JP2000333433A - リニアモーター用コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のリニアーモーター用コイル装置ではコ
イルがかなり太くなり、剛くて曲がりにくいので線材を
鋭く曲げることができず 、コイルの（手前）側面およ
び（奥）側面では、線材を大きく外部に引き出すように
して迂回的な巻き回しを行っている。そのためコイルの
線材は長くなり、電気抵抗が大となって電力損失を多分
に生じるという課題があった。 【解決手段】 基盤と、前記基盤上並列的に立設され
た複数の固定磁芯と、所定個の前記固定磁芯を束にして
順次巻回された複数個のコイルとを備え、前記各コイル
は、前記固定磁芯の立設する方向に配された二個以上の
小コイルが順次結線されている構造を有するリニアモー
ター用コイル装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモーター用
コイル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のリニアモーター用コイル装置とし
ては、図７および図８で示されるような構成のものがあ
った。ここに、図７は従来のリニアモーター用コイル装
置の斜視図であり、図８はその正面図である。

【０００３】まず、図７を参照しながら、従来のリニア
モーター用コイル装置の構成について説明する。すなわ
ち、基盤７０１上には、複数の板状固定磁芯７０２、７
０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０
９が直立させられて等間隔に立設されている。また、コ
イル７１０、７１１、７１２、７１３、７１４は、それ
ぞれ前記固定磁芯を二本ずつ束にして巻回するように前
記板状固定磁芯に装着されている。つまり、コイル７１
０は板状固定磁芯７０３および板状固定磁芯７０４を巻
回するように装着されており、コイル７１１は板状固定
磁芯７０４および板状固定磁芯７０５を巻回するように
装着されている。コイル７１２、７１３、７１４に関し
ても同様である。また、コイル７１０、７１１、７１
２、７１３、７１４の端子部は電圧印加回路に接続さ
れ、これらコイル間には電気絶縁用のシートが挿入され
ている（図示省略）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
コイル装置では、線材を単純に巻き回すことによって形
成されるコイル７１０、７１１、７１２、７１３、７１
４はかなり太くなり、その結果剛くて曲がりにくい。そ
のため、線材を鋭く曲げることができず、これらコイル
の（手前）側面７１０ａ、７１１ａ、７１２ａ、７１３
ａ、７１４ａおよび（奥）側面７１０ｂ、７１１ｂ、７
１２ｂ、７１３ｂ、７１４ｂでは、線材を大きく外部に
引き出すようにして迂回的な巻き回しを行っていた。

【０００５】しかしながら、上で述べたように線材を巻
き回すと、これらコイルの（手前）側面７１０ａ、７１
１ａ、７１２ａ、７１３ａ、７１４ａおよび（奥）側面
７１０ｂ、７１１ｂ、７１２ｂ、７１３ｂ、７１４ｂ
は、基盤７０１の外側に大きく突出してしまう。そのた
め、コイル７１０、７１１、７１２、７１３、７１４を
形成するのに必要な線材は長くなり、これらコイルの電
気抵抗が大となって、電力損失を多分に生じる。また、
これらコイルの側面が基盤７０１の外側に大きく突出し
ているために、装置が大きくなってしまうことは、それ
自体不都合であった。

【０００６】さらに、すでに述べたようにコイル７１
０、７１１、７１２、７１３、７１４が太くなるので、
これらコイルのかさは高くなる。しかし、たとえば板状
固定磁芯７０２の高さ７１５は小さいほどよい。そのた
め、コイル７１０、７１１、７１２、７１３、７１４の
装着後にこれらコイルを高圧力で圧縮成形していた。し
かし、このような圧縮成形はレヤーショートなどを伴
い、またたとえば板状固定磁芯７０２の上部への突出７
１６が大きくなってしまうという弊害もあった（磁場の
強さが低下することを回避するためには、突出７１６が
小さいほどよい）。

