(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に空芯部が形成された空芯コイルと、
前記空芯部に嵌め込まれた平板状の中子と、
前記空芯コイル及び前記中子を一体成形する樹脂モールド部と、を備え、
前記樹脂モールド部は、
前記空芯コイル及び前記中子の表面側に位置する表面モールド部と、
前記空芯コイル及び前記中子の裏面側に位置する裏面モールド部と、
前記空芯コイルと前記中子との間を通って前記表面モールド部と前記裏面モールド部とを連結する連結部と、を有する、
コアレスリニアモータ電機子。
【請求項２】
前記中子は、表面又は裏面の何れか一方から突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記樹脂モールド部から露出している、
請求項１に記載のコアレスリニアモータ電機子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコアレスリニアモータ電機子と、
前記電機子と磁気的空隙を介して対向配置された一対の平板状のバックヨークと、前記バックヨークの内側面に取り付けられて、異なる極性が隣り合うように配置された複数の永久磁石と、を有する界磁部と、を備え、
前記コアレスリニアモータ電機子及び前記界磁部の何れか一方を固定子に、前記コアレスリニアモータ電機子及び前記界磁部の何れか他方を可動子として、前記界磁部と前記電機子とが相対的に走行する、
コアレスリニアモータ。
【請求項４】
空芯コイルの中央部に形成された空芯部に平板状の中子を嵌め込む仮止め工程と、
前記仮止め工程の後、前記空芯コイル及び前記中子を成形型の内部に位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程の後、前記成形型に樹脂を流し込んで前記空芯コイル及び前記中子を一体成形する成形工程と、
を備えるコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【請求項５】
前記成形型は、対向する第一内壁部及び第二内壁部を有しており、
前記位置決め工程では、前記成形型の前記第二内壁部から前記第一内壁部に向けて進退可能な押圧部材により前記中子を前記第一内壁部に押圧する、
請求項４に記載のコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【請求項６】
前記中子は、表面又は裏面の何れか一方から突出する突出部を有し、
前記位置決め工程では、前記突出部を前記第一内壁部に当接させる、
請求項５に記載のコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【請求項７】
前記中子は、前記第一内壁部及び前記第二内壁部の少なくとも一方から突出する凸部が挿入される凹部を有し、
前記位置決め工程では、前記凸部を前記凹部に挿入する、
請求項５又は６に記載のコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【請求項８】
前記凸部は、前記第一内壁部に形成されている、
請求項７に記載のコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【請求項９】
前記仮止め工程では、前記空芯コイルと前記中子との間に、前記中子の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する、
請求項４〜８の何れか一項に記載のコアレスリニアモータ電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアレスリニアモータに用いるコアレスリニアモータ電機子及びコアレスリニアモータ並びにコアレスリニアモータ電機子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コアレスリニアモータに用いるコアレスリニアモータ電機子は、コイル位置決め或いはコイル間結線の中継用としてプリント基板を配置し、当該プリント基板の表裏面にコイルを貼り付けたものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３４９０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなコアレスリニアモータ電機子においては、コイル量を増やすことでコアレスリニアモータ電機子の特性を向上させることができる。しかしながら、従来のコアレスリニアモータ電機子は、プリント基板の表裏面にコイルを貼り付ける構成であるため、コイル量を増やすにも限界がある。
【０００５】
そこで、本発明は、コイル量を増やして特性向上を図れるプリント基板レスのコアレスリニアモータ電機子、コアレスリニアモータ並びにコアレスリニアモータ電機子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るコアレスリニアモータ電機子は、平板状に形成された中子と、中子の外周面に取り付けられた空芯コイルと、空芯コイル及び中子を一体成形する樹脂モールド部と、を備える。
【０００７】
一実施形態として、中子は、表面又は裏面の何れか一方から突出する突出部を有し、突出部は、樹脂モールド部から露出していてもよい。
【０００８】
一実施形態として、中子と空芯コイルとの間に、中子の厚さ方向に貫通する空芯部が形成されており、樹脂モールド部は、中子の表面側に位置する表面モールド部と、中子の裏面側に位置する裏面モールド部と、空芯部を通って表面モールド部と裏面モールド部とを連結する連結部と、を有してもよい。
【０００９】
本発明の一側面に係るコアレスリニアモータは、上記の何れかのコアレスリニアモータ電機子と、コアレスリニアモータ電機子と磁気的空隙を介して対向配置された一対の平板状のバックヨークと、バックヨークの内側面に取り付けられて、異なる極性が隣り合うように配置された複数の永久磁石と、を有する界磁部と、を備え、コアレスリニアモータ電機子及び界磁部の何れか一方を固定子に、コアレスリニアモータ電機子及び界磁部の何れか他方を可動子として、界磁部と電機子とが相対的に走行する。
【００１０】
本発明の一側面に係るコアレスリニアモータ電機子の製造方法は、空芯コイルの中央部に形成された空芯部に平板状の中子を嵌め込む仮止め工程と、前記仮止め工程の後、前記空芯コイル及び前記中子を成形型の内部に位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程の後、成形型に樹脂を流し込んで中子及び空芯コイルを一体成形する成形工程と、を備える。
【００１１】
一実施形態として、成形型は、対向する第一内壁部及び第二内壁部を有しており、仮止め工程では、成形型の第二内壁部から第一内壁部に向けて進退可能な押圧部材により中子を第一内壁部に押圧してもよい。
【００１２】
一実施形態として、中子は、表面又は裏面の何れか一方から突出する突出部を有し、位置決め工程では、突出部を第一内壁部に当接させてもよい。
【００１３】
一実施形態として、中子は、第一内壁部及び第二内壁部の少なくとも一方から突出する凸部が挿入される凹部を有し、位置決め工程では、凸部を凹部に挿入してもよい。
【００１４】
一実施形態として、凸部は、第一内壁部に形成されていてもよい。
【００１５】
一実施形態として、仮止め工程では、空芯コイルと中子との間に、中子の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、コイル量を増やして特性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コアレスリニアモータの斜視図である。
【図２】第１の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す背面図である。
【図４】コアレスリニアモータ電機子を示す図であり、（ａ）は図２に示すＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）線における断面図、（ｂ）は図２に示すＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）線における断面図である。
【図５】コイルユニットを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図６】コイルユニットを示す図であり、（ａ）は図５の（ａ）に示すＶＩ（ａ）−ＶＩ（ａ）線における断面図、（ｂ）は図５の（ａ）に示すＶＩ（ｂ）−ＶＩ（ｂ）線における断面図である。
【図７】空芯コイルを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線における断面図である。
【図８】中子を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ａ）に示すＶＩＩＩ（ｃ）−ＶＩＩＩ（ｃ）線における断面図である。
【図９】コイルユニットを成形型の内部に位置決めした状態を示す図である。
【図１０】成形型に樹脂を注入した状態を示す図である。
【図１１】第２の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す正面図である。
【図１２】第２の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す背面図である。
【図１３】コアレスリニアモータ電機子を示す図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＩ（ａ）−ＸＩＩＩ（ａ）線における断面図、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＩ（ｂ）−ＸＩＩＩ（ｂ）線における断面図である。
【図１４】コイルユニットを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図１５】コイルユニットを示す図であり、（ａ）は図１４の（ａ）に示すＸＶ（ａ）−ＸＶ（ａ）線における断面図、（ｂ）は図１４の（ａ）に示すＸＶ（ｂ）−ＸＶ（ｂ）線における断面図である。
【図１６】中子を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ａ）に示すＸＶＩ（ｃ）−ＸＶＩ（ｃ）線における断面図である。
【図１７】コイルユニットを成形型の内部に位置決めした状態を示す図である。
【図１８】成形型に樹脂を注入した状態を示す図である。
【図１９】変形例を示す図である。
【図２０】変形例を示す図である。
