JP2004357464A

JP2004357464A - Linear motor

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Publication number: JP2004357464A
Application number: JP2003154796A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Igarashi; 靖弘五十嵐; Hiroshi Egawa; 博江川; Kazuaki Shibahara; 和晶柴原; Yusuke Akami; 裕介赤見; Satoshi Osawa; 聡大澤
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor capable of ensuring good operation by securing a coil surely. <P>SOLUTION: First and second coil securing members 22 and 30 secure a coil assembly 13 (a stack of first through sixth coils 11a-11f) while holding it from the opposite sides. Consequently, axial displacement of the coil assembly 13 can be suppressed even when the bonding power of adhesive 12 for securing the coil assembly 13 lowers due to temperature rise, or the like, a large electromagnetic mechanical force generated between a permanent magnet 7 and the coil 11 acts on the coil 11, or when a reference yoke 2 and a cylindrical rod 3 displace relatively due to vibration under such a state as attraction takes place between the permanent magnet 7 and the coil 11 and an axial displacing force acts on the coil assembly 13. The coil assembly 13 can thereby be held at a desired position and good operation of a linear motor 1 can be ensured. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、鉄道車両、構造物及び建造物の振動抑制等に用いられるリニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用懸架装置に用いられるリニアモータでは、一般に通電することにより可動部を変位させ当該リニアモータを本来のモータ（アクチュエータ）としてアクティブに動作させる一方、当該リニアモータを発電機として使用することにより（パッシブに）減衰力を発生させるようにしている。
【０００３】
リニアモータを発電機として使用した場合、リニアモータが発生する力、すなわち減衰力は、コイルに流れる電流の大きさに比例するので、減衰力を可変とするためには、コイルに流れる電流の大きさを調整すればよい。コイルに流れる電流を調整するには、回路に可変抵抗を設けたり、回路をオン、オフするスイッチのオン、オフ時間を制御することなどで容易に実現できる。
【０００４】
そのため、リニアモータの減衰力をストローク速度やストローク位置に応じて可変制御したり、制御対象の振動を抑制するようにリアルタイムに可変制御する、いわゆるセミアクティブダンパとして構成することは比較的容易である。また、このときはリニアモータに電気エネルギーを与える必要はなく、消費電力を非常に低く抑えることができる。一方、リニアモータに電気エネルギーを与えてモータとして使用すれば、容易に任意の力を発生させることができるため、力を加えて減衰力を大きくしたり、任意の制御力を発生させてアクティブサスペンションとしても動作させ、制御効果を高める方法も提案されている。前記リニアモータとしては、直流リニアモータまたは３相の同期型リニアモータで構成したものが知られている。
【０００５】
上述したリニアモータの一例として、円筒状のアウターヨーク内に円筒状のセンターヨークを摺動可能に挿入した二重筒構造をなし、アウターヨークの内周部には、長手方向に複数のコイルが積層されてアウターヨークに固定され、センターヨークの外周部には、アウターヨークのコイルに対向させて、長手方向に沿って設けられた複数の永久磁石を固定して構成されるリニアモータ（特許文献１参照）がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２７９２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したリニアモータでは、アウターヨークに対して、コイルを軸方向に強固に固定する構造については示されておらず、コイル及び永久磁石間で発生する電磁力により、及び又は前記電磁力が発生した状態で、アウターヨーク及びセンターヨークが相対変位することにより、コイルには大きな軸方向の力が作用する。このため、コイルがアウターヨークに強固に固定されていない場合には、複数のコイルが、軸方向にずれ、ひいては当該リニアモータの良好な作動確保が困難になってしまい、改善が望まれているというのが実情であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コイルの固定を確実に行って良好な作動確保を図ることができるリニア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】
請求項１記載の発明は、相対変位して縮み・伸び動作する長手状の一対の部材と、一対の部材のうち一方に長手方向に沿って設けられる複数の磁石と、前記一対の部材のうち他方に長手方向に積層して設けられる複数のコイルとを有し、前記コイルへの通電又は前記コイルに生じる起電力に伴って磁石及びコイル間に発生する電磁力によって一対の部材に対する推進力又は減衰力を発生させるリニアモータであって、前記一対の部材のうち他方に、前記複数のコイルを両端側から挟んで固定するコイル固定部材を、前記複数のコイルの両端に対応させて２つ設け、該２つのコイル固定部材のうち少なくとも一方は、前記複数のコイルに対する押付け力を調整可能に設定したことを特徴とする
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のリニアモータにおいて、前記複数のコイルを支持するコイルガイドを備え、該コイルガイドは、前記複数のコイルに対応して積層される複数のコイルガイドからなり、１つのコイルガイドは、少なくとも１つのコイルを支持し、当該コイルを備えたコイルガイドを前記一対の部材のうち他方の長手方向に積層し、前記２つのコイル固定部材によって、前記複数のコイルガイドを挟持するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のリニアモータにおいて、前記コイルガイドは、前記コイルの周面部に沿うように配置される筒状ガイドと、該筒状ガイドと一体に又は別体で設けられ前記複数のコイル間に挿入される環状ガイドと、からなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施の形態に係るリニアモータを図１に基づいて説明する。図１において、リニアモータ１は、自動車、鉄道車両、構造物及び建造物の振動抑制などに用いられるものであり、略有底の二重筒状の基準ヨーク２（一対の部材のうち他方）と、基準ヨーク２に対して相対変位して縮み・伸び動作する筒状ロッド３（一対の部材のうち一方）と、を有している。基準ヨーク２は、一端側に底部４を有する大径の外側ヨーク５と、この外側ヨーク５の底部４から外側ヨーク５の軸方向に沿って外側ヨーク５と一体的に延設されたセンターヨーク６とから大略構成されている。
