JP7366585B2 - linear motor - Google Patents
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Description
本発明は、リニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor.
情報を振動によって報知するデバイスとして用いられるリニアモータは特許文献1に開示されている。特許文献1の振動リニアアクチュエータは、マグネット部を有する外ヨークと、外ヨークに対して振動磁界を発生するコイル部を有する内ヨークと、外ヨークおよび内ヨークを支持する基台と、この基台に蓋をし、外ヨークおよび内ヨークを覆う蓋部とを備える。外ヨークと、内ヨークとの間には支持材が架け渡されている。支持材は板バネであり、外ヨークは板バネによって振動自在に支持される。
A linear motor used as a device that notifies information by vibration is disclosed in
リニアモータでは、マグネットとコイルとが狭いギャップを開けて向かい合う。従って、マグネットを備える可動体(外ヨーク)とコイルを備える固定体(内ヨーク)との間に板バネを架け渡す組立作業では、可動体のマグネットと、固定体と、が干渉しやすく、組立作業が容易ではないという問題がある。 In a linear motor, a magnet and a coil face each other with a narrow gap between them. Therefore, when assembling a leaf spring between a movable body (outer yoke) equipped with a magnet and a fixed body (inner yoke) equipped with a coil, the magnet of the movable body and the fixed body tend to interfere with each other. The problem is that the work is not easy.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動体と固定体との間に板バネを架け渡す組立作業が容易なリニアモータを提供することにある。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a linear motor that is easy to assemble by installing a leaf spring between a movable body and a fixed body.
上記課題を解決するために、本発明は、コイルを備える固定体と、前記コイルの内周側
に位置するマグネットを備える可動体と、前記可動体を前記コイルの軸線に沿った方向に
変位可能に支持する支持機構と、を有し、前記コイルへの給電により前記可動体を前記軸
線方向に移動させるリニアモータにおいて、前記コイルの軸線に沿った方向を軸線方向、
前記軸線方向の一方を第1方向、他方を第2方向としたときに、前記支持機構は、前記軸
線方向に厚み方向を向けて前記固定体と前記可動体との間に架け渡された第1板バネを備
え、前記可動体は、前記マグネットを備える可動体本体と、前記可動体本体の前記第1方
向で前記第1板バネに固定された第1磁性部材と、を備え、前記可動体本体は、前記第1
方向に突出する第1軸部を備え、前記第1磁性部材は、前記第1軸部が前記軸線方向に移
動可能に挿入された第1筒部と、前記マグネットの磁力によって前記可動体本体に吸着さ
れた第1吸着部と、を備え、前記第1板バネは、前記軸線と直交する径方向の中央部分に第1可動体側固定部を備え、前記第1可動体側固定部は、前記第1筒部に固定されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a fixed body including a coil, a movable body including a magnet located on the inner peripheral side of the coil, and a movable body capable of displacing the movable body in a direction along the axis of the coil. and a support mechanism that moves the movable body in the axial direction by supplying power to the coil, wherein the direction along the axis of the coil is the axial direction;
When one of the axial directions is defined as a first direction and the other as a second direction, the support mechanism has a second structure that is spanned between the fixed body and the movable body with the thickness direction facing the axial direction. The movable body includes a movable body body including the magnet, and a first magnetic member fixed to the first plate spring in the first direction of the movable body body. The body main body is the first
The first magnetic member includes a first cylindrical portion into which the first axial portion is movably inserted in the axial direction, and a first cylindrical portion in which the first axial portion is inserted into the movable body body by the magnetic force of the magnet. the first leaf spring is provided with a first movable body side fixing part in a central portion in a radial direction perpendicular to the axis, and the first movable body side fixing part is attached to the first movable body side fixing part. It is characterized by being fixed to one cylindrical part .
本発明によれば、可動体は、第1磁性部材と、マグネットを有する可動体本体と、を備える。また、第1磁性部材は第1板バネに固定されており、可動体本体はマグネットの磁力によって第1磁性部材に吸着されている。従って、可動体と固定体との間に第1板バネを架け渡す組立作業では、第1磁性部材と可動体本体とを別体としておいて、第1板バネと第1磁性部材を接続できる。また、第1板バネと第1磁性部材を接続した後に、マグネットを備える可動体本体を第1磁性部材に吸着させることにより、可動体を構成できる。よって、可動体と固定体との間に第1板バネを架け渡す組立作業において、マグネットと固定体とが干渉することを回避できる。また、可動体本体の第1軸部を第1磁性部材の第
1筒部に挿入して可動体本体を第1磁性部材に吸着させれば、マグネットを備える可動体本体が、コイルの内周側の所定の位置に配置される。よって、可動体と固定体との間に第1板バネを架け渡す組立作業が容易となる。
According to the present invention, the movable body includes a first magnetic member and a movable body body having a magnet. Further, the first magnetic member is fixed to the first leaf spring, and the movable body main body is attracted to the first magnetic member by the magnetic force of the magnet. Therefore, in the assembly work in which the first leaf spring is bridged between the movable body and the fixed body, the first magnetic member and the movable body main body are separated, and the first leaf spring and the first magnetic member can be connected. . Further, after the first leaf spring and the first magnetic member are connected, the movable body can be configured by adhering the movable body body including the magnet to the first magnetic member. Therefore, interference between the magnet and the fixed body can be avoided during the assembly work in which the first leaf spring is bridged between the movable body and the fixed body. Moreover, if the first shaft part of the movable body main body is inserted into the first cylindrical part of the first magnetic member and the movable body main body is attracted to the first magnetic member, the movable body body including the magnet can be attached to the inner circumference of the coil. placed in a predetermined position on the side. Therefore, the assembly work of spanning the first leaf spring between the movable body and the fixed body becomes easy.
