JP5288332B2 - リニアモータ、およびリニアモータの電機子 - Google Patents
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Description
なお、図9(b)に示されるように、流入孔3aの中心軸Oaと流出孔3bの中心軸Obそれぞれは、管路2の中心軸Oと一致していない。
図8及び図9に示したリニアモータが電機子を横倒しにしたような姿勢になった場合、直線状のパイプ4が流出孔3bと固定接続されており、また冷却液6の液位はパイプ4が設けられた位置を上限としてそれ以上は高くならないので、流出孔3bの位置に対応する量の冷却液6しか管路2内には残らない。図10でいえば、管路2内の冷却液6の量は、管路2内容量の丁度半分に相当する量になってしまう。
このように、図8及び図9に示したリニアモータは、3次元的に姿勢が変化する環境下で用いられた場合、流出孔3bの位置に対応する量の冷却液6しか管路2内に残らない状況があり、冷却性能が悪いという問題があった。
請求項1に記載の発明は、円筒状の中空コイルと、中空コイルの中空部に設けられ、一端が閉じた管路と、管路の他端を閉じるように設けられ、冷却液を管路内に流入させる流入孔と、当該冷却液を管路外に流出させる流出孔とが形成されたブロックと、管路内に設けられ、管路内に流入した冷却液を回収して流出孔に排出するパイプと、を備えるリニアモータの電機子において、流出孔は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍に形成され、パイプの一端は、パイプが中空コイルの巻回方向に回転自在となるように、流出孔と接続され、パイプの他端は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍より外径側に設けられ、パイプの他端近傍に配置されるようにパイプの外周に設けられた浮き袋を備えることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、管路の他端側から見たときに流出孔の中心軸に対してパイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置されるようにパイプの外周に設けられた重りを備えることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、パイプの一部は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍より外径側であって、流出孔の中心軸に対してパイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置で対向するように通っており、重りは、パイプの一部の外周に設けられたことを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、円筒状の中空コイルと、中空コイルの中空部に設けられ、一端が閉じた管路と、管路の他端を閉じるように設けられ、冷却液を管路内に流入させる流入孔と、当該冷却液を管路外に流出させる流出孔とが形成されたブロックと、管路内に設けられ、管路内に流入した冷却液を回収して流出孔に排出するパイプと、を備えるリニアモータの電機子において、流出孔は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍に形成され、パイプの一端は、パイプが中空コイルの巻回方向に回転自在となるように、流出孔と接続され、パイプの他端は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍より外径側に設けられ、管路の他端側から見たときに流出孔の中心軸に対してパイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置されるようにパイプの外周に設けられた重りを備えることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、パイプの一部は、管路の他端側から見て管路の中心軸近傍より外径側であって、流出孔の中心軸に対してパイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置で対向するように通っており、重りは、パイプの一部の外周に設けられたことを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、流出孔の中心軸が管路の中心軸と一致することを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、流出孔の中心軸が管路の中心軸と一致しないことを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、パイプの他端は、管路内における管路の一端側に設けられることを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、パイプの一端の外周と流出孔の内周との間に設けられたベアリングを備えることを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明は、パイプは、折れ曲がった形状を有することを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子と、電機子の中空コイルの外周を覆うように設けられた界磁子と、を備えることを特徴とするリニアモータに関するものである。
請求項2、3、5に記載の発明によると、より確実に冷却性能を従来よりも良くすることができる。
請求項6、8に記載の発明によると、冷却性能をさらに良くすることができる。
請求項7に記載の発明によると、冷却液供給装置が流入孔および流出孔に取り付けやすくなる。
中空コイル1は、円筒状であり、通電により磁気回路を構成し、推力を発生させる。管路2は、円筒形状を有し、一端が閉じられて中空コイル1の空芯部(中空部)に置かれる。管路2は、発熱した中空コイル1の熱伝達の媒体となる。
ブロック7は、管路2の他端を閉じるように管路2内に配置される。ブロック7には、冷却液を管路2内に流入させる流入孔7aと、冷却液を管路2外に流出させる流出孔7bとが形成される。実施例1では、流出孔7bの中心軸Obは中心軸Oと一致しており、流入孔7aの中心軸Oaは、中心軸Oと一致していない。Oリング5は、ブロック7の周囲に嵌め込まれ、冷却液の漏れを防止する。
パイプ11は、折れ曲がった形状を有し、管路2内に配置される。パイプ11は、管路2内に流入した冷却液を回収して流出孔7bに排出することにより、冷却液の流れを作り出す。パイプ11の一端は、流出孔7bと接続され、パイプ11の他端は、管路2の他端側(図1に示す管路2の正面側)から見て管路2の中心軸Oよりも外径側に設けられる。実施例1では、パイプ11の他端は、管路2の正面側から見て管路2内の最上端部に配置され、管路2の側面側から見て管路2の一端側(図2の左側)の管路2内に配置される。また、実施例1では、パイプ11の一部が、管路2の正面側から見たときに流出孔7bの中心軸Obに対してパイプ11の他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置されている。つまり、パイプ11の一部が、管路2の正面側から見て管路2内の最下端部に配置されている。
ベアリング8は、パイプ11の一端の外周と流出孔7bの内周との間に設けられ、流出孔7bの中心軸Obを回転軸としてパイプ11を回転させる機能を持つ。パイプ11の回転方向は、中空コイル1の巻回方向である。Cリング9は、パイプ11の一端とベアリング8とを止めるように、パイプ11の一端の外周に配置される。支持板10は、パイプ11がブロック7から抜けなくなるように、ブロック7の管路2内側に配置される。
浮き袋13は、パイプ11の他端近傍のパイプ11の外周に設けられる。つまり、浮き袋13は、管路2の正面側から見て流出孔7bの中心軸Obより上側(パイプ11の他端側)に存在するパイプ11の外周に設けられる。実施例1では、管路2内の最上端部に配置されたパイプ11の外周に設けられている。
このように構成された電機子において、冷却液は、流入孔7aから管路2内へ流入し、パイプ11を通じて流出孔7bから管路2外へ流出する。
また、実施例1では、流出孔7bの中心軸Obは中心軸Oと一致している。このため、パイプ11の他端を管路内空間の最上端部に配置することができるので、電機子の冷却性能を最も良くすることができる。
また、実施例1では、パイプ11の外周に重り12と浮き袋13とが設けられている。このため、リニアモータの姿勢が変化しても、その変化に対して、より迅速にパイプ11の他端を管路内空間の最上端部に移動させることができる。また、浮き袋13によって、重り12の振り子運動を低減させることもできる。
また、実施例1では、パイプ11の一部が管路2の正面から見て管路2内の最下端部に配置されており、その一部の外周に重り12が配置されている。このため、重り12がもつ、パイプ11の他端を常に管路2内の最上端部に移動させる機能を、最大化することができる。
重り12は、管路2の正面側から見て流出孔7bの中心軸Obより下側(パイプ11の他端側とは反対側)に存在するパイプ11の外周に設けられる。浮き袋13は、管路2内の最上端部に配置されたパイプ11の外周に設けられている。
このように構成された電機子において、冷却液は、流入孔7aから管路2内へ流入し、パイプ15を通じて流出孔7bから管路2外へ流出する。
また、実施例2では、実施例1と同様、流出孔7bの中心軸Obは中心軸Oと一致している。このため、実施例1と同様、パイプ15の他端を管路2内の最上端部に配置することができるので、電機子の冷却性能を最も良くすることができる。
また、実施例2では、実施例1と同様、パイプ15の外周に重り12と浮き袋13とが設けられている。このため、実施例1と同様、リニアモータの姿勢が変化しても、その変化に対して、より迅速にパイプ15の他端を管路2内の最上端部に移動させることができる。また、浮き袋13によって、重り12の振り子運動を低減させることもできる。
パイプ21は、折れ曲がった形状を有し、管路2内に流入した冷却液を回収して流出孔7bに排出することにより、冷却液の流れを作り出す。パイプ21の一端は、流出孔20bと接続され、パイプ21の他端は、管路2の他端側(図6に示す管路2の正面側)から見て管路2の中心軸Oの近傍よりも外径側に設けられる。実施例3では、パイプ21の他端は、管路2の正面側から見て流出孔20bの中心軸Obよりも管路2内の上部に配置され、管路2の側面側から見て管路2の一端側の管路2内に配置される。また、実施例3では、パイプ21の一部が、管路2の正面側から見たときに流出孔20bの中心軸Obに対してパイプ21の他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置される。つまり、パイプ21の一部が、管路2の正面側から見て流出孔20bの中心軸Obよりも下部に配置されている。なお、パイプ21の他端とパイプ21の一部の位置は、パイプ21が流出孔20bの中心軸Obを回転軸として回転自在となる位置に決定されている。
浮き袋13は、パイプ21の他端近傍のパイプ21の外周に設けられる。つまり、浮き袋23は、管路2の正面側から見て流出孔20bの中心軸Obより上側(パイプ21の他端側)に存在するパイプ21の外周に設けられる。実施例3では、管路2内の上部に配置されたパイプ21の外周に設けられている。
また、流出孔7bの中心軸Obが中心軸Oと一致しないので、冷却液を電機子に供給、または冷却液を電機子から受け取る冷却液供給装置(図示なし)が、流入孔および流出孔に取り付けやすくなる。
2 管路
3、7、20 ブロック
3a、7a、20a 流入孔
3b、7b、20b 流出孔
4、11、15、21 パイプ
5 Oリング
8 ベアリング
9 Cリング
10 支持板
12 重り
13 浮き袋
Claims (11)
- 円筒状の中空コイルと、
前記中空コイルの中空部に設けられ、一端が閉じた管路と、
前記管路の他端を閉じるように設けられ、冷却液を前記管路内に流入させる流入孔と、当該冷却液を前記管路外に流出させる流出孔とが形成されたブロックと、
前記管路内に設けられ、前記管路内に流入した冷却液を回収して前記流出孔に排出するパイプと、を備えるリニアモータの電機子において、
前記流出孔は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍に形成され、
前記パイプの一端は、前記パイプが前記中空コイルの巻回方向に回転自在となるように、前記流出孔と接続され、
前記パイプの他端は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍より外径側に設けられ、
前記パイプの他端近傍に配置されるように前記パイプの外周に設けられた浮き袋を備えることを特徴とするリニアモータの電機子。 - 前記管路の他端側から見たときに前記流出孔の中心軸に対して前記パイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置されるように前記パイプの外周に設けられた重りを備えることを特徴とする請求項1に記載のリニアモータの電機子。
- 前記パイプの一部は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍より外径側であって、前記流出孔の中心軸に対して前記パイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置で対向するように通っており、
前記重りは、前記パイプの一部の外周に設けられたことを特徴とする請求項2に記載のリニアモータの電機子。 - 円筒状の中空コイルと、
前記中空コイルの中空部に設けられ、一端が閉じた管路と、
前記管路の他端を閉じるように設けられ、冷却液を前記管路内に流入させる流入孔と、当該冷却液を前記管路外に流出させる流出孔とが形成されたブロックと、
前記管路内に設けられ、前記管路内に流入した冷却液を回収して前記流出孔に排出するパイプと、を備えるリニアモータの電機子において、
前記流出孔は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍に形成され、
前記パイプの一端は、前記パイプが前記中空コイルの巻回方向に回転自在となるように、前記流出孔と接続され、
前記パイプの他端は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍より外径側に設けられ、
前記管路の他端側から見たときに前記流出孔の中心軸に対して前記パイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置に対向配置されるように前記パイプの外周に設けられた重りを備えることを特徴とするリニアモータの電機子。 - 前記パイプの一部は、前記管路の他端側から見て前記管路の中心軸近傍より外径側であって、前記流出孔の中心軸に対して前記パイプの他端と円周方向に向かって略180°の位置で対向するように通っており、
前記重りは、前記パイプの一部の外周に設けられたことを特徴とする請求項4に記載のリニアモータの電機子。 - 前記流出孔の中心軸が前記管路の中心軸と一致することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子。
- 前記流出孔の中心軸が前記管路の中心軸と一致しないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子。
- 前記パイプの他端は、前記管路内における前記管路の一端側に設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子。
- 前記パイプの一端の外周と前記流出孔の内周との間に設けられたベアリングを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子。
- 前記パイプは、折れ曲がった形状を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子。
- 前記請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータの電機子と、
前記電機子の中空コイルの外周を覆うように設けられた界磁子と、を備えることを特徴とするリニアモータ。
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