【０００７】以上で述べたように、従来のリニアモータ
ー用コイル装置では、コイルの電気抵抗が大きく、装置
が大きくなりすぎるという問題があった。さらに、コイ
ル装着後にコイルを圧縮成形するという工程が必要であ
った。

【０００８】本発明は、このような従来のリニアモータ
ー用コイル装置の課題を考慮し、コイルの電気抵抗を低
減し、装置を小型化し、装着後にコイルを圧縮成形する
工程を省略することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第一の本発明は、請求項
１に対応するつぎのようなリニアモーター用コイル装置
を構成する。すなわち、基盤と、前記基盤上並列的に立
設された複数の固定磁芯と、所定個の前記固定磁芯を束
にして順次巻回された複数個のコイルとを備え、前記各
コイルは前記固定磁芯の立設する方向に配された二個以
上の小コイルが順次結線されている構造を有することを
特徴とするリニアモーター用コイル装置である。

【００１０】第二の本発明は、請求項２に対応するつぎ
のようなリニアモーター用コイル装置を構成する。すな
わち、前記コイルの線材の巻き回しを通常巻きとする前
記請求項のリニアモーター用コイル装置である。

【００１１】第三の本発明は、請求項３に対応するつぎ
のようなリニアモーター用コイル装置を構成する。すな
わち、前記小コイルは屈曲された形状を有する前記請求
項のリニアモーター用コイル装置である

【００１２】

【発明の実施の形態】以下では、当該発明にかかる実施
の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

【００１３】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態であるリニアモーター用コイル装置の正面図であ
り、図２は小コイルを二つ結んで得られるコイルの斜視
図であり、図３は隣り合うコイルと渡り線の位置関係を
示す斜視図である。

【００１４】まず、図１を参照しながら、本実施の形態
におけるコイル装置の構成について説明する。すなわ
ち、基盤１０１上には、複数の板状固定磁芯１０２、１
０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０
９が直立させられて等間隔に立設されている。また、コ
イル１１０、１１１、１１２、１１３、１１４は、それ
ぞれ前記固定磁芯を二本ずつ束にして巻回するように前
記板状固定磁芯に装着されている。さらに、コイル１１
０、１１１、１１２、１１３、１１４の端子部は電圧印
加回路に接続され、これらコイル間には電気絶縁用のシ
ートが挿入されている（図示省略）。なお、コイル１１
０、１１１、１１２、１１３、１１４の前記固定磁芯へ
の装着については、詳細に後述する。

【００１５】ここで、たとえばコイル１１０の構成につ
いて、図２を参照しながら説明する。本実施の形態で
は、四本の素線からなる平角線が線材として用いられ
る。まず、下段の小コイル１１０Ａの線材の巻き回し
は、つぎのようになっている。すなわち、線材は、巻き
始め２０１より小コイル１１０Ａの内側に引き込まれ、
小コイル１１０Ａの辺２０２、２０３、２０４、２０５
を順にたどりながら内側より外側に向かって巻き回さ
れ、巻き終わり２０６で巻き終わっている。上段の小コ
イル１１０Ｂについても同様である。すなわち、線材
は、巻き始め２０７より小コイル１１０Ｂの内側に引き
込まれ、小コイル１１０Ｂの辺２０８、２０９、２１
０、２１１を順にたどりながら内側より外側に向かって
巻き回され、巻き終わり２１２で巻き終わっている。小
コイル１１０Ａの巻き終わり２０６と小コイル１１０Ｂ
の巻き始め２０７は、小コイル１１０Ａおよび小コイル
１１０Ｂの外側に存する渡り線２１３で結ばれている
（本実施の形態では、これら二つの小コイルを形成する
素線は一繋がりである）。よって、コイル１１０の巻き
回しは通常巻きである。その他のコイル１１１、１１
２、１１３、１１４に関しても、以上同様である。

