JP3849128B2 - リニアモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の送りテーブルの駆動などに用いられるリニアモータの電機子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明のリニアモータに関連して、特開平１−３１８５３８号公報に記載されているような両側式リニアパルスモータが用いられている。この例ではティースがエッジを有していないため巻線を施し易く、巻線の密度を高く取ることにより損失を減らし、発熱を抑えることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特願平８−１９２３２６号公報に記載されているモータ構成では、二つのリニアモータを別々にテーブルの左右側面に取り付けているため、電機子の発熱がテーブルに伝わり易い。また、特開平１−３１８５３８号公報に記載されているような構造では，ティースが突極形であり、エッジを持たないために推力変動が発生するといった問題があった。
本発明はこの問題に鑑みてなされたものであり、低発熱で推力変動が小さいモータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、永久磁石を備えた２本の界磁ヨークからなる固定子と、該界磁ヨークの間を移動可能に支持されて鉄心と巻線を備えた可動子と、からなるリニアモータにおいて、前記永久磁石に対面する両歯を有してその磁極にエッジを備えるとともに該磁極の間に連結部が設けられ該連結部にそれぞれ巻線が巻回された略Ｔ字形の複数の分割コアが、前記連結部先端と該連結部先端に対面する部位に形成した凹凸部によって互いに剛に結合されて１つの可動子を形成していることを特徴としたのである。
また、前記複数の分割コアはそれぞれ中央に貫通穴が形成されており、該貫通穴に挿入したボルトを可動子の可動部材に螺合することにより、前記複数の分割コアを前記可動部材に固定したのである。
また、前記巻線は樹脂でモールドされるとともに非磁性材のキャンで覆われ、前記樹脂と前記キャンの間の隙間に冷媒が流されるほか、前記巻線は樹脂でモールドされるとともに前記可動子の進行方向に伸びる平面状の冷媒導管を前記樹脂及び前記磁極の両側表面に固着し、あるいは、前記可動部材に冷媒の通路を形成したのである。
【０００５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例の第１の実施例の、基本構成が８ポール９スロットのリニアモータの上視断面図である。図において、１は可動子、１１は両歯を有する分割コア、１２は巻線、２は固定子、２１は永久磁石、２２は界磁ヨークである。分割コア１１及び永久磁石２１は、進行方向に対して各々所定のピッチで等間隔に配置されている。
図２は本発明の実施例の第１の実施例における、分割コアと巻線の組み付け状態を示す分解図であり、１セット分のみを示したものである。図において、１１は略Ｔ字型の分割コアで、この略Ｔ字型における縦線部分に、集中巻された巻線１２ａ及び１２ｂが挿入される。この巻線は、樹脂などの絶縁体からなる巻枠( 図示せず) を分割コア１１に取り付けた後に直接巻いてもよいし、別途この巻枠に巻いた後，分割コア１１に挿入する様にしてもよい。
図３は、本発明の実施例の第１の実施例において、分割コア１１の中央部に貫通穴１３を設け、これにボルト( 図示せず) を通して別途の可動部材に締付固定するようにした、第２の実施例である。この貫通穴１３は、巻線１２のコイルエンド部分と重ならないように配置される。
図４は、本発明の実施例の第３の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図である。巻線１２のコイルエンド部１２１及び１２２は、高熱伝導率を有する樹脂１４１及び１４２で包埋されており，これら分割コア１１、巻線１２等は、通しボルト１５により、可動部材１６に締付固定される。分割コア１１及び包埋樹脂１４１、１４２の周りには、所定の空間１７を介して非磁性のキャン１８ａが配置されている。空間１７には、冷却用の冷媒を流す。 図５は、本発明の実施例の第４の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図で、第３の実施例における冷却液の流路を、分割コア１１のティース先端に配置したパイプ１８ｂ内としたものである。
図６は、本発明の実施例の第５の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図で、第３の実施例における冷却液の流路を、可動部材１６に設けられたジャケット１８ｃ内としたものである。なお、本発明は上記実施例に限定するものではなく、発明の趣旨に沿って、任意に構成することができる。
以上述べた実施例は、いずれも界磁側を固定子とし電機子側を可動子とする構造となっているが、本願発明によって、界磁側を可動子とし電機子側を固定子とする構造をとることもできる。すなわち、図１及び図３の可動子１を土台などに固定して固定子とし、固定子２を移動可能に支持して可動子としても前記実施例と同じ効果を奏することができる。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、分割コアとして導体占積率を上げることで発生損失を低減させ、電機子コアを直接或いは間接的に強制冷却することで、テーブルへ伝わる熱を減らすことができる。従って、テーブルの熱変形を低減させることができる。また、ステッピングモータと異なり、通常の同期電動機の構成を取っており、更にティース先端がエッジを有するため、推力変動を減ずることができる、といった効果がある。
