JP2002119039A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同期形リニアモータの２次側要素を製作する際
に、永久磁石をベースプレート上に所定ピッチに並べて
接着する作業が煩雑で、組み立て作業に多くの時間を要
していた。また、永久磁石を樹脂によってモールドする
ときに、細心の注意を払って作業する必要があった。 【解決手段】２次側要素（２０）が、つぎのようなマグ
ネットケース（２５）を含む。すなわち、そのマグネッ
トケース（２５）は、永久磁石（２２）を緊密に収容し
て接着した状態で互いに当接するように配列されて、永
久磁石（２２）をベースプレート（２１）に接着するこ
とによってベースプレート（２１）に接着された後に、
ベースプレート（２１）側と反対の側の表面が切削され
て所定厚さに形成されるものである。これによって、永
久磁石（２２）は、ベースプレート（２１）上に定ピッ
チに容易に整列され、また、マグネットケース（２５）
によって簡易にモールドされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石がベース
プレートに列設された、同期形リニアモータの２次側要
素の構成、およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】同期形リニアモータは、所定個数のコイ
ルが所定個数の磁極鉄心に列設された１次側要素と、所
定個数の永久磁石が１枚の継鉄であるベースプレート上
に列設された２次側要素との組み合わせで構成され、コ
イルに印加される駆動電流が制御されて磁極鉄心の磁界
が移動することによって、１次側要素または２次側要素
のいずれか一方がもう一方に対して相対的に移動するも
のである。

【０００３】このような同期形リニアモータの２次側要
素においては、永久磁石がベースプレート上にその移動
方向に沿って所定のピッチに正確に整列されなければな
らない。それで、磁石の幅を所定の寸法公差内に管理す
ることに加えて、磁石同士の間にゲージやスペーサ等を
介装してゲージやスペーサ等を磁石寸法に合わせて組み
合わせることによって、磁石を一定ピッチに整列してい
た。また、２次側要素の幅が広い場合には、２個の磁石
がリニアモータの移動方向に直交する方向に並べられて
同じように２列に配列されていた。そしてこのとき、磁
極側表面と磁石側表面との隙間、すなわち、エアギャッ
プが所定寸法範囲内に収まるように、２次側要素の磁石
の厚さを所定の寸法公差内に寸法管理するとともに磁石
をベースプレートに確実に押しつけて、磁石が密着する
ように接着していた。

【０００４】また、このような２次側要素は、特別に清
浄でもない通常の環境下で使用される場合に、その磁石
１２が樹脂等でモールドされて保護されている形態のも
のであることが好ましい。その表面が保護部材によって
平滑になり、エアギャップに異物が入りにくく、異物が
噛み込みにくいからである。また、磁石が露出しないの
で、磁石の防錆処理等が簡易なもので済むからである。
そこで、この場合、磁石１２は樹脂等でモールドされて
いた。

【０００５】図５は、従来の２次側要素１０の概略図で
ある。これによって、磁石１２をベースプレート１１に
取り付け、樹脂でモールドする作業を説明する。あらか
じめ、ベースプレート１１に基準ピン１３を植設してお
き、これに最初に接着する磁石１２を押し当てるように
して位置決めして接着する。そして、つぎの磁石１２を
接着するときに、最初の磁石１２とつぎの磁石１２との
間にピンゲージ１４を介装して、これらの磁石同士のピ
ッチを所定のピッチに設定する。この作業を繰り返して
各磁石１２を所定のピッチに整列していた。そして、磁
石１２をベースプレート１１上に接着した後にピンゲー
ジ１４を取り外し、磁石１２を取り囲む図示省略した型
枠を載せてここに溶融樹脂を流し込んで、２点鎖線で示
すモールド部分１５を製作していた。この後、モールド
樹脂１５の表面をフライス盤等によって切削して、２次
側要素を所定の厚さに仕上げていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな作業には、つぎのような作業の難しさ、煩雑さがあ
った。１つの難しさ、煩雑さは、最初に取り付けた磁石
１２を基準につぎの磁石を押し当てながら整列する繰り
返し作業において、磁石１２の幅寸法がある程度の寸法
誤差を有する場合に磁石１２の取り付けピッチに累積誤
差を生じることである。それで、磁石１２の幅寸法の製
作誤差に応じた寸法公差のピンゲージ１４を使用して、
磁石１２の取り付けピッチを調整していた。特に２次側
要素１０が例えば１０枚以上の磁石１２を取り付ける長
尺物である場合には、多くとも１０枚を超えない程度に
基準ピン１３を植設して、磁石１２が多くとも１０枚を
超えて累積して取り付けられないようにしていた。ま
た、他の難しさ、煩雑さは、２次側要素１０の幅が広い
場合に、あらかじめ磁化されている磁石１２を２列に並
べる際に、隣同士の磁石の磁力が反発し合ってぴったり
とうまく並びにくいことである。それで、型枠等を使用
して磁石１２が位置ずれしないようにしていた。また、
他の難しさ、煩雑さは、モールドする際に、樹脂１５が
磁石１２やベースプレート１１に充分に接着するよう
に、異物の混入防止や泡の発生防止や表面変質層の除去
等の処置を行う必要があることであった。

