JP2000341911A - リニアモーターの冷却装置 - Google Patents
リニアモーターの冷却装置Info
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Abstract
される熱を効率的に冷却させてリニアモーターの特性を
より精密に保持できるリニアモーターの冷却装置に関す
る。 【解決手段】本発明のリニアモーター冷却装置はリニア
モーターの外側に設けられた送風器1と、固定子52の
所定部位に設けられる少なくとも一個以上の供給パイプ
3と、前記供給パイプ3にそれぞれ連結され、流入した
空気の流れを案内するための通気孔4とからなる。前記
リニアモーターの供給パイプ3にはそれぞれ制御バルブ
を設けて、流入する空気の量を調節できるようになって
いる。
Description
冷却装置に係り、より詳細にはリニアモーターを駆動す
る際に発生する熱を効率的に冷却してリニアモーターの
特性を向上するようにしたリニアモーターの冷却装置に
関する。
却板を備えたリニアモーターが公知となっている。な
お、従来のリニアモーターにおいて、その内部に冷却コ
イルやチャネルを備えたアーマチュアが設けられてい
る。前記アーマチュアは磁気性物質により薄板状となっ
ている。
8に示したように、“⊂”状に形成された固定子バック
アイアン50と、前記固定子バックアイアン50の内側面に
対向するように順次に配置され、N極とS極の極性が交
番になるように設けられた多数の永久磁石51を備えた固
定子52と、前記固定子52の間に所定の空隙Cを有するよ
うに配置された多数のコイルユニット53が設けられたフ
レーム54を備えた可動子55とが構成されている。
磁性体または非磁性体であるコアに多数のコイルを巻き
付けた状態で前記フレーム54の下部に設けられている。
C分ほど離隔された状態で、前記永久磁石51とコイルユ
ニット53から発生される推力により、可動子55が移動可
能になる。
御装置(図示せず)により、コイルユニット53に電流が
印加されれば、動作するようになる。つまり、前記コイ
ルユニット53に電流が印加されると、前記コイルユニッ
ト53を構成しているコイルに電流が印加され、前記コイ
ル及びコアから磁界が発生する。この際、前記磁界と固
定子バックアイアン50の内側に設けられた永久磁石51の
間に推力が発生して、フレーム54の下部に設けられた可
動子55が固定子52の内部で前後に移動する。
る可動子55の移動速度とその移動に伴う推力などは制御
装置により調節できるように構成されている。
返して移動することにより、前記永久磁石51に誘起され
る渦流、電流などにより、コイルユニット53と永久磁石
51の間で、割合高い熱が発生する。この際、前記コイル
ユニット53と永久磁石51の間で発生される熱は前記コイ
ルの直径に伴う定格電流などによりそれぞれ相違する。
と固定子間で高い熱が発生されれば、発生した熱により
固定子または可動子の磁界特性が変化し、その結果、リ
ニアモーターの精密な制御がしにくくなる。すなわち、
永久磁石及びコイルユニットは熱に弱い材質であるの
で、前記可動子と固定子間で発生する熱により、特性が
割合と容易に変化して、リニアモーター自体の特性が変
化する短所がある。
な問題点を解決するためになされたもので、リニアモー
ターの可動子と固定子の間で発生する熱を、より効果的
に冷却することにより、リニアモーターの特性をより精
密に保持できるリニアモーターの冷却装置を提供するこ
とにある。
給される際、固定子の内部に沿い動く可動子の位置を感
知して固定子バックアイアンの下部に設けられた供給パ
イプを介して供給孔に通過させるか、または両側に設け
られた供給パイプを介して空隙へ流入させて選別的に冷
却できるリニアモーターの冷却装置を提供することにあ
る。
る発明は、固定子バックアイアンの内側に多数の永久磁
石が設けられた固定子と、フレームの一側に設けられ、
前記固定子の内側に沿いに移動するように備えられた可
動子からなるリニアモーターにおいて、リニアモーター
の外側に設けられた送風器と、前記固定子の所定部位に
設けられる少なくとも一個以上の供給パイプと、前記供
給パイプにそれぞれ連結されて、流入した空気の流れを
案内するための通気孔からなることを特徴とするリニア
モーターの冷却装置である。
固定子バックアイアンの両面及び下部面にそれぞれ設け
られることを特徴とする請求項1記載のリニアモーター
の冷却装置である。
おいて、固定子バックアイアンの側面に設けられる供給
パイプは通気孔と連通され、固定子バックアイアンの下
側に設けられた供給パイプは供給孔に連通されることを
特徴とする請求項1記載のリニアモーターの冷却装置で
ある。
アンの内側に多数の永久磁石が設けられた固定子と、フ
レームの一側に設けられ、前記固定子の内側に沿いに移
動するように備えられた可動子からなるリニアモーター
において、リニアモーターの外側に設けられた送風器
と、前記固定子の所定部位に設けられる少なくとも一個
以上の供給パイプと、前記供給パイプにそれぞれ連結さ
れ、流入した空気の流れを案内するための通気孔と、前
記供給パイプの所定部位に設けられ、流入する空気の量
を調節するための制御バルブからなることを特徴とする
リニアモーターの冷却装置である。
おいて、固定子バックアイアンの側面に設けられる供給
パイプは通気孔と連通され、固定子バックアイアンの下
側に設けられた供給パイプは供給孔5aに連通され、前記
供給パイプには制御バルブがそれぞれ連結されることを
特徴とする請求項4記載のリニアモーターの冷却装置で
ある。
固定子の内側に沿い動く可動子の位置に応じて、選択的
に開閉できるよう構成することを特徴とする請求項4記
載のリニアモーターの冷却装置である。
冷却装置の構成について添付した図面の図1〜図6を参
照して詳細に説明する。
は図1及び図2に示したように、固定子バックアイアン
(stator back plate)50の内側に設けられた複数個の永
久磁石51を備えた固定子52と、フレーム54の一側に設け
られ、前記固定子52の内側に沿い所定方向に移動可能に
構成された可動子55によって構成される。また、図2で
示すように前記リニアモーターの所定部位には送風器1
が設けられている。
ーの冷却装置は図1及び図2で示したように、リニアモ
ーターの外側の所定部位には送風器1が設けられ、前記
送風器1から発生した空気は固定子52の所定部位に設け
られた供給パイプ3を経て固定子52及び可動子55の所定
部位に供給される。
3は固定子52のバックアイアン50の両面及び下部面に設
けることが望ましいが、場合によっては、バックアイア
ン50の一側面及び下部面に設けることもある。
られ、前記貫通孔2は前記供給パイプ3に流入した空気
を、永久磁石51が設けられた空隙Cへ案内するために、
通気孔4と連設される。
態によるリニアモーターの冷却装置は、送風器1から供
給された空気を供給パイプ3の貫通孔2及び通気孔4を経
由して空隙Cの中間部分及びその下部へ空気を選択的に
供給する。すなわち、供給パイプ3の貫通孔2及び通気
孔4を経て流入する空気は、空隙Cの中間部分へ流入され
るため、永久磁石51及びコイルユニット53から発生され
る熱を効果的に冷却させる。
気の循環のみで冷却させても所定の冷却は可能である
が、その冷却効果は多少微弱である。
によるリニアモーターの冷却装置は前述した第1実施形
態と構成がほとんど同一であるが、相異する点は前記固
定子バックアイアン50の下側に複数個の貫通孔2を有す
る供給パイプ3を設けて、前記貫通孔2にそれぞれ供給孔
5aを連通したことである。前記供給孔5aは永久磁石51に
沿い縦方向に延設されている。
態によるリニアモーターの冷却装置はコイルユニット53
の冷却は言うまでもなく永久磁石51の両側に空気が循環
されるため、永久磁石51を、より効果的に冷却できる。
前記永久磁石51は図3の矢印で示したように流入した空
気が循環されるため、より効果的に冷却できる。
実施形態によるリニアモーターの冷却装置は前述した第
1実施形態で供給パイプ3の所定部位に制御バルブ5をそ
れぞれ設けたものである。
動く可動子55の位置を位置検出手段(図示せず)により感
知して、前記可動子55が位置した場所の制御バルブ5を
選択的に開閉して前記空隙Cの中間部分またはその下部
へ空気を供給できるようになっている。
するように多数の制御バルブ5を供給パイプ3と固定子バ
ックアイアン50の間に設ける。そこで、制御ユニット
(図示せず)を介して前記可動子55が位置した場所のみ制
御バルブ5がオンされ、それ以外の部分では、オフにな
るように制御して、冷却の際に要求される空気の無駄使
いを最小化させる。
手段は、通常的な構成を使用する。例えば、可動子55の
底面に位置検出用の磁石(未図示)を取り付けるととも
に、これを感知するよう固定子52にホールセンサ(未図
示)などを設置すれば良い。
リニアモーターの冷却装置の動作は次のとおりである。
但し、本発明の第3実施形態によるリニアモーターの基
本動作は前述した第1実施形態と類似しているため、そ
の説明を省略して相異点だけを記述する。
ば、コイルユニット53及び永久磁石51から高温の熱が発
生するが、これを単に空隙Cを介して空気を供給して冷
却させず、可動子55の位置を位置検出装置などにより検
出した後、制御装置を用いて可動子55の存在する位置の
制御バルブ5のみをオンさせて、前記発熱部分のみを集
中的に冷却させる。
分のほかの制御バルブ5はオフさせ、空気が空隙Cへ送風
されないようにする。なお、可動子55が位置した部分の
制御バルブ5をオンさせて、空気を供給すれば、前記空
隙Cへ供給される空気量の不必要な損失が防止される。
部分の可動子55に直接に供給され可動子55を冷却させる
空気量が相対的に増大し、これにより冷却効率はさらに
向上される。
ト53の空気接触面の特性が変化されない限度内における
エンボシング(未図示)などを与えれば、空気の接触面積
が増大しつつ冷却効率もさらによくなる。
によるリニアモーターの冷却装置は前述した第2実施形
態で供給パイプ3の所定部位に制御バルブ6をそれぞれ設
けたものである。
ニアモーターの冷却装置の動作は前述した第3実施形態
と類似しているため、その詳細な説明は省略する。
永久磁石とコイルユニット間に形成された空隙Cに空気
を供給して供給空気の損失を最小化し、リニアモーター
の制御の際、発熱による特性変化を最小化する利点があ
る。なお、前記永久磁石またはコイルユニットの空気接
触面の特性が変化しない限度内で、エンボシング(未図
示)などを与えれば、空気の接触面積が増大しつつ冷却
効率がより向上される。
冷却装置を示した断面図。
冷却装置を示した断面図。
冷却装置を示した断面図。
の平断面図。
冷却装置を示した断面図。
示した斜視図。
縦断面図。
ニット 54… フレーム 55… 可動子 C … 空隙 56… プレート
Claims (6)
- 【請求項1】 固定子バックアイアンの内側に多数の永
久磁石が設けられた固定子と、フレームの一側に設けら
れ、前記固定子の内側に沿いに移動するように備えられ
た可動子からなるリニアモーターにおいて、 リニアモーターの外側に設けられた送風器と、 前記固定子の所定部位に設けられる少なくとも一個以上
の供給パイプと、 前記供給パイプにそれぞれ連結されて、流入した空気の
流れを案内するための通気孔からなることを特徴とする
リニアモーターの冷却装置。 - 【請求項2】 前記供給パイプは固定子バックアイアン
の両面及び下部面にそれぞれ設けられることを特徴とす
る請求項1記載のリニアモーターの冷却装置。 - 【請求項3】 前記供給パイプにおいて、固定子バック
アイアンの側面に設けられる供給パイプは通気孔と連通
され、固定子バックアイアンの下側に設けられた供給パ
イプは供給孔に連通されることを特徴とする請求項1記
載のリニアモーターの冷却装置。 - 【請求項4】 固定子バックアイアンの内側に多数の永
久磁石が設けられた固定子と、フレームの一側に設けら
れ、前記固定子の内側に沿いに移動するように備えられ
た可動子からなるリニアモーターにおいて、 リニアモーターの外側に設けられた送風器と、 前記固定子の所定部位に設けられる少なくとも一個以上
の供給パイプと、 前記供給パイプにそれぞれ連結され、流入した空気の流
れを案内するための通気孔と、 前記供給パイプの所定部位に設けられ、流入する空気の
量を調節するための制御バルブからなることを特徴とす
るリニアモーターの冷却装置。 - 【請求項5】 前記供給パイプにおいて、固定子バック
アイアンの側面に設けられる供給パイプは通気孔と連通
され、固定子バックアイアンの下側に設けられた供給パ
イプは供給孔5aに連通され、前記供給パイプには制御バ
ルブがそれぞれ連結されることを特徴とする請求項4記
載のリニアモーターの冷却装置。 - 【請求項6】 前記制御バルブは固定子の内側に沿い動
く可動子の位置に応じて、選択的に開閉できるよう構成
することを特徴とする請求項4記載のリニアモーターの
冷却装置。
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