JP7394603B2 - リニアモータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内で、マグネットの磁界とコイルに流す電流によって、ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動をさせて直線運動するための推力を得るリニアモータの構造に関する。

リニアモータは、回転形のモータの固定子側と回転子側を直線状に引き伸ばしたもので、電気エネルギを、電磁界を介して一軸上で直線運動するシャフト又はロッドなどの移動による推力に変換するものであり、例えば、チップマウンター（ＳＭＴ）やＦＰＣ，ＩＣ貼り付け機などの半導体製造装置などにおいて、高速・高精度の動作を実現するために、Ｚ軸にそのようなリニアモータ、特に小型（小幅）を使用する機械が数多く存在している。なお、リニアモータ自体は、それら以外にも、生産機械、搬送装置等様々な機器において直線的な推力による移動や圧力を必要とする場合にも用いられる。簡単な構造の機器では、一つの、すなわち一軸のリニアモータが用いられるが、ワーク、治具等を移動させる場合や、プレス機を作動させる場合等、ある程度の推力を必要とする場合には、二軸以上のリニアモータが用いられることが多い。

従来は、このような直線的な推力による移動や圧力を必要とする場合には、回転モータの軸にボールねじ機構やウォームギア機構等の動力伝達機構を介して回転運動を直線運動に変換して用いられることも多かったが、動力伝達機構の精度を上げるためにはギアのバックラッシュを防ぐための複雑な機構や精度の高いギアを用いることが必要であり、また、二軸以上の多軸のアクチュエータを構成する場合には、円筒形の回転モータの形状や、動力伝達機構の形状・配置等の自由度に制限があり、前記のリニアモータが用いられる所以である。

このようなリニアモータの基本要求としては、次のような機能や構造が求められている。
１．幅寸法が狭く、多軸に並べられる小型リニアモータ。
２．高速運動を実現するために大推力・高加減速に対応できる小型リニアモータ。
３．装置ヘッド構成に柔軟に対応できる単軸，多軸（軸数は顧客指定）小型リニアモータ。

このようなリニアモータの態様には様々なものがあるが、代表的なものとしてリニアモータの推力をシャフト又はロッドの往復直線運動により伝達するシャフト又はロッドタイプのものがあげられる。

このタイプのリニアモータは、モータハウジングを有し、ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動が可能であって複数の磁石を交互に積層したモータ可動子と、ハウジング内において前記モータ可動子が往復動する経路上にモータ可動子を一定の間隔を介して取り囲むように設けられた電機子コイルからなる固定子と、モータ可動子に設けられて出力を負荷機器に伝える可動子シャフトと、前記モータ可動子及び可動子シャフトを前記ハウジングに対して直線状の往復動が可能なように支持する直線軸受と、前記ハウジングの一部に設けられ、前記リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部と、を備えている。

なお、モータハウジングは通常バックヨークを兼ねており、鋼その他金属や合金等のうち磁性体材料から形成される。

モータ可動子に設けられた複数の磁石は、円筒形をなす複数の電気子コイルが積層されたモータ固定子の内側で、位相が適宜ずらされた電流によってモータ固定子が移動磁界を発生し、その移動磁界により軸方向の力を受け、モータ可動子に連結されたシャフトを一定の推力で軸方向に移動させる。

シャフトは、負荷機器に、直接又は間接的に、あるいは着脱自在な態様で連結され、負荷機器を、往復動するように、あるいは、軸方向に圧力を作用させるように駆動される。シャフトの移動速度や推力は、モータ固定子及びモータ可動子の電磁力や位相の変化速度に応じて変更することができる。

