(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022071980
(43)【公開日】2022-05-17
(54)【発明の名称】多極電磁石
(51)【国際特許分類】
H01F 7/06 20060101AFI20220510BHJP
【ＦＩ】
H01F7/06 D
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020181143
(22)【出願日】2020-10-29
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-07-07
(71)【出願人】
【識別番号】000134257
【氏名又は名称】株式会社トーキン
(74)【代理人】
【識別番号】100117341
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 拓哉
(74)【代理人】
【識別番号】100148840
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 健志
(74)【代理人】
【識別番号】100191673
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 久典
(72)【発明者】
【氏名】尾形 敢一郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 秀人
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 洋二
(72)【発明者】
【氏名】横山 淳也
【テーマコード（参考）】
5E048
【Ｆターム（参考）】
5E048CA07
(57)【要約】
【課題】鉄心同士の合わせ面の組み合わせ精度をより向上させることが可能な多極電磁石を提供する。
【解決手段】多極電磁石は、所定数の鉄心２００と、所定数と同数のコイルとを備えている。鉄心２００の夫々は、継鉄部２１０と、磁極部２７０とを有している。継鉄部２１０は、支持部２２０と、２つの腕部２４０とを有している。腕部２４０の夫々は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する端面２４８を有している。２つの腕部２４０の少なくとも一方は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する方向であって多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部２５０を有している。継鉄部２１０において、一方の腕部２４０の端面２４８は、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している。磁極部２７０には、コイルが取り付けられている。
【選択図】図７
【解決手段】多極電磁石は、所定数の鉄心２００と、所定数と同数のコイルとを備えている。鉄心２００の夫々は、継鉄部２１０と、磁極部２７０とを有している。継鉄部２１０は、支持部２２０と、２つの腕部２４０とを有している。腕部２４０の夫々は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する端面２４８を有している。２つの腕部２４０の少なくとも一方は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する方向であって多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部２５０を有している。継鉄部２１０において、一方の腕部２４０の端面２４８は、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している。磁極部２７０には、コイルが取り付けられている。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定数の鉄心と、前記所定数と同数のコイルとを備える多極電磁石であって、
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられている
多極電磁石。
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられている
多極電磁石。
【請求項2】
請求項１記載の多極電磁石であって、
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石。
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石。
【請求項3】
請求項１又は請求項２記載の多極電磁石であって、
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石。
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石。
【請求項4】
請求項３記載の多極電磁石であって、
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石。
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石。
【請求項5】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石。
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石。
【請求項6】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石。
