(57)【要約】  本発明は、リニアモータ（１）の積層薄板（７）と、これに対応する積層薄板を有する一次部品（３）および／又は二次部品（５）に関する。積層薄板（７）は、積層薄板（７）の個々の薄板（１５）の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段（１０）を有しており、前記手段（１０）は保持部材（２０）を有しおよび／又は留め具状に構成されており、前記留め具状に構成された手段（１１）は、特に保持部材（２０）を有しており、前記手段は単一部品又は多数で施工されている。
2009531007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータ（１）の積層薄板（７）において、
積層薄板（７）が、該薄板（７）の個々の薄板（１５）の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段（１０）を有しており、該手段（１０）が保持部材（２０）を有しおよび／又は留め具状に構成されており、該留め具状に構成された手段（１１）が少なくとも１つの保持部材（２０）を有しており、前記手段が単一部品又は多数で形成されている積層薄板。
【請求項２】
前記留め具状の手段（１１）が保持部材（２０）を有し、前記留め具状の手段（１１）が積層薄板（７）の端面（２２）のところに少なくとも２つの保持部材（２０）を有している請求項１記載の積層薄板。
【請求項３】
前記留め具状の手段（１１）と薄板（１５）が形状接合による結合部を有している請求項１又は２記載の積層薄板。
【請求項４】
積層薄板（７）が末端薄板（１６）を有し、末端薄板（１６）が、各末端薄板（１６）の間にある薄板（１７）より高い剛性を持つ請求項１から３の１つに記載の積層薄板。
【請求項５】
前記留め具状の手段（１１）が支持体（２６）に固定されている請求項１から４の１つに記載の積層薄板（７）。
【請求項６】
前記留め具状の手段（１１）および／又は前記保持部材（２０）がばね力を形成するための幾何学形状を有している請求項１から５の１つに記載の積層薄板。
【請求項７】
薄板（１５）が凹部（３０）と隆起部（３２）を有しており、第１の薄板（１８）の隆起部（３２）が第２の薄板（１９）の凹部（３０）に係合している請求項１から６の１つに記載の積層薄板。
【請求項８】
積層薄板（７）が二次部品（５）を構成すべく設けられており、該二次部品（５）が磁界を形成するための発生源を有していない請求項１から７の１つに記載の積層薄板。
【請求項９】
積層薄板（７）が一次部品（５）を構成すべく設けられている請求項１から７の１つに記載の積層薄板。
【請求項１０】
積層薄板（７）を有するリニアモータ（１）の二次部品（５）において、
積層薄板（７）が個々の薄板（１５）の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段（１０）を有し、該手段（１０）が保持部材（２０）を有しおよび／又は特に留め具状に構成されており、前記留め具状に構成された手段（１１）が特に少なくとも１つの保持部材（２０）を有し、前記手段が単一部品又は多数で形成されている二次部品。
【請求項１１】
請求項２から７１つに記載の積層薄板（７）を有する請求項１０記載の二次部品。
【請求項１２】
二次部品（５）が永久磁石励磁式同期機（１）の二次部品（５）であり、永久磁石励磁式同期機（１）がリニアモータ（１）である請求項１０又は１１記載の二次部品。
【請求項１３】
積層薄板（７）を有するリニアモータ（１）の一次部品（３）において、
積層薄板（７）が個々の薄板（１５）の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段（１０）を有し、前記手段（１０）が保持部材（２０）を有しおよび／又は特に留め具状に構成されており、前記留め具状に構成された手段（１１）は少なくとも１つの保持部材（２０）を有し、前記手段は単一部品又は多数で構成されており、積層薄板（７）は請求項１から７の１つに記載の積層薄板（７）である一次部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータの一次部品の積層薄板、又は二次部品の積層薄板に関するものである。特に永久磁石で励起される同期機として構成されたリニアモータは、一次部品と二次部品を有している。リニアモータは、発電機としての動作状態でも利用可能であると好ましい。リニアモータは、例えば一次部品が通電可能な巻線を有すると共に、二次部品が永久磁石を有するように構成できる。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータ、例えば同期リニアモータが、磁束を案内する手段を有しているとき、この手段は、特に、比較的高い磁極交番周波数に備えて積層して形成できる。積層した構成形態により、渦電流を低減できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
