JP2012016279A - Moving member for linear motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving member for linear motors capable of suppressing force applied from a magnet holder to a pair of rails even when the magnet holder undergoes a thermal expansion.SOLUTION: Multiple recesses 29 are formed on a magnet holder 15 at opposite portions facing a pair of rails 19. The recesses 29 are opened in a direction extending from the magnet holder 15 to the pair of rails 19, and in an direction opposing pole faces in which respective pole faces of each of multiple permanent magnets 17 are opposed to each other. Air gaps for absorbing thermal expansion which absorb force applied from the magnet holder 15 to the pair of rails 19 due to the thermal expansion of the magnet holder 15 are formed by the multiple recesses 29.

Description

本発明は、固定子に対して可動子が往復運動を行うリニアモータに用いられるリニアモータ用可動子に関するものである。   The present invention relates to a linear motor movable element used in a linear motor in which a movable element reciprocates with respect to a stator.

特開2003−244930公報(特許文献1)には、複数の永久磁石と、複数の永久磁石が列を成すように複数の永久磁石を貫通孔からなる永久磁石保持部に保持する板状の磁石ホルダとを備えたリニアモータ用可動子が示されている。この種のリニアモータ用可動子では、板状の磁石ホルダの両端部を可動軸の代わりに用いている。また、特開2001−99151公報(特許文献2)には、このようなリニアモータ用可動子において、磁石ホルダに一対のレールを取付けたリニアモータ用可動子が示されている。この一対のレールは、リニアモータ用固定子側の支持部に摺動自在に支持されている。これにより、リニアモータ用可動子は、固定子に対して往復運動を行う。   In JP 2003-244930 A (Patent Document 1), a plurality of permanent magnets and a plate-like magnet that holds a plurality of permanent magnets in a permanent magnet holding portion formed of a through hole so that the plurality of permanent magnets form a row. A mover for a linear motor provided with a holder is shown. In this type of linear motor mover, both end portions of a plate-like magnet holder are used instead of the movable shaft. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-99151 (Patent Document 2) discloses a linear motor movable element in which a pair of rails are attached to a magnet holder in such a linear motor movable element. The pair of rails are slidably supported by the support portion on the linear motor stator side. Thus, the linear motor movable element reciprocates with respect to the stator.

特開2003−244930公報JP 2003-244930 A 特開2001−99151公報JP 2001-99151 A

しかしながら、従来のリニアモータ用可動子では、ステータ側の巻線の熱で磁石ホルダが加熱されて膨張すると、磁石ホルダから一対のレールに力が加わり、更に一対のレールがリニアモータ用固定子の支持部に強く接触し、リニアモータが正確な往復運動を行えなくなるという問題があった。   However, in the conventional linear motor mover, when the magnet holder is heated and expanded by the heat of the winding on the stator side, a force is applied from the magnet holder to the pair of rails, and the pair of rails further acts on the linear motor stator. There was a problem that the linear motor could not reciprocate accurately due to strong contact with the support.

また、従来のリニアモータ用可動子では、磁石ホルダに取付けた一対のレールをリニアモータ用固定子側の支持部に摺動自在に支持させた場合、熱吸収クリアランスをモータの固定子または可動子に設ける必要があり、モータの構造が複雑になり、可動子の支持構造のコストが高くなるという問題があった。   Further, in the conventional linear motor mover, when the pair of rails attached to the magnet holder is slidably supported on the support portion on the linear motor stator side, the heat absorption clearance is set to the motor stator or mover. Therefore, there is a problem that the structure of the motor becomes complicated and the cost of the support structure for the mover increases.

本発明の目的は、磁石ホルダが熱膨張しても、磁石ホルダから一対のレールに加わる力を抑制できるリニアモータ用可動子を提供することにある。   The objective of this invention is providing the needle | mover for linear motors which can suppress the force added to a pair of rail from a magnet holder, even if a magnet holder thermally expands.

本発明の他の目的は、磁石ホルダの撓みを防止でき、しかも、軽量化を図ることができるリニアモータ用可動子を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a linear motor movable element that can prevent bending of a magnet holder and that can be reduced in weight.

本発明の他の目的は、リニアモータ用可動子のリニアモータ用固定子側の支持部への支持構造を簡単にして、可動子の支持構造を安価に形成できるリニアモータ用可動子を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a mover for a linear motor that can simplify the support structure of the mover for a linear motor to the support portion on the stator side for the linear motor and can form the support structure for the mover at a low cost. There is.

本願の発明が対象とするリニアモータ用可動子は、複数の永久磁石と、磁石ホルダと、一対のレールとを備えている。磁石ホルダは、複数の永久磁石が列を成すように複数の永久磁石を凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部に保持する板状を呈している。言い換えると、磁石ホルダは、複数の永久磁石がそれぞれ嵌合される複数の凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部が列を成すように形成されて構成されている。一対のレールは、磁石ホルダに取付けられてリニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持される。言い換えると、一対のレールは、永久磁石保持部の列に沿い且つこの列が間に位置するように磁石ホルダに取り付けられている。そして一対のレールは、リニアモータ用固定子の支持部に摺動可能に支持される。   The mover for a linear motor targeted by the invention of the present application includes a plurality of permanent magnets, a magnet holder, and a pair of rails. The magnet holder has a plate shape that holds a plurality of permanent magnets in a permanent magnet holding portion formed of a recess or a through hole so that the plurality of permanent magnets form a row. In other words, the magnet holder is configured by forming a permanent magnet holding portion including a plurality of concave portions or through holes into which a plurality of permanent magnets are respectively fitted in a row. The pair of rails are attached to the magnet holder and slidably supported by the support portion of the linear motor stator. In other words, the pair of rails are attached to the magnet holder so as to be along the row of the permanent magnet holding portions and the row is located therebetween. The pair of rails are slidably supported by the support portion of the linear motor stator.

そして本発明では、磁石ホルダが、磁石ホルダの熱膨張により磁石ホルダから一対のレールに加わる力を吸収する熱膨張吸収用空隙部を有している。見方を変えると、磁石ホルダには、磁石ホルダの熱膨張により磁石ホルダの内部に発生する応力が、磁石ホルダから一対のレールに加わるのを抑制するように磁石ホルダの熱膨張分を吸収する熱膨張吸収用空隙部が形成されている。本発明のように、磁石ホルダに熱膨張吸収用空隙部を設けると、磁石ホルダが加熱されて膨張しても、熱膨張分の一部は熱膨張吸収用空隙部内に膨出して吸収されることになって、結果として磁石ホルダから一対のレールに力が加わる力が熱膨張吸収用空隙部の存在により抑制される。そのため、リニアモータ用固定子の支持部に対して一対のレールが接触する力(圧力)が必要以上に大きくなるのを抑制することができ、リニアモータは正確な往復運動を行うことができる。   And in this invention, the magnet holder has the space | gap part for thermal expansion absorption which absorbs the force added to a pair of rail from a magnet holder by thermal expansion of a magnet holder. In other words, the magnet holder absorbs the thermal expansion of the magnet holder so that the stress generated in the magnet holder due to the thermal expansion of the magnet holder is prevented from being applied to the pair of rails from the magnet holder. A space for expansion absorption is formed. If the gap for thermal expansion absorption is provided in the magnet holder as in the present invention, even if the magnet holder is heated and expanded, a part of the thermal expansion is expanded and absorbed in the gap for thermal expansion absorption. As a result, the force applied to the pair of rails from the magnet holder is suppressed by the presence of the thermal expansion absorbing gap. Therefore, it can suppress that the force (pressure) which a pair of rail contacts with respect to the support part of the stator for linear motors becomes larger than necessary, and the linear motor can perform exact reciprocating motion.

熱膨張吸収用空隙部は、磁石ホルダの一対のレールと対向する対向部分において、磁石ホルダから一対のレールに向かう方向と複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向とに開口する複数の凹部(空隙形成用凹部)により形成することができる。言い換えると、熱膨張吸収用空隙部は、一対のレールと直交する方向の一方側に向かって開口し且つ一対のレールと直交する方向及びレールが延びる方向の両方向と直交する方向の両側に開口する複数の空隙形成用凹部から構成することができる。これら複数の空隙形成用凹部は、レールに沿って所定の間隔をあけて形成される。そして空隙形成用凹部の両側には、レールと当接する複数の当接部が形成される。このようにすれば、磁石ホルダが加熱されると、複数の空隙形成用凹部の内側の壁部分が凹部内に向かって膨張または膨出しやすくなり、磁石ホルダと一対のレールとが接触する部分の膨張率(膨張により変形する割合)が減少する。そのため、磁石ホルダから一対のレールに加わる力を小さくすることができる。   The thermal expansion absorbing gap is formed in a direction facing the pair of rails from the magnet holder to a pair of rails of the magnet holder and a direction of the magnetic pole surface facing each of the magnetic pole surfaces of the plurality of permanent magnets. It can form by the several recessed part (cavity formation recessed part) opened. In other words, the thermal expansion absorbing gap portion opens toward one side in the direction orthogonal to the pair of rails, and opens on both sides in the direction orthogonal to both the direction orthogonal to the pair of rails and the direction in which the rails extend. It can be composed of a plurality of gap forming recesses. The plurality of gap forming recesses are formed at predetermined intervals along the rail. A plurality of contact portions that contact the rail are formed on both sides of the gap forming recess. In this way, when the magnet holder is heated, the inner wall portions of the plurality of gap forming recesses are easily expanded or bulged into the recesses, and the magnet holder and the pair of rails are in contact with each other. The expansion rate (the rate of deformation due to expansion) decreases. Therefore, the force applied to the pair of rails from the magnet holder can be reduced.

このような熱膨張吸収用空隙部を形成すると、磁石ホルダの一対のレールと対向する対向部分に複数の空隙形成用凹部が形成されることにより、これら複数の凹部と交互に配置されて一対のレールにそれぞれ当接する複数の当接部が形成されることになる。この場合、レールは、複数の当接部に対して固定手段により固定される。固定手段としては、種々の公知の手段を用いることができる。例えば、一対のレールに設けた複数の貫通孔からそれぞれ挿入されて、磁石ホルダの当接部に設けた複数の螺子孔に螺合される螺子により、磁石ホルダに一対のレールを取付けることができる。この場合、螺子孔は、複数の当接部に形成されることになる。このようにすれば、一対のレール部を螺子を用いて磁石ホルダにしっかりと取付けることができる。   When such a space for absorbing thermal expansion is formed, a plurality of gap forming recesses are formed in the facing portions of the magnet holder facing the pair of rails, so that the plurality of recesses are alternately arranged and a pair of the recesses are formed. A plurality of abutting portions that abut each of the rails are formed. In this case, the rail is fixed to the plurality of contact portions by the fixing means. Various known means can be used as the fixing means. For example, the pair of rails can be attached to the magnet holder by screws inserted through the plurality of through holes provided in the pair of rails and screwed into the plurality of screw holes provided in the contact portion of the magnet holder. . In this case, the screw holes are formed in the plurality of contact portions. If it does in this way, a pair of rail part can be firmly attached to a magnet holder using a screw.

磁石ホルダは、永久磁石保持部を有するホルダ本体と、ホルダ本体に固定されて一対のレールがそれぞれ取り付けられる一対の補強部とを有するように構成することができる。この場合、ホルダ本体は、一対の補強部より比重が小さい非磁性体材料により形成し、一対の補強部は、ホルダ本体より高い剛性を有している。このようにすれば、ホルダ本体が一対の補強部より比重が小さい非磁性体材料により形成されるので、永久磁石のN極とS極との磁束短絡を防ぐことができる。また、ホルダ本体の重量を軽減することにより、磁石ホルダ全体の軽量化を図ることができる。また、一対の補強部により、磁石ホルダ自体が撓むのを抑制できる。一対の補強部を設ける場合には、熱膨張吸収用空隙部を構成する複数の凹部は、一対の補強部に形成することができる。この場合、ホルダ本体及び一対の補強部が加熱されて膨張すると、ホルダ本体から一対の補強部に加わる力と、一対の補強部が膨張して発生する力とを合わせた力が、一対のレール側に作用することになる。しかしながら本発明によれば、複数の凹部の内側の壁部分が空隙部内に向かって膨張または膨出し、磁石ホルダと一対のレールとが接触する部分の膨張率(膨張により変形する割合)が減少する。そのため、磁石ホルダから一対のレールに加わる力を小さくすることができる。   A magnet holder can be comprised so that it may have a holder main body which has a permanent magnet holding | maintenance part, and a pair of reinforcement part to which a pair of rail is fixed to a holder main body, respectively. In this case, the holder main body is formed of a nonmagnetic material having a specific gravity smaller than that of the pair of reinforcing portions, and the pair of reinforcing portions has higher rigidity than the holder main body. If it does in this way, since a holder main body is formed with a nonmagnetic material whose specific gravity is smaller than a pair of reinforcement parts, magnetic flux short circuit with a north pole and a south pole of a permanent magnet can be prevented. Moreover, the weight reduction of the whole magnet holder can be achieved by reducing the weight of a holder main body. Moreover, it can suppress that magnet holder itself bends by a pair of reinforcement part. When providing a pair of reinforcement part, the several recessed part which comprises the space | gap part for thermal expansion absorption can be formed in a pair of reinforcement part. In this case, when the holder main body and the pair of reinforcing portions are heated and expanded, a force obtained by combining the force applied from the holder main body to the pair of reinforcing portions and the force generated by the expansion of the pair of reinforcing portions is a pair of rails. Will act on the side. However, according to the present invention, the inner wall portion of the plurality of recesses expands or bulges into the gap, and the expansion rate (the rate of deformation due to expansion) of the portion where the magnet holder contacts the pair of rails decreases. . Therefore, the force applied to the pair of rails from the magnet holder can be reduced.

熱膨張吸収用空隙部は、永久磁石保持部と磁石ホルダの一対のレールと対向する対向部分との間において、磁石ホルダを貫通する複数の貫通孔により形成することができる。言い換えると、熱膨張吸収用空隙部は、一対のレールと直交する方向及びレールが延びる方向の両方向と直交する方向の両側に向かって開口する複数の空隙形成用貫通孔から構成することができる。この場合、複数の空隙形成用貫通孔は、レールに沿って所定の間隔をあけて形成される。このような構成でも、磁石ホルダが加熱されると、複数の貫通孔の内側の壁部分が貫通孔内に向かって膨張しやすくなり、磁石ホルダの一対のレールと接触する部分の膨張率が減少する(膨張による変形が小さくなる)。そのため、磁石ホルダから一対のレールに加わる力が抑制される。   The thermal expansion absorbing gap can be formed by a plurality of through-holes penetrating the magnet holder between the permanent magnet holding portion and the facing portions facing the pair of rails of the magnet holder. In other words, the thermal expansion absorbing gap can be formed of a plurality of gap forming through holes that open toward both sides in a direction perpendicular to both the direction perpendicular to the pair of rails and the direction in which the rails extend. In this case, the plurality of gap forming through holes are formed at predetermined intervals along the rail. Even in such a configuration, when the magnet holder is heated, the inner wall portions of the plurality of through holes are easily expanded toward the inside of the through holes, and the expansion rate of the portion of the magnet holder that contacts the pair of rails is reduced. (Deformation due to expansion is reduced). Therefore, the force applied to the pair of rails from the magnet holder is suppressed.

