JP6190550B1 - リニアモータ及びリニアモータの磁気遮蔽構造 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気遮蔽によるモータの推力を確保しながら、簡単な構造とする。【解決手段】可動子シャフトと、前記可動子シャフト（軸部材）の周囲を囲むコイルを有する電機子と、前記電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、中空の磁気シールド部を形成し、前記第１の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部とを有し、前記第１及び第２の立ち上がり部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、前記第２の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータ。【選択図】図１

Description

本発明は、リニアモータに関し、特に、リニアモータの磁性遮蔽構造に関する。

磁石から発生する磁界とコイルに流れる電流によって、電機子に対して軸部材が相対的に直線運動するリニアモータが知られている。また、リニアモータに磁気シールド板が取り付けられた磁気シールド板付きリニアモータも知られている。

例えば、特許文献１は、磁気シールド板を取り付けるためのピン（突起）をコアレスリニアモータの電機子とともにモールドし、突起に合わせて３面の磁気シールド板を取り付けるものである。

特許第５２５４６５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、磁気遮蔽面はベース面を除き３面である。従って、磁気遮蔽という観点からは、十分な構造とはいえない。

また、構造が複雑であるため、多軸化という観点からみると十分ではないという問題があった。

本発明は、磁気遮蔽によるモータの推力を確保しながら、簡単な構造とすることを目的とする。さらに、単軸構造、多軸構造に依存せずにモータ構成を簡単にすることを目的とする。

本発明によれば、厚さの異なる２つの「コ」の字の磁性板（バックヨーク）の組み合わせによる電機子を有する小型シリンダリニアにより、モータの推力を確保しながら、モータの低コスト・高精度の製造を実現し、更にモータの単軸、多軸の構成を簡単に実現することができる。

本発明の一観点によれば、可動子シャフト（軸部材）と、前記可動子シャフト（軸部材）の周囲を囲むコイルを有する電機子と、前記電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、中空の磁気シールド部を形成し、前記第１の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部とを有し、前記第１及び第２の立ち上がり部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、前記第２の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータが提供される。

前記磁気シールド部は、前記第１及び第２の立ち上がり部間の前記第１の底板部に、前記第２の磁性板を配置して略直方体になることが好ましい。

前記第１の底板部の厚さは、前記第２の底板部の厚さよりも厚いことを特徴とする。

前記第１の底板部の厚さは、前記第２の底板部の厚さよりも４倍以上厚いことを特徴とする。

前記第１の底板部の長手方向の長さは、前記第２の底板部の長手方向の長さと略等しいことを特徴とする。

前記リニアガイドとして、少なくとも片側にボールスプラインを用いることを特徴とする。

前記可動子シャフトは、複数のマグネットを有し、Ｎ極及びＳ極の磁極が軸線方向に交互に形成されることが好ましい。

前記第１及び第２の立ち上がり部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをｎ（ｎ＞１の整数）備えており、それぞれのリニアガイドに対して、前記第２の磁性板を設けていることを特徴とする。

本発明の他の観点によれば、第１及び第２の可動子シャフトと、前記第１及び第２の可動子シャフトの周囲を囲むコイルを有する第１及び第２の電機子と、前記第１及び第２の電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、
前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、略直方体であり中空の第１及び第２の磁気シールド部を形成し、
前記第１の磁性板は、
前記可動子シャフトの延在方向と垂直方向に延在し前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部から立ち上がる第１及び第２の立ち上がり部とを有し、
前記第２の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第１及び第２の立ち上がり部の両側のそれぞれ設けられ、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータが提供される。

前記第１及び第２の可動子シャフトの少なくとも一方を連結する連結部を有することを特徴とする。

前記第１の底板部に開口を設けることで、前記第１及び第２の磁気シールド部の間に中空通路を形成することを特徴とする。

前記第１の底板部は、前記垂直方向と垂直な方向にもリニアガイドをｍ（ｍ＞１の整数）備えており、それぞれのリニアガイドに対して、前記第２の磁性板を設けていることを特徴とする。

また、本発明は、電機子に対して可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、可動子シャフト（軸部材）と、前記可動子シャフト（軸部材）の周囲を囲むコイルを有する電機子と、を有し、前記電機子を囲み、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の底板部と、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、前記底板部の両端部に形成された略直方体の第１及び第２のリニアガイド受け部と、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の上板部と、前記上板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部と、からなる中空の磁気シールド部と、を有し、前記底板部の厚さは、前記上板部の厚さよりも厚いことを特徴とするリニアモータである。

