JP4884221B2 - 直線又は曲線移動式モータ - Google Patents
直線又は曲線移動式モータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4884221B2 JP4884221B2 JP2006527881A JP2006527881A JP4884221B2 JP 4884221 B2 JP4884221 B2 JP 4884221B2 JP 2006527881 A JP2006527881 A JP 2006527881A JP 2006527881 A JP2006527881 A JP 2006527881A JP 4884221 B2 JP4884221 B2 JP 4884221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mover
- heat
- heat pipe
- plate
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/225—Heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【0001】
本発明は、工作機や半導体製造装置の搬送用に用いられる固定子としての界磁極と可動子としての電機子が相対的に移動するようにした直線又は曲線移動式モータに関する。
【0002】
従来、工作機や半導体製造装置の搬送用に用いられる界磁極を固定子として、電機子を可動子として相対的に移動するようにした直線移動式モータとしては、図9のようなものがある。図9は従来の直線移動式モータの正断面図である。ここでは、電機子を可動子とするムービングコイル型直線移動式モータの例を用いて説明する。
【0003】
図9の直線移動式モータにおいて、252は固定子、255は可動子、250は一対の対向して固定された平板状の界磁ヨーク、251は界磁ヨーク250上に沿って(紙面と垂直方向)交互に磁極が異なるように複数配設した永久磁石であって、界磁ヨーク250と永久磁石251とからなる界磁極で固定子252を構成している。
【0004】
255は永久磁石251と磁気的空隙を介して対向して設けられた多数のコイル253が設けられたフレーム254を備えた可動子である。コイル253は、図示しない樹脂モールドで固着しており、フレーム254とコイル253とは電機子を構成している。またフレーム254は負荷を搭載するための搬送部材を固定することもできるし、搬送部材そのものとすることもできる。界磁ヨーク250の底面と側面にはパイプ260,256が配置されている。パイプ260,256は図示していない送風機に接続されており、パイプ内を空気が流れるようになっている。界磁ヨーク250には可動子255と固定子252の間の空隙とパイプ260とが連通するための通気口257が空いており、前記空隙にパイプ内を流れる空気が流入するようになっている。また、界磁ヨーク250と永久磁石251には可動子255と固定子252の間の空隙とパイプ256とが連通するための通気口258が空いており、前記空隙にパイプ内を流れる空気が流入するようになっている。このような構成にすることにより、直線移動式モータにおいて、モータの推力を上げるために、電源からコイル253に駆動電流を供給し続け、コイル253の内部抵抗の増大により温度が上昇して発熱量が増加する際の可動子の熱を放熱する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】
特開2000―341911号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが前記従来技術では、コイルを送風により放熱しているだけなので、長時間モータを連続駆動した場合や、モータに高負荷がかかった場合には十分に放熱をすることができず、依然としてコイルの内部抵抗の増大により温度が上昇して発熱量が増加し、フレームを介してフレームもしくはフレームの上部に固定された搬送部材に伝熱し、フレームおよび搬送部材の熱変形を生じさせるという問題は解消されなかった。特に、フレームの永久磁石に面した部分では、時間の経過に伴い、コイルの温度が上昇していくにしたがって、長手方向に向かって生じる熱変形による反りが大きくなる。また、直線又は曲線移動式モータのコイルの発熱が大きいと、フレームの永久磁石の磁石列と対向する方向の変形も大きくなり、コイルと永久磁石間の磁気的空隙が変動を起こしたりする。その結果、直線移動式モータの走行性能を悪化させ、位置決め精度の誤差を生じることから、高精度な位置決めを実現することが困難であった。また、磁気的空隙が変動を起こすため、熱的な変形が無くても空隙の変動のある曲線移動できるモータを提供することも困難であった。
【0007】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、フレームおよび搬送部材の熱変形をほとんどなくすことのできる直線又は曲線移動式モ一タ用放熱器を用いた高精度でしかも信頼性の高い直線又は曲線移動式モータを提供することを目的とする。
【0011】
上記問題を解決するため、請求項1の発明は、長手方向に沿って交互に磁極が異なる複数の永久磁石を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的空隙を介して配置されると共に単数もしくは複数のコイルを巻装してなる電機子と、を有して、前記界磁極を固定子に、前記電機子を可動子として、前記可動子を前記固定子の長手方向に沿って相対的に移動するようにした直線又は曲線移動式モータにおいて、前記可動子は、円柱状のコイルで構成される電機子とされ、前記固定子は、前記可動子の内側に前記可動子と同心円状に永久磁石が交互にN極とS極となるように並べられて構成され、前記可動子のコイル表面には、内部に作動液を流通させるための細孔を有した薄型のプレート状ヒートパイプが密接されて吸熱部を構成し、前記薄型のプレート状ヒートパイプの端部もしくは一部を、前記可動子の進行方向に対して放射方向で前記電機子より突出させ放熱部として構成すると共に、前記吸熱部が前記可動子の形状に合わせて曲げ加工され、前記可動子の前記コイル表面に密着するものである。
