(57)【要約】【課題】信頼性の向上及び組立作業性の向上が可能なリニアモータを提供する。【解決手段】磁極ティース３１は、固定子２と対向する面の背面側に位置し隣接する磁極ティース３１と当接する継鉄部３１ｂと、この継鉄部３１ｂから固定子２と対向する側に突出して形成される歯部３１ｃとを有し、また、磁極ティース３１は、第１の磁極ティース３１１と、第２の磁極ティース３１２を備え、第１の磁極ティース３１１は、その継鉄部端面からモータ駆動方向に突出して形成される第１の突出部３１１ａを有し、第２の磁極ティース３１２は、その継鉄部端面からモータ駆動方向に切り欠いて形成され、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａと当接する第２の切欠き部３１２ｂを有し、磁極ティース背面に設けた係合部３４に連結部材３３を係合することにより、複数の磁極ティース３１を連結一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動方向に延在する固定子ヨークと、この固定子ヨーク上に上記モータ駆動方向に沿って所定の間隔で配置され交互に極性が異なる複数の永久磁石とを備えた固定子、及び上記固定子の永久磁石と所定の間隔を介して配置され、上記モータ駆動方向に沿って順次配置された複数の磁極ティースと、上記磁極ティースに設けられた駆動コイルとを備えた電機子からなるリニアモータであって、
上記磁極ティースは、上記固定子と対向する面の背面側に位置し隣接する上記磁極ティースと当接する継鉄部と、この継鉄部から上記固定子と対向する側に突出して形成される歯部とからなり、
上記磁極ティースは、第１の磁極ティースと、上記第１の磁極ティースと隣接して配置された第２の磁極ティースを備え、
上記第１の磁極ティースは、その継鉄部端面から上記モータ駆動方向に突出して形成される第１の突出部を有し、
上記第２の磁極ティースは、その継鉄部端面から上記モータ駆動方向に切り欠いて形成され、上記第１の磁極ティースの第１の突出部と当接する第２の切欠き部を有し、
上記磁極ティース背面に設けた係合部に連結部材を係合することにより、上記複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
モータ駆動方向に延在する固定子ヨークと、この固定子ヨーク上に上記モータ駆動方向に沿って所定の間隔で配置され交互に極性が異なる複数の永久磁石とを備えた固定子、及び上記固定子の永久磁石と所定の間隔を介して配置され、上記モータ駆動方向に沿って順次配置された複数の磁極ティースと、上記磁極ティースに設けられた駆動コイルとを備えた電機子からなるリニアモータであって、
上記磁極ティースは、上記固定子と対向する面の背面側に位置し隣接する上記磁極ティースと当接する継鉄部と、この継鉄部から上記固定子と対向する側に突出して形成される歯部とからなり、
上記磁極ティースは、第１の磁極ティースと、上記第１の磁極ティースと隣接して配置された第２の磁極ティースを備え、
上記第１の磁極ティースの歯部と上記第２の磁極ティースの歯部のいずれか一方に駆動コイルを巻回して主極ティースを構成し、いずれか他方に駆動コイルを巻回せずに補極ティースを構成し、
上記磁極ティース背面に設けた係合部に連結部材を係合することにより、上記複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】
上記第１の磁極ティースは、その継鉄部端面から上記モータ駆動方向に突出して形成される第１の突出部を有し、
上記第２の磁極ティースは、その継鉄部端面から上記モータ駆動方向に切り欠いて形成され、上記第１の磁極ティースの第１の突出部と当接する第２の切欠き部を有することを特徴とする請求項２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
上記磁極ティースの端部には、第３の磁極ティースが配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
上記各磁極ティースの継鉄部の背面側に凹部を形成することにより、上記凹部が上記複数の継鉄部に渡って連なることで形成される溝状の係合部を設け、上記係合部に連結部材を係合させることにより、上記複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項６】
上記各磁極ティースの継鉄部の背面側に一対の突起を形成することにより、上記両突起の間の間隙が上記複数の継鉄部に渡って形成される係合部を設け、上記係合部に連結部材を係合させることにより、上記複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項７】
上記連結部材の側面に、上記各突起と嵌合する窪みが形成されていることを特徴とする請求項６に記載のリニアモータの電機子。
【請求項８】
上記連結部材は、溶接により上記係合部に固着されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項９】
上記磁極ティースは、磁性板を上記モータ駆動方向と直交する方向に積層して形成され、上記連結部材は、上記係合部と所定の間隙を介して上記係合部内に係合する係合凸部と、上記係合部上端面に当接する当接部とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
上記連結部材を上記係合部内から突出する部分を有するものとし、上記連結部材の高さをＨ１としたとき、上記係合部の深さＨ２を上記高さＨ１の１／２より小さく（Ｈ２＜Ｈ１／２）としたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１１】
上記各磁極ティースは、上記モータ駆動方向と直交する方向に配列された複数個の単位磁極ティースからなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項１２】
上記係合部を上記配列される複数個の単位磁極ティースの列間に跨って形成し、上記係合部に上記連結部材を係合させたことを特徴とする請求項１１に記載のリニアモータ。
【請求項１３】
上記連結部材は、磁性材で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信頼性が高く組立性が良好なリニアモータの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニアモータは、高密度に巻線を施すために、磁極ティースを個々に分離した構成としている。そして、各磁極ティースに巻線を巻回し、巻線を施した個々の磁極ティースを、各磁極ティースに設けた凹部、凸部の係合、並びにアリ溝と結合部材の係合を利用して連結し、更に結合部材をネジにより固定部材（電機子取付板）に固定して組立てている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１７３３４号公報（３頁，図１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のリニアモータでは、電機子組立の際、個々の磁極ティースの係合箇所が多く、特に磁極ティースに設けた凹部、凸部の係合を行う際に、各磁極ティースをスライドによる嵌挿によって連結固定する必要があり、組立作業性が悪い。また、この場合、スライドにより磁極ティースに巻回されたコイルが接触して擦り合わされ、絶縁不良や断線を生じる恐れがあり、信頼性が低下するという問題点があった。
【０００５】
また、磁極ティースは、一般的にプレス打ち抜きした電磁鋼板を積層して製作しているため、モータ容量が大きくなって磁極ティースの幅を増大する場合、電磁鋼板の積み厚が増し、積層による誤差が生じて磁極ティースが傾いてしまい組立性が悪くなる。さらに、積み厚の増大に応じてプレス金型のダイ（下型）を厚くする必要があり、金型費が増大して磁極ティースのコストアップ要因となる。
【０００６】
また、磁極ティースが鋼板積層構造でない場合でも、モータ容量に応じて磁極ティースの幅を変える必要があり、生産、部品管理面での効率を阻害する要因となる。
【０００７】
この発明は，上記のような問題点を解決するためになされたものであり，複数の磁極ティースを連結固定する構造における信頼性及び組立作業性の向上が可能で、モータ容量の変化に対して磁極ティースの生産、部品管理面での効率化によりコスト低減を可能とするリニアモータ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】
【０００８】
第１の発明に係るリニアモータは、モータ駆動方向に延在する固定子ヨークと、この固定子ヨーク上にモータ駆動方向に沿って所定の間隔で配置され交互に極性が異なる複数の永久磁石とを備えた固定子、及び固定子の永久磁石と所定の間隔を介して配置され、モータ駆動方向に沿って順次配置された複数の磁極ティースと、磁極ティースに設けられた駆動コイルとを備えた電機子からなるリニアモータであって、磁極ティースは、固定子と対向する面の背面側に位置し隣接する磁極ティースと当接する継鉄部と、この継鉄部から固定子と対向する側に突出して形成される歯部とからなり、磁極ティースは、第１の磁極ティースと、第１の磁極ティースと隣接して配置された第２の磁極ティースを備え、第１の磁極ティースは、その継鉄部端面からモータ駆動方向に突出して形成される第１の突出部を有し、第２の磁極ティースは、その継鉄部端面からモータ駆動方向に切り欠いて形成され、第１の磁極ティースの第１の突出部と当接する第２の切欠き部を有し、磁極ティース背面に設けた係合部に連結部材を係合することにより、複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とするリニアモータ。
【０００９】
