JPH1014211A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の押え板に対する一対の押え板間の鉄心
の芯が自動的に定まる一次側コアを提供する。 【解決手段】 櫛形鉄板の両端に凸部を形成して積層す
ることにより鉄心７の両端に凸部群７ｂを形成する一
方、押え板８には４本の鉄心７の歯群７ａの先端が直径
２ｒの円周上に位置する状態で凸部群７ｂが隙間なく嵌
合される切欠部８ｄを４ケ所に形成し、凸部群７ｂを切
欠部８ｄに嵌合した状態で４本の鉄心７を一対の押え板
８で挟みスタッドボルト１０で結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータに関
し、一次側コアの構造を改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータとしての円筒形リニアモー
タは、図１５に示すように二次側導体２とギャップＧを
介した状態で二次側導体２に沿って走行する一次側コア
１とで構成される。このうち一次側コア１は以下のよう
に構成されている。

【０００３】薄い鉄板をプレスで打ち抜くことにより、
図９（ａ），（ｂ）に示すように歯３ａとスリット３ｂ
とを有する櫛形鉄板３を形成する。次に、図１０に示す
ように上面が半径ｒの円弧面４ｅを形成する下台４ａと
一対の側板４ｂと位置決め板４ｃと締付ボルト４ｄとに
より積層治具４が構成されており、図１１に示すように
下台４ａの円弧面４ｅ上に櫛形鉄板３を積層して一対の
側板４ｂで挟み締付ボルト４ｄを締め付けたあとに、図
１２に示すように溝５と結合孔６とを加工する。そし
て、結合孔６にボルト１１（図１５（ｂ）参照）を挿通
して当該ボルト１１に螺合したナットを締め、その後に
積層治具４を取り外すことで鉄心７を４本形成する。図
１０（ｂ）に示すように円弧面４ｅの半径がｒであるこ
とから、鉄心７の下面にも半径ｒの円弧面が形成され
る。次に、図１３に示すように挿通孔８ａと４つの切欠
部８ｂと４つの結合孔８ｃとを有する一対の押え板８が
設けられ、図１４に示すようにキー９が設けられる。そ
して、図１５に示すように４本の鉄心７を円周方向に等
間隔に配置し、これらの鉄心７を両側から挟むように押
え板８を配置し、結合孔８ｃに挿通した４本のスタッド
ボルト１０を介して鉄心７を締め付ける。このとき、夫
々の押え板８の切欠部８ｂと鉄心７の端面の溝５とにわ
たってキー９が嵌合されることにより、図１５（ａ）に
矢印（ロ）で示す半径方向での鉄心７の位置決めがなさ
れ、矢印（イ）で示す円周方向での位置決めを行うと、
４本の鉄心７における歯３ａの集合である歯群７ａの先
端が直径２ｒの円周上に位置することになる。４本の鉄
心７における歯群７ａどうしの間にコイル１２が夫々収
容されることによって一次側コア１が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、円周方向で
の鉄心の位置決めは手作業で行うため、図１６に示すよ
うに押え板８の中心Ｏに対して鉄心７の位置がδ₁，
δ₂，δ₃，δ₄だけ偏心し、直径２ｒの円の内部へ突出
する部分と引っ込んだ部分とが生じる。このため、一次
側コアと二次側導体とのギャップＧにバラツキを生じ、
リニアモータの特性にもバラツキを生じる。一方、位置
決め作業を正確に行えばよいわけであるが、多大な時間
がかかる。

【０００５】また、積層治具を用いて櫛形鉄板を積層す
ることで重要なギャップＧを形成するための鉄心の円弧
面を形成するため、積層作業に細心の注意と熟練を要
し、作業する人が特定の作業者に限定されるとともに手
間がかかる。

【０００６】そこで本発明は、斯る課題を解決したリニ
アモータを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の本発明の構成は、両端に凸部を有する櫛形鉄板を積層
して鉄心を形成する一方、押え板の中心に挿通孔を形成
するとともに挿通孔のまわりに複数の切欠部を形成し、
一対の押え板の間に配置した複数の鉄心の両端にあって
凸部を積層した部分である凸部群を夫々切欠部に嵌合し
た状態で一対の押え板と複数の鉄心とを一体に結合し、
鉄心にコイルを取り付けて一次側コアを形成し、一次側
コアにおける挿通孔の内部に二次側導体を挿通したこと
を特徴とし、あるいはこれに加えて積層した櫛形鉄板を
クランパで挾持して鉄心を構成したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例は従来のリ
ニアモータの一部を改良したものなので、従来と同一部
分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみ
を説明する。

【０００９】（ａ）実施例１ 本発明によるリニアモータの実施例１を、図１〜図５に
示す。図１に示すように、櫛形鉄板３の両端に夫々凸部
３ｃが形成されている。一方、図４に示すように押え板
８における挿通孔８のまわりには９０°ごとに切欠部８
ｄが形成されている。

【００１０】この切欠部８ｄは以下のような形状に設定
されている。即ち、両端に凸部３ｃを形成した櫛形鉄板
３を、その歯３ａの部分が直径２ｒの円弧を描くように
積層したときに、凸部３ｃが積層されることで形成され
る凸部群が隙間なく嵌合される形状に設定される。

【００１１】櫛形鉄板３をその歯３ａが直径２ｒの円弧
を描くように積層するために、図２に示す一対の積層治
具１５が設けられる。積層治具１５はコの字形断面形状
を有する治具片１５ａと、半径ｒの円弧面１５ｅと挾持
部１５ｄと治具片１５ａの凹部へ嵌合させるための嵌合
部１５ｆとを有する治具片１５ｂと、ボルト１５ｃとか
ら構成される。一対の積層治具１５における円弧面１５
ｅの上に櫛形鉄板３の歯３ａとは反対側の面を下にして
図２のように櫛形鉄板３を所定の枚数だけ積層し、治具
片１５ａの凹部へ嵌合部１５ｆを嵌合させた状態でボル
ト１５ｃを軽く締め付ける。このようにして仮組したあ
と、積層治具１５と共に仮組して鉄心７となったものを
一対の押え板８の間に挟み、凸部３ｃを積層することに
よってできた凸部群７ｂを夫々対向する切欠部８ｄに嵌
合する。このあとは従来と同様にスタッドボルト１０を
介して一対の押え板８と４本の鉄心７とを結合し、その
後に積層治具１５を取り外す。そして、従来と同様にし
てコイルを取り付けることにより一次側コア１が構成さ
れ、一次側コア１の内部に二次側導体２を挿通すること
で図５に示すリニアモータができ上がる。図２に示す積
層治具１５は櫛形鉄板３を仮組するものであり、厳格に
行う必要はない。凸部群７ｂを切欠部８ｄに嵌合すれば
鉄心７の形状は自動的に決まるからである。

【００１２】次に、斯るリニアモータの作用を説明す
る。図５に示すように、一対の押え板８における合計８
つの切欠部８ｄに鉄心７の凸部群７ｂを嵌合した状態で
４本の鉄心７と一対の押え板８とが結合されているの
で、４本の鉄心７における歯群７ａの先端は直径が２ｒ
の円の円周上に自動的に配置されることになる。つま
り、押え板８に対する鉄心７の半径方向だけでなく円周
方向での芯出し作業をすることなく芯を出すことがで
き、一次側コア１と二次側導体２とのギャップＧを二次
側導体２の円周方向及び長さ方向で均一にすることがで
きる。

【００１３】（ｂ）実施例２ 実施例１は一次側コアの長さが比較的短くて外径寸法が
大きいリニアモータに適した構成であるが、一次側コア
の長さが長くて外径寸法が小さいリニアモータにおいて
は、スタッドボルトによる締め付けの際に櫛形鉄板の両
端のみが切欠部に嵌合されて束ねられており中央部が束
ねられていない鉄心が圧縮されて座屈し十分に締め付け
ることができないという問題を生じる。実施例２はこの
問題を解決したものである。

【００１４】実施例２の構成を図６〜図８に基づいて説
明する。図６に示すように略コの字形の断面形状を有す
るクランパ１６が設けられる。クランパ１６は実施例１
に示す鉄心７の長さと略同一寸法に形成され、鉄心７の
両端に形成した凸部群７ｂに重なる凸部１６ａが両端に
形成される。鉄心７をクランパ１６でクランプし凸部１
６ａと凸部群７ｂとが重なり合った状態で押え板８の切
欠部８ｄに凸部１６ａと凸部群７ｂとの双方を嵌合する
ためである。

【００１５】実施例１に示した積層治具１５により櫛形
鉄板３を積層したら図７のようにクランパ１６でクラン
プすることにより鉄心７を形成する。本実施例において
は、クランパ１６の厚さ分だけ実施例１に比べて櫛形鉄
板３の積層枚数を少なくし、鉄心７のクランパ１６を含
めた厚さが実施例１の鉄心７の厚さと同一となるように
しなければならない。鉄心７ができたら、図８に示すよ
うに４本の鉄心７の両端の凸部群７を凸部１６ａと共に
押え板８の切欠部８ｄへ嵌合した状態で、一対の押え板
８により４本の鉄心７を挾持し、実施例１と同様にスタ
ッドボルト１０で締め付ける。

【００１６】実施例２においては、実施例１で示した押
え板８に対する鉄心７の半径方向及び円周方向での芯出
し作業をする必要がないという点に加えて、鉄心７をク
ランパ１６でクランプしていることにより曲げモーメン
トに対する強度が大きく、一対の押え板８間に設けたス
タッドボルト１０を締め付ける際に鉄心７に大きな圧縮
力が加わっても鉄心７が座屈を生じることはなく、大き
な力で締め付けることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
によるリニアモータによれば鉄心の両端の凸部群を押え
板の切欠部に嵌合することにより押え板に対する鉄心の
半径方向及び円周方向での位置決めを自動的に行うの
で、従来のように鉄心の円周方向での位置決めを手作業
で行う必要がないだけでなくリニアモータの製造工程が
大幅に短縮され、一次側コアと二次側導体とのギャップ
のバラツキがなくなる。また、鉄心自体に形成した凸部
群を直接に切欠部に嵌合するので、従来のキーや鉄心に
形成する溝は不要である。しかも鉄心の凸部群を押え板
の切欠部に嵌合すれば自動的に鉄心の形状が設定される
ことから、精度の高い積層治具や櫛形鉄板の結合孔は不
要である。

【００１８】請求項２に係るリニアモータによれば、積
層した櫛形鉄板をクランパでクランプして鉄心を構成し
たので、鉄心を一対の押え板で挟んで結合する際に鉄心
が座屈を生じにくく、強い力で結合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニアモータの実施例１に係り、
櫛形鉄板の正面図及び右側面図。

【図２】本発明によるリニアモータの実施例１に係り、
積層治具による櫛形鉄板の積層状態を示す斜視図。

【図３】本発明によるリニアモータの実施例１に係り、
鉄心の斜視図。

【図４】本発明によるリニアモータの実施例１に係り、
押え板の正面図及び右側面図。

【図５】本発明によるリニアモータの実施例１に係り、
組み付けた状態を示す正面図。

【図６】本発明によるリニアモータの実施例２に係り、
クランパの正面図及び右側面図。

【図７】本発明によるリニアモータの実施例２に係り、
鉄心の斜視図。

【図８】本発明によるリニアモータの実施例２に係り、
組み付けた状態を示す正面図及び部分断面図。

【図９】従来のリニアモータに係り、櫛形鉄板の正面図
及び右側面図。

【図１０】従来のリニアモータに係り、積層治具の正面
図及び右側面図。

【図１１】従来のリニアモータに係り、積層治具による
櫛形鉄板の積層状態を示す正面図及び右側面図。

【図１２】従来のリニアモータに係り、鉄心の斜視図。

【図１３】従来のリニアモータに係り、押え板の正面図
及び右側面図。

【図１４】従来のリニアモータに係り、キーの正面図及
び右側面図。

【図１５】従来のリニアモータに係り、組み付けた状態
を示す正面図及び部分断面図。

【図１６】従来のリニアモータの欠点を示す説明図。

【符号の説明】

１…一次側コア ２…二次側導体 ３…櫛形鉄板 ３ｃ，１６ａ…凸部 ７…鉄心 ７ａ…歯群 ７ｂ…凸部群 ８…押え板 ８ａ…挿通孔 ８ｄ…切欠部 １０…スタッドボルト １２…コイル １６…クランパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に凸部を有する櫛形鉄板を積層して
   鉄心を形成する一方、押え板の中心に挿通孔を形成する
   とともに挿通孔のまわりに複数の切欠部を形成し、一対
   の押え板の間に配置した複数の鉄心の両端にあって凸部
   を積層した部分である凸部群を夫々切欠部に嵌合した状
   態で一対の押え板と複数の鉄心とを一体に結合し、鉄心
   にコイルを取り付けて一次側コアを形成し、一次側コア
   における挿通孔の内部に二次側導体を挿通したことを特
   徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 積層した櫛形鉄板をクランパで挾持して
   鉄心を構成した請求項１に記載のリニアモータ。