(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の扁平コイルが基板の少なくとも一方の表面に固着されたコイル列を有するコイル付基板を金型の内部に装着し、前記コイル付基板の周囲に樹脂を注入してモールドするモールドコイルの製造方法において、前記コイル列の両端側でかつ前記基板の扁平コイルで掩覆されていない部位にて前記基板の一方の表面に当接しかつ前記基板を貫通する先端部を有する第１の位置決めピンが係止された第１の金型部材と、前記基板の他方の表面に当接しかつ前記先端部が挿入される先端穴を有する第２の位置決めピンが係止された第２の金型部材とで前記金型を形成し、その内部に樹脂を注入することを特徴とするモールドコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石とコイルとを相対的に移動させるようにしたモールドコイルの製造方法およびモールドコイルならびにそれを用いた相対移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特公昭５８−４９１００に示されるような、一定の磁気空隙を有するように配置した永久磁石間に、２つの扁平コイルを設け、２つの扁平コイルに順次電流を通電することにより、扁平コイルを磁気空隙路に沿って移動できるようにした相対移動装置の一例であるリニアモータがある。この場合、巻枠にコイルを巻いて１つの扁平コイルを形成し、これを２つ重ねたものをコイル列組み立て体として使用している。しかし、このように扁平コイルを２つ重ねてコイル列とした場合、一対の永久磁石の間の磁気空隙を大きくしなければならず、そのため装置が大型化すると共に、磁力の大きな永久磁石を使用しなければコイル列に大きな推力を生じさせることができないという問題があった。特に３つ以上の扁平コイルからコイル列を形成しようとすると、上記事項はますます問題となる。
【０００３】
特公平８−１３１８４号公報にはこのような問題点を解決した相対移動装置の一例であるリニアモータが開示されている。以下、本明細書では相対移動装置の移動する方向を「幅」方向、永久磁石間の磁気空隙長あるいは永久磁石間とコイルの空隙長方向を「厚さ」方向（ただし後述のピンは「長さ」と記述する）、前記「幅」方向および「厚さ」方向の両者と直交する方向を「上下」方向と記述することとする。このリニアモータは、一定の磁気空隙を隔てた一対の永久磁石を、順次逆極となるように且つ異極が対向するように、ヨーク上に一列に並べて磁気空隙路を形成し、この磁気空隙路に２つの永久磁石にまたがる大きさの扁平コイルを複数設け、この扁平コイルにキャリッジを取り付けて可動子を形成し、各扁平コイルに順次電流を通電することにより、可動子を磁気空隙路に沿って移動できるようにしたリニアモータであって、前記扁平コイルは空洞部を有し且つ永久磁石の幅の１／３のコイル幅を有する第１、第２、第３の３つの扁平コイルが、実質的に１つの扁平コイルの幅だけ磁気空隙路に沿って順次ずらされると共に、各扁平コイルが磁気空隙路内では同一平面上となるように１枚の基板に配設されているものである。
【０００４】
ここで、図１６は特公平８−１３１８４号公報に開示されリニアモータの正面の部分断面図、図１７はこのリニアモータのコイル部分の平面図、図１８はこのリニアモータの側面断面図、図１９はこのリニアモータのコイルを示すもので図１７のＡ−Ａ線断面図、図２０は同じく図１７のＢ−Ｂ線断面図、図２１は同じく図１７のＣ−Ｃ線断面図、図２２は同じく図１７のＤ−Ｄ線断面図、図２３は樹脂モールド用金型の内部にコイル付基板を位置決めする状態の１例を示す分離斜視図である。以下、前記各図面を参照しながら特公平８−１３１８４号公報に開示されている従来のリニアモータについて説明する。
【０００５】
一定の磁気空隙１を隔てた一対の永久磁石２ａ，２ｂを複数順次逆極となるように且つ異極が対向するように、一列に並べて磁気空隙路３が形成される。各永久磁石２ａ，２ｂは、上ヨーク４とセンターヨーク５とに取り付けられ、磁気空隙路３に後述するコイル付基板９９Ｂが移動可能に設けられる。そしてコイル付基板９９Ｂを２個所設けるため、センターヨーク５と下ヨーク７との間にもう一対の永久磁石２ａ，２ｂが上ヨーク側とは逆極となるよう順次配列され、これら一対の永久磁石の間の磁気空隙路３にコイル付基板９９Ｂが配置される。上ヨーク４とセンターヨーク５と下ヨーク７との端部にサイドヨーク８が設けられて、磁気回路が形成される。また上下２つのコイル付基板９９Ｂは、磁気空隙路３での移動が図示を省略した装置により案内され、各永久磁石の磁気空隙１から外に突出した部分に移動されるべき物体が取り付けられる。コイル付基板９９Ｂは基板９９Ａの両面に扁平コイルを設けて互いに連続した一組の扁平コイル９６ａ、９６ｂ、９６ｃを複数組配設して構成される。各組の扁平コイルは、磁気空隙路３に沿って扁平コイルのコイル幅だけ順次ずらして配置する。そして、図１９〜２２に示すように、各組の扁平コイル９６ａ、９６ｂ、９６ｃは、磁気空隙路３から外部に出た部分は互いに重なるが、磁気空隙路３内では、扁平コイルの空洞部にコイル部分が入って、同一平面上に配置され、磁気空隙路を形成する一対の永久磁石の間隔を短く形成する。各組の扁平コイル９６ａ、９６ｂ、９６ｃは２つの永久磁石２ａ，２ｂにまたがる大きさとされ、各組の扁平コイルは順次電流が通電されるようになっている。