第２の発明に係るリニアモータは、モータ駆動方向に延在する固定子ヨークと、この固定子ヨーク上にモータ駆動方向に沿って所定の間隔で配置され交互に極性が異なる複数の永久磁石とを備えた固定子、及び固定子の永久磁石と所定の間隔を介して配置され、モータ駆動方向に沿って順次配置された複数の磁極ティースと、磁極ティースに設けられた駆動コイルとを備えた電機子からなるリニアモータであって、磁極ティースは、固定子と対向する面の背面側に位置し隣接する磁極ティースと当接する継鉄部と、この継鉄部から固定子と対向する側に突出して形成される歯部とからなり、磁極ティースは、第１の磁極ティースと、第１の磁極ティースと隣接して配置された第２の磁極ティースを備え、第１の磁極ティースの歯部と第２の磁極ティースの歯部のいずれか一方に駆動コイルを巻回して主極ティースを構成し、いずれか他方に駆動コイルを巻回せずに補極ティースを構成し、磁極ティース背面に設けた係合部に連結部材を係合することにより、複数の磁極ティースを連結一体化したことを特徴とするリニアモータ。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明に係るリニアモータによれば、磁極ティースを分割しているので高密度に巻線することができる。また、複数の磁極ティースを連結部材の係合という簡便な方法で連結一体化し、電機子を組み立てられるので、生産効率を向上できる。さらに、第１の磁極ティースの第１の突出部と第２の磁極ティースの第２の切欠き部とが当接しているため、各磁極ティースのずれや隙間が生じにくく、コギングやトルクリップル等の特性の劣化を防止することができる。
【００１１】
第２の発明に係るリニアモータによれば、磁極ティースを分割しているので高密度に巻線することができる。また、複数の磁極ティースを連結部材の係合という簡便な方法で連結一体化し、電機子を組み立てられるので、生産効率を向上できる。さらに、第１の磁極ティースの歯部と第２の磁極ティースの歯部のいずれか一方のみに駆動コイルを巻回しているので、巻線及び結線の工程数を従来の１／２にすることができ、生産性を向上することができる。また、駆動コイルの巻回されている磁極ティースが隣接していないため、コイル間の絶縁が不要となり、絶縁信頼性が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるリニアモータの構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図、図２は図１におけるリニアモータの構成を示す正面図、図３は図１における磁極ティースを順次配置し、連結部材により連結一体化する工程を示す斜視図、図４は連結部材と磁極ティースとを溶接で固着する工程を示す斜視図、図５は連結部材と磁極ティースとの溶接の要領をさらに詳しく説明するための正面図、図６はこの発明の実施の形態１による他のリニアモータの電機子３の構成を示す断面図である。
【００１４】
図１において、固定子２はモータ駆動方向（図中、両向き矢印の方向）に延在する板状の固定子ヨーク２１と、この固定子ヨーク２１上にモータ駆動方向に沿って所定の間隔で配置され交互に極性が異なる複数の永久磁石２２、２３とから構成されている。電機子３は、固定子２の永久磁石２２、２３と所定の間隔を介して配置され、モータ駆動方向に沿って順次配置された複数の磁極ティース３１と、各磁極ティース３１に巻回された駆動コイル３２と、複数の磁極ティース３１を連結一体化する連結部材３３とから構成されている。
【００１５】
図１（Ｂ）において、磁極ティース３１の図示上部は継鉄部３１ｂとなっており、継鉄部３１ｂから下方に突出して歯部３１ｃが形成され、各歯部３１ｃの周囲には駆動コイル３２が巻回されている。
【００１６】
磁極ティース３１は、第１の磁極ティース３１１と、第１の磁極ティース３１１と隣接して配置された第２の磁極ティース３１２を備えている。第１の磁極ティース３１１は、継鉄部３１ｂ端面下部においてモータ駆動方向に突出して形成され、隣接する第２の磁極ティース３１２の歯部の位置まで延設している第１の突出部３１１ａと、継鉄部３１ｂ端面上部において第１の突出部３１１ａからモータ駆動方向に切り欠いている第１の切欠き部３１１ｂを有している。第２の磁極ティース３１２は、継鉄部３１ｂ端面上部においてモータ駆動方向に突出して形成された第２の突出部３１２ａと、継鉄部３１ｂ端面下部において第２の突出部３１２ａからモータ駆動方向に切り欠いている第２の切欠き部３１２ｂを有している。そして、隣接する、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａとが、相互に当接するようになっている。
【００１７】
各磁極ティース３１の継鉄部３１ｂの背面には、図２に示すように、所定位置（ここでは２箇所）にモータ駆動方向に沿って（図２では紙面に垂直な方向）断面矩形（幅Ｗ１、深さＨ２）の凹部３１ａが形成され、また、両端には、幅がＷ１／２、深さＨ２の凹部３１ａが形成されている。そして、図３に示すように、この凹部３１ａが複数の継鉄部３１ｂに渡って連なることで溝状の係合部３４が形成される。
【００１８】
この溝状の係合部３４の全長に渡って連結部材３３が係合して複数の磁極ティース３１が連結一体に構成される。図１に示すように、この連結部材３３の所定位置には、図示しない被駆動部分との取り付け用ネジ穴３３ａが形成されている。
【００１９】
次に、上記のように構成されるこの発明の実施の形態１におけるリニアモータの電機子３の組立工程を図に基づいて説明する。
【００２０】
