JP2005065430A - Moving magnet type linear actuator - Google Patents

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JP2005065430A JP2003294109A JP2003294109A JP2005065430A JP 2005065430 A JP2005065430 A JP 2005065430A JP 2003294109 A JP2003294109 A JP 2003294109A JP 2003294109 A JP2003294109 A JP 2003294109A JP 2005065430 A JP2005065430 A JP 2005065430A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high precision moving magnet type linear actuator having a long lifetime in which thermal deformation of a linear guide incident to temperature rise can be suppressed by preventing transmission of heat generated from an armature winding to a linear guide rail. <P>SOLUTION: Stator of the linear actuator has a stator base 2, an armature 1, and a linear guide rail 5 having a U-shaped cross-section and arranged linearly to face the armature 1. A moving member has a linear guide block 7 sliding on the opposite inner side faces of the linear guide rail 5 through rollers, a movable table 14 being secured to the upper part of the linear guide block 7 to straddle the linear guide rail 5, and a field section consisting of a field yoke 4 and a field permanent magnet 3 and disposed oppositely to the armature 1 through a magnetic air gap above the movable table 14. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、電気部品実装装置、半導体関連装置あるいは工作機械などの各種産業機械に使用されると共に、その直動機構の駆動用に好適なリニアモータに関し、特に永久磁石よりなる界磁を可動子とし、電機子巻線を有した電機子を固定子として構成するム−ビングマグネット形(Moving Magnet)形リニアアクチュエータに関する。   The present invention relates to a linear motor that is used for various industrial machines such as an electrical component mounting apparatus, a semiconductor-related apparatus, or a machine tool, and is suitable for driving a linear motion mechanism thereof. The present invention relates to a moving magnet type linear actuator in which an armature having an armature winding as a mover is used as a stator.

従来、電気部品実装装置、半導体関連装置あるいは工作機械などの各種産業機械に使用されると共に、その直動機構の駆動用に好適なム−ビングマグネット形リニアクチュエータは、図4に示すようになっている。なお、図4は従来技術を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。
図4において、41は電機子、42は固定子ベース、43は界磁永久磁石、44は界磁ヨーク、45はリニアガイドレール、46はセンサ、47はリニアガイドブロック、48はリニアスケール部、49はストッパ、50はセンサリード、51はモータリードである。
リニアアクチュエータは、界磁永久磁石43の背面に界磁ヨーク44を設けて、界磁ヨーク44が可動子と磁気回路を兼用している。また、電機子41は、スロットレスのコイル群を備えた構造を有すると共に、固定子ベース42上に可動子と磁気的空隙を介して配置されて、固定子を構成している。この電機子41の両側には、平行するリニアガイドレール45が固定子ベース42上に固定され、リニアガイドレール45上には、該レール上を摺動するリニアガイドブロック47が界磁ヨーク44の両端の下部に固定されている。さらに、可動子の側面には、リニア形のエンコーダを構成するリニアスケール48が配設され、このリニアスケール48に対向するように固定子ベース42に該リニアスケールを検出するセンサ46が配設されている。このリニアアクチュエータは電機子巻線を励磁すると、界磁と電機子とで作られる移動磁界により可動子を、電機子長と可動子長の差であるストローク内で直線移動するようになっている(例えば、特許文献1を参照)。
特開平9−266659号公報(明細書第5頁、図3)
Conventionally, a moving magnet type linear actuator that is used in various industrial machines such as an electrical component mounting apparatus, a semiconductor-related apparatus, or a machine tool and suitable for driving the linear motion mechanism is as shown in FIG. ing. 4A and 4B show a moving magnet type linear actuator showing the prior art, in which FIG. 4A is a plan view thereof, and FIG. 4B is a front sectional view taken along line BB in FIG. ) Corresponds to a view seen through from arrow A in (b).
