JP2022136655A - 電機子、リニアモータ、電機子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに非連結の複数のコアが電機子から離脱しないようにしつつ、電機子の生産性の低下を抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】電機子１０は、直線状に配置され、互いに非連続の複数のコア１１と、複数のコア１１のそれぞれに巻き回される複数のコイル１２と、複数のコア１１を保持する保持部１３と、を備え、コア１１は、その軸方向で複数に分割された部材１１Ａ，１１Ｂを有し、部材１１Ａ，１１Ｂは、保持部１３との接触部において、少なくとも一部が保持部１３側に張り出す張出部１１２を有する。
【選択図】図２

Description

本開示は、電機子等に関する。

例えば、互いに非連結の複数の棒状のコア（ティース）が進行方向に並べられ、複数のコアのそれぞれの周囲にコイルが巻き回されることで構成される電機子を含むリニアモータが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１では、２つの固定子が対向して配置され、その間に電機子が配置される。そして、棒状のコア（Ｉ形電機子ティース）の両端部の外周面が、コイルが巻き回される中間部の外周面よりも外側に張り出す形状、具体的には、断面視で末広がりの形状になっている。

かかる構成によれば、一方の固定子（永久磁石界磁）から電機子のコアに作用する磁気吸引力と、他方の固定子（永久磁石界磁）から電機子のコアに作用する磁気吸引力を名目上相殺することができる。仮に、２つの固定子の間での電機子の位置のずれ等により磁気的な非対称性が生じ、２つの固定子の何れか一方に向かう磁気吸引力が作用しても、コアの反対側の端部が電機子の他の部材に引っ掛かることで、コアが電機子から離脱しないようにすることができる。

特開平１０－３２３０１１号公報

しかしながら、２つの固定子（永久磁石界磁）に対向するコアの両端部の外周面が、コアの中間部の外周面より外側に張り出すように構成されると、製造済みのコイルの中央部（中心部）にコアを挿通させることができない。その結果、導線をコアに直接巻き回すことによりコイルを製造する必要が生じ、電機子の生産性が低下する可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、２つの永久磁石界磁で電機子を挟み込むように構成されるリニアモータについて、互いに非連結の複数のコアが電機子から離脱しないようにしつつ、電機子の生産性の低下を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
直線状に配置され、互いに非連続の複数のコアと、
前記コアのそれぞれに巻き回される複数のコイルと、
前記コアを保持する保持部と、を備え、
前記コアは、その軸方向で複数に分割された分割コアを有し、
前記分割コアは、前記保持部との接触部において、少なくとも一部が前記保持部側に張り出す張出部を有する、
電機子が提供される。

また、他の実施形態では、
上述の電機子を備える、
リニアモータが提供される。

また、更に他の実施形態では、
上述の電機子の製造方法であって、
中央に空洞を有するように予め巻き回されたコイルを用意し、
前記分割コアを、前記予め巻き回されたコイルの両側から前記空洞にそれぞれ挿入することで、前記コアの周囲にコイルが巻き回された状態を形成させる、
電機子の製造方法が提供される。

上述の実施形態によれば、２つの永久磁石界磁で電機子を挟み込むように構成されるリニアモータについて、互いに非連結の複数のコアが電機子から離脱しないようにしつつ、電機子の生産性の低下を抑制することができる。

リニアモータの一例を示す図である。 電機子の構造の第１例を示す図である。 比較例に係る電機子におけるギャップ面付近のコアの透磁率の分布を示す図である。 実施形態に係る電機子におけるギャップ面付近のコアの透磁率の分布を示す図である。 電機子の構造の第２例を示す図である。 電機子の構造の第３例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［リニアモータの概要］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るリニアモータ１の概要について説明する。

図１は、本実施形態に係るリニアモータ１の一例を示す図である。具体的には、リニアモータ１をＹ軸正方向から見たＸＺ平面での断面図である。

リニアモータ１は、例えば、鉄道車両のドア、駅のプラットフォームのドア等のスライド式の各種ドアの開閉機構に組み込まれてよい。また、リニアモータ１は、例えば、半導体製造装置に搭載されてもよい。

図１に示すように、リニアモータ１は、電機子１０と、界磁２０とを含む。

電機子１０は、可動子である。電機子１０は、Ｘ軸方向に沿って延びるように配置される界磁２０の界磁部２０Ａ，２０Ｂの間に、Ｚ軸方向で挟み込まれるように配置される。電機子１０は、例えば、スライドレールやリニアガイド等の支持機構によって、Ｘ軸方向に移動可能な態様で支持される。また、電機子１０は、支持機構によって、Ｚ軸方向に所定量の可動範囲（いわゆる遊び）が許容されてよい。

電機子１０は、複数（本例では、３つ）のコア１１と、複数（本例では、３つ）のコイル１２と、保持部１３とを含む。

コア１１は、コイル１２の電機子電流により発生する磁界や界磁２０の永久磁石２１からの磁界の磁路として機能する。コア１１は、例えば、電磁鋼板や圧粉磁心等の軟磁性体で構成される。

複数（３つ）のコア１１は、互いに非連結（非連続）の態様で構成される。これにより、複数のコア１１が連結部材によって連結される場合に比して、コイル１２の占有スペースを拡大することができる。そのため、リニアモータ１の推力を相対的に向上させることができる。複数のコア１１は、それぞれ、Ｚ軸方向、即ち、界磁部２０Ａ，２０Ｂの対向する方向に延びるように構成され、リニアモータ１の進行方向、即ち、Ｘ軸方向に略等間隔で並べて配置される。「略」は、製造上の誤差等を許容する意図であり、以下、同様の意味で使用する。

コイル１２は、電機子電流が流されることにより、界磁部２０Ａ，２０Ｂから生じる磁界との相互作用で可動子（電機子１０）の推進力を発生させる。複数（３つ）のコイル１２は、それぞれ、複数のコア１１の周囲に導線が巻き回される態様で構成される。３つのコイル１２Ａには、例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相交流電力が供給される。

保持部１３は、複数のコア１１及び複数のコイル１２を一体的に保持する。具体的には、保持部１３は、モールド樹脂により構成され、複数のコア１１の軸方向（Ｚ軸方向）の両端部は、保持部１３から露出するように保持される。

界磁２０は、固定子である。界磁２０は、Ｘ軸方向に延びるように設けられ、そのＸ軸方向の寸法は、可動子としての電機子１０のＸ軸方向の移動量に合わせて規定される。

界磁２０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂを含む。

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、互いに略平行にＸ軸方向に延びるように設けられる。界磁部２０Ａ，２０Ｂとの間には、Ｚ軸方向で所定の間隔が設けられ、この間隔は、電機子１０のＺ軸方向の寸法よりもある程度大きくなるように設定される。例えば、界磁部２０Ａ，２０Ｂの間の間隔は、電機子１０のＺ軸方向の寸法に、電機子１０の支持機構（例えば、スライドレールやリニアガイド）のＺ軸方向の可動量と所定の余裕分を加えた量に相当する。これにより、可動子としての電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂに接触することなく、Ｘ軸方向に移動することができる。

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、電機子１０から見てＺ軸正方向及びＺ軸負方向に対向するように配置される。界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、電機子１０の複数のコイル１２に鎖交する磁束を発生させる。

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、複数の永久磁石２１と、バックヨーク２２とを含む。

複数の永久磁石２１は、Ｚ軸方向で電機子１０と対向するように、Ｘ軸方向に並べて配置される。本例では、複数の永久磁石２１は、等間隔で、Ｘ軸方向に並べて配置され、隣り合う永久磁石２１同士の間には、スペーサ２１ｓが挟み込まれる態様で配置される。例えば、複数の永久磁石２１は、それぞれ、電機子１０と対向するＺ軸方向に磁化され、電機子１０との対向面の磁極がＸ軸方向に隣り合う他の永久磁石２１と異なるように配置される。また、例えば、複数の永久磁石２１は、電機子１０に対向する磁極の磁束が相対的に強められるようにハルバッハ配列でＸ軸方向に並べて配置されてもよい。複数の永久磁石２１は、例えば、ネオジム焼結磁石やフェライト磁石等である。

界磁部２０Ａ及び界磁部２０Ｂは、互いの永久磁石２１の磁気的な仕様（例えば、形状、寸法、残留磁束密度等）、及び配置の仕様（例えば、永久磁石２１のＸ軸方向の配置位置やハルバッハ配列の有無を含む配列の仕方等）が略同じになるように構成される。これにより、界磁部２０Ａ及び界磁部２０Ｂは、Ｚ軸方向で互いに対向する空間において、略対称な磁界を発生させることができる。

バックヨーク２２は、Ｚ軸方向において、永久磁石２１における電機子１０との対向面とは反対側の面に隣接して配置される。バックヨーク２２は、隣り合う永久磁石２１の間の磁路として機能する。バックヨーク２２は、例えば、電磁鋼板や圧粉磁心等の軟磁性体で構成される。

［電機子の第１例］
次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係る電機子１０の第１例について具体的に説明する。

＜電機子の構造＞
図２は、電機子１０の構造の第１例を示す図である。具体的には、本例に係る電機子１０を含むリニアモータ１をＹ軸正方向から見たＸＺ平面での断面図である。

図２に示すように、コア１１は、中間部１１１と、張出部１１２とを含む。

中間部１１１は、Ｚ軸方向において、コイル１２が包囲する（巻き回される）部分である。中間部１１１の外周面は、コイル１２の中心の内周面よりも若干内側に小さくなるように構成される。

張出部１１２は、Ｚ軸方向において、中間部１１１と、コア１１の両端部のそれぞれのとの間の２箇所に設けられ、中間部１１１よりも外周面が外側（保持部１３側）に張り出すように構成される。張出部１１２は、コア１１の軸（図２の一点鎖線）回りの周方向の全体の外周面が中間部１１１よりも外側に張り出していてもよいし、周方向の一部の外周面が中間部１１１よりも外側に張り出していてもよい。本例では、張出部１１２は、Ｚ軸方向において、中間部１１１とコア１１の端部との間に亘る範囲に設けられ、中間部１１１側からコア１１の端部に向かって外周面が外側に広がるように構成される。そのため、張出部１１２は、その軸方向（Ｚ軸方向）の両端部において、張出量が最大の箇所が保持部１３から露出する。

また、コア１１は、Ｚ軸方向において、２つの張出部１１２の間に分割面１１ＤＳを有し、２つの部材１１Ａ，１１Ｂにより構成される。

部材１１Ａ，１１Ｂ（分割コアの一例）は、例えば、分割面１１ＤＳに塗布される接着材によって互いに連結される。

＜電機子の製造方法＞
電機子１０は、以下の手順（１）～（６）によって製造される。

（１）部材１１Ａ，１１Ｂの準備（製造）
軸方向に複数の部材１１Ａ，１１Ｂに分割されるコア１１が製造（作成）される。例えば、コア１１が電磁鋼板により構成される場合、部材１１Ａ，１１Ｂに相当する形状に予め型抜きされた電磁鋼板が積層され、層間が固定されることにより部材１１Ａ，１１Ｂが製造される。電磁鋼板の層間の固定は、溶接、カシメ等が用いられてもよいし、電磁鋼板に予め施される接着皮膜が用いられてもよい。

（２）コイル１２の準備（製造）
製造用の軸部材に導線が巻き回され、完成後、軸部材から抜き取られることにより中央に空洞を有するコイル１２が製造（作成）される。軸部材は、例えば、専用の治具であってよい。また、コイル１２は、ボビン等の中空部材に巻き回されることにより、中央部に空洞を有するように形成されてもよい。

（３）コア１１及びコイル１２の組み付け
部材１１Ａ，１１Ｂの分割面１１ＤＳに相当する先端部の表面に接着材が塗布される。そして、部材１１Ａ，１１Ｂの分割面１１ＤＳ側の先端部がコイル１２の巻回軸に相当する中央部の両側から挿入されることにより、コア１１及びコイル１２の組み付けが完了し、コア１１及びコイル１２の組立体（アッセンブリ）が完成する。この際、部材１１Ａ，１１Ｂの先端部同士が当接することで、接着材により部材１１Ａ，１１Ｂ同士が一体として連結される。

（４）コイル１２の結線
コイル１２に関する電力線の結線が行われる。例えば、コイル１２の引出線と電源端子との間や複数のコイル１２の間の引出線同士の間が結線される。

（５）コア１１及びコイル１２の樹脂モールド
電機子１０に含まれる複数（本例では、３つ）のコア１１及びコイル１２の組立体（アッセンブリ）が所定の配置で並べられた状態で樹脂によりモールドされる。これにより、モールド樹脂（保持部１３）によって、複数のコア１１及び複数のコイル１２が一体的に保持される態様の電機子１０が完成する。

＜電機子の作用＞
図３は、比較例に係る電機子１０ｃにおけるギャップ面付近のコア１１ｃの透磁率の分布を示す図である。具体的には、図３は、比較例に係るリニアモータ１の電機子１０ｃにおけるＸ軸方向でのギャップ面付近のコア１１ｃの透磁率の分布を示す図３Ａ、及び比較例に係る電機子１０ｃにおける磁束線（図中の点線参照）を示す図３Ｂを含む。図４は、本実施形態（第１例）に係る電機子１０におけるギャップ面付近のコア１１の透磁率の分布を示す図である。具体的には、図４は、本実施形態（第１例）に係る電機子１０におけるＸ軸方向でのギャップ面付近のコア１１の透磁率の分布を示す図４Ａ、及び本実施形態（第１例）に係る電機子１０の磁束線（図中の点線参照）を示す図４Ｂを含む。

尚、図３（図３Ｂ）では、比較例に係るリニアモータ１ｃにおける構成要素のうち、本実施形態に係るリニアモータ１と同じ構成要素には、同じ符号が付されている。

図３（図３Ｂ）に示すように、比較例に係る電機子１０ｃのコア１１ｃは、本実施形態に係るコア１１と異なり、Ｚ軸方向の両端部の間の全体に亘って、略同じ横断面を有する。そのため、界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力がコア１１ｃに作用すると、コア１１ｃがコイル１２の中央部及び保持部１３からＺ軸正方向或いはＺ軸負方向に抜け出す態様で、コア１１ｃが電機子１０ｃから離脱する可能性がある。

これに対して、本実施形態に係る電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力がコア１１に作用しても、反対側の張出部１１２がコイル１２や保持部１３に当接し（引っ掛かり）、コア１１のＺ軸方向の移動が規制される。そのため、一体として連結される部材１１Ａ，１１Ｂにより構成されるコア１１の電機子１０からの離脱を抑制することができる。

また、図３（図３Ｂ）に示すように、比較例に係る電機子１０ｃのコア１１ｃは、一体の一つの部品で構成される。そのため、仮に、本実施形態に係る電機子１０のように、張出部１１２を採用して、コア１１ｃの電機子１０ｃからの離脱を抑制しようとすると、製造済みのコイル１２の巻回軸に相当する中央部にコア１１ｃを先端部から挿入することができなくなる。その結果、比較例に係る電機子１０ｃは、コア１１ｃの電機子１０ｃからの離脱を抑制することはできるものの、コア１１ｃに直接導線を巻き回す態様でコイル１２を製造する必要が生じ、電機子１０ｃの生産性が低下する可能性がある。

これに対して、本実施形態に係る電機子１０は、Ｚ軸方向において、２つの張出部１１２の間の分割面１１ＤＳで分割される部材１１Ａ，１１Ｂによって構成される。そのため、上述の如く、部材１１Ａ，１１Ｂの分割面１１ＤＳ側の先端を、製造済みのコイル１２の中央部に両側から挿入することで、コア１１及びコイル１２の組み付けを実現することができる。よって、コア１１の電機子１０からの離脱を抑制しつつ、電機子の生産性の低下を抑制することができる。

また、図３（図３Ｂ）に示すように、界磁部２０Ａ，２０Ｂと対向するコア１１ｃの両端部のギャップ面の面積は、コイル１２が包囲するＺ軸方向の中間部のＸＹ平面の断面積と略同じである。

これに対して、本実施形態に係る電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂと対向するコア１１の両端部のギャップ面１１ＧＳの面積は、コイル１２が包囲する中間部１１１のＸＹ平面の断面積より大きくなる。そのため、図３（図３Ｂ）、図４（図４Ｂ）に示すように、本実施形態に係る電機子１０では、比較例に係る電機子１０ｃに比して、界磁部２０Ａ，２０Ｂの永久磁石２１から発生する磁束がギャップ面１１ＧＳを通じてコア１１ｃを通過し易くなる。その結果、本実施形態に係る電機子１０では、比較例に係る電機子１０ｃに比して、コイル１２に鎖交する磁束が相対的に大きくなり、リニアモータ１の推力（平均推力）を相対的に大きくすることができる。

また、図３（図３Ａ）に示すように、比較例に係る電機子１０ｃでは、コア１１ｃのギャップ面付近の部分の透磁率が、Ｘ軸方向において、コア１１ｃのギャップ面と保持部１３との境界部分で急激に変化している。コア１１ｃのギャップ面のＸ軸方向での寸法が相対的に小さく、Ｘ軸方向で隣り合う他のコア１１ｃのギャップ面との間の距離が相対的に大きくなるからである。そのため、比較例に係る電機子１０ｃを含むリニアモータ１ｃでは、推力変動が相対的に大きくなってしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態に係る電機子１０は、コア１１のギャップ面１１ＧＳ付近の部分の透磁率が、Ｘ軸方向において、コア１１ｃのギャップ面と保持部１３との境界部分でも滑らかに変化している。コア１１のギャップ面１１ＧＳのＸ軸方向での寸法が相対的に大きく、Ｘ軸方向で隣り合う他のコア１１のギャップ面１１ＧＳとの間の距離が相対的に小さくなるからである。そのため、本実施形態に係る電機子１０を含むリニアモータ１では、推力変動を相対的に小さく抑制することができ、その信頼性を相対的に高めることができる。

［電機子の第２例］
次に、図５を参照して、本実施形態に係る電機子１０の第２例について具体的に説明する。以下、上述の第１例と異なる部分を中心に説明し、第１例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。

図５は、電機子１０の構造の第２例を示す図である。具体的には、本例に係る電機子１０を含むリニアモータ１をＹ軸正方向から見たＸＺ平面での断面図である。

図５に示すように、コア１１は、中間部１１１と、張出部１１２と、非張出部１１３とを含む。

張出部１１２は、上述の第１例の場合と同様、Ｚ軸方向において、中間部１１１と、コア１１の両端部のそれぞれのとの間の２箇所に設けられる。本例では、張出部１１２は、Ｚ軸方向において、中間部１１１と、非張出部１１３との間に設けられ、中間部１１１側から非張出部１１３側に向かって外周面が外側に広がるように構成される。そのため、張出部１１２は、コア１１の両端部よりも中央側で保持部１３に食い込むように構成される。

非張出部１１３は、Ｚ軸方向において、張出部１１２とコア１１の端部との間に設けられる。本例では、非張出部１１３は、Ｚ軸方向において、張出部１１２からコア１１の端部までに亘る範囲に設けられる。非張出部１１３は、中間部１１１を基準として、保持部１３側に張り出さないように、且つ、張出部１１２よりも外周面が内側に引っ込むように構成される。本例では、非張出部１１３は、Ｚ軸方向において、中間部１１１と略同じ外周面を有する。そのため、非張出部１１３は、Ｚ軸方向における張出部１１２との境界部分に、段差面（図中のＺ軸方向に水平な直線部分）を有する。

また、コア１１は、上述の第１例の場合と同様、Ｚ軸方向において、２つの張出部１１２の間に分割面１１ＤＳを有し、２つの部材１１Ａ，１１Ｂにより構成される。

部材１１Ａ，１１Ｂは、例えば、分割面１１ＤＳに塗布される接着材によって互いに連結される。

尚、本例の電機子１０は、上述の第１例の場合と同様の手順で、製造されてよい。

このように、本例では、コア１１において、張出部１１２に加えて、非張出部１１３が設けられる。

これにより、部材１１Ａ，１１Ｂは、Ｚ軸正方向の磁気吸引力が作用しても、Ｚ軸負方向の磁気吸引力が作用しても、張出部１１２或いは非張出部１１３が保持部１３に当接し（引っ掛かり）、移動が規制される。そのため、電機子１０は、例えば、コア１１に界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力が生じ、且つ、何らかの理由で部材１１Ａ，１１Ｂの連結が解除されるような事態が生じたとしても、コア１１の電機子１０からの離脱を抑制することができる

［電機子の第３例］
次に、図６を参照して、本実施形態に係る電機子１０の第３例について説明する。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心に説明し、第１例等と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。

図６に示すように、コア１１は、上述の第２例の場合と同様、中間部１１１と、張出部１１２とを含む。

張出部１１２は、上述の第１例等の場合と同様、Ｚ軸方向において、中間部１１１と、コア１１の両端部のそれぞれのとの間の２箇所に設けられる。張出部１１２は、張出部１１２Ａ，１１２Ｂを含む。

張出部１１２Ａは、Ｚ軸方向において、中間部１１１と、張出部１１２Ｂとの間に設けられ、中間部１１１側から張出部１１２Ｂ側に向かって外周面が外側に広がるように構成される。

張出部１１２Ｂは、Ｚ軸方向において、張出部１１２Ａとコア１１の端部との間に設けられる。張出部１１２Ｂは、Ｚ軸方向において、張出部１１２Ａからコア１１の端部までに亘る範囲に設けられる。張出部１１２Ｂは、Ｚ軸方向において、張出部１１２Ａからコア１１の端部に向かって外周面が内側に引っ込む（狭まる）ように構成される。そのため、張出部１１２は、その軸方向（Ｚ軸方向）の両端部において、張出量が最大の箇所（張出部１１２Ａ，１１２Ｂの境界）よりも小さい箇所が保持部１３から露出する。

尚、本例の電機子１０は、上述の第１例等の場合と同様の手順で、製造されてよい。

このように、本例では、コア１１において、張出部１１２Ａ，１１２Ｂが設けられる。

これにより、部材１１Ａ，１１Ｂは、Ｚ軸正方向の磁気吸引力が作用しても、Ｚ軸負方向の磁気吸引力が作用しても、張出部１１２Ａ或いは張出部１１２Ｂが保持部１３に当接し（引っ掛かり）、移動が規制される。そのため、電機子１０は、例えば、コア１１に界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力が生じ、且つ、部材１１Ａ，１１Ｂの連結が解除されるような事態が生じたとしても、コア１１の電機子１０からの離脱を抑制することができる

また、本例では、張出部１１２Ｂは、Ｚ軸方向において、中間部１１１よりもコア１１の端部の外周面が外側に張り出すように構成される。これにより、ギャップ面１１ＧＳの面積を、中間部１１１の横断面（ＸＹ平面の断面）よりも大きくすることができる。その結果、界磁部２０Ａ，２０Ｂの永久磁石２１から発生する磁束がコア１１のギャップ面１１ＧＳを通過し易くなり、コイル１２に鎖交する磁束を相対的に大きくすることができる（図４Ｂ参照）。また、コア１１のギャップ面１１ＧＳのＸ軸方向の寸法が相対的に大きくなることから、上述の如く、電機子１０のギャップ面付近の透磁率のＸ軸方向での変動を平滑化することができる（図４Ａ参照）。そのため、電機子１０は、部材１１Ａ，１１Ｂの連結が解除される状況でのコア１１の離脱を抑制しつつ、リニアモータ１の（平均）推力の向上、及び推力変動の抑制に伴う信頼性の向上等を図ることができる。

［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。

上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられたりしてよい。

例えば、上述の実施形態では、電機子１０に含まれるコア１１及びコイル１２のそれぞれの数は、２個であってもよいし、４個以上であってもよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形・変更の例では、スペーサ２１ｓは、省略されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形・変更の例において、上述の第２例や第３例に係る電機子１０の部材１１Ａ，１１Ｂは、互いに連結されない状態で、保持部１３に保持される態様であってもよい。上述の如く、部材１１Ａ，１１Ｂは、互いに非連結の状態で、界磁部２０Ａ，２０Ｂの任意の一方に向かう磁気吸引力が発生しても、張出部１１２及び非張出部１１３或いは張出部１１２Ａ及び張出部１１２Ｂの双方の作用により、電機子１０からの離脱が抑制されるからである。

また、例えば、上述の実施形態やその変形・変更の例では、コア１１は、２つの部材１１Ａ，１１Ｂに分離可能に構成されるが、２つの張出部１１２の間に少なくとも１つの分割面１１ＤＳが存在する限り、コア１１は、３以上の部材に分割可能に構成されてよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形・変更の例では、リニアモータ１は、電機子１０が固定子で、界磁２０が可動子であるように構成されてもよい。この場合、電機子１０は、可動子としての界磁２０のＸ軸方向の移動範囲に合わせて、Ｘ軸方向に延びるように配置され、界磁２０は、Ｘ軸方向に垂直な平面（即ち、ＹＺ平面）上で電機子１０を取り囲む態様で支持機構に支持されてよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形・変更の例では、リニアモータ１の可動子は、Ｘ軸方向に対応する直線上ではなく、曲線上に沿って移動可能に構成されてもよい。この場合、例えば、電機子１０を挟み込むように配置される界磁部２０Ａ，２０Ｂは、Ｙ軸方向から見て、略平行な曲線形状を有してよい。この場合、「平行」とは、二本の線（曲線を含む）が等間隔の状態を維持して交差しない状態を意味する。

［作用］
次に、本実施形態に係るリニアモータ１（電機子１０）の作用について説明する。

本実施形態では、電機子１０は、互いに非連結（非連続）の複数のコア１１と、複数のコイル１２と、保持部１３とを備える。具体的には、複数のコア１１は、直線状に配置される。より具体的には、複数のコア１１は、それぞれがＺ軸方向に延びるように構成され、Ｚ軸方向と垂直なＸ方向に沿って並べられる。また、複数のコイル１２は、複数のコア１１のそれぞれに巻き回される。また、保持部１３は、複数のコア１１を保持する。そして、複数のコア１１は、その軸方向（Ｚ軸方向）に複数に分割される部材１１Ａ，１１Ｂを有し、部材１１Ａ，１１Ｂは、保持部１３との接触部において、少なくとも一部が保持部１３側に張り出す張出部１１２を有する。より具体的には、複数のコア１１は、それぞれ、Ｚ軸方向におけるコイル１２が巻き回される中間部１１１と、両端部のそれぞれとの間の範囲に、外周面が中間部１１１より外側に張り出すように構成される張出部１１２を有すると共に、Ｚ軸方向における２つの張出部１１２の間に設けられる分割面１１ＤＳで分割される複数の部材１１Ａ，１１Ｂによって構成される。

これにより、本実施形態に係る電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力がコア１１に作用しても、コア１１の反対側の張出部１１２が保持部１３に当接し、一体としてのコア１１の移動を規制することができる。そのため、電機子１０は、コア１１の離脱を抑制することができる。また、２つの張出部１１２の間の分割面１１ＤＳで、部材１１Ａ，１１Ｂに分割されることから、作業者等は、部材１１Ａ，１１Ｂに分割された状態で、分割面１１ＤＳ側から製造済みのコイル１２の中央部に部材１１Ａ，１１Ｂを挿入することができる。そのため、例えば、コア１１の中間部１１１に直接導線が巻き付けられる形でコア１１及びコイル１２が組み付け作業が行われる必要がなく、本実施形態に係る電機子１０は、生産性の低下を抑制することができる。よって、本実施形態に係る電機子１０は、互いに非連結の複数のコア１１が電機子１０から離脱しないようにしつつ、電機子１０の生産性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、張出部１１２は、外周面が中間部１１１及び端部より外側に張り出すように構成される。例えば、張出部１１２は、その軸方向（Ｚ軸方向）の両端部よりも中央側で保持部１３に食い込むように構成される。また、張出部１１２は、張出量が最大よりも小さい箇所が保持部１３から露出するように構成されてもよい。

これにより、電機子１０は、例えば、界磁部２０Ａ，２０Ｂの任意の一方に向かう磁気吸引力がコア１１に作用しても、張出部１１２が保持部１３に当接し、部材１１Ａ，１１Ｂの移動を規制することができる。そのため、電機子１０は、部材１１Ａ，１１Ｂの連結の有無に依らず、コア１１（部材１１Ａ，１１Ｂ）の離脱を抑制することができる。また、２つの張出部１１２の間の分割面１１ＤＳで、部材１１Ａ，１１Ｂに分割されることから、作業者等は、部材１１Ａ，１１Ｂに分割された状態で、分割面１１ＤＳ側から製造済みのコイル１２の中央部に部材１１Ａ，１１Ｂを挿入することができる。そのため、上記と同様、本実施形態に係る電機子１０は、生産性の低下を抑制することができる。よって、本実施形態に係る電機子１０は、互いに非連結の複数のコア１１が電機子１０から離脱しないようにしつつ、電機子１０の生産性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、コア１１の端部は、中間部１１１より外周面が外側に張り出すように構成されてよい。例えば、張出部１１２は、張出量が最大の箇所が保持部１３から露出するように構成されてもよい。また、張出量が最大よりも小さい箇所が保持部１３から露出するように構成されてもよい。

これにより、本実施形態に係る電機子１０は、コア１１の端部、即ち、界磁部２０Ａ，２０Ｂと対向するギャップ面１１ＧＳのＸ軸方向の寸法を相対的に大きくすることができる。そのため、電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂの永久磁石２１の磁束を効率的にコア１１に通過させ、リニアモータ１の推力を増大させることができる。また、電機子１０は、コア１１のギャップ面１１ＧＳ付近におけるＸ軸方向で隣り合う他のコア１１との間の距離が相対的に短くなる。そのため、電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂとの間のギャップ面付近におけるＸ軸方向での透磁率の変化を平滑化することができる。よって、電機子１０は、リニアモータ１の推力変化を抑制し、リニアモータ１の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、張出部１１２は、部材１１Ａ，１１Ｂが互いに連結される前提の下で、張出量が最大の箇所が保持部１３から露出するように構成されてもよい。具体的には、張出部１１２は、部材１１Ａ，１１Ｂが互いに連結される前提の下で、Ｚ軸方向において、コア１１の端部を含む範囲に設けられ、中間部１１１からコア１１の端部に向かって外周面が外側に広がるように構成されてよい。

これにより、本実施形態に係る電機子１０は、コア１１の端部、即ち、界磁部２０Ａ，２０Ｂと対向するギャップ面１１ＧＳのＸ軸方向の寸法を相対的に大きくすることができる。そのため、電機子１０は、上記と同様、リニアモータ１の推力を増大させることができると共に、リニアモータ１の推力変動を抑制し、リニアモータ１の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、電機子１０の製造工程には、中央部に空洞を有するようにあらかじめ巻き回された複数のコイル１２を用意し、複数のコア１１のそれぞれについて、コア１１が複数に分割された部材１１Ａ，１１Ｂをコイル１２の両側から中央部の空洞にそれぞれ挿入することで、コイル１２がコア１１の周囲に巻き回された状態を形成させる工程が含まれる。つまり、電機子１０は、作業者等が、複数のコア１１のそれぞれについて、複数の部材１１Ａ，１１Ｂのうちの分離された状態の両端部に相当する部材をコイル１２の両側から中央部の空洞に挿入することにより製造される。

尚、コイル１２は、中央部に空洞を有するために、上述の如く、ボビン等の中空部材に電線が巻き回されることで形成されてもよいし、専用の治具に電線が巻き回された後に治具が引抜かれることで形成されてもよい。

これにより、作業者等は、コア１１のＸ軸方向の両端部に張出部１１２が設けられる場合であっても、コア１１に製造済みのコイル１２を組み付けることができる。

また、本実施形態では、電機子１０の製造工程には、複数のコア１１のそれぞれについて、部材１１Ａ，１１Ｂをコイル１２の両側から中央部の空洞にそれぞれ挿入した後、部材１１Ａ，１１Ｂ同士を接合する工程が含まれてもよい。更に、この際、部材１１Ａ，１１Ｂの接合面にはんだ等の接着部材を塗布する工程が事前に含まれてもよい。

これにより、作業者等は、複数の部材１１Ａ，１１Ｂをコア１１として一体的に連結させることができる。そして、一体的に連結することで、電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂの何れか一方に向かう磁気吸引力がコア１１に作用しても、コア１１の反対側の端部の張出部１１２が保持部１３に当接し、複数の部材１１Ａ，１１Ｂが一体的に連結されたコア１１の移動を規制することができる。そのため、電機子１０は、コア１１の離脱を抑制することができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ リニアモータ
１０ 電機子
１１ コア
１１Ａ，１１Ｂ 部材（分割コア）
１１ＤＳ 分割面
１１ＧＳ ギャップ面
１２ コイル
１３ 保持部
２０ 界磁
２０Ａ，２０Ｂ 界磁部
２１ 永久磁石
２１ｓ スペーサ
２２ バックヨーク
１１１ 中間部
１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ 張出部
１１３ 非張出部

Claims (7)

1. 直線状に配置され、互いに非連続の複数のコアと、
   前記コアのそれぞれに巻き回される複数のコイルと、
   前記コアを保持する保持部と、を備え、
   前記コアは、その軸方向で複数に分割された分割コアを有し、
   前記分割コアは、前記保持部との接触部において、少なくとも一部が前記保持部側に張り出す張出部を有する、
   電機子。
2. 前記分割コアは、互いに連結され、
   前記張出部は、張出量が最大の箇所が前記保持部から露出している、
   請求項１に記載の電機子。
3. 前記張出部は、その軸方向の端部よりも中央側で前記保持部に食い込む、
   請求項１に記載の電機子。
4. 前記張出部は、張出量が最大よりも小さい箇所が前記保持部から露出している、
   請求項１に記載の電機子。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の電機子を備える、
   リニアモータ。
6. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の電機子の製造方法であって、
   中央に空洞を有するように予め巻き回されたコイルを用意し、
   前記分割コアを、前記予め巻き回されたコイルの両側から前記空洞にそれぞれ挿入することで、前記コアの周囲にコイルが巻き回された状態を形成させる、
   電機子の製造方法。
7. 前記分割コアを前記予め巻き回されたコイルの両側から前記空洞にそれぞれ挿入した後、前記分割コア同士を接合する、
   請求項６に記載の電機子の製造方法。

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