CN104247233A - 线性电动机装置 - Google Patents
线性电动机装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104247233A CN104247233A CN201280071788.4A CN201280071788A CN104247233A CN 104247233 A CN104247233 A CN 104247233A CN 201280071788 A CN201280071788 A CN 201280071788A CN 104247233 A CN104247233 A CN 104247233A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- iron core
- coil
- electronic device
- armature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/08—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/225—Heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/227—Heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/04—Machines with one rotor and two stators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本发明的线性电动机装置(1)具备轨道部件(2)和移动体(3),该轨道部件(2)沿着移动方向交替地排列设置多个磁铁(21)的N极及S极,该移动体(3)具有具备铁心(4U、4V、4W)及线圈(5U、5V、5W)的电枢(31)、且能够移动地架装于轨道部件(2),在向线圈(5U、5V、5W)通电流时,在铁心(4U、4V、4W)所感应产生的磁通与轨道部件(2)的磁铁(21)之间产生移动方向的推进力,电枢(31)还具有导热特性良好的导热部件(热管(61~64)),上述导热部件配置在铁心(4U、4V、4W)所形成的冷却用通路(冷却用孔(46)、冷却用槽(47))上。由此,高效地对移动体侧的线圈进行冷却而使大电流流动,并较大地确保线圈的卷绕空间而增加卷绕数,由此能得到大的推进力。
Description
技术领域
本发明涉及线性电动机装置,更详细而言,涉及提高了移动体侧的线圈的冷却性能的线性电动机装置。
背景技术
作为对安装有多个元件的基板进行生产的基板用作业设备,有焊料印刷机、元件安装机、焊料回流机、基板检查机等,利用基板搬运装置将它们连接来构筑基板生产线的情况较多。这些基板用作业设备大多具备在基板上移动而进行预定作业的移动体,作为对移动体进行驱动的一个手段,可以使用线性电动机装置。这种线性电动机装置通常具备:沿着移动方向交替地排列设有多个磁铁的N极及S极的轨道部件;及构成为包含具有铁心及线圈的电枢的移动体。
在此,为了利用线性电动机装置获得大的推进力,可考虑大致分为(A)增大在线圈中流动的电流、(B)增强磁铁的磁力、(C)增大铁心的导磁率这三个手段。其中,关于(B)及(C)的手段在目前的技术上接近物性上的极限,无法期望今后的飞跃性的提高。因此,虽然(A)的手段有效,但是当大电流流动时,存在由线圈的铜损引起的发热量增加而产生构成部件的热变形、热劣化等的问题点。因此,如专利文献1~3例示那样,提出了线性电动机装置的各种冷却结构。
本申请申请人在专利文献1中提出的线性电动机中,对于多个铁心的邻接的铁心彼此,将线圈呈之字形且隔开间隙地配置,向线圈间的间隙插入热管的一端部,而热管的另一端部向间隙的外部突出而设置多个散热片。通过采用使用了这样的热管的冷却结构,能够良好地抑制构成电枢的线圈的温度上升。
另外,专利文献2公开的线性电动机用电枢具有在多个极齿间形成有槽的铁心和一部分配置在槽内而对极齿进行励磁的多个励磁绕组(线圈),以从两侧夹持励磁绕组的位于槽内的部分的方式铺设冷却用配管。由此,能够高效地进行极齿及励磁绕组的冷却。
而且,专利文献3公开的线性电动机具备排列有多个永久磁铁的定子和在铁心卷装电枢线圈而成的动子,在配置于电枢的上部的电枢安装板与隔着隔热板配置于更上方的台之间设有冷却单元,在冷却单元的内部设有热管及吸热设备。由此,能够消除由向台的传热引起的热变形,并有效地除去电枢的热量。
而且,专利文献4的线性压缩机内置有线性电动机,其特征在于,构成为包括:以与卷绕有线圈的线架相接的方式形成的散热流路;及向散热流路供给冷却流体的冷却流体供给单元。在从属的下位权利要求中,分别公开了作为散热流路的散热管、作为冷却流体的油、作为冷却流体供给单元的油泵。由此,能抑制由线圈的过热引起的线性压缩机的效率下降及寿命缩短。
专利文献1:日本特开2010-172070号公报
专利文献2:日本专利4617338号公报
专利文献3:日本专利4636354号公报
专利文献4:日本特开2006-144697号公报
发明内容
然而,在专利文献1中在线圈间的间隙配置热管,在专利文献2中,在极齿与励磁绕组之间配置冷却用配管。因此,卷绕线圈的空间减少了热管或冷却用配管的量,无法增多卷绕数。而且,当在确保热管、冷却用配管的配置空间的同时增多线圈的卷绕数时,电枢变大,进而也造成移动体的大型化。
而且,在专利文献3中,在电枢的上方设置冷却单元,但是在线性电动机中与通常的纵长的线圈的上侧的短边相接。因此,无法从线圈向冷却单元充分地传热,无法有效地对线圈整体进行冷却。进而,线圈内的温度差变大,因高温部分而能够通电的电流受到限制,因此推进力下降。而且,专利文献4例示的具备油泵等冷却流体供给单元而进行强制冷却的结构产生油泵的电力消耗、维护等其他问题,并非良策。
本发明鉴于上述背景技术的问题点而作出,应解决的课题在于提供一种线性电动机装置,具有高效地对移动体侧的线圈进行冷却、使大电流流动并较大地确保线圈的卷绕空间而增加卷绕数、由此能得到大的推进力的冷却结构。