4, 41 is an armature, 42 is a stator base, 43 is a field permanent magnet, 44 is a field yoke, 45 is a linear guide rail, 46 is a sensor, 47 is a linear guide block, 48 is a linear scale section, Reference numeral 49 is a stopper, 50 is a sensor lead, and 51 is a motor lead.
In the linear actuator, a field yoke 44 is provided on the back surface of the field permanent magnet 43, and the field yoke 44 serves both as a mover and a magnetic circuit. The armature 41 has a structure including a slotless coil group, and is arranged on the stator base 42 via a mover and a magnetic gap to constitute a stator. Parallel linear guide rails 45 are fixed to the stator base 42 on both sides of the armature 41, and linear guide blocks 47 that slide on the rails are arranged on the linear guide rail 45. It is fixed at the bottom of both ends. Further, a linear scale 48 constituting a linear encoder is disposed on the side surface of the mover, and a sensor 46 for detecting the linear scale is disposed on the stator base 42 so as to face the linear scale 48. ing. In this linear actuator, when the armature winding is excited, the mover moves linearly within a stroke that is the difference between the armature length and the mover length by a moving magnetic field formed by the field and the armature. (For example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-266659 (Specification, page 5, FIG. 3)

ところが従来技術では、リニアガイドレール45が固定子ベース42、発熱体である電機子巻線を有する電機子の近傍に配置されているため、電機子巻線の発熱がリニアガイドレール45に伝わりその温度が上昇するため、リニアガイドの熱変形により位置決め精度、寿命に悪影響を及ぼすという課題があった。
本発明は上記課題を解決すためになされたものであり、電機子巻線の発熱をリニアガイドレールに伝わるのを防止し、温度上昇に伴うリニアガイドの熱変形を抑制することができる、高精度、高寿命のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータを提供することを目的とする。
However, in the prior art, since the linear guide rail 45 is arranged in the vicinity of the stator base 42 and the armature having the armature winding as a heating element, the heat generated by the armature winding is transmitted to the linear guide rail 45. Since the temperature rises, there is a problem that the thermal accuracy of the linear guide adversely affects positioning accuracy and life.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents the heat generation of the armature winding from being transmitted to the linear guide rail, and can suppress the thermal deformation of the linear guide accompanying a temperature rise. An object of the present invention is to provide a moving magnet type linear actuator with high accuracy and long life.

上記問題を解決するため、請求項1の発明は、電機子部を固定子側に、界磁部を可動子側となるように配置し、前記固定子に対する前記可動子のスライド方向の位置をエンコーダにより検出するムービングマグネット形リニアアクチュエータにおいて、前記固定子は、固定子ベースと、前記固定子ベースに固定され複数のコイル群を装着してなる電機子部と、前記電機子部と対向するように直線状に配置され、U字状断面を有するリニアガイドレールと、を有しており、前記可動子は、前記リニアガイドレールの凹部に配設され、かつ前記リニアガイドレールの両内側面に転動体を介して摺動するリニアガイドブロックと、前記リニアガイドブロックの上部に固定されると共に前記リニアガイドレールを跨ぐように配置してなる可動テーブルと、前記電機子部と磁気的空隙を介して対向配置されると共に前記可動テーブルの上部に界磁ヨークを介して設けられた界磁永久磁石より成る界磁部と、を有しており、前記エンコーダは、前記可動テーブルの側面に配設された光学式のリニアスケールと前記リニアスケールに対向して且つ前記固定子ベース側に配設されると共に前記リニアスケールを検出するセンサとから構成される光学式エンコーダであることを特徴としている。
請求項2の発明は、請求項1記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータにおいて、前記固定子ベースを非磁性部材で構成し、前記電機子部と前記固定子ベースの間に薄板状の珪素鋼板を積層してなるヨークを配置したことを特徴としている。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータにおいて、前記固定子ベースに冷媒導管もしくは強制液冷用ジャケットを埋設させた構造としたことを特徴としている。
請求項4の発明は、請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエーにおいて、リニアアクチュエータの側面を覆うようなカバーを取り付けると共に、前記カバーは、前記リニアスケールの取り付いた側では、前記センサが干渉しないように該センサの形状に合った抜き加工を施してあることを特徴としている。
請求項5の発明は、請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータにおいて、前記リニアガイドの両端取り付け部と、前記電機子部が配備された固定子ベースの取り付け部の間に、熱絶縁材として樹脂、もしくはセラミック部材を挟み込んだことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is arranged such that the armature part is on the stator side and the field part is on the mover side, and the position of the mover in the sliding direction relative to the stator is set. In the moving magnet type linear actuator that is detected by an encoder, the stator faces the armature portion, a stator base, an armature portion fixed to the stator base and mounted with a plurality of coil groups. A linear guide rail having a U-shaped cross section, and the mover is disposed in a concave portion of the linear guide rail and on both inner side surfaces of the linear guide rail. A linear guide block that slides through a rolling element, and a movable table that is fixed to the upper part of the linear guide block and arranged so as to straddle the linear guide rail A field portion made of a field permanent magnet that is disposed opposite to the armature portion via a magnetic gap and is provided above the movable table via a field yoke, and The encoder includes an optical linear scale disposed on a side surface of the movable table, and a sensor that faces the linear scale and is disposed on the stator base side and detects the linear scale. It is an optical encoder.
According to a second aspect of the present invention, in the moving magnet type linear actuator according to the first aspect, the stator base is formed of a nonmagnetic member, and a thin silicon steel plate is provided between the armature portion and the stator base. It is characterized in that a yoke formed by laminating is arranged.
According to a third aspect of the present invention, in the moving magnet type linear actuator according to the first or second aspect of the present invention, a refrigerant conduit or a forced liquid cooling jacket is embedded in the stator base.
According to a fourth aspect of the present invention, in the moving magnet type linear actuator according to the first or second aspect, a cover that covers a side surface of the linear actuator is attached, and the cover is attached to the side on which the linear scale is attached. Further, a punching process suitable for the shape of the sensor is performed so as not to interfere with the sensor.
According to a fifth aspect of the present invention, in the moving magnet type linear actuator according to the first or second aspect, between the both end mounting portions of the linear guide and the mounting portion of the stator base on which the armature portion is disposed. Further, it is characterized in that a resin or a ceramic member is sandwiched as a heat insulating material.

請求項1記載の発明のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータによれば、固定子側となるU字形のリニアガイドレールの両内側面に転動体を介してリニアガイドブロックを摺動させ、リニアガイドブロック上部にリニアガイドレールを跨ぐように界磁部を有する可動テーブルを配置してなる、いわゆるモノレール構造を備えた構成にしたので、電機子の発生熱をリニアガイドレールおよびリニアガイドブロックで構成されるリニアガイド部に伝達しにくい構造とすることで、温度上昇、熱変形による寿命劣化を防止することができる。また、リニアガイドをモノレール配置となっていることから、アクチュエータの幅寸法を小さくすることが可能となる。
また、リニアスケールを可動テーブルの側面に配設し、リニアスケールのセンサを固定子ベース2に配設し、センサ部と電機子の固定子ベースにおける夫々の取付位置が離れた位置構成となっているため、電機子からセンサ部に熱が伝達し難い構造とすることで、検出精度への熱の影響を極力抑えることができる。
請求項2記載の発明によれば、固定子ベースを非磁性部材で構成し、電機子部と固定子ベースの間に薄板状の珪素鋼板を積層してなるヨークを配置したので、ソリッドの磁性部材の場合に比べて、磁石が駆動した場合に生じる渦電流を低減できることから、このヨーク部鉄損を大幅に低減することができる。
請求項3記載の発明によれば、固定子ベースに冷媒導管もしくは強制液冷用ジャケットを埋設させる構造にしたので、固定子ベースの近傍に位置する電機子が効率よく冷却されることから、電機子部の温度上昇を低減し、リニアアクチュエータの冷却性能を上げることができる。
請求項4記載の発明によれば、リニアアクチュエータの側面を覆うようなカバー13を取り付けたので、リニアアクチュエータに外部から磁性物や異物が落ちた場合でも、可動子と固定子間のギャップあるいはリニアガイド間に磁性物や異物の混入を防ぐことができ、リニアアクチュエータの高精度化、リニアガイドの高寿命化などに良好な対策を講じることができる。
請求項5記載の発明によれば、リニアガイドの両端取り付け部と電機子部が配備された固定子ベースの取り付け部の間に熱絶縁材を設けたので、可動体への伝熱が妨げられ、熱膨張による精度変化を抑制することができる。
According to the moving magnet type linear actuator of the first aspect of the invention, the linear guide block is slid on both inner side surfaces of the U-shaped linear guide rail on the stator side via the rolling elements. Since it has a structure with a so-called monorail structure in which a movable table having a magnetic field part is disposed so as to straddle the linear guide rail at the top, the generated heat of the armature is composed of a linear guide rail and a linear guide block By adopting a structure that is difficult to transmit to the linear guide portion, it is possible to prevent life deterioration due to temperature rise and thermal deformation. In addition, since the linear guide has a monorail arrangement, the width of the actuator can be reduced.
Further, the linear scale is disposed on the side surface of the movable table, the linear scale sensor is disposed on the stator base 2, and the mounting positions of the sensor unit and the armature stator base are separated from each other. For this reason, the influence of heat on detection accuracy can be suppressed as much as possible by adopting a structure in which heat is not easily transmitted from the armature to the sensor unit.
According to the second aspect of the present invention, the stator base is made of a nonmagnetic member, and the yoke formed by laminating thin silicon steel plates is disposed between the armature portion and the stator base. Since the eddy current generated when the magnet is driven can be reduced as compared with the case of the member, this yoke portion iron loss can be greatly reduced.
According to the third aspect of the present invention, since the refrigerant conduit or the forced liquid cooling jacket is embedded in the stator base, the armature located in the vicinity of the stator base is efficiently cooled. It is possible to reduce the temperature rise of the child portion and improve the cooling performance of the linear actuator.
According to the fourth aspect of the present invention, since the cover 13 is attached so as to cover the side surface of the linear actuator, even if a magnetic substance or a foreign object falls on the linear actuator from the outside, the gap between the mover and the stator or the linear Magnetic materials and foreign substances can be prevented from being mixed between the guides, and good measures can be taken to improve the accuracy of the linear actuator and the life of the linear guide.
According to the fifth aspect of the present invention, since the heat insulating material is provided between the both end attachment portions of the linear guide and the attachment portion of the stator base provided with the armature portion, heat transfer to the movable body is hindered. The accuracy change due to thermal expansion can be suppressed.

以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。
図1において、1は電機子、2は固定子ベース、2Aはセンサホルダ、3は界磁永久磁石、4は界磁ヨーク、5はリニアガイドレール、6はセンサ、7はリニアガイドブロック、8はリニアスケール部、9はストッパ機構、10はセンサリード、11はモータリード、14は可動テーブルである。
本発明の特徴は以下のとおりである.
すなわち、リニアアクチュエータの固定子は、固定子ベース2と、固定子ベース2に固定され、スロットレスタイプで複数のコイル群を装着してなる電機子1と、電機子1と対向するように直線状に配置され、U字状断面を有するリニアガイドレール5と、を有しており、可動子は、リニアガイドレール5の凹部に配設され、かつリニアガイドレール5の両内側面に転動体を介して摺動するリニアガイドブロック7と、リニアガイドブロック7の上部に固定されると共にリニアガイドレール5を跨ぐように配置してなる可動テーブル14と、電機子1と磁気的空隙を介して対向配置されると共に可動テーブル14の上部に界磁ヨーク4を介して磁極がN極、S極‥と交互に設けられた界磁永久磁石3より成る界磁部と、を有している点である。
また、リニアアクチュエータには可動テーブル14の側面に配設された光学式のリニアスケール8と前記リニアスケール8に対向して、且つ、固定子ベース2に配設されると共にリニアスケール8を検出するセンサ6とから構成される光学式エンコーダが設けられている。該センサ部6の取り付け位置は、固定子ベース2に取り付けられた電機子2に対して、センサホルダ2Aを介して離れた位置に取り付けられている。
また、固定子ベース2には、リニアガイドレール5の長手方向における前後にストッパ機構9を設けて、可動テーブル14のオーバーラン防止機構としている。
このような構成において、本リニアアクチュエータは電機子部に生じる起磁力の磁極数に対し、界磁磁極の数が少なく、その差がリニアアクチュエータの可動側のストロークとなり、直線移動を行う。
したがって、固定子側となるU字形のリニアガイドレール5の両内側面に転動体を介してリニアガイドブロック7を摺動させ、リニアガイドブロック7上部にリニアガイドレール5を跨ぐように界磁部を有する可動テーブル14を配置してなる、いわゆるモノレール構造を備えた構成にしたので、電機子の発生熱をリニアガイドレール5およびリニアガイドブロック7で構成されるリニアガイド部に伝達しにくい構造とすることで、温度上昇、熱変形による寿命劣化を防止することができる。また、リニアガイドをモノレール配置となっていることから、アクチュエータの幅寸法を小さくすることが可能となる。
さらに、リニアスケール8を可動テーブル14の側面に配設し、リニアスケールのセンサ6を固定子ベース2に配設し、センサ部6と電機子の固定子ベース2における夫々の取付位置が離れた位置構成となっているため、電機子からセンサ部6に熱が伝達し難い構造とすることで、検出精度への熱の影響を極力抑えることができる。
FIG. 1 is a moving magnet type linear actuator showing a first embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view thereof, and (b) is a front sectional view taken along line BB of (a). Yes, (a) corresponds to the view seen through from arrow A in (b).
In FIG. 1, 1 is an armature, 2 is a stator base, 2A is a sensor holder, 3 is a field permanent magnet, 4 is a field yoke, 5 is a linear guide rail, 6 is a sensor, 7 is a linear guide block, 8 Is a linear scale unit, 9 is a stopper mechanism, 10 is a sensor lead, 11 is a motor lead, and 14 is a movable table.
The features of the present invention are as follows.
That is, the stator of the linear actuator includes a stator base 2, an armature 1 that is fixed to the stator base 2, a slotless type, and a plurality of coil groups are mounted, and a straight line that faces the armature 1. And a linear guide rail 5 having a U-shaped cross section, and the mover is disposed in a concave portion of the linear guide rail 5 and rolling elements on both inner side surfaces of the linear guide rail 5. A linear guide block 7 that slides over the linear guide block 7, a movable table 14 that is fixed to the upper portion of the linear guide block 7 and that is arranged so as to straddle the linear guide rail 5, and the armature 1 and the magnetic gap A field portion made up of field permanent magnets 3 which are arranged opposite to each other and have magnetic poles alternately arranged as N-poles, S-poles and the like via a field yoke 4 on the upper side of the movable table 14; Is
Further, the linear actuator is provided with an optical linear scale 8 disposed on the side surface of the movable table 14 and the linear scale 8 so as to face the linear scale 8 and is disposed on the stator base 2 and detects the linear scale 8. An optical encoder composed of the sensor 6 is provided. The sensor unit 6 is attached to a position away from the armature 2 attached to the stator base 2 via the sensor holder 2A.
In addition, the stator base 2 is provided with stopper mechanisms 9 before and after the linear guide rail 5 in the longitudinal direction, and serves as an overrun prevention mechanism for the movable table 14.
In such a configuration, the present linear actuator has a smaller number of field magnetic poles than the number of magnetic poles of the magnetomotive force generated in the armature portion, and the difference becomes a stroke on the movable side of the linear actuator, and performs linear movement.
Accordingly, the linear guide block 7 is slid on both inner side surfaces of the U-shaped linear guide rail 5 on the stator side via the rolling elements, and the field magnet portion is straddled over the linear guide rail 5 on the linear guide block 7. Since the movable table 14 having a so-called monorail structure is provided, the generated heat of the armature is difficult to be transmitted to the linear guide portion composed of the linear guide rail 5 and the linear guide block 7. By doing so, it is possible to prevent life deterioration due to temperature rise and thermal deformation. In addition, since the linear guide has a monorail arrangement, the width of the actuator can be reduced.
Further, the linear scale 8 is disposed on the side surface of the movable table 14, the linear scale sensor 6 is disposed on the stator base 2, and the mounting positions of the sensor unit 6 and the armature stator base 2 are separated from each other. Since the position configuration is adopted, it is possible to suppress the influence of heat on detection accuracy as much as possible by adopting a structure in which heat is not easily transmitted from the armature to the sensor unit 6.

次に本発明の第2実施例を説明する。
図2は、本発明の第2実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。
図2において、12は電機子ヨーク、15は冷媒導管である。
第2実施例が第1実施例と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、固定子ベース2を非磁性材で構成し、電機子1と固定子ベース2の間に薄板状の珪素鋼板を積層してなる電機子ヨーク12を配置した点である。
また、固定子ベース2に強制液冷用冷媒導管15を埋設させた構造とした点である。これにより、リニアアクチュエータの実効推力性能を向上し、温度上昇を防止することができる。
したがって、固定子ベースを非磁性部材で構成し、電機子部と固定子ベースの間に薄板状の珪素鋼板を積層してなるヨークを配置したので、ソリッドの磁性部材の場合に比べて、磁石が駆動した場合に生じる渦電流を低減できることから、このヨーク部鉄損を大幅に低減することができる。
また、固定子ベース2に冷媒導管15を埋設させる構造にしたので、固定子ベース2の近傍に位置する電機子が効率よく冷却されることから、電機子部の温度上昇を低減し、リニアアクチュエータの冷却性能を上げることができる。
なお、本実施利では強制液冷用冷媒導管15を用いる構成を述べたが、これに替えて強制液冷用ジャケットを用いても構わない。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a moving magnet type linear actuator showing a second embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view thereof, and (b) is a front sectional view taken along line BB of (a). Yes, (a) corresponds to the view seen through from arrow A in (b).
In FIG. 2, 12 is an armature yoke, and 15 is a refrigerant conduit.
The second embodiment is different from the first embodiment as follows.
In other words, the stator base 2 is made of a nonmagnetic material, and the armature yoke 12 formed by laminating thin silicon steel plates between the armature 1 and the stator base 2 is disposed.
In addition, a forced liquid cooling refrigerant conduit 15 is embedded in the stator base 2. Thereby, the effective thrust performance of a linear actuator can be improved and a temperature rise can be prevented.
Therefore, the stator base is composed of a non-magnetic member, and the yoke formed by laminating a thin silicon steel plate is disposed between the armature portion and the stator base, so that the magnet can be compared with a solid magnetic member. Since the eddy current generated when the motor is driven can be reduced, the yoke part iron loss can be greatly reduced.
Further, since the refrigerant conduit 15 is embedded in the stator base 2, the armature positioned in the vicinity of the stator base 2 is efficiently cooled, so that the temperature rise of the armature portion is reduced, and the linear actuator Can improve the cooling performance.
In the present embodiment, the configuration using the forced liquid cooling refrigerant conduit 15 is described, but a forced liquid cooling jacket may be used instead.

次に本発明の第3実施例を説明する。
図3は、本発明の第3実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。
図3において、13はカバーである。
第3実施例が第1、第2実施例と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、リニアアクチュエータの側面に該側面を覆うようなカバー13を取り付けると共に、カバー13は、リニアスケール8の取り付いた側では、センサ6が干渉しないように該センサ6の形状に合った抜き加工を施した点である。
また、リニアガイドの両端取り付け部と、前記電機子部が配備された固定子ベース2の取り付け部の間に、熱絶縁材として樹脂16、もしくはセラミック部材を挟み込んだものである。
したがって、リニアアクチュエータの側面を覆うようなカバー13を取り付けたので、リニアアクチュエータに外部から磁性物や異物が落ちた場合でも、可動子と固定子間のギャップあるいはリニアガイド間に磁性物や異物の混入を防ぐことができ、リニアアクチュエータの高精度化、リニアガイドの高寿命化などに良好な対策を講じることができる。
また、リニアガイドの両端取り付け部と電機子部が配備された固定子ベース2の取り付け部の間に樹脂16を設けたので、可動体への伝熱が妨げられ、熱膨張による精度変化を抑制することができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a moving magnet type linear actuator showing a third embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view thereof, and (b) is a front sectional view taken along line BB of (a). Yes, (a) corresponds to the view seen through from arrow A in (b).
In FIG. 3, 13 is a cover.
The third embodiment is different from the first and second embodiments as follows.
That is, a cover 13 that covers the side surface is attached to the side surface of the linear actuator, and the cover 13 is subjected to a punching process that matches the shape of the sensor 6 so that the sensor 6 does not interfere on the side where the linear scale 8 is attached. It is the point which gave.
In addition, a resin 16 or a ceramic member is sandwiched as a heat insulating material between the both end attachment portions of the linear guide and the attachment portion of the stator base 2 provided with the armature portion.
Therefore, since the cover 13 that covers the side surface of the linear actuator is attached, even if a magnetic material or foreign matter falls on the linear actuator from the outside, the gap between the mover and the stator or the magnetic material or foreign matter between the linear guides Mixing can be prevented, and good measures can be taken to improve the accuracy of the linear actuator and the life of the linear guide.
Moreover, since the resin 16 is provided between the both ends of the linear guide and the mounting portion of the stator base 2 provided with the armature portion, heat transfer to the movable body is hindered, and accuracy change due to thermal expansion is suppressed. can do.

本発明の第1実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。1 is a moving magnet type linear actuator showing a first embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view thereof, (b) is a front sectional view taken along line BB of (a), ) Corresponds to a view seen through from arrow A in (b). 本発明の第2実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。It is a moving magnet type linear actuator which shows 2nd Example of this invention, Comprising: (a) is the top view, (b) is a front sectional view which follows the BB line of (a), (a ) Corresponds to a view seen through from arrow A in (b). 本発明の第3実施例を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。It is a moving magnet type linear actuator which shows the 3rd example of the present invention, (a) is the top view, (b) is the front sectional view which meets the BB line of (a), (a ) Corresponds to a view seen through from arrow A in (b). 従来技術を示すム−ビングマグネット形リニアクチュエータであって、(a)はその平面図、(b)は(a)のB―B線に沿う正断面図であり、(a)は(b)の矢視Aから透視した図に相当する。1 is a moving magnet type linear actuator showing a prior art, in which (a) is a plan view thereof, (b) is a front sectional view taken along line BB of (a), and (a) is (b). This corresponds to a view seen through from the arrow A in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:電機子
2:固定子ベース
2A:センサホルダ
3:界磁永久磁石
4:界磁ヨーク
5:リニアガイドレール
6:センサ(リニアスケール検出部)
7:リニアガイドブロック
8:リニアスケール部
9:ストッパ
10:センサリード
11:モータリード
12:電機子ヨーク
13:カバー
14:可動テーブル
15:冷媒導管
16:樹脂(熱絶縁材)
1: Armature 2: Stator base 2A: Sensor holder 3: Field permanent magnet 4: Field yoke 5: Linear guide rail 6: Sensor (linear scale detector)
7: Linear guide block 8: Linear scale portion 9: Stopper 10: Sensor lead 11: Motor lead 12: Armature yoke 13: Cover 14: Movable table 15: Refrigerant conduit 16: Resin (thermal insulating material)

Claims (5)

電機子部を固定子側に、界磁部を可動子側となるように配置し、前記固定子に対する前記可動子のスライド方向の位置をエンコーダにより検出するムービングマグネット形リニアアクチュエータにおいて、
前記固定子は、固定子ベースと、前記固定子ベースに固定され複数のコイル群を装着してなる電機子部と、前記電機子部と対向するように直線状に配置され、U字状断面を有するリニアガイドレールと、を有しており、
前記可動子は、前記リニアガイドレールの凹部に配設され、かつ前記リニアガイドレールの両内側面に転動体を介して摺動するリニアガイドブロックと、前記リニアガイドブロックの上部に固定されると共に前記リニアガイドレールを跨ぐように配置してなる可動テーブルと、前記電機子部と磁気的空隙を介して対向配置されると共に前記可動テーブルの上部に界磁ヨークを介して設けられた界磁永久磁石より成る界磁部と、を有しており、
前記エンコーダは、前記可動テーブルの側面に配設された光学式のリニアスケールと前記リニアスケールに対向して且つ前記固定子ベース側に配設されると共に前記リニアスケールを検出するセンサとから構成される光学式エンコーダであることを特徴とするム−ビングマグネット形リニアアクチュエータ。
In the moving magnet type linear actuator in which the armature portion is arranged on the stator side and the field magnet portion is arranged on the mover side, and the position of the mover in the sliding direction with respect to the stator is detected by an encoder.
The stator is arranged in a straight line so as to face the armature portion, a stator base, an armature portion fixed to the stator base and mounted with a plurality of coil groups, and a U-shaped cross section. A linear guide rail having
The movable element is disposed in a concave portion of the linear guide rail, and is fixed to an upper portion of the linear guide block, and a linear guide block that slides on both inner side surfaces of the linear guide rail via rolling elements. A movable table arranged so as to straddle the linear guide rail, and a permanent field provided on the upper portion of the movable table via a field yoke and opposed to the armature portion via a magnetic gap. A field portion made of a magnet,
The encoder includes an optical linear scale disposed on a side surface of the movable table, and a sensor that faces the linear scale and is disposed on the stator base side and detects the linear scale. A moving magnet type linear actuator characterized by being an optical encoder.
前記固定子ベースを非磁性部材で構成し、前記電機子部と前記固定子ベースの間に薄板状の珪素鋼板を積層してなるヨークを配置したことを特徴とする請求項1記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータ。 2. A motor according to claim 1, wherein said stator base is made of a non-magnetic member, and a yoke formed by laminating a thin silicon steel plate is disposed between said armature portion and said stator base. Bing magnet type linear actuator. 前記固定子ベースに冷媒導管もしくは強制液冷用ジャケットを埋設させた構造としたことを特徴とする請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータ。 3. The moving magnet type linear actuator according to claim 1, wherein a refrigerant conduit or a forced liquid cooling jacket is embedded in the stator base. リニアアクチュエータの側面を覆うようなカバーを取り付けると共に、前記カバーは、前記リニアスケールの取り付いた側では、前記センサが干渉しないように該センサの形状に合った抜き加工を施してあることを特徴とする請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータ。 A cover that covers a side surface of the linear actuator is attached, and the cover is subjected to a punching process in accordance with the shape of the sensor so that the sensor does not interfere with the side on which the linear scale is attached. The moving magnet type linear actuator according to claim 1 or 2. 前記リニアガイドの両端取り付け部と、前記電機子部が配備された固定子ベースの取り付け部の間に、熱絶縁材として樹脂、もしくはセラミック部材を挟み込んだことを特徴とする請求項1または2に記載のム−ビングマグネット形リニアアクチュエータ。 3. A resin or a ceramic member is sandwiched as a heat insulating material between both ends of the linear guide and a stator base mounted with the armature portion. The moving magnet type linear actuator described.
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