專利名稱：無鐵心直線電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無鐵心直線電動機，尤其涉及要求推力波動小、低發(fā)熱的勻速傳送用或高精度定位用的無鐵心直線電動機。
背景技術：
作為不重疊配置同心繞組的線圈的以往的無鐵心直線電動機，已經(jīng)在特開平7-322595號公報、特開平6-165474號公報、US4151447號公報中公開。這些公開的無鐵心直線電動機的特點在于，由于無鐵心所以不產(chǎn)生齒槽力，即，速度波動小。另外，作為其他的特點，還有由于同心繞組的線圈為不重疊配置，所以絕緣性高。
圖4和圖5表示以往的無鐵心直線電動機。圖4是只表示以往技術中的無鐵心直線電動機的動子和定子的立體圖。圖5是表示從動子的行進方向看到的剖面圖。
定子1由設有多個磁極的永磁鐵2、粘貼了該永磁鐵2的背部磁軛3、和以其單側固定支撐被配置在兩側的2個背部磁軛3的磁軛支撐臺4構成。以每λ間距配置永磁鐵2，使該永磁鐵2中的與2個背部磁軛3的內(nèi)側對面的磁極為異性磁極，并且，在動子的行進方向上相鄰的磁極為異性磁極。
動子10由電樞繞組、和固定該電樞繞組11的剖面為凹形形狀的動子安裝臺12構成。由于動子安裝臺12被安裝在成為負載的平臺上，所以該動子安裝臺用可確保強度的鋁等金屬構件構成。電樞繞組11隔著規(guī)定的空隙配置于在背部磁軛3的內(nèi)側配置的2個永磁鐵2之間。另外，電樞繞組11由多個線圈13構成。在此，將位于線圈13的上側的線圈末端部分稱為線圈上邊14、位于線圈13的下側的線圈末端部分稱為線圈下邊15。線圈13間通過線圈上邊14連接，在其頂端通過導線16連接。另外，用于連接線圈13間的空間和導線16的空間設在動子安裝臺12的凹內(nèi)。最終，電樞繞組11和動子安裝臺12的凹內(nèi)部由17樹脂覆蓋、電樞繞組11和動子安裝臺12合為一體地構成動子10。
如上構成的定子和動子直線利用未圖示的直線導槽等支撐機構沿其行進方向自由移動。
但是，以往技術存在如下問題。
當向電樞繞組11施加產(chǎn)生規(guī)定的推力所必需的電流時，在線圈13上產(chǎn)生與該電流的二次方成正比的焦耳熱。在線圈13上所產(chǎn)生的熱分為從模制樹脂17的空隙面放出的熱和向動子安裝臺12熱傳導的熱。根據(jù)安裝有動子安裝臺的負載平臺的材質(zhì)、大小、安裝狀態(tài)其熱分配率不同，但是流向金屬制的、熱傳導性好的動子安裝臺12的熱量較多。相反，如果是很難向動子安裝臺12傳熱的構造，則線圈13的溫度上升就會變得極大。根據(jù)以往技術，動子安裝臺12和線圈13之間，在用于接線處理的寬度大的凹內(nèi)中，填充有模制樹脂17。即模制樹脂17成為大的熱阻抗，不向動子安裝臺傳熱、線圈13的溫度上升極高。為了盡量防止該現(xiàn)象，在模制樹脂17中使用熱傳導性好的、例如混合了氧化鋁的環(huán)氧樹脂(熱傳導率為1.5W/mK)，但是并不能得到滿意的效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠降低電樞繞組的溫度上升的無鐵心直線電動機。
為了解決上述問題，本發(fā)明之1提供一種無鐵心直線電動機，其中動子由包括多個線圈的電樞繞組和支撐所述電樞繞組的動子安裝臺構成，定子由設有多個磁極的永磁鐵和背部磁軛構成，在所述電樞繞組的左右兩側設有所述永磁鐵，并且在所述電樞繞組的左右兩側與所述永磁鐵之間留有空隙，其特征在于，在所述動子安裝臺的下面設有凹部，位于所述線圈上側的線圈上邊被插入所述動子安裝臺的凹部內(nèi)，在位于所述線圈下側的線圈下邊的附近，設有用于進行線圈間或與導線的連接處理的空間。
本發(fā)明之2的本發(fā)明在所述線圈下邊的正下方設有用于進行連接處理的空間。
本發(fā)明之3的本發(fā)明在所述線圈下邊的左右兩側設有用于進行連接處理的空間。
本發(fā)明之4的本發(fā)明在所述動子安裝臺上設有用于流通致冷劑或空氣的冷卻通路。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以得到如下效果。
(1)線圈和動子安裝臺之間的熱阻抗變得極小，由此可以抑制線圈的溫度上升(本發(fā)明之1)。
(2)通過新設置連接處理的空間，可得到與本發(fā)明之1相同的效果(本發(fā)明之2)。
(3)通過在線圈末端部分的左右兩側設置連接處理的空間，可以得到與本發(fā)明之1相同的效果，并且對于本發(fā)明之2的發(fā)明還可以得到使動子的高度更小的效果(本發(fā)明之3)。
(4)通過在傳熱多的動子安裝臺上設置冷卻通路，可以提高本發(fā)明之1至本發(fā)明之3中任意一項發(fā)明的效果(本發(fā)明之4)。
