JPH07108087B2 - リニアモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、搬送用に用いられるリニアモータに関するも
のである。

［従来の技術］ 最近では搬送用にリニアモータを用いることが研究，開
発されており、この種のリニアモータとしては、厚み方
向において異極に着磁され長手方向において一定間隔で
交互に異極に着磁された平板状の永久磁石を長手方向に
沿って配置した固定子ブロックと、永久磁石が両側片間
に介装される略コ字状の鉄心の夫々の側片に逆巻きにし
てコイルを巻装した電磁石を永久磁石の長手方向に複数
個列設して形成された可動子ブロックとからなり、夫々
の電磁石のコイルには切換的に電流を流して可動子ブロ
ックを推進させる所謂可動コイル型のものがある。ここ
で、上記可動子ブロックは電磁石毎のコイルが接続され
たブラシを備え、固定子ブロックは、上記永久磁石と、
この永久磁石が天板下面の中央の全長にわたって配置さ
れた矩形筒状のガイドレールと、上記ブラシが摺接し可
動子ブロックの移動に伴ってこのブラシを介してコイル
に交互に正負の電圧を印加する導体部が形成された給電
基板とで構成してある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述のリニアモータでは永久磁石のガイドレ
ールへの取付を接着あるいはかしめにより行っており、
この永久磁石はガイドレールの長手方向に沿って平行で
且つ上下方向において垂直に取り付ける必要があり、こ
のため永久磁石の取付が難しいという問題があった。

また、鉄心と永久磁石との間に働く吸引力やブラシと給
電基板とが摺接する際の力を、可動子ブロックが受ける
ため、永久磁石と鉄心との間のガイドレールの幅方向に
おけるエアギャップを保持することができにくいという
問題があり、場合によっては鉄心と永久磁石とが擦れ合
って、可動子ブロックの推進力が弱められたり、永久磁
石が削れたりする等の問題があった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その第
１の目的とするところは、永久磁石の取付が容易且つ所
定状態に確実に取り付けることができるようにすること
になり、また第２の目的とするところは、鉄心と永久磁
石との間のエアギャップを確実に確保することができる
ようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記第１の目的を達成するために、本発明は永久磁石を
ガイドレールに取り付ける樹脂材で形成された磁石ホル
ダを備え、この磁石ホルダを天板下面に装着する装着部
をガイドレールに形成してある。

また、第２の目的を達成するために、上記磁石ホルダの
永久磁石の両側に可動子ブロックの鉄心の先端をガイド
するガイド部を形成してある。

［作用］ 本発明は、上述のように永久磁石をガイドレールに取り
付ける樹脂材で形成された磁石ホルダを備え、この磁石
ホルダを天板下面に装着する装着部をガイドレールに形
成することにより、永久磁石を磁石ホルダに嵌めて、ガ
イドレールの装着部に取り付けて、容易且つ所定状態に
確実に取り付けることができるようにしたものである。

また、磁石ホルダの永久磁石の両側に可動子ブロックの
鉄心の先端をガイドするガイド部を形成することによ
り、ガイド部で鉄心の位置決めを行って鉄心と永久磁石
との間のエアギャップを確実に確保することができるよ
うにしたものである。

［実施例１］ 第１図乃至第７図に本発明の一実施例を示す。本実施例
のリニアモータは可動コイル型のもので、固定子ブロッ
クＡに沿って可動子ブロックＢが摺動する構造になって
いる。

固定子ブロックＡは、第４図あるいは第５図に示すよう
に、矩形筒状で底板7cの中央に長手方向に沿ってガイド
溝９が穿設された長尺のガイドレール７と、このガイド
レール７の底板7aの中央の全長にわたって配置された長
尺の永久磁石１と、上記ガイドレール７の一側板7bの内
面に取り付けられ可動子ブロックＢのコイル３に給電を
行う給電基板５とで構成されている。