【0012】
界磁極のコイルと電機子のコイルは平面状に並べて配置し、界磁極と電機子を空隙を介して対抗して配置してリニアモータを構成してもよいし、界磁極のコイルを円筒状にし、電機子のコイルを該円筒状の柱状の界磁極の周りに円筒状に巻きまわし、界磁極と電機子を空隙を介して同心状に配置しリニアモータを構成してもよい。また、逆に円柱状(円筒状)に巻きまわした電機子のコイルの周りを同心円状に覆うように界磁極のコイルを配置し、界磁極と電機子を空隙を介して同心状に配置してリニアモータを構成してもよい。電機子のコイルを巻きまわされるフレームのコア部分は非磁性体もしくは空洞とすれば、界磁極とコアとの間で引力が働かないので固定子と可動子との間の接触を抑える事もできる。また、コアを空洞とした場合は該空洞内に配線を通すこともでき、配線の配置空間が不要とできる。また、放熱器を直線又は曲線移動式モータに一体的に組み込み樹脂モールド等をしておけば、装置への組み込みも容易に行える。さらに、放熱部を装置の無駄になっている空間に配置すれば、装置の大型化をすることなく直線又は曲線移動式モータを配置できる。
【0013】
請求項1にかかる発明によれば、直線又は曲線移動式モ一タを構成した場合、コイルと永久磁石間の磁気的空隙が熱による変形により変動を起こすことや、可動子や固定子が熱膨張により変形することを抑えることができ、高精度位置決め可能な直線又は曲線移動式モ一タを提供することができる。また、可動子の進行方向に対して放射方向に放熱部を配置させたので、吸熱部の面積を大きくし、且つ吸熱部から最短距離の軸に対して放射方向ヘプレ一ト状ヒートパイプで熱を移送して放熱効率を上げることができる。
また、請求項1にかかる発明によれば、薄型のプレート状ヒートパイプにより円柱状のコイルから吸収した熱を円柱状のコイルの中心軸に対して放射方向に移送して外部に放熱されることにより、この円柱状のコイルから効率的に放熱することができる。このため、直線又は曲線移動式モータを小型化することや、円柱状のコイルに流す電流を大きくして駆動トルクを大きくすることができる。
【0014】
請求項2の発明は、前記可動子には、負荷を搭載するための搬送部材が備えられており、該搬送部材の、負荷が搭載される面とは反対側の面に、前記前記薄型のプレート状ヒートパイプの放熱部に放熱手段を設けたものである。
【0015】
放熱手段としてはファンもしくはファン付きフィンやヒートシンクを用いることができるが、動力を必要としないフィンやヒートシンクのみを用いるのがよい。可動子が動くことにより、フィンやヒートシンク内への空気の強制的な流れができるため、フィンやヒートシンクだけでも十分な放熱効率を得ることができる。また、フィンやヒートシンクは可動子の進行方向の面を大きくしなおかつ空気が流れ易い構造とすれば放熱効率は上がる。例えば板状のフィンやヒートシンクを用いた場合、進行方向に対して斜めになるように配置すると良い。
【0016】
請求項2にかかる発明によれば、可動子と共に動く放熱部にフィンを直接密着することや、ヒートシンクを直接密着することにより、放熱部に空気の流れが常に生じ、放熱効率を上げることができる。さらに、ファンを組み合わせることにより、放熱効率を大幅に上げることができる。
【0017】
請求項3の発明によれば、前記可動子には、断熱されたプレート状ヒートパイプを挟んで負荷を搭載するための搬送部材が備えられている。
【0018】
断熱手段としてはプレート状ヒ一トパイプを断熱材で覆ってもよいし、空間的な余裕があれば搬送部材とプレート状ヒートパイプとが接触しないように配置してもよい。
【0019】
請求項3にかかる発明によれば、可動子のコイルで発生する熱が搬送部材へ伝熱することを抑えることができるので、搬送部材の熱変形を抑制することができる。例えば半導体等の精密部品をロボットにより搬送・配置する際に、コイルの発熱の影響を受けず、長時間安定した高精度位置決め可能な直線又は曲線移動式モータを提供することができる。
【0020】
請求項4の発明は、前記プレート状ヒートパイプの内部は、蛇行した中空経路の細孔構造を有するものである。
【0021】
細孔断面形状は作動液を封入した際に、作動液が管内を表面張力により完全に閉塞した状態となれば、丸でも四角でもどのような形状でもよい。
【0022】
請求項4にかかる発明によれば、プレート状ヒートパイプの内部を蛇行した中空経路の細孔構造を有する構造としたので、小型の割には熱伝導率が極めて高く、熱の移動が迅速にできる。また、プレート状ヒートパイプの姿勢にほとんど影響されずに、トップヒートモードとしても動作可能であるため、吸熱部と放熱部の位置関係を気にせずに配置することができる。
【0023】
請求項5の発明は、前記プレート状ヒートパイプが、前記可動子の表面に樹脂モールドにより一体に固着してある。
【0024】
樹脂モールドとしてはコイルとヒートパイプ間を電気的に絶縁し、なおかつ熱伝導率の良い材質ならばなお良い。また、プレート状ヒートパイプのコイルと接している吸熱部を絶縁材で形成したり、絶縁材を介してコイルに密着させたり、コイルに絶縁被膜処理をすれば、コイルとプレ一ト状ヒ一トパイブを密着させたまま樹脂モールドできる。
【0025】
請求項5にかかる発明によれば、プレート状ヒートパイプは、可動子の表面に樹脂モールドにより一体に固着したので、容易にプレート状ヒートパイプを可動子の表面に固定することができる。またさらに、コイルの温度上昇を抑えることが出来るので、コイルを覆っている樹脂モールドの熱変形による破損を防止することもできるため、例えば、直線又は曲線移動式モータを真空環境中で使用する場合でも、樹脂モールドの破壊部分表面からのアウトガス発生を防止することができ、信頼性の高い直線又は曲線移動式モータを提供することができる。
