[发明专利]密封直线电动机电枢以及密封直线电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封直线电动机电枢以及密封直线电动机，其使用于半导体制造装置的步进驱动或机床的工作台送进的同时，需要降低直线电动机表面与电枢卷线的温度上升，提高绝缘可靠性，实现轻量化，降低粘性制动力。 

背景技术

现有的密封直线电动机电枢以及密封直线电动机用壳覆盖电枢卷线，通过使冷媒流动于设置在电枢卷线与壳之间的冷媒流路中而用冷媒回收由电枢卷线产生的热，降低直线电动机表面的温度上升(例如，参照专利文献1、2、3、4、5、6)。 

图34是表示第1现有技术的密封直线电动机的整体立体图。 

在图34中，100为密封直线电动机电枢(以下简称为电枢)，101为端子板，102为冷媒供给口，103为冷媒排出口，110为框体，120为壳，200为励磁，201为永久磁铁，202为励磁轭，203为励磁轭支承部件。在此，励磁200由虽然在图34的立体图中一部分被隐藏但是上下相对的2个励磁轭202、配置于该励磁轭202之间的励磁轭支承部件203、分别安装于该励磁轭202相互的相对面的永久磁铁201构成，励磁轭202与励磁轭支承部件203组装后的形状为，当在前进方向的截面观察时，端部为开口状的构成，刚好呈大致コ字状的截面形状。 

图35是图34的密封直线电动机中使用的电枢的整体立体图。 

电枢100插入于呈コ字状截面的励磁200的开口状空间内，在此情况下，收容于电枢100内部的未图示的电枢卷线(记载在图27中)隔着磁性空隙与永久磁铁201相对地配置。励磁200由未图示的直线导轨或直线滚动导轨或者静压轴承导轨等支承，对电枢100可以相对移动。 

图36是从图35的上面观察的电枢的俯视图，为进行说明，切开壳120的一部分，可以知道内部结构。图37是图36中沿A-A线的侧视剖视图。 

在图中，104为电枢卷线，105为基板，106为模制树脂，107为基板固定用螺栓，108为O形环，109为O形环固定用螺栓，130为冷媒流路。电枢100为，在框状形成的金属制框体110内部，将在基板105的两个面上配置电枢卷线104并通过模制树脂106将周围整体形成后的部件用基板固定用螺栓107固定于框体110。同样用金属制的平板状壳120覆盖框体110的两个开口部，焊接外周。金属制的框体110与壳120例如使用不锈钢。在模制树脂106的上面与壳120之间形成冷媒流路130。在框体110上，设置供给或排出冷媒的管道，在该管道的前端用O形环固定用螺栓109紧固固定，以便冷媒供给口102与冷媒排出口103不通过O形环108而泄漏。当冷媒通过冷媒供给口102供给时，则如同图36、37中的箭头所示，均等地流动于模制树脂106的上面与壳120之间的冷媒流路130。另外，在框体110上安装有用于向电枢卷线104供电的端子板101，由引线(未图示)连接端子板101与电枢卷线104。 

这样构成的密封直线电动机通过使响应励磁与密封直线电动机电枢的电性相对位置的电流流通于电枢卷线，来与永久磁铁产生的磁场发生作用而对励磁200产生推力。因为此时由于铜损而发热的电枢卷线104由流动于冷媒流路130的冷媒所冷却，因此可以抑制壳120的表面温度上升。而且，虽然以往使用导电率极小的具有绝缘性的氟素系惰性冷媒(例如日本住友3M制氢氟醚(HFE))，但是代替氟素系惰性冷媒，通过使用导热系数、比热容大且热量回收率高的水(也包括纯水及超纯水)，可以更低地抑制壳120的表面温度的上升。 

另外，在使用不锈钢制壳时，通过永久磁铁相对壳而移动，在不锈钢壳上产生涡流，产生成为励磁的移动阻力的粘性制动力。在图38(a)中表示在现有技术的密封直线电动机电枢中产生的涡流。在壳120的表面，与永久磁铁201相对的地方产生大的涡流151。作为细化该涡流151的方法，也有在壳上设有槽的方案。 

图39是表示第2现有技术的密封直线电动机，(a)为其整体立体图，(b) 为从(a)的X方向观察的沿B-B线的主视剖视图。