JP2018157721A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リニアモータに好適な軸受とそのガイドレールの構成を提案する。【解決手段】磁極子３０１及び巻線６を有する電機子３と永久磁石磁極及び磁石保持部を有する界磁子２とを備え、電機子３又は界磁子２のいずれか一方を固定子、他方を可動子とするリニアモータであって、磁石保持部２００，２２０は、永久磁石磁極２１０が上下方向に嵌入される嵌入部を有する磁極フレーム２００と、磁極フレーム２００の左右方向における両側端部に設けられ上下方向から永久磁石磁極２１０の端面に当接するフレーム側端部取付部材２２０と、を有するリニアモータにおいて、フレーム側端部取付部材２２０は、可動子の前後方向における移動を案内するガイドレールを構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、リニアモータに関する。

推力発生機構を有するリニアモータは、回転機を直線状に切り開いた形状をしており、固定子と可動子の各々に構成された磁極の間に働く磁力によって、可動子に推力を発生させる。

本技術分野の背景技術として、特開２００８−２８９３２４号公報（特許文献１）及び国際公開番号２０１１／１５５０２２Ａ１（特許文献２）に記載されたリニアモータが知られている。

特許文献１のリニアモータでは、磁石保持フレームの複数の磁石保持穴に永久磁石を嵌め込んで単位長さのレールを構成し、この単位長さのレールを継ぎ足して長いレールを構成している。そして可動子がこの長いレールに沿って駆動される。磁石保持フレームの両縁部には、磁石保持フレームを上下両面から挟むようにフレーム縁部挟持板が設けられ、上面側のフレーム縁部挟持板と下面側のフレーム縁部挟持板とを、上面側から下面側に向けて磁石保持フレームを挿通するボルトで締結している。これにより、特許文献１のリニアモータでは、永久磁石は磁石保持穴から浮き上がることなく、磁石保持フレームに確実に固定される（段落００２４，００３６−００４３、図４参照）。

特許文献２のリニアモータでは、平板状の高透磁率部材の上下表面にそれぞれ複数の永久磁石を一体となるように設置して可動子を構成し、可動子の両端縁部に、可動子を機械的に固定する可動子保持部材を設けている。可動子保持部材は、上表面側の永久磁石の端縁部が嵌入される第１切り欠き部と、高透磁率部材の端縁部が嵌入される第２切り欠き部と、下表面側の永久磁石の端縁部が嵌入される第３切り欠き部と、を有する。可動子保持部材は、その側面（各永久磁石及び高透磁率部材が嵌入される側とは反対側の面）にボルトが挿通する挿通孔が形成されており、挿通孔を挿通するボルトが高透磁率部材の両端縁部に螺刻されたねじ穴に締結されることにより、高透磁率部材に固定されている。これにより、特許文献２のリニアモータでは、高透磁率部材の上下表面の永久磁石を可動子保持部材の第１切り欠き部と第３切り欠き部とで機械的に保持し、永久磁石が可動子から外れるのを防止している（段落００５５−６１、図１４−図１５Ｃ参照）。

特開２０１３−１０２６９５号公報 国際公開番号２０１１／１５５０２２Ａ１

特許文献１のリニアモータは、上面側のフレーム縁部挟持板と下面側のフレーム縁部挟持板とを、上面側から下面側に向けて磁石保持フレームを挿通するボルトで締結して、両フレーム縁部挟持板を磁石保持フレームに固定している。一方、特許文献２のリニアモータは、可動子保持部材の側面からボルトを締結している。

特許文献１及び特許文献２では、可動子のガイドレールの構成について開示が無く、ガイドレールの構成について十分な配慮が成されていない。

本発明の目的は、リニアモータに好適な軸受とそのガイドレールの構成を提案することにある。

上記目的を達成するために、本発明のリニアモータは、
磁極子及び巻線を有する電機子と、
永久磁石磁極及び前記永久磁石磁極を保持する磁石保持部を有する界磁子と、を備え、
前記電機子又は前記界磁子のいずれか一方を固定子、他方を可動子とするリニアモータであって、
前記可動子の移動方向に沿う方向を第１方向、前記第１方向に垂直な前記界磁子の幅方向に沿う方向を第２方向、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な前記界磁子の厚さ方向に沿う方向を第３方向とした場合に、
前記磁石保持部は、前記永久磁石磁極が前記第３方向に嵌入される嵌入部を有する磁極フレームと、前記磁極フレームの前記第２方向における両端部である両側端部のそれぞれに設けられ前記第３方向から前記永久磁石磁極の端面に当接するフレーム側端部取付部材と、を有するリニアモータにおいて
前記フレーム側端部取付部材は、前記可動子の前記第１方向における移動を案内するガイドレールを構成する。

また、上記目的を達成するために、本発明のリニアモータは、
磁極子及び巻線を有する電機子と、
永久磁石磁極及び前記永久磁石磁極を保持する磁石保持部を有する界磁子と、を備え、
前記電機子又は前記界磁子のいずれか一方を固定子、他方を可動子とするリニアモータにおいて、
前記可動子の移動方向に沿う方向を第１方向、前記第１方向に垂直な前記界磁子の幅方向に沿う方向を第２方向、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な前記界磁子の厚さ方向に沿う方向を第３方向とした場合に、
前記磁石保持部は、前記永久磁石磁極が前記第３方向に嵌入される嵌入部を有する磁極フレームと、前記磁極フレームの前記第３方向における両端面のうち少なくともいずれか一方の端面において前記磁極フレームと前記前記永久磁石磁極との少なくとも一部分を覆うことにより前記永久磁石磁極の前記嵌入部からの抜けを防止するシートと、前記磁極フレームの前記第２方向における両端部である両側端部のそれぞれに設けられ前記磁極フレームとの間に前記シートを挟み込んで保持するフレーム側端部取付部材と、を有し、
前記フレーム側端部取付部材は、前記可動子の前記第１方向における移動を案内するガイドレールを構成する。

本発明によれば、上下のガイドレール面間距離を高精度かつ一定に保つことができ、リニアモータに好適な軸受とそのガイドレールの構成を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施例１に係るリニアモータの斜視図。 実施例１に係るリニアモータの可動子（界磁子）の斜視図。 実施例１に係るリニアモータの前後方向に対して垂直な断面図。 実施例１に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図。 実施例１の変更例（変更例１）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図。 実施例１の変更例（変更例２）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図。 実施例１の変更例（変更例３）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図。 実施例２に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図。 実施例２の変更例（変更例４）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図。 実施例３に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図。 実施例３の参照例に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図。 実施例４に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図。 本発明に係るリニアモータを用いた圧縮機の実施例（実施例５）を示す斜視図。 本発明に係るリニアモータを用いた圧縮機の実施例（実施例５）を示す要部断面図。 実施例６に係る冷蔵庫の構成図。 実施例７に係る車両用エアサスペンションの構成図。

