(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子ヨーク上に交互に極性が異なる複数の永久磁石が所定の間隔を介して配置された固定子と、上記永久磁石と対向して配置された可動子ヨークの対向面に、上記永久磁石の配置方向に所定の間隔を介し突出して形成された複数の磁極テイース、および上記各磁極テイースの周囲をそれぞれ取り囲むように配設されるコイルでなる可動子とを備えたリニアモータにおいて、上記磁極テイースは配置方向に２分割されるとともにいずれか一方が上記可動子ヨークから上記突出方向に着脱可能に形成されていることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
磁極テイースは、可動子ヨークと一体に形成された第１の磁極テイース部材と、上記可動子ヨークの上記第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部に、根元部が嵌合して保持されるとともに上記第１の磁極テイース部材と分割面同士が当接された第２の磁極テイース部材とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
第２の磁極テイース部材は、延在方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項２記載のリニアモータ。
【請求項４】
可動子ヨークの第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部の近傍に、上記溝部に沿って第２の溝部を形成することにより上記溝部の側壁が上記第２の溝部側へ可撓性を有して変形可能としたことを特徴とする請求項２記載のリニアモータ。
【請求項５】
巻回されたコイルを第１の磁極テイース部材を取り囲むように配置し、上記コイルの内周面の一側を上記第１の磁極テイース部材の分割面とは異なる側の他面に当接させる工程と、上記第１の磁極テイース部材の分割面と上記コイルの内周面の他側との間に第２の磁極テイース部材を挿入し、根元部を溝部に嵌合させる工程とを少なくとも包含したことを特徴とする請求項２におけるリニアモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に工作機械のテーブル送り等に利用されるリニアモータおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特開２０００−２１７３３４号公報等に開示されるこの種従来のリニアモータの構成を示す断面図である。
図において、１は固定子ヨーク２上に交互に極性の異なる複数の永久磁石３ａ、３ｂが、所定の間隔を介して配置される固定子、４はこの固定子１に沿って所定の間隙を介して移動する可動子である。
【０００３】
そして、この可動子４は、可動子ヨーク５、この可動子ヨーク５の固定子１と対向する側の面に、ボルトネジ６を介して所定の間隔を介して保持される断面台形状の結合部材７、断面略Ｔ字状に形成され、一端中央部に形成されたアリ溝８ａを介して結合部材７にそれぞれ結合されるとともに、両側に凹、凸部８ｂ、８ｃを有する複数の第１の磁極テイース部材８、断面略Ｉ字状に形成され、両側に有する凹、凸部９ａ、９ｂが第１の磁極テイース部材８の各凹、凸部８ｂ、８ｃに嵌合することにより、各第１の磁極テイース部材８間に嵌挿される複数の第２の磁極テイース部材９、これら両磁極テイース部材８、９にそれぞれ巻回されるコイル１０、およびこれら両磁極テイース部材８、９の周囲を取り囲むように配設され、これらを固着一体化するモールド樹脂１１により構成されている。
【０００４】
従来のリニアモータは上記のように構成され、可動子４の組立は、まず、第１および第２の磁極テイース部材８、９にそれぞれコイル１０を巻回する。次いで、各第１の磁極テイース部材８のアリ溝８ａを、ボルトネジ６を介して可動子ヨーク５に保持される結合部材７に嵌合して摺動させ、所定の位置でボルトネジ６を締め付けることにより可動子ヨーク５上にそれぞれ固定する。次いで、第２の磁極テイース部材９の凹、凸部９ａ、９ｂを第１の磁極テイース部材８の凹、凸部８ｂ、８ｃにそれぞれ嵌合して摺動させることにより、各第１の磁極テイース部材８間に各第２の磁極テイース部材９をそれぞれ嵌挿する。そして最後に、これら両磁極テイース部材８、９およびコイル１０の周囲を、モールド樹脂１１で取り囲み固着一体化することにより行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリニアモータは以上のように、結合部材７によって可動子ヨーク５上に保持された第１の磁極テイース部材８間に、第２の磁極テイース部材９を摺動させて嵌挿することにより構成されているので、両磁極テイース部材８、９にそれぞれ巻回されたコイル１０同士が、第２の磁極テイース部材９が摺動する際に接触して擦り合わされるので、絶縁不良や断線を生じる恐れがあり、信頼性が低下するという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、信頼性の向上を図ることが可能なリニアモータおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るリニアモータは、固定子ヨーク上に交互に極性が異なる複数の永久磁石が所定の間隔を介して配置された固定子と、永久磁石と対向して配置された可動子ヨークの対向面に、永久磁石の配置方向に所定の間隔を介し突出して形成された複数の磁極テイース、および各磁極テイースの周囲をそれぞれ取り囲むように配設されるコイルでなる可動子とを備えたリニアモータにおいて、磁極テイースは配置方向に２分割されるとともにいずれか一方が可動子ヨークから突出方向に着脱可能に形成されたものである。
【０００８】
又、この発明の請求項２に係るリニアモータは、請求項１において、磁極テイースを、可動子ヨークと一体に形成された第１の磁極テイース部材と、可動子ヨークの第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部に、根元部が嵌合して保持されるとともに第１の磁極テイース部材と分割面同士が当接された第２の磁極テイース部材とで構成したものである。
【０００９】
又、この発明の請求項３に係るリニアモータは、請求項２において、第２の磁極テイース部材を、延在方向に複数に分割したものである。
【００１０】
又、この発明の請求項４に係るリニアモータは、請求項２において、可動子ヨークの第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部の近傍に、溝部に沿って第２の溝部を形成することにより溝部の側壁が第２の溝部側へ可撓性を有して変形可能としたものである。
【００１１】
又、この発明の請求項５に係るリニアモータの製造方法は、巻回されたコイルを第１の磁極テイース部材を取り囲むように配置し、コイルの内周面の一側を第１の磁極テイース部材の分割面とは異なる側の他面に当接させる工程と、第１の磁極テイース部材の分割面とコイルの内周面の他側との間に第２の磁極テイース部材を挿入し、根元部を溝部に嵌合させる工程とを少なくとも包含したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるリニアモータの構成を示す断面図、図２は図１におけるリニアモータの組立の工程を示す断面図、図３は図１におけるリニアモータの可動子の構成を一部を展開して示す斜視図、図４は第１の磁極テイース部材とコイルの寸法関係を示す断面図である。
【００１３】
図において、２１は板状の固定子ヨーク２２上に、交互に極性の異なる複数の永久磁石２３、２４が所定の間隔を介して配置された固定子、２５はこの固定子２１と所定の間隙（図中ｇで示す）を介して配置され、図中矢印Ａで示す方向に移動可能な可動子で、可動子ヨーク２６、この可動子ヨーク２６の固定子２１と対向する側の面に、移動方向に所定の間隔を介し突出して形成され、一側に分割面２７ａを有する複数の第１の磁極テイース部材２７、可動子ヨーク２６の第１の磁極テイース部材２７の根元に沿って形成される溝部２８に、根元部２９ａが嵌合して保持され一側の分割面２９ｂが、第１の磁極テイース部材２７の分割面２７ａと当接された第２の磁極テイース部材２９、および第１および第２の磁極テイース部材２７、２９をそれぞれ取り囲むように配設されたコイル３０で構成されている。
【００１４】
次に、上記のように構成されるこの発明の実施の形態１におけるリニアモータの可動子２５の組立の工程を図２に基づいて説明する。
まず、図２（Ａ）に示すようにコイル３０を、可動子２５の第１の磁極テイース部材２７に図中矢印Ａで示す方向に移動させて挿入する。次いで、順次上記のようにコイル３０を第１の磁極テイース部材２７に挿入して図２（Ｂ）に示す状態とする。
【００１５】
次に、図２（Ｃ）に示すように各コイル３０を図中矢印Ｂの方向に移動させ、その内周面の一側を各第１の磁極テイース部材２７の分割面２７ａとは異なる側の他面にそれぞれ当接させた後、第２の磁極テイース部材２９を図中矢印Ｃの方向に移動させる。そして、図２（Ｄ）に示すように第２の磁極テイース部材２９を、第１の磁極テイース部材２７の分割面２７ａとコイル３０の内周面の他側の間に挿入し、根元部２９ａを溝部２８に嵌合させ、最後に、両磁極テイース部材２７、２９の各分割面２７ａ、２９ｂが当接される部分の先端を、レーザ３１により溶接して固着一体化させることにより可動子２５が完成する。
【００１６】
このように上記実施の形態１によれば、磁極テイースを可動子ヨーク２６と一体化された第１の磁極テイース部材２７と、可動子ヨーク２６の第１の磁極テイース部材２７の根元に沿って形成される溝部２８に、根元部２９ａが嵌合して保持されるとともに、第１の磁極テイース部材２７とお互いの分割面２７ａ、２９ｂ同士が当接され、且つ突出方向に着脱可能な第２の磁極テイース部材２９とで構成し、第１の磁極テイース部材２７にコイル３０を装着した後、第１の磁極テイース部材２７とコイル３０の間に第２の磁極テイース部材２９を挿入するようにしているので、隣接するコイル３０同士が接触して擦り合わされることもなくなるため、絶縁不良や断線を生じる恐れがなく信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
なお、上記では詳しく説明しなかったが、図４に示すようにコイル３０の内側の幅Ｗ１と、第１の磁極テイース部材２７の最大部の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２となるようにして、コイル３０が第１の磁極テイース部材２７に挿入できるようにしておかなければならないことは言うまでもない。
【００１８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるリニアモータの可動子の構成を一部を展開して示す斜視図である。
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。３２は可動子ヨーク２６の溝部２８に根元部３２ａが嵌合して保持され、一側の分割面３２ｂが第１の磁極テイース部材２７の分割面２７ａと当接された第２の磁極テイース部材で、延在方向に複数（図示では２個）に分割されている。
【００１９】
このように上記実施の形態２によれば、第２の磁極テイース部材３２を延在方向に複数に分割しているので、特に延在方向の寸法の大きなものに適用した場合の、第２の磁極テイース部材３２の挿入が一体のものと比較して容易となるため、絶縁不良や断線の生じる恐れがより少なくなり、さらに信頼性の向上を図ることができる。
【００２０】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３におけるリニアモータの要部の構成を示す正面図である。
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。３３は第１の磁極テイース部材２７の根元に沿って形成される溝部で、その側壁３４は上部に係合突起３４ａを有し、溝部３３に沿って形成される第２の溝部３５により、第２の溝部３５側に可撓性を有して変形可能に形成されている。３６は溝部３３に根元部３６ａが嵌合して保持され、一側の分割面３６ｂが第１の磁極テイース部材２７の分割面２７ａと当接された第２の磁極テイース部材で、根元部３６ａの側壁３４の係合突起３４ａと対応する位置には、係合突起３４ａと係合する係合窪み３６ｃが形成されている。
【００２１】
このように上記実施の形態３によれば、第２の溝部３５により溝部３３の側壁３４を可撓性を有して変形可能としたので、第２の磁極テイース部材３６の挿入時には、側壁３４が第２の溝部３５側に変形して挿入を容易とすることができるため、作業性の向上を図ることができる。
なお、上記各実施の形態１ないし３における第２の磁極テイース部材２９、３２、３６は、配置方向に複数に分割されていても良く、一体の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、固定子ヨーク上に交互に極性が異なる複数の永久磁石が所定の間隔を介して配置された固定子と、永久磁石と対向して配置された可動子ヨークの対向面に、永久磁石の配置方向に所定の間隔を介し突出して形成された複数の磁極テイース、および各磁極テイースの周囲をそれぞれ取り囲むように配設されるコイルでなる可動子とを備えたリニアモータにおいて、磁極テイースは配置方向に２分割されるとともにいずれか一方が可動子ヨークから突出方向に着脱可能に形成したので、信頼性の向上を図ることが可能なリニアモータを提供することができる。
【００２３】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、磁極テイースを、可動子ヨークと一体に形成された第１の磁極テイース部材と、可動子ヨークの第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部に、根元部が嵌合して保持されるとともに第１の磁極テイース部材と分割面同士が当接された第２の磁極テイース部材とで構成したので、簡単な構成で信頼性の向上を図ることが可能なリニアモータを提供することができる。
【００２４】
又、この発明の請求項３によれば、請求項２において、第２の磁極テイース部材を、延在方向に複数に分割したので、さらに信頼性の向上を図ることが可能なリニアモータを提供することができる。
【００２５】
又、この発明の請求項４によれば、請求項２において、可動子ヨークの第１の磁極テイース部材の根元に沿って形成される溝部の近傍に、溝部に沿って第２の溝部を形成することにより溝部の側壁が第２の溝部側へ可撓性を有して変形可能としたので、作業性の向上を図ることが可能なリニアモータを提供することができる。
【００２６】
又、この発明の請求項５によれば、巻回されたコイルを第１の磁極テイース部材を取り囲むように配置し、コイルの内周面の一側を第１の磁極テイース部材の分割面とは異なる側の他面に当接させる工程と、第１の磁極テイース部材の分割面とコイルの内周面の他側との間に第２の磁極テイース部材を挿入し、根元部を溝部に嵌合させる工程とを少なくとも包含したので、信頼性の向上を図ることが可能なリニアモータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１におけるリニアモータの構成を示す断面図である。
【図２】  図１におけるリニアモータの組立の工程を示す断面図である。
【図３】  図１におけるリニアモータの可動子の構成を一部を展開して示す斜視図である。
【図４】  第１の磁極テイース部材とコイルの寸法関係を示す断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態２におけるリニアモータの可動子の構成を一部を展開して示す斜視図である。
【図６】  この発明の実施の形態３におけるリニアモータの要部の構成を示す正面図である。
【図７】  従来のリニアモータの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２１  固定子、２２  固定子ヨーク、２３，２４  永久磁石、２５  可動子、２６  可動子ヨーク、２７  第１の磁極テイース部材、
２７ａ，２９ｂ，３２ｂ，３６ｂ  分割面、２８，３３  溝部、
２９，３２，３６  第２の磁極テイース部材、
２９ａ，３２ａ，３６ａ  根元部、３０  コイル、３１  レーザ、３４  側壁、３５  第２の溝部。
【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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【図６】
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【図７】
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