DE10211588A1 - Linearmotor - Google Patents

Abstract

Es wird ein Linearmotor eines Schwingspultyps, der eine relativ hohe Ausgangsleistung erzielt, eine kleine Größe und ein geringes Gewicht, einen hohen Schub und einen hohen Wirkungsgrad aufweist, so daß er als industrieller Linearmotor verfügbar ist, bereitgestellt. Die Enden innerer Joche werden mit Hilfsjochen gekoppelt, äußere Joche sind so konfiguriert, daß die inneren Flächen von Magneten unterschiedliche magnetische Pole aufweisen und ein geschlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche, die Hilfsjoche, die äußeren Joche und die Magnete gebildet wird. Indem Strom durch die Spulen geleitet wird, wird eine magnetische Wirkung zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, erzielt, so daß die äußeren Joche und die inneren Joche sich relativ zueinander bewegen können.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einen industriellen Linearmo­ tor, der für Linearmotoren eine relativ hohe Ausgangsleistung aufweist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein Linearmotor eines Schwingspultyps wird für lineare Stell­ glieder verwendet, wobei diese für das Bewegen eines Magnet­ kopfes und eines optischen Abtasters und dergleichen in In­ formationsspeichervorrichtungen verwendet werden. Viele die­ ser Linearmotoren sind von einem Typ, der eine bewegliche Spule aufweist.

Ein Beispiel konventioneller Linearmotoren des Schwingspul­ typs ist in Fig. 15 gezeigt.

Ein äußeres zylinderförmiges Joch 101, von dem ein Seitenende offen ist, bildet eine feste Seite, und ein radial magneti­ sierter Magnet 102 ist innerhalb des äußeren Jochs 101 vorge­ sehen, und ein zylinderförmiges inneres Joch 103 wird so ab­ gestützt, daß es koaxial in Bezug auf das äußere Joch 101 in Richtung eines Pfeils J gleiten kann. Das innere Joch 103 wird durch eine Führungswalze 106 in Bezug auf eine Führung 105 abgestützt, so daß eine Lücke zwischen dem Magneten 102 und der Spule 104 gleichförmig gehalten werden kann.

Wenn elektrischer Strom durch die Spule 104 geführt wird, so bewegt sich das innere Joch 103 in der Richtung des Pfeils J in Bezug auf das äußere Joch 101 gemäß der Linken-Hand-Regel von Fleming, basierend auf der Richtung des Stroms, der durch die Spule 104 fließt und der Richtung eines Magnetflusses der Magnete 102, der sich mit dem Strom verbindet.

Die obige konventionelle Konfiguration ist jedoch für eine Verwendung in Anwendungen, die geringe Druckkräfte benötigen, wie in Informationsspeichervorrichtungen geeignet. Wenn sie jedoch für industrielle Anwendungen, die große Druckkräfte erfordern, verwendet wird, so kann es sein, daß sie in Bezug auf den Volumenwirkungsgrad schlecht ausfällt oder daß sie in Bezug auf die magnetische Effizienz problematisch ist.

In der konventionellen Konfiguration macht es konkret die Konfiguration des magnetischen Kreises notwendig, daß das äu­ ßere Joch 101 in koaxialer Weise das gesamte innere Joch 103 abdeckt, so daß sich eine geringe Druckkraft pro Volumenein­ heit und ein großes Gewicht ergibt.

Sie erfordert auch einen offenen Seitenendenteil der Außen­ seite des Jochs oder einen Schlitz, der im äußeren Joch vor­ gesehen ist, um eine freie Bewegung der Spule zu gestatten.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Linearmotor bereit zu stellen, der obwohl er ein Linearmotor des Schwingspultyps ist, eine relativ hohe Ausgangsleistung liefert, eine geringe Größe und ein geringes Gewicht, eine hohe Druckkraft und eine hohe Effizienz aufweist, so daß er als industrieller Linear­ motor verfügbar ist.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 1 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert, wobei er dadurch gekennzeichnet ist, daß jede der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil aufweist, ein inneres Joch, das durch den hohlen Teil des äußeren Jochs hindurchgeht, eine Spule, die um das innere Joch entlang dessen axialer Richtung gewickelt ist, und einen Magneten, der auf der Innenseite des hohlen Teils des äußeren Jochs montiert und zu einem einzigen Pol in der Oberfläche, die zur Spule zeigt, magnetisiert ist, umfaßt, wobei die Enden des inneren Jochs mit einer daneben liegenden Linearmotoreinheit des Schwingspultyps mittels Hilfsjochen gekoppelt ist, wobei die äußeren Joche der Linearmotoreinhei­ ten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, so konfi­ guriert sind, daß die inneren Umfangsflächen der Magnete un­ terschiedliche magnetische Pole aufweisen, und somit ein ge­ schlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche, die nebeneinander liegen, die Hilfsjoche, die äußeren Joche und die Magnete gebildet wird, wodurch durch das Hindurchleiten von Strom durch die Spulen der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, die äußeren Joche und die inneren Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis der magnetischen Wirkung eines Magnetfelds, das durch den ge­ schlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor nach Anspruch 2 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert und dadurch gekennzeichnet, daß jede der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil aufweist, ein inneres Joch, das durch den hohlen Teil des äußeren Jochs hindurchgeht, eine Spule, die auf der Innenseite des hohlen Teils des äußeren Jochs montiert und entlang der axialen Richtung des inneren Jochs gewickelt ist, und einen Magneten, der auf dem inneren Joch montiert, und der zu einem einzigen Pol in der Oberfläche, die zur Spule zeigt, magnetisiert ist, umfaßt, wobei die Enden des inneren Jochs mit einer anderen daneben liegenden, oben beschriebenen Linearmotoreinheit des Schwingspultyps mittels Hilfsjochen gekoppelt sind, wobei die inneren Joche der Linearmotorein­ heiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, so kon­ figuriert sind, daß die äußeren Umfangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen, und so daß ein geschlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche, die nebeneinander liegen, die Hilfsjoche, die äußeren Joche und die Magnete gebildet wird, und somit durch das Hindurchführen von Strom durch die Spulen der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, die äußeren Joche und die inneren Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß dem Anspruch 3 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert und da­ durch gekennzeichnet, daß er inneren Joche, die Seite an Seite angeordnet sind, Spulen, die getrennt in einer Vielzahl von Abschnitten um die inneren Joche entlang deren jeweiligen axialen Richtungen gewickelt sind, und äußere Joche, die zy­ lindrische hohle Teile aufweisen, in die die inneren Joche eingeschoben werden, und die mit Magneten auf den Innenseiten der hohlen Teile versehen sind, entsprechend den Spulen, die getrennt in der Vielzahl der Abschnitte gewickelt sind, wobei die Magnete zu einem einzigen Pol in den Oberfläche, die zu den Spulen zeigen, magnetisiert sind, umfaßt, und wobei die äußeren Joche der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, so konfiguriert sind, daß die inne­ ren Umfangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen, und somit ein geschlossener magnetischer Pfad durch eine Vielzahl der äußeren Joche, der inneren Joche und der Magnete ausgebildet wird, und somit durch das Hindurch­ führen von Strom durch die Spulen die äußeren gekoppelten Jo­ che und die inneren gekoppelte Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad er­ zeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen er­ zeugt wird, verursacht wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß dem Anspruch 4 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert, und er ist dadurch gekennzeichnet, daß er inneren Joche, die Seite an Seite angeordnet sind, Magnete, die getrennt in einer Vielzahl der Abschnitte auf den inneren Jochen entlang deren jeweiliger axialen Richtungen vorgesehen sind, und äußere Jo­ che, die zylindrische hohle Teile aufweisen, in die die inne­ ren Joche eingeschoben werden, und die Spulen aufweisen, die auf den Innenseiten der hohlen Teile, die den Magneten ent­ sprechen, die getrennt in der Vielzahl der Abschnitte vorge­ sehen sind, gewickelt sind, umfaßt, wobei die Magnete zu ei­ nem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen zei­ gen, magnetisiert sind und sie so konfiguriert sind, daß die Magnete der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die ne­ beneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufwei­ sen können, und somit ein geschlossener magnetischer Pfad durch die äußeren Joche, die inneren Joche und die Magnete gebildet wird, und somit durch das Hindurchführen von Strom durch die Spulen die äußeren gekoppelten Joche und die inne­ ren gekoppelten Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen erzeugt wird, be­ wirkt wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß dem Anspruch 5 der Erfindung ist da­ durch gekennzeichnet, daß er eine bewegliche Einheit, die ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringförmigen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die gesamte Oberfläche der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils bedeckt, umfaßt, aufweist, und eine feste Einheit um­ faßt, die ein säulenförmiges inneres Joch und eine Spule, die um deren äußeren Umfang gewickelt ist, aufweist, wobei eine Vielzahl der Paare aus der beweglichen Einheit und der festen Einheit Seite an Seite angeordnet sind, wobei die gegenüber liegenden Enden der Vielzahl der festen Einheiten durch ein­ zelne Hilfsjoche miteinander gekoppelt sind, und die äußeren Joche flächig miteinander verbunden sind, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete der beweglichen Einheiten, die ne­ beneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufwei­ sen können, und Führungsmechanismen für das Halten von nahezu gleichförmigen Lücken zwischen den äußeren Umfangsteilen der Spulen und den inneren Umfangsflächen der Magnete zwischen den Seiten der Hilfsjoche und den äußeren Jochen vorgesehen sind.

Ein Linearmotor nach Anspruch 6 der Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine bewegliche Einheit, die ein äußeres Joch aufweist, das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringförmigen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die ganze Oberfläche der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, und eine feste Einheit aufweist, die ein säulenförmiges inneren Joch und Spulen, die getrennt in zwei Abschnitten um den äußeren Umfangsteil des inneren Jochs gewickelt sind, umfaßt, wobei die festen Einheiten Seite an Seite angeordnet sind, wobei vier bewegliche Einheiten so montiert sind, daß sie zu den Spulen der vier Abschnitte zei­ gen, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete, die ne­ beneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufwei­ sen können, und entgegengesetzte Enden der festen Einheiten durch Kopplungsblöcke gekoppelt sind, wobei die äußeren Joche von zwei Sätzen der beweglichen Einheiten, die Seite an Seite angeordnet sind, flächig miteinander verbunden sind, und der Linearmotor weiter eine Haltevorrichtung für das Koppeln der beiden flächig miteinander verbundenen beweglichen Einheiten, um einen konstante Abstand eines Bewegungshubs zwischen ihnen aufrecht zu halten, und einen Führungsmechanismus, der zwi­ schen der Seite des Kopplungsblocks und den äußeren Jochen vorgesehen ist, um nahezu gleichförmige Lücken zwischen den äußeren peripheren Teilen der Spulen und den inneren periphe­ ren Oberflächen der Magnete aufrecht zu halten, umfaßt.

