JPH11275849A - キャンド・リニアモータの固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電機子巻線の傾きがなく、巻線固定板とガイド
間の強度を上げ、電機子巻線の熱をキャンに伝えないキ
ャンド・リニアモータの固定子の提供。 【解決手段】両面に平滑な帯状の電機子巻線2 を装着し
た巻線固定板1 と、巻線固定板1 および電機子巻線2 を
収納し両部材の周囲に冷却液を流すためのキャン5 と、
巻線固定板1 をキャン5 に位置決め固定するために電機
子巻線2 の上部および下部に配設した第１ガイド3 およ
び第２ガイド4 と、キャン5 の底部を嵌合する溝を有す
る固定ベース6 と、からなる固定子7 を備えたキャンド
・リニアモータの固定子において、第１ガイド3 は、キ
ャン5 と対向する電機子巻線2 の側面に設けてあり、電
機子巻線2 、巻線固定板1 、第１ガイド3 および第２ガ
イド4 を樹脂材料により一体モールドしてある。また、
第１ガイド3 は、電機子巻線2 の長手方向に向かって所
定ピッチの長さで不連続に設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ギャップワインデ
ィング型のリニアモ−タに関し、特に、クリーンルーム
や真空中での半導体製造プロセス等に用いられる超精密
位置決め装置に好適なキャンド・リニアモータの固定子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ギャップワインディング型のリニ
アモ−タとして、非磁性材よりなる巻線固定板の両面に
平滑な帯状の電機子巻線を装着し、これらの部材を収納
し冷媒を流して冷却するためのキャンを備えた固定子
と、固定子の対向面にギャップを介し、マグネットを有
する可動子を配置したものがある。可動子は固定子をま
たいでギャップを保ちながら移動する（例えば、実開平
６―７０４８４号公報）。また、実開平６―７０４８４
号公報記載のリニアモータと基本的構成を同じにして、
図４に示すように、電機子巻線２１をキャン３内で位置
決め固定するために巻線固定板１に第１ガイド３１およ
び第２ガイド４１を設けたことを特徴とするものが提案
されている。このような構成において、電機子巻線１か
ら発生した熱は、キャン３内の冷媒および第２ガイド４
１を通して第２ガイドの下部に設けた図示しない固定ベ
ースへ伝え、位置決め装置への影響を可能な限り小さく
している。固定子は巻線固定板１に電機子巻線２１を絶
縁処理時注型などで一体モールド化されたものに、巻線
固定板１と別部品の第１ガイド３１および第２ガイド４
１とを接着してその接着部を３１a 、４１a とし、巻線
固定板１をキャン３内に挿入固定する構造をとってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の固定
子は、巻線固定板と第１ガイドおよび第２ガイドの接
着、ガイドとキャンとの接着により固定されているた
め、ガイドの加工精度、接着精度の影響が大きい。仮に
ガイドの加工精度、接着精度が悪いと、固定子に対して
可動子のマグネットとの間のギャップが左右で異なるこ
とにより、可動子の移動時にサイドフォースが働き、リ
ニアモータを位置決め装置に組み込んだ際にヨーイング
力が発生し、位置決め精度が落ちるという問題があっ
た。また、リニアモータの推力は、第１ガイドおよび第
２ガイドと巻線固定板、両ガイドとキャンとの間にも反
力が働く。しかし、構成上ガイド寸法を大きくとれない
ため強度上弱いという問題があった。さらに、巻線固定
板がキャン内の頂部と底部に対して垂直でなく、傾きを
持ってキャンにとりつくと電機子巻線が傾くことにな
り、固定子と可動子とのギャップが変化し、特性の劣化
となる。さらにまた、電機子巻線の熱が第１および第２
ガイドを通してキャンへ伝達し、装置全体へ熱の影響を
及ぼすことになる。そこで、本発明は、電機子巻線の位
置の傾きがなく、また、ガイド寸法を大きくすることな
しに強度を高めることができると共に、電機子巻線の熱
をキャンに伝えないようにした高精度のキャンド・リニ
アモータの固定子を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、平滑な帯状の電機子巻線と、両面に前記
電機子巻線を装着した非磁性体の巻線固定板と、前記巻
線固定板および前記電機子巻線を収納し両部材の周囲に
冷却液を流すための非磁性体のキャンと、前記巻線固定
板を前記キャンに位置決め固定するために前記電機子巻
線の上部および下部に配設した第１ガイドおよび第２ガ
イドと、前記キャンの底部を嵌合する溝を有する固定ベ
ースと、からなる固定子を備えたキャンド・リニアモー
タの固定子において、前記第１ガイドは、前記キャンと
対向する前記電機子巻線の側面に設けてあり、前記電機
子巻線、前記巻線固定板、前記第１ガイドおよび前記第
２ガイドを樹脂材料により一体モールドしてあることを
特徴とするものである。また、前記第１ガイドは、前記
電機子巻線の長手方向に向かって所定ピッチの長さで不
連続に設けてあることを特徴とするものである。上記手
段により、第１ガイドを、キャンと対向する電機子巻線
の側面に設け、かつ、電機子巻線、巻線固定板、第１ガ
イドおよび第２ガイドを樹脂材料により一体モールドし
てあるので、巻線固定板と両ガイド間の強度および寸法
精度を向上できるとともに、キャン内の挿入時が容易に
なり、また、固定子の剛性、位置決め精度を確保するこ
とが可能となる。また、第１ガイドを電機子巻線の長手
方向に向かって所定ピッチの長さで不連続に設けるよう
にしたので、第１ガイドとキャンとの接触面積が小さく
なり、電機子巻線の熱がキャンへ伝達することはなく、
装置へ熱の影響をなくすことができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
図に基づいて説明する。図１(a) は本発明の実施例を示
すガイドおよび電機子巻線、巻線固定板の一体成形後の
正面図、図１(b) は(a) の側断面図である。(c) は固定
子のキャン取り付け状態の側面図、図２はフランジ取り
付け後の固定子の正面図である。図３は固定子と可動子
を組み立てたときのリニアモータの斜視図である。従来
例と同じ構成要素については、同一符号を付してその説
明を省略する。図１に示す第1 ガイド３に関して、従
来、巻線固定版の上部に設けていたものを本実施例にお
いて、キャン５と対向する電機子巻線２の側面に設けた
ものである。また、電機子巻線２の絶縁処理と巻線固定
板１の固定と同時に第１ガイド３および第２ガイド４を
注型による樹脂材料で一体モールドしたものであること
を特徴とする。さらに、第１ガイド３は、電機子巻線２
の長手方向に向かって所定ピッチの長さで不連続に設け
てあることを特徴とするものである。このようなキャン
は図２に示すように、キャン５の両端に冷媒を供給する
ジャケット１２１がフランジ１２を介して取り付けら
れ、長手方向に向かって冷媒が冷媒供給口１２２から冷
媒排出１２３に向かって供給される。このよう構成にお
いて、第１ガイド３を、キャン５と対向する電機子巻線
２の側面に設け、かつ、電機子巻線２を装着した巻線固
定板１を第１ガイド３および第２ガイド４を樹脂材料に
より一体モールドしてあるので、製作工数が少なくなる
と共に巻線固定板と両ガイド間の強度を向上できる。図
３に、固定子７をマグネット１０とヨーク９と連結ブロ
ック１１からなる可動子８の間にいれてリニアモータを
組み立てた際を考慮すると、キャン５に対する電機子巻
線２の挿入が容易になるため、固定子７と、可動子８の
マグネット１０との間のギャップが左右で異なることは
なくなり、可動子８の移動時にサイドフォースが働いた
り、リニアモータを位置決め装置に組み込んだ際にヨー
イング力が発生して位置決め精度が落ちるという問題は
なくなる。さらに、ガイド寸法を気にせずに、固定子７
の剛性を確保することも可能となる。さらにまた、第２
ガイド４は巻線固定板１を確実に包み込み、長手方向に
長くとる構造にし、第１ガイド３は電機子巻線２の絶縁
処理部に小さく設け、長手方向に所定ピッチの必要長さ
だけ不連続に設けるようにしたので、第１ガイド３とキ
ャン５との接触面積が小さくなり、電機子巻線２の熱が
キャン５へ伝達することなく、熱はほとんどキャン５内
の冷媒が取り去ることになり装置全体の熱の影響をなく
すことができる。

【０００６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば, リ
ニアモータの固定子の一部を構成する第１ガイドを、キ
ャンと対向する電機子巻線の側面に設け、かつ、電機子
巻線、巻線固定板、第１ガイドおよび第２ガイドを樹脂
材料により一体モールドすると共に、また、第１ガイド
を電機子巻線の長手方向に向かって所定ピッチの長さで
不連続に設けるようにしたことで次のような効果があ
る。 (1) 電機子巻線と可動子マグネットとの左右の隙間が同
じになり、サイドフォースが減少する。 (2) 第１ガイドおよび第２ガイドと巻線固定板の強度が
高くなりモータの推力を十分確保できる。 (3) 第２ガイドと巻線固定板間の隙間がなくなり、ガイ
ド自身の強度も高くなるので、電機子巻線の剛性が上が
る。 (4) 第１ガイドおよび第２ガイドの形状が任意にできる
ため、キャンへの伝熱を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明の実施例を示すガイドおよび電機
子巻線、巻線固定板の一体成形後の正面図、(b) は(a)
の側断面図、(c) は固定子のキャン取り付け状態の側面
図である。

【図２】ジャケット取り付け後の固定子の正面図であ
る。

【図３】固定子と可動子を組み立てたときのリニアモー
タの斜視図である。

【図４】従来例を示す即断面図である。

【符号の説明】

1:巻線固定板 2:電機子巻線 3:第１ガイド 4:第２ガイド ５：キャン ６：固定ベース ７：固定子 ８：可動子 ９：ヨーク １０：マグネット １１：連結ブロック １２：フランジ １２１：ジャケット １２２：冷媒供給口 １２３：冷媒排出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平滑な帯状の電機子巻線と、両面に前記電
   機子巻線を装着した非磁性体の巻線固定板と、前記巻線
   固定板および前記電機子巻線を収納し両部材の周囲に冷
   却液を流すための非磁性体のキャンと、前記巻線固定板
   を前記キャンに位置決め固定するために前記電機子巻線
   の上部および下部に配設した第１ガイドおよび第２ガイ
   ドと、前記キャンの底部を嵌合する溝を有する固定ベー
   スと、からなる固定子を備えたキャンド・リニアモータ
   の固定子において、 前記第１ガイドは、前記キャンと対向する前記電機子巻
   線の側面に設けてあり、 前記電機子巻線、前記巻線固定板、前記第１ガイドおよ
   び前記第２ガイドを樹脂材料により一体モールドしてあ
   ることを特徴とするキャンド・リニアモータの固定子。
2. 【請求項２】前記第１ガイドは、前記電機子巻線の長手
   方向に向かって所定ピッチの長さで不連続に設けてある
   ことを特徴とする請求項１記載のキャンド・リニアモー
   タの固定子。