(57)【要約】  パイプ状部材１１と、パイプ状部材１１内に複数の磁石１２を、互いに隣り合う磁石１２の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して収納される固定子１０と、パイプ状部材１１の外周面に対向配置され移動可能な可動子２０とを有するリニアモータ１であり、パイプ状部材１１は、一端部１１ａにパイプ状部材１１内から磁石１２が抜けることを規制する抜け止構造３０を有する。  これによりパイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に取り付けることが可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ状部材と、
前記パイプ状部材内に複数の磁石を、互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して収納される固定子と、
前記パイプ状部材の外周面に対向配置され移動可能な可動子とを有するリニアモータであり、
前記パイプ状部材は、一端部に前記パイプ状部材内から前記磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部が密閉、または一端部の内径が前記磁石の外径より小径であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部にブロック部材を設けた構成であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の外径と略同外径で、前記一端部に接合固定されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の内径より外径が小さく、前記一端部に挿着して固定されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部に挿着されて前記磁石に当接する突き当て部を有することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記接合固定は、溶接、接着、圧着、締付を含むことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のリニアモータ。
【請求項８】
前記ブロック部材は、柱状またはパイプ状であることを特徴とする請求の範囲第３項乃至請求の範囲第６項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項９】
前記パイプ状部材の抜け止構造を有する一端部に対して反対側の他端部に、前記磁石を保持する保持部材を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第８項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
前記パイプ状部材の反対側の他端部に、雌ネジ部を有する取付ブロック部材を設け、この取付ブロック部材に前記保持部材を螺着したことを特徴とする請求の範囲第９項に記載のリニアモータ。
【請求項１１】
前記保持部材は、前記磁石を押圧して保持する突起部を有することを特徴とする請求の範囲第９項または請求の範囲第１０項に記載のリニアモータ。
【請求項１２】
前記磁石は、円柱形状であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第１１項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１３】
前記互いに隣り合う前記磁石の間に、軟磁性体を配置したことを特徴とする請求の範囲第１１項乃至請求の範囲第１２項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１４】
前記磁石が希土類磁石であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第１３項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１５】
前記希土類磁石がネオジム系磁石であることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のリニアモータ。
【請求項１６】
一端部にパイプ状部材内から磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有するパイプ状部材内に、他端部から複数の磁石を互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子を収納し、
他端部に前記磁石を保持する保持部材を設け、
前記パイプ状部材の外周面に可動子を移動可能に配置したことを特徴とするリニアモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リニアモータに関し、特に、複数の磁石を直列配置した固定子と、この固定子の外周面に対向配置され移動可能な可動子とからなるリニアモータ及びリニアモータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＯＡ機器における印字ヘッドや露光走査ヘッド、医療機器における露光走査手段等における直線移動精度が要求される部位には、リニアモータを利用することが提案されている。【０００３】