Ein Linearmotor nach Anspruch 7 der Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine feste Einheit, die ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringför­ migen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die ge­ samte Oberfläche der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, umfaßt, und eine bewegliche Einheit um­ faßt, die ein säulenförmiges inneres Joch und Spulen, die um dessen äußeren Umfangsteil gewickelt sind, aufweist, wobei eine Vielzahl der Paare aus jeweils der beweglichen Einheit und der festen Einheit Seite an Seite angeordnet sind, wobei die gegenüber liegenden Enden der Vielzahl der beweglichen Einheiten durch einzelne Hilfsjoche gekoppelt sind, und wobei die äußeren Joche flächig miteinander verbunden sind, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete der festen Einheiten, die nebeneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können, und Führungsmechanismen für das Halten von nahezu gleichförmigen Lücken zwischen den äußeren Umfangstei­ len der Spulen und den inneren Umfangsflächen der Magnete zwischen der Seite der Hilfsjoche und den äußeren Jochen vor­ gesehen sind.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 8 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine feste Einheit, die ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringför­ migen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die ge­ samte Oberfläche der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, und eine bewegliche Einheit umfaßt, die ein säulenförmiges inneres Joch und Spulen, die getrennt in zwei Abschnitten um den äußeren Umfangsteil des inneren Jochs gewickelt sind, umfaßt, wobei die beweglichen Einheiten Seite an Seite angeordnet sind, wobei vier feste Einheiten so mon­ tiert sind, daß sie zu den Spulen der vier Abschnitte zeigen, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete, die nebenein­ ander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können, entgegengesetzte Enden der beweglichen Einheiten durch Kopplungsblöcke gekoppelt sind, und die äußeren Joche der beiden Sätze der festen Einheiten, die Seite an Seite an­ geordnet sind, flächig miteinander verbunden sind, und der Linearmotor weiter eine Haltevorrichtung für ein Kuppeln zwi­ schen die beiden flächig verbundenen beweglichen Einheiten, um einen konstanten Abstand eines Bewegungshubs zwischen ih­ nen aufrecht zu halten, und einen Führungsmechanismus, der zwischen den Seiten der Kopplungsblöcke und der äußeren Joche vorgesehen ist, um nahezu gleichförmige Lücken zwischen den äußeren Umfangsteilen der Spulen und den inneren Umfangsflä­ chen der Magnete aufrecht zu halten, umfaßt.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 9 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgend einem der Ansprüche 5 bis 8 die Magnete in eine Vielzahl von Teilen unterteilt sind, um auf der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils befestigt zu wer­ den.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 10 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgend einem der Ansprüche 5 bis 8 der Magnet wie eine Platte ausgebildet ist, und daß das innere Joch als ein sechseckiges oder achteckiges Prisma ausgebildet ist.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 11 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgend einem der Ansprüche 5 bis 8 das äußere Joch als ein Stapel Elektrobleche konfiguriert ist.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 12 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgend einem der Ansprüche 5 bis 8 das äußere Joch entlang der radialen Richtung in zwei Teile un­ terteilt ist.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 13 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein äußeres Joch, das eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen, die sich Seite an Seite mit­ einander erstrecken, aufweist, eine Vielzahl von säulenförmi­ gen inneren Jochen, die durch die hohlen Teile der äußeren Joche passen, eine Spule, die um die inneren Joche entlang ihren axialen Richtungen gewickelt ist, und Magnete, die auf den Innenseiten der hohlen Teile des äußeren Jochs montiert sind, und die zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen zeigen, magnetisiert sind, umfaßt, wobei die gegenüber liegenden Enden der inneren Joche durch Hilfsjoche gekoppelt sind, die Magnete, die in den Hohlen Teilen neben­ einander vorgesehen sind, so angeordnet sind, daß die inneren Umfangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können, um somit einen geschlossenen magnetischen Pfad durch die inneren Joche, die Hilfsjoche, das äußere Joch und die Magnete zu bilden, und somit durch das Hindurchführen von Strom durch die Spulen das äußere Joch und die inneren Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den ge­ schlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 14 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein äußeres Joch, das eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen, die sich Seite an Seite erstrecken, aufweist, inneren Joche, die durch die hohlen Teile des äußeren Jochs hindurchgehen, Spulen, die auf den Innenseiten der hohlen Teile des äußeren Jochs montiert und entlang der axialen Richtung der inneren Joche gewickelt sind, und Magnete, die auf den inneren Jochen montiert und zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen zei­ gen, magnetisiert sind, umfaßt, wobei die gegenüber liegenden Enden der inneren Joche durch Hilfsjoche gekoppelt sind, die inneren Joche, die nebeneinander liegen, so konfiguriert sind, daß die äußeren Umfangsflächen der Magnete unterschied­ liche magnetische Pole aufweisen können, und somit ein ge­ schlossener magnetische Pfad durch die Joche, die nebeneinan­ der liegen, die Hilfsjoche, das äußere Joch und die Magnete gebildet wird, und somit durch das Hindurchführen von Strom durch die Spulen die äußeren Joche und die inneren Joche ver­ anlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen Pfad erzeugt wird, und den Spulen auftritt, relativ zueinan­ der zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß Anspruch 15 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert, und er ist dadurch gekennzeichnet, daß er inneren Joche, die Seite an Seite angeordnet sind, Spulen, die getrennt in einer Vielzahl von Abschnitten um die inneren Joche entlang deren jeweiligen axialen Richtungen gewickelt sind, und äußere Joche, die eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen, die sich Seite an Seite erstrecken, aufweisen, und in die die inneren Joche eingeschoben werden, und Magnete, die auf der Innenseite der hohlen Teile gemäß den Spulen, die getrennt in der Vielzahl der Abschnitte gewickelt sind, angeordnet sind, aufweist, wo­ bei die Magnete zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen weisen, magnetisiert sind, und die äußeren Jo­ che der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die neben­ einander liegen, so konfiguriert sind, daß die inneren Um­ fangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können, und somit ein geschlossener magnetischer Pfad durch die Vielzahl der äußeren Joche, das inneren Joch und die Magnete gebildet wird, und somit durch das Hindurch­ führen von Strom durch die Spulen die äußeren gekoppelten Jo­ che und die inneren gekoppelten Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad er­ zeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen er­ zeugt wird, verursacht wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein Linearmotor gemäß dem Anspruch 16 der Erfindung ist mit einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert, und er ist dadurch gekennzeichnet, daß er innere Joche, die Seite an Seite angeordnet sind, Magnete, die getrennt in einer Viel­ zahl der Abschnitte der inneren Joche entlang deren axialen Richtungen vorgesehen sind, und äußere Joche umfaßt, die zy­ lindrische hohle Teile aufweisen, in die die inneren Joche eingeschoben werden, und Spulen, die auf den Innenseiten der hohlen Teile gemäß den Magneten, die getrennt in der Vielzahl der Abschnitte vorgesehen sind, gewickelt sind, wodurch die Magnete zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen zeigen, magnetisiert sind, aufweist, und sie so konfi­ guriert sind, daß die Magnete der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, magnetische Pole, die sich voneinander unterscheiden, aufweisen können und so­ mit ein geschlossener magnetischer Pfad durch die äußeren Jo­ che, die inneren Joche und die Magnete gebildet wird, und so­ mit durch das Hindurchführen von Strom durch die Spulen, die äußeren gekoppelten Joche und die inneren gekoppelten Joche veranlaßt werden, sich auf der Basis der magnetischen Wir­ kung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlos­ senen magnetischen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, relativ zueinander zu bewegen.

Ein X-Y-Tisch gemäß dem Anspruch 17 der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Linearmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder der Ansprüche 13 bis 16 ausgestattet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines äußeren Jochs gemäß der Ausführungsform 1;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils für die Darstellung eines Beispiels einer Variation (seitlich drei Reihen und in Längsrichtung zwei Reihen und seitlich zwei Reihen) der Ausführungsform 1;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils für das Darstellen eines Beispiels einer Variation (das innere Joch ist als sechseckiges Prisma ausgebildet) der Ausfüh­ rungsform 1;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 2 der Erfindung;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen magneti­ schen Pfad der Ausführungsform 2 zeigt;

Fig. 7 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische An­ sicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 3 der Erfindung;

Fig. 8 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische An­ sicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 4 der Erfindung;

Fig. 9 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische An­ sicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 5 der Erfindung;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 6 der Erfindung;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 7 der Erfindung;

Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt;

Fig. 13 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische An­ sicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 8 der Er­ findung;

Fig. 14 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische An­ sicht eines Linearmotors gemäß der Ausführungsform 9 der Er­ findung; und

Fig. 15 ist eine Schnittansicht eines konventionellen Line­ armotors.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird jede Ausführungsform der Erfindung unter Be­ zug auf die Fig. 1 bis Fig. 14 beschrieben.

Ausführungsform 1

Die Fig. 1 bis 4 zeigen die Ausführungsform 1 der Erfin­ dung. Fig. 1 zeigt einen Linearmotor gemäß der Ausführungs­ form 1 der Erfindung, wobei er als eine parallele Anordnung einer Vielzahl von Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps ausgebildet ist. Der Linearmotor ist als eine Kombination ei­ ner Linearmotoreinheit eines Schwingspultyps, die eine beweg­ liche Einheit 1a und eine feste Einheit 2a aufweist, und ei­ ner anderen Linearmotoreinheit eines Schwingspultyps, die eine bewegliche Einheit 1b und eine feste Einheit 2b auf­ weist, ausgebildet.

