JP2003250258A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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JP2003250258A
JP2003250258A JP2002045723A JP2002045723A JP2003250258A JP 2003250258 A JP2003250258 A JP 2003250258A JP 2002045723 A JP2002045723 A JP 2002045723A JP 2002045723 A JP2002045723 A JP 2002045723A JP 2003250258 A JP2003250258 A JP 2003250258A
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双暉 郭
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアギャップをモータ単体できめることがで
きるとともに、移動子の振動がテーブル部に影響しない
リニアモータを提供する。 【解決手段】 機台部1と、機台部1に固定されている
左右一対の第1レール部3と、第1レール部3に配置さ
れている左右一対の第1スライド部5と、第1スライド
部5に固定されているテーブル部2と、機台部1に固定
されている固定子11と、固定子11とテーブル部2と
の間に配置されている移動子12とを有するリニアモー
タにおいて、固定子11の左右両側に第2レール部7を
設け、第2レール部7の上に第2スライド部9を設け、
第2スライド部9と移動子12を固定し、かつ、テーブ
ル部2または移動子12の一方に、テーブル部2に対し
て移動子12を、上下方向に摺動可能で、かつ進行方向
に拘束する係合固定部13a,13bを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板の組
立工程、マシニングセンタなどの工作機械や製造装置で
使用されるリニアモータに関するものである。 【0002】 【従来の技術】リニアモータの従来例を図3に基づいて
説明する。図3はリニアモータの進行方向から見た正面
図であり、リニアモータの構成例を示している。図3に
おいて、1は機台部、2はテーブル部、3は左右一対の
レール部、5は同じく左右一対のスライド部、11は固
定子、12は移動子である。以下、リニアモータの設置
手順について示す。まず、機台部1の左右側に、レール
部3をボルトなどによって固定する。次に、レール部3
の種類や仕様に応じて決められたスライド部5を左右両
側のレール部3の上に配置する。次に、スライド部5の
上にテーブル部2を設置し、ボルトなどで固定する。な
お、スライド部5の種類によっては、スライド部5とテ
ーブル部2が一体化されているものもあるが、その場合
は、テーブル部2をレール部3の上に直接設置する。ま
た逆に、レール部3と機台部1が一体化されているもの
もあるが、その場合は、テーブル2を機台部1の上に直
接設置する。次に、機台部1の上面に、固定子11をボ
ルトなどを利用して、固定する。次に、テーブル部2の
下面に、移動子12をボルトなどを利用して固定する。
以上の設置手順により、固定子11と移動子12とのエ
アギャップgが設定される。前記エアギャップgの寸法
は、次の(1)式に基づいて決定されている。ただし、
L1は左側レール部3に位置するテーブル部2と機台部
1とのギャップ、L2は右側レール部3に位置するテー
ブル部2と機台部1とのギャップ、Dは固定子11の厚
さ、Rは移動子12の厚さである。 g=(L1+L2)/2−D−R (1) すなわち、テーブル2と機台1との上下方向(高さ方
向)の寸法によって、エアギャップgが決められてい
る。従って、L1、L2、D、Rの一部、または全部を
調整することによって、エアギャップgの調整がなされ
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来は、前記(1)式
に示すように、モータの性能を決めるエアギャップgが
寸法(L1+L2)/2の精度によって決められてい
る。すなわち、正確な推力を生じるためには、寸法(L
1+L2)/2を正確に調整し、かつ、個々の部品が精
密に製造されている必要がある。しかしながら、これら
を実施するには、さまざまな問題がある。例えば、テー
ブル部2の質量が、移動子12の質量の数十倍となって
いる場合、寸法(L1+L2)/2は、テーブル2部の
装着後の自重によって多少変化する。従って、正確なエ
アギャップgをモータの必要な寸法に一致させるため
に、面倒な調整作業が必要である。また、通常、移動子
12または固定子11に電流を流す際に、上下方向に推
力の数十倍の吸引力が生成され、テーブル部2を上下方
向に振動させることがある。つまり、エアギャップgが
