JP5629467B2 - Linear synchronous motor - Google Patents

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Description

本発明は、可動子が直線運動するリニア同期モータに関するものである。   The present invention relates to a linear synchronous motor in which a mover moves linearly.

固定子に対して可動子が往復運動するリニア同期モータが知られている。固定子及び可動子の一方は、永久磁石支持体に取り付けられた複数の永久磁石からなる1以上の永久磁石列を有する永久磁石列ユニットを備えている。固定子及び可動子の他方は、永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有する複数の磁極部及び複数の磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、複数の磁極部が軸線方向に間隔をあけて配置されてなるコアユニットと、複数の磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを有する電機子ユニットを備えている。この種のリニア同期モータでは、電機子ユニットの大きさを小さくして、トルクを高めることが求められている。そこで、特開平11−155277号公報(特許文献1)に示すように、磁極部を磁極部本体と、磁極部本体に取り付けられて磁極面を有するリング形状の磁極面構成体とから構成することが提案された。この磁極面構成体は、磁極部本体よりも軸線方向両側に突出する部分(いわゆる顎部)を有している。このリニア同期モータでは、磁極部本体の軸線方向の厚み寸法を小さくしても、磁極面構成体の顎部により、磁極面を大きくすることができる。そのため、電機子ユニットの大きさを小さくして、トルクを高めることができる。また、顎部の大きさを調整することにより、コギングトルクを減少させることもできる。   A linear synchronous motor in which a movable element reciprocates with respect to a stator is known. One of the stator and the mover includes a permanent magnet row unit having one or more permanent magnet rows made of a plurality of permanent magnets attached to the permanent magnet support. The other of the stator and the mover has a plurality of magnetic pole portions having magnetic pole faces facing the permanent magnet array with a predetermined gap, and a yoke for magnetically connecting the plurality of magnetic pole portions, and the plurality of magnetic pole portions are An armature unit having a core unit arranged at intervals in the axial direction and a plurality of exciting windings for exciting a plurality of magnetic pole portions is provided. In this type of linear synchronous motor, it is required to increase the torque by reducing the size of the armature unit. Therefore, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-155277 (Patent Document 1), the magnetic pole part is composed of a magnetic pole part body and a ring-shaped magnetic pole surface structure attached to the magnetic pole part body and having a magnetic pole surface. Was proposed. This magnetic pole surface structure has portions (so-called jaws) that protrude on both sides in the axial direction from the magnetic pole body. In this linear synchronous motor, even if the thickness dimension in the axial direction of the magnetic pole part main body is reduced, the magnetic pole face can be enlarged by the jaw part of the magnetic pole face constituting body. Therefore, it is possible to increase the torque by reducing the size of the armature unit. Further, the cogging torque can be reduced by adjusting the size of the jaw.

特開平11−155277号公報JP-A-11-155277

このような従来のリニア同期モータの磁極面構成体は、リング形状の磁極面構成体の周方向に溝を設け、この溝を磁極部本体の先端に嵌合させている。そのため、リング形状の磁極面構成体が周方向に動いてしまうという問題があった。   Such a conventional magnetic pole surface structure of a linear synchronous motor is provided with a groove in the circumferential direction of the ring-shaped magnetic pole surface structure, and this groove is fitted to the tip of the magnetic pole part body. For this reason, there is a problem that the ring-shaped magnetic pole surface structure moves in the circumferential direction.

本発明の目的は、磁極面構成体が周方向に動くのを防ぐことができるリニア同期モータを提供することにある。   The objective of this invention is providing the linear synchronous motor which can prevent that a magnetic pole surface structure moves to the circumferential direction.

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができるリニア同期モータを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a linear synchronous motor capable of easily connecting an intermediate annular magnetic pole portion and a yoke structure in addition to the above object.

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、従来よりも軸線方向の寸法を短くすることができ、リニア軸受に注入した潤滑油が環状磁極部の磁極面周囲や直動軸周辺に配置された部材に付着するのを防止できるリニア同期モータを提供することにある。   Another object of the present invention is that, in addition to the above object, the axial dimension can be made shorter than before, and the lubricating oil injected into the linear bearing is arranged around the magnetic pole surface of the annular magnetic pole portion and around the linear motion shaft. Another object of the present invention is to provide a linear synchronous motor that can prevent adhesion to a formed member.

本発明のリニア同期モータは、可動子と固定子とを具備している。可動子は、軸線方向に往復移動する直動軸及び該直動軸に取り付けられた複数の永久磁石からなる1以上の永久磁石列を備えている。固定子は、可動子の永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ直動軸の周囲を囲むように直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び該複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、複数の環状磁極部が軸線方向に間隔をあけて配置されてなるコアユニットと、複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを備えている。コアユニットの複数の環状磁極部は、一対の被連結部分を備えている。複数の環状磁極部は、一対の被連結部分が直動軸に沿って所定の間隔をあけて並んで一対の被連結部分列を構成するように配置されている。複数の環状磁極部は、軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、一対の端部環状磁極部の間に位置する1以上の中間環状磁極部とからなる。ヨークは、導磁性材料により形成され、一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の被連結部分の全てを磁気的に連結する一対のヨーク構成体を備えている。なお、ここでいう「導磁性材料」とは、収束した磁束の流れを形成しやすい材料である。複数の環状磁極部の全部または軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部を除く1以上の中間環状磁極部は、環状の磁極部本体と、磁極部本体に取り付けられて磁極面を有する磁極面構成体とから構成されている。磁極面構成体は、帯状磁性板の長手方向の両端部が対向し且つ両端部間に分離部を有するリング形状に、帯状磁性板が曲げ加工されて構成されている。磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を広げる方向の力を利用して、磁極部本体に嵌合されている。磁極面構成体の軸線方向の寸法は、磁極部本体の軸線方向の寸法よりも大きい。磁極部本体には磁極面構成体が取り付けられる複数の被取付部が磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成され、磁極面構成体には複数の被取付部に取り付けられる複数の取付部が形成されている。磁極面構成体が磁極部本体に嵌合されるときに、複数の被取付部と複数の取付部とがそれぞれ嵌合する。   The linear synchronous motor of the present invention includes a mover and a stator. The mover includes a linear motion shaft that reciprocates in the axial direction, and one or more permanent magnet rows that include a plurality of permanent magnets attached to the linear motion shaft. The stator has a plurality of annular magnetic pole portions having a magnetic pole surface facing the permanent magnet row of the mover with a predetermined gap and arranged concentrically with the linear motion shaft so as to surround the periphery of the linear motion shaft; A core unit having a yoke for magnetically connecting the plurality of annular magnetic pole portions, and having a plurality of annular magnetic pole portions arranged at intervals in the axial direction, and a plurality of excitation windings for exciting the plurality of annular magnetic pole portions With a line. The plurality of annular magnetic pole portions of the core unit includes a pair of connected portions. The plurality of annular magnetic pole portions are arranged such that a pair of connected portions are arranged at a predetermined interval along the linear motion axis to form a pair of connected portion rows. The plurality of annular magnetic pole portions include a pair of end annular magnetic pole portions located at both ends in the axial direction and one or more intermediate annular magnetic pole portions located between the pair of end annular magnetic pole portions. The yoke is formed of a magnetically conductive material, and includes a pair of yoke structures that magnetically connect all of the plurality of connected portions that respectively constitute the pair of connected portion rows. The “magnetically conductive material” here is a material that easily forms a converged magnetic flux flow. One or more intermediate annular magnetic pole portions excluding the whole of the plurality of annular magnetic pole portions or the pair of end annular magnetic pole portions located at both ends in the axial direction are attached to the annular magnetic pole portion body and the magnetic pole portion body. And a magnetic pole face structure. The magnetic pole surface structure is configured by bending a belt-like magnetic plate into a ring shape in which both ends in the longitudinal direction of the belt-like magnetic plate face each other and a separation portion is provided between both ends. The magnetic pole surface constituting body is fitted to the magnetic pole part main body by using a force in a direction to widen the distance between both end parts constituting the separating part. The dimension of the magnetic pole surface constituting body in the axial direction is larger than the dimension of the magnetic pole part body in the axial direction. The magnetic pole part body is formed with a plurality of attached parts to which the magnetic pole surface structure is attached at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole part body, and the magnetic pole surface structure has a plurality of attachment parts attached to the plurality of attached parts. Is formed. When the magnetic pole surface constituting body is fitted to the magnetic pole part main body, the plurality of attached parts and the plurality of attachment parts are respectively fitted.

本発明のように、複数の被取付部と複数の取付部とを磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成すると、複数の被取付部と複数の取付部との嵌合により、磁極面構成体が磁極部本体に対して周方向に動くのを防ぐことができる。また、帯状磁性板を曲げ加工してリング形状の磁極面構成体を形成するので、磁極面構成体を簡単に形成できる。   When the plurality of attachment portions and the plurality of attachment portions are formed at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole portion body as in the present invention, the magnetic pole surface is formed by fitting the plurality of attachment portions and the plurality of attachment portions. The structure can be prevented from moving in the circumferential direction with respect to the magnetic pole part body. Further, since the ring-shaped magnetic pole surface structure is formed by bending the belt-shaped magnetic plate, the magnetic pole surface structure can be easily formed.

また、本発明では、複数の環状磁極部に一対の被連結部分を設け、該一対の被連結部分に連結される一対のヨーク構成体からヨークを構成するので、複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークの構成を単純なものにできる。   In the present invention, a pair of connected portions are provided on the plurality of annular magnetic pole portions, and the yoke is composed of a pair of yoke components connected to the pair of connected portions. It is possible to simplify the configuration of the yoke connected to the.

一対のヨーク構成体は、一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の被連結部分を接続する一対の磁性筒体によって構成することができる。この場合、一対の磁性筒体の内部にそれぞれリニア軸受が配置する。リニア軸受には一対のガイド軸がスライド可能に支持する。直動軸の一端及び一対のガイド軸のそれぞれの一端を第1の連結部材に連結し、直動軸の他端及び一対のガイド軸のそれぞれの他端を第2の連結部材に連結する。ここでいう「リニア軸受」とは、軸を被支持部に対して軸線方向に往復移動可能に支持するリニアガイド等の軸受である。このようにすれば、第1及び第2の連結部材によって連結された一対のガイド軸を一対のリニア軸受に支持させるので、直動軸をコアユニットの両端で支持する必要がない。そのため、リニア同期モータの軸線方向の長さを従来よりも短くすることができる。また、直動軸から離れた位置において、可動子の一対のガイド軸がリニア軸受を介してスライド可能に支持されることになるため、可動子を支持するリニア軸受に潤滑油を注入しても、潤滑油が環状磁極部の磁極面周囲や直動軸周辺の部材に付着するのを防止できる。   The pair of yoke structural bodies can be configured by a pair of magnetic cylinders that connect a plurality of coupled parts that respectively constitute a pair of coupled part rows. In this case, linear bearings are respectively arranged inside the pair of magnetic cylinders. A pair of guide shafts are slidably supported on the linear bearing. One end of the linear motion shaft and one end of each of the pair of guide shafts are connected to the first connection member, and the other end of the linear motion shaft and each of the other ends of the pair of guide shafts are connected to the second connection member. Here, the “linear bearing” is a bearing such as a linear guide that supports the shaft so as to be reciprocally movable in the axial direction with respect to the supported portion. In this way, since the pair of guide shafts connected by the first and second connecting members are supported by the pair of linear bearings, it is not necessary to support the linear motion shaft at both ends of the core unit. Therefore, the length of the linear synchronous motor in the axial direction can be made shorter than before. In addition, since the pair of guide shafts of the mover is slidably supported via the linear bearing at a position away from the linear motion shaft, lubricating oil is injected into the linear bearing that supports the mover. Further, it is possible to prevent the lubricating oil from adhering to members around the magnetic pole surface of the annular magnetic pole portion and around the linear motion shaft.

本発明では、複数の環状磁極部とヨークとを別々に形成しているため、1以上の中間環状磁極部は、所定の形状の複数枚の磁性鋼板を軸線方向に積層して構成することができる。このため、従来のように導磁性材料に切削加工を施して全ての環状磁極部を形成する場合に比べて、固定子の製造コストを低くできる。また、コアユニット内で発生する磁気損失及び鉄損を小さくすることができる。   In the present invention, since the plurality of annular magnetic pole portions and the yoke are separately formed, the one or more intermediate annular magnetic pole portions can be configured by laminating a plurality of magnetic steel plates having a predetermined shape in the axial direction. it can. For this reason, the manufacturing cost of a stator can be made low compared with the case where all the magnetic pole parts are formed by cutting a magnetic conducting material as in the prior art. Moreover, the magnetic loss and iron loss which generate | occur | produce in a core unit can be made small.

また、本発明は、固定子に対して可動子が軸線方向に往復運動をするように構成されているリニア同期モータを改良の対象とする。固定子及び可動子の一方は、永久磁石支持体に取り付けられた複数の永久磁石からなる1以上の永久磁石列を有する永久磁石列ユニットを備えている。固定子及び可動子の他方は、永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有する複数の環状磁極部及び複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、複数の環状磁極部が軸線方向に間隔をあけて配置されてなるコアユニットと、複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを有する電機子ユニットを備えている。複数の環状磁極部は、軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、一対の端部環状磁極部の間に位置する1以上の中間環状磁極部とからなる。複数の環状磁極部の全部または軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部を除く1以上の中間環状磁極部は、環状の磁極部本体と、磁極部本体に取り付けられて磁極面を有する磁極面構成体とから構成される。磁極面構成体の軸線方向の寸法は、磁極部本体の軸線方向の寸法よりも大きい。磁極部本体には磁極面構成体が取り付けられる複数の被取付部が磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成され、磁極面構成体には複数の被取付部に取り付けられる複数の取付部が形成されている。磁極面構成体が磁極部本体に嵌合されるときに、複数の被取付部と複数の取付部とがそれぞれ嵌合する。   Further, the present invention aims to improve a linear synchronous motor configured such that the movable element reciprocates in the axial direction with respect to the stator. One of the stator and the mover includes a permanent magnet row unit having one or more permanent magnet rows made of a plurality of permanent magnets attached to the permanent magnet support. The other of the stator and the mover has a plurality of annular magnetic pole portions having magnetic pole faces opposed to the permanent magnet array with a predetermined gap, and a yoke for magnetically connecting the plurality of annular magnetic pole portions, An armature unit having a core unit in which magnetic pole portions are arranged at intervals in the axial direction and a plurality of exciting windings that excite a plurality of annular magnetic pole portions is provided. The plurality of annular magnetic pole portions include a pair of end annular magnetic pole portions located at both ends in the axial direction and one or more intermediate annular magnetic pole portions located between the pair of end annular magnetic pole portions. One or more intermediate annular magnetic pole portions excluding the whole of the plurality of annular magnetic pole portions or the pair of end annular magnetic pole portions located at both ends in the axial direction are attached to the annular magnetic pole portion body and the magnetic pole portion body. And a magnetic pole face structure. The dimension of the magnetic pole surface constituting body in the axial direction is larger than the dimension of the magnetic pole part body in the axial direction. The magnetic pole part body is formed with a plurality of attached parts to which the magnetic pole surface structure is attached at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole part body, and the magnetic pole surface structure has a plurality of attachment parts attached to the plurality of attached parts. Is formed. When the magnetic pole surface constituting body is fitted to the magnetic pole part main body, the plurality of attached parts and the plurality of attachment parts are respectively fitted.

このように、複数の被取付部と複数の取付部をリング形状の磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成すると、複数の被取付部と複数の取付部との嵌合により、磁極面構成体が磁極部本体に対して周方向に動くのを防ぐことができる。   As described above, when the plurality of attachment portions and the plurality of attachment portions are formed at intervals in the circumferential direction of the ring-shaped magnetic pole portion main body, the magnetic pole surface is formed by fitting the plurality of attachment portions and the plurality of attachment portions. The structure can be prevented from moving in the circumferential direction with respect to the magnetic pole part body.

磁極面構成体は、帯状磁性板の長手方向の両端部が対向し且つ両端部間に分離部を有するリング形状に、帯状磁性板が曲げ加工して構成することができる。磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を狭くするまたは広げる方向の力を利用して、磁極部本体に嵌合する。このようにすれば、リング形状の磁極面構成体を簡単に形成できる。   The magnetic pole surface structure can be formed by bending the belt-shaped magnetic plate into a ring shape in which both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped magnetic plate are opposed to each other and a separation portion is provided between both ends. The magnetic pole surface constituting body is fitted to the magnetic pole part main body by using a force in a direction of narrowing or widening the distance between both end parts constituting the separating part. In this way, a ring-shaped magnetic pole surface structure can be easily formed.

中間環状磁極部の磁極面構成体は、磁極部本体よりも軸線方向両側に突出する部分を有するように構成し、一対の端部環状磁極部の磁極面構成体は、隣接する中間環状磁極部に向かって磁極部本体よりも軸線方向に突出する部分を有するように構成すればよい。   The magnetic pole surface constituting body of the intermediate annular magnetic pole portion is configured to have portions protruding on both sides in the axial direction from the magnetic pole portion main body, and the magnetic pole face constituting body of the pair of end annular magnetic pole portions is adjacent to the intermediate annular magnetic pole portion. What is necessary is just to comprise so that it may have a part which protrudes in an axial direction rather than a magnetic pole part main body.

被取付部及び取付部の一方は突部から構成し、被取付部及び取付部の他方は突部が嵌合される孔部から構成することができる。このようにすれば、被取付部及び取付部を簡単に形成することができる。   One of the attached portion and the attaching portion may be constituted by a protruding portion, and the other of the attached portion and the attaching portion may be constituted by a hole portion into which the protruding portion is fitted. If it does in this way, a to-be-attached part and an attaching part can be formed easily.

電機子ユニットと永久磁石列ユニットとは同心的に配置し且つ電機子ユニットを永久磁石列ユニットの外側に配置することができる。この場合、磁極部本体の永久磁石列ユニットと対向する内周側端部に磁極面構成体を取り付け、磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を拡げる方向の力を利用して磁極部本体に嵌合する。このようにすれば、磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を拡げる方向の力を利用して、磁極部本体に強固に嵌合できる。   The armature unit and the permanent magnet row unit can be arranged concentrically and the armature unit can be arranged outside the permanent magnet row unit. In this case, the magnetic pole surface structure is attached to the inner peripheral side end of the magnetic pole section body facing the permanent magnet array unit, and the magnetic pole surface structure uses a force in a direction that widens the distance between both ends of the separation section. Then, it is fitted to the magnetic pole part body. In this way, the magnetic pole surface constituting body can be firmly fitted to the magnetic pole part main body by using a force in a direction in which the distance between both end parts constituting the separating part is increased.

電機子ユニットと永久磁石列ユニットとは同心的に配置し且つ電機子ユニットを永久磁石列ユニットの内側に配置することができる。この場合、磁極部本体の永久磁石列ユニットと対向する外周側端部に磁極面構成体を取り付け、磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を狭める方向の力を利用して磁極部本体に嵌合する。このようにすれば、磁極面構成体は、分離部を構成する両端部間の間隔を狭める方向の力を利用して、磁極部本体に強固に嵌合できる。   The armature unit and the permanent magnet row unit can be arranged concentrically, and the armature unit can be placed inside the permanent magnet row unit. In this case, the magnetic pole surface structure is attached to the outer peripheral side end of the magnetic pole section body that faces the permanent magnet array unit, and the magnetic pole surface structure uses a force in a direction that narrows the interval between both ends of the separation section. Fit to the magnetic pole body. In this way, the magnetic pole surface constituting body can be firmly fitted to the magnetic pole part main body by using the force in the direction of narrowing the distance between the both end parts constituting the separating part.