【図２１】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、実施形態に係るコアレスリニアモータ電機子、コアレスリニアモータ並びにコアレスリニアモータ電機子の製造方法について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、コアレスリニアモータを示す斜視図である。図１に示すように、コアレスリニアモータ１は、主に、界磁部２と、コアレスリニアモータ電機子３と、を備えている。そして、界磁部２及びコアレスリニアモータ電機子３の何れか一方を固定子に、界磁部２及びコアレスリニアモータ電機子３の何れか他方を可動子として、界磁部２とコアレスリニアモータ電機子３とが相対的に走行する。
【００２０】
界磁部２は、コアレスリニアモータ電機子３と磁気的空隙を介して対向配置された一対の平板状のバックヨーク２１ａ，２１ｂを有している。バックヨーク２１ａ，２１ｂは、例えば、平板状に形成されている。バックヨーク２１ａ，２１ｂの間には、直線状に延びる溝部２２が形成されている。バックヨーク２１ａの溝部２１に面する内側面に、異なる極性が隣り合うように配置された複数の永久磁石２３ａが取り付けられている。また、バックヨーク２１ｂの溝部２１に面する内側面に、異なる極性が隣り合うように配置された複数の永久磁石２３ｂが取り付けられている。永久磁石２３ａ，２３ｂは、例えば、矩形板状に形成されている。永久磁石２３ａと永久磁石２３ｂとは、互いに対向する位置に配置されている。
【００２１】
図２は、第１の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す正面図である。図３は、第１の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す背面図である。図４は、コアレスリニアモータ電機子を示す図であり、図４の（ａ）は図２に示すＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）線における断面図、図４の（ｂ）は図２に示すＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）線における断面図である。図１〜図４に示すように、コアレスリニアモータ電機子３は、界磁部２の溝部２１に挿入されて、溝部２１に沿って直動する部材である。コアレスリニアモータ電機子３は、断面Ｔ字状に形成されており、電機子巻線部４と、電機子基部５と、を備えている。
【００２２】
電機子巻線部４は、界磁部２の溝部２１に挿入される部位である。電機子巻線部４は、平板状に形成されており、１又は複数のコイルユニット６と、樹脂モールド部７と、を備えている。
【００２３】
図５は、コイルユニットを示す図であり、図５の（ａ）は正面図、図５の（ｂ）は背面図である。図６は、コイルユニットを示す図であり、図６の（ａ）は図５の（ａ）に示すＶＩ（ａ）−ＶＩ（ａ）線における断面図、図６の（ｂ）は図５の（ａ）に示すＶＩ（ｂ）−ＶＩ（ｂ）線における断面図である。図５及び図６に示すように、コイルユニット６は、平板状に形成されており、空芯コイル８と、中子９と、を有している。
【００２４】
図７は、空芯コイルを示す図であり、図７の（ａ）は正面図、図７の（ｂ）は図７の（ａ）に示すＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線における断面図である。図５〜図７に示すように、空芯コイル８は、中央部に空芯部８１が形成された成形コイルであり、電線８２が長円板状に巻かれている。空芯部８１は、空芯コイル８を貫通して空芯コイル８の表面８３から裏面８４に至る貫通孔である。空芯コイル８は、例えば、中央部に矩形の貫通孔が形成された矩形枠体（不図示）に電線８２が巻回された部材としてもよい。この場合、矩形枠体の中央部に形成された貫通孔が、空芯コイル８の空芯部８１となる。また、空芯コイルは、例えば、矩形枠体に電線８２が巻回された後に矩形枠体が取り外されて、電線８２のみとなった部材としてもよい。この場合、巻回された電線８２の中央部の空間が、空芯部８１となる。なお、電線８２の巻き方は、特に限定されるものではなく、例えば、アルファ巻きとすることができる。
【００２５】
図８は、中子を示す図であり、図８の（ａ）は正面図、図８の（ｂ）は背面図、図８の（ｃ）は図８の（ａ）に示すＶＩＩＩ（ｃ）−ＶＩＩＩ（ｃ）線における断面図である。図５，６，８に示すように、中子９は、空芯コイル８の空芯部８１に嵌め込まれる部材である。中子９は、非磁性体により構成されている。中子９の材料としては、例えば、ＰＣ、ＰＢＴなどのエンジニアリングプラスチック或いは熱可塑性樹脂を採用することができる。
【００２６】
中子９は、薄く細長い矩形板状に形成された部材である。中子９の四隅には、傾斜面部９１が形成されている。傾斜面部９１は、中子９の厚さ方向に亘って中子９の四隅を面取りした（切り欠いた）形状となっている。このため、中子９の表面９２及び裏面９３は、矩形の四隅が面取りされた形状である八角形となっている。
【００２７】
中子９には、表面９２から突出する二つの突出部９４が形成されている。突出部９４は、後述する成形型１０（図９参照）に当接させる部位である。突出部９４は、中子９の長手方向に沿って配列されている。突出部９４の先端面９５は、平面状に形成されている。突出部９４の中央部には、先端面９５から窪む凹部９６が形成されている。凹部９６は、後述する成形型１０の凸部１５（図９参照）が挿入される部位である。凹部９６は、有底の穴となっている。
【００２８】
表面９２から裏面９３に至る中子９の厚さＤ１は、空芯コイル８の厚さＤ２（図７の（ｂ）参照）よりも薄くなっている。突出部９４の表面９２からの突出高さＨ１は、特に限定されるものではない。但し、後述するように、突出部９４の突出高さＨ１が樹脂モールド部７の厚さとなるため、突出部９４の突出高さＨ１は低い方が好ましい。