このような、シャフト又はロッドタイプのリニアモータとしては、例えば、特許文献１～３に記載されたようなものが知られている。

特許第５２５４６５１号公報 特許第４５８０８４７号公報 特許第４３８５４０６号公報

特許文献１には、例えばその図９、図１０に示されるように、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軸部材と、前記軸部材の周囲を囲む複数のコイル、及び前記複数のコイルを覆う成形体を有する電機子と、前記成形体の三側面に固定される断面Ｕ字形状に形成された磁性体材料からなる磁気シールド板と、を備え、前記成形体の前記側面には、部分的に突き出るボスが一体に成形され、前記磁気シールド板には、前記ボスに嵌まる孔又は凹部が形成され、前記成形体の側面のうちの磁気シールド板に覆われていない面により、リニアモータが基台となるベースに取り付けられる、磁気シールド板付きリニアモータが記載されている。

特許文献１に記載されたリニアモータの基本構造としては、モータを構成する固定子等の部材を備える成形体と、磁性体材料からなる磁気シールド板とが別体として形成され、それらをボスで連結してなり、その成形体の一面をもってリニアモータを基台となるベースに取り付けるという構造である。なお、リニアモータをベースに取り付ける際には、ボルト等の周知の固着手段を用いて行われている。

特許文献２、３にも、同種のリニアモータが記載されている。

特許文献２には、「リニアモータユニット及びその組み合わせ方法」に関する技術が開示され、コアレス小型リニアモータを並べるときの軸干渉を無くすために、小型リニアモータの間に磁気遮蔽板（磁性板）を介在させる技術が記載されている。また、特許文献３には、「リニアヘッドモジュール」に関する技術が開示され、バックヨーク付コアレスリニアモータをフレームに並べ、外付けリニアエンコーダを有するヘッドモジュールが記載されている。

特許文献２、３に記載されたリニアモータも、複数の構成部材を別体として形成して組み立てられ、また、これらのリニアモータを基台となるベースに取り付ける固着手段について特段の記載はない。

これら特許文献１～３に記載されたリニアモータは、いずれも、リニアモータのモータ固定子、バックヨーク、ハウジング等の各構成部材が別体として形成され、ねじや接着などの固着手段を介して組み立てることによりリニアモータ全体を構成している。したがって、製造工程数が増加し、また、各部品の芯調整や組立精度を確保することが困難な構成であった。

そのため、リニアモータの製造工程数も増え、コスト増となるという問題があった。さらに、別体の構成部材を個々に固着部材を介して組み立てているため、リニアモータ自体の駆動精度が、熱歪みや応力歪み、長期使用による緩みや材料の劣化等により、リニアモータの性能を維持することが必ずしも容易ではなかった。

本発明は、このようなリニアモータの構成部品の組立精度を確保するとともに、鋼等からなる磁性体材料で構成されるバックヨークを用いつつも、他の構成部材に軽量化材料、高熱伝導性材料等の異種材料を用いることができ、しかも大きな推力の作用するリニアモータ全体の強度を確保することができるリニアモータの構造及び製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、ハウジングと、前記ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動が可能であって複数の磁石を交互に積層したモータ可動子と、前記ハウジング内において前記モータ可動子が往復動する経路上に前記モータ可動子を一定の間隔を介して取り囲むように設けられた電機子コイルからなる固定子と、前記モータ可動子に設けられて出力を負荷機器に伝える可動子シャフトと、前記モータ可動子及び前記可動子シャフトを前記ハウジングに対して直線状の往復動が可能なように支持する直線軸受と、前記ハウジングの一部に設けられ、前記リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部と、を備えるリニアモータにおいて、
前記リニアモータ取付部は、リニアモータの内側及び外側を連通する固定孔を有し、前記固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部に樹脂材料が充填されている、リニアモータの構成を採用した。

さらに、本発明は、ハウジングと、前記ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動が可能であって複数の磁石を交互に積層したモータ可動子と、前記ハウジング内において前記モータ可動子が往復動する経路上に前記モータ可動子を一定の間隔を介して取り囲むように設けられた電機子コイルからなる固定子と、前記モータ可動子に設けられて出力を負荷機器に伝える可動子シャフトと、前記モータ可動子及び前記可動子シャフトを前記ハウジングに対して直線状の往復動が可能なように支持する直線軸受と、前記ハウジングの一部に設けられ、リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部と、を備えるリニアモータの製造方法であって、
前記リニアモータ取付部は、さらに前記リニアモータの内側及び外側を連通する外部からモールド樹脂材料を注入可能な固定孔を有し、少なくとも前記固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部に前記モールド樹脂材料を充填し、前記固定孔の内部と、少なくとも前記固定子及び前記ハウジングの間とに、それぞれ充填された前記モールド樹脂材料により、前記固定子を前記ハウジング内に固定する、工程によりリニアモータを製造する方法を採用した。

本発明のその他の態様は、後述する発明を実施するための形態の実施例の説明から明らかである。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

すなわち、前記したリニアモータの構成を採用することにより、前記リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部が、前記リニアモータの内側及び外側を連通する固定孔と、前記モータ固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部に充填された樹脂材料により一体化されることとなり、場合によっては、補助部材であるシャフトの直線軸受や軸受支持部材なども含めて一体化することができ、リニアモータ全体としての強度が向上するだけでなく、リニアモータの芯ずれや構成部材のずれや歪みによる精度の劣化も少なくて済み、高性能のリニアモータを得ることができる。

また、取付面を構成する取付部材、モータ固定子、磁性体材料からなるバックヨーク、ハウジングなどが異種材料同士の組み合わせとなっても、樹脂材料により堅固に一体化されるので、リニアモータの構造や構成部材の材質の選択の自由度が高くなり、ニーズに応じたリニアモータを設計可能となる。

さらに、リニアモータのハウジングの内部は、樹脂材料により隙間なく充填されているので、固定子コイル等が発生する熱をハウジングまで効率よく伝達でき、そのため、ハウジングから外気又はリニアモータ取付部から被設置機器側に効率よく放熱することが可能となるので、温度変化によるリニアモータの駆動精度の低下等を防ぐことができる。

本発明の別の態様によれば、リニアモータ取付部に設けられたリニアモータの内側及び外側を連通するモールド樹脂材料を注入可能な固定孔からモールド樹脂を注入することで、一回の樹脂の射出成形によりリニアモータの組立を完了させることができ、ねじ、その他の固着具を用いることなく、製造工程数の削減、精度向上、低コスト化等が可能となる。

また、固定孔の内部に残存するモールド樹脂は、硬化後に一体成形されたリニアモータの固定子コイル、バックヨーク、軸受等の位置決め機能を奏することになり、リニアモータの製造精度を向上させることができる。

本発明のその他の効果は、後述の発明を実施するための形態における詳細な説明においてより明らかになる。

本発明のリニアモータの一態様の外観を示す斜視図 本発明のリニアモータの構造の一態様を示す断面図その他の図 本発明のリニアモータに内装された一部の構成要素を取り除いた側面図その他の図 本発明のリニアモータの取付部（フレーム）周辺構造の一態様を示す底面図その他の図 図４の変形例を示す底面図その他の図 図４の別の変形例を示す底面図その他の図 図４のさらに別の変形例を示す底面図その他の図 本発明のリニアモータのフレーム剪断強度を示すグラフ

添付図面に基づいて本発明の実施の態様を詳細に説明する。図１は本発明のリニアモータの一態様の外観を示す斜視図である。なお、図はいずれも、図の左側を上手として説明する（以下同じ。）。

このリニアモータ１は、ロッドタイプのリニアモータ１を、任意の方向に可動子シャフト２の軸線が平行になるように多数組み合わせて構成されることが多いが、ここで示すものはそのうちの一つのリニアモータ１のみを表した図である。リニアモータ１は、モータハウジング３内に内装され、モータ可動子を構成する永久磁石５（図２参照。）を有する可動子シャフト２と、一定の間隔を介して可動子シャフト２を取り囲み、モータ固定子を構成するコイル６（図２参照。）と、を備えている。可動子シャフト２は、モータハウジング３内に適宜位置に設けられた直線軸受４によって、その軸線Ｃ方向に一定のストロークの範囲内で直線状の往復運動が可能となるように支持されている。

