JP4429234B2

JP4429234B2 - リニアモータの電機子の製造方法及びリニアモータの製造方法

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Publication number: JP4429234B2
Application number: JP2005231507A
Authority: JP
Inventors: 諭山代; 昭橋本; 英和佐武; 一之山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2025-08-10
Also published as: JP2007049817A

Description

この発明は、リニアモータの電機子及びリニアモータの製造方法に関するものであり、特に、生産性を向上させると共に、その重量を低減して推進力／重量を大きくするものである。

従来のリニアモータは、高密度に巻線を施すために、ティースを構成する各電機子コアは個々に分離した構成としている。そして、各電機子コアに巻線を巻回し、この巻線を施した個々の電機子コアをアリ溝と係合部を利用して組み立て、更に結合部材とネジにより固定部材（電機子取付板）に固定している。

特開２０００−２１７３３４号公報（３頁、図１、図４）

上記従来のリニアモータでは、高密度巻線を行うため、個々のティース毎にアリ溝や係合部に嵌合して組み合わせる作業が必要となる、即ち、ティースの数だけの嵌合工程が必要となり、工程数が多くなって生産性が良くないという問題点があった。

また、各電機子コアを機械的に一体化するための固定部材が必要となってその分重量が増加し、重量に対する推力の比（推力／重量）が良くないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、磁極ティースを組み合わせる工程数を低減することにより生産性を向上し、また、連結のための固定部材を不要にすることで重量を低減することができる構造のリニアモータを得ることを目的とする。

この発明に係るリニアモータの電機子の製造方法は、磁極ティースを直線状に配列し、上記磁極ティースに駆動コイルを設けたリニアモータの電機子の製造方法であって、
歯部と、上記歯部を立設している継鉄部と、上記継鉄部の端面の上記歯部突出側に圧入凸片部を有する第１の磁極ティースを用意する工程と、
歯部と、上記歯部の根元に設けられた圧入凹部を有する第２の磁極ティースを用意する工程と、
隣接する上記第１の磁極ティースの端面同士を密着させて直線状に配置して、隣接する上記第１の磁極ティースの圧入凸片部同士で圧入凸部を形成する工程と、
上記圧入凸部に、上記第２の磁極ティースの圧入凹部を上記第１の磁極ティースの歯部側から圧入することにより、上記第１の磁極ティースを連結固定する工程とを有し、
上記圧入凹部に圧入される上記圧入凸部の幅寸法は上記圧入凹部の幅寸法よりも大きく、
上記第１の磁極ティースの圧入凸片部には、隣接する上記第１の磁極ティースを当接させたときの上記端面に切欠きが設けられるとともに、上記切欠きよりも先端側に隣接する上記第１の磁極ティース同士の密着部を有するものである。

この発明によるリニアモータの電機子の製造方法によれば、磁極ティースの連結部が２ティース当り１箇所となるので、連結作業を従来の１／２に減らすことができ、圧入という簡便な方法で電機子を組み立てられるので、生産効率を向上できる。また、連結のための固定部材を不要にすることで重量を低減することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるリニアモータを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態のリニアモータは、電機子１と、この電機子１と所定のギャップを介して配設された固定子２を備えている。

電機子１は、第１の磁極ティース１００と、第１の磁極ティース１００間に配設される第２の磁極ティース２００と、端部に配設される第３の磁極ティース３００を備え、各磁極ティースには駆動コイル５が巻回されている。固定子２は、ヨーク２２と、磁石２１とを備え、ヨーク２２に極性の異なる磁石２１が交互に配列されている。

図３は各磁極ティースを示す断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の磁極ティース１００は、継鉄部１０２と、この継鉄部１０２から固定子側に突出する歯部１０１を備えたティース片を積層して構成される。これらのティース片は、電磁鋼板をプレスで打ち抜いて形成する。積層したティース片は、例えば表面側が凹形状で、裏面側が凸形状の嵌合部６１により連結係合している。そして、第１の磁極ティース１００は、隣り合う第１の磁極ティース１００と当接する端面１０３と、端面１０３から固定子側に突出する圧入凸片部１０４と、継鉄部１０２の背面側の一端に設けられた凸状の固定棒保持片１０６とを有する。駆動コイル５は絶縁材４を介して歯部１０１に巻回されている。

