JP4527826B2 - 高推力リニアモータ及びその製造方法 - Google Patents
高推力リニアモータ及びその製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電機子コイルと磁界マグネットとを直線方向に延在させ、電機子コイルによる電気エネルキーを磁界マグネットを介して高推力で直接直線的な運動エネルギーに変換する高推力リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁力のもつ反発力や吸引力を利用して電気エネルギーを直接直線的な運動エネルギーに変換するリニアモータがある。このリニアモータは、例えば、コイルを巻回した電機子コイル（電磁石）の可動部と、ガイドに沿って磁界マグネット（永久磁石）を並べた固定部とを備え、電機子コイルと磁界マグネットとの間の反発力や吸引力を利用して可動部を固定部側であるガイドに沿って直線的に走らせ、電気エネルキーを直線的な運動エネルギーに変換するものである。
【０００３】
かかるリニアモータには、電機子コイルを無鉄心形（コアレス形）にするタイプと有鉄心形にするタイプがある。
そして、無鉄心形（コアレス形）の電機子コイルは、巻回したコイルのみのもので、無鉄心形のリニアモータは、可動部の移動中に生ずる磁気抵抗の変化による移動ムラ（コギング）が少なく、無鉄心なので軽量であり、一般的に小形のリニアモータに用いられる場合が多い。
【０００４】
一方、有鉄心形のリニアモータは、コアレス形の空心形電機子コイルの中に鉄心（磁性部材、コア）を入れるだけで２〜３倍の推力が得られることから高推力のリニアモータに用いられる場合が多い。また、かかる磁性部材に複数のスロット（溝）を形成し、このスロットにコイルを多数巻き付けて電機子コイルを構成し、電機子コイルの有効導体部を磁界マグネット側に対向させたタイプは、スロット内に多数のコイルが巻回できるので、更に高推力が得られることも知られている。
【０００５】
すなわち、リニアモータを作成する場合、(1) 有鉄心形で、(2) スロットを形成し、(3) スロット内にコイルを多数巻回する、と高推力が得られることが知られている。
【０００６】
次に、スロットにコイルを巻回した従来の有鉄心形のリニアモータを説明する。この有鉄心形のリニアモータは、３相駆動方式のものであり、図９の正面図に示すように、可動部１と固定部２とを備えている。
【０００７】
可動部１は、図１０の縦断面図に示すように、コア１ａとコア１ａの上面に固定されたテーブル１ｂとコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ とから構成されている。コア１ａにはスロット（溝）Ｓが形成され、異なる位置のスロットＳ間にわたって予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ が挿入されている。そして、コア１ａとコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ により電機子コイルを形成する。なお、予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を挿入する理由は組立を容易にするためである。そして、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の挿入順は、スロットＳの最奥部に隣接してＵ相コイルＣ１、Ｗ相コイルＣ２、Ｖ相コイルＣ３、…の順で挿入した後、スロットＳの最奥部に挿入した相と電気角が異なるように、Ｖ相コイルＣ３ をＵ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２に重ね、あるいはＵ相コイルＣ１をＷ相コイルＣ２とＶ相コイルＣ３ に重ねてスロットＳ同士にわたって挿入する。
【０００８】
一方、固定部２は、図９及び図１０に示すように、ヨーク２ａと磁界マグネット（永久磁石）２ｂとから構成され、ヨーク２ａと磁界マグネット２ｂは可動部１に対向するように直線方向に延在している。
そして、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ に通電すると、電流が図１１の矢印方向に流れて磁束が生じ、対向する永久磁石２ｂとの間で反発力あるいは吸引力が働き、図１０及び図１１の左方向あるいは右方向に推力が発生して可動部１が移動可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の有鉄心形タイプでリニアモータの小形化を考えた場合、コア（有鉄心）の重量に比してコイルを巻回する量が多く取れないので、同じ重量の無鉄心形タイプに比して推力が劣るといった問題があり、小形のリニアモータを有鉄心形にする上で障害となっていた。
【００１０】
また、従来の有鉄心形のリニアモータは、コイルを巻回する際、Ｕ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２を挿入した後、Ｕ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２の中間にＶ相コイルＣ３ を上から挿入しているので、コイル相互で重畳する部位が生じ、磁界の相対移動が円滑でないといった問題があった。
【００１１】
一方、予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を相（電気角）をずらして挿入すると、図１０に示すように、コア１ａの端側のスロットＳにコイルが巻回されていない空白スペースが生じてしまい、その分、コア１ａに巻回するコイルの巻き量が少なくなるので、高推力が得られないといった問題が生じる。
【００１２】
以上から本発明は、前記問題点に鑑み創案されたものであり、有鉄心の重量に比してコイルの巻回量が多く取れて推力が高く、可動部の直線移動も滑らかな高推力リニアモータを提供することを技術的課題とする。
【００１３】
また、本発明は、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じないようにコイルが巻回できる高推力リニアモータの製造方法を提供することを技術的課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の高推力リニアモータ及びその製造方法は、前記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１５】
すなわち、本発明の高推力リニアモータは、軸方向に対して交差する方向のスロットが両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成された磁性部材と、前記対応する両側のスロットにわたって巻回されたコイルと、このコイル各々の有効導体部に対向し得るように前記磁性部材の両側に前記軸方向で延在し、前記軸方向で多極着磁された磁界マグネットと、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、磁性部材の両側にスロットを形成し、両側にわたってコイルが巻回できるので、コイルのスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力が得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００１７】
また、本発明においては、前記コイルは複数相を有し、前記スロットに巻回されて隣り合う前記相の電気角が異なるように巻回するように構成される。この構成によれば、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００１８】
また、本発明に係る高推力リニアモータは、前記磁性部材及び前記コイルの有効導体部を除き、前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域にわたって覆うカバー部材を有する。この構成によれば、磁性部材の略全域にコイルを巻回した機電子を覆うカバー部材と他の可動部分であるテーブル等とを固定することで、前記機電子がテーブル等と直接接触することなく、カバー部材を介してテーブル等に確実に固定（取り付け）することができる。
【００１９】
更に、前記カバー部材を前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域にわたってそれぞれ配置された一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結する連結手段を設けた構成を採用しているので、磁性部材及びコイルをカバー部材に固定（取り付ける）作業が容易になる。
【００２０】
更にまた、前記連結手段を熱伝導率が高い材質とし、前記磁性部材に当接または近接して配置することで、前記連結手段が放熱器として作用し、コイルの発熱を磁性部材に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、磁性部材が加熱された時生じる推力の低下を防止できる。なお、熱伝導率が高い材質としては、アルミ等の金属製の材質が好ましい。
【００２１】
更にまた、前記磁性部材及び前記コイルと前記カバー部材との間に非磁性材を充填することで、磁性部材、コイル、およびカバー部材が密着した状態で一体化される。従って、磁性部材、コイル、およびカバー部材が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしないので、可動部として好適なものとなる。
【００２２】
また、本発明の高推力リニアモータの製造方法は、軸方向に対して交差する方向のスロットが、両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成されている磁性部材に対し、コイルを巻回する高推力リニアモータの製造方法であって、前記両側に互いに対応するスロット同士にわたって、前記磁性部材を回転させながら、前記コイルを巻回することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットに直接巻回することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る高推力リニアモータを図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
〈高推力リニアモータの構造〉
高推力リニアモータは、図１の横断面図に示すように、可動部１０と固定部２０とリニアガイド３０とリニアエンコーダ４０とを備えている。そして、可動部１０はリニアガイド３０を介して固定部２０と直線方向に摺動自在に連結している。また、リニアエンコーダ４０は可動部１０側に固定されたセンサ可動部４１と固定部２０側に沿って固定されたリニアスケール４２とを有し、可動部１０の移動位置を検出する。
【００２６】
可動部１０は、図２に示すように、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回した磁性部材（コア）１１と、このコア１１およびコイルＣ１〜Ｃ３の有効導体部Ｃｂ（図６参照）を除き略全体的に覆う一対の側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と、この側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３にコア１１を固定する際に用いるカバー取付板（連結手段）１４と、被搬送物を載置するテーブル１５と、を備えている。
【００２７】
コア１１は、電磁鋼板の薄板を打ち抜いて形成されたものを重ね合わせて作成したものである。このコア１１は、図３に示すように、軸方向に対して交差する方向の両側に突出した鉄の部分の歯（突極）Ｔと、この歯Ｔと歯Ｔとの間に形成されたスロットＳとが、複数・交互に形成されている。
【００２８】
コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、図２及び図４に示すように、Ｕ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ の３相で構成され、対応する両側のスロットＳ同士に渡って交互に巻回されている。従って、この実施の形態の高推力リニアモータは３相駆動方式である。そして、Ｕ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ は隣り合う相の電気角が異なるようにＵ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ の順にスロットＳに巻回されている。なお、図２及び図４において相を示すアルファベット文字の上に「−」を付したものは、コイルの巻回方向が隣接する相と反対方向であることを意味する。そして、コア１１に巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、１磁極の幅Ｐｍに対し３分の１ピッチずらした３相配置形機電子となっている。また、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、図６に示すように、その上端部と下端部に当たる推力に寄与しない無効導体部Ｃａ，Ｃａと、その側面部に当たる推力に寄与する有効導体部Ｃｂとに分けられる。
【００２９】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３は一対のカバーを構成し、アルミ系材質で形成されている。そして、側面コアカバー１２は、３相配置形機電子（コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ ）の前部・底部・後部を覆うように、側断面がコ形状を有している。一方、上面コアカバー１３は、３相配置形機電子の頂部を覆う平板形状を有している。また、上面コアカバー１３は上面の長手方向中央部に溝１３ａが形成されており、この溝１３ａには冷却パイプ１６が収納される。
【００３０】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３は図２及び図４に示すように、コア１１の４隅のスロットＳに挿入された４本のカバー取付板（連結手段）１４を介して固定される。すなわち、４本のカバー取付板１４は下部が側面コアカバー１２に止めねじで固定され、上部が上面コアカバー１３に止めねじで固定される。なお、カバー取付板１４は熱伝導率が高い、アルミ系材質で形成されている。
【００３１】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と３相配置形機電子との間には、非磁性材であるエポキシ樹脂が充填されて樹脂モールドＭが形成されている。この樹脂モールドＭにはコイルの無効導体部Ｃａも含まれる。そして、エポキシ樹脂の充填により、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と３相配置形機電子が密着した状態で一体化されている。
【００３２】
冷却パイプ１６は、外形がＵ字形状に形成され、上面コアカバー１３上面の溝１３ａ内に収納されている。冷却パイプ１６の両先端は、可動部１０の軸方向の一端に設けられた継手取付板１９を介して継手（ハーフユニオン）１８，１８と接続している。継手１８，１８はそれぞれ冷却配管１７，１７と接続している。冷却配管１７は冷却ガスを冷却パイプ１６に供給し、あるいは冷却パイプ１６内を通過した冷却ガスを排出する。従って、冷却パイプ１６及び冷却配管１７，１７は、冷却ガスを循環させることによって、３相配置形機電子を冷却する熱交換器として作用する。
【００３３】
テーブル１５は、図１に示すように、下面中央部にて上面コアカバー１３の上面と連結し、下面両側にてリニアモータ３０の摺動ブロック３１と連結している。テーブル１５の上面には、被搬送物が固定される。また、テーブル１５の一側にはリニアエンコーダ４０のセンサ可動部４１がセンサを固定部２０側に向けて固定されている。
【００３４】
固定部２０は、両面励磁構造であって、磁界マグネット２１とヨーク２２とによって構成されている。
ヨーク２２は上面に溝部２２ａが形成されている。この溝部２２ａには可動部２０の３相配置形機電子及び磁界マグネット２１，２１が収納される。従って、溝部２２ａ幅寸法は３相配置形機電子と磁界マグネット２１，２１とそれら相互の隙間を加えた寸法となる。また、ヨーク２２の溝部２２ａを挟む上面には、一対のリニアガイド３０のレール３２が固定されている。更に、ヨーク２２の一側にはリニアエンコーダ４０のリニアスケール４２が軸方向に沿って固定されている。リニアスケール４２はセンサ可動部４１のセンサと対向する位置に固定されている。
【００３５】
磁界マグネット２１，２１はヨーク２２の溝部２２ａ両側壁に軸方向に沿って、かつ可動部１０の３相配置形機電子の有効伝導部Ｃｂと対向する位置に固定されている。また、磁界マグネット２１，２１は、図４に示すように、それぞれ対向する極が同じとなるようにＮ極・Ｓ極・Ｎ極・・・の順で多極着磁されており、軸方向磁束形を成している。更に、磁界マグネット２１の１磁極の幅は、コア１１のスロットＳ３個分の幅に該当する。
【００３６】
〈高推力リニアモータの動作〉
次に、この実施の形態に係る高推力リニアモータの動作を説明する。
コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の通電により、図５の左側を正面とした場合、正面に向かって交互に電流が流れて磁束Ｂが生じる。この磁束ＢはＮ極の場合は吸引力が働き、Ｓ極の場合は反発力が働く。そして、コイルＣ１（Ｕ相），Ｃ２（Ｗ相），Ｃ３（Ｖ相） と１磁極の幅Ｐｍに対して３分の１ピッチずれて電流が流れることで、磁界マグネット２１との間での反発力あるいは吸引力が軸方向への推力Ｆとなり、図５の左方向に移動する。
【００３７】
発生する推力Ｆのベクトルは必ずしも水平方向に発生するとはかぎらず、斜め上昇あるいは下方方向に発生することもある。かかる場合、可動部１０がリニアガイド３０により水平の軸方向のみ摺動自在に規制されているので、可動部１０は水平かつ軸方向へ移動することになる。また、可動部１０は３相配置形機電子が側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３で覆われ、かつエポキシ樹脂等で一体化されているので、可動部１０に対し斜め上昇方向のベクトルの推力Ｆが働いても、形状が歪まずに十分耐えうる構造となっている。
【００３８】
可動部１０に固定されたセンサ可動部４１は、固定部２０の側壁に延在して固定されているリニアスケール４２を検出することで、現在位置を検出する。
【００３９】
この実施の形態によれば、コア１１の両側にスロットＳを形成し、両側にわたってコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回できるので、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ のスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力Ｆが得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００４０】
この実施の形態は、両側のスロットＳ同士にわたって巻回されるコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３は３相を有し、図４及び図５に示すように、隣接する相の電気角が異なるように巻回されている。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００４１】
また、この実施の形態は、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の有効導体部Ｃｂを除き、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の周囲の略全域にわたって覆う側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を有している。この実施の形態によれば、コア１１の略全域にコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回した３相配置形機電子を側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３で覆うことで、他の可動部分であるテーブル１５等と３相配置形機電子が直接接触することなく、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を介して確実に固定（取り付け）することができる。
【００４２】
更に、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結するカバー取付板１４を設けたので、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３に固定（取り付ける）作業が容易になる。
【００４３】
更にまた、カバー取付板１４を熱伝導率が高いアルミ材質を用いると共に、カバー取付板１４をコア１１に当接または近接して配置することで、カバー取付板１４が放熱器として作用し、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の発熱をコア１１に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、コア１１が加熱された時生じる推力Ｆの低下を防止できる。
【００４４】
更にまた、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ と側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３との間に樹脂モールドＭを充填することで、コア１１、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ 、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３が密着した状態で一体化される。従って、可動部１０が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしない。
【００４５】
〈本発明の別の実施の形態〉
上述の実施の形態では、カバー取付板（連結手段）１４をコア１１の４隅のスロットＳに４本挿入した場合で説明したが、カバー取付板１４は４本に限定されるものではない。すなわち、別の実施の形態として、可動部の幅が大きい場合や、可動部の軸方向長さが長くなった場合は、コアの中間部分のスロットにカバー取付板を追加挿入してもよい。例えば、図７及び図８に示すように、コア１０１の４隅のスロットＳに挿入した４本のカバー取付板１４ａに加えて、コア１０１の中間部分のスロットＳ２個所に２本のカバー取付板１４ａを挿入する構造にしてもよい。この別の実施の形態によれば、カバー取付板１４ａを４隅に加えて中間部分に設けたことにより、(1) カバー部材１０２，１０３の強度を増すことができる、(2) コア１０１の中間部分に溜まった熱を中間部分に設けたカバー取付板１４ａを介して放熱することができる。
【００４６】
〈高推力リニアモータの製造方法〉
本発明の高推力リニアモータの製造方法は、軸方向に対して交差する方向のスロットＳが、両側にかつ互いに対応し軸方向に沿って複数形成されているコア１１に対し、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を交互に巻回する（図４参照）。
この巻回の際に、両側に互いに対応するスロットＳ同士にわたって、コア１１を回転させながら、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回する。
【００４７】
この実施の形態によれば、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットＳに直接巻回（直巻き）することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。また、巻線機による機械巻きも可能となり、組立を容易にすることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成および作用を有するもので、磁性部材の両側にスロットを形成し、両側にわたってコイルを巻回できるので、コイルのスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力が得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００４９】
また、スロット同士にわたって巻回されるコイルは複数相を有すると共に、スロットに巻回されて隣り合う相の電気角が異なるように巻回するように構成したので、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００５０】
更に、磁性部材の略全域にコイルを巻回した機電子をカバー部材で覆うように構成したので、カバー部材と他の可動部分であるテーブル等とを固定することで、前記機電子がテーブル等と直接接触することなく、カバー部材を介してテーブル等に確実に固定（取り付け）することができる。また、カバー部材を一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結する連結手段を設けた構成にすると、磁性部材及びコイルをカバー部材に固定（取り付ける）作業が一層容易になる。
【００５１】
更にまた、前記連結手段を熱伝導率が高い材質とし、前記磁性部材に当接または近接して配置するように構成したので、前記連結手段が放熱器として作用し、コイルの発熱を磁性部材に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、磁性部材が加熱された時生じる推力の低下を防止できる。
【００５２】
更にまた、磁性部材及びコイルとカバー部材との間に非磁性材を充填するように構成したので、磁性部材、コイル、およびカバー部材が密着した状態で一体化される。従って、磁性部材、コイル、およびカバー部材が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしないので、可動部として好適なものとなる。
【００５３】
更にまた、本発明の高推力リニアモータの製造方法は、両側に互いに対応するスロット同士にわたって、磁性部材を回転させながら、コイルを巻回するように構成したので、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットに直接巻回することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高推力リニアモータの横断面図である。
【図２】高推力リニアモータの可動部の斜視図である。
【図３】磁性部材（コア）の詳細図であり、図３（ａ）は平面図を示し、図３（ｂ）は側面図を示す。
【図４】高推力リニアモータの可動部の平面断面図である。
【図５】三相コイルと磁界マグネットとの位置関係図である。
【図６】三相コイルの巻回部の拡大図である。
【図７】別の実施の形態に係る高推力リニアモータの横断面図である。
【図８】別の実施の形態に係る高推力リニアモータの可動部の平面断面図である。
【図９】従来のリニアモータの正面図である。
【図１０】従来のリニアモータの縦断面図である。
【図１１】従来の三相コイルの配列図である。
【符号の説明】
１，１０…可動部
１ａ，１１…コア（磁性部材）
２，２０…固定部
２ａ…ヨーク
２ｂ，２１…永久磁石（磁界マグネット）
１２…側面コアカバー
１３…上面コアカバー
１３ａ…溝部
１４…カバー取付板
１５…テーブル
１６…冷却パイプ
１７…冷却配管
１８…継手（ハーフユニオン）
１９…継手取付板
２２…ヨーク
２２ａ…溝部
３０…リニアガイド
３１…ブロック
３２…レール
４０…リニアエンコーダ
４１…センサ可動部
４２…リニアスケール
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ …コイル
Ｓ…スロット
Ｔ…歯（突極）
Ｍ…樹脂モールド
Ｆ…推力
Ｂ…磁束
【発明の属する技術分野】
本発明は、電機子コイルと磁界マグネットとを直線方向に延在させ、電機子コイルによる電気エネルキーを磁界マグネットを介して高推力で直接直線的な運動エネルギーに変換する高推力リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁力のもつ反発力や吸引力を利用して電気エネルギーを直接直線的な運動エネルギーに変換するリニアモータがある。このリニアモータは、例えば、コイルを巻回した電機子コイル（電磁石）の可動部と、ガイドに沿って磁界マグネット（永久磁石）を並べた固定部とを備え、電機子コイルと磁界マグネットとの間の反発力や吸引力を利用して可動部を固定部側であるガイドに沿って直線的に走らせ、電気エネルキーを直線的な運動エネルギーに変換するものである。
【０００３】
かかるリニアモータには、電機子コイルを無鉄心形（コアレス形）にするタイプと有鉄心形にするタイプがある。
そして、無鉄心形（コアレス形）の電機子コイルは、巻回したコイルのみのもので、無鉄心形のリニアモータは、可動部の移動中に生ずる磁気抵抗の変化による移動ムラ（コギング）が少なく、無鉄心なので軽量であり、一般的に小形のリニアモータに用いられる場合が多い。
【０００４】
一方、有鉄心形のリニアモータは、コアレス形の空心形電機子コイルの中に鉄心（磁性部材、コア）を入れるだけで２〜３倍の推力が得られることから高推力のリニアモータに用いられる場合が多い。また、かかる磁性部材に複数のスロット（溝）を形成し、このスロットにコイルを多数巻き付けて電機子コイルを構成し、電機子コイルの有効導体部を磁界マグネット側に対向させたタイプは、スロット内に多数のコイルが巻回できるので、更に高推力が得られることも知られている。
【０００５】
すなわち、リニアモータを作成する場合、(1) 有鉄心形で、(2) スロットを形成し、(3) スロット内にコイルを多数巻回する、と高推力が得られることが知られている。
【０００６】
次に、スロットにコイルを巻回した従来の有鉄心形のリニアモータを説明する。この有鉄心形のリニアモータは、３相駆動方式のものであり、図９の正面図に示すように、可動部１と固定部２とを備えている。
【０００７】
可動部１は、図１０の縦断面図に示すように、コア１ａとコア１ａの上面に固定されたテーブル１ｂとコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ とから構成されている。コア１ａにはスロット（溝）Ｓが形成され、異なる位置のスロットＳ間にわたって予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ が挿入されている。そして、コア１ａとコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ により電機子コイルを形成する。なお、予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を挿入する理由は組立を容易にするためである。そして、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の挿入順は、スロットＳの最奥部に隣接してＵ相コイルＣ１、Ｗ相コイルＣ２、Ｖ相コイルＣ３、…の順で挿入した後、スロットＳの最奥部に挿入した相と電気角が異なるように、Ｖ相コイルＣ３ をＵ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２に重ね、あるいはＵ相コイルＣ１をＷ相コイルＣ２とＶ相コイルＣ３ に重ねてスロットＳ同士にわたって挿入する。
【０００８】
一方、固定部２は、図９及び図１０に示すように、ヨーク２ａと磁界マグネット（永久磁石）２ｂとから構成され、ヨーク２ａと磁界マグネット２ｂは可動部１に対向するように直線方向に延在している。
そして、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ に通電すると、電流が図１１の矢印方向に流れて磁束が生じ、対向する永久磁石２ｂとの間で反発力あるいは吸引力が働き、図１０及び図１１の左方向あるいは右方向に推力が発生して可動部１が移動可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の有鉄心形タイプでリニアモータの小形化を考えた場合、コア（有鉄心）の重量に比してコイルを巻回する量が多く取れないので、同じ重量の無鉄心形タイプに比して推力が劣るといった問題があり、小形のリニアモータを有鉄心形にする上で障害となっていた。
【００１０】
また、従来の有鉄心形のリニアモータは、コイルを巻回する際、Ｕ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２を挿入した後、Ｕ相コイルＣ１とＷ相コイルＣ２の中間にＶ相コイルＣ３ を上から挿入しているので、コイル相互で重畳する部位が生じ、磁界の相対移動が円滑でないといった問題があった。
【００１１】
一方、予め巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を相（電気角）をずらして挿入すると、図１０に示すように、コア１ａの端側のスロットＳにコイルが巻回されていない空白スペースが生じてしまい、その分、コア１ａに巻回するコイルの巻き量が少なくなるので、高推力が得られないといった問題が生じる。
【００１２】
以上から本発明は、前記問題点に鑑み創案されたものであり、有鉄心の重量に比してコイルの巻回量が多く取れて推力が高く、可動部の直線移動も滑らかな高推力リニアモータを提供することを技術的課題とする。
【００１３】
また、本発明は、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じないようにコイルが巻回できる高推力リニアモータの製造方法を提供することを技術的課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の高推力リニアモータ及びその製造方法は、前記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１５】
すなわち、本発明の高推力リニアモータは、軸方向に対して交差する方向のスロットが両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成された磁性部材と、前記対応する両側のスロットにわたって巻回されたコイルと、このコイル各々の有効導体部に対向し得るように前記磁性部材の両側に前記軸方向で延在し、前記軸方向で多極着磁された磁界マグネットと、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、磁性部材の両側にスロットを形成し、両側にわたってコイルが巻回できるので、コイルのスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力が得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００１７】
また、本発明においては、前記コイルは複数相を有し、前記スロットに巻回されて隣り合う前記相の電気角が異なるように巻回するように構成される。この構成によれば、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００１８】
また、本発明に係る高推力リニアモータは、前記磁性部材及び前記コイルの有効導体部を除き、前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域にわたって覆うカバー部材を有する。この構成によれば、磁性部材の略全域にコイルを巻回した機電子を覆うカバー部材と他の可動部分であるテーブル等とを固定することで、前記機電子がテーブル等と直接接触することなく、カバー部材を介してテーブル等に確実に固定（取り付け）することができる。
【００１９】
更に、前記カバー部材を前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域にわたってそれぞれ配置された一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結する連結手段を設けた構成を採用しているので、磁性部材及びコイルをカバー部材に固定（取り付ける）作業が容易になる。
【００２０】
更にまた、前記連結手段を熱伝導率が高い材質とし、前記磁性部材に当接または近接して配置することで、前記連結手段が放熱器として作用し、コイルの発熱を磁性部材に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、磁性部材が加熱された時生じる推力の低下を防止できる。なお、熱伝導率が高い材質としては、アルミ等の金属製の材質が好ましい。
【００２１】
更にまた、前記磁性部材及び前記コイルと前記カバー部材との間に非磁性材を充填することで、磁性部材、コイル、およびカバー部材が密着した状態で一体化される。従って、磁性部材、コイル、およびカバー部材が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしないので、可動部として好適なものとなる。
【００２２】
また、本発明の高推力リニアモータの製造方法は、軸方向に対して交差する方向のスロットが、両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成されている磁性部材に対し、コイルを巻回する高推力リニアモータの製造方法であって、前記両側に互いに対応するスロット同士にわたって、前記磁性部材を回転させながら、前記コイルを巻回することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットに直接巻回することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る高推力リニアモータを図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
〈高推力リニアモータの構造〉
高推力リニアモータは、図１の横断面図に示すように、可動部１０と固定部２０とリニアガイド３０とリニアエンコーダ４０とを備えている。そして、可動部１０はリニアガイド３０を介して固定部２０と直線方向に摺動自在に連結している。また、リニアエンコーダ４０は可動部１０側に固定されたセンサ可動部４１と固定部２０側に沿って固定されたリニアスケール４２とを有し、可動部１０の移動位置を検出する。
【００２６】
可動部１０は、図２に示すように、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回した磁性部材（コア）１１と、このコア１１およびコイルＣ１〜Ｃ３の有効導体部Ｃｂ（図６参照）を除き略全体的に覆う一対の側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と、この側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３にコア１１を固定する際に用いるカバー取付板（連結手段）１４と、被搬送物を載置するテーブル１５と、を備えている。
【００２７】
コア１１は、電磁鋼板の薄板を打ち抜いて形成されたものを重ね合わせて作成したものである。このコア１１は、図３に示すように、軸方向に対して交差する方向の両側に突出した鉄の部分の歯（突極）Ｔと、この歯Ｔと歯Ｔとの間に形成されたスロットＳとが、複数・交互に形成されている。
【００２８】
コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、図２及び図４に示すように、Ｕ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ の３相で構成され、対応する両側のスロットＳ同士に渡って交互に巻回されている。従って、この実施の形態の高推力リニアモータは３相駆動方式である。そして、Ｕ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ は隣り合う相の電気角が異なるようにＵ相Ｃ１、Ｗ相Ｃ２、Ｖ相Ｃ３ の順にスロットＳに巻回されている。なお、図２及び図４において相を示すアルファベット文字の上に「−」を付したものは、コイルの巻回方向が隣接する相と反対方向であることを意味する。そして、コア１１に巻回されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、１磁極の幅Ｐｍに対し３分の１ピッチずらした３相配置形機電子となっている。また、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ は、図６に示すように、その上端部と下端部に当たる推力に寄与しない無効導体部Ｃａ，Ｃａと、その側面部に当たる推力に寄与する有効導体部Ｃｂとに分けられる。
【００２９】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３は一対のカバーを構成し、アルミ系材質で形成されている。そして、側面コアカバー１２は、３相配置形機電子（コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ ）の前部・底部・後部を覆うように、側断面がコ形状を有している。一方、上面コアカバー１３は、３相配置形機電子の頂部を覆う平板形状を有している。また、上面コアカバー１３は上面の長手方向中央部に溝１３ａが形成されており、この溝１３ａには冷却パイプ１６が収納される。
【００３０】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３は図２及び図４に示すように、コア１１の４隅のスロットＳに挿入された４本のカバー取付板（連結手段）１４を介して固定される。すなわち、４本のカバー取付板１４は下部が側面コアカバー１２に止めねじで固定され、上部が上面コアカバー１３に止めねじで固定される。なお、カバー取付板１４は熱伝導率が高い、アルミ系材質で形成されている。
【００３１】
側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と３相配置形機電子との間には、非磁性材であるエポキシ樹脂が充填されて樹脂モールドＭが形成されている。この樹脂モールドＭにはコイルの無効導体部Ｃａも含まれる。そして、エポキシ樹脂の充填により、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３と３相配置形機電子が密着した状態で一体化されている。
【００３２】
冷却パイプ１６は、外形がＵ字形状に形成され、上面コアカバー１３上面の溝１３ａ内に収納されている。冷却パイプ１６の両先端は、可動部１０の軸方向の一端に設けられた継手取付板１９を介して継手（ハーフユニオン）１８，１８と接続している。継手１８，１８はそれぞれ冷却配管１７，１７と接続している。冷却配管１７は冷却ガスを冷却パイプ１６に供給し、あるいは冷却パイプ１６内を通過した冷却ガスを排出する。従って、冷却パイプ１６及び冷却配管１７，１７は、冷却ガスを循環させることによって、３相配置形機電子を冷却する熱交換器として作用する。
【００３３】
テーブル１５は、図１に示すように、下面中央部にて上面コアカバー１３の上面と連結し、下面両側にてリニアモータ３０の摺動ブロック３１と連結している。テーブル１５の上面には、被搬送物が固定される。また、テーブル１５の一側にはリニアエンコーダ４０のセンサ可動部４１がセンサを固定部２０側に向けて固定されている。
【００３４】
固定部２０は、両面励磁構造であって、磁界マグネット２１とヨーク２２とによって構成されている。
ヨーク２２は上面に溝部２２ａが形成されている。この溝部２２ａには可動部２０の３相配置形機電子及び磁界マグネット２１，２１が収納される。従って、溝部２２ａ幅寸法は３相配置形機電子と磁界マグネット２１，２１とそれら相互の隙間を加えた寸法となる。また、ヨーク２２の溝部２２ａを挟む上面には、一対のリニアガイド３０のレール３２が固定されている。更に、ヨーク２２の一側にはリニアエンコーダ４０のリニアスケール４２が軸方向に沿って固定されている。リニアスケール４２はセンサ可動部４１のセンサと対向する位置に固定されている。
【００３５】
磁界マグネット２１，２１はヨーク２２の溝部２２ａ両側壁に軸方向に沿って、かつ可動部１０の３相配置形機電子の有効伝導部Ｃｂと対向する位置に固定されている。また、磁界マグネット２１，２１は、図４に示すように、それぞれ対向する極が同じとなるようにＮ極・Ｓ極・Ｎ極・・・の順で多極着磁されており、軸方向磁束形を成している。更に、磁界マグネット２１の１磁極の幅は、コア１１のスロットＳ３個分の幅に該当する。
【００３６】
〈高推力リニアモータの動作〉
次に、この実施の形態に係る高推力リニアモータの動作を説明する。
コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の通電により、図５の左側を正面とした場合、正面に向かって交互に電流が流れて磁束Ｂが生じる。この磁束ＢはＮ極の場合は吸引力が働き、Ｓ極の場合は反発力が働く。そして、コイルＣ１（Ｕ相），Ｃ２（Ｗ相），Ｃ３（Ｖ相） と１磁極の幅Ｐｍに対して３分の１ピッチずれて電流が流れることで、磁界マグネット２１との間での反発力あるいは吸引力が軸方向への推力Ｆとなり、図５の左方向に移動する。
【００３７】
発生する推力Ｆのベクトルは必ずしも水平方向に発生するとはかぎらず、斜め上昇あるいは下方方向に発生することもある。かかる場合、可動部１０がリニアガイド３０により水平の軸方向のみ摺動自在に規制されているので、可動部１０は水平かつ軸方向へ移動することになる。また、可動部１０は３相配置形機電子が側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３で覆われ、かつエポキシ樹脂等で一体化されているので、可動部１０に対し斜め上昇方向のベクトルの推力Ｆが働いても、形状が歪まずに十分耐えうる構造となっている。
【００３８】
可動部１０に固定されたセンサ可動部４１は、固定部２０の側壁に延在して固定されているリニアスケール４２を検出することで、現在位置を検出する。
【００３９】
この実施の形態によれば、コア１１の両側にスロットＳを形成し、両側にわたってコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回できるので、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ のスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力Ｆが得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００４０】
この実施の形態は、両側のスロットＳ同士にわたって巻回されるコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３は３相を有し、図４及び図５に示すように、隣接する相の電気角が異なるように巻回されている。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００４１】
また、この実施の形態は、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の有効導体部Ｃｂを除き、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の周囲の略全域にわたって覆う側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を有している。この実施の形態によれば、コア１１の略全域にコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回した３相配置形機電子を側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３で覆うことで、他の可動部分であるテーブル１５等と３相配置形機電子が直接接触することなく、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を介して確実に固定（取り付け）することができる。
【００４２】
更に、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３を一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結するカバー取付板１４を設けたので、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３に固定（取り付ける）作業が容易になる。
【００４３】
更にまた、カバー取付板１４を熱伝導率が高いアルミ材質を用いると共に、カバー取付板１４をコア１１に当接または近接して配置することで、カバー取付板１４が放熱器として作用し、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ の発熱をコア１１に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、コア１１が加熱された時生じる推力Ｆの低下を防止できる。
【００４４】
更にまた、コア１１及びコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ と側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３との間に樹脂モールドＭを充填することで、コア１１、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ 、側面コアカバー１２及び上面コアカバー１３が密着した状態で一体化される。従って、可動部１０が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしない。
【００４５】
〈本発明の別の実施の形態〉
上述の実施の形態では、カバー取付板（連結手段）１４をコア１１の４隅のスロットＳに４本挿入した場合で説明したが、カバー取付板１４は４本に限定されるものではない。すなわち、別の実施の形態として、可動部の幅が大きい場合や、可動部の軸方向長さが長くなった場合は、コアの中間部分のスロットにカバー取付板を追加挿入してもよい。例えば、図７及び図８に示すように、コア１０１の４隅のスロットＳに挿入した４本のカバー取付板１４ａに加えて、コア１０１の中間部分のスロットＳ２個所に２本のカバー取付板１４ａを挿入する構造にしてもよい。この別の実施の形態によれば、カバー取付板１４ａを４隅に加えて中間部分に設けたことにより、(1) カバー部材１０２，１０３の強度を増すことができる、(2) コア１０１の中間部分に溜まった熱を中間部分に設けたカバー取付板１４ａを介して放熱することができる。
【００４６】
〈高推力リニアモータの製造方法〉
本発明の高推力リニアモータの製造方法は、軸方向に対して交差する方向のスロットＳが、両側にかつ互いに対応し軸方向に沿って複数形成されているコア１１に対し、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を交互に巻回する（図４参照）。
この巻回の際に、両側に互いに対応するスロットＳ同士にわたって、コア１１を回転させながら、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３ を巻回する。
【００４７】
この実施の形態によれば、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットＳに直接巻回（直巻き）することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。また、巻線機による機械巻きも可能となり、組立を容易にすることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成および作用を有するもので、磁性部材の両側にスロットを形成し、両側にわたってコイルを巻回できるので、コイルのスペース効率（密度）が大きく、従来の有鉄心形リニアモータに比して高い推力が得られる。従って、有鉄心形リニアモータの小形化が可能になる。
【００４９】
また、スロット同士にわたって巻回されるコイルは複数相を有すると共に、スロットに巻回されて隣り合う相の電気角が異なるように巻回するように構成したので、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られる。
【００５０】
更に、磁性部材の略全域にコイルを巻回した機電子をカバー部材で覆うように構成したので、カバー部材と他の可動部分であるテーブル等とを固定することで、前記機電子がテーブル等と直接接触することなく、カバー部材を介してテーブル等に確実に固定（取り付け）することができる。また、カバー部材を一対のカバーに分け、この一対のカバー同士を一体的に連結する連結手段を設けた構成にすると、磁性部材及びコイルをカバー部材に固定（取り付ける）作業が一層容易になる。
【００５１】
更にまた、前記連結手段を熱伝導率が高い材質とし、前記磁性部材に当接または近接して配置するように構成したので、前記連結手段が放熱器として作用し、コイルの発熱を磁性部材に貯めることなく、外部へ放熱できる。従って、磁性部材が加熱された時生じる推力の低下を防止できる。
【００５２】
更にまた、磁性部材及びコイルとカバー部材との間に非磁性材を充填するように構成したので、磁性部材、コイル、およびカバー部材が密着した状態で一体化される。従って、磁性部材、コイル、およびカバー部材が直線的に移動または停止してもそれぞれが形くずれしないので、可動部として好適なものとなる。
【００５３】
更にまた、本発明の高推力リニアモータの製造方法は、両側に互いに対応するスロット同士にわたって、磁性部材を回転させながら、コイルを巻回するように構成したので、従来のように予め巻回したコイルをスロットに挿入するのではなく、スロットに直接巻回することで、コイルが巻回されていない空白スペースがスロットに生じない。従って、分布巻きタイプと同等の円滑な作動状態が得られると共に、スペース効率を大きくできて高推力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高推力リニアモータの横断面図である。
【図２】高推力リニアモータの可動部の斜視図である。
【図３】磁性部材（コア）の詳細図であり、図３（ａ）は平面図を示し、図３（ｂ）は側面図を示す。
【図４】高推力リニアモータの可動部の平面断面図である。
【図５】三相コイルと磁界マグネットとの位置関係図である。
【図６】三相コイルの巻回部の拡大図である。
【図７】別の実施の形態に係る高推力リニアモータの横断面図である。
【図８】別の実施の形態に係る高推力リニアモータの可動部の平面断面図である。
【図９】従来のリニアモータの正面図である。
【図１０】従来のリニアモータの縦断面図である。
【図１１】従来の三相コイルの配列図である。
【符号の説明】
１，１０…可動部
１ａ，１１…コア（磁性部材）
２，２０…固定部
２ａ…ヨーク
２ｂ，２１…永久磁石（磁界マグネット）
１２…側面コアカバー
１３…上面コアカバー
１３ａ…溝部
１４…カバー取付板
１５…テーブル
１６…冷却パイプ
１７…冷却配管
１８…継手（ハーフユニオン）
１９…継手取付板
２２…ヨーク
２２ａ…溝部
３０…リニアガイド
３１…ブロック
３２…レール
４０…リニアエンコーダ
４１…センサ可動部
４２…リニアスケール
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ …コイル
Ｓ…スロット
Ｔ…歯（突極）
Ｍ…樹脂モールド
Ｆ…推力
Ｂ…磁束
Claims (4)
- 軸方向に対して交差する方向のスロットが両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成された磁性部材と、前記対応する両側のスロットにわたって巻回されたコイルとを有する可動部と、
前記コイル各々の有効導体部に対向し得るように前記磁性部材の両側に前記軸方向で延在し、前記軸方向で多極着磁された磁界マグネットを有する固定部と、
を備えた高推力リニアモータにおいて、
前記コイルは複数相を有し、前記スロットに巻回されて隣り合う前記相の電気角が異なると共に、
前記可動部は、
前記磁性部材及び前記コイルの有効導体部を除き、前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域を覆うカバー部材を有しており、
該カバー部材は、前記磁性部材及び前記コイルの周囲の略全域を覆う一対のカバーと、この一対のカバー同士を一体的に連結する連結手段と、を有しており、
前記有効導体部は、前記カバー部材を介することなく、前記磁界マグネットと対向していることを特徴とする高推力リニアモータ。 - 前記連結手段は熱伝導率が高い材質からなり、前記磁性部材に当接または近接して配置されている請求項１記載の高推力リニアモータ。
- 前記磁性部材及び前記コイルと前記カバー部材との間に非磁性材が充填されている請求項１または２に記載の高推力リニアモータ。
- 請求項１，２または３に記載の高推力リニアモータの製造方法において、
軸方向に対して交差する方向のスロットが、両側にかつ互いに対応し前記軸方向に沿って複数形成されている磁性部材に対し、コイルを巻回する高推力リニアモータの製造方法であって、
前記両側に互いに対応する前記スロット同士にわたって、前記磁性部材を回転させながら、前記コイルを巻回することを特徴とする高推力リニアモータの製造方法。
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