JP3673499B2 - 平面リニアモータ用プラテン - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、平面リニアモータの固定子としてのプラテンに関し、特に、多数枚の磁性薄板からなるプラテンに関する。
背景技術
先ず、ソーヤのリニアモータの原理を説明すると、第３０図に示すように、磁性厚板の表面にドットピッチＰの空間周期でプラテンドットＤを繰り返して形成したプラテン（固定子）１０と、バイアス磁束を生成するための永久磁石Ｍ、その磁極面に接合して進行方向に相縦列し、それぞれ第１及び第２の分岐磁路脚部Ａ，Ａ′（Ｂ，Ｂ′）を備えた第１及び第２のヨーク（継鉄）Ｙ１（Ｙ２）、第１のヨークＹ１の第１及び第２の分岐磁路脚部Ａ，Ａ′にそれぞれ巻装された直列接続の第１及び第２のＡ相励磁コイルＣＡ，ＣＡ′、第２のヨークＹ２の第１及び第２の分岐磁路脚部Ｂ，Ｂ′にそれぞれ巻装された直列接続の第１及び第２のＢ相励磁コイルＣＢ，ＣＢ′、並びに、第１及び第２の分岐磁路脚部Ａ，Ａ′（Ｂ，Ｂ′）の下端部にそれぞれ形成され、ドットピッチＰの１／２の間隔をおいて進行方向に相並ぶ２つの極歯（突極部）ＫＡ，ＫＡ′（ＫＢ，ＫＢ′）から成る可動子（走行体）２０とで構成されている。ここで、同分岐磁路脚部の極歯は唯一でも構わないが、複数個の場合はプラテンドットＤの至近ドットに対して持つ空間位相が同一である。また、第１の分岐磁路脚部Ａ（Ｂ）と第２の分岐磁路脚部Ａ′（Ｂ′）との間隔は至近ドットに対する空間位相がＰ／２だけ進行方向にずれるように配置されており、更に、第２の分岐磁路部Ａ′と第１の分岐磁路部Ｂとの間隔は至近ドットに対する空間位相がＰ／４だけ進行方向にずれるように配置されている。
可動子２０は圧空噴出口を持ち、圧空の吹き付けによりプラテン１０の表面から僅少浮上しているが、第３０図（ａ）に示す如く、第２のヨークＹ２の第１及び第２のＢ相励磁コイルＣＢ，ＣＢ′の端子にのみ図示の極性のＢ相電流を流すと、第２の分岐磁路脚部Ｂ′の極歯ＫＢ′とその至近ドットＤ１，Ｄ２とのエアギャップには永久磁石Ｍによるバイアス磁束のほか第２の励磁コイルＣＢ′による交番磁束が重畳して強まり集中磁束部αが発生し、至近ドットＤ１，Ｄ２に極歯部ＫＢ′を強く磁気吸着すると共に、第１の分岐磁路脚部Ｂの極歯ＣＢにはバイアス磁束を打ち消す向きに交番磁束が加わるので磁束消滅部βとなる。他方、第１のヨークＹ１の第１及び第２の分岐磁路脚部Ａ，Ａ′には第２のヨークＹ２の第２の分岐磁路脚部Ｂ′からの集中磁束がプラテン１０内部を介して分岐した磁束が通過するが、第１の分岐磁路脚部Ａの極歯ＫＡが至近ドットＤ１５，Ｄ１４に対しＰ／４だけ進行方向に遅れているので、一方の分岐磁束により至近ドットＤ１５，Ｄ１４がその極歯ＫＡを進行方向に引き付けると共に、他方の分岐磁束より第２の分岐磁路脚部Ａ′の極歯ＫＡ′が至近ドットＤ１０，Ｄ９に対しＰ／４だけ進行方向に進んでいるので、至近ドットＤ１０，Ｄ９がその極歯ＫＡ′を進行方向とは逆向きに引き付けるため、進行方向への推力と逆方向への引き戻し力とが丁度拮抗し、第１のヨークＹ１の全体はバランスする。つまり、第１の分岐磁路脚部Ａの極歯ＫＡと至近ドットＤ１５，Ｄ１４とのエアギャップには推力分岐磁束部δが発生し、第２の分岐磁路脚部Ｂの極歯ＫＢと至近ドットＤ１０，Ｄ９とのエアギャップには引き戻し分岐磁束部γが発生するので、第１のヨークＹ１自身は磁力吸着ポテンシャルの安定点にある。
次いで第３０図（ｂ）に示す如く、第１のヨークＹ１の第１及び第２のＡ相励磁コイルＣＡ，ＣＡ′の端子にのみ図示の極性のＡ相電流を流すと、第１の分岐磁路脚部Ａの極歯ＫＡと至近ドットＤ１５，Ｄ１４とのエアギャップは直前で推力分岐磁束部δであったものが、バイアス磁束のほか第２の励磁コイル４による交番磁束が重畳して集中磁束部αに切り替わり、また第２の分岐磁路脚部Ａ′の極歯ＫＡ′では引き戻し分岐磁束部γから磁束消滅部βに切り替わるので、至近ドットＤ１５，Ｄ１４が極歯ＫＡを強く磁気吸着して進行推力が可動子２０に起こる。他方、第２のヨークＹ２の第１及び第２の分岐磁路脚部Ｂ，Ｂ′にはプラテン１０内部を介して第１のヨークＹ１の第１の分岐磁路脚部Ａでの集中磁束となるべき分岐磁束が通過するが、第１の分岐磁路脚部Ｂの極歯ＫＢでは磁束消滅部βから推力分岐磁束部δに切り替わり、また第２の分岐磁路脚部Ｂ′の極歯ＫＢ′では集中磁束部αから引き戻し分岐磁束部γに切り替わる。このため、２相電流の切り替わりにより、可動子２０はＰ／４だけ歩進する。第３０図（ｃ），（ｄ）の励磁パターンを含めると、２相電流では励磁コイルの励磁パターンは４通りであるため、励磁パターンの１巡回では可動子２０は４回歩進して１ピッチ分だけ進行する。２相電流の切り替わり過程では、推力分岐磁束部δから集中磁束部αへと転移する極歯で推進力が発生する。
このようなソーヤのリニアモータを用いてプラテン上を可動子がＸ軸及びＹ軸の方向に平面（２次元）移動する平面リニアモータを実現するためには、例えば特開昭９−２６１９４４号公報に見られるように、第３１図及び第３２図に示す如く、プラテン表面に略正方形頂面のプラテンドットＤを格子点（マトリクス）状に配列形成したプラテン１０と、Ｙ軸に平行なストライプ状の突条極歯ＫＡ，ＫＡ′（ＫＢ，ＫＢ′）を持ちＸ軸方向へ駆動するＸ軸可動子２０Ｘ及びＸ軸に平行なストライプ状の突条極歯ＫＡ，ＫＡ′（ＫＢ，ＫＢ′）を持ちＹ軸方向へ駆動するＹ軸可動子２０Ｙを平面内直交関係で支持板３０を以って連結して成る複合可動子とで構成するものである。
他方、平面リニアモータに必須の固定子としてのプラテンは、１枚のブロック材で形成された純鉄製の板をプラテン本体とし、その裏面に溶接で張り合わせた厚鋼板の裏当て補強板を有し、プラテン本体の表面においてプラテンドットＤを切削加工によりマトリクス状に配列形成し、ドット間の格子状溝に樹脂等を埋め込んだ後、表面平担化の精密研磨工程を施したものである。この裏当て補強板は、プラテン面を精密研磨する際に、プラテン面の反り等を防止し平担化を担保するために必要である。ところが、この純鉄製のプラテン本体を用いると、一様連続板のプラテン本体内を通過する磁束により渦電流が広範囲に自然発生するため、交流磁化特性が悪く、電力損失（鉄損）が大きいので、可動子の高速化及び高推進力が得難く、大電流容量を必要とする。駆動周期電流（電流パルス）を高周波数化して進行速度の高速化を図る程、推進力が急激に低下し、効率（速度×推進力／消費電力）が非常に悪い。
そこで、本発明者らは、プラテン本体における渦電流の発生を抑制し、高速化，高推力，高効率の平面リニアモータを実現するために、多数の磁性薄板（例えば１ｍｍ以下の板厚）を積層して成る積層体を用い、その積層体の板筋並行面側をプラテン面とすることに着眼した。薄板積層体をプラテン本体として用いると、磁性薄板の積層境界面（合わせ面）では渦電流が貫通し難いため、渦電流の発生を抑制できるので、高速化，高推力，高効率の平面リニアモータが実現できる。
ここで、積層体内の磁束は薄板合わせ面では屈折又は非透過となり、逆に、磁気抵抗が高いことから、合わせ面の法線方向に沿っては進行磁束のための磁気回路を事実上形成することができず、板筋方向に対し直交する方向への１軸可動子の運行は不可能であると考えられたが、本出願人が特願２０００−５６７２１を以って開示したように、ｎ相駆動電流で可動子が２ｎ個の極歯からなる極歯パターンを持つ場合、各極歯を磁性薄板の板筋方向に配列した至近ドットに対して持つ空間位相が相等しい関係の横並び配置としながら、２ｎ個の極歯を磁性薄板の合わせ面の法線方向に１ドットピッチ（Ｐ）以内の食い違い配置に収めた上、法線方向に配列した至近ドットに対して持つ空間位相が空間位相差（Ｐ／２ｎ）ずつ相異なる関係とすると、このような極歯パターンを持つ可動子は板筋方向に対し直交する方向へ匍匐前進的な運動により移動することが判明した。