以下に、図面を参照して、本発明のリニアモータの実施の形態を説明する。図1はリニアモータの外観斜視図である。図2は、図1のリニアモータのA-A断面図である。図3は、リニアモータの分解斜視図である。図4は、第1板バネ、第2板バネ、および可動体の斜視図である。図5は、第1板バネ、第2板バネ、および可動体の分解斜視図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a linear motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a linear motor. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the linear motor shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the linear motor. FIG. 4 is a perspective view of the first leaf spring, the second leaf spring, and the movable body. FIG. 5 is an exploded perspective view of the first leaf spring, the second leaf spring, and the movable body.
(全体構成)
図1に示すように、リニアモータ1は、円柱形状のケース2を備える。ケース2は、筒状の胴部3と、ケース2の軸線Lに沿った軸線方向Xの一方側で胴部3の端を封鎖する第1封鎖部4と、軸線L方向の他方側で胴部3の端を封鎖する第2封鎖部5と、を備える。胴部3の軸線方向Xの中央部分には開口部6が設けられている。開口部6からは端子台7がケース2の外側に突出する。端子台7には、2本の第1端子ピン50および2本の第2端子ピン56が支持されている。
(overall structure)
As shown in FIG. 1, the
以下の説明では、軸線方向Xの一方側を第1方向X1、他方側を第2方向X2とする。第1方向X1は、第1封鎖部4が位置する側であり、第2方向X2は第2封鎖部5が位置する側である。
In the following description, one side of the axial direction X is referred to as a first direction X1, and the other side is referred to as a second direction X2. The first direction X1 is the side where the first sealing
図2に示すように、ケース2は、コイル11と、可動体12と、支持機構13と、を収容する。コイル11は、開口を軸線方向Xに向けて配置されている。コイル11はケース2の胴部3に固定されている。コイル11の軸線はケース2の軸線Lと同一である。
As shown in FIG. 2, the
コイル11とケース2とは固定体15を構成する。可動体12は、コイル11の内周側に位置する。可動体12は、マグネット16を備える。支持機構13は、固定体15と可動体12との間に架け渡された第1板バネ17および第2板バネ18を備える。第1板バネ17および第2板バネ18は、それぞれ軸線方向Xに厚み方向を向けている。第2板バネ18は、第1板バネ17の第2方向X2に離間して配置されている。
The coil 11 and the
リニアモータ1は、コイル11への給電により可動体12を軸線方向Xに移動させる。また、リニアモータ1は、コイル11に流れる電流の向きを周期的に反転させることにより、可動体12を軸線方向Xで振動させる。
The
(固定体)
図1に示すように、ケース2は、軸線方向Xにおける胴部3の途中で分割された第1ケース21と、第2ケース22と、を備える。第1ケース21は第2ケース22の第1方向X1に位置する。第1ケース21は、第1封鎖部4と、第1胴部23と、を備える。第2ケース22は、第2封鎖部5と、第2胴部24と、を備える。第1胴部23と第2胴部24とは、第1ケース21と第2ケース22とが軸線方向Xに重ねられたときに胴部3を構
成する。第1ケース21の第2ケース22の側の端部分には第1切欠き部25が設けられている。第2ケース22の第1ケース21の側の端部分には、第2切欠き部26が設けられている。第1切欠き部25と第2切欠き部26とは、軸線方向Xで第1ケース21と第2ケース22とが重ねられたときに、開口部6を構成する。
(fixed body)
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、第1ケース21の第1封鎖部4は、胴部3と同一の外径寸法を備える第1大径部分31と、第1大径部分31の第1方向X1で第1大径部分31よりも外径寸法が小さい第1小径部分32と、を備える。第1ケース21の第1封鎖部4において第2方向X2を向く第1封鎖面33は、中央部分に第1方向X1に窪む円形凹部を備える。従って、第1封鎖面33は、第1環状面部分34と、第1環状面部分34の内側で第1環状面部分34よりも第1方向X1に後退した第1円形面部分35と、軸線方向Xに延びて第1環状面部分34と第1円形面部分35とを接続する第1環状壁面36と、を備える。第1環状面部分34は、第1大径部分31に設けられており、第1円形面部分35は、第1小径部分32に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
第2ケース22の第2封鎖部5は、胴部3と同一の外径寸法を備える第2大径部分37と、第2大径部分37の第2方向X2で第2大径部分37よりも外径寸法が小さい第2小径部分38と、を備える。第2ケース22の第2封鎖部5において第1方向X1を向く第2封鎖面39は、中央部分に第2方向X2に窪む円形凹部を備える。従って、第2封鎖面39は、第2環状面部分40と、第2環状面部分40の内側で第2環状面部分40よりも第2方向X2に後退した第2円形面部分41と、軸線方向Xに延びて第2環状面部分40と第2円形面部分41とを接続する第2環状壁面42と、を備える。第2環状面部分40は、第2大径部分37に設けられており、第2円形面部分41は、第2小径部分38に設けられている。
The
固定体15は、コイル11として、第1コイル45と、第1コイル45の第2方向X2に同軸に配置された第2コイル46と、を備える。図3に示すように、第1コイル45は、第1コイルボビン47に巻き回されている。第1コイルボビン47は、第1コイル45が巻き回された第1環状部48と、第1環状部48の周方向の一部分から外周側に突出する第1端子台部49と、を備える。第1端子台部49は、2本の第1端子ピン50を備える。2本の第1端子ピン50のそれぞれには、第1コイル45の巻線の一方端および他方端が接続されている。図1に示すように、第1コイルボビン47は、第1端子台部49を第1切欠き部25から外部に突出させた状態で第1胴部23に固定される。
The fixed
図2に示すように、第2コイル46は、第2コイルボビン53に巻き回されている。図3に示すように、第2コイルボビン53は、第2コイル46が巻き回された第2環状部54と、第2環状部54の周方向の一部分から外周側に突出する第2端子台部55と、を備える。第2端子台部55は、2本の第2端子ピン56を備える。2本の第2端子ピン56のそれぞれには、第2コイル46の巻線の一方端および他方端が接続されている。図1に示すように、第2コイルボビン53は、第2端子台部55を第2切欠き部26から外部に突出させた状態で第2胴部24に固定される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、第1コイルボビン47を介して第1コイル45が固定された第1ケース21と、第2コイルボビン53を介して第2コイル46が固定された第2ケース22と、を軸線方向Xで重ねると、第1端子台部49と第2端子台部55とによって、端子台7が構成される。また、ケース2の開口部6から、端子台7が外側に突出する。
Here, in the axial direction When stacked, the first
(支持機構)
図3、図4および図5に示すように、第1板バネ17は、軸線方向Xから見た場合の輪郭形状が円形である。第1板バネ17は、中央部分に可動体12が接続される第1可動体
側固定部61を備える。第1可動体側固定部61は、中心に軸線方向Xに貫通する第1貫通孔62を備える。また、第1板バネ17は、第1可動体側固定部61を間に挟んだ径方向の両端部分にケース2に固定される第1ケース側固定部63を備える。本例では、第1ケース側固定部63は、第1板バネ17の外周縁である。すなわち、第1ケース側固定部63は、環状であり、第1可動体側固定部61を囲んでいる。さらに、第1板バネ17は、第1可動体側固定部61と第1ケース側固定部63との間を接続する複数本の第1アーム部64を備える。複数本の第1アーム部64は、第1可動体側固定部61から第1ケース側固定部63に向かって周方向に延びる。周方向で隣り合う2本の第1アーム部64は、径方向から見た場合に重なる重なり部分を備える。
(Support mechanism)
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the
図2に示すように、第1板バネ17は、第1ケース側固定部63が、第1ケース21の第1環状面部分34に固定される。第1ケース側固定部63と第1環状面部分34とは溶接により接続されている。第1ケース側固定部63が第1環状面部分34に固定された状態では、軸線方向Lにおける第1可動体側固定部61と第1ケース21の第1円形面部分35との間には、隙間がある。第1板バネ17および第1コイルボビン47が第1ケース21に固定された状態を軸線方向Xから見た場合には、第1板バネ17の第1ケース側固定部63と、第1コイル45とは、重なる。軸線方向Lにおける第1ケース側固定部63と第1コイルボビン47との間には、隙間がある。
As shown in FIG. 2 , the
第2板バネ18は第1板バネ17とは、同一の部材である。図5に示すように、第2板バネ18は、中央部分に可動体12が接続される第2可動体側固定部65を備える。第2可動体側固定部65は、中心に軸線方向Xに貫通する第2貫通孔66を備える。また、第2板バネ18は、第2可動体側固定部65を間に挟んだ径方向の両端部分にケース2に固定される第2ケース側固定部67を備える。本例では、第2ケース側固定部67は、第2板バネ18の外周縁である。すなわち、第2ケース側固定部67は、環状であり、第2可動体側固定部65を囲んでいる。さらに、第2板バネ18は、第2可動体側固定部65と第2ケース側固定部67との間を接続する複数本の第2アーム部68を備える。複数本の第2アーム部68は、第2可動体側固定部65から第2ケース側固定部67に向かって周方向に延びる。周方向で隣り合う2本の第2アーム部68は、径方向から見た場合に部分的に重なる。
The
図2に示すように、第2板バネ18は、第2ケース側固定部67が、第2ケース22の第2環状面部分40に固定される。第2ケース側固定部67と第2環状面部分40とは溶接により接続されている。第2ケース側固定部67が第2環状面部分40に固定された状態では、軸線方向Lにおける第2可動体側固定部65と第2ケース22の第2円形面部分41との間には、隙間がある。第2板バネ18および第2コイルボビン53が第2ケース22に固定された状態を軸線方向Xから見た場合には、第2板バネ18の第2ケース側固定部67と、第2コイル46とは重なる。軸線方向Lにおける第2ケース側固定部67と第2コイルボビン53との間には、隙間がある。
As shown in FIG. 2 , the
(可動体)
図2、図4に示すように、可動体12は、マグネット16を備える可動体本体70と、可動体本体70の第1方向X1で第1板バネ17に固定された第1磁性部材71と、可動体本体70の第2方向X2で第2板バネ18に固定された第2磁性部材72と、を備える。図3に示すように、可動体本体70は、全体として円柱形状である。可動体本体70は、第1方向X1の端面の中央部分から第1方向X1に突出する第1軸部73を備える。また、可動体本体70は、図2示すように、第2方向X2の端面の中央部分から第2方向X2に突出する第2軸部74を備える。