【０００７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の上視断面図
【図２】 第１の実施例の組付け状態を示す図
【図３】 本発明の第２の実施例の上視断面図
【図４】 本発明の第３の実施例の要部断面図
【図５】 本発明の第４の実施例の要部断面図
【図６】 本発明の第５の実施例の要部断面図
【符号の説明】
１ 可動子
１１ 分割コア
１２、１２ａ、１２ｂ 巻線
１２１、１２２ コイルエンド
１３ 貫通穴
１４１、１４２ 包埋樹脂
１５ 通しボルト
１６ 可動部材
１７ 冷却液流路
１８ａ キャン
１８ｂ パイプ
１８ｃ ジャケット
２ 固定子
２１ 永久磁石
２２ 界磁ヨーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の送りテーブルの駆動などに用いられるリニアモータの電機子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明のリニアモータに関連して、特開平１−３１８５３８号公報に記載されているような両側式リニアパルスモータが用いられている。この例ではティースがエッジを有していないため巻線を施し易く、巻線の密度を高く取ることにより損失を減らし、発熱を抑えることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特願平８−１９２３２６号公報に記載されているモータ構成では、二つのリニアモータを別々にテーブルの左右側面に取り付けているため、電機子の発熱がテーブルに伝わり易い。また、特開平１−３１８５３８号公報に記載されているような構造では，ティースが突極形であり、エッジを持たないために推力変動が発生するといった問題があった。
本発明はこの問題に鑑みてなされたものであり、低発熱で推力変動が小さいモータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、永久磁石を備えた２本の界磁ヨークからなる固定子と、該界磁ヨークの間を移動可能に支持されて鉄心と巻線を備えた可動子と、からなるリニアモータにおいて、前記永久磁石に対面する両歯を有してその磁極にエッジを備えるとともに該磁極の間に連結部が設けられ該連結部にそれぞれ巻線が巻回された略Ｔ字形の複数の分割コアが、前記連結部先端と該連結部先端に対面する部位に形成した凹凸部によって互いに剛に結合されて１つの可動子を形成していることを特徴としたのである。
また、前記複数の分割コアはそれぞれ中央に貫通穴が形成されており、該貫通穴に挿入したボルトを可動子の可動部材に螺合することにより、前記複数の分割コアを前記可動部材に固定したのである。
また、前記巻線は樹脂でモールドされるとともに非磁性材のキャンで覆われ、前記樹脂と前記キャンの間の隙間に冷媒が流されるほか、前記巻線は樹脂でモールドされるとともに前記可動子の進行方向に伸びる平面状の冷媒導管を前記樹脂及び前記磁極の両側表面に固着し、あるいは、前記可動部材に冷媒の通路を形成したのである。
【０００５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例の第１の実施例の、基本構成が８ポール９スロットのリニアモータの上視断面図である。図において、１は可動子、１１は両歯を有する分割コア、１２は巻線、２は固定子、２１は永久磁石、２２は界磁ヨークである。分割コア１１及び永久磁石２１は、進行方向に対して各々所定のピッチで等間隔に配置されている。
図２は本発明の実施例の第１の実施例における、分割コアと巻線の組み付け状態を示す分解図であり、１セット分のみを示したものである。図において、１１は略Ｔ字型の分割コアで、この略Ｔ字型における縦線部分に、集中巻された巻線１２ａ及び１２ｂが挿入される。この巻線は、樹脂などの絶縁体からなる巻枠( 図示せず) を分割コア１１に取り付けた後に直接巻いてもよいし、別途この巻枠に巻いた後，分割コア１１に挿入する様にしてもよい。
図３は、本発明の実施例の第１の実施例において、分割コア１１の中央部に貫通穴１３を設け、これにボルト( 図示せず) を通して別途の可動部材に締付固定するようにした、第２の実施例である。この貫通穴１３は、巻線１２のコイルエンド部分と重ならないように配置される。
図４は、本発明の実施例の第３の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図である。巻線１２のコイルエンド部１２１及び１２２は、高熱伝導率を有する樹脂１４１及び１４２で包埋されており，これら分割コア１１、巻線１２等は、通しボルト１５により、可動部材１６に締付固定される。分割コア１１及び包埋樹脂１４１、１４２の周りには、所定の空間１７を介して非磁性のキャン１８ａが配置されている。空間１７には、冷却用の冷媒を流す。 図５は、本発明の実施例の第４の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図で、第３の実施例における冷却液の流路を、分割コア１１のティース先端に配置したパイプ１８ｂ内としたものである。
図６は、本発明の実施例の第５の実施例を示す、リニアモータの進行方向から見た断面図で、第３の実施例における冷却液の流路を、可動部材１６に設けられたジャケット１８ｃ内としたものである。なお、本発明は上記実施例に限定するものではなく、発明の趣旨に沿って、任意に構成することができる。
以上述べた実施例は、いずれも界磁側を固定子とし電機子側を可動子とする構造となっているが、本願発明によって、界磁側を可動子とし電機子側を固定子とする構造をとることもできる。すなわち、図１及び図３の可動子１を土台などに固定して固定子とし、固定子２を移動可能に支持して可動子としても前記実施例と同じ効果を奏することができる。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、分割コアとして導体占積率を上げることで発生損失を低減させ、電機子コアを直接或いは間接的に強制冷却することで、テーブルへ伝わる熱を減らすことができる。従って、テーブルの熱変形を低減させることができる。また、ステッピングモータと異なり、通常の同期電動機の構成を取っており、更にティース先端がエッジを有するため、推力変動を減ずることができる、といった効果がある。
【０００７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の上視断面図
【図２】 第１の実施例の組付け状態を示す図
【図３】 本発明の第２の実施例の上視断面図
【図４】 本発明の第３の実施例の要部断面図
【図５】 本発明の第４の実施例の要部断面図
【図６】 本発明の第５の実施例の要部断面図
【符号の説明】
１ 可動子
１１ 分割コア
１２、１２ａ、１２ｂ 巻線
１２１、１２２ コイルエンド
１３ 貫通穴
１４１、１４２ 包埋樹脂
１５ 通しボルト
１６ 可動部材
１７ 冷却液流路
１８ａ キャン
１８ｂ パイプ
１８ｃ ジャケット
２ 固定子
２１ 永久磁石
２２ 界磁ヨーク
Claims (5)
- 永久磁石を備えた２本の界磁ヨークからなる固定子と、該界磁ヨークの間を移動可能に支持されて鉄心と巻線を備えた可動子と、からなるリニアモータにおいて、
前記永久磁石に対面する両歯を有してその磁極にエッジを備えるとともに該磁極の間に連結部が設けられ該連結部にそれぞれ巻線が巻回された略Ｔ字形の複数の分割コアが、前記連結部先端と該連結部先端に対面する部位に形成した凹凸部によって互いに剛に結合されて１つの可動子を形成していることを特徴とするリニアモータ。 - 前記複数の分割コアはそれぞれ中央に貫通穴が形成されており、該貫通穴に挿入したボルトを可動子の可動部材に螺合することにより、前記複数の分割コアを前記可動部材に固定する請求項１記載のリニアモータ。
- 前記巻線は樹脂でモールドされるとともに非磁性材のキャンで覆われ、前記樹脂と前記キャンの間の隙間に冷媒が流される請求項１記載のリニアモータ。
- 前記巻線は樹脂でモールドされるとともに前記可動子の進行方向に伸びる平面状の冷媒導管を前記樹脂及び前記磁極の両側表面に固着した請求項１記載のリニアモータ。
- 前記可動部材に冷媒の通路を形成した請求項２記載のリニアモータ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08213397A JP3849128B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08213397A JP3849128B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | リニアモータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10257750A JPH10257750A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3849128B2 true JP3849128B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=13765925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08213397A Expired - Fee Related JP3849128B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | リニアモータ |
Country Status (1)
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| US7282821B2 (en) | 2002-01-28 | 2007-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing apparatus |
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-
1997
- 1997-03-14 JP JP08213397A patent/JP3849128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10257750A (ja) | 1998-09-25 |
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