JP7224232B2 - Synchronous linear motor and method for manufacturing synchronous linear motor - Google Patents
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Description
本願は、同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法に関するものである。 The present application relates to a synchronous linear motor and a method for manufacturing a synchronous linear motor.
近年、工作機械のテーブル送り装置および、半導体製造装置における搬送機器に用いられるアクチュエータに対して、高速化および高精度位置決め機能などの要求が高まっている。このため、工作機械および半導体製造装置などには、リニアモータが用いられる例が多い。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for high-speed, high-accuracy positioning functions and the like for actuators used in table feeders of machine tools and transfer equipment in semiconductor manufacturing equipment. For this reason, linear motors are often used in machine tools, semiconductor manufacturing equipment, and the like.
リニアモータは、変速機を介さずに、装置を直接駆動する。よって、回転型サーボモータとボールネジとを組み合わせ、回転機構を直線運動に変換する駆動方式に比べて、ボールネジのバックラッシュによる剛性の低下がない。このため、リニアモータは、上記組み合わせに対して高応答性、高速性、高加速度性を有し、さらに高精度な位置決めが可能である。 A linear motor drives the device directly without going through a transmission. Therefore, there is no decrease in rigidity due to backlash of the ball screw, compared to a drive system that combines a rotary servomotor and a ball screw and converts the rotary mechanism into linear motion. Therefore, the linear motor has high responsiveness, high speed, and high acceleration to the above combination, and is capable of highly accurate positioning.
従来のリニアモータは、固定子と、この固定子に一定の空隙を保って対向し、固定子に対して相対的に移動する可動子とを備えている。可動子は、磁性体からなるコアの各ティースにコイルを巻回して構成されている。そして、固定子は、磁性体からなる鉄心と、空隙方向に着磁された永久磁石とを有し、永久磁石は、可動子の移動方向に沿って一定の距離を保って配置されている。 A conventional linear motor has a stator and a mover that faces the stator with a certain gap therebetween and moves relative to the stator. The mover is constructed by winding a coil around each tooth of a core made of a magnetic material. The stator has an iron core made of a magnetic material and permanent magnets magnetized in the air gap direction, and the permanent magnets are arranged at a constant distance along the movement direction of the mover.
また、隣り合う永久磁石の着磁方向は、互いに異なっている。前述したリニアモータを有する搬送機器は、可動子の移動距離が長くなるにつれて永久磁石の数が増加するため、高コストとなる傾向がある。 Also, the magnetization directions of adjacent permanent magnets are different from each other. Conveyance equipment having a linear motor as described above tends to increase in cost because the number of permanent magnets increases as the moving distance of the mover increases.
特許文献1に開示されるリニアモータでは、分割コアにコイルを巻回して構成された可動子と、突極を有する鉄心で構成された固定子とを備えている。そして、コストの増加を抑制するため、従来、固定子に配置されていた永久磁石を可動子の分割コアのティースに配置している。また、永久磁石が配置されコイルが巻回されていない補助分割コアが、可動子の移動方向の両端側に配置されている。
The linear motor disclosed in
さらに、補助分割コアに配置された永久磁石の形状と、コイルが巻かれている分割コアに配置された永久磁石の形状とが異なっている。また、補助分割コアと固定子との間の空隙の長さと、コイルが巻かれている分割コアと固定子との間の空隙の長さとが異なっている。これらの構成によって、永久磁石と可動子のコアとの間に発生するコギング推力が低減されている。 Furthermore, the shape of the permanent magnet arranged in the auxiliary split core differs from the shape of the permanent magnet arranged in the split core around which the coil is wound. Also, the length of the gap between the auxiliary split core and the stator is different from the length of the gap between the split core around which the coil is wound and the stator. These configurations reduce the cogging thrust generated between the permanent magnet and the core of the mover.
しかしながら、可動子を構成する分割コアの寸法精度、および組立精度に起因して生じる磁極ピッチのばらつきにより、依然としてコギング推力が発生するという課題があった。 However, there is still a problem that cogging thrust is generated due to variations in the magnetic pole pitch caused by the dimensional accuracy and assembly accuracy of the split cores that constitute the mover.
