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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Anker eines
Linearmotors und im Spezielleren auf einen Anker eines Linearmotors,
der mit verbesserter Produktionsleistung hergestellt werden kann, wobei
der Anker ein reduziertes Gewicht aufweist und eine höhere Schubwirkung
pro Gewicht erzeugt.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein
Linearmotor umfasst als Hauptbestandteile einen Anker (bewegliches
Teil) und einen Stator, die einander zugewandt angeordnet sind,
wobei ein einheitlicher Magnetspalt dazwischen ausgebildet ist.
Der Anker umfasst mehrere Seite an Seite in linearer Form angeordnete
Magnetzähne,
wobei Spulen um die einzelnen Magnetzähne gewickelt sind, jeder der
Magnetzähne
einen schichtweise aufgebauten Ankerkernblock aufweist, der dadurch
gebildet ist, dass mehrere aus Stahlplatten aus Elektroblech bestehende
Zahnelemente schichtweise aufgebaut sind. Der Stator umfasst ein
Joch und mehrere Magnete, die den Magnetzähnen des Ankers zugewandt angeordnet
und voneinander durch den zuvor erwähnten Magnetspalt getrennt
sind.
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Um
die Spulen mit hoher Dichte zu wickeln, ist ein ganzer Ankerkern
in mehrere Kernblöcke,
welche die Magnetzähne
darstellen, aufgeteilt, und die Spulen sind um die einzelnen Magnetzähne gewickelt.
Der Anker wird dadurch ausgebildet, dass die Magnetzähne mittels
einer Montageplatte zu einem einzelnen Aufbau zusammengebaut werden.
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Die
Magnetzähne
besitzen jeweils eine schwalbenschwanzförmige Nut in einer Fläche, die
einer dem Stator zugewandten Fläche
entgegengesetzt ist. Andererseits weist die Montageplatte vorspringende,
passende Abschnitte auf, welche sich in die schwalbenschwanzförmigen Nuten
einpassen, die in den einzelnen Magnetzähnen ausgebildet sind. Die
Magnetzähne
werden zusammengebaut, indem die vorspringenden passenden Abschnitte
der Montageplatte in die schwalbenschwanzförmigen Nuten eingepasst werden,
wie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Offenlegungsnr.
2000-217334 offenbart ist.
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Die
vorgenannte Konstruktion des herkömmlichen Ankers, der dadurch
ausgebildet wird, dass mehrere Magnetzähne zu einem einzelnen Aufbau
zusammengebaut werden, wirft insofern ein Problem auf, als die passenden
Abschnitte der Montageplatte nacheinander einzeln in die schwalbenschwanzförmigen Nuten
der einzelnen Magnetzähne
eingepasst werden müssen,
und dies führt
zu niedriger Produktivität.
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Ein
weiteres Problem des herkömmlichen
Ankers besteht darin, dass die vorgenannte Konstruktion die speziell
dafür vorgesehene
Montageplatte benötigt,
um die einzelnen Magnetzähne
zusammenzubauen, wobei das Vorsehen der Montageplatte zu einem Anstieg
des Gewichts und einer Abnahme der Schubwirkung pro Gewichtbemessungswerten
des Ankers führt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Anker eines Linearmotors bereitzustellen,
der einen Aufbau benutzt, der es möglich macht, die Produktivität bei einem
Prozess des Zusammenbaus und der Befestigung mehrerer Magnetzähne in einem
einzelnen Aufbau zu verbessern und eine Abnahme des Gewichts des
Ankers zu erzielen.
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Erfindungsgemäß umfasst
ein Anker eines Linearmotors mehrere Seite an Seite in einer linearen
Form angeordnete erste Magnetzähne,
wobei die ersten Magnetzähne
jeweils einen Jochabschnitt und einen Zahnabschnitt aufweisen, der
sich vom Jochabschnitt zum Stator des Linearmotors erstreckt, und
mehrere zweite Magnetzähne,
die jeweils zwischen den Zahnabschnitten jedes aufeinanderfolgenden
Paars benachbarter erster Magnetzähne angeordnet sind, wobei
die zweiten Magnetzähne
auf die beiden benachbarten ersten Magnetzähne folgen, die auf beiden
Seiten angeordnet sind.
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Der
Anker der Erfindung lässt
sich auf einen Linearmotor anwenden, der beispielsweise in einem
linearen Positionierungssystem für
eine Werkzeugmaschine verwendet wird.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
bei der Lektüre
der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist eine Draufsicht eines
Linearmotors nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und 1B ist eine Seitenschnittansicht
entlang der Linien A-A von 1A;
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die 2A, 2B, 2C und 2D sind Schnittansichten,
die erste bis dritte Magnetzähne
eines Ankers der ersten Ausführungsform
zeigen;
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die 3A, 3B, 3C, 3D, 3E und 3F sind
schematische Darstellungen, die die ersten bis dritten Magnetzähne zeigen,
wobei die 3A, 3C und 3E Vorderansichten und die 3B, 3D und 3F Draufsichten
sind;
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die 4A und 4B sind Schnittansichten, die einen Vorgang
zum Zusammenbau des Ankers der ersten Ausführungsform zeigen;
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die 5A und 5B sind Schnittansichten, die auch den
Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der ersten Ausführungsform
zeigen;
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die 6A und 6B sind Schnittansichten, die auch den
Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der ersten Ausführungsform
zeigen;
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7 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die die ersten und zweiten Magnetzähne der ersten Ausführungsform
zeigen;
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8 ist eine Schnittansicht
eines Linearmotors nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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9 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen Teil eines Ankers des Linearmotors von 8 zeigt;
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10 ist eine Schnittansicht,
die einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der zweiten Ausführungsform
zeigt;
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11A ist eine Draufsicht
eines Linearmotors nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und 11B ist eine Schnittansicht
entlang der Linien A-A von 11A;
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die 12A und 12B sind vergrößerte Schnittansichten der
ersten Magnetzähne
eines Ankers der dritten Ausführungsform;
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die 13A, 13B, 13C, 13D, 13E und 13F sind
schematische Darstellungen, die die ersten bis dritten Magnetzähne zeigen,
wobei die 13A, 13C und 13E Vorderansichten und die 13B, 13D und 13F Draufsichten
sind;
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14 ist eine Schnittansicht,
die einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der dritten Ausführungsform
zeigt;
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15 ist eine Schnittansicht
eines Ankers eines Linearmotors nach einer vierten Ausführungsform der
Erfindung;
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16 ist eine Schnittansicht,
die einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der vierten Ausführungsform
zeigt;
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17 ist eine Schnittansicht,
die auch einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers der vierten Ausführungsform
zeigt;
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die 18A und 18B sind schematische Darstellungen,
die eine Situation zeigen, bei der Spalte zwischen vorspringenden
Anschlussteilen eines Paars benachbarter erster Magnetzähne und
einen schwalbenschwanz- und nutförmigen
Anschlussteil eines dritten Magnetzahns hergestellt werden;
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19 ist eine schematische
Darstellung, die ein Problem veranschaulicht, das auftreten kann,
wenn das schwalbenschwanz- und nutförmige Anschlussteil eines dritten
Magnetzahns auf die vorspringenden Anschlussteile des benachbarten
ersten Magnetzahns aufgesteckt wird;
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20 ist eine schematische
Darstellung, die ein weiteres Problem veranschaulicht, das auftreten kann,
wenn das schwalbenschwanz- und nutförmige Anschlussteil des dritten
Magnetzahns auf die vorspringenden Anschlussteile der benachbarten
ersten Magnetzähne
aufgesteckt wird;
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die 21A und 21B sind Schnittansichten, die einen
Hauptabschnitt eines Ankers eines Linearmotors nach einer fünften Ausführungsform
der Erfindung zeigen;
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die 22A, 22B, 22C, 22D und 22E sind Schnittansichten, die zeigen,
wie ein Anschlussteilpositionierer funktioniert;
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23 ist eine Schnittansicht,
die eine Variante der fünften
Ausführungsform
zeigt;
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24 ist eine Schnittansicht,
die eine weitere Variante der fünften
Ausführungsform
zeigt;
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25 ist eine Schnittansicht,
die noch eine weitere Variante der fünften Ausführungsform zeigt;
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26 ist eine Schnittansicht
eines Hauptabschnitts eines Ankers eines Linearmotors nach einer sechsten
Ausführungsform
der Erfindung;
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27 ist eine Schnittansicht
eines Hauptabschnitts eines Ankers eines Linearmotors nach einer siebten
Ausführungsform
der Erfindung; und
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28 ist eine Schnittansicht,
die eine Variante der siebten Ausführungsform zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf ihre speziellen Ausführungsformen,
welche in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind, ausführlich
beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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1A ist eine Draufsicht eines
Linearmotors nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1B ist eine Seitenschnittansicht
des Linearmotors entlang der Linien A-A von 1A, und die 2A–2D sind Schnittansichten,
die Magnetzähne
zeigen.
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Der
Linearmotor der vorliegenden Erfindung umfasst einen Anker (bewegliches
Teil) 1 und einen Stator 3, welche einander zugewandt
angeordnet sind, wobei ein einheitlicher Magnetspalt 2 dazwischen
ausgebildet ist, wie in 1B gezeigt
ist.
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Der
Stator 3 umfasst ein Joch 4 und mehrere Magnete 5,
die Seite an Seite angeordnet und am Joch 4 in abwechselnd
umgekehrten Richtungen befestigt sind, um abwechselnde Polaritäten zu erzeugen.
Der Anker 1 umfasst mehrere erste Magnetzähne 6,
mehrere zweite Magnetzähne 7,
einen dritten Magnetzahn 8 und Treiberspulen 9,
die um die einzelnen Magnetzähne 6, 7, 8 gewickelt
sind.
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Jeder
der ersten Magnetzähne 6 wird
dadurch ausgebildet, dass mehrere Zahnelemente schichtweise angeordnet
sind, wobei jedes einen Jochabschnitt 61 und einen Zahnabschnitt 62 aufweist,
der vom Jochabschnitt 61 zum Stator 3 hin vorspringt,
wie in den 2A und 2B gezeigt ist. Die Zahnelemente
werden dadurch hergestellt, dass eine Stahlplatte aus Elektroblech
ausgeschnitten wird. Die ausgeschnittenen Zahnelemente werden gestapelt
und aneinander befestigt, indem Befestigungslöcher 61d, 62a so
durch die gestapelten Stahlblechplatten gestanzt werden, dass vorspringende
Ränder,
die sich um die Befestigungslöcher 61d, 62a in
den aufeinanderfolgenden Stahlblechplatten herum erheben, ineinander
eingreifend befestigt werden. Der erste Magnetzahn 6 hat
eine vertikale Endfläche 61a,
ein Anschlussteil 61b, das sich von der vertikalen Endfläche 61a nach
unten erstreckt, und ein Schweißteil 61c,
das sich auf jeder Seite des Jochabschnitts 61 von der
vertikalen Endfläche 61a nach
oben erstreckt. Die vertikalen Endflächen 61a der aufeinanderfolgenden
ersten Magnetzähne 6 sind,
wie in den 1A und 1B gezeigt, miteinander Fläche an Fläche in Kontakt. Die
Treiberspule 9 ist um jeden Zahnabschnitt 62 gewickelt,
wobei ein Isolator 10 dazwischen eingesetzt ist.
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Der
erste Magnetzahn 6 weist darüber hinaus ein Befestigungsstangenhalteteil 61e auf,
das auf einer oberen Fläche
des Jochabschnitts 61 ausgebildet ist. Das Befestigungsstangenhalteteil 61e jedes
Paars von benachbarten ersten Magnetzähnen 6 (2A und 2B) sind im Hinblick auf ihre zugewandten
vertikalen Endflächen 61a symmetrisch
angeordnet. Eine Befestigungsstange 12 ist an den Befestigungsstangenteilen 61e jedes
Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 angebracht,
wie in den 1A und 1B gezeigt ist. Die Befestigungsstange 12 ist
ein längliches
stabartiges Teil mit Schraubenlochblöcken, worin Schraubenlöcher 12a ausgebildet
sind, die beispielsweise zum Befestigen des Ankers 1 an
einer Werkzeugmaschine verwendet werden.
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Jeder
der zweiten Magnetzähne 7 wird
dadurch ausgebildet, dass mehrere Zahnelemente schichtweise angeordnet
sind, die zusammen einen wie in 2C gezeigten
Zahnabschnitt 71 darstellen. Wie im Falle der ersten Magnetzähne 6,
werden die Zahnelemente jedes der zweiten Magnetzähne 7 dadurch
hergestellt, dass eine Stahlplatte aus Elektroblech pressgeschnitten
wird. Die pressgeschnittenen Zahnelemente werden gestapelt und aneinander
befestigt, indem Befestigungslöcher 71b so
durch die gestapelten Stahlblechplatten gestanzt werden, dass vorspringende
Ränder,
die sich um die Befestigungslöcher 71b in
den aufeinanderfolgenden Stahlblechplatten herum erheben, ineinander
eingreifend befestigt werden. Ein schwalbenschwanz- und nutförmiges Anschlussteil 71a ist
in einer Endfläche
des Zahnabschnitts 71 jedes zweiten Magnetzahns 7 einer
Endfläche
entgegengesetzt ausgebildet, die dem Stator 3 zugewandt
ist. Die Anschlussteile 61b jedes aufeinanderfolgenden
Paars erster Magnetzähne 6 sind
in das in jedem zweiten Magnetzahn 7 ausgebildete schwalbenschwanz-
und nutförmige
Anschlussteil 71a eingepasst. Die Treiberspule 9 ist
um jeden Zahnabschnitt 71 gewickelt, wobei ein Isolator 10 dazwischen
eingesetzt ist.
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Der
dritte Magnetzahn 8 befindet sich an einem Ende des Ankers 1.
Der dritte Magnetzahn 8 ist dadurch ausgebildet, dass mehrere
Zahnelemente schichtweise angeordnet sind, die zusammen einen wie
in 2D gezeigten Zahnabschnitt 81 darstellen.
Wie im Falle der ersten Magnetzähne 6,
werden die Zahnelemente des dritten Magnetzahns 8 dadurch
hergestellt, dass eine Stahlplatte aus Elektroblech pressgeschnitten wird.
Die pressgeschnittenen Zahnelemente werden gestapelt und aneinander
befestigt, indem Befestigungslöcher 81d so
durch die gestapelten Stahlblechplatten gestanzt werden, dass vorspringende
Ränder,
die sich um die Befestigungslöcher 81d in
den aufeinanderfolgenden Stahlblechplatten herum erheben, ineinander
eingreifend befestigt werden. Der dritte Magnetzahn 8 hat
an einem Ende, das einem dem Stator 3 entgegengesetzten
Ende zugewandt ist, einen Ausschnitt, wobei der Ausschnitt eine
vertikale Endfläche 81a aufweist,
wobei sich ein nutförmiges
Anschlussteil 81b von der vertikalen Endfläche 81a nach
unten erstreckt, und ein Schweißteil 81c,
das sich von der vertikalen Endfläche 81a nach oben
erstreckt. Die vertikale Endfläche 81a wird
Fläche
an Fläche
mit der vertikalen Endfläche 61a des
benachbarten ersten Magnetzahns 6 gehalten. Die Treiberspule 9 ist
um einen Zahnabschnitt 81 gewickelt, wobei ein Isolator 10 dazwischen
eingesetzt ist.
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Die 3A–3F sind
schematische Darstellungen, welche die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 zeigen,
wobei die 3A, 3C und 3E Vorderansichten und die 3B, 3D und 3F Draufsichten
sind. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, besteht jeder erste
Magnetzahn 6 aus zwei Zahn-Kernabschnitten 6a, 6b,
wovon jeder eine Länge
L1 in einer Richtung hat, in der die Zahnelemente gestapelt sind,
jeder zweite Magnetzahn 7 besteht aus drei Zahn-Kernabschnitten 7a, 7b, 7c,
wovon jeder eine Länge
L2 in einer Richtung hat, in der die Zahnelemente gestapelt sind,
und ein dritter Magnetzahn 8 besteht aus drei Zahn-Kernabschnitten 8a, 8b, 8c, wovon
jeder in einer Richtung, in der die Zahnelemente gestapelt sind,
dieselbe Länge
L2 hat wie die Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c.
Die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 werden
dadurch ausgebildet, dass die Zahn-Kernabschnitte 6a, 6b,
die Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c und
die Zahn-Kernabschnitte 8a, 8b, 8c jeweils
in ihrer Längsrichtung
(Zahnelementstapelrichtung) zusammengefügt werden, wie in 1A gezeigt ist.
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Ein
Vorgang zum Zusammenbau des Ankers 1 wird nun insbesondere
mit Bezug auf die 4A, 4B, 5A, 5B, 6A und 6B beschrieben, welche schematische Schnittdarstellungen
sind, die den Zusammenbauvorgang zeigen.
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Jeder
der ersten Magnetzähne 6 wird
dadurch ausgebildet, dass die beiden Zahn-Kernabschnitte 6a, 6b zusammengefügt werden,
wovon jeder die Länge
L1 in seiner Längsrichtung
(Zahnelementstapelrichtung) hat. Entsprechend wird jeder der zweiten
Magnetzähne 7 dadurch
ausgebildet, dass die drei Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c zusammengefügt werden,
wovon jeder die Länge
L2 in seiner Längsrichtung
hat, und der dritte Magnetzahn 8 wird dadurch ausgebildet,
dass die drei Zahn-Kernabschnitte 8a, 8b, 8c zusammengefügt werden,
wovon jeder die Länge
L2 in seiner Längsrichtung
hat. Dann werden die Treiberspulen 9 auf die Zahnabschnitte 62, 71, 81 der
einzelnen ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 gewickelt,
wobei die Isolatoren 10 zwischen den Treiberspulen 9 und
den Zahnabschnitten 62, 71, 81 eingesetzt
werden.
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Die
ersten Magnetzähne 6,
auf welche die Treiberspulen 9 gewikkelt wurden, werden
in einer Linie mit ihren vertikalen Endflächen 61a angeordnet,
die Fläche
an Fläche
in Kontakt mit einander eingesetzt sind, wie in 4A gezeigt ist.
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Die
zweiten Magnetzähne 7,
auf welche die Treiberspulen 9 gewickelt wurden, werden
dann zwischen die Zahnabschnitte 62 des darauffolgenden
ersten Magnetzahns 6 gesetzt, und die schwalbenschwanz-
und nutförmigen
Anschlussteile 71a der zweiten Magnetzähne 7 werden in die
Anschlussteile 61b eingepasst, die von unteren Enden der
vertikalen Endflächen 61a der
ersten Magnetzähne 6 vorspringen,
wie in 4B dargestellt
ist. Wenn die Anschlussteile 71a der zweiten Magnetzähne 7 auf
diese Weise in die Anschlussteile 61b der darauffolgenden
ersten Magnetzähne 6 eingepasst
sind, sind die in einer linearen Gruppierung angeordneten ersten
Magnetzähne 6 fest
miteinander verbunden. Der dritte Magnetzahn 8 wird auch
an einem Ende der linearen Gruppierung der ersten Magnetzähne 6 eingepasst,
wenn gleichzeitig die nutförmigen
Anschlussteile 81b des dritten Magnetzahns 8 in
den nach unten vorspringenden Anschlussteilen 61b des ersten
Magnetzahns 6 an einem Ende der linearen Gruppierung eingepasst
werden.
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Um
als Nächstes
die nachfolgenden ersten Magnetzähne 6 miteinander
und die ersten Magnetzähne 6 an
einem Ende mit dem dritten Magnetzahn 8 noch fester zu
verbinden, werden die nach oben vorspringenden Schweißteile 61c jedes
aufeinanderfolgenden Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 und
die nach oben vorspringenden Schweißteile 61c, 81c der
benachbarten ersten und dritten Magnetzähne 6, 8 verschweißt, indem
beispielsweise ein Wolfram-Inertgas-Schweißgerät (WIG-Schweißgerät) 11 verwendet
wird, wie in den 5A und 5B gezeigt ist. Während dieser
Schweißvorgang
dazu dient, die ersten und dritten Magnetzähne 6 und 8 noch
fester zu verbinden, ist dieser Vorgang aber nicht unbedingt notwendig,
um den Anker 1 zusammenzubauen.
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Als
Nächstes
wird mit Bezug auf die 6A und 6B jede Befestigungsstange 12,
in welcher die Schraubenlöcher 12a zur
Befestigung des wie zuvor beschrieben zusammengebauten Ankers 1 an
einer Ausrüstung
wie einer Werkzeugmaschine ausgebildet sind, zwischen den Befestigungsstangenhalteteilen 61e der benachbarten
ersten Magnetzähne 6 eingesteckt
und beispielsweise durch WIG-Schweißen am Anker 1 befestigt.
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Wie
in der vorstehenden Erörterung
dargestellt ist, werden die einzelnen zweiten Magnetzähne 7 zwischen
den Zahnabschnitten 62 der benachbarten ersten Magnetzähne 6 eingepasst,
und die darauffolgenden ersten Magnetzähne 6 werden in der
vorliegenden Ausführungsform
durch die zweiten Magnetzähne 7 miteinander
verbunden. Dieser Aufbau der Ausführungsform trägt im Vergleich
zu dem früher
erwähnten
herkömmlichen
Aufbau zur Verbesserung der Produktionsleistung bei, da die ersten
bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 mit einer
geringeren Anzahl von Verbindungsstellen miteinander verbunden werden,
d.h. eine Verbindungsstelle kommt auf zwei Magnetzähne.
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Der
zuvor erwähnte
Aufbau der vorliegenden Ausführungsform
ist insofern vorteilhaft, als der Anker 1 dadurch leicht
zusammengebaut werden kann, dass die nutförmigen Anschlussteile 71a der
zweiten Magnetzähne 7 und
die nutförmigen
Anschlussteile 81b des dritten Magnetzahns 8 in
die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b der ersten
Magnetzähne 6 eingepasst
werden.
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Wie
bereits erwähnt,
werden die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 einzeln
dadurch ausgebildet, dass die mehreren Zahn-Kernabschnitte verbunden
werden. Dieser Aufbau der Ausführungsform
bietet den weiteren Vorteil, dass die Ausgangsleistung des Linearmotors
nach Bedarf problemlos abgeändert
werden kann, indem die Anzahl von Zahn-Kernabschnitten, die miteinander
verbunden werden, um jeweils die Magnetzähne 6, 7, 8 zu
bilden, abgeändert
wird.
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Wird
ein Zahn-Kernabschnitt durch Stapeln einer großen Anzahl von Zahnelementen
ausgebildet, könnten
Fehler in den Dicken der einzelnen Zahnelemente sich in der Stapelrichtung
akkumulieren, wodurch der schichtweise aufgebaute Zahn-Kernabschnitt,
wenn er fertig ist, schief oder verzogen wird. Es ist möglich, eine
solche Schiefstellung oder ein solches Verziehen der ersten bis
dritten Magnetzähne 6, 7, 8 in
dieser Ausführungsform
zu verhindern, weil die einzelnen Magnetzähne 6, 7, 8 dadurch
ausgebildet werden, dass die mehreren Zahn-Kernabschnitte verbunden
werden.
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Um
einen Magnetzahn mit einer großen
Zahnelementstapeldicke herzustellen, muss allgemein eine groß bemessene
untere Form zum Stapeln einer großen Anzahl von Zahnelementen
vorbereitet werden. In dieser Ausführungsform werden die einzelnen
Magnetzähne 6, 7, 8 dadurch
ausgebildet, dass die mehreren Zahn-Kernabschnitte, wovon jeder
eine bestimmte Stapeldicke (L1 oder L2) hat, verbunden werden. Es
ist deshalb möglich,
Magnetzähne
mit einer großen
Zahnelementstapeldicke herzustellen, indem nach der Ausführungsform
der Erfindung eine relativ klein bemessene untere Form verwendet
wird.
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Wie
aus 1A ersichtlich ist,
sind eine Verbindungsstelle zwischen den Zahn-Kernabschnitten 6a, 6b des
ersten Magnetzahns 6, Verbindungsstellen zwischen den Zahn-Kernabschnitten 7a, 7b und 7c des zweiten
Magnetzahns 7 und Verbindungsstellen zwischen den Zahn-Kernabschnitten 8a, 8b und 8c des
jeweils dritten Magnetzahns 8 in der Draufsicht in einem
versetzten Muster (und nicht in einer Linie) angeordnet. Diese versetzte
Anordnung der Verbindungsstellen dient dazu, eine Abnahme der strukturellen
Festigkeit jedes ersten Magnetzahns 6 an der Verbindungsstelle
zwischen den beiden Zahn-Kernabschnitten 6a und 6b zu
minimieren.
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Die
Befestigungsstangen 12, in welchen die Schraubenlöcher 12a ausgebildet
sind, werden so am Anker 1 angebracht, dass der Anker 1 an
einer Werkzeugmaschine oder dergleichen befestigt werden kann. Diese
Anordnung der Ausführungsform
dient dazu, das Gewicht des Ankers 1 zu senken und sein
Verhältnis Schubwirkung
zu Gewicht zu erhöhen.
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Während die
ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 dadurch
einzeln ausgebildet werden, dass in der ersten, vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
die mehreren Zahn-Kernabschnitte verbunden werden, erübrigt es
sich, zu erwähnen,
dass die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 dann
nicht unbedingt in mehrere Zahn-Kernabschnitte unterteilt werden
müssen,
wenn die einzelnen Magnetzähne 6, 7, 8 eine
geringe Zahnelementstapeldicke haben oder der Ausgangsleistungsnennwert
des Linearmotors begrenzt ist.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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In
der vorstehend erwähnten
ersten Ausführungsform
wird der zweite Magnetzahn 7 jeweils zwischen den benachbarten
ersten Magnetzähnen 6 eingesetzt,
wobei die schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteile 71a des zweiten
Magnetzahns 7 jeweils in die vorspringenden Anschlussteile 61b der
ersten Magnetzähne 6 eingepasst
werden. Wenn jeder zweite Magnetzahn 7 auf diese Weise
zwischen den benachbarten ersten Magnetzähnen 6 eingefügt ist,
können
sich die ersten Magnetzähne 6 in
Richtungen neigen, die in 7 durch
Pfeile A gezeigt sind, was möglicherweise
die Einfachheit des Zusammenbaus in Frage stellt. Eine nachstehend
beschriebene zweite Ausführungsform
der Erfindung soll insbesondere eine Neigung der ersten Magnetzähne 6 in
den Richtungen des Pfeils A verhindern.
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8 ist eine Schnittansicht
eines Linearmotors nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung, 9 ist eine vergrößerte schematische
Schnittdarstellung, die einen Teil eines Ankers 1 des Linearmotors von 8 zeigt, und 10 ist eine schematische
Schnittdarstellung, die einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers 1 der
zweiten Ausführungsform
zeigt, worin Elemente, die gleich oder ähnlich denjenigen der ersten
Ausführungsform
sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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In
dieser Ausführungsform
hat jeder der ersten Magnetzähne 6 Ausschnitte 61f an
beiden Seiten des Jochabschnitts 61, wie in den 8 und 9 gezeigt ist. Die Breite jedes Ausschnitts 61f ist
dergestalt, dass die Breite W1 eines nutförmigen Kanals, der durch die
Ausschnitte 61f zwischen zwei benachbarten ersten Magnetzähnen 6 gebildet
wird, wenn die zugewandten vertikalen Endflächen 61a der beiden
benachbarten ersten Magnetzähne 6 in
gegenseitigen Kontakt gebracht werden, in etwa gleich der Breite
W2 des zweiten Magnetzahns 7 ist, der, wie in 10 gezeigt, in den nutförmigen Kanal
eingesetzt ist.
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Obwohl
die beiden benachbarten ersten Magnetzähne 6 zwangsläufig, wie
in 9 gezeigt, in die Richtungen
des Pfeils A schwenken, wenn der zweite Magnetzahn 7 zwischen
den ersten Magnetzähnen 6 eingepasst
wird, verhindert ein oberer Abschnitt des zweiten Magnetzahns 7,
der in den zwischen den benachbarten ersten Magnetzähnen 6 entstandenen
nutförmigen
Kanal eingesetzt ist, dass die ersten Magnetzähne 6 in die Richtungen
des Pfeils A schwenken. Deshalb dient der vorstehend erwähnte Aufbau
der zweiten Ausführungsform
dazu, zu verhindern, dass sich die ersten Magnetzähne 6 zur
Seite neigen, wodurch ein einfacher Zusammenbau sichergestellt wird.
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Darüber hinaus
dient der Aufbau dieser Ausführungsform,
bei dem die zweiten Magnetzähne 7 in
die jeweiligen nutförmigen
Kanäle
eingesetzt sind, dazu, die Kontaktbereiche zwischen den ersten und
zweiten Magnetzähnen 6, 7 zu
vergrößern, und
dies macht es möglich,
eine Zunahme des Magnetverlusts (der Reluktanz) zu unterdrücken, der
(die) zwischen den ersten und zweiten Magnetzähnen 6, 7 auftreten
kann.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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11A ist eine Draufsicht
eines Linearmotors nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, 11B ist eine Seitenschnittansicht
des Linearmotors entlang der Linien A-A von 11A, die 12A und 12B sind vergrößerte Schnittansichten
von ersten Magnetzähnen 6 eines
Ankers 1, der im Linearmotor der dritten Ausführungsform
Verwendung findet, und die 13A–13F sind schematische Darstellungen,
welche die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 zeigen,
worin Elemente, die gleich oder ähnlich
denjenigen der vorstehenden Ausführungsformen
sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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In
dieser Ausführungsform
sind, wie in den 11A und 11B gezeigt, die Treiberspulen 9 nur
um die Zahnabschnitte 62 der ersten Magnetzähne 6 gewickelt,
und nicht um die zweiten Magnetzähne 7 oder
die dritten Magnetzähne 8.
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In
diesem Aufbau fungieren die ersten Magnetzähne 6, auf welche
die Treiberspulen 9 gewickelt sind, als Hauptmagnetzähne, während die
zweiten Magnetzähne 7,
auf welche keine Spulen gewickelt sind, als Hilfsmagnetzähne fungieren,
um Verkämmungskraft
und Kraftwelligkeiten zu unterdrücken.
Die dritten Magnetzähne 8,
die sich an beiden Enden des Ankers 1 befinden, fungieren
als Hilfszähne
zum Unterdrücken
von als im Endeffekt wirkender Verkämmungskraft.
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Wie
in den 11B, 12A und 12B gezeigt ist, wird jeder der ersten
Magnetzähne 6 dadurch
ausgebildet, dass mehrere Zahnelemente schichtweise angeordnet werden,
wovon jedes einen Jochabschnitt 61 und einen Zahnabschnitt 62 hat,
der vom Jochabschnitt 61 zum Stator 3 hin vorspringt.
Wie bei der ersten Ausführungsform
werden die Zahnelemente gestapelt und miteinander verbunden, indem
Befestigungslöcher 61d, 62a so
durch die gestapelten Zahnelemente gestanzt werden, dass vorspringende
Ränder,
die sich um die Befestigungslöcher 61d, 62a in
den aufeinanderfolgenden Zahnelementen herum erheben, ineinander
eingreifend befestigt werden. Der erste Magnetzahn 6 hat
eine vertikale Endfläche 61a,
ein Anschlussteil 61b, das von der vertikalen Endfläche 61a nach
unten vorspringt, und ein Schweißteil 61c, das auf
jeder Seite von der vertikalen Endfläche 61a nach oben
vorspringt. Die vertikalen Endflächen 61a der
benachbarten ersten Magnetzähne 6 werden
Fläche
an Fläche
in Kontakt miteinander gehalten, wie in den 11A und 11B gezeigt
ist. Die Treiberspule 9 ist um jeden Zahnabschnitt 62 gewickelt,
wobei ein Isolator 10 dazwischen eingesetzt ist.
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Der
erste Magnetzahn 6 besitzt darüber hinaus ein Befestigungsstangenhalteteil 61e,
das auf einer oberen Fläche
des Jochabschnitts 61 ausgebildet ist. Die Befestigungsstangenhalteteile 61e jedes
Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 (12A und 12B) sind im Hinblick auf ihre zugewandten
vertikalen Endflächen 61a symmetrisch
angeordnet. Eine Befestigungsstange 12 ist an dem Befestigungsstangenhalteteil 61e jedes
Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 befestigt, wie
in den 11A und 11B gezeigt ist. Die Befestigungsstange 12 ist
ein längliches
stabartiges Teil mit Schraubenlochblöcken, worin Schraubenlöcher 12a ausgebildet
sind, die beispielsweise zum Befestigen des Ankers 1 an
einer Werkzeugmaschine verwendet werden.
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Die 13A–13F sind
schematische Darstellungen, welche die ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 zeigen,
worin die 13A, 13C und 13E Vorderansichten und die 13B, 13D und 13F Draufsichten
sind. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, besteht jeder erste
Magnetzahn 6 aus zwei Zahn-Kernabschnitten 6a, 6b, wovon
jeder eine Länge
L3 in einer Richtung hat, in der die Zahnelemente gestapelt sind,
jeder zweite Magnetzahn 7 besteht aus drei Zahn-Kernabschnitten 7a, 7b, 7c,
wovon jeder eine Länge
L4 in einer Richtung hat, in der die Zahnelemente gestapelt sind,
und jeder dritte Magnetzahn 8 besteht aus drei Zahn-Kernabschnitten 8a, 8b, 8c,
wovon jeder dieselbe Länge
L4 wie die Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c in
einer Richtung hat, in der die Zahnelemente gestapelt sind. Die
ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 werden dadurch
ausgebildet, dass die Zahn-Kernabschnitte 6a, 6b,
die Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c und
die Zahn-Kernabschnitte 8a, 8b, 8c jeweils
in ihrer Längsrichtung
(Zahnelementstapelrichtung) verbunden sind, wie in 11A gezeigt ist.
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Nun
wird insbesondere mit Bezug auf 14,
welche eine schematische Schnittdarstellung ist, die den Montagevorgang
zeigt, ein Vorgang zum Zusammenbau des Ankers 1 erklärt.
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Jeder
der ersten Magnetzähne 6 wird
dadurch ausgebildet, dass die beiden Zahn-Kernabschnitte 6a, 6b verbunden
werden, wovon jeder die Länge
L1 in seiner Längsrichtung
(Zahnelementstapelrichtung) hat, und die Treiberspulen 9 werden
auf die Zahnabschnitte 62 der einzelnen ersten Magnetzähne 6 gewickelt,
wobei die Isolatoren 10 zwischen den Treiberspulen 9 und
den Zahnabschnitten 62 eingesetzt werden.
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Die
ersten Magnetzähne 6,
auf welche die Treiberspulen 9 gewickelt wurden, sind in
einer Linie angeordnet, wobei ihre vertikalen Endflächen 61a Fläche an Fläche in Kontakt
miteinander angeordnet sind, wie in 14 gezeigt
ist.
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Die
nutförmigen
Anschlussteile 71a, die in den drei Zahn-Kernabschnitten 7a, 7b, 7c ausgebildet
sind, die jeweils die zweiten Magnetzähne 7 darstellen,
sind in die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b aufeinanderfolgender
Paare von benachbarten ersten Magnetzähnen 6 eingepasst,
wobei die zweiten Magnetzähne 7 die
Hilfsmagnetzähne
darstellen. Wenn die Anschlussteile 71a der zweiten Magnetzähne 7 auf
diese Weise in die Anschlussteile 61b der darauffolgenden
ersten Magnetzähne 6 eingepasst
sind, sind die in einer linearen Gruppierung angeordneten ersten
Magnetzähne 6 fest
miteinander verbunden. Die nutförmigen Anschlussteile 81b,
die in den drei Zahn-Kernabschnitten 8a, 8b, 8c ausgebildet
sind, welche jeweils die dritten Magnetzähne 8 darstellen,
sind gleichzeitig auch in die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b der
beiden ersten Magnetzähne 6 an
beiden Enden der linearen Gruppierung eingepasst, wobei die dritten
Magnetzähne 8 die
Hilfszähne
bilden.
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Um
als Nächstes
die nachfolgenden ersten Magnetzähne 6 miteinander
und die ersten Magnetzähne 6 an
beiden Enden mit dem dritten Magnetzahn 8 noch fester zu
verbinden, werden die nach oben vorspringenden Schweißteile 61c jedes aufeinanderfolgenden
Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 und die nach oben
vorspringenden Schweißteile 61c, 81c der
benachbarten ersten und dritten Magnetzähne 6, 8 verschweißt, indem
beispielsweise ein (nicht gezeigtes) Wolfram-Inertgas-Schweißgerät (WIG-Schweißgerät) verwendet
wird. Während
dieser Schweißvorgang
dazu dient, die ersten und dritten Magnetzähne 6 und 8 noch
fester zu verbinden, ist dieser Vorgang aber nicht unbedingt notwendig,
um den Anker 1 zusammenzubauen.
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Jede
Befestigungsstange 12, in welcher die Schraubenlöcher 12a zur
Befestigung des wie zuvor beschrieben zusammengebauten Ankers 1 an
einer Ausrüstung
wie einer Werkzeugmaschine ausgebildet sind, wird zwischen den Befestigungsstangenhalteteilen 61e der
benachbarten ersten Magnetzähne 6 eingesteckt und
beispielsweise durch WIG-Schweißen
am Anker 1 befestigt.
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Wie
in der vorstehenden Erörterung
dargestellt ist, werden die einzelnen zweiten Magnetzähne 7 zwischen
den Zahnabschnitten 62 der benachbarten ersten Magnetzähne 6 eingepasst,
und die darauffolgenden ersten Magnetzähne 6 werden in der
vorliegenden Ausführungsform
durch die zweiten Magnetzähne 7 miteinander
verbunden. Dieser Aufbau der Ausführungsform trägt im Vergleich
zu dem früher
erwähnten
herkömmlichen
Aufbau zur Verbesserung der Produktionsleistung bei, da die ersten
bis dritten Magnetzähne
mit einer geringeren Anzahl von Verbindungsstellen miteinander verbunden
werden, d.h. eine Verbindungsstelle kommt auf zwei Magnetzähne.
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Der
zuvor erwähnte
Aufbau der vorliegenden Ausführungsform
ist insofern vorteilhaft, als der Anker 1 dadurch leicht
zusammengebaut werden kann, dass die nutförmigen Anschlussteile 71a der
zweiten Magnetzähne 7 und
die nutförmigen
Anschlussteile 81b des dritten Magnetzahns 8 in
die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b der ersten
Magnetzähne 6 eingepasst
werden.
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Die
Zahn-Kernabschnitte 7a, 7b, 7c, die jeweils
den zweiten Magnetzahn 7 darstellen, und die Zahn-Kernabschnitte 8a, 8b, 8c,
die jeweils den dritten Magnetzahn 8 darstellen, sind kurze
mechanische Teile, die in der Zahnelementstapelrichtung verteilt
sind, wie in den 13A–13F gezeigt ist. Da die zweiten
und dritten Magnetzähne 7, 8 mit
den ersten Magnetzähnen 6 dadurch
verbunden werden, dass die Anschlussteile 71a, 81b dieser
kurzen mechanischen Teile in die Anschlussteile 61b der
ersten Magnetzähne 6 eingepasst werden,
kann der Anker 1 leicht zusammengebaut werden, ohne dass
dabei eine große
Kraft angewandt werden müsste.
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Da
darüber
hinaus die Treiberspulen 9 nur um die ersten Magnetzähne 6 gewickelt
sind, ist in dieser Ausführungsform
die Zeit zum Aufwickeln der Spulen reduziert.
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Während in
dieser Ausführungsform
die Treiberspulen 9 nur um die ersten Magnetzähne 6 gewickelt sind,
wird dieselbe vorteilhafte Wirkung wie vorstehend beschrieben auch
dann erzielt, wenn die Treiberspulen 9 nur um die zweiten
und dritten Magnetzähne 7, 8 und
nicht um die ersten Magnetzähne 6 gewickelt
sind.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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15 ist eine Schnittansicht
eines Ankers 1 eines Linearmotors nach einer vierten Ausführungsform der
Erfindung, die 16 und 17 sind schematische Schnittdarstellungen,
die einen Vorgang zum Zusammenbau des Ankers 1 der vierten
Ausführungsform
zeigen, worin Elemente, die gleich oder ähnlich denjenigen der vorstehenden
Ausführungsformen
sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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In
dieser Ausführungsform
sind Zahnelemente, die aufeinanderfolgende erste Magnetzähne 6 darstellen,
durch flexible Verbindungen 61g nacheinander wie eine Kette
aufgereiht, wie in 15 zu
sehen ist. Die Kette der ersten Magnetzähne 6 kann an den
Verbindungen 61g gebogen werden, um einen wie in 16 gezeigten Bogen zu bilden,
so dass der Abstand zwischen den Zahnabschnitten 62 der
aufeinanderfolgenden ersten Magnetzähne 6 größer wird.
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Die
Treiberspulen 9 sind um die Zahnabschnitte 62 der
einzelnen ersten Magnetzähne 6 gewickelt, wobei
der Abstand zwischen den Zahnabschnitten 62 der aufeinanderfolgenden
ersten Magnetzähne 6 größer ist,
wie in 16 gezeigt ist.
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Nachdem
die Treiberspulen 9 um die Zahnabschnitte 62 der
einzelnen ersten Magnetzähne 6 gewickelt
wurden, wird die Kette der ersten Magnetzähne 6 zu einer geraden
Form gestreckt, indem die Kette an den Verbindungen 61g gebogen
wird, wie in 17 gezeigt
ist. Dann werden die nutförmigen
Anschlussteile 71a der zweiten Magnetzähne 7 und die nutförmigen Anschlussteile 81b der
dritten Magnetzähne 8 in
die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b der ersten
Magnetzähne 6 eingepasst,
wodurch die aufeinanderfolgenden ersten Magnetzähne 6 fest miteinander
verbunden und die zweiten und dritten Magnetzähne 7, 8 sicher
mit den ersten Magnetzähnen 6 zusammengebaut
sind, wie in 15 gezeigt
ist.
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Diese
Ausführungsform
ist insofern vorteilhaft, als der vorstehend erwähnte Aufbau eine einfachere Handhabung
der ersten Magnetzähne 6 bietet,
weil die aufeinanderfolgenden Magnetzähne 6 durch die flexiblen
Verbindungen in biegsamer Form miteinander verbunden sind.
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Da
die aufeinanderfolgenden ersten Magnetzähne 6 an den Verbindungen 61g gebogen
sind, um, wie in 16 gezeigt,
den Abstand zwischen den Zahnabschnitten zu vergrößern, können die
Treiberspulen 9 einfach um die Zahnabschnitte 62 der
einzelnen ersten Magnetzähne 6 gewickelt
werden. Darüber
hinaus macht es dieser Aufbau der Ausführungsform möglich, die
Treiberspulen 9 automatisch mit einer hohen Dichte zu wickeln.
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Während die
ersten bis dritten Magnetzähne 6, 7, 8 dadurch
ausgebildet werden, dass in den vorstehend beschriebenen ersten
bis vierten Ausführungsformen
Stahlplatten aus Elektroblech schichtweise zu einzelnen Strukturen
angeordnet werden, ist die Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Als
Alternative kann die Erfindung erste bis dritte Magnetzähne verwenden,
die beispielsweise durch Sintern oder Spritzgießen eines Magnetpulvermaterials
hergestellt wurden.
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FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen
werden die schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteile 71a in
die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b eingepasst,
wenn jeder der zweiten Magnetzähne 7 zwischen
den aufeinanderfolgenden ersten Magnetzähnen 6 eingesetzt
wird. Bei diesem Zahnverbindungsprozess können sich die vorspringenden
Anschlussteile 61b jedes aufeinanderfolgenden Paars benachbarter
erster Magnetzähne 6 plastisch
verformen, wodurch Spalte zwischen den vorspringenden Anschlussteilen 61b und
den schwalbenschwanz- und nutförmigen
Anschlussteilen 71a des zweiten Magnetzahns 7 entstehen,
wie in den 18A und 18B gezeigt ist.
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Wenn
solche Spalte entstehen, kann der zweite Magnetzahn 7,
wie in 19 gezeigt, aufgrund
einer von außen
auf den Anker 1 angelegten Kraft in einer vertikalen Richtung
im Hinblick auf die benachbarten ersten Magnetzähne 6 verschoben werden.
Darüber
hinaus kann einer der benachbarten ersten Magnetzähne 6 zusammen
mit dem zweiten Magnetzahn 7 in der vertikalen Richtung
im Hinblick auf den anderen ersten Magnetzahn verschoben werden,
wie in 20 gezeigt ist.
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Falls
die Verbindung irgendeines der ersten und zweiten Magnetzähne 6, 7 aufgrund
von Spalten, die zwischen den vorspringenden Anschlussteilen 61b und
den schwalbenschwanz- und nutförmigen
Anschlussteilen 71a irgendeines zweiten Magnetzahns 7 entstehen,
lose wird, würden
sich die ersten und/oder zweiten Magnetzähne 6, 7 während des
Zusammenbauvorgangs einfach bewegen und eine Verschlechterung der Montageleistung
hervorrufen.
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Geht
der Zusammenbauvorgang des Ankers 100 unter Bedingungen
zu Ende, bei denen der zweite Magnetzahn 7 und/oder der
erste Magnetzahn 6 in der vertikalen Richtung im Hinblick
auf den angrenzenden ersten Magnetzahn 6 verschoben ist,
wie in den 19 und 20 gezeigt ist, tritt wahrscheinlich
eine Verschlechterung der Eigenschaften auf, wie etwa Schubwelligkeit.
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Eine
nachstehend beschriebene fünfte
Ausführungsform
der Erfindung soll einen Aufbau bereitstellen, welcher keine Verschlechterung
bei der Montageleistung oder den Eigenschaften eines Linearmotors
verursacht, indem sichergestellt wird, dass keine Spalte zwischen
den vorspringenden Anschlussteilen 61b und den schwalbenschwanz-
und nutförmigen
Anschlussteilen 71a entstehen.
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21A ist eine Schnittansicht
eines Hauptabschnitts eines Ankers 1 eines Linearmotors
nach einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung, 21B ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht,
die einen Teil des Hauptabschnitts von 21A zeigt, die 22A–22E sind Schnittansichten,
die zeigen, wie ein Anschlussteilpositionierer 72 funktioniert,
und die 23–25 sind Schnittansichten,
die alternative Aufbauformen des Ankers 1 der fünften Ausführungsform
ziegen, worin Elemente, die gleich oder ähnlich denjenigen der ersten
Ausführungsform
sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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In
dieser Ausführungsform
ist der vorstehend erwähnte
Anschlussteilpositionierer 72 mit einem rechteckigen Querschnitt
von einem zentralen Teil des Bodens des schwalbenschwanz- und nutförmigen,
in jedem zweiten Magnetzahn 7 ausgebildeten Anschlussteils 71a vorspringend
ausgebildet, wie in den 21A und 21B gezeigt ist.
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Wenn
die nach unten vorspringenden Anschlussteile 61b jedes
aufeinanderfolgenden Paars benachbarter erster Magnetzähne 6 in
das schwalbenschwanz- und nutförmige
Anschlussteil 71a, das in jedem zweiten Magnetzahn 7 ausgebildet
ist, eingepasst wird, drückt
der Anschlussteilpositionierer 72 die Anschlussteile 61b zu
den inneren Seitenwänden
des Anschlussteils 71a. Somit ist der Anschlussteilpositionierer 72 derart angeordnet,
dass sich die vorspringenden Anschlussteile 61b der benachbarten
ersten Magnetzähne 6 wie dargestellt
auf jeder Seite des Anschlussteilpositionierers 72 niederlassen.
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Der
Anschlussteilpositionierer 72 funktioniert wie folgt, wenn
jeder zweite Magnetzahn 7 zwischen zwei benachbarten ersten
Magnetzähnen 6 eingesetzt
wird, wie in den 22A–22E dargestellt ist. Als
Erstes wird der zweite Magnetzahn 7 in den nutförmigen Kanal
eingesetzt, der, wie in 22A gezeigt,
von einem Paar von Ausschnitten 61f zwischen den beiden
benachbarten ersten Magnetzähnen 6 gebildet
wird. Wenn der zweite Magnetzahn 7 weiter zwischen die
beiden benachbarten ersten Magnetzähne 6 hineingeschoben wird,
gelangen die vorspringenden Anschlussteile 61b mit den
oberen Rändern
der inneren Seitenwände
des Anschlussteils 71a in Kontakt und werden dazu veranlasst,
sich auf eine Weise zu verformen, dass ein Spalt zwischen den beiden
vorspringenden Anschlussteilen 61b schmäler wird, wie in 22B gezeigt ist. Wird der zweite
Magnetzahn 7 noch weiter hineingeschoben, so dass die vorspringenden
Anschlussteile 61b in das schwalbenschwanz- und nutförmige Anschlussteil 71a eintreten,
wie in 22C gezeigt ist,
wird der Spalt zwischen den vorspringenden Anschlussteilen 61b aufgrund
ihrer Restelastizität
etwas größer. Dennoch
bleiben die vorspringenden Anschlussteile 61b aufgrund
plastischer Verformung noch näher
aneinander. Wird der zweite Magnetzahn 7 von dieser Position
aus weiter hineingeschoben, gelangen die vorspringenden Anschlussteile 61b in
Kontakt mit dem am Boden des schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteils 71a ausgebildeten
Anschlussteilpositionierers 72, wobei die vorspringenden
Anschlussteile 61b auf dem Anschlussteilpositionierer 72 aufsitzen,
wie in 22D gezeigt ist.
Wird der zweite Magnetzahn 7 weiter zwischen die beiden
benachbarten ersten Magnetzähne 6 hineingeschoben,
werden die plastisch verformten Anschlussteile 61b vom
Anschlussteilpositionierer 72 so nach außen gedrückt, dass
sie, wie in 22E gezeigt,
zu einer ursprünglichen
Form zurückkehren,
die sie vor dem Eintritt der plastischen Verformung hatten. In der
Folge werden die beiden vorspringenden Anschlussteile 61b gegen
die inneren Seitenwände
des Anschlussteils 71a gedrückt, und wobei die vorspringenden
Anschlussteile 61b auf diese Weise mit dem Anschlussteil 71a in
Eingriff sind, wird der zweite Magnetzahn 7 fest mit den
benachbarten ersten Magnetzähnen 6 verbunden,
und die ersten Magnetzähne 6 werden
sicher miteinander verbunden.
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Da
der vorspringende schienenartige Anschlussteilpositionierer 72 am
Boden des schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteils 71a jedes
zweiten Magnetzahns 7 ausgebildet ist, lassen sich die beiden
vorspringenden Anschlussteile 61b, wenn sie sich in das
Anschlussteil 71a einpassen, wie zuvor erläutert, rittlings
auf dem Anschlussteilpositionierer 72 nieder. Das Vorsehen
des Anschlussteilpositionierers 72 dient dazu, das Entstehen
von Spalten zwischen den vorspringenden Anschlussteilen 61b und
den Seitenwänden
des schwalbenschwanz- und nutförmigen
Anschlussteils 71a jedes zweiten Magnetzahns 7,
und die Bewegung der ersten und zweiten Magnetzähne 6, 7 in
der vertikalen Richtung aufgrund einer von außen wirkenden Kraft zu verhindern,
so dass sich keiner der ersten und zweiten Magnetzähne 6, 7 im
Hinblick auf den benachbarten ersten Magnetzahn 6 verschiebt.
Insgesamt dienen die Anschlussteilpositionierer 72 dazu,
eine Verschlechterung bei der Montageleistung und den Eigenschaften
zu verhindern, wie etwa Schubwelligkeit.
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Während der
Anschlussteilpositionierer 72 in der vorstehend erläuterten
fünften
Ausführungsform
eine rechteckige, vorspringende Form hat, kann er auch im Querschnitt
eine Trapezform besitzen, wie in 23 in einer
Variante der Ausführungsform
gezeigt ist. Diese Variante bietet dieselben vorteilhaften Wirkungen
wie die fünfte
Ausführungsform.
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Während der
Anschlussteilpositionierer 72 in der fünften Ausführungsform mit einer vorspringenden Form
am Boden des schwalbenschwanz- und nutförmigen Teils 71a ausgebildet
ist, kann dort auch ein gerades Stabelement 90 angeordnet
sein, welches mit Innenflächen
der beiden vorspringenden Anschlussteile 61b und dem Boden
des nutförmigen
Anschlussteils 71a in Kontakt gelangt, anstatt den wie
in 24 in einer anderen
Variante der Ausführungsform
gezeigten Anschlussteilpositionierer 72 auszubilden. Diese
Variante bietet dieselben vorteilhaften Wirkungen wie die fünfte Ausführungsform.
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Darüber hinaus
ist es auch möglich,
die ersten und zweiten Magnetzähne 6, 7 an
einer Verschiebung aufgrund einer von außen wirkenden Kraft in der
vertikalen Richtung im Hinblick auf den benachbarten Magnetzahn 6 zu
hindern, indem ein Harzmaterial 91 wie ein synthetischer
Klebstoff eingespritzt oder aufgetragen wird, um einen Spalt im
schwalbenschwanz- und nutförmigen
Anschlussteil 71a aufzufüllen, der entstand, als die
vorspringenden Anschlussteile 61b darin eingepasst wurden,
wie in 25 gezeigt ist.
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SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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26 ist eine Schnittansicht
eines Hauptteils eines Ankers 1 eines Linearmotors nach
einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung, worin Elemente, die gleich oder ähnlich denjenigen der vorstehenden
Ausführungsformen
sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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Werden
die beiden Anschlussteile 61b der benachbarten ersten Magnetzähne 6 vom
Anschlussteilpositionierer 72 wie in der vorstehend erörterten
fünften
Ausführungsform
nach außen
geschoben, kann der zweite Magnetzahn 7, der zwischen den
ersten Magnetzähnen 6 eingesetzt
ist, zurückgedrückt werden,
wodurch eine Endfläche
des dem Stator 3 zugewandten zweiten Magnetzahns 7 über Endflächen der
benachbarten ersten dem Stator zugewandte Magnetzähne 6 hinaus
vorspringt.
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In
dieser Ausführungsform
sind die zweiten Magnetzähne 7 kürzer ausgelegt
als die ersten Magnetzähne 6,
so dass die Endfläche
jedes zweiten dem Stator zugewandten Magnetzahns 7 von
den Endflächen der
benachbarten ersten dem Stator 3 zugewandten Magnetzähnen 6 um
einen bestimmten Betrag Hd nach hinten versetzt ist (und nicht darüber hinaus
vorspringt), wie in 26 dargestellt
ist.
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Dieser
Aufbau der sechsten Ausführungsform,
bei dem die Endfläche
jedes zweiten Magnetzahns 7 von den Endflächen des
benachbarten ersten Magnetzahns 6 um den bestimmten Betrag
Hd nach hinten versetzt ist, dient dazu, eine Verschlechterung bei
der Montageleistung und den Eigenschaften zu verhindern, wie etwa
Schubwelligkeit.
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SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
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27 ist eine Schnittansicht,
die den Aufbau eines Ankers 1 eines Linearmotors nach einer
siebten Ausführungsform
der Erfindung zeigt, und 28 ist
eine Schnittansicht, die eine Variante der siebten Ausführungsform
zeigt, worin Elemente, die gleich oder ähnlich denjenigen der vorstehenden
Ausführungsformen sind,
mit denselben Bezugszahlen versehen sind.
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Die
vorstehenden fünften
und sechsten Ausführungsformen
verwenden den vorspringenden schienenartigen Anschlussteilpositionierer 72,
der an einem zentralen Teil des Bodens des schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteils 71a jedes
zweiten Magnetzahns 7 ausgebildet ist, um die ersten und
zweiten Magnetzähne 6, 7 daran
zu hindern, sich aufgrund einer von außen wirkenden Kraft in der
vertikalen Richtung im Hinblick auf den benachbarten ersten Magnetzahn 6 zu
verschieben. Hingegen sind in der siebten Ausführungsform von 27 eine Auskehlung 61h und ein
Vorsprung 61j an entgegengesetzten vertikalen Endflächen 61a des
Jochabschnitts 61 jedes ersten Magnetzahns 6 so
ausgebildet, dass sich der Vorsprung 61j, die auf der vertikalen
Endfläche 61a eines
ersten Magnetzahns 7 ausgebildet ist, in die Auskehlung 61h einpasst, die
in der vertikalen Endfläche 61a des
benachbarten ersten Magnetzahns 6 ausgebildet ist, um zu
verhindern, dass sich die beiden benachbarten ersten Magnetzähne 6 im
Hinblick aufeinander verschieben.
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In
der in 28 gezeigten
Variante der siebten Ausführungsform
besitzt jeder zweite Magnetzahn 7 einen Anschlussteilpositionierer 72,
der an einem zentralen Teil des Bodens des schwalbenschwanz- und
nutförmigen
Anschlussteils 71a ausgebildet ist. Die Auskehlung 61h und
der Vorsprung 61j zur Verbindung der benachbarten ersten
Magnetzähne 6 in
Kombination mit dem Anschlussteilpositionierer 72 zum Zurückhalten der
vorspringenden Anschlussteile 61b der benachbarten ersten
Magnetzähne 6 im
schwalbenschwanz- und nutförmigen Anschlussteil 71a jedes
zweiten Magnetzahns 7 dienen dazu, eine gegenseitige Verschiebung aufgrund
einer von außen
wirkenden Kraft zwischen den benachbarten ersten Magnetzähnen 6 und
zwischen den ersten und zweiten Magnetzähnen 6, 7 noch
sicherer zu verhindern.
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Während in
den dargestellten Beispielen der zuvor erwähnten fünften bis siebten Ausführungsformen ein
Paar von Ausschnitten 61f in jedem ersten Magnetzahn 6 ausgebildet
und die Treiberspulen 9 nicht auf die zweiten Magnetzähne 7 gewickelt
sind, lassen sich die Aufbauformen der fünften bis siebten Ausführungsformen
auch dann anwenden, wenn keine Ausschnitte 61f in den ersten
Magnetzähnen 6 ausgebildet
bzw. Treiberspulen 9 sowohl auf die ersten als auch zweiten
Magnetzähne 6, 7 gewickelt
sind.
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