JP2011050144A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】積層体であるヨークを二次側の取付位置に容易に取り付け得るリニアモータを提供すること。
【解決手段】このリニアモータ１は、駆動コイルを磁極ティースに巻装して成る一次側２と、複数の永久磁石３１をヨーク３２に配列して成る二次側３とを備えている。このリニアモータ１では、ヨーク３２が複数の磁性体３２１を積層して構成されている。また、二次側３が、ヨーク３２を磁性体３２１の積層方向から挟み込む一対の取付部３３、３４を有しており、これらの取付部３３、３４にて所定の取付位置に固定されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、リニアモータに関し、さらに詳しくは、積層体であるヨークを二次側の取付位置に容易に取り付け得るリニアモータに関する。

リニアモータは、駆動コイルを磁極ティースに巻装して成る一次側と、複数の永久磁石をヨークに配列して成る二次側とを備えている。ここで、従来のリニアモータでは、二次側のヨークが、磁性体板を積層すると共にかしめピンにより固定して構成されている（特許文献１参照）。

特開平５−５６６２４号公報

ここで、リニアモータでは、積層体であるヨークを装置などの土台（二次側の取付位置）にどのように取付けるかが課題となっている。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、積層体であるヨークを二次側の取付位置に容易に取り付け得るリニアモータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるリニアモータは、駆動コイルを磁極ティースに巻装して成る一次側と、複数の永久磁石をヨークに配列して成る二次側とを備えるリニアモータであって、前記ヨークが複数の磁性体を積層して成り、且つ、前記二次側が前記ヨークを前記磁性体の積層方向から挟み込む一対の取付部を有すると共に前記取付部にて所定の取付位置に固定されることを特徴とする。

この発明にかかるリニアモータでは、ヨークが複数の磁性体を積層して成り、且つ、二次側がヨークを磁性体の積層方向から挟み込む一対の取付部を有すると共に、この取付部にて所定の取付位置に固定される。かかる構成では、積層体であるヨークが一対の取付部により挟み込まれて保持され、この取付部が取付位置Ｘに固定される。これにより、積層体であるヨークを取付位置に直接的に取り付ける構成と比較して、二次側の取付工程が容易化される利点がある。

図１は、この発明の実施の形態１にかかるリニアモータを示す平面図である。 図２は、図１に記載したリニアモータの二次側を示す正面図である。 図３は、図１に記載したリニアモータの二次側を示す側面図である。 図４は、図２に記載した二次側の磁性体板を示す斜視図である。 図５は、図２に記載した二次側の第一取付部を示す斜視図である。 図６は、図２に記載した二次側の第二取付部を示す斜視図である。 図７は、図２に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図８は、図２に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図９は、図１に記載したリニアモータの変形例を示す説明図である。 図１０は、図１に記載したリニアモータの変形例を示す説明図である。 図１１は、図１に記載したリニアモータの変形例を示す説明図である。 図１２は、この発明の実施の形態２にかかるリニアモータの二次側を示す正面図である。 図１３は、この発明の実施の形態２にかかるリニアモータの二次側を示す組立図である。 図１４は、図１２に記載した二次側の作用を示す説明図である。 図１５は、この実施の形態３のリニアモータの二次側を示す説明図である。 図１６は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図１７は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図１８は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図１９は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図２０は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。 図２１は、この実施の形態４のリニアモータの二次側を示す斜視図である。 図２２は、図２１に記載した二次側の取付部を示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。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。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１にかかるリニアモータを示す平面図である。図２および図３は、図１に記載したリニアモータの二次側を示す正面図（図２）および側面図（図３）である。図４は、図２に記載した二次側の磁性体板を示す斜視図である。図５は、図２に記載した二次側の第一取付部を示す斜視図である。図６は、図２に記載した二次側の第二取付部を示す斜視図である。図７および図８は、図２に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。図９〜図１１は、図１に記載したリニアモータの変形例を示す説明図である。

［リニアモータ］
このリニアモータ１は、一次側２および二次側３により構成される（図１参照）。一次側２は、二次側３に対して移動できる可動子であり、駆動コイル２１と磁極ティース２２とを有する。この一次側２は、駆動コイル２１を磁極ティース２２の配列方向に巻装して構成される。二次側３は、磁界を形成するための固定子であり、永久磁石３１と、ヨーク３２とを有する。この二次側３では、複数の永久磁石３１が交互に磁極を反転させつつヨーク３２上に配列される。