解决上述课题的第一方案的线性电动机装置的发明具备轨道部件和移动体,该轨道部件沿着移动方向交替地排列设置多个磁铁的N极及S极,该移动体具有具备铁心及线圈的电枢、且能够移动地架装于上述轨道部件,在向上述线圈通电流时,在上述铁心所感应产生的磁通与上述轨道部件的上述磁铁之间产生上述移动方向的推进力,上述电枢还具有导热特性良好的导热部件,该导热部件配置在上述铁心所形成的冷却用通路上。
第二方案的发明以第一方案的发明为基础,上述冷却用通路是在上述铁心的内部贯穿设置的孔、或在上述铁心的外周形成的槽。
第三方案的发明以第一或第二方案的发明为基础,上述电枢的铁心及线圈以三相分体形成,各相的铁心在侧面具有抵接凸部,上述抵接凸部局部地扩展上述磁通所通过的截面积、且在相邻的相之间相互抵接而规定位置关系,在上述抵接凸部形成有上述冷却用通路。
第四方案的发明以第三方案的发明为基础,上述各相的铁心在与其他相相向或朝向外侧的两侧面上分别具有多个上述抵接凸部。
第五方案的发明以第三或第四方案的发明为基础,在上述铁心的抵接凸部形成有多个上述冷却用通路。
第六方案的发明以第三至第五方案中任一方案的发明为基础,在相邻的相之间相互抵接而规定位置关系的抵接凸部的抵接面上形成有槽,横跨相互抵接的两个抵接凸部的上述槽而配置有共用的导热部件。
第七方案的发明涉及线性电动机装置,具备轨道部件和移动体,该轨道部件沿着移动方向交替地排列设置多个磁铁的N极及S极,该移动体包括具备铁心及线圈的电枢、且能够移动地架装于上述轨道部件,在向上述线圈通电流时,在上述铁心所感应产生的磁通与上述轨道部件的上述磁铁之间产生上述移动方向的推进力,上述电枢的铁心及线圈以三相分体形成,上述电枢还具有导热块,该导热块配置在相邻的相的铁心之间而预定上述铁心相互之间的位置关系,并且,由导热率高的材料形成并在内部配置有导热特性良好的导热部件。
第八方案的发明以第七方案的发明为基础,上述电枢在相邻的相的铁心之间具有多个导热块,或/且在上述导热块配置有多个导热部件。
第九方案的发明以第一至第八方案中任一方案的发明为基础,上述导热部件是与配置在上述铁心的外侧的散热部连接的热管。
第十方案的发明以第九方案的发明为基础,上述散热部由呈面状延伸的基体及从上述基体的表面沿垂直方向竖立设置的多个散热片构成,上述热管由与上述散热部的上述基体的背面结合而延伸的热管散热部及配置于上述冷却用通路而与上述热管散热部连通的热管集热部构成。
发明效果
在第一方案的线性电动机装置的发明中,在移动体的铁心形成有冷却用通路,在冷却用通路的内部配置有导热特性良好的导热部件。铁心通过将通常为铁制或以铁为主成分的合金制的钢板层叠而形成且导热良好,因此由线圈产生的热量经由铁心向导热部件传递,能够高效地对线圈进行冷却,使大电流在线圈中流动。而且,对铁心实施加工而形成冷却用通路,因此不会如现有技术那样由于冷却用通路占有铁心的周围空间而削减线圈的卷绕空间,与以往相比能增加卷绕数。通过上述综合性的效果,能够得到比以往大的推进力。若换种看法,则能够使得到一定的推进力的电枢比以往小型化。
在第二方案的发明中,冷却用通路被设为在铁心的内部贯穿设置的孔或在铁心的外周形成的槽。因此,能够对铁心实施简单的加工而形成冷却用通路,能抑制成本的上升。
在第三方案的发明中,电枢的铁心及线圈以三相分体形成,各相的铁心在侧面具有局部地扩展磁通所通过的截面积的抵接凸部,在抵接凸部形成有冷却用通路。因此,通过冷却用通路的形成不会降低铁心的磁通感应特性,能够得到与线圈的电流、卷绕数的增加对应的大的推进力。
在第四方案的发明中,各相的铁心具有多个抵接凸部,在各个抵接凸部形成有冷却用通路,因此冷却用通路的个数增加而能够更高效地对线圈进行冷却,能够得到更大的推进力。
在第五方案的发明中,在铁心的抵接凸部形成有多个冷却用通路,因此冷却用通路的个数增加而能够更高效地对线圈进行冷却,能够得到更大的推进力。
在第六方案的发明中,在相邻的相之间横跨相互抵接的两个抵接凸部的槽而配置有共用的导热部件,在相间的两个部位能够配置导热部件。因此,即使抵接凸部为狭窄的结构的情况下,也能够设置导热部件而高效地对线圈进行冷却,使比以往大的电流在线圈中流动,能够得到大的推进力。
在第七方案的发明中,电枢的铁心及线圈以三相分体形成,电枢还具备规定相邻的相的铁心相互的位置关系且配置有导热部件的导热块。导热块能够由导热率比构成铁心的主材料的铁高的材质形成。由线圈产生的热量经由导热率高的导热块而向导热部件传递,因此能够高效地对线圈进行冷却。因此,使比以往大的电流在线圈中流动,能够得到大的推进力。
在第八方案的发明中,电枢在相邻的相的铁心之间具有多个导热块,或/且在导热块配置有多个导热部件,因此导热部件的个数增加而能够更高效地对线圈进行冷却,能够得到更大的推进力。
在第九方案的发明中,导热部件被设为与配置在铁心的外侧的散热部连接的热管,因此能够利用冷媒的相变化及对流而格外高效地对线圈进行冷却,能够得到格外大的推进力。
在第十方案的发明中,散热部由基体及多个散热片构成,热管包括与基体的背面连接而延伸的热管散热部和配置于冷却用通路而与热管散热部连通的热管集热部,因此从冷却用通路向散热片的热传递的效率极高。因此能够利用冷媒的相变化及对流而格外高效地对线圈进行冷却,能够得到格外大的推进力。
附图说明
图1是表示能够适用本发明的线性电动机装置的元件安装机的整体结构的立体图。
图2(1)是第一实施方式的线性电动机装置的俯视剖视图,(2)是移动体的侧视图。
图3是从前侧观察移动体的主视图。
图4是表示铁心的平面形状的俯视图。
图5(1)是用于说明散热部的移动体的俯视图,(2)是将散热部及上部安装板拆除的状态的移动体的俯视图。
图6是第二实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图7是第三实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图8是第四实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图9是第五实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图10是第六实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图11是第七实施方式的线性电动机装置的电枢的俯视剖视图。
