CN1790883A

CN1790883A - 线性马达

Info

Publication number: CN1790883A
Application number: CNA2005101343048A
Authority: CN
Inventors: 曾我部正丰; 志村孔史
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-06-21
Also published as: JP2006174583A; US20060125327A1; EP1672772A2; EP1672772A3

Abstract

本发明提供一种线性马达(10)，具备励磁部(20)及对该励磁部留有规定间隔地被配置并沿励磁部直线移动的电枢(15)，励磁部包含板(21)、在该板上极性相互不同相邻地配置的多个永磁铁(24)及将该永磁铁中的各个机械固定于板上的机械固定构件(30)。这样，在施加有外力的情况下防止永磁铁分离。机械固定构件也可含有覆盖永磁铁露出面的覆盖部(31)，而且，机械固定构件理想的是由非磁性材料或弱磁性材料形成。

Description

线性马达

技术领域

本发明涉及线性马达、例如机床的工作台进给等所使用的线性马达。

背景技术

近年来，采用了易于高速驱动且安静性优良的线性马达作为例如机床的主轴/工作台进给机构和OA机器的磁头驱动机构等各种产业机械的驱动部。在此类线性马达中，线性直流马达和线性同步马达中为简化构造在励磁部使用永磁铁的情况较多。

如特开平8-186974号公报中所公开的，永磁铁励磁线性马达通常具备：具有在板上平排放置的多个永磁铁的励磁部；以及与该励磁部之间隔开规定间隙配置，具备在依次横跨由这些永磁铁产生的磁场的方向上相对于多个永磁铁直线地相对移动的线圈的电枢。在励磁部和电枢之间的相对移动方向上相邻的永磁铁的各电枢相对面上交替地形成有N极和S极。在特开平8-186974号公报中所公开的线性马达中，板由铁等磁性材料的平板构成，在其平坦的表面上用粘接剂固定有多个永磁铁。

在特开平8-186974号公报中所公开的线性马达中，由于永磁铁由粘接剂固定于磁性板上，所以即使在励磁部上施加通常想定的外力也不能将永磁铁从磁性板分离。但是，在在励磁部上所加的外力非常大时，可产生由该冲击永磁铁从磁性板分离的情况。

而且，在制造此类励磁部时，为了管理永磁铁和磁性板之间的粘接强度而需要多道工序。

发明内容

本发明是鉴于此类情况所进行的，其目的在于提供一种即使在施加有非常大的外力的情况下也可防止永磁铁分离的线性马达。

为实现上述目的，根据第一方式，提供一种线性马达，具备励磁部、及相对于该励磁部隔开规定间隔地被配置并沿上述励磁部直线移动的电枢，上述励磁部包含板、在该板上极性相互不同相邻地被配置的多个永磁铁以及将该永磁铁的各个机械固定于上述板上的机械固定构件。

即，在第一方式中，由于永磁铁由机械固定构件固定，所以即使在施加有非常大的外力的情况下永磁铁也不会从板分离。再有，在用粘接剂将永磁铁固定于板上后，理想的是用机械固定构件来将永磁铁固定于板上，这样，可提高永磁铁的固定作用。

根据第二方式，在第一方式中，上述机械固定构件包含覆盖永磁铁露出面的覆盖部。

即，在第二方式中，可更确实地将永磁铁固定于板上。而且，即使是在使用液体特别是化学药品的环境下，也可防止永磁铁与此类液体直接接触。

根据第三方式，在第一或第二方式中，上述机械固定构件由非磁性材料或弱磁性材料形成。

即，在第三方式中，由于上述机械固定构件由非磁性材料或弱磁性材料形成，所以可避免漏磁通及多余放热的产生。再有，理想的是使用不锈钢作为非磁性材料或弱磁性材料。

根据各方式，能够取得在施加有非常大的外力的情况下可防止永磁铁分离的共同效果。

再有，根据第二方式，能够取得可防止永磁铁与化学药品等直接接触的效果。

再有，根据第三方式，能够取得可避免漏磁量及多余放热的产生的效果。

附图说明

从附图所示的本发明的典型实施例的详细说明可更加明了本发明的这些目的、特征及优点和其他目的、特征及优点。

图1是根据本发明的线性马达的立体图。

图2是用于说明图1所示的线性马达的励磁轭铁的立体图。

图3是表示根据本发明的线性马达中所使用的机械固定部件的立体图。

图4是用于说明将机械固定部件安装于磁性板上的安装状态的立体图。

图5是表示安装有多个机械固定部件的励磁轭铁的立体图。

图6是沿图5中线A-A观察的部分剖视图。

图中：

10 线性马达 12 基座 13 导轨

15 电枢 19 滑动部件

20 励磁轭铁(励磁部)21 磁性板

24 永磁铁 25、26 通孔 18 小孔

30、30b～30g 机械固定部件 31 覆盖部

32 平坦部 34、35、37 切口 36 中心孔

38 小孔 51 螺钉

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明实施例。在下面的附图中，相同部件标以相同标记。为了易于理解，将这些附图进行了适当的缩小。