また、本発明は、可動子シャフト（軸部材）と、前記可動子シャフト（軸部材）の周囲を囲むコイルを有する電機子と、前記電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータの磁性板構造であって、前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、略直方体であり中空の第１及び第２の磁気シールド部を形成し、前記第１の磁性板は、前記可動子シャフトの延在方向と垂直方向に延在し前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部から立ち上がる第１及び第２の立ち上がり部とを有し、前記第１の底板部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、前記第２の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータの磁気遮蔽構造である。

本発明は、モータの推力を確保しながら、モータの簡単かつ高精度の組立を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態によるリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。 本実施の形態によるリニアモータの一構成例を示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図２（ｃ）は下面図であり、図２（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、正面図及び背面図である。 リニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図３（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図３（ｂ）は第１の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図３（ｃ）は正面図である。 リニアモータの第２の磁性板（第２のシールド板）の一構成例を示す図であり、図４（ａ）は第２の磁性板の上面図であり、図４（ｂ）は第２の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図４（ｃ）は正面図である。 本発明の第２の実施の形態によるリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。 本実施の形態による第１の磁性板の一構成例を示す図であり、図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図６（ｃ）は正面図である。 本発明の第３の実施の形態による２本シャフト小型シリンダのリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。 本実施の形態によるリニアモータの一構成例を示す図であり、図８（ａ）は上面図であり、図８（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図８（ｃ）は下面図であり、図８（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、正面図及び背面図である。 本実施の形態によるリニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図９（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図９（ｂ）は第１の磁性板下の長手方向に沿った側面図であり、図９（ｃ）は正面図、図９（ｄ）背面図である。 本実施の形態によるリニアモータの第２の磁性板（第２のシールド板）の一構成例を示す図であり、図１０（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）は下面図であり、図１０（ｃ）は正面図である。 図７と同様の図であり、図７の構成に、チップ吸着ノズルを設けた例を示す図である。 コの両側の線が長いコ（Ｃ）の字型の第１の磁性板（底板）とは反対側の可動子シャフトに、可動子落下防止バネを設けた例を示す図である。図１２（ａ）は、側面図、図１２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、正面図、背面図である。 本発明の第４の実施の形態による２本シャフト小型シリンダのリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。 本実施の形態の本実施の形態によるリニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図１４（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図１４（ｂ）は第１の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図１４（ｃ）は正面図であり、図１４（ｄ）は背面図である。

以下に、本発明に実施の形態によるリニアモータ及びリニアモータの磁性板構造について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、１本シャフトのリニアモータについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態によるリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。図２は、本実施の形態によるリニアモータの一構成例を示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図２（ｃ）は下面図であり、図２（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、正面図及び背面図である。

図３は、リニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図３（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図３（ｂ）は第１の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図３（ｃ）は正面図である。

図４は、リニアモータの第２の磁性板（第２のシールド板）の一構成例を示す図であり、図４（ａ）は第２の磁性板の上面図であり、図４（ｂ）は第２の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図４（ｃ）は正面図である。

本実施の形態のリニアモータＡは、可動子シャフト１と、可動子シャフト１を案内するリニアガイド７を備える第１の磁性板３と、第１の磁性板３と組み合わせることで箱状の磁性シールド部を形成する第２の磁性板５と、を備える。

例えば、第１の磁性板３にはリニアエンコーダ１１が取り付けられている。リニアエンコーダ１１から配線６が引き出されていても良い。第２の磁性板５にはプリント基板１５を通すための長方形の穴１６を設けている。尚、プリント基板１５はコイルなどとともにモールド成型により固定される。

可動子シャフト１は、反発し合う対向磁極配置の円柱磁石２１ａ，２１ｂ等の間に磁性スペーサ２２を挟み、両端にも磁性スペーサ２２，２２を配置した円柱磁石の構造を有する。そして、円柱磁石２１ａ，２１ｂの外周部は、ステンレスパイプ２３により覆われている。円柱磁石２１ａ，２１ｂは、永久磁石を用いることができる。また、磁性スペーサ２２，２２により、磁束密度を向上させるとともに、使用する磁石量を減らすことができる。

尚、ステンレスパイプ２３と、ステンレスパイプ２３の中に入っている磁石２１ａ、２１ｂ及びステンレスパイプ２３に連結したガイドシャフト（ポールスプラインなど）により可動子が構成される。

