CN103633811A

CN103633811A - 线性电动机

Info

Publication number: CN103633811A
Application number: CN201310344062.XA
Authority: CN
Inventors: 杉田聪; 三泽康司; 宫入茂德
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-03-12
Also published as: JP2014042423A; US20140054979A1; EP2701292A3; US9178401B2; EP2701292A2

Abstract

本发明涉及线性电动机，其实现了一种能够降低冷却介质的压力损失、使温度分布均匀从而进行高效冷却的线性电动机。线性电动机（100）的电枢（2）具有：沿着芯部（30）的长度方向形成的多个冷却管容纳孔（60），以及沿着上下方向容纳于冷却管容纳孔（60）内部的呈蜿蜒状的多个冷却管（61、62）。上下相邻的冷却管（61、62）彼此以各冷却管（61、62）的入口部（61c、62c）和出口部（61d、62d）与冷却介质入口（73a）和冷却介质出口（73b）交错地并列连接的方式配置，以使冷却介质的流向相反。

Description

线性电动机

技术领域

本发明涉及通过电磁力使驱动对象物进行直线运动的线性电动机，更具体地，涉及具备冷却结构的线性电动机。

背景技术

通常，线性电动机具备磁场生成部和电枢，磁场生成部通过多个永磁体以相邻极性不同的方式配置而成，电枢以与永磁体对向的方式配置绕组且能够沿着磁场生成部的长度方向滑动移动。

线性电动机使电流以与磁场生成部的永磁体产生的磁通相交叉的方式流经电枢的绕组，通过电磁感应作用使绕组产生长度方向的驱动力，从而使电枢移动。

在线性电动机中，伴随着工作使绕组放热，因此，需要使绕组的热不会传递到配设于可移动台上的加工装置等驱动对象物。因此，开发了各种用于冷却线性电动机电枢的冷却结构。

作为涉及线性电动机的电枢冷却的技术，公开了在电枢安装板和工作台之间的中间板的内部及电枢安装板的内部设有沿着电枢部的移动方向连续折回配设的冷却通道的线性电动机（例如，参照专利文献1）。存在使冷却通道中流动的冷却介质从中间板流入，且从电枢安装板流出的结构。

另外，本申请人提出了在芯部的多个槽内部以中间夹持绕组的方式铺设有冷却用配管的线性电动机用电枢（例如，参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2004－304932号公报

专利文献2：日本特开2008－35698号公报

这里需要说明的是，专利文献1的线性电动机通过中间板的内部及电枢安装板的内部配设的冷却通道来冷却槽内，因此冷却效率高。

但是，专利文献1的线性电动机中构成冷却结构的零件数量多，因此增加了制造成本，难以保证组装精度。

专利文献2的线性电动机用电枢以夹持绕组的方式在槽内配置双重冷却管，因此冷却效率非常高。

但是，在专利文献2的线性电动机用电枢中，冷却管长，冷却介质的压力损失大。另外，磁铁相对面存在冷却管，因此绕组的磁场难以到达永磁体，最大推力降低。另外，必须使槽内的冷却管绝缘，增加了制造成本。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而创立的，其目的在于，提供一种能够降低冷却介质的压力损失且使温度分布均匀从而进行高效冷却，且能够减小磁阻从而增大最大推力的线性电动机。

另外，本发明的目的在于，提供一种容易保证冷却结构的组装精度，且能够降低制造成本的线性电动机。

用于实现上述目的的线性电动机包括：具有永磁体的磁场生成部；以及与所述永磁体相对设置且具有绕组的电枢。

所述电枢具有齿部、芯部及冷却管。

齿部划分形成用于容纳所述绕组的槽。所述芯部连结所述齿部，并且封闭所述槽的上端。所述冷却管在所述芯部内部沿着其长度方向上下地配置有多个，且具有蜿蜒状。

上下相邻的冷却管彼此以各冷却管的入口部和出口部与冷却介质入口和冷却介质出口交错地并列连接的方式配置，以使冷却介质的流向相反。

发明效果

本发明的线性电动机在芯部内部沿着其长度方向上下地配置有多个具有蜿蜒状的冷却管，冷却管并列连接，因此，能够防止各冷却管的全长增加。且能够使冷却介质流道截面积增加一倍，因此，能够降低冷却介质的压力损失。

另外，在本发明的线性电动机中，上下相邻的冷却管彼此以所述各冷却管的入口部和出口部与冷却介质入口和冷却介质出口交错地并列连接的方式配置，以使冷却介质的流向相反，因此，能够使芯部的温度分布均匀，从而进行高效冷却。

另外，在本发明的线性电动机中，冷却管配置于芯部，因此，与槽内配置冷却管的情况相比，能够减小磁阻，并且能够增大最大推力。

附图说明

图1是实施方式1的线性电动机的沿着长度方向的剖面图；

图2是实施方式1的线性电动机的右侧面图；

图3是上层侧冷却管的平面图及右侧面图；

图4是下层侧冷却管的平面图及右侧面图；

图5是总管（マニフォールド）的左侧面图、正面图及右侧面图；

图6是冷却管和总管的连接结构的剖面图；

图7是实施方式1中冷却管的配置例的概略剖面图；

图8是实施方式2中冷却管的配置例的概略剖面图；

图9是实施方式3中冷却管的配置例的概略剖面图；

图10是实施方式4中冷却管的配置例的概略剖面图；

图11是实施方式5中冷却管的配置例的概略剖面图；

图12是实施方式6中电枢的概略剖面图；

图13是实施方式6中冷却管的配置例的组装顺序的说明图；

图14是实施方式7的线性电动机的沿着长度方向的剖面图；

图15是实施方式7的线性电动机的右侧面图。

符号说明

1 磁场生成部

2 电枢

20 永磁体

30 芯部

31 齿部

32 槽

40 绕组

60 冷却管容纳孔

61、62 冷却管

61c、62c 冷却管的入口部

61d、62d 冷却管的出口部

73a 冷却介质入口

73b 冷却介质出口

81 传热材料

82 导热性片材

83 隔热材料

100 线性电动机

具体实施方式

下面，参照附图，说明实施方式1至实施方式7的线性电动机。

根据实施方式1至实施方式7的线性电动机，上下相邻的冷却管彼此以上述各冷却管的入口部和出口部与冷却介质入口和冷却介质出口交错地并列连接的方式配置，以使冷却介质的流向相反。因此，实施方式1至实施方式7能够提供一种能够降低冷却介质的压力损失，且使芯部的温度分布均匀，从而进行高效冷却的线性电动机。

〔实施方式1〕

［线性电动机的构成］

首先，参照图1及图2，说明实施方式1的线性电动机的构成。图1是实施方式1的线性电动机的沿着长度方向的剖面图。图2是实施方式1的线性电动机的右侧面图。

如图1及图2所示，实施方式1的线性电动机100由磁场生成部1和电枢2构成。

磁场生成部1具有轭铁10及永磁体20。

轭铁10是板状的磁性金属部件。轭铁10固定于截面为凹状的组装座11的底部11a上。磁场生成部1作为定子起作用。

轭铁10具有封闭从磁场生成部1向组装座11侧的磁力线，从而使永磁体20的电磁感应效应最大化的功能。作为轭铁10的构成材料，使用例如，SC材料等铁系磁体，但是不限于示例的材料。

永磁体20在轭铁10上沿着该轭铁10的长度方向（线性电动机100的可移动方向）配设有多个。多个永磁体20以隔开规定的空间且相邻表面的极性不同的方式配置（N、S、N、S、…）。

电枢2具有芯部30、齿部31以及绕组40。电枢2作为可动元件起作用。

芯部30是形成电枢2本体的部件。在芯部30的下部朝向永磁体20突出设置有多个齿部31。即，齿部31的基端侧通过芯部30连结。

齿部31是划分形成作为容纳绕组40的空间的槽32的部件。即，电枢2具有隔着齿部31且沿着长度方向并列配置的多个凹状槽32。

各槽32的上部由芯部30封闭，各槽32的下部开口。槽32的数量与绕组40的数量相对应。

芯部30及齿部31由例如电磁钢板构成。齿部31为磁体，因此，该齿部面和磁场生成部1的磁体面之间的间隙为磁隙Xg。

在长度方向两端的齿部31形成有用于在直线运动时减小齿槽效应（磁场生成部1和齿部31的磁通变化引起的振动）的锥部33。

绕组40以每隔一个齿部覆盖齿部31的周围的方式呈椭圆状缠绕。绕组40隔着机械间隙Xm与磁场生成部1的永磁体20相对。

在芯部30上例如固定有用于配设加工装置等驱动对象物的可移动台50。可移动台50通过使螺栓53经由金属或树脂制的垫圈52螺合于埋设在芯部30上面的T槽螺母51来固定。另外，垫圈52、52之间安装有金属或树脂制的板状盖部件54。

沟槽状的线性导轨55被螺栓固定于可移动台50的宽度方向（与线性电动机100的可移动方向正交的方向）的两端下部。线性导轨55呈朝向下方的凹状，且与螺栓固定在组装座11的直立壁11b、11c上的凸状轨道56卡合。轨道56沿着直立壁11b、11c的长度方向延伸。

在芯部30形成有多个冷却管容纳孔60。冷却管容纳孔60贯穿芯部30的宽度方向。冷却管容纳孔60沿着芯部30的长度方向并列配置有多个。

冷却管容纳孔60的截面形状大致呈矩形。具体而言，冷却管容纳孔60的截面形状以长方形的四角具有圆弧的方式形成。冷却管容纳孔60内沿着上下方向并列配置多个冷却管。另外，在实施方式1至实施方式7中，例示了冷却管容纳孔60内并列配置上下两层冷却管61、62的结构，但是，冷却管不限于上下两层。

然后，参照图3及图4，说明实施方式1的冷却管的结构。图3是上层侧冷却管的平面图及右侧面图。图4是下层侧冷却管的平面图及右侧面图。

如图3及图4所示，上下层冷却管61、62大致呈蜿蜒状或曲折状。冷却管61、62由例如铜管、铝管或不锈钢管等导热性良好的金属管形成。

如图3（a）所示，上层侧冷却管61的平面视形状如下：冷却介质的送管部分61a呈蜿蜒状形成，回管部分61b呈Ｌ字形形成。另一方面，如图4（a）所示，在下层侧冷却管62中，冷却介质的送管部分62a呈Ｌ字形形成，回管部分62b呈蜿蜒状形成。

如图3（b）所示，上层侧冷却管61的入口部61c呈Ｌ字形水平弯折，出口部61d向下方和水平依次弯折。另一方面，如图4（a）所示，下层侧冷却管62的入口部62c呈笔直状，出口部62d向下方和水平依次弯折。冷却管61、62的入口部61c、62c及出口部61d、62d与总管70连接（参照图1及图2）。

然后，参照图5及图6，说明实施方式1的总管的结构。图5是总管的左侧面图、正面图及右侧面图。图6是冷却管和总管的连接结构的剖面图。

如图5（a）所示，在总管70的内面侧，冷却管61、62的入口用连接孔71a、71b及出口用连接孔71c、71d被开口。入口用连接孔71a、71b及出口用连接孔71c、71d的开口侧形成有扩径部72。

如图5（c）所示，在总管70的外面侧，冷却介质入口73a及冷却介质出口73b被开口。冷却介质入口73a及冷却介质出口73b的内径部分别设有用于连接未图示的冷却介质供给管及冷却介质排出管的锥形螺纹或直螺纹等内螺纹74。另外，冷却介质入口73a与未图示的冷却介质供给系统连接。冷却介质出口73b与未图示的冷却介质排出系统连接。

如图5（b）所示，在总管70的内部，冷却介质入口73a与入口用连接孔71a、71b连通，冷却介质出口73b与出口用连接孔71c、71d连通。

如图1所示，芯部30的两侧面安装有板状的支承部件75、76。一个支承部件75上形成有通孔75a，冷却管61、62的入口部61c、62c及出口部61d、62d的附近部分支撑于该支承部件75的通孔75a中。支承部件75的外面以与总管70的内面抵接的方式组装。

在支承部件75的通孔75a的外面侧，在冷却管61、62的周围安装有定位环77。如图6所示，在将冷却管61的入口部61c与总管70的入口用连接孔71a连接时，在环状的扩径部72内，经由O型环78安装有定位环77。虽然省略了图示，但是，总管70的入口用连接孔71b及出口用连接孔71c、71d也通过相同的结构与冷却管61、62连接。

再参照图1及图2，在冷却管容纳孔60内容纳上层侧冷却管61的蜿蜒状送管部分61a及下层侧冷却管62的蜿蜒状回管部分62b。

然后，参照图7，说明冷却管容纳孔内的冷却管的配置。图7是实施方式1中冷却管的配置例的概略剖面图。

如图7所示，在实施方式1中，在冷却管容纳孔60内，上层冷却管61和下层冷却管62相接触。

图7（a）的冷却管容纳孔60的截面形状呈四角具有圆弧的大致长方形而形成。在该大致长方形的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62以接触的方式配置。

图7（b）中的箭头h表示使上下层冷却管61、62相接触的情况下的热传递的画面。铜制冷却管61、62容易将热传递到冷却介质，且能够进行有效的冷却，但另一方面，也容易将热传递到可移动台侧50。

图7（c）的冷却管容纳孔60的截面形状具有将侧面的椭圆孔上下连接而成的形状。在该连接椭圆孔的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62以相接触的方式配置。在图7（c）的配置例中，在冷却管容纳孔60的两侧面的两层圆弧部处，冷却管61、62和芯部30的电磁钢板的接触面积增大。

图7（d）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且在下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，以相接触的方式配置有上下层冷却管61、62。

在图7（d）的配置例中，冷却管容纳孔60的下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧的热。在图7（d）的配置例中，设定冷却管容纳孔60的中央部的间隔D小于两层冷却管61、62的外径的和，因此，通过先组装下层侧冷却管62再组装上层侧冷却管61，能够容易地进行冷却管61、62的组装。

［线性电动机的动作］

然后，参照图1至图7，说明实施方式1的线性电动机100的动作。

如图1所示，实施方式1的线性电动机100的磁场生成部1设有多个永磁体20，使得形成在长度方向上相邻的极性不同的配置（N、S、N、S、…）。电枢2具有以与磁场生成部1的永磁体20相对的方式沿着长度方向排列的多个绕组40。

磁场生成部1作为定子起作用，电枢2作为可动元件起作用。即，本实施方式的线性电动机100中，电流以与磁场生成部1的永磁体20产生的磁通相交叉的方式流经电枢2的绕组40。若永磁体20的磁通和流经电枢2的绕组40的电流相交叉，则本实施方式的线性电动机100通过电磁感应作用在绕组40上产生长度方向的驱动力，使电枢2沿着长度方向移动。

可移动台50的宽度方向的两端下部固定有凹状的线性导轨55，该线性导轨55与固定于组装座11的直立壁11b、11c上的凸状的轨道56卡合。可移动台50通过线性导轨55沿着轨道56引导。

因此，配设于电枢2的可移动台50上的例如加工装置等驱动对象物（应用）随着该可移动台50沿着长度方向平滑地移动。

在线性电动机100中，伴随着工作使绕组40放热，因此，需要使绕组的热不会传递到配设于可移动台50上的装置。因此，本实施方式的线性电动机100具备用于冷却电枢2的冷却结构。

本实施方式的线性电动机100在芯部30内沿着长度方向具备多个冷却管容纳孔60。在冷却管容纳孔60内上下两层配置有两条大致蜿蜒状的冷却管61、62。

上层侧冷却管61和下层侧冷却管62以各冷却管61、62的入口部61c、62c和出口部61d、62d与冷却介质入口73a和冷却介质出口73b交错地并列连接的方式配置成使得来自总管70的冷却介质的流向相反，从而分别流通冷却介质。通过使上层侧冷却管61和下层侧冷却管62并列连接，能够将冷却管的全长减半，压力损失变成串联连接的情况的1/4以下。

另外，冷却介质经由总管70分别从相反的方向流经上层侧冷却管61和下层侧冷却管62。通过使冷却介质从相反的方向流经上层侧冷却管61和下层侧冷却管62，整个芯部30的温度分布均匀，能够对绕组40的热进行高效的冷却。

本实施方式的线性电动机100能够降低冷却介质的压力损失，使芯部30的温度分布均匀，从而对绕组40的热进行高效的冷却。

另外，如图3（a）的平面视形状所示，在上层侧冷却管61中，冷却介质的送管部分61a呈蜿蜒状，回管部分61b呈Ｌ字形。另一方面，如图4（a）的平面视形状所示，在下层侧冷却管62中，冷却介质的送管部分62a呈Ｌ字形，回管部分62b呈蜿蜒状。

因此，即使使冷却介质反向流动，冷却管61、62的结构也是大致相同，因此，在同一冷却管容纳孔60内能够容纳上下两层冷却管61、62。使冷却介质反向流经上层侧冷却管61和下层侧冷却管62的结构能够通过总管70的作用简单地进行。

本实施方式的线性电动机100容易保证冷却结构的组装精度，且能够降低制造成本。

在实施方式1中，如图1及图7所示，在冷却管容纳孔60内，上层冷却管61和下层冷却管62相接触。实施方式1中冷却管61、62的配置例能够增大特别是容易传递绕组40的热的下侧冷却管62的接触面积，提高冷却效率。

特别是如图7（d）的配置例所示，以冷却管容纳孔60的下部两端具有圆弧状凹部的方式形成，若在该圆弧状凹部容纳下侧冷却管62，则容易吸收绕组40侧的热。

另外，在本实施方式的线性电动机100中，容纳冷却管61、62的冷却管容纳孔60形成于芯部30，因此，与槽32内配置冷却管的情况相比，能够减小磁阻，增大最大推力。

〔实施方式2〕

然后，参照图8，说明实施方式2。图8是实施方式1中冷却管的配置例的概略剖面图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图8所示，实施方式2与实施方式1的冷却管61、62的配置例不同。

在实施方式2的配置例中，在冷却管容纳孔60内，上层侧冷却管61和下层侧冷却管62相接触，冷却管61、62彼此之间的空间夹设有高导热率的传热材料81。作为传热材料81的构成材料，采用例如铜、铝或石墨等高导热率材料。

图8的冷却管容纳孔60的截面形状均呈全部四角具有圆弧的大致长方形形成。

在图8（a）的配置例中，冷却管61、62彼此之间的空间夹设有截面为コ字形的传热材料81。通过在冷却管61、62彼此之间的空间夹设截面为コ字形的传热材料81，能够提高向冷却介质的传热效率。

在图8（b）的配置例中，冷却管61、62彼此之间的空间夹设有四棱柱状的传热材料81。图8（b）的四棱柱状的传热材料81比图8（a）的截面为コ字形的传热材料81更容易向冷却介质传递热。

在图8（c）的配置例中，下层侧冷却管62彼此之间的空间夹设有截面为臼状的传热材料81。图8（c）的下层侧的截面为臼状的传热材料81向下层侧冷却管62的冷却介质的传热效率高。

在图8（d）的配置例中，冷却管61、62彼此之间的空间夹设有截面为双层臼状的传热材料81。图8（d）的截面为双层臼状的传热材料81不仅向下层侧冷却管62的冷却介质的传热效率高，而且向上层侧冷却管61的冷却介质的传热效率也高。

在图8（e）的配置例中，冷却管61、62彼此之间的空间夹设有截面为双层臼状的传热材料81。另外，用导热性片材82覆盖包括传热材料81的冷却管61、62的周围，且该导热性片材82与冷却管容纳孔60的内面接触。在图8（e）的配置例中，用导热性片材82覆盖了包括传热材料81的冷却管61、62的周围，因此，向冷却介质的传热效率极高。

实施方式2基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式2，冷却管容纳孔60的内部嵌入有高导热率的传热材料81，因此，起到了能够将绕组40的放热高效地吸收到冷却介质中这一特有效果。

〔实施方式3〕

然后，参照图9，说明实施方式3。图9是实施方式3中冷却管的配置例的概略剖面图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图9所示，实施方式3与实施方式1的冷却管61、62的配置例不同。

如图7（b）的说明所述，使上下层冷却管61、62相接触的情况下，冷却管61、62容易将热传递到冷却介质，从而能够进行有效的冷却，但是另一方面，也容易将热传递到可移动台50侧。因此，为了防止向可移动台50侧传递热，在实施方式3的配置例中，在冷却管容纳孔60内，将上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离配置。

图9（a）的箭头H表示使上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离的情况下的热传递画面。在使上下层冷却管61、62分离的情况下，热量难以从下层侧冷却管62向上层侧冷却管61传递。

图9（b）的冷却管容纳孔60的截面形状呈四角具有圆弧的大致长方形形成。在该大致长方形的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离配置。

图9（c）的冷却管容纳孔60的截面形状具有将侧面的椭圆孔上下连接而成的形状。在该连接椭圆孔的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离配置。在图9（c）的配置例中，在冷却管容纳孔60的两侧面的二个圆弧部处，冷却管61、62和芯部30的电磁钢板的接触面积增大。

图9（d）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且在下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离配置。

在图9（d）的配置例中，冷却管容纳孔60的下部两端具有圆弧状凹部60a，因此容易吸收绕组40侧的热。

图9（e）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离配置。

在图9（e）的配置例中，冷却管容纳孔60的上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧及可移动台50侧的热。在图9（e）的配置例中，设定冷却管容纳孔60的中央部的间隔D小于两层冷却管61、62的外径的和，因此，通过先组装下层侧冷却管62再组装上层侧冷却管61，能够容易地进行冷却管61、62的组装。

图9（f）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且下部两端具有圆弧状凹部60a，两面侧具有伸出凹部60b的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a且两面侧具有伸出凹部60b的冷却管容纳孔60内，上下层的冷却管61、62分离配置。

实施方式3基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式3使上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离。因此，实施方式3起到了能够抑制热量向可移动台50侧传递，进一步降低装置侧的温度上升这一特有效果。

〔实施方式4〕

然后，参照图10，说明实施方式4。图10是实施方式4中冷却管的配置例的概略剖面图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图11所示，实施方式4与实施方式1的冷却管61、62的配置例不同。具体而言，在实施方式1的冷却管61、62的配置例的基础上，实施方式4还增加了隔热材料83。

在实施方式4的配置例中，在冷却管容纳孔60内，上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离配置，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。作为隔热材料83的构成材料，采用例如发泡性聚氨酯、合成树脂或玻璃棉等低导热率材料。

图10（a）的冷却管容纳孔60的截面形状呈四角具有圆弧的大致长方形形成。在该大致长方形的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。

图10（b）的冷却管容纳孔60的截面形状具有将侧面的椭圆孔上下连接而成的形状。在该连接椭圆孔的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。在图10（b）的配置例中，在冷却管容纳孔60的两侧面的两层圆弧部处，冷却管61、62和芯部30的电磁钢板的接触面积增大。

图10（c）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。

在图10（c）的配置例中，冷却管容纳孔60的下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧的热。

图10（d）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。

在图10（d）的配置例中，冷却管容纳孔60的上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧及可移动台50侧的热。在图10（d）的配置例中，设定冷却管容纳孔60的中央部的间隔D小于两层冷却管61、62的外径的和，因此，通过在组装上层侧冷却管61之前组装下层侧冷却管62，且在组装完上层侧冷却管61之后在冷却管61、62之间配置隔热材料83，能够容易地进行组装。

图10（e）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且下部两端具有圆弧状凹部60a，两面侧具有伸出凹部60b的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a且两面侧具有伸出凹部60b的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。

实施方式4基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式4，上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离，还在冷却管61、62之间配置有隔热材料83。因此，实施方式4起到了能够进一步抑制热向可移动台50侧传递，进一步降低装置侧的温度上升这一特有效果。

〔实施方式5〕

然后，参照图11，说明实施方式5。图11是实施方式5中冷却管的配置例的概略剖面图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图11所示，实施方式5与实施方式1的冷却管61、62的配置例不同。具体而言，实施方式4在实施方式1的冷却管61、62的配置例的基础上还增加了传热材料81。

在实施方式5的配置例中，在冷却管容纳孔60内，上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离配置，冷却管61、62之间夹设有板状的隔热材料83。另外，在实施方式5的配置例中，冷却管61、61彼此之间以及冷却管62、62彼此之间安装有传热材料81。作为隔热材料83的构成材料，采用实施方式4例示的低导热率材料。作为传热材料81的构成材料，采用实施方式2例示的高导热率材料。

图11（a）的冷却管容纳孔60的截面形状呈四角具有圆弧的大致长方形形成。在该大致长方形的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

图11（b）的冷却管容纳孔60的截面形状具有将侧面的椭圆孔上下连接而成的形状。在该连接椭圆孔的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

在图11（b）的配置例中，在冷却管容纳孔60的两侧面的两层圆弧部处，冷却管61、62和芯部30的电磁钢板的接触面积增大。

图11（c）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

在图11（c）的配置例中，冷却管容纳孔60的下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧的热。

图11（d）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的大致长方形。在上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

在图11（d）的配置例中，冷却管容纳孔60的上部两端及下部两端具有圆弧状凹部60a，因此，容易吸收绕组40侧及可移动台50侧的热。在图11（d）的配置例中，设定冷却管容纳孔60的中央部的间隔D小于两层冷却管61、62的外径的和。因此，通过在组装上层侧冷却管61之前先组装下层侧冷却管62，且在组装完上层侧冷却管61之后在冷却管61、62之间配置隔热材料83，能够容易地进行组装。传热材料81优选事先安装于冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间。

图11（e）的冷却管容纳孔60的截面形状是四角为圆弧状且下部两端具有圆弧状凹部60a，两面侧具有伸出凹部60b的大致长方形。在下部两端具有圆弧状凹部60a且两面侧具有伸出凹部60b的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

图11（f）的冷却管容纳孔60的截面形状呈四角具有圆弧的大致长方形形成。在该大致长方形的冷却管容纳孔60内，上下层冷却管61、62分离，冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。另外，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间安装截面为臼状的传热材料81。

而且，用导热性片材82覆盖包括隔热材料83及传热材料81的冷却管61、62的周围，该导热性片材82与冷却管容纳孔60的内面接触。在图11（f）的配置例中，用导热性片材82覆盖了包括隔热材料83及传热材料81的冷却管61、62的周围，因此，向冷却介质的传热效率极高。

实施方式5基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式5，上层侧冷却管61和下层侧冷却管62分离，冷却管61、62之间配置有隔热材料83，冷却管61、61彼此之间及冷却管62、62彼此之间还安装有传热材料81。因此，实施方式5起到了能够将绕组40的放热更高效地吸收到冷却介质中，进一步抑制热量向可移动台50侧传递，进一步降低装置侧的温度上升这一特有效果。

〔实施方式6〕

然后，参照图12及图13，说明实施方式6。图12是实施方式6中电枢的概略剖面图。图13是实施方式6中冷却管的配置例的组装顺序的说明图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图12所示，实施方式6与实施方式1的冷却管61、62的配置例不同。

在实施方式6的配置例中，冷却管容纳孔60的截面形状的大致轮廓呈平行四边形的四角具有圆弧的形状。具体而言，冷却管容纳孔60上部面的一端部形成有深圆弧状凹部60b，另一端部形成有浅圆弧状凹部60c。另外，冷却管容纳孔60下部面的一端部形成有深圆弧状凹部60b，另一端部形成有浅圆弧状凹部60c。深圆弧状凹部60b和浅圆弧状凹部60c的深度差为S。上部面和下部面的深圆弧状凹部60b、60b彼此、浅圆弧状凹部60c、60c彼此位于对角位置。

在大致平行四边形的冷却管容纳孔60的内部组装的冷却管61、62根据上下面的深圆弧状凹部60b及浅圆弧状凹部60c的关系以向左右中一方倾斜的状态被容纳。

上下层冷却管61、62之间夹设板状的隔热材料83。作为隔热材料83的构成材料，采用实施方式4例示的低导热率材料。

如图12所示，电枢2的芯部30上形成的冷却管容纳孔60以交替改变倾斜方向的方式形成，例如，从图12中的左侧开始右肩下降、右肩上升。本实施方式中冷却管容纳孔60内容纳冷却管61、62的情况下，使冷却管61、62发生若干弹性变形。冷却管61、62由铜管或铝管等形成，因此，能够容易地使其发生弹性变形。

实施方式6中冷却管61、62的配置例按照图13所示的顺序组装。即，实施方式6中冷却管61、62的配置例如图13（a）所示，在组装上层侧冷却管61之前首先组装下层侧冷却管62。

然后，如图13（b）所示，将上层侧冷却管61导入冷却管容纳孔60。而后，如图13（c）所示，在组装完上层侧冷却管61之后，在冷却管61、62之间组装隔热材料83，从而使冷却管61、62发生弹性变形，能够容易地进行冷却结构的组装作业。

实施方式6基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式6，在大致平行四边形的冷却管容纳孔60中，冷却管61、62以右肩下降、右肩上升的方式交替改变倾斜方向而进行组装。因此，实施方式6能够避免T槽螺母51与冷却管容纳孔60之间的干扰，较低地抑制电枢2的高度。

另外，在实施方式6中，如图12所示，即使使冷却管61、62单向倾斜，也不会妨碍永磁体的主要磁通，因此，起到了能够减小磁阻，能够增大最大推力这一特有效果。

〔实施方式7〕

然后，参照图14及图15，说明实施方式7。图14是实施方式7的线性电动机的沿着长度方向的剖面图。图15是实施方式7的线性电动机的右侧面图。另外，对于与实施方式1的线性电动机100相同的构成部件，附同一符号，而省略说明。

如图14及图15所示，在实施方式7中，下层侧冷却管62和绕组40的端部之间设有板状的传热材料81。另外，在绕组40的端部中，也可以在相邻的缠绕绕组40、40彼此之间设置板状的传热材料81。

实施方式7基本上起到了与实施方式1相同的作用效果。特别是实施方式7，下层侧冷却管62和绕组40的端部之间设有传热材料81。因此，实施方式7具有将绕组40的放热更多地传递到冷却管62的效果，冷却介质吸收更多的热。其结果是，实施方式7起到了能够提高绕组40的热的冷却效率，实现低放热、高效率及高推力的线性电动机100这一特有效果。

上面，说明了本发明的优选实施方式，这些是用于说明本发明的示例，本发明的范围并不仅限于这些实施方式。本发明能够在不脱离其主旨的范围内，可以以与上述实施方式不同的各种方式进行实施。

Claims

1.一种线性电动机，包括：

磁场生成部，其具有永磁体；以及

电枢，其与所述永磁体相对设置且具有绕组；

所述电枢包括：

齿部，其划分形成用于容纳所述绕组的槽；

芯部，其连结所述齿部，并且封闭所述槽的上端；以及

冷却管，其在所述芯部的内部沿着所述芯部的长度方向上下地配置有多个，且具有蜿蜒状，

其中，上下相邻的冷却管彼此以各冷却管的入口部和出口部与冷却介质入口和冷却介质出口交错地并列连接的方式配置，以使冷却介质的流向相反。

2.如权利要求1所述的线性电动机，其中，

在所述芯部上沿着所述芯部的长度方向形成多个容纳所述冷却管的冷却管容纳孔，

所述冷却管容纳孔的截面形状是四角具有圆弧的矩形。

3.如权利要求2所述的线性电动机，其中，

所述冷却管容纳孔的上部面或下部面中的至少一面具有容纳所述冷却管的凹部。

4.如权利要求2或3所述的线性电动机，其中，

上下相邻的冷却管在所述冷却管容纳孔内彼此接触。

5.如权利要求2或3所述的线性电动机，其中，

上下相邻的冷却管在所述冷却管容纳孔内彼此分离。

6.如权利要求5所述的线性电动机，其中，

所述冷却管容纳孔内的上下相邻的冷却管彼此之间夹设有隔热材料。

7.如权利要求2或3所述的线性电动机，其中，

所述冷却管容纳孔内的左右相邻的冷却管彼此之间安装有传热材料。

8.如权利要求2或3所述的线性电动机，其中，

所述冷却管的周围覆盖有导热性片材。

9.如权利要求2或3所述的线性电动机，其中，

所述冷却管容纳孔以及该冷却管容纳孔所容纳的所述冷却管沿着长度方向单向倾斜。

10.如权利要求1～3中任一项所述的线性电动机，其中，

所述下层冷却管和所述绕组的端部之间设有传热材料。