KR100525147B1 - 선형 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 신뢰성의 향상 및 조립 작업성의 향상이 가능한 선형 모터를 제공하는 것이다.

고정자 요오크(22) 상에 모터 구동 방향에 따라서 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석(23, 24)이 소정의 간격을 거쳐서 배치되는 고정자(21) 및 상기 모터 구동 방향에 따라서 배치된 복수의 자극 티스(25)와 각 자극 티스(25)에 권취된 코일(28)을 구비한 가동자(29)로 이루어지는 선형 모터이며, 각 자극 티스(25)의 요오크부(25c)의 배면측에 절결부(25a)를 형성하고, 이 절결부(25a)가 복수의 요오크부(25c)에 걸쳐서 연결됨으로써 형성되는 홈형 오목부(26)를 마련하고, 이 홈형 오목부(26)에 연결 부재(27)를 결합시킴으로써 복수의 자극 티스(25)를 연결 일체화한다.

Description

선형 모터{LINEAR MOTOR}

본 발명은, 특히 공작 기계의 테이블 이송 등에 이용되는 선형 모터에 관한 것이다.

도20은, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시된 이러한 종류의 종래의 선형 모터의 구성을 도시한 단면도이다.

도면에 있어서, 고정자(1)는 고정자 요오크(2) 상에 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석(3a, 3b)이 소정의 간격을 거쳐서 배치된 것이다. 가동자(4)는 이 고정자(1)에 따라서 소정의 간극을 거쳐서 이동한다.

그리고, 이 가동자(4)는 가동자 요오크(5), 이 가동자 요오크(5)의 고정자(1)와 대향하는 측의 면에 볼트 나사(6)를 거쳐서 소정의 간격을 거쳐서 보유 지지되는 단면 사다리꼴 형상의 결합 부재(7), 단면이 대략 T자형으로 형성되어 일단부 중앙부에 형성된 도브테일(8a)을 거쳐서 결합 부재(7)에 각각 결합되는 동시에, 양측에 오목부(8b), 볼록부(8c)를 갖는 복수의 제1 자극 티스 부재(8), 단면 대략 I자형으로 형성되어 양측에 갖는 오목부(9a), 볼록부(9b)가 제1 자극 티스 부재(8)의 각각 볼록부(8c), 오목부(8b)에 끼워 맞춤으로써, 각 제1 자극 티스 부재(8) 사이에 끼움 삽입되는 복수의 제2 자극 티스 부재(9), 이들 양 자극 티스 부재(8, 9)에 각각 권취되는 코일(10) 및 이들 양 자극 티스 부재(8, 9)의 주위를 둘러싸도록 배치되고, 이들을 고정 부착 일체화하는 몰드 수지(11)에 의해 구성되어 있다.

종래의 선형 모터는 상기와 같이 구성되고, 가동자(4)의 조립은, 우선 제1 및 제2 자극 티스 부재(8, 9)에 각각 코일(10)을 권취한다. 계속해서, 각 제1 자극 티스 부재(8)의 도브테일(8a)을 볼트 나사(6)를 거쳐서 가동자 요오크(5)에 보유 지지되는 결합 부재(7)에 끼워 맞추어 지면에 대해 수직인 방향으로 미끄럼 이동시키고, 소정의 위치에서 볼트 나사(6)를 체결함으로써 가동자 요오크(5) 상에 각각 고정한다. 계속해서, 제2 자극 티스 부재(9)의 오목부(9a), 볼록부(9b)를 제1 자극 티스 부재(8)의 볼록부(8c), 오목부(8b)에 각각 끼워 맞추어 미끄럼 이동시킴으로써, 각 제1 자극 티스 부재(8) 사이에 각 제2 자극 티스 부재(9)를 각각 끼워 넣는다. 그리고 마지막으로, 이들 양 자극 티스 부재(8, 9) 및 코일(10)의 주위를 몰드 수지(11)로 둘러싸 고정 부착 일체화함으로써 행해지고 있다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 2000-217334호(단락 0005, 도1)

