專利名稱：防水型端子板組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及具備防水功能的端子板組件，尤其涉及適用于具有一個以上端子的端子板的防水型端子板組件，所述端子用于電連接冷卻型線性電動機中的線圈與外部電路。
背景技術：
在半導體制造裝置或液晶制造裝置中，作為用于安裝工件確定其位置的定位裝置的驅動源，線性電動機的需求增大。但是，線性電動機中線圈是不可欠缺的，線圈不可避免地要成為發熱源。因此，需要嚴格的溫度管理的裝置、例如分檔器等所使用的線性電動機中線圈的冷卻結構不可欠缺。具有線圈冷卻結構的線性電動機稱為冷卻型線性電動機，公開在例如日本特開2001-275337號公報中。
一般來說，冷卻型線性電動機大多采用由金屬或樹脂等殼體包覆線圈以便在線圈的周圍獲得空間、使制冷劑在殼體內流動冷卻線圈的方式。在殼體內設置具有一個以上用于連接內部的線圈與外部電路的端子的端子板。采用這種方式的線性電動機的問題是如何密封端子板、如何提高維修保養性和廉價地設置的問題。
下面說明現有技術的冷卻型線性電動機的端子板結構的第1～第3例。第1～第3例中每一例的端子板除端子外，主要部分均由絕緣性樹脂材料構成。
第1例使用圖1所示的市售端子板100。端子板100上部具備多個用于外部連接的端子110，下部具有多個與端子100連接的金屬端子111。金屬端子111上連接有端子113。這是因為市售端子板100的金屬端子111的長度短的緣故。端子板100通過圖中未表示的基板或粘接樹脂材料固定在線性電動機的殼體200上。殼體200上設置有供端子113穿過的貫通孔201。殼體200上穿過端子113的地方用玻璃或環氧樹脂等構成的密封部件210密封。這樣的密封結構稱為密封型。在端子113上的與密封部件210相對應的地方設置有將直徑增大的脫落防止部112。在殼體200內進行端子113或與其相連的引線和圖中未表示的線性電動機的線圈的連線。
圖2所示的第2例也與圖1一樣使用具備端子110和金屬端子111的市售端子板100。端子板100通過粘接樹脂材料(圖中未表示)或O型圈120固定在線性電動機的殼體200上。在使用O型圈120的情況下，殼體200上形成有用于收容O型圈120的環形槽202。金屬端子111上連接有引線121，引線121與從殼體200導出的線圈側引線220相連。引線121、線圈側引線220穿過貫通孔201收容在殼體200內。另外，在使用O型圈的情況下，端子板100用多個螺栓130安裝在殼體200上。
圖3所示的第3例也與圖1一樣使用具備端子110和金屬端子111的市售端子板100。第3例具有在第2例的端子板100與殼體200之間夾有用金屬材料制成的板150的結構。板150具有讓引線121穿過的貫通孔(圖中未表示)。端子板100的下面與板150之間用粘接劑粘接，板150與殼體200之間用O型圈120密封。端子板100用多個螺栓130與板150一起固定在殼體200上。
在上述第1例中，由于采用密封型密封結構，因此能夠期待確實的密封。但是，密封型密封結構成本高。并且，一旦端子板100固定就難以取下，存在維修保養性差的問題。
第2、第3例的結構本身簡單，具有低成本就可以的優點。但是，第2例在使用O型圈120的情況下，制冷劑有可能從端子板100本身漏到殼體200內。這是由端子板100本身的密封性能不充分引起的。第2例在使用粘接劑的情況下，也存在由于粘接層的厚度薄(粘接面積小)不能獲得足夠的密封性能的問題。
并且，從電絕緣性的角度來講，第1～第3例中的每一例都存在可靠性非常低的問題。而且，樹脂制端子板與金屬之間線性膨脹系數差別很大。線性膨脹系數不同的部件之間的密封結構也存在熱變形引起密封性能惡化的問題。
發明內容
因此，本發明的課題就是要提供一種電絕緣性能高的防水型端子板組件。
本發明的另一個課題是提供密封性能高的防水型端子板組件。
本發明還有一個課題就是要提供一種維修保養性好的防水型端子板組件。
