CN102326324A - 线性马达 - Google Patents
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Abstract
提供一种线性马达,通过使作用于电枢与可动元件之间的作用力相互抵消,而实现小型轻量以及推力脉动变小。推力发生机构由定子(3)和可动元件(5)构成,上述可动元件(5)具有以磁铁表背的磁极沿其行进方向交互反转的方式排列设置的永久磁铁(4)。上述定子(3)由以夹有上述可动元件(5)的永久磁铁(4)的方式配置的多个磁极(2)的上下磁极齿(6)、(7)、将这些磁极齿连续地连接的铁芯、将多个铁芯一起地卷绕起来的绕组(1)构成,通过调整多个上述磁极(2)的磁极间距Pc,降低推力脉动。
Description
技术领域
本发明涉及在电枢和磁铁之间发生相对推力的线性马达,涉及具备实现高效率、小型及低推力脉动的构造的线性马达。
背景技术
以往的具有推力发生机构的线性马达采用将旋转机切开的形状,大的吸引力作用于由磁铁列组成的可动元件和电枢之间。专利文献1公开了为了抵消磁吸力而交互配置具有第一极性和第二极性的磁极的线性马达。以往的技术如专利文献1的图4所示,电枢磁极间距为一定值。
专利文献1:日本特开2001-028875号公报
发明内容
(本发明要解决的问题)
以往的技术中,磁极间距一定,因此存在在可动元件和电枢间作用的力(推力)的脉动大的缺点。作为该对策,一般地说可以使磁铁形成倾斜角,但是形成倾斜角会增大可动元件的制作成本,存在难以设为同时消除具有多个次数的推力脉动的倾斜角的问题。
本发明的目的是提供不增大制作成本的推力脉动小的线性马达。
本发明的其它目的是提供低脉动且小型轻量、可发生高推力的线性马达。
(解决问题所用的方案)
本发明的一个方面是一种线性马达,具备:具有永久磁铁的可动元件;和具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和共同地卷绕在上述多个磁极齿上的电枢绕组的电枢单元,发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,其特征在于,具备在n=1,2,3…、k=1,2,3…、q为构成磁极组的磁极数时,相对于上述永久磁铁的磁铁间距P、将磁极间距Pc设为Pc=2nP±2P/qk的磁极组。
本发明其它方面的线性马达,其特征在于,具备在相数M=1,2,3…时,相对于上述永久磁铁的磁铁间距P、将磁极间距Pc设为Pc=2nP±P/(qkM)的磁极组。
本发明其它方面的线性马达,其特征在于,上述电枢单元构成为使磁极间距Pc的长度可变。
这里,上述磁极间距Pc的长度优选通过在磁极间挟持不同宽度的介入物来设定。
(发明效果)
根据本发明的优选实施方式,可提供不增大制作成本的推力脉动小的线性马达。
根据本发明的优选实施方式,可提供低脉动且小型轻量,可发生高推力的线性马达。
本发明的其它目的和特征通过以下的实施方式变得清楚。
附图说明
图1是构成本发明实施例1的线性马达的电枢单元的立体图。
图2是将本发明实施例1的线性马达的电枢单元用与移动方向正交的面切断的截面图。
图3是将本发明实施例1的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图4是将构成本发明实施例1的线性马达的磁极组的磁极数为3的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图5是将构成本发明实施例1的磁极组的极数为4时的3相线性马达的电枢单元的立体图。
图6是将本发明实施例2的具有由2个磁极构成的2个磁极组组成的电枢单元的3相线性马达的立体图。
图7是将本发明实施例3的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图8是将本发明实施例3的变形例的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图9是本发明实施例4的具有由2个磁极构成的2个磁极组组成的电枢单元的3相线性马达的立体图。
图10是构成本发明实施例5的磁极组的极数为4时的3相线性马达的电枢单元的立体图。
