JP4476778B2

JP4476778B2 - リニアモータ

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Publication number: JP4476778B2
Application number: JP2004319342A
Authority: JP
Inventors: 諭山代; 昭橋本; 明度会
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: JP2006136055A

Description

この発明は、リニアモータの電機子巻線部の構造に関するものである。

従来、隣り合う磁極の極性が異なるように並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子と、該固定子の磁石と共働して移動推進力を付与される複数個の電機子コイルを有する可動子とを備えたリニアモータにおいて、前記可動子の電機子コイルを、その巻線方向が可動子移動方向に対し直交するように一列に密着させて並べると共に、そのコイル列の両端を電機子コイルと略同じ厚さの第１の支持部材で挟んで固定し、且つ当該第１の支持部材及び電機子コイルを、可動子の移動方向に対し直角方向の一端部において第２の支持部材で保持したリニアモータがあった（例えば、特許文献１参照）。

また、巻始端部と巻終端部とを備えた空芯コイルの内側と外側との双方又は一方の全体又は一部に剛性のある補強材を固定し、補強材に空芯コイルを基板の取付け位置に位置決めするための位置決め突子を設けたリニアモータ用駆動コイルがあった（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−５０６１４号公報（段落［０００５］、図３等）特開２０００−３２４７８９号公報（段落［０００８］、図２等）

前記特許文献１のリニアモータの電機子巻線部においては、電機子コイルをボビン等に巻線した後に電機子コイルのみを取り外し一列に並べる必要があり、組立作業に手間がかかり、生産性が悪い。また、隣り合う電機子コイルの密着により、位置が決まるため、高精度の位置決めに限界があり、モータ特性に影響を及ぼす可能性がある。さらに、電機子コイルが空芯状であるため、樹脂モールドにより強固に固定する際、樹脂成形圧によってコイルが変形するおそれがあるという問題点があった。

また、前記特許文献２のリニアモータ用駆動コイルにおいても、電機子コイルをボビン等に巻回した後に電機子コイルを取り外し、電機子コイルの内側又は外側を剛性のある補強材で固定する必要があり、電機子巻線部の組立作業に手間がかかり、生産性が悪いという問題があった。

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、電機子巻線部を製造する際、容易かつ高精度に電機子コイルを配設でき、剛性も高く、さらにモールド時にコイルが変形することがない電機子巻線部構造を提供することを目的としている。

第１の発明に係るリニアモータは、隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、電機子巻線部は、電機子コイルをボビンに巻装すると共に、電機子コイルの巻線軸方向が磁石列と直交するようにボビンを並べ、ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、ボビンに設けた位置決め用穴に、ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、ボビンが配設されるベースブロックの反対側には端板が配設され、この端板は平板上の連結部とベースブロックの位置決め用突起が挿入・嵌合される連結用穴を備えたことを特徴とする。

また、第２の発明に係るリニアモータは、隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、電機子巻線部は、電機子コイルをボビンに巻装すると共に、電機子コイルの巻線軸方向が磁石列と直交するようにボビンを並べ、ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、平板状の連結部と位置決め用突起部を有する一対のベースブロックを備え、ボビンに設けた位置決め用穴の両側から、ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めしたことを特徴とする。

また、第３の発明に係るリニアモータは、隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、電機子巻線部は、電機子コイルをボビンに巻装すると共に、電機子コイルの巻線軸方向が磁石列と直交するようにボビンを並べ、ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、ボビンに設けた位置決め用穴に、ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、ベースブロックの位置決め用突起部にモールド充填用穴を設けたことを特徴とする。

また、第４の発明に係るリニアモータは、隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、電機子巻線部は、電機子コイルをボビンに巻装すると共に、電機子コイルの巻線軸方向が磁石列と直交するようにボビンを並べ、ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、ボビンに設けた位置決め用穴に、ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、ボビンは、電機子コイルを巻回するためのボビン巻枠と、このボビン巻枠に設けられ電機子コイルの抜けを防止するボビン外壁を備え、ボビン外壁をボビン巻枠の両端部に設け、ボビン巻枠のボビン外壁のない中央位置にベースブロックの位置決め用突起部が挿入される位置決め用穴を設けると共に、ベースブロックの連結部の幅を、ボビン巻枠の両端部に設けたボビン外壁間の距離より小さくしたことを特徴とする。

また、第５の発明に係るリニアモータは、隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、電機子巻線部は、電機子コイルをボビンに巻装すると共に、電機子コイルの巻線軸方向が磁石列と直交するようにボビンを並べ、ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、ビンに設けた位置決め用穴に、ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、ボビンは、電機子コイルを巻回するためのボビン巻枠と、このボビン巻枠に設けられ電機子コイルの抜けを防止するボビン外壁を備え、ボビンの巻枠にモールド充填用穴を設け、電機子コイルの長手方向中心線からモールド充填用穴の端までの短い方の距離をＷｈ１、長い方の距離をＷｈ２、ベースブロックの端までの距離をＷ１とすると、Ｗｈ２＞Ｗ１＞Ｗｈ１となるように設けたことを特徴とする。

この発明に係るリニアモータによれば、電機子コイルをボビンに巻回した後そのままの状態で電機子巻線部として配設することができるので、組み立て作業が容易となり、生産性が向上する。また、ボビンを高精度に製作することが容易であるため、ボビンを並べることで、電機子コイルを高精度に位置決めすることができる。また、ボビンが電機子コイルの支持部材となり剛性が増す。さらに、電機子コイル内周部にボビンが配設されているので、モールド樹脂により強固に固定する際に樹脂圧がかかっても電機子コイルの変形を防止することができる。

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全体斜視図であり、図２は図１のリニアモータの電機子巻線部を示す平面図である。また、図３は図２の電機子巻線部のＸ−Ｘ断面図である。

図１において、リニアモータ１は、複数の永久磁石３１をそれぞれ隣り合う極性が異なるように２列に並べ、この２列の永久磁石３１を所定間隔をおいて対向するように界磁ヨーク３２に固着されてなる界磁部３と、前記２列の永久磁石３１の間にエアギャップを介して配置される電機子巻線部２とを備えている。また、電機子巻線部２には、搬送器等を取り付ける取付け部４を有している。

そして、図２及び図３に示すように、電機子巻線部２は、電機子コイル２１を巻装したボビン２２をベースブロック２３に一列に並べて配設し、さらに取付け部４に搭載してモールド樹脂５により固定している。

図４は図２の電機子巻線部２のボビン２２を示す平面図である。また、図５および図６は図４のボビン２２に電機子コイル２１を巻装した状態を示すものであり、図５は平面図、図６は斜視図である。

図４に示すように、ボビン２２は、樹脂製等であって非磁性材料から構成され、電機子コイル２１を巻回するためのボビン巻枠２２１と、ボビン巻枠２２１の両端部に設けられ電機子コイル２１の巻崩れ及び抜けを防止するためのボビン外壁２２４を備えている。ボビン外壁２２４は、後述するように複数のボビン２２を並べて電機子巻線部２を構成する際に、隣り合うボビン２２のボビン外壁２２４と当接するように設けられている。ボビン巻枠２２１には、その中央付近に位置決め用穴２２２が、両端付近にモールド充填用穴２２３が設けられている。そして、図５及び図６に示すように、電機子コイル２１は、単独のボビン２２に対してボビン巻枠２２１とボビン外壁２２４に沿わせて高密度に巻回することができる。

図７及び図８は、図２の電機子巻線部２のベースブロック２３を示す平面図及び斜視図であり、図９は図８のベースブロック２３の丸で囲ったＡ部詳細図である。

図７及び図８に示すように、ベースブロック２３は、横方向に長い平板状の連結部２３１と、この連結部２３１に設置された位置決め用突起２３２を備えている。位置決め用突起２３２は、ボビン２２の位置決め用穴２２２に挿入嵌合できるように、リニアモータのコイルピッチに合わせた所定の間隔をおいて連結部２３１上に配設されている。また、位置決め用突起２３２には、その内部にモールド充填用穴２３３が設けられている。そして、モールド充填用穴２３３は図９に示すように貫通穴となっている。

図１０は、電機子コイル２１を巻装した複数のボビン２２をベースブロック２３に配設する様子を示す斜視図である。また、図１１は複数のボビン２２をベースブロック２３に配設した後の状態を示す斜視図である。図１０に示すように、ボビン２２の位置決め用穴２２２にベースブロック２３の位置決め用突起２３２を挿入・嵌合して、図１１に示すように、ボビン２２をベースブロック２３上に配設する。ボビン２２のベースブロック２３からの抜け防止は、位置決め用穴２２２と位置決め用突起２３２の嵌合を強くしたり、位置決め用穴２２２と位置決め用突起２３２に係合部を形成したりすることにより容易に達成することができる。

図１２及び図１３はベースブロック２３に配設したボビン２２を取付け部４に配置した状態を示すもので、図１２はモールド前の電機子巻線部２を示す平面図であり、図１３は図１２のＸＸ−ＸＸ断面図である。電機子巻線部２は、図１２及び図１３に示すように、電機子コイル２１を巻装したボビン２２をベースブロック２３に配設するとともに、取付け部４に搭載した状態で、モールド樹脂により固定して図２及び図３のように構成する。本実施の形態においては、ボビン２２にモールド充填用穴２２３を、ベースブロック２３にモールド充填用穴２３３を設けることにより、前述の図２及び図３に示すように電機子巻線部２全体にモールド樹脂５を充填することができる。

また、図１２及び図１３に示すように、ベースブロック２３の連結部２３１の幅は、ボビン巻枠２２１の両端部に設けられたボビン外壁２２４の間の距離より小さくしている。そのため、ベースブロック２３の連結部２３１とボビン外壁２２４の間に隙間が設けられ、その隙間からモールド樹脂５が充填される。

また、図１２及び図１３に示すように、ベースブロック２３の連結部２３１をボビン外壁２２４のない中央のスペースに収め、かつベースブロック２３の位置決め用突起２３２をボビン２２の位置決め用穴２２２に収めている。そのため、電機子巻線部２全体の厚みを薄くでき、モータを小型化、軽量化できる。

さらに、図１２に示すように、ボビン２２に設けたモールド充填用穴２２３において、電機子コイルのセンターラインＣＣからモールド充填用穴２２３の下端までの距離をＷｈ１、ベースブロック２３の上端までの距離をＷ１、モールド充填用穴２２３の上端までの距離Ｗｈ２とすると、Ｗ１＞Ｗｈ１、またＷ１＜Ｗｈ２となるように設けることで、モールド樹脂の充填性を高めることができる。すなわち、Ｗ１＞Ｗｈ１とすることにより、モールド充填用穴２２３を通ってきたモールド樹脂によりベースブロック２３を固定することができる。また、Ｗ１＜Ｗｈ２とすることにより、モールド充填用穴２２３によるモールド樹脂の表裏の流路が確保される。したがって、Ｗｈ２＞Ｗ１＞Ｗｈ１と設定することが効果的である。

図１４は電機子巻線部２のモールド充填方法の一例を示す模式図である。図１４に示すように、電機子コイル２１を巻装したボビン２２をベースブロック２３に配設したものを、モールド充填穴４ａを有する取付け部４に配設する。そして、電機子巻線部２の両側面と下部面にモールド用板１０１及び１０２を配置して囲み、取付け部４のモールド充填穴４ａからモールド樹脂５を図示矢印の方向から充填する。モールド樹脂５は巻装された電機子コイル２１の間を縫って移動し、ベースブロック２３の配設されていない側面又はベースブロック２３の連結部２３１とボビン外壁２２４の間に隙間から回り込んでモールド充填用穴２２３、２３３に充填される。なお、図１４（ｂ）に示すように、電機子巻線部２の側面とモールド用板１０１との間に隙間Ｌ１又はＬ２を空ければ電機子巻線部２の側面もモールド樹脂５で覆われる構成となる。

図１５及び図１６は実施の形態１の他の例による電機子巻線のモールド前の状態を示す断面図及び拡大断面図である。図１５及び図１６に示すように、ボビン２２の位置決め用穴２２２の深さをＨ１、ベースブロック２３の位置決め用突起２３２の高さをＨ２とすると、Ｈ２＜Ｈ１となるように設定する。このように構成することにより、モールド時、図示しないモールド用板１０１とベースブロック位置決め用突起２３２間との隙間が広くなりモールドが充填できる。また、矢視Ｂで示す方向からモールド充填用穴２３３に流れ込むモールド樹脂の流路を確保し、モールド充填性を高めることができる。

以上のように本実施の形態によれば、電機子コイル２１をボビン２２に巻装すると共に、電機子コイル２１の巻線軸方向が界磁部３の磁石列と直交するようにボビン２２を並べて電機子巻線部２を構成したので、電機子コイル２１をボビン２２に巻回した後、そのままの状態で電機子巻線部２として配設することができ、組み立て作業が容易となり、生産性が向上する。また、ボビン２２やベースブロック２３は高精度に製作することが容易であるため、ベースブロック２３にボビン２２を並べることで、電機子コイル２１を高精度に位置決めすることができる。また、ボビン２２が電機子コイル２１の支持部材となり剛性が増す。さらに、電機子コイル２１内周部にボビン２２の巻枠２２１が配設されているので、樹脂モールドにより強固に固定する際に樹脂圧がかかっても電機子コイル２１の変形を防止することができる。

また、複数のボビン２２がベースブロック２３により連結されているため、剛性が増しモータトルク発生時の電機子コイル２１のずれを防止することができる。また、ボビン２２の位置決め用穴２２２に、ベースブロック２３に所定のピッチで設けた位置決め用突起部２３２を挿入させているので、高い精度の位置決めが可能となる。また、ボビン２２の位置決めを位置決め用穴２２２により行っているため、ボビン２２への電機子コイル２１の巻線作業を妨げない。

また、電機子コイル２１を巻回するためのボビン巻枠２２１にボビン外壁２２４を設けているので、電機子コイル２１の巻崩れ及び抜けを防止することができる。さらに、ボビン外壁２２４は、ボビン２２を並べて電機子巻線部２を構成する際に、隣り合うボビン２２のボビン外壁２２４と当接するように設けられているので、高精度に位置決めすることができるとともに剛性が増す。

また、ボビン外壁２２４をボビン巻枠２２１の両端部に設け、ボビン外壁２２４のない中央のスペースにベースブロック２３の位置決め用突起部２３２が挿入される位置決め用穴２２２を設け、ベースブロック２３の連結部２３１の幅を、ボビン外壁２２４間の距離より小さくしているので、ベースブロック２３の連結部２３１とボビン外壁２２４の間に隙間が設けられ、その隙間からモールド樹脂５が充填されて全体として剛性が増す効果がある。

また、ベースブロック２３の連結部２３１をボビン外壁２２４のない中央のスペースに収め、かつベースブロック２３の位置決め用突起２３２をボビン２２の位置決め用穴２２２に収めることができるので、電機子巻線部２全体の厚みを薄くでき、モータを小型化、軽量化できる。

実施の形態２．
図１７はこの発明の実施の形態２によるリニアモータの電機子巻線部を示す平面図であり、図１８は図１７の電機子巻線部に適用されるボビンを示す平面図である。

実施の形態２によるボビン２２は、図１７及び図１８に示すように、ボビン外壁２２４に、隣り合うボビン２２が連結できるように、当接する面の片側に凸部２２５を、もう片側に凹部２２６を設けている。そして、図１７に示すように、前記ボビン２２をベースブロック２３に配設する際、ボビン外壁２２４に設けた隣り合う凸部２２５と凹部２２６を係合して連結することにより電機子巻線部２を構成する。

また、前記凸部２２５及び凹部２２６は、ボビン外壁２２４の電機子コイル２１が巻装されないスペースに設けることによって、隣り合うボビン２２を係合する際、電機子コイル２１を係合部分に挟み傷つける等の問題を回避することができる。

さらに、ボビン２２の凹凸部係合による連結強度を高めるには、凸部２２５と凹部２２６の嵌合を強くしたり、アリ溝形状にしたり、さらには熱等で凹凸係合部分を溶かして結合したりすることが可能である。

以上のように本実施の形態によれば、隣り合うボビン外壁２２４の片側には凸部２２５を、もう片側には凹部２２６を設け、凸部２２５と凹部２２６を係合したので、隣り合うボビン間の連結力が増し、例えば、一列に並べたボビン２２を取付け部４に搭載する際や、モールド作業途中などでの剛性を確保することができる。また、モータ推力発生時の電機子コイル２１のずれを防止することができる。

実施の形態３．
図１９はこの発明の実施の形態３による電機子巻線部のボビンを示す斜視図である。図１９に示すように、本実施の形態による電機子巻線部のボビン２２は、ボビン外壁２２４に、隣り合う電機子コイル２１を絶縁するための屈曲可能な相間フィルム２２７を配設している。

図２０（ａ）、（ｂ）は図１９の相間フィルム２２７の使用状態を説明するための図であり、図１９のボビン２２を矢視ＸＸＸの方向から見た平面図に相当するものである。図２０（ａ）は電機子コイル２１を巻装した直後のボビン２２の状態を示す図であり、図２０（ｂ）は取付け部４に配設する前のボビン２２の状態を示す図で、図２０（ａ）の相間フィルム２２７を屈曲した状態を示す図である。相間フィルム２２７は、図２０（ａ）に示すように、電機子コイル２１をボビン２２へ巻装する際、巻回作業を妨げることがないように開いた状態にしている。そして、電機子コイル２１を巻装した後は、図２０（ｂ）に示すように、相間フィルム２２７を屈曲することにより、取付け部４にボビン２２を配設した際に、隣り合う電機子コイル２１間を仕切ることができるように構成されている。なお、相間フィルム２２７はボビン２２と一体で製作され、ボビン外壁２２４の厚みより薄く設けられている。

以上のように本実施の形態によれば、ボビン外壁２２４に隣り合う電機子コイル２１を絶縁するための屈曲可能な相間フィルム２２７を配設したので、ボビン２２への電機子コイル２１の巻装作業性を落とすことなく、かつ部品点数を増やすことなく、相間の絶縁性及び剛性を増すことができる。

実施の形態４．
図２１はこの発明の実施の形態４による電機子巻線部２の結線を示す平面図であり、図２２は図２１のボビン２２に電機子コイル２１を巻線する方法を示す斜視図である。

実施の形態４による電機子巻線部２の結線は、図２１に示すように、同相間の結線を電機子コイル２１の渡り線２１１によりそれぞれ行なっている。従来の電機子巻線部の構造では、電機子コイルをボビンに巻線した後に電機子コイルのみを取り外し一列に並べて構成していたため、同相間の電機子コイルも別々に単体で巻線して、電機子コイル配設後に同相間の電機子コイル同士を結線処理していた。本実施の形態４による電機子コイル２１の巻線は、電機子コイル２１を巻装したボビン２２をそのまま配設できる本発明の特徴を活かして、図２２に示すように、同相コイル（図ではＵ相）を一列に並べて同時に巻線することにより渡り線で同相コイル間を接続した後、図２１に示すように各相のコイルを巻回したボビン２２を所定の順序で並べて構成する。なお、図２１及び図２２では電機子巻線部２は３相２コイルのものを例に挙げ説明したが、結線仕様については何ら制限されるものではない。

以上のように実施の形態４によれば、電機子巻線部の結線において、同相間の結線を電機子コイルの渡り線により行うようにしたので、従来の結線作業が不要となり、生産性が増し、かつ結線スペースを小さくすることができ、モータを小型化することができる。

実施の形態５．
図２３はこの発明の実施の形態５においてボビン２２をベースブロック２３に配設する様子を示す斜視図であり、図２４は本実施の形態においてボビン２２をベースブロック２３に配設した状態の電機子巻線部２を示す側面断面図である。

図２３及び図２４において、ボビン２２が配設されるベースブロック２３の反対側には端板２４が配設される。この端板２４は、平板状の連結部２４１と、この連結部２４１に設けられた連結用穴２４２を備えている。連結用穴２４２は、ベースブロック２３の位置決め用突起２３２が挿入嵌合するために、リニアモータのコイルピッチに合わせて所定の間隔をおいて配設されている。

本実施の形態においては、ベースブロック２３の位置決め用突起２３２をボビン２２の位置決め用穴２２２に挿入・嵌合すると共に、ベースブロック２３の反対側に配置した端板２４の連結用穴２４２に挿入・嵌合する。なお、ベースブロック２３の位置決め用突起２３２と端板２４の連結用穴２４２は、上述の嵌合の後、図２４の矢印Ｋ部分を熱カシメ等により固定してもよい。

以上のように本実施の形態によれば、ボビン２２をベースブロック２３と端板２４により両側から固定したので、より信頼性の高い電機子巻線部を提供することができる。

図２５はこの発明の実施の形態５による電機子巻線部の他の例を示す側面断面図及び拡大断面図である。図２５の電機子巻線部２は、ボビン２２の両側を一対のベースブロック２３Ａ及び２３Ｂにより固定している。ベースブロック２３Ａ、２３Ｂは、平板状の連結部２３１Ａ、２３１Ｂと、この連結部２３１Ａ、２３１Ｂに設置された位置決め用突起２３２Ａ、２３２Ｂを備えている。位置決め用突起２３２Ａ、２３２Ｂは、ボビン２２の位置決め用穴２２２に挿入嵌合できるように、リニアモータのコイルピッチに合わせた所定の間隔をおいて連結部２３１Ａ、２３１Ｂ上に配設されている。また、位置決め用突起２３２Ａ、２３２Ｂには、その内部にモールド充填用穴２３３Ａ、２３３Ｂが設けられている。そして、モールド充填用穴２３３Ａ、２３３Ｂは貫通穴となっている。

以上のように図２５の電機子巻線部によれば、ボビン２２を両側から一対のベースブロック２３Ａ、２３Ｂとにより両側から連結したので、ボビン２２をより強固に固定すると共に、図２３及び図２４の例と比較して部品点数を低減することができる。

その他の実施の形態．
上記実施の形態では、図１に示したように、界磁部３が永久磁石３１を２列に並べて構成され、２列の永久磁石３１の間にエアギャップを介して電機子巻線部２を配置するタイプのリニアモータ１を例に挙げて説明したが、界磁部が永久磁石を１列に並べて構成され、永久磁石にエアギャップを介して電機子巻線部を対向配置するタイプのリニアモータに適用しても構わない。また、上記実施の形態のリニアモータは、電機子巻線部と界磁部の何れを可動子としても、あるいは固定子としてもよく、任意に選択することができる。さらに、上記で説明した以外の項目、例えば電機子コイルの配列数やピッチ、界磁部の構造等については何ら制限されるものではない。

この発明は、例えば半導体製造装置や工作機等に用いられるリニアモータに適用されるものである。

この発明の実施の形態１のリニアモータを示す全体斜視図である。この発明の実施の形態１のリニアモータの電機子巻線部を示す平面図である。図２の電機子巻線部のＸ−Ｘ断面図である。この発明の実施の形態１の電機子巻線部のボビンを示す平面図である。図４のボビンに電機子コイルを巻装したものを示す平面図である。図４のボビンに電機子コイルを巻装したものを示す斜視図である。この発明の実施の形態１の電機子巻線部のベースブロックを示す平面図である。この発明の実施の形態１の電機子巻線部のベースブロックを示す斜視図である。図８のベースブロックのＡ部詳細図である。この発明の実施の形態１によるボビンをベースブロックに配設する様子を示す斜視図である。この発明の実施の形態１のボビンをベースブロックに配設した後の状態を示す斜視図である。ベースブロックに配設したボビンを取付け部に配置した状態を示すもので、図１のモールド前の電機子巻線部を示す平面図である。図１２の電機子巻線部２のＸＸ−ＸＸ断面図である。この発明の実施の形態１による電機子巻線部のモールド充填を示す模式図である。この発明の実施の形態１の他の例による電機子巻線のモールド前の状態を示す断面図である。図１５の拡大断面図である。この発明の実施の形態２によるリニアモータの電機子巻線部を示す平面図である。図１７の電機子巻線部に適用されるボビンを示す平面図である。この発明の実施の形態３による電機子巻線部のボビンを示す斜視図である。図１９の相間フィルムの使用状態を説明するための図である。この発明の実施の形態４による電機子巻線部の結線を示す平面図である。図２１のボビンに電機子コイルを巻線する方法を示す斜視図である。この発明の実施の形態５の電機子巻線部においてボビンをベースブロックに配設する様子を示す斜視図である。この発明の実施の形態５の電機子巻線部を示す側面断面図である。この発明の実施の形態５による電機子巻線部の他の例を示す側面断面図及び拡大断面図である。

１リニアモータ、２電機子巻線部、３界磁部、５モールド樹脂、
２１電機子コイル、２２ボビン、２３ベースブロック、２４端板、
３１永久磁石、２１１渡り線、２２１ボビン巻枠、２２２位置決め用穴、
２２３モールド充填用穴、２２４ボビン外壁、２２５凸部、２２６凹部、
２２７相間フィルム、２３１連結部、２３２位置決め用突起、
２３３モールド充填用穴、２４１連結部、２４２連結用穴。

Claims

隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、前記永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、
前記電機子巻線部は、前記電機子コイルをボビンに巻装すると共に、前記電機子コイルの巻線軸方向が前記磁石列と直交するように前記ボビンを並べ、前記ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、
平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、前記ボビンに設けた位置決め用穴に、前記ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、前記ボビンが配設される前記ベースブロックの反対側には端板が配設され、この端板は平板上の連結部と前記ベースブロックの位置決め用突起が挿入・嵌合される連結用穴を備えたことを特徴とするリニアモータ。
前記ベースブロックの位置決め用突起と前記端板の連結穴を挿入・嵌合した部分を熱により溶かし連結したことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、前記永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、
前記電機子巻線部は、前記電機子コイルをボビンに巻装すると共に、前記電機子コイルの巻線軸方向が前記磁石列と直交するように前記ボビンを並べ、前記ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、
平板状の連結部と位置決め用突起部を有する一対のベースブロックを備え、前記ボビンに設けた位置決め用穴の両側から、前記ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めしたことを特徴とするリニアモータ。
隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、前記永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、
前記電機子巻線部は、前記電機子コイルをボビンに巻装すると共に、前記電機子コイルの巻線軸方向が前記磁石列と直交するように前記ボビンを並べ、前記ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、
平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、前記ボビンに設けた位置決め用穴に、前記ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、前記ベースブロックの位置決め用突起部にモールド充填用穴を設けたことを特徴とするリニアモータ。
前記ボビンは、前記電機子コイルを巻回するためのボビン巻枠と、このボビン巻枠に設けられ前記電機子コイルの抜けを防止するボビン外壁を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
前記ボビン外壁は、前記ボビンを並べて前記電機子巻線部を構成する際に、隣り合うボビンのボビン外壁と当接するように配設されることを特徴とする請求項５に記載のリニアモータ。
隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、前記永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、
前記電機子巻線部は、前記電機子コイルをボビンに巻装すると共に、前記電機子コイルの巻線軸方向が前記磁石列と直交するように前記ボビンを並べ、前記ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、
平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、前記ボビンに設けた位置決め用穴に、前記ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、前記ボビンは、前記電機子コイルを巻回するためのボビン巻枠と、このボビン巻枠に設けられ前記電機子コイルの抜けを防止するボビン外壁を備え、前記ボビン外壁を前記ボビン巻枠の両端部に設け、前記ボビン巻枠の前記ボビン外壁のない中央位置に前記ベースブロックの位置決め用突起部が挿入される位置決め用穴を設けると共に、前記ベースブロックの連結部の幅を、前記ボビン巻枠の両端部に設けたボビン外壁間の距離より小さくしたことを特徴とするリニアモータ。
前記ボビンの巻枠にモールド充填用穴を設けたことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のリニアモータ。
隣り合う極性が異なるように並設した複数個の永久磁石からなる界磁部と、前記永久磁石の磁石列とエアギャップを介して対向配置されると共に、複数個の空芯状の電機子コイルを有する電機子巻線部とを備えたリニアモータにおいて、
前記電機子巻線部は、前記電機子コイルをボビンに巻装すると共に、前記電機子コイルの巻線軸方向が前記磁石列と直交するように前記ボビンを並べ、前記ボビン間をモールド樹脂により固定して構成し、
平板状の連結部と位置決め用突起部を有するベースブロックを備え、前記ボビンに設けた位置決め用穴に、前記ベースブロックの連結部に所定のピッチで設けた位置決め用突起部を挿入させて位置決めし、前記ボビンは、前記電機子コイルを巻回するためのボビン巻枠と、このボビン巻枠に設けられ前記電機子コイルの抜けを防止するボビン外壁を備え、前記ボビンの巻枠にモールド充填用穴を設け、前記電機子コイルの長手方向中心線から前記モールド充填用穴の端までの短い方の距離をＷｈ１、長い方の距離をＷｈ２、前記ベースブロックの端までの距離をＷ１とすると、Ｗｈ２＞Ｗ１＞Ｗｈ１となるように設けたことを特徴とするリニアモータ。
隣り合う前記ボビンにおいて、片側のボビン外壁には凸部を、もう片側のボビン外壁には凹部を設け、前記凸部と凹部を係合したことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載のリニアモータ。
前記ボビン外壁に、隣り合う電機子コイルを絶縁するために屈曲可能に配設される相間フィルムを設けたことを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載のリニアモータ。
前記電機子巻線部の結線において、同相間の結線を前記電機子コイルの渡り線により行うことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のリニアモータ。