JP3219023B2 - 磁石可動型リニヤモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁石可動型リニヤモ
ータに関し、特に、その可動子の構造改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３には従来の磁石可動型リニヤモータ
の一例を示す。図は当該リニヤモータの横断面図で、紙
面垂直方向へ延びるアルミ製ガイドレール１´が設けら
れている。ガイドレール１´は上方へ開放する略Ｕ字断
面をなし、このガイドレール１´内に走行移動自在に可
動子２が配設されている。すなわち、可動子２は下半部
の前後（紙面垂直方向）位置に複数の水平ガイドローラ
８Ａ´，８Ｂ´と垂直ガイドローラ４Ａ´，４Ｂ´を有
し、これら水平および垂直の各ガイドローラ８Ａ´，８
Ｂ´，４Ａ´，４Ｂ´がガイドレール１´の内周面に当
接して、可動子２を左右上下方向で位置決めしつつ、前
後方向へ移動自在としている。

【０００３】可動子２の上下の中央位置には可動プレー
ト７２が水平姿勢で設けられ、その一端はガイドレール
１´の外側方へ大きく延びて、搬送ハンガ等として機能
する。可動プレート７２の下面には、上記水平および垂
直の各ガイドローラ８Ａ´，８Ｂ´，４Ａ´，４Ｂ´の
支軸７４や支持脚７３が固着されており、また、その上
面には、側方へ開放するＵ字形に成形されたアルミ製フ
レーム７１が、スペーサ７５を介して下側脚部７１２の
左右二箇所でボルト固定されている。

【０００４】ガイドレール１´の一方の側壁１４の上端
は上方へ延び、ここに固定子３がボルト固定されてい
る。固定子３はガイドレール１´に沿ってこれと同一長
で延びる板状体で、一側縁がガイドレール１´の側壁１
４上端にボルト固定されるとともに、その板内には長手
方向（紙面垂直方向）へ多数の固定子コイル３１が並列
に埋設されている。固定子３の上記一側縁は外側方へ開
いており、ここに、各固定子コイル３１の通電端子３１
１が突出している。各通電端子３１１は、固定子３の一
側縁の開放部３２を覆うように設けた基板３３を貫通し
て、当該基板３３上に形成された通電制御回路に導通接
続されており、この通電制御回路によって公知のように
各固定子コイル３１への通電方向が順次切り換えられ
る。

【０００５】上記固定子３は図３に示すように、可動子
２のフレーム７１内空間の中央に位置している。そし
て、フレーム７１の上下の脚部７１１，７１２の対向面
にはそれぞれ、一定厚の鉄板ヨーク７６，７７が各脚部
７１１，７１２を貫通するボルトで固定されるととも
に、各鉄板ヨーク７６，７７の板面には、極性の異なる
一定面積の矩形磁石５１，５２が交互に貼着されて、固
定子３の上下の板面との間に所定の間隙Ｓを形成して対
向している。なお、固定子３と可動子２を覆ってガイド
レール１´の上方よりカバー体６１´が覆着されてい
る。

【０００６】このような構造により、固定子コイル３１
への通電方向が順次切り換えられると、可動子２の磁石
５１，５２との間で磁気吸引力あるいは磁気反発力が生
じて、ガイドレール１´に沿って可動子２が移動させら
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
リニヤモータでは、製作の都合上、アルミ製フレーム７
１を切削加工等により製造する必要があるため、コスト
高になるという問題がある。また、可動子２の構成部品
が多いため、製造組付けに手間を要するとともに、磁石
５１，５２と固定子３板面との間の間隙Ｓを適正に保つ
ために各部品の精度を上げる必要があり、さらには全体
の重量も増すという問題があった。

【０００８】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、アルミ製フレームを不要として全体の部品点
数を削減することにより、組付け容易で、低コストかつ
軽量な磁石可動型リニヤ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】 上記目的を達成するた
め、本発明では、長手方向へ多数並設されその通電方向
が順次切り換えられる固定子コイル（３１）を有する固
定子（３）と、固定子（３）に近接して対向する磁石
（５１，５２）を有し、固定子コイル（３１）から受け
る磁力によって固定子（３）に沿って直線的に移動させ
られる可動子（２）とを具備する磁石可動型リニヤモー
タにおいて、可動子（２）にコ字形に成形したヨーク
（２１，２２，２３）を設けて、ヨークの両脚部（２
１，２２）の対向面にそれぞれ磁石（５１，５２）を固
定して、これら磁石（５１，５２）を固定子コイル（３
１）の両面に近接対向させ、かつ、ヨークを、平行に延
びる上下のヨーク板（２１，２２）と、これらヨーク板
（２１，２２）の一端を結合するスペーサ（２３）とで
構成するとともに、下側ヨーク板（２２）の一部に可動
プレート部（２２４）を形成する。

