JP2011083175A - リニア同期モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 中間環状磁極部の位置決めを図りながら、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができるリニア同期モータを提供する
【解決手段】 中間環状磁極部１３９の被連結部分には、軸線方向と直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部１７１ａを形成し、一対の磁性筒体１４１の外周部には、複数の中間環状磁極部１３９と対向する複数の位置に複数の嵌合用溝部１４１ａを形成する。中間環状磁極部１３９における嵌合用凹部１７１ａを囲む縁部分を対応する磁性筒体１４１の嵌合用溝部１４１ａに嵌合して、複数の中間環状磁極部１３９を一対の磁性筒体１４１の間に位置決め固定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、可動子が固定子に対して直線運動するリニア同期モータに関するものである。

特開２００１−２８６１２２号公報には、固定子と該固定子に対して直線運動する可動子とを有するリニア同期モータが示されている。可動子は、軸線方向に往復移動する直動軸と、該直動軸に固定された複数の永久磁石からなる永久磁石列とを備えている。固定子は、可動子の周囲を囲むように巻線導体が環状に巻かれて形成された複数の励磁巻線と、該複数の励磁巻線を受け入れるスロットが形成された固定子コアユニットとを備えている。固定子コアユニットは、複数の固定子コア分割体が軸線方向に組み合わされて構成されている。固定子コア分割体は、可動子の永久磁石列と対向する磁極部と、他の固定子コア分割体と組み合わされて複数の磁極部を磁気的に連結するヨークを構成するヨーク構成部分とを有している。そして、隣接する２つの磁極部間に１つの励磁巻線が配置されている。

特開２００１−２８６１２２号公報

このような従来のリニア同期モータは、固定子コアユニットの組立が面倒であるという問題があった。そこで、複数の磁極部を、軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、一対の端部環状磁極部の間に位置する１以上の中間環状磁極部とから構成し、中間環状磁極部とヨーク構成体とを連結することも考えられる。しかしながら、中間環状磁極部とヨーク構成体とを連結する作業は繁雑であった。

本発明の目的は、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、中間環状磁極部の位置決めを図ることができるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、従来よりも軸線方向の寸法を短くすることができ、リニア軸受に注入した潤滑油が環状磁極部の磁極面周囲や直動軸周辺に配置された部材に付着するのを防止できるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、モールド成形金型を簡略化ができ、更に、周壁部によりモータの放熱を図ることができるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、機種が異なる毎に端部環状磁極部を個別に製造する必要がないリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、固定子の製造コストを抑制でき、しかも磁気損失を低減することができ、更に鉄損を抑制できるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、励磁巻線の占有体積を維持して鉄損を抑制することができるリニア同期モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、モータの部材に複数の環状磁極部の位置決めを行う嵌合構造等の手段を形成しなくても、リニア同期モータを製造できるリニア同期モータの製造方法を提供することにある。

本発明のリニア同期モータは、軸線方向に往復移動する直動軸及び該直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、固定子コアユニットと複数の励磁巻線とを備えた固定子とを具備している。固定子コアユニットは、可動子の永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ直動軸の周囲を囲むように直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、複数の環状磁極部が軸線方向に間隔をあけて配置されて構成されている。複数の励磁巻線は、複数の環状磁極部を励磁する。固定子コアユニットの複数の環状磁極部は、一対の被連結部分を備えている。複数の環状磁極部は、一対の被連結部分が直動軸に沿って所定の間隔をあけて並んで一対の被連結部分列を構成するように配置されている。複数の環状磁極部は、軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、一対の端部環状磁極部の間に位置する１以上の中間環状磁極部とから構成される。中間環状磁極部の被連結部分には、軸線方向と直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部が形成されている。ヨークは、導磁性材料により形成され、一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の被連結部分の全てを機械的に且つ磁気的に連結する一対のヨーク構成体を備えている。そして、一対のヨーク構成体の外周部は、嵌合用凹部に接触している。なお、ここでいう「導磁性材料」とは、磁路を形成することができる材料である。

本発明のように、中間環状磁極部の被連結部分に、軸線方向と直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部を形成し、一対のヨーク構成体の外周部を嵌合用凹部に接触させると、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができる。そのため、リニア同期モータを容易に製造できる。

固定子コアユニットは、直動軸を中心にして対向する位置に一対のリニア軸受が固定されるように構成できる。この場合、リニア軸受には一対のガイド軸がスライド可能に支持される。そして直動軸の一端及び一対のガイド軸のそれぞれの一端が第１の連結部材に連結される。また直動軸の他端及び一対のガイド軸のそれぞれの他端が第２の連結部材に連結される。なお、ここでいう「リニア軸受」とは、軸を被支持部に対して軸線方向に往復移動可能に支持するリニアガイド等の軸受である。このようにすれば、一対のリニア軸受は、直動軸を中心にして対向する位置にある一対のガイド軸を堅固に所定位置に位置決めすることができる。また、第１及び第２の連結部材によって連結された一対のガイド軸を一対のリニア軸受に支持させるので、直動軸を固定子コアユニットの両端で支持する必要がない。そのため、リニア同期モータの軸線方向の長さを従来よりも短くすることができる。また、直動軸から離れた位置において、可動子の一対のガイド軸がリニア軸受を介してスライド可能に支持されることになるため、可動子を支持するリニア軸受に潤滑油を注入しても、潤滑油が環状磁極部の磁極面周囲や直動軸周辺の部材に付着するのを防止できる。

一対のヨーク構成体の外周部には、１以上の中間環状磁極部と対向する１以上の位置に１以上の嵌合用溝部を形成することができる。そして、中間環状磁極部における嵌合用凹部を囲む縁部分が、対応するヨーク構成体の嵌合用溝部に嵌合されて、複数の中間環状磁極部を一対のヨーク構成体の間に位置決め固定することができる。このようにすれば、中間環状磁極部における嵌合用凹部を囲む縁部分を対応するヨーク構成体の嵌合用溝部に嵌合するだけで、中間環状磁極部の位置決めを図りながら、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができる。そのため、リニア同期モータを容易に製造できる。

固定子は、一対の端部環状磁極部に跨って配置され、１以上の中間環状磁極部及び複数の励磁巻線を囲む周壁部を更に備えることができる。この場合、複数の励磁巻線の径方向外側に位置する隣接する２つの環状磁極部の間には絶縁モールド樹脂が充填されるモールド層を形成することができる。このようにすれば、周壁部の中に直接にモールド樹脂を充填でき、モールド成形金型を簡略化できる。更に、周壁部によりモータの放熱を図ることができる。

周壁部は、連結構造により連結された複数の周壁部構成部材を有するように構成できる。このようにすると、使用する周壁部構成部材の形状が簡単になり、周壁部を容易且つ安価に形成することができる。

複数の周壁部構成部材は、導磁性材料によって形成し、複数の周壁部構成部材を導磁性材料によって形成された連結板により連結することができる。この場合、複数の周壁部構成部材と連結板との重なる部分により、一対の端部環状磁極部と１以上の中間環状磁極部とを磁気的に連結することができる。このようにすれば、複数の周壁部構成部材と連結板との重なる部分は、磁気飽和を防ぐことができ、複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークとして利用することができる。

連結構造は、螺子を用いて複数の周壁部構成部材と固定子コアユニットとを連結するように構成すれば、周壁部を簡単に固定子コアユニットに取り付けることができる。

複数の環状磁極部は、一対の被連結部分とは別に直動軸に沿って並んで一対の補助用被連結部分列を構成する一対の補助用被連結部分をそれぞれ備えるように構成できる。この場合、固定子は、一対の補助用被連結部分列に対応する一対の導磁性板を更に備えるように構成することができる。一対の導磁性板は、一対の補助用被連結部分列を構成する複数の補助用被連結部分にそれぞれ接続できる。このようにすれば、複数の環状磁極部は、一対の被連結部分列に加えて一対の補助用被連結部分列もヨークに連結されることになる。

一対のヨーク構成体は、一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の被連結部分を接続する一対の磁性筒体によって構成し、一対の磁性筒体の内部にそれぞれリニア軸受を配置することができる。このようにすれば、一対のガイド軸を、複数の被連結部分を接続する一対の磁性筒体に支持させるので、一対の磁性筒体がヨークとしての機能と、ガイド軸を支持する支持部材としての機能の両方の機能を果たす。そのため、一対のガイド軸を設ける場合において、その支持構造を少ない部品によって構成することができる。

一対の端部環状磁極部の磁極面は、それぞれ隣接する中間環状磁極部から軸線方向に離れるに従って、永久磁石列との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜して構成できる。このようにすれば、コギングトルクを低減できる。この場合、一体成型品からなる一対の端部環状磁極部の磁極面を傾斜させればよい。また、端部環状磁極部が、中央に貫通孔を有して一対のヨーク構成体に接続される磁極本体部と、磁極面を備え且つ貫通孔内に配置される環状の磁極面構成部とを備えるように構成させてもよい。このようにすれば、リニア同期モータの仕様に応じて傾斜形状が異なるの種々の磁極面構成部を磁極本体部に取り付けることができる。したがって機種が異なる毎に端部環状磁極部を個別に製造する必要がない。

嵌合用凹部の輪郭は、円弧形状を少なくとも一部に含む形状を有するように形成できる。例えば、半円に満たない形状、半円形形状、または半円形形状の両終端部に直線部を備えた形状等を有するように形成できる。このように嵌合用凹部の輪郭が形成されていれば、中間環状磁極部の嵌合用凹部を囲む縁部分とヨーク構成体の嵌合用溝部との嵌合を容易に行え、中間環状磁極部をヨーク構成体にしっかりと連結できる。

本発明では、複数の環状磁極部とヨークとを別々に形成しているため、１以上の中間環状磁極部は、所定の形状の複数枚の磁性鋼板を軸線方向に積層して構成することができる。このため、従来のように磁性材料に切削加工を施して全ての環状磁極部を形成する場合に比べて、固定子の製造コストを低くできる。また、固定子コアユニット内で発生する磁気損失及び鉄損を小さくすることができる。

通常、励磁巻線は、励磁巻線と環状磁極部とを絶縁する絶縁材料からなるボビンにそれぞれ収納されている。この場合、励磁巻線を内部に収納したボビンは、１以上の中間環状磁極部が位置決めされた後、例えば、治具やヨーク構成体で位置決めされた後に、隣り合う２つの中間環状磁極部間に挿入できる形状及び寸法を有しているのが好ましい。このようにすれば、中間環状磁極部が位置決めされた状態で、励磁巻線を内部に収納したボビンを隣り合う２つの中間環状磁極部間の所定のスペースに簡単に配置できる。

ボビンは、中央部に直動軸が貫通する筒部と、筒部の両端に一体に設けられて軸線方向と直交する方向に延びる一対の鍔部とを有しているように構成できる。この場合、一対の鍔部の少なくとも一方の鍔部には、励磁巻線の引き出し線をボビンの鍔部の径方向外側に引き出すように径方向に延びる溝部を形成し、少なくとも一方の鍔部には、溝部が内部に形成され且つ他方の鍔部から離れる方向に膨出する膨出部を一体に形成するのが好ましい。そして、中間環状磁極部は、直動軸が貫通する貫通孔とボビンの膨出部が嵌合される膨出部嵌合溝とを備えているように形成できる。このようにすれば、励磁巻線の巻き始めの引き出し線を膨出部内に配置することにより、引き出し線を、励磁巻線が収納される筒部と一対の鍔部とに囲まれた領域の外部に配置できる。そのため、励磁巻線の占有体積を維持しながら鉄損を抑制することができる。

本発明のリニア同期モータを製造するには、まず、複数の環状磁極部を一対の被連結部分列を構成するように複数の環状磁極部を位置決めして配置できる位置決め治具を用意する。位置決め治具は、複数の環状磁極部を載置するベースと、ベースから突出して複数の環状磁極部の隣接する２つの環状磁極部を隔てるスペーサとを有している。ベースに複数の環状磁極部を配置し、隣接する２つの環状磁極部間に励磁巻線を配置して複数の環状磁極部と複数の励磁巻線とを組み合わせる。このようにすれば、位置決め治具により複数の環状磁極部の位置決めを行える。そのため、モータの部材に複数の環状磁極部の位置決めを行う嵌合構造等の手段を形成する必要がない。

本出願の発明者が先に提案した本発明の基礎となるリニア同期モータの一例の一部破断状態で示す正面図である。 図１に示すリニア同期モータの右側面図である。 図１に示すリニア同期モータの左側面図である。 本発明のリニア同期モータで用いる固定子を一部破断状態で示す正面図である。 図４に示す固定子の右側面図である。 図４に示す固定子の左側面図である。 図４に示す固定子の励磁巻線の配線図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図４に示す固定子に用いるボビンの平面図、正面図及び右側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示す固定子に用いる一方の端部環状磁極部の磁極本体部の平面図及び図９（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示す固定子に用いる一方の端部環状磁極部の磁極面構成部の平面図及び図１０（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示す固定子に用いる他方の端部環状磁極部の磁極本体部の平面図及び図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示す固定子に用いる他方の端部環状磁極部の磁極面構成部の平面図及び図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図４に示す固定子に用いる中間環状磁極部の平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図４に示す固定子に用いる磁性筒体の平面図、左側面図及び図１４（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示す固定子に用いる導磁性板の平面図及び底面図である。 図４に示す固定子に用いる中間環状磁極部の変形例の平面図である。 図４に示す固定子に用いる中間環状磁極部の他の変形例の平面図である。 図４に示すリニア同期モータの製造に用いる位置決め治具の平面図である。 図４に示すリニア同期モータの製造に用いる位置決め治具の正面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示すリニア同期モータの製造に用いる芯出し治具の正面図及び右側面図である。 本発明の他の実施の形態のリニア同期モータを一部破断状態で示す正面図である。 図２１に示すリニア同期モータの右側面図である。 図２１に示すリニア同期モータの左側面図である。 図２１のXXIV-XXIV線断面図である。 本発明の更に他の実施の形態のリニア同期モータを一部破断状態で示す正面図である。 図２５に示すリニア同期モータの右側面図である。 図２５に示すリニア同期モータの左側面図である。

以下、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１〜図３は、本発明のリニア同期モータを開発の基礎となった出願人が先に提案したリニア同期モータの一例の正面図、右側面図及び左側面図である。なお、図１は、直動軸５の軸線を中心に９０°の角度範囲で一部を破断した状態で示している。図１に示すように、本例のリニア同期モータは、可動子１と固定子３とを有している。可動子１は、直動軸５と、永久磁石列７と、一対のガイド軸９と、第１及び第２の連結部材１１Ａ，１１Ｂと、被検出用永久磁石７４とを有している。本例では、図１及び図２に示すように、固定子コアユニット３１にホール素子７２が設けられており、直動軸５には、ホール素子７２と対向するように、被検出用永久磁石７４が設けられている。そして、ホール素子７２と被検出用永久磁石７４とにより、磁極検出が行われる。直動軸５は、細長い円筒形を有しており、軸線方向に往復移動する。永久磁石列７は、直動軸５の外周に嵌合されて直動軸５の軸線方向に並ぶ８個の円環状の永久磁石１５により構成されている。８個の永久磁石１５は、直動軸５の径方向の外面にＮ極が現れるように着磁された４個の円環状の永久磁石１５と、Ｓ極が現れるよう着磁された４個の円環状の永久磁石１５とを含んでいる。そして８個の永久磁石１５は、Ｎ極とＳ極とが軸線方向に交互に並ぶように配置されている。本例では、１つの永久磁石１５は、円弧状の６個の永久磁石片が直動軸５の周方向に並ぶように配置されて構成されている。永久磁石片は、接着剤を介して直動軸５に固定している。また、８個の永久磁石１５が装着された直動軸５の外側に熱収縮チューブを被せた後、熱収縮チューブを加熱して熱収縮させて、永久磁石１５を全体的に包み込むようにしてもよい。なお、永久磁石は、本例のように直動軸５の外周に直接的に取り付けてもよいし、間接的に取り付けてもよい。例えば、直動軸５の外周に磁石取付部を固定し、該磁石取付部に永久磁石列（複数の永久磁石）を固定することもできる。

一対のガイド軸９は、細長い円筒形を有している。一対のガイド軸９は、直動軸５と平行に延びるように配置され、第１及び第２の連結部材１１Ａ，１１Ｂを介して直動軸５に接続されている。一対のガイド軸９は、固定子３の一対の磁性筒体４１内に配置されたリニア軸受６５によってスライド可能にそれぞれ支持されている。この支持構造により、可動子１の直動軸５は、固定子３の中心に位置決めされる。

第１の連結部材１１Ａは、図２に示すように、中央部１９と、中央部１９から図２の紙面において上下方向に延びる輪郭形状が矩形の２つの延伸部２１とを一体に有している。中央部１９には、４本の螺子１３により直動軸５の一方の端部が連結されており、２つの延伸部２１の端部には、螺子１７により一対のガイド軸９のそれぞれの一方の端部が連結されている。第２の連結部材１１Ｂは、図３に示すように、中央部２３と、中央部２３から図３の紙面において上下方向に延びる輪郭形状が矩形の２つの延伸部２５とを一体に有している。中央部２３には、４本の螺子１３′により直動軸５の他方の端部が連結されており、２つの延伸部２５の端部２５ａには、螺子１７′により一対のガイド軸９のそれぞれの他方の端部が連結されている。

図４〜図６は、本発明のリニア同期モータの実施の形態で用いる固定子１０３の正面図、右側面図及び左側面図である。なお、図４は、一部を破断した状態で示している。本実施の形態のリニア同期モータは、図１〜図３に示すリニア同期モータと同じ構造の可動子を有しているため、可動子については説明を省略する。本実施の形態のリニア同期モータの固定子１０３は、６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆと固定子コアユニット１３１とを有している。６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆは、巻線導体が環状に巻かれて形成され、直動軸（５）の軸線方向に間隔をあけて配置され且つ直動軸（５）の周囲を囲むように配置されている。６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆには、図７の配線図に示すように、電気角で１２０度ずつ位相がずれた３相の励磁電流（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が流れている。具体的には、励磁巻線１２９Ａ，１２９Ｂに励磁電流Ｕ，−Ｕがそれぞれ流れ、励磁巻線１２９Ｃ，１２９Ｄに励磁電流−Ｖ，Ｖがそれぞれ流れ、励磁巻線１２９Ｅ，１２９Ｆに励磁電流Ｗ，−Ｗがそれぞれ流れている。なお、図７では、励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆは模式的に表わされている。また、図７中の符号Ｓは、巻始めの引き出し線であり、符号Ｅは、巻き終わりの引き出し線である。励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆは、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すボビン１３２にそれぞれ収納されている。ボビン１３２は、励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆと後述する環状磁極部（１３５，１３９，１３７）とを絶縁する絶縁合成樹脂材料により形成されている。ボビン１３２は、中央部に直動軸（５）が貫通する筒部１３２ａと、筒部１３２ａの両端に一体に設けられて直動軸（５）の軸線方向と直交する方向に延びる一対の鍔部１３２ｂとを有している。一対の鍔部１３２ｂの一方の鍔部１３２ｂには、励磁巻線（１２９Ａ〜１２９Ｆ）の巻始めの引き出し線Ｓ（図７参照）をボビン１３２の鍔部１３２ｂの径方向外側に引き出すように径方向に延びる溝部１３２ｃが形成されている。そして、一方の鍔部１３２ｂには、溝部１３２ｃが内部に形成され且つ他方の鍔部１３２ｂから離れる方向に膨出する膨出部１３２ｄが一体に形成されている。膨出部１３２ｄ内には、溝部１３２ｃから引き出された巻き始めの引き出し線Ｓが収納されている。励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆを内部に収納したボビン１３２は、後述する５個の中間環状磁極部１３９が治具や一対の磁性筒体１４１等により位置決め固定された後に、隣り合う２つの環状磁極部（１３５，１３９，１３７）間に挿入できる形状及び寸法を有している。

図４に戻って説明すると、固定子コアユニット１３１は、エンドブラケット１３３と、一対の端部環状磁極部１３５及び１３７と、５個の中間環状磁極部１３９と、一対の磁性筒体１４１と、一対の導磁性成形品からなる導磁性板１４３とを有している。エンドブラケット１３３は、図６に示すように、輪郭がほぼ矩形状の本体部１４５と、図６の紙面において本体部１４５の上下方向に位置する一対の被連結部分１４７とを有している。エンドブラケット１３３は、非磁性のアルミニューム板材等に切削加工が施されて形成されている。図４に示すように、本体部１４５の中央部には、直動軸（５）が貫通する貫通孔１４５ａが形成されている。このため、一対の被連結部分１４７は、直動軸（５）を中心にして対向することになる。また、一対の被連結部分１４７の中央には、一対のガイド軸（９）がそれぞれ貫通する貫通孔１４７ａが形成されている。そして、一対の被連結部分１４７には、貫通孔１４７ａと同心的に形成され、端部環状磁極部１３７に向かって開口する環状の凹部１４７ｂがそれぞれ形成されている。これらの凹部１４７ｂには、一対の磁性筒体１４１のそれぞれの他方の端部が嵌合されている。

一対の端部環状磁極部１３５及び１３７の一方の端部環状磁極部１３５は、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示す磁極本体部１４９と、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す環状の磁極面構成部１５１とを有している。磁極本体部１４９は、輪郭がほほ矩形状の本体部１５３と、図９（Ａ）及び（Ｂ）の紙面において本体部１５３の上下方向に位置する一対の被連結部分１５５とを有しており、所定の厚みの磁性鋼材に切削加工が施こされて形成されている。本体部１５３の中央には、直動軸（５）が貫通する貫通孔１５３ａが形成されている。また、図９（Ａ）の紙面において本体部１５３の左右方向両側には、一対の導磁性板１４３がそれぞれ接触する一対の補助用被連結部分１５３ｂが構成されている。このように一対の被連結部分１５５は、直動軸（５）を中心にして対向しており、一対の補助用被連結部分１５３ｂも直動軸（５）を中心にして対向している。一対の被連結部分１５５の中央には、一対のガイド軸（９）がそれぞれ貫通する貫通孔１５５ａが形成されている。そして、一対の被連結部分１５５には、貫通孔１５５ａと同心的に形成され、且つエンドブラケット１３３側に向かって開口する環状の凹部１５５ｂが形成されている。凹部１５５ｂには、一対の磁性筒体１４１の一方の端部がそれぞれ嵌合されている。本体部１５３の隣接する中間環状磁極部１３９が位置する側の端部には、貫通孔１５３ａ内に突出する環状の凸部１５３ｃが形成されている。

磁極面構成部１５１は、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、円環状を有しており、内周に磁極面１５１ａを備えている。磁極面１５１ａは、隣接する中間環状磁極部１３９から直動軸（５）の軸線方向に離れるに従って、永久磁石列（７）との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜している。環状の磁極面構成部１５１の外周には、磁極本体部１４９側と隣接する中間環状磁極部１３９側とに開口する凹部１５１ｂが形成されている。磁極面構成部１５１は、磁極本体部１４９の凸部１５３ｃと磁極面構成部１５１の凹部１５１ｂとが嵌合された状態で、本体部１５３の貫通孔１５３ａ内に配置される。また、図５に示すように、端部環状磁極部１３５には、励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆのリード線が束になって構成されるリード線束１５７が貫通する貫通孔１５９が形成されている。

エンドブラケット１３３に隣接する他方の端部環状磁極部１３７（図４）は、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す磁極本体部１６１と、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示す環状の磁極面構成部１６３とを有している。磁極本体部１６１は、輪郭がほほ矩形状の本体部１６５と、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の紙面において本体部１６５の上下方向に位置する一対の被連結部分１６７とを有しており、所定の厚みの磁性鋼材に切削加工が施こされて形成されている。本体部１６５の中央には、直動軸（５）が貫通する貫通孔１６５ａが形成されている。また、図１１（Ａ）の紙面において本体部１６５の左右方向両側には、一対の導磁性板１４３がそれぞれ接触する一対の補助用被連結部分１６５ｂが構成されている。このように一対の被連結部分１６７は、直動軸（５）を中心にして対向しており、一対の補助用被連結部分１６５ｂも直動軸（５）を中心にして対向している。一対の被連結部分１６７の中央には、一対の磁性筒体１４１の他方の端部がそれぞれ貫通する貫通孔１６７ａが形成されている。本体部１６５の隣接する中間環状磁極部１３９が位置する側の端部には、貫通孔１６５ａ内に突出する環状の凸部１６５ｃが形成されている。

磁極面構成部１６３は、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、円環状を有しており、内周に磁極面１６３ａを備えている。磁極面１６３ａは、隣接する中間環状磁極部１３９から直動軸（５）の軸線方向に離れるに従って、永久磁石列（７）との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜している。環状の磁極面構成部１６３の外周には、磁極本体部１６１側と隣接する中間環状磁極部１３９側とに開口する凹部１６３ｂが形成されている。磁極面構成部１６３は、磁極本体部１６１の凸部１６５ｃと磁極面構成部１６３の凹部１６３ｂとが嵌合された状態で、本体部１６５の貫通孔１６５ａ内に配置される。

一方の端部環状磁極部１３５と他方の端部環状磁極部１３７との間に位置する５個の中間環状磁極部１３９（図４）は、図１３に示すように、輪郭が矩形状の本体部１６９と、図１３の紙面において本体部１６９の上下方向に位置する一対の被連結部分１７１とを有している。図４に示すように、中間環状磁極部１３９は、それぞれ複数枚の磁性鋼板が直動軸（５）の軸線方向に積層されて構成されている。そして、５個の中間環状磁極部１３９は、一方の端部環状磁極部１３５と他方の端部環状磁極部１３７との間に軸線方向に並んで配置されている。本体部１６９の中央部には、直動軸（５）が貫通する貫通孔１６９ａが形成されている。貫通孔１６９ａの内周面は、可動子（１）の永久磁石列（７）と所定の間隙を介して対向する磁極面を構成している。また、図１３の紙面において本体部１６９の左右方向両側には、一対の導磁性板１４３がそれぞれ接触する一対の補助用被連結部分１６９ｂが構成されている。このように一対の被連結部分１７１は、直動軸（５）を中心にして対向しており、一対の補助用被連結部分１６９ｂも直動軸（５）を中心にして対向することになる。さらに本体部１６９の四隅には、樹脂貫通孔１６９ｃが形成されている。貫通孔１６９ａと１つの樹脂貫通孔１６９ｃとの間には膨出部嵌合溝１６９ｄが形成されている。膨出部嵌合溝１６９ｄは、１つの樹脂貫通孔１６９ｃと連通している。膨出部嵌合溝１６９ｄには、ボビン１３２の膨出部１３２ｄが嵌合される。

一対の被連結部分１７１には、軸線方向と直動軸（５）から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部１７１ａが形成されている。嵌合用凹部１７１ａの輪郭は半円形形状を有している。なお、図１３の一点鎖線Ｌ１３は、嵌合用凹部１７１ａの輪郭となる半円形形状を含む仮想円の中心を通って図１３の紙面において左右方向に延びる仮想線である。

本例では、図４に示すように、一方の端部環状磁極部１３５と５個の中間環状磁極部１３９と他方の端部環状磁極部１３７とは、隣接する２つの環状磁極部（１３５，１３９，１３７）の間に１つの励磁巻線（１２９Ａ〜１２９Ｆ）が配置されるスペースを形成するように軸線方向に間隔をあけて配置されている。

エンドブラケット１３３と端部環状磁極部１３５，１３７と５個の中間環状磁極部１３９と６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆとが組み合わされた状態で、一方の端部環状磁極部１３５の一対の被連結部分１５５（図５）と、他方の端部環状磁極部１３７の一対の被連結部分１６７［図１１（Ａ）及び（Ｂ）］と、５個の中間環状磁極部１３９の一対の被連結部分１７１（図１３）とが直動軸（５）に沿って並んで一対の被連結部分列１７３（図５の上下において図５の紙面と直交する方向に延びている）が構成される。また、一方の端部環状磁極部１３５の一対の補助用被連結部分１５３ｂ（図５）と、他方の端部環状磁極部１３７の一対の補助用被連結部分１６５ｂ［図１１（Ａ）及び（Ｂ）］と、５個の中間環状磁極部１３９の一対の補助用被連結部分１６９ｂ（図１３）とが一対の被連結部分（１５５，１６７，１７１）とは別に直動軸（５）に沿って並んで一対の補助用被連結部分列１７５（図５の左右において図５の紙面と直交する方向に延びている）が構成される。一対の被連結部分列１７３は、図５の紙面において直動軸（５）を中心に上下方向に延びる仮想線Ｌ１１上に存在している。このため、一対の被連結部分列１７３は、直動軸（５）を中心して機械角で１８０°離れた位置に存在することになる。また、一対の補助用被連結部分列１７５は、図５の紙面において直動軸（５）を中心に水平方向に延びる（仮想線Ｌ１１に直交する）仮想線Ｌ１２上に存在している。このため、一対の補助用被連結部分列１７５は、直動軸（５）を中心して機械角で１８０°離れ且つ一対の被連結部分列１７３とは機械角で９０°離れた位置に配置されることになる。一対の被連結部分列１７３をそれぞれ構成する一対の被連結部分（１５５，１６７，１７１）は、一対の磁性筒体１４１によって接続されている。また、一対の補助用被連結部分列１７５をそれぞれ構成する一対の補助用被連結部分（１５３ｂ，１６５ｂ，１６９ｂ）は、一対の導磁性板１４３によって接続されている。

磁性筒体１４１は、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、磁性材料から一体に成形されており、円筒形を有している。磁性筒体１４１の外周部には、５つの環状の嵌合用溝部１４１ａが形成されている。磁性筒体１４１の中央には、２つの嵌合用溝部１４１ａの間に位置するように、グリース供給口１４１ｂが形成されている。グリース供給口１４１ｂには、グリース供給ノズル１７７（図４〜図６）が取り付けられている。そして、図４に示すように、一対の磁性筒体１４１の両端が一方の端部環状磁極部１３５の凹部１５５ｂとエンドブラケット１３３の凹部１４７ｂとそれぞれに嵌合されている。一対の磁性筒体１４１の他方の端部に隣接する部分が他方の端部環状磁極部１３７の貫通孔１６７ａを貫通している。そして、磁性筒体１４１の嵌合用溝部１４１ａの半部（中間環状磁極部１３９と対向する部分）に、中間環状磁極部１３９の嵌合用凹部１７１ａを囲む縁部分１７１ｂ（図１３）が嵌合されて、５個の中間環状磁極部１３９が一対の磁性筒体１４１の間に位置決め固定されている。そして、一対の磁性筒体１４１の一方の端部と一方の端部環状磁極部１３５とは図５に示す螺子１７９により固定されている。また、一対の磁性筒体１４１の他方の端部とエンドブラケット１３３とは図６に示す螺子１８１により固定されている。