图12是现有结构的线性电动机装置的俯视剖视图。
具体实施方式
首先,关于能够适用本发明的线性电动机装置的元件安装机10,参考图1进行说明。图1是表示能够适用本发明的线性电动机装置1的元件安装机10的整体结构的立体图。元件安装机10是在基板上安装多个元件的装置,将两组同一结构的元件安装单元大致左右对称地配置而构成。在此,以图1的右近前侧的元件安装单元为例进行说明。另外,将从图中的左内侧朝向右近前侧的元件安装机10的宽度方向设为X轴方向,将元件安装机10的长度方向设为Y轴方向。
元件安装机10将基板搬运装置110、元件供给装置120、两个元件移载装置130、140等向基台190组装而构成。基板搬运装置110以将元件安装机10的长度方向的中央附近沿X轴方向横切的方式配置。基板搬运装置110具有未图示的搬运输送机,在X轴方向上搬运基板。而且,基板搬运装置110具有未图示的夹紧装置,将基板固定及保持在预定的安装作业位置。元件供给装置120设置在元件安装机10的长度方向的前部(图1的左前侧)。元件供给装置120具有多个盒式供料器121,从安设于各供料器121的载带向两个元件移载装置130、140连续地供给元件。
两个元件移载装置130、140是能够沿着X轴方向及Y轴方向移动的所谓XY机器人类型的装置。两个元件移载装置130、140彼此相向地配置在元件安装机10的长度方向的前侧及后侧。为了使各元件移载装置130、140沿Y轴方向移动,适用了第一实施方式的线性电动机装置1。而且,为了使各元件移载装置130、140沿X轴方向移动而适用了滚珠丝杠进给机构,各元件移载装置130、140具备沿着X轴方向延伸的X轴轨道150及沿着X轴轨道150移动的元件安装头160。X轴轨道150的一端151能够移动地架装于辅助轨道170,其另一端152与线性电动机装置1的移动体3结合,该X轴轨道150沿着Y轴方向移动。在元件安装头160的下端设有未图示的吸嘴,吸嘴利用负压从元件供给装置120吸附选取元件,向安装作业位置的基板进行安装。
元件安装机10还具备用于与操作员交换信息的显示设定装置180、对基板、元件进行拍摄的未图示的相机等。
线性电动机装置1由在两个元件移载装置130、140中共用的轨道部件2和两个元件移载装置130、140各自的移动体3构成。轨道部件2隔着移动体3平行配置在两侧,沿着作为移动方向的Y轴方向延伸。在轨道部件2的相向的内侧侧面上沿着Y轴方向排列设有多个磁铁21。移动体3能够移动地架装于轨道部件2。
接下来,详细叙述第一实施方式的线性电动机装置1。图2的(1)是第一实施方式的线性电动机装置1的俯视剖视图,(2)是移动体3的侧视图。图2的左右方向是移动体3的移动方向,为了简便起见,将移动体3的左侧作为前侧。而且,图3是从前侧观察移动体3的主视图。
如图2的(1)所示,轨道部件2以沿着移动方向(在图中为左右方向)延伸的方式配置在隔着移动体3的左右两侧(在图中为上下的两侧)。在轨道部件2的相向的内侧侧面上沿着移动方向交替地排列设有多个磁铁21的N极及S极。隔着移动体3相向的磁铁21为互不相同的极性。
移动体3构成为包含三相分别分体形成的电枢31。电枢31具有各相铁心4U、4V、4W及线圈5U、5V、5W。三相铁心4U、4V、4W及线圈5U、5V、5W沿下部安装板35上的移动方向排列,由上部安装板36按压而组装。下部安装板35及上部安装板36为大致相同大小的矩形且上部安装板36较薄。下部安装板35及上部安装板36由铝制等的坚固的板材形成,适当设有未图示的固定用座或固定用孔等。移动体3在下部安装板35与上部安装板36之间具备至少一组三相电枢31,也可以具备沿着移动方向排列的多组电枢31。
铁心4U、4V、4W通过将由冲压机进行了冲裁加工的电磁钢板层叠多张而形成。图4是表示铁心4U、4V、4W的平面形状的俯视图,该俯视图与电磁钢板的形状一致。如图示那样,铁心4U、4V、4W的平面形状为大致十字形,轭部41在与移动方向垂直的宽度方向(图4中为上下方向)上延伸而通过磁通H。在轭部41的两端分别形成有呈钩状扩展的磁极形成部42。当向线圈5U、5V、5W通上电流时,在磁极形成部42的一方感应N极,在另一方感应S极,从而在与轨道部件2的磁铁21之间产生推进力。
从轭部41的移动方向前后的侧面中央分别向前方及后方突出设置有抵接凸部43。抵接凸部43使磁通H通过的截面积局部性地扩展。在相邻的前侧铁心4U与中央铁心4V之间、以及在中央铁心4V与后侧铁心4W之间,抵接凸部43通过前端的抵接面44相互抵接而规定位置关系。而且,在前侧铁心4U的前侧以及后侧铁心4W的后侧,抵接凸部43的抵接面44朝向外方。
在各铁心4U、4V、4W的中心贯穿设置有沿上下方向贯通的连接孔45。如图2的(2)所示,在连接孔45插通有连接杆451,连接杆451的上下端由上部安装板36及下部安装板35连接。而且,在铁心4U、4V、4W的各抵接凸部43的大致中央贯穿设置有沿上下方向延伸的冷却用孔46。而且,在抵接凸部43的抵接面44上形成有截面半圆状且沿上下方向延伸的冷却用槽47。冷却用孔46及冷却用槽47相当于本发明的冷却用通路。连接孔45、冷却用孔46及冷却用槽47与以往相比对冲压机的冲裁模具进行变更,由此能够不增加工序数地形成。
在前侧铁心4U的前侧的抵接凸部43的冷却用孔46及后侧铁心4W的后侧的抵接凸部43的冷却用孔46配置有相当于本发明的导热部件的热管61、62的热管集热部611、621。而且,在前侧铁心4U的后侧的抵接凸部43与中央铁心4V的前侧的抵接凸部43之间,横跨两个冷却用槽47而形成有截面圆形且沿上下方向延伸的空间。在该空间配置有热管63的热管集热部631。同样地,在中央铁心4V的后侧的抵接凸部43与后侧铁心4W的前侧的抵接凸部43之间,也横跨两个冷却用槽47而形成有截面圆形且沿上下方向延伸的空间。在该空间也配置有热管64的热管集热部641。
