JP5845607B2

JP5845607B2 - Method for manufacturing linear drive device and linear drive device

Info

Publication number: JP5845607B2
Application number: JP2011080655A
Authority: JP
Inventors: 信雄有賀
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012217260A

Description

本発明は、電磁気的な作用によりリニア駆動を行うリニア駆動装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a linear drive device that performs linear drive by electromagnetic action and a method for manufacturing the same.

従来から、リニアな駆動力や動きを得るためのリニア駆動装置として、リニアアクチュエータやリニアモータがある。リニアアクチュエータとしては、比較的短いストロークで動作するものが多く、リニアモータとしては、比較的長いストロークで動作するものが多い。 Conventionally, there are linear actuators and linear motors as linear drive devices for obtaining linear drive force and movement. Many linear actuators operate with a relatively short stroke, and many linear motors operate with a relatively long stroke.

特許文献１に記載のリニアアクチュエータは、円周方向に複数に分割され永久磁石がそれぞれ取り付けられたＴ字状の固定子構成部材と、それらの固定子構成部材が配列されることにより形成される中央部の空間内に配置された円筒状の可動子とを備える（例えば、特許文献１の段落[００１９]、図１参照）。 The linear actuator described in Patent Document 1 is formed by arranging a T-shaped stator component member that is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and to which permanent magnets are respectively attached, and these stator component members are arranged. And a cylindrical mover arranged in the central space (see, for example, paragraph [0019] of FIG. 1 and FIG. 1).

特開２００１−２８８７１号公報JP 2001-28871 A

例えば、特許文献１の図１に記載のようなリニアアクチュエータを組み立てる場合、一般には次のような手順により行われる。すなわち、固定子構成部材により構成される固定子を所定の位置に配置、固定し、それら固定子構成部材に囲まれた中央の空間内に、可動子を軸方向に挿入して可動子を固定子に対して位置決めする、といった作業が行われる。 For example, when assembling a linear actuator as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the following procedure is generally performed. In other words, a stator constituted by stator constituent members is arranged and fixed at a predetermined position, and the mover is axially inserted into a central space surrounded by the stator constituent members to fix the mover. The operation of positioning with respect to the child is performed.

しかしながら、各固定子構成部材の、可動子に対面する位置には永久磁石がそれぞれ設けられ、可動子と固定子との間に吸引力が働くので、この吸引力が外乱となり、固定子に対して可動子を高精度に位置決めできないおそれがある。特に、可動子の軸方向の真直精度（真直度）や、可動子の、軸周りでの回転角度の位置精度を高めることが困難になる。固定子と可動子との相対的な位置決めが高精度に行われないと、磁束を効率良く使用できず、推力特性が低下する要因となる。 However, a permanent magnet is provided at each stator component facing the mover, and an attractive force acts between the mover and the stator. The mover may not be positioned with high accuracy. In particular, it becomes difficult to improve the straightness accuracy (straightness) in the axial direction of the mover and the positional accuracy of the rotation angle of the mover around the axis. If the relative positioning of the stator and the mover is not performed with high accuracy, the magnetic flux cannot be used efficiently, which causes a reduction in thrust characteristics.

また、このように可動子を固定子の内側に挿入して位置決めする場合、例えば可動子軸の両端を支持する軸受等を含む支持機構を用いることが考えられる。可動子軸の両端をそれぞれ支持する支持機構のうち一方の支持機構により可動子軸の一端が支持された状態で、固定子の一側から可動子が挿入される。そして、固定子の他側に配置されている他方の支持機構に可動子軸の他端が接続される、といった手順である。この場合、固定子の内側に可動子が挿入されると、固定子及び支持機構に可動子が隠れ、可動子が外観上見えづらくなるか、あるいは全く見えなくなる場合もある。そうなると、作業者は可動子の配置や姿勢を目視で確認しづらくなり、作業性が悪化する。 Further, when the mover is inserted and positioned inside the stator in this way, for example, it is conceivable to use a support mechanism including a bearing that supports both ends of the mover shaft. The mover is inserted from one side of the stator in a state where one end of the mover shaft is supported by one of the support mechanisms that respectively support both ends of the mover shaft. Then, the procedure is such that the other end of the mover shaft is connected to the other support mechanism arranged on the other side of the stator. In this case, when the mover is inserted inside the stator, the mover is hidden by the stator and the support mechanism, and the mover may be difficult to see in appearance or may not be visible at all. If it becomes so, it will become difficult for an operator to confirm arrangement | positioning and attitude | position of a needle | mover visually, and workability | operativity will deteriorate.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、固定子と可動子との相対的な位置決め、特に、可動子の軸方向での真直精度及び軸周りでの回転方向の位置の精度を向上させることができ、それにより所期の推力特性を確保することができるとともに、さらにその位置決め作業を含む、リニア駆動装置の組み立て作業の作業性を高めることができるリニア駆動装置の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、リニア駆動装置の製造時における、上記のような固定子と可動子との相対的な位置決め精度の向上によって、所期の推力特性を確保することができるリニア駆動装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, the object of the present invention is to improve the relative positioning of the stator and the mover, in particular, the straightness accuracy in the axial direction of the mover and the accuracy in the rotational direction around the axis. And a method for manufacturing a linear drive device capable of ensuring the desired thrust characteristics and further improving the workability of the assembly operation of the linear drive device including the positioning operation. There is.
Another object of the present invention is to provide a linear drive device that can ensure the desired thrust characteristics by improving the relative positioning accuracy between the stator and the mover as described above when manufacturing the linear drive device. Is to provide.

本発明の一形態に係るリニア駆動装置の製造方法は、フレームと、前記フレームに固定された固定子と、軸が取り付けられ前記固定子の内側に配置され、前記固定子との間に電磁的な駆動力が発生することで前記固定子に対して前記軸方向に移動する可動子とを有するリニア駆動装置を、治具を用いて製造する製造方法であって、
前記フレームは、前記固定子が挿入される開口を形成するための開口端部と、前記開口端部に設けられた凹部とを有し、
前記固定子は、前記フレームの前記凹部に係合可能な突起部を有し、
前記治具は、突起部と凹面部とを有し、
前記可動子を前記フレーム内に配置する工程と、
前記治具の前記突起部が前記フレームの前記凹部に係合した状態で、前記可動子の外周側面のうち前記軸方向に沿って延在した部分が前記治具の前記凹面部への当接部分となるように、かつ、該当接部分が前記軸周りで複数発生するように、前記凹面部に前記可動子を当接させることで、前記可動子を前記フレームに対して位置決めする工程と、
前記位置決めされた可動子に取り付けられた前記軸の両端部寄りの位置を支持機構により支持させる工程と、
前記治具を前記フレームから取り外す工程と、
前記固定子の前記突起部を前記フレームの凹部に係合させて、前記開口を介して前記固定子を前記フレーム内に挿入することにより、前記固定子を前記フレームに支持させる工程と
を具備する。 A method for manufacturing a linear drive device according to an aspect of the present invention includes a frame, a stator fixed to the frame, a shaft attached to the stator, and an electromagnetic coupling between the stator and the stator. A manufacturing method for manufacturing a linear drive device having a mover that moves in the axial direction with respect to the stator by generating a driving force using a jig,
The frame has an opening end for forming an opening into which the stator is inserted, and a recess provided in the opening end,
The stator has a protrusion that can be engaged with the recess of the frame;
The jig has a protrusion and a concave portion,
Placing the mover in the frame;
In a state where the protrusion of the jig is engaged with the concave portion of the frame, a portion extending along the axial direction on the outer peripheral side surface of the mover is in contact with the concave surface portion of the jig. Positioning the movable element with respect to the frame by bringing the movable element into contact with the concave surface portion so that a plurality of corresponding contact portions are generated around the axis so as to be a part, and
Supporting a position near both ends of the shaft attached to the positioned mover by a support mechanism;
Removing the jig from the frame;
Engaging the protrusion of the stator with the recess of the frame, and inserting the stator into the frame through the opening, thereby supporting the stator on the frame. .