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、コアの寸法精度、および組立精度に起因して生じるコギング推力を低減できる同期リニアモータ、および同期リニアモータの製造方法を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above problems, and a synchronous linear motor capable of reducing the cogging thrust caused by the dimensional accuracy and assembly accuracy of the core, and a method for manufacturing the synchronous linear motor. intended to provide
本願に開示される同期リニアモータは、
基部と、前記基部の上面から上方に、前記基部の長手方向に等間隔に突出する、磁性体から成る複数の突極とを有する固定子と、
第一半分割コアバックと、前記第一半分割コアバックから前記固定子側に突出する第一半分割ティースとを有する第一半分割コアと、第二半分割コアバックと、前記第二半分割コアバックから前記固定子側に突出する第二半分割ティースとを有する第二半分割コアとからなり、前記長手方向に結合された複数の分割コアと、
前記第一半分割コアと前記第二半分割コアとの間にそれぞれ挟まれた永久磁石と、
前記第一半分割ティースと前記第二半分割ティースとからなるそれぞれのティースに巻回されたコイルとを有する可動子を備え、
前記第一半分割コアと前記第二半分割コアは、前記永久磁石を対称軸として非対称であり、
隣り合う二つの前記分割コアの、隣接する前記第一半分割コアと前記第二半分割コアとは、前記基部に平行な、相互に当接する当接面を有するものである。
The synchronous linear motor disclosed in the present application is
a stator having a base and a plurality of salient poles made of a magnetic material projecting upward from the upper surface of the base at equal intervals in the longitudinal direction of the base;
a first half core back having a first half core back; first half teeth protruding from the first half core back toward the stator; a second half core back; a plurality of split cores coupled in the longitudinal direction, each comprising a second half split core having a second half split tooth projecting from the split core back toward the stator;
a permanent magnet sandwiched between the first half-core and the second half-core;
a mover having coils wound around respective teeth composed of the first half tooth and the second half tooth,
the first half-split core and the second half-split core are asymmetric with respect to the permanent magnet as an axis of symmetry;
Of the two adjacent split cores, the adjacent first half core and second half core have contact surfaces that are parallel to the base and contact each other.
また、本願に開示される同期リニアモータの製造方法は、
前記永久磁石の磁極ピッチを前記長手方向に等間隔に調整しながら複数の前記分割コアを長手方向に結合する結合工程を有するものである。
Further, the method for manufacturing a synchronous linear motor disclosed in the present application includes:
A coupling step of coupling the plurality of split cores in the longitudinal direction while adjusting the magnetic pole pitch of the permanent magnets to be equal in the longitudinal direction.
本願に開示される同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、隣接する分割コア同士の当接面が当接する範囲内で磁極ピッチを調整して可動子を組立できるため、磁極ピッチのばらつきに起因するコギング推力を低減した同期リニアモータを提供できる。 According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor disclosed in the present application, the magnetic pole pitch can be adjusted within the range where the contact surfaces of the adjacent split cores abut to assemble the mover. A synchronous linear motor with reduced cogging thrust caused by variations can be provided.
実施の形態1.
以下、本実施の形態に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて説明する。
図1は、実施の形態1に係る同期リニアモータ100の斜視図である。
図2は、同期リニアモータ100の積層方向Bに垂直な断面図である。
同期リニアモータ100は、可動子40と固定子3とを備える。同期リニアモータ100は、巻線であるコイル6と永久磁石5との両方が可動子40に配置された巻線磁石可動子型同期リニアモータである。
図1において、長手方向Aは、可動子40及び固定子3の長手方向である。積層方向Bは、可動子40を構成する複数の電磁鋼板の積層方向を示し、上述の長手方向Aに垂直な方向である。また、上下方向Cは、使用時の可動子40の上下の方向である。長手方向A、積層方向B、上下方向Cは、それぞれ互いに、垂直な方向である。
