KR101460400B1 - Linear motor - Google Patents
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Abstract
로버스트성을 향상하면서, 체격을 소형화할 수 있도록 한다. 리니어 모터(1)는, 제 1 샤프트(SH1)와, 제 1 샤프트(SH1)가 평행이 되도록 병렬 배치된 제 2 샤프트(SH2)와, 제 1 샤프트(SH1)와 제 2 샤프트(SH2)의 단부를 연결하는 2개의 연결 부재(3)와, 제 1 샤프트(SH)가 관통하는 제 1 관통 구멍(4)을 갖는 제 1 프레임(2A)과, 제 2 샤프트(SH2)가 관통하는 제 2 관통 구멍(8)을 갖는 제 2 프레임(2B)과, 스케일(101) 및 센서(103)를 갖고, 스케일(101)과 센서(103)와의 갭 방향(A)이, 제 1 샤프트(SH1)의 축선(AX1)과 제 2 샤프트(SH2)의 축선(AX2)을 포함한 면방향(B)과 대략 일치하도록 배설된 리니어 인코더(10)를 구비하고, 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2) 및 연결 부재(3)를 가동자(30), 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)을 고정자(40)로 하여 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동한다.Thereby improving the robustness and reducing the size of the body. The linear motor 1 includes a first shaft SH1, a second shaft SH2 arranged in parallel so that the first shaft SH1 is parallel to the first shaft SH1, and a second shaft SH2 disposed between the first shaft SH1 and the second shaft SH2 (2) through which the second shaft (SH2) passes, and a second frame (2) having a first frame (2A) having two connecting members (3) connecting end portions thereof and a first through hole (4) through which the first shaft The second frame 2B having the through hole 8 and the scale 101 and the sensor 103 and the gap direction A between the scale 101 and the sensor 103 is the same as the direction of the first shaft SH1, And a linear encoder 10 arranged so as to substantially coincide with the plane direction B including the axis AX1 of the first shaft SH1 and the axis AX2 of the second shaft SH2, SH2 and the connecting member 3 relatively move back and forth in the axial direction with the mover 30, the first frame 2A and the second frame 2B as the stator 40. [
Description
명시된 실시형태는, 리니어 모터에 관한 것이다.The specified embodiment relates to a linear motor.
종래, 원통형의 자성체로 이루어지는 금속 파이프의 내경측에 원통형으로 권회한 코일을 축방향으로 복수 개 늘어놓은 고정자와, 고정자의 내측에 자기적 공극을 거쳐서 배치된 원통형의 샤프트(캔)의 내경측에 영구 자석을 축방향으로 복수 개 끼워넣은 가동자를 구비한 원통형상의 리니어 모터가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 리니어 모터는, 샤프트에 마련된 스케일(리니어 스케일)과 금속 파이프에 마련된 센서(검출기)로 이루어지는 리니어 인코더를 갖고 있다.2. Description of the Related Art [0002] Conventionally, there are known a stator in which a plurality of coils wound in a cylindrical shape on an inner diameter side of a metal pipe made of a cylindrical magnetic body are arranged in the axial direction and a stator having a cylindrical shaft (can) There has been proposed a cylindrical linear motor having a movable element in which a plurality of permanent magnets are fitted in the axial direction (for example, see Patent Document 1). This linear motor has a linear encoder composed of a scale (linear scale) provided on the shaft and a sensor (detector) provided on the metal pipe.
상기 종래 기술의 리니어 모터에 있어서는, 리니어 인코더의 스케일이 샤프트에 마련되고, 센서가 금속 파이프에 마련된 구성으로 되어 있기 때문에, 샤프트에 외력이나 진동이 작용하는 것에 의해서 스케일과 센서의 갭이 변동할 우려가 있다. 즉, 로버스트성에 향상의 여지가 있다. 또한, 코일과 영구 자석에 의해 가동자의 추진력을 발생하는 전자부와, 스케일 및 센서를 갖는 리니어 인코더가 마련되는 인코더부는, 그 구조상 스트로크의 2배의 스페이스가 각각 필요하지만, 상기 종래 기술에서는 전자부와 리니어 인코더가 직렬로 배치되어 있기 때문에, 모터의 축방향 치수가 커져, 체격이 대형화된다는 과제가 있었다.In the linear motor of the related art, since the scale of the linear encoder is provided on the shaft and the sensor is provided on the metal pipe, there is a possibility that the gap between the scale and the sensor fluctuates due to external force or vibration acting on the shaft . That is, there is room for improvement in robustness. In addition, the encoder section provided with the linear encoder having the scale and the sensor, and the electronic section generating the driving force of the mover by the coil and the permanent magnet are each required to have a space twice as large as the stroke. However, And the linear encoder are arranged in series, the dimension of the motor in the axial direction increases, and the size of the motor becomes larger.
본 발명의 목적은, 로버스트성을 향상하면서, 체격을 소형화할 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a linear motor capable of downsizing a body while improving robustness.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 의하면, 복수의 자극이 축방향으로 배열된 제 1 샤프트와, 상기 제 1 샤프트가 평행이 되도록 병렬 배치된 제 2 샤프트와, 상기 제 1 샤프트와 상기 제 2 샤프트의 단부를 연결하는 적어도 2개의 연결 부재와, 상기 제 1 샤프트가 관통하는 제 1 관통 구멍 및 상기 제 2 샤프트가 관통하는 제 2 관통 구멍을 갖고, 상기 제 1 관통 구멍의 내주면에 복수의 전기자 권선이 배열된 메인 프레임과, 상기 제 2 샤프트와 상기 제 2 관통 구멍의 사이에 배치되고, 스케일과 센서를 포함하는 리니어 인코더를 구비하며, 상기 제 1 샤프트와 상기 제 2 샤프트는 상기 연결 부재에 의해 연결되어 프레임형 구조의 샤프트 프레임을 이루며, 상기 샤프트 프레임과 상기 메인 프레임 중 어느 한쪽을 가동자로 하고 다른쪽을 고정자로 하여, 상기 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동하는 리니어 모터가 적용된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a magnetic bearing device comprising: a first shaft having a plurality of magnetic poles arranged in an axial direction; a second shaft disposed in parallel so that the first shaft is parallel; At least two connecting members connecting ends of the second shaft, a first through hole through which the first shaft penetrates, and a second through hole through which the second shaft penetrates, and an inner peripheral surface of the first through hole And a linear encoder disposed between the second shaft and the second through-hole, the linear encoder including a scale and a sensor, wherein the first shaft and the second shaft are rotatably supported by the main shaft, And a shaft frame which is connected by a connecting member to form a shaft frame of a frame structure, wherein either one of the shaft frame and the main frame is used as a movable member and the other is used as a stator And the linear motor relatively moves back and forth in the axial direction.
본 발명의 리니어 모터에 의하면, 로버스트성을 향상하면서, 체격을 소형화할 수 있다According to the linear motor of the present invention, it is possible to reduce the size of the body while improving the robustness
도 1은 일 실시형태의 리니어 모터의 전체 구성을 도시하는 측단면도,
도 2는 도 1 중 II-II 단면에 상당하는 리니어 모터의 횡단면도,
도 3은 리니어 인코더를 제 2 샤프트의 제 1 방향 다른쪽에 배치하는 변형예에 있어서의 리니어 모터의 전체 구성을 나타내는 측단면도,
도 4는 도 3 중 IV-IV 단면에 상당하는 리니어 모터의 횡단면도,
도 5는 제 2 샤프트를 중공 구조로 하는 변형 예에 있어서의 리니어 모터의 전체 구성을 도시하는 측단면도,
도 6은 도 5 중 VI-VI 단면에 상당하는 리니어 모터의 횡단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a side sectional view showing the entire configuration of a linear motor according to one embodiment;
Fig. 2 is a cross-sectional view of the linear motor taken along line II-II in Fig. 1,
3 is a side sectional view showing the entire configuration of a linear motor in a modified example in which the linear encoder is disposed on the other side in the first direction of the second shaft,
Fig. 4 is a cross-sectional view of the linear motor taken along line IV-IV in Fig. 3,
5 is a side cross-sectional view showing the entire configuration of a linear motor in a modified example in which the second shaft has a hollow structure,
6 is a cross-sectional view of the linear motor corresponding to the section VI-VI in Fig. 5;
이하, 일 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings.
도 1 및 도 2에 있어서, 본 실시형태의 리니어 모터(1)는 가동자를 2축 구조로 한 피스톤형의 리니어 모터이다. 이 리니어 모터(1)는 제 1 프레임(2A)과, 제 2 프레임(2B)과, 2개의 연결 부재(3)와, 제 1 샤프트(SH1)와, 제 1 샤프트(SH1)와 평행이 되도록 병렬 배치된 제 2 샤프트(SH2)와, 리니어 인코더(10)를 구비하고 있다.1 and 2, the
제 1 프레임(2A)은 제 1 샤프트(SH1)가 관통하는 제 1 관통 구멍(4)과, 제 1 관통 구멍(4)의 양단에 배치되어, 제 1 샤프트(SH1)를 축방향[도 1 중 좌우방향, 도 2 중 지면(紙面)에 수직 방향]으로 직선 이동 가능하게 지지하는 2개의 제 1 직동 베어링(5)을 갖고 있다. 제 1 관통 구멍(4)의 내주면에는, 구리 철사 등으로 원통형상으로 권회된 전기자 권선(7)이 축방향으로 복수 개 배열되어 있다.The
제 2 프레임(2B)은 제 1 프레임(2A)과 별체로 하여 구성되어 있고, 적절한 고착제를 거쳐서 제 1 프레임(2A)과 연결되어 있다. 이들 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)이 특허 청구의 범위에 기재된 프레임에 상당한다. 또한, 제 1 프레임(2A)과 제 2 프레임(2B)을 일체적으로 구성, 즉 1개의 프레임으로 하여 구성해도 좋다. 이 제 2 프레임(2B)은, 제 2 샤프트(SH2)가 관통하는 제 2 관통 구멍(8)과 제 2 관통 구멍(8)의 양단에 배치되어 제 2 샤프트(SH2)를 축방향으로 직선 이동 가능하게 지지하는 2개의 제 2 직동 베어링(9)을 갖고 있다.The
연결 부재(3)는 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)의 부하측(도 1 중 우측) 및 반부하측(도 1 중 좌측)에 마련되어 있다. 이들 연결 부재(3)는, 각각의 내측[제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)에 대향하는 측]에 마련된 도시하지 않는 오목부에, 제 1 샤프트(SH1)와 제 2 샤프트(SH2)의 단부가 각각 끼워 맞춰지는 것에 의해, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)의 부하측 및 반부하 측에 있어서, 제 1 샤프트(SH1)와 제 2 샤프트(SH2)의 단부를 연결하고 있다.The connecting
제 1 샤프트(SH1)는 제 1 프레임(2A)의 제 1 관통 구멍(4)을 관통하고 있으며, 제 1 관통 구멍(4)의 양단에 마련된 제 1 직동 베어링(5)에 의해 축방향으로 직선 이동 가능하게 축지되어 있다. 이 제 1 샤프트(SH1)에는, 복수의 자극을 구성하는 영구 자석(6)이 축방향으로 소정 피치로 배열되어 있다. 복수의 영구 자석(6)은, 그들의 자극면이 제 1 관통 구멍(4)의 내주면에 배열된 복수의 전기자 권선(7)과 자기적 공극을 거쳐서 대향하는 동시에, 축방향으로 N극끼리 또는 S극 끼리가 대향하도록, 교대로 방향을 반전시켜 배열되어 있다. 나아가, 영구 자석(6)이 배열된 부분에서는, N극의 자극과 S극의 자극이 축방향으로 교대로 배열되어 있다. 즉, 자극을 구성하는 부재로서는, 영구 자석에 한정되지 않고, 그 이외의 부재(예를 들면 전자석 등)를 이용해도 좋다.The first shaft SH1 passes through the first through
제 2 샤프트(SH2)는 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)을 관통하고 있으며, 제 2 관통 구멍(8)의 양단에 마련된 제 2 직동 베어링(9)에 의해 축방향으로 직선 이동 가능하게 축지되어 있다. 이 제 2 샤프트(SH2)는, 그 외주위면 중, 축방향과 직교하는 제 1 방향(도 1 및 도 2 중 상하방향)의 한쪽편(도 1 및 도 2 중 하측) 면이, 평탄면으로 되어 있다. 그리고, 이 제 2 샤프트(SH2)의 제 1 방향 한쪽편에 리니어 인코더(10)가 배치되어 있다.The second shaft SH2 passes through the second through
리니어 인코더(10)는 이 예에서는 자기식 인코더이며, 자기 패턴이 마련된 스케일(101)과, 기판(102)과, 스케일(101)에 마련된 자기 패턴에 의한 자계를 검출하는 센서(103)를 갖고 있다. 스케일(101)은 제 2 샤프트(SH2)의 외주면 중 상기 제 1 방향 한쪽편의 평탄면에 마련되어 있다. 기판(102)은, 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면의 일부를 구성하는 제 1 프레임(2A)의 외주면 중 상기 제 1 방향 다른쪽편(도 1 및 도 2 중 상측) 면에 마련되어 있다. 센서(103)는 스케일(101)과 상기 제 1 방향의 갭(G)을 거쳐서 대향하도록 기판(102)에 마련되어 있다. 또한, 센서(103)가 기판(102)에 마련되는 것은, 센서(103)가 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면의 일부를 구성하는 제 1 프레임(2A)의 외주면 중 상기 제 1 방향 다른쪽편 면에 마련되는 것과 동등하다. 그리고, 이 리니어 인코더(10)는, 스케일(101)과 센서(103)와 상기 제 1 방향의 갭(G)에 관계된 방향 중, 센서(103)에 있어서의 축방향과 직교 하는 제 2 방향(도 1 중 지면에 수직 방향, 도 2 중 좌우방향)의 대략 중앙을 지나는 갭 방향(A)이, 제 1 샤프트(SH1)의 축선(AX1)과 제 2 샤프트(SH2)의 축선(AX2)을 포함한 면 방향(B)과 대략 일치하도록 배설되어 있다.The
이상과 같이 구성된 리니어 모터(1)에 있어서는, 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2) 및 연결 부재(3) 등이 가동자(30)를 구성하고, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B) 등이 고정자(40)를 구성하고 있다. 그리고, 이 리니어 모터(1)에 있어서는, 가동자(30)와 고정자(40)가 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동한다. 즉, 제 1 프레임(2A)측[제 1 샤프트(SH1)측]에 마련된 전자부(60)에 있어서, 전기자 권선(7)에 전통하면, 전기자 권선(7)에 흐르는 전류와 영구 자석(6)에 의해 형성되는 자속의 상호 작용에 의해서, 전기자 권선(7)과 영구 자석(6)의 자극 사이에 흡인력 및 반발력이 발생하고, 이것이 추진력이 되어, 가동자(30)가 축방향으로 고정자(40)에 대해 상대적으로 진퇴 이동한다. 또한, 가동자(30)가 이동할 경우에, 제 2 프레임(2B)측[제 2 샤프트(SH2)측]에 마련된 인코더부(70)에 있어서, 센서(103)에 의해 스케일(101)에 마련된 자기 패턴에 의한 자계를 검출하는 것에 의해서, 가동자(30)의 위치(이동량)를 검출할 수 있다. In the
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 리니어 모터(1)는, 병렬 배치된 제 1 샤프트(SH1) 및 제 2 샤프트(SH2)와, 이들의 단부를 연결하는 2개의 연결 부재(3)와, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)을 갖고 있으며, 가동자(30)와 고정자(40)를 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동시킨다. 또한, 본 실시형태의 리니어 모터(1)는, 리니어 인코더(10)를 갖고 있다. 리니어 인코더(10)는, 제 2 샤프트(SH2)의 외주면에 마련된 스케일(101) 및, 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면에 마련된 센서(103)를 갖고 있으며, 스케일(101)과 센서(103)의 갭 방향(A)이 제 1 샤프트(SH1)의 축선(AX1)과 제 2 샤프트(SH2)의 축선(AX2)을 포함한 면방향(B)과 대략 일치하도록 배설되어 있다.As described above, the
이와 같이, 제 1 샤프트(SH1) 및 제 2 샤프트(SH2)의 단부를 연결 부재(3)로 연결하여 샤프트 프레임을 형성함으로써, 이들을 프레임형의 구조로 할 수 있어, 상기 면방향(B)에 대한 제 2 샤프트(SH2)의 강성을 향상할 수 있다. 이것에 의해, 상기 갭 방향(A)에 대한 제 2 샤프트(SH2)의 강성을 향상할 수 있기 때문에, 스케일(101)과 센서(103)의 갭(G)의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 로버스트성을 향상할 수 있다.By forming the shaft frame by connecting the end portions of the first shaft SH1 and the second shaft SH2 with the connecting
또한, 리니어 모터(1)에 있어서는, 전기자 권선(7)과 영구 자석(6)에 의해 가동자(30)의 추진력을 발생하는 전자부(60)와 스케일(101) 및 센서(103)를 갖는 리니어 인코더(10)가 마련되는 인코더부(70)는, 그 구조상, 스트로크의 2배의 스페이스가 각각 필요하지만, 본 실시형태에 대해서는, 전자부(60)와 인코더부(70)를 병렬로 배치하기 때문에, 이들을 직렬로 배치하는 경우에 비해 리니어 모터(1)의 축방향 치수를 큰 폭으로 작게 할 수 있다. 또한, 이들을 직렬로 배치하는 경우에는, 인코더부는 전자부에 비하여 반경방향으로 작게 구성할 수 있음에도 불구하고, 이들을 동 지름의 프레임에 수납하는 것이 일반적이며, 리니어 모터의 체격이 불필요하게 대형화한다. 이것에 대해, 본 실시형태에서는, 전자부(60)와 인코더부(70)를 병렬로 배치하기 때문에, 인코더부(70)의 배치 스페이스가 필요 최소한이 되도록 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)을 구성하는 것이 가능해져, 리니어 모터(1)의 체격을 소형화할 수 있다.In the
따라서, 본 실시형태에 의하면, 로버스트성을 향상하면서, 리니어 모터(1)의 체격을 소형화할 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the
또한, 본 실시형태에서는 특히, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 일반적으로, 리니어 모터의 인코더로서는 주로 광학식과 자기식이 이용된다. 자기식 인코더는, 광학식 인코더와 비교하여, 구조가 심플하고 부품 점수가 적고, 저비용이지만, 갭 변동에 약하고 로버스트성이 낮다는 특성이 있다. 한편, 광학식 인코더는, 자기식 인코더와 비교하여 위치 분해 성능이 뛰어나며, 로버스트성이 높지만, 고비용이다. 본 실시형태에서는, 스케일(101)과 센서(103)의 갭(G)의 변동을 억제할 수 있으므로, 리니어 인코더(10)로서 자기식 인코더를 이용하고 있다. 이것에 의해, 리니어 인코더(10)의 저비용화를 도모할 수 있다.In addition, in this embodiment, the following effects can be obtained in particular. That is, generally, an optical type and a magnetic type are used as an encoder of a linear motor. The magnetic encoder has characteristics that the structure is simple, the number of parts is small, and the cost is low as compared with the optical encoder, but is weak against gap fluctuation and low in robustness. On the other hand, optical encoders are superior in position resolving ability as compared with magnetic encoders and have high robustness but high cost. In the present embodiment, since the fluctuation of the gap G between the
또한, 실시형태는 상기 내용에 한정되는 것이 아니고, 그 취지 및 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 이하, 그러한 변형예를 순서를 따라 설명한다.Furthermore, the embodiments are not limited to the above contents, and various modifications are possible without departing from the spirit and technical idea of the present invention. Hereinafter, such modifications will be described in order.
(1) 리니어 인코더를 제 2 샤프트의 제 1 방향 다른쪽편에 배치하는 경우(1) When the linear encoder is disposed on the other side of the second shaft in the first direction
상기 실시형태에 있어서는, 리니어 인코더(10)를 제 2 샤프트(SH2)의 제 1 방향 한쪽편에 배치하고 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 리니어 인코더를 제 2 샤프트의 제 1 방향 다른쪽편에 배치해도 좋다.In the above embodiment, the
도 3 및 도 4에 있어서, 본 변형예의 리니어 모터(1')의 제 2 샤프트(SH2')는 그 외주면 중, 축방향(도 3 중 좌우방향, 도 4 중 지면에 수직 방향)과 직교하는 제 1 방향(도 3 및 도 4 중 상하방향)의 다른쪽편(도 3 및 도 4 중 상측)의 면이 평탄면으로 되어 있다. 그리고, 이 제 2 샤프트(SH2')는 제 1 방향 다른쪽편에, 리니어 인코더(10')가 배치되어 있다.3 and 4, the second shaft SH2 'of the linear motor 1' of the present modification has, in the outer peripheral surface thereof, a plurality of second shafts SH2 'which are orthogonal to the axial direction (rightward and leftward in FIG. 3, And the other side (the upper side in Figs. 3 and 4) of the first direction (the vertical direction in Figs. 3 and 4) is a flat surface. The second shaft SH2 'has a linear encoder 10' disposed on the other side in the first direction.
리니어 인코더(10')의 스케일(101')은 제 2 샤프트(SH2')의 외주면 중 상기 제 1 방향 다른쪽편의 평탄면에 마련되어 있다. 기판(102')은 전술의 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면 중 상기 제 1 방향 한쪽편 면에 마련되어 있다. 센서(103')는 스케일(101')과 상기 제 1 방향의 갭(G')을 거쳐서 대향하도록 기판(102')에 마련되어 있다. 또한, 센서(103')가 기판(102')에 마련되어 있는 것은, 센서(103')가 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면 중 상기 제 1 방향 한쪽편 면에 마련되는 것과 동등하다. 그리고, 이 리니어 인코더(10')는 상기 실시형태에 있어서의 리니어 인코더(10)와 마찬가지로, 스케일(101')과 센서(103')에 있어서 상기 제 1 방향의 갭(G')에 관계된 방향 중, 센서(103')에 있어서의 축방향과 직교하는 제 2 방향(도 3 중 지면에 수직 방향, 도 4 중 좌우방향)의 대략 중앙을 지나는 갭 방향(A')이 제 1 샤프트(SH1)의 축선(AX1)과 제 2 샤프트(SH2')의 축선(AX2')을 포함한 면 방향(B)과 대략 일치하도록 배설되어 있다.The scale 101 'of the linear encoder 10' is provided on the flat surface of the other side of the outer surface of the second shaft SH2 '. The
본 변형 예의 리니어 모터(1')에 있어서는, 전술의 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2') 및 전술의 연결 부재(3) 등이 가동자(30')를 구성하고, 전술의 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B) 등이 고정자(40)를 구성하고 있다. 그리고, 이 리니어 모터(1')에 있어서는, 가동자(30')와 고정자(40)가 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동한다.In the linear motor 1 'of the present modification example, the first shaft SH1, the second shaft SH2' and the connecting
리니어 모터(1')의 상기 이외의 구성은, 상기 실시형태의 리니어 모터(1)와 동일하다.Other configurations of the linear motor 1 'are the same as those of the
이상 설명한 본 변형예에 의하면, 상기 실시형태와 같이, 로버스트성을 향상하면서, 리니어 모터(1')의 체격을 소형화할 수 있다.According to the modification described above, as in the above-described embodiment, it is possible to reduce the size of the linear motor 1 'while improving the robustness.
(2) 제 2 샤프트를 중공 구조로 하는 경우(2) When the second shaft has a hollow structure
도 5 및 도 6에 있어서, 본 변형 예의 리니어 모터(1")의 제 2 샤프트(SH2")는 중공 구조이며, 중공부(12)를 갖고 있다. 이 제 2 샤프트(SH2")는 전술의 실시형태에 있어서의 제 2 샤프트(SH2)와 마찬가지로, 그 외주면 중, 축방향(도 5 중 좌우방향, 도 6 중 지면에 수직 방향)과 직교하는 제 1 방향(도 5 및 도 6 중 상하방향)의 한쪽편(도 5 및 도 6 중 하측) 면이, 평탄면으로 되어 있다. 그리고, 이 제 2 샤프트(SH2")는 제 1 방향 한쪽편에, 전술의 리니어 인코더(10)가 배치되어 있다.5 and 6, the second shaft SH2 "of the
리니어 인코더(10)는, 전술의 실시형태와 동일하게, 전술의 스케일(101)과 전술의 센서(103)의 상기 제 1 방향의 갭(G)에 관계된 방향 중, 센서(103)에 있어서의 축방향과 직교하는 제 2 방향(도 5 중 지면에 수직 방향, 도 6 중 좌우방향)의 대략 중앙을 지나는 갭 방향(A")이 전술의 제 1 샤프트(SH1)의 축선(AX1)과 제 2 샤프트(SH2")의 축선(AX2")을 포함하는 면방향(B")과 대략 일치하도록 배설되어 있다.The
또한, 2개의 연결 부재(3")는 전술의 실시형태에 있어서의 2개의 연결 부재(3)와 마찬가지로, 전술의 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)의 부하측(도 5 중 우측) 및 반부하측(도 5 중 좌측)에 마련되어 있다. 이들 연결 부재(3")는 각각의 내측에 마련된 도시하지 않는 오목부에, 제 1 샤프트(SH1)의 단부가 각각 끼워맞춰지는 동시에, 각각의 내측에 마련된 도시하지 않는 관통 구멍에, 제 2 샤프트(SH2")가 각각 관통 삽입되는 것에 의해, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B)의 부하측 및 반부하측에서, 제 1 샤프트(SH1)와 제 2 샤프트(SH2")의 단부를 연결하고 있다.The two connecting
본 변형 예의 리니어 모터(1")에 있어서는, 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2") 및 연결 부재(3) 등이 가동자(30")를 구성하고, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B) 등이 고정자(40)를 구성하고 있다. 그리고, 이 리니어 모터(1")에 대해서는, 가동자(30")와 고정자(40)가 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동한다.The first shaft SH1, the second shaft SH2 ", the connecting
또한, 제 2 샤프트(SH2")의 축선(AX2")상 상세하게는, 제 2 샤프트(SH2")의 부하측의 단부(이하 적절히, 「제 2 샤프트(SH2")의 부하측 선단부」라 칭함)에는, 기기·부품 등을 핸들링하기 위한 지그(jig)로서 전동 그리퍼(14)가 장착되어 있다. 전동 그리퍼(14)는, 2개의 클로(141)를 갖고 있으며, 상기 2개의 클로(141)로 기기·부품 등을 파지 가능한 지그이다. 이 전동 그리퍼(14)는, 가동자(30") 이동에 따라서 이동된다. 그리고, 전동 그리퍼(14)에 일단측이 접속되어 상기 전동 그리퍼(14)에 대하여 전력을 공급하기 위한 배선(13)이 제 2 샤프트(SH2") 내부의 중공부(12)에 이 예에서는 2개 관통 삽입되어 배설되어 있다. 따라서, 배선(13)을 거쳐서, 전동 그리퍼(14)에 전력을 공급할 수 있다.More specifically, on the axis AX2 "of the second shaft SH2 ", the end of the load side of the second shaft SH2 " (hereinafter appropriately referred to as the load side end of the second shaft SH2) An
리니어 모터(1")의 상기 이외의 구성은, 전술의 실시형태의 리니어 모터(1)와 동일하다.The other configuration of the
이상 설명한 본 변형예에 의하면, 전술의 실시형태와 동일하게, 로버스트성을 향상하면서, 리니어 모터(1")의 체격을 소형화할 수 있다. 또한, 본 변형예에 있어서는, 제 2 샤프트(SH2")가 중공 구조이며, 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2") 및 연결 부재(3) 등이 가동자(30")이다. 그리고, 기기·부품 등을 핸들링하기 위해서 제 2 샤프트(SH2")의 부하측 선단부에 마련되는 전동 그리퍼(14)에 대하여 전력을 공급하기 위한 배선(13)을, 제 2 샤프트(SH2")의 내부의 중공 부분(12)을 관통 삽입하여 배설하고 있다.According to the present modification described above, it is possible to reduce the size of the
이것에 의해, 배선(13)을 제 2 샤프트(SH2")의 선단부에 횡방향으로 접속할 필요가 없으므로, 배선(13)의 텐션에 의해서 가동자(30")에 작용하는 구동 저항을 경감할 수 있다. 또한, 유로방향을 변경하기 위한 부재 등도 불필요해지기 때문에, 가동자(30") 중량을 경감할 수 있다. 따라서, 택트 타임을 향상할 수 있다. 또한, 상기 유로 방향을 변경하는 부재가 불필요해짐으로써, 가동자(30")의 축 흔들림을 방지하기 위한 가이드 부재 등도 불필요해지므로, 리니어 모터(1) 전체의 중량을 더욱 경감하고, 또한 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 배선(13)을 제 2 샤프트(SH2")내에 배설할 수 있으므로, 배선을 리니어 모터 외부에서 둘러치는 경우에 비하여 공간 절약화를 도모할 수 있다.Thereby, it is not necessary to connect the
또한, 제 2 샤프트(SH2")의 부하측 선단부에 장착하는 지그로서는, 상기 전동 그리퍼(14)에 한정되지 않으며, 다른 지그를 장착해도 좋다. 예를 들면, 제 2 샤프트(SH2") 부하측 선단부에, 지그로서 기기·부품 등을 진공 흡착 가능한 픽을 장착했을 경우에는, 픽에 일단측이 접속되고 상기 픽에 대하여 공기 등의 유체를 흡인하기 위한 유체용 튜브를 제 2 샤프트(SH2")의 중공 부분(12)을 관통 삽입하여 배설할 수 있다. 이 경우에는, 유체용 튜브를 제 2 샤프트(SH2")의 선단부에 횡방향으로 접속할 필요가 없기 때문에, 유체용 튜브의 텐션에 의해서 가동자(30")에 작용하는 구동 저항을 경감할 수 있다. 또한, 유체용 튜브를 제 2 샤프트(SH2")내에 배설할 수 있으므로, 유체용 튜브를 리니어 모터 외부에서 둘러치는 경우에 비하여 공간 절약화를 도모할 수 있다.The jig to be mounted on the load side end portion of the second shaft SH2 "is not limited to the
(3) 그 이외(3) Other
이상에서는, 리니어 인코더(10) 등의 스케일(101) 등을 제 2 샤프트(SH2) 등의 외주면에 마련하고, 센서(103) 등을 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면에 마련하는 구성으로 했지만, 반대로, 스케일을 제 2 프레임(2B)의 제 2 관통 구멍(8)의 내주면에 마련하여 센서를 제 2 샤프트(SH2) 등의 외주면에 마련하는 구성으로 해도 좋다.The
또 이상에서는, 제 1 샤프트(SH1)와 제 2 샤프트(SH2) 등을 연결하는 연결 부재(3) 등을 2개 마련하는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 연결 부재를 3개 이상 마련하는 구성으로 해도 좋다.In the above, two connecting
또한 이상에서는, 리니어 인코더(10) 등이 자기식 인코더인 경우를 일례로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 리니어 인코더가 광학식 인코더인 경우에 대해서도 적용 가능하다.In the above description, the case where the
또한 이상에서는, 제 1 샤프트(SH1), 제 2 샤프트(SH2) 등, 및 연결 부재(3) 등이 가동자, 제 1 프레임(2A) 및 제 2 프레임(2B) 등이 고정자인 경우를 일례로서 설명했지만, 반대로, 제 1 샤프트, 제 2 샤프트 및 연결 부재가 고정자, 프레임이 가동자인 경우에 대해서도 적용 가능하다.The case where the first shaft SH1, the second shaft SH2 and the like and the connecting
또한, 이상 이미 설명한 이외에도, 상기 실시형태나 각 변형예에 의한 수법을 적절히 조합하여 이용해도 좋다.In addition to the above, the methods according to the above-described embodiments and modified examples may be appropriately combined.
그 이외, 일일이 예시는 하지 않지만, 상기 실시형태나 각 변형예는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위내에 있어서, 여러 가지의 변경이 부가되어 실시되는 것이다. In addition, although not specifically illustrated, the above-described embodiments and modifications are variously modified within the scope not departing from the spirit of the invention.
1, 1', 1" : 리니어 모터 2A : 제 1 프레임
2B : 제 2 프레임 3, 3" : 연결 부재
4 : 제 1 관통 구멍 6 : 영구 자석
7 : 전기자 권선 8 : 제 2 관통 구멍
10, 10' : 리니어 인코더 30, 30', 30" : 가동자
40 : 고정자 101, 101' : 스케일
103, 103' : 센서 A, A', A" : 갭 방향
AX1 : 축선(제 1 샤프트의 축선)
AX2, AX2', AX2" : 축선(제 2 샤프트의 축선)
B, B', B" : 면 방향 SH1 : 제 1 샤프트
SH2, SH2', SH2" : 제 2 샤프트1, 1 ', 1 ":
2B:
4: first through hole 6: permanent magnet
7: armature winding 8: second through hole
10, 10 ':
40:
103, 103 ': sensor A, A', A ": gap direction
AX1: Axis (Axis of 1st shaft)
AX2, AX2 ', AX2 ": Axis (axis of second shaft)
B, B ', B ": plane direction SH1: first shaft
SH2, SH2 ', SH2': Second shaft
Claims (4)
소정의 제 2 축선을 구비한 제 2 샤프트를 구비하고,
상기 제 1 축선과 상기 제 2 축선이 서로 상이한 축선이며 또한 평행이 되도록, 상기 제 1 샤프트와 상기 제 2 샤프트가 병렬 배치된 리니어 모터에 있어서,
상기 제 1 샤프트에 상기 제 1 축선을 따라서 배열된 복수의 자극과,
상기 제 1 샤프트와 상기 제 2 샤프트의 단부를 연결하는 적어도 2개의 연결 부재와,
상기 제 1 샤프트가 관통하는 제 1 관통 구멍 및 상기 제 2 샤프트가 관통하는 제 2 관통 구멍을 갖고, 상기 제 1 관통 구멍의 내주면에 복수의 전기자 권선이 배열된 프레임과,
상기 제 2 샤프트의 외주면과 상기 제 2 관통 구멍의 내주면 중 어느 한쪽에 마련된 스케일 및 다른쪽에 마련된 센서를 구비하고, 상기 스케일과 상기 센서의 갭 방향이, 상기 제 1 샤프트의 상기 제 1 축선과 상기 제 2 샤프트의 상기 제 2 축선을 포함한 면 방향과 일치하고 또한 상기 제 1 축선과 상기 제 2 축선 사이에 위치하도록 배설된 자기식 리니어 인코더를 포함하며,
상기 제 1 샤프트, 상기 제 2 샤프트 및 상기 연결 부재와, 상기 프레임 중 어느 한쪽을 가동자, 다른쪽을 고정자로 하여, 축방향으로 상대적으로 진퇴 이동하는 것을 특징으로 하는
리니어 모터.A first shaft having a predetermined first axis,
And a second shaft having a predetermined second axis,
Wherein the first shaft and the second shaft are arranged in parallel so that the first axis and the second axis are different from each other and parallel to each other,
A plurality of magnetic poles arranged on the first shaft along the first axis,
At least two connecting members connecting the ends of the first shaft and the second shaft,
A frame having a first through hole through which the first shaft penetrates and a second through hole through which the second shaft penetrates, a frame in which a plurality of armature windings are arranged on an inner circumferential surface of the first through hole,
And a sensor provided on either one of the outer circumferential surface of the second shaft and the inner circumferential surface of the second through hole, and a sensor provided on the other side, wherein a gap direction between the scale and the sensor is defined by the first axis of the first shaft, And a magnetic linear encoder arranged so as to coincide with a plane direction including the second axis of the second shaft and to be positioned between the first axis and the second axis,
Wherein the first shaft, the second shaft, the connecting member, and the frame are moved in the axial direction relative to each other with the mover as the movable member and the other member as the stator.
Linear motor.
상기 제 2 샤프트는 중공 구조인 것을 특징으로 하는
리니어 모터.The method according to claim 1,
Characterized in that the second shaft has a hollow structure
Linear motor.
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