JP6677048B2 - 可動コイル型リニアモータ - Google Patents

Description

本発明は、可動子がコイルを有する可動コイル型リニアモータに関する。

半導体製造装置、液晶製造装置、又は半導体素子や液晶ディスプレイ等の検査装置においては、各種部品の搬送装置として２軸のステージ装置、いわゆるＸ−Ｙステージが使用されている。Ｘ−Ｙステージは、定盤に対して所定方向（Ｙ方向）に移動するＹステージと、Ｙ方向に直交する方向（Ｘ方向）に移動するＸステージとを備える。Ｘステージ、Ｙステージそれぞれは、駆動部により移動するキャリッジを含む。当該キャリッジをＹ方向又はＸ方向に直線移動させる手段として、リニアモータが使用されている。リニアモータは、Ｎ極とＳ極が対向するように、ヨークに支持された永久磁石を有する磁界発生部材と、その磁界内を横切る電流が流れるコイルを有するコイル部材とを備え、磁界発生部材とコイル部材との相対移動が行えるように構成される。

上記のリニアモータは、例えば、ヨークに支持された永久磁石を有する磁界発生部材と、磁界発生部材が発生する磁界内にコイルを有するコイル部材とを備え、磁界発生部材を固定子、コイル部材を可動子とした構造のものが使用されている。この種のリニアモータでは、搬送装置の高性能化（高速化）を図るために、コイルに流す電流（通電電流）を増加させることが一般的に行われている。コイルへの通電電流が増加すると、発熱量が増大する（電流の二乗に比例する）。そして、発した熱により、周辺部材が熱変形し、位置決め精度が低下する。そのため、コイルを内包するモールド部材の両面に空間が形成されるようにジャケット部材を取付け、形成された空間に冷媒を供給することにより、コイルを冷却することが行われている（特許文献１参照）。

特開２００８−２４５４９２号公報

しかしながら、従来の冷却方法では、冷媒が流れる面に対向するコイルの表面、裏面部分は冷却されるが、コイルの側面は冷却されず、コイル全体を効率的に冷却できない場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コイルを効率よく冷却することが可能な可動コイル型リニアモータを提供することを目的とする。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、所定方向に磁界が発生する磁気空隙を有する磁界発生部材と、前記磁界を横切る方向に電流が流れるコイルが複数個直列に接続されたコイル列、前記コイル列を内包し、矩形状断面を有するモールド部材、及び前記モールド部材の前記磁界発生部材に対向する側の面に固定されるジャケット部材を有し、前記モールド部材及び前記ジャケット部材との間に冷媒が流動可能な空間が形成されている可動コイル部材とを備え、前記モールド部材は、一面から他面へ貫通する貫通孔を有することを特徴とする。

本発明にあっては、モールド部材に貫通孔を設けたことにより、コイルの側面から発せられる熱を、貫通孔を流動する冷媒により、取り去ることが可能となる。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、前記貫通孔は、前記コイル列の周縁であって、コイルの並設方向に交差する方向の一端部に設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔がコイル列の周縁に設けてあるので、貫通孔を流動する冷媒は、コイルから発せられる熱を効率よく回収することが可能となる。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、前記貫通孔の軸長方向は、前記一面及び前記他面の法線方向に対して傾斜していることを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔を傾斜させていることにより、傾斜していない場合と比較して、冷媒が貫通孔に流れ込む際の摩擦抵抗を低下させることが可能となる。それにより、貫通孔に流れる冷媒の流量が増加し、冷却性能を向上させることが可能となる。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、前記モールド部材は、前記貫通孔の開口近傍に前記一面又は他面より突出し、前記貫通孔に前記冷媒を誘導する誘導突起を有することを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔の開口近傍に突起部を設けたことにより、冷媒を貫通孔に導くことが可能となる。それにより、コイル側面から発した熱を回収するのに十分な量の冷媒を貫通孔に流入させることが可能となる。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、前記貫通孔の周壁には、近接する前記コイルの一部が前記貫通孔の内部に露出することを特徴とする。

本発明にあっては、コイルの一部が貫通孔の内部に露出していることにより、コイルの一部に冷媒が直接、接触することが可能である。それにより、露出孔がない場合と比較して、冷媒は、コイルが発した熱を、より効率的に回収することが可能となる。

