JP3621556B2 - 円筒型積層コア及びその製造方法並びにリニアモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば円筒型積層の電動機、発電機、プランジャ等の電磁気応用機器に適用できる円筒型積層コア及びその製造方法並びに円筒型積層コアを用いたリニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２２は例えば米国特許第４６０２１７４号に記載された従来のリニアモータの構造を説明する図である。
このリニアモータは、圧縮機の冷媒ピストン５の駆動用として適用されるものであって、Ｃ型コア１、このＣ型コア１のスロット１ａ内に装着されたコイル２、Ｃ型コア１のスロット１ａ側に配設された可動磁石３およびこの可動磁石３を挟んでＣ型コア１と相対して配設されたバックヨーク４から構成されている。この可動磁石３は図中矢印で示す方向に着磁され、バックヨーク４は磁路を構成するものである。また、可動磁石３が冷媒圧縮ピストン５に連結されている。
このリニアモータでは、コイル２に電流を流すことにより磁束を発生させ、該磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を流れる。そして、コイル２に流す電流の向きを変えることにより、即ちコイル２に交番電流を流すことにより、磁路を流れる磁束の向きを変えている。
そこで、磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を流れるように、可動磁石３が移動される。即ち、磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を図２２中時計回りに流れる場合には、可動磁石３は図２２中右方向に移動され、磁束が該磁路を図２２中反時計回りに流れる場合には、可動磁石３は図２２中左方向に移動されて、可動磁石３が往復移動される。
そして、この可動磁石３の往復移動力が冷媒圧縮ピストン５に伝達され、圧縮機が駆動される。
【０００３】
このように構成されたリニアモータでは、図２２中紙面に直交する方向に発生する渦電流の影響を抑えることから、Ｃ型コア１、可動磁石３およびバックヨーク４を図２２中紙面に直交する方向に積層する必要があった。また、コイル２の長さを最短にして高効率化を図ること、加工性の向上を図ることから、Ｃ型コア１とバックヨーク４との空隙を円筒型とするのが望ましい。
そこで、図２３に示されるように、Ｃ型に形成された絶縁被覆された薄板磁性板６を複数枚重ね合わせてコア積層体７を成形し、該コア積層体７を円周上に配列させて、円筒型積層コア８を構成していた。
そして、この円筒型積層コア８を用いてリニアモータを構成するには、円筒型積層コア８の内周に、円筒状の可動磁石（図示せず）およびバックヨーク（図示せず）を同心状に配設し、さらに円筒型積層コア８のスロット内にコイル２を装着することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の円筒型積層コア８は以上のように、Ｃ型に形成された磁性薄板６を複数枚重ね合わせて成形されたコア積層体７を円周上に配列させて構成されているので、円筒型積層コア８の内周面が多角形状に形成されている。そして、この円筒型積層コア８をリニアモータに適用する場合には、円筒型積層コア８とバックヨークとの空隙を狭くするように構成される。
そこで、可動磁石の回転方向に外力が作用すると、可動磁石が円筒型積層コア８に接触する事故が発生してしまうことから、可動磁石の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要があり、量産化が困難となるという課題があった。
また、このような課題を解決するために、円筒型積層コア８の内周面に切削加工を施し、該内周面を滑らかな円筒面に成形する手法も提案されているが、切削工程等が必要となり、生産性が低下するという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、生産性に優れた円筒型積層コア及びその製造方法を得ることを目的とする。
また、円筒型積層コアを用いて、量産性に優れたリニアモータを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る円筒型積層コアは、少なくとも１つのスロットを有する複数の薄板磁性板がそれぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、それぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたものである。
【０００７】
また、この発明の請求項２に係る円筒型積層コアの製造方法は、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項３に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項２に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されるものである。
【０００８】
また、この発明の請求項４に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明の請求項５に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【００１０】
また、この発明の請求項６に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項４または請求項５に係る円筒型積層コアの製造方法において、姿勢保持部が、薄板磁性板のスロット内周に連結片を介して連結されているものである。
また、この発明の請求項７に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項４乃至請求項６のいずれか１項に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されるものである。
【００１１】
また、この発明の請求項８に係るリニアモータは、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に巻き線されたコイルとから構成された電機子を備えたものである。
【００１２】
また、この発明の請求項９に係るリニアモータは、上記請求項８に係るリニアモータにおいて、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を外周側もしくは内周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に接合された永久磁石とから構成された可動子を備え、該可動子を電機子に同軸的に配設したものである。
【００１３】
また、この発明の請求項１０に係る円筒型積層コアは、複数の薄板磁性板がそれぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項１１に係る円筒型積層コアは、上記請求項１または請求項１０に係る円筒型積層コアにおいて、磁性粉を含有する絶縁性樹脂が隣り合う薄板磁性板間に形成された楔状の空間に充填されているものである。
【００１５】
また、この発明の請求項１２に係る円筒型積層コアの製造方法は、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項１３に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項１２に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されるものである。
【００１６】
また、この発明の請求項１４に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【００１７】
また、この発明の請求項１５に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項１６に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項１４または請求項１５に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアを示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの構造を説明する斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板を示す図であり、図３の（ａ）はその平面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ矢視断面図である。また、図４はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの製造方法を説明する平面図である。
各図において、薄板磁性板１０は内周側に開口されたスロットとしての切欠１０ａを有するコの字状に成形され、スペーサとしての一対の突起１０ｂ、１０ｂがその一方の主面の外周側に突設されている。そして、複数枚の薄板磁性板１０がそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されている。ここで、隣り合う薄板磁性板１０間には、内周側が端部で接し、外周側が突起１０ｂで離間された楔状の空間１１が形成されている。そこで、周方向に積層された複数枚の薄板磁性板１０は、各薄板磁性板１０の主面が軸心を通る平面内にほぼ位置するように、軸心回りにほぼ等角ピッチに配列されて円筒状の円筒型積層コア１００を構成している。この円筒型積層コア１００の内周側には、各薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される環状スロット１００ａが形成されている。
【００１９】
ここで、このように構成された円筒型積層コア１００の製造方法について説明する。
まず、打ち抜きプレス工程により両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から薄板磁性板１０を多数枚成形する。この薄板磁性板１０は、切欠１０ａを有するＣ字状の外形形状に打ち抜かれると同時に、一対の突起１０ｂが一方の主面の外周側に打ち出し成形されている。この打ち抜きプレス工程では、図３に示すように、突起１０ｂを一方の主面側に成形すると、他方の主面には突起１０ｂに対応する窪みが形成されてしまう。そして、この薄板磁性板１０を周方向に重ね合わせると、突起１０ｂが隣り合う薄板磁性板１０の窪みに嵌合してしまい、所望の楔状の空間１１を精度良く形成できなくなる。そこで、図２に示されるように、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を成形することになる。
ついで、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を、図４に示すように、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層する。そして、薄板磁性板１０を軸心周りに環状に配設し、周方向に環状に積層された薄板磁性板１０を図示しない固定手段により固定して、図１に示される円筒型積層コア１００が製造される。
【００２０】
このように構成された円筒型積層コア１００をリニアモータに適用するには、円筒型積層コア１００の各薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成された環状スロット１００ａ内にコイルを装着して電機子を構成し、円筒状のバックヨーク（図示せず）を所定空隙をもってコア１００の内周側に同軸的に配設し、さらに円筒状の可動磁石（図示せず）をコア１００とバックヨークとの空隙に位置し、かつ、軸心方向に往復移動可能に同軸的に配設すればよい。
このように構成されたリニアモータは、コイルに交番電流を流すことにより、図２２に示された従来のリニアモータと同様に、可動磁石を往復移動させることができる。
【００２１】
この実施の形態１によれば、内周側を開口する切欠１０ａが設けられ、かつ、一対の突起１０ｂが一方の主面の外周側に突設されたＣ字状の薄板磁性板１０を、内周側の端部を接しさせ、かつ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板１０、１０間に楔状の空間１１を形成させるように、周方向に積層しているので、切削加工等の特殊な加工を施すことなく、内周壁面が滑らかな円筒形状が得られ、生産性に優れた安価な円筒型積層コア１００が得られる。
また、この円筒型積層コア１００をリニアモータに適用すれば、コイルが装着される環状スロット１００ａが構成され、コイル長を最短にでき、高効率化が図られる。また、コア１００とバックヨークとの空隙を円筒形にでき、図２３に示される内周面が多角形状に構成される従来のコアに比べて、円筒状の可動磁石にラジアル方向の外力が作用しても可動磁石がコア１００に接触する事故が著しく抑えられ、可動磁石の加工やリニアモータの組立に高い精度が要求されず、生産性に優れた安価なリニアモータが得られる。
