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Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungseinrichtung und einen mit der Bewegungseinrichtung ausgestatteten Linearmotor.
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Hintergrund
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Ein Linearmotor mit sich bewegendem Magneten genannter Motor, bei welchem eine Mehrzahl von Magneten in einer Bewegungseinrichtung gehalten wird, ohne dass die Bewegungseinrichtung mit einem rückwärtigen Joch versehen ist, ist im herkömmlichen Einsatz. Beispielsweise offenbart die Patentliteratur 1 eine Bewegungseinrichtung, welche Magnete hält, welche in Löcher eingepasst sind, welche in einem Aluminiumblock ausgebildet sind.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2007-312501
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Überblick
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Technisches Problem
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Gemäß der oben beschriebenen herkömmlichen Technik ist das Gewicht der Bewegungseinrichtung aufgrund der Verwendung des Aluminiumblocks tendenziell erhöht. Wenn das Gewicht der Bewegungseinrichtung zunimmt, liegt ein Problem darin, dass es schwierig ist, den Vorteil der Beschleunigungsleistung der Bewegungseinrichtung ausreichend auszunutzen. Ferner muss die Bewegungseinrichtung eine ausreichende Stärke aufweisen, um die Deformation der Bewegungseinrichtung aufgrund der anziehenden magnetischen Kräfte der Magnete zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme getätigt, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bewegungseinrichtung bereitzustellen, welche Magneten hält und dazu ausgelegt ist, eine Gewichtsreduktion sicherzustellen und sicherzustellen, dass sie eine gewisse Stärke aufweist.
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Lösung des Problems
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Um die oben genannten Probleme zu lösen und das Ziel zu erreichen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Bewegungseinrichtung eines Linearmotors. Die Bewegungseinrichtung umfasst: Eine Mehrzahl von Magneten, wobei die Magneten entlang einer ersten Richtung breitgestellt sind; und Metallabdeckungen, welche auf beiden Seiten der Magneten bereitgestellt sind und zwischen welchen die Magneten angeordnet sind und durch welche die Magneten gehalten werden. Eine Mehrzahl von Vorsprüngen sind bereitgestellt, und die Vorsprünge erstrecken sich in eine zweite Richtung, welche senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, und die Vorsprünge sind in den Metallabdeckungen ausgebildet, und zwar an einer Fläche, welche als eine Seite der Magneten betrachtet wird, und die Magneten sind zwischen den Vorsprüngen angeordnet.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die Bewegungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann Magneten an Ort und Stelle halten, während die Wirkung der Sicherstellung einer Gewichtsreduktion und Stärke erreicht wird.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine schematische Konfiguration eines Linearmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Linearmotors.
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bewegungseinrichtung.
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4 ist eine perspektivische Ansicht von Metallabdeckungen.
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5 ist eine Draufsicht auf die Metallabdeckungen.
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6 ist eine Schnittansicht entlang einer in 5 gezeigten Linie A-A.
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7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bewegungseinrichtung gemäß einer ersten Abwandlung.
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8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bewegungseinrichtung gemäß einer zweiten Abwandlung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen einer Bewegungseinrichtung und eines mit der Bewegungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Linearmotors werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen schematischen Aufbau eines Linearmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Linearmotors. Ein Linearmotor 50 umfasst stationäre Teile 10 und eine Bewegungseinrichtung 30. In dem Linearmotor 50 ist wie Bewegungseinrichtung 30 zwischen den stationären Teilen 10 angeordnet und entlang einer Richtung (der ersten Richtung) bewegbar, welche durch einen Pfeil X dargestellt ist.
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Jedes der stationären Teile 10 ist durch das Anbringen von einer magnetfelderzeugenden Einheit 12 und Führungsschienen 13 an einer stationären Basis 11 gebildet. Ein Paar von stationären Basen 11 ist vorgesehen, zwischen welchen die Bewegungseinrichtung 30 angeordnet ist; und die Magnetfeld erzeugende Einheit 12 ist an jeder der stationären Basen 11 angebracht. Magnetfeld erzeugende Einheiten 12 sind so vorgesehen, dass sie sich in die durch den Pfeil X dargestellte Richtung erstrecken. Die Magnetfeld erzeugenden Einheiten 12 sind so bereitgestellt, dass sie aufeinander zuweisen. Die Magnetfeld erzeugenden Einheiten 12 sind beispielsweise Armaturen oder rückwärtige Joche, und sie erzeugen ein Magnetfeld zum Bewegen der Bewegungseinrichtung 30. Es sind beispielsweise Kombinationen möglich, in welchen eine der magnetfelderzeugenden Einheiten 12 eine Armatur ist und die andere magnetfelderzeugende Einheit 12 ein rückwärtiges Joch ist, oder in welchen beide magnetfelderzeugenden Einheiten 12 Armaturen sind. Die Führungsschienen 13 sind auf beiden Seiten von jeden der magnetfelderzeugenden Einheiten 12 vorgesehen und erstrecken sich in die durch den Pfeil X dargestellte Richtung.
