JPH0223057A - リニアモータのコイル製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔（既要〕 直動ステージを駆動するリニアモータのコイルの製造方
法に関し、 コイル組立の容易な、リニアモータのコイル製造方法を
提供することを目的とし、 磁石と鉄心間にボビンに保持されたコイルを配置し、電
磁力により推力を発生するリニアモータのコイル製造方
法であって、前記コイルはセラミ・７クスを基板材とす
るプリント板上に、エツチングでコイル状パターンを形
成し、それらを複数枚積層して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、直動ステージを駆動するリニアモータのコイ
ルの製造方法に関する。

リニアモータは、回転モータと異なりボールネジのよう
な回転−直進変換機構を必要とせず、直動ステージを直
接非接触駆動できるため、高精度の位置決めを必要とす
る精密ステージによく用いられでいる。

ところが、リニアモータは駆動するステージの大きさや
可動範囲から最適な既製品を選択することが難しく、殆
どの場合ステージに合わせて特別注文しなければならな
いのが現状である。

そのため、必然的にコストが高（なり、特にコイルの製
造組立の難易が、リニアモータの製造コストに大きな影
響を与えるため、少量でも簡易にコイルを製造する方法
が強（望まれている。

〔従来の技術〕

コイル可動型の多極型リニアモータの構造を第３図に示
す。

図において、レーストラック型に巻かれた複数のコイル
１は、ボビン２に一定間隔で貼りつけられており、磁石
３と鉄心４で構成する交番磁界の中に置かれている。各
コイルｌに磁石３の境目テ反転するような電流を流すと
、コイル１は同一方向に推力を発生し、ボビン２に直結
された直動ステージ（図示せず）を駆動する構成である
。

上記コイル１の製造方法としては、従来第４図に示すよ
うに一つずつ丸型或いは長円型の断面を持つ銅線を手巻
により製作し、それをボビン２に一定間隔で接着し、コ
イル引き出し線処理をしていた。

また、電気回路用のガラスエポキシ製のプリント基板を
ボビンとして、その上に一層のコイルをエツチングで作
る方法であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記リニアモータのコイル１は、第４図のように断面が
丸型或いは長円型の銅線６を、治具５を中心に手巻きに
より楕円形状に製作し、それをボビン２へ接着していた
が、線径が０．５〜１．０１と細く、巻ずれないように
巻くのに工数がかかり、さらにコイル引き出し線の処理
（コイルの引出し線を端子等に固定する作業）など組立
作業にかなりの工数を必要とし、コストを高くとなると
云う問題が生じていた。

また、ガラスエポキシ製のプリント基板をボビンとして
、その上に一層のコイルをエツチングで作ると云う方法
は、大型なリニアモータではガラスエポキシの強度が不
足するため、基板の厚みを厚くしなければならず、その
ために、磁石３と鉄心４の間隔が広（なって、コイル部
分で十分な磁束密度が得られなくなると云う欠点があっ
た。又、コイルのパターンには大きな電流が流れるので
、線径を極端に細くすることが出来ず、コイル巻数が制
限されると云う欠点があった。

そこで、本発明はコイルが容易に製造でき、コスト高と
ならないリニアモータのコイル製造方法を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図を示す。

図において、９はエツチングによりセラミックス基板１
０上に形成されたコイル状パターンである。

これら基板１０を上下に重ね合わせると、上のコイル状
パターン９の引き出し線１１の一本が、下のコイル状パ
ターン９の引き出し％１１１の一本と接触するように形
成されている。単純に重ね合わせるだけで電気的に一本
につながった多層のコイルが形成されている。なお、接
触が不十分な場合は、基板１０にスルーホールをあけて
つなぎ構成する。

〔作用〕

即ち、エツチングによりコイル状パターン９を形成した
セラミック基板１０を、単純に重ね合わせるだけで、電
気的に１本につながった多層のコイルとしているので、
従来のように複数のコイルを銅線で巻いて作る必要がな
く、製造が容易である。

また、従来の銅線では十分な巻数が得られなかったが、
本発明のコイル状パターン９を多層にすることによって
、十分な巻数のコイルとすることが出来る。

セラミックスは強度があり、基板に用いることにより、
全体を薄くしても基板の曲がり等が少なくなり、その結
果、（第３図参照）磁石３と鉄心４間の隙間が狭くなっ
て、エネルギ積の小さな安価な磁石を用いても、コイル
部分で高い磁束密度を確保することが出来る。

さらに、コイルの引き出し線１１もエツチングで形成す
ることにより、パターン端部をコネクタ部にしておけば
、コネクタの取り付けが簡単になり、引き出し線の処理
も簡略化される。

その他、セラミックスには導電性がないため、渦電流の
発生が無く、リニアモータ駆動中に余計なダンピング力
がかからないといった効果や、セラミックスは伝熱性が
よいため、コイルで発生しる た熱を効率良く発散す←ことが出来ると云った効果があ
る。

例では例えば、（第１図参照）厚さ０．１ｍｍのセラミ
ックス基板１０上にコイル状パターン９を、公知のエツ
チング技術で形成して、これを公知の多層技術で積層し
たものである。積層厚さが１〜２ＩＩＩＩ１１で８〜ｌ
Ｏ層のコイルが容易にできるので、コイル〔実施例〕 第２図は本発明の一実施、例構成図である。なお、企図
を通し同一符号は同一対象物である。

第２図は一軸の直動ステージを示している。該ステージ
は中央にエアベアリング直動案内機構１２を、両側にコ
イル可動式多極型リニアモータＢによって移動する。エ
アベアリング直動案内機構１２は、エアベアリング可動
部１４がエアベアリング固定部１７にエアベアリングを
介して係合して構成される。ステージ可動部１３は、前
記エアベアリング可動部１４に固定された連結板１８と
、この連結板１８の両側に固定した本発明の多層のコイ
ルをエツチングで形成して積層したセラミックス多層基
板ｌＯ′からなる。セラミックス多層基板１０′は、実
施の吸引力によって、鉄心がたわむのを支えるものであ
る。

また、セラミックス多層基板１０′には、その直ぐ両側
の磁石３から発生する磁束が貫いており、基板１０゛上
に形成されたコイルｌに電流を流すと、電磁推進力がス
テージ可動部１３の進行方向に発生する。従って、コイ
ルに流す電流の方向をコイルｌが磁石の境目に来た時に
反転させれば、ステージ可動部１３を常に同じ方向に駆
動することが出来る。

なお、本実施例の効果については、第１図において説明
したと同様であり、説明が重複するのでここでは説明を
省略する。

以上は多極型リニアモータのコイルで説明したが、単極
のリニアモータのコイルの製造方法に対しても適用可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、リニアモータのコ
イルを多層セラミックス基板の製造技術を用いて容易に
製造することが出来るため、従来のように導線を巻く手
間が省けると共に、引き出し線の処理も容易になる等、
リニアモータの製造組立の簡略化に寄与するところが大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は従来の多極型リニアモータを説明する図、 第４図は従来のリニアモータのコイルを説明す図である
。 図において、 ｌはコイル、 ８はプリント誉反、 ９はコイル状パターン、 １０はセラミックス基板、 １０’はセラミックス多層基板、 １１は引き出し線、 １２はエアーベアリング直動案内機構、１３はステージ
可動部、 １６は支持板、 １７はエアーベアリング固定部、 そｔ米のリニア七−夕のコイルと橢〕月ス吐茅　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁石（３）上にボビン（２）に保持されたコイル（１）
   を鉄心（４）間に配置し、電磁力により推力を発生する
   リニアモータ（Ａ）のコイル製造方法であって、 前記コイル（１）はセラミックス等を基板材とするプリ
   ント板上に、エッチングでコイル状パターン（９）を形
   成し、それらを複数枚積層して形成したことを特徴とす
   るリニアモータのコイル製造方法。