(57)【要約】【課題】電機子全体をモールド樹脂により固着する際、モールド樹脂と電機子コアの温度の収縮率の違いにより電機子コアの長手方向に沿って生じる反りを抑制でき、電機子取付板レスで、電機子と界磁との最適な磁気的空隙を確保し、推力リプルの発生を抑制できるリニアモータ電機子、リニアモータ、テーブル送り装置を提供する。【解決手段】リニアモータ１の電機子２全体をモールド樹脂６で固着する際、モールド樹脂６と電機子コア３の温度の収縮率の違いにより電機子コア３の長手方向に沿って生じる反りを抑制するよう、巻線収納溝３ｃの底部の少なくとも一箇所に、電機子コア３の長手方向と直交する方向に向かって予め該電機子コアを分割する切れ目４を形成し、電機子コア３を切れ目４を中心に、当該モールド固着時の電機子コア３の反りの方向と反対方向に所定の角度に折り曲げ、切れ目４を溶接により接合・固着した。【選択図】図１
2010115042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
櫛歯状に打ち抜いた電磁鋼板の一側面に長手方向に向かって等ピッチで配置するように形成してなる複数のティース部を有し、且つ、この電磁鋼板を積層してなる電機子コアと、前記ティース間に形成された巻線収納溝に整列巻きして収納した電機子巻線と、より構成してなる電機子と、を備えたリニアモータの電機子において、
前記電機子全体をモールド樹脂によって固着するときに、前記モールド樹脂と前記電機子コアの温度の収縮率の違いにより当該電機子コアの長手方向に沿って生じる反りを抑制するように、前記巻線収納溝の底部の少なくとも一箇所に、前記電機子コアの長手方向と直交する方向に向かって予め該電機子コアを分割するための切れ目を形成してあり、
前記電機子コアは前記切れ目を中心に、当該モールド固着時の電機子コアの長手方向に沿って生じる反りの方向と反対方向に向かって所定の角度に折り曲げると共に、前記切れ目を溶接により接合して固着したものであることを特徴とするリニアモータ電機子。
【請求項２】
前記電機子コアと前記電機子巻線はモールド樹脂により一体に固着したものであることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ電機子。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリニアモータ電機子と、
前記電機子と磁気的空隙を介して対向配置されると共に平板状の界磁ヨークに交互に極性が異なる複数の永久磁石を隣り合わせて並べて配置した界磁と、
を備え、前記電機子と前記界磁の何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記電機子と前記界磁を相対的に走行するようにしたことを特徴とするリニアモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のリニアモータを直動機構の駆動源として用いたことを特徴とするテーブル送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作機械等のテーブル送りに利用されると共に、界磁と電機子の各々のギャップ面が対向するように配置されたギャップ対向形のリニアモータ電機子およびリニアモータ並びにそれを用いたテーブル送り装置。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械等のテーブル送りに利用されると共に、界磁と電機子の各々のギャップ面が対向するように配置されたギャップ対向形のリニアモータは、図３、図４に示すように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
図３は第１従来技術を示すギャップ対向形のリニアモータの側断面図である。
図３において、３０はリニアモータ、３１は界磁、３２は電機子、３３は電機子コア、３３ａはティース部、３３ｂは巻線収納部、３４は電機子巻線、３５はモールド樹脂、３６は界磁ヨーク、３７は永久磁石、３８は電機子取付板、３９はボルトネジ、４０はポケット孔、４１は結合部材である。
リニアモータ３０は基本的に界磁３１と電機子３２で構成されており、このうち、界磁３１は平板状の界磁ヨーク３６上の長手方向（リニアモータ３０のストローク方向）に沿って、交互に極性が異なる複数の永久磁石３７を隣り合わせに等ピッチで配置したものとなっている。
一方、電機子３２は、櫛歯状に打ち抜いた電磁鋼板を積層した電機子コア３３を備えると共に、該電磁鋼板の一側面に長手方向に向かって等ピッチで、複数のティース部３３ａおよびティース部間における開口部となる巻線収納部３３ｂを形成し、巻線収納部３３ｂに整列巻きした電機子巻線３４を収納したものとなっている。このとき、電機子コア３３の電機子取付板３８との対向面の内部にはポケット孔４０が形成され、該ポケット孔４０に雌ねじ孔を有する結合部材４１が設けられると共に、電機子コア３３のポケット孔４０に設けた結合部材４１と電機子取付板３８とを、ボルトネジ３９を用いてねじ結合している。さらに、電機子コア３３および電機子巻線３４の全体を覆うように、モールド樹脂３５により電機子３２を強固に固着している。
そして、複数の電機子巻線３４を収納した電機子コア３３の下面には、リニアモータ３０のストローク方向に沿って配置された永久磁石３７の磁石列が該コア３３と磁気的空隙を介して配置されると共に、該コア３３のティース部３３ａの長手方向と該磁石列の長手方向が直角となるように配置されている。
上記構成において、リニアモータ３０の電機子巻線３４に図示しない電源により交流を通電すると。電機子巻線３４と永久磁石３７との電磁作用により、積層された電機子コア３３のティース３３ａを貫通するように界磁磁束が発生し、リニアモータ３１の電機子３２と界磁３１が相対的に走行する。
次に第２従来技術について説明する。
図４は第２従来技術を示すギャップ対向形のリニアモータの側断面図であって、（ａ）は電機子取付板の溶接固定部の平面図、（ｂ）はリニアモータの側断面図であり、（ａ）は（ｂ）を上面から見たものとなっている。なお、第２従来技術の構成要素が第１従来技術と同じものについてはその説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図４において、４２は長穴、４３は溶接部である。
上記構成のリニアモータ３０において、電機子コア３３はストローク方向に沿って、モータ特性を向上させ、かつ、電機子コア３３に対する電機子取付板３８の強度が低下しないように、電機子取付板３８に貫通した複数の長穴４２を設け、電機子コアの長穴４２との対向面に図示しない突起を設けると共に、当該突起（不図示）を長穴４２内に挿入して、電機子取付板３８を電機子コア３３の溶接部４３（図示しない突起の位置に相当する）にて溶接固定を行う。
【特許文献１】特開平９−７０１６６号公報（明細書３頁、第３図）
【特許文献２】実開平５−１１７８６号公報（明細書３頁、第６図〜第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、第１従来技術および第２従来技術の何れも共通して、以下の問題があった。なお、図５は従来の電機子コアに生じる反りの状態を示した側面図である。
（１）電機子コアおよび電機子巻線からなる電機子全体を覆うようにモールド樹脂により固着する時に、ティース開口部（巻線収納溝部）に充填されるモールド樹脂と電機子コア等の温度の収縮率の違いがあるため、ティース開口部が狭くなり、すなわち、図５に示すごとく電機子コアの長手方向（リニアモータのストローク方向）に沿って、当該収縮率の違いにより反りが生じる。その結果、電機子コアティース部の変形による機械歪みや、磁気歪みの影響で、電機子と界磁ヨークとの磁気的空隙が狭くなり、モータの取付けが困難となるという問題や、推力リプルが増大して、モータ特性が悪くなるという問題があった。
（２）また、電機子取付板が必要となるため、モータ体格が大きくなり、モータ効率が悪化なるという問題があった。その結果、部品点数が増え、材料コスト、製造工数も増加するという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、電機子全体をモールド樹脂によって固着する時に、モールド樹脂と電機子コア等の温度の収縮率の違いにより電機子コアの長手方向に沿って生じる反りを抑制することができると共に、電機子取付板レスで、かつ、電機子と界磁との最適な磁気的空隙を確保でき、推力リプルの発生を抑えることができるリニアモータ電機子およびリニアモータ並びにそれを用いたテーブル送り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、請求項１に記載の発明は、櫛歯状に打ち抜いた電磁鋼板の一側面に長手方向に向かって等ピッチで配置するように形成してなる複数のティース部を有し、且つ、この電磁鋼板を積層してなる電機子コアと、前記ティース間に形成された巻線収納溝に整列巻きして収納した電機子巻線と、より構成してなる電機子と、を備えたリニアモータの電機子において、前記電機子全体をモールド樹脂によって固着するときに、前記モールド樹脂と前記電機子コアの温度の収縮率の違いにより当該電機子コアの長手方向に沿って生じる反りを抑制するように、前記巻線収納溝の底部の少なくとも一箇所に、前記電機子コアの長手方向と直交する方向に向かって予め該電機子コアを分割するための切れ目を形成してあり、前記電機子コアは前記切れ目を中心に、当該モールド固着時の電機子コアの長手方向に沿って生じる反りの方向と反対方向に向かって所定の角度に折り曲げると共に、前記切れ目を溶接により接合して固着したものであることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のリニアモータ電機子において、前記電機子コアと前記電機子巻線はモールド樹脂により一体に固着したものであることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のリニアモータ電機子と、前記電機子と磁気的空隙を介して対向配置されると共に平板状の界磁ヨークに交互に極性が異なる複数の永久磁石を隣り合わせて並べて配置した界磁と、を備え、前記電機子と前記界磁の何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記電機子と前記界磁を相対的に走行するようにしたことリニアモータを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項３に記載のリニアモータを直動機構の駆動源として用いたテーブル送り装置を特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１、２記載の本発明によると、電磁鋼板より打ち抜かれた電機子コアに切れ目を少なくとも１箇所設けて複数に分割し、当該分割された電機子コアを所定の角度を付けて溶接してなるリニアモータ電機子は、電機子コアおよび電機子巻線を全体に覆うようにモールド樹脂の固着時に、モールド樹脂収縮があるため、角度を付けられた複数の電機子取付面が平面に戻ることができるので、モールド樹脂の固着時に発生した反りを抑え、従来の電機子コアの反り抑制のために設けられた電機子取付板を無くした電機子取付板レス構造を得ることができる。