(movable body)
As shown in FIGS. 2 and 4, the
より具体的には、可動体本体70は、マグネット16として、環状の第1マグネット7
7と、第1マグネット77の第1方向X1に配置された環状の第2マグネット78と、第1マグネット77の第2方向X2に配置された環状の第3マグネット79と、を備える。第1マグネット77、第2マグネット78および第3マグネット79は、同軸に配置されている。第1マグネット77、第2マグネット78、および第3マグネット79の外径寸法は、同一である。第1マグネット77、第2マグネット78、および第3マグネット79内径寸法は、同一である。第1マグネット77は、軸線方向Xの厚みが第2マグネット78および第3マグネット79よりも厚い。第2マグネット78と第3マグネット79とは同一の部材である。
More specifically, the movable body
7, an annular
第1マグネット77、第2マグネット78および第3マグネット79のそれぞれは、内周側がS極に着磁され、外周側がN極に着磁されている。なお、第1マグネット77、第2マグネット78および第3マグネット79は、内周側がN極に着磁され、外周側がS極に着磁されていてもよい。
Each of the
また、可動体本体70は、図2、図5に示すように、第1マグネット77と第2マグネット78との間に配置された第1環状部材81と、第1マグネット77と第3マグネット79との間に配置された第2環状部材82と、第1マグネット77の中心穴、第2マグネット78の中心穴、第3マグネット79の中心穴、第1環状部材81の中心穴、および第2環状部材82の中心穴を貫通して延びる軸部材83と、を備える。第1環状部材81と第2環状部材82とは同一の部材である。第1環状部材81の外径寸法および第2環状部材82の外径寸法は、第1マグネット77、第2マグネット78、および第3マグネット79の外径寸法と、同一である。第1環状部材81の中心孔の内径寸法は、第1マグネット77、第2マグネット78、および第3マグネット79の内径寸法と同一である。図2に示すように、可動体本体70の第1軸部73は、軸部材83において、第2マグネット78の中心から第1方向X1に突出する部分である。可動体本体70の第2軸部74は、軸部材83において、第3マグネット79の中心から第2方向X2に突出する部分である。
Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the movable body
第1磁性部材71および第2磁性部材72は、金属製である。第1磁性部材71は、可動体本体70の第1軸部73が軸線方向Xに移動可能に挿入された第1筒部85と、マグネット16の磁力によって可動体本体70に吸着された第1吸着部86と、を備える。第1筒部85の第1方向X1の端面は、第1板バネ17の第1可動体側固定部61に固定される。すなわち、第1筒部85は、溶接により第1可動体側固定部61に接続される。第1筒部85と第1可動体側固定部61とが接続された状態では、第1筒部85の中心孔と第1可動体側固定部61の第1貫通孔62とは連通する。
The first
第1吸着部86は、第1筒部85の第2方向X2の端部分から外周側に広がる。図5に示すように、第1吸着部86を軸線方向Xから見た場合の輪郭形状は円形である。図4に示すように、第1吸着部86の外径寸法は、可動体本体70の外径寸法と同一である。また、第1吸着部86の外径は、第1板バネ17の外径よりも小さい。第1筒部85が第1可動体側固定部61に固定された状態を軸線方向Xから見た場合には、第1磁性部材71は、第1板バネ17の第1ケース側固定部63の内側に位置しており、第1磁性部材71と第1ケース側固定部63とは重ならない。
The
可動体本体70は、マグネット16の磁力によって第1磁性部材71に吸着される。これにより、第1磁性部材71と可動体本体70とは、一体となる。本発明において、第1磁性部材71と可動体本体70との間には、接着剤層からなる接着手段は、介在していない。第1磁性部材71に可動体本体70が吸着された状態では、第1磁性部材71と可動体本体70とは同軸に配置される。また、第1磁性部材71に可動体本体70が吸着された状態では、図2に示すように、第1軸部73の第1方向X1の端は、第1筒部85の内
側に位置する。すなわち、第1軸部73の第1方向X1の端は、第1筒部85から第1方向X1に突出していない。
The movable body
図2に示すように、第2磁性部材72は、可動体本体70の第2軸部74が軸線方向Xに移動可能に挿入された第2筒部88と、マグネット16の磁力によって可動体本体70に吸着された第2吸着部89と、を備える。第2筒部88の第2方向X2の端面は、第2板バネ18の第2可動体側固定部65に固定される。すなわち、第2筒部88は、溶接により第2可動体側固定部65に接続される。第2筒部88と第2可動体側固定部65とが接続された状態では、第2筒部88の中心孔と第2可動体側固定部65の第2貫通孔66とは連通する。
As shown in FIG. 2, the second
第2吸着部89は、第2筒部88の第1方向X1の端部分から外周側に広がる。第2吸着部89を軸線方向Xから見た場合の輪郭形状は円形である。図4に示すように、第2吸着部89の外径寸法は、可動体本体70の外径寸法と同一である。また、第2吸着部89の外径は、第2板バネ18の外径よりも小さい。第2筒部88が第2可動体側固定部65に固定された状態を軸線方向Xから見た場合には、第2磁性部材72は、第2板バネ18の第2ケース側固定部67の内周側に位置しており、第2磁性部材72と第2ケース側固定部67とは重ならない。
The
可動体本体70は、マグネット16の磁力によって第2磁性部材72に吸着される。これにより、第2磁性部材72と可動体本体70とは、一体となる。本発明において、第2磁性部材72と可動体本体70との間には、接着剤層からなる接着手段は、介在していない。第2磁性部材72に可動体本体70が吸着された状態では、第2磁性部材72と可動体本体70とは同軸に配置される。また、第2磁性部材72に可動体本体70が吸着された状態では、図2に示すように、第2軸部74の第2方向X2の端は、第2筒部88の内側に位置する。すなわち、第2軸部74の第2方向X2の端は、第2筒部88から第2方向X2に突出していない。
The movable body
(リニアモータの組み立て)
図6は、リニアモータ1の組立作業の説明図である。図6では、リニアモータ1を、軸線Lに沿って切断して示す。図6に示すように、リニアモータ1の組立作業では、まず、第1板バネ17と、第1磁性部材71とを固定する。具体的には、第1板バネ17の中央に設けた第1可動体側固定部61に、第1磁性部材71の第1筒部85を溶接によって接続する。次に、第1板バネ17と第1ケース21とを固定する。具体的には、第1ケース21の第1封鎖部4の第1環状面部分34に、第1板バネ17の外周縁に設けた第1ケース側固定部63を溶接によって接続する。その後、第1ケース21の第1胴部23に第1コイル45を巻き回した第1コイルボビン47を挿入する。そして、第1コイルボビン47を第1胴部23に接着剤などで固定する。
(Assembling the linear motor)
FIG. 6 is an explanatory diagram of the assembly work of the
また、第1ケース21への第1板バネ17の固定および第1ケース21への第1コイル45の固定と並行して、第2ケース22に第2板バネ18および第2コイル46を固定する。すなわち、第2板バネ18と、第2磁性部材72とを固定する。具体的には、第2板バネ18の中央に設けた第2可動体側固定部65に、第2磁性部材72の第2筒部88を溶接によって接続する。次に、第2板バネ18と第2ケース22とを固定する。具体的には、第2ケース22の第2封鎖部5の第2環状面部分40に、第2板バネ18の外周縁に設けた第2ケース側固定部67を溶接によって接続する。その後、第2ケース22の第2胴部24に、第2コイル46を巻き回した第2コイルボビン53を挿入する。そして、第2コイルボビン53を第2胴部24に接着剤などで固定する。
In addition, in parallel with fixing the
しかる後に、軸線方向Xで第1ケース21と第2ケース22とを向き合わせて、第1磁
性部材71と第2磁性部材72との間に可動体本体70を配置する。その後、図6に矢印で示すように、軸線方向Xで第1ケース21と第2ケース22とを接近させて、可動体本体70の第1軸部73を第1磁性部材71の第1筒部85に挿入するとともに、可動体本体70の第2軸部74を第2磁性部材72の第2筒部88に挿入する。そして、第1ケース21の第1胴部23と第2ケース22の第2胴部24を接合して、ケース2を構成する。
Thereafter, the
ここで、第1軸部73を第1磁性部材71の第1筒部85に挿入し、第2軸部74を第2磁性部材72の第2筒部88に挿入した状態で、第1ケース21と第2ケース22とを接近させれば、第1磁性部材71および第2磁性部材72は、それらの吸着部(第1吸着部86および第2吸着部89)がマグネット16の磁力によって可動体本体70に自然に吸着される。これにより、図2に示すように、第1磁性部材71、第2磁性部材72、および可動体本体70は一体となり、可動体12が構成される。従って、可動体12は、支持機構13(第1板バネ17および第2板バネ18)を介して固定体15に支持された状態となる。
Here, with the
第1軸部73が第1磁性部材71の第1筒部85に挿入され、第2軸部74を第2磁性部材72の第2筒部88に挿入された状態で、第1磁性部材71および第2磁性部材72が可動体本体70に吸着されると、可動体12は、コイル11(第1コイル45および第2コイル46)の内周側において、コイル11と所定のギャップを開けた所定の位置に配置される。
With the
また、第1磁性部材71および第2磁性部材72が可動体本体70に吸着されて可動体12が構成されると、可動体12は、第1板バネ17の弾性復帰力と第2板バネ18の弾性復帰力とがバランスするバランス位置に支持された状態となる。これにより、軸線方向Xにおける可動体12の初期位置が規定される。バランス位置(初期位置)では、可動体12の第1環状部材81は、径方向で第1コイル45と向き合う。また、可動体12の第2環状部材82は、径方向で第2コイル46と向き合う。
Further, when the first
図2に示すように、可動体12が支持機構13(第1板バネ17および第2板バネ18)を介して固定体15に支持された状態を軸線方向Xから見た場合には、第1封鎖部4の第1封鎖面33の第1円形面部分35は、第1可動体側固定部61と重なる第1重なり面部分となる。ここで、第1板バネ17の第1ケース側固定部63は、第1円形面部分35(第1重なり面部分)の外周側に位置する第1環状面部分34に固定されており、第1円形面部分35(第1重なり面部分)は、第1環状面部分34よりも可動体12から離間する第1方向X1に後退している。従って、可動体12が軸線方向Xに変位して第1板バネ17が第1方向X1に撓んだときに、第1封鎖部4と第1板バネ17とが接触することを防止できる。よって、可動体12の移動範囲を長く確保できる。
As shown in FIG. 2, when the
同様に、可動体12が支持機構13(第1板バネ17および第2板バネ18)を介して固定体15に支持された状態を軸線方向Xから見た場合には、第2封鎖部5の第2封鎖面39の第2円形面部分41は、第2可動体側固定部65と重なる第2重なり面部分となる。ここで、第2板バネ18の第2ケース側固定部67は、第2円形面部分41(第2重なり面部分)の外周側に位置する第2環状面部分40に固定されており、第2円形面部分41(第2重なり面部分)は、第2環状面部分40よりも可動体12から離間する第2方向X2に後退している。従って、可動体12が軸線方向Xに変位して第2板バネ18が第2方向X2に撓んだときに、第2封鎖部5と第2板バネ18とが接触することを防止できる。よって、可動体12の移動範囲を長く確保できる。
Similarly, when the
(作用効果)
本発明によれば、可動体12は、第1磁性部材71と、第2磁性部材72と、マグネット16を有する可動体本体70と、を備える。また、第1磁性部材71は第1板バネ17に固定されており、可動体本体70はマグネット16の磁力によって第1磁性部材71に吸着されている。第2磁性部材72は第2板バネ18に固定されており、可動体本体70はマグネット16の磁力によって第2磁性部材72に吸着されている。従って、可動体12と固定体15との間に第1板バネ17を架け渡す組立作業では、第1磁性部材71と可動体本体70とを別体としておいて、第1板バネ17と第1磁性部材71を接続できる。また、可動体12と固定体15との間に第2板バネ18を架け渡す組立作業では、第2磁性部材72と可動体本体70とを別体としておいて、第2板バネ18と第2磁性部材72を接続できる。さらに、第1磁性部材71と第2磁性部材72との間にマグネット16を備える可動体本体70を配置して、可動体本体70を第1磁性部材71および第2磁性部材72に吸着させれば、可動体12を構成できる。従って、可動体12と固定体15との間に第1板バネ17を架け渡す組立作業において、マグネット16と固定体15とが干渉することを回避できる。また、可動体12と固定体15との間に第2板バネ18を架け渡す組立作業において、マグネット16と固定体15とが干渉することを回避できる。
よって、可動体12と固定体15との間に板バネ(第1板バネ17および第2板バネ18)を架け渡す組立作業が容易となる。
(effect)
According to the present invention, the
Therefore, the assembly work of spanning the leaf springs (the
また、可動体本体70の第1軸部73を第1磁性部材71の第1筒部85に挿入して可動体本体70を第1磁性部材71に吸着させ、第2軸部74を第2磁性部材72の第2筒部88に挿入して可動体本体70を第2磁性部材72に吸着させれば、マグネット16を備える可動体本体70が、コイル11の内周側の所定の位置に配置される。従って、コイル11とマグネット16との間のギャップを規定できる。
Further, the
さらに、リニアモータ1を製造する際に、可動体本体70の第1軸部73を第1磁性部材71の第1筒部85に挿入して可動体本体70を第1磁性部材71に吸着させ、かつ、可動体本体70の第2軸部74を第2磁性部材72の第2筒部88に挿入して可動体本体70を第2磁性部材72に吸着させれば、可動体12は、第1板バネ17の弾性復帰力と第2板バネ18の弾性復帰力とがバランスするバランス位置に支持された状態となる。従って、軸線方向Xにおける可動体12の初期位置を規定できる。
Furthermore, when manufacturing the
また、第1板バネ17は、軸線Lと直交する径方向の中央部分に第1磁性部材71に固定される第1可動体側固定部61を備え、第1可動体側固定部61を間に挟んだ径方向の両端部分にケース2に固定される第1ケース側固定部63を備える。また、軸線方向Xから見た場合に、第1磁性部材71と第1ケース側固定部63とは重ならない。従って、第1磁性部材71が中央部分に固定された第1板バネ17を、ケース2に固定することが容易である。同様に、第2板バネ18は、軸線Lと直交する径方向の中央部分に第2磁性部材72に固定される第2可動体側固定部65を備え、第2可動体側固定部65を間に挟んだ径方向の両端部分にケース2に固定される第2ケース側固定部67を備える。また、軸線方向Xから見た場合に、第2磁性部材72と第2ケース側固定部67とは重ならない。よって、第2磁性部材72が中央部分に固定された第2板バネ18を、ケース2に固定することが容易である。
Further, the
さらに、ケース2は、軸線方向Xで2分割された第1ケース21と第2ケース22とから構成される。従って、第1磁性部材71が固定された第1板バネ17を第1ケース21の第1封鎖部4に接続することが容易である。また、第2磁性部材72が固定された第2板バネ18を第2ケース22の第2封鎖部5に接続することが容易である。
Further, the
また、ケース2が軸線方向Xで2分割された第1ケース21と第2ケース22とから構成される。従って、リニアモータ1の製造に際して、第1板バネ17を介してケース2に
固定された第1磁性部材71と、第2板バネ18を介してケース2に固定された第2磁性部材72との間に可動体本体70を配置して、可動体本体70を第1磁性部材71および第2磁性部材72に吸着できる。よって、リニアモータ1の製造が容易である。
Further, the
さらに、ケース2が分割されているので、第1ケース21の第1胴部23の内側に第1コイル45を保持し、第2ケース22の第2胴部24の内側に第2コイル46を保持することが容易である。
Furthermore, since the
また、第1コイル45は、第1コイルボビン47に巻き回されており、第1コイルボビン47は、第1胴部23に固定されている。従って、第1コイル45を直接ケース2に固定する場合と比較して、第1コイル45の位置を正確に規定できる。同様に、第2コイル46は、第2コイルボビン53に巻き回されており、第2コイルボビン53は、第2胴部24に固定されている。従って、第2コイル46を直接ケース2に固定する場合と比較して、第2コイル46の位置を正確に規定できる。
Further, the
ここで、本発明では、マグネット16として、環状の第1マグネット77と、第1マグネット77の第1方向X1に配置された環状の第2マグネット78と、第1マグネット77の第2方向X2に配置された環状の第3マグネット79と、を有する。可動体本体70は、第1マグネット77と第2マグネット78との間に配置された第1環状部材81と、第1マグネット77と第3マグネット79との間に配置された第2環状部材82と、第1マグネット77の中心穴、第2マグネット78の中心穴、第3マグネット79の中心穴、第1環状部材81の中心穴、および第2環状部材82の中心穴を貫通して延びる軸部材83と、を備える。第1軸部73は、軸部材83において、第2マグネット78から第1方向X1に突出する部分であり、第2軸部74は、軸部材83において、第3マグネット79から第2方向X2に突出する部分である。従って、可動体本体70に第1軸部73と第2軸部74を設けることが容易である。
Here, in the present invention, the