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石。
【請求項7】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石。
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石。
【請求項8】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石。
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定数の鉄心と、所定数と同数のコイルとを備える多極電磁石に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、この種の多極電磁石９００を開示している。図９及び図１０に示されるように、特許文献１の多極電磁石９００は、４つの鉄心９１０と、４つのコイル９５０とを備えている。鉄心９１０の夫々は、継鉄部９２０と、磁極部９３０とを有している。継鉄部９２０は、支持部９２２と、２つの腕部９２４とを有している。腕部９２４の夫々は、当該腕部９２４の延びる方向と直交する端面９２４２を有している。鉄心９１０同士は、腕部９２４の端面９２４２同士を直接接触させた状態で互いに連結されている。鉄心９１０の夫々において、磁極部９３０は、支持部９２２から多極電磁石９００の中心に向かって延びている。磁極部９３０には、コイル９５０が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平０８－３１６０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の多極電磁石９００のような多極電磁石において、磁極口径や磁極間隙の寸法精度の向上が求められている。このような多極電磁石は、製造の際にコイルを鉄心の磁極部に取り付ける必要があるが、コイルの磁極部への取り付けやすさの観点から、鉄心を分割可能に構成する必要がある。ここで、このような多極電磁石の磁極口径や磁極間隙の寸法精度は、コイルを取り付けた鉄心同士を連結する際の合わせ面の組み合わせ精度に左右される。従って、このような多極電磁石の磁極口径や磁極間隙の寸法精度を向上させるためには、鉄心同士の合わせ面の組み合わせ精度を向上させる必要がある。
【0005】
そこで、本発明は、鉄心同士の合わせ面の組み合わせ精度をより向上させることが可能な多極電磁石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】
本発明は、第１の多極電磁石として、
所定数の鉄心と、前記所定数と同数のコイルとを備える多極電磁石であって、
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられている
多極電磁石を提供する。
所定数の鉄心と、前記所定数と同数のコイルとを備える多極電磁石であって、
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられている
多極電磁石を提供する。
【0007】
また、本発明は、第２の多極電磁石として、第１の多極電磁石であって、
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石を提供する。
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石を提供する。
【0008】
また、本発明は、第３の多極電磁石として、第１又は第２の多極電磁石であって、
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石を提供する。
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石を提供する。
【0009】
また、本発明は、第４の多極電磁石として、第３の多極電磁石であって、
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石を提供する。
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石を提供する。
【0010】
また、本発明は、第５の多極電磁石として、第１から第４までのいずれかの多極電磁石であって、
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石を提供する。
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石を提供する。
【0011】
また、本発明は、第６の多極電磁石として、第１から第５までのいずれかの多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石を提供する。
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石を提供する。
【0012】
また、本発明は、第７の多極電磁石として、第１から第６までのいずれかの多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石を提供する。
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石を提供する。
【0013】
また、本発明は、第８の多極電磁石として、第１から第７までのいずれかの多極電磁石であって、
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石を提供する。
