JPWO2009025162A1 - Cylindrical linear motor armature and cylindrical linear motor - Google Patents
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Abstract
推力リップルおよび電機子の温度上昇を限りなく小さくし、組立性に優れ、良好なモータ特性が得られる円筒状リニアモータ電機子および円筒状リニアモータを提供する。アルミフレーム(1c)に冷却管(1d)を数本配し、エア又は水、油、フロリナート等絶縁冷媒を流すことにより、電機子コイルで発生した熱を回収し、テーブルを介した負荷への伝熱、エアギャップを介した界磁への伝熱を極めて低減するようにした。Provided are a cylindrical linear motor armature and a cylindrical linear motor that are capable of minimizing thrust ripple and temperature rise of the armature as much as possible, excellent in assemblability, and obtaining good motor characteristics. By arranging several cooling pipes (1d) on the aluminum frame (1c) and flowing an insulating refrigerant such as air or water, oil, florinate, etc., the heat generated in the armature coil is recovered and applied to the load via the table. Heat transfer to the field via the air gap and the air gap is greatly reduced.
Description
本発明は、円筒状リニアモータ電機子および円筒状リニアモータに関し、特に電機子コイルの温度上昇を抑える構造に関する。 The present invention relates to a cylindrical linear motor armature and a cylindrical linear motor, and more particularly to a structure that suppresses a temperature rise of an armature coil.
従来公知の円筒状リニアモータとしては、図10にその側断面図で示すようなリニアモータが知られている。図10において、界磁92は、ステンレスパイプ92cと、軸方向に磁化された複数の円柱状のマグネット92a、磁性体からなる円柱状のポールピース92b、ステンレスパイプ92cの軸方向両端に備えたエンドブロック92dから構成される。
マグネット92aは極性が交互に異なるように配置しており、また、各マグネット間にはポールピース92bが備えられている。
更に、各マグネット間に生じる反発力を抑えるため、ステンレスパイプ92cの両端部にエンドブロック92dを取り付けた構造となっている。
電機子91は、円筒状コイル91aと、磁性体からなる円筒状ヨーク91b、アルミフレーム91cから構成される。円筒状コイル91aを複数個軸方向に並べたものを円筒状ヨーク91bの内側に配し、更に、円筒状ヨーク91bの外側をアルミフレーム91cで覆った構造となっている。
電機子91と界磁92とが磁気ギャップを介してそれぞれが同軸上に配置され、電機子91を可動子とし、界磁92を固定子にして相対的に走行するようにしてリニアモータが構成される。As a conventionally known cylindrical linear motor, a linear motor as shown in a sectional side view in FIG. 10 is known. In FIG. 10, a
The
Furthermore, in order to suppress the repulsive force generated between the magnets,
The
The
図11は図10の円筒状リニアモータの円筒状コイル近傍の側断面図である。図11において、電機子91は軸方向に並べて配置された複数の円筒状コイル91aと、円筒状コイル91aの外側には磁性体からなる円筒状ヨーク91b、さらに外側にはアルミフレーム91c、各円筒状コイル間に間挿される円板状の絶縁紙91dが配置される。また、円筒状コイル91aの内側には樹脂製スペーサ91eが配置される。コイル群の結線処理は、円筒状コイル91aとアルミフレーム91cの間のスペースで行い、このスペースは更にモールド樹脂91fにて成形され、円筒状コイル91aとアルミフレーム91cおよびスペーサ91eは機械的に固定されている。
11 is a side sectional view of the vicinity of the cylindrical coil of the cylindrical linear motor of FIG. In FIG. 11, an
しかしながら、従来の円筒状リニアモータにあっては、発熱源が円筒状コイルであり、該コイルの発熱により電機子全体が温度上昇すると、コイルから半径方向外側へ逃げる熱がアルミフレームやテーブルを介して負荷に伝わるため、液晶・半導体製造装置をはじめ、精密部品の製造・検査装置等、負荷への伝熱を嫌う用途には適用できなかった。
また、コイルから半径方向内側へ逃げる熱は、エアギャップを介して四方から界磁に伝わり、マグネットが温度上昇により熱減磁しやすくなるという問題点があった。
また、各円筒状コイルを円筒状ヨークに組付ける場合、該コイルの軸方向寸法の出来上がり精度がばらつくと、各円筒状コイルを等間隔に配置できず、各相コイルに誘起される電圧位相がずれてしまうため、推力リップルが大きくなるという問題があった。
さらに、コイルをボビンに巻いた場合、円筒状コイルのコイル巻き始めが内周部となるので、巻き始めのコイルがボビンに巻回しにくく、更にボビン寸法がコイル占有面積を低下させ、電機子部の温度上昇につながるという問題もあった。
そして、各円筒状コイル同士をつなぐ渡り線と各円筒状コイル間の絶縁性を保つため、絶縁用部品を円筒状コイルの外周部や、渡り線外周に配置するという組立性が良くない問題があった。
また、従来の円筒状コイルを使用して円筒状ヨークを用いた場合、各相別でコイル線を接続するための基板が必要となり、コイルと円筒状ヨークの間に基板スペースを設ける必要があったため、その分コイル巻数を下げ、モータ特性を下げてしまう問題があった。
本発明は、上記課題を解決されるためになされたものであり、推力リップルおよび電機子の温度上昇を限りなく小さくし、組立性に優れ、良好なモータ特性が得られる円筒状リニアモータ電機子および円筒状リニアモータを提供することを目的とする。However, in the conventional cylindrical linear motor, the heat source is a cylindrical coil, and when the temperature of the entire armature rises due to the heat generated by the coil, the heat that escapes radially outward from the coil passes through the aluminum frame or table. Therefore, it could not be applied to applications that dislike heat transfer to the load, such as liquid crystal / semiconductor manufacturing equipment, precision parts manufacturing / inspection equipment.
Further, the heat escaping from the coil inward in the radial direction is transmitted to the field from four directions through the air gap, and there is a problem that the magnet is likely to be thermally demagnetized due to a temperature rise.
Also, when assembling each cylindrical coil to the cylindrical yoke, if the accuracy of the axial dimension of the coil varies, the cylindrical coils cannot be arranged at equal intervals, and the voltage phase induced in each phase coil There is a problem that the thrust ripple increases because of the deviation.
Further, when the coil is wound around the bobbin, the coil winding start of the cylindrical coil becomes the inner peripheral portion, so that the coil at the start of winding is difficult to wind around the bobbin, and the bobbin size reduces the coil occupation area, and the armature portion There was also a problem that led to an increase in temperature.
And in order to maintain the insulation between the crossover wire connecting each cylindrical coil and each cylindrical coil, there is a problem that the assemblability of arranging the insulating parts on the outer periphery of the cylindrical coil or the outer periphery of the crossover wire is not good. there were.
In addition, when a conventional cylindrical coil is used and a cylindrical yoke is used, a substrate for connecting the coil wire is required for each phase, and it is necessary to provide a substrate space between the coil and the cylindrical yoke. For this reason, there is a problem that the number of coil turns is reduced correspondingly and the motor characteristics are lowered.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a cylindrical linear motor armature that can reduce thrust ripple and temperature increase of the armature as much as possible, is excellent in assemblability, and has good motor characteristics. And it aims at providing a cylindrical linear motor.
