JP2010011657A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】可動部を移動方向に直線的に移動させるリニアモータの薄型化を図る。
【解決手段】フレーム３は逆Ｔ字断面形状を有しており、ベース部３５に対して固定子取付部３６がほぼ垂直に設けられている。固定子取付部３６の第１主面側では、第１主面３６１に対して可動部２Ａの対向面２１１が対向するように可動部２が移動自在に設けられる。第１主面３６１に対して固定子６Ａが取り付けられる一方、対向面２１１に可動子７Ａが取り付けられ、固定子６Ａおよび可動子７Ａで発生する磁束の相互作用により可動部２Ａが移動方向Ｘに駆動される。したがって、幅方向サイズを抑制しながら第１可動部２Ａを移動方向Ｘに移動させることが可能となっている。また、固定子取付部３６の第２主面側においても、第１主面側と同様である。その結果、リニアモータ３００全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、可動部を所定の移動方向に移動させるリニアモータに関するものである。

電子部品などの部品をハンドリングする部品移載装置、半導体装置や液晶表示装置などを製造するための製造装置などを中心として、リニアモータの用途が年々拡大している。その理由はリニアモータが次の特徴を有しているからである。リニアモータでは、電子部品をハンドリングするノズル、半導体ウエハやガラス基板などの被移動物を可動部に載置した状態で当該可動部を所定の移動方向に移動させることが可能となっているが、その移動の際に、ほこり等の発生が少なくクリーンであり、また静粛性にも優れるという特徴を有している。また、可動部の位置決め精度も高く、被移動物を所望位置に正確に位置決めすることができる。さらに、１つの軌道上に複数の可動部を配置することが可能であるという特徴や、摩耗部分が少なく耐久性に優れるという特徴も、リニアモータは有している。

このような特徴を有するリニアモータとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。このリニアモータは、移動方向に沿って延在するほぼ平板状の軌道レール構造体の上面に２本のリニアガイドが互いに平行に、しかも軌道レール構造体の幅方向に離間して設けられている。また、各リニアガイドに対してガイド係合部が摺動自在に設けられるとともに、それら２つのガイド係合部を上方側より連結するように本体部がガイド係合部に固定されており、ガイド係合部および本体部が軌道レール構造体の上方側で一体的にリニアガイドに沿って移動方向に往復動自在となっている。このように、特許文献１に記載のリニアモータでは、ガイド係合部および本体部が移動体（可動部）として機能している。また、この移動体に対して推力を付与するために、２本のリニアガイドの間で二次側コア（二次側磁界発生部材）が軌道レール構造体の上面から垂直方向に立設される一方、二次側コアを幅方向から所定距離だけ離間しながら挟み込むように一次側コア（一次側磁界発生部材）が本体部の下面側に設けられるとともに当該一次側コアにコイルが巻回されている。

特開２００２−３１５２９７号公報（図３）

ところで、上記リニアモータでは、軌道レール構造体の幅方向にリニアガイド、一次側磁界発生部材および二次側磁界発生部材が配列されるため、リニアモータの幅方向サイズの大型化は避けられない。したがって、リニアモータを設置するために要する面積も必然的に広くなっていた。このため、電子部品をハンドリングするノズルをリニアモータにより駆動する部品移載装置では、上記リニアモータをノズル駆動源として用いることは困難であった。また、半導体装置や液晶表示装置などの製造装置に対してはフットプリントの低減が要求されており、この要求を満足させるために製造装置に用いるリニアモータに対して設備スペースを抑える工夫が望まれているが、かかる要望を上記リニアモータが満足するには至っていなかった。

また、上記リニアモータでは、コイルに給電するために配線構造体が設けられており、定期的に、あるいはリニアモータの故障時に配線構造体にアクセスして修理・点検作業を行う必要がある。そのため、メンテナンス性を高めて配線構造体の修理・点検作業を容易なものとすることが望まれるが、従来のリニアモータではこれらの点について十分な検討がなされて来なかった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、可動部を移動方向に直線的に移動させるリニアモータの薄型化を図ることを第１目的とする。

