線性電動機(jī)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的線性電動機(jī)裝置(1)具備軌道部件(2)和移動體(3)，該軌道部件(2)沿著移動方向交替地排列設(shè)置多個(gè)磁鐵(21)的N極及S極，該移動體(3)具有具備鐵心(4U、4V、4W)及線圈(5U、5V、5W)的電樞(31)、且能夠移動地架裝于軌道部件(2)，在向線圈(5U、5V、5W)通電流時(shí)，在鐵心(4U、4V、4W)所感應(yīng)產(chǎn)生的磁通與軌道部件(2)的磁鐵(21)之間產(chǎn)生移動方向的推進(jìn)力，電樞(31)還具有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件(熱管(61～64))，上述導(dǎo)熱部件配置在鐵心(4U、4V、4W)所形成的冷卻用通路(冷卻用孔(46)、冷卻用槽(47))上。由此，高效地對移動體側(cè)的線圈進(jìn)行冷卻而使大電流流動，并較大地確保線圈的卷繞空間而增加卷繞數(shù)，由此能得到大的推進(jìn)力。
【專利說明】線性電動機(jī)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及線性電動機(jī)裝置，更詳細(xì)而言，涉及提高了移動體側(cè)的線圈的冷卻性能的線性電動機(jī)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為對安裝有多個(gè)元件的基板進(jìn)行生產(chǎn)的基板用作業(yè)設(shè)備，有焊料印刷機(jī)、元件安裝機(jī)、焊料回流機(jī)、基板檢查機(jī)等，利用基板搬運(yùn)裝置將它們連接來構(gòu)筑基板生產(chǎn)線的情況較多。這些基板用作業(yè)設(shè)備大多具備在基板上移動而進(jìn)行預(yù)定作業(yè)的移動體，作為對移動體進(jìn)行驅(qū)動的一個(gè)手段，可以使用線性電動機(jī)裝置。這種線性電動機(jī)裝置通常具備:沿著移動方向交替地排列設(shè)有多個(gè)磁鐵的N極及S極的軌道部件；及構(gòu)成為包含具有鐵心及線圈的電樞的移動體。
[0003]在此，為了利用線性電動機(jī)裝置獲得大的推進(jìn)力，可考慮大致分為(A)增大在線圈中流動的電流、(B)增強(qiáng)磁鐵的磁力、(C)增大鐵心的導(dǎo)磁率這三個(gè)手段。其中，關(guān)于(B)及(C)的手段在目前的技術(shù)上接近物性上的極限，無法期望今后的飛躍性的提高。因此，雖然(A)的手段有效，但是當(dāng)大電流流動時(shí)，存在由線圈的銅損引起的發(fā)熱量增加而產(chǎn)生構(gòu)成部件的熱變形、熱劣化等的問題點(diǎn)。因此，如專利文獻(xiàn)I?3例示那樣，提出了線性電動機(jī)裝置的各種冷卻結(jié)構(gòu)。
[0004]本申請 申請人:在專利文獻(xiàn)I中提出的線性電動機(jī)中，對于多個(gè)鐵心的鄰接的鐵心彼此，將線圈呈之字形且隔開間隙地配置，向線圈間的間隙插入熱管的一端部，而熱管的另一端部向間隙的外部突出而設(shè)置多個(gè)散熱片。通過采用使用了這樣的熱管的冷卻結(jié)構(gòu)，能夠良好地抑制構(gòu)成電樞的線圈的溫度上升。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)2公開的線性電動機(jī)用電樞具有在多個(gè)極齒間形成有槽的鐵心和一部分配置在槽內(nèi)而對極齒進(jìn)行勵(lì)磁的多個(gè)勵(lì)磁繞組(線圈)，以從兩側(cè)夾持勵(lì)磁繞組的位于槽內(nèi)的部分的方式鋪設(shè)冷卻用配管。由此，能夠高效地進(jìn)行極齒及勵(lì)磁繞組的冷卻。
[0006]而且，專利文獻(xiàn)3公開的線性電動機(jī)具備排列有多個(gè)永久磁鐵的定子和在鐵心卷裝電樞線圈而成的動子，在配置于電樞的上部的電樞安裝板與隔著隔熱板配置于更上方的臺之間設(shè)有冷卻單元，在冷卻單元的內(nèi)部設(shè)有熱管及吸熱設(shè)備。由此，能夠消除由向臺的傳熱引起的熱變形，并有效地除去電樞的熱量。
[0007]而且，專利文獻(xiàn)4的線性壓縮機(jī)內(nèi)置有線性電動機(jī)，其特征在于，構(gòu)成為包括:以與卷繞有線圈的線架相接的方式形成的散熱流路；及向散熱流路供給冷卻流體的冷卻流體供給單元。在從屬的下位權(quán)利要求中，分別公開了作為散熱流路的散熱管、作為冷卻流體的油、作為冷卻流體供給單元的油泵。由此，能抑制由線圈的過熱引起的線性壓縮機(jī)的效率下降及壽命縮短。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-172070號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利4617338號公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本專利4636354號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-144697號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]然而，在專利文獻(xiàn)I中在線圈間的間隙配置熱管，在專利文獻(xiàn)2中，在極齒與勵(lì)磁繞組之間配置冷卻用配管。因此，卷繞線圈的空間減少了熱管或冷卻用配管的量，無法增多卷繞數(shù)。而且，當(dāng)在確保熱管、冷卻用配管的配置空間的同時(shí)增多線圈的卷繞數(shù)時(shí)，電樞變大，進(jìn)而也造成移動體的大型化。
[0013]而且，在專利文獻(xiàn)3中，在電樞的上方設(shè)置冷卻單元，但是在線性電動機(jī)中與通常的縱長的線圈的上側(cè)的短邊相接。因此，無法從線圈向冷卻單元充分地傳熱，無法有效地對線圈整體進(jìn)行冷卻。進(jìn)而，線圈內(nèi)的溫度差變大，因高溫部分而能夠通電的電流受到限制，因此推進(jìn)力下降。而且，專利文獻(xiàn)4例示的具備油泵等冷卻流體供給單元而進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生油泵的電力消耗、維護(hù)等其他問題，并非良策。
[0014]本發(fā)明鑒于上述【背景技術(shù)】的問題點(diǎn)而作出，應(yīng)解決的課題在于提供一種線性電動機(jī)裝置，具有高效地對移動體側(cè)的線圈進(jìn)行冷卻、使大電流流動并較大地確保線圈的卷繞空間而增加卷繞數(shù)、由此能得到大的推進(jìn)力的冷卻結(jié)構(gòu)。
[0015]解決上述課題的第一方案的線性電動機(jī)裝置的發(fā)明具備軌道部件和移動體，該軌道部件沿著移動方向交替地排列設(shè)置多個(gè)磁鐵的N極及S極，該移動體具有具備鐵心及線圈的電樞、且能夠移動地架裝于上述軌道部件，在向上述線圈通電流時(shí)，在上述鐵心所感應(yīng)產(chǎn)生的磁通與上述軌道部件的上述磁鐵之間產(chǎn)生上述移動方向的推進(jìn)力，上述電樞還具有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件，該導(dǎo)熱部件配置在上述鐵心所形成的冷卻用通路上。
[0016]第二方案的發(fā)明以第一方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述冷卻用通路是在上述鐵心的內(nèi)部貫穿設(shè)置的孔、或在上述鐵心的外周形成的槽。
[0017]第三方案的發(fā)明以第一或第二方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述電樞的鐵心及線圈以三相分體形成，各相的鐵心在側(cè)面具有抵接凸部，上述抵接凸部局部地?cái)U(kuò)展上述磁通所通過的截面積、且在相鄰的相之間相互抵接而規(guī)定位置關(guān)系，在上述抵接凸部形成有上述冷卻用通路。
[0018]第四方案的發(fā)明以第三方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述各相的鐵心在與其他相相向或朝向外側(cè)的兩側(cè)面上分別具有多個(gè)上述抵接凸部。
[0019]第五方案的發(fā)明以第三或第四方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，在上述鐵心的抵接凸部形成有多個(gè)上述冷卻用通路。
[0020]第六方案的發(fā)明以第三至第五方案中任一方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，在相鄰的相之間相互抵接而規(guī)定位置關(guān)系的抵接凸部的抵接面上形成有槽，橫跨相互抵接的兩個(gè)抵接凸部的上述槽而配置有共用的導(dǎo)熱部件。
[0021]第七方案的發(fā)明涉及線性電動機(jī)裝置，具備軌道部件和移動體，該軌道部件沿著移動方向交替地排列設(shè)置多個(gè)磁鐵的N極及S極，該移動體包括具備鐵心及線圈的電樞、且能夠移動地架裝于上述軌道部件，在向上述線圈通電流時(shí)，在上述鐵心所感應(yīng)產(chǎn)生的磁通與上述軌道部件的上述磁鐵之間產(chǎn)生上述移動方向的推進(jìn)力，上述電樞的鐵心及線圈以三相分體形成，上述電樞還具有導(dǎo)熱塊，該導(dǎo)熱塊配置在相鄰的相的鐵心之間而預(yù)定上述鐵心相互之間的位置關(guān)系，并且，由導(dǎo)熱率高的材料形成并在內(nèi)部配置有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件。
[0022]第八方案的發(fā)明以第七方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述電樞在相鄰的相的鐵心之間具有多個(gè)導(dǎo)熱塊，或/且在上述導(dǎo)熱塊配置有多個(gè)導(dǎo)熱部件。
[0023]第九方案的發(fā)明以第一至第八方案中任一方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述導(dǎo)熱部件是與配置在上述鐵心的外側(cè)的散熱部連接的熱管。
[0024]第十方案的發(fā)明以第九方案的發(fā)明為基礎(chǔ)，上述散熱部由呈面狀延伸的基體及從上述基體的表面沿垂直方向豎立設(shè)置的多個(gè)散熱片構(gòu)成，上述熱管由與上述散熱部的上述基體的背面結(jié)合而延伸的熱管散熱部及配置于上述冷卻用通路而與上述熱管散熱部連通的熱管集熱部構(gòu)成。
[0025]發(fā)明效果