【００１３】
センターヨーク６の外周部には、長手方向に沿って設けられる円筒状の複数の永久磁石（磁石）７が固定されている。複数の永久磁石７が固定されているセンターヨーク６に前記筒状ロッド３が挿入されている。
筒状ロッド３は、長手状に延びる筒状のロッド本体８と、ロッド本体８の両端部に形成された拡径部９と、から構成されている。以下、便宜上、２つの拡径部９のうち図１上側のものを第１拡径部９ａ、下側のものを第２拡径部９ｂという。第２拡径部９ｂの外周部にはドライメタル１０が設けられている。筒状ロッド３は、ドライメタル１０を介して、外側ヨーク５に対してかじりやこじりを起こすことなく低摩擦で摺動し得るようになっている。
【００１４】
筒状ロッド３（ロッド本体８）の内周部には、長手方向に積層して設けられる複数（この場合、６個）のコイル１１が、永久磁石７に対向して配置され接着剤１２により固定されている。複数（６個）のコイル１１には樹脂モールドが施されている。この複数（６個）のコイル１１について、図１下から順に、個々に、第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆといい、第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆを総称して適宜、コイル１１という。また、第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆが上述したように積層して構成された集合体を以下、適宜、コイル集合体１３という。
【００１５】
このリニアモータ１では、筒状ロッド３が基準ヨーク２に対して相対的にストロークすれば、フレミング右手則によりコイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）には起電力が発生する。すなわち、このリニアモータ１は、発電機として動作し、コイル集合体１３の端子端を抵抗などのエネルギー消費部材を介して接続すれば、コイル１１ひいてはエネルギー消費部材に電流が流れ、前記基準ヨーク２（永久磁石７）及び筒状ロッド３〔コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）〕の相対変位エネルギーが消費される。この結果、このリニアモータ１は、ストローク速度に応じた減衰力を発生することになる。
【００１６】
また、コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）と永久磁石７との相対的な位置関係（電気角）に応じて、コイル１１に電流を流せば、このリニアモータ１はモータ（アクチュエータ）〔３相同期モータ〕として機能し、コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）への通電により前記永久磁石７との間に生じる電磁力によって推進力を得ることになる。
例えば、このリニアモータ１を３相同期モータ構造とした場合、コイル１１〔コイル集合体１３〕近傍にホール素子（図示省略）を組込む。
【００１７】
ホール素子は、永久磁石７により発生する磁界の強度に応じて、ホール電圧を発生するものであり、図１において、筒状ロッド３に固定されるコイル１１が、永久磁石７に対して相対的に軸方向に移動したとき、このホール素子を通過する磁界強度は、永久磁石７の並びに従って正弦波状に周期的に変化する。すなわち、ホール素子の出力電圧は、コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）と永久磁石７との相対的な位置関係に応じて変化し、かつ、その変化のパターンはコイル１１と永久磁石７との相対的な位置関係に対して繰り返し再現される。
【００１８】
このため、コイル１１と永久磁石７との相対的な位置関係を検出することが可能である。例えばホール素子の出力電圧を正弦波状に補正し、Ｒ／Ｄ変換器などでパルス列やディジタルデータに変換することで、市販の３相同期モータ駆動用のドライバ装置を用いてリニアモータ１をモータ（アクチュエータ）として動作させることが可能である。
なお、コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）やホール素子からのケーブルは、筒状ロッド３に設けられた図示しない孔を通して筒状ロッド３の外部に引出される。
【００１９】
このリニアモータ１は、さらに、筒状ロッド３の第１、第２拡径部９ａ，９ｂにコイル固定部材２０を、コイル集合体１３（複数のコイル１１）の両端に対応させて、２つ設けている。２つのコイル固定部材２０のうち、図１上側のものをコイル第１固定部材２０ａ（請求項１の２つのコイル固定部材２０のうち一方を構成する。）、下側のものをコイル第２固定部材２０ｂという。
【００２０】
コイル第１固定部材２０ａは、蓋２１を有する筒状の第１固定部材本体２２と、第１固定部材本体２２の外周部に径方向外方に突出して形成された環状の第１フランジ２３と、を有している。第１固定部材本体２２の開口端部は、センターヨーク６に固定された永久磁石７と筒状ロッド３（第１拡径部９ａ）との間に挿入され、この状態で第１フランジ２３が第１拡径部９ａと対面するようになっている。第１拡径部９ａと第１フランジ２３との間には皿ばね等のばね部材２４ａが介在されている。第１拡径部９ａと第１フランジ２３はねじ２５ａによりに結合される。また、第１固定部材本体２２の開口端部とコイル集合体１３の端部（図１上側の端部。以下、第１端部という。）との間には隙間２６ａが形成されており、シム２７ａを挿入し得るようになっている。
【００２１】
コイル第２固定部材２０ｂは、筒状の第２固定部材本体３０と、第２固定部材本体３０の一端部（図１下側）に径方向外方に突出して形成された環状の第２フランジ３１と、を有している。第２固定部材本体３０の開口端部は、センターヨーク６に固定された永久磁石７と筒状ロッド３（第２拡径部９ｂ）との間に挿入され、この状態で第２フランジ３１が第２拡径部９ｂと対面するようになっている。第２拡径部９ｂと第２フランジ３１との間には皿ばね等のばね部材２４ｂが介在されている。第２拡径部９ｂと第２フランジ３１はねじ２５ｂによりに結合される。また、第２固定部材本体３０の開口端部とコイル集合体１３の端部（図１上側の端部。以下、第１端部３２という。なお、第１端部３２と反対側の端部を第２端部３３という。）との間には隙間２６ｂが形成されており、シム２７ｂを挿入し得るようになっている。
【００２２】
上述したように構成されたリニアモータ１では、コイル１１の長手方向の加工精度が悪く設計値より短い場合には、前記隙間２６ａにシム２７ａを入れたり、前記隙間２６ｂにシム２７ｂを入れたりする一方、前記設計値より長い場合には、シム２７ａ及び又は隙間２７ｂの挿入を行わず、隙間２６ａ及び又は隙間２６ｂを無くすように調整する。
さらに、第１拡径部９ａと第１フランジ２３との間にばね部材２４ａを介在させた状態で、第１拡径部９ａ及び第１フランジ２３をねじ２５ａにより結合してコイル第１固定部材２０ａを筒状ロッド３に固定する。同様に、第２拡径部９ｂ及び第２フランジ３１をねじ２５ｂにより結合してコイル第２固定部材２０ｂを筒状ロッド３に固定する。上述したコイル第１、第２固定部材２２，３０の固定により、コイル第１、第２固定部材２２，３０がコイル集合体１３をシム２７ａ又はシム２７ｂを介して両側から挟んで固定したり、あるいはシム２７ａ又はシム２７ｂを介さずに直接に両側から挟んで固定する。
