专利名称：防水型端子板组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备防水功能的端子板组件，尤其涉及适用于具有一个以上端子的端子板的防水型端子板组件，所述端子用于电连接冷却型线性电动机中的线圈与外部电路。
背景技术：
在半导体制造装置或液晶制造装置中，作为用于安装工件确定其位置的定位装置的驱动源，线性电动机的需求增大。但是，线性电动机中线圈是不可欠缺的，线圈不可避免地要成为发热源。因此，需要严格的温度管理的装置、例如分档器等所使用的线性电动机中线圈的冷却结构不可欠缺。具有线圈冷却结构的线性电动机称为冷却型线性电动机，公开在例如日本特开2001-275337号公报中。
一般来说，冷却型线性电动机大多采用由金属或树脂等壳体包覆线圈以便在线圈的周围获得空间、使制冷剂在壳体内流动冷却线圈的方式。在壳体内设置具有一个以上用于连接内部的线圈与外部电路的端子的端子板。采用这种方式的线性电动机的问题是如何密封端子板、如何提高维修保养性和廉价地设置的问题。
下面说明现有技术的冷却型线性电动机的端子板结构的第1～第3例。第1～第3例中每一例的端子板除端子外，主要部分均由绝缘性树脂材料构成。
第1例使用图1所示的市售端子板100。端子板100上部具备多个用于外部连接的端子110，下部具有多个与端子100连接的金属端子111。金属端子111上连接有端子113。这是因为市售端子板100的金属端子111的长度短的缘故。端子板100通过图中未表示的基板或粘接树脂材料固定在线性电动机的壳体200上。壳体200上设置有供端子113穿过的贯通孔201。壳体200上穿过端子113的地方用玻璃或环氧树脂等构成的密封部件210密封。这样的密封结构称为密封型。在端子113上的与密封部件210相对应的地方设置有将直径增大的脱落防止部112。在壳体200内进行端子113或与其相连的引线和图中未表示的线性电动机的线圈的连线。
图2所示的第2例也与图1一样使用具备端子110和金属端子111的市售端子板100。端子板100通过粘接树脂材料(图中未表示)或O型圈120固定在线性电动机的壳体200上。在使用O型圈120的情况下，壳体200上形成有用于收容O型圈120的环形槽202。金属端子111上连接有引线121，引线121与从壳体200导出的线圈侧引线220相连。引线121、线圈侧引线220穿过贯通孔201收容在壳体200内。另外，在使用O型圈的情况下，端子板100用多个螺栓130安装在壳体200上。
图3所示的第3例也与图1一样使用具备端子110和金属端子111的市售端子板100。第3例具有在第2例的端子板100与壳体200之间夹有用金属材料制成的板150的结构。板150具有让引线121穿过的贯通孔(图中未表示)。端子板100的下面与板150之间用粘接剂粘接，板150与壳体200之间用O型圈120密封。端子板100用多个螺栓130与板150一起固定在壳体200上。
在上述第1例中，由于采用密封型密封结构，因此能够期待确实的密封。但是，密封型密封结构成本高。并且，一旦端子板100固定就难以取下，存在维修保养性差的问题。
第2、第3例的结构本身简单，具有低成本就可以的优点。但是，第2例在使用O型圈120的情况下，制冷剂有可能从端子板100本身漏到壳体200内。这是由端子板100本身的密封性能不充分引起的。第2例在使用粘接剂的情况下，也存在由于粘接层的厚度薄(粘接面积小)不能获得足够的密封性能的问题。
并且，从电绝缘性的角度来讲，第1～第3例中的每一例都存在可靠性非常低的问题。而且，树脂制端子板与金属之间线性膨胀系数差别很大。线性膨胀系数不同的部件之间的密封结构也存在热变形引起密封性能恶化的问题。
发明内容
因此，本发明的课题就是要提供一种电绝缘性能高的防水型端子板组件。
本发明的另一个课题是提供密封性能高的防水型端子板组件。
本发明还有一个课题就是要提供一种维修保养性好的防水型端子板组件。
本发明的防水型端子板组件，包括端子板，具有一个设有一个以上端子的面，所述端子用于连接引线部件；绝缘板，被安装在上述端子板的上述一个面上，在与包括上述一个以上端子及其周围区域的部分相对应的部分具有从与上述一个面接触的面到相反面的第1贯通孔；金属板，被安装在上述绝缘板的上述相反面上，在与上述一个以上端子相对应的部分具有一个以上从与上述绝缘板接触的面到相反面的第2贯通孔。引线部件穿过上述第1、第2贯通孔，从金属板的相反面一侧引出；第1、第2贯通孔由填充到其中的粘接剂密封。
本发明的防水型端子板组件优选在端子板与绝缘板之间以及绝缘板与金属板之间都夹有粘接材料。
本发明的防水型端子板组件优选在金属板的上述相反面一侧设置突起部，该突起部具有与第2贯通孔相连的连通孔，突起部的连通孔中也填充有粘接剂。
本发明的防水型端子板组件优选具备多个用于将端子板、绝缘板、和金属板一体化的螺栓。
本发明的防水型端子板组件优选端子板的除一个以上端子外的主要部分为树脂制；绝缘板由线性膨胀系数在端子板的线性膨胀系数与金属板的线性膨胀系数之间的材料构成。
本发明的防水型端子板组件适用于设置在结构为收容有线圈、用制冷剂冷却线圈的壳体内电连接线圈与壳体外的外部电路；在金属板的上述相反面与壳体之间夹设有密封圈，可拆卸地被设置在壳体内。
图1是用于说明现有技术的冷却型线性电动机的端子板结构的第1例的图。
图2是用于说明现有技术的冷却型线性电动机的端子板结构的第2例的图。
图3是用于说明现有技术的冷却型线性电动机的端子板结构的第3例的图。
图4是分解表示本发明的优选实施形态的防水型端子板组件并表示设置防水型端子板组件的线性电动机的壳体的一部分的图。
图5是将图4所示的端子板与绝缘板的关系上下倒过来表示的立体图。
图6是(a)为从斜上方看的图4所示的端子板和绝缘板的贴合体与组装到其中的金属板之间的关系的图，(b)为上下倒过来表示图4所示的端子板和绝缘板的贴合体与组装到其中的金属板之间的关系的图。
图7是上下倒过来表示本发明的优选实施形态的防水型端子板组件的立体图。
图8是表示将本发明的优选实施形态的防水型端子板组件安装到线性电动机的壳体中的结构的局部剖视侧视图。
具体实施例方式
下面参照图4～图8说明本发明的防水型端子板组件的优选实施形态。图4为优选实施形态的防水型端子板组件的分解图。防水型端子板组件包括端子板10、绝缘板20和金属板30。
端子板10可以使用图1中说明过的市售端子板。通过使用市售端子板，能够更廉价地提供本发明的防水型端子板组件。但是，端子板10也可以是专为本防水型端子板组件制作的。
下面说明使用上部具有多个外部连接用的端子11、下部具有多个与端子11连接的金属端子12的市售端子板时的情况。此时，端子板10的除了端子11、金属端子12以外，主要部分为树脂制(例如PBT树脂制)。金属端子12上连接有用于连接从线性电动机的壳体50引出的线圈侧的引线(引线部件)51的引线60。
参照图5、图8，绝缘板20为用粘接剂贴在端子板10的下面(一个面)上的部件，设置有供从端子板10的下面突出的金属端子12穿过的长孔(第1贯通孔)20-1。长孔20-1也可以是圆孔。绝缘板20的材料使用由例如聚碳酸脂、酚醛树脂(包括掺入布的材料)或PEEK等工程塑料(或超级工程塑料)制成的绝缘材料或由苯酚树脂制成的绝缘材料。这些绝缘材料的线性膨胀系数在端子板10的线性膨胀系数与金属板30线性膨胀系数之间。另外，在端子板10的两侧设置有供图4所示的螺栓40穿插的孔10-1(图5、图6a)。在绝缘板20两侧与孔10-1相对应的位置上也设置有供螺栓40穿插的孔20-2。
参照图4、图6(a)，在金属板30上面一侧与从端子板10的下面突出的2个金属端子12相对应的地方设置有2个锪孔部30-1。在各锪孔部30-1的中心形成有供引线60穿过的贯通孔(第2贯通孔)30-2。
金属板30可以是平坦的板状物。但本实施形态为了进一步提高密封性能，如图6(b)所示在金属板30的下面一侧与包括2个贯通孔30-2的区域相对应的地方设置突起部31。通过在突起部31上形成2个与2个贯通孔30-2相连的连通孔，贯通孔30-2一直延伸到突起部31的下面。在图6(b)中，该连通孔与贯通孔添加相同的参照编号30-2。金属板30使用例如不锈钢等具有一定刚性的材料。
金属板30粘接在绝缘板20的下面。这一点通过将粘接剂填充到锪孔部30-1和贯通孔30-2中，并且在绝缘板20的下面一侧涂敷粘接剂，长孔20-1中也填充粘接剂来实现。另外，在金属板30的与端子板10的孔10-1相对应的位置上设置有2个供螺栓40拧入的孔30-3(图6a)。即，端子板10、绝缘板20、和金属板30不仅用粘接剂粘接，还用螺栓40固定成一体。另外，虽然端子板10、绝缘板20和金属板30的一体化可以不用粘接剂仅由螺栓40实现，但必需在长孔20-1和贯通孔30-2中填充粘接剂。
图4中45为O型圈(密封圈)，被收容在壳体50上设置的环形槽50-1内。壳体50还设置有用于收容金属板30的突起部31的接受孔50-2。
下面说明防水型端子板组件的组装工序。如图5所示，分别在端子板10的下面和绝缘板20的上面、即端子板10与绝缘板20的接触面的整个面上涂敷粘接剂(例如电绝缘性良好的环氧系弹性粘接剂)将两者贴合。再在将两者贴合后的绝缘板20的因长孔20-1引起的凹坑中涂敷粘接剂，填充到凹坑中。
接着，像图6所示那样分别在绝缘板20的下面和金属板30的上面(包括锪孔部30-1)、即绝缘板20与金属板30的接触面上涂敷粘接剂，将两者贴合。
另外，也可以在绝缘板20的两面用GBB(Glass beads blast，玻璃珠喷砂)等实施喷砂加工，通过这样使绝缘板20的表面粗糙增加粘接面积，提高粘接强度。
仅上述过程就能确保端子板10足够的密封性。但是，为了确保更好的密封性，图7所示那样，从突出于金属板30下面的突起部31的连通孔(从端子板10引出的引线60导出的孔)30-2中填充粘接剂。
接着，用螺栓40紧固端子板10、绝缘板20和金属板30将其固定。
像上述那样使防水型端子板组件一体化。接着，连接从端子板10一侧引出的引线60和从壳体50一侧引出的引线51，将连接的引线60和引线51收容到壳体50内。然后，通过O型圈45将防水型端子板组件设置到壳体50内。即，通过金属板30的4个角部上设置的孔30-4将图中未表示的螺栓拧入壳体50中，通过这样将防水型端子板组件固定到壳体50上。通过上述那样实现具有良好密封功能的端子连接结构。
图8用局部剖视图表示将防水型端子板组件设置到壳体50中的状态。如前所述，由于防水型端子板组件用螺栓固定在金属板30的4个角部上而被设置到壳体50中，因此维修保养时可以方便地拆卸。另外，虽然图8表示的是将防水型端子板组件设置到壳体50的上部的状态，但防水型端子板组件既可以横过来设置到壳体50的侧面，也可以向上设置到壳体50的下部。
与现有技术的端子板相比，本发明的防水型端子板组件能够解决以下问题(1)由于将绝缘板夹在端子板与金属板之间，因此能够避免端子板下面的金属部分(端子部分)与壳体或金属板之间的电绝缘性降低。
(2)通过将粘接剂填充到绝缘板的长孔与金属板的贯通孔中，能够增加端子板与壳体之间粘接剂层的厚度，提高密封性能。
(3)通过在金属板的下面设置嵌入壳体中的突起部，在该突起部的贯通孔中也填充粘接剂，与没有突起部时相比能够增加粘接剂层的厚度，能够使密封性更确实。
(4)由于端子板采用组件结构，因此可以单独用端子板组件进行制冷剂泄漏和电绝缘试验，能够方便地更换，所以提高了维修保养性和可操作性。
(5)由于能够使用市售端子板方便地制作，因此能够避免采用密封结构引起的高成本化，能够将体积控制在最小限度，成为紧凑的结构。
(6)通过在金属板(不锈钢等)与端子板(PBT制等)之间夹着线性膨胀系数在这两者的线性膨胀系数之间的聚碳酸脂或PEEK等绝缘板将它们粘接，能够抑制热变形引起密封性能的恶化。
产业上的可利用性本发明的防水型端子板组件适用于具有线圈冷却结构的线性电动机。这种线性电动机适用于例如半导体制造装置或液晶制造装置中用于安装工件并确定位置的定位装置的驱动源。尤其适用于需要严格的温度管理的装置，例如分档器等所使用的线性电动机。
权利要求
1.一种防水型端子板组件，其特征在于，包括端子板，具有一个设有一个以上端子的面，所述端子用于连接引线部件；绝缘板，被安装在上述端子板的上述一个面上，在与包括上述一个以上端子及其周围区域的部分相对应的部分具有从与上述一个面接触的面到相反面的第1贯通孔；金属板，被安装在上述绝缘板的上述相反面上，在与上述一个以上端子相对应的部分具有一个以上从与上述绝缘板接触的面到相反面的第2贯通孔，上述引线部件穿过上述第1、第2贯通孔，从上述金属板的上述相反面一侧引出；上述第1、第2贯通孔由填充到其中的粘接剂密封。
2.如权利要求1所述的防水型端子板组件，其特征在于，在上述端子板与上述绝缘板之间以及上述绝缘板与上述金属板之间都夹有粘接材料。
3.如权利要求1所述的防水型端子板组件，其特征在于，在上述金属板的上述相反面一侧设置有突起部，该突起部具有与上述第2贯通孔相连的连通孔，在该突起部的连通孔中也填充有粘接剂。
4.如权利要求2所述的防水型端子板组件，其特征在于，在上述金属板的上述相反面一侧设置有突起部，该突起部具有与上述第2贯通孔相连的连通孔，在该突起部的连通孔中也填充有粘接剂。
5.如权利要求1所述的防水型端子板组件，其特征在于，具备多个用于将上述端子板、上述绝缘板、和上述金属板一体化的螺栓。
6.如权利要求2所述的防水型端子板组件，其特征在于，具备多个用于将上述端子板、上述绝缘板、和上述金属板一体化的螺栓。
7.如权利要求4所述的防水型端子板组件，其特征在于，具备多个用于将上述端子板、上述绝缘板、和上述金属板一体化的螺栓。
8.如权利要求1所述的防水型端子板组件，其特征在于，上述端子板的除上述一个以上端子外的主要部分为树脂制；上述绝缘板由线性膨胀系数在上述端子板的线性膨胀系数与上述金属板的线性膨胀系数之间的材料构成。
9.如权利要求2所述的防水型端子板组件，其特征在于，上述端子板的除上述一个以上端子外的主要部分为树脂制；上述绝缘板由线性膨胀系数在上述端子板的线性膨胀系数与上述金属板的线性膨胀系数之间的材料构成。
10.如权利要求4所述的防水型端子板组件，其特征在于，上述端子板的除上述一个以上端子外的主要部分为树脂制；上述绝缘板由线性膨胀系数在上述端子板的线性膨胀系数与上述金属板的线性膨胀系数之间的材料构成。
11.如权利要求7所述的防水型端子板组件，其特征在于，上述端子板的除上述一个以上端子外的主要部分为树脂制；上述绝缘板由线性膨胀系数在上述端子板的线性膨胀系数与上述金属板的线性膨胀系数之间的材料构成。
12.如权利要求1～11中的任一项所述的防水型端子板组件，其特征在于，该防水型端子板组件被设置在结构为收容有线圈、用制冷剂冷却该线圈的壳体内，用于电连接上述线圈与上述壳体外的外部电路；在上述金属板的上述相反面与上述壳体之间夹设有密封圈，该防水型端子板组件可拆卸地被设置在该壳体内。
全文摘要
本发明提供一种端子板组件，其包括在下面一侧具有用于连接引线(60)的金属端子(12)的端子板(10)；粘接在端子板的下面一侧、在与包括金属端子及其周围区域的部分相对应的部分具有孔(20－1)的绝缘板(20)；具有粘接到绝缘板的下面一侧的上面、并具有从上面贯穿到下面的贯通孔(30－2)的金属板(30)。引线穿过贯通孔(30－2)引出到金属板的下面一侧。将粘接剂填充到包括孔(20－1)的绝缘板与端子板的接触面、绝缘板与金属板的接触面、以及贯通孔(30－2)中，由螺栓(40)将端子板组件一体化。
文档编号H02K5/22GK1868094SQ20048003035
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月17日
发明者筱平大辅, 臼井道太郎, 森英彦, 小梁川靖 申请人:住友重机械工业株式会社