JP2011223700A - Linear slider - Google Patents

Linear slider Download PDF

Info

Publication number
JP2011223700A
JP2011223700A JP2010088280A JP2010088280A JP2011223700A JP 2011223700 A JP2011223700 A JP 2011223700A JP 2010088280 A JP2010088280 A JP 2010088280A JP 2010088280 A JP2010088280 A JP 2010088280A JP 2011223700 A JP2011223700 A JP 2011223700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
support
linear slider
armature
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010088280A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruhiko Aoki
輝彦 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2010088280A priority Critical patent/JP2011223700A/en
Publication of JP2011223700A publication Critical patent/JP2011223700A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Linear Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To absorb elongation of stator due to thermal expansion and to firmly support an end part of the stator on a fixing base against a thrust generated by a mover.SOLUTION: A linear slider 1 includes a fixing base 30 for fixing a stator 10 and two support mechanisms 50, 60 for supporting both end portions in a longitudinal direction of the stator 10. The two support mechanisms 50, 60 include a first support part 70 fixed to the end portion in the longitudinal direction of the stator 10 and a second support part 80 fixed to the fixing base 30. The first support part 70 includes a convex portion 73. The second support part 80 includes a concave portion 83 which engages with the convex portion 73 and by which the convex portion 73 can move in an axial line direction, an end portion 84 provided in the deepest portion of the concave portion 83, and a spring 90 disposed in the concave portion 83 so as to be located between the end portion 84 and the convex portion 73.

Description

本発明は、円筒形リニアモータを備えたリニアスライダに関する。   The present invention relates to a linear slider provided with a cylindrical linear motor.

図5は、従来のリニアスライダの構造の一例を表す斜視図である。図5において、リニアスライダ100は、円筒形リニアモータを構成する固定子10及び可動子20と、固定子10を固定するための固定ベース30と、固定子10の長手方向両端部をそれぞれ支持するための2つの支持機構150,160とを有している。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of the structure of a conventional linear slider. In FIG. 5, the linear slider 100 supports the stator 10 and the movable element 20 constituting the cylindrical linear motor, the fixed base 30 for fixing the stator 10, and both longitudinal ends of the stator 10. Two support mechanisms 150 and 160 are provided.

可動子20は、固定子10に挿入された状態で、テーブル21が取り付けられている。このテーブル21に、図示しない被移動体が取り付けられる。またテーブル21は、2つのブロック22,22により支持され、ブロック22,22は、平行に配置された2つの案内レール23,23に軸方向へ移動可能に装着される。これにより、可動子20はテーブル21,21を介してブロック22,22で支持され、2つの案内レール23,23に案内されつつ軸方向に沿った進行方向Dへ移動可能となる。   A table 21 is attached to the mover 20 in a state of being inserted into the stator 10. A movable body (not shown) is attached to the table 21. The table 21 is supported by two blocks 22 and 22. The blocks 22 and 22 are mounted on two guide rails 23 and 23 arranged in parallel so as to be movable in the axial direction. Accordingly, the mover 20 is supported by the blocks 22 and 22 via the tables 21 and 21 and can move in the traveling direction D along the axial direction while being guided by the two guide rails 23 and 23.

なお、上記と同様の構造を開示したものとしては、例えば特許文献1や特許文献2が知られている。   For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are known as disclosures of the same structure as described above.

上記構成の従来のリニアスライダ100において、固定子10に備えられた界磁(図示せず)が発生する磁束と可動子20に備えられた電機子コイル(図示せず)の通電電流の電流磁界による相互作用により、可動子20は軸方向に推力を発生し、上記進行方向Dに移動する。このように、リニアスライダ100は、油圧シリンダやエアシリンダでは必要な動力源となる油圧装置や空圧装置が不要であり、電源を備えるのみで軸方向に移動させることができるので、小型の装置に好適に使用することができる。   In the conventional linear slider 100 configured as described above, a magnetic field generated by a magnetic flux generated by a field (not shown) provided in the stator 10 and an energization current of an armature coil (not shown) provided in the mover 20. Due to the interaction, the mover 20 generates a thrust in the axial direction and moves in the traveling direction D. Thus, the linear slider 100 does not require a hydraulic device or a pneumatic device that is a necessary power source in a hydraulic cylinder or an air cylinder, and can be moved in the axial direction only by providing a power source. Can be suitably used.

ここで、固定子10の両端は支持機構150,160により固定されており、このため固定子10が進行方向Dに動くことはない。しかしながら固定子10の両端を固定すると、可動子20の発熱により固定子10の温度が上昇した場合に、固定子10の軸方向の熱膨張が吸収されずに、固定子10が径方向に撓んでしまう恐れがあった。   Here, both ends of the stator 10 are fixed by the support mechanisms 150 and 160, so that the stator 10 does not move in the traveling direction D. However, when both ends of the stator 10 are fixed, when the temperature of the stator 10 rises due to heat generated by the mover 20, the stator 10 is bent in the radial direction without absorbing the thermal expansion in the axial direction of the stator 10. There was a risk of falling.

これに対応した従来の上記支持機構の一例として、例えば、特許文献3に記載のものがある。図6は、この従来のリニアスライダの支持機構の構造を表す分解斜視図であり、図7(a)及び図7(b)はその縦断面図である。   An example of the conventional support mechanism corresponding to this is disclosed in, for example, Patent Document 3. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the structure of this conventional linear slider support mechanism, and FIGS. 7A and 7B are longitudinal sectional views thereof.