【００２３】
このようにコイル第１、第２固定部材２２，３０がコイル集合体１３を両側から挟んで固定することにより、仮に温度上昇又は経年劣化などに伴いコイル集合体１３固定用の接着剤１２の接着力が低下し、さらに、接着剤１２が剥離しても、コイル集合体１３の軸方向の変位がコイル第１、第２固定部材２２，３０により抑制される。同様に、永久磁石７とコイル１１との間に生じる大きな電磁機械力がコイル１１に作用してもコイル集合体１３の軸方向の変位は抑制される。また、永久磁石７とコイル１１との間に吸引力が働いた状態で、振動などにより基準ヨーク２及び筒状ロッド３が相対変位して、コイル集合体１３に軸方向の変位力が作用しても、コイル集合体１３の軸方向の変位は抑制されることになる。上述したようにコイル集合体１３の軸方向の変位が抑制されることにより、コイル集合体１３が所望の位置に保持され、ひいては当該リニアモータ１の良好な作動を確保できる。
【００２４】
また、上述したように、隙間２６ａ，２６ｂにシム２７ａ，２７ｂを挿入したり、あるいは、挿入しないようにすることにより、コイル１１（ひいてはコイル集合体１３）の加工精度の誤差を吸収してコイル集合体１３の組付けを良好に果たすことができる。このため、コイル１１（ひいてはコイル集合体１３）の加工精度管理を、その分、緩和することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。
【００２５】
さらに、上述したように筒状ロッド３の第１拡径部９ａとコイル第１固定部材２０ａの第１フランジ２３との間にばね部材２４ａを介在させているので、コイル第１固定部材２０ａの筒状ロッド３に対する固定を第１拡径部９ａと第１フランジ２３との間の距離を適宜調整した後、ねじ２５ａの緩みを防止できる。同様に、筒状ロッド３の第２拡径部９ｂとコイル第２固定部材２０ｂの第２フランジ３１との間にばね部材２４ｂを介在させているので、コイル第２固定部材２０ｂの筒状ロッド３に対する固定を第２拡径部９ｂと第２フランジ３１との間の距離を適宜調整した後、ねじ２５ｂの緩みを防止できる。
このため、コイル１１（ひいてはコイル集合体１３）の加工精度が多少劣ったものになっていても、コイル集合体１３の組付けを良好に果たすことができ、前記シム２７ａ，２７ｂを用いたことにより得られる生産性の向上に加えて、さらに、生産性を向上させることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施の形態に係るリニアモータ１Ａを図２に基づいて説明する。なお、図１に示す部材と同等の部材については同一の符号を用い、その説明は適宜省略する。この第２実施の形態に係るリニアモータ１Ａは、前記第１実施の形態に係るリニアモータ１（図１）に比して、図２に示すように、二重筒状の基準ヨーク２に代えて、単一の筒状の基準ヨーク（以下、単一筒状基準ヨーク２Ａという。）を設け、単一筒状基準ヨーク２Ａの外周部に永久磁石７を装着している。
【００２７】
また、このリニアモータ１Ａは、図１のリニアモータ１の筒状ロッド３に代えて、永久磁石７を装着した単一筒状基準ヨーク２Ａを挿通させる孔３５を形成した底部３６を有する有底筒状ロッド３７を設け、図１のコイル第２固定部材２０ｂに代えて、有底筒状ロッド３７の底部３６がコイル集合体１３の第２端部３３を支持するように構成している。
さらに、このリニアモータ１Ａは、図１のリニアモータ１のコイル第１固定部材２０ａに代えて、雄ねじ３８を有する環状ねじ部材３９を設け、この環状ねじ部材３９を有底筒状ロッド３７に形成した雌ねじ４０に螺合させるようにしている。雌ねじ４０の軸方向長さ寸法ｎは、雄ねじ３８の軸方向長さ寸法ｐに比して大きい値に設定されている。
【００２８】
上述したように構成されたリニアモータ１Ａでは、コイル集合体１３は底部３６及び環状ねじ部材３９に両側を挟まれて固定される。このようにコイル集合体１３が両側を底部３６及び環状ねじ部材３９に固定されることにより、リニアモータ１Ａは、前記第１実施の形態のリニアモータ１と同様に、（１）温度上昇又は経年劣化などに伴いコイル集合体１３固定用の接着剤１２の接着力が低下したり、（２）永久磁石７とコイル１１との間に生じる大きな電磁機械力がコイル１１に作用したり、あるいは、（３）永久磁石７とコイル１１との間に吸引力が働いた状態で、振動などにより単一筒状基準ヨーク２Ａ及び有底筒状ロッド３７が相対変位して、コイル集合体１３に軸方向の変位力が作用したりした場合にも、すなわち接着剤１２の特性劣化が生じたり、あるいはコイル１１に大きな軸方向の力が作用した場合にも、コイル集合体１３の軸方向の変位を抑制できる。
【００２９】
また、この第２実施の形態のリニアモータ１Ａは、環状ねじ部材３９を有底筒状ロッド３７の雌ねじ４０を雄ねじ３８に螺合させて、進退させることができ、環状ねじ部材３９の有底筒状ロッド３７に対する軸方向位置を調整することができ、ひいてはコイル集合体１３に対する押付け力を調整可能となっている。このため、仮にコイル１１（ひいてはコイル集合体１３）に加工精度の誤差が生じていてもその誤差を吸収してコイル集合体１３の組付けを良好に行える。さらに、コイル１１（ひいてはコイル集合体１３）の加工精度管理を、その分、緩和することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第３実施の形態に係るリニアモータ１を図３〜図５に基づいて説明する。なお、図１及び図２に示す部材と同等の部材については同一の符号を用い、その説明は適宜省略する。この第３実施の形態に係るリニアモータ１Ｂは、前記第２実施の形態に係るリニアモータ１Ａ（図２）に比して、図３に示すように、コイル集合体１３に代えて、コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）に高剛性材からなるコイルガイド５０を組合せて構成したコイル集合体１３Ａを備えたことが主に異なっている。
コイルガイド５０は、図３に示すように、各コイル１１（第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆ）に対応した複数組（この場合、６組）からなっている。第１〜第６コイル１１ａ〜１１ｆにそれぞれ対応するコイルガイド５０を、それぞれ第１〜第６コイルガイド５０ａ〜５０ｆといい、第１〜第６コイルガイド５０ａ〜５０ｆを総称して、適宜、上述したようにコイルガイド５０という。
【００３１】
コイルガイド５０は、図３〜図５に示すように、コイル１１の外周面部に沿うように配置される筒状ガイド５１と、該筒状ガイド５１の一端部（図３及び図４上側）から径方向内方に延設された環状ガイド５２と、から大略構成されている。環状ガイド５２は、内径寸法がコイル１１の内径寸法と同等に設定されており、かつ、筒状ガイド５１がコイル１１の外周面部に沿うように配置された状態で、コイル１１の端面部に当接するようになっている。すなわち、筒状ガイド５１及び環状ガイド５２によりコイルガイド５０に形成される内部空間にコイル１１が収納され、各コイル１１とこれに対応するコイルガイド５０がセットされるようになっている。例えば、第１コイル１１ａ及び第１コイルガイド５０は、図４に示すようにセットされる。
【００３２】
筒状ガイド５１の高さ寸法は、コイル１１の高さ寸法より大きくされており、コイルガイド５０の内部空間にコイル１１を収納した際、コイル１１は筒状ガイド５１の他端部（図３及び図４下側）に達せず、コイル１１から筒状ガイド５１の他端部までの長さｍに亘る内部空間が空いた状態になる。また、環状ガイド５２の外周隅部には、深さ寸法が前記長さｍと略同等で、幅寸法が筒状ガイド５１の肉厚と略同等の環状切欠５３が形成されている。そして、コイル１１とこれに対応するコイルガイド５０のセットは、環状切欠５３に筒状ガイド５１の他端部側部分を嵌合して積層されるようになっている。
