JP2003230264A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動時の温度上昇
を抑えることができるリニアモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor capable of suppressing a temperature rise during driving.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、基板に電子部品を搭
載する電子部品搭載装置や工作機械等、高い位置決め精
度が要求される装置にリニアモータが使用されている。
例えば、図8に示すセンターヨーク方式のリニアモータ
100は、固定子101としての二枚のヨーク102に
それぞれ固定された磁石103の間にセンターヨーク1
04が配置されており、可動子105としてのコイル1
06がセンターヨーク104の周囲を取り囲むように配
置されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a linear motor has been used in a device requiring high positioning accuracy, such as an electronic component mounting device for mounting electronic components on a substrate or a machine tool.
For example, in the center yoke type linear motor 100 shown in FIG. 8, the center yoke 1 is interposed between magnets 103 fixed to two yokes 102 as a stator 101.
04 is arranged, and the coil 1 as the mover 105.
06 is arranged so as to surround the periphery of the center yoke 104.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な一般的なリニアモータ100は、磁石103の磁力を
効率よく利用するために、可動子105と固定子101
は可能な限り接近して配置されているが、リニアモータ
駆動時のコイル106の発熱により、ヨーク102及び
センターヨーク104の温度が上昇し、これらヨーク1
02及びセンターヨーク104が熱による膨張や変形を
起こし、コイル106とヨーク102間のクリアランス
d1、コイル106とセンターヨーク104のクリアラ
ンスd2が変化する事によってモータ出力特性が変わる
という問題や、コイル106が磁石103やセンターヨ
ーク104に接触してしまうという問題があった。ま
た、リニアモータ100の温度上昇により、出力性能が
低下するという問題があった。このような問題は、セン
ターヨーク104を有さない、いわゆるコアレス方式の
リニアモータにも共通するものである。By the way, in the general linear motor 100 as described above, in order to efficiently utilize the magnetic force of the magnet 103, the mover 105 and the stator 101 are provided.
Are arranged as close to each other as possible, but the temperature of the yoke 102 and the center yoke 104 rises due to the heat generation of the coil 106 when the linear motor is driven.
02 and the center yoke 104 are expanded or deformed by heat, and the clearance d1 between the coil 106 and the yoke 102 and the clearance d2 between the coil 106 and the center yoke 104 are changed, thereby changing the motor output characteristic. There is a problem that the magnet 103 and the center yoke 104 come into contact with each other. Further, there is a problem that the output performance deteriorates due to the temperature rise of the linear motor 100. Such a problem is also common to so-called coreless linear motors that do not have the center yoke 104.
【0004】本発明の課題は、上述の問題を考慮したも
のであり、駆動時の温度上昇を抑えることができるリニ
アモータを提供することである。An object of the present invention is to provide a linear motor capable of suppressing the temperature rise during driving in consideration of the above problems.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項1記載のリニアモータ(10、70)は、互
いに平行かつ離間して配設された2つのヨーク(21)
を備える固定子(20)と、前記2つのヨークの間をヨ
ークの延在方向に移動する可動子(30)とを備えるリ
ニアモータであって、前記ヨークに、前記可動子の移動
により生じる熱を回収する冷却手段(冷媒40、熱交換
用素子80)を配設することを特徴とする。In order to solve the above problems, the linear motor (10, 70) according to claim 1 has two yokes (21) arranged in parallel with each other and at a distance from each other.
A linear motor comprising a stator (20) provided with a mover (30) that moves between the two yokes in a direction in which the yoke extends, and heat generated by the mover of the mover in the yoke. It is characterized in that a cooling means (refrigerant 40, heat exchange element 80) for recovering is collected.
【0006】請求項1記載の発明によれば、前記ヨーク
に、前記可動子の移動により生じる熱を回収する冷却手
段を配設するので、リニアモータ駆動時の温度上昇を抑
えることができ、温度上昇に伴う固定子及び可動子の膨
張や変形を防ぐことができる。According to the first aspect of the present invention, the yoke is provided with the cooling means for recovering the heat generated by the movement of the mover, so that the temperature rise during the driving of the linear motor can be suppressed and the temperature It is possible to prevent the stator and the mover from expanding or deforming as they rise.
【0007】請求項2記載のリニアモータは、請求項1
記載のリニアモータであって、前記冷却手段が冷媒であ
り、前記ヨークの内部に、前記冷媒を封入する流路(2
5)が形成され、冷媒が前記流路内を循環することを特
徴とする。A linear motor according to a second aspect is the linear motor according to the first aspect.
The linear motor as described above, wherein the cooling means is a refrigerant, and a flow path (2) for enclosing the refrigerant inside the yoke.
5) is formed, and the refrigerant circulates in the flow path.