積層薄板の製造は構造的に高い費用がかかることから、本発明の課題は、構造ないし製造が簡素化された積層薄板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１、１０ないし１３の特徴事項を備える装置により解決される。従属請求項２から９、１１および１２は、本発明の装置の好ましい発展例を示す。
【０００５】
リニアモータの積層薄板は薄板を備える。更に積層薄板は、個々の薄板の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成する手段を有し、該手段は特に留め具および／又は保持アーチを備える。該手段は、特に単一部品又は多数からなる。即ち、例えば保持部材を有する手段および／又は留め具状に構成された手段であって、留め具状に構成された手段が特に保持部材を有するものは、積層薄板の薄板を連結する役目をする。摩擦接合および／又は形状接合による結合を利用すれば、積層薄板を構成すべく薄板を並置するための、ねじ結合、物質接合による結合（例えば溶接による結合）ないし接着結合結合型式の少なくとも１つ又は複数を有さないように、積層薄板を構成できる。
【０００６】
リニアモータの１つの好ましい実施形態では、リニアモータは、通電可能な巻線および永久磁石を有する一次部品と、永久磁石を有さない二次部品とを有し、二次部品は磁束を案内するための手段を有し、この手段は積層薄板を有している。
【０００７】
従来式のリニアモータでは、二次部品は永久磁石を有し、積層薄板は互いに並置された個々の薄板を有する。該薄板は、薄板積層体とも呼べる。積層薄板を構成すべく、摩擦接合および／又は形状接合による結合を利用することで、格別に簡単、迅速、かつ低コストで積層薄板を製造できる。摩擦および／又は形状接合による結合部を構成するための手段は、支持部品に取り付けるべく意図したものが好ましい。支持部品は、例えば機械台又は支持体板である。支持体板は、例えば機械台や基礎の上に取り付けられ又はそこに取付可能である。この取付けは、例えばねじ結合、リベット結合、溶接結合等を用いて行える。
【０００８】
摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段は、単一部品或いは多数で構成可能であるので、例えば支持部品がこの手段の一部であってもよい。
【０００９】
積層薄板の好適な実施形態では、留め具状の手段は保持部材を有し、留め具状の手段は積層薄板の端面に少なくとも２つの保持部材を備える。この端面とは、横方向の端面、即ちリニアモータの軸方向の長手方向と平行に延びる面であり、横方向の端面は軸方向の端面に対し横向きに延びている。軸方向の長手方向は、リニアモータによって実現可能な直進運動の方向を表す。積層薄板は横方向の端面に、末端薄板を備える。保持部材は、例えば保持ピン、保持アーチ或いは保持フックとして構成される。第１の横方向の端面にある第１の保持部材と、第２の横方向の端面にある第２の保持部材との間に、個々の薄板が挟みこまれて積層薄板を形成する。
【００１０】
更に積層薄板は、留め具状の手段と薄板が一種の“さねはぎ継手”を有するよう構成するとよい。留め具状の手段が溝を有するなら、薄板は“さね”を有する。留め具状の手段が“さね”を有するなら、薄板は溝を有する。”さねはぎ継手”は、形状接合による結合部をなす雄型形状と雌型形状による結合の一例である。このような形状とすることで、摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段を基準として、薄板をより簡単に位置決めできる。更に、このような形状は力の伝達を改善する。
【００１１】
積層薄板は、両方の横方向の端面にある各末端薄板の間の薄板よりも高い剛性を持つ末端薄板を、横方向の端面に有しているとよい。剛性の高い加工形態は、力分布の改善を果たすものであり、このとき力は、摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段によって引き起される。
【００１２】
積層薄板の更に別の好適な実施形態では、留め具状の手段、即ち特に留め具は支持体に固定される。支持体とは、例えば平坦な板或いは工作機械ないし生産機械の台である支持部品である。支持部品を直線状に並置することで、二次部品を極めて容易に延長できる。
【００１３】
留め具状の手段および／又は保持部材は、特にばね力を形成すべく幾何学形状を有するように構成される。そのため、例えば円弧形状或いはフック形状を利用できる。板ばねの幾何学形態も利用可能である。
【００１４】
積層薄板の薄板は、積層薄板の別の好ましい実施形態では型押しを有する。型押しされた薄板は、少なくとも１つの凹部と隆起部を型押しとして有する。このとき隆起部が凹部を作り出しており、又はこの逆である。このとき個々の薄板は、第１の薄板の隆起部が第２の薄板の凹部へ係合するよう、互いに並置される。このことは薄板の位置決めを容易にすると共に、特に組立中の積層薄板の安定性を高める。
【００１５】
積層薄板は、二次部品を構成するために利用され又は二次部品自体によって構成されるのが好ましく、二次部品は特に磁界の発生源を有していない。このような発生源は、例えば永久磁石或いは電流が通って流れるコイルである。積層薄板は、一次部品を共に構成するためにも利用できる。
【００１６】
このように、上記の各実施形態における積層薄板は、リニアモータの二次部品で利用でき、或いは一次部品でも利用できる。そして積層薄板は、上記のように、個々の薄板の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段を有し、該手段は保持部材を有しおよび／又は特に留め具状に構成され、留め具状に構成された手段は、特に保持部材を有し、この手段は単一部品又は多数で構成されている。
【００１７】
特に永久磁石で励起されるリニアモータの一次部品が本発明による積層薄板を備えるなら、二次部品の場合と同様に製造時間を短縮できる。積層薄板が、個々の薄板の摩擦接合および／又は形状接合による結合部を構成するための手段を有し、この手段が保持部材を有しおよび／又は特に留め具状に構成され、留め具状に構成された手段が特に保持部材を有し、この手段が単一部品又は多数で構成されているなら、製造ステップ数を減らせる。積層薄板の個別薄板のネジ止めや、溶接が必要なくなるからである。
【００１８】
本発明の個々の構成要件は互いに組み合せ可能であり、この結果、以下において幾つかを説明する種々の実施例の部分的な組み合せから、更に新たな本発明の装置が得られる。
【００１９】
次に、本発明ならびに従属請求項の構成要件に基づく本発明のその他の好ましい実施形態について、図面に模式的に示す実施例を参照しながら詳しく説明するが、これら実施例に本発明を限定する意図はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、積層された二次部品５を斜視図で示す。二次部品５は、それ自体が歯４２を有する積層薄板７を備える。積層薄板７は個々の薄板１５を組み合わせてなり、図１の二次部品５を備えたリニアモータの運動方向に沿う端面２７に末端薄板１６がある。薄板１５は、末端薄板１６と共に、保持部材２０で保持されている。保持部材２０はねじ４０により支持体２６に固定されている。保持部材２０は、各端面２２に、各２つの保持アーム２９を有する。保持部材２０は、各端面２２に、例えば唯一の保持アーム又は３つないし２つの追加の保持アームを有するように構成することもでき、その様子は図１には示していない。保持部材２０は一種の“さね”２５を有している。この“さね”２５に、“さね”の領域に溝２３を有する薄板１５を載置できると好ましい。保持部材２０の好適な一実施形態では、保持部材は末端薄板１６が位置決めされる領域に切欠き３４を有しており、切欠き３４によって末端薄板１６のより良い位置決めを実現可能である。
【００２１】
図２は、図１と同様に、保持アーチの形態の保持部材２０を備える積層された二次部品５を示す。但し図２では、保持部材２０をネジ止めではなく、溶接結合により支持体２６と結合している。支持体２６は、特に、例えば機械台のような平坦な面である。図１と図２は、積層して形成したリニアモータの二次部品を示し、該二次部品は永久磁石を有していない。即ち二次部品は、磁気的な励起をする一切の手段を有していない。
【００２２】
二次部品の積層薄板の薄板は例えば打抜かれており、該薄板は裏面に磁極ピッチの格子をなすスリット、即ち溝を有する。裏面とは、積層薄板７の歯４６に向い合う面である。スリットは、薄板の層に対し横向きに位置し、保持部材２０としての役目をする保持アーチ又は保持ウェブを収容する役目をするのが好ましい。保持部材２０は、積層薄板に向い合う側に、薄板又は末端薄板を側方で固定する切欠き３４を有する。別の好適な実施形態では、積層薄板７の薄板１５は裏面、即ち歯４６と向い合う側で、溶接されている。
【００２３】
保持部材は、保持アーチないし保持ウェブの形態で、打抜き部品ないし曲げ部品から製造可能なので、取付方法ばかりか、機械の幾何学形態或いは設備の幾何学形態に合わせて容易に適合化できる。二次部品５は機械本体２６に溶接、接着又はネジ止めでき、機械本体又は支持体は平坦に、或いは例えばＵ字型に成形できる。図４は支持体２６のＵ字型の構成を示す。
【００２４】
二次部品の積層薄板の常に等しい薄板断面により、二次部品の積層薄板の製造も容易かつ低コストに具体化できる。このことは、当然ながら、一次部品の積層薄板にも当てはまる。特に、このような簡単な製造工学上の構成によって、リニアモータの軌道幅や、保持部材２０の特徴が異なっていることによるリニアモータの特定の取付け状況に合わせた適合化を、直ちに具体化可能であるという利点がある。
【００２５】
図３は保持部材２０として、支持体２６に溶接された留め具状の手段１１を示す。この保持部材２０は端面２２の箇所に、連結片２７とともに留め具を構成する保持アーム２９を有している。これは本発明の１つの別の実施形態である。
【００２６】
図４の図面は保持部材２０として、保持アーチ２１を介して相互に連結した２つの留め具状の手段１１を示す。保持部材２０でつなぎ合わせた積層薄板７を、保持アーチ２１により支持体の機能を持つＵ形材２６に容易に溶接固定できる。図４は、そのために必要な溶接結合部３６を図示している。保持部材２０を取り付けるためのこの種溶接結合部は、図２および図３にも示している。
