WO2021246235A1 - 電動機 - Google Patents

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WO2021246235A1
WO2021246235A1 PCT/JP2021/019739 JP2021019739W WO2021246235A1 WO 2021246235 A1 WO2021246235 A1 WO 2021246235A1 JP 2021019739 W JP2021019739 W JP 2021019739W WO 2021246235 A1 WO2021246235 A1 WO 2021246235A1
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WO
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magnetic field
field generating
phase
magnetic
portions
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Application number
PCT/JP2021/019739
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English (en)
French (fr)
Inventor
聖士 濱口
俊平 林
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Definitions

  • the present invention relates to a motor.
  • the device described in Patent Document 1 has the following configuration.
  • a disk-shaped rotor fixed to a rotating shaft, a field fixed to the rotor, a coil substrate, a lead-out wiring substrate, and a stator are provided.
  • the field has an even number of magnetic poles arranged on the same circumference. These magnetic poles are composed of a plurality of permanent magnets whose magnetizing directions are parallel to the axis of the rotation axis and whose magnetizing directions are alternately alternated.
  • the coil substrate forms a conductive pattern that crosses the magnetic flux generated by the field when the rotor rotates, and is provided corresponding to each phase.
  • the lead-out wiring board draws out each end of the conductive pattern of the coil board of each phase to the outside for all phases.
  • the stator is configured by laminating an integer set of coil boards for the number of phases and one lead-out wiring board laminated on each other.
  • the linear motor includes a field magnetic pole and an armature.
  • the field magnetic pole is configured by arranging a plurality of permanent magnets at equal pitches on the field iron core so that the polarities are alternately different.
  • the armature is arranged to face the field magnetic poles via a magnetic gap, and includes an armature core and an armature winding in which a coil wire is wound in a concentrated winding around a tooth portion of the core.
  • One of the field magnetic pole and the armature serves as a stator, and the other acts as a mover and travels relative to the stator.
  • An object of the present invention is to provide an electric motor capable of improving the space factor more than that of an electric wire.
  • an electric machine including an armature that generates a magnetic field and a magnetic pole element that can move relatively in a predetermined moving direction with respect to the armature.
  • the armature electrically connects a plurality of iron cores arranged in at least the moving direction, a plurality of magnetic field generating portions arranged around each of the plurality of iron cores, and the plurality of magnetic field generating portions.
  • the plurality of magnetic field generators have a plurality of sets of magnetic field generators that receive currents having different phases, and each pair of the plurality of sets of magnetic field generators has the same phase as each other.
  • the plurality of connecting portions include the first magnetic field generating section and the second magnetic field generating section that receive the current, and the plurality of connecting sections are the first magnetic field generating section and the second magnetic field generating section of the set of magnetic field generating sections.
  • the first connection portion that connects the two to each other, and the first magnetic field generation portion and the second magnetic field generation portion of the other set of magnetic field generation portions are connected to each other and in a direction intersecting the movement direction. It has a second connection portion arranged so as to be aligned with the first connection portion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a linear motor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of the magnetic monopole according to the first embodiment of the present invention as viewed from the armature side in the facing direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the magnetic pole block according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic monopole according to the first embodiment of the present invention cut along a plane orthogonal to the width direction.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of an armature according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a base material according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded view showing a schematic configuration of a pair of U-phase conductive portions according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded view showing a schematic configuration of a pair of V-phase conductive portions according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded view showing a schematic configuration of a pair of W-phase conductive portions according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a diagram showing the direction of the current flowing through the first layer of the conductive portion of the armature according to the first embodiment of the present invention and the direction of the magnetic field.
  • FIG. 10B is a diagram showing the direction of the current flowing through the second layer of the conductive portion of the armature according to the first embodiment of the present invention and the direction of the magnetic field.
  • FIG. 10C is a diagram showing the direction of the magnetic field of the third layer of the conductive portion of the armature according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a magnetic path in the width direction generated from the conductive portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a magnetic path in a moving direction generated from a conductive portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a diagram showing a first layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to an axial gap motor as a first modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 10C is a diagram showing the direction of the magnetic field of the third layer of the conductive portion of the armature according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a magnetic path in the width direction generated from the conductive portion according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a magnetic path in a moving
  • FIG. 13B is a diagram showing a second layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to an axial gap motor as a first modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 13C is a diagram showing a third layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to an axial gap motor as a first modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A is a diagram showing a first layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to a radial gap motor as a second modification of the present invention.
  • FIG. 14B is a diagram showing a second layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to a radial gap motor as a second modification of the present invention.
  • FIG. 14C is a diagram showing a third layer of a conductive portion of an armature when the configuration of the present invention is applied to a radial gap motor as a second modification of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration of an armature according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16A is a view of the magnetic field generating portion according to the second embodiment of the present invention as viewed along the opposite direction.
  • FIG. 16B is a view of the connection portion according to the second embodiment of the present invention as viewed along the width direction.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the conductive portion of the armature according to the second embodiment of the present invention cut along a plane orthogonal to the moving direction.
  • FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of an armature according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the XIXa-VIXa portion of FIG.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view of the XIXb-XIXb portion of FIG.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view of the XIXc-XIXc portion of FIG.
  • FIG. 20A is a diagram showing the direction of the current flowing through the first layer of the conductive portion of the armature according to the fourth embodiment of the present invention and the direction of the magnetic field.
  • FIG. 20B is a diagram showing the direction of the current flowing through the second layer of the conductive portion of the armature according to the fourth embodiment of the present invention and the direction of the magnetic field.
  • FIG. 20C is a diagram showing the direction of the magnetic field of the third layer of the conductive portion of the armature according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20D is a diagram showing a magnetic pole block of another armature compared with the armature according to the fourth embodiment of the present invention and a magnetic pole element facing the other armature.
  • FIG. 21A is a diagram showing a first layer of a conductive portion in a first modification of an armature as a third modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 21B is a diagram showing a second layer of the conductive portion in the first modification of the armature as the third modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 21C is a diagram showing a third layer of the conductive portion in the first modification of the armature as the third modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 21D is a diagram showing a first layer of a conductive portion of an armature according to a third modification embodiment of the present invention and a magnetic pole block of a magnetic monopole facing the first layer.
  • FIG. 22A is a diagram showing a first layer of a second modification of the armature as a fourth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 22B is a diagram showing a second layer of a second modification of the armature as a fourth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 22C is a diagram showing a third layer of a second modification of the armature as a fourth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 23A is a diagram showing a first layer of a third modification of the armature as a fifth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 23B is a diagram showing a second layer of a third modification of the armature as the fifth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 23C is a diagram showing a third layer of a third modification of the armature as the fifth modification embodiment of the present invention.
  • FIG. 24A is a diagram showing a first layer of a fourth modified example of the armature as the sixth modified embodiment of the present invention.
  • FIG. 24B is a diagram showing a second layer of a fourth modified example of the armature as the sixth modified embodiment of the present invention.
  • FIG. 24C is a diagram showing a third layer of a fourth modified example of the armature as the sixth modified embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a linear motor 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the linear motor 1 includes a magnetic monopole 10 that moves in a linear direction, and an armature 20 that is arranged so as to face the magnetic monopole 10 and generates a magnetic field.
  • the direction in which the magnetic monopole 10 moves may be referred to as a "moving direction”.
  • the direction in which the magnetic monopole 10 and the armature 20 face each other may be referred to as "opposing direction”.
  • a direction orthogonal to (crossing) each of the moving direction and the facing direction of the magnetic pole element 10 may be referred to as a "width direction (crossing direction, orthogonal direction)".
  • the magnetic monopole 10 faces the armature 20 in the facing direction, and is movable relative to the armature 20 along the moving direction intersecting the facing direction.
  • FIG. 2 is a view of the magnetic monopole 10 as viewed from the armature 20 side in the opposite direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the magnetic pole block 11.
  • the magnetic pole elements 10 accommodate a plurality of magnetic pole blocks 11 arranged side by side, one in the facing direction, two in the width direction, and a large number in the moving direction (15 in the present embodiment), and a plurality of magnetic pole blocks 11. It has a yoke 12.
  • Each of the plurality of magnetic pole blocks 11 is provided so as to cover the rectangular parallelepiped soft magnetic iron core 111 and five of the six surfaces of the iron core 111 other than the surface facing the armature 20. It has a plate-shaped permanent magnet 112.
  • Each permanent magnet 112 has a main surface 112a having substantially the same size as one surface of the opposing iron core 111. Each permanent magnet 112 is arranged with the magnetic poles of the same polarity facing the iron core 111. Further, as shown in FIG. 2, each magnetic pole block 11 has a dimension P (size) in the moving direction.
  • the movable magnetic pole 113 has the same polarity as the magnetic pole of the main surface 112a in which each permanent magnet 112 faces the iron core 111. Further, the surface of each permanent magnet 112 facing the outside (the surface opposite to the main surface 112a) is a magnetic pole having a polarity opposite to that of the mover magnetic pole 113.
  • Adjacent magnetic pole blocks 11 are arranged so that their faces are in contact with each other.
  • the movable magnetic poles 113 of the two adjacent magnetic pole blocks 11 have different polarities. That is, the magnetic pole blocks 11 are arranged so that the polarities of the plurality of movable magnetic poles 113 are alternately reversed. Therefore, one of the contact surfaces of the two adjacent magnetic pole blocks 11 has an S pole and the other contact surface has an N pole. As a result, the two adjacent magnetic pole blocks 11 are attracted to each other by the magnetic force, so that the plurality of magnetic pole blocks 11 can be easily arranged (joined).
  • the yoke 12 is a bottomed and cylindrical member having a rectangular parallelepiped concave recess.
  • the yoke 12 is made of a soft magnetic material.
  • the yoke 12 accommodates a plurality of magnetic pole blocks 11 so as to expose the movable magnetic pole 113 to the outside and not to expose other magnetic poles other than the movable magnetic pole 113 to the outside. As a result, a magnetic path is formed in the yoke 12.
  • the magnetic pole element 10 configured as described above faces the armature 20 so that the movable element magnetic pole 113 (plane) of each magnetic pole block 11 is orthogonal to the facing direction, and is among the four side surfaces of each magnetic pole block 11.
  • the two sides of the are arranged so as to be orthogonal to the moving direction (facing the moving direction), and the remaining two sides are arranged so as to be orthogonal to the width direction (facing the width direction).
  • the polarities of the plurality of movable poles 113 are reversed one by one in each of the moving direction and the width direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic monopole 10 cut along a plane orthogonal to the width direction.
  • the arrow indicates the magnetization direction, and the polarity is indicated so that the arrow extends from S to N.
  • the iron core 111 is magnetized by a permanent magnet 112 that surrounds the iron core 111.
  • the magnetic flux generated from the permanent magnet 112 whose S pole faces the iron core 111 travels in the iron core 111. Since the five permanent magnets 112 are attached to the five surfaces of the iron core 111, the magnetic fluxes generated from each of the five permanent magnets 112 travel inside the iron core 111, and each magnetic flux is the armature 20.
  • the magnetic flux branches radially and enters the inside of the iron core 111 from the mover magnetic pole 113 of the N pole of the adjacent magnetic pole block 11 (the yoke 12 if the adjacent magnetic flux 12 is adjacent). Magnetic fluxes from all adjacent magnetic pole blocks 11 enter the N-pole movable magnetic pole 113. Since the N poles of the five permanent magnets 112 face each of the iron core 111, the magnetic flux further advances inside the iron core 111, and a plurality of adjacent magnetic fluxes are branched to both sides in the moving direction and both sides in the width direction, respectively.
  • Magnetic flux advances from the plurality of permanent magnets 112 arranged on the five surfaces of the iron core 111 to the adjacent permanent magnets 112 (from the permanent magnets 112 adjacent to the yoke 12 to the yoke 12). Further, the magnetic flux generated from the permanent magnets 112 arranged in the opposite direction of the iron core 111 travels through the yoke 12 and enters the permanent magnets 112 arranged in the opposite direction in the adjacent magnetic pole block 11.
  • the movable pole 113 has the same polarity as the magnetic poles of the five permanent magnets 112 facing the iron core 111 including the movable pole 113. That is, when the S pole of the permanent magnet 112 faces the iron core 111, the movable element magnetic pole 113 of the iron core 111 becomes the S pole, and when the N pole of the permanent magnet 112 faces the iron core 111, the iron core 111 The movable element magnetic pole 113 of is N pole.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the armature 20 according to the present embodiment.
  • the armature 20 has a base member 21 and a conductive portion 220 incorporated in the base member 21.
  • the base member 21 has a flat plate-shaped yoke portion 211 and a plurality of iron cores 212 protruding rectangular parallelepiped from the yoke portion 211.
  • the plurality of iron cores 212 are arranged so as to extend in the facing direction, respectively, and are arranged in the width direction and the moving direction.
  • FIG. 5 shows an example in which two iron cores 212 are provided in the width direction and nine in the moving direction, but the number is not particularly limited to these.
  • the phase order is arranged to be U phase, V phase, and W phase in order from the left end of FIG.
  • the number of iron cores 212 in the moving direction is nine in total, so three U-phase iron cores 212, three V-phase iron cores 212, and three W-phase iron cores 212 are provided, respectively.
  • the phase order is V phase, W phase, U phase order, W phase, U phase, V phase order, W phase, V phase, U phase order, V phase, U phase, W phase order.
  • the order may be U-phase, W-phase, and V-phase.
  • the conductive portion 220 has a pair of U-phase conductive portions 220u, a pair of V-phase conductive portions 220v, and a pair of W-phase conductive portions 220w, respectively, in the width direction.
  • the pair of U-phase conductive portions 220u, the pair of V-phase conductive portions 220v, and the pair of W-phase conductive portions 220w are arranged so as to be line-symmetrical in the width direction, respectively.
  • FIG. 5 of the pair of U-phase conductive portions 220u, the pair of V-phase conductive portions 220v, and the pair of W-phase conductive portions 220w, one U-phase conductive portion 220u and one V-phase conductive portion 220u.
  • FIG. 5 the conductive portion 220 corresponding to the iron core 212 in the upper row of the two rows of iron cores 212 adjacent to each other in the width direction and arranged in the moving direction is shown.
  • the conductive portion 220 corresponding to the lower row of iron cores 212 is also arranged below the conductive portion 220 shown in FIG.
  • the U-phase conductive portion 220u is arranged around the iron core 212, and includes a plurality of (three) magnetic field generating portions 221u that generate a magnetic field by flowing an electric current, and adjacent magnetic field generating portions 221u and a magnetic field generating portion 221u. It has a plurality of (two) connecting portions 222u that electrically connect the above.
  • the V-phase conductive portion 220v is arranged around the iron core 212, and electrically forms a plurality of magnetic field generating portions 221v that generate a magnetic field by flowing a current, and adjacent magnetic field generating portions 221v and a magnetic field generating portion 221v. It has a plurality of connecting portions 222v to be connected.
  • the W-phase conductive portion 220w is arranged around the iron core 212 and electrically connects a plurality of magnetic field generating portions 221w that generate a magnetic field by flowing a current, and adjacent magnetic field generating portions 221w and a magnetic field generating portion 221w. It has a plurality of connecting portions 222w to be connected.
  • the magnetic field generating unit 221u, the magnetic field generating unit 221v, and the magnetic field generating unit 221w may be collectively referred to as the "magnetic field generating unit 221".
  • connection unit 222u, the connection unit 222v, and the connection unit 222w may be collectively referred to as "connection unit 222".
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the schematic configuration of the base material 30.
  • the conductive portion 220 is configured by laminating a base material 30 which is a conductive flat plate-shaped member. In FIG. 6, the thickness of the base material 30 is omitted.
  • the base material 30 has a first base material 31 and a second base material 32. It can be exemplified that the material of the base material 30 is copper.
  • the first base material 31 is a conductive flat plate having a rectangular outer shape and a rectangular through hole 311 formed inside, and communicates the outside and the through hole 311 at the center of the short side.
  • a hole 312 is formed.
  • the through hole 311 is formed slightly larger than the outer shape of the iron core 212.
  • the gap between the inner surface of the first base material 31 surrounding the through hole 311 and the outer surface of the iron core 212 is formed to be 1 mm.
  • the second base material 32 has a plurality of (three) base portions 321 having the same shape as the first base material 31, and also has a plurality of (two) conduction portions 322 for conducting the adjacent base portions 321 to each other.
  • the second base material 32 since the base member 21 has three iron cores 212 for each phase in one row, the second base material 32 includes three base portions 321 and two conduction portions 322. have.
  • the conductive portion 220 is configured by laminating two first base materials 31 and one second base material 32.
  • the layers on which the second base material 32 is laminated are different from each other in the U-phase conductive portion 220u, the V-phase conductive portion 220v, and the W-phase conductive portion 220w. The following will be described in more detail.
  • FIG. 7 is an exploded view showing an example of a schematic configuration of a pair of U-phase conductive portions 220u.
  • FIG. 8 is an exploded view showing an example of a schematic configuration of a pair of V-phase conductive portions 220v.
  • FIG. 9 is an exploded view showing an example of a schematic configuration of a pair of W-phase conductive portions 220w.
  • the same positions in the moving direction of each layer are shown by connecting them with a alternate long and short dash line.
  • the second base material 32 is arranged on the first layer (hereinafter, may be referred to as “first layer”) closest to the yoke portion 211 of the base member 21, and the second base material 32 is arranged.
  • the first base material 31 is arranged on the third layer (hereinafter, may be referred to as “second layer”) and the third layer (hereinafter, may be referred to as “third layer”).
  • the first base material 31 is arranged on the first layer, the second base material 32 is arranged on the second layer, and the first base material 31 is arranged on the third layer.
  • the first base material 31 is arranged on the first layer and the second layer, and the second base material 32 is arranged on the third layer.
  • the U-phase conductive portion 220u is composed of three magnetic field generating portions 221u formed by stacking three base materials 30, and a conductive portion 322 of the second base material 32 arranged in the first layer. It has two connecting portions 222u and the like.
  • the V-phase conductive portion 220v is composed of three magnetic field generating portions 221v formed by stacking three base materials 30, and a conductive portion 322 of the second base material 32 arranged in the second layer. It has two connecting portions 222v and.
  • the W-phase conductive portion 220w is composed of three magnetic field generating portions 221w formed by stacking three base materials 30, and a conductive portion 322 of the second base material 32 arranged in the third layer. It has two connecting portions 222w and.
  • the laminated base material 30 and the base material 30 are electrically connected to each other.
  • the method of conducting conduction is to attach a tape to the base material 30, apply a conductive paste, apply solder plating, or the like.
  • insulation treatment is applied to the periphery thereof. The insulation treatment can be exemplified by immersing the two first base materials 31 and the one second base material 32 in a laminated state in a solution for insulation. At this time, all the portions other than the portion (end portion) through which the current flows through each conductive portion are insulated.
  • the connecting portion 222u is first arranged on the first layer. Assemble the U-phase conductive portion 220u. After that, it is preferable to assemble the V-phase conductive portion 220v in which the connecting portion 222v is arranged in the second layer, and finally to assemble the W-phase conductive portion 220w in which the connecting portion 222w is arranged in the third layer. .. At this time, the iron core is inserted into the through hole of each conductive portion.
  • connection portion 222u of the U-phase conductive portion 220u, the connection portion 222v of the V-phase conductive portion 220v, and the connection portion 222w of the W-phase conductive portion 220w are laminated in this order from the yoke portion 211 side of the base member 21. ..
  • a pair of U-phase conductive portions 220u, a pair of V-phase conductive portions 220v, and a pair of W-phase conductive portions 220w are configured. Both ends of the two base materials 32 in the moving direction are connected to a power source (not shown).
  • This connection mode can exemplify that each of both ends of the second base material 32 in the moving direction and the power supply are connected to each other by an electric wire.
  • the protruding portion protruding further to the left from the uppermost portion of the base portion 321 at the left end in the moving direction of the second base material 32 is the second base material.
  • the protruding portion and the power supply may be connected by an electric wire.
  • the protruding portion protruding to the right from the uppermost portion of the base portion 321 at the right end in the moving direction of the second base material 32 is the second base material 32. It may be integrally formed (formed in a flat plate shape), and the protruding portion and the power supply may be connected by an electric wire.
  • the linear motor 1 configured as described above operates as follows. 10A, 10B, and 10C are views showing the direction of the current flowing through the conductive portion 220 and the direction of the magnetic field, and is a view of the conductive portion 220 as viewed from the magnetic monopole 10 side in the opposite direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a magnetic path in the width direction generated from the conductive portion 220.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a magnetic path in the moving direction generated from the conductive portion 220.
  • the direction and timing of the current flowing through the U-phase conductive portion 220u, the V-phase conductive portion 220v, and the W-phase conductive portion 220w are controlled according to the moving direction and moving speed required for the magnetic pole element 10. As shown in FIG. 10A, currents in the same direction are passed through the pair of conductive portions 220 (for example, the pair of U-phase conductive portions 220u).
  • a current is passed through a pair of U-phase conductive portions 220u from left to right.
  • magnetic paths are formed in opposite directions in the adjacent iron cores 212 in which the magnetic field generating portions 221u of the pair of U-phase conductive portions 220u are arranged.
  • a magnetic path passing through these iron cores 212 and the yoke portion 211 is formed.
  • the surface of the iron core 212 facing the magnetic monopole 10 becomes a magnetic pole (armature magnetic pole 213).
  • the armature magnetic pole 213 of one iron core 212 is the S pole
  • the armature magnetic pole 213 of the other iron core 212 is the N pole.
  • FIG. 12 shows a state in which a current in the opposite direction is passed through the U-phase conductive portion 220u and the V-phase conductive portion 220v as shown in FIGS. 10A and 10B.
  • the iron core 212 in which the magnetic field generating portion 221u of the U-phase conductive portion 220u is arranged and the iron core 212 in which the magnetic field generating portion 221v of the V-phase conductive portion 220v is arranged are Magnetic circuits are formed in opposite directions.
  • a magnetic path passing through these iron cores 212 and the yoke portion 211 is formed.
  • the armature magnetic pole 213 of one iron core 212 becomes the S pole
  • the armature magnetic pole 213 of the other iron core 212 becomes the N pole.
  • FIG. 12 shows a magnetic path when the armature magnetic pole 213 and the movable element magnetic pole 113 are attracted to each other.
  • the direction and timing of the current flowing through the U-phase conductive portion 220u, the V-phase conductive portion 220v, and the W-phase conductive portion 220w are controlled to control the moving direction and moving speed of the magnetic monopole 10.
  • the linear motor 1 configured as described above includes a magnetic monopole 10 as an example of a movable movable portion, and an armature 20 that faces the magnetic monopole 10 and generates a magnetic field.
  • the armature 20 has a plurality of magnetic field generating units 221 arranged around a plurality of iron cores 212 arranged in the moving direction of the magnetic poles 10, and a plurality of phases among the plurality of magnetic field generating units 221. (For example, U phase, V phase, W phase) with the first magnetic field generation unit 221 (for example, magnetic field generation unit 221u) and the second magnetic field generation unit 221 (for example, magnetic field generation unit 221u) in the same phase.
  • the connecting portions 222u, the connecting portion 222v, and the connecting portion 222w, which are a plurality of connecting portions 222, are laminated in the facing direction which is the protruding direction of the iron core 212.
  • the plurality of magnetic field generating units 221 have a plurality of sets of magnetic field generating units 221 (221u, 221v, 221w) that receive currents having different phases from each other.
  • Each set of the plurality of magnetic field generation units 221 has a first magnetic field generation unit (for example, 221u and 221v at the left end of FIG. 5) and a second magnetic field generation unit (for example, FIG. 5) that receive currents having the same phase as each other. 221u, 221v) in the center is included.
  • the plurality of sets of magnetic field generation units 221 are arranged so that the first magnetic field generation unit in the above is located.
  • the plurality of connecting portions 222 include a first connecting portion 222u that connects the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion of the magnetic field generating portion 221u of the one set to each other, and the other set.
  • the first magnetic field generating section and the second magnetic field generating section of the magnetic field generating section 221v are connected to each other and lined up with the first connecting section 222u in a direction intersecting the moving direction (opposing direction in FIG. 5). It has a second connection portion 222v, which is arranged in the.
  • connection portions 222 can be provided without interfering with each other. This makes it possible to form the conductive portion 220 by laminating the conductive flat plate-shaped base material 30 in order to eliminate the need for the coil winding process and to improve the space factor as compared with the electric wire.
  • Each of the plurality of magnetic field generating portions 221 is a plurality of base materials 30 (conductive members) having the number of pairs (phase number N) of the plurality of sets of magnetic field generating portions 221 and penetrates the inside of each to receive the iron core 212.
  • the conductive flat plate-shaped base material 30 in which the holes 311 are formed is laminated in the protruding direction (opposite direction) of the iron core 212.
  • the base portion 321 of the second base material 32 as an example of the first conductive member, which is one of the plurality of base materials 30 in the first magnetic field generation unit 221, and the second base material 32.
  • a plurality of phases are layers that conduct with each other the base portion 321 of the second base material 32 as an example of the second conductive member, which is one of the plurality of base materials 30 in the magnetic field generation unit 221. , V phase, W phase).
  • the first connecting portion 222u connects one base material 30 of the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion of the set of magnetic field generating portions 221u to each other, and the first connecting portion 222u is connected to each other.
  • the two connecting portions 222v connect the other base materials 30 of the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion of the other set of magnetic field generating portions 221v to each other, and the other base material 30 is connected to each other.
  • the armature 20 can be simply configured by making the layers for conducting the adjacent magnetic field generation units 221 of the same phase to each other different for each of the plurality of phases. Specifically, by arranging each connection portion 222 in a plane and stacking them in a direction orthogonal to the plane, it is possible to compactly arrange a plurality of connection portions 222 while preventing interference between the connection portions. can.
  • the base portion 321 constituting a part of the first magnetic field generating portion 221, the base portion 321 forming a part of the second magnetic field generating portion 221 adjacent to the first magnetic field generating portion 221, and the conductive portion 322 are It is configured as one.
  • the first conductive member and the first connecting portion 222u (conducting portion) of each of the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion in the set of magnetic field generating portions 221u are integrally formed.
  • the other conductive member and the second connecting portion 222v (conducting portion) of the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion of the other set of magnetic field generating portions 221v are integrally configured. It is configured in.
  • the conductive portion 220 can be manufactured by laminating the first base material 31 and the second base material 32. Therefore, for example, after the magnetic field generation unit 221 is formed only by the first base material 31. It can be manufactured more easily than a configuration in which adjacent magnetic field generating portions 221 are electrically connected to each other by an electric wire or the like.
  • the adjacent magnetic field generating portions 221 may be electrically connected to each other by an electric wire or the like.
  • the adjacent magnetic field generating portions 221 may be electrically connected to each other by an electric wire or the like.
  • the connecting portion 222u of the U-phase conductive portion 220u is the first layer
  • the connecting portion 222v of the V-phase conductive portion 220v is the second layer
  • the W-phase conductive portion 220w is provided in the third layer, but the present invention is not particularly limited to this aspect.
  • the connecting portion 222v of the conductive portion 220v of the V phase may be the first layer
  • the connecting portion 222w of the conductive portion 220w of the W phase may be the second layer
  • the connecting portion 222u of the conductive portion 220u of the U phase may be the third layer.
  • the connecting portion 222w of the conductive portion 220w of the W phase is the first layer
  • the connecting portion 222u of the conductive portion 220u of the U phase is the second layer
  • the connecting portion 222v of the conductive portion 220v of the V phase is the third layer. good. Further, it may be in the order of other layers.
  • the conductive portion 220 is configured by laminating two first base materials 31 and one second base material 32.
  • the thicknesses of the first base material 31 and the second base material 32 are not particularly limited.
  • one base material 30 first base material 31 or second base material 32
  • a plurality of base materials 30 may form one layer.
  • the first layer is composed of five second base materials 32
  • the second layer is formed of five first base materials 31, and the five first base materials 31 are formed.
  • the third layer may be formed.
  • each of the five first base materials 31 or the five second base materials 32 can be regarded as one conductive member (conductor).
  • the conductive portion 220 is applied to a so-called single-sided type direct-acting motor 1 in which one armature 20 faces one side of the movable magnetic pole element 10.
  • the conductive portion 220 may be applied to a so-called double-sided type linear motor in which armatures 20 face each other on both sides of the magnetic pole 10.
  • the magnetic monopole 10 is movable with respect to the armature 20, but the present invention is not particularly limited to this mode.
  • the armature 20 may be movable with respect to the magnetic monopole 10. That is, in the linear motor 1, the magnetic pole element 10 and the armature 20 may be relatively movable.
  • the configuration of the conductive portion 220 in which the base material 30 which is a conductive flat plate-shaped member is laminated is applied to the linear motor motor 1, but the present invention applies to the linear motor.
  • the electric motor 1 for example, it may be applied to an axial gap electric motor or a radial gap electric motor.
  • FIG. 13A, 13B and 13C show the first layer, the second layer and the third layer of the conductive portion when the configuration of the present invention is applied to the axial gap motor as the first modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows each layer.
  • Each FIG. 13 is a view seen along the axial direction of the rotation axis from the side of the magnetic pole 10 arranged facing the armature 23.
  • Each FIG. 13 shows an example in which the present invention is applied to a 3-slot 4-pole axial gap motor.
  • the armature 23 has a base member 24 and a conductive portion 320 incorporated in the base member 24.
  • the base member 24 has a yoke portion 241 and a plurality of iron cores 242 projecting in a columnar shape from the yoke portion 241.
  • FIG. 13 shows an example in which one iron core 242 is provided in the radial direction and 12 in the circumferential direction, but the number is not particularly limited to these.
  • the U phase, the V phase, and the W phase are arranged in order in the clockwise direction. Since the number of iron cores 242 in the circumferential direction is 12 in total, four U-phase iron cores 242, four V-phase iron cores 242, and four W-phase iron cores 242 are provided.
  • the phase order is V phase, W phase, U phase order, W phase, U phase, V phase order, W phase, V phase, U phase order, V phase, U phase, W phase order.
  • the order may be U-phase, W-phase, and V-phase.
  • the shape of the iron core 242 may be a square columnar column or a triangular columnar column.
  • the conductive portion 320 is configured by laminating a base material 40 which is a conductive flat plate-shaped member.
  • the base material 40 has a first base material 41 and a second base material 42. It can be exemplified that the material of the base material 40 is copper.
  • the first base material 41 is a conductive flat plate having a circular outer shape and a circular through hole 411 formed inside, and a communication hole 412 for communicating the outside and the through hole 411 is formed. ..
  • the through hole 411 is formed slightly larger than the outer shape of the iron core 242. For example, the gap between the inner peripheral surface of the through hole 411 and the outer peripheral surface of the iron core 242 is formed to be 1 mm.
  • the second base material 42 has a plurality of base portions 461 having the same shape as the first base material 41, and also has a plurality of conduction portions 462 (connection portions) for conducting the adjacent base portions 461 to each other. Further, the second base material 42 includes a first connection end portion 463 that connects one end portion of one base portion 461 of the plurality of base portions 461 and a power source to each other, and another base portion of the plurality of base portions 461. It has a second connection end 464 that connects the other end of the 461 to the power supply to each other. In the example shown in each FIG. 13, since the base member 24 has four iron cores 242 in each phase, the second base material 42 has four base portions 461 and three conduction portions 462. It has one first connection end portion 463 and one second connection end portion 464.
  • the conductive portion 320 is configured by laminating two first base materials 41 and one second base material 42.
  • the U-phase conductive portion 320u, the V-phase conductive portion 320v, and the W-phase conductive portion 320w have different layers on which the second base material 42 is laminated. Since this configuration is the same as that of the conductive portion 220, detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 shows the first layer, the second layer and the third layer of the conductive portion when the configuration of the present invention is applied to the radial gap motor as the second modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows the layer.
  • Each FIG. 14 is a view taken along the axial direction of the rotation axis.
  • Each FIG. 14 shows an example applied to a radial gap motor having 3 slots and 4 poles.
  • the shape of the armature 26 corresponding to the armature 20 in the circumferential direction is expanded, the shape becomes the same as that of the armature 20 described with reference to FIGS. 5 to 9, so detailed description thereof is omitted. The differences will be explained.
  • the armature 26 has a base member 27 and a conductive portion 340 incorporated in the base member 27.
  • the base member 27 has a cylindrical yoke portion 271 and a plurality of iron cores 272 protruding rectangular parallelepiped from the yoke portion 271.
  • Two iron cores 272 are provided in the axial direction and twelve in the circumferential direction.
  • the number of iron cores 272 is not particularly limited to these numbers.
  • the U phase, the V phase, and the W phase are arranged in order in the clockwise direction.
  • the phase order is V phase, W phase, U phase order, W phase, U phase, V phase order, W phase, V phase, U phase order, V phase, U phase, W phase order.
  • the order may be U-phase, W-phase, and V-phase.
  • the conductive portion 340 is configured by laminating a base material 50 which is a conductive flat plate-shaped member.
  • the base material 50 has a first base material 51 similar to the first base material 31 and a second base material 52 similar to the second base material 32.
  • the second base material 52 has a plurality of base portions 521 having the same shape as the first base material 51, and also has a plurality of conduction portions 522 (connecting portions) for conducting the adjacent base portions 521 to each other. Further, the second base material 52 includes a first connection end portion 523 that connects one end portion of one base portion 521 of the plurality of base portions 521 to a power source, and another base portion 521 of the plurality of base portions 521.
  • the second base material 52 has four base portions 521 and three conductive portions 522. It has one first connection end 523 and one second connection end 524.
  • the conductive portion 522 is different from the conductive portion 322 in that it is curved in an arc shape.
  • the conductive portion 522 of the second base material 52 of the conductive portion 340 of the V phase and the W phase is omitted in the U phase column, and the U phase and the U phase and the conductive portion 522 are shown in the V phase column.
  • the conductive portion 522 of the second base material 52 of the conductive portion 340 of the W phase is omitted, and the conductive portion 522 of the second base material 52 of the conductive portion 340 of the U phase and the V phase is omitted in the W phase column. Is shown.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the conductive portion 420 according to the second embodiment.
  • the conductive portion 420 according to the second embodiment is different from the conductive portion 220 according to the first embodiment in that the connecting portions 422 corresponding to the connecting portions 222 are arranged in the width direction.
  • the points different from the first embodiment will be described.
  • the same reference numerals are used for the same ones, and detailed description thereof will be omitted.
  • the U-phase conductive portion 420u is arranged around the iron core 212, and includes a plurality of (three) magnetic field generating portions 421u that generate a magnetic field by flowing an electric current, and adjacent magnetic field generating portions 421u and a magnetic field generating portion 421u. It has a plurality of (two) connecting portions 422u that connect the two to each other.
  • the V-phase conductive portion 420v has a plurality of magnetic field generating portions 421v and a plurality of connecting portions 422v.
  • the W-phase conductive portion 420w has a plurality of magnetic field generating portions 421w and a plurality of connecting portions 422w.
  • the conductive portion 420 has a pair of U-phase conductive portions 420u, a pair of V-phase conductive portions 420v, and a pair of W-phase conductive portions 420w, respectively, in the width direction.
  • the pair of U-phase conductive portions 420u, the pair of V-phase conductive portions 420v, and the pair of W-phase conductive portions 420w are line-symmetrical in the width direction, respectively.
  • FIG. 15 of the pair of U-phase conductive portions 420u, the pair of V-phase conductive portions 420v, and the pair of W-phase conductive portions 420w, one U-phase conductive portion 420u and one V-phase conductive portion It shows 420v, the conductive portion 420w of one W phase.
  • connection unit 422u, the connection unit 422v, and the connection unit 422w may be collectively referred to as "connection unit 422".
  • FIG. 16A is a view showing an example of the magnetic field generation unit 421 along the opposite direction.
  • FIG. 16B is a view showing an example of the connecting portion 422 along the width direction.
  • FIG. 17 is an example of a cross-sectional view of the conductive portion 420 cut along a plane orthogonal to the moving direction.
  • the magnetic field generating portion 421 has a rectangular parallelepiped outer shape, and a rectangular parallelepiped through hole 431 for receiving the iron core 212 is formed inside. Further, in the magnetic field generating portion 421, a communication hole 432 that communicates the outside and the through hole 431 is formed in the central portion of the short side thereof.
  • the through hole 431 is formed slightly larger than the outer shape of the iron core 212.
  • the gap between the inner surface of the magnetic field generating portion 421 surrounding the through hole 431 and the outer surface of the iron core 212 is formed to be 0.1 mm.
  • the inner surface surrounding the through hole 431 may be formed so as to be in contact with the outer surface of the iron core 212.
  • a plurality of first insertion holes 433 that allow the first bending portion 441 of the connection portion 422, which will be described later, to be inserted (fitted) into both sides of the communication hole 432, respectively.
  • a plurality of second insertion holes 434 that allow the second bent portion 442, which will be described later, to be inserted into the connecting portion 422 are formed.
  • the three first insertion holes 433 and the three second insertion holes 434 are formed side by side along the width direction, respectively. It should be noted that each insertion hole 434 may be formed one by one, but in this case, it is desirable that the positions where the insertion holes are formed differ between the adjacent magnetic field generating portions 421 in the width direction. It can be exemplified that the magnetic field generation unit 421 is made of copper.
  • the connecting portion 422 faces the straight straight portion 440, the first bent portion 441 bent in a direction orthogonal to (crossing) the straight portion 440 from one end of the straight portion 440, and the first bent portion 441.
  • the straight portion 440 has a second bent portion 442 bent in a direction orthogonal to (crossing) the straight portion 440 from the other end opposite to the one end.
  • the cross-sectional shape of the connecting portion 422 is rectangular. It can be exemplified that the connection portion 422 is made of copper.
  • the U-phase conductive portion 420u has the outermost first insertion hole 433 in the width direction in one magnetic field generating portion 421u and the outermost second insertion hole 433 in the width direction in the other magnetic field generating portion 421u.
  • the first bent portion 441 and the second bent portion 442 of the connecting portion 422u are inserted into the insertion hole 434, respectively.
  • the V-phase conductive portion 420v has a connection portion 422v to a first insertion hole 433 in the center in the width direction in one magnetic field generating portion 421v and a second insertion hole 434 in the center in the width direction in the other magnetic field generating portion 421v.
  • the first bent portion 441 and the second bent portion 442 of the above are inserted respectively.
  • the W-phase conductive portion 420w has the innermost first insertion hole 433 in the width direction (through hole 431 side) in one magnetic field generating portion 421w and the innermost (through hole 431) in the width direction in the other magnetic field generating portion 421w.
  • the first bent portion 441 and the second bent portion 442 of the connecting portion 422w are inserted into the second insertion hole 434 (on the side), respectively.
  • the plurality of connecting portions 422 are arranged in the orthogonal direction (width direction) orthogonal to the protruding direction (opposing direction) and the moving direction of the iron core 212.
  • the connecting portion 422u, the connecting portion 422v and the connecting portion 422w are provided at different positions in the width direction, interference between the connecting portion 422u, the connecting portion 422v and the connecting portion 422w is suppressed.
  • the magnetic field generating portion 421 is the first in which the through hole 431 for receiving the iron core 212 and the first bent portion 441 of the connecting portion 422 are fitted therein. It has a rectangular parallelepiped shape in which a first insertion hole 433 as an example of a fitting portion and a second insertion hole 434 as an example of a second fitting portion into which a second bent portion 442 is fitted are formed. Then, in the connection portion 422, the first bending portion 441 is fitted into the first insertion hole 433 (first fitting portion) in the first magnetic field generation portion 421, and the second magnetic field generation portion 421 is adjacent to the first bending portion 421. By fitting the second bent portion 442 into the second insertion hole 434 (second fitting portion) of the magnetic field generating portion 421, the first magnetic field generating portion 421 and the second magnetic field generating portion 421 are made conductive with each other.
  • the same magnetic field generating units 421u, magnetic field generating units 421v, and magnetic field generating units 421w can be used.
  • the same connection portion 422u, connection portion 422v and connection portion 422w can be used.
  • the magnetic field generation unit 421 has a rectangular cross-sectional shape cut along a plane orthogonal to the direction in which the current flows, the space factor can be increased as compared with the case where the magnetic field generation unit 421 is configured by winding an electric wire, for example.
  • the magnetic field generating portion 421 is simply fitted into the iron core 212, it is possible to eliminate the need to wind the electric wire.
  • the magnetic field generating portion 421 is composed of a structure surrounding the iron core 212, and is detachable from the iron core 212 along the projecting direction (opposite direction) of the iron core 212.
  • a plurality of first insertion holes 433 and a plurality of second insertion holes 434 are formed side by side (three in this embodiment) in the magnetic field generation unit 421 in the width direction (orthogonal direction), and a plurality of phases (for example, U) are formed.
  • a plurality of connection portions in this embodiment, a connection portion 422u and a connection portion 422v) among the plurality of first insertion holes 433 and second insertion holes 434 arranged in the width direction for each phase (phase, V phase, W phase). And the position where the connection portion 422w) is fitted is different in the width direction.
  • the connecting portion 422u, the connecting portion 422v, and the connecting portion 422w are arranged so as to be lined up in the width direction, and it is possible to prevent them from interfering with each other with high accuracy. Further, as a result, the same thing can be used as the magnetic field generation unit 421u, the magnetic field generation unit 421v, and the magnetic field generation unit 421w.
  • connection portions 422w of 420w are arranged in order, the present invention is not particularly limited to such an embodiment.
  • the order may be the connection portion 422v of the conductive portion 420v of the V phase, the connection portion 422w of the conductive portion 420w of the W phase, and the connection portion 422u of the conductive portion 420u of the U phase, or the connection portion of the conductive portion 420w of the W phase.
  • the order may be 422w, the connection portion 422u of the U-phase conductive portion 420u, and the connection portion 422v of the V-phase conductive portion 420v. In addition, the order may be other than that.
  • the first insertion hole 433 and the second insertion hole 434 into which the connection portion 422u, the connection portion 422v, and the connection portion 422w are fitted are through holes, but in particular. It is not limited to such an embodiment. A recess may be formed so that the connection portion 422u, the connection portion 422v, and the connection portion 422w can be fitted by a predetermined length. It can be said that the first insertion hole 433 and the second insertion hole 434 also constitute the first fitting portion and the second fitting portion of the present invention, respectively.
  • the magnetic field generating portion 421 is formed into a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not particularly limited to such an embodiment.
  • the magnetic field generation unit 421 may be configured by laminating a plurality of conductive flat plate-shaped members.
  • first bent portion 441 and the second bent portion 442 of the connecting portion 422 are bent in a direction orthogonal to the end portion of the straight portion 440, but the present invention is not particularly limited.
  • the first bent portion 441 and the second bent portion 442 are fitted into the first insertion hole 433 and the second insertion hole 434 formed in the magnetic field generating portion 421, respectively, thereby conducting the adjacent magnetic field generating portions 421 to each other.
  • the angle with respect to the straight line portion 440 is not limited to being orthogonal, and may intersect.
  • the shapes of the first bent portion 441 and the second bent portion 442 are not limited to a linear shape, and may be entirely or partially curved.
  • the above-mentioned conductive portion 420 may be applied to a so-called double-sided type linear motor motor, or may be applied to an axial gap motor or a radial gap motor.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the conductive portion 620 of the armature 60 according to the third embodiment.
  • the conductive portion 620 according to the third embodiment is different from the conductive portion 220 according to the first embodiment in that the magnetic field generating portion 221 and the connecting portion 222 are integrally molded.
  • the points different from the first embodiment will be described.
  • the same reference numerals are used for the same ones, and detailed description thereof will be omitted.
  • the U-phase conductive portion 620u has a plurality of (three) magnetic field generating portions 621u corresponding to each of the magnetic field generating portions 221u and a plurality of (two) connecting portions 622u corresponding to the connecting portions 222u, respectively. ..
  • the V-phase conductive portion 620v has a plurality of magnetic field generating portions 621v corresponding to each of the magnetic field generating portions 221v, and a plurality of connecting portions 622v corresponding to the connecting portions 222v, respectively.
  • the W-phase conductive portion 620w has a plurality of magnetic field generating portions 621w corresponding to the magnetic field generating portions 221w and a plurality of connecting portions 622w corresponding to the connecting portions 222w, respectively.
  • connection unit 622 the connection unit 622u, the connection unit 622v, and the connection unit 622w may be collectively referred to as "connection unit 622".
  • the magnetic field generating portion 621u, the magnetic field generating portion 621v, and the magnetic field generating portion 621w have substantially the same shape, and the connecting portion 622u and the connecting portion are connected.
  • the difference is that the 622v and the connecting portion 622w are displaced from each other in the protruding direction (opposing direction) of the iron core 212.
  • FIG. 19A is a sectional view of the XIXa-XIXa portion of FIG. 18,
  • FIG. 19B is a sectional view of the XIXb-XIXb portion of FIG. 18, and
  • FIG. 19C is a sectional view of the XIXc-XIXc portion of FIG. ..
  • the connecting portion 622u is arranged at the position closest to the yoke portion 211 of the base member 21
  • the connecting portion 622w is arranged at the position farthest from the yoke portion 211
  • the connecting portion 622v is arranged at the central portion.
  • the U-phase conductive portion 620u, the V-phase conductive portion 620v, and the W-phase conductive portion 620w are respectively formed.
  • the U-phase conductive portion 620u, the V-phase conductive portion 620v, and the W-phase conductive portion 620w are each formed by punching a conductive plate (for example, a deformed strip) having a thickness difference depending on the location. It can be exemplified.
  • a conductive plate for example, a deformed strip
  • the plate thickness of the connection portion 622u, the connection portion 622v and the connection portion 622w is t
  • the plate thickness of the magnetic field generation unit 621u, the magnetic field generation unit 621v and the magnetic field generation unit 621w is T
  • the magnitude of the magnetic field generating unit 621 (for example, the magnetic field generating unit 621u) in the moving direction is d (see FIG. 18)
  • the arrangement pitch between adjacent magnetic field generating units 621 (for example, the magnetic field generating unit 621u) in the moving direction is D (see FIG. 18).
  • D / d ⁇ 3 is set. That is, the D / d is set to be equal to or greater than the number of phases N of the applied current.
  • the method for manufacturing the U-phase conductive portion 620u, the V-phase conductive portion 620v, and the W-phase conductive portion 620w is not limited, and may be formed by cutting.
  • the U-phase conductive portion 620u When assembling the U-phase conductive portion 620u, the V-phase conductive portion 620v, and the W-phase conductive portion 620w to the base member 21, first, the U-phase conductive portion 620u is assembled, and then V. It is preferable to assemble the conductive portion 620v of the phase and finally to assemble the conductive portion 620w of the W phase.
  • the magnetic field generating portion of each conductive portion is composed of a structure surrounding the iron core 212, and is detachable along the projecting direction (opposite direction) with respect to the iron core 212.
  • connection portion 622u of the U-phase conductive portion 620u, the connection portion 622v of the V-phase conductive portion 620v, and the connection portion 622w of the W-phase conductive portion 620w are laminated in this order from the yoke portion 211 side of the base member 21. ..
  • the second connecting portion 422v is arranged so as to line up with the first connecting portion 422u in the orthogonal direction (width direction) orthogonal to the protruding direction (opposing direction) and the moving direction of the iron core 212. ..
  • the first magnetic field generating section 621 (for example, the magnetic field generating section 621u), the second magnetic field generating section 621 (for example, the magnetic field generating section 621u), and the first magnetic field generating section 621u.
  • the connection unit 622 (for example, the connection unit 622u) as an example of the conduction unit that conducts the magnetic field generation unit 621 and the second magnetic field generation unit 621 is integrally configured. Therefore, the conductive portion 620 can be easily assembled to the base member 21.
  • the conductive portion 620 in which the magnetic field generating portion 621 and the connecting portion 622 are integrally formed is applied to a linear motor, but other axial gap motors and the like are shown. It may be applied to a radial gap motor.
  • the conductive portion 620 in which the magnetic field generating portion 621 and the connecting portion 622 are integrally formed is applied to a three-phase motor, but particularly in three phases. Not limited. For example, it may be applied to a two-phase motor. When applied to a two-phase motor, a conductive portion having the same shape as the U-phase conductive portion 620u and a conductive portion having the same shape as the W-phase conductive portion 620w may be laminated. Further, in such a case, when the plate thickness of the connecting portion 622 is t and the plate thickness of the magnetic field generating portion 621 is T, it is preferable to set T / t ⁇ 2.
  • a conductive portion having the same shape as the U-phase conductive portion 620u and a conductive portion having the same shape as the W-phase conductive portion 620w, and U are two phases, a conductive portion having the same shape as the U-phase conductive portion 620u and a conductive portion having the same shape as the W-phase conductive portion 620w, and U. It is preferable to appropriately combine the three phases of the conductive portion 620u of the phase, the conductive portion 620v of the V phase, and the conductive portion 620w of the W phase.
  • a conductive portion having the same shape as the U-phase conductive portion 620u a conductive portion having the same shape as the W-phase conductive portion 620w, a U-phase conductive portion 620u, a V-phase conductive portion 620v, and a W-phase. It is preferable to combine it with the conductive portion 620w of the above.
  • FIG. 20A, 20B, 20C shows the direction and magnetic field of the current flowing through the first layer, the second layer, and the third layer of the conductive portion 720 of the armature 70 according to the fourth embodiment of the present invention. It is a figure which shows the direction of each.
  • the conductive portion 720 according to the fourth embodiment has the conductive portion 720 arranged in the upper stage and the conductive portion arranged in the lower stage in the conductive portion 720 of the same phase with respect to the conductive portion 220 according to the first embodiment.
  • the 720 is configured to be displaced by an odd multiple of the polar pitch in the moving direction, and the direction of the current flowing through the conductive portion 720 arranged in the upper stage and the conductive portion 720 arranged in the lower stage is opposite. Is different.
  • the points different from the first embodiment will be described.
  • the same reference numerals are used for the same ones, and detailed description thereof will be omitted.
  • the armature 70 has a base member 71 and a conductive portion 720 incorporated in the base member 71.
  • the base member 71 has a yoke portion 711 corresponding to the yoke portion 211, and a plurality of iron cores 712 corresponding to the iron core 212, respectively.
  • the plurality of iron cores 712 are provided in two stages in the width direction, and are composed of an upper core 712a which is an iron core 712 arranged in the upper stage and a lower core 712b which is an iron core 712 arranged in the lower stage. ..
  • the upper core 712a and the lower core 712b are displaced from each other by the size (dimension) of the pole pitch P (see FIG. 2), in other words, the magnetic pole block 11 in the moving direction.
  • the conductive portion 720 has a plurality of U-phase conductive portions 720u, a plurality of V-phase conductive portions 720v, and a plurality of W-phase conductive portions 720w.
  • Each conductive portion 720 is configured by laminating a first base material 81 corresponding to the first base material 31 and a second base material 82 corresponding to the second base material 32.
  • the first base material 81 is the same as the first base material 31, but the second base material 82 is different from the second base material 32.
  • the second base material 82 has a plurality of base portions 821 having the same shape as the first base material 81, and has a plurality of first conduction portions 822 that conduct the base portions 821 adjacent to each other in the moving direction to each other, and the upper stage thereof.
  • a U-shaped second conduction portion 823 that conducts the base portion 821 arranged at the right end of the plurality of arranged base portions 821 and the base portion 821 arranged at the right end of the plurality of base portions 821 arranged in the lower stage with each other.
  • the second base material 82 is provided at the upper end portion 824 protruding to the left from the base portion 821 arranged at the left end of the plurality of base portions 821 arranged in the upper stage and at the left end of the plurality of base portions 821 arranged in the lower stage. It further has a lower end portion 825 protruding to the left from the arranged base portion 821.
  • the second base material 82 since the base member 71 has six iron cores 712 in each phase, the second base material 82 includes six base portions 821 and four first conduction portions 822. It has one second conduction portion 823, one upper end portion 824, and one lower end portion 825.
  • FIG. 20 is a view of the conductive portion 720 as viewed from the magnetic monopole 10 side in the facing direction.
  • a current is passed from left to right with respect to the upper end portion 824 of the U-phase conductive portion 720u.
  • a current flows from right to left in the lower end portion 825 of the U-phase conductive portion 720u.
  • the iron core 712 in which the magnetic field generating portion 721u of the U-phase conductive portion 720u is arranged magnetic paths are formed in the same directions as each other, and the surface facing the magnetic pole 10 becomes the S pole (in each iron core 717). See the mark indicating the black dot in the circle). Further, the iron core 712 in which the upper magnetic field generating portion 721u is arranged in the U-phase conductive portion 720u and the iron core 712 in which the lower magnetic field generating portion 721u is arranged are large in the moving direction in the magnetic pole block 11. It is off by a small amount.
  • FIG. 20A and 20B show a case where a current in the opposite direction is passed through the conductive portion 720u of the U phase and the conductive portion 720v of the V phase. That is, a current is passed from left to right with respect to the lower end portion 825 of the V-phase conductive portion 720v. As a result, as shown in FIG. 20B, a current flows from right to left in the upper end portion 824 of the V-phase conductive portion 720v. Then, in the iron core 712 in which the magnetic field generating portion 721v of the conductive portion 720v of the V phase is arranged, magnetic paths are formed in the same directions as each other, and the surface facing the magnetic pole 10 becomes an N pole (in each iron core 717).
  • the iron core 712 in which the upper magnetic field generating portion 721v is arranged in the V-phase conductive portion 720v and the iron core 712 in which the lower magnetic field generating portion 721v is arranged are large in the moving direction in the magnetic pole block 11. It is off by the amount (P).
  • the magnetic monopole 10 has a plurality of magnetic pole blocks 11 arranged in the moving direction and the crossing direction, respectively.
  • Each of the plurality of magnetic pole blocks 11 has a predetermined dimension P in the moving direction.
  • the plurality of iron cores 712 of the armature 70 are formed on the first plurality of iron cores 712a (upper stage) arranged in the moving direction at predetermined positions in the crossing direction and the first plurality of iron cores 712 in the crossing direction. It has a second plurality of iron cores 712b (lower) adjacent to each other and arranged in the moving direction.
  • the first plurality of iron cores 712a and the second plurality of iron cores 712b are arranged so as to be offset from each other by the dimension P in the moving direction of the magnetic pole block.
  • the magnetic pole blocks 11 adjacent to each other in the moving direction and the width direction have different polarities from each other.
  • the N-pole magnetic pole block 11 is attracted to the position facing the iron core 712 where the magnetic field generation portion 721u of the U-phase conductive portion 720u which becomes the S pole is arranged, and the V-phase conductive portion 720v which becomes the N pole
  • the magnetic pole block 11 of the S pole is easily attracted to the position facing the iron core 712 where the magnetic field generating portion 721v is arranged.
  • the rightmost conductive portion 220u in the plurality of conductive portions 220u arranged in the upper stage of the pair of U-phase conductive portions 220u and the conductive portion 220u are arranged in the lower stage.
  • a current is passed from left to right through the upper conductive portion 220u
  • a current flows from right to left through the lower conductive portion 220u.
  • a current in the opposite direction is passed through the upper conductive portion 220u and the lower conductive portion 220u.
  • the upper and lower magnetic field generating portions 721u and the lower magnetic field generating portion 721u are arranged so as to be offset in the moving direction, so that the upper and lower movable element magnetic poles 113 ( Even if the polarities of FIG. 2) are reversed, it is possible to suppress the cancellation of the driving force of the magnetic monopole 10.
  • the conductive portion 220 according to the first embodiment in order to allow a current in the same direction to flow through the upper conductive portion 220u and the lower conductive portion 220u, for example, in a plurality of base portions 321 arranged in the upper stage.
  • the size of the second conductive portion 823 is smaller than that of the configuration in which the conductive portion for conducting the base portion 321 arranged at the right end and the base portion 321 arranged at the left end of the plurality of base portions 321 arranged in the lower stage is provided. , It is possible to reduce the size.
  • FIG. 20D is a diagram showing the polarities of the magnetic pole blocks of the other armature 20 compared with the armature 70 according to the present embodiment and the magnetic poles facing the armature 20.
  • FIG. 20 for the sake of explanation, a plurality of magnetic pole blocks are arranged below the armature 20 and shown.
  • FIG. 20D is the right end of the plurality of conductive portions 220u arranged in the upper stage of the pair of U-phase conductive portions 220u in the conductive portion 220 according to the first embodiment shown in FIGS. 5 and 10A. It corresponds to the one in which the magnetic field generating portion 221u of the conductive portion 220u and the magnetic field generating portion 221u of the rightmost conductive portion 220u in the plurality of conductive portions 220u arranged in the lower stage are connected to each other.
  • a current can be passed from left to right through the upper conductive portion 220u and a current can be passed from right to left through the lower conductive portion 220u, a magnetic field in the upper and lower stages is generated by one conduction path.
  • a current can be passed through each of the units 221u.
  • the magnetic field generating unit 221u in the lower stage generates an attractive force with the magnetic pole block 11B, and the driving force applied to the magnetic monopole 10 is canceled out. That is, it becomes impossible to stably form the driving force for the magnetic monopole 10 along the moving direction.
  • the upper magnetic field generating unit 721u and the lower magnetic field generating unit 721u are arranged so as to be offset in the moving direction. Even if the polarities of the two upper and lower magnetic pole blocks 11A and 11B (FIG. 20D) of the magnetic pole element 10 are opposite to each other, it is possible to prevent the driving force of the magnetic pole element 10 from being canceled out.
  • (First modification) 21 shows the first layer, the second layer, and the third layer of the conductive portion in the first modification of the armature 70 as the third modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows.
  • the amount of deviation between the upper core 712a and the lower core 712b is the plurality of magnetic pole blocks 11 arranged in the upper stage of the plurality of magnetic pole blocks 11 arranged in two stages in the width direction, and the plurality of magnetic pole blocks 11 arranged in the lower stage. It is preferable that the above is changed according to the offset amount ⁇ in the case of skew arrangement in order to reduce the cogging torque.
  • FIG. 21 shows an example when the offset amount ⁇ is 1/2 of the pole pitch P.
  • the cogging torque can be reduced while increasing the driving force of the magnetic monopole 10.
  • the offset amount ⁇ is the plate thickness of the permanent magnet 112
  • the upper core 712a and the lower core 712b may be displaced by the pole pitch P + (plate thickness of the permanent magnet 112) in the moving direction.
  • FIG. 21D is a diagram showing the polarities of the magnetic pole blocks 11A and 11B of the first layer of the conductive portion of the armature 70 according to the present modification (third modification embodiment) and the magnetic poles 10 facing the first layer.
  • the magnetic pole element 10 among the plurality of magnetic pole blocks 11 arranged in two stages in the width direction, the plurality of magnetic pole blocks 11A arranged in the upper stage and the plurality of magnetic pole blocks 11B arranged in the lower stage are used. However, they are arranged so as to be offset in the moving direction in order to reduce the cogging torque (skew arrangement), and the offset amount is defined as ⁇ .
  • the polarities of the movable poles are alternately arranged in the upper magnetic pole block 11A, and the polarities of the movable poles are also arranged alternately in the lower magnetic pole block 11B.
  • the amount of deviation between the upper core 712a and the lower core 712b may be changed according to the above offset amount ⁇ .
  • FIG. 21D shows an example in which the offset amount ⁇ in the magnetic monopole 10 is 1/2 of the pole pitch P (the size of each magnetic pole block 11 in the moving direction).
  • the offset amount ⁇ in the magnetic pole 10 is the plate thickness of the permanent magnet 112
  • the upper core 712a and the lower core 712b have the polar pitch P + the plate thickness of the permanent magnet 112 in the moving direction. , It suffices if they are arranged out of alignment.
  • the magnetic monopoles 10 are the first plurality of magnetic pole blocks arranged in the moving direction at a predetermined position in the width direction, and the first plurality of magnetic pole blocks in the width direction. It has a second plurality of magnetic pole blocks arranged adjacent to the magnetic pole block of the above moving direction. The first plurality of magnetic pole blocks and the second plurality of magnetic pole blocks are arranged so as to be offset from each other by a predetermined block deviation amount (offset amount ⁇ ) in the movement direction. Each of the plurality of magnetic pole blocks has a predetermined dimension P in the moving direction.
  • the plurality of iron cores 712 of the armature 70 are a first plurality of iron cores arranged in a moving direction so as to face the first plurality of magnetic pole blocks at the predetermined positions, and the second plurality of magnetic pole blocks. It has a second plurality of iron cores adjacent to the first plurality of iron cores in the width direction and arranged in the moving direction so as to face each other.
  • the first plurality of iron cores and the second plurality of iron cores are moved by the amount of the core deviation, which is the sum of the dimension P and the block deviation amount (offset amount ⁇ ) in the movement direction of the magnetic pole block. They are arranged offset from each other in the direction.
  • (Second modification) 22 shows the first layer, the second layer, and the third layer of the conductive portion in the second modification of the armature 70 as the fourth modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows.
  • an upper protruding portion 712c (dummy teeth) protruding from the yoke portion 711 in the same manner as the upper iron core 712a is provided.
  • a lower protruding portion 712d (dummy teeth) protruding from the yoke portion 711 in the same manner as the lower iron core 712b is provided. Will be.
  • the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721w (FIG. 22C) in the W-phase conductive portion 720w at the upper right end passes through the yoke portion 711, and the magnetic field generating portion 721w in the W-phase conductive portion 720w at the lower right end passes through the yoke portion 711. It is possible to suppress the cancellation with the created magnetic flux. Further, the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721u (FIG. 22A) in the U-phase conductive portion 720u at the upper left end passes through the yoke portion 711 and is generated by the magnetic field generating portion 721u in the U-phase conductive portion 720u at the lower left end. It is possible to suppress the cancellation with the magnetic flux. As a result, the driving force of the magnetic monopole 10 can be further increased.
  • FIG. 23A, 23B, 23C shows the first layer, the second layer, and the third layer of the conductive portion in the third modification of the armature 70 as the fifth modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows.
  • the lower iron core 712b arranged at the right end of the plurality of lower iron cores 712b arranged at the lower end of FIG. 21A is removed, and the lower iron core 712b arranged at the left end of the figure is adjacent to the left.
  • the point that the lower iron core 712b is newly provided (FIG. 23C) is different.
  • the magnetic field generating portion 721w (FIG.
  • a magnetic field generation unit 721w is newly provided at a position on the left side of the magnetic field generation unit 721w and corresponding to the newly provided lower iron core 712b (FIG. 23C).
  • the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721w in the W-phase conductive portion 720w at the upper right end passes through the yoke portion 711 and is canceled by the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721w in the lower W-phase conductive portion 720w. It is possible to suppress this. Further, the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721u in the U-phase conductive portion 720u at the upper left end passes through the yoke portion 711 and is canceled by the magnetic flux generated by the magnetic field generating portion 721u in the lower U-phase conductive portion 720u. Can be suppressed.
  • FIG. 24A, 24B, 24C shows the first layer, the second layer, and the third layer of the conductive portion in the fourth modification of the armature 70 as the sixth modification embodiment of the present invention. It is a figure which shows.
  • the shape of the conductive portion 720 is different.
  • the feature is that the amount (volume) of the magnetic field generating unit provided in the upper stage is reduced, and the magnetic field generating unit 721 in the upper stage and the magnetic field generating unit 721 in the lower stage are connected to each other.
  • each FIG. 24 about half a circumference of the upper right end base portion 821 and about half a circumference of the lower right end base portion 821 of the second base material 82 constituting the conductive portion 720 of each phase.
  • the portions are connected to each other and made conductive to replace the second conductive portion 823 in FIG. 21.
  • the first base material 81 is prevented from being laminated on the base portion 821 at the right end of the upper and lower stages. With such a configuration, it is possible to reduce the size of the conductive portion 720.
  • the first base material 81 and the second base material 82 are laminated.
  • the magnetic field generating portion 721 and the connecting portion 722 may be integrally molded.
  • the conductive portion 720 and the embodiment thereof according to the fourth embodiment may be applied to an axial gap motor or a radial gap motor.
  • the electric machine includes an armature that generates a magnetic field and a magnetic pole that can move relative to the armature in a predetermined moving direction.
  • the armature has at least a plurality of iron cores arranged in the moving direction, a plurality of magnetic field generating portions arranged around each of the plurality of iron cores, and a plurality of electrically connecting the plurality of magnetic field generating portions.
  • the plurality of magnetic field generators have a plurality of sets of magnetic field generators that receive currents having different phases, and each pair of the plurality of sets of magnetic field generators receives currents having the same phase as each other. And includes a second magnetic field generator.
  • the plurality of connecting portions include a first connecting portion that connects the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion of the one set of magnetic field generating portions to each other, and the other set of magnetic field generating portions. It has a second connecting portion that connects the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion to each other and is arranged so as to line up with the first connecting portion in a direction intersecting the moving direction.
  • the second connection portion may be arranged so as to line up with the first connection portion in the protruding direction of the iron core.
  • each of the plurality of magnetic field generating portions is a plurality of conductive members having the number of pairs of the plurality of sets of magnetic field generating portions, and each of the conductive members has a through hole for receiving the iron core.
  • a plurality of flat conductive members having properties are laminated in the protruding direction, and the first connecting portion is the first magnetic field generating portion and the first magnetic field generating portion in the set of magnetic field generating portions.
  • One of the conductive members of the second magnetic field generating portion is connected to each other, and the second connecting portion connects the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion in the other set of magnetic field generating portions.
  • the other conductive members of the portions may be connected to each other, and the other conductive members may be arranged in different layers in the protruding direction with respect to the one conductive member.
  • the one conductive member of each of the first magnetic field generator and the second magnetic field generator in the set of magnetic field generators, and the one conductive member are made conductive with each other.
  • the conductive portion is integrally configured, and the other conductive member of each of the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion in the magnetic field generating portion of the other set, and the other conductive portion.
  • the conductive portion that makes the members conductive to each other may be integrally configured.
  • the first magnetic field generating section, the second magnetic field generating section, and the conductive section that conducts the first magnetic field generating section and the second magnetic field generating section with each other are integrally configured. It may be the one that exists.
  • the size of the first magnetic field generating portion in the protruding direction is T
  • the size of the conductive portion in the protruding direction is t
  • the size of the first magnetic field generating portion in the moving direction is d.
  • the second connecting portion may be arranged so as to line up with the first connecting portion in the orthogonal directions orthogonal to the protruding direction and the moving direction of the iron core.
  • the plurality of connecting portions are a straight straight portion, a first bent portion bent in a direction intersecting the straight portion from one end of the straight portion, and one of the straight portions.
  • Each has a second bent portion bent in a direction intersecting the straight line portion so as to face the first bent portion from the other end portion on the opposite side to the end portion of the above, and the plurality of said magnetic fields are generated.
  • Each of the portions has a through hole for receiving the iron core, and at least one first fitting portion into which the first bending portion of the connection portion is fitted and at least one second fitting portion into which the second bending portion is fitted.
  • the joint portion is a rectangular member formed therein, and the first bent portion is fitted into the first fitting portion in the first magnetic field generating portion, and the second bending portion is fitted in the second magnetic field generating portion.
  • the connecting portion may cause the first magnetic field generating portion and the second magnetic field generating portion to conduct with each other.
  • the at least one first fitting portion includes the plurality of first fitting portions formed side by side in the orthogonal direction, and the at least one fitting portion.
  • the second fitting portion includes a plurality of second fitting portions formed side by side in the orthogonal direction, and the first bending portion and the second bending portion in the first connection portion are the first fitting portion and the first fitting portion.
  • the position where the first bending portion and the second bending portion in the second connecting portion are fitted into the first fitting portion and the second fitting portion are the positions where the second fitting portion is fitted. They may be different from each other in the orthogonal direction.
  • the magnetic pole elements have a plurality of magnetic pole blocks arranged in the moving direction and arranged in an intersecting direction intersecting the moving directions, and each of the plurality of magnetic pole blocks has the moving pole block.
  • the plurality of cores of the armature having predetermined dimensions in the direction are the first plurality of cores arranged in the moving direction at predetermined positions in the crossing direction, and the first core in the crossing direction. It has a second plurality of iron cores adjacent to a plurality of iron cores and arranged in the moving direction, and the first plurality of iron cores and the second plurality of iron cores are in the moving direction of the magnetic pole block. It may be arranged so as to be offset from each other by the dimensions in the moving direction.
  • the poles are the first plurality of magnetic pole blocks arranged in the moving direction at predetermined positions in the crossing direction intersecting the moving direction, and the first plurality of magnetic poles in the crossing direction. It has a second plurality of magnetic pole blocks adjacent to the block and arranged in the moving direction, and the first plurality of magnetic pole blocks and the second plurality of magnetic pole blocks are predetermined blocks in the moving direction.
  • the plurality of magnetic pole blocks are arranged so as to be offset from each other by the amount of deviation, each of the plurality of magnetic pole blocks has a predetermined dimension in the movement direction, and the plurality of iron cores of the armature are the first in the predetermined position.
  • the first plurality of iron cores arranged in the moving direction so as to face the plurality of magnetic pole blocks and the first plurality of iron cores in the crossing direction so as to face the second plurality of magnetic pole blocks. It has a second plurality of iron cores arranged in the moving direction, and the first plurality of iron cores and the second plurality of iron cores have the dimensions and the block of the magnetic pole block in the moving direction. Only the amount of iron core deviation, which is the sum of the amount of deviation, may be arranged so as to be offset from each other in the moving direction.

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Abstract

電動機は、磁界を発生させる電機子(20)と、前記電機子に対して相対的に移動可能な磁極子(10)と、を備える。前記電機子は、前記磁極子との相対的な移動方向に並べられた複数の鉄心(111)と、当該鉄心それぞれの周りに配置された複数の磁界発生部(221)と、当該複数の磁界発生部の内の、複数の相の内の同じ相における第1の磁界発生部と第2の磁界発生部とを接続するとともに当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部(222)と、を有する。

Description

電動機
 本発明は、電動機に関する。
 従来、電動機としてコイル基板を用いた装置が提案されている。例えば、特許文献1に記載された装置は、以下のような構成を有する。本構成では、回転軸に固定された円板状の回転子と、前記回転子に固定された界磁と、コイル基板と、引出し配線用基板と、固定子とを備える。前記界磁は、同一円周上に配置された偶数極数の磁極を有する。これらの磁極は、その着磁方向が前記回転軸の軸心に平行であるとともに、前記着磁方向が交互に入れ替わる複数の永久磁石から構成される。コイル基板は、前記回転子が回転したときに前記界磁が作る磁束を横切るような導電パターンを形成するものであり、各相に対応してそれぞれ設けられている。引出し用配線基板は、前記各相のコイル基板の前記導電パターンのそれぞれの端部を全相分、外部に引き出す。前記固定子は、前記相数分のコイル基板と前記引出し配線用基板1枚とを互いに積層したものを整数組積層することで構成される。
 また、従来、特許文献2に記載された構造のリニアモータが提案されている。当該リニアモータは、界磁磁極と電機子とを備える。界磁磁極は、界磁鉄心上に交互に極性が異なるように複数の永久磁石を等ピッチで配置することで構成される。電機子は、前記界磁磁極に磁気的空隙を介して対向配置され、電機子コアと該コアのティース部分にコイル線が集中巻きに巻回されてなる電機子巻線とを備える。前記界磁磁極と前記電機子のうちの何れか一方が固定子となり、他方が可動子として前記固定子に対して相対的に走行する。
 電機子に主な特徴を有する電動機においては、占積率を電線よりも向上させるために、磁界を発生させるための構成を更に工夫する必要がある。
特許第6392252号公報 特許第5327701号公報
 本発明は、占積率を電線よりも向上させることが可能な電動機を提供することを目的とする。
 本発明によって提供されるのは、磁界を発生させる電機子と、前記電機子に対して所定の移動方向に相対的に移動可能な磁極子と、を備える電動機である。前記電機子は、少なくとも前記移動方向に並べられた複数の鉄心と、前記複数の鉄心のそれぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、前記複数の磁界発生部を電気的に接続する複数の接続部と、を有し、前記複数の磁界発生部は、互いに異なる位相の電流を受け入れる複数組の磁界発生部を有し、当該複数組の磁界発生部の各々の組は互いに同じ位相の電流を受け入れる第1の磁界発生部および第2の磁界発生部を含み、前記複数の接続部は、前記一の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続する第1接続部と、前記他の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続するとともに前記移動方向と交差する方向において前記第1接続部に並ぶように配置された第2接続部とを有する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る直動電動機の概略構成を示す図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る磁極子を、電機子側から対向方向に沿って見た図である。 図3は、本発明の第1の実施形態に係る磁極ブロックの構成を示す斜視図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係る磁極子を、幅方向と直交する面で切断した断面図である。 図5は、本発明の第1の実施形態に係る電機子の概略構成を示す斜視図である。 図6は、本発明の第1の実施形態に係る基材の概略構成を示す斜視図である。 図7は、本発明の第1の実施形態に係る一対のU相の導電部の概略構成を示す分解図である。 図8は、本発明の第1の実施形態に係る一対のV相の導電部の概略構成を示す分解図である。 図9は、本発明の第1の実施形態に係る一対のW相の導電部の概略構成を示す分解図である。 図10Aは、本発明の第1の実施形態に係る電機子の導電部の第1層に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。 図10Bは、本発明の第1の実施形態に係る電機子の導電部の第2層に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。 図10Cは、本発明の第1の実施形態に係る電機子の導電部の第3層の磁界の向きを示す図である。 図11は、本発明の第1の実施形態に係る導電部から生じた、幅方向の磁路を示す図である。 図12は、本発明の第1の実施形態に係る導電部から生じた、移動方向の磁路を示す図である。 図13Aは、本発明の第1の変形実施形態として、本発明の構成をアキシャルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第1層を示す図である。 図13Bは、本発明の第1の変形実施形態として、本発明の構成をアキシャルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第2層を示す図である。 図13Cは、本発明の第1の変形実施形態として、本発明の構成をアキシャルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第3層を示す図である。 図14Aは、本発明の第2の変形実施形態として、本発明の構成をラジアルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第1層を示す図である。 図14Bは、本発明の第2の変形実施形態として、本発明の構成をラジアルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第2層を示す図である。 図14Cは、本発明の第2の変形実施形態として、本発明の構成をラジアルギャップ電動機に適用した場合の電機子の導電部の第3層を示す図である。 図15は、本発明の第2の実施形態に係る電機子の概略構成を示す斜視図である。 図16A、本発明の第2の実施形態に係る磁界発生部を、対向方向に沿って見た図である。 図16Bは、本発明の第2の実施形態に係る接続部を、幅方向に沿って見た図である。 図17は、本発明の第2の実施形態に係る電気子の導電部を、移動方向と直交する面にて切断した断面図である。 図18は、本発明の第3の実施形態に係る電機子の概略構成を示す図である。 図19Aは、図18のXIXa-VIXa部の断面図である。 図19Bは、図18のXIXb-XIXb部の断面図である。 図19Cは、図18のXIXc-XIXc部の断面図である。 図20Aは、本発明の第4の実施形態に係る電機子の導電部の第1層に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。 図20Bは、本発明の第4の実施形態に係る電機子の導電部の第2層に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。 図20Cは、本発明の第4の実施形態に係る電機子の導電部の第3層の磁界の向きを示す図である。 図20Dは、本発明の第4の実施形態に係る電機子と比較される他の電機子およびこれに対向する磁極子の磁極ブロックを示す図である。 図21Aは、本発明の第3の変形実施形態として、電機子の第1の変形例における導電部の第1層を示す図である。 図21Bは、本発明の第3の変形実施形態として、電機子の第1の変形例における導電部の第2層を示す図である。 図21Cは、本発明の第3の変形実施形態として、電機子の第1の変形例における導電部の第3層を示す図である。 図21Dは、本発明の第3の変形実施形態に係る電機子の導電部の第1層およびこれに対向する磁極子の磁極ブロックを示す図である。 図22Aは、本発明の第4の変形実施形態として、電機子の第2の変形例の第1層を示す図である。 図22Bは、本発明の第4の変形実施形態として、電機子の第2の変形例の第2層を示す図である。 図22Cは、本発明の第4の変形実施形態として、電機子の第2の変形例の第3層を示す図である。 図23Aは、本発明の第5の変形実施形態として、電機子の第3の変形例の第1層を示す図である。 図23Bは、本発明の第5の変形実施形態として、電機子の第3の変形例の第2層を示す図である。 図23Cは、本発明の第5の変形実施形態として、電機子の第3の変形例の第3層を示す図である。 図24Aは、本発明の第6の変形実施形態として、電機子の第4の変形例の第1層を示す図である。 図24Bは、本発明の第6の変形実施形態として、電機子の第4の変形例の第2層を示す図である。 図24Cは、本発明の第6の変形実施形態として、電機子の第4の変形例の第3層を示す図である。
 以下、添付図面を参照して、本発明の各実施形態について詳細に説明する。
 <第1の実施形態>
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る直動電動機1の概略構成を示す図である。直動電動機1は、直線方向に移動する磁極子10と、磁極子10に対向するように配置され磁界を発生する電機子20と、を備えている。以下の説明において、磁極子10が移動する方向を「移動方向」と称する場合がある。また、磁極子10と電機子20とが互いに対向する方向を「対向方向」と称する場合がある。また、磁極子10の移動方向および対向方向にそれぞれ直交(交差)する方向を「幅方向(交差方向、直交方向)」と称する場合がある。磁極子10は、電機子20に前記対向方向において対向するとともに、前記対向方向と交差する前記移動方向に沿って電機子20に対して相対的に移動可能とされている。
 (磁極子10)
 図2は、磁極子10を、電機子20側から対向方向に沿って見た図である。図3は、磁極ブロック11の構成を示す斜視図である。磁極子10は、対向方向に1個、幅方向に2個、移動方向に多数個(本実施形態においては15個)、並べられた複数の磁極ブロック11と、複数の磁極ブロック11を収容するヨーク12とを有している。複数の磁極ブロック11の各々は、直方体状の軟磁性体の鉄心111と、鉄心111における6面の内、電機子20と対向する面以外の5面をそれぞれ覆うように設けられた、5個の板状の永久磁石112とを有している。各永久磁石112は、対向する鉄心111の一面と略同じ大きさの主面112aを有している。各永久磁石112は、鉄心111に同じ極性の磁極を向けて配置される。また、図2に示すように、各磁極ブロック11は、移動方向において寸法P(大きさ)を有している。
 鉄心111のうち電機子20と対向するように開放された一面は可動子磁極113となる。後述するように、可動子磁極113は、各永久磁石112が鉄心111を向く主面112aの磁極と同じ極性の磁極となる。また、各永久磁石112の外側を向く面(主面112aとは反対側の面)は可動子磁極113とは反対の極性の磁極となる。
 隣り合う磁極ブロック11同士は、互いの面と面とが接するように配置される。そして、隣接する2つの磁極ブロック11の可動子磁極113は互いに異なる極性の磁極となる。つまり、複数の可動子磁極113の極性が交互に反転するように各磁極ブロック11が並べられている。このため、隣接する2つの磁極ブロック11の接触面は一方の接触面がS極となり他方の接触面がN極となる。これにより、隣接する2つの磁極ブロック11は磁力によって互いに引きつけ合うので、複数の磁極ブロック11を容易に配置する(接合する)ことが可能になる。
 ヨーク12は、直方体状に凹んだ凹部を有する、有底で筒状の部材である。ヨーク12は、軟磁性体によって構成されている。ヨーク12は、可動子磁極113を外部に露出させ、可動子磁極113以外の他の磁極を外部に露出させないように、複数の磁極ブロック11を収容する。これにより、ヨーク12内に磁路が形成される。
 以上のように構成された磁極子10は、各磁極ブロック11の可動子磁極113(面)が対向方向に直交するように電機子20の方を向き、各磁極ブロック11の4つの側面の内の2つの側面が移動方向に直交するように配置され(移動方向を向き)、残りの2つの側面が幅方向に直交するように(幅方向を向くように)配置される。これにより、移動方向および幅方向のそれぞれにおいて、複数の可動子磁極113の極性が1つずつ反転する。
 図4は、磁極子10を、幅方向と直交する面で切断した断面図である。図4において、矢印は磁化方向を示しており、S→Nに向かって前記矢印が延びるように極性が示されている。鉄心111は、その周囲を取り囲む永久磁石112によって磁化されている。そのS極が鉄心111に面する永久磁石112から出た磁束が鉄心111内を進む。鉄心111にはその5面に5つの永久磁石112がそれぞれ取り付けられているため、これらの5つの永久磁石112のそれぞれから出た磁束が鉄心111の内部を進み、それぞれの磁束が、電機子20の方へ対向方向に進行して可動子磁極113から、電機子20との間の隙間に出る。かかる磁束は放射状に分岐し、隣接する磁極ブロック11のN極の可動子磁極113(隣がヨーク12の場合はヨーク12)から鉄心111の内部に進入する。N極の可動子磁極113には、隣接する全ての磁極ブロック11からの磁束がそれぞれ進入する。この鉄心111には5つの永久磁石112のN極がそれぞれ面しているため、前記磁束はさらにこの鉄心111の内部を進み、移動方向の両側、幅方向の両側にそれぞれ分岐して隣接する複数の永久磁石112にそれぞれ入る。鉄心111の5面にそれぞれ配置された複数の永久磁石112からは隣接する永久磁石112(ヨーク12に隣接する永久磁石112からはヨーク12)へと磁束が進む。また、鉄心111の対向方向に配置された永久磁石112から出た磁束はヨーク12を進行し、隣の磁極ブロック11における対向方向に配置された永久磁石112に入る。
 可動子磁極113は、当該可動子磁極113を含む鉄心111に面した5つの永久磁石112の磁極と同じ極性となる。つまり、鉄心111に永久磁石112のS極が面している場合、当該鉄心111の可動子磁極113はS極となり、鉄心111に永久磁石112のN極が面している場合、当該鉄心111の可動子磁極113はN極となる。
 (電機子20)
 図5は、本実施形態に係る電機子20の概略構成を示す斜視図である。電機子20は、ベース部材21と、ベース部材21に組み込まれた導電部220とを有している。ベース部材21は、平板状のヨーク部211と、ヨーク部211から直方体状に突出した複数の鉄心212とを有している。複数の鉄心212は、それぞれ前記対向方向に延びるように配置され、前記幅方向および前記移動方向に並べられている。図5には、鉄心212が、幅方向に2個、移動方向に9個、設けられている例を示しているが、特に、これらの数に限定されない。また、本実施形態においては、図5の左端から順に、相順が、U相、V相、W相となるように配置されている。本実施形態では、移動方向における鉄心212の数は全部で9個であるため、3個のU相の鉄心212、3個のV相の鉄心212、3個のW相の鉄心212がそれぞれ設けられている。なお、相順は、V相、W相、U相の順番、W相、U相、V相の順番、W相、V相、U相の順番、V相、U相、W相の順番、U相、W相、V相の順番であっても良い。
 導電部220は、幅方向において、一対のU相の導電部220uと、一対のV相の導電部220vと、一対のW相の導電部220wとを、それぞれ有している。一対のU相の導電部220u、一対のV相の導電部220vおよび一対のW相の導電部220wは、それぞれ、幅方向に線対称となるように配置されている。図5においては、一対のU相の導電部220u、一対のV相の導電部220vおよび一対のW相の導電部220wの内、一方のU相の導電部220u、一方のV相の導電部220vおよび一方のW相の導電部220wがそれぞれ示されている。すなわち、図5では、幅方向において隣接するとともにそれぞれ移動方向に配列された2列の鉄心212のうち上側の1列の鉄心212に対応する導電部220が図示されている。下側の1列の鉄心212に対応する導電部220も、図5に示される導電部220の下方に同様に配置される。
 U相の導電部220uは、鉄心212の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる複数(3つ)の磁界発生部221uと、隣り合う磁界発生部221uと磁界発生部221uとを電気的に接続する複数(2つ)の接続部222uとを有している。V相の導電部220vは、鉄心212の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる複数の磁界発生部221vと、隣り合う磁界発生部221vと磁界発生部221vとを電気的に接続する複数の接続部222vとを有している。W相の導電部220wは、鉄心212の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる複数の磁界発生部221wと、隣り合う磁界発生部221wと磁界発生部221wとを電気的に接続する複数の接続部222wとを有している。以下の説明において、磁界発生部221u、磁界発生部221vおよび磁界発生部221wを、まとめて「磁界発生部221」と称する場合もある。また、接続部222u、接続部222vおよび接続部222wを、まとめて「接続部222」と称する場合もある。
 図6は、基材30の概略構成の一例を示す斜視図である。導電部220は、導電性の平板状の部材である基材30が積層されることにより構成されている。なお、図6には、基材30の厚みは省略して示している。基材30は、第1基材31と、第2基材32とを有している。基材30の材質は、銅であることを例示することができる。
 第1基材31は、外形が長方形であるとともに、内側に長方形の貫通孔311が形成された導電性の平板であって、短辺の中央部に、外部と貫通孔311とを連通する連通孔312が形成されている。貫通孔311は、鉄心212の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、第1基材31のうちの貫通孔311を囲む内面と、鉄心212の外面との間の隙間が1mmとなるように形成されている。
 第2基材32は、第1基材31と同様の形状の複数(3つ)の基部321を有するとともに、隣り合う基部321同士を互いに導通させる複数(2つ)の導通部322を有する。本実施形態においては、ベース部材21は、1列あたり各相3個の鉄心212を有していることから、第2基材32は、3個の基部321と、2個の導通部322とを有している。
 導電部220は、2つの第1基材31と、1つの第2基材32とが積層されることにより構成されている。そして、U相の導電部220u、V相の導電部220v、および、W相の導電部220wでは、第2基材32が積層される層が互いに異なる。以下に、より具体的に説明する。
 図7は、一対のU相の導電部220uの概略構成の一例を示す分解図である。図8は、一対のV相の導電部220vの概略構成の一例を示す分解図である。図9は、一対のW相の導電部220wの概略構成の一例を示す分解図である。なお、各図では、各層の移動方向における同じ位置を一点鎖線で結んで示している。U相の導電部220uは、ベース部材21のヨーク部211に最も近い第1番目の層(以下、「第1層」と称する場合がある。)に第2基材32を配置し、第2番目の層(以下、「第2層」と称する場合がある。)および第3番目の層(以下、「第3層」と称する場合がある。)に第1基材31を配置する。
 V相の導電部220vは、第1層に第1基材31を、第2層に第2基材32を、第3層に第1基材31を配置する。W相の導電部220wは、第1層および第2層に第1基材31を配置し、第3層に第2基材32を配置する。
 すなわち、U相の導電部220uは、基材30が3つ積層されることにより構成される3つの磁界発生部221uと、第1層に配置された第2基材32の導通部322により構成される2つの接続部222uと、を有している。V相の導電部220vは、基材30が3つ積層されることにより構成される3つの磁界発生部221vと、第2層に配置された第2基材32の導通部322により構成される2つの接続部222vと、を有している。W相の導電部220wは、基材30が3つ積層されることにより構成される3つの磁界発生部221wと、第3層に配置された第2基材32の導通部322により構成される2つの接続部222wと、を有している。
 基材30が3つ積層される部位において、積層される基材30と基材30とは、互いに導通されている。導通する手法は、基材30にテープを貼る、導電性ペーストを塗る、半田メッキを施す、等であることを例示することができる。また、2つの第1基材31と、1つの第2基材32とが積層された後に、その周囲に絶縁処理が施されている。絶縁処理は、積層した状態の2つの第1基材31と1つの第2基材32とを、絶縁用の溶液に浸すことを例示することができる。この際、各導電部に電流を流す部分(端部)以外の部分が全て絶縁される。
 そして、ベース部材21に、U相の導電部220u、V相の導電部220v、および、W相の導電部220wをそれぞれ組み付ける際には、最初に、第1番目の層に接続部222uが配置されたU相の導電部220uを組み付ける。その後、第2番目の層に接続部222vが配置されたV相の導電部220vを組み付け、最後に、第3番目の層に接続部222wが配置されたW相の導電部220wを組み付けると良い。この際、各導電部の貫通孔に鉄心がそれぞれ挿通される。この結果、ベース部材21のヨーク部211側から順に、U相の導電部220uの接続部222u、V相の導電部220vの接続部222v、W相の導電部220wの接続部222wが積層される。
 なお、図1、図5~図9には、示していないが、一対のU相の導電部220u、一対のV相の導電部220v、および、一対のW相の導電部220wを構成する第2基材32における移動方向の両端部は、それぞれ、不図示の電源に接続されている。この接続態様は、第2基材32における移動方向の両端部のそれぞれと電源とを電線にて互いに接続することを例示することができる。また、例えば、図7~図9に示す方向に見た場合の、第2基材32における移動方向の左端にある基部321の最上部からさらに左方向に突出した突出部位を、第2基材32に一体的に形成し(平板状に形成し)、この突出部位と電源とを電線にて接続しても良い。同様に、図7~図9に示す方向に見た場合の、第2基材32における移動方向の右端にある基部321の最上部からさらに右方向に突出した突出部位を、第2基材32に一体的に形成し(平板状に形成し)、この突出部位と電源とを電線にて接続しても良い。
 (作用)
 以上のように構成された直動電動機1は、以下のように作用する。図10A、図10Bおよび図10Cは、導電部220に流す電流の方向および磁界の向きを示す図であり、導電部220を、磁極子10側から対向方向に沿って見た図である。図11は、導電部220から生じた、幅方向の磁路の一例を示す図である。図12は、導電部220から生じた、移動方向の磁路の一例を示す図である。磁極子10に要求される移動方向や移動速度に応じて、U相の導電部220u、V相の導電部220v、および、W相の導電部220wに流す電流の方向とタイミングが制御される。一対の導電部220(例えば一対のU相の導電部220u)に対しては、図10Aに示すように、移動方向に同じ向きの電流を流す。
 例えば、図10Aに示すように、一対のU相の導電部220uに対して、左から右へと電流を流す。これにより、図11に示すように、一対のU相の導電部220uの磁界発生部221uがそれぞれ配置された隣り合う鉄心212においては、互いに逆向きに磁路が形成される。これにより、これら鉄心212とヨーク部211とを通る磁路が形成される。このとき、鉄心212における磁極子10と対向する面が磁極(電機子磁極213)となる。幅方向に隣り合う2つの鉄心212のうち、一方の鉄心212の電機子磁極213がS極となり、他方の鉄心212の電機子磁極213がN極となる。
 図12は、U相の導電部220uとV相の導電部220vとに、図10A、図10Bに示すように逆方向の電流を流した場合の様子を示している。隣り合う2つの鉄心212であって、U相の導電部220uの磁界発生部221uが配置された鉄心212と、V相の導電部220vの磁界発生部221vが配置された鉄心212とにおいては、互いに逆向きに磁路が形成される。これにより、これら鉄心212とヨーク部211とを通る磁路が形成される。そして、移動方向に隣り合う2つの鉄心212のうち、一方の鉄心212の電機子磁極213がS極となり、他方の鉄心212の電機子磁極213がN極となる。
 したがって、導電部220に電流が流れると、電機子磁極213と可動子磁極113とが磁力によって吸引または反発される。図12には、電機子磁極213と可動子磁極113とが吸引される場合の磁路を示している。そして、U相の導電部220u、V相の導電部220v、および、W相の導電部220wに流す電流の方向とタイミングが制御されることで、磁極子10の移動方向や移動速度が制御される。
 以上のように構成された直動電動機1は、移動可能な可動部の一例としての磁極子10と、磁極子10と対向するとともに、磁界を発生させる電機子20と、を備える。そして、電機子20は、磁極子10の移動方向に並べられた複数の鉄心212の周りにそれぞれ配置された複数の磁界発生部221と、当該複数の磁界発生部221の内の、複数の相(例えば、U相、V相、W相)の内の同じ相における第1の磁界発生部221(例えば、磁界発生部221u)と第2の磁界発生部221(例えば、磁界発生部221u)とを互いに接続するとともに、当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部222と、を有する。そして、複数の接続部222である、接続部222u、接続部222vおよび接続部222wは、鉄心212の突出方向である対向方向に積層されている。
 磁極子10の構成について換言すると、複数の磁界発生部221は、互いに異なる位相の電流を受け入れる複数組の磁界発生部221(221u、221v、221w)有する。当該複数組の磁界発生部221の各々の組は、互いに同じ位相の電流を受け入れる第1の磁界発生部(たとえば図5の左端の221u、221v)および第2の磁界発生部(たとえば図5の中央の221u、221v)を含む。
 一方、前記複数組の磁界発生部221のうちの一の組の磁界発生部221uにおける前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部との間に、他の組の磁界発生部221vにおける前記第1の磁界発生部が位置するように、前記複数組の磁界発生部221が配置されている。
 そして、複数の接続部222は、前記一の組の磁界発生部221uの前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続する第1接続部222uと、前記他の組の磁界発生部221vの前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続するとともに前記移動方向と交差する方向(図5の対向方向)において第1接続部222uに並ぶように配置された第2接続部222vと、を有する。
 かかる構成により、複数の接続部222を互いに干渉させることなく設けることができる。これにより、コイルの巻き工程を不要とし、かつ、占積率を電線よりも向上させるために導電性の平板状の基材30を積層することで導電部220を構成することが可能となる。
 複数の磁界発生部221の各々は、前記複数組の磁界発生部221の組の数(位相数N)の複数の基材30(導電部材)であって、各々の内部に鉄心212を受け入れる貫通孔311が形成された導電性を有する平板状の基材30が、鉄心212の突出方向(対向方向)に積層されることにより構成される。複数の接続部222では、第1の磁界発生部221における複数の基材30の内の一の導電部材である第1導電部材の一例としての第2基材32の基部321と、第2の磁界発生部221における複数の基材30の内の一の導電部材である第2導電部材の一例としての第2基材32の基部321とを互いに導通させる層が複数の相(例えば、U相、V相、W相)毎にそれぞれに異なる。換言すれば、第1接続部222uは、前記一の組の磁界発生部221uにおける前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの一の基材30同士を接続し、第2接続部222vは、前記他の組の磁界発生部221vにおける前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの他の基材30同士を接続し、前記他の基材30は、前記一の基材30に対して前記対向方向における異なる層に配置されている。
 このように、平板状の基材30を積層して磁界発生部221を構成することで、コイルの巻き工程を不要にすることができるとともに、占積率を電線よりも向上させることができる。そして、同じ相の隣り合う磁界発生部221同士を互いに導通させる層を、複数の相毎にそれぞれに異ならせることにより、電機子20を簡易な構成とすることができる。詳しくは、各接続部222を平面的に配置しながら、当該平面と直交する方向において積層することで、互いの接続部同士の干渉を防止しながら複数の接続部222をコンパクトに配置することができる。
 第1の磁界発生部221の一部を構成する基部321と、第1の磁界発生部221と隣り合う第2の磁界発生部221の一部を構成する基部321と、導通部322とは、一体に構成されている。換言すれば、前記一の組の磁界発生部221uにおける前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記一の導電部材および第1接続部222u(導通部)は一体に構成されており、前記他の組の磁界発生部221vにおける前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記他の導電部材および第2接続部222v(導通部)は一体に構成されている。
 これにより、導電部220を、第1基材31と第2基材32とを積層することで製造することができるので、例えば、第1基材31のみにて磁界発生部221を構成した後に、隣り合う磁界発生部221同士を電線等で導通させる構成よりも簡易に製造することができる。
 ただし、導電部220において、例えば、第1基材31のみにて磁界発生部221を構成した後に、隣り合う磁界発生部221同士を電線等で互いに導通させても良い。かかる構成の場合には、第1基材31と第2基材32との2種類の基材30を用いる必要がないので、部品管理を容易にすることが可能となる。
 なお、上述した実施形態に係る導電部220においては、U相の導電部220uの接続部222uを第1層、V相の導電部220vの接続部222vを第2層、W相の導電部220wの接続部222wを第3層に設けているが、特にかかる態様に限定されない。V相の導電部220vの接続部222vが第1層、W相の導電部220wの接続部222wが第2層、U相の導電部220uの接続部222uが第3層であっても良い。また、W相の導電部220wの接続部222wが第1層、U相の導電部220uの接続部222uが第2層、V相の導電部220vの接続部222vが第3層であっても良い。また、その他の層順であっても良い。
 また、導電部220は、2つの第1基材31と、1つの第2基材32とが積層されることにより構成されている。これら第1基材31および第2基材32の厚さは特に限定されない。また、1つの基材30(第1基材31または第2基材32)にて1層を構成しているが、複数の基材30にて1層を構成するようにしても良い。例えば、U相の導電部220uとして、5つの第2基材32にて第1層を構成し、5つの第1基材31にて第2層を構成し、5つの第1基材31にて第3層を構成しても良い。この場合、5つの第1基材31または5つの第2基材32をそれぞれ一つの導電部材(導電体)とみなすことができる。
 また、上述した第1の実施形態においては、導電部220は、移動可能な磁極子10の片側に、1つの電機子20が対向する、所謂片面タイプの直動電動機1に適用されている。しかしながら、導電部220は、磁極子10の両側に、電機子20が対向する、所謂両面タイプの直動電動機に適用されていても良い。
 また、上述した第1の実施形態においては、電機子20に対して磁極子10が移動可能な構成であるが、特にかかる態様に限定されない。磁極子10に対して電機子20が移動可能であっても良い。つまり、直動電動機1は、磁極子10と電機子20とが相対的に移動可能であれば良い。
 また、上述した第1の実施形態においては、導電性の平板状の部材である基材30を積層した導電部220の構成を直動電動機1に適用しているが、本発明は、直動電動機1の他にも、例えば、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。
 図13(図13A、図13Bおよび図13C)は、本発明の第1変形実施形態として、本発明の構成をアキシャルギャップ電動機に適用した場合の導電部の第1層、第2層および第3層をそれぞれ示す図である。各図13は、電機子23に対向して配置される磁極子10側から回転軸の軸方向に沿って見た図である。各図13は、本発明を3スロット4極のアキシャルギャップ電動機に適用した例を示している。電機子23は、ベース部材24と、ベース部材24に組み込まれた導電部320とを有している。ベース部材24は、ヨーク部241と、ヨーク部241から円柱状に突出した複数の鉄心242とを有している。各図13には、鉄心242が、半径方向に1個、周方向に12個、設けられている例を示しているが、特に、これらの数に限定されない。各図13に示した例では、時計回りに、順に、U相、V相、W相となるように配置してある。周方向の鉄心242の数は全部で12個であるため、U相の鉄心242が4個、V相の鉄心242が4個、W相の鉄心242が4個設けられている。なお、相順は、V相、W相、U相の順番、W相、U相、V相の順番、W相、V相、U相の順番、V相、U相、W相の順番、U相、W相、V相の順番であっても良い。また、鉄心242の形状は、四角柱状や三角柱状であっても良い。
 導電部320は、導電性の平板状の部材である基材40が積層されることにより構成されている。基材40は、第1基材41と、第2基材42とを有している。基材40の材質は、銅であることを例示することができる。第1基材41は、外形が円形であるとともに、内側に円形の貫通孔411が形成された導電性の平板であって、外部と貫通孔411とを連通する連通孔412が形成されている。貫通孔411は、鉄心242の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、貫通孔411の内周面と、鉄心242の外周面との間の隙間が1mmとなるように形成されている。
 第2基材42は、第1基材41と同様の形状の複数の基部461を有するとともに、隣り合う基部461同士を互いに導通させる複数の導通部462(接続部)を有する。また、第2基材42は、複数の基部461の内の一の基部461の一方の端部と電源とを互いに接続する第1接続端部463と、複数の基部461の内の他の基部461の他方の端部と電源とを互いに接続する第2接続端部464とを有する。各図13に示した例では、ベース部材24は、各相4個の鉄心242を有していることから、第2基材42は、4個の基部461と、3個の導通部462と、1個の第1接続端部463と、1個の第2接続端部464とを有している。
 導電部320は、2つの第1基材41と、1つの第2基材42とが積層されることにより構成されている。そして、U相の導電部320u、V相の導電部320v、およびW相の導電部320wでは、それぞれ、第2基材42が積層される層が異なっている。この構成は、導電部220と同様であるので詳細な説明は省略する。
 図14(図14A、図14B、図14C)は、本発明の第2変形実施形態として、本発明の構成をラジアルギャップ電動機に適用した場合の導電部の第1層、第2層および第3層を示す図である。各図14は、回転軸の軸方向に沿って見た図である。各図14には、3スロット4極のラジアルギャップ電動機に適用した例を示している。ラジアルギャップ電動機においては、電機子20に相当する電機子26の周方向の形状を展開すると、図5~図9を用いて説明した電機子20と同じ形状となるので詳細な説明は省略し、異なる点について説明する。
 電機子26は、ベース部材27と、ベース部材27に組み込まれた導電部340とを有している。ベース部材27は、円筒状のヨーク部271と、ヨーク部271から直方体状に突出した複数の鉄心272とを有している。鉄心272は、軸方向に2個、周方向に12個、設けられている。ただし、鉄心272の数は、特に、これらの数に限定されない。各図14に示した例では、時計回りに、順に、U相、V相、W相となるように配置してある。周方向の鉄心272の数は全部で12個であるため、U相の鉄心272が4個、V相の鉄心272が4個、W相の鉄心272が4個設けられている。なお、相順は、V相、W相、U相の順番、W相、U相、V相の順番、W相、V相、U相の順番、V相、U相、W相の順番、U相、W相、V相の順番であっても良い。
 導電部340は、導電性の平板状の部材である基材50が積層されることにより構成されている。基材50は、第1基材31と同様の第1基材51と、第2基材32と同様の第2基材52とを有している。第2基材52は、第1基材51と同様の形状の複数の基部521を有するとともに、隣り合う基部521同士を互いに導通させる複数の導通部522(接続部)を有する。また、第2基材52は、複数の基部521の内の一の基部521の一方の端部と電源とを接続する第1接続端部523と、複数の基部521の内の他の基部521の他方の端部と電源とを接続する第2接続端部524とを有する。各図14に示した例では、ベース部材27は、各相4個の鉄心272を有していることから、第2基材52は、4個の基部521と、3個の導通部522と、1個の第1接続端部523と、1個の第2接続端部524とを有している。導通部522は、各図14に示したように、円弧状に湾曲している点が導通部322と異なる。なお、各図14には、U相の欄には、V相およびW相の導電部340の第2基材52の導通部522を省略して示し、V相の欄には、U相およびW相の導電部340の第2基材52の導通部522を省略して示し、W相の欄には、U相およびV相の導電部340の第2基材52の導通部522を省略して示している。
 <第2の実施形態>
 図15は、第2の実施形態に係る導電部420の一例を示す図である。第2の実施形態に係る導電部420は、第1の実施形態に係る導電部220に対して、接続部222に相当する接続部422が、幅方向に並べられている点が異なる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。第1の実施形態と第2の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
 U相の導電部420uは、鉄心212の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる複数(3つ)の磁界発生部421uと、隣り合う磁界発生部421uと磁界発生部421uとを互いに接続する複数(2つ)の接続部422uとを有している。同様に、V相の導電部420vは、複数の磁界発生部421vと、複数の接続部422vとを有している。また、W相の導電部420wは、複数の磁界発生部421wと、複数の接続部422wとを有している。導電部420は、幅方向において、一対のU相の導電部420uと、一対のV相の導電部420vと、一対のW相の導電部420wとを、それぞれ有している。一対のU相の導電部420u、一対のV相の導電部420vおよび一対のW相の導電部420wは、それぞれ、幅方向に線対称である。図15においては、一対のU相の導電部420u、一対のV相の導電部420vおよび一対のW相の導電部420wの内、一方のU相の導電部420u、一方のV相の導電部420v、一方のW相の導電部420wを示している。
 以下の説明において、磁界発生部421u、磁界発生部421vおよび磁界発生部421wを、まとめて「磁界発生部421」と称する場合もある。また、接続部422u、接続部422vおよび接続部422wを、まとめて「接続部422」と称する場合もある。
 図16Aは、磁界発生部421の一例を、対向方向に沿って見た図である。図16Bは、接続部422の一例を、幅方向に沿って見た図である。図17は、導電部420を、移動方向に直交する面にて切断した断面図の一例である。磁界発生部421は、外形が直方体状であるとともに、内側に鉄心212を受け入れる直方体状の貫通孔431が形成されている。また、磁界発生部421には、その短辺の中央部に、外部と貫通孔431とを連通する連通孔432が形成されている。貫通孔431は、鉄心212の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、磁界発生部421のうち貫通孔431を囲む内面と、鉄心212の外面との間の隙間が0.1mmとなるように形成されている。ただし、貫通孔431を囲む前記内面と、鉄心212の外面とが接触するように形成されていても良い。
 また、磁界発生部421には、連通孔432の両側に、それぞれ、接続部422の後述する第1屈曲部441が挿入される(嵌め込まれる)ことを許容する複数の第1挿入孔433と、接続部422の後述する第2屈曲部442が挿入されることを許容する複数の第2挿入孔434とがそれぞれ形成されている。本実施形態では、3つの第1挿入孔433および3つの第2挿入孔434が、それぞれ幅方向に沿って並んで形成されている。なお、各挿入孔434は1つずつ形成されてもよいが、この場合は、隣接する磁界発生部421同士において各挿入孔が形成される位置が幅方向において異なることが望ましい。磁界発生部421は、銅にて成形されていることを例示することができる。
 接続部422は、直線状の直線部440と、直線部440における一方の端部から直線部440と直交(交差)する方向に屈曲した第1屈曲部441と、第1屈曲部441に対向するように直線部440における前記一方の端部とは反対の他方の端部から直線部440と直交(交差)する方向に屈曲した第2屈曲部442とを有する。接続部422の断面形状は長方形である。接続部422は、銅にて成形されていることを例示することができる。
 図15に示すように、U相の導電部420uは、一の磁界発生部421uにおける幅方向の最も外側の第1挿入孔433と、他の磁界発生部421uにおける幅方向の最も外側の第2挿入孔434とに、接続部422uの第1屈曲部441、第2屈曲部442がそれぞれ挿入されることで構成される。V相の導電部420vは、一の磁界発生部421vにおける幅方向の中央の第1挿入孔433と、他の磁界発生部421vにおける幅方向の中央の第2挿入孔434とに、接続部422vの第1屈曲部441、第2屈曲部442がそれぞれ挿入されることで構成される。W相の導電部420wは、一の磁界発生部421wにおける幅方向の最も内側(貫通孔431側)の第1挿入孔433と、他の磁界発生部421wにおける幅方向の最も内側(貫通孔431側)の第2挿入孔434とに、接続部422wの第1屈曲部441、第2屈曲部442がそれぞれ挿入されることで構成される。
 これにより、複数の接続部422は、鉄心212の突出方向(対向方向)および移動方向にそれぞれ直交する直交方向(幅方向)に並べられている。このように、接続部422u、接続部422vおよび接続部422wが、幅方向の異なる位置に設けられていることで、接続部422u、接続部422vおよび接続部422w相互の干渉が抑制されている。
 以上説明したように、第2の実施形態に係る導電部420においては、磁界発生部421は、内部に鉄心212を受け入れる貫通孔431と、接続部422の第1屈曲部441が嵌め込まれる第1嵌合部の一例としての第1挿入孔433および、第2屈曲部442が嵌め込まれる第2嵌合部の一例としての第2挿入孔434が形成された直方体状である。そして、接続部422は、第1の磁界発生部421における第1挿入孔433(第1嵌合部)に第1屈曲部441が嵌め込まれ、第1の磁界発生部421と隣り合う第2の磁界発生部421における第2挿入孔434(第2嵌合部)に第2屈曲部442が嵌め込まれることで、第1の磁界発生部421と第2の磁界発生部421とを互いに導通させる。
 これにより、磁界発生部421u同士、磁界発生部421v同士および磁界発生部421w同士をそれぞれ同一の物を利用することができる。また、接続部422u、接続部422vおよび接続部422wを同一の物を利用することができる。また、磁界発生部421は、電流が流れる方向に直交する面で切断した断面形状が長方形であるので、例えば、電線を巻いて構成するよりは占積率を高めることができる。また、組み立てる際には、磁界発生部421を鉄心212に嵌め込むだけであるので、電線を巻く必要をなくすことができる。このように、本実施形態では、磁界発生部421が鉄心212を囲む構造物からなり、鉄心212に対して鉄心212の突出方向(対向方向)に沿って着脱可能とされている。
 磁界発生部421には、幅方向(直交方向)において複数の第1挿入孔433および複数の第2挿入孔434が並んで(本実施形態では3つ)形成され、複数の相(例えば、U相、V相、W相)毎に、幅方向に並んだ複数の第1挿入孔433および第2挿入孔434の内の、複数の接続部(本実施形態では、接続部422u、接続部422vおよび接続部422w)が嵌め込まれる位置が幅方向において異なる。これにより、接続部422u、接続部422vおよび接続部422wが、幅方向において並ぶように配置され、相互に干渉することを確度高く抑止することができる。また、これにより、磁界発生部421u、磁界発生部421vおよび磁界発生部421wとして、同一の物を利用することができる。
 なお、上述した実施形態に係る導電部420においては、幅方向において、外側から内側にかけて、U相の導電部420uの接続部422u、V相の導電部420vの接続部422v、W相の導電部420wの接続部422wを順に配置しているが、本発明は特にかかる態様に限定されない。V相の導電部420vの接続部422v、W相の導電部420wの接続部422w、U相の導電部420uの接続部422uの順であっても良いし、W相の導電部420wの接続部422w、U相の導電部420uの接続部422u、V相の導電部420vの接続部422vの順であっても良い。また、その他の順であっても良い。
 また、上述した実施形態に係る導電部420においては、接続部422u、接続部422vおよび接続部422wが嵌め込まれる、第1挿入孔433および第2挿入孔434は、貫通した孔であるが、特にかかる態様に限定されない。接続部422u、接続部422vおよび接続部422wを、予め定められた長さの分、嵌め込むことができるように凹部が形成されていても良い。なお、上記の第1挿入孔433および第2挿入孔434も、それぞれ本発明の第1嵌合部および第2嵌合部を構成するということができる。
 また、磁界発生部421は、直方体状に成形されているが、本発明は特にかかる態様に限定されない。例えば、磁界発生部421は、導電性の平板状の部材が複数枚積層されることで構成されていても良い。
 また、上述した実施形態に係る接続部422の第1屈曲部441、第2屈曲部442は、直線部440における端部から直交する方向に屈曲しているが、特にかかる態様に限定されない。第1屈曲部441、第2屈曲部442は、それぞれ、磁界発生部421に形成された第1挿入孔433、第2挿入孔434に嵌め込まれることにより、隣り合う磁界発生部421同士を導通させることが可能であれば、直線部440に対する角度は直交に限定されず、交差していればよい。また、第1屈曲部441、第2屈曲部442の形状は、直線状に限定されず、全部または一部が湾曲していても良い。
 また、上述した導電部420は、所謂両面タイプの直動電動機に適用されていても良いし、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用されても良い。
 <第3の実施形態>
 図18は、第3の実施形態に係る電機子60の導電部620の一例を示す図である。第3の実施形態に係る導電部620は、第1の実施形態に係る導電部220に対して、磁界発生部221と接続部222とが一体に成形されている点が異なる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。第1の実施形態と第3の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
 U相の導電部620uは、磁界発生部221uにそれぞれ相当する複数(3つ)の磁界発生部621uと、接続部222uにそれぞれ相当する複数(2つ)の接続部622uとを有している。V相の導電部620vは、磁界発生部221vにそれぞれ相当する複数の磁界発生部621vと、接続部222vにそれぞれ相当する複数の接続部622vとを有している。W相の導電部620wは、磁界発生部221wにそれぞれ相当する複数の磁界発生部621wと、接続部222wにそれぞれ相当する複数の接続部622wとを有している。
 以下の説明において、導電部620u、導電部620vおよび導電部620wを、まとめて「導電部620」と称する場合もある。また、磁界発生部621u、磁界発生部621vおよび磁界発生部621wを、まとめて「磁界発生部621」と称する場合もある。また、接続部622u、接続部622vおよび接続部622wを、まとめて「接続部622」と称する場合もある。
 U相の導電部620u、V相の導電部620vおよびW相の導電部620wにおいては、磁界発生部621u、磁界発生部621vおよび磁界発生部621wは略同じ形状であり、接続部622u、接続部622v、接続部622wが、鉄心212の突出方向(対向方向)において互いにずれている点が異なる。
 図19Aは、図18のXIXa-XIXa部の断面図であり、図19Bは、図18のXIXb-XIXb部の断面図であり、図19Cは、図18のXIXc-XIXc部の断面図である。各図19に示すように、ベース部材21のヨーク部211に最も近い位置に接続部622uが配置され、ヨーク部211から最も遠い位置に接続部622wが配置され、中央部に接続部622vが配置されるように、U相の導電部620u、V相の導電部620vおよびW相の導電部620wがそれぞれ成形されている。
 U相の導電部620u、V相の導電部620vおよびW相の導電部620wは、それぞれ、場所ごとに厚み差のある導電性の板(例えば異形条)が打ち抜き加工により成形されていることを例示することができる。そして、接続部622u、接続部622vおよび接続部622wの板厚をt、磁界発生部621u、磁界発生部621vおよび磁界発生部621wの板厚をTとした場合、3相交流の電動機である場合には、T/t≧3に設定されている。つまり、T/tが、印加する電流の位相数N以上となるように設定されている。
 また、磁界発生部621(例えば磁界発生部621u)の移動方向の大きさをd(図18参照)、移動方向における隣り合う磁界発生部621(例えば磁界発生部621u)間の配置ピッチをD(図18参照)とした場合、3相交流の電動機である場合には、D/d≧3に設定されている。つまり、D/dが、印加する電流の位相数N以上となるように設定されている。なお、U相の導電部620u、V相の導電部620vおよびW相の導電部620wの製造方法は、限定されず、その他、切削加工にて成形されていても良い。
 そして、ベース部材21に、U相の導電部620u、V相の導電部620v、および、W相の導電部620wを組み付ける際には、最初に、U相の導電部620uを組み付け、その後、V相の導電部620vを組み付け、最後に、W相の導電部620wを組み付けると良い。この際、各導電部の磁界発生部は、鉄心212を囲む構造体からなり、鉄心212に対してその突出方向(対向方向)に沿って着脱可能とされている。この結果、ベース部材21のヨーク部211側から順に、U相の導電部620uの接続部622u、V相の導電部620vの接続部622v、W相の導電部620wの接続部622wが積層される。
 すなわち、本実施形態では、第2接続部422vは、鉄心212の突出方向(対向方向)および移動方向にそれぞれ直交する直交方向(幅方向)において第1接続部422uに並ぶように配置されている。
 以上のように構成された導電部620においては、第1の磁界発生部621(例えば、磁界発生部621u)、第2の磁界発生部621(例えば、磁界発生部621u)、および、第1の磁界発生部621と第2の磁界発生部621とを導通させる導通部の一例としての接続部622(例えば、接続部622u)は、一体に構成されている。それゆえ、導電部620を、ベース部材21に容易に組み付けることができる。なお、上述した第3の実施形態においては、磁界発生部621と接続部622とが一体に成形された導電部620を、直動電動機に適用した例を示したが、その他、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。
 また、上述した第3の実施形態においては、磁界発生部621と接続部622とが一体に成形された導電部620を、3相の電動機に適用した例を示しているが、特に3相に限定されない。例えば、2相の電動機に適用しても良い。2相の電動機に適用する場合には、U相の導電部620uと同形状の導電部と、W相の導電部620wと同形状の導電部とを積層すると良い。また、かかる場合において、接続部622の板厚をt、磁界発生部621の板厚をTとした場合、T/t≧2に設定すると良い。また、磁界発生部621の移動方向の大きさをd、移動方向における同じ相における隣り合う磁界発生部621のピッチをDとした場合、2相交流の電動機である場合には、D/d≧2に設定すると良い。
 また、その他の複数の相の電動機に適用する場合には、U相の導電部620uと同形状の導電部とW相の導電部620wと同形状の導電部との2相の場合と、U相の導電部620u、V相の導電部620vおよびW相の導電部620wの3相の場合と、を適宜組み合わせて構成すると良い。例えば、5相の場合、U相の導電部620uと同形状の導電部とW相の導電部620wと同形状の導電部と、U相の導電部620uとV相の導電部620vとW相の導電部620wとを組み合わせて構成すると良い。
 <第4の実施形態>
 図20(図20A、図20B、図20C)は、本発明の第4の実施形態に係る電機子70の導電部720の第1層、第2層および第3層に流す電流の方向および磁界の向きをそれぞれ示す図である。第4の実施形態に係る導電部720は、第1の実施形態に係る導電部220に対して、同じ相の導電部720における上段に配置された導電部720と、下段に配置された導電部720とが、移動方向に、極ピッチの奇数倍数分だけずれた構成であり、上段に配置された導電部720と下段に配置された導電部720とに流す電流の方向が逆方向である点が異なる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。第1の実施形態と第4の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
 より具体的には、第4の実施形態に係る電機子70は、ベース部材71と、ベース部材71に組み込まれた導電部720と、を有している。ベース部材71は、ヨーク部211に相当するヨーク部711と、鉄心212にそれぞれ相当する複数の鉄心712とを有している。そして、複数の鉄心712は、幅方向において2段設けられており、上段に配置された鉄心712である上鉄心712aと、下段に配置された鉄心712である下鉄心712bとから構成されている。そして、上鉄心712aと下鉄心712bとは、互いに、移動方向に、極ピッチP(図2参照)、言い換えれば、磁極ブロック11の移動方向における大きさ(寸法)分だけずれている。
 導電部720は、複数のU相の導電部720uと、複数のV相の導電部720vと、複数のW相の導電部720wとを有している。各導電部720は、第1基材31に相当する第1基材81と、第2基材32に相当する第2基材82とが積層されることにより構成されている。本実施形態においては、第1基材81は第1基材31と同様であるが、第2基材82は、第2基材32と異なる。すなわち、第2基材82は、第1基材81と同様の形状の複数の基部821を有するとともに、移動方向に隣り合う基部821同士を互いに導通させる複数の第1導通部822と、上段に配置された複数の基部821における右端に配置された基部821と、下段に配置された複数の基部821における右端に配置された基部821とを互いに導通させるU字状の第2導通部823とを有している。また、第2基材82は、上段に配置された複数の基部821における左端に配置された基部821から左方向に突出した上段端部824と、下段に配置された複数の基部821における左端に配置された基部821から左方向に突出した下段端部825とを更に有している。本実施形態においては、ベース部材71は、各相6個の鉄心712を有していることから、第2基材82は、6個の基部821と、4個の第1導通部822と、1個の第2導通部823と、1個の上段端部824と、1個の下段端部825とを有している。
 以上のように構成された、第4の実施形態に係る導電部720を有する直動電動機は、以下のように作用する。各図20には、導電部720に流す電流の方向および磁界の向きをも示している。各図20は、導電部720を、磁極子10側から対向方向に沿って見た図である。図20Aに示すように、U相の導電部720uにおける上段端部824に対して、左から右へと電流を流す。これにより、図20Aに示すように、U相の導電部720uにおける下段端部825には、右から左へと電流が流れる。すると、U相の導電部720uの磁界発生部721uがそれぞれ配置された鉄心712においては、互いに同じ向きに磁路が形成され、磁極子10と対向する面がS極となる(各鉄心717において円形の中に黒い点を示しているマーク参照)。また、U相の導電部720uにおける上段の磁界発生部721uが配置された鉄心712と、下段の磁界発生部721uが配置された鉄心712とは、移動方向に、磁極ブロック11における移動方向の大きさ分だけずれている。
 図20A、図20Bは、U相の導電部720uとV相の導電部720vとに、逆方向の電流を流した場合を示している。つまり、V相の導電部720vにおける下段端部825に対して、左から右へと電流を流す。これにより、図20Bに示すように、V相の導電部720vにおける上段端部824には、右から左へと電流が流れる。すると、V相の導電部720vの磁界発生部721vがそれぞれ配置された鉄心712においては、互いに同じ向きに磁路が形成され、磁極子10と対向する面がN極となる(各鉄心717において円形の中にXを示しているマーク参照)。また、V相の導電部720vにおける上段の磁界発生部721vが配置された鉄心712と、下段の磁界発生部721vが配置された鉄心712とは、移動方向に、磁極ブロック11における移動方向の大きさ分(P)だけずれている。
 上記の構成について換言すれば、本実施形態に係る磁極子10は、移動方向および交差方向にそれぞれ配列された複数の磁極ブロック11を有する。複数の磁極ブロック11の各々は、移動方向において所定の寸法Pを有する。電機子70の複数の鉄心712は、前記交差方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の鉄心712a(上段)と、前記交差方向において前記第1の複数の鉄心712に隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の鉄心712b(下段)とを有する。前記第1の複数の鉄心712aと前記第2の複数の鉄心712bとは、磁極ブロックの移動方向における前記寸法P分、移動方向において互いにずれて配列されている。
 一方、磁極子10においては、移動方向および幅方向において隣り合う磁極ブロック11同士は、互いに異なる極性となっている。
 それゆえ、S極となるU相の導電部720uの磁界発生部721uが配置された鉄心712に対向する位置にN極の磁極ブロック11が吸引され、N極となるV相の導電部720vの磁界発生部721vが配置された鉄心712に対向する位置にS極の磁極ブロック11が吸引され易くなる。
 ここで、例えば、第1の実施形態に係る導電部220において、一対のU相の導電部220uの内の上段に配置された複数の導電部220uにおける右端の導電部220uと、下段に配置された複数の導電部220uにおける右端の導電部220uとを接続し、上段の導電部220uに対して、左から右へと電流を流すと、下段の導電部220uには、右から左へと電流が流れる。言い換えれば、上段の導電部220uと下段の導電部220uとに逆向きの電流を流す。すると、直動電動機1においては、U相の導電部220uの磁界発生部221uそれぞれが配置された鉄心212においては、同じ向きに磁路が形成され、磁極子10と対向する面がS極となるが、上段の磁界発生部221uが配置された鉄心212と、下段の磁界発生部221uが配置された鉄心212とは、移動方向の位置が同じであるため、磁極子10の駆動力が相殺されてしまう。
 これに対して、本実施形態においては、前述のように、上段の磁界発生部721uと下段の磁界発生部721uとが移動方向にずれて配置されていることにより、上下の可動子磁極113(図2)の極性が逆であっても、磁極子10の駆動力が相殺されてしまうことが抑制される。また、本実施形態では、第1の実施形態に係る導電部220において上段の導電部220uと下段の導電部220uとに同じ向きの電流を流すべく、例えば上段に配置された複数の基部321における右端に配置された基部321と下段に配置された複数の基部321における左端に配置された基部321とを導通させる導通部を設ける構成と比べて、第2導通部823の大きさが小さくなるので、小型化を図ることが可能となる。
 本発明の第4の実施形態について更に詳述する。図20Dは、本実施形態に係る電機子70と比較される他の電機子20およびこれに対向する磁極子の磁極ブロックの極性を示す図である。図20では、説明のために、電機子20の下方に複数の磁極ブロックを配置して示している。
 図20Dに示す図は、図5、図10Aに示される第1の実施形態に係る導電部220において、一対のU相の導電部220uの内の上段に配置された複数の導電部220uにおける右端の導電部220uの磁界発生部221uと、下段に配置された複数の導電部220uにおける右端の導電部220uの磁界発生部221uとを互いに接続したものに相当する。このように、上段の導電部220uに対して左から右へと電流を流し、下段の導電部220uに右から左へと電流が流すことができれば、1本の導通路によって上下段の磁界発生部221uにそれぞれ電流を流すことができる。
 しかしながら、この場合、上下段のU相の導電部220uのそれぞれの磁界発生部221uには、反時計回りに電流が流れる。このため、各磁界発生部221uにそれぞれ配置された鉄心212においては、同じ向きに磁路が形成され、たとえば磁極子10と対向する面がいずれもS極となる。したがって、それぞれが対向する磁極子において、上段の磁極ブロック11Aと下段の磁極ブロック11Bとの極性が図20Dに示すように逆の場合、上段の磁界発生部221uでは磁極ブロック11Aとの間で反発力が発生する一方、下段の磁界発生部221uでは磁極ブロック11Bとの間で吸引力が発生し、磁極子10に与える駆動力が相殺されてしまう。すなわち、移動方向に沿った磁極子10に対する駆動力を安定して形成することができなくなる。
 これに対して、本実施形態においては、図20A、図20Bおよび図20Cに示すように、上段の磁界発生部721uと下段の磁界発生部721uとが移動方向にずれて配置されていることにより、磁極子10の上下2段の磁極ブロック11A、11B(図20D)の極性が逆であっても、磁極子10の駆動力が相殺されてしまうことが抑制される。
 このように、本実施形態では、図20の各図に示すように、幅方向における上下段に配置された各磁界発生部721に対して、第2導通部823を介して1本の流れによって電流を供給することができるため、配線を容易に引き回すことができる。また、相対する磁極子10の上下の磁極ブロック11の可動子磁極113(図2)の極性が逆であっても、上段の磁界発生部721uと下段の磁界発生部721uとが移動方向において磁極ブロック11の大きさP(寸法)分だけずれて配置されていることによって、上記のような問題の発生を抑止することができる。なお、前述のように、上記のずれ量は、移動方向における磁極ブロック11の大きさ(P)の奇数倍に設定されることが望ましい。
 (第1の変形例)
 図21(図21A、図21B、図21C)は、本発明の第3の変形実施形態として、電機子70の第1の変形例における導電部の第1層、第2層および第3層を示す図である。上鉄心712aと下鉄心712bとのずれ量は、幅方向に2段に配列された複数の磁極ブロック11における上段に配列された複数の磁極ブロック11と、下段に配列された複数の磁極ブロック11とが、コギングトルクの低減を図るべくスキュー配置された場合におけるオフセット量δに応じて変更されると良い。
 各図21には、オフセット量δが極ピッチPの1/2である場合の例を示している。オフセット量δが極ピッチPの1/2である場合には、図21に示すように、上鉄心712aと下鉄心712bとを、移動方向に、極ピッチP+オフセット量δ=極ピッチP×3/2ずらすと良い。これにより、磁極子10の駆動力を高めつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。なお、オフセット量δが永久磁石112の板厚分である場合には、上鉄心712aと下鉄心712bとを、移動方向に、極ピッチP+(永久磁石112の板厚)ずらすと良い。
 本変形例について更に詳述する。図21Dは、本変形例(第3の変形実施形態)に係る電機子70の導電部の第1層およびこれに対向する磁極子10の磁極ブロック11A、11Bの極性を示す図である。本変形例では、磁極子10において、幅方向に2段に配列された複数の磁極ブロック11のうち、上段に配列された複数の磁極ブロック11Aと、下段に配列された複数の磁極ブロック11Bとが、コギングトルクの低減を図るべく移動方向にずれて配置されており(スキュー配置)、そのオフセット量がδと定義される。なお、図21Dに示すように、上段の磁極ブロック11Aでは、可動子磁極の極性が交互に配置されており、下段の磁極ブロック11Bにおいても、可動子磁極の極性が交互に配置されている。
 この場合、磁極子10に対向する電機子20では、上鉄心712aと下鉄心712bとのずれ量は、上記のオフセット量δに応じて変更されると良い。
 具体的に、図21Dでは、磁極子10におけるオフセット量δが極ピッチP(移動方向における各磁極ブロック11の大きさ)の1/2である場合の例を示している。このようにオフセット量δが極ピッチPの1/2である場合には、図21Dに示すように、上鉄心712aと下鉄心712bとが、移動方向に極ピッチP+オフセット量δ=極ピッチP×3/2ずれて配置されれば良い。これにより、磁極子10の駆動力を高めつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。なお、この場合も、磁極子10におけるオフセット量δが永久磁石112の板厚分である場合には、上鉄心712aと下鉄心712bとが、移動方向に極ピッチP+永久磁石112の板厚分、ずれて配置されれば良い。
 上記の構成について換言すれば、本変形実施形態では、磁極子10は、幅方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の磁極ブロックと、幅方向において前記第1の複数の磁極ブロックに隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の磁極ブロックとを有する。前記第1の複数の磁極ブロックと前記第2の複数の磁極ブロックとは、前記移動方向において所定のブロックずれ量(オフセット量δ)だけ互いにずれて配列されている。複数の磁極ブロックの各々は、前記移動方向において所定の寸法Pを有する。
 電機子70の複数の鉄心712は、前記所定の位置において前記第1の複数の磁極ブロックに対向するように移動方向に配列される第1の複数の鉄心と、前記第2の複数の磁極ブロックに対向するように幅方向において前記第1の複数の鉄心に隣接し移動方向に配列される第2の複数の鉄心とを有する。前記第1の複数の鉄心と前記第2の複数の鉄心とは、磁極ブロックの前記移動方向における前記寸法Pと前記ブロックずれ量(オフセット量δ)との和である鉄心ずれ量だけ、前記移動方向において互いにずれて配列されている。
 (第2の変形例)
 図22(図22A、図22B、図22C)は、本発明の第4の変形実施形態として、電機子70の第2の変形例における導電部の第1層、第2層および第3層を示す図である。上段に配置された複数の上鉄心712aにおける右端に配置されていた上鉄心712aよりも右側に、ヨーク部711から、上鉄心712aと同様に突出した上段突出部712c(ダミーティース)が設けられる。また、下段に配置された複数の下鉄心712bにおける左端に配置されていた下鉄心712bよりも左側に、ヨーク部711から、下鉄心712bと同様に突出した下段突出部712d(ダミーティース)が設けられる。
 これにより、上段の右端のW相の導電部720wにおける磁界発生部721w(図22C)が作る磁束が、ヨーク部711を通って、下段の右端のW相の導電部720wにおける磁界発生部721wが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。また、上段の左端のU相の導電部720uにおける磁界発生部721u(図22A)が作る磁束が、ヨーク部711を通って、下段の左端のU相の導電部720uにおける磁界発生部721uが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。この結果、磁極子10の駆動力をより高めることが可能となる。
 (第3の変形例)
 図23(図23A、図23B、図23C)は、本発明の第5の変形実施形態として、電機子70の第3の変形例における導電部の第1層、第2層および第3層を示す図である。本変形実施形態では、図21Aの下段に配置された複数の下鉄心712bにおける右端に配置されていた下鉄心712bを除去するとともに、同図の左端に配置されていた下鉄心712bの左隣に下鉄心712bを新たに設ける点(図23C)が異なる。同様に、W相の導電部720wの下段の磁界発生部721wにおける右端に配置されていた磁界発生部721w(図21C)を除去するとともに、同図の下段の磁界発生部721wにおける左端に配置されていた磁界発生部721wよりも左であって、新たに設けた下鉄心712bに対応する位置に、磁界発生部721wを新たに設ける(図23C)。
 これにより、上段の右端のW相の導電部720wにおける磁界発生部721wが作る磁束が、ヨーク部711を通って、下段のW相の導電部720wにおける磁界発生部721wが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。また、上段の左端のU相の導電部720uにおける磁界発生部721uが作る磁束が、ヨーク部711を通って、下段のU相の導電部720uにおける磁界発生部721uが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。
 (第4の変形例)
 図24(図24A、図24B、図24C)は、本発明の第6の変形実施形態として、電機子70の第4の変形例における導電部の第1層、第2層および第3層を示す図である。第4の変形例においては、導電部720の形状が異なる。各相の導電部720の上段の複数の磁界発生部721の内の右端の磁界発生部721と、下段の複数の磁界発生部721の内の右端の磁界発生部721とにおいて、鉄心712の周囲に設けられている磁界発生部の量(体積)が削減され、上段の磁界発生部721と下段の磁界発生部721とが互いに接続されている点に特徴を有する。
 より具体的には、各図24において、各相の導電部720を構成する、第2基材82における上段の右端の基部821の約半周の部分と、下段の右端の基部821の約半周の部分とを互いに接続して導通させて、図21の第2導通部823の代わりとする。そして、上段および下段の右端の基部821には、第1基材81を積層させないようにする。かかる構成とすることで、導電部720の小型化を図ることが可能となる。
 なお、図20A~図24Cを用いて説明した、第4の実施形態に係る導電部720およびその変形例においては、第1基材81と第2基材82とが積層される態様であるが、第3の実施形態に係る導電部620と同様に、磁界発生部721と接続部722とが一体に成形されていても良い。また、第4の実施形態に係る導電部720およびその変形例の態様を、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。
 本発明によって提供されるのは、電動機である。当該電動機は、磁界を発生させる電機子と、前記電機子に対して所定の移動方向に相対的に移動可能な磁極子とを備える。前記電機子は、少なくとも前記移動方向に並べられた複数の鉄心と、前記複数の鉄心のそれぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、前記複数の磁界発生部を電気的に接続する複数の接続部と、を有する。前記複数の磁界発生部は、互いに異なる位相の電流を受け入れる複数組の磁界発生部を有し、当該複数組の磁界発生部の各々の組は互いに同じ位相の電流を受け入れる第1の磁界発生部および第2の磁界発生部を含む。前記複数の接続部は、前記一の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続する第1接続部と、前記他の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続するとともに前記移動方向と交差する方向において前記第1接続部に並ぶように配置された第2接続部とを有する。
 上記の構成において、前記第2接続部は、前記鉄心の突出方向において前記第1接続部に並ぶように配置されているものでもよい。
 上記の構成において、前記複数の磁界発生部の各々は、前記複数組の磁界発生部の組の数の複数の導電部材であって、各々の内部に前記鉄心を受け入れる貫通孔が形成された導電性を有する複数の平板状の導電部材が、前記突出方向に積層されることにより構成されており、前記第1接続部は、前記一の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの一の前記導電部材同士を接続し、前記第2接続部は、前記他の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの他の前記導電部材同士を接続し、前記他の導電部材は、前記一の導電部材に対して前記突出方向における異なる層に配置されているものでもよい。
 上記の構成において、前記一の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記一の導電部材、および、当該一の導電部材同士を互いに導通させる導通部は、一体に構成されており、前記他の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記他の導電部材、および、当該他の導電部材同士を互いに導通させる導通部は、一体に構成されているものでもよい。
 上記の構成において、前記第1の磁界発生部、前記第2の磁界発生部および当該第1の磁界発生部と当該第2の磁界発生部とを互いに導通させる導通部は、一体に構成されているものでもよい。
 上記の構成において、前記第1の磁界発生部の前記突出方向における大きさをT、前記導通部の前記突出方向における大きさをt、前記第1の磁界発生部の前記移動方向における大きさをd、前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部との前記移動方向における配置ピッチをD、電機子に印加する電流の位相数をNとした場合、T/t≧Nであり、かつ、D/d≧Nであるものでもよい。
 上記の構成において、前記第2接続部は、前記鉄心の突出方向および前記移動方向にそれぞれ直交する直交方向において前記第1接続部に並ぶように配置されているものでもよい。
 上記の構成において、前記複数の接続部は、直線状の直線部と、当該直線部における一方の端部から前記直線部と交差する方向に屈曲した第1屈曲部と、前記直線部における前記一方の端部とは反対側の他方の端部から前記第1屈曲部と対向するように前記直線部と交差する方向に屈曲した第2屈曲部と、をそれぞれ有し、前記複数の前記磁界発生部の各々は、内部に前記鉄心を受け入れる貫通孔と、前記接続部の前記第1屈曲部が嵌め込まれる少なくとも一つの第1嵌合部および前記第2屈曲部が嵌め込まれる少なくとも一つの第2嵌合部とがそれぞれ形成された直方体状の部材であり、前記第1の磁界発生部における前記第1嵌合部に前記第1屈曲部が嵌め込まれ、前記第2の磁界発生部における前記第2嵌合部に前記第2屈曲部が嵌め込まれることで、前記接続部が前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに導通させるものでもよい。
 上記の構成において、前記複数の前記磁界発生部の各々において、前記少なくとも一つの第1嵌合部は、前記直交方向に並んで形成された複数の第1嵌合部を含み、前記少なくとも一つの第2嵌合部は前記直交方向に並んで形成された複数の第2嵌合部を含み、前記第1接続部における前記第1屈曲部および前記第2屈曲部が前記第1嵌合部および前記第2嵌合部に嵌め込まれる位置と、前記第2接続部における前記第1屈曲部および前記第2屈曲部が前記第1嵌合部および前記第2嵌合部に嵌め込まれる位置とが前記直交方向において互いに異なるものでもよい。
 上記の構成において、前記磁極子は、前記移動方向に配列されているとともに前記移動方向に交差する交差方向に配列された複数の磁極ブロックを有し、前記複数の磁極ブロックの各々は、前記移動方向において所定の寸法を有し、前記電機子の前記複数の鉄心は、前記交差方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の鉄心と、前記交差方向において前記第1の複数の鉄心に隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の鉄心とを有し、前記第1の複数の鉄心と前記第2の複数の鉄心とは、前記磁極ブロックの前記移動方向における前記寸法分、前記移動方向において互いにずれて配列されているものでもよい。
 上記の構成において、前記磁極子は、前記移動方向に交差する交差方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の磁極ブロックと、前記交差方向において前記第1の複数の磁極ブロックに隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の磁極ブロックとを有し、前記第1の複数の磁極ブロックと前記第2の複数の磁極ブロックとは、前記移動方向において所定のブロックずれ量だけ互いにずれて配列されており、前記複数の磁極ブロックの各々は、前記移動方向において所定の寸法を有し、前記電機子の前記複数の鉄心は、前記所定の位置において前記第1の複数の磁極ブロックに対向するように前記移動方向に配列される第1の複数の鉄心と、前記第2の複数の磁極ブロックに対向するように前記交差方向において前記第1の複数の鉄心に隣接し前記移動方向に配列される第2の複数の鉄心とを有し、前記第1の複数の鉄心と前記第2の複数の鉄心とは、前記磁極ブロックの前記移動方向における前記寸法と前記ブロックずれ量との和である鉄心ずれ量だけ、前記移動方向において互いにずれて配列されているものでもよい。

Claims (11)

  1.  磁界を発生させる電機子と、
     前記電機子に対して所定の移動方向に相対的に移動可能な磁極子と、
     を備え、
     前記電機子は、
      少なくとも前記移動方向に並べられた複数の鉄心と、
      前記複数の鉄心のそれぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、
      前記複数の磁界発生部を電気的に接続する複数の接続部と、
     を有し、
     前記複数の磁界発生部は、互いに異なる位相の電流を受け入れる複数組の磁界発生部を有し、当該複数組の磁界発生部の各々の組は互いに同じ位相の電流を受け入れる第1の磁界発生部および第2の磁界発生部を含み、
     前記複数の接続部は、
      前記一の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続する第1接続部と、
      前記他の組の磁界発生部の前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに接続するとともに前記移動方向と交差する方向において前記第1接続部に並ぶように配置された第2接続部と、
     を有する、電動機。
  2.  前記第2接続部は、前記鉄心の突出方向において前記第1接続部に並ぶように配置されている、請求項1に記載の電動機。
  3.  前記複数の磁界発生部の各々は、前記複数組の磁界発生部の組の数の複数の導電部材であって、各々の内部に前記鉄心を受け入れる貫通孔が形成された導電性を有する複数の平板状の導電部材が、前記突出方向に積層されることにより構成されており、
     前記第1接続部は、前記一の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの一の前記導電部材同士を接続し、
     前記第2接続部は、前記他の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の互いの他の前記導電部材同士を接続し、
     前記他の導電部材は、前記一の導電部材に対して前記突出方向における異なる層に配置されている、請求項2に記載の電動機。
  4.  前記一の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記一の導電部材、および、当該一の導電部材同士を互いに導通させる導通部は、一体に構成されており、
     前記他の組の磁界発生部における前記第1の磁界発生部および前記第2の磁界発生部の各々の前記他の導電部材、および、当該他の導電部材同士を互いに導通させる導通部は、一体に構成されている、請求項3に記載の電動機。
  5.  前記第1の磁界発生部、前記第2の磁界発生部および当該第1の磁界発生部と当該第2の磁界発生部とを互いに導通させる導通部は、一体に構成されている、請求項3に記載の電動機。
  6.  前記第1の磁界発生部の前記突出方向における大きさをT、前記導通部の当該突出方向における大きさをt、前記第1の磁界発生部の前記移動方向における大きさをd、前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部との前記移動方向における配置ピッチをD、前記電機子に印加する電流の位相数をNとした場合、T/t≧Nであり、かつ、D/d≧Nである、請求項5に記載の電動機。
  7.  前記第2接続部は、前記鉄心の突出方向および前記移動方向にそれぞれ直交する直交方向において前記第1接続部に並ぶように配置されている、請求項1に記載の電動機。
  8.  前記複数の接続部は、直線状の直線部と、当該直線部における一方の端部から前記直線部と交差する方向に屈曲した第1屈曲部と、前記直線部における前記一方の端部とは反対側の他方の端部から前記第1屈曲部と対向するように前記直線部と交差する方向に屈曲した第2屈曲部と、をそれぞれ有し、
     前記複数の前記磁界発生部の各々は、内部に前記鉄心を受け入れる貫通孔と、前記接続部の前記第1屈曲部が嵌め込まれる少なくとも一つの第1嵌合部および前記第2屈曲部が嵌め込まれる少なくとも一つの第2嵌合部とがそれぞれ形成された直方体状の部材であり、
     前記第1の磁界発生部における前記第1嵌合部に前記第1屈曲部が嵌め込まれ、前記第2の磁界発生部における前記第2嵌合部に前記第2屈曲部が嵌め込まれることで、前記接続部が前記第1の磁界発生部と前記第2の磁界発生部とを互いに導通させる、請求項7に記載の電動機。
  9.  前記複数の前記磁界発生部の各々において、前記少なくとも一つの第1嵌合部は、前記直交方向に並んで形成された複数の第1嵌合部を含み、前記少なくとも一つの第2嵌合部は前記直交方向に並んで形成された複数の第2嵌合部を含み、
     前記第1接続部において前記第1屈曲部および前記第2屈曲部が前記第1嵌合部および前記第2嵌合部に嵌め込まれる位置と、前記第2接続部において前記第1屈曲部および前記第2屈曲部が前記第1嵌合部および前記第2嵌合部に嵌め込まれる位置とが前記直交方向において互いに異なる、請求項8に記載の電動機。
  10.  前記磁極子は、前記移動方向に配列されているとともに前記移動方向に交差する交差方向に配列された複数の磁極ブロックを有し、
     前記複数の磁極ブロックの各々は、前記移動方向において所定の寸法を有し、
     前記電機子の前記複数の鉄心は、前記交差方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の鉄心と、前記交差方向において前記第1の複数の鉄心に隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の鉄心とを有し、
     前記第1の複数の鉄心と前記第2の複数の鉄心とは、前記磁極ブロックの前記移動方向における前記寸法分、前記移動方向において互いにずれて配列されている、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電動機。
  11.  前記磁極子は、前記移動方向に交差する交差方向における所定の位置において前記移動方向に配列された第1の複数の磁極ブロックと、前記交差方向において前記第1の複数の磁極ブロックに隣接し前記移動方向に配列された第2の複数の磁極ブロックとを有し、
     前記第1の複数の磁極ブロックと前記第2の複数の磁極ブロックとは、前記移動方向において所定のブロックずれ量だけ互いにずれて配列されており、
     前記第1の複数の磁極ブロックおよび前記第2の複数の磁極ブロックの各々は、前記移動方向において所定の寸法を有し、
     前記電機子の前記複数の鉄心は、前記所定の位置において前記第1の複数の磁極ブロックに対向するように前記移動方向に配列される第1の複数の鉄心と、前記第2の複数の磁極ブロックに対向するように前記交差方向において前記第1の複数の鉄心に隣接し前記移動方向に配列される第2の複数の鉄心とを有し、
     前記第1の複数の鉄心と前記第2の複数の鉄心とは、前記磁極ブロックの前記移動方向における前記寸法と前記ブロックずれ量との和である鉄心ずれ量だけ、前記移動方向において互いにずれて配列されている、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電動機。
     

     
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