また、打ち抜きプレス加工等において薄板磁性板１０表面の絶縁被膜が破壊されると、該絶縁被膜の破壊に起因して薄板磁性板１０間に短絡渦電流が発生してしまうが、薄板磁性板１０間に楔状の空間１１が形成されているので、薄板磁性板１０間が絶縁され、短絡渦電流の発生を低減でき、リニアモータの高効率化が図られる。
【００２２】
また、打ち抜きプレス工程により両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を多数枚形成し、２種類の薄板磁性板１０を、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層しているので、切削加工等の特殊な加工を施すことなく、内周壁面が滑らかな円筒形状の円筒型積層コア１００を安価に高歩留まりで量産することができる。
また、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を交互に周方向に積層しているので、薄板磁性板１０の突起１０ｂに対応する窪みの影響を抑えて楔状の空間１１を精度よく形成でき、歩留まりを向上させることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態１では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を打ち抜きプレス工程により成形するものとしているが、突起１０ｂの突設位置の異なる薄板磁性板は２種類に限らず、３種類であっても、４種類であってもよい。
また、上記実施の形態１では、突起１０ｂを有底円筒状に押し出し形成するものとしているが、突起１０ｂの形状はこれに限定されるものではなく、例えば図５の（ａ）、（ｂ）に示されるように、断面Ｖ字状の突起１０ｃであっても同様の効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
この実施の形態１では、打ち抜きプレス工程により薄板磁性板１０を多数枚成形するものとしているが、プレス加工により成形された薄板磁性板１０の枚数管理や保持方法が困難であり、量産効率の低下をもたらしている点に鑑み、この実施の形態２では、プレス加工により成形された薄板磁性板の保持方法を具体化し、枚数管理を容易として、量産の高効率化を図るものである。
図６はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法で成形された薄板磁性片を示す平面図、図７はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図、図８はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片から薄板磁性板を得る方法を説明する図である。
【００２５】
この実施の形態２では、まず打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２を成形している。
この薄板磁性片１２は姿勢保持部１３を除去することにより上述の薄板磁性板１０が作製されるものである。そして、姿勢保持部１３は切欠１０ａの底辺に根元側が幅狭に形成された連結片１４を介して接続されている。また、姿勢保持部１３には、一対の貫通穴１５、１５が穿設され、一方の主面に突起１０ｂと同一高さの突起１３ａが突設されている。なお、この実施の形態２においても、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２が成形される。
ついで、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片１２を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１２は、突起１０ｂ、１３ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
そして、図８に示すように、薄板磁性片１２を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部１３が切り離され、薄板磁性板１０を得る。その後、上記実施の形態１と同様にして、２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層して、円筒型積層コア１００を得る。
【００２６】
このように、この実施の形態２によれば、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２を成形し、多数枚の薄板磁性片１２を姿勢保持部１３を介してスタックし、薄板磁性片１２を姿勢保持部１３から切り離して薄板磁性板１０を得るようにしているので、薄板磁性板１０、即ち薄板磁性片１２をスタックでき、薄板磁性片１２の取り扱い及び枚数管理が容易となり、量産の高効率化が図られる。
また、姿勢保持部１３の主面に突起１０ｂと同一高さの突起１３ａを突設しているので、薄板磁性片１２が保持部材１６に互いに平行にスタックされ、薄板磁性片１２の取り扱い及び枚数管理が一層容易となる。
また、姿勢保持部１３は根元側が幅狭の連結片１４により切欠１０ａの底辺に連結されているので、切断工具を用いることなく、薄板磁性片１２を連結片１４の根元側で屈曲させることにより姿勢保持部１３を切り離して、薄板磁性板１０を得ることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態２では、姿勢保持部材１３を切欠１０ａの底辺に連結片１４を介して連結するものとしているが、姿勢保持部材１３の連結される箇所は切欠１０ａの底辺に限らず、例えば図９に示されるように、切欠１０ａの側辺に連結片１４を介して連結しても、同様の効果を奏する。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、多数枚の薄板磁性片１２を姿勢保持部材１３を用いて保持部材１６に平行にスタックするものとしているが、この実施の形態３では、多数枚の薄板磁性片を姿勢保持部材及び円弧状に成形された保持部材を用いて半円筒状にスタックするものとしている。
この実施の形態３では、薄板磁性片１７は、両端辺の外周側に係止用の切欠１７ａが設けられ、さらに一対の貫通穴１５、１５が穿設された姿勢保持部材１８を連結片１４を介して切欠１０ａの底辺に連結されたもので、他の構成は上述の薄板磁性片１２と同様に構成されている。
【００２９】
この実施の形態３では、まず打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂ、切欠１７ａおよび姿勢保持部１８を有する薄板磁性片１７を成形している。
この薄板磁性片１７は姿勢保持部１８を除去することにより上述の薄板磁性板１０が作製されるものである。なお、この実施の形態３においても、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１７が成形される。
ついで、２種類の薄板磁性片１７を、図１０に示すように、円弧状に成形された一対の保持部材１９、１９に一対の貫通穴１５、１５を通しながら交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１７は、内周側の端部が互いに接し、突起１０ｂが隣り合う薄板磁性片１７の他方の主面に当接して、周方向に重なり合ってスタックされる。この薄板磁性片１７の積層体は、図１１に示すように、半円筒状に構成されている。
【００３０】
ついで、薄板磁性片１７の積層体は、断面コの字状に成形された半円筒状の固定枠２０内に配置される。この固定枠２０の両端の鍔部２１、２２の内周面には、それぞれ係止突起２１ａ、２２ａが同一円周状に突設されている。そして、該鍔部２１、２２を内側に折り曲げて、係止突起２１ａ、２２ａを薄板磁性片１７の両端辺に設けられた切欠１７ａ、１７ａに嵌着させる。そこで、薄板磁性片１７の積層体は、図１２に示されるように、両端辺に設けられた切欠１７ａに固定枠２０の係止突起２１ａ、２２ａが嵌着されて、両端から所定の加圧力で挟持され、一体化される。
その後、一対の保持部材１９、１９を軸心方向に沿って往復移動させ、連結片１４の根元側で姿勢保持部１８を切り離し、多数枚の薄板磁性板１０が半円筒状に積層一体化されたスタックを得る。次に、この多数枚の薄板磁性板１０が半円筒状に積層一体化された２つのスタックを端部の薄板磁性板１０同士が相対するように重ね合わせ、固定枠２０同士を連結して、円筒型積層コアを得る。
【００３１】
このように、この実施の形態３によれば、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂ、切欠１７ａおよび姿勢保持部１８を有する薄板磁性片１７を成形し、多数枚の薄板磁性片１７を姿勢保持部１８を介して半円弧状に成形された保持部材１９に周方向にスタックしているので、薄板磁性板１０、即ち薄板磁性片１７を半円筒状にスタックできる。そこで、係合突起２１ａ、２２ａを外周側から薄板磁性片１７の切欠１７ａに嵌合させることにより、薄板磁性片１７を１枚づつ保持部材１９から取り外すことなく、半円筒状にスタックされた薄板磁性片１７の積層体を固定枠２０で一括して固定できる。そして、固定枠２０に固定された薄板磁性片１７の積層体から姿勢保持部１８を切り離すことにより、半円筒状に積層された薄板磁性体１０の積層体が得られる。従って、薄板磁性片１７の取り扱い及び枚数管理が容易となるとともに、量産の高効率化が図られる。
また、薄板磁性片１７に姿勢保持部１８を一体に設け、該姿勢保持部１８に貫通穴１５を穿設し、該貫通穴１５に保持部材１９を挿通させて薄板磁性片１７を周方向に積層した状態で保持しているので、固定枠２０による一体化作業における薄板磁性片１７の特別な保持手段が不要となり、量産化が容易となる。
【００３２】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図１３に示すように、隣り合う薄板磁性板１０、１０間に形成される楔状の空間１１に磁性粉が混入された絶縁性樹脂２５を充填するもので、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３３】
この実施の形態４では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層させた後、溶解した樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂に磁性粉を混合して得られた絶縁性樹脂２５を各楔状の空間１１に注入し硬化させている。そこで、周方向に積層された薄板磁性板１０が絶縁性樹脂２５により一体化されて、円筒型積層コアが得られる。
【００３４】
このように、この実施の形態４によれば、薄板磁性板１０間に形成される楔状の空間１１に磁性粉が充填されるので、鉄心占積率が高められ、磁路形成用鉄心に十分な磁束を生じることができるようになる。
また、磁性粉が混入された絶縁性樹脂２５で薄板磁性板１０の積層体を樹脂モールドでき、薄板磁性板１０の積層体を容易に固定できるとともに、磁性粉同士の絶縁が確保される。
【００３５】
なお、上記実施の形態４では、絶縁性樹脂２５を単に各楔状の空間１１内に注入するものとして説明しているが、周方向に積層された薄板磁性板１０の積層体を樹脂形成型内に配置させて、絶縁性樹脂２５を注入硬化させるようにしてもよい。
また、上記実施の形態４では、上記実施の形態１に適用するものとしているが、他の実施の形態に適用しても、同様の効果を奏する。
【００３６】
実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
この実施の形態５では、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板２６から、それぞれ切欠１０ａ、突起１０ｂおよび切欠１０ａの底辺に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３を有し、突起１０ｂの突設位置が異なる２種類の薄板磁性片１２を交互に成形している。
従って、姿勢保持部１３がコアとして不要な切欠１０ａ内に設けられているので、鉄心材料の利用率が高められ、低コスト化が図られる。
【００３７】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
この実施の形態６では、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板２６から、それぞれ切欠１０ａ、突起１０ｂおよび外周側端辺の中央部に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３を有し、突起１０ｂの突設位置が異なる２種類の薄板磁性片１２を交互に成形している。
この実施の形態６によれば、薄板磁性片１２の外周側端辺の中央部に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３は隣り合う薄板磁性片１２の切欠１０ａ内に位置し、上記実施の形態５と同様に、鉄心材料の利用率が高められ、低コスト化が図られる。
【００３８】
実施の形態７．
図１６はこの発明の実施の形態７に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図１６ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