【００２７】
二次部品５の積層薄板７は磁束を案内する役目をなし、磁束は、形成した歯４６に従い案内され、歯は一次部品に対する空隙を区切っている。この二次部品に対し構成され、図１から図４には図示しない一次部品は、巻線と永久磁石を備える。この種類のリニアモータは、永久磁石励起式の同期リニアモータとして作動可能である。
【００２８】
図５は保持部材２０を示す。該部材２０は留め具状の手段１１として構成され、２つの保持アーム２９が連結片２７により相互に連結されている。連結片２７は湾曲しており、その結果、各保持アーム２９間に図示しない薄板を位置決めすることで湾曲と反対向きの作用をさせることができ、その結果薄板に対する保持力が生じる。湾曲は、破線で示す直線４２により明らかである。
【００２９】
図６は薄板１５の断面を示す。薄板１５は、空隙に接する歯４６を有している。これらの歯に対して、リニアモータないし電気機械の内部で、図示しない一次部品が位置決めされる。更に薄板断面は溝２３を有しており、これらの溝２３は、図示しない保持部材によって形成される“さね”を収容する役目をする。
【００３０】
図７は、リニアモータの運動方向に対し横向きに向いた二次部品５の横断面を示す。保持部材２０は保持アーム２９を、保持アーム２９はラグ４４を有する。ラグ４４により末端薄板１６の接触が行われると共に、互いに並置された薄板１５、１６が圧縮される。
【００３１】
図８は、二次部品５の別の例を横断面図として示す。図８では、保持部材２０を保持支柱３１と支持体２６の組み合せで具体化している。支持体２６は、例えばねじ穴５３を有し、その中に、雄ネジを有する保持支柱３１を回して入れることができる。各保持支柱３１の間で、薄板１５が積層薄板７として位置決めされている。ネジ４０によって、支持体２６は例えば機械台の上に取り付けられている。
【００３２】
図９は２つの薄板１８および１９を部分的に示し、該薄板は凹部１３と隆起部３２を有している。この隆起部ないし凹部は、特に型押し法によって製作できる。薄板１８と１９は、一方の薄板１８の隆起部３３が引き続く薄板１９の凹部３０へ係合するよう、相互に位置決めされている。かくして、薄板をより良く相互に位置決めできる。
【００３３】
図１０はリニアモータ１を模式的に示す。リニアモータ１は一次部品３と二次部品５を有し、二次部品５は、互いに並置された二次部品部材６を有している。
【００３４】
図１１は、永久磁石を有する二次部品部材６の一例を示す。この二次部品部材６は、積層されて施工されているのではない二次部品を有するリニアモータの二次部品を構成する役目を果たすものであり、このとき、図１２に模式的に横断面図として示す巻線を備える一次部品は、各歯４６の間に巻線５２を有する積層薄板８を有している。このことから明らかなように、積層薄板を有する一次部品も、当該積層薄板の薄板が保持部材と共に製作すべく構成することができる。図１２は、積層薄板の薄板１５を、例えば溶接継目５６によって相互に結合可能なことを示している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ネジ止めされた保持部材を備えている積層された二次部品である。
【図２】溶接された保持部材を備えている積層された二次部品である。
【図３】溶接された留め具状の手段を備えている積層された二次部品である。
【図４】Ｕ形材とともに保持部材を備えている積層された二次部品である。
【図５】湾曲した保持部材である。
【図６】薄板の横断面図である。
【図７】二次部品の横断面図である。
【図８】二次部品の第２の横断面図である。
【図９】型押しされた薄板の横断面図である。
【図１０】リニアモータの原理的な構造である。
【図１１】リニアモータの二次部品を示す斜視図である。
【図１２】リニアモータの一次部品を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  リニアモータ、７  積層薄板、１０、１１  手段、１５  薄板、２０  保持部材
【図１】
2009531007.tif 000003
【図２】
2009531007.tif 000004
【図３】
2009531007.tif 000005
【図４】
2009531007.tif 000006
【図５】
2009531007.tif 000007
【図６】
2009531007.tif 000008
【図７】
2009531007.tif 000009
【図８】
2009531007.tif 000010
【図９】
2009531007.tif 000011
【図１０】
2009531007.tif 000012
【図１１】
2009531007.tif 000013
【図１２】
2009531007.tif 000014
【国際調査報告】
2009531007.tif 000015
2009531007.tif 000016
2009531007.tif 000017
2009531007.tif 000018
2009531007.tif 000019
2009531007.tif 000020