コイル２７は、中空円筒状の構造を有しており、中空内に可動子シャフト１が挿入されている。

図３に示すように、第１の磁性板３は、可動子シャフト１の長手方向に延在する厚さｔ_Ａの板状の底板部３ｃと、その両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部３ａ，３ｂとを有している。第１及び第２の立ち上がり部３ａ，３ｂは、上記のリニアガイド７をそれぞれ有している。電機子は、磁性板３，５、コイル２７とプリント１５を一体成型したものであり、電機子を固定するために第１の磁性板３に固定用のタップ３５ａ，３５ｂを設けている。固定用タップ３５ａ，３５ｂを有するバックヨークを形成する。

尚、厚さｔ_Ａは、例えば２ｍｍ程度である。第１及び第２の立ち上がり部３ａ，３ｂに、例えば、スプラインブッシュ２５、摩擦軸受け３１を形成することにより、可動子シャフト１を可動可能に取り付けられている。第１の磁性板３は、コの中の線が長いコ（Ｃ）の字型を有する。

第１の磁性板３により、電機子の磁性回路の一部分（バックヨーク）として機能することで、モータ推力を確保することができる。

図４に示すように、第２の磁性板５は、可動子シャフト１の長手方向に延在する板状の底板部５ａと、その短手方向に形成される第１及び第２の側面部５ｂ，５ｂとを有している厚さは全てｔ_Ｂである。符号１６は、動力配線プリント基板の出口である。

尚、底板部５ａと第１及び第２の側面部５ｂ，５ｂにより、短手方向の断面が略コの字状の形状を有する磁性板を形成する。厚さｔ_Ｂは、例えば０．３５ｍｍ程度である。材料は珪素鋼板で構成することができる。厚さｔ_Ｂを薄くすることで、モータの小型化と軽量化が可能である。

そして、図１に示すように、第１の磁性板３と第２の磁性板５とを組み合わせることにより、略直方体の形状の磁気シールド部（磁気シールド構造）を形成することができる。

以上のように、２つの「コ」字の磁性板３，５の組み合わせによる電機子を有する小型シリンダリニアにおいては、モータの推力を確保しながら、モータの簡単かつ高精度の組立が実現できる。

以下においては、第１の実施の形態による１本シャフトのリニアモータＡをベースとして用いた複数本シャフトのリニアモータについて説明する。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態においては、１本シャフトのリニアモータＡを多軸化した構成について説明する。

図５は、本発明の第２の実施の形態によるリニアモータＢの外観構成例を示す斜視図である。図６は、本実施の形態による第１の磁性板の一構成例を示す図であり、図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図６（ｃ）は正面図である。

図５、図６に示すように、本実施の形態における多軸用の第１の磁性板１０３は、可動子シャフト１の長手方向に延在する厚さｔ_Ａの板状の底板部１０３ｃと、その両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部１０３ａ，１０３ｂとを有している。第１及び第２の立ち上がり部１０３ａ，１０３ｂは、上記のリニアガイド７を複数（図５では３本分）それぞれ有している。

尚、厚さｔ_Ａは、例えば２ｍｍ程度である。第１及び第２の立ち上がり部１０３ａ，１０３ｂに、例えば、スプラインブッシュ、摩擦軸受けを形成することにより、可動子シャフト１を可動可能に取り付けられている。

図６に示すように、電機子の固定部としても使用できるように、底板部１０３ｃには、固定用タップ１３５ａ，１３５ｂを有する。

多軸用の第１の磁性板１０３は、コ（Ｃ）の多軸用の「コ」の字磁性板を製造するだけで、モータの多軸構成が可能である。

多軸用の第１の磁性板１０３は、板の両側にある可動子シャフトを案内するリニアガイド７を複数内蔵するための立ち上がり部分を機械加工による形成することができるため、並べる多軸モータのピッチを精度良く確保することができる。

一方、第２の磁性板５としては、第１の実施の形態による第２の磁性板５を３個並べて用いている。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態の単軸用と同じものを用いた電機子を並べて一体成型することで、簡単かつ精度良く多軸リニアモータのヘッド構成が実現できる。また、多軸モータの低コスト製造を実現することができる。

尚、図５では、単軸のリニアエンコーダ１１を使用しているが、基板一体型の多軸用リニアエンコーダを使用すれば、モータ製造時における更なる低コスト化と電源線共有化によるリニアエンコーダの省配線化も可能である。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態においては、２本シャフト小型シリンダのリニアモータの構成について説明する。