【０００６】
上記従来のリニアモータにおいては、基板９９Ａに扁平コイルを接着してコイル付基板９９Ｂを形成するが、この接着剤の耐熱温度を超えると接着力は弱くなりコイル付基板９９Ｂの強度が低下する。そして、この接着剤の耐熱温度は扁平コイルの耐熱温度より低いので、扁平コイルへの通電による扁平コイルの温度上昇の際、扁平コイルの耐熱温度を超える前に接着剤の耐熱温度を超えてしまう。このため、接着剤の耐熱温度に拘束されて、扁平コイルの電流値を大きくすることができず、リニアモータの推力を大きくすることができないという問題があった。また、接着剤による固着作業は煩雑かつ作業性が低いという問題もあった。そこで前記問題を解決するために前記コイル付基板９９Ｂを樹脂により被包することが行われている。以下、本明細書では樹脂により被包することを「樹脂モールド」、樹脂により被包されたコイル付基板を「モールドコイル」と記述することとする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記樹脂モールドする場合、樹脂モールド用の金型の内部にコイル付基板を正確に位置決めする必要が有り、上記従来のリニアモータにおいては、コイル付基板９９Ｂの図１７の紙面上下の各位置に少なくとも１箇所、図１７の紙面左右（すなわち幅方向）の各位置に少なくとも１箇所および図１７の紙面表裏（すなわち厚さ方向）の各位置に少なくとも１箇所、合計少なくとも６箇所の位置に金型の内部に突設された位置決めピン等の位置決め手段を当接することにより位置決めしていた。図２３に示す成形用金型９２４は第１の金型部材９２０と第２の金型部材９２１とからなる。第１の金型部材９２０の金型内面側には厚さ方向位置決めピン９２０ａが４本突設し、第２の金型部材９２１の金型内面側には厚さ方向位置決めピン９２１ａが４本、上下方向位置決めピン９２１ｂが４本、幅方向位置決めピン９２１ｃが２本突設し、成形用金型９２４全体としての位置決めピンの合計は１４本となる。前記上下方向位置決めピン９２１ｂおよび幅方向位置決めピン９２１ｃが金型外面側に抜き取られることができるようになっている。コイル付基板９９Ｂが第２の金型部材９２１の内部に挿入され前記各位置決めピンで位置決めされ、第１の金型部材９２０の内面縁部(図示せず)と第２の金型部材９２１の内面縁部９２１ｄが当接するとともに厚さ方向位置決めピン９２０ａがコイル付基板９９Ｂに当接するようにして第１の金型部材９２０と第２の金型部材９２１が組み合わせられてから、樹脂が注入口(図示せず)から注入され、コイル付基板９９Ｂが樹脂モールドされてモールドコイルが成形される。そして第１の金型部材９２０が第２の金型部材９２１から離され、上下方向位置決めピン９２１ｂおよび幅方向位置決めピン９２１ｃが金型外面側に抜き取られ、ノックアウトピン(図示せず)によりモールドコイルが第２の金型部材９２１の外に押出される。なお、厚さ方向位置決めピン９２１ａを第１の金型部材９２０側にノックアウト可能にして前記ノックアウトピンの代用とすることもできる。
【０００８】
しかし、このように少なくとも６箇所、前記図２３に示す例では１４箇所もの位置に位置決め手段である位置決めピンを当接することは、手間がかかり作業性が悪く金型も複雑となり製造原価が高価となる。またモールドコイルの樹脂には前記位置決め手段の跡である穴ができこの穴の数は位置決め手段の数と同じで少なくとも６となる。クリーンルーム内で使用されるリニアモータにおいては、コイルからの発塵や揮発性物質の漏洩を防止（または少なく）するため前記穴を塞ぐことが行われるが、前述のように少なくとも６箇所もの穴を塞ぐことは手間がかかり作業性が悪くさらに製造原価が高価になる。このため位置決め手段の数をできるだけ少なくすることが求められていた。
【０００９】
本発明の目的は上記の問題を解決し、樹脂モールド用の位置決め手段の数が少なく作業性がよく、製造原価が廉価なモールドコイルの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、複数個の扁平コイルが基板の少なくとも一方の表面に固着されたコイル列を有するコイル付基板を金型の内部に装着し、前記コイル付基板の周囲に樹脂を注入してモールドするモールドコイルの製造方法において、前記コイル列の両端側でかつ前記基板の扁平コイルで掩覆されていない部位にて前記基板の一方の表面に当接しかつ前記基板を貫通する先端部を有する第１の位置決めピンが係止された第１の金型部材と、前記基板の他方の表面に当接しかつ前記先端部が挿入される先端穴を有する第２の位置決めピンが係止された第２の金型部材とで前記金型を形成し、その内部に樹脂を注入することを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら発明の実施の形態について説明する。