ホルダ本体は、アルミまたは合成樹脂から形成し、一対の補強部は、鉄または鉄合金から形成することができる。このような材料を用いれば、安価で容易に磁石ホルダを形成できる。   The holder body can be formed from aluminum or synthetic resin, and the pair of reinforcing portions can be formed from iron or an iron alloy. If such a material is used, a magnet holder can be easily formed at low cost.

また磁石ホルダと一対のレール部との間には、それぞれ弾性体を配置してもよい。このような弾性体を配置すると、熱膨張により、磁石ホルダから一対のレールに加わる力を、弾性体で吸収することができるので、さらに一対のレールに加わる力を抑制することができる。   Moreover, you may arrange | position an elastic body between a magnet holder and a pair of rail part, respectively. When such an elastic body is disposed, the force applied to the pair of rails from the magnet holder due to thermal expansion can be absorbed by the elastic body, so that the force applied to the pair of rails can be further suppressed.

本願の他の発明が改良の対象とするリニアモータ用可動子は、複数の永久磁石と、該複数の永久磁石が列を成すように複数の永久磁石を凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部に保持する磁石ホルダとを有している。本発明では、磁石ホルダにリニアモータ可動子の移動方向の両端部から突出してリニアモータ用可動子の移動方向に延びる複数のシャフトをそれぞれ取り付ける。そして、複数のシャフトをリニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持する。このようにすれば、複数のシャフトをリニアモータ用固定子側の支持部に摺動自在に支持させることができるので、リニアモータ用可動子のリニアモータ用固定子側の支持部への支持構造を簡単にして、可動子の支持構造を安価に形成できる。また、複数のシャフトを固定子側に支持させるため、磁石ホルダの側面に位置検出用のセンサスケールを取付けることができる。   A linear motor mover to be improved by another invention of the present application is a permanent magnet holding portion including a plurality of permanent magnets and a plurality of permanent magnets formed of recesses or through holes so that the plurality of permanent magnets form a row. And a magnet holder for holding. In the present invention, a plurality of shafts that protrude from both end portions in the moving direction of the linear motor mover and extend in the moving direction of the linear motor mover are respectively attached to the magnet holder. The plurality of shafts are slidably supported on the support portion of the linear motor stator. In this way, a plurality of shafts can be slidably supported on the support portion on the linear motor stator side, so that the support structure of the linear motor mover on the support portion on the linear motor stator side is supported. The support structure for the mover can be formed at a low cost. Further, since a plurality of shafts are supported on the stator side, a sensor scale for position detection can be attached to the side surface of the magnet holder.

複数のシャフトの複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法は、磁石ホルダの寸法より大きくするのが好ましい。このようにすれば、磁石ホルダを最大限に軽量化できる上、複数のシャフトをリニアモータ用固定子の支持部にしっかりと支持することができる。この場合、磁石ホルダには、複数のシャフトを嵌合構造により取付けることができる。このようにすれば、既存の磁石ホルダに複数のシャフトを容易に取付けることができる。   It is preferable that the dimension in the magnetic pole face facing direction in which both the magnetic pole faces of the plurality of permanent magnets of the plurality of shafts face each other is larger than the dimension of the magnet holder. If it does in this way, a magnet holder can be reduced in weight to the maximum, and a plurality of shafts can be supported firmly to a support part of a stator for linear motors. In this case, a plurality of shafts can be attached to the magnet holder by a fitting structure. If it does in this way, a plurality of shafts can be easily attached to an existing magnet holder.

また、磁石ホルダに、リニアモータ用可動子の移動方向の両端部から突出して移動方向に延びる一対のブロック部と、一対のブロック部のリニアモータ用可動子の移動方向の両端部から突出して移動方向にそれぞれ延びる複数のシャフトとを取り付けることもできる。このようにすれば、一対のブロック部を介して、磁石ホルダに複数のシャフトを取付けるので、一対のブロック部の磁石ホルダへの取り付けを強固にすることで、磁石ホルダに複数のシャフトをしっかりと取付けることができる。   Further, the magnet holder protrudes from both ends of the linear motor mover in the moving direction and extends in the moving direction, and the pair of block portions protrudes from both ends of the linear motor mover in the moving direction. A plurality of shafts each extending in the direction can also be attached. In this way, since the plurality of shafts are attached to the magnet holder via the pair of block portions, the plurality of shafts can be firmly attached to the magnet holder by strengthening the attachment of the pair of block portions to the magnet holder. Can be installed.

この場合、ブロック部の複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法を磁石ホルダの前述の寸法より大きくする。そして、一対のブロック部の一方のブロック部と一方のブロック部から突出する複数のシャフトとを一体に成形し、一対のブロック部の他方のブロック部と該他方のブロック部から突出する複数のシャフトとを一体に成形することができる。この場合、磁石ホルダには一対のブロック部を嵌合構造によりそれぞれ取付ければよい。このようにすれば、磁石ホルダに複数のシャフトを容易に且つしっかりと取付けることができる。   In this case, the dimension of the magnetic pole face facing direction in which both the magnetic pole faces of the plurality of permanent magnets of the block portion are opposed is made larger than the aforementioned dimension of the magnet holder. Then, one block part of the pair of block parts and a plurality of shafts protruding from the one block part are integrally formed, and the other block part of the pair of block parts and the plurality of shafts protruding from the other block part Can be formed integrally. In this case, a pair of block portions may be attached to the magnet holder by a fitting structure. If it does in this way, a plurality of shafts can be easily and firmly attached to a magnet holder.

ブロック部の複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法を磁石ホルダの寸法より大きくし、磁石ホルダと一対のブロック部と一対のブロック部からそれぞれ突出する複数のシャフトとを一体に成形することもできる。このようにすれば、部品点数を減らして、可動子全体の強度を高くすることができる。   A plurality of shafts projecting from the magnet holder, the pair of block portions, and the pair of block portions, respectively, having a dimension in the magnetic pole face facing direction in which both the magnetic pole faces of the plurality of permanent magnets of the block portion are opposed to each other. And can be molded integrally. If it does in this way, the number of parts can be reduced and the intensity | strength of the whole needle | mover can be made high.

本発明によれば、磁石ホルダが熱膨張吸収用空隙部を有しているので、磁石ホルダが加熱されて膨張しても、膨張分は熱膨張吸収用空隙部内に膨出することになり、磁石ホルダから一対のレールに加わる力が、熱膨張吸収用空隙部の存在により抑制される。そのため、リニアモータが正確な往復運動を行うことができる。   According to the present invention, since the magnet holder has the thermal expansion absorption gap, even if the magnet holder is heated and expands, the expansion will swell into the thermal expansion absorption gap. The force applied to the pair of rails from the magnet holder is suppressed by the presence of the thermal expansion absorbing gap. Therefore, the linear motor can perform an accurate reciprocating motion.