Die beweglichen Einheiten 1a und 1b bilden eine bewegliche Einheit 1. Hier ist die bewegliche Einheit 1a mit einem zy­ lindrischen hohlen Teil 3c im zentralen Teil eines äußeren Jochs 3a, das aus einem rechteckigen, quaderförmigen magneti­ schen Material hergestellt ist, versehen. Es sind auch, wie das in Fig. 2 gezeigt ist, Magnete 4a, die in radialer Rich­ tung magnetisiert sind, damit verbunden und daran befestigt, um nahezu die gesamte Oberfläche der inneren Umfangsoberflä­ che des hohlen Teils 3c mit denselben Magnetpolen abzudecken.

In ähnlicher Weise ist die bewegliche Einheit 1b mit einem zylindrisch hohlen Teil 3c im zentralen Teil eines äußeren Jochs 3b, das aus einem rechteckigen, quaderförmigen magneti­ schen Material hergestellt ist, versehen. Wie in Fig. 2 ge­ zeigt ist, sind Magnete 4b, die in radialer Richtung magneti­ siert sind, damit verbunden und daran befestigt, um nahezu die gesamte Oberfläche der inneren Umfangsoberfläche des hoh­ len Teils 3c mit denselben magnetischen Polen abzudecken.

Die festen Einheiten 2a und 2b bilden eine feste Einheit 2. Die feste Einheit 2a weist ein inneres Joch 5a, das durch den hohlen Teil 3c des äußeren Jochs 3a hindurchgeht, auf. Auch die feste Einheit 2b weist ein inneres Joch 5b auf, das durch den hohlen Teil 3c des äußeren Jochs 3b hindurchgeht.

Die inneren Joche 5a und 5b sind aus einem magnetischen Mate­ rial, das die Form einer zylindrischen Säule aufweist, ausge­ bildet. Die äußeren Umfangsteile der inneren Joche sind iso­ liert, und dann wurden jeweils einzelne Spulen 6a und 6b in Ausrichtung auf sie entlang den axialen Richtungen der inne­ ren Joche gewickelt. Die Magnete 4a und 4b der äußeren Joche 3a und 3b sind auf einen einzigen Pol in ihren Oberflächen, die zu den Spulen 6a und 6b zeigen, magnetisiert.

Die Enden der inneren Joche 5a und 5b sind magnetisch zwi­ schen ihnen durch Hilfsjoche 7a und 7b aus einem magnetischen Material gekoppelt und an einer festen Basis 9 durch die Hilfsjoche 7a und 7b befestigt. Die benachbarten äußeren Jo­ che 3a und 3b sind durch eine Kopplungsplatte 10 verbunden, so daß die Seite 3aa des äußeren Jochs 3b und die Seite 3bb des äußeren Jochs 3b eine flächige Verbindung miteinander herstellen, um somit den magnetischen Widerstand zu reduzie­ ren.

Übrigens sind die Magnete 4a des äußeren Jochs 3a so magneti­ siert, daß ihre Oberflächen, die zur Spule 6a zeigen, S Pole aufweisen können, und die Magnete 4b des äußeren Jochs 3b sind so magnetisiert, daß ihre Oberflächen, die zur Spule 6b zeigen, aus N Polen bestehen können.

Schlitten 10a und 10b, die an entgegengesetzten Enden einer Kopplungsplatte 10 montiert sind, greifen in Führungsschienen 8a und 8b, die Seite an Seite, insbesondere parallel, auf der festen Basis 9 angeordnet sind, ein. Dadurch werden in einem Zustand, wo eine Lücke zwischen den inneren Umfangsoberflä­ chen der Magnete 4a und den äußeren Jochen 3a und 3b und den äußeren Umfangsteile der Spulen 6a und 6b nahezu gleichförmig gehalten wird, die äußeren Joche 3a und 3b so abgestützt, daß sie in axialen Richtungen der inneren Joche 5a und 5b (in Richtung eines Pfeils J) gleiten können. In dieser Ausfüh­ rungsform bilden die Schlitten 10a und 10b und die Führungs­ schienen 8a und 8b einen Führungsmechanismus.

Als nächstes wird ein magnetischer Kreis detaillierter be­ schrieben.

Ein magnetischer Fluß, der von der Seite des Nordpols des Ma­ gneten 4b des äußeren Jochs 3b ausgeht, fließt vom inneren Joch 5b zum Hilfsjoch 7a, vom Hilfsjoch 7a zum benachbarten inneren Joch 5a, vom inneren Joch 5a zur Seite des Südpols der Magnete 4a des äußeren Jochs 3a und dann zu deren Nord­ polseite, von der Seite der Nordpols der Magnete 4a des äuße­ ren Jochs 3a zum ursprünglichen äußeren Joch 3b, und er zir­ kuliert somit zur Seite des Südpols der Magnete 4b des äuße­ ren Jochs 3b, um somit einen geschlossenen magnetischen Pfad ϕ zu bilden.

Die Spulen 6a und 6b der inneren Joche 5a und 5b sind zwi­ schen den Magneten 4a und 4b der äußeren Joche 3a und 3b, und somit rechtwinklig zum magnetischen Fluß der Magnete 4a und 4b, angeordnet. In dieser Situation wird durch das Führen von Strom durch die Spulen 6a und 6b die bewegliche Einheit, die von den Schlitten 10a und 10b und den Führungsschienen 8a und 8b gestützt wird, in axialer Richtung gemäß der Linke-Hand- Regel von Fleming bewegt. Durch das Umkehren der Richtung des Stroms, der durch die Spulen 6a und 6b geleitet wird, bewegt sich die Einheit 1 in die entgegengesetzte Richtung. Natür­ lich wird den Strömen, die durch die benachbarten Spulen 6a und 6b fließen, eine entgegengesetzte Orientierung gegeben, um dieselben Richtungen des Hubs zu erzielen.

Auf diese Weise trägt, wenn die beweglichen Einheiten und die festen Einheiten in der oben beschriebenen Weise konfiguriert werden, der gesamte Umfang der Magnete und der Spulen zum Hub bei, wobei insbesondere die äußeren Joche im Gewicht redu­ ziert werden, um somit eine Linearmotor mit einem sich bewe­ genden äußeren Joch, der eine ausgezeichnete Volumeneffizienz aufweist, bereit zu stellen.

Übrigens halten die Windungsanfänge und die Windungsenden der Spulen 6a und 6b einen kleinen Abstand vom Endteil des Hilfs­ jochs 7 ein. Dieser dient dazu, ein mögliches Problem, das sich dadurch ergibt, daß wenn Strom durch die Spulen 6a und 6b geleitet wird, sich die äußeren Joche 3a und 3b unnötiger­ weise so stark an das Hilfsjoch 7 herankommen, daß der magne­ tische Fluß von den Magneten 4a und 4b direkt in das Hilfs­ joch 7 fließt, zu verhindern.

Die Struktur der Ausführungsform erfordert auch keinen Schlitzteil für die beweglichen Spulen, wie das in der kon­ ventionellen Struktur der Fall ist, und somit ist es möglich, die Verluste in der magnetischen Schaltung zu reduzieren. So­ mit kann die Verbindung und Verdrahtung der Spulen leicht und mit geringen Kosten durchgeführt werden.

In dieser Ausführungsform 1 ist die Kombination von zwei Ein­ heiten beschrieben. Es können jedoch drei oder mehr Einhei­ ten, die in seitlicher Richtung angeordnet sind, wie das in Fig. 3(a) gezeigt ist, und auch zwei oder mehr Einheiten, die jeweils in den Längs- und Seitenrichtungen angeordnet sind, wie das in Fig. 3(b) gezeigt ist, in derselben Weise implementiert werden. In diesem Fall werden die inneren Um­ fangsflächen der benachbarten Magnete auch zu unterschiedli­ chen magnetischen Polen gemacht, wobei weiter die Richtungen des Spulenstroms berücksichtigt werden müssen. Diese Ausfüh­ rungsform weist jedoch den Vorteil auf, daß sie an freie Kom­ binationen der Einheiten angepaßt werden kann, in denen die Einheit frei in den Längsrichtungen und Seitenrichtungen in Übereinstimmung mit dem Raum und dem Hub der Ausrüstung, die mit dem Linearmotor ausgerüstet werden soll, angeordnet wer­ den kann.

Obwohl die hohlen Teile 3c der äußeren Joche als hohl in Form einer zylindrischen Säule beschrieben wurden, können die hoh­ len Teile eine sechseckige (oder achteckige) Form aufweisen, wobei diese in derselben Weise implementiert wird. In diesem Fall ist das innere Joch vorzugsweise ein sechseckiges Prisma (oder ein achteckiges Prisma) statt eine zylindrische Säule. Fig. 4 zeigt den Fall, in dem die inneren Joche 5a und 5b in Form eines sechseckigen Prismas ausgebildet sind.

Weiterhin ist für die Magnetisierung der Magnete die radiale Magnetisierung das Beste, aber die Magnete können in eine Vielzahl von zu magnetisierenden Teilen, die in Kreisbogen­ form oder Plattenform ausgebildet sind, unterteilt werden. Insbesondere ist es möglich, wenn die inneren und äußeren Jo­ che in Form eines Sechsecks oder eines Achtecks ausgebildet sind, und die Magnete in ähnlicher Weise in sechs (oder acht) plattenartige Portionen, die zu magnetisieren sind, aufge­ teilt sind, Magnete mit niedrigen Kosten herzustellen. Die Strukturkomponenten, die für die magnetischen Schaltungen nicht relevant sind, werden vorzugsweise aus nicht magneti­ schen Materialien hergestellt.

Insbesondere dann, wenn eine Hin- und Herbewegung mit hoher Geschwindigkeit und einem großem Hub gefordert wird, können die äußeren Joche durch das Stapeln gepresster Elektrobleche, deren Oberflächen im vorhinein eine Isolierbehandlung erfah­ ren haben, hergestellt werden. Weiterhin können die Joche in der radialen Richtung in zwei Teile unterteilt sein, wie das durch die Teilungslinie 33 der Fig. 4 gezeigt ist, um somit eine Reduktion des Wirbelstromverlustes, eine leichte Befesti­ gung der starken Magnete und auch einen leichten Zusammenbau bei der Kombination der äußeren Joche mit den inneren Jochen zu ermöglichen.

