リニアモータ、リニアモータ用コイル及びリニアモータ用コイルの製造方法
【課題】適応性の高いリニアモータ用コイルを提供する。
【解決手段】リニアモータ１の複数のコイル１９は、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂが同一平面上に位置する平コイル１９Ａと、１対の連結部１９ｂが１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向（ｚ方向）の一方側に位置する曲げコイル１９Ｂと、を含む。曲げコイル１９Ｂは、平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈに位置させるとともに連結部１９ｂを平コイル１９Ａの連結部１９ｂとｚ方向において重複させている。平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂそれぞれは、断面矩形の線材２５が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【解決手段】リニアモータ１の複数のコイル１９は、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂが同一平面上に位置する平コイル１９Ａと、１対の連結部１９ｂが１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向（ｚ方向）の一方側に位置する曲げコイル１９Ｂと、を含む。曲げコイル１９Ｂは、平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈに位置させるとともに連結部１９ｂを平コイル１９Ａの連結部１９ｂとｚ方向において重複させている。平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂそれぞれは、断面矩形の線材２５が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ、リニアモータ用コイル及びリニアモータ用コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
扁平な複数のコイルを可動方向に沿って互いに一部を重複させながら配列したリニアモータが知られている。特許文献１では、コイルの開口方向に見て概ね長方形の扁平コイルの長手方向の端部をコイルの開口方向の一方側へ曲げたコイルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３４２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リニアモータ用コイルは、加工容易性、耐熱性、高い占積率等が要求されるとともに、磁石との関係において、好適な寸法や配列等が要求される。従って、このような種々の要望を満たすことが可能な適応性の高いリニアモータ用コイル、当該リニアモータ用コイルを含むリニアモータ及びリニアモータ用コイルの製造方法が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係るリニアモータは、可動方向に直交する交差方向に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながら前記可動方向に配列された複数の磁石と、前記交差方向において前記複数の磁石に対してコイル開口を対向させて前記可動方向に配列され、前記複数の磁石に対して前記可動方向に移動可能な複数のコイルと、を有し、前記複数のコイルそれぞれは、コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、前記１対の平行部の端部同士を連結する１対の連結部と、を有し、前記可動方向及び前記交差方向に直交する方向に前記平行部の延びる方向を一致させて配置され、前記複数のコイルは、前記１対の平行部及び前記１対の連結部が同一平面上に位置する平コイルと、前記１対の連結部が前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する曲げコイルと、を含み、前記曲げコイルは、前記平行部を前記平コイルのコイル開口内に位置させるとともに前記連結部を前記平コイルの前記連結部と前記交差方向において重複させており、前記平コイル及び前記曲げコイルそれぞれは、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【０００６】
好適には、前記曲げコイルにおいて、前記連結部は、前記平行部に対して前記線材のコイル軸方向の径に相当する大きさでコイル軸方向の一方側へ位置している。
【０００７】
好適には、前記複数の磁石からなる磁石列が、前記交差方向において前記複数のコイルを挟んで互いに異なる磁極を対向させるように２列設けられており、前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において対称に配列された第１コイルユニット２つが、前記交差方向において前記平コイル側同士を重ね合わせるように組み合わせられた第２コイルユニットを構成している。
【０００８】
好適には、前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において配列された第３コイルユニット及び第４コイルユニットを構成し、前記第４コイルユニットは、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記平行部よりも小さく、前記平コイル側を前記第３コイルユニットの前記曲げコイル側に重ねて、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記１対の連結部間に収まっている。
【０００９】
好適には、前記複数の磁石は、前記平行部の延びる方向において、前記複数のコイルよりも長い。
【００１０】
本発明の一態様に係るリニアモータ用コイルは、コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、前記１対の平行部の端部同士を連結し、前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する１対の連結部と、を有し、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【００１１】
本発明の一態様に係るリニアモータ用コイルの製造方法は、軸部と、当該軸部の軸方向において当該軸部を挟んで対向する１対の鍔部とを有する巻き型の前記軸部に線材を巻き付けるリニアモータ用コイルの製造方法であって、前記１対の鍔部の互いに対向する面は、前記線材の前記軸方向における径の１倍以上２倍未満の距離で対向しているとともに、外周側の一部が内周側に対して前記軸方向の一方側に位置しており、前記線材は、断面矩形であり、矩形の２辺を前記軸部の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺を前記軸部の径方向に平行にして巻かれる。
【発明の効果】
【００１２】
上記の構成若しくは手順によれば、リニアモータ用コイルの適応性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリニアモータの外観を示す斜視図。
【図２】図１のリニアモータの一部を取り外して示す斜視図。
【図３】図１のリニアモータの固定子を示す図１のIII−III線に対応する断面図。
【図４】図１のリニアモータの可動子を示す斜視図。
【図５】図４の可動子のコイルユニットを示す斜視図。
【図６】図５のコイルユニットの曲げコイルを示す斜視図。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は図６の曲げコイルの平面図、正面図及び側面図。
【図８】図７（ａ）のVIII−VIII線における断面図。
【図９】図３の領域IXに対応する領域において固定子及び可動子の断面を示す図。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図６の曲げコイルの製造方法を説明する図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニアモータ装置５１の外観を示す斜視図である。図２は、リニアモータ装置５１の一部を取り外して示す斜視図である。
【００１５】
リニアモータ装置５１は、リニアモータ１と、リニアモータ１に電力を供給する電源装置５３とを有している。
【００１６】
リニアモータ１は、ｘ方向に駆動力を発揮するリニアモータである。すなわち、リニアモータ１は、固定子３（図１）と、固定子３に対してｘ方向へ駆動される可動子５とを有している。なお、可動子５は、不図示の支持機構及び／又は不図示の駆動対象によって、固定子３に対してｘ方向に移動可能に支持されるとともに、ｙ方向においても移動可能に支持されている。
【００１７】
固定子３は、基体７（図１）と、基体７に取り付けられた磁石列８（図２）とを有している。可動子５は、コイルユニット１１（図２）と、コイルユニット１１に固定された連結部材１３とを有している。なお、図２では、コイルユニット１１は模式的に示されている。
【００１８】
リニアモータ１は、コイルユニット１１に通電がなされることにより、コイルユニット１１と磁石列８との間において駆動力が生じ、コイルユニット１１が移動する。すなわち、リニアモータ１は、いわゆる可動コイル型のリニアモータとして構成されている。そして、リニアモータ１は、基体７に連結された不図示の部材と、連結部材１３の基体７からの延出部分に連結された不図示の部材とをｘ方向に相対移動させる。
【００１９】
基体７は、１対のヨーク１５と、当該１対のヨーク１５を互いに連結する側壁部１７とを有している。
【００２０】
ヨーク１５は、例えば、概ね矩形の平板状に形成されており、可動子５を挟んでｚ方向において互いに対向している。ヨーク１５は、例えば、鉄等の磁性体により形成されている。ヨーク１５の寸法及び１対のヨーク１５の対向する距離は、リニアモータ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。
【００２１】
