KR20100014332A

KR20100014332A - 리니어 모터 전기자 및 리니어 모터

Info

Publication number: KR20100014332A
Application number: KR1020097015496A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 호시
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-02-10
Also published as: WO2008133017A1; TWI427898B; KR101421314B1; TW200847586A; JPWO2008133017A1; JP5273040B2

Abstract

각종 결선을 외부에서 간단하게 실현할 수 있고, 여러 가지의 결선 요구에 대응하는 것이 가능해지는 리니어 모터를 제공한다.

복수의 영구자석(2a)을 배치한 2개의 계자 요크(2b)를 서로 대향 배치시킨 2개의 계자극(2)과 계자극(2), 이 계자극(2)과 계자극(2)의 사이에 놓여지는 전기자(1)를 구비하여 이루어지는 리니어 모터에 있어서, 하 플레이트(1d)에 단자대(5)를 장착하고 전기자(1)의 각 티스(teeth)의 양 슬롯(slot)에 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선(1a)과 전기자 권선(1a)을 코일 인도선(1f)으로 한 번에 감기로 형성하고, 각각의 전기자 권선의 감기 시작(1n) 및 감기 마침(1n)을 단자대(5)에 결선하였다.

리니어 모터, 전기자, 계자 요크, 주 티스, 보조 티스, 계자극, 단자대, 냉각 재킷, 영구자석, 전기자 코어

Description

리니어 모터 전기자 및 리니어 모터{LINEAR MOTOR ARMATURE AND LINEAR MOTOR}

본 발명은 흡인력 상쇄형의 리니어 모터에 관계되고, 특히 그 전기자를 구성하는 2개의 전기자 권선의 결선 및 권선의 냉각에 관한 것이다.

서로 평행하게 뻗어있는 2개의 계자 요크(field yoke)의 서로 대향하는 측에 길이 방향으로 복수의 영구자석을 극성이 교대로 다르도록 배치하여 계자극(field electrode)을 구성하고, 한편 슬롯(slot)과 티스(teeth)를 가지는 전기자 코어(core)의 그 슬롯에 전기자 권선을 감아 돌리고, 위에서 상 플레이트(upper plate)로, 또 아래에서 하 플레이트(lower plate)로 전기자 코어를 샌드위치 형상으로 끼워 전기자를 구성하고, 계자극과 전기자의 어느 한쪽을 고정자로 하고 다른 한쪽을 가동자로하여 리니어 모터를 구성하는 기술은 공지이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

도 12 ~ 도 14는 종래 기술에 의한 리니어 모터를 설명하는 도로, 도 12는 그 정면 단면도이고, 도 13은 각 상(phase)의 전기자 권선의 결선 관계를 설명하는 상면도이고, 도 14는 그 측면도이다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개공보 2000－228860호

도 12에 있어서, 2개가 대향하여 배치된 계자 요크(2b)의 각각의 대향하는 측에 복수의 영구자석(2a)을 극성이 교대로 다르도록 직선 형상으로(도 12의 지면에서 수직 방향으로) 배치하고, 2개의 계자극(2)의 사이에 자기 갭(magnetic gap)을 개입시켜 전기자(1)를 대향 배치하고 있다. 가동자로 되는 상 플레이트(1c)의 하방에 전기자 코어(1b)가 고정되고, 전기자 코어(1b)는 U상·V상·W상의 각 상(phase)마다 설치되고, 1개의 전기자 코어(1b)에는 각각 2개의 전기자 권선(코일)(1a)이 감아 돌려져 있다. 이들 2개의 전기자 권선(1a)은, 도 13에 나타내듯이 각 상(U·V·W상)마다 각각 2개의 전기자 권선 U1L과 U1R을, V1L과 V1R을, W1L과 W1R을, U2L과 U2R을, V2L과 V2R을, W2L과 W2R을, ··· 과 같이 각각 결선 기판(9) 상에서 결선되어 전기자(1) 전체로부터는 U·V·W 각 상의 모터 리드(motor lead)를 1개씩 꺼낸 구조로 하고 있다.