本發明的防水型端子板組件，包括端子板，具有一個設有一個以上端子的面，所述端子用于連接引線部件；絕緣板，被安裝在上述端子板的上述一個面上，在與包括上述一個以上端子及其周圍區域的部分相對應的部分具有從與上述一個面接觸的面到相反面的第1貫通孔；金屬板，被安裝在上述絕緣板的上述相反面上，在與上述一個以上端子相對應的部分具有一個以上從與上述絕緣板接觸的面到相反面的第2貫通孔。引線部件穿過上述第1、第2貫通孔，從金屬板的相反面一側引出；第1、第2貫通孔由填充到其中的粘接劑密封。
本發明的防水型端子板組件優選在端子板與絕緣板之間以及絕緣板與金屬板之間都夾有粘接材料。
本發明的防水型端子板組件優選在金屬板的上述相反面一側設置突起部，該突起部具有與第2貫通孔相連的連通孔，突起部的連通孔中也填充有粘接劑。
本發明的防水型端子板組件優選具備多個用于將端子板、絕緣板、和金屬板一體化的螺栓。
本發明的防水型端子板組件優選端子板的除一個以上端子外的主要部分為樹脂制；絕緣板由線性膨脹系數在端子板的線性膨脹系數與金屬板的線性膨脹系數之間的材料構成。
本發明的防水型端子板組件適用于設置在結構為收容有線圈、用制冷劑冷卻線圈的殼體內電連接線圈與殼體外的外部電路；在金屬板的上述相反面與殼體之間夾設有密封圈，可拆卸地被設置在殼體內。
圖1是用于說明現有技術的冷卻型線性電動機的端子板結構的第1例的圖。
圖2是用于說明現有技術的冷卻型線性電動機的端子板結構的第2例的圖。
圖3是用于說明現有技術的冷卻型線性電動機的端子板結構的第3例的圖。
圖4是分解表示本發明的優選實施形態的防水型端子板組件并表示設置防水型端子板組件的線性電動機的殼體的一部分的圖。
圖5是將圖4所示的端子板與絕緣板的關系上下倒過來表示的立體圖。
圖6是(a)為從斜上方看的圖4所示的端子板和絕緣板的貼合體與組裝到其中的金屬板之間的關系的圖，(b)為上下倒過來表示圖4所示的端子板和絕緣板的貼合體與組裝到其中的金屬板之間的關系的圖。
圖7是上下倒過來表示本發明的優選實施形態的防水型端子板組件的立體圖。
圖8是表示將本發明的優選實施形態的防水型端子板組件安裝到線性電動機的殼體中的結構的局部剖視側視圖。
具體實施例方式
下面參照圖4～圖8說明本發明的防水型端子板組件的優選實施形態。圖4為優選實施形態的防水型端子板組件的分解圖。防水型端子板組件包括端子板10、絕緣板20和金屬板30。
端子板10可以使用圖1中說明過的市售端子板。通過使用市售端子板，能夠更廉價地提供本發明的防水型端子板組件。但是，端子板10也可以是專為本防水型端子板組件制作的。
下面說明使用上部具有多個外部連接用的端子11、下部具有多個與端子11連接的金屬端子12的市售端子板時的情況。此時，端子板10的除了端子11、金屬端子12以外，主要部分為樹脂制(例如PBT樹脂制)。金屬端子12上連接有用于連接從線性電動機的殼體50引出的線圈側的引線(引線部件)51的引線60。
參照圖5、圖8，絕緣板20為用粘接劑貼在端子板10的下面(一個面)上的部件，設置有供從端子板10的下面突出的金屬端子12穿過的長孔(第1貫通孔)20-1。長孔20-1也可以是圓孔。絕緣板20的材料使用由例如聚碳酸脂、酚醛樹脂(包括摻入布的材料)或PEEK等工程塑料(或超級工程塑料)制成的絕緣材料或由苯酚樹脂制成的絕緣材料。這些絕緣材料的線性膨脹系數在端子板10的線性膨脹系數與金屬板30線性膨脹系數之間。另外，在端子板10的兩側設置有供圖4所示的螺栓40穿插的孔10-1(圖5、圖6a)。在絕緣板20兩側與孔10-1相對應的位置上也設置有供螺栓40穿插的孔20-2。
參照圖4、圖6(a)，在金屬板30上面一側與從端子板10的下面突出的2個金屬端子12相對應的地方設置有2個锪孔部30-1。在各锪孔部30-1的中心形成有供引線60穿過的貫通孔(第2貫通孔)30-2。
金屬板30可以是平坦的板狀物。但本實施形態為了進一步提高密封性能，如圖6(b)所示在金屬板30的下面一側與包括2個貫通孔30-2的區域相對應的地方設置突起部31。通過在突起部31上形成2個與2個貫通孔30-2相連的連通孔，貫通孔30-2一直延伸到突起部31的下面。在圖6(b)中，該連通孔與貫通孔添加相同的參照編號30-2。金屬板30使用例如不銹鋼等具有一定剛性的材料。
金屬板30粘接在絕緣板20的下面。這一點通過將粘接劑填充到锪孔部30-1和貫通孔30-2中，并且在絕緣板20的下面一側涂敷粘接劑，長孔20-1中也填充粘接劑來實現。另外，在金屬板30的與端子板10的孔10-1相對應的位置上設置有2個供螺栓40擰入的孔30-3(圖6a)。即，端子板10、絕緣板20、和金屬板30不僅用粘接劑粘接，還用螺栓40固定成一體。另外，雖然端子板10、絕緣板20和金屬板30的一體化可以不用粘接劑僅由螺栓40實現，但必需在長孔20-1和貫通孔30-2中填充粘接劑。
圖4中45為O型圈(密封圈)，被收容在殼體50上設置的環形槽50-1內。殼體50還設置有用于收容金屬板30的突起部31的接受孔50-2。
下面說明防水型端子板組件的組裝工序。如圖5所示，分別在端子板10的下面和絕緣板20的上面、即端子板10與絕緣板20的接觸面的整個面上涂敷粘接劑(例如電絕緣性良好的環氧系彈性粘接劑)將兩者貼合。再在將兩者貼合后的絕緣板20的因長孔20-1引起的凹坑中涂敷粘接劑，填充到凹坑中。
接著，像圖6所示那樣分別在絕緣板20的下面和金屬板30的上面(包括锪孔部30-1)、即絕緣板20與金屬板30的接觸面上涂敷粘接劑，將兩者貼合。
另外，也可以在絕緣板20的兩面用GBB(Glass beads blast，玻璃珠噴砂)等實施噴砂加工，通過這樣使絕緣板20的表面粗糙增加粘接面積，提高粘接強度。
僅上述過程就能確保端子板10足夠的密封性。但是，為了確保更好的密封性，圖7所示那樣，從突出于金屬板30下面的突起部31的連通孔(從端子板10引出的引線60導出的孔)30-2中填充粘接劑。
接著，用螺栓40緊固端子板10、絕緣板20和金屬板30將其固定。
像上述那樣使防水型端子板組件一體化。接著，連接從端子板10一側引出的引線60和從殼體50一側引出的引線51，將連接的引線60和引線51收容到殼體50內。然后，通過O型圈45將防水型端子板組件設置到殼體50內。即，通過金屬板30的4個角部上設置的孔30-4將圖中未表示的螺栓擰入殼體50中，通過這樣將防水型端子板組件固定到殼體50上。通過上述那樣實現具有良好密封功能的端子連接結構。
圖8用局部剖視圖表示將防水型端子板組件設置到殼體50中的狀態。如前所述，由于防水型端子板組件用螺栓固定在金屬板30的4個角部上而被設置到殼體50中，因此維修保養時可以方便地拆卸。另外，雖然圖8表示的是將防水型端子板組件設置到殼體50的上部的狀態，但防水型端子板組件既可以橫過來設置到殼體50的側面，也可以向上設置到殼體50的下部。
與現有技術的端子板相比，本發明的防水型端子板組件能夠解決以下問題(1)由于將絕緣板夾在端子板與金屬板之間，因此能夠避免端子板下面的金屬部分(端子部分)與殼體或金屬板之間的電絕緣性降低。
(2)通過將粘接劑填充到絕緣板的長孔與金屬板的貫通孔中，能夠增加端子板與殼體之間粘接劑層的厚度，提高密封性能。
(3)通過在金屬板的下面設置嵌入殼體中的突起部，在該突起部的貫通孔中也填充粘接劑，與沒有突起部時相比能夠增加粘接劑層的厚度，能夠使密封性更確實。
(4)由于端子板采用組件結構，因此可以單獨用端子板組件進行制冷劑泄漏和電絕緣試驗，能夠方便地更換，所以提高了維修保養性和可操作性。
(5)由于能夠使用市售端子板方便地制作，因此能夠避免采用密封結構引起的高成本化，能夠將體積控制在最小限度，成為緊湊的結構。
(6)通過在金屬板(不銹鋼等)與端子板(PBT制等)之間夾著線性膨脹系數在這兩者的線性膨脹系數之間的聚碳酸脂或PEEK等絕緣板將它們粘接，能夠抑制熱變形引起密封性能的惡化。
產業上的可利用性本發明的防水型端子板組件適用于具有線圈冷卻結構的線性電動機。這種線性電動機適用于例如半導體制造裝置或液晶制造裝置中用于安裝工件并確定位置的定位裝置的驅動源。尤其適用于需要嚴格的溫度管理的裝置，例如分檔器等所使用的線性電動機。
權利要求
1.一種防水型端子板組件，其特征在于，包括端子板，具有一個設有一個以上端子的面，所述端子用于連接引線部件；絕緣板，被安裝在上述端子板的上述一個面上，在與包括上述一個以上端子及其周圍區域的部分相對應的部分具有從與上述一個面接觸的面到相反面的第1貫通孔；金屬板，被安裝在上述絕緣板的上述相反面上，在與上述一個以上端子相對應的部分具有一個以上從與上述絕緣板接觸的面到相反面的第2貫通孔，上述引線部件穿過上述第1、第2貫通孔，從上述金屬板的上述相反面一側引出；上述第1、第2貫通孔由填充到其中的粘接劑密封。
2.如權利要求1所述的防水型端子板組件，其特征在于，在上述端子板與上述絕緣板之間以及上述絕緣板與上述金屬板之間都夾有粘接材料。
3.如權利要求1所述的防水型端子板組件，其特征在于，在上述金屬板的上述相反面一側設置有突起部，該突起部具有與上述第2貫通孔相連的連通孔，在該突起部的連通孔中也填充有粘接劑。
4.如權利要求2所述的防水型端子板組件，其特征在于，在上述金屬板的上述相反面一側設置有突起部，該突起部具有與上述第2貫通孔相連的連通孔，在該突起部的連通孔中也填充有粘接劑。
5.如權利要求1所述的防水型端子板組件，其特征在于，具備多個用于將上述端子板、上述絕緣板、和上述金屬板一體化的螺栓。
6.如權利要求2所述的防水型端子板組件，其特征在于，具備多個用于將上述端子板、上述絕緣板、和上述金屬板一體化的螺栓。
7.如權利要求4所述的防水型端子板組件，其特征在于，具備多個用于將上述端子板、上述絕緣板、和上述金屬板一體化的螺栓。
8.如權利要求1所述的防水型端子板組件，其特征在于，上述端子板的除上述一個以上端子外的主要部分為樹脂制；上述絕緣板由線性膨脹系數在上述端子板的線性膨脹系數與上述金屬板的線性膨脹系數之間的材料構成。
9.如權利要求2所述的防水型端子板組件，其特征在于，上述端子板的除上述一個以上端子外的主要部分為樹脂制；上述絕緣板由線性膨脹系數在上述端子板的線性膨脹系數與上述金屬板的線性膨脹系數之間的材料構成。
10.如權利要求4所述的防水型端子板組件，其特征在于，上述端子板的除上述一個以上端子外的主要部分為樹脂制；上述絕緣板由線性膨脹系數在上述端子板的線性膨脹系數與上述金屬板的線性膨脹系數之間的材料構成。
11.如權利要求7所述的防水型端子板組件，其特征在于，上述端子板的除上述一個以上端子外的主要部分為樹脂制；上述絕緣板由線性膨脹系數在上述端子板的線性膨脹系數與上述金屬板的線性膨脹系數之間的材料構成。
12.如權利要求1～11中的任一項所述的防水型端子板組件，其特征在于，該防水型端子板組件被設置在結構為收容有線圈、用制冷劑冷卻該線圈的殼體內，用于電連接上述線圈與上述殼體外的外部電路；在上述金屬板的上述相反面與上述殼體之間夾設有密封圈，該防水型端子板組件可拆卸地被設置在該殼體內。
全文摘要
本發明提供一種端子板組件，其包括在下面一側具有用于連接引線(60)的金屬端子(12)的端子板(10)；粘接在端子板的下面一側、在與包括金屬端子及其周圍區域的部分相對應的部分具有孔(20－1)的絕緣板(20)；具有粘接到絕緣板的下面一側的上面、并具有從上面貫穿到下面的貫通孔(30－2)的金屬板(30)。引線穿過貫通孔(30－2)引出到金屬板的下面一側。將粘接劑填充到包括孔(20－1)的絕緣板與端子板的接觸面、絕緣板與金屬板的接觸面、以及貫通孔(30－2)中，由螺栓(40)將端子板組件一體化。
文檔編號H02K5/22GK1868094SQ20048003035
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優先權日2003年10月17日
發明者筱平大輔, 臼井道太郎, 森英彥, 小梁川靖 申請人:住友重機械工業株式會社