また、一次側２と二次側３とは、相互に対向して配置される。例えば、この実施の形態１では、一対の二次側３、３が永久磁石３１の配列面を相互に対向させつつ所定間隔を隔てて配置されている。これにより、一対の二次側３、３間に永久磁石３１による磁界が形成されている。また、これらの二次側３、３間に一次側２が配置されている。このとき、磁極ティース２２と永久磁石３１との間に隙間が設けられ、また、磁極ティース２２の配列方向と永久磁石３１の配列方向とが一致するように、一次側２が配置されている。

このリニアモータ１では、一次側２の駆動コイル２１に電流が印加されると、二次側３の磁界により一次側２にローレンツ力が作用する。これにより、一次側２が二次側３に対して永久磁石３１の配列方向にスライド変位して、リニアモータ１が駆動される。

［二次側の取付構造］
また、このリニアモータ１では、二次側３が一対の取付部３３、３４を有する（図２および図３参照）。これらの取付部３３、３４は、ヨーク３２を端部方向から挟み込んで保持する。そして、これらの取付部３３、３４にて、二次側３が所定の取付位置Ｘに取り付けられて固定される（図８参照）。なお、取付位置Ｘは、例えば、装置などの土台の取り付け面である。以下、二次側３の取付構造について、詳細に説明する。

この二次側３では、ヨーク３２が複数の磁性体３２１を積層して構成される（図２および図３参照）。また、一対の取付部３３、３４が、このヨーク３２を磁性体３２１の積層方向から挟み込んで配置される。また、ヨーク３２および一対の取付部３３、３４には、磁性体３２１の積層方向に複数の締結孔が開けられる。そして、これらの締結孔に締結部材３５がそれぞれ挿入されて、ヨーク３２と一対の取付部３３、３４とが締結される。これにより、積層体であるヨーク３２が一対の取付部３３、３４に挟み込まれて保持される。また、複数の永久磁石３１がヨーク３２の側面に対して接着剤により貼り付けられて配置される。このとき、隣り合う永久磁石３１、３１の磁極が交互に反転するように、永久磁石３１が配列される。なお、この実施の形態１では、４本の締結部材３５が用いられて、ヨーク３２と一対の取付部３３、３４とが締結されている。

また、ヨーク３２の磁性体３２１が、リニアモータ１の駆動方向に対して所定長さを有する板状構造を有する（図４参照）。また、この磁性体３２１が、締結部材３５を挿入するための締結孔３２２を有する。これらの締結孔３２２は、プレス加工により所定の形状に形成される。

また、一方の取付部（第一取付部）３３が、ヨーク３２に対応した寸法を有する柱状部材から成る（図５参照）。また、取付部３３が、締結部材３５を挿入するための締結孔３３１を有する。この締結孔３３１は、磁性体３２１の積層方向に開けられる。また、取付部３３が固定部材３６を挿入するための取付孔３３２を有する。この取付孔３３２は、磁性体３２１の積層方向に対して直交する方向に開けられる。なお、この実施の形態１では、取付孔３３２が円形の貫通孔である。また、４つの取付孔３３２が単一の取付部３３に対して設けられる。また、締結部材３５は、例えば、長尺な締結ネジである。また、固定部材３６は、例えば、固定ネジである（図８参照）。

また、他方の取付部（第二取付部）３４が、ヨーク３２に対応した寸法を有する柱状部材から成る（図６参照）。また、取付部３４が、締結部材３５を挿入するための締結孔３４１を有する。この締結孔３４１は、磁性体３２１の積層方向に開けられる。また、取付部３４が固定部材３６を挿入するための取付孔３４２を有する。この取付孔３４２は、磁性体３２１の積層方向に対して直交する方向に開けられる。なお、この実施の形態１では、取付孔３４２がＵ字形状の貫通孔である。また、４つの取付孔３４２が単一の取付部３４に対して設けられている。また、各取付部３３、３４の高さＬ２が等しい。

この二次側３は、以下の組立工程により製造される（図７および図８参照）。まず、治具Ｊの基準面上にて、複数の磁性体３２１が積層状態にて並べられてヨーク３２が形成される（図７参照）。このとき、各磁性体３２１の幅寸法にバラつきがあるので、各磁性体３２１の端面が治具Ｊの基準面により揃えられる。この揃えられた磁性体３２１の端面が、永久磁石３１の設置面３２３となる。次に、このヨーク３２を磁性体３２１の積層方向から挟み込むように、一対の取付部３３、３４が配置される。次に、磁性体３２１の締結孔３２２および取付部３３、３４の締結孔３３１、３４１に締結部材３５が挿入される。そして、この締結部材３５を介して、磁性体３２１と取付部３３、３４とが締結される。これにより、積層体であるヨーク３２が一対の取付部３３、３４により挟み込まれて保持される。

