本發(fā)明涉及直線電機(jī)(linear motor)。

背景技術(shù)：

直線電機(jī)廣泛用在各種機(jī)器和裝置中。直線電機(jī)的形式包括平板式直線電機(jī)和管式直線電機(jī)。直線電機(jī)提供直接的直線(linear)運(yùn)動(dòng)，這與由旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供的直線運(yùn)動(dòng)不同，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)諸如通過齒輪或螺桿、帶或滑輪將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。省去將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的裝置降低了驅(qū)動(dòng)裝置的復(fù)雜性和成本。直線電機(jī)可以以非常高的速度以及高的加速度運(yùn)行。直線電機(jī)也是非?？煽康模?yàn)樗鼈兙哂猩俚倪\(yùn)動(dòng)部件并且是高度精確的，并且可以以低振動(dòng)運(yùn)行。

直線電機(jī)包括推動(dòng)件(forcer)或動(dòng)子以及定子。動(dòng)子是電機(jī)的移動(dòng)部件并且定子是靜止的。動(dòng)子包括線圈并且定子是有磁性的或者對(duì)磁場(chǎng)起反應(yīng)的，諸如包括磁體，使得當(dāng)線圈通電(energise)時(shí)，在動(dòng)子和定子之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或力。

典型的直線電機(jī)包括殼體，殼體的橫截面是方形的并且殼體包括圓形的中心孔。殼體包括圍繞孔纏繞的繞組。具有圓形橫截面的軸延伸穿過孔并且從任一端部伸出來。軸容納磁體(如果使用磁體的話)。殼體和軸中的任一個(gè)可以是固定的，使得殼體和軸中的另一個(gè)可以運(yùn)動(dòng)或提供力。所獲得的運(yùn)動(dòng)和/或力是直線的。

直線電機(jī)在它們運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱量，使得它們經(jīng)常包括冷卻劑系統(tǒng)以散熱。在一些現(xiàn)有技術(shù)的布置中，冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑附件，該冷卻劑附件施加到(apply to)殼體的一個(gè)或多個(gè)表面上，并且冷卻劑通過所述附件以散熱。在一些布置中，冷卻劑附件施加到方形殼體的一個(gè)側(cè)面上并且延伸達(dá)殼體的長(zhǎng)度。在其他布置中，冷卻劑附件施加到殼體的兩個(gè)或更多個(gè)側(cè)面上并且每個(gè)冷卻劑附件延伸達(dá)殼體的長(zhǎng)度。對(duì)于冷卻劑附件來說施加到殼體的所有四個(gè)側(cè)面是不正常的，這是因?yàn)闅んw經(jīng)常具有外部配件或連接件，諸如用于將殼體安裝至機(jī)械或裝置的部件，并且相應(yīng)地，冷卻劑附件經(jīng)常施加到殼體側(cè)面中的僅一個(gè)或兩個(gè)上。這意味著，冷卻劑附件可能不太有效地消散在直線電機(jī)的與安置冷卻劑附件的位置間隔或遠(yuǎn)離的部分中產(chǎn)生的熱量。

例如參見圖1，在圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)10的示意性橫截面例示。直線電機(jī)10具有包圍圓形線圈或繞組12的方形殼體11。冷卻劑附件13施加到殼體11的頂壁14上。在圖1中，可以看出，底壁15與冷卻劑附件13間隔最遠(yuǎn)。因而斷定，在鄰近底壁15的繞組12中產(chǎn)生的熱量比鄰近頂壁14或鄰近側(cè)壁16或17產(chǎn)生的熱量更不容易消散。

此外，即使在直線電機(jī)的接近冷卻劑附件的部分中，線圈與殼體的外側(cè)壁之間的間距也不同。例如，圖1示出繞組12與殼體的頂壁、底壁和側(cè)壁在殼體11的拐角處的間隔比在示出的拐角之間處的間隔更大，使得甚至殼體的設(shè)有冷卻劑附件的壁上的熱量的消散也可能不同。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)的一些形式中，在直線電機(jī)中產(chǎn)生的熱量未被均勻消散，并且此外，電機(jī)中產(chǎn)生的熱量可能存在大的熱變化，這二者都可能影響緊鄰直線電機(jī)的熱敏組件。在直線電機(jī)用在高精度機(jī)械(諸如高精度研磨和銑削機(jī)械，甚至小的溫度波動(dòng)都可能影響該機(jī)械的準(zhǔn)確性)的情況下，這尤其是個(gè)問題。

直線電機(jī)比其他致動(dòng)器(諸如滾珠絲杠)也是更高效的，并且如果它們產(chǎn)生的熱可以被充分消散的話，它們的使用將是優(yōu)選的。

直線電機(jī)也可能難于安裝至機(jī)械和裝置。申請(qǐng)人已知的大部分直線電機(jī)是“面對(duì)安裝的”，這意味著電機(jī)的殼體的面抵靠要使用電機(jī)的機(jī)械的面安裝。圖2例示出這種安裝并且示出具有方形橫截面的長(zhǎng)方形殼體21以及延伸穿過殼體21的細(xì)長(zhǎng)軸22的直線電機(jī)20。帶陰影線的殼體表面23形成了安裝面并且包括四個(gè)用于接收緊固件以將直線電機(jī)20固定至機(jī)器的螺紋開口24。四個(gè)另外的螺紋開口26(在圖2中僅其中的三個(gè)可見)形成在殼體21的前表面27上，用于將直線電機(jī)20從前表面固定至機(jī)器。盡管表面23和27中的任一個(gè)提供牢靠固定，但是不經(jīng)常提供將直線電機(jī)20固定至機(jī)械的迅速的(ready)接入(access)的緊固件，使得直線電機(jī)20的安裝以及將電機(jī)20從機(jī)械移除是不容易的。

本發(fā)明的目的是克服或者至少減輕與現(xiàn)有技術(shù)的布置關(guān)聯(lián)的困難中的一個(gè)或多個(gè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括動(dòng)子和定子，所述動(dòng)子具有形成細(xì)長(zhǎng)的圓形孔的筒形(cylindrical)主體并且所述定子為設(shè)置在所述孔內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)軸，所述筒形主體包括多個(gè)電繞組并且所述軸包括同步或可變磁阻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，或者所述軸包括多個(gè)磁體，其中，對(duì)所述電繞組通電導(dǎo)致在所述筒形主體和所述軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或力產(chǎn)生，所述筒形主體設(shè)置在殼體內(nèi)，在所述筒形主體和所述殼體的面向內(nèi)的筒形表面之間形成冷卻劑空間，所述冷卻劑空間沿著所述筒形主體的長(zhǎng)度的至少大部分形成，所述冷卻劑空間基本上為筒形的并且具有基本恒定的橫截面。

上述類型的直線電機(jī)被設(shè)想(envisage)為相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提供了優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)樵撝本€電機(jī)提供圍繞繞組的均勻散熱。換句話講，筒形冷卻劑空間以繞組和冷卻劑空間之間的間隔是恒定的方式環(huán)繞繞組，或者換句話講，繞組與冷卻劑空間的接近度是恒定的或者不變化的。有利地，這意味著繞組的所有部分被均等地冷卻，使得直線電機(jī)不會(huì)在電機(jī)的一些部分中產(chǎn)生比在其他部分更多的熱量。這允許根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)更易于緊鄰熱敏組件安裝，不會(huì)影響那些部件的運(yùn)行，或者以更可預(yù)測(cè)的方式影響那些部件。任一結(jié)果均是有利的，這是因?yàn)槿绻捎诓捎帽景l(fā)明，對(duì)緊鄰直線電機(jī)的組件的熱影響是可忽略的或可預(yù)測(cè)的，那么采用直線電機(jī)的機(jī)械或裝備的設(shè)計(jì)可能就不那么困難。此外，可以在原本因與現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)相關(guān)的困難而不能使用直線電機(jī)的機(jī)械或裝備中實(shí)現(xiàn)因使用直線電機(jī)而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)也可以具有比現(xiàn)有技術(shù)直線電機(jī)更緊湊的形狀，這是因?yàn)闅んw的形狀可以因沒有上述類型的冷卻劑附件而更緊湊。此外，直線電機(jī)的筒形主體可以布置成通過在可能需要的殼體的適當(dāng)修改之后(諸如在增加殼體的內(nèi)徑之后)將筒形主體滑動(dòng)到殼體中而裝配在現(xiàn)有的諸如滾珠絲杠殼體的致動(dòng)器殼體中。這意味著改型(retrofit)是可能的，從而允許在以前使用其他形式的驅(qū)動(dòng)的機(jī)械或裝備中實(shí)現(xiàn)因使用直線電機(jī)而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。

