配設しなければならず、製作にかかるコストを下げることが難しく、かつ、直線移動体に対する磁力を大きくして大きいトルクを得ることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による円筒型リニアモータは、固定子側筒状ケーシングに設けられ複数のステータエア片を輪状に配設した長手筒状ステータ体と、前記固定子側筒状ケーシングの両端に設けられたボールスプラインのみと、前記固定子側筒状ケーシング内に内装され前記各ボールスプラインにより直動自在に設けられた直動軸と、前記直動軸に設けられた磁極部と、を備え、前記長手筒状ステータ体のステータコイルの励磁により、前記各ボールスプラインのみを介して前記直動軸が直動のみする構成であり、また、前記長手筒状ステータ体は、複数の前記ステータコア片を多角形の輪状に配設してなる輪状ステータ体と、前記各ステータコア片の内面に形成された段部と、前記各段部を介して前記各ステータコア片の内側に設けられ前記ステータコイルを有する輪状巻線ボビンと、前記各ステータコア片の外面の軸方向に沿う両端に形成された突部及び外周段部と、よりなり、前記輪状巻線ボビンを有する輪状ステータ体を軸方向に複数個積層させ、前記各ステータコア片の前記各突部と外周段部が係合する構成であり、また、前記各ステータコア片の内面の軸方向に沿う両端には一対の第１、第２舌片が形成され、前記第１舌片は前記段部側へ位置し、前記第２舌片は相手方のステータコア片の段部側へ位置している構成であり、また、前記輪状巻線ボビンは、断面形状がコ字型をなし、前記輪状巻線ボビンの背部には、前記各舌片が接触している構成であり、また、前記輪状ステータ体における各ステータコア片は、互いに独立し、かつ、当接している構成であり、また、前記輪状ステータ体における各ステータコア片は、曲折自在な蝶番部を介して互いに接続されている構成であり、また、前記輪状ステータ体は、八角形よりなる構成であり、また、前記各ステータコア片は、全体形状がＬ字型をなしている構成である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による円筒型リニアモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、円周方向に複数のステータコア片を配設して小径化した長手筒状ステータ対の内側に、一対のボールスプラインのみを介して直動軸を直動のみ行うことができるように構成したことにより、小径化、高トルク化及び直動軸の直動の円滑化を得ることができる。
また、各ステータコア片に形成した段部に、ステータコイルを有する輪状巻線ボビンを係合させ、１個もしくは一対の舌片で保持しているため、輪状ステータ体に対する輪状巻線ボビンの固定が容易かつ確実に行われ、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、複数のステータコア片を輪状に配設してなる長手筒状ステータ体を有する固定子側筒状ケーシングの両端に設けたボールスプラインを介して直動軸を円滑に直動のみさせると共に、長手筒状ステータ体を複数のステータコア片で輪状とすることによって小径構成でかつトルクアップを計るようにした円筒型リニアモータを提供することを目的とする。
【実施例】
【０００８】
以下、図面と共に本発明による円筒型リニアモータの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号２０で示されるものは、長手円筒形状の固定子側筒状ケーシング１Ａ内に設けられた長手筒状ステータ体であり、この長手筒状ステータ体２０の内側には、前記固定子側筒状ケーシング１Ａの両端に設けられた周知のボールスプライン１０Ａのみを介して直動軸４が矢印Ａの軸方向に沿って直動自在に内設されている。
【０００９】
前記直動軸４には、Ｎ極及びＳ極からなる磁極部１１が形成されており、この各磁極部１１は、予め着磁されたマグネット板、又は、直動軸４自体が永久磁石で着磁されている構成で形成されている。
前記長手筒状ステータ体２０は、図２のように、複数のステータコア片２が輪状に接続されて構成されており、各ステータコア片２は、図２及び図３で示されるように、全体形状がＬ字型に構成されている。
【００１０】
前記各ステータコア片２は、図３で示されるように、その内面１０側に形成された段部２ＡによってＬ字型に形成されており、この内面１０側の軸方向Ａに沿う両端には第１、第２舌片１２，１３が一体に形成され、第１舌片１２と第２舌片１３は互いに異なる方向へ向けて延設されている。
前記第１舌片１２は前記段部２Ａ側へ位置し、第２舌片１３は隣接する相手方のステータコア片２の段部２Ａ側へ位置している。
【００１１】
前記各ステータコア片２に形成された前記各段部２Ａには、全体形状が輪状に形成されステータコイル３を有する輪状巻線ボビン１４が係合する状態で装着され、この輪状巻線ボビン１４の内周面としての背部１４ａに前記第１舌片１２のみ、もしくは、各舌片１２，１３が互いに向き合う状態で接触することによって、各ステータコア片２に対して輪状巻線ボビン１４を確実に固定することができる。
【００１２】
従って、前述の回転駆動ステータコア片２及び輪状巻線ボビン１４によって１個の輪状ステータ体１Ｂが構成され、この輪状ステータ体１Ｂを複数個積層することにより、図１及び図２で示されるように軸方向Ａに沿って筒状をなす長手筒状ステータ体２０を構成することができる。
【００１３】
また、前述のように、回転駆動ステータコア片２を多段状に軸方向Ａに沿って積層させる場合、前記各ステータコア片２の外面１５側の軸方向Ａに沿う両端に突起１６及び外周段部１７が形成されているため、各輪状ステータ体１Ｂを積層する場合、互いに隣接する前記突部１６と外周段部１７とを係合させることによって各ステータコア片２の外面１５を軸方向Ａに沿って面一とした状態で積層させることができる。
【００１４】
また、前記輪状ステータ体１Ｂにおける各ステータコア片２は、例えば、各ステータコア片２の当接部２ａを治具（図示せず）を用いて輪状として固定するか、又は、長手形状の部材にスリットを入れて各ステータコア片２が蝶番部２ｂを介して互いに曲折自在に接続されているか、の何れかの構造で構成されている。
【００１５】
次に、図４で示される構成は、前述の図２の輪状ステータ体１Ｂを軸方向Ａに沿って積層させ、長手筒状ステータ体２０を構成する場合を示しており、図４の最も右側に位置する輪状ステータ体１Ｂに対して順次積層させる状態を示している。  
尚、前述の輪状ステータ体１Ｂの多角形状は、８角形の場合について述べたが、８角形以外の形状も可能であることは述べるまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による円筒型リニアモータを示す断面図である。
【図２】図１の長手筒状ステータ体を示す拡大斜視図である。
【図３】図２の要部の拡大断面図である。
【図４】図２の拡大分解斜視図である。
【図５】従来の円筒型リニアモータを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１Ａ    固定子側筒状ケーシング
Ａ    動作方向（軸方向）
１Ｂ    輪状ステータ体
２    ステータコア片
３    ステータコイル
１０    内面
１０Ａ    ボールスプライン
２Ａ    段部
１２    第１舌片
１３    第２舌片
１４    輪状巻線ボビン
１４ａ    背部
１５    外面
１６    突部
１７    外周段部
２０    長手筒状ステータ体
【図１】
2009213254.tif 000003
【図２】
2009213254.tif 000004
【図３】
2009213254.tif 000005
【図４】
2009213254.tif 000006
【図５】
2009213254.tif 000007