本発明では、軸が取り付けられた可動子がフレーム内に配置された後、フレーム及び可動子に治具を係合させることによって、フレーム内の可動子がフレームに対して位置決めされる。すなわち、フレームに対して固定子より先に可動子が位置決めされる。したがって、固定子が可動子より先にフレームに対して位置決めされた後において、その固定子の内側に配置される可動子が磁力により固定子に吸引されて可動子の位置決めが困難になる、という問題を回避することができる。したがって、固定子及び可動子の位置決めが高精度になされる。 In the present invention, after the movable element to which the shaft is attached is arranged in the frame, the movable element in the frame is positioned with respect to the frame by engaging a jig with the frame and the movable element. That is, the mover is positioned before the stator with respect to the frame. Therefore, after the stator is positioned with respect to the frame prior to the mover, the mover disposed inside the stator is attracted to the stator by magnetic force, making it difficult to position the mover. The problem can be avoided. Therefore, the stator and the mover are positioned with high accuracy.

特に、本発明では、治具の突起部がフレームの凹部に係合した状態で治具の凹面部が可動子に当接するときに、可動子の軸方向で延在した当接部分が軸周りで複数発生するので、可動子の軸方向での真直精度及び軸周りでの回転方向の位置精度を向上させることができる。その結果、リニア駆動装置の動作時に、リニア駆動装置は磁束を効率良く使用することができ、可動子の所期の推力特性を確保することができる。 In particular, in the present invention, when the concave portion of the jig contacts the mover with the protrusion of the jig engaged with the recess of the frame, the contact portion extending in the axial direction of the mover is Therefore, the straightness accuracy in the axial direction of the mover and the positional accuracy in the rotational direction around the axis can be improved. As a result, at the time of operation of the linear drive device, the linear drive device can efficiently use the magnetic flux, and the desired thrust characteristics of the mover can be ensured.

また、フレームに対して固定子より先に可動子が配置されるので、このリニア駆動装置の組み立て作業を行う作業者は、フレームの開口を介してフレームの外側から目視により可動子の姿勢や配置を確認することができる。このように可動子の姿勢や配置が作業者にとって見えやすい状態で、作業者は治具を設置することにより可動子をフレームに対して位置決めし、軸の両端部寄りの位置を支持機構により支持させる。したがって、作業者は、位置決め作業を含む組み立て作業を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。 In addition, since the mover is arranged before the stator with respect to the frame, an operator who performs assembly work of this linear drive device can visually determine the position and arrangement of the mover from the outside of the frame through the opening of the frame. Can be confirmed. In this way, with the posture and arrangement of the mover easily visible to the operator, the operator positions the mover with respect to the frame by installing a jig, and supports the positions near both ends of the shaft by the support mechanism. Let Therefore, the worker can easily perform the assembly work including the positioning work, and can improve workability.

さらに、可動子が位置決めされた後、作業者は治具をフレームから取り外し、治具が配置されていたフレームの位置に固定子を配置して固定すればよい。すなわち、フレームに対して可動子が既に治具により位置決めされているので、その治具の代わりとして固定子をフレームに取り付けることにより、固定子及び可動子の相対的な位置決めがなされる。したがって、固定子に対して直接可動子を組み込んで位置決めを行う場合に比べ、位置決め作業を含む組み立て作業が容易となる。 Furthermore, after the mover is positioned, the operator may remove the jig from the frame and place and fix the stator at the position of the frame where the jig has been placed. That is, since the mover is already positioned with respect to the frame by the jig, the stator and the mover are relatively positioned by attaching the stator to the frame instead of the jig. Therefore, as compared with the case where positioning is performed by incorporating the mover directly into the stator, assembly work including positioning work is facilitated.

前記支持機構は、前記フレームに取り付けられた板バネであってもよい。このように可動子が板バネにより支持される場合、作業者がフレームに固定子を固定する作業を行う時、可動子の姿勢が多少不安定になる。しかし、フレームに固定子が固定される前に既に治具により可動子が位置決めされているので、作業者は位置決め精度を低下させることなく組み立て作業を行うことができる。 The support mechanism may be a leaf spring attached to the frame. When the mover is supported by the leaf spring in this way, the posture of the mover becomes somewhat unstable when an operator performs an operation of fixing the stator to the frame. However, since the mover is already positioned by the jig before the stator is fixed to the frame, the operator can perform the assembly work without reducing the positioning accuracy.

本発明の一形態に係るリニア駆動装置は、フレームと、前記フレームに固定された固定子と、軸が取り付けられ前記固定子の内側に配置され、前記固定子との間に電磁的な駆動力が発生することで前記固定子に対して前記軸方向に移動する可動子とを有するリニア駆動装置であって、
前記フレームは、前記固定子が挿入される開口を形成するための開口端部と、前記開口端部に設けられた凹部とを有し、
前記固定子は、前記フレームの前記凹部に係合可能な突起部とを有し、
前記固定子の前記突起部が前記フレームの凹部に係合され、前記固定子が、前記可動子が配置された前記フレーム内に前記開口を介して挿入されることにより、前記固定子が前記フレームに支持されることを特徴とする。 A linear drive device according to an aspect of the present invention includes a frame, a stator fixed to the frame, a shaft attached to the stator, and an electromagnetic driving force between the stator and the stator. A linear drive device having a mover that moves in the axial direction with respect to the stator due to the occurrence of
The frame has an opening end for forming an opening into which the stator is inserted, and a recess provided in the opening end,
The stator has a protrusion that can be engaged with the recess of the frame,
The protrusion of the stator is engaged with the recess of the frame, and the stator is inserted through the opening into the frame in which the mover is disposed, so that the stator is inserted into the frame. It is supported by.

本発明では、作業者はフレームの開口を介してフレームの外側から目視により可動子の姿勢や配置を確認しながら、開口を介して固定子をフレーム内に挿入して、固定子の突起部がフレームの凹部に係合されることで固定子がフレームに支持される。したがって、作業者は、可動子の姿勢や配置が作業者にとって見えやすい状態となり、固定子、可動子及びフレームの高精度な位置決め作業に寄与し、その結果、所期の推力特性を確保することができる。 In the present invention, the operator inserts the stator into the frame through the opening while visually confirming the posture and arrangement of the mover from the outside of the frame through the opening of the frame. The stator is supported by the frame by being engaged with the recess of the frame. Therefore, the operator can easily see the posture and arrangement of the mover for the operator, contributing to the highly accurate positioning work of the stator, the mover and the frame, and as a result, ensuring the desired thrust characteristics. Can do.

