线性电动机制造技术

本发明专利技术提供一种线性电动机，其能够不使磁阻大幅增加而增加励磁绕组的绕组量，提高电动机的单位尺寸的最大推力。动子（１）具有多个永久磁铁（１３）排列形成的永久磁铁列（９），该多个永久磁铁（１３）在与该动子（１）的运动方向正交的正交方向上被磁化且被磁化为在磁极面上显现沿着运动方向交替不同的磁性的磁极。定子（３）具有第一磁极部列（１５）和第二磁极部列（１７）及３个励磁绕组（１９Ａ～１９Ｃ）。第一磁极部列及第二磁极部列（１５、１７）具有分别配置在永久磁铁列（９）的与运动方向正交的正交方向的两侧的多个板形状的磁极部（２１）。３个励磁绕组（１９Ａ～１９Ｃ）具有空芯结构，该空芯结构构成为，以由各励磁绕组励磁的第一磁极部列（１５）所包含的２个磁极部（２１）和第二磁极部列（１７）所包含的２个磁极部（２１）位于内部空间内的方式将绕组导体卷绕成线圈状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线性电动机。
技术介绍
在专利第3906443号公报(专利文献1)中，揭示有动子相对于定子往复运动的线 性电动机。动子具有一对永久磁铁列，该一对永久磁铁列由多个永久磁铁在该动子往复运 动的运动方向上成列排列地构成。定子具有电枢，该电枢具有定子磁芯和励磁绕组。定子 磁芯具有与多个永久磁铁的磁极面对置的第一磁极部列及第二磁极部列和连接第一磁极 部列和第二磁极部列的连接部。励磁绕组巻绕在定子磁芯的连接部而励磁多个磁极部。 专利文献1 :日本专利第3906443号公报 在像这样的以往的线性电动机中，在励磁绕组中产生的磁通量在连接部、第一磁 极部列和第二磁极部列之间流通。但是，在以往的线性电动机中，磁路长，即使增加励磁绕 组的绕组量，磁阻增加，容易引起磁饱和，电动机的单位尺寸的最大推力的提高存在限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种线性电动机，其不使磁阻大幅增加，而能够增加励磁 绕组的绕组量，提高电动机的单位尺寸的最大推力。 本专利技术的另一目的在于，提供一种线性电动机，其能够减少使用的铁量，实现小型 化。 本专利技术作为改良对象的线性电动机构成为动子相对于定子往复运动。定子及动子 中的一者具有1个以上的永久磁铁列。永久磁铁列由多个永久磁铁在动子往复运动的运动 方向上成列排列而构成，多个永久磁铁在与运动方向正交的正交方向上被磁化，且多个永 久磁铁被磁化为在磁极面上显现沿着运动方向交替不同的磁性的磁极。定子及动子中的另 一者具有电枢，该电枢包括第一磁极部列及第二磁极部列和n相量(n为3以上的整数)的 励磁绕组。第一磁极部列及第二磁极部列分别具有配置于永久磁铁列的正交方向的两侧且 与多个永久磁铁的磁极面对置的多个磁极部。n相量的励磁绕组对构成第一磁极部列及第 二磁极部列的多个磁极部进行励磁。各n相量的励磁绕组具有空芯结构，该空芯结构构成 为，以使由各励磁绕组励磁的第一磁极部列所包含的P个(P为1以上的整数)磁极部和第 二磁极部列所包含的q个(q为1以上的整数)磁极部位于内部空间内的方式将绕组导体 巻绕成线圈状。由各励磁绕组励磁的第一磁极部列所包含的P个磁极部，以相对于第二磁 极部列所包含的q个磁极部在运动方向上偏移的状态配置。n相量的励磁绕组分别以电角 度相差360度/n的相位地进行励磁。并且，p个和q个为相等数量也可以。 并且，在具体的本专利技术的线性电动机中，由各励磁绕组励磁的第一磁极部列所包 含的磁极部，以相对于第二磁极部列所包含的磁极部在运动方向上偏移的状态(交替错开 的状态)配置。 若电流在励磁绕组中流通，则磁通量在由1个励磁绕组励磁的第一磁极部列所包4含的磁极部和第二磁极部列所包含的磁极部之间交替通过而曲折地流通。根据该磁通量的 流通的变化，磁极部和永久磁铁列之间产生排斥 吸引，由此动子移动。这样，动子相对于 定子进行往复运动。 若像本专利技术这样，具有以使由各励磁绕组励磁的第一磁极部的多个磁极部和第二 磁极部列的多个磁极部位于内部空间内的方式将绕组导体巻绕成线圈状而构成的空芯结 构，则在励磁绕组中产生的磁通量的大部分直接地在第一磁极部列的多个磁极部和第二磁 极部列的多个磁极部中流通。因此，不会大幅增加磁阻，而增加励磁绕组的绕组量。其结果 是，能够提高电动机的单位尺寸的最大推力。并且，在本专利技术中，由于能够较小地形成磁极 部，因此能够减少铁量，实现线性电动机的小型化。 优选的是，第一磁极部列所包含的磁极部相对于第二磁极部列所包含的磁极部，在运动方向上偏移间距(TP)量，其中间距(Tp)是指构成永久磁铁列的多个永久磁铁的相邻的2个永久磁铁的中心之间的间距(t p)。这样，磁通量容易在一磁极部和另一磁极部 之间交替通过而弯曲地流通。 在将构成第一磁极部列及第二磁极部列的各个多个磁极部的运动方向的长度尺 寸设为TL时，优选使t p < TL < 2 t p的关系成立。由此，能够使动子相对于定子平滑地 往复运动。 在n相量的励磁绕组的外侧可以配置促进在永久磁铁列及励磁绕组中产生的磁 通量的流通的后磁轭。这样，在励磁绕组中产生且在励磁绕组的外侧流通的磁通量通过后 磁轭流通。因此，能够更加提高电动机的单位尺寸的额定推力及最大推力。 这时，后磁轭优选由一对后磁轭构件构成，该后磁轭构件以在n相量的励磁绕组 的两侧互相对置的方式配置且分别沿着第一磁极部列及第二磁极部列延伸。这样，能够减 少后磁轭的铁量，实现线性电动机的小型化。 在1相量的励磁绕组的运动方向的两端的外部可以配置有一对辅助磁轭，该一对 辅助磁轭与后磁轭构件连接且从后磁轭构件向多个磁极部侧延伸，并且促进在永久磁铁列 及励磁绕组中产生且通过第一磁极部列及第二磁极部列的磁通量的流通。这样，在励磁绕 组中产生且在励磁绕组的外侧流通的磁通量通过后磁轭构件流通，在励磁绕组的运动方向 的两端外部流通的磁通量通过辅助磁轭流通。因此，能够更加提高电动机的单位尺寸的额 定推力及最大推力。 多个磁极部和励磁绕组可以由绝缘树脂模制形成。这样，多个磁极部和励磁绕组 能够容易地定位而配置。 另外，在动子和定子之间可以配置具有滑动性和耐磨损性的成形构件。在这种情 况下，通过成形构件，动子能够滑动地被支承。附图说明 图1为示意性地表示本专利技术的一实施方式的线性电动机的构造的立体图。 图2为从左侧观察图1所示的线性电动机时的主视图。 图3为图2的III-III线剖面图。 图4为用于说明图3所示的状态的线性电动机工作的情况的图。 图5为图1所示的线性电动机的动子移动后的状态的图。5 图6为用于说明图5所示的状态的线性电动机工作的情况的图。 图7为本专利技术的另一实施方式的线性电动机的主视图。 图8为示意性地表示本专利技术的又一实施方式的线性电动机的构造的示意图。 图9为从图8的下方侧观察图8所示的线性电动机的主视图。 图10为表示本专利技术的又一不同的实施方式的线性电动机的构造的示意图。 图11为表示从图10的下方侧观察图10所示的线性电动机时的主视图。 图中1-动子；2-定子；9-永久磁铁列；13_永久磁铁；15_第一磁极部列；17_第二磁极部列;19A 19C-励磁绕组;20-电枢;21-磁极部;9a、9b-磁极面；125A、125B-后 磁轭构件；227A 227H-辅助磁轭。具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式的一例。图1为示意性地表示本专利技术 的一实施方式的线性电动机的构造的立体图。图2为从左侧观察图1所示的线性电动机时 的主视图。图3为图2的III-III线剖面图。其中，在图3中，为便于理解而未图示表示剖 面部分的剖面线。如图1所示，本例的线性电动机具有动子1、定子3、4根导轨2、4个脚 轮4。如图3所示，动子1具有矩形状的框体5和配置在框体5内部的永久磁铁列9。框体 5的内部的永久磁铁列9利用由铝、合成树脂等非磁性材料构成的模具件6 (参照图3)固定 在框体5内。例如，在框体5由铝形成时，将构成永久磁铁列9的多个永久磁铁13作为插 入物，将框体5插入成形即可。这时的模具件为铝。构成永久磁铁列9的多个永久磁铁13 在与动子1的运动方向正交的正交方向上被磁化，且被磁化为在磁极面上显现沿运动方向 交替不同的极性的磁极。在本实施方式中，构成永本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性电动机，其构成为动子相对于定子往复运动，其特征在于，所述定子及所述动子中的一者具有１个以上的永久磁铁列，该永久磁铁列由多个永久磁铁在所述动子进行所述往复运动的运动方向上成列排列而构成，所述多个永久磁铁在与所述运动方向正交的正交方向上被磁化，且所述多个永久磁铁被磁化为在磁极面上显现沿着所述运动方向交替不同的磁性的磁极，所述定子及动子中的另一者具有电枢，该电枢包括：第一磁极部列及第二磁极部列，该第一磁极部列及第二磁极部列分别具有配置于所述永久磁铁列的所述正交方向的两侧且与所述多个永久磁铁的所述磁极面对置的多个磁极部；ｎ相量的励磁绕组，该ｎ相量的励磁绕组对构成所述第一磁极部列及第二磁极部列的多个所述磁极部进行励磁，其中ｎ为３以上的整数，各所述ｎ相量的励磁绕组具有空芯结构，该空芯结构构成为，以使由各励磁绕组励磁的所述第一磁极部列所包含的ｐ个所述磁极部和所述第二磁极部列所包含的ｑ个所述磁极部位于内部空间内的方式将绕组导体卷绕成线圈状，其中ｐ为１以上的整数，ｑ为１以上的整数，由各励磁绕组励磁的所述第一磁极部列所包含的ｐ个所述磁极部，以相对于所述第二磁极部列所包含的ｑ个所述磁极部在所述运动方向上偏移的状态配置，所述ｎ相量的励磁绕组分别以电角度相差３６０度／ｎ的相位地进行励磁。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田聪，三泽康司，唐玉棋，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]