TWI277271B - Linear motor armature and linear motor using the same - Google Patents

Description

I r "…幽_丨 m 職1__n 11 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於要求低溫度上升之例如用 裝置、液晶曝光裝置等的直線電動機電樞及 電動機。 【先前技術】 過去，例如半導體曝光裝置、液晶曝光 松、度疋{iL裝置5年年提局成爲局速化、局輸 精密度定位裝置的高性能化，該構成構件也 機要求低溫度上升。這種直線電動機例如第 下，以載置台裝置驅動用的音圏型爲例子來 第4圖表示與過去的直線電動機共同之 之立體圖。元件符號1爲電樞，元件符號2 can)，元件符號3爲框（frame)，元件符 出口，元件符號5爲永久磁鐵，元件符號6 符號7爲基座，元件符號8爲場磁鐵，元倒 煤流入口。另外，第5圖爲表示第1過去技 體圖。元件符號1 1爲電樞繞線（armature 符號1 2爲基板，元件符號1 3爲螺絲。 第4圖中，直線電動機係以電樞1作爲 鐵8作爲定子所構成，並且電樞1係以直線 動器或滑行導引（未圖示）來支撐，轉子朝 進方向移動。 於半導體曝光 使用其之直線 裝置等的高精 出化。由於高 就是直線電動 4圖所示。以 作說明。 全體上的外觀 爲密封容器（ 號4爲冷煤流 爲磁轭，元件 1符號1 〇爲冷 術之電樞的立 coil )，元件 轉子，以場磁 導引、空氣滑 前頭所不的行 -4- 一1277271~— |歲9¾!日修(更)正替換紹 一——:—^--\ 具體上場磁鐵8係由平板狀的磁軛6、及交互極性不 同且相鄰並排裝配在該磁軛6上之永久磁鐵5、及安裝磁 軛6之基座7所構成。永久磁鐵5面對磁軛6用黏接來固 定，並且隔著間隙配置在後述的電樞1兩側。 另外，電樞1係如第5圖所示由集中繞組來將銅線成 形之電樞繞線1 1、及用來將電樞繞線1 1排列定位固定之 基板1 2、及用螺絲1 3將基板1 2的4個角落固定之框3、 及遮蓋被固定在基板1 2兩側面之電樞繞線1 1的外側而利 用框3內來密封之密封容器2所構成。然而，密封容器2 基本上是非磁性材料，例如由不銹鋼、樹脂、陶瓷等等的 薄板所構成。另外，框3係由不銹鋼的鑄造物所形成，並 且中央部貫穿設置爲了收納電樞繞線1 1、基板1 2所必要 的孔部3 A。在與孔部3A的密封容器2相對向的部分（底 部）設置相當於密封容器2的厚度之厚度。在框3的長邊 方向之兩端的一方端備有用來流通冷煤之冷煤流入口 1 0 ，在另一方端則備有冷煤流出口 4。密封容器2與框3的 接合面用熔接來接合，因而密封容器2與框3構成密封體 。然且基板12爲了要求本身的強度，通常使用不銹鋼。 進而，第6圖表示第5圖中的電樞之正面圖，第7圖 表示沿著第6圖中的A - A線之剖面圖，圖中的元件符號 1 4爲冷煤通路。 如第6圖、第7圖所不，爲了使電樞繞線1 1減低溫 度上升，在電動機內部設有冷煤通路1 4。冷煤從冷煤流 入口 1 0供應而由冷煤流出口 4排出，因而冷煤流過電樞 -5-

(3) 繞線1 1與密封容器2之間的冷煤通路1 4。 這種構成的直線電動機係經由轉子本身位置上的預定 電流流到電樞繞線1 1，因而轉子與定子的永久磁鐵5所 形成的磁場發生作用，轉子產生推力。因此電樞繞線1 1 因銅損而發熱造成溫度上升。已溫度上升之電樞繞線11 的發熱利用冷煤來回收熱，熱未回收的熱量造成框3溫度 的上升。基板1 2溫度的上升値，由於基板1 2與冷煤較少 接觸，因而與電樞繞線1 1溫度的上升値幾乎相等。因此 框3與基板12發生溫度差（例如，參照日本專利文獻1 )° 接著說明第2過去技術。 第8圖表示第2過去技術之電樞的分解立體圖。第9 圖爲第8圖所示之電樞的正面圖。第10圖爲沿著第9圖 中的A- A線之剖面圖。第2過去技術的構成要件與第1 過去技術相同的部分則說明省略，只針對不同之點作說明 〇 即是針對支柱1 8與密封容器2之間、支柱1 8與框3 之間夾入用來防止冷煤洩漏的〇形環1 7，框3以及基板 12的中心部設置孔，從密封容器2、框3側用埋頭螺絲 1 6來將基板固定之點作說明。利用這種構成，形成爲使 所供應冷煤的壓力造成密封容器2、框3的變形減少之構 造。然而，有關直線電動機的動作，因與第1過去技術相 同，所以說明省略（例如，參照日本專利文獻2 )。 日本專利文獻1:特開2001-25227號公報（說明書 • 6 -

(4) 第2頁，第4圖） 曰本專利文獻2:特開2001-231246號公報（說明書 第4頁，第2圖） 【發明內容】 過去的技術會有以下的問題： (1)第1過去技術，由於已溫度上升之基板12的熱 膨脹量與框3的熱膨脹量有所不同，因而會有基板1 2發 生熱應力而變形的情況。 (2 )第2過去技術，由於使用〇形環1 7、埋頭螺絲 1 6來達到減少密封容器2、框3的變形，因而零件增多且 構造變複雜。另外，會有用0形環1 7來封裝而有封裝面 ，因支柱18的口徑尺寸而要一定程度的面積的限制。至 於密封容器2要有讓螺絲頭插入的板厚而不利於使電動機 小型化。 本發明係用來解決上述的課題，其目的是提供能減少 基板、密封容器以及框的變形，又能達到電動機構造的簡 單化及小型化之直線電動機電樞及使用其之直線電動機。 爲了解決上述的課題，本發明的申請專利範圍第1項 ，針對具備有：被固定在基板兩側面的電樞繞線、以及組 成設置由密封容器和框來遮蓋電樞繞線之密封體，使冷煤 流過電樞繞線的周圍並加以冷卻之直線電動機電樞，該直 線電動機電樞係在相互對向的密封容器與框之間裝設支柱 ，經由熔接將支柱接合，使其能減少因冷煤壓力造成密封 -7- )正替換 \wm^ 9.. ii —— JSJ~ 容器以及框的變形。 本發明的申請專利範圍第2項，如同申請專利範圍第 1項之直線電動機電樞，其中與前述基板的長邊方向成垂 直、至少設置1條的溝。 本發明的申請專利範圍第3項，針對直線電動機，該 直線電動機具備有：申請專利範圍第1或2項之直線電動 機電樞、及隔著間隙與該電樞相互對向配置之場磁鐵；前 述場磁鐵係由磁軛、及交互極性不同且相鄰並排複數個配 置在前述磁軛上之永久磁鐵所構成，前述電樞及前述場磁 鐵部的任何一方作爲相對移動的轉子，另一方則做爲定子 依據本發明有以下的效果： (1 )第1實施例的直線電動機電樞，由於在相互對 向的密封容器與框之間裝設支柱，經由熔接將支柱接合， 而能減少因冷煤壓力造成密封容器以及框的變形，因而過 去技術減少密封容器及框的變形不受影響，而維持變形的 減少。另外，由於過去技術所用的0形環、埋頭螺絲都 不必要，因而能達到零件的削減及組裝的簡單化。另外， 由於過去技術用來將設置在密封容器之埋頭螺絲的螺絲頭 插入的厚度不必要，因而能達到密封容器薄形化。進而不 必用埋頭螺絲來連結而達到支柱的細小化，又能實現電動 機的小型化或是高推力化。 (2 )第2實施例的直線電動機電樞，由於與基板的 長邊方向成垂直來設置溝，因而基板即使發生熱應力，經 -8-

由溝的部分伸縮就能緩和熱應力，又能使變形減少。 【實施方式】 以下’根據圖面具體說明本發明的第i實施例。 實施例1 :

第1圖爲表示本發明的第1實施例之直線電動機電樞 的正面圖。第2圖爲沿著第1圖中的b 一 b線之剖面圖。 本發明的構成要件與過去技術相同的部分則省略說明，只 針對不同之點作說明。 即是針對將電樞繞線1 1黏接固定在基板1 2上，再將 該基板組裝到框3中後，在相互對向的密封容器2與框3 之間裝設支柱9，密封容器2與支柱9、框3與支柱9個 別經由熔接來接合之點作說明。然而有關直線電動機的動 作，因與過去技術相同所以說明省略。

第1實施例的直線電動機電樞，因在相互對向的密封 容器2與框3之間裝設支柱9，經由熔接來將支柱9接合 ，而能減少因冷煤的壓力造成密封容器2以及框3的變形 ，所以過去技術減少密封容器及框的變形不受影響，而維 持變形的減少。另外，由於過去技術所用的〇形環1 7、 埋頭螺絲1 6都不必要，因而能達到零件的削減及組裝的 簡單化。另外，由於過去技術用來將設置在密封容器之埋 頭螺絲的螺絲頭插入的厚度不必要，因而能達到密封容器 薄形化。進而不必用埋頭螺絲來連結而達到支柱的細小化 -9- (吏)正替換id ，又能實現電動機的小型化或是高推力化。 實施例2 : 第3圖爲表示本發明的第2實施例之用於直線電動機 的電樞之基板的正面圖。 圖中與基板12的長邊方向成垂直設置2條的溝12Α

如此，第2實施例因與基板1 2的長邊方向成垂直設 置溝1 2 A，所以基板即使發生熱應力，經由溝1 2 Α的部分 伸縮就能緩和熱應力，又能使變形減少。 本發明對於例如用於半導體曝光裝置、液晶曝光裝置 等之直線電動機電樞及使用其之直線電動機適用，特別是 對於提供要求低溫度上升之密封式直線電動機的領域有所 助益。 【圖式簡單說明】

第1圖爲表示本發明的第1實施例之直線電動機電樞 的正面圖。 第2圖爲沿著第1圖中的B — B線之剖面圖。 第3圖爲表示本發明的第2實施例之用於直線電動機 的電樞之基板的正面圖。 第4圖爲與過去的直線電動機共同的外觀之立體圖。 第5圖爲表示過去技術之電樞的分解立體圖。 第6圖爲第5圖所示之電樞的正面圖。 第7圖爲沿著第6圖中的A — A線之剖面圖。 -10- 便)正替換貞

(〇T 第8圖爲表示過去技術之電樞的分解立體圖。 第9圖爲第8圖所示之電樞的正面圖。 第1 〇圖爲沿著第9圖中的Α — Α線之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :電樞

2 :密封容器 12A :溝 3 :框 3 A :孔部 4 :冷煤流出口 5 :永久磁鐵 6 :磁軛 7 :基座 8 :場磁鐵

9 :支柱 9A、9B :接合面 1 〇 :冷煤流入口 1 1 :電樞繞線 1 2 :基板 13 :螺絲 1 4 :冷煤通路 1 6 :埋頭螺絲 1 7 : 0形環 -11 - 丨137¾¾(更)正替換頁丨

95· 9· 11__J (9) 1 8 :支柱

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Claims (1)

1^7艰7½(更)正替換 二J (1) 拾、申請專利範圍 1 · 一種直線電動機電樞，是針對具備有：被 基板兩側面的電樞繞線、以及組成設置由密封容器 遮蓋電樞繞線之密封體，使冷煤流過電樞繞線的周 以冷卻；其特徵爲： 在相互對向的密封容器與框之間裝設支柱，經 將支柱接合，使其能減少因冷煤壓力造成密封容器 的變形。 2 ·如申請專利範圍第1項之直線電動機電樞 與前述基板的長邊方向成垂直、至少設置1條的溝 3 . —種直線電動機，其特徵爲： 具備有：申請專利範圍第1或2項之直線電動機 及隔著間隙與該電樞相互對向配置之場磁鐵； 前述場磁鐵係由磁軛、及交互極性不同且相鄰 數個配置在前述磁軛上之永久磁鐵所構成，前述電 述場磁鐵部的任何一方作爲相對移動的轉子，另一 爲定子。 固定在 和框來 圍並加 由熔接 以及框 ，其中 〇 電樞、 並排複 樞及前 方則作 -13- -- 丨年月曰修(更)正替换叫 9St 9, 1X ί 柒、（一）、本案指定代表圖為：第1圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 2 密封容器 3 框 4 冷媒流出口 10 冷媒流入口 11 電樞繞線 12 基板 14 冷媒通路

捌 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學

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