JP2006304399A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアモータに関するものである。 The present invention relates to a linear motor.
従来のリニアモータとして、空芯部を有する複数のコイルと、前記コイルを収容するハウジング部とを備えたリニアモータにおいて、前記コイルの空芯部に配置され、該コイルを前記空芯部で支持する支持部と、前記支持部に設けられ、前記ハウジング部の内壁と接する少なくとも1つの凸部を備え、前記ハウジング部は、枠部材と、該枠部材を両側から挟む複数の板部材とを有し、前記板部材と前記凸部とはネジで固定されているものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional linear motor, in a linear motor having a plurality of coils having an air core part and a housing part for housing the coil, the linear motor is disposed on the air core part of the coil, and the coil is supported by the air core part. And at least one convex portion provided on the support portion and in contact with the inner wall of the housing portion, the housing portion having a frame member and a plurality of plate members sandwiching the frame member from both sides. However, there is one in which the plate member and the convex portion are fixed with screws (for example, see Patent Document 1).
また、従来のフラットモータ用電機子として、実質的に平板形状を有し、中央部に中空開口部を有し、当該平板形状の主面に開口する締結用の第1の孔を有し、前記平板形状の外周端面と前記中空開口部の内周端面との間を貫通する第2の孔を有する枠体と、前記枠体の前記外周端面に沿って巻き上げられた電線を有するコイルであって、当該電線の端部の1が前記第2の孔を貫通して前記中空開口部に導かれたコイルと、実質的に平板形状の支持板であって、その主面に開口し前記枠体の前記第1の孔に対向し得る位置に設けられる締結用の第3の孔を有し、前記第1の孔と前記第3の孔とに締結部材を通すことにより、前記コイルと締結固定された支持板とを備えるものがある(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, as a conventional armature for a flat motor, it has a substantially flat plate shape, has a hollow opening in the center, and has a first hole for fastening that opens on the main surface of the flat plate, A coil having a frame having a second hole penetrating between the flat plate-shaped outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the hollow opening, and an electric wire wound up along the outer peripheral end surface of the frame. A coil in which one end portion of the electric wire penetrates the second hole and is led to the hollow opening, and a substantially flat support plate, which opens to the main surface of the coil and Fastening the coil by passing a fastening member through the first hole and the third hole, and having a third hole for fastening provided at a position that can face the first hole of the body Some include a fixed support plate (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に開示された従来のリニアモータは、電機子の複数のコイルを収容するハウジング部が、枠部材と、該枠部材を両側から挟む複数の板部材とを有していて、電機子全体が大きく、部品点数が多く、重いという問題があった。 However, in the conventional linear motor disclosed in Patent Document 1, the housing portion that accommodates the plurality of coils of the armature has a frame member and a plurality of plate members that sandwich the frame member from both sides. The entire armature is large, has a large number of parts, and is heavy.
また、上記特許文献2に開示された従来のフラットモータ用電機子でも、電機子コイルと締結固定された支持板を備えていて、電機子の厚さが、コイルの厚さに加えて支持板の厚さ分増えるため、電機子全体が厚くなり、重量も増し、モータとしての効率が悪くなるという問題があった。さらに、複数の電機子コイルを1列に並べているので、コイルの発生する熱により支持板が伸びたり変形したりして、モータとしての性能が損なわれるという問題があった。
The conventional flat motor armature disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コイルの配列が高精度で、小形軽量な電機子巻線部を有するリニアモータを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a linear motor having a small and lightweight armature winding portion with a highly accurate coil arrangement.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のリニアモータは、複数の磁石が配列された界磁部と、前記界磁部の磁石と対向するように設置され、コイルが巻装された複数の配列されたボビンを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、前記電機子巻線部のボビンに位置決め用の孔を設け、前記複数のボビンが前記位置決め用の孔によって位置決めされた状態で、樹脂を注型することにより樹脂一体成型された電機子巻線部を形成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a linear motor of the present invention is installed so as to face a field part in which a plurality of magnets are arranged, and a magnet of the field part, and a coil is wound. A linear motor having a plurality of arranged bobbin armature winding portions, wherein a positioning hole is provided in the bobbin of the armature winding portion, and the plurality of bobbins are the positioning holes. The armature winding part integrally molded with the resin is formed by casting the resin in the state of being positioned by the above.