<実施形態１>
【００２２】
図１は本発明の実施形態１を示す相対移動装置の１例であるリニアモータの要部断面図である。なお図１は後述する実施形態２の要部断面図も兼ねる。図２は図１の可動子のモールドコイルを拡大した断面図であり、内部構造をわかりやすくするために、樹脂に包まれて実際には見えない基板及び扁平コイルを図示する。そして必要に応じて設けられるコイル通電用端子ピン、磁界あるいは位置検出素子、検出素子用端子ピン、ならびにキャリッジをモールドコイルに締結するためのインサートナット等については図示を省略している。図３は図２の紙面の上側の後述する傾斜部の拡大図である。図４は図１のＢ―Ｂ断面図であり、特に扁平コイルと永久磁石を示す図である。なお、図４においては、扁平コイルの両側に配置された永久磁石の内、片側の永久磁石だけを示す。図５は図１のＡ―Ａ矢視図断面図であり、特に後述するφａ、φｂ、φｃの３つの扁平コイル、基板、永久磁石ならびにヨークを示す図である。図６は作用を説明する模式図である。図７は成形用金型にコイル付基板を装着した状態の図２と同方向の断面図である。図８は図７のピン、基板の部分拡大図である。図９は図５において基板の穴がコイル列の幅方向外側に設けられた変形例を示す図である。図１０は成形用金型の内部にコイル付基板（図９のもの）を位置決めする状態を示す分離斜視図である。なお同一部分は前記図１６乃至２３と同一の参照符号を付す。
【００２３】
１９はベースであり、軟鋼のような強磁性材料により平板状に形成する。１１はヨークであり、前記ベース１９と同様の材料により平板状に形成すると共にベース１９上に間隔を介して固着する。そして、一定の磁気空隙１を隔てた一対の永久磁石２ａ，２ｂを複数順次逆極となるように且つ異極が対向するように、一列に並べて前記ヨーク１１に固着して磁気空隙路３が設けられて、磁気回路が形成される。
【００２４】
そして前記永久磁石が発生する磁束に鎖交するように配置され、中央に空洞部を有する扁平コイル６ａ、６ｂは夫々平坦部６fならびにその両端への延伸部である傾斜部６ｔからなる。Ｈfは平坦部６fの上下方向寸法、Ｗcは平坦部６fの幅方向寸法である。扁平コイル６ａの傾斜部６ｔは図２の紙面の左側に傾斜し、扁平コイル６ｂの傾斜部６ｔは図２の紙面の右側に傾斜する。扁平コイル６ａ、６ｂの相違は前記傾斜部６ｔの向きだけであり、そのほかは扁平コイル６ａ、６ｂは同一のものである。すなわち、扁平コイル６ａ、６ｂは図２の紙面の左右方向に互いに対称形である。平坦部６fの幅方向寸法Ｗｃは実質的に永久磁石２ａ又は２ｂの幅方向寸法Ｗｍの１／３である。また空洞部の幅方向の寸法Ｗｉは実質的にＷｃの２倍である。このような寸法にするので図６に示すように磁気空隙路３において扁平コイル６ａは２つの永久磁石２ａ、２ｂにまたがる大きさにすることができる。扁平コイル６ｂのＷｃ、Ｗｉは夫々扁平コイル６ａのＷｃ、Ｗｉと同寸法なので、扁平コイル６ｂも２つの永久磁石２ａ、２ｂにまたがる大きさにすることができる。
【００２５】
図３は図２の紙面の上側の傾斜部６ｔの拡大図であるが、下側の傾斜部６ｔの形状も紙面の上下方向に対称になり、以下の説明が同様に適用される。図３において、６ｃｌは扁平コイル６ａ、６ｂの平坦部６fの厚さ方向（紙面の左右方向）の中心線であり、６ｉは扁平コイル６ａ、６ｂの上下の辺の内周面の稜線の内、中心線６ｃｌに近いほうの稜線である。図３のように、扁平コイル６ａの稜線６ｉが中心線６ｃｌに対して紙面の左側になり、扁平コイル６ｂの稜線６ｉが中心線６ｃｌに対して紙面の右側になるようにする。このようにすることにより、扁平コイル６ａの傾斜部６ｔが扁平コイル６ｂの前記稜線６ｉに接触せずにかいくぐり、同様に、扁平コイル６ｂの傾斜部６ｔも扁平コイル６ａの前記稜線６ｉに接触せずにかいくぐり、扁平コイル６ａと６ｂの夫々の平坦部６fが同一平面上とすることができる。また、永久磁石２ａ，２ｂの上下方向寸法（すなわち磁気空隙路３の上下方向寸法）ＨｍよりＨf（図２）を大きく設定し、且つ後述のモールドコイル１４の磁気空隙路に挿入される部分の上下方向寸法ＨｎもＨｍより大きく設定することにより、樹脂モールド後の各扁平コイルが磁気空隙路３から外部に出た部分は互いに重なるが、磁気空隙路３内では扁平コイルの空洞部にコイル部分が入って、同一平面上となるようにして、１枚の基板９Ａの片面にこのコイル列を配設してコイル付基板９Ｂを形成する。
【００２６】
続いて、図５を参照して扁平コイル６ａ、６ｂの配置を説明する。
（１）例えば左端に１番目の（左端の）扁平コイル６ａを配設する。
（２）前記扁平コイル６ａから実質的に２つの扁平コイルの幅方向寸法２×Ｗｃだけ幅方向右側にずらして（すなわち幅方向右側に幅方向寸法Ｗｃの隙間６ｇを介して）２番目の扁平コイル６ｂを配設する。前記１番目の扁平コイル６ａの右側の平坦部６ｆと２番目の扁平コイル６ｂの右側の平坦部６ｆとの隙間に３番目の扁平コイル６ａを配設する。ここでこれら扁平コイルに作用説明のための符号φａ、φｂ、φｃを付することにし、１番目の扁平コイルにφｂ、２番目の扁平コイルにφａ、３番目の扁平コイルにφｃを付す。
（３）前記２番目の扁平コイル６ｂの右側の平坦部６ｆと３番目の扁平コイル６ａの右側の平坦部６ｆとの隙間に４番目の扁平コイル６ｂの左側の平坦部６ｆを挿入して４番目の扁平コイル６ｂを配設し、この４番目の扁平コイルに作用説明のための符号φｂを付す。
（４）以下、前記２）〜３）を必要数繰り返す。（例えば図５では３回繰り返す。）
（５）前記４）の最後に配設された扁平コイル６ａの右側の平坦部６ｆと扁平コイル６ｂの右側の平坦部６ｆとの隙間に扁平コイル６ａの左側の平坦部６ｆを挿入して右端の扁平コイル６ａを配設し、この右端の扁平コイルに作用説明のための符号φｃを付す。
このようにすることにより、左端と右端の平坦部６ｆを除くと扁平コイルの相隣る平坦部６ｆは左からφａ、φｂ、φｃの順で並ぶ列の繰り返しとなる。図５では扁平コイルの数を９個としたが、９個に限定されるものではなく、３個以上であれば良く、リニアモータに必要とされる性能に応じて数を決めれば良い。
【００２７】
隙間６ｇはコイル付基板９Ｂの幅方向の両端部近傍であってコイルで掩覆されない部位である。基板９Ａの前記２箇所の隙間６ｇの部位に少なくとも各１個の嵌合部である基板の穴９Ａａが設けられる。なお図５に示したものの変形例として、図９のように基板の穴がコイル列の幅方向外側に設けられるようにしても良い。図９のコイル付基板９ＣＢでは基板９Ｃの幅方向寸法がコイル列の幅方向寸法より大きく、基板の穴９Ｃａがコイル列の幅方向外側に設けられている。
【００２８】
図７の成形用金型２４は断面形状略Ｅ字型の第１の金型部材２０と第２の金型部材２１とからなり、基板の穴９Ａａの位置に対応する第１の金型部材２０と第２の金型部材２１の位置にはピン穴２０ａ、２１ａが設けられ、ピン穴２０ａ、２１ａの金型の外側の面にはピン当面２０ｂ、２１ｂが設けられる。図７ではピン当面２０ｂ、２１ｂが金型の外側の面に対して出っ張っているが引っ込んでいても良くあるいは同一面でも良い。第１の金型部材２０の内面縁部２０ｄと第２の金型部材２１の内面縁部２１ｄは上下方向寸法および幅方向寸法が同じであり、内面縁部２０ｄと内面縁部２１ｄとが密着できるように仕上げる。前述のように磁気空隙路に挿入される部分の上下方向寸法ＨｎをＨｍより大きく且つＨfより小さくなるように設定する
【００２９】
第１の位置決め手段であるピン２２は、本体部２２ａと本体部２２ａより細い先端部２２ｂと本体部２２ａより太い基部２２ｅとを少なくとも有し、本体部２２ａと先端部２２ｂとの段差部２２ｃおよび本体部２２ａと基部２２ｅとの段差部２２ｄを有する段付き円柱状部材である。本体部２２ａは第１の金型部材２０のピン穴２０ａに嵌合して第１の金型部材２０の内部に突設し、先端部２２ｂは基板の穴９Ａａに嵌合し、後述するピン２３の先端穴２３ｂに挿入可能な寸法とし、ピン穴２０ａにピン２２が外部から内部に挿入され段差部２２ｄが第１の金型部材２０のピン当面２０ｂに当接する。第１の金型部材２０のピン当面２０ｂと型内先端面２０ｅとの距離をＴ２０ａ、ピン当面２０ｂと内面縁部２０ｄとの距離をＴ２０ｂ、ピン２２の本体部２２ａの長さ寸法Ｌ２２ａとし、Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ、Ｌ２２ａの寸法を適切な値に設定することにより、基板９Ａの無い側の扁平コイルの平坦部６fを被包する樹脂の厚さ寸法Ｔｐ１を望ましい値にすることができる。
【００３０】
第２の位置決め手段であるピン２３は、本体部２３ａと本体部２３ａの先端に穿設された先端穴２３ｂと本体部２３ａより太い基部２３ｅとを少なくとも有し、先端面２３ｃおよび本体部２３ａと基部２３ｅとの段差部２３ｄを有する段付き円柱状部材である。本体部２３ａは第２の金型部材２１のピン穴２１ａに嵌合し、第２の金型部材２１の内部に突設し、先端穴２３ｂはピン２２の先端部２２ｂが挿入可能とする。
【００３１】
本体部２２ａの直径と本体部２３ａの直径は同じでも良いし異なっていても良いがコイルに干渉しないようにする必要がある。先端部２２ｂの長さ（厚さ方向）寸法Ｌ２２ａと基板９Ａの厚さ寸法Ｔ９Ａの差であるＬ２２ａ―Ｔ９Ａの値を、先端穴２３ｂの深さ（厚さ方向）寸法Ｌ２３ｂより小さくすることにより、後述のように先端部２２ｂが先端穴２３ｂに挿入され基板９Ａを段差部２２ｃと先端面２３ｃで挟扼した時、先端部２２ｂの先端が先端穴２３ｂの底部に当接しないようにする。なお、Ｌ２２ａをＴ９Ａよりも小さくすれば先端穴２３ｂは不要となる。段差部２２ｃと先端部２２ｂの接続部は巨視的には完全な角状にはならず隅肉が残る場合が多く、前記隅肉が穴９Ａａと干渉すると基板９Ａを段差部２２ｃと先端面２３ｃで挟扼することが不完全となる。そこで前記隅肉を除去するための逃げ部２２ｆを設けることにより隅肉が穴９Ａａと干渉することを防止できる。
【００３２】
ピン穴２１ａにピン２３が外部から内部に挿入され段差部２３ｄが第１の金型部材２１のピン当面２１ｂに当接する。第２の金型部材２１のピン当面２１ｂと型内先端面２１ｅとの距離をＴ２１ａ、ピン当面２１ｂと内面縁部２１ｄとの距離をＴ２１ｂ、ピン２３の本体部２３ａの長さ寸法Ｌ２３ａとし、Ｔ２１ａ、Ｔ２１ｂ、Ｌ２３ａの寸法を適切な値に設定することにより、基板９Ａの有る側の扁平コイルの平坦部６fを被包する樹脂の厚さ寸法Ｔｐ２を望ましい値にすることができる。このようにして基板の扁平コイルで掩覆されない部位に設けられた嵌合部に、金型の内部に突設された第１の位置決め手段の先端部が嵌合するとともに、第１の位置決め手段と前記第２の位置決め手段が基板を挟扼するによりコイル付基板を前記金型の内部に金型内面から離間して位置決めすることができる。
【００３３】
続いて金型２４にコイル付基板９Ｂを装着し樹脂モールドする手順を説明する。第１の金型部材２０のピン穴２０ａにピン２２を挿入し、先端部２２ｂに基板の穴９Ａａを嵌合させてコイル付基板９Ｂをピン２２に取りつける。第２の金型部材２１のピン穴２１ａにピン２３を挿入する。第１の金型部材２０の内面縁部２０ｄと第２の金型部材２１の内面縁部２１ｄとが当接した状態で、第１の金型部材２０と第２の金型部材２１の上下方向位置および幅方向位置を位置合わせ手段(図示せず)により合わせて、第１の金型部材２０と第２の金型部材２１とを組み合わせて金型２４を組み立てる。前記位置合わせ手段としては例えば上下方向位置および幅方向位置に突き当て面を設ける等種々の形態が可能であるが、ピン２２の先端部２２ｂとピン２３の先端穴２３ｂを嵌合するようにして位置合わせ手段とすることもできる。
【００３４】
樹脂が注入口(図示せず)から注入され金型内の空間２５に充填されることにより、コイル付基板９Ｂが樹脂モールドされて樹脂部１３が成形されモールドコイル１４が成形される。なお前記樹脂モールド時、前述の図示を省略したコイル通電用端子ピン、磁界あるいは位置検出素子、検出素子用端子ピン、ならびにインサートナット等も必要に応じ同時にインサート成形することができる。そして第１の金型部材２０が第２の金型部材２１から離され、ノックアウトピン(図示せず)によりモールドコイル１４が第１の金型部材２０あるいは第２の金型部材２１の外に押出される。
【００３５】
このように成形されたモールドコイル１４は厚さ方向の両面にピン２１、２２の跡、すなわち位置決め手段の痕跡であるピン跡穴(図示せず)が合計４個形成される。前記ピン跡穴は通常は塞ぐ必要はないが、クリーンルーム内等で使用されるリニアモータにおいては、コイルからの発塵や揮発性物質の漏洩を防止（または少なく）するため前記ピン跡穴を塞ぐことが行われ、例えばモールドコイル１４に使用されたものと同じ樹脂をピン跡穴に注入する等、適切な方法で行われる。
【００３６】
このようにすることにより、従来は少なくとも６箇所（図１２の例では１４箇所）もの位置に位置決め手段である位置決めピンを当接していたのが、厚さ方向の両面に各２個、合計４個のピンで済むことになり、必要に応じてピン跡穴を塞ぐ場合も従来は少なくともピン跡穴が６個だったものが４個で済むので、手間がかからず作業性が良く金型も簡単となり製造原価が廉価となる。
【００３７】
そしてモールドコイル１４にインサート成形されたインサートナットに、アルミニウム合金製のキャリッジ１５をボルト締結する等の手段によりモールドコイル１４をキャリッジ１５に締結して可動子１７を形成する。
【００３８】
続いてこのリニアモータの作用を説明する。図５において紙面の左端より２番目の平坦部６ｆから７番目の平坦部６ｆまでの６個の平坦部６ｆからなる平坦部列の作用説明のための符号は、紙面の左からφａ、φｂ、φｃ、φａ、φｂ、φｃの順で並んでいる。例えば、図６のφａ、φｂ、φｃはこの６個の平坦部６ｆを含むコイル列とする。
図６において、まず、扁平コイルφａ、φｂに同方向の電流を通電すると、扁平コイルφａ、φｂにはフレミングの左手の法則により図６の（Ａ）の矢印イの方向に力が作用するので、扁平コイルが移動し、扁平コイルφａが２番目の永久磁石２ｂの中央まで移動するとその位置を位置検出素子(図示せず)により検出して、扁平コイルφａ、φｂへの電流通電から、扁平コイルφｂ、φｃへの電流通電に切り替る。なお、扁平コイルφｂ、φｃでの電流の方向はφａ、φｂの場合と同様に同方向である。この切り替えにより、扁平コイルφｂ、φｃに図６の（Ｂ）の矢印イの方向に力が作用して扁平コイルが図６の（Ｃ）の状態まで移動する。この後、さらにコイル列の扁平コイルφｃ、φａと扁平コイルφａ、φｂとに順次切り替えて電流を繰り返し通電すれば、扁平コイルが移動できる。そして扁平コイルを一体に支持してなる可動子１７が移動できる。
【００３９】
次に扁平コイルに前記と逆方向の電流を流すと、扁平コイルには前記と逆方向の力が作用するから、可動子１７は前記と逆方向に移動する。従って扁平コイルへの通電およびその電流の方向を選択することにより、可動子１７を所定位置に移動させることができる。
上記コイル列において扁平コイルφａの２個の平坦部６ｆは単一の扁平コイルφａの平坦部であり、扁平コイルφｃの２個の平坦部６ｆも単一の扁平コイルφｃの平坦部である。扁平コイルφｂの２個の平坦部６ｆは夫々別の扁平コイルφｂの平坦部であるが、扁平コイルの結線及び通電方向を適切に選ぶことにより図６に示す通電方向にすることができる。上記は扁平コイルφａ、φｂ、φｃの平坦部６ｆが相隣る場合の説明である。これに対し図５の１番目の（紙面の左端の）扁平コイルφａの平坦部６ｆ、あるいは最後の（紙面の右端の）扁平コイルφｃの平坦部６ｆのように、隣りの平坦部６ｆとの間に平坦部１個分の隙間がある場合は、上記図６においてコイル列の内一部の扁平コイルが欠けた状態となる。しかし、欠けていない扁平コイルに通電することにより、扁平コイルに力が作用し、力の大きさは扁平コイルが欠けた分だけ減少するが、上記と同様の方向に可動子１７が移動できる。
【００４０】
<実施形態２>
図１は本発明の実施形態２を示す相対移動装置の１例であるリニアモータの要部断面図である。図１１は図１の可動子のモールドコイルを拡大した断面図であり、内部構造をわかりやすくするために、樹脂に包まれて実際には見えない基板及び扁平コイルを図示する。そして必要に応じて設けられるコイル通電用端子ピン、磁界あるいは位置検出素子、検出素子用端子ピン、ならびにキャリッジをモールドコイルに締結するためのインサートナット等については図示を省略している。本実施形態は実施形態１のコイル付基板９Ｂを後述するコイル付基板２９Ｂとしたものでありそれ以外は実施形態１同じである。
【００４１】
扁平コイル２６ａは実施形態１の扁平コイル６ａの厚さ寸法を小さくするとともに両端の曲げを無くし平坦にしたものであり、扁平コイル２６ｂは実施形態１の扁平コイル６ｂの厚さ寸法を小さくするとともに両端の曲げを大きくしたものである。扁平コイル２６ａ、２６ｂが実施形態１のコイル列と同様に配設されて実施形態１と同様な基板９Ａの厚さ方向の一方の面に実施形態１と同様なコイル列を形成するとともに、他の面にも同様なコイル列を形成（すなわち基板９Ａの両面にコイル列を形成）し、コイル付基板２９Ｂを形成する。そして、実施形態１に記したものと同様の、第１の位置決め手段と第２の位置決め手段であるピンと成形用金型とを用いて金型にコイル付基板９Ｂを装着し実施形態１と同様に樹脂モールドし、樹脂を成形用金型のキャビティ内に注入し、樹脂部２１３を成形しモールドコイル２１４を成形し、必要に応じてピン跡穴を塞ぐことが行われる。そして実施形態１と同様にキャリッジ１５が取り付けられて可動子２１７が形成される。
【００４２】
このようにすることにより実施形態１と同様に手間がかからず作業性が良く金型も簡単となり製造原価が廉価となる。
【００４３】
<実施形態３>
実施形態１では、モールドコイル１４だけを樹脂により一体成形し、キャリッジ１５はアルミニウム合金製としたが、次に記す実施形態３のように、コイルとキャリッジを一体成形することも可能である。図１２は本発明の実施形態３を示す相対移動装置の１例であるリニアモータの要部断面図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号を付す。以下、図面を参照しながら実施形態３について説明する。
【００４４】
１８はコイルとキャリッジが一体に成形されたモールド可動子であり、実施形態１又は２の形態のモールドコイル１４、２１４に相当するモールドコイル部１８aとキャリッジ１５に相当するキャリッジ部１８ｂとからなる。モールド可動子１８は、実施形態１又は第二の形態と同じコイル付基板９又は２９Ｂをモールド可動子１８の外形輪郭に対応するキャビティを備えた成形用金型に装着して実施形態１又は第二の形態と同様な位置決め手段により位置決めし、樹脂を成形用金型のキャビティ内に注入し、樹脂部３１３を成形し、モールド可動子１８を得ることができる。そして上記以外は実施形態１又は２と同様である。
【００４５】
実施形態１又は２では、例えば樹脂モールド時に樹脂部のキャリッジ側にインサートナット(図示せず)を設けキャリッジのボルト穴(図示せず)を通したボルト(図示せず)を前記インサートナットに螺合する等の固定手段によりキャリッジにモールドコイル固着して可動子を形成したのに対し、実施形態３においては、キャリッジ部１８ａとモールドコイル部１８ｂが一体に形成されてモールド可動子１８を構成するため、キャリッジに前記ボルトを加工する作業が不要となり、且つボルトをインサートナットにねじ込む作業も不要となり、製作及び組み立ての作業性をよりいっそう良くすることができる。
【００４６】
<実施形態４>
実施形態１乃至３では相対移動装置を直線移動するリニアモータとしたが、次に記す実施形態４のように、相対移動装置を揺動移動する揺動モータとすることも可能である。図１３は本発明の実施形態４を示す相対移動装置の１例である揺動モータの平面図、図１４は図１０のＡ−Ｏ−Ｂ矢視図である。以下、図面を参照しながら実施形態４について説明する。
【００４７】
４１９は平板部４１９ａと軸部４１９ｂとからなるベースである。４１１はヨークであり、軟鋼のような強磁性材料により平板状に形成する。そして、一定の磁気空隙４１を隔てた一対の永久磁石４２ａ，４２ｂを複数順次逆極となるように且つ異極が対向するように、一列に並べて前記ヨーク４１１に固着して磁気空隙路４３が設けられて、磁気回路が形成される。本実施形態の磁気回路は軸部４１９ｂのセンターＯを中心とする扇型の平面形状であり、永久磁石４２ａ，４２ｂも前記扇型に対応して台形あるいは扇型の平面形状となっており、それ以外は実施形態１の磁気回路と同じである。
【００４８】
中央に空洞部を有する扁平コイル４６ａ、４６ｂも前記扇型に対応して台形あるいは扇型の平面形状となっており、複数個の扁平コイル４６ａ、４６ｂが扇型の平面形状のガラスエポキシ樹脂製の基板(図示せず)に配設され固着されてコイル付基板４９Ｂが形成される。
【００４９】
そして、キャビティ内輪郭が前記扇型に対応した形状であること以外は実施形態１に記したものと同様の成形用金型と、位置決め手段であるピンとを用いて金型にコイル付基板４９Ｂを装着し実施形態１と同様に樹脂モールドし、平面形状が扇型であること以外は実施形態１に記したものと同様のモールドコイル４１４を成形し、必要に応じてピン跡穴を塞ぐことが行われる。モールドコイル４１４にインサート成形されたインサートナットに、キャリッジ４１５をボルト締結する等の手段によりモールドコイル４１４をキャリッジ４１５に締結して可動子４１７を形成する。可動子４１７はベアリング４５０を介して軸部４１９ｂに相対移動可能に取り付けられる。
【００５０】
本実施形態のモールドコイル４１４の作用は軸部４１９ｂのセンターＯを中心とする揺動移動であり、それ以外の作用は実施形態１と同じである。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、前記実施形態の形状、材質、部材同士の固着手段等は前述のものに限定されず種々の変更が可能であり、状況に応じて最適のものとすれば良い。また下記のような変形も可能である。
（１）実施の形態では磁気空隙路３を１条としたが、図１５に示すように２条としても良い。図１５は磁気空隙路３を２条とした変形を示す要部断面図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号を付す。図１５において５はセンターヨークであり、軟鋼のような強磁性材料により平板状に形成し、ベース５１９上で２つのヨーク１１の中間に配設し、センターヨーク５とヨーク１１に挟まれた相対向するセンターヨーク５とヨーク１１の面に、一定の磁気空隙１を隔てた一対の永久磁石２ａ，２ｂを複数順次逆極となるように且つ異極が対向するように、一列に並べて磁気空隙路３を形成し、且つこの磁気空隙路３を２条形成する。以下、実施形態１又は第二の形態と同様なモールドコイル２１４を２列構成し図のように組み立てる。そして上記以外は実施形態１又は第二の形態と同様である。また、センターヨーク５をさらに追加することにより、磁気空隙路３を３条以上、モールドコイル２１４を３以上列としても良い。
（２）実施の形態では、一対の永久磁石２ａ，２ｂを複数順次逆極となるよう一列に並べて磁気空隙路３を形成したが、永久磁石２ｂの代わりに軟鋼のような強磁性材料により平板状に形成した対向ヨークを用いて磁気空隙路３を形成しても良い。あるいは永久磁石２ｂが無く永久磁石２ａの幅方向の隣接する異極間の磁束にコイルが鎖交するようにしても良い。
（３）実施の形態では、ベース１９は軟鋼製としたが、例えば、アルミニウム合金製、又は樹脂製等でも良い。
（４）実施の形態では、基板をガラスエポキシ樹脂製としたが、非磁性、非導電性で耐熱性と強度を満足するものであればガラスエポキシ樹脂製でなくても良い。
（５）実施形態４では、揺動移動する揺動モータとしたが、磁気回路をつながった円形のものとし、コイルへの給電をスリップリング方式にして回転移動する回転モータとしても良い。
（６）実施の形態では、コイル可動型の相対移動装置としたが、磁石可動型の相対移動装置としても良い。
（７）実施の形態では、第１の位置決め手段あるいは前記第２の位置決め手段は段付き円柱状部材としたが、基部を角柱状としても良いし、本体部を円柱状部材とし、対応する基板の穴あるいはピン穴を角穴としても良い。
（８）実施の形態では、コイル可動型の相対移動装置としたが、磁石可動型の相対移動装置としても良い。
（９）実施の形態では、図７に示すように金型のピン当て面２０ｂ、２１ｂは金型の外側に出っ張るようにしたが、金型の内側に引っ込むようにしても良いし、金型の面と同
面としても良い。
（１０）実施の形態では、基板の扁平コイルで掩覆されない部位に設けられた嵌合部である基板の穴を２個としたが、３個以上とし、これに対応する位置決め手段の数も増やすようにしても良い。
【００５２】
本発明においては、上記変形同士の組み合わせ或いは実施の形態と変形との組み合わせは、任意に行うことができる。そして本発明は前記実施形態あるいは変形に限定されず、種々の形態とすることができ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良ならびに設計の変更が可能であることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂モールド用の位置決め手段の数が少なく作業性が良く、製造原価が廉価なモールドコイルの製造方法およびモールドコイルならびに相対移動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の相対移動装置の実施形態１、２を示す要部断面図である。
【図２】図１の実施形態１のモールドコイルを拡大した断面図である。
【図３】図２の重ねた扁平コイルの端部の拡大図である。
【図４】図１のＢ―Ｂ断面図であり、特に扁平コイルと永久磁石を示す図である。
【図５】図１のＡ―Ａ矢視図断面図であり、特に後述するφａ、φｂ、φｃの３つの扁平コイル、基板、永久磁石ならびにヨークを示す図である。
【図６】作用を説明する模式図である。
【図７】成形用金型にコイル付基板を装着した状態の図２と同方向の断面図である。
【図８】図７のピン、基板の部分拡大図である。
【図９】図５において基板の穴がコイル列の幅方向外側に設けられた変形例を示す図である。
【図１０】成形用金型の内部にコイル付基板を位置決めする状態を示す分離斜視図である。
【図１１】図１の実施形態２のモールドコイルを拡大した断面図である。
【図１２】本発明の相対移動装置の実施形態３を示す要部断面図である。
【図１３】本発明の相対移動装置の実施形態４を示す揺動モータの平面図である。
【図１４】図１０のＡ−Ｏ−Ｂ矢視図である。
【図１５】本発明の相対移動装置の変形（１）示す要部断面図である。
【図１６】従来のリニアモータの正面の部分断面図である。
【図１７】図１３のリニアモータのコイル部分の平面図である。
【図１８】図１３のリニアモータの側面断面図である。
【図１９】図１７のＡ−Ａ線断面図である。
【図２０】図１７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２１】図１７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２２】図１７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２３】従来の樹脂モールド用金型の内部にコイル付基板を位置決めする状態の１例を示す分離斜視図である。
【符号の説明】
１、４１  磁気空隙、
２ａ、２ｂ、４２ａ、４２ｂ  永久磁石
３、４３  磁気空隙路
５  センターヨーク
６ａ、６ｂ、２６ａ、２６ｂ、４６ａ、４６ｂ、φａ、φｂ、φｃ  扁平コイル
６bf、６cf  平坦部
６ｔ  傾斜部
６ｆ  平坦部
６ｇ  隙間
６i  稜線
６ｃｌ  中心線
９Ａ、９Ｃ、２９Ａ  基板
９Ａａ、９Ｃａ、２９Ａａ  基板の穴
９Ｂ、９ＣＢ、２９Ｂ、４９Ｂ  コイル付基板
１１、４１１  ヨーク
１３、２１３、３１３  樹脂部
１４、２１４、４１４  モールドコイル、
１５、４１５  キャリッジ
１７、２１７、４１７  可動子
１８  モールド可動子
１８ａ  モールドコイル部
１８ｂ  キャリッジ部
１９、５１９  ベース
２０  第１の金型部材
２０ａ、２１ａ  ピン穴
２０ｂ、２１ｂ  ピン当面
２０ｄ、２１ｄ  内面縁部
２０ｅ  型内先端面
２１  第２の金型部材
２２、２３  ピン
２２ａ、２３ａ  本体部
２２ｂ  先端部
２２ｃ、２２ｄ、２３ｄ  段差部
２２ｅ、２３ｅ  基部
２２ｆ  逃げ
２３ｂ  先端穴
２３ｃ  先端面
２４  成形用金型
２５  空間
６ｃｌ  中心線
６ｉ  稜線
４１９  ベース
４１９ａ  平板部
４１９ｂ  軸部
４５０  ベアリング
【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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【図２２】
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【図２３】
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