JP3771236B2 - 冷却構造を備えたリニアモータ - Google Patents
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Description
第一に、上記の流体冷却構造における二次冷却プレートは、金属材の平板にドリルリング加工またはボーリング加工をして冷却流体の循環経路を形成したもので、このようにドリルリング加工またはボーリング加工をして金属材の平板に横の方向へ多数の穴をつくると、機械加工の特性上の問題からチップ(Tip)が破損したり、スピンドル(Spindle)の負荷加重による装備の破損を来たしたりする問題がある。
第三に、上記冷却構造においては、熱放射ピンによってコアから発生する対流熱および輻射熱を遮断する構成であるが、実際には熱放射ピンによって外部装備に直接的に伝達する輻射熱だけが遮断可能であり、稼働子表面に流出する熱量を下げることはできない。従って、稼働子表面に流出する熱は、リニアモータを包んでいる周囲の空気を加熱する。これにより、リニアモータが加熱され、誤作動したり効率が低下する現象が発生する。また、熱放射ピンの設置により装置が肥大化し、実際有用性の側面からも効果が大きくないことが明らかになっている。
また、本発明においては、上記冷却構造を備えたリニアモータの稼働子の左右側面に熱遮断板を具備し、側面からの熱の発散を遮断するよう考案したのが特徴である。
また、稼働子の左右側面にも熱遮断板を具備し、放熱する熱が遮断できるよう構成されているために、熱によるリニアモータおよび周りの電子装備の誤作動の誘発を防止できる。
図1は、本発明の鉄芯型リニアモータの全体構造を現した正断面図である。図1のように、本発明のリニアモータは、横の方向でN極とS極を隣接するよう配列したマグネット(13)と、マグネット固定板(14)から構成された片側式の固定子(30)と、鉄芯コア(2)と電気が供給される巻きコイル(1)と上部プレート(8)とから構成される稼働子(20)とを基本構成とし、そのうえ次の冷却構造を具備している。
本発明のリニアモータにおいて、冷却構造は、コア(2)に密着して設置され、リニアモータの主冷却を行う下部冷却配管(4)と、下部冷却配管(4)の残熱を遮断する断熱板(7)と、上部プレート(8)を冷却させる上部冷却配管(5)からなる。冷却構造の構成要素(4,7,5)らは、稼働子のコイルと上部プレートとの間に下部冷却配管−断熱板−上部冷却配管の順で積層された構造を持つ。
本実施形態において、図1および図2のように上下部冷却配管(4,5)を相互交叉する形、すなわち、#型の格子型で配列することによって、リニアモータの冷却を要する稼働子(20)の全体面に平均的な冷却効率を提供するように構成されている。
また、冷却流体は、冷却水、冷却油、空気などを用いることが可能であるが、沸騰温度の高い冷却水、冷却油を薦める。
すなわち、上部プレート(8)と断熱板(7)とに固定孔(10a)を形成し、T型ボルト(3)、ナット(10)を固定孔(10a)に挿入して固定する。ところが、このような構造においては、コア(2)と上部プレート(8)とがT型ボルト(3)とナット(10)を通じて相互連接した状態になるため、T型ボルト(3)とナット(10)とを通じて熱の伝導現象が発生し、コア(2)の熱が上部プレート(8)に伝導される可能性がある。
以上説明した冷却構造においては、コア(2)から発生する熱が上下冷却配管(4、5)によって迅速に冷却されるために、上の部分は、外部からの放熱を防止することができる。しかし、稼働子の側面からの冷却構造を具備していなければ、熱が稼働子の側面から排出されて周りの空気を加熱させ、それによってリニアモータおよび周りの各種の電子装備の誤作動を誘発する場合がありうる。
2 コア
2a U型溝
3 T型ナット
4 下部冷却配管
5 上部冷却配管
6 配管連結ブロック
7 断熱板
8 上部プレート
9 マニホルード
9a 引き入れポート
9b 排出ポート
10 ボルト
10a 固定孔
11 熱遮断板
12 モルタル樹脂
13 マグネット
14 マグネット固定板
20 稼働子
30 固定子
Claims (7)
- コア、コイルおよび上部プレートからなる稼働子と、マグネットおよびマグネット固定板からなる固定子とを具備した鉄芯型リニアモータであって、
前記コアと前記上部プレートの間に下部冷却配管、断熱板および上部冷却配管が順次に積層された形態の冷却構造を具備し、
前記上部冷却配管は、円筒状の配管からなる、
リニアモータ。 - 請求項1に記載のリニアモータであって、
前記上部冷却配管および前記下部冷却配管は、その外周面が前記断熱板に接触している、
リニアモータ。 - 請求項2に記載のリニアモータであって、
前記下部冷却配管と前記上部冷却配管とが、#字型の格子型で積層される、
リニアモータ。 - 請求項1から3のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記下部冷却配管と前記上部冷却配管とが、別途に製作され、配管連結ブロックを通じて相互連結される、
リニアモータ。 - 請求項1から4のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記コアの上段と前記上部プレートの下段とにU字型の溝を具備し、前記溝に上記の下部冷却配管と上部冷却配管とを各々挿入する、
リニアモータ。 - 請求項1から5のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記コアと前記上部プレートとの間を、断熱性の材質を持つT型ボルトおよびナット、あるいは、外周面を断熱性材質のテープで包んだT型ボルトおよびナットを使用して固定した、
リニアモータ。 - 請求項1から6のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記稼働子を、エポキシ樹脂でモールドし、一体化した、
リニアモータ。
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