次に、接着剤が用いられて、永久磁石３１がヨーク３２の側面（設置面３２３）に貼り付けられる（図８参照）。このとき、永久磁石３１の設置面３２３が磁性体３２１の端面を揃えて構成されるので（図７参照）、永久磁石３１の設置面３２３の精度が向上して、永久磁石３１の設置高さＨ１が均一化される。また、永久磁石３１とヨーク３２側の設置面３２３との面接触が良好となるので、永久磁石３１の接着強度が向上する。

次に、固定部材３６が用いられて、二次側３が取付位置Ｘに固定される（図８参照）。このとき、二次側３が、永久磁石３１側の面を上方に向け、その反対側の面を取付位置Ｘ側に向けて、取付位置Ｘの取付面上に載せ置かれる。そして、固定部材３６が取付部３３、３４の取付孔３３２、３４２に挿入され、この固定部材３６を介して取付部３３、３４が取付位置Ｘに固定される。これにより、二次側３が取付位置Ｘに設置される。

［取付孔の形状］
ここで、二次側のヨークが積層された磁性体から成る構成では、磁性体の寸法偏差により、ヨークの厚さが磁性体の積層方向に不均一となる場合がある（図示省略）。このとき、取付部の取付孔がいずれも円形（固定部材の径と略同一径を有する円形）であると、取付位置側の取付穴の位置と取付孔の位置とがズレ易い。すると、固定部材を取付穴に挿入し難いため、二次側（取付部）の取付工程が困難となるおそれがある。

そこで、このリニアモータ１では、取付部３４の取付孔３４２が磁性体３２１の積層方向に延びる長尺形状を有することが好ましい（図２参照）。かかる構成では、取付孔３４２が長尺形状を有するので、ヨーク３２の厚さが磁性体３２１の積層方向に不均一なときに、固定部材３６の挿入位置を取付孔３４２の長尺方向にて調整できる。これにより、二次側３を取付位置Ｘに適正に取り付け得る。

例えば、この実施の形態１では、一対の取付部３３、３４のうち一方の取付部３４の取付孔３４２が、磁性体３２１の積層方向に開口するＵ字型形状を有している（図２参照）。このＵ字型形状の開口幅は、固定部材３６の径と略同一幅である。そして、固定部材３６が取付孔３４２に挿入されて取付部３４が固定されるときに、この固定部材３６の位置が取付孔３４２内にて磁性体３２１の積層方向に調整される（図８参照）。これにより、二次側３が取付位置Ｘに確実に固定されている。なお、これに限らず、取付部３４の取付孔３４２が、磁性体３２１の積層方向に延びる長孔（例えば、楕円形の孔）により構成されても良い（図示省略）。

［ヨークと取付位置との隙間］
また、ヨークが積層された磁性体から成ると共に、複数の磁性体の端面を揃えて永久磁石の貼付面を形成する構成では、この貼付面の反対側にてヨークの側面に凹凸が発生する（図示省略）。

そこで、このリニアモータ１では、二次側３がヨーク３２と取付位置Ｘ（取付面）との間に隙間ｇを空けて配置される（図８参照）。すなわち、ヨーク３２と取付位置Ｘとの間に隙間ｇが空くように、一対の取付部３３、３４がヨーク３２を挟み込んで支持する。かかる構成では、ヨーク３２の側面（取付位置Ｘ側の側面）に凹凸があるときに、この凹凸が二次側３の取付状態にてヨーク３２と取付位置Ｘとの隙間ｇに位置する。これにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの干渉が防止されて、二次側３が取付位置Ｘに適正に取り付けられる。

例えば、この実施の形態１では、ヨーク３２の高さＬ１と一対の取付部３３、３４の高さＬ２とがＬ１＜Ｌ２の関係に設定されている（図７参照）。すなわち、各磁性体３２１の最大高さＬ１が取付部３３、３４の高さＬ２よりも小さい。このため、永久磁石３０の設置面３２３と取付部３３、３４の頂面とを揃えることにより、二次側３の取付状態にて、ヨーク３２と取付位置Ｘとの間に隙間ｇが形成される。そして、この隙間ｇにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの干渉が防止されている。

一方、ヨークの高さＬ１と一対の取付部の高さＬ２とがＬ１≧Ｌ２の関係を有する構成では、二次側の取付状態にて、永久磁石の設置面と取付部の頂面とを揃えたとしても、ヨークの側面と取付位置の取付面との間に隙間ができない。

そこで、かかる場合には、取付部３３、３４によるヨーク３２の挟み込み位置を調整することにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの隙間ｇが確保されることが好ましい（図９および図１０参照）。具体的には、まず、段差付きの基準面を有する治具Ｊが用いられて、永久磁石３１の設置面３２３と取付部３３、３４の頂面との位置関係が調整される（図９参照）。このとき、永久磁石３１の設置面３２３が取付部３３、３４の頂面に対して二次側３の高さ方向に突出するように構成される。これにより、二次側３の取付状態にて、ヨーク３２と取付位置Ｘとの間に隙間ｇが形成される（図１０参照）。

［永久磁石の高さと固定部材の高さとの関係］
なお、二次側３の取付状態では、一次側２と二次側３の固定部材３６との干渉を防止するために、固定部材３６の高さＨ２が永久磁石３１の高さＨ１よりも低く（Ｈ１＞Ｈ２）設定される（図８および図１０参照）。

例えば、図８に示す構成では、二次側３の取付状態にて、永久磁石３１の設置面３２３と取付部３３、３４の頂面とが同一面上にある（揃えられている）。このため、永久磁石３１の高さＨ１と固定部材３６の高さＨ２との差Ｈ１−Ｈ２を確保するために、低いネジ頭を有する特殊ネジが固定部材３６として用いられている。これにより、永久磁石の高さが低く固定部材の頭部が突出するときに、一次側と固定部材とが干渉する事態（図示省略）が防止されている。

一方、図１０に示す構成では、二次側３の取付状態にて、永久磁石３１の設置面３２３が取付部３３、３４の頂面に対して二次側３の高さ方向に突出している。したがって、永久磁石３１の高さＨ１と固定部材３６の高さＨ２との差Ｈ１−Ｈ２が大きいため、汎用ネジが固定部材３６として用いられている。このように、図１０に示す構成では、図８に示す構成と比較して、安価な汎用ネジを固定部材３６として使用できる点で好ましい。

［ヨークの積層構造］
また、このリニアモータ１では、二次側３がヨーク３２と一対の取付部３３、３４とを磁性体３２１の積層方向に貫通する締結部材３５を有し、この締結部材３５によりヨーク３２と一対の取付部３３、３４とが締結される（図２参照）。かかる構成では、積層された複数の磁性体３２１と一対の取付部３３、３４とがこれらを貫通する締結部材３５を介して締結されて一体化されるので、二次側３の構成が簡素化される。また、積層された磁性体３２１、３２１間の隙間が締結部材３５の軸力により圧縮されて狭められるので、ヨーク３２の剛性が高められる。

しかし、これに限らず、このリニアモータ１では、積層された複数の磁性体３２１がプレス機によりカシメ加工されて一体化されることにより、ヨーク３２が成形されても良い（図示省略）。そして、このヨーク３２に取付部３３、３４が取り付けられ、永久磁石３１が貼り付けられて、二次側３が構成される。かかる構成では、複数の磁性体３２１がカシメ加工により単一構造を有するので、そのマテリアルハンドリングが容易になり、二次側３の組立作業が容易となる。なお、同様に、積層された複数の磁性体３２１が接着剤により接着されて一体化されて、ヨーク３２が成形されても良い（図示省略）。かかる構成としても同一の効果が得られる。

［その他］
また、このリニアモータ１では、一対の二次側３、３が、一次側２を挟み込むように一次側２の両側に配置される（図１参照）。しかし、これに限らず、二次側３が一次側２の片側にのみ配置されても良い（図１１参照）。

また、ヨーク３２と取付部３３、３４とを締結する締結部材３５が磁性体である構成では、締結部材３５とヨーク３２および取付部３３、３４とが接触して配置され、且つ、一次側２が締結部材３５の上方を移動することにより、締結部材３５の内部に過電流が発生する。したがって、かかる構成では、締結部材３５が絶縁テープ、樹脂ワッシャーなどの絶縁部材によりヨーク３２および取付部３３、３４に対して電気的に絶縁されることが好ましい（図示省略）。これにより、締結部材３５における過電流の影響が低減される。

以上説明したように、このリニアモータ１では、ヨーク３２が複数の磁性体３２１を積層して成り、且つ、二次側３がヨーク３２を磁性体３２１の積層方向から挟み込む一対の取付部３３、３４を有すると共に、この取付部３３、３４にて所定の取付位置Ｘに固定される（図２および図８参照）。かかる構成では、積層体であるヨーク３２が一対の取付部３３、３４により挟み込まれて保持され、この取付部３３、３４が取付位置Ｘに固定される。これにより、積層体であるヨークを取付位置に直接的に取り付ける構成と比較して、二次側３の取付工程が容易化される利点がある。

また、このリニアモータ１では、取付部３３、３４が固定部材３６を挿入するための取付孔３３２、３４２を有し、この取付孔３３２、３４２に挿入された固定部材３６により、二次側３が取付位置Ｘに固定される（図２および図８参照）。かかる構成では、例えば、固定ネジから成る固定部材３６により、二次側３を取付位置Ｘに容易に固定できる利点がある。

また、上記の構成では、取付部３４の取付孔３４２が磁性体３２１の積層方向に拡大された長尺形状を有することが好ましい（図２参照）。かかる構成では、取付孔３４２が長尺形状を有するので、ヨーク３２の厚さが磁性体３２１の積層方向に不均一なときに、固定部材３６の挿入位置を取付孔３４２の長尺方向にて調整できる。これにより、二次側３を取付位置Ｘに適正に取り付け得る利点がある。特に、ヨークが複数の磁性体を積層して成る構成では、磁性体の寸法偏差により、ヨークの厚さが磁性体の積層方向に不均一となり易い。したがって、かかる構成では、固定部材３６の挿入位置を取付孔３４２の長尺方向にて調整できることが特に有益である。

また、このリニアモータ１では、二次側３がヨーク３２と取付位置Ｘ（取付面）との間に隙間ｇを空けて配置される（図８参照）。すなわち、ヨーク３２と取付位置Ｘとの間に隙間ｇが空くように、一対の取付部３３、３４がヨーク３２を挟み込んで支持する。かかる構成では、ヨーク３２の側面（取付位置Ｘ側の側面）に凹凸があるときに、この凹凸が二次側３の設置状態にてヨーク３２と取付位置Ｘとの隙間ｇに位置する。これにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの干渉が防止されて、二次側３を取付位置Ｘに適正に取り付け得る利点がある。

また、上記の構成では、ヨーク３２が複数の磁性体３２１の端面を揃えて成る永久磁石３１の設置面（貼付面）３２３を有すると共に、二次側３がこの永久磁石３１の設置面３２３の反対側を取付位置Ｘに向けて配置されることが好ましい（図８参照）。永久磁石３１の設置面３２３が複数の磁性体３２１の端面を揃えて成る構成では、この設置面３２３の反対側にて、磁性体３２１の寸法偏差のバラつきによる凹凸が発生し易い。したがって、二次側３がこの設置面３２３の反対側を取付位置Ｘに向けて配置されることにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの間に隙間ｇが形成される。これにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの干渉が防止されて、二次側３が取付位置Ｘに適正に取り付けられる利点がある。

また、上記の構成では、永久磁石３１の設置面３２３と取付部３３、３４の頂面との位置関係が調整されることにより、隙間ｇが形成されることが好ましい（図９および図１０参照）。例えば、ヨーク３２の高さＬ１と一対の取付部３３、３４の高さＬ２とがＬ１≧Ｌ２の関係を有するときに、二次側３の取付状態にて、永久磁石３１の設置面３２３が取付部３３、３４の頂面に対して二次側３の高さ方向に突出することにより、隙間ｇが形成される。これにより、ヨーク３２と取付位置Ｘとの隙間ｇが適正に確保される利点がある。

また、このリニアモータ１では、二次側３がヨーク３２と一対の取付部３３、３４とを磁性体３２１の積層方向に貫通する締結部材３５を有し、この締結部材３５によりヨーク３２と一対の取付部３３、３４とが締結される（図２参照）。かかる構成では、積層された複数の磁性体３２１と一対の取付部３３、３４とが締結部材３５により締結されて一体化されるので、二次側３の構成が簡素化される利点がある。また、積層された磁性体３２１、３２１間の隙間が締結部材３５の軸力により圧縮されるので、ヨーク３２の剛性が高められる利点がある。

［実施の形態２］
図１２および図１３は、この発明の実施の形態２にかかるリニアモータの二次側を示す正面図（図１２）および組立図（図１３）である。図１４は、図１２に記載した二次側の作用を示す説明図である。これらの図において、上記の実施の形態１に記載したリニアモータの構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

上記のように、実施の形態１のリニアモータ１では、ヨーク３２および取付部３３、３４がいずれも単一構造を有する（図２参照）。かかる構成では、二次側３の部品点数が低減される点で好ましい。

一方、この実施の形態２のリニアモータ１では、ヨーク３２が永久磁石３１の配列方向に複数に分割可能であり、また、一方の取付部３４が永久磁石３１の配列方向に複数に分割可能である（図１２参照）。すなわち、ヨーク３２が複数のヨークセグメント３２４を永久磁石３１の配列方向に配列して構成され、また、一方の取付部３４が複数の取付部セグメント３４３を永久磁石３１の配列方向に配列して構成される。

例えば、この実施の形態２では、ヨーク３２が４つのヨークセグメント３２４に分割されている（図１２参照）。また、ヨークセグメント３２４が複数の磁性体３２１を積層して構成されている。また、一方の取付部３４が４つの取付部セグメント３４３に分割されている。また、これらの取付部セグメント３４３がヨークセグメント３２４と同一幅を有している。また、他方の取付部３３が永久磁石３１の配列方向に長尺な単一構造を有している（図５参照）。また、分割可能な取付部３４が長尺形状を有する取付孔３４２を有している。

二次側３の組立工程では、まず、一つの取付部セグメント３４３と一つのヨークセグメント３２４とが相互に組み合わされ、これらが長尺な取付部３３に対して順次組み付けられる（図１３参照）。このとき、ヨークセグメント３２４が長尺な取付部３３と取付部セグメント３４３との間に挟み込まれて配置される。また、締結部材３５がヨークセグメント３２４および取付部セグメント３４３を磁性体３２１の積層方向に貫通し、この締結部材３５により、ヨークセグメント３２４および取付部セグメント３４３が長尺な取付部３３に締結されて固定される。また、１つのヨークセグメント３２４および１つの取付部セグメント３４３に対して、２本の締結部材３５、３５が用いられる。次に、一組のヨークセグメント３２４および取付部セグメント３４３が、長尺な取付部３３の長手方向に隙間を詰めつつ順次取り付けられて、ヨーク３２および取付部３３、３４の組立体が構成される。そして、この組立体３２〜３４に複数の永久磁石３１が貼り付けられて、二次側３が構成される（図示省略）。

かかる構成では、ヨーク３２が永久磁石３１の配列方向に対して複数のヨークセグメント３２４に分割可能なので、これらのヨークセグメント３２４を組み合わせることにより、任意の長さのヨーク３２を形成できる利点がある（図１２参照）。例えば、図２に示す構成では、リニアモータ１のストロークを変更するために、一次側２の駆動方向に対する二次側３の長さを変更する必要がある。これに対して、図１２に示すリニアモータ１では、ヨークセグメント３２４の数を変更することにより、ヨーク３２の長さを任意に変更できる。また、同一のヨークセグメント３２４を用いることにより、ヨークセグメント３２４の量産が可能となり、ヨーク３２の製造コストを低減できる利点がある。また、単一構造を有する大型のヨークを用いる構成と比較して、小さな金型によりヨークセグメント３２４を成形できる。これにより、ヨーク３２の生産性が向上して、ヨーク３２の製造コストが低減される利点がある。

また、上記の構成では、一方の取付部３４が永久磁石３１の配列方向に対して複数の取付部セグメント３４３に分割可能なので、取付部セグメント３４３とヨークセグメント３２４との組付性が向上する利点がある（図１２参照）。例えば、積層体から成るヨークでは、磁性体の寸法偏差により、各ヨークセグメントの厚さが磁性体の積層方向に不均一となる場合がある（図１４参照）。このとき、一対の取付部がいずれも単一構造を有する構成では、このヨークセグメントの厚さの不均一により、ヨークセグメントと取付部との間に隙間が空く場合がある。この点において、図１２に示す構成では、一方の取付部３４が分割可能なので、このヨークセグメントと取付部との隙間を低減できる。これにより、ヨーク３２の剛性が向上する利点があり、また、隙間による磁気抵抗の増加が抑制される利点がある。

