(57)【要約】発明は、ベースプレート（１）と、ベースプレートの上面に長手方向に固定された一列の鉄心と、鉄心にそれぞれ設けられた複数のコイルと、複数のコイルに接触し第１の冷媒を通す第１の冷却管とを含むリニアモータコイル組立体に関する。ベースプレートの下面は、工作機械、半導体製造装置における精密テーブルに取付け可能になっている。ベースプレートの下面に長手方向に直線的に延びる溝（８）が形成されている。その溝の中に設けられ第２の冷媒を通す第２の冷却管（９２、９４）が付加的にリニアモータコイル組立体に設けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面を有するベースプレートと、前記ベースプレートの上下面のうち一方の面に長手方向に固定された一列の鉄心と、前記鉄心にそれぞれ設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルに接触し第１の冷媒を通す第１の冷却管とを含む、前記ベースプレートの上下面のうち他方の面をテーブルに取付け可能なリニアモータコイル組立体において、
前記ベースプレートは前記ベースプレートの他方の面に長手方向に直線的に延びる溝を有し、リニアモータコイル組立体は溝の中に設けられ第２の冷媒を通す第２の冷却管をさらに含むことを特徴とするリニアモータコイル組立体。
【請求項２】
前記第１の冷却管は前記複数のコイルの中を蛇行する扁平冷却管を含み、前記第２の冷却管は直線的な扁平冷却管を含む請求項１に記載のリニアモータコイル組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直線的な移動を発生するリニアモータに関する。特に、本発明は直線的な移動の方向に並べられた電機子コイルと、電機子コイルを冷却する装置を備えたリニアモータコイル組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や半導体製造装置の分野で、精密テーブルを高精度に位置決めするリニアモータが知られている。そのリニアモータは大きな推力を必要とし、多くの場合、粉塵の侵入を防止するカバーによって密閉されている。このため、リニアモータを効率的に冷却することが重要となる。【０００３】
冷媒が通る冷却管を発熱源である電機子コイルに接近又は接触させたリニアモータが知られている。特許文献１は、２列のコイルと４本の扁平冷却管とを備えたリニアモータを開示している。それら扁平冷却管は各コイルの４面のうち２面に接触している。特許文献２は、２列のコイルの周囲を延びる１本の扁平冷却管を備えたリニアモータを開示している。その扁平冷却管は各コイルの４面のうち２面に接触している。【０００４】
特許文献３は、一列のコイルの中を蛇行する扁平冷却管を含むリニアモータコイル組立体を開示している。コイルが形成された鉄心はベースプレートに固定されている。扁平冷却管の幅はコイルの軸方向の長さと同等以上である。各コイルの表面のほとんどは、扁平冷却管に接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８５６０５７号公報
【特許文献２】特開２０００−２２８８６０号公報
【特許文献３】特許３６４３２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コイルの側面の一部は扁平冷却管と接触していない。したがって、残留した熱が鉄心およびベースプレートを通って精密テーブルへ伝えられ、精密テーブルの位置決め精度に悪影響を与えるかもしれない。【０００７】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、簡単な構成により、熱が精密テーブルの位置決め精度に与える悪影響を効果的に低減するリニアモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ベースプレート（１）と、ベースプレートの上面に長手方向に固定された一列の鉄心（４２）と、鉄心（４２）にそれぞれ設けられた複数のコイル（４４）と、複数のコイル（４４）に接触し第１の冷媒を通す第１の冷却管（５０）とを含む、ベースプレートの下面をテーブルに取付け可能なリニアモータコイル組立体に関する。
ベースプレート（１）はベースプレートの下面に長手方向に直線的に延びる溝（８）を有し、リニアモータコイル組立体は溝（８）の中に設けられ第２の冷媒を通す第２の冷却管（９２、９４）をさらに含む。【０００９】
好ましくは、第１の冷却管（５０）は複数のコイル（４４）の中を蛇行する扁平冷却管を含み、第２の冷却管（９２、９４）は直線的な扁平冷却管を含む請求項１に記載のリニアモータコイル組立体。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のリニアモータコイル組立体によれば、コイルから発生した熱は第１の冷媒によってコイル組立体から除去される。さらに、コイルに残留した熱は鉄心およびベースプレートを経由して第２の冷却管へ伝えられ、第２の冷却管中の第２の冷媒は熱をベースプレートから除去する。また、精密テーブルの温度は、何らかの加工を精密テーブルにほどこすことなく、一定に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】絶縁樹脂によって覆われていない本発明のリニアモータコイル組立体を示す側面図である。
【図２】図１のリニアモータコイル組立体を示す平面図である。
【図３】絶縁樹脂によって覆われた本発明のリニアモータコイル組立体を示す平面図である。
【図４】右上から見た図１のリニアモータコイル組立体の斜視図である。
【図５】図１のリニアモータコイル組立体の側面図である。
【図６】図１のリニアモータコイル組立体の正面図である。
【図７】追加の冷却装置を示す斜視図である。
【図８】図７の追加の冷却装置を示す平面図である。
【図９】図７の追加の冷却装置を示す側面図である。
【図１０】追加の冷却装置が設けられたリニアモータコイル組立体を示す平面図である。
【図１１】図１０のリニアモータコイル組立体を示す側面図である。
【図１２】図１０のリニアモータコイル組立体を示す正面図である。
【図１３】図１０のリニアモータコイル組立体を示す分解図である。
【図１４】追加の冷却装置用の取付具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明によるリニアモータコイル組立体が説明される。図１および２に示されるように、コイル組立体はベースプレート１と複数の鉄心４２を有している。Ｘ軸の方向に移動を発生するリニアモータは移動子と固定子から成り、コイル組立体が移動子と固定子のうち一方を構成している。
【００１３】
鉄心４２は積層された珪素鋼板によって形成され、磁極毎に分割されている。複数のコイル４４がそれぞれの鉄心４２に形成されている。図１に良く示されるように、鉄心４２はねじ４８によってベースプレート１の上面にＸ軸の方向に一列に取り付けられている。ねじ４８用の孔４６がベースプレート１に形成されている。ねじ４８用の孔４３が鉄心４２に形成されている。
【００１４】
図２に良く示されるように、扁平冷却管５０がコイル４４の中を蛇行するように配置されている。扁平冷却管５０は、アルミニウムの押出し成形によって作られている。扁平冷却管５０の高さは、コイル４４の高さと同等かわずかに大きい。扁平冷却管５０は発熱源であるコイル４４のほとんどの外面に接触する。冷媒が流れる多数の透孔が扁平冷却管５０の中に形成されている。扁平冷却管５０は分岐を有してないので、冷媒の流れに淀みが発生しない。コイル４４に発生する熱は扁平冷却管５０中の冷媒によって直ちに冷却される。
【００１５】
一対のマニホールド５６、５８がベースプレート１の一端に並んで固定されている。扁平冷却管５０の一端はマニホールド５６へ、他端は５８へ溶接によって接続されている。冷媒は供給源からマニホルド５６へ導入されるようになっている。蛇行する扁平冷却管５０の中を通る冷媒は、多数のコイルを中をベースプレート１の一端から他端へ、すなわち図中の左から右へ向かう。最後に、冷媒はベースプレート１の他端からマニホルド５８へ直線的に送られ、コイル組立体の外へ直ちに排出される。
【００１６】
全てのハーネスがベースプレート１の外へ置かれた後、箱形の型枠が鉄心４２、コイル４４および扁平冷却管５０に被せられる。絶縁樹脂が型枠の中に注入され、固化した矩形の成形体は所定の寸法へ仕上げられる。こうして絶縁樹脂に覆われたコイル組立体が、図３、４、５および６に示されている。転流センサ５がマニホールド５６、５８の間でコイル組立体に設けられている。図中の参照番号４、５および６は、コイル用のハーネス、転流センサ用のハーネス、および温度センサ用のハーネスをそれぞれ示している。
【００１７】
ベースプレート１の下面は工作機械や半導体製造装置における精密テーブルに接合できるようになっている。ベースプレート１を精密テーブルに取付けるための多数のねじ穴８２が、ベースプレート１の対向する側面に沿って形成されている。直線的な溝８がベースプレート１の下面にその全長にわたって形成されている。熱伝導性の良いシリコンの薄膜が溝８に形成されている。
【００１８】
図７、８および９に示されているように、追加の冷却装置は、溝８に設けられる一対の扁平冷却管９２、９４を有する。追加の冷却装置は更に一対のマニホルド９６、９８を有する。扁平冷却管９２、９４は一対のマニホルド９６、９８間を平行に並んで延びている。扁平冷却管９２、９４はアルミニウム合金から製作されている。扁平冷却管９２、９４の両端はアルミロウ付けによりマニホルド９６、９８に固定されている。扁平冷却管９２、９４は３ｍｍ程度の厚さを有する。
【００１９】
扁平冷却管９２、９４は溝８の中を直線的に延びているので、冷媒温度における差が扁平冷却管９２、９４の中で最小化される。扁平冷却管９２、９４は溝８に嵌合するように設計されている。一対の扁平冷却管９２、９４に替えて、１枚あるいは３枚以上の扁平冷却管が溝８に嵌合するようにしても良い。しかしながら、アルミニウム扁平冷却管の強度と製造効率の観点から、本実施例では一対の扁平冷却管９２、９４が選ばれた。
【００２０】
追加の冷却装置が設けられたコイル組立体が、図１０、１１、１２および１３に示されている。図１０に良く示されるように、冷媒を導入するためのマニホルド９６は取付具３０によってベースプレート１の一端に取付けられている。冷媒を排出するためのマニホルド９８は取付具３０によってベースプレート１の他端に取付けられている。
【００２１】
図１４に示されるように、取付具３０はコの字形状であり、胴部３２と平行な鉤部３４、３６とから成る。胴部３２はマニホルド９２、９６とほぼ同じ長さを有する。図１０に示されるように、取付具３０はそれらの胴部３２によってベースプレート１の両端へ取付けられる。それから、マニホルド９２、９６が鉤部３４、３６によって取付具３０へ取付けられる。
【００２２】
供給源から第１の冷媒がマニホルド５６へ導入される。同じ又は別の供給源から第２の冷媒がマニホルド９６へ導入される。コイル４４から発生した熱は第１の冷媒によってコイル組立体から除去される。コイル４４に残留した熱は鉄心４２、ベースプレート１およびシリコン薄膜を経由して扁平冷却管９２、９４へ伝えられる。扁平冷却管９２、９４中の第２の冷媒は熱をベースプレート１から除去し、精密テーブルの温度を一定に維持する。冷媒はマニホルド９８からコイル組立体の外へ直ちに排出される。
【符号の説明】
【００２３】
１      ベースプレート
４      コイル用のハーネス
５      転流センサ用ハーネス
６      温度センサ用ハーネス
８      溝
３０    取付具
３２    胴部
３４、３６    鉤部
４２    鉄心
４３    孔
４４    コイル
４６    孔
４８    ねじ
５０    扁平冷却管
５２    転流センサ
５６、５８    マニホルド
８２    ねじ穴
９２、９４    扁平冷却管
９６、９８    マニホルド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010047129.tif 000006
【図５】
2010047129.tif 000007
【図６】
2010047129.tif 000008
【図７】
2010047129.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010047129.tif 000011
【図１０】
2010047129.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010047129.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2010047129.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月19日(2011.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
好ましくは、第１の冷却管（５０）は複数のコイル（４４）の中を蛇行する扁平冷却管を含み、第２の冷却管（９２、９４）は直線的な扁平冷却管を含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
全てのハーネスがベースプレート１の外へ置かれた後、箱形の型枠が鉄心４２、コイル４４および扁平冷却管５０に被せられる。絶縁樹脂が型枠の中に注入され、固化した矩形の成形体は所定の寸法へ仕上げられる。こうして絶縁樹脂に覆われたコイル組立体が、図３、４、５および６に示されている。転流センサ５２がマニホールド５６、５８の間でコイル組立体に設けられている。図中の参照番号４、５および６は、コイル用のハーネス、転流センサ用のハーネス、および温度センサ用のハーネスをそれぞれ示している。
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月25日(2011.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面を有するベースプレートと、前記ベースプレートの上下面のうち一方の面に長手方向に固定された一列の鉄心と、前記鉄心にそれぞれ設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルに接触し第１の冷媒を通す第１の冷却管とを含む、前記ベースプレートの上下面のうち他方の面をテーブルに取付け可能なリニアモータコイル組立体において、
前記ベースプレートは前記ベースプレートの他方の面に長手方向に該ベースプレートの全長にわたって直線的に延びる溝を有し、リニアモータコイル組立体は溝の中に設けられ第２の冷媒を通す第２の冷却管をさらに含むことを特徴とするリニアモータコイル組立体。
【請求項２】
前記第１の冷却管は前記複数のコイルの中を蛇行する扁平冷却管を含み、前記第２の冷却管は直線的な扁平冷却管を含む請求項１に記載のリニアモータコイル組立体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、ベースプレート（１）と、ベースプレートの上面に長手方向に固定された一列の鉄心（４２）と、鉄心（４２）にそれぞれ設けられた複数のコイル（４４）と、複数のコイル（４４）に接触し第１の冷媒を通す第１の冷却管（５０）とを含む、ベースプレートの下面をテーブルに取付け可能なリニアモータコイル組立体に関する。ベースプレート（１）はベースプレートの下面に長手方向に直線的に該ベースプレート（１）の全長にわたって延びる溝（８）を有し、リニアモータコイル組立体は溝（８）の中に設けられ第２の冷媒を通す第２の冷却管（９２、９４）をさらに含む。
【国際調査報告】
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2010047129.tif 000018
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