図３（ｃ）に示すように、第２の磁極ティース２００は、歯部２０１からなるティース片を積層して構成される。これらのティース片は、電磁鋼板をプレスで打ち抜いて形成する。積層したティース片は、例えば表面側が凹形状で、裏面側が凸形状の嵌合部６２により連結係合している。そして、第２の磁極ティース２００は、歯部２０１の根元部分に設けられ、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４を圧入嵌合する圧入凹部２０２を有する。駆動コイル５は絶縁材４を介して歯部２０１に巻回されている。

図３（ｄ）に示すように、第３の磁極ティース３００は、歯部３０１からなるティース片を積層して構成される。これらのティース片は、電磁鋼板をプレスで打ち抜いて形成する。積層したティース片は、例えば表面側が凹形状で、裏面側が凸形状の嵌合部６３により連結係合している。そして、第３の磁極ティース３００は、歯部３０１の根元部分に設けられ、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４を圧入嵌合する圧入凹部３０２を有する。駆動コイル５は絶縁材４を介して歯部３０１に巻回されている。

図４に示すように、第１の磁極ティース１００は、それぞれの固定棒保持片１０６が対向するように、第１の磁極ティース１００の端面１０３同士を当接させて直線状に配置する。第１の磁極ティース１００の端面１０３同士を当接させることにより、各圧入凸片部１０４が合わさって圧入凸部１０５を形成する。そして、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５に、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入することによって、隣り合う第１の磁極ティース１００の連結と、第２の磁極ティース２００の第１の磁極ティース１００への固定が行われる。なお、第１の磁極ティース１００の端面１０３は、第１の磁極ティース１００を直線状に配置した際、各端面同士が密着するように構成されて、第２の磁極ティース２００を第１の磁極ティース１００の歯部１０１側から移動させることによって、圧入凸部１０５に圧入凹部２０２を圧入できるようになっている。

さらに、図４に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４に、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２を圧入することによって、第３の磁極ティース３００の第１の磁極ティース１００への固定が行われる。

また、図５に示すように、第１の磁極ティース１００、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００は、上記説明した通り、電磁鋼板を抜きかしめ６１，６２，６３によって積層連結することによって形成されている。第１の磁極ティース１００は所定積厚Ｌ１の２つのティースコア１００ａ、１００ｂを有し、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００は所定積厚Ｌ２の３つのティースコア２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、及び３００ａ、３００ｂ、３００ｃを有している。各ティースコアは、図１に示すように積層され、駆動コイル５及び各ティースの連結によりつなぐように組み立てられる。

また、隣り合う第１の磁極ティース１００の固定棒保持片１０６の間には、固定棒６が嵌め込まれるように構成されている。固定棒６は、工作機械等の装置に取り付けるためのネジ穴６ａが設けられている。固定棒６は、第１の磁極ティース１００の固定棒保持片１０６間に挿入された後、ＴＩＧ溶接等によって固定される。

以上のように本実施の形態によれば、第１の磁極ティース１００間に第２の磁極ティース２００を配置し、第２の磁極ティース２００により第１の磁極ティース１００同士を連結することにより、磁極ティースの連結部が２磁極ティース当り１箇所となり、連結作業を従来の１／２に減らすことができ組み立て性を改善できる。

また、第１の磁極ティース１００に設けられた圧入凸部１０５と第２の磁極ティース２００に設けられた圧入凹部２０２との圧入、並びに第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４と第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２との圧入によって電機子１を連結固定しているので、リニアモータの電機子１を容易に製造することができる。

さらに、第１の磁極ティース１００の端面１０３を密着させることによって隣接する圧入凸片部１０４が合わさり圧入凸部１０５が形成される。そして、この圧入凸部１０５が剛体的な構造となるので、上記第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入することによって圧入部分にガタ等が生じることが無く、安定した一体構造の電機子１を得ることができる。また、圧入部分にガタが無いことで、固定棒６のＴＩＧ溶接等による固定の際、磁極ティースが歪んだり、ピッチ等にばらつきが生じたりすることを防ぎ、コギングやトルクリップル等の特性の劣化を防止することができる。

また、所定積厚Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２のティースコア１００ａ、２００ａ、３００ａを複数個組合わせることによって磁極ティース１００、２００、３００を構成しているので、ティースコアの個数を変えることにより、リニアモータの出力を必要に応じて変えることで容易に変えることができる。

また、積厚が大きく、ティース片の積層数が多くなると、ティース片の板圧偏差等が積層方向に積算されてティースコアの傾きを生じることがあるが、所定の積厚のティースコアに分割して、そのティースコアをつなぎ合わせて構成することにより、傾きの発生を抑制することができる。

また、積厚が大きな磁極ティースを得るためには、ティース片を積層する積層金型の下型（ダイ）を厚くする必要があるが、この実施の形態のように、所定の積厚のティースコアを複数個つなぎ合わせて構成することにより、ティース片を積層する積層金型の下型（ダイ）として薄い安価な金型を使用して、積厚が大きな磁極ティースを得ることができる。

また、ティースコア１００ａとティースコア２００ａ、３００ａの積厚を変えているので、ティースコア１００ａの継ぎ目とティースコア２００ａ、３００ａの継ぎ目が重なることがなく、ティースコア１００ａ、２００ａ、３００ａを分離することによる第１の磁極ティース１００、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００の連結強度の低下が抑えられる。

また、電機子１を工作機械等の装置に取り付ける手段として、固定棒６を用いているので、電機子（可動子）１の重量を低減でき、推力の重量に対する比（推力／重量）を向上させることができる。

なお、上記実施の形態では、第１の磁極ティース１００、第２の磁極ティース２００、第３のティース３００についてティースコア１００ａ、２００ａ、３００ａを複数個組合わせることによって構成していたが、積厚が薄い場合や出力が所定値に決まっている場合は、ティースコアを分割する必要はない。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２の第１の磁極ティースの圧入凸部を説明するための図である。図６（ａ）は実施の形態１の第１の磁極ティースの圧入凸部を示す図であり、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２に設けられている圧入凸片部１０４はティース積層方向の全部に設けられている。本実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２に設けられている圧入凸片部１０４を、ティース積層方向の一部に設けるようにしている。なお、その他の構成は上記実施の形態と同様である。

以上のように、本実施の形態では、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２に設けられている圧入凸片部１０４をティース積層方向の一部に設けることによって、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４によって形成される圧入凸部１０５と第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２の圧入部の長さを小さくすることができ、圧入力を容易に調整することができる。

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による電機子を示す断面図、図８及び図９は、図７に示す電機子を組み立てる工程を示す断面図であり、これらの図において、実施の形態１と同一符号は、同一または相当部分を示す。

図７に示すように、この実施の形態では、第１の磁極ティース１００を構成するティース片が屈曲可能な連結部１１８で連結されており、全体として連結磁極ティース１５０を形成している。図８に示すように、連結部１１８を屈曲させて、第１の磁極ティース１００の歯部１０１間の間隙を広げた状態で連続的に駆動コイル５の巻線を施し、駆動コイル５を巻回する。そして、図９に示すように、第１の磁極ティース１００同士を連結部１１８で上記と逆方向に屈曲させて、直線状に戻す。その後、図７に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５に第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４に第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２を圧入させて、第１の磁極ティース１００の連結を強固にするとともに、第１の磁極ティース１００に第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００を組み込み、固定する。

この実施の形態では、第１の磁極ティース１００同士が連結部１１８で連結されているのでマテリアルハンドリングが容易になる。

また、連結部１１８で第１の磁極ティース１００を屈曲させ、歯部１０１間の間隔を広げた状態で駆動コイル５を巻回することができるので、駆動コイル５の巻線が容易になり、またコイルを高密度に、連続的に巻回することができ、生産性が向上する。

実施の形態４．
上記実施の形態において、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４によって形成される圧入凸部１０５に、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入し、第１の磁極ティース１００と第２の磁極ティース２００を連結固定して、電機子１を形成している。この場合、図１０に示すように、圧入凸部１０５の幅寸法Ｗ１と圧入凹部２０２の幅寸法Ｗ２の関係をＷ１≒Ｗ２とするところ、強固に連結固定する場合には、Ｗ１≧Ｗ２、もしくはＷ１＞Ｗ２とする必要がある。しかしながら、このとき、圧入凸部１０５に圧入凹部２０２を圧入することによって大きな歪みや塑性変形が生じうまく圧入できないことが懸念される。

本実施の形態は上記課題を解消するためになされたものであり、図１１はこの発明の実施の形態４による磁極ティースを示す断面図であり、図１２は図１１の要部拡大断面図である。

本実施の形態では、図１１及び図１２に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４の端面１０３側に切欠き１０６を設ける。なお、この切欠き１０６は、圧入凸片部１０４の端面１０３の継鉄部内側に設けられ、切欠き１０６の外側には密着部１０３ａを有するようにする。なお、その他の構成は上記実施の形態と同様である。

本実施の形態によれば、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４の端面１０３側に切欠き１０６を設けられているので、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５に第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入することによる歪みや塑性変形を緩和することが可能となり、安定した圧入が可能となる。また、切欠き１０６の外側には密着部１０３ａを残しているので、圧入凸部１０５が剛体的な構造となり、上記実施の形態と同様に圧入部分にガタ等が生じることが無く、安定した一体構造の電機子１を得ることができる。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、図１３に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５に第２の磁極ティースの圧入凹部２０２を圧入する際に、端面１０３、圧入凸片部１０４、圧入凹部２０２等の寸法誤差によって、第１の磁極ティース１００が矢印Ｂ方位に傾く可能性があり、電機子１の組み立て性を損なう可能性がある。この実施の形態は上記矢印Ｂ方向の傾きを防止するためのものである。

図１４はこの発明の実施の形態５による電機子を示す断面図、図１５は図１４の磁極ティースの圧入部寸法関係を示す断面図、図１６は図１４の第１の磁極ティースを示す断面図、図１７は図１４の第２の磁極ティースを示す断面図である。

本実施の形態では、図１４〜１７に示すように、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２の端部に凹状の挿入部１０７が設けられ、この凹状挿入部１０７に端面側に圧入凸片部１０４が設けられている。この凹状の挿入部１０７は、隣接する第１の磁極ティース１００の端面１０３が当接し、圧入凸部１０５が形成された状態において、第２の磁極ティース２００の根元部２０３が挿入できるように、第２の磁極ティース２００の幅Ｗ４とほぼ同じ幅Ｗ３の嵌合挿入部１０８が形成されるようになっている。

以上のように本実施の形態によれば、第２の磁極ティース２００を、第１の磁極ティース１００の挿入部１０７によって形成された嵌合挿入部１０８に挿入する際、圧入凸部１０５と圧入凹部２０２の圧入によって第１の磁極ティース１００が傾くことはなく（第１の磁極ティース１００に傾く力が作用するが、第２の磁極ティース２００の根元部２０３によって規制されるため傾かない。）、組み立てを容易に行うことができる。

また、嵌合挿入部１０８に第２の磁極ティース２００の根元部２０３を挿入する構造とすることにより、第１の磁極ティース１００と第２の磁極ティース２００の接触面積を大きくすることが可能となり、磁極ティースを分離することによる磁気的な損失（磁気抵抗）を抑制することができる。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、第１の磁極ティース１００及び第２の磁極ティース２００の双方に駆動コイル５を巻回していた。本実施の形態では、図１８〜図２１に示すように、第１の磁極ティース１００の歯部１０１にのみ駆動コイル５を巻回し、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００には駆動コイル５を巻回していない。このような構成において、コイルが巻回された第１の磁極ティース１００は、主極ティースとなり、コイルが巻回されていない第２の磁極ティース２００はコギングやトルクリップルを抑制するための補極ティースとなる。また、第３の磁極ティース３００は端コギングを低減する補助的なティースとなる。

そして、図２１に示すように、第１の磁極ティース１００の端面１０３を当接させて直線状にし、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５と第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入し、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４と第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２を圧入することにより、第１の磁極ティース１００の連結と、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００の第１の磁極ティース１００への固定を行う。

以上のように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果が得られるとともに、第１の磁極ティース１００にのみ駆動コイル５を巻回したので、第２の磁極ティース２００の圧入の際、第２の磁極ティース２００を積層方向で分割することが可能となり圧入力の調整を容易に行うことできる。この場合、第２の磁極ティース２００は分割数分組み込む作業が必要となる。

なお、この実施の形態において、第１の磁極ティース１００にのみ駆動コイル５を設けるようにしたが、第１の磁極ティース１００にコイルを設けず、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００に駆動コイル５を設けても同様の効果が得られる。

実施の形態７．
上記実施の形態１〜６では、第１の磁極ティース１００の端面１０３を密着させることによって形成される圧入凸部１０５に、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入することによって、第１の磁極ティース１００の連結と第２の磁極ティース２００の固定を行い、また、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４に、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２を圧入することによって、第３の磁極ティース３００の固定を行った。しかし、電機子１に加わる振動や衝撃によって、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５から、もしくは、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４から抜ける可能性がある。

図２２はこの発明の実施の形態７による電機子の一部を示す断面図、図２３は図２２の第１の磁極ティースを示す断面図、図２４は図２２の第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。本実施の形態では、図２３及び図２４（ａ）に示すように、第１の磁極ティース１００の挿入部１０７の圧入凸片部１０４の反対側の面に係止用凹部１０９と、第２の磁極ティース２００の根元部２０３に係止用凹部２０４を設ける。そして、第１の磁極ティース１００の端面１０３を密着させることによって形成される圧入凸部１０５に、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入後、図２２に示すように、係止用凹部１０９及び２０４によって形成された空間にピン１１を挿入することによって、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５から第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２が抜けないようにしている。

また、同様に、図２４（ｂ）に示すように第３の磁極ティース３００の根元部３０３に係止用凹部３０４を設ける。そして、図２２に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４に、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２を圧入後、係止用凹部１０９及び３０４によって形成された空間にピン１１を挿入することによって、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４から第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２が抜けないようにしている。

なお、第２の磁極ティース２００の係止用凹部２０４は、第１の磁極ティース１００によって形成される圧入凸部１０５に、第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入した状態で、また、第３の磁極ティース３００の係止用凹部３０４は、第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４に、第３の磁極ティース３００の圧入凹部２０２を圧入した状態で、それぞれ第１の磁極ティース１００の係止用凹部１０９に対向するように配設されている。

このように構成したので、電機子１に加わる振動や衝撃によって第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５から、もしくは、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４から抜けることがなくなり、良好な特性が得られる。

なお、上記ピン１１の代わりに樹脂等を注入しても同様の効果が得られる。

実施の形態８．
図２５はこの発明の実施の形態８による電機子の一部を示す断面図、図２６は図２５の第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。

本実施の形態では、上記実施の形態７に代わる抜け止め手段として、図２５及び図２６に示すように、第２の磁極ティース２００の根元部２０３と先端部との間に段差部２０５を設け、図２５に示すように第１の磁極ティース１００と第２の磁極ティース２００を組み合わせた状態で駆動コイル５が設けられるスロット部にモールド樹脂１２を充填する。同様に、第３の磁極ティース３００の根元部３０３と先端部との間に段差部３０５を設け、第１の磁極ティース１００と第３の磁極ティース３００を組み合わせた状態で駆動コイル５が設けられるスロット部にモールド樹脂１２を充填する。ここで、段差部２０５及び３０５は、図２５に示すように、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２の歯部側端とほぼ同じかわずかに入り込む位置から設けられている。

このように構成することによって、段差部２０５及び３０５がモールド樹脂１２に引っ掛り、電機子１に加わる振動や衝撃によって第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５から、もしくは、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４から抜けることがなくなり、良好な特性が得られる。

実施の形態９．
図２７はこの発明の実施の形態９による第１の磁極ティースを示す断面図、図２８はこの発明の実施の形態９による第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。また、図２９及び図３０はこの発明の実施の形態９による電機子の組立て工程を示す斜視図である。

本実施の形態では、上記実施の形態７、８に代わる抜け止め手段として、図２７及び図２８（ａ）に示すように、第１の磁極ティース１００の継鉄部１０２の挿入部１０７側端に凸状の係止部１１０を設けるとともに、第２の磁極ティース２００の根元部２０３の端部に凸状の係り部２０６を設ける。そして、図２９（ａ）→（ｂ）に示すように第１の磁極ティース１００の嵌合挿入部１０８に矢印Ｃ方向から第２の磁極ティース２００を挿入し、その後、図２９（ｃ）→（ｄ）、もしくは図３０（ａ）→（ｂ）に示すように、第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５に第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２を圧入する。そして、図３０（ｂ）に示すように係止部１１０と係り部２０６間にできた空間にモールド樹脂１３を注入する。また、第３の磁極ティース３００の根元部３０３の端部に凸状の係り部３０６を設け、第２の磁極ティース２００と同様に、圧入凸片部１０４に圧入凹部３０２を圧入した後、図３０（ｂ）に示すように係止部１１０と係り部３０６間にできた空間にモールド樹脂１３を注入する。

本実施の形態によれば、係止部１１０と係り部２０６、３０６間にモールド樹脂１３が充填されるので、電機子１に加わる振動や衝撃によって第２の磁極ティース２００の圧入凹部２０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸部１０５から、もしくは、第３の磁極ティース３００の圧入凹部３０２が第１の磁極ティース１００の圧入凸片部１０４から抜けることがなくなり、良好な特性が得られる。

なお、係り部２０６及び３０６は挿入部１０７の側壁に緩やかに当接するように設けられ、かつ、係止部１１０は第２の磁極ティース２００の根元部２０３及び第３の磁極ティース３００の根元部３０３の側面に緩やかに当接するように設けられている。そのため、第２の磁極ティース２００及び第３の磁極ティース３００に抜去力が作用した場合に、モールド樹脂１３に加わる力は圧縮力となるので、より強固に保持することができる。

また、上記モールド樹脂１３の代わりにピン等の固定部材を挿入しても同様の効果が得られる。

なお、上記実施の形態７、８、９では第１の磁極ティース１００にのみ駆動コイル５が設けられている場合を示したが、実施の形態１〜５のように全てのティースに駆動コイル５が設けられている場合にも適用可能である。

また、上記実施の形態では、第１の磁極ティース、第２の磁極ティース及び第３の磁極ティースはティース片を積層することにより形成した例について説明したが、第１の磁極ティース、第２の磁極ティース及び第３の磁極ティースとして磁性粉体を焼結や射出成形によって形成したものをこの発明に用いることもできる。

この発明に係るリニアモータは、例えば半導体製造装置や工作機等の送り装置として用いられる。

この発明の実施の形態１によるリニアモータを示す平面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。この発明の実施の形態１によるリニアモータの電機子の各磁極ティースを示す断面図である。この発明の実施の形態１による電機子の組立工程を示す断面図である。この発明の実施の形態１による各磁極ティースを構成するティースコアを示す図である。この発明の実施の形態２の第１の磁極ティースの圧入凸部を説明するための図である。この発明の実施の形態３による電機子を示す断面図である。この発明の実施の形態３による電機子を組み立てる工程を示す断面図である。この発明の実施の形態３による電機子を組み立てる工程を示す断面図である。図２の磁極ティースの圧入部寸法関係を示す断面図である。この発明の実施の形態４による磁極ティースを示す断面図である。図１１の要部拡大断面図である。図１１の磁極ティース連結の際起こりうる問題点を説明する図である。この発明の実施の形態５による電機子を示す断面図である。図１４の磁極ティースの圧入部寸法関係を示す断面図である。図１４の第１の磁極ティースを示す断面図である。図１４の第２の磁極ティースを示す断面図である。この発明の実施の形態６によるリニアモータの平面図である。図１８のリニアモータのＢ−Ｂ線断面図である。図１８の磁極ティースを示す断面図である。図１８の電機子の組立て工程を表す断面図である。この発明の実施の形態７による電機子の一部を示す断面図である。図２２の第１の磁極ティースを示す断面図である。図２２の第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。この発明の実施の形態８による電機子の一部を示す断面図である。図２５の第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。この発明の実施の形態９による第１の磁極ティースを示す断面図である。この発明の実施の形態９による第２の磁極ティース（ａ）及び第３の磁極ティース（ｂ）を示す断面図である。この発明の実施の形態９による電機子の組立て工程を示す斜視図である。この発明の実施の形態９による電機子の組立て工程を示す断面図である。

符号の説明

１電機子、１００第１の磁極ティース、２００第２の磁極ティース、
１０１，２０１歯部、１０２継鉄部、１０３端面、１０４圧入凸片部、
２０２圧入凹部、１０５圧入凸部、１０６切欠き、１０７挿入部、
１０８嵌合挿入部、１０９，２０４係止用凹部、１５０連結磁極ティース、
１１ピン、２０５段差部、５駆動コイル、１２，１３モールド樹脂、
２０３根元部、１１０係り部、２０６係止部。

Claims

磁極ティースを直線状に配列し、上記磁極ティースに駆動コイルを設けたリニアモータの電機子の製造方法において、
歯部と、上記歯部を立設している継鉄部と、上記継鉄部の端面の上記歯部突出側に圧入凸片部を有する第１の磁極ティースを用意する工程と、
歯部と、上記歯部の根元に設けられた圧入凹部を有する第２の磁極ティースを用意する工程と、
隣接する上記第１の磁極ティースの端面同士を密着させて直線状に配置して、隣接する上記第１の磁極ティースの圧入凸片部同士で圧入凸部を形成する工程と、
上記圧入凸部に、上記第２の磁極ティースの圧入凹部を上記第１の磁極ティースの歯部側から圧入することにより、上記第１の磁極ティースを連結固定する工程とを有し、
上記圧入凹部に圧入される上記圧入凸部の幅寸法は上記圧入凹部の幅寸法よりも大きく、
上記第１の磁極ティースの圧入凸片部には、隣接する上記第１の磁極ティースを当接させたときの上記端面に切欠きが設けられるとともに、上記切欠きよりも先端側に隣接する上記第１の磁極ティース同士の密着部を有する
ことを特徴とするリニアモータの電機子の製造方法。
上記磁極ティースはティース片を積層して構成され、上記第１の磁極ティースの積層方向の一部に上記圧入凸片部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第１の磁極ティースの所定個数は、上記継鉄部の端部において、屈曲可能な連結部により連結されていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第１の磁極ティースに、上記第２の磁極ティースの根元部が挿入される凹状の挿入部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第１の磁極ティースの上記凹状の挿入部に係止用凹部を設け、上記第２の磁極ティースの根元部に係止用凹部を設け、上記各係止用凹部は上記第１の磁極ティースと上記第２の磁極ティースを組み合わせた状態で対向する位置に設けられ、圧入により対向した上記係止用凹部で形成された空間に抜け止め材を挿入することを特徴とする請求項４記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第２の磁極ティースの根元部と先端部との間に段差部を設け、上記第１の磁極ティースと上記第２の磁極ティースを組み合わせた状態で駆動コイルが設けられるスロット部にモールド樹脂を充填することを特徴とする請求項１記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第１の磁極ティースの凹状の挿入部側端に凸状の係止部を設け、上記第２の磁極ティースの根元部の端部に凸状の係り部を設け、上記第１の磁極ティースと上記第２の磁極ティースを組み合わせた状態で上記係止部と上記係り部間にできた空間にモールド樹脂を充填することを特徴とする請求項４記載のリニアモータの電機子の製造方法。
上記第１の磁極ティースの歯部と上記第２の磁極ティースの歯部のいずれか一方に駆動コイルを巻回して主極ティースを構成し、いずれか他方に駆動コイルを巻回せずに補極ティースを構成するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項記載のリニアモータの電機子の製造方法。
電機子と、上記電機子に所定のギャップを介して配設された固定子とを備えているリニアモータの製造方法であって、
上記電機子が請求項１から請求項８のいずれか１項記載の電機子の製造方法で製造されることを特徴とするリニアモータの製造方法。