【００１６】つぎに、コイル１１０、１１１、１１２、
１１３、１１４の装着について、図１を参照しながら説
明する。はじめに、下段の小コイルについて述べる。コ
イル１１０の下段の小コイル１１０Ａは、板状固定磁芯
１０３および板状固定磁芯１０４を束にして巻回するよ
うに装着されている。さらに、コイル１１１の下段の小
コイル１１１Ａは、板状固定磁芯１０４および板状固定
磁芯１０５を束にして巻回するように装着されている。
小コイル１１２Ａ、１１３Ａ、１１４Ａも順次装着され
ている。上段の小コイルに関しても同じである。すなわ
ち、コイル１１０の上段の小コイル１１０Ｂは、板状固
定磁芯１０３および板状固定磁芯１０４を束にして巻回
するように小コイル１１０Ａの上方に装着されている。
さらに、コイル１１１の上段の小コイル１１１Ｂは、板
状固定磁芯１０４および板状固定磁芯１０５を束にして
巻回するように小コイル１１１Ａの上方に装着されてい
る。小コイル１１２Ｂ,１１３Ｂ、１１４Ｂも順次装着
されている。このようにして、コイル１１０、１１１、
１１２、１１３、１１４が装着されている。

【００１７】ここで、たとえばコイル１１０は、小コイ
ル１１０Ａおよび小コイル１１０Ｂが渡り線２１３で結
ばれて形成されている。したがって、本実施の形態であ
るリニアモーター用コイル装置におけるコイル１１０
は、従来のモーター用コイル装置におけるコイル７１０
に比べて細くて柔軟性に富んでいる。そのため、コイル
１１０の形成においては、線材を鋭く曲げることが可能
になり、従来のように大きな迂回的巻き回しを行わなく
ともよい。したがって、たとえば小コイル１１０Ａの
（手前）側面１１０Ａａと小コイル１１０Ｂの（手前）
側面１１０Ｂａの基盤１０１の外側への突出は、従来の
リニアモーター用コイル装置におけるコイルの（手前）
側面７１０ａの基盤７０１の外側への突出よりも小さく
できる。これより、たとえば小コイル１１０Ａと小コイ
ル１１０Ｂの生成に必要な線材の総量（つまりコイル１
１０の生成に必要な線材の量）は、コイル７１０の生成
に必要な線材の量に比べて減少する。したがって、コイ
ル１１０の電気抵抗は、コイル７１０の電気抵抗に比べ
て明らかに低減する（その他のコイル１１１、１１２、
１１３、１１４に関しても同様である）。

【００１８】また、すでに述べたように、コイル１１
０、１１１、１１２、１１３、１１４は細くて柔軟性に
富んでいるので、これらコイルはそのままでもコンパク
トに装着することが可能である。したがって、装着後に
これらコイルを圧縮成形する工程は不要となる。

【００１９】さらに、図３にも示されているように、た
とえばコイル１１０の巻き回しが通常巻きであるので、
渡り線２１３は小コイル１１０Ａおよび小コイル１１０
Ｂの外部に存する。したがって、装着時に渡り線２０６
がコイル１１１などと衝突を起こすような不都合はない
（その他のコイル１１１、１１２、１１３、１１４とそ
れらコイルの渡り線に関しても、同様である）。

【００２０】（実施の形態２）図４は本発明の一実施の
形態であるリニアモーター用コイル装置の正面図であ
り、図５は屈曲成形前のコイルの斜視図であり、図６は
屈曲成形後のコイルの斜視図である。

【００２１】まず、図４を参照しながら、本実施の形態
におけるコイル装置の構成について説明する。すなわ
ち、基盤４０１上には、複数の板状固定磁芯４０２、４
０３、４０４、４０５、４０６、４０７、４０８、４０
９が直立させられて等間隔に立設されている。また、コ
イル４１０、４１１、４１２、４１３、４１４は、それ
ぞれ前記固定磁芯を二本ずつ束にして巻回するように前
記板状固定磁芯に装着されている。さらに、コイル４１
０、４１１、４１２、４１３、４１４の端子部は電圧印
加回路に接続され、これらコイル間には電気絶縁用のシ
ートが挿入されている（図示省略）。

【００２２】ここで、たとえばコイル４１０の構成につ
いて、図５および図６を参照しながら説明する。コイル
４１０は、小コイル４１０´Ａと小コイル４１０´Ｂが
結ばれて形成されているコイル４１０´が屈曲成形され
たものである。まず、下段の小コイル４１０´Ａの線材
の巻き回しは、つぎのようになっている。すなわち、線
材は、巻き始め５０１より小コイル４１０´Ａの内側に
引き込まれ、小コイル４１０´Ａの辺５０２、５０３、
５０４、５０５を順にたどりながらこれらの辺に沿って
まっすぐ巻き回され、巻き終わり５０６で巻き終わって
いる。上段の小コイル４１０´Ｂについても同様であ
る。小コイル４１０´Ａの巻き終わり５０６と小コイル
４１０´Ｂの巻き始め５０７は、渡り線５１３で結ばれ
ている。コイル４１０は、小コイル４１０´Ａの辺５０
２、辺５０４および小コイル４１０´Ｂの辺５０８、辺
５１０を、屈曲して二段の段差があるように成形して得
られる（ただし、図６における出来上がりのコイル４１
０では、二本の素線からなる平角線が線材として用いら
れている）。その他のコイル４１１、４１２、４１３、
４１４に関しても、以上同様である。

【００２３】つぎに、コイル４１０，４１１、４１２、
４１３、４１４の装着について、図４を参照しながら説
明する。はじめに、下段の小コイルについて述べる。コ
イル４１０の下段の小コイル４１０Ａは、板状固定磁芯
４０３および板状固定磁芯４０４を束にして巻回するよ
うに装着されている。小コイル４１１Ａ、４１２Ａ、４
１３Ａ、４１４Ａも順次装着されている。上段の小コイ
ルに関しても同じである。このようにして、コイル４１
０、４１１、４１２、４１３、４１４が装着されてい
る。

【００２４】ここで、たとえば小コイル４１０Ａの（手
前）側面４１０Ａａと小コイル４１０Ｂの（手前）側面
４１０Ｂａの基盤４０１の外側への突出は、従来のリニ
アモーター用コイル装置におけるコイルの（手前）側面
７１０ａの基盤７０１の外側への突出よりも小さくでき
る。したがって、コイル４１０の電気抵抗は、コイル７
１０の電気抵抗に比べて明らかに低減する（その他のコ
イル４１１、４１２、４１３、４１４に関しても同様で
ある）。

【００２５】また、たとえばコイル４１０´は細くて柔
軟性に富んでいるので、これを屈曲成形してコイル４１
０を作成することができた。屈曲成形されたコイル４１
０を使用することにより、装着時の無駄な隙間（たとえ
ば図１におけるコイル１１０とコイル１１１との隙間
や、小コイル１１０Ａと小コイル１１０Ｂとの隙間な
ど）は、コイル４１０´をそのままで装着するときより
も減少する（その他のコイル４１１、４１２、４１３、
４１４に関しても、同様である）。したがって、装置の
高さを低く押さえることが可能になる。また、本実施の
形態では、装着後にコイルを圧縮成形する工程はもちろ
ん不要である。

【００２６】さらに、たとえばコイル４１０の巻き回し
が通常巻きであるので、装着時に渡り線６０１がコイル
４１１などと衝突を起こすような不都合はない（その他
のコイル４１１、４１２、４１３、４１４とそれらコイ
ルの渡り線に関しても、同様である）。

【００２７】なお、本発明で利用される線材は、上述し
た実施の形態におけるように複数本の素線からなる平角
線である必要はなく、複数本の素線を捻り合わせて得ら
れるレンチ線であってもよい。

【００２８】なお、本発明で利用されるコイルは、上述
した実施の形態におけるように従来のコイルを高さ（図
２における２１５に相当）に関して二分する必要はな
く、幅（図２における２１４に相当）に関して二分して
もよい。

