具备具有主齿及副齿的铁芯的电动机制造技术

本发明专利技术提供一种电动机，其具备：具有铁芯及多个线圈的可动件；以及具有形成多个磁极的多个永久磁铁的定子。在铁芯上交替地形成有卷绕有线圈的多个主齿和未卷绕有线圈的多个副齿。电动机由定子的永久磁铁形成的极数与由可动件的线圈形成的相数的比是4m比3n（m及n是任意的自然数。但是，除了2比3的情况）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具备铁芯的电动机，该铁芯具有卷绕有线圈的主齿和未卷绕有线圈的 副齿。
技术介绍
已知有具备铁芯的电动机，该铁芯具有卷绕有线圈的主齿和未卷绕有线圈的副齿 (参照日本特表平10-511837号公报及日本特开2004-187488号公报)。在具备具有主齿及副齿的铁芯的电动机中，要求进一步增大推力。
技术实现思路
根据本申请的第一专利技术，提供一种电动机，其具备:具有铁芯及多个线圈的第一电 动机要素；以及具有形成多个磁极的多个永久磁铁、并与上述第一电动机要素相对地配置 的第二电动机要素，上述第一电动机要素的上述多个线圈通过供给三相交流的电流，从而 与上述第二电动机要素的上述多个永久磁铁相互作用而产生该电动机的推力，在上述铁芯 上形成有朝向上述第二电动机要素突出的多个齿，该多个齿包括卷绕有上述线圈的主齿和 未卷绕有上述线圈的副齿，这些主齿及副齿交替地配置，由上述第二电动机要素的上述多 个永久磁铁形成的极数与由上述第一电动机要素的上述多个线圈形成的相数的比是4m比 3n (m及η是任意的自然数。但是，除了 2比3的情况)。根据本申请的第二专利技术，在第一专利技术中，上述极数与上述相数的比是4比3。根据本申请的第三专利技术，在第一或第二专利技术中，推力产生的方向的上述副齿的齿 宽是上述主齿的齿宽的I/4以下。根据本申请的第四专利技术，在第一至第三专利技术的任一专利技术中，上述第一电动机要素 及上述第二电动机要素中的至少任一方以能够移动的方式形成。根据本申请的第五专利技术，在第一至第四专利技术的任一专利技术中，上述主齿及上述副齿 在朝向上述第二电动机要素突出的方向上具有相同的齿宽。根据本申请的第六专利技术，在第一至第五专利技术的任一专利技术中，上述主齿及上述副齿 形成为朝向上述第二电动机要素突出的方向的末端的位置对齐。根据本申请的第七专利技术，在第一至第六专利技术的任一专利技术中，作为直线运动电动机 而构成。根据本申请的第八专利技术，在第一至第六专利技术的任一专利技术中，作为旋转电动机而构 成。这些及其他本专利技术的目的、特征及优点参照附图所表示的本专利技术的例示的实施方 式的详细说明将变得更加明确。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的直线运动电动机的可动件及定子的概略图。图2是表示图1的直线运动电动机的主齿及副齿的齿宽比与推力的关系的图表。图3是表示本专利技术的另一实施方式的直线运动电动机的可动件及定子的概略图。图4是表示本专利技术的另一实施方式的直线运动电动机的可动件及定子的概略图。图5是表示本专利技术的一个实施方式的旋转电动机的转子及定子的概略图。图6是表示参考例的直线运动电动机的可动件及定子的概略图。具体实施方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。在图示的实施方式中，各结构要素考虑附 图的可视性或说明的方便，根据实用的尺寸适当改变。图1是表示本专利技术的一个实施方式的直线运动电动机10的可动件12及定子14 的概略图。另外，图1示意性地表示在具有四极三相的形式的直线运动电动机10中、在某 电流相位产生的磁力线的方向、磁场的强度及推力的方向及其大小。可动件12是具备铁芯16及三个线圈18的第一电动机要素。定子14是具备形成 四个磁极的四个永久磁铁20，并与可动件12相对地配置的第二电动机要素。可动件12的 铁芯16具有沿直线运动电动机10的长度方向延伸的大致矩形的铁芯后部(二 W”、 22、形成为从该铁芯后部22朝向定子14突出的多个齿。齿包括卷绕有线圈18的多个主齿 24和未卷绕有线圈18的多个副齿26。这些主齿24及副齿26交替地配置。线圈18实际上是沿主齿24的高度部分(从铁芯后部22突出的部分)在主齿的周 围利用例如集中绕组卷绕，但在图1中只示意地表示。线圈18为了提高磁性作用，形成为 卷数尽可能地多。线圈18优选相对于主齿24隔有规定间隔地以具有充分的卷数直到与邻 接的副齿26接触的方式卷绕。当线圈18与副齿26互相接触时，在通电时在线圈18中产 生的热通过副齿26传递，提高散热作用。可动件12的线圈18构成为通过供给三相交流的电流，从而与定子14的多个永久 磁铁20相互作用而产生直线运动电动机10的推力。线圈18作为在圆中描绘有小的黑点 或在圆中描绘有X字的符号而图示。这些表示在线圈18中流过的电流的方向。具体地说， 在圆中描绘有小的黑点的线圈18表示电流相对于纸面向跟前方向流。另外，在圆中描绘有 X字的线圈18表示电流相对于纸面向进深方向流。在各线圈18的周围表示的涂黑的环状箭头的方向表示磁力线的方向。另外，各环 状箭头的宽度表示磁场的强度。更具体地说，由与宽度宽的环状箭头对应的线圈18产生的 磁场的强度是由与宽度窄的环状箭头对应的线圈18产生的磁场的强度的两倍。该关系在 向线圈18供给三相交流的电流的场合成立。利用由线圈18产生的磁场，在各齿上产生磁通 量。在图1中位于可动件12的中央的主齿24从与其两侧邻接的线圈18、18受到相当于两 个宽度宽的环状符号的磁场的作用。相对于此，在位于该中央的主齿24的两侧的副齿26、 26中，由与这些副齿26、26的两侧邻接的线圈18、18产生的磁场互相抵消。因此，这些副齿 26,26受到相当于一个宽度窄的环状箭头的磁场的作用。因此，在中央的主齿24产生的磁 通量为在副齿26、26产生的磁通量的四倍。另外，在该实施方式中，主齿24及副齿26在从铁芯后部22朝向定子14突出的方 向上具有相同的齿宽。换言之，在图示的纸面上，主齿24及副齿26分别呈长方形的形状。 通过主齿24及副齿26的磁通量根据与磁通的前进方向垂直的齿宽的尺寸而大致决定。因此，在该实施方式的主齿24及副齿26中，通过各齿的磁通整体上均匀化。因此，磁通密度 相对地减小，有助于铁损的减少或定额输出的增大。另外，在该实施方式中，主齿24及副齿26形成为在朝向定子14突出的方向上末 端的位置对齐。通过使副齿26的末端的位置排列在主齿24的末端的位置，能够使由主齿 24产生的推力与由副齿26产生的推力的平衡最佳化。另外，主齿24及副齿26的末端定位 在尽可能接近永久磁铁20的位置。这是因为，主齿24及副齿26与永久磁铁20间的间隙 越小，得到的推力越大。定子14主要具备在直线运动电动机10的长度方向上延伸的磁场磁轭28、和沿磁 场磁轭28配置的多个永久磁铁20。各永久磁铁20以与可动件12相对的一侧形成N极或 S极的方式被磁化。并且，这些永久磁铁20以在与邻接的其他永久磁铁20的磁化方向互相 相反的方向上被磁化的方式互相不同地排列。如上所述，在直线运动电动机10中，利用可动件12的线圈18与定子14的永久磁 铁20间的相互作用得到可动件12的推力。在图1中，如主齿24及副齿26的末端附近所 示施加了阴影的箭头表示在各齿中产生的推力的方向及其大小。即，箭头越宽的部位，越作 用有更大的力。另外，图示的涂白的箭头表示直线运动电动机10的前进方向。在直线运动 电动机10中产生的推力根据主齿24或副齿26与永久磁铁20之间的相对的位置关系大概 地决定。即，在主齿24或副齿26与永久磁铁20互相正对的状态下，只在与前进方向呈直 角的方向上产生力(反作用力或吸引力)，在可动件12的前进方向上实质上不产生推力。对 照地说，当主齿24或副齿26位于与永久磁铁20的磁极和磁极之间相对的位置时，由于磁 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机（10、40、50、60），其具备：具有铁芯（16、66）及多个线圈（18、68）的第一电动机要素（12、64）；以及具有形成多个磁极的多个永久磁铁（20、70）、并与上述第一电动机要素（12、64）相对地配置的第二电动机要素（14、62），该电动机（10、40、50、60）的特征在于，上述第一电动机要素（12、64）的上述多个线圈（18、68）通过供给三相交流的电流，从而与上述第二电动机要素（14、62）的上述多个永久磁铁（20、70）相互作用而产生该电动机（10、40、50、60）的推力，在上述铁芯（16、66）上形成有朝向上述第二电动机要素（14、62）突出的多个齿，该多个齿包括卷绕有上述线圈（18、68）的主齿（24、76）和未卷绕有上述线圈（18、68）的副齿（26、78），这些主齿（24、76）及副齿（26、78）交替地配置，由上述第二电动机要素（14、62）的上述多个永久磁铁（20、70）形成的极数与由上述第一电动机要素（12、64）的上述多个线圈（18、68）形成的相数的比是4m比3n，其中，m及n是任意的自然数，除了2比3的情况。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西福元彰，前田拓也，志村孔史，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：