【０００７】このように、リニアモータの２次側要素を
製作する際には、磁石をベースプレート上に所定ピッチ
に並べて接着する作業が煩雑であり、また、ベースプレ
ート上の磁石を樹脂によってモールドする作業に細心の
注意を払う必要があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記課題を解決するも
ので、リニアモータの２次側要素において、磁石をベー
スプレート上に所定ピッチで配列して接着することが非
常に容易にできるとともに、磁石の接着後にこれを樹脂
でモールドする作業を省略して、その製造時間とコスト
を大幅に縮小するリニアモータの２次側要素とその製造
方法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】そこで、本発明の請求項
１に記載のリニアモータは、磁極鉄心にコイルが列設さ
れた１次側要素と、ベースプレートに永久磁石が列設さ
れた２次側要素とを含むリニアモータにおいて、２次側
要素（２０）がつぎのようなマグネットケース（２５）
を含むことを特徴とする。すなわち、このマグネットケ
ース（２５）は、永久磁石（２２）を緊密に収容して接
着した状態で互いに当接するように配列されて、永久磁
石（２２）をベースプレート（２１）に接着することに
よってベースプレート（２１）に接着された後に、ベー
スプレート（２１）側と反対の側の表面が切削されて所
定厚さに形成されるものであることを特徴とする。

【００１０】また本発明の請求項２に記載のリニアモー
タの製造方法は、コイルが磁極鉄心に列設された１次側
要素と、永久磁石がベースプレートに列設された２次側
要素とを含むリニアモータの製造方法において、このリ
ニアモータの２次側要素（２０）の製造方法が、永久磁
石（２２）を緊密に収容できるマグネットケース（２
５）を予め成形するステップと、永久磁石（２２）をマ
グネットケース（２５）に収容して接着するステップ
と、永久磁石（２２）をマグネットケース（２５）に収
容したままで着磁するステップと、マグネットケース
（２５）を互いに当接状態で整列して永久磁石（２２）
をベースプレート（２１）の１面に接着するステップ
と、マグネットケース（２５）のベースプレート（２
１）側と反対側の表面を切削してマグネットケース（２
５）を所定厚さに形成するステップと、を含むことを特
徴とする。

【００１１】なお、上述の括弧内の符号は、図面と対応
する要素を示す便宜的なものであり、本記述が本発明を
図面上の記載例に限定拘束するものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のリニアモータの２
次側要素を実施例によって詳細に説明する。図１ないし
図２に示すように、２次側要素２０は、平板上のベース
プレート２１上に多数の永久磁石２２、２２、２２、・
・が所定ピッチに配列されたもので、これらの磁石２２
が、モールド樹脂に相当する、後述するマグネットケー
ス２５、２５、・・にそれぞれ収容された状態でベース
プレート２１上に接着されて形成される。磁石２２は、
従来使用されているものと同じ材料、例えば、ネオジウ
ム磁石などが使われる。

【００１３】ベースプレート２１は、従来通りの鋼材か
らなる平板である。その上面の１端には、マグネットケ
ース２５を押し当ててその位置を設定する基準ピン２３
をはめ込む穴２１ａが２個形成してある。マグネットケ
ース２５を１０枚程度以上連続して取り付ける場合に
は、この穴２１ａは、多くても１０枚程度の所定のマグ
ネットケースピッチ毎に形成してある。図示例では、８
枚毎に新たな基準ピン２３が植設される。基準ピン２３
は、ベースプレート２１から少し頭を突き出す程度の短
いピンであり、穴２１ａに差し込まれた状態で最終的に
マグネットケース２５の下に埋め込まれたままになる。

【００１４】マグネットケース２５は、図３ないし図４
に示すように、外形が全体として直方体の容器で、磁石
２２が緊密に隙間無く収容されるための磁石収容部２５
ａが上面に形成されている。それで、マグネットケース
２５の幅寸法Ｂ、長さ寸法Ｌ、厚さ寸法Ｈは、磁石２２
の幅寸法、長さ寸法、厚さ寸法よりより当然に大きく、
実際には、例えば、側面、底面の板厚が全て、２ｍｍに
なるように形成される。マグネットケース２５の幅寸法
Ｂは、マグネットケース２５自体をそのＢ寸法方向に密
着して並べたときに、磁石２２同士の間隔が所望の取り
付けピッチになるように形成される。例えば、上記のよ
うに側面の板厚が２ｍｍである場合には、磁石２２が４
ｍｍの隙間で整列することになる。また、２次側要素２
０がその移動方向に直交する方向に幅広である場合に
は、図３のように、２個の磁石２２が収容されるように
長さＬが長く形成される。

【００１５】マグネットケース２５の磁石収容部２５ａ
の深さ寸法Ｄは、磁石２２がマグネットケース２５に収
容されたときに磁石２２の上面がマグネットケースの上
端面より０．２ｍｍないし０．３ｍｍ程度飛び出すよう
に、磁石２２の厚さよりわずかに浅い寸法に形成される
と良い。マグネットケース２５に磁石２２を挿入して接
着したときに磁石面とケース面との間に段差ができるよ
うにして、磁石２２がベースプレート２１に接着剤によ
って接着されるときに、接着面に塗布された余分な接着
剤がこの段差部に逃げられるようにするためである。

【００１６】マグネットケース２５の少なくとも１側面
には、ベースプレート２１上に挿入されたときに突き出
る基準ピン２３のちょうど半分が埋没するような、切り
欠き部２５ｂが２個形成されている。この切り欠き部２
５ｂは、全てのマグネットケース２５において必ずしも
必要ないが、後で説明するように、少なくとも最初に基
準ピン２３に押し当てられて位置合わせされるマグネッ
トケース２５において必要な凹部である。実際には、全
てのマグネットケース２５の１側面に１組の切り欠き部
２５ｂを形成しておいて組み付け作業を単純化する。磁
石が１０枚以上連なる場合に追加の基準ピン２３が用意
される場合には、これを挟んで対向するマグネットケー
ス２５の各側面に切り欠き部２５ｂが必要になる。

【００１７】マグネットケース２５の磁石収容部２５ａ
の底面には、少なくとも１個、できれば、１個の磁石に
対して２、３個の透孔２５ｃが形成される。磁石２２を
マグネットケース２５の磁石収容部２５ａに挿入すると
き、この透孔２５ｃから磁石収容部２５ａと磁石２２と
の間の空気や余分な接着剤を確実に抜くためである。

【００１８】このようなマグネットケース２２は、射出
成形機によって成形され、その材質には、例えば、ポリ
カーボネート等が選ばれる。また、接着剤には、エポキ
シ系の接着剤が使用される。

【００１９】上記のようなマグネットケース２５、２
５、・・を使用して、２次側要素が次のような順序で製
作される。

【００２０】まず、磁石２２に適度の接着剤を塗布して
磁石２２をマグネットケース２５の磁石収容部２５ａに
挿入し、両者を充分押し付けて密着する。このとき、磁
石２２が未着磁の状態である方が作業しやすい。特に２
個の磁石を並べて挿入する場合に、２個の磁石の間に磁
気的な反発力、吸着力が無い方が、これらの磁石を収容
しやすいからである。そして、磁石２２とマグネットケ
ース２５との間に未接着な箇所が残らないように、また
接着剤層が厚すぎないように、両者の隙間の空気や余分
な接着剤が透孔２５ｃから抜かれる。抜け出た接着剤
は、透孔２５ｃの周りで固化するが、これらは後に切削
される。こうして磁石２２をマグネットケース２５に入
れて接着してから、磁石をケースとともに磁化装置（空
芯コイル、図示省略）に入れて着磁する。

【００２１】つぎに、ベースプレート２１上の基準ピン
取り付け穴２１ａに基準ピン２３を２本挿入して、磁石
２２を接着するための基準を用意する。磁石２２が１０
枚以上貼り付けられる場合には、基準ピン２３がさらに
増設される。

【００２２】このような準備をしてから、磁石２２をマ
グネットケース２５とともにベースプレート２１に貼り
付けてゆく。まず最初に、磁石２２の表面に接着剤を塗
布して、この磁石面をベースプレート２１に接着する。
このとき、マグネットケース２５の切り欠き部２５ｂの
箇所で磁石２２を基準ピン２３に充分に押し当てるよう
にしてマグネットケース２５を位置決めする。そして、
隣に配列する磁石２２にも同様に接着剤を塗布して、そ
のマグネットケース２５の側面を先に接着したマグネッ
トケース２５の側面に充分押しつけながらベースプレー
ト２１に充分押しつけて接着する。こうしてマグネット
ケース２５同士を押し当てながら磁石２２をベースプレ
ート２１に順次貼り付けてゆくことによって、必要な個
数の磁石２２がマグネットケース２５によってモールド
された状態でベースプレート２１上に所定間隔に配列さ
れることになる。このとき、磁石２２が予め磁化されて
いるので、ベースプレート２１に強力に接着する。こう
して、すべての磁石２２、２２、・・をベースプレート
２１に順次貼り付けた後に接着剤が固化するのを待つ。

【００２３】つぎに、磁石２２およびマグネットケース
２５がベースプレート２１上で密着して接着されている
かどうかを確認する。この確認は、例えば、マグネット
ケース２５がベースプレート２１に密着しているときの
これらの厚さに等しい間隔のスリットを有する治具（図
示省略）に、ベースプレート２１を通すことによって簡
単にできる。こうすれば、磁石２２がベースプレート２
１に密着していない場合にこの箇所がスリットを通過で
きない。

【００２４】磁石２２がベースプレート２１に密着して
いることを確認してから、マグネットケース２５を例え
ばフライス盤（図示省略）によって所定の厚さに加工す
る。すなわち、マグネットケース２５のベースプレート
２１側と反対の側の表面（図１、図２では上面、図３、
図４では下面。）を切削して、ベースプレート２１とマ
グネットケース２５とを合わせた厚さを所定寸法に形成
する。このとき、ベースプレート２１と磁石２２とが所
定の厚さ寸法に形成されているので、磁石２２の表面を
覆うマグネットケース２５の厚さ寸法が、例えば、０．
２ｍｍ程度の一定厚さに削り出される。これがちょうど
磁石を覆うモールド樹脂になる。

【００２５】こうして、磁石２２、２２、・・が所定の
ピッチで整列して接着されるとともにベースプレート２
１と磁石２２とを合わせた厚さが所定の厚さ寸法に仕上
がって、２次側要素２０がリニアモータの１次側要素と
組み合わされたときに、両者の間のエアーギャップが所
定寸法値になる。

【００２６】以上説明した本発明は、その精神および必
須の特徴的事項から逸脱することなく他のいろいろな形
態で実施することができる。したがって、本明細書に記
載した好ましい実施例は例示的なものであって限定的に
解釈されるべきものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアモ
ータの１次側要素は、つぎのようなマグネットケース、
すなわち、永久磁石を収容して保護するとともに、隣り
合って整列されるだけで永久磁石の取り付けピッチを設
定できる幅に形成されたマグネットケースを含んで構成
されるので、永久磁石をベースプレートに所定ピッチに
整列することが容易にできるとともに、永久磁石の樹脂
モールドが簡単にできる。

【００２８】また本発明のリニアモータの２次側要素の
製造方法は、永久磁石を保護するとともに、隣り合って
整列されるだけで永久磁石の取り付けピッチを設定でき
るような幅に形成されたマグネットケースを含んで構成
され、磁石をそのマグネットケース内に接着したままで
磁化して、その後にマグネットケースをお互いに当接さ
せながらベースプレート上に接着し、最後にマグネット
ケースを切削して所定厚さに形成するので、永久磁石を
マグネットケースに収容すること、およびベースプレー
ト上に所定ピッチに整列・接着することが容易にできる
とともに、永久磁石の樹脂モールドをマグネットケース
で代用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリニアモータの２次側要素の全体斜視
図。

【図２】図１の２次側要素のＸ−Ｘ矢視断面図。

【図３】本発明のマグネットケースの拡大斜視図。

【図４】図３のマグネットケースのＹ−Ｙ矢視断面図。

【図５】従来のリニアモータの２次側要素の全体斜視
図。

【符号の説明】

２０ ２次側要素 ２１ ベースプレート ２２ 永久磁石 ２３ 基準ピン ２５ マグネットケース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁極鉄心にコイルが列設された１次側
   要素と、ベースプレートに永久磁石が列設された２次側
   要素とを含むリニアモータにおいて、前記２次側要素
   が、前記永久磁石を緊密に収容して接着した状態で前記
   ベースプレートに接着されて、その底面が切削されて所
   定厚さに形成されたマグネットケースを含むことを特徴
   とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 コイルが磁極鉄心に列設された１次側
   要素と、永久磁石がベースプレートに列設された２次側
   要素とを含むリニアモータの前記２次側要素の製造方法
   において、前記永久磁石を緊密に収容できる所定個数の
   マグネットケースを予め成形するステップと、前記永久
   磁石を前記マグネットケースに収容して接着するステッ
   プと、前記マグネットケースを前記永久磁石とともに前
   記ベースプレートの１面にお互いに当接状態で整列して
   接着するステップと、前記ベースプレート上の前記マグ
   ネットケースの底面を前記ベースプレートのもう１つの
   面を基準にして切削するステップと、を含むことを特徴
   とするリニアモータの前記２次側要素の製造方法。