JP7391820B2 - 電動機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機に関する。

従来、電動機としてコイル基板を用いた装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された装置は、以下のように構成されている。すなわち、回転軸に固定された円板状の回転子と、前記回転子に固定され、着磁方向が前記回転軸の軸心に平行であるとともに、着磁方向が交互に入れ替わる永久磁石からなる偶数極数の磁極を同一円周上に有する界磁と、前記回転子が回転したときに前記界磁が作る磁束を横切るような導電パターンを形成した各相毎のコイル基板と、前記各相毎のコイル基板の前記導電パターンのそれぞれの端部を全相分、外部に引き出すための引出し配線用基板と、前記コイル基板を相数分と前記引出し配線用基板１枚とを積層したものを整数組積層した固定子とを備える。

また、従来、特許文献２に記載された構造のリニアモータが提案されている。すなわち、界磁鉄心上に交互に極性が異なる複数の永久磁石を等ピッチで配置した界磁磁極と、前記界磁磁極と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、電機子コアと該コアのティースにコイルを集中巻きに巻回してなる電機子巻線とを備えた電機子を有し、前記界磁磁極と前記電機子の何れか一方を固定子、他方を可動子として相対的に走行する。

特許第６３９２２５２号公報 特許第５３２７７０１号公報

電機子に主な特徴を有する電動機においては、占積率を電線よりも向上させるために、磁界を発生させるための構成を更に工夫する必要がある。
本発明は、占積率を電線よりも向上させることが可能な電動機を提供することを目的とする。

かかる目的のもと完成させた本発明は、磁界を発生させる電機子と、前記電機子と相対的に移動可能な磁極子と、を備え、前記電機子は、前記磁極子との相対的な移動方向に並べられた複数の鉄心それぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、当該複数の磁界発生部の内の、複数の相の内の同じ相における第１の磁界発生部と第２の磁界発生部とを接続するとともに当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部と、を有する電動機である。
ここで、前記複数の接続部は、前記鉄心の突出方向に積層されていても良い。
また、前記磁界発生部は、内部に前記鉄心を通す貫通孔が形成された導電性の平板状の導電部材が、前記突出方向に前記相の数分積層されることにより構成され、前記複数の接続部は、前記第１の磁界発生部における複数の前記導電部材の内の一の導電部材である第１導電部材と前記第２の磁界発生部における複数の当該導電部材の内の一の導電部材である第２導電部材とを導通させる層が前記複数の相毎にそれぞれに異なっていても良い。
また、前記第１導電部材、前記第２導電部材、および、当該第１導電部材と当該第２導電部材とを導通させる導通部は、一体的に構成されていても良い。
また、前記第１の磁界発生部、前記第２の磁界発生部、および、当該第１の磁界発生部と当該第２の磁界発生部とを導通させる導通部は、一体的に構成されていても良い。
また、前記第１の磁界発生部における前記突出方向の大きさをＴ、前記導通部における当該突出方向の大きさをｔ、当該第１の磁界発生部における前記移動方向の大きさをｄ、当該第１の磁界発生部と前記第２の磁界発生部との間の当該移動方向の大きさをＤとした場合であって、電動機に印加する電流位相数をＮとした場合には、Ｔ／ｔ≧Ｎであり、かつ、Ｄ／ｄ≧Ｎであっても良い。
また、前記複数の接続部は、前記鉄心の突出方向および前記移動方向に直交する直交方向に並べられていても良い。
また、前記接続部は、直線状の直線状部と、当該直線状部における一方の端部から直交する方向に屈曲した第１屈曲部と、当該第１屈曲部に対向するように、当該直線状部における他方の端部から直交する方向に屈曲した第２屈曲部と、を有し、前記磁界発生部は、内部に前記鉄心を通す貫通孔と、前記接続部の前記第１屈曲部が嵌め込まれる第１嵌合部および前記第２屈曲部が嵌め込まれる第２嵌合部の少なくともいずれか一方とが形成された直方体状であり、前記接続部は、前記第１の磁界発生部における前記第１嵌合部に前記第１屈曲部が嵌め込まれ、前記第２の磁界発生部における前記第２嵌合部に前記第２屈曲部が嵌め込まれることで、当該第１の磁界発生部と当該第２の磁界発生部とを導通させていても良い。
また、前記磁界発生部には、前記第１嵌合部および前記第２嵌合部が前記直交方向に複数形成され、前記複数の相毎に、前記直交方向に並んだ複数の前記第１嵌合部および前記第２嵌合部の内の、前記複数の接続部が嵌め込まれる位置が異なっていても良い。
また、前記磁極子は、前記移動方向に複数配列されているとともに当該移動方向に交差する方向に複数配列された複数の磁極ブロックを備え、前記電機子は、前記移動方向に交差する方向に複数配列されているとともに当該移動方向に前記磁極ブロックの極ピッチの分ずらされて複数配列されている複数の鉄心を備えていても良い。
また、前記移動方向に交差する方向に配列された複数の磁極ブロックは、当該移動方向にずらされて配列されており、前記移動方向に交差する方向に配列された複数の鉄心は、前記極ピッチに加えて、前記複数の磁極ブロックにおける当該移動方向のずれ量の分ずらされて配列されていても良い。

本発明によれば、電機子において、複数の相の内の同じ相における第１の磁界発生部と第２の磁界発生部とを接続する接続部を、相の数に合わせて、互いに干渉させることなく設けることができ、その結果、占積率を電線よりも向上させることが可能な電動機を提供することができる。

直動電動機の概略構成の一例を示す図である。 磁極子を、電機子側から対向方向に見た図である。 磁極ブロックの構成の一例を示す斜視図である。 磁極子を、幅方向に直交する面で切断した断面図の一例である。 第１の実施形態に係る電機子の概略構成の一例を示す斜視図である。 基材の概略構成の一例を示す斜視図である。 一対のＵ相の導電部の概略構成の一例を示す分解図である。 一対のＶ相の導電部の概略構成の一例を示す分解図である。 一対のＷ相の導電部の概略構成の一例を示す分解図である。 導電部に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。 導電部から生じた、幅方向の磁路の一例を示す図である。 導電部から生じた、移動方向の磁路の一例を示す図である。 アキシャルギャップ電動機に適用した構成の一例を示す図である。 ラジアルギャップ電動機に適用した構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る導電部の一例を示す図である。 （ａ）は、磁界発生部の一例を、対向方向に見た図である。（ｂ）は、接続部の一例を、幅方向に見た図である。 導電部を、移動方向に直交する面にて切断した図の一例である。 第３の実施形態に係る電機子の導電部の一例を示す図である。 （ａ）は、図１８のXIXａ－XIXａ部の断面図であり、（ｂ）は、図１８のXIXｂ－XIXｂ部の断面図であり、（ｃ）は、XIXc－XIXc部の断面図である。 第４の実施形態に係る電機子の一例を示す図である。 電機子の第１の変形例の一例を示す図である。 電機子の第２の変形例の一例を示す図である。 電機子の第３の変形例の一例を示す図である。 電機子の第４の変形例の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、直動電動機１の概略構成の一例を示す図である。
直動電動機１は、直線方向に移動する磁極子１０と、磁極子１０に対向するように配置された電機子２０と、を備えている。
以下の説明において、磁極子１０が移動する方向を「移動方向」と称する場合がある。また、磁極子１０と電機子２０とが対向する方向を「対向方向」と称する場合がある。また、磁極子１０の移動方向および対向方向に直交する方向を「幅方向」と称する場合がある。