また、この発明はリニアモータに設けられる配線構造体に対するアクセスの容易性を高めてリニアモータのメンテナンス性を向上させることを第２目的とする。

この発明にかかるリニアモータの第１態様は、上記第１の目的を達成するため、ベース部と、移動方向に延設されたプレート状固定子取付部と有し、固定子取付部の第１主面の法線がベース部の一方主面とほぼ平行となり、しかも固定子取付部の第２主面がベース部の端面と面一となるように固定子取付部がベース部に設けられて移動方向に直交する断面でＬ字形状を有するフレームと、固定子取付部の第１主面に対向する対向面を有し、対向面を固定子取付部の第１主面と対向させた状態のまま移動方向に移動自在となっている可動部と、固定子取付部の第１主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を移動方向に設けた固定子と、エアギャップを介して固定子に対向するように可動部の対向面に設けられたコアと、コアの周囲に巻回されるコイルとを有する可動子とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明は、可動部を移動方向に移動する、いわゆる単軸リニアモータであり、モータのフレームは移動方向に直交する断面でＬ字形状を有しており、ベース部に対して固定子取付部がほぼ垂直に設けられている。また、この固定子取付部の第１主面に対して可動部の対向面が対向するように可動部が移動自在に設けられている。そして、第１主面に対して固定子が取り付けられる一方、対向面に可動子が取り付けられ、可動部を移動方向に移動可能となっている。このように移動方向とほぼ直交する方向、いわゆるリニアモータの幅方向に固定子取付部と可動部（可動子取付部）が対向配置されるとともに、それぞれに対して固定子および可動部が取り付けられているため、リニアモータの幅方向サイズが低減されてリニアモータの薄型化が可能となっている。

また、フレームはＬ字形状断面を有しており、可動部の対向面側には固定子取付部が配置されるが、対向面の反対側は開放空間となっている。そこで、上記第２目的を達成するため、コイルに給電するための配線構造体を可動部の対向面の反対側に配置すると、リニアモータの組立に際して配線構造体の取付が容易となり、また開放空間側からリニアモータに組み込まれた配線構造体に対して容易にアクセスすることができ、メンテナンス性を高めて配線構造体の修理・点検作業を容易なものとしている。

また、可動部の反ベース部側端部にテーブルを固定して可動部と一体的に移動方向に移動自在に構成してもよい。ここで、当該テーブルとして、固定子取付部の第１主面の法線と平行な幅方向においてフレームと同一またはそれより狭い幅を有するものを用いることによって、テーブル付加によるリニアモータの幅方向サイズの増大は防止され、リニアモータの薄型化をそのまま維持することができる。

また、この発明にかかるリニアモータの第２態様は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のリニアモータと同一構成を有する単軸モータを２つ有し、２つの単軸モータを、固定子取付部の第２主面同士を密着させ、一体化したことを特徴としている。

このように構成された発明は、２つの可動部を移動方向に相互に独立して並走移動する、いわゆる２列並走タイプの多軸リニアモータであり、上記請求項１または２記載の薄型リニアモータを固定子取付部の第２主面同士を密着させて一体化したものである。したがって、リニアモータ全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化が図られている。

また、この発明にかかるリニアモータの第３態様は、ベース部と、移動方向に延設されたプレート状固定子取付部と有し、固定子取付部の両主面の法線がベース部の一方主面とほぼ平行となるように固定子取付部がベース部の一方主面に設けられて移動方向に直交する断面で逆Ｔ字形状を有するフレームと、固定子取付部の第１主面に対向する第１対向面を有し、第１対向面を固定子取付部の第１主面と対向させた状態のまま移動方向に移動自在となっている第１可動部と、固定子取付部の第１主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を移動方向に設けた第１固定子と、エアギャップを介して第１固定子と対向するように第１可動部の第１対向面に設けられた第１コアと、第１コアの周囲に巻回される第１コイルとを有する第１可動子と、固定子取付部の第２主面に対向する第２対向面を有し、第２対向面を固定子取付部の第２主面と対向させた状態のまま移動方向に移動自在となっている第２可動部と、固定子取付部の第２主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を移動方向に設けた第２固定子と、エアギャップを介して第２固定子に対向するように第２可動部の第２対向面に設けられた第２コアと、第２コアの周囲に巻回される第２コイルとを有する第２可動子とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明も、上記第２態様にかかる発明と同様に、２つの可動部を移動方向に相互に独立して並走移動する、いわゆる２列並走タイプのリニアモータであり、上記第２態様にかかる発明と相違する点はフレーム構造にある。すなわち、第３態様にかかるリニアモータでは、フレームは移動方向に直交する断面で逆Ｔ字形状を有しており、ベース部に対して固定子取付部がほぼ垂直に設けられている。そして、固定子取付部の第１主面側において、当該第１主面に対して第１可動部の第１対向面が対向するように第１可動部が移動自在に設けられている。また、第１主面に対して第１固定子が取り付けられる一方、第１対向面に第１可動子が取り付けられ、第１可動部を移動方向に移動可能となっている。したがって、固定子取付部の第１主面側では、幅方向サイズを抑制しながら第１可動部を移動方向に移動させることが可能となっている。また、固定子取付部の第２主面側においても、第１主面側と同様である。つまり、当該第２主面に対して第２可動部の第２対向面が対向するように第２可動部が移動自在に設けられ、第２主面に対して第２固定子が取り付けられる一方、第２対向面に第２可動子が取り付けられ、第２可動部を移動方向に移動可能となっている。したがって、固定子取付部の第２主面側においても、幅方向サイズを抑制しながら第２可動部を移動方向に移動させることが可能となっている。よって、リニアモータ全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化が図られている。

また、第１固定子および第２固定子は単一の固定子取付部に対して背面合わせに取り付けられており、この点は幅方向サイズを低減させる上で有利に作用するのみならず、リニアモータ全体の剛性を高める点においても有利に作用する。また、単一の固定子取付部に対して対称的に可動部を移動自在に設けているため、各移動軸の平行度を合わせやすく、高精度な並走式リニアモータを提供することが可能となる。

なお、この並走式リニアモータでは、第１コイルに給電するための第１配線構造体と、 第２コイルに給電するための第２配線構造体とが設けられるが、移動方向に直交する断面で逆Ｔ字形状を有するフレームを用いていることから、次のように第１配線構造体および第２配線構造体を配置してもよい。すなわち、固定子取付部の第１主面側では第１対向面の反対側が開放空間となっており、第２主面側では第２対向面の反対側が開放空間となっている。そこで、上記第２目的を達成するため、第１配線構造体を第１可動部の第１対向面の反対側に配置する一方、第２配線構造体を第２可動部の第２対向面の反対側に配置すると、リニアモータの組立に際して配線構造体の取付が容易となり、また開放空間側からリニアモータに組み込まれた配線構造体に対して容易にアクセスすることができ、メンテナンス性を高めて配線構造体の修理・点検作業を容易なものにしている。

図１は本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す図であり、このリニアモータ１は１つの可動部２を移動方向Ｘに移動させる、いわゆる単軸リニアモータである。なお、同図（ｂ）は第１実施形態にかかるリニアモータの断面構造を示す図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。また、同図および後で説明する図面では、各図の方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。これら３つの方向Ｘ、Ｙ、ＺのうちＸ方向が本発明の「移動方向」に相当し、Ｙ方向が「幅方向」に相当し、Ｚ方向が「移動方向」および「幅方向」の両方向に直交する「垂直方向」に相当している。

このリニアモータ１は移動方向Ｘに直交する断面（ＹＺ平面）で略Ｌ字形状を有するフレーム３を有している。このフレーム３は、移動方向Ｘに延設されたプレート状のベース部３１と、同じく移動方向Ｘに延設されたプレート状固定子取付部３２とを有しており、この実施形態では両者が一体的に形成されている。つまり、固定子取付部３２の第１主面３２１の法線がベース部３１の一方主面３１１とほぼ平行となり、固定子取付部３２の第２主面３２２がベース部３１の端面と面一となるように固定子取付部３２がベース部３１の一方主面３１１の左端部から垂直方向Ｚに立設されている。なお、このように構成されたフレーム３は、ベース部３１の他方主面３１２が部品移載装置や半導体製造装置などに設けられたリニアモータ設置位置に配置され、図示を省略する固定部材により位置決め固定される。

固定子取付部３２の第１主面３２１には、２つのリニアガイド４、４が互いに平行に、しかも垂直方向Ｚに離間して設けられている。すなわち、これらのリニアガイドのうちベース部３１に近接するベース側リニアガイド４では、第１主面３２１に対して直線状のレール４１が移動方向Ｘに延設され、さらに該レール４１に沿ってスライダ４２が移動方向Ｘにスライド自在となっている。また、テーブル側リニアガイド４では、ベース側レール４１と平行に第１主面３２１に対して直線状のレール４１が移動方向Ｘに延設され、さらに該レール４１に沿ってスライダ４２が移動方向Ｘにスライド自在となっている。

また、これらのスライダ４２、４２に対して略Ｔ字状の断面を有する可動部２が取り付けられ、Ｘ方向にフレーム３に対して移動自在となっている。より詳しくは、可動部２はＺ方向に延在する垂直部位２１と垂直部位２１の（＋Ｚ）方向端部でＹ方向に延在する水平部位２２とを有している。そして、垂直部位２１の側面のうち固定子取付部３２の第１主面３２１に対向する対向面２１１に上記２つのスライダ４２、４２が固定され、これによって可動部２がＸ方向にフレーム３に対して移動自在となっている。また、可動部２の水平部位２２の（＋Ｚ）方向端部、つまり反ベース部側端部には、固定子取付部３２の第１主面３２１の法線と平行な幅方向Ｙにおいてフレーム３と同一またはそれより狭い（好ましくは若干狭い）幅を有するテーブル５が固定されて当該テーブル５を介して被駆動物を可動部２に取付可能となっている。また、この実施形態では、図１に示すようにテーブル５はフレーム３のベース部３１から垂直方向Ｚに延びる領域内に配置されているので、垂直方向Ｚからテーブル５を見た際、テーブル５は常にフレーム３の幅方向Ｙに収まっている。そして、次に説明する固定子および可動子で発生する磁束の相互作用により発生する推力により可動部２およびテーブル５は移動方向Ｘに沿って移動し、テーブル５に取り付けられた被駆動物をＸ方向に移動して位置決め可能となっている。

この実施形態では、固定子６はヨーク６１と永久磁石６２とで構成されている。このヨーク６１は強磁性材料より形成された矩形プレートであり、Ｚ方向においてレール４１、４１に挟まれるように、固定子取付部３２の第１主面３２１に対して取り付けられている。また、当該ヨーク６１の表面には、Ｎ極側が該表面に対向する永久磁石６２と、Ｓ極側が該表面に対向する永久磁石６２とが、交互にＸ方向に沿って複数配列されて取り付けられている。

一方、可動子７は、コア７１と、複数の中空形状のボビン７２と、各ボビン７２の外周部に電線を巻きつけてなるコイル７３とで構成されている。このコア７１はＸ方向に延びる矩形プレート部から一定間隔でＹ方向に設けられた歯部を有する櫛型形状の珪素鋼板を複数枚Ｚ方向に積層したものである。このように構成されたコア７１では、複数の歯部がＸ方向に一定間隔で並設されて歯部列を形成している。また、各歯部に対し、予めコイル７３が巻き付けられたボビン７２が装着される。こうして、複数のコア７１の歯部とこの歯部の周りに巻かれたコイル７３がＸ方向に同一間隔で設けられて電機子を構成しており、固定子（ヨーク６１＋永久磁石６２）に対向して可動部２の対向面２１１に取り付けられている。そして、図示を省略するモータ駆動用ケーブルを介してモータコントローラから各コイル７３に通電が行われると、コア７１の歯部の先端面で発生する磁極と、その歯部先端面の対向面となる永久磁石６２の対向面で発生する磁極の相互作用により可動子７にＸ方向の推力が生じて可動部２をＸ方向に駆動する。

このように推力を発生させるためにモータ駆動用ケーブルが各コイル７３に接続されて給電可能となっているが、本実施形態では、可動部２の対向面２１１の反対側の面２１２（図１の右手側）かつベース部３１の（＋Ｚ）方向側に位置する空間ＳＰに屈曲自在なダクト部材８が配置されており、上記モータ駆動用ケーブルは、次に説明するセンサ用ケーブルとともにこのダクト部材８に収容されている。モータ駆動用ケーブルとダクト部材８の一端は可動子２の面２１２に設置された配線用のステイ８１に取り付けられ、他の端はベース部３１の一方主面３１１に取り付けられている。このように本実施形態では、モータ駆動用ケーブルとダクト部材８が本発明の「配線構造体」に相当している。

このセンサ用ケーブルは可動部２の位置を検出するセンサをモータコントローラ（図示省略）に電気的に接続するためのケーブルである。この実施形態では、位置検出センサとして磁気センサ９２が用いられている。すなわち、磁気的に目盛りを記録したプレート状の磁気スケール９１がテーブル側レール４１の（＋Ｚ）方向側で該レール４１に沿って固定子取付部３２の第１主面３２１に固定されている。一方、可動部２に固定されたセンサ支持部材９３に、ＭＲセンサやホールセンサ等の磁気センサ９２が磁気スケール９１と対向するように取り付けられており、この磁気センサ９２により磁気スケール９１を読取る。これによりＸ方向における可動部２の位置に関する電気信号が磁気センサ９２から出力され、センサ用ケーブルを介してモータコントローラに与えられて可動部２の位置が検出される。なお、可動部２の位置検出手段は磁気センサに限定されるものではなく、光学センサなど任意の位置検出方式を採用することができる。

なお、図１中の符号１０はモータカバーであり、ベース部３１の反固定子取付部側（同図の右側）に対して着脱自在となっている。そして、モータカバー１０をベース部３１に取り付けることでモータカバー１０により空間ＳＰが側方より覆われてリニアモータ１の内部に対してゴミや埃などが入り込むのを防止している。一方、ベース部３１からモータカバー１０を取り外すことでリニアモータ１の内部に対して作業者がアクセス可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、図１（ｂ）に示すように、フレーム３が移動方向Ｘに直交する断面（ＹＺ平面）でＬ字形状を有しており、ベース部３１に対して固定子取付部３２がほぼ垂直（Ｚ方向）に設けられている。また、この固定子取付部３２の第１主面３２１に対して可動部２の対向面２１１が対向するように可動部２が移動自在に設けられている。そして、第１主面３２１に対して固定子６が取り付けられる一方、対向面２１１に可動子７が取り付けられ、固定子６および可動子７で発生する磁束の相互作用により可動部２が移動方向Ｘに駆動される。このように移動方向Ｘとほぼ直交する方向、つまりリニアモータ１の幅方向Ｙに固定子取付部３２と可動部２（可動子取付部）が対向して設けられるとともに、それぞれに対して固定子６および可動子７が取り付けられているため、リニアモータ１の幅方向サイズが低減されてリニアモータ１の薄型化が可能となっている。

また、この実施形態にかかる単軸リニアモータ１では、上記のように幅方向に薄型化することができるため、リニアモータ１の設置面（ベース部３１を載置する面）の幅サイズが比較的狭い場合であっても、大きな推力が得られて比較的重い被駆動物についても容易に移動させることができる。

また、この実施形態では、フレーム３に対して可動部２をＸ方向に移動自在に支持するために２つのリニアガイド４、４を設けているが、それらは次のように配置されている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、リニアガイド４、４も固定子６および可動子７と同様に固定子取付部３２と可動部２の対向している空間内に配置されており、しかもこのように配置されたリニアガイド４、４の間に推力を発生するための部品（固定子６と可動子７）が配置されている。したがって、このような配置構造を採用することで幅方向サイズの低減が図られている。もちろん、リニアガイド４の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えばベース側リニアガイド４をベース部３１の上面に設けることも可能である。この点に関しては、後の実施形態においても同様である。

さらに、Ｌ字形状断面を有するフレーム３を用いることはリニアモータ１の剛性を高めるという観点から有利である。また、同形状を有するフレーム３を用いたリニアモータ１においては、ベース部３１からモータカバー１０を取り外すことで可動部２の反対向面側（図１の右側）は開放空間ＳＰとなり、当該空間ＳＰへのケーブルやダクト部材８の取付や修理・点検作業が容易となっている。また、幅方向サイズが狭くなる一方で、大きな推力を得るためには固定子６および可動子７をＺ方向に大きくする必要があるが、Ｚ方向サイズの増大にしたがって各種ケーブルやダクト部材８などの配線構造体の格納スペースが生まれ、配線自由度が高まる。この点に関しては、後の実施形態においても同様である。

なお、本発明にかかるリニアモータは上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記第１実施形態にかかるリニアモータ１はいわゆる単軸リニアモータであるが、当該リニアモータ１と同一構成を有する単軸モータを２つ組み合わせることで、２つの可動部を移動方向に相互に独立して並走移動する、いわゆる２列並走タイプの多軸リニアモータを構成することができる。以下、本発明の第２実施形態について、図２を参照しつつ説明する。

図２は本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図であり、このリニアモータ２００は２つの可動部２をそれぞれ独立して移動方向Ｘに移動させることが可能な、いわゆる並走式の多軸リニアモータ２００である。なお、同図（ａ）は組立前の多軸リニアモータを示す図であり、同図（ｂ）は組立後の多軸リニアモータを示す図である。この第２実施形態は、第１実施形態にかかるリニアモータ１と基本的に同一構成を有する単軸モータ１Ａ、１Ｂを締結部材２０１によって組み合わせたものである。したがって、以下の説明においては、第２実施形態における特徴部分を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。

この実施形態では、単軸モータ１Ａ、１Ｂの固定子取付部３２の第２主面３２２同士が密着され、締結部材２０１により単軸モータ１Ａ、１Ｂは相互に固定されて一体化する。すなわち、各単軸モータ１Ａ、１Ｂでは、締結部材２０１に対応した貫通孔３３、３４が固定子取付部３２に形成されている。これらの貫通孔のうち貫通孔３３には、締結部材２０１の頭部に対応する段差部が設けられており、単軸モータ１Ａにおいてベース部側（図２の左手側）より貫通孔３３に締結部材２０１の先端部を挿通していくと、頭部が上記段差部に係合された時点で締結部材２０１は単軸モータ１Ａに係止される。また、各締結部材２０１の先端部には雄ネジが螺刻されており、貫通孔３４に螺刻された雌ネジと螺合可能となっている。そして、上記のように単軸モータ１Ａの固定子取付部３２に設けられた貫通孔３３に挿通された締結部材２０１の先端部が単軸モータ１Ｂの固定子取付部３２に設けられた貫通孔３４に回転しながら進入してくると、先端部の雄ネジが当該貫通孔３４の内周面に螺刻された雌ネジと螺合して単軸モータ１Ａ、１Ｂ同士がしっかりと固定される。

以上のように、第２実施形態にかかるリニアモータ２００によれば、固定子取付部３２の第２主面３２２同士を密着させて単軸モータ１Ａ、１Ｂを一体化し、その一方側の単軸モータ１Ａで可動部２が移動方向Ｘに移動可能となるとともに、他方側の単軸モータ１Ｂで可動部２が移動方向Ｘに移動可能となっている。したがって、２つの可動部２、２が移動方向Ｘに相互に独立して並走移動可能な多軸リニアモータ２００を幅方向Ｙに薄型化することができる。

図３は本発明にかかるリニアモータの第３実施形態を示す図であり、同図（ｂ）は第３実施形態にかかるリニアモータの断面構造を示す図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。このリニアモータ３００は２つの可動部２をそれぞれ独立して移動方向Ｘに移動させることが可能な、いわゆる並走式の多軸リニアモータ３００である。このように第３実施形態は多軸リニアモータであり、第２実施形態のそれと多くの点で共通しているが、フレーム構造が大きく相違する。以下、第２実施形態と相違する点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。

第３実施形態にかかるリニアモータ３００では、フレーム３は移動方向Ｘに直交する断面で逆Ｔ字形状を有しており、ベース部３５に対して固定子取付部３６がほぼ垂直に設けられている。そして、固定子取付部３６の第１主面側（同図の左手側）において、当該第１主面３６１に対して第１可動部２Ａの第１対向面２１１が対向するように第１可動部２Ａが移動方向Ｘにフレーム３に対して移動自在に設けられている。また、第１主面３６１に対して第１固定子６Ａが取り付けられる一方、第１対向面２１１に第１可動子７Ａが取り付けられ、第１可動部２Ａを移動方向Ｘに移動可能となっている。したがって、固定子取付部３６の第１主面３６１側では、幅方向サイズを抑制しながら第１可動部２Ａを移動方向Ｘに移動させることが可能となっている。また、固定子取付部３６の第２主面側においても、第１主面３６１側と同様である。つまり、当該第２主面３６２に対して第２可動部２Ｂの第２対向面２１１が対向するように第２可動部２Ｂが移動方向Ｘにフレーム３に対して移動自在に設けられ、第２主面３６２に対して第２固定子６Ｂが取り付けられる一方、第２対向面２１１に第２可動子７Ｂが取り付けられ、第２可動部２Ｂを移動方向Ｘに移動可能となっている。したがって、固定子取付部３６の第２主面３６２側においても、幅方向サイズを抑制しながら第２可動部２Ｂを移動方向Ｘに移動させることが可能となっている。よって、リニアモータ３００全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化されている。

以上のように、第３実施形態にかかるリニアモータ３００によれば、フレーム３は移動方向Ｘに直交する断面で逆Ｔ字形状を有しており、ベース部３５に対して固定子取付部３６がほぼ垂直（Ｚ方向）に設けられている。そして、固定子取付部３６の第１主面側（図３の左手側）では第１実施形態と同様に幅方向サイズを抑制しながら第１可動部２Ａを移動方向Ｘに移動させることが可能となっている。また、固定子取付部３６の第２主面側においても、第１実施形態と同様に幅方向サイズを抑制しながら第２可動部２Ｂを移動方向Ｘに移動させることが可能となっている。その結果、リニアモータ３００全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化されている。

また、第１固定子６Ａおよび第２固定子６Ｂは単一の固定子取付部３６に対して背面合わせに取り付けられており、この構成は幅方向サイズの低減に寄与している。また、同構成を採用することでリニアモータ３００全体の剛性を高めることができる。また、単一の固定子取付部３６に対して対称的に可動部２Ａ、２Ｂを移動自在に設けているため、各移動軸の平行度を合わせやすく、高精度な並走式リニアモータ３００を提供することが可能となる。

本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す図である。 本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図である。 本発明にかかるリニアモータの第３実施形態を示す図である。

符号の説明

１…（単軸）リニアモータ
１Ａ、１Ｂ…単軸モータ
２、２Ａ、２Ｂ…可動部
３…フレーム
６、６Ａ、６Ｂ…固定子
７、７Ａ、７Ｂ…可動子
８…ダクト部材（配線構造体）
３２、３６…固定子取付部
６１…ヨーク（固定子）
６２…永久磁石（固定子）
７１…コア（可動子）
７２…ボビン（可動子）
７３…コイル（可動子）
２００、３００…（多軸）リニアモータ
２１１…（可動部の）対向面
３２１…（固定子取付部の）第１主面
３２２…（固定子取付部の）第２主面
Ｘ…移動方向

Claims (6)

1. ベース部と、移動方向に延設されたプレート状固定子取付部と有し、前記固定子取付部の第１主面の法線が前記ベース部の一方主面とほぼ平行となり、しかも前記固定子取付部の第２主面が前記ベース部の端面と面一となるように前記固定子取付部が前記ベース部に設けられて前記移動方向に直交する断面でＬ字形状を有するフレームと、
   前記固定子取付部の第１主面に対向する対向面を有し、前記対向面を前記固定子取付部の第１主面と対向させた状態のまま前記移動方向に移動自在となっている可動部と、
   前記固定子取付部の第１主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を前記移動方向に設けた固定子と、
   エアギャップを介して前記固定子に対向するように前記可動部の対向面に設けられたコアと、前記コアの周囲に巻回されるコイルとを有する可動子と
   を備えたことを特徴とするリニアモータ。
2. 前記コイルに給電するための配線構造体をさらに備え、
   前記配線構造体が前記可動部の対向面の反対側に配置された請求項１記載のリニアモータ。
3. 前記固定子取付部の第１主面の法線と平行な幅方向において前記フレームと同一またはそれより狭い幅を有する、テーブルが前記可動部の反ベース部側端部に固定されて前記可動部と一体的に前記移動方向に移動自在となっている請求項１または２記載のリニアモータ。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載のリニアモータと同一構成を有する単軸モータを２つ有し、前記２つの単軸モータを、前記固定子取付部の第２主面同士を密着させ、一体化したことを特徴とするリニアモータ。
5. ベース部と、移動方向に延設されたプレート状固定子取付部と有し、前記固定子取付部の両主面の法線が前記ベース部の一方主面とほぼ平行となるように前記固定子取付部が前記ベース部の一方主面に設けられて前記移動方向に直交する断面で逆Ｔ字形状を有するフレームと、
   前記固定子取付部の第１主面に対向する第１対向面を有し、前記第１対向面を前記固定子取付部の第１主面と対向させた状態のまま前記移動方向に移動自在となっている第１可動部と、
   前記固定子取付部の第１主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を前記移動方向に設けた第１固定子と、
   エアギャップを介して前記第１固定子と対向するように前記第１可動部の第１対向面に設けられた第１コアと、前記第１コアの周囲に巻回される第１コイルとを有する第１可動子と、
   前記固定子取付部の第２主面に対向する第２対向面を有し、前記第２対向面を前記固定子取付部の第２主面と対向させた状態のまま前記移動方向に移動自在となっている第２可動部と、
   前記固定子取付部の第２主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を前記移動方向に設けた第２固定子と、
   エアギャップを介して前記第２固定子に対向するように前記第２可動部の第２対向面に設けられた第２コアと、前記第２コアの周囲に巻回される第２コイルとを有する第２可動子と
   を備えたことを特徴とするリニアモータ。
6. 前記第１コイルに給電するための第１配線構造体と、
   前記第２コイルに給電するための第２配線構造体とをさらに備え、
   前記第１配線構造体は前記第１可動部の第１対向面の反対側に配置される一方、前記第２配線構造体は前記第２可動部の第２対向面の反対側に配置された請求項５記載のリニアモータ。

Images