(57)【要約】  一次側がコイルと磁石とを含んでいる電気機械において、コイルは各々２つの歯半体を取り囲んでおり、磁石はこのような２つの歯半体の間に各々差し込まれており、本発明によると、コイルが予備巻付けされ、予備巻付けされたコイルが２つの歯半体の外側に嵌めこまれ、その後で初めて磁石が挿入される組立が意図される。このことは、相応の形状を有する歯半体の提供によって可能となり、又は、歯先の取り外し可能性により相応の形状へ変更可能な歯半体の提供によって可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械を組み立てる方法であって、
歯先（１２、３８、６０、６０’）を備える各２つの分離した歯半体（１０、３６、５８、５８’）を含む複数の歯を準備する工程を含み、この際歯半体（１０、３６、５８、５８’）は次の工程が可能となるように成形されているか、そのように変更可能である方法。
各々予備巻付けされたコイル（１８、４４、６８）を、１つの歯の２つの歯半体の開いた端部（１４、４２、６４）を経て最終位置迄押し込む工程と、
１つの歯の２つの歯半体の間へ各々磁石（２２、４６、７０）を差し込む工程。
【請求項２】
歯半体（１０、３６）が各々開いた端部（１４、４２）を有し、歯半体が開いた端部と最終位置との間で、最終位置における歯半体の厚み（ｄ1）を上回ることがない厚みを有している請求項１記載の方法。
【請求項３】
歯半体（５８、５８’）が取外し可能な歯先（６０、６０’）を有し、歯先（６０、６０’）の取外しによって歯半体（５８、５８’）が変更されると開いた端部（６４）が生じ、歯半体（５８、５８’）は開いた端部（６４）と最終位置（６６）との間で、最終位置における歯半体の厚みを上回ることがない厚みを有している請求項１記載の方法。
【請求項４】
コイル（６８）を外側に嵌め込み、磁石（７０）を内側に挿入した後、各々同一の歯の２つの歯半体（５８、５８’）を、ヨークを介して相互に連結する請求項１から３の１つに記載の方法。
【請求項５】
コイル（４４）を外側に嵌め込み、磁石（４６）を内側に挿入した後、異なる歯に属する各々隣接する歯半体（３６）を、磁束を誘導するヨーク（４８、５０）を介して相互に連結する請求項１から３の１つに記載の方法。
【請求項６】
ヨーク（５０）を、焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けによって製作する請求項５記載の方法。
【請求項７】
ヨークを、歯半体（３６、５８、５８’）の溝（４０、７２）で保持する請求項４から６の１つに記載の方法。
【請求項８】
電気機械の歯のための歯半体（１０、３６）であって、歯先（１２、３８）と自由端（１４、４２）とを有しており、各々２つの同種類のこの種の歯半体を取り囲むコイル（１８、４４）についての目標位置が規定されており、歯半体（１０、３６）は自由端（ｄ2）から目標位置（ｄ1）迄の厚みが目標位置の厚み（ｄ1）を上回ることがないように成形されており、電気機械の組立時に２つの同種類のこの種の歯半体に、予備巻付けされたコイル（１８、４４）を自由端（１４、４２）から目標位置迄外側に嵌めこむことができる歯半体。
【請求項９】
電気機械の歯のための歯半体（５８、５８’）において、取外し可能な歯先（６０、６０’）を備えている歯半体。
【請求項１０】
歯先が取り外されると歯半体の開いた端部（６４）が準備され、各々２つの同種類のこの種の歯半体（５８、５８’）を取り囲むコイル（６８）について目標位置（６６）が規定されており、歯半体（５８、５８’）は、歯先が取り外されたときに開いた端部から目標位置迄の厚みが目標位置における厚みを上回ることがないように成形されており、それにより、電気機械の組立中に歯先（６０、６０’）が取り外されると２つの同種類のこの種の歯半体（５８、５８’）へ予備巻付けされたコイル（６８）を開いた端部（６４）から目標位置（６６）迄外側に嵌めこむことが可能である請求項９記載の歯半体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にリニアモータである電気機械の組立方法に関する。本発明はこの方法の実施を可能にする、電気機械の歯のための歯半体をも対象とする。
【背景技術】
【０００２】
最近のリニアモータは、（ステータに相当する）一次側にコイルと磁石の双方を備えており、それに対し（ロータに相当する）二次側は別個の磁石を有していない。
【０００３】
コイルは、各２つの歯半体を取り囲んでおり、該歯半体は磁束を案内する役目をする、所謂歯先を有する。
【０００４】
従来技術では、予備巻付けしたコイルを歯半体へ装着することは不可能である。何故なら、歯先側ではコイルの嵌めこみが妨げられる程歯先が幅広くなっており、それに対し歯先と反対を向いている方の側は自由端を有していない故、コイルを外側から嵌め込み不能だからである。そのため、歯先を備える歯半体を使用する場合には組立が難しくなる。
【０００５】
このような種類の歯半体を備えるリニアモータの組立は、まず各歯半体間に磁石を配置して行うのが通常である。次いで、コイルを歯半体の回りに巻き付ける。
【０００６】
このような組立法は手間がかかる。永久磁石を早くから挿入する故、構成側が磁化されてしまう可能性があり、組立時に問題が生ずるばかりか、組立員の傷害リスクを引き起す恐れさえある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、歯先を備える歯半体を使用する際にリニアモータの組立を簡素化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１記載の方法と、請求項８〜９に記載の歯半体により解決される。
【０００９】
即ち本発明によると、歯先を備える各々２つの分離された歯半体を含む複数の歯が提供され、該歯半体は次の工程が可能であるように成形されているか、変更可能である。即ち１つの歯の２つの歯半体の開いた端部を経て、予備巻付けしたコイルを各々最終位置迄押し込み、１つの歯の２つの歯半体の間へ磁石を各々挿入する。特に、これらの工程を上述の順序で実施することができ、そのため磁石を最後に挿入すればよい。組立速度も早くなり、全体として、コイルを予備巻付けしておけるので組立が容易になる。このことは、歯半体の形状ないし変更可能性によって可能となる。
【００１０】
１つの好適な実施形態では、歯半体が開いた端部を有するようにし、歯半体は、開いた端部と最終位置との間では、最終位置における歯半体の厚みを上回ることのない厚みを有するようにする。ここでいう厚みとは、存在する３つの次元の内、歯半体が最も短い次元における歯半体の長さを表す。このことは、自然な方法で厚みが規定される、歯半体の板状の本体の場合に格別に明瞭である。
【００１１】
歯半体は、歯半体が取外し可能な歯先を有するように変更し得る。歯先の取外しにより歯半体を変更すると、歯半体に各々開いた端部が生じ、歯半体は、開いた端部と最終位置との間では、最終位置における歯半体の厚みを上回ることのない厚みを持つ。
【００１２】
同一の概念を利用するものの、好ましい両実施形態は、開いた端部の配置に関し相異する。一方では、開いた端部は各歯半体の歯先と反対を向いている側に位置している。それは、歯半体が、開いた端部が生ずるように最初から成形されているからである。
【００１３】
それに対し、取外し可能な歯先を備える実施形態では、開いた端部は歯先の取外しによって生じ、歯先の側に生じる。両方の実施形態は各々利点を生ずる。電気機械（リニアモータ）の構成部分がハウジング内に組み付けられる場合、予備巻付けされたコイルの外嵌をどちらの側から行うのが望ましいかは、ハウジングの形状に依存する。そして、それに応じて歯半体の形状か、歯先の取外しによるその変更可能性かを選択できる。
【００１４】
歯の歯半体への分割は、組み立てられた電気機械においては、少なくとも部分的に再び解消するのが好ましい。例えば、同一の歯の各２つの歯半体が連結部材（ヨーク）を介して相互に連結する実施形態が可能である。コイルを外側に嵌め込み、磁石を挿入した後、異なる歯に属している各々隣接する歯半体を、連結部材を介して相互に連結することも可能である。この実施形態では、連結部材で磁束を誘導するのが好ましい。磁束を誘導するヨークは、例えば薄板を積層して形成してもよい。積層体を炉で焼いた後に接着剤のように作用する焼付け塗料を使用する。このように積層化した部材は、ねじ穴の設置も可能にする。そうすれば、特に電気機械のハウジングにヨークを固定することができる。
【００１５】
ヨークが、同一の歯の２つの歯半体の連結部となるか、隣接する歯の２つの歯半体の連結部になるかに関わりなく、ヨークは歯半体の溝に保持でき、このとき当然ながら、前者のケースでは溝は歯半体の内側に設けなくてはならず、内側とは各歯半体の間に押し込まれた磁石の方向を向いたほうであり、それに対し後者のケースでは溝を歯半体の外側に設けなくてはならず、外側とはコイルのほうを向いている側である。
【００１６】
ヨークを歯半体の溝に保持し、焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けにより製造したヨークを用いれば、ヨークへのねじ穴の設置が可能となり、その結果ヨークをハウジングに固定でき、そうすれば、溝を介して歯半体の固定を間接的に行える。この場合、溝内で案内する場合には、スライドブロックとも呼べるヨークは多くの力を受け止める。
【００１７】
隣接する各２つの歯半体間のヨークに代えて、複数の歯を橋渡しする板を設け得る。その際、板は各々の歯半体に取り付けるとよい。取付手段を形成すべく、歯半体は同じく焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けによって製作し、もってねじ穴を設置できる。
【００１８】
特別に成形した歯半体も本発明に属する。この歯半体は自由端を有し、歯半体には、各々２つの同種類のこの種の歯半体を取り囲むコイルについての目標位置が規定されている。歯半体は、自由端から目標位置迄の厚みが、目標位置における厚みを上回らないように成形され、その結果電気機械の組立時、２つの同種類のこの種の歯半体に、予備巻付けされたコイルを自由端から目標位置迄外側に嵌めこむことができる。
【００１９】
取外し可能な歯先を備える歯半体の実施形態も、本発明の一部である。その場合、歯先を取り外すと開いた端部が生じ、歯半体は、歯先を取り外したとき、電気機械の組立中に同じく開いた端部から目標位置迄予備巻付けされたコイルの外側嵌めこみが可能となるように成形されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１Ａは、２つの歯半体１０からなる歯を示す。歯半体１０は実質的に板状であり、図１Ａで見て下側の端部のところで板形状が各々拡げられ、歯先１２を形成している。歯先１２は、組み立てた状態のとき、一次側と二次側の相互作用が起こる方の側にある。
【００２２】
歯半体１０の板形状により、自由端１４が生じている。自由端１４において、板形状は、コイルを組み付けるべき下側領域（歯先１２よりも上方）とちょうど同じ厚みである。従来技術と異なり、歯半体１０が自由端１４の領域で、板の外面１６により規定される平面を越えて延びていないことから、予備巻付けした環状のコイル１８（断面図で図示）の外側への嵌めこみ矢印２０で示すように可能となり、これは図１Ｂに示す目標位置にコイル１８が達する迄行われる（コイルの目標位置とは、歯半体における目標位置を規定したものである）。電気機械の組立時、既に正しい相互間隔をなしている２つの歯半体１０へコイル１８を外側に嵌め込んだ後、両方の歯半体１０の間に永久磁石を挿入できる。本例では、両方の歯半体１０の間に押し込まれる（矢印２４）３つの永久磁石２２を示している。即ち従来技術と異なり、歯先１２を備える歯半体１０を準備しており、予備巻付けしたコイル１８を外側に嵌め込み、引き続いて磁石２２を挿入できる。
【００２３】
遮蔽部を形成すべく多数の歯を設けている場合、全ての歯を橋渡しする板２６を歯半体の自由端１４に装着する。この装着は矢印２８に示すように行う。図１Ｂは組み付けた状態を示している。板２６は純粋に機械的な安定化のための役割を果たすが、これに加えて磁石２２又はコイル１８により作動時に惹起される磁束を誘導すべく設計してもよい。
【００２４】
板２６を歯半体１０に取付け可能とすべく、板２６にネジ３２のためのねじ山３０を設けている。歯半体１０にも、同じくネジ３２のためのねじ山３４を設けている。
【００２５】
ねじ山３０と３４の穿設を可能にすべく、板２６と歯半体１０は、いずれも焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けによって製作する。この場合、個々の薄板層に焼付け塗料を塗布する。装置を炉に入れると、焼付け塗料の特性が変化し、その際に接着結合が生ずる。
【００２６】
図２Ａは、歯半体の別の実施形態を示す。図２Ａに示す歯半体３６は、歯半体の本体に対し拡張部をなす歯先３８を同じく含んでいる。歯半体３６の本来の本体は、依然として板状である。但し図１Ａの実施形態と異なり、この板形状には溝４０を設けている。歯半体３６の自由端４２は、本来の板状の本体より厚くはない。図示する厚みｄ2は、特に厚みｄ1とちょうど同じ大きさである。従って、図２Ａの図面では部分的に（断面図で示す）コイル４４で覆われている歯半体の外面は、溝４０を除き、１つの平面を形成している。換言すれば、板状の本体の外側平面は溝４０を経て自由端４２へと続いている。即ち自由端４２は拡張しておらず、又は歯半体３６の外面に対する突出部を有してもいない。
【００２７】
それに応じて、この場合にも組立時に、両方の歯半体へのコイル４４の取付けが、同時に２つの歯半体３６の間に組立間隔を存在させつつ可能となる。組み立てた状態を図２Ａの右側に示す。コイル４４を外側に嵌め込んだ後、１つの歯の２つの歯半体間に磁石４６を挿入できる。図２Ａは、ここでは図の中央部に、同じく組み立てた状態を示している。
【００２８】
図２Ａの実施形態では、全ての歯を橋渡しする板による、板２６（図１Ａ）の形式での歯半体３６の遮蔽は省略している。その代わりに溝４０が、連結部材４８（図２Ｂ）又は５０（図２Ｃないし図２Ａ、図の右側部分）を保持する役目を果たす。溝４０を歯半体３６の外面に設けているので、連結部材４８ないし５０は、異なる歯に属する２つの歯半体３６の間の連結を各々成立させる。
【００２９】
背面ヨーク４８を溝４０へ差し込むことができる。背面ヨークは、磁束を誘導する役目を果たす。符号４８の背面ヨークは、図２Ｂに示すように、横断面で見ると実質的に上下を逆にした”Ｔ”の形状を有しており、更に”Ｔ”の脚部５２に、水平方向のＴ字型の溝５４を刻設されている。
【００３０】
溝５４は、同じくＴ字型の横断面を有し、図２Ｃに示す一種のスライドブロック５０のような形式のスライドブロックを収容する役目を果たす。スライドブロックは、焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けにより製作されており、そのためねじ穴５６を有し得る。背面ヨーク４８を溝４０へ差し込み、スライドブロック５０を背面ヨーク４８の溝５４に差し込むと、一方で背面ヨーク４８を保持する溝４０を提供する両方の歯半体３６の間の磁気結合が成立し、他方でねじ穴５６を介して、電気機械のハウジングへの装置全体の取付けを保証できる。スライドブロック５０は、特に、機械の作動時に作用する強い力を受け止め、これをハウジングへ伝達する。別案の実施形態では、スライドブロック５０はこれよりも若干大きく構成されており、溝４０の中で直接案内される（図２Ａ参照）。この場合にも、スライドブロックはねじ山５６を介しての取付けの役目を果たす。
【００３１】
図３は、本発明の別案による実施形態を示す。ここでは歯先６０を有する歯半体５８を使用している。歯半体５８の基本形状は、歯先６０が取外し可能になっている点を除いて従来技術に相当している。
【００３２】
歯先６０、６０’は、差込接合部６２、６２’を介して、歯半体５８、５８’の本体と結合されている。図３の左側は第１の実施形態を示す。即ち、差込接合部６２を各歯半体５８の内側に差し込んでいる。図３の中央部の歯に示す別案では、歯先６０の差込接合部６２’が歯半体５８’の中実本体へ入り込んでいる。
【００３３】
上述の両実施形態に共通しているのは、歯先６０、６０’の取外し可能性である。歯先６０、６０’を取り外すと、歯先６０、６０’の側で、歯半体６４の開いた端部が生ずる（そのためには、歯先６０、６０’がないものと想像するだけでよい）。開いた端部６４は、コイル６８を保持する役目を果たす半溝６６のところ迄、歯半体５８の他の本体部分よりも広くない厚みを有している。従って、歯先６０（ないし６０’）を取外した状態で、自由端６４の方から予備巻付けされたコイル６８が半溝６６で保持される迄、完全に巻き付けられたコイル６８を組立位置にある両方の歯半体５８の外側に嵌めこむことができる。引き続いて、両方の歯半体５８の間の間隙へ永久磁石７０を挿入できる。
【００３４】
このように、取外し可能な歯先を備えている本発明の実施形態も、同じく本発明による方法を可能にするものであり、この場合、歯先が取外し可能なので、コイルの嵌め込みは歯先の側から行える。歯半体５８にも溝７２を設けているが、ここでは磁石７０のほうを向いている歯半体５８の内側であり、しかも磁石７０のすぐ上側である。ここでも溝７２は、図２Ｂの背面ヨーク４８に準ずる背面ヨークの挿入や、図２Ｃに示すようなスライドブロック５０の挿入を可能にする。
【００３５】
本発明の３通りの異なる実施形態は、予備巻付けしたコイルを全体として歯先半体へ外嵌するという可能性を各々提供するものである。引き続いて、各々の歯先半体の間の対応する間隙へ磁石を簡単に差し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本発明による方法の第１の実施形態を斜視部分断面図として示す図。
【図１Ｂ】図１Ａとの比較で組み立てられた状態を示す図である。
【図２Ａ】本発明の別案の実施形態を示す部分断面図。
【図２Ｂ】図２Ａの実施形態で利用可能な背面ヨークを示す図。
【図２Ｃ】図２Ａの実施形態で利用可能なスライドブロックを示す図。
【図３】本発明の別案の実施形態を断面図として示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１０、３６、５８、５８’  歯半体、１２、３８、６０、６０’  歯先、１８、４４、６８  コイル、１４、４２、６４  開いた端部、２２、４６、７０  磁石
【図１Ａ】
2009532002.tif 000003
【図１Ｂ】
2009532002.tif 000004
【図２Ａ】
2009532002.tif 000005
【図２Ｂ】
2009532002.tif 000006
【図２Ｃ】
2009532002.tif 000007
【図３】
2009532002.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月13日(2009.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータを組み立てる方法であって、
歯先（１２、３８、６０、６０’）を備える各２つの分離した歯半体（１０、３６、５８、５８’）を含む複数の歯を準備する工程を含み、この際歯半体（１０、３６、５８、５８’）は、
各々予備巻付けされたコイル（１８、４４、６８）を、１つの歯の２つの歯半体の開いた端部（１４、４２、６４）を経て最終位置迄押し込む工程と、
１つの歯の２つの歯半体の間へ各々磁石（２２、４６、７０）を差し込む工程と
が可能となるように成形されているか、又はそのように変更可能である方法において、
歯半体（５８、５８’）は取外し可能な歯先（６０、６０’）を有し、歯先（６０、６０’）の取外しにより歯半体（５８、５８’）が変更されると開いた端部（６４）が生じ、歯半体（５８、５８’）は開いた端部（６４）と最終位置（６６）との間で、最終位置における歯半体の厚みを上回ることがない厚みを有している方法。
【請求項２】
歯半体（１０、３６）が各々開いた端部（１４、４２）を有し、歯半体が開いた端部と最終位置との間で、最終位置における歯半体の厚み（ｄ1）を上回ることがない厚みを有している請求項１記載の方法。
【請求項３】
コイル（６８）を外側に嵌め込み、磁石（７０）を内側に挿入した後、各々同一の歯の２つの歯半体（５８、５８’）をヨークを介して相互に連結する請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
コイル（４４）を外側に嵌め込み、磁石（４６）を内側に挿入した後、異なる歯に属する各々隣接する歯半体（３６）を、磁束を誘導するヨーク（４８、５０）を介して相互に連結する請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
ヨーク（５０）を、焼付け塗料を用いた薄板側の焼付けによって製作する請求項４記載の方法。
【請求項６】
ヨークを、歯半体（３６、５８、５８’）の溝（４０、７２）で保持する請求項３から５の１つに記載の方法。
【請求項７】
リニアモータの歯のための歯半体（１０、３６）であって、歯先（１２、３８）を備えており、自由端（１４、４２）を有しており、各々２つの同種類のこの種の歯半体を取り囲むコイル（１８、４４）についての目標位置が規定されており、歯半体（１０、３６）は自由端（ｄ2）から目標位置（ｄ1）迄の厚みが目標位置の厚み（ｄ1）を上回ることがないように成形されており、電気機械の組立時に２つの同種類のこの種の歯半体に、予備巻付けされたコイル（１８、４４）を自由端（１４、４２）から目標位置迄外側に嵌めこむことが可能である歯半体。
【請求項８】
リニアモータの歯のための歯半体（５８、５８’）であって、取外し可能な歯先（６０、６０’）を備えている歯半体。
【請求項９】
歯先が取り外されると歯半体の開いた端部（６４）が準備され、各２つの同種類のこの種の歯半体（５８、５８’）を取り囲むコイル（６８）について目標位置（６６）が規定されており、歯半体（５８、５８’）は、歯先が取り外されたときに開いた端部から目標位置迄の厚みが目標位置における厚みを上回ることがないように成形されており、それにより、電気機械の組立中に歯先（６０、６０’）が取り外されると２つの同種類のこの種の歯半体（５８、５８’）へ予備巻付けされたコイル（６８）を、開いた端部（６４）から目標位置（６６）迄外側に嵌めこむことが可能である請求項８記載の歯半体。
【国際調査報告】
2009532002.tif 000009
2009532002.tif 000010
2009532002.tif 000011
2009532002.tif 000012