도 14에 있어서, 상 플레이트(1c)의 하방에 전기자 코어(1b)가 각 상마다 고정되고, 그 각 상의 전기자 코어(1b)에 전기자 권선(1a)이 2개 감아 돌려지고(도에서는, 한쪽의 전기자 권선만이 그려져 있다.), 2개의 각 전기자 권선(1a)은 서로 결선 기판(9)에 결선되어 있다(도 13 참조). 결선은 결선 기판(9)의 단부로부터 커넥터(connector)(7)를 통해 전기자(1)의 외부로 취출된다.

이들의 전기자 권선을 외부의 제어 장치에 의해 선택적으로 여자(勵磁)함으로써 전기자(1)와 계자극(2)이 축차 흡인·반발함에 따라 전기자(1)와 계자극(2)이 상대 이동함으로써 리니어 모터가 구성된다.

그러나, 종래 장치에서는, 도 12 ~ 도 14에 나타낸 것처럼, 전기자 권선(1a) 끼리의 결선을 전기자(1)의 내부에 있는 결선 기판(9) 상에서 행하고 있으므로, 결선을 간단하게 변경할 수가 없기 때문에 모든 요구 성능에 대응할 수가 없다고 하는 결점이 있었다.

또, 도 12 ~ 도 14에 나타낸 리니어 모터는 리니어 모터 구동 시, 전기자가 발열하여 가동자 베이스(base)나 그 위에 장착되는 부하로 전열해 버려 바람직하지 않았다. 특히, 흡인력 상쇄형 리니어 모터는 액정·반도체의 제조 장치나 검사 장치, 또는 전자 부품 실장 장치 등에 사용되는 일이 많지만, 이들의 용도에서는 부하로의 전열이 큰 장애로 되는 일이 많았다.

그래서, 전기자 권선을 냉각하는 것이 종래로부터 몇 개가 시도되었다.

도 15는 종래의 냉각 장치를 구비한 리니어 모터를 나타내고 있다.

도 15에 있어서, 도 12와 같은 부호는 같은 기능을 가지는 것이므로 중복 설명은 생략한다. 도 15가 도 12와 다른 것은, 도 15가 도에 나타내듯이, 냉각 파이프(3a)를 온도 상승이 높은 전기자 코어(1b)의 측면에 배치하여 이루어지는 것이다.

이에 의해, 전기자 권선(1a)은 냉각 파이프(3a)에 의해 냉각되므로 가동자 베이스나 그 위에 장착되는 부하로 전열(傳熱)되는 일이 적어졌다.

그러나, 이 경우, 전기자(1)와 영구자석(2a) 열(列)의 자기 공극을 넓힐 필요가 있기 때문에 모터의 전기적 특성이 손실된다고 하는 결점이 있었다.

또, 다른 냉각 장치를 구비한 리니어 모터도 공지이다.

도 16은 다른 냉각 장치를 구비한 리니어 모터를 나타내고 있다.

도 16에 있어서, 도 12와 같은 부호는 같은 기능을 가지는 것이므로, 중복 설명은 생략한다. 도 16이 도 12와 다른 것은, 도 16이 도에 나타내듯이, 동관(copper pipe)(4i)을 장착한 냉각 재킷(cooling jacket)(4j)을 가동자 베이스(1c) 위에 배치하고, 동관(4i)에 냉매를 흘림으로써 냉각을 행한다고 하는 것이다.

이에 의해, 전기자 권선(1a)은 냉각 파이프(4i)에 의해 냉각되므로 가동자 베이스(1c)나 그 위에 장착되는 부하로 전열되는 일이 적어졌다.

그렇지만, 이 경우, 액추에이터(actuator)의 사이즈(size)가 커져 버린다고 하는 결점이 있었다.

종래 장치에서는, 전기자와 영구자석 열의 자기 공극을 넓힐 필요가 있기 때문에, 모터의 전기적 특성이 손실된다고 하는 결점이나, 액추에이터의 사이즈가 커져 버린다고 하는 결점이 있었다.

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기와 같이 종래 장치에서는, 도 12 ~ 도 14에 나타낸 것처럼, 전기자 권선(1a)끼리의 결선을 전기자(1)의 내부에 있는 결선 기판(9) 상에서 행하고 있으므로 결선을 간단하게 변경할 수가 없기 때문에, 모든 결선 요구에 대응할 수가 없었다.

또, 도 15 및 도 16에 나타낸 것처럼, 종래 장치에서는 전기자와 영구자석 열의 자기 공극을 넓힐 필요가 있기 때문에, 모터의 전기적 특성이 손실된다고 하는 결점이나, 액추에이터의 사이즈가 커져 버린다고 하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 이들의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 제 1의 목적은 모터 구동 시의 열 발생 손실을 억제하여 부하로의 전열을 억제하는 고효율의 리니어 모터를 제공하는 것에 있다. 또, 제2의 목적은 모터의 전기적 특성이 손실되는 일 없고 액추에이터 사이즈의 대형화를 억제할 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 문제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재의 리니어 모터 전기자의 발명은, 티스(teeth)와 상기의 티스의 각각 계자극측의 근방에 형성된 2개소의 슬롯(slot)을 가지는 전기자 코어와, 상기 슬롯에 각각 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선과, 상기 전기자 코어를 위와 아래로부터 샌드위치 형상으로 끼우는 상 플레이트 및 하 플레이트를 설치하여 이루어지는 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 하 플레이트에 단자대(端子臺)를 장착하여 상기 2개의 전기자 권선을 각각 한 번에 감기로 형성하고, 각각의 전기자 권선의 감기 시작 및 감기 마침을 상기 단자대에 결선한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 직렬 결선한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 병렬 결선한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 복수의 티스(teeth)(주 티스(main teeth)라고 한다)의 스트로크(stroke) 방향의 전단과 후단에 상기 주 티스(main teeth)보다 소형의 보조 티스(auxiliary teeth)를 각각 배치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 2개의 전기자 권선을 각각 한 번에 감기로 형성하는것에 대신하여, 상기 2개의 전기자 권선의 일단끼리를 직접 서로 결선한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6에 기재의 리니어 모터 전기자의 발명은, 티스와 상기의 티스의 각각 계자극측의 근방에 형성된 2개소의 슬롯을 가지는 전기자 코어와, 상기 슬롯에 각각 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선과, 상기 전기자 코어를 상 플레이트로 지지하여 이루어지는 리니어 모터 전기자에 있어서, 에어(air)를 하방을 향해 분출하는 복수의 에어 분출구를 설치한 냉각 파이프를 상기 전기자의 바닥면에 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 7에 기재의 발명은, 청구항 6에 기재의 리니어 모터 전기자에 있어서, 상기 복수의 에어 분출구를 상기 냉각 파이프에 등간격으로 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 8에 기재의 리니어 모터의 발명은, 서로 평행하게 뻗어있는 2개의 계자 요크(field magnet york)와 상기 계자 요크의 서로 대향하는 측에 극성이 스트로크 방향으로 교대로 다르도록 배치된 복수의 영구자석으로 이루어지는 2개의 계자극과, 상기 2개의 계자극의 사이에 놓여진 청구항 1 ~ 7의 어느 한 항 기재의 리니어 모터 전기자를 구비하여 상기 계자극과 상기 전기자의 어느 한쪽을 고정자로 하고 다른 한쪽을 가동자로 한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 9에 기재의 발명은, 청구항 8에 기재의 리니어 모터에 있어서, 상기 계자극이 상기 전기자보다 스트로크 방향으로 짧은 계자 요크에 직선 형상으로 배치된 복수개의 주극 영구자석과, 상기 계자 요크의 스트로크 방향 양단에 장착된 보극 영구자석으로 이루어지고, 상기 전기자를 고정자로 하고, 상기 계자극을 가동자로 한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 10에 기재의 발명은, 청구항 9에 기재의 리니어 모터에 있어서, 상기 단자대에 접속된 상기 전기자 권선을 시간적으로 전환하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

<발명의 효과>

청구항 1에 기재의 발명에 의하면, 양측의 전기자 권선을 한 번에 감기로 하였으므로, 2개의 전기자 권선끼리의 결선 행정을 생략할 수가 있어 생산성이 향상되고, 또한 각 전기자 권선의 감기 시작 및 감기 마침을 전기자 외부에 설치한 단자대에 결선함으로써, 결선 기판무(substrateless)화가 가능하게됨과 아울러 결선을 간단하고 자유롭게 바꿀 수 있게 된다.

청구항 2에 기재의 발명에 의하면, 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 직렬 결선함으로써, 전원으로부터 공급하는 전류의 억제를 할 수 있게 된다

청구항 3에 기재의 발명에 의하면, 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 병렬 결선함으로써, 전기자 권선에 유기되는 전압의 억제, 즉 모터 주행 속도의 향상이 가능하게 되어 요구되는 모든 모터 성능에 대응할 수 있게 된다

청구항 4에 기재의 발명에 의하면, 코깅(cogging)이 생기기 어려워진다.

청구항 5에 기재의 발명에 의하면, 기존의 전기자 권선을 이용하여도 한 번에 감기의 경우와 같은 효과, 즉 결선 기판무화가 가능하게됨과 아울러 결선을 간단하고 자유롭게 바꿀 수 있게 된다.

청구항 6에 기재의 발명에 의하면, 냉각 파이프를 전기자의 바닥면에 설치하였으므로, 모터의 전기적 특성이 손실되는 일 없고 액추에이터의 사이즈가 커지는 일 없는 리니어 모터를 얻을 수 있다.

청구항 7에 기재의 발명에 의하면, 복수의 에어 분출구를 냉각 파이프에 등간격으로 설치하였으므로 효율적인 냉각을 행할 수가 있다.

청구항 8에 기재의 발명에 의하면, 모터 구동 시의 열 발생 손실을 억제하여 부하로의 전열을 억제하는 고효율의 리니어 모터를 얻을 수 있게 된다.

청구항 9에 기재의 발명에 의하면, 계자 요크, 영구자석, 보극 영구자석으로 이루어지는 계자극의 스트로크 방향 길이를 전기자보다 짧게 하고, 전기자를 고정자로 하고 계자극을 가동자로 함으로써, 모터 케이블이 기어 돌아다니지 않게 하는 간단한 구동 기구를 실현할 수 있게 된다.

청구항 10에 기재의 발명에 의하면, 여자(勵磁)하는 전기자 권선을 시간적으로 전환함으로써 모터 열발생 손실을 억제한 고효율 구동이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 관련되는 리니어 모터의 정면 단면도이다.

도 2는 실시예 1에 관련되는 리니어 모터의 전자부(電磁部)의 상면도이다.

도 3은 실시예 1에 관련되는 각 상의 2개의 전기자 권선의 한 번에 감기를 설명하는 상면도이다.

도 4는 실시예 1에 관련되는 리니어 모터의 상면도이다.

도 5는 실시예 1에 관련되는 리니어 모터의 측면도이다.

도 6은 실시예 1에 관련되는 각 전기자 권선의 결선 회로도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2를 나타내는 전자부 구성의 상세도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 2의 결선 회로를 설명하는 도로, (a)는 본 발명에 의한 한 번에 감기의 상태의 도이고, (b)는 실시예 2에 의한 직렬 결선 후의 회로도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 3의 냉각 방법이 실시된 리니어 모터의 정면도이다.

도 10은 도 9의 냉각계(3)(일점쇄선의 테두리안)의 확대도이다.

도 11은 본 발명의 실시예 3이 적용된 리니어 모터의 평면도이다.

도 12는 종래 기술에 의한 리니어 모터의 정면 단면도이다.

도 13은 그 각 상의 전기자 권선의 결선 관계를 설명하는 상면도이다.

도 14는 종래 기술에 의한 리니어 모터의 측면도이다.

도 15는 종래 기술에 의한 냉각 장치를 구비한 리니어 모터의 정면 단면도이다.

도 16은 종래 기술에 의한 다른 냉각 장치를 구비한 리니어 모터의 정면 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 :　전기자

1a :　전기자 권선 1b :　전기자 코어

1b1 :　주 티스(main teeth) 1b2 :　보조 티스(auxiliary teeth)

1c :　상 플레이트(upper plate) 1d :　하 플레이트(lower plate)

1e :　전기자 권선 1f :　코일 인도선

1k :　인도선 홈 1m :　볼트(bolt)

1n :　인출선 1s :　슬롯(slot)

2 :　계자극(field electrode)

2a : 영구자석(주극)(main-pole)

2b :　계자 요크(field yoke)

2c :　영구자석(보조극)(auxiliary-pole)

2d :　고정자 베이스(base)

3 :　냉각계(cooling system)

3a :　냉각 파이프 3b :　파이프 고정부

3c :　에어 분출구

3in :　에어 입구 3out :　에어 출구

4i :　동관(copper pipe) 4j :　냉각 재킷(cooling jacket)

5 :　단자대(端子臺)

6 :　모터 리드(motor lead)

7 :　커넥터(connector)

9 :　결선 기판

Lu :　에어

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도를 참조하여 설명한다. 또 본 발명에 있어서 종래와 같은 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략하고 다른 점만 설명한다.

<실시예 1>

도 1 ~ 도 6은 본 발명의 실시예 1에 관련되는 리니어 모터를 설명하는 도이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 관련되는 리니어 모터의 정면 단면도, 도 2는 도 1의 전자부의 상면도, 도 3은 각 상의 2개의 전기자 권선의 한 번에 감기를 설명하는 상면도, 도 4는 리니어 모터의 상면도, 도 5는 그 측면도, 도 6은 각 전기자 권선의 결선 회로도를 각각 나타내고 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 2개가 대향하여 배치된 계자 요크(2b)의 각각의 대향하는 측에 복수의 영구자석(2a)을 극성이 교대로 다르도록 직선 형상으로(도 1의 지면에서 수직 방향으로) 배치하고, 2개의 계자극(2)의 사이에 자기 공극을 개입시켜 전기자(1)를 배치하고 있다. 가동자로 되는 상 플레이트(1c)의 하방에 전기자 코어(1b)가 고정되고, 전기자 코어(1b)는 U상·V상·W상의 각 상마다 설치되고, 1개의 전기자 코어(1b)에는 각각 2개의 전기자 권선(코일)(1a)이 감아 돌려져 있다.

이들 2개의 전기자 권선(1a)은, 도 3에 나타내듯이 각 상(U·V·W상)마다 각각 2개의 전기자 권선 U1L과 U1R을, V1L과 V1R을, W1L과 W1R을, U2L과 U2R을, V2L과 V2R을, W2L과 W2R을(도 13의 결선 기판(9) 상에서 결선하는 일 없이,) 코일 인도선(1f)으로 나타내듯이 한 번에 감기로 형성하고 있는 점이 특징이다.

전기자 코어(1b)의 1개의 형상은 도 2의 해칭(hatching)으로 나타낸 전기자 코어(1b)와 같은 형상을 하고 있다. 즉, 1개의 전기자 코어(1b)의 형상은, 스트로크 방향의 한쪽 중앙에 오목부와, 스트로크 방향의 다른 한쪽 중앙에 볼록부와, 스트로크 방향의 상기 오목부 및 상기 볼록부의 중간에 볼트 구멍(bolt hole)과, 직각 방향으로 양단 근방에 각각 코일 수납용의 슬롯(1s)과 2개의 슬롯(1s)을 연결하는 인도선 홈(1k)이 각각 형성되어 있다. 코일 인도선(1f)은 그 인도선 홈(1k) 내에 수납되어 보호되고 있다.

도 4 및 도 5에 있어서, 상 플레이트(upper plate)(1c)의 하방에 전기자 코어(1b)(도 2)가 각 상마다 볼트(1m)로 고정되어 있다. 하 플레이트(lower plate)(1d)의 스트로크 방향을 따라 양단에 단자대(5)가 설치되고, 2개의 전기자 권선(1a)(도 1)의 양단의 인출선(1n)이 단자대(5)에 접속된다(도 5 참조). 각 단자대(5)의 각 상단자(phase terminals)에는 각각 모터 리드(6)가 접속되고 한데 모아 커넥터(7)에 접속된다. 복수의 전기자 권선(1a)을 도 6에서 나타내듯이, 우측의 전기자 권선(1a)을 한데 모아 접속하는 결선 방법으로 하기에는 커넥터(7)(도 4)의 측에서 모두 접속함으로써 간단하게 실현할 수가 있다.

또, 도 8(a)와 같은 한 번에 감겨진 좌우의 전기자 권선(1a)을 또한 도 8(b) 와 같이 각 상마다 접속하는 결선을 실시하고 싶을 때도, (전기자(1)의 내부를 비우는 것을 하지 않아도) 도 8의 커넥터(7)(도 4)의 측에서 스위칭 소자를 이용하여 간단하게 실현할 수가 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 각 전기자 권선(1a)의 좌우 양측으로부터 나와 있는 모터 리드 중 편측을 모두 단락(도 6 참조) 하면(즉, 결선 상은 병렬 결선으로 한다) 직렬 결선시에 비해서 유기전압을 억제할 수 있기 때문에(도 6에서는 U·V·W 각 상 5코일씩이고, 유기전압은 직렬 결선시의 5분의 1로 된다), 고속 구동 요구에 대응 가능하게 된다.

또, 전기자 권선(1a)을 직렬 결선(도 8(b) 참조)으로 하면, 병렬 결선시에 비해, 전원으로부터 전기자로 공급하는 전류를 억제할 수 있게 된다(도 5에서는 UVW 각 상 5코일씩이고, 공급 전류는 병렬 결선시의 5분의 1로 된다).

종래 장치에서는 전기자(1)의 내부에 있는 결선 기판 상에서 결선을 행하고 있었으므로 결선을 간단하게 변경할 수가 없었지만, 본 발명과 같이 도 8(a)의 한 번에 감겨진 좌우의 전기자 권선(1a)의 각 인출선(1n)(도 5)을 전기자(1)의 외부에 있는 단자대(5)에 결선함으로써. 각종 결선을 외부에서 간단하게 실현할 수 있으므로, 모든 요구 성능에 대응하는 것이 가능하게 된다.

<실시예 2>

도 7 및 도 8은 본 발명의 리니어 모터의 실시예 2를 나타내는 것으로, 도 7은 전자부(電磁部) 구성의 상세도를, 도 8은 코일의 결선 회로를 설명하는 도로, (a)는 본 발명에 의한 한 번에 감기의 상태의 도, (b)는 실시예 2에 의한 직렬 결 선 후의 회로도를 각각 나타내고 있다.

도 7 및 도 8에서는, 전기자(1)보다도 스트로크 방향으로 짧은 계자 요크(2b)에 직선 형상으로 복수개의 영구자석(2a)을 배치하고, 또한 계자 요크(2b)의 스트로크 방향 양단에 보극 영구자석(2c)을 장착하고, 전기자(1)를 고정자로 하고 계자극(2)을 가동자로 한 점에 특징이 있다.

도 8(a)에 나타내듯이, 실시예 2에서는, U·V·W 각 상에 유기되는 전압이 상시 삼상 평형을 유지하기 위해서, 각 전기자 권선의 좌우 양측으로부터 나와 있는 U·V·W 각 상을 도 8(b)와 같이 각각 직렬 결선하고 있다. 도 7 및 도 8의 예는, 모든 전기자 권선을 상시 여자한 것으로 되어 있지만, 여자하는 전기자 권선을 시간적으로 전환할 수도 있다. 이에 의해 모터 구동 시에 전기자 권선에 발생하는 손실을 최소한까지 억제하고 고효율 구동이 가능하게 된다.

이상 설명한 것처럼, 리니어 모터에 있어서 전기자 권선의 결선을 전기자 내부에 배설(配設)한 기판 상에서 행하는 것이 아니라, 각 전기자 권선을 전기자의 외부에 장착한 단자대에 결선함으로써, 전기자 가동형 혹은 계자극 가동형의 어느 쪽에도 적용할 수 있고, 또 결선 방법을 자유롭게 바꿀 수 있기 때문에, 모든 요구 성능에 대응한 모터를 제공할 수 있게 된다.

또한, 이상의 예에서는 2개의 전기자 권선을 각각 한 번에 감기로 형성하고 있었지만, 기존의 전기자 권선을 2개 이용하는 것도 물론 가능하다. 그 경우, 2개의 전기자 권선은 결선 기판을 개재시켜 결선하는 것이 아니라, 2개의 전기자 권선의 코일단 끼리를 본 발명에 따라 직접 접속하거나, 혹은 다른 리드 선으로 코일 인도선(1f)(도 3)에 상당하는 부분을 대용시켜도 좋다.

<실시예 3>

본 발명의 실시예 3의 리니어 모터 냉각 방법을 도 9 ~ 도 11에 나타낸다.

도 9는 실시예 3의 냉각 방법이 실시된 리니어 모터의 정면도, 도 10은 도 9의 냉각계(3)(일점쇄선의 테두리안)의 확대도, 도 11은 리니어 모터의 평면도를 각각 나타내고 있다.

실시예 3의 리니어 모터 냉각 방법은 리니어 모터의 전기자 바닥면에 파이프 고정부(3b)에 의해 냉각 파이프(3a)를 고정한 것이 특징이다.

도 9와 같이 구성함으로써, 실시예 3의 냉각계(3)는 도 10에 나타내듯이, 냉각 파이프(3a)에 유입한 에어(Lu)가 에어 분출구(3c)(도 11)로부터 고정자 베이스(2d)로 향해 분출되고, 그 반사 에어(Lu)로 전기자(1)를 냉각하는 것으로 되고, 이에 의해 부하로의 전열을 억제하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 실시예 3에서는, 전기자의 바닥면과 고정자 베이스간의 스페이스(space)를 이용하여 냉각을 행함으로써, 액추에이터 전체의 사이즈를 늘리는 일 없이, 부하로의 전열을 억제할 수가 있기 때문에, 액정·반도체의 제조 장치나 검사 장치, 혹은 반도체 실장 장치 등에 적용 가능하다.

본 발명의 리니어 모터 전기자는, 전기자의 각 티스(teeth)의 양 슬롯(slot)에 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선을 코일 인도선을 이용하여 한 번에 감기로 형성하고, 각각의 전기자 권선의 감기 시작 및 감기 마침을 전기자의 외부에 있는 단 자대에 결선을 간단하게 실현할 수 있으므로, 모든 요구 성능에 대응한 리니어 모터를 제공할 수가 있어 액정·반도체의 제조 장치 등에 적용 가능한 것은 물론이다.

Claims

티스와 상기의 티스의 각각 계자극측의 근방에 형성된 2개소의 슬롯을 가지는 전기자 코어와, 상기 슬롯에 각각 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선과, 상기 전기자 코어를 위와 아래로부터 샌드위치 형상으로 끼우는 상 플레이트 및 하 플레이트를 설치하여 이루어지는 리니어 모터 전기자에 있어서,

상기 하 플레이트에 단자대를 장착하고,

상기 2개의 전기자 권선을 각각 한 번에 감기로 형성하고, 각각의 전기자 권선의 감기 시작 및 감기 마침을 상기 단자대에 결선한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
제 1항에 있어서.

상기 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 직렬 결선한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
제 1항에 있어서,

상기 각 단자대의 U·V·W상의 각각을 병렬 결선한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
제 1항에 있어서,

상기 복수의 티스(주 티스라고 한다)의 스트로크 방향의 전단과 후단에 상기 주 티스(main teeth)보다 소형의 보조 티스(auxiliary teeth)를 각각 배치한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
제 1항에 있어서,

상기 2개의 전기자 권선을 각각 한 번에 감기로 형성하는것에 대신하여, 상기 2개의 전기자 권선의 일단 끼리를 직접 서로 결선한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
티스와 상기의 티스의 각각 계자극측의 근방에 형성된 2개소의 슬롯을 가지는 전기자 코어와, 상기 슬롯에 각각 감아 돌려지는 2개의 전기자 권선과, 상기 전기자 코어를 상 플레이트로 지지하여 이루어지는 리니어 모터 전기자에 있어서,

에어를 하방을 향해 분출하는 복수의 에어 분출구를 설치한 냉각 파이프를 상기 전기자의 바닥면에 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
제 6항에 있어서,

상기 복수의 에어 분출구를 상기 냉각 파이프에 등간격으로 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 모터 전기자.
서로 평행하게 뻗어있는 2개의 계자 요크와, 상기 계자 요크의 서로 대향하 는 측에 극성이 스트로크 방향으로 교대로 다르도록 배치된 복수의 영구자석으로 이루어지는 2개의 계자극과,

상기 2개의 계자극의 사이에 놓여진 청구항 1 ~ 청구항 7의 어느 한 항 기재의 리니어 모터 전기자를 구비하고, 상기 계자극과 상기 전기자의 어느 한쪽을 고정자로 하고 다른 한쪽을 가동자로 한 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
제 8항에 있어서,

상기 계자극이 상기 전기자보다 스트로크 방향으로 짧은 계자 요크에 직선 형상으로 배치된 복수개의 주극 영구자석과, 상기 계자 요크의 스트로크 방향 양단에 장착된 보극 영구자석으로 이루어지고, 상기 전기자를 고정자로 하고, 상기 계자극을 가동자로 한 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
제 9항에 있어서,

상기 단자대에 접속된 상기 전기자 권선을 시간적으로 전환하도록 한 것을 특징으로 하는 리니어 모터.