特開 2024-92553 コイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法

(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】P2024092553

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】コイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/02 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

H02K41/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208580

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】武富 正喜

(72)【発明者】

【氏名】吉田 実

(72)【発明者】

【氏名】中野 達也

【テーマコード（参考）】

5H641

【Ｆターム（参考）】

5H641BB06

5H641GG03

5H641GG05

5H641GG07

5H641GG10

5H641HH01

5H641HH02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コンパクト、かつ簡単な構造にて、体積当たりの発生推力が高いコイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】軸心方向に単層である長方形の空芯コイルを有するコイル構造体３０において、巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層された第１コイル対３１Ａを２つ有する第１コイルセット３１を備え、各第１コイル対３１Ａの長さ方向の両端部は軸心方向に同一向きへ屈曲しており、２つの第１コイル対３１Ａは、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになるよう、軸心方向に積層されており、巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層され、かつ同一平面上に設けられた長辺部３２１，３２２及び短辺部３２３、３２４を有する第２コイル対３２Ｂが、軸心方向に２つ積層された第２コイルセット３２を備え、２つの第２コイルセット３２が軸心方向を平行にして並設される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸心方向に単層である長方形の空芯コイルを有するコイル構造体において、
巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層された第１コイル対を２つ有する第１コイルセットを備え、
各第１コイル対の長さ方向の両端部は軸心方向に同一向きへ屈曲しており、
前記２つの第１コイル対は、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになるよう、軸心方向に積層されており、
巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層され、かつ同一平面上に設けられた長辺部及び短辺部を有する第２コイル対が、軸心方向に２つ積層された第２コイルセットを備え、
２つの前記第２コイルセットが軸心方向を平行にして並設されており、
前記２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイルセットの内側に配置され、
前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在しているとともに、前記２つの前記第１コイル対は前記第２コイル対よりも長辺部が短いコイル構造体。

【請求項2】

各第１コイル対は、２つの長辺部と、該２つの長辺部の端部同士を連結する２つの短辺部とを有し、
前記２つの長辺部の両端部は、軸心方向に１５°から３５°の範囲で屈曲している請求項１に記載のコイル構造体。

【請求項3】

前記第１及び第２コイル対の各空芯コイルは内側引出し線及び外側引出し線を有しており、
前記第２コイル対の前記内側引出し線同士の接続部は、前記第１コイルセットの前記長辺部及び前記第２コイルセットの他方の長辺部の間に設けられている請求項２に記載のコイル構造体。

【請求項4】

前記第１及び第２コイル対では、２つの空芯コイルのうち一方の空芯コイルの前記外側引出し線と、他方の空芯コイルの前記外側引出し線とが、夫々異なる長辺部に設けられている請求項３に記載のコイル構造体。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル構造体と、
前記第１コイルセットの軸心方向で対向するよう、前記コイル構造体の両側に配置された磁石と
を備えるリニアモータ。

【請求項6】

軸心方向に単層である長方形の空芯コイルを有するコイル構造体の製造方法において、
巻き方向が相反する２つの空芯コイルを軸心方向に積層させ、前記空芯コイルの長さ方向の両端部を軸心方向に同一向きへ屈曲させて第１コイル対を生成し、
巻き方向が相反する２つの空芯コイルを軸心方向に積層させ、長辺部及び短辺部が同一平面上に設けられ、前記長辺部が前記第１コイル対よりも長い第２コイル対を生成し、
前記第２コイル対を軸心方向に２つ積層させて第２コイルセットを生成し、
２つの前記第２コイルセットを、軸心方向を平行にして並設させ、
前記２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイル対の内側に位置するようにして、２つの前記第１コイル対を、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになり、かつ前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在するように、軸心方向に積層させて第１コイルセットを生成するコイル構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、扁平な空芯コイルを用いるリニアモータが普及している。例えば、特許文献１では、軸心方向に単層である複数の空芯コイルを、部分的に重畳させながら配置したリニアモータが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５５０８３６２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では、複数の空芯コイルを部分的に重畳させたリニアモータについて記載しているが、斯かる空芯コイルが単層であるので、高い推力は期待できない。また、特許文献１では、高い推力のために異なる形状の空芯コイルを４重に重ねたリニアモータについても開示しているが、４重に重ねるために、大きさや形状の異なる複数種の空芯コイルが必要であり、構造が複雑である。

