專利名稱：無鐵芯交流線性電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及線性電動機，特別是涉及具有冷卻無鐵芯線圈的冷卻管的無鐵芯交流線性電動機。
背景技術：
無鐵芯線性電動機因為沒有由鐵心起因的齒槽效應，適合于有必要精密的定位的工作機械、半導體裝置。日本特許公開公報10-23735號公開了具有冷卻無鐵芯線圈的冷卻管的無鐵芯交流多相線性電動機。其線性電動機的移動子包括用于形成磁性間隙而在磁鐵板上配置的永久磁鐵，固定子包括在移動方向配置成1列的U相、V相、W相的無鐵芯線圈。銅制的圓形管狀的2個冷卻管穿過各無鐵芯線圈的空心孔。2個圓形管夾著磁性間隙并且分隔很大，以便永久磁鐵產生的磁通量不貫穿圓形管。因此，防止了由導電體橫切磁場產生的渦電流，不產生粘性抵抗。公報10-23735號又公開了1個與線圈的內表面全面接觸的扁平冷卻管。其扁平冷卻管與2個圓形管相比，具有較高的冷卻效率。公報10-23735號還公開了1個通過使8個冷卻管相互絕緣并且貼緊而形成的扁平多孔冷卻管。該扁平多孔冷卻管使冷卻效率提高，使渦電流減少。
本發明的目的是提供具有高的冷卻效率，以簡單的方法減少齒槽效應，維持固定推力的交流無鐵芯線性電動機。
本發明的目的是還提供具有高的冷卻效率，減少粘性抵抗的交流無鐵芯線性電動機。
發明內容
根據本發明，產生推力以便移動子相對于固定子能夠沿移動軸(X)移動的無鐵芯交流線性電動機包括為形成磁性間隙(1 0)沿移動軸以特定的磁鐵間距(P)配置的永久磁鐵的平行列(81、82、..8n、91、92..9n)；具有貫通孔(2)的無鐵芯線圈(1)的列；配置在磁性間隙中，通過無鐵芯線圈的貫通孔的多個冷卻管(51、52..5n)；和在移動軸的方向上具有和磁鐵間距相等的長度(B)，并連接冷卻管的一端的歧管(6、7)。
從而，提供了具有高的冷卻效率，以簡單的方法減少齒槽效應的無鐵芯交流線性電動機。
為了進一步地減少齒槽效應，歧管以及多個冷卻管最好為非磁性的奧氏體系的不銹鋼制造。奧氏體系的不銹鋼由于具有高電阻，所以可以使渦電流減少。
為了進一步地減少渦電流，多個冷卻管最好為間隔小間隙而配置。
圖1是根據本發明的無鐵芯交流線性電動機的側剖面圖；圖2是沿圖1的C-C線觀察的無鐵芯交流線性電動機的平面圖；圖3是圖1的無鐵芯交流線性電動機的平面圖；圖4是圖1的無鐵芯交流線性電動機的構架體的側面圖；圖5是沿圖4的E-E線觀察的構架體的平面圖；圖6是圖4的構架體的正面圖；圖7是沿圖4的F-F線觀察的冷卻管的剖面圖；圖8是表示歧管的長度和齒槽效應的關系的曲線圖。
具體實施例方式
參照圖1、2、3、4、5、6、7、8，詳細說明根據本發明的無鐵芯交流多相線性電動機。
無鐵芯交流多相線性電動機如圖1中所示，在附圖中產生引起沿水平的移動軸X，在一次側和二次側之間直線移動的推力。
線性電動機的二次側包括設置一對間隙的側軛8以及9，中心軛11，永久磁鐵81、82、..8n以及91、92..9n的平行列。一對側軛8以及9，相互平行地配置，通過中心軛11連接。永久磁鐵81、82、..8n以及91、92..9n的平行列，為在它們之間形成磁性間隙10，安裝在側軛8以及9上。各列的連續磁鐵的磁極交互變化。如圖1中所示，永久磁鐵81、82、..8n以及91、92..9n，以特定的磁鐵間距P沿X軸配置。
線性電動機的一次側包括構架體和多個扁平無鐵芯線圈1。如圖4、5、6中所示，構架體由底座4，一對歧管6、7，多個冷卻管51、52..5n構成。底座4遠離磁性間隙10并且沿軸X平行地延伸。一對歧管6、7安裝在底座的各端，朝著磁性間隙10向下方延伸。如圖1中所示，歧管6、7由于在軸X的方向上具有和磁鐵間距相等的長度B，所以永久磁鐵和歧管6、7之間作用的磁性吸引推斥相抵消。其結果，如圖8中所示，齒槽效應大幅度地減少，定位時的穩定時間縮短。歧管6、7各自具有成為冷凍劑的入口或者出口的開口61、71。冷卻管51、52..5n各自沿軸X平行地延伸，在垂直方向上排成一列。它們的一端通過釬焊或者焊接連接到歧管6，它們的另一端同樣地連接到歧管7。歧管6、7，具有各自的通道62、72。冷凍劑從通道62、72的一方向各冷卻管51、52..5n分配，在另一方的通道合流。冷卻管51、52..5n的全部和歧管6、7的大部分在磁性間隙中配置。歧管6、7最好用不銹鋼制造。由于不銹鋼具有高電阻，所以可以減少渦電流。歧管6、7進而最好用根據日本工業規格的SUS316L、SUS316LN制定的奧氏體系的不銹鋼制造。雖然奧氏體系的不銹鋼與鋁合金相比具有最大為大3倍的質量，卻是非磁性的。因此，由永久磁鐵和歧管6、7之間作用的磁性吸引力引起的齒槽效應減少。此外，奧氏體系的不銹鋼具有高剛性和對于各種的冷凍劑有高耐腐蝕性這一點十分理想。SUS316L由Cr18％、Ni14％、Mo2.5％、低量的C、剩余部分為Fe構成，具有鋁合金10倍以上的電阻(Ω·cm)。
冷卻管51、52..5n也最好不用鋁合金、銅、銅合金之類的良導體，而用奧氏體系的不銹鋼制造。如圖7中所示，鄰接的冷卻管為防止渦電流的流動而間隔小間隙d并且相互隔開。這樣，由于對于渦電流的減少給予注意，所以線性電動機的粘性抵抗變小。
在實施例中，9個實際上為矩形的扁平3相無鐵芯線圈1，從圖1的左側以U相、V相、W相的順序反復，并沿軸X配置。冷卻管51、52..5n通過線圈1的全部的貫通孔2。無鐵芯線圈1和其他的線圈相互重疊，貼緊冷卻管51、52..5n，通過樹脂3覆蓋。無鐵芯線圈1是通過將Φ0.44mm的漆包燒接銅線在具有17×50mm的截面的模框上纏繞76匝而做成的。模框離開的空間相當于貫通孔2。如圖1中所示，線圈1的引線12通過底座4向外部拉出。無鐵芯線圈1被模子包圍，環氧樹脂在模子中注入。從而，無鐵芯線圈1通過硬化的樹脂被固定在歧管6、7以及冷卻管51、52..5n中。圖1以及3中的參照數字3表示由模子成形的樹脂塊。
實施例是為說明發明的本質和其實際的應用而被挑選的。參照上述記述，種種改良是可能的。例如，冷卻管51、52..5n在實施例中是在垂直方向上排成一列，但是也可以是多列的冷卻管在垂直方向上排列。發明的范圍根據添加的權利要求書定義。
權利要求
1.一種無鐵芯交流線性電動機，其中，產生推力以便移動子相對于固定子能夠沿移動軸移動，其特征在于，包括為形成磁性間隙沿移動軸以特定的磁鐵間距配置的永久磁鐵的平行列；具有貫通孔的無鐵芯線圈的列；配置在磁性間隙中，通過無鐵芯線圈的貫通孔的多個冷卻管；和在移動軸的方向上具有和磁鐵間距相等的長度，并連接冷卻管的一端的歧管。
2.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，還包括在移動軸的方向上具有和磁鐵間距相等的長度，并連接冷卻管的另一端的歧管。
3.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，無鐵芯線圈是扁平的，并且實際上為矩形。
4.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，無鐵芯線圈和其他的線圈相互重疊。
5.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，無鐵芯線圈以U相、V相、W相的順序反復，并沿移動軸配置。
6.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，多個冷卻管間隔間隙并且相互平行地在移動軸的方向上延伸。
7.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，多個冷卻管是由奧氏體系的不銹鋼制造的。
8.如權利要求1所述的無鐵芯交流線性電動機，其特征在于，歧管是由奧氏體系的不銹鋼制造的。
全文摘要
本發明公開了一種無鐵芯交流線性電動機，產生推力以便移動子相對于固定子能夠沿移動軸(X)移動的無鐵芯交流線性電動機包括為形成磁性間隙(10)沿移動軸以特定的磁鐵間距(P)配置的永久磁鐵的平行列(81、82、..8n、91、92..9n)；具有貫通孔(2)的無鐵芯線圈(1)的列；配置在磁性間隙中，通過無鐵芯線圈的貫通孔的多個冷卻管(51、52..5n)；和在移動軸的方向上具有和磁鐵間距相等的長度(B)，為了分配冷凍劑而連接到冷卻管的歧管(6、7)。
文檔編號H02K41/03GK1692542SQ200380100258
公開日2005年11月2日 申請日期2003年11月5日 優先權日2002年11月5日
發明者大西嘉范 申請人:沙迪克株式會社