（磁極子１０）
図２は、磁極子１０を、電機子２０側から対向方向に見た図である。
図３は、磁極ブロック１１の構成の一例を示す斜視図である。
磁極子１０は、対向方向に１個、幅方向に２個、移動方向に多数個（本実施形態においては１５個）、並べられた磁極ブロック１１と、複数の磁極ブロック１１を収容するヨーク１２とを有している。
磁極ブロック１１は、直方体状の軟磁性体の鉄心１１１と、鉄心１１１における６面の内、電機子２０と対向する面以外の５面それぞれを隠すように設けられた、５個の板状の永久磁石１１２とを有している。各永久磁石１１２は、対向する鉄心１１１の一面と略同じ大きさの主面１１２ａを有している。各永久磁石１１２は、鉄心１１１に同一の磁極を向けて配置される。

鉄心１１１における電機子２０と対向するように開放された一面は可動子磁極１１３となる。後述するように、可動子磁極１１３は、各永久磁石１１２が鉄心１１１を向く主面１１２ａの磁極と同一磁極となる。また、各永久磁石１１２の外側を向く面（主面１１２ａとは反対側の面）は可動子磁極１１３の反対磁極となる。

隣り合う磁極ブロック１１同士は、面と面とが接するように配置される。そして、隣接する２つの磁極ブロック１１の可動子磁極１１３は互いに異なる磁極となる。つまり、可動子磁極１１３が交互に反転するように各磁極ブロック１１が並べられている。そのため、隣接する２つの磁極ブロック１１の接触面は一方がＳ極となり他方がＮ極となる。これにより、隣接する２つの磁極ブロック１１は磁力によって互いに引きつけ合うので、複数の磁極ブロック１１を容易に配置することが可能になっている。

ヨーク１２は、直方体状に凹んだ凹部を有する、有底で筒状の部材である。ヨーク１２は、軟磁性体にて成形されている。ヨーク１２は、可動子磁極１１３を外部に露出させ、可動子磁極１１３以外の磁極を外部に露出させないように、各磁極ブロック１１を収容する。これにより、ヨーク１２内に磁路が形成される。

以上のように構成された磁極子１０は、各磁極ブロック１１の可動子磁極１１３が、対向方向に直交するように電機子２０の方を向き、４つの側面の内の２つの側面が移動方向に直交する方向を向き、残りの２つの側面が幅方向に直交する方向を向くように配置される。これにより、移動方向および幅方向のそれぞれにおいて、可動子磁極１１３が１つずつ反転する。

図４は、磁極子１０を、幅方向に直交する面で切断した断面図の一例である。
図４において、矢印は磁化方向を示しており、極性はＳ→Ｎである。鉄心１１１は、その周囲を取り囲む永久磁石１１２によって磁化されている。Ｓ極が鉄心１１１に面する永久磁石１１２から出た磁束が鉄心１１１内を進む。鉄心１１１には５面に永久磁石１１２が取り付けられているため、これらの５つの永久磁石１１２のそれぞれから出た磁束が鉄心１１１の内部を進み、それぞれの磁束が、電機子２０の方へ対向方向に進行して可動子磁極１１３から、電機子２０との間の隙間に出る。かかる磁束は放射状に分岐し、隣接する磁極ブロック１１のＮ極の可動子磁極１１３（隣がヨーク１２の場合はヨーク１２）から鉄心１１１の内部に進入する。Ｎ極の可動子磁極１１３には、隣接する全ての磁極ブロック１１からの磁束が進入する。この鉄心１１１には永久磁石１１２のＮ極が面しているため、磁束はさらにこの鉄心１１１の内部を進み、移動方向の両方向、幅方向の両方向のそれぞれに分岐して永久磁石１１２に入る。鉄心１１１の５面それぞれに配置された永久磁石１１２からは隣接する永久磁石１１２（ヨーク１２に隣接する永久磁石１１２からはヨーク１２）へと磁束が進む。また、鉄心１１１の対向方向に配置された永久磁石１１２から出た磁束はヨーク１２を進行し、隣の磁極ブロック１１における対向方向に配置された永久磁石１１２に入る。

可動子磁極１１３は、当該可動子磁極１１３を含む鉄心１１１に面した永久磁石１１２の磁極と同一極性となる。つまり、鉄心１１１に永久磁石１１２のＳ極が面している場合、当該鉄心１１１の可動子磁極１１３はＳ極となり、鉄心１１１に永久磁石１１２のＮ極が面している場合、当該鉄心１１１の可動子磁極１１３はＮ極となる。

（電機子２０）
図５は、第１の実施形態に係る電機子２０の概略構成の一例を示す斜視図である。
電機子２０は、ベース部材２１と、ベース部材２１に組み込まれた導電部２２０と、を有している。
ベース部材２１は、平板状のヨーク部２１１と、ヨーク部２１１から直方体状に突出した複数の鉄心２１２とを有している。図５には、鉄心２１２が、幅方向に２個、移動方向に９個、設けられている例を示しているが、特に、これらの数に限定されない。
また、本実施形態においては、図５の左端から順に、相順が、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相となるように配置してある。移動方向の鉄心２１２の数は全部で９個であるため、Ｕ相の鉄心２１２が３個、Ｖ相の鉄心２１２が３個、Ｗ相の鉄心２１２が３個設けられている。なお、相順は、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相の順番、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相の順番、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順番、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の順番、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順番であっても良い。

導電部２２０は、Ｕ相の導電部２２０ｕと、Ｖ相の導電部２２０ｖと、Ｗ相の導電部２２０ｗとを、それぞれ、一対有している。一対のＵ相の導電部２２０ｕ、一対のＶ相の導電部２２０ｖおよび一対のＷ相の導電部２２０ｗは、それぞれ、幅方向に線対称である。図５においては、一対のＵ相の導電部２２０ｕ、一対のＶ相の導電部２２０ｖおよび一対のＷ相の導電部２２０ｗの内、一方の、Ｕ相の導電部２２０ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖ、Ｗ相の導電部２２０ｗを示している。

Ｕ相の導電部２２０ｕは、鉄心２１２の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる磁界発生部２２１ｕと、隣り合う磁界発生部２２１ｕと磁界発生部２２１ｕとを接続する接続部２２２ｕとを有している。
Ｖ相の導電部２２０ｖは、鉄心２１２の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる磁界発生部２２１ｖと、隣り合う磁界発生部２２１ｖと磁界発生部２２１ｖとを接続する接続部２２２ｖとを有している。
Ｗ相の導電部２２０ｗは、鉄心２１２の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる磁界発生部２２１ｗと、隣り合う磁界発生部２２１ｗと磁界発生部２２１ｗとを接続する接続部２２２ｗとを有している。
以下の説明において、磁界発生部２２１ｕ、磁界発生部２２１ｖおよび磁界発生部２２１ｗを、まとめて「磁界発生部２２１」と称する場合もある。また、接続部２２２ｕ、接続部２２２ｖおよび接続部２２２ｗを、まとめて「接続部２２２」と称する場合もある。

図６は、基材３０の概略構成の一例を示す斜視図である。
導電部２２０は、導電性の平板状の部材である基材３０が積層されることにより構成されている。なお、図６には、基材３０の厚みは省略して示している。
基材３０は、第１基材３１と、第２基材３２とを有している。基材３０の材質は、銅であることを例示することができる。

第１基材３１は、外形が長方形であるとともに、内側に長方形の貫通孔３１１が形成された導電性の平板であって、短辺の中央部に、外部と貫通孔３１１とを連通する連通孔３１２が形成されている。貫通孔３１１は、鉄心２１２の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、貫通孔３１１の面と、鉄心２１２の外面との間の隙間が１ｍｍとなるように形成されている。

第２基材３２は、第１基材３１と同様の形状の基部３２１を複数有するとともに、隣り合う基部３２１同士を導通させる導通部３２２を複数有する。本実施形態においては、ベース部材２１は、各相３個の鉄心２１２を有していることから、第２基材３２は、３個の基部３２１と、２個の導通部３２２とを有している。

導電部２２０は、２つの第１基材３１と、１つの第２基材３２とが積層されることにより構成されている。そして、Ｕ相の導電部２２０ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖ、および、Ｗ相の導電部２２０ｗは、それぞれ、第２基材３２が積層される層が異なる。以下に、より具体的に説明する。