【0026】
請求項6の発明は、前記可動子のコイル表面には、磁気的空隙を介して対向する面に平行に内部に作動液を流通させるための細孔を有した薄型のプレート状ヒートパイプが密接されて吸熱部を構成し、前記薄型のプレート状ヒートパイプの端部もしくは一部を前記磁気的空隙より突出させ放熱部として構成した。
【0027】
プレート状ヒ―トパイプは非磁性体でできたアルミニウムで製造した場合、厚さ1mm以下とすることができ、さらに永久磁石とコイル間の磁気的空隙内の磁場をほとんど乱すと無く放熱することができる。さらに、重量の問題が無ければステンレスやテフロン(登録商標)のような材質でプレート状ヒートパイプを構成することもできる。また、強度的な問題が無ければプラスチックのような材質でプレート状ヒートパイプを構成してもよい。
【0028】
請求項6にかかる本発明によれば、コイルと永久磁石間の磁気的空隙を利用して特別な加工をすることなくコイルからの熱を直線又は曲線移動式モータ外に移送することができる。
【0031】
また、本発明によればコイルに密着しているプレート状ヒ一トパイプは可動子と固定子の間の空隙に配置されているので、該空隙を介して、容易にプレート状ヒートパイプを、放熱手段を配置するための空間的な余裕があるところまで伸ばし、該空間でヒートパイプに放熱手段を装着することができるので、より効率的にコイル部で発生する熱を放熱でき、放熱部を配置する為の空間を無理に空ける必要が無くなり、直線又は曲線移動式モータを小型化できる。
【0032】
さらに、可動子を高推力で移動させる場合に発生する可動子部の熱をプレート状ヒートパイプによって効率的に除去することができるので、コイルと永久磁石間の磁気的空隙が熱による変形により変動を起こすことや、可動子や固定子が熱膨張により変形することを抑えることができ、高精度位置決め可能な直線又は曲線移動式モ―タを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本件発明における放熱器の側面図である
【図2】図1の放熱器のA−A矢視図である。
【図3】本件発明のプレート型蛇行細孔トンネルヒートパイプの経路図である。
【図4】本件発明のプレート型平行細孔トンネルヒートパイプの経路図である。
【図5】図1の放熱器を2個用いた本件発明における直線又は曲線移動式モ一タを搬送装置に用いた第一実施例の断面図である。
【図6】図5におけるB−B矢視図である。
【図7】本件発明における直線又は曲線移動式モータを搬送装置に用いた第2実施例の断面図である。
【図8】本件発明における放熱器の第2実施例の断面図である。
【図9】従来の直線又は曲線移動式モータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
図1及び図2は本件発明における放熱器の図である。図1は放熱器の側面図である。図2は図1のA―A矢視図(断面図)である。101はプレート型ヒートパイプ(プレート型細孔トンネルヒートパイプ)である本実施例ではプレート型ヒートパイプを2枚並べて使用している。プレート型ヒートパイプ101は、中央付近でモータの可動子のコイルに密着させるため、可動子の形状に合わせて曲げ加工してある。本実施例の場合は、円柱状に巻きまわされたコイルの半円部分と密着させるため、プレート型ヒートパイプ101は、中央付近102は半円形に曲げ加工されている。該半円形に曲げ加工された部分がコイルからの発熱の吸熱部となる。
【0036】
該吸熱部から伸びるプレート型ヒートパイプ101は曲げ部103で直角に曲げられ、吸熱部に対して放射方向に伸び、放熱部105となっている。プレート型ヒートパイプ101の一端部はさらに直角に曲げ加工された部分107があるが、これはプレート型ヒートパイプ101に作動液を注入する注入管109を保護するためである。放熱部105の半円形に曲げ加工されている部分102と並ぶ側には放熱フィン110が溶接やろう接等の手段により装着されている。ここではフィンを用いているが、ヒートシンクやファンもしくはそれらを組み合わせたものを装着してもよい。
【0037】
このように、プレート型ヒートパイプ101を用いた場合、自由に曲げ加工できるので、モータの形状や放熱部の規制を受けず、モータを用いた装置に、放熱するための空間を新たに設ける必要が無<、用途が無く空いている空間に放熱部を持っていくことができる。例えば工作機や半導体製造装置の搬送装置の駆動部に用いられた場合、搬送台の下側は空洞となっており、この部分に放熱部を形成すると新たな放熱空間を形成し、装置が大型化するという問題が発生しないので、装置の無用な大型化を防止できる。
【0038】
ここで、プレート型細孔トンネルヒートパイプ101の構造について図3と図4を用いて説明する。
【0039】
図3はプレート型蛇行細孔トンネルヒートパイプの細孔経路を示す。プレート型蛇行細孔トンネルヒートパイプは、アルミニウムやマグネシウム等の材質でできた多孔扁平管を用いる。この多孔扁平管51は、全体として平板状の外形を有し、内部に平行に配置された多数の貫通細孔57a及び57bが押し出し成形により形成されている。蛇行細孔トンネルは多孔扁平管51の貫通細孔群の一端部で隣り合うトンネルの隔壁を1つおきに所定の深さだけ切除し、他端部では一端部で切除されていない隣り合う1つおきのトンネルの隔壁を所定の深さだけ切除することにより形成する。両端部は隔壁を除去後、作動液注入管と共に圧潰溶接やろう接により蛇行細孔トンネル管として形成される。蛇行細孔トンネル管には作動液注入管よりブタン、水等の使用条件に応じた作動液を注入し作動液注入管を封止することによりプレート型蛇行細孔トンネルヒートパイプが形成される。
【0040】
図4はプレート型平行細孔トンネルヒートパイプの細孔経路を示す。プレート型平行細孔トンネルヒートパイプは、プレート型蛇行細孔トンネルヒートパイプと同様にアルミニウムやマグネシクム等の軽金属の多孔扁平管を用いる。この多孔扁平管61は、全体として平板状の外形を有し、内部に平行に配置された多数の貫通細孔68a及び68bが押し出し成形により形成されている。この貫通細孔トンネル群の隣り合うすべての隔壁を両端面において所定の深さだけ切除しすることにより平行細孔トンネルの隣り合うトンネル間の連通路を形成する。両端部は隔壁を除去後、作動液注入管と共に圧潰溶接やろう接により平行細孔トンネル管として形成される。平行細孔トンネル管には作動液注入管よりブタン、水等の使用条件に応じた作動液を注入し作動液注入管を封止することによりプレート型平行細孔トンネルヒートパイプが形成される。
【0041】
ここでは蛇行細孔と平行細孔について説明したが、全ての細孔卜ンネルが端部において連通することができれば、端部での連通路はどのように形成しても良い。
【0042】
ここで、本件発明における、細孔トンネルヒートパイプの基本動作原理を、説明する。
【0043】
細孔トンネルヒートパイプは細孔(熱媒体通路)の両端末が相互に流通自在に連結されて密閉されている。該細孔のある部分に発熱体を接触させることにより、外部分は受熱部、他のある部分は放熱部、それ以外の部分は熱移送部となる。このように細孔トンネルに受熱部と放熱部が交互に配設されている、(熱移送部があれば熱移送部を介して受熱部と放熱部が交互に配設される。)。細孔の内壁断面は、作動液(液相と気相の2相凝縮性作動流体)が表面張力により常に管内を閉塞した状態のままで循環又は移動することが出来る最大流体直径以下の直径としてある。受熱部で液相が核沸騰し、気相ができ、これにより管内を閉塞している液相部が移動する。この核沸騰が受熱部においてランダムな場所で連続的に起こることにより管内で液相の振動や移動が生じ、放熱部へ熱を伝える。
【0044】
このような細管ヒートパイプを用いることにより、発熱体への細管ヒートパイプの取り付け姿勢に関係なく輸送させることができる。このプレート型細孔トンネルヒートパイプを基本動作原理として本件発明はその放熱量の大容量化を達成するものである。
【0045】
図5および図6は上述の放熱器を装着した、本件発明の直線又は曲線移動式モータを適応した搬送装置の第一実施例である。
【0046】
図5は図1および図2の放熱を直線又は曲線移動式モータに2個装着した時の直線又は曲線移動式モータの平面断面である。図6は図5の直線又は曲線移動式モータのB−B矢視図(断面図)である。
【0047】
図5及び図6において100は本件発明における放熱器である。該放熱器100は中央部の半円の円弧状に折り曲げられている部分102を図5に示す様に可動子151の円柱状のコイルの半面と密着するように固着される。可動子151のコイルは銅線が少なくとも1つの円筒状に巻きまわされて電機子を形成している。さらに、放熱器を構成するプレート型細孔トンネルヒートパイプの半円の円弧部102の両端延長部は前記円柱状のコイルの半径と略同一の直線部113の端部103で90度に折り曲げられて、円柱状のコイルの軸方向に対して放射方向に円柱状のコイルから発生する熱をプレート型細孔トンネルヒートパイプによって拡散できる構成としている。
【0048】
円柱状のコイルとプレート型細孔トンネルヒートパイプ101の固定は熱伝導率が良く絶縁性の高い金属用接着剤で接着する。また、さらに固着強度を増すためには、固定用部材を用い補強固定してもよい(図示なし)。
【0049】
円柱状のコイルを電機子とする可動子151の内側には可動子133と同心円状に永久磁石が交互にN極とS極となるように並べられて固定子を構成している。可動子151は該固定子に沿って移動することによりモータを構成している。
【0050】
前記プレート型細孔トンネルヒートパイプ101の放熱部となる水平部139には円柱状のコイルの直径と略同一の長さのフィン110が円柱状のコイルと並ぶ配置に半田付けやろう接等の手段により水平部139の全体に固着されている。前記プレート型細孔トンネルヒートパイプ101の水平部101端部は直線又は曲線移動式モ一タに固定されている搬送台135をはみ出さない部分まで伸ばされている。(図5の135が搬送台で、これよりはみ出さないようにしている。)
【0051】
このような構成にすることにより、プレート型細孔卜ンネルヒートパイプ101により円柱状のコイルから吸収した熱を円柱状のコイルの中心軸に対して放射方向に移送し、さらにプレート型細孔トンネルヒートパイプ101に装着されたフィン110により放熱されることにより、小型の放熱器100により直線又は直線又は曲線移動式モ一タの円柱状のコイルから効率的に放熱することができるので、直線又は曲線移動式モータを小型化することや、円柱状のコイルに流す電流を大きくして駆動トルクを大きくすることができるようになる。フィンとしてはコルゲートフィン等を装着する。
【0052】
また、従来無駄な空間であった搬送135と底台137との間の空間に放熱部を構成するフィンを配置でき、さらに吸熱部となるプレート型細孔トンネルヒートパイプ101の半円部102可動子151と搬送台135の間に配置できるので装置を大型化しないように放熱器100を配置することが出来る。
【0053】
底板137には直線又は曲線移動の際、テ―ブルが安定して移動するように、ガイド125が装着されている。
【0054】
さらに、図5のようにファン131(141)を装着し、空間133(143)に向かって両端のファン131(141)からの風が吹きつけるようにし、空間133(143)で両端のファン131(141)からの風が衝突し空間133(143)から外へ抜けるようにすることにより放熱効率を上げることが出来る。両ファン131(141)の風の向きは逆にして、空間133(143)から吸気するような向きとしてもよい。また、両端のファン131(141)を可動子の進行方向同じ向きに風が流れるように構成することも出来るが、下流側のフィンに上流側の暖められた空気の流れより放熱するので前記のファンの使用法より放熱効率は落ちる。つまり両端のファン131(141)をそれぞれ逆向きに回転させるようにすれば、一方のフィンに他方のフィンで暖められた空気が吹き付けられることを防ぎ、冷却効率が上がる。
【0055】
図7は上述の放熱器を装着した、本件発明の直線又は曲線移動式モータを搬送装置に用いた第2実施例の断面図である。
【0056】
図7において駆動部を構成するモータ部はコイルを円柱状に巻きまわすことにより電機子を内蔵する可動子333(334及び335)及び該可動子333(334及び335)の内側には可動子333(334及び335)と同心円状に永久磁石が交互にN極とS極となるように並べられて固定子336(337及び338)が3セット配置されている。このように可動子と駆動子を複数セット配置することにより大きな駆動力を得ることができ、さらに隣接して配置することにより各駆動子と可動子の制御性のばらつきによる搬送台339がねじれてずれることを抑えることができる。中央の可動子334にはコイルにより発生する熱を搬送装置の両端の空間に配置されている放熱部へ熱を移送するためのプレート型細孔トンネルヒートパイプ340が実施例1のように中央部付近を可動子334のコイルに密着するように半円状に中央部を屈曲させ、底台344に沿って両端部が放熱部へ伸びている。両端の可動子333及び335にはコイルにより発生する熱を放熱部へ移送するためのプレート型細孔トンネルヒートパイプ341及び342が、一端部を可動子のコイルの上半分と密着するように半円部が屈曲形成され、他端部は底台344に沿って放熱部へ伸び、プレート型細孔トンネルヒートパイプ340と密着させ、プレート型細孔トンネルヒートパイプ340の放熱部へ熱が伝播するように配置されている。プレート型細孔トンネルヒートパイプ340の放熱部には従来無駄なスペースとなっていた搬送台339と底台344の間の空問をはみ出さないようにフィン345が密着配置され、放熱部を形成している。本実施例ではプレート型細孔トンネルヒートパイプ340及びプレート型細孔トンネルヒートパイプ341と、プレート型細孔トンネルヒートパイプ340及びプレート型細孔トンネルヒートパイプ342の両端部における放熱部を密着させているが、一方を底台に沿って、他方を搬送台に沿って配置し、両プレート型細孔トンネルヒートパイプ間にフィン固着配置しても良い。
【0057】
可動子333(334及び335)の円柱状のコイルとプレート型細孔トンネルヒートパイプ340、341及び342の固定は熱伝導率が良く絶縁性の高い金属用接着剤で接着する。また、さらに固着強度を増すためには、固定用部材を用い補強固定してもよい(図示なし)。また可動子333(334及び335)と密着している部分のプレート型細孔トンネルヒートパイプ341(340及び342)には、可動子333(334及び335)と密着している部分のプレート型細孔トンネルヒートパイプ341(340及び342)の振動を吸収し、固定する部材346が搬送台339に固定されている。
【0058】
底板344には直線又は曲線移動の際、テーブルが安定して移動するように、ガイド347が装着されている。
【0059】
また本件発明のように可動子333(334及び335)が固定子の外周に配置されている場合も、上述の放熱器は搬送339と可動子333(334及び335)の間のわずかな空間でもプレート型細孔トンネルヒートパイプ341(340及び342)をコイルに密着配置できるので、吸熱部を配置するための新たな空間を設ける必要が無く余分な製造コストがかからない。
【0060】
図8は本件発明における放熱器の第2実施例の断面図である。301はプレート型ヒートパイプ(プレート型細孔トンネルヒートパイプ)である。プレート型ヒートパイプ301は、一端部でモータの可動子のコイルに密着させるため、可動子の形状に合わせて曲げ加工してある。本実施例の場合は、円柱状に巻きまわされたコイルの円柱部分と密着させるため、プレート型ヒートパイプ301は、一端部302は円形に曲げ加工されている。該円形に曲げ加工された部分がコイルからの発熱の吸熱部となる。
【0061】
該吸熱部から伸びるプレート型ヒートパイプ301は曲げ部303で直角に曲げられ、吸熱部に対して放射方向に伸び、放熱部305となっている。プレート型ヒートパイプ301の他端部はさらに直角に曲げ加工された部分307があるが、これはプレート型ヒートパイプ301に作動液を注入する注入管309を保護するためである。放熱部305の半円形に曲げ加工されている部分302と並ぶ側には放熱フィン310が溶接やろう接等の手段により装着されている。ここではフィンを用いているが、ヒートシンクやファンもしくはそれらを組み合わせたものを装着してもよい。
【0062】
このように、一端部を吸熱部として他端部を放熱部とすることにより、吸熱部を大きくとることが出来、効率的に吸熱できるようになる。また、放熱空間が熱源の一方しかない場合にも有効である。また本発明の直線又は曲線移動式モータを搬送台に適応した実施例に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明は、工作機や半導体製造装置の搬送用に用いられる固定子としての界磁極と可動子としての電機子が相対的に移動するようにした直線又は曲線移動式モータに関する。
Claims (6)
- 長手方向に沿って交互に磁極が異なる複数の永久磁石を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的空隙を介して配置されると共に単数もしくは複数のコイルを巻装してなる電機子と、を有して、前記界磁極を固定子に、前記電機子を可動子として、前記可動子を前記固定子の長手方向に沿って相対的に移動するようにした直線又は曲線移動式モータにおいて、
前記可動子は、円柱状のコイルで構成される電機子とされ、
前記固定子は、前記可動子の内側に前記可動子と同心円状に永久磁石が交互にN極とS極となるように並べられて構成され、
前記可動子のコイル表面には、内部に作動液を流通させるための細孔を有した薄型のプレート状ヒートパイプが密接されて吸熱部を構成し、
前記薄型のプレート状ヒートパイプの端部もしくは一部を、前記可動子の進行方向に対して放射方向で前記電機子より突出させ放熱部として構成すると共に、前記吸熱部が前記可動子の形状に合わせて曲げ加工され、前記可動子の前記コイル表面に密着することを特徴とする直線又は曲線移動式モータ。 - 前記可動子には、負荷を搭載するための搬送部材が備えられており、
該搬送部材の、負荷が搭載される面とは反対側の面に、前記薄型のプレート状ヒートパイプの放熱部に放熱手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の直線又は曲線移動式モータ。 - 前記可動子には、断熱されたプレート状ヒートパイプを挟んで負荷を搭載するための搬送部材が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の直線又は曲線移動式モータ。
- 前記プレート状ヒートパイプの内部は蛇行した中空経路の細孔構造を有するものであることを特徴とする請求項1に記載の直線又は曲線移動式モータ。
- 前記プレート状ヒートパイプは、前記可動子の表面に樹脂モールドにより一体に固着してあることを特徴とする請求項1に記載の直線又は曲線移動式モータ。
- 前記可動子のコイル表面には、磁気的空隙を介して対向する面に平行に内部に作動液を流通させるための細孔を有した薄型のプレート状ヒートパイプが密接されて吸熱部を構成し、前記薄型のプレート状ヒートパイプの端部もしくは一部を前記磁気的空隙より突出させ放熱部として構成したことを特徴とする請求項1に記載の直線又は曲線移動式モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006527881A JP4884221B2 (ja) | 2004-07-25 | 2005-07-25 | 直線又は曲線移動式モータ |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004241694 | 2004-07-25 | ||
JP2004241694 | 2004-07-25 | ||
PCT/JP2005/013994 WO2006011614A1 (ja) | 2004-07-25 | 2005-07-25 | 直線又は曲線移動式モータ及びその放熱器 |
JP2006527881A JP4884221B2 (ja) | 2004-07-25 | 2005-07-25 | 直線又は曲線移動式モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2006011614A1 JPWO2006011614A1 (ja) | 2008-05-01 |
JP4884221B2 true JP4884221B2 (ja) | 2012-02-29 |
Family
ID=35786357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006527881A Expired - Fee Related JP4884221B2 (ja) | 2004-07-25 | 2005-07-25 | 直線又は曲線移動式モータ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7732950B2 (ja) |
EP (1) | EP1780877A4 (ja) |
JP (1) | JP4884221B2 (ja) |
CN (1) | CN101010860B (ja) |
WO (1) | WO2006011614A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101032069B (zh) * | 2004-09-30 | 2010-12-08 | Thk株式会社 | 杆式线性马达 |
CN101036280B (zh) * | 2004-10-14 | 2011-04-20 | 富士机械制造株式会社 | 线性电动机冷却装置及具有该装置的直线移动装置 |
JP5426180B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2014-02-26 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータ |
JP2010169371A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Ts Heatronics Co Ltd | 円筒状ヒートパイプ及びそれを用いた加熱・均熱ローラ及びそれを用いた糸巻取装置または電子写真画像形成装置の定着装置。 |
JP5355105B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2013-11-27 | 富士機械製造株式会社 | 直線駆動装置および電子回路部品装着機 |
GB0920557D0 (en) * | 2009-11-24 | 2010-01-06 | Nlsd Associates Ltd | An improved heat recovery system |
DE102011018236A1 (de) * | 2011-04-19 | 2012-10-25 | Voith Patent Gmbh | Vorrichtung zur Kraftübertragung |
EP2523312B1 (en) * | 2011-05-12 | 2018-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Stator arrangement |
US8901790B2 (en) | 2012-01-03 | 2014-12-02 | General Electric Company | Cooling of stator core flange |
JP5840230B2 (ja) * | 2012-01-10 | 2016-01-06 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータ |
ES2883248T3 (es) * | 2016-11-11 | 2021-12-07 | Agie Charmilles Sa | Motor de eje lineal |
CN107591982A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-01-16 | 哈尔滨泰富电机有限公司 | 三相u型直线异步电动机 |
CN110230464B (zh) * | 2019-05-30 | 2024-06-04 | 北京石油机械有限公司 | 一种基于相变散热的顶驱装置 |
TWI804397B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-06-01 | 晟昌機電股份有限公司 | 直驅馬達快速散熱結構 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04183258A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-30 | Daifuku Co Ltd | リニアモーター |
JP2000333438A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Mirae Corp | リニアモータ |
JP2002238238A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータの冷却装置 |
JP2003309963A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-31 | Yaskawa Electric Corp | リニアスライダの冷却装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3801843A (en) * | 1972-06-16 | 1974-04-02 | Gen Electric | Rotating electrical machine having rotor and stator cooled by means of heat pipes |
JP2505857B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1996-06-12 | キヤノン株式会社 | 可動磁石型多相リニアモ―タ |
FR2726948B1 (fr) * | 1994-11-16 | 1996-12-20 | Wavre Nicolas | Moteur synchrone a aimants permanents |
US5910691A (en) * | 1995-03-20 | 1999-06-08 | Wavre; Nicolas | Permanent-magnet linear synchronous motor |
GB2343997B (en) * | 1998-11-23 | 2003-06-25 | Linear Drives Ltd | Coaxial linear motor for extended travel |
JP3448005B2 (ja) | 1999-05-27 | 2003-09-16 | ミラエ・コーポレーション | リニアモーターの冷却装置 |
JP3523143B2 (ja) * | 1999-08-13 | 2004-04-26 | ミラエ・コーポレーション | 改善された冷却構造を有するリニアモーター |
JP3643273B2 (ja) * | 1999-10-28 | 2005-04-27 | 株式会社ソディック | リニアモータのコイル装置およびその製造方法 |
TW465165B (en) * | 2000-03-03 | 2001-11-21 | Hiwin Mikrosystem Corp | A motor with heat pipe |
US6528907B2 (en) * | 2000-04-07 | 2003-03-04 | Mirae Corporation | Linear motor |
JP2002010618A (ja) | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Canon Inc | リニアモータ、及びこれを有するステージ装置、露光装置 |
TWI245482B (en) * | 2000-11-21 | 2005-12-11 | Yaskawa Electric Corp | Linear motor |
DE10115186A1 (de) * | 2001-03-27 | 2002-10-24 | Rexroth Indramat Gmbh | Gekühltes Primärteil oder Sekundärteil eines Elektromotors |
JP4134560B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2008-08-20 | 株式会社ニコン | リニアモータ及びステージ装置 |
JP3988548B2 (ja) * | 2002-06-27 | 2007-10-10 | ソニー株式会社 | モータ、ロボット及び電子機器装置 |
US6819016B2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-11-16 | Tm4 Inc. | Liquid cooling arrangement for electric machines |
JP4520774B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2010-08-11 | 臼井国際産業株式会社 | 熱交換器 |
US20080149303A1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-06-26 | Chia-Ming Chang | Heat sink for a shaft-type linear motor |
-
2005
- 2005-07-25 CN CN2005800251210A patent/CN101010860B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-25 EP EP20050767708 patent/EP1780877A4/en not_active Withdrawn
- 2005-07-25 JP JP2006527881A patent/JP4884221B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-25 US US11/572,676 patent/US7732950B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-25 WO PCT/JP2005/013994 patent/WO2006011614A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04183258A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-30 | Daifuku Co Ltd | リニアモーター |
JP2000333438A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Mirae Corp | リニアモータ |
JP2002238238A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータの冷却装置 |
JP2003309963A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-31 | Yaskawa Electric Corp | リニアスライダの冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101010860A (zh) | 2007-08-01 |
CN101010860B (zh) | 2010-12-08 |
US20080030081A1 (en) | 2008-02-07 |
EP1780877A1 (en) | 2007-05-02 |
EP1780877A4 (en) | 2012-12-26 |
WO2006011614A1 (ja) | 2006-02-02 |
JPWO2006011614A1 (ja) | 2008-05-01 |
US7732950B2 (en) | 2010-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4884221B2 (ja) | 直線又は曲線移動式モータ | |
KR100726533B1 (ko) | 리니어 모터 | |
JP6653011B2 (ja) | アキシャルギャップ型回転電機 | |
JP4636354B2 (ja) | リニアモータおよびそれを備えたテーブル送り装置 | |
JP4983708B2 (ja) | リアクトル | |
WO2017022639A1 (ja) | 冷却装置、およびモータ | |
JP5072064B2 (ja) | 円筒型リニアモータ | |
JP2001327152A (ja) | リニアモータ | |
JP5355105B2 (ja) | 直線駆動装置および電子回路部品装着機 | |
JP2008220003A (ja) | リニアモータ | |
KR101981661B1 (ko) | 전기 모터의 내부 방열장치 및 이를 이용한 전기 모터 | |
JP4265500B2 (ja) | 発熱体冷却装置 | |
KR100623535B1 (ko) | 액츄에이터 코일 냉각 시스템 | |
JP2018078668A (ja) | リニアモータ | |
JP3750793B2 (ja) | リニアモータ | |
JP4811550B2 (ja) | リニアモータ電機子およびリニアモータ | |
TWM408187U (en) | Linear motor rotor having heat-dissipation device | |
JP2010226918A (ja) | モータステータ | |
JP2023023564A (ja) | モータ | |
KR101778020B1 (ko) | 평판 히트파이프를 사용한 냉각장치 및 이의 제조를 위한 지그 | |
JP2003230264A (ja) | リニアモータ | |
JP5625835B2 (ja) | ヒートパイプ | |
JP2005094902A (ja) | 移動装置 | |
KR101960527B1 (ko) | 전기 모터의 내부 방열장치 및 이를 이용한 전기 모터 | |
JP2008259374A (ja) | リニアモータ及びステージ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080602 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110509 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111129 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111206 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |