多相线性电机的铁心制造方法技术

本发明专利技术的目的是制造电机外形不受限制的多相线性电机的铁心。在制造通过空隙相对地设置定子１和动子２、并在该定子１或动子２上设置的多个突极部Ｐ１、Ｐ２，…，的前端面上形成多个小齿１６的多相线性电机的铁心时，利用冲头控制装置３２选择性地控制可动冲头３３的出没，对形成上述铁心的铁板３０ａ、３０ｂ，…进行冲压，用以利用冲压模３１在每次冲压该铁板后各突极部Ｐ１、Ｐ２…的前端按指定的周期形成上述小齿１６的齿顶部１６ａ或齿底部１６ｂ，同时，将它们顺序积层后便可形成定子铁心１０或动子铁心２２ａ、２２ｂ。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括混合型线性电机、VR(Variable Reluctance)型线性电机和永磁式线性电机等在内的。图9是与本专利技术关连的圆筒形线性电机的纵剖面图。图9中，上述圆筒形线性电机的定子100的定子铁心101，102，103和104在其外周边缘部形成沿厚度方向变厚的带台阶的环形，在其内周面上，沿轴向设有等间距的多个定子小齿105。并且，这些定子铁心101，102，103和104由框架116支持并罩住。在通过将该定子铁心101和102的上述外周边缘对接组合而形成的环形沟部，将环形线圈106夹住。另外，同样在该定子铁心103和104之间形成的环形沟部，将环形线圈107夹住。该圆筒形线性电机利用定子铁心101、102和环形线圈106形成一相，利用定子铁心103、104和环形线圈107形成另一相，全体构成两相。环形永久磁铁108夹在形成上述两相的定子铁心101，102和定子铁心103，104之间，沿动子109的轴向磁化。动子109的动子铁心110呈圆筒形，在其外周面上，沿轴向等间距地设有多个动子小齿111。并且，该动子109借助托架112和113，通过轴承114和115支持，可以沿轴向自由移动。上述定子小齿105与动子小齿111处于以下的位置关系。即，当设在定子104上的定子小齿105恰好与动子小齿111相对时，设在定子铁心103上的定子小齿105与定子铁心104比较，处于沿轴向移动了2/4齿距的位置。另外，设在定子铁心102上的定子小齿105与定子铁心104比较，位于沿轴向移动了1/4齿距的位置;而设在定子铁心101上的定子小齿105与定子铁心104比较，位于沿轴向移动了3/4齿距的位置。利用这样的结构，该圆筒形线性电机构成两相混合型线性电机。但是，上述结构的圆筒形线性电机的缺点是由于不能增大线圈装配部，从而不能增大每相的安培导体数，所以驱动力不大。另外，由于定子铁心101，104位于比定子铁心102，103距离永久磁铁108远的位置，所以，磁路不均匀，驱动力随励磁相而不同。其次，原理上由于各相成为沿轴向排列的结构，电机的轴向长度增长，以及由于永久磁铁108位于定子100一侧，所以，需要加电机罩，同时，由于必须使动子109的轴向长度大于定子100的轴向长度，所以，动子109的惯性很大。并且，难于实现多相化。因此，本专利技术者提出了克服这些缺点的线性电机的方案，提案中关于形成定子铁心的定子铁板的形状为如下形式。即，一种是设K为正整数，m为相数，则形成上述定子铁心的定子铁板具有2Km个突极，该突极沿上述定子铁板的内圆周方向按形成定子小齿的齿顶部的m个突极、形成其齿底部的m个突极的顺序排列形成1组，总共存在K组(特愿平4-332761号、特愿平4-340280号)。另一种是设K为大于1的整数，m为相数，n为小m/2而最接近m/2的整数值时，定子铁板具有km个突极，同时，从上述动子一侧看，与动子相对的上述突极的前端，按内半径小的n个突极和内半径大的(m-n)个突极的顺序排列形成1组，总共有K组。(特愿平5-100810号)。但是，上述结构的线性电机存在以下问题(1)定子铁心或动子铁心的小齿是通过将构成齿顶部m突极和构成齿底部的突极按指定排列的铁板按指定角度旋转积层而构成的，所以，突极部在圆周上必须按等间距排列，不能使电机形状成为平板形或半圆形等结构;(2)另外，由于旋转积层时定子铁心的外形必须相同，所以，例如对于5相电机，定子铁心的外形不能形成四角形。本专利技术就是鉴于上述问题而提案的，其目的在于提供一种，可以解决上述问题，电机形状不受限制。为了达到上述目的，本专利技术提出了一种，定子和动子通过空隙相对地设置，该定子或动子具有定子铁心或动子铁心，该定子铁心或动子铁心具有多个突极部，这些突极部沿着向与该动子的移动方向垂直的方向延伸的空隙排列，在各突极部与空隙相对的面上，沿上述动子的移动方向以等间距形成多个小齿，同时，在上述各突极部上形成的定子小齿或动子小齿沿动子的移动方向相互以指定的偏离进行排列;本专利技术的特征在于，利用冲头控制装置有选择地控制安装在上述冲压模内的并且设置得可在各突极部出没的可动冲头(多个)的出没，对形成上述铁心的铁板进行冲压，用以利用冲压模在每次冲压该铁板后，使各突极部的前端按指定的周期形成上述小齿的齿顶部或齿底部，同时，将它们顺序积层便可形成上述定子铁心或动子铁心。关于本专利技术的作用，上述结构的利用冲头控制装置，在每次冲压时按指定的周期有选择地控制安装在铁板冲压模内的并且设置得可在各突极部出的用于形成小齿的可冲冲头(多个)的出没，对铁板进行冲压，并通过积层便可在该铁板的各突极部的积层方向形成指定的小齿。按照本专利技术，不必像先有的铁板那样使突极在圆周方向上等间距地排列，从而上述电极的形状不受限制。即，上述电机的铁心形状也可以用平板形或半圆形等定子铁心或动子铁心制造。因此，也就不必将定子铁心或动子铁心进行旋转积层。附图简要说明如下附图说明图1是本专利技术一个实施例的线性电机的纵剖面图;图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图;图3是形成定子铁心的各定子铁板的平面图，图3(a)，图3(b)，图3(c)，图3(d)，图3(e)和图3(f)是在各突极部的前端形成定子小齿的齿顶部或齿底部的形成例子;图4是本专利技术的的一个实施例，是控制安装在铁板的冲压模内的可动冲头的结构图;图5是表示图4的控制采用的定子铁板的冲压积层顺序与各可动冲头的控制状态的关系图表;图6是装在冲压模内的可动冲头的控制状态的说明图，图6(a)是其动作状态图，图6(b)是其不动作状态图;图7是按图5所示的积层顺序将图3的定子铁板顺序积层时从动子一侧看形成的定子小齿时的展开图;图8是图3的一个变形例，是形成另一种定子铁心的各定子铁板的平面图，图8(a)，图8(b)，图8(c)，图8(d)和图8(e)是在各突极部的前端形成定子小齿的齿顶部或齿底部的形成例子;图9是与本专利技术关连的圆筒形线性电机的纵剖面图。下面，参照附图举例详细说明本专利技术的极佳的实施例。图1是本专利技术一个实施例的多相线性电机的纵剖面图，图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线的横剖面图。在图1和图2中，在定子1的方形定子铁心10上以等螺矩角设置的5个突极11，12，13，14和15上，在其内圆周面上沿轴向以等间距设有多个定子小齿16(齿顶部16a和齿底部16b)。另外，在这5个突极11，12，…15上分别绕着定子线圈W1，W2，W3，W4和W5。将位于上述定子铁心10的轴向两端的内径部10a作为嵌合孔，在端壁17，18上形成的嵌合部17a，18a与上述内径部10a嵌合。另一方面，在定子1内通过间隙与该定子1相对地设置的动子2借助于上述端壁17和18，通过轴承19，20使轴心与定子铁心10重合地支持，可以沿轴向自由移动。并且，在该动子2上，在轴21上设有磁极铁心22a、22b和夹在该磁极铁心22a与22b之间的、并且沿轴向磁化的环形永久磁铁23。在上述磁极铁心22a，22b的外圆周面上，与上述定子小齿16相对地沿轴向以相同的等间距设有多个动子小齿24(齿顶部24a和齿底部24b)，它们的排列为图1所示的关系。图3(a)-(f)是形成定子铁心10的定子铁板30a，30b，30c，30d，30e，30f的例子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相线性电机的铁心制造方法，定子和动子通过空隙相对地设置，该定子或动子具有定子铁心或动子铁心，该定子铁心或动子铁心具有多个突极部，这些突极部沿着向着与该动子的移动方向垂直的方向延伸的空隙排列，在各突极部与空隙相对的面上，沿上述动子的移动方向以等间距形成多个小齿，同时，在上述各突极部上形成的定子小齿或动子小齿沿动子的移动方向相互以指定的偏离进行排列；其特征在于：利用冲头控制装置选择性地控制装在上述冲压模内的并且设置得可在各突极部出没的可动冲头（多个）的出没，对形成上述铁心的铁板进行冲压，用以利用冲压模在每次冲压该铁板后，各突极部的前端按指定的周期形成上述小齿的齿顶部或齿底部，同时，将它们顺序积层后便可形成上述定子铁心或动子铁心。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：里见博文，岩佐孝夫，
申请(专利权)人：东方电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]