モータハウジング３は、バックヨークを兼ねることが多いが、ここでは、特に機械的剛性が高い材料が使用される。リニアモータの発熱はその性能の低下につながるので、モータハウジング３は、効率良く外部に熱を伝達する材料が用いられている。

モータ固定子を構成するコイル６には、例えばＵ・Ｖ・Ｗ相からなる３個一組の三相コイル６等を用い、Ｕ・Ｖ・Ｗ相の電流の位相変化による移動磁界を発生させ、可動子シャフト２の永久磁石５に、移動磁界による推力を与えて、移動磁界の速さに同期した直線運動（往復運動）をさせるものである。

可動子シャフト２は、例えばステンレス等の非磁性材から形成され、パイプのように内部に中空の空間を有し、この可動子シャフト２のこの中空空間には、円盤状の複数の永久磁石５を互いに同極が対向するように、例えば鉄等の磁性材料からなるスペーサ７を配置している。

モータハウジング３には、リニアモータ１の回転を防止するためのリニアガイド８や、可動子シャフト２の位置、モータ可動子の位置を検出して、コイル６に流す電力の位相を制御するための信号を出力するリニアエンコーダ９が設けられているが、リニアガイド８とリニアエンコーダ９は、周知の又は市場で入手可能なものであれば特段限定されたものを用いるものではない。リニアモータ１の可動子シャフト２は、例えば、チップマウンタのヘッド軸や直線運動や推力が求められている負荷機器に接続されており、また、リニアモータ１全体は、負荷機器を含む装置本体又はそれに連なる実装面に取付部（フレーム）１０の取付面１１が当接され、ボルト、ねじ等任意の固着手段により面固定されている。

コイル６により生じる磁力線を外部に漏洩させないよう、コイル６は、詳細には後述するように、バックヨークと呼ばれる磁性体材料からなる磁性板１２、１３により、軸Ｃに直交する断面で見て周囲を取り囲まれている。これにより、コイル６から生じた磁束は、磁性板１２、１３内を軸Ｃ方向に通ることとなり、また、磁力の外部漏洩を防いでいる。また、磁性板１２、１３は、磁力の外部漏洩を防ぐだけでなく磁束を集中させ、コアとしての能力も有している。図１においては、リニアモータ１の上面側に位置する磁性板１２、１３の一部が描かれている。他の部分はモータハウジング３や取付部（フレーム）１０により隠されている。

磁性板はリニアモータの前後端にも配置されるが、かかる部分の磁性板については、適宜周知の態様のものを用いればよい。

磁性板１２、１３は、既に知られている如く、例えば、鉄、ニッケル、クロム、パーマロイ等の、磁界の中に置くと磁化し易い磁性材料から形成されている。その材料自体は、如何なるものでもあっても差し支えない。

図２には、本発明のリニアモータの構造の一態様を示す断面図その他の図を示す。図面の左右に、正面図及び背面図を、その中央に上から順に、上面図、正面図及び背面図Ａ－Ａ断面図、並びに底面図を示す。

本態様においては、リニアモータは、可動子シャフト２、断面略直方形状のモータハウジング３、可動子シャフト２上に軸方向に沿って配置され、モータ可動子を構成する複数の永久磁石５、モータハウジング３の両端側近傍に配置された軸受支持部材である軸受支持筒１４、軸受支持筒１４の内周側に固定された摩擦軸受（転がり軸受その他の軸受であっても良い。）からなる直線軸受４、モータハウジン部３の内周側に固定され、かつ、位相を持つ電流によって可動子シャフト２を軸方向に移動せしめるコイル６からなる固定子などから構成されている（以下、これらの部材を「構成部材」と略記することがある。）。

前述したとおり、モータハウジング３には、バックヨーク、すなわち外部への磁気漏洩を遮蔽するため、また、磁束を集束するコアとなる、磁性板１２、１３が設けられている。この磁性板１２、１３は、モータ可動子を構成する複数の永久磁石５や、可動子シャフト２を軸方向に移動せしめるコイル６からなる固定子を包囲していれば良いが、本態様では、図２の正面図及び背面図に明示される如く、モータハウジング３の断面形状が直方体であることから、上面側、側面側を包囲する断面コ字状の第１磁性板１２と、底面側を包囲する平板状の第２磁性板１３との組み合わせにより、外部への磁気漏洩を遮蔽している。第１磁性体１２は、第２磁性体１３のような平板状の磁性体を複数組み合わせたり、山形状の磁性体を組み合わせたり、コ字状の代わりにＵ溝状のものを用いたりするなど、任意の構造を取り得るが、本態様では、製造工程数が少なくて済み、組立も容易なコ字状と平板状とからなる第１及び第２磁性板１２、１３の組み合わせを用いている。

第１及び第２磁性板１２、１３は外面に露出していても露出していなくとも良いが、本態様においては、コ字状の第１磁性板１２の上面側の一部が外部に露出し、その側面側はモータハウジング３の側面側の部材に覆われ、底面側の平板状の第２磁性板１３は取付部（フレーム）１０に覆われる構造とされている。モータハウジング３の露出していない部分は、充填樹脂ＰＭ（後述）と同じ材料で覆うことも可能である。

前述したとおり、本態様においては、モータハウジング３が、内部に種々のリニアモータ構成部材を内装しているが、これら構成部材の固定は、モールド成形により注入された注入樹脂が充填されて充填樹脂により隙間の埋められた状態により一体的に固定されている。この構成により、一体的に固定されたこれら構成部材の位置は、製造時、すなわちモールド成形時に固定され、応力、反力等の力が可動子シャフト２を介してリニアモータ１に作用しても、また、リニアモータ１本体にあらゆる方向から応力、反力等の力が作用しても容易にずれることはなく、設計・製造時に想定していた精度を維持することができ、リニアモータの性能の低下を防ぐことができる。

また、充填樹脂により一体的に固定されるので、リニアモータ１の各構成部材に異なる材料を用いていても、固定が可能であり、それぞれの部材に要求される性質に好適な材料を用いることができる。

図２の底面図に、取付部（フレーム）１０を底面側から見た様子が示されている。取付部（フレーム）１０は、リニアモータ１全体を、負荷機器を含む装置本体又はそれに連なる実装面に取り付けるために、板面状の取付部（フレーム）１０を有するものであり、その取付面１１に、リニアモータ１全体を、負荷機器を含む装置本体側に取り付けるためのねじ穴１５、モールド成形のための樹脂を注入するモールド材注入口（固定孔）１６が設けられている。モールド材注入口（固定孔）１６は、取付部（フレーム）１０を貫通する穴で、穴の内部には同様に充填樹脂ＰＭが入り込んでおり、リニアモータハウジング３の内側及び外側を連通し、リニアモータハウジング３の内側の樹脂充填部ＰＭを、それと一体になって取付部（フレーム）１０に固定する固定孔１６として機能する。この固定孔１６により取付部（フレーム）１０に充填樹脂で一体成型された構成部材は位置決めされる。

取付部（フレーム）１０は、モータの発熱をモータハウジング３の外部に伝達するため、熱伝導性が良くかつ軽量のアルミニウムやアルミニウム系合金等から構成されている。

図３には、本発明のリニアモータに内装された一部の構成要素を取り除いたモータハウジング３が示されている。

図３においては、モータハウジング３に外装されたリニアモータガイド８、リニアエンコーダ９等の電気系の部品や、内装された電気系、磁気系の構成要素を取り除いた状態での取付部（フレーム）１０の底面側の構造が俯瞰される。

図２と特に異なるのは、そのようなリニアモータガイド８、リニアエンコーダ９等の電気系その他の構成要素を取り付けるためなどに用いられるねじ穴も、取付部（フレーム）１０の底面側の図上右手に軸線方向等に複数設けられていることが示されていることである。

前述のモータハウジング３に内装されたリニアモータ１の構成部材の充填樹脂ＰＭが最も応力が作用する取付部（フレーム）１０からはく離したり、ずれたりしないように、固着具１７（後述）としての突起を設けるための固着具１７（後述）の取付孔なども設けられている。

図４には、本発明のリニアモータ１の底面側の構造、すなわち取付部（フレーム）周辺構造の一態様が詳細に示されている。図中、上から順に、取付部（フレーム）１０の上面図、側面図及び底面図である。ここで、上面図及び側面図で示される構造は、リニアモータのモータハウジング３に内装された構成部材がモールド加工により注入された樹脂からなる充填樹脂で固定された状態では、外部から視認することができない。

取付部（フレーム）１０の底面側は、前述したとおりであるが、側面図及び上面図を見て明らかなとおり、モータハウジング３の取付部（フレーム）１０の内側には、取付部（フレーム）１０とほぼ同形状の平板状の第２磁性板１３が全面に載置されている。さらに、可動子シャフト２の軸Ｃ線方向にみて、取付部（フレーム）１０の、近位、遠位の両端に近い側における側面側端部に、計４本の六角穴付きボルト１８が設けられており、そのヘッド１９により第２磁性板１３が取付部（フレーム）１０の内側に固定されている。ヘッド１９はモータハウジング３の内側で側面からみて凸状となるように設けられている。この凸状のヘッド１９は、充填樹脂ＰＭと取付部（フレーム）１０との連結強度を高める。

第２磁性板１３には、その側面から中心軸に向けて、六角穴付きボルト１８の可動子シャフト２部を貫通させるための第１の逃げ凹部２０が六角穴付きボルト１８の止め位置と合致するように設けられているとともに、モールド材注入口（固定孔）１６からのモールド樹脂の流れを堰き止めないようにするための第２の逃げ凹部２１が、モールド材注入口（固定孔）１６の位置とほぼ整合するように設けられている。モールド材注入口（固定孔）１６の位置は、六角穴付きボルト１８の止め位置よりも、可動子シャフト２の軸Ｃ線方向に見て近位、遠位の両端からより離れた中央部に近づいた位置に設けられているが、これは、モータハウジング３の内部に効率よくかつ隙間なく樹脂を注入するために選定された位置であれば如何なる位置であっても良く、図４に示される位置に限定されるものではない。

図５には、図４の変形例として、六角穴付きボルト１８の代わりに皿小ねじ２２を用いたものである。

本変形例においては、図４の態様と概ね同じ構造を採用しているが、皿子ねじ２２のヘッド１９と第２磁性板１３の表面との間に、ねじ軸を中心とする断面楔状かつ円環状の充填樹脂ＰＭが入り込むことになるので、充填樹脂ＰＭ、第２磁性板１３及び取付部（フレーム）１０の連結強度を高めることができる。

図６は、図４において、モールド材注入口（固定孔）１６の内部形状を異ならせた別の変形例である。図中、上から順に、第２磁性板１３の上面図、取付部（フレーム）１０の底面図である。

図６の変形例では、取付部（フレーム）１０を貫通するモールド材注入口（固定孔）１６の内周側にねじ溝２３を形成したものである。ねじ溝２３の螺旋形状の凹凸が楔作用を奏し、モールド材注入口（固定孔）１６内で硬化した充填樹脂ＰＭの保持力を高めることができ、モータハウジング３における取付部（フレーム）１０と内装された構成部材との連結強度を高めることができる。

図７は、図４及び図６において、モールド材注入口（固定孔）１６の内周側の形状に、異なる形状を採用したさらに別の変形例である。

図７の変形例では、モールド材注入口（固定孔）１６の内周側に座繰り２４からなる溝を形成したものである。座繰り２４からなる溝の凹凸が楔作用を奏するほかは、図７の変形例と同じである。

以上のように、モールド材注入口（固定孔）１６内の硬化した充填樹脂ＰＭは、実質的に充填樹脂ＰＭにより一体化されたモータハウジング３内の構成要素と取付部（フレーム）１０との連結強度を高めることができるという作用を発揮することになる。このモールド材注入口（固定孔）１６内の硬化した充填樹脂ＰＭの形状は、図７、図８に示された例に限定されることなく、同様の楔作用を発揮する他の形状の凹部や凸部を形成したものであっても差し支えない。

また、モールド材注入口（固定孔）１６の断面は円形であるが、円形以外の断面形状であっても良いことは言うまでもない。

モールド材注入口（固定孔）１６に樹脂を注入する際には、治具内でリニアモータの構成部材を組み付けた後に、常法によりモールド成形を行うことになる。その際の組み付け工程においては、モータハウジング３やリニアモータの取付部（フレーム）１０の内側に第１及び第２磁性板１２、１３を取り付けてから行うようにすることが望ましい。それにより、効率的な製造が可能となる。

また、モータハウジング３の外面を樹脂で覆う場合には、治具内にモータハウジング３の外面に樹脂が行き渡る隙間を設けることにより、外装面まで充填樹脂ＰＭで覆うことが可能である。

図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の態様における取付部（フレーム）剪断強度の変化を測定した結果を示すグラフである。（ａ）は六角穴付ボルトやねじ等による固定がないもので、（ｂ）は六角穴付ボルトやねじ等による固定されたものの例を示す。なお、このグラフは、モータハウジング３を、取付面１１を介して試験台の盤上に固定したときに、モータハウジング３に対して、可動子シャフト２の軸Ｃに直交しかつ取付面１１に平行な方向から応力をかけ場合における、取付部（フレーム）１０の変形量（ｍｍ）を横軸に、また、作用する応力（Ｎ）を縦軸に示している。Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２はそれぞれの試作品毎のデータを示すものである。

これらの試験結果からみると、図８（ａ）に示す六角穴付ボルトやねじ等による固定がないものであっても、剪断時のずれやそのバラつきがあるものの、一定の精度が維持され、図８（ｂ）に示すように、六角穴付ボルトやねじ等により固定される場合には、何れの場合であっても、高い剪断強度を有するだけでなく、剪断時のずれやそのバラつきも小さく、高い精度を有することが分かる。

本発明は、リニアモータの構成部材を、充填樹脂によって一体化した構造又は製造方法を要旨とするものであるので、それを具現化するものであれば、上記実施の形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲、すなわち、リニアモータの可動子の構造や永久磁石の配列、固定子の構造やコイルの巻線構造、シャフトの軸受・軸支構造、リニアモータの制御手段・方法などは、任意のものに変更が可能である。

リニアモータ １
可動子シャフト ２
シャフト軸線 Ｃ
モータハウジング ３
直線軸受（摩擦軸受） ４
永久磁石 ５
コイル ６
スペーサ ７
リニアガイド ８
リニアエンコーダ ９
取付部（フレーム） １０
取付面 １１
第１磁性板 １２
第２磁性板 １３
軸受支持筒 １４
ねじ穴 １５
モールド材注入口（固定孔） １６
固着具 １７
六角穴付きボルト １８
ヘッド １９
第１の逃げ凹部 ２０
第２の逃げ凹部 ２１
皿子ねじ ２２
ねじ溝 ２３
座繰り ２４
充填樹脂（部） ＰＭ

Claims (13)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動が可能であって複数の磁石を交互に積層したモータ可動子と、
   前記ハウジング内において前記モータ可動子が往復動する経路上に前記モータ可動子を一定の間隔を介して取り囲むように設けられた電機子コイルからなる固定子と、
   前記モータ可動子に設けられて出力を負荷機器に伝える可動子シャフトと、
   前記モータ可動子及び前記可動子シャフトを前記ハウジングに対して直線状の往復動が可能なように支持する直線軸受と、
   前記ハウジングの一部に設けられ、リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部と、
   を備えるリニアモータであって、
   前記リニアモータ取付部は、前記リニアモータの内側及び外側を連通する固定孔を有し、
   前記固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部に樹脂材料が充填されており、
   前記リニアモータ取付部は、内側に、磁性板からなる断面板状のバックヨークを備え、
   前記バックヨークの前記磁性板には、その側面から中心軸に向けて、前記固定孔からのモールド樹脂の流れを堰き止めないようにするための逃げ凹部が、前記固定孔の位置と整合するように設けられている、
   リニアモータ。
2. 前記バックヨークは、断面コ字状の磁性板と断面板状の前記磁性板とから構成される、請求項１に記載のリニアモータ。
3. 前記断面板状の磁性板は、前記固定孔とは別の位置で、ねじ、ボルトその他の固着具で、前記リニアモータ取付部の前記内側に設けられる、請求項１又は２に記載のリニアモータ。
4. 前記固着具は、前記リニアモータ取付部の内側を向いた凸部を有する、請求項３に記載のリニアモータ。
5. 前記固定孔は、その一部に少なくとも前記リニアモータ取付部の前記内側の口径より大径の部分を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
6. 前記固定孔は、内周面にねじ溝その他の溝が形成される、請求項１～５のいずれか１項に記載のリニアモータ。
7. 前記固定孔は、少なくとも円形又は円形以外の断面形状を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のリニアモータ。
8. 前記直線軸受は、軸受支持部材を介して、前記ハウジングに設けられる、請求項１～７のいずれか１項に記載のリニアモータ。
9. 前記リニアモータ取付部は、アルミニウム又はアルミニウム系合金からなる、請求項１～８のいずれか１項に記載のリニアモータ。
10. ハウジングと、
    前記ハウジングの一軸線方向に対して直線状に往復動が可能であって複数の磁石を交互に積層したモータ可動子と、
    前記ハウジング内において前記モータ可動子が往復動する経路上に前記モータ可動子を一定の間隔を介して取り囲むように設けられた電機子コイルからなる固定子と、
    前記モータ可動子に設けられて出力を負荷機器に伝える可動子シャフトと、
    前記モータ可動子及び前記可動子シャフトを前記ハウジングに対して直線状の往復動が可能なように支持する直線軸受と、
    前記ハウジングの一部に設けられ、リニアモータの機器への取付面を有するリニアモータ取付部と、
    を備えるリニアモータの製造方法であって、
    前記リニアモータ取付部は、さらに前記リニアモータの内側及び外側を連通する外部からモールド樹脂材料を注入可能な固定孔を有し、
    少なくとも前記固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部に前記モールド樹脂材料を充填し、
    前記固定孔の内部と、少なくとも前記固定子及び前記ハウジングの間とに、それぞれ充填された前記モールド樹脂材料により、前記固定子を前記ハウジング内部に固定し、
    前記リニアモータ取付部の内側に、その側面から中心軸に向けて、前記固定孔からのモールド樹脂の流れを堰き止めないようにするための逃げ凹部が、前記固定孔の位置と整合するように設けられている磁性板からなるバックヨークを取り付けた後に、前記モールド樹脂材料を充填する、
    リニアモータの製造方法。
11. 前記固定子及び前記ハウジングの間並びに前記固定孔の内部にモールド樹脂料を充填する、請求項１０に記載のリニアモータの製造方法。
12. 前記直線軸受を前記モールド樹脂材料により前記ハウジング内部に固定する、請求項１０又は１１に記載のリニアモータの製造方法。
13. 前記直線軸受を軸受支持部材を介して前記ハウジングに設けるとともに、前記直線軸受及び前記軸受支持部材を前記モールド樹脂材料により前記ハウジング内部に固定する、請求項１２に記載のリニアモータの製造方法。

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