【0008】請求項2記載の発明によれば、請求項1と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として冷媒を使
用し、冷媒が流路内を循環するので、機械的な手段を用
いずにリニアモータを冷却でき、リニアモータの製造コ
ストを抑えることができる。また、冷媒を強制的に循環
させる装置を用いるものとすれば、リニアモータの冷却
効率をより向上させることができる。According to the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect can be obtained, and the refrigerant is used as the cooling means, and the refrigerant circulates in the flow path, so that no mechanical means is used. Therefore, the linear motor can be cooled, and the manufacturing cost of the linear motor can be suppressed. Further, if a device forcibly circulating the refrigerant is used, the cooling efficiency of the linear motor can be further improved.
【0009】請求項3記載のリニアモータは、請求項1
記載のリニアモータであって、前記冷却手段が熱交換用
素子であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a linear motor according to the first aspect.
The linear motor described above, wherein the cooling means is a heat exchange element.
【0010】請求項3記載の発明によれば、請求項1と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として熱交換用
素子を用いるので、冷媒や冷媒を強制的に循環させる装
置が必要無くなり、リニアモータの製造コストを抑える
ことができる。According to the third aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect can be obtained, and since the heat exchange element is used as the cooling means, a refrigerant or a device for forcibly circulating the refrigerant is not required, The manufacturing cost of the linear motor can be suppressed.
【0011】請求項4記載のリニアモータは、互いに平
行かつ離間して配設された2つのヨークと、前記2つの
ヨークの間において、ヨークの延在方向に沿って配設さ
れたセンターヨーク(23)とを備える固定子と、前記
センターヨークの外周を囲うように配設され、前記2つ
のヨークの間をヨークの延在方向に移動する可動子とを
備えるリニアモータであって、前記ヨーク及び前記セン
ターヨークの少なくとも一方に、前記可動子の移動によ
り生じる熱を回収する冷却手段を配設することを特徴と
する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear motor, wherein two yokes are arranged in parallel with each other and are spaced apart from each other, and a center yoke is arranged between the two yokes in a direction in which the yoke extends. 23), and a mover that is arranged so as to surround the outer periphery of the center yoke and that moves between the two yokes in the extending direction of the yoke. Further, cooling means for recovering heat generated by the movement of the mover is disposed on at least one of the center yoke.
【0012】請求項4記載の発明によれば、前記ヨーク
及び前記センターヨークの少なくともいずれか一方に、
前記可動子の移動により生じる熱を回収する冷却手段を
配設するので、リニアモータ駆動時の温度上昇を抑える
ことができ、温度上昇に伴う固定子及び可動子の膨張や
変形を防ぐことができる。According to a fourth aspect of the present invention, at least one of the yoke and the center yoke,
Since the cooling means for recovering the heat generated by the movement of the mover is provided, it is possible to suppress the temperature rise when the linear motor is driven, and it is possible to prevent the stator and the mover from expanding or deforming due to the temperature rise. .
【0013】請求項5記載のリニアモータは、請求項4
記載のリニアモータであって、前記冷却手段が冷媒であ
り、前記ヨーク及び前記センターヨークの少なくとも一
方の内部に、前記冷媒を封入する流路(25、26)が
形成され、冷媒が前記流路内を循環することを特徴とす
る。A linear motor according to a fifth aspect is the linear motor according to the fourth aspect.
The linear motor according to claim 1, wherein the cooling means is a refrigerant, and a flow path (25, 26) for enclosing the refrigerant is formed inside at least one of the yoke and the center yoke, and the refrigerant is the flow path. It is characterized by circulating inside.
【0014】請求項5記載の発明によれば、請求項4と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として冷媒を使
用し、冷媒が前記流路内を循環するので、機械的な手段
を用いずにリニアモータを冷却でき、リニアモータの製
造コストを抑えることができる。また、冷媒を強制的に
循環させる装置を用いるものとすれば、リニアモータの
冷却効率をより向上させることができる。According to the invention of claim 5, the same effect as that of claim 4 can be obtained, and a refrigerant is used as a cooling means, and the refrigerant circulates in the flow path. Therefore, a mechanical means is used. It is possible to cool the linear motor without having to do so, and it is possible to suppress the manufacturing cost of the linear motor. Further, if a device forcibly circulating the refrigerant is used, the cooling efficiency of the linear motor can be further improved.
【0015】請求項6記載のリニアモータは、請求項4
記載のリニアモータであって、前記冷却手段が熱交換用
素子であることを特徴とする。A linear motor according to a sixth aspect is the linear motor according to the fourth aspect.
The linear motor described above, wherein the cooling means is a heat exchange element.
【0016】請求項6記載の発明によれば、請求項4と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として熱交換用
素子を用いるので、冷媒や冷媒を強制的に循環させる装
置が必要無くなり、リニアモータのコストを抑えること
ができる。According to the invention of claim 6, the same effect as that of claim 4 can be obtained, and since the heat exchange element is used as the cooling means, a refrigerant or a device for forcibly circulating the refrigerant is unnecessary, The cost of the linear motor can be suppressed.
【0017】請求項7記載のリニアモータは、請求項2
または5記載のリニアモータであって、前記流路が形成
されたヨーク又はセンターヨークが、流路となる溝を備
えた二つの部材を接合することで構成されていることを
特徴とする。The linear motor according to claim 7 is the linear motor according to claim 2.
Alternatively, the linear motor according to the fifth aspect is characterized in that the yoke or the center yoke in which the flow path is formed is formed by joining two members each having a groove serving as a flow path.
【0018】請求項7記載の発明によれば、請求項2ま
たは5と同様の効果を得られると共に、流路となる溝を
備えた二つの部材を接合することでヨーク又はセンター
ヨークが構成されるので、ヨークとセンターヨークの製
造作業が容易なものとなる。According to the seventh aspect of the present invention, the same effect as the second or fifth aspect can be obtained, and the yoke or the center yoke is formed by joining two members each having a groove serving as a flow path. Therefore, the manufacturing work of the yoke and the center yoke becomes easy.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】〔第1の実施の形態〕以下、図を
参照して本発明の第一の実施の形態を詳細に説明する。
図1に示すように、本実施の形態に示すリニアモータ1
0は、いわゆるセンターヨーク方式のリニアモータであ
り、固定子20、可動子30、冷却手段(冷媒40)等
を備えている。なお、図1においては、固定子20のヨ
ーク21の一部を破断して示している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the linear motor 1 according to the present embodiment
Reference numeral 0 is a so-called center yoke type linear motor, which includes a stator 20, a mover 30, a cooling means (refrigerant 40), and the like. In FIG. 1, a part of the yoke 21 of the stator 20 is cut away.
【0020】固定子20は、二枚のヨーク21、複数の
磁石22、センターヨーク23等を備えている。ヨーク
21は磁性を有する長尺な板状体であり、各ヨーク21
の下部に接合する略矩形状の連結部材24により、二枚
のヨーク21は互いに長手方向(前後方向)に沿って平
行かつ離間した状態で配置されている。The stator 20 includes two yokes 21, a plurality of magnets 22, a center yoke 23 and the like. The yoke 21 is a long plate-like body having magnetism.
The two yokes 21 are arranged in parallel with each other along the longitudinal direction (front-rear direction) and separated from each other by a substantially rectangular connecting member 24 joined to the lower part of the.
【0021】各ヨーク21の内部には流路25が形成さ
れている。流路25とは冷却手段としての冷媒40を内
部に封入するために、ヨーク21の左右方向の幅よりも
小さい径を備え、ヨーク21内部の略全域に形成される
溝である。流路25は、図1に示すように、前後方向に
直線的に複数形成されていても良く、あるいは、図2に
示すように、一条の溝がヨーク21内部を蛇行するよう
に形成されていても良い。A flow path 25 is formed inside each yoke 21. The flow path 25 is a groove that has a diameter smaller than the width of the yoke 21 in the left-right direction and is formed in substantially the entire inside of the yoke 21 in order to seal the refrigerant 40 as a cooling means inside. As shown in FIG. 1, a plurality of flow paths 25 may be formed linearly in the front-rear direction, or, as shown in FIG. 2, a single groove is formed so as to meander inside the yoke 21. May be.
【0022】流路25の形成方法としては、例えば、図
3に示すように、ひとつのヨーク21を左右に分割し、
分割した半分のヨーク21aそれぞれにエッチングや切
削により溝を形成し、あるいは鋳造により溝と半分のヨ
ーク21aとを一体に成形し、これら半分のヨーク21
aを接合する方法等が挙げられる。As a method of forming the flow path 25, for example, as shown in FIG. 3, one yoke 21 is divided into right and left,
A groove is formed in each of the divided half yokes 21a by etching or cutting, or the groove and the half yoke 21a are integrally formed by casting.
Examples include a method of joining a.
【0023】流路25は各ヨーク21の前後両端に露出
しており、この露出した部分には冷却装置50(図4を
参照)に連結したパイプ51が接続されている。つま
り、流路25内を移動する冷媒40は、ヨーク21の後
端に接続しているパイプ51を通って冷却装置50に至
り、冷却装置50からヨーク21の前端に接続している
パイプ51を通って再び流路25に戻ることで、流路2
5内を循環するようになっている。磁石22は各ヨーク
21の内面に、極性が交互になるように前後方向に複数
並んで設けられている。The flow path 25 is exposed at both front and rear ends of each yoke 21, and pipes 51 connected to a cooling device 50 (see FIG. 4) are connected to the exposed portions. In other words, the coolant 40 moving in the flow path 25 reaches the cooling device 50 through the pipe 51 connected to the rear end of the yoke 21, and the pipe 51 connected to the front end of the yoke 21 from the cooling device 50. By passing through and returning to the flow path 25 again,
It circulates in 5. A plurality of magnets 22 are provided on the inner surface of each yoke 21 side by side in the front-rear direction so that their polarities alternate.
【0024】センターヨーク23は、磁性を有する長尺
な板状体であり、図示しないセンターヨーク支持部材に
より、左右のヨーク21の間で前後方向に、かつ、連結
部材24及び磁石22に当接しない位置に固定されてい
る。センターヨーク23の内部にも、ヨーク21に形成
された流路25と同様の流路26が形成されており、セ
ンターヨーク23の前後両端に露出した流路26にパイ
プ51が接続されている。そして、冷却装置50によ
り、冷媒40が流路26内を循環するようになってい
る。The center yoke 23 is a long plate having magnetism, and is abutted on the connecting member 24 and the magnet 22 in the front-rear direction between the left and right yokes 21 by a center yoke supporting member (not shown). It is fixed in a position that does not. A flow passage 26 similar to the flow passage 25 formed in the yoke 21 is also formed inside the center yoke 23, and the pipe 51 is connected to the flow passages 26 exposed at both front and rear ends of the center yoke 23. Then, the cooling device 50 allows the refrigerant 40 to circulate in the flow path 26.
【0025】なお、図示は省略するが、連結部材24に
は、上下に貫通した空気穴が前後方向に複数形成されて
おり、この空気穴を介してリニアモータ10の下方に配
設された冷却用ファン(図示せず)からの風をリニアモ
ータ10内部に導入したり、あるいは、リニアモータ1
0内部の空気をリニアモータ10外部に排出すること
で、リニアモータ10を冷却するようになっている。Although not shown, the connecting member 24 is formed with a plurality of vertically extending air holes in the front-rear direction, and cooling provided below the linear motor 10 through the air holes. Air from a fan (not shown) is introduced into the linear motor 10 or the linear motor 1
The linear motor 10 is cooled by discharging the air inside 0 to the outside of the linear motor 10.
【0026】可動子30は、電磁石を構成する筒状のコ
イル31を前後方向に複数配設し、これらコイル31が
センターヨーク23の外周を囲むように、つまり、これ
らコイル31をセンターヨーク23に挿通して構成され
ている。そして、制御手段60(図4を参照)の制御によ
り、コイル31に所定量の電流を流すことで磁界が発生
し、コイル31と磁石22の間の吸引、反発作用を利用
して、可動子30が前後方向へ所定量移動するようにな
っている。The mover 30 has a plurality of cylindrical coils 31 forming an electromagnet arranged in the front-rear direction so that the coils 31 surround the outer circumference of the center yoke 23, that is, the coils 31 are arranged in the center yoke 23. It is configured to be inserted. Then, a magnetic field is generated by flowing a predetermined amount of current through the coil 31 under the control of the control unit 60 (see FIG. 4), and the attraction and repulsion between the coil 31 and the magnet 22 are used to move the mover. 30 moves in the front-back direction by a predetermined amount.
【0027】制御手段60は、各種制御データ等に基づ
き、コイル31に流す電流量の制御や、冷却装置50の
駆動制御、冷却用ファンの駆動制御等を行う。なお、コ
イル31に流す電流量の制御や、冷却用ファンの駆動制
御については周知であるため説明を省略し、以下、冷却
装置50の駆動制御について説明する。The control means 60 controls the amount of current flowing through the coil 31, the drive control of the cooling device 50, the drive control of the cooling fan, etc. based on various control data. Since the control of the amount of current flowing through the coil 31 and the drive control of the cooling fan are well known, the description thereof is omitted, and the drive control of the cooling device 50 will be described below.
【0028】図4に示すように、制御手段60には、冷
却装置50と温度計測手段53が接合されている。冷却
装置50は冷媒40を循環させることで、固定子20と
可動子30とから構成されるリニアモータ本体11を冷
却する装置であり、温度計測手段53はリニアモータ本
体11に取り付けた温度センサ52が出力する信号に基
づいてリニアモータ本体11の温度を計測する装置であ
る。As shown in FIG. 4, the cooling means 50 and the temperature measuring means 53 are joined to the control means 60. The cooling device 50 is a device for cooling the linear motor main body 11 composed of the stator 20 and the mover 30 by circulating the refrigerant 40, and the temperature measuring means 53 is a temperature sensor 52 attached to the linear motor main body 11. Is a device that measures the temperature of the linear motor main body 11 based on the signal output by.
【0029】そして、可動子30が移動を開始すると、
リニアモータ本体11の温度が上昇する。この温度を温
度センサ52を介して温度計測手段53が測定し、温度
データとして制御手段60に出力する。制御手段60は
温度データに基づきリニアモータ本体11の冷却量を決
定し、冷却量に基づいて冷却装置50を駆動させる。具
体的には、例えば温度が時間の経過とともに上昇してい
る場合は冷媒40の循環量を増大させ、温度が下降して
いれば冷媒40の循環量を減少させるなどして、リニア
モータ本体11の温度を調節し、一定温度以下に保つ。When the mover 30 starts moving,
The temperature of the linear motor body 11 rises. The temperature measuring means 53 measures this temperature via the temperature sensor 52 and outputs it to the control means 60 as temperature data. The control means 60 determines the cooling amount of the linear motor main body 11 based on the temperature data, and drives the cooling device 50 based on the cooling amount. Specifically, for example, when the temperature rises with time, the circulation amount of the refrigerant 40 is increased, and when the temperature is lowered, the circulation amount of the refrigerant 40 is decreased. Adjust the temperature of and keep it below a certain temperature.
【0030】以上のように、第一の実施の形態で示した
リニアモータ10によれば、ヨーク21及びセンターヨ
ーク23の内部に形成された流路25、26内に冷媒4
0を循環させることで、リニアモータ本体11駆動時の
温度上昇を抑えることができ、温度上昇に伴う固定子2
0及び可動子30の膨張や変形を防ぐことができる。ま
た、リニアモータ本体11を効率良く冷却できるので、
冷却用ファンの容量を小さくすることができ、リニアモ
ータ10の製造コストを抑えることができる。As described above, according to the linear motor 10 shown in the first embodiment, the refrigerant 4 is contained in the flow passages 25 and 26 formed inside the yoke 21 and the center yoke 23.
By circulating 0, it is possible to suppress the temperature rise when the linear motor main body 11 is driven, and the stator 2 accompanying the temperature rise
0 and the mover 30 can be prevented from expanding or deforming. Also, since the linear motor body 11 can be cooled efficiently,
The capacity of the cooling fan can be reduced, and the manufacturing cost of the linear motor 10 can be suppressed.
【0031】なお、本発明は第一の実施の形態例に限定
されることはなく、適宜変更可能である。例えば、本実
施の形態では、流路25、26はヨーク21及びセンタ
ーヨーク23の前後両端に露出しており、この露出した
部分に冷却装置50のパイプ51を接続し、冷媒40を
冷却装置50により強制的に循環するものとしたが、こ
れに限らず、例えば、図5に示すように、流路25、2
6がヨーク21及びセンターヨーク23の前後両端部分
で閉じられるものとしても良い。なお、図5はヨーク2
1及び流路25のみを示している。The present invention is not limited to the first embodiment and can be modified as appropriate. For example, in the present embodiment, the flow paths 25 and 26 are exposed at both the front and rear ends of the yoke 21 and the center yoke 23, and the pipes 51 of the cooling device 50 are connected to the exposed parts to cool the refrigerant 40 to the cooling device 50. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.
6 may be closed at both front and rear end portions of the yoke 21 and the center yoke 23. Note that FIG. 5 shows the yoke 2
Only 1 and the flow path 25 are shown.
【0032】この場合でも、一般的にリニアモータ本体
11の駆動により冷媒40の温度は上昇するが、冷媒4
0全体の温度が均一に上昇するわけではなく、例えば、
可動子30が移動及び停止を繰り返す部分の冷媒40の
温度が最初に高くなる。つまり、冷媒40には温度が高
い部分と、温度がほとんど変化しない部分とで温度差が
生じている。そして、冷媒40の温度が高い部分と低い
部分とで比重が異なることに起因して、冷媒40内で自
然発生的に対流(循環)が起り、高温部分の熱が低温部
分に伝達され、ヨーク全体で効率的に放熱されること
で、リニアモータ本体11の温度上昇を防ぐことができ
る。Even in this case, the temperature of the refrigerant 40 is generally increased by driving the linear motor main body 11, but the refrigerant 4
0 The temperature of the whole does not rise uniformly, for example,
The temperature of the refrigerant 40 in the portion where the mover 30 repeatedly moves and stops increases first. That is, the refrigerant 40 has a temperature difference between a high temperature portion and a portion where the temperature hardly changes. Then, due to the difference in specific gravity between the high temperature portion and the low temperature portion of the refrigerant 40, spontaneous convection (circulation) occurs in the refrigerant 40, the heat of the high temperature portion is transferred to the low temperature portion, and the yoke Since the heat is radiated efficiently as a whole, the temperature rise of the linear motor main body 11 can be prevented.
【0033】特に、リニアモータ10の用途によって
は、可動子30が移動可能範囲全体を移動せずに、移動
可能範囲の一部の領域で繰り返し移動し、局所的に冷媒
40の温度が上昇する場合があるが、このような場合で
も、冷媒40が吸収した熱を、温度が低い冷媒40を利
用して冷却することができるので、効率良くリニアモー
タ本体11を冷却できる。また、冷却装置50等の機械
的な手段を用いずにリニアモータ本体11を冷却でき、
リニアモータ10の製造コストを抑えることができる。In particular, depending on the application of the linear motor 10, the mover 30 does not move in the entire movable range but repeatedly moves in a partial region of the movable range, and the temperature of the refrigerant 40 locally rises. However, even in such a case, the heat absorbed by the coolant 40 can be cooled by using the coolant 40 having a low temperature, so that the linear motor main body 11 can be efficiently cooled. Further, the linear motor main body 11 can be cooled without using mechanical means such as the cooling device 50,
The manufacturing cost of the linear motor 10 can be suppressed.
【0034】また、本実施の形態では、流路25、26
はヨーク21とセンターヨーク2321の両方に形成さ
れるものとしたが、これに限らず、図6に示すように、
コイル31の発熱の影響を受けやすいセンターヨーク2
3のみに流路26を形成するものとしても良く、あるい
は、ヨーク21のみに形成するものとしても良い。な
お、図6においては、ヨーク21及びセンターヨーク2
3の一部を破断して示している。Further, in this embodiment, the flow paths 25 and 26 are
Is formed on both the yoke 21 and the center yoke 2321, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
The center yoke 2 that is easily affected by the heat generation of the coil 31
The flow passage 26 may be formed only in the groove 3, or may be formed only in the yoke 21. In FIG. 6, the yoke 21 and the center yoke 2
3 is partially cut away.
【0035】また、流路25、26の形状及び本数は任
意に変更可能である。また、本実施の形態ではリニアモ
ータ10としてセンターヨーク方式のリニアモータを用
いて説明したが、これに限らず、センターヨーク23を
備えない、いわゆるコアレス方式のリニアモータにも適
用可能である。また、冷却手段として圧縮空気を使用
し、流路25、26に送り込んだ圧縮空気の放熱を利用
してヨーク21及びセンターヨーク23を冷却するもの
としても良い。Further, the shapes and the numbers of the flow paths 25 and 26 can be arbitrarily changed. Further, although the present embodiment has been described using the center yoke type linear motor as the linear motor 10, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a so-called coreless type linear motor that does not include the center yoke 23. Further, compressed air may be used as the cooling means, and the yoke 21 and the center yoke 23 may be cooled by utilizing the heat radiation of the compressed air sent to the flow paths 25 and 26.
【0036】〔第二の実施の形態〕次に、本発明の第二
の実施の形態について、図7を用いて説明する。なお、
本実施の形態にかかるリニアモータ70において、上述
の第一の実施の形態と同じ構成となる部分には、図面中
同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。ま
た、図7においては、ヨーク21及びセンターヨーク2
3の一部を破断して示している。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
In the linear motor 70 according to the present embodiment, parts having the same configurations as those of the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 7, the yoke 21 and the center yoke 2
3 is partially cut away.
【0037】このリニアモータ70の構成において、第
一の実施の形態に示したリニアモータ10と相違するの
は、冷却手段として冷媒40を用いずに熱交換用素子8
0を用いる点である。熱交換用素子80としては、例え
ば、ヒートパイプやペルチェ素子等の周知の装置を用い
るものとする。そして、第一の実施の形態で示した流路
25、26と同様の溝90をヨーク21及びセンターヨ
ーク23の内部に形成し、この溝90に熱交換用素子8
0を取り付けるものとする。なお、熱交換用素子80と
して、ペルチェ素子等の電気的に駆動する装置を用いる
場合は、制御手段60により駆動電流が制御されるもの
とする。The structure of this linear motor 70 differs from the linear motor 10 shown in the first embodiment in that the heat exchange element 8 is used without using the refrigerant 40 as the cooling means.
This is the point where 0 is used. As the heat exchange element 80, for example, a known device such as a heat pipe or a Peltier element is used. Then, a groove 90 similar to the flow paths 25 and 26 shown in the first embodiment is formed inside the yoke 21 and the center yoke 23, and the heat exchange element 8 is formed in the groove 90.
0 shall be attached. When an electrically driven device such as a Peltier device is used as the heat exchange element 80, the drive current is controlled by the control means 60.
【0038】第二の実施の形態に示したリニアモータ7
0によれば、冷媒40を使用しないので、冷却装置50
が必要無くなり、リニアモータ70のコストを抑えるこ
とができる。また、熱交換用素子80を取り付ける溝9
0の寸法精度は、冷媒40を封入する流路25、26と
比較して低いもので良いので、リニアモータ70の製造
効率を向上できる。The linear motor 7 shown in the second embodiment
According to 0, since the refrigerant 40 is not used, the cooling device 50
Is unnecessary, and the cost of the linear motor 70 can be suppressed. Further, the groove 9 for mounting the heat exchange element 80
Since the dimensional accuracy of 0 may be lower than that of the flow paths 25 and 26 in which the refrigerant 40 is sealed, the manufacturing efficiency of the linear motor 70 can be improved.
【0039】なお、本発明は、第二の実施の形態例に限
定されることはなく、適宜変更可能である。例えば、本
実施の形態においては、ヨーク21及びセンターヨーク
23の内部に熱交換用素子80を取り付けるものとした
が、ヨーク21及びセンターヨーク23の外部に熱交換
用素子80を取り付けるものとしても良い。また、ヨー
ク21又はセンターヨーク23のいずれか一方のみに熱
交換用素子80を取り付けるものとしても良い。また、
本実施の形態ではリニアモータ70としてセンターヨー
ク方式のリニアモータを用いて説明したが、これに限ら
ず、一般のセンターヨーク方式でないコアレス方式のリ
ニアモータにも適用可能である。The present invention is not limited to the second embodiment and can be modified as appropriate. For example, in the present embodiment, the heat exchange element 80 is attached inside the yoke 21 and the center yoke 23, but the heat exchange element 80 may be attached outside the yoke 21 and the center yoke 23. . Further, the heat exchange element 80 may be attached to only one of the yoke 21 and the center yoke 23. Also,
In the present embodiment, the center yoke type linear motor is used as the linear motor 70, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a coreless type linear motor that is not a general center yoke type.
【0040】[0040]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、前記ヨー
クに、前記可動子の移動により生じる熱を回収する冷却
手段を配設するので、リニアモータ駆動時の温度上昇を
抑えることができ、温度上昇に伴う固定子及び可動子の
膨張や変形を防ぐことができる。According to the first aspect of the invention, the yoke is provided with the cooling means for recovering the heat generated by the movement of the mover, so that the temperature rise during the driving of the linear motor can be suppressed. It is possible to prevent the stator and the mover from expanding or deforming as the temperature rises.
【0041】請求項2記載の発明によれば、請求項1と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として冷媒を使
用し、冷媒が流路内を循環するので、機械的な手段を用
いずにリニアモータを冷却でき、リニアモータの製造コ
ストを抑えることができる。また、冷媒を強制的に循環
させる装置を用いるものとすれば、リニアモータの冷却
効率をより向上させることができる。According to the second aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect can be obtained, and a refrigerant is used as the cooling means, and the refrigerant circulates in the flow path, so that no mechanical means is used. Therefore, the linear motor can be cooled, and the manufacturing cost of the linear motor can be suppressed. Further, if a device forcibly circulating the refrigerant is used, the cooling efficiency of the linear motor can be further improved.
【0042】請求項3記載の発明によれば、請求項1と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として熱交換用
素子を用いるので、冷媒や冷媒を強制的に循環させる装
置が必要無くなり、リニアモータの製造コストを抑える
ことができる。According to the third aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect can be obtained, and since the heat exchange element is used as the cooling means, a refrigerant or a device for forcibly circulating the refrigerant is unnecessary, The manufacturing cost of the linear motor can be suppressed.
【0043】請求項4記載の発明によれば、前記ヨーク
及び前記センターヨークの少なくともいずれか一方に、
前記可動子の移動により生じる熱を回収する冷却手段を
配設するので、リニアモータ駆動時の温度上昇を抑える
ことができ、温度上昇に伴う固定子及び可動子の膨張や
変形を防ぐことができる。According to the fourth aspect of the present invention, at least one of the yoke and the center yoke,
Since the cooling means for recovering the heat generated by the movement of the mover is provided, it is possible to suppress the temperature rise when the linear motor is driven, and it is possible to prevent the stator and the mover from expanding or deforming due to the temperature rise. .
【0044】請求項5記載の発明によれば、請求項4と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として冷媒を使
用し、冷媒が前記流路内を循環するので、機械的な手段
を用いずにリニアモータを冷却でき、リニアモータの製
造コストを抑えることができる。また、冷媒を強制的に
循環させる装置を用いるものとすれば、リニアモータの
冷却効率をより向上させることができる。According to the invention of claim 5, the same effect as in claim 4 can be obtained, and a refrigerant is used as a cooling means, and the refrigerant circulates in the flow path, so that a mechanical means is used. It is possible to cool the linear motor without having to do so, and it is possible to suppress the manufacturing cost of the linear motor. Further, if a device forcibly circulating the refrigerant is used, the cooling efficiency of the linear motor can be further improved.
【0045】請求項6記載の発明によれば、請求項4と
同様の効果を得られると共に、冷却手段として熱交換用
素子を用いるので、冷媒や冷媒を強制的に循環させる装
置が必要無くなり、リニアモータのコストを抑えること
ができる。According to the sixth aspect of the present invention, the same effect as that of the fourth aspect can be obtained, and since the heat exchange element is used as the cooling means, a refrigerant or a device for forcibly circulating the refrigerant is unnecessary, The cost of the linear motor can be suppressed.
【0046】請求項7記載の発明によれば、請求項2ま
たは5と同様の効果を得られると共に、流路となる溝を
備えた二つの部材を接合することでヨーク又はセンター
ヨークが構成されるので、ヨークとセンターヨークの製
造作業が容易なものとなる。According to the invention of claim 7, the same effect as that of claim 2 or 5 can be obtained, and a yoke or a center yoke is constructed by joining two members having a groove serving as a flow path. Therefore, the manufacturing work of the yoke and the center yoke becomes easy.
【図1】第一の実施の形態のリニアモータの構造を示す
要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a structure of a linear motor according to a first embodiment.
【図2】ヨークに形成された流路を示す縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical sectional view showing a flow path formed in a yoke.
【図3】ヨークの製造方法を示す要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of relevant parts showing a method for manufacturing a yoke.
【図4】リニアモータの構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a linear motor.
【図5】他の流路を示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing another flow path.
【図6】他のリニアモータの構造を示す要部斜視図であ
る。FIG. 6 is a main part perspective view showing the structure of another linear motor.
【図7】第二の実施の形態のリニアモータの構造を示す
要部斜視図である。FIG. 7 is a main part perspective view showing the structure of a linear motor according to a second embodiment.
【図8】従来のリニアモータの構造を示す要部斜視図で
ある。FIG. 8 is a main part perspective view showing the structure of a conventional linear motor.
10 リニアモータ 20 固定子 21 ヨーク 23 センターヨーク 25 流路 26 流路 30 可動子 40 冷媒 70 リニアモータ 80 熱交換用素子 10 Linear motor 20 Stator 21 York 23 Center York 25 channels 26 channels 30 mover 40 refrigerant 70 Linear motor 80 Heat exchange element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安西 洋 東京都調布市国領町8丁目2番地の1 ジ ューキ株式会社内 (72)発明者 岡本 一郎 東京都調布市国領町8丁目2番地の1 ジ ューキ株式会社内 (72)発明者 八幡 直幸 東京都調布市国領町8丁目2番地の1 ジ ューキ株式会社内 (72)発明者 森山 毅 神奈川県川崎市川崎区小田栄二丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 村西 哲 神奈川県川崎市川崎区小田栄二丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 小久保 修 神奈川県川崎市川崎区小田栄二丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 Fターム(参考) 5H609 BB08 BB12 BB18 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ01 QQ09 RR37 RR41 RR51 5H641 GG03 GG04 GG08 HH02 HH09 JB04 JB05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroshi Anzai 1 J, 8-2 Kokuryo-cho, Chofu-shi, Tokyo Within TUKI CORPORATION (72) Inventor Ichiro Okamoto 1 J, 8-2 Kokuryo-cho, Chofu-shi, Tokyo Within TUKI CORPORATION (72) Inventor Naoyuki Yawata 1 J, 8-2 Kokuryo-cho, Chofu-shi, Tokyo Within TUKI CORPORATION (72) Inventor Takeshi Moriyama 1-1 Eda Oda, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Muranishi 1-1 Eda Oda, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Kokubo 1-1 Eda Oda, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. F term (reference) 5H609 BB08 BB12 BB18 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ01 QQ09 RR37 RR41 RR51 5H641 GG03 GG04 GG08 HH02 HH09 JB04 JB05
Claims (7)
のヨークを備える固定子と、前記2つのヨークの間をヨ
ークの延在方向に移動する可動子とを備えるリニアモー
タであって、 前記ヨークに、前記可動子の移動により生じる熱を回収
する冷却手段を配設することを特徴とするリニアモー
タ。1. A linear motor comprising: a stator having two yokes arranged in parallel with each other and spaced apart from each other; and a mover moving between the two yokes in an extending direction of the yoke. A linear motor characterized in that cooling means for recovering heat generated by movement of the mover is arranged in the yoke.
れ、 冷媒が前記流路内を循環することを特徴とするリニアモ
ータ。2. The linear motor according to claim 1, wherein the cooling means is a coolant, a flow passage for enclosing the coolant is formed inside the yoke, and the coolant circulates in the flow passage. A linear motor characterized by that.
ニアモータ。3. The linear motor according to claim 1, wherein the cooling means is a heat exchange element.
のヨークと、前記2つのヨークの間において、ヨークの
延在方向に沿って配設されたセンターヨークとを備える
固定子と、前記センターヨークの外周を囲うように配設
され、前記2つのヨークの間をヨークの延在方向に移動
する可動子とを備えるリニアモータであって、 前記ヨーク及び前記センターヨークの少なくとも一方
に、前記可動子の移動により生じる熱を回収する冷却手
段を配設することを特徴とするリニアモータ。4. A stator comprising two yokes arranged in parallel with each other and spaced apart from each other, and a center yoke arranged between the two yokes along the extending direction of the yokes, A linear motor that is provided so as to surround the outer periphery of a center yoke, and that includes a mover that moves between the two yokes in the extending direction of the yoke, wherein at least one of the yoke and the center yoke has the A linear motor having a cooling means for recovering heat generated by movement of a mover.
内部に、前記冷媒を封入する流路が形成され、 冷媒が前記流路内を循環することを特徴とするリニアモ
ータ。5. The linear motor according to claim 4, wherein the cooling means is a refrigerant, and a flow path for enclosing the refrigerant is formed inside at least one of the yoke and the center yoke. A linear motor circulating in the flow path.
ニアモータ。6. The linear motor according to claim 4, wherein the cooling means is a heat exchange element.
あって、 前記流路が形成されたヨーク又はセンターヨークが、流
路となる溝を備えた二つの部材を接合することで構成さ
れていることを特徴とするリニアモータ。7. The linear motor according to claim 2, wherein the yoke or the center yoke in which the flow path is formed is formed by joining two members each having a groove serving as a flow path. A linear motor characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 2002-01-30 JP JP2002021522A patent/JP2003230264A/en active Pending
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