图11是将本发明实施例6的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图12是将本发明实施例7的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。
图13是本发明实施例7的线性马达的电枢单元的立体图。
图14是将本发明实施例8的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的立体图。
图15是将本发明实施例9的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图。
图16是将本发明实施例10的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图。
图17是本发明实施例11的线性马达电枢单元的立体图。
图18是本发明实施例11的线性马达的电枢单元的部分分解立体图。
图19是本发明实施例11的将相端介入物分割的线性马达的电枢单元的立体图。
图20是本发明实施例12的线性马达的电枢单元的部分分解立体图。
图21是本发明实施例12的线性马达的电枢单元的立体图和分解立体图。
图22是本发明实施例13的线性马达电枢单元的配置例。
图23是本发明实施例13的线性马达的电枢单元的立体图、俯视图及A-A截面立体图。
图24是本发明实施例14的线性马达的上下分割电枢单元的分解立体图。
图25是将本发明实施例15的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图和部分尺寸放大图。
图26是将本发明实施例16的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图和部分尺寸放大图。
图27是本发明实施例17的线性马达的电枢单元的立体图和部分部件的分解立体图。
图28是将本发明实施例17的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图。
图29是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的立体图和正面图。
图30是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的变形例的立体图和正面图。
图31是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的其它变形例的立体图和侧面图。
图32是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的其它变形例的立体图和正面图。
图33是图32所示的可动元件的全体立体图。
图34是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的可动元件的构成例图。
图35是本发明实施例19的线性马达的电枢单元的部分分解立体图和磁极构造的示图。
图36是本发明一实施例的线性马达的可动元件的磁铁的配置的立体图和2个俯视图。
(符号的说明)
1...绕组,2...磁极,3...定子,4...磁铁,5...可动元件,6...上磁极齿,7...下磁极齿,8...铁芯,9...磁极组,10...电枢单元,11...轴,12...磁极间介入物,121...磁性体的磁极间介入物,13...相端介入物,14...相间介入物,15...冷却口,16...上部单元,17...下部单元,18...绕组保持部件,19...固定板,20...H型构件,21...阶梯状磁铁保持构件。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。
实施例1
图1是构成本发明实施例1的线性马达的电枢单元的立体图。电枢单元10由1相绕组1、多个磁极2构成的定子3及包含永久磁铁4的列的可动元件5组成。定子3包括由与磁铁4相向配置的上下磁极齿6、7及连接这些磁极齿的铁芯8(图2)构成的磁极2和对多个磁极共同地卷绕的绕组1。另外,可动元件5具备以相邻磁铁的磁极互逆的方式配置的永久磁铁4。定子3通常固定于构造物等,具备永久磁铁4的可动元件5相对于定子3移动。也可以是将磁铁4侧固定,使磁极2侧可动的构造。多个磁极基本上配置成磁极组9。通过如下设定该磁极组9的间距,可降低推力的脉动。