上記課題を解決するため、請求項1記載の円筒状リニアモータ電機子の発明は、磁性体からなる円筒状ヨークの内側に複数個の円筒状コイルを軸方向に並べ、前記円筒状ヨークの外側をアルミフレームで覆ってなる円筒状リニアモータ電機子において、前記アルミフレームに複数本の冷却管を配設したことを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の円筒状リニアモータ電機子において、前記アルミフレームにテーブルを取り付けると共に、前記アルミフレームの前記テーブル取付面側に前記冷却管を数本並べて配置したことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の円筒状リニアモータ電機子において、前記アルミフレーム内にヒートパイプを円周状に配置したことを特徴としている。In order to solve the above problems, the invention of a cylindrical linear motor armature according to
According to a second aspect of the present invention, in the cylindrical linear motor armature according to the first aspect, a table is attached to the aluminum frame, and several cooling pipes are arranged side by side on the table attachment surface side of the aluminum frame. It is characterized by.
According to a third aspect of the present invention, in the cylindrical linear motor armature according to the first aspect, heat pipes are arranged circumferentially in the aluminum frame.
請求項4記載の円筒状リニアモータ電機子の発明は、磁性体からなる円筒状ヨークの内側に複数個の円筒状コイルを軸方向に並べ、前記円筒状ヨークの外側をアルミフレームで覆ってなる円筒状リニアモータ電機子において、前記円筒状コイルが巻回されたボビンの軸を通る断面での前記ボビンの形状をL字形とし、かつコイル巻き始め用の切り欠きを前記ボビンに設けたことを特徴としている。
請求項5記載の円筒状リニアモータ電機子の発明は、磁性体からなる円筒状ヨークの内側に複数個の円筒状コイルを軸方向に並べ、前記円筒状ヨークの外側をアルミフレームで覆ってなる円筒状リニアモータ電機子において、前記ボビンの軸を通る断面での断面形状をU字形とし、前記ボビンに巻き始めコイル逃げ用の凹みを設けたことを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の円筒状リニアモータ電機子において、前記ボビンの前記円筒状コイル外周より一定距離離れた場所に、コイル引っ掛かり用の切り欠きを設け、この切り欠きに前記各円筒状コイル間同士の渡り線を配置したことを特徴としている。According to a fourth aspect of the invention, the cylindrical linear motor armature includes a plurality of cylindrical coils arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and the outer side of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame. In the cylindrical linear motor armature, the shape of the bobbin in the cross section passing through the axis of the bobbin around which the cylindrical coil is wound is L-shaped, and a notch for starting coil winding is provided in the bobbin. It is a feature.
The invention of a cylindrical linear motor armature according to claim 5 comprises a plurality of cylindrical coils arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and the outside of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame. The cylindrical linear motor armature is characterized in that a cross-sectional shape in a cross section passing through the axis of the bobbin is U-shaped, and the bobbin starts to be wound and is provided with a recess for coil escape.
According to a sixth aspect of the present invention, in the cylindrical linear motor armature according to the fifth aspect, a notch for catching the coil is provided at a position away from the outer periphery of the cylindrical coil of the bobbin by a predetermined distance. A connecting wire between the cylindrical coils is arranged.
請求項7記載の円筒状リニアモータ電機子の発明は、磁性体からなる円筒状ヨークの内側に複数個の円筒状コイルを軸方向に並べ、前記円筒状ヨークの外側をアルミフレームで覆ってなる円筒状リニアモータ電機子において、前記複数個のコイルを一筆巻きして前記円筒状コイルの1相分を構成したことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の円筒状リニアモータ電機子において、前記複数相のコイルを互い違いに配置して固定したことを特徴としている。
請求項9記載の発明は、請求項7記載の円筒状リニアモータ電機子において、前記コイル外周部に構成される前記円筒状ヨークの内周部に一筆巻きして構成したコイルの渡り線を通す切り欠き溝を設けたことを特徴としている。
請求項10記載の円筒状リニアモータの発明は、軸方向に磁化された複数の円柱状のマグネットをステンレスパイプの内側に磁化方向が交互に異なるように配置し、前記各マグネット間には磁性体からなる円柱状のポールピースを介在させ、前記ステンレスパイプの両端をエンドブロックで塞いでなる界磁と、磁性体からなる円筒状ヨークの内側に複数個の円筒状コイルを軸方向に並べ、前記円筒状ヨークの外側をアルミフレームで覆ってなる電機子と、を備え、前記界磁と電機子は磁気ギャップを介して同軸上となるように配置し、前記界磁を固定子に、前記電機子を可動子として相対的に走行するようにした円筒状リニアモータにおいて、前記電機子が、請求項1〜9のいずれか1項記載の円筒状リニアモータ電機子であることを特徴としている。In the invention of the cylindrical linear motor armature according to claim 7, a plurality of cylindrical coils are arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and the outside of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame. In the cylindrical linear motor armature, the plurality of coils are wound with one stroke to constitute one phase of the cylindrical coil.
According to an eighth aspect of the present invention, in the cylindrical linear motor armature according to the seventh aspect, the coils of the plurality of phases are alternately arranged and fixed.
According to a ninth aspect of the present invention, in the cylindrical linear motor armature according to the seventh aspect of the present invention, the connecting wire of the coil formed by winding a single stroke around the inner peripheral portion of the cylindrical yoke formed on the outer peripheral portion of the coil is passed. It features a notch groove.
The invention of a cylindrical linear motor according to a tenth aspect of the invention is that a plurality of columnar magnets magnetized in the axial direction are arranged inside a stainless steel pipe so that the magnetization directions are alternately different, and a magnetic material is provided between the magnets. A cylindrical pole piece made of, a field formed by closing both ends of the stainless steel pipe with end blocks, and a plurality of cylindrical coils arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, An armature covering an outer side of a cylindrical yoke with an aluminum frame, and the field and the armature are arranged so as to be coaxial with each other via a magnetic gap, and the field is used as a stator. A cylindrical linear motor that is configured to travel relatively with a child as a mover, wherein the armature is the cylindrical linear motor armature according to any one of
請求項1に記載の発明によると、アルミフレームに複数本の冷却管を配したことにより、これにエア又は水、油、フロリナート等絶縁冷媒を流すことによって、円筒状コイルにて発生した熱を回収し、負荷への伝熱、界磁への伝熱を極めて低減することが可能となり、液晶・半導体製造装置や、精密部品の製造・検査装置等、電機子周りの大気への伝熱を嫌う用途への適用が可能となる。
また、請求項2に記載の発明によると、アルミフレームにおいてテーブル取付面側に冷却管を数本並べて配置した構造とすることにより、発熱源である円筒状コイルとテーブル間を断熱し、負荷への伝熱を極めて低減することが可能となり、液晶・半導体製造装置や、精密部品の製造・検査装置等、負荷への伝熱を嫌う用途への適用が可能となる。
更に、請求項3に記載の発明によると、ヒートパイプをアルミフレームに円周状に配置した構造とすることにより、円筒状コイルから発生した熱をヒートパイプにて回収し、電機子周りへの伝熱、界磁への伝熱を極めて低減することが可能となり、液晶・半導体製造装置や、精密部品の製造・検査装置等への適用が可能となる。
請求項4および5記載の発明によると、ボビンに巻回された円筒状コイルを軸方向に複数個等間隔で並べて配置させることができるので、推力リップルおよび温度上昇を限りなくを低減させることができる。
請求項6記載の発明によると、各円筒状コイル間の渡り線の位置決めができるので、組立性を向上させることができる。
請求項7〜9記載の発明によると、一筆巻きされたコイルとすることで、円筒状リニアモータ電機子の必要なスペースを最小限に抑えることができ、従来の同体格の円筒状リニアモータよりモータ特性が優れた円筒型リニアモータが得られる。According to the first aspect of the present invention, by providing a plurality of cooling pipes on the aluminum frame, the heat generated in the cylindrical coil can be generated by flowing an insulating refrigerant such as air, water, oil, or fluorinate through the aluminum pipe. It is possible to reduce heat transfer to the load and to the magnetic field, and to transfer heat to the atmosphere around the armature, such as liquid crystal / semiconductor manufacturing equipment and precision parts manufacturing / inspection equipment. Application to disliked use is possible.