【００２９】
そして、図５及び図６に示すように、コイルユニット６は、空芯コイル８の空芯部８１に中子９が嵌め込まれて構成されている。空芯コイル８と中子９とは、接着剤等により仮止めされている。コイルユニット６では、中子９の表面９２が、空芯コイル８の表面８３と面一となっている。このため、中子９の突出部９４は、空芯コイル８の表面８３から突出している。また、中子９の裏面９３は、空芯コイル８の裏面８４よりも空芯部８１内に窪んだ位置となっている。なお、平板状に形成されるコイルユニット６の表裏面のうち、空芯コイル８の表面８３側及び中子９の表面９２側の面が表面６２となり、空芯コイル８の裏面８４側及び中子９の裏面９３側の面が裏面６３となる。
【００３０】
また、コイルユニット６の空芯コイル８と中子９との間に、中子９の厚さ方向に貫通する貫通孔６１が形成されている。貫通孔６１は、空芯コイル８の空芯部８１と中子９の傾斜面部９１とにより形成される空間である。
【００３１】
図２〜図４に示すように、樹脂モールド部７は、コイルユニット６を構成する空芯コイル８及び中子９と、電機子基部５と、を一体成形している。樹脂モールド部７は、表面モールド部７１と、裏面モールド部７２と、連結部７３と、を備えている。
【００３２】
表面モールド部７１は、コイルユニット６の表面６２側に位置して、空芯コイル８、中子９及び電機子基部５を一体成形する部位である。表面モールド部７１からは、中子９の突出部９４が露出している。
【００３３】
裏面モールド部７２は、コイルユニット６の裏面６３側に位置して、空芯コイル８、中子９及び電機子基部５を一体成形する部位である。裏面モールド部７２には、二つの穴７４が形成されている。穴７４は、後述する成形型の押圧部材１８により形成される穴である。穴７４からは、中子９の裏面９３が露出している。
【００３４】
連結部７３は、コイルユニット６の貫通孔６１を通って表面モールド部７１と裏面モールド部７２とを連結する部位である。連結部７３は、樹脂モールド部７の成形時に、樹脂が貫通孔６１に流れ込んで貫通孔６１に充填されることにより形成される。
【００３５】
図１及び図４に示すように、電機子基部５は、界磁部２の溝部２１よりも幅広に形成されて、電機子巻線部４を保持する部材である。電機子基部５の下側には、電機子巻線部４が挿入される凹部５１が形成されている。そして、電機子基部５は、凹部５１に電機子巻線部４の上部が挿入された状態で、樹脂モールド部７により電機子巻線部４と一体形成されている。
【００３６】
次に、コアレスリニアモータ電機子３の製造方法について説明する。
【００３７】
［仮止め工程］
コアレスリニアモータ電機子３の製造方法では、まず、空芯コイル８の中央部に形成された空芯部８１に平板状の中子９を嵌め込む仮止め工程を行う。仮止め工程では、まず、空芯コイル８と、中子９と、を用意する。次に、図５及び図６に示すように、空芯コイル８の空芯部８１に中子９を嵌め込む。その際、中子９の表面９２と空芯コイル８の表面８３とを面一にする。これにより、空芯コイル８と中子９とは、空芯コイル８の空芯部８１に中子９が嵌め込まれた状態で仮止めされたコイルユニット６となる。また、空芯コイル８と中子９との間に、中子９の厚さ方向に貫通する貫通孔６１が形成される。なお、仮止め工程では、空芯コイル８の内周面（空芯部８１）と中子９の外周面とを接着剤等により接着することで、空芯コイル８と中子９との仮止めをより強固に行うことができる。
【００３８】
［位置決め工程］
仮止め工程が終わると、次に、コイルユニット６として構成された空芯コイル８及び中子９を成形型１０の内部に位置決めする位置決め工程を行う。図９は、コイルユニットを成形型の内部に位置決めした状態を示す図である。図９に示すように、位置決め工程では、まず、コイルユニット６として構成された空芯コイル８及び中子９と、電機子基部５と、コアレスリニアモータ電機子３を樹脂成形するための成形型１０と、を用意する。
【００３９】
成形型１０は、第一成形型１１と、第二成形型１２と、を備えている。
【００４０】
第一成形型１１は、空芯コイル８の表面８３側及び中子９の表面９２側（コイルユニット６の表面６２側）に配置される金型である。第一成形型１１は、表面モールド部７１の表面を形成する。第一成形型１１は、断面略Ｌ字状に形成されている。そして、第一成形型１１は、空芯コイル８の表面８３及び中子９の表面９２と対向する第一内壁部１３と、第二成形型１２と接合される第一接合部１４と、を備えている。第一接合部１４は、第一内壁部１３の三方側（左側、右側、下側）にのみ設けられている。第一内壁部１３の上側は、電機子基部５を配置するため、開放端となっている。
【００４１】
第一内壁部１３は、中子９の突出部９４が当接される部位である。第一内壁部１３は、突出部９４が第一内壁部１３に当接した際に、空芯コイル８の表面８３及び中子９の表面９２との間に所定の隙間を形成する。
【００４２】
また、第一成形型１１は、第一内壁部１３から突出する二つの凸部１５を備えている。凸部１５は、中子９の凹部９６に挿入することで、成形型１０の内部での中子９の位置決めを行うための位置決め用棒状部材である。なお、凸部１５の第一内壁部１３からの突出高さは、凸部１５を凹部９６に挿入した際に突出部９４が第一内壁部１３に当接すれば、いかなる寸法であってもよい。
【００４３】
