KR101279247B1

KR101279247B1 - 리니어 모터 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101279247B1
Application number: KR1020087009886A
Authority: KR
Inventors: 도시유끼 아소오; 슈우헤이 야마나까; 가즈야 호리이께; 다로오 미야모또; 유끼따까 이께야; 다다오 요네따
Original assignee: 티에치케이 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2013-07-05
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: CH700125B1; US8390153B2; US20090261663A1; KR20080055950A; DE112006002574T5; WO2007037298A9; WO2007037298A1; CN101292413B; CN101292413A; DE112006002574B4; JP2007097295A; JP4860222B2

Abstract

본 발명의 과제는 코일 유닛의 조립을 간소화할 수 있고, 또한 코일 유닛의 전체 길이 치수 및 코일 피치를 안정화할 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것이다. 리니어 모터를, 마그넷(3)을 갖는 로드(1)와, 로드(1)를 둘러싸고 로드(1)의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일(4)과, 복수의 코일(4)을 덮는 하우징(2)과, 하우징(2) 내에서 복수의 코일(4)을 보유 지지하는 코일 홀더(5)로 구성한다. 코일 홀더(5)는, 인접하는 모든 코일(4) 사이에 개재되어 코일(4)끼리를 절연시키는 복수의 수지제의 스페이서부(5b)를, 코일의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 홀더 본체부(5a)에 일체로 성형하여 이루어진다.

마그넷, 로드, 코일, 코일 홀더, 하우징, 스페이서부

Description

리니어 모터 및 그 제조 방법{LINEAR MOTOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 마그넷의 자계와 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터에 관한 것으로, 특히 적층된 복수의 코일에, 마그넷을 갖는 로드를 삽입한 로드 타입의 리니어 모터에 관한 것이다.

리니어 모터는, 회전형 모터의 고정자측과 회전자측을 직선 형상으로 연장시킨 것으로, 전기 에너지를 직선 운동하기 위한 추력으로 변환한다. 직선적인 추력이 얻어지는 리니어 모터는, 이동체를 직선 운동시키는 일축의 액츄에이터로서 이용된다.

리니어 모터를 형상적으로 나누면, 로드 타입과 플랫 타입이 있다. 로드 타입의 리니어 모터는, 복수의 원통형 코일을 적층하고, 적층하여 생긴 코일의 구멍 내에 마그넷을 갖는 로드를 삽입한 구성으로 되어 있다. 그리고, 예를 들어 UㆍVㆍW상의 3상으로 나눈 코일에 120°씩 위상이 다른 3상 전류를 흘리고, 코일의 축선 방향으로 이동하는 이동 자계를 발생시킨다. 로드는 이동 자계에 의해 추력을 얻어, 이동 자계의 속도에 동기하여 코일에 대해 상대적으로 직선 운동을 행한다. 한편, 플랫 타입의 리니어 모터는, 평판 형상의 마그넷을 복수개 배열한 궤도 레일 에 복수의 코일을 대향시키는 구성으로 되어 있다. 마그넷에 대해 코일이 상대적으로 직선 운동을 행하는 원리는, 로드 타입의 리니어 모터와 동일하다.

로드 타입의 리니어 모터의 코일의 조립 방법은, 이하와 같이 행해지고 있었다. 우선, 코일, 코일 사이에 개재되는 스페이서를 지그로서의 코일 배열용 샤프트에 순서대로 삽입한다. 링 형상의 스페이서는, 인접하는 코일끼리를 절연하는 역할을 담당한다. 모든 코일ㆍ스페이서를 다 삽입하면, UㆍVㆍW상으로 나눈 코일을 배선하기 위해, 3개 간격으로 나타내어지는 코일의 리드선을 서로 납땜한다. 납땜된 리드선에는 절연 튜브가 감긴다.