中でも、特開平１０−３１３５６６号に代表されるシャフト型リニアモータは従来の平板状磁石を用いたリニアモータに比べ、速度性能及び省スペースといった面でＯＡ機器等における精密搬送に適しているが、図１８に示すように、中心に貫通孔のある円筒磁石１００を使い、センタ軸１０１を用いてパイプ１０２に収納されて隣り合う円筒磁石１００を密着させている。このようにして作成した固定子１１０に可動子１２０を移動可能に配置している。このような構造では、一般的に、円筒磁石１００は貫通孔を設けるために高価であり、かつセンタ軸１０１を用いるため部品点数が増え、コスト面で不利となっている。
【特許文献１】特開平１０−３１３５６６号公報（第１頁〜第５頁、図１〜図５）
【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、円筒磁石を用いているので高価である。即ち、磁石は円筒にするため貫通孔を開けねばならず、磁石の製造コストが高価になる。また、複数の磁石を反発し合う方向に配列するために、センタ軸を用いており、センタ軸を用いる分部品点数が増えて、高価となる。【０００５】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、部品点数を削減した安価な構造で、パイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石を取り付けることが可能なリニアモータ及びリニアモータの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。【０００７】
（１）パイプ状部材と、
前記パイプ状部材内に複数の磁石を、互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して収納される固定子と、
前記パイプ状部材の外周面に対向配置され移動可能な可動子とを有するリニアモータであり、
前記パイプ状部材は、一端部に前記パイプ状部材内から前記磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有することを特徴とするリニアモータである。【０００８】
（２）前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部が密閉、または一端部の内径が前記磁石の外径より小径であることを特徴とする（１）に記載のリニアモータである。【０００９】
（３）前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部にブロック部材を設けた構成であることを特徴とする（１）に記載のリニアモータである。【００１０】
（４）前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の外径と略同外径で、前記一端部に接合固定されることを特徴とする（３）に記載のリニアモータである。【００１１】
（５）前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の内径より外径が小さく、前記一端部に挿着して固定されることを特徴とする
（３）に記載のリニアモータである。【００１２】
（６）前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部に挿着されて前記磁石に当接する突き当て部を有することを特徴とする（４）に記載のリニアモータである。【００１３】
（７）前記接合固定は、溶接、接着、圧着、締付を含むことを特徴とする（４）に記載のリニアモータである。【００１４】
（８）前記ブロック部材は、柱状またはパイプ状であることを特徴とする（３）乃至（６）のいずれか１項に記載のリニアモータである。【００１５】
（９）前記パイプ状部材の抜け止構造を有する一端部に対して反対側の他端部に、前記磁石を保持する保持部材を設けたことを特徴とする（１）乃至（８）のいずれか１項に記載のリニアモータである。【００１６】
（１０）前記パイプ状部材の反対側の他端部に、雌ネジ部を有する取付ブロック部材を設け、この取付ブロック部材に前記保持部材を螺着したことを特徴とする（９）に記載のリニアモータである。【００１７】
（１１）前記保持部材は、前記磁石を押圧して保持する突起部を有することを特徴とする（９）または（１０）に記載のリニアモータである。【００１８】
（１２）前記磁石は、円柱形状であることを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれか１項に記載のリニアモータである。【００１９】
（１３）前記互いに隣り合う前記磁石の間に、軟磁性体を配置したことを特徴とする（１）乃至（１２）のいずれか１項に記載のリニアモータである。【００２０】