なお、この実施の形態２では、ヨーク３２と一方の取付部３４とが同一幅にて分割可能である（図１２参照）。したがって、ヨークセグメント３２４と取付部セグメント３４３とが一対一で対応して、長尺な取付部３３に設置される。かかる構成では、ヨークセグメントと取付部との隙間（図１４参照）をより効果的に低減できる点で好ましい。なお、上記の構成では、例えば、隣り合う２つのヨークセグメント３２４、３２４に対して１つの取付部セグメント３４３が取り付けられても良い（図示省略）。

また、この実施の形態２では、ヨーク３２および一方の取付部３４の双方が分割構造を有する（図１２参照）。しかし、これに限らず、ヨークのみが分割構造を有しても良い（図１４参照）。かかる構成としても、ヨーク３２の量産性が向上して、ヨーク３２の製造コストを低減できる利点がある。

［実施の形態３］
図１５は、この実施の形態３のリニアモータの二次側を示す説明図である。図１６〜図２０は、図１５に記載した二次側の組立工程を示す説明図である。これらの図において、上記の実施の形態１、２のリニアモータと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この実施の形態３のリニアモータ１では、ヨーク３２が永久磁石３１の配列方向に分割可能な構成において、ヨーク３２が磁性体３２１の積層方向に延在する補強部材３２５を有する（図１５参照）。かかる構成では、補強部材３２５がヨーク３２を補強するので、磁性体３２１の積層方向にかかるヨーク３２の剛性が増加する。これにより、磁性体３２１のズレが抑制されて、ヨーク３２の耐久性が向上する利点がある。また、永久磁石３１の設置時にて、この補強部材３２５を基準として永久磁石３１をヨーク３２に対して位置決めできる。これにより、永久磁石３１の位置決めが容易となる利点がある。また、例えば、永久磁石３１の位置決め治具が不要となるので、二次側３の組立性が向上する利点がある。さらに、例えば、配列された永久磁石３１間に等ピッチにて補強部材３２５を配置することにより、リラクタンストルクを有効利用できる。これにより、リニアモータ１のモータ効率が向上する利点がある。

また、上記の構成では、ヨーク３２の分割部（隣り合うヨークセグメント３２４、３２４の接合部）に補強部材３２５が配置されることが好ましい（図１５参照）。かかる構成では、補強部材３２５がヨーク３２の分割部を補強する。これにより、ヨーク３２の剛性が適正に確保される利点がある。

例えば、この実施の形態３では、ヨーク３２が永久磁石３１の配列方向に対して４つのヨークセグメント３２４に分割されている（図１５参照）。また、各ヨークセグメント３２４が、磁性体３２１の積層方向に延在する補強部材３２５をそれぞれ有している。この補強部材３２５は、ヨークセグメント３２４の平面のうち永久磁石３１の設置面３２３側に配置される。具体的には、ヨークセグメント３２４が平面視にて矩形状を有し、この矩形状の中央部および両縁部に溝（あるいは切り欠き）３２６がそれぞれ形成される（図１６参照）。これらの溝３２６は、磁性体３２１の積層方向にヨークセグメント３２４の全長に渡って延在し、また、相互に等ピッチで配置されている。そして、これらの溝３２６に補強部材３２５がそれぞれ嵌め込まれて設置され、補強部材３２５とヨークセグメント３２４とが接着剤あるいは溶接により固定されている（図１７および図１８参照）。そして、この補強部材３２５により、ヨーク３２の剛性が補強され、また、隣り合うヨークセグメント３２４、３２４の接合部（ヨーク３２の分割部）が補強されている。また、これらの補強部材３２５間に永久磁石３１が貼り付けられている（図１８および図１９参照）。このとき、永久磁石３１が補強部材３２５を基準としてヨーク３２に対して位置決めされる。これにより、永久磁石３１の位置決めが容易化されている。

なお、補強部材３２５とヨークセグメント３２４とが溶接により固定される構成では、溝３２６の近傍に溶接逃がし部３２７が設けられることが好ましい（図２０参照）。これにより、溶接部と永久磁石との干渉が防止される。

［実施の形態４］
図２１は、この実施の形態４のリニアモータの二次側を示す斜視図である。図２２は、図２１に記載した二次側の取付部を示す説明図である。これらの図において、上記の実施の形態１〜３のリニアモータと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この実施の形態４のリニアモータ１では、一方の取付部３４が永久磁石３１の配列方向に対して複数の取付部セグメント３４３に分割可能なときに、隣り合う取付部セグメント３４３、３４３が相互に嵌り合う嵌合部３４４、３４４を有する（図２１および図２２参照）。かかる構成では、隣り合う取付部セグメント３４３、３４３が嵌合部３４４、３４４にて嵌合して連結されるので、取付部３４の剛性が向上する利点がある。特に、ヨーク３２および取付部３４の双方が分割構造を有する構成では、取付部３４の剛性が向上することにより、永久磁石３１の配列方向へのヨークセグメント３２４のズレが抑制される。これにより、永久磁石３１の設置面３２３の面精度が向上して、製品の信頼性が向上する利点がある。

例えば、この実施の形態４では、一方の取付部３４が永久磁石３１の配列方向に対して複数の取付部セグメント３４３に分割可能な構成を有している（図２１および図２２参照）。また、隣り合う取付部セグメント３４３、３４３が、相互に嵌り合う嵌合部３４４、３４４を永久磁石３１の配列方向の側面にそれぞれ有している。また、一方の嵌合部３４４が凸形状を有し、他方の嵌合部３４４が凹形状を有することにより、これらの嵌合部３４４、３４４が相互に嵌り合うように構成されている。また、各取付部セグメント３４３が、かかる凸形状の嵌合部３４４を永久磁石３１の配列方向の側面に有し、また、凹形状の嵌合部３４４を逆側の側面に有している。これにより、複数の取付部セグメント３４３が永久磁石３１の配列方向に一列に連結可能となっている。

以上のように、この発明にかかるリニアモータは、積層体であるヨークを二次側の取付位置に容易に取り付け得る点で有用である。

１ リニアモータ、２ 一次側、２１ 駆動コイル、２２ 磁極ティース、３ 二次側、３１ 永久磁石、３２ ヨーク、３２１ 磁性体、３２２ 締結孔、３２３ 設置面、３２４ ヨークセグメント、３２５ 補強部材、３２６ 溝、３２７ 溶接逃がし部、３３ 取付部、３３１ 締結孔、３３２ 取付孔、３４ 取付部、３４１ 締結孔、３４２ 取付孔、３４３ 取付部セグメント、３４４ 嵌合部、３５ 締結部材、３６ 固定部材

Claims (12)

1. 駆動コイルを磁極ティースに巻装して成る一次側と、複数の永久磁石をヨークに配列して成る二次側とを備えるリニアモータであって、
   前記ヨークが複数の磁性体を積層して成り、且つ、前記二次側が前記ヨークを前記磁性体の積層方向から挟み込む一対の取付部を有すると共に前記取付部にて所定の取付位置に固定されることを特徴とするリニアモータ。
2. 少なくとも一方の前記取付部が固定部材を挿入するための取付孔を有し、且つ、前記取付孔に挿入された前記固定部材により、前記二次側が前記取付位置に固定される請求項１に記載のリニアモータ。
3. 前記取付孔が前記磁性体の積層方向に拡大された長尺形状を有する請求項２に記載のリニアモータ。
4. 前記二次側が前記ヨークと前記取付位置との間に隙間を空けて配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載のリニアモータ。
5. 前記ヨークが複数の前記磁性体の端面を揃えて成る前記永久磁石の設置面を有すると共に、前記二次側が前記永久磁石の設置面の反対側を前記取付位置に向けて配置される請求項４に記載のリニアモータ。
6. 前記永久磁石の設置面と前記取付部の頂面との位置関係が調整されることにより、前記隙間が形成される請求項４または５に記載のリニアモータ。
7. 前記二次側が前記ヨークと一対の前記取付部とを前記磁性体の積層方向に貫通する締結部材を有し、前記締結部材により前記ヨークと一対の前記取付部とが締結される請求項１〜６のいずれか一つに記載のリニアモータ。
8. 前記ヨークが前記永久磁石の配列方向に分割可能である請求項１〜７のいずれか一つに記載のリニアモータ。
9. 一方の前記取付部が前記永久磁石の配列方向に複数に分割可能である請求項８に記載のリニアモータ。
10. 前記ヨークが前記磁性体の積層方向に延在する補強部材を有する請求項８または９に記載のリニアモータ。
11. 前記ヨークの分割部に前記補強部材が配置される請求項１０に記載のリニアモータ。
12. 少なくとも一方の前記取付部が前記永久磁石の配列方向に対して複数の取付部セグメントに分割可能であり、且つ、隣り合う前記取付部セグメントが相互に嵌り合う嵌合部を有する請求項１〜１１のいずれか一つに記載のリニアモータ。

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