図6及び図7(a)において、2つの支持機構150,160のうち一方側の支持機構160(あるいは支持機構150でもよい)が、平板状の固定片151と、固定片151に並設された平板状の可動片152と、可動片152に取り付けられ、固定子10の外周面を挟持する一対のクランプ片153,154と、固定片151と可動片152との間を連結する板ばね155とを有する。   In FIG. 6 and FIG. 7A, a support mechanism 160 on one side of the two support mechanisms 150 and 160 (or the support mechanism 150 may be provided) is provided in parallel with the flat plate-like fixed piece 151 and the fixed piece 151. Flat plate-like movable piece 152, a pair of clamp pieces 153 and 154 attached to the movable piece 152 and sandwiching the outer peripheral surface of the stator 10, and a leaf spring 155 connecting the fixed piece 151 and the movable piece 152. And have.

固定片151は、中央部に固定子10を遊挿可能な開口157を有している。固定片51は、図示しないボルトを用いてボルト孔158を介して固定ベース30側に取り付けられる。可動片152は、中央部に固定子10を遊挿可能な開口159を有する。板ばね155は、例えば、耐食性を備えたステンレスばね綱を用いて構成され、中央部には固定子10を遊挿可能な開口160を有する。   The fixed piece 151 has an opening 157 into which the stator 10 can be loosely inserted at the center. The fixed piece 51 is attached to the fixed base 30 side through a bolt hole 158 using a bolt (not shown). The movable piece 152 has an opening 159 into which the stator 10 can be loosely inserted at the center. The leaf spring 155 is configured by using, for example, a stainless spring rope having corrosion resistance, and has an opening 160 into which the stator 10 can be loosely inserted at the center.

固定片151と板ばね155との接続は、ボルト163a,163cを貫通孔161a,161cに差し込んで固定片151に設けた対応するねじ孔164a,164cと螺合させることにより行われる。同様に、可動片152と板ばね155との接続は、ボルト163b,163dを貫通孔161b,161dに差し込んで可動片152に設けた対応するねじ孔164b,164dと螺合させることにより行われる。   The fixing piece 151 and the leaf spring 155 are connected by inserting the bolts 163a and 163c into the through holes 161a and 161c and screwing them into the corresponding screw holes 164a and 164c provided in the fixing piece 151. Similarly, the movable piece 152 and the leaf spring 155 are connected by inserting bolts 163b and 163d into the through holes 161b and 161d and screwing them into corresponding screw holes 164b and 164d provided in the movable piece 152.

下側のクランプ片153は、ボルト172a,172bを、可動片152に設けた対応するねじ孔173a,173bと螺合させることにより可動片152に取り付けられる。また、クランプ片153,154による固定子10の固定は、各クランプ片153,154にそれぞれ設けられた概ね円弧状をなす溝181a,181bに固定子10が嵌入された状態で、ボルト183a,183bをクランプ片153に設けた対応するねじ孔184a(図示省略),184bと螺合させることにより行われる。   The lower clamp piece 153 is attached to the movable piece 152 by screwing the bolts 172a and 172b with the corresponding screw holes 173a and 173b provided in the movable piece 152. The stator 10 is fixed by the clamp pieces 153 and 154 with the bolts 183a and 183b in a state in which the stator 10 is fitted in grooves 181a and 181b having substantially arc shapes provided in the clamp pieces 153 and 154, respectively. Is screwed into corresponding screw holes 184a (not shown) and 184b provided in the clamp piece 153.

上記構成の支持機構160において、可動子20の発熱時に固定子10が熱膨張により軸方向に伸びると、図7(b)に示すように、クランプ片153,154とともに可動片152が固定子10の伸長方向(矢印参照)に移動する。このとき、板ばね155は、ボルト163a及びボルト63cにより固定子10の伸長方向への移動が規制され、また、ボルト163b及びボルト63dにより上記伸長方向とは逆方向への移動が規制され、その弾性力に抗して固定子10の軸方向に撓んで変形する。固定子10の温度が低下して熱膨張が収まると、板ばね155の弾性力により再び図7(a)の状態に復帰する。   In the support mechanism 160 configured as described above, when the stator 10 extends in the axial direction due to thermal expansion when the mover 20 generates heat, the movable piece 152 is moved together with the clamp pieces 153 and 154 as shown in FIG. Move in the direction of extension (see arrow). At this time, the leaf spring 155 is restricted from moving in the extending direction of the stator 10 by the bolts 163a and 63c, and is restricted from moving in the direction opposite to the extending direction by the bolts 163b and 63d. It bends and deforms in the axial direction of the stator 10 against the elastic force. When the temperature of the stator 10 decreases and the thermal expansion stops, the state of FIG. 7A is restored again by the elastic force of the leaf spring 155.

上記のように、板ばね155を、実質的に固定子10の軸方向にのみ撓むように設けることで、熱膨張による固定子10の軸心のずれを防止しつつ固定子10を適切に支持することができる。このとき、熱膨張による固定子10の伸びの許容量は、板ばね155の形状を変更することで適宜変更可能である。   As described above, the leaf spring 155 is provided so as to be bent substantially only in the axial direction of the stator 10, thereby appropriately supporting the stator 10 while preventing the axial center of the stator 10 from being displaced due to thermal expansion. be able to. At this time, the allowable amount of elongation of the stator 10 due to thermal expansion can be changed as appropriate by changing the shape of the leaf spring 155.

なお、固定片151及び可動片152には、組み立て状態において、ボルト163a〜163dの頭部が移動可能に挿入される孔191a,191b,191c,191dが設けられている。これらの孔191a〜191dにボルト163a〜163dの頭部が摺動自在に挿入されることで、固定子10の軸心のずれ(即ち、径方向のずれ)をより確実に防止して固定子10を適切に支持可能となっている。   The fixed piece 151 and the movable piece 152 are provided with holes 191a, 191b, 191c, and 191d into which the heads of the bolts 163a to 163d are movably inserted in the assembled state. Since the heads of the bolts 163a to 163d are slidably inserted into the holes 191a to 191d, the axial center shift (that is, the radial shift) of the stator 10 can be prevented more reliably and the stator can be prevented. 10 can be appropriately supported.