例如，因?yàn)楦纳屏松岵⑶乙子诟男停愿鶕?jù)本發(fā)明的直線電機(jī)被期望使得能夠相對(duì)容易地更換已有的滾珠絲杠致動(dòng)器，以提高性能。

上面討論的冷卻劑裝置可以在直線電機(jī)和周圍組件之間形成熱障。通過由(其基本上是筒形的)冷卻劑空間完全環(huán)繞電繞組，可以最小化或者甚至可忽略來自直線電機(jī)的熱傳遞。這又與現(xiàn)有技術(shù)不同，現(xiàn)有技術(shù)采用了施加至方形殼體的僅一側(cè)或甚至殼體的兩側(cè)或三側(cè)的冷卻劑附件，由此可以穿過殼體的不具有冷卻劑附件的側(cè)面發(fā)生熱逸過程。

另外，在根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)中，絕緣層可以位于所述冷卻劑空間內(nèi)，諸如抵靠所述殼體的面向內(nèi)的筒形表面，用于減少?gòu)睦鋮s劑空間到直線電機(jī)外部的熱傳遞。這是適當(dāng)?shù)?，其中直線電機(jī)的冷卻劑系統(tǒng)能夠去除被捕獲在冷卻劑空間內(nèi)的所有產(chǎn)生的熱量或基本上所有產(chǎn)生的熱量。絕緣層應(yīng)具有低熱導(dǎo)率。例如，絕緣層可以由橡膠或陶瓷制成。其他可能性包括塑料、復(fù)合材料(玻璃纖維、G11、碳纖維)或者環(huán)氧樹脂。

更進(jìn)一步，所述直線電機(jī)的相反的(opposite)端部可以由隔熱層或隔熱材料和/或電絕緣層或電絕緣材料制成，以在所述電機(jī)的每個(gè)端部處形成熱障和/或?qū)щ娖琳希⑶乙虼诉M(jìn)一步在冷卻劑空間中捕獲產(chǎn)生的熱量。上面所列出的隔熱層或隔熱材料和/或電絕緣層或電絕緣材料可以由與上述針對(duì)絕緣層列出的材料相同的材料制成。

冷卻劑空間可以以任何合適的方式形成。在本發(fā)明的一些形式中，所述筒形主體的所述繞組位于筒體(cylinder)內(nèi)，該筒體延伸達(dá)所述繞組的長(zhǎng)度，并且冷卻劑空間形成在所述筒體的與所述繞組相反的一側(cè)。在本發(fā)明的這種形式中，筒形殼體圍繞所述筒體延伸并且與所述筒體間隔開以形成所述冷卻劑空間。所述筒體可以由鋁或其他合適的金屬或者其他非磁性材料形成。所述筒體可以與所述繞組的外表面接觸，或者盡可能接近所述外表面，使得來自所述繞組的熱量直接傳導(dǎo)到所述筒體，以消散到所述冷卻劑空間中。在本發(fā)明的一些形式中，所述電繞組浸入或嵌入樹脂(諸如環(huán)氧樹脂)中，并且所述筒體可以與最外繞組的樹脂涂層接觸。

在本發(fā)明的其中筒形主體的繞組位于筒體內(nèi)的上述形式中，所述筒形主體可以未設(shè)有殼體，以便稍后插入到殼體中。例如，在所述殼體是機(jī)器的整體部分(諸如機(jī)器的鑄造部件的一部分)的情況下，這可能是合適的。在本發(fā)明的直線電機(jī)正被用來替代滾珠絲杠并且所述滾珠絲杠的殼體要用來(可能具有一些修改)容納筒形主體的情況下，這也可能是合適的。因此，本發(fā)明延伸到在本文中作為與殼體分離的部件進(jìn)行描述的筒形主體，但是該筒形主體被構(gòu)造為以所述的方式與殼體相互作用。本發(fā)明在這方面是獨(dú)特的，因?yàn)楸旧暾?qǐng)人已知的直線電機(jī)不能以本發(fā)明提出的方式插入到現(xiàn)有的殼體中。

所述冷卻劑空間可以具有至少一個(gè)入口和出口，使得冷卻劑可以通過入口引入到冷卻劑空間并且通過出口排出。冷卻劑可以在通過入口重新引入到冷卻劑空間之前被冷卻，或者冷卻劑可以為不再次使用的類型，例如，水。

所述冷卻劑空間可以在其整個(gè)長(zhǎng)度上是開放的(open)，或者所述冷卻劑空間可以包括通道或者擾動(dòng)件以引導(dǎo)或干擾穿過所述冷卻劑空間的冷卻劑的流動(dòng)，或者使所述流動(dòng)為湍流的。在本發(fā)明的一些形式中，所述冷卻劑空間可以包括螺旋形物(spiral)或螺旋狀物(helix)，使得冷卻劑在入口和出口之間在螺旋形或螺旋狀路徑中流動(dòng)。這增加了冷卻劑在到達(dá)出口之前在冷卻劑空間中所花的時(shí)間。

替代地，所述冷卻劑空間可以包括凸起，冷卻劑需要在入口和出口之間圍繞所述凸起流動(dòng)。其他結(jié)構(gòu)包括在直線電機(jī)的縱向延伸的翅片。所述翅片可以將冷卻劑僅在一個(gè)方向上在一對(duì)相鄰翅片之間引導(dǎo)，或者所述翅片可以構(gòu)造成用于冷卻劑沿相鄰一對(duì)翅片的返回(return)運(yùn)動(dòng)。所述冷卻劑可以為液體或氣體，盡管液體是最可能的。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，提供一種直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括動(dòng)子和定子，所述動(dòng)子具有形成細(xì)長(zhǎng)的圓形孔的筒形主體并且所述定子為設(shè)置在所述孔內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)軸，所述筒形主體包括多個(gè)電繞組并且所述軸包括同步或可變磁阻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，或者所述軸包括多個(gè)磁體，其中，對(duì)所述繞組通電導(dǎo)致在所述筒形主體和所述軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或力生成，所述筒形主體設(shè)置在殼體內(nèi)，所述殼體具有相反的第一端部和第二端部，其中，所述筒形主體包括用于附接至所述第一端部和所述第二端部中的一個(gè)的凸緣，以將所述筒形主體安裝在所述殼體內(nèi)。

使用形成在第一端部和所述第二端部中的一個(gè)處的凸緣允許將直線電機(jī)牢靠地固定就位，但是另外，允許將直線電機(jī)固定至機(jī)械的迅速的接入的緊固件。這意味著直線電機(jī)的安裝以及從機(jī)械的拆卸比在采用面對(duì)安裝的現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)更容易。

在本發(fā)明的實(shí)施方式(其中所述殼體包括在所述第一端部和所述第二端部中的一個(gè)處形成的凸緣，用于將所述殼體安裝至機(jī)器)中，所述殼體可以為筒形殼體，或者根據(jù)也采用了面對(duì)安裝的現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)，所述殼體可以為方形殼體。在任一形式中，提供了改進(jìn)的用于安裝和移除直線電機(jī)的緊固件的接入。

附圖說明

為了可以更充分地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖描述一些實(shí)施方式，其中：

圖1以橫截面示意性地示出了具有冷卻劑附件的現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)布置。

圖2示出了具有面對(duì)安裝布置的現(xiàn)有技術(shù)的直線電機(jī)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的直線電機(jī)的橫截面圖。

圖4是用于安裝在機(jī)器部件中的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的直線電機(jī)的分解圖。

圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)中的筒形主體的視圖。

圖6是用于根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)中的筒形主體的替代視圖。

圖6a是圖6的筒形主體的一部分的詳細(xì)視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D3，例示出了直線電機(jī)30的橫截面圖，其中橫截面是垂直于電機(jī)的縱向軸線截取的。電機(jī)30包括由電繞組32(例如，銅繞組)限定的細(xì)長(zhǎng)的圓形孔31和筒體或筒形主體33，該筒體或筒形主體33被示出與繞組32的外表面34接觸地接合，但是在替代的實(shí)施方式中，該筒體或筒形主體33可以與外表面34稍微間隔開。

冷卻劑空間35環(huán)繞主體33并且形成了空間，冷卻劑可以在所述空間內(nèi)流動(dòng)從而消散由繞組32產(chǎn)生的熱量。冷卻劑可以為液體或氣體，盡管液體是最可能的。冷卻劑空間35限定在主體33的外表面36和筒形殼體37的面對(duì)的內(nèi)表面38之間。在圖3中，示出了殼體37在內(nèi)表面38以及外表面39上為筒形。然而，應(yīng)理解，殼體的外表面的形狀對(duì)于本發(fā)明不是特別重要的，例如，殼體可以例如是正方形或長(zhǎng)方形，或者其他形狀。同樣，外表面可以包括用于散熱的翅片、安裝凸耳或者諸如可能需要將殼體相對(duì)于機(jī)器或機(jī)器部件固定就位的各種其他配件。

絕緣層可以位于冷卻劑空間內(nèi)，抵靠殼體37的內(nèi)表面38。絕緣層可以具有低熱導(dǎo)率并且可以例如由橡膠或陶瓷制成。絕緣層將降低從冷卻劑空間35穿過殼體37到直線電機(jī)30外部的熱傳遞。

直線電機(jī)30也會(huì)包括緊密地設(shè)置在孔31內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)軸。在不限于附圖中例示出的本發(fā)明的形式中，軸可以為非磁性的中空軸，該中空軸包括多個(gè)磁體(諸如，稀土磁體)，并且在本發(fā)明的一些形式中，這些磁體可以由鋼間隔件間隔開。軸可以包括磁極相反地并排組裝的磁體。在一些布置中，兩個(gè)或多個(gè)磁體會(huì)磁極同向地并排放置，然后下一組的磁體會(huì)磁極反向地與第一組相鄰組裝。間隔件可以插在相鄰磁體或相鄰的磁體組之間。在關(guān)于圖3的這種布置中，當(dāng)給繞組32通電時(shí)，軸會(huì)在孔31內(nèi)運(yùn)動(dòng)，或者如果軸是固定的，繞組32以及被描述為圍繞繞組32延伸的其他部件都會(huì)相對(duì)于軸運(yùn)動(dòng)。繞組32的通電的控制導(dǎo)致對(duì)軸和繞組之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或力的控制。

冷卻劑空間35形成如下的空間，冷卻劑可以在所述空間內(nèi)在入口和出口之間流動(dòng)，以為了消散在繞組32內(nèi)產(chǎn)生的熱量。筒形殼體37有效地形成了冷卻套管以將冷卻劑限制在主體33的外表面36和殼體37的內(nèi)表面38之間。便于冷卻劑進(jìn)入冷卻劑空間35內(nèi)并且從冷卻劑空間35離開的入口和出口可以放置在任何合適的位置并且采取任何合適的形式。冷卻劑可以在壓力下穿過端口注入冷卻劑空間35中，或者可以靠重力供應(yīng)冷卻劑。

冷卻劑空間35在圖3中被示為開放空間。雖然這是可接受的，但是在圖4中例示出了優(yōu)選的布置，在該布置中螺旋狀或螺旋形結(jié)構(gòu)(formation)40沿主體33的長(zhǎng)度延伸，并且該布置形成了沿該長(zhǎng)度的螺旋形或螺旋狀路徑，冷卻劑可以在該路徑內(nèi)流動(dòng)。這可以增加冷卻劑排出冷卻劑空間35所花的時(shí)間，因而可以允許冷卻劑空間35內(nèi)的冷卻劑吸收更大量的熱量用于消散。這種螺旋狀或螺旋形結(jié)構(gòu)的替代布置包括一系列平行且間隔開的筒形凸緣或翅片，所述凸緣或翅片包括開口或缺口，以允許冷卻劑在直線電機(jī)的相反的兩端部之間流過所述凸緣或翅片。這些布置可以與液體或空氣冷卻一起使用?？梢岳闷渌贾脕碓诶鋮s劑空間35中形成盤繞的路徑，為了減慢穿過冷卻劑空間的流動(dòng)速度，產(chǎn)生湍流，或者為了確保冷卻劑均勻地完全圍繞冷卻劑空間35并且因而圍繞繞組32流動(dòng)。

重要的是，內(nèi)表面38基本上是筒形的，使得冷卻劑空間35也被形成為基本上筒形的并且在繞組32的整個(gè)長(zhǎng)度上具有基本恒定的橫截面，盡管存在上述的螺旋狀或螺旋形結(jié)構(gòu)或者凸緣或翅片。

參照?qǐng)D4，例示出了從筒形殼體37移除下來的主體33，以便例示出在筒形主體33的外表面36上形成的螺旋物40。螺旋物40的外表面41位于非常緊密地配合抵靠殼體37的內(nèi)表面38的或靠近殼體37的內(nèi)表面38的高度。這種緊密配合用于防止冷卻劑流體越過外表面41的頂部通過螺旋物40泄漏。雖然可以容忍一些泄漏，但是，目的是大部分冷卻劑流體從直線電機(jī)30的一個(gè)端部到另一個(gè)端部沿著螺旋物40采取螺旋路徑。

在圖4中未明顯表示繞組32，繞組32在徑向上位于筒形主體33內(nèi)部。

在圖4中也未明顯表示為了降低從冷卻劑空間35到直線電機(jī)30外部的熱傳遞而施加在殼體37的內(nèi)表面38上的絕緣層。

圖4還例示出了機(jī)器部件45，筒形殼體37已與該機(jī)器部件一體地形成。殼體37的內(nèi)表面38和外表面39也在圖4中標(biāo)出。

作為圖4布置的替代，殼體37可以通過合適的緊固件附接至機(jī)器部件45，諸如附接至端部或下面的表面。

直線電機(jī)30的其他組件已組裝在殼體27的外部，并且在圖4中，這些部件準(zhǔn)備插入殼體37中。圖4方便地例示出了殼體37的外表面39不需要是筒形的，而相反，殼體37的外表面39可以包括適于附接至機(jī)器組件45以及適于將其他組件(諸如冷卻劑入口和出口端口)附接至殼體37的形狀或輪廓。

圖5例示出了與圖4的筒形主體33的形式，其非常類似于圖4的筒形主體33，但是例示出在主體47的長(zhǎng)度方向上延伸的翅片48的使用。翅片48將冷卻劑在一對(duì)相鄰翅片之間僅在一個(gè)方向上(在例示出的實(shí)施方式中為軸向地)引導(dǎo)，但是通過將一些翅片在它們的例示出的端點(diǎn)之前終止，翅片可以被構(gòu)造為用于冷卻劑沿相鄰的一對(duì)翅片的返回運(yùn)動(dòng)。

返回圖4，這也例示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的示例，其中，直線電機(jī)30包括安裝凸緣50，該安裝凸緣50附接至筒形主體33的一端部并且包括用于接收螺釘52的螺釘開口51，所述螺釘52用于在殼體37的安裝面54的螺紋開口53內(nèi)的螺紋接合。螺釘52的替代物包括使用螺柱、焊接或膠接。例示出的布置使得將主體33和關(guān)聯(lián)組件牢固地固定在殼體37內(nèi)以及固定至殼體37，因而固定至機(jī)器組件45。容易理解，在示出的布置中，與圖2的布置(其中螺釘接入(screw access)可能是更困難的)相比，可以更加方便地進(jìn)行對(duì)螺釘52的安裝。

顯然，凸緣50的形狀可以采取其他形式，并且可以利用更多或更少的螺釘開口和螺釘。

圖6和圖6a例示出了筒形主體60，筒形主體60與圖4的筒形主體33非常類似，但是筒形主體60包括在相反的端部62和63之間完全貫通主體60的縱向狹縫或間隙G(為了更好地例示出間隙G，參見圖6a)。這種形式的筒形主體消除了在筒形主體60中的電磁感應(yīng)的形成，使得不形成原本會(huì)阻止直線電機(jī)的動(dòng)子和定子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)。換句話說，在根據(jù)本發(fā)明的直線電機(jī)中，筒形主體可以被形成為圓形但是被縱向分割以防止電磁感應(yīng)(大的渦電流)，這有利地消除了用于高速應(yīng)用的大的齒槽力。

根據(jù)圖3和圖4的直線電機(jī)30的構(gòu)造，應(yīng)理解，電機(jī)30可以提供圍繞繞組32的整個(gè)圓周的均勻散熱。此外，通過所公開的布置，冷卻劑空間在直線電機(jī)30和其他機(jī)器組件(諸如機(jī)器組件45)之間形成了熱障。因此，在機(jī)器組件是熱敏感的情況下，由直線電機(jī)30產(chǎn)生的熱不積累或保持在適當(dāng)位置以影響那些部件。如上所述的與殼體37的內(nèi)表面接觸的絕緣層的使用將有助于這一點(diǎn)，在電機(jī)30的每個(gè)端部使用熱障也將有助于這一點(diǎn)。更進(jìn)一步，提供形成為筒形主體33的整體部分的螺旋物40(例如，通過機(jī)加工或鑄造而形成)允許冷卻劑空間35容易集成到直線電機(jī)30中。這與現(xiàn)有技術(shù)截然不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，冷卻劑附件附接至直線電機(jī)的殼體的壁(如圖1所示)，具有如上所述的隨之而來的缺點(diǎn)。

針對(duì)相同尺寸的現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)，在圖3和圖4中公開的直線電機(jī)被期望增加力輸出。這發(fā)生是因?yàn)榱敵雠c電機(jī)所消耗(draw)的電流量有關(guān)。隨著電流和力增加，熱量也會(huì)增加。如果熱量的一部分被移除，則可以增加電流，這是因?yàn)闆]有實(shí)現(xiàn)與熱積聚有關(guān)的困難。

此外，還期望采用了安裝凸緣50的所公開的布置使得本發(fā)明的直線電機(jī)能夠替代也是凸緣安裝的滾珠絲桿和滾珠螺母，以提高性能。

可以與根據(jù)本發(fā)明的并且包括根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)一起使用的冷卻劑可以是任何合適形式的冷卻液，或者替代地，可以采用空氣冷卻。如上所述，冷卻劑路徑不必采取螺旋狀或螺旋形的形式，而是相反，冷卻劑空間可以簡(jiǎn)單地為開放的筒形空間，或者可以包括凸起、翅片或其他干擾件或擾動(dòng)件以改變穿過冷卻劑空間的流動(dòng)方向或者在該流動(dòng)中產(chǎn)生湍流。

本發(fā)明有利地將冷卻劑空間或套管集成到直線電機(jī)中并且在替代形式中，提供了凸緣安裝。這些改進(jìn)中的每種改進(jìn)都特別適合于在機(jī)床工業(yè)中使用直線電機(jī)。盡管直線電機(jī)提供了優(yōu)點(diǎn)，但是到目前為止，直線電機(jī)尚未在機(jī)床工業(yè)中的一般實(shí)踐中使用，這是因?yàn)樵谥本€電機(jī)所給出的熱輸出以及直線電機(jī)的安裝困難性方面，直線電機(jī)是有缺點(diǎn)的。直線電機(jī)的熱輸出對(duì)于高精度機(jī)器來說尤其成問題，特別是在那些機(jī)器需要提供高度精確的可重復(fù)性的情況下。在那種類型的機(jī)器中，不能容忍由于來自直線電機(jī)的熱輸出而導(dǎo)致的在機(jī)器的組件中的熱量增長(zhǎng)。在直線電機(jī)已在機(jī)床工業(yè)中實(shí)現(xiàn)的情況下，目前為止所提供的差的散熱已導(dǎo)致需要使用單獨(dú)的冷卻器系統(tǒng)來最小化電機(jī)和機(jī)器組件之間的熱傳遞。不利地，這增加了成本和復(fù)雜性。

本文所描述的發(fā)明易于對(duì)除了具體描述的那些之外進(jìn)行改變，修改和/或添加，并且應(yīng)該理解的是本發(fā)明包括落入本公開的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的改變、修改和/或添加。

在本說明書的整個(gè)描述中，詞語(yǔ)“包括”以及該詞語(yǔ)的變型(諸如包括以及包括)不旨在排除其他添加物或部件或整體。