JPH0545102Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、リニアモータの冷却機構に係り、と
くにギヤツプワインデイングリニアモータのよう
に固定用巻線ボビンの表面と裏面とで交互に巻回
されている電機子巻線を冷却するリニアモータの
冷却機構に関する。

〔従来の技術〕

従来、リニアモータにおける電機子巻線の冷却
は、自然空冷が一般的で、強制冷却構造は施され
ていない。

そこで、参考までに電線をケーブル状にして、
内部を媒体で冷却を行なう手段を表わす正断面図
を第７図に示す。

外絶縁７５の内周に中実部７２をもつ素数ユニ
ツト７１を配設し、それらの内側に冷却媒体が流
通する冷却ダクト７４を必要数の素線ユニツト７
１に並行して挿入し、内部の間〓を熱の良導体で
ある充填物７３を充填して形成し、中実部７１で
発生するジユール熱を冷却媒体により冷却してい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のリニアモータでは、巻線部分の発熱によ
り、リニアモータ機構部分に温度分布が生じる。
このため、精密位置決め用テーブルなどの微少な
熱変形が問題となる機械の駆動部分には利用不可
能であつた。

また、発熱を最低限におさえる駆動方法とし
て、リニアモータの常数を定格以上に設定し、低
い定格で駆動し温度上昇を低く抑える方法があ
る。しかし、この方法ではリニアモータが巨大化
してしまう。

さらに、発熱部を小さくするため可動部に巻線
を施す方法もあるが、この場合は電流供給ライン
の処理が問題であるし、特に固定部にマグネツト
を配する同期機の場合は高価なリニアモータにな
つてしまう。

また、リニアモータ冷却用ではないが、巻線の
冷却としては、特公昭59−4932号に示す第７図の
ように、チユーブを数本〜数十本並べて配置し、
その回りに巻線を配置するという方法では、冷却
媒体流体の流動抵抗が大きく冷却媒体の流量を増
やすことができない。また、冷却流路を極端に曲
げることや、流路を分岐することができず、しか
も各々の流路の接続が面倒等の欠点がある。な
お、冷却媒体流路の形状も変更しにくい。

本考案は、このような点にかんがみて創案され
たもので、リニアモータ巻線固定用巻線ボビンを
冷却媒体流路をして利用することにより、冷媒と
の接触面積を大きくし、巻線に発生する熱を効率
よく吸熱させ、温度上昇や温度分布による熱変形
を最小限におさえ込み、モータの効率を向上する
とともに、固定子巻線外への熱の伝導を防止し相
手機械への熱の影響を防止することのできるリニ
アモータの冷却機構を提供することを、その目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案のリニアモ
ータの冷却機構は、 内部に冷却媒体の通路を有する絶縁材よりなる
巻線ボビンに巻線したリニアモータの固定子に外
部から配管を介し冷却媒体の通路に冷却媒体を供
給するリニアモータの冷却機構において、 内部に冷却媒体の通路を設けた２つ割りにした
良熱伝導性材料よりなる巻線ボビンと、 この巻線ボビンの外周に卷回した巻線を包絡す
る良熱伝導性モールド樹脂と、 このモールド樹脂を包絡する断熱樹脂と、 巻線ボビン両端に接続した閉回路の配管と、 この配管途中に設けた放熱器およびポンプと よりなることを特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成されたリニアモータ部９内に
おいて、冷却媒体１１が巻線ボビン１４を直接冷
却することが可能となる。また、断熱樹脂１３の
効果によりリニアモータ９から外部にもれる熱量
が著しく小さいため巻線１，２，３から発生した
熱は、ほぼすべて冷却媒体１１によつてモータ外
へ持ち出される。

また、巻線ボビン１４の媒体通路１２の形状を
任意にとれるため流動抵抗を上げずに接触表面積
を増大させる形をとることができる〔例えば第５
図ａ，ｂ，ｃに示すように凹凸を設ける〕ため最
も効率のより冷却形態を可能にする。さらに、リ
ニアモータ９内の冷却媒体通路を任意に分岐させ
ることも可能になり、モータ部長手方向表面温度
分布が均一化される。

以上の作用により、リニアモータ９を一定温度
に保つことが可能となり、さらに温度勾配の小さ
い発熱・変形のないリニアモータを供給すること
を可能とする。

〔実施例〕

本考案の一実施例によつて図面を参照して説明
する。

第１図，第２図において、冷却媒体通路１２の
内外壁は良熱伝導性樹脂モールドやAl等の金属
に絶縁被覆をほどこし割り面１５で２つ割りした
巻線ボビン１４により形成され、電機子巻線１，
２，３は冷却媒体通路１２を螺旋状に巻線ボビン
の外周に巻かれている。

冷却媒体１１は巻線ボビン１４内に形成された
冷却媒体通路１２を、例えば左から右に通過する
間に壁面と熱交換し電機子巻線１，２，３で発生
する熱を吸収して、リニアモータ外へ運び去る。

また、巻線ボビン１４と電機子巻線１，２，３
を包絡して良熱伝導樹脂１０をモールドし、その
外側には熱伝導によつて外部に逃げる熱をおさえ
るため、断熱樹脂１３でモールド包絡してある。
したがつて、モータの電機子巻線１，２，３で発
生した熱は外部へは流れず、大部分冷却媒体１１
により持ち去られる。

これにより、リニアモータ電機子外皮の温度上
昇は最低限に抑えられる。

また本考案の他の実施例として、次の手段が考
えられる。

冷却媒体通路１２を第５図のように改良し、テ
イース状第５図ａ，波状第５図ｂ，ひようたん状
第５図ｃに形成することもよい。この場合巻線ボ
ビン１４を左右２つ割りにして割り面１５を加熱
圧接や接着すると、モールド型や押出し型の製作
がやり易くなる。

さらに本考案の別の実施例として、第６図に示
すように冷却媒体１１の流路を長手方向（進行方
向）で数分割し吸熱部５を形成し、各々の分割ご
とに冷却媒体供給口１６，１６，１６から冷却媒
体通路１２へ冷却媒体１１を供給し、冷却媒体排
出口１７，１７，１７へ排出するようにして電機
子巻線１，２，３の温度分布を長手方向にわたつ
て均一にすることができる。

なお、この別の実施例においても冷却媒体供給
口１６ならびに冷却媒体排出口１７が、巻線ボビ
ン１４に巻装する電機子巻線１，２，３の巻きピ
ツチを可動子の有効幅内では巻きピツチズレがな
いように巻き、配管によるピツチズレによるリニ
アモータの推力発生のときにゴギングを防ぐよう
にしてある。

〔考案の効果〕 本考案は以上述べたきたように構成されている
ので、極めて簡単な構造により、リニアモータの
特性を変えることなく、リニアモータ巻線を直接
高効率に冷却できるため、外部にもれる熱が全く
と云えるほどなく、常温で一定温度が保持され、
長手方向温度分布が均一なリニアモータの供給が
可能となるという、各段の効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における要部の斜視
図、第２図は正断面図、第３図は電機子巻線の巻
き方を表わす側面図と正面図、第４図は冷却媒体
循環系統図、第５図は本考案の他の実施例の正断
面図、第６図は本考案の別の実施例の構成図、第
７図は従来の参考図である。 １……Ｕ相電機子巻線、２……Ｖ相電機子巻
線、３……Ｗ相電機子巻線、５……吸熱部、６…
…閉回路、７……ポンプ、８……放熱器、９……
リニアモータ部、１０……良熱伝導樹脂、１１…
…冷却媒体、１２……冷却媒体通路、１３……断
熱樹脂、１４……巻線ボビン、１５……割り面、
１６……冷却媒体供給口、１７……冷却媒体排出
口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内部に冷却媒体の通路を有する絶縁材よりな
   る巻線ボビンに巻線したリニアモータの固定子
   に外部から配管を介し冷却媒体の通路に冷却媒
   体を供給するリニアモータの冷却機構におい
   て、 内部に冷却媒体の通路を設けた２つ割りにし
   た良熱伝導性材料よりなる巻線ボビンと、 この巻線ボビンの外周に卷回した巻線を包絡
   する良熱伝導性モールド樹脂と、 このモールド樹脂を包絡する断熱樹脂と、 巻線ボビン両端に接続した閉回路の配管と、 この配管途中に設けた放熱器およびポンプと よりなることを特徴とするリニアモータの冷却
   機構。 ２ 前記巻線ボビンを冷却する冷却媒体の通路を
   略矩形にした 請求項１記載のリニアモータの冷却機構。 ３ 前記冷却媒体の通路に凹凸を設けた 請求項２記載のリニアモータの冷却機構。