直线电机的制作方法

文档序号:8907344阅读:1923来源:国知局
直线电机的制作方法
【技术领域】 本发明涉及直线电机。
【背景技术】 具备动子(可動子)的线圈的冷却结构的直线电机的动子,安装在载物台等可动对象 物上。动子(电枢)具有线圈,伴随直线电机的运转,线圈的温度上升。 因此,如果在可动对象物上直接安装动子,则伴随线圈的温度上升,可动对象物发生热 膨胀。如果可动对象物发生热膨胀,则负荷会施加到用于引导可动对象物的直线运动的直 线导轨上。因此,使所述直线导轨的寿命降低。 以往,为了抑制向可动对象物传递热量,在可动对象物与动子之间间隔设置有导热系 数低的材质的间隔件。这样,采用用于间接地安装动子的结构。 与作为用于将动子间接地安装在可动对象物上的结构关联的技术,例如公开有一种直 线电机,将顶板通过连接棒和绝热材料固定在动子的上部,由此具有形成在动子的上部和 顶板的下部之间的通风通道(参照日本专利公开公报特开2013-212024号)。 以往的通过包括导热系数低的构件的间隔件将动子安装在可动对象物上的结构,能够 抑制可动对象物的温度上升。可是,难以降低线圈的温度上升。 通过采用日本专利公开公报特开2013-212024号公开的结构,谋求抑制绝热材料向顶 板(可动对象物)传递热量、以及使通风通道对动子的线圈进行冷却。 可是,如果不设置风扇等送风装置,就不能充分发挥通风通道的冷却功能。如果具备送 风装置,则又难以实现直线电机的小型化和轻量化。进而送风装置会导致可动对象物的大 型化和重量增加。因此,送风装置成为连续运转特性降低的要因。

【发明内容】
本发明的目的是提供一种直线电机,其具有简单的结构,能够抑制可动对象物的温度 上升,而且能够降低动子的线圈的温度上升。 为了达到所述的目的,本发明提供一种直线电机,其包括:定子;动子,用于使可动对 象物沿所述定子直线运动;以及多构件组合间隔件,间隔设置在所述动子与所述可动对象 物之间,所述定子包括多个永磁体,所述动子包括以与所述永磁体相对的方式配置的多个 线圈,所述多构件组合间隔件包括导热系数不同的两种以上的构件。 本发明的实施方式的直线电机,包括间隔设置在可动对象物与动子之间的多构件组合 间隔件,所述多构件组合间隔件包括导热系数不同的两种以上的构件。间隔件所包括的两 种以上的构件,具有彼此不同的导热系数。由此,用于调整动子的线圈与可动对象物之间的 热阻的参数的数量增加。 通过使热阻参数的数量增加,能够求出线圈与可动对象物之间的热阻的最佳值。即,从 线圈向可动对象物传导的热量的调整幅度增大。由此,使可动对象物的温度上升满足要求 规格。此外,也减小了动子线圈的温度上升。 因此,本发明的实施方式的直线电机具有简单的结构,能够抑制可动对象物的温度上 升,而且能够降低动子的线圈的温度上升。
【附图说明】 图1是第一实施方式的直线电机的一个例子的主示意图。 图2是第一实施方式的直线电机的一个例子的侧截面示意图。 图3是第一实施方式的直线电机的另一个例子的主示意图。 图4是第一实施方式的直线电机的另一个例子的侧截面示意图。 图5是单个间隔件的尺寸、材质和导热系数的说明图。 图6是改变单个间隔件的材质时的、以往的直线电机的温度变化的说明图。 图7是包括间隔设置的以往的单个间隔件的直线电机的主示意图。 图8是间隔设置在电枢和载物台之间的、包括导热系数不同的两个间隔件的第一实施 方式的直线电机的温度变化的说明图。 图9是间隔件从间隔件No. 1 (单个构件)变更为间隔件No. 2 (单个构件)时的温度变 化的说明图。 图10是间隔件从间隔件No. 1 (单个构件)变更为间隔件No. 3 (单个构件)时的温度 变化的说明图。 图11是间隔件从间隔件No. 1 (单个构件)变更为间隔件No. 4(两个构件)时的温度 变化的说明图。 图12是间隔件从间隔件No. 1 (单个构件)变更为间隔件No. 5 (三个构件)时的温度 变化的说明图。 图13是第一实施方式的直线电机所包括的多构件组合间隔件的说明图。 图14是包括多构件组合间隔件的、第一实施方式的直线电机的温度变化的说明图。 图15是第二实施方式的直线电机的主示意图。图16是第二实施方式的直线电机的侧 截面示意图。图17是包括形状和导热系数不同的构件的多构件组合间隔件No. 6的说明图。 图18是包括间隔件No. 6的第二实施方式的直线电机的温度上升变化的说明图,所述 间隔件No. 6包括形状和导热系数不同的构件。
【具体实施方式】 在下面的详细说明中,出于说明的目的,为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解, 提出了许多具体的细节。然而,显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的 实施方式。在其它的情况下,为了简化制图,示意性地示出了公知的结构和装置。 下面参照【附图说明】第一实施方式和第二实施方式的直线电机。 第一实施方式和第二实施方式的直线电机,包括间隔设置在可动对象物与动子之间的 多构件组合间隔件,所述多构件组合间隔件包括导热系数不同的两种以上的构件。用于调 整所述直线电机的动子的线圈与可动对象物之间的热阻的参数的数量增加。其结果,可以 求出线圈与可动对象物之间的热阻的最佳值。从线圈向可动对象物传导的热量的调整幅度 增大。 因此,按照第一实施方式和第二实施方式的直线电机,能够实现下述的直线电机,该直 线电机具有简单的结构,能够抑制可动对象物的温度上升,而且能够降低动子的线圈的温 度上升。 第一实施方式 直线电机的结构 首先,参照图1和图2,说明第一实施方式的直线电机的结构。图1是第一实施方式的 直线电机的一个例子的主示意图。图2是第一实施方式的直线电机的一个例子的侧截面示 意图。图3是第一实施方式的直线电机的另一个例子的主示意图。图4是第一实施方式的 直线电机的另一个例子的侧截面示意图。 如图1至图4所不,第一实施方式的直线电机100包括励磁部1和电枢2。 励磁部1具有磁轭10和永磁体20。励磁部1作为定子发挥作用。 磁轭10为板状的磁性金属构件。磁轭10固定在基座11上,基座11沿直线电机100 的可动方向铺设。 磁轭10具有封闭从励磁部1朝向基座11侧的磁力线的功能。由此,使永磁体20的电 磁感应效果成为最大。作为磁轭10的构成材料,可以例举SC材料等铁系的磁性体。可是, 所述构成材料不限于例示的材料。 多个永磁体20沿磁轭10的长边方向(直线电机100的可动方向)配设在该磁轭10 上。多个永磁体20以相邻的永磁体20和永磁体20的表面极性彼此不同的方式,隔开规定 的空间配置(N,S,N,S,……)。 电枢2具有铁心30和线圈40。电枢2作为动子发挥作用。 铁心30是形成电枢2的主体的构件。在铁心30的下部,朝向永磁体20突出设置有多 个齿31。即,齿31的基端侧由铁心30连接。 齿31是划分形成槽32的构件,槽32作为收容线圈40的空间。即,电枢2具有隔着齿 31在长边方向上排列配置的多个凹状的槽32。 各槽32的上部被铁心30封闭。各槽32的下部开口。槽32的数量与线圈40的数量 对应。 铁心30和齿31例如由电磁钢板构成。齿31为磁性体。因此,所述齿面与励磁部1的 磁体面的间隙为磁隙Xg。 在长边方向两端的齿31上可以形成锥台形部(亍一5部)33,所述锥台形部33用于在 直线运动时减小齿槽效应(3年y夕)(因励磁部1与齿31之间的磁通变化造成的振动)。 线圈40以覆盖间隔一个(一〇置§)的齿31的周围的方式缠绕。线圈40隔着机械 间隙Xm与励磁部1的永磁体20相对。 作为可动对象物的载物台60,通过例如后述的多构件组合间隔件50固定在铁心30上。 通过板状的多构件组合间隔件50,例如通过将螺栓(未图示)与埋设于铁心30的上侧的面 的螺母(未图示)进行螺纹连接,对载物台60进行固定。 因此,在多构件组合间隔件
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