直线电机的制作方法

文档序号:7314328阅读:153来源:国知局
专利名称:直线电机的制作方法
技术领域
本发明涉及用于移动驱动以激光加工机为代表的各种机床的可动部件的直线电机。
背景技术
在以激光加工机为代表的各种机床中,最近提案了采用直线电机作为对工件的加工头等可动部件的进给驱动用的电机。
利用直线电机移动驱动机床的可动部件时,会发生由于构成直线电机的定子或动子中发生的涡流引起的发热,或者在多电磁线圈中发生的焦耳热等大量的热。并且构造部件或可动部件会由于这些热而发生热变形。
该热变形在整个机床中不一定是以均匀的状态发生热位移,随着发热部及其附近的位移量变大而远离发热部,其位移量减小。因此,这是对工件进行加工时加工精度降低的原因。

发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的旨在提供,冷却效率高的直线电机。
在本发明的具有相对地配置的定子和动子,并且利用在磁铁与电枢之间产生的力使上述动子沿上述定子移动的直线电机中,其特征在于沿着配置在上述定子侧的上述磁铁或上述电枢形成第1冷却用空气流通路,由第1空气供给装置将风送入上述第1冷却用空气流通路。
由此,可以高效率地冷却直线电机而将机床的热位移抑制到最小限度,从而可以进行高精度的加工。
本发明的构成是,上述动子在上述第1冷却用空气流通路中移动。
由此,可以将定子和动子双方都冷却,从而可以进行更高精度的加工。
本发明的特征在于在上述动子中形成与上述第1冷却用空气流通路连通的第4冷却用空气流通路,通过由该第1空气供给单元将风送入上述第1冷却用空气流通路,该风侵入到上述第4冷却用空气流通路中,对配置在上述动子侧的上述磁铁或上述电枢进行冷却。
由此,可以冷却配置在动子侧的磁铁或电枢。
另外本发明的特征在于上述电枢配置在上述动子侧,上述磁铁配置在上述定子侧。
由此,可以冷却配置在动子侧的电枢或配置在定子侧的磁铁。
另外本发明的特征在于上述定子是细长的形状,上述动子以筒状动嵌入上述定子,可以自由移动,上述磁铁沿上述定子的长度方向形成磁铁串,上述电枢与上述磁铁串相对地沿上述长度方向形成2列以上的电枢串,上述第4冷却用空气流通路配置在相互并列地设置的2列电枢串之间。
由此,具有2列以上的电枢串,不论发生的焦耳热多大都可以有效地进行冷却。
另外本发明的特征在于在上述第1冷却用空气流通路的两端各配置有1个上述第1空气供给单元。
由此,可以增大向上述第1冷却用空气流通路送入的风量,从而可以有效地进行冷却。
本发明,在将电磁绕组设置在绕组铁心上的动子在设置了磁铁的定子上形成的沟槽状的移动区域中运行,用以移动驱动固定在该动子上的可动部件的直线电机中,是在上述移动区域中形成有第1冷却用空气流通路而构成。
由此,可以得到使用于有效地冷却构成直线电机的定子的磁铁串和动子的电磁绕组及绕组铁心使空气流通的第1冷却用空气流通路。
另外本发明的构成是,至少在上述第1冷却用空气流通路的一端设置供给冷却用的空气的第1空气供给单元。
由此,由第1空气供给单元强制地使空气流入上述第1冷却用空气流通路中,所以,可以更有效地冷却在直线电机的定子的表面和动子中发生的热。
另外本发明的构成是,在支持上述定子的磁铁串的支持构件与上述磁铁串之间形成第2冷却用空气流通路,在上述第2冷却用空气流通路中设置供给用于冷却上述磁铁串的空气的第2空气供给单元。
由此,在直线电机的定子的磁铁串与支持该磁铁串的支持部件之间形成第2冷却用空气流通路,由上述第2空气供给单元使用于冷却定子的空气流动式地,可以更有效地冷却定子。
另外本发明的构成是,上述第1空气供给单元至少具有设置在上述第1冷却用空气流通路的一端的吸气用的扇风机或设置在上述第1冷却用空气流通路的另一端的排气用的扇风机中的任一方。
由此,至少由吸气用的扇风机或排气用的扇风机强制地使冷却用的空气在第1冷却用空气流通路中流动,所以,可以更有效地冷却直线电机。
另外本发明的构成是,在上述动子的绕组铁心上沿其集层方向使绕组铁心贯通从而形成使冷却用的空气流通的第3冷却用空气流通路。
由此,在上述动子的绕组铁心上形成使冷却用的空气流通的第3冷却用空气流通路,所以,可以更有效地冷却动子。