側壁部１７は、例えば、可動子５の移動方向の側方において１対のヨーク１５間に介在してスペーサとして機能している。側壁部１７は、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法によりヨーク１５に対して固定されている。側壁部１７は、樹脂等の非磁性体により構成されていてもよいし、鉄等の磁性体により構成されていてもよい。
【００２２】
磁石列８は、各ヨーク１５に設けられており、合計１対設けられている。各磁石列８は、複数の磁石９によって構成されている。
【００２３】
複数の磁石９は、互いに同一の構成とされている。各磁石９は、例えば、ｚ方向を厚み方向とし、ｙ方向に長い矩形の平板状（直方体状）に形成されている。そして、複数の磁石９は、１対のヨーク１５の対向面においてｘ方向に一定間隔で配列されている。なお、複数の磁石９は、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法によりヨーク１５に対して固定されている。
【００２４】
図３は、固定子３を示す図１のIII−III線に対応する断面図である。ただし、磁極の向き及び磁気経路を示すために、断面のハッチングは省略している。
【００２５】
各磁石列８において、複数の磁石９は、磁極をｚ方向に向けるとともに、磁極を交互に逆転させながらｘ方向に配列されている。また、１対の磁石列８は、互いに異なる磁極をｚ方向において対向させている。
【００２６】
従って、矢印ｙ１で示すように、可動子５側に向くＮ極から出た磁束は、当該Ｎ極にｚ方向において対向するＳ極に入る。また、矢印ｙ２で示すように、ヨーク１５側に向くＮ極から出た磁束は、ヨーク１５を介して、ｘ方向において隣接する磁石９のＳ極に入る。ただし、矢印ｙ３で示すように、可動子５側に向くＮ極から出た磁束の一部（漏洩磁束）は、ｘ方向において隣接する磁石９のＳ極に入る。
【００２７】
図４は、可動子５を示す斜視図であり、図５は、コイルユニット１１を示す斜視図である。
【００２８】
コイルユニット１１は、２つの平コイル１９Ａと、１つの曲げコイル１９Ｂとを有している（なお、以下では、単に「コイル１９」といい、両者を区別しないことがある。）。
【００２９】
コイル１９は、概ね扁平で、平面視における形状がｙ方向（駆動方向に直交する方向）に長い長方形（若しくは長円形）に形成されている。すなわち、コイル１９は、コイル開口１９ｈを挟んで互いに平行にｙ方向に延びる１対の平行部１９ａと、１対の平行部１９ａの端部同士を連結する１対の連結部１９ｂとを有している。
【００３０】
平コイル１９Ａは、平面状に形成されている。すなわち、平コイル１９Ａにおいては、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂは、同一平面上に位置している。
【００３１】
一方、曲げコイル１９Ｂにおいては、１対の連結部１９ｂは、１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向の一方側（ｚ方向の正側）に位置している。より具体的には、例えば、連結部１９ｂは、内周縁と外周縁とがコイル軸方向に対して直交する同一平面上に位置するように、段差１９ｃを介して平行部１９ａと接続されている。平行部１９ａと連結部１９ｂとのｚ方向の位置の差は、例えば、曲げコイル１９Ｂの厚み（ｚ方向）と同等である。
【００３２】
平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、曲げコイル１９Ｂを平らに変形させたと仮定したときに、各種寸法が概ね互いに同一となるように寸法が設定されている。また、コイル開口１９ｈの短径は、コイル１９の幅（平行部１９ａ等の内周縁から外周縁までの大きさ）の概ね２倍となるように設定されている。
【００３３】
コイルユニット１１においては、平コイル１９Ａはｘ方向において互いに隣接して配列される。そして、曲げコイル１９Ｂは、各平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈ内に一の平行部１９ａを配置するように平コイル１９Ａに重ねられる。従って、３つのコイル１９の平行部１９ａは、同一平面上においてｘ方向に配列される。より具体的には、２つの平コイル１９Ａの２つの平行部１９ａが曲げコイル１９Ｂのコイル開口１９ｈに概ね嵌合し、４本の平行部１９ａがｘ方向に隣接して配列されるとともに、そのｘ方向の両側に平行部１９ａの１本分の幅で離れて各１本の平行部１９ａが配列される。
【００３４】
このとき、曲げコイル１９Ｂでは、連結部１９ｂは、平行部１９ａに対してコイル軸方向の一方側に位置していることから、曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂは、曲げコイル１９Ｂの平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈ内に配置する妨げとならない。なお、３つのコイル１９の平行部１９ａを同一平面上に位置させたときに、曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂは、平コイル１９Ａの連結部１９ｂに当接してもよいし、当接しなくてもよく、好適には当接する。
【００３５】
平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、ｘ方向において交互に且つｚ方向の上下関係が一定とされて配列されれば、適宜な数で配列されてよい。本実施形態では、３つのコイル１９が配列されていることから、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂはｘ方向において対称（線対称）に配列されている。換言すれば、コイルユニット１１は、全体としてｘ方向及びｙ方向に対称な形状となっている。
【００３６】
なお、複数のコイル１９は、接着剤等の適宜な方法によって互いに固定されていてもよいし、連結部材１３によって互いに固定されていてもよい。
【００３７】
連結部材１３は、コイルユニット１１の平行部１９ａにより構成された平面状部分を挟み込む１対の板状部材２１と、１対の板状部材２１間に介在する介在部材２３とを有している。
【００３８】
板状部材２１は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により形成され、介在部材２３は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）により形成されている。これらは、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法により互いに固定されている。また、板状部材２１とコイルユニット１１との間には、例えば、ＧＦＲＰ等からなる不図示の絶縁シートが介在している。
【００３９】
このような連結部材１３の構造及び材料により、強度を確保しつつ可動子５の厚みを極力薄くして、ｚ方向において対向する磁石９間の距離を短くし、コイルユニット１１を通過する磁束密度を向上させることができる。
【００４０】
図６は、曲げコイル１９Ｂを示す斜視図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、曲げコイル１９Ｂの平面図、正面図及び側面図である。
【００４１】
曲げコイル１９Ｂは、１本の線材２５が内周側から外周側へ巻かれて行くことにより形成されている。より具体的には、線材２５は、コイル軸方向（ｚ方向）において１列に且つコイル径方向（コイル軸方向に直交する放射方向）において多層に巻かれている。従って、曲げコイル１９Ｂの厚みは、線材２５のコイル軸方向の径と同等である。また、曲げコイル１９Ｂの幅は、線材２５のコイル径方向の径×巻き数である。連結部１９ｂの平行部１９ａに対するずれ（段差１９ｃ）の大きさは、線材２５のコイル軸方向の径と同等である。
【００４２】
図８は、図７（ａ）のVIII−VIII線における断面図である。
【００４３】
線材２５は、断面形状が矩形のいわゆる平角線により構成されている。そして、矩形の２辺がコイルの軸方向（ｚ方向）に平行に且つ他の２辺がコイルの径方向に平行になるように巻かれている。平角線の断面形状は、正方形であってもよいし、長方形であってもよい。断面形状が長方形である場合、線材２５は、好適には、長辺がコイルの軸方向に平行になるように巻かれる。
【００４４】
線材２５の断面形状の寸法は、要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよいが、一例として、０．５ｍｍ×１．０ｍｍである。また、線材２５の巻き数も、要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよいが、一例として、１５回であり、曲げコイル１９Ｂの幅は、一例として、０．５×１５＝７．５ｍｍである。
【００４５】
線材２５は、特に図示しないが、例えば、導電性材料からなる線材が絶縁性材料により被覆されて構成されている。導電性材料は、例えば、銅であり、絶縁性材料は、例えば、樹脂である。線材２５のコイル径方向において互いに隣接する部分同士は、絶縁性材料が直接若しくは接着剤を介して間接に互いに接合されることにより固定されている。
【００４６】
図６〜図８では、曲げコイル１９Ｂについて説明したが、平コイル１９Ａも、平行部１９ａと連結部１９ｂとが同一平面上に位置していることを除いて、曲げコイル１９Ｂと同様の構成である。すなわち、平コイル１９Ａも、断面矩形の線材２５が一列且つ多層に巻かれることによって構成されている。
【００４７】
図９は、図３の領域IXに対応する領域において固定子３及び可動子５の断面を示す図である。
【００４８】
平行部１９ａのピッチＰ２は、磁石９のピッチＰ１の１／３となっている。なお、ピッチＰ１は、一の磁石９のｘ方向の幅と、ｘ方向に隣接する磁石９間の一の間隔との合計である。また、ピッチＰ２は、平行部１９ａの１本分の幅と、互いに隣接する平行部１９ａ（コイルユニット１１のｘ方向中央側の４本の平行部１９ａ）における一の間隔との合計である。なお、コイルユニット１１の両側の平行部１９ａも、全てのコイル開口１９ｈに２本の平行部１９ａが位置していると仮定すると、ピッチＰ２で配置されている。
【００４９】
図１に示した電源装置５３は、３つのコイル１９に対して、３相交流電力を供給する。３相交流電力は、２π／３ずつ位相がずれた、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電力からなるものである。例えば、交流電流が正弦関数で表わされるものであるとすると、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電流は、ｓｉｎ（ωｔ）、ｓｉｎ（ωｔ−２π／３）、ｓｉｎ（ωｔ−４π／３）と表わされる。