以下、本発明の実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。複数の実施例及び各実施例の変更例において、同様の構成要素には同様の符号を付し、また、同様の説明は繰り返さない。説明のため、互いに直交する前後、左右、及び上下方向という語を用いるが、必ずしも重力方向は下向きである必要はなく、上、右、左、前若しくは後方向又はそれ以外の方向に平行にできる。

なお、以下で説明する各実施例及び各変更例では、前後方向は可動子２の駆動方向に一致し、上下方向は永久磁石磁極２１０の磁極面（Ｓ，Ｎ極が生じる面）に垂直な方向に一致する。また、可動子２は前後方向を長手方向としており、左右方向を可動子２の幅方向と呼んで説明する場合がある。或いは、可動子２の移動方向（前後方向）に沿う方向を第１方向、第１方向に垂直な界磁子の幅方向（左右方向）に沿う方向を第２方向、第１方向及び第２方向に垂直な界磁子の厚さ方向（上下方向）に沿う方向を第３方向として説明する場合もある。

［実施例１］
図１乃至図４Ａを参照して、本発明の実施例１に係るリニアモータについて、説明する。図１は、実施例１に係るリニアモータの斜視図である。図２は、実施例１に係るリニアモータの可動子（界磁子）の斜視図である。図３は、実施例１に係るリニアモータの前後方向に対して垂直な断面図である。

リニアモータ１００は、固定子１および可動子２からなる。以降の説明では、電機子側を地面に対して静止させる固定子、界磁子側を地面に対して前後方向に移動させる可動子として説明するが、固定子と可動子とは逆の関係であっても良い。

≪固定子１≫
固定子１は、電機子３と、電機子３の前側及び後側それぞれに配置された端部部材４と、巻線６と、を備える。電機子３は、軟磁性体のコア３００及びスペーサ３１０を有し、複数のコア３００は軟磁性体のスペーサ３１０で繋いで構成されている。すなわち複数のコア３００はスペーサ３１０を間に挟みながら前後方向に連結されている。これにより、複数のコア３００及びスペーサ３１０を含む磁路を形成できるようにしている。コア３００には上下に磁極歯３０１があり、それぞれ巻線６が巻回されている。

電機子３は、１つ又は２つ以上を前後方向に並べることができる。また、端部部材４は、最も前側の電機子３の前側及び／又は最も後側の電機子３の後側に設けることができる。

≪コア３００≫
コア３００は、可動子２を挟んで対向配置された磁極歯３０１と、これら２つの磁極歯３０１をつなぐ腕部３０２とを有する。磁極歯３０１及び腕部３０２は、例えば、電磁鋼板を前後方向に積層して構成できる。磁極歯３０１には巻線６を巻回している。

腕部３０２は、巻線６及び可動子２の左右方向における両外側を上下方向に延設された軟磁性体であり、永久磁石磁極２１０から発せられ、磁極歯３０１に進入した磁束を、この磁極歯３０１に対向する別の磁極歯３０１に導くことができる。これにより、コア３００は、磁極歯３０１と、この磁極歯３０１に対向する永久磁石磁極２１０と、この永久磁石磁極２１０に前述の磁極歯３０１が対向する側とは反対側の面で対向する磁極歯３０１と、腕部３０２と、を含む磁路を形成できる。

≪スペーサ３１０≫
スペーサ３１０は、隣接するコア３００を流れる磁束を通過させることができる。スペーサ３１０は、例えば、電磁鋼板を前後方向に積層して構成できる。このため、２つのコア３００の間にスペーサ３１０を配した電機子３は、永久磁石磁極２１０の前後方向間隔等の設計に応じて、隣り合う２つのコア３００及び永久磁石磁極２１０を含む磁路を形成できる。

≪端部部材４≫
端部部材４は、軟磁性体又は非磁性体で形成することができる。端部部材４は、前後方向に延在する貫通ボルト等（図示せず）の固定部材により自身とコア３００、及びスペーサ３１０とともに固定されている。また、端部部材４には軸受５等の支持部材が配置され、可動子２を支持している。

≪可動子２≫
可動子２は、前後方向を長手方向としている。可動子２は、前後方向に複数の永久磁石を固定する非磁性体または軟磁性体からなる磁極フレーム２００と、磁極フレーム２００に設けられた永久磁石磁極２１０と、磁極フレーム２００の左右方向端部（側端部）に設けられた挟持部材２２０と、を有している。 本実施例の可動子２は、永久磁石磁極２１０を１０個固定した態様だが、１０個以上でも以下でも良い。永久磁石磁極２１０はそれぞれ上下方向に磁化し、隣り合う磁極２１０の上面は、Ｎ極とＳ極とが、交互になるように配されている。

また、可動子２は、２つの磁極歯３０１の間、かつ２つの腕部３０２の間の空間に配されている。なお、永久磁石磁極２１０は上下方向に垂直な平板形状にできる。本実施例では、上下方向とは、磁極歯３０１と永久磁石磁極２１０の極性とが対向している方向である。

なお、上述したように、本実施例では、可動子２は界磁子によって構成される。

≪磁極フレーム２００≫
磁極フレーム２００は、永久磁石磁極２１０を嵌装する空隙２００ａを複数備えたはしご状にすることができる。永久磁石磁極２１０は空隙２００ａに嵌入されることで、左右方向及び前後方向に抜けることなく、磁極フレーム２００に固定される。すなわち、空隙２００ａは磁極フレーム２００を上下方向に貫通する貫通孔として形成されており、永久磁石磁極２１０が上下方向に嵌入される嵌入部を構成する。永久磁石磁極２１０は空隙（嵌入部）２００ａを埋めるように空隙２００ａに配置されることで、左右方向及び前後方向への位置ずれが防止される。なお、空隙（嵌入部）２００ａは、永久磁石磁極２１０を貼付できる凹部で構成しても良い。この凹部は上下方向における磁極フレーム２００の一端面に凹状に形成される。この凹部も永久磁石磁極２１０が嵌入される空隙（嵌入部）２００ａの一種とみなすことができる。磁極フレーム２００は、軟磁性体で形成しても良いし、非磁性体で形成しても良い。

≪永久磁石磁極２１０≫
永久磁石磁極２１０は、ネオジム磁石等の希土類磁石で構成してもよいし、フェライト磁石等、他の素材による永久磁石を用いてもよい。

≪挟持部材２２０≫
挟持部材２２０は、可動子２の左右方向（幅方向）の端部にあって、磁極フレーム２００及び永久磁石磁極２１０の両方の左右方向端部（側端部）と、上面及び下面で接するように設けられている。挟持部材２２０が永久磁石磁極２１０の左右方向端部と上面及び下面で接することにより、永久磁石磁極２１０は上下方向に抜けることなく磁極フレーム２００に固定される。