图1是根据本发明的线性马达的立体图。如图1所示，机床等中所使用的线性马达10是以电枢15为可动件、以励磁轭铁20为定子的线性同步马达。作为定子的励磁轭铁20设置于基座12的表面14。而且，基座12的两侧配置有相对于励磁轭铁20平行延伸的导轨13。

电枢15具备由硅钢板等多个磁性薄板材料的积层体构成的大体为长方体形状的电枢铁芯16及在电枢铁芯16的一个表面上相互大体平行地凹陷设置的多个狭缝(未示出)中所容纳的多个电枢线圈17。如果这些电枢线圈17中通过例如三相交流而产生移动磁场，则通过在移动磁场和励磁轭铁20的磁极之间作用的吸引力和反作用力，电枢15被施加推力而沿励磁轭铁20直线移动。如图所示，电枢15的下面侧方所设的滑动部件19与励磁轭铁20的导轨13可滑动地配合。因此，在电枢15移动时，克服作用于电枢15上的垂直力，维持电枢15和励磁轭铁20之间的规定空隙。此类电枢15的构成是公知的，可使用各种构成的公知电枢作为本发明的电枢15。

图2是用于说明图1所示的线性马达的励磁轭铁的立体图。如图2所示，励磁轭铁20具备由铁等磁性材料构成的板状磁性板21及磁性板21的表面22上并排放置的多个永磁铁24。在图示实施例中，永磁铁24是截面大体为细长状八角形的板。多个永磁铁24形成在电枢15移动方向上延伸的两列地被整齐排列。将这些永磁铁24用环氧系树脂等粘接剂粘接到磁性板21的表面22上。再有，永磁铁24也可具有其他截面形状，且由在电枢15的移动方向上配置的永磁铁24所构成的列的数量也可不同。再有，磁性板21的表面22上形成有与永磁铁24的形状相对应的多个凹部(未示出)，永磁铁24部分地埋入到这些凹部中的情况也包含于本发明的范围内。

如图2所示，在电枢15移动方向上相邻的永磁铁24交替地形成N极和S极。因此，在电枢15移动方向上相邻的永磁铁24交替地形成在接近及远离电枢15的方向上延伸的磁通。再有，在相对于电枢15移动方向的垂直方向上相邻的永磁铁24形成同种磁极。

而且，磁性板21的表面22上在磁性板21的两侧附近形成有用于将磁性板21固定到基座12(参照图1)上的固定部件、例如螺栓用的多个通孔25。而且，同样的通孔26形成于由永磁铁24构成的两列之间。如图所示，这些通孔25、26在相对于电枢15的移动方向的垂直方向上整齐排列。

再有，多个小孔、在图2中为由四个小孔28构成的多行在相对于电枢15移动方向的垂直方向上整齐排列而形成。而且，由这些小孔28构成的行在电枢15的移动方向上相邻的永磁铁24之间每隔一个地形成。四个小孔28中的两个小孔28形成于在由永磁铁24构成的一列上相邻的永磁铁24之间，剩余的小孔28形成于在由永磁铁24构成的另一列上相邻的永磁铁24之间。如图所示，小孔28在电枢15移动方向上形成于在相邻的永磁铁24的相互远离的方向上延伸的边之间。即，在图示实施例中，由于采用了截面为细长状八角形的永磁铁24，所以能够确保用于形成小孔28在电枢15移动方向上相邻的永磁铁24之间足够的空间。

图3是表示根据本发明的线性马达中所使用的机械固定部件的立体图。在图3所示实施例中，机械固定部件30的形状大体对应于相邻的四个永磁铁24、具体地为在由永磁铁24构成的两列之间相邻的四个永磁铁24。机械固定部件30起到了覆盖这四个永磁铁24的盖的作用。为防止在线性马达10的使用时产生的漏磁通和多余放热，机械固定部件30由非磁性材料或弱磁性材料、例如不锈钢形成。而且，机械固定部件30也可由不锈钢以外的非磁性材料或弱磁性材料例如铝合金、铜合金、钛合金、镍合金如因科镍等构成。

机械固定部件30包含覆盖永磁铁24的露出面的覆盖部31及与磁性板21的表面22接触的平坦部32。因此，机械固定部件30理想的是由铸造、冲压、切削加工等一体化地形成。由于磁性板21上所配置的永磁铁24的侧面及上面露出，所以覆盖部31可覆盖相邻的四个永磁铁24所露出的侧面及上面。

而且，机械固定部件30的平坦部32为与相邻的四个永磁铁24外接的近似矩形形状，平坦部32的四个角部形成切口37。此外，与电枢15移动方向平行或垂直的平坦部32的两边的中心分别形成有同样的切口35、34。再有，位于机械固定部件30中央的平坦部32上形成有中心孔36。这些切口34、35、37及中心孔36是与磁性板21上形成的通孔25、26相对应的形状，或者大于通孔25、26地形成。

再有，在相当于在电枢15的移动方向上相邻的永磁铁24的覆盖部31之间形成有小孔38。如图所示，这些小孔38在与电枢15移动方向垂直的方向上整齐排列。这些小孔38对应于在磁性板21上形成的小孔28。

而且，如上所述，虽然覆盖部31和平坦部32理想的是一体地形成，但是也不一定必须一体地形成，也可以是将分别由非磁性材料或弱磁性材料形成的覆盖部31和平坦部32通过焊接等连接而形成。

图4是用于说明将机械固定部件安装于磁性板上的安装状态的立体图。如上所述，将多个永磁铁24用粘接剂等配置于磁性板21的表面22。其次，在图4中，如箭头所指，将机械固定部件30配置于与磁性板21的端部相邻的四个永磁铁24上。如上所述，机械固定部件30的覆盖部31为对应于在磁性板21上相邻的四个永磁铁24的形状。因此，如果配置机械固定部件30，则这四个永磁铁24的露出面被机械固定部件30的覆盖部31完全覆盖(参照后述的图6)，而且，机械固定部件30的平坦部32将与磁性板21的表面22抵接。因此，在本发明中，即使是在使用液体特别是化学药品的环境下使用励磁轭铁20的情况下，也可防止励磁轭铁20的永磁铁24直接接触到此类液体。特别地，在此类环境下，理想的是由耐腐蚀性优良的不锈钢来形成机械固定部件30。

如果如此适当地配置机械固定部件30，则机械固定部件30的小孔38将位于与磁性板21的小孔28相对应之处。如作为表示安装有机械固定部件的励磁轭铁的立体图的图5及作为沿图5中A-A线观察的部分剖视图的图6所示，接下来，使螺钉51通过这些小孔28、38将机械固定部件30用螺钉固定到磁性板21上。因此，覆盖永磁铁24的机械固定部件30成为由螺钉51固定于磁性板21上。

这时，机械固定部件30的切口34、35、37及中心孔36位于与磁性板21的两侧通孔25及中央的通孔26相对应之处。即，切口34、35、37及中心孔36的边缘部与通孔25、26的边缘部大体一致。因此，即使在将机械固定部件30固定到磁性板21上之后，磁性板21的通孔25、26也不由机械固定部件30的平坦部32封闭。

接着，将与机械固定部件30同一形状的机械固定部件30b～30g与机械固定部件30相邻顺次配置，将磁性板21的全部永磁铁24由机械固定部件30、30b～30g覆盖。接着，将机械固定部件30b～30g同样用螺钉固定(参照图5)。

与上述相同，由于通孔25、26不由机械固定部件30、30b～30g封闭，所以即使在安装了机械固定部件30之后，固定部件例如螺栓也可以穿过通孔25及通孔26。即，在本发明中，即使是在安装了机械固定部件30之后，也可将励磁轭铁20固定到基座12上。

在如此形成的线性马达10中，由于用机械方法固定永磁铁24，所以即使是在对励磁轭铁20施加非常大的外力的情况下永磁铁24也不能从磁性板21分离。而且，在本发明中，机械固定部件30由非磁性材料或弱磁性材料形成，且在机械固定部件30的覆盖部31覆盖永磁铁24的全部露出面的同时平坦部32与磁性板21的表面22抵接并被固定。因此，可防止因为由磁性材料构成的机械固定部件的使用而产生的漏磁通或多余的热。

再有，机械固定部件30也可为与三个或以下、或五个或以上数量的永磁铁24相对应的形状，磁性板21的小孔28也可对应于此类机械固定部件30而形成。而且，可知通过省略粘接剂的使用而只通过机械固定部件30来将永磁铁24固定于磁性板21上包含于本发明的范围内，在此类情况下，排除用于管理永磁铁24和磁性板21之间的粘接强度的工序，也可实现制造时间的缩短。

虽然使用了典型的实施例来说明本发明，但可以理解：本领域技术人员在不脱离本发明的范围和精神的情况下可进行上述变更及种种其他变更、省略及追加。

Claims

1.一种线性马达(10)，具备：励磁部(20)；以及在相对于该励磁部(20)隔开规定间隔地被配置的同时沿所述励磁部(20)直线移动的电枢(15)，其特征在于，

所述励磁部(20)包含：板(21)；在该板(21)上极性相互不同相邻地被配置的多个永磁铁(24)；以及将该永磁铁(24)的各个机械固定于所述板(21)上的机械固定构件(30)。

2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述机械固定构件(30)包含覆盖永磁铁(24)的露出面的覆盖部(31)。

3.根据权利要求1或2所述的线性马达，其特征在于，

所述机械固定构件(30)由非磁性材料或弱磁性材料形成。