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JP7360296B2 - Cylindrical linear motor - Google Patents
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Description

本発明は、筒型リニアモータに関する。 The present invention relates to a cylindrical linear motor .

筒型リニアモータは、たとえば、軸方向に並べて配置される複数のティースを外周に持つ筒型のコアとティース間のスロットに装着されるU相、V相およびW相の巻線を有する電機子と、電機子の外周に設けられた円筒形のヨークと軸方向にS極とN極とが交互に並ぶようにベースの内周に取付けられた複数の永久磁石とでなる固定子とを備えるものがある。 A cylindrical linear motor, for example, has a cylindrical core that has a plurality of teeth arranged in the axial direction on its outer periphery, and an armature that has U-phase, V-phase, and W-phase windings that are installed in slots between the teeth. and a stator consisting of a cylindrical yoke provided on the outer periphery of the armature and a plurality of permanent magnets attached to the inner periphery of the base so that south poles and north poles are arranged alternately in the axial direction. There is something.

このように構成された筒型リニアモータでは、電機子のU相、V相およびW相の巻線へ適宜通電すると、電機子が永久磁石に吸引されて電機子が可動子として固定子に対して軸方向へ駆動される。 In the cylindrical linear motor configured in this way, when the U-phase, V-phase, and W-phase windings of the armature are appropriately energized, the armature is attracted to the permanent magnet and the armature acts as a mover against the stator. driven in the axial direction.

このような筒型リニアモータでは、筒状のヨークとヨークに設けた環状のティースとを備えたコアをティース毎に軸方向に分割した複数のコア分割体で形成して、巻線を挟み込むようにしてコア分割体を積層して電機子を形成する場合がある。 In such a cylindrical linear motor, a core including a cylindrical yoke and annular teeth provided on the yoke is formed by a plurality of core segments divided in the axial direction for each tooth, and the windings are sandwiched between the core segments. In some cases, the armature is formed by stacking the core segments.

コア分割体を積層した電機子を持つ筒型リニアモータでは、電機子が界磁の外周に配置される構造を例に取れば、電機子における巻線をU相、V相およびW相の相毎に結線しなければならないので、コアのヨークからティースにかけて大きな切欠を設け、ティースの側面にティース先端から切欠へ通じるスリットを設けて巻線を結線する渡り線をコア外へ引き出し結線する(たとえば、特許文献1参照)。 For example, in a cylindrical linear motor with an armature made up of stacked core segments, where the armature is arranged around the outer periphery of the field, the windings in the armature are arranged in U-phase, V-phase, and W-phase. Therefore, a large notch is provided from the yoke of the core to the tooth, and a slit is provided on the side of the tooth that leads from the tip of the tooth to the notch, and the crossover wire that connects the windings is drawn out of the core and connected (for example, , see Patent Document 1).

特開2001-286122号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-286122

前記筒型リニアモータでは、コアにおけるヨークとティースに大きな切欠が形成されているので、磁気飽和が発生しやすく推力を向上し難いという問題がある。 In the cylindrical linear motor, large notches are formed in the yoke and teeth in the core, so magnetic saturation tends to occur, making it difficult to improve thrust.

そこで、本発明は、推力を向上できる筒型リニアモータの提供を目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cylindrical linear motor that can improve thrust.

上記の目的を達成するため、本発明の筒型リニアモータは、筒状のコアと、コアの外周に設けられるスロットに装着される巻線とを有する電機子と、筒状であって内方に電機子が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁とを備え、コアは、筒状のヨークと、ヨークの外周に軸方向に並べて設けられる複数のティースと、ティースの外周端からヨークにかけて形成されて前記ティースを軸方向に貫くとともに巻線のリード線が挿入されるスリットを有している。 To achieve the above object, the cylindrical linear motor of the present invention includes an armature having a cylindrical core, a winding installed in a slot provided on the outer periphery of the core, and an armature having a cylindrical shape and an inner The core includes a cylindrical yoke and a magnetic field in which an armature is movably inserted in the axial direction and N and S poles are alternately arranged in the axial direction. It has a plurality of teeth arranged side by side, and a slit that is formed from the outer peripheral end of the tooth to the yoke, passes through the tooth in the axial direction, and into which the lead wire of the winding wire is inserted.

このように構成された筒型リニアモータでは、コアにおけるヨークとティースに設けられるスリットの断面積は、リード線の挿入が可能である程度の大きさで済むので、コアにおける磁路断面積を著しく減少させることが無い。よって、コアにおいて磁気飽和が生じにくくなる。さらに、巻線同士を結線するリード線がコアのスリット内に収容されてリード線が巻線の内側に格納されるために、コアと界磁との間にリード線を配置する必要がなく、両者の径方向距離を短くできる。 In a cylindrical linear motor configured in this way, the cross-sectional area of the slits provided in the yoke and teeth in the core is only large enough to allow insertion of the lead wire, so the cross-sectional area of the magnetic path in the core is significantly reduced. There is nothing to do. Therefore, magnetic saturation is less likely to occur in the core. Furthermore, since the lead wires that connect the windings are housed in the slits of the core and stored inside the windings, there is no need to arrange the lead wires between the core and the field. The radial distance between the two can be shortened.

また、筒型リニアモータにおけるコアは、それぞれ一つのティースを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体を積層して形成されてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、コアへの巻線の装着と巻線の結線とを容易に行うことができ、筒型リニアモータの製造が容易となる。 Further, the core of the cylindrical linear motor may be formed by stacking a plurality of annular core segments divided in the axial direction so that each core segment has one tooth. According to the cylindrical linear motor configured in this way, the windings can be easily attached to the core and the windings can be connected, and the cylindrical linear motor can be manufactured easily.

さらに、筒型リニアモータにおけるコア分割体は、ヨークに相当する部位の同一円周上に120度間隔で配置されてリード線を収容する3つの孔を有してコアの一端を構成する環状の第一コア分割体と、スリットとヨークに相当する部位であってスリットを通る同一円周上に前記リード線を収容する2つの孔とを有する複数の第二コア分割体とを有し、第二コア分割体におけるスリットおよび2つの孔は、同一円周上に120度間隔で配置されていてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、各相の巻線のリード線を個別にスリットと孔に収容でき各相の巻線を良好に絶縁できる。また、このように構成された筒型リニアモータによれば、スリットをコアの全体で周方向に120度の位相差で満遍なく配置できるので、コアが界磁から径方向に偏心させる大きな吸引力を受けにくくなり、筒型リニアモータが円滑に伸縮でき、推力低下も招くこともない。 Furthermore, the core division body in the cylindrical linear motor has three holes arranged at 120 degree intervals on the same circumference of the part corresponding to the yoke to accommodate the lead wires, and has an annular shape constituting one end of the core. It has a first core division body, and a plurality of second core division bodies each having two holes corresponding to a slit and a yoke and accommodating the lead wires on the same circumference passing through the slit. The slit and two holes in the two-core divided body may be arranged at 120 degree intervals on the same circumference. According to the cylindrical linear motor configured in this manner, the lead wires of the windings of each phase can be accommodated individually in the slits and holes, and the windings of each phase can be well insulated. In addition, according to the cylindrical linear motor configured in this way, the slits can be evenly arranged in the circumferential direction throughout the core with a phase difference of 120 degrees, so that the core can exert a large attraction force that causes eccentricity in the radial direction from the field. This allows the cylindrical linear motor to extend and retract smoothly without causing a decrease in thrust.

また、筒型リニアモータにおけるコア分割体は、ヨークに相当する部位であってスリットを通る同一円周上に3つの孔を有し、スリットおよび3つの孔は、前記同一円周上に90度間隔で配置されており、3つの孔のうち2つの孔をリード線の収容のための孔として利用し、残りの孔にキーの差込が可能であってもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、3つの孔のうち1つの孔にキーを差し込んでコア分割体を容易に位置決めできるのでコアの製造作業が非常に容易となり、巻線のリード線をそれぞれ異なるスリットと孔に分散して収容できるので、各相の巻線を良好に絶縁できる。 Further, the core division body in the cylindrical linear motor is a part corresponding to a yoke, and has three holes on the same circumference passing through the slit, and the slit and the three holes are arranged at 90 degrees on the same circumference. Two of the three holes may be used as holes for accommodating lead wires, and keys may be inserted into the remaining holes. According to the cylindrical linear motor configured in this way, the core division body can be easily positioned by inserting a key into one of the three holes, making the core manufacturing work very easy. Since the wires can be housed in different slits and holes, the windings of each phase can be well insulated.

さらに、筒型リニアモータにおけるコア分割体は、ヨークに相当する部位の同一円周上に60度間隔で配置される6つの孔を有してコアの一端を構成する環状の第一コア分割体と、スリットとヨークに相当する部位であってスリットを通る同一円周上に5つの孔とを有する複数の第二コア分割体とを有し、第二コア分割体におけるスリットおよび5つの孔は、同一円周上に60度間隔で配置されており、第一コア分割体の3つの孔と第二コア分割体のスリットおよび2つの孔にリード線が収容されてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、スリットをコアの全体で周方向に120度の位相差で満遍なく配置できるので、コアが界磁から径方向に偏心させる大きな吸引力を受けにくくなり、筒型リニアモータが円滑に伸縮でき、推力低下も招くこともない。また、リード線が収容されない孔を空気の抜け孔として利用できるので、筒型リニアモータの伸縮時に筒型リニアモータ内の電機子の軸方向両側の部屋が圧縮される際に圧力が上昇して筒型リニアモータの伸縮を妨げることがないので、この点でも、筒型リニアモータが円滑に伸縮でき、推力低下も招くこともない。また、このように構成された筒型リニアモータによれば、スリットに接続されない3つの孔で形成される3つの軸方向孔の1つの孔にキーを差し込んで第一コア分割体と第二コア分割体を容易に位置決めできるのでコアの製造作業が非常に容易となる。 Furthermore, the core division body in the cylindrical linear motor is an annular first core division body that has six holes arranged at 60 degree intervals on the same circumference of a portion corresponding to the yoke and constitutes one end of the core. and a plurality of second core division bodies each having a slit and five holes on the same circumference passing through the slit, which correspond to the slit and the yoke, and the slit and the five holes in the second core division body are , are arranged at 60 degree intervals on the same circumference, and the lead wires may be accommodated in the three holes of the first core division body and the slit and two holes of the second core division body. According to the cylindrical linear motor configured in this way, the slits can be arranged evenly throughout the core with a phase difference of 120 degrees in the circumferential direction, so the core is less susceptible to large attraction forces that make it eccentric in the radial direction from the field. Therefore, the cylindrical linear motor can smoothly expand and contract, and there is no reduction in thrust. In addition, the hole where the lead wire is not accommodated can be used as an air vent, so when the cylindrical linear motor expands and contracts, the pressure increases when the chambers on both sides of the armature in the axial direction of the cylindrical linear motor are compressed. Since the expansion and contraction of the cylindrical linear motor is not hindered, in this respect as well, the cylindrical linear motor can be smoothly expanded and contracted without causing a decrease in thrust force. Further, according to the cylindrical linear motor configured in this way, the key is inserted into one of the three axial holes formed by the three holes not connected to the slit, and the first core segment and the second core are separated. Since the divided bodies can be easily positioned, the core manufacturing work becomes very easy.

また、筒型リニアモータは、コア分割体を積層した状態で互いに連通されるとともにスリットに接続されない孔のうち一つに挿入されてコア分割体を周方向で位置決めするキーを備えてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、コア組立後にコア分割体の分離が防止される。 Further, the cylindrical linear motor may include a key that is inserted into one of the holes that communicate with each other in the stacked state of the core divided bodies and is not connected to the slit to position the core divided bodies in the circumferential direction. According to the cylindrical linear motor configured in this way, separation of the core segments after core assembly is prevented.

さらに、筒型リニアモータにおけるコアのスリットはヨークの内周に通じていてもよく、このように筒型リニアモータが構成されると、リード線をコアの内周に配置できるようになるので異なる相の巻線に接続されたリード線同士を絶縁し易くなる。 Furthermore, the slit in the core of a cylindrical linear motor may communicate with the inner periphery of the yoke, and when a cylindrical linear motor is configured in this way, the lead wires can be placed on the inner periphery of the core. It becomes easier to insulate the lead wires connected to the phase windings.

本発明の筒型リニアモータによれば、推力を向上できる。 According to the cylindrical linear motor of the present invention, thrust can be improved.

一実施の形態における筒型リニアモータの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a cylindrical linear motor in one embodiment. 一実施の形態の筒型リニアモータのコアの拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the core of the cylindrical linear motor according to one embodiment. 一実施の形態の筒型リニアモータのコアの平面図である。It is a top view of the core of the cylindrical linear motor of one embodiment. 一実施の形態の第一変形例における筒型リニアモータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the cylindrical linear motor in the first modification of one embodiment. 一実施の形態の第一変形例における筒型リニアモータのコアを組み立てる工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of assembling the core of the cylindrical linear motor in the first modification of one embodiment. 一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the cylindrical linear motor in the second modification of one embodiment. (A)は、一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータのコアの一端の対応するコア分割体の斜視図である。(B)は、一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータのコアの一端以外に対応するコア分割体の斜視図である。(A) is a perspective view of a core division body corresponding to one end of the core of a cylindrical linear motor in a second modification of the embodiment. (B) is a perspective view of a core division body corresponding to other than one end of the core of the cylindrical linear motor in a second modification of the embodiment. 一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータのコアの平面図である。It is a top view of the core of the cylindrical linear motor in the second modification of one embodiment. 一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータのコア分割体を積層する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of laminating the core division body of the cylindrical linear motor in the second modification of one embodiment. (A)は、一実施の形態の第三変形例における筒型リニアモータのコアの一端の対応する第一コア分割体の斜視図である。(B)は、一実施の形態の第三変形例における筒型リニアモータのコアの一端以外に対応する第二コア分割体の斜視図である。(A) is a perspective view of a first core division body corresponding to one end of the core of a cylindrical linear motor in a third modification of the embodiment. (B) is a perspective view of a second core division body corresponding to other than one end of the core of the cylindrical linear motor in a third modification of the embodiment. 一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the cylindrical linear motor in the fourth modification of one embodiment. (A)は、一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータのコアの一端の対応する第一コア分割体の斜視図である。(B)は、一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータのコアの一端以外に対応する第二コア分割体の斜視図である。(A) is a perspective view of a first core division body corresponding to one end of the core of a cylindrical linear motor in a fourth modification of the embodiment. (B) is a perspective view of a second core division body corresponding to other than one end of the core of the cylindrical linear motor in a fourth modification of the embodiment. 一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータのコアの平面図である。It is a top view of the core of the cylindrical linear motor in the fourth modification of one embodiment.

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における筒型リニアモータ1は、図1に示すように、筒状のコア3とコア3の外周に設けられるスロット4に装着される巻線5とを有する電機子2と、筒状であって内方に電機子2が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁6とを備えて構成されている。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the figures. As shown in FIG. 1, a cylindrical linear motor 1 in one embodiment includes an armature 2 having a cylindrical core 3 and a winding 5 installed in a slot 4 provided on the outer periphery of the core 3; The armature 2 is inserted into the magnetic field 6 so as to be movable in the axial direction, and the field 6 has N poles and S poles arranged alternately in the axial direction.

以下、筒型リニアモータ1の各部について詳細に説明する。電機子2は、コア3と巻線5とを備えて構成されている。コア3は、円筒状のヨーク3aと、環状であってヨーク3aの外周に軸方向に間隔を空けて設けられる複数のティース3bと、ティース3b,3b間に設けられる複数のスロット4と、ティース3bの外周端からヨーク3aにかけて形成されてティース3bを軸方向に貫くとともにヨーク3aの軸方向両端に通じて巻線5のリード線5aが挿入されるスリット3cとを備えて構成されて可動子とされている。 Each part of the cylindrical linear motor 1 will be described in detail below. The armature 2 includes a core 3 and a winding 5. The core 3 includes a cylindrical yoke 3a, a plurality of annular teeth 3b provided at intervals in the axial direction on the outer circumference of the yoke 3a, a plurality of slots 4 provided between the teeth 3b, and teeth 3b. The movable element includes a slit 3c formed from the outer peripheral end of the yoke 3b to the yoke 3a, passing through the tooth 3b in the axial direction, and into which the lead wire 5a of the winding 5 is inserted through both ends of the yoke 3a in the axial direction. It is said that

本実施の形態では、図1に示すように、ヨーク3aの外周に7個の環状のティース3bが、軸方向に等間隔に並べて設けられており、ティース3b,3b間に巻線5が装着される空隙でなる6個のスロット4が形成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, seven annular teeth 3b are arranged on the outer periphery of a yoke 3a at equal intervals in the axial direction, and a winding 5 is installed between the teeth 3b. Six slots 4 are formed by the air gaps.

スリット3cは、図2および図3に示すように、ティース3bの外周端からヨーク3aにかけて設けられており、コア3の軸方向に沿ってティース3bを軸方向に貫通している。なお、本実施の形態では、スリット3cは、コア3の軸方向に沿って各ティース3bを軸方向に貫くとともに、ヨーク3aの軸方向一端から他端へ通じている。スリット3cは、ヨーク3aの内周へ通じさせてもよいしヨーク3aにまで形成されていれば、ヨーク3aの径方向の途中まで形成されるものでもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the slit 3c is provided from the outer peripheral end of the tooth 3b to the yoke 3a, and passes through the tooth 3b in the axial direction along the axial direction of the core 3. In this embodiment, the slit 3c axially penetrates each tooth 3b along the axial direction of the core 3, and communicates from one axial end of the yoke 3a to the other end. The slit 3c may be made to communicate with the inner periphery of the yoke 3a, or may be formed halfway in the radial direction of the yoke 3a as long as it is formed up to the yoke 3a.

また、本実施の形態では、図1中で隣り合うティース3b,3b同士の間には、空隙でなるスロット4が合計で6個設けられていて、スロット4には、巻線5が巻き回されて装着されている。巻線5は、U相、V相およびW相の三相巻線とされている。6個のスロット4には、図1中左側からW相、U相、V相、W相、U相、V相の順で巻線5が装着されている。 Furthermore, in this embodiment, a total of six slots 4 are provided between the adjacent teeth 3b, 3b in FIG. 1, and the winding 5 is wound around the slots 4. It has been fitted. The winding 5 is a three-phase winding of U phase, V phase, and W phase. The six slots 4 are equipped with windings 5 in the order of W-phase, U-phase, V-phase, W-phase, U-phase, and V-phase from the left side in FIG.

また、U相、V相およびW相の巻線5同士は、相毎に巻線5から引き出されるリード線5a同士を結線して直列に接続されており、各相の巻線5の終端のうち一端はリード線5bによって互いに接続され、前記終端のうち他端は図示しない外部電源に接続されるケーブル16に接続されている。そして、巻線5から引き出されるリード線5aは、コア3に設けたスリット3c内に収容されて巻線5の内周側に配置される。 Further, the U-phase, V-phase, and W-phase windings 5 are connected in series by connecting the lead wires 5a drawn out from the windings 5 for each phase, and the terminal ends of the windings 5 of each phase are connected in series. One end thereof is connected to each other by a lead wire 5b, and the other end of the terminal ends is connected to a cable 16 connected to an external power source (not shown). A lead wire 5a drawn out from the winding 5 is accommodated in a slit 3c provided in the core 3 and arranged on the inner circumferential side of the winding 5.

そして、このように構成された電機子2は、出力軸である非磁性体で形成されたロッド11の外周に装着されている。具体的には、電機子2は、その図1中で左端と右端とがロッド11に固定される環状のスライダ12,13によって保持されて、ロッド11に固定されている。 The armature 2 thus configured is attached to the outer periphery of the rod 11, which is an output shaft and is made of a non-magnetic material. Specifically, the armature 2 is fixed to the rod 11 by being held by annular sliders 12 and 13 whose left and right ends in FIG. 1 are fixed to the rod 11.

また、本実施の形態では、界磁6は、筒状の積層磁石体Mと積層磁石体Mの外周に嵌合されるバックヨーク8とを備えており、円筒状の非磁性体で形成されるアウターチューブ7とアウターチューブ7内に挿入される円筒状の非磁性体のインナーチューブ9との間に形成される環状隙間内に収容されている。そして、電機子2は、界磁6内に軸方向移動自在に挿入されている。 Further, in this embodiment, the field magnet 6 includes a cylindrical laminated magnet body M and a back yoke 8 fitted to the outer periphery of the laminated magnet body M, and is made of a cylindrical non-magnetic material. It is accommodated in an annular gap formed between an outer tube 7 and a cylindrical non-magnetic inner tube 9 inserted into the outer tube 7. The armature 2 is inserted into the field 6 so as to be movable in the axial direction.

積層磁石体Mは、筒状のバックヨーク8とインナーチューブ9との間の環状隙間に軸方向に交互に積層されて挿入される複数の環状の主磁極となる永久磁石10aと複数の環状の副磁極となる永久磁石10bとを備えて構成されている。なお、図1中で主磁極の永久磁石10aと副磁極の永久磁石10bに記載されている三角の印は、着磁方向を示しており、主磁極の永久磁石10aの着磁方向は径方向となっており、副磁極の永久磁石10bの着磁方向は軸方向となっている。主磁極の永久磁石10aと副磁極の永久磁石10bは、ハルバッハ配列で配置されており、界磁6の内周側では、軸方向にS極とN極が交互に現れるように配置されている。 The laminated magnet body M includes a plurality of permanent magnets 10a serving as a plurality of annular main magnetic poles which are alternately stacked and inserted in an axial direction into an annular gap between a cylindrical back yoke 8 and an inner tube 9, and a plurality of annular main magnetic poles. It is configured to include a permanent magnet 10b serving as a sub magnetic pole. In FIG. 1, the triangular marks written on the main pole permanent magnet 10a and the sub pole permanent magnet 10b indicate the direction of magnetization, and the magnetization direction of the main pole permanent magnet 10a is in the radial direction. The direction of magnetization of the permanent magnet 10b of the sub-pole is the axial direction. The permanent magnet 10a as the main pole and the permanent magnet 10b as the sub-pole are arranged in a Halbach arrangement, and on the inner peripheral side of the field 6, they are arranged so that S poles and N poles appear alternately in the axial direction. .

また、本実施の形態の筒型リニアモータ1では、主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1は、副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2よりも長くなっている。主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1を副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2よりも長くすれば、コア3との間の主磁極の永久磁石10aとの間の磁気抵抗を小さくできコア3へ作用させる磁界を大きくできるので筒型リニアモータ1の推力を向上できる。主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1と副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2に最適な関係があり、主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1と副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2が0.2≦L2/L1≦0.5を満たすように設定されれば、L2/L1の値を理想的な値に設定した際の推力に対して98%以上の推力を確保できる。ただし、主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1と副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2との関係は、前述の設定に限られない。 Furthermore, in the cylindrical linear motor 1 of this embodiment, the axial length L1 of the permanent magnet 10a of the main pole is longer than the axial length L2 of the permanent magnet 10b of the sub pole. By making the axial length L1 of the main pole permanent magnet 10a longer than the axial length L2 of the sub pole permanent magnet 10b, the magnetic resistance between the main pole permanent magnet 10a and the core 3 can be reduced. Since it can be made smaller and the magnetic field acting on the core 3 can be increased, the thrust of the cylindrical linear motor 1 can be improved. There is an optimal relationship between the axial length L1 of the main pole permanent magnet 10a and the axial length L2 of the sub pole permanent magnet 10b, and the axial length L1 of the main pole permanent magnet 10a and the sub pole permanent magnet If the axial length L2 of 10b is set to satisfy 0.2≦L2/L1≦0.5, the thrust will be 98% or more of the thrust when the value of L2/L1 is set to an ideal value. thrust can be secured. However, the relationship between the axial length L1 of the main pole permanent magnet 10a and the axial length L2 of the sub pole permanent magnet 10b is not limited to the above setting.

また、本実施の形態の筒型リニアモータ1では、界磁6は、永久磁石10a,10bで構成される積層磁石体Mの外周にバックヨーク8を備えている。バックヨーク8を設けない場合、副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2が短くなると主磁極の永久磁石10aの軸方向中央部分における磁石外部の磁気抵抗が増大し、界磁磁束が小さくなるため、主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1を長くする際の筒型リニアモータ1の推力向上度合が小さくなる。これに対して、永久磁石10a,10bの外周にバックヨーク8を設けると、磁気抵抗の低い磁路を確保できるので副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2の短縮に起因する磁気抵抗の増大が抑制される。よって、主磁極の永久磁石10aの軸方向長さL1を副磁極の永久磁石10bの軸方向長さL2よりも長くするとともに永久磁石10a,10bの外周に筒状のバックヨーク8を設けると筒型リニアモータ1の推力を大きく向上させ得る。バックヨーク8の肉厚は、主磁極の永久磁石10aの外部磁気抵抗の増大を抑制に適する肉厚に設定されればよい。 Furthermore, in the cylindrical linear motor 1 of this embodiment, the field 6 includes a back yoke 8 on the outer periphery of a laminated magnet body M made up of permanent magnets 10a and 10b. When the back yoke 8 is not provided, when the axial length L2 of the permanent magnet 10b of the auxiliary magnetic pole becomes shorter, the magnetic resistance outside the magnet in the axial center portion of the permanent magnet 10a of the main magnetic pole increases, and the field magnetic flux decreases. Therefore, the degree of improvement in the thrust of the cylindrical linear motor 1 when increasing the axial length L1 of the permanent magnet 10a of the main pole becomes small. On the other hand, if the back yoke 8 is provided on the outer periphery of the permanent magnets 10a and 10b, a magnetic path with low magnetic resistance can be secured, so that the magnetic resistance due to the shortening of the axial length L2 of the permanent magnet 10b of the sub-pole can be reduced. Growth is suppressed. Therefore, if the axial length L1 of the main pole permanent magnet 10a is made longer than the axial length L2 of the sub pole permanent magnet 10b, and a cylindrical back yoke 8 is provided around the outer periphery of the permanent magnets 10a and 10b, the cylindrical The thrust of the type linear motor 1 can be greatly improved. The thickness of the back yoke 8 may be set to a thickness suitable for suppressing an increase in external magnetic resistance of the permanent magnet 10a of the main pole.

なお、副磁極の永久磁石10bは、主磁極の永久磁石10aより高い保磁力を有する永久磁石とされている。永久磁石における残留磁束密度と保磁力は、互いに密接に関係しており、一般的に残留磁束密度を高めると保磁力は低くなり、保磁力を高めると残留磁束密度が低くなるという、互いに背反する関係にある。ハルバッハ配列では、副磁極の永久磁石10bには減磁方向に大きな磁界が印加されるため、副磁極の永久磁石10bの保磁力を高くして減磁を抑制し、大きな磁界をコア3に作用させ得るようにしている。対して、コア3に対して作用する磁界の強さは、主磁極の永久磁石10aの磁力線数に左右される。そのため、主磁極の永久磁石10aに高い残留磁束密度の永久磁石を使用して大きな磁界をコア3に作用させるようにしている。本実施の形態では、副磁極の永久磁石10bを主磁極の永久磁石10aよりも保磁力を高くするのに際して、副磁極の永久磁石10bの材料を主磁極の永久磁石10aの材料よりも保磁力が高い材料としている。よって、材料の選定によって、主磁極の永久磁石10aと副磁極の永久磁石10bの組合せを簡単に実現できる。なお、本実施の形態では、主磁極の永久磁石10aは、ネオジム、鉄、ボロンを主成分とする残留磁束密度が高い材料で構成され、副磁極の永久磁石10bは、前記材料にジスプロシウムやテリビウム等の重希土類元素の添加量を増やした減磁しにくい磁石で構成されている。 Note that the permanent magnet 10b of the sub-pole is a permanent magnet having a higher coercive force than the permanent magnet 10a of the main pole. The residual magnetic flux density and coercive force in a permanent magnet are closely related to each other, and in general, increasing the residual magnetic flux density lowers the coercive force, and increasing coercive force lowers the residual magnetic flux density, which are contradictory to each other. In a relationship. In the Halbach arrangement, a large magnetic field is applied to the sub-pole permanent magnet 10b in the demagnetizing direction, so the coercive force of the sub-pole permanent magnet 10b is increased to suppress demagnetization and a large magnetic field is applied to the core 3. I'm trying to make it possible. On the other hand, the strength of the magnetic field acting on the core 3 depends on the number of lines of magnetic force of the permanent magnet 10a of the main pole. Therefore, a permanent magnet with a high residual magnetic flux density is used as the main pole permanent magnet 10a to apply a large magnetic field to the core 3. In this embodiment, in order to make the permanent magnet 10b of the auxiliary magnetic pole have a higher coercive force than the permanent magnet 10a of the main magnetic pole, the material of the permanent magnet 10b of the auxiliary magnetic pole has a coercive force higher than that of the material of the permanent magnet 10a of the main magnetic pole. It is a high quality material. Therefore, by selecting the materials, a combination of the main pole permanent magnet 10a and the sub pole permanent magnet 10b can be easily realized. In this embodiment, the permanent magnet 10a of the main pole is made of a material with high residual magnetic flux density mainly composed of neodymium, iron, and boron, and the permanent magnet 10b of the sub pole is made of a material containing dysprosium or teribium as the main components. It is composed of magnets that are difficult to demagnetize and have increased amounts of heavy rare earth elements such as

前述のように、界磁6の内周側には、コア3が挿入されており、界磁6は、コア3に磁界を作用させている。なお、界磁6は、コア3の可動範囲に対して磁界を作用させればよいので、コア3の可動範囲に応じて永久磁石10a,10bの設置範囲を決定すればよい。したがって、アウターチューブ7とインナーチューブ9との環状隙間のうち、コア3に対向し得ない範囲には、永久磁石10a,10bを設置しなくともよい。 As described above, the core 3 is inserted into the inner peripheral side of the field 6, and the field 6 applies a magnetic field to the core 3. Note that since the field 6 only needs to apply a magnetic field to the movable range of the core 3, the installation range of the permanent magnets 10a and 10b may be determined according to the movable range of the core 3. Therefore, it is not necessary to install the permanent magnets 10a and 10b in the annular gap between the outer tube 7 and the inner tube 9 in a range where they cannot face the core 3.

バックヨーク8の軸方向長さは、積層磁石体Mの全長以上になっていればよく、積層磁石体Mの全長と等しい長さとしてもよい。また、バックヨーク8の軸方向長さが積層磁石体Mの全長よりも長い場合、積層磁石体Mの末端の磁力線が大気へ洩れず筒型リニアモータ1の推力低下を防止できる。このように、バックヨーク8の軸方向長さを積層磁石体Mの軸方向長さよりも長くするには、積層磁石体Mが永久磁石10a,10bの加工誤差によって採りうる軸方向の最大長さよりもバックヨーク8の軸方向長さを長くしておけばよい。 The axial length of the back yoke 8 only needs to be longer than the total length of the laminated magnet body M, and may be equal to the total length of the laminated magnet body M. Further, when the axial length of the back yoke 8 is longer than the total length of the laminated magnet body M, the lines of magnetic force at the end of the laminated magnet body M do not leak into the atmosphere, and a decrease in the thrust of the cylindrical linear motor 1 can be prevented. In this way, in order to make the axial length of the back yoke 8 longer than the axial length of the laminated magnet body M, the laminated magnet body M must be longer than the maximum axial length that can be taken due to machining errors of the permanent magnets 10a and 10b. The axial length of the back yoke 8 may also be made longer.

