CN102916557A

CN102916557A - 线性电动机电枢及线性电动机

Info

Publication number: CN102916557A
Application number: CN2012100011806A
Authority: CN
Inventors: 永松清刚; 神木泰明; 川原敦志; 汤川和哉; 柳启二
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2013-02-06
Also published as: RU2012132968A; RU2530536C2; KR20130016031A; US20130033125A1; EP2555396A2

Abstract

本发明涉及一种线性电动机电枢及线性电动机。根据实施方式的线性电动机电枢包括电枢芯、支撑齿和检测单元。所述电枢芯包括主齿。所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上。所述检测单元检测所述电枢芯的位置。此外，所述检测单元设置在沿行程方向与所述支撑齿重叠的位置。

Description

线性电动机电枢及线性电动机

技术领域

本文讨论的实施方式涉及线性电动机电枢及线性电动机。

背景技术

通过使用磁极之间的吸力和斥力来使动子沿着定子线性运动的常规线性电动机是一种已知的线性电动机。

线性电动机可包括霍尔传感器，霍尔传感器可作为检测动子的位置的检测单元而设置在动子中。例如，检测单元设置在动子的行程方向端上。已知的是，这种技术被公开在例如日本特开专利第1996-168232号公报中。

然而，在检测单元设置在动子的行程方向端上的情况下，所存在的问题是，动子的可动范围，即，可用行程，由于检测单元的长度而被缩短。

本发明的实施方式的一个方面的目的是提供一种能够抑制可用行程的减少的线性电动机电枢及线性电动机。

发明内容

根据实施方式的一方面的线性电动机电枢包括电枢芯、支撑齿和检测单元。所述电枢芯包括主齿。所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上。所述检测单元检测所述电枢芯的位置。此外，所述检测单元设置在沿行程方向与所述支撑齿重叠的位置。

根据实施方式的一方面，可提供一种能够抑制可用行程的减少的线性电动机电枢和线性电动机。

附图说明

结合附图参照以下详细说明，将会更好地理解本发明和本发明的许多相关优点，从而容易获得对本发明和本发明的许多相关优点的更全面的了解，在附图中：

图1A是根据第一实施方式的线性电动机的示意性侧视图；

图1B是根据第一实施方式的线性电动机的示意性平面图；

图1C是根据第一实施方式的线性电动机的示意性剖视图；

图2A是示出了支撑齿与检测单元之间的布置关系的示意性前视图；

图2B是示出了支撑齿与检测单元之间的布置关系的示意性平面图；

图2C是示出了支撑齿与检测单元之间的布置关系的示意性立体图；

图3A是示出了检测单元的安装布置的实施例的图；

图3B是示出了检测单元的安装布置的另一实施例的图；

图4和图5是示出了支撑齿与检测单元之间的布置关系的另一实施例的示意性立体图；

图6A至图6C是示出了支撑齿与检测单元之间的布置关系的另一实施例的示意性前视图；

图7A是根据第三实施方式的线性电动机的示意性侧视图；

图7B是根据第三实施方式的线性电动机的示意性平面图；

图7C是根据第三实施方式的线性电动机的示意性剖视图；

图8是示出了支撑齿与磁场检测单元之间的布置关系的示意性侧视图；

图9是示出了支撑齿与磁场检测单元之间的布置关系的示意性立体图；

图10是示出了磁场检测单元的安装布置的实施例的图；

图11是示出了磁场检测单元的内部构造的图；

图12A是示出了由永磁体形成的磁通的图；

图12B是示出了图12A所示磁通的检测结果的图；

图13A是示出了由永磁体和支撑齿形成的磁通的图；

图13B是示出了图13A所示磁通的检测结果的图；

图14是示出了支撑齿与磁场检测单元之间的布置关系的另一实施例的示意性立体图；以及

图15A和图15B是示出了支撑齿与磁场检测单元之间的布置关系的另一实施例的示意性剖视图。

具体实施方式

根据实施方式的线性电动机电枢包括电枢芯、支撑齿以及检测单元。电枢芯包括主齿。支撑齿设置在电枢芯的行程方向端上。检测单元检测电枢芯的位置。此外，检测单元设置在沿行程方向与支撑齿重叠的位置上。

根据实施方式的线性电动机包括磁场单元和电枢。磁场单元包括并排放置的多个磁体。电枢布置成与磁场单元相对。在本文中，电枢包括电枢芯、支撑齿以及检测单元。电枢芯包括主齿。支撑齿设置在电枢芯的行程方向端上。检测单元检测电枢芯的位置。检测单元设置在沿行程方向与支撑齿重叠的位置上。

