线性电动机及搭载了该线性电动机的机床制造技术

本发明专利技术提供一种能够用简单的结构防止电源停止时磁铁部件落下的线性电动机。具有磁铁部件（２）和线圈部件（３），所述磁铁部件（２）由Ｎ极和Ｓ极交错排列的永久磁铁构成，所述线圈部件（３）包围上述磁铁部件（２）的周围、且磁铁部件（２）相对地沿轴方向自由移动。在该线圈部件（３）一端的附近设置使磁铁部件（２）的产生磁性吸引力作用的磁性体（１３）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线性电动机及搭载了该线性电动机的冲压机等机床。技术背景以往，作为线性电动机，提出过具备由N极和S极交错排列的圆 轴状永久磁铁构成的磁铁部件、和将围绕该磁铁部件的周围的多个线 圈沿轴方向排列的部件的方案(例如专利文献1)。上述专利文献1所公开的线性电动机在OA机械等中为用于取代 旋转型电动机与滚珠丝杠的组合的装置，但如果在冲压机等进行直线 运动的机床中也使用线性电动机，则具有结构简单、可控制性好的优 点。在将线性电动机用于冲压机等中的情况下，在例如使冲锤等可动 部件停止在上升待机位置时，希望即使在为了省电等切断电动机的电 源时可动部件也能够不落下地停止。并且，在上升待机位置不切断电 源的情况下，电源系统故障时冲锤等可动部件不意外落下、保持在停 止位置，这一点在安全上比较理想。作为防止落下的对策，虽然可以 考虑使用弹簧和气缸，但产生零部件数量增加、结构变复杂的问题。专利文献1日本特开平10-313566号公报
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种能够用简单的结构防止电源停止 时磁铁部件意外移动的线性电动机。本专利技术的另一个目的就是要提供一种能够用简单的结构防止电源停止时磁铁部件落下的线性电动机。 本专利技术的再一个目的就是要提供一种电源停止时能够防止磁铁部件 落下，并且能够避免落下防止用单元在工作时产生多余的负载的线性 电动机控制装置。本专利技术还有一个目的就是要提供一种能够减少零部 件数量、使结构简单，并且能够防止电源停止时意外动作的安全性好 的搭载了线性电动机的机床。本专利技术的线性电动机具有磁铁部件、线圈部件和磁性体，所述磁 铁部件由N极和S极沿规定的轴方向交错排列的永久磁铁构成；所 述线圈部件相对于该磁铁部件配置在与上述轴方向垂直的一侧，上述 磁铁部件相对地沿轴方向自由移动；所述磁性体设置在该线圈部件一 端的附近，使上述磁铁部件产生磁性吸引力的作用。上述规定的轴方 向既可以是上下方向，也可以是水平方向或倾斜方向。如果采用这种 结构，当磁铁部件位于与上述磁性体相对的位置时，即使线圈部件的 励磁电流被切断，由永久磁铁构成的磁铁部件与磁性体之间产生的磁 性吸引力也将磁铁部件保持在当前位置，或者使磁铁部件，移动到作 用于磁铁部件与磁性体之间的磁性吸引力和作用于磁铁部件的重力 等外力平衡的位置，并保持该位置。并且，由于只要设置磁性体就可 以，因此与设置弹簧或动力缸装置等用于保持当前位置的装置的情况 相比，结构简单。这样一来，能够用简单的结构防止电源停止时磁铁 部件意外移动。在本专利技术中，也可以是上述规定的轴方向为上下方向，上述磁铁 部件为可动侧部件，上述线圈部件为静止侧部件，上述磁性体配置在 上述线圈部件的上端附近，该磁性体为阻止上述磁铁部件落下的部 件。在这种结构的情况下，能够防止磁铁部件意外落下。在这样将磁性体配置在上述线圈部件上端附近的情况下，最好在 磁铁部件相对于上述线圈部件移动到上止点的状态下，在上述磁性体 的上下幅度中心所处的高度，将上述磁性体设置在该磁铁部件的上述交错排列的N极和S极中任意磁极的上下幅度中心位置附近。另外， 在磁铁部件为将具有N极和S极的多块单元磁铁相同极性的磁极相 对地重叠起来的结构的情况下，单元磁铁的极性彼此相同的重叠面即 相斥面位于上述磁极的上下幅度的中心位置。N极与S极相互交错排 列的磁铁部件产生的磁场在各磁极的磁极幅度的中心磁通密度最高。 在上述那样将单元磁铁重叠起来的磁铁部件的情况下，在其相斥面磁 通密度最高。因此，通过使磁性体位于磁铁部件的磁极中心或者与上 述相斥面相对的高度的位置上，能够在磁性体与磁铁部件之间获得最 大的磁性吸引力，能够用磁性体可靠地防止磁铁部件落下。S卩，通过 采用将磁性体配置在线圈部件上端附近的结构，当磁铁部件位于上止 点时，即使磁性体位于与磁铁部件相对的高度的位置，当磁性体位于 离开磁铁部件的磁极中心或相斥面时，不能获得足够的磁性吸引力， 有时不能用磁性体防止磁铁部件落下。即使是使用了相同的磁铁部件 的线性电动机，只要磁性体位于磁铁部件的磁极的上下幅度的中心位 置或者是相斥面附近，就能够获得大的磁性吸引力，能够防止落下。 另外，在将磁性体设置在磁铁部件的磁极中心或相斥面附近的高度的 情况下，磁性体优选配置在磁铁部件的稳定动作区域内不产生齿槽效应(cogging)的位置。为此，只要使磁铁部件的稳定动作区域在齿槽效应产生周期以下的范围内就可以了。在本专利技术中，也可以是上述磁铁部件为轴状，上述线圈部件为将 围绕上述磁铁部件的周围的多个线圈沿上述轴方向排列构成的圆筒 状。这种由轴状磁铁部件和圆筒状线圈部件构成的线性电动机结构紧凑(compact),能够获得大的推力。即使在这种由轴状磁铁部件和圆 筒状线圈部件构成的线性电动机中，也能够获得本专利技术中设置磁性体 保持当前位置或防止落下的功能。本专利技术的线性电动机控制装置以本专利技术的线性电动机(1)中的 下述结构的线性电动机为控制对象上述规定的轴方向为上下方向；上述磁铁部件(2)为可动侧部件，上述线圈部件(3)为静止侧部件; 上述磁性体(13)配置在上述线圈部件(3)的上端附近。该线性电动机控制装置(30)为控制线性电动机(1)的线圈部件(3)中的励 磁电流从而控制上述线性电动机(1)的磁铁部件(2)的动作的装置， 具有稳定动作区域内进退控制单元(31)和动作开始*停止控制单元(32)，所述稳定动作区域内进退控制单元(31)进行使上述磁铁部 件(2)在稳定动作区域(R2)内进退动作的控制，所述稳定动作区 域(R2)位于比用上述磁性体(13)阻止落下的高度的区域即能够 阻止落下的区域(Rl)更靠下的位置；所述动作开始，停止控制单元(32)进行使上述磁铁部件(2)跨过上述稳定动作区域(R2)和能 够阻止落下的区域(1)而动作，停止在上述能够阻止落下的区域(R1) 内的控制。如果采用这种结构，即使在使线性电动机(1)停止时， 由于磁铁部件(2)在用上述磁性体(13)阻止落下的高度的区域即 能够阻止落下的区域(Rl)内停止，因此即使在停止状态下切断线 圈部件(3)的电源，或者在接通电源的状态下仍停止的期间意外地 切断了电源，也能防止磁铁部件(2)落下。当使磁铁部件(2)进行 进退动作时，由于在位于比能够阻止落下的区域(Rl)更靠下的稳 定动作区域(R2)内进行进退动作，因此能够避免或者缓和磁性体(13)成为动作的阻力。这样一来，能够防止磁铁部件(2)在电源 停止时落下，并且避免了动作时用于防止落下的单元产生多余的负 载。本专利技术的搭载有线性电动机的机床为具备本专利技术的上述任何一 种结构的线性电动机和由该线性电动机进退驱动、使工具或工件移动 的可动部件的机床。本说明书中所说的机床并不局限于车床等 进行切削加工的机械，而是指加工工件的一般机械的广义上的机床， 包括冲压机和其他的压力机。如果采用这种结构，由于用线性电动机 驱动进行进退动作的可动部件，因此与使用旋转型电动机的结构不 同，不需要将旋转变换成直线运动的机构，能够减少零部件的数量使 结构简单。并且，通过使用本专利技术的线性电动机，能够避免磁铁部件 在电源停止时意外落下、提高安全性。本专利技术的线性电动机由于具有磁铁部件、线圈部件和磁性体，所 述磁铁部件由N极和S极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性电动机，其特征在于，具有：　　　　磁铁部件，由Ｎ极和Ｓ极沿规定的轴方向交错排列的永久磁铁构成；　　　　线圈部件，相对于该磁铁部件配置在与上述轴方向垂直的一侧，且上述磁铁部件相对地在轴方向自由移动；　　　　磁性体，设置在该线圈部件一端附近，且使上述磁铁部件产生磁性吸引力作用。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-28 264352/20061.一种线性电动机，其特征在于，具有磁铁部件，由N极和S极沿规定的轴方向交错排列的永久磁铁构成；线圈部件，相对于该磁铁部件配置在与上述轴方向垂直的一侧，且上述磁铁部件相对地在轴方向自由移动；磁性体，设置在该线圈部件一端附近，且使上述磁铁部件产生磁性吸引力作用。2. 如权利要求l所述的线性电动机，其特征在于 上述规定的轴方向为上下方向；上述磁铁部件为可动侧部件，上述线圈部件为静止侧部件； 上述磁性体配置在上述线圈部件的上端附近，且该磁性体为阻止 上述磁铁部件落下的部件。3. 如权利要求2所述的线性电动机，其特征在于 在磁铁部件相对于上述线圈部件移动到上止点的状态下，在上述磁性体的上下幅度中心所处的高度，将上述磁性体设置在该磁铁部件 的上述交错排列...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田卓也，石山里丘，
申请(专利权)人：村田机械株式会社，直延系丘石株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]