JP2006166537A

JP2006166537A - 磁石可動型リニアモータ

Info

Publication number: JP2006166537A
Application number: JP2004352231A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Mitani; 佳樹三谷
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】断面形状のコンパクト化を図ることができる磁石可動型リニアモータを提供する。
【解決手段】アウタレール２内を上下に仕切る仕切壁５を一体に形成することにより、アウタレール２自身の剛性が高まる。アウタレール２の上下方向中間位置に仕切壁５を一体に形成このアウタレール２の中空部６に固定子ユニット１１を収納固定することで、固定子ユニット１１の剛性として、固定子コイル１３と可動子永久磁石２４間の吸引力により固定子ユニット１１が撓まないような高い剛性が必要でなくなり、固定子ユニット１１のヨーク１２として平板状のものを使用でき、固定子ユニット１１、延いてはリニアモータ全体の断面形状のコンパクト化を図ることができる。また、中空部６に固定子ユニット１１が収納固定されていることで、リニアモータの防塵性能を向上でき、防塵のため固定子ユニット１１を樹脂カバーで覆う必要がなくなり、部品点数の削減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁石可動型リニアモータに関するものである。

特開２００３−１１１３８０号公報に示すように、従来の磁石可動型リニアモータは、アウタレールの上部壁に形成したネジ挿通孔から挿通した皿ネジを、固定子ユニットの上側に位置するヨークに螺合して、該固定子ユニットをアウタレールの上部壁に固定していた。磁石可動型リニアモータは、通電時に固定子コイルと可動子の永久磁石間に強い吸引力が作用する。この吸引力が作用しても固定子ユニットが撓まないように、断面形状が略Ｕ字形のヨークを用いて固定子ユニットの剛性を高めていた。

しかしながら、固定子ユニット単独で剛性を高めるのではなく、全体構造の中で固定子ユニットの撓みを防止することができれば、固定子ユニットの剛性として従来のものほど高い剛性が必要でなくなる。これにより、固定子ユニット形状のコンパクト化、延いては磁石可動型リニアモータの断面形状のコンパクト化を図ることができる。
特開２００３−１１１３８０号公報

本発明は上記した点に着目してなされたもので、断面形状のコンパクト化を図ることができる磁石可動型リニアモータを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１に記載の磁石可動型リニアモータは、上部壁と該上部壁の左右両側から垂下する側壁とからなる断面略逆Ｕ字形のアウタレールと、ヨーク及び該ヨークに整列配置された複数のコイルからなり、前記アウタレール内において該アウタレールに固定された固定子ユニットと、複数の永久磁石を備え、前記固定子ユニットに対応して前記アウタレール内に移動可能に配設された可動子ユニットからなる磁石可動型リニアモータであって、前記固定子はそのヨークを平板状に形成し、また、前記アウタレールの上下方向中間位置には、該アウタレール内を上下に仕切る仕切壁を一体に形成し、それにより形成される中空部に固定子ユニットを収納固定したことを特徴とする。

また、請求項２に記載の磁石可動型リニアモータは、請求項１に記載の構成において、前記固定子ユニットが、前記アウタレールの上部壁と固定子ユニットのヨーク間に介装され、該固定子ユニットをアウタレールの仕切壁に押し付ける押し付け手段によりアウタレールの中空部に固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の磁石可動型リニアモータによれば、固定子はヨークが平板状に形成されている。また、アウタレールの上下方向中間位置には、該アウタレール内を上下に仕切る仕切壁が一体に形成され、それにより形成される中空部に固定子ユニットが収納固定されている。アウタレールの上下方向中間位置に仕切壁を一体に形成することにより、アウタレール自身の剛性が高まる。このアウタレールの中空部に固定子ユニットを収納固定することで、固定子ユニットの剛性として、従来のもののように固定子コイルと可動子永久磁石間の吸引力により固定子ユニットが撓まないような高い剛性が必要でなくなり、固定子ユニットのヨークとして平板状のものを使用でき、固定子ユニット、延いてはリニアモータ全体の断面形状のコンパクト化を図ることができる。また、アウタレールの中空部に固定子ユニットが収納固定されていることで、リニアモータの防塵性能の向上、及び従来必要であった固定子ユニットの樹脂カバー廃止による部品点数の削減効果がある。

請求項２に記載の磁石可動型リニアモータによれば、固定子ユニットが、アウタレールの上部壁と固定子ユニットのヨーク間に介装され、該固定子ユニットをアウタレールの仕切壁に押し付ける押し付け手段によりアウタレールの中空部に固定されている。従って、アウタレールの仕切壁と固定子ユニット間の隙間がなくなることで、通電時に作用する固定子コイルと可動子永久磁石間の吸引力に起因するガタ音を防止できる。また、固定子コイルと可動子永久磁石間の距離が縮まるため、リニアモータの推力を高められる。さらに、固定子ユニットとアウタレールの仕切壁が接触することにより、固定子コイルの放熱効果が向上する。

断面形状のコンパクト化を図ることができる磁石可動型リニアモータを提供するという目的を、固定子のヨークを平板状に形成し、また、アウタレールの上下方向中間位置に該アウタレール内を上下に仕切る仕切壁を一体に形成し、それにより形成される中空部に固定子ユニットを収納固定することにより実現した。