第二成形型１２は、空芯コイル８の裏面８４側及び中子９の裏面９３側（コイルユニット６の裏面６３側）に配置される金型である。第二成形型１２は、裏面モールド部７２の表面を形成する。第二成形型１２は、断面略Ｌ字状に形成されている。そして、第二成形型１２は、空芯コイル８の裏面８４及び中子９の裏面９３と対向する第二内壁部１６と、第一成形型１１と接合される第二接合部１７と、を備えている。第二接合部１７は、第二内壁部１６の三方側（左側、右側、下側）にのみ設けられている。第二内壁部１６の上側は、電機子基部５を配置するため、開放端となっている。
【００４４】
第二内壁部１６は、突出部９４が第一内壁部１３に当接した際に、空芯コイル８の裏面８４及び中子９の裏面９３との間に所定の隙間を形成する。
【００４５】
第二成形型１２には、第二内壁部１６から第一内壁部１３に向けて進退可能な二つの押圧部材１８が取り付けられている。押圧部材１８は、第二内壁部１６から突出して中子９の裏面９３に当接される先端部１９と、先端部１９を進退させるネジ部２０と、を備えている。先端部１９は、裏面９３の凹部９６と対向する位置に当接される。なお、先端部１９の形状は、特に限定されるものではないが、適切に中子９を押圧する観点から、凹部９６よりも大径のテーパー形状とすることができる。ネジ部２０の後端は、第二成形型１２の外部まで延びており、外部からネジ部２０を回転操作することが可能になっている。
【００４６】
位置決め工程では、次に、成形型１０の内部にコイルユニット６として構成された空芯コイル８及び中子９を配置して、第一成形型１１と第二成形型１２とを組み合わせる。その際、まず、第一成形型１１の凸部１５を中子９の凹部９６に挿入して、第一成形型１１の第一接合部１４と第二成形型１２の第二接合部１７とを接合させる。そして、押圧部材１８により中子９を第一内壁部１３側に押圧して、突出部９４を第一内壁部１３に当接させる。これにより、空芯コイル８及び中子９（コイルユニット６）が成形型１０の内部で位置決めされる。
【００４７】
位置決め工程では、次に、電機子基部５の凹部５１に第一成形型１１及び第二成形型１２からはみ出たコイルユニット６の上部を挿入する。第一成形型１１及び第二成形型１２からはみ出たコイルユニット６の上部には、空芯コイル８の一部、又は、空芯コイル８及び中子９の一部が含まれる。そして、第一内壁部１３及び第二内壁部１６の上側に、電機子基部５を接合する。その際、凹部５１とコイルユニット６とが当接しないように、凹部５１とコイルユニット６との間に隙間を形成する。
【００４８】
［成形工程］
位置決め工程が終了すると、次に、成形型１０に樹脂を流し込み、空芯コイル８及び中子９を一体成形する成形工程を行う。図１０は、成形型に樹脂を注入した状態を示す図である。図１０に示すように、成形工程では、第一成形型１１及び第二成形型１２とコイルユニット６との間の隙間に、樹脂を注入する。すると、樹脂は、第一内壁部１３とコイルユニット６の表面６２（空芯コイル８の表面８３及び中子９の表面９２）との間の隙間、第二内壁部１６とコイルユニット６の裏面６３（空芯コイル８の裏面８４及び中子９の裏面９３）との間の隙間、凹部５１とコイルユニット６との間に隙間、及び空芯コイル８と中子９との間の貫通孔６１に流れ込む。
【００４９】
その後、所定時間が経過して樹脂が冷却硬化すると、コイルユニット６を構成する空芯コイル８及び中子９と、電機子基部５と、を一体成形する樹脂モールド部７が形成される。なお、第一内壁部１３と空芯コイル８の表面８３及び中子９の表面９２との間の隙間に流れ込んだ樹脂が冷却硬化することで、表面モールド部７１が形成される。なお、突出部９４により第一内壁部１３と空芯コイル８の表面８３及び中子９の表面９２との間の隙間が形成されるため、突出部９４の突出高さＨ１が、表面モールド部７１の厚さとなる（図８及び図１０参照）。また、第二内壁部１６と空芯コイル８の裏面８４及び中子９の裏面９３との間の隙間に流れ込んだ樹脂が冷却硬化することで、裏面モールド部７２が形成される。また、空芯コイル８と中子９との間の貫通孔６１に流れ込んだ樹脂が冷却硬化することで、連結部７３が形成される。そして、第一成形型１１及び第二成形型１２から樹脂成形品を抜き取ることで、コアレスリニアモータ電機子３の製造が終了する。
【００５０】
このように製造されたコアレスリニアモータ電機子３では、図２〜図４に示すように、空芯コイル８及び中子９が樹脂モールド部７により覆われている。樹脂モールド部７の表面モールド部７１と裏面モールド部７２とが連結部７３により連結されている。樹脂モールド部７から突出部９４の先端面９５が露出している。押圧部材１８が配置されていた箇所に、樹脂モールド部７の穴７４が形成されており、この穴７４から中子９の裏面９３が露出している。
【００５１】
このように、本実施形態に係るコアレスリニアモータ電機子３では、空芯コイル８の空芯部８１に平板状の中子９が嵌め込まれており、これらが樹脂モールド部７により一体形成されている。このため、プリント基板を配置した従来のコアレスリニアモータ電機子に比べて、コイル量を増やすことができるため、特性向上を図ることができる。
【００５２】
また、コアレスリニアモータ電機子３では、中子９の突出部９４が樹脂モールド部７から露出している。このため、空芯コイル８で発生した熱を突出部９４から外部に放出することができる。これにより、コアレスリニアモータ電機子３の耐久性向上を図ることができる。
【００５３】