多数の磁性薄板を積層して成る積層体をプラテン本体として利用する場合、上記のリニアモータの性能上の利点の外に、プラテンドットを切削工程ではなくエッチング加工や予め打ち抜きプレスなどで磁性薄板に形成できることなどの製造上の利点を得ることができるものの、積層面ではなく、積層体の板筋並行面（板筋横断面）側をプラテン面とするものであるから、例えば、板厚１ｍｍの帯状磁性薄板を用いて広さ１ｍ×１ｍのプラテン面を得るには、１０００枚以上の積層数を必要とすることになり、帯状の磁性薄板の幅（プラテン本体の厚みに相当）に比し積層厚みの方が十数倍以上遥かに厚くなる積層構造であることからみて、積層体自身の保形や変形の防止に十分顧慮する必要がある。
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、磁性薄板相互の連綴構造を実現することにより、磁性薄板の積層体を利用した平面リニアモータ用プラテンを実用的に供することにある。本発明の第２の課題は、積層体の捩れ変形を規制する構造を実現することにより、磁性薄板の積層体を利用した平面リニアモータ用プラテンを実用的に供することにある。本発明の第３の課題は、積層体の軽量化を実現することにより、磁性薄板の積層体を利用した平面リニアモータ用プラテンを実用的に供することにある。
発明の開示
本発明に係る平面リニアモータ用プラテンは、多数枚の磁性薄板を揃えて積層してなる積層体を用い、その積層体の一方の板筋並行面（プラテン面）側に多数のプラテンドットが２次元配列で形成されてなるプラテン本体を備えるものであるが、積層体の他方の板筋並行面側において、板筋方向の離散的位置毎に積層体を支持する連結ビーム部材と、他方の板筋並行面側と連結ビームの間に磁性薄板を連綴する連綴手段と、を有するものである。
斯かる構成によれば、連綴手段を構成する連結ビーム部材により積層体が他方の板筋並行面側において板筋方向とは交差方向に連綴されているため、積層体の崩れや変形を抑制できると共に、積層体の一方の板筋並行面側がフリーであるため、プラテン面としての平担性を担保できる。また、連綴手段が他方の板筋並行面の全域を占めるのではなく、連結ビーム部材間は非連綴領域となっているため、連綴工程に伴う磁性薄板の加工変形や歪等がプラテン面側へ波及するのを極力抑制できるので、積層体の厚み（磁性薄板の幅）の低域により、プラテンの低コスト化及び軽量化を実現できる。勿論、連結ビーム部材自身は積層体の支持部材として機能するものであるから、可動子の搭載移動や吊り下げ移動などの実使用時でも積層体の保形性を担保できる。
一般に、連綴工程に伴う磁性薄板の加工変形等のプラテン面への波及と積層体の薄形化とにはトレードオフの関係がある。前者の問題を吟味すると、連綴工程において積層体を構成する磁性薄板自体に対する機械的加工操作による初期応力の発生が近因となるものであるから、磁性薄板の幅狭化によるプラテンの軽量化を実現するには、積層体の他方の板筋並行面側に初期応力が生じ難い連綴手段を採用することが必要となる。例えば、積層体の積層方向に貫通した孔を綴じ孔とし、これに貫通棒を圧入した連綴手段を採用する場合、貫通棒の圧入時に綴じ孔の周辺から圧縮応力が波及し、また綴じ孔の確保のために綴じ代の分だけ磁性薄板を余分に幅広にしなければならない。従って、応力発生を伴う連綴手段の採用は積層体の薄形化には適切ではない。
本発明者らは、加工応力が発生し難いない連綴手段について誠意研究した結果、流動性硬化（固化）材料の注入法を用いた連綴手段に着目した。ロウ着け・溶接（融接）による溶着部もある意味では流動性硬化材料（溶加材）を用いた連綴手段と言えるが、ロウ着け・溶接の際には母材（積層体）の溶着予定域を予熱高温化せねば溶着し難いため、母材たる薄板磁性板に熱影響部と急冷による収縮変形が生じ、磁性薄板の絶縁被膜の熱劣化と共に、残留応力や反り等の変形を招来する。
そこで、連綴手段としては、積層体の他方の板筋並行面の交差方向に亘って雄形部又は雌形部を形成し、これに固着する埋め込み連通部と、当該埋め込み連通部に連続して連結ビーム部材の一部を挟着する埋め込み接合部とを有する流動性硬化材の継手部を採用する。本発明に係る連綴手段としては、積層体の多数枚の磁性薄板相互を綴じるという連綴機能と、積層体と支持部材としての連結ビームとを相互連結するという連結機能とを同時に担うものであるが、積層体の雄形部又は雌形部にて付き回り硬化して固着する埋め込み連通部が連綴機能を担持し、連結ビーム部材の一部を挟着する埋め込み接合部が連結機能を担持する。流動性硬化材を注入する前の工程において、積層体に予め雄形部又は雌形部を形成するのは、流動性硬化材の付き回りないしアンカー作用の領域を確保することにより連綴機能を発揮させるためであり、また挟着接合構造とするのは、抜け止め締結を発揮させるためであり、特にプラテンを吊り下げ支持する場合に有益である。雄形部としては磁性薄板に設けた突片部の積層条でも良い。その突片部に貫通孔があっても良いし、突片部の周縁を鋸歯状に形成して付き回り性を高めても良い。また、雌形部としては磁性薄板に設けた切欠きを積層した溝でも良い。雄形部と雌形部とを併有する場合でも構わない。また、綴じ孔や切り込みスリットでも構わない。連綴手段が流動性硬化材であるため、流動性硬化材の注入工程の前に、成形型の賦形部として、雄形部又は雌形部の外、埋め込み接合部を形成するための貫通孔等を連結ビーム部材等の支持部側に形成するだけで済み、また、流動性硬化材の注入により埋め込み連通部と同時に複数個の埋め込み接合部を一挙に形成できるので、製造工数の削減により低コスト化を期待できる。複数の埋め込み貫通部は恰も線状地下茎から分かれた分岐茎に喩えることができるが、雄形部又は雌形部と埋め込み連通部との付着力は付着面積で確保されるものであるから、プラテンを吊り下げ支持する場合でも、複数の埋め込み接合部により支持力が分散するので、雄形部又は雌形部と埋め込み連通部との剥離点が生じ難く、連綴機能と連結機能とが両立する。
ここで、流動性硬化材としての選定が重要である。接着剤でも相当の付着力を得ることができるが、接着強度だけが強くても、接着剤の固化体自身の強度が脆弱な場合にはその固化体部分で破損等が生じ易いことから、溶融樹脂材又は溶融金属材を用いることが望ましい。溶融金属材を用いる場合、溶融温度が高くても、溶融金属材を注入すると、急冷硬化するから、熱歪の問題はさほど深刻ではない。ただ、積層体を冷却しながら注湯することが望ましい。プラテン面側を冷却するだけも良い。比較的低温で融解する溶加材を用いても良い。望ましくは融点が２００〜４００℃であるアルミニウム合金（商品名アルミット）やハンダが適している。低温ハンダの場合は、積層体によるヒートシンクで鋳込みが不完全となり、州の生じる虞れがある。溶融金属材の場合、埋め込み部の機械強度が上がるものの、母材との相性により、雄形部又は雌形部と融着し難く、接合強度が確保できない虞れがある。
そこで、接合強度を補完するためには、機械的な抜け止め対偶を併有することによりアンカー効果を高めることで解決できる。即ち、雄形部の場合は、突条部とし、その横断面を例えば先広基狭状とすることにより、自ずと埋め込み連通部が雌形部として成形されるので、抜け止め対偶となり、アンカー効果を高めることができる。また、雌形部の場合、溝部とし、その横断面を例えば口狭奥広状とすることにことにより、自ずと埋め込み連通部が雄形部として成形されるので、抜け止め対偶となり、アンカー効果を高めることができる。融着の相性が悪い溶融金属材でも使用することが可能となり、溶融金属材の選定の自由度が増す。むしろ、融着の相性が悪い方が磁性薄板（珪素鋼板等）に熱影響部が生じ難く、収縮変形等を抑制できる。