以上、本発明によれば、固定子と可動子との相対的な位置決め、特に、可動子の軸方向での真直精度及び軸周りでの回転方向の位置精度を向上させることができ、それにより所期の推力特性を確保することができるリニア駆動装置を実現できるとともに、さらにその位置決め作業を含む、リニア駆動装置の組み立て作業を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the relative positioning of the stator and the mover, in particular, the straightness accuracy in the axial direction of the mover and the positional accuracy in the rotational direction around the axis, thereby A linear drive device that can ensure the desired thrust characteristics can be realized, and further, the assembly operation of the linear drive device including the positioning operation can be easily performed, and the workability can be improved.

図１は、本発明の一実施形態に係るリニア駆動装置を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a linear drive device according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図３は、このリニア駆動装置の平面図（図２においてＹ軸方向で見た図）である。FIG. 3 is a plan view of this linear drive device (viewed in the Y-axis direction in FIG. 2). 図４は、リニア駆動装置のハウジング状のフレームを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a housing-like frame of the linear drive device. 図５（Ａ）及び（Ｂ）は、リニア駆動装置の動作を説明するための図である。5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the linear drive device. 図６は、リニア駆動装置の組み立て方法を説明するための図である。FIG. 6 is a view for explaining a method of assembling the linear drive device. 図７は、リニア駆動装置の組み立て方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of assembling the linear drive device. 図８は、リニア駆動装置の可動子３にスパイラル状の板バネが取り付けられた例を示す、リニア駆動装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the linear drive device showing an example in which a spiral leaf spring is attached to the mover 3 of the linear drive device. 図９は、図８に示すリニア駆動装置の一側面図である。FIG. 9 is a side view of the linear drive device shown in FIG. 図１０は、他の実施形態に係るフレームの一部及び治具を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a part of a frame and a jig according to another embodiment. 図１１は、そのように可動子が位置決めされた後、さらにこのフレーム及びその可動子に対して固定子が位置決めされた状態を示す図である。FIG. 11 is a view showing a state in which the stator is positioned with respect to the frame and the movable element after the movable element is positioned as described above.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[リニア駆動装置の構成]
図１は、本発明の一実施形態に係るリニア駆動装置を示す正面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図３は、このリニア駆動装置の平面図（図２においてＹ軸方向で見た図）である。 [Configuration of linear drive unit]
FIG. 1 is a front view showing a linear drive device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view of this linear drive device (viewed in the Y-axis direction in FIG. 2).

リニア駆動装置１００は、固定子１及び概略円柱状の可動子３を備える。図１は、可動子３の移動方向（Ｚ軸方向）で見た図である。固定子１は、固定子コア１１及び１２と、固定子コア１１及び１２にそれぞれ設けられたコイル１３、１４、１５及び１６とを備える。固定子コア１１及び１２は、可動子３を挟んでＹ軸方向で対向するように設けられている。 The linear drive device 100 includes a stator 1 and a generally cylindrical movable element 3. FIG. 1 is a diagram viewed in the moving direction (Z-axis direction) of the mover 3. The stator 1 includes stator cores 11 and 12 and coils 13, 14, 15, and 16 provided on the stator cores 11 and 12, respectively. The stator cores 11 and 12 are provided so as to face each other in the Y-axis direction with the mover 3 interposed therebetween.

固定子コア１１には、可動子３の移動方向に配列された２つの固定子歯１１１及び１１２が設けられている。また同様に、固定子コア１２には、可動子３の移動方向に配列された２つの固定子歯１２１及び１２２が設けられている。これらの固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２にそれぞれ上記コイル１３、１４、１５及び１６が巻回されている。固定子歯１１１及び１１２は、図２及び３に示すように連結部１１３により互いに連結されており、同様に固定子歯１２１及び１２２は連結部１２３により互いに連結されている。 The stator core 11 is provided with two stator teeth 111 and 112 arranged in the moving direction of the mover 3. Similarly, the stator core 12 is provided with two stator teeth 121 and 122 arranged in the moving direction of the mover 3. The coils 13, 14, 15 and 16 are wound around the stator teeth 111, 112, 121 and 122, respectively. The stator teeth 111 and 112 are connected to each other by a connecting portion 113 as shown in FIGS. 2 and 3. Similarly, the stator teeth 121 and 122 are connected to each other by a connecting portion 123.

図１に示すように、固定子歯１１１は、可動子３の外周面に沿った曲面１１１ａを有している。そのほかの固定子歯１１２、１２１、１２２も、固定子歯１１１と同様の形状を有している。固定子コア１１の固定子歯１１１と、固定子コア１２の固定子歯１２１とがＹ軸方向で対向するように配置されている。また、固定子コア１１の固定子歯１１２と、固定子コア１２の固定子歯１２２とがＹ軸方向で対向するように配置されている。図２に示すように、可動子３は、それらの固定子歯１１１及び１２１、１１２及び１２２に対面するように配置されている。 As shown in FIG. 1, the stator tooth 111 has a curved surface 111 a along the outer peripheral surface of the mover 3. The other stator teeth 112, 121, 122 also have the same shape as the stator teeth 111. The stator teeth 111 of the stator core 11 and the stator teeth 121 of the stator core 12 are arranged so as to face each other in the Y-axis direction. Further, the stator teeth 112 of the stator core 11 and the stator teeth 122 of the stator core 12 are arranged so as to face each other in the Y-axis direction. As shown in FIG. 2, the mover 3 is disposed so as to face the stator teeth 111 and 121, 112 and 122.

図２に示すように、可動子３の中央には、Ｚ軸方向に沿って貫通した、軸３３の挿通穴３１ｃが形成されている。軸３３は、図示しない軸受やバネ等の支持部材によって軸３３がＺ軸方向に沿って移動可能となるように支持される。 As shown in FIG. 2, an insertion hole 31 c of the shaft 33 that penetrates along the Z-axis direction is formed in the center of the mover 3. The shaft 33 is supported by a support member such as a bearing or a spring (not shown) so that the shaft 33 can move along the Z-axis direction.

なお、リニア駆動装置１００がリニアクチュエータとして用いられる場合、軸３３を支持する支持部材としてバネ部材が用いられる。典型的にはバネ部材としては、図８及び９を用いて後に説明するように、スパイラル状の板バネが用いられる。支持部材の他の例として、８の字形状の板バネ、リニアブッシュ、ボールスプライン、エアベアリング、リニアガイド等が挙げられる。 When the linear drive device 100 is used as a linear actuator, a spring member is used as a support member that supports the shaft 33. Typically, a spiral leaf spring is used as the spring member, as will be described later with reference to FIGS. Other examples of the support member include an 8-shaped leaf spring, a linear bush, a ball spline, an air bearing, and a linear guide.

可動子３は、可動子コア３１と、図２に示すように可動子コア３１に埋め込まれた永久磁石３２１、３２２、３２３、３４１、３４２及び３４３とを有する。可動子コア３１は、渦電流の抑制のため、可動子３の移動方向（Ｚ軸方向）に積層された複数の磁性材板で構成されていてもよい。 The mover 3 includes a mover core 31 and permanent magnets 321, 322, 323, 341, 342 and 343 embedded in the mover core 31 as shown in FIG. 2. The mover core 31 may be composed of a plurality of magnetic material plates stacked in the moving direction (Z-axis direction) of the mover 3 in order to suppress eddy currents.