【００２９】なお、本発明で利用されるコイルは、上述
した実施の形態におけるように二つの小コイルからなる
必要はなく、三つ以上の小コイルから構成されていても
よい。

【００３０】なお、本発明でのコイルの装着は、上述し
た実施の形態におけるように各コイルが二本の固定磁芯
を巻回するように行う必要はなく、各コイルが任意の本
数の固定磁芯を巻回するように行ってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に対応する第一の発明は、従来のコイル装置よりもコ
イルの電気抵抗が低減され、装置が小型化され、装着後
にコイルを圧縮成形する工程が不要なリニアモーター用
コイル装置を提供することができる。

【００３２】請求項２に対応する第二の発明は、上記効
果に加えて渡り線の存在がコイルの装着時に邪魔になら
ないならないようなリニアモーター用コイル装置を提供
することができる。

【００３３】請求項３に対応する第三の発明は、上記効
果に加えて装置の高さが低く押さえられたリニアモータ
ー用コイル装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１で説明されるリニアモーター用コ
イル装置の正面図である。

【図２】実施の形態１で用いられるコイルの斜視図であ
る。

【図３】実施の形態１で用いられる二つのコイルの装着
時における位置関係を示す図である。

【図４】実施の形態２で説明されるリニアモーター用コ
イル装置の正面図である。

【図５】実施の形態２で用いられるコイル（屈曲成形
前）の斜視図である。

【図６】実施の形態２で用いられるコイル（屈曲成形
後）の斜視図である。

【図７】従来のリニアモーター用コイル装置の斜視図で
ある。

【図８】従来のリニアモーター用コイル装置の正面図で
ある。

【符号の説明】

１０１ 基盤 １０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１
０８、１０９ 板状固定磁芯 １１０、１１１、１１２、１１３、１１４ コイル １１０Ａ コイル１１０を形成する下段の小コイル １１０Ｂ コイル１１０を形成する上段の小コイル １１０Ａａ 小コイル１１０Ａの（手前）側面 １１０Ｂａ 小コイル１１０Ｂの（手前）側面 １１１Ａ コイル１１１を形成する下段の小コイル １１１Ｂ コイル１１１を形成する上段の小コイル １１２Ａ コイル１１２を形成する下段の小コイル １１２Ｂ コイル１１２を形成する上段の小コイル １１３Ａ コイル１１３を形成する下段の小コイル １１３Ｂ コイル１１３を形成する上段の小コイル １１４Ａ コイル１１４を形成する下段の小コイル １１４Ｂ コイル１１４を形成する上段の小コイル ２０１ コイル１１０Ａの線材の巻き始め ２０２、２０３、２０４、２０５ 小コイル１１０Ａの
一辺 ２０６ コイル１１０Ａの線材の巻き終わり ２０７ コイル１１０Ｂの線材の巻き始め ２０８、２０９、２１０、２１１ 小コイル１１０Ｂの
一辺 ２１２ コイル１１０Ｂの線材の巻き終わり ２１３ 小コイル１１０Ａと小コイル１１０Ｂを結ぶ渡
り線 ２１４ 小コイル１１０Ａ（１１０Ｂ）の幅 ２１５ 小コイル１１０Ａ（１１０Ｂ）の高さ ４０１ 基盤 ４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、４０７、４
０８、４０９ 板状固定磁芯 ４１０、４１１、４１２、４１３、４１４ コイル ４１０Ａ コイル４１０を形成する下段の小コイル ４１０Ｂ コイル４１０を形成する上段の小コイル ４１０Ａａ 小コイル４１０Ａの（手前）側面 ４１０Ｂａ 小コイル４１０Ｂの（手前）側面 ４１０´ 屈曲成形前のコイル４１０ ４１０´Ａ コイル４１０´を形成する下段の小コイル ４１０´Ｂ コイル４１０´を形成する上段の小コイル ４１１Ａ コイル４１１を形成する下段の小コイル ４１１Ｂ コイル４１１を形成する上段の小コイル ４１２Ａ コイル４１２を形成する下段の小コイル ４１２Ｂ コイル４１２を形成する上段の小コイル ４１３Ａ コイル４１３を形成する下段の小コイル ４１３Ｂ コイル４１３を形成する上段の小コイル ４１４Ａ コイル４１４を形成する下段の小コイル ４１４Ｂ コイル４１４を形成する上段の小コイル ５０１ コイル４１０´Ａの線材の巻き始め ５０２、５０３、５０４、５０５ 小コイル４１０´Ａ
の一辺 ５０６ コイル４１０´Ａの線材の巻き終わり ５０７ コイル４１０´Ｂの線材の巻き始め ５０８、５０９、５１０、５１１ 小コイル４１０´Ｂ
の一辺 ５１２ コイル４１０´Ｂの線材の巻き終わり ５１３ 小コイル４１０´Ａと小コイル４１０´Ｂを結
ぶ渡り線 ６０１ 小コイル４１０Ａと小コイル４１０Ｂを結ぶ渡
り線 ７０１ 基盤 ７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７
０８、７０９ 板状固定磁芯 ７１０、７１１、７１２、７１３、７１４ コイル ７１０ａ コイル７１０の（手前）側面 ７１０ｂ コイル７１０の（奥）側面 ７１１ａ コイル７１１の（手前）側面 ７１１ｂ コイル７１１の（奥）側面 ７１２ａ コイル７１２の（手前）側面 ７１２ｂ コイル７１２の（奥）側面 ７１３ａ コイル７１３の（手前）側面 ７１３ｂ コイル７１３の（奥）側面 ７１４ａ コイル７１４の（手前）側面 ７１４ｂ コイル７１４の（奥）側面 ７１５ 板状固定磁芯７０２の高さ ７１６ 板状固定磁芯７０２の上部への突出

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月２５日（２０００．４．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】第一の本発明（請求項１
に対応）は、基盤と、前記基盤上並列的に立設された複
数の固定磁芯と、所定個の前記固定磁芯を束にして順次
巻回された複数個のコイルとを備え、前記各コイルは、
前記固定磁芯の立設する方向に配された二個以上の小コ
イルから構成されており、前記各小コイルは、屈曲され
た形状を有し、その屈曲部が前記固定磁芯の並列する方
向に対して実質的に直交する方向に存在していることを
特徴とするリニアモーター用コイル装置である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】第二の本発明（請求項２に対応）は、前記
屈曲された形状の小コイルは、階段状の形状を有してお
り、前記階段の段差の幅方向が前記固定磁芯の並列する
方向に対して実質的に直交していることを特徴とする第
一の本発明のリニアモーター用コイル装置である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】第三の本発明（請求項３に対応）は、前記
各コイルを前記構成する二個以上の小コイルの内、互い
に隣接する一方の小コイルの内周側と他方の小コイルの
外周側とが、電気的に順次接続されていることを特徴と
する第一または第二の本発明のリニアモーター用コイル
装置である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB15 CA01 CA05 CB05 CB11 CB16 CB24 CC17 CD21 CE03 FA02 5H641 BB05 BB19 GG02 GG04 GG07 GG11 GG12 HH08 HH10 HH12 HH13 HH14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤と、前記基盤上並列的に立設された
   複数の固定磁芯と、所定個の前記固定磁芯を束にして順
   次巻回された複数個のコイルとを備え、前記各コイル
   は、前記固定磁芯の立設する方向に配された二個以上の
   小コイルが順次結線されている構造を有することを特徴
   とするリニアモーター用コイル装置。
2. 【請求項２】 前記小コイルの線材の巻き回しは通常巻
   きであることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ
   ー用コイル装置。
3. 【請求項３】 前記小コイルは屈曲された形状を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のリニアモーター用コイ
   ル装置。