このように、流動性硬化材の注入式継手部を採用することにより、連綴機能と連結機能とを同時に達成できるものであるが、積層体と連結ビーム部材だけの部材点数に限らず、積層体と連結ビーム部材との間に種々の補助的部材を介装しても良い。積層体は連結ビームで支持されるものであるが、これだけでプラテンを構成した場合、プラテン輸送時などにおいては積層体に横からの外力や慣性力が作用すると、磁性薄板に捩れが生じ、捩れ癖により板筋の曲がりが生じ、例えば可動子の食い違い極歯間における進行磁界が非同期となり、歩進不能となる虞れがある。特に、磁性薄板の板厚や板幅を小さくするほど、捩れが深刻化する。
このため、積層体の少なくとも積層方向の両側面に衝合して積層体を挟み込む外枠体を設けることが望ましいものであるが、その外枠体自身の変形をも抑制するために、積層体の他方の板筋並行面に裏当て板（基板）を重ねることが有効である。裏当て板は外枠体の相対向する側板同士の間隔を規制するためのスペーサとして機能すると共に、他方の板筋並行面のうち連結ビームに対峙しない領域においては裏当て板が支持することになるため、積層体の変形を直接的に防止でき、また、裏当て板の平担面上に他方の板筋並行面が合わさるため、磁性薄板の幅寸法が高精度に管理されていれば、プラテン面の平担化が担保でき、予めプラテンドット用突片部を持つ帯状磁性薄板の使用が可能となり、積層後において積層体にプラテンドットを形成する工程を排除できる。なお、プラテン本体と外枠体とが箱型構造を構成するのが適切である。
他方、裏当て板を用いずに、積層体の変形を防止できる構造としては、相隣る磁性薄板の間に張り合わせ層を介装してなる積層体とすることである。勿論、裏当て板を併用しても良い。張り合わせ層としてエポキシ樹脂等の接着剤の塗布膜で良い。張り合わせ層を介装しながら磁性薄板を繰り返し積層して積層体を得ることができる。多少の張りむらがあっても構わない。張り合わせ層の厚みを管理するには、例えば、磁性薄面に接着剤を塗布した後、磁性薄板の裁断片等のスペーサ材を散布してから、次の磁性薄板を押し付けて、ギャップ間の余分な接着剤を押し出す操作を繰り返す。貫通孔や切り込み付き磁性薄板の上に磁性薄板の裁断片等のスペーサ材を散布して次の磁性薄板を重ね合わせて必要積層数の積層体を準備した後、接着剤中に浸漬し、貫通孔や切り込みを介して各薄板間のギャップを接着剤で充満させて張り合わせ層を一挙に形成しても良い。貫通孔も同時に塞がるため積層体の変形防止や強度確保を実現でき、また貫通孔や切り込みは渦電流を抑制する電流抵抗部やプラテン面側に進行磁路を集中させる役目を果たすため、リニアモータの高性能化に寄与する。
なお、接着剤の張り合わせ層を介装した積層体について、溶融金属材の注入式継手部を採用する場合、溶融金属材の硬化は瞬時であり、接着剤の劣化は問題とならないことはもとより、むしろ、余熱により接着剤の速乾硬化を期待でき、乾燥養生を簡略化できる。
プラテンドットは積層体の板筋並行面に形彫放電加工を以って形成することもできるし、また、エッチング加工を以って形成しても良い。ここで、張り合わせ層がない積層体の場合には、加工液が薄板合わせ隙間から深部へと徒に浸透する虞れがある。張り合わせ層がある積層体の場合、密着度が高いときは、張り合わせ層が加工液のマスクとして機能するため、加工液の深部浸透を防止できる。
さて、以下に具体的な連綴手段を説明すると、裏当て板を用いる場合、プラテン本体として、積層体とその板筋並行面に重ねた裏当て板とから構成し、裏当て板の雌形部としての溝部に対峙する帯状部分に亘り離散的に縦列した複数の第１の貫通孔を形成し、連結ビーム部材には裏当て板に重なる折曲側端部が設けられており、この折曲側端部のビーム長手方向に亘り離散的に縦列した複数の第２の貫通孔を形成し、埋め込み連通部としては溝部に充填されてなる雄形成形部とし、埋め込み接合部としては第１及び第２の貫通孔を充塞してなる鋲状成形部とするものである。溝部の横断面が例えば口狭奥広状である場合は、アンカー効果を発揮し、アルミニウム合金等の流動性硬化材を用いることができる。溝部はアリ溝でも良いし、横断面円欠状でも構わない。横断面逆Ｔ字状の切り込み、横断面逆Ｌ字状の切り込み、横断面Ｆ字状の切り込み、横断面横断面Ｓ字状の切り込みなど、積層前に磁性薄板にパンチ加工で溝横断面を象る切欠きないし切り込みを形成できるため、雌形対偶部は自在に形成できる。前述した様に、他方の板筋並行面に雌形部の開口又はスリットなどが露出する場合に限らず、他方の板筋並行面に寄せた位置に湯道となるべき積層方向の板貫通孔を設け、この板貫通孔に離散的に接続し他方の板筋並行面に露出する開口又はスリットを形成したものでも良い。
裏当て板を用いない場合、連綴手段としては、連結ビーム部材の側面と板筋並行面との突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接してなる溶接継手部でも構わない。アーク溶接やガス溶接等ではなく、溶接域を限定した瞬間溶接であるため、積層体の熱歪等を防止できる。ただ、プラテン面側を冷却しながらレーザービーム溶接を施すのが良い。温度勾配ができるので、プラテン面に波及する熱歪を回避できる。
ここで、連結ビーム部材の側端部が板端である場合、その側端面を板筋並行面に突き合わせると、溶接継手部はＴ形継手部となるので、積層体の支持範囲が板厚寸法に限定され、また板の表裏隅部に溶接して連結の強度バランスを担保する場合、隅肉溶着部同士が板厚間隔で接近しているため、突合せ部分に熱歪等が重畳して大きくなる。このため、逆Ｌ字状の折曲側端部を持つ連結ビーム部材を用い、その折曲側端部の外側面を板筋並行面に突き合わせることが望ましい。支持範囲が広がり安定し、また隅肉溶着部同士が折曲側端部の幅だけ離れるため、熱歪等の重畳を回避できる。
積層体と連結ビームとのレーザービーム溶接の相性が悪い場合、相性の良いスペーサを用いる。即ち、連結ビーム部材は、折曲側端部を有するビーム本体と、その折曲側端部の外側面に重ねて締着した長尺状スペーサで構成し、連綴手段としては、長尺状スペーサと他方の板筋平行面との突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接してなる溶接継手部とするものである。
前述した流動性硬化材の注入式継手部の場合、埋め込み連通部と埋め込み接合部とに機能を分担させるものであるが、実質的同一部分が両機能を兼備する構成も存在する。例えば、積層体は他方の板筋並行面の交差方向に亘って穿たれた溝部を有し、連結ビーム部材は、折曲側端部を有するビーム本体と、折曲側端部の外側に締着又は一体的に設けた長尺状雄形部とを備え、連綴手段は、長尺状雄形部と溝部とを隙間嵌めした遊隙に充填されてなる流動性硬化材とする。流動性硬化材が融接性のある溶融金属である場合は、遊隙に沿って形成された埋め込み連通部が連綴機能を発揮すると共に、長尺状雄形部との融着により連結機能を果たす。ただ、非融着性の流動性硬化材では連綴機能は得られるものの、連結機能は得られないが、溝部の横断面を例えば口狭奥広状とし、長尺状雄形部の横断面を例えば先広基狭状とすることにより、抜け止め作用を発揮するため、連結機能が得られる。斯かる場合、長尺状雄形部の端部を溝部の端口から挿嵌するの言うまでもない。逆に、積層体に例えば断面が先広基狭状の長尺状雄形部を設け、ビーム本体側に例えば断面が口狭奥広状の溝部を形成し、長尺状雄形部と溝部とを隙間嵌めした遊隙に流動性硬化材を充填した構造でも、上記の場合と同様の作用効果を奏する。ただ、このように、ビーム本体側に長尺状雄形部又は溝部を設ける構造は、別部材の締着又は切削加工を必要とすることから、製造コスト高に繋がる。
そこで、更に裏当て板を用いない簡易な連綴手段を構成するには、積層体の雌形部を溝部とし、連結ビーム部材は折曲側端部を有し、この折曲側端部はビーム長手方向に亘り離散的に縦列した複数の貫通孔を有し、埋め込み連通部としては溝部に充填されてなる雄形成形部とし、埋め込み接合部としては貫通孔を充塞してなる鋲状成形部とするのが望ましく、溝部の横断面を口狭奥広状とすればなお良い。鋲状成形部による締着力に強く、抜け止め作用が高いので、稼動時にプラテンに振動が発生しても、緩みが生じ難い。
逆に、積層体に雄形部としては突条部を形成し、連結ビーム部材は溝底にビーム長手方向に沿って複数の貫通孔が離散的に縦列した溝部を有し、埋め込み連通部は溝部が突条部を収容する状態で当該溝部の残余空隙に充填されてなる雌形成形部であり、埋め込み接合部は貫通孔に充塞してなる鋲状成形部としても良い。突条部の横断面を先広基狭状とすればなお良い。
また、雌形部は横断面が口狭奥広状であり、ビーム部材はその側端面のビーム長手方向に沿って離散的に形成した複数の切欠きを有し、埋め込み連通部は側端面を溝部の底面に突き合わせた状態で生じる残余空隙に充填してなる雄形成形部であり、埋め込み接合部は溝部の溝口から溢出してなる鋲状成形部とする構成も採用できる。積層体と埋め込み連通部との抜け止めが連続的でなくとも、離散的であれば充分である。
更に、積層体の雌形部は横断面が口狭奥広状である第１の溝部であり、連結ビーム部材は折曲側端部を有し、折曲側端部はその外側面にビーム長手方向に亘って形成され、横断面が口狭奥広状である第２の溝部を有し、連綴手段は第１及び第２の溝部を合致させた状態で充填されてなる括れ付き両端膨出状成形部とした構成も採用できる。積層体の第１の溝部と括れ付き両端膨出状成形部の一方の膨出部分とが連綴機能と抜け止め機能を果たし、括れ付き両端膨出状成形部の他方の膨出部分と連結ビーム部材とが抜け止め連結機能を果たす。これはいわば埋め込み鋲着部に相当する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るプラテンを適用する２相平面リニアモータの概略構成を示す斜視図である。
第２図は、同モータにおけるＸ軸可動子を示す斜視図である。
第３図は，同Ｘ軸可動子の極歯とプラテンドットとの空間位相関係を示す平面図である。
第４図は、同Ｘ軸可動子をＸ軸方向に見た状態を示す側面図である。
第５図（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ第３図中のＢ′−Ｂ′線，Ｂ−Ｂ線，Ａ′−Ａ′線，Ａ−Ａ線に沿って切断した状態を示す断面図である。
第６図は、本発明の実施形態に係るプラテン構造体を示す斜視図である。
第７図は、本発明の実施例１に係るプラテンを示す斜視図である。
第８図は、本発明の実施例１に係るプラテンを示す正面図である。
第９図は、本発明の実施例１に係るプラテンを示す側面図である。
第１０図は、本発明の実施例１に係るプラテンにおける積層体の連綴構造を示す斜視図である。
第１１図（Ａ）は同積層体を示す平面図、第１１図（Ｂ）は第１１図（Ａ）中のｂ−ｂ線に沿って切断して見た切断矢視図、第１１図（Ｃ）は第１１図（Ａ）中のｃ−ｃ線に沿って切断して見た切断矢視図である。
第１２図は、本発明の実施例２に係るプラテンを示す斜視図である。
第１３図は、本発明の実施例２に係るプラテンを示す正面図である。
第１４図は、本発明の実施例２に係るプラテンを示す側面図である。
第１５図は、本発明の実施例２に係るプラテンにおける積層体の連綴構造を示す斜視図である。
第１６図は、本発明の実施例２に係るプラテンにおける張り合わせ層を介装した積層体の連綴構造を示す斜視図である。
第１７図は、本発明の実施例３に係る連綴構造を示す斜視図である。
第１８図は、本発明の実施例４に係る連綴構造を示す斜視図である。
第１９図は、本発明の実施例５に係る連綴構造を示す斜視図である。
第２０図は、本発明の実施例５に係る連綴構造の変形例を示す斜視図である。
第２１図（Ａ）乃至（Ｇ）はそれぞれ帯状磁性薄板の形状を示す平面図である。
第２２図は、本発明の実施例６に係る連綴構造を示す斜視図である。
第２３図は、本発明の実施例７に係る連綴構造を示す斜視図である。
第２４図は、実施例７に用いる連結ビーム部材の側端部を示す斜視図である。
第２５図は、本発明の実施例８に係る連綴構造を示す斜視図である。
第２６図は、本発明の実施例８に係る連綴構造の変形例を示す斜視図である。
第２７図は、本発明の実施例９に係る連綴構造を示す斜視図である
第２８図は、本発明の実施例１０に係る連綴構造を示す斜視図である
第２９図は、本発明の実施例１１に係る連綴構造を示す斜視図である
第３０図（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれソーヤモータ（２相リニアモータ）の原理を説明するための歩進動作図である。
第３１図は、従来の２相平面リニアモータの概略構成を示す斜視図である。
第３２図（ａ）は第３１図中の２相平面リニアモータの平面図、第３２図（ｂ）は同２相平面リニアモータの右側面図、第３２図（ｃ）は同２相平面リニアモータの正面図である。
発明を実施するための最良の形態
まず、本発明に係る平面リニアモータ用プラテンを詳述する前に、平面リニアモータの概略構成を説明する。
第１図は２相平面リニアモータの概略構成を示す斜視図、第２図は同モータのＸ軸可動子を示す斜視図、第３図は同Ｘ軸可動子の極歯とプラテンドットとの空間位相関係を示す平面図、第４図は同Ｘ軸可動子をＸ軸方向に見た状態を示す側面図、第５図（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ第３図中のＢ′−Ｂ′線，Ｂ−Ｂ線，Ａ′−Ａ′線，Ａ−Ａ線に沿って切断した状態を示す断面図である。
２相平面リニアモータは、多数のプラテンドットＤを格子点配列で形成したプラテン面５１を有するプラテン本体５０と、２個のＸ軸可動子６０Ｘと２個のＹ軸可動子２０Ｙとを面内直交関係で支持板３０を以って連結して成る複合可動子７０とから構成されている。複合可動子７０は圧空噴出口（図示せず）を持ち、圧空の吹き付けによりプラテン本体５０のプラテン面５１から僅少浮上しつつ平面移動するものである。
この２相平面リニアモータは例えばＩＣテストハンドラや部品実装機等に適用できる。ＩＣテストハンドラは、搬入位置のＩＣ（半導体集積回路装置）を吸着保持してテスト位置まで移動した後、下降させてＩＣソケットにＩＣの端子を所定時間押圧し続け、しかる後、ＩＣを上昇させて搬出位置に差し置くコンタクトトランスファを備えるものであり、このＩＣテストハンドラではプラテン本体５０は図示状態とは上下が逆になって吊り下げ支持されており、複合可動子７０はコンタクトトランスファの基体としてプラテン本体５０の真下でプラテン面に沿って平面走行するものである。
プラテン本体５０は、後述するように多数枚の帯状磁性薄板Ｔを積層して成る積層体を有し、第１図及び第２図に示す通り、その一方の板筋並行面側をプラテン面５１として利用するものである。帯状磁性薄板Ｔは例えば０．３５〜０．５ｍｍ程度の絶縁皮膜付き珪素鋼板である。プラテンドットＤの１ドットピッチＰ（１空間周期）は例えば数ミリ程度である。
Ｙ軸可動子２０Ｙは磁性薄板Ｔの板筋方向（Ｙ軸方向）に進行する可動子であって、第１及び第２のヨークＹ１（Ｙ２）は、従来と同様に、Ｘ軸と平行なストライプ状の突条極歯ＫＡ，ＫＡ′（ＫＢ，ＫＢ′）を持つ。