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石を提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の多極電磁石は、以下のように構成されている：２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有している；一方の腕部において、張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の端面を構成している；継鉄部において、一方の腕部の端面は、当該腕部と支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している；鉄心同士は、一方の腕部の端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されている。これにより、本発明の多極電磁石においては、鉄心同士を連結する際の合わせ面である腕部の端面の少なくとも一方の面積が大きく確保されており、この一方の腕部の端面の内側部分が多極電磁石のより中心側に位置するように構成されていることから、鉄心同士を連結した際の位置ずれが生じにくくなっている。即ち、本発明の多極電磁石においては、鉄心同士の合わせ面の組み合わせ精度をより向上させることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１に示されるように、本発明の実施の形態による多極電磁石１００は、所定数ｎの鉄心２００と、所定数ｎと同数のコイル４００と、台座３００とを備えている。より詳しくは、本実施の形態において、所定数ｎは４である。即ち、本実施の形態の多極電磁石１００は、四極電磁石である。なお、本発明はこれに限定されず、所定数ｎは、４，６，８のいずれかであればよい。即ち、本発明の多極電磁石１００は、四極電磁石、六極電磁石、八極電磁石のいずれかであればよい。
【0017】
図１を参照して、本実施の形態の鉄心２００は、互いに組み合わせられて構造体１５０を構成している。構造体１５０は、台座３００上に設置されている。本実施の形態において、上下方向はＺ方向である。ここで、上方は＋Ｚ方向であり、下方は－Ｚ方向である。鉄心２００の夫々は、後述するように、積層方向に積層された多数の接着鋼板からなるものである。本実施の形態において、積層方向はＸ方向である。ここで、積層方向は、前後方向でもある。また、前方を＋Ｘ方向とし、後方を－Ｘ方向とする。なお、鉄心２００の構成としては上述の接着鋼板に限定されず、鉄のブロックから削り出されたものであってもよく、また、接着層を有さない鋼板を溶接により互いに固定されたものであってもよい。鉄心２００は、コイル４００と夫々対応している。
【0018】
図３に示されるように、鉄心２００の夫々は、継鉄部２１０と、磁極部２７０とを有している。
【0019】
図３を参照して、本実施の形態の継鉄部２１０は、鉄心２００の積層方向と直交する方向における外端を規定している。継鉄部２１０は、支持部２２０と、２つの腕部２４０とを有している。
【0020】
図３を参照して、本実施の形態の支持部２２０は、磁極部２７０と接続されている。即ち、支持部２２０は、磁極部２７０と直接接続されている。支持部２２０は、２つの外縁部２２２，２２４と、肩部２２６とを有している。
【0021】
図３に示されるように、本実施の形態の外縁部２２２は、上下方向と直交する平面である。また、外縁部２２４は、左右方向と直交する平面である。本実施の形態において、左右方向は、Ｙ方向である。ここで、右方を＋Ｙ方向とし、左方を－Ｙ方向とする。
【0022】
図３に示されるように、本実施の肩部２２６は、２つの外縁部２２２，２２４を連結している。
【0023】
上述のように、本実施の形態の支持部２２０は、上下方向と直交する外縁部２２２を有している。これにより、構造体１５０を台座３００上に設置する際の設置面積が大きくなっている。
【0024】
図７に示されるように、本実施の形態の腕部２４０は、支持部２２０の両外端から夫々延びている。より詳しくは、継鉄部２１０において、２つの腕部２４０の一方は、支持部２２０から上下方向における内側に延びており、２つの腕部２４０の残りの一方は、支持部２２０から左右方向における内側に延びている。腕部２４０は、支持部２２０を介して磁極部２７０と接続されている。即ち、腕部２４０は、磁極部２７０と直接接続されていない。鉄心２００同士は、腕部２４０同士を直接接触させた状態で互いに連結されている。本実施の形態の腕部２４０は、８個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している。なお、本発明はこれに限定されず、多極電磁石１００が所定数ｎの鉄心２００を備えている場合、鉄心２００同士が連結された状態において、腕部２４０は、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置していればよい。
【0025】
図７に示されるように、腕部２４０の夫々は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する端面２４８を有している。より具体的には、上下方向に延びる腕部２４０の端面２４８は、上下方向と直交しており、左右方向に延びる腕部２４０の端面２４８は、左右方向と直交している。
【0026】
図７を参照して、本実施の形態の端面２４８は、腕部２４０の終端である。また、端面２４８は、鉄心２００を構成する接着鋼板の切断面の一部である。継鉄部２１０において、腕部２４０の夫々の端面２４８は、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している。鉄心２００同士は、腕部２４０の端面２４８同士を直接接触させた状態で互いに連結されている。なお、本発明はこれに限定されず、継鉄部２１０において、一方の腕部２４０の端面２４８が、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有していればよい。この場合、鉄心２００同士は、上記一方の腕部２４０の端面２４８同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、且つ、鉄心２００同士は、他方の腕部２４０の端面２４８同士を直接接触させた状態で互いに連結されていればよい。
