KR20240016196A

KR20240016196A - Armature, linear motor and cooling unit of linear motor

Info

Publication number: KR20240016196A
Application number: KR1020230089193A
Authority: KR
Inventors: 세이시 코바야시; 케이 모치즈키
Original assignee: 가부시키가이샤 소딕
Priority date: 2022-07-28
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2024-02-06
Also published as: JP2024017697A; CN117477831A; JP7349540B1

Abstract

[과제] 와전류(渦電流)의 영향을 최소한으로 억제할 수 있어 강성을 유지할 수 있는 냉각 유닛, 전기자 및 리니어 모터를 제공하는 것.
[해결수단] 단선(單線)을 권회(捲回)하여 병설(竝設)된 복수의 코일과, 냉각 매체를 흐르게 하는 복수의 유로를 가지는 제1 냉각 유닛 및 제2 냉각 유닛을 구비한 리니어 모터의 전기자(電機子)로서, 제1 냉각 유닛 및 제2 냉각 유닛은, 평판형의 유로 플레이트와 덮개 플레이트를 구비하고, 유로 플레이트는, 유로 플레이트의 일단으로부터 타단을 향해 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 마련된 복수의 홈과, 인접한 상기 홈들 사이를 구획하기 위한 복수의 칸막이를 구비하고, 유로 플레이트의 칸막이에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제1 노치가 마련되고, 상기 덮개 플레이트에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제2 노치가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.[Task] To provide a cooling unit, armature, and linear motor that can minimize the effects of eddy currents and maintain rigidity.
[Solution] A linear motor equipped with a first cooling unit and a second cooling unit having a plurality of coils arranged in parallel by winding a single wire, and a plurality of passages through which a cooling medium flows. As an armature, the first cooling unit and the second cooling unit are provided with a flat flow path plate and a cover plate, and the flow path plate is parallel to the movement direction of the armature from one end of the flow path plate to the other end. A plurality of grooves are provided, and a plurality of partitions for dividing adjacent grooves, the partition of the flow plate is provided with a plurality of first notches formed parallel to the moving direction of the armature, and the cover plate is provided with a plurality of first notches It is characterized in that a plurality of second notches formed parallel to the moving direction of the armature are provided.

Description

Armature, linear motor and cooling unit of linear motor}

본 발명은, 리니어 모터에 탑재된 코일을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 그 냉각 유닛을 구비한 전기자 및 리니어 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling unit for cooling a coil mounted on a linear motor, an armature provided with the cooling unit, and a linear motor.

리니어 모터는 볼 나사 구조의 모터와 비교하여 이동 속도와 위치 결정 정밀도가 우수하고, 기계적 접촉도 적기 때문에 높은 응답성과 장기적 안정성을 가지고 있다. 그 중에서도 리니어 모터의 일종인 코어리스 리니어 모터는, 코어붙이 리니어 모터와 비교하여 추력이 작지만 코깅이 발생하지 않기 때문에, 고속 및 고정밀도의 움직임이 요구되는 정밀 공작 기계나 방전 가공기, 반도체 제조 장치 등 반송 장치의 구동원으로서 사용되고 있다.Compared to motors with a ball screw structure, linear motors have superior movement speed and positioning accuracy, and have high responsiveness and long-term stability because they require less mechanical contact. Among them, coreless linear motors, a type of linear motor, have a smaller thrust force compared to linear motors with a core and do not cause cogging, so they are used in precision machine tools, electric discharge machines, and semiconductor manufacturing equipment that require high-speed and high-precision movement. It is used as a driving source for conveyance equipment.

코어리스 리니어 모터는, 여자(勵磁)하는 1차측 코어리스 코일과, 자기 갭을 형성하도록 영구자석편(片)을 배치한 2차측 요크를 상대적으로 직선 이동 가능하게 한 구조의 것이 이용된다. 예를 들면, 가동자측을 자석, 고정자측을 코일로 하는 가동 자석형 리니어 모터나, 가동자측을 코일, 고정자측을 자석으로 하는 가동 코일형 리니어 모터가 알려져 있다.A coreless linear motor uses a structure in which a coreless coil on the primary side for excitation and a yoke on the secondary side where permanent magnet pieces are arranged to form a magnetic gap can move in a relatively straight line. For example, a movable magnet type linear motor in which the movable side is a magnet and the stator side is a coil, and a movable coil type linear motor in which the movable side is a coil and the stator side is a magnet, are known.

반송 장치의 구동원으로서, 가동자의 고속화나 고정밀화를 행하면, 코일의 발열량은 증가하고, 코일로부터의 열이 코일 주변에 마련된 구성 부재에 전달되어 모터 성능 및 반송 장치 성능을 악화시킨다. 따라서, 코일의 발열을 억제하기 위해 코어리스 리니어 모터에는 냉각 유닛이 마련되어 있다.As the drive source of the conveying device, when the speed or precision of the mover is increased, the amount of heat generated by the coil increases, and the heat from the coil is transferred to the structural members provided around the coil, deteriorating the motor performance and the conveying device performance. Therefore, a cooling unit is provided in the coreless linear motor to suppress heat generation in the coil.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제5859360호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent No. 5859360 [특허 문헌 2] 일본 특허 제5859361호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent No. 5859361 [특허 문헌 3] 일본 특허 제6482401호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent No. 6482401 [특허 문헌 4] 일본 특허 제3832556호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent No. 3832556

냉각 유닛을 구비한 전기자를 제조하는 경우, 미리 작성한 냉각 유닛에 코일을 넣고 틈새를 몰드로 메워 제조하는 방법이 있다. 그러나, 몰드가 충전된 틈새에 의해, 코일과 자석 간의 거리가 증가하여 냉각 효율이 떨어지는 문제나, 전기자 및 외벽 등의 구조가 복잡하다는 문제가 있다.When manufacturing an armature with a cooling unit, there is a method of manufacturing it by inserting a coil into a pre-made cooling unit and filling the gap with a mold. However, there is a problem that the distance between the coil and the magnet increases due to the gap filled with the mold, which reduces cooling efficiency, and the structure of the armature and outer wall is complicated.

또 냉각 유닛의 구성 부재의 일부는 스테인리스 등의 금속 재료로 형성되어 있기 때문에, 코일에 흐르는 전류를 변화시킴으로써 자계가 변화한 경우나, 냉각 유닛이 계자의 자속 내를 이동하는 경우에 구성 부재에 와전류가 발생하고, 와전류와 계자의 자속에 의해 발생한 힘이 점성 저항적으로 작용하여 리니어 모터의 성능이 저하되는 문제가 있다(특허 문헌 4). 이러한 점성 제동력의 크기는, 냉각 유닛의 두께나 폭에 비례한다.In addition, since some of the cooling unit's structural members are made of metal materials such as stainless steel, when the magnetic field changes by changing the current flowing through the coil or when the cooling unit moves within the magnetic flux of the field, eddy currents are generated in the structural members. occurs, and the force generated by the eddy current and magnetic flux of the field acts in a viscous resistance manner, causing a problem that the performance of the linear motor deteriorates (Patent Document 4). The magnitude of this viscous braking force is proportional to the thickness or width of the cooling unit.

상기 문제로부터, 냉각 유닛의 구조를 간이화하여 얇게 형성한 냉각 구조가 알려져 있다(특허 문헌 1-3). In view of the above problems, a cooling structure in which the structure of the cooling unit is simplified and made thin is known (Patent Document 1-3).

본 발명은 종래의 냉각 유닛의 구조를 더욱 개량함으로써 점성 제동력의 변동을 억제함과 동시에 강성을 유지한 전기자, 냉각 유닛 및 리니어 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an armature, a cooling unit, and a linear motor that suppresses fluctuations in viscous braking force and maintains rigidity by further improving the structure of a conventional cooling unit.

본 개시는, 단선(單線)을 권회(捲回)하여 병설(竝設)된 복수의 코일과, 냉각 매체가 흐르는 복수의 유로를 가지는 제1 냉각 유닛 및 제2 냉각 유닛을 구비한 리니어 모터의 전기자로서, 상기 제1 냉각 유닛 및 상기 제2 냉각 유닛은, 평판형의 유로 플레이트와 덮개 플레이트를 구비하고, 상기 유로 플레이트는, 상기 유로 플레이트의 일단으로부터 타단을 향해 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 마련된 복수의 홈과, 인접한 상기 홈들 사이를 구획하기 위한 복수의 칸막이를 구비하고, 상기 유로 플레이트와 상기 덮개 플레이트가 겹쳐져, 상기 홈 및 상기 칸막이에 의해 상기 유로 플레이트와 상기 덮개 플레이트 사이에 상기 전기자의 이동 방향과 평행한 복수의 상기 유로가 형성되고, 상기 유로 플레이트의 상기 칸막이에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제1 노치가 마련되고, 상기 덮개 플레이트에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제2 노치가 마련되고, 상기 유로 플레이트 또는 상기 덮개 플레이트의 배면에 상기 코일이 밀착 고정되어 상기 제1 냉각 유닛 및 상기 제2 냉각 유닛에 의해 상기 코일이 끼움지지되어 있는 것을 특징으로 한다.The present disclosure relates to a linear motor having a first cooling unit and a second cooling unit having a plurality of coils arranged in parallel by winding a single wire, and a plurality of passages through which a cooling medium flows. As an armature, the first cooling unit and the second cooling unit are provided with a flat flow path plate and a cover plate, and the flow path plate is parallel to the moving direction of the armature from one end of the flow path plate to the other end. It is provided with a plurality of grooves and a plurality of partitions for partitioning between the adjacent grooves, wherein the flow path plate and the cover plate overlap, and the armature is provided between the flow path plate and the cover plate by the grooves and the partitions. A plurality of passages parallel to the movement direction are formed, the partition of the passage plate is provided with a plurality of first notches formed parallel to the movement direction of the armature, and the cover plate is provided parallel to the movement direction of the armature. A plurality of second notches are formed, and the coil is tightly fixed to the back of the flow plate or the cover plate, and the coil is sandwiched by the first cooling unit and the second cooling unit. .