Weiterhin kann eine Vielzahl von Paaren beweglicher Einheiten und fester Einheiten als eine Basiseinheit konfiguriert wer­ den, und die Basiseinheiten können gemäß dem Platz und den Eigenschaften, die durch die Anwendungen bestimmt werden, frei kombiniert werden. Somit ist es möglich, einen Linearmo­ tor, der kompakt und leicht ist, und der zusätzlich große Hübe gestattet und eine ausgezeichnete Volumeneffizienz auf­ weist, bereit zu stellen.

Ausführungsform 2

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Linearmotor gemäß der Aus­ führungsform 2 der Erfindung.

In der Ausführungsform 1 ist ein äußeres Joch 3a für das in­ nere Joch 5a vorgesehen, und es ist auch ein äußeres Joch 3b für das innere Joch 5b vorgesehen, und es sind jeweils eine Spule 6a und eine Spule 6b für die inneren Joche 5a und 5b vorgesehen. In der Ausführungsform 2 sind jedoch zwei äußere Joche 43a und 43c für ein inneres Joch 45a vorgesehen, und es sind zwei äußere Joche 43b und 43d für das innere Joch 45b vorgesehen. Weiterhin sind zwei Spulen 46b und 46d für das innere Joch 45b vorgesehen. Die Ausführungsform 2 unterschei­ det sich in diesen Punkten von der Ausführungsform 1.

Ein fester Block 42 weist auch zwei innere Joche 45a und 45b auf, und ein beweglicher Block 41 weist vier äußere Joche 43a, 43b, 43c und 43d auf. Die äußeren Joche 43a bis 43d sind in zylindrischen hohlen Teilen im Zentrum dieser Teile ange­ ordnet, und in derselben Weise wie in Ausführungsform 1 sind Magnete 44a bis 44d, die in der radialen Richtung magneti­ siert sind, verbunden und befestigt, so daß sie nahezu alle inneren Umfangsflächen der hohlen Teile mit denselben magne­ tischen Polen abdecken.

Die entgegengesetzten Endteile der inneren Joche 45a und 45b sind Seite an Seite, insbesondere parallel zueinander, ange­ ordnet, und sie sind miteinander verbunden und an einer fe­ sten Basis 9 durch Kopplungsblöcke 47a und 47b aus nicht ma­ gnetischen Materialien befestigt.

Die daneben liegenden äußeren Joche 43a und 43b sind mit ei­ ner Kopplungsplatte 40A so gekoppelt, daß sie eine flächige Verbindung miteinander ergeben, um in derselben Weise wie in der Ausführungsform 1 den magnetischen Widerstand zu reduzie­ ren. Auch die äußeren Joche 43c und 43d sind mit einer Kopp­ lungsplatte 40B gekoppelt, um eine flächige Verbindung mit­ einander zu erzielen, um den magnetischen Widerstand zu redu­ zieren.

Schlitten 40a und 40b, die an entgegengesetzten Enden der Kopplungsplatte 40A montiert sind, greifen in Führungsschie­ nen 48a und 48b, die auf einer festen Basis Seite an Seite, insbesondere parallel, mit den inneren Jochen 45a und 45b an­ geordnet sind, ein. Somit werden in einem Zustand, in dem eine Lücke zwischen den inneren peripheren Oberflächen der Magnete 44a und 44b der äußeren Joche 43a und 43b und den äu­ ßeren Umfangsteilen der Spulen 46a und 46b nahezu gleichför­ mig gehalten wird, die äußeren Joche 43a und 43b so abge­ stützt, daß sie in axialer Richtung der inneren Joche 45a und 45b (in der Richtung des Pfeils) gleiten können.

Die Schlitten 40c und 40d, die an entgegengesetzten Enden der Kopplungsplatte 40B montiert sind, greifen in Führungsschie­ nen 48a und 48b, die auf der festen Basis 49 mit den inneren Jochen 45a und 45b angeordnet sind, ein. Somit werden in ei­ nem Zustand, in dem eine Lücke zwischen den inneren Umfangs­ flächen der Magnete 44c und 44d der äußeren Joche 43c und 43d und den äußeren Umfangsteilen der Spulen 46c und 46d nahezu gleichförmig gehalten wird, die äußeren Joche 43c und 43d so abgestützt, daß sie in der oben beschriebenen axialen Rich­ tung (in der Richtung des Pfeils) gleiten können. Die Kopp­ lungsplatten 40A und 40B sind durch eine Halteplatte 50 mit­ einander gekoppelt.

Das äußere Joch 43a und das äußere Joch 43b und das äußere Joch 43c und das äußere Joch 43d der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, sind so konfigu­ riert, daß die inneren Umfangsflächen, die zu den Magneten 44a bis 44d zeigen, unterschiedliche magnetische Pole aufwei­ sen, um somit einen geschlossenen magnetischen Pfad ϕ durch die vier äußeren Joche 43a bis 43d, die beiden inneren Joche 45a und 45b und die Magnete 44a bis 44d auszubilden.

In einer solchen Konfiguration werden, wenn Strom durch die Spulen 46a bis 46c geführt wird, die vier äußeren Joche 43a bis 43d und die beiden inneren Joche veranlaßt, daß sie sich durch die magnetische Wirkung, die verursacht wird zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad ϕ erzeugt wird, und den Magneten 44a bis 44d der äußeren Joche 43a bis 43d, die sich nebeneinander befinden und flä­ chig miteinander verbunden sind, wobei die vier äußeren Joche 43a bis 43d zu einem Stück durch die Kupplungsplatten 40A und 40B und eine Halteplatte 50 verbunden sind, verursacht wird, relativ zueinander bewegen. Hier bilden die inneren Joche 45a und 45b die feste Seite, und die äußeren Joche 43a und 43d gleiten.

In dieser Ausführungsform bilden die Schlitten 40a bis 40b und die Führungsschienen 48a und 48b einen Führungsmechanis­ mus. Die Ausführungsform wird detaillierter beschrieben.

Die Spulen 46a und 46c und die Spulen 46b und 46d einer fe­ sten Einheit 42 sind jeweils in Ausrichtung um die inneren Joche 45a und 45b in entgegengesetzter Windungsrichtung gewickelt, wobei die äußeren Umfangsteile der inneren Joche 45a und 45b im Vorhinein einer Isolationsbehandlung unterwor­ fen wurden.

Dann werden zwei Sätze der beweglichen Einheiten 41a und 41b und der beweglichen Einheiten 41c und 41d so kombiniert, daß die inneren Umfangsflächen der Magnete 44a und 44b, die ne­ beneinander liegen, und die inneren Umfangsflächen der Ma­ gnete 44c und 44d, die nebeneinander liegen, jeweils unter­ schiedliche magnetische Pole, das heißt, einen Nordpol und einen Südpol, aufweisen, und somit werden die äußeren Um­ fangsflächen der äußeren Joche 43, die nebeneinander liegen, miteinander verbunden.

Auch die benachbarten Spulen 44a und 44b und die benachbarten Spulen 44c und 44d der festen Einheit 42 werden jeweils in entgegengesetzten Windungsrichtungen gewickelt. Weiterhin ge­ währleistet die Halteplatte 50 der Haltevorrichtung, daß die gekoppelten beweglichen Einheiten 41a-41b, und die Einheiten 41c-41d so gehalten werden, daß sie eine Distanz einer Länge eines Bewegungshubs voneinander (eine Differenz zwischen der Spulenlänge eines Abschnitts und der axialen Länge eines äu­ ßeren Jochs) aufrecht halten. Somit können die beweglichen Einheiten nicht über zwei Abschnitte geführt werden.

Es wird ein magnetischer Kreis, der durch die zwei Sätze der verbundenen beweglichen Einheiten konfiguriert ist, beschrie­ ben.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, so fließt ein magnetischer Fluß der von der Seite des Nordpols der Magnete 44b des äußeren Jochs 43b ausgeht, von dem inneren Joch 45b zur Seite des Südpols der Magnete 44d des äußeren Jochs 43d und dann durch die Seite des Südpols der Magnete 44d, und der magnetische Fluß, der von der Seite des Nordpols der Magnete 44d ausgeht, fließt durch das äußere Joch 43d und das äußere Joch 43c und dann durch die Seite des Südpols der Magnete 44c des äußeren Jochs 43c, und er fließt dann von der Seite des Nordpols der Magnete 44c zum inneren Joch 45a, und er fließt vom inneren Joch 45a zu Seite des Südpols der Magnete 44a des äußeren Jochs 43a, und der magnetische Fluß, der von der Seite des Nordpols der Magnete 44a ausgeht, fließt zur Seite des Süd­ pols des äußeren Jochs 43b, um somit einen geschlossenen ma­ gnetischen Pfad ϕ für eine Zirkulation auszubilden.

Hier sind alle Spulen 46a bis 46d zwischen den Magneten 44a bis 44d und den inneren Jochen 45a und 45b angeordnet, und sie sind rechtwinklig zum magnetischen Fluß der Magnete 44a bis 44d angeordnet. In diesem Zustand werden, wenn Strom durch die Spulen 46a bis 46d fließt, die beweglichen Einhei­ ten 41a bis 41d, die durch die Halteplatte 50 gekoppelt sind, durch die Führungsschienen 48a und 48b so geführt, daß sie sich in axialer Richtung (in der Richtung des Pfeils) bewe­ gen. Durch eine Umkehr der Richtung des Stroms, der durch die Spulen 46a bis 46d fließt, bewegen sich die Einheiten in der entgegengesetzten Richtung.

Zu dieser Zeit bilden die beiden Spulen der beiden Abschnitte und die vier beweglichen Spulen einen kombinierten Hub in derselben Richtung aus. Magnetomotorische Kräfte, die durch das Hindurchgehen des Stroms durch die Spulen der beiden Ab­ schnitte verursacht werden, weisen jedoch eine entgegenge­ setzte Richtung auf, und somit kann sich keine magnetische Sättigung in den inneren Jochen ergeben.

Somit kann im Vergleich zur Ausführungsform 1, da keine ma­ gnetische Sättigung auftritt, die Ausführungsform 2 einen Li­ nearmotor liefern, der eine Linearität zwischen dem Strom und dem Schub bis in den Bereich hoher Schübe gewährleistet.

Übrigens können die hohlen Teile der äußeren Joche und die Formen der inneren Joche, die Formen der Magnete und ihre Ma­ gnetisierung, und die Konfiguration der äußeren Joche allein oder in Kombination in derselben Weise wie in der Ausfüh­ rungsform 1 implementiert werden.

Die Fig. 5 zeigt auch einen Linearmotor eins Typs mit sich bewegendem äußeren Joch (Magneten), in welcher die innere Jo­ che 45a und 45b die feste Seite bilden, und die äußeren Joche 43a und 43b die bewegliche Seite bilden. Es ist jedoch mög­ lich, einen Linearmotor des Typs mit sich bewegendem inneren Joch (Spule) bereit zu stellen, der die Kombination von vier festen Einheiten und zwei beweglichen Einheiten aufweist, in welchem die inneren Joche 45a und 45b die bewegliche Seite bilden, und in welchem die äußeren Joche 43a und 43b die fe­ ste Seite bilden. Die Umkehr der beweglichen Seite und der festen Seite der Fig. 1 ist insbesondere in Fig. 7 gezeigt, die die später beschriebene Ausführungsform 3 zeigt. Auf diese Weise kann die Umkehr der beweglichen Seite und der fe­ sten Seite in derselben Weise implementiert werden.

Ausführungsform 3

Fig. 7 zeigt einen Linearmotor gemäß der Ausführungsform 3 der Erfindung.

In der Ausführungsform 1 bilden die inneren Joche 5a und 5b eine Einheit 2 einer festen Seite, und die äußeren Joche 3a und 3b bilden eine Einheit 1 einer beweglichen Seite. Im Ge­ gensatz dazu bilden in der Ausführungsform 3 die inneren Jo­ che 55a und 55b eine bewegliche Einheit 52, und die äußeren Joche 53a und 53b bilden eine feste Einheit 51. Die anderen Elemente sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.

Die äußeren Joche 53a und 53b werden durch Magnete 54a und 54b, die auf der Innenseite von hohlen Teilen in derselben Weise wie die äußeren Joche 3a und 3b der Ausführungsform 1 verbunden und befestigt sind, konfiguriert. Die äußeren Joche 53a und 53b, die flächig verbunden sind, sind durch einen Montageblock 60 an einer festen Basis 59 befestigt.

Das innere Joch 55a und das innere Joch 55b sind Seite an Seite, insbesondere parallel, angeordnet, und die entgegenge­ setzten Enden der inneren Joche 55a und 55b sind durch Hilfs­ joche 57a und 57b gekoppelt, wobei eine Spule 56a und eine Spule 56b jeweils in Ausrichtung um das innere Joch 55a und das innere Joch 55b gewickelt ist. Das Hilfsjoch 57a greift in die Führungsschienen 58a und 58b über Schlitten 61a und 61b, die an entgegengesetzten Enden des Hilfsjochs 57a mon­ tiert sind, ein, wobei die Führungsschienen 58a und 58b auf der festen Basis 59 Seite an Seite, insbesondere parallel, angeordnet sind. Das Hilfsjoch 57b greifen über die Schlitten 61c und 61d, die an entgegengesetzten Enden des Hilfsjochs 57b montiert sind, in die Führungsschienen 58a und 58b ein.

Die Konfiguration des magnetischen Kreises und dergleichen, die die magnetischen Zustände der Magnete 54a und 54b ein­ schließt, ist dieselbe wie in Ausführungsform 1, so daß ihre Beschreibung weggelassen wird.

Da die vorliegende Ausführungsform auf diese Weise konfigu­ riert ist, so bedecken das äußere Joch, sogar obwohl es sich um den Typ einer sich bewegenden Spule (des inneren Jochs) handelt, die gesamten inneren Joche. Somit ist eine Erwägung eines Mechanismus, wie von Schlitzen, unnötig, und es wird kein Verlust im magnetischen Kreis erzeugt, und somit kann die Ausführungsform preisgünstig hergestellt werden.

Ausführungsform 4

Fig. 8 zeigt einen Linearmotor gemäß der Ausführungsform 4 der Erfindung.

Im Linearmotor eines Typs mit sich bewegendem äußeren Joch gemäß der Ausführungsform 1, die in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Spulen 6a und 6b um die inneren Joche 5a und 5b gewickelt, und die Magnete 4a und 4b sind für die äußeren Jo­ che 3a und 3b vorgesehen. In einem Typ mit sich bewegendem äußeren Joch, wie er in der Ausführungsform 4 gezeigt ist, sind jedoch die Magnete 76a und 76b mit dem inneren Joch 5a und 5b verbunden und auf ihm befestigt. Die Spulen 77a und 77b sind auch in einem hohlen Teil 73c der äußeren Joche 3a und 3b vorgesehen.

Fig. 8 zeigt ein Diagramm, in welchem eine Seite der Kopp­ lungsplatte 10 weggebrochen ist, um einen Anblick der Spule 77b zu ermöglichen, wobei aber die Kopplungsplatte 10 über die Schlitten 10a und 10b in derselben Weise wie in Fig. 1, die die Ausführungsform 1 zeigt, in die Führungsschienen 8a und 8b eingreift.

Die Magnete 76a, die die Umfangsfläche des inneren Jochs 5a abdecken, sind so magnetisiert, daß ihre Oberflächen, die zu den Spulen 77a zeigen, Nordpolflächen sind. Die Magnete 76b, die die Umfangsfläche des inneren Jochs 5b bedecken, sind so magnetisiert, daß ihre Oberflächen, die zu den Spulen 77b zeigen, Südpolflächen sind.

In einem magnetischen Kreis fließt ein magnetischer Fluß, der von den Nordpolflächen der Magnete 76a, die die Umfangsober­ fläche des inneren Jochs 5a bedecken, ausgeht, durch das äu­ ßere Joch 3a und das äußere Joch 3b zu den Südpolflächen der Magnete 76b, die die Umfangsoberfläche des inneren Jochs 5b bedecken, und der magnetische Fluß, der von den Nordpolflä­ chen der Magnete 76b ausgeht, fließt durch das innere Joch 5b und das Hilfsjoch 7a, und er fließt vom inneren Joch 5a zu den Südpolflächen der Magnete 76a, um somit einen geschlosse­ nen magnetischen Pfad ϕ für die Zirkulation zu bilden.

In einer solchen Konfiguration bewegt sich, wenn Strom durch die Spulen 77a und 77b fließt, die bewegliche Einheit 1 in axialer Richtung (in der Richtung des Pfeils J). Durch das Umkehren der Richtung des Stroms, der durch die Spulen 77a und 77b fließt, bewegt sich die bewegliche Einheit 1 in ent­ gegengesetzter Richtung.

Übrigens zeigt die Fig. 7 eine Ausführungsform, in welcher die bewegliche Seite und die feste Seite der Fig. 1 ver­ tauscht sind. Ebenso ist es klar, daß im Fall der Ausfüh­ rungsform 4, die in Fig. 8 gezeigt ist, die Vertauschung der beweglichen Seite und der feste Seite in ähnlicher Weise im­ plementiert werden kann.

Ausführungsform 5

Fig. 9 zeigt einen Linearmotor gemäß der Ausführungsform 5 der Erfindung.

Im Linearmotor des Typs mit einem sich bewegenden äußeren Joch gemäß der Ausführungsform 2, die in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Spulen 46a bis 46d um die inneren Joche 45a und 45b gewickelt, und die Magnete 44a und 44b sind für die äußeren Joche 43a und 43b vorgesehen. Andererseits umfaßt ein Typ mit sich bewegendem äußeren Joch, der in der Ausführungsform 5 gezeigt ist, eine Vielzahl von äußeren Jochen, die zylindri­ sche hohle Teile aufweisen, in diesem Fall zwei äußere Joche 43a und 43b, zwei innere Joche 45a und 45b, die durch die hohlen Teile der äußeren Joche 43a und 43b hindurch gehen, Spulen 94a und 94c und Spulen 94b und 94d, die auf der Innen­ seite der hohlen Teile der äußeren Joche 43a und 43b montiert und getrennt in zwei getrennten Abschnitten entlang der axia­ len Richtung der inneren Joche 45a und 45b gewickelt sind, und Magnete 96a bis 96d, die so montiert sind, daß sie die Umfangsoberfläche der inneren Joche 45a und 45b abdecken.

Die Magnete 96a und 96c sind einzeln auf dem inneren Joch 45a in einer Art verbunden und befestigt, so daß sie jeweils die Umfangsoberflächen der beiden getrennten Abschnitte des inne­ ren Jochs 45a abdecken können. Auch die Magnete 96b und 96d sind einzeln auf dem inneren Joch 45b in einer Weise verbun­ den und fixiert, daß sie jeweils die Umfangsoberflächen der zwei getrennten Abschnitte des inneren Jochs 45b bedecken können.

Fig. 9 zeigt ein Diagramm, in welcher eine Seite der Kopp­ lungsplatten 40A und 40B weggebrochen ist, um eine Ansicht der Spulen 94b und 94d zu ermöglichen. Hier greift die Kopp­ lungsplatte 40A über die Schlitten 40a und 40b in die Füh­ rungsschienen 48a und 48b ein, und die Kopplungsplatte 40B greift über die Schlitten 40c und 40d in derselben Weise wie in Fig. 5, die die Ausführungsform 2 zeigt, in die Führungs­ schienen 48a und 48b ein.

Die Magnete 96b, die die Umfangsfläche des inneren Jochs 45b bedecken, sind so magnetisiert, daß ihre Oberflächen, die zur Spule 94b weisen, Südpolflächen sein können, und die Magnete 96d sind so magnetisiert, daß ihre Oberflächen, die zur Spule 94a weisen, Nordpolflächen sein können.

In einem magnetischen Kreis fließt ein magnetischer Fluß, der von den Nordpolflächen der Magnete 96a, die die Umfangsober­ fläche des inneren Jochs 5a bedecken, ausgeht, durch das äu­ ßere Joch 43a und das äußere Joch 43b zu den Südpolflächen der Magnete 96b, die die Umfangsfläche des inneren Jochs 45b bedecken, der magnetische Fluß, der von den Nordpolflächen der Magnete 96b ausgeht, fließt vom inneren Joch 45b zu den Südpolflächen der Magnete 96d, und er fließt von den Nordpol­ flächen der Magnete 96d durch das äußere Joch 43b und das äu­ ßere Joch 43a zu den Südpolflächen der Magnete 96c, und der magnetische Fluß, der von den Nordpolflächen der Magnete 96c ausgeht, fließt vom inneren Joch 45a zu den Südpolflächen des Magneten 76a, um somit einen geschlossenen magnetischen Pfad ϕ für eine Zirkulation zu bilden.

In einer solchen Konfiguration bewegt sich, wenn Strom durch die Spulen 94a bis 94b geführt wird, die bewegliche Einheit 1 in axialer Richtung (in der Richtung des Pfeils J). Durch das Umkehren der Richtung des Stroms, der durch die Spulen 94a und 94b fließt, bewegt sich die bewegliche Einheit 1 in der entgegengesetzten Richtung.

Übrigens weist die bewegliche Einheit 41 dieser Ausführungs­ form 5 zwei äußere Joche auf, das heißt, die Spulen 94a und 94c, die an entgegen gesetzten Enden des äußeren Jochs 43a vorgesehen sind, und die Spulen 94b und 94d, die an entgegen gesetzten Enden des äußeren Jochs 43b vorgesehen sind. Die bewegliche Einheit kann jedoch so konfiguriert werden, daß die Spulen 94a bis 94d für jedes einzelne äußere Joch vorge­ sehen sind, wie das in der Ausführungsform 2 der Fall ist.

Das impliziert, daß die bewegliche Einheit 41 der Ausfüh­ rungsform 2 auch durch zwei äußere Joche in derselben Weise wie in der Ausführungsform 5 konfiguriert sein kann.

In Fig. 1, Fig. 5 und Fig. 7 jeder oben beschriebenen Aus­ führungsform sind die Magnete, die in den hohlen Teilen der äußeren Joche vorgesehen sind, als ringförmige Magnete, die aus einer großen Anzahl streifenartiger Magnete auf den inne­ ren Umgangsflächen der hohlen Teile bestehen, konfiguriert. Jede der Ausführungsformen kann jedoch so konfiguriert wer­ den, daß sie einen einzigen ringförmigen Magneten, der in ei­ nem gewünschten Magnetisierungsmuster magnetisiert ist, auf­ weist.

Weiterhin zeigt die Fig. 9 einen Linearmotor des Typs mit einem sich bewegenden äußeren Joch (Spule), in welchem die inneren Joche 45a und 45b eine feste Seite bilden, und in welchem die äußeren Joche 43a und 43b eine bewegliche Seite bilden. Im Gegensatz dazu ist es möglich, einen Linearmotor des Typs mit einem sich bewegenden inneren Joch (Magneten) bereit zu stellen, in welchem die inneren Joche 45a und 45b die bewegliche Seite bilden, und in welchem die äußeren Joche 43a und 43b die feste Seite bilden. Insbesondere ist es, wie in Fig. 7, die die Ausführungsform zeigt, in welcher die be­ wegliche Seite und die feste Seite der Fig. 1 vertauscht sind, daß das Vertauschen der beweglichen Seite und der fe­ sten Seite in ähnlicher Weise implementiert werden kann.

Ausführungsform 6

Obwohl die bewegliche Seite durch die gegenseitige flächige Verbindung der beweglichen Einheit 1a und der beweglichen Einheit 1b in Fig. 1 konfiguriert wird, so können beide in einem Stück integriert sein, wie das in Fig. 10 gezeigt ist.

Konkret umfaßt, wie das in Fig. 10 gezeigt ist, die inte­ grierte Struktur das Konfigurieren der beweglichen Einheit 1, die aus einem äußeren Joch 3ab, das eine Vielzahl von hohlen Teilen 3c und 3cc, die sich Seite an Seite miteinander erstrecken, und Ringmagneten 4a und 4b, die auf den inneren Umgangsflächen der hohlen Teile befestigt sind, aufweist, zu­ sammengesetzt ist, das Bereitstellen der festen Einheiten 2a und 2b, die aus einer Vielzahl von säulenförmigen inneren Jo­ chen 5a und 5b, die durch die hohlen Teile 3c und 3cc dieser beweglichen Einheit 1 hindurch gehen, und den Spulen 6a und 6b, die um den äußeren Umfangsteil jedes inneren Jochs gewickelt wird, bestehen, das Koppeln der entgegengesetzten Enden der inneren Joche der festen Einheiten 2a und 2b mit Hilfsjochen 7a und 7b, das Anordnen der Magnete 4a und 4b so daß die inneren Umfangsoberflächen der Magnete unterschiedli­ che magnetische Pole aufweisen können, wobei die Magnete 4a und 4b in den hohlen Teilen 3c und 3cc nebeneinander in der beweglichen Einheit 1 vorgesehen sind, und das Bereitstellen von Führungsschienen 8a und 8b und Schlitten 10a und 10b zwi­ schen den Enden der inneren Joche 5a und 5b und dem äußeren Joch 3ab, wobei die Führungsschienen 8a und 8b als ein Füh­ rungsmechanismus für das Halten eines nahezu gleichförmigen Spalts zwischen den äußeren Umfangsteilen der Spulen 6a und 6b und den inneren Umfangsflächen der Magneten 4a und 4b dient. Das Andere ist gleich wie in Fig. 1.

Obwohl die Fig. 10 ein Beispiel eines Falls zeigt, in wel­ chem zwei hohle Teile 3c und 3cc in der beweglichen Einheit 1 ausgebildet sind, kann eine ähnliche Konfiguration wie in Fig. 10 konfiguriert werden, indem drei oder vier oder mehr zylindrische hohle Teile, die sich Seite an Seite miteinander befinden, in Übereinstimmung mit den Fällen, die in den Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt sind, vorgesehen werden. Weiterhin bewegt sich in Fig. 10 die bewegliche Einheit 1 relativ zu den festen Einheiten 2a und 2b, wobei aber die festen Einhei­ ten 2a und 2b sich ebensogut relativ zur beweglichen Einheit 1 bewegen können, wie das in Fig. 12 gezeigt ist, und zwar in der gleichen Art wie im Fall der Fig. 7.

Ausführungsform 7

In Fig. 5 sind das äußere Joch 43a und das äußere Joch 43b flächig miteinander verbunden, und das äußere Joch 43c und das äußere Joch 43d sind flächig miteinander verbunden, um so die bewegliche Seite zu bilden. Sowohl das äußere Joch 43a als auch das äußere Joch 43b können jedoch in ein Stück inte­ griert werden, und sowohl das äußere Joch 43c als auch das äußere Joch 43d können in ein Stück integriert werden, um so­ mit eine Konfiguration zu ermöglichen, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist.

Konkret weist, wie das in Fig. 11 gezeigt ist, ein äußeres Joch 43ab eine Vielzahl von hohlen Teilen 3c und 3cc auf, die sich Seite an Seite miteinander erstrecken, auf. Ein äußeres Joch 43cd weist eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen 3c und 3cc, die sich Seite an Seite miteinander erstrecken, auf. Das Andere ist gleich wie in Fig. 5.

Obwohl die Fig. 11 ein Beispiel eines Falls zeigt, in wel­ chem zwei hohle Teile 3c und 3cc in den äußeren Jochen 43ab und 43cd ausgebildet sind, so kann auch die ähnliche Konfigu­ ration wie in Fig. 11 konfiguriert werden, indem drei oder vier oder mehr zylindrische hohle Teile, die sich Seite an Seite miteinander erstrecken, entsprechend den Fällen, die in den Fig. 3(a) oder 3(b) gezeigt sind, konfiguriert werden. Weiterhin bewegen sich in Fig. 11 die äußeren Joche 43ab und 43cd relativ zu den inneren Jochen 45a und 45b, aber ebenso können sich die inneren Joche 45a und 45b auch relativ zu den äußeren Jochen 43ab und 43cd in derselben Weise wie im Fall der Änderung der Fig. 10 ähnlich wie in Fig. 12 bewegen.

Ausführungsform 8

Obwohl in Fig. 8 das äußere Joch 3a und das äußere Joch 3b flächig miteinander verbunden sind, um die bewegliche Seite auszubilden, so können das äußere Joch 3a und das äußere Joch 3b in ein Stück integriert werden, um somit eine Konfigura­ tion zu erlauben, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist.

Konkret weist, wie das in Fig. 13 gezeigt ist, ein äußeres Joch 3ab eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen 73c und 73cc, die sich Seite an Seite erstrecken, auf. Das Andere ist dasselbe wie in Fig. 8.

Obwohl die Fig. 13 ein Beispiel eines Falls zeigt, in wel­ chem zwei hohle Teile 3c und 3cc im äußeren Joch 3ab ausge­ formt sind, kann die ähnliche Konfiguration wie in Fig. 11 auch durch das Bereitstellen von drei oder vier oder mehr zy­ lindrischen hohlen Teilen, die sich Seite an Seite erstrecken, entsprechend den Fällen, die in den Fig. 3(a) oder 3(b) gezeigt sind, konfiguriert werden. Weiterhin bewegt sich in Fig. 13 das äußere Joch 3ab relativ zu den inneren Jochen 5a und 5b, wobei sich aber die inneren Joche 5a und 5b ebenso relativ zum äußeren Joch 3ab bewegen können wie im Fall der geänderten Fig. 10 und im Fall der Fig. 12.

Ausführungsform 9

In Fig. 9 sind das äußere Joch 43a und das äußere Joch 43b flächig miteinander verbunden, und das äußere Joch 43c und das äußere Joch 43d sind flächig miteinander verbunden, um die bewegliche Seite zu bilden. Es können jedoch das äußere Joch 43a und das äußere Joch 43b in ein Stück integriert wer­ den, um somit eine Konfiguration zu ermöglichen, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist.

Konkret weist, wie das in Fig. 14 gezeigt ist, das äußere Joch 43ab eine Vielzahl von zylindrischen hohlen Teilen 3c und 3cc, die sich Seite an Seite erstrecken, auf. Das Andere ist dasselbe wie in Fig. 5.

Obwohl die Fig. 14 ein Beispiel eines Falls zeigt, in wel­ chem zwei hohle Teile 3c und 3cc im äußeren Joch 43ab ausge­ formt sind, kann eine ähnliche Konfiguration wie in Fig. 14 auch konfiguriert werden, indem drei oder vier oder mehr zy­ lindrische hohle Teile, die sich Seite an Seite miteinander erstrecken, in Übereinstimmung mit den Fällen, die in Fig. 3(a) oder 3(b) gezeigt sind, bereitgestellt werden. Weiterhin bewegt sich in Fig. 14 das äußere Joch 43ab relativ zu den inneren Jochen 45a und 45b, wobei sich aber ebensogut, die inneren Joche 45a und 45b relativ zu den äußeren Jochen 43ab in derselben Weise wie im Fall der geänderten Fig. 10 und wie in der Fig. 12 bewegen können.

Linearmotoren der Erfindung können in Übereinstimmung mit je­ der oben beschriebenen Ausführungsform und Kombinationen die­ ser Ausführungsformen verwirklicht werden, und konkret als Antriebsquelle für X-Y-Tische, die in verschiedenen indus­ triellen Geräten verwendet werden, angewandt, gestatten sie die Verwirklichung einer kleiner Größe, eines leichteren Ge­ wichts, einer höheren Effizienz und dergleichen der gesamten Geräte.

Wie oben beschrieben wurde, ändert die Erfindung Kombinatio­ nen der Einheiten, um einen Linearmotor zu konfigurieren, der an verschiedenen Anwendungen und Bedingungen anpaßbar ist, und der eine Leistung erzielt, die bei einem industriellen Linearmotor gefordert wird, wobei eine relativ hohe Ausgangs­ leistung, eine kleine Größe und ein geringes Gewicht, ein großer Schub und eine hohe Effizienz trotz der Verwendung ei­ nes Linearmotors des Schwingspultyps ermöglicht werden.

Claims (17)

1. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotoreinhei­ ten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert ist, wobei jede der Linearmotoreinheiten des Schwingpulstyps folgendes umfaßt:
ein äußeres Joch (3a, 3b), das einen zylindrischen hoh­ len Teil aufweist;
ein inneres Joch (5a, 5b), das durch den hohlen Teil des äußeren Jochs hindurch geht;
eine Spule (6a, 6b), die um das innere Joch entlang des­ sen axialer Richtung gewickelt ist; und
einen Magneten (4a, 4b), der auf der Innenseite des hoh­ len Teils des äußeren Jochs montiert und zu einem einzigen Pol in einer Oberfläche, die zur Spule zeigt, magnetisiert ist,
wobei
Enden des inneren Jochs mit einer der benachbarten Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps mittels Hilfsjochen (7a und 7b) gekoppelt sind,
die äußeren Joche (3a und 3b) der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, so konfigu­ riert sind, daß die inneren Umfangsflächen der Magnete (4a und 4b) unterschiedliche magnetische Pole aufweisen,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche (5a und 5b), die nebeneinander liegen, die Hilfsjoche (7a und 7b), die äußeren Joche (3a und 3b) und die Magnete (4a und 4b) gebildet wird,
durch Ströme, die durch die Spulen (6a und 6b) der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, hindurch geführt werden, die äußeren Joche (3a und 3b) und die inneren Joche (5a und 5b) veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis der magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

2. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotoreinhei­ ten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert ist, wobei jede der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps folgendes umfaßt:
ein äußeres Joch (3a, 3b), das einen zylindrischen hoh­ len Teil aufweist;
ein inneres Joch (5a, 5b), das durch den hohlen Teil des äußeren Jochs hindurch geht;
eine Spule (77a, 77b), die an der Innenseite des hohlen Teils des äußeren Jochs montiert und um das innere Joch ent­ lang dessen axialer Richtung gewickelt ist; und
einen Magneten (76a, 76b), der am inneren Joch montiert und zu einem einzigen Pol in einer Oberfläche, die zur Spule zeigt, magnetisiert ist,
wobei
Enden des inneren Jochs mit einer der benachbarten Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps mittels Hilfsjochen (7a und 7b) gekoppelt sind,
die inneren Joche (5a und 5b) der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, so konfigu­ riert sind, daß die äußeren Umfangsflächen der Magnete (76a und 76b) unterschiedliche magnetische Pole aufweisen,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche (5a und 5b), die nebeneinander liegen, die Hilfsjoche, die äußeren Joche (3a und 3b) und die Magnete (76a und 76b) gebildet wird, und
durch Ströme, die durch die Spulen (77a und 77b) der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, hindurch geleitet werden, die äußeren Joche (3a und 3b) und die inneren Joche (5a und 5b) veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis der magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

3. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotoreinhei­ ten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert ist, umfassend:
innere Joche (45a, 45b), die Seite an Seite angeordnet sind;
Spulen (46a, 46c), (46b, 46d), die getrennt in einer Vielzahl von Abschnitten um die inneren. Joche entlang deren jeweiligen axialen Richtungen gewickelt sind;
äußere Joche (43a, 43c), (43b, 43d), die zylindrische hohle Teile aufweisen, in die die inneren Joche eingeschoben sind, und die mit Magneten (44a, 44c), (44b, 44d) auf den In­ nenseiten der hohlen Teile, entsprechend den Spulen, die ge­ trennt in den vielen Abschnitten gewickelt sind, versehen sind, wobei
die Magnete (44a bis 44d) zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen (46a bis 46d) zeigen, magneti­ siert sind, und die äußeren Joche (43a und 43b), (43c und 43d) der Lineareinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinan­ der angeordnet sind, so konfiguriert sind, daß die inneren Umfangsoberflächen der Magnete (44a bis 44d) unterschiedliche magnetische Pole aufweisen,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch eine Vielzahl der äußeren Joche, des inneren Jochs und der Magnete gebildet wird,
durch Ströme, die durch die Spulen geleitet werden, die gekoppelten äußeren Joche (43a und 43b), (43c und 43d) und die gekoppelten inneren Joche (45a und 45b) veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis der magnetischen Wir­ kung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlos­ senen magnetischen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen (44a bis 44d) erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

4. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotoreinhei­ ten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeordnet sind, konfiguriert ist, umfassend:
innere Joche (45a, 45b), die Seite an Seite angeordnet sind;
Magnete (96a, 96c), (96b, 96d), die getrennt in der Vielzahl der Abschnitte auf den inneren Jochen entlang deren axialen Richtungen vorgesehen sind; und
äußere Joche (43a und 43b), die zylindrisch hohle Teile aufweisen, in die die inneren Joche eingeschoben sind, und auf die Spulen (94a, 94c), (94b, 94d), die auf den Innensei­ ten der hohlen Teile, entsprechend den Magneten, die getrennt in den vielen Abschnitten vorgesehen sind, gewickelt sind,
wobei
die Magnete (44a bis 44d) zu einem einzigen Pol in den Oberflächen, die zu den Spulen zeigen, magnetisiert sind, und die Magnete (96a und 96b), (96c und 96d) der Linearmotorein­ heiten des Schwingspultyps magnetische Pole aufweisen, die sich voneinander unterscheiden,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch die äußeren Joche, das innere Joch und die Magnete gebildet wird,
durch Ströme, die durch die Spulen geleitet werden, die gekoppelten äußeren Joche (43a und 43b) und die gekoppelten inneren Joche (45a und 45b) veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis der magnetischen Wirkung, die zwi­ schen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magneti­ schen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

5. Linearmotor, umfassend:
eine bewegliche Einheit (1a, 1b), die ein äußeres Joch, das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringförmigen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die gesamte Oberfläche der inneren peripheren Oberfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, umfaßt; und
eine feste Einheit (2a, 2b), die aus einem säulenförmi­ gen inneren Joch (5a, 5b) und einer Spule (6a, 6b), die um einen äußeren Umfangsteil des inneren Jochs gewickelt ist,
umfaßt,
wobei die bewegliche Einheit und die feste Einheit je­ weils in vielen Paaren Seite an Seite angeordnet sind, entge­ gengesetzte Enden der Vielzahl der festen Einheiten durch die einzelnen Hilfsjoch (7a und 7b) verbunden sind, und die äuße­ ren Joche flächig miteinander verbunden sind, so daß die in­ neren Umfangsoberflächen der Magnete der beweglichen Einhei­ ten, die nebeneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können, und
Führungsmechanismen (8a, 10a), (8b, 10b) für das Halten nahezu gleichförmiger Lücken zwischen den äußeren Umfangstei­ len der Spulen und den inneren Umfangsoberflächen der Magnete zwischen der Seite der Hilfsjoche und den Außenjochen vorge­ sehen sind.

6. Linearmotor, umfassend:
eine bewegliche Einheit (41a, 41c), (41b, 41d), die ein äußeres Joch (43a, 43c), (43b, 43d), das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringförmigen Magneten (44a, 44c), (44b, 44d), der so befestigt ist, daß er nahezu die gesamte Ober­ fläche der inneren peripheren Oberfläche des hohlen Teils be­ deckt, aufweist, umfaßt; und
eine feste Einheit (42), die aus einem säulenförmigen inneren Joch (45a, 45b) und Spulen (46a, 46c), (46b, 46d), die getrennt in zwei Abschnitten um die äußeren Umfangsteile des inneren Jochs gewickelt ist, besteht,
wobei die festen Einheiten Seite an Seite angeordnet sind, vier bewegliche Einheiten (41a bis 41d) so montiert sind, daß sie zu den Spulen der vier Abschnitte zeigen, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete, die nebeneinander liegen, unterschiedliche magnetische Pole aufweisen, und ge­ genüber liegende Enden der festen Einheiten durch Kopplungs­ blöcke (47a und 47b) gekoppelt sind, und die äußeren Joche (43a und 43b), (43c und 43d) der beiden Sätze der beweglichen Einheiten, die Seite an Seite angeordnet sind, flächig mit­ einander verbunden sind, und
der Motor weiter umfaßt:
eine Haltevorrichtung (50) für das Einfügen zwischen zwei flächig verbundenen beweglichen Einheiten, um einen kon­ stante Abstand eines beweglichen Hubs zwischen ihnen zu hal­ ten, und
ein Führungsmechanismus (48a und 40a, 40c), (48b und 40b, 40d), der zwischen der Seite der Kopplungsblöcke und den äußeren Jochen vorgesehen ist, für das Halten gleichförmiger Lücken zwischen den äußeren Umfangsteilen der Spulen und den inneren Umfangsoberflächen der Magnete.

7. Linearmotor, umfassend:
eine feste Einheit, die ein äußeres Joch (53a, 53b), das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringförmigen Magne­ ten (54a, 54b), der so befestigt ist, daß er nahezu die ge­ samte Oberfläche der inneren Umfangsoberfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, umfaßt; und
eine bewegliche Einheit, die aus einem säulenförmigen inneren Joch (55a, 55b) und Spulen (56a, 56b), die um den äu­ ßeren Umfangsteile des inneren Jochs gewickelt sind, besteht,
wobei die bewegliche Einheit und die feste Einheit Seite an Seite jeweils in mehreren Paaren angeordnet sind, wobei die gegenüberliegende Enden der vielen festen Einheiten durch einzelne Hilfsjoche (57a und 57b) miteinander gekoppelt sind, und die äußeren Joche (53a und 53b) flächig miteinander ver­ bunden sind, so daß die inneren Umfangsflächen der Magnete der festen Einheiten, die nebeneinander angeordnet sind, un­ terschiedliche magnetische Pole aufweisen können, und
ein Führungsmechanismus (58a und 61a, 61c), (58b und 61b, 61d), der zwischen der Seite der Hilfsjoche und den äu­ ßeren Jochen vorgesehen ist, für das Halten nahezu gleichför­ miger Lücken zwischen den äußeren Umfangsteilen der Spulen und den inneren Umfangsoberflächen der Magnete, vorgesehen ist.

8. Linearmotor, umfassend:
eine feste Einheit (51), die ein äußeres Joch (53a, 53b), das einen zylindrischen hohlen Teil und einen ringför­ migen Magneten, der so befestigt ist, daß er nahezu die ge­ samte Oberfläche der inneren Umfangsoberfläche des hohlen Teils bedeckt, aufweist, umfaßt; und
eine bewegliche Einheit (52), die aus einem säulenförmi­ gen inneren Joch (55a, 55b) und Spulen, die getrennt in zwei Abschnitten um den äußeren Umfangsteil des inneren Jochs ge­ wickelt sind, besteht,
wobei die bewegliche Einheiten Seite an Seite angeordnet sind, vier feste Einheiten montiert sind, um zu den Spulen der vier Abschnitte zu zeigen, so daß die inneren Umfangsflä­ chen der Magnete, die nebeneinander liegen, verschiedene ma­ gnetische Pole aufweisen können, und gegenüber liegende Enden der beweglichen Einheiten durch Kopplungsblöcke gekoppelt sind, wobei die äußeren Joche der beiden Sätze der festen Einheiten, die Seite an Seite angeordnet sind, flächig mit­ einander verbunden sind, und der Motor weiter folgendes um­ faßt:
einen Haltemechanismus (50) für ein Einkoppeln zwischen den beiden flächig miteinander verbundenen beweglichen Ein­ heiten und das Halten eines konstanten Abstands eines beweg­ lichen Hubs zwischen ihnen, und
Führungsmechanismen, die zwischen der Seite der Kopplungsblöcke und der äußeren Joche vorgesehen sind, für das Halten von nahezu gleichförmigen Lücken zwischen den äu­ ßeren Umfangsteilen der Spulen und den inneren Umfangsober­ flächen der Magnete.

9. Linearmotor gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Magnete in eine Vielzahl von Teilen aufgeteilt sind, um auf der inneren Umfangsfläche des hohlen Teils befestigt zu wer­ den.

10. Linearmotor gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Magnet wie eine Platte geformt ist, und das innere Joch wie ein sechseckiges oder achteckiges Prisma ausgebildet ist.

11. Linearmotor gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das äußere Joch durch das Laminieren von Elektroblechen konfigu­ riert wird.

12. Linearmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das äußere Joch in radialer Richtung in zwei Teile aufgeteilt ist.

13. Linearmotor, umfassend:
ein äußeres Joch (3a), das eine Vielzahl von zylindri­ schen hohlen Teilen (3c, 3cc), die sich Seite an Seite erstrecken, aufweist;
eine Vielzahl von säulenförmigen inneren Jochen (5a und 5b), die durch die hohlen Teile des äußeren Jochs gehen;
Spulen (6a und 6b), die um die inneren Joche in ihrer axialen Richtung gewickelt werden; und
Magnete (4a und 4b), die auf der Innenseite der hohlen Teile des äußeren Jochs montiert und in den Oberflächen, die zu den Spulen zeigen, zu einem einzelnen Pol magnetisiert sind, wobei
entgegengesetzte Enden der inneren Joche mit Hilfsjochen (7a und 7b) gekoppelt sind, die Magnete, die in den hohlen Teilen nebeneinander liegen, so angeordnet sind, daß die in­ neren Umfangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen, um somit einen geschlossenen magnetischen Pfad durch die inneren Joche, die Hilfsjoche, die äußeren Jo­ che und die Magnete zu bilden, und
indem Strom durch die Spulen geleitet wird, die äußeren Joche und die inneren Joche veranlaßt werden, sich relativ zu einander auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwi­ schen einen Magnetfeld, das durch den geschlossenen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

14. Linearmotor, umfassend:
ein äußeres Joch (3ab), das eine Vielzahl von zylin­ drisch hohlen Teilen (73c, 73cc), die sich Seite an Seite erstrecken, aufweist;
innere Joche (5a und 5b), die durch die hohlen Teile des äußeren Jochs hindurch gehen;
Spulen (77a und 77b), die auf den Innenseiten der hohlen Teile des äußeren Jochs montiert und entlang der axialen Richtung der inneren Joche gewickelt sind; und
Magnete (76a und 76b), die an den inneren Jochen befe­ stigt sind, und in den Oberflächen, die zu den Spulen zeigen, zu einem einzigen Pol magnetisiert sind, wobei
die Enden der inneren Joche durch Hilfsjoche (7a und 7b) gekoppelt sind,
die inneren Joche, die nebeneinander liegen, so konfigu­ riert sind, daß die äußeren Umfangsoberflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch die inneren Joche, die nebeneinander liegen, die Hilfsjoche, die äußeren Joche und die Magnete ausgebildet wird, und
indem Strom durch die Spulen geleitet wird, die äußeren Joche und die inneren Joche veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwi­ schen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magneti­ schen Pfad und die Spulen erzeugt wird, verursacht wird, zu bewegen.

15. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotorein­ heiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeord­ net sind, konfiguriert ist, umfassend:
innere Joche (45a und 45b), die Seite an Seite angeord­ net sind;
Spulen (46a und 46c), (46b und 46d), die getrennt in ei­ ner Vielzahl von Abschnitten um die inneren Joche entlang den jeweiligen axialen Richtungen der inneren Joche gewickelt sind; und
äußere Joche (43ab und 43cd), die eine Vielzahl der zylindrisch hohlen Teile (3c und 3cc) aufweisen, die sich Seite an Seite erstrecken, in die die inneren Joche einge­ schoben werden, und die Magnete (44a und 44c), (44b und 44d), die in den hohlen Teilen entsprechend den Spulen, die ge­ trennt in der Vielzahl der Abschnitte gewickelt sind, ange­ ordnet sind, aufweisen, wobei
die Magnete in den Oberflächen, die zu den Spulen zei­ gen, zu einem einzigen Pol magnetisiert sind, und die äußeren Joche der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die ne­ beneinander liegen, so konfiguriert sind, daß die inneren Um­ fangsflächen der Magnete unterschiedliche magnetische Pole aufweisen können,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch eine Vielzahl der äußeren Joche, dem inneren Joch und den Magneten gebildet wird, und
indem Strom durch die Spulen geleitet wird, die gekoppelten äußeren Joche und die gekoppelten inneren Joche veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen erzeugt wird, verur­ sacht wird, zu bewegen.

16. Linearmotor, der mit einer Vielzahl von Linearmotorein­ heiten des Schwingspultyps, die parallel zueinander angeord­ net sind, konfiguriert ist, umfassend:
innere Joche (45a und 45b), die Seite an Seite angeord­ net sind;
Magnete (96a, 96c), (96b, 96d), die getrennt in einer Vielzahl von Abschnitten auf den inneren Jochen entlang deren jeweiligen axialen Richtungen vorgesehen sind; und
äußere Joche (43ab), die zylindrische hohlen Teile aufweisen, in die die inneren Joche eingeschoben werden, und die Spulen (94a, 94c), (94b, 94d), die in den hohlen Teilen entsprechend den Spulen, die auf den Innenseiten der hohlen Teile, die den Magneten entsprechen, die getrennt in der Vielzahl von Abschnitten vorgesehen sind, gewickelt sind, aufweisen, wobei
die Magnete in den Oberflächen, die zu den Spulen zei­ gen, zu einem einzigen Pol magnetisiert sind, und so konfigu­ riert sind, daß die Magnete der Linearmotoreinheiten des Schwingspultyps, die nebeneinander liegen, magnetische Pole aufweisen, die sich voneinander unterscheiden können,
ein geschlossener magnetischer Pfad durch die äußeren Joche, die inneren Joche und die Magneten gebildet wird, und
indem Strom durch die Spulen geleitet wird, die gekoppelten äußeren Joche und die gekoppelten inneren Joche veranlaßt werden, sich relativ zueinander auf der Basis einer magnetischen Wirkung, die zwischen einem Magnetfeld, das durch den geschlossenen magnetischen Pfad erzeugt wird, und einem Magnetfeld, das durch die Spulen erzeugt wird, verur­ sacht wird, zu bewegen.

17. X-Y-Tisch, der mit einem Linearmotor gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 8 oder einem der Ansprüche 13 bis 16 versehen ist.