(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の棒状磁石が直列状に配列されたシャフトにスライド自在に外嵌され、その内周部に備えるコイルの励磁によって直線的に駆動するよう構成されたリニアモータの可動子であって、
該可動子は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片を有し、前記シャフトに外嵌されるコイルボビンと、前記鍔片間に３相コイルを組として巻線される複数のコイルとにより形成されるコイルブロックと、所定の円弧幅とコイルブロック長さを有して前記鍔片の外周面に沿わせて装着され、前記各コイルの線端末と接続される複数の端子部と所定の配線パターンが形成されたプリント基板とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニットに構成し、
前記コイルブロックには、各コイルの始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて前記鍔片を介して立設する結線ピンを、各コイル毎に一対として、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列させて設け、
前記筒状ユニットは、前記各一対の結線ピンを、前記結線ピンの配列に対応して前記プリント基板に形成される端子部に穿設された端子孔に挿通せしめ、該各端子孔から突出する結線ピンと端子部とを結線せしめて構成されていることを特徴とするリニアモータの可動子。
【請求項２】
請求項１において、前記プリント基板は、フレキシブルプリント基板で構成されると共に、前記鍔片の円周に沿って円弧状に湾曲形成され、前記コイルブロックの全長に応じて装着される湾曲フレームを介して、その外面に沿って装着されていることを特徴とするリニアモータの可動子。
【請求項３】
請求項２において、前記結線ピンは、前記鍔片の円周端部に形成した基片に設けられ、前記湾曲フレームは、前記基片に対して、その対応位置に穿設された挿入孔に挿入させて組付けられていることを特徴とするリニアモータの可動子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記端子部は、始端と終端となる線端末を、各コイル毎に同方向または異方向に向けて振り分け配列せしめた結線ピンの配設位置に対応して、前記プリント基板の湾曲方向両側に振り分け形成されていることを特徴とするリニアモータの可動子。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記筒状ユニットは、前記コイルブロックの両側に延出形成された余長部を有し、該両側余長部は、その外周域を、ケース体等の支持受け部に支持可能に構成してあることを特徴とするリニアモータの可動子。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかにおいて、前記コイルブロックは、３相駆動のためのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを１組として２組以上の組数にて構成され、前記所定の配線パターンは、各相のコイル同士を前記端子部を介してそれぞれ直列または並列に接続せしめたパターンによって形成されていることを特徴とするリニアモータの可動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子をシャフトに沿って直線的に駆動させるシャフト型リニアモータの可動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直線駆動する電気アクチュエータとしてシャフト型リニアモータが注目されている。この種リニアモータは、複数の棒状磁石が直列状に配列されたシャフト（固定子）と、該シャフトにスライド自在に外嵌する可動子とを備え、該可動子の内周部に設けられるコイルの励磁によって、可動子を直線的に駆動させるようになっている。このような構成によれば、コギングや速度ムラが少ないので、様々な分野での応用が検討されている。
【０００３】
また、シャフトは、通常、ステンレス管内に複数のドーナツ棒状磁石を直列状に挿入した構成となっているため、長くなるに追随して、その自重で湾曲したり撓みを生じてしまう危惧があり、熱による膨張、収縮などの影響も考慮して、可動子は、その内周面とシャフト外周面との接触を回避するよう適正な隙間をもってスライド自在に外嵌させる必要があり、好適な推力を得るためには可動子全体の総重量も軽くする必要がある。
ところで、従来、リニアモータの可動子は、予めコイルブロックを形成するための複数のコイルが巻装された３連のコイルボビンをケーシング内に収容して、シャフトに外嵌するようにしたものが知られている（特許文献１の図６参照）。
【０００４】
しかしながら、このものは、コイルボビン（４０）をケーシング内に収容するにあたり、平板状のプリント基板（１８）を予めコイルボビン（４０）の外周面に接着させておき、Ｕ字状のコイル保持部材（１４）の開口側からコイルボビン（４０）を挿着し、平板状のプリント基板（１８）を蓋体として利用することにより、これら２部材をケーシングとしてコイルボビン（４０）を収容するよう構成していたため、コイル数の増加に伴ってコイルブロックも長くなり、これと対応してコイル保持部材（１４）や蓋体となる平板状のプリント基板（１８）を長く形成しなければならず、可動子全体の総重量が重くなり推力低下を招来し、６連相コイルなどの長尺なコイルブロックに採用することが困難になるという問題がある。
【０００５】
一方、コイルブロックは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相のコイルを組として任意の組数により構成され、各コイルの線端末を結線するのであるが、このものでは、その結線作業を、コイルをコイル保持部材（１４）に装着し、プリント基板（１８）の配線パターン（２０）等が形成されていない面側をコイルの外周面に接着固定した後に、コイルＵとコイルＷの終端及びコイルＶの始端同士を直接ハンダ付け等により接続させ、それ以外のコイルＵとコイルＷの始端及びコイルＶの終端を、プリント基板（１８）の板面を貫通させて外面に引き出し、それぞれに対応する接続端（１９）にハンダ付けして接続させていた（［００５２］、［００５３］参照）。
このため、結線作業は、コイル保持部材（１４）とプリント基板（１８）によって囲まれた状態で行わなければならず、しかも、依然として、線端末同士を直接ハンダ付け等により結線する手法が併用され、また、線端末をプリント基板（１８）の板面を貫通させて外面に引き出す作業が強いられ、３相のコイルが１組のみで構成された短尺のコイルブロックにおいては、ある程度の結線ミスや結線作業の繁雑化を改善することも見込めるが、３相のコイルが２組以上の組数にてコイルブロックが構成された場合には、結線作業が繁雑となり結線ミスを誘発する恐れがあり、作業時間を要しコストアップを招来するという欠点がある。
【特許文献１】特開２００７−６６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、３相コイルを組とする複数のコイルを並設することによりコイルブロックを形成するものでありながら、コイルブロックの外周に沿って湾曲するプリント基板を、コイルブロックの外周面に面当て載置するだけで、各コイル毎の始端と終端となる各一対の結線ピンが、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔から突出した状態で位置決めセットできるので、この突出する結線ピンと端子部とを常にプリント基板の上面側から順次にハンダ付け等による結線作業を行えば良く、作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できると共に、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、もって、コイル数の増加に伴ってコイルブロックが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られると共に、可動子全体の軽量化とコンパクト化が図られて、良好な推力をもって駆動することができ、凹凸部材などが排除されたスッキリとした外観の筒状ユニットとして安価に製作することのできるリニアモータの可動子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明のリニアモータの可動子は、複数の棒状磁石が直列状に配列されたシャフトにスライド自在に外嵌され、その内周部に備えるコイルの励磁によって直線的に駆動するよう構成されたリニアモータの可動子であって、該可動子は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片を有し、前記シャフトに外嵌されるコイルボビンと、前記鍔片間に３相コイルを組として巻線される複数のコイルとにより形成されるコイルブロックと、所定の円弧幅とコイルブロック長さを有して前記鍔片の外周面に沿わせて装着され、前記各コイルの線端末と接続される複数の端子部と所定の配線パターンが形成されたプリント基板とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニットに構成し、前記コイルブロックには、各コイルの始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて前記鍔片を介して立設する結線ピンを、各コイル毎に一対として、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列させて設け、前記筒状ユニットは、前記各一対の結線ピンを、前記結線ピンの配列に対応して前記プリント基板に形成される端子部に穿設された端子孔に挿通せしめ、該各端子孔から突出する結線ピンと端子部とを結線せしめて構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記のように構成したことにより、３相コイルを組とする複数のコイルを並設することによりコイルブロックを形成するものでありながら、コイルブロックの外周に沿って湾曲するプリント基板を、コイルブロックの外周面に面当て載置するだけで、各コイル毎の始端と終端となる各一対の結線ピンが、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔から突出した状態で位置決めセットできるので、この突出する結線ピンと端子部とを常にプリント基板の上面側から順次にハンダ付け等による結線作業を行えば良いだけでなく、結線作業と共に同時にプリント基板の装着もなされ、従来のコイルの線端末同士の結線や、線端末と端子部とを直接ハンダ付け結線する作業を一切不要にし得て、更なる作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できると共に、結線ピンの配設位置も、線端末となる始端と終端を、各コイル毎に同方向または異方向に向けて、前記プリント基板の湾曲方向両側に任意に整然と振り分け配列することが可能となり、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、しかも、プリント基板における３相コイルを組とした所定の結線（スター結線又はデルタ結線）を、幾何学的な配線パターンによって容易に形成することができる。その結果、コイル数の増加に伴ってコイルブロックが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られて、可動子全体の軽量化とコンパクト化が実現され、良好な推力をもって駆動することができ、凹凸部材などが排除されたスッキリとした外観の筒状ユニットとして可動子を安価に製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示するリニアモータの可動子を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、シャフト型リニアモータの斜視図である。この図に示すように、シャフト型リニアモータ１は、０．５ｍｍ程度の非磁性体ステンレス管（アルミニウム合金、銅合金、チタン、樹脂等でもよい）内に複数の棒状磁石２ａが互いの磁極が対向するように直列状に配列されたシャフト２と、該シャフト２にスライド自在に外嵌する可動子３とを備えて、基台４に装着されており、該可動子３の内周部に設けられるコイルの励磁により、可動子３を直線的に駆動させる。なお、棒状磁石２ａは、その中心に孔が穿設されているドーナツ状の棒状磁石でも良い。
【００１０】
前記基台４は、シャフト２の両端部を持設する支持部４１、４１と、該支持部４１、４１間に設けられたガイドレール４２と、可動子３を案内支持してガイドレール４２上を走行する走行台４３により構成される。走行台４３には、両側からガイドレール４２を挟持する状態でスライド走行自在に案内支持されるガイド片４３１、４３１が設けられており、シャフト２は、前記支持部４１、４１間に両端支持されている。なお、ここでは、シャフト２を固定し、可動子３をシャフト２に沿って駆動させたが、可動子３を固定し、シャフト２を駆動させるようにしても良い。
【００１１】
図２（Ａ）は、本発明の実施形態に係る可動子３の断面詳細図、同じく図２（Ｂ）は側面図、図３はコイルブロックの斜視図、図４はフレキシブルプリント基板が付着される湾曲フレームの斜視図、図５は筒状ユニットの斜視図、図６はベースフレームの斜視図である。これらの図に示すように、可動子３は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片３１ｂを有して、シャフト２に外嵌されるコイルボビン３１と、該コイルボビン３１の各鍔片３１ｂ間の胴部に、３相コイルを組として巻線される複数のコイル３２…とにより形成されるコイルブロック３ａと、所定の円弧幅と略コイルブロック３ａの長さを有して鍔片３１ｂの外周面に沿わせて装着され、各コイル３２…の始端・終端となる線端末と接続される複数の端子部３５ｂと所定の配線パターンが形成されたプリント基板３５とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニット３ｂと、この筒状ユニット３ｂが内装される樹脂製（ゴム等を含む）のケース体３３と、その上面側にナット部３４ａが埋設されて密着する所定のワーク（ＸＹＺ軸テーブルなど）を取り付けするためのベースプレート３４を備えて構成される。
【００１２】
コイルブロック３ａは、６個の単体よりなるコイルボビン３１を、各鍔片３１ｂ同士を密着して連設させた、３相駆動のためのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の捲き方向を同じくする３相駆動のための３個のコイル３２から成る２つのユニットを組として構成されるが、３組、４組ユニットなどその組数は任意である。コイルブロック３ａの両端側には、その端面となる鍔片３１ｂに対して、鍔片３１ｂを片鍔に形成したボビンを面着することで、コイルブロック３ａの両側端面からそれぞれ突出する余長部３１ａ、３１ａが設けられている。この両側の余長部３１ａ、３１ａは、筒状ユニット３ｂを収納するケーシングと装着や密封構成などとの関係で、必要において設けられるものであり、通常コイルボビン３１の胴厚が０．５ｍｍ程度に成形されるが、これを０．２５ｍｍ厚とし、本願出願人が特願２００９−１４０３８９として開示した筒状軸を０．２５ｍｍ厚とし、これに嵌挿させて、コイルブロック３ａを構成するようにしても良い。
また、コイルブロック３ａには、各コイル３２の始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて鍔片３１ｂを介して立設する結線ピン３２ａを、各コイル３２毎に一対として、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列させて設けられている。
【００１３】
この結線ピン３２ａは、鍔片３１ｂの円周端部に形成した基片３１ｃに設けられ、コイル３２をコイルボビン３１に捲線する際の作業工程において、その先端末が自動接続される。つまり、単体のコイルボビン３１は、両側鍔片３１ｂ、３１ｂの円周端部に、円周の約３／５程度の円弧幅をもって、それぞれ後述する湾曲フレーム５をセットするための円弧状に切欠き形成された凹溝３１ｄと、この円弧状凹溝３１ｄの幅内に、それぞれ対角対向する位置に外方に背反して突出形成された基片３１ｃと、一方と他方の鍔片３１ｂの側面部に、隣接するコイルボビン３１同士を、所定の凹凸関係で嵌合連結可能に形成された係合手段３１ｅとにより構成される。この様に形成された単体のコイルボビン３１同士の鍔片３１ｂの側面部を、係合手段３１ｅを介して面当て接合すると、一方の基片３１ｃと他方の基片３１ｃとが対面する円弧状凹溝３１ｄの外周にオーバーラップして配置され、所定数を順次に連設して構成されたコイルブロック３ａにおいて、統合された円弧状凹溝３１ｄ内に所定の円弧幅をもって、結線ピン３２ａ…が一方側と他方側に振り分け配置され、並行する直線的な２列の配列となって構成される。
なお、結線ピン３２ａの配設位置は、基片３１ｃの形成位置や形状変更によって任意に配置することができ、一本の直線的な配列とすることも可能である。また、コイルボビン３１は、単体のものの連装に限定されず、３相ユニットや６相ユニットを用いて組み合わせても良い。
【００１４】
この様にコイルブロック３ａにおける結線ピン３２ａを２列の配列に構成すると、各コイル３２の線端末（始端と終端）を何れかの側に配置することが可能となる。つまり、本実施形態においては、各コイル３２を、その線端末（始端または終端）３２ａが、各コイルの相毎に始端と終端を交互に振り分けて、Ｕ１相、Ｗ１相、Ｖ１相、およびＵ２相、Ｗ２相、Ｖ２相の順にコイルボビン３１に巻着させることにより、それぞれの側の６個の結線ピン３２ａ列において、一方側を始端側列（図中上側）とし、他方側を終始端側列（図中下側）となるように振り分け配列させている。なお、線端末（始端または終端）は、線端末の始端と終端又は終端と始端を交互に繰り替えして、始端−終端−始端−終端−始端−終端（逆でも良い）の順に配列させても良く、結果として、図５に示すフレキシブルプリント基板３５の配線パターン３５ａとの対応関係をもって配列させたものとなっていれば良い。
【００１５】
５はフレキシブルプリント基板３５を面着するための湾曲フレームであって、該湾曲フレーム５は、鍔片３１ｂの円周に沿って円弧状に湾曲して凹溝３１ｄの幅と、コイルブロック３ａの全長に応じて、その全長よりも僅かに長く形成されており、その面域には、各基片３１ｃの対応位置に６個づつ２列に所定間隔を持って穿設された挿入孔５ａが設けられている。また、湾曲フレーム５の表面側には、四隅部分にフレキシブルプリント基板３５を位置決めセットし易いように凸部５ｂが形成されている。この湾曲フレーム５を、コイルブロック３ａの凹溝３１ｄ内に、各基片３１ｃを挿入孔５ａに挿入させた状態でセットすることで位置決め保持される。
【００１６】
一方、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３５は、フィルム状の絶縁体（ベースフィルム）の上に接着層を形成し、その上に導体箔（銅箔）でプリントされた配線３５ａを形成し、端子部（はんだ付け部）３５ｂ以外には絶縁体を被せて保護した構造となっている。また、各端子部３５ｂは、挿入孔５ａ（結線ピン３２ａ）の配列パターンに対応するそれぞれの部位に１２点と、外部引出線３５ｃが結線される任意部位に３点が配され、挿入孔５ａ部位の各端子部３５ｂには、各結線ピン３２ａが挿通される端子孔３５ｄが穿設されており、その四隅部が凸部５ｂの形状に対応して切欠き形成され、湾曲フレーム５上にセットした際に、結線ピン３２ａと挿入孔５ａとの位置決めが行えるようになっている。
そして、フレキシブルプリント基板３５を、両面粘着テープを介して湾曲フレーム５に貼り付け面着させ、これを端子孔３５ｄから結線ピン３２ａが突出させた状態で、コイルブロック３ａにセットし、この突出した結線ピン３２ａと各端子部３５ｂとを、常にフレキシブルプリント基板３５の上面側からハンダ付けにより順次に結線するだけの結線作業により、コイルブロック３ａに対して、湾曲フレーム５と共に固定された状態で装着セットできるようになっている。これにより、筒状ユニット３ｂが構成され、その外観は、コネクタやコイル保持部材、コイル結線部材などの凹凸部材が排除され、全体がスッキリと簡素化された円筒形状の略平滑面として形成される。
【００１７】
また、フレキシブルプリント基板３５に所定の配線パターンとして形成される配線３５ａのパターンは、この様に分配された端子部３５ｂ（結線ピン３２ａ）の配置に基づいて、各ユニットのＵ相コイル同士、Ｖ相コイル同士、Ｗ相コイル同士をそれぞれ直列または並列に接続させ、この各相同士にそれぞれ電流供給し、駆動制御するための外部の駆動制御回路に接続される外部引出線３５ｃを接続させる、所謂、図３（Ｂ）に示すスター結線により整然とした幾何学的なパターンをもって容易に形成することができるようになっている。なお、外部引出線３５ｃは、ビニール線等のリード線の他、これらを配線保護用のチューブ等で纏めてハーネス線にしても良い。
【００１８】
所定の結線作業が完了した筒状ユニット３ｂは、所定の箱型ケース（枠フレームタイプのものを含む）や樹脂一体型ケースで成形したケーシングに収容される。本実施例においては、熱可塑性ポリアミド系樹脂などのホットメルト樹脂により、その外周面域に密着被覆した状態で角柱の外観形状に一体形成された半硬質の樹脂製のケース体３３を採用すると共に、収容性を考慮して筒状ユニット３ｂの両側には、その余長部３１ａ、３１ａを設けたものを採用している。
この様に、ケース体３３を樹脂一体型ケースで形成した場合には、筒状ユニット３ｂ自体の外周全面を樹脂皮膜する作業工程と、ベースプレート３４のケース体３３への組み付け作業工程が同時に行えるので作業工数を簡素化することができる。
また、両側の余長部３１ａ、３１ａは、特に広幅面に形成されており、その外周面域に形成される樹脂製のケース体３３の左右両側の支持受け部３３ａ、３３ａを肉厚に形成することで補強し、密封支持する補強と密封を兼ね備えた支持面として機能するようになっており、筒状ユニット３ｂの円弧状面とケース体３３の平面部に形成される肉薄な被覆面を有していても、その４隅部に形成される肉厚な角部と共にケース体形状を維持している。なお、使用する樹脂硬度によっては、この余長部３１ａを不要としても良い。
【００１９】
ベースプレート３４は、筒状ユニット３ｂの円弧域部分との当接を回避するように、中央域に凹状溝を有し全体が四周の立上り部を有するアルミ製の箱型形状に形成されており、その立上り部の四隅に都合４個所のナット部３４ａが設けられ、幅方向の立上り面が横向き凹状の段差面に形成されている。また、３３ｂはケース体３３に一体形成される密封補強部であって、該密封補強部３３ｂは、フレキシブルプリント基板３５に結線された外部引出線３５ｃをケース体３３の外部へ引出す部分を補強し、ケース体３３と外部引出線３５ｃとを密封する。
【００２０】
ここで、本願出願人が特願２００９−１４０３８９として開示した樹脂一体型ケース体３３の成形方法（図示しない）を簡単に説明すると、上下に２分した状態で上型と下型により構成されるケース体成型用の金型を用い、この金型内に形成される囲繞空間の横幅が、両側の余長部３１ａ、３１ａを含む筒状ユニット３ｂの全長コイルボビン３１の全長と等しく、内周面がコイル３２の外径よりも大きめに設定されており、ベースプレート３４と筒状ユニット３ｂが収納可能に形成されている。上型と下型の中心部の両側には、コイルボビン３１の内径と略等しい半円弧状の円弧溝を有し、一側面側には外部引出線３５ｃを引出した際に密封補強部３３ｂを形成するための引出し溝を有し、上型には、その中心に漏斗状のホットメルト樹脂の注入口を有している。
成形手順は、まず、下型にベースプレート３４をセットし、コイルボビン３１に芯棒を挿入して、この芯棒を前記円弧溝に載置すると、ベースプレート３４の中央凹溝内に、筒状ユニット３ｂの円弧域部分を臨ませた状態で、両者が所定間隔を存した状態で下型にセットされ。その際、フレキシブルプリント基板３５側をベースプレート３４と重ならないよう上側に向けて配置させ、外部引出線３５ｃを前記引出し溝から引き出しておき、上型を被せて下型とボルト止めする。
その後、上型と下型により形成される囲繞空間（内部空域）内に、前記注入口よりホットメルト樹脂を空域内全体に注入する。注入したホットメルト樹脂が硬化したら上型を外して金型から芯棒を持って取り出し、芯棒を引き抜けば、ホットメルト樹脂が両側余長部３１ａ、３１ａを含む筒状ユニット３ｂ全体の外周面域に密着被覆した密封状態で、角柱状のケース体が成型されると共に、ベースプレート３４がケース体３３に一体的に密着して可動子３自体の成形が完了する。
なお、ケース体３３の外観形状を変更するには、金型の内部空域を角柱や円柱等の任意の形状に成形しておけばよい。また、本実施例では、ホットメルト樹脂として、接着性、防水性、防滴性、絶縁性、保護性を有する熱可塑性のポリアミド系樹脂を用いたが、ケース体に適した種々の樹脂（ゴムを含む）を用いてもよい。
【００２１】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、可動子３を、コイル３２を複数並設させたコイルブロックにより構成するのであるが、本発明における可動子３は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片３１ｂを有して、シャフト２に外嵌されるコイルボビン３１と、該コイルボビン３１の各鍔片３１ｂ間の胴部に、３相コイルを組として巻線される複数のコイル３２…とにより形成されるコイルブロック３ａと、所定の円弧幅と略コイルブロック３ａの長さを有して鍔片３１ｂの外周面に沿わせて装着され、各コイル３２…の始端・終端となる線端末と接続される複数の端子部３５ｂと所定の配線パターンが形成されたプリント基板３５とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニット３ｂに構成されている。
そして、コイルブロック３ａには、各コイル３２の始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて鍔片３１ｂを介して立設する結線ピン３２ａを、各コイル３２毎に一対として、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列させて設けられており、
筒状ユニット３ｂは、各一対の結線ピン３２ａを、前記の振り分けられた結線ピン３２ａの配列に対応してプリント基板３５に形成される端子部３５ｂに穿設された端子孔３５ｄに挿通せしめ、該各端子孔３５ｄから突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとを結線せしめることで、コイルブロック３ａとプリント基板３５とが一体のものとして構成されている。
【００２２】
このため、３相コイルを組とする複数のコイル３２を並設することによりコイルブロック３ａを形成するものでありながら、コイルブロック３ａの外周に沿って湾曲するプリント基板３５を、コイルブロック３ａの外周面に面当て載置するだけで、各コイル３２毎の始端と終端となる各一対の結線ピン３２ａが、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔３５ｄから突出した状態で位置決めセットできるので、この結線ピン３２ａが、プリント基板３５の位置ズレを規制するセットピンとして機能し、常にプリント基板３５の上面側から順次に突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとのハンダ付け等による結線作業を行えば良いだけでなく、この結線作業と共に同時にプリント基板３５の固定がなされ装着も完了し、従来の如くコイルの線端末同士の結線や、線端末を直接端子部３５ｂにハンダ付け結線する作業を一切不要にし得て、更なる作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できる。
【００２３】
しかも、結線ピン３２ａの配設位置も、線端末となる始端と終端を、各コイル３２毎に同方向または異方向に向けて、プリント基板３５の湾曲方向両側に任意に整然と振り分け配列することが可能となり、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、プリント基板３５における３相コイル３２…を組としたスター結線を、幾何学的な配線パターンをもって容易に形成することができる。
その結果、コイル数の増加に伴ってコイルブロック３ａが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られて、可動子全体の軽量化とコンパクト化が実現され、良好な推力をもって駆動することができ、リード線や電線、コネクタ、コイル保持部材などの凹凸部材などが排除され、スッキリとした外観の筒状ユニット３ｂとして可動子３を安価に製作することができ、その表面側となる外周全域を樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用して、筒状ユニット３ｂ自体の防水化、防塵化などが容易に行えるようになり、箱型ケーシングとの密封構造も殊更不要なものとし得る。
【００２４】
また、前記プリント基板３５は、フレキシブルプリント基板で構成されると共に、鍔片３１ｂの円周に沿って円弧状に湾曲形成され、コイルブロック３ａの全長に応じて装着される湾曲フレーム５を介して、その外面に沿って装着されているので、フレキシブルプリント基板３５から突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとのハンダ付け等による結線作業を行えば、位置決めセットされるフレキシブルプリント基板３５と共に湾曲フレーム５をもコイルブロック３ａに対して装着することができる。
しかも、結線ピン３２ａは、鍔片３１ｂの円周端部に形成した基片３１ｃに設けられ、湾曲フレーム５は、基片３１ｃに対して、その対応位置に穿設された挿入孔５ａに挿入させて組付けられるように構成されているので、湾曲フレーム５を、各基片３１ｃを挿入孔５ａに挿入させるだけで位置決め保持された状態でセットすることができるばかりか、結線ピン３２ａによらない基片３１ｃとの保持による強固な嵌挿セットが行える。しかも、結線ピン３２ａは、基片３１ｃ上に立設されているので、その配設位置を、基片３１ｃの形成位置や形状変更によって、並行な２本のラインとなる振り分け配列や、一本の直線的な配列とするような任意に配置変更することも可能となる。なお、本実施例では、各相をスター結線で接続しているが、デルタ結線としても問題がない。
【００２５】
また、前記端子部３５ｂは、始端と終端となる線端末を、各コイル３２毎に同方向または異方向に向けて振り分け配列せしめた結線ピン３２ａの配設位置に対応して、フレキシブルプリント基板３５の湾曲方向両側に並列状に振り分け形成されていることにより、フレキシブルプリント基板３５の配線パターン形成面域を、コイルブロック３ａの円弧域を利用した広幅な配線スペース面域とすることができ、３相コイル３２…を組としたスター結線による配線パターンを、並列状に振り分け配置された線端末間の内面域や外面域を有効利用して、余裕のあるスペース面域に対して、整然とした幾何学的な態様をもって容易に形成することができるばかりか、線端末の配列位置と一致する結線ピン３２ａも同様に振り分け配置されるので、並列配置された結線ピン３２ａと端子部３５ｂとをハンダ付けすることで、フレキシブルプリント基板３５が面着された湾曲フレーム５をコイルブロック３ａに対して円弧の２方向からしっかりと取り付けすることができる。
【００２６】
また、前記筒状ユニット３ｂは、コイルブロック３ａの両側に延出形成された余長部３１ａを有し、該両側余長部３１ａは、その外周域を、ケース体等の支持受け部に支持可能に構成してあるので、筒状ユニット３ｂ自体に樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用する際に、両側余長部３１ａの外周を含めて被覆することができ、密封手段の適用が更に容易に行えるようになるばかりか、両側余長部３１ａをケース体３３の両側支持受け部３３ａ（３３ｃ）に支持させることで、ケース体３３内に容易に内装することができ、ケース内装型可動子として構成することができる。
【００２７】
つまり、ケース体３３内に可動子３を内装させるにあたり、単に、コイルブロック３ａの両側余長部３１ａの外周域をケース体３３の両側支持受け部３３ａ（３３ｃ）に支持面として支持させるだけで、筒状ユニット３ｂ全体をそのままケース体内に収納でき、セット作業を容易に行うことができると共に、ケース体３３が、樹脂一体型ケースや箱型ケースなど、使用するケーシングの幅や余長部３１ａへの支持面となる幅が異なるものであっても、それに対応して余長部３１ａの長さを任意に長短設定することができる。しかも、ケース体３３内への密封も、筒状ユニット３ｂ自体の外観全体を、コネクタなどの凹凸部材が排除され簡素化された平滑なものとでき、その表面側となる外周全域を樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用して、筒状ユニット３ｂ自体の防水化、防塵化が容易に行えるようになり、ケース体３３との密封を不要なものとし、或いは、筒状ユニット３ｂ自体の密封によらず、ケース体３３との間で密封をする際にも、コイルブロック３ａの両側余長部３１ａの外周部と、フレキシブルプリント基板３５に結線された外部引出線３５ｃ部分の２個所についてのみ密封手段の適用を行えば良く、各コイル３２の結線ピン３２ａ（線端末）が結線されるフレキシブルプリント基板３５を含めて、容易に筒状ユニット３ｂをケース体３３内に密封収納でき、もって、両側余長部３１ａは、その外周域で支持面と密封面としての機能を併せ持つことができ、ケース体３３内へのセットと密封手段を介した密封収納を容易に行い得て、作業工数の簡素化と部品点数の削減による総重量の軽量化を実現し、可動子３自体が防水性や防滴性の機能を兼ね備える安価なものとして提供することができる。
【００２８】
また、前記コイルブロック３ａは、３相駆動のためのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを１組として２組以上の組数にて構成され、所定の配線パターン３５ａは、各相のコイル３２同士を端子部３５ｂを介してそれぞれ直列または並列に接続せしめたパターンによって形成されているので、予め、各コイル３２の結線ピン３２ａ（線端末）をハンダ付け結線するために、それぞれの側に形成された各端子部３５ｂの配列に基づいて、直列または並列の何れであってもスター結線による配線パターンをもって、各配線３５ａがクロスすることなくフレキシブルプリント基板３５にプリントさせておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るシャフト型リニアモータの斜視図である。
【図２】樹脂一体型ケースに内装した（Ａ）は可動子の断面図、（Ｂ）は可動子の側面図である。
【図３】コイルブロックの斜視図である。
【図４】フレキシブルプリント基板が面着される湾曲フレームの斜視図である。
【図５】筒状ユニットの斜視図である。
【図６】ベースフレームの斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      シャフト型リニアモータ
２      シャフト
２ａ    棒状磁石
３      可動子
３ａ    コイルブロック
３ｂ    筒状ユニット
３１    コイルボビン
３１ａ  余長部
３１ｂ  鍔片
３１ｃ  基片
３１ｄ  凹溝
３１ｅ  係合手段
３２    コイル
３２ａ  結線ピン
３３    ケース体
３３ａ  支持受け部
３３ｂ  密封補強部
３４    ベースプレート
３４ａ  ナット部
３５    フレキシブルプリント基板
３５ａ  配線パターン
３５ｂ  端子部
３５ｃ  外部引出線
３５ｄ  端子孔
４      基台
４１    支持部
４２    ガイドレール
４３    走行台
４３１  ガイド片
５      湾曲フレーム
５ａ    挿入孔
５ｂ    凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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