本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。図１は、本実施例に係る磁石可動型リニアモータ（以下、単にリニアモータという。）１の断面図である。リニアモータ１のアウタレール２は、アルミ等非磁性体の押出し一体成形品である。その断面形状は、上部壁３と該上部壁３に続く対向側壁４，４を有する全体が断面略逆Ｕ字形に形成されている。そして、アウタレール２の上下方向中間位置には、該アウタレール２内を上下に仕切る仕切壁５が一体に形成され、アウタレール２内に中空部６が形成されている。また、対向側壁４，４の下端部には、それぞれ内側に折曲するガイドレール部７，７が形成されている。さらに、上部壁３には、後述する固定子ユニット１１の平板状ヨーク１２の装入ガイド８，８が長手方向に形成されている。

固定子ユニット１１は、平板状ヨーク１２を装入ガイド８，８で案内してアウタレール２の中空部６内に装入される。固定子ユニット１１は図１及び図２に示すように、平板状ヨーク１２の下面に鉄芯入りのコイル１３を長手方向に複数個整列させて固定するとともに、これらコイル１３の側面に配置した基板１４に磁気センサ１５を配置したものである。平板状ヨーク１２には、長手方向の両端部にそれぞれ皿モミ穴１６が穿設されている。アウタレール２の固定子ユニット１１固定位置には、皿モミ穴１６に対応して上部壁３にタッピングによるねじ立て１７が施されている。このねじ立て１７に六角穴付き止めねじ（とがり先）１８をねじ込んで、固定位置に装入された固定子ユニット１１をアウタレール２の仕切壁５の上面に押し付けて固定する。この六角穴付き止めねじ１８が、請求範囲に記載の押し付け手段に相当する。

アウタレール２の仕切壁５の下面には、可動子ユニット２１が装入されている。可動子ユニット２１は、アルミ等非磁性体製の可動子ケース２２に永久磁石ブロック２３を収納したものである。永久磁石ブロック２３は、厚み方向に着磁された複数の永久磁石２４を隣り合うものどうしで極性を互いに異ならせてヨーク２５に接着して一体としたものである。可動子ケース２２には、アウタレール２のガイドレール部７，７上を走行するローラ２６，２６が取付けられている。該ローラ２６，２６により、可動子ユニット２１が仕切壁５の下面で移動自在に保持される。また、可動子ケース２２の下面の所定位置には、六角スタッドボルト２７が取付けられ、可動子ユニット２１により牽引される引戸を吊持するハンガー等を固定できるようになっている。

上記に説明したリニアモータ１は、固定子ユニット１１のヨーク１２を平板状に形成し、また、アウタレール２の上下方向中間位置に、該アウタレール２内を上下に仕切る仕切壁５を一体に形成し、それにより形成される中空部６に固定子ユニット１１を収納固定するもので、アウタレール２の上下方向中間位置に仕切壁５を一体に形成することにより、アウタレール２自身の剛性が高まる。このアウタレール２の中空部６に固定子ユニット１１を収納固定することで、固定子ユニット１１の剛性として、従来のもののように固定子コイル１３と可動子永久磁石２４間の吸引力により固定子ユニット１１が撓まないような高い剛性が必要でなくなり、固定子ユニット１１のヨーク１２として平板状のものを使用でき、固定子ユニット１１、延いてはリニアモータ全体の断面形状のコンパクト化を図ることができる。また、アウタレール２の中空部６に固定子ユニット１１が収納固定されていることで、リニアモータの防塵性能を向上できる。これにより、防塵のため固定子ユニット１１を樹脂カバーで覆う必要がなくなり、部品点数を削減できる。

また、固定子ユニット１１が、アウタレール２の上部壁３と固定子ユニット１１のヨーク１２間に介装され、該固定子ユニット１１をアウタレール２の仕切壁５に押し付ける押し付け手段１８によりアウタレール２の中空部６に固定されていることにより、アウタレール２の仕切壁５と固定子ユニット１１間の隙間がなくなる。これにより、通電時に作用する固定子コイル１３と可動子永久磁石２４間の吸引力に起因するガタ音を防止できる。また、固定子コイル１３と可動子永久磁石２４間の距離が縮まるため、リニアモータの推力を高められる。さらに、固定子ユニット１１とアウタレール２の仕切壁５が接触することにより、固定子コイル１３の放熱効果が向上する。

リニアモータの断面図である。固定子ユニットの正面図である。可動子ユニットの一部切欠正面図である。

符号の説明

１リニアモータ
２アウタレール
３上部壁
４，４対向側壁
５仕切壁
６中空部
１１固定子ユニット
１２平板状ヨーク
２１可動子ユニット

Claims

上部壁と該上部壁の左右両側から垂下する側壁とからなる断面略逆Ｕ字形のアウタレールと、ヨーク及び該ヨークに整列配置された複数のコイルからなり、前記アウタレール内において該アウタレールに固定された固定子ユニットと、複数の永久磁石を備え、前記固定子ユニットに対応して前記アウタレール内に移動可能に配設された可動子ユニットからなる磁石可動型リニアモータであって、
前記固定子はそのヨークを平板状に形成し、
また、前記アウタレールの上下方向中間位置には、該アウタレール内を上下に仕切る仕切壁を一体に形成し、それにより形成される中空部に固定子ユニットを収納固定したことを特徴とする磁石可動型リニアモータ
前記固定子ユニットが、前記アウタレールの上部壁と固定子ユニットのヨーク間に介装され、該固定子ユニットをアウタレールの仕切壁に押し付ける押し付け手段によりアウタレールの中空部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の磁石可動型リニアモータ。