Further, according to the invention described in
Furthermore, according to the invention described in
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, a plurality of cylindrical coils wound around the bobbin can be arranged side by side at equal intervals in the axial direction, so that thrust ripple and temperature rise can be reduced as much as possible. it can.
According to the invention described in claim 6, since the connecting wire between the cylindrical coils can be positioned, the assemblability can be improved.
According to the seventh to ninth aspects of the invention, by making the coil wound by one stroke, the necessary space of the cylindrical linear motor armature can be minimized, and the conventional linear cylindrical motor of the same size can be achieved. A cylindrical linear motor with excellent motor characteristics can be obtained.
1 電機子
1a 円筒状コイル
1b 円筒状ヨーク
1c アルミフレーム
1d 冷却管
1e 冷媒入口
1f 冷媒出口
1g ヒートパイプ
2 界磁
2a マグネット
2b ポールピース
2c ステンレスパイプ
2d エンドブロック
3 テーブル
41a 円筒状コイル
41c 円筒状ヨーク
41d アルミフレーム
41f モールド樹脂
41g ボビン
41h 切り欠き
41i 逃げ用の凹み
41j 切り欠き
71 円筒状コイル
72 アルミフレーム
73 バックヨーク
74 リング状コイル
75 コイル渡り線
76 切り欠き溝
91 電機子
91a 円筒状コイル
91b 円筒状ヨーク
91c アルミフレーム
91d 絶縁紙
91e 樹脂製スペーサ
91f モールド樹脂
92 界磁極
92a マグネット
92b ポールピース
92c ステンレスパイプ
92d エンドブロックDESCRIPTION OF
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
なお、本発明が従来のものと同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略し、異なる点のみ説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, about the same component as this invention, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and only a different point is demonstrated.
図1は本発明の実施例1に係る電機子を備えた円筒状リニアモータであって、(a)は斜視図、(b)は軸を含む垂直面で切った断面図、(c)は電機子部分の拡大斜視図である。図1において、実施例1によれば、アルミフレーム1cに複数本の冷却管1dを配設したのが特徴である。
図1(a)、(b)に示すように、冷却管1dをアルミフレーム1cに複数本配設し、冷媒入口1eよりエア又は水、油、フロリナート等の絶縁冷媒を冷却管1dに流し、冷媒出口1fより回収することにより、円筒状コイル1aにて発生する熱を回収し、テーブル3を介した負荷への伝熱、また、エアギャップを介した界磁2への伝熱を極めて低減することが可能となる。なお、図1(c)に示すように、電機子断面において、対角線上に4本冷却管1dを対称配置した場合、アルミフレーム1cの上下面と側面の4面に均等に熱が逃げるため、アルミフレーム1cの表面の温度上昇を均等に下げることが可能となる。1 is a cylindrical linear motor including an armature according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a perspective view, (b) is a cross-sectional view taken along a vertical plane including an axis, and (c) is a cross-sectional view. It is an expansion perspective view of an armature part. In FIG. 1, the first embodiment is characterized in that a plurality of cooling
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a plurality of cooling
以上、実施例1によれば冷却管により大きな冷却能力が得られるので、筒液晶・半導体製造装置をはじめ、精密部品の製造・検査装置等、負荷への伝熱や大気への伝熱を嫌う用途への適用が可能となる。 As described above, according to the first embodiment, a large cooling capacity can be obtained by the cooling pipe. Therefore, heat transfer to the load and heat transfer to the atmosphere, such as a cylindrical liquid crystal / semiconductor manufacturing apparatus, a precision part manufacturing / inspection apparatus, etc. Application to usage is possible.
図2は本発明の実施例2に係る電機子の斜視図である。
図2において、実施例2の円筒状リニアモータ電機子のアルミフレームのみ記載している。図2において、冷却管1dの配置に関してアルミフレーム1cのテーブル3の取付面側に冷却管1dを数本並べて、中でそれぞれ接続して蛇行した1本の冷却管としている。
このように、アルミフレームにおいてテーブル取付面側に冷却管を数本(図2では4本)並べて配置し、冷媒入口1eよりエア又は水、油、フロリナート等の絶縁冷媒を冷却管1dに流し、冷媒出口1fより回収することにより、円筒状コイルにて発生する熱を回収し、テーブルを介した負荷への伝熱、また、エアギャップを介した界磁への伝熱を極めて低減することが可能となる。
以上、実施例2によれば冷却管により大きな冷却能力が得られるので、液晶・半導体製造装置をはじめ、精密部品の製造・検査装置等、負荷への伝熱を嫌う用途への適用が可能となる。FIG. 2 is a perspective view of an armature according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 2, only the aluminum frame of the cylindrical linear motor armature of Example 2 is shown. In FIG. 2, with respect to the arrangement of the cooling
Thus, several cooling pipes (four in FIG. 2) are arranged side by side on the table mounting surface side in the aluminum frame, and an insulating refrigerant such as air, water, oil, or florinate is flowed from the
As described above, according to the second embodiment, a large cooling capacity can be obtained by the cooling pipe, so that it can be applied to applications such as liquid crystal / semiconductor manufacturing equipment, precision parts manufacturing / inspection equipment, etc. that dislike heat transfer to the load. Become.
図3は本発明の実施例3に係る電機子の正面図である。
図3において、アルミフレーム1cのみ記載している。図3では円筒状リニアモータの冷却構造に関しヒートパイプ1gをアルミフレーム1cの円周上に連続配置した構造としている。
図3に示すように、アルミフレーム断面において円周上にヒートパイプを連続配置し、このヒートパイプでアルミフレーム1cの内部の熱を速やかに外部に運び出すことにより、円筒状コイルにて発生する熱を効率良く回収し、テーブルを介した負荷への伝熱、エアギャップを介した界磁への伝熱を極めて低減することが可能となる。FIG. 3 is a front view of an armature according to
In FIG. 3, only the
As shown in FIG. 3, heat pipes are continuously arranged on the circumference of an aluminum frame cross section, and the heat generated in the cylindrical coil is quickly carried out to the outside by the heat pipe. Can be collected efficiently, and heat transfer to the load via the table and heat transfer to the field via the air gap can be extremely reduced.
図4は本発明の実施例4に係る円筒状リニアモータの円筒状コイル近傍の側断面図である。図4において、ボビン41gに巻回された円筒状コイル41aは、軸方向に複数個並べて配置されている。ボビン41gは樹脂成形で作製されるため寸法ばらつきがなく、円筒状コイル41aは軸方向に等間隔で配置される。円筒状コイル41aの外側には磁性体からなる円筒状ヨーク41c、さらに外側にはアルミフレーム41dが配置される。コイル群の結線処理は、円筒状コイル41aと円筒状ヨーク41cの間のスペースで行い、このスペースは更にモールド樹脂41fにて成形され、円筒状コイル41aと円筒状ヨーク41cは機械的に固定されている。
図5は本発明の実施例4に係る円筒状コイルおよびボビンであって、(a)は円筒状コイルおよびボビンの正面図と、(b)は側断面図である。
図において、ボビン41gは断面形状をL字形とし、コイル巻き始め用に切り欠き41gを設けている。この切り欠き41gからコイルを引っ掛け巻き始める。コイルを巻き終わった後は、図のようにコイルをボビン切り欠き41hの中に収まるように曲げる。このコイルを複数個軸方向に並べて電機子部を構成している。
このように、実施例4によれば、ボビン41gに巻回された円筒状コイル41aを軸方向に複数個等間隔で並べて配置させることができるので、推力リップルを低減させることができる。また、ボビン41gの断面形状をL字形としているため、コイル占有面積を向上させ、温度上昇抑制に貢献している。FIG. 4 is a side sectional view of the vicinity of the cylindrical coil of the cylindrical linear motor according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, a plurality of
5A and 5B are a cylindrical coil and a bobbin according to a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a front view of the cylindrical coil and bobbin, and FIG. 5B is a side sectional view.
In the figure, the
Thus, according to the fourth embodiment, a plurality of
図6は本発明の実施例5を示す円筒状コイルおよびボビンであって、(a)は平面図、(b−A)は正面図、(b−B)は側断面図である。
図において、ボビン41gの断面形状はU字形とし、コイル巻き始め用に逃げ用の凹み41iを設けている。また、コイルは、ボビンの円筒状コイル外周より一定距離れた場所に配置した切り欠き41jに引っ掛けた後ボビン41gに巻回する。
この切り欠き41jは巻き始め部と巻き終わり部の両側に配置し、各円筒状コイル41aの渡り線を配置するためにも使用する。
このように、実施例5によれば、ボビン41gに巻回された円筒状コイル41aを軸方向に複数個等間隔で並べて配置させることができ、推力リップルを低減させることができる。また、各円筒状コイル41a間の渡り線の位置決めができ、組立性を向上することができる。6A and 6B are a cylindrical coil and a bobbin showing Embodiment 5 of the present invention, in which FIG. 6A is a plan view, FIG. 6B is a front view, and FIG. 6B is a side sectional view.
In the figure, the
The
As described above, according to the fifth embodiment, a plurality of
図7は本発明の実施例6を示す円筒状リニアモータの縦断面図、図8は図7のリニアモータのコイル斜視図、図9は図7のリニアモータのバックヨーク断面図である。
図7のコイルは一筆巻きされたコイル71と切り欠きを設けたバックヨーク73とで構成されている。これにより、実施例6の円筒型リニアモータは、コイルとバックヨークのスペースが最小限に抑えられることができる。すなわち、図8から判るように、このコイルは、一筆巻きされたリング状のコイル74を、複数相分互い違いに、なおかつコイル渡り線75を一箇所に集中するよう配置し、接着剤を塗布し硬化させたものである。図8のように構成されたコイルを図9に示すバックヨーク内に挿入するため、バックヨーク内径部にコイル渡り線を通すスペースを確保できる寸法の切り欠き溝76を設けている。7 is a longitudinal sectional view of a cylindrical linear motor showing Embodiment 6 of the present invention, FIG. 8 is a perspective view of a coil of the linear motor of FIG. 7, and FIG. 9 is a sectional view of a back yoke of the linear motor of FIG.
The coil shown in FIG. 7 includes a
以上、本発明によれば、アルミフレームに複数本の冷却管を配したことにより、これにエア又は水、油、フロリナート等絶縁冷媒を流すことによって、円筒状コイルにて発生した熱を回収し、負荷への伝熱、界磁への伝熱を極めて低減することが可能となり、液晶・半導体製造装置や、精密部品の製造・検査装置等、電機子周りの大気への伝熱を嫌う用途への適用が可能となる。
また、ボビンに巻回された円筒状コイルを軸方向に複数個等間隔で並べて配置させることができるので、温度上昇を限りなくを低減させることができ、また推力リップルを低減させることができる。
さらに、各円筒状コイル間の渡り線の位置決めができるので、組立性を向上させることができ、一筆巻きされたコイルとすることで、円筒状リニアモータ電機子の必要なスペースを最小限に抑えることができ、従来の同体格の円筒状リニアモータと比べてモータ特性が優れた円筒型リニアモータが得られる。As described above, according to the present invention, by providing a plurality of cooling pipes on the aluminum frame, the heat generated in the cylindrical coil is recovered by flowing an insulating refrigerant such as air, water, oil, or fluorinate through the aluminum pipe. , Heat transfer to the load and heat transfer to the field can be extremely reduced, and applications that dislike heat transfer to the atmosphere around the armature, such as liquid crystal / semiconductor manufacturing equipment and precision parts manufacturing / inspection equipment Application to is possible.
Further, since a plurality of cylindrical coils wound around the bobbin can be arranged in the axial direction and arranged at equal intervals, the temperature rise can be reduced as much as possible, and the thrust ripple can be reduced.
Furthermore, since the crossover between the cylindrical coils can be positioned, the assemblability can be improved, and the coil linearly wound armature can be minimized by making the coil wound by one stroke. Therefore, a cylindrical linear motor having superior motor characteristics as compared with a conventional cylindrical linear motor of the same body size can be obtained.
本発明の円筒状リニアモータによると、推力リップルおよび電機子の温度上昇を限りなく小さくし、組立性に優れ、良好なモータ特性を有する円筒状リニアモータ電機子を得ることが可能なので、高精度な位置決めや微小送りを必要とする液晶・半導体製造装置や、精密部品の製造・検査装置等の用途へ適用することが有用となる。 According to the cylindrical linear motor of the present invention, it is possible to obtain a cylindrical linear motor armature having extremely small thrust ripple and temperature increase of the armature, excellent assemblability, and good motor characteristics. It is useful to apply to applications such as liquid crystal / semiconductor manufacturing equipment that requires precise positioning and fine feed, and precision parts manufacturing / inspection equipment.
Claims (10)
前記アルミフレームに複数本の冷却管を配設したことを特徴とする円筒状リニアモータ電機子。In a cylindrical linear motor armature in which a plurality of cylindrical coils are arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and an outer side of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame.
A cylindrical linear motor armature, wherein a plurality of cooling pipes are disposed on the aluminum frame.
前記円筒状コイルが巻回されたボビンの軸を通る断面での前記ボビンの形状をL字形とし、かつコイル巻き始め用の切り欠きを前記ボビンに設けたことを特徴とする円筒状リニアモータ電機子。In a cylindrical linear motor armature in which a plurality of cylindrical coils are arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and an outer side of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame.
A cylindrical linear motor electric machine characterized in that the shape of the bobbin in a cross section passing through the axis of the bobbin around which the cylindrical coil is wound is L-shaped, and a notch for starting coil winding is provided in the bobbin. Child.
前記ボビンの軸を通る断面での断面形状をU字形とし、前記ボビンに巻き始めコイル逃げ用の凹みを設けたことを特徴とする円筒状リニアモータ電機子。In a cylindrical linear motor armature in which a plurality of cylindrical coils are arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and an outer side of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame.
A cylindrical linear motor armature characterized in that a cross-sectional shape in a cross section passing through an axis of the bobbin is U-shaped, and a recess for starting coil winding is provided on the bobbin.
前記複数個のコイルを一筆巻きして前記円筒状コイルの1相分を構成したことを特徴とする円筒状リニアモータ電機子。In a cylindrical linear motor armature in which a plurality of cylindrical coils are arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and an outer side of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame.
A cylindrical linear motor armature, wherein the plurality of coils are wound with one stroke to constitute one phase of the cylindrical coil.
前記電機子が、請求項1〜9のいずれか1項記載の円筒状リニアモータ電機子であることを特徴とする円筒状リニアモータ。A plurality of cylindrical magnets magnetized in the axial direction are arranged inside the stainless steel pipe so that the magnetization directions are alternately different, and a cylindrical pole piece made of a magnetic material is interposed between the magnets. An electric machine comprising a field magnet in which both ends of a pipe are closed by end blocks, and a plurality of cylindrical coils arranged in an axial direction inside a cylindrical yoke made of a magnetic material, and the outside of the cylindrical yoke is covered with an aluminum frame. The field and the armature are arranged so as to be coaxial with each other via a magnetic gap, and the field is used as a stator and the armature is used as a mover. In cylindrical linear motor,
A cylindrical linear motor, wherein the armature is the cylindrical linear motor armature according to any one of claims 1 to 9.
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