(57)【要約】【課題】配列接続する複数のリニアモータ電機子の位置決めと同時に電気的な接続も行えるコネクタユニットおよび該コネクタユニットを用いて高い自由度の下で設計できるコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子を得ること。【解決手段】電機子１〜４は、それぞれ巻回方向が全て同一方向である同数個の電機子コイルを有するが、巻回方向が交互に逆向きとなるように配置されている。コネクタユニット５は、電機子１〜４を位置決め配置するスペーサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち、奇数番目のスペーサ１１ａ，１１ｃの両側において電機子１，２および電機子３，４をそれぞれ結線部１０に接続し、結線部１０が、コネクタ１２ａ，１２ｂ間の端子を接続してＵＶＷの３相を形成し、コネクタ１２ｃ，１２ｄ間の端子を接続してＵＶＷの３相を形成しそれらを共通の電源回路への電源線１３に接続する。【選択図】        図１
2011205841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリニアモータ電機子を１つのリニアモータ電機子として接続配列するコネクタユニットであって、
少なくとも接続配列する全リニアモータ電機子の配列方向長に合わせた長さを有する略直方体形状のコネクタユニット筐体と、
前記コネクタユニット筐体の下面に設けられ、前記複数のリニアモータ電機子を個別に位置決めして配置するスペーサと、
奇数番目の前記スペーサであって、少なくとも配列するリニアモータ電機子の間に介在する前記スペーサの両側における前記下面に設けられ、配置された前記リニアモータ電機子に設けられた外部接続用コネクタと接触結合できる結線用コネクタと、
前記コネクタユニット筐体の内部に設けられ、前記結線用コネクタそれぞれの端子間を固定子である磁石レールが片側式であるか両側式であるかに応じた結線方法によって接続し、電源供給部を外部へ引き出す結線部と、
を備えたことを特徴とするコネクタユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタユニットと、
前記コネクタユニットに配列する複数のリニアモータ電機子であって、それぞれコイルの巻回方向が同一である同数個の電機子コイルを有し、該コイルの巻回方向が交互に逆向きとなる関係で配列され、それぞれのリニアモータ電機子において、前記コネクタユニットに固定される固定端側に前記外部接続用コネクタが設けられ、所定の電機子コイルの巻き始め端または巻き終わり端が前記外部接続用コネクタに接続される複数のリニアモータ電機子と、
を備えたことを特徴とするコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項３】
前記磁石レールが両側式磁石レールであり、前記複数のリニアモータ電機子がそれぞれ３個の電機子コイルを有する３相用である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、それぞれ、前記３個の電機子コイルの巻き終わり端同士が内部結線され、該３個の電機子コイルの巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応するものに接続され、
前記コネクタユニットの結線部は、前記奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタのＵＶＷの３相を割り当てる３つの端子と他方の結線用コネクタの３つの端子との間を任意に接続して外部へ引き出すＵＶＷの３相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項４】
前記磁石レールが片側式磁石レールであり、前記複数のリニアモータ電機子がそれぞれ３個の電機子コイルを有する３相用である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、一方のリニアモータ電機子が有する３個の電機子コイルが、巻き始め端同士が内部結線され、巻き終わり端がそれぞれ前記外部接続用のコネクタの対応する端子に接続され、他方のリニアモータ電機子が有する３個の電機子コイルが、巻き終わり端同士が内部結線され、巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応する端子に接続され、
前記コネクタユニットの結線部は、前記奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタのＵＶＷの３相を割り当てる３つの端子の中の１つと他方の結線用コネクタの３つの端子の中の２つとを接続して外部へ引き出すＵＶＷの３相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項５】
前記磁石レールが両側式磁石レールであり、前記複数のリニアモータ電機子が３相用であり、それぞれが磁極とスロット数との比が５：６または７：６である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、それぞれ、６個の電機子コイルの中の３個の電機子コイルの巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応する端子に接続され、前記３個の電機子コイルの巻き終わり端と残り３個の電機子コイルの巻き始め端および巻き終わり端とが所定の関係で内部結線され、
前記コネクタユニットの結線部は、奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタのＵＶＷの３相を割り当てる３つの端子の中の１つと他方の結線用コネクタの３つの端子の中の２つとを接続して外部へ引き出すＵＶＷの３相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項６】