图2是将本发明实施例1的线性马达的电枢单元用与移动方向正交的面切断的截面图。磁极2由与磁铁4相向的上下磁极齿6、7和连接它们的铁芯8构成,对磁极齿6、7卷绕绕组1。绕组1的位置也可以卷绕在磁极的其它位置。另外,磁极齿6、7和铁芯8是分开的,但是也可以为一体。
图3是将本发明实施例1的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。电枢单元相对于磁铁4的间距长P,将磁极2的间距Pc设为Pc=2nP+2P/(qk)或Pc=2nP-2P/(qk)。这里,n=1,2,3…,k=1,2,3…,q为构成磁极组的磁极数。
图3的例中,构成磁极组9的磁极2是2个,因此该场合的q为2。另外,k可任意选择。例如,3相线性马达中,大量包含6次的谐波的脉动分量的场合,通过设定k=6,可降低6次的脉动分量。在q=2,k=6的场合,通过将磁极间距Pc设为Pc=2nP+P/6或Pc=2nP-P/6可降低脉动。
可将该磁极组的磁极组间距设为Pg=2aP,并多个配置该磁极组。这里,a=1,2,3…,这些常数n和a设定成机械上不干涉。另外,磁极组9不一定必须由相邻的磁极2构成。
图4是将构成本发明实施例1的线性马达的磁极组的磁极数为3的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。该场合,磁极间距Pc为Pc=2nP+2P/(3k)或Pc=2nP-2P/(3k)。
通过构成这样的电枢单元,可降低线性马达的推力脉动,且将推力的降低抑制成较小。
另外,也可以组合如由2个磁极2构成的磁极组9和3个磁极2构成的磁极组9那样具有不同磁极数的磁极组9而构成。通过组合这样构成的电枢单元,可以构成多相的线性马达。
图5是构成本发明实施例1的磁极组9的极数为4时的3相线性马达的电枢单元10的立体图。在q=4,k=6的场合,磁极间距Pc成为Pc=2nP±P/12。另外,相邻的电枢单元10相互间的间距在3相马达中可设为bP+P/3或bP+2P/3而构成。
实施例2
在构成M相的线性马达的场合,将磁极间距Pc设为Pc=2nP±P/(qkM)。这里,n=1,2,3…,k=1,2,3…,q为构成磁极组的磁极数,M是相数。通过这样地构成,可降低M相线性马达的主要的脉动分量。
图6是本发明实施例2的具备由2个磁极构成的2个磁极组组成的电枢单元的3相线性马达的立体图。当q=2,k=1,M=3时,磁极间距Pc为Pc=2nP±P/6。该磁极组也可以具有2aP的间隔地配置。
实施例3
在为具有多个磁极组9的电枢单元10的场合,可实现不同次数的推力脉动的降低。
图7是将本发明实施例3的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。在将磁极组(1)及磁极组(2)的各个磁极间距Pc设为Pc=2nP±2p/(qk),将其磁极组间的磁极组间距Pg设为Pg=2aP±2P/(qj),k≠j的场合,可降低具有2个次数分量的推力脉动。例如,在k=6,j=12的场合,可降低推力脉动的6次分量和12次分量。在k=j的场合,相同次数的脉动降低。该场合,若2个磁极组的磁极数相同则更有效果,即使磁极组9的磁极数不同也可以获得降低效果。
图8是将本发明实施例3的变形例的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图。如图所示,将构成电枢单元的磁极2全部设为形成磁极组9的磁极201虽然更有效果,但是由于构造的理由等,存在未成为磁极组9的磁极202。该场合,将磁极组9内的磁极间距Pc设为Pc=2nP±2P/(2k),将未成为磁极组9的磁极202的间隔、即磁极组间距Pg配置为Pg=2aP±2P/(4k)。或者,未成为磁极组的磁极202的间隔(磁极组间距)Pg也可以配置为任意值。该场合,同样可获得成为磁极组9的磁极201的脉动降低效果。
实施例4