本発明に係る可動コイル型リニアモータは、前記ジャケット部材は、前記並設方向の端部の一方に冷媒注入孔が設けてあり、前記端部の他方には冷媒排出孔が設けてあり、前記貫通孔は、前記並設方向に沿って複数設けられ、前記端部の一方から他方へ向かうにしたがい、断面積が増大することを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔の断面積を冷媒排出口に近づくほど大きくしてあるので、冷媒排出口に近い貫通孔ほど、流れる冷媒の量が増大する。冷媒は、熱を回収するに連れて温度が上昇するが、流れる冷媒の量が増大するので、コイルで発した熱を十分に回収することが可能となる。

本発明にあっては、コイルを効率よく冷却することが可能となる。

リニアモータの構成例を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面線による断面図である。 コイル部材の一例を示す斜視図である。 コイル部材の一例を示す分解斜視図である。 モールド部材の一例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す説明図である。 モールド部材の他の例を示す平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。 モールド部材の他の例を示す平面図である。 モールド部材の他の例を示す平面図である。

以下、図面を用いて、実施の形態を具体的に説明する。

（実施の形態１）
図１はリニアモータの構成例を示す平面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面線による断面図である。

図１に示すように、リニアモータ１０は、固定子１と可動子３とを含む。固定子１は複数の分割ユニット２を有する。固定子１は、複数の分割ユニット２を可動子３のストローク方向に沿って接続したものである。ストローク方向は、例えばＸ軸方向（図１でＸを付した矢印で示す方向）である。各分割ユニット２は同様の構造を有する。但し各分割ユニット２のストローク方向の長さは同一でなくてもよい。図２に示すように、固定子１の断面はＵ字状をなしている。

固定子１を構成する分割ユニット２は、非磁性フレーム２１と磁界発生部材２２とを含む。非磁性フレーム２１は、ベース部材２１１、２つのサイド部材２１２を含む。ベース部材２１１は、可動子３のストローク方向に長い、角柱状をなす。サイド部材２１２は平板状をなしている。ベース部材２１１の短手方向の両側それぞれに、同方向に同じ寸法突出したサイド部材２１２が固着されている。非磁性フレーム２１は断面Ｕ字状をなす。ベース部材２１１、サイド部材２１２は、アルミニウム合金などの非磁性材料を用いて形成する。

ベース部材２１１には、ストローク方向（図２の紙面に垂直な方向）に延びる凹溝２１３が設けられている。凹溝２１３はベース部材の幅方向の中央に設けられている。凹溝２１３の深さは、そこに後述する可動コイル部材５の一部（多相コイルのうち推力に寄与しない無効導体部）が入り込むような寸法に設定される。

磁界発生部材２２は、ヨーク２３、メイン磁石２４、スペーサ磁石２５を含む。ヨーク２３は平板状をなしている。ヨーク２３は、鉄鋼材料（例えばＳＳ材）等の強磁性材料を用いて形成する。ヨーク２３の一面に、メイン磁石２４が複数、可動子３のストローク方向に沿って、所定間隔で固定されている。メイン磁石２４の磁化方向は厚さ方向（可動子３のストローク方向と垂直な方向）である。メイン磁石２４はそのＮ極とＳ極がストローク方向に沿って交互に並んでいる。メイン磁石２４の間にスペーサ磁石２５が、ヨーク２３に固定されている。スペーサ磁石２５の磁化方向は、可動子３のストローク方向と平行である。スペーサ磁石２５の磁化方向は、メイン磁石２４と直交する方向である。また、スペーサ磁石２５はメイン磁石２４を挟んで同極性の磁極が向き合うように配置されている。メイン磁石２４、スペーサ磁石２５が対向するように、ヨーク２３の他面が非磁性フレーム２１のサイド部材２１２に固定されている。そして、磁気空隙ｇを挟んで対向するメイン磁石２４、スペーサ磁石２５は、異極が向き合うように配置されている。メイン磁石２４、スペーサ磁石２５は、いわゆるハルバッハ配列となっている。磁気空隙ｇに現出する磁界の向きは、磁石の対向方向である。この対向方向は所定方向の一例である。メイン磁石２４、スペーサ磁石２５は、公知の永久磁石、例えば希土類磁石で形成する。特にＲ（Ｒは、Ｎｄ等の希土類元素から選択された一種又は二種以上の元素。）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏ。）及びＢ（ホウ素）を必須成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、メイン磁石２４、スペーサ磁石２５として好適である。

可動子３はホルダ４と可動コイル部材５とを含む。可動子３の可動コイル部材５は、固定子１の内部に形成された磁気空隙ｇ内で駆動される。磁気空隙ｇには磁界が現出する。ホルダ４は被駆動部材（図示しない）に連結される。リニアモータ１０は、可動子３に図示しない磁界検出素子（例えばホール素子）を設けて、磁極位置を検出し、各コイルに流れる電流の向きを変えることにより、可動子３をＸ軸方向に移動することができる。リニアモータ１０は可動子３にコイルを含む可動コイル型リニアモータである。

次に可動コイル部材５について、詳細に説明する。図３は可動コイル部材５の一例を示す斜視図である。図４は可動コイル部材５の一例を示す分解斜視図である。可動コイル部材５はモールド部材５１、２つのジャケット部材５２、多相コイル（コイル列）６を含む。可動コイル部材５は矩形板状なしている。

モールド部材５１は、モールド部材５１の上側部分は他の部分（本体部５１ｂという）に比べて厚い肉厚部５１ａが有する。モールド部材５１は断面Ｔ字状となっている。本体部５１ｂの両面にジャケット部材５２が固定されている。モールド部材５１は多相コイル６を樹脂でモールドする（鋳ぐるむ）ことにより形成されている。モールド部材５１は矩形状断面をもつ本体部５１ｂに多相コイル６を内包している。モールド部材５１には、冷媒の注入口５１１、排出口５１４が設けてある。注入口５１１、排出口５１４は、上下方向に延びている。モールド部材５１に用いる樹脂は、剛性が高く、電気的に絶縁性、冷媒に対して耐性を有するものを採用する。例えば、ガラスエポキシ樹脂で、モールド部材５１を形成する。

多相コイル６は、例えば３相コイルの場合、６個の偏平形状の空心コイル（磁極幅と同一の開角幅を有する）を、Ｕ相コイル（Ｕ１〜Ｕ２）、Ｖ相コイル（Ｖ１〜Ｖ２）、Ｗ相コイル（Ｗ１〜Ｗ２）が平面からみて有効導体部が重ならないように配設した構造を有する。多相コイル６は空心コイルを複数個直列に接続したものである。なお、図示を省略するが、複数の空心コイルは各相のコイルに通電された時に空心コイルの配列方向の推力が発生するように結線されている。空心コイルに含まれるコイル線の一部は、可動子３のストローク方向に垂直な方向（図２の紙面上下方向）に沿って電流が流れる。すなわち、コイル線の一部は、固定子１に現出する磁界内を横切る向きに電流が流れる。

モールド部材５１はさらに、注入孔（冷媒注入孔）５１２、排出孔（冷媒排出孔）５１３、６つの貫通孔５１５を含む。注入孔５１２、排出孔５１３は、本体部５１ｂの両面を貫通している。また、注入孔５１２の天面は注入口５１１の下端と連通している。注入口５１１から供給された冷媒は注入孔５１２から、可動コイル部材５内部に注入される。排出孔５１３の天面は排出口５１４の下端と連通している。可動コイル部材５の内部を流動した冷媒は、排出孔５１３、排出口５１４を経て、外部に排出される。

貫通孔５１５は多相コイル６を構成する各コイルの周縁の一部に設けてある。貫通孔５１５は本体部５１ｂの両面を貫通している。可動コイル部材５の内部を流動する冷媒は、貫通孔５１５を介して、モールド部材５１の一面から他面へ、他面から一面へ流動することが可能である。

モールド部材５１は、さらに、嵌合溝部５１６、ねじ穴５１７を含む。嵌合溝部５１６は、平面視で、モールドされている多相コイル６及び注入孔５１２、排出孔５１３を囲むように設けてある。嵌合溝部５１６は閉じた形状となっている。嵌合溝部５１６に囲まれた領域は角部が丸い矩形状となっている。嵌合溝部５１６の底部には、複数のねじ穴５１７が設けてある。ねじ穴５１７は雌ねじが切られている穴である。

ジャケット部材５２は矩形板状をなしている。ジャケット部材５２の外形寸法は、モールド部材５１の本体部５１ｂとほぼ同一としてある。ジャケット部材５２は嵌合凸部５２１、複数の孔部５２２を含む。嵌合凸部５２１は嵌合溝部５１６と凹凸が逆の同一形状としてある。ジャケット部材５２において、嵌合凸部５２１の外側の厚さは、モールド部材５１の肉厚部５１ａと本体部５１ｂとの厚さの差とほぼ同一としてある。ジャケット部材５２において、嵌合凸部５２１の内側の厚さは、外側よりも薄くしてある。嵌合凸部５２１に複数の孔部５２２が設けてある。孔部５２２は、モールド部材５１のねじ穴５１７と対応するように設けられている。ジャケット部材５２は、モールド部材５１と同様に、剛性が高く、電気的に絶縁性、耐水性を有する材質で形成する。例えば、ガラスエポキシ樹脂で、ジャケット部材５２を形成する。

ジャケット部材５２は孔部５２２に通したねじをねじ穴５１７に固定することにより、モールド部材５１に固定される。嵌合溝部５１６の溝形状と、嵌合凸部５２１の凸形状とは凹凸が逆の同一形状としてあるので、ジャケット部材５２がモールド部材５１に固定されることにより、嵌合溝部５１６と嵌合凸部５２１は嵌合する。それにより、嵌合凸部５２１の内部は密封される。また、嵌合凸部５２１の内側には、ジャケット部材５２とモールド部材５１との間に空間が形成される。この形成された空間が冷媒の流動経路となる。また、可動コイル部材５において、ジャケット部材５２が取付けられている２つの面が、磁界発生部材２２と対向する面である。

次にモールド部材５１に設けた貫通孔５１５について、より詳細に説明する。図５は、モールド部材５１の一例を示す説明図である。図５以降ではモールド部材５１の嵌合溝部５１６、ねじ穴５１７を省略している。図５Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図５Ｂは図５ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。図５に示す例では、貫通孔５１５は断面矩形形状をなしている。貫通孔５１５は複数設けられている。貫通孔５１５は多相コイル６を構成する各空心コイル６１に対して設けてある。貫通孔５１５は空心コイル６１の外周面に近接する位置に設けてある。貫通孔５１５は空心コイル６１の並設方向と交差する方向の一端部に設けてある。貫通孔５１５の軸方向（軸長方向）は、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向としてある。また、各貫通孔５１５は互いに同一形状、同一断面積としてある。

冷媒は可動コイル部材５を次のように流れる。モールド部材５１の注入口５１１から冷媒が注入される。注入口５１１から注入された冷媒は、さらに注入孔５１２から、可動コイル部材５内部に注入される。冷媒は、モールド部材５１の一面側と他面側とに分かれる。分かれた冷媒はそれぞれ、モールド部材５１とジャケット部材５２との間を流動する。モールド部材５１の一面側と他面側とを流動した冷媒は、排出孔５１３で合流し、排出口５１４を経て、可動コイル部材５の外部に排出される。また、冷媒は注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出されるまでの過程において、その一部が、貫通孔５１５を通過する。それにより、空心コイル６１の外周面から発する熱を回収する。なお、冷媒による冷却能力は、単位時間あたりに流動する冷媒の体積に比例する。したがって、貫通孔５１５の断面積は、冷媒の流動速度又は流動速度に比例する冷媒の圧力に応じて定めれば良い。貫通孔５１５はモールド部材５１全体の強度、剛性を低下させる要因になるので、これらも考慮の上、断面積を定める必要がある。ここで用いる冷媒は、熱的かつ化学的に安定しており、不燃性、無毒、無臭で、耐環境性に優れた（オゾン破壊係数がゼロ）の液体が好ましい。耐環境性の点から、自然冷媒（水）が好適である。しかし、伝熱性を考慮すると、フッ素系不活性液体が好ましい。なお、注入口５１１、排出口５１４の役割を逆にしてもよい。

本実施の形態は次の効果を奏する。空心コイル６１の外周面に近接する位置に設けた貫通孔５１５を流動する冷媒により、空心コイル６１の外周面から発する熱を取り去ることが可能となる。それにより、発生した熱をリニアモータ１０の外部に伝導することを抑制できる。

なお、貫通孔５１５は断面矩形状をなしているとしたが、それに限らない。冷媒が流動可能で、空心コイル６１の外周面から発生する熱を十分、取り去ることが可能であれば、他の形状でもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態は、貫通孔５１５の軸方向が実施の形態１と異なる点が特徴である。図６はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図６Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図６Ｂは、図６ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。本実施の形態では、貫通孔５１５の軸方向が、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向から一様に傾斜している。傾斜の方向は、図６Ａで見ると、紙面の表から裏へ向かうにしたがい、右へ傾斜している。

本実施の形態において、冷媒が注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出されるまでの過程において、その一部が、貫通孔５１５を通過する。冷媒は図６Ａの紙面の左から右へ流動する。貫通孔５１５は右へ傾斜しているため、紙面の表から貫通孔５１５へ冷媒が流入する際の、冷媒と貫通孔５１５の開口部との摩擦抵抗を、実施の形態１と比較して低減することが可能となる。それにより、冷媒の圧力損失を低減することが可能となる。その結果、貫通孔５１５を流動する冷媒の流量が増加し、より効率的に空心コイル６１の側面を冷却可能となる。また、貫通孔５１５を流動することによる圧力の低下量を抑制することが可能となる。

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態２と同様に貫通孔５１５の軸方向を、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向から傾斜させている点を特徴とする。実施の形態２と異なる点は、貫通孔５１５の軸方向を隣接する貫通孔５１５で互い違いとした点である。図７はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図７Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図７Ｂは図７ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。本実施の形態では、貫通孔５１５の軸方向が、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向から傾斜している。傾斜の方向は一様ではなく、図７Ａで見ると、紙面の表から裏へ向かうにしたがい、左へ傾斜している貫通孔５１５と右へ傾斜している貫通孔５１５とが交互に設けられている。

本実施の形態において、冷媒が注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出されるまでの過程において、その一部が、貫通孔５１５を通過する。冷媒は図７Ａの紙面の左から右へ流動する。左へ傾斜している貫通孔５１５は、図７Ａの紙面の裏から貫通孔５１５へ冷媒が流入する際に、冷媒と貫通孔５１５の開口部との摩擦抵抗を、実施の形態１と比較して低減することが可能となる。また、右へ傾斜している貫通孔５１５は、図７Ａの紙面の表から貫通孔５１５へ冷媒が流入する際に、冷媒と貫通孔５１５の開口部との摩擦抵抗を、実施の形態１と比較して低減することが可能となる。それにより、冷媒の圧力損失を低減することが可能となる。その結果、注入孔５１２から排出孔５１３への流動過程における圧力の低下量を抑制することが可能となる。また、傾斜方向が右方向である貫通孔５１５と、傾斜方向が左方向である貫通孔５１５を同数としたことにより、図７Ａの紙面の表から裏へ流動する冷媒の量と、裏から表へ流動する冷媒の量との差が大きくならないので、注入孔５１２から流入し、表側を流れて排出孔５１３から排出する冷媒の量と、注入孔５１２から流入し、裏側を流れて排出孔５１３から排出する冷媒の量との差も大きくはならない。そのため、モールド部材５１の表側、裏側を偏りなく冷却することが可能となる。

（実施の形態４）
本実施の形態は、貫通孔５１５の断面積が一様ではない点が、実施の形態１と異なる。図８はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図８Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図８Ｂは図８ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。本実施の形態では、貫通孔５１５の断面積が、図８Ａの紙面左から右へ向かうにしたがい、大きくなっている。すなわち、空心コイル６１の並設方向において、注入孔５１２のある一方から、排出孔５１３のある他方に向かって、貫通孔５１５の断面積が増大している。本実施の形態では、図８Ｂに示すように貫通孔５１５の開口の長手方向の寸法が大きくなっている。紙面の左右方向最も左側に位置する貫通孔５１５から順に当該寸法をｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６とすると、次の不等式（１）が成り立つ。

ｗ１＜ｗ２＜ｗ３＜ｗ４＜ｗ５＜ｗ６ …（１）

貫通孔５１５の断面積を左から右へ向かうにしたがい、大きくしたことにより、貫通孔５１５を通過する冷媒の量は、左よりも右に位置する貫通孔５１５の方が大きくなる。

本実施の形態において、冷媒が注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出される。冷媒は多相コイル６を冷却しながら、モールド部材５１の内部を流れる。そのため、モールド部材５１に流れて行くにしたがい、冷媒の温度は上昇する。また、モールド部材５１やジャケット部材５２との摩擦などにより圧力が低下する。そのため、冷媒の冷却能力は、注入孔５１２付近が最も高く、排出孔５１３付近が最も低くなる。

本実施の形態において、貫通孔５１５の断面積を左から右へ向かうにしたがい、貫通孔５１５を通過する冷媒の量が増えるため、冷媒の冷却能力の低下を補うことができる。それにより、貫通孔５１５の位置に関わらず、空心コイル６１を均質に冷却することが可能となる。

なお、貫通孔５１５の断面積を変化させる方法は、上述の方法に限らない。貫通孔５１５の開口の短手方向の寸法を変化させても良い。また、断面積をどのような割合で変化させるかについては、冷媒の冷却能力の低下具合に合わせて決めれば良い。

（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態２に実施の形態４を適用した形態に関する。すなわち、貫通孔５１５の軸方向が、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向から一様に傾斜している。また、貫通孔５１５の断面積が一様となっていない。図９はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図９Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図９Ｂは図９ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。本実施の形態では、貫通孔５１５の軸方向が、本体部５１ｂの磁界発生部材２２との対向面の法線方向から一様に傾斜している。傾斜の方向は、図９Ａで見ると、紙面の表から裏へ向かうにしたがい、右へ傾斜している。また、貫通孔５１５の断面積が、図９Ａの紙面左から右へ向かうにしたがい、大きくなっている。本実施の形態では、図９Ｂに示すように貫通孔５１５の開口の長手方向の寸法が大きくなっている。紙面の左右方向最も左側に位置する貫通孔５１５から順に当該寸法をｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６とすると、上述の不等式（１）が成り立つ。本実施の形態において、冷媒は注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出する。その過程において、その一部が、貫通孔５１５を通過する。

本実施の形態においては、次の効果を奏する。貫通孔５１５は右へ傾斜しているため、図９Ａの紙面の表から貫通孔５１５へ冷媒が流入する際の、冷媒と貫通孔５１５の開口部との摩擦抵抗を、実施の形態１と比較して低減することが可能となる。それにより、冷媒の圧力損失を低減することが可能となる。その結果、貫通孔５１５を流動する冷媒の流量が増加し、より効率的に空心コイル６１の側面を冷却可能となる。注入孔５１２から排出孔５１３への流動過程における圧力の低下量を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態において、貫通孔５１５の断面積を左から右へ向かうにしたがい、貫通孔５１５を流動する冷媒の量が増えるため、冷媒の冷却能力の低下を補うことができる。それにより、貫通孔５１５の位置に関わらず、空心コイル６１を均質に冷却することが可能となる。

実施の形態５において、貫通孔５１５の傾斜する向きを実施の形態３と同様に互い違いにしても良い。その場合においては、モールド部材５１の図１０の紙面表側を流れる冷媒の量と、紙面裏側を流れる冷媒の量の差分を互い違いにしない場合よりも、少なくすることが可能となる。

（実施の形態６）
本実施の形態は、貫通孔５１５の開口近傍に誘導突起５１８を設けた点が特徴である。図１０はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図１０Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図１０Ｂは図１０ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。図１０に示すように、貫通孔５１５それぞれに対して、誘導突起５１８が設けてある。誘導突起５１８は平面視円弧状をなしている。誘導突起５１８は図１０Ａの紙面左下方向に膨らんだ形状としてある。誘導突起５１８の一端、紙面右下側は、貫通孔５１５に最も近接している。実施の形態６において、冷媒は注入孔５１２から流入し、排出孔５１３より排出する。すなわち、図１０Ａの紙面の左から右へ冷媒は流れる。したがって、誘導突起５１８により、左から右へと流れようしている冷媒の一部が、左上から右下方向に導かれ、誘導突起５１８の右下端部に近接する貫通孔５１５へ到達する。そして、導かれた冷媒は、貫通孔５１５へ流入する。

以上のように、本実施の形態においては、誘導突起５１８を設けたことにより、冷媒を貫通孔５１５に導くことが可能となる。それにより、誘導突起５１８を設けていない場合と比較して、貫通孔５１５へ流入する冷媒の量を増やすことが可能となる。それにより、空心コイル６１の外周面から発する熱を効率的に回収することが可能となる。

なお、実施の形態６においても、貫通孔５１５を傾斜させたり、貫通孔５１５の断面積を変化させたりしても良い。

（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態６と同様に、貫通孔５１５の開口部近傍に誘導突起５１８を設けた点が、特徴である。さらに、実施の形態６と異なるのは、誘導突起５１８を表側と裏側に設けた点である。図１１はモールド部材５１の他の例を示す説明図である。図１１Ａはモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図１１Ｂは図１１ＡにおけるＢ−Ｂ線による断面図である。図１１に示すように、誘導突起５１８を図１１Ａの紙面表側と裏側とに設けてある。そして、図１１Ａの左から右にかけて、誘導突起５１８を設ける面を表、裏、表、裏のように、互い違いにしている。

本実施の形態において、冷媒が注入孔５１２から流入し、排出孔５１３から排出されるまでの過程において、その一部が、貫通孔５１５を通過する。冷媒は図１１Ａの紙面の左から右へ流動する。貫通孔５１５の開口部において、誘導突起５１８が設けてある側の方が多くの冷媒が導かれる。そのため、貫通孔５１５に流れる冷媒の向きは、誘導突起５１８が設けられている面から、誘導突起５１８が設けられていない面へ向かう向きとなる。すなわち、図１１Ａにおいて、最も左に位置する貫通孔５１５では、紙面の表から裏に向かって冷媒が流れる。その右隣の貫通孔５１５では、紙面の裏から表に向かって冷媒が流れる。そして、紙面の表側に設けた誘導突起５１８と、紙面の裏側に設けた誘導突起５１８とを同数としたことにより、図１１Ａの紙面の表から裏へ流動する冷媒の量と、裏から表へ流動する冷媒の量との差が大きくならないので、注入孔５１２から流入し、表側を流れて排出孔５１３から排出する冷媒の量と、注入孔５１２から流入し、裏側を流れて排出孔５１３から排出する冷媒の量との差も大きくはならない。そのため、モールド部材５１の表側、裏側を偏りなく冷却することが可能となる。

なお、実施の形態７においても、貫通孔５１５を傾斜させたり、貫通孔５１５の断面積を変化させたりしても良い。

（実施の形態８）
本実施の形態は、コイルの一部が冷媒に触れるようにしてある点が、実施の形態１と異なる。図１２はモールド部材５１の他の例を示す平面図である。図１２はそれぞれ、図５Ａと同様な方向から見た平面図である。図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。図１２、図１３に示すように、本実施の形態においては、貫通孔５１５の空心コイル６１側の周壁に、開口５１５ａが設けてある。そして、当該開口５１５ａから空心コイル６１の側面の一部（露出部６１ａ）が貫通孔５１５の内部に露出している。その他の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

本実施の形態においては、貫通孔５１５の内壁に開口５１５ａを設けることにより、空心コイル６１の側面の一部を貫通孔５１５の内部に露出させている。貫通孔５１５を流動する冷媒は、直接、空心コイル６１の露出部６１ａに触れる。それにより、空心コイル６１の側面を、モールド部材５１を介した場合と比較して、より効果的に冷却することが可能となる。また、空心コイル６１が発熱により熱膨張した場合、空心コイル６１の一部が貫通孔５１５の開口５１５ａより突出することも可能である。それにより、空心コイル６１が膨張したことにより、空心コイル６１がモールド部材５１に与える圧力の一部を開口から逃がすことが可能となる。

なお、上述の他の実施の形態においても、本実施の形態と同様に貫通孔５１５の周壁に開口５１５ａを設けても良い。

（実施の形態９）
本実施の形態は、各空心コイル６１に２つの貫通孔５１５を設けた点が、実施の形態１と異なる。図１４はモールド部材５１の他の例を示す平面図である。図１４はモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図１４に示すように、本実施の形態においては、各空心コイル６１に２つの貫通孔５１５を設けている。

本実施の形態においては、空心コイル６１に対応する貫通孔５１５を増やしたので、冷媒は、空心コイル６１から発する熱を、さらに効果的に回収することが可能となる。

なお、上述の他の実施の形態においても、本実施の形態と同様に貫通孔５１５の数を増やしても良い。

（実施の形態１０）
本実施の形態は、モールド部材５１に設ける貫通孔５１５のうち、肉厚部５１ａ側の貫通孔５１５の形状と設ける位置とが、実施の形態９と異なる。図１５はモールド部材５１の他の例を示す平面図である。図１５はモールド部材５１を磁界発生部材２２と対向する方向から見た平面図である。図１５に示すように、本実施の形態においては、貫通孔５１５のうち、肉厚部５１ａ側の貫通孔５１５は、断面が円形状をなしている。断面円形状の貫通孔５１５は、隣接する２つ空心コイル６１の角部と角部との間に形成された空間に配置してある。このような位置に、貫通孔５１５を配置することにより、多相コイル６と多相コイル６を制御する制御回路とを接続するリード線や、空心コイル６１間を接続する接続線といった配線と干渉することになく、貫通孔５１５を設けることが可能となる。

本実施の形態においては、貫通孔５１５の総数を増やしたので、冷媒は、空心コイル６１の側面を、さらに効果的に冷却することが可能となる。

各実施の形態で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ リニアモータ
１ 固定子
２ 分割ユニット
２２ 磁界発生部材
３ 可動子
５ 可動コイル部材
５１ モールド部材
５１ａ 肉厚部
５１１ 注入口
５１４ 排出口
５１ｂ 本体部
５１２ 注入孔（冷媒注入孔）
５１３ 排出孔（冷媒排出孔）
５１５ 貫通孔
５１５ａ 開口（露出孔）
５１８ 誘導突起
５２ ジャケット部材
６ 多相コイル（コイル列）
６１ 空心コイル（コイル）
６１ａ 露出部

Claims (5)

1. 所定方向に磁界が発生する磁気空隙を有する磁界発生部材と、
   前記磁界を横切る方向に電流が流れるコイルが複数個直列に接続されたコイル列、前記コイル列を内包し、矩形状断面を有するモールド部材、及び前記モールド部材の前記磁界発生部材に対向する側の面に固定されるジャケット部材を有し、前記モールド部材及び前記ジャケット部材との間に冷媒が流動可能な空間が形成されている可動コイル部材と
   を備え、
   前記モールド部材は、前記コイル列の周縁であって、コイルの並設方向に交差する方向の一端部に、一面から他面へ貫通する貫通孔を有する
   ことを特徴とする可動コイル型リニアモータ。
2. 前記貫通孔の軸長方向は、前記一面及び前記他面の法線方向に対して傾斜している
   ことを特徴とする請求項１に記載の可動コイル型リニアモータ。
3. 前記モールド部材は、前記貫通孔の開口近傍に前記一面又は前記他面より突出し、前記貫通孔に前記冷媒を誘導する誘導突起を有する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可動コイル型リニアモータ。
4. 前記貫通孔の周壁には、近接する前記コイルの一部が前記貫通孔の内部に露出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可動コイル型リニアモータ。
5. 前記モールド部材は、前記並設方向の端部の一方に冷媒注入孔が設けてあり、前記端部の他方には冷媒排出孔が設けてあり、
   前記貫通孔は、前記並設方向に沿って複数設けられ、前記端部の一方から他方へ向かうにしたがい、断面積が増大する
   ことを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか一項に記載の可動コイル型リニアモータ。

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