在下文中，将详细描述根据本公开内容的实施方式的线性电动机电枢和线性电动机。此外，以下公开的实施方式并不旨在限制本发明。

第一实施方式

首先，将参照图1A至图1C说明根据第一实施方式的线性电动机的整体构造。图1A至图1C分别是根据第一实施方式的性线电动机1的示意性侧视图、示意性平面图和示意性剖视图。此处，图1B是通过从Z轴的正向观察图1A所示的线性电动机1而获得的示意性平面图。图1C是从图1A所示的线A-A’观察的示意性剖视图。

在下文中，可能会使用上下方向、左右方向以及前后方向来说明线性电动机的各部件之间的相对位置关系。每个方向的基准是基于如图1A所示的将线性电动机设置在水平面上的情况而言的。具体地，如在图1A中所示，X轴的正向和负向分别是线性电动机的前面和后面，Y轴的正向和负向分别是线性电动机的左面和右面，并且Z轴的正向和负向分别是线性电动机的上面和下面。

如图1A至图1C所示，根据第一实施方式的线性电动机1包括磁场单元10和电枢20。将在第一实施方式中说明的是，磁场单元10是定子，并且电枢20是动子。此外，磁极的数量以及槽的数量不限于图1A至图1C中所示的数量。

磁场单元10包括磁场轭11和永磁体12。磁场轭11是沿预定方向(此处，是沿X轴方向)延伸的大致矩形的实心形构件。磁场轭11通过层压诸如磁性钢板的薄板构件而形成。另选地，磁场轭11可简单地由非层压层的板材形成。此外，永磁体12在磁场轭11上并排放置。此处，将要说明的是，磁场单元10包括永磁体12。然而，磁场单元10可包括电磁体而不是永磁体12。

电枢20是布置成经由一间隙与磁场单元10相对并且沿磁场单元10线性运动的构件。电枢20包括电枢芯21、电枢线圈22、支撑齿23a和23b、成型树脂24以及检测单元25。在下文中，电枢20的运动方向，即，X轴的正向和负向，将被称为行程方向。

电枢芯21包括形成为大致矩形实心形状的轭21a以及从该轭21a朝向磁场单元10突出的多个主齿21b。电枢芯21通过层压诸如磁性钢板的薄板构件而形成。

主齿21b之间的空间被称为槽21c。槽21c的内周面涂覆有绝缘材料，并且在槽21c中放置有通过卷绕绝缘涂覆线而形成的电枢线圈22。用于电动机的引线26连接至电枢线圈22(见图1B)。

支撑齿23a和23b是分别沿行程方向设置在电枢芯21的两个端部上的构件，以便降低齿槽效应，其中齿槽效应是推力变化的因素。具体地，支撑齿23a和23b的端部固定至轭21a，并且支撑齿23a和23b从所述端部朝向磁场单元10突出。

如图1A所示，将要说明的是，在第一实施方式中，永磁体12与支撑齿23a和23b之间的间隔大于永磁体12与主齿21b之间的间隔，也就是说，支撑齿23a和23b比主齿21b短。然而，支撑齿23a和23b的长度可以等于主齿21b的长度。

此处，根据第一实施方式的电枢20包括均被部分切割的支撑齿23a和23b。此外，根据第一实施方式的电枢20包括检测单元25，该检测单元设置在通过切割支撑齿23a和23b而获得的空间中，以便抑制可用行程的减少。这一点将参照图2A至图2C进行具体说明。

成型树脂24是将树脂模制为电枢芯21、电枢线圈22以及支撑齿23a和23b的树脂构件。如图1B和图1C所示，成型树脂24覆盖支撑齿23a和轭21a，使得露出支撑齿23a的沿Y轴的负向的那个端面和轭21a的沿X轴的正向的那个端面。检测单元25安装在支撑齿23a的从成型树脂24露出的那个端面。这一点以下将参照图3A进行说明。

检测单元25检测电枢20相对于磁场单元10的相对位置。在第一实施方式中，检测单元25是诸如霍尔传感器的磁场检测单元。线性电动机1基于由检测单元25执行的对电枢20的相位位置的检测结果来控制电流流入电枢线圈22的传导方向。此外，用于检测单元的引线27连接至检测单元25(见图1B)。

在图1B中，检测单元25设置在支撑齿23a的切除空间中。结果，根据第一实施方式的性线电动机1能够抑制电枢20的可用行程的减少。

在图1B的实施例中，如已经说明的，检测单元25设置在支撑齿23a的切除空间中。然而，检测单元25的布置不限于此。换句话说，检测单元25的一部分可设置在支撑齿23a的切除空间之外。例如，检测单元25的一部分可沿图1B中的X轴的负向突出。即使在这种情况下，因为检测单元25能够相对于支撑齿23a的切除空间来设置，所以能够抑制电枢20的可用行程的减少。

在下文中，将参照图2A至图2C具体说明支撑齿23a和检测单元25的布置关系。图2A至图2C分别是示出了支撑齿23a和检测单元25的布置关系的示意性前视图、示意性平面图和示意性立体图。

如图2A至图2C所示，支撑齿23a包括切除部分100a，该切除部分是通过沿行程方向从一个端面至另一个端面(即，从X轴的负向的一个端面至X轴的正向的另一个端面)切割支撑齿23a而获得的部分。

切除部分100a通过打开面对磁场单元10的S1侧(Z轴的负向)、与面对磁场单元10的S1侧相邻的S2侧(Y轴的正向)以及与面对磁场单元10的S1侧相对的S3侧(Z轴的正向)而形成。换句话说，当从X轴的正向观察时，支撑齿23a具有这样一种形状，即，对应于支撑齿的左侧的那一半被切除。检测单元25设置在支撑齿23a的切除部分100a中。

常规的电枢具有以下问题：由于将检测单元设置在行程方向端上而使动子的可动范围，即，可用行程，因检测单元的长度而缩短。具体地，当类似于第一实施方式将支撑齿设置在电枢芯的行程方向端上时，易于出现这种问题。

因此，如已在第一实施方式中进行过说明，检测单元25被设置在通过切割支撑齿23a而获得的空间中。结果，因为能够抑制由除了电枢芯21以外的其它构件沿电枢20的行程方向长度占据的长度，所以能够在维持电枢20的推力的同时抑制可用行程的减少。

根据第一实施方式的切除部分100a打开了面对磁场单元10的那一侧。此外，整个检测单元25都被设置在切除部分100a中。为此，由检测单元25执行的磁场检测精度不容易降低。

根据第一实施方式的支撑齿23a和23b具有与图1B所示形状相同的形状，并且当从Z轴方向观察时，相对于电枢芯21的中心以点对称的方式布置。为此，即使支撑齿23a和23b的一部分被切除，也能够以平衡的方式降低齿槽效应。

在支撑齿23a和23b中，它的一部分被切除，并且，长度、厚度等根据切除的形状而被进一步优化，使得尽可能地不因为所述切除而降低齿槽效应减少的效果。为此，可在尽可能地维持齿槽效应减少的效果的同时节约检测单元25的安装空间。

检测单元25可设置在远离支撑齿23a的位置。结果，因为检测单元25不容易受到支撑齿23a的影响，所以提高了检测单元25的检测精度。

已在第一实施方式中说明了检测单元25是磁场检测单元。然而，检测单元25可以是除了磁场检测单元以外的其它检测单元。例如，检测单元25可以是通过在永磁体12的面对电枢20的那些表面上实施预定的标记并以光学方式检测这些标记来检测电枢芯20的相对位置的红外传感器等。

接下来，将参照图3A说明检测单元25的安装方向。图3A是示出了检测单元25的安装布置的实施例的图。

根据第一实施方式的检测单元25被一体化，并且以可移除的方式设置在由成型树脂24模制而成的支撑齿23a和23b上。

例如，如图3A所示，支撑齿23a具有螺纹孔231，该螺纹孔231从由成型树脂24暴露的那个端面沿着Y轴的负向形成。此外，检测单元25具有螺纹孔251。于是，检测单元25可通过将螺钉(未示出)插入支撑齿23a的螺纹孔231和检测单元25的螺纹孔251中而被安装在支撑齿23a上。

以这种方式，在检测单元25以可移除的方式设置的情况下，当例如检测单元25退化或受到损坏时，可以容易地更换检测单元25，因此，能够提高电枢20的维护性。

支撑齿23a的切除部分100a(见图2A)打开了面对磁场单元10的S1侧、与面对磁场单元10的S1侧相邻的S2侧以及与面对磁场单元10的S1侧相对的S3侧。为此，可以容易地执行检测单元25的附接和拆卸作业。

如图3A所示，检测单元25在支撑齿23a中设置在较靠近磁场单元10的位置。结果，可以提高由检测单元25执行的磁场检测精度。

如图3A所示，如已经说明过的，检测单元25设置在支撑齿23a上。然而，检测单元25的安装布置不限于此。图3B是示出了检测单元25的安装布置的另一实施例的图。

如图3B所示，例如，检测单元25可设置在轭21a上。在这种情况下，从轭21a的由成型树脂24暴露的那个端面沿着X轴的正向形成有螺纹孔212，螺钉(未示出)被插入轭21a的螺纹孔212和检测单元25的螺纹孔251中。

检测单元25可被设置成在成型树脂24中浮动的状态。

如上所述，因为如已在第一实施方式中说明的，检测单元25设置在通过切割支撑齿23a而获得的空间中，因此能够抑制可用行程的减少。

第二实施方式

支撑齿的切割以及检测单元的布置不限于第一实施方式的实施例。因此，下文将说明支撑齿的切割以及检测单元的布置的另一实施例。

图4和图5是示出了支撑齿和检测单元的布置关系的另一实施例的示意性立体图。在以下的描述中，与那些已经说明过的部件相同的部件将使用相同的附图标记，并且将省略重复的说明。