この実施の形態７によるリニアモータは、円筒型積層コア２００の内周に円筒型の可動子２０１を軸心方向に往復移動可能に配設したものである。
そして、可動子２０１は、円筒型積層コア２０２と永久磁石２０３とから構成されている。円筒型積層コア２０２は、外周側に開口された切欠３０ａを有するコの字状に成形され、スペーサとしての一対の突起３０ｂ、３０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板３０がそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起３０ｂを隣り合う薄板磁性板３０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。この円筒型積層コア２０２の外周側には、薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される環状スロット２００ａが形成されており、このスロット２０２ａ内に永久磁石２０３が装着されている。この永久磁石２０３は、図２２に示される可動磁石３と同様に着磁されている。
なお、円筒型積層コア２００は上記実施の形態２で作製された円筒型積層コアが用いられ、その内周側に形成される環状スロット２００ａ内に交番電流を流すコイル２０４が装着されて、電機子を構成している。
【００３９】
このように構成されたリニアモータの製造方法について説明する。
まず、打ち抜きプレス工程において、図１７に示すように、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２と、切欠３０ａ、突起３０ｂおよび姿勢保持部３２を有する薄板磁性片３１とを成形している。
この薄板磁性片１２は姿勢保持部１３を除去することにより円筒型積層コア２００を構成する薄板磁性板１０が作製され、薄板磁性片３１は姿勢保持部３２を除去することにより円筒型積層コア２０２を構成する薄板磁性板３０が作製されるものである。そして、姿勢保持部１３、３２はそれぞれ切欠１０ａの底辺および薄板磁性片３１の外周側端辺に根元側が幅狭に形成された連結片１４を介して接続され、切欠２０ａ内に位置している。また、姿勢保持部１３、３２には、それぞれ一対の貫通穴１５、１５が穿設され、一方の主面に突起１０ｂ、３０ｂと同一高さの突起１３ａ、３２ａが突設されている。さらに、突起１０ｂ、３０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２、３１が成形される。
【００４０】
ついで、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片１２を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１２は、突起１０ｂ、１３ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
同様に、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片３１を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片３１は、突起３０ｂ、３２ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
そして、薄板磁性片１２を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部１３が切り離され、薄板磁性板１０を得る。その後、２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層し、この薄板磁性板１０の円筒状の積層体を一体化して円筒型積層コア２００を得る。
同様に、薄板磁性片３１を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部３２が切り離され、薄板磁性板３０を得る。その後、２種類の薄板磁性板３０を周方向に交互に積層し、この薄板磁性板３０の円筒状の積層体を一体化して円筒型積層コア２０２を得る。
【００４１】
つぎに、薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される円筒型積層コア２００の環状スロット２００ａ内にコイル２０４を巻き線して装着し、電機子を得る。また、薄板磁性板３０の切欠３０ａで構成される円筒型積層コア２０２の環状スロット２０２ａ内に永久磁石２０３を接合して装着し、可動子２０１を得る。
その後、円筒型積層コア２００の内周に可動子２０１を同軸に配設し、リニアモータを得る。
【００４２】
この実施の形態７によれば、打ち抜きプレス加工により、長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有し、かつ、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２を成形し、この薄板磁性片１２から得られる２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層して円筒状の積層体を形成しているので、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２００が得られ、生産性を向上させることができる。
また、可動子の回転方向に外力が作用しても、可動子が円筒型積層コア２００に接触しにくくなり、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要がなく、優れた量産性が得られる。同時に、円筒型積層コア２００と可動子との空隙を狭くすることができ、高効率化が図られる。
【００４３】
また、打ち抜きプレス加工により、長尺の磁性板から切欠３０ａ、突起３０ｂおよび姿勢保持部３２を有し、かつ、突起３０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片３１を成形し、この薄板磁性片３１から得られる２種類の薄板磁性板３０を周方向に交互に積層して円筒状の積層体を形成しているので、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２０２が得られる。そこで、円筒型積層コア２００と円筒型積層コア２０２とを組み合わせることにより、両コア間の空隙を一層狭くでき、高効率化が一層図られるとともに、生産性、量産性を向上させることができる。
また、打ち抜きプレス加工において、姿勢保持部１３、３２を薄板磁性片１２の切欠１０ａ内に位置させているので、磁性材料の利用率を高めることができ、低コスト化が図られる。
【００４４】
ここで、上記実施の形態７では、円筒型積層コア２００、２０２を作製するにあたり、上記実施の形態２による円筒型積層コアの製造方法を適用するものとしているが、他の実施の形態による円筒型積層コアの製造方法を適用しても、同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、上記各実施の形態では、コイルを装着する切欠１０ａが内周側に位置する円筒型積層コアについて説明しているが、コイルを装着する切欠１０ａが外周側に位置する円筒型積層コアに適用して図１８に示されるように構成しても、同様の効果を奏する。この場合、円筒型積層コア２００の外周に円筒型の可動子２０１を同軸に配設してなるリニアモータが構成される。
【００４６】
実施の形態８．
上記各実施の形態では、１つの環状スロットを有する円筒型積層コアについて説明しているが、本発明は軸方向に複数の環状スロットを有する円筒型積層コアにも適用することができる。
図１９はこの発明の実施の形態８に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図１９ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
【００４７】
可動子２０１は、円筒型積層コア２０２と永久磁石２０３とから構成されている。この円筒型積層コア２０２は、内周側に開口された２つの切欠３０ａ、３０ａが所定間隙をもって設けられた外形形状に成形され、かつ、一対の突起３０ｂ、３０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板３０をそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起３０ｂを隣り合う薄板磁性板３０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。そして、永久磁石２０３が２つの切欠３０ａ、３０ａによって構成される環状スロット２０２ａ、２０２ａにそれぞれ装着されている。
また、円筒型積層コア２００は、外周側に開口された２つの切欠１０ａ、１０ａが所定間隙をもって設けられた外形形状に成形され、かつ、一対の突起１０ｂ、１０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板１０をそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。そして、コイル２０４が２つの切欠１０ａ、１０ａによって構成される環状スロット２００ａ、２００ａにそれぞれ装着されて、電機子を構成している。
【００４８】
このように構成された円筒型積層コア２００および可動子２０１は、円筒型積層コア２００の外周に可動子２０１を軸心方向に往復移動可能に配設し、上記実施の形態７に示すリニアモータを軸方向に２つ連続したリニアモータが構成される。このリニアモータにおいては、連続したリニアモータの磁路を共有するため、隣り合っているコイル２０４、２０４は互いに反対方向に通電され、隣り合っている永久磁石２０３、２０３は磁界発生方向が互いに反対となるように構成することになる。
この円筒型積層コア２００および可動子２０１は、上記実施の形態７のリニアモータの製造方法において、切欠１０ａ、３０ａをそれぞれ２つ設けることにより、容易に作製することができる。
従って、この実施の形態８によれば、上記実施の形態７と同様に、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２００が得られ、生産性を向上させることができる。また、可動子２０１の回転方向に外力が作用しても、可動子が円筒型積層コア２００に接触しにくくなり、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要がなく、優れた量産性が得られる。同時に、円筒型積層コア２００と可動子との空隙を狭くすることができ、高効率化が図られる。
【００４９】
なお、上記実施の形態８では、上記実施の形態７に示すリニアモータを軸方向に２つ連続して設けるものとしているが、該リニアモータを軸方向に３つ以上連続して設けてもよい。
【００５０】
実施の形態９．
上記各実施の形態では、環状スロットに単相電源で駆動したコイルを配置するものとして説明している。従って、リニアモータと記載しているが、実際は単相で駆動されるために往復移動するリニア振動モータとしての動作となる。
この実施の形態９では、環状スロットを複数設け、３相の進行磁界を発生し、一方向に対して連続して駆動するリニアモータに適用するものである。
【００５１】
図２０はこの発明の実施の形態９に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図２０ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
この実施の形態９では、電機子である円筒型積層コア３００は、２相２極分の巻線を収納するための６つの環状スロット３００ａ−ｕ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ’、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕが構成されている点を除いて、上記実施の形態７における円筒型積層コア２００と同様に構成されている。そして、各環状スロット３００ａ−ｕ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ’、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕに収納されている巻線に電源（図示せず）からｕ、ｖ、ｗび３相電流が供給されている。
可動子３０１は、ＮもしくはＳに着磁された円環状の永久磁石３０３がＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓ・・・と軸方向に交互に配設され、その外周に上記実施の形態７における円筒型積層コア２０２と同様に構成されたバックヨーク３０２が配設されて構成されている。ここで、永久磁石３０３はバックヨーク３０２の内周面に接合されている。また、バックヨーク３０２は、切欠３０ａが設けられていない点で、上記実施の形態７における円筒型積層コア２０２と相違するが、同様に製造することができる。
この可動子側は円筒型積層コアで構成されているが、上述の通り、電機子進行磁界と永久磁石とを設けることにより、３相リニアモータを構成できる。
