JP2003199317A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 複数個の中空移動コイル１−１〜１−６
は、駆動電流によって励磁される磁束の方向を自己の移
動方向に一致させて配置され、締め金３−１、３−２
は、上記移動方向の両端に接して配置され、上記複数個
の中空移動コイルを上記移動方向に圧接し、側板４は、
上記移動方向に延びる金属板であって上記締め金３−
１、３−２を固定すると共に上記複数個の中空移動コイ
ルの上記移動方向の側面を整合し、スペーサ２は、隣り
合う中空移動コイルの間に配置され、上記中空移動コイ
ルを形成する線材の巻き終わり端部が上記締め金に対面
するように配置される。 【効果】 移動子の外形寸法が大きくなるのを防止で
き、移動子の磁気抵抗が増大したり、余分な機械的スト
レスが加わることが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品装着装置
等に用いられるリニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品装着装置等では装着ヘッ
ドを２軸方向に正確、かつ迅速に位置制御することが求
められている。この要求を満足させるための装置として
Ｘ、Ｙ２軸方向制御のリニアモータが多く用いられてい
る。このリニアモータの一例について図を用いて説明す
る。

【０００３】図５は、従来のリニアモータの正面図であ
る。図５に示すように従来のリニアモータは、中空移動
コイル２１−１〜２１−６、スペーサ２２、締め金２
３、側板２４、上サイドヨーク２５、下サイドヨーク２
６、センターヨーク２７とを備える。ここで中空移動コ
イル２１−１〜２１−６、スペーサ２２、側板２４、締
め金２３とが一体となって移動子を構成している。中空
移動コイル２１−１〜２１−６は、所定の駆動電流が流
されたときに永久磁石２８の発生する界磁磁束との交互
作用によって駆動力を生成する部分である。次に中空移
動コイルの詳細について説明する。

【０００４】図６は、リニアモータ用中空移動コイルの
斜視図である。図に示すように中空移動コイルは、巻き
始め端部STから巻き線を開始し、隣接する線輪を互いに
密着状態に多層巻きし、多層巻きされた線輪の巻き終わ
り端部ETで終了している。所定のコイル形状を形作った
後、巻き線間にエポキシ樹脂などが浸透され、コイル形
状を維持したままで固着される。従って、巻き始め端部
ST には、線材がコイル形状の移動方向の表面から一部
突出している突出部Ｔが発生する。このような中空移動
コイルを用いて構成される移動子の構造について説明す
る。

【０００５】図７は、従来の移動子の正面図である。従
来の移動子は、巻き始め端部STと巻き終わり端部ETとを
有する中空移動コイル２１−１〜２１−６(一例として
６個)と、中空移動コイル２１−１と２１−６に接して
複数個の中空移動コイル２１−１〜２１−６を圧接する
締め金２３−１及び２３−２と、移動子の移動方向に延
びる金属板であって締め金２３−１及び２３−２を固定
するとともに中空移動コイル２１−１〜２１−６の移動
方向の側面を整合する側板２４と、締め金２３−１及び
２３−２と、側板２４とを固定する締めネジ２９とを備
えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。図７に示すように締め金２３−１と中空移動コイル
２１−１の間に巻き始め端部ST1が挟み込まれる。この
巻き始め端部ST1の太さは、通常1mm以上なので、その
分、締め金２３−１と中空移動コイル２１−１との間に
隙間ｔが発生する。この隙間ｔだけ移動子の外形寸法も
大きくなる。又、移動子の磁気抵抗も増大する。更に、
巻き始め端部ST1に付随する突出部Ｔ(図６)に余分な機
械的ストレスが加わり巻き始め端部ST1の機械的強度が
弱くなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本発明は以上の点を解
決するため次の構成を採用する。 〈構成１〉駆動電流によって励磁される磁束の方向を自
己の移動方向に一致させ、かつ、この移動方向に並べて
配置される複数個の中空移動コイルと、上記複数個の中
空移動コイルの上記移動方向の両端に接して配置され、
上記複数個の中空移動コイルを上記移動方向に圧接する
締め金と、上記移動方向に延びる金属板であって上記締
め金を固定すると共に上記複数個の中空移動コイルの上
記移動方向の側面を整合する側板と、隣り合う中空移動
コイルの間に配置され、上記中空移動コイル間に所定の
間隙を設定するスペーサとを備え、上記締め金と接する
中空移動コイルは、上記中空移動コイルを形成する線材
の巻き終わり端部が上記締め金に対面するように配置さ
れ、上記線材の巻き始め端部は、上記スペーサの設定す
る間隙から引き出されていることを特徴とするリニアモ
ータ。

【０００８】〈構成２〉構成１に記載のリニアモータに
おいて、上記側板は、上記複数個の中空移動コイル側の
面に所定の幅を有して上記移動方向に延びる凹部と、こ
の凹部に挿入され上記複数個の中空移動コイルの上記巻
き始め端部及び巻き終わり端部とを所定の規則に基づい
て接続する電気接続手段とを備えることを特徴とするリ
ニアモータ。

【０００９】〈構成３〉構成２に記載のリニアモータに
おいて、上記電気接続手段は、上記所定の幅を有する上
記移動方向に延びる絶縁体の板を備え、該板の一面は上
記複数個の中空移動コイルに接して配置され、他の面に
は上記巻き始め端部及び上記巻き終わり端部とが接続さ
れる導体板が密着されていることを特徴とするリニアモ
ータ。

【００１０】

【発明の実施の形態】＜具体例１＞以下、本発明の実施
の形態を具体例を用いて説明する。具体例１のリニアモ
ータでは、駆動電流によって励磁される磁束の方向を自
己の移動方向に一致させ、かつ、この移動方向に並べて
配置される複数個の中空移動コイルのうち、移動方向の
両端に配置される中空移動コイルは、線材の巻き終わり
端部が締め金に対面し、線材の巻き始め端部が、スペー
サの設定する間隙から引き出されるように配置される。

【００１１】図１は、具体例１のリニアモータの正面図
である。図１に示すように具体例１のリニアモータは、
中空移動コイル１−１〜１−６、スペーサ２、締め金３
−１及び３−２、側板４、上サイドヨーク５、下サイド
ヨーク６、センターヨーク７、永久磁石８とを備える。
ここで中空移動コイル１−１〜１−６、スペーサ２、締
め金３−１及び３−２、側板４とが一体となって移動子
を構成している。

【００１２】中空移動コイル１−１〜１−６は、所定の
駆動電流が流されたときに永久磁石８の発生する界磁磁
束との鎖交によってフレミング左手の法則に基づく推力
を生成する部分である。既に図６を用いて説明した従来
技術と同様に、所定の線材を用いて隣接する線輪を互い
に密着状態に多層巻きし、所定のコイル形状を形作った
後、巻き線間にエポキシ樹脂などが浸透され、コイル形
状を維持したままで固着される。従って、線材の巻き始
め部分には、線材がコイル形状の移動方向の表面から一
部突出している突出部Ｔ(図６)が発生する。ここで線材
の巻き始め部分を巻き始め端部STと定義し、線材の巻き
終わり部分を巻き終わり端部ETと定義する。

【００１３】スペーサ２は、隣り合う中空移動コイルの
間に配置され、上記中空移動コイル１−１〜１−６の間
に所定の間隙を設定する部分である。このスペーサによ
って隣り合う中空移動コイル間での磁束の相互干渉が低
減され、円滑な動作が確保される。更に、突出部Ｔ(図
６)に余分なストレスが係るのを防止する役目を受け持
つ部分でもある。

【００１４】締め金３−１、３−２は、上記複数の中空
移動コイル１−１〜１−６の移動方向の両端に接して配
置され、複数個の中空移動コイル１−１〜１−６を移動
方向に圧接する部分である。この締め金３−１、３−２
によって複数の中空移動コイル１−１〜１−６は、移動
子として一体化される。

【００１５】側板４は、上記中空移動コイル１−１〜１
−６の移動方向に延びる金属板であって上記締め金３−
１、３−２を固定すると共に上記複数個の中空移動コイ
ルの移動方向の側面を整合する部分である。

【００１６】上サイドヨーク５及び下サイドヨーク６
は、上記中空移動コイル１−１〜１−６を挟んで配置さ
れ、上記移動方向に延びている部分である。後に説明す
るセンターヨーク７と共に上記中空移動コイル１−１〜
１−６の移動をガイドする部分である。上サイドヨーク
５及び下サイドヨーク６の中空移動コイル側の面には、
上記移動方向に並べて後に説明する永久磁石８が並べて
配置されている。

【００１７】センターヨーク７は、上記中空移動コイル
１−１〜１−６の中空部に挿通され、上記上サイドヨー
ク５及び下サイドヨーク６と共に上記中空移動コイル１
−１〜１−６をガイドする部分である。永久磁石８は、
界磁磁石を発生させる永久磁石である。

【００１８】以上で具体例１のリニアモータ全体につい
ての説明を終了したので、冒頭に記した本具体例の移動
子の部分について他の図を用いて詳細に説明する。

【００１９】図２は、具体例１のリニアモータの移動子
の正面図である。図２に示すように締め金３−１、３−
２と接する中空移動コイル１−１、１−６は、線材の巻
き終わり部分が、それぞれ締め金３−１、３−２に対面
するように配置されている。即ち、締め金３−１と中空
移動コイル１−１の線材の巻き終わり端部ET1側の面が
接し、締め金３−２と中空移動コイル１−６の線材の巻
き終わり端部ET6側の面が接するように配置されてい
る。

【００２０】従って、中空移動コイル１−１の巻き始め
端部ST1は、隣り合う中空移動コイル１−２との間に配
置されるスペーサの位置から取り出される。同様に中空
移動コイル１−６の巻き始め端部ST６は隣合う中空移動
コイル１−５との間に配置されるスペーサの設定する間
隙から取り出される。

【００２１】＜具体例１の効果＞以上説明した構成が採
用されることによって、具体例１のリニアモータは以下
の効果を有する。 １.既に説明した巻き始め端部ST1に付随する突出部Ｔ
(図６)に起因して移動子の外形寸法が大きくなるのを防
止することができる。 ２.移動子の磁気抵抗が増大したり、巻き始め端部ST1に
付随する突出部Ｔに余分な機械的ストレスが加わり、巻
き始め端部ST1の機械的強度が弱くなること等が無くな
る。

【００２２】＜具体例２＞具体例２のリニアモータで
は、中空移動コイルの巻き始め端部及び上記巻き終わり
端部とが所定の規則に従って接続される電気接続手段が
新たに設けられる。更に、上記具体例１で説明した側板
の中空移動コイル側の面に所定の幅を有して移動方向に
延びる凹部が設けられる。この凹部に上記電気接続手段
が収納される。以下に図を用いてこの詳細について説明
する。

【００２３】図３は、具体例２のリニアモータの移動子
を分解したときの斜視図である。図３に示すように一例
として具体例１に基づいて、複数個の中空移動コイル１
１−１〜１１−６のうち自己の移動方向の両端に配置さ
れる中空移動コイル１１−１の巻き終わり端部ET1と中
空移動コイル１１−６の巻き終わり端部ET6とが図示し
ていない締め金に対面するように配置される。

【００２４】更に絶縁板１６の上に複数本(一例として
３相同期リニアモータの場合は４本)の導体板１７が貼
り付けられる。導体板１７には巻き始め端部及び巻き終
わり端部とが所定の規則に基づいて接続される穴が設け
られている。巻き始め端部ST1〜ST6及び巻き終わり端部
ET1〜ET6が所定の長さに切断され所定の形に成型された
後上記導体板１７の穴に挿入されて半田付けされる。

【００２５】図４は、具体例２のリニアモータの移動子
の組み立て図である。(ａ)は、正面図であり(ｂ)は、側
面断面図である。図４より、具体例２のリニアモータの
移動子は、中空移動コイル１１−１〜１１−６、スペー
サ１２、締め金１３−１及び１３−２、側板１４、絶縁
板１６、導体板１７、枠板１９とを備える。

【００２６】側板１４は、複数個の中空移動コイル側の
面に所定の幅を有して移動方向に延びる凹部１８を備
え、この凹部に絶縁板１６、導体板１７とからなる電気
接続手段を収納する部分である。

【００２７】絶縁板１６は、一方の面に後に説明する導
体板１７が所定の本数貼り付けられ、他方の面が複数個
の中空移動コイルに接した状態で上記側板１４の凹部に
収納される絶縁体の板である。その幅は、上記凹部の幅
に、長さは移動方向に整列して配置される複数個の中空
移動コイルの長さに設定される。

【００２８】導体板１７は、上記複数個の中空移動コイ
ルの巻き始め端部ST1〜ST6（図３）及び巻き終わり端部
ET1〜ET6(図３)とが所定の規則に基づいて接続される導
体である。この導体板には巻き始め端部ST1〜ST6（図
３）及び巻き終わり端部ET1〜ET6(図３)とが挿入される
穴が予め開けられている。この穴に、巻き始め端部ST1
〜ST6及び巻き終わり端部ET1〜ET6が所定の長さに切断
され所定の形に成型された後挿入されて半田付けされ
る。

【００２９】枠板１９は、上記側板１４と共に複数個の
中空移動コイルの移動方向の側面を整合する部分であ
る。他の部分は、具体例１と同様なので説明を割愛す
る。

【００３０】＜具体例２の効果＞以上説明した構成が採
用されることによって、具体例２のリニアモータは以下
の効果を有する。 １. 巻き始め端部及び巻き終わり端部の結線が簡潔にな
り、誤配線などのミスが減り、作業工数の低減が図られ
る。 ２.上記絶縁板を供えることによって移動子の絶縁性能
が向上する。 ３. 巻き始め端部及び巻き終わり端部の結線部分のスペ
ースが小さくなるので移動子全体がコンパクトにまとま
り堅牢になる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１のリニアモータの正面図である。

【図２】具体例１のリニアモータの移動子の正面図であ
る。

【図３】具体例２のリニアモータの移動子を分解したと
きの斜視図である。

【図４】具体例２のリニアモータの移動子の組み立て図
である。(ａ)は、正面図であり(ｂ)は、側面断面図であ
る。

【図５】従来のリニアモータの正面図である。

【図６】リニアモータ用中空移動コイルの斜視図であ
る。

【図７】従来の移動子の正面図である。

【符号の説明】

１−１〜１−６ 中空移動コイル ２ スペース ３−１、３−２ 締め金 ４ 側板 ５ 上サイドヨーク ６ 下サイドヨーク ７ センターヨーク ８ 永久磁石

フロントページの続き (72)発明者 村西 哲 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 赤間 助広 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 小久保 修 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 成吉 郁馬 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB18 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 GG15 GG20 HH03 HH06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動電流によって励磁される磁束の方向
   を自己の移動方向に一致させ、かつ、この移動方向に並
   べて配置される複数個の中空移動コイルと、 前記複数個の中空移動コイルの前記移動方向の両端に接
   して配置され、前記複数個の中空移動コイルを前記移動
   方向に圧接する締め金と、 前記移動方向に延びる金属板であって前記締め金を固定
   すると共に前記複数個の中空移動コイルの前記移動方向
   の側面を整合する側板と、 隣り合う中空移動コイルの間に配置され、前記中空移動
   コイル間に所定の間隙を設定するスペーサとを備え、 前記締め金と接する中空移動コイルは、 前記中空移動コイルを形成する線材の巻き終わり端部が
   前記締め金に対面するように配置され、前記線材の巻き
   始め端部は、前記スペーサの設定する間隙から引き出さ
   れていることを特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のリニアモータにおい
   て、 前記側板は、前記複数個の中空移動コイル側の面に所定
   の幅を有して前記移動方向に延びる凹部と、 この凹部に挿入され前記複数個の中空移動コイルの前記
   巻き始め端部及び巻き終わり端部とを所定の規則に基づ
   いて接続する電気接続手段とを備えることを特徴とする
   リニアモータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のリニアモータにおい
   て、 前記電気接続手段は、 前記所定の幅を有する前記移動方向に延びる絶縁体の板
   を備え、 該板の一面は前記複数個の中空移動コイルに接して配置
   され、他の面には前記巻き始め端部及び前記巻き終わり
   端部とが接続される導体板が密着されていることを特徴
   とするリニアモータ。