可動子コア３１は、図１に示すように、永久磁石３２１等を埋め込むためのＺ軸方向に長く形成された埋設穴３１ａが、軸３３の周りで円周状に複数設けられている。埋設穴３１ａは、固定子コア１１に近い側で４つ設けられ、固定子コア１２に近い側で同じく４つ設けられている。図２に示すように、１つの埋設穴３１ａ内に上記３つの永久磁石３２１、３２２及び３２３（以下、永久磁石セット３２という。）が配設されている。 As shown in FIG. 1, the mover core 31 is provided with a plurality of embedded holes 31 a that are long in the Z-axis direction for embedding the permanent magnets 321 and the like around the shaft 33. Four embedded holes 31 a are provided on the side close to the stator core 11, and four are similarly provided on the side close to the stator core 12. As shown in FIG. 2, the three permanent magnets 321, 322, and 323 (hereinafter referred to as the permanent magnet set 32) are disposed in one embedded hole 31a.

図２に示すように、永久磁石セット３２は、それらの永久磁石の表面側（固定子コア１１あるいは１２側）に現れる磁極がＺ軸方向で交互に異なるように着磁されている。すなわち、各永久磁石３２１等は、図１で見てＺ軸方向を中心として可動子コア３１の径方向に着磁されている。 As shown in FIG. 2, the permanent magnet set 32 is magnetized so that magnetic poles appearing on the surface side (stator core 11 or 12 side) of those permanent magnets are alternately different in the Z-axis direction. That is, each permanent magnet 321 and the like are magnetized in the radial direction of the mover core 31 with the Z-axis direction as the center as viewed in FIG.

なお、図２において、固定子コア１１側の永久磁石セット３２の磁極（Ｎ、Ｓ、Ｎ）は、固定子コア１１側に現れる磁極を示している。また同様に、固定子コア１２側の永久磁石セット３２の磁極（Ｓ、Ｎ、Ｓ）は、固定子コア１２側に現れる磁極を示している。各永久磁石３２１等のＺ軸方向の長さ（及びＺ軸方向に沿って並ぶ永久磁石の個数等）や配置は、固定子コア１１及び１２の各固定子歯１１１等のＺ軸方向の長さ、個数、配置、あるいは、可動子３のストローク長等によって適宜設定される。 In FIG. 2, the magnetic poles (N, S, N) of the permanent magnet set 32 on the stator core 11 side indicate the magnetic poles appearing on the stator core 11 side. Similarly, the magnetic poles (S, N, S) of the permanent magnet set 32 on the stator core 12 side indicate magnetic poles appearing on the stator core 12 side. The length in the Z-axis direction (and the number of permanent magnets arranged along the Z-axis direction) and the arrangement of the permanent magnets 321 and the like are the length in the Z-axis direction of the stator teeth 111 and the like of the stator cores 11 and 12. The number is appropriately set according to the number, arrangement, or stroke length of the mover 3.

可動子コア３１の外周面の一部には平面部３１９が設けられている。平面部３４は、固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２と対面しない位置に配置されている。このような平面部３４が可動子コア３１に形成されることにより、可動子コア３１の外形がＺ軸方向で見て円形の場合に比べ、平面部３４においてその円形が切り欠かれた状態となっているので、可動子３の軽量化を実現することができる。また、この平面部３４が設けられることにより、後述するように、リニア駆動装置１００の組み立て時において、可動子３の位置決めを高精度に行うことができるようになる。 A flat portion 319 is provided on a part of the outer peripheral surface of the mover core 31. The flat portion 34 is arranged at a position that does not face the stator teeth 111, 112, 121, and 122. By forming such a flat portion 34 on the mover core 31, the circular shape is notched in the flat portion 34 as compared with a case where the outer shape of the mover core 31 is circular when viewed in the Z-axis direction. Therefore, weight reduction of the needle | mover 3 is realizable. Further, by providing the flat portion 34, the movable element 3 can be positioned with high accuracy when the linear drive device 100 is assembled, as will be described later.

図４は、リニア駆動装置１００のハウジング状のフレームを示す斜視図である。このフレーム２の外形は概略直方体形状を有する。フレーム２は、例えばステンレス、アルミニウム等の非磁性体でなる。 FIG. 4 is a perspective view showing a housing-like frame of the linear drive device 100. The outer shape of the frame 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The frame 2 is made of a nonmagnetic material such as stainless steel or aluminum.

フレーム２の、対向する一対の側壁２１には、可動子３を通す円形の穴部２１ａがそれぞれ形成されている。また、フレーム２は四角筒形状を有しており、対向する一対の端部（開口端部）２３には開口２３ａがそれぞれ形成されている。端部２３の近傍であって開口２３ａ内（フレーム２内）には、その端部２３より高さの低い部分である凹部２５が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で対向するようにそれぞれ設けられている。凹部２５の、Ｚ軸方向における実質的に中央位置には、凸部２６がそれぞれ設けられている。図１にもフレーム２の断面形状を示している。 On the pair of opposing side walls 21 of the frame 2, circular holes 21 a through which the mover 3 is passed are formed. The frame 2 has a rectangular tube shape, and an opening 23 a is formed in each of a pair of opposed end portions (open end portions) 23. In the vicinity of the end 23 and in the opening 23a (in the frame 2), a recess 25, which is a lower portion than the end 23, is provided so as to face each other in the X-axis direction and the Y-axis direction. ing. Convex portions 26 are respectively provided at substantially central positions in the Z-axis direction of the concave portions 25. FIG. 1 also shows the cross-sectional shape of the frame 2.

図１〜３に示すように、固定子コア１１のＹ軸方向における概略中央位置には、固定子歯１１１及び１１２にそれぞれ対応して、Ｘ軸方向に突起した突起部１１４及び１１５が形成されている。これらの突起部１１４及び１１５が、図３に示すようにフレーム２の凸部２６を挟んで凹部２５に当接するように、固定子コア１１がフレーム２に位置決めされて固定されている。同様に、固定子コア１２のＹ軸方向における概略中央位置には、固定子歯１２１及び１２２にそれぞれ対応して、Ｘ軸方向に突起した突起部１２４及び１２５が形成されている。これらの突起部１２４及び１２５が、フレーム２の凸部２６を挟んで凹部２５に当接するように、固定子コア１２がフレーム２に位置決めされて固定されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, projections 114 and 115 projecting in the X-axis direction are formed at the approximate center position of the stator core 11 in the Y-axis direction, corresponding to the stator teeth 111 and 112, respectively. ing. As shown in FIG. 3, the stator core 11 is positioned and fixed to the frame 2 so that the protrusions 114 and 115 are in contact with the concave portion 25 with the convex portion 26 of the frame 2 interposed therebetween. Similarly, projections 124 and 125 projecting in the X-axis direction are formed at the approximate center position in the Y-axis direction of the stator core 12 corresponding to the stator teeth 121 and 122, respectively. The stator core 12 is positioned and fixed to the frame 2 so that the protrusions 124 and 125 abut on the recess 25 with the projection 26 of the frame 2 interposed therebetween.

このように、固定子１がフレーム２に対して位置決めされ固定されている状態では、後述するように可動子３がこの固定子１及びフレーム２に対して高精度に位置決めされている。 Thus, in a state where the stator 1 is positioned and fixed with respect to the frame 2, the movable element 3 is positioned with high accuracy with respect to the stator 1 and the frame 2 as described later.

[リニア駆動装置の動作]
次に、以上のように構成されたリニア駆動装置１００の動作を説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、その動作を説明するための図である。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）で表された、可動子３の永久磁石セット３２の極性は、固定子コア１１及び１２側に向く磁極を示している。 [Operation of linear drive unit]
Next, the operation of the linear drive device 100 configured as described above will be described. 5A and 5B are diagrams for explaining the operation. The polarities of the permanent magnet set 32 of the mover 3 shown in FIGS. 5A and 5B indicate the magnetic poles facing the stator cores 11 and 12 side.

図５（Ａ）に示すように、固定子コア１１側の２つのコイル１３及び１４に互いに逆向きの電流が同じタイミングで加えられ、かつ、固定子コア１２側の２つのコイル１５及び１６に互いに逆向きの電流が同じタイミングで加えられる。Ｙ軸方向で同じ位置に配置されたコイル１３（１４）及び１５（１６）にも互いに逆向きの電流が加えられる。そうすると、固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２に磁束が発生し、固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２に図示するように磁極が生成される。各固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２に発生した磁束と、可動子３に設けられた永久磁石３２１等により生成される磁束との相互作用により、可動子３は図５（Ａ）中、右へ移動する。 As shown in FIG. 5A, currents in opposite directions are applied to the two coils 13 and 14 on the stator core 11 side at the same timing, and the two coils 15 and 16 on the stator core 12 side are applied. Currents in opposite directions are applied at the same timing. Currents in opposite directions are also applied to the coils 13 (14) and 15 (16) disposed at the same position in the Y-axis direction. Then, magnetic flux is generated in the stator teeth 111, 112, 121, and 122, and magnetic poles are generated as illustrated in the stator teeth 111, 112, 121, and 122. Due to the interaction between the magnetic flux generated in each stator tooth 111, 112, 121 and 122 and the magnetic flux generated by the permanent magnet 321 provided in the movable element 3, the movable element 3 is shown in FIG. Move to the right.

図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）で示した各電流の向きとは逆向きの電流がコイル１３〜１６にそれぞれ同じタイミングで加えられる。そうすると、図５（Ａ）で示した磁極とは反対の磁極が、固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２にそれぞれ生成される。これにより、可動子３は図５（Ｂ）中、左へ移動する。 As shown in FIG. 5B, currents in directions opposite to the directions of the currents shown in FIG. 5A are applied to the coils 13 to 16 at the same timing. Then, magnetic poles opposite to the magnetic poles shown in FIG. 5A are generated on the stator teeth 111, 112, 121, and 122, respectively. Thereby, the needle | mover 3 moves to the left in FIG. 5 (B).

＜リニア駆動装置の製造方法（組み立て方法）＞
次に、リニア駆動装置の組み立て方法を説明する。図６及び７は、その組み立て方法を説明するための図である。 <Production method (assembly method) of linear drive device>
Next, a method for assembling the linear drive device will be described. 6 and 7 are views for explaining the assembling method.

組み立てを行う作業者により、フレーム２及び可動子３が用意される。そして、フレーム２の穴部２１ａを介して、図７に示すように、軸３３が取り付けられた可動子３がフレーム２内に収容される。 The frame 2 and the mover 3 are prepared by an operator who performs assembly. Then, as shown in FIG. 7, the mover 3 to which the shaft 33 is attached is accommodated in the frame 2 through the hole portion 21 a of the frame 2.

そして図６及び７に示すように、２つの治具４が、フレーム２の開口２３ａに被せられるように、フレーム２の対向する２つの端部２３に取り付けられ、図示しないボルト等の固定具により固定される。治具４は、アルミニウム、ステンレス、樹脂等の非磁性体である。 6 and 7, the two jigs 4 are attached to the two opposing end portions 23 of the frame 2 so as to be covered with the openings 23a of the frame 2, and are not shown by a fixture such as a bolt (not shown). Fixed. The jig 4 is a nonmagnetic material such as aluminum, stainless steel, or resin.

治具４は、上記した固定子コア１１及び１２の形状を模したものであり、Ｘ軸方向に突出して設けられた、フレーム２の凹部２５（及び凸部２６）に係合する突起部４４及び４５を有する。突起部４４及び４５の形状は、固定子コア１１の突起部１１４及び１１５（固定子コア１２の突起部１２４及び１２５）の形状に対応している（実質的に同一である）。すなわち、治具４の突起部４４及び４５が凸部２６を挟んで凹部２５に係合して当接することで、治具４がフレーム２に係合する。 The jig 4 imitates the shape of the stator cores 11 and 12 described above, and is a protrusion 44 that protrudes in the X-axis direction and engages with the recess 25 (and the protrusion 26) of the frame 2. And 45. The shape of the protrusions 44 and 45 corresponds to the shape of the protrusions 114 and 115 of the stator core 11 (the protrusions 124 and 125 of the stator core 12) (substantially the same). That is, the protrusions 44 and 45 of the jig 4 engage with and contact with the recess 25 with the protrusion 26 interposed therebetween, so that the jig 4 engages with the frame 2.

図６に示すように、治具４は、可動子３に当接する凹面部４３をさらに有する。例えば凹面部４３には、可動子コア３１の外周側面の所定の部分が当接する。例えば、凹面部４３と、可動子コア３１の両平面部３４とが当接する部分を、図６及び７において符号Ｓ２及びＳ３で示している。また、凹面部４３と、可動子コア３１の頂点部とが当接する部分を、符号Ｓ１で示している。これら当接部分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、可動子３の軸３３の方向（Ｚ軸方向）に沿って延在した部分である。 As shown in FIG. 6, the jig 4 further has a concave surface portion 43 that comes into contact with the mover 3. For example, a predetermined portion of the outer peripheral side surface of the mover core 31 contacts the concave surface portion 43. For example, the portions where the concave surface portion 43 and the two flat surface portions 34 of the mover core 31 are in contact are indicated by reference numerals S2 and S3 in FIGS. Moreover, the part which the concave surface part 43 and the vertex part of the needle | mover core 31 contact is shown by code | symbol S1. These contact portions S1, S2, and S3 are portions extending along the direction of the axis 33 (Z-axis direction) of the mover 3.

すなわち、治具４の突起部４４及び４５がフレーム２の凹部２５に係合した状態で、可動子コア３１の外周面のうち上記軸方向に沿って延在した部分が、治具４の凹面部４３への当接部分となるように、かつ、その当接部分が軸周りで複数（本実施形態では３つ）発生するように、凹面部４３に可動子３が当接される。軸方向及び軸周りで、凹面部４３と可動子３とが当接することにより、可動子３の軸方向での真直精度及び軸周りでの回転方向の位置精度を向上させることができる。その結果、リニア駆動装置１００の動作時に、磁束が効率良く使用され、可動子３の所期の推力特性を確保することができる。 That is, with the protrusions 44 and 45 of the jig 4 engaged with the recess 25 of the frame 2, the portion extending along the axial direction on the outer peripheral surface of the mover core 31 is the concave surface of the jig 4. The movable element 3 is brought into contact with the concave surface portion 43 so as to be a contact portion with the portion 43 and so that a plurality of contact portions (three in this embodiment) are generated around the axis. When the concave portion 43 and the mover 3 abut on each other in the axial direction and around the axis, the straightness accuracy in the axial direction of the mover 3 and the positional accuracy in the rotation direction around the axis can be improved. As a result, the magnetic flux is efficiently used during operation of the linear drive device 100, and the desired thrust characteristics of the mover 3 can be ensured.

また、本実施形態では、図６に示すように、治具４の突起部４４（４５）における、フレーム２の凹部２５に対する当接面から、凹面部４３におけるＸ軸方向に沿った平面４３ａまでの距離Ｌが所期の値になるように設定されている。そして、図１に示すように、固定子コア１１（１２）の突起部１１４（１２４）における、フレーム２の凹部２５に対する当接面から、固定子歯１１１（１１２、１２１、１２２）の頂点位置までの距離Ｌ’（＜Ｌ）も所期の値になるように設定されている。したがって、治具４により可動子３が一度位置決めされれば、その後、可動子コア３１の側面３１ｂと、固定歯１１１（１１２、１２１、１２２）とのギャップを高精度に調整することができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, from the contact surface of the projection 44 (45) of the jig 4 to the recess 25 of the frame 2 to the plane 43 a along the X-axis direction of the recess 43. Is set so that the distance L is the expected value. As shown in FIG. 1, the apex position of the stator teeth 111 (112, 121, 122) from the contact surface of the protrusion 114 (124) of the stator core 11 (12) with the recess 25 of the frame 2. The distance L ′ (<L) is also set to an expected value. Therefore, once the mover 3 is positioned by the jig 4, the gap between the side surface 31b of the mover core 31 and the fixed teeth 111 (112, 121, 122) can be adjusted with high accuracy.

以上のように、本実施形態に係る製造方法によれば、可動子３の軸方向で真直精度（軸心精度）、軸周りでの回転方向の位置精度、及び、固定子１及び可動子３間のギャップを高精度に調整することが可能となる。 As described above, according to the manufacturing method according to the present embodiment, straightness accuracy (axial center accuracy) in the axial direction of the mover 3, positional accuracy in the rotation direction around the axis, and the stator 1 and the mover 3. It is possible to adjust the gap between them with high accuracy.

このように、フレーム２に対して可動子３が位置決めされた状態で、軸３３の両端部寄りの位置が軸受１３３を含む支持機構によって支持される。支持機構は、例えば軸受１３３をそれぞれ保持するホルダ及びそれらのホルダを固定する台座等を有するものである。このような支持機構により軸３３が支持されることにより、フレーム２及び可動子３がその支持機構に対して固定され安定する。 Thus, in a state where the mover 3 is positioned with respect to the frame 2, the positions near both ends of the shaft 33 are supported by the support mechanism including the bearing 133. The support mechanism includes, for example, holders for holding the bearings 133 and pedestals for fixing the holders. When the shaft 33 is supported by such a support mechanism, the frame 2 and the movable element 3 are fixed and stabilized with respect to the support mechanism.

支持機構により軸３３が支持されると、治具４がフレーム２から取り外される。そして、固定子１、つまり固定子コア１１及び１２が、そのフレーム２に取り付けられ、図示しないボルト等の固定具により固定される。このとき、フレーム２から取り外された治具４が配置されていたフレーム２の位置に、固定子コア１１及び１２がそれぞれ配置されて固定される。すなわち、図１〜３で説明したように、固定子コア１１の突起部１１４及び１１５、また、固定子コア１２の突起部１２４及び１２５が、フレーム２の凹部２５に係合され、それら固定子コアが、フレーム２内に開口２３ａを介して挿入されることにより、固定子１はフレーム２に支持され取り付けられる。 When the shaft 33 is supported by the support mechanism, the jig 4 is removed from the frame 2. The stator 1, that is, the stator cores 11 and 12, are attached to the frame 2 and fixed by a fixing tool such as a bolt (not shown). At this time, the stator cores 11 and 12 are respectively arranged and fixed at the position of the frame 2 where the jig 4 removed from the frame 2 was arranged. That is, as described with reference to FIGS. 1 to 3, the protrusions 114 and 115 of the stator core 11 and the protrusions 124 and 125 of the stator core 12 are engaged with the recesses 25 of the frame 2. The stator 1 is supported and attached to the frame 2 by inserting the core into the frame 2 through the opening 23a.

治具４は、固定子コア１１及び１２の寸法に対応するように（実質的に一致するように）形成されたものであるので、固定子コア１１及び１２がフレーム２に取り付けられることにより、フレーム２、固定子コア１１及び１２、可動子コア３１が相互に位置決めされる。特に、このような位置決めにより、可動子コア３１の外周面と、固定子１の各固定子歯１１１、１１２、１２１及び１２２のそれぞれの内周面とのギャップを高精度に調整することができる。 Since the jig 4 is formed so as to correspond to the dimensions of the stator cores 11 and 12 (substantially coincide), the stator cores 11 and 12 are attached to the frame 2, The frame 2, the stator cores 11 and 12, and the mover core 31 are positioned relative to each other. In particular, by such positioning, the gap between the outer peripheral surface of the mover core 31 and the inner peripheral surfaces of the stator teeth 111, 112, 121, and 122 of the stator 1 can be adjusted with high accuracy. .

以上のように、軸３３が取り付けられた可動子３がフレーム２内に配置された後、治具４をフレーム２に係合させることによって、フレーム２内の可動子３がフレーム２に対して位置決めされる。すなわち、フレーム２に対して固定子１より先に可動子３が位置決めされる。したがって、固定子１が可動子３より先にフレーム２に対して位置決めされた後において、可動子３が磁力により固定子１に吸引されて可動子３の位置決めが困難になる、という問題を回避することができる。したがって、固定子１及び可動子３の位置決めが高精度になされ、特に、上述のように可動子３の軸３３方向での真直精度及び軸３３周りでの回転方向の位置精度を向上させることができる。その結果、リニア駆動装置１００の動作時に、リニア駆動装置１００は磁束を効率良く使用することができ、可動子３の所期の推力特性を確保することができる。 As described above, after the movable element 3 to which the shaft 33 is attached is arranged in the frame 2, the movable element 3 in the frame 2 is moved relative to the frame 2 by engaging the jig 4 with the frame 2. Positioned. That is, the mover 3 is positioned before the stator 1 with respect to the frame 2. Therefore, after the stator 1 is positioned with respect to the frame 2 before the mover 3, the problem that the mover 3 is attracted to the stator 1 by magnetic force and positioning of the mover 3 becomes difficult is avoided. can do. Therefore, the positioning of the stator 1 and the mover 3 is performed with high accuracy, and in particular, the straightness accuracy of the mover 3 in the direction of the axis 33 and the positional accuracy of the rotation direction around the axis 33 can be improved as described above. it can. As a result, during the operation of the linear drive device 100, the linear drive device 100 can efficiently use the magnetic flux, and the desired thrust characteristics of the mover 3 can be ensured.

また、フレーム２に対して固定子１より先に可動子３が配置されるので、このリニア駆動装置１００の組み立て作業を行う作業者は、フレーム２の外側から目視によって可動子３の配置や姿勢を確認することができる。すなわち、作業者はフレーム２の、特に開口２３ａを介して可動子３の配置や姿勢を確認することができる。このように可動子の姿勢が作業者にとって見えやすい状態で、作業者は治具を設置することにより可動子をフレームに対して位置決めし、軸の両端部寄りの位置を支持機構により支持させる。したがって、作業者は、位置決め作業を含む組み立て作業を容易に行うことができる。 Further, since the mover 3 is arranged before the stator 1 with respect to the frame 2, an operator who performs assembly work of the linear drive device 100 can visually determine the arrangement and posture of the mover 3 from the outside of the frame 2. Can be confirmed. That is, the operator can confirm the arrangement and posture of the movable element 3 of the frame 2, particularly through the opening 23 a. Thus, in a state where the posture of the movable element is easily visible to the operator, the worker positions the movable element with respect to the frame by installing a jig, and the positions near both ends of the shaft are supported by the support mechanism. Therefore, the worker can easily perform the assembly work including the positioning work.

さらに、可動子が位置決めされた後、作業者は治具をフレーム２から取り外し、治具が配置されていたフレーム２の位置に固定子１を配置して固定すればよい。すなわち、フレーム２に対して可動子が既に治具により位置決めされているので、その治具の代わりとして固定子１をフレーム２に取り付けることにより、固定子１及び可動子３の相対的な位置決めがなされる。したがって、固定子に対して直接可動子を組み込んで位置決めを行う場合に比べ、位置決め作業を含む組み立て作業が容易となり、作業性を高めることができる。このように可動子３の姿勢や配置が作業者にとって見えやすい状態で、作業者は治具４をフレーム２に設置することにより可動子３をフレーム２に対して位置決めするので、作業者は、位置決め作業を含む組み立て作業を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。 Furthermore, after the mover is positioned, the operator may remove the jig from the frame 2 and place and fix the stator 1 at the position of the frame 2 where the jig has been arranged. That is, since the mover is already positioned with respect to the frame 2 by the jig, the stator 1 and the mover 3 can be relatively positioned by attaching the stator 1 to the frame 2 instead of the jig. Made. Therefore, as compared with the case where positioning is performed by incorporating the mover directly into the stator, assembly work including positioning work is facilitated, and workability can be improved. Thus, the operator can position the mover 3 with respect to the frame 2 by placing the jig 4 on the frame 2 in a state in which the posture and arrangement of the mover 3 are easily visible to the operator. Assembling work including positioning work can be easily performed, and workability can be improved.

[支持部材が取り付けられたリニア駆動装置の例]
図８は、上記リニア駆動装置１００の可動子３に取り付けられた軸を支持する、上述した支持部材として、スパイラル状の板バネが用いられた例を示す平面図。図９は、その一側面図である。 [Example of linear drive device with support member]
FIG. 8 is a plan view illustrating an example in which a spiral leaf spring is used as the above-described support member that supports the shaft attached to the mover 3 of the linear drive device 100. FIG. 9 is a side view thereof.

この例では、フレーム２の対向する側壁２１の外面にはその板バネ６がそれぞれ取り付けられている。板バネ６は、軸３３に取り付け固定される取り付け部６１と、その取り付け部６１からスパイラル状に延びる足部６２とを有する。足部６２の端部はボルト等の固定具により側壁２１に固定される。 In this example, the leaf spring 6 is attached to the outer surface of the opposite side wall 21 of the frame 2. The leaf spring 6 has an attachment portion 61 attached and fixed to the shaft 33 and a foot portion 62 extending from the attachment portion 61 in a spiral shape. The end of the foot 62 is fixed to the side wall 21 by a fixing tool such as a bolt.

このように可動子３が板バネ６により支持される場合、作業者は、上記のようにまず治具４により可動子３をフレーム２に対して位置決めし固定した後、その可動子３（に取り付けられた軸３３）とフレーム２とを接続するために、板バネ６を軸３３及びフレーム２に取り付ける。そして、この状態で治具４を外し、代わりに固定子１をフレームに取り付け固定する。 When the mover 3 is supported by the leaf spring 6 as described above, the operator first positions and fixes the mover 3 with respect to the frame 2 by the jig 4 as described above, and then moves the mover 3 ( In order to connect the attached shaft 33) and the frame 2, the leaf spring 6 is attached to the shaft 33 and the frame 2. And the jig | tool 4 is removed in this state, and the stator 1 is attached and fixed to a flame | frame instead.

この場合に、作業者がフレーム２に固定子１を固定する作業を行う時、可動子３の姿勢が多少不安定になる。しかし、フレーム２に固定子１が固定される前に既に治具４により可動子３が位置決めされているので、作業者は位置決め精度を低下させることなく組み立て作業を行うことができる。 In this case, when the operator performs an operation of fixing the stator 1 to the frame 2, the posture of the mover 3 becomes somewhat unstable. However, since the mover 3 is already positioned by the jig 4 before the stator 1 is fixed to the frame 2, the operator can perform the assembly work without reducing the positioning accuracy.

[フレーム等の他の実施形態]
図１０は、他の実施形態に係るフレームの一部及び治具を示す断面図である。この断面図は、図６と同様にＺ軸方向で見た図である。 [Other Embodiments such as Frame]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a part of a frame and a jig according to another embodiment. This cross-sectional view is a view seen in the Z-axis direction as in FIG.

フレーム５２の開口を形成するための開口端部５２３に設けられた凹部５２５には、斜面５２５ａが設けられている。この斜面５２５ａは斜め上方に面している。また、治具６４における、Ｘ軸方向に延びる突起部６４４にも、斜め下方に面する斜面６４４ａが設けられている。これら斜面５２５ａ及び斜面６４４ａの水平（Ｘ軸）に対する角度は、実質的に同じである。 An inclined surface 525 a is provided in the recess 525 provided in the opening end 523 for forming the opening of the frame 52. The slope 525a faces obliquely upward. Further, a protrusion 644 extending in the X-axis direction in the jig 64 is also provided with a slope 644a that faces obliquely downward. The angles of the slope 525a and the slope 644a with respect to the horizontal (X axis) are substantially the same.

また、本実施形態に係るフレーム５２も、上記実施形態のフレーム４と同様に、凸部５２６を有している。 Further, the frame 52 according to the present embodiment also has a convex portion 526 similarly to the frame 4 of the above embodiment.

可動子３（図１０及び１１では図示せず）の、フレーム５２に対する位置決め時には、治具６４の突起部６４４の斜面６４４ａが、フレーム５２の凹部５２５の斜面５２５ａに当接する。 When the mover 3 (not shown in FIGS. 10 and 11) is positioned with respect to the frame 52, the slope 644 a of the protrusion 644 of the jig 64 contacts the slope 525 a of the recess 525 of the frame 52.

図１１は、そのように可動子３が位置決めされた後、さらにこのフレーム５２及びその可動子３に対して、固定子７１（固定子コア７１１）が位置決めされた状態を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the stator 71 (stator core 711) is further positioned with respect to the frame 52 and the movable element 3 after the movable element 3 is positioned as described above.

この固定子コア７１１の突起部７１４には、治具６４の突起部６４４の斜面６４４ａと実質的に同じ角度の斜面７１４ａが設けられている。このような固定子コア７１１及びフレーム５２の構成により、フレーム５２及び可動子３に対して、固定子コア７１１を高精度に位置決めすることができる。 The protrusion 714 of the stator core 711 is provided with an inclined surface 714 a having substantially the same angle as the inclined surface 644 a of the protrusion 644 of the jig 64. With such a configuration of the stator core 711 and the frame 52, the stator core 711 can be positioned with high accuracy with respect to the frame 52 and the mover 3.

[その他の実施形態]
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が実現される。 [Other embodiments]
The embodiment according to the present invention is not limited to the embodiment described above, and other various embodiments are realized.

上記実施形態では、作業者が人手でリニア駆動装置１００を組み立てる例を説明したが、ロボット等の製造装置がそれを組み立ててもよいし、作業者と製造装置とが分担してそれを組み立ててもよい。 In the above embodiment, an example in which the operator manually assembles the linear drive device 100 has been described. However, a manufacturing device such as a robot may assemble it, or the operator and the manufacturing device share and assemble it. Also good.

図１に示した固定子コア１１及び１２は、Ｙ軸方向で２つに分割されていたが、これらの固定子コア１１及び１２はＹ軸方向で連続するように接続されていてもよい。 Although the stator cores 11 and 12 shown in FIG. 1 are divided into two in the Y-axis direction, these stator cores 11 and 12 may be connected so as to be continuous in the Y-axis direction.

固定子歯、永久磁石、永久磁石セットの数は適宜変更可能である。永久磁石、固定子コア、可動子コアの各形状等も適宜変更可能である。可動子の移動方向における磁極数あるいは永久磁石の数は、上記実施形態では３つであったが、１つであってもよいし、４つ以上であってもよい。 The number of stator teeth, permanent magnets, and permanent magnet sets can be changed as appropriate. Each shape of a permanent magnet, a stator core, and a mover core can be changed as appropriate. The number of magnetic poles or the number of permanent magnets in the moving direction of the mover is three in the above embodiment, but may be one or four or more.

例えば、固定子歯は、可動子の移動方向で１つだけ設けられていてもよい。この場合、可動子の移動方向での長さも適宜調整される。 For example, only one stator tooth may be provided in the moving direction of the mover. In this case, the length of the mover in the moving direction is also adjusted as appropriate.

上記実施形態では、図４に示すように、可動子３の一断面で見て２極構造の例を挙げた。すなわち、軸３３方向で見て可動子３の一断面内では、可動子３の上半分の磁極がＮ極（外周側に向く磁極がＮ極）であり、下半分の磁極がＳ極（外周側に向く磁極がＳ極）であった。しかし、このような形態に限られず、可動子３の一断面で見て単極構造、つまり、その一断面におけるすべての永久磁石の外周側に向く磁極がＮまたはＳの１極とされる形態であってもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 4, an example of a two-pole structure is given as viewed in one section of the mover 3. That is, in one section of the mover 3 as viewed in the direction of the axis 33, the upper half magnetic pole of the mover 3 is the N pole (the magnetic pole facing the outer periphery side is the N pole) and the lower half of the magnetic pole is the S pole (the outer periphery). The magnetic pole facing the side was the S pole). However, the present invention is not limited to such a form, and a single-pole structure as viewed in one section of the mover 3, that is, a form in which the magnetic poles facing the outer peripheral side of all the permanent magnets in the one section are N or S. It may be.

上記図４、９等で示した各実施形態では、フレーム２（５２）に凹部２５（５２５）が設けられる構成とした。しかし、フレーム２（５２）には凹部が設けられず、その開口端部２３（５２３）から突出した凸部が設けられていてもよい。凸部は、固定子コアの突起部１１４及び１１５の数（上記実施形態では２つの固定子コア１１及び１２の分の合計８つ）だけ設けられる。そして、例えば固定子コアの突起部１１４及び１１５にそれぞれ凹部（溝部）が設けられ、フレームのそれらの凸部がその固定子コアの各凹部に嵌合するようにして、フレーム及び固定子コアが相対的に位置決めされてもよい。この場合、治具にも、固定子コアと同様な凹部が設けられる。 In each of the embodiments shown in FIGS. 4 and 9, etc., the frame 2 (52) is provided with the recess 25 (525). However, the frame 2 (52) is not provided with a recess, and may be provided with a protrusion protruding from the open end 23 (523). The protrusions are provided by the number of the protrusions 114 and 115 of the stator core (a total of eight for the two stator cores 11 and 12 in the above embodiment). Then, for example, the protrusions 114 and 115 of the stator core are respectively provided with recesses (grooves), and the projections 114 and 115 of the frame are fitted into the recesses of the stator core so that the frame and the stator core are It may be positioned relatively. In this case, the jig is also provided with a recess similar to the stator core.

１、７１…固定子
２、５２…フレーム
３…可動子
４、６４…治具
６…板バネ
２３、５２３…端部（開口端部）
２５、５２５…凹部
２６…凸部
４３…凹面部
４４、７１４…（固定子の）突起部
１００…リニア駆動装置
１３３…軸受
６４４…（治具の）突起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 71 ... Stator 2, 52 ... Frame 3 ... Movable element 4, 64 ... Jig 6 ... Leaf spring 23, 523 ... End part (opening edge part)
25, 525 ... concave portion 26 ... convex portion 43 ... concave portion 44, 714 ... (stator) projection 100 ... linear drive device 133 ... bearing 644 ... (projection) projection

Claims

A frame, a stator fixed to the frame, a shaft is attached and disposed inside the stator, and an electromagnetic driving force is generated between the stator and the stator with respect to the stator. A linear drive device having a mover moving in an axial direction,
The frame has an opening end for forming an opening into which the stator is inserted, and a recess provided in the opening end,
The stator has a protrusion that can be engaged with the recess of the frame;
In Rukoto front Symbol protrusion is engaged in the recess of the frame, the stator is supported on the frame disposed within said frame,
The linear drive device in which the axis of the mover is arranged in parallel to the opening surface of the opening of the frame.

A frame, a stator fixed to the frame, a shaft is attached and disposed inside the stator, and an electromagnetic driving force is generated between the stator and the stator with respect to the stator. A manufacturing method for manufacturing a linear drive device having a mover moving in an axial direction using a jig,
The frame has an opening end for forming an opening into which the stator is inserted, and a recess provided in the opening end,
The stator has a protrusion that can be engaged with the recess of the frame;
The jig has a protrusion and a concave portion,
Placing the mover in the frame;
In a state where the protrusion of the jig is engaged with the concave portion of the frame, a portion extending along the axial direction on the outer peripheral side surface of the mover is in contact with the concave surface portion of the jig. Positioning the movable element with respect to the frame by bringing the movable element into contact with the concave surface portion so that a plurality of corresponding contact portions are generated around the axis so as to be a part, and
Supporting a position near both ends of the shaft attached to the positioned mover by a support mechanism;
Removing the jig from the frame;
Engaging the protrusion of the stator with the recess of the frame, and inserting the stator into the frame through the opening, thereby supporting the stator on the frame. Manufacturing method of linear drive device.

It is a manufacturing method of the linear drive device according to claim 2,
The method of manufacturing a linear drive device, wherein the support mechanism is a leaf spring attached to the frame.