그러나, 종래 리니어 모터의 코일의 조립 방법에서는, 코일ㆍ스페이서가 코일 조립용 샤프트에 순서대로 삽입되고, 그 후, 코일의 수와 동일한 횟수 코일의 결선 작업이 행해지므로, 코일의 수가 다수가 되면, 매우 수고와 시간이 걸리는 작업이 된다. 또한, 코일ㆍ스페이서를 순서대로 배열해 가면, 코일 피치에 변동이 발생할 뿐만 아니라, 하나하나의 코일의 치수차가 누적되어 코일 유닛 전체 길이의 치수에 변동이 발생한다.

특허 문헌 1에는, 코일을 1개씩 혹은 2개를 1세트로 하여 코일 가이드에 삽입하고, 코일이 삽입된 코일 가이드를 복수개 적층하여 코일 유닛을 구성하는 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-357464호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 방법에 있어서도, 코일 가이드를 적층하므로, 역시 코일 유닛 전체 길이의 치수에 변동이 발생한다. 그리고, 코일군의 수와 동일한 횟수 결선 작업을 행할 필요가 있으므로, 역시 결선 작업에 수고가 든다.

따라서, 본 발명은 코일 유닛의 조립을 간소화할 수 있고, 또한 코일 유닛의 전체 길이 치수 및 코일 피치를 안정화할 수 있는 리니어 모터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, 마그넷의 자계와 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터에 있어서, 마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일과, 상기 복수의 코일을 덮는 하우징과, 상기 하우징 내에서 복수의 상기 코일을 보유 지지하는 코일 홀더를 구비하고, 상기 코일 홀더는, 인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 리니어 모터에 있어서, 복수의 상기 코일의 리드선을 통과시키기 위한 스루홀이 뚫리는 동시에, 복수의 상기 코일을 배선하기 위한 도전 패턴이 형성된 절연 기판을 이용하여, 복수의 상기 코일을 배선하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 리니어 모터에 있어서, 상기 절연 기판은, 상기 홀더 본체부와는 별도 부재이며, 또한 상기 코일의 리드선을 통과시키기 위한 배선용 구멍이 뚫리는 상기 홀더 본체부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 리니어 모터에 있어서, 상기 홀더 본체부는 판 형상으로 형성되는 동시에, 상기 코일을 끼우도록 상기 코일의 중심선을 사이에 둔 양측에 설치되고, 상기 코일의 양측에 설치되는 한 쌍의 상기 홀더 본체부 각각에, 한 쌍의 상기 홀더 본체부를 조합했을 때에 원환 형상의 상기 스페이서부를 구성하는 분할 스페이서부가 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일을 구비하고, 상기 마그넷의 자계와 상기 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터의 제조 방법에 있어서, 인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지는 코일 홀더에, 복수의 상기 코일 모두를 보유 지지시키는 공정과, 복수의 상기 코일을 하우징으로 덮는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 리니어 모터의 제조 방법에 있어서, 복수의 상기 코일을 배선하기 위한 도전 패턴이 형성된 절연 기판의 스루홀에 복수의 상기 코일의 리드선을 통과시켜, 상기 코일의 리드선을 납땜하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 코일 홀더의 스페이서부 사이에 코일을 끼워 넣으면, 코일 유닛을 구성할 수 있으므로 코일 유닛의 조립 공정수를 줄일 수 있고, 또한 코일 유닛의 전체 길이 치수 및 코일 피치를 안정시킬 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 코일 홀더에 의해 위치 결정된 코일의 리드선을, 절연 기판의 배선용 구멍에 통과시켜 납땜하면, 코일의 배선이 되므로 배선 작업을 간소화할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 코일 홀더와 절연 기판을 별도 부재로 함으로써 코일 홀더 및 절연 기판 자체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 코일의 중심선을 사이에 두고 양측에 설치된 한 쌍의 홀더 본체부에서 균형적으로 코일을 보유 지지하므로 하우징 내에서 코일을 안정적으로 유지할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 코일 홀더의 스페이서부 사이에 코일을 끼워 넣으면, 코일 유닛을 구성할 수 있으므로 코일 유닛의 조립 공정수를 줄일 수 있고, 또한 코일 유닛의 전체 길이 치수 및 코일 피치를 안정시킬 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 코일 홀더에 의해 위치 결정된 코일의 리드선을, 절연 기판의 배선용 구멍에 통과시켜 납땜하면, 코일의 배선이 되므로 배선 작업을 간소화할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 리니어 모터의 사시도(일부 단면도를 포함함).

