JP2001346365A - リニアモータ用コイルユニットの単体コイル、その巻き取り、成型方法及び装置、及びコイルユニットの成形、製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータ用のコイルユニットの単体コイ
ルをその形状の如何に拘わらず１本の導線を巻き取るこ
とによって製造する。 【解決手段】 単体コイル１２の矩形の頂点相当位置に
導線Ｗの係止部Ｐ１〜Ｐ４を有する巻き型４０を用い、
該巻き型４０を第１、第２回転機構５０、５２によって
Ｘ軸周りに１８０度、Ｙ軸周りに１８０度、・・・と交
互に回転させる。これにより導線送り出し機２０からＺ
軸方向に送り出された１本の導線Ｗを巻き型４０の係止
部Ｐ１〜Ｐ４に順次係止させながら巻き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材（導線）の巻
き取りによってリニアモータ用コイルユニット、或いは
その単体コイルを製造する技術に関連する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータは、構造が簡潔で部品点数
が少なく、可動体を直線的に駆動できる上に、その駆動
が正確かつ迅速である。そのため、例えば半導体製造用
の露光装置や高精度な工作機械等、あらゆる分野の直線
駆動装置、或いは位置決め装置として広く利用されてい
る。

【０００３】リニアモータは、一般に、磁石を有する磁
極ユニットと、コイルを有するコイルユニットとから構
成され、その何れか一方が固定体として基台に固定さ
れ、他方が可動体として移動テーブル等に連結される。
磁極ユニットとコイルユニットは一定の隙間を有して対
向、配置される。両者間に磁力を発生させると、この磁
力を推力として前記隙間を維持した状態で非接触で可動
体が駆動される。

【０００４】リニアモータの形態の１つとして、多極多
相型の直流リニアモータが例えば特開平４−７５４６２
号公報に開示されている。このリニアモータでは、隣接
する磁極が異極となるようにＮ／Ｓ極の磁極を複数配置
することにより磁極ユニットを形成している。又、複数
個の単体コイルを結線することによって全体として１個
のコイルユニットを形成している。

【０００５】コイルユニットを構成する個々の単体コイ
ルは、全体がほぼ矩形のリング状とされている。この矩
形の４つの辺のうち、移動方向に対して直交する形で対
向する２辺がリニアモータの可動体の推力発生に寄与す
る有効導体部として機能する。他の対向する２辺は有効
導体部を連結する連結導体部を形成しており、この部分
はリニアモータの推力発生には特に寄与しない。

【０００６】有効導体部に作用する磁束密度をＢ
（Ｔ）、有効導体部中に流れる電流をＩ（Ａ）、有効導
体部の長さをＬ（ｍ）とすると、リニアモータの推力Ｆ
（Ｎ）は、Ｆ＝ＢＩＬとなる。さらに、コイル単体の巻
き数ｎとすると、Ｆ＝ＢｎｉＬとなる。ただしｉは導線
１本当たりの電流である。

【０００７】このことから、定められた寸法、或いは構
成部材の各種諸元の下で、推力Ｆをできるだけ大きく確
保するには、コイル単体の巻き数ｎを大きくする必要が
あることがわかる。

【０００８】一般に、導線を複数回巻きつけてコイルを
形成する場合には、コイル形状に即した凸型ピース及び
凹型ピースからなる所謂「巻き型」を用意し、これらを
組み合わせて導線の巻回される空間を形成し、この巻き
型に順次導線を（ぐるぐる）巻回する方法が採られる
（例えば特開平９−１１５７５７号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リニア
モータに使用されるコイルユニットの場合、各単体コイ
ルを走行方向に密に並べる関係上、一般に各々の単体コ
イルの連結導体部を有効導体部から大きく曲折させる必
要がある。そのため、上述したような単純な巻回方法で
は、この「折り曲げ」を巻き型の形状のみによって形成
するのは非常に難しいという問題がある。

【００１０】特願平１１−２７３５７９に係る技術は、
現時点において未公知の技術ではあるが、本発明が解決
しようとする上記問題、或いは本発明の有効性を適正に
把握するための例としてここで簡単に説明する。

【００１１】この技術では、図１０の（ｂ）に示すよう
な有効導体部４に対して連結導体部６をほぼ９０度の角
度に大きく折り曲げて形成した鞍型の単体コイル２を使
用する。この鞍型の単体コイル２は同図（ｃ）に示され
るように、走行方向Ａに対して連結導体部６が右側に折
り曲げられた単体コイル同士２ａと左側に折り曲げられ
た単体コイル同士２ｂが相互に相手方の有効導体部４
ａ、４ｂの間に入り込みようにしてほぼ隙間なく密に整
然と並べられている。個々の単体コイル２はコイルユニ
ット１０の仕様に合わせて相互に結線され、１個のリニ
アモータ用のコイルユニットが形成される。

【００１２】３相で駆動する場合には、隣接する単体コ
イル２の電流の位相は１２０度ずつずらされ、Ｕ、Ｖ、
Ｗの３相コイルユニットとされる。リニアモータの構成
単位となる１極は、磁石配列の１つのＮ／Ｓ極から隣接
するＮ／Ｓ極までで定義される。これに対応する単体コ
イル２の個数は（１極当たり）Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３個とな
る。

【００１３】従来一般に流通しているリニアモータのコ
イルユニットは、走行方向を基準にして連結導体部が右
又は左に折れ曲がる態様のものと折れ曲がらない態様の
ものとの２種類の単体コイルを組み合わせることによっ
てコイルユニットを形成しており、磁極ピッチ方向（Ａ
方向に一致）に垂直な断面で見た場合に３相分のコイル
が現れるのが特徴である。しかしながらこの特願平１１
−２７３５７９号にかかるコイルユニット１０では単体
コイル２の種類は１種類のみであり、これを左右に振り
分けて組み合わせるだけでコイルユニット１０を形成し
ている。したがって同断面には２相分の単体コイル２だ
けが現れるのが大きな特徴である。１種類のみの単体コ
イル２でコイルユニット１０を形成していること、有効
導体部４の長さＬo に対して連結導体部６の長さＷo が
可能な限り短く形成され、しかも有効導体部４が隙間な
く並んでいることなどの理由から、この単体コイル２或
いはコイルユニット１０は非常に有益な利点を多く得る
ことに成功している。

【００１４】しかしながら、この技術における単体コイ
ル２は、一対の連結導体部６を有効導体部４に対してそ
れぞれ「同一の方向に」ほぼ９０度折り曲げた形状を有
している。この形状の単体コイル２を上述したような
「従来の巻き型を用いて巻回する方法」で製造するのは
現実には極めて困難である。

【００１５】たとえ強引に巻回しようとしたとしても、
巻き型に対して導線の巻き付く角度を一対の連結導体部
のそれぞれにおいて適正に確保するのは至難であり、弛
み等が発生するのを防止するために巻回時の張力を大き
く設定すると捻れが累積されて所望のコイル形状となら
ない。又、線密度（線積度）が場所によってばらついて
磁気性能的にも良好な結果が得られない。特に、大きな
推力を確保するために、各単体コイルの巻き数ｎを大き
くしようとしたような場合には、矩形の各辺の断面積が
大きくなるため、事実上巻回自体が不可能になる。

【００１６】そのため、この特願平１１−２７３５７９
号においては、図１０の（ａ）に示されるように、『ま
ず厚さｔの平角線を同一平面上において所定回数巻回し
て矩形状のコイルシート３を形成した後、一対の連結導
体部６を有効導体部４に対して同一方向にほぼ９０度折
り曲げてコ字形のコイルシート３ａとし、且つこのコ字
形としたコイルシート３ａをその幅及び曲げる位置を若
干ずつ変えて複数枚用意してそれぞれを重ね合わせて１
個の単体コイル２を得る』という技術（未公知）を合わ
せて提案している。

【００１７】しかしながら、単体コイルを幅及び曲げる
位置を少しずつ変えた複数のコイルシートを積層するこ
とによって製造するというのは、正確なピッチを出しや
すい等、性能的には利点はあるものの、コスト性、或い
は設計変更の柔軟性という観点において不利であるのは
否めない。

【００１８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、たとえ一対の連結導体部を有効導体部
に対して同一方向に大きく曲折するようなタイプ（形
状）の単体コイルであっても、１本の導線から巻回によ
って製造すること可能とする技術を提供し、以て安価で
設計変更の容易な単体コイル、或いはこれを利用したコ
イルユニットを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、全体がほぼ矩
形のリング状とされ、前記矩形の対向する２辺がリニア
モータの可動体の推力発生に寄与する有効導体部とし
て、他の対向する２辺が該有効導体部を結ぶ連結導体部
としてそれぞれ機能するリニアモータ用コイルユニット
の単体コイルの巻き取り装置において、前記単体コイル
の素材となる導線が送り出される方向をＺ軸、該Ｚ軸と
垂直な平面内において直交する軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸
と定義したときに、前記導線をＺ軸方向に送り出す導線
送り出し機構と、自身の中心が前記Ｘ軸、Ｙ軸の原点に
位置決めされると共に、前記矩形の頂点相当位置に導線
の係止部を有し導線をほぼ矩形状に巻き取る際にそのベ
ースとなる巻き型と、前記巻き型を、前記Ｘ軸及びＹ軸
の２軸を回転中心として、それぞれ回転可能とする第
１、第２回転機構と、を備え、前記第１、第２回転機構
による巻き型のＸ軸周りの１８０度回転、Ｙ軸周りの１
８０度回転を交互に繰り返すことによって、前記導線送
り出し機構からＺ軸方向に送り出された１本の導線を前
記係止部に順次係止させながら該巻き型に巻き付け可能
としたことにより、上記課題を解決したものである（請
求項１）。

【００２０】本発明の開発過程では、当初、まず巻き型
の形状の工夫から入り、更には、巻回中に巻き型を若干
傾けたり戻したりしながら巻回していく手法も検討され
た。しかしながら、所定形状の巻き型に対してぐるぐる
と基本的に「同一方向」に導線を巻回していく従来の方
法（導線と直交する軸の周りで巻き型を連続的に一方向
に回転させることによって導線を巻き取るという方法）
では、巻回しようとするコイルの形状が異形、即ち単純
な円筒から外れるば外れるほど、巻回時にＺ軸方向から
外れる方向に分力が発生し、しかもそれが巻回を重ねる
度に蓄積されてゆくことを阻止できなかった。そのた
め、結局捻れの累積が不可避的に発生し、巻回が極めて
乱雑となって意図した形状に納めることができなかっ
た。

【００２１】そこで、本発明者は、巻回方法自体を抜本
的に見直し、巻き型を２つの軸周りで１８０度の範囲で
「交互に」回転させながら巻回していく技術を創案し
た。

【００２２】この技術によれば、以下のような有益な作
用が得られる。

【００２３】（１）いずれの有効導体部が巻回されると
きも、又、いずれの連結導体部が巻回されるときも、常
に導線を係止部に係止させた状態で、当該係止部を中心
として９０度折れ曲げるような態様で該導線が巻回され
ることになる。そのため、異形コイルでありながら必要
以上に巻回張力を高めなくても有効導体部及び連結導体
部の双方とも、無理なく且つ整然と導線を巻回していく
ことができる。

【００２４】（２）巻取り装置の第１、第２回転機構
は、常に同一度方向に巻き型を回転させているものの、
巻き型はこれによってＸ軸、Ｙ軸を中心として導線の送
り出し方向に対して交互に反転させられる。そのため、
導線に対する巻き型の回転という観点で観察した場合に
は、 １）連結導体部と平行な軸を中心に１８０度正転、 ２）有効導体部と平行な軸を中心に１８０度正転、 ３）連結導体部と平行な軸を中心に１８０度逆転、 ４）有効導体部と平行な軸を中心に１８０度逆転、 の４態様を繰り返すことになり、巻回が１周すると、正
転によって捻れた導線が逆転によって丁度元に戻される
態様となる。従って、何回巻回しても捻れが累積しな
い。

【００２５】（３）本発明にかかる巻回方式は、導線は
各係止部ごとに捻れを伴って強固に係止されるため、逆
に各係止部で発生した捻れは基本的に当該係止部周りで
完結する。そのため、捻れの発生は各係止部周りのみに
限定され、各辺における導線の巻回は他軸（導線を渡そ
うとする辺と直行している軸）を回転させることによっ
て、導線を係止部から次の係止部に単に「張り渡す」と
いう態様となる。従って、新たな巻回は常にＺ軸−有効
導体部を含む平面上、或いはＺ軸−連結導体部を含む平
面上のいずれかにおいてサイドフォース（捻れストレ
ス）の殆ど発生しない状態で行われる。その結果、係止
部と係止部との間の導線には捻れストレスがほとんどな
く、所定の係止部によって発生した捻れが次の係止部に
まで伝搬されにくい。

【００２６】しかも、たとえわずかに伝搬されたとして
も、上述した（２）の作用により、巻回が１周した段階
でこの捻れストレスは相殺される。

【００２７】更に、本発明によれば、単体コイルの設計
変更には巻き型の大きさや形状、あるいは巻き数を変え
るだけで対応でき、互いに大きさの異なる複数枚のコイ
ルシートを積層する構造に比べて非常に柔軟性のある設
計を容易に行うことができる。

【００２８】また、本発明によれば、導線はその断面が
円形のいわゆる汎用導線をそのまま用いることができる
ため、調達が容易であり、一層の納期短縮及びコストダ
ウンが図れる。

【００２９】なお、本発明（請求項１の発明）において
は、導線を巻き型に対して送り出す導線送り出し機構の
具体的な構成については特に限定されない。また第１、
第２回転機構の具体的な駆動構造についても特に限定さ
れない。場合によっては、この第１、第２回転機構は、
手動によって巻き型を回転させるものであってもよい。

【００３０】更に、巻き型の具体的な形状についても特
に限定されない。しかしながら、例えば、この巻き型
を、前記有効導体部となるべき辺の内側に収まると共
に、前記連結導体部となるべき２辺の外側にまで延在さ
れ該連結導体部がそれぞれ巻回される一対の第１巻回部
を有する第１ピースと、前記連結導体部となるべき辺の
内側に収まると共に、前記有効導体部となるべき２辺の
外側にまで延在され該有効導体部がそれぞれ巻回される
一対の第２巻回部を有する第２ピースとを、十字状に且
つ分解可能に重ねたものであり、該第１ピースと第２ピ
ースとを十字状に重ねた際に形成される４つの交差部が
それぞれ前記導線の係止部とされているような構成とし
た場合には、簡単な構造で本発明の目的を良好に達成し
得る巻き型を得ることができる（請求項２）。

【００３１】なお、この構成の巻き型とする場合、前記
第１ピースの第１巻回部及び第２ピースの第２巻回部の
それぞれの端部に、導線の巻き取り状態整形用の折り返
し部が、相手ピース側に向けてそれぞれ突出・形成され
ているような構成とすると、導線がこの折り返し部にガ
イドされながら巻回されるようになるため、有効導体
部、あるいは連結導体部の断面形状を意図した形状とす
るのが容易になる（請求項３）。

【００３２】又、前記第１ピースの第１巻回部が、該第
１巻回部の端部側に向かうに従って、前記第２ピース側
からより大きく離反するように傾斜して形成されている
ような構成を採用すると、この巻き型によって巻回され
た単体コイルを複数並べてコイルユニットを形成する場
合に、推力に寄与しない空間を一層縮小でき、コイルユ
ニットの単位体積あたりの推力をそれだけ増強すること
ができるようになる（請求項４）。

【００３３】又、本発明を自動化した設備にて実施する
場合は、前記第１、第２回転機構による前記巻き型の回
転速度は、前記導線送り出し機構から送り出される導線
の送り出し速度或いは送り出し張力が一定となるように
制御するのが望ましい（請求項５、６）。これにより巻
きむらや捻れの一層少ない巻回ができる。

【００３４】ここで、導線送り出し機構は、自身から前
記巻き型に向けて導線を送り出す位置（Ｘ−Ｙ座標）を
少なくとも前記Ｘ軸に沿って変更する送り出し位置制御
機構を備え、少なくとも導線のＸ軸に沿った送り出し位
置を、前記第１、第２回転機構による前記巻き型の回転
状態と同期して、変更するのが望ましい（請求項７）。
この制御、即ち導線を送り出す位置（座標）を巻き型の
回転状態と同期して変更する制御を精密に行った場合、
恰も単純な円筒コイルを形成する如き態様で導線を1本
ずつ整然と巻回していことができるようになる。

【００３５】なお、送り出し位置の変更をＸ軸方向につ
いてのみ行う場合には、巻き型のＸ軸周りの回転によっ
て有効導体部が巻回されるような態様とすると、該有効
導体部の巻回状態を整然とさせることが可能となる。Ｙ
軸方向についても変更制御する場合には、これに加え、
連結導体部の巻回状態をも制御することができるように
なる。

【００３６】一方、請求項８に記載の発明は、本発明
を、「単体コイルの巻き取り方法」の観点から捉えたも
のであり、具体的には、全体がほぼ矩形のリング状とさ
れ、前記矩形の対向する２辺がリニアモータの可動体の
推力発生に寄与する有効導体部として、他の対向する２
辺が該有効導体部を結ぶ連結導体部として機能するリニ
アモータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取り方法
において、前記単体コイルの素材となる導線が送り出さ
れる方向をＺ軸、該Ｚ軸と垂直な平面内において直交す
る軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸と定義し、且つ、前記矩形の
頂点相当位置に導線の係止部を有し導線をほぼ矩形状に
巻き取る際にそのベースとなる巻き型を、該巻き型の中
心が前記Ｘ軸、Ｙ軸の原点に一致するようにして配置し
た上で、前記導線をＺ軸方向に送り出す工程と、Ｚ軸方
向に送り出された１本の導線を前記係止部の１カ所に係
止させた状態で、前記巻き型を、前記Ｘ軸を回転中心と
して１８０度回転させる第１回転工程と、該第１回転工
程によって導線が隣接する係止部に係止され得る状態を
形成した上で、前記巻き型を、前記Ｙ軸を中心として１
８０度回転させる第２回転工程と、該第２回転工程によ
って導線が次に隣接する係止部に係止され得る状態を形
成した上で、前記巻き型を、前記Ｘ軸を中心として１８
０度回転させる第３回転工程と、該第３回転工程によっ
て導線が更に次に隣接する係止部に係止され得る状態を
形成した上で、前記巻き型を、前記Ｙ軸を中心として１
８０度回転させる第４回転工程と、を含み、以降、前記
第１〜第４回転工程を繰り返して導線を順次巻き型に巻
き付けてゆくことを特徴としている。

【００３７】請求項９に記載の発明はこの方法によって
巻き取られた単体コイルに係る。

【００３８】請求項１０に記載された発明は、このよう
にして巻き型に巻回された単体コイルの線密度をより高
めると共に、該単体コイルを複数並べてコイルユニット
を形成する際に、等ピッチでより整然と並べることがで
きるようにするべく、単体コイルを更に成形する技術に
係るもので、単体コイルを巻き型に巻回した状態のま
ま、該単体コイルに対して成形具を装着して該成形具を
仮締結する工程と、導線に所定の電流を流して発熱さ
せ、該導線が塑性域に入るまで導線の温度を上げる工程
と、前記成形具を前記仮締結状態から締め増して、該塑
性域に入った導線を所定形状に成形する工程と、を含む
ことを特徴としている。

【００３９】また、請求項１１に記載された発明は、こ
のようにして成形された単体コイルを用いてコイルユニ
ットを製造する方法に係り、より具体的には、単体コイ
ルを冷却した後、装着した前記成形具を取り外す工程
と、成形具を取り外した単体コイルを複数集めた上で、
それぞれをユニット用成形器に組み込み・締結する工程
と、該複数個の単体コイル同士をコイルユニットの仕様
に従って結線する工程と、個々の単体コイルの連結導体
部を接着剤にて固定する工程と、を含むことを特徴とし
ている。

【００４０】また、請求項１２に記載された発明は、巻
き取られた単体コイルを成形した上でコイルユニットを
成形する方法に係り、より具体的には、単体コイルを前
記巻き型から取り外す工程と、巻き型から取り外した単
体コイルを複数個集めた上で、それぞれをユニット用第
１成形器に組み込んで仮締結する工程と、該複数個の単
体コイル同士をコイルユニットの仕様に従って結線する
工程と、結線された複数個の単体コイルを前記第１成型
器ごと、第２成形器に装着して仮締結する工程と、それ
ぞれの単体コイルの導線に所定の電流を流して発熱さ
せ、該導線が塑性域に入るまで導線の温度を上げる工程
と、前記第１、第２成形具を前記仮締結状態から締め増
して、該塑性域に入った導線を所定形状に成形する工程
と、該成形後に成形具を嵌め込んで圧縮する工程と、を
含むことを特徴としている。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態の例を詳細に説明する。

【００４２】図１は本発明にかかるリニアモータ用コイ
ルユニットの単体コイルの巻き取り装置を模式的に示し
たものである。

【００４３】この巻き取り装置によって巻回しようとす
る単体コイル１２の基本形状は、図１０を用いて説明し
た特願平１１−２７３５７９号にかかる単体コイル２と
基本的に同等のものである。従って以降の説明において
は、前記単体コイル２と同一又は類似する機能を有する
部分に下１桁が同一の１０台の符号を付すこととする。
即ち、この単体コイル１２は、全体がほぼ矩形のリング
状とされ、この矩形の対向する２辺がリニアモータの可
動体の推力発生に寄与する有効導体部１４として機能
し、他の対向する２辺が該有効導体部１４を結ぶ連結導
体部１６として機能する。

【００４４】図１では、単体コイル１２が巻き始められ
る状態が示されており、単体コイル１２の素材となる導
線Wが送り出される方向がＺ軸、該Ｚ軸と垂直な平面内
において直交する軸がそれぞれＸ軸、Ｙ軸と定義してあ
る。なお、ここでは便宜上、水平方向の軸（連結導体部
１６となる辺の回転中心軸）をＸ軸、鉛直方向の軸（有
効導体部１４となる辺の回転中心軸）をＹ軸と定義して
いる。

【００４５】この巻き取り装置は、導線ＷをＺ軸方向に
送り出す導線送り出し機（導線送り出し機構）２０と、
送り出された導線Ｗを巻き取る巻線機３０とで構成され
ている。

【００４６】まず導線送り出し機２０の構成から説明す
る。

【００４７】この導線送り出し機２０は、基台２２、コ
イルボビン２４、ガイドローラ２６、及びガイドアーム
２８を備える。

【００４８】基台２２からは鉛直に（Ｙ軸方向に）一対
の第１支柱２２ａ、一本の第２支柱２２ｂが立設されて
いる。前記コイルボビン１４は第１支柱２２ａによって
Ｘ軸周りに回転自在に支持され、巻回・保有している導
線Ｗをリコイルして送り出す。前記ガイドローラ２６
は、第２支柱２２ｂの頂部においてＸ軸周りに回転自在
に支持され、コイルボビン２４から送り出された導線Ｗ
の送り出し方向をＺ軸方向に変える。前記ガイドアーム
２８は、第２支柱２２ｂの側面に取り付けられ、導線Ｗ
の送り出される位置（座標）を確定・位置決めする。

【００４９】一方、前記巻線機３０は、巻き型４０及び
第１、第２回転機構５０、５２から主に構成されてい
る。

【００５０】巻き型４０は、自身の中心が前記Ｘ軸、Ｙ
軸の原点Ｏに一致するように位置決め・配置される。こ
の巻き型４０は単体コイル１２の矩形の頂点相当位置に
導線Ｗの係止部Ｐ１〜Ｐ４を有し、自身の回転によって
導線Ｗを矩形状に巻き取る際にそのベースとして機能す
る。

【００５１】巻き型４０の具体的な構造を図２に示す。
巻き型４０は第１ピース４２及び第２ピース４４からな
る。

【００５２】第１ピース４２は、有効導体部１４となる
べき２辺１４Ａの内側に配置される。この第１ピース４
２は連結導体部１６となるべき２辺１６Ａの外側にまで
延在され該連結導体部１６がそれぞれ巻回される一対の
第１巻回部４２ａを有する。

【００５３】第２ピース４４は、連結導体部１６となる
べき２辺１６Ａの内側に配置される。この第２ピース４
４は有効導体部１４となるべき２辺１４Ａの外側にまで
延在され該有効導体部１４がそれぞれ巻回される一対の
第２巻回部４４ａを有する。

【００５４】第１ピース４２の第１巻回部４２ａは、該
第１巻回部４２ａの端部側に向かうに従って、前記第２
ピース側からより大きく離反するように傾斜して形成さ
れている。これは、単体コイル１２を複数並べてリニア
モータ用のコイルユニットを形成する場合に、各単体コ
イル１２の連結導体部１６同士の収まりを良好に維持す
るための構成である（図８を用いて後述）。

【００５５】第１ピース４２の第１巻回部４２ａ、及び
第２ピース４４の第２巻回部４４ａのそれぞれの端部に
は、折り返し部４２ｂ、４４ｂが、相手ピース側に向け
てそれぞれ突出・形成されている。折り返し部４２ｂの
存在により連結導体部１６における導線Ｗの巻き取り状
態が整形され、該連結導体部１６の断面がほぼ矩形状に
維持される。又、折り返し部４４ｂの存在により有効導
体部１４における導線Ｗの巻き取り状態が整形され、該
有効導体部１４の断面がほぼ矩形状に維持される。

【００５６】第１ピース４２と第２ピース４４は、複数
のボルト３２を介して十字状に且つ分解可能に重ねられ
ている。十字状に重ねると、第１ピース４２の第１巻回
部４２ａ及び第２ピース４４の第２巻回部４４ａがそれ
ぞれ相手側ピース４４、４２の外側にまで延在する形と
なり、このときに形成される４つの交差部がそれぞれ導
線Ｗの係止部Ｐ１〜Ｐ４として機能する。

【００５７】前記第１回転機構５０は、Ｘ軸に沿って巻
き型４０の第２ピース４４に押え体５３ａ、５３ｂ及び
ボルト５５を介して一体的に設けられたシャフト５４、
このシャフト５４を回転自在に支持する一対の第３支柱
５６、５６（図１）、及び該シャフト５４と一体化され
た円板５８、該円板５８を回転させるための取っ手６０
からなる。即ち、この実施形態においては手動で巻き型
４０をＸ軸周りに回転させる構成を採用している。

【００５８】前記第２回転機構５２は、巻き型４０及び
第１回転機構５０の全体をＹ軸を中心にして回転可能と
する回転基台６２によって主に構成される。この回転基
台６２は、第１回転機構５０の取っ手６０、円板５８及
び第３支柱５６を介して手動にて回転される。従って、
取っ手５８、円板６０、及び第３支柱５６は、第１回転
機構５０の一部を構成すると共に第２回転機構５２の一
部を兼ねていることになる。

【００５９】なお、図の符号７０、７２は、それぞれ第
１回転機構５０及び第２回転機構５２の回転回数をカウ
ントして表示するカウンタである。

【００６０】この実施形態では、このように手動で巻き
型４０を回転させる構成を採用しているが、円板５８或
いは回転基台６２を図示せぬモータによって電気的に回
転させるようにしてもよいのは言うまでもない。この場
合には、各モータの回転は導線送り出し機２０からの導
線Ｗの送り出し速度Ｓが一定となるように制御するよう
にすると、導線Ｗの張力Ｔｅをほぼ一定に保つことがで
き、巻きむらのない円滑な巻き取りを行うことができ
る。導線Ｗの送り出し速度Ｓは、ガイドローラ２６の回
転速度と対応するため、例えばこのガイドローラ２６に
回転速度センサ（図示省略）を付設することにより検出
することができる。もちろん、導線Ｗの送り出し張力Ｔ
ｅ自体を検出できるトルクセンサ（或いは張力センサ機
構：弾性変形量等を検出する種々の公知構成を採用でき
る）を設けた場合には、検出された送り出し張力Ｔｅが
一定となるように、第１回転機構５０の円板５８、ある
いは第２回転機構５２の回転基台６２を回転させるため
のモータを制御するように構成できる。