図７は、本発明の第３の実施の形態による２本シャフト小型シリンダのリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。

図８は、本実施の形態によるリニアモータの一構成例を示す図であり、図８（ａ）は上面図であり、図８（ｂ）は長手方向に沿った側断面図であり、図８（ｃ）は下面図であり、図８（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、正面図及び背面図である。

図９は、本実施の形態によるリニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図９（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図９（ｂ）は第１の磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図９（ｃ）は正面図、図９（ｄ）背面図である。図１０は、本実施の形態によるリニアモータの第２の磁性板（第２のシールド板）の一構成例を示す図であり、図１０（ａ）は上面図であり、図１０（ｂ）は側面図であり、図１０（ｃ）は正面図である。

本実施の形態のリニアモータＣは、可動子シャフト（可動子） １と、可動子シャフト１を案内するリニアガイド７を備える第１の磁性板２０３と、第１の磁性板２０３と組み合わせることで箱状の磁性シールド部を形成する第２の磁性板５と、を備える。符号３６（３６ａ，３６ｂ）は、電機子固定用のタップである。

図８の構成は、２本軸である以外は、基本的には、図２の構成と同様である。

図７、図９に示すように、第１の磁性板２０３は、２本の可動子シャフト１を収容するスペースを有し、可動子シャフト１の長手方向の延在方向と垂直方向に延在する厚さｔ_Ａの板状の底板部２０３ｂと、その両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部２０３ｃ，２０３ｄとを有している。底板部２０３ｂは、複数のリニアガイド７を有する。底板部２０３ｂに、例えばスプラインブッシュ２５、摩擦軸受け３１を形成することにより、２本の可動子シャフト１を可動可能に取り付けられている。

第１及び第２の立ち上がり部２０３ｃ，２０３ｄには、コイル２７の固定部としても使用できるように、固定用タップ３６ａ，３６ｂを有するバックヨークを形成する。尚、厚さｔ_Ａは、例えば２ｍｍ程度である。第１の磁性板２０３は、コの両側の線が長いコ（Ｃ）の字型を有する。

符号２０７は２本シャフトの連結部（板）である。尚、２本シャフトのリニアガイドはスプラインブッシュを使わなくても良い。摩擦軸受或いはリニアブッシュでも十分である。２本シャフトの出力側が連結され、シャフトが回転できなくなり、光学リニアエンコーダの使用に支障がないためである。

図７、図１０に示すように、第２の磁性板５は、可動子シャフト１の長手方向に延在する厚さｔ_Ｂの板状の底板部５ａと、第１及び第２の立ち上がり部２０３ｃ，２０３ｄに沿ってそれぞれ配置され、底板部５ａの短手方向に形成される第１及び第２の側面部５ｂ，５ｂとを有している。厚さはｔ_Ｂである。すなわち、図４と同様の構成を有する。第２の磁性板５によれば、磁性カバーで電機子コイルを囲い、更に「コ」の字磁性板３と組み合わせて一体化することができる。モータの小型と軽量化のため、第２の磁性板５の厚さを０．３５ｍｍ程度とすることができる。２つの第２の磁性板５は、第１の磁性板２０３の底板部２０３ｂにより連結されている。２本の可動子シャフト１，１は、連結板２０７により連結されている。

符号２０９は動力線配線プリント基板である。動力線配線プリント基板２０９を用いて、両側にある電機子に３相電源を供給する。

図７等に示すように、本実施の形態においては、２本シャフト小型シリンダの一方と他方との間に、中空通路を形成するために、２本シャフト連結板２０７と、底板部２０３ｂと、動力線配線プリント基板２０９とには、中空通路を構成する孔部２１１ｄ、２１１ｂ、２１１ｃが形成されている。

図１１は、図７と同様の図であり、図７の構成に、チップ吸着ノズル２４１を設けた例を示す。チップ吸着ノズル２４１が連結板２０７に取り付けられ、吸着空気２４３が通るパイプ或いはチューブ類は２１１ａなどの中空通路を利用する。チップ吸着ノズル２４１が可動子と一緒に動く。２本シャフトの可動子は２本シャフトと２本シャフトを連結する板で構成される。

チップ吸着ノズル２４１による吸着空気２４３は、中空空間２１１ａ、中空通路を構成する孔部２１１ｄ、２１１ｂ、２１１ｃを通って吸着空気として白抜きの矢印２４５の方向に吐出される。この構造により、中空スペースを利用して、チップ吸着を行うことができる。

これにより、２本のシャフトの間に中空通路を形成し、顧客使用の利便さをもたらすことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、モータの大推力とモータ全長の短小化を実現しながら、２本シャフトの間に中空通路を形成することで顧客に利便さを提供することができる。

小型シリンダリニアの用途はチップマウンターのＺ軸として利用される。従って、可動子の自由落下（電力を供給していないとき）を防ぐ必要がある。

そこで、図１２に示すように、２本シャフト可動子１の中の１本（上側）にばねを取付けることにより、可動子の自由落下を防ぐことができる。

尚、ばね２３１を取付けるシャフトの方を長くすることで、ばね２３１が圧縮されたときの長さに対応するためのスペースを確保する。

このように、可動子シャフト１が、コの両側の線が長いコ（Ｃ）の字型の第１の磁性板２０３の連結部側に抜ける（落下する）のを防止することができる。

尚、図１２では、片側シャフトのみに可動子落下防止ばね２３１を取付けているが、２本シャフトの両方に付けることも可能である。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態においては、２本シャフト小型シリンダ（多軸）のリニアモータの構成について説明する。

図１３は、本発明の第４の実施の形態による２本シャフト小型シリンダのリニアモータの外観構成例を示す斜視図である。図１４は、本実施の形態によるリニアモータの第１の磁性板（第１のシールド板）の一構成例を示す図であり、図１４（ａ）は第１の磁性板の上面図であり、図１４（ｂ）は第１の側磁性板の長手方向に沿った側面図であり、図１４（ｃ）は正面図であり、図１４（ｄ）は背面図である。その他の構成は、図９と同様であるため、その説明を省略する。

第１の磁性板３０３は、図７と比べて複数本（図１２では３本）分の幅を持つ点で異なる。第２の磁性板５は、第３の実施の形態と同様であり、合計で６の第２の磁性板５を用いる。

本実施の形態によれば、多軸用の「コ」の字磁性板を製造するだけで、モータの多軸構成が可能である。リニアガイドを内蔵するための位置決め穴を機械加工により形成するため、並べる多軸モータのピッチを精度良く製造することが可能である。

第２の磁性板５に関しては、第１の実施の形態等と同様に、単軸用と同じものを用いた電機子を並べて一体成型することで多軸モータの低コスト化が可能である。

図１３では、単軸リニアエンコーダの使用を示しているが、基板一体型の多軸用リニアエンコーダを使用する場合、モータ製造の更なる低コスト化と電源線共有化によるリニアエンコーダ省配線が可能である。

このように、多軸用「コ」の字の第１の磁性板３０３に、小型リニア電機子を複数本並べ、一体成型するだけで簡単かつ精度良く多軸リニアモータのヘッド構成が実現できる。また、多軸用のリニアエンコーダを使用することにより、更なるコストの低減とリニアエンコーダの省配線が可能である。

尚、可動子シャフトは、ボールスプラインを使わなくても良いため、コストの低減が期待できる。

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、図１に示す構造を以下のようにすることができる。

第１の磁性板３を底板部３ｃのみとし、立ち上がり部３ａを含むそれ以外の部分を、第２の磁性板５として形成しても良い。このようにすれば、第１の磁性板３が平板状となり簡単な構造とすることができる。

すなわち、電機子を囲み、可動子シャフト１の長手方向に延在する板状の底板部（第１の磁性板３）と、可動子シャフト１のリニアガイド７をそれぞれ有し、底板部（第１の磁性板）の両端部に形成された略直方体の第１及び第２のリニアガイド受け部３ａ、３ｂと、可動子シャフト１の長手方向に延在する板状の上板部５ａと、上板部５ａの短手方向に形成される第１及び第２の側面部５ｂ、５ｃと、からなる第２の磁性板５と、を組み合わせて中空の磁気シールド部を形成するようにしても良い。この場合に、底板部３ｃの厚さは、上板部５ａの厚さよりも厚くすると良い。

また、１本シャフトリニアモータにおいて第１磁性板の立ち上がり部を別部品としても良い。この構成は、更に単軸構造だけではなく、多軸構造にも適用できる。

例えば、立ち上がり部を以下のような方法で作製しても良い。
１）リニアガイドブッシュをコイルなどと一緒に成型する方法。
２）別部品（立ち上がり部）をコイルと一緒に成型し、その後にブッシュを別部品（立ち上がり部）に入れる方法。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。

本発明は、リニアモータに利用可能である。

１…可動子シャフト（軸部材）、３…第１の磁性板、５…第２の磁性板、７…リニアガイド、１１…リニアエンコーダ、２１ａ、２１ｂ…円柱磁石、２２…磁性スペーサ、２３…ステンレスパイプ、２７…コイル、３１…摩擦軸受け。

Claims (14)

1. 可動子シャフトと、
   前記可動子シャフトの周囲を囲むコイルを有する電機子と、
   前記電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、
   前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、
   前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、中空の磁気シールド部を形成し、
   前記第１の磁性板は、
   前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部に形成された略直方体の第１及び第２の立ち上がり部とを有し、前記第１及び第２の立ち上がり部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、
   前記第２の磁性板は、
   前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータ。
2. 前記磁気シールド部は、
   前記第１及び第２の立ち上がり部間の前記第１の底板部に、前記第２の磁性板を配置して略直方体になる請求項１に記載のリニアモータ。
3. 前記第１の底板部の厚さは、前記第２の底板部の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアモータ。
4. 前記第１の底板部の厚さは、前記第２の底板部の厚さよりも４倍以上厚いことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
5. 前記第１の底板部の長手方向の長さは、前記第２の底板部の長手方向の長さと略等しいことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
6. 前記リニアガイドとして、少なくとも片側にボールスプラインを用いることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
7. 前記可動子シャフトは、
   複数のマグネットを有し、Ｎ極及びＳ極の磁極が軸線方向に交互に形成される請求項１から６までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
8. 前記第１及び第２の立ち上がり部は、
   前記可動子シャフトのリニアガイドをｎ（ｎ＞１の整数）備えており、
   それぞれのリニアガイドに対して、前記第２の磁性板を設けていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
9. 第１及び第２の可動子シャフトと、前記第１及び第２の可動子シャフトの周囲を囲むコイルを有する第１及び第２の電機子と、前記第１及び第２の電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、
   前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、略直方体であり中空の第１及び第２の磁気シールド部を形成し、
   前記第１の磁性板は、
   前記可動子シャフトの延在方向と垂直方向に延在し前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部から立ち上がる第１及び第２の立ち上がり部とを有し、
   前記第２の磁性板は、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第１及び第２の立ち上がり部の両側のそれぞれ設けられ、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータ。
10. 前記第１及び第２の可動子シャフトの少なくとも一方を連結する連結部を有することを特徴とする請求項９に記載のリニアモータ。
11. 前記第１の底板部に開口を設けることで、前記第１及び第２の磁気シールド部の間に中空通路を形成することを特徴とする請求項９又は１０に記載のリニアモータ。
12. 前記第１の底板部は、
    前記垂直方向と垂直な方向にもリニアガイドをｍ（ｍ＞１の整数）備えており、
    それぞれのリニアガイドに対して、前記第２の磁性板を設けていることを特徴とする請求項９から１１までのいずれか１項に記載のリニアモータ。
13. 可動子シャフトと、前記可動子シャフトの周囲を囲むコイルを有する電機子と、を有し、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータであって、
    前記電機子を囲み、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の底板部と、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、前記底板部の両端部に形成された略直方体の第１及び第２のリニアガイド受け部と、前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の上板部と、前記上板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部と、からなる中空の磁気シールド部と、を有し、
    前記底板部の厚さは、前記上板部の厚さよりも厚いことを特徴とするリニアモータ。
14. 可動子シャフトと、前記可動子シャフトの周囲を囲むコイルを有する電機子と、前記電機子を囲む磁気シールド部と、を備え、前記電機子に対して前記可動子シャフトが相対的に直線運動するリニアモータの磁性板構造であって、
    前記磁気シールド部は、第１の磁性板と第２の磁性板とにより、略直方体であり中空の第１及び第２の磁気シールド部を形成し、
    前記第１の磁性板は、
    前記可動子シャフトの延在方向と垂直方向に延在し前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有する板状の第１の底板部と、前記第１の底板部の両端部から立ち上がる第１及び第２の立ち上がり部とを有し、前記第１の底板部は、前記可動子シャフトのリニアガイドをそれぞれ有し、
    前記第２の磁性板は、
    前記可動子シャフトの長手方向に延在する板状の第２の底板部と、前記第２の底板部の短手方向に形成される第１及び第２の側面部とを有することを特徴とするリニアモータの磁気遮蔽構造。

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