前記磁石レールが片側式磁石レールであり、前記偶数個のリニアモータ電機子のそれぞれが磁極とスロット数との比が５：６または７：６である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、一方のリニアモータ電機子では６個の電機子コイルの中の３個の電機子コイルの巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応する端子に接続され、前記３個の電機子コイルの巻き終わり端と残り３個の電機子コイルの巻き始め端および巻き終わり端とが所定の関係で内部結線され、他方のリニアモータ電機子では６個の中の３個の電機子コイルの巻き終わり端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応する端子に接続され、前記３個の電機子コイルの巻き始め端と残り３個の電機子コイルの巻き始め端および巻き終わり端とが所定の関係で内部結線され、
前記コネクタユニットの結線部は、前記奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタのＵＶＷの３相を割り当てる３つの端子の中の１つと他方の結線用コネクタの３つの端子の中の２つとを接続して外部へ引き出すＵＶＷの３相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項７】
前記磁石レールが片側式磁石レールであり、前記複数のリニアモータ電機子がそれぞれ６個の電機子コイルを有する６相用である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、一方のリニアモータ電機子が有する６個の電機子コイルが、巻き終わり端同士が内部結線され、巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用のコネクタの対応する端子に接続され、他方のリニアモータ電機子が有する６個の電機子コイルが、巻き始め端同士が内部結線され、巻き終わり端がそれぞれ前記外部接続用コネクタの対応する端子に接続され、
前記コネクタユニットの結線部は、前記奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタの６相を割り当てる６つの端子と他方の結線用コネクタの６つの端子とにおいて同相同士を接続して外部へ引き出す６相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【請求項８】
前記磁石レールが両側式磁石レールであり、前記複数のリニアモータ電機子がそれぞれ６個の電機子コイルを有する６相用である場合に、
前記奇数番目のスペーサの両側における２つのリニアモータ電機子は、それぞれ６個の電機子コイルの巻き終わり端同士が内部結線され、巻き始め端がそれぞれ前記外部接続用のコネクタの対応する端子に接続され、
前記コネクタユニットの結線部は、前記奇数番目のスペーサの両側における２つの前記結線用コネクタにおいて、一方の結線用コネクタの６相を割り当てる６つの端子と他方の結線用コネクタの６つの端子とにおいて同相同士を接続して外部へ引き出す６相を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタユニットおよび該コネクタユニットを備えたリニアモータ電機子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や半導体製造装置などの製造設備で使用されるリニアモータの大出力化を実現する場合、製造設備のリニアモータ配置スペースやリニアモータ配置の機械精度の問題から、１台の電機子に収容できる電機子コイルの巻数や電機子の長さには限界があるので、電機子コイルの巻数を増やす方法は採用できず、複数の電機子を接続して全体として１つの電機子を構成する方法が一般的に採用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この場合、電機子間に位置ずれが有ると、磁極位置がずれて所望の出力が得られない。そこで、上記特許文献１では、各電機子に位置決め部材を設け、電機子同士の位置決めを間違いなく行えるようにし、また、各電機子にコネクタを設け、電機子相互間の電気的接続が行えるようにした接続構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１９６２７号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の技術では、位置決めと電気的接続とを別々に行うので、組み立て効率が悪い。また、コネクタによる電機子相互間の電気的接続では、相順を考慮する必要があるので、誤配線の危険性がつきまとう。さらに、電機子相互間の電機子コイル同士を単に接続するだけであるから、必要な推力を得る電機子の数を定めた場合に、その構成される電機子の全長の短縮化を図ることや、その全長を適用する製造設備に合わせた長さにするといった設計の自由度に乏しい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、配列接続する複数のリニアモータ電機子の位置決めと同時に電気的な接続も行えるコネクタユニットおよび該コネクタユニットを用いて高い自由度の下で設計できるコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明にかかるコネクタユニットは、複数のリニアモータ電機子を１つのリニアモータ電機子として接続配列するコネクタユニットであって、少なくとも接続配列する全リニアモータ電機子の配列方向長に合わせた長さを有する略直方体形状のコネクタユニット筐体と、前記コネクタユニット筐体の下面に設けられ、前記複数のリニアモータ電機子を個別に位置決めして配置するスペーサと、奇数番目の前記スペーサであって、少なくとも配列するリニアモータ電機子の間に介在する前記スペーサの両側における前記下面に設けられ、配置された前記リニアモータ電機子に設けられた外部接続用コネクタと接触結合できる結線用コネクタと、前記コネクタユニット筐体の内部に設けられ、前記結線用コネクタそれぞれの端子間を固定子である磁石レールが片側式であるか両側式であるかに応じた結線方法によって接続し、電源供給部を外部へ引き出す結線部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、連結する複数のリニアモータ電機子をコネクタユニットに設けたスペーサにより位置決め配置することができる。