本発明の第1の実施の形態のリニアモータ用可動子を用いたリニアモータの断面図である。It is sectional drawing of the linear motor using the needle | mover for linear motors of the 1st Embodiment of this invention. 図1のII-II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 第1の実施の形態のリニアモータ用可動子の可動子の組立て前の平面図である。It is a top view before the assembly of the needle | mover of the needle | mover for linear motors of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のリニアモータ用可動子の可動子の組立て前の側面図である。It is a side view before the assembly of the needle | mover of the needle | mover for linear motors of 1st Embodiment. 図3において可動子の組立が完了した後の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view after the assembly of the mover in FIG. 3 is completed. 本発明の第2の実施の形態のリニアモータ用可動子の組立て前の平面図である。It is a top view before the assembly of the needle | mover for linear motors of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which removed the permanent magnet of the needle | mover for linear motors of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where a permanent magnet of a mover for linear motors of a 4th embodiment of the present invention was removed. 本発明の第5の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which removed the permanent magnet of the needle | mover for linear motors of the 5th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態のリニアモータ用可動子を用いたリニアモータの断面図であり、図2は、図1のII-II線断面図である。両図に示すように、このリニアモータは、ケース1と、リニアモータ用固定子3と、リニアモータ用可動子5とを有している。ケース1は、非磁性材料(例えばアルミニューム)製の一対のエンドブラケット7及び9を備えている。エンドブラケット7及び9は、後述する固定子3の固定子コア11の両端に固定されている。固定子3は、シリンダ型の固定子コア11と3つの励磁巻線13とを有している。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a linear motor using the linear motor mover according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in both drawings, this linear motor has a case 1, a linear motor stator 3, and a linear motor movable element 5. The case 1 includes a pair of end brackets 7 and 9 made of a nonmagnetic material (for example, aluminum). The end brackets 7 and 9 are fixed to both ends of a stator core 11 of the stator 3 described later. The stator 3 has a cylindrical stator core 11 and three excitation windings 13.

本例のリニアモータ用可動子5は、図1〜図4に示すように、磁石ホルダ15と、7個の永久磁石17と、一対のレール19とを有している。なお、図3及び図4は、可動子5の組立て前の平面図及び側面図である。磁石ホルダ15は、板形状を有しており、ホルダ本体21と、ホルダ本体21に固定された一対の補強部23とを有している。ホルダ本体21は、輪郭が矩形状に近い板形状を有しており、鉄等からなる一対の補強部23よりも比重が小さく、一対のレール19の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有するアルミの非磁性体材料により形成されている。一対の補強部23は、レールに沿って細長く延びる形状を有しており、ホルダ本体21の長手方向と直交する直交方向(幅方向)の両端部にインサート成形により固定されている。この一対の補強部23は、ホルダ本体21より高い剛性を有する鉄または鉄合金により形成されている。一対の補強部23は、ホルダ本体21側に向かって開口する凹部23aをそれぞれ有している。一対の凹部23aの横断面形状は、それぞれ台形形状を有している。この凹部23aの横断面形状の台形形状は、上底よりも寸法が大きい下底が対応するレール側に位置している。本例では、一対の補強部23をインサートとして、金型にアルミまたは合成樹脂の非磁性体材料を鋳込んで硬化させることにより、一対の補強部23が固定されるホルダ本体21を形成している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the linear motor movable element 5 of this example includes a magnet holder 15, seven permanent magnets 17, and a pair of rails 19. 3 and 4 are a plan view and a side view before the movable element 5 is assembled. The magnet holder 15 has a plate shape, and includes a holder main body 21 and a pair of reinforcing portions 23 fixed to the holder main body 21. The holder main body 21 has a plate shape whose outline is close to a rectangular shape, has a specific gravity smaller than that of the pair of reinforcing portions 23 made of iron or the like, and has a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the pair of rails 19. It is made of an aluminum nonmagnetic material. The pair of reinforcing portions 23 has an elongated shape along the rails, and is fixed to both end portions in the orthogonal direction (width direction) orthogonal to the longitudinal direction of the holder body 21 by insert molding. The pair of reinforcing portions 23 are formed of iron or an iron alloy having higher rigidity than the holder main body 21. Each of the pair of reinforcing portions 23 has a recess 23a that opens toward the holder body 21 side. The cross-sectional shape of the pair of recesses 23a has a trapezoidal shape. The trapezoidal shape of the cross-sectional shape of the recess 23a is located on the corresponding rail side with the lower base having a size larger than that of the upper base. In this example, the holder main body 21 to which the pair of reinforcing portions 23 are fixed is formed by casting and hardening a nonmagnetic material of aluminum or synthetic resin into a mold using the pair of reinforcing portions 23 as inserts. Yes.

磁石ホルダ15は、ホルダ本体21の中央部に、永久磁石保持部25を有している。永久磁石保持部25は、磁石ホルダ15の長手方向に並ぶ7つの貫通孔27により構成されている。貫通孔27は、磁石ホルダ15の長手方向(レールが延びる方向)と該長手方向と直交する幅方向(レールが延びる方向と直交し一対のレールに向かう方向)にそれぞれ延び、厚み方向(長手方向と幅方向の両方と直交する方向)にホルダ本体21を貫通する角柱形状を有している。7つの貫通孔27には、7個の永久磁石17がそれぞれ嵌合されて保持されている。7個の永久磁石17は、隣接する2つの永久磁石17の外側表面に現れる極性が異なるように、7つの貫通孔27内にそれぞれ嵌合されている。これにより、7個の永久磁石17は、列を成すように磁石ホルダ15に保持されることになる。   The magnet holder 15 has a permanent magnet holding part 25 at the center part of the holder main body 21. The permanent magnet holding part 25 is composed of seven through holes 27 arranged in the longitudinal direction of the magnet holder 15. The through holes 27 extend in the longitudinal direction (direction in which the rail extends) of the magnet holder 15 and the width direction (direction orthogonal to the direction in which the rail extends and toward the pair of rails) perpendicular to the longitudinal direction, respectively, and in the thickness direction (longitudinal direction). In a direction perpendicular to both the width direction and the width direction). Seven permanent magnets 17 are respectively fitted and held in the seven through holes 27. The seven permanent magnets 17 are respectively fitted in the seven through holes 27 so that the polarities appearing on the outer surfaces of the two adjacent permanent magnets 17 are different. Thereby, the seven permanent magnets 17 are held by the magnet holder 15 so as to form a row.

磁石ホルダ15は、一対の補強部23の一対のレール19と対向する対向部分に3つの空隙形成用凹部29をそれぞれ有している。これらの凹部29は、磁石ホルダ15からレール19に向かう方向と永久磁石17の両磁極面が対向する磁極面対向方向とに開口している。言い換えると、凹部29は、一対のレールと直交する方向(幅方向)の一方側に向かって開口し且つ一対のレールと直交する方向(幅方向)及びレールが延びる方向(長手方向)の両方向と直交する方向(厚み方向)の両側に開口している。1つの補強部23には、3つの凹部29が形成されることにより、3つの凹部29と交互に配置されてレール19にそれぞれ当接する4つの当接部21aが形成されている。本例では、3つの凹部29により、磁石ホルダ15の熱膨張分を吸収することにより、磁石ホルダ15から一対のレール19に加わる力を吸収する熱膨張吸収用空隙部が構成されている。   The magnet holder 15 has three recesses 29 for forming gaps in opposing portions of the pair of reinforcing portions 23 facing the pair of rails 19. These recesses 29 are opened in a direction from the magnet holder 15 toward the rail 19 and in a magnetic pole surface facing direction in which both magnetic pole surfaces of the permanent magnet 17 are opposed. In other words, the recess 29 is open toward one side in the direction (width direction) orthogonal to the pair of rails, and both the direction orthogonal to the pair of rails (width direction) and the direction in which the rails extend (longitudinal direction). Opening is made on both sides of the direction (thickness direction) perpendicular to each other. By forming three concave portions 29 in one reinforcing portion 23, four contact portions 21 a that are alternately arranged with the three concave portions 29 and contact with the rail 19 are formed. In this example, the three recesses 29 constitute a thermal expansion absorbing gap that absorbs the force applied to the pair of rails 19 from the magnet holder 15 by absorbing the thermal expansion of the magnet holder 15.

