(57)【要約】【課題】  円筒状に巻回した多相のコイルを軸方向に複数個並べる際に、コイルの渡り線が相間で接触しないようにし、絶縁耐圧の低下を防ぐ円筒形リニアモータを提供する。【解決手段】  円筒状の磁性体よりなる金属パイプ９の内径側に円筒状に巻回したＵ相、Ｖ相、Ｗ相より成るコイル４を軸方向に複数個並べ構成される固定子１と、固定子１の内側に磁気的空隙を介して対向配置されると共に、軸方向に伸びる円筒状の薄肉ステンレス製のキャン７の内径側に永久磁石６を軸方向に複数個挿設して構成される可動子２と、を備えた多相円筒形リニアモータにおいて、金属パイプ９の周方向に、相数をＮとした場合、３６０度／Ｎの角度ピッチで軸方向に延びるように配置されると共に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの渡り線５１、５２、５３をそれぞれ埋設するための凸部１０を設け、凸部１０内に該渡り線の脱落を防止するための絶縁物より成る渡り線落下防止コマを設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の磁性体よりなる金属パイプの内径側に、電気装荷手段となる円筒状に巻回したＵ相、Ｖ相、Ｗ相より成るコイルを軸方向に複数個並べ構成される固定子と、
前記固定子の内側に磁気的空隙を介して対向配置されると共に、軸方向に伸びる円筒状の薄肉ステンレス製のキャンの内径側に、磁気装荷手段となる永久磁石を軸方向に複数個挿設して構成される可動子と、
を備えた多相円筒形リニアモータにおいて、
前記金属パイプの周方向に、相数をＮとした場合、３６０度／Ｎの角度ピッチで軸方向に延びるように配置されると共に、前記各相のコイルの渡り線をそれぞれ埋設するための凸部を設けたことを特徴とする円筒形リニアモータ。
【請求項２】
前記金属パイプの周方向に設けた凸部の内部に、前記凸部の内壁に沿うような外面形状を有し、かつ、前記コイルの渡り線の脱落を防止するための絶縁物より成る渡り線落下防止コマを設けたことを特徴とする請求項１記載の円筒形リニアモータ。
【請求項３】
前記渡り線落下防止コマは、正断面視で下向きＬ字状に形成されたコマを２つ対向させるように用いて構成され、該２つのコマの間に前記コイルの渡り線を挟み込むように固定したことを特徴とする請求項２記載の円筒形リニアモータ。
【請求項４】
前記渡り線落下防止コマは、正断面視で下向きに開口部を有し、内部に空洞部を有する略Ｃ字状に形成されたコマで構成され、該コマに形成された空洞部に前記コイルの渡り線を埋設したことを特徴とする請求項２記載の円筒形リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形状の界磁と電機子を備えた可動磁石構造の円筒形リニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒形状の界磁と電機子を備えた３相の円筒形リニアモータは、図５のようになっている。
図５は従来の３相の円筒形リニアモータの構成を示す側断面図である。図６は図５中のＢ−Ｂ‘における固定子の正断面図である。
図５において、１は固定子、２は可動子、３は支持機構、４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル、５はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の渡り線、６は永久磁石、７はキャン、８はヨークである。
固定子１は円筒状の磁性体よりなるヨーク８の内側に、電気装荷手段となるＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成する円筒状のコイル４を軸方向に複数個並べ、接着によりヨーク８に固定され構成される。各相のコイル４の渡り線５は、図６に示すように周方向の一箇所に集められ、前記コイル５の表面に密着するように成形される。
可動子２は軸方向に伸びる円筒状のキャン７の内側に、磁気装荷手段となる円筒状の永久磁石６を軸方向に複数挿設して構成される。
この構成により、固定子１の電気装荷手段と可動子２の磁気装荷手段との間で軸方向の推力が発生し、可動子２が固定子１とギャップを介して支持機構３により軸方向に移動可能に支持されるなかで、可動子２の推力を外に取り出すことができる（例えば、特許文献１、２を参照）。
【特許文献１】実開平６−６２７８７号公報（明細書第２頁、第１図〜第４図）
【特許文献２】特開２０００−４５７５号公報（明細書第９項、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の円筒形リニアモータにおいて、コイルの渡り線が一箇所に集められ、コイル表面に密着しているので、各相コイルを構成する銅線が互いの渡り線または渡り線とコイルで接触することになる。そのため、相間の絶縁が銅線の絶縁皮膜のみで構成されることになり、銅線に加わる機械的ストレスや銅線皮膜に存在するピンホールの影響により、絶縁耐圧が低下すると言う問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、多相の円筒形リニアモータのコイルを軸方向に複数個並べて構成する際に、コイルの渡り線が相間で接触しないようにし、絶縁耐圧の低下を防ぐことが可能な多相の円筒形リニアモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
【０００５】
請求項１に記載の発明は、円筒状の磁性体よりなる金属パイプの内径側に、電気装荷手段となる円筒状に巻回したコイルを軸方向に複数個並べ構成される固定子と、前記固定子の内側に磁気的空隙を介して対向配置されると共に、軸方向に伸びる円筒状の薄肉ステンレス製のキャンの内径側に、磁気装荷手段となる永久磁石を軸方向に複数個挿設して構成される可動子とを備えた円筒形リニアモータにおいて、前記金属パイプの周方向に、相数をＮとした場合、３６０度／Ｎの角度ピッチで軸方向に延びるように配置されると共に、前記各相のコイルの渡り線をそれぞれ埋設するための凸部を設けたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の円筒形リニアモータにおいて、前記金属パイプの周方向に設けた凸部の内部に、前記凸部の内壁に沿うような外面形状を有し、かつ、前記コイルの渡り線の脱落を防止するための絶縁物より成る渡り線落下防止コマを設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の円筒形リニアモータにおいて、前記渡り線落下防止コマは、正断面視で下向きＬ字状に形成されたコマを２つ対向させるように用いて構成され、該２つのコマの間に前記コイルの渡り線を挟み込むように固定したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２記載の円筒形リニアモータにおいて、前記渡り線落下防止コマは、正断面視で下向きに開口部を有し、内部に空洞部を有する略Ｃ字状に形成されたコマで構成され、該コマに形成された空洞部に前記コイルの渡り線を埋設したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、各相の渡り線は周方向に３６０度／Ｎの位置に配置されるため、各相の渡り線同士の接触は無くなり、相間絶縁の低下を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、絶縁物より成る渡り線落下防止コマを設けることで、渡り線を金属パイプに設けられる凸部に固定することができ、リング状のコイルとの接触を防ぐことができ、渡り線とコイルの接触による相間絶縁の低下を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によると、渡り線をＬ字形状の渡り線落下防止コマで挟み込み固定するため、各コイルから立ち上がる渡り線を容易に軸方向に整列でき、作業性良く渡り線とコイルの接触による相間絶縁の低下を防ぐことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によると、渡り線が略Ｃ形状の絶縁物より成る渡り線落下防止コマで包まれるため、渡り線とフレームとの地絡を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の第１実施例を示す３相の円筒形リニアモータの側断面図である。図２は図１中のＡ−Ａ‘における正断面図である。なお、本発明の構成要素が従来技術と同じものについてはその説明を省略し、異なる点について説明する。
図１において、９は金属パイプ、１０は凸部、５１、５２、５３はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイルの渡り線である。
本発明の特徴は以下のとおりである。
固定子１は円筒状の磁性体で作られたヨークとなる金属パイプ９の内径側に、電気装荷手段となる円筒状に巻回して構成されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相より成るコイル４を軸方向に複数並べ構成している。金属パイプ９の周方向に、図２に示すように１２０度ピッチで軸方向に延びるように配置された凸部１０が設けられており、該凸部１０にＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイルの渡り線５１、５２、５３をそれぞれ埋設している。すなわち、該凸部１０は、コイルの相数をＮとした場合、３６０度／Ｎの角度ピッチで金属パイプの周方向に配置されることになる。
可動子２は軸方向に伸びる円筒状のキャン７の内側に、磁気装荷手段となる円筒状の永久磁石６を軸方向に複数挿設して構成している。
このように本実施例では各相の渡り線は周方向に１２０℃の位置に配置されるため、各相の渡り線同士の接触を無くすことができる。
【実施例２】
【００１５】
図３は本発明の第２実施例を示す３相の円筒形リニアモータの正断面図である。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、以下のとおりである。
すなわち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の渡り線５１、５２、５３が埋設される凸部１０に、該凸部１０の内壁の一部に沿うような外面形状を有し、かつ、該渡り線の脱落を防止するための絶縁物より成る渡り線落下防止コマ１１を設けている。該コマ１１は、正断面視でコイルの内径側中心に向かって下向きＬ字状に形成されたものを２つ対向させるように用いて構成され、該２つのコマ１１の間にコイルから立ち上がる渡り線を挟み込むように固定している。
本発明の第２実施例は、渡り線をＬ字形状の渡り線落下防止コマで挟み込み固定することで、各コイルから立ち上がる渡り線を容易に軸方向に整列でき、作業性良く渡り線とコイルの接触による相間絶縁の低下を防ぐことができる。
【実施例３】
【００１６】
図４は本発明の第３実施例を示す３相の円筒形リニアモータの正断面図である。
第３実施例が第１実施例、第２実施例と異なる点は、以下のとおりである。
すなわち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の渡り線５１、５２、５３が埋設される凸部１０に、該凸部１０の内壁に沿うような外面形状を有し、かつ、該渡り線の脱落を防止するための絶縁物より成る渡り線落下防止コマ１２を設けている。該コマ１２は、正断面視でコイルの内径側中心に向かって下向きに開口部１２２を有し、内部に空洞部１２１を有する略Ｃ字状に形成されたもので構成され、該コマ１２に形成された空洞部１２１にコイルの渡り線を埋設した点である。
本発明の第３実施例はこうすることにより、略Ｃ形状の絶縁物より成る渡り線落下防止コマで各相の渡り線が包まれるため、渡り線とフレームとの地絡も防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の３相の円筒形リニアモータによると、産業用途のリニアモータに必要な絶縁信頼性を十分確保し、絶縁劣化から来る故障を防ぐことが可能なので、高信頼性を必要とする液晶・半導体製造装置あるいは検査装置のほか、例えば、チップマウンタのヘッドなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例を示す円筒形リニアモータの側断面図
【図２】図１の円筒形リニアモータの固定子であって、図１のＡ−Ａ´線に沿う正断面図
【図３】本発明の第２実施例を示す円筒形リニアモータの固定子の正断面図
【図４】本発明の第３実施例を示す円筒形リニアモータの固定子の正断面図
【図５】従来の円筒形リニアモータの構成を示す側断面図
【図６】従来の円筒形リニアモータの構成を示す円筒形リニアモータの固定子の正断面図
【符号の説明】
【００１９】
１  固定子
２  可動子
３  支持機構
４  Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル
５  渡り線
５１  Ｕ相の渡り線
５２  Ｖ相の渡り線
５３  Ｗ相の渡り線
６  永久磁石
７  キャン
８  ヨーク
９  金属パイプ
１０  凸部
１１  渡り線落下防止コマ（断面Ｌ字状）
１２  渡り線落下防止コマ（断面Ｃ字状）
１２１  空洞部
１２２  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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