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bewegungseinrichtung 30. Die Bewegungseinrichtung 30 umfasst Metallabdeckungen 31, Magneten 32 und verstärkende Teile 33. Die Metallabdeckungen 31 sind durch Falten von dünnen metallischen Platten, wie etwa dünnen Platten aus rostfreiem Stahl, geformt. An der Bewegungseinrichtung 30 sind zwei Metallabdeckungen 31 vorgesehen, und die Magneten 32 und die verstärkenden Teile 33 sind zwischen diesen angeordnet und gehalten.
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4 ist eine perspektivische Ansicht der Metallabdeckungen 31. 5 ist eine Draufsicht der Metallabdeckungen 31. 6 ist eine Schnittansicht entlang einer in 5 gezeigten Linie A-A. In jeder der Metallabdeckungen 31 sind ein oder mehrere Vorsprünge 34 ausgebildet. Die Vorsprünge 34 erstrecken sich in eine Richtung (zweite Richtung), welche durch einen Pfeil Y dargestellt ist und senkrecht zu der durch den Pfeil X dargestellten Richtung orientiert ist, und sie sind durch Falten der metallischen dünnen Platte geformt.
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Eine Mehrzahl von Magneten 32 ist zwischen einander benachbarten Vorsprüngen 34 jeweils eingefügt, so dass die Magneten 32 in einer Reihe entlang der durch den Pfeil X dargestellten Richtung angeordnet sind. Die Weite zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34 und die Breite jedes der Magneten 32 in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung sind im Wesentlichen gleich, und die Magneten 32 sind zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34 jeweils eingefügt, wodurch die Verlagerung der Magneten 32 in die durch den Pfeil X dargestellte Richtung verhindert wird.
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Die Verstärkungsteile 33 sind beispielsweise aus einem Harzmaterial gebildet und auf beiden Seiten eines jeden der Magneten 32 vorgesehen. Ein Durchgangsloch 33a und ein Durchgangsloch 31a sind in dem Verstärkungsteil 33 bzw. den Metallabdeckungen 31 ausgebildet. Die Verstärkungsteile 33 sind an Positionen vorgesehen, wo die Durchgangslöcher 33a und die Durchgangslöcher 31a einander überlappen. Unter Verwendung der Durchgangslöcher 33a und 31a können an der Bewegungseinrichtung 30 Montagesitze bereitgestellt werden, um die Linearführungen 35 an der Bewegungseinrichtung 30 anzubringen, oder die Linearführungen 35 können an der Bewegungseinrichtung 30 direkt angebracht werden.
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Die Linearführungen 35, welche unter Verwendung der Durchgangslöcher 33a und 31a angebracht sind, und die Führungsschienen 13, welche an den stationären Teilen 10 angebracht sind, stehen miteinander in Eingriff, so dass die Bewegungseinrichtung 30 entlang der Führungsschienen 13 geführt wird, um in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung bewegbar zu sein.
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Die Verstärkungsteile 33 sind so geformt, dass sie im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen wie die Magneten 32 und als Verstärkungselemente wirken, welche verhindern, dass die Metallabdeckungen 31 in den Bereichen beschädigt werden, wo die Magneten 32 nicht vorhanden sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Verstärkungsteile 33 zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34 der Metallabdeckungen 31 und, gesehen in der durch den Pfeil Y dargestellten Richtung, an deren beiden Enden vorgesehen. Zwischen den Magneten 32 und den Verstärkungsteilen 33 sind Lücken vorgesehen. In einem Fall, in welchem die Verstärkungsteile 33 nahe den Durchgangslöchern 31a vorgesehen sind, so dass zwischen den Magneten 32 und den Verstärkungsteilen 33, wie in 4 dargestellt, ein gewisser Freiraum gebildet ist, kann das Gewicht im Vergleich zu einer Bewegungseinrichtung weiter reduziert werden, welche durch Einfügen von Magneten in einen Aluminiumblock gebildet ist, selbst wenn für die Verstärkungsteile 33 ein Material verwendet wird, welches eine größere Dichte aufweist als Aluminium. Anstelle der aus Harz gefertigten Verstärkungsteile 33 können Buchsen oder Scheiben, welche beispielsweise aus Metall (wie etwa Eisen) gefertigt sind, verwendet werden. Die Magnete 32 und die Verstärkungsteile 33 sind an den Metallabdeckungen 31 befestigt, wodurch eine Verlagerung in die durch den Pfeil Y dargestellte Richtung verhindert wird. Die Magnete 32 und die Verstärkungsteile 33 sind an den Metallabdeckungen 31 beispielsweise durch einen Klebstoff angebracht.
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Bei der vorangehend beschriebenen Bewegungseinrichtung 30 sind die Magneten zwischen den Metallabdeckungen 31, welche aus einer dünnen Platte geformt sind, angebracht und werden durch diese gehalten. Deshalb kann das Gewicht der Bewegungseinrichtung 30 im Vergleich zu dem Fall, wo die Magneten 32 in einem metallischen Block eingepasst und gehalten sind, reduziert werden.
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Die Verringerung des Gewichts der Bewegungseinrichtung 30 ermöglicht ein einfacheres Verbessern der Beschleunigungsrate der Bewegungseinrichtung 30. Da zwischen den Magneten 32 und den Verstärkungsteilen 33 Lücken ausgebildet sind, kann das Gewicht um das Ausmaß der Lücken verringert werden. Ferner kann durch das Ausbilden der Verstärkungsteile 33 aus einem Harzmaterial das Gewicht weiter verringert werden.
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Da die Breite der Magneten 32 in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung und die Weite zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34 im Wesentlichen gleich sind und die Magneten 32 zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen eingefügt sind, kann die Verlagerung der Magneten 32 aufgrund der Beschleunigung oder Verzögerung während der Bewegung der Bewegungseinrichtung 30 in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung verringert werden.
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Da die Metallabdeckungen 31 durch Falten einer dünnen metallischen Platte geformt sind, ist deren Verarbeitung einfach, und die Herstellungskosten können verringert werden. Ferner kann im Vergleich zu dem Fall, wo die Magneten 32 unter Verwendung eines metallischen Blocks gehalten werden, die Menge des verwendeten Materials verringert werden, und die Herstellungskosten können weiter verringert werden.
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Wenn die Linearführungen 35 direkt an der Bewegungseinrichtung 30 unter Verwendung der Durchgangslöcher 31a und 32a angebracht werden, sind Montagesitze zum Anbringen der Linearführungen 35 daran nicht notwendig, und die Struktur der Bewegungseinrichtung 30 kann deshalb vereinfacht werden und deren Gewicht kann verringert werden.
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Das Falten zum Bilden der Vorsprünge 34 kann die Stärke der Metallabdeckungen 31 erhöhen. Deshalb kann selbst dann, wenn die Metallabdeckungen 31 aus einer dünnen Platte geformt werden, eine ausreichende Stärke einfach sichergestellt werden. In dem Linearmotor 50 kann auf die Bewegungseinrichtung 30 eine Kraft ausgeübt werden, um diese zu deformieren, da an den Magneten 32 aufgrund der magnetischen Kräfte gezogen wird. Deshalb kann durch Erhöhen der Stärke der Metallabdeckungen 31 die Deformation der Bewegungseinrichtung 30 sichergestellt werden.
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Es ist nur schwer möglich, dass sich die Bewegungseinrichtung 30 so deformiert, dass sie, gesehen in der durch den Pfeil Y dargestellten Richtung, uneben wird, da die Bewegungseinrichtung 30 durch die Führungsschienen 13 gehalten und beschränkt wird, welche sich in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung erstrecken und welche die Bewegungseinrichtung 30 halten. Ferner kann eine Deformierung der Bewegungseinrichtung derart, dass sie, gesehen in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung, uneben wird, auftreten. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vorsprünge 34 so vorgesehen, dass sie sich in der durch den Pfeil Y dargestellten Richtung erstrecken, wodurch das Auftreten einer ungleichmäßigen Deformation, gesehen in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung, schwierig wird.