如图4所示，电枢20a包括取代根据第一实施方式的支撑齿23a的支撑齿23a_1。

支撑齿23a_1具有切除部分100b。与根据第一实施方式的切除部分100a类似，切除部分100b通过沿行程方向从支撑齿23a_1的一个端面至另一个端面(即，从X轴的负向的一个端面至X轴的正向的另一个端面)切割支撑齿23a_1而形成。

切除部分100b打开了面对磁场单元10的那一侧(Z轴的负向)以及面对磁场单元10的那一侧的相对侧(Z轴的正向)。以这种方式，支撑齿23a_1可具有这样的形状，即，当从X轴的正向观察时，该支撑齿23a_1的中间部分被纵向切除。

在这种情况下，支撑齿23a_1和轭21a由成型树脂(未示出)模制而成，使得支撑齿23a_1的面对切除部分100b的那些端面和轭21a的沿行程方向的那个端面露出。类似于第一实施方式，检测单元25以可移除的方式安装在支撑齿23a_1或轭21a的由成型树脂(未示出)露出的那个端面上。

尽管没有示出，但电枢20a包括形状与支撑齿23a_1的形状相同的支撑齿，以代替根据第一实施方式的支撑齿23b。类似于第一实施方式，当从Z轴方向观察时，这些支撑齿相对于电枢芯21的中心以点对称的方式布置。结果，能够以平衡的方式降低齿槽效应。

如图5所示，当沿行程方向设置在电枢芯21的两个端部上的支撑齿的其中之一全被切除之后，电枢20b可包括设置在切除空间中的检测单元25。

尽管没有示出，但设置在X轴的正向侧的支撑齿具有未被切除的形状。具体地，设置在X轴的负向侧的支撑齿具有大致矩形的实心形状，其在Y轴方向的宽度与主齿21b的宽度相同。

在图4和图5中，检测单元25可被设置成在成型树脂24中浮动的状态。

将参照图6A至图6C进一步说明支撑齿和检测单元的布置关系的另一实施例。图6A至图6C是示出了支撑齿和检测单元的布置关系的另一实施例的示意性前视图。

如图6A所示，包括在电枢20c中的支撑齿23a_2包括切除部分100c，该切除部分是沿行程方向从一个端面贯穿至另一端面的通孔。以这种方式，切除部分100c可以是Z轴方向侧和Y轴方向侧均没有打开的通孔。检测单元25设置在切除部分100c内。

如图6B所示，包括在电枢20d中的支撑齿23a_3包括切除部分100d。该切除部分100d通过沿行程方向从一个端面至另一个端面切割支撑齿以及通过打开面对磁场单元10的那一侧(Z轴的负向)而形成。以这种方式，切除部分100d可具有仅面对磁场单元10的那一侧被打开的形状。检测单元25设置在切除部分100d内。

如图6C所示，包括在电枢20e中的支撑齿23a_4包括切除部分100e。该切除部分100e通过沿行程方向从一个端面至另一个端面切割支撑齿以及通过打开面对磁场单元10的那一侧(Z轴的负向)和与面对磁场单元10的那一侧相邻的那一侧(Y轴的正向)而形成。以这种方式，切除部分100e可具有仅面对磁场单元10的那一侧以及与面对磁场单元10的那一侧相邻的那一侧被打开的形状。检测单元25设置在切除部分100e内。

已在第一实施方式和第二实施方式中说明了电枢采用检测单元25。然而，代替检测单元25，电枢可采用作为包括检测单元25的单元构件的磁场检测单元。

第三实施方式

接下来，将参照图7A至图7C说明根据第三实施方式的线性电动机的整体构造。图7A至图7C分别是根据第三实施方式的线性电动机2的示意性侧视图、示意性平面图和示意性剖视图。图7B是当从Z轴的正向观察时图7A所示的线性电动机2的示意性平面图。图7C是从图7A所示的箭头线B-B’观察的示意性剖视图。

在下文中，可以使用上下方向、左右方向以及前后方向来说明线性电动机的各部件之间的相对位置关系。每个方向的基准均是基于如图7A所示将线性电动机设置在水平面上的情况而言的。具体地，如在图7A中所示，X轴的正向和负向分别是线性电动机的前面和后面，Y轴的正向和负向是线性电动机的左面和右面，Z轴的正向和负向分别是线性电动机的上面和下面。

如图7A至图7C所示，根据第三实施方式的线性电动机2包括磁场单元30和电枢40。将在第三实施方式中说明的是，磁场单元30是定子，并且电枢40是动子。此外，磁极的数量以及槽的数量不限于图7A至图7C中所示的数量。

磁场单元30包括磁场轭31和永磁体32。磁场轭31是沿预定方向(此处，是X轴方向)延伸的大致矩形的实心形构件。磁场轭31通过层压诸如磁性钢板的薄板构件而形成。然而，磁场轭31可简单地由非层压层的板材形成。此外，永磁体32在磁场轭31上并排放置。此处，将要说明的是，磁场单元30包括永磁体32。然而，磁场单元30可包括电磁体而不是永磁体32。

电枢40是布置成经由一间隙与磁场单元30相对并且沿磁场单元30线性运动的构件。电枢40包括电枢芯41、电枢线圈42、支撑齿43a和43b、成型树脂44以及磁场检测单元45。在下文中，在某些情况下，电枢40的运动方向，即，X轴的正向和负向，将被称为行程方向。

电枢芯41包括形成为大致矩形实心形状的轭41a以及从该轭41a朝向磁场单元30突出的多个主齿41b。电枢芯41通过层压诸如磁性钢板的薄板构件而形成。

主齿41b之间的空间被称为槽41c。槽41c的内周面涂覆有绝缘材料，并且在槽41c中放置有通过卷绕绝缘涂覆线而形成的电枢线圈42。用于电动机的引线46连接至电枢线圈42(见图7B)。

支撑齿43a和43b是分别沿行程方向设置在电枢芯41的两个端部上的构件，以便降低齿槽效应，齿槽效应是推力变化的一个因素。具体地，支撑齿43a和43b的端部固定至轭41a，并且支撑齿43a和43b从所述端部朝向磁场单元30突出。

此处，如图7A所示，永磁体32与支撑齿43a和43b之间的间隔大于永磁体32与主齿41b之间的间隔。换言之，支撑齿43a和43b的沿上下方向的长度比主齿41b的沿上下方向的长度短。因此，在支撑齿43a和43b的面对磁场单元30的那些端面(或者，支撑齿43a和43b的下端面)以及主齿41b的面对磁场单元30的那些端面(或者，主齿41b的下端面)之间，电枢40具有未设置主齿41b、电枢线圈42和支撑齿43a中的全部的多余空间。

成型树脂44是将树脂模制为电枢芯41、电枢线圈42以及支撑齿43a和43b的树脂构件。如图7B和图7C所示，成型树脂44覆盖支撑齿43a而露出支撑齿43a的下端面的至少一部分。磁场检测单元45安装在支撑齿43a的由成型树脂44露出的那个端面。这一点将在下文参照图9进行描述。

磁场检测单元45是一种包括检测电枢40相对于磁场单元30的相对位置的检测单元的单元构件。根据第三实施方式的检测单元是诸如霍尔传感器的磁场检测单元。线性电动机2基于由磁场检测单元45执行的电枢40的相位位置的检测结果来控制电流流入电枢线圈42的传导方向。此外，用于检测单元的引线47连接至磁场检测单元45(见图7B)。

此处，通过将磁场检测单元45设置在支撑齿43a的下端面和主齿41b的下端面之间的多余空间中，根据第三实施方式的线性电动机2能够抑制电枢40的可用行程的减少。

在下文中，将参照图8和图9具体说明支撑齿43a和磁场检测单元45的布置关系。图8是示出了支撑齿43a和磁场检测单元45的布置关系的示意性侧视图。图9是示出了支撑齿43a和磁场检测单元45的布置关系的示意性立体图。

如图8所示，磁场检测单元45被设置在由沿行程方向从支撑齿43a的一个端面至另一端面的区域(a1至a2)以及从支撑齿43a的面对磁场单元30的那个表面至主齿41b的面对磁场单元30的那个表面的区域(b1至b2)围绕的空间中。

此处，常规的电枢具有以下问题：由于将检测单元设置在行程方向端上而使可用行程因检测单元的长度而缩短。具体地，当类似于第三实施方式将支撑齿设置在电枢芯的行程方向端上时，易于出现这种问题。

为此，如已在第三实施方式中说明的，磁场检测单元45设置在支撑齿43a和43b的下端面以及主齿41b的下端面之间的空间中。结果，因为能够抑制由除了电枢芯41以外的其它构件沿电枢40的行程方向长度占据的长度，所以能够在维持电枢40的推力的同时抑制可用行程的减少。

此处，如已经说明的，磁场检测单元45被置于沿行程方向从支撑齿43a的一个端面至另一端面的空间(a1至a2)中。然而，磁场检测单元45可部分地从所述空间的范围突出。

如图9所示，磁场检测单元45设置成使得设置在其中的该检测单元在所述空间中位于支撑齿43a的右侧空间50a中，并在所述空间中在支撑齿43a的下侧空间(图14中的50c)中安装在支撑齿43a上。

此处，将参照图10和图11来说明磁场检测单元45在支撑齿43a上的安装布置以及磁场检测单元45的内部构造。图10是示出了磁场检测单元45的安装布置的实施例的图。图11是示出了磁场检测单元45的内部构造的图。

例如，如图10所示，支撑齿43a具有螺纹孔431，该螺纹孔431从由成型树脂44露出的那个端面沿着Z轴的正向形成。此外，磁场检测单元45具有螺纹孔451，该螺纹孔形成在对应于支撑齿43a的下侧的位置。如图11所示，磁场检测单元45通过将螺钉60插入支撑齿43a的螺纹孔431和磁场检测单元45的螺纹孔451中而被安装在支撑齿43a上。

以这种方式，在磁场检测单元45相对于模制的电枢芯41和支撑齿43a以可移除的方式设置的情况下，当例如磁场检测单元45退化或受到损坏时，可以容易地更换磁场检测单元45，并因此能够提高电枢40的维护性。

如图11所示，包括在磁场检测单元45中的检测单元452被设置成位于支撑齿43a的右侧。具体地，检测单元452在与行程方向(X轴方向)以及支撑齿43a面对磁场单元30的方向(Z轴方向)的方向垂直的方向(Y轴方向)上设置在支撑齿43a的外侧。以这种方式，可通过将检测单元452设置在支撑齿43a的外侧来适当地抑制由检测单元452执行的磁场检测精度的不稳定性。

换句话说，当检测单元452部分地位于支撑齿43a下方时，检测单元452将部分地受到支撑齿43a的影响，并因此由检测单元452执行的磁场检测精度可能会不稳定。考虑到将检测单元452全部都定位在支撑齿43a的下方。在这种情况下，检测单元452可能不被置于在某些情况下沿着行程方向从支撑齿43a的一个端面至另一端面的空间(图8中的a1至a2)中。结果，这导致将检测单元452部分地定位在支撑齿43a的下方。

因此，可通过将检测单元452设置在支撑齿43a的外侧来适当地抑制由检测单元452执行的磁场检测精度的不稳定性。

根据第三实施方式，在图7C中描述了永磁体32向上延伸达至面对检测单元452的位置。换句话说，因为永磁体32大致被置于支撑齿43a的下方，所以检测单元452远离永磁体32，并且当检测单元452被设置在支撑齿43a的外侧时，检测精度可能会降低。

因此，通过使永磁体32延伸达至面对检测单元452的位置能够防止检测精度的下降。然而，永磁体32也可不延伸。

根据第三实施方式的电枢40能够通过将检测单元452设置在支撑齿43a附近来提高由检测单元452执行的磁场检测精度。这一点将参照图12A至图13B来说明。

图12A是示出了由永磁体32形成的磁通的图。图13A是示出了由永磁体32和支撑齿43a形成的磁通的图。图12B是示出了图12A所示磁通的检测结果的图。图13B是示出了图13A所示磁通的检测结果的图。在图13B中，图13A的检测结果由实线示出，并且图12B的检测结果由虚线示出。假设电枢40在实线和虚线的情况中具有相同的运动速度。

如图12A所示，由永磁体32形成的磁通M描绘出从其中一个永磁体32(北极)至其中另一个永磁体32(南极)的恒定的抛物线。由检测单元452检测的磁通M的检测结果如图12B所示(见图12B的t1)具有比较平缓的上升边。

另一方面，如图13A所示，当永磁体32附近存在支撑齿43a时，从永磁体32输出的磁通M由支撑齿43a吸收。为此，与图12A的磁通密度相比，支撑齿43a附近的磁通密度变得较高。

作为磁场检测单元的检测单元452将与磁通密度成比例的输出电压作为检测结果输出。因此，如图13B所示，与图12B的检测结果相比，由检测单元452执行的磁场检测结果具有较陡的上升边。换句话说，如图13B所示，与永磁体32附近不存在支撑齿43a的情况相比，在永磁体32附近存在支撑齿43a的情况下，检测单元452的磁极的通过与检测单元452的检测结果的输出之间的时间差较短(见图13B中的t1和t2)。

因此，通过在支撑齿43a附近设置磁场检测单元45的检测单元452而使时间差变得较短，并因此能够提高由检测单元452执行的磁场检测精度。

如上所述，如已在第三实施方式中说明的，检测单元设置在沿行程方向从支撑齿的一个端面至另一端面的空间以及从支撑齿的面对磁场单元的表面至主齿的面对磁场单元的表面的空间中。因此，能够抑制电枢的可用行程的减少。

此外，如已在第三实施方式中说明的，检测单元在与行程方向以及支撑齿面对磁场单元的方向垂直的方向上设置在支撑齿的外侧。因此，能够适当地抑制由检测单元执行的磁场检测精度的不稳定性。

设置检测单元的空间不限于第三实施方式中的情形。具体地，设置检测单元的一部分或全部的空间是下述这样的空间就足够了，这样的空间为：比支撑齿的沿所述行程方向的那些表面中的不面对电枢芯的那个表面更靠近电枢芯侧的空间(即，比图8所示的a1更靠近电枢芯的空间)；以及比支撑齿的面对磁场单元的那个表面更靠近磁场单元侧的空间(即，比图8所示的b1更靠近磁场单元的空间)。因此，当从图8的Y方向观察时，检测单元可被设置在支撑齿和磁场单元之间。

此外，如已在第三实施方式中说明的，磁场检测单元设置在支撑齿的右侧空间(图9所示的空间50a)中。然而，磁场检测单元也可设置在支撑齿的左侧空间(图9所示的空间50b)中。

第四实施方式

支撑齿和磁场检测单元的布置关系不限于第三实施方式的情形。因此，将在第四实施方式中说明支撑齿和磁场检测单元的布置关系的另一实施例。

图14是示出了支撑齿和磁场检测单元的布置关系的另一实施例的示意性立体图。在以下的描述中，与那些已经说明过的部件相同的部件将使用相同的附图标记，并且将省略重复的说明。

如图14所示，与根据第三实施方式的磁场检测单元45类似，根据第四实施方式的磁场检测单元45a设置在支撑齿43a的下端面和主齿43b的下端面之间的多余空间中。

具体地，磁场检测单元45a设置在由从支撑齿43a的沿行程方向的一个端面至另一端面的区域(a1至a2)以及从支撑齿43a的面对磁场单元30的那个表面至主齿41b的面对磁场单元30的那个表面的区域(b1至b2)围绕的空间中。

根据第四实施方式的磁场检测单元45a设置在空间50c中，在该空间中，磁场检测单元位于支撑齿43a的下方。

以这种方式，磁场检测单元45a可在与行程方向以及支撑齿43a面对磁场单元30的方向垂直的方向上设置在支撑齿43a的范围内。

具体地，当磁场检测单元45a被置于沿行程方向从支撑齿43a的一个端面至另一端面的空间(a1至a2)中时，即使其被设置在空间50c中，由检测单元452执行的磁场检测精度也能够是稳定的。

与根据第三实施方式的磁场检测单元45类似，根据第四实施方式的磁场检测单元45a相对于模制而成的电枢芯41和支撑齿43a以可移除的方式设置。

如已在实施方式中说明的，磁场检测单元相对于模制而成的电枢芯和支撑齿以可移除的方式设置。然而，实施方式并不限于此。换句话说，磁场检测单元可以和电枢芯以及支撑齿一起模制。在下文中，这一点将参照图15A和图15B来进行说明。图15A和图15B是示出了支撑齿和磁场检测单元的布置关系的另一实施例的示意性剖视图。

如图15A和图15B所示，磁场检测单元45b或45c可设置成不与支撑齿43a接触的状态，具体地，可设置成在模制树脂44中浮动的状态。此处，图15A示出了磁场检测单元45b被设置在支撑齿43a右侧的情形。图15B示出了磁场检测单元45c被设置在支撑齿43a下方的情形。

如已在实施方式中说明的，检测单元是磁场检测单元。检测单元还可以是除了磁场检测单元以外的其它检测单元。例如，检测单元可以是通过在永磁体的面对电枢的那些表面上实施预定的标记并光学地检测这些标记来检测电枢芯的相对位置的红外传感器等。

如已在实施方式中说明的，支撑齿与电枢芯一体地形成。然而，支撑齿也可与电枢芯分开形成。

如已在第三实施方式和第四实施方式中说明的，采用磁场检测单元。然而，也可以仅采用检测单元。

关于实施方式描述了以下方面。

(1)一种线性电动机电枢，该线性电动机电枢包括：电枢芯，该电枢芯包括主齿；支撑齿，所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上；以及检测单元，该检测单元检测所述电枢芯的位置。所述检测单元设置在通过切割所述支撑齿而获得的空间中。

(2)根据方面(1)所述的线性电动机电枢，其中，所述支撑齿包括切除部分，该切除部分通过沿所述行程方向从一个端面至另一端面来切割所述支撑齿而获得。

(3)根据方面(2)所述的线性电动机电枢，其中，所述切除部分打开面对磁场单元的那一侧，所述磁场单元包括并排布置的多个磁体。

(4)根据方面(3)所述的线性电动机电枢，其中，所述切除部分还打开与面对磁场单元的那一侧相邻的其中一侧。

(5)根据方面(3)或(4)所述的线性电动机电枢，其中，所述切除部分还打开面对磁场单元的那一侧的相对侧。

(6)根据方面(1)至(5)中任一方面所述的线性电动机电枢，其中，所述支撑齿具有相同的形状，并且分别相对于所述电枢芯的中心以点对称的方式设置在所述电枢芯的沿所述行程方向的两个端部上。

(7)根据方面(1)所述的线性电动机电枢，其中，所述支撑齿分别设置在所述电枢芯的沿所述行程方向的两个端部上，并且其中一个所述支撑齿被全部切除。

(8)根据方面(1)至(7)中任一方面所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元相对于模制而成的所述电枢芯和所述支撑齿以可移除的方式设置。

(9)一种线性电动机，该线性电动机包括：磁场单元，该磁场单元具有并排布置的多个磁体；以及电枢，该电枢布置成与所述磁场单元相对。所述电枢包括：电枢芯，该电枢芯包括主齿；支撑齿，所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上；以及检测单元，该检测单元检测所述电枢芯的位置。所述检测单元设置在通过切割所述支撑齿而获得的空间中。

(10)一种线性电动机电枢，该线性电动机电枢布置成与具有并排放置的多个磁体的磁场单元相对，并且所述线性电动机电枢包括：电枢芯，该电枢芯包括主齿；支撑齿，所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上；以及检测单元，该检测单元检测所述电枢芯的位置。所述检测单元设置在这样的空间中：比所述支撑齿的沿所述行程方向的那些表面中的不面对所述电枢芯的那个表面更靠近所述电枢芯的空间；以及比所述支撑齿的面对所述磁场单元的那个表面更靠近所述磁场单元的空间。

(11)根据方面(10)所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元在与所述行程方向以及所述支撑齿面对所述磁场单元的方向垂直的方向上设置在所述支撑齿的外侧。

(12)根据方面(10)所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元在与所述行程方向以及所述支撑齿面对所述磁场单元的方向垂直的方向上设置在所述支撑齿的范围内。

(13)根据方面(1)、(2)或(3)所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元相对于模制而成的所述电枢芯和所述支撑齿以可移除的方式设置。

(14)一种线性电动机，该线性电动机包括：磁场单元，该磁场单元具有并排布置的多个磁体；以及电枢，该电枢布置成与所述磁场单元相对。所述电枢包括：电枢芯，该电枢芯包括主齿；支撑齿，所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上；以及检测单元，该检测单元检测所述电枢芯的位置。所述检测单元设置在这样的空间中：比所述支撑齿的沿所述行程方向的那些表面中的不面对所述电枢芯的那个表面更靠近所述电枢芯的空间；以及比所述支撑齿的面对所述磁场单元的那个表面更靠近所述磁场单元的空间。

(15)根据方面(14)所述的线性电动机，其中，所述检测单元在与所述行程方向以及所述支撑齿面对所述磁场单元的方向垂直的方向上设置在所述支撑齿的外侧，并且所述磁场单元的磁体延伸达至面对所述检测单元的位置。

Claims

1.一种线性电动机电枢，该线性电动机电枢包括：

电枢芯，该电枢芯包括主齿；

支撑齿，所述支撑齿设置在所述电枢芯的行程方向端上；以及

检测单元，该检测单元检测所述电枢芯的位置，并且设置在沿行程方向与所述支撑齿重叠的位置。

2.根据权利要求1所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元设置在通过切割所述支撑齿而获得的空间中。

3.根据权利要求2所述的线性电动机电枢，其中，所述支撑齿包括切除部分，该切除部分通过沿所述行程方向从一个端面至另一端面来切割所述支撑齿而获得。

4.根据权利要求3所述的线性电动机电枢，其中，所述切除部分打开面对磁场单元的那一侧，所述磁场单元包括并排布置的多个磁体。

5.根据权利要求1所述的线性电动机电枢，其中，

所述电枢芯和所述支撑齿布置成与磁场单元相对，所述磁场单元包括并排布置的多个磁体；并且

所述检测单元设置在由以下这些区域围绕的空间中，所述区域是：比所述支撑齿的沿所述行程方向的那些表面中的不面对所述电枢芯的那个表面更靠近所述电枢芯的区域；以及比所述支撑齿的面对所述磁场单元的那个表面更靠近所述磁场单元的区域。

6.根据权利要求5所述的线性电动机电枢，其中，所述检测单元在与所述行程方向以及所述支撑齿面对所述磁场单元的方向垂直的方向上设置在所述支撑齿的外侧。

7.一种线性电动机，该线性电动机包括：

磁场单元，该磁场单元包括并排布置的多个磁体；以及

电枢，该电枢布置成与所述磁场单元相对，

所述电枢包括：

电枢芯，该电枢芯包括主齿；

8.如权利要求7所述的线性电动机，其中，所述检测单元设置在通过切割所述支撑齿而获得的空间中。

9.如权利要求7所述的线性电动机，其中，

所述电枢芯和所述支撑齿布置成与包括并排布置的所述多个磁体的所述磁场单元相对；并且

所述检测单元设置在这样的空间中：比所述支撑齿的沿所述行程方向的那些表面中的不面对所述电枢芯的那个表面更靠近所述电枢芯的空间；以及比所述支撑齿的面对所述磁场单元的表面更靠近所述磁场单元的空间。

10.如权利要求9所述的线性电动机，其中，

所述检测单元在与所述行程方向的方向以及所述支撑齿面对所述磁场单元的方向垂直的方向上设置在所述支撑齿的外侧，并且

所述磁场单元的所述磁体延伸达至面对所述检测单元的位置。