図７は、一対のＵ相の導電部２２０ｕの概略構成の一例を示す分解図である。
図８は、一対のＶ相の導電部２２０ｖの概略構成の一例を示す分解図である。
図９は、一対のＷ相の導電部２２０ｗの概略構成の一例を示す分解図である。
Ｕ相の導電部２２０ｕは、ベース部材２１のヨーク部２１１に最も近い第１番目の層（以下、「第１層」と称する場合がある。）に第２基材３２を配置し、第２番目の層（以下、「第２層」と称する場合がある。）および第３番目の層（以下、「第３層」と称する場合がある。）に第１基材３１を配置する。

Ｖ相の導電部２２０ｖは、第１層に第１基材３１を、第２層に第２基材３２を、第３層に第１基材３１を配置する。
Ｗ相の導電部２２０ｗは、第１層および第２層に第１基材３１を配置し、第３層に第２基材３２を配置する。

すなわち、Ｕ相の導電部２２０ｕは、基材３０が３つ積層されることにより構成される磁界発生部２２１ｕと、第１層に配置された第２基材３２の導通部３２２により構成される接続部２２２ｕと、を有している。
Ｖ相の導電部２２０ｖは、基材３０が３つ積層されることにより構成される磁界発生部２２１ｖと、第２層に配置された第２基材３２の導通部３２２により構成される接続部２２２ｖと、を有している。
Ｗ相の導電部２２０ｗは、基材３０が３つ積層されることにより構成される磁界発生部２２１ｗと、第３層に配置された第２基材３２の導通部３２２により構成される接続部２２２ｗと、を有している。

基材３０が３つ積層される部位において、積層される基材３０と基材３０とは、導通されている。導通する手法は、基材３０にテープを貼る、導電性ペーストを塗る、半田メッキを施す、等であることを例示することができる。
また、２つの第１基材３１と、１つの第２基材３２とが積層された後に、絶縁処理が施されている。絶縁処理は、積層した状態の２つの第１基材３１と１つの第２基材３２とを、絶縁用の溶液に浸すことを例示することができる。なお、電源を入力する部分以外を全て絶縁する。

そして、ベース部材２１に、Ｕ相の導電部２２０ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖ、および、Ｗ相の導電部２２０ｗを組み付ける際には、最初に、第１番目の層に接続部２２２ｕが配置されたＵ相の導電部２２０ｕを組み付ける。その後、第２番目の層に接続部２２２ｖが配置されたＶ相の導電部２２０ｖを組み付け、最後に、第３番目の層に接続部２２２ｗが配置されたＷ相の導電部２２０ｗを組み付けると良い。その結果、ベース部材２１のヨーク部２１１側から順に、Ｕ相の導電部２２０ｕの接続部２２２ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖの接続部２２２ｖ、Ｗ相の導電部２２０ｗの接続部２２２ｗが積層される。

なお、図１、図５～図９には、示していないが、一対のＵ相の導電部２２０ｕ、一対のＶ相の導電部２２０ｖ、および、一対のＷ相の導電部２２０ｗを構成する第２基材３２における移動方向の両端部は、それぞれ、電源に接続されている。接続態様は、第２基材３２における移動方向の両端部それぞれと電源とを電線にて接続することを例示することができる。また、例えば、図７～図９に示す方向に見た場合の、第２基材３２における移動方向の左端にある基部３２１の最上部からさらに左方向に突出した突出部位を、第２基材３２に一体的に形成し（平板状に形成し）、この突出部位と電源とを電線にて接続しても良い。同様に、図７～図９に示す方向に見た場合の、第２基材３２における移動方向の右端にある基部３２１の最上部からさらに右方向に突出した突出部位を、第２基材３２に一体的に形成し（平板状に形成し）、この突出部位と電源とを電線にて接続しても良い。

（作用）
以上のように構成された直動電動機１は、以下のように作用する。
図１０は、導電部２２０に流す電流の方向および磁界の向きを示す図である。図１０は、導電部２２０を、磁極子１０側から対向方向に見た図である。
図１１は、導電部２２０から生じた、幅方向の磁路の一例を示す図である。
図１２は、導電部２２０から生じた、移動方向の磁路の一例を示す図である。
磁極子１０に要求される移動方向や移動速度に応じて、Ｕ相の導電部２２０ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖ、および、Ｗ相の導電部２２０ｗに流す電流の方向とタイミングが制御される。一対の導電部２２０（例えば一対のＵ相の導電部２２０ｕ）に対しては、図１０に示すように、移動方向に同じ向きの電流を流す。

例えば、図１０に示すように、一対のＵ相の導電部２２０ｕに対して、左から右へと電流を流す。これにより、図１１に示すように、一対のＵ相の導電部２２０ｕの磁界発生部２２１ｕそれぞれが配置された隣り合う鉄心２１２においては、互いに逆向きに磁路が形成される。これにより、これら鉄心２１２と、ヨーク部２１１とを通る磁路が形成される。このとき、鉄心２１２における磁極子１０と対向する面が磁極（電機子磁極２１３）となる。幅方向に隣り合う２つの鉄心２１２のうち、一方の鉄心２１２の電機子磁極２１３がＳ極となり、他方の鉄心２１２の電機子磁極２１３がＮ極となる。

図１２には、Ｕ相の導電部２２０ｕと、Ｖ相の導電部２２０ｖとに、図１０に示す逆方向の電流を流した場合の図を示している。隣り合う鉄心２１２であって、Ｕ相の導電部２２０ｕの磁界発生部２２１ｕが配置された鉄心２１２と、Ｖ相の導電部２２０ｖの磁界発生部２２１ｖが配置された鉄心２１２においては、互いに逆向きに磁路が形成される。これにより、これら鉄心２１２と、ヨーク部２１１とを通る磁路が形成される。そして、移動方向に隣り合う２つの鉄心２１２のうち、一方の鉄心２１２の電機子磁極２１３がＳ極となり、他方の鉄心２１２の電機子磁極２１３がＮ極となる。

したがって、導電部２２０に電流が流れると、電機子磁極２１３と可動子磁極１１３とが磁力によって吸引または反発される。
図１２には、電機子磁極２１３と可動子磁極１１３とが吸引される場合の磁路を示している。
そして、Ｕ相の導電部２２０ｕ、Ｖ相の導電部２２０ｖ、および、Ｗ相の導電部２２０ｗに流す電流の方向とタイミングが制御されることで、磁極子１０の移動方向や移動速度が制御される。

以上のように構成された直動電動機１は、移動可能な可動部の一例としての磁極子１０と、磁極子１０と対向するとともに、磁界を発生させる電機子２０と、を備える。そして、電機子２０は、磁極子１０の移動方向に並べられた複数の鉄心２１２それぞれの周りに配置された複数の磁界発生部２２１と、当該複数の磁界発生部２２１の内の、複数の相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の内の同じ相における第１の磁界発生部２２１（例えば、磁界発生部２２１ｕ）と第２の磁界発生部２２１（例えば、磁界発生部２２１ｕ）とを接続するとともに当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部２２２と、を有する。そして、複数の接続部２２２である、接続部２２２ｕ、接続部２２２ｖおよび接続部２２２ｗは、鉄心２１２の突出方向である対向方向に積層されている。かかる構成により、複数の接続部２２２を互いに干渉させることなく、設けることができる。これにより、コイルの巻き工程を不要とし、かつ、占積率を電線よりも向上させるために、導電性の平板状の基材３０を積層することで導電部２２０を構成することが可能となる。

磁界発生部２２１は、内部に鉄心２１２を通す貫通孔３１１が形成された導電性の平板状の導電部材の一例としての基材３０が、鉄心２１２の突出方向に相の数分積層されることにより構成される。複数の接続部２２２は、第１の磁界発生部２２１における複数の基材３０の内の一の導電部材である第１導電部材の一例としての第２基材３２の基部３２１と、第２の磁界発生部２２１における複数の基材３０の内の一の導電部材である第２導電部材の一例としての第２基材３２の基部３２１とを導通させる層が複数の相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎にそれぞれに異なる。平板状の基材３０を積層して磁界発生部２２１を構成することで、コイルの巻き工程を不要にすることができるとともに、占積率を電線よりも向上させることができる。そして、同じ相の隣り合う磁界発生部２２１を導通させる層を、複数の相毎にそれぞれに異ならせることにより、電機子２０を簡易な構成とすることができる。

第１の磁界発生部２２１の一部を構成する基部３２１と、第１の磁界発生部２２１と隣り合う第２の磁界発生部２２１の一部を構成する基部３２１と、導通部３２２とは、一体的に構成されている。これにより、導電部２２０を、第１基材３１と第２基材３２とを積層することで製造することができるので、例えば、第１基材３１のみにて磁界発生部２２１を構成した後に、隣り合う磁界発生部２２１同士を電線等で導通させる構成よりも簡易に製造することができる。

ただし、導電部２２０を、例えば、第１基材３１のみにて磁界発生部２２１を構成した後に、隣り合う磁界発生部２２１同士を電線等で導通させても良い。かかる構成である場合には、第１基材３１と第２基材３２との２種類の基材３０を用いる必要がないので、部品管理を容易にすることが可能となる。

なお、上述した実施形態に係る導電部２２０においては、Ｕ相の導電部２２０ｕの接続部２２２ｕを第１層、Ｖ相の導電部２２０ｖの接続部２２２ｖを第２層、Ｗ相の導電部２２０ｗの接続部２２２ｗを第３層に設けているが、特にかかる態様に限定されない。Ｖ相の導電部２２０ｖの接続部２２２ｖが第１層、Ｗ相の導電部２２０ｗの接続部２２２ｗが第２層、Ｕ相の導電部２２０ｕの接続部２２２ｕが第３層であっても良い。また、Ｗ相の導電部２２０ｗの接続部２２２ｗが第１層、Ｕ相の導電部２２０ｕの接続部２２２ｕが第２層、Ｖ相の導電部２２０ｖの接続部２２２ｖが第３層であっても良い。また、その他の層順であっても良い。

また、導電部２２０は、２つの第１基材３１と、１つの第２基材３２とが積層されることにより構成されている。これら第１基材３１および第２基材３２の厚さは特に限定されない。また、１つの基材３０（第１基材３１または第２基材３２）にて１層を構成しているが、複数の基材３０にて１層を構成するようにしても良い。例えば、Ｕ相の導電部２２０ｕとして、５つの第２基材３２にて第１層を構成し、５つの第１基材３１にて第２層を構成し、５つの第１基材３１にて第３層を構成しても良い。

また、上述した第１の実施形態においては、導電部２２０は、移動可能な磁極子１０の片側に、１つの電機子２０が対向する、所謂片面タイプの直動電動機１に適用されている。しかしながら、導電部２２０は、磁極子１０の両側に、電機子２０が対向する、所謂両面タイプの直動電動機に適用されていても良い。

また、上述した第１の実施形態においては、電機子２０に対して磁極子１０が移動可能な構成であるが、特にかかる態様に限定されない。磁極子１０に対して電機子２０が移動可能であっても良い。つまり、直動電動機１は、磁極子１０と電機子２０とが相対的に移動可能であれば良い。

また、上述した第１の実施形態においては、導電性の平板状の部材である基材３０を積層した導電部２２０の構成を直動電動機１に適用しているが、直動電動機１の他にも、例えば、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。

図１３は、アキシャルギャップ電動機に適用した構成の一例を示す図である。図１３は、電機子２３に対向して配置される磁極子１０側から回転軸の軸方向に見た図である。
図１３には、３スロット４極のアキシャルギャップ電動機に適用した例を示している。
電機子２３は、ベース部材２４と、ベース部材２４に組み込まれた導電部３２０と、を有している。
ベース部材２４は、ヨーク部２４１と、ヨーク部２４１から円柱状に突出した複数の鉄心２４２とを有している。図１３には、鉄心２４２が、半径方向に１個、周方向に１２個、設けられている例を示しているが、特に、これらの数に限定されない。
図１３に示した例では、時計回りに、順に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相となるように配置してある。周方向の鉄心２４２の数は全部で１２個であるため、Ｕ相の鉄心２４２が４個、Ｖ相の鉄心２４２が４個、Ｗ相の鉄心２４２が４個設けられている。なお、相順は、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相の順番、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相の順番、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順番、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の順番、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順番であっても良い。また、鉄心２４２の形状は、四角柱状や三角柱状であっても良い。

導電部３２０は、導電性の平板状の部材である基材４０が積層されることにより構成されている。
基材４０は、第１基材４１と、第２基材４２とを有している。基材４０の材質は、銅であることを例示することができる。
第１基材４１は、外形が円形であるとともに、内側に円形の貫通孔４１１が形成された導電性の平板であって、外部と貫通孔４１１とを連通する連通孔４１２が形成されている。貫通孔４１１は、鉄心２４２の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、貫通孔４１１の内周面と、鉄心２４２の外周面との間の隙間が１ｍｍとなるように形成されている。

第２基材４２は、第１基材４１と同様の形状の基部４６１を複数有するとともに、隣り合う基部４６１同士を導通させる導通部４６２を複数有する。また、第２基材４２は、複数の基部４６１の内の一の基部４６１の一方の端部と電源とを接続する第１接続端部４６３と、複数の基部４６１の内の他の基部４６１の他方の端部と電源とを接続する第２接続端部４６４とを有する。図１３に示した例では、ベース部材２４は、各相４個の鉄心２４２を有していることから、第２基材４２は、４個の基部４６１と、３個の導通部４６２と、１個の第１接続端部４６３と、１個の第２接続端部４６４とを有している。

導電部３２０は、２つの第１基材４１と、１つの第２基材４２とが積層されることにより構成されている。そして、Ｕ相の導電部３２０ｕ、Ｖ相の導電部３２０ｖ、および、Ｗ相の導電部３２０ｗは、それぞれ、第２基材４２が積層される層が異なっている。この構成は、導電部２２０と同様であるので詳細な説明は省略する。

図１４は、ラジアルギャップ電動機に適用した構成の一例を示す図である。図１４は、回転軸の軸方向に見た図である。図１４には、３スロット４極のラジアルギャップ電動機に適用した例を示している。
ラジアルギャップ電動機においては、電機子２０に相当する電機子２６の周方向の形状を展開すると、図５～図９を用いて説明した電機子２０と同じ形状となるので詳細な説明は省略し、異なる点について説明する。

電機子２６は、ベース部材２７と、ベース部材２７に組み込まれた導電部３４０と、を有している。
ベース部材２７は、円筒状のヨーク部２７１と、ヨーク部２７１から直方体状に突出した複数の鉄心２７２とを有している。鉄心２７２は、軸方向に２個、周方向に１２個、設けられている。ただし、鉄心２７２の数は、特に、これらの数に限定されない。
図１４に示した例では、時計回りに、順に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相となるように配置してある。周方向の鉄心２７２の数は全部で１２個であるため、Ｕ相の鉄心２７２が４個、Ｖ相の鉄心２７２が４個、Ｗ相の鉄心２７２が４個設けられている。なお、相順は、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相の順番、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相の順番、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順番、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の順番、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順番であっても良い。

導電部３４０は、導電性の平板状の部材である基材５０が積層されることにより構成されている。
基材５０は、第１基材３１と同様の第１基材５１と、第２基材３２と同様の第２基材５２とを有している。第２基材５２は、第１基材５１と同様の形状の基部５２１を複数有するとともに、隣り合う基部５２１同士を導通させる導通部５２２を複数有する。また、第２基材５２は、複数の基部５２１の内の一の基部５２１の一方の端部と電源とを接続する第１接続端部５２３と、複数の基部５２１の内の他の基部５２１の他方の端部と電源とを接続する第２接続端部５２４とを有する。図１４に示した例では、ベース部材２７は、各相４個の鉄心２７２を有していることから、第２基材５２は、４個の基部５２１と、３個の導通部５２２と、１個の第１接続端部５２３と、１個の第２接続端部５２４とを有している。導通部５２２は、図１４に示したように、円弧状に湾曲している点が導通部３２２と異なる。なお、図１４には、Ｕ相の欄には、Ｖ相およびＷ相の導電部３４０の第２基材５２の導通部５２２を省略して示し、Ｖ相の欄には、Ｕ相およびＷ相の導電部３４０の第２基材５２の導通部５２２を省略して示し、Ｗ相の欄には、Ｕ相およびＶ相の導電部３４０の第２基材５２の導通部５２２を省略して示している。

＜第２の実施形態＞
図１５は、第２の実施形態に係る導電部４２０の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る導電部４２０は、第１の実施形態に係る導電部２２０に対して、接続部２２２に相当する接続部４２２が、幅方向に並べられている点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

Ｕ相の導電部４２０ｕは、鉄心２１２の周囲に配置されて、電流が流れることで磁界を発生させる磁界発生部４２１ｕと、隣り合う磁界発生部４２１ｕと磁界発生部４２１ｕとを接続する接続部４２２ｕとを有している。
同様に、Ｖ相の導電部４２０ｖは、磁界発生部４２１ｖと、接続部４２２ｖとを有している。また、Ｗ相の導電部４２０ｗは、磁界発生部４２１ｗと、接続部４２２ｗとを有している。
導電部４２０は、Ｕ相の導電部４２０ｕと、Ｖ相の導電部４２０ｖと、Ｗ相の導電部４２０ｗとを、それぞれ、一対有している。一対のＵ相の導電部４２０ｕ、一対のＶ相の導電部４２０ｖおよび一対のＷ相の導電部４２０ｗは、それぞれ、幅方向に線対称である。図１５においては、一対のＵ相の導電部４２０ｕ、一対のＶ相の導電部４２０ｖおよび一対のＷ相の導電部４２０ｗの内、一方の、Ｕ相の導電部４２０ｕ、Ｖ相の導電部４２０ｖ、Ｗ相の導電部４２０ｗを示している。

以下の説明において、磁界発生部４２１ｕ、磁界発生部４２１ｖおよび磁界発生部４２１ｗを、まとめて「磁界発生部４２１」と称する場合もある。また、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗを、まとめて「接続部４２２」と称する場合もある。

図１６（ａ）は、磁界発生部４２１の一例を、対向方向に見た図である。図１６（ｂ）は、接続部４２２の一例を、幅方向に見た図である。
図１７は、導電部４２０を、移動方向に直交する面にて切断した図の一例である。
磁界発生部４２１は、外形が直方体状であるとともに、内側に直方体状の貫通孔４３１が形成されている。また、磁界発生部４２１には、短辺の中央部に、外部と貫通孔４３１とを連通する連通孔４３２が形成されている。貫通孔４３１は、鉄心２１２の外形よりも少しだけ大きく形成されている。例えば、貫通孔４３１の面と、鉄心２１２の外面との間の隙間が０．１ｍｍとなるように形成されている。ただし、貫通孔４３１の面と、鉄心２１２の外面とが接触するように形成されていても良い。

また、磁界発生部４２１には、連通孔４３２の両側に、それぞれ、接続部４２２の後述する第１屈曲部４４１が挿入される第１挿入孔４３３と、接続部４２２の後述する第２屈曲部４４２が挿入される第２挿入孔４３４とが形成されている。第１挿入孔４３３および第２挿入孔４３４は、それぞれ、幅方向に３つ形成されている。
磁界発生部４２１は、銅にて成形されていることを例示することができる。

接続部４２２は、直線状の直線状部４４０と、直線状部４４０における一方の端部から直交する方向に屈曲した第１屈曲部４４１と、第１屈曲部４４１に対向するように、直線状部４４０における他方の端部から直交する方向に屈曲した第２屈曲部４４２と、を有する。接続部４２２の断面形状は長方形である。接続部４２２は、銅にて成形されていることを例示することができる。

図１５に示すように、Ｕ相の導電部４２０ｕは、一の磁界発生部４２１ｕにおける最も外側の第１挿入孔４３３と、他の磁界発生部４２１ｕにおける最も外側の第２挿入孔４３４とに、それぞれ、接続部４２２ｕの第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２が挿入されることで構成される。
Ｖ相の導電部４２０ｖは、一の磁界発生部４２１ｖにおける中央の第１挿入孔４３３と、他の磁界発生部４２１ｖにおける中央の第２挿入孔４３４とに、それぞれ、接続部４２２ｖの第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２が挿入されることで構成される。
Ｗ相の導電部４２０ｗは、一の磁界発生部４２１ｗにおける最も内側（貫通孔４３１側）の第１挿入孔４３３と、他の磁界発生部４２１ｗにおける最も内側（貫通孔４３１側）の第２挿入孔４３４とに、それぞれ、接続部４２２ｗの第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２が挿入されることで構成される。

これにより、複数の接続部４２２は、鉄心２１２の突出方向（対向方向）および移動方向に直交する直交方向に並べられている。このように、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗが、幅方向の異なる位置に設けられていることで、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗ相互の干渉が抑制されている。

以上説明したように、第２の実施形態に係る導電部４２０においては、磁界発生部４２１は、内部に鉄心２１２を通す貫通孔４３１と、接続部４２２の第１屈曲部４４１が嵌め込まれる第１嵌合部の一例としての第１挿入孔４３３および第２屈曲部４４２が嵌め込まれる第２嵌合部の一例としての第２挿入孔４３４の少なくともいずれか一方とが形成された直方体状である。そして、接続部４２２は、第１の磁界発生部４２１における第１挿入孔４３３に第１屈曲部４４１が嵌め込まれ、第１の磁界発生部４２１と隣り合う第２の磁界発生部４２１における第２挿入孔４３４に第２屈曲部４４２が嵌め込まれることで、第１の磁界発生部４２１と第２の磁界発生部４２１とを導通させる。

これにより、磁界発生部４２１ｕ、磁界発生部４２１ｖおよび磁界発生部４２１ｗを同一の物を利用することができる。また、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗを同一の物を利用することができる。
また、磁界発生部４２１は、電流が流れる方向に直交する面で切断した断面形状が長方形であるので、例えば、電線を巻いて構成するよりは占積率を高めることができる。また、組み立てる際には、磁界発生部４２１を鉄心２１２に嵌め込むだけであるので、電線を巻く必要をなくすことができる。

磁界発生部４２１には、第１挿入孔４３３および第２挿入孔４３４が幅方向に複数（本実施形態では３つ）形成され、複数の相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に、幅方向に並んだ複数の第１挿入孔４３３および第２挿入孔４３４の内の、複数の接続部（本実施形態では、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗ）が嵌め込まれる位置が異なる。これにより、確度高く、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗが、相互に干渉しないようにすることができる。

なお、上述した実施形態に係る導電部４２０においては、幅方向に、外側から内側にかけて、Ｕ相の導電部４２０ｕの接続部４２２ｕ、Ｖ相の導電部４２０ｖの接続部４２２ｖ、Ｗ相の導電部４２０ｗの接続部４２２ｗを順に配置しているが、特にかかる態様に限定されない。Ｖ相の導電部４２０ｖの接続部４２２ｖ、Ｗ相の導電部４２０ｗの接続部４２２ｗ、Ｕ相の導電部４２０ｕの接続部４２２ｕの順であっても良いし、Ｗ相の導電部４２０ｗの接続部４２２ｗ、Ｕ相の導電部４２０ｕの接続部４２２ｕ、Ｖ相の導電部４２０ｖの接続部４２２ｖの順であっても良い。また、その他の順であっても良い。

また、上述した実施形態に係る導電部４２０においては、接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗが嵌め込まれる、第１挿入孔４３３および第２挿入孔４３４は、貫通した孔であるが、特にかかる態様に限定されない。接続部４２２ｕ、接続部４２２ｖおよび接続部４２２ｗを、予め定められた長さの分、嵌め込むことができるように凹部が形成されていても良い。
また、磁界発生部４２１は、直方体状に成形されているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、磁界発生部４２１は、導電性の平板状の部材が複数枚積層されることで構成されていても良い。

また、上述した実施形態に係る接続部４２２の第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２は、直線状部４４０における端部から直交する方向に屈曲しているが、特にかかる態様に限定されない。第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２は、それぞれ、磁界発生部４２１に形成された第１挿入孔４３３、第２挿入孔４３４に嵌め込まれることにより、隣り合う磁界発生部４２１同士を導通させることが可能であれば、直線状部４４０に対する角度は直交に限定されない。また、第１屈曲部４４１、第２屈曲部４４２の形状は、直線状に限定されず、全部または一部が湾曲していても良い。

また、上述した導電部４２０は、所謂両面タイプの直動電動機に適用されていても良いし、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。

＜第３の実施形態＞
図１８は、第３の実施形態に係る電機子６０の導電部６２０の一例を示す図である。
第３の実施形態に係る導電部６２０は、第１の実施形態に係る導電部２２０に対して、磁界発生部２２１と接続部２２２とが一体的に成形されている点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第３の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

Ｕ相の導電部６２０ｕは、磁界発生部２２１ｕに相当する磁界発生部６２１ｕと、接続部２２２ｕに相当する接続部６２２ｕとを有している。
Ｖ相の導電部６２０ｖは、磁界発生部２２１ｖに相当する磁界発生部６２１ｖと、接続部２２２ｖに相当する接続部６２２ｖとを有している。
Ｗ相の導電部６２０ｗは、磁界発生部２２１ｗに相当する磁界発生部６２１ｗと、接続部２２２ｗに相当する接続部６２２ｗとを有している。

以下の説明において、導電部６２０ｕ、導電部６２０ｖおよび導電部６２０ｗを、まとめて「導電部６２０」と称する場合もある。また、磁界発生部６２１ｕ、磁界発生部６２１ｖおよび磁界発生部６２１ｗを、まとめて「磁界発生部６２１」と称する場合もある。また、接続部６２２ｕ、接続部６２２ｖおよび接続部６２２ｗを、まとめて「接続部６２２」と称する場合もある。

Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖおよびＷ相の導電部６２０ｗは、磁界発生部６２１ｕ、磁界発生部６２１ｖおよび磁界発生部６２１ｗは略同じ形状であり、接続部６２２ｕ、接続部６２２ｖ、接続部６２２ｗが、互いに、鉄心２１２の突出方向（対向方向）にずれている点が異なる。

図１９（ａ）は、図１８のXIXａ－XIXａ部の断面図であり、図１９（ｂ）は、図１８のXIXｂ－XIXｂ部の断面図であり、図１９（ｃ）は、XIXc－XIXc部の断面図である。
図１９に示すように、ベース部材２１のヨーク部２１１に最も近い位置に接続部６２２ｕが配置され、ヨーク部２１１から最も遠い位置に接続部６２２ｗが配置され、中央部に接続部６２２ｖが配置されるように、Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖおよびＷ相の導電部６２０ｗは成形されている。

Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖおよびＷ相の導電部６２０ｗは、それぞれ、場所ごとに厚み差のある導電性の板（例えば異形条）が打ち抜き加工により成形されていることを例示することができる。
そして、接続部６２２ｕ、接続部６２２ｖおよび接続部６２２ｗの板厚をｔ、磁界発生部６２１ｕ、磁界発生部６２１ｖおよび磁界発生部６２１ｗの板厚をＴとした場合、３相交流の電動機である場合には、Ｔ／ｔ≧３に設定されている。つまり、Ｔ／ｔが、印加する電流の位相数以上となるように設定されている。

また、磁界発生部６２１（例えば磁界発生部６２１ｕ）の移動方向の大きさをｄ（図１８参照）、移動方向における隣り合う磁界発生部６２１（例えば磁界発生部６２１ｕ）間のピッチをＤ（図１８参照）とした場合、３相交流の電動機である場合には、Ｄ／ｄ≧３に設定されている。つまり、Ｄ／ｄが、印加する電流の位相数以上となるように設定されている。
なお、Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖおよびＷ相の導電部６２０ｗの製造方法は、限定されず、その他、切削加工にて成形されていても良い。

そして、ベース部材２１に、Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖ、および、Ｗ相の導電部６２０ｗを組み付ける際には、最初に、Ｕ相の導電部６２０ｕを組み付け、その後、Ｖ相の導電部６２０ｖを組み付け、最後に、Ｗ相の導電部６２０ｗを組み付けると良い。その結果、ベース部材２１のヨーク部２１１側から順に、Ｕ相の導電部６２０ｕの接続部６２２ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖの接続部６２２ｖ、Ｗ相の導電部６２０ｗの接続部６２２ｗが積層される。

以上のように構成された導電部６２０においては、第１の磁界発生部６２１（例えば、磁界発生部６２１ｕ）、第２の磁界発生部６２１（例えば、磁界発生部６２１ｕ）、および、第１の磁界発生部６２１と第２の磁界発生部６２１とを導通させる導通部の一例としての接続部６２２（例えば、接続部６２２ｕ）は、一体的に構成されている。それゆえ、導電部６２０を、容易に組み付けることができる。
なお、上述した第３の実施形態においては、磁界発生部６２１と接続部６２２とが一体的に成形された導電部６２０を、直動電動機に適用した例を示したが、その他、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。

また、上述した第３の実施形態においては、磁界発生部６２１と接続部６２２とが一体的に成形された導電部６２０を、３相の電動機に適用した例を示しているが、特に３相に限定されない。例えば、２相の電動機に適用しても良い。２相の電動機に適用する場合には、Ｕ相の導電部６２０ｕと同形状の導電部と、Ｗ相の導電部６２０ｗと同形状の導電部とを積層すると良い。また、かかる場合において、接続部６２２の板厚をｔ、磁界発生部６２１の板厚をＴとした場合、Ｔ／ｔ≧２に設定すると良い。また、磁界発生部６２１の移動方向の大きさをｄ、移動方向における同じ相における隣り合う磁界発生部６２１のピッチをＤとした場合、２相交流の電動機である場合には、Ｄ／ｄ≧２に設定すると良い。

また、その他の複数の相の電動機に適用する場合には、Ｕ相の導電部６２０ｕと同形状の導電部と、Ｗ相の導電部６２０ｗと同形状の導電部との２相の場合と、Ｕ相の導電部６２０ｕ、Ｖ相の導電部６２０ｖおよびＷ相の導電部６２０ｗの３相の場合と、を適宜組み合わせて構成すると良い。例えば、５相の場合、Ｕ相の導電部６２０ｕと同形状の導電部と、Ｗ相の導電部６２０ｗと同形状の導電部と、Ｕ相の導電部６２０ｕと、Ｖ相の導電部６２０ｖと、Ｗ相の導電部６２０ｗとを組み合わせて構成すると良い。

＜第４の実施形態＞
図２０は、第４の実施形態に係る電機子７０の一例を示す図である。
第４の実施形態に係る導電部７２０は、第１の実施形態に係る導電部２２０に対して、同じ相の導電部７２０における上段に配置された導電部７２０と、下段に配置された導電部７２０とが、移動方向に、極ピッチの奇数倍数分だけずらした構成であり、上段に配置された導電部７２０と下段に配置された導電部７２０とに流す電流の方向が逆方向である点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第４の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

より具体的には、第４の実施形態に係る電機子７０は、ベース部材７１と、ベース部材７１に組み込まれた導電部７２０と、を有している。
ベース部材７１は、ヨーク部２１１に相当するヨーク部７１１と、鉄心２１２に相当する鉄心７１２とを有している。そして、鉄心７１２は、幅方向に２段設けられており、上段に配置された鉄心７１２である上鉄心７１２ａと、下段に配置された鉄心７１２である下鉄心７１２ｂとから構成されている。そして、上鉄心７１２ａと下鉄心７１２ｂとは、互いに、移動方向に、極ピッチＰ、言い換えれば、磁極ブロック１１における移動方向の大きさ分だけずれている。

導電部７２０は、Ｕ相の導電部７２０ｕと、Ｖ相の導電部７２０ｖと、Ｗ相の導電部７２０ｗとを有している。
導電部７２０は、第１基材３１に相当する第１基材８１と、第２基材３２に相当する第２基材８２とが積層されることにより構成されている。
本実施形態においては、第１基材８１は第１基材３１と同様であるが、第２基材８２は、第２基材３２と異なる。
第２基材８２は、第１基材８１と同様の形状の基部８２１を複数有するとともに、移動方向に隣り合う基部８２１同士を導通させる第１導通部８２２と、上段に配置された複数の基部８２１における右端に配置された基部８２１と、下段に配置された複数の基部８２１における右端に配置された基部８２１とを導通させる第２導通部８２３とを有している。また、第２基材８２は、上段に配置された複数の基部８２１における左端に配置された基部８２１から左方向に突出した上段端部８２４と、下段に配置された複数の基部８２１における左端に配置された基部８２１から左方向に突出した下段端部８２５とを有している。本実施形態においては、ベース部材７１は、各相６個の鉄心７１２を有していることから、第２基材８２は、６個の基部８２１と、４個の第１導通部８２２と、１個の第２導通部８２３と、１個の上段端部８２４と、１個の下段端部８２５とを有している。

以上のように構成された、第４の実施形態に係る導電部７２０を有する直動電動機は、以下のように作用する。
図２０には、導電部７２０に流す電流の方向および磁界の向きをも示している。図２０は、導電部７２０を、磁極子１０側から対向方向に見た図である。
図２０に示すように、Ｕ相の導電部７２０ｕにおける上段端部８２４に対して、左から右へと電流を流す。これにより、図２０に示すように、Ｕ相の導電部７２０ｕにおける下段端部８２５には、右から左へと電流が流れる。すると、Ｕ相の導電部７２０ｕの磁界発生部７２１ｕそれぞれが配置された鉄心７１２においては、同じ向きに磁路が形成され、磁極子１０と対向する面がＳ極となる。また、Ｕ相の導電部７２０ｕにおける上段の磁界発生部７２１ｕが配置された鉄心７１２と、下段の磁界発生部７２１ｕが配置された鉄心７１２とは、移動方向に、磁極ブロック１１における移動方向の大きさ分だけずれている。

図２０には、Ｕ相の導電部７２０ｕと、Ｖ相の導電部７２０ｖとに、逆方向の電流を流した場合の図を示している。つまり、Ｖ相の導電部７２０ｖにおける下段端部８２５に対して、左から右へと電流を流す。これにより、図２０に示すように、Ｖ相の導電部７２０ｖにおける上段端部８２４には、右から左へと電流が流れる。すると、Ｖ相の導電部７２０ｖの磁界発生部７２１ｖそれぞれが配置された鉄心７１２においては、同じ向きに磁路が形成され、磁極子１０と対向する面がＮ極となる。また、Ｖ相の導電部７２０ｖにおける上段の磁界発生部７２１ｖが配置された鉄心７１２と、下段の磁界発生部７２１ｖが配置された鉄心７１２とは、移動方向に、磁極ブロック１１における移動方向の大きさ分だけずれている。

一方、磁極子１０は、移動方向および幅方向に隣り合う磁極ブロック１１は、互いに異なる極性となる。
それゆえ、Ｓ極となるＵ相の導電部７２０ｕの磁界発生部７２１ｕが配置された鉄心７１２に対向する位置にＮ極の磁極ブロック１１が吸引され、Ｎ極となるＶ相の導電部７２０ｖの磁界発生部７２１ｖが配置された鉄心７１２に対向する位置にＳ極の磁極ブロック１１が吸引され易くなる。

ここで、例えば、第１の実施形態に係る導電部２２０において、一対のＵ相の導電部２２０ｕの内の上段に配置された複数の導電部２２０ｕにおける右端の導電部２２０ｕと、下段に配置された複数の導電部２２０ｕにおける右端の導電部２２０ｕとを接続し、上段の導電部２２０ｕに対して、左から右へと電流を流すと、下段の導電部２２０ｕには、右から左へと電流が流れる。言い換えれば、上段の導電部２２０ｕと下段の導電部２２０ｕとに逆向きの電流を流す。すると、直動電動機１においては、Ｕ相の導電部２２０ｕの磁界発生部２２１ｕそれぞれが配置された鉄心２１２においては、同じ向きに磁路が形成され、磁極子１０と対向する面がＳ極となるが、上段の磁界発生部２２１ｕが配置された鉄心２１２と、下段の磁界発生部２２１ｕが配置された鉄心２１２とは、移動方向の位置が同じであるため、磁極子１０の駆動力が相殺されてしまう。

これに対して、本実施形態においては、上記構成とすることにより、磁極子１０の駆動力が相殺されてしまうことを抑制している。また、第１の実施形態に係る導電部２２０において、上段の導電部２２０ｕと下段の導電部２２０ｕとに同じ向きの電流を流すべく、例えば、上段に配置された複数の基部３２１における右端に配置された基部３２１と、下段に配置された複数の基部３２１における左端に配置された基部３２１とを導通させる導通部を設ける構成と比べて、第２導通部８２３の大きさが小さくなるので、小型化を図ることが可能となる。

（第１の変形例）
図２１は、電機子７０の第１の変形例の一例を示す図である。
上鉄心７１２ａと下鉄心７１２ｂとをずらす量は、幅方向に２段に配列された複数の磁極ブロック１１における上段に配列された複数の磁極ブロック１１と、下段に配列された複数の磁極ブロック１１とが、コギングトルクの低減を図るべくスキュー配置された場合におけるオフセット量δに応じて変更すると良い。

図２１には、オフセット量δが極ピッチＰの１／２である場合の例を示している。
オフセット量δが極ピッチＰの１／２である場合には、図２１に示すように、上鉄心７１２ａと下鉄心７１２ｂとを、移動方向に、極ピッチＰ＋オフセット量δ＝極ピッチＰ×３／２ずらすと良い。これにより、磁極子１０の駆動力を高めつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。
なお、オフセット量δが永久磁石１１２の板厚分である場合には、上鉄心７１２ａと下鉄心７１２ｂとを、移動方向に、極ピッチＰ＋（永久磁石１１２の板厚）ずらすと良い。

（第２の変形例）
図２２は、電機子７０の第２の変形例の一例を示す図である。
上段に配置された複数の上鉄心７１２ａにおける右端に配置されていた上鉄心７１２ａよりも右側に、ヨーク部７１１から、上鉄心７１２ａと同様に突出した上段突出部７１２ｃを設ける。また、下段に配置された複数の下鉄心７１２ｂにおける左端に配置されていた下鉄心７１２ｂよりも左側に、ヨーク部７１１から、下鉄心７１２ｂと同様に突出した下段突出部７１２ｄを設ける。

これにより、上段の右端のＷ相の導電部７２０ｗにおける磁界発生部７２１ｗが作る磁束が、ヨーク部７１１を通って、下段の右端のＷ相の導電部７２０ｗにおける磁界発生部７２１ｗが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。また、上段の左端のＵ相の導電部７２０ｕにおける磁界発生部７２１ｕが作る磁束が、ヨーク部７１１を通って、下段の左端のＵ相の導電部７２０ｕにおける磁界発生部７２１ｕが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。その結果、磁極子１０の駆動力をより高めることが可能となる。

（第３の変形例）
図２３は、電機子７０の第３の変形例の一例を示す図である。
下段に配置された複数の下鉄心７１２ｂにおける右端に配置されていた下鉄心７１２ｂを除去するとともに、左端に配置されていた下鉄心７１２ｂの左隣に下鉄心７１２ｂを新たに設ける点が異なる。そして、Ｗ相の導電部７２０ｗの下段の磁界発生部７２１ｗにおける右端に配置されていた磁界発生部７２１ｗを除去するとともに、下段の磁界発生部７２１ｗにおける左端に配置されていた磁界発生部７２１ｗよりも左であって、新たに設けた下鉄心７１２ｂに対応する位置に、磁界発生部７２１ｗを新たに設ける。

これにより、上段の右端のＷ相の導電部７２０ｗにおける磁界発生部７２１ｗが作る磁束が、ヨーク部７１１を通って、下段のＷ相の導電部７２０ｗにおける磁界発生部７２１ｗが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。また、上段の左端のＵ相の導電部７２０ｕにおける磁界発生部７２１ｕが作る磁束が、ヨーク部７１１を通って、下段のＵ相の導電部７２０ｕにおける磁界発生部７２１ｕが作る磁束と相殺されることを抑制することが可能となる。

（第４の変形例）
図２４は、電機子７０の第４の変形例の一例を示す図である。
第４の変形例においては、導電部７２０の形状が異なる。
各相の導電部７２０の上段の複数の磁界発生部７２１の内の右端の磁界発生部７２１と、下段の複数の磁界発生部７２１の内の右端の磁界発生部７２１とが、鉄心７１２の周囲に設けられている量が削減され、上段の磁界発生部７２１と下段の磁界発生部７２１とが接続されている点が異なる。

より具体的には、各相の導電部７２０を構成する、第２基材８２における上段の右端の基部８２１の約半周の部分と、下段の右端の基部８２１の約半周の部分とを接続して導通させて、第２導通部８２３の代わりとする。そして、上段および下段の右端の基部８２１には、第１基材８１を積層させないようにする。
かかる構成とすることで、導電部７２０の小型化を図ることが可能となる。

なお、図２０～図２４を用いて説明した、第４の実施形態に係る導電部７２０およびその変形例においては、第１基材８１と第２基材８２とが積層される態様であるが、第３の実施形態に係る導電部６２０と同様に、磁界発生部７２１と接続部７２２とが一体的に成形されていても良い。また、第４の実施形態に係る導電部７２０およびその変形例の態様を、アキシャルギャップ電動機やラジアルギャップ電動機に適用しても良い。

１…直動電動機、１０…磁極子、１１…磁極ブロック、１２…ヨーク、２０，２３，２６，６０，７０…電機子、２１，２４，２７，７１…ベース部材、３０，４０，５０…基材、３１，４１，５１，８１…第１基材、３２，４２，５２，８２…第２基材、１１１，２１２，２４２，２７２，７１２…鉄心、１１２…永久磁石、１１３…可動子磁極、２１３…電機子磁極、２２０，３２０，３４０，４２０，６２０，７２０…導電部、２２１，４２１，６２１…磁界発生部、２２２，４２２，６２２…接続部

Claims (8)

1. 磁界を発生させる電機子と、
   前記電機子と相対的に移動可能な磁極子と、
   を備え、
   前記電機子は、前記磁極子との相対的な移動方向に並べられた複数の鉄心それぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、当該複数の磁界発生部の内の、複数の相の内の同じ相における第１の磁界発生部と第２の磁界発生部とを接続するとともに当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部と、を有し、
   前記複数の接続部は、前記鉄心の突出方向に積層され、
   前記磁界発生部は、内部に前記鉄心を通す貫通孔が形成された導電性の平板状の導電部材が、前記突出方向に前記相の数分積層されることにより構成され、
   前記複数の接続部は、前記第１の磁界発生部における複数の前記導電部材の内の一の導電部材である第１導電部材と前記第２の磁界発生部における複数の当該導電部材の内の一の導電部材である第２導電部材とを導通させる層が前記複数の相毎にそれぞれに異なり、
   前記第１導電部材、前記第２導電部材および前記接続部は同一の層をなしている
   電動機。
2. 前記第１導電部材、前記第２導電部材、および、当該第１導電部材と当該第２導電部材とを導通させる導通部は、一体的に構成されている
   請求項１に記載の電動機。
3. 前記第１の磁界発生部、前記第２の磁界発生部、および、当該第１の磁界発生部と当該第２の磁界発生部とを導通させる導通部は、一体的に構成されている
   請求項１に記載の電動機。
4. 前記第１の磁界発生部における前記突出方向の大きさをＴ、前記導通部における当該突出方向の大きさをｔ、当該第１の磁界発生部における前記移動方向の大きさをｄ、当該第１の磁界発生部と前記第２の磁界発生部との間の当該移動方向の大きさをＤとした場合であって、電動機に印加する電流位相数をＮとした場合には、
   Ｔ／ｔ≧Ｎであり、かつ、Ｄ／ｄ≧Ｎである
   請求項３に記載の電動機。
5. 磁界を発生させる電機子と、
   前記電機子と相対的に移動可能な磁極子と、
   を備え、
   前記電機子は、前記磁極子との相対的な移動方向に並べられた複数の鉄心それぞれの周りに配置された複数の磁界発生部と、当該複数の磁界発生部の内の、複数の相の内の同じ相における第１の磁界発生部と第２の磁界発生部とを接続するとともに当該移動方向と交差する方向に並べられた複数の接続部と、を有し、
   前記複数の接続部は、前記鉄心の突出方向および前記移動方向に直交する直交方向に並べられ、
   前記接続部は、直線状の直線状部と、当該直線状部における一方の端部から直交する方向に屈曲した第１屈曲部と、当該第１屈曲部に対向するように、当該直線状部における他方の端部から直交する方向に屈曲した第２屈曲部と、を有し、
   前記磁界発生部は、内部に前記鉄心を通す貫通孔と、前記接続部の前記第１屈曲部が嵌め込まれる第１嵌合部および前記第２屈曲部が嵌め込まれる第２嵌合部の少なくともいずれか一方とが形成された直方体状であり、
   前記接続部は、前記第１の磁界発生部における前記第１嵌合部に前記第１屈曲部が嵌め込まれ、前記第２の磁界発生部における前記第２嵌合部に前記第２屈曲部が嵌め込まれることで、当該第１の磁界発生部と当該第２の磁界発生部とを導通させる
   電動機。
6. 前記磁界発生部には、前記第１嵌合部および前記第２嵌合部が前記直交方向に複数形成され、
   前記複数の相毎に、前記直交方向に並んだ複数の前記第１嵌合部および前記第２嵌合部の内の、前記複数の接続部が嵌め込まれる位置が異なる
   請求項５に記載の電動機。
7. 前記磁極子は、前記移動方向に複数配列されているとともに当該移動方向に交差する方向に複数配列された複数の磁極ブロックを備え、
   前記電機子は、前記移動方向に交差する方向に複数配列されているとともに当該移動方向に前記磁極ブロックの極ピッチの分ずらされて複数配列されている複数の鉄心を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機。
8. 前記移動方向に交差する方向に配列された複数の磁極ブロックは、当該移動方向にずらされて配列されており、
   前記移動方向に交差する方向に配列された複数の鉄心は、前記極ピッチに加えて、前記複数の磁極ブロックにおける当該移動方向のずれ量の分ずらされて配列されている
   請求項７に記載の電動機。