一対の補助用被連結部分列１７５をそれぞれ構成する一対の補助用被連結部分（１５３ｂ，１６５ｂ，１６９ｂ）は、一対の導磁性板１４３によって機械的に且つ磁気的に連結されている。言い換えるならば、一対の導磁性板１４３は、一対の補助用被連結部分列１７５に対応して配置されている。図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、導磁性板１４３の四隅には、貫通孔１４３ａが形成されている。図４に示すように、一対の導磁性板１４３は、貫通孔１４３ａを貫通して一方の端部環状磁極部１３５及び他方の端部環状磁極部１３７に形成された螺子孔に螺合される螺子１８３によりそれぞれ螺子止めされている。本例では、一対の磁性筒体１４１により一対のヨーク構成体が構成され、一対の導磁性板１４３により一対の補助用ヨーク構成体が構成されている。この結果、一対の磁性筒体１４１及び一対の導磁性板１４３により、環状磁極部（１３５，１３９，１３７）を磁気的に連結するヨークが形成されている。

また、一対の端部環状磁極部１３５，１３７と、５個の中間環状磁極部１３９と、一対の磁性筒体１４１と、一対の導磁性板１４３と、６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆとが組み合わされた状態で、６個の励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆの径方向外側に位置する隣接する２つの環状磁極部（１３５，１３９，１３７）の間の部分、並びに５個の中間環状磁極部１３９の樹脂貫通孔１６９ｃ内には、１液性の熱硬化性の絶縁モールド樹脂からなるモールド層１８５が形成されている。

また、本例では、図４及び図５に示すように、固定子コアユニット１３１の一方の端部環状磁極部１３５の外面にホール素子１７２が設けられており、直動軸（５）には、ホール素子１７２と対向するように、被検出用永久磁石（７４）が設けられている。そして、ホール素子１７２と被検出用永久磁石（７４）とにより、磁極検出が行われる。

本例のリニア同期モータの固定子１０３は、以下のように作製した。まず、図１８及び図１９に示す位置決め治具Ｐを用意した。位置決め治具Ｐは、ベースＰ１と、ベースＰ１から突出するスペーサＰ２と、ベースＰ１の縁部から立ち上がる第１の壁部Ｐ３と一対の第２の壁部Ｐ４とを有している。

次に、一対の補助用被連結部分１６９ｂの一方の補助用被連結部分１６９ｂがベースＰ１上に位置するように、ベースＰ１のスペーサＰ２の間の部分Ｐ５上に５個の中間環状磁極部１３９を並べて配置した。

次に、隣接する２個の中間環状磁極部１３９の間及び両端の中間環状磁極部１３９の外側にボビン１３２に収納された励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆを配置して積層体を作った。積層時には、図７に示すように２つの励磁巻線（１２９Ａ，１２９Ｂ）（１２９Ｃ，１２９Ｄ）（１２９Ｅ，１２９Ｆ）はそれぞれ接続線Ｃで結ばれている。また、積層の際、ボビン１３２の膨出部１３２ｄを、中間環状磁極部１３９の対応する膨出部嵌合溝１６９ｄに嵌合した。

次に、図２０（Ａ）及び（Ｂ）に示す芯出し治具Ｑを２つ用意した。芯出し治具Ｑは、延伸部Ｑ１と、延伸部Ｑ１の端部に位置する係止部Ｑ２とを有している。そして、１つの芯出し治具Ｑの延伸部Ｑ１を一方の磁性筒体１４１の中空部に挿入して、芯出し治具Ｑと一方の磁性筒体１４１とを組み合わせた。

次に、一方の磁性筒体１４１を組み合わせた芯出し治具Ｑの係止部Ｑ２を、第１の壁部Ｐ３の一方の被係止孔Ｐ６に係止し、５つの中間環状磁極部１３９の一方の嵌合用凹部１７１ａを囲む縁部分１７１ｂを一対の磁性筒体１４１の一方の磁性筒体１４１の対応する嵌合用溝部１４１ａにそれぞれ嵌合して、積層体と一方の磁性筒体１４１とを連結した。そして、励磁巻線１２９Ａ〜１２９Ｆの引き出し線を図７に示すように結線した。

次に、他の１つの芯出し治具Ｑの延伸部Ｑ１を他方の磁性筒体１４１の中空部に挿入して、芯出し治具Ｑと他方の磁性筒体１４１とを組み合わせた。そして、他方の磁性筒体１４１を組み合わせた芯出し治具Ｑの係止部Ｑ２を、第１の壁部Ｐ３の他方の被係止孔Ｐ６に係止し、５つの中間環状磁極部１３９の他方の嵌合用凹部１７１ａを囲む縁部分１７１ｂを一対の磁性筒体１４１の他方の磁性筒体１４１の対応する嵌合用溝部１４１ａにそれぞれ嵌合して、積層体と他方の磁性筒体１４１とを連結した。次に、第２の壁部Ｐ４のピンＰ７を板材等を介して一対の磁性筒体１４１に押圧して、一対の磁性筒体１４１の位置調整を行った。

次に、ベースＰ１のスペーサＰ２の外側部分Ｐ８上に一対の端部環状磁極部１３５，１３７を配置して、一対の端部環状磁極部１３５，１３７を一対の磁性筒体１４１に取付けた。そして、一対の導磁性板１４３を一対の端部環状磁極部１３５，１３７に取付けて組立体を作った。次に、組立体の中央の貫通孔（１４５ａ，１５１ａ等）内に心材を挿入し、心材を挿入した組立体から芯出し治具Ｑを外し、組立体を位置決め治具Ｐから取り外した。

次に、組立体を金型内に配置してから、絶縁モールド樹脂を金型の注入口を通して組立体内に圧入した。次に、絶縁モールド樹脂が熱硬化した後、組立体を金型から取り出し心材を取り外した。そして、一対の磁性筒体１４１にエンドブラケット１３３を取り付けて固定子１０３の作製を完了した。

なお、一対の導磁性板１４３を取り付ける代わりに、環状磁極部（１３５，１３９，１３７）に嵌合する凹部が形成された一対の治具板を取り付けて組立体を作り、絶縁モールド樹脂をモールドした後に、一対の治具板を取り外して一対の導磁性板１４３を取り付けてもかまわない。

本例のリニア同期モータによれば、中間環状磁極部１３９における嵌合用凹部１７１ａを囲む縁部分１７１ｂを対応する磁性筒体１４１の嵌合用溝部１４１ａに嵌合するだけで、中間環状磁極部１３９の位置決めを図りながら、中間環状磁極部１３９と磁性筒体１４１とを簡単に連結することができる。そのため、リニア同期モータを容易に製造できる。

なお、上記例では、中間環状磁極部１３９の嵌合用凹部１７１ａの輪郭は半円形形状を有しているが、図１６に示すように、中間環状磁極部２３９の嵌合用凹部２７１ａの輪郭を半円形形状の両終端部に直線部２７１ｃを備えた形状にすることができる。なお、図１６の一点鎖線Ｌ１４は、嵌合用凹部２７１ａの輪郭となる半円形形状を含む仮想円の中心を通って図１６の紙面において左右方向に延びる仮想線である。また、図１７に示すように、中間環状磁極部３３９は、嵌合用凹部３７１ａの半円形形状の両終端部に突起３７１ｄを備えていてもよい。なお、図１７の一点鎖線Ｌ１５は、嵌合用凹部３７１ａの輪郭となる半円形形状を含む仮想円の中心を通って図１７の紙面において左右方向に延びる仮想線である。

図２１〜図２３は、本発明の他の実施の形態のリニア同期モータの正面図、右側面図及び左側面図であり、図２４は、図２１のXXIV-XXIV線断面図である。本例のリニア同期モータの可動子は、図１〜図３に示すリニア同期モータの可動子と基本的に同じ構造を有している。また、固定子は、導磁性板の構造が異なり、周壁部を有しており、その他の構造は、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と基本的に同じ構造を有している。そのため、本例では、図１〜図３に示すリニア同期モータの可動子と共通する部材については、図１〜図３に付した符号に４００を加えた符号を付してその説明を省略する。また、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と共通する部材については、図４〜図１５に付した符号に３００を加えた符号を付してその説明を省略する。

本例の固定子４０３は、外周部に周壁部４８７を有している。図２４に示すように、周壁部４８７は、第１の周壁部構成部材４９１Ａと、第２の周壁部構成部材４９１Ｂと、連結板４８９及び螺子４８３からなる連結構造とから構成されている。第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂは、いずれも厚み寸法１．２ｍｍの導磁性材料により形成されている。第１の周壁部構成部材４９１Ａは、図２１〜図２４のそれぞれに向かって上方に位置する固定子コアユニット４３１の一対の端部環状磁極部４３５，４３７の間の半部の大部分を覆って、一対の端部環状磁極部４３５，４３７と５個の中間環状磁極部４３９の側部とに接触している。図２１に示されるように、本実施の形態では、第１の周壁部構成部材４９１Ａは、端部環状磁極部４３５及び端部環状磁極部４３７の外周面と接触している。これにより、第１の周壁部構成部材４９１Ａは、一対の端部環状磁極部４３５，４３７と５個の中間環状磁極部４３９とを磁気的に連結している。第２の周壁部構成部材４９１Ｂは、図２１〜図２４のそれぞれに向かって下方に位置する固定子コアユニット４３１の一対の端部環状磁極部４３５，４３７の間の半部の大部分を覆って、一対の端部環状磁極部４３５，４３７と５個の中間環状磁極部４３９の側部とに接触している。図２１に示されるように、本実施の形態では、第２の周壁部構成部材４９１Ｂは、端部環状磁極部４３５及び端部環状磁極部４３７の外周面と接触している。これにより、第２の周壁部構成部材４９１Ｂも、一対の端部環状磁極部４３５，４３７と５個の中間環状磁極部４３９とを磁気的に連結している。図２２及び図２４に示すように、第１の周壁部構成部材４９１Ａと第２の周壁部構成部材４９１Ｂとの間には、直動軸４０５が延びる方向に延びる一対の空隙部Ｇ１及びＧ２が形成されている。一対の空隙部Ｇ１，Ｇ２の一方の空隙部Ｇ１は、固定子４０３を製造する際に絶縁モールド樹脂を充填する注入口を構成している。一対の空隙部Ｇ１，Ｇ２の他方の空隙部Ｇ２は、絶縁モールド樹脂を充填する際の空気抜け口を構成している。

一対の連結板４８９は、一対の空隙部Ｇ１及びＧ２をそれぞれ覆うように、第１の周壁部構成部材４９１Ａの外面と第２の周壁部構成部材４９１Ｂの外面とをそれぞれ連結している。連結板４８９は、矩形状を有しており、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂと同じ厚み寸法（１．２ｍｍ）を有し、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂと同じ材質の導磁性材料により形成されている。連結板４８９は、螺子４８３を用いて第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂと一緒に固定子コアユニット４３１の一対の端部環状磁極部４３５，４３７に連結されている。

このような構成により、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ及び４９１Ｂと一対の連結板４８９とから構成される周壁部４８７は、一対の端部環状磁極部４３５，４３７に跨って配置されて、５個の中間環状磁極部４３９及び励磁巻線４２９Ａ〜４２９Ｆを囲むことになる。そして、６個の励磁巻線４２９Ａ〜４２９Ｆの径方向外側に位置する隣接する２つの環状磁極部（４３５，４３９，４３７）の間の部分にはモールド層４８５が形成される。

また、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂと一対の連結板４８９との重なる部分により、前述の実施の形態における導磁性板１４３に相当する導磁性部４９３が構成されている。図２４に示すように、導磁性部４９３は、環状磁極部（４３５，４３７，４３９）の一対の補助用被連結部分列４９５を構成する複数の補助用被連結部分（４９７等）にそれぞれ接続されてヨークの役割を果たしている。補助用被連結部分（４９７等）は、一対の被連結部分（４６７等）とは別に直動軸４０５に沿って並んで一対の補助用被連結部分列４９５を構成している。

本例のリニア同期モータの固定子４０３も、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と同様に図１８及び図１９に示す位置決め治具Ｐと、図２０に示す芯出し治具Ｑとを用いて作製することができる。

本例のリニア同期モータでは、５個の中間環状磁極部４３９と、ボビン４３２に収納された励磁巻線４２９Ａ〜４２９Ｆと、一対の磁性筒体４４１と、一対の端部環状磁極部４３５，４３７と、周壁部４８７とで組立体を形成する。そして、組立体を金型内に配置してから、絶縁モールド樹脂を金型の注入口及び一方の空隙部Ｇ１を通して組立体内に圧入した。次に、絶縁モールド樹脂が熱硬化した後、組立体を金型から取り出し心材を取り外した。そして、一対の磁性筒体４４１にエンドブラケット４３３を取り付け、第１の周壁部構成部材４９１Ａの外面と第２の周壁部構成部材４９１Ｂの外面に一対の連結板４８９を取り付けて固定子４０３の作製を完了した。

本例のリニア同期モータによれば、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂの中に直接にモールド樹脂を充填でき、モールド成形金型を簡略化ができる。また、周壁部４８７によりモータの放熱を図ることができる。更に、第１及び第２の周壁部構成部材４９１Ａ，４９１Ｂと一対の連結板４８９との重なる部分は、磁気飽和を防ぐことができ、複数の環状磁極部（４３５，４３７，４３９）を磁気的に連結するヨークとして利用することができる。

図２５〜図２７は、本発明の更に他の実施の形態のリニア同期モータの正面図、右側面図及び左側面図である。本例のリニア同期モータの可動子は、図１〜図３に示すリニア同期モータの可動子と基本的に同じ構造を有している。また、固定子は、一対の磁性筒体（一対のヨーク構成体）の構造が異なり、周壁部を有しており、その他の構造は、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と基本的に同じ構造を有している。そのため、本例では、図１〜図３に示すリニア同期モータの可動子と共通する部材については、図１〜図３に付した符号に５００を加えた符号を付してその説明を省略する。また、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と共通する部材については、図４〜図１５に付した符号に４００を加えた符号を付してその説明を省略する。

本例の固定子５０３の一対の磁性筒体（一対のヨーク構成体）５４１には、環状の嵌合用溝部が形成されておらず、磁性筒体５４１の外周部は、中間環状磁極部５３９の嵌合用凹部５７１ａ（符号５７１ａは便宜的に付記するものであり、図１３の１７１ａに該当する）。に接触しているだけである。本例のリニア同期モータでは、環状磁極部５３５，５３９，５３７の位置決めは、製造工程において位置決め治具Ｐにより行う。位置決めを行う方法は後に説明する。

本例の固定子５０３も図２１〜図２４に示した固定子４０３と同様に周壁部５８７を有している。周壁部５８７は、第１の周壁部構成部材５９１Ａと第２の周壁部構成部材５９１Ｂとから構成されている。第１及び第２の周壁部構成部材５９１Ａ，５９１Ｂは、いずれも厚み寸法０．５ｍｍの導磁性材料により形成されている。第１の周壁部構成部材５９１Ａは、図２５〜図２７のそれぞれに向かって上方に位置する固定子コアユニット５３１の一対の端部環状磁極部５３５，５３７の間の部分の大部分を覆っている。第２の周壁部構成部材５９１Ｂは、図２５〜図２７のそれぞれに向かって下方に位置する固定子コアユニット５３１の一対の端部環状磁極部５３５，５３７の間の部分の大部分を覆っている。図２６に示すように、第１の周壁部構成部材５９１Ａと第２の周壁部構成部材５９１Ｂとの間には、直動軸５０５が延びる方向に延びる一対の空隙部Ｇ１１及びＧ１２が形成されている。第１の周壁部構成部材５９１Ａと第２の周壁部構成部材５９１Ｂは、螺子５８３からなる連結構造を用いて、一対の導磁性板（一対の補助用ヨーク構成体）５４３と一緒に固定子コアユニット５３１の一対の端部環状磁極部５３５，５３７に連結されている。

このような構成により、第１及び第２の周壁部構成部材５９１Ａ，５９１Ｂから構成される周壁部５８７は、一対の端部環状磁極部５３５，５３７に跨って配置されて、５個の中間環状磁極部５３９及び励磁巻線５２９Ａ〜５２９Ｆを囲むことになる。そして、６個の励磁巻線５２９Ａ〜５２９Ｆの径方向外側に位置する隣接する２つの環状磁極部（５３５，５３９，５３７）の間の部分にはモールド層５８５が形成される。

本例のリニア同期モータの固定子５０３も、図４〜図１５に示すリニア同期モータの固定子と同様に図１８及び図１９に示す位置決め治具Ｐと、図２０に示す芯出し治具Ｑとを用いて作製することができる。本例では、ベースＰ１のスペーサＰ２の間の部分Ｐ５上に５個の中間環状磁極部５３９を配置し、ベースＰ１のスペーサＰ２の外側部分Ｐ８上に一対の端部環状磁極部５３５，５３７を配置して環状磁極部（５３５，５３９，５３７）の位置決めを行った。そして、５個の中間環状磁極部５３９と、ボビン５３２に収納された励磁巻線５２９Ａ〜５２９Ｆと、一対の磁性筒体５４１と、一対の端部環状磁極部５３５，５３７と、環状磁極部（５３５，５３９，５３７）に嵌合する凹部が形成された一対の治具板とで組立体を形成する。一対の治具板によって、環状磁極部（５３５，５３９，５３７）の位置決めが更に図られる。このように、本例では、第１の周壁部構成部材５９１Ａ及び第２の周壁部構成部材５９１Ｂ、並びに一対の導磁性板５４３は取り付けずに組立体を形成する。

次に、組立体を金型内に配置してから、絶縁モールド樹脂を金型の注入口を通して組立体内に圧入した。次に、絶縁モールド樹脂が熱硬化した後、組立体を金型から取り出し心材を取り外した。次に、一対の治具板を取り外して一対の導磁性板５４３を取り付け、一対の磁性筒体５４１にエンドブラケット５３３を取り付けた。そして、一対の導磁性板５４３に第１の周壁部構成部材５９１Ａと第２の周壁部構成部材５９１Ｂとを取り付けて固定子５０３の作製を完了した。

本例のリニア同期モータによれば、環状磁極部（５３５，５３９，５３７）の位置決めは、製造工程において位置決め治具Ｐにより行うので、一対の磁性筒体５４１に環状の嵌合用溝部が形成する必要がない。

以下、本明細書に記載した他の発明の構成について付記する。

軸線方向に往復移動する直動軸及び前記直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、
前記可動子の前記永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ前記直動軸の周囲を囲むように前記直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び前記複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、前記複数の環状磁極部が前記軸線方向に間隔をあけて配置されてなる固定子コアユニットと、前記複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを備えた固定子とを具備し、
前記固定子コアユニットの前記複数の環状磁極部は、前記直動軸を中心にして対向する一対の被連結部分と一対の補助用被連結部分を備え、
前記複数の環状磁極部は、前記一対の被連結部分と前記一対の補助用被連結部分が前記直動軸に沿って並んで一対の被連結部分列と一対の補助用被連結部分列を構成するように配置され、
前記ヨークは、導磁性材料により一体に成形され、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分の全てを機械的に且つ磁気的に連結する一対のヨーク構成体と、前記一対の補助用被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記補助用被連結部分の全てを機械的に且つ磁気的に連結する一対の補助用ヨーク構成体とから構成されており、
前記一対のヨーク構成体は、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分を接続する一対の磁性筒体によって構成され、
前記一対の補助用ヨーク構成体は、前記一対の補助用被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記補助用被連結部分を接続する一対の導磁性板により構成されており、
前記一対の磁性筒体の内部にはそれぞれリニア軸受が配置され、
前記一対の磁性筒体には前記リニア軸受を介して一対のガイド軸がスライド可能に嵌合されており、
前記直動軸の一端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの一端が第１の連結部材に連結され、前記直動軸の他端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの他端が第２の連結部材に連結されており、
前記複数の環状磁極部は、前記軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、前記一対の端部環状磁極部の間に位置する１以上の中間環状磁極部とからなり、
前記一対の磁性筒体の外周部には、前記１以上の中間環状磁極部と対向する１以上の位置に１以上の嵌合用溝部が形成され、
前記中間環状磁極部の前記被連結部分には、前記軸線方向と前記直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部が形成され、
前記中間環状磁極部における前記嵌合用凹部を囲む縁部分が、対応する前記一対の磁性筒体の前記嵌合用溝部に嵌合されて、前記１以上の中間環状磁極部が前記一対の磁性筒体の間に位置決め固定されていることを特徴とするリニア同期モータ。

本発明によれば、中間環状磁極部の被連結部分に、軸線方向と直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部を形成し、一対のヨーク構成体の外周部を嵌合用凹部に接触させるので、中間環状磁極部とヨーク構成体とを簡単に連結することができる。そのため、リニア同期モータを容易に製造できる。さらに、本発明のリニア同期モータは、第１及び第２の連結部材によって連結された一対のガイド軸を一対のリニア軸受に支持させるので、リニア同期モータの軸線方向の長さを従来よりも短くすることができる。

１ 可動子
３，１０３ 固定子
５ 直動軸
７ 永久磁石列
９ 一対のガイド軸
１１Ａ，１１Ｂ 第１及び第２の連結部材
１２９Ａ〜１２９Ｆ 励磁巻線
３１，１３１ 固定子コアユニット
１３２ ボビン
１３３ エンドブラケット
１３５，１３７ 一対の端部環状磁極部
１３９ 中間環状磁極部
１４１ 一対の磁性筒体（一対のヨーク構成体）
１４３ 一対の導磁性板（一対の補助用ヨーク構成体）
１５５，１６７，１７１ 一対の被連結部分
１５３ｂ，１６５ｂ，１６９ｂ 一対の補助用被連結部分
１６９ｄ 膨出部嵌合溝
１７３ 一対の被連結部分列
１７５ 一対の補助用被連結部分列
６５ リニア軸受
１３２ｄ 膨出部
１４９，１６１ 磁極本体部
１５１，１６３ 磁極面構成部
１７１ａ 嵌合用凹部
１７１ｂ 縁部分

Claims (16)

1. 軸線方向に往復移動する直動軸及び前記直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、
   前記可動子の前記永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ前記直動軸の周囲を囲むように前記直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び前記複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、前記複数の環状磁極部が前記軸線方向に間隔をあけて配置されてなる固定子コアユニットと、前記複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを備えた固定子とを具備し、
   前記固定子コアユニットの前記複数の環状磁極部は、一対の被連結部分を備え、
   前記複数の環状磁極部は、前記一対の被連結部分が前記直動軸に沿って所定の間隔をあけて並んで一対の被連結部分列を構成するように配置され、
   前記複数の環状磁極部は、前記軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、前記一対の端部環状磁極部の間に位置する１以上の中間環状磁極部とからなり、
   前記中間環状磁極部の前記被連結部分には、前記軸線方向と前記直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部が形成され、
   前記ヨークは、導磁性材料により形成され、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分の全てを機械的に且つ磁気的に連結する一対のヨーク構成体を備えており、
   前記一対のヨーク構成体の外周部は、前記嵌合用凹部に接触していることを特徴とするリニア同期モータ。
2. 前記固定子コアユニットには、前記直動軸を中心にして対向する位置に一対のリニア軸受が固定され、
   前記リニア軸受には一対のガイド軸がスライド可能に支持され、
   前記直動軸の一端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの一端が第１の連結部材に連結され、前記直動軸の他端及び前記一対のガイド軸のそれぞれの他端が第２の連結部材に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のリニア同期モータ。
3. 前記一対のヨーク構成体の外周部には、前記１以上の中間環状磁極部と対向する１以上の位置に１以上の嵌合用溝部が形成され、
   前記中間環状磁極部における前記嵌合用凹部を囲む縁部分が、対応する前記ヨーク構成体の前記嵌合用溝部に嵌合されて、前記複数の中間環状磁極部が前記一対のヨーク構成体の間に位置決め固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニア同期モータ。
4. 前記固定子は、前記一対の端部環状磁極部に跨って配置され、前記１以上の中間環状磁極部及び前記複数の励磁巻線の囲む周壁部を更に備え、
   前記複数の励磁巻線の径方向外側に位置する隣接する２つの前記環状磁極部の間には絶縁モールド樹脂が充填されるモールド層が形成されている請求項１に記載のリニア同期モータ。
5. 前記周壁部は、連結構造により連結された複数の周壁部構成部材を有している請求項４に記載のリニア同期モータ。
6. 前記複数の周壁部構成部材は、導磁性材料によって形成されており、
   前記複数の周壁部構成部材は、導磁性材料によって形成された連結板により連結されており、
   前記複数の周壁部構成部材と前記連結板との重なる部分により、前記一対の端部環状磁極部と前記１以上の中間環状磁極部とが磁気的に連結されている請求項５に記載のリニア同期モータ。
7. 前記連結構造は、螺子を用いて前記複数の周壁部構成部材と前記固定子コアユニットとを連結するように構成されている請求項５に記載のリニア同期モータ。
8. 前記複数の環状磁極部は、前記一対の被連結部分とは別に前記直動軸に沿って並んで一対の補助用被連結部分列を構成する一対の補助用被連結部分をそれぞれ備えており、
   前記固定子は、前記一対の補助用被連結部分列に対応して配置された一対の導磁性板を更に備えており、
   前記一対の導磁性板は、前記一対の補助用被連結部分列を構成する複数の前記補助用被連結部分にそれぞれ接続されている請求項２に記載のリニア同期モータ。
9. 前記一対のヨーク構成体は、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分を接続する一対の磁性筒体によって構成され、
   前記一対の磁性筒体の内部にそれぞれ前記リニア軸受が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のリニア同期モータ。
10. 前記一対の端部環状磁極部の磁極面は、それぞれ隣接する前記中間環状磁極部から前記軸線方向に離れるに従って、前記永久磁石列との間の間隙寸法が大きくなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のリニア同期モータ。
11. 前記端部環状磁極部は、中央に貫通孔を有して前記一対のヨーク構成体に接続される磁極本体部と、前記磁極面を備え且つ前記貫通孔内に配置される環状の磁極面構成部とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載のリニア同期モータ。
12. 前記嵌合用凹部の輪郭は、円弧形状を少なくとも一部に含む形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のリニア同期モータ。
13. 前記１以上の中間環状磁極部は、所定の形状の複数枚の磁性鋼板が前記軸線方向に積層されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のリニア同期モータ。
14. 前記励磁巻線は、前記励磁巻線と前記環状磁極部とを絶縁する絶縁材料からなるボビンにそれぞれ収納されており、
    前記励磁巻線を内部に収納した前記ボビンは、前記１以上の中間環状磁極部が位置決めされた後に、隣り合う２つの前記中間環状磁極部間に挿入できる形状及び寸法を有していることを特徴とする請求項１に記載のリニア同期モータ。
15. 前記ボビンは、中央部に前記直動軸が貫通する筒部と、前記筒部の両端に一体に設けられて前記軸線方向と直交する方向に延びる一対の鍔部とを有しており、
    前記一対の鍔部の少なくとも一方の鍔部には、前記励磁巻線の引き出し線を前記ボビンの前記鍔部の径方向の外側に引き出すように前記径方向に延びる溝部が形成され、
    前記少なくとも一方の前記鍔部には、前記溝部が内部に形成され且つ他方の前記鍔部から離れる方向に膨出する膨出部が一体に形成されており、
    前記中間環状磁極部は前記直動軸が貫通する貫通孔と前記ボビンの膨出部が嵌合される膨出部嵌合溝とを備えていることを特徴とする請求項１４に記載のリニア同期モータ。
16. 軸線方向に往復移動する直動軸及び前記直動軸に取付けられた複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列を備えてなる可動子と、
    前記可動子の前記永久磁石列と所定の間隙を介して対向する磁極面を有し且つ前記直動軸の周囲を囲むように前記直動軸と同心的に配置される複数の環状磁極部及び前記複数の環状磁極部を磁気的に連結するヨークを有し、前記複数の環状磁極部が前記軸線方向に間隔をあけて配置されてなる固定子コアユニットと、前記複数の環状磁極部を励磁する複数の励磁巻線とを備えた固定子とを具備し、
    前記固定子コアユニットの前記複数の環状磁極部は、一対の被連結部分を備え、
    前記複数の環状磁極部は、前記一対の被連結部分が前記直動軸に沿って所定の間隔をあけて並んで一対の被連結部分列を構成するように配置され、
    前記複数の環状磁極部は、前記軸線方向の両端に位置する一対の端部環状磁極部と、前記一対の端部環状磁極部の間に位置する１以上の中間環状磁極部とからなり、
    前記中間環状磁極部の前記被連結部分には、前記軸線方向と前記直動軸から離れる方向とに向かって開口する嵌合用凹部が形成され、
    前記ヨークは、導磁性材料により形成され、前記一対の被連結部分列をそれぞれ構成する複数の前記被連結部分の全てを機械的に且つ磁気的に連結する一対のヨーク構成体を備えており、
    前記一対のヨーク構成体の外周部は、前記嵌合用凹部に接続されているリニア同期モータの製造方法において、
    前記複数の環状磁極部を前記一対の被連結部分列を構成するように前記複数の環状磁極部を位置決めして配置できる位置決め治具を用意し、
    前記位置決め治具は、前記複数の環状磁極部を載置するベースと、前記ベースから突出して前記複数の環状磁極部の隣接する２つの環状磁極部を隔てるスペーサとを有しており、
    前記ベースに前記複数の環状磁極部を配置し、隣接する２つの前記環状磁極部間に前記励磁巻線を配置して前記複数の環状磁極部と前記複数の励磁巻線とを組み合わせるすることを特徴とするリニア同期モータの製造方法。

Images