(57)【要約】【課題】本発明は、放熱効果に優れたリニアモータを提供する。【解決手段】本発明に係るリニアモータは、対向して設置される２つのプレート及び２つのプレート上に互いに間隔をあけて設置されている複数の永久磁石を含む固定子と、固定子の２つのプレートの間に挿設される本体及び本体内に設置されている複数のコイルを含む移動子と、を備える。本体は、固定子の２つのプレートにそれぞれ対向する２つの表面を備え、少なくとも１つの表面には、冷却流体が流動するための流体流路が設けられている。移動子は、流体流路を覆うカバープレートを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して設置される２つのプレート及び前記２つのプレート上に互いに間隔をあけて設置されている複数の永久磁石を含む固定子と、
前記固定子の前記２つのプレートの間に挿設される本体及び前記本体内に設置されている複数のコイルを含む移動子と、
を備えるリニアモータにおいて、
前記本体は、前記固定子の前記２つのプレートにそれぞれ対向する２つの表面を備え、少なくとも１つの表面には、冷却流体が流動するための流体流路が設けられ、前記移動子は、前記流体流路を覆うカバープレートを備えることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記本体の２つの表面には、それぞれ流体流路が設けられ、前記カバープレートの数量は、２つであり、２つのカバープレートは、それぞれ本体の２つの表面を覆うことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記流体流路は、前記本体の表面に設けられ、且つ湾曲して延伸する溝であり、入口、出口、及び前記入口と前記出口との間に位置する少なくとも１つの湾曲部を備え、前記入口及び前記出口は、それぞれ前記本体の表面の対向する両側に隣接して位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータに関し、特に放熱効果に優れたリニアモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、簡単な構造、低ノイズ、高加速等の多くの利点を有しているため、自動加工プロセス、及び半導体製造におけるプロセス等において広く利用されている。
【０００３】
従来のリニアモータは、一般的には、コイル部及び該コイル部に対向して設置されているマグネットヨーク部を備える。コイル部は、複数のコイルによって形成され、マグネットヨーク部は、複数の永久磁石を備える。コイル部が通電すると電磁力が発生するため、これにより、永久磁石に推力（駆動力）が発生する。
【０００４】
しかし、コイルが動作すると熱が発生するため、コイルの温度は上昇し、また、コイル自体の抵抗も増加してしまう。これにより、駆動電流は低減される。推力は駆動電流に比例するので、駆動電流が低減すると、推力も低減してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、放熱効果に優れたリニアモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るリニアモータは、対向して設置される２つのプレート及び２つのプレート上に互いに間隔をあけて設置されている複数の永久磁石を含む固定子と、固定子の２つのプレートの間に挿設される本体及び本体内に設置されている複数のコイルを含む移動子と、を備える。本体は、固定子の２つのプレートにそれぞれ対向する２つの表面を備え、少なくとも１つの表面には、冷却流体が流動するための流体流路が設けられている。移動子は、流体流路を覆うカバープレートを備える。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と比べ、本発明のリニアモータは、移動子の本体に、冷却流体が流動するための流体流路が設けられているため、冷却流体を利用してコイルの温度を効果的に下げることができる。また、構造が簡単であり、放熱効果に優れ、放熱フィンを設置する必要がないため、リニアモータの体積は増加されない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るリニアモータの立体斜視図である。
【図２】図１に示したリニアモータの固定子の側面図である。
【図３】図１に示したリニアモータの移動子の分解斜視図である。
【図４】図３に示したリニアモータの移動子を反対側から見た立体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係るリニアモータ１００は、コイル移動式リニアモータであり、固定子１０及び移動子２０を備える。
【００１１】
固定子１０は、平行に且つ互いに間隔をあけて設けられている２つのプレート１１、２つのプレート１１の間に挟まれている間隔ブロック１２、及び、２つのプレート１１上に間隔をあけて設けられている複数の永久磁石１３を備える。プレート１１は、略矩形の平板状を呈する。間隔ブロック１２は、略ストライプ状を呈し、２つのプレート１１の同じ側に位置する。複数の永久磁石１３は、互いに間隔をあけてそれぞれ２つのプレート１１の対向する表面に取り付けられている。
【００１２】
移動子２０は、本体２１及び組立ブロック２２を備える。組立ブロック２２は、略ストライプ状を呈し、固定子１０の間隔ブロック１２から離れる端部に位置している。本体２１の一端は、組立ブロック２２の中に取り付けられ、本体２１の他の部分は、固定子１０の２つのプレート１１の間に挿設されている。本体２１は、間隔ブロック１２の長手方向に平行して移動することができる。
【００１３】
図２を参照すると、複数の永久磁石１３は、固定子１０の２つのプレート１１上に等間隔に配列されている。各プレート１１上の永久磁石１３は極性が異なり、且つ交互に設置されている。また、２つのプレート１１上の永久磁石１３は対向して設置され、その極性は同じである。これにより、２つのプレート１１上の永久磁石１３は、磁界を形成することができる。
【００１４】
図３を併せて参照すると、移動子２０は、さらに、本体２１内に配列された複数のコイル２３及びそれぞれ本体２１の対向する上表面と下表面を覆う２つのカバープレート２４を備える。コイル２３は、本体２１と接触し、本体２１によって一定の形状に保持されている。コイル２３が通電すると、コイル２３の磁極の変化及び固定子１０の永久磁石との間の相互作用により、移動子２０は、固定子１０に対して移動することができる。
【００１５】
本体２１は、２つのプレート１１にそれぞれ対向して位置する第一表面２１１及び第二表面２１２を備える（図４を参照）。第一表面２１１には、湾曲して延伸する流体流路３０が設置されており、冷却流体は、該流体流路３０を介して流動することができる。冷却流体が流体流路３０を通過すると、コイル２３が発生した熱は冷却流体によって冷やされるため、リニアモータ１００の作動温度を下げることができる。冷却流体は、気体または液体であっても良い。本実施形態において、流体流路３０は、第一表面２１１上に設けられた溝であり、且つその一部はコイル２３を覆う。
【００１６】
流体流路３０は、冷却流体が流入するための入口３１、冷却流体が流出するための出口３２、及び入口３１と出口３２との間に位置する複数の湾曲部３３を備える。入口３１及び出口３２は、それぞれ第一表面２１１の対向する二辺に隣接して、且つ組立ブロック２２に隣接して配置されている。各湾曲部３３は、略Ｕ字状を呈し、且つその長さは、コイル２３の湾曲部（図示せず）の長さにほぼ等しい。
【００１７】
第二表面２１２にも第一表面２１１と同様に、流体流路３０が設置されている。流体流路３０は、冷却流体が流入するための入口３１、冷却流体が流出するための出口３２、及び入口３１と出口３２との間に位置する複数の湾曲部３３を備える。入口３１及び出口３２は、それぞれ第二表面２１２の対向する二辺に隣接して位置し、各湾曲部３３は、略Ｕ字状を呈し、且つその長さは、コイル２３の湾曲部（図示せず）の長さにほぼ等しい。
【００１８】
２つのカバープレート２４は、流体流路３０を覆うように、本体２１の第一表面２１１及び第二表面２１２上にそれぞれ設置されている。これにより、冷却流体が流出するのを防止する。本実施形態において、カバープレート２４は、シート状を呈し、非磁性材料からなる。
【００１９】
リニアモータ１００を組み立てる場合、先ず、複数の永久磁石１３を２つのプレート１１の内表面に間隔をあけて設置する。この際、２つのプレート１１上の永久磁石１３の数量は同じであり、且つ互いに対応して位置する。次に、永久磁石１３が設置されている２つのプレート１１を、間隔ブロック１２の両側面にそれぞれ固定して、固定子１０を形成する。次に、移動子２０の複数のコイル２３を配列して、金型（図示せず）を利用してインサート成型法によって本体２１を形成する。これにより、コイル２３は、本体２１内に収容される。次に、本体２１の第一表面２１１及び第二表面２１２上にそれぞれ流体流路３０を形成した後、２つのカバープレート２４をそれぞれ本体２１の第一表面２１１及び第二表面２１２に取り付ける。最後に、本体２１の一端を組立ブロック２２内に固定し、本体２１の他端を固定子１０の２つのプレート１１の間に挿入する。本実施形態において、本体２１は、エポキシ樹脂からなる。また、本体２１を形成するための金型に流体流路３０に対応する溝を設けてもよい。これにより、本体２１を形成すると同時に流体流路３０を形成することができる。
【００２０】
リニアモータ１００が動作すると、移動子２０は固定子１０に対して移動できるが、この際、コイル２３は熱を発生する。流体流路３０に冷却流体を流すことにより、冷却流体は本体２１と直接的に接触し、コイル２３を冷却することができる。これにより、リニアモータ１００の温度を効果的に下げることができる。
【００２１】
他の実施形態において、固定子１０の２つのプレート１１及び移動子２０の本体２１は、略円柱形であってもよい。
【００２２】
本実施形態において、固定子１０の２つのプレート１１及び間隔ブロック１２は、ネジによって接続される。他の実施形態において、固定子１０の２つのプレート１１及び間隔ブロック１２は、一体成型してもよい。
【００２３】
他の実施形態において、移動子２０の第二表面２１２上の流体流路３０を省略してもよい。流体流路３０は、他の形状であってもよい。また、流体流路３０の湾曲部３３の数量は、１つ或いは複数であってもよい。
【００２４】
従来の技術と比べると、本発明のリニアモータ１００において、移動子２０の本体２１の上表面及び下表面には、流体流路３０がそれぞれ設けられているため、放熱フィンを設置する必要はない。これにより、リニアモータ１００の体積は増加されない。また、流体流路３０に冷却流体を流すことにより、リニアモータ１００の温度を効果的に下げることができるため、リニアモータ１００の推力は低減されずに、リニアモータ１００の安定性を向上することができる。また、移動子２０の温度が下がるため、リニアモータ１００の位置精度及び使用寿命を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１００  リニアモータ
１０  固定子
２０  移動子
１１  プレート
１２  間隔ブロック
１３  永久磁石
２１  本体
２２  組立ブロック
２３  コイル
２４  カバープレート
２１１  第一表面
２１２  第二表面
３０  流体流路
３１  入口
３２  出口
３３  湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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