도2는 상기 리니어 모터의 코일과 마그넷을 도시하는 단면도.

도3은 코일 홀더에 보유 지지된 코일 유닛을 도시하는 단면도.

도4는 절연 기판의 평면도(도전 패턴을 도시함).

도5는 코일 홀더를 도시하는 도면[도면 중 도5의 (A)는 정면도를 나타내고, 도면 중 도5의 (B)는 축선을 따른 단면도를 나타냄].

도6은 코일 홀더의 다른 예를 나타내는 도면[도면 중 도6의 (A)는 평면도를 나타내고, 도면 중 도6의 (B)는 측면도를 나타내고, 도면 중 도6의 (C)는 바닥면도를 나타내고, 도면 중 도6의 (D)는 정면도를 나타냄].

도7은 코일 홀더의 다른 예를 나타내는 분해도[도면 중 도7의 (A)는 측면도를 나타내고, 도면 중 도7의 (B)는 정면도를 나타냄].

[부호의 설명]

1 : 로드

2 : 하우징

3 : 마그넷

4 : 코일

4a : 리드선

5, 13 : 코일 홀더

5a : 홀더 본체부

5b : 스페이서부

6 : 절연 기판

6a : 스루홀

6b : 도전 패턴

11a, 12a : 홀더 본체부

11b, 12b : 분할 스페이서부

이하, 첨부 도면을 기초로 하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 리니어 모터의 사시도를 나타낸다. 본 실시 형태의 리니어 모터는, 로드(1)가 하우징(2)에 대해 로드(1)의 축선 방향으로 이동하는 일축의 액츄에이터로, 전자 부품 등의 이동체를 일축 방향으로 이동시키는데 이용된다. 구체적으로는, 예를 들어 칩 형상의 전자 부품을 소정의 위치에 마운트하는 칩 마운터의 헤드 축에 이용된다. 이 리니어 모터는 일축만으로 사용되는 경우도 있고, 작업 효율을 향상시키기 위해 복수의 리니어 모터가 병렬로 조합되어 다축의 액츄에이터로서 사용되는 경우도 있다.

리니어 모터는 회전형 모터와 마찬가지로, 마그넷(3)의 자계와 코일(4)에 흘리는 전류에 의해 운동하기 위한 힘을 얻는다. 한편, 리니어 모터는 회전형 모터와 달리, 직선 운동을 행하는 것이므로, 복수의 코일(4)이 직선 형상으로 적층되고, 마그넷(3)이 삽입되는 로드(1)가 적층된 코일(4)을 관통한다. 그리고, 코일(4)에 전류를 흘리면, 로드(1)가 그 축선 방향으로 이동한다.

리니어 모터의 원리를 설명한다. 도2는 리니어 모터의 마그넷(3)과 코일(4)의 위치 관계를 나타낸다. 로드(1) 내의 중공 공간에는, 원반 형상의 복수의 마그넷(3)(세그먼트 자석)이 서로 동극이 대향하도록, 즉 N극과 N극이, S극과 S극이 대 향하도록 적층된다. 로드(1)의 주위에는, 로드(1)를 둘러싸는 코일(4)이 복수개 적층된다. 코일(4)은 3개이며 UㆍVㆍW상으로 이루어지는 1세트의 3상 코일로 이루어진다. 1세트의 3상 코일을 복수 조합하여 코일 유닛이 구성된다. 그리고, UㆍVㆍW상의 3상으로 나눈 복수의 코일에 120°씩 위상이 다른 3상 전류를 흘리면, 코일(4)의 축선 방향으로 이동하는 이동 자계가 발생한다. 로드(1) 내의 마그넷(3)은, 이동 자계에 의해 추력을 얻어, 이동 자계의 속도에 동기하여 코일(4)에 대해 상대적으로 직선 운동을 행한다.

다음에, 리니어 모터의 구조에 대해 설명한다. 도1에 도시되는 바와 같이, 리니어 모터의 로드(1)는, 하우징(2)에 로드(1)의 축선 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 코일 유닛은 코일 홀더(5)에 보유 지지되고, 이들 코일 유닛 및 코일 홀더(5)는 하우징(2)으로 덮여 있다.

로드(1)는, 예를 들어 스테인리스 등의 비자성재로 이루어지고, 파이프와 같이 중공의 공간을 갖는다. 로드(1)의 중공 공간에는, 상술한 바와 같이, 원기둥 형상의 복수의 마그넷(3)(세그먼트 자석)이 서로 동극이 대향하도록 적층된다. 마그넷(3) 사이에는, 예를 들어 철 등의 자성체로 이루어지는 폴슈(pole shoe)(7)(자극 블럭)가 개재된다.

코일(4)은 구리선을 나선 형상으로 감은 것으로, 코일 홀더(5)에 보유 지지되어 있다. 본 실시 형태에서는, 하우징(2)의 치수를 억제하기 위해, 코일(4) 및 코일 홀더(5)를 사출 성형의 금형에 세트하고, 용융한 수지 또는 특수 세라믹스를 흘리는 인서트 성형에 의해 하우징(2)을 형성한다. 성형 후에 성형품을 금형으로 부터 취출하면, 코일(4)의 주위가 하우징(2)으로 덮여 있는 상태가 된다. 이 인서트 성형에 의해, 하우징(2)의 두께를 얇게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 예를 들어 리니어 모터를 배열하여 사용하는 경우에는 리니어 모터의 치수를 작게 할 필요가 있다. 또한, 인서트 성형하지 않아도, 코일 홀더(5)에 보유 지지된 코일(4)을 알루미늄제의 하우징(2)에 수납하고, 코일(4)과 하우징(2) 사이의 간극을 접착제로 메워, 코일(4) 및 코일 홀더(5)를 하우징(2)에 고정해도 좋다.

하우징(2)은, 리니어 모터를 일축 액츄에이터로서 사용하는 부분에 장착된다. 그로 인해, 기계적 강성이 높은 재료로 제조된다. 또한, 코일(4)과의 절연을 유지할 필요가 있기 때문에 절연성이 높은 재료가 사용된다. 또한, 하우징(2)에는, 코일(4)의 방열성을 높이기 위해 핀(2a)이 복수 형성된다.

로드(1)는 리니어 모터의 작동 중, 코일(4) 내에서 부유하고 있는 상태로 되어 있다. 로드(1)의 직선 운동을 지지하기 위해, 부시(8)가 설치된다. 부시(8)는, 하우징(2)의 양단부에 설치한 엔드 부재(9)에 고정된다.

도3은 코일 홀더(5)에 보유 지지된 코일 유닛을 도시한다. 코일 유닛은, 구리선을 나선 형상으로 감은 1개의 코일(4)을 복수개, 예를 들어 수십개 적층한 것이다. 코일(4)의 리드선(4a)은 하나 하나 접속되어야만 하는 바, 하나 하나 납땜하는 것은 매우 공정수가 많아진다. 코일(4)의 리드선(4a)의 배선을 간소화하기 위해 절연 기판(6)이 준비된다.

도4는 절연 기판(6)의 평면도를 도시한다. 절연 기판(6)에는, 복수의 코일(4)의 리드선(4a)이 통과되는 스루홀(6a)이 뚫리는 동시에, 복수의 코일(4)을 배 선하기 위한 도전 패턴(6b)이 형성된다. 도전 패턴(6b)은, U상끼리의 코일, V상끼리의 코일, W상끼리의 코일을 접속하도록 미리 형성되어 있다. 스루홀(6a)에 코일(4)의 리드선(4a)을 통과시켜, 스루홀(6a)에서 리드선(4a)을 납땜해 가면, 코일(4)의 배선이 행해진다. 또한, 이 작업은 리플로우 납땜 공정을 조립함으로써, 자동화하는 것도 가능하다.

도5는 코일(4) 및 코일(4)을 보유 지지하는 코일 홀더(5)의 상세도를 나타낸다. 인접하는 코일(4)끼리는 절연시킬 필요가 있으므로, 코일(4) 사이에는 절연재로서 수지제의 스페이서부(5b)가 개재된다. 스페이서부(5b)는 코일(4)의 정면 형상과 마찬가지로 원환 형상으로 형성된다. 종래, 이 스페이서부와 코일을 교대로 적층하여 코일 유닛을 구성했지만, 작업 공정수가 많아지고, 코일 유닛의 전체 길이 치수가 안정되지 않았다. 이 문제를 해결하기 위해 본 실시 형태에서는, 스페이서부(5b)를 코일(4)의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 판 형상의 홀더 본체부(5a)에 일체로 성형했다. 즉, 코일 홀더(5)는 수지의 사출 성형품으로, 코일(4)의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 판 형상의 홀더 본체부(5a)와, 홀더 본체부(5a)로부터 세워 설치하는 얇은 두께의 복수의 스페이서부가 일체로 형성된 구성이 된다.

홀더 본체부(5a)의 코일(4)의 배열 방향의 길이는, 코일 유닛의 전체 길이와 대략 동일하고, 횡폭은 코일(4)의 직경과 대략 동일하다. 홀더 본체부(5a)의 상면에는, 코일 유닛의 전체 길이에 걸쳐 가늘고 길게 신장하는 절연 기판(6)의 장착 시트가 형성된다. 또한 홀더 본체부(5a)의 측면에는, 사출 성형할 때에 코일 홀 더(5)를 금형에 고정하기 위한 돌기(5c)(도3 참조)가 형성된다. 사출 성형시의 압력에 의해 코일 홀더(5)가 위치 어긋나는 것을 방지하기 위해서이다. 홀더 본체부(5a)의 하면에는, 코일(4)의 외형 형상에 맞춘 곡면 형상의 함몰부(5d)가 형성된다. 도3에 도시되는 바와 같이 코일(4)에는 리드선(4a)이 있다. 리드선(4a)을 절연 기판(6)의 스루홀(6a)까지 유도하기 위해, 홀더 본체부(5a)에는 절연 기판(6)의 스루홀(6a)과 동일한 위치에 복수의 배선용 구멍이 뚫린다.

도5에 도시되는 바와 같이, 스페이서부(5b)는, 코일(4)의 정면 형상과 마찬가지로 원환 형상으로 형성되고, 판 형상의 홀더 본체부(5a)로부터 하방에 세워 설치한다. 스페이서부(5b)는, 인접하는 모든 코일(4) 사이에 개재되고, 또한 코일 유닛의 양단부에도 설치된다. 그로 인해, 스페이서부(5b)의 개수는 코일의 수보다도 1개 많은 수가 된다.

이하에 상기 코일 홀더를 이용한 코일의 조립 방법에 대해 설명한다. 우선, 도3에 도시되는 바와 같이, 코일(4)을 코일 홀더(5)에 끼운다. 스페이서부(5b)와 홀더 본체부(5a)를 일체로 한 코일 홀더(5)를 이용하면, 코일(4)을 코일 홀더(5)에 끼우는 것만으로 코일(4)을 그 배열 방향으로 위치 결정할 수 있다. 이 단계에서, 코일(4)의 리드선(4a)이 코일 홀더(5)의 배선용 구멍을 통과한다.

그 후, 코일 유닛에 지그로서의 코일 정렬용 샤프트를 통과시켜, 코일(4)을 배열 방향과 직교하는 방향으로 위치 결정을 한다. 다음에, 절연 기판(6)을 코일 홀더(5)에 장착하고, 코일(4)의 리드선(4a)을 절연 기판(6)의 스루홀(6a)에 통과시킨다. 여기서, 코일 유닛에 코일 정렬용 샤프트를 통과시키는 순서와, 절연 기 판(6)을 코일 홀더(5)에 장착하는 순서는 반대라도 좋다. 코일(4)을 코일 홀더(5)에 접착제 등으로 고정한 후, 코일(4)의 리드선(4a)을 절연 기판(6)의 스루홀(6a)에 납땜한다. 그 후, 코일 홀더(5), 복수의 코일(4), 절연 기판(6)이 일체로 된 코일 조립체는, 상술한 바와 같이 하우징(2)을 형성하기 위해 인서트 성형된다.

도6 및 도7은 코일 홀더의 다른 예를 나타낸다. 도6은 코일(4)을 보유 지지한 상태의 코일 홀더(13)를 도시하고, 도7은 코일 홀더(13)의 분해도를 나타낸다. 상기한 코일 홀더(5)에서는, 코일(4)의 배열 방향으로 가늘고 길게 신장하는 홀더 본체부(5a)가 코일(4)의 한쪽측에만 설치되는 것에 반해, 이 예의 코일 홀더(13)에서는, 홀더 본체부(11a, 12a)가 코일(4)을 끼우도록 코일(4)의 중심선을 사이에 둔 양측에 설치된다.

코일 조립체를 인서트 성형할 때에, 코일 조립체에는 용융 수지의 압력이 가해지고, 또한 수지의 수축에 의해 힘이 가해진다. 홀더 본체부(5a)가 코일(4)의 한쪽측만이면, 코일(4)의 반대측에 구속하는 일이 없으므로, 홀더 본체부(5a)가 신장하거나 휠 우려가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 홀더 본체부(11a, 12a)를 코일(4)의 양측에 배치하여 균형적으로 하고 있다. 즉, 코일 홀더(13)는, 코일(4)의 양측에 설치되는 한 쌍의 홀더 본체부(11a, 12a)와, 한 쌍의 홀더 본체부(11a, 12a) 각각에 일체로 성형된 분할 스페이서부(11b, 12b)로 구성된다. 그리고, 분할 스페이서부(11b, 12b)는 원환을 2분할한 형상이며, 상측의 홀더 본체부(11a)와 하측의 홀더 본체부(12a)를 조합한 상태에서, 원환 형상의 스페이서부를 구성한다.

홀더 본체부(11a, 12a)에 금형에 고정하기 위한 돌기가 형성되는 점, 코 일(4)의 외형 형상에 맞춘 함몰부가 형성되는 점, 상측의 홀더 본체부에 절연 기판(6)이 장착되는 점은 상기 예의 홀더와 동일하다.

이 예의 코일 홀더(13)에서도, 상측의 홀더 본체부(11a)의 분할 스페이서부(11b) 사이에 코일(4)을 끼워 넣은 후, 하측의 홀더 본체부(12a)의 분할 스페이서부(12b)를 서로의 분할 스페이서부(11b, 12b)가 접촉할 때까지 끼우면, 코일 유닛을 구성할 수 있으므로 코일 유닛의 조립 공정수를 줄일 수 있고, 또한 코일 유닛의 전체 길이 치수를 안정시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 리니어 모터는, 일축의 액츄에이터에 이용되는데 한정되지 않고, 자동차용 현가 장치의 진동 억제에 이용되어도 좋다. 이 경우, 코일에 통전함으로써 로드를 변위시켜 능동적으로 감쇠력을 발생시켜도 좋고, 리니어 모터를 발전기로서 사용함으로써 수동적으로 감쇠력을 발생시켜도 좋다. 또한, 배선용 절연 기판이 홀더 본체부를 겸용해도 좋다. 이 경우, 절연 기판에 스페이서부가 일체로 사출 성형되게 된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 로드측이 코일측에 대해 직선 운동하고 있지만, 코일측이 로드측에 대해 직선 운동해도 좋다.

본 명세서는 2005년 9월 28일 출원된 일본 특허 출원 제2005-282511호를 기초로 한다. 이 내용은 전부 여기에 포함시켜 둔다.

Claims

마그넷의 자계와 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터에 있어서,

마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일과, 상기 복수의 코일을 덮는 하우징과, 상기 하우징 내에서 복수의 상기 코일을 보유 지지하는 코일 홀더를 구비하고,

상기 코일 홀더는, 인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지고,

복수의 상기 코일은, 상기 코일 홀더의 복수의 상기 스페이서부 사이에 끼워 넣어지는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
제1항에 있어서, 복수의 상기 코일의 리드선을 통과시키기 위한 스루홀이 뚫리는 동시에, 복수의 상기 코일을 배선하기 위한 도전 패턴이 형성된 절연 기판을 이용하여, 복수의 상기 코일을 배선하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
제2항에 있어서, 상기 절연 기판은 상기 홀더 본체부와는 별도 부재이며, 또한 상기 코일의 리드선을 통과시키기 위한 배선용 구멍이 뚫리는 상기 홀더 본체부에 장착되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
마그넷의 자계와 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터에 있어서,

마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일과, 상기 복수의 코일을 덮는 하우징과, 상기 하우징 내에서 복수의 상기 코일을 보유 지지하는 코일 홀더를 구비하고,

상기 코일 홀더는, 인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지고,

상기 홀더 본체부는 판 형상으로 형성되는 동시에, 상기 코일을 끼우도록 상기 코일의 중심선을 사이에 둔 양측에 설치되고,

상기 코일의 양측에 설치되는 한 쌍의 상기 홀더 본체부 각각에, 한 쌍의 상기 홀더 본체부를 조합했을 때에 원환 형상의 상기 스페이서부를 구성하는 분할 스페이서부가 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일을 구비하고, 상기 마그넷의 자계와 상기 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터의 제조 방법에 있어서,

인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지는 코일 홀더에, 복수의 상기 코일 모두를 보유 지지시키는 공정과,

복수의 상기 코일을 하우징으로 덮는 공정을 구비하고,

상기 코일 홀더에 복수의 상기 코일 모두를 보유 지지시키는 공정에 있어서, 상기 코일 홀더의 복수의 상기 스페이서부 사이에 복수의 상기 코일을 끼워 넣는 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 제조 방법.
제5항에 있어서, 마그넷을 갖는 로드와, 상기 로드를 둘러싸고 상기 로드의 축선 방향으로 배열되는 복수의 코일을 구비하고, 상기 마그넷의 자계와 상기 코일에 흘리는 전류에 의해, 직선 운동하기 위한 추력을 얻는 리니어 모터의 제조 방법에 있어서,

인접하는 모든 상기 코일 사이에 개재되는 복수의 수지제의 스페이서부를, 상기 코일의 배열 방향으로 신장하는 홀더 본체부에 일체로 성형하여 이루어지는 코일 홀더에, 복수의 상기 코일 모두를 보유 지지시키는 공정과,

복수의 상기 코일을 하우징으로 덮는 공정을 구비하고,

상기 홀더 본체부는 판 형상으로 형성되는 동시에, 상기 코일을 끼우도록 상기 코일의 중심선을 사이에 둔 양측에 설치되고,

상기 코일의 양측에 설치되는 한 쌍의 상기 홀더 본체부 각각에, 한 쌍의 상기 홀더 본체부를 조합했을 때에 원환 형상의 상기 스페이서부를 구성하는 분할 스페이서부가 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 복수의 상기 코일을 배선하기 위한 도전 패턴이 형성된 절연 기판의 스루홀에 복수의 상기 코일의 리드선을 통과시켜, 상기 코일의 리드선을 납땜하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 제조 방법.