挟持部材２２０は、磁極フレーム２００の左右方向（幅方向、第２方向）における両端部である両側端部のそれぞれに設けられるフレーム側端部取付部材であり、上下方向（厚さ方向、第３方向）から永久磁石磁極２１０の端面に当接して永久磁石磁極２１０の空隙（嵌入部）２００ａからの抜けを防止する。


このために挟持部材２２０は、図２に示すように、磁極フレーム２００及び永久磁石磁極２１０の上面の側縁部と接する上辺部（第１突設部）２２０ａと、磁極フレーム２００及び永久磁石磁極２１０の下面の側縁部と接する下辺部（第２突設部）２２０ｂと、上辺部２２０ａと下辺部２２０ｂとを連結する連結部（連結辺）２２０ｃと、を備える。上辺部（第１突設部）２２０ａは、永久磁石磁極２１０の上下方向（第３方向）における一方の端面側で左右方向（第２方向）に沿って界磁子２の側端部から中央部に向かって突き出すように構成され、永久磁石磁極２１０の上下方向における一方の端面側で永久磁石磁極２１０に当接する。下辺部（第２突設部）２２０ｂは、永久磁石磁極２１０の上下方向（第３方向）における他方の端面側で左右方向（第２方向）に沿って界磁子２の側端部から中央部に向かって突き出すように構成され、永久磁石磁極２１０の上下方向における他方の端面側で永久磁石磁極２１０に当接する。上辺部２２０ａ、下辺部２２０ｂ及び連結部２２０ｃは、磁極フレーム２００及び永久磁石磁極２１０の側端部（側縁部）が嵌入される嵌入凹部２２０ｄを構成する。

挟持部材２２０と磁極フレーム２００とは圧入や焼きばめ、又は冷しばめなど、締めしろのある締りばめを用いて、固定する。あるいは、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とをすきまばめで嵌め合い、ネジ又はノックピンを用いて挟持部材２２０を磁極フレーム２００に固定してもよい。あるいは、上述したいずれかの締りばめと、ネジ又はノックピンと、を併用してもよい。

締りばめと、ネジ又はノックピンとを併用する場合、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とを上述したいずれかの締りばめで固定し、ネジ又はノックピンにより挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの抜け（脱落）を防止するようにするとよい。すなわち、ノックピン又はネジを、上下方向（第３方向）に沿って、挟持部材（フレーム側端部取付部材）２２０と磁極フレーム２００とに跨るように設け、挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの脱落を防止する脱落防止構造を構成する。

本実施例では、挟持部材２２０の上下面をすべり軸受または転がり軸受と対向して摺動するガイドレールとして用いる。すなわち、挟持部材２２０の上辺部２２０ａの上面と下辺部２２０ｂの下面とにそれぞれレール面が形成されている。挟持部材２２０でガイドレールを構成することにより、他にガイドレール部品を設ける必要が無くなり、部品点数及び組立工数を削減することができる。

さらに本実施例では、永久磁石磁極２１０と上面及び下面で接する挟持部材２２０が一体（一つの部材）で構成されており、挟持部材２２０の上側のガイドレール面と下側のガイドレール面との間の距離は挟持部材２２０の加工精度のみの影響を受ける。このため、上下のガイドレール面間距離を高精度かつ一定に保つことができる。これにより本実施例では、可動子２の上下方向位置を精度よく配することができる。そのため、軸受５における摺動損失を低減し、リニアモータを高効率に駆動できる。

図４Ａを参照して、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造について説明する。図４Ａは、実施例１に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図である。

本実施例では、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とは圧入により固定され、さらに挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの抜け（脱落）を防止するようにノックピン２５０が設けられている。

挟持部材２２０は上辺部２２０ａ、下辺部２２０ｂ及び連結部２２０ｃが形成する嵌入凹部２２０ｄを有しており、磁極フレーム２００の側端部（側縁部）が嵌入凹部２２０ｄ内に嵌入されている。このため挟持部材２２０は、上下方向には磁極フレーム２００に保持された状態にある。さらに、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とは圧入により組み付けられているため、挟持部材２２０は磁極フレーム２００の側端部（側縁部）に固定された状態にある。しかし、稼働中における挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの抜けを確実に防止するため、本実施例ではノックピン２５０を設けている。

ノックピン２５０を圧入する圧入孔２００ｂは磁極フレーム２００に設けられており、圧入孔２００ｂの直径（内径）はノックピン２５０の直径（外径）よりも僅かに小さい。一方、ノックピン２５０を挿通する挟持部材２２０側の挿通孔２２０ｅは、その直径（内径）が圧入孔２００ｂの直径及びノックピン２５０の直径よりも大きな寸法で、上辺部２２０ａと下辺部２２０ｂとに形成されている。

ノックピン２５０は、磁極フレーム２００の圧入孔２００ｂを貫通し、一方の端部（上端部）が上辺部２２０ａの挿通孔２２０ｅ内に位置し、他方の端部（下端部）が下辺部２２０ｂの挿通孔２２０ｅ内に位置するように、設けられている。

本実施例では、ノックピン２５０は挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの抜けを防止するために設けたものであり、ノックピン２５０による固定力は必要としない。このため、ノックピン２５０は磁極フレーム２００の圧入孔２００ｂに圧入されており、挟持部材２２０の挿通孔２２０ｅには圧入されていない。すなわち、ノックピン２５０の外周と挿通孔２２０ｅの内周との間には隙間（クリアランス）が存在する。この場合、ノックピンは挟持部材２２０の抜けを防止するように係止する係止部として機能する。

本実施例では、ノックピン２５０は磁極フレーム２００側に圧入され、ノックピン２５０と挿通孔２２０ｅとの間に隙間があるため、ノックピン２５０の圧入時に挟持部材２２０に荷重（圧入力）が作用しない。このため、挟持部材２２０の上側ガイドレール（上辺部）２２０ａ及び下側ガイドレール（下辺部）２２０ｂの変形を防ぐことができ、各ガイドレール２２０ａ，２２０ｂの平面度のばらつきを抑制することができる。また、ガイドレール２２０ａ，２２０ｂに荷重が加わらないため、上辺部２２０ａ、下辺部２２０ｂ及び連結部２２０ｃの肉厚を薄くすることができ、挟持部材２２０を軽量化及び小型化できる。挟持部材２２０の軽量化によりリニアモータを高効率に駆動できると共に、挟持部材２２０の小型化によりリニアモータを小型化することができる。