【００５０】
より具体的には、コイルユニット１１のｘ方向中央側において互いに隣接して配列された平行部１９ａには、その並び順に、Ｕ相、−Ｗ相、Ｖ相の交流電力が供給される。なお、本願では、平行部１９ａに着目しているときは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の正負は、コイル１９毎ではなく、平行部１９ａ毎に定義されるものとする。例えば、図９の例では、曲げコイル１９ＢにはＷ相の交流電力が供給されているが、１対の平行部１９ａ間においては電流の向きがｙ方向において逆になるから、一方の平行部１９ａについてはＷ相、他方の平行部１９ａについては−Ｗ相と表わされている。なお、電流の向きの正負とｙ方向の正負との相対関係は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相間において統一されていれば、適宜に設定されてよい。
【００５１】
また、電力の初期位相は任意に設定可能であるから、ｘ方向に隣接して配列された平行部１９ａに対して、その並び順にＵ相、−Ｗ相及びＶ相の交流電力を供給するという場合には、３つの平行部１９ａに対して、その並び順に、「−Ｗ相、Ｖ相及びＵ相」、「Ｖ相、Ｕ相及び−Ｗ相」、「−Ｕ相、Ｗ相及び−Ｖ相」、「Ｗ相、−Ｖ相及び−Ｕ相」又は「−Ｖ相、−Ｕ相及びＷ相」の交流電力を供給する場合が含まれる。
【００５２】
また、コイル１９は、電力が供給されていない状態においても（電源装置５３が接続されていないリニアモータ１単体でも）、いずれの相の電力が供給されるか特定可能である。例えば、官公庁、規格団体若しくは企業等の各種団体においては、各配線に割り当てられる交流電力の相を各配線の被膜の色により識別するために、相と色との相対関係を仕様書若しくは規格により規定している。従って、リニアモータ１から延出している不図示の配線の被膜の色から、コイル１９に供給される交流電力の相を特定可能である。
【００５３】
平行部１９ａに電流が流れると、図３において矢印ｙ１で示したｚ方向の磁束中を、ｙ方向に電流が流れることになるから、フレミングの左手の法則に従って、ｘ方向の駆動力が生じる。そして、コイルユニット１１は、交流電力の半周期において複数の磁石９のピッチＰ１を移動する。図９の例では、コイルユニット１１は、ｘ方向の正側へ移動する。
【００５４】
なお、リニアモータ１は、ｘ方向の双方向に駆動可能であり、コイルユニット１１がｘ方向の負側に移動するときには、図９の例とは逆に、ｘ方向の正側から負側へ、Ｕ相、−Ｗ相、Ｖ相の交流電力が供給される。換言すれば、本願においてピッチＰ１で配列された複数の平行部１９ａに対して、その並び順にＵ相、−Ｗ相及びＶ相の電力が供給されるというときの並び順は、ｘ方向のいずれ側からの並び順であってもよい。
【００５５】
図１０（ａ）は、曲げコイル１９Ｂの製造に係る巻き型７１の斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図である。
【００５６】
巻き型７１は、軸部７３（図１０（ｂ））と、当該軸部７３の軸方向（回転軸ＣＡ方向）において軸部７３を挟んで対向する１対の鍔部７５とを有している。
【００５７】
軸部７３の、回転軸ＣＡに直交する断面形状は、曲げコイル１９Ｂのコイル開口１９ｈと同一の形状である。鍔部７５の、軸部７３から外側へ広がるフランジの形状は、例えば、曲げコイル１９Ｂの形状と概ね同様である。すなわち、平面視において概ね長方形に形成されるとともに、長手方向の端部（外周側の一部）は、中央側に対して回転軸ＣＡの一方側へ位置している。ただし、フランジの外縁位置は、曲げコイル１９Ｂの外縁位置よりも外側である。また、１対の鍔部７５の互いに対向する面間の距離ｔは、線材２５のコイル軸方向（ｚ方向）の径の１倍以上２倍未満（好ましくは１．１〜１．３倍程度）に設定されている。
【００５８】
そして、不図示のボビンから引き出された線材２５の一端を軸部７３に固定し、巻き型７１を回転軸ＣＡ回りに回転させ、線材２５を軸部７３に巻きつけていく。このとき、線材２５は、断面の矩形の２辺が軸部７３の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺が軸部７３の径方向に平行になるように巻かれて行く。
【００５９】
また、線材２５は、液状の接着剤が外周面に供給された状態で巻かれて行く。すなわち、線材２５は、ウエット巻きされる。接着剤は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である。そして、接着剤は、線材２５が巻かれているときに及び／又は巻き終わった後に、室温により若しくは加熱により硬化し、線材２５の多層に重なった部分同士を固定し、線材２５を巻かれた状態に維持する。なお、線材２５は、当該接着剤を含んで定義されてもよい。
【００６０】
線材２５は、回転軸ＣＡ方向の位置が鍔部７５に規制されていることから、軸部７３の長手方向の両端側を周回するときは、他の部分を周回するときよりも回転軸ＣＡ方向の一方側に位置する。これにより、連結部１９ｂは、平行部１９ａよりもコイル軸方向の一方側へ位置する。
【００６１】
線材２５が所定の回数巻かれ且つ接着剤が硬化すると、一の鍔部７５が軸部７３から取り外されるなどし、曲げコイル１９Ｂは軸部７３から抜き取られる。
【００６２】
なお、曲げコイル１９Ｂについて説明したが、平コイル１９Ａも同様にして形成される。ただし、平コイル１９Ａ用の巻き型は、鍔部７５が平坦に形成されている。
【００６３】
以上の実施形態では、リニアモータ１は、可動方向（ｘ方向）に直交する交差方向（ｚ方向）に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながらｘ方向に配列された複数の磁石９と、ｚ方向において複数の磁石９に対してコイル開口１９ｈを対向させてｘ方向に配列され、複数の磁石９に対してｘ方向に移動可能な複数のコイル１９とを有している。複数のコイル１９それぞれは、コイル開口１９ｈを挟んで互いに平行に延びる１対の平行部１９ａと、１対の平行部１９ａの端部同士を連結する１対の連結部１９ｂと、を有し、ｘ方向及びｚ方向に直交するｙ方向に１対の平行部１９ａの延びる方向を一致させて配置されている。複数のコイル１９は、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂが同一平面上に位置する平コイル１９Ａと、１対の連結部１９ｂが１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向（ｚ方向）の一方側に位置する曲げコイル１９Ｂと、を含む。曲げコイル１９Ｂは、平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈに位置させるとともに連結部１９ｂを平コイル１９Ａの連結部１９ｂとｚ方向において重複させている。平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂそれぞれは、断面矩形の線材２５が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【００６４】
従って、コイル１９は、種々の要望に対する適応性が高い。例えば、コイル１９は、線材２５が１列に巻かれて構成されていることから、コイルユニット１１を薄型に構成する要望に応じることができる。コイルユニット１１が薄型に構成された場合には、例えば、ｚ方向において互いに対向する磁石９の隙間を小さくし、磁束密度を向上させて効率的に駆動力を得ることができる。なお、後述する他の実施形態に示されるように、コイル１９は、適宜な厚さを有するコイルユニットの形成にも有用である。
【００６５】
また、例えば、曲げコイル１９Ｂは、連結部１９ｂの平行部１９ａに対する位置ずれが線材２５の径と同等であり、小さい。従って、例えば、本実施形態のように、複数の磁石９が、平行部１９ａの延びる方向において、複数のコイル１９よりも長い場合（連結部１９ｂが磁石９にｚ方向において重なる場合）においても、磁石９と平行部１９ａとの距離を短かくし、平行部１９ａを通過する磁束を多くすることができる。
【００６６】
また、例えば、コイル１９は、種々の製造方法に対する適応性も高い。例えば、本実施形態とは異なり、コイルの軸方向（ｚ方向）において２列以上で線材２５を巻く場合においては、１対の鍔部７５によって線材２５の位置を規定することはできない。すなわち、図１０を参照して説明した製造方法のように、線材２５を巻く段階において、連結部１９ｂを平行部１９ａに対してコイル開口１９ｈの開口方向にずらすことは不可能である。しかし、コイル１９は、一列で巻かれていることから、図１０を参照して説明した製造方法が可能である。
【００６７】
その結果、例えば、曲げコイルのウエット巻きが実現可能になる。ウエット巻きでは、例えば、融着電線を用いてコイルを形成する方法に比較して耐熱性の高い接着剤を用いることができる。その結果、リニアモータの耐熱性を向上させることができる。なお、融着電線は、予め接着剤が塗布された線材であり、巻き型に巻かれた後にコイルが通電されることなどにより、接着剤が加熱、溶融されて、接着されるものである。
【００６８】
また、曲げコイル１９Ｂは、平コイル１９Ａをプレスによって屈曲させて曲げコイル１９Ｂを製造する製造方法も好適に利用可能である。平コイルをプレスして曲げコイルを形成する場合においては、その曲げる過程において、平コイルの形状を維持している樹脂（接着剤）が破損するおそれがある。しかし、コイル１９は、線材２５が一列で巻かれており、段差１９ｃの大きさは、線材２５の径と同等の大きさでよいから、プレスによる変形が少なく、ひいては、樹脂の破損が抑制される。
【００６９】
（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係るコイルユニット１１１を示す斜視図である。
【００７０】
コイルユニット１１１は、第１の実施形態のコイルユニット１１をｚ方向において互いに逆向きにして、平コイル１９Ａ側同士を重ねたものとなっている。その結果、コイルユニット１１１においては、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、ｘ方向及びｙ方向だけでなく、ｚ方向においても対称（線対称）に配置されている。換言すれば、コイルユニット１１１の全体としての形状は、ｘ方向及びｙ方向だけでなく、ｚ方向においても対称となっている。そして、コイルユニット１１１は、第１の実施形態と同様に、連結部材１３に固定されて可動子を構成し、固定子３と組み合わされてリニアモータを構成する（ただし、連結部材１３や固定子３の具体的な寸法は第１の実施形態と異なる。）。
【００７１】
このような構成によれば、図３において矢印ｙ３で示した漏洩磁束の影響を低減できる。具体的には、以下のとおりである。漏洩磁束は駆動方向（ｘ方向）に直交する方向（ｚ方向）の力を生じる。一方、漏洩磁束は、一方の磁石列８と他方の磁石列８とで磁束の向きが逆向きになっている。従って、１対の磁石列８間に配置されるコイルとして平コイルのみを用いた場合においては、当該コイルはｚ方向において対称であるから、コイルを１対の磁石列間の中央に配置することによって漏洩磁束による力は相殺される。しかし、曲げコイルを用いた場合においては、ｚ方向の対称性が失われ、漏洩磁束による力が相殺されない。本実施形態では、コイルユニット１１１全体としてｚ方向の対称性が維持されるようにコイル１９を組み合わせるから、平コイルのみを用いた場合と同様に、漏洩磁束による力が相殺される。その結果、例えば、リニアモータ１の推力変動が抑制される。
【００７２】
なお、一般には、曲げコイルは、平行部が磁石よりも長く形成され、連結部が１対の磁石列間の外側（ｙ方向）に位置するように配置される。従って、上述したようなｚ方向の非対称性に起因する課題は生じない。本実施形態では、図１を参照して説明したように、連結部１９ｂも１対の磁石列８間に位置していることから、上述した課題が生じる。なお、連結部１９ｂが１対の磁石列８間に位置していることにより、例えば、ｘ方向だけでなくｙ方向においても移動可能な可動子５を小型化することができる。
【００７３】
なお、第２の実施形態において、コイルユニット１１は本発明の第１コイルユニットの一例であり、コイルユニット１１１は本発明の第２コイルユニットの一例である。
【００７４】
（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態のコイルユニット２１１を示す斜視図である。
【００７５】
コイルユニット２１１は、第２の実施形態のコイルユニット１１１（ただし、具体的な寸法は異なっていてもよい。）の曲げコイル１９Ｂ側（ｚ方向の両側）に、第１の実施形態のコイルユニット１１と同様のコイルユニット２１０（コイルユニット１１と寸法が異なるだけであるが、便宜的に異なる符号を付す。）を重ねた構成となっている。コイルユニット２１０は、平コイル１９Ａ側をコイルユニット１１１（１１）の曲げコイル１９Ｂ側に重ねている。
【００７６】
コイルユニット２１０は、平行部１９ａの延びる方向（ｙ方向）においてコイルユニット１１１（１１）の曲げコイル１９Ｂの平行部１９ａよりも小さい。そして、コイルユニット２１０は、ｙ方向においてコイルユニット１１１の曲げコイル１９Ｂの１対の連結部１９ｂ間に収まるように配置されている。
【００７７】
なお、別の観点では、コイルユニット２１１は、コイルユニット１１にコイルユニット２１０を重ねて構成されたコイルユニット２１２を、コイルユニット１１側同士を重ねて構成されている。
【００７８】
そして、コイルユニット２１１は、第１の実施形態と同様に、連結部材１３に固定されて可動子を構成し、固定子３と組み合わされてリニアモータを構成する（ただし、連結部材１３や固定子３の具体的な寸法は第１の実施形態と異なる。）。
【００７９】
このような構成によれば、コイルユニット２１１は、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂがｚ方向において対称に配置されていることから、第２の実施形態と同様に、漏洩磁束の影響を低減できる。
【００８０】
また、コイルユニット２１０が、コイルユニット１１の曲げコイル１９Ｂの１対の連結部１９ｂ間に収まるようにコイルユニット１１に重ねられていることから、コイル１９の数に対してコイルユニットの厚さを小さくすることができる。例えば、第２の実施形態では、ｚ方向の負側から順に、曲げコイル１９Ｂ、平コイル１９Ａ、平コイル１９Ａ、曲げコイル１９Ｂが４重に重ねられることにより、連結部１９ｂの位置の厚みはコイル１９の４つ分の厚みとなっている。これに対して、本実施形態のコイルユニット２１２（２１１の半分）では、コイル１９が４重に重ねられているが、コイルユニット２１０の平コイル１９Ａと、コイルユニット１１の曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂとが厚み方向において並列に位置してることから、その厚みはコイル１９の３つ分の厚みである。
【００８１】
なお、第３の実施形態において、コイルユニット１１は第３コイルユニットの一例であり、コイルユニット２１０は第４コイルユニットの一例である。
【００８２】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００８３】
コイル及び磁石は、いずれが固定子、可動子であってもよい。
【００８４】
コイルユニットは、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、コイル３つからなるコイルユニットは、順に、平コイル、曲げコイル及び平コイルが配列されたものに限定されず、順に、曲げコイル、平コイル及び曲げコイルが配列されたものであってもよい。また、コイルの駆動方向における配列数は３つに限定されず、４以上であってもよい。すなわち、コイルユニットは、平コイルと曲げコイルとが交互に合計で４以上配列されて構成されてもよい。駆動方向に配列された３以上のコイルが第２及び第３の実施形態のように駆動方向に直交する方向に積層される場合において、その積層数も適宜に設定されてよい。
【００８５】
平コイルと曲げコイルとは、連結部が平行部と同一平面上にあるか否か以外は、互いに同一の構成であることが好ましい。ただし、適宜に寸法等を互いに異ならせていてもよい。
【００８６】
曲げコイルは、１対の連結部が互いに同一平面上になくてもよい。例えば、連結部は、外周縁が内周縁よりも開口方向の一方側に位置する形状であってもよい。
【００８７】
コイルを構成する線材は、各部同士が接着されている必要はない。例えば、線材自体の剛性により、束ねられた状態が維持され、ひいては、コイル形状が維持されていてもよい。
【００８８】
磁石列は、２つ設けられなくてもよく、１つであってもよい。また、２つの磁石列は、コイルユニットの構成によっては、互いに同一の磁極を対向させるように配置されてもよい。
【００８９】
コイルの平行部のピッチは、磁石のピッチの１／３に限定されない。例えば、コイルの平行部のピッチは、磁石のピッチの２／３であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…リニアモータ、９…磁石、１９Ａ…平コイル、１９Ｂ…曲げコイル、１９ａ…平行部、１９ｂ…連結部、１９ｈ…コイル開口、２５…線材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ、リニアモータ用コイル及びリニアモータ用コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
扁平な複数のコイルを可動方向に沿って互いに一部を重複させながら配列したリニアモータが知られている。特許文献１では、コイルの開口方向に見て概ね長方形の扁平コイルの長手方向の端部をコイルの開口方向の一方側へ曲げたコイルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３４２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リニアモータ用コイルは、加工容易性、耐熱性、高い占積率等が要求されるとともに、磁石との関係において、好適な寸法や配列等が要求される。従って、このような種々の要望を満たすことが可能な適応性の高いリニアモータ用コイル、当該リニアモータ用コイルを含むリニアモータ及びリニアモータ用コイルの製造方法が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係るリニアモータは、可動方向に直交する交差方向に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながら前記可動方向に配列された複数の磁石と、前記交差方向において前記複数の磁石に対してコイル開口を対向させて前記可動方向に配列され、前記複数の磁石に対して前記可動方向に移動可能な複数のコイルと、を有し、前記複数のコイルそれぞれは、コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、前記１対の平行部の端部同士を連結する１対の連結部と、を有し、前記可動方向及び前記交差方向に直交する方向に前記平行部の延びる方向を一致させて配置され、前記複数のコイルは、前記１対の平行部及び前記１対の連結部が同一平面上に位置する平コイルと、前記１対の連結部が前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する曲げコイルと、を含み、前記曲げコイルは、前記平行部を前記平コイルのコイル開口内に位置させるとともに前記連結部を前記平コイルの前記連結部と前記交差方向において重複させており、前記平コイル及び前記曲げコイルそれぞれは、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【０００６】
好適には、前記曲げコイルにおいて、前記連結部は、前記平行部に対して前記線材のコイル軸方向の径に相当する大きさでコイル軸方向の一方側へ位置している。
【０００７】
好適には、前記複数の磁石からなる磁石列が、前記交差方向において前記複数のコイルを挟んで互いに異なる磁極を対向させるように２列設けられており、前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において対称に配列された第１コイルユニット２つが、前記交差方向において前記平コイル側同士を重ね合わせるように組み合わせられた第２コイルユニットを構成している。
【０００８】
好適には、前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において配列された第３コイルユニット及び第４コイルユニットを構成し、前記第４コイルユニットは、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記平行部よりも小さく、前記平コイル側を前記第３コイルユニットの前記曲げコイル側に重ねて、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記１対の連結部間に収まっている。
【０００９】
好適には、前記複数の磁石は、前記平行部の延びる方向において、前記複数のコイルよりも長い。
【００１０】
本発明の一態様に係るリニアモータ用コイルは、コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、前記１対の平行部の端部同士を連結し、前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する１対の連結部と、を有し、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【００１１】
本発明の一態様に係るリニアモータ用コイルの製造方法は、軸部と、当該軸部の軸方向において当該軸部を挟んで対向する１対の鍔部とを有する巻き型の前記軸部に線材を巻き付けるリニアモータ用コイルの製造方法であって、前記１対の鍔部の互いに対向する面は、前記線材の前記軸方向における径の１倍以上２倍未満の距離で対向しているとともに、外周側の一部が内周側に対して前記軸方向の一方側に位置しており、前記線材は、断面矩形であり、矩形の２辺を前記軸部の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺を前記軸部の径方向に平行にして巻かれる。
【発明の効果】
【００１２】
上記の構成若しくは手順によれば、リニアモータ用コイルの適応性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリニアモータの外観を示す斜視図。
【図２】図１のリニアモータの一部を取り外して示す斜視図。
【図３】図１のリニアモータの固定子を示す図１のIII−III線に対応する断面図。
【図４】図１のリニアモータの可動子を示す斜視図。
【図５】図４の可動子のコイルユニットを示す斜視図。
【図６】図５のコイルユニットの曲げコイルを示す斜視図。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は図６の曲げコイルの平面図、正面図及び側面図。
【図８】図７（ａ）のVIII−VIII線における断面図。
【図９】図３の領域IXに対応する領域において固定子及び可動子の断面を示す図。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図６の曲げコイルの製造方法を説明する図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニアモータ装置５１の外観を示す斜視図である。図２は、リニアモータ装置５１の一部を取り外して示す斜視図である。
【００１５】
リニアモータ装置５１は、リニアモータ１と、リニアモータ１に電力を供給する電源装置５３とを有している。
【００１６】
リニアモータ１は、ｘ方向に駆動力を発揮するリニアモータである。すなわち、リニアモータ１は、固定子３（図１）と、固定子３に対してｘ方向へ駆動される可動子５とを有している。なお、可動子５は、不図示の支持機構及び／又は不図示の駆動対象によって、固定子３に対してｘ方向に移動可能に支持されるとともに、ｙ方向においても移動可能に支持されている。
【００１７】
固定子３は、基体７（図１）と、基体７に取り付けられた磁石列８（図２）とを有している。可動子５は、コイルユニット１１（図２）と、コイルユニット１１に固定された連結部材１３とを有している。なお、図２では、コイルユニット１１は模式的に示されている。
【００１８】
リニアモータ１は、コイルユニット１１に通電がなされることにより、コイルユニット１１と磁石列８との間において駆動力が生じ、コイルユニット１１が移動する。すなわち、リニアモータ１は、いわゆる可動コイル型のリニアモータとして構成されている。そして、リニアモータ１は、基体７に連結された不図示の部材と、連結部材１３の基体７からの延出部分に連結された不図示の部材とをｘ方向に相対移動させる。
【００１９】
基体７は、１対のヨーク１５と、当該１対のヨーク１５を互いに連結する側壁部１７とを有している。
【００２０】
ヨーク１５は、例えば、概ね矩形の平板状に形成されており、可動子５を挟んでｚ方向において互いに対向している。ヨーク１５は、例えば、鉄等の磁性体により形成されている。ヨーク１５の寸法及び１対のヨーク１５の対向する距離は、リニアモータ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。
【００２１】
側壁部１７は、例えば、可動子５の移動方向の側方において１対のヨーク１５間に介在してスペーサとして機能している。側壁部１７は、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法によりヨーク１５に対して固定されている。側壁部１７は、樹脂等の非磁性体により構成されていてもよいし、鉄等の磁性体により構成されていてもよい。
【００２２】
磁石列８は、各ヨーク１５に設けられており、合計１対設けられている。各磁石列８は、複数の磁石９によって構成されている。
【００２３】
複数の磁石９は、互いに同一の構成とされている。各磁石９は、例えば、ｚ方向を厚み方向とし、ｙ方向に長い矩形の平板状（直方体状）に形成されている。そして、複数の磁石９は、１対のヨーク１５の対向面においてｘ方向に一定間隔で配列されている。なお、複数の磁石９は、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法によりヨーク１５に対して固定されている。
【００２４】
図３は、固定子３を示す図１のIII−III線に対応する断面図である。ただし、磁極の向き及び磁気経路を示すために、断面のハッチングは省略している。
【００２５】
各磁石列８において、複数の磁石９は、磁極をｚ方向に向けるとともに、磁極を交互に逆転させながらｘ方向に配列されている。また、１対の磁石列８は、互いに異なる磁極をｚ方向において対向させている。
【００２６】
従って、矢印ｙ１で示すように、可動子５側に向くＮ極から出た磁束は、当該Ｎ極にｚ方向において対向するＳ極に入る。また、矢印ｙ２で示すように、ヨーク１５側に向くＮ極から出た磁束は、ヨーク１５を介して、ｘ方向において隣接する磁石９のＳ極に入る。ただし、矢印ｙ３で示すように、可動子５側に向くＮ極から出た磁束の一部（漏洩磁束）は、ｘ方向において隣接する磁石９のＳ極に入る。
【００２７】
図４は、可動子５を示す斜視図であり、図５は、コイルユニット１１を示す斜視図である。
【００２８】
コイルユニット１１は、２つの平コイル１９Ａと、１つの曲げコイル１９Ｂとを有している（なお、以下では、単に「コイル１９」といい、両者を区別しないことがある。）。
【００２９】
コイル１９は、概ね扁平で、平面視における形状がｙ方向（駆動方向に直交する方向）に長い長方形（若しくは長円形）に形成されている。すなわち、コイル１９は、コイル開口１９ｈを挟んで互いに平行にｙ方向に延びる１対の平行部１９ａと、１対の平行部１９ａの端部同士を連結する１対の連結部１９ｂとを有している。
【００３０】
平コイル１９Ａは、平面状に形成されている。すなわち、平コイル１９Ａにおいては、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂは、同一平面上に位置している。
【００３１】
一方、曲げコイル１９Ｂにおいては、１対の連結部１９ｂは、１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向の一方側（ｚ方向の正側）に位置している。より具体的には、例えば、連結部１９ｂは、内周縁と外周縁とがコイル軸方向に対して直交する同一平面上に位置するように、段差１９ｃを介して平行部１９ａと接続されている。平行部１９ａと連結部１９ｂとのｚ方向の位置の差は、例えば、曲げコイル１９Ｂの厚み（ｚ方向）と同等である。
【００３２】
平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、曲げコイル１９Ｂを平らに変形させたと仮定したときに、各種寸法が概ね互いに同一となるように寸法が設定されている。また、コイル開口１９ｈの短径は、コイル１９の幅（平行部１９ａ等の内周縁から外周縁までの大きさ）の概ね２倍となるように設定されている。
【００３３】
コイルユニット１１においては、平コイル１９Ａはｘ方向において互いに隣接して配列される。そして、曲げコイル１９Ｂは、各平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈ内に一の平行部１９ａを配置するように平コイル１９Ａに重ねられる。従って、３つのコイル１９の平行部１９ａは、同一平面上においてｘ方向に配列される。より具体的には、２つの平コイル１９Ａの２つの平行部１９ａが曲げコイル１９Ｂのコイル開口１９ｈに概ね嵌合し、４本の平行部１９ａがｘ方向に隣接して配列されるとともに、そのｘ方向の両側に平行部１９ａの１本分の幅で離れて各１本の平行部１９ａが配列される。
【００３４】
このとき、曲げコイル１９Ｂでは、連結部１９ｂは、平行部１９ａに対してコイル軸方向の一方側に位置していることから、曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂは、曲げコイル１９Ｂの平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈ内に配置する妨げとならない。なお、３つのコイル１９の平行部１９ａを同一平面上に位置させたときに、曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂは、平コイル１９Ａの連結部１９ｂに当接してもよいし、当接しなくてもよく、好適には当接する。
【００３５】
平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、ｘ方向において交互に且つｚ方向の上下関係が一定とされて配列されれば、適宜な数で配列されてよい。本実施形態では、３つのコイル１９が配列されていることから、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂはｘ方向において対称（線対称）に配列されている。換言すれば、コイルユニット１１は、全体としてｘ方向及びｙ方向に対称な形状となっている。
【００３６】
なお、複数のコイル１９は、接着剤等の適宜な方法によって互いに固定されていてもよいし、連結部材１３によって互いに固定されていてもよい。
【００３７】
連結部材１３は、コイルユニット１１の平行部１９ａにより構成された平面状部分を挟み込む１対の板状部材２１と、１対の板状部材２１間に介在する介在部材２３とを有している。
【００３８】
板状部材２１は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により形成され、介在部材２３は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）により形成されている。これらは、ネジ若しくは接着剤等の適宜な方法により互いに固定されている。また、板状部材２１とコイルユニット１１との間には、例えば、ＧＦＲＰ等からなる不図示の絶縁シートが介在している。
【００３９】
このような連結部材１３の構造及び材料により、強度を確保しつつ可動子５の厚みを極力薄くして、ｚ方向において対向する磁石９間の距離を短くし、コイルユニット１１を通過する磁束密度を向上させることができる。
【００４０】
図６は、曲げコイル１９Ｂを示す斜視図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、曲げコイル１９Ｂの平面図、正面図及び側面図である。
【００４１】
曲げコイル１９Ｂは、１本の線材２５が内周側から外周側へ巻かれて行くことにより形成されている。より具体的には、線材２５は、コイル軸方向（ｚ方向）において１列に且つコイル径方向（コイル軸方向に直交する放射方向）において多層に巻かれている。従って、曲げコイル１９Ｂの厚みは、線材２５のコイル軸方向の径と同等である。また、曲げコイル１９Ｂの幅は、線材２５のコイル径方向の径×巻き数である。連結部１９ｂの平行部１９ａに対するずれ（段差１９ｃ）の大きさは、線材２５のコイル軸方向の径と同等である。
【００４２】
図８は、図７（ａ）のVIII−VIII線における断面図である。
【００４３】
線材２５は、断面形状が矩形のいわゆる平角線により構成されている。そして、矩形の２辺がコイルの軸方向（ｚ方向）に平行に且つ他の２辺がコイルの径方向に平行になるように巻かれている。平角線の断面形状は、正方形であってもよいし、長方形であってもよい。断面形状が長方形である場合、線材２５は、好適には、長辺がコイルの軸方向に平行になるように巻かれる。
【００４４】
線材２５の断面形状の寸法は、要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよいが、一例として、０．５ｍｍ×１．０ｍｍである。また、線材２５の巻き数も、要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよいが、一例として、１５回であり、曲げコイル１９Ｂの幅は、一例として、０．５×１５＝７．５ｍｍである。
【００４５】
線材２５は、特に図示しないが、例えば、導電性材料からなる線材が絶縁性材料により被覆されて構成されている。導電性材料は、例えば、銅であり、絶縁性材料は、例えば、樹脂である。線材２５のコイル径方向において互いに隣接する部分同士は、絶縁性材料が直接若しくは接着剤を介して間接に互いに接合されることにより固定されている。
【００４６】
図６〜図８では、曲げコイル１９Ｂについて説明したが、平コイル１９Ａも、平行部１９ａと連結部１９ｂとが同一平面上に位置していることを除いて、曲げコイル１９Ｂと同様の構成である。すなわち、平コイル１９Ａも、断面矩形の線材２５が一列且つ多層に巻かれることによって構成されている。
【００４７】
図９は、図３の領域IXに対応する領域において固定子３及び可動子５の断面を示す図である。
【００４８】
平行部１９ａのピッチＰ２は、磁石９のピッチＰ１の１／３となっている。なお、ピッチＰ１は、一の磁石９のｘ方向の幅と、ｘ方向に隣接する磁石９間の一の間隔との合計である。また、ピッチＰ２は、平行部１９ａの１本分の幅と、互いに隣接する平行部１９ａ（コイルユニット１１のｘ方向中央側の４本の平行部１９ａ）における一の間隔との合計である。なお、コイルユニット１１の両側の平行部１９ａも、全てのコイル開口１９ｈに２本の平行部１９ａが位置していると仮定すると、ピッチＰ２で配置されている。
【００４９】
図１に示した電源装置５３は、３つのコイル１９に対して、３相交流電力を供給する。３相交流電力は、２π／３ずつ位相がずれた、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電力からなるものである。例えば、交流電流が正弦関数で表わされるものであるとすると、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電流は、ｓｉｎ（ωｔ）、ｓｉｎ（ωｔ−２π／３）、ｓｉｎ（ωｔ−４π／３）と表わされる。
【００５０】
より具体的には、コイルユニット１１のｘ方向中央側において互いに隣接して配列された平行部１９ａには、その並び順に、Ｕ相、−Ｗ相、Ｖ相の交流電力が供給される。なお、本願では、平行部１９ａに着目しているときは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の正負は、コイル１９毎ではなく、平行部１９ａ毎に定義されるものとする。例えば、図９の例では、曲げコイル１９ＢにはＷ相の交流電力が供給されているが、１対の平行部１９ａ間においては電流の向きがｙ方向において逆になるから、一方の平行部１９ａについてはＷ相、他方の平行部１９ａについては−Ｗ相と表わされている。なお、電流の向きの正負とｙ方向の正負との相対関係は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相間において統一されていれば、適宜に設定されてよい。
【００５１】
また、電力の初期位相は任意に設定可能であるから、ｘ方向に隣接して配列された平行部１９ａに対して、その並び順にＵ相、−Ｗ相及びＶ相の交流電力を供給するという場合には、３つの平行部１９ａに対して、その並び順に、「−Ｗ相、Ｖ相及びＵ相」、「Ｖ相、Ｕ相及び−Ｗ相」、「−Ｕ相、Ｗ相及び−Ｖ相」、「Ｗ相、−Ｖ相及び−Ｕ相」又は「−Ｖ相、−Ｕ相及びＷ相」の交流電力を供給する場合が含まれる。
【００５２】
また、コイル１９は、電力が供給されていない状態においても（電源装置５３が接続されていないリニアモータ１単体でも）、いずれの相の電力が供給されるか特定可能である。例えば、官公庁、規格団体若しくは企業等の各種団体においては、各配線に割り当てられる交流電力の相を各配線の被膜の色により識別するために、相と色との相対関係を仕様書若しくは規格により規定している。従って、リニアモータ１から延出している不図示の配線の被膜の色から、コイル１９に供給される交流電力の相を特定可能である。
【００５３】
平行部１９ａに電流が流れると、図３において矢印ｙ１で示したｚ方向の磁束中を、ｙ方向に電流が流れることになるから、フレミングの左手の法則に従って、ｘ方向の駆動力が生じる。そして、コイルユニット１１は、交流電力の半周期において複数の磁石９のピッチＰ１を移動する。図９の例では、コイルユニット１１は、ｘ方向の正側へ移動する。
【００５４】
なお、リニアモータ１は、ｘ方向の双方向に駆動可能であり、コイルユニット１１がｘ方向の負側に移動するときには、図９の例とは逆に、ｘ方向の正側から負側へ、Ｕ相、−Ｗ相、Ｖ相の交流電力が供給される。換言すれば、本願においてピッチＰ１で配列された複数の平行部１９ａに対して、その並び順にＵ相、−Ｗ相及びＶ相の電力が供給されるというときの並び順は、ｘ方向のいずれ側からの並び順であってもよい。
【００５５】
図１０（ａ）は、曲げコイル１９Ｂの製造に係る巻き型７１の斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のXｂ−Xｂ線における断面図である。
【００５６】
巻き型７１は、軸部７３（図１０（ｂ））と、当該軸部７３の軸方向（回転軸ＣＡ方向）において軸部７３を挟んで対向する１対の鍔部７５とを有している。
【００５７】
軸部７３の、回転軸ＣＡに直交する断面形状は、曲げコイル１９Ｂのコイル開口１９ｈと同一の形状である。鍔部７５の、軸部７３から外側へ広がるフランジの形状は、例えば、曲げコイル１９Ｂの形状と概ね同様である。すなわち、平面視において概ね長方形に形成されるとともに、長手方向の端部（外周側の一部）は、中央側に対して回転軸ＣＡの一方側へ位置している。ただし、フランジの外縁位置は、曲げコイル１９Ｂの外縁位置よりも外側である。また、１対の鍔部７５の互いに対向する面間の距離ｔは、線材２５のコイル軸方向（ｚ方向）の径の１倍以上２倍未満（好ましくは１．１〜１．３倍程度）に設定されている。
【００５８】
そして、不図示のボビンから引き出された線材２５の一端を軸部７３に固定し、巻き型７１を回転軸ＣＡ回りに回転させ、線材２５を軸部７３に巻きつけていく。このとき、線材２５は、断面の矩形の２辺が軸部７３の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺が軸部７３の径方向に平行になるように巻かれて行く。
【００５９】
また、線材２５は、液状の接着剤が外周面に供給された状態で巻かれて行く。すなわち、線材２５は、ウエット巻きされる。接着剤は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である。そして、接着剤は、線材２５が巻かれているときに及び／又は巻き終わった後に、室温により若しくは加熱により硬化し、線材２５の多層に重なった部分同士を固定し、線材２５を巻かれた状態に維持する。なお、線材２５は、当該接着剤を含んで定義されてもよい。
【００６０】
線材２５は、回転軸ＣＡ方向の位置が鍔部７５に規制されていることから、軸部７３の長手方向の両端側を周回するときは、他の部分を周回するときよりも回転軸ＣＡ方向の一方側に位置する。これにより、連結部１９ｂは、平行部１９ａよりもコイル軸方向の一方側へ位置する。
【００６１】
線材２５が所定の回数巻かれ且つ接着剤が硬化すると、一の鍔部７５が軸部７３から取り外されるなどし、曲げコイル１９Ｂは軸部７３から抜き取られる。
【００６２】
なお、曲げコイル１９Ｂについて説明したが、平コイル１９Ａも同様にして形成される。ただし、平コイル１９Ａ用の巻き型は、鍔部７５が平坦に形成されている。
【００６３】
以上の実施形態では、リニアモータ１は、可動方向（ｘ方向）に直交する交差方向（ｚ方向）に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながらｘ方向に配列された複数の磁石９と、ｚ方向において複数の磁石９に対してコイル開口１９ｈを対向させてｘ方向に配列され、複数の磁石９に対してｘ方向に移動可能な複数のコイル１９とを有している。複数のコイル１９それぞれは、コイル開口１９ｈを挟んで互いに平行に延びる１対の平行部１９ａと、１対の平行部１９ａの端部同士を連結する１対の連結部１９ｂと、を有し、ｘ方向及びｚ方向に直交するｙ方向に１対の平行部１９ａの延びる方向を一致させて配置されている。複数のコイル１９は、１対の平行部１９ａ及び１対の連結部１９ｂが同一平面上に位置する平コイル１９Ａと、１対の連結部１９ｂが１対の平行部１９ａに対してコイル軸方向（ｚ方向）の一方側に位置する曲げコイル１９Ｂと、を含む。曲げコイル１９Ｂは、平行部１９ａを平コイル１９Ａのコイル開口１９ｈに位置させるとともに連結部１９ｂを平コイル１９Ａの連結部１９ｂとｚ方向において重複させている。平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂそれぞれは、断面矩形の線材２５が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている。
【００６４】
従って、コイル１９は、種々の要望に対する適応性が高い。例えば、コイル１９は、線材２５が１列に巻かれて構成されていることから、コイルユニット１１を薄型に構成する要望に応じることができる。コイルユニット１１が薄型に構成された場合には、例えば、ｚ方向において互いに対向する磁石９の隙間を小さくし、磁束密度を向上させて効率的に駆動力を得ることができる。なお、後述する他の実施形態に示されるように、コイル１９は、適宜な厚さを有するコイルユニットの形成にも有用である。
【００６５】
また、例えば、曲げコイル１９Ｂは、連結部１９ｂの平行部１９ａに対する位置ずれが線材２５の径と同等であり、小さい。従って、例えば、本実施形態のように、複数の磁石９が、平行部１９ａの延びる方向において、複数のコイル１９よりも長い場合（連結部１９ｂが磁石９にｚ方向において重なる場合）においても、磁石９と平行部１９ａとの距離を短かくし、平行部１９ａを通過する磁束を多くすることができる。
【００６６】
また、例えば、コイル１９は、種々の製造方法に対する適応性も高い。例えば、本実施形態とは異なり、コイルの軸方向（ｚ方向）において２列以上で線材２５を巻く場合においては、１対の鍔部７５によって線材２５の位置を規定することはできない。すなわち、図１０を参照して説明した製造方法のように、線材２５を巻く段階において、連結部１９ｂを平行部１９ａに対してコイル開口１９ｈの開口方向にずらすことは不可能である。しかし、コイル１９は、一列で巻かれていることから、図１０を参照して説明した製造方法が可能である。
【００６７】
その結果、例えば、曲げコイルのウエット巻きが実現可能になる。ウエット巻きでは、例えば、融着電線を用いてコイルを形成する方法に比較して耐熱性の高い接着剤を用いることができる。その結果、リニアモータの耐熱性を向上させることができる。なお、融着電線は、予め接着剤が塗布された線材であり、巻き型に巻かれた後にコイルが通電されることなどにより、接着剤が加熱、溶融されて、接着されるものである。
【００６８】
また、曲げコイル１９Ｂは、平コイル１９Ａをプレスによって屈曲させて曲げコイル１９Ｂを製造する製造方法も好適に利用可能である。平コイルをプレスして曲げコイルを形成する場合においては、その曲げる過程において、平コイルの形状を維持している樹脂（接着剤）が破損するおそれがある。しかし、コイル１９は、線材２５が一列で巻かれており、段差１９ｃの大きさは、線材２５の径と同等の大きさでよいから、プレスによる変形が少なく、ひいては、樹脂の破損が抑制される。
【００６９】
（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係るコイルユニット１１１を示す斜視図である。
【００７０】
コイルユニット１１１は、第１の実施形態のコイルユニット１１をｚ方向において互いに逆向きにして、平コイル１９Ａ側同士を重ねたものとなっている。その結果、コイルユニット１１１においては、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂは、ｘ方向及びｙ方向だけでなく、ｚ方向においても対称（線対称）に配置されている。換言すれば、コイルユニット１１１の全体としての形状は、ｘ方向及びｙ方向だけでなく、ｚ方向においても対称となっている。そして、コイルユニット１１１は、第１の実施形態と同様に、連結部材１３に固定されて可動子を構成し、固定子３と組み合わされてリニアモータを構成する（ただし、連結部材１３や固定子３の具体的な寸法は第１の実施形態と異なる。）。
【００７１】
このような構成によれば、図３において矢印ｙ３で示した漏洩磁束の影響を低減できる。具体的には、以下のとおりである。漏洩磁束は駆動方向（ｘ方向）に直交する方向（ｚ方向）の力を生じる。一方、漏洩磁束は、一方の磁石列８と他方の磁石列８とで磁束の向きが逆向きになっている。従って、１対の磁石列８間に配置されるコイルとして平コイルのみを用いた場合においては、当該コイルはｚ方向において対称であるから、コイルを１対の磁石列間の中央に配置することによって漏洩磁束による力は相殺される。しかし、曲げコイルを用いた場合においては、ｚ方向の対称性が失われ、漏洩磁束による力が相殺されない。本実施形態では、コイルユニット１１１全体としてｚ方向の対称性が維持されるようにコイル１９を組み合わせるから、平コイルのみを用いた場合と同様に、漏洩磁束による力が相殺される。その結果、例えば、リニアモータ１の推力変動が抑制される。
【００７２】
なお、一般には、曲げコイルは、平行部が磁石よりも長く形成され、連結部が１対の磁石列間の外側（ｙ方向）に位置するように配置される。従って、上述したようなｚ方向の非対称性に起因する課題は生じない。本実施形態では、図１を参照して説明したように、連結部１９ｂも１対の磁石列８間に位置していることから、上述した課題が生じる。なお、連結部１９ｂが１対の磁石列８間に位置していることにより、例えば、ｘ方向だけでなくｙ方向においても移動可能な可動子５を小型化することができる。
【００７３】
なお、第２の実施形態において、コイルユニット１１は本発明の第１コイルユニットの一例であり、コイルユニット１１１は本発明の第２コイルユニットの一例である。
【００７４】
（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態のコイルユニット２１１を示す斜視図である。
【００７５】
コイルユニット２１１は、第２の実施形態のコイルユニット１１１（ただし、具体的な寸法は異なっていてもよい。）の曲げコイル１９Ｂ側（ｚ方向の両側）に、第１の実施形態のコイルユニット１１と同様のコイルユニット２１０（コイルユニット１１と寸法が異なるだけであるが、便宜的に異なる符号を付す。）を重ねた構成となっている。コイルユニット２１０は、平コイル１９Ａ側をコイルユニット１１１（１１）の曲げコイル１９Ｂ側に重ねている。
【００７６】
コイルユニット２１０は、平行部１９ａの延びる方向（ｙ方向）においてコイルユニット１１１（１１）の曲げコイル１９Ｂの平行部１９ａよりも小さい。そして、コイルユニット２１０は、ｙ方向においてコイルユニット１１１の曲げコイル１９Ｂの１対の連結部１９ｂ間に収まるように配置されている。
【００７７】
なお、別の観点では、コイルユニット２１１は、コイルユニット１１にコイルユニット２１０を重ねて構成されたコイルユニット２１２を、コイルユニット１１側同士を重ねて構成されている。
【００７８】
そして、コイルユニット２１１は、第１の実施形態と同様に、連結部材１３に固定されて可動子を構成し、固定子３と組み合わされてリニアモータを構成する（ただし、連結部材１３や固定子３の具体的な寸法は第１の実施形態と異なる。）。
【００７９】
このような構成によれば、コイルユニット２１１は、平コイル１９Ａ及び曲げコイル１９Ｂがｚ方向において対称に配置されていることから、第２の実施形態と同様に、漏洩磁束の影響を低減できる。
【００８０】
また、コイルユニット２１０が、コイルユニット１１の曲げコイル１９Ｂの１対の連結部１９ｂ間に収まるようにコイルユニット１１に重ねられていることから、コイル１９の数に対してコイルユニットの厚さを小さくすることができる。例えば、第２の実施形態では、ｚ方向の負側から順に、曲げコイル１９Ｂ、平コイル１９Ａ、平コイル１９Ａ、曲げコイル１９Ｂが４重に重ねられることにより、連結部１９ｂの位置の厚みはコイル１９の４つ分の厚みとなっている。これに対して、本実施形態のコイルユニット２１２（２１１の半分）では、コイル１９が４重に重ねられているが、コイルユニット２１０の平コイル１９Ａと、コイルユニット１１の曲げコイル１９Ｂの連結部１９ｂとが厚み方向において並列に位置してることから、その厚みはコイル１９の３つ分の厚みである。
【００８１】
なお、第３の実施形態において、コイルユニット１１は第３コイルユニットの一例であり、コイルユニット２１０は第４コイルユニットの一例である。
【００８２】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００８３】
コイル及び磁石は、いずれが固定子、可動子であってもよい。
【００８４】
コイルユニットは、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、コイル３つからなるコイルユニットは、順に、平コイル、曲げコイル及び平コイルが配列されたものに限定されず、順に、曲げコイル、平コイル及び曲げコイルが配列されたものであってもよい。また、コイルの駆動方向における配列数は３つに限定されず、４以上であってもよい。すなわち、コイルユニットは、平コイルと曲げコイルとが交互に合計で４以上配列されて構成されてもよい。駆動方向に配列された３以上のコイルが第２及び第３の実施形態のように駆動方向に直交する方向に積層される場合において、その積層数も適宜に設定されてよい。
【００８５】
平コイルと曲げコイルとは、連結部が平行部と同一平面上にあるか否か以外は、互いに同一の構成であることが好ましい。ただし、適宜に寸法等を互いに異ならせていてもよい。
【００８６】
曲げコイルは、１対の連結部が互いに同一平面上になくてもよい。例えば、連結部は、外周縁が内周縁よりも開口方向の一方側に位置する形状であってもよい。
【００８７】
コイルを構成する線材は、各部同士が接着されている必要はない。例えば、線材自体の剛性により、束ねられた状態が維持され、ひいては、コイル形状が維持されていてもよい。
【００８８】
磁石列は、２つ設けられなくてもよく、１つであってもよい。また、２つの磁石列は、コイルユニットの構成によっては、互いに同一の磁極を対向させるように配置されてもよい。
【００８９】
コイルの平行部のピッチは、磁石のピッチの１／３に限定されない。例えば、コイルの平行部のピッチは、磁石のピッチの２／３であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…リニアモータ、９…磁石、１９Ａ…平コイル、１９Ｂ…曲げコイル、１９ａ…平行部、１９ｂ…連結部、１９ｈ…コイル開口、２５…線材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動方向に直交する交差方向に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながら前記可動方向に配列された複数の磁石と、
前記交差方向において前記複数の磁石に対してコイル開口を対向させて前記可動方向に配列され、前記複数の磁石に対して前記可動方向に移動可能な複数のコイルと、
を有し、
前記複数のコイルそれぞれは、
コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、
前記１対の平行部の端部同士を連結する１対の連結部と、
を有し、
前記可動方向及び前記交差方向に直交する方向に前記平行部の延びる方向を一致させて配置され、
前記複数のコイルは、
前記１対の平行部及び前記１対の連結部が同一平面上に位置する平コイルと、
前記１対の連結部が前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する曲げコイルと、
を含み、
前記曲げコイルは、前記平行部を前記平コイルのコイル開口内に位置させるとともに前記連結部を前記平コイルの前記連結部と前記交差方向において重複させており、
前記平コイル及び前記曲げコイルそれぞれは、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている
リニアモータ。
【請求項２】
前記曲げコイルにおいて、前記連結部は、前記平行部に対して前記線材のコイル軸方向の径に相当する大きさでコイル軸方向の一方側へ位置している
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記複数の磁石からなる磁石列が、前記交差方向において前記複数のコイルを挟んで互いに異なる磁極を対向させるように２列設けられており、
前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において対称に配列された第１コイルユニット２つが、前記交差方向において前記平コイル側同士を重ね合わせるように組み合わせられた第２コイルユニットを構成している
請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において配列された第３コイルユニット及び第４コイルユニットを構成し、
前記第４コイルユニットは、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記平行部よりも小さく、前記平コイル側を前記第３コイルユニットの前記曲げコイル側に重ねて、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記１対の連結部間に収まっている
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記複数の磁石は、前記平行部の延びる方向において、前記複数のコイルよりも長い
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項６】
リニアモータ用コイルであって、
コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、
前記１対の平行部の端部同士を連結し、前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する１対の連結部と、
を有し、
断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている
リニアモータ用コイル。
【請求項７】
軸部と、当該軸部の軸方向において当該軸部を挟んで対向する１対の鍔部とを有する巻き型の前記軸部に線材を巻き付けるリニアモータ用コイルの製造方法であって、
前記１対の鍔部の互いに対向する面は、前記線材の前記軸方向における径の１倍以上２倍未満の距離で対向しているとともに、外周側の一部が内周側に対して前記軸方向の一方側に位置しており、
前記線材は、断面矩形であり、矩形の２辺を前記軸部の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺を前記軸部の径方向に平行にして巻かれる
リニアモータ用コイルの製造方法。
【請求項１】
可動方向に直交する交差方向に磁極を向けるとともに磁極の向きを交互に逆転させながら前記可動方向に配列された複数の磁石と、
前記交差方向において前記複数の磁石に対してコイル開口を対向させて前記可動方向に配列され、前記複数の磁石に対して前記可動方向に移動可能な複数のコイルと、
を有し、
前記複数のコイルそれぞれは、
コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、
前記１対の平行部の端部同士を連結する１対の連結部と、
を有し、
前記可動方向及び前記交差方向に直交する方向に前記平行部の延びる方向を一致させて配置され、
前記複数のコイルは、
前記１対の平行部及び前記１対の連結部が同一平面上に位置する平コイルと、
前記１対の連結部が前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する曲げコイルと、
を含み、
前記曲げコイルは、前記平行部を前記平コイルのコイル開口内に位置させるとともに前記連結部を前記平コイルの前記連結部と前記交差方向において重複させており、
前記平コイル及び前記曲げコイルそれぞれは、断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている
リニアモータ。
【請求項２】
前記曲げコイルにおいて、前記連結部は、前記平行部に対して前記線材のコイル軸方向の径に相当する大きさでコイル軸方向の一方側へ位置している
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記複数の磁石からなる磁石列が、前記交差方向において前記複数のコイルを挟んで互いに異なる磁極を対向させるように２列設けられており、
前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において対称に配列された第１コイルユニット２つが、前記交差方向において前記平コイル側同士を重ね合わせるように組み合わせられた第２コイルユニットを構成している
請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記複数のコイルは、前記平コイル及び前記曲げコイルが前記可動方向において配列された第３コイルユニット及び第４コイルユニットを構成し、
前記第４コイルユニットは、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記平行部よりも小さく、前記平コイル側を前記第３コイルユニットの前記曲げコイル側に重ねて、前記平行部の延びる方向において前記第３コイルユニットの前記曲げコイルの前記１対の連結部間に収まっている
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記複数の磁石は、前記平行部の延びる方向において、前記複数のコイルよりも長い
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリニアモータ。
【請求項６】
リニアモータ用コイルであって、
コイル開口を挟んで互いに平行に延びる１対の平行部と、
前記１対の平行部の端部同士を連結し、前記１対の平行部に対してコイル軸方向の一方側に位置する１対の連結部と、
を有し、
断面矩形の線材が、矩形の２辺がコイル軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺がコイル径方向に平行になるように、コイル軸方向において一列に且つコイル径方向において多層に巻かれることによって構成されている
リニアモータ用コイル。
【請求項７】
軸部と、当該軸部の軸方向において当該軸部を挟んで対向する１対の鍔部とを有する巻き型の前記軸部に線材を巻き付けるリニアモータ用コイルの製造方法であって、
前記１対の鍔部の互いに対向する面は、前記線材の前記軸方向における径の１倍以上２倍未満の距離で対向しているとともに、外周側の一部が内周側に対して前記軸方向の一方側に位置しており、
前記線材は、断面矩形であり、矩形の２辺を前記軸部の軸方向に平行に且つ矩形の他の２辺を前記軸部の径方向に平行にして巻かれる
リニアモータ用コイルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４６５００（Ｐ２０１３−４６５００Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２９４４（Ｐ２０１１−１８２９４４）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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