另外本发明的构成是,分别在上述绕组铁心的集层方向的两侧形成通过上述第3冷却用空气流通路而连通的一对导流路。
由此,利用一对导流路可以使冷却用的空气在上述绕组铁心中顺利地流通,所以,可以更有效地冷却动子。
另外本发明的构成是,上述绕组铁心的集层方向一侧的导流路(62)与由上述动子在其移动方向分为前后的上述第1冷却用空气流通路的一端连通,上述绕组铁心的集层方向另一侧的导流路与上述第1冷却用空气流通路的另一端连通,通过上述导流路和在绕组铁心上形成的第3冷却用空气流通路使由上述动子在其移动方向分为前后的上述第1冷却用空气流通路连通。
由此,利用第3冷却用空气流通路,可以尽可能防止动子阻碍在动子的移动方向的前后分开的第1冷却用空气流通路内的冷却用空气的流通,从而可以进行有效的冷却。
另外本发明的构成是,设有具有沟槽并在该沟槽的相对的内侧面分别配置磁铁串的定子、在该定子的磁铁串之间移动的动子和以将上述定子的沟槽的开口部遮盖的形式配置的带状的盖板,由上述沟槽和盖板形成第1冷却用空气流通路。
由此,用简单的结构覆盖构成直线电机的定子和动子,可以得到用于有效地分别冷却的第1冷却用空气流通路。
另外本发明的构成是,至少在上述第1冷却用空气流通路的一端设置向该第1冷却用空气流通路供给冷却用的空气的第1空气供给单元。
由此,可以强制地使空气在上述第1冷却用空气流通路中流通,从而可以有效地冷却在直线电机的定子和动子中发生的热。
另外本发明的构成是,在上述动子上形成在上述动子的移动方向贯通的缝隙,上述盖板贯通上述动子的缝隙配置,可以自由滑动。
由此,可以减小由动子发生的定子与盖板间的间隙,从而减少向外部泄漏的冷却用的空气量,这样,便可提高直线电机的冷却效率。
另外本发明的构成是,在上述动子的移动方向的两端各设置一对导向辊,设置在靠近上述动子的位置的各导向辊配置在将与该导向辊接触的上述盖板导引到上述缝隙内的位置,设置在远离上述动子的位置的各导向辊配置在使与该导向辊接触的上述盖板与上述定子的开口部接触的位置。
由此,由导向辊进一步减少从盖板向外部泄漏的冷却用的空气量,从而可以进一步提高直线电机的冷却效率。
另外本发明的构成是,上述第1空气供给单元兼作上述第2空气供给单元使用。
由此,用单一的空气供给单元便可进行直线电机的冷却,所以,很经济。
另外本发明的构成是,上述第1空气供给单元具有扇风机和使利用该扇风机供给的空气通过从而除去空气中的杂质而进行净化的空气净化单元。
由此,外部空气中含有的尘埃或铁粉等杂质由空气净化单元进行过滤,所以,可以保持空气流通路内洁净,减少上述杂质的影响,使直线电机的控制稳定,可以提高可靠性,从而可以确立在尘埃等杂质多的机床工厂等环境中的实用性。
另外本发明的构成是,上述空气净化单元具有磁性金属粉的除去单元。
由此,可以防止由磁性金属粉引起的磁铁或绕组铁心的磨损,从而可以提供可靠性高的直线电机。
另外本发明的构成是,在上述动子上设有上述第1空气供给单元。
另外本发明的特征在于上述第1空气供给单元,对于上述动子内形成的空气流通路供风而构成。
附图的说明图1是作为应用本发明的直线电机的机床的一例的激光加工机的斜视图。
图2是本发明的直线电机的斜视图。
图3是表示图2的绕组铁心部分的空气流的斜视图。
图4是表示本发明直线电机的全体结构的一例的纵剖面图。
图5是图4的详细纵剖面图。
图6(a)是图5的E-E剖面图,图6(b)是从直线电机的侧面看扇风机等的图。
图7是表示定子的外观的斜视图。
图8是表示基部的外观的斜视图。
图9是图6(a)的详细图。
图10是表示动子的结构的分解斜视图。
图11是表示动子的结构的斜视图。
具体实施例方式
下面,参照


本发明的实施方案。
本发明的直线电机具有相对配置的定子(参见符号31、102)和动子(参见符号51、103),利用在磁铁(参见符号35、120)与电枢(参见符号53、54、130)之间产生的力使上述动子(参见符号51、103)沿上述定子(参见符号31、102)移动,沿配置在上述定子侧的上述磁铁(35、120)或上述电枢(53、54、130)形成第1冷却用空气流通路(39、139),由第1空气供给单元(41或42、141或142)将风送入上述第1冷却用空气流通路(39、139)。下面,详细说明。
实施方案1.
首先,参照图1~图3说明本发明的实施方案1。图1是作为应用本发明的直线电机的机床的一例的激光加工机的斜视图,图2是本发明的直线电机的斜视图,图3是表示图2的动子部分的空气流的斜视图。
如图1所示,激光加工机1具有机架2,在该机架2上,设置了载放应对上表面进行加工的工件(图中未示出)的台板3(用点划线表示),沿X轴方向贯通上述机架2。另外,在机架2上还以位于台板3的上方的形式设置了沿水平的X轴方向延伸的X轴轨道5、5。
在该X轴轨道5、5上,移动体6与该X轴轨道5卡合,可以沿X轴方向自由移动地悬下支承。另外,使移动体6沿X轴方向相对X轴轨道5侧移动驱动而进行定位的直线电机式的驱动装置30A横跨上述机架2和移动体6而设置。关于驱动装置30A的详细情况,后面说明。
卧柱7固定在移动体6上。在该卧柱7上,以位于上述台板3的上方的形式设置了与上述X轴正交的沿水平的Y轴方向延伸的Y轴轨道9。
在该Y轴轨道9上,加工头单元10设置成与Y轴轨道9卡合,可以沿Y轴方向(直线移动方向)自由移动。另外,使加工头单元10沿Y轴方向相对Y轴轨道9侧移动驱动并进行定位的直线电机式的驱动装置30B横跨上述卧柱7和加工头单元10设置。关于驱动装置30B的详细情况,后面说明。
加工头单元10具有向下方自由的射出激光光束LZ的喷射管11和将该喷射管11沿上下方向的Z轴方向自由的移动驱动并进行定位的Z轴移动驱动单元12。从图中未示出的激光振荡装置15到喷射管11,设置了传输由该激光振荡装置15发生的激光的激光光束传输通路。
上述驱动装置30A和驱动装置30B都是直线电机式的驱动装置,只是尺寸和设置场所不同,结构是相同的,所以,将驱动装置30A和驱动装置30B概括为驱动装置30进行说明。
如图2所示,驱动装置30由定子31和动子51构成。定子31固定在上述机架2或卧柱7(参见图1)上,具有沿箭头X或Y方向延伸的导向体32。在该导向体32上,与导向体32的长度方向(箭头X或Y方向)平行地形成按指定的间隔突出的一对导轨33,由导向体32和一对导轨33形成剖面呈コ字形的沟槽34。在沟槽34中,形成动子51沿X(Y)轴方向移动驱动的沟状的移动区域ARA。
在上述一端导轨33相对的面上,以相互相对的形式配置了磁铁串38,该磁铁串38由分别形成为板状的多个磁铁35和由非磁性材料形成为板状的多个隔离片36交替地配置而成。在上述导轨33相对的面与分别安装在该面上的磁铁串38之间,形成冷却用的空气的通路即作为第2冷却用空气流通路的空气流通路37。
另外,在上述沟槽34的长度方向(箭头X(Y)方向)的两端,设置了吸气用的扇风机(第1空气供给单元)41和排气用的扇风机(第1空气供给单元)42。另外,以遮盖由上述导向体32和一对导轨33以及一对扇风机41、42包围的定子31的沟槽34的空间即动子51的移动区域ARA的开口部的形式设置了金属制的带状的盖板45,由该沟槽34和盖板45形成作为第1冷却用空气的流通路的空气流通路39。即,在本实施方案中,沿定子侧的磁铁35形成空气流通路39,由扇风机41、42将风送入空气流通路39而构成。仅选扇风机41、42中的某一方也可行。
在上述空气流通路37、39与扇风机41之间,配置了空气净化单元43。该空气净化单元43由平板状的除尘过滤器和除去磁性金属粉的平板状的磁力分离器集层而成,捕捉并除去从扇风机41向空气流通路37、39输送的空气中的尘埃和磁性金属粉。因此,即使在机床工厂等尘埃或磁性金属粉等杂质多的场所,也可以将空气流通路39内维持为清净的状态。
在图2中,是将空气净化单元43配置在扇风机41的下流侧的情况,但是,将空气净化单元43配置在扇风机41的上流侧,也可以获得同样的效果。另外,也可以将扇风机41和空气净化单元43以一体的形式而构成第1空气供给单元。
动子51具有配置在上述沟槽34内可以自由滑动的移动基座52。通过集层而形成的将电磁绕组53安装在与上述磁铁串38相对的两端的多个(在图2为5个)绕组铁心54固定在该移动基座52上。在这些绕组铁心54中,在其中心部形成沿该绕组铁心54的集层方向(图中的上下方向)贯通绕组铁心54的作为第3冷却用空气流通路的空气流通路55。
导向板56固定在移动基座52的扇风机41侧的端部,与电磁绕组53和绕组铁心54的端部接触,将从扇风机41送入沟槽34内的空气向后面所述的导向流路62导引。
滑动板57与将电磁绕组53和绕组铁心54夹在中间的移动基座52相对,通过绕组铁心54固定在移动基座52上。该滑动板57的扇风机42侧的端部57a向移动基座52侧即图中的下方突出,与电磁绕组53和绕组铁心54的端部接触。
在上述移动基座52与电磁绕组53和绕组铁心54之间,与在上述绕组铁心54上形成的第3空气流通路55连通的导向流路61以在图中左右两侧被电磁绕组53夹在中间的形式在X(Y)轴方向即移动基座52的移动方向形成,该导向流路61通过由动子51在作为其移动方向的X(Y)轴方向前后分开的沟槽34即空气流通路39的一侧与扇风机42连通。
另外,在上述滑动板57与电磁绕组53和绕组铁心54之间,与在上述绕组铁心54上形成的第3空气流通路55连通的导向流路62以在图中左右两侧被电磁绕组53夹在中间的形式在X(Y)轴方向即移动基座52的移动方向形成,该导向流路62通过由动子51在作为其移动方向的X(Y)轴方向前后分开的沟槽34即空气流通路39的另一侧与扇风机41连通。
这样,图2中上下一对导向流路61、62就以从该绕组铁心54的集层方向两侧将绕组铁心54夹在中间的形式而形成。此外,利用这样的结构,由动子51而前后分割开的空气流通路39就通过动子51的导向流路61、62和在绕组铁心54上形成的空气流路55而相互连通。
在上述滑动板57上,形成沿其运行方向(箭头X或Y方向)贯通的缝隙63,上述盖板45贯通在该缝隙63中,可以相对移动。另外,在滑动板57的移动方向的两端,分别固定了一对支持部件64。在这些支持部件64上,各有一对导向辊65、66配置在其轴心与动子51的移动方向正交的方向,可以自由转动而被支承。
配置在与上述滑动板57靠近的位置的各导向辊65导引盖板45,使贯通滑动板57的缝隙63的盖板45与缝隙63的入口不接触。另外,配置在远离滑动板57的位置的各导向辊66导引盖板45,使盖板45不从导轨33的端面33a上浮。
在驱动装置30A中,是将移动体6固定设置在该滑动板57的端面57b上,在驱动装置30B中,是将加工头单元10固定设置在该滑动板57的端面57b上。
由于是这样的结构,所以,通过将交流电流加到电磁绕组53上,在电磁绕组53中发生的磁力与磁铁35的磁力相互吸引或排斥,便可使滑动板57(动子51)沿箭头X(Y)方向移动。
这时,在动子51的行进方向的前端侧,随着动子51的行进,盖板45便沿着导向辊66离开导轨33,由导向辊65导引。并且,盖板45由导向辊65导引,与缝隙63的开口部不接触地导引到滑动板57的缝隙63内。
另一方面,在动子51的行进方向的后端侧,贯通缝隙63的盖板45由导向辊65导引,与缝隙63的开口部不接触地导引出滑动板57,由导向辊66导引。并且,盖板45由导向辊66,与导轨33的端面33a即定子31的开口部接触那样地被导引。
另外,从吸气用的扇风机41将冷却用的空气送入空气流通路39内,由排气用的扇风机42将空气流通路39内的空气排出。于是,在空气流通路39内的动子51到扇风机41一侧,空气的压力成为正压,在动子51到扇风机42一侧,成为负压,从而产生压力差。
因此,由于该压力差,从扇风机41送入空气流通路39内的空气20便通过定子31与动子51之间的间隙而流向扇风机42侧。这时,从扇风机41送入空气流通路39内的空气的一部分就通过在导轨33与磁铁串38之间形成的空气流通路37从其背面冷却磁铁串38,并由扇风机42将其从空气流通路39排出到大气中。也可以用适当的手段从扇风机41直接向空气流通路37供给空气,并从扇风机42直接排出。另外,也可以设置与扇风机41、42不同的空气供给手段。
另外,送入空气流通路39内的空气的另一部分通过在动子51与沟槽34之间形成的间隙从其表面冷却磁铁串38,同时,从外侧冷却动子51的电磁绕组53和绕组铁心54,并由扇风机42从空气流通路39排出到大气中。
此外,从扇风机41送入空气流通路39内的空气的又一部分沿导向板56流入导向流路62,如图3所示,再从导向流路62通过在绕组铁心54上形成的空气流通路55流入导向流路61,在从其内部冷却绕组铁心54后,通过空气流通路39由扇风机42从空气流通路39排出到大气中。
如上所述,按照本实施方案,从其表面和背面冷却磁铁串38,另外,从其表面和内面分别冷却电磁绕组53和绕组铁心54,所以,可以有效地抑制由磁铁35及电磁绕组53和绕组铁心54的发热引起的温度上升,从而可以减小机床的热位移。因此,可以提高机床的加工精度。
在绕组铁心54上形成的空气流通路55不限于剖面为圆形的孔,也可以如图3所示的那样,在圆形的孔55中连带地设置向电磁绕组53侧突出的翼55a。通过使空气流通路55成为这样的形状,可以增加绕组铁心54与空气的接触面积,从而可以进一步提高冷却效率。
实施方案2.
下面,参照图4~图11说明本发明的实施方案2。这里,图4是表示本发明的直线电机的全体结构的一例的纵剖面图,图5是其详细纵剖面图。
如图4所示,直线电机101具有细长形状(略呈棒状)的定子102和可以自由移动的与该定子102动配合的筒状的动子103。并且,如图5所示,在该定子102上,沿其轴方向X配置了多个永久磁铁120,在另一方的动子103上,相隔微小距离与永久磁铁120相对地配置了电枢130,通过切换加到电枢130上的电压,利用在磁铁120与电枢130之间发生的力,动子103沿定子102移动。
这里,图6(a)是图5的E-E剖面图,图6(b)是从直线电机101的侧方看扇风机141等的图,如这些图所示,沿轴方向X包围定子102和动子103配置了机架104、104和基座板105,形成空气流通路(第1冷却用空气的流通路)139。并且,在该空气流通路139的一端,配置了吸气用的扇风机(第1空气供给单元)141和过滤器F,在另一端配置了排气用的扇风机(第1空气供给单元)142,由这些扇风机141、142将风送入空气流通路139。即,在本实施方案中,沿定子侧的磁铁120形成空气流通路139,动子103在空气流通路139中移动。
下面,参照图7和图8说明定子102的详细结构。图7是表示定子的外观的斜视图,图8是表示基础部的外观的斜视图。
如图7和图8所示,定子102具有细长的略呈圆筒形状的基础部121。该基础部121的外周面由6个平面部210a、210b、...构成,成为交替地配置略呈6方柱的外观的部分(该部分如图7中用符号A11、A12、A13、...所示的那样,沿轴方向X配置多个,但是,在没有必要特别区别它们时,就只简单地标以“A1”符号进行说明。如后面所述,该部分是用于安装磁铁120的部分,所以,以下称为“磁铁安装部”)和略呈圆筒的外观的部分A2(以下,称为“环状部A2”)的形状。
并且,在各平面部210a、210b、...上分别配置永久磁铁120(在需要区别安装在各平面部210a、210b、...上的永久磁铁时,就标以符号120a、120b、...进行区别,在没有必要进行区别时,就简单地标以符号120)。结果,永久磁铁120就沿定子102的轴方向X(即定子102的长度方向,动子103的移动方向)以一定间距配置,形成磁铁串(例如,符号120a、120a、120a、...的磁铁串)(参见图7),该磁铁串绕上述中心轴CL以辐射状(并且相对于中心轴CL对称地)配置6条(参见图9)。图9是图6(a)的详细图。另外,在本说明书中,所谓“相对于中心轴CL对称地”,就是在图9所示的横剖面中,磁铁串或电枢串每隔一定的中心角(图中的情况为每隔60°)配置的状态。配置在1个磁铁安装部A1上的6个永久磁铁120a、120b、...设定为外周面201的磁极全部相同,而且在轴方向X,外周面201的磁极以S-N-S-N-S-N这样的形式交替地切换。即,在图7所示的定子102中,在符号A11所示的磁铁安装部中,外周面201的磁极全部是S极,在符号A12所示的磁铁安装部中,外周面201的磁极全部是N极,在符号A13所示的磁铁安装部中,外周面201的磁极全部是S极,在符号A14所示的磁铁安装部中,外周面201的磁极全部是N极,......。通过这样排列永久磁铁120,在轴方向X相邻的磁铁彼此之间便相互吸引,容易将磁铁120安装到基础部121上,从而起到定子102的组装作业容易的效果。
如图5和图7所示,在上述环状部A2上,配置了埋设在沿轴方向X排列的磁铁120与磁铁120的间隙中的隔离片122。另外,图7的符号124表示将永久磁铁120及隔离片122的两端面(圆周方向的两端面)挤压到基础部121上将其固定的固定条。
下面,参照图9~图11说明动子103的结构。这里,图10是表示动子103的结构的分解斜视图,图11是表示动子103的结构的斜视图。
如图9所示,动子103具有6个铁心部件131,这6个铁心部件131与定子侧的6个磁铁串120a、...、120b、....、120c、...、120d、...、120e、...、120f、...相对地配置。如图10和图11所示,各铁心部件131由沿轴方向X配置的部分(以下,称为“背部”)311和从该背部311向中心轴C L方向嵌设的多个铁心部310形成梳状。并且,绕组132嵌入到各铁心部310中,构成电枢130。即,在本实施方案中,电枢130与磁铁串(例如,符号120a、...的磁铁串)相对地沿轴方向X(即定子102的长度方向、动子103的移动方向)配置多个,构成电枢串,该电枢串绕上述中心轴CL以辐射状(并且相对于中心轴CL对称地)配置6个。并且,在各电枢串与电枢串之间,形成图9中符号S所示的空气流通路(第4冷却用空气流通路)。该空气流通路S沿轴方向X形成,同时两端部开口,与定子侧空气流通路139连通。这样,在由扇风机141、142将风送入定子侧空气流通路139时,该风便侵入到动子侧空气流通路S中,对电枢130进行冷却。在图10和图11中,仅表示出了6个铁心部件131中的1个。另外,在图10中仅表示出了1个绕组132,在图11中仅表示出了2个电枢130。
另外,本发明的动子103如图5所示的那样,具有多个图10和图11所详细表示的环状部件133。在该环状部件133的外周侧,等间隔地形成6个沟槽部(以下,称为“外侧沟槽部”)330,如图10和图11所示,铁心部件131的背部311从其外侧(从环状部件133的外侧)嵌入到各外侧沟槽部330中。如图5所示,在铁心部310与铁心部310之间,一定配置环状部件133,但是,如图10和图11所示,为了容易理解,仅表示出了1个环状部件133。按照本实施方案,铁心部310沿定子侧永久磁铁120的方向延伸地设置,以很大的力吸引到永久磁铁120上,由于铁心部件131由环状部件133如上述那样支持,所以,可以将铁心部310与永久磁铁120之间的间隙维持为合适。另外,铁心部件131利用上述外侧沟槽部330安装在环状部件133上,所以,可以使向圆周方向(环状部件133的圆周方向)的位置偏离减小到最小限度,从而可以如图9所示的辐射状正确地进行配置。此外,由于铁心部件131向环状部件133上的安装不使用粘接剂,所以,不需要干燥等工序,安装作业可简化,从而可以降低安装误差。
下面,说明本实施方案的作用。
现在,在指定的时刻顺序将电压加到绕组132上,对电枢130进行励磁时,在各电枢130与各永久磁铁120之间作用吸引力或排斥力,动子103向定子102的轴方向X移动。即,利用在磁铁120与电枢130之间产生的力,动子103沿定子102移动。
另外,驱动扇风机141、142时,风供给空气流通路139和S,从而可以对定子102及动子103进行冷却。
在上述实施方案中,磁铁120配置在定子侧,电枢130配置在动子侧,但是,当然并不限于此种情况,也可以磁铁120配置在动子侧,而电枢130配置在定子侧。
另外,在上述实施方案中,扇风机141、142在空气流通路139的两端各配置1个,但是,当然并不限于此种情况,即使仅配置1个,也可以配置在通路端部以外的部分。
进而,除在空气流通路39、55、61、62和139的端部配置冷却扇、冷却空气的供给喷嘴等空气供给单元,向空气流通路39、55、61、62和139供风外,还可以设置成在动子51、103上装载,通过在该动子51、103上装载的空气供给单元,将风(冷却用空气)送入空气流通路39、55、61、62、139和S中而构成。另外,也还可以将空气供给单元的空气供给口在动子103内形成的空气流通路55、61、62和S内开口,使由空气供给单元供给的冷却用干燥空气,首先供给到动子侧的空气流通路55、61、62和S内,以有效冷却电枢53、54和130那样地构成。
此外,在上述实施方案中,空气流通路配置在定子侧(参见符号139)和动子侧(参见符号S),但是,也可以仅配置在定子侧。
另外,在本实施方案中,相对于定子102的横剖面,配置了6个磁铁120,但是,也可以配置其他个数的磁铁。
此外,在上述实施方案中,将定子102、基础部121和磁铁120采用圆筒形,但是,当然并不限于此种形状,也可以采用多边形的形状。此外,将定子102(具体而言,就是基础部121)采用中空的筒状,但是,也可以形成为中实的棒状。
另外,在上述实施方案中,磁铁串和电枢串相对于定子102的中心轴CL对称地(即,如图9所示,在横剖面上每隔一定的中心角)配置,但是,也可以相对于中心轴CL不对称地配置。
以上,根据实施方案说明了本发明,但是,本发明中所述的实施方案只是示例,并不限定这些实施方案。另外,发明的范围由附带的权利要求例示,不受实施方案的叙述所约束。因此,属于权利要求的变形或变更都是本发明的范围。
权利要求
1.一种直线电机,其特征在于设有具有沟槽并在该沟槽内配置磁铁串的定子,设置为相对该定子能自由移动的动子,设有以将上述定子的沟槽的开口部封闭的形式配置的带状的盖板,在上述动子上形成沿上述动子的移动方向贯通的缝隙,上述盖板贯通上述动子的缝隙而配置,能够自由滑动,由上述沟槽和盖板形成第1冷却用空气流通路。
2.按权利要求1所述的直线电机,其特征在于至少在上述第1冷却用空气流通路的一端设置有向该第1冷却用空气流通路供给冷却用的空气的第1空气供给单元。
3.按权利要求1所述的直线电机,其特征在于在上述动子的移动方向的两端各设置一对导向辊,设置在靠近上述动子的位置的各导向辊,配置在将与该导向辊进行接触的上述盖板导引到上述缝隙内的位置,设置在离上述动子远的位置的各导向辊,配置在使与该导向辊接触的上述盖板与上述定子的开口部接触的位置。
4.按权利要求2所述的直线电机,其特征在于上述第1空气供给单元具有送风机,和使该送风机供给的空气通过从而除去空气中的杂质而进行净化的空气净化单元。
5.按权利要求4所述的直线电机,其特征在于上述空气净化单元具有磁性金属粉的除去单元。
全文摘要
在具有相对地配置的定子(102)和动子(103)并且利用在磁铁(120)与电枢(130)之间发生的力使上述动子(103)沿上述定子(102)移动的直线电机(101)中,沿着配置在上述定子侧的上述磁铁(120)或上述电枢(130)形成第1冷却用空气流通路(139),由第1空气供给单元(141、142)将风送入上述第1冷却用空气流通路(139)。这样,便可对动子(103)和配置在上述定子侧的上述磁铁(120)或上述电枢纽(130)等来冷却。
文档编号H02K41/03GK1750368SQ200510108280
公开日2006年3月22日 申请日期2002年8月28日 优先权日2001年8月29日
发明者山崎恒彦, 大西公平, 宫川直臣, 井上利彦 申请人:山崎恒彦
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