【0005】

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクト、かつ簡単な構造にて、体積当たりの発生推力を高めることができるコイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るコイル構造体は、軸心方向に単層である長方形の空芯コイルを有するコイル構造体において、巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層された第１コイル対を２つ有する第１コイルセットを備え、各第１コイル対の長さ方向の両端部は軸心方向に同一向きへ屈曲しており、前記２つの第１コイル対は、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになるよう、軸心方向に積層されており、巻き方向が相反する２つの空芯コイルが軸心方向に積層され、かつ同一平面上に設けられた長辺部及び短辺部を有する第２コイル対が、軸心方向に２つ積層された第２コイルセットを備え、２つの前記第２コイルセットが軸心方向を平行にして並設されており、前記２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイルセットの内側に配置され、前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在しているとともに、前記２つの前記第１コイル対は前記第２コイル対よりも長辺部が短い。

【0007】

本発明にあっては、第１コイルセットが、２つの第１コイル対を有し、前記２つの第１コイル対は、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになるよう、軸心方向に積層されており、並設された２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイルセットの内側に配置され、前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在し、かつ前記２つの第１コイル対は前記第２コイル対よりも長辺部が短いので、構造を簡単にしつつ、体積当たりの発生推力を高めることができる。

【0008】

本発明に係るコイル構造体は、各第１コイル対は、２つの長辺部と、該２つの長辺部の端部同士を連結する２つの短辺部とを有し、前記２つの長辺部の両端部は、軸心方向に１５°から３５°の範囲で屈曲している。

【0009】

本発明にあっては、前記第１コイル対の前記２つの長辺部の両端部が、該第１コイル対の軸心方向に１５°から３５°の範囲で屈曲しているので、屈曲角度が大き過ぎることによりプレス加工の際、前記第１コイル対に傷等の不具合が生じることを防止しつつ、屈曲角度が小さ過ぎることによる二つの第１コイル対を積層の際の積層部分の面積低下を防ぎ結果として第１コイルセットの強度低下を防止できる。

【0010】

本発明に係るコイル構造体は、前記第１及び第２コイル対の各空芯コイルは内側引出し線及び外側引出し線を有しており、前記第２コイル対の前記内側引出し線同士の接続部は、前記第１コイルセットの長辺部及び前記第２コイルセットの他方の長辺部の間に設けられている。

【0011】

本発明にあっては、前記第２コイル対の前記内側引出し線同士の接続部は、前記第１コイルセットの長辺部及び前記第２コイルセットの他方の長辺部の間に設けられるので、斯かる接続部の絶縁性を高めることができる。

【0012】

本発明に係るコイル構造体は、前記第１及び第２コイル対では、２つの空芯コイルのうち一方の空芯コイルの前記外側引出し線と、他方の空芯コイルの前記外側引出し線とが、夫々異なる長辺部に設けられている。

【0013】

本発明にあっては、前記第１コイル対の２つの前記外側引き出し線は、前記第１コイル対の異なる長辺部に夫々設けられ、前記第２コイル対の２つの前記外側引き出し線は、前記第２コイル対の異なる長辺部に夫々設けられている。よって、配線の場合、軸心方向においてコイル構造体と、前記外側引き出し線とが重畳することはなく、コイル構造体の厚みが厚くなることを防止できる。

【0014】

本発明に係るリニアモータは、上述のいずれかのコイル構造体と、前記第１コイルセットの軸心方向で対向するよう、前記コイル構造体の両側に配置された磁石とを備える。

【0015】

本発明にあっては、上述の如く、コンパクト、かつ簡単な構造のコイル構造体を用いるので、リニアモータのコンパクト化、及び、体積当たりの発生推力の向上を図ることができる。

【0016】

本発明に係るコイル構造体の製造方法は、軸心方向に単層である長方形の空芯コイルを有するコイル構造体の製造方法において、巻き方向が相反する２つの空芯コイルを軸心方向に積層させ、前記空芯コイルの長さ方向の両端部を軸心方向に同一向きへ屈曲させて第１コイル対を生成し、巻き方向が相反する２つの空芯コイルを軸心方向に積層させ、長辺部及び短辺部が同一平面上に設けられ、前記長辺部が前記第１コイル対よりも長い第２コイル対を生成し、前記第２コイル対を軸心方向に２つ積層させて第２コイルセットを生成し、２つの前記第２コイルセットを、軸心方向を平行にして並設させ、前記２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイル対の内側に位置するようにして、２つの前記第１コイル対を、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになり、かつ前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在するように、軸心方向に積層させて第１コイルセットを生成する。

