CN102187555A - 具有冷却装置的直线电机线圈组装体 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种直线电机线圈组装体，其包括：底板(1)、沿长度方向而固定在底板的上表面的一列铁芯、分别设置在铁芯上的多个线圈、以及与多个线圈接触并使第1冷媒通过的第1冷却管。底板的下表面可安装在机床、半导体制造装置中的精密工作台上。在底板的下表面形成有沿长度方向而直线式地延伸的槽(8)。设置在该槽中并使第2冷媒通过的第2冷却管(92、94)是附加地设置在直线电机线圈组装体上。

Description

具有冷却装置的直线电机线圈组装体

技术领域

本发明涉及一种产生直线式的移动的直线电机。本发明特别涉及一种直线电机线圈组装体，其具备排列在直线式的移动的方向上的电枢线圈、以及用来冷却所述电枢线圈的装置。

背景技术

在机床或半导体制造装置的领域中，已知有对精密工作台(table)高精度地进行定位的直线电机。该直线电机需要较大的推力，且在多数情况下，由防止粉尘的侵入的盖子来密闭。因此，有效地冷却直线电机变得重要。

已知有使冷媒所通过的冷却管接近或接触作为发热源的电枢线圈的直线电机。专利文献1揭示了具备2列线圈与4根扁平冷却管的直线电机。这些扁平冷却管与各线圈的4面中的2面接触。专利文献2揭示了具备在2列线圈的周围延伸的1根扁平冷却管的直线电机。该扁平冷却管与各线圈的4面中的2面接触。

专利文献3揭示了包括一列线圈中蜿蜒的扁平冷却管的直线电机线圈组装体。形成有线圈的铁芯是固定在底板上。扁平冷却管的宽度大于等于线圈的轴方向的长度。各线圈的表面的大部分与扁平冷却管接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3856057号公报

专利文献2：日本专利特开2000-228860号公报

专利文献3：日本专利3643273号公报

但是，线圈的侧面的一部分未与扁平冷却管接触。因此，残留的热通过铁芯及底板而被传递至精密工作台，有可能会对精密工作台的定位精度造成不良影响。

发明内容

鉴于所述情况，本发明的目的在于提供一种通过简单的构成，而有效地降低热对于精密工作台的定位精度所造成的不良影响的直线电机。

本发明是关于一种直线电机线圈组装体，其包括：底板(1)、沿长度方向固定在底板的上表面的一列铁芯(42)、分别设置在铁芯(42)上的多个线圈(44)、以及与多个线圈(44)接触并使第1冷媒通过的第1冷却管(50)，且可将底板的下表面安装在工作台上。

底板(1)具有在底板的下表面沿长度方向直线式地延伸的槽(8)，直线电机线圈组装体进一步包括设置在槽(8)中并使第2冷媒通过的第2冷却管(92、94)。

根据技术方案1所述的直线电机线圈组装体，优选第1冷却管(50)包含多个线圈(44)中蜿蜒的扁平冷却管，第2冷却管(92、94)包含直线式的扁平冷却管。

发明的效果

根据本发明的直线电机线圈组装体，通过第1冷媒而将由线圈所产生的热从线圈组装体中去除。此外，残留在线圈中的热经由铁芯及底板而被传递至第2冷却管，第2冷却管中的第2冷媒将热从底板中去除。另外，精密工作台的温度维持成固定，而不会对精密工作台施行某种加工。

附图说明

图1是表示未被绝缘树脂覆盖的本发明的直线电机线圈组装体的侧视图。

图2是表示图1的直线电机线圈组装体的俯视图。

图3是表示被绝缘树脂覆盖的本发明的直线电机线圈组装体的俯视图。

图4是从右上方所看到的图1的直线电机线圈组装体的立体图。

图5是图1的直线电机线圈组装体的侧视图。

图6是图1的直线电机线圈组装体的前视图。

图7是表示追加的冷却装置的立体图。

图8是表示图7的追加的冷却装置的俯视图。

图9是表示图7的追加的冷却装置的侧视图。

图10是表示设置有追加的冷却装置的直线电机线圈组装体的俯视图。

图11是表示图10的直线电机线圈组装体的侧视图。

图12是表示图10的直线电机线圈组装体的前视图。

图13是表示图10的直线电机线圈组装体的分解图。

图14是表示追加的冷却装置用的安装用具的立体图。

符号的说明

1：底板

4：线圈用的线束

5：转向传感器用线束

6：温度传感器用线束

8：槽

30：安装用具

32：主体部

34、36：钩部

42：铁芯

43：孔

44：线圈

46：孔

48：螺丝

50：扁平冷却管

52：转向传感器

56、58：歧管

82：螺孔

92、94：扁平冷却管

96、98：歧管

具体实施方式

参照附图，对本发明的直线电机线圈组装体进行说明。如图1及图2所示，线圈组装体具有底板1与多个铁芯42。在X轴的方向上产生移动的直线电机包含移动体与固定体，线圈组装体构成移动体与固定体中的一个。

铁芯42是由经积层的硅钢板形成，且针对各磁极而加以分割。在各个铁芯42上形成有多个线圈44。如图1中较佳地表示般，铁芯42是通过螺丝48而在X轴的方向上成一列地安装在底板1的上表面。在底板1上形成有螺丝48用的孔46。在铁芯42上形成有螺丝48用的孔43。

如图2中较佳地表示般，扁平冷却管50是以在线圈44中蜿蜒的方式而配置着。扁平冷却管50是通过铝的挤出成形来制作。扁平冷却管50的高度等同于或略大于线圈44的高度。扁平冷却管50与作为发热源的线圈44的大部分的外表面接触。在扁平冷却管50中形成有冷媒所流过的多个透孔。由于扁平冷却管50不具有分支，因此冷媒的流动不会产生停滞。线圈44中所产生的热是通过扁平冷却管50中的冷媒而立刻得到冷却。

一对歧管(manifold)56、58排列并固定在底板1的一端。扁平冷却管50的一端通过焊接而与歧管56连接，另一端通过焊接而与歧管58连接。冷媒被从供给源导入至歧管56中。在蜿蜒的扁平冷却管50中通过的冷媒在多个线圈及中从底板1的一端朝向另一端，即，从图中的左侧朝向右侧。最后，冷媒被从底板1的另一端直线式地输送至歧管58中，并被立刻排出至线圈组装体的外部。

将所有线束(harness)放置于底板1的外部，然后使铁芯42、线圈44及扁平冷却管50覆盖箱形的模框。将绝缘树脂注入至模框中，然后将已固化的矩形的成形体精加工成规定的尺寸。图3、图4、图5及图6中表示以所述方法被绝缘树脂包覆的线圈组装体。在线圈组装体上，且在歧管56、58之间设置有转向传感器5。图中的参照编号4、5及6分别表示线圈用的线束、转向传感器用的线束、以及温度传感器用的线束。

底板1的下表面可与机床或半导体制造装置中的精密工作台接合。沿着底板1的相向的侧面形成着用于将底板1安装在精密工作台上的多个螺孔82。在底板1的下表面，遍及其全长而形成有直线式的槽8。在槽8上形成有导热性良好的硅薄膜。

如图7、图8及图9所示，追加的冷却装置具有设置在槽8上的一对扁平冷却管92、94。追加的冷却装置还具有一对歧管96、98。扁平冷却管92、94在一对歧管96、98间平行地排列并延伸。扁平冷却管92、94是由铝合金制作。扁平冷却管92、94的两端是通过铝焊接而固定在歧管96、98上。扁平冷却管92、94具有3mm左右的厚度。

由于扁平冷却管92、94在槽8中直线式地延伸，因此冷媒温度的差在扁平冷却管92、94中被最小化。扁平冷却管92、94是以镶嵌在槽8中的方式而设计。亦可将1块或3块以上的扁平冷却管镶嵌在槽8中来代替一对扁平冷却管92、94。但是，就铝制扁平冷却管的强度与制造效率的观点而言，在本实施例中选择一对扁平冷却管92、94。

图10、图11、图12及图13中表示设置有追加的冷却装置的线圈组装体。如图10中较佳地表示般，用于导入冷媒的歧管96是通过安装用具30而安装在底板1的一端。用于排出冷媒的歧管98是通过该安装用具30而安装在底板1的另一端。

如图14所示，该安装用具30为コ字状，且包含主体部32与平行的钩部34、36。主体部32具有与歧管92、96几乎相同的长度。如图10所示，该安装用具30是通过所述主体部32而安装在底板1的两端。然后，通过钩部34、36而将歧管92、96安装在该安装用具30上。

从供给源将第1冷媒导入至歧管56中。从同一或其他供给源将第2冷媒导入至歧管96中。通过第1冷媒而将由线圈44所产生的热从线圈组装体中去除。残留在线圈44中的热经由铁芯42、底板1及硅薄膜而被传递至扁平冷却管92、94。扁平冷却管92、94中的第2冷媒将热从底板1中去除，并将精密工作台的温度维持成固定。冷媒被立刻从歧管98排出至线圈组装体的外部。

Claims (2)

1.一种直线电机线圈组装体，其包括：具有上表面与下表面的底板、沿长度方向固定在所述底板的上下表面中的一面的一列铁芯、分别设置在所述铁芯上的多个线圈、以及与所述多个线圈接触并使第1冷媒通过的第1冷却管，且可将所述底板的上下表面中的另一面安装在工作台上，其特征在于：

所述底板具有在所述底板的另一面沿长度方向直线式地延伸的槽，所述直线电机线圈组装体进一步包括设置在所述槽中并使第2冷媒通过的第2冷却管。

2.根据权利要求1所述的直线电机线圈组装体，其特征在于：所述第1冷却管包含所述多个线圈中蜿蜒的扁平冷却管，所述第2冷却管包含直线式的扁平冷却管。

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