另一方面,线圈5U、5V、5W向通过铁心4U、4V、4W的抵接凸部43而分离的轭部41的左右分开而卷绕形成,左右的卷绕数相等。三相线圈5U、5V、5W连接成Y接线或Δ接线,根据搭载在移动体3上的未图示的电源部来调整电流的大小及流动方向而被通电。
作为用于对线圈5U、5V、5W进行冷却的部位,在移动体3上设有四根热管61~64及散热部7。图5的(1)是用于说明散热部7的移动体3的俯视图,(2)是将散热部7及上部安装板36拆除的状态的移动体3的俯视图。
如图3及图5的(1)所示,散热部7从移动体的3的上部安装板36隔开间隔地固定保持在上方。散热部7包括:由与下部安装板35及上部安装板36相同程度的大小的矩形的薄板形成的基体71;及从基体71的上表面沿垂直方向竖立设置的多个薄板状的散热片72。在图示的例子中,12张散热片72与移动方向平行地竖立设置。由此,伴随着移动体3的移动而空气穿过散热片63之间,从而有效地进行冷却。散热部7优选为导热率高且散热良好的金属制,且为了抑制移动体3的重量增加而优选为轻量,例如可以通过使用了铝的铸造来制造。
另一方面,各热管61~64分别由热管集热部611、621、631、641及热管散热部612、622、632、642构成。各热管集热部611、621、631、641如前述那样配置于铁心4U、4V、4W的冷却用孔46及冷却用槽47。如图3例示那样,各热管集热部611、621、631、641在向铁心4U、4V、4W的上方立起之后,穿过形成于上部安装板36的贯通孔,与热管散热部612、622、632、642连通。
热管散热部612、622、632、642与散热部7的基体71的背面结合而沿水平方向延伸。如图5的(2)所示,在从前侧铁心4U的前侧的冷却用孔46立起的热管61中,热管散热部612朝向斜后方延伸,其前端到达至移动体3的移动方向的中间附近。而且,在从后侧铁心4W的后侧的冷却用孔46立起的热管62中,热管散热部622朝向斜前方延伸,其前端到达至移动体3移动方向的中间附近。
而且,在从铁心4U、4V、4W的相间的冷却用槽47立起的两根热管63、64中,热管散热部632、642沿左右方向延伸,其前端到达至移动体的侧面附近。四个热管61、62、63、64的各热管集热部611、621、631、641的配置部位以及各热管散热部612、622、632、642的长度及延伸方向以能够相同程度地对三相线圈5U、5V、5W进行冷却的方式设计研究来决定。
作为封入到热管61~64的内部的冷媒,可以使用例如水,没有限定于此,也可以使用其他冷媒。而且,在本第一实施方式中,导热部件可以不必是伴随着冷媒的相变化的热管61~64,可以是例如向冷却管路封入冷却油而进行循环对流的冷却管。
接下来,说明如上述那样构成的第一实施方式的线性电动机装置1中的线圈5U、5V、5W的冷却作用。当为了使移动体3移动而向线圈5U、5V、5W通电时,产生由铜损引起的热量。在此,由于铁心4U、4V、4W的导热良好,因此由线圈5U、5V、5W产生的热量经由铁心4U、4V、4W传递给热管集热部611、621、631、641。于是,在热管集热部611、621、631、641的内部,水蒸发而相变化为水蒸气,产生蒸发潜热量的冷却作用。另一方面,水蒸气进行对流而向热管散热部612、622、632、642移动,由散热部7冷却而返回到液相的水,向热管集热部611、621、631、641流下。
上述的基于热管61、62、63、64的热传递对于由铁心4U、4V、4W产生的铁损的热量也同样地发挥作用。而且,在线圈5U、5V、5W及铁心4U、4V、4W的外表面进行自然冷却。上述冷却作用持续,由此将线圈5U、5V、5W及铁心4U、4V、4W的温度上升保持为容许值以下。
根据第一实施方式的线性电动机装置1,由线圈5U、5V、5W产生的热量经由铁心4U、4V、4W向热管61、62、63、64传递,能够高效地对线圈5U、5V、5W进行冷却。而且,与图12所示的现有结构相比,线圈5U、5V、5W的卷绕数增加。
若进行补充说明,图12是现有结构的线性电动机装置9的俯视剖视图,电枢93中的冷却用通路的配置与第一实施方式不同。如图所示,在现有结构中,冷却用通路96配置在铁心94的抵接凸部943与线圈95之间、及铁心94的磁极形成部942与线圈95之间。因此,卷绕线圈95的空间减少冷却用通路96的量,无法增加卷绕数。相对于此,在第一实施方式中,对铁心4U、4V、4W实施加工而形成冷却用通路(冷却用孔46及冷却用槽47),因此不会削减线圈5U、5V、5W的卷绕空间,与以往相比卷绕数增加。
此外,散热部7由基体71及多个散热片72构成,热管61、62、63、64包括与基体71的背面连接而延伸的热管散热部612、622、632、642和铁心4U、4V、4W内的热管集热部611、621、631、641,因此热传递的效率极其升高。而且,由于在铁心4U、4V、4W的抵接凸部43形成有冷却用通路(冷却用孔46及冷却用槽47),因此磁通H的感应特性不会下降,得到的推进力与线圈5U、5V、5W的电流、卷绕数相对应。在上述的综合性的效果下,使比以往大的电流在线圈5U、5V、5W中流动,能够得到格外大的推进力。
另外,冷却用通路(冷却用孔46及冷却用槽47)通过变更对电磁钢板进行加工的冲压机的冲裁模具而能够容易地形成,因此能抑制成本的上升。
接下来,说明变更了冷却用通路的形状的应用方式。图6、图7及图8分别是第二、第三及第四实施方式的线性电动机装置的电枢3A、3B、3C的俯视剖视图。在图6所示的第二实施方式中,未在铁心4U、4V、4W的各抵接凸部43A设置冷却用孔46,在抵接面44形成有冷却用槽47。并且,在两个部位的相间处,横跨相互抵接的抵接面44的两个冷却用槽47而形成截面圆形且沿上下方向延伸的空间,在这两个部位配置有热管62A、63A。
第二实施方式的线性电动机装置例如在线圈5U、5V、5W的卷厚尺寸D小、抵接凸部43A狭窄而难以贯穿设置冷却用孔46时有效。即,即使无法设置冷却用孔46,也能够在两个部位的相间处横跨两个冷却用槽47而配置共用的热管62A、63A。因此,即使在抵接凸部43A为狭窄的结构的情况下,也能够高效地冷却线圈5U、5V、5W,使比以往大的电流在线圈5U、5V、5W中流动,能够得到大的推进力。
另外,在图7所示的第三实施方式中,未在铁心4U、4V、4W的各抵接凸部43B设置冷却用孔46,未在抵接面44B设置冷却用槽47。取而代之,在抵接凸部43B的朝向线圈5U、5V、5W的侧面的一侧形成有截面为矩形的冷却用槽47B。冷却用槽47B在各铁心4U、4V、4W的两个抵接凸部43B互不相同地配置,以三相观察时,六个冷却用槽47B呈之字形地配置,在该六个冷却用槽47B分别配置有热管65。
而且,在图8所示的第四实施方式中,未在铁心4U、4V、4W的各抵接凸部43C设置冷却用孔46,未在抵接面44C设置冷却用槽47。取而代之,在抵接凸部43C的朝向线圈5U、5V、5W的侧面两方分别形成有槽深度较浅的矩形的冷却用槽47C。冷却用槽47C为三相、总计12个,且分别配置有热管66。
第三及第四实施方式的线性电动机装置的热管65、66的根数及配置与第一实施方式不同,但作用及效果与第一实施方式相同。
接下来,说明抵接凸部43D的个数为多个的第五实施方式。图9是第五实施方式的线性电动机装置的电枢3D的俯视剖视图。在第五实施方式中,抵接凸部43D在与移动方向垂直的宽度方向上各设置两个,当考虑前侧及后侧时在各铁心4U、4V、4W总计各设有四个。线圈5U、5V、5W沿宽度方向分割成三部分而卷绕。并且,在各抵接凸部43D各贯穿设置有一个冷却用孔46D,且分别配置有热管67。而且,连接孔45D在各铁心4U、4V、4W各贯穿设置有两个。
根据第五实施方式的线性电动机装置,在宽度方向上配置的热管67的个数增加,能够更高效地冷却线圈5U、5V、5W,能够得到更大的推进力。
接下来,说明不对铁心4U、4V、4W实施加工而具有导热块81的第六实施方式。图10是第六实施方式的线性电动机装置的电枢3E的俯视剖视图。在第六实施方式中,未在构成电枢3E的铁心4U、4V、4W设置抵接凸部43。取而代之,电枢3E具有配置在相邻的相的铁心4U、4V、4W之间而规定铁心相互的位置关系的导热块81。即,在图10中,在前侧铁心4U与中央铁心4V之间配置有第一导热块81,在中央铁心4V与后侧铁心4W之间配置有第二导热块81。导热块81在移动方向上具有预定的长度,插入到相邻的相的铁心4U、4V、4W的轭41部之间而规定位置关系。
另外,导热块81由导热率比构成铁心4U、4V、4W的主材料的铁高的材质例如铜等形成,在内部贯穿设置有上下方向的冷却用孔82,在冷却用孔82配置有热管68。导热块81的与移动方向垂直的方向的厚度与分流线圈5U、5V、5W的间隔相等。即,导热块81在两侧面分别与线圈5U、5V、5W相接,导热变得良好。在第六实施方式中,由线圈5U、5V、5W产生的热量大多从导热块81向热管68传递。
第六实施方式与第一实施方式相比,铁心4U、4V、4W的一部分被置换成导热块,从线圈5U、5V、5W向热管68的导热提高。因此,冷却性能提高,相应地使比第一实施方式大的电流在线圈5U、5V、5W中流动,能够得到格外大的推进力。
接下来,说明导热块85的个数为多个的第七实施方式。图11是第七实施方式的线性电动机装置的电枢3F的俯视剖视图。在第七实施方式中,导热块85在与移动方向垂直的宽度方向上各设置两个,当考虑两个部位的相间,则总计设置四个。线圈5U、5V、5W沿左右方向分割三部分而卷绕。并且,在各导热块85分别贯穿设置冷却用孔86,在各冷却用孔86配置热管69。根据第七实施方式的线性电动机装置,导热块85的个数增加,与第六实施方式相比,能够更高效地对线圈5U、5V、5W进行冷却,使大电流流动而能够得到更大的推进力。
另外,在各实施方式中,线性电动机装置1使元件移载装置130、140沿Y轴方向移动,但也可以适用于X轴方向的移动。本发明除此以外也可以进行各种应用、变形。
工业实用性
本发明也可以利用于元件安装机10以外的基板用作业设备,而且,也可以利用于其他种类的工业用组装机械、工业用机床。
附图标记说明
1:线性电动机装置
2:轨道部件
21:磁铁底板 21i:内底面
22:侧板 22i:内侧面
3:移动体
31、3A、3B、3C、3D、3E、3F:电枢
35:下部安装板 36:上部安装板
4U、4V、4W:铁心
41:轭部 42:磁极形成部
43、43A、43B、43C:抵接凸部
44、44B、44C:抵接面
45:连接孔 451:连接杆
46,46D:冷却用孔(冷却用通路)
47、47B、47C:冷却用槽(冷却用通路)
5U、5V、5W:线圈
61~64、62A、63A:热管
611、621、631、641:热管集热部
612、622、632、642:热管散热部
65~69:热管
7:散热部 71:基体 72:散热片
81、85:导热块 82、86:冷却用孔(冷却用通路)
9:现有结构的线性电动机装置
94:铁心 942:磁极形成部 943:抵接凸部
95:线圈 96:冷却用通路
10:元件安装机
110:基板搬运装置 120:元件供给装置
130、140:元件移载装置 150:X轴轨道
160:元件安装头 170:辅助轨道
180:显示设定装置 190:基台
Claims (10)
1.一种线性电动机装置,具备轨道部件和移动体,所述轨道部件沿着移动方向交替地排列设置多个磁铁的N极及S极,所述移动体具有具备铁心及线圈的电枢、且能够移动地架装于所述轨道部件,在向所述线圈通电流时,在所述铁心所感应产生的磁通与所述轨道部件的所述磁铁之间产生所述移动方向的推进力,
所述电枢还具有导热特性良好的导热部件,该导热部件配置在所述铁心所形成的冷却用通路上。
2.根据权利要求1所述的线性电动机装置,其中,
所述冷却用通路是在所述铁心的内部贯穿设置的孔、或在所述铁心的外周形成的槽。
3.根据权利要求1或2所述的线性电动机装置,其中,
所述电枢的铁心及线圈以三相分体形成,
各相的铁心在侧面具有抵接凸部,所述抵接凸部局部地扩大所述磁通所通过的截面积、且在相邻的相之间相互抵接而规定位置关系,在所述抵接凸部形成有所述冷却用通路。
4.根据权利要求3所述的线性电动机装置,其中,
所述各相的铁心在与其他相相向或朝向外侧的两侧面上分别具有多个所述抵接凸部。
5.根据权利要求3或4所述的线性电动机装置,其中,
在所述铁心的抵接凸部形成有多个所述冷却用通路。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的线性电动机装置,其中,
在相邻的相之间相互抵接而规定位置关系的抵接凸部的抵接面上形成有槽,
横跨相互抵接的两个抵接凸部的所述槽而配置有共用的导热部件。
7.一种线性电动机装置,具备轨道部件和移动体,所述轨道部件沿着移动方向交替地排列设置多个磁铁的N极及S极,所述移动体包括具备铁心及线圈的电枢、且能够移动地架装于所述轨道部件,在向所述线圈通电流时,在所述铁心所感应产生的磁通与所述轨道部件的所述磁铁之间产生所述移动方向的推进力,
所述电枢的铁心及线圈以三相分体形成,
所述电枢还具有导热块,所述导热块配置在相邻的相的铁心之间而规定所述铁心相互之间的位置关系,并且,由导热率高的材料形成并在内部配置有导热特性良好的导热部件。
8.根据权利要求7所述的线性电动机装置,其中,
所述电枢在相邻的相的铁心之间具有多个导热块,或/且在所述导热块配置有多个导热部件。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的线性电动机装置,其中,
所述导热部件是与配置在所述铁心的外侧的散热部连接的热管。
10.根据权利要求9所述的线性电动机装置,其中,
所述散热部由呈面状延伸的基体及从所述基体的表面沿垂直方向竖立设置的多个散热片构成,
所述热管由与所述散热部的所述基体的背面结合而延伸的热管散热部及配置于所述冷却用通路而与所述热管散热部连通的热管集热部构成。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/057797 WO2013145085A1 (ja) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | リニアモータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104247233A true CN104247233A (zh) | 2014-12-24 |
CN104247233B CN104247233B (zh) | 2018-06-05 |
Family
ID=49258455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280071788.4A Active CN104247233B (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 线性电动机装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9825508B2 (zh) |
JP (1) | JP6029189B2 (zh) |
CN (1) | CN104247233B (zh) |
WO (1) | WO2013145085A1 (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107615630A (zh) * | 2015-05-26 | 2018-01-19 | 三菱电机株式会社 | 电枢铁心、电枢及线性电动机 |
CN108551235A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-18 | 上海适达动力科技股份有限公司 | 电机及其冷却系统 |
CN109274244A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 直线电机单元、直线电机动子和直线电机 |
CN111108671A (zh) * | 2017-09-21 | 2020-05-05 | 凯斯勒能源公司 | 用于线性电机的电机组件 |
CN111279596A (zh) * | 2017-10-10 | 2020-06-12 | Mts系统公司 | 具有电枢冷却通道的线性电动机 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6664146B2 (ja) * | 2014-03-18 | 2020-03-13 | 住友重機械工業株式会社 | リニアモータ用電機子 |
US10840791B2 (en) * | 2015-04-21 | 2020-11-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Linear motor |
US10784760B2 (en) * | 2016-12-21 | 2020-09-22 | Chieftek Precision Co., Ltd. | Core-type linear motor |
CN107491093B (zh) * | 2017-07-13 | 2020-11-13 | 华北水利水电大学 | 一种大功率供电路径跟踪识别装置及方法 |
CN109525090A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 大银微系统股份有限公司 | 线性马达的铁芯组 |
TWI791653B (zh) * | 2017-11-06 | 2023-02-11 | 新加坡商碧綠威自動化股份有限公司 | 具有散熱能力及降熱考量之線性馬達 |
CN111384790A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 福特全球技术公司 | 用于电机的定子及电机 |
JP2022055707A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機 |
CN117559751B (zh) * | 2024-01-11 | 2024-04-16 | 德瑞精工(深圳)有限公司 | 分区控制的直线电机模组及其控制方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001275335A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コイル冷却ジャケットのシール構造 |
CN1574570A (zh) * | 2003-06-20 | 2005-02-02 | 三菱电机株式会社 | 线性电机的电枢 |
JP2006197773A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータ |
JP2008245474A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Thk Co Ltd | リニアモータ |
JP2009148013A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
CN101895187A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-11-24 | 哈尔滨工业大学 | 直线永磁同步电机 |
WO2012004858A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 三菱電機株式会社 | リニアモータの電機子及びリニアモータ |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW465165B (en) | 2000-03-03 | 2001-11-21 | Hiwin Mikrosystem Corp | A motor with heat pipe |
JP4111672B2 (ja) | 2000-09-29 | 2008-07-02 | 山洋電気株式会社 | リニアモータ用電機子 |
JP4636354B2 (ja) | 2001-02-06 | 2011-02-23 | 株式会社安川電機 | リニアモータおよびそれを備えたテーブル送り装置 |
DE10115186A1 (de) | 2001-03-27 | 2002-10-24 | Rexroth Indramat Gmbh | Gekühltes Primärteil oder Sekundärteil eines Elektromotors |
US7282821B2 (en) * | 2002-01-28 | 2007-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing apparatus |
AU2003239376A1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-11-17 | Aerovironment, Inc. | Lamination cooling system |
JP2006144697A (ja) | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Lg Electronics Inc | リニア圧縮機 |
JP4616193B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2011-01-19 | 三菱電機株式会社 | リニアモータの電機子及びリニアモータ |
DE102006012736A1 (de) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Siemens Ag | Elektrische Maschine |
JP5426180B2 (ja) | 2009-01-20 | 2014-02-26 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータ |
JP2011166957A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Nsk Ltd | モータ冷却構造及びインホイールモータ |
-
2012
- 2012-03-26 US US14/387,632 patent/US9825508B2/en active Active
- 2012-03-26 JP JP2014507056A patent/JP6029189B2/ja active Active
- 2012-03-26 CN CN201280071788.4A patent/CN104247233B/zh active Active
- 2012-03-26 WO PCT/JP2012/057797 patent/WO2013145085A1/ja active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001275335A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コイル冷却ジャケットのシール構造 |
CN1574570A (zh) * | 2003-06-20 | 2005-02-02 | 三菱电机株式会社 | 线性电机的电枢 |
JP2006197773A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータ |
JP2008245474A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Thk Co Ltd | リニアモータ |
JP2009148013A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
WO2012004858A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 三菱電機株式会社 | リニアモータの電機子及びリニアモータ |
CN101895187A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-11-24 | 哈尔滨工业大学 | 直线永磁同步电机 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107615630A (zh) * | 2015-05-26 | 2018-01-19 | 三菱电机株式会社 | 电枢铁心、电枢及线性电动机 |
CN111108671A (zh) * | 2017-09-21 | 2020-05-05 | 凯斯勒能源公司 | 用于线性电机的电机组件 |
CN111108671B (zh) * | 2017-09-21 | 2022-08-02 | 凯斯勒能源公司 | 用于线性电机的电机组件 |
CN111279596A (zh) * | 2017-10-10 | 2020-06-12 | Mts系统公司 | 具有电枢冷却通道的线性电动机 |
CN111279596B (zh) * | 2017-10-10 | 2022-10-04 | Mts系统公司 | 具有电枢冷却通道的线性电动机 |
CN108551235A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-18 | 上海适达动力科技股份有限公司 | 电机及其冷却系统 |
CN109274244A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 直线电机单元、直线电机动子和直线电机 |
CN109274244B (zh) * | 2018-10-30 | 2024-04-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 直线电机单元、直线电机动子和直线电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6029189B2 (ja) | 2016-11-24 |
WO2013145085A1 (ja) | 2013-10-03 |
US9825508B2 (en) | 2017-11-21 |
JPWO2013145085A1 (ja) | 2015-08-03 |
CN104247233B (zh) | 2018-06-05 |
US20150061416A1 (en) | 2015-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104247233A (zh) | 线性电动机装置 | |
US9178401B2 (en) | Linear motor | |
CN101473389B (zh) | 车用变压器 | |
US9118224B2 (en) | Stator for rotary electric machine | |
CN101884075B (zh) | 用于制造磁芯的方法和磁芯 | |
EP2182570A1 (en) | Arrangement for cooling of an electrical machine | |
JP2011099442A (ja) | 発電機の冷却のための装置 | |
JP2012520986A (ja) | 磁気熱量による熱発生器およびその熱交換方法 | |
CN102345942A (zh) | 电磁铁组件的冷却系统 | |
CN103378667B (zh) | 冷却和支撑特别是风力涡轮机应用的机电机器的定子节段 | |
KR20180032616A (ko) | 전기 기계를 위한 냉각 시스템 | |
WO2002063749A1 (fr) | Dispositif de refroidissement d'un moteur lineaire | |
JP3907912B2 (ja) | リニア直流モータ用1次側部材およびリニア直流モータ | |
KR20150089743A (ko) | 전자석 구조를 포함하는 구동 장치 및 이를 이용한 베어링 | |
JP5135984B2 (ja) | リニアモータ | |
US10727727B2 (en) | Linear motor and apparatus using same | |
JP2001327152A (ja) | リニアモータ | |
CN103457369A (zh) | 冷却和支撑机电机械的定子段,特别用于风力涡轮机应用 | |
CN114285197A (zh) | 一种定子铁芯、电机、动力总成和汽车 | |
JP5901743B2 (ja) | リニアモータ装置 | |
TWI272755B (en) | Cooling structure of a linear motor | |
CN102414535B (zh) | 具有叠片组的热交换设备及其制造方法 | |
JP6325049B2 (ja) | リニアモータ装置 | |
JP2002044928A (ja) | リニアモータ | |
CN201854167U (zh) | 一种永磁同步直线电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Aichi Japan vertical city Patentee after: Fuji Corporation Address before: Aichi Japan vertical city Patentee before: Fuji Machinery Manufacturing Co., Ltd. |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |