特開 2024-159382 筒型リニアモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159382

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】筒型リニアモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H02K41/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023113630

(22)【出願日】2023-07-11

(31)【優先権主張番号】P 2023073910

(32)【優先日】2023-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】カヤバ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】391002487

【氏名又は名称】学校法人大同学園

(74)【代理人】

【識別番号】100122323

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 憲

(72)【発明者】

【氏名】加納 善明

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 浩介

【テーマコード（参考）】

5H641

【Ｆターム（参考）】

5H641BB06

5H641BB14

5H641GG03

5H641GG08

5H641HH03

5H641JA02

5H641JA09

5H641JA15

(57)【要約】

【課題】コギング推力を低減できる筒型リニアモータを提供する。
【解決手段】筒型リニアモータ１は、筒型リニアモータ１は、筒状の界磁Ｆと、界磁Ｆの内周側に配置されて界磁Ｆに対して軸方向へ移動可能な電機子Ｅとを備え、界磁Ｆは、円筒状であって外周に周方向に沿って形成されて軸方向に複数設けられる環状溝２ｃを有する軟磁性体のスリーブ２と、スリーブ２における各環状溝２ｃにそれぞれ収容される周方向で複数に分割された永久磁石３ａ，３ｂとを含み、電機子Ｅは、スリーブ２の内周面に摺接するガイド９を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の界磁と、
前記界磁の内周に配置されて前記界磁に対して軸方向へ移動可能な電機子とを備え、
前記界磁は、
円筒状であって、外周に周方向に沿って形成されて軸方向に複数設けられる環状溝を有する軟磁性体のスリーブと、
前記スリーブにおける各環状溝にそれぞれ収容される周方向で複数に分割された永久磁石とを含み、
前記電機子は、前記スリーブの内周面に摺接するガイドを有する
ことを特徴とする筒型リニアモータ。

【請求項2】

前記スリーブにおける環状溝の底部における軸方向の両端と、前記永久磁石の軸方向の両端の内周部との間に空隙が設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の筒型リニアモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒型リニアモータに関する。

【背景技術】

【0002】

一般にリニアモータは、Ｎ極とＳ極とが交互に現れるように複数の永久磁石を配して形成される界磁と、界磁に対向して界磁の長手方向に移動可能な電機子とを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

このような従来のリニアモータにおける界磁は、電機子の移動方向に沿って互いに両端を当接させながら積層した多数の永久磁石をバックヨークの電機子側を向く面に固定することによって形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－０６３２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなリニアモータでは、前述したように多数の永久磁石を積層して界磁が構成されており、個々の永久磁石の幅寸法に誤差があるため、永久磁石を積層していくと前記誤差が積み重なって、各永久磁石を設計値通りに配置することが難しい。

【0006】

よって、従来のリニアモータでは、界磁における永久磁石の配置が設計値から狂ってしまい電機子を駆動する際に発生するコギング推力が大きくなるという問題がある。

【0007】

そこで、本発明は、コギング推力を低減できる筒型リニアモータの提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、筒状の界磁と、界磁の内周に配置されて界磁に対して軸方向へ移動可能な電機子とを備え、界磁は、円筒状であって、外周に周方向に沿って形成されて軸方向に複数設けられる環状溝を有する軟磁性体のスリーブと、スリーブにおける各環状溝にそれぞれ収容される周方向で複数に分割された永久磁石とを含み、電機子は、スリーブの内周面に摺接するガイドを備えている。

【0009】

このように構成された筒型リニアモータでは、スリーブの外周に形成された環状溝内に永久磁石が装着されるので、スリーブの環状溝の位置と寸法とを精度良く管理しておけば、永久磁石の軸方向長さに寸法誤差があっても、永久磁石の寸法誤差がスリーブの軸方向で積算されることが無く、個々の永久磁石のスリーブに対する設置誤差は環状溝の軸方向の範囲で収まる。また、電機子にスリーブの内周を摺動させるので、電機子の軸方向への移動の案内に別途ガイドする機構を設けずに済むという利点もある。

【0010】

また、本実施の形態の筒型リニアモータでは、スリーブにおける環状溝の底部における軸方向の両端と、永久磁石の軸方向の両端の内周部との間に空隙が設けられてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、環状溝の側壁と永久磁石の軸方向の端部とが面接触できるようになり、スリーブに対して永久磁石を適正な位置に配置でき、電機子の駆動時のコギング推力をより一層低減できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の筒型リニアモータによれば、コギング推力を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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。

【図2】一実施の形態の筒型リニアモータの界磁の拡大断面である。

【図3】一実施の形態の一変形例における筒型リニアモータの界磁の拡大断面図である。

【図4】一実施の形態の他の変形例における筒型リニアモータの界磁の断面図である。

【図5】一実施の形態の他の変形例における筒型リニアモータのスリーブの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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、筒状の界磁Ｆと、界磁Ｆの内周に配置されて界磁Ｆに対して軸方向へ移動可能な電機子Ｅとを備えて構成されている。

【0014】

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。本実施の形態では、界磁Ｆは、円筒状であって、外周に周方向に沿って形成されて軸方向に複数設けられる環状溝２ｃを有する軟磁性体のスリーブ２と、スリーブ２における各環状溝２ｃにそれぞれ収容される周方向で複数に分割された永久磁石３ａ，３ｂとを備えている。

【0015】

スリーブ２は、図１および図２に示すように、軟磁性体で形成される円筒部２ａと、円筒部２ａの外周に周方向に沿って突出して軸方向に間隔を空けて設けられる軟磁性体で形成される複数の凸部２ｂと、円筒部２ａの外周であって凸部２ｂ，２ｂ間に周方向に沿って形成される空隙で形成されて軸方向に複数設けられる環状溝２ｃとを備えている。

【0016】

スリーブ２は、１つの軟磁性体の材料を加工することで形成されており、円筒部２ａと凸部２ｂとが一体不可分となっている。また、図２に示すように、スリーブ２における環状溝２ｃの底部の軸方向の両端、つまり、円筒部２ａの外周であって凸部２ｂの軸方向の両側の根元部分には、フィレット加工が施してあり、凸部２ｂの根元から円筒部２ａの外周にかけて湾曲面２ｄが形成されている。なお、各環状溝２ｃの軸方向幅は、本実施の形態では全て等しく、凸部２ｂの軸方向幅よりも長い。また、環状溝２ｃは、スリーブ２の外周に等間隔に設けられている。なお、本実施の形態では、スリーブ２の両端にも凸部２ｂを設けているが、スリーブ２の両端の終端を環状溝２ｃとして凸部２ｂを両端に設けなくてもよい。

【0017】

永久磁石３ａ，３ｂは、それぞれ、円筒を周方向で複数に分割して得られた形状の磁石ピースを組み合わせることによって形成されている。本実施の形態では、磁石ピースは、軸方向から見て半円筒形状となっていて、２つの磁石ピースの周方向の両端同士を向かい合わせて組み合わせることにより円筒状の永久磁石３ａ，３ｂを形成している。このように永久磁石３ａ，３ｂが周方向で分割された磁石ピースによって形成されているので、スリーブ２の外周に設けられた環状溝２ｃに無理なく容易に装着することができる。

【0018】

さらに、各永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周は面取りされて傾斜面３ａ１，３ｂ１が設けられている。また、永久磁石３ａ，３ｂの軸方向幅は、環状溝２ｃの軸方向幅とほぼ同じであるが僅かに小さく、永久磁石３ａ，３ｂを環状溝２ｃ内に嵌合可能となっている。

【0019】

さらに、永久磁石３ａ，３ｂの着磁方向は、軸方向に着磁されており、軸方向の一端がＮ極となっており、軸方向の他端がＳ極となっている。永久磁石３ａ，３ｂのＳ極とＮ極の配置は互いに逆向きとなっており、スリーブ２の環状溝２ｃに交互に設置される。

【0020】

このように構成された永久磁石３ａ，３ｂをスリーブ２の環状溝２ｃ内に交互に装着すると、隣り合う永久磁石３ａと永久磁石３ｂとが凸部２ｂを挟んでＮ極同士とＳ極同士とを対向させる。よって、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、永久磁石３ａの軸方向中央から隣の永久磁石３ｂの軸方向中央まで１つの磁極を形成しており、Ｎ極同士を向かい合わせにしている永久磁石３ａ，３ｂのＮ極とＮ極同士で挟まれた凸部２ｂとが１つのＮ極として機能し、Ｓ極同士を向かい合わせにしている永久磁石３ａ，３ｂのＳ極とＳ極同士で挟まれた凸部２ｂとが１つのＳ極として機能する。このように構成された界磁Ｆでは、永久磁石３ａ，３ｂの内周側に軟磁性体で形成されるスリーブ２の円筒部２ａが配置されるためＮ極からＳ極へ向かう磁力線がスリーブ２の内周側に偏って多く通るため、スリーブ２の内周に収容される電機子Ｅへ作用させる磁界を大きくできる。

【0021】

また、環状溝２ｃの軸方向の両端の底部（円筒部２ａの外周）と側壁（凸部２ｂの根元）の角部にフィレット加工によって湾曲面２ｄが形成されており、永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周には面取りによって形成された傾斜面３ａ１，３ｂ１が設けられているので、図２に示すように、環状溝２ｃ内に永久磁石３ａ，３ｂを装着すると、環状溝２ｃの湾曲面２ｄと永久磁石３ａ，３ｂの傾斜面３ａ１，３ｂ１とが干渉しないように向き合って両者の間に隙間が形成され、永久磁石３ａ，３ｂの端面と凸部２ｂの側面とが面接触できる。

【0022】

円筒状の母材の外周を切削して環状溝２ｃを形成すると、環状溝２ｃの底部の軸方向の両端の角部を直角に加工するのは難しく、何ら手立てしないと、当該角部に永久磁石３ａ，３ｂの内周の角部が乗り上げてしまって、永久磁石３ａ，３ｂが環状溝２ｃの底部である円筒部２ａの外周から浮き上がったり、凸部２ｂの側壁と永久磁石３ａ，３ｂの端面とが面接触できなったりして、環状溝２ｃに対する永久磁石３ａ，３ｂの位置が各環状溝２ｃで一定しなくなる場合がある。

【0023】

これに対して、前述したように、フィレット加工を行うことで湾曲面２ｄを形成し、永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に面取りを行って湾曲面２ｄとの干渉を回避するため傾斜面３ａ１，３ｂ１を設けると、環状溝２ｃの底部における軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇが形成されて、環状溝２ｃ内に永久磁石３ａ，３ｂを装着すると、環状溝２ｃの側壁となる凸部２ｂによって永久磁石３ａ，３ｂを位置決めできる。環状溝２ｃの底部における軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇが形成されると、凸部２ｂの側壁と永久磁石３ａ，３ｂの端面とが面接触できるので、電機子Ｅの駆動時に受ける軸方向の荷重によって永久磁石３ａ，３ｂの一部に応力が集中するのを回避できる。また、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、永久磁石３ａ，３ｂを環状溝２ｃに接着剤を利用して定着させるようにしており、上記のように環状溝２ｃの底部における軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇが形成されると、余分な接着剤が前記空隙Ｇに逃げて収容されるため、永久磁石３ａ，３ｂが接着剤の存在によって環状溝２ｃ内で適正な位置に配置されなくなるのを防止できる。ただし、環状溝２ｃの底部の両端のフィレット加工、永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部の面取り加工は、不要であれば省略してもよい。

【0024】

なお、図３に示すように、環状溝２ｃの軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇを設けるには、環状溝２ｃの底部の軸方向の両端となる円筒部２ａの凸部２ｂに近接する部分を全周に亘って削って溝を設ける加工を行ってもよく、この場合、永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に面取りを設けなくてもよい。また、環状溝２ｃの軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇを設ける場合、永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に面取りによって傾斜面３ａ１，３ｂ１或いは湾曲面を設けることにより、環状溝２ｃの底部の軸方向の両端の角部についてフィレット加工を設けなくても、環状溝２ｃの軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇが形成されて永久磁石３ａ，３ｂの端面と凸部２ｂの側面とが面接触できる場合には、前記フィレット加工を省略してもよい。

【0025】

このように構成された界磁Ｆは、非磁性体で形成された筒状のバレル４内に収容される。バレル４および界磁Ｆの図１中左端はキャップ５によって閉塞されており、バレル４および界磁Ｆの図１中右端は環状のヘッドキャップ６によって閉塞されている。なお、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、界磁Ｆが非磁性体のバレル４によって覆われており、スリーブ２の外周に装着された永久磁石３ａ，３ｂの保護と永久磁石３ａ，３ｂのスリーブ２からの飛散を防止できるとともに、外部の鉄分を含んだ塵等が界磁Ｆによって吸引されるのをバレル４によって抑制できる。

【0026】

つづいて、電機子Ｅは、筒状のコア７と、コア７に装着される巻線８と、スリーブ２の内周面に摺接するガイド９とを備えて構成されて、界磁Ｆ内に軸方向に移動自在に挿入されている。つまり、本実施の形態では、電機子Ｅは、界磁Ｆの内周側に配置されており、界磁Ｆに対して軸方向に相対移動できる。

【0027】

コア７は、本実施の形態では、円筒状のヨーク７ａと、環状であってヨーク７ａの界磁側となる外周に周方向に沿ってかつ軸方向に間隔を空けて設けられる軸方向の断面が矩形状の複数のティース７ｂと、ティース７ｂ，７ｂ間の空隙で形成されて巻線８が装着されるスロット７ｃとを備えて構成されている。

【0028】

ヨーク７ａは、前述の通り円筒状であって、その横断面積はティース７ｂにおける磁路断面積以上となるように肉厚が確保されている。本実施の形態では、図１および図２に示すように、ヨーク７ａの外周に７個のティース７ｂが軸方向に等間隔に並べて設けられており、コア７の界磁Ｆ側となる外周側であって、ティース７ｂ，７ｂ間に巻線８が装着される環状溝でなるスロット７ｃが形成されている。なお、本実施の形態では、ティース７ｂの断面形状は、矩形となっているが、基端側の磁路断面積を大きく確保できるように外周となる先端側の幅よりも内周となる基端側の幅を大きくした台形となっていてもよい。

【0029】

本実施の形態では、図１中で隣り合うティース７ｂ，７ｂ同士の間には、環状溝でなるスロット７ｃが合計で６個設けられている。スロット７ｃは、コア７の周方向に沿って設けられており、コア７の外周に軸方向に等ピッチで並べて設けられている。

【0030】

そして、このスロット７ｃには、巻線８が巻き回されて装着されている。巻線８は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の三相巻線とされている。各相の巻線８は、６個のスロット７ｃに界磁Ｆの磁極配置に応じて適した配置となるように装着される。

【0031】

このように構成された電機子Ｅは、出力軸である非磁性体で形成されたロッド１０の先端の外周に装着され、ロッド１０とともに界磁Ｆ内に移動自在に挿入される。

【0032】

ロッド１０は、界磁Ｆの図１中右端に取り付けられたヘッドキャップ６内を通して筒型リニアモータ１外へ突出している。また、ロッド１０のコア７の図１中左右には界磁Ｆにおけるスリーブ２の内周面に摺接する環状のウェアリング９ａを外周に備えた環状のガイド９，９が装着されている。

【0033】

このようにコア７は、軸方向の両側からガイド９，９によって挟持されてロッド１０に固定されている。電機子Ｅは、ガイド９，９を備えており、スリーブ２の内周面にガイド９，９が摺動自在に挿入されているので、界磁Ｆに対して軸ぶれせず、界磁Ｆに干渉することなく軸方向に移動できる。このように、電機子Ｅは、スリーブ２によって、界磁Ｆに対する軸方向への移動が案内される。

【0034】

また、軟磁性体で形成されたスリーブ２は、電機子Ｅとの間の磁気的なギャップを小さくして界磁Ｆが電機子Ｅへ作用させる磁界を大きくでき、ガイド９，９と協働してコア７の軸方向移動を案内する役割を果たしている。また、コア７の外径は、スリーブ２の円筒部２ａの内径よりも小さく、スリーブ２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。

【0035】

なお、ロッド１０は、図示はしないが、筒状とされており、ロッド１０内に通される図外の電線を通じて筒型リニアモータ１の外方に設置される外部電源から巻線８へ電力供給できる。

【0036】

そして、たとえば、巻線８の界磁Ｆ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８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Ｅ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。また、電機子Ｅと界磁Ｆとを軸方向に相対変位させる外力が作用する場合、巻線８への通電、あるいは、巻線８に発生する誘導起電力によって、前記相対変位を抑制する推力を発生させて筒型リニアモータ１に前記外力による機器の振動や運動をダンピングさせ得るし、外力から電力を生むエネルギ回生も可能である。

【0037】

以上のように構成された筒型リニアモータ１は、筒状の界磁Ｆと、界磁Ｆの内周側に配置されて界磁Ｆに対して軸方向へ移動可能な電機子Ｅとを備え、界磁Ｆは、円筒状であって外周に周方向に沿って形成されて軸方向に複数設けられる環状溝２ｃを有する軟磁性体のスリーブ２と、スリーブ２における各環状溝２ｃにそれぞれ収容される周方向で複数に分割された永久磁石３ａ，３ｂとを含み、電機子Ｅは、スリーブ２の内周面に摺接するガイド９を備えている。

【0038】

このように構成された筒型リニアモータ１では、スリーブ２の外周に形成された環状溝２ｃ内に永久磁石３ａ，３ｂが装着されるので、スリーブ２の環状溝２ｃの位置と寸法とを精度よく管理しておけば、永久磁石３ａ，３ｂの軸方向長さに寸法誤差があっても、永久磁石３ａ，３ｂの寸法誤差がスリーブ２の軸方向で積算されることが無く、個々の永久磁石３ａ，３ｂのスリーブ２に対する設置誤差は環状溝２ｃの軸方向の範囲で収まる。よって、このように構成された筒型リニアモータ１によれば、スリーブ２に対する永久磁石３ａ，３ｂの設置位置の設計値に対する軸方向のずれが低減されるので、電機子Ｅの駆動時のコギング推力を低減できる。また、このように構成された筒型リニアモータ１によれば、スリーブ２の内周面に摺接するガイド９を電機子Ｅが備えているので、電機子Ｅがスリーブ２に対して径方向へ偏心することが無く、永久磁石３ａ，３ｂと電機子Ｅとの径方向の相対位置が安定して、安定した推力を発生できる。以上より、本実施の形態の筒型リニアモータ１によれば、コギング推力を低減しつつ安定した推力の発揮が可能となる。

【0039】

また、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、永久磁石３ａ，３ｂと電機子Ｅとの間に軟磁性体のスリーブ２の円筒部２ａが配置されるとともに、コア７をスリーブ２の至近に配置してもガイド９によってコア７がスリーブ２に干渉するのを防止できるから、永久磁石３ａ，３ｂが発生する磁界を効率よく電機子Ｅに作用させ得るとともに永久磁石３ａ，３ｂとコア７との間のギャップを極小さくできるので、電機子Ｅに大きな磁界を作用させ得る。よって、本実施の形態の筒型リニアモータ１によれば、界磁Ｆの内側の電機子Ｅに大きな磁界を作用させるとともに、電機子Ｅと界磁Ｆとの間の径方向の磁気的なエアギャップをより一層狭くできるので推力を大きくでき、その結果、質量推力密度を向上できる。

【0040】

さらに、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、界磁Ｆのスリーブ２に電機子Ｅのガイド９を摺接させて、電機子Ｅの軸方向への移動を案内するので、電機子Ｅの軸方向への移動の案内に別途ガイドする機構を設けずに済む。

【0041】

なお、ガイド９が対向しない範囲であれば、スリーブ２の軸方向の両側或いは片側に軟磁性体で形成される円筒状であって外周に永久磁石が装着される環状溝を備えて界磁の一部を構成する補助界磁を設けてもよい。

【0042】

また、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、スリーブ２における環状溝２ｃの底部における軸方向の両端と、永久磁石３ａ，３ｂの軸方向の両端の内周部との間に空隙Ｇが設けられている。このように構成された筒型リニアモータ１によれば、環状溝２ｃの底部における軸方向の両端の角部と永久磁石３ａ，３ｂの両端の内周部に空隙Ｇが形成されるので、環状溝２ｃの側壁となる凸部２ｂと永久磁石３ａ，３ｂの軸方向の端部とが面接触できるようになり、永久磁石３ａ，３ｂを環状溝２ｃ内で凸部２ｂを利用して位置決めできる。よって、このように構成された筒型リニアモータ１によれば、永久磁石３ａ，３ｂを環状溝２ｃ内で狙った位置に位置決めできるので、スリーブ２に対して永久磁石３ａ，３ｂを適正な位置に配置でき、電機子Ｅの駆動時のコギング推力をより一層低減できる。さらに、このように構成された筒型リニアモータ１では、凸部２ｂの側壁と永久磁石３ａ，３ｂの端面とが面接触できるので、電機子Ｅの駆動時に受ける軸方向の荷重によって永久磁石３ａ，３ｂの一部に応力が集中するのを回避できる。加えて、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、永久磁石３ａ，３ｂを環状溝２ｃに接着剤を利用して定着させる場合、余分な接着剤が前記空隙Ｇに逃げて収容されるため、永久磁石３ａ，３ｂが接着剤の存在によって環状溝２ｃ内で適正な位置に配置されなくなるのを防止できる。

【0043】

また、永久磁石３ａ，３ｂは、周方向で半分に分割された磁石ピースを円筒状に組み合わせて形成されるが、周方向で３分割以上に分割された磁石ピースで形成されてもよいし、周方向に加えて軸方向にも分割された磁石ピースで形成されてもよい。さらに、永久磁石３ａ，３ｂは、軸方向で着磁されているが、径方向で着磁されて、スリーブ２の内周側に軸方向でＮ極とＳ極とが現れるようにしてもよい。

【0044】

また、実施の形態の筒型リニアモータ１では、スリーブ２が円筒部２ａと円筒部２ａの外周に凸部２ｂを一体に備える構造を採用しているが、軟磁性体で形成されてはいても円筒部２ａ自体にも磁気抵抗があるため、円筒部２ａの径方向の肉厚が薄ければ薄いほど電機子Ｅへ大きな磁界を作用させ得る。その一方で、スリーブ２は電機子Ｅを駆動する際に軸方向に荷重を受けるため、円筒部２ａの肉厚を薄くすればするほどスリーブ２の強度が低下して界磁Ｆを保持する部材としての利用が難しくなる。そこで、図４および図５に示すように、円筒部２ａの外周に軸方向に沿って凸部２ｂと交差するリブ２ｅを設けて、円筒部２ａの径方向の肉厚を薄肉化して電機子Ｅへ作用させる磁界を大きくしつつも、円筒部２ａの強度の低下を抑制するようにしてもよい。このようにスリーブ２における円筒部２ａの外周にリブ２ｅを設けた筒型リニアモータでは、円筒部２ａの強度を確保しつつ肉厚を薄くできるから、電機子Ｅにより大きな磁界を作用させてより一層の推力の向上を達成できる。

【0045】

リブ２ｅは、図示したところでは、円筒部２ａの周方向で１２０度の位相差をもって３つ設けられており、凸部２ｂと同様に円筒部２ａに一体不可分に設けられており、凸部２ｂと交差する部分で凸部２ｂに接続されている。また、図示したところでは、リブ２ｅの径方向の肉厚は、凸部２ｂの径方向の肉厚と同じとされているが、スリーブ２の強度を確保できる限りにおいて凸部２ｂの肉厚よりも薄くてもよいし、厚くてもよい。さらに、円筒部２ａの周方向においてリブ２ｅの幅についてもスリーブ２の強度を確保できる限りにおいて任意に設定できる。また、リブ２ｅの設置数および断面形状についても、円筒部２ａの強度を確保できる限りにおいて任意に設定できる。

【0046】

このように、スリーブ２の外周にリブ２ｅを設けると、円筒部２ａの外周にリブ２ｅと凸部２ｂとで仕切られる円弧状の溝に永久磁石３ａ，３ｂを収容することになるか、或いは、リブ２ｅの径方向の肉厚が薄い場合には、永久磁石３ａ，３ｂの内周にリブ２ｅの収容を可能とする溝を設けてスリーブ２の外周に永久磁石３ａ，３ｂを装着できるようにしてもよい。よって、リブ２ｅを設ける場合、永久磁石３ａ，３ｂがリブ２ｅを避け得るように、永久磁石３ａ，３ｂを周方向で分割して構成してもよいし、永久磁石３ａ，３ｂの内周形状を設定してもよい。

【0047】

円筒部２ａに対して凸部２ｂおよびリブ２ｅを一体に備えるスリーブ２の製造には、たとえば、３Ｄプリンタを利用すればよい。また、円筒部２ａの外周に凸部２ｂとリブ２ｅとで仕切られる円弧状の溝をスリーブ２の外周に設ければよいので、転削加工によってスリーブ２の外周に凸部２ｂとリブ２ｅとを設けてもよい。

【0048】

さらに、図示したところでは、各リブ２ｅは、円筒部２ａの外周に軸方向に沿って凸部２ｂに交差しており、スリーブ２を軸方向から見て一直線に設置されているが、凸部２ｂ，２ｂ間に架け渡されていれば円筒部２ａの強度を向上できるので、凸部２ｂ，２ｂ間のリブ２ｅとその隣の凸部２ｂ，２ｂ間のリブ２ｅとがスリーブ２に対して周方向でずれた位置に設けられてもよい。

【0049】

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。

【符号の説明】

【0050】

１・・・筒型リニアモータ、２・・・スリーブ、２ｃ・・・環状溝、３ａ，３ｂ・・・永久磁石、９・・・ガイド、Ｅ・・・電機子、Ｆ・・・界磁、Ｇ・・・空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】