他方、Ｘ軸可動子６０Ｘの第１のヨークＹ１の第１及び第２の分岐磁路脚部Ａ，Ａ′（Ｂ，Ｂ′）の極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）は第４図に示す如くＹ軸方向にはフラットであって、磁性薄板Ｔの板筋方向に配列した至近ドットＤに対して持つ空間位相が相等しい。極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）のＹ軸方向の長さはプラテンドットＤの２ピッチ分であり、いずれの間隔もまた２ピッチ分である。しかしながら、極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）は磁性薄板Ｔの合わせ面の法線方向（Ｘ軸方向）には１ドットピッチ（１空間周期＝Ｐ）毎に繰り返し配列されて、歯列を形成しており、第３図及び第５図に示す如く、１ピッチ以内に収まる横並びの任意の組（極歯パターン）を構成する極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）は、磁性薄板Ｔの合わせ面の法線方向に１ドットピッチＰ以内の食い違い配置である。そして、法線方向に配列した至近ドットに対して持つ空間位相が空間位相差（Ｐ／４）ずつ相異なる。
第３図中の２点鎖線で囲まれた極歯パターン６１では極歯ＫＡ_xが至近ドットＤと一致しており、第５図（ｄ）に示す如くそのエアギャップに集中磁束部αを発生し、また極歯ＫＡ′_xは至近ドットＤに対して半ピッチだけ食い違っており、第５図（ｃ）に示す如くそのエアギャップは磁束消滅部βとなり、極歯ＫＢ_xは至近ドットＤに対してＰ／４だけ進んで食い違っており、更に第５図（ｂ）に示す如くそのエアギャップは引き戻し分岐磁束部γとなり、そして極歯ＫＢ′_xは至近ドットＤに対してＰ／４だけ遅れて食い違っており、第５図（ａ）に示す如くそのエアギャップは推力分岐磁束部δとなっている。Ｘ軸可動子６０Ｘは例えば上記の極歯パターン６１を１ピッチ周期でＸ軸方向に繰り返し展開したパターン群を有するものである。
極歯パターン６１の極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）はどれも磁性薄板Ｔの板筋方向（Ｙ軸方向）に配列した至近ドットＤに対して相等しい空間位相であるため、Ｘ軸可動子６０ＸはＹ軸方向への推進力を受けないものの、極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）がＸ軸方向の１ピッチ以内に収まっているので、進行磁束のための磁気回路は積層体の板筋方向に沿って形成される。第３図及び第５図に示す状態（Ａ相電流による励磁状態）では極歯ＫＢ′_xが推力分岐磁束部δを発生しているので、Ａ相電流からＢ相電流への切り替わり過程においては極歯ＫＢ′_xにＸ軸方向の推進力が作用し、２番目の相切り替え過程では極歯ＫＡ′_xにＸ軸方向の推進力が作用し、３番目の相切り替え過程では極歯ＫＢ_xにＸ軸方向の推進力が作用し、４番目の相切り替え過程では極歯ＫＡ_xにＸ軸方向の推進力が作用する。Ｙ軸方向に横長の極歯パターン６１の４個の極歯には集中磁束部αと分岐磁束部γδとの組み合わせ循環によりＸ軸方向の推進力が順序的に作用し、Ｘ軸可動子６０Ｘは匍匐運動でＸ軸方向へ並進する。勿論、ブロック材で構成したプラテンの場合でもＸ軸方向へ並進する。
このように、積層体の合わせ面の法線方向へ推動するＸ軸可動子６０Ｘを実現できるので、磁性薄板Ｔの積層体をプラテン本体５０とする利用を現実化できる。駆動周期電流（電流パルス）を高周波数化して進行速度を高速化しても、高速域（約２ｍ／秒）まで推進力はさほど低下しない。従って、高速化，高推力，高効率のリニアモータの実現が可能となる。
Ｘ軸可動子６０Ｘ側の極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）とプラテン５０側のＸ軸方向に配列したプラテンドットＤとの空間位相関係は相対的であるので、極歯ＫＡ_x，ＫＡ′_x（ＫＢ_x，ＫＢ′_x）の相互間で食い違い配置を持たせる代わりに、プラテン本体５０側のＸ軸方向に配列したプラテンドットＤの相互間において食い違い配置を持たせても良い。ただ、プラテン面のドット数は膨大であるため、プラテン本体５０の製造に不都合となるが、小面積のプラテンの場合や、プラテン製造の高精度化の開発により実現も可能である。
推力分岐磁束部δから集中磁束部αへ切り替わる極歯に推進力が作用するものであるが、推力分岐磁束部δと集中磁束部αとが互いに逆のヨークの極歯で生じるものであるから、Ｘ軸可動子６０Ｘに作用する回りモーメントは正逆交互に生じ、Ｘ軸可動子６０Ｘは回り振動を伴って並進する。ただ、高速走行になる程、走行速度に対する回り振動の比率は僅少になる。
ここで、プラテン５０のドットピッチＰ（Ｘ軸可動子６０Ｘの極歯ピッチと同じ）と磁性薄板Ｔとの関係を考察すると、磁性薄板Ｔの板厚はドットピッチ以下であっても以上であっても構わないが、高速化，高推力，高効率を達成するにはドットピッチ以下であることが望ましい。磁気回路における磁束消滅部βを生じる極歯に着目すると、この極歯は可動子の推進力にも安定にも直接関係がない。いわば順番的に割り当てられるだけである。そして、この磁束消滅部βを生じる極歯は集中磁束部αを生じる極歯に対して他の極歯よりも一番食い違っており、半ピッチの空間位相差がある。このため、本例のように、板厚が半ピッチ以内の磁性薄板Ｔを用いたプラテン５０の場合、板筋方向に沿って形成される磁気回路は元々その磁束消滅部δを生じる極歯とは磁気結合を持ち難いので、バイアス磁束を丁度打ち消す程の強さの交番磁束を発生させる必要がなく、設計の自由度が増す。これは積層板をプラテンとして用いる利点でもある。３相駆動の場合は、磁性薄板の板厚はドットピッチの１／３以下とすれば良い。プラテン５０が磁性薄板Ｔの積層体であることから、Ｘ軸方向の相隣るドット間はプラスチック等の非磁性材を挟み込んだ積層体でも構わず、またドット間に凹みを設けずに済み、プラテンの製造容易化も実現できる。しかも、漏れ磁束を低減でき、更なる高効率化に寄与する。
さて、第６図は本実施形態に係るプラテン構造体を示す斜視図である。このプラテン構造体８０は、多数枚の帯状磁性薄板（珪素鋼板）を積層した積層体９１を有するプラテン本体９０と、このプラテン本体９０を取り囲む４枚の側板８１ａ〜８１ｄを相互連結した外枠体８１とを有してなる。外枠体８１の相対向する一対の側板８１ａ，８１ｃは積層体９１の積層方向の両面に衝合して積層体９１を挟み込んでいると共に、他の一対の側板８１ｂ，８１ｄにより挟み込まれている。このため、プラテン構造体８０は箱形構造であり、積層体９１の捩れ変形を抑制できる。
（実施例１）
第７図は実施例１に係るプラテンを示す斜視図、第８図はその正面図、第９図はその側面図である。このプラテン本体９０は積層体９１の裏面である板筋並行面に重ねた裏当て板９２を有し、この裏当て板９２はその裏面において複数の断面コ字状の連結ビーム部材９３で支持されている。連結ビーム部材９３は、板筋方向の離散的位置毎に設けられており、第８図に示す如く、積層体９１の中央を境に左右に振り分けられた連結ビーム部材９３は相互に逆向きに対向している。この連結ビーム部材９３は上折曲側端部９４を有し、上折曲側端部９４は第９図に示す如く板筋方向に対し直交する方向に延びており、上折曲側端部９４に沿ってこの上折曲側端部９４と裏当て板９２と積層体９１の裏面との部分に注入されて多数枚の磁性薄板Ｔを連綴するための連綴手段たる流動性硬化材の継手部１００が埋め込み形成されている。
