JPH06276714A

JPH06276714A - フラットモータ用電機子の製造方法およびフラットモータ用電磁石

Info

Publication number: JPH06276714A
Application number: JP8411393A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Shirai; 規央白井; Takekazu Yasuda; 雄数安田
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2842140B2

Abstract

(57)【要約】【目的】製造能率が高く高品質を保証し得るフラット
モータ用電機子を得る。【構成】合成樹脂で構成される平板状の枠体１１に
は、中空開口部１２、貫通孔１３ａ、１３ｂ、および貫
通孔１４が設けられている。枠体１１に電線２１をコイ
ル２３の形に巻き上げることにより電磁石２０が作成さ
れる。電磁石２０を、基板の上に載置し、貫通孔１３
ａ、１３ｂを貫通するネジで電磁石２０と基板とを締結
する。コイル２３を構成する電線２１の端部２１ａが、
貫通孔１４を介して中空開口部１２に引き出されてい
る。中空開口部１２にはホール素子などの回路部品が実
装される。【効果】枠体はネジ止めにより補強部品として電機子
に組み込まれるので、コイルをボビンから外す工程、コ
イルに接着剤を塗布する工程が不要である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フラットモータ用電
機子の製造方法およびこの電機子を構成するフラットモ
ータ用電磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のフラットモータ（略平面
上に電磁石を配置して成る電機子を有するモータ）用電
機子の製造方法を示す工程図である。従来の製造方法で
は、まず平板形状のボビン１を準備する。つぎにボビン
１の外周端面に沿って、電線を巻き上げることによりコ
イル２を形成する（以上図６（ａ））。つぎに、コイル
２をボビン１から外すことにより電磁石３が出来上がる
（図６（ｂ））。その後、電磁石３すなわちコイル２の
片面を、所定の基板（支持板）４の表面に接着剤５で貼
着することにより、電磁石３を基板４に固定する。電磁
石３の空芯部分には電磁石３の機械的な強度を高めるた
めにモールド剤６が充填される。同様の工程を反復し
て、基板４上に複数個の電磁石３を列状に配列すること
により、フラットモータの電機子が構成される（図６
（ｃ））。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のフラットモータ
用電機子は、上述のような手順で製造されるので、電線
を巻き上げる工程が終了した後にコイル２を取り外す作
業が必要である。またコイル２に接着剤５を塗布する作
業を要する他、モールド剤６を充填する作業が必要であ
る。これらの結果、フラットモータ用電機子を製造する
工程が非能率的であるという問題点があった。特にコイ
ル２に接着剤を塗布する作業は、熟練を要するものであ
って、極めて非能率的であるとともに、電磁石３の品質
を保証する上でも問題があった。

【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、フラットモータ用電機子の製造
能率が高くかつ高い品質を保証し得る製造方法と、フラ
ットモータ用電機子を効率良く製造するために使用し得
るフラットモータ用電磁石とを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
に記載のフラットモータ用電機子の製造方法は、（ａ）
電線を準備する工程と、（ｂ）実質的に平板形状を有
し、中央部に中空開口部を有し、当該平板形状の主面に
開口する締結用の第１の孔を有し、前記平板形状の外周
端面と前記中空開口部の内周端面との間を貫通する第２
の孔を有する枠体を作成する工程と、（ｃ）前記電線の
端部の１を、前記第２の孔に貫通させて前記中空開口部
に導く工程と、（ｄ）前記枠体の前記外周端面に沿って
前記電線をコイル状に巻き上げ、電磁石を作成する工程
と、（ｅ）実質的に平板形状の支持板であって、その主
面に開口し前記枠体の前記第１の孔に対向し得る位置に
設けられる締結用の第３の孔を有する支持板を作成する
工程と、（ｆ）前記第１の孔と前記第３の孔とに締結部
材を通すことにより、前記電磁石を前記支持板に締結固
定する工程と、を備える。

【０００６】この発明に係る請求項２に記載のフラット
モータ用電磁石は、（ａ）実質的に平板形状を有し、中
央部に中空開口部を有し、当該平板形状の主面に開口す
る締結用の第１の孔を有し、前記平板形状の外周端面と
前記中空開口部の内周端面との間を貫通する第２の孔を
有する枠体と、（ｂ）前記枠体の前記外周端面に沿って
巻き上げられた電線を有するコイルであって、当該電線
の端部の１が前記第２の孔を貫通して前記中空開口部に
導かれたコイルと、を備える。

【０００７】

【作用】この発明におけるフラットモータ用電機子の製
造方法では、中空の開口部を有する枠体の外周端面にコ
イル状に電線を巻くことにより電磁石を作成する。電磁
石は、枠体に設けられた第１の孔に例えばネジなどの締
結部材を通して締結することにより支持板に固定され
る。すなわち、コイルが巻かれた枠体は外されることな
く、そのまま補強部品として電機子を構成する。このた
め、第１に電線を巻き上げた後にコイルを取り外す作業
が不要であり、第２にコイルに接着剤を塗布する作業が
不要であり、第３に補強のためにモールド剤を充填する
作業を要しない。これらの結果、フラットモータ用電機
子を能率良く製造し得るとともに、電磁石の高い品質が
保証される。

【０００８】更に、枠体は中空開口部を有しているの
で、例えばホール素子などの回路部品を中空開口部に設
置することができる。また、枠体は第２の孔を有してい
るので、コイルの最深部に位置する電線の端部を、コイ
ルの外部に容易に導くことができる。

【０００９】この発明におけるフラットモータ用電磁石
は、中空の開口部を有する枠体の外周端面にコイル状に
電線が巻かれた構造を有する。また、枠体には締結用の
第１の孔が設けられているので、この電磁石を支持板に
例えばネジなどの締結部材で締結することにより、簡単
にフラットモータ用電機子を組立てることができる。枠
体は外されることなく、そのまま補強部品として電機子
を構成する。したがって、コイルに接着剤を塗布する作
業が不要であるのみならず、補強のためにモールド剤を
充填する作業を要しない。このため、この電磁石を使用
することにより、フラットモータ用電機子を能率良く製
造し得るとともに、高い品質が保証される。

【００１０】

【実施例】＜１．実施例１＞この発明の実施例における
フラットモータ用電機子を製造する工程について説明す
る。一例としてリニアモータを取り上げる。すなわち、
この実施例の電機子を装備するフラットモータはリニア
モータである。

【００１１】＜1-1.枠体の作成＞まず合成樹脂を加工す
ることにより枠体１１を作成する。図２（ａ）および図
２（ｂ）は、それぞれ作成された枠体の平面図および正
面図である。合成樹脂の加工は、例えば射出成型法によ
り行われる。合成樹脂は、加工性に優れ、非磁性体であ
ることから、枠体の材料として適している。枠体の材料
としての合成樹脂は、例えば硬質塩化ビニール、エポキ
シ樹脂等の、所定の機械的強度を有しかつ変形の少ない
硬質のものが望ましい。

【００１２】枠体１１は平板形状であって、平板の中央
部分には中空開口部１２が設けられている。枠体１１に
は、２つの主面に開口し、枠体１１を貫通する貫通孔１
３ａ、１３ｂ（第１の孔）が設けられている。貫通孔１
３ａ、１３ｂは、枠体１１を後述する基板に固定するた
めのネジが貫通する孔である。

【００１３】枠体１１には、更に貫通孔１４（第２の
孔）が設けられている。枠体１１の外周端面１５ａ〜１
５ｄは、中空開口部１２の内周端面１６ａ〜１６ｄにそ
れぞれ対向している。貫通孔１４は、外周端面１５ａ
と、これに対向する内周端面１６ａとの双方に開口し
て、枠体１１を貫通する。この貫通孔１４は、後述する
コイルを構成する電線が貫通する孔である。枠体１１の
底面の所定の位置には、位置決め用の突起１７ａ、１７
ｂが設けられている。

【００１４】＜1-2.電磁石の作成＞枠体１１にコイル状
に電線を巻き上げることにより電磁石を作成する。図１
（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ電磁石２０の平面
図および正面断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）
におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。電線２１が枠
体１１の外周端面１５ａ〜１５ｄに沿って巻き上げら
れ、多層構造のコイル２３が形成される。コイル２３は
１層構造のものでもよいが、通常は図１に示すような多
層構造を有する。フラットモータの使用中に電線２１の
配列が乱れることなく、多層構造のコイル２３が一定の
形状を保持し得るために、コイル２３には通常、含浸が
施される。含浸材には樹脂が用いられる。コイル２３の
含浸は、例えば表面に含浸材が塗布された市販の電線２
１を用いることによって、容易に実現することができ
る。含浸は、コイル２３と外周端面１５ａ〜１５ｄとの
間の接着を兼ねて行うことも可能である。

【００１５】電線２１をコイル上に巻き上げる際に、巻
き上げの端緒となる電線２１の端部２１ａは、あらかじ
め貫通孔１４を通して中空開口部１２に引き出される。
このため、コイル２３の最深部、すなわち第１層につな
がる端部２１ａは、容易にコイル２３の外部に導かれ
る。電線２１の最外層につながる他の端部２１ｂは、コ
イル２３の外周に位置する。

【００１６】図３は、枠体１１の外周端面１５ａ〜１５
ｄの表面の形状を示す断面図であり、例えば図２のＢ−
Ｂ線に沿った断面を表す。外周端面１５ａ〜１５ｄの形
状には、様々の態様が有り得る。図３（ａ）に示す外周
端面１５ａ〜１５ｄは、平坦な表面形状を有している。

【００１７】図３（ｂ）に示す外周端面１５ａ〜１５ｄ
は、コイル２３を構成する電線２１が沿うべき溝１８が
設けられている。溝１８の各１にコイル２３の第１層を
形成する電線２１の各１が収納される。これにより、フ
ラットモータの使用中において、電線２１が電磁力によ
り外周端面１５ａ〜１５ｄの所定の位置からずれること
を防止することができる。この場合には、コイル２３と
外周端面１５ａ〜１５ｄとの間を接着剤で接着する工程
を省いてもよい。あるいは、接着を施すことにより、更
に高い電磁力に対して電線２１の位置ずれを抑えること
ができる。

【００１８】図３（ｃ）は、外周端面１５ａ〜１５ｄに
フランジ１９ａ、１９ｂが設けられた例である。コイル
２３の両側面２３ａ、２３ｂは、フランジ１９ａ、１９
ｂに支持される。この場合には、コイル２３の位置ずれ
が防止されるので、コイル２３に含浸を施す工程を省い
てもよい。あるいは、含浸を施すことにより、更に高い
電磁力に対してコイル２３の位置ずれを抑えることがで
きる。図３（ａ）の形状と図３（ｃ）の形状とを組み合
わせた形状を有するように、外周端面１５ａ〜１５ｄの
表面を形成することも可能である。

【００１９】＜1-3.電機子の作成＞作成された電磁石２
０を、基板の表面上の所定の位置に配置することによ
り、電機子を組み立てる。図４（ａ）および図４（ｂ）
は、それぞれ電機子３０の正面断面図および斜視図であ
る。基板（支持板）３１には、配置される電磁石２０が
有する貫通孔１３ａ、１３ｂに対向する所定の位置に、
貫通孔３２ａ、３２ｂ（第３の孔）が設けられている。
また、基板３１の表面には、突起１７ａ、１７ｂに対向
する所定の位置に、嵌合孔３３ａ、３３ｂが設けられて
いる。電機子３０は、列状に配列した複数の電磁石２０
を有する。このため基板３１には、これらの複数の電磁
石２０に相応して複数対の貫通孔３２ａ、３２ｂ、およ
び嵌合孔３３ａ、３３ｂが設けられる。

【００２０】電機子３０を組み立てるにはまず、電磁石
２０が有する位置決め用の突起１７ａ、１７ｂがそれぞ
れ嵌合孔３３ａ、３３ｂに嵌合するように、電磁石２０
を基板３１の表面に載置する。すなわち、これらの突起
１７ａ、１７ｂおよび嵌合孔３３ａ、３３ｂは、電磁石
２０を基板３１の所定の位置に設置する作業を、効率良
くかつ精度良く実現するために設けられている。所定の
個数の電磁石２０を同様の要領で、基板３１の上に載置
する。基板３１は、電磁石２０の他に、電磁石２０を動
作させる上で必要な回路部品をも支持する。基板３１上
の枠体１１の中空開口部１２に相当する部分には、例え
ば磁場の強度を計測するホール素子などの回路部品が実
装される。

【００２１】つづいて、例えば軟鉄などの強磁性体で構
成される板形状のヨーク３４を、枠体１１上に配列する
複数個の電磁石２０の上に載置する。電磁石２０に当接
するヨーク３４の表面には、貫通孔１３ａ、１３ｂに対
応する位置に、ネジ孔３５ａ、３５ｂがあらかじめ設け
られている。ネジ孔３５ａ、３５ｂには、雌ネジ加工が
施されている。ヨーク３４は、複数の電磁石２０が発生
する磁束を、互いに連結して強める目的で設けられる。

【００２２】つぎに、雄ネジを有するネジ３６ａ、３６
ｂを、貫通孔３２ａ、３２ｂ、および貫通孔１３ａ、１
３ｂに挿入し、ネジ孔３５ａ、３５ｂとの螺合により、
電磁石２０、基板３１、およびヨーク３４を互いに締結
する。これにより、電磁石２０は基板３１に固定され
る。

【００２３】以上の工程によって電機子３０が組み立て
られるので、電線２１をコイル２３に巻き上げた後にコ
イル２３をボビンから取り外す作業が不要であり、更に
補強のためにモールド剤をコイル２３の中空部分に充填
する作業を要しない。特に、コイル２３を基板３１に固
定するためにコイル２３に接着剤を塗布するという、高
度な熟練を要する作業が不要である。このため、電機子
を製造するこの実施例の方法は、フラットモータ用電機
子の能率の良い製造を実現するとともに、電磁石の高い
品質をも保証する。

【００２４】上述した電磁石２０は、その製造工程が単
純であるために効率よく量産し得る。あらかじめ、電磁
石２０を多数生産しておくことにより、これを部品とし
て用いて電機子３０を能率良く組み立てることが可能で
ある。

【００２５】＜２．実施例２＞図５は、この発明の電機
子を回転型のフラットモータに応用した例を示す斜視図
である。図５では、前述の実施例における各部に対応す
る部分には同一の符号を付している。この実施例では、
枠体１１は矩形ではなく扇状の平板形状を有する。同じ
く扇状のコイル２３を円形に配列することにより、電機
子３０が構成される。

【００２６】＜３．その他の実施例＞（１）枠体１１は、非磁性体であって、所定の強度を有
するものであれば、合成樹脂以外の他の材料で構成して
もよい。例えば、アルミニウムで構成してもよい。しか
しながら、合成樹脂は加工性に優れるという利点を有す
る他、電気的に絶縁体であるので、電磁石２０の動作に
伴う反磁性電流の誘起による損失がないという利点をも
有している。

【００２７】（２）枠体１１に巻き上げられたコイル２
３を含浸するには、外部から樹脂を浸潤させる方法を用
いてもよい。しかしながら、含浸材があらかじめ塗布さ
れた電線２１を用いる上記実施例に記述した方法は、よ
り少ない工数での含浸を可能にするという利点を有す
る。

【００２８】（３）貫通孔１４は、貫通孔１４が開口す
る外周端面１５ａ、内周端面１６ａに対して、垂直であ
る必要はない。電線２１を損傷することなく端部２１ａ
を中空開口部１２へ導入するために、貫通孔１４を電線
２１が配列する方向に傾斜した貫通孔としてもよい。あ
るいは貫通孔１４の開口部の縁部に丸みを設けてもよ
い。

【００２９】（４）枠体１１の中空開口部１２には、コ
イル２３が発生する磁場を強めるために、強磁性体の芯
を配置してもよい。あるいは、枠体１１自体を強磁性体
の材料あるいは強磁性体を含む材料で構成してもよい。
例えば、枠体１１を強磁性体の充填材を含有する樹脂で
構成してもよい。

【００３０】

【発明の効果】この発明におけるフラットモータ用電機
子の製造方法では、第１に電線を巻き上げた後にコイル
を取り外す作業が不要であり、第２にコイルに接着剤を
塗布する作業が不要であり、第３に補強のためにモール
ド剤を充填する作業を要しない。これらの結果、フラッ
トモータ用電機子を能率良く製造し得るとともに、電磁
石の高い品質が保証される効果が得られる。更に、枠体
は中空開口部を有しているので、所定の回路部品を中空
開口部に設置し得るという効果がある。また、枠体は第
２の孔を有しているので、コイルの最深部に位置する電
線の端部を、コイルの外部に容易に導くことができると
いう効果がある。

【００３１】この発明におけるフラットモータ用電磁石
は、支持板に締結するための孔を有するとともに、その
枠体は補強部品として電機子を構成する部品となり得
る。このため、この電磁石を部品として用いることによ
りコイルに接着剤を塗布する作業を要せず、かつ補強の
ためにモールド剤を充填する作業をも要することなくフ
ラットモータ用電機子を組み立てることが可能である。
すなわち、この電磁石を使用することにより、フラット
モータ用電機子を能率良く製造し得るとともに、その高
い品質が保証される効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における電磁石の構造を示す
構造図である。

【図２】この発明の実施例における枠体の外形図であ
る。

【図３】この発明の実施例における枠体の外周端面の表
面形状を示す断面図である。

【図４】この発明の実施例における電機子の構造を示す
構造図である。

【図５】この発明の別の実施例における電機子の構造を
示す斜視図である。

【図６】従来のフラットモータ用電機子の製造方法を示
す工程図である。

【符号の説明】

１１枠体１２中空開口部１３ａ、１３ｂ貫通孔（第１の孔）１４貫通孔（第２の孔）１５ａ〜１５ｄ外周端面１６ａ〜１６ｄ内周端面２０電磁石２１電線２１ａ、２１ｂ端部２３コイル３０電機子３１基板（支持板）３２ａ、３２ｂ貫通孔（第３の孔）３６ａ、３６ｂネジ（締結部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フラットモータ用電機子の製造方法であ
って、（ａ）電線を準備する工程と、（ｂ）実質的に平板形状を有し、中央部に中空開口部を
有し、当該平板形状の主面に開口する締結用の第１の孔
を有し、前記平板形状の外周端面と前記中空開口部の内
周端面との間を貫通する第２の孔を有する枠体を作成す
る工程と、（ｃ）前記電線の端部の１を、前記第２の孔に貫通させ
て前記中空開口部に導く工程と、（ｄ）前記枠体の前記外周端面に沿って前記電線をコイ
ル状に巻き上げ、電磁石を作成する工程と、（ｅ）実質的に平板形状の支持板であって、その主面に
開口し前記枠体の前記第１の孔に対向し得る位置に設け
られる締結用の第３の孔を有する支持板を作成する工程
と、（ｆ）前記第１の孔と前記第３の孔とに締結部材を通す
ことにより、前記電磁石を前記支持板に締結固定する工
程と、を備えたフラットモータ用電機子の製造方法。
【請求項２】フラットモータ用電磁石であって、（ａ）実質的に平板形状を有し、中央部に中空開口部を
有し、当該平板形状の主面に開口する締結用の第１の孔
を有し、前記平板形状の外周端面と前記中空開口部の内
周端面との間を貫通する第２の孔を有する枠体と、（ｂ）前記枠体の前記外周端面に沿って巻き上げられた
電線を有するコイルであって、当該電線の端部の１が前
記第２の孔を貫通して前記中空開口部に導かれたコイル
と、を備えたフラットモータ用電磁石。