この発明によれば、複数のボビンが位置決め用の孔によって位置決めされた状態で、樹脂を注型することにより樹脂一体成型された電機子巻線部を形成したので、コイルの配列が高精度で、小形軽量な電機子巻線部を有するリニアモータが得られるという効果を奏する。 According to this invention, since the armature winding part integrally molded with the resin is formed by casting the resin in a state where the plurality of bobbins are positioned by the positioning holes, the coil arrangement is highly accurate. There is an effect that a linear motor having a small and light armature winding portion can be obtained.
以下に、本発明にかかるリニアモータの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a linear motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかるリニアモータ1の実施の形態1を示す全体斜視図であり、図2−1は、コイル2cの斜視図であり、図2−2は、コイル2cの側面図であり、図3は、電機子2の成型治具を示す分解斜視図であり、図4−1は、成型治具を組立てた状態を示す断面図であり、図4−2は、成型治具内に樹脂20を注型した状態を示す断面図であり、図4−3は、成型治具を取外した電機子2の状態を示す断面図であり、図5は、成型された電機子2を示す斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an overall perspective view showing a first embodiment of a linear motor 1 according to the present invention, FIG. 2-1 is a perspective view of a
図1に示すように、リニアモータ1は、長尺U字溝状のコアの両内壁に2列に、互いに対向させて多数の矩形板状の永久磁石3aを配列した界磁部3と、複数のコイル2cを1列に配列し樹脂で板状に被覆成型した電機子巻線部2aを垂直にして、下側に凹部2nが形成された直方体状の取付部2bに樹脂一体成型し、全体をT字形に成型した電機子2とを備えている。図示はしないが、取付部2bには、他の部材としての搬送器等が取付けられ、電機子2の電磁駆動により移送される。
As shown in FIG. 1, the linear motor 1 includes a field portion 3 in which a large number of rectangular plate-like
永久磁石3aは、1列に並べられ左右隣接する部分の極性が互いに異なるように、配列されている。電機子2の電機子巻線部2aは、長尺U字溝状の界磁部3の溝内に挿し込まれ、2列の永久磁石3aとの間には、それぞれ所定の磁気的空隙(以下、ギャップという。)が設けられ、永久磁石3aと対向するように設置されている。また、取付部2bは、界磁部3の2本のレール状の上端部に所定のギャップを有して対向するように配置される。
The
図2−1及び図2−2に示すように、電機子巻線部2aを構成するコイル2cは、両側に凸部2eを有する略矩形厚板状のボビン2dに、ボビン2dと同じ厚さに巻装されている。凸部2eには、互いに離間する2個の位置決め用の孔2fが形成されている。凸部2eの高さ(突出量)は、後述する、コイル2c及びボビン2dの樹脂被覆の厚さと同じとされている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図3に、電機子2を樹脂一体成型する成型治具を示す。左右両端に凸部16aを有する成型治具としての基準板16には、左右方向にコイル2cの幅と同じ間隔で、2本ずつ位置決めピン11が設置されている。位置決めピン11に、ボビン2dの位置決め用の孔2fを嵌合し、コイル2c及びボビン2dを1列に並べて位置決めする。コイル2c及びボビン2dの上部は、基準板16の上方へ突出している。
FIG. 3 shows a molding jig for integrally molding the
コイル2c同士を電気結線し、リード線2gを取付けた後、成型治具としての合せ板17を基準板16の凸部16aに重ね、締結ボルト14を凸部16aのネジ穴15にねじ込んで基準板16と合せ板17とを締結する。凹部としてのU字溝2nが形成された取付部2bにコイル2c及びボビン2dの上部を挿し込み、取付部2bの両下端部を基準板16及び合せ板17の上端部に固定し、矩形に形成された成型治具としての底板の上面を基準板16及び合せ板17の下端部に固定して成型治具を組立てる。基準板16、合せ板17、取付部2b及び底板12の接合部の隙間をシール材でシールする。
After the
図4−1に示すように、ボビン2dは、両側の凸部2eの表面を、基準板16及び合せ板17の内壁に当接させ、コイル2c及びボビン2dと基準板16及び合せ板17との間には、凸部2eの突出量分の隙間が形成されている。取付部2bの側壁は、一方が厚く他方が薄く形成されていて、薄く形成された側壁とコイル2c及びボビン2dとの間の隙間は大きくなっている。
As shown in FIG. 4A, the
図4−2に示すように、取付部2bの2ヶ所に設けた注入口13(図3参照)から樹脂を注型し、U字溝2n内と、コイル2c及びボビン2dと成型治具の内壁との間に形成された隙間全てに樹脂を充填して固化させ、コイル2c及びボビン2dを被覆して取付部2bに固着させ、電機子2(電機子巻線部2a)を樹脂一体成型する。図4−3に示すように成型治具を取外すと、図5に示すようなT字形の電機子2が成型される。コイル2cは、ボビン2dに巻装されているので、樹脂の注型圧力によりコイル2cが変形するようなことはない。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の合成樹脂を用いる。
As shown in FIG. 4B, the resin is cast from the inlets 13 (see FIG. 3) provided at two places of the
図5に示すように、ボビン2dの凸部2eの表面が樹脂被覆された電機子巻線部2aの表面に露出しているので、ボビン2dを、アルミニウム等の非磁性・高伝熱材で製作することにより、電機子2の放熱効率を高めることができる。
As shown in FIG. 5, since the surface of the
実施の形態2.