종래의 선형 모터는 이상과 같이, 제1 자극 티스 부재(8) 사이에 제2 자극 티스 부재(9)를 미끄럼 이동시켜 끼워 넣음으로써 구성되어 있으므로, 양 자극 티스 부재(8, 9)에 각각 권취된 코일(10)끼리가, 제2 자극 티스 부재(9)가 미끄럼 이동할 때에 접촉하여 서로 마찰이 되어 절연 불량이나 단선이 생길 우려가 있어 신뢰성이 저하하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 제1 자극 티스 부재(8)의 도브테일(8a)을 결합 부재(7)에 끼워 맞추어 미끄럼 이동시키고, 볼트 나사(6)를 체결함으로써 가동자 요오크(5) 상에 고정하고, 계속해서 제2 자극 티스 부재(9)의 오목부(9a), 볼록부(9b)를 제1 자극 티스 부재(8)의 볼록부(8c), 오목부(8b)에 각각 끼워 맞추어 미끄럼 이동시킴으로써, 각 제1 자극 티스 부재(8) 사이에 각 제2 자극 티스 부재(9)를 각각 끼워 넣을 필요가 있으므로 조립 작업성이 악화하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 자극 티스는 일반적으로 프레스 펀칭한 전자 강판을 적층하여 제작하고 있다. 따라서, 모터 용량이 커져 자극 티스의 폭이 증대하는 경우, 전자 강판의 적층 두께를 증가시킬 필요가 있다. 적층 두께가 커지면, 적층에 의한 오차가 생겨 자극 티스가 기울어져 버려 조립성이 악화된다. 또한, 적층 두께의 증대에 따라서 프레스 금형의 다이(하부형)를 두껍게 할 필요가 있어 금형비가 증대하여 자극 티스의 비용 상승 요인이 된다.

또한, 자극 티스에 강판 적층 구조가 아닌 것을 채용하는 경우도 모터 용량에 따라서 자극 티스의 폭을 바꿀 필요가 있어, 생산, 부품 관리면에서의 효율을 저해하는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 복수의 자극 티스를 연결 일체화하는 새로운 구성을 제공하는 것으로, 더욱 구체적으로는 자극 티스의 연결 일체화 구조에 있어서의 신뢰성 향상 및 조립 작업성의 향상이 가능한 선형 모터를 제공하는 것이다.

또한, 모터 용량의 변화에 대해 자극 티스의 생산, 부품 관리면에서의 효율화에 의해 비용 저감을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 관한 선형 모터는 모터 구동 방향으로 연장되는 고정자 요오크와, 이 고정자 요오크 상에 상기 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석을 구비한 고정자 및 상기 고정자의 영구 자석과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 상기 모터 구동 방향에 따라서 차례로 배치된 복수의 자극 티스와, 상기 각 자극 티스에 권취된 코일을 구비한 가동자로 이루어지는 선형 모터이며,

상기 각 자극 티스는 상기 고정자와 대향하는 면의 배면측에 위치하여 인접한 상기 자극 티스와 접촉하는 요오크부와, 이 요오크부로부터 상기 고정자와 대향하는 측으로 돌출하여 형성되어 그 주위에 상기 코일이 권취되는 치형부로 이루어지고,

상기 각 요오크부의 배면측에 절결부를 형성함으로써, 상기 절결부가 상기 복수의 요오크부에 걸쳐서 연결됨으로써 형성되는 홈형의 오목부를 마련하고,

상기 오목부에 연결 부재를 결합시킴으로써, 상기 복수의 자극 티스를 연결 일체화한 것이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

<제1 실시 형태>

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시하고, (A)는 평면도, (B)는 측단면도, 도2는 도1에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도, 도3은 도1에 있어서의 자극 티스를 차례로 배치하는 공정을 도시한 평면도, 도4는 도3에 있어서의 각 자극 티스를 연결 부재에 의해 연결 일체화하는 공정을 도시한 평면도, 도5는 연결 부재와 자극 티스를 용접에 의해 고정 부착하는 공정을 도시한 정면도, 도6은 도5에 있어서의 공정이 실시된 후의 구성을 도시한 평면도, 도7은 연결 부재와 자극 티스의 용접 요령을 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

도면에 있어서, 고정자(21)는 모터 구동 방향(도면 중, 양 방향 화살표의 방향)으로 연장되는 판형의 고정자 요오크(22)와, 이 고정자 요오크(22) 상에 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석(23, 24)으로 구성되어 있다. 가동자(29)는 고정자(21)의 영구 자석(23, 24)과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 모터 구동 방향에 따라서 배치된 복수의 자극 티스(25)와, 각 자극 티스(25)에 권취된 코일(28)과, 복수의 자극 티스(25)를 연결 일체화하는 연결 부재(27)로 구성되어 있다.

도1의 (B)에 있어서, 자극 티스(25)의 상부[고정자(21)와 대향하는 면의 배면측]는 요오크부(25c)로 되어 있고, 요오크부(25c)로부터 하방[고정자(21)와 대향하는 측]으로 돌출하여 치형부(25d)가 형성되어 있다. 각 치형부(25d)의 주위에는 코일(28)이 권취되고, 요오크부(25c)의 단부끼리가 접촉하여 복수의 자극 티스(25)가 차례로 배치되어 있다.

도2에 있어서, 각 자극 티스(25)의 요오크부(25c)의 배면에는 소정 위치(여기서는 2군데)에 모터 구동 방향(도2에서는 지면에 수직인 방향)에 따라서 단면 직사각형[폭(W1), 높이(H2)]의 절결부(25a)가 형성되고, 또한 양단부에는 폭이 W1/2인 절결부(25b)가 형성되어 있다. 그리고, 특히 이 절결부(25a)가 복수의 요오크부(25c)에 걸쳐서 연결됨으로써 홈형 오목부(26)가 형성된다(도1 참조).

이 홈형 오목부(26)의 전체 길이에 걸쳐서 연결 부재(27)가 결합하여 복수의 자극 티스(25)가 연결 일체로 구성된다. 이 연결 부재(27)의 소정 위치에는 도시하지 않은 피구동 부분과의 부착용 나사 구멍(27a)이 형성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 가동자(29)의 조립 공정을 도면에 의거하여 설명한다.

우선, 각 자극 티스(25)에 코일(28)을 각각 권취한다. 그리고, 도3에 도시한 바와 같이 이들 각 자극 티스(25)를 각각 요오크부(25c)의 단부면끼리를 접촉시킴으로써 정렬시킨다. 그러면, 이 정렬에 의해 각 절결부(25a)가 연결되어 홈형 오목부(26)가 형성된다. 계속해서, 도4에 도시한 바와 같이 홈형 오목부(26)에 연결 부재(27)를 결합시킨 후, 도5에 도시한 바와 같이 용접을 실시하여 도6에 도시한 바와 같이 연결 부재(27)를 각 자극 티스(25)의 요오크부(25c)에 고정 부착한다. 그리고, 이 고정 부착에 의해 각 자극 티스(25)는 연결 부재(27)를 거쳐서 연결 일체화되어 가동자(29)가 완성된다.

또한, 도6에서 도시한 용접 요령에 대해 도7에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 도6에 도시한 바와 같이, 연결 부재(27)의 높이(H1)와 홈형 오목부(26)[절결부(25a)]의 깊이(H2)와의 관계가 중요해진다. 용접 부위(P)에는 열수축이 발생하므로 이 열수축에 의해 연결 부재(27)에 휨이 발생하면, 연결 부재(27)에 의해 연결 일체화되는 자극 티스(25)의, 특히 고정자(21)와의 대향면이 왜곡되게 되는 문제점이 생긴다.

그래서, 이 용접 부위(P)가 연결 부재(27)의 높이 방향 중심에 위치하도록 홈형 오목부(26)의 깊이(H2)를 연결 부재(27) 높이(H1)의 1/2(H1/2)보다 약간 작게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, H2 ＜ H1/2로 설정한 경우, 용접 작업에 의해서는 용접 부위(P)가 연결 부재(27)의 높이 방향 중심 위치로부터 약간 하방이 될 가능성이 있다. 이 경우, 연결 부재(27)는 용접의 영향에 의해 상방으로 볼록해지는 방향으로 휘는 경향이 있지만, 이 연결 부재(27)에 연결되는 복수의 자극 티스(25)는 서로 그 단부가 접촉하는 구조로 되어 있으므로, 반대로 용접 부위(P)가 중심보다 상방으로 어긋나 연결 부재(27)가 상방으로 오목해지는 방향으로 휘는 경우에 비교하면, 자극 티스(25)의 고정자(21)와의 대향면의 왜곡은 충분히 작은 값으로 억제되어 실제 손실이 거의 없다는 이점이 있다.

이와 같이 상기 제1 실시 형태에 따르면, 각 자극 티스(25)의 요오크부(25c)의 배면에 형성된 절결부(25a)가 연결되어 형성된 홈형 오목부(26)에, 연결 부재(27)를 결합시킴으로써 각 자극 티스(25)를 연결 일체화하도록 하고 있으므로, 가동자(29)의 조립에 수고가 들지 않아 조립 작업성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 인접하는 코일(28)끼리가 접촉하여 서로 마찰되는 일도 없어지므로, 절연 불량이나 단선이 생길 우려가 없어 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 연결 부재(27)를 용접에 의해 홈형 오목부(26)에 고정 부착하는 경우, 홈형 오목부(26)의 깊이(H2)를 연결 부재(27) 높이(H1)의 1/2보다 작게(H2 ＜ H1/2) 함으로써 연결 부재(27)의 휨을 억제하고, 또한 휨에 의한 영향을 저감할 수 있으므로, 휨의 교정 작업이 불필요해져 조립 작업성의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

<제2 실시 형태>

도8은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도, 도9는 도8에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도, 도10은 도8에 있어서의 자극 티스에 코일을 권취하는 공정을 도시한 사시도이다.

도면에 있어서, 상기 제1 실시 형태에 있어서와 같은 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도면에 있어서, 고정자(31)는 고정자 요오크(22) 상에 영구 자석(23, 24)이 각각 2열로 배치되어 구성되어 있다. 가동자(37)를 구성하는 각 자극 티스(25)는 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 배열된 2개의 단위 자극 티스(32)로 이루어진다. 그리고, 각 2개의 단위 자극 티스(32)는 도10에 도시한 바와 같이 권선 지그(34)를 거쳐서 도면 중 화살표 방향으로 회전시킴으로써, 마그네트 와이어(35)가 권취되어 형성되는 코일(33)에 의해 체결되어 일체화된다.

본 제2 실시 형태에 있어서는 코일(33)이 권취된 자극 티스(25)를 상기 제1 실시 형태에 있어서와 마찬가지로 하여, 각각 요오크부(25c)의 단부면끼리를 접촉시킴으로써 차례로 정렬시킨다. 그러면, 이 정렬에 의해 각 절결부(25a)가 연결되어 홈형 오목부(26)가, 또한 양 단위 자극 티스(32)의 열 사이에는 단부에 형성한 양 절결부(25b)에 의해 양 단위 자극 티스(32) 사이에 걸친 홈형 오목부(36)가 각각 형성된다. 이들 양 홈형 오목부(26, 36)에 도9에 도시한 바와 같이 각각 연결 부재(27)를 결합시키고, 도8에 도시한 바와 같이 소정의 위치에 용접을 실시함으로써, 각 자극 티스(25)는 연결 부재(27)를 거쳐서 연결 일체화되어 가동자(37)가 구성된다.

이와 같이 상기 제2 실시 형태에 따르면, 단위 자극 티스(32)를 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 2개 배치하고, 그 주위에 코일(33)을 권취하고 체결 일체화하여 자극 티스(25)를 구성하도록 하고 있으므로, 조합에 의해 선형 모터의 필요 추력(모터 용량)의 변화에 대응하는 것이 가능해져, 조립 작업성의 향상은 물론, 동일 부품의 유용이 가능해져 부품 관리 등이 용이해지므로 비용 저감을 도모할 수 있다.

특히, 자극 티스를 자성판인 전자 강판을 적층하여 제작하는 경우, 모터 용량이 커져도 생산은 단위 자극 티스마다 행하기 때문에, 강판의 적층 두께는 일정 한도 내로 억제되어 프레스 금형이 저렴해지는 동시에, 적층에 의한 쓰러짐 경향이 억제되어 생산성이 향상된다. 또한, 복수의 단위 자극 티스를 반전시키면서 쌓아 올리도록 하면 전체 자극 티스로서의 쓰러짐을 더욱 작게 할 수 있다.