変化し、モータの性能が不安定となる。特に工作機械に
応用する際に、加工部品の精度に影響し、問題となる。
また、モータの性能は、寸法(L1+L2)/2の精度
によって決められているので、テーブル部2や機台1が
なければ、モータの電磁気・電磁力性能を正確に評価す
ることができない。さらに、メンテナンスをする際に、
テーブル部2を外す必要があるので、面倒な作業とな
り、コストがかかるという問題があった。本発明は、こ
のような問題を解決するためになされたもので、エアギ
ャップをモータ単体できめることができるとともに、移
動子の振動がテーブル部に影響しないリニアモータを提
供することを目的とするものである。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、機台部と、前記機台部に固定されている
左右一対の第1レール部と、前記第1レール部に配置さ
れている左右一対の第1スライド部と、前記第1スライ
ド部に固定されているテーブル部と、前記機台部に固定
されている固定子と、前記固定子と前記テーブル部との
間に配置されている移動子とを有し、前記固定子と前記
移動子とによる駆動力に基づいて、前記機台部とテーブ
ル部とを相対運動させるリニアモータにおいて、前記固
定子の左右両側に第2レール部を設け、前記第2レール
部の上に第2スライド部を設け、前記第2スライド部に
移動子を固定し、前記テーブル部または移動子の一方
に、前記テーブル部に対して前記移動子を、上下方向に
摺動可能で、かつ進行方向に拘束する係合固定部を設け
るようにしたものである。 【0005】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図に基
づいて説明する。図1は、本発明の実施例におけるリニ
アモータの構成を示す進行方向からみた正面図で、図2
は、図1に於けるA−A断面図である。図1および図2
に示すように、リニアモータは、機台部1と、テーブル
部2と、第1レール部3と、第1スライド部5と、第2
レール部7と、第2スライド部9と、固定子11と、移
動子12と、固定部13とから構成されている。ただ
し、機台部1と、テーブル部2と、第1レール部3と、
第1スライド部5と、固定子11と、移動子12は、従
来のものと同一である。従来技術と異なる本発明のリニ
アモータ設置手順について、以下に説明する。まず、固
定子11の左右両側に、第2レール部7をボルトなどに
よって固定する。次に、第2レール部7の上に第2スラ
イド部9を配置する。次に、第2スライド部9の上に移
動子12を載せ、モータ仕様に要求されているエアギャ
ップgが得られるように、ボルトなどで、移動子12と
第2スライド部9を固定する。この取り付け作業には、
移動子12のみを多少調整すれば、エアギャップgの仕
様を満足することができる。以上の設置及び調整作業に
よって、第2レール部7と、第2スライド部9と、固定
子11と、移動子12とからモータ単体部が構成され
る。また、第2レール部7と、第2スライド部9は、次
の(2)式の条件が満足するように選択されたものであ
る。ただし、Xは図1に示すモータ単体の上下方向の寸
法である。 X<(L1+L2)/2 (2) 次に、テーブル部2の下面に、係合固定部13aをボル
トで固定する。ただし、係合固定部13aは、その上下
方向の寸法Y1が次の(3)式の条件を満足するように
選択されたものとする。 (L1+L2)/2―Y1<X (3) 次に、モータ単体を機台1に配置する。その際に、移動
子12の進行方向の一方側端面を、係合固定部13aに
当てて係合させる。次に、移動子12の進行方向の他方
側端面に当接するようにして、係合固定部13bをテー
ブル部2の下面にボルトで固定する。ただし、この係合
固定部13bも、その上下方向の寸法Y2が次の(4)
式の条件を満足するように選択されたものとする。 (L1+L2)/2―Y2<X (4) また、2つの係合固定部13a,13bをテーブル2の
下面に配置する際に、係合固定部13a,13b間で、
移動子12を挟んで、前記移動子12を進行方向に拘束
する。よって、移動子12に生じる推力が直ちにテーブ
ル部2に伝えられ、テーブル部2を駆動することとな
る。ただし、移動子12は、係合固定部13a,13b
間において、上下方向には摺動が可能なようになってい
る。この構成により、モータ単体の組み立てが完了した
時点から、モータの電磁気・電磁力性能は変化しないこ
とになる。リニアモータの上下方向の寸法条件が(1)
式から、(2)式に緩和されたことによって、同一のテ
ーブル部構成に対して、さまざまな仕様のモータ単体を
簡単に設置することができる。よって、低コストで大量
生産された真空ようモータ単体を利用して、さまざまな
テーブル部2を駆動することができるので、生産性が大
幅に向上する。また、移動子12はテーブル2部に対し
て、上下方向には拘束されていないので、移動子12に