図6は、本発明にかかるリニアモータの実施の形態2の電機子4を示す斜視図であり、図7は、コイル4cの斜視図であり、図8は、電機子4の成型治具を示す分解斜視図であり、図9−1は、成型治具を組立てた状態を示す断面図であり、図9−2は、成型治具内に樹脂20を注型した状態を示す断面図であり、図9−3は、成型治具を取外した状態を示す断面図である。
6 is a perspective view showing the armature 4 of the second embodiment of the linear motor according to the present invention, FIG. 7 is a perspective view of the
図6に示すように、実施の形態2の電機子4は、複数のコイル4cを1列に配列し樹脂で板状に被覆成型した電機子巻線部4aを垂直にして、下側に凹部2nが形成された直方体状の取付部2bに樹脂一体成形し、全体をT字形に成型している。図示はしないが、取付部2bには、他の部材としての搬送器等が取付けられ、電機子4の電磁駆動により搬送される。
As shown in FIG. 6, the armature 4 according to the second embodiment has a plurality of
電機子4の電機子巻線部4aは、図1に示すU字溝状の界磁部3の溝内に挿し込まれ、2列の永久磁石3aとの間には、それぞれ所定のギャップが設けられている。電機子巻線部4aの下端部両側には、電機子巻線部4aの全長に亘ってガイドプレート18が固着される。ガイドプレート18は、樹脂注型時にコイル4cを挟み込み、その取付位置を保持する役割を有している。また、ガイドプレート18は、アルミニウム等の金属材料にすることにより、電機子4の放熱に寄与する。取付部2bは、界磁部3の2本のレール状の上端部に所定のギャップを有して対向するように配置される。
The
図7に示すように、電機子巻線部4aを構成するコイル4cは、略矩形厚板状のボビン4dに、ボビン4dと同じ厚さに巻装されている。ボビン4dには、互いに離間する2個の位置決め用の孔2fが形成されている。ボビン4dには、図2−1に示すボビン2dの凸部2eのような凸部は形成されていない。
As shown in FIG. 7, the
図8に、電機子4を樹脂一体成型する成型治具を示す。成型治具としての基準板26の上下方向の中央部には、左右方向の段部26aが形成され、段部26aには、左右方向にコイル4cの幅と同じ間隔で、2個ずつの位置決め孔26bが設けられ、位置決め孔26bには、段付ピン21が挿入されている。段付ピン21に、ボビン4dの位置決め用の孔2fを嵌合し、コイル4c及びボビン4dを1列に並べて固定する。コイル4c及びボビン4dの上部及び下部は、段部26aの上方及び下方へ突出している。前述のガイドプレート18は、コイル4c及びボビン4dの下部を挟むようにして段部26aの下側角部に配置される。
FIG. 8 shows a molding jig for integrally molding the armature 4 with resin. A
コイル4c同士を電気結線し、リード線2gを取付けた後、凹部としてのU字溝2nが形成された取付部2bは、コイル4c及びボビン4dの上部を挿し込むようにして、段部26aの上側角部に配置される。図9−1に示すように、取付部2bの側壁は、一方が厚く他方が薄く形成されていて、薄く形成された側壁とコイル4c及びボビン4dとの間の隙間は大きくなっている。薄く形成された側壁にボルトの頭が通る通し孔2hを設け、厚く形成された側壁にネジ孔2iを設け、コイル4c及びボビン4dの両側に絶縁スペーサ31を当て、通し孔2h、絶縁スペーサ31及びボビン4dの上部に設けた通し孔を通してボルト40をネジ穴2iにねじ込んでコイル4c及びボビン4dを取付部2bに締結する。
After the
図9−1に示すように、コイル4c及びボビン4dは、絶縁スペーサ31、段付ピン21の段部及びガイドプレート18により支持されて、基準板26との間の隙間が形成されている。基準板26の反対側から、成型治具としての合せ板27をコイル4c及びボビン4dに重ねる。合せ板27の上下方向の中央部には、左右方向の段部27aが形成され、取付部2bの薄く形成された側壁が段部27aの上側角部に配置され、ガイドプレート18の他方が、コイル4c及びボビン4dの下部を挟むようにして段部27aの下側角部に配置される。合せ板27とコイル4c及びボビン4dとの間にも隙間が形成されている。
As illustrated in FIG. 9A, the