（１４）前記磁石が希土類磁石であることを特徴とする（１）乃至（１３）のいずれか１項に記載のリニアモータである。【００２１】
（１５）前記希土類磁石がネオジム系磁石であることを特徴とする（１４）に記載のリニアモータである。【００２２】
（１６）一端部にパイプ状部材内から磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有するパイプ状部材内に、他端部から複数の磁石を互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子を収納し、
他端部に前記磁石を保持する保持部材を設け、
前記パイプ状部材の外周面に可動子を移動可能に配置したことを特徴とするリニアモータの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。【００２４】
（１）に記載の発明によれば、パイプ状部材の一端部にパイプ状部材内から磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有することで、他端部側から磁石を組み付けて保持することができる。この磁石の組付けによりセンタ軸をなくすことができ、部品点数を削減した安価な構造で、パイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石を取り付けることができる。【００２５】
（２）に記載の発明によれば、パイプ状部材の一端部が密閉、または一端部の内径が磁石の外径より小径であり、パイプ状部材の加工により抜け止構造を簡単に設けることができる。【００２６】
（３）に記載の発明によれば、パイプ状部材の一端部にブロック部材を設け、パイプ状部材は加工を行なうことなく、別部材のブロック部材により抜け止構造を簡単に設けることができる。【００２７】
（４）に記載の発明によれば、ブロック部材がパイプ状部材の一端部の外径と略同外径で、一端部に接合固定され、パイプ状部材の外周面に可動子を移動可能に配置する際にブロック部材が邪魔になることがない。【００２８】
（５）に記載の発明によれば、ブロック部材がパイプ状部材の一端部の内径より外径が小さく、一端部に挿着して固定され、パイプ状部材の外周面に可動子を移動可能に配置する際にブロック部材が邪魔になることがない。【００２９】
（６）に記載の発明によれば、ブロック部材が突き当て部を有し、この突き当て部を磁石に当接して保持する。【００３０】
（７）に記載の発明によれば、接合固定が溶接、接着、圧着、締付を含み、パイプ状部材の一端部にブロック部材を簡単かつ強固に接合固定することができる。【００３１】
（８）に記載の発明によれば、ブロック部材が柱状またはパイプ状であり、安価なブロック部材を用いてパイプ状部材に簡単に設けることができる。【００３２】
（９）に記載の発明によれば、パイプ状部材の抜け止構造を有する一端部に対して反対側の他端部に、磁石を保持する保持部材を設けることで、パイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石を取り付けることができる。【００３３】
（１０）に記載の発明によれば、パイプ状部材の反対側の他端部に取付ブロック部材を設け、この取付ブロック部材の雌ネジ部に保持部材を螺着することで、磁石がガタ付かないように簡単且つ確実に取り付けることができる。【００３４】
（１１）に記載の発明によれば、保持部材の突起部により磁石を押圧して保持することで、磁石がガタ付かないようにより簡単且つ確実に取り付けることができる。【００３５】
（１２）に記載の発明によれば、磁石は、円柱形状であり、従来のような中心に貫通孔を設けることがない分、磁石の製造コストが安価になる。【００３６】
（１３）に記載の発明によれば、互いに隣り合う磁石の間に、軟磁性体を配置することで、磁石反発力を抑制することができ、かつ周囲への漏れ磁束を大きくする（推力を向上する）ことができるのでより好ましい。【００３７】
（１４）に記載の発明によれば、磁石が希土類磁石であり、他の磁石に比べて高い推力が得られる。【００３８】
（１５）に記載の発明によれば、希土類磁石がネオジム系磁石であり、さらに他の磁石に比べて高い推力が得られる。【００３９】
（１６）に記載の発明によれば、一端部に抜け止構造を有するパイプ状部材内に、他端部から複数の磁石を互いに隣り合う磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子を収納し、他端部に保持部材を設けて磁石を保持する。この磁石の組付けによりセンタ軸をなくすことができ、部品点数を削減した安価な構造で、パイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】リニアモータを示す図である。
【図２】リニアモータの一端部の要部断面図である。
【図３】リニアモータの他端部の要部断面図である。
