(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁子と、
前記界磁子との間で推力を発生させて移動する電機子と
を備え、
前記界磁子は、前記電機子の移動する方向である第１方向に交互に極性が異なる状態で並んで配置された複数の磁石を有し、
前記電機子は、前記磁石に対して前記第１方向に直交する第２方向に対向する位置に配置され、かつ、
前記第１方向に並んで配置された複数の電機子コアと、
前記電機子コアのうち前記第２方向の一部の領域に巻かれたコイルと、
複数の前記電機子コアに対して前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に前記コイルを配置する間隔を空けて設けられた搬送物と、
複数の前記電機子コア及び前記搬送物を固定する取付部材と、を有し、
複数の前記電機子コアは、第１締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記搬送物は、第２締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記取付部材、前記第１締結部材及び前記第２締結部材は、前記第３方向から見て前記コイルと重ならない位置に配置され、
前記取付部材は、複数設けられ、複数の前記電機子コアのうち前記第２方向の両端に配置される
ことを特徴とする電動機。
【請求項２】
界磁子と、
前記界磁子との間で推力を発生させて移動する電機子と
を備え、
前記界磁子は、前記電機子の移動する方向である第１方向に交互に極性が異なる状態で並んで配置された複数の磁石を有し、
前記電機子は、前記磁石に対して前記第１方向に直交する第２方向に対向する位置に配置され、かつ、
前記第１方向に並んで配置された複数の電機子コアと、
前記電機子コアのうち前記第２方向の一部の領域に巻かれたコイルと、
複数の前記電機子コアに対して前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に前記コイルを配置する間隔を空けて設けられた搬送物と、
複数の前記電機子コア及び前記搬送物を固定する取付部材と、を有し、
複数の前記電機子コアは、第１締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記搬送物は、第２締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記取付部材、前記第１締結部材及び前記第２締結部材は、前記第３方向から見て前記コイルと重ならない位置に配置され、
前記第１締結部材は、前記第３方向における前記電機子の一端部である第１端に設けられ、
前記第２締結部材は、前記第３方向における前記電機子の端部であって前記第１端とは異なる側の端部である第２端に設けられる
ことを特徴とする電動機。
【請求項３】
前記取付部材は、前記第３方向に貫通し、前記第１締結部材が前記第１端側から挿入され前記第２締結部材が前記第２端側から挿入される挿入孔を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記界磁子は、前記第１方向に配置された前記磁石の列が前記第２方向に間隔を空けて２つ設けられ、
前記電機子は、前記第２方向において２つの前記磁石の列の間に配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の電動機。
【請求項５】
前記界磁子は、前記第１方向に配置された前記磁石の列が１つ設けられ、
前記電機子は、前記磁石の列に対向して配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の電動機。
【請求項６】
界磁子と、
前記界磁子との間で推力を発生させて移動する電機子と
を備え、
前記界磁子は、前記電機子の移動する方向である第１方向に交互に極性が異なる状態で並んで配置された複数の磁石を有し、
前記電機子は、前記磁石に対して前記第１方向に直交する第２方向に対向する位置に配置され、かつ、
前記第１方向に並んで配置された複数の電機子コアと、
前記電機子コアのうち前記第２方向の一部の領域に巻かれたコイルと、
複数の前記電機子コアに対して前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に前記コイルを配置する間隔を空けて設けられた搬送物と、
複数の前記電機子コア及び前記搬送物を固定する取付部材と、を有し、
複数の前記電機子コアは、第１締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記搬送物は、第２締結部材によって前記取付部材に固定され、
前記取付部材、前記第１締結部材及び前記第２締結部材は、前記第３方向から見て前記コイルと重ならない位置に配置され、
前記電機子は、前記第１方向に配置された前記電機子コアの列が前記第２方向に間隔を空けて２つ設けられ、
前記界磁子は、前記第２方向において２つの前記電機子コアの列の間に配置される
ことを特徴とする電動機。
【請求項７】
前記電機子は、前記磁石に対向するギャップ面を有し、
前記第１締結部材及び前記第２締結部材は、前記ギャップ面に平行な平面上に配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の電動機。
【請求項８】
前記取付部材は、非磁性材料を用いて形成される
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の電動機。
【請求項９】
前記取付部材は、非導電性材料を用いて形成される
ことを特徴とする請求項８に記載の電動機。
【請求項１０】
前記電機子は、前記電機子コアと前記コイルとの間にインシュレータを有し、
前記インシュレータは、前記第２方向の両端に前記第２締結部材に対応する形状の凹部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の電動機。
【請求項１１】
前記電機子コアは、前記第１締結部材を挿入する挿入穴を有し、かつ前記挿入穴の形状に沿って前記第１方向に突出する凸部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁子及び電機子を備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送物を搬送する装置として、電動機が知られている。電動機は、固定子である界磁子と可動子である電機子との間で推力を発生させることで、電機子を一方向に移動させる。電機子は、コイルが巻かれた複数の電機子コアを有しており、電機子コアのギャップ面が界磁子に対向して配置される。近年では、ギャップ面の面積を大型化することによって電動機を高出力化すること、又は電動機を小型化することが求められている。【０００３】
特許文献１には、コイルが巻かれた複数の電機子コアと、電機子コアの上部に配置された電機子取付板と、電機子取付板の上部に固定されたテーブルとを備える電動機が記載されている。複数の電機子コアが締結ボルトによって電機子取付板に固定されている。また、テーブルが締結ボルトによって電機子取付板に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の電機子では、電機子取付板がコイルの上部、つまりコイルとテーブルとの間の空間に配置されている。この構成では、電機子取付板を配置するため上下方向にスペースが必要となる。このため、電機子全体のサイズに対して、電機子コアのサイズが上下方向に制限される可能性がある。この場合、ギャップ面の面積を上下方向に大型化することが困難となる可能性があり、電動機の高出力化が困難となる可能性がある。又は、電機子コアに対して電動機を上下方向に小型化することが困難となる可能性がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高出力化又は小型化が可能な電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、界磁子と、界磁子との間で推力を発生させて移動する電機子とを備え、界磁子は、電機子の移動する方向である第１方向に交互に極性が異なる状態で並んで配置された複数の磁石を有し、電機子は、磁石に対して第１方向に直交する第２方向に対向する位置に配置され、かつ、第１方向に並んで配置された複数の電機子コアと、電機子コアのうち第２方向の一部の領域に巻かれたコイルと、複数の電機子コアに対して第１方向及び第２方向に直交する第３方向にコイルを配置する間隔を空けて設けられた搬送物と、複数の電機子コア及び搬送物を固定する取付部材と、を有し、複数の電機子コアは、第１締結部材によって取付部材に固定され、搬送物は、第２締結部材によって取付部材に固定され、取付部材、第１締結部材及び第２締結部材は、第３方向から見てコイルと重ならない位置に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高出力化又は小型化が可能な電動機を得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る電動機の斜視図
【図２】実施の形態１に係る電動機の斜視図
【図３】実施の形態１に係る電動機の斜視図
【図４】実施の形態１に係る電動機の平面図
【図５】実施の形態１に係る電動機の平面図
【図６】実施の形態１に係る電動機の取付部材の平面図
【図７】実施の形態１に係る電動機の電機子の断面図
【図８】実施の形態２に係る電動機の平面図
【図９】実施の形態２に係る電動機の平面図
【図１０】実施の形態２に係る電動機の取付部材の平面図
【図１１】実施の形態２に係る電動機の電機子の断面図
【図１２】実施の形態３に係る電動機の電機子の断面図
【図１３】実施の形態４に係る電動機の電機子の一部を示す平面図
【図１４】実施の形態５に係る電動機の電機子の一部を示す平面図
【図１５】実施の形態６に係る電動機の平面図
【図１６】実施の形態６に係る電動機の平面図
【図１７】実施の形態６に係る電動機の電機子の断面図
【図１８】実施の形態７に係る電動機の平面図
【図１９】実施の形態７に係る電動機の平面図
【図２０】実施の形態７に係る電動機の電機子の断面図
【図２１】実施の形態８に係る電動機の平面図
【図２２】実施の形態８に係る電動機の平面図
【図２３】実施の形態８に係る電動機の電機子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１から図３は、実施の形態１に係る電動機１の斜視図である。なお、図２は、図１に示す電動機１のうち片側の界磁ヨーク１１及び永久磁石１２を除去した状態を示している。図３は、図１に示す電動機１のうち片側の界磁ヨーク１１及び永久磁石１２と搬送物２３とを除去した状態を示している。また、図４及び図５は、実施の形態１に係る電動機１の平面図である。なお、図５は、図４に示す電動機１のうち取付部材２４を除去した状態を示している。
【００１２】
図１から図５に示すように、電動機１は、固定子である界磁子１０と、可動子である電機子２０とを備えている。電動機１は、界磁子１０と電機子２０との間で発生した推力により、電機子２０を第１方向Ｄ１に移動させる。電動機１は、推力発生面が電機子２０の第２方向Ｄ２の両側に形成される、両側式の電動機である。電機子２０には、搬送物２３が設けられる。電動機１は、搬送物２３を保持した状態で電機子２０を移動させることにより、搬送物２３を搬送する。なお、実施の形態１では、搬送物２３を平板として記載したが、搬送物２３は機械装置の可動部に相当し、実装機のヘッド、荷物を積載する台車又はステージに相当するものである。
【００１３】
界磁子１０は、界磁ヨーク１１と、永久磁石１２とを有している。界磁ヨーク１１は、第２方向Ｄ２に間隔を空けた状態で２つ配置されている。２つの界磁ヨーク１１は、第１方向Ｄ１に伸びた形状に形成されている。２つの界磁ヨーク１１は、平行に配置されている。
【００１４】
永久磁石１２は、界磁ヨーク１１上に複数設けられている。複数の永久磁石１２は、界磁ヨーク１１毎に、第１方向Ｄ１に沿って１列に等ピッチで配置されている。したがって、複数の永久磁石１２は、第２方向Ｄ２に間隔を空けて２列に設けられる。各永久磁石１２の極性は、第１方向Ｄ１に交互に異なっている。
【００１５】
電機子２０は、第２方向Ｄ２において２列の永久磁石１２の間に配置されている。電機子２０は、第１方向Ｄ１に並んで配置される複数の電機子コア２１と、電機子コア２１に巻かれるコイル２２とを有している。
【００１６】
電機子コア２１は、板状のコア部材が複数積層されて形成される。コア部材は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３に積層されている。電機子コア２１は、ティース毎に分割された分割鉄心で形成されている。電機子コア２１の第２方向Ｄ２の両端面は、永久磁石１２に対向して配置されたギャップ面Ｇとなっている。電機子コア２１の第２方向Ｄ２の中央部には、コイル２２が巻かれている。なお、コイル２２は、インシュレータを介して巻かれている。実施の形態１では、インシュレータの図示を省略している。
【００１７】
電機子コア２１の第２方向Ｄ２の両端には、ボルト穴３１が設けられる。ボルト穴３１は、第３方向Ｄ３に電機子コア２１を貫通して形成されている。ボルト穴３１には、電機子コア２１を取付部材２４に締結する第１締結部材である第１ボルト２５が挿入される。電機子コア２１毎にボルト穴３１が設けられるため、複数の電機子コア２１においては、ボルト穴３１が第１方向Ｄ１に並んで配置される。
【００１８】
また、電機子２０は、複数の電機子コア２１に対して第３方向Ｄ３の位置に設けられた搬送物２３と、複数の電機子コア２１及び搬送物２３を固定する取付部材２４とを有している。
【００１９】
搬送物２３は、矩形の板状に形成され、第２締結部材である第２ボルト２６によって取付部材２４に固定される。搬送物２３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２において、複数の電機子コア２１の全体に亘って配置される。
【００２０】
取付部材２４は、角柱状に形成され、第１方向Ｄ１に沿って配置される。取付部材２４は、第２方向において電機子コア２１の両端部に配置される。取付部材２４は、電機子コア２１の上面のうちコイル２２が設けられない領域に配置される。取付部材２４は、第１方向Ｄ１において、複数の電機子コア２１の全体に亘って配置される。取付部材２４は、非磁性材料を用いて形成されている。実施の形態１において、取付部材２４はＳＵＳを用いて形成されている。取付部材２４を非磁性材料とすることにより、取付部材２４を通過する磁束を低減することができる。これにより、漏れ磁束を抑制できるため、電動機１の推力低下を抑制できる。なお、取付部材２４は、非磁性かつ非導電性の材料を用いて形成されてもよい。取付部材２４を非導電性材料とすることにより、取付部材２４に流れる渦電流を抑制することができる。これにより、鉄損による電動機１の推力低下を抑制できる。
【００２１】
図６は、実施の形態１に係る電動機１の取付部材２４の平面図である。図６に示すように、取付部材２４は、第１方向Ｄ１に並んで配置される第１ボルト穴３５及び第２ボルト穴３６を有している。第１ボルト穴３５及び第２ボルト穴３６は、第１方向Ｄ１に等ピッチで交互に配置されている。第１ボルト穴３５及び第２ボルト穴３６は、第３方向Ｄ３に貫通して形成される。なお、第２ボルト穴３６は、第３方向Ｄ３に貫通していなくてもよい。この場合、第２ボルト穴３６は、取付部材２４の第３方向Ｄ３の上部に形成される。
【００２２】
図７は、実施の形態１に係る電動機１の電機子２０の断面図である。図７に示すように、第１ボルト穴３５は、第３方向Ｄ３に見て電機子コア２１のボルト穴３１に重なる位置に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１の下側端部に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１のボルト穴３１を第３方向Ｄ３に貫通して第１ボルト穴３５に挿入される。これにより、第１ボルト２５によって電機子コア２１が取付部材２４に締結される。このように、第１ボルト２５は、第３方向Ｄ３における電機子２０の第１端である下側端部２０ｓに設けられる。
【００２３】
また、第２ボルト穴３６には、第２締結部材である第２ボルト２６が挿入される。第２ボルト２６は、搬送物２３の上側端部に配置される。第２ボルト２６は、搬送物２３のボルト穴３３を第３方向Ｄ３に貫通して第２ボルト穴３６に挿入される。これにより、第２ボルト２６によって搬送物２３が取付部材２４に締結される。このように、第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３における電機子２０の第２端である上側端部２０ｔに設けられる。
【００２４】
図７に示すように、搬送物２３は、複数の電機子コア２１に対して第３方向Ｄ３にコイル２２を配置する間隔を空けて設けられる。取付部材２４の第３方向Ｄ３の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な寸法に形成されている。コイル２２の上端部は、電機子コア２１の上面と搬送物２３との間の空間に配置される。取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、コイル２２と搬送物２３との間の空間を避けて配置される。つまり、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３から見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１の上面と搬送物２３との間の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な範囲で設定できる。
【００２５】
また、電機子コア２１の下側に配置される第１ボルト２５と、電機子コア２１の上側に配置される第２ボルト２６とは、第３方向Ｄ３に見た場合に、第１方向Ｄ１に沿った直線上に並んで配置される。つまり、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、ギャップ面Ｇに沿った平面Ｐ上に配置される。よって、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が第２方向Ｄ２に効率的に配置されるため、コイル２２を巻くスペースを第２方向Ｄ２に確保することができる。
【００２６】
以上のように、実施の形態１によれば、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が、第３方向Ｄ３から見てコイル２２と重ならない位置に配置されるため、電機子コア２１と搬送物２３との間の寸法を設定する際には、取付部材２４の寸法を考慮する必要がない。よって、電機子コア２１の第３方向Ｄ３の寸法を拡大することが可能となり、電機子コア２１のギャップ面Ｇの面積を大型化できるため、電動機１の高出力化を図ることが可能となる。又は、電機子コア２１に対して電機子２０を第３方向Ｄ３に小型化した構造にすることが可能となる。
【００２７】
実施の形態２．
図８及び図９は、実施の形態２に係る電動機１Ａの平面図である。なお、図９は、図８に示す電動機１Ａのうち取付部材２４Ａ及び搬送物２３を除去した状態を示している。実施の形態２では、実施の形態１に係る電動機１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。図８及び図９に示すように、電動機１Ａは、界磁子１０と、電機子２０Ａとを備えている。電機子２０Ａは、２列の永久磁石１２の間に配置されている。電機子２０Ａは、複数の電機子コア２１と、コイル２２と、搬送物２３と、取付部材２４Ａとを有している。
【００２８】
図１０は、実施の形態２に係る電動機１Ａの取付部材２４Ａの平面図である。図１０に示すように、取付部材２４Ａは、第１方向Ｄ１に等ピッチで並んで配置されるボルト穴３７を有している。ボルト穴３７は、第３方向Ｄ３に貫通して形成される。ボルト穴３７のピッチは、電機子コア２１に形成されるボルト穴３１のピッチと等しくなっている。
【００２９】
図１１は、実施の形態２に係る電動機１Ａの電機子２０Ａの断面図である。図１１に示すように、ボルト穴３７には、第１締結部材である第１ボルト２５と、第２締結部材である第２ボルト２６との両方が挿入される。第１ボルト２５は、電機子コア２１の第３方向Ｄ３の下側端部に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１を下方から上方に第３方向Ｄ３に貫通し、ボルト穴３７の下側に挿入される。これにより、第１ボルト２５によって電機子コア２１が取付部材２４Ａに締結される。また、第２ボルト２６は、搬送物２３の上側端部に配置される。第２ボルト２６は、搬送物２３のボルト穴３３を上方から下方に貫通し、ボルト穴３７の上部に挿入される。これにより、第２ボルト２６によって搬送物２３が取付部材２４Ａに締結される。このように、第１ボルト２５は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ａの第１端である下側端部２０ｓに設けられる。また、第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ａの第２端である上側端部２０ｔに設けられる。
【００３０】
以上のように、実施の形態２では、第１ボルト２５及び第２ボルト２６の両方がボルト穴３７に挿入されるため、実施の形態１に比べて、取付部材２４Ａのボルト穴３７の数を低減できる。このため、取付部材２４Ａにボルト穴３７を加工形成する際の工数を低減できる。これにより、取付部材２４Ａの低コスト化及び機械強度の向上を図ることが可能となる。
【００３１】
実施の形態３．
図１２は、実施の形態３に係る電動機１Ｂの電機子２０Ｂの断面図である。実施の形態３では、実施の形態１に係る電動機１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。図１２に示すように、電機子２０Ｂは、複数の電機子コア２１Ｂと、コイル２２と、搬送物２３と、取付部材２４Ｂとを有している。
【００３２】
電機子コア２１Ｂは、板状のコア部材が第３方向Ｄ３に積層され、コア部材同士が抜きカシメや接着により固定されている。電機子コア２１Ｂは、上面にボルト穴３１ｂを有し、下面にボルト穴３１ａを有している。ボルト穴３１ｂ及びボルト穴３１ａは、第３方向Ｄ３に見て重なる位置に配置されている。ボルト穴３１ｂ及びボルト穴３１ａは、電機子コア２１Ｂを貫通しない状態で形成される。したがって、電機子コア２１Ｂにおいて、第３方向Ｄ３のボルト穴３１ｂとボルト穴３１ａとの間の部分にはコア部材が配置されている。
【００３３】
取付部材２４Ｂは、第１方向Ｄ１に等ピッチで並んで配置されるボルト穴３７を有している。ボルト穴３７は、第３方向Ｄ３に貫通して形成される。第１方向Ｄ１において、ボルト穴３７のピッチは、電機子コア２１Ｂに形成されるボルト穴３１ｂ及びボルト穴３１ａのピッチと等しくなっている。
【００３４】
ボルト穴３７には、第１締結部材及び第２締結部材を兼ねたボルト２６Ｂが挿入される。ボルト２６Ｂは、搬送物２３の上端に配置される。ボルト２６Ｂは、搬送物２３のボルト穴３３及び取付部材２４Ｂのボルト穴３７を第３方向Ｄ３に貫通して、ボルト穴３１ｂに挿入される。これにより、ボルト２６Ｂによって電機子コア２１Ｂ及び搬送物２３が取付部材２４に締結される。また、電機子コア２１Ｂの下面の形成されたボルト穴３１ａには、ボルト２５Ｂが挿入される。なお、実施の形態３において、ボルト穴３１ａ及びボルト２５Ｂは、設けられなくてもよい。
【００３５】
以上のように、実施の形態３によれば、電機子コア２１Ｂの第２方向Ｄ２の端部において、第３方向Ｄ３の中央部にボルト穴が設けられずにコア部材が配置されている。この構成により、電機子コア２１Ｂの第２方向Ｄ２の端部において磁気飽和が生じることを抑制できる。したがって、電動機１Ｂにおいて電流−推力特性の低下を抑制でき、コギング推力の増加を抑制できる。
【００３６】
実施の形態４．
図１３は、実施の形態４に係る電機子２０Ｃの一部を示す平面図である。図１３には、電機子コア２１に取り付けられるインシュレータ２７が示されている。実施の形態４では、実施の形態１に係る電機子コア２１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００３７】
図１３に示すように、電機子コア２１には、コイル２２との間の絶縁を確保するため、インシュレータ２７が設けられる。コイル２２は、インシュレータ２７に巻かれる。インシュレータ２７は、電機子コア２１の第２方向Ｄ２の中央部に配置される。
【００３８】
インシュレータ２７の第２方向Ｄ２の両端部には、凹部２７ａが形成されている。凹部２７ａは、第２方向Ｄ２の中央部側に向けて湾曲した状態で形成されている。凹部２７ａが設けられることにより、インシュレータ２７の第２方向Ｄ２の両端部と、電機子コア２１に締結されるボルトとの間の干渉を避けることができる。
【００３９】
以上のように、実施の形態４によれば、インシュレータ２７の第２方向Ｄ２の両端部に凹部２７ａが設けられるため、インシュレータ２７とボルトとの間の干渉を回避できる。これにより、コイル２２を配置するスペースを第２方向Ｄ２の両端側に拡大することができるため、電機子コア２１におけるコイル占積率を向上させることができる。コイル占積率の向上により、コイル２２による銅損を低減することができ、電機子２０Ｃを備える電動機の小型化又は高推力化を図ることができる。
【００４０】
実施の形態５．
図１４は、実施の形態５に係る電機子２０Ｄの一部を示す平面図である。図１４には、電機子コア２１Ｄ及びインシュレータ２７が示されている。実施の形態５では、実施の形態１に係る電機子コア２１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００４１】
図１４に示すように、電機子コア２１Ｄの第２方向Ｄ２の両端部は、第１方向Ｄ１の外側に湾曲した凸部４０が設けられている。凸部４０は、挿入穴であるボルト穴３１の形状に沿って第１方向Ｄ１に突出している。凸部４０は、円形に形成されている。凸部４０が設けられることにより、電機子コア２１Ｄがボルト穴３１の第１方向Ｄ１の外側に突出するため、磁束が流れる回路が拡大化される。
【００４２】
実施の形態５によれば、電機子コア２１Ｄの第２方向Ｄ２の両端部がボルト穴３１の形状に沿って円形状に形成されるため、電機子コア２１Ｄの第２方向Ｄ２の両端部において磁路が確保される。このため、電機子コア２１Ｄの第２方向Ｄ２の両端部での磁気飽和を回避することができる。これにより、電流−推力特性の悪化を防ぎ、高出力化を図ることができる。
【００４３】
実施の形態６．
図１５及び図１６は、実施の形態６に係る電動機１Ｅの平面図である。なお、図１６は、図１５に示す電動機１Ｅのうち搬送物２３Ｅ及び取付部材２４を除去した状態を示している。実施の形態６では、実施の形態１に係る電動機１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。図１５及び図１６に示すように、電動機１Ｅは、界磁子１０と、電機子２０Ｅとを備えている。電機子２０Ｅは、２列の永久磁石１２の間に配置されている。電機子２０Ｅは、複数の電機子コア２１Ｅと、コイル２２と、搬送物２３Ｅと、取付部材２４とを有している。
【００４４】
電機子コア２１Ｅの第２方向Ｄ２の中央部には、凸部４１が設けられている。凸部４１は、第１方向Ｄ１の外側に突出している。隣り合う電機子コア２１Ｅの凸部４１は、先端部同士が当接している。また、電機子コア２１Ｅの第２方向Ｄ２の中央部には、ボルト穴３２が形成されている。コイル２２は、第２方向Ｄ２に凸部４１を挟む位置に配置される。
【００４５】
取付部材２４は、第２方向Ｄ２において電機子コア２１Ｅの中央部に配置される。取付部材２４は、凸部４１の上面に支持される。このように、取付部材２４は、電機子コア２１Ｅの上面のうちコイル２２が設けられない領域に配置される。
【００４６】
図１７は、実施の形態６に係る電動機１Ｅの電機子２０Ｅの断面図である。図１７に示すように、第１ボルト穴３５は、第３方向Ｄ３に見て電機子コア２１Ｅのボルト穴３２に重なる位置に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｅの下側端部に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｅのボルト穴３２を第３方向Ｄ３に貫通して第１ボルト穴３５に挿入される。これにより、第１ボルト２５によって電機子コア２１Ｅが取付部材２４に締結される。このように、第１ボルト２５は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｅの第１端である下側端部２０ｓに設けられる。
【００４７】
また、第２ボルト穴３６には、第２締結部材である第２ボルト２６が挿入される。第２ボルト２６は、搬送物２３Ｅの上側端部に配置される。第２ボルト２６は、搬送物２３Ｅのボルト穴３４を第３方向Ｄ３に貫通して第２ボルト穴３６に挿入される。これにより、第２ボルト２６によって搬送物２３Ｅが取付部材２４に締結される。このように、第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｅの第２端である上側端部２０ｔに設けられる。
【００４８】
図１７に示すように、取付部材２４の第３方向Ｄ３の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な寸法に形成されている。コイル２２の上端部は、電機子コア２１Ｅの上面と搬送物２３Ｅとの間の空間に配置される。取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３から見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１Ｅの上面と搬送物２３Ｅとの間の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な範囲で設定できる。
【００４９】
また、電機子コア２１Ｅの下側に配置される第１ボルト２５と、電機子コア２１Ｅの上側に配置される第２ボルト２６とは、第３方向Ｄ３に見た場合に、第１方向Ｄ１に沿った直線上に並んで配置される。つまり、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、ギャップ面Ｇに沿った平面Ｑ上に配置される。また、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は第２方向Ｄ２において１箇所に設けられる。これにより、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が第２方向Ｄ２に効率的に配置されるため、コイル２２を巻くスペースを第２方向Ｄ２に確保することができる。
【００５０】
以上のように、実施の形態６によれば、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が、第３方向Ｄ３から見てコイル２２と重ならない位置に配置されるため、電機子コア２１Ｅと搬送物２３Ｅとの間の寸法は、コイル２２を配置可能な寸法に設定すればよく、取付部材２４の寸法を考慮する必要がない。これにより、電動機１Ｅの高出力化又は小型化が可能となる。また、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は第２方向Ｄ２において１箇所に設けられるため、コイル２２を巻くスペースを第２方向Ｄ２に確保することができる。
【００５１】
実施の形態７．
図１８及び図１９は、実施の形態７に係る電動機１Ｆの平面図である。なお、図１９は、図１８に示す電動機１Ｆのうち取付部材２４及び搬送物２３を除去した状態を示している。実施の形態７では、実施の形態１に係る電動機１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。図１８及び図１９に示すように、電動機１Ｆは、界磁子１０Ｆと、電機子２０Ｆとを備えている。実施の形態７では、電機子２０Ｆは、第１方向Ｄ１に配置された電機子コア２１Ｆの列が第２方向Ｄ２に間隔を空けて２つ設けられる。また、界磁子１０Ｆは、第２方向Ｄ２において２つの電機子コア２１Ｆの列の間に配置される。
【００５２】
界磁子１０Ｆは、界磁ヨーク１１Ｆと、永久磁石１２とを有している。界磁ヨーク１１Ｆは、第２方向Ｄ２の中央に１つ配置されている。界磁ヨーク１１Ｆは、第１方向Ｄ１に伸びた形状に形成されている。永久磁石１２は、界磁ヨーク１１Ｆ上に複数設けられている。複数の永久磁石１２は、界磁ヨーク１１Ｆのうち第２方向Ｄ２の一方の面と他方の面とにおいて、第１方向Ｄ１に沿って１列に等ピッチで配置されている。したがって、複数の永久磁石１２は、第２方向Ｄ２に界磁ヨーク１１Ｆを挟んで２列に設けられる。各永久磁石１２の極性は、第１方向Ｄ１に交互に異なっている。
【００５３】
電機子コア２１Ｆは、板状のコア部材が第３方向Ｄ３に複数積層されて形成される。電機子コア２１Ｆは、ティース毎に分割された分割鉄心で形成されている。電機子コア２１Ｆのうち第２方向Ｄ２において界磁子１０Ｆ側の端面は、永久磁石１２に対向して配置されたギャップ面Ｇとなっている。電機子コア２１Ｆには、インシュレータを介してコイル２２が巻かれている。
【００５４】
電機子コア２１Ｆのうち第２方向Ｄ２において界磁子１０Ｆとは逆側の端部には、第１方向Ｄ１に突出した突出部４２が形成されている。隣り合う電機子コア２１Ｆの間では、突出部４２の先端同士が当接している。また、電機子コア２１Ｆのうち第２方向Ｄ２において突出部４２側の端部には、ボルト穴３８が設けられる。ボルト穴３８は、第３方向Ｄ３に電機子コア２１Ｆを貫通して形成されている。ボルト穴３８には、第１締結部材である第１ボルト２５が挿入される。複数の電機子コア２１Ｆにおいては、ボルト穴３８が第１方向Ｄ１に並んで配置される。
【００５５】
また、電機子２０Ｆは、搬送物２３及び取付部材２４を有している。取付部材２４は、電機子コア２１Ｆの列毎に１つずつ設けられる。取付部材２４は、第１方向Ｄ１において、複数の電機子コア２１の全体に亘って配置される。取付部材２４は、第２方向において、電機子コア２１のうち界磁子１０Ｆとは逆側の端部に配置される。取付部材２４は、凸部４２の上面に支持される。取付部材２４は、電機子コア２１Ｆの上面のうちコイル２２が設けられない領域に配置される。
【００５６】
図２０は、実施の形態７に係る電動機１Ｆの２つの電機子２０Ｆの断面図である。図２０に示すように、取付部材２４の第１ボルト穴３５には、第１ボルト２５が挿入される。第１ボルト穴３５は、第３方向Ｄ３に見て電機子コア２１Ｆのボルト穴３８に重なる位置に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｆの第３方向Ｄ３の下側端部に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｆのボルト穴３８を第３方向Ｄ３に貫通して第１ボルト穴３５に挿入される。これにより、第１ボルト２５によって電機子コア２１Ｆが取付部材２４に締結される。このように、第１ボルト２５は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｆの第１端である下側端部２０ｓに設けられる。
【００５７】
また、第２ボルト穴３６には、第２締結部材である第２ボルト２６が挿入される。第２ボルト２６は、搬送物２３の上側端部に配置される。第２ボルト２６は、搬送物２３のボルト穴３３を第３方向Ｄ３に貫通して第２ボルト穴３６に挿入される。これにより、第２ボルト２６によって搬送物２３が取付部材２４に締結される。このように、第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｆの第２端である上側端部２０ｔに設けられる。
【００５８】
図２０に示すように、搬送物２３は、２つの電機子２０Ｆの間に跨って設けられる。搬送物２３は、２つの電機子２０Ｆの間で共通に設けられる。搬送物２３は、第２締結部材である第２ボルト２６によって取付部材２４に固定される。搬送物２３が２つの電機子２０Ｆの間に跨って固定されることにより、２つの電機子２０Ｆが一体で形成される。
【００５９】
取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３に見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１Ｆの上面と搬送物２３との間の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な範囲で設定できる。
【００６０】
また、第１ボルト２５と第２ボルト２６とは、第３方向Ｄ３に見た場合に、第１方向Ｄ１に沿った直線上に並んで配置される。つまり、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、ギャップ面Ｇに沿った平面Ｐ上に配置される。よって、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が第２方向Ｄ２に効率的に配置されるため、コイル２２を巻くスペースを第２方向Ｄ２に確保することができる。
【００６１】
以上のように、実施の形態７によれば、電機子２０Ｆにおいて第１方向Ｄ１に配置された電機子コア２１Ｆの列が第２方向Ｄ２に間隔を空けて２つ設けられ、界磁子１０Ｆが第２方向Ｄ２において２つの電機子コア２１Ｆの列の間に配置される構成においても、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が、第３方向Ｄ３に見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１Ｆと搬送物２３との間の寸法は、コイル２２を配置可能な寸法に設定すればよく、取付部材２４の寸法を考慮する必要がない。よって、電機子コア２１Ｆの第３方向Ｄ３の寸法を拡大することが可能となり、電機子コア２１Ｆのギャップ面Ｇの面積を大型化できるため、電動機１Ｆの高出力化を図ることが可能となる。又は、電機子コア２１Ｆに対して電機子２０Ｆを第３方向Ｄ３に小型化した構造にすることが可能となる。
【００６２】
実施の形態８．
図２１及び図２２は、実施の形態８に係る電動機１Ｇの平面図である。なお、図２２は、図２１に示す電動機１Ｇのうち取付部材２４及び搬送物２３を除去した状態を示している。実施の形態８では、実施の形態１に係る電動機１と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。図２１及び図２２に示すように、電動機１Ｇは、界磁子１０Ｇと、電機子２０Ｇとを備えている。電動機１Ｇは、界磁子１０Ｇと電機子２０Ｇとの間のギャップ面Ｇが１面となっている。
【００６３】
界磁子１０Ｇは、界磁ヨーク１１と、複数の永久磁石１２とを有している。界磁ヨーク１１は、第１方向Ｄ１に伸びた形状に形成されている。複数の永久磁石１２は、第１方向Ｄ１に沿って１列に設けられる。永久磁石１２の極性は、第１方向Ｄ１に交互に異なっている。永久磁石１２は、磁極が第２方向Ｄ２を向けた状態で配置される。
【００６４】
電機子２０Ｇは、界磁子１０Ｇに対して第２方向Ｄ２上に配置される。電機子２０Ｇは、複数の電機子コア２１Ｇと、コイル２２とを有している。複数の電機子コア２１Ｇは、第１方向Ｄ１に沿って１列に設けられる。電機子コア２１Ｇのうち第２方向Ｄ２において界磁子１０Ｇ側の端面は、永久磁石１２に対向して配置されたギャップ面Ｇとなっている。
【００６５】
電機子コア２１Ｇのうち第２方向Ｄ２において界磁子１０Ｇとは逆側の端部には、第１方向Ｄ１に突出した突出部４３が形成されている。隣り合う電機子コア２１Ｇの間では、突出部４３の先端同士が当接している。また、電機子コア２１Ｇのうち第２方向Ｄ２において突出部４３側の端部には、ボルト穴３９が設けられる。ボルト穴３９は、第３方向Ｄ３に電機子コア２１Ｇを貫通して形成されている。ボルト穴３９には、第１締結部材である第１ボルト２５が挿入される。複数の電機子コア２１Ｇにおいては、ボルト穴３９が第１方向Ｄ１に並んで配置される。
【００６６】
また、電機子２０Ｇは、搬送物２３及び取付部材２４を有している。取付部材２４は、第１方向Ｄ１において、複数の電機子コア２１Ｇの全体に亘って配置される。
【００６７】
図２３は、実施の形態８に係る電動機１Ｇの電機子２０Ｇの断面図である。図２３に示すように、取付部材２４の第１ボルト穴３５には、第１ボルト２５が挿入される。第１ボルト穴３５は、第３方向Ｄ３に見て電機子コア２１Ｇのボルト穴３９に重なる位置に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｇの第３方向Ｄ３の下側端部に配置される。第１ボルト２５は、電機子コア２１Ｇのボルト穴３９を第３方向Ｄ３に貫通して第１ボルト穴３５に挿入される。これにより、第１ボルト２５によって電機子コア２１Ｇが取付部材２４に締結される。このように、第１ボルト２５は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｇの第１端である下側端部２０ｓに設けられる。
【００６８】
また、第２ボルト穴３６には、第２締結部材である第２ボルト２６が挿入される。第２ボルト２６は、搬送物２３の上側端部に配置される。第２ボルト２６は、搬送物２３のボルト穴３３を第３方向Ｄ３に貫通して第２ボルト穴３６に挿入される。これにより、第２ボルト２６によって搬送物２３が取付部材２４に締結される。
【００６９】
図２３に示すように、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３に見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１Ｇの上面と搬送物２３との間の寸法は、コイル２２の上端部を配置可能な範囲で設定できる。このように、第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３における電機子２０Ｇの第２端である上側端部２０ｔに設けられる。
【００７０】
また、第１ボルト２５と第２ボルト２６とは、第３方向Ｄ３に見た場合に、第１方向Ｄ１に沿った直線上に並んで配置される。つまり、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、ギャップ面Ｇに沿った平面Ｐ上に配置される。よって、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が第２方向Ｄ２に効率的に配置されるため、コイル２２を巻くスペースを第２方向Ｄ２に確保することができる。
【００７１】
以上のように、実施の形態８によれば、界磁子１０Ｇと電機子２０Ｇとのギャップ面Ｇが１面である構成においても、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６が、第３方向Ｄ３に見てコイル２２と重ならない位置に配置される。このため、電機子コア２１Ｇと搬送物２３との間の寸法は、コイル２２を配置可能な寸法に設定すればよく、取付部材２４の寸法を考慮する必要がない。よって、電機子コア２１Ｇの第３方向Ｄ３の寸法を拡大することが可能となり、電機子コア２１Ｇのギャップ面の面積を大型化できるため、電動機１Ｇの高出力化を図ることが可能となる。又は、電機子コア２１Ｇに対して電機子２０Ｇを第３方向Ｄ３に小型化した構造にすることが可能となる。
【００７２】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｄ１  第１方向、Ｄ２  第２方向、Ｄ３  第３方向、Ｇ  ギャップ面、Ｐ，Ｑ  平面、１，１Ａ，１Ｂ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  電動機、１０，１０Ｆ，１０Ｇ  界磁子、１１，１１Ｆ  界磁ヨーク、１２  永久磁石、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ  電機子、２０ｔ  下側端部、２０ｓ  上側端部、２１，２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ  電機子コア、２２  コイル、２３，２３Ｅ  搬送物、２４，２４Ａ，２４Ｂ  取付部材、３１，３１ａ，３１ｂ，３２，３３，３４，３７，３８，３９  ボルト穴、２５  第１ボルト、２５Ｂ，２６Ｂ  ボルト、２６  第２ボルト、２７  インシュレータ、２７ａ  凹部、３５  第１ボルト穴、３６  第２ボルト穴、４０，４１  凸部、４２，４３  突出部。
【要約】
電機子２０は、第１方向Ｄ１に並んで配置された複数の電機子コア２１と、電機子コア２１のうち第２方向Ｄ２の一部の領域に巻かれたコイル２２と、複数の電機子コア２１に対して第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３にコイル２２を配置する間隔を空けて設けられた搬送物２３と、複数の電機子コア２１及び搬送物２３を固定する取付部材２４と、を有し、複数の電機子コア２１は、第１ボルト２５によって取付部材２４に固定され、搬送物２３は、第２ボルト２６によって取付部材２４に固定され、取付部材２４、第１ボルト２５及び第２ボルト２６は、第３方向Ｄ３から見てコイル２２と重ならない位置に配置される。【図１】
0005931304.tif 000002
【図２】
0005931304.tif 000003
【図３】
0005931304.tif 000004
【図４】
0005931304.tif 000005
【図５】
0005931304.tif 000006
【図６】
0005931304.tif 000007
【図７】
0005931304.tif 000008
【図８】
0005931304.tif 000009
【図９】
0005931304.tif 000010
【図１０】
0005931304.tif 000011
【図１１】
0005931304.tif 000012
【図１２】
0005931304.tif 000013
【図１３】
0005931304.tif 000014
【図１４】
0005931304.tif 000015
【図１５】
0005931304.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0005931304.tif 000018
【図１８】
0005931304.tif 000019
【図１９】
0005931304.tif 000020
【図２０】
0005931304.tif 000021
【図２１】
0005931304.tif 000022
【図２２】
0005931304.tif 000023
【図２３】
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