[0026]在第一方案的線性電動機(jī)裝置的發(fā)明中，在移動體的鐵心形成有冷卻用通路，在冷卻用通路的內(nèi)部配置有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件。鐵心通過將通常為鐵制或以鐵為主成分的合金制的鋼板層疊而形成且導(dǎo)熱良好，因此由線圈產(chǎn)生的熱量經(jīng)由鐵心向?qū)岵考鬟f，能夠高效地對線圈進(jìn)行冷卻，使大電流在線圈中流動。而且，對鐵心實(shí)施加工而形成冷卻用通路，因此不會如現(xiàn)有技術(shù)那樣由于冷卻用通路占有鐵心的周圍空間而削減線圈的卷繞空間，與以往相比能增加卷繞數(shù)。通過上述綜合性的效果，能夠得到比以往大的推進(jìn)力。若換種看法，則能夠使得到一定的推進(jìn)力的電樞比以往小型化。
[0027]在第二方案的發(fā)明中，冷卻用通路被設(shè)為在鐵心的內(nèi)部貫穿設(shè)置的孔或在鐵心的外周形成的槽。因此，能夠?qū)﹁F心實(shí)施簡單的加工而形成冷卻用通路，能抑制成本的上升。
[0028]在第三方案的發(fā)明中，電樞的鐵心及線圈以三相分體形成，各相的鐵心在側(cè)面具有局部地?cái)U(kuò)展磁通所通過的截面積的抵接凸部，在抵接凸部形成有冷卻用通路。因此，通過冷卻用通路的形成不會降低鐵心的磁通感應(yīng)特性，能夠得到與線圈的電流、卷繞數(shù)的增加對應(yīng)的大的推進(jìn)力。
[0029]在第四方案的發(fā)明中，各相的鐵心具有多個(gè)抵接凸部，在各個(gè)抵接凸部形成有冷卻用通路，因此冷卻用通路的個(gè)數(shù)增加而能夠更高效地對線圈進(jìn)行冷卻，能夠得到更大的推進(jìn)力。
[0030]在第五方案的發(fā)明中，在鐵心的抵接凸部形成有多個(gè)冷卻用通路，因此冷卻用通路的個(gè)數(shù)增加而能夠更高效地對線圈進(jìn)行冷卻，能夠得到更大的推進(jìn)力。
[0031]在第六方案的發(fā)明中，在相鄰的相之間橫跨相互抵接的兩個(gè)抵接凸部的槽而配置有共用的導(dǎo)熱部件，在相間的兩個(gè)部位能夠配置導(dǎo)熱部件。因此，即使抵接凸部為狹窄的結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠設(shè)置導(dǎo)熱部件而高效地對線圈進(jìn)行冷卻，使比以往大的電流在線圈中流動，能夠得到大的推進(jìn)力。
[0032]在第七方案的發(fā)明中，電樞的鐵心及線圈以三相分體形成，電樞還具備規(guī)定相鄰的相的鐵心相互的位置關(guān)系且配置有導(dǎo)熱部件的導(dǎo)熱塊。導(dǎo)熱塊能夠由導(dǎo)熱率比構(gòu)成鐵心的主材料的鐵高的材質(zhì)形成。由線圈產(chǎn)生的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱率高的導(dǎo)熱塊而向?qū)岵考鬟f，因此能夠高效地對線圈進(jìn)行冷卻。因此，使比以往大的電流在線圈中流動，能夠得到大的推進(jìn)力。
[0033]在第八方案的發(fā)明中，電樞在相鄰的相的鐵心之間具有多個(gè)導(dǎo)熱塊，或/且在導(dǎo)熱塊配置有多個(gè)導(dǎo)熱部件，因此導(dǎo)熱部件的個(gè)數(shù)增加而能夠更高效地對線圈進(jìn)行冷卻，能夠得到更大的推進(jìn)力。
[0034]在第九方案的發(fā)明中，導(dǎo)熱部件被設(shè)為與配置在鐵心的外側(cè)的散熱部連接的熱管，因此能夠利用冷媒的相變化及對流而格外高效地對線圈進(jìn)行冷卻，能夠得到格外大的推進(jìn)力。
[0035]在第十方案的發(fā)明中，散熱部由基體及多個(gè)散熱片構(gòu)成，熱管包括與基體的背面連接而延伸的熱管散熱部和配置于冷卻用通路而與熱管散熱部連通的熱管集熱部，因此從冷卻用通路向散熱片的熱傳遞的效率極高。因此能夠利用冷媒的相變化及對流而格外高效地對線圈進(jìn)行冷卻，能夠得到格外大的推進(jìn)力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是表示能夠適用本發(fā)明的線性電動機(jī)裝置的元件安裝機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0037]圖2(1)是第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的俯視剖視圖，(2)是移動體的側(cè)視圖。
[0038]圖3是從前側(cè)觀察移動體的主視圖。
[0039]圖4是表示鐵心的平面形狀的俯視圖。
[0040]圖5(1)是用于說明散熱部的移動體的俯視圖，(2)是將散熱部及上部安裝板拆除的狀態(tài)的移動體的俯視圖。
[0041]圖6是第二實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0042]圖7是第三實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0043]圖8是第四實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0044]圖9是第五實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0045]圖10是第六實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0046]圖11是第七實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞的俯視剖視圖。
[0047]圖12是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的線性電動機(jī)裝置的俯視剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]首先，關(guān)于能夠適用本發(fā)明的線性電動機(jī)裝置的元件安裝機(jī)10，參考圖1進(jìn)行說明。圖1是表示能夠適用本發(fā)明的線性電動機(jī)裝置I的元件安裝機(jī)10的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。元件安裝機(jī)10是在基板上安裝多個(gè)元件的裝置，將兩組同一結(jié)構(gòu)的元件安裝單元大致左右對稱地配置而構(gòu)成。在此，以圖1的右近前側(cè)的元件安裝單元為例進(jìn)行說明。另外，將從圖中的左內(nèi)側(cè)朝向右近前側(cè)的元件安裝機(jī)10的寬度方向設(shè)為X軸方向，將元件安裝機(jī)10的長度方向設(shè)為Y軸方向。
[0049]元件安裝機(jī)10將基板搬運(yùn)裝置110、元件供給裝置120、兩個(gè)元件移載裝置130、140等向基臺190組裝而構(gòu)成?；灏徇\(yùn)裝置110以將元件安裝機(jī)10的長度方向的中央附近沿X軸方向橫切的方式配置?；灏徇\(yùn)裝置110具有未圖示的搬運(yùn)輸送機(jī)，在X軸方向上搬運(yùn)基板。而且，基板搬運(yùn)裝置110具有未圖示的夾緊裝置，將基板固定及保持在預(yù)定的安裝作業(yè)位置。元件供給裝置120設(shè)置在元件安裝機(jī)10的長度方向的前部(圖1的左前側(cè))。元件供給裝置120具有多個(gè)盒式供料器121，從安設(shè)于各供料器121的載帶向兩個(gè)元件移載裝置130、140連續(xù)地供給元件。
[0050]兩個(gè)元件移載裝置130、140是能夠沿著X軸方向及Y軸方向移動的所謂XY機(jī)器人類型的裝置。兩個(gè)元件移載裝置130、140彼此相向地配置在元件安裝機(jī)10的長度方向的前側(cè)及后側(cè)。為了使各元件移載裝置130、140沿Y軸方向移動，適用了第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置I。而且，為了使各元件移載裝置130、140沿X軸方向移動而適用了滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)，各元件移載裝置130、140具備沿著X軸方向延伸的X軸軌道150及沿著X軸軌道150移動的元件安裝頭160。X軸軌道150的一端151能夠移動地架裝于輔助軌道170,其另一端152與線性電動機(jī)裝置I的移動體3結(jié)合，該X軸軌道150沿著Y軸方向移動。在元件安裝頭160的下端設(shè)有未圖示的吸嘴，吸嘴利用負(fù)壓從元件供給裝置120吸附選取元件，向安裝作業(yè)位置的基板進(jìn)行安裝。
[0051]元件安裝機(jī)10還具備用于與操作員交換信息的顯示設(shè)定裝置180、對基板、元件進(jìn)行拍攝的未圖示的相機(jī)等。
[0052]線性電動機(jī)裝置I由在兩個(gè)元件移載裝置130、140中共用的軌道部件2和兩個(gè)元件移載裝置130、140各自的移動體3構(gòu)成。軌道部件2隔著移動體3平行配置在兩側(cè)，沿著作為移動方向的Y軸方向延伸。在軌道部件2的相向的內(nèi)側(cè)側(cè)面上沿著Y軸方向排列設(shè)有多個(gè)磁鐵21。移動體3能夠移動地架裝于軌道部件2。
[0053]接下來，詳細(xì)敘述第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置I。圖2的(I)是第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置I的俯視剖視圖，(2)是移動體3的側(cè)視圖。圖2的左右方向是移動體3的移動方向，為了簡便起見，將移動體3的左側(cè)作為前側(cè)。而且，圖3是從前側(cè)觀察移動體3的主視圖。
[0054]如圖2的(I)所示，軌道部件2以沿著移動方向(在圖中為左右方向)延伸的方式配置在隔著移動體3的左右兩側(cè)(在圖中為上下的兩側(cè))。在軌道部件2的相向的內(nèi)側(cè)側(cè)面上沿著移動方向交替地排列設(shè)有多個(gè)磁鐵21的N極及S極。隔著移動體3相向的磁鐵21為互不相同的極性。
[0055]移動體3構(gòu)成為包含三相分別分體形成的電樞31。電樞31具有各相鐵心4U、4V、4W及線圈5U、5V、5W。三相鐵心4U、4V、4W及線圈5U、5V、5W沿下部安裝板35上的移動方向排列，由上部安裝板36按壓而組裝。下部安裝板35及上部安裝板36為大致相同大小的矩形且上部安裝板36較薄。下部安裝板35及上部安裝板36由鋁制等的堅(jiān)固的板材形成，適當(dāng)設(shè)有未圖示的固定用座或固定用孔等。移動體3在下部安裝板35與上部安裝板36之間具備至少一組三相電樞31，也可以具備沿著移動方向排列的多組電樞31。
[0056]鐵心4U、4V、4W通過將由沖壓機(jī)進(jìn)行了沖裁加工的電磁鋼板層疊多張而形成。圖4是表示鐵心4U、4V、4W的平面形狀的俯視圖，該俯視圖與電磁鋼板的形狀一致。如圖示那樣，鐵心4U、4V、4W的平面形狀為大致十字形，軛部41在與移動方向垂直的寬度方向(圖4中為上下方向)上延伸而通過磁通H。在軛部41的兩端分別形成有呈鉤狀擴(kuò)展的磁極形成部42。當(dāng)向線圈5U、5V、5W通上電流時(shí)，在磁極形成部42的一方感應(yīng)N極，在另一方感應(yīng)S極，從而在與軌道部件2的磁鐵21之間產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0057]從軛部41的移動方向前后的側(cè)面中央分別向前方及后方突出設(shè)置有抵接凸部43。抵接凸部43使磁通H通過的截面積局部性地?cái)U(kuò)展。在相鄰的前側(cè)鐵心4U與中央鐵心4V之間、以及在中央鐵心4V與后側(cè)鐵心4W之間，抵接凸部43通過前端的抵接面44相互抵接而規(guī)定位置關(guān)系。而且，在前側(cè)鐵心4U的前側(cè)以及后側(cè)鐵心4W的后側(cè)，抵接凸部43的抵接面44朝向外方。
[0058]在各鐵心4U、4V、4W的中心貫穿設(shè)置有沿上下方向貫通的連接孔45。如圖2的(2)所示，在連接孔45插通有連接桿451，連接桿451的上下端由上部安裝板36及下部安裝板35連接。而且，在鐵心4U、4V、4W的各抵接凸部43的大致中央貫穿設(shè)置有沿上下方向延伸的冷卻用孔46。而且，在抵接凸部43的抵接面44上形成有截面半圓狀且沿上下方向延伸的冷卻用槽47。冷卻用孔46及冷卻用槽47相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻用通路。連接孔45、冷卻用孔46及冷卻用槽47與以往相比對沖壓機(jī)的沖裁模具進(jìn)行變更，由此能夠不增加工序數(shù)地形成。
[0059]在前側(cè)鐵心4U的前側(cè)的抵接凸部43的冷卻用孔46及后側(cè)鐵心4W的后側(cè)的抵接凸部43的冷卻用孔46配置有相當(dāng)于本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的熱管61、62的熱管集熱部611、621。而且，在前側(cè)鐵心4U的后側(cè)的抵接凸部43與中央鐵心4V的前側(cè)的抵接凸部43之間，橫跨兩個(gè)冷卻用槽47而形成有截面圓形且沿上下方向延伸的空間。在該空間配置有熱管63的熱管集熱部631。同樣地，在中央鐵心4V的后側(cè)的抵接凸部43與后側(cè)鐵心4W的前側(cè)的抵接凸部43之間，也橫跨兩個(gè)冷卻用槽47而形成有截面圓形且沿上下方向延伸的空間。在該空間也配置有熱管64的熱管集熱部641。
[0060]另一方面，線圈5U、5V、5W向通過鐵心4U、4V、4W的抵接凸部43而分離的軛部41的左右分開而卷繞形成，左右的卷繞數(shù)相等。三相線圈5U、5V、5W連接成Y接線或Δ接線，根據(jù)搭載在移動體3上的未圖示的電源部來調(diào)整電流的大小及流動方向而被通電。
[0061]作為用于對線圈5U、5V、5W進(jìn)行冷卻的部位，在移動體3上設(shè)有四根熱管61?64及散熱部7。圖5的(I)是用于說明散熱部7的移動體3的俯視圖，(2)是將散熱部7及上部安裝板36拆除的狀態(tài)的移動體3的俯視圖。
[0062]如圖3及圖5的(I)所示，散熱部7從移動體的3的上部安裝板36隔開間隔地固定保持在上方。散熱部7包括:由與下部安裝板35及上部安裝板36相同程度的大小的矩形的薄板形成的基體71 ;及從基體71的上表面沿垂直方向豎立設(shè)置的多個(gè)薄板狀的散熱片72。在圖示的例子中，12張散熱片72與移動方向平行地豎立設(shè)置。由此，伴隨著移動體3的移動而空氣穿過散熱片63之間，從而有效地進(jìn)行冷卻。散熱部7優(yōu)選為導(dǎo)熱率高且散熱良好的金屬制，且為了抑制移動體3的重量增加而優(yōu)選為輕量，例如可以通過使用了鋁的鑄造來制造。
[0063]另一方面，各熱管61?64分別由熱管集熱部611、621、631、641及熱管散熱部612、622、632、642構(gòu)成。各熱管集熱部611、621、631、641如前述那樣配置于鐵心4U、4V、4W的冷卻用孔46及冷卻用槽47。如圖3例示那樣，各熱管集熱部611、621、631、641在向鐵心4U、4V、4W的上方立起之后，穿過形成于上部安裝板36的貫通孔，與熱管散熱部612、622、632,642 連通。
[0064]熱管散熱部612、622、632、642與散熱部7的基體71的背面結(jié)合而沿水平方向延伸。如圖5的⑵所示，在從前側(cè)鐵心4U的前側(cè)的冷卻用孔46立起的熱管61中，熱管散熱部612朝向斜后方延伸，其前端到達(dá)至移動體3的移動方向的中間附近。而且，在從后側(cè)鐵心4W的后側(cè)的冷卻用孔46立起的熱管62中，熱管散熱部622朝向斜前方延伸，其前端到達(dá)至移動體3移動方向的中間附近。
[0065]而且，在從鐵心4U、4V、4W的相間的冷卻用槽47立起的兩根熱管63、64中，熱管散熱部632、642沿左右方向延伸，其前端到達(dá)至移動體的側(cè)面附近。四個(gè)熱管61、62、63、64的各熱管集熱部611、621、631、641的配置部位以及各熱管散熱部612、622、632、642的長度及延伸方向以能夠相同程度地對三相線圈5U、5V、5W進(jìn)行冷卻的方式設(shè)計(jì)研究來決定。
[0066]作為封入到熱管61?64的內(nèi)部的冷媒，可以使用例如水，沒有限定于此，也可以使用其他冷媒。而且，在本第一實(shí)施方式中，導(dǎo)熱部件可以不必是伴隨著冷媒的相變化的熱管61?64，可以是例如向冷卻管路封入冷卻油而進(jìn)行循環(huán)對流的冷卻管。
[0067]接下來，說明如上述那樣構(gòu)成的第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置I中的線圈5U、5V、5W的冷卻作用。當(dāng)為了使移動體3移動而向線圈5U、5V、5W通電時(shí)，產(chǎn)生由銅損引起的熱量。在此，由于鐵心4U、4V、4W的導(dǎo)熱良好，因此由線圈5U、5V、5W產(chǎn)生的熱量經(jīng)由鐵心4U、4V、4W傳遞給熱管集熱部611、621、631、641。于是，在熱管集熱部611、621、631、641的內(nèi)部，水蒸發(fā)而相變化為水蒸氣，產(chǎn)生蒸發(fā)潛熱量的冷卻作用。另一方面，水蒸氣進(jìn)行對流而向熱管散熱部612、622、632、642移動，由散熱部7冷卻而返回到液相的水，向熱管集熱部611、621、631、641 流下。
[0068]上述的基于熱管61、62、63、64的熱傳遞對于由鐵心4U、4V、4W產(chǎn)生的鐵損的熱量也同樣地發(fā)揮作用。而且，在線圈5U、5V、5W及鐵心4U、4V、4W的外表面進(jìn)行自然冷卻。上述冷卻作用持續(xù)，由此將線圈5U、5V、5W及鐵心4U、4V、4W的溫度上升保持為容許值以下。
[0069]根據(jù)第一實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置1，由線圈5U、5V、5W產(chǎn)生的熱量經(jīng)由鐵心4U、4V、4W向熱管61、62、63、64傳遞，能夠高效地對線圈5U、5V、5W進(jìn)行冷卻。而且，與圖12所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，線圈5U、5V、5W的卷繞數(shù)增加。
[0070]若進(jìn)行補(bǔ)充說明，圖12是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的線性電動機(jī)裝置9的俯視剖視圖，電樞93中的冷卻用通路的配置與第一實(shí)施方式不同。如圖所示，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，冷卻用通路96配置在鐵心94的抵接凸部943與線圈95之間、及鐵心94的磁極形成部942與線圈95之間。因此，卷繞線圈95的空間減少冷卻用通路96的量，無法增加卷繞數(shù)。相對于此，在第一實(shí)施方式中，對鐵心4U、4V、4W實(shí)施加工而形成冷卻用通路(冷卻用孔46及冷卻用槽47)，因此不會削減線圈5U、5V、5W的卷繞空間，與以往相比卷繞數(shù)增加。
[0071]此外，散熱部7由基體71及多個(gè)散熱片72構(gòu)成，熱管61、62、63、64包括與基體71的背面連接而延伸的熱管散熱部612、622、632、642和鐵心4U、4V、4W內(nèi)的熱管集熱部611、621、631、641，因此熱傳遞的效率極其升高。而且，由于在鐵心4U、4V、4W的抵接凸部43形成有冷卻用通路(冷卻用孔46及冷卻用槽47)，因此磁通H的感應(yīng)特性不會下降，得到的推進(jìn)力與線圈5U、5V、5W的電流、卷繞數(shù)相對應(yīng)。在上述的綜合性的效果下，使比以往大的電流在線圈5U、5V、5W中流動，能夠得到格外大的推進(jìn)力。
[0072]另外，冷卻用通路(冷卻用孔46及冷卻用槽47)通過變更對電磁鋼板進(jìn)行加工的沖壓機(jī)的沖裁模具而能夠容易地形成，因此能抑制成本的上升。
[0073]接下來，說明變更了冷卻用通路的形狀的應(yīng)用方式。圖6、圖7及圖8分別是第二、第三及第四實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞3A、3B、3C的俯視剖視圖。在圖6所示的第二實(shí)施方式中，未在鐵心4U、4V、4W的各抵接凸部43A設(shè)置冷卻用孔46，在抵接面44形成有冷卻用槽47。并且，在兩個(gè)部位的相間處，橫跨相互抵接的抵接面44的兩個(gè)冷卻用槽47而形成截面圓形且沿上下方向延伸的空間，在這兩個(gè)部位配置有熱管62A、63A。
[0074]第二實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置例如在線圈5U、5V、5W的卷厚尺寸D小、抵接凸部43A狹窄而難以貫穿設(shè)置冷卻用孔46時(shí)有效。即，即使無法設(shè)置冷卻用孔46，也能夠在兩個(gè)部位的相間處橫跨兩個(gè)冷卻用槽47而配置共用的熱管62A、63A。因此，即使在抵接凸部43A為狹窄的結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠高效地冷卻線圈5U、5V、5W，使比以往大的電流在線圈5U.5V.5ff中流動，能夠得到大的推進(jìn)力。
[0075]另外，在圖7所示的第三實(shí)施方式中，未在鐵心4U、4V、4W的各抵接凸部43B設(shè)置冷卻用孔46，未在抵接面44B設(shè)置冷卻用槽47。取而代之，在抵接凸部43B的朝向線圈5U、5V、5W的側(cè)面的一側(cè)形成有截面為矩形的冷卻用槽47B。冷卻用槽47B在各鐵心4U、4V、4W的兩個(gè)抵接凸部43B互不相同地配置，以三相觀察時(shí)，六個(gè)冷卻用槽47B呈之字形地配置，在該六個(gè)冷卻用槽47B分別配置有熱管65。
[0076]而且，在圖8所示的第四實(shí)施方式中，未在鐵心4U、4V、4W的各抵接凸部43C設(shè)置冷卻用孔46，未在抵接面44C設(shè)置冷卻用槽47。取而代之，在抵接凸部43C的朝向線圈5U、5V、5W的側(cè)面兩方分別形成有槽深度較淺的矩形的冷卻用槽47C。冷卻用槽47C為三相、總計(jì)12個(gè)，且分別配置有熱管66。
[0077]第三及第四實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的熱管65、66的根數(shù)及配置與第一實(shí)施方式不同，但作用及效果與第一實(shí)施方式相同。
[0078]接下來，說明抵接凸部43D的個(gè)數(shù)為多個(gè)的第五實(shí)施方式。圖9是第五實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞3D的俯視剖視圖。在第五實(shí)施方式中，抵接凸部43D在與移動方向垂直的寬度方向上各設(shè)置兩個(gè)，當(dāng)考慮前側(cè)及后側(cè)時(shí)在各鐵心4U、4V、4W總計(jì)各設(shè)有四個(gè)。線圈5U、5V、5W沿寬度方向分割成三部分而卷繞。并且，在各抵接凸部43D各貫穿設(shè)置有一個(gè)冷卻用孔46D，且分別配置有熱管67。而且，連接孔4?在各鐵心4U、4V、4W各貫穿設(shè)置有兩個(gè)。
[0079]根據(jù)第五實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置，在寬度方向上配置的熱管67的個(gè)數(shù)增加，能夠更高效地冷卻線圈5U、5V、5W，能夠得到更大的推進(jìn)力。
[0080]接下來，說明不對鐵心4U、4V、4W實(shí)施加工而具有導(dǎo)熱塊81的第六實(shí)施方式。圖10是第六實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞3E的俯視剖視圖。在第六實(shí)施方式中，未在構(gòu)成電樞3E的鐵心4U、4V、4W設(shè)置抵接凸部43。取而代之，電樞3E具有配置在相鄰的相的鐵心4U、4V、4W之間而規(guī)定鐵心相互的位置關(guān)系的導(dǎo)熱塊81。S卩，在圖10中，在前側(cè)鐵心4U與中央鐵心4V之間配置有第一導(dǎo)熱塊81，在中央鐵心4V與后側(cè)鐵心4W之間配置有第二導(dǎo)熱塊81。導(dǎo)熱塊81在移動方向上具有預(yù)定的長度，插入到相鄰的相的鐵心4U、4V、4W的軛41部之間而規(guī)定位置關(guān)系。
[0081]另外，導(dǎo)熱塊81由導(dǎo)熱率比構(gòu)成鐵心4U、4V、4W的主材料的鐵高的材質(zhì)例如銅等形成，在內(nèi)部貫穿設(shè)置有上下方向的冷卻用孔82，在冷卻用孔82配置有熱管68。導(dǎo)熱塊81的與移動方向垂直的方向的厚度與分流線圈5U、5V、5W的間隔相等。即，導(dǎo)熱塊81在兩側(cè)面分別與線圈5U、5V、5W相接，導(dǎo)熱變得良好。在第六實(shí)施方式中，由線圈5U、5V、5W產(chǎn)生的熱量大多從導(dǎo)熱塊81向熱管68傳遞。
[0082]第六實(shí)施方式與第一實(shí)施方式相比,鐵心4U、4V、4W的一部分被置換成導(dǎo)熱塊,從線圈5U、5V、5W向熱管68的導(dǎo)熱提高。因此，冷卻性能提高，相應(yīng)地使比第一實(shí)施方式大的電流在線圈5U、5V、5W中流動，能夠得到格外大的推進(jìn)力。
[0083]接下來，說明導(dǎo)熱塊85的個(gè)數(shù)為多個(gè)的第七實(shí)施方式。圖11是第七實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置的電樞3F的俯視剖視圖。在第七實(shí)施方式中，導(dǎo)熱塊85在與移動方向垂直的寬度方向上各設(shè)置兩個(gè)，當(dāng)考慮兩個(gè)部位的相間，則總計(jì)設(shè)置四個(gè)。線圈5U、5V、5W沿左右方向分割三部分而卷繞。并且，在各導(dǎo)熱塊85分別貫穿設(shè)置冷卻用孔86，在各冷卻用孔86配置熱管69。根據(jù)第七實(shí)施方式的線性電動機(jī)裝置，導(dǎo)熱塊85的個(gè)數(shù)增加，與第六實(shí)施方式相比，能夠更高效地對線圈5U、5V、5W進(jìn)行冷卻，使大電流流動而能夠得到更大的推進(jìn)力。
[0084]另外，在各實(shí)施方式中，線性電動機(jī)裝置I使元件移載裝置130、140沿Y軸方向移動，但也可以適用于X軸方向的移動。本發(fā)明除此以外也可以進(jìn)行各種應(yīng)用、變形。
[0085]工業(yè)實(shí)用性
[0086]本發(fā)明也可以利用于元件安裝機(jī)10以外的基板用作業(yè)設(shè)備，而且，也可以利用于其他種類的工業(yè)用組裝機(jī)械、工業(yè)用機(jī)床。
[0087]附圖標(biāo)記說明
[0088]1:線性電動機(jī)裝置
[0089]2:軌道部件
[0090]21:磁鐵底板21 1:內(nèi)底面
[0091]22:側(cè)板221:內(nèi)側(cè)面
[0092]3:移動體
[0093]31、3A、3B、3C、3D、3E、3F:電樞
[0094]35:下部安裝板36:上部安裝板
[0095]4U、4V、4W:鐵心
[0096]41:軛部42:磁極形成部
[0097]43、43A、43B、43C:抵接凸部
[0098]44、44B、44C:抵接面
[0099]45:連接孔451:連接桿
[0100]46，46D:冷卻用孔(冷卻用通路)
[0101]47、47B、47C:冷卻用槽(冷卻用通路)
[0102]5U、5V、5W:線圈
[0103]61 ?64、62A、63A:熱管
[0104]611、621、631、641:熱管集熱部
[0105]612、622、632、642:熱管散熱部
[0106]65 ?69:熱管
[0107]7:散熱部71:基體72:散熱片
[0108]81,85:導(dǎo)熱塊82、86:冷卻用孔(冷卻用通路)
[0109]9:現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的線性電動機(jī)裝置
[0110]94:鐵心942:磁極形成部943:抵接凸部
[0111]95:線圈96:冷卻用通路
[0112]10:元件安裝機(jī)
[0113]110:基板搬運(yùn)裝置120:元件供給裝置
[0114]130、140:元件移載裝置150:X軸軌道
[0115]160:元件安裝頭170:輔助軌道
[0116]180:顯示設(shè)定裝置190:基臺
【權(quán)利要求】
1.一種線性電動機(jī)裝置，具備軌道部件和移動體，所述軌道部件沿著移動方向交替地排列設(shè)置多個(gè)磁鐵的N極及S極，所述移動體具有具備鐵心及線圈的電樞、且能夠移動地架裝于所述軌道部件，在向所述線圈通電流時(shí)，在所述鐵心所感應(yīng)產(chǎn)生的磁通與所述軌道部件的所述磁鐵之間產(chǎn)生所述移動方向的推進(jìn)力， 所述電樞還具有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件，該導(dǎo)熱部件配置在所述鐵心所形成的冷卻用通路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述冷卻用通路是在所述鐵心的內(nèi)部貫穿設(shè)置的孔、或在所述鐵心的外周形成的槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述電樞的鐵心及線圈以三相分體形成， 各相的鐵心在側(cè)面具有抵接凸部，所述抵接凸部局部地?cái)U(kuò)大所述磁通所通過的截面積、且在相鄰的相之間相互抵接而規(guī)定位置關(guān)系，在所述抵接凸部形成有所述冷卻用通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述各相的鐵心在與其他相相向或朝向外側(cè)的兩側(cè)面上分別具有多個(gè)所述抵接凸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 在所述鐵心的抵接凸部形成有多個(gè)所述冷卻用通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 在相鄰的相之間相互抵接而規(guī)定位置關(guān)系的抵接凸部的抵接面上形成有槽， 橫跨相互抵接的兩個(gè)抵接凸部的所述槽而配置有共用的導(dǎo)熱部件。
7.—種線性電動機(jī)裝置，具備軌道部件和移動體，所述軌道部件沿著移動方向交替地排列設(shè)置多個(gè)磁鐵的N極及S極，所述移動體包括具備鐵心及線圈的電樞、且能夠移動地架裝于所述軌道部件，在向所述線圈通電流時(shí)，在所述鐵心所感應(yīng)產(chǎn)生的磁通與所述軌道部件的所述磁鐵之間產(chǎn)生所述移動方向的推進(jìn)力， 所述電樞的鐵心及線圈以三相分體形成， 所述電樞還具有導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊配置在相鄰的相的鐵心之間而規(guī)定所述鐵心相互之間的位置關(guān)系，并且，由導(dǎo)熱率高的材料形成并在內(nèi)部配置有導(dǎo)熱特性良好的導(dǎo)熱部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述電樞在相鄰的相的鐵心之間具有多個(gè)導(dǎo)熱塊，或/且在所述導(dǎo)熱塊配置有多個(gè)導(dǎo)熱部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述導(dǎo)熱部件是與配置在所述鐵心的外側(cè)的散熱部連接的熱管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的線性電動機(jī)裝置，其中， 所述散熱部由呈面狀延伸的基體及從所述基體的表面沿垂直方向豎立設(shè)置的多個(gè)散熱片構(gòu)成， 所述熱管由與所述散熱部的所述基體的背面結(jié)合而延伸的熱管散熱部及配置于所述冷卻用通路而與所述熱管散熱部連通的熱管集熱部構(gòu)成。
【文檔編號】H02K41/02GK104247233SQ201280071788
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】飼沼諒, 永田良, 藤田政利, 山田修平 申請人:富士機(jī)械制造株式會社