永久磁铁型同步线性马达制造技术

本发明专利技术提供一种永久磁铁型同步线性马达，其具备有将构成场磁极的极性形成交替变化的多个永久磁铁（２）排列配置成直线状的磁轭（１），及藉磁隙与永久磁铁（２）的磁铁列成对向的电枢（３），电极（３）是由具有主齿（４ｂ）和槽（４ａ）的电枢心（４），和缠绕线圈于电枢心（４）的槽（４ａ）的电枢线圈（５），及配置于电枢心（４）两端的辅助齿（６）所构成，而辅助齿（６）的中心间距离τ＃－［Ｐ］和场磁极的节距τ＃－［ｍ］的关系是τ＃－［Ｐ］＝（２ｎ－１）×τ＃－［ｍ］／２（ｎ为正的整数），其特征为：倘若与辅助齿６的永久磁铁列成正交（垂直相交）方向的长度为Ｈｄ，与主齿（４ｂ）的永久磁铁列成正交方向的长度为Ｈｔ时，设定辅助齿（６）的长度为０＜Ｈｄ＜Ｈｔ的范围。由此，可提供镶齿推力小而性能高的永久磁铁型同步线性马达。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镶齿推力小而性能高的永久磁铁型同步线性马达。
技术介绍
传统上(以往)被利用于工作机械的输送机构或半导体制造装置的定位装置等之同时，具有构成场磁极用的永久磁铁，及通过间隙与永久磁场的磁极面成对向，并将电枢线圈缠绕于电枢心的槽内所形成的电枢的永久磁铁型同步线性马达(电动机)已被众所周知。当未对如此构成的线性马达的电枢线圈通电的状态下，通过与永久磁铁的电磁作用来使电枢朝永久磁铁的磁铁列的长轴方向移动时，会由电枢心两端部的端效果而产生镶齿(cogging)推力。而为了减低该镶齿推力，提出有如下的在电枢心两端具备辅助齿的现有技术的方案。图5是显示习知技术的永久磁铁型同步线性马达的侧剖视图，是8个磁极、9个槽的间隙对向形之例者(例如日本专利实公平7-053427号公报)。在图5中，1为平板状的磁轭，2为安装在磁轭1上的多个的极性成交替变化的永久磁铁，10为通过间隙与永久磁铁2的磁极面相对向的电枢，11为电枢心，是将电磁铁板冲制成梳齿状，并重叠固定具有形成槽11a的主齿11b及连结主齿11b的轭部11c的电枢铁板者。13为设于电枢心11两端的辅助齿，主齿11b的长度Ht和辅助齿13的长度Hd成为同一长度。该线性马达将配设于磁轭1的永久磁铁2作为定子，电枢10作为可动子(转子)，以使电枢10朝磁轭1的长轴方向移动。在该结构的线性马达中，假设配设于电枢两端的辅助齿的中心间的距离作为τPO，场磁极节距作为τm时，辅助齿中心间的距离τPO成为场磁极节距的奇数倍，也即具有τPO＝(2n-1)×τm/2的关系。再者，图5是显示n＝9为例。另外，作为第2的习知技术，可举出揭示于日本专利特公昭60-30195号公报的线性马达。该线性马达是使配设于电枢两端的辅助齿中心间的距离τPO成为场磁极间距τm的奇数倍，则形成τPO＝(2n-1)×τm/2的关系。然而，在习知技术中，为了消除电枢心端部的端效果的对策，虽如上述规定有辅助齿中心间的距离，但因应于线性马达的用途而试图高性能化时，反而会使设计上的自由度变小，以致无法使镶齿推力变小，而存在在意图使线性马达高性能化时产生妨碍的问题。又习知技术所规定的辅助齿的中心间距离是考虑对于1个磁极节距会产生1个周期分量的变化的一次成分来求出者。因此，对于一次成分虽有大的减低效果，但在镶齿波形含有二次成分或高次成分时，对于高次成分的减低效果极小，使得具有无法使镶齿变小的场合。另外，通过电枢的齿间的槽形状等的影响而减低镶齿效果会成为最大的辅助齿间节距，也有可能从以上述习知技术所规定的节距错开的情况产生。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而专利技术者，其目的在于提供一种镶齿推力小而具有高性能的永久磁铁型同步线性马达。为了解决上述问题，本专利技术1提供一种永久磁铁型同步线性马达，包括将构成场磁极的极性成交替地变化的多个永久磁铁排列配置成直线状的磁轭，及通过磁隙与所述永久磁铁的磁铁列配置成对向的电枢；所述电枢是由具有主齿和槽的电枢心，和将线圈缠绕于所述电枢心的槽中的电枢线圈，及配置于所述电枢心两端的辅助齿所构成；而所述辅助齿的中心间距离τP和所述场磁极的节距τm的关系为τP＝(2n-1)×τm/2(n为正的整数)；使所述场磁极和所述电枢的任一方作为定子，另一方作为可动子，以使所述场磁极和所述电极形成相对地移动者，其特征在于将所述辅助齿与所述永久磁铁的磁铁列成正交(垂直相交)方向的长度作为Hd，所述主齿与永久磁铁的磁铁列成正交方向的长度作为Ht时，将所述辅助齿的长度设定在0＜Hd＜Ht的范围内。专利技术2的专利技术是在专利技术1的永久磁铁型同步线性马达中，将所述辅助齿的沿着所述永久磁铁的磁铁列长轴方向的宽度Bd形成较所述主齿的沿着所述永久磁铁的磁铁列长轴方向的宽度Bt为窄。专利技术3专利技术是在专利技术1或2的永久磁铁型同步线性马达中，所述辅助齿的长度Hd和所述主齿的长度Ht的比Hd/Ht为0.5≤Hd/Ht＜1。专利技术4的专利技术是在专利技术1至3的任一项的永久磁铁型同步线性马达中，所述电枢心是由多个分割磁心所构成，并在构成所述分割磁心的轭部一方侧面配设凸状的卡合部，另一方侧面配设凹状的卡合部，而嵌合相邻的各卡合部来结合。根据专利技术5，提供一种永久磁铁型同步线性马达，包括将构成场磁极的极性成交替地变化的多个永久磁铁排列配置成直线状的磁轭，及通过磁隙与所述永久磁铁的磁铁列配置成对向的电枢；所述电枢是由具有主齿和槽的电枢心，和将线圈缠绕于所述电枢心的槽中的电枢线圈，及配置于所述电枢心两端的辅助齿所构成；而所述辅助齿的中心间距离τP和所述场磁极的节距τm的关系为τP≠(2n-1)×τm/2(n为正的整数)；使所述场磁极和所述电枢的任一方作为定子，另一方作为可动子，以使所述场磁极和所述电极形成相对地移动者，其特征在于将所述辅助齿与所述永久磁铁的磁铁列成正交(垂直相交)方向的长度作为Hd，所述主齿与永久磁铁的磁铁列成正交方向的长度作为Ht时，将所述辅助齿的长度设定在0＜Hd＜Ht的范围内。专利技术6的专利技术是在专利技术5的永久磁铁型同步线性马达中，设定所述辅助齿的长度Hd和所述主齿的长度Ht的比Hd/Ht为0.5≤Hd/Ht≤1。专利技术7的专利技术是在专利技术5或6的永久磁铁型同步线性马达中，所述电枢心是由多个分割磁心所构成，并在构成所述分割磁心的轭部一方侧面配设凸状的卡合部，另一方侧面配设凹状的卡合部，而嵌合相邻的各卡合部来结合。根据专利技术8，提供一种永久磁铁型同步线性马达，包括将构成场磁极的极性成交替地变化的多个永久磁铁排列配置成直线状的磁轭，及通过磁隙与所述永久磁铁的磁铁列配置成对向的电枢；所述电枢是由具有主齿和槽的电枢心，和将线圈缠绕于所述电枢心的槽中的电枢线圈，及配置于所述电枢心两端的辅助齿所构成；使所述场磁极和所述电枢的任一方作为定子，另一方作为可动子，以使所述场磁极和所述电枢成相对地移动者，其特征在于场磁间距离τm和辅助齿的中心间距离τP的关系为(2n-1)τm/8≤τP≤(2n-1)τm/2(n为正的整数)；将所述辅助齿与所述永久磁铁的磁铁列成正交(垂直相交)方向的长度作为Hd，所述主齿与永久磁铁的磁铁列成正交方向的长度作为Ht时，将所述辅助齿的长度设定在0＜Hd＜Ht的范围内。专利技术9的专利技术是在专利技术8的永久磁铁型同步线性马达中，将所述辅助齿的沿着所述永久磁铁的磁铁列长轴方向的宽度Bd形成较所述主齿的沿着所述永久磁铁的磁铁列长轴方向的宽度Bt为窄。专利技术10的专利技术是在专利技术8或9的永久磁铁型同步线性马达中，所述电枢心是由多个分割磁心所构成，并在构成所述分割磁心的轭部一方侧面配设凸状的卡合部，另一方侧面配设凹状的卡合部，而嵌合相邻的各卡合部来结合。附图说明图1是显示本专利技术的实施例的永久磁铁型同步线性马达，在说明实施例1～3的主齿和辅助齿的关系上，有共同的线性马达的侧剖视图；图2显示将辅助齿的中心间距离τP和辅助齿长度作为参数，而以数值分析来计算镶齿推力的分析结果；图3是以模式性地显示对于电枢的辅助齿和主齿的长度比的与镶齿推力的关系图；图4是显示本专利技术的实施例的永久磁铁型同步线性马达，具有分割磁心的线性马达的侧剖视图；图5是显示第1习知技术的永久磁铁型同步线性马达的侧剖视图。具体实施例方式以下，依据附图来说明本专利技术的实施形态。实施例1图1是显示本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永久磁铁型同步线性马达，包括：将构成场磁极的极性成交替地变化的多个永久磁铁排列配置成直线状的磁轭，及通过磁隙与所述永久磁铁的磁铁列配置成对向的电枢； 所述电枢是由具有主齿和槽的电枢心，和将线圈缠绕于所述电枢心的槽中的电枢线圈，及配置于所述电枢心两端的辅助齿所构成； 而所述辅助齿的中心间距离τ↓［ｐ］和所述场磁极的节距τ↓［ｍ］的关系为τ↓［ｐ］＝（２ｎ－１）×τ↓［ｍ］／２（ｎ为正的整数）； 使所述场磁极和所述电枢的任一方作为定子，另一方作为可动子，以使所述场磁极和所述电极形成相对地移动者，其特征在于： 将所述辅助齿与所述永久磁铁的磁铁列成正交（垂直相交）方向的长度作为Ｈｄ，所述主齿与永久磁铁的磁铁列成正交方向的长度作为Ｈｔ时，将所述辅助齿的长度设定在０＜Ｈｄ＜Ｈｔ的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大户基道，田边政彦，宫本恭祐，猪口博文，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]