このように、本発明は、３相リニアモータにも適用することができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態９では、電機子より可動子が長い構成を説明しているが、電機子が可動子より長い場合でも、あるいは可動子が固定されて電機子側が移動しても、リニアモータとして同様に成立する。
また、上記実施の形態９では、可動子に永久磁石を用いたリニアモータとして説明しているが、図２１に示すように、環状スロット４０２に銅あるいはアルミ等を材料とする円環状の２次導体４０３を配設した円筒型積層コア４０１に対して、円筒型積層コア３００（電機子）により進行磁界を印加して、リニア誘導型モータとしても構成できる。
【００５３】
なお、上記各実施の形態では、周方向に積層された薄板磁性板１０の積層体が完全な円筒形をなす円筒型積層コアについて説明しているが、該薄板磁性板１０の積層体の周方向の一部が切り欠かれているいわゆるＣ型であっても、該薄板磁性板１０の積層体の一部が円弧状をなしていれば、本願発明を適用できることはいうまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を成形するものとしているが、薄板磁性板１０は突起１０ｂの突設位置の異なる２種類に限らず、３種類でも、４種類でもよい。
【００５４】
また、上記各実施の形態では、薄板磁性板１０の外周側に突起１０ｂを突設するものとしているが、薄板磁性板１０の内周側に突起１０ｂより高さの低い突起をさらに突設してもよい。また、薄板磁性板１０の厚さや突起１０ｂの高さを調整すれば、口径の異なる円筒型積層コアを製作できることはいうまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、スペーサとしての突起１０ｂを薄板磁性板１０にプレス加工により一体に成形するものとしているが、プレス加工により薄板磁性板を成形した後、後加工により薄板磁性板にスペーサを設けても良い。
また、上記各実施の形態では、円筒型積層コアをリニアモータに適用するものとして説明しているが、この円筒型積層コアはリニアモータに限らず、円筒周方向に渦電流を生じうるプランジャ、振動子等の電気機器あるいは測定器に適用できることはいうまでもないことである。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５６】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する複数の薄板磁性板がそれぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、それぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたので、生産性に優れたほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアが得られる。
【００５７】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００５８】
この発明によれば、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００５９】
この発明によれば、貫通穴を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、さらに薄板磁性片を円筒状に積層保持した状態で一体化が可能となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６０】
また、姿勢保持部が、薄板磁性板のスロット内周に連結片を介して連結されているので、高価な磁性材料の利用効率が上がり、低コスト化が図られる。
【００６１】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に巻き線されたコイルとから構成された電機子を備えたので、電機子をほぼ完全な円筒面を有する円筒型に構成でき、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を過度に高める必要がなくなるとともに、電機子を構成する薄板磁性板間の絶縁性が高められ、量産性にすぐれ、かつ、高効率のリニアモータが得られる。
【００６２】
また、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を外周側もしくは内周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に接合された永久磁石とから構成された可動子を備え、該可動子を電機子に同軸的に配設したので、可動子をほぼ完全な円筒面を有する円筒型に構成でき、組立性が向上されるとともに、可動子と電機子との環状の空隙を狭くでき、高量産性及び高効率化が図られる。
【００６３】
この発明によれば、複数の薄板磁性板がそれぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたので、生産性に優れたほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアが得られる。
【００６４】
また、磁性粉を含有する絶縁性樹脂が隣り合う薄板磁性板間に形成された楔状の空間に充填されているので、鉄心占積率が高まり、十分な磁束を生じさせることができる。
【００６５】
この発明によれば、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６６】
この発明によれば、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６７】
この発明によれば、貫通穴を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、さらに薄板磁性片を円筒状に積層保持した状態で一体化が可能となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの構造を説明する斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの製造方法を説明する平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板の実施態様を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法で成形された薄板磁性片を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片から薄板磁性板を得る方法を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性片の実施態様を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック状態を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片の積層体の一体化方法を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る円筒型積層コアを示す要部平面図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態７に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態７に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１８】この発明の実施の形態７の実施態様に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図１９】この発明の実施の形態８に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態９に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２１】この発明の実施の形態９の実施態様に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２２】従来のリニアモータの構造を説明する図である。
【図２３】従来の円筒型積層コアを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、３０ 薄板磁性板、１０ａ、３０ａ 切欠（スロット）、１０ｂ、１０ｃ、３０ｂ 突起（スペーサ）、１１ 楔状の空間、１２、１７ 薄板磁性片、１３、１８ 姿勢保持部、１３ａ 突起、１４ 連結片（薄肉連結片）、１５ 貫通穴、１６、１９ 保持部材、２５ 絶縁性樹脂、２６ 磁性板、１００ 円筒型積層コア、１００ａ、２００ａ、２０２ａ、４０２ 環状スロット、２００、３００ 円筒型積層コア（電機子）、２０１、３０１ 可動子、２０２、４０１ 円筒型積層コア、２０３、３０３ 永久磁石、２０４ コイル（電機子）、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｖ’、３００ａ−ｗ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ、３００ａ−ｕ’ 環状スロット、３０２ バックヨーク。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば円筒型積層の電動機、発電機、プランジャ等の電磁気応用機器に適用できる円筒型積層コア及びその製造方法並びに円筒型積層コアを用いたリニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２２は例えば米国特許第４６０２１７４号に記載された従来のリニアモータの構造を説明する図である。
このリニアモータは、圧縮機の冷媒ピストン５の駆動用として適用されるものであって、Ｃ型コア１、このＣ型コア１のスロット１ａ内に装着されたコイル２、Ｃ型コア１のスロット１ａ側に配設された可動磁石３およびこの可動磁石３を挟んでＣ型コア１と相対して配設されたバックヨーク４から構成されている。この可動磁石３は図中矢印で示す方向に着磁され、バックヨーク４は磁路を構成するものである。また、可動磁石３が冷媒圧縮ピストン５に連結されている。
このリニアモータでは、コイル２に電流を流すことにより磁束を発生させ、該磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を流れる。そして、コイル２に流す電流の向きを変えることにより、即ちコイル２に交番電流を流すことにより、磁路を流れる磁束の向きを変えている。
そこで、磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を流れるように、可動磁石３が移動される。即ち、磁束がＣ型コア１とバックヨーク４とで構成される磁路を図２２中時計回りに流れる場合には、可動磁石３は図２２中右方向に移動され、磁束が該磁路を図２２中反時計回りに流れる場合には、可動磁石３は図２２中左方向に移動されて、可動磁石３が往復移動される。
そして、この可動磁石３の往復移動力が冷媒圧縮ピストン５に伝達され、圧縮機が駆動される。
【０００３】
このように構成されたリニアモータでは、図２２中紙面に直交する方向に発生する渦電流の影響を抑えることから、Ｃ型コア１、可動磁石３およびバックヨーク４を図２２中紙面に直交する方向に積層する必要があった。また、コイル２の長さを最短にして高効率化を図ること、加工性の向上を図ることから、Ｃ型コア１とバックヨーク４との空隙を円筒型とするのが望ましい。
そこで、図２３に示されるように、Ｃ型に形成された絶縁被覆された薄板磁性板６を複数枚重ね合わせてコア積層体７を成形し、該コア積層体７を円周上に配列させて、円筒型積層コア８を構成していた。
そして、この円筒型積層コア８を用いてリニアモータを構成するには、円筒型積層コア８の内周に、円筒状の可動磁石（図示せず）およびバックヨーク（図示せず）を同心状に配設し、さらに円筒型積層コア８のスロット内にコイル２を装着することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の円筒型積層コア８は以上のように、Ｃ型に形成された磁性薄板６を複数枚重ね合わせて成形されたコア積層体７を円周上に配列させて構成されているので、円筒型積層コア８の内周面が多角形状に形成されている。そして、この円筒型積層コア８をリニアモータに適用する場合には、円筒型積層コア８とバックヨークとの空隙を狭くするように構成される。
そこで、可動磁石の回転方向に外力が作用すると、可動磁石が円筒型積層コア８に接触する事故が発生してしまうことから、可動磁石の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要があり、量産化が困難となるという課題があった。
また、このような課題を解決するために、円筒型積層コア８の内周面に切削加工を施し、該内周面を滑らかな円筒面に成形する手法も提案されているが、切削工程等が必要となり、生産性が低下するという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、生産性に優れた円筒型積層コア及びその製造方法を得ることを目的とする。
また、円筒型積層コアを用いて、量産性に優れたリニアモータを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る円筒型積層コアは、少なくとも１つのスロットを有する複数の薄板磁性板がそれぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、それぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたものである。
【０００７】
また、この発明の請求項２に係る円筒型積層コアの製造方法は、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項３に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項２に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されるものである。
【０００８】
また、この発明の請求項４に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明の請求項５に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【００１０】
また、この発明の請求項６に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項４または請求項５に係る円筒型積層コアの製造方法において、姿勢保持部が、薄板磁性板のスロット内周に連結片を介して連結されているものである。
また、この発明の請求項７に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項４乃至請求項６のいずれか１項に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されるものである。
【００１１】
また、この発明の請求項８に係るリニアモータは、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に巻き線されたコイルとから構成された電機子を備えたものである。
【００１２】
また、この発明の請求項９に係るリニアモータは、上記請求項８に係るリニアモータにおいて、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を外周側もしくは内周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に接合された永久磁石とから構成された可動子を備え、該可動子を電機子に同軸的に配設したものである。
【００１３】
また、この発明の請求項１０に係る円筒型積層コアは、複数の薄板磁性板がそれぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項１１に係る円筒型積層コアは、上記請求項１または請求項１０に係る円筒型積層コアにおいて、磁性粉を含有する絶縁性樹脂が隣り合う薄板磁性板間に形成された楔状の空間に充填されているものである。
【００１５】
また、この発明の請求項１２に係る円筒型積層コアの製造方法は、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項１３に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項１２に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されるものである。
【００１６】
また、この発明の請求項１４に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
【００１７】
また、この発明の請求項１５に係る円筒型積層コアの製造方法は、貫通穴を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたものである。
また、この発明の請求項１６に係る円筒型積層コアの製造方法は、上記請求項１４または請求項１５に係る円筒型積層コアの製造方法の薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアを示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの構造を説明する斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板を示す図であり、図３の（ａ）はその平面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ矢視断面図である。また、図４はこの発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの製造方法を説明する平面図である。
各図において、薄板磁性板１０は内周側に開口されたスロットとしての切欠１０ａを有するコの字状に成形され、スペーサとしての一対の突起１０ｂ、１０ｂがその一方の主面の外周側に突設されている。そして、複数枚の薄板磁性板１０がそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されている。ここで、隣り合う薄板磁性板１０間には、内周側が端部で接し、外周側が突起１０ｂで離間された楔状の空間１１が形成されている。そこで、周方向に積層された複数枚の薄板磁性板１０は、各薄板磁性板１０の主面が軸心を通る平面内にほぼ位置するように、軸心回りにほぼ等角ピッチに配列されて円筒状の円筒型積層コア１００を構成している。この円筒型積層コア１００の内周側には、各薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される環状スロット１００ａが形成されている。
【００１９】
ここで、このように構成された円筒型積層コア１００の製造方法について説明する。
まず、打ち抜きプレス工程により両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から薄板磁性板１０を多数枚成形する。この薄板磁性板１０は、切欠１０ａを有するＣ字状の外形形状に打ち抜かれると同時に、一対の突起１０ｂが一方の主面の外周側に打ち出し成形されている。この打ち抜きプレス工程では、図３に示すように、突起１０ｂを一方の主面側に成形すると、他方の主面には突起１０ｂに対応する窪みが形成されてしまう。そして、この薄板磁性板１０を周方向に重ね合わせると、突起１０ｂが隣り合う薄板磁性板１０の窪みに嵌合してしまい、所望の楔状の空間１１を精度良く形成できなくなる。そこで、図２に示されるように、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を成形することになる。
ついで、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を、図４に示すように、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層する。そして、薄板磁性板１０を軸心周りに環状に配設し、周方向に環状に積層された薄板磁性板１０を図示しない固定手段により固定して、図１に示される円筒型積層コア１００が製造される。
【００２０】
このように構成された円筒型積層コア１００をリニアモータに適用するには、円筒型積層コア１００の各薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成された環状スロット１００ａ内にコイルを装着して電機子を構成し、円筒状のバックヨーク（図示せず）を所定空隙をもってコア１００の内周側に同軸的に配設し、さらに円筒状の可動磁石（図示せず）をコア１００とバックヨークとの空隙に位置し、かつ、軸心方向に往復移動可能に同軸的に配設すればよい。
このように構成されたリニアモータは、コイルに交番電流を流すことにより、図２２に示された従来のリニアモータと同様に、可動磁石を往復移動させることができる。
【００２１】
この実施の形態１によれば、内周側を開口する切欠１０ａが設けられ、かつ、一対の突起１０ｂが一方の主面の外周側に突設されたＣ字状の薄板磁性板１０を、内周側の端部を接しさせ、かつ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板１０、１０間に楔状の空間１１を形成させるように、周方向に積層しているので、切削加工等の特殊な加工を施すことなく、内周壁面が滑らかな円筒形状が得られ、生産性に優れた安価な円筒型積層コア１００が得られる。
また、この円筒型積層コア１００をリニアモータに適用すれば、コイルが装着される環状スロット１００ａが構成され、コイル長を最短にでき、高効率化が図られる。また、コア１００とバックヨークとの空隙を円筒形にでき、図２３に示される内周面が多角形状に構成される従来のコアに比べて、円筒状の可動磁石にラジアル方向の外力が作用しても可動磁石がコア１００に接触する事故が著しく抑えられ、可動磁石の加工やリニアモータの組立に高い精度が要求されず、生産性に優れた安価なリニアモータが得られる。
また、打ち抜きプレス加工等において薄板磁性板１０表面の絶縁被膜が破壊されると、該絶縁被膜の破壊に起因して薄板磁性板１０間に短絡渦電流が発生してしまうが、薄板磁性板１０間に楔状の空間１１が形成されているので、薄板磁性板１０間が絶縁され、短絡渦電流の発生を低減でき、リニアモータの高効率化が図られる。
【００２２】
また、打ち抜きプレス工程により両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を多数枚形成し、２種類の薄板磁性板１０を、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層しているので、切削加工等の特殊な加工を施すことなく、内周壁面が滑らかな円筒形状の円筒型積層コア１００を安価に高歩留まりで量産することができる。
また、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を交互に周方向に積層しているので、薄板磁性板１０の突起１０ｂに対応する窪みの影響を抑えて楔状の空間１１を精度よく形成でき、歩留まりを向上させることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態１では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を打ち抜きプレス工程により成形するものとしているが、突起１０ｂの突設位置の異なる薄板磁性板は２種類に限らず、３種類であっても、４種類であってもよい。
また、上記実施の形態１では、突起１０ｂを有底円筒状に押し出し形成するものとしているが、突起１０ｂの形状はこれに限定されるものではなく、例えば図５の（ａ）、（ｂ）に示されるように、断面Ｖ字状の突起１０ｃであっても同様の効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
この実施の形態１では、打ち抜きプレス工程により薄板磁性板１０を多数枚成形するものとしているが、プレス加工により成形された薄板磁性板１０の枚数管理や保持方法が困難であり、量産効率の低下をもたらしている点に鑑み、この実施の形態２では、プレス加工により成形された薄板磁性板の保持方法を具体化し、枚数管理を容易として、量産の高効率化を図るものである。
図６はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法で成形された薄板磁性片を示す平面図、図７はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図、図８はこの発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片から薄板磁性板を得る方法を説明する図である。
【００２５】
この実施の形態２では、まず打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２を成形している。
この薄板磁性片１２は姿勢保持部１３を除去することにより上述の薄板磁性板１０が作製されるものである。そして、姿勢保持部１３は切欠１０ａの底辺に根元側が幅狭に形成された連結片１４を介して接続されている。また、姿勢保持部１３には、一対の貫通穴１５、１５が穿設され、一方の主面に突起１０ｂと同一高さの突起１３ａが突設されている。なお、この実施の形態２においても、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２が成形される。
ついで、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片１２を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１２は、突起１０ｂ、１３ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
そして、図８に示すように、薄板磁性片１２を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部１３が切り離され、薄板磁性板１０を得る。その後、上記実施の形態１と同様にして、２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層して、円筒型積層コア１００を得る。
【００２６】
このように、この実施の形態２によれば、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２を成形し、多数枚の薄板磁性片１２を姿勢保持部１３を介してスタックし、薄板磁性片１２を姿勢保持部１３から切り離して薄板磁性板１０を得るようにしているので、薄板磁性板１０、即ち薄板磁性片１２をスタックでき、薄板磁性片１２の取り扱い及び枚数管理が容易となり、量産の高効率化が図られる。
また、姿勢保持部１３の主面に突起１０ｂと同一高さの突起１３ａを突設しているので、薄板磁性片１２が保持部材１６に互いに平行にスタックされ、薄板磁性片１２の取り扱い及び枚数管理が一層容易となる。
また、姿勢保持部１３は根元側が幅狭の連結片１４により切欠１０ａの底辺に連結されているので、切断工具を用いることなく、薄板磁性片１２を連結片１４の根元側で屈曲させることにより姿勢保持部１３を切り離して、薄板磁性板１０を得ることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態２では、姿勢保持部材１３を切欠１０ａの底辺に連結片１４を介して連結するものとしているが、姿勢保持部材１３の連結される箇所は切欠１０ａの底辺に限らず、例えば図９に示されるように、切欠１０ａの側辺に連結片１４を介して連結しても、同様の効果を奏する。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、多数枚の薄板磁性片１２を姿勢保持部材１３を用いて保持部材１６に平行にスタックするものとしているが、この実施の形態３では、多数枚の薄板磁性片を姿勢保持部材及び円弧状に成形された保持部材を用いて半円筒状にスタックするものとしている。
この実施の形態３では、薄板磁性片１７は、両端辺の外周側に係止用の切欠１７ａが設けられ、さらに一対の貫通穴１５、１５が穿設された姿勢保持部材１８を連結片１４を介して切欠１０ａの底辺に連結されたもので、他の構成は上述の薄板磁性片１２と同様に構成されている。
【００２９】
この実施の形態３では、まず打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂ、切欠１７ａおよび姿勢保持部１８を有する薄板磁性片１７を成形している。
この薄板磁性片１７は姿勢保持部１８を除去することにより上述の薄板磁性板１０が作製されるものである。なお、この実施の形態３においても、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１７が成形される。
ついで、２種類の薄板磁性片１７を、図１０に示すように、円弧状に成形された一対の保持部材１９、１９に一対の貫通穴１５、１５を通しながら交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１７は、内周側の端部が互いに接し、突起１０ｂが隣り合う薄板磁性片１７の他方の主面に当接して、周方向に重なり合ってスタックされる。この薄板磁性片１７の積層体は、図１１に示すように、半円筒状に構成されている。
【００３０】
ついで、薄板磁性片１７の積層体は、断面コの字状に成形された半円筒状の固定枠２０内に配置される。この固定枠２０の両端の鍔部２１、２２の内周面には、それぞれ係止突起２１ａ、２２ａが同一円周状に突設されている。そして、該鍔部２１、２２を内側に折り曲げて、係止突起２１ａ、２２ａを薄板磁性片１７の両端辺に設けられた切欠１７ａ、１７ａに嵌着させる。そこで、薄板磁性片１７の積層体は、図１２に示されるように、両端辺に設けられた切欠１７ａに固定枠２０の係止突起２１ａ、２２ａが嵌着されて、両端から所定の加圧力で挟持され、一体化される。
その後、一対の保持部材１９、１９を軸心方向に沿って往復移動させ、連結片１４の根元側で姿勢保持部１８を切り離し、多数枚の薄板磁性板１０が半円筒状に積層一体化されたスタックを得る。次に、この多数枚の薄板磁性板１０が半円筒状に積層一体化された２つのスタックを端部の薄板磁性板１０同士が相対するように重ね合わせ、固定枠２０同士を連結して、円筒型積層コアを得る。
【００３１】
このように、この実施の形態３によれば、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂ、切欠１７ａおよび姿勢保持部１８を有する薄板磁性片１７を成形し、多数枚の薄板磁性片１７を姿勢保持部１８を介して半円弧状に成形された保持部材１９に周方向にスタックしているので、薄板磁性板１０、即ち薄板磁性片１７を半円筒状にスタックできる。そこで、係合突起２１ａ、２２ａを外周側から薄板磁性片１７の切欠１７ａに嵌合させることにより、薄板磁性片１７を１枚づつ保持部材１９から取り外すことなく、半円筒状にスタックされた薄板磁性片１７の積層体を固定枠２０で一括して固定できる。そして、固定枠２０に固定された薄板磁性片１７の積層体から姿勢保持部１８を切り離すことにより、半円筒状に積層された薄板磁性体１０の積層体が得られる。従って、薄板磁性片１７の取り扱い及び枚数管理が容易となるとともに、量産の高効率化が図られる。
また、薄板磁性片１７に姿勢保持部１８を一体に設け、該姿勢保持部１８に貫通穴１５を穿設し、該貫通穴１５に保持部材１９を挿通させて薄板磁性片１７を周方向に積層した状態で保持しているので、固定枠２０による一体化作業における薄板磁性片１７の特別な保持手段が不要となり、量産化が容易となる。
【００３２】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図１３に示すように、隣り合う薄板磁性板１０、１０間に形成される楔状の空間１１に磁性粉が混入された絶縁性樹脂２５を充填するもので、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３３】
この実施の形態４では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を、内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させるように、交互に周方向に積層させた後、溶解した樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂に磁性粉を混合して得られた絶縁性樹脂２５を各楔状の空間１１に注入し硬化させている。そこで、周方向に積層された薄板磁性板１０が絶縁性樹脂２５により一体化されて、円筒型積層コアが得られる。
【００３４】
このように、この実施の形態４によれば、薄板磁性板１０間に形成される楔状の空間１１に磁性粉が充填されるので、鉄心占積率が高められ、磁路形成用鉄心に十分な磁束を生じることができるようになる。
また、磁性粉が混入された絶縁性樹脂２５で薄板磁性板１０の積層体を樹脂モールドでき、薄板磁性板１０の積層体を容易に固定できるとともに、磁性粉同士の絶縁が確保される。
【００３５】
なお、上記実施の形態４では、絶縁性樹脂２５を単に各楔状の空間１１内に注入するものとして説明しているが、周方向に積層された薄板磁性板１０の積層体を樹脂形成型内に配置させて、絶縁性樹脂２５を注入硬化させるようにしてもよい。
また、上記実施の形態４では、上記実施の形態１に適用するものとしているが、他の実施の形態に適用しても、同様の効果を奏する。
【００３６】
実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
この実施の形態５では、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板２６から、それぞれ切欠１０ａ、突起１０ｂおよび切欠１０ａの底辺に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３を有し、突起１０ｂの突設位置が異なる２種類の薄板磁性片１２を交互に成形している。
従って、姿勢保持部１３がコアとして不要な切欠１０ａ内に設けられているので、鉄心材料の利用率が高められ、低コスト化が図られる。
【００３７】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
この実施の形態６では、打ち抜きプレス工程において、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板２６から、それぞれ切欠１０ａ、突起１０ｂおよび外周側端辺の中央部に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３を有し、突起１０ｂの突設位置が異なる２種類の薄板磁性片１２を交互に成形している。
この実施の形態６によれば、薄板磁性片１２の外周側端辺の中央部に連結片１４を介して連結された姿勢保持部１３は隣り合う薄板磁性片１２の切欠１０ａ内に位置し、上記実施の形態５と同様に、鉄心材料の利用率が高められ、低コスト化が図られる。
【００３８】
実施の形態７．
図１６はこの発明の実施の形態７に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図１６ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
この実施の形態７によるリニアモータは、円筒型積層コア２００の内周に円筒型の可動子２０１を軸心方向に往復移動可能に配設したものである。
そして、可動子２０１は、円筒型積層コア２０２と永久磁石２０３とから構成されている。円筒型積層コア２０２は、外周側に開口された切欠３０ａを有するコの字状に成形され、スペーサとしての一対の突起３０ｂ、３０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板３０がそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起３０ｂを隣り合う薄板磁性板３０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。この円筒型積層コア２０２の外周側には、薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される環状スロット２００ａが形成されており、このスロット２０２ａ内に永久磁石２０３が装着されている。この永久磁石２０３は、図２２に示される可動磁石３と同様に着磁されている。
なお、円筒型積層コア２００は上記実施の形態２で作製された円筒型積層コアが用いられ、その内周側に形成される環状スロット２００ａ内に交番電流を流すコイル２０４が装着されて、電機子を構成している。
【００３９】
このように構成されたリニアモータの製造方法について説明する。
まず、打ち抜きプレス工程において、図１７に示すように、両面に絶縁被膜が被覆された磁性材料からなる長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有する薄板磁性片１２と、切欠３０ａ、突起３０ｂおよび姿勢保持部３２を有する薄板磁性片３１とを成形している。
この薄板磁性片１２は姿勢保持部１３を除去することにより円筒型積層コア２００を構成する薄板磁性板１０が作製され、薄板磁性片３１は姿勢保持部３２を除去することにより円筒型積層コア２０２を構成する薄板磁性板３０が作製されるものである。そして、姿勢保持部１３、３２はそれぞれ切欠１０ａの底辺および薄板磁性片３１の外周側端辺に根元側が幅狭に形成された連結片１４を介して接続され、切欠２０ａ内に位置している。また、姿勢保持部１３、３２には、それぞれ一対の貫通穴１５、１５が穿設され、一方の主面に突起１０ｂ、３０ｂと同一高さの突起１３ａ、３２ａが突設されている。さらに、突起１０ｂ、３０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２、３１が成形される。
【００４０】
ついで、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片１２を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片１２は、突起１０ｂ、１３ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
同様に、一対の貫通穴１５内にそれぞれ保持部材１６を挿通させて２種類の薄板磁性片３１を交互にスタックさせる。この時、隣り合う薄板磁性片３１は、突起３０ｂ、３２ａにより保持部材１６に平行にスタックされる。
そして、薄板磁性片１２を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部１３が切り離され、薄板磁性板１０を得る。その後、２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層し、この薄板磁性板１０の円筒状の積層体を一体化して円筒型積層コア２００を得る。
同様に、薄板磁性片３１を連結片１４の幅狭な根元側で屈曲させることにより、姿勢保持部３２が切り離され、薄板磁性板３０を得る。その後、２種類の薄板磁性板３０を周方向に交互に積層し、この薄板磁性板３０の円筒状の積層体を一体化して円筒型積層コア２０２を得る。
【００４１】
つぎに、薄板磁性板１０の切欠１０ａで構成される円筒型積層コア２００の環状スロット２００ａ内にコイル２０４を巻き線して装着し、電機子を得る。また、薄板磁性板３０の切欠３０ａで構成される円筒型積層コア２０２の環状スロット２０２ａ内に永久磁石２０３を接合して装着し、可動子２０１を得る。
その後、円筒型積層コア２００の内周に可動子２０１を同軸に配設し、リニアモータを得る。
【００４２】
この実施の形態７によれば、打ち抜きプレス加工により、長尺の磁性板から切欠１０ａ、突起１０ｂおよび姿勢保持部１３を有し、かつ、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片１２を成形し、この薄板磁性片１２から得られる２種類の薄板磁性板１０を周方向に交互に積層して円筒状の積層体を形成しているので、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２００が得られ、生産性を向上させることができる。
また、可動子の回転方向に外力が作用しても、可動子が円筒型積層コア２００に接触しにくくなり、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要がなく、優れた量産性が得られる。同時に、円筒型積層コア２００と可動子との空隙を狭くすることができ、高効率化が図られる。
【００４３】
また、打ち抜きプレス加工により、長尺の磁性板から切欠３０ａ、突起３０ｂおよび姿勢保持部３２を有し、かつ、突起３０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性片３１を成形し、この薄板磁性片３１から得られる２種類の薄板磁性板３０を周方向に交互に積層して円筒状の積層体を形成しているので、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２０２が得られる。そこで、円筒型積層コア２００と円筒型積層コア２０２とを組み合わせることにより、両コア間の空隙を一層狭くでき、高効率化が一層図られるとともに、生産性、量産性を向上させることができる。
また、打ち抜きプレス加工において、姿勢保持部１３、３２を薄板磁性片１２の切欠１０ａ内に位置させているので、磁性材料の利用率を高めることができ、低コスト化が図られる。
【００４４】
ここで、上記実施の形態７では、円筒型積層コア２００、２０２を作製するにあたり、上記実施の形態２による円筒型積層コアの製造方法を適用するものとしているが、他の実施の形態による円筒型積層コアの製造方法を適用しても、同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、上記各実施の形態では、コイルを装着する切欠１０ａが内周側に位置する円筒型積層コアについて説明しているが、コイルを装着する切欠１０ａが外周側に位置する円筒型積層コアに適用して図１８に示されるように構成しても、同様の効果を奏する。この場合、円筒型積層コア２００の外周に円筒型の可動子２０１を同軸に配設してなるリニアモータが構成される。
【００４６】
実施の形態８．
上記各実施の形態では、１つの環状スロットを有する円筒型積層コアについて説明しているが、本発明は軸方向に複数の環状スロットを有する円筒型積層コアにも適用することができる。
図１９はこの発明の実施の形態８に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図１９ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
【００４７】
可動子２０１は、円筒型積層コア２０２と永久磁石２０３とから構成されている。この円筒型積層コア２０２は、内周側に開口された２つの切欠３０ａ、３０ａが所定間隙をもって設けられた外形形状に成形され、かつ、一対の突起３０ｂ、３０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板３０をそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起３０ｂを隣り合う薄板磁性板３０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。そして、永久磁石２０３が２つの切欠３０ａ、３０ａによって構成される環状スロット２０２ａ、２０２ａにそれぞれ装着されている。
また、円筒型積層コア２００は、外周側に開口された２つの切欠１０ａ、１０ａが所定間隙をもって設けられた外形形状に成形され、かつ、一対の突起１０ｂ、１０ｂがその一方の主面の外周側に突設された薄板磁性板１０をそれぞれ内周側の端部を合わせ、突起１０ｂを隣り合う薄板磁性板１０の他方の主面に当接させて、周方向に積層されて円筒状に構成されている。そして、コイル２０４が２つの切欠１０ａ、１０ａによって構成される環状スロット２００ａ、２００ａにそれぞれ装着されて、電機子を構成している。
【００４８】
このように構成された円筒型積層コア２００および可動子２０１は、円筒型積層コア２００の外周に可動子２０１を軸心方向に往復移動可能に配設し、上記実施の形態７に示すリニアモータを軸方向に２つ連続したリニアモータが構成される。このリニアモータにおいては、連続したリニアモータの磁路を共有するため、隣り合っているコイル２０４、２０４は互いに反対方向に通電され、隣り合っている永久磁石２０３、２０３は磁界発生方向が互いに反対となるように構成することになる。
この円筒型積層コア２００および可動子２０１は、上記実施の形態７のリニアモータの製造方法において、切欠１０ａ、３０ａをそれぞれ２つ設けることにより、容易に作製することができる。
従って、この実施の形態８によれば、上記実施の形態７と同様に、切削加工等の特別な加工手段を講じることなく、内周面が滑らかな円筒面となる円筒型積層コア２００が得られ、生産性を向上させることができる。また、可動子２０１の回転方向に外力が作用しても、可動子が円筒型積層コア２００に接触しにくくなり、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を高精度に確保する必要がなく、優れた量産性が得られる。同時に、円筒型積層コア２００と可動子との空隙を狭くすることができ、高効率化が図られる。
【００４９】
なお、上記実施の形態８では、上記実施の形態７に示すリニアモータを軸方向に２つ連続して設けるものとしているが、該リニアモータを軸方向に３つ以上連続して設けてもよい。
【００５０】
実施の形態９．
上記各実施の形態では、環状スロットに単相電源で駆動したコイルを配置するものとして説明している。従って、リニアモータと記載しているが、実際は単相で駆動されるために往復移動するリニア振動モータとしての動作となる。
この実施の形態９では、環状スロットを複数設け、３相の進行磁界を発生し、一方向に対して連続して駆動するリニアモータに適用するものである。
【００５１】
図２０はこの発明の実施の形態９に係るリニアモータの構成を説明する斜視図であり、この図２０ではリニアモータの軸心を通る平面で２分割した状態を示している。
この実施の形態９では、電機子である円筒型積層コア３００は、２相２極分の巻線を収納するための６つの環状スロット３００ａ−ｕ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ’、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕが構成されている点を除いて、上記実施の形態７における円筒型積層コア２００と同様に構成されている。そして、各環状スロット３００ａ−ｕ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ’、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕに収納されている巻線に電源（図示せず）からｕ、ｖ、ｗび３相電流が供給されている。
可動子３０１は、ＮもしくはＳに着磁された円環状の永久磁石３０３がＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓ・・・と軸方向に交互に配設され、その外周に上記実施の形態７における円筒型積層コア２０２と同様に構成されたバックヨーク３０２が配設されて構成されている。ここで、永久磁石３０３はバックヨーク３０２の内周面に接合されている。また、バックヨーク３０２は、切欠３０ａが設けられていない点で、上記実施の形態７における円筒型積層コア２０２と相違するが、同様に製造することができる。
この可動子側は円筒型積層コアで構成されているが、上述の通り、電機子進行磁界と永久磁石とを設けることにより、３相リニアモータを構成できる。
このように、本発明は、３相リニアモータにも適用することができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態９では、電機子より可動子が長い構成を説明しているが、電機子が可動子より長い場合でも、あるいは可動子が固定されて電機子側が移動しても、リニアモータとして同様に成立する。
また、上記実施の形態９では、可動子に永久磁石を用いたリニアモータとして説明しているが、図２１に示すように、環状スロット４０２に銅あるいはアルミ等を材料とする円環状の２次導体４０３を配設した円筒型積層コア４０１に対して、円筒型積層コア３００（電機子）により進行磁界を印加して、リニア誘導型モータとしても構成できる。
【００５３】
なお、上記各実施の形態では、周方向に積層された薄板磁性板１０の積層体が完全な円筒形をなす円筒型積層コアについて説明しているが、該薄板磁性板１０の積層体の周方向の一部が切り欠かれているいわゆるＣ型であっても、該薄板磁性板１０の積層体の一部が円弧状をなしていれば、本願発明を適用できることはいうまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、突起１０ｂの突設位置の異なる２種類の薄板磁性板１０を成形するものとしているが、薄板磁性板１０は突起１０ｂの突設位置の異なる２種類に限らず、３種類でも、４種類でもよい。
【００５４】
また、上記各実施の形態では、薄板磁性板１０の外周側に突起１０ｂを突設するものとしているが、薄板磁性板１０の内周側に突起１０ｂより高さの低い突起をさらに突設してもよい。また、薄板磁性板１０の厚さや突起１０ｂの高さを調整すれば、口径の異なる円筒型積層コアを製作できることはいうまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、スペーサとしての突起１０ｂを薄板磁性板１０にプレス加工により一体に成形するものとしているが、プレス加工により薄板磁性板を成形した後、後加工により薄板磁性板にスペーサを設けても良い。
また、上記各実施の形態では、円筒型積層コアをリニアモータに適用するものとして説明しているが、この円筒型積層コアはリニアモータに限らず、円筒周方向に渦電流を生じうるプランジャ、振動子等の電気機器あるいは測定器に適用できることはいうまでもないことである。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５６】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する複数の薄板磁性板がそれぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、それぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたので、生産性に優れたほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアが得られる。
【００５７】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００５８】
この発明によれば、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００５９】
この発明によれば、貫通穴を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、さらに薄板磁性片を円筒状に積層保持した状態で一体化が可能となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６０】
また、姿勢保持部が、薄板磁性板のスロット内周に連結片を介して連結されているので、高価な磁性材料の利用効率が上がり、低コスト化が図られる。
【００６１】
この発明によれば、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に巻き線されたコイルとから構成された電機子を備えたので、電機子をほぼ完全な円筒面を有する円筒型に構成でき、可動子の成形時及び組立時に、軸方向精度を過度に高める必要がなくなるとともに、電機子を構成する薄板磁性板間の絶縁性が高められ、量産性にすぐれ、かつ、高効率のリニアモータが得られる。
【００６２】
また、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を外周側もしくは内周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに上記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に接合された永久磁石とから構成された可動子を備え、該可動子を電機子に同軸的に配設したので、可動子をほぼ完全な円筒面を有する円筒型に構成でき、組立性が向上されるとともに、可動子と電機子との環状の空隙を狭くでき、高量産性及び高効率化が図られる。
【００６３】
この発明によれば、複数の薄板磁性板がそれぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、上記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたので、生産性に優れたほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアが得られる。
【００６４】
また、磁性粉を含有する絶縁性樹脂が隣り合う薄板磁性板間に形成された楔状の空間に充填されているので、鉄心占積率が高まり、十分な磁束を生じさせることができる。
【００６５】
この発明によれば、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６６】
この発明によれば、貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら上記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、上記保持部材にスタックされた上記薄板磁性片を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離して上記薄板磁性板を形成する工程と、上記薄板磁性板を、上記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【００６７】
この発明によれば、貫通穴を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、保持部材を上記貫通穴に挿通させながら、上記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、上記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を上記薄肉連結片で上記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程とを備えたので、薄板磁性片の取り扱い及び枚数管理が容易となり、さらに薄板磁性片を円筒状に積層保持した状態で一体化が可能となり、ほぼ完全な円筒面を有する円筒型積層コアを生産性よく製造できる円筒型積層コアの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの構造を説明する斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアの製造方法を説明する平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性板の実施態様を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法で成形された薄板磁性片を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片から薄板磁性板を得る方法を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る円筒型積層コアに用いられる薄板磁性片の実施態様を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック方法を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片のスタック状態を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る円筒型積層コアの製造方法における薄板磁性片の積層体の一体化方法を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る円筒型積層コアを示す要部平面図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態７に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態７に係る円筒型積層コアの製造方法における打ち抜きプレス工程を説明する図である。
【図１８】この発明の実施の形態７の実施態様に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図１９】この発明の実施の形態８に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態９に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２１】この発明の実施の形態９の実施態様に係るリニアモータの構成を説明する斜視図である。
【図２２】従来のリニアモータの構造を説明する図である。
【図２３】従来の円筒型積層コアを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、３０ 薄板磁性板、１０ａ、３０ａ 切欠（スロット）、１０ｂ、１０ｃ、３０ｂ 突起（スペーサ）、１１ 楔状の空間、１２、１７ 薄板磁性片、１３、１８ 姿勢保持部、１３ａ 突起、１４ 連結片（薄肉連結片）、１５ 貫通穴、１６、１９ 保持部材、２５ 絶縁性樹脂、２６ 磁性板、１００ 円筒型積層コア、１００ａ、２００ａ、２０２ａ、４０２ 環状スロット、２００、３００ 円筒型積層コア（電機子）、２０１、３０１ 可動子、２０２、４０１ 円筒型積層コア、２０３、３０３ 永久磁石、２０４ コイル（電機子）、３００ａ−ｖ、３００ａ−ｖ’、３００ａ−ｗ、３００ａ−ｗ’、３００ａ−ｕ、３００ａ−ｕ’ 環状スロット、３０２ バックヨーク。
Claims (16)
- 少なくとも１つのスロットを有する複数の薄板磁性板がそれぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、それぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、
前記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたことを特徴とする円筒型積層コア。 - 少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
前記薄板磁性板を、前記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、前記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されることを特徴とする請求項２記載の円筒型積層コアの製造方法。
- 貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
保持部材を前記貫通穴に挿通させながら前記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、
前記保持部材にスタックされた前記薄板磁性片を前記薄肉連結片で前記姿勢保持部から切り離して前記薄板磁性板を形成する工程と、
前記薄板磁性板を、前記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、前記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 貫通穴を有する姿勢保持部が、少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
保持部材を前記貫通穴に挿通させながら、前記スロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させて、かつ、前記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、前記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、
スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、
一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を前記薄肉連結片で前記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 姿勢保持部が、薄板磁性板のスロット内周に連結片を介して連結されていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の円筒型積層コアの製造方法。
- 薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の円筒型積層コアの製造方法。
- 少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を内周側もしくは外周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに前記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に巻き線されたコイルとから構成された電機子を備えたことを特徴とするリニアモータ。
- 少なくとも１つのスロットを有する外形形状をなし、かつ、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられた複数の薄板磁性板を、それぞれのスロットの開口を外周側もしくは内周側に一致させ、該スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させて隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるように周方向に積層して円筒に構成された円筒型積層コアと、この円筒型積層コアに前記薄板磁性板のスロットにより構成された環状スロット内に接合された永久磁石とから構成された可動子を備え、該可動子を電機子に同軸的に配設したことを特徴とする請求項８記載のリニアモータ。
- 複数の薄板磁性板がそれぞれの主面を相対するように周方向に積層されて円筒に構成された円筒型積層コアにおいて、
前記薄板磁性板は、主面に打ち出し成形されたスペーサが設けられ、周方向に積層される際に、該スペーサが隣り合う薄板磁性板の主面に当接して隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させるようにしたことを特徴とする円筒型積層コア。 - 磁性粉を含有する絶縁性樹脂が隣り合う薄板磁性板間に形成された楔状の空間に充填されていることを特徴とする請求項１または請求項１０記載の円筒型積層コア。
- 主面上に突設したスペーサを有する薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
前記薄板磁性板を、前記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 薄板磁性板を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性板が成形されることを特徴とする請求項１２記載の円筒型積層コアの製造方法。
- 貫通穴及び突起を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
保持部材を前記貫通穴に挿通させながら前記薄板磁性片を順次所定枚数スタックする工程と、
前記保持部材にスタックされた前記薄板磁性片を前記薄肉連結片で前記姿勢保持部から切り離して前記薄板磁性板を形成する工程と、
前記薄板磁性板を、前記スペーサを隣り合う薄板磁性板の主面に当接させつつ周方向に順次重ね合わせ、隣り合う薄板磁性板間に楔状の空間を形成させて、薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 貫通穴を有する姿勢保持部が、主面上にスペーサが突設された薄板磁性板に薄肉連結片を介して連結されてなる薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程と、
保持部材を前記貫通穴に挿通させながら、前記スペーサを隣り合う薄板磁性片の主面に当接させつつ周方向に重ね合わせ、隣り合う薄板磁性片間に楔状の空間を形成させて、前記薄板磁性片が順次積層された円筒状にスタックする工程と、
スタックされた薄板磁性片の円筒状の積層体を一体化する工程と、
一体化された薄板磁性片の円筒状の積層体を前記薄肉連結片で前記姿勢保持部から切り離し、一体化された薄板磁性板の円筒状の積層体を形成する工程と
を備えたことを特徴とする円筒型積層コアの製造方法。 - 薄板磁性片を長尺の磁性板からプレス打ち抜きにより成形する工程 において、スペーサの突設位置が異なる少なくとも２種類の薄板磁性片が成形されることを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の円筒型積層コアの製造方法。
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