【手続補正書】
【提出日】平成19年3月6日(2007.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  リニアモータおよびそれを備えた工作機械のテーブル送り装置
【請求項１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】交互に極性が異なるように界磁極を構成する複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向すると共に、半閉状のスロットを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電機子とを備え、前記界磁極と前記電機子との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁極と前記電機子を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、
前記ティースの個数をＮ（Ｎは３以上の奇数）とした場合に、前記電機子コイルは、（Ｎ＋１）／２の個数とする第１の電機子コイルと、（Ｎ−１）／２の個数とする第２の電機子コイルとから構成されており、前記第１の電機子コイルは、前記ティースに１個おきに巻回されると共に、スロットの底部に装着されており、前記第２の電機子コイルは、前記第１の電機子コイルの巻回されていない前記ティースに巻回されると共に、前記スロットの上部に装着されていることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】交互に極性が異なるように界磁極を構成する複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向すると共に、半閉状のスロットを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電機子とを備え、前記界磁極と前記電機子との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁極と前記電機子を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、
前記ティースの個数をＮ（Ｎは４以上の偶数）とした場合に、前記電機子コイルは、Ｎ／２の個数とする第１の電機子コイルと、Ｎ／２の個数とする第２の電機子コイルとから構成されており、前記第１の電機子コイルは、前記ティースに１個おきに巻回されると共に、スロットの底部に装着されており、前記第２の電機子コイルは、前記第１の電機子コイルの巻回されていない前記ティースに巻回されると共に、前記スロットの上部に装着されていることを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリニアモータを備えたことを特徴とする工作機械のテーブル送り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機等のテーブル送りに利用されるリニアモータおよびそれを備えた工作機械のテーブル送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機等のテーブル送りに利用されるリニアモータは、図２に示すように構成されている。
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図２は、従来のリニアモータの側断面図を示している。なお、図では、８極９スロットを有し、界磁極と電機子が磁気的空隙で対向するギャップ対向型構造のリニアモータの例を説明する。図において、１１はリニアモータ、２は界磁ヨーク、３は永久磁石、４は電機子、５は電機子コア、５Ａはティース、５Ｂはスロット、７は電機子コイルである。リニアモータ１１は、平板状の界磁ヨーク２の長手方向に向かって、交互に磁極が異なるように永久磁石３を複数並べて固定子となる界磁極を構成している。また、この界磁極を構成する永久磁石３の列に空隙を介して対向された可動子となる電機子４を備えており、電機子４は、電磁鋼板を櫛歯状に打ち抜き、間に半閉状のスロット５Ｂを形成するティース５Ａを有する電機子鉄板を積層固定した電機子コア５と、これらのスロット５Ｂに収納する電機子コイル６より構成している。具体的には、電機子コイル７をスロット５Ｂにおいて左右半分ずつを占めるように巻装している、電機子の上面に図示しないテーブルを取り付けている。このような構成において、リニアモータ１１の電機子コイル７に通電すると、この電機子コイル７と永久磁石３との電磁作用により、可動子が軸線方向に移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来、巻線機械によってリニアモータ１１の電機子４を構成する積層した電機子コア５のティース部５Ａに直接電機子コイル７を巻装する場合には、図示しない巻線機械のノズル部が巻線済みの隣接する電機子コイル７に接触するのを防ぐ為に、スロットの中央部に隙間を確保する必要がある為、占有率を上げることができないという問題があった。本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり。電機子コイルを電機子コアのティース部に巻装する場合の作業性を向上し、スロット内における電機子コイルの占積率を向上することが可能なリニアモータおよびそれを備えた工作機械のテーブル送り装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１記載の発明に関わるリニアモータは、交互に極性が異なるように界磁極を構成する複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向すると共に、半閉状のスロットを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電機子とを備え、前記界磁極と前記電機子との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁極と前記電機子を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、前記電機子コイルは、前記ティースの個数をＮ（Ｎは３以上の奇数）とした場合、（Ｎ＋１）／２の個数とする第１の電機子コイルと、（Ｎ−１）／２の個数とする第２の電機子コイルとから構成されており、前記第１の電機子コイルは、前記ティースに１個おきに巻回されると共に、スロットの底部に装着されており、前記第２の電機子コイルは、前記第１の電機子コイルの巻回されていない前記ティースに巻回されると共に、前記スロットの上部に装着されたものである。
