JPH1127927A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JPH1127927A JPH1127927A JP19511397A JP19511397A JPH1127927A JP H1127927 A JPH1127927 A JP H1127927A JP 19511397 A JP19511397 A JP 19511397A JP 19511397 A JP19511397 A JP 19511397A JP H1127927 A JPH1127927 A JP H1127927A
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- JP
- Japan
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- armature
- linear motor
- yoke
- permanent magnets
- refrigerant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電機子コイルからテーブルに伝達する熱を少
なくして、高精度のリニアモータを提供する。 【解決手段】 平板状のヨーク部２と、ヨーク部２の長
手方向に交互に異極が現れるように配置した複数の永久
磁石３と、永久磁石３に空隙を介して対向する複数の電
機子鉄心６１に電機子コイル６２を巻回して形成した電
機子部６と、電機子部６に取り付けたテーブル５２とを
備えたリニアモータにおいて、テーブル５２の電機子コ
イル６２に対向する面に設けた冷媒を通す冷媒導管７
と、電機子コイル６２の各側面に近接して設けた複数の
フィン部８１と冷媒導管７に接触させたベース部８２と
からなる熱伝導率の高い金属材料からなる冷却板８とを
備えたものである。したがって、テーブル５２には熱が
伝わりにくく、テーブル５２の温度上昇は少なくなり、
熱影響によるテーブル５２の位置決め精度の誤差を小さ
く抑えることができる。
なくして、高精度のリニアモータを提供する。 【解決手段】 平板状のヨーク部２と、ヨーク部２の長
手方向に交互に異極が現れるように配置した複数の永久
磁石３と、永久磁石３に空隙を介して対向する複数の電
機子鉄心６１に電機子コイル６２を巻回して形成した電
機子部６と、電機子部６に取り付けたテーブル５２とを
備えたリニアモータにおいて、テーブル５２の電機子コ
イル６２に対向する面に設けた冷媒を通す冷媒導管７
と、電機子コイル６２の各側面に近接して設けた複数の
フィン部８１と冷媒導管７に接触させたベース部８２と
からなる熱伝導率の高い金属材料からなる冷却板８とを
備えたものである。したがって、テーブル５２には熱が
伝わりにくく、テーブル５２の温度上昇は少なくなり、
熱影響によるテーブル５２の位置決め精度の誤差を小さ
く抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械のテーブ
ルの駆動用等に用いられるリニアモータに関する。
ルの駆動用等に用いられるリニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テーブルの駆動用等に用いられる
リニアモータは、例えば図６に示すように構成されてい
るものが開示されている（例えば、特開平５−４９２３
０号公報）。すなわち、固定部１０は、断面がＵ字形で
所定の長さを有する磁性体からなるヨーク部２０と、ヨ
ーク部２０の両脚部２１０、２２０の内側面２１０ａ，
２２０ａに取り付けられて、界磁を構成する永久磁石３
０と、ヨーク部２０の両脚部２１０、２２０の上面に長
手方向に伸びるガイドレール４０とから構成されてい
る。可動部５０は、ガイドレール４０の上に長手方向に
沿って移動し得るように軸受部５１０によって支持され
たテーブル５２０と、テーブル５２０の下面に取り付け
られた電機子部６０とで構成されている。電機子部６０
は、ヨーク部２０の両脚部２１０と２２０の間の空間に
配置され、かつ両方の永久磁石３０に対して空隙を介し
て対向するた積層鋼板からなる電機子鉄心６１０と、電
機子鉄心６１０に巻回した電機子コイル６２０によって
構成されている。
リニアモータは、例えば図６に示すように構成されてい
るものが開示されている（例えば、特開平５−４９２３
０号公報）。すなわち、固定部１０は、断面がＵ字形で
所定の長さを有する磁性体からなるヨーク部２０と、ヨ
ーク部２０の両脚部２１０、２２０の内側面２１０ａ，
２２０ａに取り付けられて、界磁を構成する永久磁石３
０と、ヨーク部２０の両脚部２１０、２２０の上面に長
手方向に伸びるガイドレール４０とから構成されてい
る。可動部５０は、ガイドレール４０の上に長手方向に
沿って移動し得るように軸受部５１０によって支持され
たテーブル５２０と、テーブル５２０の下面に取り付け
られた電機子部６０とで構成されている。電機子部６０
は、ヨーク部２０の両脚部２１０と２２０の間の空間に
配置され、かつ両方の永久磁石３０に対して空隙を介し
て対向するた積層鋼板からなる電機子鉄心６１０と、電
機子鉄心６１０に巻回した電機子コイル６２０によって
構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、熱発生源である電機子コイル５４０を巻回した
電機子鉄心５３０が直接テーブル５２０に取り付けられ
ているため、電機子コイル５４０で発生した熱がテーブ
ル５２０に伝わり易く、半導体製造設備などの熱影響に
よるテーブルの位置決め精度の誤差が問題となる設備で
は使用が難しいという問題があった。本発明は、電機子
コイルからテーブルに伝達する熱を少なくして、高精度
のリニアモータを提供することを目的とする。
術では、熱発生源である電機子コイル５４０を巻回した
電機子鉄心５３０が直接テーブル５２０に取り付けられ
ているため、電機子コイル５４０で発生した熱がテーブ
ル５２０に伝わり易く、半導体製造設備などの熱影響に
よるテーブルの位置決め精度の誤差が問題となる設備で
は使用が難しいという問題があった。本発明は、電機子
コイルからテーブルに伝達する熱を少なくして、高精度
のリニアモータ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】上記課題を解決するた
め、本発明は、平板状のヨーク部と、前記ヨーク部の長
手方向に交互に異極が現れるように配置した複数の永久
磁石と、前記永久磁石に空隙を介して対向する複数の電
機子鉄心に電機子コイルを巻回して形成した電機子部
と、前記電機子部に取り付けたテーブルとを備えたリニ
アモータにおいて、前記テーブルの前記電機子コイルに
対向する面に設けた冷媒を通す冷媒導管と、前記電機子
コイルの各側面に近接して設けた複数のフィン部と前記
冷媒導管に接触させたベース部とからなる熱伝導率の高
い金属材料からなる冷却板とを備えたものである。ま
た、前記冷却板は、前記ベース部が前記複数のフィン部
毎に分割してあるものである。また、前記ヨーク部はＵ
字状に形成され、前記永久磁石は前記ヨーク部の両脚部
の内側に対向するように固定されたものである。また、
前記ヨーク部は長方形に形成され、前記永久磁石は前記
ヨーク部の両側面に背中合わせに固定されたものであ
る。
め、本発明は、平板状のヨーク部と、前記ヨーク部の長
手方向に交互に異極が現れるように配置した複数の永久
磁石と、前記永久磁石に空隙を介して対向する複数の電
機子鉄心に電機子コイルを巻回して形成した電機子部
と、前記電機子部に取り付けたテーブルとを備えたリニ
アモータにおいて、前記テーブルの前記電機子コイルに
対向する面に設けた冷媒を通す冷媒導管と、前記電機子
コイルの各側面に近接して設けた複数のフィン部と前記
冷媒導管に接触させたベース部とからなる熱伝導率の高
い金属材料からなる冷却板とを備えたものである。ま
た、前記冷却板は、前記ベース部が前記複数のフィン部
毎に分割してあるものである。また、前記ヨーク部はＵ
字状に形成され、前記永久磁石は前記ヨーク部の両脚部
の内側に対向するように固定されたものである。また、
前記ヨーク部は長方形に形成され、前記永久磁石は前記
ヨーク部の両側面に背中合わせに固定されたものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す正断
面図、図２はＡ−Ａ断面に沿う側断面図、図３は平断面
図である。図において、１は固定部で、断面がＵ字形で
磁性体からなるヨーク部２と、ヨーク部２の両脚部２
１、２２の内側面２１１，２２１に取り付けられて、界
磁を構成する永久磁石３（３ａ，３ｂ）と、ヨーク部２
の両脚部２１、２２上面に長手方向に伸びるガイドレー
ル４とから構成されている。５は可動部で、ガイドレー
ル４の上に長手方向に沿って移動し得るように軸受部５
１によって支持されたテーブル５２と、ヨーク部２の脚
部２１と２２の間の空間に配置されて、テーブル５２の
下面にボルト５３によって取り付けられた電機子部６と
から構成されている。電機子部６は、図２および図３に
示すように、永久磁石３に空隙を介して対向する電機子
鉄心６１と、電機子鉄心６１に巻回した電機子コイル６
２（６２ａ，６２ｂ）からなる単位電機子６Ｘを複数
個、ガイドレール４の長手方向に沿って伸びるように係
合して形成してある。
に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す正断
面図、図２はＡ−Ａ断面に沿う側断面図、図３は平断面
図である。図において、１は固定部で、断面がＵ字形で
磁性体からなるヨーク部２と、ヨーク部２の両脚部２
１、２２の内側面２１１，２２１に取り付けられて、界
磁を構成する永久磁石３（３ａ，３ｂ）と、ヨーク部２
の両脚部２１、２２上面に長手方向に伸びるガイドレー
ル４とから構成されている。５は可動部で、ガイドレー
ル４の上に長手方向に沿って移動し得るように軸受部５
１によって支持されたテーブル５２と、ヨーク部２の脚
部２１と２２の間の空間に配置されて、テーブル５２の
下面にボルト５３によって取り付けられた電機子部６と