【0017】

本発明にあっては、２つの空芯コイルを巻き方向が相反するように積層させ、斯かる空芯コイルの長さ方向の両端部を軸心方向に同一向きへ屈曲させて第１コイル対を生成する。２つの空芯コイルを巻き方向が相反するように軸心方向に積層させることによって、長辺部及び短辺部が同一平面上に設けられ、かつ前記長辺部が前記第１コイル対よりも長い第２コイル対を生成する。前記第２コイル対を軸心方向に２つ積層させて第２コイルセットを生成する。２つの前記第２コイルセットを、軸心方向を平行にして並設させ、前記２つの前記第２コイルセットの隣り合う一方の長辺部同士が、前記第１コイル対の内側に位置するようにして、２つの前記第１コイル対を、夫々の両端部の屈曲向きが相互反対向きになり、かつ前記２つの第１コイル対の短辺部同士の間に、前記一方の長辺部の端部が介在するように、軸心方向に積層させて第１コイルセットを生成する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、コンパクト、かつ簡単な構造にて、体積当たりの発生推力が高いコイル構造体、リニアモータ及びコイル構造体の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るリニアモータの外観を示す斜視図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線による模式的断面図である。

【図3】本実施形態のリニアモータの可動子を示す斜視図である。

【図4】本実施形態のリニアモータのコイル構造体を示す斜視図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線による矢視図である。

【図6】本実施形態のリニアモータの第２コイル対を示す斜視図である。

【図7】本実施形態のリニアモータの第２コイル対の製造方法を説明する説明図である。

【図8】本実施形態のリニアモータの第１コイル対を示す斜視図である。

【図9】図８のＩＸ－ＩＸ線による矢視図である。

【図10】実施の形態２に係るリニアモータの外観を示す斜視図である。

【図11】実施の形態３に係るリニアモータの可動子が複数のコイル構造体を有する場合を例示する例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の実施形態に係るコイル構造体及びリニアモータを、図面に基づいて詳述する。

【0021】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るリニアモータ１００の外観を示す斜視図である。リニアモータ１００は、例えば、コイル可動型のリニアモータであり、固定子１０及び可動子２０を備えている。可動子２０は電源装置（図示せず）に接続されている。

【0022】

固定子１０は、矩形の平板形状をなす一対のヨーク１１と、該一対のヨーク１１の間に介在し、ヨーク１１同士の両端部を連結する介在部１２とを有している。介在部１２は、ヨーク１１の短辺側に配置されている。介在部１２によって、ヨーク１１同士は所定間隔を隔てて対向配置されており、一対のヨーク１１の間に、可動子２０が介在している。可動子２０は、ヨーク１１の両長辺の対向方向（図１の矢印方向）に移動可能である。即ち、図１の矢印は、可動子２０の移動方向を示している。

【0023】

各ヨーク１１は、矩形の平板形状をなしており、例えば、鉄等の磁性体から構成されている。介在部１２は樹脂等の非磁性体又は鉄等の磁性体から構成されている。介在部１２は、例えば、ヨーク１１にネジ止めされている。

【0024】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線による模式的断面図である。図２においては、便宜上、可動子２０の表示を省略している。
各ヨーク１１は、内側面に磁石ユニット１３が取り付けられている。磁石ユニット１３は、ヨーク１１と可動子２０との間に配置されている。換言すれば、可動子２０は、一対の磁石ユニット１３の間に介在している。

【0025】

磁石ユニット１３は、複数の永久磁石１３１を有している。各永久磁石１３１は、ヨーク１１の長さ方向に延びる角棒形状をなしており、複数の永久磁石１３１は、可動子２０の移動方向へ、等間隔に並設されている。

【0026】

一対の磁石ユニット１３は交番磁界を形成している。詳しくは、各永久磁石１３１は、一対の磁石ユニット１３の対向方向に、磁極を向けており、前記対向方向において、永久磁石１３１同士の磁極は逆転しており、隣り合う永久磁石１３１同士の磁極も逆転している。