1…リニアモータ、2…ケース、3…胴部、4…第1封鎖部、5…第2封鎖部、6…開口部、7…端子台、11…コイル、12…可動体、13…支持機構、15…固定体、16…マグネット、17…第1板バネ、18…第2板バネ、21…第1ケース、22…第2ケース、23…第1胴部、24…第2胴部、25…第1切欠き部、26…第2切欠き部、31…第1大径部分、32…第1小径部分、33…第1封鎖面、34…第1環状面部分、35…第1円形面部分、36…第1環状壁面、37…第2大径部分、38…第2小径部分、39…第2封鎖面、40…第2環状面部分、41…第2円形面部分、42…第2環状壁面、45…第1コイル、46…第2コイル、47…第1コイルボビン、48…第1環状部、49…第1端子台部、50…第1端子ピン、53…第2コイルボビン、54…第2環状部、55…第2端子台部、56…第2端子ピン、61…第1可動体側固定部、62…第1貫通孔、63…第1ケース側固定部、64…第1アーム部、65…第2可動体側固定部、66…第2貫通孔、67…第2ケース側固定部、68…第2アーム部、70…可動体本体、71…第1磁性部材、72…第2磁性部材、73…第1軸部、74…第2軸部、77…第1マグネット、78…第2マグネット、79…第3マグネット、81…第1環状部材、82…第2環状部材、83…軸部材、85…第1筒部、86…第1吸着部、88…第2筒部、89…第2吸着部、X…軸線方向、X1…第1方向、X2…第2方向
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記コイルの軸線に沿った方向を軸線方向、前記軸線方向の一方を第1方向、他方を第2方向としたときに、
前記支持機構は、前記軸線方向に厚み方向を向けて前記固定体と前記可動体との間に架け渡された第1板バネを備え、
前記可動体は、前記マグネットを備える可動体本体と、前記可動体本体の前記第1方向で前記第1板バネに固定された第1磁性部材と、を備え、
前記可動体本体は、前記第1方向に突出する第1軸部を備え、
前記第1磁性部材は、前記第1軸部が前記軸線方向に移動可能に挿入された第1筒部と、前記マグネットの磁力によって前記可動体本体に吸着された第1吸着部と、を備え、
前記第1板バネは、前記軸線と直交する径方向の中央部分に第1可動体側固定部を備え、
前記第1可動体側固定部は、前記第1筒部に固定されることを特徴とするリニアモータ。 A fixed body including a coil, a movable body including a magnet located on the inner peripheral side of the coil, and a support mechanism that supports the movable body so as to be displaceable in a direction along the axis of the coil, A linear motor that moves the movable body in the axial direction by supplying power to a coil,
When the direction along the axis of the coil is an axial direction, one of the axial directions is a first direction, and the other is a second direction,
The support mechanism includes a first plate spring spanned between the fixed body and the movable body with the thickness direction facing the axial direction,
The movable body includes a movable body body including the magnet, and a first magnetic member fixed to the first leaf spring in the first direction of the movable body body,
The movable body main body includes a first shaft portion protruding in the first direction,
The first magnetic member includes a first cylindrical portion into which the first shaft portion is movably inserted in the axial direction, and a first adsorption portion that is adsorbed to the movable body main body by the magnetic force of the magnet. ,
The first leaf spring includes a first movable body side fixing portion in a radial center portion perpendicular to the axis,
A linear motor , wherein the first movable body side fixing part is fixed to the first cylinder part .
前記第1可動体側固定部を間に挟んだ前記径方向の両端部分に前記ケースに固定される第1ケース側固定部を備えることを特徴とする請求項1に記載のリニアモータ。2. The linear motor according to claim 1, further comprising a first case-side fixing part fixed to the case at both ends in the radial direction with the first movable body-side fixing part therebetween.