から構成されている。電機子部６は、図２および図３に
示すように、永久磁石３に空隙を介して対向する電機子
鉄心６１と、電機子鉄心６１に巻回した電機子コイル６
２（６２ａ，６２ｂ）からなる単位電機子６Ｘを複数
個、ガイドレール４の長手方向に沿って伸びるように係
合して形成してある。
【０００６】電機子鉄心６１は、図３に示すように、長
方形の積層鋼板の一方の側面に凹部６１１を、反対側の
側面に凸部６１２を設け、両方の先端よりの両側面にコ
イル装入溝６１３ａ，６１３ｂを設けて積層してある。
電機子コイル６２ａは電機子鉄心６１の一方の先端側の
コイル装入溝６１３ａに巻回し、電機子コイル６２ｂは
他方の先端側のコイル装入溝６１３ｂに巻回してある。
すなわち、電機子鉄心６１は、一方の単位電機子６Ｘの
凹部６１１と他方の単位電機子６Ｘの凸部６１２を係合
させて、順次複数の単位電機子６Ｘを一体に形成したも
のである。
方形の積層鋼板の一方の側面に凹部６１１を、反対側の
側面に凸部６１２を設け、両方の先端よりの両側面にコ
イル装入溝６１３ａ，６１３ｂを設けて積層してある。
電機子コイル６２ａは電機子鉄心６１の一方の先端側の
コイル装入溝６１３ａに巻回し、電機子コイル６２ｂは
他方の先端側のコイル装入溝６１３ｂに巻回してある。
すなわち、電機子鉄心６１は、一方の単位電機子６Ｘの
凹部６１１と他方の単位電機子６Ｘの凸部６１２を係合
させて、順次複数の単位電機子６Ｘを一体に形成したも
のである。
【０００７】５４はテーブル５２の電機子コイル６２
ａ，６２ｂに対向する面にガイドレール４の長手方向に
沿って伸びる冷却用溝、７は冷却用溝５４の中に装着し
た冷媒導管で、両端に開口部７１を設け、一方の開口部
７１にはテーブル５２の端部に設けたブラケット５５の
冷媒の供給口５５１に、他方の開口部はブラケット５６
の冷媒の排出口５６１に接続するようにしてある。８は
熱伝導率の高い金属材料である銅製またはアルミ合金性
の冷却板で、電機子部６の各電機子コイル６２の側面に
近接し、隣接する電機子コイル６２の間に挿入されたフ
ィン部８１と、電機子コイル６２と冷媒導管７との間に
挿入されたベース部８２とからなり、ベース部８２は冷
媒導管７に接触して固定されている。また、冷却板８と
電機子コイル６２とはモールド樹脂９によって一体に形
成してある。このような構成により、電機子コイル６２
から発生した熱は、冷却板８を通り、冷媒導管７に伝達
され、冷媒導管７内を流れる冷媒によって外部に排出さ
れる。したがって、テーブル５２には熱が伝わりにく
く、テーブル５２の温度上昇は少なくなる。
ａ，６２ｂに対向する面にガイドレール４の長手方向に
沿って伸びる冷却用溝、７は冷却用溝５４の中に装着し
た冷媒導管で、両端に開口部７１を設け、一方の開口部
７１にはテーブル５２の端部に設けたブラケット５５の
冷媒の供給口５５１に、他方の開口部はブラケット５６
の冷媒の排出口５６１に接続するようにしてある。８は
熱伝導率の高い金属材料である銅製またはアルミ合金性
の冷却板で、電機子部６の各電機子コイル６２の側面に
近接し、隣接する電機子コイル６２の間に挿入されたフ
ィン部８１と、電機子コイル６２と冷媒導管７との間に
挿入されたベース部８２とからなり、ベース部８２は冷
媒導管７に接触して固定されている。また、冷却板８と
電機子コイル６２とはモールド樹脂９によって一体に形
成してある。このような構成により、電機子コイル６２
から発生した熱は、冷却板８を通り、冷媒導管７に伝達
され、冷媒導管７内を流れる冷媒によって外部に排出さ
れる。したがって、テーブル５２には熱が伝わりにく
く、テーブル５２の温度上昇は少なくなる。
【０００８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は本発明の第２の実施例を示す側断面図であ
る。上記第１の実施例では冷却板８のベース部８２が各
フィン部８２と一体になっていたが、この場合、冷却板
８のベース部８２がフィン部８１毎に分割されている。
したがって、電機子鉄心６１と電機子コイル６２をモー
ル度樹脂９によってモールド成形した後に冷却板８を挿
入するときに、挿入作業が容易となる。なお、このとき
は、モールド成形のとき、治具等により冷却板８を挿入
する挿入穴を形成しておく。
する。図４は本発明の第２の実施例を示す側断面図であ
る。上記第１の実施例では冷却板８のベース部８２が各
フィン部８２と一体になっていたが、この場合、冷却板
８のベース部８２がフィン部８１毎に分割されている。
したがって、電機子鉄心６１と電機子コイル６２をモー
ル度樹脂９によってモールド成形した後に冷却板８を挿
入するときに、挿入作業が容易となる。なお、このとき
は、モールド成形のとき、治具等により冷却板８を挿入
する挿入穴を形成しておく。
【０００９】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。図５は本発明の第３の実施例を示す正断面図であ
る。この場合、永久磁石３ａ，３ｂを一つの長方形のヨ
ーク部２の両側面に背中合わせに取り付け、電機子鉄心
６１を６１ａと６１ｂに分割して、それぞれ永久磁石３
ａと３ｂに空隙を介して対向するようにテーブル５２に
固定し、電機子鉄心６１ａ，６１ｂにはそれぞれ電機子
コイル６２ａ，６２ｂを巻回したものである。なお、冷
却板８の構成と冷媒導管７の構成は上記第１の実施例お
よび第２の実施例と同様にしてある。したがって、電機
子コイル６２から発生した熱は、冷却板８を通り、冷媒
導管７に伝達され、冷媒導管７内を流れる冷媒によって
外部に排出され、テーブル５２の温度上昇は少なくな
る。また、二つの永久磁石３ａ，３ｂと電機子鉄心６１
ａ，６１ｂに作用する吸引力は、一つのヨーク部２に対
して反対方向に働く、すなわち、ヨーク部２に互いに相
殺する方向に働くので、ヨーク部２の剛性が低くても変
形したりすることはない。
る。図５は本発明の第３の実施例を示す正断面図であ
る。この場合、永久磁石３ａ，３ｂを一つの長方形のヨ
ーク部２の両側面に背中合わせに取り付け、電機子鉄心
６１を６１ａと６１ｂに分割して、それぞれ永久磁石３
ａと３ｂに空隙を介して対向するようにテーブル５２に
固定し、電機子鉄心６１ａ，６１ｂにはそれぞれ電機子
コイル６２ａ，６２ｂを巻回したものである。なお、冷
却板８の構成と冷媒導管７の構成は上記第１の実施例お
よび第２の実施例と同様にしてある。したがって、電機
子コイル６２から発生した熱は、冷却板８を通り、冷媒
導管７に伝達され、冷媒導管７内を流れる冷媒によって
外部に排出され、テーブル５２の温度上昇は少なくな
る。また、二つの永久磁石３ａ，３ｂと電機子鉄心６１
ａ，６１ｂに作用する吸引力は、一つのヨーク部２に対
して反対方向に働く、すなわち、ヨーク部２に互いに相
殺する方向に働くので、ヨーク部２の剛性が低くても変
形したりすることはない。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、テ
ーブルに冷媒を通す冷媒導管と、電機子コイルの側面に
近接して設けたフィン部と冷媒導管に接触させたベース
部とからなる熱伝導率の高い冷却板を設けてあるので、
電機子コイルから発生する熱は冷却板を通り、冷媒導管
を流れる冷媒によって外部に排出される。したがって、
テーブル５２には熱が伝わりにくく、テーブル５２の温
度上昇は少なくなり、熱影響によるテーブルの位置決め
精度の誤差を小さく抑えることができ、高精度のリニア
モータを提供できる効果がある。
ーブルに冷媒を通す冷媒導管と、電機子コイルの側面に
近接して設けたフィン部と冷媒導管に接触させたベース
部とからなる熱伝導率の高い冷却板を設けてあるので、
電機子コイルから発生する熱は冷却板を通り、冷媒導管
を流れる冷媒によって外部に排出される。したがって、
テーブル５２には熱が伝わりにくく、テーブル５２の温
度上昇は少なくなり、熱影響によるテーブルの位置決め
精度の誤差を小さく抑えることができ、高精度のリニア
モータを提供できる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す正断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第１の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第１の実施例を示す平断面図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
【図５】 本発明の第３の実施例を示す正断面図であ
る。
る。
【図６】 従来例を示す正断面図である。
１：固定部、２：ヨーク部、２１、２２：脚部、２１
１：２２１：内側面、３、３ａ，３ｂ：永久磁石、４：
ガイドレール、５：可動部、５１：軸受部、５２：テー
ブル、５３：ボルト、５４：冷却用溝、５５、５６：ブ
ラケット、５５１：供給口、５６１：排出口、６：電機
子部、６１、６１ａ，６１ｂ：電機子鉄心、６１１：凹
部、６１２：凸部、６２，６２ａ，６２ｂ：電機子コイ
ル、６３ａ，６３ｂ：コイル装入溝、７：冷媒導管、７
１：開口部、８：冷却板、８１：フィン部、８２：ベー
ス部、９：モールド樹脂
１：２２１：内側面、３、３ａ，３ｂ：永久磁石、４：
ガイドレール、５：可動部、５１：軸受部、５２：テー
ブル、５３：ボルト、５４：冷却用溝、５５、５６：ブ
ラケット、５５１：供給口、５６１：排出口、６：電機
子部、６１、６１ａ，６１ｂ：電機子鉄心、６１１：凹
部、６１２：凸部、６２，６２ａ，６２ｂ：電機子コイ
ル、６３ａ，６３ｂ：コイル装入溝、７：冷媒導管、７
１：開口部、８：冷却板、８１：フィン部、８２：ベー
ス部、９：モールド樹脂
Claims (4)
- 【請求項１】 平板状のヨーク部と、前記ヨーク部の長
手方向に交互に異極が現れるように配置した複数の永久
磁石と、前記永久磁石に空隙を介して対向する複数の電
機子鉄心に電機子コイルを巻回して形成した電機子部
と、前記電機子部に取り付けたテーブルとを備えたリニ
アモータにおいて、 前記テーブルの前記電機子コイルに対向する面に設けた
冷媒を通す冷媒導管と、前記電機子コイルの各側面に近
接して設けた複数のフィン部と前記冷媒導管に接触させ
たベース部とからなる熱伝導率の高い金属材料からなる
冷却板とを備えたことを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項２】 前記冷却板は、前記ベース部が前記複数
のフィン部毎に分割してあることを特徴とする請求項１
記載のリニアモータ。 - 【請求項３】 前記ヨーク部はＵ字状に形成され、前記
永久磁石は前記ヨーク部の両脚部の内側に対向するよう
に固定されたことを特徴とする請求項１または２記載の
リニアモータ。 - 【請求項４】 前記ヨーク部は長方形に形成され、前記
永久磁石は前記ヨーク部の両側面に背中合わせに固定さ
れたことを特徴とする請求項１または２記載のリニアモ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19511397A JP3694821B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19511397A JP3694821B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | リニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127927A true JPH1127927A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3694821B2 JP3694821B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=16335718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19511397A Expired - Fee Related JP3694821B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694821B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034231A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Yaskawa Electric Corp | リニアスライダ |
| JP2003047230A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-14 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | リニアモータを用いた駆動装置、ビーム加工装置 |
| US6847132B2 (en) * | 2001-07-10 | 2005-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Electromagnetic actuator having an armature coil surrounded by heat-conducting anisotropy material and exposure apparatus |
| KR100757671B1 (ko) * | 2006-02-03 | 2007-09-10 | 창원대학교 산학협력단 | 냉각관의 대칭배열에 의한 리니어모터용 판형냉각기 |
| JP2008220003A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
| JP2012165604A (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ステージ装置及び冷却ユニット |
| JP2014060883A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Okuma Corp | リニアモータ |
| JP2016059117A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 住友重機械工業株式会社 | リニアモータ用電機子 |
| US10050508B2 (en) | 2015-05-27 | 2018-08-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor having a field element and an armature with a carrier |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP19511397A patent/JP3694821B2/ja not_active Expired - Fee Related
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