【0027】

図３は、本実施形態のリニアモータ１００の可動子２０を示す斜視図である。
可動子２０は、積層された複数の空芯コイルからなるコイル構造体３０と、コイル構造体３０を挟持する挟持部材４０とを含む。挟持部材４０は、コイル構造体３０の空芯コイルの軸心方向の両側からコイル構造体３０を挟持している。

【0028】

挟持部材４０は、長方形の平板形状をなしており、対向配置された一対の当て部４１と、一対の当て部４１を連結するマチ部４２とを有している。即ち、一対の当て部４１の隣り合う一方の短辺同士がマチ部４２によって連結されている。マチ部４２は、当て部４１の幅寸法と略同じ長さを有する、細長い長方形板形状をなしている。一対の当て部４１及びマチ部４２は一体形成されており、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）から構成されている。

【0029】

また、一対の当て部４１の間には、当て部４１の長さ方向の略中間から他方の短辺部に亘って、間隔保持部４３が設けられている。間隔保持部４３は、マチ部４２の幅寸法と略同じ厚みを有する矩形の板形状をなしており、ネジ又は接着剤によって当て部４１に取り付けられ、当て部４１同士間の間隔を保持している。間隔保持部４３は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）から構成されている。

【0030】

以上のような構成により、挟持部材４０では、当て部４１同士の間であって、マチ部４２及び間隔保持部４３の間に、隙間が形成されており、斯かる隙間にコイル構造体３０が介在している。マチ部４２はコイル構造体３０の抜けを防止し、当て部４１とコイル構造体３０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も良い。

【0031】

図４は、本実施形態のリニアモータ１００のコイル構造体３０を示す斜視図であり、図５は、図４のＶ－Ｖ線による矢視図である。図５においては、便宜上、第１コイルセット３１及び第２コイルセット３２の内側引き出し線及び外側引き出し線の図示を省略している。

【0032】

コイル構造体３０は、１つの第１コイルセット３１と、２つの第２コイルセット３２とを備える。第１コイルセット３１及び第２コイルセット３２は、何れも、略長方形であり、幅方向の寸法が同一で第１コイルセット３１の長さは第２コイルセットよりも短くしてある。

【0033】

各第２コイルセット３２は、中空の長方形であり、２つの長辺部３２１，３２２と、２つの短辺部３２３，３２４とを備える。第２コイルセット３２において、２つの長辺部３２１，３２２は、幅方向の寸法が同じであり、長辺部３２１，３２２の幅方向の寸法の和に相当する距離だけ離隔して形成されている。

【0034】

第１コイルセット３１も、第２コイルセット３２と同様、中空の長方形であり、２つの長辺部３１１，３１２と、２つの短辺部３１３，３１４とを備える。第１コイルセット３１において、２つの長辺部３１１，３１２は、幅方向の寸法が同じであり、長辺部３１１，３１２の幅方向の寸法の和に相当する距離を離隔して形成されている。

【0035】

第１コイルセット３１と、２つの第２コイルセット３２とは長さ方向が平行になるように配置されており、第１コイルセット３１は、２つの第２コイルセット３２と部分的に重畳している。

【0036】

第２コイルセット３２は、積層された２つの第２コイル対３２Ｂを有している。
図６は、本実施形態のリニアモータ１００の第２コイル対３２Ｂを示す斜視図であり、図７は、本実施形態のリニアモータ１００の第２コイル対３２Ｂの製造方法を説明する説明図である。図７において、実線の矢印は、巻き方向を示している。

【0037】

第２コイル対３２Ｂは、中空の長方形であり、２つの長辺部３２１Ｂ，３２２Ｂと、２つの短辺部３２３Ｂ，３２４Ｂを備える。２つの長辺部３２１Ｂ，３２２Ｂと、２つの短辺部３２３Ｂ，３２４Ｂとは同一平面上に設けられている。

【0038】

また、第２コイル対３２Ｂは、軸心方向に単層である長方形の２つの空芯コイル３００Ｂを巻き方向が相反するように、軸心方向に積層させることによって形成されている。即ち、図７に示すように、巻き方向が同一である２つの空芯コイル３００Ｂのうちいずれか一方を反転させて、他方と同軸心上に積層させている。

【0039】

各空芯コイル３００Ｂは、例えば、帯状０．８３５×０．６ｍｍの導体の平角線（０．８３５×０．３ｍｍの導体の平角線を二重にした場合も含む）を、軸心方向と直交する方向に１５回巻いて形成されている。平角線同士が厚み方向にて重畳するように巻回されている。即ち、空芯コイル３００Ｂは、軸心方向には単層であり、軸心方向と直交する方向に複層であって、軸心方向の両端面が略平らである。斯かる平角線は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の接着剤が外周面に塗布された状態にて巻回される。接着剤は、室温で、又は加熱により硬化する。これによって、空芯コイル３００Ｂの形状が維持され、第２コイル対３２Ｂ及び第２コイルセット３２においては、軸心方向に積層された空芯コイル３００Ｂ同士が固定される。図４－図７においては、便宜上、空芯コイル３００Ｂの軸心方向の端面（複層状のコイル）を略示している。

【0040】

空芯コイル３００Ｂは、内側引き出し線３２５Ｂ及び外側引き出し線３２６Ｂを有しており、内側引き出し線３２５Ｂは、空芯コイル３００Ｂの短辺部の内側から引き出され、空芯コイル３００Ｂの幅方向の中央よりも、長辺寄りにズレて設けられている。また、外側引き出し線３２６Ｂは、空芯コイル３００Ｂの最外郭層のいずれかの長辺部から引き出されている。

【0041】

上述の如く、第２コイル対３２Ｂは、２つの空芯コイル３００Ｂのうちいずれか一方を反転させて同軸心上に積層させているから、第２コイル対３２Ｂにおいては、各空芯コイル３００Ｂの外側引き出し線３２６Ｂが異なる長辺部３２１Ｂ，長辺部３２２Ｂの外側面から夫々引き出されている。この際、内側引き出し線３２５Ｂ同士は、例えば、半田付けによって接続部３２７Ｂを形成し、第２コイル対３２Ｂの幅方向の中央よりも、長辺部３２２Ｂ寄りにズレて設けられている。

【0042】

各第２コイルセット３２は、２つの第２コイル対３２Ｂを、同軸心上に積層させて形成されている。換言すれば、第２コイルセット３２は、軸心方向に積層された４つの空芯コイル３００Ｂを有する。この際、第２コイルセット３２は２つの接続部３２７Ｂを有し、一方の接続部３２７Ｂは短辺部３２４寄りに設けられ、他方の接続部３２７Ｂは短辺部３２３寄りに設けられている。

【0043】

第１コイルセット３１は、積層された２つの第１コイル対３１Ａを有している。図８は、本実施形態のリニアモータ１００の第１コイル対３１Ａを示す斜視図であり、図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線による矢視図である。図９においては、便宜上、引き出し線の図示を省略している。

【0044】

第１コイル対３１Ａは、中空の長方形であり、２つの長辺部３１１Ａ，３１２Ａと、２つの短辺部３１３Ａ，３１４Ａを備える。
また、第１コイル対３１Ａは、軸心方向に単層である長方形の２つの空芯コイル３００Ａを第２コイル対３２Ｂと同様、巻き方向が相反するように、軸心方向に積層させることによって形成されている。即ち、巻き方向が同一である２つの空芯コイル３００Ａのうちいずれか一方を反転させて、他方と同軸心上に積層させている。第１コイル対３１Ａは、長辺部が短いほかは後述する屈曲部３１８Ａを除いて、第２コイル対３２Ｂと同じ形状を有している。

【0045】

各空芯コイル３００Ａは、長辺部が短いほかは空芯コイル３００Ｂと略同じ形状を有している。内側引き出し線３１５Ａ及び外側引き出し線３１６Ａを有しており、内側引き出し線３１５Ａは、空芯コイル３００Ａの短辺部の内側から引き出され、空芯コイル３００Ａの幅方向の中央よりも、長辺部寄りにズレて設けられている。また、外側引き出し線３１６Ａは、空芯コイル３００Ａの最外郭層のいずれかの長辺部から引き出されている。図８においては、便宜上、空芯コイル３００Ａの軸心方向の端面（複層状のコイル）を略示している。

【0046】

上述の如く、第１コイル対３１Ａは、２つの空芯コイル３００Ａのうちいずれか一方を反転させて他方と同軸心上に積層させているから、第１コイル対３１Ａにおいては、各空芯コイル３００Ａの外側引き出し線３１６Ａが異なる長辺部３１１Ａ，３１２Ａの外側面から夫々引き出されている。
この際、内側引き出し線３１５Ａ同士は、例えば、半田付けによって接続部３１７Ａを形成し、第１コイル対３１Ａの幅方向の中央よりも、長辺部３１２Ａ寄りにズレて設けられている。

【0047】

また、第１コイル対３１Ａは、長さ方向の両端部にプレス加工が施されて、湾曲している。斯かるプレス加工後の第１コイル対３１Ａは、長さ方向の長さが、第２コイル対３２Ｂよりも短くしてある。これによって、第１コイル対３１Ａでは、２つの長辺部３１１Ａ，３１２Ａの両端側に屈曲部３１８Ａが形成されている。上述の如く、屈曲部３１８Ａを除いて、長辺部が短いほかは、第１コイル対３１Ａは第２コイル対３２Ｂと略同じ形状を有している。
屈曲部３１８Ａは、例えば、軸心方向へ１５°から３５°の範囲で屈曲している。即ち、各屈曲部３１８Ａは、第１コイル対３１Ａの軸心方向と直交する方向に対して１５°から３５°の範囲で斜めに形成されている。屈曲部３１８Ａの屈曲角度が３５°を超える場合は、プレス加工の際、第１コイル対３１Ａに傷等の不具合が生じるおそれがある。屈曲部３１８Ａの屈曲角度が１５°未満の場合は、長辺部３１１Ａ，３１２Ａにおいて斜めに形成される部分（傾斜部分）が広くなり、２つの第１コイル対３１Ａを積層させて接着剤で固定する際に、２つの第１コイル対３１Ａの接触部分の面積が狭くなるので第１コイルセット３１の強度が低下する。

【0048】

第１コイルセット３１は、２つの第１コイル対３１Ａを、同軸心上に積層させて形成されている。換言すれば、第１コイルセット３１は、軸心方向に積層された４つの空芯コイル３００Ａを有する。この際、２つの第１コイル対３１Ａのうち、一方の第１コイル対３１Ａの屈曲部３１８Ａの屈曲向きは、他方の第１コイル対３１Ａの屈曲部３１８Ａの屈曲向きと相互反対向きである。よって、第１コイルセット３１においては、２つの第１コイル対３１Ａの短辺部３１３同士、及び、短辺部３１４同士の間に、隙間が形成されている。

【0049】

コイル構造体３０においては、２つの第２コイルセット３２が、軸心方向を平行にして、夫々の長辺部３２１同士が隣り合うように、並設されている。２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１同士は、第１コイルセット３１の内側に配置されている。この際、２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１と、第１コイルセット３１の長辺部３１１とは、第１コイル対３１Ａの屈曲部３１８Ａを除く部分にて面一をなす。

【0050】

また、２つの第１コイル対３１Ａの短辺部３１３同士間の隙間には、２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１の一端部が介在している。また、２つの第１コイル対３１Ａの短辺部３１４同士間の隙間には、２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１の他端部が介在している。

【0051】

この際、２つの第２コイルセット３２の接続部３２７Ｂは、第１コイルセット３１の長辺部３１１と第２コイルセット３２の長辺部３２２との間、及び、第１コイルセット３１の長辺部３１２と第２コイルセット３２の長辺部３２２との間の空間に配置されている。

【0052】

このような構成を有する実施の形態１のリニアモータ１００は、コイル構造体３０に通電が行われた場合、フレミングの左手則に基づいて一対の磁石ユニット１３の間で形成された交番磁界を横切る方向（以下、移動方向）への推力が発生し、コイル構造体３０を前記移動方向に押す。これにより、可動子２０が移動する（図１の矢印参照）。

【0053】

本実施形態のリニアモータ１００においては、上述の如く、コイル構造体３０の第１コイルセット３１及び２つの第２コイルセット３２がいずれも４層の空芯コイル３００Ａ，３００Ｂからなる。更に、２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１が、第１コイルセット３１の内側に、面一になるように、配置されている。また、２つの第１コイル対３１Ａの短辺部３１３，３１４同士間の隙間には、２つの第２コイルセット３２の長辺部３２１の両端部が介在している。よって、コンパクト、かつ簡単な構造にて、体積当たりの発生推力を高めることができる。

【0054】

また、本実施形態のリニアモータ１００においては、上述の如く、２つの空芯コイル３００Ｂの内側引き出し線３２５Ｂ同士の接続部３２７Ｂが、第１コイルセット３１の長辺部３１１と第２コイルセット３２の長辺部３２２との間、及び、第１コイルセット３１の長辺部３１２と第２コイルセット３２の長辺部３２２との間に配置されている（図４参照）。よって、リニアモータ１００のコンパクト化を図ると共に、接続部３２７Ｂの絶縁性を高めることができる。

【0055】

更に、本実施形態のリニアモータ１００においては、上述の如く、第１コイル対３１Ａでは、各空芯コイル３００Ａの外側引き出し線３１６Ａが、最外郭層であって、相互異なる長辺部３１１Ａ，３１２Ａから夫々引き出されている。また、第２コイル対３２Ｂでは、各空芯コイル３００Ｂの外側引き出し線３２６Ｂが、最外郭層であって、相互異なる長辺部３２１Ｂ，３２２Ｂから夫々引き出されている。
よって、外側引き出し線３１６Ａ，３２６Ｂの配線を行う場合、軸心方向においてコイル構造体３０と、外側引き出し線３１６Ａ，３２６Ｂとが重畳することはなく、コイル構造体３０の厚みが厚くなることを防止できる。

【0056】

以上においては、リニアモータ１００が、第１コイル対３１Ａが２つの空芯コイル３００Ａからなり、第２コイル対３２Ｂが２つの空芯コイル３００Ｂからなる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。第１コイル対３１Ａが３つ以上の空芯コイル３００Ａからなり、第２コイル対３２Ｂが３つ以上の空芯コイル３００Ｂからなる構成であっても良い。

【0057】

（実施の形態２）
実施の形態１に係るコイル構造体３０は、断面視でコの字型のヨークを持つリニアモータにも適用できる。以下、詳しく説明する。

【0058】

図１０は、実施の形態２に係るリニアモータ１００の外観を示す斜視図である。
リニアモータ１００は、実施の形態１と同様、コイル可動型のリニアモータであり、固定子１０及び可動子２０を備えている。可動子２０は電源装置（図示せず）に接続されている。

【0059】

固定子１０は、矩形の平板形状をなす一対のヨーク板１１と、ヨーク板１１同士の一端部を連結する連結部１２Ａとを有している。連結部１２Ａは、ヨーク板１１の一長辺側に設けられている。即ち、連結部１２Ａはヨーク板１１と同じ長さの短冊形状を成しており、一方のヨーク板１１の一長辺と、他方のヨーク板１１の一長辺とを繋いでいる。連結部１２Ａによって、ヨーク板１１同士は所定間隔を隔てて対向配置されており、ヨーク板１１同士間には隙間が形成されている。一対のヨーク板１１は前記一長辺を除く他の３辺にて開放されている。一対のヨーク板１１の間の前記隙間には可動子２０が介在している。
可動子２０は、ヨーク１１の両短辺の対向方向（図１０の矢印方向）に移動可能である。即ち、図１０の矢印方向は、可動子２０の移動方向を示している。

【0060】

各ヨーク板１１は、例えば、鉄等の磁性体から構成されており、連結部１２Ａはヨーク板１１と同じく鉄等の磁性体から構成されている。一対のヨーク板１１及び連結部１２Ａは、例えば、一体形成されており、断面視でコの字型を成している。

【0061】

各ヨーク板１１では、内側面に磁石ユニット１３（磁石の列）が取り付けられている。即ち、磁石ユニット１３は、ヨーク板１１と可動子２０との間に配置されている。換言すれば、可動子２０は、対向する一対の磁石ユニット１３の間に介在している。

【0062】

各磁石ユニット１３は、複数の永久磁石１３１を有している。各永久磁石１３１は、ヨーク板１１の幅方向に延びる角棒形状をなしており、複数の永久磁石１３１は、可動子２０の移動方向へ、等間隔に並設されている。磁石ユニット１３については、実施の形態１にて既に説明しており、詳しい説明を省略する。

【0063】

可動子２０は、一対のヨーク板１１の間に位置する矩形厚板形状の介在部５０と、介在部５０の長さ方向の一端部を保持する保持部２１とを備えている。可動子２０は、複数の永久磁石１３１の並設方向に移動可能である。

【0064】

可動子２０の介在部５０は、上述の如く、一対の磁石ユニット１３の間に介在しており、コイル構造体３０を含む。詳しくは、介在部５０は、例えばエポキシ樹脂、ガラス繊維強化エンジニアリングプラスチック（ＰＰＳ）等のモールド材を用いてコイル構造体３０をモールディング処理することによって形成されている。介在部５０はコイル構造体３０の形状に対応する矩形厚板形状をなしている。即ち、コイル構造体３０の空芯コイルの積層方向は介在部５０の厚み方向であり、コイル構造体３０の長さ方向は介在部５０の長さ方向であり、コイル構造体３０の幅方向は介在部５０の幅方向になる。介在部５０の厚みは磁石ユニット１３同士間の間隔よりも薄い。

【0065】

このような構成を有する実施の形態２のリニアモータ１００は、コイル構造体３０に通電が行われた場合、実施の形態１と同様、フレミングの左手則に基づいて一対の磁石ユニット１３の間で形成された交番磁界を横切る方向への推力が発生し、コイル構造体３０を前記移動方向に押す。これにより、可動子２０が移動する。

【0066】

（実施の形態３）
以上では、可動子２０が１つのコイル構造体３０を有する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。可動子２０が複数のコイル構造体３０を有するように構成しても良い。以下、可動子２０が３つのコイル構造体３０を有する場合を例に挙げて詳しく説明する。

【0067】

図１１は、実施の形態３に係るリニアモータ１００の可動子２０が複数のコイル構造体３０を有する場合を例示する例示図である。図１１の例においては、可動子２０が３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚを有している。便宜上、図１１では、保持部２１の図示を省略している。また、以下では、３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚを単にコイル構造体３０とも称する。

【0068】

３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚは隙間なくこの順に並設されている。３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚは各コイル構造体の幅方向に並設されている。３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚはモールド材を用いてモールディング処理されることによって一体化され、介在部５０（可動子２０）が形成されている。介在部５０は、３つのコイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚの並設方向を長さ方向とする矩形の板形状を成している。

【0069】

コイル構造体３０Ｘは、１相用の第１コイルセット３１Ｘ及び２相用の第２コイルセット３２Ｘを備えている。また、コイル構造体３０Ｙは、１相用の第１コイルセット３１Ｙ及び２相用の第２コイルセット３２Ｙを備えている。そして、コイル構造体３０Ｚは、１相用の第１コイルセット３１Ｚ及び２相用の第２コイルセット３２Ｚを備えている。
コイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚの夫々は、上述したコイル構造体３０と同じ構成を有しているので、詳しい説明は省略する。

【0070】

実施の形態３に係るリニアモータ１００において、コイル構造体３０Ｘの第１コイルセット３１ＸはＶ相用であり、コイル構造体３０Ｙの第１コイルセット３１ＹはＷ相用であり、コイル構造体３０Ｚの第１コイルセット３１ＺはＵ相用である。即ち、コイル構造体３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚの１相用の第１コイルセット３１Ｘ、３１Ｙ、３１Ｚは、夫々Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応している。

【0071】

なお、以上の記載に限定されるものではなく、可動子２０が２つのコイル構造体３０を有するように構成しても良く、可動子２０が４つ以上のコイル構造体３０を有するように構成しても良い。

【0072】

このように、可動子２０が複数のコイル構造体３０を有する場合、各コイル構造体３０の第１コイルセット３１は並設方向に沿って、夫々Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相の順序に繰り返して適用される。
例えば、可動子２０が２つのコイル構造体３０を有する場合は、各コイル構造体３０の第１コイルセット３１はコイル構造体３０の並設方向に沿って、夫々Ｖ相、Ｗ相に適用される。可動子２０が４つ以上のコイル構造体３０を有する場合は、各コイル構造体３０の第１コイルセット３１はコイル構造体３０の並設方向に沿って、夫々Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相…に適用される。

【0073】

開示された実施の形態１～３は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0074】

１３ 磁石ユニット
３０，３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｚ コイル構造体
３１，３１Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚ 第１コイルセット
３１Ａ 第１コイル対
３２，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚ 第２コイルセット
３２Ｂ 第２コイル対
１００ リニアモータ
３００Ａ 空芯コイル
３００Ｂ 空芯コイル
３１１，３１２，３１１Ａ，３１２Ａ，３２１，３２２，３２１Ｂ，３２２Ｂ 長辺部
３１３Ａ，３１４Ａ，３２３Ｂ，３２４Ｂ 短辺部
３２５Ｂ ３１５Ａ内側引き出し線
３２６Ｂ ３１６Ａ外側引き出し線
３２７Ｂ 接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】