또 본 개시는, 냉각 매체가 유통하는 복수의 유로를 구비한 리니어 모터의 코일을 냉각하기 위한 냉각 유닛으로서, 상기 냉각 유닛은, 평판형의 유로 플레이트와 덮개 플레이트를 구비하고, 상기 유로 플레이트는, 상기 유로 플레이트의 일단으로부터 타단을 향해 전기자의 이동 방향과 평행하게 마련된 복수의 홈과, 인접한 상기 홈들 사이를 구획하기 위한 복수의 칸막이를 구비하고, 상기 유로 플레이트와 상기 덮개 플레이트가 겹쳐져, 상기 홈 및 상기 칸막이에 의해 상기 유로 플레이트와 상기 덮개 플레이트 사이에 상기 전기자의 이동 방향과 평행한 복수의 유로가 형성되고, 상기 유로 플레이트의 상기 칸막이에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제1 노치가 마련되고, 상기 덮개 플레이트에는 상기 전기자의 이동 방향과 평행하게 형성된 복수의 제2 노치가 마련된 것을 특징으로 한다.Additionally, the present disclosure provides a cooling unit for cooling a coil of a linear motor having a plurality of passages through which a cooling medium flows, wherein the cooling unit includes a flat passage plate and a cover plate, the passage plate comprising: It is provided with a plurality of grooves provided parallel to the direction of movement of the armature from one end of the flow path plate to the other end, and a plurality of partitions for partitioning between the adjacent grooves, wherein the flow path plate and the cover plate overlap, and the grooves and A plurality of flow paths parallel to the moving direction of the armature are formed between the flow path plate and the cover plate by the partition, and the partition of the flow path plate has a plurality of first notches formed parallel to the moving direction of the armature. The cover plate is provided with a plurality of second notches formed parallel to the direction of movement of the armature.

본 개시에 의하면, 냉각 유닛의 양면인 유로 플레이트와 덮개 플레이트에 복수의 노치가 마련되어 있기 때문에, 노치에 의해 와전류의 영향을 최소한으로 억제할 수 있고, 또한 노치는 칸막이에 마련되어 있기 때문에 냉각 유닛의 강성을 유지할 수 있다.According to the present disclosure, since a plurality of notches are provided on both sides of the cooling unit, the flow path plate and the cover plate, the influence of eddy currents can be minimized by the notches, and since the notches are provided on the partition, the rigidity of the cooling unit is improved. can be maintained.

본 개시의 제2 노치는, 상하 방향에서 상기 제1 노치와 동일한 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.The second notch of the present disclosure is characterized in that it is provided at the same position as the first notch in the vertical direction.

본 개시에 의하면, 제1 노치와 제2 노치가 상하 방향에서 동일한 위치에 마련되어 있기 때문에, 유로 플레이트 및 덮개 플레이트에 와전류가 발생한 경우에도 노치에 의해 절연되어 양 부재의 와전류를 적절히 분단할 수 있게 된다. According to the present disclosure, since the first notch and the second notch are provided at the same position in the vertical direction, even when an eddy current occurs in the flow path plate and the cover plate, they are insulated by the notch and the eddy current in both members can be appropriately divided. .

본 개시의 홈에는 복수의 보강 기둥이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.The groove of the present disclosure is characterized in that a plurality of reinforcing pillars are provided.

점성력 저감을 고려하여 냉각 유닛을 얇게 한 경우, 냉각 유닛 내를 흐르는 냉각 매체의 압력에 의해 냉각 유닛 자체가 팽창 변형되고, 최악의 경우에는 전기자가 파손되는 문제가 있다. 본 개시에 의하면, 복수의 보강 기둥을 홈에 마련함으로써 냉각 매체가 통과하는 위치의 유로 플레이트와 덮개 플레이트의 고착을 강고하게 할 수 있어 냉각 유닛의 압력에 의한 변형을 억제할 수 있다.When the cooling unit is made thin in consideration of reducing the viscous force, the cooling unit itself expands and deforms due to the pressure of the cooling medium flowing within the cooling unit, and in the worst case, there is a problem that the armature is damaged. According to the present disclosure, by providing a plurality of reinforcing pillars in the groove, the flow path plate and the cover plate at the position through which the cooling medium passes can be firmly fixed, and deformation due to the pressure of the cooling unit can be suppressed.

본 개시의 전기자는, 상기 코일의 상부에 고정된 상측 보냉 부재와, 상기 코일의 하부에 고정된 하측 보냉 부재를 구비하고, 상기 상측 보냉 부재 및 상기 하측 보냉 부재의 두께는 상기 코일의 두께와 동일하고, 상기 제1 냉각 유닛 및 상기 제2 냉각 유닛 사이에 끼워진 상태로 고정되는 것을 특징으로 한다.The armature of the present disclosure includes an upper cold insulating member fixed to an upper part of the coil and a lower cold insulating member fixed to a lower part of the coil, and the thickness of the upper cold insulating member and the lower cold insulating member is the same as the thickness of the coil. And, it is characterized in that it is fixed in a state sandwiched between the first cooling unit and the second cooling unit.

본 개시에 의하면, 코일의 주위를 상측 보냉 부재, 하측 보냉 부재, 제1 냉각 유닛 및 제2 냉각 유닛에 의해 고정하고 있기 때문에, 제1 및 제2 냉각 유닛에만 냉각 매체가 흐르고 있는 상태라 해도 적절히 코일 전체를 냉각시킬 수 있다.According to the present disclosure, since the circumference of the coil is fixed by the upper cold insulating member, the lower cold insulating member, the first cooling unit, and the second cooling unit, even if the cooling medium flows only to the first and second cooling units, the coil is properly The entire coil can be cooled.

본 개시의 전기자는, 복수의 코일이 병설되어 제1 코일열(列) 및 제2 코일열이 형성되고, 상기 제1 코일열과 상기 제2 코일열 사이에 끼워진 상태로 밀착 고정된 제3 냉각 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.In the armature of the present disclosure, a plurality of coils are arranged in parallel to form a first coil array and a second coil array, and a third cooling unit is tightly fixed and sandwiched between the first coil array and the second coil array. It is characterized by having a.

본 개시에 의하면, 전기자가 3조의 냉각 유닛에 의해 냉각되기 때문에, 코일이 적층되어 두께가 있는 부재라 해도 적절히 냉각할 수 있다.According to the present disclosure, since the armature is cooled by three sets of cooling units, even a thick member with stacked coils can be appropriately cooled.

본 개시에 의하면, 냉각 유닛의 유로 플레이트 및 덮개 플레이트에 복수의 노치(패인 부분)가 마련되어 있기 때문에, 와전류의 영향을 최소한으로 억제할 수 있고, 또한 노치는 칸막이에 마련되어 있기 때문에 냉각 유닛의 강성을 유지할 수 있다.According to the present disclosure, since a plurality of notches (dents) are provided on the flow path plate and cover plate of the cooling unit, the influence of eddy currents can be minimized, and the notches are provided on the partition to increase the rigidity of the cooling unit. It can be maintained.

[도 1] 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 리니어 모터(100)를 도시한 모식도이다.
[도 2] 상기 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 사시도이다.
[도 3] 상기 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 측면도이다.
[도 4] 상기 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 분해도이다.
[도 5] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 정면도이다.
[도 6] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 측면도이다.
[도 7] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 평면도이다.
[도 8] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 분해도이다.
[도 9] 도 5의 A-A 단면 확대도이다.
[도 10] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)의 유로 플레이트(152)를 도시한 모식도이다.
[도 11] 도 10의 B-B 단면 확대도이다.
[도 12] 상기 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)에 발생하는 와전류(i)를 도시한 모식도이다.
[도 13] 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 사시도이다.
[도 14] 상기 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 정면도이다.
[도 15] 상기 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 평면도이다.
[도 16] 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 제1 및 제2 코일(211), (311)을 도시한 사시도이다.
[도 17] 상기 실시 형태에 관한 전기자(210)를 도시한 정면도이다.
[도 18] 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유로 플레이트(452)를 도시한 모식도이다.
[도 19] 상기 실시 형태에 관한 유로 플레이트(452)의 그 외의 예를 도시한 모식도이다.
[도 20] 도 19의 C-C 단면 확대도이다.[Figure 1] A schematic diagram showing a linear motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
[Figure 2] is a perspective view showing the armature 10 according to the above embodiment.
[FIG. 3] A side view showing the armature 10 according to the above embodiment.
[FIG. 4] is an exploded view showing the armature 10 according to the above embodiment.
[FIG. 5] A front view showing the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[FIG. 6] A side view showing the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[FIG. 7] A plan view showing the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[FIG. 8] is an exploded view showing the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[FIG. 9] An enlarged view of the AA cross-section of FIG. 5.
[FIG. 10] is a schematic diagram showing the flow path plate 152 of the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[FIG. 11] An enlarged cross-sectional view of BB of FIG. 10.
[FIG. 12] is a schematic diagram showing the eddy current (i) generated in the first cooling unit 15 according to the above embodiment.
[Figure 13] is a perspective view showing the armature 110 according to the second embodiment of the present invention.
[FIG. 14] is a front view showing the armature 110 according to the above embodiment.
[FIG. 15] is a plan view showing the armature 110 according to the above embodiment.
[FIG. 16] A perspective view showing the first and second coils 211 and 311 according to the third embodiment of the present invention.
[FIG. 17] is a front view showing the armature 210 according to the above embodiment.
[FIG. 18] is a schematic diagram showing the flow path plate 452 according to the fourth embodiment of the present invention.
[FIG. 19] is a schematic diagram showing another example of the flow path plate 452 according to the above embodiment.
[FIG. 20] An enlarged cross-sectional view of CC of FIG. 19.

이하, 도면을 이용하여 본 발명의 냉각 유닛, 전기자(10) 및 리니어 모터(100)에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 아울러 각 도면에서, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, the cooling unit, armature 10, and linear motor 100 of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, like elements are given the same reference numerals and overlapping descriptions are omitted.

<1. 제1 실시 형태><1. First Embodiment>

(1. 1. 리니어 모터(100) 및 전기자(10)의 구성)(1. 1. Configuration of linear motor (100) and armature (10))

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 리니어 모터(100)를 도시한 모식도이며, 도 2는, 본 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 사시도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 측면도이며, 도 4는, 본 실시 형태에 관한 전기자(10)를 도시한 분해도이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a linear motor 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the armature 10 according to the present embodiment. FIG. 3 is a side view showing the armature 10 according to the present embodiment, and FIG. 4 is an exploded view showing the armature 10 according to the present embodiment.

본 실시 형태의 리니어 모터(100)는, 복수의 코일(11)을 구비한 1차측 전기자(10)와, 영구자석(21)을 열지어 마련한 2차측 계자(20)를 구비한다. 코일(11)에 삼상 교류를 통전하여 전기자(10)에 자계를 발생시키면, 이 자계에 의해 계자(20)의 영구자석(21)에 전기자(10)가 순차로 자기 흡인 반발됨으로써 가동자로서의 전기자(10)가 고정자로서의 계자(20)에 대해 상대적으로 직선 운동을 행한다.The linear motor 100 of this embodiment includes a primary armature 10 with a plurality of coils 11 and a secondary field 20 with permanent magnets 21 arranged in rows. When three-phase alternating current is passed through the coil 11 to generate a magnetic field in the armature 10, the magnetic field causes the armature 10 to be sequentially magnetically attracted and repelled by the permanent magnet 21 of the field 20, thereby forming the armature as a mover. (10) performs a linear motion relative to the field (20) as a stator.

전기자(10)는, 복수의 코일(11)과, 코일(11)을 냉각시키기 위한 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과, 상측 보냉 부재(12)와, 하측 보냉 부재(13)와, 장착 부재(14)를 구비한다. 전기자(10)는 전체적으로 단면 T자형으로 형성되어 있다.The armature 10 includes a plurality of coils 11, first and second cooling units 15 and 16 for cooling the coils 11, an upper cold insulating member 12, and a lower cold insulating member ( 13) and a mounting member 14. The armature 10 is formed as a whole to have a T-shaped cross section.

코일(11)은, 단선을 집중 권회함으로써 편평 도넛 판형으로 형성되어 있으며 복수의 코일(11)이 병설되어 전기자(10) 내에 배치되어 있다. 코일(11)은, 3개가 U, V, W의 3상을 구성하고, 이동 방향으로 U, V, W의 상(相)순서로 배열되어 있다.The coil 11 is formed into a flat donut plate shape by intensively winding a single wire, and a plurality of coils 11 are arranged in parallel and arranged in the armature 10. Three coils 11 constitute three phases of U, V, and W, and are arranged in the phase order of U, V, and W in the moving direction.

제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)은, 코일(11)을 양측으로부터 끼워 고정하는 1쌍의 평판형 냉각 부재이며, 유로 플레이트(152), (162)와 덮개 플레이트(153), (163)의 사이에 냉각수 등의 냉각 매체가 흐르게 위한 유로(151)가 형성되어 있다. 코일(11)은, 전기자(10)의 내평판(內平板)인 유로 플레이트(152), (162)의 배면(152e), (162e)에 나사 고정 등의 기계적 접합 또는 PVA 수지나 에폭시 수지 등의 접착제에 의해 몰드 수지를 개재시키지 않고 직접 밀착하여 고정되어 있다. 제1 냉각 유닛(15)은, 지면(紙面)상 코일(11)의 우측에 배치되는 냉각 유닛이며, 제2 냉각 유닛(16)은 지면상 코일(11)의 좌측에 배치되는 냉각 유닛이다(도 3). 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)의 각 부재는 코일(11)을 개재하여 면대칭으로 배치된다. 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)의 두께는, 계자(20)에 마련된 영구자석(21)과 코일(11)과의 거리를 최소한으로 할 목적으로 약 3mm 이하로 형성되어 있다.The first and second cooling units 15 and 16 are a pair of flat cooling members that fit and secure the coil 11 from both sides, and include flow plates 152 and 162 and a cover plate 153. A flow path 151 through which a cooling medium such as cooling water flows is formed between , 163. The coil 11 is mechanically bonded, such as by screwing, to the back surfaces 152e and 162e of the flow path plates 152 and 162, which are the inner flat plates of the armature 10, or is bonded using PVA resin, epoxy resin, etc. It is fixed in direct contact with an adhesive without mold resin intervening. The first cooling unit 15 is a cooling unit disposed on the right side of the coil 11 on the paper, and the second cooling unit 16 is a cooling unit disposed on the left side of the coil 11 on the paper ( Figure 3). Each member of the first and second cooling units 15 and 16 is arranged in plane symmetry with the coil 11 interposed therebetween. The thickness of the first and second cooling units 15 and 16 is formed to be about 3 mm or less for the purpose of minimizing the distance between the permanent magnet 21 provided in the field 20 and the coil 11. .

이와 같이 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)은 코일(11)에 밀착하여 냉각시키는 기능과 코일(11)을 보유지지하는 기능을 가진다.In this way, the first and second cooling units 15 and 16 have a function of cooling the coil 11 by being in close contact with it and a function of holding the coil 11.

상측 보냉 부재(12)는, 전기자(10)의 상부의 온도 상승을 막기 위한 부재이며, 블록형으로 형성되어 있다. 상측 보냉 부재(12)는, 코일(11)의 상부에 접촉 또는 근접하여 배치된다. 상측 보냉 부재(12)의 두께는 코일(11)의 두께와 동일하게 되어 있으며, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 끼워져 설치된다. 상측 보냉 부재(12)는 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있다.The upper cold insulation member 12 is a member for preventing a temperature rise in the upper part of the armature 10 and is formed in a block shape. The upper cold insulating member 12 is disposed in contact with or close to the upper part of the coil 11. The thickness of the upper cooling member 12 is the same as that of the coil 11, and is installed sandwiched between the first and second cooling units 15 and 16. The upper cooling member 12 is made of metal, ceramic, or resin.

하측 보냉 부재(13)는, 전기자(10)의 하부의 온도 상승을 막기 위한 부재이며, 블록형으로 형성되어 있다. 하측 보냉 부재(13)는, 코일(11)의 하부에 접촉 또는 근접하여 배치된다. 하측 보냉 부재(13)의 두께도 상측 보냉 부재(12)의 두께와 마찬가지로 코일(11)의 두께와 동일하게 되어 있으며, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 끼워져 설치된다. 하측 보냉 부재(13)는 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있다. The lower cold insulation member 13 is a member for preventing a temperature rise in the lower part of the armature 10, and is formed in a block shape. The lower cold insulation member 13 is disposed in contact with or close to the lower part of the coil 11. The thickness of the lower cold insulating member 13 is also the same as the thickness of the upper cold insulating member 12 and the thickness of the coil 11, and is installed between the first and second cooling units 15 and 16. . The lower cold insulation member 13 is made of metal, ceramic, or resin.

장착 부재(14)는, 전기자(10)의 상부에 마련된 1쌍의 블록형 부재이다. 장착 부재(14), 제1 냉각 유닛(15), 상측 보냉 부재(12), 제2 냉각 유닛(16), 장착 부재(14)의 순서대로 배치하고, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 코일(11)을 끼운 상태에서 외측으로부터 볼트 체결에 의해 연결하여 고정시킨다. 또 장착 부재(14)는, 가동자 베이스로서도 기능한다.The mounting member 14 is a pair of block-shaped members provided on the upper part of the armature 10. The mounting member 14, the first cooling unit 15, the upper cooling member 12, the second cooling unit 16, and the mounting member 14 are arranged in that order, and the first and second cooling units 15 With the coil 11 inserted between , (16), it is connected and fixed from the outside by tightening bolts. Additionally, the mounting member 14 also functions as a mover base.

계자(20)는, 전기자(10)와 자기적 공극을 개재하여 대향 배치된 1쌍의 사이드 요크(22)와, 복수의 영구자석(21)과, 센터 요크(23)로 구성된다.The field 20 is composed of an armature 10, a pair of side yokes 22 opposed to each other across a magnetic gap, a plurality of permanent magnets 21, and a center yoke 23.

사이드 요크(22)는 평판형으로 형성되고, 1쌍의 사이드 요크(22)의 대향하는 내측면에는 다른 극성이 서로 이웃하도록 배치된 복수의 영구자석(21)이 열을 지어 마련되어 있다. 영구자석(21)은, 장방형 판형으로 형성되어 있다. 사이드 요크(22)의 단연(端緣) 사이는 센터 요크(23)로 결합되어 있다.The side yoke 22 is formed in a flat shape, and a plurality of permanent magnets 21 of different polarities arranged adjacent to each other are arranged in a row on the opposing inner surfaces of the pair of side yokes 22. The permanent magnet 21 is formed in a rectangular plate shape. The edges of the side yokes (22) are joined by a center yoke (23).

(1. 2. 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)의 구성)(1. 2. Configuration of the first and second cooling units (15) and (16))

도 5는, 본 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 정면도이고, 도 6은 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 측면도이다. 도 7은, 본 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 평면도이며, 도 8은, 제1 냉각 유닛(15)을 도시한 분해도이다. 도 9는, 도 5의 A-A 단면 확대도이다. 전기자(10)는 2조(組)의 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)을 구비하지만, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)은 코일(11)을 개재하여 면대칭의 구조를 갖기 때문에, 여기에서는 제1 냉각 유닛(15)에 관하여 대표로 설명하고, 제2 냉각 유닛(16)의 설명은 생략한다.FIG. 5 is a front view showing the first cooling unit 15 according to the present embodiment, and FIG. 6 is a side view showing the first cooling unit 15. FIG. 7 is a plan view showing the first cooling unit 15 according to the present embodiment, and FIG. 8 is an exploded view showing the first cooling unit 15. Fig. 9 is an enlarged view of the cross-section taken along line A-A of Fig. 5. The armature 10 is provided with two sets of first and second cooling units 15 and 16, with the first and second cooling units 15 and 16 interposing a coil 11. Since it has a plane-symmetrical structure, the first cooling unit 15 will be representatively described here, and the description of the second cooling unit 16 will be omitted.

제1 냉각 유닛(15)은, 유로 플레이트(152)와, 덮개 플레이트(153)와, 냉각 매체가 유출입하는 1쌍의 유출입 부재(154)와, 1쌍의 분기 부재(155)를 구비한다.The first cooling unit 15 includes a flow path plate 152, a cover plate 153, a pair of inflow and outflow members 154 through which the cooling medium flows in and out, and a pair of branch members 155.

유로 플레이트(152) 및 덮개 플레이트(153)는 전체 형상이 동일한 평판형의 부재이며, 유로 플레이트(152)와 덮개 플레이트(153)를 겹침으로써 복수의 유로(151)가 형성된다(도 9). 유로 플레이트(152) 및 덮개 플레이트(153)는, 금속 등의 도전성을 가지는 재질로 형성되어 있다. 유로 플레이트(152)와 덮개 플레이트(153)는 확산 접합에 의해 양 부재를 고정시킬 수 있다.The flow path plate 152 and the cover plate 153 are flat members with the same overall shape, and a plurality of flow paths 151 are formed by overlapping the flow path plate 152 and the cover plate 153 (FIG. 9). The flow path plate 152 and the cover plate 153 are made of a conductive material such as metal. The flow path plate 152 and the cover plate 153 can be fixed to both members by diffusion bonding.

도 10은, 본 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)의 유로 플레이트(152)를 도시한 모식도이며, 도 11은, 도 10의 B-B 단면 확대도이다. 도 10에서는, 편의상, 홈(152a)의 영역을 복수의 점의 영역으로서 도시하고 있다. 도 12는, 본 실시 형태에 관한 제1 냉각 유닛(15)에 발생하는 와전류(i)를 도시한 모식도이다.FIG. 10 is a schematic diagram showing the flow path plate 152 of the first cooling unit 15 according to the present embodiment, and FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 10. In Fig. 10, for convenience, the area of the groove 152a is shown as an area of a plurality of points. FIG. 12 is a schematic diagram showing the eddy current i generated in the first cooling unit 15 according to the present embodiment.

유로 플레이트(152)는, 유로(151)가 되는 홈(152a)과, 홈(152a)의 양단에 마련되고 분기 부재(155)에 접속하는 장공(長孔)(152b)과, 홈(152a)과 홈(152a) 사이를 구획하기 위한 칸막이(152c)와, 칸막이(152c)의 중심에 마련된 제1 노치(152d)를 구비한다.The flow path plate 152 includes a groove 152a that becomes the flow path 151, long holes 152b provided at both ends of the groove 152a and connected to the branch member 155, and a groove 152a. and a partition 152c for dividing the space between the groove 152a and the groove 152a, and a first notch 152d provided at the center of the partition 152c.

홈(152a)은, 유로 플레이트(152)의 정면에 마련된 직선형의 오목부이며, 유로 플레이트(152)의 일단으로부터 타단을 향해 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 마련되어 있다(도 10). 홈(152a)은, 유로 플레이트(152)와 덮개 플레이트(153)를 겹침으로써 유로(151)를 구성한다(도 9). 홈(152a)은 평판을 에칭 등에 의해 가공함으로써 형성된다. 홈(152a)의 폭은, 유로 플레이트(152)의 두께나 재질을 고려하여 최적의 사이즈가 선정된다. 예를 들면, 제1 냉각 유닛(15)의 두께가 1.5mm인 경우, 냉각 매체를 통과시켰을 때에 압력의 영향이 억제되는 12mm 이하가 바람직하다.The groove 152a is a straight concave portion provided on the front of the flow path plate 152, and is provided parallel to the direction of movement of the armature 10 from one end of the flow path plate 152 to the other end (FIG. 10). The groove 152a forms the flow path 151 by overlapping the flow path plate 152 and the cover plate 153 (FIG. 9). The groove 152a is formed by processing a flat plate by etching or the like. The optimal size of the width of the groove 152a is selected in consideration of the thickness and material of the channel plate 152. For example, when the thickness of the first cooling unit 15 is 1.5 mm, it is preferably 12 mm or less to suppress the effect of pressure when passing the cooling medium.

칸막이(152c)는, 서로 이웃한 홈(152a)을 구획하기 위한 직선형 볼록부이며, 유로 플레이트(152)의 일단으로부터 타단을 향해 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 마련되어 있다(도 10). 유로 플레이트(152)와 덮개 플레이트(153)를 겹치면, 칸막이(152c)의 덮개 플레이트(153)측의 면이 덮개 플레이트(153)와 접촉하고, 칸막이(152c)에 의해 서로 이웃한 유로(151)끼리 독립적인 구성이 되어, 유로(151) 내의 냉각 매체를 유로 플레이트(152)의 일단으로부터 타단을 향해 흐르게 할 수 있다. 칸막이(152c)의 중심 위치에는, 제1 노치(152d)가 마련되어 있다.The partition 152c is a straight convex portion for dividing adjacent grooves 152a, and is provided parallel to the direction of movement of the armature 10 from one end of the flow path plate 152 to the other end (FIG. 10). When the flow path plate 152 and the cover plate 153 overlap, the surface of the partition 152c on the cover plate 153 side contacts the cover plate 153, and the flow path 151 adjacent to each other by the partition 152c By having an independent configuration, the cooling medium in the flow path 151 can flow from one end of the flow path plate 152 to the other end. A first notch 152d is provided at the center position of the partition 152c.

제1 노치(152d)는, 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 마련된 장척(長尺)형 관통공이며, 유로 플레이트(152)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 직선형으로 복수 마련되어 있다. 코일(11)에 통전시키는 전류를 변화시켜 전기자(10)에 발생시킨 자계가 변화하거나, 혹은 제1 냉각 유닛(15)이 계자(20)의 자속 내를 이동함으로써 유로 플레이트(152)의 내부에 와전류가 발생하고, 와전류와 계자(20)의 자속에 의해 발생한 힘이 제1 냉각 유닛(15)의 이동과 역방향으로 점성 저항적으로 작용하여 리니어 모터(100)의 성능이 저하되는 원인이 된다. 따라서, 유로 플레이트(152)에 복수의 제1 노치(152d)를 마련함으로써 리니어 모터(100)에 대한 와전류의 영향을 최소한으로 억제하고 있다. 또 제1 노치(152d)를 칸막이(152c)에 마련하였기 때문에, 유로(151)와 제1 노치(152d)가 독립되어, 냉각 성능에 영향을 미치지 않고 또 제1 냉각 유닛(15)의 강성을 손상시키지도 않는다. 제1 노치(152d)는, 레이저 가공기 등에 의해 슬릿 가공함으로써 형성된다.The first notch 152d is an elongated through hole provided parallel to the moving direction of the armature 10, and is provided in plural numbers in a straight line from one end to the other end of the flow path plate 152. The magnetic field generated in the armature 10 changes by changing the current passing through the coil 11, or the first cooling unit 15 moves within the magnetic flux of the field 20 to form a magnetic field inside the flow plate 152. Eddy currents are generated, and the force generated by the eddy currents and the magnetic flux of the field 20 acts in a viscous resistance manner in the opposite direction to the movement of the first cooling unit 15, causing a decrease in the performance of the linear motor 100. Therefore, by providing a plurality of first notches 152d on the flow path plate 152, the influence of eddy current on the linear motor 100 is minimized. In addition, since the first notch 152d is provided in the partition 152c, the flow path 151 and the first notch 152d are independent, so that the cooling performance is not affected and the rigidity of the first cooling unit 15 is increased. It doesn't even damage it. The first notch 152d is formed by slit processing using a laser processing machine or the like.

장공(152b)은, 분기 부재(155)로부터 유입되는, 또는 분기 부재(155)로부터 유출되는 냉각 매체를 통과시키는 연통구이며, 유로 플레이트(152)의 지면 좌우단(도 10)에 각각 마련되어 있다. 장공(152b)은 관통공이며, 유로 플레이트(152)의 상하 방향을 따라 직선형으로 형성되어 있다. 장공(152b)은, 유로(151)를 연결 또는 분기시켜 유로(151)와 분기 부재(155)를 접속하는 기능을 가진다.The long hole 152b is a communication port through which the cooling medium flowing in from or flowing out of the branch member 155 passes, and is provided at the left and right ends of the passage plate 152 (FIG. 10), respectively. . The long hole 152b is a through hole and is formed in a straight line along the vertical direction of the flow path plate 152. The long hole 152b has a function of connecting or branching the flow path 151 and connecting the flow path 151 and the branch member 155.

덮개 플레이트(153)는, 유로 플레이트(152)에 겹침으로써 유로 플레이트(152)의 홈(152a)을 덮어서 유로(151)를 형성하는 평판형 부재이며, 복수의 제2 노치(153d)와, 연통공(153a)을 가진다.The cover plate 153 is a flat member that overlaps the flow path plate 152 and covers the groove 152a of the flow path plate 152 to form a flow path 151, and has a plurality of second notches 153d and a communication structure. Has the ball (153a).

제2 노치(153d)는, 제1 노치(152d)와 마찬가지로, 와전류의 영향을 최소한으로 억제하기 위해 마련된 장척형 관통공이다. 제2 노치(153d)는, 덮개 플레이트(153)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 직선형으로 마련되어 있다. 제2 노치(153d)는, 덮개 플레이트(153)의 지면 상하 방향으로 복수열을 이루고, 이로써 와전류(i)를 분단하여 와전류(i)의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다(도 12).The second notch 153d, like the first notch 152d, is an elongated through hole provided to minimize the influence of eddy currents. The second notch 153d is provided in a straight line parallel to the moving direction of the armature 10 from one end to the other end of the cover plate 153. The second notches 153d form a plurality of rows in the vertical direction of the cover plate 153, thereby dividing the eddy current (i) and suppressing the influence of the eddy current (i) to a minimum (FIG. 12).

제2 노치(153d)는, 지면 상하 방향(도 9)에서 제1 노치(152d)의 위치와 동일한 위치에 마련되어 있다. 그러면 유로 플레이트(152) 및 덮개 플레이트(153)에 와전류(i)가 발생한 경우에도, 제1 노치(152d) 및 제2 노치(153d)에 의해 절연되어 양 부재의 와전류(i)를 적절히 분단할 수 있게 된다. 또한 유로(151)와 겹치지 않는 위치에 제1 노치(152d) 및 제2 노치(153d)가 마련되어 있기 때문에 강성을 해치지 않는다. 제2 노치(153d)도, 제1 노치(152d)와 마찬가지로 레이저 가공기 등으로 슬릿 가공함으로써 형성된다. 제1 노치(152d)나 제2 노치(153d)는 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 일직선형으로 연속하여 마련되어 있어도 좋고, 복수로 분할되어 있어도 좋다.The second notch 153d is provided at the same position as the first notch 152d in the vertical direction of the paper (FIG. 9). Then, even when eddy current (i) occurs in the flow plate 152 and the cover plate 153, the eddy current (i) of both members can be appropriately divided by being insulated by the first notch (152d) and the second notch (153d). It becomes possible. Additionally, since the first notch 152d and the second notch 153d are provided at positions that do not overlap the flow path 151, rigidity is not impaired. The second notch 153d, like the first notch 152d, is formed by slitting with a laser processing machine or the like. The first notch 152d and the second notch 153d may be provided continuously in a straight line parallel to the moving direction of the armature 10, or may be divided into plural pieces.

연통공(153a)은, 유출입 부재(154)와 유로(151)를 연통시키기 위한 관통공이다.The communication hole 153a is a through hole for communicating the inflow/outflow member 154 and the flow path 151.

1쌍의 유출입 부재(154)는, 냉각 매체를 유로(151)에 유출입시키기 위한 블록형 부재이며, 상부에 마련된 개구(154a)와, 유로(151)와 연결시키기 위한 연통공을 가진다. 유출입 부재(154)는, 코일(11)을 통해 2조의 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)을 장착해도 방해가 되지 않는 위치에 마련하는 것이 중요하고, 예를 들면 코일(11)을 장착하는 플레이트와 대향하는 플레이트인 덮개 플레이트(153)의 정면(153b)의 양단 상부에 장착하는 것이 바람직하다.The pair of inflow and outflow members 154 is a block-shaped member for allowing the cooling medium to flow in and out of the flow path 151, and has an opening 154a provided at the upper portion and a communication hole for connecting it to the flow path 151. It is important to provide the inflow and outflow member 154 in a position that does not interfere with the installation of the two sets of first and second cooling units 15 and 16 through the coil 11, for example, the coil 11 ) is preferably mounted on both ends of the front side (153b) of the cover plate (153), which is the plate opposite to the plate on which it is mounted.

1쌍의 분기 부재(155)는, 한쪽의 유출입 부재(154)로부터 유입된 냉각 매체를 복수의 유로(151)로 분기하는 부재이며, 또 복수의 유로(151)를 연결하여 냉각 매체를 모아 다른쪽 유출입 부재(154)로부터 배출하는 부재이다. 분기 부재(155)는, 예를 들면 매니폴드가 사용된다. 분기 부재(155)는 장방각형이며, 중심부에 장방형의 홈(155a)을 구비한다. 분기 부재(155)는, 유로 플레이트(152)의 코일(11)을 장착하는 배면(152e) 양단에 상하 방향으로 신장되어 각각 마련된다. 분기 부재(155)는, 코일(11)을 사이에 끼운 상태에서 코일(11)과 접촉되어 있거나 또는 절연재를 개재하여 밀착되어 있다. 또 분기 부재(155)의 두께는, 코일(11)의 두께와 동일하거나 또는 코일(11)의 두께보다 작게 형성되어 있다.A pair of branch members 155 is a member that branches the cooling medium flowing in from one inlet/outlet member 154 into a plurality of flow paths 151, and connects the plurality of flow paths 151 to collect the cooling medium and transfer it to another. It is a member that discharges from the side inflow and outflow member 154. For the branch member 155, a manifold is used, for example. The branch member 155 is rectangular and has a rectangular groove 155a at its center. The branch members 155 are provided at both ends of the back surface 152e on which the coil 11 of the channel plate 152 is mounted, extending in the vertical direction. The branch member 155 is in contact with the coil 11 with the coil 11 sandwiched therebetween, or is in close contact with the coil 11 through an insulating material. In addition, the thickness of the branch member 155 is formed to be equal to or smaller than the thickness of the coil 11.

홈(155a)은, 유출입 부재(154)로부터 유입되는 냉각 매체 혹은 복수의 유로(151)로부터 유출된 냉각 매체를 일시적으로 모으는 공간이다. 홈(155a)의 지면 상하 방향(도 8)의 단면 형상은, 유로 플레이트(152)의 장공(152b)와 동일한 형상을 이룬다.The groove 155a is a space that temporarily collects the cooling medium flowing in from the inflow and outflow member 154 or the cooling medium flowing out from the plurality of flow paths 151. The cross-sectional shape of the groove 155a in the vertical direction (FIG. 8) of the groove 155a has the same shape as the long hole 152b of the flow path plate 152.

(1. 3. 제1 냉각 유닛(15) 내의 냉각 매체의 흐름)(1. 3. Flow of cooling medium in first cooling unit 15)

다음으로, 제1 냉각 유닛(15) 내의 냉각 매체의 흐름을 설명하기로 한다.Next, the flow of the cooling medium in the first cooling unit 15 will be described.

한쪽 유출입 부재(154)의 개구(154a)로부터 유입된 냉각 매체는, 덮개 플레이트(153)의 연통공(153a), 유로 플레이트(152)의 장공(152b)을 통해 한쪽 분기 부재(155)의 홈(155a)에 유입되고, 그 후, 복수의 유로(151)로 분기되어 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 제1 냉각 유닛(15)의 일단으로부터 타단으로 흐른다. 그리고, 냉각 매체는 복수의 유로(151)로부터 장공(152b)을 통해 다른쪽 분기 부재(155)의 홈(155a)에 모아지고, 덮개 플레이트(153)의 연통공(153a)을 통해 다른쪽 유출입 부재(154)의 개구(154a)로부터 유출된다.The cooling medium flowing in from the opening 154a of one of the inflow and outflow members 154 passes through the communication hole 153a of the cover plate 153 and the long hole 152b of the flow path plate 152 into the groove of one branch member 155. It flows into (155a), and then branches off into a plurality of flow paths 151 and flows from one end of the first cooling unit 15 to the other end in parallel with the moving direction of the armature 10. Then, the cooling medium is collected from the plurality of flow paths 151 through the long hole 152b into the groove 155a of the other branch member 155, and flows in and out of the other side through the communication hole 153a of the cover plate 153. It flows out from the opening 154a of the member 154.

(1. 4. 전기자(10)의 제조 방법)(1. 4. Manufacturing method of armature 10)

전기자(10)를 제조할 경우, 병설된 코일(11)의 상부에 접촉 또는 근접하게 상측 보냉 부재(12)를 배치하고, 하부에 코일(11)과 접촉 또는 근접하게 하측 보냉 부재(13)를 배치한다. 그리고 유로 플레이트(152), (162)의 배면(152e), (162e)에 코일(11)을 밀착시키고, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 코일(11)을 끼워 배치한다. 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 코일(11)을 끼워 배치하면, 양단의 분기 부재(155), (165)와 코일(11)의 단부가 접촉 혹은 근접한 상태가 된다. 마지막으로, 덮개 플레이트(153), (163)의 정면(153b), (163b)의 상측에 장착 부재(14)를 각각 배치하고, 볼트 체결에 의해 상부 및 하부의 복수 개소를 고정시켜 전기자(10)를 형성한다.When manufacturing the armature 10, the upper cold insulating member 12 is placed in contact with or close to the upper part of the juxtaposed coil 11, and the lower cold insulating member 13 is placed in contact with or close to the coil 11 at the lower part. Place it. Then, the coil 11 is brought into close contact with the back surfaces 152e and 162e of the flow plates 152 and 162, and the coil 11 is sandwiched between the first and second cooling units 15 and 16. Place it. When the coil 11 is sandwiched between the first and second cooling units 15 and 16, the branch members 155 and 165 at both ends and the ends of the coil 11 are in contact with or close to each other. . Finally, the mounting members 14 are placed on the upper sides of the front faces 153b and 163b of the cover plates 153 and 163, respectively, and the upper and lower parts are fixed by bolting to secure the armature 10. ) to form.

상기 제조 방법에서는 유로 플레이트(152), (162)의 배면(152e), (162e)에 코일(11)을 밀착시킨 예를 설명하였으나, 덮개 플레이트(153), (163)의 배면에 코일(11)을 밀착시켜 코일(11)을 끼워 배치해도 좋다.In the above manufacturing method, an example has been described in which the coil 11 is brought into close contact with the back surfaces 152e and 162e of the flow plates 152 and 162, but the coil 11 is attached to the back surfaces 153 and 163 of the cover plates 153 and 163. ) may be placed in close contact with the coil 11.

이와 같이, 코일(11)은 상측 보냉 부재(12), 하측 보냉 부재(13), 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)에 의해 주위가 고정되어 있기 때문에, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)에만 냉각 매체가 흐르고 있는 상태라 해도 코일(11) 전체를 적절히 냉각시킬 수 있다. 또한 몰드 수지를 개재시키지 않고 코일(11)이 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16) 사이에 끼워진 상태로 고정되어 있기 때문에, 몰드 수지를 개재하여 고정시키는 것보다도 전기자(10)의 강도를 향상시킬 수 있게 되어 진동 특성이 우수한 전기자(10)를 제공할 수 있다.In this way, since the coil 11 is fixed around the upper cold insulating member 12, the lower cold insulating member 13, and the first and second cooling units 15 and 16, the first and second cooling units 15 and 16 Even if the cooling medium is flowing only through the cooling units 15 and 16, the entire coil 11 can be properly cooled. In addition, since the coil 11 is fixed in a state sandwiched between the first and second cooling units 15 and 16 without mold resin, the armature 10 is more stable than when fixed through mold resin. The strength can be improved, making it possible to provide the armature 10 with excellent vibration characteristics.

또, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)은 각각 독립적으로 유출입 부재(154), (164), 분기 부재(155), (165)를 구비하고 있기 때문에, 전기자(10)에 2조의 냉각 유닛을 사용했다고 해도 냉각 유닛 하나로 누액 등의 시험을 할 수 있어 생산성이 우수한 냉각 유닛을 제공할 수 있다.In addition, since the first and second cooling units 15 and 16 are each independently provided with inflow and outflow members 154 and 164 and branch members 155 and 165, the armature 10 Even if two cooling units are used, tests such as leakage can be performed with just one cooling unit, providing a cooling unit with excellent productivity.

그리고, 제1 냉각 유닛(15)의 유로 플레이트(152) 및 덮개 플레이트(153)에는, 제1 노치(152d) 및 제2 노치(153d)가 마련되고, 이 제1 노치(152d) 및 제2 노치(153d)는 유로 플레이트(152)의 칸막이(152c) 및 칸막이(152c) 주변의 비교적 강도가 큰 개소에 마련되어 있기 때문에, 강성을 해치지 않고 와전류의 영향을 최소한으로 억제할 수 있게 된다.And, a first notch 152d and a second notch 153d are provided on the flow path plate 152 and the cover plate 153 of the first cooling unit 15, and the first notch 152d and the second notch 153d are provided. Since the notch 153d is provided in relatively strong locations around the partition 152c and the partition 152c of the flow path plate 152, the influence of eddy currents can be minimized without impairing rigidity.

<2. 제2 실시 형태><2. Second Embodiment>

(2. 1. 제1, 제2 및 제3 냉각 유닛(15), (16), (17)의 구성)(2. 1. Configuration of the first, second and third cooling units (15), (16), (17))

도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 사시도이며, 도 14는, 상기 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 정면도이다. 도 15는, 상기 실시 형태에 관한 전기자(110)를 도시한 평면도이다.FIG. 13 is a perspective view showing the armature 110 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a front view showing the armature 110 according to the above embodiment. Fig. 15 is a plan view showing the armature 110 according to the above embodiment.

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 전기자(10)는, 2조의 냉각 유닛을 사용한 구성이었으나, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전기자(110)는, 3조의 냉각 유닛을 사용한 구성이며, 그 외의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 마찬가지의 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.The armature 10 according to the first embodiment of the present invention has a configuration using two cooling units, but the armature 110 according to the second embodiment of the present invention has a configuration using three cooling units. Since the configuration is the same as that of the first embodiment, similar configurations are given the same reference numerals and description is omitted.

본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전기자(110)는, 제1 코일열(111a)과, 제2 코일열(111b)과, 코일(11)을 냉각시키기 위한 제1 냉각 유닛(15)과, 제2 냉각 유닛(16)과, 제3 냉각 유닛(17)과, 제1 상측 보냉 부재(112a)와, 제2 상측 보냉 부재(112b)와, 제1 하측 보냉 부재(113a)와, 제2 하측 보냉 부재(113b)와, 장착 부재(14)를 구비한다. 전기자(110)는 전체적으로 단면 T자형으로 형성되어 있다.The armature 110 according to the second embodiment of the present invention includes a first coil array 111a, a second coil array 111b, and a first cooling unit 15 for cooling the coil 11, The second cooling unit 16, the third cooling unit 17, the first upper cold insulating member 112a, the second upper cold insulating member 112b, the first lower cold insulating member 113a, and the second It is provided with a lower cold insulation member 113b and a mounting member 14. The armature 110 is formed as a whole to have a T-shaped cross section.

복수의 코일(11)이 소정의 방향으로 병설되어 있고, 제1 코일열(111a) 및 제2 코일열(111b)이 형성되어 있다.A plurality of coils 11 are arranged side by side in a predetermined direction, and a first coil array 111a and a second coil array 111b are formed.

제1 냉각 유닛(15) 및 제2 냉각 유닛(16)은, 코일(11)을 양측에서부터 끼워 고정시키는 1쌍의 평판형 냉각 부재이며, 제1 실시 형태의 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과 마찬가지의 구성이다.The first cooling unit 15 and the second cooling unit 16 are a pair of flat cooling members that fit and secure the coil 11 from both sides, and the first and second cooling units 15 of the first embodiment are ), It is the same configuration as (16).

제3 냉각 유닛(17)은, 제1 코일열(111a)과 제2 코일열(111b) 사이에 끼워지도록 배치되는 냉각 부재이며(도 13), 제1 코일열(111a)과 제2 코일열(111b) 사이에 나사 고정 등의 기계적 접합 또는 PVA 수지나 에폭시 수지 등의 접착제에 의해 몰드 수지를 개재시키지 않고 직접 밀착되어 있다.The third cooling unit 17 is a cooling member arranged to be sandwiched between the first coil array 111a and the second coil array 111b (FIG. 13), and the first coil array 111a and the second coil array 111b. (111b) is directly adhered to each other without mold resin intervening by mechanical bonding such as screw fixing or adhesive such as PVA resin or epoxy resin.

제3 냉각 유닛(17)은, 유로 플레이트(172)와, 덮개 플레이트(173)와, 냉각 매체가 유출입하는 1쌍의 유출입 부재(174)와, 1쌍의 분기 부재(175)를 구비한다.The third cooling unit 17 includes a flow path plate 172, a cover plate 173, a pair of inflow and outflow members 174 through which the cooling medium flows in and out, and a pair of branch members 175.

유로 플레이트(172) 및 덮개 플레이트(173)는 전체 형상이 동일한 평판형 부재이며, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과 마찬가지로, 겹침으로써 유로 플레이트(172)와 덮개 플레이트(173) 사이에 복수의 유로를 형성한다.The flow path plate 172 and the cover plate 173 are flat members with the same overall shape, and like the first and second cooling units 15 and 16, the flow path plate 172 and the cover plate 173 are overlapped. ) to form a plurality of flow paths between them.

유로 플레이트(172) 및 덮개 플레이트(173)의 지면 좌우 방향의 크기(도 14)는 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)의 유로 플레이트(152), (162), 덮개 플레이트(153), (163)와 비교하여 유출입 부재(154), (164)의 크기의 2배만큼 크게 형성되어 있다. 따라서, 전기자(110)를 제조할 때에 3조의 냉각 유닛을 사용하더라도 유출입 부재(174)의 두께에 의존하지 않고 얇게 형성할 수 있다.The sizes of the flow path plate 172 and the cover plate 173 in the left and right directions on the ground (FIG. 14) are the flow path plates 152 and 162 of the first and second cooling units 15 and 16, and the cover plate ( Compared to 153) and 163, it is formed to be twice the size of the inflow and outflow members 154 and 164. Therefore, even if three sets of cooling units are used when manufacturing the armature 110, it can be formed thinly without depending on the thickness of the inflow and outflow members 174.

또, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과 마찬가지로, 제3 냉각 유닛(17)의 유로 플레이트(172)는 유로가 되는 홈과, 홈과 홈 사이를 구획하기 위한 칸막이와, 칸막이의 중심에 마련된 제1 노치를 구비하고, 덮개 플레이트(173)는 제2 노치를 가진다. 또, 제3 냉각 유닛(17) 내의 냉각 매체의 흐름이나 그 외의 구조도 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과 마찬가지이다.In addition, similarly to the first and second cooling units 15 and 16, the flow path plate 172 of the third cooling unit 17 includes a groove serving as a flow path, a partition for dividing the groove between the grooves, and It has a first notch provided at the center of the partition, and the cover plate 173 has a second notch. Additionally, the flow of the cooling medium and other structures in the third cooling unit 17 are the same as those of the first and second cooling units 15 and 16.

제1 및 제2 상측 보냉 부재(112a), (112b)는, 전기자(110)의 상부의 온도 상승을 막기 위한 블록형 부재이다. 제1 상측 보냉 부재(112a)는, 제1 코일열(111a)의 상부에 제1 코일열(111a)과 접촉하거나 또는 근접한 상태로 배치된다. 또 제2 상측 보냉 부재(112b)는, 제2 코일열(111b) 위에, 제2 코일열(111b)과 접촉하거나 또는 근접한 상태로 배치된다. 제1 상측 보냉 부재(112a)의 두께는 제1 코일열(111a)의 두께와 동일하고, 제2 상측 보냉 부재(112b)의 두께는 제2 코일열(111b)의 두께와 동일하다. 제1 상측 보냉 부재(112a)는 제1 및 제3 냉각 유닛(15), (17) 사이에 끼워져 설치되고, 제2 상측 보냉 부재(112b)는 제2 및 제3 냉각 유닛(16), (17) 사이에 끼워져 설치된다. 제1 및 제2 상측 보냉 부재(112a), (112b)는, 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있다.The first and second upper cold insulating members 112a and 112b are block-shaped members for preventing the temperature of the upper part of the armature 110 from increasing. The first upper cold insulating member 112a is disposed on the upper part of the first coil array 111a in a state in contact with or close to the first coil array 111a. Additionally, the second upper cold insulating member 112b is disposed on the second coil array 111b in a state in contact with or close to the second coil array 111b. The thickness of the first upper cooling member 112a is the same as the thickness of the first coil array 111a, and the thickness of the second upper cooling member 112b is the same as the thickness of the second coil array 111b. The first upper cold insulating member 112a is installed sandwiched between the first and third cooling units 15 and 17, and the second upper cold insulating member 112b is installed between the second and third cooling units 16 and (17). 17) It is installed sandwiched in between. The first and second upper cold insulating members 112a and 112b are formed of metal, ceramic or resin.

제1 및 제2 하측 보냉 부재(113a), (113b)는, 전기자(110)의 하부의 온도 상승을 막기 위한 블록형 부재이며, 제1 코일열(111a) 및 제2 코일열(111b)의 하부에 각각 접촉 또는 근접하여 배치된다. 제1 하측 보냉 부재(113a)의 두께는 제1 코일열(111a)의 두께와 동일하고, 제2 하측 보냉 부재(113b)의 두께는 제2 코일열(111b)의 두께와 동일하다. 제1 하측 보냉 부재(113a)는 제1 및 제3 냉각 유닛(15), (17) 사이에 끼워져 설치되고, 제2 하측 보냉 부재(113b)는 제2 및 제3 냉각 유닛(16), (17) 사이에 끼워져 설치된다. 제1 및 제2 하측 보냉 부재(113a), (113b)는 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있다.The first and second lower cold insulating members 113a and 113b are block-shaped members for preventing a temperature rise in the lower part of the armature 110, and are located at the center of the first coil array 111a and the second coil array 111b. They are placed in contact with or close to each other at the bottom. The thickness of the first lower cooling member 113a is the same as the thickness of the first coil array 111a, and the thickness of the second lower cooling member 113b is the same as the thickness of the second coil array 111b. The first lower cold insulating member 113a is installed sandwiched between the first and third cooling units 15 and 17, and the second lower cold insulating member 113b is installed between the second and third cooling units 16 and ( 17) It is installed sandwiched in between. The first and second lower cooling members 113a and 113b are made of metal, ceramic or resin.

(2. 2. 전기자(110)의 제조 방법)(2. 2. Manufacturing method of armature 110)

전기자(110)를 제조하는 경우, 제3 냉각 유닛(17)을 제1 코일열(111a)와 제2 코일열(111b) 사이에 끼워지도록 배치하고, 제1 코일열(111a)의 상부에 접촉 또는 근접하여 제1 상측 보냉 부재(112a)를 배치하고, 하부에 제1 하측 보냉 부재(113a)를 배치한다. 마찬가지로 제2 코일열(111b)의 상부에 접촉 또는 근접하여 제2 상측 보냉 부재(112b)를 배치하고, 하부에 제2 하측 보냉 부재(113b)를 배치한다. 그리고 유로 플레이트(152)의 배면(152e)에 제1 코일열(111a)을 밀착시키고, 유로 플레이트(162)의 배면(162e)에 제2 코일열(111b)을 밀착시키고, 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)을 배치한다. 마지막으로, 덮개 플레이트(153), (163)의 정면(153b), (163b)의 상측에 장착 부재(14)를 각각 배치하고, 볼트 체결에 의해 상부 및 하부의 복수 개소를 고정시켜 전기자(110)를 형성한다.When manufacturing the armature 110, the third cooling unit 17 is arranged to be sandwiched between the first coil array 111a and the second coil array 111b, and contacts the top of the first coil array 111a. Alternatively, the first upper cold insulating member 112a is disposed close to it, and the first lower cold insulating member 113a is disposed below. Similarly, the second upper cold insulating member 112b is disposed in contact with or close to the upper part of the second coil array 111b, and the second lower cold insulating member 113b is disposed below. And the first coil array 111a is brought into close contact with the back surface 152e of the flow path plate 152, and the second coil array 111b is brought into close contact with the back surface 162e of the flow path plate 162. Place cooling units (15) and (16). Finally, mounting members 14 are placed on the upper sides of the front faces 153b and 163b of the cover plates 153 and 163, respectively, and the upper and lower parts are fixed at multiple locations by fastening bolts to form the armature 110. ) to form.

이와 같이, 본 실시 형태의 전기자(110)는, 3조의 냉각 유닛을 사용하여 냉각하기 때문에, 코일이 적층되어 두께가 있는 부재라도 적절히 냉각할 수 있다. 또한 냉각 유닛은 각각 구조가 독립되어 있기 때문에, 전기자(110)에 3조의 냉각 유닛을 사용했다고 해도 냉각 유닛 하나로 누액 등의 시험을 할 수 있어 생산성이 우수한 냉각 유닛을 제공할 수 있다. In this way, since the armature 110 of the present embodiment is cooled using three sets of cooling units, even a thick member with stacked coils can be appropriately cooled. In addition, since each cooling unit has an independent structure, even if three sets of cooling units are used in the armature 110, tests such as leakage can be performed with one cooling unit, providing a cooling unit with excellent productivity.

<3. 제3 실시 형태><3. Third Embodiment>

도 16은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 제1 및 제2 코일(211), (311)을 도시한 사시도이며, 도 17는, 상기 실시 형태에 관한 전기자(210)를 도시한 정면도이다.FIG. 16 is a perspective view showing the first and second coils 211 and 311 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a front view showing the armature 210 according to the above embodiment. .

본 발명의 제1 및 제2 실시 형태에 관한 전기자(10), (110)는, 코일(11), 제1 및 제2 코일열(111a), (111b)이 평판형으로 형성되어 있는데 반해, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전기자(210)는, 제1 코일(211)이 평판형이 아닌 입체 형상으로 형성되어 있는 점이 다르고, 그 외의 구성 부재는 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 마찬가지의 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.In the armatures 10 and 110 according to the first and second embodiments of the present invention, the coil 11 and the first and second coil rows 111a and 111b are formed in a flat shape, The armature 210 according to the third embodiment of the present invention differs in that the first coil 211 is formed in a three-dimensional shape rather than a flat shape, and other structural members are the same as those in the first and second embodiments. Therefore, similar components are given the same reference numerals and descriptions are omitted.

본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전기자(210)는, 제1 코일(211)과 제2 코일(311)과 제1 및 제2 코일(211), (311)을 냉각시키기 위한 제1 냉각 유닛(115) 및 제2 냉각 유닛을 포함한다.The armature 210 according to the third embodiment of the present invention includes the first coil 211 and the second coil 311 and a first cooling unit for cooling the first and second coils 211 and 311. (115) and a second cooling unit.

제1 코일(211)은, 단선을 권회함으로써 도넛 형상으로 형성된 코일이며, 평판형의 1쌍의 평판부(211a), (211a)와, 서로 이웃한 평판부(211a)의 양단을 접속하는 1쌍의 굴곡부(211b), (211b)와, 중심에 마련된 구멍(211c)으로 구성되어 있다. 굴곡부(211b)는, 정면에서 보아 ㄷ자형을 이루고 평판부(211a)의 양단으로부터 세워 올려져 마련되어 있다. 제1 코일(211)이 복수 소정의 방향으로 병설되어 제3 코일열(211d)을 이룬다.The first coil 211 is a coil formed into a donut shape by winding a single wire, and connects a pair of flat plate parts 211a, 211a and both ends of the adjacent flat parts 211a. It is composed of a pair of bent portions 211b, 211b, and a hole 211c provided in the center. The bent portion 211b forms a U-shape when viewed from the front and is raised from both ends of the flat portion 211a. A plurality of first coils 211 are arranged in parallel in a predetermined direction to form a third coil array 211d.

제2 코일(311)은, 단선을 집중 권회함으로써 편평 도넛 판형으로 형성되어 있다. 제2 코일(311)은, 평판형의 1쌍의 평판부(311a), (311a)와, 제2 코일(311)의 중심에 마련된 구멍(311c)을 구비한다. 제2 코일(311)이 소정의 방향으로 병설되어 제4 코일열(311d)를 이룬다.The second coil 311 is formed into a flat donut plate shape by intensively winding a single wire. The second coil 311 includes a pair of flat plate portions 311a and 311a and a hole 311c provided at the center of the second coil 311. The second coils 311 are arranged side by side in a predetermined direction to form a fourth coil array 311d.

서로 이웃한 제1 코일(211)의 평판부(211a)끼리 접촉한 개소를 제4 코일열(311d)의 구멍(311c)에 삽입하고, 서로 이웃한 제2 코일(311)의 평판부(311a)끼리 접촉한 개소를 제3 코일열(211d)의 구멍(311c)에 삽입하면, 제3 및 제4 코일열(211d), (311d)이 굴곡부(211b)에서 적층되고, 또한 제3 및 제4 코일열(211d), (311d)의 평판부(211a), (311a)가 평면형으로 이어진 코일의 집합체가 형성된다.The point where the flat plate parts 211a of the adjacent first coils 211 are in contact with each other is inserted into the hole 311c of the fourth coil row 311d, and the flat plate parts 311a of the adjacent second coils 311 are inserted into the holes 311c of the fourth coil row 311d. ) When the point where they are in contact with each other is inserted into the hole 311c of the third coil row 211d, the third and fourth coil rows 211d and 311d are stacked at the bent portion 211b, and the third and fourth coil rows 211d and 311d are stacked at the bent portion 211b. The flat portions 211a and 311a of the four coil arrays 211d and 311d are connected in a planar shape to form an assembly of coils.

제1 냉각 유닛(115) 및 제2 냉각 유닛은, 제3 및 제4 코일열(211d), (311d)을 양쪽으로부터 끼워 고정시키는 1쌍의 평판형 냉각 부재이며, 제1 및 제2 코일(211), (311)의 평판부(211a), (311a)의 영역만 냉각시키도록 평판부(211a), (311a)의 영역 정면 및 배면에 마련되어 있다. 그 외의 구성은 제1 실시 형태의 제1 및 제2 냉각 유닛(15), (16)과 마찬가지의 구성이므로 설명을 생략한다.The first cooling unit 115 and the second cooling unit are a pair of flat cooling members that fit and secure the third and fourth coil rows 211d and 311d from both sides, and the first and second coils ( 211) and 311 are provided on the front and back surfaces of the flat portions 211a and 311a so as to cool only the portions of the flat portions 211a and 311a. The other configurations are similar to those of the first and second cooling units 15 and 16 of the first embodiment, so description is omitted.

이와 같이, 형상이 평판형이 아닌 입체적으로 형성된 코일을 사용한 전기자(210)라 해도, 제1 냉각 유닛(115) 및 제2 냉각 유닛을 평판형으로 형성된 평판부(211a), (311a)의 정면 및 배면에 장착함으로써 구조의 대폭 변경을 필요로 하지 않고 생산성이 우수한 냉각 유닛을 제공할 수 있다.In this way, even if the armature 210 uses a three-dimensional coil rather than a flat shape, the first cooling unit 115 and the second cooling unit are formed on the front side of the flat portions 211a and 311a formed in a flat shape. And by mounting it on the back, a cooling unit with excellent productivity can be provided without requiring a significant change in structure.

<4. 제4 실시 형태><4. Fourth Embodiment>

(4. 1. 유로 플레이트(452)의 구성)(4. 1. Configuration of Euro plate 452)

도 18 및 도 19는, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유로 플레이트(452)를 도시한 모식도이다. 도 20은, 도 19의 C-C 단면 확대도이다. 18 and 19 are schematic diagrams showing the flow path plate 452 according to the fourth embodiment of the present invention. Figure 20 is an enlarged view of the cross section C-C of Figure 19.

제4 실시 형태에 관한 유로 플레이트(452)는, (1) 제1 실시 형태에 관한 유로 플레이트(152)의 장공(152b)와 분기 부재(155) 대신에 분기·합류부(452b)를 마련한 점, (2) 홈(152a) 또는 분기·합류부(452b)의 적어도 어느 하나의 영역에 복수의 보강 기둥(452f)을 마련한 점이 다르고, 그 외의 구성 부재는 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 마찬가지의 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 여기서, 도 18 및 도 19는 편의상, 냉각 매체가 통과하는 영역을 복수의 점의 영역으로서 도시하고 있다. 또 유로 플레이트는, 제1 냉각 유닛(15)의 유로 플레이트(452)와 제2 냉각 유닛(16)의 유로 플레이트가 존재하지만, 동일한 구조이므로 유로 플레이트(452)에 관해 대표로 설명하고, 제2 냉각 유닛(16)의 유로 플레이트의 설명은 생략한다.The flow path plate 452 according to the fourth embodiment has the following points: (1) a branch/convergence portion 452b is provided in place of the long hole 152b and branch member 155 of the flow path plate 152 according to the first embodiment; , (2) The difference is that a plurality of reinforcing columns 452f are provided in at least one area of the groove 152a or the branch/convergence portion 452b, and other structural members are the same as those of the first embodiment, so the same. Regarding the configuration, the same symbol is used and description is omitted. Here, Figures 18 and 19 show the area through which the cooling medium passes as an area of a plurality of points for convenience. In addition, the flow path plate includes a flow path plate 452 of the first cooling unit 15 and a flow path plate of the second cooling unit 16, but since the flow path plate 452 has the same structure, the flow path plate 452 will be representatively described, and the flow path plate 452 of the second cooling unit 16 will be described. Description of the flow path plate of the cooling unit 16 is omitted.

유로 플레이트(452)는, 유로(151)가 되는 홈(152a)과, 홈(152a)의 양단에 마련된 분기·합류부(452b)와, 홈(152a)와 홈(152a)의 사이를 구획하기 위한 칸막이(152c)와, 칸막이(152c)의 중심에 마련된 제1 노치(152d)와, 홈(152a) 또는 분기·합류부(452b)의 적어도 어느 하나의 영역에 마련된 복수의 보강 기둥(452f)을 구비한다(도 18-도 20).The flow path plate 452 divides the groove 152a, which becomes the flow path 151, between the branching and converging portions 452b provided at both ends of the groove 152a, and between the grooves 152a and the grooves 152a. A partition 152c for the partition 152c, a first notch 152d provided at the center of the partition 152c, and a plurality of reinforcing pillars 452f provided in at least one area of the groove 152a or the branch/convergence portion 452b. It is provided (Figures 18-20).

분기·합류부(452b)는, 홈(152a)의 양단에 마련된 한쪽 영역이 유출입 부재(154)로부터 유입된 냉각 매체를 복수의 유로(151)로 분기하는 영역이며, 다른쪽 영역이 복수의 유로(151)를 연결하여 냉각 매체를 모으고, 다른쪽의 유출입 부재(154)로부터 배출하는 영역이다. 분기·합류부(452b)는, 복수의 홈(152a)으로부터 연속하여 오목한 상태로 형성되어 있으며 지면 상하 방향으로 신장되어 마련된다(도 18, 도 19).The branch/convergence portion 452b is an area provided at both ends of the groove 152a, where one area branches the cooling medium flowing in from the inflow and outflow member 154 into a plurality of flow paths 151, and the other area provides a plurality of flow paths. This is an area where the cooling medium is collected by connecting (151) and discharged from the inflow and outflow member (154) on the other side. The branch/join portion 452b is formed in a concave state continuously from a plurality of grooves 152a and extends in the vertical direction of the paper (FIGS. 18 and 19).

보강 기둥(452f)은, 홈(152a) 또는 분기·합류부(452b)의 저면으로부터 볼록하게 세워져 형성된 보강 부재이며, 홈(152a)이나 분기·합류부(452b)에 소정 간격으로 복수 마련되어 있다. 또 보강 기둥(452f)은, 단면 원형으로 직경이 약 3mm 이하로 형성되어 있다. 보강 기둥(452f)은 분기·합류부(452b)에만 마련되어 있어도 좋고(도 18), 분기·합류부(452b)와 홈(152a)에 마련되어 있어도 좋다(도 19). 보강 기둥(452f)의 직경, 배치하는 수, 배치하는 간격 및 배치하는 위치는, 보강 기둥(452f)을 배치함에 따른 압력 손실, 냉각 매체의 유속, 안전률, 최대 응력 및 최대 변위를 고려하여 최적의 수치나 위치가 선정된다.The reinforcing column 452f is a reinforcing member formed to protrude from the bottom of the groove 152a or the branching/converging portion 452b, and is provided in plural numbers at predetermined intervals in the groove 152a or the branching/converging portion 452b. Additionally, the reinforcing pillar 452f is formed to have a circular cross-section and a diameter of about 3 mm or less. The reinforcing pillar 452f may be provided only at the branch/convergence part 452b (FIG. 18), or may be provided at the branch/convergence part 452b and the groove 152a (FIG. 19). The diameter, number of reinforcement columns 452f, arrangement spacing, and arrangement position are optimal considering the pressure loss due to arrangement of the reinforcement columns 452f, the flow rate of the cooling medium, the safety factor, the maximum stress, and the maximum displacement. The number or location is selected.

유로 플레이트(452)와 덮개 플레이트(153)를 겹치면, 보강 기둥(452f)의 덮개 플레이트(153)측의 면이 덮개 플레이트(153)와 접촉하여 덮개 플레이트(153)와 접착된다. 홈(152a), 분기·합류부(452b), 보강 기둥(452f)은 평판을 에칭 등에 의해 가공함으로써 일체로 형성된다.When the flow path plate 452 and the cover plate 153 overlap, the surface of the reinforcement pillar 452f on the cover plate 153 side contacts the cover plate 153 and is adhered to the cover plate 153. The groove 152a, the branch/convergence portion 452b, and the reinforcing pillar 452f are formed integrally by processing a flat plate by etching or the like.

점성력 저감을 고려하여 냉각 유닛을 얇게 한 경우, 냉각 유닛 내를 흐르는 냉각 매체의 압력에 의해 냉각 유닛 자체가 팽창 변형되고, 최악의 경우에는 전기자가 파손되는 문제가 있다. 따라서, 복수의 보강 기둥(452f)을 홈(152a)이나 분기·합류부(452b)에 마련함으로써 냉각 매체가 통과하는 위치의 유로 플레이트(452)와 덮개 플레이트(153)의 고착을 강고하게 하여 압력에 의한 변형을 억제할 수 있다.When the cooling unit is made thin in consideration of reducing the viscous force, the cooling unit itself expands and deforms due to the pressure of the cooling medium flowing within the cooling unit, and in the worst case, there is a problem that the armature is damaged. Therefore, by providing a plurality of reinforcing columns 452f in the groove 152a or the branch/convergence portion 452b, the attachment of the flow path plate 452 and the cover plate 153 at the position through which the cooling medium passes is strengthened, thereby reducing pressure. Deformation caused by can be suppressed.

(4. 2. 제1 냉각 유닛(15) 내의 냉각 매체의 흐름)(4.2. Flow of cooling medium in first cooling unit 15)

한쪽의 유출입 부재(154)의 개구(154a)로부터 유입된 냉각 매체는, 덮개 플레이트(153)의 연통공(153a)을 통해 한쪽의 분기·합류부(452b)에 유입된다. 그 후, 냉각 매체는 복수의 유로(151)로 분기되어 전기자(10)의 이동 방향과 평행하게 제1 냉각 유닛(15)의 일단으로부터 타단으로 흘러 다른쪽의 분기·합류부(452b)에 모인다. 그리고, 덮개 플레이트(153)의 연통공(153a)을 통해 다른쪽의 유출입 부재(154)의 개구(154a)로부터 유출된다.The cooling medium flowing in from the opening 154a of the inflow and outflow member 154 on one side flows into the branch/convergence portion 452b on one side through the communication hole 153a of the cover plate 153. After that, the cooling medium branches into a plurality of flow paths 151 and flows from one end of the first cooling unit 15 to the other end in parallel with the moving direction of the armature 10 and collects in the branch/convergence portion 452b on the other side. . Then, it flows out from the opening 154a of the other inflow and outflow member 154 through the communication hole 153a of the cover plate 153.

이상, 본 발명에 관한 다양한 실시 형태를 설명하였으나, 이것들은 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 의도는 아니다. 해당 신규 실시 형태는, 그 외의 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경이 가능하다. 해당 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 동시에 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.Although various embodiments of the present invention have been described above, these are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The new embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The embodiment or its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and their equivalent scope.

10, 110, 210 전기자
12 상측 보냉 부재
13 하측 보냉 부재
14 장착 부재
15 제1 냉각 유닛
152, 162, 452 유로 플레이트
153, 163 덮개 플레이트
154, 164 유출입 부재
155, 165 분기 부재
16 제2 냉각 유닛
17 제3 냉각 유닛
20 계자
100 리니어 모터10, 110, 210 armature
12 Upper cold insulation member
13 Lower cold insulation member
14 Mounting member
15 First cooling unit
152, 162, 452 Euro plates
153, 163 cover plate
154, 164 Absence of inflow and outflow
Absence of branches 155 and 165
16 Second cooling unit
17 Third cooling unit
20 steps
100 linear motor

Claims

An armature of a linear motor having a first cooling unit and a second cooling unit having a plurality of coils arranged in parallel by winding a single wire and a plurality of passages through which a cooling medium flows, comprising:
The first cooling unit and the second cooling unit include a flat flow path plate and a cover plate,
The flow path plate has a plurality of grooves provided parallel to the direction of movement of the armature from one end of the flow path plate to the other end, and a plurality of partitions for dividing adjacent grooves,
The flow path plate and the cover plate overlap, and a plurality of flow paths parallel to the moving direction of the armature are formed between the flow path plate and the cover plate by the groove and the partition,
The partition of the passage plate is provided with a plurality of first notches formed parallel to the moving direction of the armature, and the cover plate is provided with a plurality of second notches formed parallel to the moving direction of the armature, and the passage plate Alternatively, the armature is characterized in that the coil is tightly fixed to the rear surface of the cover plate and the coil is sandwiched by the first cooling unit and the second cooling unit.

In claim 1,
An armature characterized in that the second notch is provided at the same position as the first notch in the vertical direction.

In claim 1,
An armature, characterized in that a plurality of reinforcing pillars are provided in the groove.

In claim 1,
The armature includes an upper cold insulating member fixed to an upper part of the coil and a lower cold insulating member fixed to a lower part of the coil,
The armature, characterized in that the thickness of the upper and lower cold insulating members is the same as the thickness of the coil, and is fixed in a state sandwiched between the first cooling unit and the second cooling unit.

In claim 1,
The plurality of coils are arranged in parallel to form a first coil array and a second coil array, and a third cooling unit is tightly fixed and sandwiched between the first coil array and the second coil array. Armature with .

A linear motor comprising the armature according to any one of claims 1 to 5 and a field provided by a plurality of permanent magnets of different polarities arranged in a row.

A cooling unit for cooling the coil of a linear motor having a plurality of passages through which a cooling medium circulates,
The cooling unit includes a flat flow path plate and a cover plate,
The flow path plate has a plurality of grooves provided parallel to the direction of movement of the armature from one end of the flow path plate to the other end, and a plurality of partitions for dividing adjacent grooves,
The flow path plate and the cover plate overlap, and a plurality of flow paths parallel to the moving direction of the armature are formed between the flow path plate and the cover plate by the groove and the partition,
Cooling, characterized in that the partition of the flow path plate is provided with a plurality of first notches formed parallel to the moving direction of the armature, and the cover plate is provided with a plurality of second notches formed parallel to the moving direction of the armature. unit.