TW201714386A - 氣冷式線性馬達 - Google Patents

Abstract

本發明所提供之氣冷式線性馬達，係以獨立之端座元件供設於線性馬達之動子件一端上，並形成導引氣體流動之氣道且控制氣流之方向，據以於動子件之周側形成強制性之氣體對流，以達到對線性馬達散熱之功效者。

Description

氣冷式線性馬達

本發明係與電動機技術有關，特別是關於一種氣冷式線性馬達。

為提高電動機之運轉效率，維持電動機運作環境之溫度在較佳工作溫度下運作，而藉由幅射或傳導等散熱技術手段，將由電能所轉換成之熱能予以散逸，乃屬習知技術中迭有更新之技術內容，舉以於線性馬達技術範疇中所被公開之散熱機構為例，即有如第一圖所示將氣冷式散熱機構(1)設置於線性馬達之定子(2)構件上，據以對動子往返運動路徑所在空間之空氣體，全面性地形成強制之對流，亦有如第二圖所示將氣冷式散熱機構(3)設置於線性馬達之動子(4)構件上，俾以該散熱機構(3)於動子(4)周側形成局部之空氣強制對流。

無論係用以形成全面或局部之空氣對流，習知技術所提供之散熱技術，均需使線性馬達之動子(4)或定子(2)構件上，具有可供做為流體流動之通道構造存在，始得以將產生強制對流作用之氣流導引至線性馬達之各個不同部位上，如此一來，除衍生線性馬達之組成需因應通道之設置，而徒增體積外，由於通道之內徑通常係屬狹小，在鑽設上亦將造成加工之難度，使得製造效率不彰，成本增加，再者，以線性馬達之零組件作為散熱機構一部分之習知技術，亦難以被應用於在設計上不具有散熱機構之線 性馬達上，使得線性馬達之運用受到侷限。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種氣冷式線性馬達，其所具有之散熱機構不需改動線性馬達之動子構件或定子構件之構造，即可形成將外部氣源供給之氣流予以導引至動子構件周側之表面並進行流動，以遂散熱之功效，據此，該散熱機構乃得直接附設於既有未具有較佳散熱技術手段之習知線性馬達上，以提供較佳之散熱功效者。

緣是，為達成上述之目的，本發明所提供之氣冷式線性馬達者，係具有可將氣流導引至線性馬達之動子構件表面上進行流動之獨立氣流導引技術，並適於以附加式地設於作為散熱標的之動子構件之一側端上。

是以，具體而言，本發明所提供之氣冷式線性馬達，即係包含了有一定子件，具有一直線延伸之長形滑槽；一動子件，滑設於該定子件上並可沿該滑槽之長軸往復位移，具有一側部，穿伸於該滑槽中，周側並與該滑槽之內側槽壁相隔開來，一往向端面，係位於該側部對應於該滑槽長軸一端方向之端側上；一散熱部，具有一端座，係固設於該動子件位於該滑槽長軸方向之一端上，並與該往向端面相鄰，一氣道，設於該端座內，一出氣口，設於該端座上並與該氣道相通，用以導引氣體沿一朝向該往向端面所在之平面之出氣方向流動，據此，由外部氣源所供給之氣體注入該氣道後，即可進一步地經由該出氣口朝該動子件之表面流動，俾以藉由空氣之對流作用，達到對動子件散熱之功效，同時，是等用以形成氣流導引並控制流動方向之氣流導引技術，均係附麗於該端座上，因此，在組裝或使用上，僅需將該端座予以固定於預定之散熱標的上，即可達到散熱 之功效，其拆裝均屬便利。

進一步地，為適應或提高線性馬達之散熱需求，該出氣口所形成之出氣方向係可因應實際之需求而在數量或角度方向上予以變化，例如，或可透過改變該出氣方向與該往向端面或該往向端面所在平面間相隔之角度，以控制氣體流動之路徑，或可使氣口之數量為多數，並分別形成不同角度之出氣方向，據以對動子件進行較為全面之散熱。

再者，為有效利用氣體於該端座內部之流動，係可使該散熱部更包含有一介於該端座與該動子件間之氣室，且與該氣道連通，俾得使氣體在該氣道流動之同時，得以經由該氣室獲得與該動子件較大之接觸面積，以提高散熱之功效，進一步地，亦可使該氣室與該或各該出氣口間為連通之狀態。

其中，該氣室之形成，係可使該端座具有一塊狀之座身，以一側端面鄰接固設於該動子件上，一凹室，則凹設於該座身之一側端面上，並使凹室之開口受該座身所鄰接之該動子件對應部位所封閉，據以形成該氣室。

另外，該端座與該動子件間之結合，係可藉由黏著技術手段或以螺栓等連接元件進行固接，惟並不以之為限，凡得以將該端座穩固地結合於該動子件上之結合手段均屬可行，且無礙於本發明功效及目的之達成。

(1)‧‧‧氣冷式散熱機構

(2)‧‧‧定子

(3)‧‧‧氣冷式散熱機構

(4)‧‧‧動子

(10)(10’)(10”)(10''')‧‧‧氣冷式線性馬達

(20)‧‧‧定子件

(21)‧‧‧滑槽

(30)(30’)‧‧‧動子件

(31)‧‧‧側部

(32)‧‧‧往向端面

(33)‧‧‧復向端面

(34)(34”)(34''')‧‧‧頂部

(341)‧‧‧定位突出

(40)(40’)(40”)‧‧‧散熱部

(41)(41’)(41”)(41''')‧‧‧端座

(411”)(411''')‧‧‧座身

(412”)(412''')‧‧‧凹室

(4121''')‧‧‧凹入

(42)‧‧‧定位穿孔

(43)(43’)(43''')‧‧‧氣道

(44)(44”)(44''')‧‧‧出氣口

(441”)(441''')‧‧‧兩旁位置之出氣口

(442”)(442''')‧‧‧中央位置之出氣口

(443”)‧‧‧兩邊角位置之出氣口

(45’)(45”)‧‧‧氣室

(d1)(d1”)(d2”)(d1''')(d2''')(d3''')‧‧‧出氣方向

第一圖係一習知技術之立體圖。

第二圖係另一習知技術之立體圖。

第三圖係本發明第一較佳實施例之一端座之立體圖。

第四圖係本發明第一較佳實施例之立體組合圖。

第五圖係本發明第一較佳實施例沿第四圖5-5割線之剖視圖。

第六圖係本發明第一較佳實施例沿第四圖6-6割線之剖視圖。

第七圖係本發明第二較佳實施例之一端座之立體圖。

第八圖係本發明第二較佳實施例之立體組合圖。

第九圖係本發明第二較佳實施例沿第八圖9-9割線之剖視圖。

第十圖係本發明第二較佳實施例沿第八圖10-10割線之剖視圖。

第十一圖係本發明第三較佳實施例之一端座之立體圖。

第十二圖係本發明第三較佳實施例之立體組合圖。

第十三圖係本發明第三較佳實施例沿第十二圖13-13割線之剖視圖。

第十四圖係本發明第三較佳實施例沿第十二圖14-14割線之剖視圖。

第十五圖係本發明第四較佳實施例之一端座之立體圖。

第十六圖係本發明第四較佳實施例之立體組合圖。

第十七圖係本發明第四較佳實施例沿第十六圖17-17割線之剖視圖。

第十八圖係本發明第四較佳實施例沿第十六圖18-18割線之剖視圖。

第十九圖係本發明第四較佳實施例沿第十六圖19-19割線之剖視圖。

第二十圖係本發明第四較佳實施例沿第十六圖20-20割線之剖視圖。

以下，茲即舉以本發明之若干較佳實施例，並配合圖式作進一步之說明。

首先，請參閱第三圖至第六圖所示，在本發明第一較佳實施例中所提供之氣冷式線性馬達(10)，其主要乃係包含了有一定子件(20)、一動子件(30)以及二散熱部(40)。

其中，由於該定子件(20)與該動子件(30)係屬習知技術之範疇，是以對其具體詳細之技術內容即不予冗陳，而僅就其與本發明技術特徵有關之部分加以敘明，據此，該定子件(20)整體之斷面係概呈U形，具有一呈直線延伸之開放狀長形滑槽(21)。

而該動子件(30)則係滑設於該定子件(20)上，並可沿該滑槽(21)之長軸方向進行直線之往復位移，具有一概呈矩形板狀之側部(31)，係自該滑槽(21)之槽口穿伸於該滑槽(21)中，周側板面並與該滑槽(21)之內側槽壁間相隔開來，以於其間形成對應之開放氣隙，一往向端面(32)係位於該側部(31)對應於該滑槽(21)長軸一端方向之板端上，一復向端面(33)係相背於該往向端面(32)並與之平行地位於該側部(31)之另側板端上，一平行於該滑槽(21)長軸之直長條狀頂部(34)，係位於該滑槽(21)之槽口外，並與該側部(31)之一側固接。

各該散熱部(40)係分設於該頂部(34)之長軸兩端端面上，並分別與該往向端面(32)或該復向端面(33)相鄰，而各自具有一塊狀之端座(41)，係以一側塊面貼接於該頂部(34)之一對應端端面上，且以黏劑黏著或以螺栓連接元件進行鎖付等固接手段予以結合定位，一定位穿孔(42)，係貫設於該端座(41)上，用以與位於該頂部(34)一端之柱狀定位突出(341)穿套定位，俾便於定位，一氣道(43)係為設於該端座(41)內部以供氣體流動之流動空間，而於該端座(41)之頂側端面形成開放之進氣端，俾可藉由管接頭等習 知之管路連接元件與外部之氣體供應源連接，令氣體得引導進入該氣道(43)中，二出氣口(44)係與該氣道(43)連通地分設於該端座(41)中，並於該端座(41)之底端鄰近該動子件(30)之側緣上形成孔口，據以導引氣體沿一出氣方向(d1)分別朝向該往向端面(32)或該復向端面(33)所在之平面流出各該出氣口(44)外；其中，該出氣方向(d1)係指向於該側部(31)之兩側板緣位置，據以使氣流噴向介於該側部(31)兩側與該滑槽(21)間之氣隙空間中，以及使該出氣方向(d1)與該往向端面(32)或該復向端面(33)所在之平面間相隔一銳角之角度，使噴出之氣流得以傾斜地朝向該滑槽(21)空間之底部，以形成全面性之氣體對流作用，達到較佳之散熱功效。

藉由上述構件之組成，由如壓縮機等外部氣源所供給之高壓氣體，係可經由管路之連接，分別進入各該散熱部(40)之氣道(43)中，並進一步經由各該散熱部(40)之出氣口(44)導引，使氣體噴流分別沿著該出氣方向(d1)往該側部(31)所在位置噴出，藉以於該動子件(30)與該定子件(20)間形成全面性之氣體對流作用，據以獲得散熱之功效者，同時，由於各該散熱部(40)係分別具有對氣體流向之獨立導引作用，因此，在組裝加工上，僅需將各該端座(41)分設於該動子件(30)上，再以管路與外部氣源連接即可獲得散熱之功效，相較於習知技術而言，本發明所提供之技術內容係具有構造精簡、裝配簡單，且亦可直皆附設於未具散熱功效之既有線性馬達上，以提高既有線性馬達之運轉效率者。

續請參閱第七圖至第十圖所示，在本發明第二較佳實施例中所提供之氣冷式線性馬達(10’)，其係與前述第一較佳實施例具有大體上相 仿之技術內容，但與之有別者係，於本實施例中，係使各該散熱部(40’)分別更包含有一設於該端座(41’)內部且位於該氣道(43’)中段部位之封閉狀氣室(45’)空間，據以於該端座(41’)之內部形成較大空間，俾供與流動之氣流進行接觸，從而得將由該動子件(30’)傳導至該端座(41’)之熱能，予以適當地散逸，俾以提高散熱之功效者。

再請參閱第十一圖至第十四圖所示，在本發明第三較佳實施例中所提供之氣冷式線性馬達(10”)，其係具有與該第二較佳實施例間有大部分之相同構造存在，而其有別之構造則為：各該散熱部(40”)之端座(41”)係分別具有一塊狀之座身(411”)，係以一側端面鄰接於該頂部(34”)之對應端面上，一凹室(412”)係自該側端面往內凹伸適當之深度，並與各氣道(43”)及各該出氣口(44”)相連通，且使該凹室(412”)之開口端受該座身(411”)所鄰接之頂部(34”)對應部位所封閉，據以分別形成各該氣室(45”)。

同時，各該散熱部(40”)所分別具有之出氣口(44”)數量，係分別增加為三，並以兩旁位置之之出氣口(441”)形成相同於前述第一實施例之出氣方向(d1”)外，且使位於中央位置之出氣口(442”)所形成之出氣方向(d2”)係朝向該側部(31”)之板端端面，據以於該側部(31”)之兩端外側形成氣體對流，以提高散熱之功效者。

續請參閱第十六圖至第二十圖所示，在本發明第四較佳實施例中所提供之氣冷式線性馬達(10''')，其在構造上係與前述第三較佳實施例所揭之構造相仿，但有所不同者係，於本實施例中，除該座身(411''')在形狀上呈楔形以達縮小整體體積之功效外，在氣道(43''')與出氣口(44''')之數量 及構造上亦有所不同，具體而言：本實施例中之氣道(43''')係為以槽構造存在之兩槽狀空間，且逕自以槽空間於該座身(411''')之邊緣形成缺口。

本實施例中之出氣口(44''')除藉由於該座身(411''')之邊緣缺口形成並列之兩旁位置之出氣口(441''')與中央位置之出氣口(442''')，俾以形成與該第三較佳實施例相同之二不同氣流指向(d1''')(d2''')外，更於該凹室(412''')之兩側端角位置形成弧狀之凹入(4121''')，據以當該端座(41''')固設於該頂部(34''')時，得以藉由各該凹入(4121''')未受該頂部(34''')阻閉之部分，進一步地形成位於兩邊角位置之出氣口(443''')，並使該頂部(34''')具有與之連通之凹槽，據以使經由兩邊角位置之各該出氣口(443''')噴出之氣流，形成垂直於該往向端面或該復向端面所在平面之出氣方向(d3''')，以導引氣流流向該頂部(34''')與該滑槽(21''')槽口間之氣隙空間，使氣體對流之作用更為全面，以獲得最佳之散熱功效者。

(10)‧‧‧氣冷式線性馬達

(20)‧‧‧定子件

(21)‧‧‧滑槽

(30)‧‧‧動子件

(31)‧‧‧側部

(32)‧‧‧往向端面

(34)‧‧‧頂部

(341)‧‧‧定位突出

(40)‧‧‧散熱部

(41)‧‧‧端座

(43)‧‧‧氣道

Claims (10)

1. 一種氣冷式線性馬達，包含有：一定子件，具有一直線延伸之長形滑槽；一動子件，滑設於該定子件上並可沿該滑槽之長軸往復位移，具有一側部，穿伸於該滑槽中，周側並與該滑槽之內側槽壁相隔開來，一往向端面，係位於該側部對應於該滑槽長軸一端方向之端側上；一散熱部，具有一端座，係固設於該動子件位於該滑槽長軸方向之一端上，並與該往向端面相鄰，一氣道，設於該端座內，一出氣口，設於該端座上並與該氣道相通，用以導引氣體沿一朝向該往向端面所在之平面之出氣方向流動。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之氣冷式線性馬達，其中，該出氣方向與該往向端面所在平面間相隔一小於或等於九十度角之夾角。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之氣冷式線性馬達，其中，該出氣方向與該往向端面間係相隔一銳角角度。
4. 依據申請專利範圍第2項所述之氣冷式線性馬達，其中，該出氣方向係朝向該側部與該滑槽之間。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之氣冷式線性馬達，其中，該散熱部係更包含有一氣室，介於該端座與該動子件間，並與該氣道連通。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之氣冷式線性馬達，其中，該端座係具有一塊狀之座身，係以一側端面鄰接固設於該動子件上，一凹室，係凹設於該座身之一側端面上，並使凹室之開口受該座身所鄰接之該動子件對應部位所封閉，據以形成該氣室。
7. 依據申請專利範圍第5或6項所述之氣冷式線性馬達，其中，該出氣口係與該氣室連通。
8. 依據申請專利範圍第1或6項所述之氣冷式線性馬達，其中，該端座係黏著固設於該動子件上。
9. 依據申請專利範圍第1或6項所述之氣冷式線性馬達，其中，該端座係鎖付固設於該動子件上。
10. 依據申請專利範圍第1或6項所述之氣冷式線性馬達，其中，該端座係位於該滑槽之槽口外。