特開2005−160213号公報JP 2005-160213 A 国際公開WO2008/013053号公報International Publication WO2008 / 013053 特開2008−271623号公報JP 2008-271623 A

しかしながら、上記従来のリニアスライダ100の支持機構160のように、固定子10の熱膨張分を板ばね155の変形により吸収する場合、リニアモータの動作時に可動子20の推力の反作用として固定子10にかかる推力を支持する、という支持機構150,160の本来の機能を十分果たすことができない。   However, when the thermal expansion of the stator 10 is absorbed by the deformation of the leaf spring 155 as in the conventional support mechanism 160 of the linear slider 100, the stator 10 acts as a reaction of the thrust of the mover 20 during the operation of the linear motor. Thus, the original function of the support mechanisms 150 and 160 for supporting the thrust force cannot be sufficiently achieved.

そこで、以上の観点から、従来構造に対して、固定子の熱膨張による伸びを吸収できるとともに、可動子が発生する推力に抗して固定子の端部を固定ベースに対し堅固に支持できる支持機構の構成が要求されている。   Therefore, from the above viewpoint, it is possible to absorb the elongation due to the thermal expansion of the stator and support the end of the stator firmly against the fixed base against the thrust generated by the mover, compared to the conventional structure. Mechanism configuration is required.

本発明の目的は、固定子の熱膨張による伸びを吸収できるとともに、可動子が発生する推力に抗して固定子の端部を固定ベースに対し堅固に支持できる、支持機構を備えたリニアスライダを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a linear slider having a support mechanism that can absorb elongation due to thermal expansion of the stator and can firmly support the end of the stator against the fixed base against thrust generated by the mover. Is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は、中空円筒形パイプの中に円柱状の永久磁石を互いに極性が同じ向きで軸方向に複数個配置した界磁からなる固定子と、前記永久磁石の磁石列と磁気的空隙を介して平行に対向配置されるとともに複数個のリング状の電機子コイルを軸線上に配置し、周囲にヨークを有した電機子からなる可動子と、を備え、前記界磁に対し前記電機子を前記軸線方向に走行するリニアスライダであって、前記固定子を固定するための固定ベースと、前記固定子の長手方向両端部をそれぞれ支持するための2つの支持機構とを有し、前記2つの支持機構のうち少なくとも一方は、前記固定子の長手方向端部に固定された第1支持部と、前記固定ベースに固定された第2支持部とを有し、前記第1支持部及び前記第2支持部のうち一方は、凸部を備えており、前記第1支持部及び前記第2支持部のうち他方は、前記凸部を軸線方向に移動可能に係合する凹部と、前記凹部の最奥部に設けられた突き当たり部と、前記突き当たり部と前記凸部との間に介在するように、前記凹部に収納配置された弾性部材とを備える。   In order to achieve the above object, the present invention provides a stator comprising a magnetic field in which a plurality of columnar permanent magnets are arranged in the same direction in the axial direction in a hollow cylindrical pipe; A plurality of ring-shaped armature coils arranged on the axis line and arranged parallel to each other via a magnet array and a magnetic gap, and a mover made of an armature having a yoke around it, A linear slider that travels the armature in the axial direction with respect to a magnetic field, and a support base for fixing the stator and two support mechanisms for supporting both ends in the longitudinal direction of the stator. And at least one of the two support mechanisms has a first support portion fixed to a longitudinal end portion of the stator and a second support portion fixed to the fixed base, The first support part and the second support part One has a convex portion, and the other of the first support portion and the second support portion has a concave portion that engages the convex portion so as to be movable in the axial direction, and a deepest portion of the concave portion. An abutting portion provided; and an elastic member housed in the concave portion so as to be interposed between the abutting portion and the convex portion.

本願発明においては、2つの支持機構が、固定子の長手方向両端部をそれぞれ支持する。それら2つのうち少なくとも一方の支持機構は、固定子の端部に固定された第1支持部と、固定ベースに固定された第2支持部とを備えている。それら第1及び第2支持部のうち一方に備えられた凸部と、他方に備えられた凹部とが係合する。この係合では、凸部と凹部は互いに軸線方向に移動可能となっている。これにより、電機子への通電により固定子が軸線方向に熱膨張し、固定子及び第1支持部の位置が当該固定子の伸び方向に変化した場合でも、第1支持部と第2支持部との間の相対的な変位を許容することができる。   In the present invention, two support mechanisms respectively support the longitudinal ends of the stator. At least one of the two support mechanisms includes a first support portion fixed to the end portion of the stator and a second support portion fixed to the fixed base. Of the first and second support parts, a convex part provided on one side and a concave part provided on the other side are engaged. In this engagement, the convex portion and the concave portion are movable in the axial direction. Thereby, even when the stator thermally expands in the axial direction due to energization of the armature, and the positions of the stator and the first support portion change in the extension direction of the stator, the first support portion and the second support portion Relative displacement can be tolerated.

またこのとき、凹部の最奥部に突き当たり部が設けられ、この突き当たり部と凸部との間には弾性部材が介在配置されている。これにより、凹部に凸部を係合させた状態において、凸部には、凹部内に配置された弾性部材からの押し戻し方向への付勢力が常に加わっている。この結果、上記のように凸部を凹部内において移動可能としつつも、弾性部材により加えられる付勢力を適宜に設定することによって、当該付勢力により、電機子の走行時に固定子より第1支持部に加わる推力に対抗し当該推力を受け止めることができる。この結果、上記推力に抗して固定子の端部を固定ベースに対し堅固に支持する、という支持機構の本来の機能を確実に果たすことができる。   At this time, the abutting portion is provided at the innermost portion of the concave portion, and an elastic member is interposed between the abutting portion and the convex portion. Thereby, in the state which made the convex part engage with the recessed part, the urging | biasing force to the pushback direction from the elastic member arrange | positioned in the recessed part is always added to the convex part. As a result, while the convex portion can be moved in the concave portion as described above, the urging force applied by the elastic member is appropriately set, so that the urging force causes the first support from the stator when the armature travels. The thrust applied to the part can be opposed and received. As a result, it is possible to reliably fulfill the original function of the support mechanism that firmly supports the end of the stator against the fixed base against the thrust.

好ましくは、前記第1支持部が、前記凸部を備えており、前記第2支持部が、前記凹部と、前記突き当たり部と、前記弾性部材とを備えている。   Preferably, the first support portion includes the convex portion, and the second support portion includes the concave portion, the abutting portion, and the elastic member.

これにより、固定子が軸線方向に熱膨張した時には、固定子に固定された第1支持部の凸部が、固定ベースに固定された第2支持部の凹部に対してスライドすることで、相対変位を許容する。電機子の走行時には、固定子より第1支持部の凸部に加わる推力を、第2支持部の凹部に設けたばね部材の付勢力を用いて受け止めることができる。   As a result, when the stator thermally expands in the axial direction, the convex portion of the first support portion fixed to the stator slides relative to the concave portion of the second support portion fixed to the fixed base, so that the relative Allow displacement. When the armature travels, the thrust applied to the convex portion of the first support portion from the stator can be received using the biasing force of the spring member provided in the concave portion of the second support portion.

また好ましくは、前記弾性部材は、予め所定の予圧を付与された状態で、前記凹部に配置されている。   Preferably, the elastic member is disposed in the concave portion in a state where a predetermined preload is applied in advance.

これにより、予圧を付与されたばね部材が復帰しようとする付勢力を確実に用いて、電機子の走行時に固定子より第1支持部に加わる推力を確実に受け止めることができる。   Accordingly, it is possible to reliably receive the thrust applied to the first support portion from the stator during traveling of the armature by reliably using the biasing force that the spring member to which the preload is applied returns.

また好ましくは、前記所定の予圧が、前記界磁に対する前記電機子の走行時に前記第1支持部に加わる推力より大きく、前記電機子への通電に伴う前記固定子の熱膨張による膨張力より小さくなるように、設定されている。   Preferably, the predetermined preload is larger than a thrust applied to the first support portion when the armature travels with respect to the field, and smaller than an expansion force due to thermal expansion of the stator accompanying energization of the armature. It is set to be.

予圧を推力より大きく膨張力より小さく設定することにより、固定子の熱膨張時には凸部を凹部内にて移動させて相対変位を確実に許容し、電機子の走行時の推力発生時には凸部を凹部内で移動不可として相対変位を確実に禁止し、推力を堅固に受け止めることができる。   By setting the preload larger than the thrust and smaller than the expansion force, the convex portion is moved in the concave portion during thermal expansion of the stator to ensure relative displacement, and when the thrust is generated during travel of the armature, the convex portion is It is impossible to move in the recess and relative displacement is reliably prohibited, and thrust can be firmly received.

また好ましくは、前記凸部は、横断面形状が略T字形の突起であり、前記凹部は、横断面形状が略T字形の溝である。   Preferably, the convex portion is a protrusion having a substantially T-shaped cross section, and the concave portion is a groove having a substantially T-shaped cross section.

これにより、互いに軸線方向にのみ移動可能な凹凸嵌合形状を容易かつ確実に実現することができる。   Thereby, the uneven | corrugated fitting shape which can move only to an axial direction mutually can be implement | achieved easily and reliably.

また好ましくは、前記凸部は、ありがた形状であり、前記凹部は、あり溝形状である。   Preferably, the convex portion has a shape of relief, and the concave portion has a groove shape.

これにより、互いに軸線方向にのみ移動可能な凹凸嵌合形状を容易かつ確実に実現することができる。   Thereby, the uneven | corrugated fitting shape which can move only to an axial direction mutually can be implement | achieved easily and reliably.

本発明によれば、固定子の熱膨張による伸びを吸収できるとともに、可動子が発生する推力に抗して固定子の端部を固定ベースに対し堅固に支持することができる。   According to the present invention, elongation due to thermal expansion of the stator can be absorbed, and the end of the stator can be firmly supported with respect to the fixed base against thrust generated by the mover.

本発明の一実施形態によるリニアスライダの構造を表す斜視図である。It is a perspective view showing the structure of the linear slider by one Embodiment of this invention. 固定子及び可動子の詳細構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the detailed structure of a stator and a needle | mover. 支持機構の詳細構造を表す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view showing the detailed structure of a support mechanism. 支持機構の要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view of a support mechanism. 従来のリニアスライダの構造の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of the structure of the conventional linear slider. 従来のリニアスライダの支持機構の構造を表す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view showing the structure of the support mechanism of the conventional linear slider. 従来のリニアスライダの支持機構の構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of the support mechanism of the conventional linear slider.

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。なお、上記図5〜図7において説明した従来技術と同等の部分には同一の符号を付し、適宜、説明を省略又は簡略化する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to the prior art demonstrated in the said FIGS. 5-7, and description is abbreviate | omitted or simplified suitably.

図1は、本実施形態によるリニアスライダの構造を表す斜視図であり、上記図5に対応する図である。図1において、本実施形態のリニアスライダ1では、固定子10及び可動子20を有している。   FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the linear slider according to the present embodiment, and corresponds to FIG. In FIG. 1, the linear slider 1 of the present embodiment includes a stator 10 and a mover 20.

図2は、固定子10及び可動子20の詳細構造を表す縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the stator 10 and the mover 20.

図2において、固定子10は、軸方向に伸びる非磁性体の中空円筒状のパイプ11の内径側に円柱状のボールピース14を間に挟むようにして、磁気装荷手段となる円柱状の永久磁石13を互いに極性が同じ向きで軸方向に複数個挿設し、接着により各々を貼り合せて界磁12を構成している。互いに極性が同じ向きで軸方向に挿設した永久磁石13の間にポールピース14を設けた目的は、永久磁石13とポールピース14との間に働く吸引力を利用してより強固にパイプ11内で永久磁石13を固定するためである。また、パイプ11の軸方向両端には、エンドブロック15が設けられ、各永久磁石13間に生じる反発力を抑えるようになっている。   In FIG. 2, a stator 10 includes a cylindrical permanent magnet 13 serving as a magnetic loading means, with a cylindrical ball piece 14 sandwiched between inner diameter sides of a non-magnetic hollow cylindrical pipe 11 extending in the axial direction. Are arranged in the axial direction with the same polarity and are bonded together to form the field 12. The purpose of providing the pole piece 14 between the permanent magnets 13 that are inserted in the axial direction with the same polarity is that the pipe 11 is made stronger by using the attractive force acting between the permanent magnet 13 and the pole piece 14. This is for fixing the permanent magnet 13 inside. Further, end blocks 15 are provided at both ends of the pipe 11 in the axial direction so as to suppress a repulsive force generated between the permanent magnets 13.

また、可動子20は、複数個のリング状の電機子コイル24を軸線上に配置した、電機子25を備えている。電機子コイル24は、上記界磁12の永久磁石13の磁石列と磁気的間隙を介して平行に対向配置されている。電機子25はまた、電機子コイル24の周囲に、磁性体からなる円筒形のヨーク26と、ケーシング27とを備えている。電機子コイル24は複数個軸方向に並べられ、ヨーク26の内側に設けられている。ケーシング27は、ヨーク26の外側に取り付けられている。   Further, the mover 20 includes an armature 25 in which a plurality of ring-shaped armature coils 24 are arranged on the axis. The armature coil 24 is disposed in parallel with the magnet array of the permanent magnets 13 of the field 12 via a magnetic gap. The armature 25 also includes a cylindrical yoke 26 made of a magnetic material and a casing 27 around the armature coil 24. A plurality of armature coils 24 are arranged in the axial direction and provided inside the yoke 26. The casing 27 is attached to the outside of the yoke 26.

図1に戻り、また本実施形態のリニアスライダ1では、上記の支持機構150,160に代えて、新たに支持機構50,60を設けている。   Returning to FIG. 1, in the linear slider 1 of the present embodiment, instead of the support mechanisms 150 and 160, support mechanisms 50 and 60 are newly provided.

図3は、支持機構60の詳細構造を表す拡大斜視図であり、図4は、支持機構60の要部の分解斜視図である。   FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the detailed structure of the support mechanism 60, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the main part of the support mechanism 60.

図3、図4、及び上記図1において、支持機構60は、固定子10の長手方向端部を固定する第1支持部70と、固定ベース30に固定された第2支持部80とを有している。   3, 4, and FIG. 1, the support mechanism 60 includes a first support portion 70 that fixes the longitudinal end portion of the stator 10, and a second support portion 80 that is fixed to the fixed base 30. is doing.

第1支持部70は、固定子10を上下から挟みつつ互いにボルト74により固定される、上支持部71及び下支持部72により構成されている。詳細には、上支持部71に設けた貫通孔(図示せず)に貫通させた4つのボルト74を、下支持部72の対応する4箇所に設けたねじ孔72a(図4参照)にそれぞれ螺合することにより、上支持部71と下支持部72とが固定子10を挟んで互いに結合される。また、下支持部72の最下部には、凸部73が備えられている。凸部73は、図3及び図4に示すように、横断面形状が略逆T字状の突起形状となっている。なお、凸部73の上記軸方向に沿った長さL1は、下支持部72全体の上記軸方向に沿った長さL0よりも短くなっている(図4参照)。   The first support part 70 includes an upper support part 71 and a lower support part 72 that are fixed to each other by bolts 74 while sandwiching the stator 10 from above and below. Specifically, four bolts 74 that are passed through through holes (not shown) provided in the upper support portion 71 are respectively inserted into screw holes 72a (see FIG. 4) provided in four corresponding positions of the lower support portion 72. By screwing, the upper support portion 71 and the lower support portion 72 are coupled to each other with the stator 10 interposed therebetween. A convex portion 73 is provided at the lowermost portion of the lower support portion 72. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the convex portion 73 has a protruding shape having a substantially inverted T-shaped cross section. In addition, the length L1 along the said axial direction of the convex part 73 is shorter than the length L0 along the said axial direction of the whole lower support part 72 (refer FIG. 4).

第2支持部80は、4つの貫通孔81(図4参照)にそれぞれ貫通させたボルト82(図3、図1参照)を、固定ベース30の対応する4箇所に設けたねじ孔(図示せず)にそれぞれ螺合することにより、固定ベース30に固定される。また、第2支持部80は、凸部73を軸線方向に移動可能に係合する凹部83と、凹部83の最奥部に設けられた突き当たり部84とを備えている。凹部83は、図4に示すように、上記凸部73と嵌合可能な形状、すなわち、横断面形状が略逆T字状の溝となっている。また、凹部83の上記軸方向に沿った長さL2は、凸部73の上記軸方向に沿った長さL1と略等しくなっており、第2支持部80全体の上記軸方向に沿った長さL3よりも短くなっている。このL2<L3の関係により、上記突き当たり部84分の厚みが確実に確保されている。   The second support portion 80 has screw holes (not shown) in which bolts 82 (see FIGS. 3 and 1) respectively penetrated through four through holes 81 (see FIG. 4) are provided at four corresponding positions of the fixed base 30. To be fixed to the fixed base 30. The second support portion 80 includes a concave portion 83 that engages the convex portion 73 so as to be movable in the axial direction, and an abutting portion 84 provided at the innermost portion of the concave portion 83. As shown in FIG. 4, the recess 83 has a shape that can be fitted to the protrusion 73, that is, a groove having a substantially inverted T-shaped cross section. Further, the length L2 along the axial direction of the concave portion 83 is substantially equal to the length L1 along the axial direction of the convex portion 73, and the length along the axial direction of the entire second support portion 80. The length is shorter than L3. Due to the relationship of L2 <L3, the thickness of the abutting portion 84 is reliably ensured.

そして、凹部83の中には、凸部73の挿入時(図4中の矢印参照)に、突き当たり部84と凸部73の奥側の端面73Aとの間に介在するように、弾性部材としてのばね90が収納配置されている。このとき、ばね90は、突き当たり部84と凸部73の端面73Aとの間により圧縮されることで、予め所定の予圧が付与されるようになっている。この予圧の付与の際には、固定子10に加わる2つの力が配慮される。すなわち、1つは、リニアモータの動作時において電機子25への通電に伴う固定子10の熱膨張により発生する膨張力である。もう1つは、リニアモータの動作時に可動子20が発生する推力の反作用として固定子10に加わる推力である。本実施形態では、ばね90の予圧力が、上記固定子10から第1支持部70に加わる上記推力よりも大きく、かつ、上記固定子10の熱膨張により固定子10から第1支持部70に加わる上記膨張力より小さくなるように、各部の寸法やばね定数が適宜に決定されている。   As the elastic member, the concave portion 83 is interposed between the abutting portion 84 and the end surface 73A on the back side of the convex portion 73 when the convex portion 73 is inserted (see the arrow in FIG. 4). The spring 90 is housed and arranged. At this time, the spring 90 is compressed between the abutting portion 84 and the end surface 73A of the convex portion 73, so that a predetermined preload is applied in advance. In applying this preload, two forces applied to the stator 10 are considered. That is, one is an expansion force generated by thermal expansion of the stator 10 accompanying energization to the armature 25 during operation of the linear motor. The other is a thrust applied to the stator 10 as a reaction of the thrust generated by the mover 20 during the operation of the linear motor. In the present embodiment, the pre-pressure of the spring 90 is larger than the thrust applied from the stator 10 to the first support part 70, and from the stator 10 to the first support part 70 due to thermal expansion of the stator 10. The dimensions and spring constants of each part are appropriately determined so as to be smaller than the applied expansion force.

なお、上記は支持機構60を例にとって詳細構造を説明したが、支持機構50についても同様の構成となっている。   Although the detailed structure has been described above by taking the support mechanism 60 as an example, the support mechanism 50 has the same configuration.

以上説明したように、本実施形態のリニアスライダ1においては、固定子10の長手方向両端部をそれぞれ支持する支持機構50,60が、第1支持部70と、第2支持部80とを備えている。そして、第1支持部70に備えられた凸部73と、第2支持部に備えられた凹部83とが、互いに軸線方向に移動可能に係合する。これにより、リニアモータの動作時に電機子25への通電により固定子10が軸線方向に熱膨張し、固定子10及び第1支持部70の位置が当該固定子10の伸び方向に変化した場合でも、第1支持部70と第2支持部80との間の相対的な変位を許容することができる。   As described above, in the linear slider 1 of the present embodiment, the support mechanisms 50 and 60 that respectively support both ends in the longitudinal direction of the stator 10 include the first support portion 70 and the second support portion 80. ing. And the convex part 73 with which the 1st support part 70 was equipped, and the recessed part 83 with which the 2nd support part was equipped engage mutually so that a movement in an axial direction is possible. Thereby, even when the stator 10 is thermally expanded in the axial direction by energization of the armature 25 during operation of the linear motor, and the positions of the stator 10 and the first support portion 70 are changed in the extending direction of the stator 10. The relative displacement between the first support part 70 and the second support part 80 can be allowed.

このとき、凹部83の最奥部に設けた突き当たり部84と凸部73の端面73Aとの間にばね90が介在配置されることで、凹部83と凸部73との係合状態において、凸部73に対しばね90からの押し戻し方向への付勢力が常に加わる。この結果、ばね90により加えられる付勢力を適宜に設定することによって、当該付勢力により、リニアモータ動作時の電機子25の走行の際に固定子10より第1支持部70に加わる推力に対抗し当該推力を受け止めることができる。この結果、上記のように凸部73を凹部83内において移動可能とし熱膨張を許容可能としつつも、上記推力に抗して固定子10の端部を固定ベース30に対し堅固に支持する、という支持機構本来の機能を確実に果たすことができる。   At this time, the spring 90 is interposed between the abutting portion 84 provided at the innermost portion of the concave portion 83 and the end surface 73A of the convex portion 73, so that the convex portion 73 is in the engaged state between the concave portion 83 and the convex portion 73. A biasing force in the pushing-back direction from the spring 90 is always applied to the portion 73. As a result, by appropriately setting the urging force applied by the spring 90, the urging force counteracts the thrust applied to the first support portion 70 from the stator 10 when the armature 25 travels during linear motor operation. The thrust can be received. As a result, as described above, the convex portion 73 can be moved in the concave portion 83 and thermal expansion is allowed, but the end portion of the stator 10 is firmly supported against the fixed base 30 against the thrust. The original function of the support mechanism can be reliably performed.

また、本実施形態では特に、ばね90が予め所定の予圧を付与された状態で、凹部83に配置されていることにより、予圧を付与されたばね90が復帰しようとする付勢力を確実に用いて、リニアモータの動作時に上記第1支持部70に加わる推力を確実に受け止めることができる。さらにその際、本実施形態では特に、当該予圧が、第1支持部70に加わる上記推力より大きく設定され、また電機子への通電に伴う固定子10の熱膨張による上記膨張力より小さくなるように、設定されている。予圧を上記推力より大きく上記膨張力より小さく設定することにより、固定子10の熱膨張に対しては凸部73を凹部83内にて移動させて相対変位を確実に許容しつつ、推力発生時には凸部73を凹部83内で移動不可として相対変位を確実に禁止し上記推力を堅固に受け止めることができる。   In the present embodiment, in particular, the spring 90 is disposed in the recess 83 in a state in which a predetermined preload has been applied in advance, so that the biasing force that the spring 90 to which the preload has been applied tries to return is reliably used. The thrust applied to the first support portion 70 during the operation of the linear motor can be reliably received. At this time, particularly in this embodiment, the preload is set to be larger than the thrust applied to the first support portion 70 and smaller than the expansion force due to the thermal expansion of the stator 10 due to energization of the armature. Is set. By setting the preload to be larger than the thrust and smaller than the expansion force, the protrusions 73 are moved in the recesses 83 with respect to the thermal expansion of the stator 10, and the relative displacement is surely allowed. The convex portion 73 cannot be moved in the concave portion 83, so that relative displacement can be reliably prohibited and the thrust can be firmly received.

また、本実施形態では特に、凸部73と凹部83とを、T字状の横断面形状とすることにより、互いに軸線方向にのみ移動可能な凹凸嵌合形状を容易かつ確実に実現することができる。なお、このようなT字状形状に限られず、例えば、凸部73を周知のありがた形状とし、凹部83をこれに嵌合するあり溝形状としてもよい。この場合も同様の効果を得る。   In the present embodiment, in particular, by forming the convex portion 73 and the concave portion 83 into a T-shaped cross-sectional shape, it is possible to easily and reliably realize the concave-convex fitting shape that can move only in the axial direction. it can. In addition, it is not restricted to such a T-shape, For example, it is good also as a dovetail groove shape which makes the convex part 73 into a known appreciated shape, and the recessed part 83 fits to this. In this case, the same effect is obtained.

なお、上記においては、第1支持部70に凸部73を設けるとともに第2支持部80に凹部83を設け、これら凸部73と凹部83とを係合させて互いに軸線方向に移動可能としたが、これに限られない。すなわち、上記とは逆に、固定子10を固定する第1支持部70に凹部を設け、固定ベース30に固定される第2支持部80に凸部を設け、それら凸部と凹部とを係合させて互いに軸線方向に移動可能としてもよい。この場合、第1支持部70に設けた凹部の最奥部に上記同様の突き当たり部を設け、当該突き当たり部と第2支持部80に設けた凸部との間にばね90を介在配置すればよい。この場合も、上記同様の効果を得る。   In the above, the first support part 70 is provided with the convex part 73 and the second support part 80 is provided with the concave part 83, and the convex part 73 and the concave part 83 are engaged with each other to be movable in the axial direction. However, it is not limited to this. That is, contrary to the above, a concave portion is provided in the first support portion 70 for fixing the stator 10, a convex portion is provided in the second support portion 80 fixed to the fixed base 30, and the convex portion and the concave portion are engaged. In combination, they may be movable in the axial direction. In this case, if a similar abutting portion is provided at the innermost part of the concave portion provided in the first support portion 70 and a spring 90 is interposed between the abutting portion and the convex portion provided in the second support portion 80. Good. In this case, the same effect as described above can be obtained.

また、上記では、2つの支持機構50,60の両方において、凹部内でばね90を用いて弾性的に固定子10を支持する構造としたが、これに限られない。すなわち、2つの支持機構50,60のうちいずれか一方のみを凹部内でばね90を用いた上記弾性的な支持構造とし、他方については通常通りの固定的な固定子10の支持としても構わない。すなわち、少なくとも一方の支持機構を上記弾性的な支持構造とすれば足りるものである。   In the above description, both the two support mechanisms 50 and 60 have a structure in which the stator 10 is elastically supported using the spring 90 in the recess, but the present invention is not limited thereto. That is, only one of the two support mechanisms 50 and 60 may be the above-described elastic support structure using the spring 90 in the recess, and the other may be a support for the stationary stator 10 as usual. . That is, it is sufficient if at least one of the support mechanisms is the elastic support structure.

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。   In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。   In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

1 リニアスライダ
10 固定子
11 パイプ
12 界磁
13 永久磁石
20 可動子
24 電機子コイル
25 電機子
26 ヨーク
30 固定ベース
50 支持機構
60 支持機構
70 第1支持部
73 凸部
80 第2支持部
83 凹部
84 突き当たり部
90 ばね(弾性部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear slider 10 Stator 11 Pipe 12 Field 13 Permanent magnet 20 Movable element 24 Armature coil 25 Armature 26 Yoke 30 Fixed base 50 Support mechanism 60 Support mechanism 70 First support part 73 Projection part 80 Second support part 83 Concave part 84 Butting part 90 Spring (elastic member)

Claims (6)

中空円筒形パイプの中に円柱状の永久磁石を互いに極性が同じ向きで軸方向に複数個配置した界磁からなる固定子と、
前記永久磁石の磁石列と磁気的空隙を介して平行に対向配置されるとともに複数個のリング状の電機子コイルを軸線上に配置し、周囲にヨークを有した電機子からなる可動子と、を備え、
前記界磁に対し前記電機子を前記軸線方向に走行するリニアスライダであって、
前記固定子を固定するための固定ベースと、
前記固定子の長手方向両端部をそれぞれ支持するための2つの支持機構とを有し、
前記2つの支持機構のうち少なくとも一方は、
前記固定子の長手方向端部に固定された第1支持部と、
前記固定ベースに固定された第2支持部とを有し、
前記第1支持部及び前記第2支持部のうち一方は、凸部を備えており、
前記第1支持部及び前記第2支持部のうち他方は、
前記凸部を軸線方向に移動可能に係合する凹部と、
前記凹部の最奥部に設けられた突き当たり部と、
前記突き当たり部と前記凸部との間に介在するように、前記凹部に収納配置された弾性部材と
を備えることを特徴とするリニアスライダ。
A stator composed of a field magnet in which a plurality of cylindrical permanent magnets are arranged in the same direction in the axial direction in a hollow cylindrical pipe,
A movable element made of an armature that is arranged in parallel with a magnet array of the permanent magnets via a magnetic air gap and has a plurality of ring-shaped armature coils on the axis, and has a yoke around it. With
A linear slider that travels the armature in the axial direction with respect to the field,
A fixing base for fixing the stator;
Two support mechanisms for supporting both ends in the longitudinal direction of the stator,
At least one of the two support mechanisms is
A first support fixed to the longitudinal end of the stator;
A second support portion fixed to the fixed base,
One of the first support part and the second support part includes a convex part,
The other of the first support part and the second support part is
A concave portion that engages the convex portion movably in the axial direction;
The abutting part provided at the innermost part of the recess,
A linear slider comprising: an elastic member housed and disposed in the concave portion so as to be interposed between the abutting portion and the convex portion.
前記第1支持部が、前記凸部を備えており、
前記第2支持部が、前記凹部と、前記突き当たり部と、前記弾性部材とを備えている
ことを特徴とする請求項1記載のリニアスライダ。
The first support part includes the convex part,
The linear slider according to claim 1, wherein the second support portion includes the concave portion, the abutting portion, and the elastic member.
前記弾性部材は、
予め所定の予圧を付与された状態で、前記凹部に配置されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のリニアスライダ。
The elastic member is
3. The linear slider according to claim 1, wherein the linear slider is disposed in the concave portion in a state in which a predetermined preload is applied in advance.
前記所定の予圧が、
前記界磁に対する前記電機子の走行時に前記第1支持部に加わる推力より大きく、
前記電機子への通電に伴う前記固定子の熱膨張による膨張力より小さくなるように、
設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のリニアスライダ。
The predetermined preload is
Greater than the thrust applied to the first support when the armature travels against the field,
To be smaller than the expansion force due to thermal expansion of the stator accompanying energization to the armature,
The linear slider according to claim 1, wherein the linear slider is set.
前記凸部は、横断面形状が略T字形の突起であり、
前記凹部は、横断面形状が略T字形の溝である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のリニアスライダ。
The protrusion is a protrusion having a substantially T-shaped cross section,
The linear slider according to claim 1, wherein the recess is a groove having a substantially T-shaped cross section.
前記凸部は、ありがた形状であり、
前記凹部は、あり溝形状である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のリニアスライダ。
The convex portion has a thankful shape,
The linear slider according to claim 1, wherein the recess has a dovetail shape.
JP2010088280A 2010-04-07 2010-04-07 Linear slider Pending JP2011223700A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010088280A JP2011223700A (en) 2010-04-07 2010-04-07 Linear slider

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010088280A JP2011223700A (en) 2010-04-07 2010-04-07 Linear slider

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011223700A true JP2011223700A (en) 2011-11-04

Family

ID=45039929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010088280A Pending JP2011223700A (en) 2010-04-07 2010-04-07 Linear slider

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011223700A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016103888A (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山洋電気株式会社 Linear motor
CN116054527A (en) * 2023-04-03 2023-05-02 东莞联鹏智能装备有限公司 Linear motor and semiconductor preparation system
US11772910B2 (en) * 2019-03-20 2023-10-03 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Linear conveyor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016103888A (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山洋電気株式会社 Linear motor
US11772910B2 (en) * 2019-03-20 2023-10-03 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Linear conveyor
CN116054527A (en) * 2023-04-03 2023-05-02 东莞联鹏智能装备有限公司 Linear motor and semiconductor preparation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5766748B2 (en) Linear actuator
JP5307803B2 (en) Electromagnetic drive device
WO2010047377A1 (en) Linear actuator
WO2013069148A1 (en) Cylindrical linear motor
KR100909426B1 (en) Actuator
EP1835602B1 (en) Moving magnet actuator with counter-cogging end-ring and asymmetrical armature stroke
WO2014017292A1 (en) Linear actuator
JP2011223700A (en) Linear slider
JP4941699B2 (en) Outer movable linear actuator
JP6469325B1 (en) Electromagnetic actuator and hydraulic adjustment mechanism
JP2006307882A (en) Braking device for linear motor and positioning method for movable part of linear motor
JP5927063B2 (en) Linear actuator and tube assembly method for linear actuator
JP5933379B2 (en) Linear actuator
JP5494681B2 (en) solenoid valve
JP5724233B2 (en) Movable iron core type linear actuator
JP2009273224A (en) Linear actuator
JP2013102663A (en) Actuator
JP4924914B2 (en) Outer movable linear actuator
JP4941658B2 (en) Leaf spring, linear actuator
JP5360555B2 (en) Linear actuator
JP2010233298A (en) Linear actuator and method for assembling the same
JP5288304B2 (en) Linear motor
JP5527066B2 (en) Moving magnet type linear actuator
JP4404068B2 (en) Electromagnetic switchgear
JP2007195349A (en) Linear motor