一対のレール19は、ステンレスから形成されており、磁石ホルダ15より長さ寸法の大きい細長い形状を有している。この一対のレール19は、長手方向の中央領域が磁石ホルダ15の一対の補強部23にそれぞれ取付けられている。具体的には、図3の磁石ホルダ15の左上において破線で示すように、一対のレール19を貫通する貫通孔19aを貫通して、一対の補強部23の当接部21aに形成された螺子孔23aに螺合される螺子31により、一対のレール19は、磁石ホルダ15の一対の補強部23にそれぞれ取付けられている。一対のレール19は、長手方向に延びる一対の溝部19bをそれぞれ有している。一対のレール19の一対の溝部19bは、エンドブラケット7及び9に設けられた支持部7a及び9aにそれぞれ摺動自在に支持されている(図1及び図2参照)。これにより、リニアモータ用可動子は、固定子3に対して往復運動を行う。   The pair of rails 19 are made of stainless steel and have an elongated shape that is larger in length than the magnet holder 15. The pair of rails 19 are attached to the pair of reinforcing portions 23 of the magnet holder 15 in the central region in the longitudinal direction. Specifically, as shown by a broken line in the upper left of the magnet holder 15 in FIG. 3, a screw formed in the contact portion 21 a of the pair of reinforcing portions 23 through the through holes 19 a penetrating the pair of rails 19. The pair of rails 19 are respectively attached to the pair of reinforcing portions 23 of the magnet holder 15 by screws 31 screwed into the holes 23a. The pair of rails 19 have a pair of groove portions 19b extending in the longitudinal direction. The pair of groove portions 19b of the pair of rails 19 are slidably supported by support portions 7a and 9a provided on the end brackets 7 and 9, respectively (see FIGS. 1 and 2). As a result, the linear motor movable element reciprocates with respect to the stator 3.

本例のリニアモータ用固定子3では、図5に示すように、固定子の巻線からの熱で、ホルダ本体21及び一対の補強部23が加熱されると、ホルダ本体21から一対の補強部23に加わる力と、一対の補強部23が膨張して発生する力とを合わせた力が一対のレール19に加わることになる。このような合せた力が一対のレール1側に作用すると、凹部29の内側の壁部分が凹部29内に向かって膨張または膨出しやすくなり(矢印F1)、磁石ホルダ15と一対のレール19とが接触する当接部の部分の膨張率(膨張により変形する割合)が減少する(矢印F2)。そのため、磁石ホルダ15から一対のレール19に加わる力を小さくすることができる。特に本例では、ホルダ本体21は、一対のレール19の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有しているので、一対の補強部23に加わる力が大きい上、一対の補強部23も熱膨張するが、これらの熱膨張によって発生する内部応力の多くは、凹部29内に向かうことになる。   In the linear motor stator 3 of this example, as shown in FIG. 5, when the holder main body 21 and the pair of reinforcing portions 23 are heated by heat from the stator windings, The combined force of the force applied to the portion 23 and the force generated by the expansion of the pair of reinforcing portions 23 is applied to the pair of rails 19. When such combined forces act on the pair of rails 1 side, the inner wall portion of the recess 29 is likely to expand or bulge into the recess 29 (arrow F1), and the magnet holder 15 and the pair of rails 19 The expansion rate (the rate of deformation due to expansion) of the portion of the abutting portion that contacts is reduced (arrow F2). Therefore, the force applied from the magnet holder 15 to the pair of rails 19 can be reduced. In particular, in this example, the holder body 21 has a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the pair of rails 19, so that the force applied to the pair of reinforcement portions 23 is large and the pair of reinforcement portions 23 are also heated. Although it expands, most of the internal stress generated by these thermal expansions goes to the recess 29.

また、本例では、熱膨張吸収用空隙部(凹部29)は、磁石ホルダ15の外側に開口しているので形成が容易である。また、本例のリニアモータ用固定子3では、ホルダ本体21の重量を軽減することにより、磁石ホルダ1全体の軽量化を図ることができる。また、一対の補強部23により、磁石ホルダ15が撓むのを抑制できる。   Further, in this example, the thermal expansion absorbing gap (recess 29) is easy to form because it opens to the outside of the magnet holder 15. Moreover, in the linear motor stator 3 of this example, the weight of the magnet holder 1 as a whole can be reduced by reducing the weight of the holder body 21. Further, the pair of reinforcing portions 23 can suppress the bending of the magnet holder 15.

なお、磁石ホルダ15と一対のレール部19との間には弾性体を配置することができる。このような弾性体を配置すると、熱膨張により、磁石ホルダ15から一対のレール19に加わる力を、弾性体で吸収することができるので、さらに一対のレール19に加わる力を抑制することができる。   An elastic body can be disposed between the magnet holder 15 and the pair of rail portions 19. When such an elastic body is disposed, the force applied to the pair of rails 19 from the magnet holder 15 due to thermal expansion can be absorbed by the elastic body, and thus the force applied to the pair of rails 19 can be further suppressed. .

図6は、本発明の第2の実施の形態のリニアモータ用可動子の組立て前の平面図である。本例のリニアモータ用可動子は、熱膨張吸収用空隙部以外は、第1の実施の形態のリニアモータ用可動子と同じ構造を有している。本例のリニアモータ用可動子の熱膨張吸収用空隙部は、磁石ホルダ115を貫通する複数の空隙形成用貫通孔129により構成されている。貫通孔129は、永久磁石保持部125と一対の補強部123(一対のレール119と対向する対向部分)との間の領域に、レールに沿って8つずつ形成されている。本例では、貫通孔129は、ホルダ本体121の一対の補強部123と隣接する部分に、ホルダ本体121を厚み方向に貫通するように形成されている。   FIG. 6 is a plan view before assembly of the linear motor mover according to the second embodiment of the present invention. The linear motor movable element of this example has the same structure as the linear motor movable element of the first embodiment except for the thermal expansion absorbing gap. The thermal expansion absorption gap of the linear motor mover of this example is configured by a plurality of gap formation through holes 129 that penetrate the magnet holder 115. Eight through holes 129 are formed along the rails in a region between the permanent magnet holding portion 125 and the pair of reinforcing portions 123 (opposing portions facing the pair of rails 119). In this example, the through hole 129 is formed in a portion adjacent to the pair of reinforcing portions 123 of the holder main body 121 so as to penetrate the holder main body 121 in the thickness direction.

図7は、本発明の第3の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。本例のリニアモータ用可動子は、磁石ホルダ215と4本のシャフト219とを有している。磁石ホルダ215は、矩形の板形状を有しており、アルミにより形成されている。磁石ホルダ215は、中央部に、永久磁石保持部225を有している。永久磁石保持部225は、磁石ホルダ215の長手方向に並ぶ7つの貫通孔227により構成されている。貫通孔227は、磁石ホルダ215の長手方向と直交方向に延びる矩形状を有している。7つの貫通孔227には、図示しない7個の永久磁石がそれぞれ嵌合されて保持されている。7個の永久磁石は、隣接する2つの永久磁石の外側表面に現れる極性が異なるように、7つの貫通孔227内にそれぞれ嵌合されている。これにより、7個の永久磁石は、列を成すように磁石ホルダ215に保持されることになる。また、磁石ホルダの側面には、位置検出用のセンサスケール216が取付けられている。   FIG. 7 is a perspective view of the linear motor mover according to the third embodiment of the present invention with the permanent magnet removed. The mover for a linear motor in this example has a magnet holder 215 and four shafts 219. The magnet holder 215 has a rectangular plate shape and is made of aluminum. The magnet holder 215 has a permanent magnet holding part 225 at the center. The permanent magnet holding part 225 includes seven through holes 227 arranged in the longitudinal direction of the magnet holder 215. The through hole 227 has a rectangular shape extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the magnet holder 215. Seven permanent magnets (not shown) are fitted and held in the seven through holes 227, respectively. The seven permanent magnets are respectively fitted in the seven through holes 227 so that the polarities appearing on the outer surfaces of the two adjacent permanent magnets are different. As a result, the seven permanent magnets are held by the magnet holder 215 so as to form a row. A sensor scale 216 for position detection is attached to the side surface of the magnet holder.

4つのシャフト219は、ステンレスからなり、円柱形状を有している。シャフト219は、磁石ホルダ215の厚み方向(永久磁石の両磁極面が対向する方向)の寸法より大きな径寸法を有している。このシャフト219の一方の端部には、シャフトの径方向に延びる溝状の嵌合凹部219aが形成されている。4つのシャフト219の内、2つのシャフト219の嵌合凹部219aは、磁石ホルダ215のリニアモータ用可動子の移動方向の一方の端部に嵌合され、別の2つのシャフト219の嵌合凹部219aは、磁石ホルダ215のリニアモータ用可動子の移動方向の他方の端部に嵌合されている。これにより、4つのシャフト219は、リニアモータ用可動子の移動方向における磁石ホルダ215の両端部から2本ずつ突出して、リニアモータ用可動子の移動方向に延びている。そして、4つのシャフト219は、リニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持されている。また、磁石ホルダ215の貫通孔227の内面には、磁石ホルダ215内の貫通孔を貫通してシャフト219内の螺子孔に螺合する螺子231が取り付けられている。本例では、前述の嵌合構造と、螺子231とにより、磁石ホルダ215に4つのシャフト219が取付けられている。本例のリニアモータ用可動子によれば、シャフト219をリニアモータ用固定子側の支持部に摺動自在に支持させることができるので、リニアモータ用可動子のリニアモータ用固定子側の支持部への支持構造を簡単にでき、可動子の支持構造を安価に形成できる。また、シャフト219を固定子側に支持させるため、磁石ホルダの側面に位置検出用のセンサスケール216を取付けることができる。   The four shafts 219 are made of stainless steel and have a cylindrical shape. The shaft 219 has a diameter dimension larger than the dimension of the magnet holder 215 in the thickness direction (the direction in which both magnetic pole surfaces of the permanent magnet face each other). At one end of the shaft 219, a groove-like fitting recess 219a extending in the radial direction of the shaft is formed. Of the four shafts 219, the fitting recesses 219a of the two shafts 219 are fitted to one end of the magnet holder 215 in the moving direction of the linear motor mover, and the fitting recesses of the other two shafts 219 are fitted. 219a is fitted to the other end of the magnet holder 215 in the moving direction of the linear motor mover. Thereby, the four shafts 219 protrude from the both end portions of the magnet holder 215 in the moving direction of the linear motor mover, and extend in the moving direction of the linear motor mover. The four shafts 219 are slidably supported by the support portion of the linear motor stator. A screw 231 that passes through the through hole in the magnet holder 215 and is screwed into the screw hole in the shaft 219 is attached to the inner surface of the through hole 227 of the magnet holder 215. In this example, four shafts 219 are attached to the magnet holder 215 by the above-described fitting structure and the screw 231. According to the linear motor movable element of this example, the shaft 219 can be slidably supported on the support part on the linear motor stator side, so that the linear motor movable element is supported on the linear motor stator side. The support structure for the part can be simplified, and the support structure for the mover can be formed at low cost. Further, since the shaft 219 is supported on the stator side, a sensor scale 216 for position detection can be attached to the side surface of the magnet holder.

図8は、本発明の第4の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。本例のリニアモータ用可動子は、磁石ホルダ315と一対のブロック部318と4つのシャフト319とを有している。磁石ホルダ315は、アルミからなり、中央部320と一対の嵌合突部322とを一体に有している。中央部320は、基本的に図7に示す磁石ホルダ215と同じ構造を有している。一対の嵌合突部322は、中央部320のリニアモータ用可動子の移動方向の両端部に位置している。一対の嵌合突部322は、互いに離れる方向に向かうにしたがって、磁石ホルダ315の厚み方向(永久磁石の両磁極面が対向する方向)の寸法が大きくなる形状を有している。   FIG. 8 is a perspective view of the linear motor mover according to the fourth embodiment of the present invention with the permanent magnet removed. The linear motor movable element of this example includes a magnet holder 315, a pair of block portions 318, and four shafts 319. The magnet holder 315 is made of aluminum, and integrally includes a central portion 320 and a pair of fitting protrusions 322. The central part 320 basically has the same structure as the magnet holder 215 shown in FIG. The pair of fitting protrusions 322 are located at both ends of the central portion 320 in the moving direction of the linear motor mover. The pair of fitting protrusions 322 have a shape in which the dimension in the thickness direction of the magnet holder 315 (the direction in which both magnetic pole surfaces of the permanent magnet face each other) increases in the direction away from each other.

一対のブロック部318と4つのシャフト319とは、ステンレスからなり、一対のブロック部の一方のブロック部318と4つのシャフト319の内の2つのシャフトとが一体に成形され、一対のブロック部の他方のブロック部318と4つのシャフト319の内の別の2つのシャフトとが一体に成形されている。一対のブロック部318は、ほぼ直方体の輪郭形状を有しており、磁石ホルダ315の厚み方向(永久磁石の両磁極面が対向する方向)におけるブロック部の寸法は、磁石ホルダ315より大きくなっている。一対のブロック部318には、長手方向に延びる溝状の嵌合凹部318aがそれぞれ形成されている。一対のブロック部318のそれぞれに一体成形された2つのシャフト319は、一対のブロック部318の嵌合凹部318aが形成された面と反対側の面にそれぞれ結合している。そして、磁石ホルダ315の一対の嵌合突部322と一対のブロック部318の嵌合凹部318aとがそれぞれ嵌合されて、磁石ホルダ315に一対のブロック部318と4つのシャフト319とが取り付けられている。これにより、一対のブロック部318は、リニアモータ用可動子の移動方向における磁石ホルダ315の両端部から突出してリニアモータ用可動子の移動方向に延びている。また、4つのシャフト319は、リニアモータ用可動子の移動方向における一対のブロック部318の両端部から2つずつ突出してリニアモータ用可動子の移動方向に延びている。また、磁石ホルダ315の側面と一対のブロック部の一方のブロック部318の側面とに亘る部分には、位置検出用のセンサスケール316が取付けられている。本例のリニアモータ用可動子によれば、一対のブロック部318を介して、磁石ホルダ315にシャフト319を取付けるので、一対のブロック部318の磁石ホルダ315への取り付けを強固にすることで、磁石ホルダ315にシャフト319をしっかりと取付けることができる。   The pair of block portions 318 and the four shafts 319 are made of stainless steel, and one block portion 318 of the pair of block portions and two shafts of the four shafts 319 are integrally formed, and the pair of block portions The other block 318 and another two of the four shafts 319 are integrally formed. The pair of block portions 318 have a substantially rectangular parallelepiped shape, and the dimension of the block portion in the thickness direction of the magnet holder 315 (the direction in which both magnetic pole surfaces of the permanent magnet face each other) is larger than that of the magnet holder 315. Yes. The pair of block portions 318 are respectively formed with groove-like fitting recesses 318a extending in the longitudinal direction. The two shafts 319 formed integrally with each of the pair of block portions 318 are respectively coupled to the surfaces of the pair of block portions 318 opposite to the surfaces where the fitting recesses 318a are formed. Then, the pair of fitting protrusions 322 of the magnet holder 315 and the fitting recesses 318 a of the pair of block portions 318 are respectively fitted, and the pair of block portions 318 and the four shafts 319 are attached to the magnet holder 315. ing. Accordingly, the pair of block portions 318 protrude from both end portions of the magnet holder 315 in the moving direction of the linear motor mover and extend in the moving direction of the linear motor mover. Further, the four shafts 319 protrude from the both ends of the pair of block portions 318 in the moving direction of the linear motor mover, and extend in the moving direction of the linear motor mover. A sensor scale 316 for position detection is attached to a portion extending between the side surface of the magnet holder 315 and the side surface of one block portion 318 of the pair of block portions. According to the linear motor movable element of this example, the shaft 319 is attached to the magnet holder 315 via the pair of block portions 318. Therefore, by firmly attaching the pair of block portions 318 to the magnet holder 315, The shaft 319 can be firmly attached to the magnet holder 315.

図9は、本発明の第5の実施の形態のリニアモータ用可動子の永久磁石を除いた状態の斜視図である。本例のリニアモータ用可動子は、磁石ホルダ415と一対のブロック部418と一対のブロック部418からそれぞれ2つずつ突出するシャフト419とがアルミ等の鋳込みにより一体に成形されており、その他の基本的な構造は、図8に示すリニアモータ用可動子と同じ構造を有している。このようにすれば、部品点数を減らして、可動子全体の強度を高くすることができる。   FIG. 9 is a perspective view of the linear motor mover according to the fifth embodiment of the present invention with the permanent magnet removed. In the linear motor mover of this example, a magnet holder 415, a pair of block portions 418, and a shaft 419 projecting from each of the pair of block portions 418 are integrally formed by casting aluminum or the like. The basic structure is the same as that of the linear motor mover shown in FIG. If it does in this way, the number of parts can be reduced and the intensity | strength of the whole needle | mover can be made high.

以下、本願明細書に記載した発明の態様を列挙する。   Hereinafter, embodiments of the invention described in the present specification will be listed.

(1)複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石がそれぞれ嵌合される複数の凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部が列を成すように形成されてなる磁石ホルダと、
前記永久磁石保持部の前記列に沿い且つ前記列が間に位置するように前記磁石ホルダに取り付けられた一対のレールとを備え、前記一対のレールがリニアモータ用固定子の支持部に摺動可能に支持され、
前記磁石ホルダが、前記レールの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材料で形成されているリニアモータ用可動子であって、
前記磁石ホルダには、前記磁石ホルダの熱膨張により前記磁石ホルダの内部に発生する応力が前記磁石ホルダから前記一対のレールに加わるのを抑制するように前記磁石ホルダの熱膨張分を吸収する熱膨張吸収用空隙部が形成されていることを特徴とするリニアモータ用可動子。
(1) a plurality of permanent magnets;
A magnet holder formed such that a plurality of concave portions or through-hole permanent magnet holding portions into which the plurality of permanent magnets are respectively fitted are arranged in a row;
A pair of rails attached to the magnet holder along the row of the permanent magnet holding portions so that the row is located therebetween, and the pair of rails slides on the support portion of the linear motor stator Supported as possible,
The magnet holder is a linear motor mover formed of a material having a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the rail,
The magnet holder has heat that absorbs the thermal expansion of the magnet holder so as to suppress the stress generated in the magnet holder due to the thermal expansion of the magnet holder from being applied to the pair of rails from the magnet holder. A linear motor movable element characterized in that an expansion absorbing gap is formed.

(2)前記熱膨張吸収用空隙部は、前記一対のレールと直交する方向の一方側に向かって開口し且つ前記一対のレールと直交する方向及び前記レールが延びる方向の両方向と直交する方向の両側に開口する複数の空隙形成用凹部からなり、
前記複数の空隙形成用凹部は前記レールに沿って所定の間隔をあけて形成され、
前記空隙形成用凹部の両側に前記レールと当接する複数の当接部が形成されている上記(1)に記載のリニアモータ用可動子。
(2) The thermal expansion absorbing gap is open toward one side in a direction orthogonal to the pair of rails and extends in a direction orthogonal to both the direction orthogonal to the pair of rails and the direction in which the rail extends. Consists of a plurality of gap forming recesses opening on both sides,
The plurality of gap forming recesses are formed at predetermined intervals along the rail,
The linear motor movable element according to (1), wherein a plurality of contact portions that contact the rail are formed on both sides of the gap forming recess.

(3)前記レールは、前記複数の当接部に対して固定手段により固定されている上記(2)に記載のリニアモータ用可動子。   (3) The linear motor mover according to (2), wherein the rail is fixed to the plurality of contact portions by a fixing unit.

(4)前記熱膨張吸収用空隙部は、前記一対のレールと直交する方向及び前記レールが延びる方向の両方向と直交する方向の両側に向かって開口する複数の空隙形成用貫通孔からなり、
前記複数の空隙形成用貫通孔は、前記レールに沿って所定の間隔をあけて形成されている上記(1)に記載のリニアモータ用可動子。
(4) The thermal expansion absorption gap portion includes a plurality of gap formation through-holes that open toward both sides in a direction orthogonal to the pair of rails and the direction in which the rails extend.
The linear motor movable element according to (1), wherein the plurality of gap forming through holes are formed at predetermined intervals along the rail.

(5)前記磁石ホルダは、前記永久磁石保持部を有するホルダ本体と、前記ホルダ本体に固定されて前記一対のレールがそれぞれ取り付けられる一対の補強部とを有しており、
前記ホルダ本体は、前記一対の補強部より比重が小さい非磁性体材料により形成されており、
前記一対の補強部は、前記ホルダ本体より高い剛性を有している上記(1)に記載のリニアモータ用可動子。
(5) The magnet holder includes a holder main body having the permanent magnet holding portion, and a pair of reinforcing portions fixed to the holder main body and to which the pair of rails are respectively attached.
The holder body is formed of a nonmagnetic material having a specific gravity smaller than that of the pair of reinforcing portions,
The pair of reinforcing portions is the linear motor movable element according to (1), wherein the pair of reinforcing portions has higher rigidity than the holder main body.

(6)前記ホルダ本体は、アルミまたは合成樹脂からなり、
前記一対の補強部は、鉄または鉄合金からなる上記(5)に記載のリニアモータ用可動子。
(6) The holder body is made of aluminum or synthetic resin,
The pair of reinforcing portions is the mover for a linear motor according to the above (5), which is made of iron or an iron alloy.

(7)前記磁石ホルダと前記一対のレール部との間には、それぞれ弾性体が配置されている上記(1)に記載のリニアモータ用可動子。   (7) The mover for a linear motor according to (1), wherein an elastic body is disposed between the magnet holder and the pair of rail portions.

(8)複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石がそれぞれ嵌合される複数の凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部が列を成すように形成された磁石ホルダとを備えてなるリニアモータ用可動子であって、
前記磁石ホルダの移動方向の両端部にそれぞれ2本ずつ設けられて、前記移動方向に延び、リニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持される円柱状の4本のシャフトとを備えてなるリニアモータ。
(8) a plurality of permanent magnets;
A linear motor mover comprising: a magnet holder formed such that a plurality of concave portions or through-hole permanent magnet holding portions into which the plurality of permanent magnets are respectively fitted to form a row;
Two cylindrical shafts are provided at both ends in the moving direction of the magnet holder, extend in the moving direction, and are slidably supported by the support portion of the linear motor stator. A linear motor.

(9)前記4本のシャフトの直径寸法は、前記磁石ホルダの前記移動方向と直交する厚み方向の寸法よりも大きく、
前記磁石ホルダの前記端部に設けられる2本のシャフトは、前記移動方向及び前記厚み方向と直交する前記磁石ホルダの幅方向に間隔をあけた状態で、前記磁石ホルダの前記端部に設けられており、
前記シャフトの前記磁石ホルダ側の端部には、前記磁石ホルダの前記端部が嵌合される嵌合溝が形成されており、
前記嵌合溝に前記磁石ホルダの前記端部が嵌合された状態で、前記磁石ホルダに前記4本のシャフトが設けられている上記(8)に記載のリニアモータ用可動子。
(9) The diameter dimension of the four shafts is larger than the dimension in the thickness direction perpendicular to the moving direction of the magnet holder,
Two shafts provided at the end of the magnet holder are provided at the end of the magnet holder in a state of being spaced apart in the width direction of the magnet holder perpendicular to the moving direction and the thickness direction. And
A fitting groove into which the end of the magnet holder is fitted is formed at the end of the shaft on the magnet holder side,
The mover for a linear motor according to (8), wherein the four shafts are provided on the magnet holder in a state in which the end of the magnet holder is fitted in the fitting groove.

(10)複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石がそれぞれ嵌合される複数の凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部が列を成すように形成された磁石ホルダとを備えてなるリニアモータ用可動子であって、
前記磁石ホルダには、前記リニアモータ用可動子の移動方向の両端部に設けられて前記移動方向に延びる一対のブロック部と、前記一対のブロック部にそれぞれ2本ずつ設けられて前記移動方向にそれぞれ延びる4本のシャフトとが取り付けられているリニアモータ用可動子。
(10) a plurality of permanent magnets;
A linear motor mover comprising: a magnet holder formed such that a plurality of concave portions or through-hole permanent magnet holding portions into which the plurality of permanent magnets are respectively fitted to form a row;
The magnet holder is provided at both ends in the moving direction of the linear motor mover and extends in the moving direction, and two each of the pair of block portions are provided in the moving direction. A mover for a linear motor to which four shafts extending respectively are attached.

15 磁石ホルダ
17 永久磁石
19 一対のレール
21 ホルダ本体
21a 当接部
23 一対の補強部
25 永久磁石保持部
29 凹部(熱膨張吸収用空隙部)
31 螺子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Magnet holder 17 Permanent magnet 19 A pair of rail 21 Holder main body 21a Contact part 23 A pair of reinforcement part 25 Permanent magnet holding | maintenance part 29 Recessed part (space | gap part for thermal expansion absorption)
31 Screw

Claims (5)

複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石が列を成すように前記複数の永久磁石を凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部に保持する磁石ホルダとを有するリニアモータ用可動子において、
前記磁石ホルダには、前記リニアモータ用可動子の移動方向の両端部から突出して前記リニアモータ用可動子の移動方向に延びる複数のシャフトがそれぞれ取り付けられており、
前記複数のシャフトがリニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持されているリニアモータ用可動子。
A plurality of permanent magnets;
In the linear motor movable element having a magnet holder that holds the plurality of permanent magnets in a permanent magnet holding portion formed of a recess or a through hole so that the plurality of permanent magnets form a row,
A plurality of shafts that protrude from both end portions in the moving direction of the linear motor mover and extend in the moving direction of the linear motor mover are attached to the magnet holder,
A linear motor mover in which the plurality of shafts are slidably supported by a support portion of a linear motor stator.
前記複数のシャフトの前記複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法は、前記磁石ホルダの前記寸法より大きく、
前記磁石ホルダには、前記複数のシャフトが嵌合構造により取付けられている請求項1に記載のリニアモータ用可動子。
The dimension of the magnetic pole face facing direction in which both the magnetic pole faces of the plurality of permanent magnets of the plurality of shafts face each other is larger than the dimension of the magnet holder,
The mover for a linear motor according to claim 1, wherein the plurality of shafts are attached to the magnet holder by a fitting structure.
複数の永久磁石と、
前記複数の永久磁石が列を成すように前記複数の永久磁石を凹部または貫通孔からなる永久磁石保持部に保持する磁石ホルダとを有するリニアモータ用可動子において、
前記磁石ホルダには、前記リニアモータ用可動子の移動方向の両端部から突出して前記移動方向に延びる一対のブロック部と、前記一対のブロック部の前記リニアモータ用可動子の移動方向の両端部から突出して前記移動方向にそれぞれ延びる複数のシャフトとが取り付けられており、
前記複数のシャフトがリニアモータ用固定子の支持部に摺動自在に支持されているリニアモータ用可動子。
A plurality of permanent magnets;
In the linear motor movable element having a magnet holder that holds the plurality of permanent magnets in a permanent magnet holding portion formed of a recess or a through hole so that the plurality of permanent magnets form a row,
The magnet holder includes a pair of block portions protruding from both end portions in the moving direction of the linear motor mover and extending in the moving direction, and both end portions of the pair of block portions in the moving direction of the linear motor mover. A plurality of shafts that protrude from the respective extending directions in the moving direction are attached,
A linear motor mover in which the plurality of shafts are slidably supported by a support portion of a linear motor stator.
前記ブロック部の前記複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法は、前記磁石ホルダの前記寸法より大きく、
前記一対のブロック部の一方のブロック部と前記一方のブロック部から突出する複数のシャフトとが一体に成形されており、
前記一対のブロック部の他方のブロック部と前記他方のブロック部から突出する複数のシャフトとが一体に成形されており、
前記磁石ホルダには、前記一対のブロック部が嵌合構造によりそれぞれ取付けられている請求項3に記載のリニアモータ用可動子。
The dimension of the magnetic pole face facing direction in which both magnetic pole faces of each of the plurality of permanent magnets of the block portion are opposed is larger than the dimension of the magnet holder,
One block portion of the pair of block portions and a plurality of shafts protruding from the one block portion are integrally formed,
The other block portion of the pair of block portions and a plurality of shafts protruding from the other block portion are integrally formed,
The mover for a linear motor according to claim 3, wherein the pair of block portions are respectively attached to the magnet holder by a fitting structure.
前記ブロック部の前記複数の永久磁石のそれぞれの両磁極面が対向する磁極面対向方向の寸法は、前記磁石ホルダの前記寸法より大きく、
前記磁石ホルダと前記一対のブロック部と前記一対のブロック部からそれぞれ突出する前記複数のシャフトとが一体に成形されている請求項3に記載のリニアモータ用可動子。
The dimension of the magnetic pole face facing direction in which both magnetic pole faces of each of the plurality of permanent magnets of the block portion are opposed is larger than the dimension of the magnet holder,
The mover for a linear motor according to claim 3, wherein the magnet holder, the pair of block portions, and the plurality of shafts protruding from the pair of block portions are integrally formed.
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