【００１０】本発明においては、ヨークの脚部に直接磁
石を貼着しているから、従来のようなアルミ製フレーム
は不要であり、製造の手間およびコストが大幅に低減さ
れる。また、フレームを不要としたことにより部品点数
が削減され、製造組付けの手間が軽減されるとともに、
磁石と固定子板面との間の間隙を適正に保つため部品精
度を必要以上に上げることが避けられる。この結果、組
付けが容易になるとともに、コスト低減が図られ、ま
た、軽量化も実現される。さらに、平行に延びる上下の
ヨーク板と、これらヨーク板の一端を結合するスペーサ
とでヨークを構成しているから、コ字形のヨークを簡易
に実現できるとともに、下側ヨーク板の一部に可動プレ
ート部を形成したからさらに部品点数を削減することが
できる。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】図１には磁石可動型リニヤモータ
の横断面図を示す。紙面垂直方向へ延びるガイドレール
１は幅方向の二箇所で基体Ｆにボルト固定されている。
ガイドレール１本体は全体が上方へ開放する略Ｕ字形の
断面をなし、本体中央部１１の底壁は略Ｈ字形状に上方
へ突出している。このようなガイドレール１に沿って移
動自在に可動子２が設けられている。可動子２は平行に
水平方向へ延びる鉄製の上側ヨーク板２１と下側ヨーク
板２２とを有し、下側ヨーク板２２は図２に示すように
一定長の長板体である。なお、上側ヨーク板２１もほぼ
同長同形の長板体である。下側ヨーク板２２はガイドレ
ール１の本体中央部１１（図１）の直上に位置するとと
もに、ガイドレール１に沿った前後方向（図１の紙面垂
直方向）の各端部は両側縁が下方へ屈曲延出して、側壁
２２１，２２２を有する逆Ｕ字形断面となっている。

【００１３】下側ヨーク２２の逆Ｕ字形断面の前後端部
にはそれぞれ頂壁２２３中央に、下方ヘ向けて支軸８１
が突設されて（図２）、各支軸８１に水平ガイドローラ
８Ａ〜８Ｄが取着されている。各一対の前後のガイドロ
ーラ８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄは互いに水平方向（図２の
上下方向）で位置がずれており、ガイドレール本体中央
部１１の上方へ開くガイド溝１２（図１）内に挿置され
て、それぞれ対向する溝側面に接している。また、下側
ヨーク板２２の前後端部の両側壁２２１，２２２には、
それぞれ対向する内方へ向けて水平に支軸４１，４２が
突設されて（図２）、各支軸４１，４２に垂直ガイドロ
ーラ４Ａ〜４Ｄが取着されている。垂直ローラは前端と
後端に位置するもの４Ａ，４Ｃと４Ｂ，４Ｄが、互いに
垂直方向（図１の上下方向）で位置がずれており、ガイ
ドレール本体中央部１１の外側方へ開くガイド溝１３
（図１）内に挿置されて、それぞれ対向する溝側面に接
している。このような構造により、下側ヨーク板２２す
なわち可動子２は左右上下方向で位置決めされつつ、ガ
イドレール１に沿って前後方向へ移動自在である。

【００１４】下側ヨーク板２２の前後の端部にはそれぞ
れ、矩形の板状（図２）をなして水平方向へ突出する
（図１）可動プレート部２２４が形成されている。この
可動プレート部２２４の先端はガイドレール１の外側方
へ大きく延びて、搬送ハンガ等として機能する。このよ
うな下側ヨーク板２２には板面上の一側縁に、図１に示
すように、一定厚の鉄製スペーサ２３が設けられ、当該
スペーサ２３上に上側ヨーク板２１の一側縁が載置され
ている。そして、これら上側および下側の各ヨーク板２
１，２２は、スペーサ２３に貫設した段付きボルト２３
１とこれに螺合するナット２３２とで結合されて、全体
として側方へ開放するコ字形状となっている。