【００６１】更には、この実施形態では導線送り出し機
２０によって送り出される導線Ｗの送り出し位置（座
標）Ｆが、ガイドアーム２８により固定状態に維持され
ていたが、これをＸ軸方向（及びＹ軸方向）において変
更できるように構成するように発展させることもできる
（図１の矢印Ｂ、Ｃ参照）。この場合に巻き型４０の回
転（積算回転数の概念を含む）と同期させて送り出し位
置Ｆを変更・制御するようにすると、恰も単純な円筒に
順に導線Ｗを巻いていくかような態様で（整列巻きの態
様で）導線Ｗを巻回していくことができるようになる。

【００６２】この場合、Ｘ軸方向に沿って送り出し位置
Ｆを制御することにより、特に磁力発生に直接寄与する
有効導体部１４の巻回状態を密にすることができる。ま
た、これに加えてＹ軸方向にも送り出し位置Ｆを変更で
きるような構成を採用した場合には、連結導体部１６の
巻回状態をも良好に維持できるようになる。

【００６３】次に、この巻き取り装置の作用を説明す
る。

【００６４】図１及び図３を参照して、コイルボビン２
４、ガイドローラ２６、ガイドアーム２８を介してＺ軸
方向に送り出された導線Ｗは、巻き型４０の係止部Ｐ１
の部分で折り曲げられ、図３の（ａ）に示すような最初
の有効導体部１４ｆが形成された初期状態とされる。こ
の初期状態の形成に当たっては、導線Ｗ自体を直接折り
曲げてもよく、巻き型４０のＸ軸回りの回転と組み合わ
せて行ってもよい。

【００６５】この状態から巻き型４０は第２回転機構５
２によりＹ軸を回転中心として１８０度回転される。こ
の回転によって先ず係止部Ｐ１において捻れが発生し、
導線Ｗが該係止部Ｐ１で強固に係止される。その上で、
この係止部Ｐ１を起点（或いは始点）として、終点に相
当する係止部Ｐ２にまで新しく供給される導線Ｗに沿う
ようにして巻き型４０が回転し、（ｂ）に示されるよう
に、最初の連結導体部１６ｆが張り渡される。この「張
り渡し」は新しく供給されるストレスフリーの導線Ｗに
巻き型４０が「寄り添う」ような態様で行われるため、
Ｚ軸−連結導体部１６を含む平面上においてサイドフォ
ース（捻れストレス）のほとんど発生しない状態で行う
ことができる。即ち、異形コイルでありながら係止部Ｐ
１で発生した捻れは、次の係止部Ｐ２にはほとんど伝搬
されない。

【００６６】（ｂ）の状態が形成されると、巻き型４０
はＸ軸を回転中心として１８０度回転される。この回転
によって今度は係止部Ｐ２において捻れが発生し、導線
Ｗが該係止部Ｐ２で強固に係止される。その上で、この
係止部Ｐ２を起点（或いは始点）として、新しい終点に
相当する係止部Ｐ３にまで導線Ｗに沿うようにして巻き
型４０が回転し、（ｃ）に示されるように、次の有効導
体部１４ｓが張り渡される。この「張り渡し」も新しく
供給されるストレスフリーの導線Ｗに巻き型４０が「寄
り添う」ような態様で行われるため、Ｚ軸−有効導体部
１４を含む平面上においてサイドフォース（捻れストレ
ス）のほとんど発生しない状態で行うことができる。即
ち、係止部Ｐ２で発生した捻れも、次の係止部Ｐ３には
ほとんど伝搬されない。

【００６７】その後は再びＸ軸を中心として巻き型４０
は１８０度回転され、前述した（ａ）における係止部Ｐ
１からＰ２に至る張り渡しとまったく同様に係止部Ｐ３
からＰ４への張り渡しが行われる。その結果、次の連結
導体部１６ｓが張り渡され、（ｄ）のような状態とな
り、１周分の巻回が完了する。

【００６８】以降、（ａ）〜（ｄ）の操作が繰り返さ
れ、カウンタ７０、７２が所定の巻回回数（巻き数）を
示した段階で巻き取り操作が終了される。

【００６９】以上の説明から明らかなように、いずれの
有効導体部１４が巻回されるときも、又、いずれの連結
導体部１６が巻回されるときも、常に導線Ｗを係止部Ｐ
１〜Ｐ４のいずれかに係止させた状態で、当該係止部を
中心として９０度折れ曲げるような態様で該導線Ｗが巻
回されることになる。

【００７０】そのため、たとえ有効導体部１４に対して
２つの連結導体部１６がそれぞれ同一の方向に大きく折
れ曲がるような特殊な形状の異形コイルであっても、有
効導体部１４及び連結導体部１６は、双方ともそれぞれ
の巻回に最適な方向及び角度で導線送り出し機２０から
新たな導線Ｗの供給を受けることができる。従って、必
要以上に巻回張力を高めなくても無理なく且つ整然と導
線Ｗを巻回していくことができる。

【００７１】又、巻線機３０の第１、第２回転機構５
０、５２は常に同一度方向に巻き型４０を回転させてい
るものの、巻き型４０はこれによってＸ軸、Ｙ軸を中心
として交互に反転させられるため、導線Ｗに対する巻き
型４０の回転という観点で観察した場合には、 １）連結導体部１６と平行な軸を中心に１８０度正転
（（ｄ）→（ａ））、 ２）有効導体部１４と平行な軸を中心に１８０度正転
（（ａ）→（ｂ））、 ３）連結導体部１６と平行な軸を中心に１８０度逆転
（（ｂ）→（ｃ））、 ４）有効導体部１４と平行な軸を中心に１８０度逆転
（（ｃ）→（ｄ））、 の４態様を繰り返すことになり、巻回が１周すると、正
転によって捻れた導線Ｗが逆転によって丁度元に戻され
る態様となる。従って、何回巻回しても捻れが累積しな
い。

【００７２】更に、前述したように、新たな巻回は常に
Ｚ軸−有効導体部１４の平面上、或いはＺ軸−連結導体
部１６の平面上のいずれかにおいてサイドフォース（捻
れストレス）の殆ど発生しない状態で行われるため、係
止部と係止部との間の導線Ｗには捻れストレスがほとん
どなく、所定の係止部によって発生した捻れが次の係止
部にまで伝搬されにくい態様が形成される。

【００７３】図１０を再び参照して、コイルシート３
（３ａ）を重ねる方法を振り返って考察すると、この方
法では例えば連結導体部６を形成するための折り返し部
８の厚みＤは有効導体部４の厚さＷｃ以上とならざるを
得なかったが、本実施形態に係る方法あるいは装置によ
って製造された単体コイル１２は、第１、第２巻回部４
２ａ、４４ａの寸法（図２のＤ１、Ｄ２参照）の寸法や
巻き数を選択することにより種々の形状とすることがで
きる。また、有効導体部１４及び連結導体部１６の長さ
Ｌ１、Ｌ２も自由に選択することができ、これらをどの
ように設定しても巻回が不可能となることはない。

【００７４】ところで、特願平１１−２７３５７９号に
て採用されている方式は一般に「整列巻き」と称される
方式に属し、本実施形態に係る方式は、（送り出し位置
を制御しない限り）「乱巻き」と称される方式に属する
ものとなる。巻き型４０に導線Ｗを巻回して製造された
単体コイル１２は、そのままでもその有効導体部１４の
線密度（導体の線積率）は必ずしも低いわけではない。
しかしながら、以下のようにして成形処理を施すことに
より、有効導体部１４の線密度を一層高めることがで
き、乱巻き方式であっても整列巻きに比べて遜色のない
線密度を得ることができるようになる。

【００７５】以下、このようにして巻回された単体コイ
ル１２を成形する方法及び該単体コイル１２を用いてリ
ニアモータ用のコイルユニットを成形あるいは製造する
方法について説明する。

【００７６】このようにして巻き取られた単体コイル１
２は、巻き型４０に巻回した状態のまま、成形具７０が
装着される。この状態を図４に示す。

【００７７】成形具７０は、単体コイル１２が巻き取ら
れたままの巻き型４０に対し、（巻回状態にあったとき
の）Ｚ軸相当方向両側から該巻き型４０を挟み込むプレ
ート７２、７４、Ｙ軸相当方向両側から該巻き型を挟み
込むプレート７６、７８とで構成される。各プレート７
２、７４、７６、７８には巻き型４０の形状に合致させ
るために凸部７２ａ、７４ａ、或いは凹部７６ａ、７８
ａがそれぞれ形成されている。なお、図４では、締結用
のボルト及びボルト孔の記載は省略されている。

【００７８】成形具７０は、当初巻き型４０に対して仮
締結され、この状態で導線Ｗに所定の電流が流される。
この結果導線Ｗが発熱し、やがて導線Ｗの温度が塑性域
にまで上昇した段階で成形具７０を仮締結状態から締め
増す。この結果、該塑性域に入った導線Ｗを所定形状に
成形できる。

【００７９】また、成形により有効導体部１４及び連結
導体部１６の形状及び大きさに関してばらつきのない単
体コイル１２を得ることができるようになる。

【００８０】このようにして成形された単体コイル１２
は、冷却後成形具７０及び巻き型４０から取り外され、
複数個集められる。集められたそれぞれの単体コイル１
２は、図５に示されるように、ユニット用の成形器８０
に組み込んで仮締結される。成形器８０は、それぞれが
単体コイル１２の入り込む溝８１を有し、走行方向に長
く延在された一対の本体８２、８４と、その両端を閉塞
する一対のカバー８６、８８とで構成される。なお、本
体８２、８４は、単体コイル１２を隙間なく、かつ各連
結導体部１６を走行方向に対して交互に左右方向に振り
分けた状態で保持する。

【００８１】この状態で各単体コイル１２の所定の結線
が行われる。なお、この単体コイル１２の配置及び結線
は、基本的には前述した特願平１１−２７３５７９号公
報にて開示されているものと同一である（後述）。結線
後はコイルユニット６０の上部及び下部の連結導体部１
６が接着剤Ｈによって固定される。

【００８２】次に巻き取られた単体コイル１２を用いて
コイルユニット６２を製造するもう一つの方法について
説明する。

【００８３】この方法では、巻き型４０に巻き取られた
単体コイル１２は、前述した成形具７０による成形を行
うことなく、そのまま巻き型４０から取り外され前述し
た図５に示す成形器８０の溝部８１に組み込まれ、その
まま仮締結される。

【００８４】その後、各単体コイル１２をコイルユニッ
ト６２の仕様に従って結線し、図６、図７に示されるよ
うな第２成形器９０を装着し、仮締結する。

【００８５】第２成型器９０は、コイルユニットを第１
成形器８０ごと走行方向の左右方向から挟み込むプレー
ト９２、９４からなり、ボルト９１ａを介して第１成形
器８０に装着されるようになっている。各プレート９
２、９４には、第１成形器８０及び各単体コイル１２の
形状を考慮してそれぞれ凸部９２ａ、９４ａが形成され
ている。

【００８６】第２成形器９０の装着は当初は仮締結だけ
とされ、この状態でそれぞれの単体コイル１２の導線Ｗ
に所定の電流が流され、導線Ｗの温度が塑性域にまで上
昇した段階で第１、第２成形器８０、９０を仮締め状態
から締め増して該塑性域に入った導線Ｗを所定形状に成
形する。最後に上下方向から成形具１００をはめ込み、
ボルト１０１にて所定寸法にまで圧縮する。冷却後は成
形具１００及び第２成形器９０を取り外し、連結導体部
１６を接着剤で固定する。

【００８７】なお、いずれの場合でも最終的には複数の
単体コイル１２のみの状態として樹脂モールドの型に入
れ、必要な形状に固める。

【００８８】最後にこのようにして製造されたコイルユ
ニット６０（６２）をリニアモータＬＭ用に用いる場合
の構成・作用について説明する。

【００８９】図８、９、そして再び特願平１１−２７３
５７９号に係る図１０を兼用参照して、複数の単体コイ
ル１２はＵ、Ｖ、Ｗ相用の単体コイル１２Ｕ、１２Ｖ、
１２Ｗとして用いられる。これら三相の単体コイル１２
の組立ては、次のようにして行う。即ち、まず各単体コ
イル１２における有効導体部１４の外側面を隙間なく隣
接させると共に、連結導体部１６を走行方向Ａに対して
それぞれ逆側に折り曲げた単体コイル群を２列用意する
（図９における上側に逆Ｕ字状に配置された単体コイル
群の列と下側にＵ字状に配置された単体コイル群の
列）。次いで、一方の群の１つの有効導体部１４の開口
部の中に他方の群の２つの有効導体部１４の端部が入り
込み、結果として有効導体部１４が等ピッチで並ぶよう
に各群の単体コイル１２同士を対向させる。ここで図９
に示されるように、一方の単体コイル群もＵ、Ｖ、Ｗ、
Ｕ、Ｖ、Ｗ…の順に並べ、他方の単体コイル群もＵ、
Ｖ、Ｗ、Ｕ、Ｖ、Ｗ…の順に並べる。そして一方の単体
コイル群のＵ相の単体コイル１２の有効導体部１４の間
に他方の単体コイル群のＶ相およびＷ相の有効導体部１
４の端部が介在されるように両単体コイル群の位相を調
整する。

【００９０】すると、走行方向に沿ってＵ、Ｖ、Ｗ相の
各有効導体部１４の断面が連続して並ぶようになる。こ
の配列は、有効導体部１４に対して連結導体部１６がほ
ぼ９０度近く折れ曲がる単体コイル１２を用いることに
よって可能となるものであるが、走行方向に垂直な断面
で見ると２相分のコイルだけが現われており（図８参
照）、単体コイル１２の種類が１種類のみで済むという
極めて有利な配列である。

【００９１】なお、前述したように、この実施形態で
は、巻き型４０の第１ピース４２の第１巻回部４２ａ
が、該第１巻回部４２ａの端部側に向かうに従って、第
２ピース４４側からより大きく離反するように傾斜して
形成されていた。もしこの傾斜が形成されていなかった
場合には、図８の（ａ）に示されるように、連結導体部
１６の走行方向に対する左右幅Ｗ１をかなり大きくしな
いと隣接する単体コイル１２との干渉が避けられない状
態が発生してしまう。しかしながら、この傾斜の存在に
より、同図（ｂ）に示されるように、無駄な領域Ｒをな
くしてコンパクトな収まりとすることができる。その結
果、この幅Ｗ１をこれより小さい幅Ｗ２に短縮すること
ができるようになる。この短縮は、リニアモータＬＭの
走行方向に対する左右幅方向の短縮に寄与し、同じ幅を
確保できる場合にはより厚みのあるケーシングとするこ
とができるため、より安定した走行を実現でき、また、
設計によってはより強い推力を発生させるようにするこ
ともできる。

【００９２】図９に戻って、リニアモータＬＭの固定側
については磁石１１０により、磁石配列の中心線に沿っ
てほぼ正弦波状の磁束を分布させる。磁石配列の中心線
に沿った座標をｚで表わすと、各座標における磁束密度
Ｂ（ｚ）は次式で表すことができる。

【００９３】 Ｂ（ｚ）＝Ｂ₀sin（πｚ／Ｐｍ） …（１）

【００９４】ただしＰｍは極ピッチである。コイルの
Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の電流強度を各相の中心点が位置する
磁束密度の位相と一致するように変化させると、コイル
ユニット６０（６２）には単体コイル１２と磁石列の相
対位置を問わずに常に一定の推力が発生する。例えば
Ｕ、Ｖ、Ｗ相の中心点の電流強度をｚの関数として、Ｉ
₀・sin（ｚ／Ｐｍ）π、Ｉ₀・sin（ｚ／Ｐｍ＋２／３）
π、Ｉ₀・sin（ｚ／Ｐｍ＋４／３）πとなるように電流
強度を制御することとし、単体コイル１２の有効導体部
１４の長さをＬ１とすると、コイル１極当たりの推力Ｆ
（ｚ）はＦ（２）＝１．５Ｂ₀Ｉ₀Ｌ１となる。この式は
座標ｚに関係する要素を持たない。即ち座標をｚに拘わ
らず一定の推力が得られることがわかる。

【００９５】磁石間距離Ｇｍなどのパラメータを一定に
保って、磁極ピッチＰｍのみを可変にした場合、有効磁
束密度を最大にするためには磁石間距離Ｇｍに対する磁
極ピッチの比Ｐｍ／Ｇｍを４〜５程度にとる必要があ
る。特願平１１−２７３５７９号において開示されてい
る技術で実現している比は２．７程度であるが、この比
率を１．５倍の４．１に取るとコイルと交差する有効磁
束密度も約１．５倍になる。このとき極ピッチ間を隙間
なく有効導体部１４で埋めようとすると単体コイル１２
の巻線数も１．５倍になる。

【００９６】しかし、コイルの抵抗値も１．５倍になる
ためドライバ電源電圧が一定の場合、流せる電流が１／
１．５倍になり、Ｉ₀Ｌ１を変えることができない。結
果として、推力は１．５倍になるが、連結導体部１４の
幅Ｗ２（図８参照）も１．５倍になり収容性が悪くな
る。ところが、もし巻線の断面積を１．５倍にして、線
積率を同じ程度にできれば、Ｌ１が同じでもＩ₀を１．
５倍とすることができる。この場合推力は１．５の二乗
にあたる２．２５倍となる。

【００９７】本発明にかかる方法を用いると、コイル諸
元に応じて導線Ｗの断面積や巻線数の変更が極めて容易
となる。また、上述したような成形方法を組み合わせる
と単体コイル１２同士の隙間をより密着させることがで
きるようになり、連結導体部１４の幅Ｗ２を最小限に抑
えることが可能となる。さらに、導線Ｗとしては市場性
の高い丸線（断面が円形の導線）を用いることができる
ため、コスト低減にも寄与する。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、たとえ一対の連結導体
部を有効導体部に対して同一方向に大きく曲折するよう
なタイプ（形状）の単体コイルであっても、（コイルシ
ートを積層するという方法によってではなく）１本の導
線から巻回によって製造すること可能とする技術を提供
し、以て安価で設計変更の容易な単体コイル、或いはこ
れを利用したコイルユニットを提供することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るリニアコイル用コ
イルユニットの単体コイルの巻き取り装置の概略を示す
斜視図

【図２】上記実施形態における巻き型の構成を示す、正
面、平面、及び縦断面図

【図３】上記実施形態における導線の巻回工程を示す斜
視図

【図４】上記実施形態における成形具の構成を示す分解
斜視図

【図５】上記実施形態における第１成形器の構成を分解
して示す、正面、平面、及び側面図

【図６】他の実施形態における第１成形器に第２成形器
が組みはされる状態を分解して示す平面図

【図７】図６の状態に更に成形具が組み合わせて用いら
れる状態を分解して示す正面図及び側面図

【図８】コイルユニットの縦断面図

【図９】本発明に係るリニアモータ用のコイルユニット
及び磁石ユニットをの配置を示す平面図

【図１０】特願平１１−２７３５７９号（未公知）にお
いて開示されているリニアモータ用コイルユニットの製
造に係る工程を順を追って示す斜視図

【符号の説明】

ＬＭ…リニアモータ ２、１２…単体コイル ４、１４…有効導体部 ６、１６…連結導体部 １０、６０、６２…コイルユニット ＲＷ…巻き取り装置 ２０…導線送り出し機（導線送り出し機構） ３０…巻線機 ４０…巻き型 ４２…第１ピース ４２ａ…第１巻回部 ４２ｂ…折り返し部 ４４…第２ピース ４４ａ…第２巻回部 ４４ｂ…折り返し部 ５０…第１回転機構 ５２…第２回転機構 ７０…成形具 ８０…第１成形器 ９０…第２成形器 １００…成形具 Ｗ…導線 Ｐ１〜Ｐ４…係止部 Ｓ…送り出し速度 Ｔｅ…送り出し張力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 良幸 神奈川県平塚市夕陽ケ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB09 BB10 BB15 CA02 CA05 CB01 CC15 CC19 CD21 CD32 CD33 CE05 5H615 AA01 BB01 BB04 BB07 PP17 QQ03 QQ19 QQ26 QQ27 SS04 SS10 SS11 SS24 SS46 5H641 BB03 BB06 BB18 GG03 GG05 GG06 GG11 HH02 HH05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】全体がほぼ矩形のリング状とされ、前記矩
   形の対向する２辺がリニアモータの可動体の推力発生に
   寄与する有効導体部として、他の対向する２辺が該有効
   導体部を結ぶ連結導体部としてそれぞれ機能するリニア
   モータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取り装置に
   おいて、 前記単体コイルの素材となる導線が送り出されてくる方
   向をＺ軸、該Ｚ軸と垂直な平面内において直交する軸を
   それぞれＸ軸、Ｙ軸と定義したときに、 前記導線をＺ軸方向に送り出す導線送り出し機構と、 自身の中心が前記Ｘ軸、Ｙ軸の原点に位置決めされると
   共に、前記矩形の頂点相当位置に導線の係止部を有し導
   線をほぼ矩形状に巻き取る際にそのベースとなる巻き型
   と、 前記巻き型を、前記Ｘ軸及びＹ軸の２軸を回転中心とし
   て、それぞれ回転可能とする第１、第２回転機構と、を
   備え、 前記第１、第２回転機構による巻き型のＸ軸周りの１８
   ０度回転、Ｙ軸周りの１８０度回転を交互に繰り返すこ
   とによって、前記導線送り出し機構からＺ軸方向に送り
   出された１本の導線を前記係止部に順次係止させながら
   該巻き型に巻き付け可能としたことを特徴とするリニア
   モータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取り装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記巻き型が、 前記有効導体部となるべき辺の内側に収まると共に、前
   記連結導体部となるべき２辺の外側にまで延在され該連
   結導体部がそれぞれ巻回される一対の第１巻回部を有す
   る第１ピースと、 前記連結導体部となるべき辺の内側に収まると共に、前
   記有効導体部となるべき２辺の外側にまで延在され該有
   効導体部がそれぞれ巻回される一対の第２巻回部を有す
   る第２ピースとを、 十字状に且つ分解可能に重ねたものであり、 該第１ピースと第２ピースとを十字状に重ねた際に形成
   される４つの交差部がそれぞれ前記導線の係止部とされ
   ていることを特徴とするリニアモータ用コイルユニット
   の単体コイルの巻き取り装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記第１ピースの第１巻回部及び第２ピースの第２巻回
   部のそれぞれの端部に、導線の巻き取り状態整形用の折
   り返し部が、相手ピース側に向けてそれぞれ突出・形成
   されていることを特徴とするリニアモータ用コイルユニ
   ットの単体コイルの巻き取り装置。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記第１ピースの第１巻回部が、該第１巻回部の端部側
   に向かうに従って、前記第２ピース側からより大きく離
   反するように傾斜して形成されていることを特徴とする
   リニアモータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取り
   装置。
5. 【請求項５】請求項１において、 前記第１、第２回転機構による前記巻き型の回転速度
   が、前記導線送り出し機構から送り出される導線の送り
   出し速度が一定となるように制御されることを特徴とす
   るリニアモータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取
   り装置。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記第１、第２回転機構による前記巻き型の回転速度
   が、前記導線送り出し機構から送り出される導線の送り
   出し張力が一定となるように制御されることを特徴とす
   るリニアモータ用コイルユニットの単体コイルの巻き取
   り装置。
7. 【請求項７】請求項１において、 前記導線送り出し機構は、自身から前記巻き型に向けて
   導線を送り出す位置を少なくとも前記Ｘ軸に沿って変更
   する送り出し位置制御機構を備え、少なくとも導線のＸ
   軸に沿った送り出し位置を、前記第１、第２回転機構に
   よる前記巻き型の回転状態と同期して変更することを特
   徴とするリニアモータ用コイルユニットの単体コイルの
   巻き取り装置。
8. 【請求項８】全体がほぼ矩形のリング状とされ、前記矩
   形の対向する２辺がリニアモータの可動体の推力発生に
   寄与する有効導体部として、他の対向する２辺が該有効
   導体部を結ぶ連結導体部として機能するリニアモータ用
   コイルユニットの単体コイルの巻き取り方法において、 前記単体コイルの素材となる導線が送り出される方向を
   Ｚ軸、該Ｚ軸と垂直な平面内において直交する軸をそれ
   ぞれＸ軸、Ｙ軸と定義し、且つ、前記矩形の頂点相当位
   置に導線の係止部を有し導線をほぼ矩形状に巻き取る際
   にそのベースとなる巻き型を、該巻き型の中心が前記Ｘ
   軸、Ｙ軸の原点に一致するようにして配置した上で、 前記導線をＺ軸方向に送り出す工程と、 Ｚ軸方向に送り出された１本の導線を前記係止部の１カ
   所に係止させた状態で、前記巻き型を、前記Ｘ軸を回転
   中心として１８０度回転させる第１回転工程と、 該第１回転工程によって導線が隣接する係止部に係止さ
   れ得る状態を形成した上で、前記巻き型を、前記Ｙ軸を
   中心として１８０度回転させる第２回転工程と、 該第２回転工程によって導線が次に隣接する係止部に係
   止され得る状態を形成した上で、前記巻き型を、前記Ｘ
   軸を中心として１８０度回転させる第３回転工程と、 該第３回転工程によって導線が更に次に隣接する係止部
   に係止され得る状態を形成した上で、前記巻き型を、前
   記Ｙ軸を中心として１８０度回転させる第４回転工程
   と、を含み、 以降、前記第１〜第４回転工程を繰り返して導線を順次
   巻き型に巻き付けてゆくことを特徴とするリニアモータ
   用コイルユニットの単体コイルの巻き取り方法。
9. 【請求項９】請求項８に記載の巻き取り方法を用いて巻
   き取られてなるリニアモータ用コイルユニットの単体コ
   イル。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の単体コイルを前記巻き
    型に巻回した状態のまま、該単体コイルに対して成形具
    を装着して該成形具を仮締結する工程と、 導線に所定の電流を流して発熱させ、該導線が塑性域に
    入るまで導線の温度を上げる工程と、 前記成形具を前記仮締結状態から締め増して、該塑性域
    に入った導線を所定形状に成形する工程と、 を含むことを特徴とするリニアモータ用コイルユニット
    の単体コイルの成形方法。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の成形方法によって成
    形された単体コイルを冷却した後、装着した前記成形具
    を取り外す工程と、 成形具を取り外した単体コイルを複数集めた上で、それ
    ぞれをユニット用成形器に組み込み・締結する工程と、 該複数個の単体コイル同士をコイルユニットの仕様に従
    って結線する工程と、個々の単体コイルの連結導体部を
    接着剤にて固定する工程と、 を含むことを特徴とするリニアモータ用コイルユニット
    の製造方法。
12. 【請求項１２】請求項９に記載の単体コイルを前記巻き
    型から取り外す工程と、 巻き型から取り外した単体コイルを複数個集めた上で、
    それぞれをユニット用第１成形器に組み込んで仮締結す
    る工程と、 該複数個の単体コイル同士をコイルユニットの仕様に従
    って結線する工程と、 結線された複数個の単体コイルを前記第１成型器ごと、
    第２成形器に装着して仮締結する工程と、 それぞれの単体コイルの導線に所定の電流を流して発熱
    させ、該導線が塑性域に入るまで導線の温度を上げる工
    程と、 前記第１、第２成形器を前記仮締結状態から締め増し
    て、該塑性域に入った導線を所定形状に成形する工程
    と、 該成形後に成形具を嵌め込んで圧縮する工程と、 を含むことを特徴とするリニアモータ用コイルユニット
    の成形方法。