また、請求項３の本発明によると、請求項１、２記載の電機子を請求項３記載の界磁と組み合わせてリニアモータを構成することで、機械歪みや、磁気歪みの影響よる電機子と界磁との磁気的空隙の減少や、推力リプルの増大を抑えることができ、モータ特性への悪影響を低減することができる。さらに、電機子取付板が不要であることから、材料コスト、製造工数を低減することができ、モータ体格の小型化もできる。
また、請求項４に記載の発明によると、請求項３に記載のリニアモータの効果を有するテーブル送り装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施例について、図に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００７】
図1は本発明の実施例を示すギャップ対向型のリニアモータの側断面図である。
図１において、１はリニアモータ、２は電機子、３は電機子コア、３ａはコア底面、３ｂはティース、３ｃは巻線収納部、４は切れ目、４ａは溶接部、５は電機子巻線、６はモールド樹脂、７は界磁ヨーク、８は永久磁石、９は界磁である。
本発明のリニアモータ１において、基本的に界磁９と電機子２で構成されている点、また、界磁９が界磁ヨーク７上の長手方向に沿って、交互に極性が異なる複数の永久磁石８を隣り合わせに等ピッチで配置している点、また、電機子２が櫛歯状に打ち抜いた電磁鋼板を積層した電機子コア３を備えると共に、電機子コア３のティース部３ｂ間における開口部となる巻線収納部３ｃに整列巻きした電機子巻線５を収納した点、については従来技術と同じ構成である。
本発明が従来と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、リニアモータ１の電機子２は、従来の電機子取付板を不要とした電機子取付板レス構造である、その具体策としては、図２に示す電機子２全体をモールド樹脂６によって固着するときに、モールド樹脂６と電機子コア３の温度の収縮率の違いにより電機子コア３の長手方向に沿って生じる反りを抑制するように、まず、図１において、巻線収納溝の３ｃ底部の少なくとも一箇所に、電機子コア３の長手方向と直交する方向に向かって予め該電機子コアを分割するための切４れ目４を形成してあり、電機子コア３は切れ目４を中心に、当該モールド固着時の電機子コア３の長手方向に沿って生じる反りの方向と反対方向となるコア底面３ａに向かって所定の角度に折り曲げると共に、前記切れ目４を溶接により接合して固着したものとなっている（図１および図２とも、電機子コア３に切れ目４を１箇所設け、該コア３を２分割した例であり、溶接箇所は溶接部４ａである）。
このようにして、切れ目４を溶接により一体化された電機子コア３は、図１に示すように電機子巻線５と共に、モールド樹脂６により一体に固着され、電機子２が完成する。
なお、電機子コア３はその長手方向に切れ目４を複数個所設けて、該コア３を複数分割することで、モールド樹脂収縮により発生する反りとの反対方向に角度を付け、溶接により接合しても構わない。切れ目４の溶接部４ａを溶接固定後、電機子コア３および電機子巻線５の全体を覆うように、モールド樹脂６により電機子２を強固に固着している。
【０００８】
本発明の実施例に係るリニアモータ１は、電機子コア３の長手方向に沿って予め切れ目４を設けて分割し、当該切れ目４によって分割された電機子コア３におけるコア底面３ａを、電機子のモールド樹脂固着時の反りの方向と反対方向に向かって所定の角度に折り曲げると共に溶接部４ａにて溶接するようにしたので、実際に電機子コア３および電機子巻線５全体を覆うようにモールド樹脂６により固着する時に、ティース開口部である巻線収納部３ｃに充填されるモールド樹脂と電機子コア等の温度の収縮率の違いがあるため、予め角度を付けられた複数のコア底面３ａが平面に戻ることができるので、従来の反り抑制のために設けられている電機子取付板が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明によると、リニアモータ電機子は、電機子コアに設けた切れ目を所定の角度を付けて溶接し、電機子全体を覆うようにモールド樹脂により一体固定する構成にしたので、モールド樹脂固着時の収縮により生じる反りを抑制することができることから、電機子取付板レス構造を採ることができ、モータの機械歪、磁気歪などの影響により生じる界磁と電機子間の磁気的空隙の変動を安定化させてモータの取付を容易にし、推力リップルなどのモータ特性の問題を解消することができるので、高精度・高剛性化が要求される大型の工作機械のテーブル装置のほか、半導体製造装置等の用途にも適用できる。
により、に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例を示すギャップ対向形のリニアモータの側断面図、
【図２】本発明のリニアモータの電機子コアの側面図、
【図３】第１従来技術を示すギャップ対向形のリニアモータの側断面図、
【図４】第２従来技術を示すギャップ対向形のリニアモータであって、（ａ）は電機子取付板の溶接固定部の平面図、（ｂ）はリニアモータの側断面図、
【図５】従来の電機子コアに生じる反りの状態を示した側面図
【符号の説明】
【００１１】
１    リニアモータ
２    電機子
３    電機子コア
３ａ  コア底面（電機子取付面）
３ｂ  ティース部
３ｃ  巻線収納部
４    溶接部
５    電機子巻線
６    モールド樹脂
７    界磁ヨーク
８    永久磁石
【図１】
2010115042.tif 000003
【図２】
2010115042.tif 000004
【図３】
2010115042.tif 000005
【図４】
2010115042.tif 000006
【図５】
2010115042.tif 000007