圖1是表示本發(fā)明第一實施例的無鐵心直線電動機的圖，(a)是從行進方向看到的剖面圖，(b)是從側面看到的動子的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明第二實施例的無鐵心直線電動機的從行進方向看到的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明第三實施例的無鐵心直線電動機的從行進方向看到的剖面圖。
圖4是表示以往技術的無鐵心直線電動機的立體圖。
圖5是表示以往技術中的無鐵心直線電動機的從行進方向看到的剖面圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
本發(fā)明除了動子構造外，與以往技術的圖4、圖5所示的構造相同。因此，省略關于定子的說明。
第一實施例圖1(a)、(b)是表示第一實施例的圖，是關于本發(fā)明之1和2的圖。圖1(a)是從動子行進方向看到的剖面圖，圖1(b)是從側面看到的動子的剖面圖。
第一實施例的動子10，與以往技術相同，由構成有多個線圈13的電樞繞組11、固定支撐該電樞繞組11的動子安裝臺12、導線16、覆蓋電樞繞組11和導線16整體的模制樹脂17構成。在此，以3相為例，表示由線圈數(shù)最少的、3個同心繞組的線圈13構成的電樞繞組。在3個線圈下邊15的正下方，設有用于進行線圈13之間或與導線16的連接的空間。導線16，經(jīng)過這些線圈下邊15在動子10的前方被引繞到動子安裝臺12。由于動子安裝臺12被安裝于成為負載的平臺等上，因此該動子安裝臺12用可確保強度的鋁等金屬構件構成。另外，動子安裝臺12的剖面為凹形形狀，在其凹部插入有線圈13的線圈上邊14。動子安裝臺12的凹部被進行槽加工，使其與線圈上邊14的插入部分一致。
根據(jù)該結構，可以使線圈上邊14接近動子安裝臺12。即，這其間的熱阻抗變得極小、在線圈13上產(chǎn)生的熱容易擴散到動子安裝臺12。結果是可以大幅度地降低線圈13的溫度上升。
第二實施例接下來對第二實施例進行說明。
第二實施例涉及本發(fā)明之3。圖2是表示從行進方向看到的剖面的圖。第二實施例與第一實施例的不同點在于，在線圈下邊15的左右設置有連接處理的空間。結果是動子的剖面成為I形形狀。
根據(jù)該結構，與第一實施例相同，可以大幅度地降低線圈13的溫度上升。第二實施例的特點還在于，由于將連接處理空間設置在永磁鐵2的正下方，可以縮小動子在高度方向上的尺寸。
第三實施例接下來對第三實施例進行說明。
第三實施例涉及本發(fā)明之4。圖3是表示從行進方向看到的剖面的圖。第三實施例與第一或第二實施例的不同點在于在動子安裝臺12上設置有用于流通致冷劑或空氣的冷卻通路18。
根據(jù)該結構，由于可以直接冷卻熱通過大的動子安裝臺12，因此可以進一步提高作為第一和第二實施例的效果的降低線圈13的溫度上升。
本發(fā)明可以用于制造、提供要求推力脈沖小、低發(fā)熱的固定速度傳送用或高精度定位用的無鐵心直線電動機。
權利要求
1.一種無鐵心直線電動機，其中動子由包括多個線圈的電樞繞組和支撐所述電樞繞組的動子安裝臺構成，定子由設有多個磁極的永磁鐵和背部磁軛構成，在所述電樞繞組的左右兩側設有所述永磁鐵，并且在所述電樞繞組的左右兩側與所述永磁鐵之間留有空隙，其特征在于，在所述動子安裝臺的下面設有凹部，位于所述線圈上側的線圈上邊被插入所述動子安裝臺的凹部內(nèi)，在位于所述線圈下側的線圈下邊的附近，設有用于進行線圈間或與導線的連接處理的空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的無鐵心直線電動機，其特征在于，在所述線圈下邊的正下方設有用于進行連接處理的空間。
3.根據(jù)權利要求1所述的無鐵心直線電動機，其特征在于，在所述線圈下邊的左右兩側設有用于進行連接處理的空間。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的無鐵心直線電動機，其特征在于，在所述動子安裝臺上設有用于流通致冷劑或空氣的冷卻通路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無鐵心直線電動機，可抑制電樞繞組的溫度上升。動子(10)由包括多個線圈(13)的電樞繞組(11)和支撐電樞繞組(11)的動子安裝臺(12)構成，定子(1)由設有多個磁極的永磁鐵(2)和背部磁軛(3)構成，在所述電樞繞組(11)的左右兩側設有所述永磁鐵(2)，并且在所述電樞繞組(11)的左右兩側與所述永磁鐵(2)之間留有空隙，在所述動子安裝臺(12)的下面設有凹部(12a)，位于線圈(13)上側的線圈上邊(14)被插入所述動子安裝臺(12)的凹部(12a)內(nèi)，在位于線圈(13)下側的線圈下邊(15)的附近設有用于進行線圈(13)間或與導線(16)的連接處理的空間。
文檔編號H02K5/22GK1675818SQ03819610
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權日2002年8月20日
發(fā)明者鹿山透, 入江侶幸 申請人:株式會社安川電機