A synchronous linear motor and a method for manufacturing the synchronous linear motor according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a synchronous
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the stacking direction B of the synchronous
A synchronous
In FIG. 1 , the longitudinal direction A is the longitudinal direction of the
同期リニアモータ100の可動子40は、図示しないスライダ等で支持されている。このため、図2に示すように可動子40は、空隙gを介して固定子3上を、長手方向Aに移動可能となっている。
A
可動子40は、長手方向Aに並んで結合された6個の分割コア4と、6個の永久磁石5と、6個のコイル6とからなる。また、分割コア4は、更に、長手方向Aに並んだ第一半分割コア4aと第二半分割コア4bとからなる。第一半分割コア4aは、第一半分割コアバック41aと、第一半分割コアバック41aから固定子3側に突出する第一半分割ティース42aとを有する。同様に、第二半分割コア4bは、第二半分割コアバック41bと、第二半分割コアバック41bから固定子3側に突出する第二半分割ティース42bとを有する。第一半分割コアバック41aと第二半分割コアバック41bとを合わせたものが、コアバック41であり、第一半分割ティース42aと第二半分割ティース42bとを合わせたものが、ティース42である。
The
第一半分割コア4aと第二半分割コア4bとの間に永久磁石5が挟まれている。第一半分割コア4a及び第二半分割コア4bは、それぞれ、複数の電磁鋼板が積層方向Bに積層されている。
A
第一半分割コアバック41aと第二半分割コアバック41bとは、永久磁石5を対称軸として非対称な形状を有している。一方、第一半分割ティース42aと第二半分割ティース42bとは、永久磁石5を対称軸として対称な形状を有している。
The first
永久磁石5の上下方向Cの長さは、分割コア4の上下方向Cの長さよりも短かく、ティース42の下端部42dは、永久磁石5の下端部5dよりも、下方に突出している。一方、コアバック41の上端部41uと永久磁石5の上端部5uとは面一となっている。6個の永久磁石5の着磁方向12は、長手方向Aに沿っている。そして、隣り合う分割コア4間に配置された永久磁石5の、互いに対向する磁極同士の極性が同じ極性となるように着磁されている。すなわち、永久磁石5の磁極は、永久磁石5における、長手方向Aの両端面に形成され、長手方向Aの一端面の磁極は、N極の極性を有し、反対側の他端面の磁極は、S極の極性を有している。
The length of the
そして、分割コア4のティース42の周囲には、図示しない絶縁部材を介してコイル6が集中的に巻回されている。分割コア4を構成する電磁鋼板の隣り合う積層間は、接着剤、あるいは金型内でのプレスによるカシメで保持・結合されている。6個の分割コア4は、長手方向Aに沿って並べられて、全体として磁性体からなる可動子コアを構成している。
隣接する二つの分割コア4の、一方の分割コア4の第一半分割コアバック41aと、他方の分割コア4の第二半分割コアバック41bとは、長手方向Aに沿って互いに当接する当接面41at、41btを有している。隣接する分割コア4同士は、当接面41at、41btが互いに当接する範囲内において、その当接面41at、41btが溶接などの結合手段により互いに固定されて一体となっている。 Of the two adjacent split cores 4, the first split core back 41a of one split core 4 and the second split core back 41b of the other split core 4 are in contact with each other along the longitudinal direction A. It has contact surfaces 41at and 41bt. Adjacent split cores 4 are integrated by fixing the contact surfaces 41at and 41bt to each other by a connecting means such as welding within the range where the contact surfaces 41at and 41bt contact each other.
固定子3は、複数の電磁鋼板が積層方向Bに積層されている。固定子3は、可動子40の長手方向Aに沿って、その用途に応じて必要な長さを有している。図2に示すように長手方向Aに沿って複数個の固定子ブロック30が連結して配置されていてもよい。固定子3を構成する電磁鋼板の隣り合う積層間は、接着剤、あるいは金型内でのプレスによるカシメ、あるいはリベット、ボルトなどの締結部材による締結で保持、結合されている。ただし、第一半分割コア4a、第二半分割コア4b、固定子3の構造は、積層鉄心に限定するものではなく、磁性体の鋼材による一体型の構造、或いは磁性体の鋼材による組立型の構造でもよい。
The
上述のように、固定子3は、台座となる基部31と、この基部31から上方に向かって突出する磁性体からなる複数の突極32とを備える。複数の突極32は、可動子40の長手方向Aに沿って互いに予め定められた間隔をおいて離間して配置されている。
As described above, the
図2に示すように、可動子40のティース42の下端部42dは、空隙gを介して突極32に対向して配置されている。ここで、空隙gは、可動子40と固定子3との最短距離を表す。
As shown in FIG. 2, the lower ends 42d of the
第一半分割コア4a、第二半分割コア4b、および永久磁石5は、それぞれの境界面において接着剤、両面テープなどの結合手段により結合されている。あるいは、それぞれの境界面で結合されることなく、第一半分割コア4a、第二半分割コア4b、および永久磁石5を治具などで位置決め、保持しながらコイル6を巻回し、巻回されたコイル6の張力により相互に保持、固定されていてもよい。
The first half-
次に、同期リニアモータ100の可動子40の製造方法を説明する。
図3は、可動子40の製造フローを示す図である。
図4は、製造途中の可動子40の側面図である。
以下、ステップ毎に製造方法を説明する。
まず、図示省略した金型、および図示省略したプレス装置により第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをプレス加工により成形する(ステップS001:第一、第二半分割コア製造工程)。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing flow of the
FIG. 4 is a side view of the
The manufacturing method will be described step by step below.
First, the
次に、図示省略した分割コア組立治具を用いて、永久磁石5、第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをコアバック面側で位置決めしながら永久磁石5、第一半分割コア4a、第二半分割コア4bを接着剤等により結合し、分割コア4を組立てる(ステップS002:分割コア組み立て工程)。
Next, using a split core assembly jig (not shown), the
次に、図示省略した巻き線機により、分割コア4のティース42にコイル6を巻回する(ステップS003:コイル巻回工程)。
Next, the
次に、図4に示すように、コイル6を巻回した複数の分割コア4は、板状の可動子位置決治具13を用いて位置決めされる。板状の可動子位置決治具13の一面には、製造する可動子の磁極ピッチと同じ間隔で、等間隔に複数の凸部13p(特許請求の範囲における第三凸部)が設けられている。上述のように、ティース42の下端部42dは、永久磁石5の下端部5dよりも、下方に突出しているので、ティース42の下端面には、永久磁石5の下端部5dの下に凹部42r(特許請求の範囲における第三凹部)が形成されている。
Next, as shown in FIG. 4, the plurality of split cores 4 around which the
ここで、各分割コア4のそれぞれの凹部42rの長手方向Aの一方向の面42r1が、各凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接するように、各分割コア4を、長手方向Aに沿って、可動子位置決治具13の上に位置決めして並べる。これにより、各永久磁石5を磁極ピッチが等間隔となるように配置できる。また、ティース42の上下方向Cの位置決めは、可動子位置決治具13の上面13uにティース42の下端部42dを当接させることによって行われる。位置決めできたら、固定治具15により、それぞれの分割コア4が動かないように固定する(ステップS004:分割コア配置工程)。
Here, each split core 4 is arranged so that the surface 42r1 of each
次に、溶接等の結合手段によりコイル6が巻回された分割コア4同士を結合して可動子40を組立てる(ステップS005:結合工程)。図4では、〇印Yを付した部分を溶接して結合している。
次に、図示しない着磁装置により永久磁石5を上面、あるいは底面、あるいは双方向から着磁する(ステップS006:着磁工程)。
Next, the split cores 4 around which the
Next, the
なお、予め先に着磁された永久磁石5を用いて分割コア4を組み立ててもよく、その場合はステップS006の着磁工程をステップS002の前に行うこととなる。
Note that the split cores 4 may be assembled using the
実施の形態1に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、隣接する分割コア同士の当接面が当接する範囲内で磁極ピッチを調整して可動子を組立できる。そのため、第一半分割コア4a、第二半分割コア4b、永久磁石5の寸法精度、および分割コア4の組立精度の影響を受けることなく、分割コア4に設けられた永久磁石5を長手方向Aに沿って等ピッチで配置することができるので、磁極ピッチのばらつきに起因するコギング推力を低減した同期リニアモータ100を提供できる。また、各分割コア4のそれぞれの凹部42rの長手方向Aの一方向の面が、各凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接するように、各分割コアを、長手方向Aに沿って、可動子位置決治具13の上に位置決めできるので、各分割コア4の位置決めを容易にできる。
According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the first embodiment, the magnetic pole pitch can be adjusted within the range where the contact surfaces of the adjacent split cores abut to assemble the mover. Therefore, the
実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図5は、同期リニアモータの可動子240の断面図であり、各分割コア4の電磁鋼板の積層方向Bに垂直な断面図である。
Embodiment 2.
A synchronous linear motor and a method for manufacturing the synchronous linear motor according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
実施の形態1で説明した可動子40と、本実施の形態に係る可動子240との違いは、可動子40の端面に設けた、凹部の位置関係である。実施の形態1では、ティース42の下端部42dは、永久磁石5の下端部5dよりも、下方に突出しているので、ティース42の下端面、かつ、永久磁石5の下端部5dの下に凹部42rが形成されていた。本実施の形態では、永久磁石5の上下方向Cの長さは、分割コア4の上下方向Cの長さよりも短く、コアバック41の上端部41uが、永久磁石5の上端部5uよりも、上方に突出している。したがって、コアバック41の上端部41uに凹部241r(特許請求の範囲における第三凹部)が形成されている。
The difference between the
次に、可動子240の製造方法を説明する。
図6は、可動子240の製造フローを示す図である。
図7は、製造途中の可動子240の側面図である。
以下、ステップ毎に製造方法を説明する。
まず、図示省略した金型、および図示省略したプレス装置により第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをプレス加工により成形する(ステップS001:第一、第二半分割コア製造工程)。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing flow of the
FIG. 7 is a side view of the
The manufacturing method will be described step by step below.
First, the
次に、図示省略した分割コア組立治具を用いて、永久磁石5、第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをコアバック面側で位置決めしながら永久磁石5、第一半分割コア4a、第二半分割コア4bを接着剤等により結合し、分割コア4を組立てる(ステップS002:分割コア組み立て工程)。
Next, using a split core assembly jig (not shown), the
次に、図示省略した巻き線機により、分割コア4のティース42にコイル6を巻回する(ステップS003:コイル巻回工程)。
Next, the
次に、図7に示すように、コイル6を巻回した複数の分割コア4を平板状の固定治具15の上に、ティース42の先端を下に向けて一列に並べる。その後、実施の形態1で用いた板状の可動子位置決治具13の天地を反転させて、複数の凸部13pを、それぞれの凹部241rに挿入し、可動子位置決治具13を長手方向Aの一方向に移動させる。これにより、各分割コア4のそれぞれの凹部241rの長手方向Aの一方向の面が、各凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接し、各永久磁石5を磁極ピッチが等間隔となるように配置できる(ステップS204:分割コア配置工程)。
Next, as shown in FIG. 7, a plurality of split cores 4 wound with
次に、溶接等の結合手段によりコイル6が巻回された分割コア4同士を結合して可動子240を組立てる(ステップS005:結合工程)。次に、図示しない着磁装置により永久磁石5を上面、あるいは底面、あるいは双方向から着磁する(ステップS006:着磁工程)。
Next, the split cores 4 around which the
実施の形態2に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、実施の形態1と同様の効果を奏する。 According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
実施の形態3.
以下、実施の形態3に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて、実施の形態1、2と異なる部分を中心に説明する。
図8は、同期リニアモータの可動子340の断面図であり、各分割コア4の電磁鋼板の積層方向Bに垂直な断面図である。
A synchronous linear motor and a method for manufacturing the synchronous linear motor according to the third embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the first and second embodiments.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
実施の形態1、2で説明した可動子40、240では、永久磁石5の上下方向Cの長さを、分割コア4の上下方向Cの長さよりも短くし、分割コア4の端面に凹部42r、241rを設けて、これらの凹部を用いて各分割コア4を位置決めしていた。本実施の形態3では、永久磁石305の上下方向Cの長さを、分割コア4の上下方向Cの長さよりも長くし、永久磁石305の下端部305dをティース42の下端部42dよりも下方に突出させている。永久磁石305の下端部305dの長手方向Aの一方向の面305d1を、可動子位置決治具13の上面に等間隔に設けた複数の凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接させることにより永久磁石305の位置を等間隔に位置決めする。
In the
次に、可動子340の製造方法を説明する。
図9は、可動子340の製造フローを示す図である。
図10は、製造途中の可動子340の側面図である。
以下、ステップ毎に製造方法を説明する。
まず、図示省略した金型、および図示省略したプレス装置により第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをプレス加工により成形する(ステップS001:第一、第二半分割コア製造工程)。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing flow of the
FIG. 10 is a side view of
The manufacturing method will be described step by step below.
First, the
次に、図示省略した分割コア組立治具を用いて、永久磁石305、第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをコアバック面側で位置決めしながら永久磁石305、第一半分割コア4a、第二半分割コア4bを接着剤等により結合し、分割コア4を組立てる(ステップS002:分割コア組み立て工程)。このとき、永久磁石305の下端部305dは、ティース42の下端部42dよりも下方に突出している。
Next, using a split core assembly jig (not shown),
次に、図示省略した巻き線機により、分割コア4のティース42にコイル6を巻回する(ステップS003:コイル巻回工程)。
Next, the
次に、図10に示すように、コイル6を巻回した複数の分割コア4は、可動子位置決治具13を用いて位置決めされる。板状の可動子位置決治具13の上面には、等間隔に複数の凸部13pが設けられている。凸部13pの突出長は、永久磁石305の下端部305dが、ティース42から突出する突出長よりも大きい。
Next, as shown in FIG. 10, the plurality of split cores 4 around which the
ここで、永久磁石305の下端部305dのそれぞれの長手方向Aの一方向の面305d1が、各凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接するように、各分割コア4を、長手方向Aに沿って位置決めして並べる。これにより、各永久磁石305を磁極ピッチが等間隔となるように配置できる。また、ティース42の上下方向Cの位置決めは、凸部13pの上面13puにティース42の下端部42dを当接させることによって行われる。位置決めできたら、固定治具15により、それぞれの分割コア4が動かないように固定する(ステップS304:分割コア配置工程)。
Here, the split cores 4 are arranged so that the surfaces 305d1 of the lower ends 305d of the
次に、溶接等の結合手段によりコイルが巻回された分割コア4同士を結合して可動子340を組立てる(ステップS005:結合工程)。次に、図示しない着磁装置により永久磁石305を上面、あるいは底面、あるいは双方向から着磁する(ステップS006:着磁工程)。
Next, the split cores 4 around which the coils are wound are joined together by joining means such as welding to assemble the mover 340 (step S005: joining step). Next, the
なお、実施の形態1、2と同様に予め先に着磁された永久磁石を用いて分割コア4を組み立ててもよい。 Note that split cores 4 may be assembled using permanent magnets that are magnetized in advance, as in the first and second embodiments.
実施の形態3に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、実施の形態1、2と同様の効果を奏する。 According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments are obtained.
実施の形態4.
以下、実施の形態4に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて、実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図11は、同期リニアモータの可動子440の断面図であり、各分割コア4の電磁鋼板の積層方向Bに垂直な断面図である。
Embodiment 4.
A synchronous linear motor and a method of manufacturing the synchronous linear motor according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the third embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the
実施の形態3では永久磁石305の上下方向Cの長さを、分割コア4の上下方向Cの長さよりも長くし、永久磁石305の下端部305dをティース42の下端部42dよりも下方に突出させていたが、本実施の形態では、永久磁石305の上下方向Cの長さを、分割コア4の上下方向Cの長さよりも長くし、永久磁石305の上端部305uをコアバック41の上端部41uよりも上方に突出させている。
In the third embodiment, the length of the
次に、可動子440の製造方法を説明する。
図12は、可動子440の製造フローを示す図である。
図13は、製造途中の可動子440の側面図である。
以下、ステップ毎に製造方法を説明する。
まず、図示省略した金型、および図示省略したプレス装置により第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをプレス加工により成形する(ステップS001:第一、第二半分割コア製造工程)。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing flow of the
FIG. 13 is a side view of
The manufacturing method will be described step by step below.
First, the
次に、図示省略した分割コア組立治具を用いて、永久磁石305、第一半分割コア4a、および第二半分割コア4bをコアバック面側で位置決めしながら永久磁石305、第一半分割コア4a、第二半分割コア4bを接着剤等により結合し、分割コア4を組立てる(ステップS002:分割コア組み立て工程)。
Next, using a split core assembly jig (not shown),
次に、図示省略した巻き線機により、分割コア4のティース42にコイル6を巻回する(ステップS003:コイル巻回工程)。
Next, the
次に、図13に示すように、コイル6を巻回した複数の分割コア4を平板状の固定治具15の上に、ティース42の先端を下に向けて一列に仮配置する。次に、実施の形態3で用いた板状の可動子位置決治具13の天地を反転させて、一列に並べた複数の分割コア4の上に置く。このとき、永久磁石305の上端部305uのそれぞれの長手方向Aの一方向の面が、各凸部13pの、長手方向Aの他方向の面に当接するように、各分割コア4を、長手方向Aに沿って位置決めして並べる。これにより、各永久磁石305を磁極ピッチが等間隔となるように配置できる。また、ティース42の上下方向Cの位置決めは、固定治具15の上面にティース42の下端部42dを当接させることによって行われる。位置決めできたら、可動子位置決治具13と固定治具15とにより、それぞれの分割コア4が動かないように固定する(ステップS404:分割コア配置工程)。
Next, as shown in FIG. 13, a plurality of split cores 4 wound with
次に、溶接等の結合手段によりコイル6が巻回された分割コア4同士を結合して可動子40を組立てる(ステップS005:結合工程)。次に、図示しない着磁装置により永久磁石305を上面、あるいは底面、あるいは双方向から着磁する(ステップS006:着磁工程)。
Next, the split cores 4 around which the
実施の形態4に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、実施の形態1~3と同様の効果を奏する。 According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the fourth embodiment, the same effects as those of the first to third embodiments are obtained.
実施の形態5.
以下、実施の形態5に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて、実施の形態1~3と異なる部分を中心に説明する。
図14は、可動子540の斜視図である。
実施の形態1~4では、長手方向A、上下方向Cについて、別途、治具を用いて位置決めする方法について説明した。本実施の形態では、分割コアの構成により積層方向Bについて位置決めする構成を説明する。
A synchronous linear motor and a method of manufacturing the synchronous linear motor according to the fifth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first to third embodiments.
14 is a perspective view of the
In
隣り合う分割コア504の一方の第一半分割コアバック541aは、長手方向Aの一方向に突出し、上下方向に延びる凸部541ap(特許請求の範囲における第一凸部)を有する。また、他方の分割コア504の第二半分割コアバック541bは、長手方向Aの一方向に凹み、上下方向Cに延び、上述の凸部541apと係合する凹部541br(特許請求の範囲における第一凹部)を有する。積層方向Bを位置決めする凸部、凹部は、図14の例に限定されるものではなく、複数個所設けられていてもよい。その他の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
One first half split core back 541a of the
実施の形態5に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、隣り合う分割コア504同士を凸部541apと凹部541brとにより係合し、長手方向Aにスライドさせながら長手方向Aの磁極ピッチを調整して可動子を組み立てることができる。そのため、隣り合う分割コア504同士が積層方向Bに位置ずれすることがなく、実施の形態1~3に対してより組立作業性に優れた同期リニアモータを提供できる。
According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the fifth embodiment, the
実施の形態6.
以下、実施の形態6に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法について図に基づいて、実施の形態5と異なる部分を中心に説明する。
図15は、同期リニアモータの可動子640の断面図であり、各分割コア604の電磁鋼板の積層方向Bに垂直な断面図である。
A synchronous linear motor and a method of manufacturing a synchronous linear motor according to the sixth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on differences from the fifth embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the
実施の形態5では、分割コア504の構成により隣り合う分割コア504同士を積層方向Bについて位置決めする構成について説明した。本実施の形態では、分割コアの構成により上下方向Cについて位置決めする構成を説明する。
In the fifth embodiment, the configuration of positioning the
隣り合う分割コア604の一方の第一半分割コアバック641aは、長手方向Aの一方向に凹み、積層方向Bに延びる凹部641ar(特許請求の範囲における第二凹部)を有する。また、他方の分割コア604の第二半分割コアバック641bは、長手方向Aの一方向に突出し、上述の凹部641arと係合する積層方向に延びる凸部641bp(特許請求の範囲における第二凸部)を有する。その他の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。上下方向Cを位置決めする凸部、凹部は、図15の例に限定されるものではなく、複数個所設けられていてもよい。
One first half split core back 641a of the
実施の形態6に係る同期リニアモータおよび同期リニアモータの製造方法によれば、隣り合う分割コア604同士を凸部641bpと凹部641arにより係合し、長手方向Aにスライドさせながら長手方向Aの磁極ピッチを調整して可動子を組み立てることができる。そのため、分割コア604が上下方向Cに位置ずれすることがなく、実施の形態1~4に対してより組立作業性に優れた同期リニアモータを提供できる。
According to the synchronous linear motor and the method for manufacturing the synchronous linear motor according to the sixth embodiment, the
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.
100 同期リニアモータ、3 固定子、31 基部、32 突極、
4,504,604 分割コア、4a 第一半分割コア、4b 第二半分割コア、
40,240,340,440,540,640 可動子、41 コアバック、
41a,541a,641a 第一半分割コアバック、
41b,541b,641b 第二半分割コアバック、
41at,41bt 当接面、41u 上端部、42 ティース、
42a 第一半分割ティース、42b 第二半分割ティース、42d 下端部、
42r,241r,541br,641ar 凹部、541ap,641bp 凸部、
5,305 永久磁石、5d,305d 下端部、5u,305u 上端部、
6 コイル、12 着磁方向、13 可動子位置決治具、13p 凸部、
13pu,13u 上面、15 固定治具、A 長手方向、B 積層方向、
C 上下方向、Y 〇印、g 空隙。
100 synchronous linear motor, 3 stator, 31 base, 32 salient poles,
4,504,604 split core, 4a first half split core, 4b second half split core,
40,240,340,440,540,640 mover, 41 core back,
41a, 541a, 641a first half split core back,
41b, 541b, 641b second half split core back,
41at, 41bt contact surface, 41u upper end portion, 42 teeth,
42a first half-split tooth, 42b second half-split tooth, 42d bottom end,
42r, 241r, 541br, 641ar concave portion, 541ap, 641bp convex portion,
5, 305 permanent magnet, 5d, 305d lower end, 5u, 305u upper end,
6 coil, 12 magnetization direction, 13 mover positioning jig, 13p projection,
13pu, 13u upper surface, 15 fixing jig, A longitudinal direction, B stacking direction,
C vertical direction, Y ○ mark, g gap.
Claims (13)
第一半分割コアバックと、前記第一半分割コアバックから前記固定子側に突出する第一半分割ティースとを有する第一半分割コアと、第二半分割コアバックと、前記第二半分割コアバックから前記固定子側に突出する第二半分割ティースとを有する第二半分割コアとからなり、前記長手方向に結合された複数の分割コアと、
前記第一半分割コアと前記第二半分割コアとの間にそれぞれ挟まれた永久磁石と、
前記第一半分割ティースと前記第二半分割ティースとからなるそれぞれのティースに巻回されたコイルとを有する可動子を備え、
前記第一半分割コアと前記第二半分割コアは、前記永久磁石を対称軸として非対称であり、
隣り合う二つの前記分割コアの、隣接する前記第一半分割コアと前記第二半分割コアとは、前記基部に平行な、相互に当接する当接面を有する同期リニアモータ。 a stator having a base and a plurality of salient poles made of a magnetic material projecting upward from the upper surface of the base at equal intervals in the longitudinal direction of the base;
a first half core back having a first half core back; first half teeth protruding from the first half core back toward the stator; a second half core back; a plurality of split cores coupled in the longitudinal direction, each comprising a second half split core having a second half split tooth projecting from the split core back toward the stator;
a permanent magnet sandwiched between the first half-core and the second half-core;
a mover having coils wound around respective teeth composed of the first half tooth and the second half tooth,
the first half-split core and the second half-split core are asymmetric with respect to the permanent magnet as an axis of symmetry;
The synchronous linear motor, wherein the adjacent first half split core and the second half split core of the two adjacent split cores have contact surfaces that are parallel to the base and contact each other.
前記永久磁石の磁極ピッチを前記長手方向に等間隔に調整しながら複数の前記分割コアを長手方向に結合する結合工程を有する同期リニアモータの製造方法。 2. The method of manufacturing a synchronous linear motor according to claim 1, further comprising a connecting step of connecting the plurality of split cores in the longitudinal direction while adjusting the magnetic pole pitch of the permanent magnets to be equal intervals in the longitudinal direction. manufacturing method.
前記永久磁石の磁極ピッチを前記長手方向に等間隔に調整しながら複数の前記分割コアを長手方向に結合する結合工程を有し、
板状の可動子位置決治具の一面には、製造する前記可動子の磁極ピッチと同じ間隔で、等間隔に複数の第三凸部が設けられ、
前記結合工程の前に、
前記第一半分割コアと、前記第二半分割コアとの間に形成された第三凹部の前記長手方向の一方向の面を、前記第三凸部の前記長手方向の他方向の面に当接させて、複数の前記分割コアを長手方向に位置決めする分割コア配置工程を有する同期リニアモータの製造方法。 A method for manufacturing a synchronous linear motor according to claim 3, claim 5, or claim 6,
a joining step of joining the plurality of split cores in the longitudinal direction while adjusting the magnetic pole pitch of the permanent magnets to be equal intervals in the longitudinal direction;
On one surface of the plate-shaped mover positioning jig, a plurality of third protrusions are provided at equal intervals at the same intervals as the magnetic pole pitch of the mover to be manufactured,
Before the bonding step,
The one longitudinal surface of the third concave portion formed between the first half-split core and the second half-split core is aligned with the other longitudinal surface of the third convex portion. A method for manufacturing a synchronous linear motor, comprising a split core arrangement step of positioning the plurality of split cores in the longitudinal direction by bringing them into contact with each other.
前記永久磁石の磁極ピッチを前記長手方向に等間隔に調整しながら複数の前記分割コアを長手方向に結合する結合工程を有し、
板状の可動子位置決治具の一面には、製造する前記可動子の磁極ピッチと同じ間隔で、等間隔に複数の第三凸部が設けられ、
前記結合工程の前に、
前記第三凸部の前記長手方向の一方向の面を、各永久磁石の前記長手方向の他方向の面に当接させて、複数の前記分割コアを長手方向に位置決めする分割コア配置工程を有する同期リニアモータの製造方法。 A method for manufacturing a synchronous linear motor according to claim 4, claim 7, or claim 8,
a joining step of joining the plurality of split cores in the longitudinal direction while adjusting the magnetic pole pitch of the permanent magnets to be equal intervals in the longitudinal direction;
On one surface of the plate-shaped mover positioning jig, a plurality of third protrusions are provided at equal intervals at the same intervals as the magnetic pole pitch of the mover to be manufactured,
Before the bonding step,
a split core arranging step of positioning the plurality of split cores in the longitudinal direction by bringing the surface of the third protrusion in one longitudinal direction into contact with the surface of each permanent magnet in the other longitudinal direction; A method for manufacturing a synchronous linear motor comprising:
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