そのとき、連結する複数のリニアモータ電機子がコネクタによりコネクタユニット内の結線部に接続され、全体として１つのリニアモータ電機子を構成するように結線される。このように、本発明によれば、配列する複数のリニアモータ電機子の位置決めと同時に電気的な接続も行えるコネクタユニットが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１として、本発明にかかるコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子の一例を示す概念図である。
【図２】図２は、図１に示すコネクタユニットが２つのリニアモータ電機子を位置決め配置する場合の外観構成例を示す斜視図および側面図である。
【図３】図３は、磁石レールが両側式である場合に、図２に示すコネクタユニットと２つのリニアモータ電機子との機械的な接続関係を説明する斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２として、磁石レールが両側式である場合に、図２に示すコネクタユニットにより結線される３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子のそれぞれが有する電機子コイルの巻回方向と相互関係を説明する概念図である。
【図５】図５は、図４に示す３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法（その１）を説明する概念図である。
【図６】図６は、図４に示す３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法（その２）を説明する概念図である。
【図７】図７は、図４に示す３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法（その３）を説明する概念図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３として、磁石レールが片側式である場合に、図２に示すコネクタユニットにより結線される３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子のそれぞれが有する電機子コイルの巻回方向と相互関係を説明する概念図である。
【図９】図９は、図８に示す３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法の一例を説明する概念図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４として、磁石レールが両側式である場合に、磁石の極数とスロット数との比が５：６や７：６である２つの３相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態５として、磁石レールが片側式である場合に、磁石の極数とスロット数との比が５：６や７：６である２つの３相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態６として、磁石レールが片側式である場合に、２つの６相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態６として、磁石レールが両側式である場合に、２つのの６相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるコネクタユニットおよびコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子の実施の形態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は、本発明の実施の形態１として、本発明にかかるリコネクタユニットを備えたニアモータ電機子の一例を示す概念図である。図１では、固定子である磁石列（以降、「磁石レール」と記す）は図示を省略したが、可動子である４個のリニアモータ電機子（以降、単に「電機子」と記す）１，２，３，４をコネクタユニット５で接続した例が示されている。なお、磁石レールには、磁極を電機子コイルのコイル面の片側に形成するタイプ（これを「片側式磁石レール」と呼ぶことにする）と、磁極を電機子コイルのコイル面の両側に形成するタイプ（これを「両側式磁石レール」と呼ぶことにする）とがある。
【００１２】
電機子１〜４は、それぞれ、電機子コイル部７と、電機子コイル部７の上端に設けられる取付部８とを備えている。そして、電機子１〜４がこの順序で配置される場合、電機子１，２の各取付部８の上端の対向側端には、それぞれの電機子コイルの端部（全てではない）が接続される外部接続用のコネクタ９ａ，９ｂがそれぞれ設けられ、同様に、電機子３，４の各取付部８の上端の対向側端には、それぞれの電機子コイルの端部（全てではない）が接続される外部接続用のコネクタ９ｃ，９ｄがそれぞれ設けられている。
【００１３】
ここで、電機子１〜４の各電機子コイル部７は、それぞれ、同数個の電機子コイルを有している。その同数個の電機子コイルは、巻回方向が全て同一方向であるが、電機子１〜４がこの順序で配置される場合、電機子１，２は、それぞれが有する各同数個の電機子コイルの巻回方向が互いに逆向きの関係を有して配置され、同様に電機子３，４は、それぞれが有する各同数個の電機子コイルの巻回方向が互いに逆向きの関係を有して配置されている。要するに、電機子１〜４は、それぞれが有する電機子コイルの巻回方向が交互に逆向きとなる関係で配置されている。
【００１４】
コネクタユニット５は、接続する全電機子の配列方向長に合わせた長さと電機子の幅に合わせた幅と所定の高さとを有する略直方体形状の筐体で形成され、内部に結線部１０が設けられている。そして、接続配列する電機子数が４個の場合、筐体の下面に、電機子１〜４を位置決めして配置する３個のスペーサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃが突設されている。また、筐体の下面において、電機子１，２の間に介在するスペーサ１１ａの両側に、電機子１，２のコネクタ９ａ，９ｂと接触結合する結線用のコネクタ１２ａ，１２ｂが設けられ、同様に電機子３，４の間に介在するスペーサ１２ｃの両側に、電機子３，４のコネクタ９ｃ，９ｄと接触結合する結線用のコネクタ１２ｃ，１２ｄが設けられている。結線部１０は、コネクタ１２ａ，１２ｂ間の端子を接続してＵＶＷの３相を形成し、また、コネクタ１２ｃ，１２ｄ間の端子を接続してＵＶＷの３相を形成し、それらを共通の電源回路への電源線１３に接続する。
【００１５】
なお、他の接続構造例の図示を省略したので、図１を用いて、他の接続構造例について簡単に説明する。
【００１６】
（１）図１は、接続配列する電機子数が偶数個の場合の好適な接続構造を示している。ここで言う「好適な接続構造」とは、偶数個の電機子の機械的な位置決め配置と同時に相互間の電気的接続も行える接続構造である。それ故、図１において、単に、電機子１の左端側や電機子４の右端側にもスペーサを設けるケースも考えられるが、結線用コネクタが付随しないケースであるので、除外する。但し、電機子１の左端側および電機子４の右端側にスペーサを設け、結線用コネクタを設けるケースは考えられる。このケースでは、電機子１は、左端側に設けるスペーサの片側における結線用コネクタと電気的に接続され、電機子４は、右端側に設けるスペーサの片側における結線用コネクタと電気的に接続される構成となるので、スペーサ１１ａ，１１ｃの両側には結線用コネクタは無く、電機子２，３間に介在するスペーサ１１ｂの両側において、コネクタユニット５と電機子２，３との電気的接続を行う構成となる。
【００１７】
要するに、接続配列する電機子数が偶数個の場合のコネクタユニット５の構成として、（イ）図１に示すように奇数番目の各スペーサの両側において電機子の電気的接続を行う構成と、（ロ）奇数番目のスペーサであって配列するリニアモータ電機子の間に介在するスペーサの両側、および、全リニアモータ電機子の配列方向の両端側に存するスペーサの片側において電機子の電気的接続を行う構成とがある。
【００１８】
（２）本発明は、接続配列する電機子数が奇数個の場合も適用できる。図１において、例えば、電機子４が無く電機子１〜３を接続配列する場合である。この場合は、奇数番目のスペーサであるスペーサ１１ｃの片側（電機子３と対面する側）におけるコネクタ１２ｃのみが用いられる。このケースにおいて電機子１の左端側にもスペーサを設けることは考えられるが、上記趣旨に反するので除外する。また、電機子１が無く電機子２〜４を接続配列する場合も同様で、奇数番目のスペーサであるスペーサ１１ａの片側（電機子２と対面する側）におけるコネクタ１２ｂのみが用いられる。このケースにおいても電機子４の右端側にスペーサを設けることは考えられるが、上記趣旨に反するので除外する。
【００１９】
要するに、接続配列する電機子数が奇数個の場合のコネクタユニット５の構成は、奇数番目のスペーサであって配列するリニアモータ電機子の間に介在するスペーサの両側、および、全リニアモータ電機子の配列方向のいずれかの一端側に存するスペーサの片側において電機子の電気的接続を行う構成となる。なお、接続配列する奇数個の電機子は、偶数個の場合と同様に、それぞれが有する電機子コイルの巻回方向が交互に逆向きとなる関係で配置されることが理解できる。
【００２０】
このように、本発明にかかるコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子は、複数の電機子を、コネクタユニットに設けた奇数個のスペーサにより位置決めして配置すると、同時に、複数の電機子が各奇数番目のスペーサの両側や片側においてコネクタユニット内の結線部に電気的に接続され、コネクタユニット内の結線部により複数の電機子が１つの電機子を構成するように結線される構成である。
【００２１】
この接続構造においては、奇数番目のスペーサであって電機子間に介在するスペーサにより２つの電機子を位置決め配置する構成と、該電機子間に介在するスペーサの両側において対向する２つの電機子同士を結線して１つの電機子にする構成とが特徴部分となるので、以下では、この特徴部分を取り上げて説明する。
【００２２】
図２は、図１に示すコネクタユニットが２つのリニアモータ電機子を位置決め配置する場合の外観構成例を示す斜視図および側面図である。図１に示した符号を用いて説明すると、図２において、２つの電機子１，２を位置決め配置するように作られたコネクタユニット５は、長手方向の下面中央にスペーサ１１ａが突設され、該スペーサ１１ａの両側下面にコネクタ１２ａ，１２ｂが設けられている。そして、スペーサ１１ａの両側に延在する平坦面に、上下に貫通する貫通穴（図示例ではそれぞれ６個）１４が設けられている。スペーサ１１ａの形成位置における筐体側面から電源線１３が引き出される。
【００２３】
図３は、磁石レールが両側式である場合に、図２に示すコネクタユニットと２つのリニアモータ電機子との機械的な接続関係を説明する斜視図である。図３において、電機子１，２の各取付部８の上面には、対向端側にコネクタ９ａ，９ｂが配置され、コネクタユニット５の貫通穴１４に対応した位置に、ネジ穴１５が形成されている。つまり、コネクタユニット５のスペーサ１１ａの両側下面に電機子１，２の各取付部８の上面を当接させて接続用ボルト１６を貫通穴１４に挿通すると、接続用ボルト１６が電機子１，２の各取付部８の上面に設けたネジ穴１５に入り込み結合し、電機子１，２の各取付部８の上面がスペーサ１１ａの両側下面に位置決め固定される。コネクタ９ａとコネクタ１２ａとが接触結合し、コネクタ９ｂとコネクタ１２ｂとが接触結合した状態となる。
【００２４】
両側式磁石レール１８は、Ｎ極とＳ極とが対向して配置されるとともに、その対抗関係を交互に入れ替えて配置されている。連結された電機子１，２は、この両側式磁石レール１８の磁極間を走行するので、電機子コイル部７の幅は、図示するように小さいものになっている。
【００２５】
このように、実施の形態１によれば、複数の電機子の位置決めと同時に電気的な接続も行える。電気的な接続は、機械的に行えるので、誤配線の発生を防ぐことができる。以下に示す各実施の形態では、特徴部分である２つの電機子間の結線方法について具体的に説明する。
【００２６】
実施の形態２．
この実施の形態２では、図４〜図７を参照して、３個の電機子コイルを有する３相リニアモータ電機子に対する磁石レールが両側式である場合の電機子同士の結線方法について説明する。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態２として、磁石レールが両側式である場合に、図２に示すコネクタユニットにより結線される３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子それぞれが有する電機子コイルの巻回方向と相互関係を説明する概念図である。なお、図４では、両側式磁石レールは示されていない（図３参照）。
【００２８】
図４において、電機子１の電機子コイル部７に収納される３個の電機子コイル２０，２１，２２の巻回方向は、それぞれ同一の左回りである。これに対して電機子２の電機子コイル部７に収納される３個の電機子コイル２４，２５，２６の巻回方向は、それぞれ同一の右回りである。このように、電機子コイル２０，２１，２２の巻回方向と電機子コイル２４，２５，２６の巻回方向とは、互いに逆向きであり鏡像の関係にある。
【００２９】
通常、電機子端には絶縁やコイル保護を目的とした部材が配置されるため、電機子１，２が有する電機子コイルが全て同じ巻回方向である場合、電機子１の３個の電機子コイルがＵＶＷの順で並んでいるとすると、電機子２の電機子１に一番近い電機子コイルに、電気角で２π／３離れたＶ相を配置することで、コイル間の最短距離が得られる。
【００３０】
これに対して、図４に示すように、電機子１の電機子コイルの巻回方向と、電機子２の電機子コイルの巻回方向とを互いに鏡像の関係にすると、両側式磁石レールでは、磁極がコイル面の両側にあり、対向するＳ極およびＮ極の対向関係が交互に入れ替わるので、例えば図５〜図７に示すように、電機子１と電機子２の任意の電機子コイル間を接続するだけで、ＵＶＷ相を形成でき、電機子長を上記の値よりも短くすることや各種の値にするバリエーションを増やすことができる。なお、図５〜図７は、図４に示す２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法（その１〜その３）を説明する概念図である。ここで、図５〜図７では、磁石の極数とスロット数との比が２：３である場合を示すが、その他、磁石の極数とスロット数との比が４：３、８：９、１０：９である場合も同様に適用できる。
【００３１】
なお、図５〜図７において、電機子１での電機子コイル２０，２１，２２は、左端が巻き始め端であり、右端が巻き終わり端である。一方、電機子２での電機子コイル２４，２５，２６は、右端が巻き始め端であり、左端が巻き終わり端である。この関係は、以下に示す図９、図１０、図１１においても同様である。
【００３２】
図５〜図７に示すように、電機子１では、電機子コイル２０，２１，２２の各巻き終わり端同士が内部結線され、電機子２でも、電機子コイル２４，２５，２６の各巻き終わり端同士が内部結線される。コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子１を基準に考えるとして、電機子コイル２０の巻き始め端をＵ相に接続し、電機子コイル２１の巻き始め端をＶ相に接続し、電機子コイル２２の巻き始め端をＷ相に接続するとする。電機子２については、例えば図５〜図７に示す結線が可能である。
【００３３】
図５に示すように、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル２４の巻き始め端を電機子コイル２２の巻き始め端に接続し、電機子コイル２５の巻き始め端を電機子コイル２０の巻き始め端に接続し、電機子コイル２６の巻き始め端を電機子コイル２１の巻き始め端に接続する。そうすると、電機子２では、電機子コイル２４がＷ相の逆相となり、電機子コイル２５がＵ相の逆相となり、電機子コイル２６がＵ相の逆相となる。この結線でのコイル中心間の距離は、電気角πになるので、電機子全体の長さが短縮される。
【００３４】
図６に示すように、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル２４の巻き始め端を電機子コイル２０の巻き始め端に接続し、電機子コイル２５の巻き始め端を電機子コイル２１の巻き始め端に接続し、電機子コイル２６の巻き始め端を電機子コイル２２の巻き始め端に接続する。そうすると、電機子２では、電機子コイル２４がＵ相の逆相となり、電機子コイル２５がＶ相の逆相となり、電機子コイル２６がＷ相の逆相となる。この結線でのコイル中心間の距離は、電気角５π／３になる。
【００３５】
図７に示すように、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル２４の巻き始め端を電機子コイル２１の巻き始め端に接続し、電機子コイル２５の巻き始め端を電機子コイル２２の巻き始め端に接続し、電機子コイル２６の巻き始め端を電機子コイル２０の巻き始め端に接続する。そうすると、電機子２では、電機子コイル２４がＶ相の逆相となり、電機子コイル２５がＷ相の逆相となり、電機子コイル２６がＵ相の逆相となる。この結線でのコイル中心間の距離は、電気角７π／３になる。但し、図７に示す結線において、コイル幅が十分小さい場合、コイル中心間の距離は、電気角π／３になる。
【００３６】
このように、実施の形態２によれば、磁石レールが両側式である場合において、３個の電機子コイルを有する２つの３相電機子を連結するコネクタユニットが、２つの３相電機子それぞれの３個の電機子コイル相互間の片端同士を任意の組み合わせで結線するだけで、３個の電機子コイルを有する２つの３相電機子の一方の３相電機子に逆相を形成でき、コイル中心間の距離を電気角（２ｎ−１）π／３にすることができる。これによって、電機子長の短縮化を図ることや、電機子長のバリエーション、つまり設計の自由度を増やすことができる。但し、ｎは、ｎ＝１，２，３，…である。
【００３７】
実施の形態３．
この実施の形態３では、図８、図９を参照して、３個の電機子コイルを有する３相リニアモータ電機子に対する磁石レールが片側式である場合の電機子同士の結線方法について説明する。なお、図８は、本発明の実施の形態３として、磁石レールが片側式である場合に、図１に示すコネクタユニットにより結線される３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子のそれぞれが有する電機子コイルの巻回方向と相互関係を説明する概念図である。図９は、図８に示す３個の電機子コイルを有する２つの３相リニアモータ電機子同士の結線方法の一例を説明する概念図である。
【００３８】
図８において、電機子１の電機子コイル部７に収納される３個の電機子コイル３０，３１，３２の巻回方向は、それぞれ同一の左回りである。これに対して電機子２の電機子コイル部７に収納される３個の電機子コイル３４，３５，３６の巻回方向は、それぞれ同一の右回りである。このように、電機子コイル３０，３１，３２の巻回方向と電機子コイル３４，３５，３６の巻回方向とは、互いに逆向きであり鏡像の関係にある。この点は、実施の形態２と同様である。
【００３９】
しかし、片側式磁石レール３８では、磁極がコイル面の片側のみにあり、共通の配置面にＳ極とＮ極が交互に配置されるので、実施の形態２のように、電機子１と電機子２の任意の電機子コイル間を接続するだけでは、逆相を形成できない。この場合に得られるコイル中心間の距離は、電機子１，２が有する電機子コイルが全て同じ巻回方向である場合と同様の電気角２ｎπ／３となるだけであり、短縮化は図れない。そこで、磁石レールが片側式である場合は、例えば図９に示す結線方法を採る。なお、図９では、磁石の極数とスロット数との比が２：３である場合を示すが、その他、磁石の極数とスロット数との比が４：３、８：９、１０：９である場合も同様に適用できる。
【００４０】
図９において、電機子１では、電機子コイル３０，３１，３２の各巻き終わり端同士が内部結線される。一方、電機子２では、電機子コイル３４，３５，３６の各巻き始め端同士が内部結線される。コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子１を基準に考えるとして、電機子コイル３０の巻き始め端をＵ相に接続し、電機子コイル３１の巻き始め端をＶ相に接続し、電機子コイル３２の巻き始め端をＷ相に接続するとする。
【００４１】
電機子２については、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル３４の巻き終わり端をＵ相とＶ相に接続し、電機子コイル３５の巻き終わり端をＶ相とＷ相に接続し、電機子コイル３６の巻き終わり端をＵ相とＷ相に接続する。そうすると、電機子コイル３４はＷ相の逆相となり、電機子コイル３５はＵ相の逆相となり、電機子コイル３６はＶ相の逆相となるので、図５の場合と同様に、コイル中心間の距離を電気角πにすることができる。
【００４２】
このように、実施の形態３によれば、磁石レールが片側式である場合において、３個の電機子コイルを有する２つの３相電機子を連結するコネクタユニットが、ＵＶＷ相を割り当てる方の３相電機子の３個の電機子コイルの２つの片端を他方の３相電機子の３個の電機子コイルの１つの片端に接続して、該他方の３相電機子に逆相を形成するので、実施の形態２と同様に、コイル中心間の距離を電気角（２ｎ−１）π／３にすることができる。これによって、電機子長の短縮化を図ることや、電機子長のバリエーション、つまり設計の自由度を増やすことができる。
【００４３】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４として、磁石レールが両側式である場合に、磁石レールの磁極数とスロット数との比が５：６や７：６である２つの３相リニアモータ電機子を、図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。なお、図１０では、両側式磁石レールは示されていない。
【００４４】
磁石レールの磁極数とスロット数との比が５：６であるスロットコンビにおいては、電機子が有する電機子コイルは基本的に６個であるが、２つの３相電機子を連結する場合、スロットコンビの構成上、２つの３相電機子それぞれに、３相全てが逆相となる電機子コイルが必要となる。つまり、実施の形態２にて説明した結線方法を用いて、２つの３相電機子の双方に逆相を形成するには、２つの３相電機子は、それぞれ、逆相にする電機子コイルを含めて１２個の電機子コイルが必要となる。しかし、図１０に示す結線方法とすることで、２つの３相電機子を連結する場合でも、各３相電機子の電機子コイル数を増やさずに基本単位である６個とすることができる。
【００４５】
図１０において、電機子１では、巻回方向が左回りである電機子コイル４０，４１，４２，４３，４４，４５がこの順に配置されている。電機子２では、巻回方向が右回りである電機子コイル４７，４８，４９，５０，５１，５２がこの順に配置されている。つまり電機子１，２の電機子コイルの巻回方向は、図４と同様に、互いに逆向きで鏡像の関係になっている。
【００４６】
電機子１では、電機子コイル４１の巻き始め端と電機子コイル４２の巻き始め端と電機子コイル４５の巻き始め端とが内部結線されている。また、電機子コイル４０の巻き終わり端と電機子コイル４１の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル４２の巻き終わり端と電機子コイル４３の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル４４の巻き終わり端と電機子コイル４５の巻き終わり端とが内部結線されている。そして、電機子コイル４０の巻き始め端と電機子コイル４３の巻き始め端と電機子コイル４４の巻き始め端とがコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００４７】
電機子２では、電機子コイル４７の巻き始め端と電機子コイル５０の巻き始め端と電機子コイル５１の巻き始め端とが内部結線されている。また、また、電機子コイル４７の巻き終わり端と電機子コイル４８の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル４９の巻き終わり端と電機子コイル５０の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル５１の巻き終わり端と電機子コイル５２の巻き終わり端とが内部結線されている。そして、電機子コイル４８の巻き始め端と電機子コイル４９の巻き始め端と電機子コイル５２の巻き始め端とがコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００４８】
コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子１を基準に考えるとして、電機子コイル４０の巻き始め端をＵ相に接続し、電機子コイル４３の巻き始め端をＶ相に接続し、電機子コイル４４の巻き始め端をＷ相に接続する。そうすると、電機子１では、電機子コイル４０がＵ相、電機子コイル４１がＵ相の逆相、電機子コイル４２がＶ相の逆相、電機子コイル４３がＶ相、電機子コイル４４がＷ相、電機子コイル４５がＷ相の逆相となる。
【００４９】
電機子２については、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル４８の巻き始め端をＶ相とＷ相とに接続し、電機子コイル４９の巻き始め端をＵ相とＷ相とに接続し、電機子コイル５２の巻き始め端をＵ相とＶ相とに接続する。そうすると、電機子２では、電機子コイル４７がＵ相の逆相、電機子コイル４８がＵ相、電機子コイル４９がＶ相、電機子コイル５０がＶ相の逆相、電機子コイル５１がＷ相の逆相、電機子コイル５２がＷ相となる。
【００５０】
このように、磁石レールが両側式である場合において、磁石レールの磁極数とスロット数との比が５：６や７：６である複数の電機子を連結する場合、各電機子の電機子コイル数を増やさずに基本構成通り６個とすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００５１】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５として、磁石レールが片側式である場合に、磁石レールの磁極数とスロット数との比が５：６や７：６である２つの３相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。なお、図１１では、片側式磁石レールは示されていない。
【００５２】
磁石レールが片側式である場合には、図１１に示す結線方法とすることで、各３相電機子の電機子コイル数を増やさずに基本単位である６個とすることができる。図１１において、電機子１では、巻回方向が左回りである電機子コイル５５，５６，５７，５８，５９，６０がこの順に配置されている。電機子２では、巻回方向が右回りである電機子コイル６２，６３，６４，６５，６６，６７がこの順に配置されている。つまり、電機子１，２の電機子コイルの巻回方向は、図８と同様に、互いに逆向きで鏡像の関係になっている。
【００５３】
電機子１では、電機子コイル５６の巻き始め端と電機子コイル５７の巻き始め端と電機子コイル６０の巻き始め端とが内部結線されている。また、電機子コイル５５の巻き終わり端と電機子コイル５６の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル５７の巻き終わり端と電機子コイル５８の巻き終わり端とが内部結線され、電機子コイル５９の巻き終わり端と電機子コイル６０の巻き終わり端とが内部結線されている。そして、電機子コイル５５の巻き始め端と電機子コイル５８の巻き始め端と電機子コイル５９の巻き始め端とがコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００５４】
電機子２では、電機子コイル６３の巻き終わり端と電機子コイル６４の巻き終わり端と電機子コイル６７の巻き終わり端とが内部結線されている。また、また、電機子コイル６２の巻き始め端と電機子コイル６３の巻き始め端とが内部結線され、電機子コイル６４の巻き始め端と電機子コイル６５の巻き始め端とが内部結線され、電機子コイル６６の巻き始め端と電機子コイル６７の巻き始め端とが内部結線されている。そして、電機子コイル６２の巻き終わり端と電機子コイル６５の巻き終わり端と電機子コイル６６の巻き終わり端とがコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００５５】
コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子１を基準に考えるとして、電機子コイル５５の巻き始め端をＵ相に接続し、電機子コイル５８の巻き始め端をＶ相に接続し、電機子コイル５９の巻き始め端をＷ相に接続する。そうすると、電機子１では、電機子コイル５５がＵ相、電機子コイル５６がＵ相の逆相、電機子コイル５７がＶ相の逆相、電機子コイル５８がＶ相、電機子コイル５９がＷ相、電機子コイル６０がＷ相の逆相となる。
【００５６】
電機子２については、コネクタユニット５の結線部では、電機子コイル６２の巻き終わり端をＶ相とＷ相とに接続し、電機子コイル６５の巻き終わり端をＵ相とＷ相とに接続し、電機子コイル６６の巻き終わり端をＵ相とＶ相とに接続する。そうすると、電機子２では、電機子コイル６２がＵ相の逆相、電機子コイル６３がＵ相、電機子コイル６４がＶ相、電機子コイル６５がＶ相の逆相、電機子コイル６６がＷ相の逆相、電機子コイル６７がＷ相となる。
【００５７】
このように、磁石レールが片側式である場合において、磁石レールの磁極数とスロット数との比が５：６や７：６である複数の電機子を連結する場合、各３相電機子の電機子コイル数を増やさずに基本構成通り６個とすることができるので、生産性を向上させることができる。
【００５８】
実施の形態６．
この実施の形態６では、図１２と図１３を参照して、６相リニアモータ電機子を接続する場合について説明する。
【００５９】
＜磁石レールが片側式である場合＞
図１２は、本発明の実施の形態６として、磁石レールが片側式である場合に、２つの６相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【００６０】
電機子１では、電機子コイル７０〜７５の各巻き終わり端が内部結線され、各巻き始め端がコネクタユニット５の結線部に接続されている。電機子２では、電機子コイル７７〜８２の各巻き始め端が内部結線され、各巻き終わり端がコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００６１】
コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子コイル７０の巻き始め端と電機子コイル７８の巻き終わり端とをＵ相に接続し、電機子コイル７１の巻き始め端と電機子コイル７７の巻き終わり端とをＵ相の逆相に接続し、電機子コイル７２の巻き始め端と電機子コイル８０の巻き終わり端とをＶ相の逆相に接続し、電機子コイル７３の巻き始め端と電機子コイル７９の巻き終わり端とをＶ相に接続し、電機子コイル７４の巻き始め端と電機子コイル８２の巻き終わり端とをＷ相に接続し、電機子コイル７５の巻き始め端と電機子コイル８１の巻き終わり端とをＷ相の逆相に接続する。
【００６２】
そうすると、電機子１では、電機子コイル７０がＵ相、電機子コイル７１がＵ相の逆相、電機子コイル７２がＶ相の逆相、電機子コイル７３がＶ相、電機子コイル７４がＷ相、電機子コイル７５がＷ相の逆相となる。また、電機子２では、電機子コイル７７がＵ相の逆相、電機子コイル７８がＵ相、電機子コイル７９がＶ相、電機子コイル８０がＶ相の逆相、電機子コイル８１がＷ相の逆相、電機子コイル８２がＷ相となる。
【００６３】
このように、磁石レールが片側式である場合は、コネクタユニット５の結線部では、電機子１，２における同相の電機子コイル同士の結線を行って、一台の６相電機子で用いる６相電源供給部を外部に引き出している。
【００６４】
＜磁石レールが両側式である場合＞
図１３は、本発明の実施の形態６として、磁石レールが両側式である場合に、２つのの６相リニアモータ電機子を図２に示すコネクタユニットにより結線する結線方法の一例を説明する概念図である。
【００６５】
電機子１では、電機子コイル８４〜８９の各巻き終わり端が内部結線され、各巻き始め端がコネクタユニット５の結線部に接続されている。電機子２でも、同様に、電機子コイル９１〜９６の各巻き終わり端が内部結線され、各巻き始め端がコネクタユニット５の結線部に接続されている。
【００６６】
コネクタユニット５の結線部では、例えば、電機子コイル８４，９２の各巻き始め端をＵ相に接続し、電機子コイル８５，９１の各巻き始め端をＵ相の逆相に接続し、電機子コイル８６，９４の各巻き始め端をＶ相の逆相に接続し、電機子コイル８７，９３の各巻き始め端をＶ相に接続し、電機子コイル８８，９６の各巻き始め端をＷ相に接続し、電機子コイル８９，９５の各巻き始め端をＷ相の逆相に接続する。
【００６７】
そうすると、電機子１では、電機子コイル８４がＵ相、電機子コイル８５がＵ相の逆相、電機子コイル８６がＶ相の逆相、電機子コイル８７がＶ相、電機子コイル８８がＷ相、電機子コイル８９がＷ相の逆相となる。また、電機子２では、電機子コイル９１がＵ相の逆相、電機子コイル９２がＵ相、電機子コイル９３がＶ相、電機子コイル９４がＶ相の逆相、電機子コイル９５がＷ相の逆相、電機子コイル９６がＷ相となる。
【００６８】
このように、磁石レールが両側式である場合も、コネクタユニット５の結線部では、電機子１，２における同相の電機子コイル同士の結線を行って、一台の６相電機子で用いる６相電源供給部を外部に引き出している。
【００６９】
つまり、電機子が６相である場合は、コネクタユニット５での接続パターンは、磁石レールが片側式である場合と両側式である場合とで一致するので、磁石幅と磁石数とスロット数比とが同じであれば、コネクタユニット５を共用化することができる。
【００７０】
なお、以上説明した各実施の形態では、配列接続するリニアモータ電機子が３相用や６相用である場合を示したが、本発明は、単相用のリニアモータ電機子の配列接続にも同様に適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかるコネクタユニットは、接続配列する複数のリニアモータ電機子の位置決めと同時に電気的な接続も行えるコネクタユニットとして有用である。
【００７２】
また、本発明にかかるコネクタユニットを備えたリニアモータ電機子は、複数のリニアモータ電機子を１つのリニアモータ電機子として接続配列する設計を高い自由度の下で実施できるリニアモータ電機子として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３，４  電機子（リニアモータ電機子）
５  コネクタユニット
７  電機子コイル部
８  取付部
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  電機子のコネクタ（外部接続用コネクタ）
１０  コネクタユニットの結線部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  コネクタユニットのスペーサ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  コネクタユニットのコネクタ（結線用コネクタ）
１８  両側式磁石レール
２０〜２２、２４〜２６、３０〜３２、３４〜３６、４０〜４５、４７〜５２、５５〜５９、６２〜６７  電機子コイル
３８  片側式磁石レール
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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