前記第1封鎖部において前記第2方向を向く第1封鎖面は、前記軸線方向から見た場合に前記第1可動体側固定部と重なる第1重なり面部分と、前記第1重なり面部分の外周側で当該第1重なり面部分よりも前記第2方向の側に位置する第1環状面部分と、を備え、
前記第1ケース側固定部は、前記第1環状面部分に固定されていることを特徴とする請求項2に記載のリニアモータ。 The case includes a cylindrical body located on the outer peripheral side of the coil, and a first sealing part that seals an end of the body in the first direction,
The first sealing surface facing in the second direction in the first sealing portion includes a first overlapping surface portion that overlaps with the first movable body side fixing portion when viewed from the axial direction, and an outer periphery of the first overlapping surface portion. a first annular surface portion located on a side in the second direction of the first overlapping surface portion;
3. The linear motor according to claim 2, wherein the first case side fixing part is fixed to the first annular surface part.
前記可動体は、前記可動体本体の前記第2方向で前記第2板バネに固定された第2磁性部材、を備え、
前記可動体本体は、前記第2方向に突出する第2軸部を備え、
前記第2磁性部材は、前記第2軸部が前記軸線方向に移動可能に挿入された第2筒部と、前記マグネットの磁力により前記可動体本体に吸着された第2吸着部と、を備えることを特徴とする請求項3に記載のリニアモータ。 The support mechanism includes a second leaf spring spanned between the fixed body and the movable body with the thickness direction oriented in the axial direction at a position spaced apart from the first leaf spring in the second direction. ,
The movable body includes a second magnetic member fixed to the second leaf spring in the second direction of the movable body main body,
The movable body main body includes a second shaft portion protruding in the second direction,
The second magnetic member includes a second cylindrical portion into which the second shaft portion is movably inserted in the axial direction, and a second adsorption portion that is adsorbed to the movable body main body by the magnetic force of the magnet. The linear motor according to claim 3, characterized in that:
前記第2封鎖部において前記第1方向を向く第2封鎖面は、前記軸線方向から見た場合に前記第2可動体側固定部と重なる第2重なり面部分と、前記第2重なり面部分の外周側で当該第2重なり面部分よりも前記第1方向の側に位置する第2環状面部分と、を備え、
前記第2ケース側固定部は、前記第2環状面部分に固定されていることを特徴とする請求項5に記載のリニアモータ。 The case includes a second sealing part that seals an end of the body in the second direction,
The second sealing surface facing in the first direction in the second sealing portion includes a second overlapping surface portion that overlaps with the second movable body side fixing portion when viewed from the axial direction, and an outer periphery of the second overlapping surface portion. a second annular surface portion located on the side in the first direction of the second overlapping surface portion;
6. The linear motor according to claim 5, wherein the second case side fixing part is fixed to the second annular surface part.
前記第1ケースは、前記第1封鎖部と、第1胴部と、を備え、
前記第2ケースは、前記第2封鎖部と、第2胴部と、を備え、
前記第1胴部と前記第2胴部とは、前記第1ケースと前記第2ケースとが前記軸線方向に重ねられたときに前記胴部を構成することを特徴とする請求項6に記載のリニアモータ
。 The case includes a first case and a second case that are divided in the middle of the body in the axial direction,
The first case includes the first sealing part and a first body part,
The second case includes the second sealing part and a second body part,
7. The first body part and the second body part constitute the body part when the first case and the second case are overlapped in the axial direction. linear motor.
前記第1コイルは、第1コイルボビンに巻き回されており、
前記第2コイルは、第2コイルボビンに巻き回されており、
前記第1コイルボビンは、前記第1胴部に固定されており、
前記第2コイルボビンは、前記第2胴部に固定されていることを特徴とする請求項7に記載のリニアモータ。 The coil includes a first coil and a second coil coaxially arranged in the second direction of the first coil,
The first coil is wound around a first coil bobbin,
The second coil is wound around a second coil bobbin,
The first coil bobbin is fixed to the first body,
The linear motor according to claim 7, wherein the second coil bobbin is fixed to the second body.
前記可動体本体は、前記第1マグネットと前記第2マグネットとの間に配置された第1環状部材と、前記第1マグネットと前記第3マグネットとの間に配置された第2環状部材と、前記第1マグネットの中心穴、前記第2マグネットの中心穴、前記第3マグネットの中心穴、前記第1環状部材の中心穴、および前記第2環状部材の中心穴を貫通して延びる軸部材と、を備え、
前記第1軸部は、前記軸部材において、前記第2マグネットから前記第1方向に突出する部分であり、
前記第2軸部は、前記軸部材において、前記第3マグネットから前記第2方向に突出する部分であることを特徴とする請求項8に記載のリニアモータ。 The magnets include a first annular magnet, a second annular magnet arranged in the first direction of the first magnet, and a third annular magnet arranged in the second direction of the first magnet; has
The movable body main body includes a first annular member disposed between the first magnet and the second magnet, a second annular member disposed between the first magnet and the third magnet, a shaft member extending through the center hole of the first magnet, the center hole of the second magnet, the center hole of the third magnet, the center hole of the first annular member, and the center hole of the second annular member; , comprising;
The first shaft portion is a portion of the shaft member that protrudes from the second magnet in the first direction,
The linear motor according to claim 8, wherein the second shaft portion is a portion of the shaft member that projects from the third magnet in the second direction.
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