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Die Vorsprünge 34, welche an den Metallabdeckungen 31 ausgebildet sind, sind nicht auf solche beschränkt, welche durch Falten einer dünnen Platte geformt werden. Beispielsweise ist es auch möglich, die Vorsprünge an der dünnen Platte durch Pressen zu erzeugen. Die Breite der Magneten 32 in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung kann geringer ausgebildet sein als die Weite zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34. Obwohl die Magneten 32 zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen 34 nicht eng eingepasst sind, wird die Wirkung der Verringerung der Verlagerung der Magneten 32 in der durch den Pfeil X dargestellten Richtung dennoch erwartet, wenn die Magneten 32 an den Metallabdeckungen 31 durch einen Klebstoff oder dergleichen befestigt werden.
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7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bewegungseinrichtung 30 gemäß einer ersten Abwandlung. Bei der ersten Abwandlung sind die Verstärkungsteile 33 nur an einer Seite der Magneten 32 vorgesehen. Entsprechend kann die Verringerung des Gewichts der Bewegungseinrichtung 30 durch eine geringere Zahl an Verstärkungsteilen 33 erreicht werden, als in dem Fall, wo die Verstärkungsteile 33 an beiden Seiten der Magneten 32 vorgesehen sind.
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Die Magneten 32 und die Verstärkungsteile 33 sind so vorgesehen, dass sie einander berühren. Die Gesamtlänge der Magneten 32 und der Verstärkungsteile 33 ist im Wesentlichen gleich der Breite der Metallabdeckungen 31 in der durch den Pfeil Y dargestellten Richtung. Dies erleichtert das Positionieren, wenn die Magneten 32 und die Verstärkungsteile 33 an den Metallabdeckungen 31 bereitgestellt werden. Selbst in dem Fall, wo, abgesehen von den Magneten, die meiste Fläche durch die Verstärkungsteile 33 eingenommen wird, wie dies in 7 dargestellt ist, kann eine weitere Verringerung des Gewichts im Vergleich zu der Bewegungseinrichtung erreicht werden, welche durch Einpassen der Magnete in einen Aluminiumblock gebildet ist, und zwar durch Verwendung eines Materials für die Verstärkungsteile 33, welches eine geringere Dichte aufweist als Aluminium.
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Durch Bereitstellen der Verstärkungsteile 33 beispielsweise derart, dass ein Ende derselben entlang einem Ende der Metallabdeckungen 31 ausgerichtet ist, und dann die Magneten 32 so hinzugefügt werden, dass sie die Verstärkungsteile 33 berühren, können die Magneten 32 und die Verstärkungsteile 33 positioniert werden. Entsprechend ist es nicht notwendig, für die Positionierung der Magneten 32 oder der Verstärkungsteile 33 an den Metallabdeckungen 31 Markierungen oder unebene Bereiche anzubringen. Das gleiche gilt für den Fall, wo die Verstärkungsteile 33 an beiden Seiten der Magneten 32 vorgesehen sind, wie dies in 3 dargestellt ist, und die Magneten 32 und die Verstärkungsteile 33 können einfach positioniert werden, indem die Magneten 32 so vorgesehen werden, dass sie die Verstärkungsteile 33 berühren.
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8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bewegungseinrichtung 30 gemäß einer zweiten Abwandlung. Bei der zweiten Abwandlung sind die Verstärkungsteile 33 nur auf einer Seite der jeweiligen Magneten 32 vorgesehen, was der ersten Abwandlung ähnlich ist. Entsprechend kann eine Verringerung des Gewichts der Bewegungseinrichtung 30 erreicht werden, indem eine geringere Anzahl an Verstärkungsteilen 33 vorgesehen ist als in einem Fall, wo die Verstärkungsteile 33 auf beiden Seiten der Magneten 32 vorgesehen sind. Ferner kann durch das Bereitstellen von Lücken zwischen den Magneten 32 und den Verstärkungsteilen 33 das Gewicht um das Teil reduziert werden, welches in den Lücken angeordnet wäre.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie vorangehend beschrieben, ist die Bewegungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Bewegungseinrichtung, welche Magnete enthält, hilfreich.
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Bezugszeichenliste
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- 10 stationäres Teil, 11 stationäre Basis, 12 magnetfelderzeugende Einheit, 13 Führungsschiene, 30 Bewegungseinrichtung, 31 Metallabdeckung, 31a Durchgangsloch, 32 Magnet, 33 Verstärkungsteil, 33a Durchgangsloch, 34 Vorsprung, 35 Linearführungen, 50 Linearmotor.