ノックピン２５０に替えてスプリングピンを用い、このスプリングピンを圧入孔２００ｂに挿入して固定してもよい。

本実施例では、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とを締りばめを用いて固定していることにより、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とが密着している。このため、圧入時に挟持部材２２０に加わる荷重が小さければ、各ガイドレール２２０ａ，２２０ｂの変形を抑制することができる。従って、挿通孔２２０ｅの直径（内径）をノックピン２５０の直径（外径）よりも僅かに小さくし、圧入孔２００ｂの直径（内径）をノックピン２５０の直径（外径）よりも僅かに大きくし、ノックピン２５０を挿通孔２２０ｅに圧入するようにしてもよい。すなわち、実施例１の挿通孔２２０ｅと圧入孔２００ｂとを入れ替えてもよい。しかし、圧入時の荷重の大きさ又は材料の硬さによっては変形が生じる可能性もあるため、微小な変形を問題にする場合は挟持部材２２０側に圧入孔２００ｂを設けることが好ましい。

本実施例では、ノックピン２５０を用いたことにより、ガイドレール面を構成する上辺部２２０ａ及び下辺部２２０ｂに小さな直径の挿通孔２２０ｅを設けるだけでよい。一方、ネジを用いた場合には、ネジの頭部がガイドレール面に突出しないようにするために、上辺部２２０ａ又は下辺部２２０ｂにネジの頭部を埋没させるザグリを設ける必要があり、ガイドレール面に大きな開口が形成されることになる。また、ネジを用いた場合、ネジの緩みを防止する対策が必要になる。しかし、本実施例ではノックピン２５０を用いたことにより、このような対策を行う必要が無い。

［変更例１］
図４Ｂを参照して、実施例１における、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造の変更例（変更例１）について説明する。図４Ｂは、実施例１の変更例（変更例１）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図である。

実施例１では、ノックピン２５０を磁極フレーム２００の圧入孔２００ｂを貫通させているが、本変更例では、ノックピン２５０は上下方向（厚み方向）において磁極フレーム２００の一部に圧入されている。すなわち、ノックピン２５０は上下方向（厚み方向）において磁極フレーム２００の途中まで圧入されている。この場合、磁極フレーム２００の圧入孔２００ｂは、磁極フレーム２００を上下方向に貫通するように形成してもよいし、有底の凹部（丸穴）として形成してもよい。

本変更例では、ノックピン２５０は磁極フレーム２００の上方から下方に向かって圧入しており、ノックピン２５０の挿通孔２２０ｅは挟持部材２２０の上辺部２２０ａに設けている。挟持部材２２０の下辺部２２０ａには挿通孔２２０ｅが設けられないため、ガイドレール面の構成としては、有利である。また、挟持部材２２０に加工する挿通孔２２０ｅの数を減らすことができるため、加工工数が減り、生産性が向上する。使用しないことを前提に、例えば部品の共通化等の理由から、挟持部材２２０の下辺部２２０ａに挿通孔２２０ｅを形成しても構わない。

ノックピン２５０は磁極フレーム２００の下方から上方に向かって圧入する構成とし、ノックピン２５０の挿通孔２２０ｅを挟持部材２２０の下辺部２２０ｂに設けてもよい。

本変更例では、図４Ｃ中向かって右側の挟持部材２２０と左側の挟持部材２２０とを同じ形状に形成した共通の部品とし、右側に用いる場合と左側に用いる場合とで、前側端部と後側端部とを入れ替えて使用してもよい。

本変更例では、上述した以外の構成は実施例１と同様であり、上述した変更点を除いて実施例１で説明した構成を採用することができる。

［変更例２］
図４Ｃを参照して、実施例１における、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造の変更例（変更例２）について説明する。図４Ｃは、実施例１の変更例（変更例２）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図である。

本変更例では、変更例１に対して、図４Ｃ中向かって右側のノックピン２５０を、磁極フレーム２００の下方から上方に向かって圧入する構成とし、ノックピン２５０の挿通孔２２０ｅを挟持部材２２０の下辺部２２０ｂに設けている。すなわち、磁極フレーム２００の両側端部（側縁部）に配置された挟持部材２２０において、一方の側端部に配置された挟持部材２２０と他方の側端部に配置された挟持部材２２０とで、ノックピン２５０の圧入方向が上下逆方向となるようにしている。

図４Ｃにおいて、上方から下方に圧入するノックピン２５０と下方から上方に圧入するノックピン２５０とを、左右で入れ替えてもよい。

本変更例では、図４Ｃ中向かって右側の挟持部材２２０と左側の挟持部材２２０とを同じ形状に形成した共通の部品とし、右側に用いる場合と左側に用いる場合とで、上下を入れ替えて使用してもよい。

［変更例３］
図４Ｄを参照して、実施例１における、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造の変更例（変更例３）について説明する。図４Ｄは、実施例１の変更例（変更例３）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面を示す模式図である。本変更例では、以下の点を除き実施例１と同様であり、以下の変更点を除いて実施例１及び変更例１，２で説明した構成を採用することができる。

本変更例では、変更例１に対して、ノックピン２５０をネジ２６０に、磁極フレーム２００の圧入孔２００ｂをネジ穴２００ｃに変更したものである。この場合、挿通孔２２０ｅはネジ２６０の挿通孔となり、ネジ２６０の直径（外径）と挿通孔２２０ｅの直径（内径）との大小関係は、実施例１におけるノックピン２５０の直径（外径）と挿通孔２２０ｅの直径（内径）との大小関係と同様である。

本変更例では、挟持部材２２０の上辺部２２０ａに設けた、ネジ２６０の挿通孔２２０ｅの上端部に、ネジ２６０の頭部を埋没させるザグリ２２０ｆが設けられる。このため、ガイドレール面に挿通孔２２０ｅの直径よりも大きな直径の凹部（ザグリ２２０ｆ）が形成されることになる。

ネジ２６０を用いる場合、ネジ２６０の締め付けにより、挟持部材２２０の上側ガイドレール（上辺部）２２０ａに荷重が作用する。しかし、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とを圧入や焼きばめ、又は冷しばめなどの締りばめを用いて固定することにより、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とが密着しており、上側ガイドレール（上辺部）２２０ａの変形を抑制することができる。しかし、材料の硬さによっては変形が生じる可能性もあるため、微小な変形を問題にする場合はノックピン２５０を用いることが好ましい。

本変更例では、上述した以外の構成は実施例１、変更例１及び変更例２と同様の構成を有する。また、ネジ２６０及びネジ穴２００ｃの配置は、上述した実施例及び各変更例で説明した挟持部材２２０及び磁極フレーム２００の配置と同様に変更可能である。

［実施例２］
図５Ａを参照して、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造について説明する。図５Ａは、実施例２に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図である。実施例２の構成は、以下の点を除き実施例１と同様であり、以下の本実施例に係る構成を除いて実施例１及び変更例１〜３で説明した構成を採用することができる。