图9是本发明实施例4的具有由2个磁极构成的2个磁极组组成的电枢单元的M相线性马达的立体图,说明降低主要脉动分量的构成。在将各个磁极组内的磁极间距Pc设为Pc=2nP±P/(qkM),将2个磁极组间的磁极组间距Pg设为Pg=2aP±P/(qjM),k=1,j=2的场合,可同时降低6次的脉动分量和12次的脉动分量。这样,通过组合磁极组,可降低多个次数分量的推力脉动。从而,通过匹配降低的脉动分量而配置磁极组,即使包含多个次数的脉动分量也可以获得降低效果。例如,磁极间距Pc中,无论Pc=2nP+P/(qkM)或Pc=2nP-P/(qkM)都可以获得同样的效果,但是可以根据构成的磁极的尺寸、最大推力而任意选择。该实施例中,示出了降低2个不同次数的推力脉动的磁极配置,但是通过增加磁极组,也可以降低更多不同次数的推力脉动。
图3到图9所示的磁极组的组合为构成的1例,也可以由其它磁极数的组合构成或者有意设置间隔来构成。另外,说明了磁极组的数为1个或2个的场合,但是不限于这些,也可以采用多个不同磁极数的磁极组。
实施例5
图10是构成本发明实施例5的磁极组的极数为4时的3相线性马达的电枢单元10的立体图,是将配置了磁铁列的可动元件5和磁极组由轴11保持的例。磁铁4配置为阶梯状的可动元件5,可成为一体地相对磁极2移动。另外,各电枢单元10内的全部磁极2通过轴11结合。另外,只要能保持磁极2间的相对关系,则磁极2的支撑方法可采用任意的方法。例如,在通过轴11可进行改变磁极组的间隔的移动时,可形成任意的磁极间距Pc的构成。这样,通过使磁极2的位置可移动,可进行推力脉动的调节。也可以调节材料的特性偏差、部件的尺寸精度偏差等要因导致的推力脉动。
实施例6
图11是将本发明实施例6的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图,示出在磁极间夹有介入物的电枢单元。通过在磁极间挟持介入物12,可使磁极的位置稳定,同时通过改变介入物的尺寸,可以以任意的间隔配置磁极。通过调节介入物12的厚度,可进行细微的脉动的调节,可以进一步降低推力脉动。而且,通过设计介入物12的形状,即使在组装线性马达后,也可以容易地变更磁极位置。极间介入物12如图11所示,可一体构成,也可以由多个构件构成。另外,也可以组合厚度不同的薄板来调节为任意的厚度。
实施例7
图12是将本发明实施例7的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面图,是采用了磁性体的磁极间介入物121的电枢单元的截面图。电枢单元内的相邻磁极2的磁通的方向相同,因此,可采用磁性材料的磁极间介入物121。在由磁性材料构成磁极间介入物的场合,磁通的通路的截面积扩大,可实现特性的提高、磁阻的降低及小型化。
图13是本发明实施例7的在磁极间挟持介入物而构成的3相的线性马达的电枢单元10的立体图。通过排列3个在磁极2间夹入任意厚度的磁极间介入物(磁性体)121的电枢单元10,可构成3相的线性马达。通过在磁极2间夹入任意厚度的磁极间介入物121,使轴11穿过并紧固,可调节为任意的磁极间隔。
实施例8
图14是将本发明实施例8的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的立体图。由配置了相端介入物13和相间介入物14的电枢单元构成3相线性马达。通过配置相端介入物13,可保护绕组1,具有防止损伤的效果。而且,也可降低与变成高温的绕组1接触等的危险性。另外,也可以用作保持绕组1的构件。相间介入物14具有与相端介入物13同样的效果,而且,通过调节相间介入物14的厚度,可调节各电枢单元10间的间隔。
实施例9
图15是将本发明实施例9的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的立体图。是在电枢单元10的两端配置相端介入物(磁性体)131,并在各电枢单元10间配置相间介入物14的3相线性马达。电枢单元10内的磁极2的方向相同,因此,通过将相端介入物131的材质变更为具有磁性的构件,可扩大磁通的通路的截面积,实现特性的提高、磁阻的降低及小型化。磁极间介入物(磁性体)121、相端介入物(磁性体)131、相间介入物14也可以通过夹入圆筒状的介入物和四角形状的构件而构成。只要各介入物是不妨碍可动元件5的移动的形状,则可以是任意形状。
实施例10
图16是将本发明实施例10的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图。表示了相间介入物14采用非磁性体的三相的线性马达。通过将相间的介入物14设为非磁性体,可以降低各电枢单元间的磁干涉。另外,通过调节相间介入物14的厚度等,可实现推力脉动的降低。相间介入物14只要是非磁性体,则可以是任意形状。另外,也可以是固体、液体、气体等的形态。相间的介入物14优选采用透磁率尽可能低的材料。
实施例11
[0040]图17是本发明实施例11的线性马达的电枢单元的立体图,表示了磁极间介入物121构成为コ字状的三相线性马达的示例。在磁极间介入物121为コ字状的场合,在调节磁极间隔时,不抽出轴11就可以插入磁极间介入物121。另外,通过抽出コ字状的极间介入物121,可以容易地确认绕组1、磁铁4的状况。而且,具有到磁铁4的列及绕组1内侧的上下方向的通气性良好,磁铁4、绕组1的冷却容易的优点。另外,即使不是コ字状,通过分割磁极间介入物121,也可以获得不抽出轴11即可操作的效果。
图18是本发明实施例11的线性马达的电枢单元的部分分解立体图,是抽出コ字状的磁极间介入物121的情形,仅仅表示了1个电枢单元。分割的磁极间介入物121可容易地横向抽出。
图19是本发明实施例11的分割了相端介入物的线性马达的电枢单元的立体图。相端介入物131与图18中的磁极间介入物121同样,也可以分割构成。通过这样的构造,具有可容易分解电枢单元等的优点。
实施例12
图20是本发明实施例12的线性马达的电枢单元的部分分解立体图,表示分割了磁极2的3相线性马达。通过将磁极2相对于可动元件5分割为上侧和下侧,不拆下绕组1即可分解磁极2。从而,容易进行磁极齿的更换和变更磁极2的间距。例如,在变更可动元件5的上侧的磁极的场合,通过拆卸上侧的轴11、上侧磁极2,不必拆卸绕组1即可进行磁极2的配置的变更。例如,也可以将磁极间介入物121按上下分割成2份,或者按上下左右分割成4份。
图21是本发明实施例12的线性马达的电枢单元的立体图和分解立体图。电枢单元通过由相端介入物131夹入多个磁极2和极间介入物121而构成。根据极间介入物121、相端介入物131的形状,构成到绕组1的内侧、磁铁4的列的通气口,可用作冷却口15。而且,也可以将该单元多个排列并固定到板等而构成线性马达。
实施例13
图22是本发明实施例13的线性马达的电枢单元的配置例。可以以使可动元件5的行进方向成为相同的方式,配置多个电枢单元,构成线性马达。图22(a)是将3相线性马达构成为2列的例。通过结合该2列的可动元件5,可以以相同的单元形状构成大推力的线性马达。另外,也可以如图22(b)那样横向排列。图22(c)中,也可以将3相的线性马达配置成6列,以保持各单元所发生的力的平衡状态的方式配置。图22(d)是由1轴2单元构成1相,作为3相线性马达而驱动的例。
实施例14
图23是本发明实施例13的线性马达的电枢单元10的立体图、俯视图及A-A截面立体图。表示了采用コ字状的极间介入物121构成的电枢单元10。在极间插入コ字状的极间介入物121的场合,从电枢单元10的俯视图及由A-A截面切取的截面立体图可知,形成了到绕组1及磁铁4的冷却介质的通路,可提高绕组1及可动元件5的冷却效果。另外,还具有可容易地确认可动元件5、绕组1的内侧的状态的优点。
实施例15
图24是本发明实施例14的线性马达的上下分割电枢单元的分解立体图。在如图所示地将相端介入物131、磁极间介入物121、磁极2、相间介入物14相对于可动元件5上下分割的场合,绕组1的拆卸变得容易。另外,上下都可以以同一形状制作,因此也具有可降低制作成本的优点。图24中,使1根轴11(未图示)贯通了3个电枢单元10,但是,也可以针对每个电枢单元贯通轴11,按每1单元分为上单元16和下单元17。
实施例16
图25是将本发明实施例15的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图和部分尺寸放大图,表示了可动元件5的磁铁4的倒角形状。在磁铁4的宽度为Lm的场合,通过使磁铁4的角部的倒角尺寸Cm为10Cm>Lm,可降低磁铁4的磁通的泄漏。而且,也可以获得调节推力脉动的效果。根据可动元件5的动作,也可以改变磁铁4的倒角的位置,可以不必都在所有指定位置同时倒角。
实施例17
图26是将本发明实施例16的线性马达的电枢单元10用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图和部分尺寸放大图,是电枢单元10的磁极2的角部的倒角的说明图。通过相对于磁极2的厚度Lt将磁极2的倒角宽度Ct设为10Ct>Lt,可以使磁通的变化稳定,调节推力脉动,而且,可以降低泄漏磁通量。通过同时进行图25记载的磁铁4的倒角和图26记载的磁极2的倒角,可以获得叠加的效果。另外,虽然说明了将磁铁4的角部及磁极2倒角为直线状的图,但是,也可以将角部倒角为圆弧状,或者将角部倒角为多角形。
实施例18
图27是本发明实施例17的线性马达的电枢单元的立体图和部分部件的分解立体图,表示将与磁极间介入物121的磁铁4相向的部分的形状形成为圆弧状的构造。在由具有磁性的构件构成磁极间介入物121的场合,可作为磁路构成。通过将磁极间介入物121的与磁铁4相向的部分的形状变化为圆弧状或者阶段状来设计形状,可降低泄漏磁通量,调节推力脉动。磁极间介入物121只要具有磁路的构成或脉动的降低效果,则不限于图27的形状。
图28是将本发明实施例17的线性马达的电枢单元用与移动方向平行的垂直面切断的截面立体图。表示了将磁极间介入物121的与磁铁4相向的部分的形状设为圆弧状、对磁铁4及磁极2进行倒角的电枢单元的1例。
实施例19
图29是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的立体图和正面图。表示了将相端介入物131、极间介入物121、磁极2按上下分割为2份而构成电枢单元,在相端介入物131设置绕组保持部件18的例子。
图30是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的变形例的立体图和正面图。与图29的不同点在于,是1体构成相端介入物13,将磁极间介入物121及磁极2按上下分割为2份的构成例。这样,可以组合多个来构成电枢单元。
图31是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的其它变形例的立体图和侧面图。是将3个电枢单元10分别用轴组装,并安装在固定板19上的例。
图32是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的其它变形例的立体图和正面图。表示了可动元件5的截面形状在图(A)~(C)中不同的示例。图32(A)表示H截面形状的可动元件5的示例。另外,图32(B)表示十字型可动元件5的例。而且,图32(C)表示将(A)和(B)的可动元件形状组合的例。各可动元件5的形状可以一体构成,也可以按各部件分开制作再组合。
图33是图32所示的可动元件5的全体立体图。
图34是本发明实施例18的线性马达的电枢单元的可动元件的构成例图。图34(A)是分别制作并夹入磁铁4间的构造物。通过用H型的构件20夹入,也可保持磁铁4。图34(B)设置了对各部倒角并粘接磁铁4时的粘接剂挡块。图34(C)表示将可动元件5的磁铁4保持部分制作为阶梯状的阶梯状磁铁保持构件21。
实施例20
图35是本发明实施例19的线性马达的电枢单元的部分分解立体图和磁极构造的示图。表示磁极2等的形状为C字型的开路型线性马达的例。为了容易地了解线性马达的芯形状,拆下上侧的绕组1进行图示。通过这样的构造,可从单侧支撑。也可以在壁上等安装可动元件5,使C字型电枢单元动作。另外,通过圆弧状或弯曲地配置可动元件5及电枢单元等,也可以使可动元件5或电枢单元10旋转运动。
本说明书中,作为线性马达,以3相构成为中心进行了说明,但是不限于此。通过电枢单元10的配置,可以由同一的电枢单元构成任意相的线性马达。
根据本发明实施例,由于通过构成电枢单元10的相端介入物13或131、磁极间介入物12或121、相间介入物14及磁极2等来降低推力脉动等,因此,可容易地改变尺寸、磁极位置。另外,除了说明的各构成部件以外,也可以采用薄垫片等进行微调,或者采用其它形状的介入物、间隔物进行调节。而且,具有磁性的介入物等即使与磁极一体形成,也可以获得同样的效果。
各实施例中的磁极、各介入物也可以通过层叠由磁钢板而制作。或者,也可以由粉末磁芯等构成。其它构件中,使用透磁率高的材料是有效果的。另外,在构成层叠薄板状的材料的各构件的场合,倾斜部、圆弧部即使采用阶段状也可以获得同样的效果。
图36是本发明的一实施例的线性马达的可动元件的磁铁的配置的立体图和表示倾斜的有无的2个俯视图。通过使可动元件5上的磁铁4的配置采用将可动元件5的长度方向和磁铁4的角度θm设为45°<θm<90°,根据与其它推力脉动降低作用的叠加效果来调节推力脉动分量变得容易。通过在到此为止所述的各实施例中适用该磁铁4的配置,可以更容易地调节推力脉动。
本发明的磁极数不限于实施例等中所示的数。
Claims (18)
1.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
具备在n=1,2,3…、k=1,2,3…、q为构成磁极组的磁极数时,相对于上述永久磁铁的磁铁间距P、将磁极间距Pc设为Pc=2nP±2P/qk的磁极组。
2.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
具备在n=1,2,3…、k=1,2,3…、q为构成磁极组的磁极数、相数M=1,2,3…时,相对于上述永久磁铁的磁铁间距P、将磁极间距Pc设为Pc=2nP±P/(q kM)的磁极组。
3.如权利要求1或2所述的线性马达,其特征在于,
在j=1,2,3…时,将上述磁极组的间距Pg设为Pg=2nP±2P/(qj)。
4.如权利要求1或2所述的线性马达,其特征在于,
在相数M=1,2,3…时,将磁极组的间距Pg设为Pg=2nP±P/(qjM)。
5.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
将上述电枢单元构成为使其磁极间距Pc的长度可变。
6.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
其特征在于,
将上述电枢单元构成为:在其磁极间挟持介入物,并使磁极间距Pc的长度可变。
7.如权利要求6所述的线性马达,其特征在于,
磁极间的上述介入物采用磁性体。
8.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
在上述电枢单元的端部或多个上述电枢单元间配置有介入物。
9.如权利要求8所述的线性马达,其特征在于,
上述介入物采用磁性体。
10.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
在上述电枢单元的两端部配置磁性体的介入物,在多个上述电枢单元间配置有非磁性的介入物。
11.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
上述电枢单元构成为在其磁极间具有空间。
12.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
上述电枢单元挟持上述可动元件而分割地构成具有相同极性的多个电枢铁芯及/或磁极。
13.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
相对于磁铁截面的长度Lm,将上述可动元件的长度方向截面的磁铁形状的角部的倒角尺寸Cm设为:10Cm>Lm。
14.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
相对于上述磁极齿的宽度Lt,将沿运行方向切断的上述磁极齿的前端的角部的倒角尺寸Ct设为:10Ct>Lt。
15.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
相对于磁铁截面的长度Lm,将上述可动元件的长度方向截面的磁铁形状的角部的倒角尺寸Cm设为:10Cm>Lm,且
相对于上述磁极齿的宽度Lt,将沿运行方向切断的上述磁极齿的前端的角部的倒角的尺寸Ct设为:10Ct>Lt。
16.一种线性马达,具备:
具有永久磁铁的可动元件;和
具有在上述永久磁铁的两侧隔着空隙相向配置的磁极齿、连接这些磁极齿的芯和对上述多个磁极齿共同地卷绕的电枢绕组的电枢单元,
发生用于使上述电枢单元和上述可动元件相对移动的推力,
该线性马达的特征在于,
上述电枢单元在其磁极间挟持磁性体的介入物而构成,该介入物与上述永久磁铁相向的部分的形状形成为圆弧状。
17.如权利要求1~16中的任一项所述的线性马达,其特征在于,
将相对于上述可动元件的运行方向的上述永久磁铁的配置角度θm设为:45°<θm<90°。
18.如权利要求1~17中的任一项所述的线性马达,其特征在于,
由多个上述电枢单元组合而构成。
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