まず、各磁極ティース３１に駆動コイル３２をそれぞれ巻回する。そして、図３に示すようにこれらの各磁極ティース３１を、それぞれの継鉄部３１ｂの端面同士、すなわち、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａとを当接させることにより整列させる。この整列により、各磁極ティース３１の継鉄部３１ｂの背面に形成された各凹部３１ａが連なって係合部３４が形成される。次いで、図４に示すように、係合部３４に連結部材３３を係合させた後、溶接を施し、連結部材３３を各磁極ティース３１の継鉄部３１ｂに固着する。そして、この固着により各磁極ティース３１は連結部材３３を介して連結一体化され、電機子３が完成する。
【００２１】
ここで、図４で示した溶接の要領について図５によりさらに詳しく説明する。図５に示すように、連結部材３３の高さＨ１と係合部３４（凹部３１ａ）の深さＨ２との関係が重要となる。溶接箇所Ｐには熱収縮が発生するため、この熱収縮で連結部材３３に反りが発生すると、連結部材３３により連結一体化される磁極ティース３１の特に固定子２との対抗面が歪むという不具合が生じる。
【００２２】
そこで、この溶接箇所Ｐが連結部材３３の高さ方向中心に位置するように、係合部３４の深さＨ２を連結部材３３の高さＨ１の１／２（Ｈ１／２）より若干小さめに設定するのが望ましい。
【００２３】
なお、Ｈ２＜Ｈ１／２と設定した場合、溶接作業によっては溶接箇所Ｐが連結部材３３の高さ方向中心位置から若干下方となる可能性がある。この場合、連結部材３３は、溶接の影響で上方に凸となる方向に反る傾向となるが、この連結部材３３に連なる複数の磁極ティース３１は互いのその端部が当接する構造となっているので、逆に溶接箇所Ｐが中心より上方にずれて連結部材３３が上方に凹となる方向に反る場合に比較すると、磁極ティース３１の固定子２との対向面の歪みは十分小さい値に抑えられ実害がほとんどないという利点がある。
【００２４】
以上のように本実施の形態によれば、各磁極ティース３１の継鉄部３１ｂの背面に形成された凹部が連なって形成された係合部３４に、連結部材３３を係合させることにより各磁極ティース３１を連結一体化するようにしているので、電機子３の組立に手間がかからず、組立作業性の向上を図ることができる。また、隣接するコイル同士が接触して擦り合わされることもなくなるため、絶縁不良や断線を生じる恐れがなく、信頼性の向上を図ることができる。
【００２５】
また、連結部材３３を溶接により係合部３４に固着する場合、係合部３４の深さＨ２を、連結部材３３の高さＨ１の１／２より小さく（Ｈ２＜Ｈ１／２）することにより、連結部材３３の反りを抑制、また、反りの影響を低減することができるため、反りの矯正作業が不要となり、さらに組立作業性の向上を図ることができる。
【００２６】
また、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａとを当接させ、整列しているので、各磁極ティース３１のずれや隙間が生じにくく、コギングやトルクリップル等の特性の劣化を防止することができる。
【００２７】
なお、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａの形状や大きさは、これに限ったものではなく、例えば、図６に示すように、テーパ形状の突出部３１１ａ及び切欠き部３１２ｂ、又はテーパ形状の突出部３１２ａ及び切欠き部３１１ｂとしても同様の効果が得られる。
【００２８】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２におけるリニアモータの構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩに沿う断面図、図８は図７におけるリニアモータの電機子３を示す斜視図である。図において、上記実施の形態１と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態２によるリニアモータの電機子３を構成する磁極ティース３１は、図に示すように、第１の磁極ティース３１１と、第１の磁極ティース３１１間に配設される第２の磁極ティース３１２と、端部に配設される第３の磁極ティース３１３を備えている。そして、第３の磁極ティース３１３は、継鉄部３１ｂ端面上部においてモータ駆動方向に突出して形成された第３の突出部３１３ａと、継鉄部３１ｂ端面下部において第３の突出部３１３ａからモータ駆動方向に切り欠いている第３の切欠き部３１３ｂを有している。そして、第３の磁極ティース３１３の第３の突出部３１３ａ及び第３の切欠き部３１３ｂと、第１の磁極ティース３１１の第１の切欠き部３１１ｂ及び第１の突出部３１１ａとが、相互に当接するようになっている。
【００３０】
上記実施の形態１では、各磁極ティース３１に駆動コイル３２を巻回していたが、本実施の形態２では、第１の磁極ティース３１１の歯部３１１ｃにのみ駆動コイル３２を巻回し、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３には駆動コイル３２を巻回していない。
【００３１】
このような構成において、駆動コイル３２が巻回された第１の磁極ティース３１１は、主極ティースとなり、駆動コイル３２が巻回されていない第２の磁極ティース３１２はコギングやトルクリップルを抑制するための補極ティースとなる。また、第３の磁極ティース３１３は端コギングを低減する補助的なティースとなる。
【００３２】