第１０図に示す如く、積層体９１の裏面には板筋方向に対し直交する方向に亘ってアリ溝９１ａが形成されている。また、裏当て板９２はアリ溝９１ａに対峙する帯状部分に亘り離散的に縦列した複数の第１の貫通孔９２ａを有し、上折曲側端部９４は、ビーム長手方向に亘り離散的に縦列し、第１の貫通孔９２ａに重なる第２の貫通孔９４ａを有している。そして、第２の貫通孔９４ａの開口又はアリ溝９１ａの開口から接着剤，溶融樹脂材，溶融金属材等の流動材を注入し、アリ溝９１ａ及び貫通孔９４ａ，９２ａ内に充満して硬化した流動性硬化材の継手部１００が埋め込み成形されている。この流動性硬化材の継手部１００は、アリ溝９１ａに付き回り固着する埋め込み連通部１０１と、当該埋め込み連通部１０１に連続して貫通孔９４ａ，９２ａ内に充満し、裏当て板９２及び連結ビーム部材９３の上折曲側端部９４を挟着する埋め込み接合部１０２とから成る。埋め込み連通部１０１はアリ足に相当する様な雄形成形部であり、埋め込み貫通部１０２は上折曲側端部９４に露出した鋲頭を持つ鋲状成形部であって上折曲側端部９４に鋲着している。このため、積層体９１は埋め込み連通部１０１により連綴されると共に、プラテン本体９０と連結ビーム９２とは埋め込み接合部１０２により挟着接される。本例で用いた流動性硬化材はアルミニウム合金であるが、接着剤、樹脂材や溶接法に用いる溶加材でも構わない。貫通孔の形成は孔加工で済むため、低コスト化に寄与する。
第１１図（Ａ）は積層体９１の平面図、第１１図（Ｂ）は第１１図（Ａ）中のｂ−ｂ線に沿って切断して見た切断矢視図、第１１図（Ｃ）は第１１図（Ａ）中のｃ−ｃ線に沿って切断して見た切断矢視図である。積層体９１の表面には帯状磁性薄板Ｔの突片部が重なり平面正方形を成すプラテンドットＤがマトリクス状に配列形成されている。ドット間の格子溝には樹脂材Ｗが埋め込まれており、表面が平坦面に仕上げられている。このプラテンドットＤは積層体９１を上記の連綴手段で連綴した後、積層体９１の表面に形彫放電加工やエッチング加工を以って施しても良いが、板幅約５ｃｍの帯状磁性薄板Ｔにプラテンドット用突片部を備えたファイン・ブランキング（高精度打ち抜きプレス製品）とし、その帯状磁性薄板Ｔを多数枚積層し、プラテンドット用突片部同士を揃えたものでも良い。斯かる場合はプラテンドットの形成工程を排除することができ、大幅コストダウンを図ることができる。
（実施例２）
第１２図は実施例２に係るプラテンを示す斜視図、第１３図はその正面図、第１４図はその側面図である。なお、本例において実施例１と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
本例のプラテン本体９０は実施例１の様な裏当て板９２を具備しておらず、積層体９１を直接連結ビーム９３が支持している。本例もまた実施例１と同様の連綴手段たる流動性硬化材の継手部１００Ａを有しているが、第１５図に示す如く、実施例１の様な裏当て板９２の貫通孔９２ａがない分、鋲軸長さが短い埋め込み接合部１０２Ａとなっている。この流動性硬化材部の継手部１００Ａが連綴機能と連結機能とを発揮するものであるが、本例では裏当て板９２を具備していないため、外枠体８１（第６図参照）で積層体９１を緊締できるものの、プラテン輸送時などには外枠体８１の変形を充分に抑制できない虞れがあり、外枠体８１自体が変形すると、積層体９１に歪み変形を多少なりとも生じ易い。
そこで、第１６図に示す如く、積層体９１Ａとしては相隣る磁性薄板Ｔの間にエポキシ樹脂等の張り合わせ層（接着層）Ｂを介装したものが適切である。この張り合わせ層Ｂを介装した積層体９１Ａについて、溶融金属材を注湯すると、その硬化は瞬時であり、張り合わせ層Ｂの劣化はさほど問題とならず、むしろ、余熱により張り合わせ層Ｂの速乾硬化を期待でき、乾燥養生を簡略化できる利点がある。
（実施例３）
第１７図は実施例３に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴構造では、連結ビーム部材の上折曲側端部９４に形成した貫通孔９４ｂの孔口がテーパー状になっており、流動性硬化材の継手部１００Ｂの埋め込み接合部１０２Ｂは上折曲側端部９４の下面に面一の皿状鋲頭を有している。埋め込み接合部１０２Ｂの皿状鋲頭は耐せん断性が高く、連結ビーム部材９３と挟着接合強度を向上できる。
（実施例４）
第１８図は実施例４に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴構造では、実施例４より更に進んで、連結ビーム部材の上折曲側端部９４にも積層体９１Ａのアリ溝９１ａと同様なアリ溝９４ｂがビーム長手方向に形成されており、流動性硬化材の継手部１００Ｃの埋め込み接合部１０２Ｃもアリ足に相当する様な雄形成形部である。従って、継手部１００Ｃは括れ付き両端膨出部として成形されており、いわば埋め込み鋲着部に相当している。連結ビーム部材９３との連結強度は頗る堅牢となる。ただ、上折曲側端部９４のアリ溝９４ｂの形成はおおよそ切削加工によることになるため、製造コスト高を若干招く。
（実施例５）
第１９図は実施例５に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴構造では、積層体９１Ａ側にアリ足９１ｂが形成されている。また、連結ビーム部材９３は溝９４ｃ付き側端部９４Ｄを有し、その溝９４ｃの溝底にはビーム長手方向に沿って離散的に貫通孔９４ａが形成されている。溝９４ｃがアリ足９１ｂを囲むように連結ビーム部材９３を積層体９１Ａに突き合わせた状態で流動性硬化材が注入されており、継手部１００Ｄは、溝９４ｃ内の残余空隙に充填された雌形状の埋め込み連結部１０１Ｄと、これに連続し貫通孔９４ａを充塞する鋲状の埋め込み接合部１０２Ｄとから成る。第１９図に示す態様では貫通孔９４ａが溝９４ｃの中央に形成されているが、第２０図に示す様に、溝９４ｃの中央からオフセットした位置に形成しても良い。かかる構成によれば、積層体９１Ａへの付き回り面積が広くなるので、連綴機能が増強する。
第１９図及び第２０図に示す様な形状に係る溝付き側端部を有する連結ビーム部材９３は既成品として入手し難いものであろうが、例えば、入手容易な溝付き側端部を持つ鋼材等を利用することができる。なお、貫通孔列を２列以上としても良い。
積層体９１Ａの裏面にアリ溝等の雌形部やアリ足等の雄形部を形成するのは、埋め込み流動性硬化材との機械的対偶部を自己成形的に得て、流動性硬化材の付き回り付着力の上に機械的アンカー作用を重畳するためである。雌形部又は雄形部付きの積層体９１Ａは、切欠き又は突片部付きの帯状磁性薄板Ｔを揃えて積層することにより得ることができる。この帯状磁性薄板Ｔとしては、例えば，第２１図（Ａ）に示すように、アリ形切欠きａを有するもの、第２１図（Ｂ）に示すように、返し先縁を鈍頭にしたアリ形切欠きｂを有するもの、第２１図（Ｄ）に示すように、円欠状の切欠きｄを有するもの、第２１図（Ｅ）に示すように、返し先縁を鈍頭にした円欠状の切欠きｅを有するものである。いずれの切欠きも口狭奥広状であって、掛け止め作用を発揮するものが良い。また、第２１図（Ｃ）に示すように、アリ形突片部ｃや、第２１図（Ｆ）に示すように、円欠状の突片部ｆを有するものでも良い。突片部を持つ磁性薄板Ｔを用いると、熱的影響がプラテン面に波及し難くなる利点がある。切欠きを持つ磁性薄板Ｔを用いると、自ずと湯道が限定できるので連結ビーム部材９３側に加工作業を簡単化できると共に、出っ張りがないため磁性薄板Ｔの取り扱い性が良いという利点がある。
（実施例６）
第２２図は実施例６に係る連綴構造を示す斜視図である。本例の積層体９１Ａとしては、第２１図（Ｇ）に示す切欠きｇの中にアリ形突片部ｃを有する磁性薄板Ｔを用いて成る。第１９図に示す継手部１００Ｄと同様の継手部１００Ｄ′が埋め込み形成されているが、切欠きｇの深さの分だけ、連結ビーム部材９３の溝９４ｃの深さを浅くでき、溝加工が容易であるばかりか、切欠きｇでの流動性硬化材の付き回りが向上し、連綴作用が増す。特に、溶融金属材を用いる場合、引け収縮が生じることから、アリ形突片部ｃに対する締め付け力が増強する。
（実施例７）
第２３図は実施例７に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴構造では、第２４図に示す如く、側端面のビーム長手方向に沿って離散的に形成した複数のアリ形切欠き９３ａを有する連結ビーム部材９３を用いる。連結ビーム部材９３の側端面を積層体９１Ａのアリ溝９１ａの底面に突き合わせた状態で流動性硬化材を注入して継手部１００Ｅを得る。埋め込み連通部１０１Ｅに連続する埋め込み接合部１０２Ｅは、アリ溝９１ａの返し先縁と連結ビーム部材９３の板面との隙間から溢出してなる鋲状成形部である。第２２図では図示してないが、埋め込み連通部１０１Ｅではアリ形切欠き９３ａにも流動性硬化材が埋め込まれているため、埋め込み連通部１０１Ｅと連結ビーム部材９３の側端部とはアリ溝９１ａ内で相貫構造を形成しており、埋め込み連通部１０１は連綴機能の外に連結機能を果たしている。このして継手部１００Ｅでは二重の連結構造を実現しているため、連結強度が堅牢である。また、アリ形切欠き９３ａの形成は溶断加工を採用できるため、低コスト化に寄与する。
（実施例８）
第２５図は実施例８に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴手段は、連結ビーム部材９３の板側面と積層体９１Ａの裏面とのＴ字状に突き合わせ、その突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接で隅肉溶接してなるＴ形溶接継手部１００Ｆである。隅肉溶着部が連綴機能と連結機能を具備する。この連綴手段は最もシンプルな構造であるが、アーク溶接やガス溶接でなく、レーザービーム溶接を行うこと必要である。レーザービーム溶接は溶接域を狭く限定でき、短時間溶接であることから、母材たる積層体９１Ａの表面への熱的影響を極力抑制できる。積層体９１Ａの少なくとも表面側を冷却しながらレーザービーム溶接を施す。
連結ビーム部材９３の側端部が板端である場合、積層体９１Ａの支持範囲が板厚寸法に限定され、また板両面を隅肉溶接すると、Ｔ形溶接継手部１００Ｆとなり、隅肉溶着部同士が板厚間隔で接近しているため、突合せ部分に熱歪等が重畳して大きくなる。このため、第２６図に示す如く、逆Ｌ字状の折曲側端部９４を持つ連結ビーム部材９３を用い、その折曲側端部９４の外側面を突き合わせて溶接するのが適切である。支持範囲が広がり安定し、また隅肉溶着部同士が折曲側端部９４の幅だけ離間した溶接継手部１００Ｆ′を得ることができるため、熱歪等の重畳を回避できる。
（実施例９）
第２７図は実施例９に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴手段では、折曲側端部９４の外側面に重ねてボルトＶで締着する長尺状スペーサ１１０を用いる。長尺状スペーサ１１０と積層体９１Ａの裏面との突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接で隅肉溶接してなる溶接継手部１００Ｇである。積層体（珪素鋼板積層体）９１Ａと連結ビーム部材（例えばアルミニウム材）９３との溶接相性が悪い場合に、鋼材製の長尺状スペーサ１１０を用いると良い。プラテンの軽量化に寄与する。
（実施例１０）
第２８図は実施例１０に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴手段では、折曲側端部９４の外側面に重ねてボルトＶで締着する長尺状雄形部材１２０を用いる。積層体９１Ａの裏面には断面矩形状の溝部９１ｃが形成されており、長尺状雄形部材１２０と溝部９１ｃとを隙間嵌めした状態でその遊隙に流動性硬化材が注入されて、流動性硬化材の継手部１００Ｈが埋め込み形成されている。この継手部１００Ｈは雄が長尺状雄形部材１２０と溝内壁との間に充填されたものであるから、連綴機能は十分であるものの、連結機能が比較的弱いと言える。ただ、吊り下げ支持を行わないプラテンでは遜色がない。
第２９図は実施例１１に係る連綴構造を示す斜視図である。この連綴手段では、実施例２８の改善に係わるものであり、積層体９１Ａの裏面にはアリ溝９１ａが形成されており、長尺状雄形部材１２０ａはアリ足に形成されている。この長尺状雄形部材１２０ａはその端部をアリ溝９１ａの端口から挿嵌してアリ溝９１ａ内に収めた後、その遊隙に流動性硬化材が注入されて、流動性硬化材の継手部１００Ｉが埋め込み形成されている。機械的な雌雄対偶による掛け止め作用が発揮するため、連結力は強い。また、この長尺状雄形部材１２０ａは磁性薄板Ｔの整列積層用冶具として機能するため、磁性薄板Ｔの張り合わせ工程で用いることができ、積層体の取り扱い性が増す。
なお、上記の実施例は連綴手段の例示として詳述したが、本発明の技術思想の具現化においては細部において各種の変形例を採用できることは言う迄もない。
産業上の利用可能性
本発明に係るプラテンは次のような効果を奏するものであるから、平面リニアモータの固定子として有用である。
（１） 積層体の崩れや変形を抑制できると共に、積層体の一方の板筋並行面側がフリーであるため、プラテン面としての平坦性を担保できる。また、連結ビーム部材間は非連綴領域となっているため、連綴工程に伴う磁性薄板の加工変形や歪等がプラテン面側へ波及するのを極力抑制できるので、積層体の厚み（磁性薄板の幅）の低減により、高性能が得られる積層プラテンの低コスト化及び軽量化を実現できる。
（２） 流動性硬化材の継手部を連綴手段として採用すると、連綴加工時に初期応力が発生し難いため、積層体のプラテン面の変形波及を抑制でき、積層体の薄型化を実現できる。
（３） 積層体側に雌形部又は雄形部を形成すると、雌雄対偶部が自己成形的に形成できるため、アンカー作用が増し、連結強度を高めることができる。
（４） 積層体の少なくとも積層方向の両側面に衝合して積層体を挟み込む外枠体を設けると、プラテン輸送時などにおいて積層体に横からの外力や慣性力が作用しても、磁性薄板に捩れを防止できる。
（５） 積層体の他方の板筋並行面に裏当て板を重ねると、外枠体の相対向する側板同士の間隔を規制するためのスペーサとして機能すると共に、他方の板筋並行面のうち連結ビーム部材に対峙しない領域においては裏当て板が支持することができるため、積層体の変形を直接的に防止でき、また、裏当て板の平坦面上に他方の板筋並行面が合わさるため、磁性薄板の幅寸法が高精度に管理されていれば、プラテン面の平坦化が担保できる。
（６） 相隣る磁性薄板の間に張り合わせ層を介装してなる積層体とすると、積層体の変形を防止できる。接着剤の張り合わせ層を介装した積層体について、溶融金属材の注入式継手部を採用する場合、余熱により接着剤の速乾硬化を期待でき、乾燥養生を簡略化できる。
（７） 流動性硬化材の継手部を形成するための切欠きや突片部やプラテンドット用突片部を持つ磁性薄板を高精度打ち抜き製品で得ることができ、積層後における２次元配列のプラテンドットの形成工程を排除できる。
（８） 連綴手段がレーザービーム溶接継手部の場合、溶接域を限定した瞬間溶接であるため、積層体の熱歪等を防止できる。その際、プラテン面側を冷却することができるため、プラテン面に波及する熱歪を回避できる。

Claims (26)

1. 多数枚の磁性薄板を揃えて積層してなる積層体を用い、前記積層体の一方の板筋並行面側に多数のプラテンドットが２次元配列で形成されてなるプラテン本体を備えた平面リニアモータ用プラテンであって、
   前記積層体の他方の板筋並行面側において、板筋方向の離散的位置毎に前記積層体を支持する連結ビーム部材と、前記他方の板筋並行面側と前記連結ビーム部材の間に前記磁性薄板を連綴する連綴手段と、を有することを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
2. 請求項１において、前記連綴手段は、前記他方の板筋並行面の交差方向に亘って形成された雄形部又は雌形部に固着する埋め込み連通部と、当該埋め込み連通部に連続して前記連結ビーム部材の一部を挟着する埋め込み接合部とを有する流動性硬化材の継手部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