本発明のリニア同期モータの一実施の形態の正面図である。なお、直動軸の軸線を中心に90°の角度範囲で一部を破断した状態で示している。It is a front view of one embodiment of a linear synchronous motor of the present invention. In addition, it has shown in the state fractured | ruptured in the angle range of 90 degrees centering on the axis line of a linear motion axis | shaft. 図1に示すリニア同期モータの左側面図である。It is a left view of the linear synchronous motor shown in FIG. 図1に示すリニア同期モータの右側面図である。It is a right view of the linear synchronous motor shown in FIG. (A)〜(C)は、図1に示すリニア同期モータに用いるボビンの平面図、正面図及び右側面図である。(A)-(C) are the top view, front view, and right view of a bobbin used for the linear synchronous motor shown in FIG. 図1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. (A)は、図1に示すリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の平面図であり、(B)は、図6(A)のB−B線断面図である。(A) is a top view of the intermediate | middle annular magnetic pole part used for the linear synchronous motor shown in FIG. 1, (B) is the BB sectional drawing of FIG. 6 (A). (A)は、図1に示すリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の磁極部本体の平面図であり、(B)は、図7(A)のB−B線断面図である。(A) is a top view of the magnetic pole part main body of the intermediate | middle annular magnetic pole part used for the linear synchronous motor shown in FIG. 1, (B) is the BB sectional drawing of FIG. 7 (A). (A)及び(B)は、図1に示すリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の磁極面構成体の平面図及び右側面図である。(A) And (B) is the top view and right view of a magnetic pole surface structure of an intermediate | middle annular magnetic pole part used for the linear synchronous motor shown in FIG. 図8に示す磁極面構成体を形成するための帯状磁性板の平面図である。It is a top view of the strip | belt-shaped magnetic board for forming the magnetic pole surface structure shown in FIG. (A)は、本発明の他の実施の形態のリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の磁極部本体の平面図であり、(B)は、図10(A)のB−B線断面図である。(A) is a top view of the magnetic pole part main body of the intermediate | middle annular magnetic pole part used for the linear synchronous motor of other embodiment of this invention, (B) is the BB sectional drawing of FIG. 10 (A). It is. (A)及び(B)は、本発明の他の実施の形態のリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の磁極面構成体の平面図及び右側面図である。(A) And (B) is the top view and right view of a magnetic pole surface structure of an intermediate | middle annular magnetic pole part used for the linear synchronous motor of other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態のリニア同期モータの半部の断面図である。It is sectional drawing of the half part of the linear synchronous motor of other embodiment of this invention. (A)は、図12に示すリニア同期モータに用いる直動軸の断面図であり、(B)は、図13(A)のB−B線断面図である。(A) is sectional drawing of the linear motion shaft used for the linear synchronous motor shown in FIG. 12, (B) is BB sectional drawing of FIG. 13 (A).

以下、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1〜図3は、本発明のリニア同期モータの一実施の形態の正面図、左側面図及び右側面図である。なお、図1は、直動軸13の軸線を中心に90°の角度範囲で一部を破断した状態で示している。図1に示すように、本例のリニア同期モータは、可動子1と固定子3とを有している。可動子1は、永久磁石列ユニット5と、一対のガイド軸7と、第1及び第2の連結部材9A,9Bと、被検出用永久磁石11とを有している。永久磁石列ユニット5は、永久磁石支持体を構成する直動軸13と永久磁石列15とを有している。直動軸13は、導磁性材料からなり細長い円筒形を有しており、軸線方向に往復移動する。永久磁石列15は、直動軸13の外周に嵌合されて直動軸13の軸線方向に並ぶ8個の円環状の永久磁石17により構成されている。8個の永久磁石17は、直動軸13の径方向の外面にN極が現れるように着磁された4個の円環状の永久磁石17と、S極が現れるよう着磁された4個の円環状の永久磁石17とを含んでいる。そして8個の永久磁石17は、N極とS極とが軸線方向に交互に並ぶように配置されている。本例では、1つの永久磁石17は、円弧状の6個の永久磁石片が直動軸13の周方向に並ぶように配置されて構成されている。なお、永久磁石は、本例のように直動軸13の外周に直接的に取り付けてもよいし、間接的に取り付けてもよい。例えば、直動軸13の外周に磁石取付部を固定し、該磁石取付部に永久磁石列(複数の永久磁石)を固定することもできる。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail. 1 to 3 are a front view, a left side view, and a right side view of an embodiment of a linear synchronous motor of the present invention. FIG. 1 shows a state in which a part thereof is broken in an angle range of 90 ° with the axis of the linear motion shaft 13 as the center. As shown in FIG. 1, the linear synchronous motor of this example includes a mover 1 and a stator 3. The mover 1 includes a permanent magnet array unit 5, a pair of guide shafts 7, first and second connecting members 9 </ b> A and 9 </ b> B, and a detected permanent magnet 11. The permanent magnet array unit 5 includes a linear motion shaft 13 and a permanent magnet array 15 that constitute a permanent magnet support. The linear motion shaft 13 is made of a magnetic conductive material and has an elongated cylindrical shape, and reciprocates in the axial direction. The permanent magnet row 15 is configured by eight annular permanent magnets 17 that are fitted to the outer periphery of the linear motion shaft 13 and are arranged in the axial direction of the linear motion shaft 13. The eight permanent magnets 17 include four annular permanent magnets 17 that are magnetized so that the N pole appears on the outer surface in the radial direction of the linear motion shaft 13, and four magnets that are magnetized so that the S pole appears. And an annular permanent magnet 17. The eight permanent magnets 17 are arranged so that N poles and S poles are alternately arranged in the axial direction. In this example, one permanent magnet 17 is configured such that six arc-shaped permanent magnet pieces are arranged in the circumferential direction of the linear motion shaft 13. The permanent magnet may be directly attached to the outer periphery of the linear motion shaft 13 as in this example, or may be attached indirectly. For example, a magnet attachment portion can be fixed to the outer periphery of the linear motion shaft 13 and a permanent magnet row (a plurality of permanent magnets) can be fixed to the magnet attachment portion.

一対のガイド軸7は、ステンレスからなり細長い円柱形を有している。一対のガイド軸7は、直動軸13と平行に延びるように配置され、第1及び第2の連結部材9A,9Bを介して直動軸13に連結されている。一対のガイド軸7は、固定子3の一対の磁性筒体39内に配置されたリニア軸受42によってスライド可能にそれぞれ支持されている。この支持構造により、可動子1の直動軸13は、固定子3の中心に位置決めされる。   The pair of guide shafts 7 are made of stainless steel and have an elongated cylindrical shape. The pair of guide shafts 7 are disposed so as to extend in parallel with the linear motion shaft 13 and are connected to the linear motion shaft 13 via the first and second connection members 9A and 9B. The pair of guide shafts 7 are slidably supported by linear bearings 42 disposed in the pair of magnetic cylinders 39 of the stator 3. With this support structure, the linear motion shaft 13 of the mover 1 is positioned at the center of the stator 3.

第1及び第2の連結部材9A,9Bは、いずれもアルミニウムからなり、細長い板形状を有している。図2に示すように、第1の連結部材9Aの中央には、4本の螺子19により直動軸13の一方の端部が連結されており、第1の連結部材9Aの両端部には、螺子21により一対のガイド軸7のそれぞれの一方の端部が連結されている。また、図3に示すように、第2の連結部材9Bの中央には、4本の螺子19′により直動軸13の他方の端部が連結されており、第2の連結部材9Bの両端部には、螺子21′により一対のガイド軸7のそれぞれの他方の端部が連結されている。   The first and second connecting members 9A and 9B are both made of aluminum and have an elongated plate shape. As shown in FIG. 2, one end of the linear movement shaft 13 is connected to the center of the first connecting member 9A by four screws 19, and both ends of the first connecting member 9A are connected to both ends. The screw 21 connects one end of each of the pair of guide shafts 7. As shown in FIG. 3, the other end of the linear movement shaft 13 is connected to the center of the second connecting member 9B by four screws 19 ', and both ends of the second connecting member 9B are connected. The other end of each of the pair of guide shafts 7 is connected to the portion by a screw 21 '.

図1に示すように、固定子3は、電機子ユニット23を備えている。電機子ユニット23は、6個の励磁巻線25A〜25Fとコアユニット27とを有している。6個の励磁巻線25A〜25Fは、巻線導体が環状に巻かれて形成され、直動軸13の軸線方向に間隔をあけて配置され且つ直動軸13の周囲を囲むように配置されている。6個の励磁巻線25A〜25Fには、電気角で120°ずつ位相がずれた3相の励磁電流(U,V,W)が流れている。具体的には、6個の励磁巻線25A〜25Fには、U相,−U相,−V相,V相,W相,−W相の励磁電流がそれぞれ流れている。励磁巻線25A〜25Fは、図4(A)〜(C)に示すボビン29にそれぞれ収納されている。ボビン29は、励磁巻線25A〜25Fと後述する環状磁極部(33,35,37)とを絶縁する絶縁合成樹脂材料により形成されている。ボビン29は、中央部に直動軸13が貫通する筒部29aと、筒部29aの両端に一体に設けられて直動軸13の軸線方向と直交する方向に延びる一対の鍔部29bとを有している。一対の鍔部29bの一方の鍔部には、励磁巻線(25A〜25F)の巻始めの引き出し線をボビン29の鍔部29bの径方向外側に引き出すように径方向に延びる溝部29cが形成されている。そして、一方の鍔部29bには、溝部29cが内部に形成され且つ他方の鍔部29bから離れる方向に膨出する膨出部29dが一体に形成されている。膨出部29d内には、溝部29cから引き出された巻き始めの引き出し線が収納されている。励磁巻線25A〜25Fを内部に収納したボビン29は、後述する5個の中間環状磁極部37が治具や一対の磁性筒体39等により位置決め固定された後に、隣り合う2つの環状磁極部(33,35,37)間に挿入できる形状及び寸法を有している。   As shown in FIG. 1, the stator 3 includes an armature unit 23. The armature unit 23 has six exciting windings 25 </ b> A to 25 </ b> F and a core unit 27. The six exciting windings 25 </ b> A to 25 </ b> F are formed by winding a winding conductor in an annular shape, arranged at intervals in the axial direction of the linear motion shaft 13, and disposed so as to surround the periphery of the linear motion shaft 13. ing. Three excitation currents (U, V, W) that are out of phase by 120 ° in electrical angle flow through the six excitation windings 25A to 25F. Specifically, excitation currents of U phase, -U phase, -V phase, V phase, W phase, and -W phase flow through the six excitation windings 25A to 25F, respectively. Excitation windings 25A-25F are housed in bobbins 29 shown in FIGS. 4 (A)-(C), respectively. The bobbin 29 is formed of an insulating synthetic resin material that insulates the excitation windings 25A to 25F from annular magnetic pole portions (33, 35, 37) described later. The bobbin 29 includes a cylindrical portion 29a through which the linear motion shaft 13 penetrates in a central portion, and a pair of flange portions 29b that are integrally provided at both ends of the cylindrical portion 29a and extend in a direction orthogonal to the axial direction of the linear motion shaft 13. Have. A groove portion 29c extending in the radial direction is formed in one of the pair of flange portions 29b so as to pull out the lead wire at the beginning of the excitation winding (25A to 25F) to the radially outer side of the flange portion 29b of the bobbin 29. Has been. The one flange 29b is integrally formed with a bulging portion 29d having a groove 29c formed therein and bulging in a direction away from the other flange 29b. In the bulging portion 29d, a winding start lead wire pulled out from the groove portion 29c is accommodated. The bobbin 29 in which the excitation windings 25A to 25F are housed has two annular magnetic pole portions adjacent to each other after five intermediate annular magnetic pole portions 37, which will be described later, are positioned and fixed by a jig, a pair of magnetic cylinders 39, and the like. It has a shape and size that can be inserted between (33, 35, 37).