永久磁石１は長手方向において一定ピッチでＮ極とＳ極
とに交互に着磁してあると共に、厚み方向においてもＮ
極とＳ極とに着磁してある。そして、この永久磁石１の
長手方向におけるＮ極とＳ極とからなる１組の磁石片部
の長さは第４図に示すようにＬとしてある。

給電基板５は、第４図に示すように、中央部に一定間隔
で上下に直角に蛇行する絶縁部5cを形成し、この絶縁部
5cで分離された上下部分を導体部5a,5bとしてある。そ
して、夫々の導体部から正負電圧を夫々後述する可動子
ブロックＢのコイル３に印加する。ここで、各導体部5
a,5bの中央側に突出する部分の幅はL/3に形成してあ
り、両導体部5a,5b間に位置する絶縁部5cの幅はL/6に形
成してある。

可動子ブロックＢは、略コ字状の継鉄を積層して形成さ
れた鉄心２と、この鉄心２に巻装されたコイル３と、こ
のコイル３の一端が接続され上記給電基板５に摺接する
ブラシ４とからなる電磁石８を３個列設した３相となっ
ている。なお、コイル３の他端は共通接続してある。そ
して、各電磁石８のガイドレール７の長手方向に沿う長
さはL/3を越えない長さにしてある。つまり、鉄心２の
固定子ブロックＡの長手方向に沿う長さをｌ₁とした場
合にｌ₁＜L/3とし、且つコイル３を巻装した場合の電磁
石８の長さも上記L/3を越えないようにしてある。各電
磁石８毎に設けられ絶縁材製のブラシホルダ14によって
可動子ブロックＢに取り付けられたブラシ４の夫々の間
隔はL/3にしてあり、これらブラシ４は給電基板４の中
央位置に接触する。

可動子ブロックＢには例えば装飾品等の被搬送物を連結
する連結体10を一体に固定し、この連結体10から突設さ
れた連結片10aをガイド溝９から突出させて可動子ブロ
ックＢはガイドレール７内に収められている。なお、連
結体10の両側には可動子ブロックＢの移動をスムーズに
するためのコロ11を設けてある。また、連結片10aに形
成された孔16は被搬送物を連結するためのものである。

このリニアモータでは上述の構造とすることで、給電基
板５から３相のコイル3a〜3cの内のいずれか２相に常時
電流を流し、この時に生じる起磁力によって一定方向へ
の推進力を得て可動子ブロックＢが進行する。なお、可
動子ブロックＢを逆方向に進行させる場合には給電基板
５の導体部5a,5bの電圧の正負を逆にすれば良い。

ところで、本実施例のリニアモータでは永久磁石１のガ
イドレール７の取付を容易とし、且つ永久磁石１をガイ
ドレール７の長手方向に平行で上下方向において垂直に
取り付けるために次の構成及び構造を備えている。つま
り、本実施例では永久磁石１を樹脂材で形成された磁石
ホルダ17を用いてガイドレール７に取り付けるようにし
てある。このため、永久磁石１の一端部の両側には、第
１図に示すように、夫々側方に開口する凹部1aを形成
し、凹部1aの先の部分の幅を広く形成してある。そし
て、直方体状の磁石ホルダ17に永久磁石1aの一端部の断
面形状と一致する凹溝17aを形成し、第３図に示すよう
に永久磁石1aの一端部を磁石ホルダ17の凹溝17aに凹凸
嵌合して取り付けることができるようになっている。な
お、この磁石ホルダ17は必ずしも永久磁石１の全長にわ
たるものである必要がなく、適所だけに取り付けるよう
に分割しても良く、さらに磁石ホルダ17は永久磁石１と
一体成形しても良い。そして、ガイドレール７の天板7a
には、第５図に示すように、磁石ホルダ17を長手方向か
ら嵌挿する装着部7dを形成してある。このようにする
と、永久磁石１を磁石ホルダ17に嵌めて、ガイドレール
７の装着部7dに取り付ければ良いので、永久磁石１の取
付が容易となり、しかも所定状態に確実に取り付けるこ
とができる。また、上述の樹脂材製の磁石ホルダ17を用
いた場合には、鉄心２の先端を円く形成して、磁石ホル
ダ17を可動子ブロックＢの摺動をスムーズにするスリッ
プ板として用いることもできる。なお、磁石ホルダ17は
第７図に示すように左右に分割した構造にしても良い。

［実施例２］ 第８図及び第９図に本発明の他の実施例を示す。本実施
例は基本的には第１の実施例と同じ構造のリニアモータ
であるが、本実施例の場合には磁石ホルダ17の永久磁石
１の両側に可動子ブロックＢの鉄心２の先端をガイドす
るガイド部を形成してある点に特徴がある。但し、永久
磁石１及び磁石ホルダ17の凹凸嵌合される部分の形状が
若干異なるが、実質的には第１の実施例と同じものであ
る。なお、磁石ホルダ17に永久磁石１を取り付けた状態
で永久磁石１の両側に形成される凹所18がガイド部とし
て機能する。つまり、第９図に示すように、鉄心２の先
端を細くして、上記凹所18内に鉄心２の先端を挿入し、
鉄心２の両側片の夫々の外側面を凹所18の内面で保持し
て鉄心２の位置決めを行うのである。このようにすれ
ば、鉄心２と永久磁石１との間のガイドレール７の幅方
向におけるエアギャップを確実に確保することができ
る。なお、鉄心２の先端にスリップ部材19を取り付け
て、鉄心２と磁石ホルダ17との摩擦係数を少なくするよ
うにすることが好ましい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、永久磁石をガイドレールに取り
付ける樹脂材で形成された磁石ホルダを備え、この磁石
ホルダを天板下面に装着するそ直接部をガイドレールに
形成してあるので、永久磁石を磁石ホルダに嵌めて、ガ
イドレールの装着部に取り付けて、容易且つ所定状態に
確実に取り付けることができる。

また、磁石ホルダの永久磁石の両側に可動ブロックの鉄
心の先端をガイドするガイド部を形成すれば、ガイド部
で鉄心の位置決めを行って鉄心と永久磁石との間のエア
ギャップを確実に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の永久磁石の断面図、第２図
は磁石ホルダの斜視図、第３図は永久磁石に磁石ホルダ
を取り付けた状態を示す斜視図、第４図はリニアモータ
の構造を示す一部を破断した斜視図、第５図はリニアモ
ータの断面図、第６図は可動子ブロックの斜視図、第７
図は他の磁石ホルダを示す断面図、第８図は他の実施例
の永久磁石と磁石ホルダの斜視図、第９図は同上を備え
たリニアモータの断面図である。 Ａは固定子ブロック、Ｂは可動子ブロック、１は永久磁
石、２は鉄心、３はコイル、４はブラシ、５は給電基
板、７はガイドレール、7dは装着部、17は磁石ホルダ、
18は凹所である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚み方向において異極に着磁され長手方向
   において一定間隔で交互に異極に着磁された平板状の永
   久磁石を長手方向に沿って配置した固定子ブロックと、
   永久磁石が両側片間に介装される略コ字状の鉄心の夫々
   の側片に逆巻きにしてコイルを巻装した電磁石を永久磁
   石の長手方向に複数個列設して形成された可動子ブロッ
   クとを備え、上記電磁石毎のコイルが接続されたブラシ
   を可動子ブロックに設けると共に、上記永久磁石と、ブ
   ラシが摺接し可動子ブロックの移動に伴ってこのブラシ
   を介してコイルに交互に正負の電圧を印加する導体部が
   形成された給電基板と、これら永久磁石及び給電基板を
   取り付ける矩形筒状のガイドレールとで固定子ブロック
   を構成したリニアモータにおいて、上記永久磁石をガイ
   ドレールに取り付ける樹脂材で形成された磁石ホルダを
   備え、この磁石ホルダを天板下面に装着する装着部をガ
   イドレールに形成して成ることを特徴とするリニアモー
   タ。
2. 【請求項２】上記磁石ホルダの永久磁石の両側に可動子
   ブロックの鉄心の先端をガイドするガイド部を形成して
   成ることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ。