JP2007037279A - リニアアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 可動子の熱変形によるガイド及びガイドレールへの負荷を低減し、且つ可動部の剛性の高いリニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】 本発明のリニアアクチュエータは、センターヨーク1と、これを挟む−ように両側に配置された一対の外ヨーク2と、センターヨーク1と外ヨークとが対向する面に設置されたマグネット3と、センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと、マグネットから構成される２組の磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイル5と、電機子コイルを保持した可動子6に取り付けられる推力取り出し用のアーム7と、アーム7を支えるガイド9及びガイドレール10からなるもので、可動子とアームとの連結は、一方をアームに直接固定し、他方を板バネ8により固定したものである。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明のリニアアクチュエータは、センターヨーク1と、これを挟む−ように両側に配置された一対の外ヨーク2と、センターヨーク1と外ヨークとが対向する面に設置されたマグネット3と、センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと、マグネットから構成される２組の磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイル5と、電機子コイルを保持した可動子6に取り付けられる推力取り出し用のアーム7と、アーム7を支えるガイド9及びガイドレール10からなるもので、可動子とアームとの連結は、一方をアームに直接固定し、他方を板バネ8により固定したものである。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ワイヤボンダのテーブル駆動系に用いられる、リニアアクチュエータの構造に関する。
従来、ワイヤボンディング装置として、リニアアクチュエータの可動子に連結されたスライダにより、上下方向に自在に移動する構造のものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、リニアアクチュエータ本体の構造として、センターヨークを有しこれを囲む電機子を移動させる可動コイル型のリニアアクチュエータも提案されている（例えば特許文献２参照）。
図６は、これに類似した従来のリニアアクチュエータを示す正断面図、図７は側面図である。図において、１はセンターヨーク、２は外ヨーク、３はマグネット、４は端部外ヨーク、５は電機子コイル、６は電機子からなる可動子、７は推力取り出し用のアーム、９はガイド、１０はガイドレール、１１はアクチュエータによって駆動されるテーブルである。
このリニアアクチュエータは、センターヨーク１を囲んだ電機子5が可動子６を構成しており、アーム７の下部に取り付けたガイド９がガイドレール１０に緩挿されている。可動子６に固定されたアーム７が可動子６を挟み込む様にし、アーム７と可動部両側を固定し、アーム７を支えるガイド７及びガイドレール１０はテーブルに設置されている。
特開平１１−３４０２７３
特許第３２０４５０４号
また、リニアアクチュエータ本体の構造として、センターヨークを有しこれを囲む電機子を移動させる可動コイル型のリニアアクチュエータも提案されている（例えば特許文献２参照）。
図６は、これに類似した従来のリニアアクチュエータを示す正断面図、図７は側面図である。図において、１はセンターヨーク、２は外ヨーク、３はマグネット、４は端部外ヨーク、５は電機子コイル、６は電機子からなる可動子、７は推力取り出し用のアーム、９はガイド、１０はガイドレール、１１はアクチュエータによって駆動されるテーブルである。
このリニアアクチュエータは、センターヨーク１を囲んだ電機子5が可動子６を構成しており、アーム７の下部に取り付けたガイド９がガイドレール１０に緩挿されている。可動子６に固定されたアーム７が可動子６を挟み込む様にし、アーム７と可動部両側を固定し、アーム７を支えるガイド７及びガイドレール１０はテーブルに設置されている。
ところが、従来技術では、電機子コイルから構成される可動子は発熱による熱膨張で外形寸法が変化するので、直接可動子に固定されているアームは、可動部の熱膨張にあわせ変形する。そのため、ガイド及びガイドレールを推力発生部である可動子直近に配置すると、アームを支えているガイド及びガイドレールにガイドの進行方向以外の外力が加わり、ガイドの摩擦の増加、前記外力によるガイド寿命の劣化が発生する。そのため、従来技術ではアームを支えるガイド及びガイドレールを可動子の発熱による熱膨張の影響を受けない位置に設置する必要があった。この場合、アクチュエータの推力発生部である可動子とアームを支えるガイドが離れてしまうため、アーム及び可動子からなる可動部全体の剛性が低下してしまう問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、可動子の熱膨張による変形のアームに与える影響を低減し、推力発生部である可動子の直近に推力取り出し用のアームを支えるガイド及びガイドレールを設置することが出来、可動部全体の剛性を向上することが可能であるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、可動子の熱膨張による変形のアームに与える影響を低減し、推力発生部である可動子の直近に推力取り出し用のアームを支えるガイド及びガイドレールを設置することが出来、可動部全体の剛性を向上することが可能であるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、センターヨークと、このセンターヨークを挟む−ように両側に配置された一対の外ヨークと、前記センターヨークと前記外ヨークとが対向する面に設置されたマグネットと、前記センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと、前記マグネットから構成される２組の磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイルと、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、前記可動子と前記アームとの連結は、一方を前記アームに直接固定し、他方を板バネにより固定したものである
また、請求項２に記載の発明は、前記マグネット及び前記電機子コイルを複数設けたものである。
また、請求項３に記載の発明は、一方が交互に極性が異なる複数の平板状マグネットを隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記マグネット列と磁気的空隙を介して対向配置されると共に複数の電機子コイルを装着した電機子と、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、前記可動子と前記アームとの連結を、一方は前記アームに直接固定し、他方は板バネにより固定したものである。
請求項１に記載の発明は、センターヨークと、このセンターヨークを挟む−ように両側に配置された一対の外ヨークと、前記センターヨークと前記外ヨークとが対向する面に設置されたマグネットと、前記センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと、前記マグネットから構成される２組の磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイルと、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、前記可動子と前記アームとの連結は、一方を前記アームに直接固定し、他方を板バネにより固定したものである
また、請求項２に記載の発明は、前記マグネット及び前記電機子コイルを複数設けたものである。
また、請求項３に記載の発明は、一方が交互に極性が異なる複数の平板状マグネットを隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記マグネット列と磁気的空隙を介して対向配置されると共に複数の電機子コイルを装着した電機子と、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、前記可動子と前記アームとの連結を、一方は前記アームに直接固定し、他方は板バネにより固定したものである。
本発明によると、次のような効果がある。
（１）可動子とアームの二箇所の固定の一方に板バネを介して固定したので、可動子の発熱による熱膨張変形の影響は板バネで吸収され、アーム及びガイドに加わる外力を低減できるため、摩擦が少なく寿命が向上する。
（２）推力発生部である可動子の直近に推力取り出し様アームを支えるガイド及びガイドレールを設置することが出来るため、可動部全体の剛性を向上することが出来る。
（３）可動子とアームの連結は、推力発生部の進行方向に固定されているため、進行方向の剛性が確保できる。
（１）可動子とアームの二箇所の固定の一方に板バネを介して固定したので、可動子の発熱による熱膨張変形の影響は板バネで吸収され、アーム及びガイドに加わる外力を低減できるため、摩擦が少なく寿命が向上する。
（２）推力発生部である可動子の直近に推力取り出し様アームを支えるガイド及びガイドレールを設置することが出来るため、可動部全体の剛性を向上することが出来る。
（３）可動子とアームの連結は、推力発生部の進行方向に固定されているため、進行方向の剛性が確保できる。
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１を示すリニアアクチュエータの正断面図である。また、図２は図１のＡ方向から見た側面図、図３は図１のＢ方向から見た側面図である。
図において、８は板バネである。他の符号は従来技術と同じであるため、説明を省略する。
可動子６と推力取り出し用のアーム７は、板バネ８によって進行方向に固定され、且つ非進行方向には熱膨張による寸法変化分を吸収する自由度を有している。Ｂ方向から見た側面は、可動子６とアーム７は、直接固定されている(図３)。
図において、８は板バネである。他の符号は従来技術と同じであるため、説明を省略する。
可動子６と推力取り出し用のアーム７は、板バネ８によって進行方向に固定され、且つ非進行方向には熱膨張による寸法変化分を吸収する自由度を有している。Ｂ方向から見た側面は、可動子６とアーム７は、直接固定されている(図３)。
つぎに動作について説明する。リニアアクチュエータ駆動時の電機子コイル５の発熱により、電機子コイル５及び可動子６が熱膨張により形状変化する。このとき、可動子６の片側はアーム７と直接固定されているため動くことは無いが、もう一方の板バネ８によって固定している側は、熱膨張による電機子コイル５及び可動子６の形状変化に合わせ、板バネ８が非進行方向に形状変化する。熱膨張による形状変化は板バネ８によって吸収されるため、アーム７、ガイド９、及びガイドレール１０に加わる非進行方向の外力が低減される。
このように、アームを支えているガイド及びガイドレールにガイドの進行方向以外の熱膨張による力が加わることはないので、ガイドの摩擦も増加しない。また、熱膨張によるガイド寿命の劣化がない。
また、可動子の直近にアームを支えるガイド、及びガイドレールを設置することが可能となるため、可動子、アーム、テーブルから構成される可動部全体の剛性を向上することが出来る。
本発明が特許文献１と異なる部分は、可動子６とアーム７が片側は直接固定され、もう一方が板バネ８によって固定されていることである。
このように、アームを支えているガイド及びガイドレールにガイドの進行方向以外の熱膨張による力が加わることはないので、ガイドの摩擦も増加しない。また、熱膨張によるガイド寿命の劣化がない。
また、可動子の直近にアームを支えるガイド、及びガイドレールを設置することが可能となるため、可動子、アーム、テーブルから構成される可動部全体の剛性を向上することが出来る。
本発明が特許文献１と異なる部分は、可動子６とアーム７が片側は直接固定され、もう一方が板バネ８によって固定されていることである。
図４および図５は、本発明の実施例２を示すリニアアクチュエータの側面図で、図４は図１のＡ視の側面図、図５はＢ視の側面図である。図の符号は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
本実施例は、本発明のアクチュエータの構造は同じであるが、駆動源として３相交流モータを適用したものである。したがって、アクチュエータの構成、動作および効果とも、実施例１と同じである。
本実施例は、本発明のアクチュエータの構造は同じであるが、駆動源として３相交流モータを適用したものである。したがって、アクチュエータの構成、動作および効果とも、実施例１と同じである。
可動子の直近にアームを支えるガイド、及びガイドレールを設置することが可能となるため、可動子、アーム、テーブルから構成される可動部全体の剛性を向上することが出来る。
１ センターヨーク
２ 外ヨーク
３ マグネット
４ 端部外ヨーク
５ 電機子コイル
６ 可動子
７ アーム
８ 板バネ
９ ガイド
１０ ガイドレール
１１ テーブル
２ 外ヨーク
３ マグネット
４ 端部外ヨーク
５ 電機子コイル
６ 可動子
７ アーム
８ 板バネ
９ ガイド
１０ ガイドレール
１１ テーブル
Claims (3)
- センターヨークと、このセンターヨークを挟む−ように両側に配置された一対の外ヨークと、前記センターヨークと前記外ヨークとが対向する面に設置されたマグネットと、前記センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと、前記マグネットから構成される２組の磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイルと、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、
前記可動子と前記アームとの連結は、一方を前記アームに直接固定し、他方を板バネにより固定したことを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 前記マグネット及び前記電機子コイルを複数設けたことを特徴とする請求項１記載のリニアアクチエエータ。
- 一方が交互に極性が異なる複数の平板状マグネットを隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記マグネット列と磁気的空隙を介して対向配置されると共に複数の電機子コイルを装着した電機子と、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられる推力取り出し用のアームと、前記アームを支えるガイド及びガイドレールから構成されたリニアアクチュエータにおいて、
前記可動子と前記アームとの連結を、一方は前記アームに直接固定し、他方は板バネにより固定したことを特徴とするリニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005216681A JP2007037279A (ja) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005216681A JP2007037279A (ja) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007037279A true JP2007037279A (ja) | 2007-02-08 |
Family
ID=37795843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005216681A Pending JP2007037279A (ja) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007037279A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020259639A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Fugna Mechatronics Co., Ltd. | Brushless direct drive linear servo actuator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04332972A (ja) * | 1991-05-07 | 1992-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド駆動装置 |
| JP2002171743A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-14 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | リニアモータ |
| JP2003324888A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-14 | Meidensha Corp | リニアモータ |
-
2005
- 2005-07-27 JP JP2005216681A patent/JP2007037279A/ja active Pending
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| JPH04332972A (ja) * | 1991-05-07 | 1992-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド駆動装置 |
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| JP2003324888A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-14 | Meidensha Corp | リニアモータ |
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| WO2020259639A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Fugna Mechatronics Co., Ltd. | Brushless direct drive linear servo actuator |
| US11923744B2 (en) | 2019-06-25 | 2024-03-05 | Fugna Mechatronics Co., Ltd. | Brushless direct drive linear servo actuator |
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