CN101282073A - 直线电动机冷却零部件的组合 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及直线电动机冷却零部件的组合。本发明的直线电动机的冷却装置由与配置有磁体的直线电动机的定子单元板的尺寸一致的板零部件、配管以及粘合固定板零部件和配管的结合材料的组合构成。弯曲板零部件的两端形成配管安放部。将定子单元板和板零部件以重叠的状态安装在机器上。使配管通过板零部件两端的配管安放部。就此，完成了冷却装置的安装。

Description

直线电动机冷却零部件的组合
技术领域
本发明涉及安装在直线电动机上并构成冷却装置的直线电动机冷却零部件的组合。
背景技术
电动机将所供给的电能转换为热能而发热。在电动机上附带有吸收该热量而冷却电动机的冷却装置。作为该冷却装置一般采用在电动机机壳自身上形成水等致冷剂通过的致冷剂通道(孔)而冷却电动机的方法。另外，除了在电动机机壳上形成致冷剂通道外，还公知有，在电动机的周围安装将致冷剂通道配置成蛇行状的冷却套而冷却电动机的装置(参照日本特开2004-147424号公报)。
作为进行直线运动的直线电动机的冷却装置，还公知有，在该直线电动机的安装有绕组、永久磁体、感应器等的电作用零部件的支撑体的相反一侧的面上装有蛇行状的配管，借助于使致冷剂通过该配管而冷却直线电动机(参照WO 03/015242 A1)。
另外，在直线电动机中，还公知有，将致冷剂通过的管不做成蛇行状的管，而做成直线状的管，并将该直线状的管配置在铝等的板部件的两端，将该板部件安装在直线电动机的定子上而冷却直线电动机。
因此，使用图9A及图9B对由板部件和致冷剂通过的直线状配管构成的现有的直线电动机用冷却装置的第一例子进行说明。
如图9A所示，该冷却装置使用了一块板部件10。在该板部件10上，用于安装已安装有磁体(或励磁线圈)的定子的安装孔5配置在该板部件10的长度方向的两侧部(与直线电动机的活动元件移动的方向平行的边一侧)上。另外，对该板部件10的长度方向的两侧边实施弯曲加工，从而形成了安放致冷剂通过的配管4的配管安放部6。在该配管安放部6上利用环氧粘接剂等导热性高的结合材料粘接有由铜等导热性高的材料构成的配管4的直线部。通过使构成配管4的该直线部的一端弯曲，用该弯曲了的部分将两个直线部分进行连结。
在该板部件10上安装有配置了磁体(或励磁线圈)的直线电动机的定子。图1A表示形成在该板部件10上安装的定子的定子单元板1及其排列。直线电动机的定子由多个该定子单元板1形成。在定子单元板1上装有磁体2，并在该定子单元板1的两侧端部的与板部件10的安装孔5对应的位置设有安装孔3。通过这些安装孔3及安装孔5，利用螺栓等将多个图1A所示的定子单元板1紧固在图9A所示的板部件10上，再将这些定子单元板1及板部件10的组合固定在安装直线电动机的机器(未图示)上。
其次，使用图10A及图10B对与图9A所示的现有的直线电动机用冷却装置的第一例子不同的第二例子进行说明。
该冷却装置由分别形成有安放配管4的配管安放部6和多个安装孔5的两块板部件11以及利用粘接剂等固定在该板部件11的配管安放部6上的致冷剂通过的配管4构成。并且，图1A所示的多个定子单元板1利用螺栓通过安装孔3及安装孔5紧固在图10A所示的两块板部件11上，再将这些定子单元板1及板部件11的组合固定在安装直线电动机的机器(未图示)上。
通过使水等致冷剂通过图9A及图10A所示的配管4，借助于板部件10或板部件11冷却形成直线电动机定子的各定子单元板1，从而冷却直线电动机。
作为用于冷却直线电动机的冷却装置，就将如上述WO 03/015242 A1所记载的蛇行状的配管配置在安装了直线电动机的电控零部件的支撑体的相反一侧的面上的方法而言，由于蛇行状配管的制造成本增高，并且，与使用直线电动机的用户的应用相应，需要在与直线电动机的长度(活动元件的行程长度)一致的专用长度上形成蛇行状配管，因此存在难以使冷却装置标准化、通用化的问题。
另外，即便是由如图9A及图10A所示的板部件和具有固定在该板部件上的直线部的配管构成了直线电动机的冷却装置的场合，该冷却装置也由一块或两块板部件10、11构成，且与直线电动机相应地实现专用化。因此，与使用直线电动机的用户的应用相应地，不能对不同长度的直线电动机或形成定子的磁体板的排列不同等进行应对，存在难以使冷却装置标准化、通用化的问题。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供作为冷却装置能够应用于各种长度的直线电动机中的具有通用性的直线电动机冷却零部件的组合。
本发明涉及用于冷却直线电动机的冷却零部件的组合，该组合的冷却零部件包括：多个板零部件；致冷剂用的配管；以及，粘合该多个板零部件和该制冷剂用的配管的结合材料。并且，上述板零部件的尺寸做成与构成直线电动机的定子的定子单元板的尺寸一致。使用结合材料将致冷剂用的配管的直线部结合在多个板零部件的两边上，从而构成冷却直线电动机的冷却装置。
上述配管也可以用在直线状的管和直线上的管之间弯曲了的管接头零部件进行连接。
另外，一个冷却零部件的板零部件能够与直线电动机零部件一同固定在机器上。上述板零部件由金属或高导热性的树脂构成，并且上述配管及结合材料也可以由金属或至少具有导热性的树脂构成。
根据本发明，由于按照直线电动机的定子单元板的尺寸设置有板零部件，因此准备与直线电动机的定子单元板的数量、种类相应的板零部件，并通过在该板零部件上安装并粘接固定致冷剂通过的配管，从而能简单地制造直线电动机的冷却装置。并且，做成在将直线电动机安装在机器上时能简单地安装该冷却装置，并不受直线电动机长度的影响而具有通用性的装置。
附图说明
图1A是利用直线电动机冷却装置冷却的直线电动机的定子的俯视图。
图1B是图1A所示的直线电动机的定子的右侧视图。
图2A是构成本发明的直线电动机冷却装置的板零部件的俯视图。
图2B是图2A的板零部件的侧视图。
图2C是构成本发明的直线电动机冷却装置的致冷剂用配管的简图
图3A是用于说明利用板部件、配管及结合材料组装本发明的直线电动机冷却装置的过程中的俯视图。
图3B是图3A的A-A剖视图。
图4A是用于说明利用板部件、配管及结合材料组装完成本发明的直线电动机冷却装置的状态的俯视图。
图4B是图4A的A-A剖视图。
图5A表示构成本发明的直线电动机冷却装置的配管的一个例子。
图5B表示与图5A的配管不同的例子。
图6A是表示在板部件上形成了与图2A及图2B所示的配管安放部不同方式的配管安放部的图。
图6B是表示在板部件上形成了与图6A所示的方式不同的配管安放部的图。
图6C是表示在板部件上形成了与图6A及图6B所示的方式不同的配管安放部的图。
图7A是使用具备图6C所示的配管安放部的板部件组装了直线电动机冷却装置时的图。
图7B是图7A的A-A剖视图。
图8A是表示在图6A所示的板部件上结合了配管的场合的图。
图8B是表示在图2A及图2B所示的板零部件的配管安放部上结合了配管的场合的图。
图9A是表示现有的直线电动机冷却装置的第一例子的俯视图。
图9B是图9A的冷却装置的A-A剖视图。
图10A是表示现有的直线电动机冷却装置的第二例子的俯视图。
图10B是图10A的冷却装置的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明的上述及其它的目的及特征，通过参照附图对以下实施例的说明将更加清楚。
首先，使用图1A及图1B对利用本发明的冷却装置冷却的直线电动机的定子进行说明。
直线电动机的定子由多个定子单元板1构成。在该定子单元板1上配置磁体或励磁线圈。在如图1A及图1B所示的例子中，在各定子单元板1上沿着直线电动机活动元件的移动方向配置有多个磁体2。并且，通过沿着直线电动机的活动元件的移动方向配置多个这样的定子单元板1而构成直线电动机的定子。
准备两种该定子单元板1，一种是其长度(在直线电动机活动元件的移动方向的尺寸)为标准的；另一种是比标准长度短的。根据所形成的直线电动机的长度，由多个该标准长度的定子单元板1和比标准长度短的(特定长度的)定子单元板1形成定子。比标准长度短的定子单元板1希望从最短的到最长的(接近标准长度的)根据需要将其长度分成多段预先进行准备。
在图1A所示的例子中，由三块标准长度的定子单元板1和一块短的定子单元板1形成定子。在各定子单元板1的两侧端部(与直线电动机的活动元件移动的方向平行的边)上分别形成有多个安装孔3。
其次，使用图2A～图2C对形成用于上述直线电动机的本发明的冷却装置的直线电动机冷却零部件的组合构造进行说明。
构成直线电动机的冷却装置的直线电动机冷却零部件包括：截断成与直线电动机的定子单元板1的长度(在直线电动机活动元件的移动方向上的尺寸)相同长度的板零部件7(图2A及图2B)；水等致冷剂通过的配管4(图2C)；以及，将该配管4粘接固定在板零部件7上的结合材料(未图示)。
板零部件7的两端侧(与直线电动机活动元件移动的方向平行的边)朝向内侧弯曲，从而形成了安放致冷剂通过的配管4的配管安放部6。在该配管安放部6上安放有致冷剂通过的配管4的直线部，并用结合材料结合在配管安放部6上。在各板零部件7上，与形成在对应的直线电动机的定子单元板1上的安装孔3的位置相对应地形成有安装孔5。
板零部件7使用铝、铜、铁等金属或环氧树脂等的高导热性的树脂(东都化成(株)制的EC-1010等)。若以金属材料形成板零部件7，则能够通过弯曲加工或切削加工在其两侧端部形成配管安放部6。另外，也可以使用铝压铸或镁压铸一体成形带配管安放部6的板零部件7。另一方面，若将树脂作为板零部件7的材料，则能够通过挤压成形、注射成形等一体成形带配管安放部6的板零部件7。
图2C所示的配管4由具有导热性且可弯曲的树脂形成。此外，在将配管4粘接固定在板零部件7的结合部件上使用环氧粘接剂或硅片、聚酯胶片(prepreg)等。
使用图3A、图3B、图4A、图4B对使用上述的多个板零部件7、配管4及结合材料组装冷却装置进行说明。
准备形成直线电动机定子的规定数量的标准长度的定子单元板1和短于标准长度的特定长度的定子单元板1。然后，如图3B所示，将螺栓(未图示)穿过定子单元板1的安装孔3和与这些对应的板零部件7的安装孔5，并以板零部件7和定子单元板1重叠的状态安装在机器8上。
在图3A所示的例子中，通过将三块标准长度的定子单元板1和一块短于标准长度的特定长度的定子单元板1配置成一列形成直线电动机的定子。与这样的种类(长度)及数量的定子单元板1相对应，板零部件7也准备相同种类相同数量(即，三块标准长度的板零部件7及一块短于标准长度的特定长度的板零部件7)，然后，以将各个定子单元板1重叠在与其对应的板零部件7上的状态安装在机器8上。
其次，如图4A及图4B所示地在图3A及图3B所示的板零部件7的配管安放部6上配置一根配管4，并且使用结合材料将该设置的配管4粘合固定在板零部件7上。由此完成了直线电动机冷却装置的装配组装。
在上述实施方式中，将具有柔软性的树脂作为配管4的材料。配管4由分别安放在设置于板零部件7的两侧端部的配管安放部6上的两个直线部和将这些直线部彼此连接的弯曲部(参照图4A)构成。该弯曲部能够通过弯曲树脂制的配管4而简单地形成。可是，即便使用非柔软性的材料(例如金属材料)形成配管4，也能够简单地加工弯曲部。下面，对此进行说明。
图5A及图5B是说明在由金属或非柔软性的树脂形成需要设置在图3A及图3B所示的板零部件7的配管安放部6上的配管时的其配管加工的例子的图。
图5A所示的配管4的第一例子是，通过将一根直线状的长配管4在其长度方向的中央部分弯曲成U字形，从而一体形成两个安放在设置于板零部件7的两侧端部的配管安放部6上的直线部和将这些直线部彼此连接的弯曲部的例子。
图5B所示的配管4的第二例子是，以将弯曲的管接头零件4b分别连接在一根短的直线状的配管4a的两端上形成的弯曲部将两根长的直线状的配管4a彼此连接而成的例子。
在上述实施例中，如图2B及图3B所示，安放致冷剂通过的配管4的配管安放部6，通过使板零部件7的两侧端部向内侧弯曲而形成。可是，该配管安放部6也可以采用除此之外的方式形成(加工)。因此，以下参照图6A至图6C对配管安放部6的形成例子进行说明。
图6A所示的例子是，作为配管安放部6对板零部件7不实施特别的加工，而仅仅在该板零部件7的侧边缘部分(安装孔5外侧的边缘部分)设定了用于将配管粘合固定的区域。
图6B所示的例子是，在板零部件7的侧边缘部分(安装孔5外侧的边缘部分)形成与该侧边平行地延伸的槽，并将该槽作为配管安放部6。
图6C所示的例子是，在如下方面与图2B及图3B所示的例子相同，即，使板零部件7的两侧端部(与直线电动机的活动元件移动的方向平行的边)弯曲，从而形成了安放致冷剂通过的配管4的配管安放部6。可是，相对于图2B及图3B所示的配管安放部6具有朝向内侧(朝向板零部件的中心)敞开的凹部空间，在该图6C所示的例子中具有朝向外侧敞开的凹部空间。
图7A及图7B表示使用具备了该图6C所示的配管安放部6的方式的板零部件7组装了冷却装置时的状态。
在这里，使用图8A及图8B说明将安放在板零部件7的配管安放部6内的配管粘合固定在该板零部件上的方法的例子。
图8A表示将安放在图6A所示的配管安放部6(对板零部件7未实施特别的加工而仅用其一部分区域作为配管安放部6)内的配管4粘合固定在该板零部件7上的方法。在比板零部件7的安装孔5更靠外侧的区域配置配管4的直线部，并以环氧树脂粘接剂9a填充配管4和板零部件7之间的间隙而将配管4粘合固定在板零部件7上。
图8B表示将安放在图2B及图3B所示的配管安放部6(的凹部空间)内的配管4粘合固定在板零部件7上的方法。在该配管4和配管安放部6的板零部件7之间的间隙内填充硅树脂片9b或聚酯胶片9c或环氧树脂粘接剂9a等的结合材料，从而将配管4粘合固定在板零部件7上。这样的粘合固定方法也能适用于将安放在图6B或图6C所示的配管安放部6(的凹部空间)内的配管4粘合固定在该板零部件7上的方法。
此外，将树脂作为形成配管4的材料时，以及由树脂构成用于将配管4粘合固定在板零部件7上的结合材料时，该树脂使用具有导热性的树脂，还希望是具有柔软性、耐热性的树脂。另外，由于直线电动机大多是组装在机床等的内部，因此希望使用具有即便落有金属粉或切削液也能耐受的性质的树脂材料。
如上所述，在本发明中，由多个与直线电动机的定子单元板的尺寸一致的板零部件、致冷剂通过的配管、粘合多个该板零部件和该配管的结合材料形成用于冷却直线电动机的冷却零部件的组合。从而，将直线电动机装配在机器上时，使用该直线电动机冷却零部件的成套组合件，就能将具备了冷却装置的直线电动机简单地安装在机器上。并且，能够不受直线电动机的行程长度的影响，而对任意长度的直线电动机简单地构筑冷却装置，具有通用性。

Claims (8)

1.一种用于冷却直线电动机的冷却零部件的组合，其特征在于，
这些冷却零部件包括多个板零部件、致冷剂通过的配管以及粘合这些多个板零部件和该配管的结合材料，并且，
上述多个板零部件分别具有与构成直线电动机的定子的定子单元板的尺寸相对应的尺寸，
使用上述结合材料将上述配管的直线部结合在各板零部件的两侧边上而构成冷却直线电动机的冷却装置。
2.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
上述配管由结合在上述板零部件的一侧边上的第一直线部、结合在上述板零部件的另一侧边上的第二直线部以及连结这些第一及第二直线部的弯曲部一体地构成。
3.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
上述配管由结合在上述板零部件的一侧边上的第一直线部、结合在上述板零部件的另一侧边上的第二直线部以及连结这些第一及第二直线部且包括管接头零部件的弯曲部构成。
4.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
将上述配管的直线部安放在分别弯曲加工上述板零部件的两侧端部而形成的配管安放部内。
5.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
在上述板零部件的两侧边缘部分形成与其侧边平行地延伸的槽，且在该槽内安放了上述配管的直线部。
6.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
上述冷却零部件的板零部件与直线电动机冷却零部件一同固定在机器上。
7.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
上述板零部件由金属或高导热性的树脂材料构成。
8.根据权利要求1所述的直线电动机冷却零部件的组合，其特征在于，
上述配管及结合材料由金属或至少具有导热性的树脂构成。
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