直线电动机制造技术

本发明专利技术提供一种直线电动机，其包括：定子，包括励磁铁心和配置在所述励磁铁心上的多个永磁铁；以及电枢铁心，与所述永磁铁隔着磁隙配置并具有电枢线圈，在将所述直线电动机的行进方向上的所述电枢铁心的长度作为Lc，将所述永磁铁的间距作为τp，将N作为自然数时，由(N×τp‑0.2×τp)≤Lc≤(N×τp+0.2×τp)规定所述电枢铁心的长度Lc。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求于2015年8月18日向日本特许厅提交的日本专利申请2015-161345号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及一种直线电动机。
技术介绍
直线电动机例如包括定子和电枢铁心。定子包括励磁铁心和配置在励磁铁心上的多个永磁铁。电枢铁心具有电枢线圈。电枢铁心配置成与永磁铁之间设置有磁隙。直线电动机产生齿槽推力。当驱动直线电动机时，上述齿槽推力成为产生振动和噪声的原因。此外，上述齿槽推力成为定位性能和速度稳定性下降的原因。因此，希望直线电动机的齿槽推力尽可能小。例如在日本专利公开公报特开2003-299342号和日本专利公开公报特开2004-364374号中公开了用于降低上述直线电动机的齿槽推力的技术。在日本专利公开公报特开2003-299342号公开的技术中，使电枢铁心的辅助齿(端部齿)的形状为切除主齿的外侧前端部的形状。由此，降低齿槽推力。此外，在日本专利公开公报特开2004-364374号公开的技术中，电枢铁心中安装有线圈的主齿的形状和两端的辅助齿的形状相互不同。由此，降低了齿槽推力。在日本专利公开公报特开2003-299342号和日本专利公开公报特开2004-364374号公开的技术中，主要着眼于使主齿的形状和辅助齿的形状不同，并未涉及电枢铁心和定子的关系。因此，不能充分地得到降低齿槽推力的效果。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于更有效地降低齿槽推力的技术。本专利技术一种方式的直线电动机，其包括：定子，包括励磁铁心和配置在所述励磁铁心上的多个永磁铁；以及电枢铁心，与所述永磁铁隔着磁隙配置并具有电枢线圈。在此，将直线电动机的行进方向上的电枢铁心的长度作为Lc，将永磁铁的间距作为τp，将N作为自然数时，由(N×τp-0.2×τp)≤Lc≤(N×τP+0.2×τp)规定电枢铁心的长度Lc。根据本说明书的记述和附图，可以明确与本专利技术相关的更多特征。此外，通过要素和多样的要素的组合、以下所示的详细记述、以及附加的专利权利要求的范围的方式，达成和实现本专利技术的方式。本说明书的记述仅为典型方式的举例说明。本说明书的记述在任何意思上都未限定本专利技术的权利要求的范围和应用例。按照本专利技术的方式，能够更有效地降低直线电动机的齿槽推力。附图说明图1表示实施方式的直线电动机的外观。图2表示图1所示的直线电动机的A-A’线的断面的结构。图3表示图1所示的直线电动机的B-B’线的断面的结构。图4表示具有安装在顶板上的隔热板的变形例的直线电动机的B-B’线(参照图1)的断面的结构。图5从顶板的方向表示图4的变形例的直线电动机。图6是用于说明实施方式的直线电动机的电枢铁心10和定子的关系以及电枢铁心10的特征的图。图7A、7B是用于说明实施方式的直线电动机的电枢铁心10的端部齿宽和主齿宽的关系的图。图8A、8B表示与端部齿的凸部有无对应的齿槽推力的大小的比较结果。图9A是表示设置在电枢铁心10的端部齿上的凸部附近的图，图9B、图9C是用于考察设置在电枢铁心10的端部齿上的凸部的为了降低齿槽推力而有效的尺寸的图(实验结果)。图10是用于说明主齿的前端成为直线状(直齿)的优点的图。附图标记说明1直线电动机10_1电枢铁心10_2电枢铁心20定子30顶板101主齿102端部齿103电枢线圈201励磁铁心202永磁铁(励磁磁铁)203固定螺钉用贯通孔204固定螺钉具体实施方式在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。为了提高直线电动机的推力特性，有效的方法是使电枢铁心和励磁磁铁之间的间隙磁通密度变大以及使电枢线圈高密度化。为了使间隙磁通密度变大，对于电枢铁心形状，一般来说，使与磁铁相对的齿前端成为双方凸形状。上述铁心形状有利于提高推力特性。但是，在上述形状中，为了使电枢铁心的槽内的线圈高密度化，例如，电枢铁心按每个齿进行分割并分别绕线(参照日本专利公开公报特开2003-299342号)。此外，铁心高精度地排列、固定并一体化。因此，在上述方法中，电动机的部件个数增加且电枢铁心的刚性下降(观点A)。此外，在直线电动机中，磁吸引力作用于磁铁和电枢铁心之间。上述磁吸引力相对于直线电动机的最大推力成为4～5倍的大小。因此，在安装有直线电动机的装置中，使用保持磁吸引力的高刚性的结构件(观点B)。本实施方式实现降低齿槽推力的直线电动机的结构。此外，公开了与上述观点A和观点B相关的技术。因此，本实施方式的直线电动机(直线电动机的结构)可以达成降低直线电动机的齿槽推力、提高推力特性、降低磁吸引力、提高直线电动机自身的机械刚性、改进组装性中的至少一个。以下，参照附图，对本实施方式进行说明。在附图中，功能上相同的要素有时由相同的附图标记表示。另外，附图表示按照本专利技术的技术原理的具体的实施方式和安装例。上述内容是用于理解本专利技术的技术，并不是用于限定性地解释本专利技术的技术。在本实施方式中，为了使本领域技术人员实施本专利技术的技术，足够详细地进行了说明。但是，也可以是其他安装和方式。只要不脱离本专利技术技术思想的范围和精神，能够进行结构和构造的变更、以及多样的要素置换。因此，不能将以下的记述限定并解释为所述内容。<直线电动机的结构>图1表示本实施方式的直线电动机1的外观的简要结构。直线电动机1包括：两个电枢铁心10_1、10_2(以下有时仅称为电枢铁心10)、连接它们的顶板(也称为连接板)30和定子20。定子20包括励磁铁心201和多个磁铁(永磁铁)202。多个永磁铁202例如利用螺钉固定在励磁铁心201上。如图1所示，在本实施方式的直线电动机1中，采用由上下两个电枢铁心10_1、10_2夹持定子20的结构。即，两个电枢铁心10_1、10_2和顶板30形成匚形。在直线电动机1中，定子20固定在被固定面(例如墙或地面)上。电枢铁心10_1、10_2沿定子20向移动(行进)方向MD移动。图2表示图1所示的直线电动机1的A-A’线的断面(A-A’切断面)的结构。如图2所示，电枢铁心10_1、10_2分别以与定子20的永磁铁202的设置面相对的方式隔着磁隙设置。各电枢铁心10_1、10_2包括：主齿101、端部齿102、安装在主齿上的电枢线圈(空心线圈)103。此外，定子20包括励磁铁心201和多个永磁铁202。多个永磁铁202在励磁铁心201的两面上沿移动方向MD以极性(N和S)交替不同的方式排列。定子20可以模块化成具有永磁铁(励磁磁铁)202的间距τp的N(N为整数)倍的长度、或永磁铁202的间距τp的2倍(2×τp)的长度。即，定子20可以是具有上述长度的励磁模块(或者是上述励磁模块的组合)。励磁模块(定子模块)包括励磁铁心201和永磁铁202。例如，图1所示的定子20可以是具有多组永磁铁202的一个励磁模块(定子模块)。在这种情况下，多个该励磁模块沿电枢铁心10_1、10_2的移动方向MD排列。因此，能够容易改变定子20的长度。在励磁铁心201上形成有多个固定螺钉用贯通孔(固定用孔)203。通过将固定螺钉(固定构件)204插本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线电动机，其包括：定子，包括励磁铁心和配置在所述励磁铁心上的多个永磁铁；以及电枢铁心，与所述永磁铁隔着磁隙配置并具有电枢线圈，所述直线电动机的特征在于，将所述直线电动机的行进方向上的所述电枢铁心的长度作为Lc，将所述永磁铁的间距作为τp，将N作为自然数时，由以下公式规定所述电枢铁心的长度Lc，(N×τp‑0.2×τp)≤Lc≤(N×τp+0.2×τp)。

【技术特征摘要】
2015.08.18 JP 2015-1613451.一种直线电动机，其包括：定子，包括励磁铁心和配置在所述励磁铁心上的多个永磁铁；以及电枢铁心，与所述永磁铁隔着磁隙配置并具有电枢线圈，所述直线电动机的特征在于，将所述直线电动机的行进方向上的所述电枢铁心的长度作为Lc，将所述永磁铁的间距作为τp，将N作为自然数时，由以下公式规定所述电枢铁心的长度Lc，(N×τp-0.2×τp)≤Lc≤(N×τp+0.2×τp)。2.根据权利要求1所述的直线电动机，其特征在于，所述电枢铁心具有安装有线圈的多个主齿和端部齿，所述直线电动机的所述行进方向上的所述端部齿的宽度(By)大于所述直线电动机的所述行进方向上的一个所述主齿的宽度(Ay)。3.根据权利要求1或2所述的直线电动机，其特征在于，所述电枢铁心具有安装有线圈的多个主齿和端部齿，所述端部齿的前端为具有弯曲面的形状。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的直线电动机，其特征在于，所述电枢铁心具有安装有线圈的多个主齿和端部齿，所述端部齿具有向所述电枢铁心的内侧突出的凸部，将所述凸部的所述行进方向的突出宽度作为Bj，将所述凸部的与所述行进方向垂直方向的突出高度作为Hj，将所述永磁铁的高度作为Hm时，满足以下公式，0.06×τp≤Bj≤0....

【专利技术属性】
技术研发人员：三泽康司，佐藤宽之，高桥昭彦，杉田聪，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP