直线电机制造技术

本发明专利技术涉及一种直线电机，其包括一个电枢；一个相对于电枢能移动的移动部件；第一和第二磁极齿系，每一个磁极齿系都有与移动部件的两个磁极中的一个磁耦合的磁极齿，第一和第二磁极齿系沿与移动部件的移动方向基本垂直的方向被互相分隔开；以及第三和第四磁极齿系，每一个磁极齿系都有与移动部件的两个磁极中的一个磁耦合的磁极齿，第一和第二磁极齿系沿与移动部件的移动方向基本垂直的方向被互相分隔开；以及移动部件被设置在第一和第二磁极齿系之间及第三和第四磁极齿系之间。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直线电机，特别是涉及这样一种直线电机，其中，移动部件被插入或夹入通过电枢的互相相对的磁极齿(magnetic pole teeth)之间的间隙(gap)。在日本专利申请公开号第10-174481(1998)中所揭示的一种直线电机就属于这种普通的直线电机，其中，移动部件被插入通过电枢的互相相对的磁极齿之间的间隙以便被相对地移动，以通过消除作用在定子和移动部件之间的力来降低在移动部件支撑机构上的负载。可是，由于若干绕组被缠绕在一个定子单元上，一般的直线电机构造比较复杂。而且，相邻的定子磁极部件被缠绕互相之间不同的绕组。这样，在定子占据的空间有很大的损耗。本专利技术的另一个目的是提供一种直线电机，其中，由在电枢和移动部件之间的一定量的相对位移(relative displacement)所引起的电感变化的量被这样减弱了，以降低推进波动(thrustripple)。根据本专利技术的一个方面，提供一种直线电机，其包括一个电枢；一个相对于电枢可以移动的移动部件；第一和第二磁极齿系(magnetic pole tooth trains)，每一个磁极齿系包括磁极齿，磁极齿与移动部件的两个磁极中的一个磁极磁偶合)，第一和第二磁极齿系互相之间在基本上垂直于移动部件的移动方向上被分隔开；以及第三和第四磁极齿系，每一个磁极齿系包括磁极齿，磁极齿与移动部件的两个磁极中的另一个磁极磁偶合，第三和第四磁极齿系互相之间在基本上垂直于移动部件的移动方向上被分隔开；第一磁极齿系的磁极齿与第三磁极齿系的磁极齿沿移动部件的移动方向被交替地布置，第二磁极齿系的磁极齿和第四磁极齿系的磁极齿沿移动部件的移动方向被交替地布置，移动部件被布置在第一和第二磁极齿系之间以及第三和第四磁极齿系之间。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种直线电机，其还包括减弱由在电枢和移动部件之间的一定量的相对位移所引起的电感变化的量的装置，从而降低制动力(detent force)。根据结合附图对本专利技术优选的实施例的描述，本专利技术的这些和其它的目的和特征将变得更清楚。图3是附图说明图1A，1B，2A或2B所示的实施例的侧视纵剖面图；图4是一个纵向的分解透视图，说明图1B所示的实施例；图5是一个沿图4中的剖面线C-C’剖开的前视纵剖面图，说明上磁极齿系(upper magnetic pole tooth trains)和下磁极齿系(lower magnetic pole tooth trains)的与移动部件相对的部分；图6是纵向的分解透视图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例；图7是沿图6的剖面线C-C’剖开的纵断面图，说明上磁极齿系和下磁极齿系上的与移动部件相对的部分；图8是纵断面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；图9是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；图10是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；图11是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；图12是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；图13是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分；以及图14是纵剖面图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例的上磁极齿系和下磁极齿系的与移动部件相对的部分。图1A说明本专利技术直线电机的一个实施例的基本构造，图1B说明多磁极齿型的直线电机，其由图1A所示的实施例的基本构造扩展而成。