JPH0670484U - キャンド・リニアモータの固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ギャップワインディング形リニアモータの固定
子に関し、移動子側に熱が伝わり難く、剛性の高いキャ
ンド・リニアモータの固定子を提供する。 【構成】両面に平滑な帯状コイルを貼付した非磁性体よ
りなる巻線固定枠４の底部に所定ピッチと長さで設けた
突起と、巻線固定枠４の頂部に固定したスペーサ片６
と、キャン３の底部に設けた突起を嵌め込むスリット３
１と、固定ベースの長手方向にスリット３１と同じピッ
チで若干長めの長穴１１を設ける。巻線固定枠４をキャ
ン３内に側方から挿入し、スリット３１に突起４１を嵌
め込む。次に、フランジ９をキャン３の両側面に溶接し
たのち、スペーサ片６とキャン３の両内面を接着剤で固
定する。そののち、キャン３の底部を固定ベース１に設
けた溝２に嵌合し、溶接部３２ａでレーザやミグ溶接等
でキャン３に巻線固定枠４を液密に、溶接部３２ｂでキ
ャン３と固定ベース１を強固に溶接する。

Description

【考案の詳細な説明】

【００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ギャップワインディング形リニアモータの固定子に関し、特に、半 導体製造装置等クリーンルームや真空中での搬送装置に用いる、高精度・高頻度 ・微細送り駆動に適する。

【００２】

【従来の技術】

ギャップワインディング形のリニアモータとして、非磁性材よりなる固定子枠 の両面に平滑な帯状コイルを貼付した固定子の両面に、ギャップを介し、ムービ ング・マグネットを配置した磁束貫通形の同期リニアモータがある（例えば、実 願平３− ７０５７０号公報）。 また、誘導電機形リニアモータのコイル端を非磁性体ダクトで包絡し、ダクト 内に冷却媒体を流通させるものがある（例えば、実開平３− １１３８０号公報 、第７図）。

【００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前者は固定子巻線の冷却が自然対流であるため冷却能力が低く、ま た、固定子巻線が直接外気に接触するのでクリーンルーム内や真空中で用いる場 合、発塵や発ガスの可能性がある。 また、後者は通常の誘導電機形リニアモータであり高精度・高頻度・微細送り 駆動には適さず、コイルエンド部の冷却はできるが、コア内部までは十分に冷却 できない可能性が高い。 上記いずれのものも、固定子巻線の発熱が、移動子に伝わり易く、ナノオーダ の位置決め用には適さない。 そこで、本考案は、ナノオーダの超精密位置決めを行う送り装置に用いる磁束 貫通形のギャップワインディング形リニアモータの固定子コイルの冷却を発塵や 発ガスなく行える、移動子側に熱が伝わり難い、剛性の高いキャンド・リニアモ ータの固定子を提供することを目的とする。

【００４】

【課題を解決するための手段】

両面に平滑な帯状コイルを貼付した非磁性体よりなる巻線固定枠と、巻線固定 枠を収納するキャンと、キャンを嵌合する溝を有する固定ベースよりなるキャン ド・リニアモータの固定子において、前記巻線固定枠の底部に所定ピッチと長さ で設けた突起４１と、前記巻線固定枠の頂部に固定した複数のスペーサ片６、６ と、キャン３の底部に設けた前記突起４１を嵌め込むスリット３１と、前記固定 ベースの長手方向に前記スリット３１と同じピッチで若干長めの長穴１１を設け る。 巻線固定枠４をキャン３の内に側方から挿入し、スリット３１に突起４１を嵌 め込む。次に、フランジ９、９をキャン３の両側面に液密に溶接したのち、スペ ーサ片６、６をキャン３の両内面に接着剤で固定する。そののち、キャン３の底 部を固定ベース１に設けた溝２に嵌合し、溶接部３２ａでレーザやミグ溶接等で キャン３に巻線固定枠４を液密に、溶接部３２ｂでキャン３と固定ベース１を強 固に溶接する。 さらにそののち、フランジ９、９にジャケット９１、９１をパッキンを介しボ ルトにより固定する。ジャケット９１、９１に設けた冷媒供給口９２から冷媒を 供給し、冷媒通路７内を流動させる。

【００５】

【作用】

上記手段により、帯状コイル、キャンの内面とスペーサ片の下面で構成される 下部通路と、キャンの頂部内面とスペーサ片の上面で構成される上部通路が生じ る。下部通路および上部通路が冷媒通路となり、コイルが直接冷却され、巻線固 定枠を介し間接的に冷却される。一方スペーサ片により巻線固定枠からキャンへ の熱の伝導が防げる。

【００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。図１は本考案の一実施例を示 す側断面図、図２は正面図、図３は巻線固定枠の（ａ）正面図および（ｂ）側面 図、図４はキャンの（ａ）正面図および（ｂ）下面図、図５は固定ベースの（ａ ）正面図、（ｂ）側面図および（ｃ）下面図である。 逆Ｔ字状の固定ベース１の上面・中央部には、図５に示すように、長手方向の 溝２を設けてあり、下面には長手方向に複数の長穴１１を所定のピッチと長さで 設けてある。 非磁性材・薄肉の角管状のキャン３の下底には、図４に示すように、長穴１１ と同じピッチで長穴１１より若干短くした複数のスリット３１を長手方向に複数 設けてある。 固定ベース１上面の溝２に、キャン３の下端を嵌合・固定してある。 非磁性・良熱伝導体よりなる平板状の巻線固定枠４の底部には、図３に示すよ うに、スリット３１と同じ長さとピッチで設けた突起４１を設けてある。 巻線固定枠４の高さは、突起４１をスリット３１に嵌め込んだとき、上部にキ ャン３の肉厚より大きな隙間が生じるようにしてある。 巻線固定枠４の両側面には、例えば実願平３− ７０５７０号で開示したよう な、帯状コイル５、５を貼付してある。巻線固定枠４の頂部には、樹脂等の熱伝 導の悪い材料よりなる複数の熱絶縁用スペーサ片６を帯状コイル５、５の頂部に 当接させ、接着部６１で長手方向に接着する。 フランジ９、９には冷媒通路７を切り欠いてあり、周辺には雌ネジを設けてあ る。ジャケット９１、９１の外側には、冷媒供給口９２と冷媒排出口９３が設け てある。 組立は、下記の要領でおこなう。 両側面に帯状コイル５、５を貼付し、頂部にスペーサ片６を固定した巻線固定 枠４をキャン３の内に側方から挿入し、スリット３１に突起４１を嵌め込む。 次に、フランジ９、９をキャン３の両側面に液密に溶接したのち、スペーサ片 ６とキャン３の両内面を接着剤で固定する。 その結果、帯状コイル５、５、キャン３の内面と熱絶縁用スペーサ片６の下面 で構成される下部通路と、キャン３の頂部内面とスペーサ片６の上面で構成され る上部通路８が生じる。下部通路および上部通路は冷媒通路７として用いる。 そののち、キャン３の底部を固定ベース１に設けた溝２に嵌合し、溶接部３２ ａでレーザやミグ溶接等でキャン３に巻線固定枠４を液密に、溶接部３２ｂでキ ャン３と固定ベース１を強固に溶接する。 さらにそののち、フランジ９、９にジャケット９１、９１をパッキンを介しボ ルトにより固定する。

【００７】 以下に、動作を説明する。 帯状コイル５、５に多相交流を供給すると、長手方向に移動磁界が生じる。こ のとき、帯状コイル５、５には銅損が生じ、発熱する。 特に、起動・停止頻度が激しい微小送りの場合は、冷却を効率よく行う必要が ある。通常、効率よく冷却するため、冷却媒体を直接発熱部に接触させるのが好 ましい。 ジャケット９１に設けた冷媒供給口９２から、水、フロリナート等の冷媒を圧 力を掛けて供給すると、冷媒は冷媒通路７内を冷媒供給口９２から冷媒排出口９ ３に向かって流通し、直接帯状コイル５、５表面から、又間接的に巻線固定枠４ を介し熱を奪う。 このとき、巻線固定枠４からの伝熱はスペーサ片６により断熱されキャン３の へは伝わらない。 冷媒排出口９３を出た冷媒は、循環パイプ（図示せず）を介し、途中に設けた 放熱器（図示せず）により冷却され、冷媒供給口９２に供給しクローズに循環す る。

【００８】

【効果】

キャン側面、上面および底面は直接冷媒により冷却され、巻線固定枠上部とキ ャンはスペーサ片により断熱されるため、コイルからキャンへの熱伝導が防止で き、空隙を介しキャンと対向している移動子への熱伝達が防止できる。従って、 コイルの発熱が移動子の温度に影響しない。 また、キャン内部を巻線固定枠とスペーサ片でＴ字状に補強するので、キャン の剛性が高くなる。

【００９】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例を示す側断面図。

【図２】 本考案の実施例を示す正面図。

【図３】 本考案の実施例に用いる巻線固定枠の（ａ）
正面図および（ｂ）側面図。

【図４】 本考案の実施例に用いるキャンの（ａ）正面
図および（ｂ）下面図。

【図５】 本考案の実施例に用いる固定ベースの（ａ）
正面図、（ｂ）側面図および（ｃ）下面図。

【符号の説明】

１ 固定ベース １１ 長穴 ２ 溝 ３ キャン ３１ スリット ３２ａ、３２ｂ 溶接部 ４ 巻線固定枠 ４１ 突起 ５ 帯状コイル ６ スペーサ片 ７ 冷媒通路 ８ 上部通路 ９ フランジ ９１ ジャケット ９２ 冷媒供給口 ９３ 冷媒排出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に平滑な帯状コイル（５、５）を貼
   付した非磁性体の巻線固定枠（４）と、巻線固定枠
   （４）を収納する非磁性体のキャン（３）と、キャン
   （３）を嵌合する溝（２）を有する固定ベース（１）よ
   りなるキャンド・リニアモータの固定子において、 前記巻線固定枠（４）の底部に所定ピッチと長さで設け
   た突起（４１）と、前記巻線固定枠（４）の頂部に固定
   した熱伝導の悪い材質よりなる複数のスペーサ片（６、
   ６）と、キャン（３）の底部に設けた前記突起（４１）
   を嵌め込むスリット（３１）と、前記固定ベース（１）
   の長手方向に設けた前記スリット（３１）と同じピッチ
   で若干長めの長穴（１１）を備えたことを特徴とするキ
   ャンド・リニアモータの固定子。