また、コアレスリニアモータ電機子３では、表面モールド部７１と裏面モールド部７２とが連結部７３により連結されている。このため、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２を薄くしても、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２が空芯コイル８及び中子９から剥離して膨らむのを抑制することができる。これにより、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２を薄くしてコアレスリニアモータ電機子３のコイル量を増やすことができるため、コアレスリニアモータ電機子３の特性向上を更に図ることができる。ところで、コアレスリニアモータ電機子３の使用時は空芯コイル８が最も発熱するため、空芯コイル８の近傍において表面モールド部７１及び裏面モールド部７２の変形が最も大きくなる。これに対し、本実施形態では、連結部７３は空芯コイル８と中子９との間を通るため、空芯コイル８の発熱に伴う表面モールド部７１及び裏面モールド部７２の変形を効果的に抑制することができる。
【００５４】
本実施形態に係るコアレスリニアモータ１では、上述したコアレスリニアモータ電機子３を備えるため、リニアモータとしての特性向上も図ることができる。
【００５５】
本実施形態に係るコアレスリニアモータ電機子の製造方法では、空芯コイル８の空芯部８１に平板状の中子９が嵌め込まれ、これらが樹脂モールド部７により一体形成される。このため、コア部分にプリント基板を配置した従来のコアレスリニアモータ電機子３に比べて、コイル量を増やすことができるため、特性向上を図ることができる。
【００５６】
また、この製造方法では、仮止め工程において、押圧部材１８により中子９を第一内壁部１３に押圧する。これにより、中子９が第一内壁部１３に当接されることで、成形型１０の内部での中子９の位置決めを容易に行うことができる。しかも、ネジ部２０を回すことにより先端部１９の第一内壁部１３からの突出量を調整することができるため、第一成形型１１の第一接合部１４と第二成形型１２の第二接合部１７とを隙間なく接合させつつ、突出部９４を第一内壁部１３に当接させることができる。
【００５７】
また、この製造方法では、位置決め工程において、中子９の表面９２から突出する突出部９４を第一内壁部１３に当接させる。これにより、第一内壁部１３と中子９の表面９２との間に隙間を形成することができる。このため、仮止め工程において空芯コイル８部が突出部９４よりも低くなるように空芯コイル８部と中子９とを仮止めすることで、空芯コイル８部及び中子９の表面に樹脂モールド部７を確実に形成することができる。本実施形態では、仮止め工程において、中子９の表面９２と空芯コイル８の表面８３とを面一にするため、空芯コイル８部及び中子９の表面に樹脂モールド部７を確実に形成することができる。これにより、空芯コイル８部と中子９とを確実に一体成形することができる。しかも、樹脂モールド部７の厚さと突出部９４の突出高さとは同じであるため、樹脂モールド部７の厚さを高精度に設定することができる。
【００５８】
また、この製造方法では、位置決め工程において、第一内壁部１３から突出する凸部１５を中子９の凹部９６に挿入する。これにより、成形型１０の内部での中子９の位置決めを容易に行うことができる。
【００５９】
しかも、中子９の凹部９６に挿入する凸部１５が第一内壁部１３に形成されている。これにより、凹部９６に凸部１５を挿入する方向と、押圧部材１８により中子９を第一内壁部１３に押圧する方向と、が同じになるため、成形型１０の内部で中子９を位置決めする際の作業性が向上する。
【００６０】
また、この製造方法では、仮止め工程において、空芯コイル８と中子９との間に貫通孔６１を形成する。これにより、成形工程において、樹脂が貫通孔６１に流れ込むことで、空芯コイル８と中子９との間に表面モールド部７１と裏面モールド部７２とを連結する連結部７３が形成される。このため、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２を薄くしても、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２が空芯コイル８及び中子９から剥離して膨らむのを抑制することができる。これにより、表面モールド部７１及び裏面モールド部７２を薄くしてコアレスリニアモータ電機子３のコイル量を増やすことができるため、コアレスリニアモータ電機子３の特性向上を更に図ることができる。ところで、コアレスリニアモータ電機子３の使用時は空芯コイル８が最も発熱するため、空芯コイル８の近傍において表面モールド部７１及び裏面モールド部７２の変形が最も大きくなる。これに対し、本実施形態では、連結部７３は空芯コイル８と中子９との間を通るため、空芯コイル８の発熱に伴う表面モールド部７１及び裏面モールド部７２の変形を効果的に抑制することができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、中子の形状及び位置決め工程のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する事項のみを説明し、第１の実施形態と同様の説明を省略する。
【００６２】
図１１は、第２の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す正面図である。図１２は、第２の実施形態のコアレスリニアモータ電機子を示す背面図である。図１３は、コアレスリニアモータ電機子を示す図であり、図１３の（ａ）は図１１に示すＸＩＩＩ（ａ）−ＸＩＩＩ（ａ）線における断面図、図１３の（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＩ（ｂ）−ＸＩＩＩ（ｂ）線における断面図である。図１１〜図１３に示すように、コアレスリニアモータ電機子３Ａは、電機子巻線部４Ａと、電機子基部５と、を備えている。電機子巻線部４Ａは、１又は複数のコイルユニット６Ａと、樹脂モールド部７と、を備えている。
【００６３】
図１４は、コイルユニットを示す図であり、図１４の（ａ）は正面図、図１４の（ｂ）は背面図である。図１５は、コイルユニットを示す図であり、図１５の（ａ）は図１４の（ａ）に示すＸＶ（ａ）−ＸＶ（ａ）線における断面図、図１５の（ｂ）は図１４の（ａ）に示すＸＶ（ｂ）−ＸＶ（ｂ）線における断面図である。図１４〜図１６に示すように、コイルユニット６Ａは、平板状に形成されており、空芯コイル８と、中子９Ａと、を有している。
【００６４】
図１６は、中子を示す図であり、図１６の（ａ）は正面図、図１６の（ｂ）は背面図、図１６の（ｃ）は図１６の（ａ）に示すＸＩＶ（ｃ）−ＸＩＶ（ｃ）線における断面図である。図１４〜図１６に示すように、中子９Ａは、薄く細長い矩形板状に形成された部材であり、その四隅に傾斜面部９１が形成されている。
【００６５】
中子９Ａには、表面９２から突出する一つの突出部９４Ａが形成されている。突出部９４Ａは、第１の実施形態の突出部９４よりも大きく、中子９Ａの長手方向に沿って延びている。突出部９４Ａは、後述する成形型１０Ａ（図１７参照）に当接させる部位である。突出部９４Ａの先端面９５Ａは、平面状に形成されている。
【００６６】
中子９Ａの裏面９３には、凹部９６Ａが形成されている。凹部９６Ａは、後述する押圧部材１８Ａの先端部１９Ａ（図１７参照）が挿入される部位である。凹部９６Ａは、有底の穴となっている。
【００６７】
図１４及び図１５に示すように、コイルユニット６Ａは、空芯コイル８の空芯部８１に中子９Ａが嵌め込まれて構成されている。空芯コイル８と中子９Ａとは、接着剤等により仮止めされている。コイルユニット６Ａでは、中子９Ａの表面９２が、空芯コイル８の表面８３と面一となっている。このため、中子９Ａの突出部９４Ａは、空芯コイル８の表面８３から突出している。また、中子９Ａの裏面９３は、空芯コイル８の裏面８４よりも空芯部８１内に窪んだ位置となっている。なお、第１の実施形態と同様に、コイルユニット６の空芯コイル８と中子９Ａとの間に、中子９Ａの厚さ方向に貫通する貫通孔６１が形成されている。
【００６８】
なお、樹脂モールド部７の表面モールド部７１からは、中子９Ａの突出部９４Ａが露出しており、樹脂モールド部７の裏面モールド部７２には、中子９Ａの裏面９３を露出させる二つの穴７４が形成されている。
【００６９】
次に、コアレスリニアモータ電機子３Ａの製造方法について説明する。
【００７０】
［仮止め工程］
コアレスリニアモータ電機子３Ａの製造方法では、まず、空芯コイル８の中央部に形成された空芯部８１に平板状の中子９Ａを嵌め込む仮止め工程を行う。仮止め工程は、基本的に第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
［位置決め工程］
仮止め工程が終わると、次に、空芯コイル８及び中子９Ａ（コイルユニット６Ａ）を成形型１０Ａの内部に位置決めする位置決め工程を行う。図１７は、コイルユニットを成形型の内部に位置決めした状態を示す図である。図１７に示すように、位置決め工程では、まず、コイルユニット６Ａとして構成された空芯コイル８及び中子９Ａと、電機子基部５と、コアレスリニアモータ電機子３Ａを樹脂成形するための成形型１０Ａと、を用意する。
【００７２】
成形型１０Ａは、第一成形型１１Ａと、第二成形型１２Ａと、を備えている。第一成形型１１Ａは、基本的に第１の実施形態の第一成形型１１と同様であるが、第１の実施形態の凸部１５を備えていない点のみ、第１の実施形態の第一成形型１１と相違する。第二成形型１２Ａは、基本的に第１の実施形態の第二成形型１２と同様であるが、押圧部材１８の構成が異なる点のみ、第１の実施形態の第二成形型１２と相違する。
【００７３】
押圧部材１８は、第二内壁部１６から突出して中子９Ａの凹部９６Ａに挿入される先端部１９Ａと、先端部１９Ａを進退させるネジ部２０と、を備えている。先端部１９Ａは、中子９Ａの凹部９６Ａに挿入される位置決め用棒状部材（凸部）である。先端部１９Ａの長さは、先端部１９Ａを凹部９６Ａに挿入した状態で中子９Ａを第一内壁部１３に押圧できれば、如何なる寸法であってもよい。
【００７４】
位置決め工程では、次に、成形型１０Ａの内部にコイルユニット６Ａとして構成された空芯コイル８及び中子９Ａを配置して、第一成形型１１Ａと第二成形型１２Ａとを組み合わせる。その際、まず、押圧部材１８Ａの先端部１９Ａを中子９Ａの凹部９６Ａに挿入して、第一成形型１１Ａの第一接合部１４と第二成形型１２Ａの第二接合部１７とを接合させる。そして、押圧部材１８Ａにより中子９Ａを第一内壁部１３側に押圧して、突出部９４を第一内壁部１３に当接させる。これにより、空芯コイル８及び中子９Ａ（コイルユニット６Ａ）が成形型１０Ａの内部で位置決めされる。
【００７５】
位置決め工程では、次に、第一成形型１１Ａ及び第二成形型１２Ａからはみ出たコイルユニット６Ａの上部を挿入する。そして、第一内壁部１３及び第二内壁部１６の上側に、電機子基部５を接合する。
【００７６】
［成形工程］
位置決め工程が終了すると、次に、成形型１０Ａに樹脂を流し込み、空芯コイル８及び中子９Ａを一体成形する成形工程を行う。図１８は、成形型に樹脂を注入した状態を示す図である。図１８に示すように、成形工程では、第一成形型１１Ａ及び第二成形型１２Ａとコイルユニット６Ａとの間の隙間に、樹脂を注入する。すると、樹脂は、第１の実施形態と同様に、第一内壁部１３とコイルユニット６Ａの表面６２（空芯コイル８の表面８３及び中子９Ａの表面９２）との間の隙間、第二内壁部１６とコイルユニット６Ａの裏面６３（空芯コイル８の裏面８４及び中子９Ａの裏面９３）との間の隙間、凹部５１とコイルユニット６Ａとの間に隙間、及び空芯コイル８と中子９Ａとの間の貫通孔６１に流れ込む。
【００７７】
このように製造されたコアレスリニアモータ電機子３Ａでは、図１１〜図１３に示すように、空芯コイル８及び中子９Ａが樹脂モールド部７により覆われている。樹脂モールド部７の表面モールド部７１と裏面モールド部７２とが連結部７３により連結されている。樹脂モールド部７から突出部９４Ａの先端面９５Ａが露出している。押圧部材１８Ａが配置されていた箇所に、樹脂モールド部７の穴７４が形成されており、この穴７４から中子９Ａの凹部９６Ａが露出している。
【００７８】
このように、本実施形態に係るコアレスリニアモータ電機子３Ａでは、基本的に第１の実施形態と同様であることから、第１の実施形態と同様に、コイル量を増やして特性向上を図ることができる。
【００７９】
更に、本実施形態では、位置決め工程において、第二内壁部から突出する押圧部材１８Ａの先端部１９を中子９Ａの凹部９６Ａに挿入する。このようにしても、成形型１０Ａの内部での中子の位置決めを容易に行うことができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００８１】
例えば、第１の実施形態では、第一成形型１１に二つの凸部１５が設けられ、中子９に二つの突出部９４及び二つの凹部９６が形成されるものとして説明したが、これらの数は適宜変更することができる。図１９は、第１の実施形態の変形例を示す図であり、図９に対応した図である。図１９に示す例では、第一成形型１１Ｂの第一内壁部１３Ｂに一つの凸部１５Ｂが形成されている。また、中子９Ｂに一つの突出部９４Ｂ及び一つの凹部９６Ｂが形成されている。なお、これらの形状及び位置なども、適宜変更することができる。
【００８２】
また、例えば、第２の実施形態では、第二成形型１２に二つの先端部１９が設けられ、中子９に二つの凹部９６が形成されるものとして説明したが、これらの数は適宜変更することができる。図２０は、第２の実施形態の変形例を示す図であり、図１７に対応した図である。図１７に示す例では、二つの押圧部材１８Ｃの先端部１９Ｃが連結されて一つの先端部１９Ｃとなっている。また、中子９Ｃに一つの凹部９６Ｃが形成されている。なお、これらの形状及び位置なども、適宜変更することができる。
【００８３】
また、例えば、第１及び第２の実施形態では、中子９の表面９２に突出部９４が形成されるものとして説明したが、突出部が形成されなくてもよい。図２１は、第１の実施形態の変形例を示す図であり、図９に対応した図である。図２１に示す例では、中子９Ｄの表面９２には、突起部が形成されておらず、凹部９６Ｄのみが形成されている。この場合、凸部１５Ｄの第一内壁部１３からの突出高さを、凹部９６Ｄの深さよりも大きな寸法とする。これにより、凸部１５Ｄを凹部９６Ｄに挿入した際に、第一内壁部１３と空芯コイル８の表面８３及び中子９Ｄの表面９２との間に、樹脂を流し込む隙間を形成することができる。
【００８４】
また、例えば、第１及び第２の実施形態では、ネジ機構により押圧部材を進退可能とするものとして説明したが、ネジ以外の機構により押圧部材を進退可能としてもよい。
【００８５】
なお、コイルユニット６は、表裏面が略同じ形状であるため、例えば、第１の実施形態において、中子９の裏面９３に突出部９４を形成し、コイルユニット６を表裏逆にして成形型１０の内部に配置してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…コアレスリニアモータ、２…界磁部、２１ａ，２１ｂ…バックヨーク、２２…溝部、２３ａ，２３ｂ…永久磁石、３，３Ａ…コアレスリニアモータ電機子、４，４Ａ…電機子巻線部、５…電機子基部、５１…凹部、６，６Ａ…コイルユニット、６１…貫通孔、６２…表面、６３…裏面、７…樹脂モールド部、７１…表面モールド部、７２…裏面モールド部、７３…連結部、７４…穴、８…空芯コイル、８１…空芯部、８２…電線、８３…表面、８４…裏面、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ…中子、９１…傾斜面部、９２…表面、９３…裏面、９４，９４Ａ，９４Ｂ…突出部、９５，９５Ａ…先端面、９６，９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃ，９６Ｄ…凹部、１０，１０Ａ…成形型、１１，１１Ａ，１１Ｂ…第一成形型、１２，１２Ａ…第二成形型、１３，１３Ｂ…第一内壁部、１４…第一接合部、１５，１５Ｂ，１５Ｄ…凸部、１６…第二内壁部、１７…第二接合部、１８，１８Ａ，１８Ｃ…押圧部材、１９，１９Ａ，１９Ｃ…先端部（凸部）、２０…ネジ部。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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