矩形に形成された成型治具としての底板22を下方から基準板26と合せ板27の間に挿入してガイドプレート18の下側に当て、成型治具としてのH形の2枚の側板28を、基準板26及び合せ板27の左右端部に当て、締結ボルト14をネジ穴15にねじ込んで成形治具を組立てる。合せ板27の下部に設けたネジ穴27bに押えボルト24をねじ込み、ガイドプレート18を基準板26に押えつける。
A
この状態で段付ピン21を抜き、代わりに封止ピン9を位置決め孔26bに挿入し位置決め孔26bを封止する。基準板26、合せ板27、取付部2b、底板22及び側板28の接合部の隙間をシール材でシールする。
In this state, the stepped
図9−2に示すように、取付部2bの2ヶ所に設けた注入口13(図8参照)から樹脂20を注型し、U字溝2n内と、コイル4c及びボビン4dと成型治具の内壁との間に形成された隙間全てに樹脂20を注型して固化させ、コイル4c及びボビン4dをモールドして取付部2bに固着させ、電機子4(電機子巻線部4a)を樹脂一体成型する。図9−3に示すように成型治具を取外すと、図6に示すようなT字形の電機子4が成型される。コイル4cは、ボビン4dに巻装されているので、樹脂の注型圧力によりコイル4cが変形するようなことはない。電機子巻線部4aでは、ボビン4dの位置決め用の孔2fは、樹脂20で塞がれる。実施の形態2の電機子巻線部4aは、コイル4c及びボビン4dの全面が樹脂20で覆われ、ボビン4dや位置決め用の孔2fが露出しないので意匠性に優れている。
As shown in FIG. 9-2, the
以上のように、本発明にかかるリニアモータは、小形軽量、高効率を要求されるリニアモータに適している。 As described above, the linear motor according to the present invention is suitable for a linear motor that is required to be small and light and have high efficiency.
1 リニアモータ
2,4 電機子
2a,4a 電機子巻線部
2b 取付部
2c,4c コイル
2d,4d ボビン
2e 凸部
2f 位置決め用の孔
2n U字溝(凹部)
3 界磁部
3a 永久磁石(磁石)
11 位置決めピン
12,22 底板(成型治具)
16,26 基準板(成型治具)
17,27 合せ板(成型治具)
20 樹脂
21 段付ピン
28 側板(成型治具)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3
11 Positioning pins 12, 22 Bottom plate (molding jig)
16, 26 Reference plate (molding jig)
17, 27 Laminated plate (molding jig)
20
Claims (6)
前記電機子巻線部のボビンに位置決め用の孔を設け、前記複数のボビンが前記位置決め用の孔によって位置決めされた状態で、樹脂を注型することにより樹脂一体成型された電機子巻線部を形成したことを特徴とするリニアモータ。 Linear comprising: a field part in which a plurality of magnets are arranged; and an armature winding part that is installed so as to face the magnets in the field part and has a plurality of arranged bobbins around which coils are wound In the motor
An armature winding portion formed by integral molding of resin by casting a resin in a state in which positioning holes are provided in the bobbin of the armature winding portion and the plurality of bobbins are positioned by the positioning holes. A linear motor characterized in that it is formed.
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