そして、これらの各磁極ティース３１を、それぞれの継鉄部３１ｂの端面同士、すなわち、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａとを当接させると共に、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第３の磁極ティース３１３の第３の切欠き部３１３ｂ及び第３の突出部３１３ａとを当接させることにより、整列させる。この後、実施の形態１と同様に、各磁極ティース３１に設けた凹部３１ａが連なって形成される係合部３４に連結部材３３を係合させ、図８に示すように溶接を施し、連結部材３３を各磁極ティース３１の継鉄部３１ｂに固着することにより、各磁極ティース３１は連結部材３３を介して連結一体化され、電機子３が完成する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、下記の効果を得ることができる。
【００３４】
図９（ａ）は各磁極ティース３１に駆動コイル３２を巻回した場合、図９（ｂ）は第１の磁極ティース３１１にのみ駆動コイル３２を巻回した場合を示す断面図である。本実施の形態によれば、図９（ｂ）のように、第１の磁極ティース３１１にのみ駆動コイル３２を巻回したので、図９（ａ）の場合と比べて巻線及び結線の工程数を１／２にすることができ、生産性を向上することができる。なお、図９（ａ）の第１の磁極ティース３１１にのみ巻線した場合、図９（ｂ）の各磁極ティース３１に巻線をした場合の２倍の巻線を施すことができ、リニアモータのトータル出力（推力）は等しくなる。
【００３５】
また、本実施の形態によれば、図９（ｂ）に示すように、駆動コイル３２が相互に隣接していないため、コイル間の絶縁が不要となり、絶縁信頼性が向上できる。
【００３６】
さらに、本実施の形態によれば、図９（ｂ）に示すように、第１の磁極ティース３１１の歯部３１１ｃに高密度に巻線を施す場合、第１の磁極ティース３１１に設けた突出部３１１ａの下端に駆動コイル３２を沿わせて巻回することができ、巻線作業性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、図１０に示すように、第１の磁極ティース３１１、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３の各継鉄部３１ｂの連結部材３３と接するモータ駆動方向の長さをＬ１、Ｌ２、Ｌ３とした場合、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の比が略１：１：１となるように形成すると、各磁極ティース３１に対する溶接位置のバランスが良くなり接合の信頼性が向上する。また、各磁極ティース３１に設けた凹部３１ａの駆動方向長さを各磁極ティース３１で等しく揃えることができ、連結部材３３と個々の磁極ティース３１を均等な力で係合することができ、信頼性が向上できる。
【００３８】
上記実施の形態のリニアモータでは、第１の磁極ティース３１１は、継鉄部３１ｂ端面下部においてモータ駆動方向に突出して形成され、隣接する第２の磁極ティース３１２の歯部まで延設している第１の突出部３１１ａと、継鉄部３１ｂ端面上部において第１の突出部３１１ａからモータ駆動方向に切り欠いている第１の切欠き部３１１ｂを有している。また、第２の磁極ティース３１２は、継鉄部３１ｂ端面上部においてモータ駆動方向に突出して形成された第２の突出部３１２ａと、継鉄部３１ｂ端面下部において第２の突出部３１２ａからモータ駆動方向に切り欠いている第２の切欠き部３１２ｂを有している。さらに、第３の磁極ティース３１３は、継鉄部３１ｂ端面上部においてモータ駆動方向に突出して形成された第３の突出部３１３ａと、継鉄部３１ｂ端面下部において第３の突出部３１３ａからモータ駆動方向に切り欠いている第３の切欠き部３１３ｂを有している。しかしながら、このような構成に限らず、図１１（ａ）に示すように、第１の磁極ティース３１１の継鉄部３１ｂがモータ駆動方向に突出して形成され、隣接する第２の磁極ティース３１２の歯部の位置まで延設しており、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３の継鉄部３１ｂは自身の歯部と同じ幅を有するように形成されると共に、第１の磁極ティース３１１の歯部３１１ｃにのみ駆動コイル３２を巻回し、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３には駆動コイル３２を巻回していないような構成にしても良い。
【００３９】
この場合、第１の磁極ティース３１１にのみ駆動コイル３２を巻回したので、各磁極ティース３１に巻回する場合と比べて巻線及び結線の工程数を１／２にすることができ、生産性を向上することができる。また、駆動コイル３２が相互に隣接していないため、コイル間の絶縁が不要となり、絶縁信頼性が向上できる。さらに、第１の磁極ティース３１１の歯部３１１ｃに高密度に巻線を施す場合、第１の磁極ティース３１１の突出した継鉄部３１ｂの下端に駆動コイル３２を沿わせて巻回することができ、巻線作業性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、図１１（ｂ）に示すように、第１の磁極ティース３１１、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３の継鉄部３１ｂがそれぞれモータ駆動方向に突出して形成され、隣接する継鉄部３１ｂ同士が当接すると共に、第１の磁極ティース３１１の歯部３１１ｃにのみ駆動コイル３２を巻回し、第２の磁極ティース３１２及び第３の磁極ティース３１３には駆動コイル３２を巻回していないような構成にしても良い。
【００４１】
この場合、第１の磁極ティース３１１にのみ駆動コイル３２を巻回したので、各磁極ティース３１に巻回する場合と比べて巻線及び結線の工程数を１／２にすることができ、生産性を向上することができる。また、駆動コイル３２が相互に隣接していないため、コイル間の絶縁が不要となり、絶縁信頼性が向上できる。
【００４２】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３におけるリニアモータの構成を示す平面図、図１３は図１２のリニアモータの電機子を示す斜視図、図１４は図１２の第１の磁極ティースに駆動コイルを巻回する工程を示す斜視図である。図において、上記実施の形態２と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図１２に示すように、本実施の形態３における固定子２は、固定子ヨーク２１上に、永久磁石２２、２３がそれぞれ２列配置されて構成されている。電機子３を構成する各磁極ティース３１はモータ駆動方向と直交する方向に配列された２個の単位磁極ティース４からなる。そして、第１の磁極ティース３１１を構成する２個の単位磁極ティース４にのみ駆動コイル３２が巻回されている。すなわち、図１４に示すように、第１の磁極ティース３１１を構成する２個の単位磁極ティース４を巻線冶具５に設置して、図中矢印方向に回転させながら、マグネットワイヤ６を巻回する。その結果、２個の単位磁極ティース４は駆動コイル３２により締め付けられ一体化される。
【００４４】
この実施の形態３においては、各磁極ティース３１を上記実施の形態２と同様にして、それぞれの継鉄部３１ｂの端面同士、すなわち、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第２の磁極ティース３１２の第２の切欠き部３１２ｂ及び第２の突出部３１２ａとを当接させると共に、第１の磁極ティース３１１の第１の突出部３１１ａ及び第１の切欠き部３１１ｂと、第３の磁極ティース３１３の第３の切欠き部３１３ｂ及び第３の突出部３１３ａとを当接させることにより、順次整列させる。この整列により各磁極ティース３１に設けた凹部３１ｄが連なって溝状の係合部３４ｄが、また、両単位磁極ティース４の列間には端部に形成した両凹部３１ｅによって両単位磁極ティース４間に跨った溝状の係合部３４ｅがそれぞれ形成される。これら両溝状の係合部３４ｄ、３４ｅに、それぞれ連結部材３３を係合させ、所定の位置に溶接を施すことにより、各磁極ティース３１は連結部材３３を介して連結一体化され、電機子３が完成する。
【００４５】
以上のように本実施の形態によれば、上記実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、単位磁極ティース４をモータ駆動方向と直交する方向に２個配置しているので、組合せによりリニアモータの必要推力（モータ容量）の変化に対応することが可能となり、組立作業性の向上はもちろんのこと同一部品の流用が可能となり、部品管理等が容易となるため、コストの低減を図ることができる。
【００４６】
特に、磁極ティース３１を磁性板である電磁鋼板を積層して製作する場合、モータ容量が大きくなっても、生産は単位磁極ティース４毎に行うので、鋼板の積み厚は一定限度内に収まり、プレス金型が低廉になるとともに、積層による倒れ傾きが抑制され生産性が向上する。また、複数の単位磁極ティース４を反転させながら積み上げるようにすれば全体の磁極ティースとしての倒れをさらに小さくすることができる。
【００４７】
また、両単位磁極ティース４間に跨る溝状の係合部３４ｅを形成し、この係合部３４ｅに連結部材３３を係合させているので、一体化がより強化され、さらに信頼性の向上を図ることができる。
【００４８】
なお、以上の説明では、モータ駆動方向と直交する方向に２個の単位磁極ティース４を配列し、これらを一体化するものとしたが、単位磁極ティース４の個数は２個に限らず３個以上であっても良い。
【００４９】
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４におけるリニアモータの構成を示す平面図、図１６は図１５におけるリニアモータの構成を示す側面図、図１７は図１５のリニアモータの構成を示す正面図、図１８は図１５における連結部材と磁極ティースとを溶接で固着する工程を示す正面図、図１９は図１８における工程が施された後の構成を示す平面図である。図において、上記実施の形態３と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
上記実施の形態１〜３において、連結部材３３と磁極ティース３１との連結一体化は、各磁極ティース３１に設けた凹部３１ａ、３１ｄ、３１ｅが連なって形成される溝状の係合部３４、３４ｄ、３４ｅに連結部材３３を係合させ、所定の位置に溶接を施すことによって行っていた。
【００５１】
本実施の形態４における単位磁極ティース４は、継鉄部３１ｂ背面に図１７に示すように、中央及び両端にそれぞれ１個の合計３個の突起３１ｆ、３１ｇが設けられている。そして、中央の突起３１ｆと両端の突起３１ｇは連結部材３３の幅寸法と同じ値の距離Ｗだけ間隔をあけて形成されている。さらに、両端の突起３１ｇは端面から連結部材３３の幅寸法の半分Ｗ／２だけ内側に位置するように形成されている。このように構成される単位磁極ティース４を実施の形態３と同様に、第１の磁極ティース３１１を構成する２個の単位磁極ティース４にのみ駆動コイル３２を巻回し、モータ駆動方向と直交する方向に２個の単位磁極ティース４を配列し、それぞれの継鉄部３１ｂの端面同士を当接させることにより順次整列させる。この整列により、両端の突起３１ｇと中央の突起３１ｆとの間に形成された間隙が複数の磁極ティース３１に渡って幅Ｗの係合部３４ｆとして形成される。また、両単位磁極ティース４の列間には端部に形成した両突起３１ｇ間に両単位磁極ティース４間に跨った間隙ができ、この間隙により複数の磁極ティース３１に渡って幅Ｗの係合部３４ｇが形成される。
【００５２】
このようにして形成された係合部３４ｆ、３４ｇの中央及び両端の位置に、それぞれ連結部材３３を係合させ、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ溶接を施し、図１９に示すように、各突起３１ｆ、３１ｇの上端と連結部材３３の下部側面の間を固着する。この固着により整列された各磁極ティース３１は連結部材３３を介して連結一体化され、電機子３が完成する。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、上記実施の形態３と同様の効果が得られるとともに、連結部材３３を、係合部３４ｆ、３４ｇを形成する各突起３１ｆ、３１ｇと係合させる構成としたので、組立作業性の向上を図ることができる。また、連結部材３３の上、下両側面を溶接するようにしているので、溶接部にかかるモーメントに対する耐久力が増大し、さらに信頼性の向上を図ることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態４の説明では、単位磁極ティース４に３個の突起３４ｆ、３４ｇを設け、係合部３４ｆ、３４ｇを構成したが、突起の個数はこれに限ったものではない。
【００５５】
実施の形態５．
図２０は本発明の実施の形態５におけるリニアモータの電機子３の構成を示す平面図である。図において、上記実施の形態４と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
ここでは、連結部材３３は、突起３１ｆ、３１ｇ間の間隙Ｗより大きな幅寸法Ｗ１を有し、両側面には突起３１ｆ、３１ｇにそれぞれ嵌合する窪み７が形成されている。
【００５７】
以上のように本実施の形態によれば、上記実施の形態４と同様の効果が得られるとともに、各磁極ティース３１の突起３１ｆ、３１ｇと連結部材３３の窪み７とを嵌合しているので、連結部材３３の長手方向の動きが規制され、連結部材３３の係合がより確実となり、さらに信頼性の向上を図ることができる。
【００５８】
実施の形態６．
ここでは、磁極ティース３１が、磁性板である電磁鋼板をモータ駆動方向と直交する方向に積層して形成される場合の連結部材３３の最適な構造を提供する。すなわち、上述した各実施の形態においては、連結部材３３はいずれもその断面形状が矩形のものであったが、本実施の形態６では、図２１に示すように、下に凸の段付きの断面形状を有している。
【００５９】
この場合、磁極ティース３１の継鉄部３１ｂに設けられた凹部３１ａで形成される溝状の係合部３４の幅寸法が、電磁鋼板の積み厚方向となり、電磁鋼板の板厚のばらつきや周囲に巻回する駆動コイル３２の締付けによって変動し得ることになる。このため、係合部３４と連結部材３３との間に隙間が生じて安定した溶接効果が得られなくなる可能性がある。
【００６０】
そこで、連結部材３３を係合部３４と所定の間隙を介してこの係合部３４に係合する係合凸部３３ｂと、係合部３４の上端面に当接する当接部３３ｃとで構成する。
【００６１】
そして、図２２に示すように、連結部材３３の係合凸部３３ｂの幅Ｗ３を係合部３４の幅Ｗ２より小さく設定し、幅Ｗ２の寸法に多少の変動が生じても、Ｗ２＞Ｗ３が成立して両者の幅方向に間隙Ｇが存在するようにする。また、係合凸部３３ｂの高さＨ３を、係合部３４の深さＨ２より小さく設定して、両者の高さ方向に間隙Ｇが存在するようにする。
【００６２】
この結果、係合部３４の幅寸法に多少の変動が生じても、連結部材３３の当接部３４ｃの下面が磁極ティース３１の継鉄部３１ｂの上面と確実に密着当接し、図２３に示すように、この当接部分に沿って溶接を行うことで溶接作業が安定し、複数の磁極ティース３１を連結部材３３により確実に一体化することができる。
【００６３】
なお、この実施の形態６は継鉄部３１ｂに設けた凹部３１ａで形成される係合部３４に連結部材３３を係合させる場合について説明したが、先の実施の形態４における、突起３１ｆ、３１ｇの間の間隙で形成される係合部３４ｆ、３４ｇに連結部材３３を係合させる場合にも同様に適用でき同等の効果を奏する。
【００６４】
また、上記各実施の形態では説明しなかったが、連結部材３３を磁性材で形成することにより、磁路の増大を図り性能の向上を図ることができる。
【００６５】
なお、実施の形態３、４、５、６では第一の磁極ティース３１１にのみ駆動コイル３２が設けられている場合を示したが、実施の形態１のように全ての磁極ティース３１に駆動コイル３２が設けられている場合にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明は、一般産業機械、特に工作機械のテーブル送り等に用いられるリニアモータに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の実施の形態１によるリニアモータの構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉに沿う断面図である。
【図２】図１におけるリニアモータの構成を示す正面図である。
【図３】図１における磁極ティースを順次配置し、連結部材により連結一体化する工程を示す斜視図である。
【図４】連結部材と磁極ティースとを溶接で固着する工程を示す斜視図である。
【図５】連結部材と磁極ティースとの溶接の要領をさらに詳しく説明するための正面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による他のリニアモータの電機子３の構成を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるリニアモータの構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図８】図７におけるリニアモータの電機子３を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は各磁極ティースに駆動コイルを巻回した場合、（ｂ）は第１の磁極ティースにのみ駆動コイルを巻回した場合を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２におけるリニアモータの利点を説明するための断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による他のリニアモータの構成を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３におけるリニアモータの構成を示す平面図である。
【図１３】図１２のリニアモータの電機子を示す斜視図である。
【図１４】図１２の第１の磁極ティースに駆動コイルを巻回する工程を示す斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態４におけるリニアモータの構成を示す平面図である。
【図１６】図１５におけるリニアモータの構成を示す側面図である。
【図１７】図１５のリニアモータの構成を示す正面図である。
【図１８】図１５における連結部材３３と磁極ティース３１とを溶接で固着する工程を示す正面図である。
【図１９】図１８における工程が施された後の構成を示す平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態５におけるリニアモータの電機子の構成を示す平面図である。
【図２１】この発明の実施の形態６におけるリニアモータの構成を示す正面図である。
【図２２】この発明の実施の形態６における連結部材と係合部との寸法関係を示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態６における連結部材と磁極ティースとを溶接で固着する工程を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  リニアモータ、２  固定子、２１  固定子ヨーク、２２，２３  永久磁石、
３  電機子、３１  磁極ティース、３２  駆動コイル、３３  連結部材、
３１ｂ  継鉄部、３１ｃ，３１１ｃ  歯部、３１１  第１の磁極ティース、
３１２  第２の磁極ティース、３１３  第３の磁極ティース、３１１ａ  第１の突出部、３１１ｂ  第１の切欠き部、３１２ａ  第２の突出部、３１２ｂ  第２の切欠き部、
３１３ａ  第３の突出部、３１３ｂ  第３の切欠き部、３１ａ，３１ｄ，３１ｅ  凹部、３１ｆ，３１ｇ  突起、３３ｂ  係合凸部、３３ｃ  当接部、
３４，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ  係合部、４  単位磁極ティース、７  窪み。
【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】
2007185033.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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