また、アウターチューブ7、バックヨーク8およびインナーチューブ9の図1中左端はキャップ14によって閉塞されており、アウターチューブ7、バックヨーク8およびインナーチューブ9の図1中右端は内周に挿入されるロッド11の軸方向の移動を案内する環状のヘッドキャップ15によって閉塞されている。 Further, the left ends of the outer tube 7, back yoke 8, and inner tube 9 in FIG. 1 are closed by a cap 14, and the right ends of the outer tube 7, back yoke 8, and inner tube 9 in FIG. 1 are inserted into the inner periphery. It is closed by an annular head cap 15 that guides the axial movement of the rod 11.

インナーチューブ9の内周には、スライダ12,13が摺接しており、スライダ12,13によって電機子2はロッド11とともに界磁6に対して偏心せずに軸方向へスムーズに移動できる。インナーチューブ9は、コア3の外周と各永久磁石10a,10bの内周との間の磁気ギャップを形成するとともに、スライダ12,13と協働してコア3の軸方向移動を案内する役割を果たしている。コア3の外径は、インナーチューブ9の内径よりも小さく、インナーチューブ9に干渉することはなく、筒型リニアモータ1は円滑に伸縮できるが、インナーチューブ9の内周に摺接してもよい。なお、インナーチューブ9は、非磁性体で形成されればよいが、合成樹脂で形成されると筒型リニアモータ1の推力密度向上効果が高くなる。インナーチューブ9を非磁性体の金属で製造すると、電機子2が軸方向へ移動する際にインナーチューブ9の内部に渦電流が生じて、電機子2の移動を妨げる力が発生してしまう。これに対して、インナーチューブ9を合成樹脂とすれば渦電流が生じないので筒型リニアモータ1の推力をより効果的に向上できるとともに、筒型リニアモータ1の質量を低減できる。なお、インナーチューブ9を合成樹脂とする場合、フッ素樹脂で製造すればスライダ12,13との間の摩擦および摩耗を低減できる。また、インナーチューブ9を他の合成樹脂で形成してもよく、また、摩擦および摩耗を低減するべく他の合成樹脂で形成されたインナーチューブ9の内周をフッ素樹脂でコーティングしてもよい。 Sliders 12 and 13 are in sliding contact with the inner periphery of the inner tube 9, and the sliders 12 and 13 allow the armature 2 to move smoothly in the axial direction together with the rod 11 without being eccentric with respect to the field 6. The inner tube 9 forms a magnetic gap between the outer periphery of the core 3 and the inner periphery of each permanent magnet 10a, 10b, and also plays the role of guiding the axial movement of the core 3 in cooperation with the sliders 12, 13. Fulfilling. The outer diameter of the core 3 is smaller than the inner diameter of the inner tube 9 and does not interfere with the inner tube 9, allowing the cylindrical linear motor 1 to expand and contract smoothly, but it may also slide into contact with the inner periphery of the inner tube 9. . Note that the inner tube 9 may be formed of a non-magnetic material, but if it is formed of a synthetic resin, the effect of improving the thrust density of the cylindrical linear motor 1 will be enhanced. If the inner tube 9 is made of non-magnetic metal, an eddy current will be generated inside the inner tube 9 when the armature 2 moves in the axial direction, and a force will be generated that hinders the movement of the armature 2. On the other hand, if the inner tube 9 is made of synthetic resin, no eddy current is generated, so that the thrust of the cylindrical linear motor 1 can be more effectively improved, and the mass of the cylindrical linear motor 1 can be reduced. Note that when the inner tube 9 is made of synthetic resin, friction and wear between it and the sliders 12 and 13 can be reduced if it is made of fluororesin. Moreover, the inner tube 9 may be formed of other synthetic resins, and the inner periphery of the inner tube 9 formed of other synthetic resins may be coated with a fluororesin in order to reduce friction and wear.

なお、キャップ14には、巻線5に接続されるケーブル16を外部の図示しない電源に接続するコネクタ14aを備えており、外部電源から巻線5へ通電できるようになっている。また、アウターチューブ7、バックヨーク8およびインナーチューブ9の軸方向長さは、コア3の軸方向長さよりも長く、コア3は、界磁6内の軸方向長さの範囲で図1中左右へストロークできる。 The cap 14 is provided with a connector 14a for connecting the cable 16 connected to the winding 5 to an external power source (not shown), so that the winding 5 can be energized from the external power source. Furthermore, the axial lengths of the outer tube 7, back yoke 8, and inner tube 9 are longer than the axial length of the core 3, and the core 3 extends from left to right in FIG. You can stroke to.

そして、たとえば、巻線5の界磁6に対する電気角をセンシングし、前記電気角に基づいて通電位相切換を行うとともにPWM制御により、各巻線5の電流量を制御すれば、筒型リニアモータ1における推力と電機子2の移動方向とを制御できる。なお、前述の制御方法は、一例でありこれに限られない。このように、本実施の形態の筒型リニアモータ1では、電機子2が可動子であり、界磁6は固定子として振る舞う。また、電機子2と界磁6とを軸方向に相対変位させる外力が作用する場合、巻線5への通電、あるいは、巻線5に発生する誘導起電力によって、筒型リニアモータ1は、前記相対変位を抑制する推力を発生して前記外力による機器の振動や運動をダンピングし得るし、外力から電力を生むエネルギ回生も可能である。 For example, if the electrical angle of the winding 5 with respect to the field 6 is sensed, the energization phase is switched based on the electrical angle, and the amount of current in each winding 5 is controlled by PWM control, the cylindrical linear motor 1 The thrust force and the moving direction of the armature 2 can be controlled. Note that the above-described control method is an example and is not limited thereto. In this way, in the cylindrical linear motor 1 of this embodiment, the armature 2 acts as a mover, and the field 6 acts as a stator. Further, when an external force that causes a relative displacement between the armature 2 and the field 6 in the axial direction acts, the cylindrical linear motor 1 is caused to It is possible to generate a thrust force that suppresses the relative displacement to damp vibrations and motions of the equipment caused by the external force, and it is also possible to regenerate energy by generating electric power from the external force.

以上のように、本発明の筒型リニアモータ1は、筒状のコア3とコア3の外周に設けられたスロット4に装着される巻線5とを有する電機子2と、筒状であって内方に電機子2が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁6とを備え、コア3が、筒状のヨーク3aと、ヨーク3aの外周に軸方向に並べて設けられる複数のティース3bと、ティース3b,3b間に設けられる複数のスロット4と、ティース3bの外周端からヨーク3aにかけて形成されてティース3bを軸方向に貫くとともに巻線5のリード線5aが挿入されるスリット3cを有している。 As described above, the cylindrical linear motor 1 of the present invention includes an armature 2 having a cylindrical core 3 and a winding 5 installed in a slot 4 provided on the outer periphery of the core 3; The core 3 includes a cylindrical yoke 3a; A plurality of teeth 3b are arranged in the axial direction on the outer periphery of the yoke 3a, a plurality of slots 4 are provided between the teeth 3b and 3b, and a plurality of slots 4 are formed from the outer periphery of the teeth 3b to the yoke 3a and pass through the teeth 3b in the axial direction. It also has a slit 3c into which the lead wire 5a of the winding 5 is inserted.

このように構成された筒型リニアモータ1では、コア3におけるヨーク3aとティース3bに設けられるスリット3cの断面積は、リード線5aの挿入が可能である程度の大きさで済むので、コア3における磁路断面積を著しく減少させることが無い。さらに、巻線5同士を結線するリード線5aがコア3のスリット3c内に収容されるので、リード線5aが巻線5の内側に格納されるために、コア3と界磁6との間にリード線5aを配置する必要がなく、両者の径方向距離を短くできる。よって、筒型リニアモータ1によれば、コア3において磁気飽和が生じにくくなるので、従来のリニアモータに比較して推力を向上できる。 In the cylindrical linear motor 1 configured in this way, the cross-sectional area of the slit 3c provided in the yoke 3a and the teeth 3b in the core 3 is only large enough to allow insertion of the lead wire 5a. There is no significant reduction in the magnetic path cross-sectional area. Further, since the lead wire 5a that connects the windings 5 is housed in the slit 3c of the core 3, the lead wire 5a is stored inside the winding 5, so that there is a gap between the core 3 and the field 6. There is no need to arrange the lead wire 5a between the two, and the radial distance between the two can be shortened. Therefore, according to the cylindrical linear motor 1, since magnetic saturation is less likely to occur in the core 3, the thrust can be improved compared to the conventional linear motor.

なお、図4に示した一実施の形態の第一変形例における筒型リニアモータ1Aのコア3のように、それぞれ一つのティース3bを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体C1,C2を積層して形成されてもよい。図4に示すように、コア3の両端に対応するコア分割体C1は、コア3におけるヨーク3aに対応する環状のヨーク部20と、ヨーク部20の外周に設けられたティース3bと、ティース3bの外周からヨーク部20に内周へ通じるスリット22とを備えて、平面視でC型形状とされている。また、コア3の両端以外に対応するコア分割体C2は、コア3におけるヨーク3aに対応する環状のヨーク部23と、ヨーク部20の軸方向中央の外周に設けられたティース3bと、ティース3bの外周からヨーク部23に内周へ通じるスリット25とを備えて、平面視でC型形状とされている。 Note that, like the core 3 of the cylindrical linear motor 1A in the first modification of the embodiment shown in FIG. It may be formed by laminating the bodies C1 and C2. As shown in FIG. 4, the core segment C1 corresponding to both ends of the core 3 includes an annular yoke portion 20 corresponding to the yoke 3a in the core 3, teeth 3b provided on the outer periphery of the yoke portion 20, and teeth 3b provided on the outer periphery of the yoke portion 20. The yoke part 20 has a slit 22 extending from the outer periphery to the inner periphery of the yoke part 20, and has a C-shape in plan view. Further, the core segment C2 corresponding to areas other than both ends of the core 3 includes an annular yoke portion 23 corresponding to the yoke 3a in the core 3, a tooth 3b provided on the outer circumference of the yoke portion 20 at the axial center, and a tooth 3b provided on the outer circumference of the yoke portion 20 in the axial direction. A slit 25 communicating from the outer periphery to the inner periphery of the yoke portion 23 is provided, and the yoke portion 23 has a C-shape in plan view.

このように構成されたコア3の端部に対応するコア分割体C1につのコア分割体C2を積層したうえに、さらにコア分割体C1を積層すると、コア3が形成される。なお、コア3を軸方向から見て、コア分割体C1のスリット22とコア分割体C2のスリット25とは、軸方向に一直線上に配置されてスリット3cを形成する。すると、コア分割体C1,C2のティース3b,3b間に或いはコア分割体C2,C2のティース3b,3b間に巻線5が装着されるスロット4が形成される。 The core 3 is formed by laminating the five core division bodies C2 on the core division body C1 corresponding to the end portions of the core 3 configured in this way, and further laminating the core division body C1. Note that when the core 3 is viewed from the axial direction, the slit 22 of the core divided body C1 and the slit 25 of the core divided body C2 are arranged on a straight line in the axial direction to form a slit 3c. Then, a slot 4 is formed in which the winding 5 is mounted between the teeth 3b and 3b of the core division bodies C1 and C2 or between the teeth 3b and 3b of the core division bodies C2 and C2.

このように構成されたコア3に巻線5を装着するには、図5に示すように、予め、電線を巻き回してスロット4に装着可能な形状の巻線5を作っておき(巻線製造工程)、相毎に全ての巻線5を直列にリード線5aで接続しておく。その後、巻線5,5間に巻線5の径方向からコア分割体C2を挿入するとともにコア分割体C2同士を積層させて巻線5をコア分割体C2,C2に装着する。また、コア分割体C1をコア分割体C2に積層する(コア組立工程)。その際に、スリット25側からコア分割体C2を巻線5へ近づけるようにし、リード線5aをスリット25内に挿入しつつ巻線5,5間にコア分割体C2を挿入する。そして、巻線5,5間に挿入されたコア分割体C2を隣のコア分割体C1,C2へ接近させて巻線5内にヨーク部20,23を挿入しつつ、コア分割体C1,C2或いはコア分割体C2,C2のティース3b,3bで巻線5を挟み込み、順次、巻線5をコア分割体C1,C2或いはコア分割体C2,C2の外周のスロット4に装着しつつコア分割体C1,C2を積層する。なお、コア分割体C1,C2は、接着によって一体化される。 In order to attach the winding 5 to the core 3 configured in this way, as shown in FIG. (manufacturing process), all the windings 5 are connected in series with lead wires 5a for each phase. Thereafter, the core segment C2 is inserted between the windings 5, 5 from the radial direction of the winding 5, the core segments C2 are stacked on top of each other, and the winding 5 is attached to the core segments C2, C2. Further, the core divided body C1 is laminated on the core divided body C2 (core assembly process). At this time, the core segment C2 is brought closer to the winding 5 from the slit 25 side, and the core segment C2 is inserted between the windings 5 while inserting the lead wire 5a into the slit 25. Then, the core divided body C2 inserted between the windings 5 and 5 is brought closer to the adjacent core divided bodies C1 and C2, and while the yoke parts 20 and 23 are inserted into the winding 5, the core divided bodies C1 and C2 are Alternatively, the winding 5 is sandwiched between the teeth 3b, 3b of the core divided bodies C2, C2, and the winding 5 is sequentially installed in the slot 4 on the outer periphery of the core divided bodies C1, C2 or the core divided bodies C2, C2 while the core divided bodies are inserted. Stack C1 and C2. Note that the core divided bodies C1 and C2 are integrated by adhesion.

このように、コア3がティース3b毎に分割されたコア分割体C1,C2で構成される筒型リニアモータ1Aでは、予め巻線5のリード線5aを結線しておいてから、コア分割体C1,C2を積層して巻線5をコア分割体C1,C2の外周に装着しつつコア3を組み立て得る。 In this way, in the cylindrical linear motor 1A in which the core 3 is composed of the core divided bodies C1 and C2, which are divided into teeth 3b, the lead wires 5a of the winding 5 are connected in advance, and then the core divided bodies are connected. The core 3 can be assembled by laminating C1 and C2 and attaching the winding 5 to the outer periphery of the core divided bodies C1 and C2.

よって、筒型リニアモータ1Aにおけるコア3がそれぞれ一つのティース3bを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体C1,C2を積層して形成されるように構成されると、予め巻線5のリード線5aを結線した状態としてからコア3を組み立てつつ巻線5のスロット4の装着も行える。筒型リニアモータ1Aおよび筒型リニアモータ1Aの製造方法では、コア3への巻線5の装着と巻線5の結線とを容易に行うことができるので、筒型リニアモータ1Aの製造が容易となる。なお、スリット22,25は、コア分割体C1,C2の内周へ通じているが、ヨーク部20,23の径方向の途中まで形成されていてコア分割体C1,C2の内周へ通じていなくともよい。ただし、スリット22,25がコア分割体C1,C2の内周まで通じている場合、コア3を形成するとスリット3cがコア3の内周へ貫通するので、コア3とロッド11との間に図4に示すように環状隙間を設けておくことで、リード線5aをコア3の内周に配置できるようになり、異なる相の巻線5に接続されたリード線5a同士を離間させて絶縁し易くなる。 Therefore, if the core 3 in the cylindrical linear motor 1A is formed by stacking a plurality of annular core division bodies C1 and C2 divided in the axial direction so that each core 3 has one tooth 3b, After the lead wires 5a of the winding 5 are connected in advance, the slot 4 of the winding 5 can be attached while assembling the core 3. In the cylindrical linear motor 1A and the manufacturing method of the cylindrical linear motor 1A, since the winding 5 can be easily attached to the core 3 and the winding 5 can be connected, the cylindrical linear motor 1A can be manufactured easily. becomes. Note that the slits 22 and 25 communicate with the inner circumferences of the core divided bodies C1 and C2, but are formed halfway in the radial direction of the yoke parts 20 and 23 and do not communicate with the inner circumferences of the core divided bodies C1 and C2. It is not necessary. However, if the slits 22 and 25 extend to the inner periphery of the core division bodies C1 and C2, the slit 3c will penetrate to the inner periphery of the core 3 when the core 3 is formed, so that there will be no space between the core 3 and the rod 11. By providing an annular gap as shown in 4, the lead wires 5a can be placed on the inner circumference of the core 3, and the lead wires 5a connected to the windings 5 of different phases can be separated and insulated from each other. It becomes easier.

また、図6に示した一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータ1Bのコア3のように、コア3は、それぞれ一つのティース3bを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体C3,C4を積層して形成されてもよい。
図6および図7に示すように、コア3は、コア3の一端に対応する1個のコア分割体C3と、6個のコア分割体C4とで構成されている。コア分割体C3は、孔あきの円盤30と、円盤30の外周から中心に向けて形成されるスリット30aと、ヨーク3aに相当する部位であってスリット30aを通る同一円周上に3つの孔30b,30c,30dとを備えている。そして、スリット30a、3つの孔30b,30c,30dは、コア分割体C3のヨーク3aに対応する部位の同一円周上に90度間隔で配置されている。
Further, like the core 3 of the cylindrical linear motor 1B in the second modified example of the embodiment shown in FIG. It may be formed by stacking annular core division bodies C3 and C4.
As shown in FIGS. 6 and 7, the core 3 includes one core segment C3 corresponding to one end of the core 3 and six core segments C4. The core division body C3 includes a perforated disk 30, a slit 30a formed from the outer periphery of the disk 30 toward the center, and three holes 30b on the same circumference that correspond to the yoke 3a and pass through the slit 30a. , 30c, and 30d. The slit 30a and the three holes 30b, 30c, and 30d are arranged at 90-degree intervals on the same circumference of the portion of the core segment C3 corresponding to the yoke 3a.

また、コア分割体C4は、コア3におけるヨーク3aに対応する環状のヨーク部31aと、ヨーク部31aの外周に設けられたティース3bと、ティース3bの外周からヨーク部31aの内周へ向けて形成されるスリット31cと、ヨーク部31aであってスリット31cを通る同一円周上に設けられる3つの孔31d,31e,31fとを備えている。そして、スリット31c、3つの孔31d,31e,31fは、コア分割体C4のヨーク3aに対応するヨーク部31aの同一円周上に90度間隔で配置されている。 In addition, the core division body C4 includes an annular yoke portion 31a corresponding to the yoke 3a in the core 3, teeth 3b provided on the outer periphery of the yoke portion 31a, and teeth 3b provided on the outer periphery of the yoke portion 31a from the outer periphery of the teeth 3b toward the inner periphery of the yoke portion 31a. A slit 31c is formed, and three holes 31d, 31e, and 31f, which are the yoke portion 31a and are provided on the same circumference passing through the slit 31c, are provided. The slit 31c and the three holes 31d, 31e, and 31f are arranged at 90 degree intervals on the same circumference of the yoke portion 31a corresponding to the yoke 3a of the core segment C4.

このように構成されたコア3の端部に対応するコア分割体C3に6個のコア分割体C4を積層すると、コア3が形成される。詳細には、コア分割体C3,C4は、図8に示すように、スリット30a,31cを互いに正対させ、開口を上方に向けた状態で積層される。コア分割体C4は隣のコア分割体C4の孔の1つに対向するようにして、左端のコア分割体C3から積層数で数えると4層目までは周方向で同一方向に90度ずつ位相をずらしつつ積層される。つまり、図8中で、2層目のコア分割体C4のスリット31cの開口は上向きとされ、破線で示す3層目のコア分割体C4のスリット31cの開口は左向きとされ、破線で示す4層目のコア分割体C4のスリット31cの開口は下向きとされる。そして、5層目のコア分割体C4は4層目のコア分割体C4に対して同方向へ180度位相をずらして積層される。つまり、5層目のコア分割体C4のスリット31cの開口は上方に向けられる。そして、5層目から7層目までのコア分割体C4は同方向へ90度ずつ位相をずらしつつ積層される。よって、5層目から7層目までのコア分割体C4は、2層目から4層目のコア分割体C4と同じ向きにして積層されている The core 3 is formed by stacking six core division bodies C4 on the core division body C3 corresponding to the end portion of the core 3 configured in this way. Specifically, as shown in FIG. 8, the core divided bodies C3 and C4 are stacked with the slits 30a and 31c facing each other and the openings facing upward. The core divided body C4 is arranged to face one of the holes of the adjacent core divided body C4, and from the leftmost core divided body C3 up to the fourth layer, counting by the number of laminated layers, the phases are set by 90 degrees in the same direction in the circumferential direction. The layers are stacked while being shifted. That is, in FIG. 8, the opening of the slit 31c of the second-layer core division body C4 is directed upward, and the opening of the slit 31c of the third-layer core division body C4, indicated by a broken line, is directed to the left. The opening of the slit 31c of the core division body C4 of the layer is directed downward. The fifth layer of core divided bodies C4 is stacked on the fourth layer of core divided bodies C4 with a phase shift of 180 degrees in the same direction. That is, the opening of the slit 31c of the fifth layer core division body C4 is directed upward. The core divided bodies C4 from the fifth layer to the seventh layer are stacked in the same direction with their phases shifted by 90 degrees. Therefore, the core divided bodies C4 from the fifth layer to the seventh layer are stacked in the same direction as the core divided bodies C4 from the second layer to the fourth layer .

このようにコア分割体C3,C4を積層すると、スリット30a,31cと3つの孔30b,30c,30d,31d,31e,31fが同一円周上に90度間隔で配置されているので、図8に示すように、層が異なる毎にスリット31cが隣のコア分割体C3の孔30b,30c,30d或いはコア分割体C4の孔31d,31e,31fのうちの1つに対向するが、図8中で各層のコア分割体C4の右側に配置される孔には対向しない。また、コア分割体C4の3つの孔31d,31e,31fは、隣のコア分割体C4のいずれかの孔31d,31e,31f或いはスリット31cに対向するが、図8中で各層のコア分割体C4の右側に配置される孔は、スリット30a,31cには連通されず他のコア分割体C3,C4における孔30b,30c,30d,31d,31e,31fのいずれかの孔のみに連通される。 When the core division bodies C3 and C4 are stacked in this way, the slits 30a and 31c and the three holes 30b, 30c, 30d, 31d, 31e and 31f are arranged at 90 degree intervals on the same circumference, so as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the slit 31c faces one of the holes 30b, 30c, 30d of the adjacent core division body C3 or the holes 31d, 31e, 31f of the core division body C4 for each different layer. The holes located on the right side of the core dividing body C4 of each layer are not opposed to each other. Furthermore, the three holes 31d, 31e, and 31f of the core divided body C4 face any of the holes 31d, 31e, and 31f or the slit 31c of the adjacent core divided body C4, but in FIG. The hole arranged on the right side of C4 does not communicate with the slits 30a and 31c, but communicates only with one of the holes 30b, 30c, 30d, 31d, 31e, and 31f in the other core division bodies C3 and C4. .

このように、コア分割体C3,C4の3つの孔のうち、必ず1つの孔がスリット30a,31cに接続されずにコア3の軸方向で一直線上に並んでコア3の一端から他端へ通じる1つの軸方向孔を形成する。他方、コア分割体C4におけるスリット31cは、二つのコア分割体C4の孔31d,31e,31fのいずれかを通じて3つ先のコア分割体C4のスリット31cに接続される。つまり、コア3のU,V,Wの各相同士のスロット4がスリット31cと孔31d,31e,31fによって連通される一方、スリット31cに対向しない孔でコア3の軸方向の一端から他端へ貫く軸方向孔が形成される。なお、スリット30a,31cの先端の形状は、任意であり孔30b,30c,30d,31d,31e,31fと符合する形状としてもよい。 In this way, among the three holes of the core dividing bodies C3 and C4, one hole is not connected to the slits 30a and 31c but is lined up in a straight line in the axial direction of the core 3 from one end of the core 3 to the other end. One axial hole is formed in communication. On the other hand, the slit 31c in the core division body C4 is connected to the slit 31c of the core division body C4 three places ahead through any of the holes 31d, 31e, and 31f of the two core division bodies C4. In other words, the slots 4 between the U, V, and W phases of the core 3 are communicated with each other through the slit 31c and the holes 31d, 31e, and 31f, while the holes that do not face the slit 31c communicate with each other from one end of the core 3 in the axial direction to the other end. An axial hole is formed therethrough. Note that the shapes of the tips of the slits 30a and 31c are arbitrary, and may be shaped to match the holes 30b, 30c, 30d, 31d, 31e, and 31f.

このように構成されたコア3に巻線5を装着して電機子2を製造するには、コア分割体C4毎に巻線5を装着して、リード線5aをスリット31c内に通しておく。このようにして巻線5とアッセンブリ化されたコア分割体C4を前述の要領で周方向に位相をずらして積層していく。リード線5aは、巻線5が装着されたコア分割体C4に積層される二層のコア分割体C4の孔を通して三層先のコア分割体C4のスリット31cを通して同相の巻線5へ接続される。このコア分割体C3,C4を積層する工程において、スリット31cに対せずにコア3を貫く軸方向孔を形成する孔に図9に示すようにキーKを差し込んでおく。このようにキーKを差し込んでおけば、コア分割体C4が周方向に位置決めされるので、スリット31cと孔31e,31e,31fの位置合わせが非常に容易となるので、コア3の製造作業が非常に容易となる。なお、コア分割体C3,C4は、互いに接着されるので、コア3の組み立てが終了すればキーKを抜き去ることができる。 To manufacture the armature 2 by attaching the winding 5 to the core 3 configured in this way, the winding 5 is attached to each core segment C4, and the lead wire 5a is passed through the slit 31c. . The core divided bodies C4 assembled with the winding 5 in this manner are laminated with their phases shifted in the circumferential direction in the manner described above. The lead wire 5a is connected to the winding 5 of the same phase through the hole of the two-layer core divided body C4 stacked on the core divided body C4 to which the winding 5 is attached, and through the slit 31c of the core divided body C4 three layers ahead. Ru. In the step of stacking the core divided bodies C3 and C4, a key K is inserted into a hole that forms an axial hole that passes through the core 3 without facing the slit 31c, as shown in FIG. By inserting the key K in this way, the core division body C4 is positioned in the circumferential direction, and the alignment of the slit 31c and the holes 31e, 31e, 31f becomes very easy, so that the manufacturing work of the core 3 is facilitated. It becomes very easy. Note that since the core divided bodies C3 and C4 are bonded to each other, the key K can be removed once the assembly of the core 3 is completed.

このように構成された筒型リニアモータ1Bでは、予め巻線5をコア分割体C4に装着してアッセンブリ化しておき、アッセンブリ化されたコア分割体C4を順次積層してリード線5aを結線してコア3を組み立て得る。また、このようにコア3をコア分割体C3,C4として、それぞれにスリット30a,31cと3つの孔30b,30c,30d,31d,31e,31fを設けると、U相、V相、W相の各相の巻線5の各リード線5aは、1つのコア分割体C3,C4では、同じスリット30a,31c、或いは同じ孔30b,30c,30d,31d,31e,31fに同居することなく、異なるスリットと孔に分散されて収容される。よって、このように構成された筒型リニアモータ1Bでは、U相、V相およびW相の各相の巻線5のリード線5aの絶縁性を向上できる。 In the cylindrical linear motor 1B configured in this way, the winding 5 is attached to the core segment C4 in advance to form an assembly, and the assembled core segments C4 are sequentially stacked and the lead wires 5a are connected. The core 3 can be assembled using the following steps. In addition, if the core 3 is made into core divided bodies C3 and C4 and provided with slits 30a and 31c and three holes 30b, 30c, 30d, 31d, 31e and 31f, respectively, the U phase, V phase, and W phase In one core division body C3, C4, each lead wire 5a of the winding 5 of each phase does not coexist in the same slit 30a, 31c or the same hole 30b, 30c, 30d, 31d, 31e, 31f, but is different. They are distributed and housed in slits and holes. Therefore, in the cylindrical linear motor 1B configured in this way, the insulation properties of the lead wires 5a of the windings 5 of each of the U-phase, V-phase, and W-phase can be improved.

なお、U相、V相およびW相の各相の巻線5のリード線5aを相毎に互いに隔離して絶縁性を高めるには、図10に示すように、コア分割体を、環状であってコア3の一端を構成する第一コア分割体C5と、環状であって第一コア分割体C5に積層される複数の第二コア分割体C6とで構成してもよい。第一コア分割体C5は、ヨークに相当する部位の同一円周上に120度間隔で設けられた孔32aを備えている。第二コア分割体C6は、外周からヨークに相当する部位にかけて形成されるスリット33aと、ヨークに相当する部位にスリット33aを通る同一円周上にリード線5aを収容する2つの孔33b,33cを備えている。また、第二コア分割体C6におけるスリット33aと2つの孔33b,33cは、120度間隔で配置されている。そして、第一コア分割体C5に対して6個の第二コア分割体C6を120度ずつ周方向にずらして積層していけば、必ず、第二コア分割体C6のスリット33aに対して隣の第二コア分割体C6の孔33b,33cのいずれか一方が対向し、残りの孔同士も対向する。この場合、コア3の組み立て時にキーKを差し込んで位置決めを容易にすることはできなくなるが、各相のリード線5aを個別にスリットと孔に収容でき、各相の巻線5を良好に絶縁できる。また、図10に示した第一コア分割体C5に複数の第二コア分割体C6を積層してコア3を形成する場合、第二コア分割体C6は、層毎にスリット33aがコア3の時計回り或いは反時計回りの一方で周方向に120度の位相がずれた状態で積層され、第二コア分割体C6におけるスリット33aがコア3の全体で周方向に120度の位相差で満遍なく配置される。このように、第二コア分割体C6のスリット33aがコア3の全体で周方向にバランスよく配置されるので、コア3が界磁6から受ける吸引力が径方向でバランスし、コア3は界磁6から径方向に偏心させる大きな吸引力を受けにくくなる。そして、コア3の全体でスリット33aが周方向に120度毎に満遍なく配置されるので、スライダ12,13とインナーチューブ9との間で大きな摩擦力が発生することがなく、筒型リニアモータ1は、円滑に伸縮でき、推力低下も招くこともない。 In addition, in order to isolate the lead wires 5a of the windings 5 of the U-phase, V-phase, and W-phase from each other for each phase to improve insulation, the core divided body is formed into an annular shape as shown in FIG. The first core segment C5 may constitute one end of the core 3, and a plurality of second core segments C6 may be annular and stacked on the first core segment C5. The first core division body C5 includes holes 32a provided at 120 degree intervals on the same circumference of a portion corresponding to the yoke. The second core division body C6 has a slit 33a formed from the outer periphery to a portion corresponding to the yoke, and two holes 33b and 33c that accommodate the lead wire 5a on the same circumference passing through the slit 33a in the portion corresponding to the yoke. It is equipped with Further, the slit 33a and the two holes 33b and 33c in the second core division body C6 are arranged at intervals of 120 degrees. Then, if the six second core division bodies C6 are stacked with respect to the first core division body C5 while being shifted by 120 degrees in the circumferential direction, they will always be adjacent to the slit 33a of the second core division body C6. One of the holes 33b and 33c of the second core division body C6 faces each other, and the remaining holes also face each other. In this case, it is no longer possible to insert the key K to facilitate positioning when assembling the core 3, but the lead wires 5a of each phase can be accommodated individually in the slits and holes, and the windings 5 of each phase can be well insulated. can. Moreover, when forming the core 3 by laminating a plurality of second core division bodies C6 on the first core division body C5 shown in FIG. They are stacked clockwise or counterclockwise with a phase difference of 120 degrees in the circumferential direction, and the slits 33a in the second core division body C6 are evenly distributed throughout the core 3 with a phase difference of 120 degrees in the circumferential direction. be done. In this way, the slits 33a of the second core segment C6 are arranged in a well-balanced manner in the circumferential direction throughout the core 3, so the attraction force that the core 3 receives from the field magnet 6 is balanced in the radial direction, and the core 3 It becomes difficult to receive a large attractive force from the magnet 6 that causes eccentricity in the radial direction. Since the slits 33a are evenly arranged every 120 degrees in the circumferential direction throughout the core 3, a large frictional force is not generated between the sliders 12, 13 and the inner tube 9, and the cylindrical linear motor 1 can be expanded and contracted smoothly without causing a decrease in thrust.

なお、コア3の全体でスリットを120度毎に満遍なく配置するには、前述した構造以外にも、図11に示した一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータ1Cのコア3のように、コア3をコア3の一端を構成する第一コア分割体C7と複数の第二コア分割体C8とで構成してもよい。 In order to evenly arrange the slits at every 120 degrees throughout the core 3, in addition to the above-described structure, the core 3 of the cylindrical linear motor 1C in the fourth modification of the embodiment shown in FIG. As shown, the core 3 may be composed of a first core segment C7 forming one end of the core 3 and a plurality of second core segments C8.

図11および図12に示すように、第一コア分割体C7は、環状であってコア3におけるヨークに相当する部位の同一円周上に60度間隔をもって設けた6つの孔34aを備えている。孔34aは、第一コア分割体C7を軸方向に貫いており、後述する第二コア分割体C8におけるスリット35cおよび5つの孔35d,35e,35f,35g,35hに対向可能な同一円周上に設けられている。 As shown in FIGS. 11 and 12, the first core division body C7 is annular and includes six holes 34a provided at 60 degree intervals on the same circumference of a portion of the core 3 corresponding to the yoke. . The hole 34a passes through the first core division body C7 in the axial direction, and is located on the same circumference so that it can face a slit 35c and five holes 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h in the second core division body C8, which will be described later. It is set in.

また、図11および図12に示すように、第二コア分割体C8は、コア3におけるヨークに相当する環状のヨーク部35aと、ヨーク部35aの外周の軸方向中央に設けられた環状であってヨーク部35aより薄肉のティース35bと、ティース35bの外周からヨーク部35aに通じるスリット35cと、ヨーク部35aであってスリット35cを通る同一円周上にヨーク部35aを軸方向に貫く5つの孔35d,35e,35f,35g,35hを備えて、平面視でC型形状とされている。そして、第二コア分割体C8におけるスリット35cおよび5つの孔35d,35e,35f,35g,35hは、ヨーク部35aであってスリット35cを通る同一円周上に60度間隔で配置されている。 Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the second core segment C8 includes an annular yoke portion 35a corresponding to the yoke in the core 3, and an annular portion provided at the axial center of the outer circumference of the yoke portion 35a. Teeth 35b having a thinner wall than the yoke part 35a, slits 35c communicating from the outer periphery of the teeth 35b to the yoke part 35a, and five teeth passing through the yoke part 35a in the axial direction on the same circumference passing through the slits 35c in the yoke part 35a. It has holes 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h, and has a C-shape in plan view. The slit 35c and the five holes 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h in the second core division body C8 are arranged at 60 degree intervals on the same circumference that is the yoke portion 35a and passes through the slit 35c.

このように構成されたコア3の一端に対応する第一コア分割体C7につの第二コア分割体C8を積層すると、コア3が形成される。詳細には、第一コア分割体C7の孔34aに対して、第二コア分割体C8のスリット35cおよび孔35d,35e,35f,35g,35hがそれぞれ対向するように、第一コア分割体C7に第二コア分割体C8を重ね合わせる。つづいて、6個の第二コア分割体C8を120度ずつ周方向にずらして積層していく。すると、図13に示すように、必ず、第二コア分割体C8のスリット35cに対して隣の第二コア分割体C8の孔35e或いは孔35gが対向し、残りの孔同士も対向する。 The core 3 is formed by stacking six second core segments C8 on the first core segment C7 corresponding to one end of the core 3 configured in this manner. Specifically, the first core divided body C7 is arranged such that the slit 35c and holes 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h of the second core divided body C8 respectively face the hole 34a of the first core divided body C7. The second core divided body C8 is superimposed on the second core divided body C8. Subsequently, the six second core divided bodies C8 are stacked while being shifted by 120 degrees in the circumferential direction. Then, as shown in FIG. 13, the hole 35e or hole 35g of the adjacent second core divided body C8 always faces the slit 35c of the second core divided body C8, and the remaining holes also face each other.

第二コア分割体C8は、このように、隣の第二コア分割体C8に対して周方向に一方向へ120度回転されて積層されており、隣り合う第二コア分割体C8のスリット35c同士は120度の位相差で配置される。 In this way, the second core segment C8 is laminated by being rotated 120 degrees in one direction in the circumferential direction with respect to the adjacent second core segment C8, and the slit 35c of the adjacent second core segment C8 They are arranged with a phase difference of 120 degrees.

そして、第二コア分割体C8の孔35d,35f,35hは、隣の第二コア分割体C8の孔35d,35f,35hのいずれか一つに対向し、第一コア分割体C7の6つの孔34aは、スリット35cおよび5つの孔35d,35e,35f,35g,35hに対応して対向する。よって、第一コア分割体C7に第二コア分割体C8を積層してコア3を形成すると、コア3の軸方向に沿ってスリット35cに接続される3つの孔が形成されるとともに、コア3の軸方向に沿ってスリット35cに接続されない3つの軸方向孔が形成される。そして、コア3におけるスリット35cに接続される3つの軸方向孔に、それぞれU相、V相およびW相の巻線5における各リード線5aが同居することなく分散されて収容される。よって、このように構成された筒型リニアモータ1Cでは、U相、V相およびW相の各相の巻線5のリード線5aの絶縁性を向上できる。 The holes 35d, 35f, 35h of the second core divided body C8 are opposed to any one of the holes 35d, 35f, 35h of the adjacent second core divided body C8, and the six holes of the first core divided body C7 are opposed to each other. The hole 34a faces the slit 35c and the five holes 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h. Therefore, when the core 3 is formed by laminating the second core division body C8 on the first core division body C7, three holes connected to the slits 35c are formed along the axial direction of the core 3, and the core 3 Three axial holes not connected to the slit 35c are formed along the axial direction. The lead wires 5a of the U-phase, V-phase, and W-phase windings 5 are housed in the three axial holes connected to the slits 35c in the core 3 in a distributed manner without coexisting together. Therefore, in the cylindrical linear motor 1C configured in this way, the insulation properties of the lead wires 5a of the windings 5 of the U-phase, V-phase, and W-phase can be improved.

そして、本実施の形態の筒型リニアモータ1Cでは、第二コア分割体C8のスリット35cがコア3の全体で周方向にバランスよく配置されるので、コア3が界磁6から受ける吸引力が径方向でバランスし、コア3は界磁6から径方向に偏心させる大きな吸引力を受けにくくなる。このように、コア3の全体でスリット35cが周方向に120度毎に満遍なく配置されるので、スライダ12,13とインナーチューブ9との間で大きな摩擦力が発生することがなく、筒型リニアモータ1は、円滑に伸縮でき、推力低下も招くこともない。 In the cylindrical linear motor 1C of the present embodiment, the slits 35c of the second core segment C8 are arranged in a well-balanced manner in the circumferential direction throughout the core 3, so that the attraction force that the core 3 receives from the field 6 is reduced. Balanced in the radial direction, the core 3 is less susceptible to large attraction forces from the field 6 that make it eccentric in the radial direction. In this way, since the slits 35c are evenly arranged at every 120 degrees in the circumferential direction throughout the core 3, a large frictional force is not generated between the sliders 12, 13 and the inner tube 9, and the cylindrical linear The motor 1 can be smoothly expanded and contracted without causing a decrease in thrust force.

また、このように構成されたコア3に巻線5を装着して電機子2を製造するには、第二コア分割体C8毎に巻線5を装着して、リード線5aをスリット35c内に通しておく。このようにして巻線5とアッセンブリ化された第二コア分割体C8を前述の要領で周方向に位相をずらして積層していく。第一コア分割体C7は、各第二コア分割体C8の積層に先んじて第二コア分割体C8へ積層されてもよいし、第二コア分割体C8の積層の後に第二コア分割体C8へ積層されてもよい。 In addition, in order to manufacture the armature 2 by attaching the winding 5 to the core 3 configured in this way, the winding 5 is attached to each second core segment C8, and the lead wire 5a is inserted into the slit 35c. Pass it through. The second core segment C8 assembled with the winding 5 in this manner is laminated with a phase shift in the circumferential direction in the manner described above. The first core segment C7 may be stacked on the second core segment C8 prior to the stacking of the second core segments C8, or the second core segment C8 may be stacked after the second core segment C8 is stacked. may be stacked on top of each other.

リード線5aは、巻線5が装着された第二コア分割体C8に積層される二層の第二コア分割体C8の孔を通して三層先の第二コア分割体C8のスリット35cを通して同相の巻線5へ接続される。第一コア分割体C7と第二コア分割体C8を積層する工程において、スリット35cに接続されずにコア3を貫く3つの軸方向孔のうち一つの軸方向孔に丸棒でなるキーK1を差し込んでおく。このようにキーK1を差し込んでおけば、第一コア分割体C7および第二コア分割体C8とが周方向に位置決めされるので、スリット35cと孔34a,35d,35e,35f,35g,35hの位置合わせが非常に容易となる。また、この実施の形態では、コア3の製造作業時に使用するキーK1を抜き取らずコア3に残したままとして、キーK1もコア3における第一コア分割体C7および第二コア分割体C8の分離を防止する部品として用いている。なお、キーK1は、非磁性体で作られてもよいし、磁性体で作られてもよいが、コア3が界磁6から受ける径方向の吸引力のバランスをとるうえでは、非磁性体で作られる方が好ましい。 The lead wire 5a passes through the hole of the second core division body C8 of two layers stacked on the second core division body C8 to which the winding 5 is attached, and passes through the slit 35c of the second core division body C8 three layers ahead. Connected to winding 5. In the step of stacking the first core division body C7 and the second core division body C8, a key K1 made of a round bar is inserted into one of the three axial holes that penetrate the core 3 without being connected to the slit 35c. Insert it. By inserting the key K1 in this way, the first core division body C7 and the second core division body C8 are positioned in the circumferential direction, so that the slit 35c and the holes 34a, 35d, 35e, 35f, 35g, and 35h are aligned. Positioning becomes very easy. Further, in this embodiment, the key K1 used during the manufacturing work of the core 3 is left in the core 3 without being removed, and the key K1 is also separated from the first core segment C7 and the second core segment C8 in the core 3. It is used as a part to prevent Note that the key K1 may be made of a non-magnetic material or a magnetic material, but in order to balance the radial attractive force that the core 3 receives from the field 6, a non-magnetic material It is preferable to make it with

前述したように、コア3におけるスリット35cに接続されない3つの軸方向孔のうち一つはキーK1が挿入されるが、残りの2つの軸方向孔には何も挿入されておらず解放される。そして、本実施の形態の筒型リニアモータ1Cにおけるスライダ12,13には、スリット35cに接続されず、且つ、キーK1が挿入されていない2つの軸方向孔に通じる図示しない透孔がそれぞれ設けられており、インナーチューブ9内における電機子Eの軸方向の両側の二つの部屋R1,R2がスリット35cに接続されず、且つ、キーK1が挿入されていない2つの軸方向孔とこれら透孔によって連通される。このように、スリット35cに接続されず、且つ、キーK1が挿入されていない2つの軸方向孔は、部屋R1と部屋R2とを連通して部屋R1,R2同士の気体やり取りを可能とする空気の抜け孔として機能するので、筒型リニアモータ1Cの伸縮時に部屋R1,R2のうち圧縮される部屋の圧力上昇によって筒型リニアモータ1Cの円滑な伸縮が妨げられることがない。よって、筒型リニアモータ1は、円滑に伸縮でき、部屋R1,R2の圧力上昇による推力の低下を招かない。 As mentioned above, the key K1 is inserted into one of the three axial holes that are not connected to the slit 35c in the core 3, but nothing is inserted into the remaining two axial holes and they are left open. . The sliders 12 and 13 in the cylindrical linear motor 1C of this embodiment are each provided with through holes (not shown) that are not connected to the slit 35c and that communicate with the two axial holes in which the key K1 is not inserted. The two chambers R1 and R2 on both sides of the armature E in the axial direction in the inner tube 9 are not connected to the slit 35c, and the two axial holes and these through holes are not connected to the slit 35c and the key K1 is not inserted. communicated by. In this way, the two axial holes that are not connected to the slit 35c and into which the key K1 is not inserted communicate air between the chambers R1 and R2 and enable gas exchange between the chambers R1 and R2. Since it functions as an escape hole, the smooth expansion and contraction of the cylindrical linear motor 1C is not hindered by the pressure increase in the compressed chambers R1 and R2 when the cylindrical linear motor 1C expands and contracts. Therefore, the cylindrical linear motor 1 can smoothly expand and contract, and the thrust force does not decrease due to the increase in pressure in the chambers R1 and R2.

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, modifications, variations, and changes can be made without departing from the scope of the claims.

1,1A,1B,1C・・・筒型リニアモータ、2・・・電機子、3・・・コア、3a・・・ヨーク、3b・・・ティース、3c,22,30a,31c,33c,35c・・・スリット、4・・・スロット、5・・・巻線、6・・・界磁、30b,30c,30d,31d,31e,31f,32a,33b,33c,34a,35d,35e,35f,35g,35h・・・孔、C1,C2,C3,C4・・・コア分割体、C5,C7・・・第一コア分割体、C6,C8・・・第二コア分割体,K,K1・・・キー 1, 1A, 1B, 1C... Cylindrical linear motor, 2... Armature, 3... Core, 3a... Yoke, 3b... Teeth, 3c, 22, 30a, 31c, 33c, 35c...Slit, 4...Slot, 5...Winding, 6...Field, 30b, 30c, 30d, 31d, 31e, 31f, 32a, 33b, 33c, 34a, 35d, 35e, 35f, 35g, 35h... Hole, C1, C2, C3, C4... Core divided body, C5, C7... First core divided body, C6, C8... Second core divided body, K, K1...key

Claims (5)

筒状のコアと、前記コアの外周に設けられるスロットに装着される巻線とを有する電機子と、
筒状であって内方に前記電機子が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁とを備え、
前記コアは、筒状のヨークと、前記ヨークの外周に軸方向に並べて設けられる複数のティースと、前記ティースの外周端から前記ヨークにかけて形成されて前記ティースを軸方向に貫くとともに前記巻線のリード線が挿入されるスリットを有するとともに、それぞれ一つのティースを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体を積層して形成され、
前記コア分割体は、
前記ヨークに相当する部位の同一円周上に120度間隔で配置されて前記リード線を収容する3つの孔を有して前記コアの一端を構成する環状の第一コア分割体と、
前記スリットと前記ヨークに相当する部位であって前記スリットを通る同一円周上に前記リード線を収容する2つの孔とを有する複数の第二コア分割体とを有し、
前記第二コア分割体における前記スリットおよび前記2つの孔は、前記同一円周上に120度間隔で配置されている
ことを特徴とする筒型リニアモータ。
an armature having a cylindrical core and a winding installed in a slot provided on the outer periphery of the core;
a field magnet having a cylindrical shape, into which the armature is inserted movably in the axial direction, and in which N poles and S poles are alternately arranged in the axial direction;
The core includes a cylindrical yoke, a plurality of teeth arranged axially on the outer circumference of the yoke, and is formed from an outer circumferential end of the teeth to the yoke, passing through the teeth in the axial direction, and extending through the winding. It has a slit into which a lead wire is inserted, and is formed by stacking a plurality of annular core segments divided in the axial direction so that each has one tooth,
The core division body is
an annular first core segment forming one end of the core and having three holes arranged at 120 degree intervals on the same circumference of a portion corresponding to the yoke and accommodating the lead wire;
a plurality of second core divided bodies having the slit and two holes corresponding to the yoke and accommodating the lead wires on the same circumference passing through the slit;
The slit and the two holes in the second core division body are arranged at 120 degree intervals on the same circumference.
A cylindrical linear motor characterized by:
筒状のコアと、前記コアの外周に設けられるスロットに装着される巻線とを有する電機子と、
筒状であって内方に前記電機子が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁とを備え、
前記コアは、筒状のヨークと、前記ヨークの外周に軸方向に並べて設けられる複数のティースと、前記ティースの外周端から前記ヨークにかけて形成されて前記ティースを軸方向に貫くとともに前記巻線のリード線が挿入されるスリットを有するとともに、それぞれ一つのティースを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体を積層して形成され、
前記コア分割体は、前記ヨークに相当する部位であって前記スリットを通る同一円周上に3つの孔を有し、
前記スリットおよび前記3つの孔は、前記同一円周上に90度間隔で配置されており、
前記3つの孔のうち2つの孔を前記リード線を収容する孔として利用し、残りの孔にキーの差込が可能である
ことを特徴とする筒型リニアモータ。
an armature having a cylindrical core and a winding installed in a slot provided on the outer periphery of the core;
a field magnet having a cylindrical shape, into which the armature is inserted movably in the axial direction, and in which N poles and S poles are alternately arranged in the axial direction;
The core includes a cylindrical yoke, a plurality of teeth arranged axially on the outer circumference of the yoke, and is formed from an outer circumferential end of the teeth to the yoke, passing through the teeth in the axial direction, and extending through the winding. It has a slit into which a lead wire is inserted, and is formed by stacking a plurality of annular core segments divided in the axial direction so that each has one tooth,
The core division body has three holes on the same circumference that correspond to the yoke and pass through the slit,
The slit and the three holes are arranged at 90 degree intervals on the same circumference,
A cylindrical linear motor characterized in that two of the three holes are used as holes for accommodating the lead wire, and a key can be inserted into the remaining holes.
筒状のコアと、前記コアの外周に設けられるスロットに装着される巻線とを有する電機子と、
筒状であって内方に前記電機子が軸方向へ移動自在に挿入されて軸方向にN極とS極とが交互に配置される界磁とを備え、
前記コアは、筒状のヨークと、前記ヨークの外周に軸方向に並べて設けられる複数のティースと、前記ティースの外周端から前記ヨークにかけて形成されて前記ティースを軸方向に貫くとともに前記巻線のリード線が挿入されるスリットを有するとともに、それぞれ一つのティースを持つように軸方向で分割された複数の環状のコア分割体を積層して形成され、
前記コア分割体は、
前記ヨークに相当する部位の同一円周上に60度間隔で配置される6つの孔を有して前記コアの一端を構成する環状の第一コア分割体と、
前記スリットと前記ヨークに相当する部位であって前記スリットを通る同一円周上に5つの孔を有する複数の第二コア分割体とを有し、
前記第二コア分割体における前記スリットおよび前記5つの孔は、前記同一円周上に60度間隔で配置されており、
前記第一コア分割体の3つの孔と、前記第二コア分割体のスリットおよび2つの孔に前記リード線が収容される
ことを特徴とする筒型リニアモータ。
an armature having a cylindrical core and a winding installed in a slot provided on the outer periphery of the core;
a field magnet having a cylindrical shape, into which the armature is inserted movably in the axial direction, and in which N poles and S poles are alternately arranged in the axial direction;
The core includes a cylindrical yoke, a plurality of teeth arranged axially on the outer circumference of the yoke, and is formed from an outer circumferential end of the teeth to the yoke, passing through the teeth in the axial direction, and extending through the winding. It has a slit into which a lead wire is inserted, and is formed by stacking a plurality of annular core segments divided in the axial direction so that each has one tooth,
The core division body is
an annular first core division body having six holes arranged at 60 degree intervals on the same circumference of a portion corresponding to the yoke and constituting one end of the core;
a plurality of second core division bodies that correspond to the slit and the yoke and have five holes on the same circumference passing through the slit;
The slits and the five holes in the second core division body are arranged at 60 degree intervals on the same circumference,
A cylindrical linear motor characterized in that the lead wires are accommodated in three holes of the first core division body and a slit and two holes of the second core division body.
前記コア分割体を積層した状態で互いに連通されるとともに、前記スリットに接続されない前記孔のうち一つに挿入されて前記コア分割体を周方向で位置決めするキーを備えた
ことを特徴とする請求項またはに記載の筒型リニアモータ。
A key characterized in that the core division bodies are communicated with each other in a stacked state and are inserted into one of the holes not connected to the slit to position the core division body in the circumferential direction. The cylindrical linear motor according to item 2 or 3 .
前記スリットは、前記ヨークの内周に通じている
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の筒型リニアモータ。
The cylindrical linear motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the slit communicates with an inner periphery of the yoke.
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