【図４】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図５】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図６】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図７】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図８】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図９】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図１０】抜け止構造の他の実施の形態の要部断面図である。
【図１１】リニアモータの他端部の要部断面図である。
【図１２】互いに隣り合う磁石の間に軟磁性体を配置する実施の形態の要部断面図である。
【図１３】磁束密度の計算例を示す図である。
【図１４】磁石長さ変更時の推力のシミュレーションを示す図である。
【図１５】磁石内径変更時の推力のシミュレーションを示す図である。
【図１６】磁石外径変更時の推力のシミュレーションを示す図である。
【図１７】動作点、パーミアンス係数を説明する図である。
【図１８】従来のリニアモータを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明のリニアモータ及びリニアモータの製造方法の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。【００４２】
図１はリニアモータを示す図、図２はリニアモータの一端部の要部断面図、図３はリニアモータの他端部の要部断面図である。【００４３】
この実施の形態のリニアモータ１は、図示しない保持部材に固定された固定子１０と、固定子１０の外周面に沿って直線移動する可動子２０とから構成されている。【００４４】
固定子１０は、パイプ状部材１１と、パイプ状部材１１内に収納される複数の磁石１２とからなる。パイプ状部材１１内に直列状に配置された複数の磁石１２は、隣り合う磁石１２が密着するように隙間なく配列されている。【００４５】
可動子２０は、電磁コイル２１と、電磁コイル２１の内周面を巻回するボビン２２を有する。ボビン２２と、パイプ状部材１１の外周面とは微小な間隙に保持されている。パイプ状部材１１と電磁コイル２１は摺動しても、摺動しなくてもどちらでもよい。また、電磁コイル２１の巻き数の決め方は、得たい推力以上となるように、かつリニアモータの電圧降下と駆動回路での電圧降下が電源電圧以下となるように、適当な巻き数、巻き線径を決めることが好ましい。【００４６】
パイプ状部材１１は、一端部１１ａにパイプ状部材１１内から磁石１２が抜けることを規制する抜け止構造３０を有し、他端部１１ｂに取付ブロック部材３１を有する。この実施の形態の抜け止構造３０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａに蓋８０を一体に形成して密閉する構造であるが、例えば別部材により蓋を形成して溶接や接着等で接合固定して密閉してもよい。【００４７】
取付ブロック部材３１は、雌ネジ部３１ａを有している。複数の磁石１２を雌ネジ部３１ａから挿入し、パイプ状部材１１の他端部１１ｂから複数の磁石１２を互いに隣り合う磁石１２の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子１０を収納する。この取付ブロック部材３１の雌ネジ部３１ａに保持部材３２の雄ネジ３２ａを螺着して組み付ける。保持部材３２は、頭部に工具係合溝３２ｂを有する。この工具係合溝３２ｂに図示しない工具を係合し、保持部材３２を取付ブロック部材３１の雌ネジ部３１ａに螺着することで、磁石１２を押し込み保持する。パイプ状部材１１の一端部１１ａ側から外周面に可動子２０を移動可能に配置する。【００４８】
このように、一端部１１ａに抜け止構造を有するパイプ状部材１１内に、他端部１１ｂ側から複数の磁石１２を互いに隣り合う磁石１２の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子１０を収納し、他端部１１ｂに保持部材３２を設けて磁石１２を保持する。この磁石１２の組付けによりセンタ軸をなくすことができ、部品点数を削減した安価な構造で、パイプ状部材１１内に複数の磁石１２が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石１２を取り付けることができる。【００４９】
また、磁石１２は、円柱形状であり、従来のような中心に貫通孔を設けることがない分、磁石１２の製造コストが安価になる。磁石１２の材料としては、磁束密度の大きい希土類磁石が好ましい。特に、希土類磁石はネオジム系磁石、例えば、ネオジム−鉄−ボロン磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石）が好ましく、他の磁石に比べて高い推力が得られる。【００５０】
パイプ状部材１１の材料としては、アルミニウム合金、銅合金、非磁性ステンレス鋼等の非磁性材料で形成される。また、パイプ状部材１１は、その外側に配置される可動子２０に作用する磁界を減少させないように、できるだけ薄いほうが好ましい。一例として、パイプ状部材１１は、厚さ約１ｍｍのステンレス鋼で形成される。【００５１】
図１乃至図３に示す実施に形態の抜け止構造３０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａを密閉し、パイプ状部材１１の加工により抜け止構造を簡単に設けることができるが、これに限定されず、図４乃至図１０に示すように構成することができる。【００５２】
図４に示す実施の形態は、パイプ状部材１１の一端部１１ａを内側に屈曲し、密閉しない開口部１１ａ１を形成し、この開口部１１ａ１の径Ｄ１を磁石１２の外径Ｄ２より小径に形成した密閉しない構造である。この実施の形態も図１乃至図３に示す実施に形態と同様に、パイプ状部材１１の加工により抜け止構造３０を簡単に設けることができる。【００５３】
図５に示す実施の形態は、パイプ状部材１１の一端部１１ａにブロック部材４０を設けた構成である。ブロック部材４０は、柱状であるが、パイプ状でもよい。この実施の形態では、パイプ状部材１１の加工を行なうことなく、別部材のブロック部材４０により抜け止構造を簡単に設けることができる。【００５４】
ブロック部材４０はパイプ状部材１１の一端部１１ａの外径Ｄ３と略同外径Ｄ４に形成され、一端部１１ａに接合固定される。この接合固定は、溶接、あるいは接着による。ブロック部材４０がパイプ状部材１１の一端部１１ａの外径Ｄ３と略同外径Ｄ４であり、パイプ状部材１１の外周面に可動子２０を移動可能に配置する際にブロック部材４０が邪魔になることがない。【００５５】
図６に示す実施の形態も図５に示す実施の形態と同様に、パイプ状部材１１の一端部１１ａにブロック部材４０を設けた構成であるが、ブロック部材４０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａの内径Ｄ５より外径Ｄ６が小さく、一端部１１ａに挿着して固定される。この固定は、溶接、接着、あるいは圧着による。ブロック部材４０がパイプ状部材１１の一端部１１ａの内径Ｄ５より小さい外径であり、パイプ状部材１１の外周面に可動子２０を移動可能に配置する際にブロック部材４０が邪魔になることがない。【００５６】
図７に示す実施の形態は、図６の実施の形態と同様に、ブロック部材４０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａの内径Ｄ５より外径Ｄ６が小さく、一端部１１ａに挿着されるが、ボルト等の締付手段４１を一端部１１ａからブロック部材４０に螺着し、簡単かつ確実に締付固定される。このボルト等の締付手段４１は、頭部がパイプ状部材１１の一端部１１ａの外周から突出する長さを抑えて、パイプ状部材１１の外周面に可動子２０を移動可能に配置する際に締付手段４１の頭部が邪魔になることがないようにする。【００５７】
図８に示す実施の形態は、図５の実施の形態と同様に、ブロック部材４０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａに接合固定されるが、ブロック部材４０が突き当て部４０ａを有し、この突き当て部４０ａが一端部１１ａに挿着されて磁石１２に当接して保持する。突き当て部４０ａは、パイプ状部材１１の一端部１１ａの内径Ｄ５と略同径になっているが、これに限定されず内径Ｄ５より小径でもよい。【００５８】
図９に示す実施の形態も図６に示す実施の形態と同様に、ブロック部材４０は、パイプ状部材１１の一端部１１ａの内径Ｄ５より外径Ｄ６が小さく、一端部１１ａに挿着して固定されるが、ブロック部材４０はパイプ状である。このブロック部材４０の内径Ｄ１０は、磁石１２の外径Ｄ２より小径であり、磁石１２が抜けることがないように保持している。ブロック部材４０の固定は、溶接、接着、あるいは圧着による。【００５９】
図１０に示す実施の形態は、図９のブロック部材４０の実施の形態の変形例を示す。図１０（ａ）のブロック部材４０は、パイプ状を半分にしたものであり、図１０（ｂ）のブロック部材４０は、パイプ状を２分割したものであるが、これに限定されず、３分割状でもよく、抜け落ちることがない構造であればよい。【００６０】
このように、ブロック部材４０が柱状またはパイプ状であり、安価なブロック部材４０を用いてパイプ状部材１１に簡単に設けることができる。【００６１】
次に、リニアモータの他端部の他の実施の形態を、図１１に基づいて説明する。図１１はリニアモータの他端部の要部断面図である。この実施の形態のパイプ状部材１１の他端部１１ｂには、図１乃至図３に示す実施の形態と同様に、取付ブロック部材３１が設けられ、この取付ブロック部材３１に保持部材３２を螺着して組み付けられるが、保持部材３２は磁石１２を押圧する突起部３２ｃを有する。【００６２】
このように、パイプ状部材１１の反対側の他端部１１ｂに取付ブロック部材３１を設け、この取付ブロック部材３１に保持部材３２を螺着し、突起部３２ｃにより磁石１２を押圧することで、磁石１２がガタ付かないように簡単且つ確実に取り付けることができる。【００６３】
取付ブロック部材３１の外形は、四角でも、円筒でもよい。また、取付ブロック部材３１とパイプ状部材１１の他端部１１ｂとの固定は、ねじ止め、溶接、接着などが実施される。【００６４】
また、パイプ状部材１１の内径≦取付ブロック部材３１の内径にすることで、パイプ状部材１１と取付ブロック部材３１を先に固定し、その後磁石１２を通すことができるので、そのほうが好ましい。その際、保持部材３２は突起部３２ｃを有する形状とし、その突起部３２ｃが磁石１２を押し込む長さ以上になっていることで、磁石１２を密着させて押し込むことができる。【００６５】
また、この実施の形態では、図１２に示すように、互いに隣り合う磁石１２の間に、軟磁性体５０を配置する。軟磁性体５０は、例えば鉄などが用いられる。互いに隣り合う磁石１２の間に、軟磁性体５０を配置することで、磁石反発力を抑制することができ、かつ周囲への漏れ磁束を大きくする（推力を向上する）ことができるのでより好ましい。挿入する軟磁性体５０は、磁極ピッチの１／１０以下にするのが好ましい。磁極ピッチの１／１０以上にすると、漏れ磁束が小さくなるので効果がない。軟磁性体５０の両端は磁石の長さがピッチ長にならなくても良い。また、パイプ状部材１１の長さが決まった際には、全長の調整のために、両端の磁石の長さを他とは変更することもあり得る。【００６６】
この実施の形態では、図１３乃至図１６に示すように、それぞれのパラメータを振って、磁石の使用量を極力減らし、所望の推力が得られるリニアモータを設計することができる。図１３は磁束密度の計算例を示し、図１４は磁石長さ変更時の推力のシミュレーション、図１５は磁石内径変更時の推力のシミュレーション、図１６は磁石外径変更時の推力のシミュレーションである。【００６７】
この方法は、リニアモータの設計に一般的に用いられる方法である。この際、磁石には、不可逆減磁がある。反発する方向に磁石を配置するため、パーミアンスが小さくなる。【００６８】
即ち、磁石に外部から磁界が加えられると着磁され、その外部磁界を取り除いた後でも、磁石からは磁束を外部に放出する。その磁束量が残留磁束密度（Ｂｒ）であるが、実際には着磁の場合とは逆方向の磁界（反磁界）が加わった状態で使用されるので、残留磁束密度より小さい磁束密度しか外部には放出されない。  反磁界はＮ極とＳ極が近づく程、すなわち磁石の寸法比（長さ／直径）が小さいほど大きくなり、この反磁界を考慮し、磁石に有効に働く磁界は図１６の−Ｈｄである時、磁石はＢ−Ｈ曲線（減磁曲線）上のＨ＝−Ｈｄに対応する磁束密度Ｂｄを放出していることになる。【００６９】
ここで、ｐ＝Ｂｄ／Ｈｄをパーミアンス係数といい、図１７の原点から勾配Ｂｄ／Ｈｄの直線とＢ−Ｈ曲線との交点Ｐを作動点と呼ぶ。パーミアンスとは「浸透しやすさ＝磁束の通り易さ」という意味で、磁束を電流に置換えた時の電気伝導度（電流／電圧）に相当している。動作点Ｐは磁石の形状や周囲の状況によって変化し、例えば着磁後の磁石の動作点が図１７のＰ点であったとすると、その磁石に鉄片が吸着されると、磁石に働く有効磁界は原点方向にずれる。【００７０】
また、例えば、保磁力の小さい磁石を用いると、常温でも減磁石が生じてしまうので、ある程度の保磁力が必要となる。不可逆減磁が生じる温度も、先の電磁場計算ソフトウェアによりパーミアンスを計算し、磁石のＢ−Ｈ特性曲線から減磁温度を計算することができる。【００７１】
磁石は希土類磁石が好ましく用いられ、この希土類磁石ではネオジム系磁石を用いるのが好ましいが、保磁力が十分であり不可逆減磁が使用温度範囲で発生せず、かつ必要な推力が得られるだけの磁石エネルギーがあれば特に限定されない。ネオジム系磁石などを用いる場合には、錆の問題が生じ、パイプ状部材１１内に挿入されてはいるが、パイプ状部材１１の一端部１１ａの固定に円筒状の部材を用いれば、そこから錆が外へ飛散し、使用する装置に影響を与える可能性がある。また、磁石製造段階から、リニアモータ１の組み立て段階までに錆が生じれば、磁石の破損にも結びつく。そこで、磁石にはメッキを施すのが望ましく、例えばニッケルメッキやアルミメッキなどが一般的である。特にメッキの種類には制限はない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
このリニアモータは、パイプ状部材と、パイプ状部材内に複数の磁石を、互いに隣り合う磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して収納される固定子と、パイプ状部材の外周面に対向配置され移動可能な可動子とを有し、パイプ状部材は、一端部にパイプ状部材内から磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有する。この抜け止構造により、他端部側から磁石を組み付けて保持することができ、部品点数を削減した安価な構造で、パイプ状部材内に複数の磁石が抜けることがなく、しかもガタ付かないように簡単且つ確実に磁石を取り付けることができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年2月6日(2006.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】パイプ状部材と、
前記パイプ状部材内に複数の磁石を、互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して収納される固定子と、
前記パイプ状部材の外周面に対向配置され移動可能な可動子とを有するリニアモータであり、
前記パイプ状部材の一端部に設けられた、前記パイプ状部材内から前記磁石が抜けることを規制する抜け止構造と、
前記パイプ状部材の他端部に設けられた、内周面に雌ネジ部を設けた開口を有する取付ブロック部材と、
前記雌ネジ部に螺着し、かつ前記パイプ状部材内に収納された磁石を保持する保部材とを有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部が密閉、または一端部の内径が前記磁石の外径より小径であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアモータ。
【請求項３】前記抜け止構造は、前記パイプ状部材の一端部にブロック部材を設けた構成であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアモータ。
【請求項４】前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の外径と略同外径で、前記一端部に接合固定されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のリニアモータ。
【請求項５】前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部の内径より外径が小さく、前記一端部に挿着して固定されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のリニアモータ。
【請求項６】前記ブロック部材は、前記パイプ状部材の一端部に挿着されて前記磁石に当接する突き当て部を有することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のリニアモータ。
【請求項７】前記接合固定は、溶接、接着、圧着、締付を含むことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のリニアモータ。
【請求項８】前記ブロック部材は、柱状またはパイプ状であることを特徴とする請求の範囲第３項乃至請求の範囲第６項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項９】前記保持部材は、前記磁石を保持する面とは反対側の面に工具係合部を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第８項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１０】前記取付ブロック部材の開口の内径は、前記パイプ状部材の内径以上であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第９項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１１】前記保持部材は、前記磁石を押圧して保持する突起部を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第８項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１２】前記磁石は、円柱形状であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第１１項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１３】前記互いに隣り合う前記磁石の間に、軟磁性体を配置したことを特徴とする請求の範囲第１１項乃至請求の範囲第１２項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１４】前記磁石が希土類磁石であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第１３項のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１５】前記希土類磁石がネオジ厶系磁石であることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のリニアモータ。
【請求項１６】一端部にパイプ状部材内から磁石が抜けることを規制する抜け止構造を有するパイプ状部材内に、内周面に雌ネジ部を設けた開口を有する取付ブロック部材が設けられた他端部から複数の磁石を互いに隣り合う前記磁石の同じ磁極が対向する方向で直列状に配置して固定子を収納し、
他端部に前記磁石を保持する保持部材を雌ネジ部に螺着して、前記パイプ状部材内に収納された磁石を前記一端部側に押し込み、
前記パイプ状部材の外周面に可動子を移動可能に配置したことを特徴とするリニアモータの製造方法。
【国際調査報告】
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