【００３３】
例えば、図５に示すように、第１コイル１１ａ及び第１コイルガイド５０ａのセットに、第２コイル１１ｂ及び第２コイルガイド５０ｂのセットが積層されるようになっている。本実施の形態では、前記各セットを、第１コイル１１ａを含むセット〜第６コイル１１を含むセットの順に積層し、第１コイル１１ａを含むセット〜第６コイル１１を含むセットの積層によりコイル集合体１３Ａが構成されている。
【００３４】
このリニアモータ１Ｂでは、コイル集合体１３Ａの第１コイルガイド５０の他端部が有底筒状ロッド３７の底部３６に支持され、かつ、第６コイルガイド５０の環状ガイド５２が環状ねじ部材３９の端部に当接し、コイルガイド５０（第１〜第６コイルガイド５０ａ〜５０ｆ）ひいてはコイル集合体１３Ａは、有底筒状ロッド３７の底部３６及び環状ねじ部材３９に両側から挟まれて保持される。
【００３５】
このように構成された第３実施の形態のリニアモータ１Ｂでは、上述したようにコイルガイド５０（コイル集合体１３Ａ）が有底筒状ロッド３７の底部３６及び環状ねじ部材３９に両側から挟まれて保持されるので、前記第２実施の形態のリニアモータ１Ａと同様に、接着剤１２の特性劣化が生じたり、あるいはコイル１１に大きな軸方向の力が作用した場合にも、コイル集合体１３Ａの軸方向の変位を抑制できる。
また、コイル１１は、コイルガイド５０内に入るようにしており、このコイルガイド５０は、切削加工等によって加工されるため加工精度が良く、コイルガイド５０の積み上げ長さ（長手方向）の寸法精度も良い。
【００３６】
さらに、この実施の形態では、コイル１１間に環状コイルガイド５０が（環状ガイド５２）挿入され、各コイル１１の軸方向の移動が環状コイルガイド５０により規制されるので、コイル１１の軸方向の変位に伴う当該リニアモータ１の位置制御をより精度高く行える。
【００３７】
上記第３実施の形態では、１個のコイル１１及び１個のコイルガイド５０をセットにし、このセットを６組積層してコイル集合体１３Ａを構成する場合を例にしたが、これに代えて、図６に示すように、２個のコイル１１（図６では第１、第２コイル１１１１ａ，１１ｂを示す。）及び１個のコイルガイド６０をセットにし、このセットを複数組積層してコイル集合体（図示省略）を構成してもよい。この図６のコイルガイド６０は、後述する環状ガイド５２の肉厚に２つのコイル１１の高さ寸法を加えた長さ以上の長さを有する筒状ガイド６１と、筒状ガイド６１の内周部における長手方向の中間部分に径方向内方に延設された環状ガイド６２と、から大略構成されている。そして、２個のコイル１１（図６には第１、第２コイル１１ａ，１１ｂを記載している。）及び１個のコイルガイド６０からなるセットを３組積層して、例えば６個のコイル１１を含むコイル集合体（図示省略）が構成される。
【００３８】
また、上記例（第１〜第３実施の形態及び図６）では、コイルガイド５０（又は６０）について、筒状ガイド５１（又は６１）及び環状ガイド５２（又は６２）を同一体で構成した場合を例にしたが、これに代えて、図７に示すように、別体に構成してもよい。この図７の例では、一つの筒状ガイド７１及びこの一つの筒状ガイド７１に重なる一つの環状ガイド７２から一つのコイルガイド７０が構成される。そして、一つのコイルガイド７０と、この一つのコイルガイド７０に収納される一つのコイル１１とがセットされ、セットされたコイルガイド７０及びコイル１１が複数組、積層されてコイル集合体１３Ｃが構成される。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明によれば、一対の部材のうち他方に、複数のコイルを両端側から挟んで固定するコイル固定部材を、前記複数のコイルの両端に対応させて２つ設け、該２つのコイル固定部材のうち少なくとも一方は、前記複数のコイルに対する押付け力を調整可能に設定したので、磁石とコイルとの間に生じる大きな電磁機械力がコイルに作用したり、あるいは、磁石とコイルとの間に吸引力が働いた状態で、振動などにより一対の部材が相対変位して、複数のコイルに軸方向の変位力が作用した場合にも、複数のコイルの軸方向の変位を確実に抑制できる。また、仮に複数のコイルの固定に接着剤を用い、温度変化又は経年劣化などにより接着剤の特性劣化が生じても、複数のコイルの軸方向の変位を抑制でき、ひいては当該リニアモータの位置制御を良好なものにできる。
【００４０】
また、２つのコイル固定部材のうち少なくとも一方は、複数のコイル全体に対する押付け力を調整可能に設定したので、コイル（ひいては複数のコイル全体）の加工精度が多少劣ったものになっていても、コイル（ひいては複数のコイ全体ル）の加工精度の誤差を吸収して、複数のコイル全体に対して所望の押付け力を作用させて良好に組み付けることができる。このため、コイル（ひいては複数のコイル全体）の加工精度管理を、その分、緩和することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。
【００４１】
請求項２または３に記載の発明によれば、請求項１に記載の構成に加え、前記複数のコイルを支持するコイルガイドを備え、該コイルガイドは、前記複数のコイルに対応して積層される複数のコイルガイドからなり、１つのコイルガイドは、少なくとも１つのコイルを支持し、当該コイルを備えたコイルガイドを前記一対の部材のうち他方の長手方向に積層し、２つのコイル固定部材によって、前記複数のコイルガイドを挟持するようにしたので、コイルガイドを介して複数のコイルが軸方向に移動することが抑制される。また、各コイルについてコイルガイドにより支持されるので、各コイルの軸方向の移動が規制され、その分、当該リニアモータの位置制御をより精度高く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るリニアモータを示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係るリニアモータを示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係るリニアモータを示す断面図である。
【図４】図３のコイル及びコイルガイドのセットを示す断面図である。
【図５】図４のコイル及びコイルガイドのセットを積層した状態を示す断面図である。
【図６】コイルガイドの他の例を示す断面図である。
【図７】コイルガイドのさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１リニアモータ
２基準ヨーク（一対の部材の他方）
３筒状ロッド（一対の部材の一方）
７永久磁石
１１コイル
２０コイル固定部材
２０ａコイル第１固定部材
２０ｂコイル第２固定部材
５０コイルガイド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motor used for suppressing vibration of automobiles, railway vehicles, structures, and buildings, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a linear motor used in a conventional automobile suspension system, generally, a movable portion is displaced by being energized so that the linear motor is actively operated as an original motor (actuator), while the linear motor is used as a generator. This generates a (passive) damping force.
[0003]
When a linear motor is used as a generator, the force generated by the linear motor, that is, the damping force, is proportional to the magnitude of the current flowing through the coil. You can adjust it. Adjustment of the current flowing through the coil can be easily realized by providing a variable resistor in the circuit or controlling the on / off time of a switch for turning on / off the circuit.
[0004]
Therefore, it is relatively easy to configure a so-called semi-active damper that variably controls the damping force of the linear motor in accordance with the stroke speed or stroke position or variably controls in real time so as to suppress the vibration of the control target. . In this case, it is not necessary to apply electric energy to the linear motor, and the power consumption can be kept very low. On the other hand, if a linear motor is used as a motor by applying electric energy, an arbitrary force can be easily generated.Therefore, a force is applied to increase a damping force, or an arbitrary control force is generated to generate an active suspension. There is also proposed a method of operating such a device to enhance the control effect. Known linear motors include a DC linear motor or a three-phase synchronous linear motor.
[0005]
As an example of the above-described linear motor, a double cylinder structure in which a cylindrical center yoke is slidably inserted into a cylindrical outer yoke, and a plurality of coils are provided on an inner peripheral portion of the outer yoke in a longitudinal direction. A linear motor which is laminated and fixed to the outer yoke, and is constituted by fixing a plurality of permanent magnets provided along the longitudinal direction on the outer periphery of the center yoke so as to face the coil of the outer yoke (Patent Document 1) 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-227927 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described linear motor, a structure for firmly fixing the coil in the axial direction with respect to the outer yoke is not shown, and the electromagnetic force generated between the coil and the permanent magnet and / or the electromagnetic force In the generated state, the outer yoke and the center yoke are relatively displaced, so that a large axial force acts on the coil. For this reason, when the coils are not firmly fixed to the outer yoke, the plurality of coils are displaced in the axial direction, which makes it difficult to ensure good operation of the linear motor, and improvement is desired. That was the fact.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear motor capable of reliably fixing a coil and ensuring good operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is characterized in that a pair of longitudinal members that perform contraction / extension operations by relative displacement, a plurality of magnets provided on one of the pair of members along the longitudinal direction, and The other has a plurality of coils provided laminated in the longitudinal direction, and a propulsion force or a propulsion force on a pair of members by an electromagnetic force generated between the magnet and the coil due to energization of the coil or an electromotive force generated in the coil. A linear motor that generates a damping force, wherein two coil fixing members are provided on the other of the pair of members so as to sandwich the plurality of coils from both end sides and correspond to both ends of the plurality of coils. And at least one of the two coil fixing members is set so that a pressing force on the plurality of coils can be adjusted.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the linear motor according to the first aspect, a coil guide for supporting the plurality of coils is provided, and the coil guide is formed of a plurality of coil guides stacked corresponding to the plurality of coils. One coil guide supports at least one coil, and a coil guide provided with the coil is stacked in the other longitudinal direction of the pair of members, and the plurality of coils are fixed by the two coil fixing members. The guide is sandwiched.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the linear motor according to the second aspect, the coil guide is a cylindrical guide arranged along a peripheral surface of the coil, and is integrated with or separate from the cylindrical guide. An annular guide provided between the plurality of coils.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A linear motor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a linear motor 1 is used for suppressing vibration of automobiles, railway vehicles, structures and buildings, and the like, and has a substantially cylindrical double yoke reference yoke 2 (the other of a pair of members). And a cylindrical rod 3 (one of a pair of members) which performs a contraction / extension operation by being relatively displaced with respect to the reference yoke 2. The reference yoke 2 has a large-diameter outer yoke 5 having a bottom 4 on one end side, and a center yoke integrally extended from the bottom 4 of the outer yoke 5 along the axial direction of the outer yoke 5. 6 are roughly constituted.
[0013]
A plurality of cylindrical permanent magnets (magnets) 7 provided along the longitudinal direction are fixed to an outer peripheral portion of the center yoke 6. The cylindrical rod 3 is inserted into a center yoke 6 to which a plurality of permanent magnets 7 are fixed.
The cylindrical rod 3 is composed of a cylindrical rod body 8 extending in a longitudinal direction and enlarged diameter portions 9 formed at both ends of the rod body 8. Hereinafter, for convenience, the upper portion in FIG. 1 is referred to as a first expanded portion 9a, and the lower portion is referred to as a second expanded portion 9b. A dry metal 10 is provided on the outer peripheral portion of the second enlarged diameter portion 9b. The cylindrical rod 3 can slide with low friction via the dry metal 10 without galling or prying with respect to the outer yoke 5.
[0014]
A plurality of (in this case, six) coils 11 provided in a longitudinally laminated manner are arranged on the inner peripheral portion of the cylindrical rod 3 (rod body 8) so as to face the permanent magnet 7, Fixed. A plurality of (six) coils 11 are resin-molded. The plurality (six) of the coils 11 are individually referred to as first to sixth coils 11a to 11f in order from the bottom in FIG. 1, and the first to sixth coils 11a to 11f are collectively referred to as the coil 11 as appropriate. . An assembly in which the first to sixth coils 11a to 11f are stacked as described above is hereinafter referred to as a coil assembly 13 as appropriate.
[0015]
In the linear motor 1, when the cylindrical rod 3 makes a stroke relative to the reference yoke 2, an electromotive force is generated in the coil 11 (first to sixth coils 11a to 11f) by the Fleming right hand rule. That is, the linear motor 1 operates as a generator, and if the terminal end of the coil assembly 13 is connected via an energy consuming member such as a resistor, a current flows through the coil 11 and thus the energy consuming member, and the reference yoke 2 The relative displacement energy of the (permanent magnet 7) and the cylindrical rod 3 [coil 11 (first to sixth coils 11a to 11f)] is consumed. As a result, the linear motor 1 generates a damping force according to the stroke speed.
[0016]
If a current is applied to the coil 11 in accordance with the relative positional relationship (electrical angle) between the coil 11 (first to sixth coils 11a to 11f) and the permanent magnet 7, the linear motor 1 ) It functions as a [three-phase synchronous motor], and a propulsive force is obtained by an electromagnetic force generated between the coil 11 (first to sixth coils 11a to 11f) and the permanent magnet 7 by energizing the coil 11.
For example, when the linear motor 1 has a three-phase synchronous motor structure, a Hall element (not shown) is incorporated near the coil 11 [coil assembly 13].
[0017]
The Hall element generates a Hall voltage in accordance with the strength of the magnetic field generated by the permanent magnet 7. In FIG. 1, the coil 11 fixed to the cylindrical rod 3 moves relative to the permanent magnet 7. When moving in the axial direction, the strength of the magnetic field passing through the Hall element periodically changes in a sinusoidal manner according to the arrangement of the permanent magnets 7. That is, the output voltage of the Hall element changes according to the relative positional relationship between the coil 11 (first to sixth coils 11 a to 11 f) and the permanent magnet 7, and the pattern of the change is the same as that of the coil 11. The relative positional relationship with the magnet 7 is repeatedly reproduced.
[0018]
For this reason, it is possible to detect a relative positional relationship between the coil 11 and the permanent magnet 7. For example, by correcting the output voltage of the Hall element into a sine wave shape and converting the output voltage into a pulse train or digital data by an R / D converter or the like, the linear motor 1 is driven using a commercially available driver device for driving a three-phase synchronous motor. Actuator).
The cables from the coils 11 (the first to sixth coils 11a to 11f) and the Hall elements are drawn out of the cylindrical rod 3 through holes (not shown) provided in the cylindrical rod 3.
[0019]
The linear motor 1 further includes two coil fixing members 20 corresponding to both ends of the coil assembly 13 (the plurality of coils 11) at the first and second enlarged diameter portions 9a and 9b of the cylindrical rod 3. Provided. Of the two coil fixing members 20, the upper one in FIG. 1 is the coil first fixing member 20a (constituting one of the two coil fixing members 20 of claim 1), and the lower one is the coil second fixing. Member 20b.
[0020]
The coil first fixing member 20 a includes a cylindrical first fixing member main body 22 having a lid 21, and an annular first flange 23 formed on an outer peripheral portion of the first fixing member main body 22 so as to project radially outward. ,have. The open end of the first fixing member body 22 is inserted between the permanent magnet 7 fixed to the center yoke 6 and the cylindrical rod 3 (first enlarged diameter portion 9a), and in this state, the first flange 23 is It faces the first enlarged diameter portion 9a. A spring member 24a such as a disc spring is interposed between the first enlarged diameter portion 9a and the first flange 23. The first enlarged diameter portion 9a and the first flange 23 are connected to each other by a screw 25a. A gap 26a is formed between the open end of the first fixing member body 22 and the end of the coil assembly 13 (the upper end in FIG. 1; hereinafter, referred to as a first end). The shim 27a can be inserted.
[0021]
The coil second fixing member 20b includes a cylindrical second fixing member main body 30 and an annular second flange formed at one end (lower side in FIG. 1) of the second fixing member main body 30 so as to protrude radially outward. 31. The open end of the second fixing member body 30 is inserted between the permanent magnet 7 fixed to the center yoke 6 and the cylindrical rod 3 (the second enlarged diameter portion 9b), and in this state, the second flange 31 is moved. It faces the second enlarged diameter portion 9b. A spring member 24b such as a disc spring is interposed between the second enlarged diameter portion 9b and the second flange 31. The second enlarged diameter portion 9b and the second flange 31 are connected to each other by a screw 25b. In addition, the opening end of the second fixing member main body 30 and the end of the coil assembly 13 (the upper end in FIG. 1; hereinafter, referred to as a first end 32. An end opposite to the first end 32). Is referred to as a second end 33.), a gap 26b is formed, and a shim 27b can be inserted.
[0022]
In the linear motor 1 configured as described above, when the processing accuracy in the longitudinal direction of the coil 11 is poor and shorter than a design value, a shim 27a is inserted into the gap 26a or a shim 27b is inserted into the gap 26b. On the other hand, if the length is longer than the design value, the shim 27a and / or the gap 27b is not inserted, and the adjustment is made so as to eliminate the gap 26a and / or the gap 26b.
Further, in a state where a spring member 24a is interposed between the first enlarged diameter portion 9a and the first flange 23, the first enlarged diameter portion 9a and the first flange 23 are coupled by a screw 25a to form a coil first fixing member. 20a is fixed to the cylindrical rod 3. Similarly, the second enlarged diameter portion 9b and the second flange 31 are connected by the screw 25b to fix the coil second fixing member 20b to the cylindrical rod 3. By fixing the coil first and second fixing members 22 and 30 described above, the coil first and second fixing members 22 and 30 sandwich and fix the coil assembly 13 from both sides via the shim 27a or the shim 27b. Or, it is sandwiched and fixed directly from both sides without using the shim 27a or the shim 27b.
[0023]
Since the coil first and second fixing members 22 and 30 sandwich and fix the coil assembly 13 from both sides in this manner, the bonding of the adhesive 12 for fixing the coil assembly 13 is temporarily performed due to a rise in temperature or deterioration over time. Even if the force is reduced and the adhesive 12 is peeled off, the axial displacement of the coil assembly 13 is suppressed by the coil first and second fixing members 22 and 30. Similarly, even if a large electromagnetic mechanical force generated between the permanent magnet 7 and the coil 11 acts on the coil 11, the axial displacement of the coil assembly 13 is suppressed. Further, while the attractive force acts between the permanent magnet 7 and the coil 11, the reference yoke 2 and the cylindrical rod 3 are relatively displaced by vibration or the like, and an axial displacement force acts on the coil assembly 13. However, the axial displacement of the coil assembly 13 is suppressed. As described above, the displacement of the coil assembly 13 in the axial direction is suppressed, so that the coil assembly 13 is held at a desired position, and thus, the linear motor 1 can operate satisfactorily.
[0024]
Further, as described above, by inserting or not inserting the shims 27a, 27b into the gaps 26a, 26b, errors in the processing accuracy of the coil 11 (and, consequently, the coil assembly 13) are absorbed, and The assembly 13 can be satisfactorily assembled. For this reason, the management of machining accuracy of the coil 11 (and, consequently, the coil assembly 13) can be reduced correspondingly, and productivity can be improved.
[0025]
Furthermore, as described above, since the spring member 24a is interposed between the first enlarged diameter portion 9a of the cylindrical rod 3 and the first flange 23 of the coil first fixing member 20a, the coil first fixing member 20a After fixing the fixing to the cylindrical rod 3 by appropriately adjusting the distance between the first enlarged diameter portion 9a and the first flange 23, the loosening of the screw 25a can be prevented. Similarly, since the spring member 24b is interposed between the second enlarged diameter portion 9b of the cylindrical rod 3 and the second flange 31 of the coil second fixing member 20b, the cylindrical rod of the coil second fixing member 20b is formed. After adjusting the distance between the second enlarged-diameter portion 9b and the second flange 31 to fix the screw 25b, the screw 25b can be prevented from loosening.
For this reason, even if the processing accuracy of the coil 11 (hence, the coil assembly 13) is somewhat inferior, the assembly of the coil assembly 13 can be performed satisfactorily, and the shims 27a and 27b are used. In addition to the improvement in productivity obtained by the above, the productivity can be further improved.
[0026]
Next, a linear motor 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. The linear motor 1A according to the second embodiment differs from the linear motor 1 (FIG. 1) according to the first embodiment in that a double cylindrical reference yoke 2 is used as shown in FIG. Thus, a single cylindrical reference yoke (hereinafter, referred to as a single cylindrical reference yoke 2A) is provided, and a permanent magnet 7 is mounted on an outer peripheral portion of the single cylindrical reference yoke 2A.
[0027]
The linear motor 1A has a bottom 36 having a hole 35 through which a single cylindrical reference yoke 2A having a permanent magnet 7 is inserted, instead of the cylindrical rod 3 of the linear motor 1 of FIG. A cylindrical rod 37 is provided, and the bottom 36 of the bottomed cylindrical rod 37 supports the second end 33 of the coil assembly 13 instead of the coil second fixing member 20b of FIG.
Further, in the linear motor 1A, an annular screw member 39 having a male screw 38 is provided in place of the coil first fixing member 20a of the linear motor 1 of FIG. 1, and the annular screw member 39 is formed on the bottomed cylindrical rod 37. The female screw 40 is screwed. The axial length n of the female screw 40 is set to a value larger than the axial length p of the male screw 38.
[0028]
In the linear motor 1 </ b> A configured as described above, the coil assembly 13 is fixed to the bottom 36 and the annular screw member 39 with both sides sandwiched. Since the coil assembly 13 is fixed on both sides to the bottom portion 36 and the annular screw member 39 in this manner, the linear motor 1A can perform (1) temperature rise or aging similarly to the linear motor 1 of the first embodiment. The adhesive force of the adhesive 12 for fixing the coil assembly 13 decreases due to deterioration or the like, (2) a large electromagnetic mechanical force generated between the permanent magnet 7 and the coil 11 acts on the coil 11, or (3) With the attractive force acting between the permanent magnet 7 and the coil 11, the single cylindrical reference yoke 2A and the bottomed cylindrical rod 37 are relatively displaced by vibration or the like, and the shaft The axial displacement of the coil assembly 13 is also controlled when a displacement force in the direction of the coil assembly 13 is applied, that is, when the characteristic of the adhesive 12 is deteriorated or when a large axial force is applied to the coil 11. Can be suppressed.
[0029]
In the linear motor 1A of the second embodiment, the annular screw member 39 can be advanced and retracted by screwing the female screw 40 of the bottomed cylindrical rod 37 to the male screw 38. The axial position with respect to the cylindrical rod 37 can be adjusted, and thus the pressing force against the coil assembly 13 can be adjusted. For this reason, even if an error in processing accuracy occurs in the coil 11 (hence, the coil assembly 13), the error can be absorbed and the coil assembly 13 can be satisfactorily assembled. Furthermore, the management of the processing accuracy of the coil 11 (and, consequently, the coil assembly 13) can be reduced by that much, and the productivity can be improved.
[0030]
Next, a linear motor 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are used for members equivalent to those shown in FIGS. 1 and 2, and the description thereof is omitted as appropriate. The linear motor 1B according to the third embodiment differs from the linear motor 1A (FIG. 2) according to the second embodiment in that, as shown in FIG. The main difference lies in that a coil assembly 13A constituted by combining a coil guide 50 made of a highly rigid material with the (first to sixth coils 11a to 11f) is provided.
As shown in FIG. 3, the coil guide 50 includes a plurality of sets (six sets in this case) corresponding to the coils 11 (first to sixth coils 11a to 11f). The coil guides 50 respectively corresponding to the first to sixth coils 11a to 11f are referred to as first to sixth coil guides 50a to 50f, respectively, and the first to sixth coil guides 50a to 50f are collectively referred to as described above. As described above, the coil guide 50 is used.
[0031]
As shown in FIGS. 3 to 5, the coil guide 50 includes a tubular guide 51 arranged along the outer peripheral surface of the coil 11, and one end (the upper side in FIGS. 3 and 4) of the tubular guide 51. An annular guide 52 extending inward in the radial direction. The inner diameter of the annular guide 52 is set to be equal to the inner diameter of the coil 11, and the annular guide 52 contacts the end face of the coil 11 in a state where the cylindrical guide 51 is arranged along the outer peripheral surface of the coil 11. Are in contact with each other. That is, the coil 11 is housed in the internal space formed by the cylindrical guide 51 and the annular guide 52 in the coil guide 50, and each coil 11 and the corresponding coil guide 50 are set. For example, the first coil 11a and the first coil guide 50 are set as shown in FIG.
[0032]
The height of the cylindrical guide 51 is larger than the height of the coil 11. When the coil 11 is stored in the internal space of the coil guide 50, the coil 11 is moved to the other end of the cylindrical guide 51 (FIG. 3). 4 (lower side in FIG. 4), and the internal space over the length m from the coil 11 to the other end of the cylindrical guide 51 is empty. An annular notch 53 having a depth dimension substantially equal to the length m and a width dimension substantially equal to the wall thickness of the tubular guide 51 is formed at an outer peripheral corner of the annular guide 52. The set of the coil 11 and the corresponding coil guide 50 is stacked by fitting the other end of the tubular guide 51 into the annular cutout 53.
[0033]
For example, as shown in FIG. 5, a set of the second coil 11b and the second coil guide 50b is stacked on a set of the first coil 11a and the first coil guide 50a. In the present embodiment, the sets are stacked in the order of a set including the first coil 11a to a set including the sixth coil 11, and the coil is formed by stacking a set including the first coil 11a to a set including the sixth coil 11. An assembly 13A is configured.
[0034]
In this linear motor 1B, the other end of the first coil guide 50 of the coil assembly 13A is supported by the bottom 36 of the bottomed cylindrical rod 37, and the annular guide 52 of the sixth coil guide 50 is an annular screw member 39. , The coil guide 50 (first to sixth coil guides 50a to 50f), and thus the coil assembly 13A, are held between the bottom 36 of the bottomed cylindrical rod 37 and the annular screw member 39 from both sides. Is done.
[0035]
In the linear motor 1B of the third embodiment configured as described above, the coil guide 50 (coil assembly 13A) is sandwiched between the bottom portion 36 of the bottomed cylindrical rod 37 and the annular screw member 39 from both sides as described above. As in the case of the linear motor 1A of the second embodiment, even when the characteristic of the adhesive 12 is deteriorated or a large axial force is applied to the coil 11, the coil assembly 13A Can be suppressed in the axial direction.
Further, the coil 11 is inserted into the coil guide 50, and the coil guide 50 is processed by cutting or the like, so that the processing accuracy is good, and the dimensional accuracy of the stacked length (longitudinal direction) of the coil guide 50. Is also good.
[0036]
Furthermore, in this embodiment, the annular coil guide 50 (annular guide 52) is inserted between the coils 11, and the axial movement of each coil 11 is regulated by the annular coil guide 50. The position control of the linear motor 1 accompanying the displacement can be performed with higher accuracy.
[0037]
In the third embodiment, one coil 11 and one coil guide 50 are set as a set, and six sets of the set are stacked to form the coil assembly 13A. As shown in FIG. 6, two coils 11 (first and second coils 1111a and 11b are shown in FIG. 6) and one coil guide 60 are set. An aggregate (not shown) may be configured. The coil guide 60 in FIG. 6 includes a tubular guide 61 having a length equal to or greater than the thickness of an annular guide 52 to be described later plus the height of the two coils 11, and an inner periphery of the tubular guide 61. And an annular guide 62 extending radially inward at an intermediate portion in the longitudinal direction of the portion. Then, three sets each including two coils 11 (first and second coils 11a and 11b are shown in FIG. 6) and one coil guide 60 are laminated, and for example, six coils are formed. A coil assembly (not shown) including the first and second coils 11 is formed.
[0038]
In the above-described examples (first to third embodiments and FIG. 6), the cylindrical guide 51 (or 61) and the annular guide 52 (or 62) are configured as the same body for the coil guide 50 (or 60). Although the case has been described as an example, a separate structure may be used as shown in FIG. 7 instead. In the example of FIG. 7, one coil guide 70 is configured from one cylindrical guide 71 and one annular guide 72 overlapping the one cylindrical guide 71. Then, one coil guide 70 and one coil 11 housed in the one coil guide 70 are set, and a plurality of sets of the set coil guide 70 and the coils 11 are stacked to form a coil assembly 13C. Is done.
[0039]
【The invention's effect】
According to the invention as set forth in any one of claims 1 to 3, a coil fixing member that fixes a plurality of coils by sandwiching the coils from both ends is provided on the other of the pair of members at both ends of the plurality of coils. And at least one of the two coil fixing members is set so that the pressing force against the plurality of coils can be adjusted. Therefore, a large electromagnetic mechanical force generated between the magnet and the coil acts on the coil. Or when a pair of members are relatively displaced due to vibration or the like in a state where an attractive force acts between the magnet and the coil, and an axial displacement force acts on the plurality of coils. Can be reliably suppressed in the axial direction. Further, even if an adhesive is used for fixing the plurality of coils, even if the characteristics of the adhesive are deteriorated due to a temperature change or aging deterioration, the displacement of the plurality of coils in the axial direction can be suppressed. Can be improved.
[0040]
Also, since at least one of the two coil fixing members is set so that the pressing force against the plurality of coils can be adjusted, even if the processing accuracy of the coil (and thus the plurality of coils as a whole) is slightly inferior, An error in the processing accuracy of the coil (and, consequently, a plurality of coils as a whole) can be absorbed, and a desired pressing force can be applied to the plurality of coils as a whole to assemble them satisfactorily. For this reason, the processing accuracy control of the coil (and, consequently, the whole of the plurality of coils) can be alleviated correspondingly, and the productivity can be improved.
[0041]
According to the second or third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a coil guide for supporting the plurality of coils is provided, and the coil guides are stacked corresponding to the plurality of coils. One coil guide supports at least one coil, and a coil guide provided with the coil is laminated in the longitudinal direction of the other of the pair of members, and is fixed by two coil fixing members. Since the plurality of coil guides are sandwiched, the plurality of coils are prevented from moving in the axial direction via the coil guides. Further, since each coil is supported by the coil guide, the movement of each coil in the axial direction is restricted, and accordingly, the position control of the linear motor can be performed with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a linear motor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a linear motor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing a linear motor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a set of a coil and a coil guide of FIG. 3;
5 is a cross-sectional view showing a state in which a set of coils and a coil guide of FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing another example of the coil guide.
FIG. 7 is a sectional view showing still another example of the coil guide.
[Explanation of symbols]
1 Linear motor
2 Reference yoke (the other of a pair of members)
3 cylindrical rod (one of a pair of members)
7 permanent magnet
11 coils
20 Coil fixing member
20a Coil first fixing member
20b Coil second fixing member
50 Coil guide

Claims

相対変位して縮み・伸び動作する長手状の一対の部材と、一対の部材のうち一方に長手方向に沿って設けられる複数の磁石と、前記一対の部材のうち他方に長手方向に積層して設けられる複数のコイルとを有し、前記コイルへの通電又は前記コイルに生じる起電力に伴って磁石及びコイル間に発生する電磁力によって一対の部材に対する推進力又は減衰力を発生させるリニアモータであって、
前記一対の部材のうち他方に、前記複数のコイルを両端側から挟んで固定するコイル固定部材を、前記複数のコイルの両端に対応させて２つ設け、該２つのコイル固定部材のうち少なくとも一方は、前記複数のコイルに対する押付け力を調整可能に設定したことを特徴とするリニアモータ。A pair of longitudinal members that contract and expand by relative displacement, a plurality of magnets provided in one of the pair of members along the longitudinal direction, and a longitudinally stacked member on the other of the pair of members. A plurality of coils provided, a linear motor that generates a propulsion force or a damping force for a pair of members by an electromagnetic force generated between the magnet and the coil in accordance with energization of the coil or an electromotive force generated in the coil. So,
Two coil fixing members are provided on the other of the pair of members so as to sandwich and fix the plurality of coils from both ends, corresponding to both ends of the plurality of coils, and at least one of the two coil fixing members is provided. A linear motor characterized in that the pressing force on the plurality of coils is set to be adjustable.

前記複数のコイルを支持するコイルガイドを備え、該コイルガイドは、前記複数のコイルに対応して積層される複数のコイルガイドからなり、１つのコイルガイドは、少なくとも１つのコイルを支持し、当該コイルを備えたコイルガイドを前記一対の部材のうち他方の長手方向に積層し、前記２つのコイル固定部材によって、前記複数のコイルガイドを挟持するようにしたことを特徴とする請求項１記載のリニアモータ。A coil guide supporting the plurality of coils, the coil guide including a plurality of coil guides stacked corresponding to the plurality of coils, one coil guide supporting at least one coil; The coil guide having a coil is laminated in the longitudinal direction of the other of the pair of members, and the two coil guides are sandwiched by the two coil fixing members. Linear motor.

前記コイルガイドは、前記コイルの周面部に沿うように配置される筒状ガイドと、該筒状ガイドと一体に又は別体で設けられ前記複数のコイル間に挿入される環状ガイドと、からなることを特徴とする請求項２記載のリニアモータ。The coil guide includes a cylindrical guide disposed along the peripheral surface of the coil, and an annular guide provided integrally with or separately from the cylindrical guide and inserted between the plurality of coils. The linear motor according to claim 2, wherein: