(57)【要約】  永久磁石を装備した磁極歯を有する電気機械の製造支出を減らすべく、２つの磁極歯半片（１、２）の間に永久磁石を嵌挿する。両半片（１、２）は、プラスチック被覆（４）によって互いに嵌合式に結合する。プラスチック被覆（４）によって得られた、形状の安定したポケット（３）に永久磁石を追加的に嵌挿することができる。こうして、永久磁石を製造プロセスで極力遅くに嵌め込むことが可能となり、この結果製造支出全体を低減できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を装備した少なくとも１つの磁極歯を有する第１能動部品と、互いに相対的運動のために第１能動部品と磁気作用結合された第２能動部品とを有する電気機械であって、磁極歯が２つの半片（１、２）を有し、半片の間に永久磁石が嵌挿されており、両方の半片（１、２）がプラスチック被覆（４）によって互いに嵌合式に結合されている電気機械。
【請求項２】
リニアモータとして形成され、第１能動部品が一次部品である請求項１記載の電気機械。
【請求項３】
プラスチック被覆（４）が面取り稜（６）を有し、この稜を介して巻線ワイヤが直接案内されている請求項１又は２記載の電気機械。
【請求項４】
別のプラスチック被覆に連結するための少なくとも１つの形状要素（７、８）がプラスチック被覆（４）に注型成形されている請求項１から３の１つに記載の電気機械。
【請求項５】
形状要素（７、８）がピン、スナップ嵌め要素又はアンダカットである請求項４記載の電気機械。
【請求項６】
複数の磁極歯（１０、１１、１２）のプラスチック被覆が互いに一体に結合され、こうして歯モジュールが生じる請求項１から５の１つに記載の電気機械。
【請求項７】
電気機械の磁極歯を製造するための方法であって、
２つの磁極歯半片（１、２）を用意し、
両磁極歯半片（１、２）を射出成形用金型に挿入し、
射出成形用金型にプラスチックを射出し、もって
両方の磁極歯半片（１、２）の間に外向きに開口した空隙（３）が残り、プラスチックの冷却後に磁極歯半片（１、２）がプラスチック被覆（４）によって互いに嵌合式に結合され、前記空隙（３）に永久磁石が嵌挿されるようにする方法。
【請求項８】
プラスチック被覆（４）を、稜（６）を面取りして形成し、この稜を介して巻線ワイヤを直接案内する請求項７記載の方法。
【請求項９】
プラスチック被覆（４）に少なくとも１つの形状要素（７、８）を注型成形し、２つのこのプラスチック被覆を形状要素によって互いに連結する請求項７又は８記載の方法。
【請求項１０】
複数の磁極歯（１０、１１、１２）のプラスチック被覆を一体に注型成形し、もって歯モジュールを形成する請求項７から９の１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を装備した少なくとも１つの磁極歯を有する第１能動部品と、互いに相対的運動のために第１能動部品と磁気作用結合された第２能動部品とを有する電気機械に関する。本発明は更に、電気機械の磁極歯を製造するための方法に関する。用語「能動部品」とは、ここでは例えばリニアモータの一次部品又は二次部品、或いはトルクモータのステータ又はロータのことである。しかしここでは、本発明の課題と解決方法を、主としてリニアモータについて述べる。
【背景技術】
【０００２】
例えば独国特許出願第１０２００４０４５９９２．４号明細書により、永久磁石のない二次部品を備えた同期リニアモータが公知である。そこでは永久磁石が同期リニアモータの一次部品に取付けられており、二次部品自体は磁界の発生に寄与しない。この構造態様のリニアモータの構造では強力な永久磁石を一次部品に統合する必要がある。しかし個々の製造段階中に強力な永久磁石を取り扱うことは製造技術上極めて困難である。それに加えて、強く磁化された重い部品によって高い損傷リスクが生じる。
【０００３】
空隙内に磁石を配置した同期リニアモータが公知である。更に、磁石が一次部品の磁極歯内に埋め込まれる同期リニアモータも開発されている。その場合、磁石素材の追加的磁化は不可能である。即ち、予め磁化を完了した永久磁石を使用せねばならない。この永久磁石を製造プロセスで極力遅くに統合すべく、モータ薄板の切断の変更が必要である。しかし永久磁石を埋め込んだこのような同期リニアモータは、極めて慎重にかつ高い費用をかけて製造せねばならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の課題は、永久磁石を製造プロセスで極力遅くに統合することを可能とする電気機械の構造と相応する磁極歯製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によればこの課題は、永久磁石を装備した少なくとも１つの磁極歯を有する第１能動部品と、互いの相対的運動のために第１能動部品と磁気的に結合された第２能動部品とを有する電気機械であって、磁極歯が２つの半片を有し、両半片の間に永久磁石が嵌挿されており、両半片がプラスチック被覆によって互いに嵌合式に結合されている電気機械によって解決される。
【０００６】
それに応じて本発明は、２つの磁極歯半片を用意し、磁極歯半片を射出成形用金型に挿入し、射出成形用金型にプラスチックを射出し、もって両方の磁極歯半片の間に外向きに開口した空隙を形成し、プラスチックの冷却後に磁極歯半片をプラスチック被覆によって互いに嵌合式に結合し、空隙に永久磁石を嵌挿することによって電気機械の磁極歯を製造するための方法も提供する。
【０００７】
射出成形されたプラスチック被覆により、両方の歯半片を結合して形状安定したポケットを製造することが可能となる。積層薄板内のこの形状安定したポケットは、永久磁石の追加的嵌挿を可能とする利点がある。
【０００８】
主に電気機械はリニアモータとして形成され、第１能動部品が一次部品である。こうして、本発明の諸利点は、特に同期リニアモータの一次部品製造に適用できる。
【０００９】
プラスチック被覆は面取り稜を有するとよく、この稜を介して巻線ワイヤを直接案内する。こうしてプラスチック被覆に、巻線用支持体という機能を付加できる。
【００１０】
更に、別のプラスチック被覆に連結するための少なくとも１つの形状要素おプラスチック被覆に注型成形すると好ましい。このような形状要素は、ピン、クリップやスナップ嵌め要素又はアンダカットとすることができる。この相互連結により、直列になった複数の磁極歯又は１つの磁極歯区間（field）の安定した結合体を実現できる。
【００１１】
更に、複数の磁極歯のプラスチック被覆を互いに一体に結合し、もって歯モジュールを形成すると特に有利な場合がある。こうして、例えば複数の磁極歯を、移動方向又は積層方向に沿っておよび／又は横切って互いに強固に連結できる。この結果、磁極歯区間又は磁極歯モジュール全体を製造可能となし得る。
【００１２】
次に、添付図面に基づき本発明を詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に詳しく述べる実施例は本発明の好ましい実施形態である。
【００１４】
同期リニアモータの図１に示す磁極歯は実質的に２つの半片１、２から成り、両半片は各々薄板、即ち積層体として形成されている。両方の歯半片は、少なくとも磁極歯正面を空隙３によって相互に分離されている。主に射出成形によって製造されるプラスチック被覆４が両方の歯半片１、２を嵌合式に結合する。同時に、両方の歯半片はプラスチック被覆によって所望の距離に保つこともでき、こうして空隙３を形成している。ポケットとも称し得るこの空隙３内に、次に永久磁石を嵌挿する。
【００１５】
磁極歯のくびれた領域５に電気コイルを巻き付ける。巻線ワイヤの損傷を防止すべく、プラスチック被覆４の稜６は面取りされている。こうしてプラスチック被覆は磁極歯半片を結合するのに役立つだけでなく、巻線支持体としても役立つ。即ち、プラスチック被覆４はスロット絶縁機能も有する。プラスチック被覆４の他の機能は磁極歯の稜を保護することにある。磁極歯の稜を損傷から保護するだけでなく、それ自体鋭利な磁極歯積層薄板が接触時に損傷するのも防止できる。
【００１６】
プラスチック被覆４は、特に磁極歯コイルの巻回時に発生する諸力を吸収する。場合によっては、磁極歯の安定性を高めかつ所望のポケット又は所望の空隙３を維持する突条部を歯半片の間に射出成形してもよい。
【００１７】
製造のために両方の磁極歯半片１、２を射出成形用金型に挿入する。射出成形用金型の射出時に空隙３が残る。プラスチック被覆４の冷却後、両方の磁極歯半片１、２はプラスチック被覆４によって互いに嵌合式に結合されている。引き続き空隙３に永久磁石を嵌挿する。永久磁石の嵌挿前に、磁極歯はなお一次部品の内表面と外表面又は機械部品に、難なく組付けることができる。
【００１８】
プラスチック被覆は、磁極歯の側面にピン７と穴８とを有する。ピンと穴は、図２に示唆したように複数の磁極歯を並べて接合するのに役立つ。この実施例では３つの磁極歯１０、１１、１２が一次部品の移動方向を横切って、即ち磁極歯の積層方向で、並べて接続されている。図２は、磁極歯をまだ分離した状態を示す。しかし磁極歯はピン７を相応する穴８に嵌め込むことで互いに接合できる。相互接合により生じる磁極歯モジュールは、完全部材として継続処理又は組付け可能である。
【００１９】
磁極歯１０、１１、１２の相互接合のため、ピン７と穴８とを別のプラスチック形状要素で形成してもよい。例えばスナップ嵌め要素、クリップ又は別の嵌合式要素、アンダカットをプラスチック被覆に形成でき、その場合これらは別の磁極歯の相応する相手部材と協働する。
【００２０】
本発明に係る電気機械の他の実施形態では、図２に示すように複数の磁極歯又は磁極歯束を共通の一体なプラスチック被覆で取り囲む。必要なら個々の積層薄板の間に中間壁を配置できる。歯モジュールの製造時、相応に多くの歯半片を射出成形用金型に挿入する。こうして、永久磁石の追加的組付け用のポケットを有する小型の歯又は歯モジュールが得られる。
【００２１】
射出成形用金型によるプラスチック被覆は他の利点を有する。即ち磁極歯又は磁極歯部品の積層薄板は、積層方向において、通常の製造公差の枠内にある長さ偏差を有することがある。該偏差は、プラスチック被覆によって部分的に補償できる。即ち、プラスチック被覆は僅かな寸法公差を有し得る。
【００２２】
本発明によって、形状安定したポケットを積層薄板内に形成することが可能性となる。これにより、単数又は複数の磁石を一次部品の積層薄板に既に統合することなく、電気機械又は電気機械一次部品の多数の製造ステップを実施できる。その結果、製造支出全体を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るプラスチック被覆を有する磁極歯を示す。
【図２】図１に相応する多数の磁極歯を有する磁極歯モジュールを示す。
【符号の説明】
【００２４】
１、２  半片、３  空隙、４  プラスチック被覆、６  稜、７、８  形状要素、１０、１１、１２  磁極歯
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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