本実施例では、永久磁石磁極２１０の左右方向の両端面（側端部）２１０ｄがテーパ状を成すテーパ面２３０ｄで構成されている。永久磁石磁極２１０の端部（側端部）２１０ｄに対向する、磁極フレーム２００の空隙２００ａの内面（内周面）はテーパ面２３０ｄに沿ってテーパ状を成すテーパ面２３０ｅで構成されている。永久磁石磁極２１０は、テーパ面２３０ｄを磁極フレーム２００のテーパ面２３０ｅに当接するようにして、空隙２００ａに嵌装される。テーパ面２３０ｄとテーパ面２３０ｅとは、永久磁石磁極２１０と磁極フレーム２００とが接する面にテーパ部２３０を構成する。

挟持部材２２０と磁極フレーム２００とは実施例１及び変更例１，２と同様に固定される。本実施例では、挟持部材２２０の磁極フレーム２００への組み付けにノックピン２５０を用いており、このノックピン２５０は実施例１及び変更例１，２と同様に構成することができる。

永久磁石磁極２１０は、両側端部２１０ｄがテーパ状に形成されているため、左右方向長さが下から上に向かって小さくなっている。挟持部材２２０は、磁極フレーム２００の上面及び下面と接し、かつ永久磁石磁極２１０の左右方向端部（側端部）の下面と接するように設けられている。

永久磁石磁極２１０はテーパ面２３０ｄが磁極フレーム２００のテーパ面２３０ｅに当接して上方向に抜けることがなく、かつ下面が挟持部材２２０の下辺部２２０ｂと当接することにより下方向にも抜けることなく磁極フレーム２００に固定される。

また、テーパ面２３０ｄを設け、永久磁石磁極２１０上面の左右方向長さを下面の左右方向長さよりも短くでき、実施例１よりも磁石使用量を低減できる。

永久磁石磁極２１０の左右方向長さが上から下に向かって小さくなるように、テーパ面２３０ｄ及びテーパ面２３０ｅを構成してもよい。この場合、挟持部材２２０は、磁極フレーム２００の上面及び下面と接し、かつ永久磁石磁極２１０の左右方向端部（側端部）の上面と接するように設ける。

すなわち本実施例では、永久磁石磁極２１０と磁極フレーム２００の空隙（嵌入部）２００ａとは、左右方向（第２方向）における寸法が上下方向（第３方向）における一方の端面側から他方の端面側に向かうにつれて小さくなるテーパ部２３０を有するように構成される。そして挟持部材２２０は、永久磁石磁極２１０の左右方向（第２方向）における寸法が大きな端面側で永久磁石磁極２１０の端面に当接するように構成される。

［変更例４］
図５Ｂを参照して、実施例２における、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造の変更例（変更例４）について説明する。図５Ｂは、実施例２の変更例（変更例４）に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図である。

本変更例では、実施例２のノックピン２５０に替えてネジ２６０を用いている。永久磁石磁極２１０の左右方向長さが下から上に向かって小さくなるように、テーパ面２３０ｄ及びテーパ面２３０ｅが構成されているため、ネジ２６０は下側（下辺部２２０ｂ側）から締め付けるようにする。これにより、磁極フレーム２００は挟持部材２２０の下辺部２２０ｂ側に向かって締め付けられる。このため、テーパ面２３０ｄとテーパ面２３０ｅとがより密着するようにして、挟持部材２２０を磁極フレーム２００に組み付けることができる。これにより、永久磁石磁極２１０の上下方向の位置ずれを確実に防止することができる。

永久磁石磁極２１０の左右方向長さが上から下に向かって小さくなるように、テーパ面２３０ｄ及びテーパ面２３０ｅを構成した場合は、ネジ２６０は上側（上辺部２２０ａ側）から締め付けるようにする。

すなわち本変更例では、ネジ２６０は、永久磁石磁極２１０の左右方向（第２方向）における寸法が大きな端面側から挟持部材２２０及び磁極フレーム２００の端面（下面）に締結される。

その他の構成は実施例２と同様であり、上述した変更点を除いて実施例１、変更例３及び実施例２で説明した構成を採用することができる。

［実施例３］
図６を参照して、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造について説明する。図６は、実施例３に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図である。実施例２の構成は、以下の点を除き実施例１と同様であり、以下の変更点を除いて実施例１、実施例２及び１−４で説明した構成を採用することができる。

本実施例では、磁極フレーム２００は上下に二分割され、永久磁石磁極２１０の上下方向（第３方向）における一方の端面側に配置される上磁極フレーム部材（第１磁極フレーム部材）２００ｆと、永久磁石磁極２１０の他方の端面側に配置される下磁極フレーム部材（第２磁極フレーム部材）２００ｇとで構成される。この場合、空隙（嵌入部）２００ａは上磁極フレーム部材２００ｆと下磁極フレーム部材２００ｇとに跨って形成される。

永久磁石磁極２１０の左右方向両端部の上側側縁部２１０ｆがテーパ状を成すテーパ面２３０ｆで構成されている。永久磁石磁極２１０の左右方向両端部の下側側縁部２１０ｇがテーパ状を成すテーパ面２３０ｇで構成されている。

永久磁石磁極２１０のテーパ面２３０ｆに対向する、上磁極フレーム部材２００ｆの空隙２００ａの内面（内周面）２００ｍはテーパ面２３０ｆに沿ってテーパ状を成すテーパ面２３０ｍを有する。永久磁石磁極２１０のテーパ面２３０ｇに対向する、下磁極フレーム部材２００ｇの空隙２００ａの内面（内周面）２００ｎはテーパ面２３０ｇに沿ってテーパ状を成すテーパ面２３０ｎを有する。

永久磁石磁極２１０は、テーパ面２３０ｆ，２３０ｇを磁極フレーム２００ｆ，２００ｇのテーパ面２３０ｍ，２００ｎに当接するようにして、空隙２００ａに嵌装される。テーパ面２３０ｆ，２３０ｇとテーパ面２３０ｍ，２００ｎとは、永久磁石磁極２１０と磁極フレーム２００とが接する面にテーパ部２３０を構成する。

すなわち本実施例では、永久磁石磁極２１０の一方の端面側と上磁極フレーム部材（第１磁極フレーム部材）２００ｆの空隙（嵌入部）２００ａとは、上下方向（第３方向）に沿って前記一方の端面側に近づくにつれて左右方向（第２方向）における寸法が小さくなる第１テーパ部２３０を有する。また、永久磁石磁極２１０の他方の端面側と下磁極フレーム部材（第１磁極フレーム部材）２００ｇの空隙（嵌入部）２００ａとは、上下方向（第３方向）に沿って前記他方の端面側に近づくにつれて左右方向（第２方向）における寸法が小さくなる第２テーパ部２３０を有する。

永久磁石磁極２１０はテーパ部２３０により上方向にも下方向にも抜けることがなく固定される。二分割した上下の磁極フレーム２００ｆ，２００ｇは、挟持部材２２０を用いて、上下に二分割した磁極フレーム２００ｆ，２００ｇを挟み込むようにして、組み付ける。この場合、挟持部材２２０と磁極フレーム２００ｆ，２００ｇとは、上述した各実施例及び各変更例で説明したいずれかの方法（構成）により、固定される。すなわち、挟持部材２２０と磁極フレーム２００は、圧入や焼きばめ、又は冷しばめなどの締りばめにより固定することができる。或いは、ネジ止めまたはノックピンを用いて固定してもよい。或いは、締りばめと、ネジ止めまたはノックピンを用いた固定と、を併用してもよい。或いは、挟持部材２２０と磁極フレーム２００とを締りばめで固定し、ネジ止めまたはノックピンを用いて挟持部材２２０の磁極フレーム２００からの抜け止めを行ってもよい。

本実施例では、挟持部材２２０が上下に二分割した磁極フレーム２００ｆ，２００ｇの左右方向端部と上面及び下面で接することにより、磁極フレーム２００ｆ，２００ｇが上下方向に分かれることなく永久磁石磁極２１０を磁極フレーム２００に固定することができる。この場合も、挟持部材２２０の上下面をすべり軸受または転がり軸受と対向して摺動するガイドレールとして用いる。

図７を参照して、本発明に関する参照例について説明する。図７は、実施例３の参照例に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図である。挟持部材２２０を用いることなく、磁極フレーム２００ｆ，２００ｇはネジ止めまたはノックピンを用いて固定することができる。或いは、磁極フレーム２００ｆ，２００ｇは溶接により固定することができる。

ただしこの場合は、磁極フレーム２００ｆ，２００ｇの左右方向両端部がガイドレール面となる。このため、上下のガイドレール面間の間隔寸法のばらつきが大きくなるという課題や、上下のガイドレール面の上下方向の傾きが大きくなるなどの課題を有する。

［実施例４］
図８を参照して、挟持部材２２０と磁極フレーム２００との固定構造について説明する。図８は、実施例４に係るリニアモータの可動子周辺部について、前後方向に対して垂直な断面模式図である。実施例４の構成は、以下の点を除き実施例１−３及び変更例１−４で説明した構成を採用することができる。

磁極フレーム２００と永久磁石磁極２１０の上面及び下面に非磁性シート２４０が配置され、非磁性シート２４０は挟持部材２２０と磁極フレーム２００とにより上下方向から挟まれて固定されている。非磁性シート２４０により、永久磁石磁極２１０が上下方向に抜けることなく磁極フレーム２００に固定される。

挟持部材２２０は、磁極フレーム２００の左右方向（幅方向、第２方向）における両端部である両側端部のそれぞれに設けられるフレーム側端部取付部材であり、非磁性シート２４０を磁極フレーム２００との間に挟み込んで保持して、永久磁石磁極２１０の空隙（嵌入部）２００ａからの抜けを防止する。

非磁性シート２４０により、永久磁石磁極２１０と磁極歯３０１の間のギャップを拡大する必要が生じるが、非磁性シート２４０の材質としてステンレスなどの非磁性金属を用いる場合は、強度が高いために薄くすることができ、磁気的なギャップを低減できる。その一方で、非磁性金属を用いる場合はその内部に渦電流が発生し、損失や発熱の原因となる可能性がある。非磁性シート２４０の材質として、樹脂等の非金属を用いる場合は、渦電流が発生せず、非磁性シート２４０内の損失や発熱をなくすことができる。

本実施例において、実施例１−３及び変更例１−４で説明したノックピン２５０やネジ２６０を併用してもよい。

また本実施例においても、挟持部材２２０はガイドレールを構成し、挟持部材２２０の上面及び下面はガイドレール面を構成する。

［実施例５］
図９Ａは、本発明に係るリニアモータを用いた圧縮機の実施例（実施例５）を示す斜視図である。図９Ｂは、本発明に係るリニアモータを用いた圧縮機の実施例（実施例５）を示す要部断面図である。なお、上述の実施例と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施例の圧縮機１０００は、空気や窒素ガス、或いは酸素などの気体のほか、冷媒を圧縮する気体圧縮機として用いることができ、可動子２の往復動方向について、電機子３の一方側に設けた共振ばね４００と、電機子３の他方側に設けたピストン（ピストン１２００内に配置、図示せず）、シリンダ１２００、電磁弁１４００（１４００Ａ，１４００Ｂ）、排気弁１５００、ドライヤ１６００、及びインバータ１７００を有する。

本実施例の圧縮機１０００では、ピストン１１００の駆動モータがリニアモータで構成されており、可動子２が扁平な板状（平板状）を成している。また、可動子２は端部部材４の後側端部から更に後方に突き出している。

シリンダ１２００には、電機子３及び共振ばね４００を収納するケーシング１８００が取付けられている。本実施例では、ケーシング１８００の前面として端部部材４を用いているが、端部部材４の前側にケーシング１８００の前面を構成する部材を設けても良い。すなわち、端部部材４をケーシング１８００の前面部材として兼用する代わりに、端部部材４とは別に前面部材を設けてもよい。

ケーシング１８００は、筒状の側面（側面部材）１８１０と後面（後面部材、底面部材）１８２０とが別体で構成されており、前後に延在する挿通部１８３０によって、底面１８２０がシリンダ１２００にベース板１９００を介して固定されている。これにより、側面１８１０は後面１８２０及びシリンダ１２００に挟持されている。

ケーシング１８００側から前方に向けて電極が突出し、電極の一端部に巻線６の引き出し端部が電気的に接続されている。電極の他端部はベース板１９００に形成された貫通孔（図示せず）を貫通してインバータ１７００の内部に挿入され、内部のインバータ回路と電気的に接続されている。

ベース板１９００にはガスの吸入吐出口１９１０が設けられている。ここで、ガスは、上述した空気や窒素ガス、或いは酸素などの気体のほか、冷媒などである。また、ベース１９００には２つの電磁弁１４００Ａ，１４００Ｂが取り付けられ、各電磁弁１４００Ａ，１４００Ｂに対応してガスが流れる２つの貫通孔（ガス通路）１９２０ａ，１９２０ｂが設けられている。電磁弁１４００Ａ，１４００Ｂは三方弁であり、ガスの吸入吐出弁を構成する。一方の電磁弁１４００Ａが吸入状態にある場合、他方の電磁弁１４００ｂは吐出状態となる。一方の電磁弁１４００Ａは吸入状態において吸入吐出口１９１０から吸入したガスを、貫通孔１９２０ａを通じてケーシング１８００の内部に流す。このとき、他方の電磁弁１４００Ｂは吐出状態になっており、貫通孔１９２０ｂを通じたガスの流れを遮断する。

電磁弁１４００Ａを通じてケーシング１８００の内部に流入したガスは、可動子２と端部部材４及びベース板１９００との隙間を流れてシリンダ１２００の内部に流れ、シリンダ１２００を通じてドライヤ１６００に流れる。更に、ガスはドライヤ１６００からもう一方の電磁弁１４００Ｂを通じて吐出される。電磁弁１４００Ａ及び電磁弁１４００Ｂの吸入吐出の状態が入れ替わると、ガスの流れは上述した経路の逆を辿って流れる。シリンダ１２００では必要に応じて流入したガスの圧縮を行う。ベース板１９００の貫通孔１９２０ｂが設けられた側には、吸入吐出口１９１０に対応する位置に、図示しない吸入吐出口が設けられている。

シリンダ１２００のシリンダヘッド１２００Ａには、ドライヤ１６００がシリンダ１２００の内部と連通可能な状態で取り付けられている。

［実施例６］
図１０は、実施例６に係る冷蔵庫の構成図である。なお、上述の実施例と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

冷蔵庫２００１は、冷蔵室２００２の前面側に左右に分割された観音開きの冷蔵室扉２００２ａを備え、製氷室２００３と、上段冷凍室２００４と、下段冷凍室２００５と、野菜室２００６との前面側に、それぞれ引き出し式の製氷室扉２００３ａ、上段冷凍室扉２００４ａ、下段冷凍室扉２００５ａ、野菜室扉２００６ａを備えている。

野菜室２００６の背面側には、機械室２０２０が設けられ、機械室２０２０に圧縮機２０２４が配置されている。また、製氷室２００３、上段冷凍室２００４、及び下段冷凍室２００５の背面側には、蒸発器室２００８が設けられ、蒸発器室２００８に蒸発器２００７が設けられている。冷蔵庫２００１では、圧縮機２０２４及び蒸発器２００７のほか、図示しない放熱器、減圧手段であるキャピラリチューブ及び三方弁等が冷媒配管で接続され、冷凍サイクル２０３０が形成されている。

本実施例では、冷蔵庫２００１の冷凍サイクル２０３０を構成する圧縮機２０２４に、上述した各実施例のいずれかのリニアモータ１００を採用する。例えば、圧縮機２０２４として実施例５の圧縮機１０００を採用するとよい。これにより、冷凍サイクル２０３０を構成する圧縮機２０２４の大形化を抑制することができる。そして冷蔵室及び冷凍室のために大きなスペースを確保することが可能になり、外形寸法を大きくすることなく大容量の冷蔵庫を提供することが可能になる。

［実施例７］
図１１は、実施例７に係る車両用エアサスペンションの構成図である。なお、上述した実施例と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施例では、４輪自動車等の車両に、車両用エアサスペンションを搭載した場合を例に挙げて説明する。

車体３００２は、車両３００１のボディを構成している。車体３００２の下側には、左，右の前輪と左，右の後輪とからなる合計４個の車輪３００３が設けられている。エアサスペンション３００４は、車体３００２と各車輪３００３との間にそれぞれ設けられた４個の空気ばね３００５と、空気圧縮機３００６と、バルブユニット３００８と、コントローラ３０１１とを備える。そして、エアサスペンション３００４は、各空気ばね３００５に対して空気圧縮機３００６から圧縮空気が給排されることにより、車高調整を行う。

本実施例では、空気圧縮機３００６の駆動モータとして、上述した各実施例のいずれかのリニアモータ１００を採用する。例えば、空気圧縮機３００６として実施例５の圧縮機１０００を採用するとよい。空気圧縮機３００６は、給排管路（配管）３００７を通じてバルブユニット３００８に接続されている。バルブユニット３００８には、各車輪３００３に対して設けられた、電磁弁からなる給排バルブ３００８ａが４個設けられている。バルブユニット３００８と各車輪３００３の空気ばね３００５との間には、分岐管路（配管）３００９が設けられている。空気ばね３００５は、分岐管路３００９、バルブ３００８ａ、及び給排管路３００７を介して、空気圧縮機３００６に接続される。そして、バルブユニット３００８は、コントローラ３０１１からの信号に応じて給排バルブ３００８ａを開，閉弁させることにより、各空気ばね３００５に対して圧縮空気を給排し、車高調整を行う。

本実施例では、エアサスペンション３００４を構成する空気圧縮機３００６の大形化を抑制することができる。そして、車両３００１における空気圧縮機３００６の搭載スペースを小さくすることができ、空気圧縮機３００６の配置の自由度が高まる。

［その他の態様］
各実施例では、電機子３を固定して界磁子（可動子２）が移動するムービングマグネット型を例示したが、界磁子を固定して電機子３を移動するムービングコイル型でもよい。

また、可動子２の上下方向それぞれに磁極歯３０１を設ける代わりに、可動子２の上下方向一方側に設ける構成でもよい。この場合、腕部３０２は、一端が軟磁性体の床面に接触してコア３００を支持することができる。
また、磁極歯３０１や腕部３０２はアモルファス金属を積層して構成してもよいし、圧粉磁心で構成してもよい。アモルファス金属を用いた場合は、磁極歯３０１や腕部３０２で発生する鉄損を低減する効果があり、圧粉磁心を用いた場合は、三次元的に任意な形状で構成することができる。

本発明は、モータ（リニアモータ）のほか、固定子１及び可動子２を相対移動させる種々の機器に適用できる。例えば、発電機、圧縮機、電磁サスペンション、位置決め装置等に用いても同様の効果が得られる。

特許文献１のリニアモータは、上面側のフレーム縁部挟持板と下面側のフレーム縁部挟持板とを、上面側から下面側に向けて磁石保持フレームを挿通するボルトで締結して、両フレーム縁部挟持板を磁石保持フレームに固定している。一方、特許文献２のリニアモータは、可動子保持部材の側面からボルトを締結している。

特許文献１及び特許文献２のリニアモータでは、ボルトの締め付け力の違いによって、磁石保持フレームや可動子保持部材の縁部の平面度にばらつきが生じる恐れがある。特許文献１のリニアモータでは、磁石保持フレームの上下方向の厚み寸法にばらつきが生じる可能性がある。また、特許文献２のリニアモータでは、両縁部の距離（幅寸法）にばらつきが生じる可能性がある。

特許文献１及び特許文献２では、可動子のガイドレールの構成について開示が無く、ガイドレールの構成について十分な配慮が成されていない。そして、磁石保持フレームや可動子保持部材の縁部の平面度にばらつきが生じると、磁石保持フレームや可動子保持部材の縁部を軸受のガイドレールとして用いる場合に、ガイドレール面の平面度が低下したり、ガイドレールの寸法精度が低下したりするなどして、障害となる可能性がある。

本実施例では、締りばめとネジ２６０とを併用することによって、ネジを用いる場合にも挟持部材２２０に生じる平面度のばらつきを抑制することができる。更に、ネジ２６０に替えて、上述したノックピン２５０やスプリングピンを用いることによって、平面度のばらつきをさらに抑制することができる。

なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…固定子、２…可動子（界磁子）、３…電機子、４…端部部材、５…軸受、６…巻線、１００…リニアモータ、２００…磁極フレーム、２００ｂ…圧入孔、２１０…永久磁石磁極、２２０…挟持部材（フレーム側端部取付部材）、２２０ａ…上側ガイドレール、２２０ｂ…下側ガイドレール、２２０ｅ…ノックピン２５０の挿通孔、２３０…テーパ部、２５０…ノックピン、３００…コア、３０１…磁極歯、３０２…腕部、３１０…スペーサ。

Claims (10)

1. 磁極子及び巻線を有する電機子と、
   永久磁石磁極及び前記永久磁石磁極を保持する磁石保持部を有する界磁子と、を備え、
   前記電機子又は前記界磁子のいずれか一方を固定子、他方を可動子とするリニアモータであって、
   前記可動子の移動方向に沿う方向を第１方向、前記第１方向に垂直な前記界磁子の幅方向に沿う方向を第２方向、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な前記界磁子の厚さ方向に沿う方向を第３方向とした場合に、
   前記磁石保持部は、前記永久磁石磁極が前記第３方向に嵌入される嵌入部を有する磁極フレームと、前記磁極フレームの前記第２方向における両端部である両側端部のそれぞれに設けられ前記第３方向から前記永久磁石磁極の端面に当接するフレーム側端部取付部材と、を有するリニアモータにおいて
   前記フレーム側端部取付部材は、前記可動子の前記第１方向における移動を案内するガイドレールを構成することを特徴とするリニアモータ。
2. 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
   前記フレーム側端部取付部材は、前記永久磁石磁極の前記第３方向における一方の端面側で前記第２方向に沿って前記界磁子の側端部から中央部に向かって突き出した第１突設部と、前記永久磁石磁極の前記第３方向における他方の端面側で前記第２方向に沿って前記界磁子の側端部から中央部に向かって突き出した第２突設部と、前記第３方向に沿って設けられ前記第１突設部と前記第２突設部とを連結する連結部とが一体に構成されおり、
   前記ガイドレールのレール面は、前記第１突設部と前記第２突設部とに構成されることを特徴とするリニアモータ。
3. 請求項２に記載のリニアモータにおいて、
   前記フレーム側端部取付部材と前記磁極フレームとは締りばめにより固定され、
   前記第３方向に沿って前記フレーム側端部取付部材と前記磁極フレームとに跨って設けられたノックピン又はネジによって、前記フレーム側端部取付部材の前記磁極フレームからの脱落を防止する脱落防止構造を構成したことを特徴とするリニアモータ。
4. 請求項３に記載のリニアモータにおいて、
   前記フレーム側端部取付部材は、前記第１突設部が前記永久磁石磁極の前記第３方向における一方の端面側で前記永久磁石磁極に当接し、前記第２突設部が前記永久磁石磁極の前記第３方向における他方の端面側で前記永久磁石磁極に当接することを特徴とするリニアモータ。
5. 請求項４に記載のリニアモータにおいて、
   前記脱落防止構造は前記ノックピンによって構成され、
   前記フレーム側端部取付部材は、前記ノックピンの外径よりも大きな内径を有して前記ノックピンが挿通する挿通孔を備え、
   前記ノックピンは、前記磁極フレームに形成された圧入孔に圧入されていることを特徴とするリニアモータ。
6. 請求項３に記載のリニアモータにおいて、
   前記永久磁石磁極と前記磁極フレームの前記嵌入部とは、前記第２方向における寸法が前記第３方向における一方の端面側から他方の端面側に向かうにつれて小さくなるテーパ部を有し、
   前記フレーム側端部取付部材は、前記永久磁石磁極の前記第１方向における寸法が大きな端面側で前記永久磁石磁極の端面に当接することを特徴とするリニアモータ。
7. 請求項６に記載のリニアモータにおいて、
   前記脱落防止構造は前記ネジにより構成され、
   前記ネジは、前記永久磁石磁極の前記第２方向における寸法が大きな端面側から前記磁極フレーム及び前記フレーム側端部取付部材に締結されていることを特徴とするリニアモータ。
8. 請求項３に記載のリニアモータにおいて、
   前記磁極フレームは、前記永久磁石磁極の前記第３方向における一方の端面側に配置される第１磁極フレーム部材と、他方の端面側に配置される第２磁極フレーム部材と、に二分割されると共に、前記嵌入部は前記第１磁極フレーム部材と前記第２磁極フレーム部材とに跨って形成されており、
   前記永久磁石磁極の前記一方の端面側と前記第１磁極フレーム部材の前記嵌入部とは、前記第３方向に沿って前記一方の端面側に近づくにつれて前記第２方向における寸法が小さくなる第１テーパ部を有し、
   前記永久磁石磁極の前記他方の端面側と前記第２磁極フレーム部材の前記嵌入部とは、前記第３方向に沿って前記他方の端面側に近づくにつれて前記第２方向における寸法が小さくなる第２テーパ部を有することを特徴とするリニアモータ。
9. 磁極子及び巻線を有する電機子と、
   永久磁石磁極及び前記永久磁石磁極を保持する磁石保持部を有する界磁子と、を備え、
   前記電機子又は前記界磁子のいずれか一方を固定子、他方を可動子とするリニアモータにおいて、
   前記可動子の移動方向に沿う方向を第１方向、前記第１方向に垂直な前記界磁子の幅方向に沿う方向を第２方向、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な前記界磁子の厚さ方向に沿う方向を第３方向とした場合に、
   前記磁石保持部は、前記永久磁石磁極が前記第３方向に嵌入される嵌入部を有する磁極フレームと、前記磁極フレームの前記第３方向における両端面のうち少なくともいずれか一方の端面において前記磁極フレームと前記前記永久磁石磁極との少なくとも一部分を覆うことにより前記永久磁石磁極の前記嵌入部からの抜けを防止するシートと、前記磁極フレームの前記第２方向における両端部である両側端部のそれぞれに設けられ前記磁極フレームとの間に前記シートを挟み込んで保持するフレーム側端部取付部材と、を有し、
   前記フレーム側端部取付部材は、前記可動子の前記第１方向における移動を案内するガイドレールを構成することを特徴とするリニアモータ。
10. シリンダと前記シリンダの内側で往復動するピストンとを備えると共に、前記ピストンを駆動する駆動モータとして請求項１乃至９のいずれか一項に記載したリニアモータを備えたことを特徴とする圧縮機。

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