3. 請求項２において、前記雌形部は溝部であり、前記プラテン本体は前記他方の板筋並行面に重ねた裏当て板を有し、前記裏当て板は前記溝部に対峙する帯状部分に亘り離散的に縦列した複数の第１の貫通孔を有し、前記連結ビーム部材は前記裏当て板に重なる折曲側端部を有し、前記折曲側端部はビーム長手方向に亘り離散的に縦列した複数の第２の貫通孔を有し、前記埋め込み連通部は前記溝部に充填されてなる雄形成形部であり、前記埋め込み接合部は前記第１及び第２の貫通孔を充塞してなる鋲状成形部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
4. 請求項３において、前記溝部はその横断面が口狭奥広状であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
5. 請求項１において、前記連綴手段は、前記連結ビーム部材の側面と前記他方の板筋並行面との突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接してなる溶接継手部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
6. 請求項５において、前記連結ビーム部材は折曲側端部を有し、前記側面は前記折曲側端部の外側面であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
7. 請求項１において、前記連結ビーム部材は、折曲側端部を有するビーム本体と、前記折曲側端部の外側面に重ねて締着又は一体化した長尺状スペーサとを備え、前記連綴手段は、前記長尺状スペーサと前記他方の板筋並行面との突き合わせ隅筋に沿ってレーザービーム溶接してなる溶接継手部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
8. 請求項１において、前記積層体は前記他方の板筋並行面の交差方向に亘って穿たれた溝部を有し、前記連結ビーム部材は、折曲側端部を有するビーム本体と、前記折曲側端部の外側面に重ねて締着又は一体化した長尺状雄形部とを備え、前記連綴手段は、前記長尺状雄形部と前記溝部とを隙間嵌めした遊隙に充填されてなる流動性硬化材の継手部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
9. 請求項８において、前記溝部はその横断面が口狭奥広状であり、前記長尺状雄形部はその横断面が先広基狭状であり、前記長尺状雄形部の端部を前記溝部の端口から挿嵌してなることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
10. 請求項２において、前記雌形部は溝部であり、前記連結ビーム部材は折曲側端部を有し、前記折曲側端部はビーム長手方向に亘り離散的に縦列した複数の貫通孔を有し、前記埋め込み連通部は前記溝部に充填されてなる雄形成形部であり、前記埋め込み接合部は前記貫通孔を充塞してなる鋲状成形部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
11. 請求項１０において、前記溝部はその横断面が口狭奥広状であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
12. 請求項２において、前記雄形部は突条部であり、前記連結ビーム部材は溝底にビーム長手方向に沿って複数の貫通孔が離散的に縦列した溝部を有し、前記埋め込み連通部は前記溝部が前記突条部を収容する状態で当該溝部の残余空隙に充填されてなる雌形成形部であり、前記埋め込み接合部は前記貫通孔に充塞してなる鋲状成形部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
13. 請求項１２において、前記突条部はその横断面が先広基狭状であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
14. 請求項２において、前記雌形部はその横断面が口狭奥広状であり、前記ビーム部材はその側端面のビーム長手方向に沿って離散的に形成した複数の切欠きを有し、前記埋め込み連通部は前記側端面を前記溝部の底面に突き合わせた状態で生じる残余空隙に充填してなる雄形成形部であり、前記埋め込み接合部は前記溝部の溝口から溢出してなる鋲状成形部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
15. 請求項１４において、前記雌形部はその横断面が口狭奥広状である第１の溝部であり、前記連結ビーム部材は折曲側端部を有し、前記折曲側端部はその外側面にビーム長手方向に亘って形成され、横断面が口狭奥広状である第２の溝部を有し、前記連綴手段は前記第１及び第２の溝部を合致させた状態で充填されてなる括れ付き両端膨出状成形部であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
16. 請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、前記積層体は相隣る磁性薄板の間に張り合わせ層を介装してなることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
17. 請求項１０乃至請求項１６のいずれか一項において、前記流動性固化材は溶融金属材であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
18. 請求項１７において、前記溶融金属材は溶加材であることを特徴とすることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
19. 請求項１８において、前記溶加材はアルミニウム合金であることを特徴とすることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
20. 請求項１０乃至請求項１６のいずれか一項において、前記流動性固化材は溶融樹脂材であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
21. 請求項１０乃至請求項１６のいずれか一項において、前記流動性固化材は接着剤であることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
22. 請求項１乃至請求項２１のいずれか一項において、前記磁性薄板はその一側縁に沿って所定空間周期毎にプラテンドット用突片部を備えたブランキングであることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。
23. 請求項１乃至請求項２１のいずれか一項において、前記プラテンドットは前記積層体の一方の板筋並行面に形彫放電加工を以って施されてなることを特徴とする平面リニアモータ用プラテンプラテン。
24. 請求項１乃至請求項２１のいずれか一項において、前記プラテンドットは前記積層体の一方の板筋並行面にエッチング加工を以って施されてなることを特徴とする平面リニアモータ用プラテンプラテン。
25. 請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、前記積層体の少なくとも積層方向の両側面に衝合して前記積層体を挟み込む外枠体を設けてなる平面リニアモータ用プラテン。
26. 請求項２５において、前記プラテン本体と前記外枠体とが箱型構造を構成してなることを特徴とする平面リニアモータ用プラテン。

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