【0027】
上述のように、腕部２４０の夫々の端面２４８は、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している。これにより、構造体１５０を構成する際、鉄心２００同士の合わせ面の組み合わせ精度が容易に得られ、磁極口径や磁極間隙の寸法精度がより向上されている。
【0028】
図７に示されるように、腕部２４０の夫々は、当該腕部２４０の延びる方向と直交する方向であって多極電磁石１００の中心Ｃに向かって張り出した張り出し部２５０を有している。より具体的には、上下方向に延びる腕部２４０の張り出し部２５０は、左右方向における内側に張り出しており、左右方向に延びる腕部２４０の張り出し部２５０は、上下方向における内側に張り出している。なお、本発明はこれに限定されず、２つの腕部２４０の少なくとも一方が、当該腕部２４０の延びる方向と直交する方向であって多極電磁石１００の中心Ｃに向かって張り出した張り出し部２５０を有していればよい。
【0029】
図７に示されるように、本実施の形態の張り出し部２５０は、端面２５２と、内端面２５６とを有している。
【0030】
図７に示されるように、本実施の形態の端面２５２は、張り出し部２５０の終端である。また、端面２５２は、鉄心２００を構成する接着鋼板の切断面の一部である。腕部２４０の夫々において、張り出し部２５０の端面２５２であって当該腕部２４０の延びる方向と直交する端面２５２は、当該腕部２４０の端面２４８を構成している。なお、本発明はこれに限定されず、２つの腕部２４０の少なくとも一方が張り出した張り出し部２５０を有している場合、上記一方の腕部２４０において、張り出し部２５０の端面２５２であって当該腕部２４０の延びる方向と直交する端面２５２が、当該腕部２４０の端面２４８を構成していればよい。
【0031】
図１及び図７を参照して、本実施の形態の内端面２５６は、多極電磁石１００の内側を向いている。より詳しくは、内端面２５６は、多極電磁石１００の中心Ｃを向いている。内端面２５６は、張り出し部２５０の前後方向と直交する方向における内端を規定している。
【0032】
上述のように、本実施の形態の鉄心２００は、多極電磁石１００の中心Ｃに向かって張り出した張り出し部２５０を有している。これにより、磁極部２７０と張り出し部２５０の内端面２５６との距離が短縮されている。一方、張り出し部２５０を鉄心２００の外側に張り出させた場合には、磁極部２７０と張り出し部２５０の内端面２５６との距離は短縮されない。これにより、本実施の形態の鉄心２００は、張り出し部２５０を鉄心２００の外側に張り出させた場合と比較して、鉄心２００同士の合わせ面の組み合わせ精度が容易に得られ、磁極口径や磁極間隙の寸法精度がより向上されている。
【0033】
図７に示されるように、腕部２４０の夫々は、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６とを有している。なお、本発明はこれに限定されず、鉄心２００において、２つの腕部２４０の一方の腕部２４０が、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６とを有していればよい。
【0034】
図７に示されるように、本実施の形態の第１部位２４２は、腕部２４０の根元２４１から腕部２４０の端面２４８に向かって一定の断面積で延びている。ここで、根元２４１は、上述の腕部２４０と支持部２２０との境界２３０である。即ち、第１部位２４２は、腕部２４０と支持部２２０との境界２３０から腕部２４０の端面２４８に向かって一定の断面積で延びている。第１部位２４２は、支持部２２０の外端から第２部位２４４まで一定の断面積で延びている。具体的には、第１部位２４２は、腕部２４０の根元２４１から腕部２４０の端面２４８に向かって一定の断面積で直線的に延びている。第１部位２４２は、支持部２２０の外端から第２部位２４４まで一定の断面積で直線的に延びている。なお、本発明はこれに限定されず、鉄心２００において、２つの腕部２４０の一方の腕部２４０が、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６とを有している場合、第１部位２４２は、上記一方の腕部２４０の根元２４１から上記一方の腕部２４０の端面２４８に向かって一定の断面積で延びていればよい。図１及び図７を参照して、第１部位２４２は、多極電磁石１００の内側を向いた内端面２４２２を有している。
【0035】
図７に示されるように、本実施の形態の第２部位２４４は、第１部位２４２から腕部２４０の端面２４８に向かって断面積が増加しながら延びている。即ち、第２部位２４４は、第１部位２４２から第３部位２４６まで断面積が増加しながら延びている。なお、本発明はこれに限定されず、鉄心２００において、２つの腕部２４０の一方の腕部２４０が、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６とを有している場合、第２部位２４４は、第１部位２４２から上記一方の腕部２４０の端面２４８に向かって断面積が増加しながら延びていればよい。第２部位２４４は、斜面２４４２を有している。
【0036】