【００１５】図１において、ガイドレール１の一方の側
壁１４上には固定子３がボルト固定されている。固定子
３はガイドレール１に沿ってこれと同一長で延びる板状
体で、一側縁がガイドレール１の側壁１４上端にボルト
固定されるとともに、その板内には長手方向（紙面垂直
方向）へ多数の固定子コイル３１が並列に埋設されてい
る。固定子３の上記一側縁は外側方へ開いており、ここ
に、各固定子コイル３１の通電端子３１１が突出してい
る。

【００１６】各通電端子３１１は、固定子３の一側縁の
開放部３２を覆うように設けた基板３３を貫通して、当
該基板３３上に形成された通電制御回路に導通接続され
ており、この通電制御回路によって公知のように各固定
子コイル３１への通電方向が順次切り換えられる。固定
子３は、可動子２の上下のヨーク板２１，２２間の中央
に位置しており、上下のヨーク板２１，２２の対向する
板面にはそれぞれ、極性の異なる一定面積の矩形磁石５
１，５２が交互に貼着されて、固定子３の上下の板面と
の間に所定の間隙Ｓを形成して対向している。

【００１７】なお、基板３３を覆うカバー体６２が固定
子３に設けられるとともに、固定子３と可動子２を覆っ
てガイドレール１の上方よりカバー体６１が覆着されて
いる。また、可動子２の上側ヨーク板２１の一側縁には
山形に屈曲する支持板２１１が設けられて、この支持板
２１１の外側面に位置センジング用の磁石２１２が貼着
されている。以上のような構造により、固定子コイル３
１への通電方向が順次切り換えられると、可動子２の磁
石５１，５２との間で磁気吸引力あるいは磁気反発力が
生じて、ガイドレール１に沿って可動子２が移動させら
れる。

【００１８】このように、本実施形態のリニヤモータで
は、上側および下側の各ヨーク板２１，２２と、これら
を結合するスペーサ２３とによって、全体として略コ字
形のヨークを成形するとともに、ヨークの脚部を構成す
る各ヨーク板２１，２２の板面に直接磁石５１，５２を
貼着している。したがって、従来のようなアルミ製フレ
ーム７１（図３参照）は不要であるから、製造の手間や
コストが大幅に低減される。また、従来、フレーム７１
と別体に設けていた可動プレート７２を、可動プレート
部２２４として下側ヨーク板２２に一体に形成するとと
もに、下側ヨーク板２２の一部を屈曲成形した側壁２２
１，２２２を、垂直ガイドローラ４Ａ，４Ｂの支持脚と
して従来の支持脚７３（図３参照）に代えて使用してい
る。これらにより、部品点数が大幅に削減され、製造組
付けの手間が軽減されるとともに、磁石５１，５２と固
定子３板面との間の間隙Ｓを適正に保つために部品精度
を過度に上げる必要がなくなる。この結果、組付けが容
易になるとともに、コスト低減が図られ、また、軽量化
も実現される。なお、上記ヨークを略コ字形に一体成形
することも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アルミ
製フレームを不要として全体の部品点数を削減したこと
により、組付け容易で、低コストかつ軽量な磁石可動型
リニヤモータが実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す、磁石可動型リニヤ
モータの横断面図である。

【図２】磁石可動型リニヤモータの可動子を下方から見
た平面図である。

【図３】従来の磁石可動型リニヤモータの横断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ガイドレール、２…可動子、２１…上側ヨーク板、
２２…下側ヨーク板、２２４…可動プレート部、２３…
スペーサ、３…固定子、３１…固定子コイル、５１，５
２…磁石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 41/02 H02K 41/03

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向へ多数並設されその通電方向が順
   次切り換えられる固定子コイルを有する固定子と、前記
   固定子に近接して対向する磁石を有し、前記固定子コイ
   ルから受ける磁力によって前記固定子に沿って直線的に
   移動させられる可動子とを具備する磁石可動型リニヤモ
   ータにおいて、前記可動子にコ字形に成形したヨークを
   設けて、前記ヨークの両脚部の対向面にそれぞれ前記磁
   石を固定して、これら磁石を前記固定子コイルの両面に
   近接対向させ、かつ、前記ヨークを、平行に延びる上下
   のヨーク板と、これらヨーク板の一端を結合するスペー
   サとで構成するとともに、下側ヨーク板の一部に可動プ
   レート部を形成したことを特徴とする磁石可動型リニヤ
   モータ。