また、請求項２記載の発明に関わるリニアモータは、交互に極性が異なるように界磁極を構成する複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向すると共に、半閉状のスロットを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電機子とを備え、前記界磁極と前記電機子との何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁極と前記電機子を相対的に走行するようにしたリニアモータにおいて、前記ティースの個数をＮ（Ｎは４以上の偶数）とした場合に、前記電機子コイルは、Ｎ／２の個数とする第１の電機子コイルと、Ｎ／２の個数とする第２の電機子コイルとから構成されており、前記第１の電機子コイルは、前記ティースに１個おきに巻回されると共に、スロットの底部に装着されており、前記第２の電機子コイルは、前記第１の電機子コイルの巻回されていない前記ティースに巻回されると共に、前記スロットの上部に装着されたものである。
さらに請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のリニアモータを備えた工作機械のテーブル送り装置を特徴としている。
上記手段により、図１に示すように、半閉状のスロット５Ｂを有する積層された電機子コア５に電機子コイル６を巻装する際に、先に、ティース５Ａの先端から根元に向かって予め巻回した第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９をスロット５Ｂの底部側に接触するように押し込みながら巻装し、その後、ティース５Ａの先端側に予め巻回した第２の電機子コイル６２、６４、６６、６８を第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９の下部側に押し込みながら順番に巻装するため、図示しない巻線機械のノズル部が先に巻線済みの第１の電機子コイルに接触することは無く、スロット５Ｂ内の空隙部を小さくすることができ、その結果、巻線の作業性が向上し、電機子コイル６の占積率を向上させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例を示すリニアモータの側断面図である。なお、本発明では従来技術と同じく８極９スロットのギャップ対向型構造の例を用いて示すと共に、本発明が従来技術と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略し、異なる点のみを説明する。
本発明が従来と異なる点は、以下のとおりである。
電機子コイル６は、ティース５Ａの個数をＮ（Ｎは３以上の奇数）とした場合、（Ｎ＋１）／２の個数とする第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９と、（Ｎ−１）／２の個数とする第２の電機子コイル６２、６４、６６、６８とから構成されている点である。このうち、第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９は、ティース５Ａに１個おきに巻回されると共にスロット５Ｂの底部に装着されたものである。また、第２の電機子コイル６２、６４、６６、６８は、第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９の巻回されていないティース５Ａに巻回されると共に、スロット５Ｂの上部に装着されたものである。なお、ティースの個数Ｎが４以上の偶数を有するリニアモータの場合、電機子コイルは、Ｎ／２の個数を有する第１の電機子コイルと、Ｎ／２の個数を有する第２の電機子コイルとで構成したものとなり、電機子コイルの巻回のパターンはティースの個数Ｎが３以上の奇数の場合と同じであり、その説明は省略する。
【０００６】
次に、リニアモータの動作について説明する。電機子コイル６に通電すると、この電機子コイル６に発生する磁束が電機子コア５を構成するティース５Ａの長手方向に沿って流れ、磁気的空隙を介して対向する永久磁石３を通って界磁ヨーク２に渡り、この界磁ヨーク２より隣の永久磁石３、再び磁気的空隙を介して電機子コア５に流れる。この電機子コア５に流れる磁束と永久磁石３の磁束との電磁作用により、電機子４が直線方向に移動する。
【０００７】
本発明の実施例はこのような構成にしたので、第１の電機子コイル６１、６３、６５、６７、６９と第２の電機子コイル６２、６４、６６、６８はスロット５Ｂの内部で隙間を生じることなく密着することができると共に、スロット５Ｂ内の電機子コイルの占積率を、ほぼ１００パーセントにすることができる。また、第１の電機子コイルと第２の電機子コイルを電機子コアに装着する際は、まず予め巻回した第１の電機子コイルを、次に同じく予め巻回した第２の電機子コイルを、順に電機子コアのスロット５Ｂ内において上下２層に分けられて装着するといった、いわゆるティース５Ａを１個おきに巻回する巻線方法を施しているので、第１の電機コイルと第２の電機子コイルの機械的な干渉が起こらず、挿入が簡単にでき、自動化、機械化も容易に行うことができる。なお、本実施例では、電機子を可動子に、界磁極を固定子として構成したが、これに限ることなく、電機子を固定子に、界磁極を可動子にして構成してもよい。また、ギャップ対向型のリニアモータの例を用いて説明したが、これに限ることなく、磁束貫通形リニアモータにも適用可能できることは言うまでもない。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、第１の電機子コイルと第２の電機子コイルはスロットの内部で隙間を生じることなく密着することができると共に、スロット内の電機子コイルの占積率を、ほぼ１００パーセントにすることができる。また、第１の電機子コイルと第２の電機子コイルを電機子コアに装着する際は、まず予め巻回した第１の電機子コイルを、次に同じく予め巻回した第２の電機子コイルを、順に電機子コアのスロット５Ｂ内において上下２層に分けられて装着するといった、いわゆるティースを１個おきに巻回する方法を施しているので、第１の電機コイルと第２の電機子コイルの機械的な干渉が起こらず、挿入が簡単にでき、自動化、機械化も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すリニアモータの側断面図である。
【図２】従来のリニアモータの側断面図である。
【符号の説明】
１ リニアモータ
２ 界磁ヨーク
３ 永久磁石
４ 電機子
５ 電機子コア
５Ａ ティース
５Ｂ スロット
６ 電機子コイル
６１、６３ 第１の電機子コイル（Ｕ相）
６２ 第２の電機子コイル（Ｕ相）
６４、６６ 第２の電機子コイル（Ｖ相）
６５ 第１の電機子コイル（Ｖ相）
６７、６９ 第１の電機子コイル（Ｗ相）
６８ 第２の電機子コイル（Ｗ相）