上下方向の振動が生じた場合も、テーブル部2には振動
が伝わらず、テーブル部2の上下方向の位置が全く変化
しない。さらに、エアギャップgはモータ単体を組み立
てる際に決められるものであるので、移動子12よりも
数十倍重いテーブル部2を連結して、エアギャップgの
調整を行う必要がなくなり、組み立て作業の生産効率は
大幅に向上する。また、固定子11と機台1とを締め付
けている固定用ボルトと、移動子12を挟んでいる2つ
の固定部13a,13bのうちのどちら1つをはずせ
ば、モータ単体を簡単に取り外すことができる。よっ
て、移動子12と固定子11のどちらかが故障した場
合、テーブル部2を取り外す必要がないので、メンテナ
ンスは簡単に行える。なお、前述した実施例は、1進行
方向のリニアモータを例に説明したが、X−Yのような
多進行方向のリニアモータにおいても、本発明を適用す
ることができることは言うまでもない。 【0006】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
ような効果がある。 (1)リニアモータの上下方向の寸法条件が(1)式か
ら、(2)式に緩和されたことによって、同一のテーブ
ル部構成に対して、さまざまな仕様のモータ単体を簡単
に設置することができる。よって、低コストで大量生産
されたモータ単体を利用して、さまざまなテーブル部2
を駆動することができ、生産性を大幅に向上することが
できる。 (2)移動子12とテーブル部2との上下方向の相対位置
が固定されていないので、移動子12に上下方向の振動
が生じた場合も、テーブル部2と機台1との上下方向の
相対位置には影響がない。従って、移動子12が上下方
向に振動しても、テーブル部2と機台1との上下方向の
寸法は変わらない。よって、テーブルを駆動する際に、
進行方向だけではなく、上下方向の寸法仕様も容易に実
現することができる。 (3)エアギャップgは、モータ単体を組み立てる際に決
められるものであるので、移動子12よりも数十倍重い
テーブル部2を連結して、エアギャップgの調整を行う
必要がない。よって、テーブル部2を組み立てる際の生
産効率を大幅に向上することができる。 (4)固定子11と機台1とを締め付けている固定用ボル
トと、移動子12を挟んでいる2つの係合固定部13
a,13bのうちのどちら1つをはずせば、モータ単体
を簡単に取り外すことができる。よって、移動子12と
固定子11のどちらかが故障した場合、テーブル部2を
取り外す必要がないので、メンテナンスがしやすい。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施例におけるリニアモータの構成
を示す進行方向からみた正面図である。 【図2】 図1に於けるA−A断面図である。 【図3】 従来技術におけるリニアモータの構成を示す
進行方向からみた正面図である。 【符号の説明】 1 機台部 2 テーブル部 3 第1レール部 5 第1スライド部 7 第2レール部 9 第2スライド部 11 固定子 12 移動子 13 係合固定部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 機台部と、前記機台部に固定されている
    左右一対の第1レール部と、前記第1レール部に配置さ
    れている左右一対の第1スライド部と、前記第1スライ
    ド部に固定されているテーブル部と、前記機台部に固定
    されている固定子と、前記固定子と前記テーブル部との
    間に配置されている移動子とを有し、前記固定子と前記
    移動子とによる駆動力に基づいて、前記機台部とテーブ
    ル部とを相対運動させるリニアモータにおいて、前記固
    定子の左右両側に第2レール部を設け、前記第2レール
    部の上に第2スライド部を設け、前記第2スライド部に
    移動子を固定し、前記テーブル部または移動子の一方
    に、前記テーブル部に対して前記移動子を、上下方向に
    摺動可能で、かつ進行方向に拘束する係合固定部を設け
    たことを特徴とするリニアモータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102185454A (zh) * 2011-05-25 2011-09-14 常州市润源经编机械有限公司 一种线性电机安装机构
DE102014118335A1 (de) 2013-12-17 2015-06-18 Fanuc Corporation Linearantriebseinheit mit Linearmotor und eine Werkzeugmaschine damit
CN107911003A (zh) * 2017-12-26 2018-04-13 南京工程学院 一种气隙可调的直线电机

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