図７に示されるように、本実施の形態の第３部位２４６は、第２部位２４４から腕部２４０の端面２４８まで延びている。即ち、第３部位２４６は、第２部位２４４から腕部２４０の終端まで一定の断面積で延びている。第３部位２４６は、一定の断面積を有している。なお、本発明はこれに限定されず、鉄心２００において、２つの腕部２４０の一方の腕部２４０が、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６とを有している場合、第３部位２４６は、第２部位２４４から上記一方の腕部２４０の端面２４８まで延びていればよい。図１及び図７を参照して、第３部位２４６は、多極電磁石１００の内側を向いた内端面２４６２を有している。内端面２４６２は、多極電磁石１００の中心Ｃを向いている。第２部位２４４の斜面２４４２は、第１部位２４２の内端面２４２２と第３部位２４６の内端面２４６２とを連結している。第３部位２４６の内端面２４６２は、張り出し部２５０の内端面２５６である。
【0037】
図７を参照して、上述の張り出し部２５０は、第２部位２４４と第３部位２４６とで構成されている。
【0038】
図５、図６及び図７に示されるように、腕部２４０の端面２４８には、キー溝２５２２と、ピン孔２５２４と、追加的ピン孔２５４６とが形成されている。即ち、張り出し部２５０の端面２５２には、キー溝２５２２と、ピン孔２５２４と、追加的ピン孔２５４６とが形成されている。
【0039】
図７を参照して、本実施の形態のキー溝２５２２は、鉄心２００の夫々において、積層方向、即ち前後方向に延びる角ばった窪みである。鉄心２００同士が連結された状態において、隣接する鉄心２００の一方のキー溝２５２２は、隣接する鉄心２００の他方のキー溝２５２２と共に、積層方向、即ち前後方向に延びる角柱状の孔を構成している。
【0040】
図７を参照して、本実施の形態のピン孔２５２４は、鉄心２００の夫々において、積層方向、即ち前後方向に延びる半円筒状の窪みである。図１及び図７を参照して、ピン孔２５２４は、キー溝２５２２よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。即ち、ピン孔２５２４と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、キー溝２５２２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。鉄心２００同士が連結された状態において、隣接する鉄心２００の一方のピン孔２５２４は、隣接する鉄心２００の他方のピン孔２５２４と共に、積層方向、即ち前後方向に延びる円柱状の孔を構成している。
【0041】
図５及び図６を参照して、本実施の形態の追加的ピン孔２５４６は、鉄心２００の夫々において、左右方向に延びるに延びる半円筒状の窪みである。鉄心２００同士が連結された状態において、隣接する鉄心２００の一方の追加的ピン孔２５４６は、隣接する鉄心２００の他方の追加的ピン孔２５４６と共に、左右方向に延びる円柱状の孔を構成している。
【0042】
図１及び図７を参照して、鉄心２００の夫々において、磁極部２７０は、支持部２２０から多極電磁石１００の中心Ｃに向かって延びている。磁極部２７０には、コイル４００が取り付けられている。磁極部２７０の根元２７２は、第３部位２４６の内端面２４６２よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。磁極部２７０の根元２７２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、第３部位２４６の内端面２４６２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。磁極部２７０の根元２７２は、張り出し部２５０の内端面２５６よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。磁極部２７０の根元２７２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、張り出し部２５０の内端面２５６と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。
【0043】
図１に示されるように、本実施の形態のコイル４００は、銅製であり、対応する鉄心２００の磁極部２７０に巻き付けられている。図１及び図７を参照して、張り出し部２５０は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。内端面２５６は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。即ち、内端面２５６と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。内端面２４２２は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。即ち、内端面２４２２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。斜面２４４２は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。即ち、斜面２４４２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。内端面２４６２は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。即ち、内端面２４６２と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０と多極電磁石１００の中心Ｃとの距離より大きい。
【0044】
上述のように、本実施の形態の張り出し部２５０は、隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃから離れている。仮に、張り出し部２５０が隣接するコイル４００同士の最も近接した部分４１０よりも多極電磁石１００の中心Ｃ側に位置している場合、当該コイル４００が巻回されている鉄心２００の磁極部２７０と張り出し部２５０との間で磁束の短絡が起こり、多極電磁石１００のボア内の磁場強度が低下するため好ましくないが、本実施の形態においてはこのような磁束の短絡が避けられている。
【0045】
図３に示されるように、多極電磁石１００は、ボルト５００を更に有している。
【0046】
図４に示されるように、ボルト５００は、腕部２４０の端面２４８を貫通している。ボルト５００は、隣接する鉄心２００同士を固定している。
【0047】
【0048】
図７を参照して、本実施の形態のキー６００は、積層方向、即ち前後方向に延びる角柱形状を有している。キー６００は、キー溝２５２２に挿入されている。
【0049】
図７を参照して、本実施の形態の棒状ピン７００は、積層方向、即ち前後方向に延びる円柱形状を有している。棒状ピン７００は、ピン孔２５２４に挿入されている。
【0050】
図６を参照して、本実施の形態の追加的棒状ピン８００は、左右方向に延びる円柱形状を有している。追加的棒状ピン８００は、追加的ピン孔２５４６に挿入されている。
【0051】
【0052】
まず初めに、熱可塑性接着剤層が両面に被覆されたケイ素鋼板（図示せず）を所定形状に打ち抜いて接着鋼板（図示せず）を複数枚準備する。この打ち抜きの際に、キー溝要素（図示せず）が形成される。
【0053】
次に、複数枚の接着鋼板を熱可塑性接着剤層を介して積層した後、接着鋼板のキー溝要素にキー（図示せず）を挿入して接着鋼板同士の位置決めを行う。
【0054】
その後、接着鋼板に対して積層方向に圧力を加えつつ加熱処理を行い、接着鋼板同士を圧着する。これにより、所定数ｎの鉄心２００Ａ（図８参照）が製造される。ここで、製造された鉄心２００Ａは、継鉄部２１０Ａと、磁極部２７０とを有している。継鉄部２１０Ａは、支持部２２０Ａと、２つの腕部２４０Ａとを有している。腕部２４０Ａの夫々は、当該腕部２４０Ａの延びる方向と直交する端面２４８Ａを有している。腕部２４０Ａの端面２４８Ａには、キー溝２５２２が形成されている。腕部２４０Ａの夫々は、張り出し部２５０Ａを有している。張り出し部２５０Ａは、端面２５２Ａを有している。腕部２４０Ａの夫々は、第１部位２４２と、第２部位２４４と、第３部位２４６Ａとを有している。なお、端面２４８Ａのキー溝２５２２は、上述のキー溝要素により構成されたものである。
【0055】
その後、作製された鉄心２００Ａの腕部２４０Ａの端面２４８Ａ同士を直接接触させてから、キー溝２５２２にキー６００を挿入して鉄心２００Ａ同士を荒く位置決めする。なお、この荒い位置決めの際に用いるキー６００のキー溝２５２２に対するクリアランスは、接着鋼板同士の位置決めに用いた上述のキーのキー溝要素に対するクリアランスと比較して、大きくなっている。
【0056】
荒く位置決めされた所定数ｎの鉄心２００Ａは、ボルト５００により固定されて予備的構造体（図示せず）を構成する。この状態において、予備的構造体は、最終的に組み上げられる多極電磁石１００の磁極口径や磁極間隔の寸法精度が出るように鉄心２００Ａの相対位置が微調整される。
【0057】
上記微調整の後、予備的構造体の端面２５２Ａの箇所にピン孔２５２４及び追加的ピン孔２５４６を形成したうえで、予備的構造体を鉄心２００Ａの夫々に再度分解する。
【0058】
この状態で、分解された鉄心２００Ａの磁極部２７０にコイル４００を取り付ける。その後、コイル４００が取り付けられた鉄心２００Ａ同士を再度連結したうえで、キー溝２５２２、ピン孔２５２４及び追加的ピン孔２５４６に、キー６００、棒状ピン７００及び追加的棒状ピン８００を夫々挿入し、鉄心２００Ａ同士の精密な位置決めを行う。この際、棒状ピン７００のピン孔２５２４に対するクリアランスは、キー６００のキー溝２５２２に対するクリアランスよりも小さくなっている。同様に、追加的棒状ピン８００の追加的ピン孔２５４６に対するクリアランスは、キー６００のキー溝２５２２に対するクリアランスよりも小さくなっている。
【0059】
上述のように、棒状ピン７００のピン孔２５２４に対するクリアランスは、キー６００のキー溝２５２２に対するクリアランスよりも小さくなっていることから、棒状ピン７００をピン孔２５２４に挿入することにより隣接する鉄心２００Ａ同士の前後方向と直交する平面内における位置合わせが精密に行われる。また、上述のように、追加的棒状ピン８００の追加的ピン孔２５４６に対するクリアランスは、キー６００のキー溝２５２２に対するクリアランスよりも小さくなっていることから、追加的棒状ピン８００を追加的ピン孔２５４６に挿入することにより隣接する鉄心２００Ａ同士の前後方向における位置合わせが精密に行われる。即ち、本実施の形態の多極電磁石１００は、ピン孔２５２４に挿入される棒状ピン７００と追加的ピン孔２５４６に挿入される追加的棒状ピン８００とを有することにより、多極電磁石１００における磁極口径や磁極間隔の寸法精度の向上が容易となっている。
【0060】
上述のように、本実施の形態の鉄心２００の腕部２４０の端面２４８は、当該腕部２４０と支持部２２０との境界２３０における当該腕部２４０の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有している。これにより、腕部２４０の端面２４８に、キー溝２５２２に加えて、上述のピン孔２５２４の形成が可能となっており、上述のように分解された鉄心２００Ａを再度組み合わせる際の磁極口径や磁極間隙の寸法精度の向上が容易となっている。
【0061】
以上、本発明について実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。
【0062】
本実施の形態の多極電磁石１００の支持部２２０は肩部２２６を有していたが、本発明はこれに限定されず、支持部２２０は、肩部２２６を有さなくてもよく、外縁部２２２，２２４が上下方向及び左右方向の双方向と斜交する斜面で連結されていてもよい。具体的には、構造体１５０の継鉄部２１０が略多角形状の閉じた枠体を構成していてもよい。
【符号の説明】
【0063】
１００ 多極電磁石
１５０ 構造体
２００，２００Ａ 鉄心
２１０，２１０Ａ 継鉄部
２２０，２２０Ａ 支持部
２２２ 外縁部
２２４ 外縁部
２２６ 肩部
２３０ 境界
２４０，２４０Ａ 腕部
２４１ 根元
２４２ 第１部位
２４２２ 内端面
２４４ 第２部位
２４４２ 斜面
２４６，２４６Ａ 第３部位
２４６２ 内端面
２４８，２４８Ａ 端面
２５０，２５０Ａ 張り出し部
２５２，２５２Ａ 端面
２５２２ キー溝
２５２４ ピン孔
２５４６ 追加的ピン孔
２５６ 内端面
２７０ 磁極部
２７２ 根元
３００ 台座
４００ コイル
４１０ 部分
５００ ボルト
６００ キー
７００ 棒状ピン
８００ 追加的棒状ピン
Ｃ 中心
１５０ 構造体
２００，２００Ａ 鉄心
２１０，２１０Ａ 継鉄部
２２０，２２０Ａ 支持部
２２２ 外縁部
２２４ 外縁部
２２６ 肩部
２３０ 境界
２４０，２４０Ａ 腕部
２４１ 根元
２４２ 第１部位
２４２２ 内端面
２４４ 第２部位
２４４２ 斜面
２４６，２４６Ａ 第３部位
２４６２ 内端面
２４８，２４８Ａ 端面
２５０，２５０Ａ 張り出し部
２５２，２５２Ａ 端面
２５２２ キー溝
２５２４ ピン孔
２５４６ 追加的ピン孔
２５６ 内端面
２７０ 磁極部
２７２ 根元
３００ 台座
４００ コイル
４１０ 部分
５００ ボルト
６００ キー
７００ 棒状ピン
８００ 追加的棒状ピン
Ｃ 中心
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2021-03-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定数の鉄心と、前記所定数と同数のコイルとを備える多極電磁石であって、
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられており、
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石。
前記鉄心の夫々は、継鉄部と、磁極部とを有しており、
前記継鉄部は、支持部と、２つの腕部とを有しており、
前記腕部の夫々は、当該腕部の延びる方向と直交する端面を有しており、
前記２つの腕部の少なくとも一方は、当該腕部の延びる方向と直交する方向であって前記多極電磁石の中心に向かって張り出した張り出し部を有しており、
前記一方の腕部において、前記張り出し部の端面であって当該腕部の延びる方向と直交する端面は、当該腕部の前記端面を構成しており、
前記継鉄部において、前記一方の腕部の前記端面は、当該腕部と前記支持部との境界における当該腕部の延びる方向と直交する断面よりも大きな面積を有しており、
前記鉄心同士は、前記一方の腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心同士は、他方の前記腕部の前記端面同士を直接接触させた状態で互いに連結されており、
前記鉄心の夫々において、前記磁極部は、前記支持部から前記多極電磁石の前記中心に向かって延びており、
前記磁極部には、前記コイルが取り付けられており、
前記張り出し部は、隣接する前記コイル同士の最も近接した部分よりも前記多極電磁石の前記中心から離れている
多極電磁石。
【請求項2】
請求項１記載の多極電磁石であって、
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石。
前記所定数は、４，６，８のいずれかである
多極電磁石。
【請求項3】
請求項１又は請求項２記載の多極電磁石であって、
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石。
前記一方の腕部は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを有しており、
前記第１部位は、前記一方の腕部の根元から前記一方の腕部の前記端面に向かって一定の断面積で延びており、
前記第２部位は、前記第１部位から前記一方の腕部の前記端面に向かって断面積が増加しながら延びており、
前記第３部位は、前記第２部位から前記一方の腕部の前記端面まで延びている
多極電磁石。
【請求項4】
請求項３記載の多極電磁石であって、
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石。
前記第３部位は、一定の断面積を有している
多極電磁石。
【請求項5】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石。
前記多極電磁石は、ボルトを更に有しており、
前記ボルトは、前記腕部の前記端面を貫通しており、
前記ボルトは、隣接する前記鉄心同士を固定している
多極電磁石。
【請求項6】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石。
前記多極電磁石は、キーと、棒状ピンとを更に有しており、
前記腕部の前記端面には、キー溝と、ピン孔とが形成されており、
前記キーは、前記キー溝に挿入されており、
前記棒状ピンは、前記ピン孔に挿入されている
多極電磁石。
【請求項7】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の多極電磁石であって、
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石。
前記鉄心同士が連結された状態において、前記腕部は、前記所定数をｎとしたとき、２ｎ個の辺を有する多角形のいずれかの辺上に位置している
多極電磁石。