図1に戻って説明すると、コアユニット27は、エンドブラケット31と、一対の端部環状磁極部33及び35と、5個の中間環状磁極部37と、一対の磁性筒体39と、一対の磁性板41とを有している。エンドブラケット31は、非磁性のアルミニウム板材等に切削加工が施されて形成されている。エンドブラケット31の中央部には、直動軸13が貫通する貫通孔31aが形成されている。また、エンドブラケット31の両端部には、一対のガイド軸7のそれぞれが貫通する貫通孔31bが形成されている。   Returning to FIG. 1, the core unit 27 includes an end bracket 31, a pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35, five intermediate annular magnetic pole portions 37, a pair of magnetic cylinders 39, and a pair of And a magnetic plate 41. The end bracket 31 is formed by cutting a nonmagnetic aluminum plate or the like. A through hole 31 a through which the linear motion shaft 13 passes is formed at the center of the end bracket 31. Further, at both ends of the end bracket 31, a through hole 31b through which each of the pair of guide shafts 7 passes is formed.

一対の端部環状磁極部33及び35の一方の端部環状磁極部33は、環状の磁極部本体45と、該磁極部本体45に嵌合される磁極面構成部47とを有している。磁極部本体45は、図1の上下方向の端部に一対の被連結部分51を有しており(図1において、下方の被連結部分51は、周壁部43に覆われている)、所定の厚みの磁性鋼材に切削加工が施されて形成されている。磁極部本体45の中央には、直動軸13が貫通する貫通孔45aが形成されている。一対の被連結部分51の中央には、一対の磁性筒体39のそれぞれが貫通する貫通孔51aが形成されている。また、磁極部本体45の図1の紙面と直交する方向の両側には、一対の磁性板41がそれぞれ当接している。さらに、図5(図1の部分拡大図)に示すように、磁極部本体45の隣接する中間環状磁極部37が位置する側の端部には、貫通孔45a内に突出する環状の凸部45bが形成されている。   One end annular magnetic pole part 33 of the pair of end annular magnetic pole parts 33 and 35 has an annular magnetic pole part main body 45 and a magnetic pole surface constituting part 47 fitted to the magnetic pole part main body 45. . The magnetic pole part main body 45 has a pair of connected parts 51 at the end in the vertical direction in FIG. 1 (in FIG. 1, the lower connected part 51 is covered by the peripheral wall part 43), and is predetermined. It is formed by cutting a magnetic steel material having a thickness of. A through hole 45 a through which the linear motion shaft 13 passes is formed in the center of the magnetic pole part main body 45. A through hole 51 a through which each of the pair of magnetic cylinders 39 penetrates is formed in the center of the pair of connected portions 51. Further, a pair of magnetic plates 41 are in contact with both sides of the magnetic pole part main body 45 in the direction orthogonal to the paper surface of FIG. Furthermore, as shown in FIG. 5 (partially enlarged view of FIG. 1), an annular convex portion protruding into the through hole 45a is formed at the end of the magnetic pole portion main body 45 on the side where the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 is located. 45b is formed.

端部環状磁極部33の磁極面構成部47は、円環状を有しており、内周に永久磁石列15と所定の間隙を介して対向する磁極面47aを備えている。磁極面47aは、隣接する中間環状磁極部37から直動軸13の軸線方向に離れるに従って、永久磁石列15との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜している。環状の磁極面構成部47の外周には、磁極部本体45側と隣接する中間環状磁極部37側とに開口する凹部47bが形成されている。磁極面構成部47は、磁極部本体45の凸部45bと磁極面構成部47の凹部47bとが嵌合された状態で、貫通孔45a内に配置される。また、磁極面構成部47の直動軸13に対向する端部には、軸線方向に延びる環状の顎部47cが一体に形成されている。   The magnetic pole surface constituting portion 47 of the end annular magnetic pole portion 33 has an annular shape, and includes a magnetic pole surface 47a facing the permanent magnet row 15 with a predetermined gap on the inner periphery. The magnetic pole surface 47a is inclined so that the gap between the magnetic pole surface 47a and the permanent magnet row 15 increases as the distance from the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 in the axial direction of the linear motion shaft 13 increases. On the outer periphery of the annular magnetic pole surface constituting portion 47, a concave portion 47b is formed that opens to the magnetic pole portion main body 45 side and the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 side. The magnetic pole surface constituting portion 47 is disposed in the through hole 45a in a state where the convex portion 45b of the magnetic pole portion main body 45 and the concave portion 47b of the magnetic pole surface constituting portion 47 are fitted. Further, an annular jaw portion 47c extending in the axial direction is integrally formed at an end portion of the magnetic pole surface constituting portion 47 facing the linear motion shaft 13.

図1に示すように、一対の端部環状磁極部33及び35の他方の端部環状磁極部35も、環状の磁極部本体53と、該磁極部本体53に嵌合される磁極面構成部55とを有している。磁極部本体53は、図1の上下方向の端部に一対の被連結部分59を有しており(図1において、下方の被連結部分59は、周壁部43に覆われている)、所定の厚みの磁性鋼材に切削加工が施されて形成されている。磁極部本体53の中央には、直動軸13が貫通する貫通孔53aが形成されている。一対の被連結部分59の中央には、一対のガイド軸7のそれぞれが貫通する貫通孔59aが形成されている。また、磁極部本体53の図1の紙面と直交する方向の両側には、一対の磁性板41がそれぞれ当接している。さらに、図5(図1の部分拡大図)に示すように、磁極部本体53の隣接する中間環状磁極部37が位置する側の端部には、貫通孔53a内に突出する環状の凸部53bが形成されている。   As shown in FIG. 1, the other end annular magnetic pole portion 35 of the pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35 is also an annular magnetic pole portion main body 53 and a magnetic pole surface constituting portion fitted to the magnetic pole portion main body 53. 55. The magnetic pole part main body 53 has a pair of connected portions 59 at the end portions in the vertical direction in FIG. 1 (in FIG. 1, the lower connected portions 59 are covered by the peripheral wall portion 43). It is formed by cutting a magnetic steel material having a thickness of. A through hole 53 a through which the linear motion shaft 13 passes is formed in the center of the magnetic pole part body 53. A through hole 59 a through which each of the pair of guide shafts 7 penetrates is formed at the center of the pair of connected portions 59. Further, a pair of magnetic plates 41 are in contact with both sides of the magnetic pole part body 53 in the direction orthogonal to the plane of FIG. Further, as shown in FIG. 5 (partially enlarged view of FIG. 1), an annular convex portion protruding into the through hole 53a is formed at the end of the magnetic pole portion main body 53 on the side where the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 is located. 53b is formed.

端部環状磁極部35の磁極面構成部55は、円環状を有しており、内周に永久磁石列15と所定の間隙を介して対向する磁極面55aを備えている。磁極面55aは、隣接する中間環状磁極部37から直動軸13の軸線方向に離れるに従って、永久磁石列15との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜している。環状の磁極面構成部55の外周には、磁極部本体53側と隣接する中間環状磁極部37側とに開口する凹部55bが形成されている。磁極面構成部55は、磁極部本体53の凸部53bと磁極面構成部55の凹部55bとが嵌合された状態で、貫通孔53a内に配置される。磁極面構成部55の直動軸13に対向する端部には、軸線方向に延びる環状の顎部55cが一体に形成されている。本例では、上述の顎部47cにより、端部環状磁極部33の磁極面を大きくすることができ、顎部55cにより、端部環状磁極部35の磁極面を大きくすることができる。そのため、電機子ユニット23の大きさを小さくして、トルクを高めることができる。また、顎部47c,55cの大きさを調整することにより、コギングトルクを減少させることもできる。   The magnetic pole surface constituting portion 55 of the end annular magnetic pole portion 35 has an annular shape, and includes a magnetic pole surface 55a facing the permanent magnet row 15 with a predetermined gap on the inner periphery. The magnetic pole surface 55a is inclined so that the gap between the magnetic pole surface 55a and the permanent magnet row 15 increases as the distance from the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 in the axial direction of the linear motion shaft 13 increases. On the outer periphery of the annular magnetic pole surface constituting portion 55, a concave portion 55b is formed that opens to the magnetic pole portion main body 53 side and the adjacent intermediate annular magnetic pole portion 37 side. The magnetic pole surface constituting portion 55 is disposed in the through hole 53a in a state where the convex portion 53b of the magnetic pole portion main body 53 and the concave portion 55b of the magnetic pole face constituting portion 55 are fitted. An annular jaw portion 55c extending in the axial direction is integrally formed at the end portion of the magnetic pole surface constituting portion 55 facing the linear motion shaft 13. In this example, the above-described jaw portion 47c can increase the magnetic pole surface of the end annular magnetic pole portion 33, and the jaw portion 55c can increase the magnetic pole surface of the end annular magnetic pole portion 35. Therefore, the size of the armature unit 23 can be reduced and the torque can be increased. Further, the cogging torque can be reduced by adjusting the sizes of the jaw portions 47c and 55c.

一方の端部環状磁極部33と他方の端部環状磁極部35との間に位置する5個の中間環状磁極部37は、図6に示すように、環状の磁極部本体61と、該磁極部本体61に取り付けられる磁極面構成体63とを有している。磁極部本体61は、図7(A)及び(B)に示すように、輪郭が矩形状の本体部65と、図7の紙面において本体部65の上下方向に位置する一対の被連結部分67とを有している。図7(B)に示すように、磁極部本体61は、複数枚の磁性鋼板が直動軸13の軸線方向に積層されて構成されている。そして、図1に示すように、5個の中間環状磁極部37は、一方の端部環状磁極部33と他方の端部環状磁極部35との間に軸線方向に並んで配置されている。図7に示すように、本体部65の中央部には、直動軸13が貫通する貫通孔65aが形成されている。本体部65の貫通孔65a側の内周面には、被取付部を構成する4つの突部65bが周方向に間隔をあけて形成されている。また、図6の紙面において本体部65の左右方向両側には、一対の磁性板41(図1及び図3)がそれぞれ当接する。さらに本体部65の縁部には、樹脂と共にリード線が貫通するリード線貫通孔65cが形成されている。貫通孔65aとリード線貫通孔65cとの間には膨出部嵌合溝65dが形成されている。膨出部嵌合溝65dは、リード線貫通孔65cと連通している。膨出部嵌合溝65dには、ボビン29の膨出部29d(図4)が嵌合される。   As shown in FIG. 6, the five intermediate annular magnetic pole portions 37 positioned between the one end annular magnetic pole portion 33 and the other end annular magnetic pole portion 35 include an annular magnetic pole portion body 61 and the magnetic pole portion main body 61. And a magnetic pole surface structure 63 attached to the main body 61. As shown in FIGS. 7A and 7B, the magnetic pole part main body 61 has a rectangular main body part 65 and a pair of connected parts 67 positioned in the vertical direction of the main body part 65 on the paper surface of FIG. And have. As shown in FIG. 7B, the magnetic pole part body 61 is configured by laminating a plurality of magnetic steel plates in the axial direction of the linear motion shaft 13. As shown in FIG. 1, the five intermediate annular magnetic pole portions 37 are arranged side by side in the axial direction between one end annular magnetic pole portion 33 and the other end annular magnetic pole portion 35. As shown in FIG. 7, a through hole 65 a through which the linear motion shaft 13 passes is formed at the center of the main body 65. On the inner peripheral surface of the main body 65 on the side of the through hole 65a, four protrusions 65b constituting the attached portion are formed at intervals in the circumferential direction. In addition, a pair of magnetic plates 41 (FIGS. 1 and 3) abut on the left and right sides of the main body 65 on the paper surface of FIG. 6. Further, a lead wire through hole 65c through which the lead wire penetrates with the resin is formed at the edge of the main body portion 65. A bulging portion fitting groove 65d is formed between the through hole 65a and the lead wire through hole 65c. The bulging portion fitting groove 65d communicates with the lead wire through hole 65c. The bulging portion 29d (FIG. 4) of the bobbin 29 is fitted into the bulging portion fitting groove 65d.

一対の被連結部分67には、軸線方向と直動軸13から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部67aが形成されている。嵌合用凹部67aの輪郭は半円形形状を有している。   The pair of connected portions 67 are formed with fitting recesses 67 a that open in the axial direction and in the direction away from the linear motion shaft 13. The outline of the fitting recess 67a has a semicircular shape.

本例では、図1に示すように、一方の端部環状磁極部33と5個の中間環状磁極部37と他方の端部環状磁極部35とは、隣接する2つの環状磁極部(33,35,37)の間に1つの励磁巻線(25A〜25F)が配置されるスペースを形成するように軸線方向に間隔をあけて配置されている。   In this example, as shown in FIG. 1, one end annular magnetic pole part 33, five intermediate annular magnetic pole parts 37, and the other end annular magnetic pole part 35 have two adjacent annular magnetic pole parts (33, 35, 37) are arranged at intervals in the axial direction so as to form a space in which one excitation winding (25A to 25F) is arranged.

中間環状磁極部37の磁極面構成体63は、図8(A)及び(B)に示すように、永久磁石列ユニット5の周囲を囲むように、リング形状を有しており、永久磁石列ユニット5に対向する内周に永久磁石列15と所定の間隙を介して対向する磁極面63aを有している。このため、本例では、電機子ユニット23と永久磁石列ユニット5とは同心的に配置され且つ電機子ユニット23が永久磁石列ユニット5の外側に配置されることになる。そして、磁極面構成体63は、中間環状磁極部37の磁極部本体61の永久磁石列ユニット5と対向する内周側端部に取り付けられることになる。磁極面構成体63は、図9に示す帯状磁性板64の長手方向の両端部が対向し且つ両端部間に分離部63bを有するように、帯状磁性板64が治具を用いて曲げ加工されて構成されている。磁極面構成体63は、軸線方向に中央部63c[図8(B)の点線内側]と中央部63cの両側に位置する一対の顎部63d[図8(B)の点線外側]とを有している。中央部63cには、4つの取付部を構成する貫通孔63eが磁極面構成体63の周方向に間隔をあけて形成されている。磁極面構成体63が磁極部本体61に嵌合されるときに、中央部63cと磁極部本体61の内周面とが当接して、4つの貫通孔63eと磁極部本体61の4つの突部65b(図7)とがそれぞれ嵌合する。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the magnetic pole surface structure 63 of the intermediate annular magnetic pole portion 37 has a ring shape so as to surround the permanent magnet array unit 5, and the permanent magnet array A magnetic pole surface 63a is provided on the inner periphery facing the unit 5 so as to face the permanent magnet array 15 with a predetermined gap. For this reason, in this example, the armature unit 23 and the permanent magnet row unit 5 are arranged concentrically, and the armature unit 23 is arranged outside the permanent magnet row unit 5. The magnetic pole surface constituting body 63 is attached to the inner circumferential end of the intermediate annular magnetic pole portion 37 facing the permanent magnet array unit 5 of the magnetic pole portion main body 61. In the magnetic pole surface constituting body 63, the belt-like magnetic plate 64 is bent using a jig so that both ends in the longitudinal direction of the belt-like magnetic plate 64 shown in FIG. Configured. The magnetic pole surface constituting body 63 has a central portion 63c [inside of dotted line in FIG. 8B] in the axial direction and a pair of jaw portions 63d [outside of dotted line in FIG. 8B] located on both sides of the central portion 63c. doing. In the central portion 63 c, through holes 63 e constituting four attachment portions are formed at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole surface constituting body 63. When the magnetic pole surface constituting body 63 is fitted to the magnetic pole part main body 61, the central part 63c and the inner peripheral surface of the magnetic pole part main body 61 come into contact with each other, and the four protrusions of the four through holes 63e and the magnetic pole part main body 61 are brought into contact. The portions 65b (FIG. 7) are fitted to each other.

一対の顎部63dは、磁極面構成体63が磁極部本体61に嵌合された状態で、磁極部本体61よりも軸線方向両側に突出している。このため、磁極面構成体63の軸線方向の寸法は、磁極部本体61の軸線方向の寸法よりも大きくなる。本例では、顎部63dによって、中間環状磁極部37の磁極面を大きくすることができる。そのため、電機子ユニット23の大きさを小さくして、トルクを高めることができる。また、顎部63dの大きさを調整することにより、コギングトルクを減少させることもできる。磁極面構成体63を磁極部本体61に取り付けるには、磁極面構成体63に外圧を加えて分離部63bを構成する両端部間の間隔を狭めた状態で、磁極面構成体63を磁極部本体61の貫通孔65a内に配置する。そして、外圧を解除して、磁極面構成体63の4つの貫通孔63eと磁極部本体61の4つの突部65bとをそれぞれ嵌合させる。磁極面構成体63は、磁極部本体61に取り付けられた状態で、分離部63bを構成する両端部間の間隔を広げる方向の力を利用して、磁極部本体61に嵌合される。   The pair of jaws 63 d protrudes on both sides in the axial direction from the magnetic pole part main body 61 in a state where the magnetic pole surface constituting body 63 is fitted to the magnetic pole part main body 61. For this reason, the dimension of the magnetic pole surface constituting body 63 in the axial direction is larger than the dimension of the magnetic pole part body 61 in the axial direction. In this example, the magnetic pole surface of the intermediate annular magnetic pole portion 37 can be enlarged by the jaw portion 63d. Therefore, the size of the armature unit 23 can be reduced and the torque can be increased. Further, the cogging torque can be reduced by adjusting the size of the jaw portion 63d. In order to attach the magnetic pole surface constituting body 63 to the magnetic pole part main body 61, the magnetic pole face constituting body 63 is attached to the magnetic pole part in a state in which an external pressure is applied to the magnetic pole surface constituting body 63 and the distance between both ends constituting the separating portion 63b is reduced. It arrange | positions in the through-hole 65a of the main body 61. FIG. Then, the external pressure is released, and the four through holes 63e of the magnetic pole surface constituting body 63 and the four protrusions 65b of the magnetic pole part main body 61 are fitted. The magnetic pole surface constituting body 63 is fitted to the magnetic pole part main body 61 by using a force in a direction to widen the distance between both end parts constituting the separating part 63b while being attached to the magnetic pole part main body 61.

図1に示すように、端部環状磁極部33,35と5個の中間環状磁極部37と6個の励磁巻線25A〜25Fとが組み合わされた状態で、一方の端部環状磁極部33の一対の被連結部分51と、他方の端部環状磁極部35の一対の被連結部分59と、5個の中間環状磁極部37の一対の被連結部分67(図6)とが直動軸13に沿って並んで一対の被連結部分列69が構成される。一対の被連結部分列69をそれぞれ構成する一対の被連結部分(51,59,67)は、一対の磁性筒体39によってそれぞれ接続されている。また、端部環状磁極部33,35と5個の中間環状磁極部37は、一対の磁性板41によっても接続されている。   As shown in FIG. 1, one end annular magnetic pole portion 33 in a state where the end annular magnetic pole portions 33, 35, five intermediate annular magnetic pole portions 37, and six excitation windings 25 </ b> A to 25 </ b> F are combined. The pair of connected portions 51, the pair of connected portions 59 of the other end annular magnetic pole portion 35, and the pair of connected portions 67 (FIG. 6) of the five intermediate annular magnetic pole portions 37 are linearly driven. A pair of connected partial rows 69 are formed along the line 13. The pair of connected parts (51, 59, 67) that constitute the pair of connected part rows 69 are connected by a pair of magnetic cylinders 39, respectively. The end annular magnetic pole portions 33 and 35 and the five intermediate annular magnetic pole portions 37 are also connected by a pair of magnetic plates 41.

磁性筒体39は、導磁性材料から一体に成形されており、円筒形を有している。そして、一対の磁性筒体39のそれぞれの両端は、エンドブラケット31と他方の端部環状磁極部35とに当接している。また、一対の磁性筒体39の一方の端部は、一方の端部環状磁極部33の貫通孔51aを貫通している。磁性筒体39の外周面は、中間環状磁極部37の嵌合用凹部67aを囲む縁部分67b(図6)に当接している。そして、一対の磁性筒体39のそれぞれの一方の端部とエンドブラケット31とは図2に示す螺子71により固定されている。また、一対の磁性筒体39のそれぞれの他方の端部と他方の端部環状磁極部35とは図3に示す螺子73により固定されている。図1に示すように、一対の磁性筒体39の内部には、一対のガイド軸7をそれぞれ支持する2つのリニア軸受42が配置されている。   The magnetic cylinder 39 is integrally formed from a magnetic conductive material and has a cylindrical shape. Then, both ends of the pair of magnetic cylinders 39 are in contact with the end bracket 31 and the other end annular magnetic pole portion 35. One end of the pair of magnetic cylinders 39 penetrates the through hole 51 a of the one end annular magnetic pole portion 33. The outer peripheral surface of the magnetic cylinder 39 is in contact with an edge portion 67b (FIG. 6) surrounding the fitting recess 67a of the intermediate annular magnetic pole portion 37. Then, one end of each of the pair of magnetic cylinders 39 and the end bracket 31 are fixed by a screw 71 shown in FIG. The other end of each of the pair of magnetic cylinders 39 and the other end annular magnetic pole portion 35 are fixed by a screw 73 shown in FIG. As shown in FIG. 1, two linear bearings 42 that respectively support the pair of guide shafts 7 are disposed inside the pair of magnetic cylinders 39.

環状磁極部(33,35,37)の図1の紙面と直交する方向の両側に当接する磁性板41は、矩形状の磁性鋼板により形成されている。本例では、一対の磁性筒体39により一対のヨーク構成体が構成され、一対の磁性板41により一対の補助用ヨーク構成体が構成されている。この結果、一対の磁性筒体39及び一対の磁性板41により、環状磁極部(33,35,37)を磁気的に連結するヨークが形成されている。   The magnetic plate 41 that contacts both sides of the annular magnetic pole portion (33, 35, 37) in the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1 is formed of a rectangular magnetic steel plate. In this example, a pair of yoke constituents is constituted by the pair of magnetic cylinders 39, and a pair of auxiliary yoke constituents is constituted by the pair of magnetic plates 41. As a result, the pair of magnetic cylinders 39 and the pair of magnetic plates 41 form a yoke that magnetically connects the annular magnetic pole portions (33, 35, 37).

コアユニット27の外周には周壁部43が配置されている。周壁部43は、図1及び図3に示すように、第1の周壁部構成部材75Aと第2の周壁部構成部材75Bとから構成されている。第1及び第2の周壁部構成部材75A,75Bは、いずれも厚み寸法0.5mmの導磁性材料により形成されている。第1の周壁部構成部材75Aは、上方に位置するコアユニット27の一対の端部環状磁極部33,35の間の部分の大部分を覆っている。第2の周壁部構成部材75Bは、下方に位置するコアユニット27の一対の端部環状磁極部33,35の間の部分の大部分を覆っている。第1の周壁部構成部材75Aは、螺子77を用いて、一対の磁性板(一対の補助用ヨーク構成体)41と一緒にコアユニット27の一対の端部環状磁極部33,35に連結されている。第2の周壁部構成部材75Bは、螺子78を用いて、一対の磁性板(一対の補助用ヨーク構成体)41と一緒にコアユニット27の一対の端部環状磁極部33,35に連結されている。   A peripheral wall portion 43 is disposed on the outer periphery of the core unit 27. As shown in FIGS. 1 and 3, the peripheral wall portion 43 includes a first peripheral wall portion constituting member 75A and a second peripheral wall portion constituting member 75B. The first and second peripheral wall constituting members 75A and 75B are both made of a magnetically conductive material having a thickness of 0.5 mm. 75 A of 1st surrounding wall part structural members have covered most of the part between a pair of edge part cyclic | annular magnetic pole parts 33 and 35 of the core unit 27 located upward. The second peripheral wall portion constituting member 75B covers most of the portion between the pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35 of the core unit 27 located below. The first peripheral wall constituting member 75A is connected to the pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35 of the core unit 27 together with the pair of magnetic plates (a pair of auxiliary yoke constituting bodies) 41 using screws 77. ing. The second peripheral wall portion constituting member 75B is coupled to the pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35 of the core unit 27 together with the pair of magnetic plates (a pair of auxiliary yoke constituting bodies) 41 using screws 78. ing.

このような構成により、第1及び第2の周壁部構成部材75A,75Bから構成される周壁部43は、一対の端部環状磁極部33,35に跨って配置されて、5個の中間環状磁極部37及び励磁巻線25A〜25Fを囲むことになる。そして、6個の励磁巻線25A〜25Fの径方向外側に位置する隣接する2つの環状磁極部(33,35,37)の間の部分には合成樹脂からなるモールド層79が形成されている。   With such a configuration, the peripheral wall portion 43 composed of the first and second peripheral wall portion constituting members 75A and 75B is disposed across the pair of end annular magnetic pole portions 33 and 35, and has five intermediate annular shapes. The magnetic pole portion 37 and the excitation windings 25A to 25F are surrounded. A mold layer 79 made of synthetic resin is formed in a portion between two adjacent annular magnetic pole portions (33, 35, 37) located on the radially outer side of the six excitation windings 25A to 25F. .

また、本例では、図1及び図3に示すように、コアユニット27の他方の端部環状磁極部35にホール素子81が設けられており、直動軸13には、ホール素子81と対向するように、被検出用永久磁石11が設けられている。そして、ホール素子81と被検出用永久磁石11とにより、磁極検出が行われる。   Further, in this example, as shown in FIGS. 1 and 3, the hall element 81 is provided in the other end annular magnetic pole portion 35 of the core unit 27, and the linear movement shaft 13 is opposed to the hall element 81. Thus, a permanent magnet 11 for detection is provided. Magnetic pole detection is performed by the Hall element 81 and the permanent magnet 11 to be detected.

本例のリニア同期モータによれば、中間環状磁極部37の構成において、磁極面構成体63の4つの被取付部(突部65b)と磁極部本体61の4つの取付部(貫通孔63e)とを環状の磁極部本体61の周方向に間隔をあけて形成するので、貫通孔63eと突部65bとの嵌合により、磁極面構成体63が磁極部本体61に対して周方向に動くのを防ぐことができる。また、帯状磁性板64を曲げ加工してリング形状の磁極面構成体63を形成するので、磁極面構成体63を簡単に形成できる。   According to the linear synchronous motor of this example, in the configuration of the intermediate annular magnetic pole portion 37, the four attached portions (projecting portions 65b) of the magnetic pole surface constituting body 63 and the four attached portions (through holes 63e) of the magnetic pole portion main body 61. Are formed at intervals in the circumferential direction of the annular magnetic pole body 61, so that the magnetic pole surface constituting body 63 moves in the circumferential direction with respect to the magnetic pole body 61 by fitting the through hole 63e and the protrusion 65b. Can be prevented. Further, since the ring-shaped magnetic pole surface constituting body 63 is formed by bending the belt-like magnetic plate 64, the magnetic pole face constituting body 63 can be easily formed.

図10(A)及び(B)は、本発明の他の実施の形態のリニア同期モータに用いる中間環状磁極部の磁極部本体の平面図及び図10(A)のB−B線断面図であり、図11(A)及び(B)は、中間環状磁極部の磁極面構成体の平面図及び右側面図である。本例のリニア同期モータは、中間環状磁極部の磁極部本体における貫通孔側の内周面の構成及び磁極面構成体の構成以外は、図1〜図9に示す部材と同じ構成を有している。そのため、図1〜図9に示す部材と同じ部材には、図1〜図9に付した符号に100を加えた符号を付して説明を省略する。図10(A)及び(B)に示すように、中間環状磁極部の環状の磁極部本体161の貫通孔165a側の内周面には、被取付部を構成する4つの突部165bが周方向に間隔をあけて形成されている。突部165bは、周方向の長さ寸法が図7に示す突部65bより大きくなっている。図11(B)に示すように、磁極面構成体163の中央部163cには、4つの取付部を構成する貫通孔163eが磁極部本体161の周方向に間隔をあけて形成されている。本例でも、磁極面構成体163が磁極部本体161に嵌合されるときに、中央部163cと磁極部本体161の内周面とが当接して、4つの貫通孔163eと磁極部本体161の4つの突部165bとがそれぞれ嵌合する。   10A and 10B are a plan view of a magnetic pole body of an intermediate annular magnetic pole portion used in a linear synchronous motor according to another embodiment of the present invention, and a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 10A. FIGS. 11A and 11B are a plan view and a right side view of the magnetic pole surface structure of the intermediate annular magnetic pole portion. The linear synchronous motor of this example has the same configuration as the members shown in FIGS. 1 to 9 except for the configuration of the inner peripheral surface on the through hole side and the configuration of the magnetic pole surface structure in the magnetic pole body of the intermediate annular magnetic pole portion. ing. Therefore, the same members as those shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by reference numerals obtained by adding 100 to the reference numerals attached to FIGS. As shown in FIGS. 10A and 10B, on the inner peripheral surface of the annular magnetic pole part main body 161 of the intermediate annular magnetic pole part on the side of the through hole 165a, there are four protrusions 165b constituting the attached part. It is formed at intervals in the direction. The protrusion 165b is larger in length in the circumferential direction than the protrusion 65b shown in FIG. As shown in FIG. 11B, through holes 163e constituting four attachment parts are formed in the central part 163c of the magnetic pole face constituting body 163 at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole part body 161. Also in this example, when the magnetic pole surface constituting body 163 is fitted to the magnetic pole part main body 161, the central part 163c and the inner peripheral surface of the magnetic pole part main body 161 come into contact with each other, and the four through holes 163e and the magnetic pole part main body 161 are brought into contact. The four protrusions 165b are respectively fitted.

本例のリニア同期モータによれば、4つの突部165bの周方向の長さ寸法が大きくなるので、磁極面構成体163に磁束が流れやすくなり、磁気損失が比較的に小さく抑えられる。   According to the linear synchronous motor of this example, since the length in the circumferential direction of the four protrusions 165b is increased, the magnetic flux easily flows through the magnetic pole surface structure 163, and the magnetic loss is suppressed to be relatively small.

図12は、本発明のさらに他の実施の形態のリニア同期モータの半部の断面図である。本例のリニア同期モータは、電機子ユニットが永久磁石列ユニットの内側に配置されている。本例のリニア同期モータは、可動子201と固定子203とを有している。可動子201は、永久磁石列ユニット205を備えている。永久磁石列ユニット205は、永久磁石支持体を構成する直動軸213と永久磁石列215とを有している。直動軸213は、円筒形を有しており、軸線方向に往復移動する。永久磁石列215は、直動軸213の内周に嵌合されて直動軸213の軸線方向に並ぶ円環状の複数の永久磁石217により構成されている。複数の永久磁石217は、N極とS極とが軸線方向に交互に並ぶように配置されている。永久磁石列ユニット205は、図示しない支持手段により、固定子203に対して可動に支持されている。   FIG. 12 is a sectional view of a half portion of a linear synchronous motor according to still another embodiment of the present invention. In the linear synchronous motor of this example, the armature unit is arranged inside the permanent magnet array unit. The linear synchronous motor of this example has a mover 201 and a stator 203. The mover 201 includes a permanent magnet array unit 205. The permanent magnet array unit 205 has a linear motion shaft 213 and a permanent magnet array 215 that constitute a permanent magnet support. The linear motion shaft 213 has a cylindrical shape and reciprocates in the axial direction. The permanent magnet row 215 includes a plurality of annular permanent magnets 217 that are fitted to the inner periphery of the linear motion shaft 213 and are arranged in the axial direction of the linear motion shaft 213. The plurality of permanent magnets 217 are arranged such that N poles and S poles are alternately arranged in the axial direction. The permanent magnet array unit 205 is movably supported with respect to the stator 203 by support means (not shown).

固定子203は、電機子ユニット223を備えている。電機子ユニット223は、複数の励磁巻線225とコアユニット227とを有している。各励磁巻線225は、ボビン229に収納されている。   The stator 203 includes an armature unit 223. The armature unit 223 has a plurality of excitation windings 225 and a core unit 227. Each excitation winding 225 is housed in a bobbin 229.

図13(A)及び図13(B)に示すように、コアユニット227は、複数の中間環状磁極部237とヨーク241とを一体に有している。中間環状磁極部237は、磁極部本体261と、該磁極部本体261に嵌合される磁極面構成体263とを有している。磁極部本体261は、環状形状を有している。ヨーク241は、円筒形を有している。磁極部本体261の外周面には、被取付部を構成する4つの突部265b[図13(B)]が周方向に間隔をあけて形成されている。   As shown in FIGS. 13A and 13B, the core unit 227 has a plurality of intermediate annular magnetic pole portions 237 and a yoke 241 integrally. The intermediate annular magnetic pole portion 237 includes a magnetic pole portion main body 261 and a magnetic pole surface structure 263 fitted to the magnetic pole portion main body 261. The magnetic pole part main body 261 has an annular shape. The yoke 241 has a cylindrical shape. On the outer peripheral surface of the magnetic pole part main body 261, four protrusions 265b [FIG. 13B] constituting the attached part are formed at intervals in the circumferential direction.

中間環状磁極部237の磁極面構成体263は、永久磁石列ユニット205の内側に位置するように、リング形状を有しており、永久磁石列ユニット205に対向する外周に磁極面263aを有している。このため、本例では、図12に示すように、電機子ユニット223と永久磁石列ユニット205とは同心的に配置され且つ電機子ユニット223が永久磁石列ユニット205の内側に配置されることになる。そして、磁極面構成体263は、中間環状磁極部237の磁極部本体261における永久磁石列ユニット205と対向する外周側端部に取り付けられることになる。   The magnetic pole surface structure 263 of the intermediate annular magnetic pole portion 237 has a ring shape so as to be located inside the permanent magnet array unit 205, and has a magnetic pole surface 263 a on the outer periphery facing the permanent magnet array unit 205. ing. For this reason, in this example, as shown in FIG. 12, the armature unit 223 and the permanent magnet array unit 205 are arranged concentrically and the armature unit 223 is arranged inside the permanent magnet array unit 205. Become. The magnetic pole surface constituting body 263 is attached to the outer peripheral side end portion of the intermediate annular magnetic pole portion 237 facing the permanent magnet array unit 205 in the magnetic pole portion main body 261.

図13(A)に示すように、磁極面構成体263は、分離部263bを有している。また、図12に示すように、磁極面構成体263は、軸線方向に中央部263cと中央部263cの両側に位置する一対の顎部263dとを有している。図13(B)に示すように、中央部263cには、4つの取付部を構成する貫通孔263eが磁極面構成体263の周方向に間隔をあけて形成されている。磁極面構成体263が磁極部本体261に嵌合されるときに、中央部263cと磁極部本体261の内周面とが当接して、4つの貫通孔263eと磁極部本体261の4つの突部265bとがそれぞれ嵌合する。   As shown in FIG. 13A, the magnetic pole surface structure 263 has a separation portion 263b. As shown in FIG. 12, the magnetic pole surface structure 263 has a central portion 263c and a pair of jaw portions 263d located on both sides of the central portion 263c in the axial direction. As shown in FIG. 13B, through holes 263e constituting four attachment portions are formed in the central portion 263c at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole face constituting body 263. When the magnetic pole surface constituting body 263 is fitted into the magnetic pole part body 261, the central part 263c and the inner peripheral surface of the magnetic pole part body 261 come into contact with each other, and the four protrusions of the four through holes 263e and the magnetic pole part body 261 are brought into contact. The parts 265b are respectively fitted.

一対の顎部263dは、磁極面構成体263が磁極部本体261に嵌合された状態で、磁極部本体261よりも軸線方向両側に突出している。このため、磁極面構成体263の軸線方向の寸法は、磁極部本体261の軸線方向の寸法よりも大きくなる。本例では、磁極面構成体263は、分離部263bを構成する両端部間の間隔を狭める方向の力を利用して、磁極部本体261に嵌合されている。   The pair of jaw portions 263d protrudes on both sides in the axial direction from the magnetic pole portion main body 261 in a state where the magnetic pole surface constituting body 263 is fitted to the magnetic pole portion main body 261. For this reason, the dimension of the magnetic pole surface constituting body 263 in the axial direction is larger than the dimension of the magnetic pole part body 261 in the axial direction. In this example, the magnetic pole surface constituting body 263 is fitted to the magnetic pole part main body 261 by using a force in a direction of narrowing the interval between both ends constituting the separating part 263b.

本例のリニア同期モータによれば、電機子ユニット223が永久磁石列ユニット205の内側に配置されるリニア同期モータにおいても、磁極面構成体263が磁極部本体261に対して周方向に動くのを防ぐことができる。   According to the linear synchronous motor of this example, even in the linear synchronous motor in which the armature unit 223 is disposed inside the permanent magnet array unit 205, the magnetic pole face constituting body 263 moves in the circumferential direction with respect to the magnetic pole part body 261. Can be prevented.

なお、上記の各例のリニア同期モータでは、可動子が永久磁石列ユニットを備え、固定子が電機子ユニットを備えた例を示したが、可動子が電機子ユニットを備え、固定子が永久磁石列ユニットを備えるリニア同期モータでも本発明が適用できるのは当然である。   In the linear synchronous motor of each example described above, an example is shown in which the mover includes a permanent magnet array unit and the stator includes an armature unit. However, the mover includes an armature unit and the stator is permanent. Of course, the present invention can also be applied to a linear synchronous motor including a magnet row unit.

また、上記の各例のリニア同期モータでは、被取付部を突部で形成し、取付部を孔部で形成したが、被取付部を孔部で形成し、取付部を突部で形成しても構わない。   In the linear synchronous motors of the above examples, the attached portion is formed by a protrusion and the attachment portion is formed by a hole. However, the attached portion is formed by a hole and the attachment portion is formed by a protrusion. It doesn't matter.

また、図1〜図9に示すリニア同期モータでは、中間環状磁極部のみにリング形状の磁極面構成体を備える例を示したが、一対の端部環状磁極部にも磁極面構成体を備えることができる。その場合、磁極面構成体は、隣接する中間環状磁極部に向かって磁極部本体よりも軸線方向に突出する部分(顎部)を有しているように構成すればよい。   Moreover, in the linear synchronous motor shown in FIGS. 1-9, although the example which equips only an intermediate | middle annular magnetic pole part with a ring-shaped magnetic pole surface structure was shown, a pair of end annular magnetic pole parts are also equipped with a magnetic pole surface structure. be able to. In this case, the magnetic pole surface structure may be configured to have a portion (jaw portion) that protrudes in the axial direction from the magnetic pole portion main body toward the adjacent intermediate annular magnetic pole portion.

本発明によれば、磁極部本体の複数の被取付部と磁極面構成体の複数の取付部を磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成するので、複数の被取付部と複数の取付部との嵌合により、磁極面構成体が磁極部本体に対して周方向に動くのを防ぐことができる。また、帯状磁性板を曲げ加工してリング形状の磁極面構成体を形成するので、磁極面構成体を簡単に形成できる。   According to the present invention, the plurality of attached portions of the magnetic pole part main body and the plurality of attachment parts of the magnetic pole surface structure are formed at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole part main body. By fitting with the part, it is possible to prevent the magnetic pole surface constituting body from moving in the circumferential direction with respect to the magnetic pole part body. Further, since the ring-shaped magnetic pole surface structure is formed by bending the belt-shaped magnetic plate, the magnetic pole surface structure can be easily formed.

1 可動子
3 固定子
5 永久磁石列ユニット
7 一対のガイド軸
9A,9B 第1及び第2の連結部材
13 直動軸
23 電機子ユニット
27 コアユニット
31 エンドブラケット
33,35 一対の端部環状磁極部
37 中間環状磁極部
39 一対の磁性筒体
61 磁極部本体
63 磁極面構成体
63a 磁極面
63b 分離部
63e 貫通孔(取付部)
64 帯状磁性板
65b 突部(被取付部)
67 一対の被連結部分
67a 嵌合用凹部
67b 縁部分
69 一対の被連結部分列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable element 3 Stator 5 Permanent magnet row | line | column unit 7 A pair of guide shaft 9A, 9B 1st and 2nd connection member 13 Linear motion shaft 23 Armature unit 27 Core unit 31 End bracket 33, 35 A pair of end annular magnetic pole Part 37 intermediate annular magnetic pole part 39 pair of magnetic cylinders 61 magnetic pole part main body 63 magnetic pole surface structure 63a magnetic pole surface 63b separation part 63e through hole (attachment part)
64 Band-shaped magnetic plate 65b Projection (attached part)
67 A pair of connected portions 67a A recessed portion for fitting 67b An edge portion 69 A pair of connected portion rows

Claims (6)

軸線方向に往復移動する直動軸及び前記直動軸に取り付けられた複数の永久磁石からなる1以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、
前記可動子の前記永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ前記直動軸の周囲を囲むように前記直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び前記複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、前記複数の環状磁極部が前記軸線方向に間隔をあけて配置されてなるコアユニットと、前記複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを備えた固定子とを具備し、
前記コアユニットの前記複数の環状磁極部は、一対の被連結部分を備え、
前記複数の環状磁極部は、前記一対の被連結部分が前記直動軸に沿って所定の間隔をあけて並んで一対の被連結部分列を構成するように配置され、
前記複数の環状磁極部は、前記軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、前記一対の端部環状磁極部の間に位置する1以上の中間環状磁極部とからなり、
前記ヨークは、導磁性材料により形成され、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分の全てを磁気的に連結する一対のヨーク構成体を備え、
前記一対のヨーク構成体は、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分を接続する一対の磁性筒体によって構成され、
前記一対の磁性筒体の内部にそれぞれリニア軸受が配置されており、
前記リニア軸受には一対のガイド軸がスライド可能に支持され、
前記直動軸の一端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの一端が第1の連結部材に連結され、前記直動軸の他端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの他端が第2の連結部材に連結され
記複数の環状磁極部の全部または前記軸線方向の両端に位置する前記一対の端部環状磁極部を除く前記1以上の中間環状磁極部は、環状の磁極部本体と、前記磁極部本体に取り付けられて前記磁極面を有する磁極面構成体とから構成され、
前記磁極面構成体の前記軸線方向の寸法は、前記磁極部本体の前記軸線方向の寸法よりも大きく、
前記磁極部本体には前記磁極面構成体が取り付けられる複数の被取付部が前記磁極部本体の周方向に間隔をあけて形成され、前記磁極面構成体には前記複数の被取付部に取り付けられる複数の取付部が形成され、
前記磁極面構成体が前記磁極部本体に嵌合されるときに、前記複数の被取付部と前記複数の取付部とがそれぞれ嵌合するリニア同期モータ。
A mover comprising a linear motion shaft that reciprocally moves in an axial direction and one or more permanent magnet rows composed of a plurality of permanent magnets attached to the linear motion shaft;
A plurality of annular magnetic pole portions having a magnetic pole surface opposed to the permanent magnet row of the mover via a predetermined gap and arranged concentrically with the linear motion shaft so as to surround the linear motion shaft; A core unit having a yoke for magnetically connecting the plurality of annular magnetic pole portions, wherein the plurality of annular magnetic pole portions are arranged at intervals in the axial direction; and a plurality of exciting the plurality of annular magnetic pole portions And a stator having an excitation winding of
The plurality of annular magnetic pole portions of the core unit includes a pair of connected portions,
The plurality of annular magnetic pole portions are arranged such that the pair of coupled portions are arranged at a predetermined interval along the linear motion axis to form a pair of coupled portion rows,
The plurality of annular magnetic pole parts are composed of a pair of end annular magnetic pole parts located at both ends in the axial direction, and one or more intermediate annular magnetic pole parts located between the pair of end annular magnetic pole parts,
The yoke includes a pair of yoke structures that are formed of a magnetic conductive material and magnetically connect all of the plurality of connected parts that respectively constitute the pair of connected part rows.
The pair of yoke structures is constituted by a pair of magnetic cylinders that connect a plurality of the connected parts that respectively constitute the pair of connected part rows,
Linear bearings are respectively disposed inside the pair of magnetic cylinders,
A pair of guide shafts are slidably supported on the linear bearing,
One end of the linear motion shaft and one end of the pair of guide shafts are connected to a first connection member, and the other end of the linear motion shaft and the other end of the pair of guide shafts are second connection members. It is connected to,
Wherein one or more intermediate annular magnetic pole portion excluding the pair of end annular magnetic pole portions located at both ends of all or the axial direction of the previous SL plurality of annular magnetic pole portions includes an annular pole body, said pole body A magnetic pole surface structure that is attached and has the magnetic pole surface;
The dimension in the axial direction of the magnetic pole surface constituting body is larger than the dimension in the axial direction of the magnetic pole part body,
A plurality of attached portions to which the magnetic pole surface constituting body is attached are formed in the magnetic pole portion main body at intervals in the circumferential direction of the magnetic pole portion main body, and the magnetic pole surface constituting body is attached to the plurality of attached portions. A plurality of mounting portions are formed,
A linear synchronous motor in which the plurality of attached portions and the plurality of attachment portions are respectively fitted when the magnetic pole surface constituting body is fitted into the magnetic pole portion main body.
前記磁極面構成体は、帯状磁性板の長手方向の両端部が対向し且つ前記両端部間に分離部を有するリング形状に、前記帯状磁性板が曲げ加工されて構成されており、
前記磁極面構成体は、前記分離部を構成する前記両端部間の間隔を狭くするまたは広げる方向の力を利用して、前記磁極部本体に嵌合されている請求項1に記載のリニア同期モータ。
The magnetic pole surface structure is configured by bending the belt-shaped magnetic plate into a ring shape in which both end portions in the longitudinal direction of the belt-shaped magnetic plate are opposed to each other and a separation portion is provided between the both end portions,
2. The linear synchronization according to claim 1, wherein the magnetic pole surface constituting body is fitted to the magnetic pole part body by using a force in a direction of narrowing or widening a distance between the both end parts constituting the separating part. motor.
前記中間環状磁極部の前記磁極面構成体は、前記磁極部本体よりも前記軸線方向両側に突出する部分を有している請求項1または2に記載のリニア同期モータ。   3. The linear synchronous motor according to claim 1, wherein the magnetic pole surface structure of the intermediate annular magnetic pole portion has portions that protrude to both sides in the axial direction from the magnetic pole portion main body. 前記一対の端部環状磁極部の前記磁極面構成体は、隣接する前記中間環状磁極部に向かって前記磁極部本体よりも前記軸線方向に突出する部分を有している請求項1または2に記載のリニア同期モータ。   3. The magnetic pole surface structure of the pair of end annular magnetic pole portions has a portion protruding in the axial direction from the magnetic pole portion main body toward the adjacent intermediate annular magnetic pole portion. The linear synchronous motor described. 前記被取付部及び前記取付部の一方が突部からなり、前記被取付部及び前記取付部の他方が、前記突部が嵌合される孔部からなる請求項1に記載のリニア同期モータ 2. The linear synchronous motor according to claim 1, wherein one of the attached portion and the attaching portion includes a protrusion, and the other of the attached portion and the attaching portion includes a hole portion into which the protrusion is fitted . 記1以上の中間環状磁極部は、所定の形状の複数枚の磁性鋼板が前記軸線方向に積層されて構成されていることを特徴とする請求項1に記載のリニア同期モータ。 Before SL one or more intermediate annular magnetic pole portion includes a linear synchronous motor according to claim 1, wherein a plurality of magnetic steel plates of a predetermined shape is formed by laminating in the axial direction.
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