또한, 양 단위 자극 티스(32) 사이에 걸친 홈형 오목부(36)를 형성하고, 이 홈형 오목부(36)에 연결 부재(27)를 결합시키고 있으므로, 일체화가 보다 강화되어 신뢰성의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 2개의 단위 자극 티스를 배열하여 이를 일괄적으로 그 주위에 코일을 권취하여 일체화하는 것으로 하였지만, 이 일괄하는 단위 자극 티스의 개수는 2개에 한정되지 않고 3개 이상이라도 좋은 것은 당연하다.

또한, 각 자극 티스를 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 배열되어 일괄 권취되는 코일에 의해 일체화되는 복수의 단위 자극 티스로 구성하는 방식은 반드시 이상에서 설명한 선형 모터, 즉 복수의 자극 티스를 연결 부재에 의해 연결 일체화하는 구조인 것에 그 적용이 한정되는 것은 아니다. 이 새로운 방식은 다른 구조, 예를 들어 종래 기술에서 설명한 요오크부와 치형부가 별도의 부재이고, 양부가 도브테일 구조 등으로 결합되는 구조인 것에도 적용할 수 있어 부품 관리 등이 용이해져 비용이 저감되고, 또한 자극 티스를 전자 강판을 적층하여 제조하는 경우는, 적층에 의한 쓰러짐 경향이 억제되어 생산성이 향상되고 프레스 금형도 저렴해지는 효과를 얻을 수 있다.

<제3 실시 형태>

도11은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도, 도12는 도11에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 측면도, 도13은 도11에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도, 도14는 도11에 있어서의 연결 부재와 자극 티스를 용접에 의해 고정 부착하는 공정을 도시한 정면도, 도15는 도14에 있어서의 공정이 실시된 후의 구성을 도시한 평면도이다.

도면에 있어서, 상기 제2 실시 형태에 있어서와 같은 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도면에 있어서, 가동자(42)를 구성하는 각 자극 티스(41)는 모터 구동 방향과 직교하는 방향에 배열된 2개의 단위 자극 티스(43)로 이루어진다. 그리고, 각 2개의 단위 자극 티스(43)는 앞의 제2 실시 형태에서 설명한 것과 마찬가지로, 그들에 일괄하여 권취된 코일(33)에 의해 체결되어 일체화된다. 또한, 각 단위 자극 티스(43)의 요오크부(41a) 배면에는, 도13에 도시한 바와 같이 연결 부재(27)의 폭치수와 동일한 값의 거리(W)만큼 간격을 두고 한 쌍의 돌기부(41b, 41c)가 형성되어 있다. 또한, 양 단위 자극 티스(43)가 대향하는 측의 단부에는 그 일단부가 단부면으로부터 W/2만큼 내측에, 타단부가 돌기부(41c)와 W만큼 간격을 거쳐서 돌기부(41d)가 각각 형성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 가동자(42)의 조립 공정을 도면에 의거하여 설명한다.

2개 한 쌍의 단위 자극 티스(43)를 그 요오크부(41a)의 돌기부(41d)가 형성되어 있는 측끼리를 접촉시킴으로써 2열로 배치하고, 그 주위에 코일(33)을 권취하여 양 단위 자극 티스(43)를 체결 일체화한다. 그리고, 체결 일체화하여 형성된 각 자극 티스(41)를 각각 요오크부(41a)의 단부끼리를 접촉시킴으로써 모터 구동 방향으로 차례로 정렬시킨다. 그러면, 양 돌기부(41b와 41c) 사이의 간극(W)에 의해 복수의 자극 티스(41)에 걸쳐서 오목부(44)가 형성된다. 또한, 양 단위 자극 티스(43)의 단부에 형성된 돌기부(41d) 사이에도 치수(W)의 오목부(44)가 형성된다. 그래서, 도13에 도시한 바와 같이 양 돌기부(41b, 41c) 사이 및 양 돌기부(41d) 사이에 형성된 오목부(44)에 연결 부재(27)를 결합시켜 도14의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 각각 용접을 실시하고, 도15에 도시한 바와 같이 각 돌기부(41b, 41c, 41d)의 상단부와 연결 부재(27)의 상부측면의 사이 및 요오크부(41a)의 상단부와 연결 부재(27)의 하부측면 사이를 고정 부착한다. 이 고정 부착에 의해 정렬된 각 자극 티스(41)는 연결 부재(27)를 거쳐서 연결 일체화되어 가동자(42)가 구성된다.

이와 같이 상기 제3 실시 형태에 따르면, 각 자극 티스(41)의 요오크부(41a)의 배면에 형성된 양 돌기부(41b, 41c) 사이 및 양 돌기부(41d) 사이에 연결 부재(27)를 결합시킴으로써, 각 자극 티스(41)를 연결 일체화하도록 하고 있으므로, 가동자(42)의 조립에 수고가 들지 않아 조립 작업성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 인접하는 코일(33)끼리가 접촉하여 서로 마찰되는 일도 없으므로, 절연 불량이나 단선이 생길 우려가 없어 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 양 돌기부(41d)는 열 사이에 대향하여 배치되므로, 연결 부재(27)는 양 단위 자극 티스(43) 사이에 걸쳐서 결합되게 되므로, 일체화가 보다 강화되어 신뢰성이 한층 향상된다. 또한, 연결 부재(27)를, 오목부(44)를 형성하는 각 돌기부(41b, 41c, 41d)와 결합시키는 구성으로 하였으므로, 용접이 용이해져 조립 작업성의 향상을 한층 더 도모할 수 있다. 또한, 연결 부재(27)의 상, 하 양 측면을 용접하도록 하고 있으므로, 용접부에 가해지는 모멘트에 대한 내구력이 증대하여 신뢰성의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

또한, 상기 구성에서는 양 돌기부(41b, 41c) 사이의 2군데 및 양 돌기부(41d) 사이의 총 3군데에 형성되는 오목부(44)에 각각 연결 부재(27)를 결합시키도록 하고 있지만, 도13으로부터도 명백한 바와 같이 양 돌기부(41c, 41d) 사이에도 W의 간극이 형성되어 있으므로, 필요에 따라서 이 간극에 의해 형성되는 오목부에 연결 부재(27)를 결합시켜 일체화 구조를 더욱 강화할 수도 있다.

또한, 상기 구성에서는 각 자극 티스(41)를 각각 2개의 단위 자극 티스(43)로 구성하는 경우에 대해 설명하였지만, 1개 또는 3개 이상으로 구성하는 경우도 같은 요령에 의해 한 쌍의 돌기부 사이의 간극으로 형성되는 오목부에 연결 부재를 결합함으로써 같은 효과를 발휘할 수 있는 것은 물론이다.

<제4 실시 형태>

도16은 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도이다.

도면에 있어서, 상기 제3 실시 형태에 있어서와 같은 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

여기서는, 연결 부재(51)는 양 돌기부(41b, 41c) 사이의 간극(W)보다 큰 폭치수(W1)를 갖고, 양 측면에는 양 돌기부(41b, 41c)에 각각 끼워 맞추는 오목부(51a, 51b)가 형성되어 있다.

이와 같이 본 제4 실시 형태에 따르면, 연결 부재(51)의 폭치수(W1)를 양 돌기부(41b, 41c) 사이의 간극(W)보다 크게 하여 양 측면에 양 돌기부(41b, 41c)와 끼워 맞추는 오목부(51a, 51b)를 형성하고 있으므로, 양 돌기부(41b, 41c)와 오목부(51a, 51b)의 끼워 맞춤에 의해 연결 부재(51)의 길이 방향의 움직임이 규제되고, 연결 부재(51)의 결합이 보다 확실해져 더욱 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

<제5 실시 형태>

여기서는, 자극 티스가 자성판인 전자 강판을 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 적층하여 형성되는 경우의 연결 부재의 가장 적합한 구조를 제공한다.

즉, 상술한 각 실시 형태에 있어서는, 연결 부재는 모두 그 단면 형상이 직사각형인 것이었지만, 본 제5 실시 형태에서는 도17에 도시한 바와 같이 하부에 볼록한 단차식 단면 형상을 갖고 있다.

이 경우, 자극 티스(25)의 요오크부(25c)에 설치된 절결부(25a)로 형성되는 홈형 오목부(26)의 폭치수가 전자 강판의 적층 두께 방향이 되고, 개개의 전자 강판의 판 두께 변동이나 주위에 권취되는 코일(28)의 체결에 의해 변동할 수 있게 된다. 이로 인해, 홈형 오목부와 연결 부재 사이에 간극이 생겨 안정된 용접 효과를 얻을 수 없게 될 가능성이 있다.

그래서, 연결 부재(61)를 홈형 오목부(26)와 소정의 간극을 거쳐서 이 오목부(26) 내에 결합하는 결합부(61a)와, 오목부(26)의 상단부면에 접촉하는 접촉부(61b)로 구성한다.

그리고, 도18에 도시한 바와 같이 연결 부재의 결합부(61a)의 폭(W3)을 홈형 오목부(26)의 폭(W2)보다 작게 설정하여, 폭(W2)의 치수에 다소 변동이 생겨도 W2 ＞ W3이 성립하여 양자의 폭방향에 간극(G)이 존재하도록 한다. 또한, 결합부(61a)의 높이(H3)를 홈형 오목부(26)의 깊이(H2)보다 작게 설정하여 양자의 높이 방향에 간극(G)이 존재하도록 한다.

이 결과, 홈형 오목부(26)의 폭치수에 다소 변동이 생겨도, 연결 부재(61)의 접촉부(61b)의 하면이 자극 티스(25)의 요오크부(25c) 상면과 확실하게 밀착 접촉하고, 도19에 도시한 바와 같이 이 접촉 부분에 따라서 용접을 행함으로써 용접 작업이 안정되어, 복수의 자극 티스(25)를 연결 부재(61)에 의해 확실하게 일체화할 수 있다.

또한, 본 제5 실시 형태는 요오크부에 설치한 절결부로 형성되는 홈형 오목부에 연결 부재를 결합시키는 경우에 대해 설명하였지만, 앞의 제3 실시 형태에 있어서의 양 돌기부 사이의 간극에 의해 형성되는 오목부에 연결 부재를 결합시키는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있어 동등한 효과를 발휘한다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는 설명하지 않았지만, 연결 부재(27, 51, 61)를 자성재로 형성함으로써, 자로의 증대를 도모하여 성능의 향상을 도모할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 선형 모터는 모터 구동 방향으로 연장되는 고정자 요오크와, 이 고정자 요오크 상에 상기 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석을 구비한 고정자 및 상기 고정자의 영구 자석과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 상기 모터 구동 방향에 따라서 차례로 배치된 복수의 자극 티스와, 상기 각 자극 티스에 권취된 코일을 구비한 가동자로 이루어지는 선형 모터이며,

상기 각 자극 티스는 상기 고정자와 대향하는 면의 배면측에 위치하여 인접한 상기 자극 티스와 접촉하는 요오크부와, 이 요오크부로부터 상기 고정자와 대향하는 측으로 돌출하여 형성되어 그 주위에 상기 코일이 권취되는 치형부로 이루어지고,

상기 각 요오크부의 배면측에 절결부를 형성함으로써, 상기 절결부가 상기 복수의 요오크부에 걸쳐서 연결됨으로써 형성되는 홈형의 오목부를 마련하고,

상기 오목부에 연결 부재를 결합시킴으로써 상기 복수의 자극 티스를 연결 일체화하였으므로, 신뢰성 및 조립 작업성이 향상된다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 것으로, (A)는 평면도, (B)는 측단면도.

도2는 도1에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도.

도3은 도1에 있어서의 자극 티스를 차례로 배치하는 공정을 도시한 평면도.

도4는 도3에 있어서의 각 자극 티스를 연결 부재에 의해 연결 일체화하는 공정을 도시한 평면도.

도5는 연결 부재와 자극 티스를 용접에 의해 고정 부착하는 공정을 도시한 정면도.

도6은 도5에 있어서의 공정이 실시된 후의 구성을 도시한 평면도.

도7은 연결 부재와 자극 티스의 용접 요령을 설명한 도면.

도8은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도.

도9는 도8에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도.

도10은 도8에 있어서의 자극 티스에 코일을 권취하는 공정을 도시한 사시도.

도11은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도.

도12는 도11에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 측면도.

도13은 도11에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도.

도14는 도11에 있어서의 연결 부재와 자극 티스를 용접에 의해 고정 부착하는 공정을 도시한 평면도.

도15는 도14에 있어서의 공정이 실시된 후의 구성을 도시한 평면도.

도16은 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 평면도.

도17은 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서의 선형 모터의 구성을 도시한 정면도.

도18은 연결 부재와 홈형 오목부의 치수 관계를 나타낸 도면.

도19는 연결 부재와 자극 티스를 용접에 의해 고정 부착하는 공정을 도시한 정면도.

도20은 종래의 선형 모터의 구성을 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21, 31 : 고정자

23, 24 : 영구 자석

25, 41 : 자극 티스

32, 43 : 단위 자극 티스

25a : 절결부

25c, 41a : 요오크부

25d : 치형부

41b 내지 41d : 돌기부

26, 36 : 홈형 오목부

44 : 오목부

27, 51, 61 : 연결 부재

51a, 51b : 오목부

61a : 결합부

61b : 접촉부

28, 33 : 코일

29, 37, 42 : 가동자

Claims (3)

1. 모터 구동 방향으로 연장되는 고정자 요오크와, 이 고정자 요오크 상에 상기 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석을 구비한 고정자 및 상기 고정자의 영구 자석과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 상기 모터 구동 방향에 따라서 차례로 배치된 복수의 자극 티스와, 상기 각 자극 티스에 권취된 코일을 구비한 가동자로 이루어지는 선형 모터이며,

   상기 각 자극 티스는 상기 고정자와 대향하는 면의 배면측에 위치하여 인접한 상기 자극 티스와 접촉하는 요오크부와, 이 요오크부로부터 상기 고정자와 대향하는 측으로 돌출하여 형성되어 그 주위에 상기 코일이 권취되는 치형부로 이루어지고,

   상기 각 요오크부의 배면측에 절결부를 형성함으로써, 상기 절결부가 상기 복수의 요오크부에 걸쳐서 연결됨으로써 형성되는 홈형의 오목부를 마련하고,

   상기 오목부에 연결 부재를 결합시킴으로써, 상기 복수의 자극 티스를 연결 일체화한 것을 특징으로 하는 선형 모터.
2. 모터 구동 방향으로 연장되는 고정자 요오크와, 이 고정자 요오크 상에 상기 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석을 구비한 고정자 및 상기 고정자의 영구 자석과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 상기 모터 구동 방향에 따라서 차례로 배치된 복수의 자극 티스와, 상기 각 자극 티스에 권취된 코일을 구비한 가동자로 이루어지는 선형 모터이며,

   상기 각 자극 티스는 상기 고정자와 대향하는 면의 배면측에 위치하여 인접한 상기 자극 티스와 접촉하는 요오크부와, 이 요오크부로부터 상기 고정자와 대향하는 측으로 돌출되어 형성되어 그 주위에 상기 코일이 권취되는 치형부로 이루어지고,

   상기 각 요오크부의 배면측에 한 쌍의 돌기부를 형성함으로써, 상기 양 돌기부 사이의 간극이 상기 복수의 요오크부에 걸쳐서 형성되는 오목부를 마련하고,

   상기 오목부에 연결 부재를 결합시킴으로써, 상기 복수의 자극 티스를 연결 일체화한 것을 특징으로 하는 선형 모터.
3. 모터 구동 방향으로 연장되는 고정자 요오크와, 이 고정자 요오크 상에 상기 모터 구동 방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 서로 극성이 다른 복수의 영구 자석을 구비한 고정자 및 상기 고정자의 영구 자석과 소정의 간극을 거쳐서 배치되고, 상기 모터 구동 방향에 따라서 차례로 배치된 복수의 자극 티스와, 상기 각 자극 티스에 권취된 코일을 구비한 가동자로 이루어지는 선형 모터이며,

   상기 각 자극 티스는 상기 모터 구동 방향과 직교하는 방향으로 배열된 복수개의 단위 자극 티스로 이루어지고, 상기 배열되는 각 복수개의 단위 자극 티스는 일괄하여 그 주위에 상기 코일이 권취되어 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 모터.