如图1A所示，数字51表示带有第一相对部分的一个铁心，数字52表示带有第二相对部分的一个铁心。铁心51和52被这样构成，使铁心51和52中的一个铁心的上和下磁极在极性上与铁心51和52中的另一个铁心的上和下磁极相反。第一相对部分包括铁心51的上磁极齿11a和下磁极齿21b，第二相对部分包括铁心52的下磁极齿12b和上磁极齿22a。相应地，电枢被这样构成，使第(2n-1)个铁心为第一相对部分而第(2n)个铁心为第二相对部分，其中，n＝1，2，3…。如图1A所示，尽管铁心51和52中的每一个铁心被缠绕一个绕组，由该一个绕组分成的若干绕组可以被缠绕在铁心51和52中的每一个铁心的若干部分上。一个动子(mover)或移动部件(moving member)6被插入在铁心51的上磁极齿11a和下磁极齿21b之间，进而在铁心52的上和下磁极齿22a和12b之间，而且，该移动部件被相对于电枢移动。电枢包括铁心和绕组4，移动部件包括永磁体，磁性部件或非磁性部件。在第一相对部分和第二相对部分中的每一个相对部分的上磁极齿和下磁极齿之间设置有一个间隙，移动部件被插入或夹入第一相对部分和第二相对部分的每一个相对部分的上磁极齿和下磁极齿之间通过该间隙。致使，在垂直方向上，磁通以交替的方式产生，该磁通穿透每一个电枢的相对部分的上磁极齿和下磁极齿之间的间隙。图2A说明本专利技术直线电机的另一个实施例的基本构造，该实施例用叠合的钢片被构造而成，其中，磁通沿箭头所指的方向被产生。图2B说明多磁极齿型直线电机，对图2A所示的实施例的基本构造进行扩展并使用叠合的钢片构造成该多磁极齿型直线电机。如图2A和2B所示，磁通在垂直的方向上交替地产生，穿透每一个电枢3的相对部分的上和下磁极齿(11a，22a和21b，12b)之间的间隙。在图2A和2b所示的实施例中，作用在移动部件6和上磁极齿(11a，22a)之间的吸力在数值上近似地等于作用在移动部件6和下磁极齿(21b，12b)之间的吸力，但是方向相反，使总吸力变的很小。这样，由于在移动部件6和电枢3的磁极齿之间的吸力可以被减弱，在移动部件支撑机构上的负载被降低了。在图2B中，电枢3用叠合的钢片被构造而成，布置了若干第一相对部分和若干第二相对部分。缠绕绕组4的电枢3的铁心部分和移动部件6被插入在其间的磁极齿被用叠合钢片单独地构造而成并互相组合起来。图3是图1A，1B，2A或2B中所示的实施例的侧视纵剖面图。在图3中，移动部件支撑机构14和15分别与电枢3和移动部件6固定连接以支撑移动部件6，从而使在移动部件6被移动部件支撑机构14和15支撑的情况下，移动部件6被相对于电枢3移动穿过间隙8就象通过一条隧道。图4是纵向地分解透视图，说明了图1B所示的实施例。图5是沿图4中的剖面线C-C’剖开的前视的纵剖面图，说明上和下磁极齿系的与移动部件相对的那些部分。如图4和5所示的实施例，由上磁极齿系(11a，22a，13a，24a，……)和下磁极齿系(21b，12b，23b，14b，……)与移动部件6带有的磁极之间的一定量的相对位移引起电感变化的数量增加，这样，推进波动(thrust ripple)也会增加。在图4中，尽管移动部件6配有的磁极属于永磁体型的，它们也可以是涡流可变磁阻(bumpy variable reluctance)型，或绕组型。Ps表示磁极齿的磁极间距。参照图6到14将解释降低推进波动的不同的措施。图6是纵向地分解透视图，说明本专利技术直线电机的另一个实施例。图7是沿图6的剖面线C-C’剖开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线电机，包括：一个电枢；一个能相对于电枢移动的移动部件；第一和第二磁极齿系，每一个都包括与移动部件的两个磁极中的一个磁耦合的磁极齿，第一和第二磁极齿系在一个与移动部件的移动方向基本垂直的方向被互相分隔开；以及第三和第四 磁极齿系，每一个都包括与移动部件的两个磁极中的一个磁耦合的磁极齿，第三和第四磁极齿系在一个与移动部件的移动方向基本垂直的方向被互相分隔开；第一磁极齿系的磁极齿和第三磁极齿系的磁极齿沿移动部件的移动方向被交替地布置，第二磁极齿系的磁极齿和 第四磁极齿系的磁极齿沿移动部件的移动方向被交替地布置，移动部件被布置在第一和第二磁极齿系之间及第三和第四磁极齿系之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金弘中，牧晃司，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]