TWI412208B

TWI412208B - 線性馬達

Info

Publication number: TWI412208B
Application number: TW097138081A
Authority: TW
Inventors: Misa Nakayama; Shinichi Yamaguchi; Koki Naka; Kazumasa Ito; Toshinori Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2013-10-11
Also published as: WO2009044748A1; KR20100063783A; JP5036823B2; JPWO2009044748A1; CN101816118A; US20100201210A1; US8274182B2; CN101816118B; KR101111018B1; TW200929797A; DE112008002686T5

Description

線性馬達

本發明係關於在工具機或半導體裝置等產業機械的機台進給中所使用之線性馬達的頓動(Cogging)降低。

於工作機械的機台運送等之致動器或搬運機器中所使用之線性馬達等，當動子的電樞線圈較永久磁鐵列(場磁鐵列)還短時，會產生因電樞心的磁性電路未成為環狀(endless)所導致之末端效應。因此，於永久磁鐵列的磁極間距中會產生1周期的頓動推力，亦即2次的頓動推力，並且產生其倍諧波之4次、6次的頓動推力，因而使動子產生推力不一致。此外，與習知的旋轉型馬達相同，由於在第1鐵芯具有狹縫，所以產生狹縫頓動推力，因而產生動子的推力不一致。

於屬於習知的線性馬達之由：左右平行的定子，係於內側等間隔地固設有沿著移動方向依序排成異極的複數個永久磁鐵；以及動子，係將捲繞有電樞線圈之分割磁心並列於移動方向並予以機械地結合，並且於定子的中央被分割且可移動地被支撐於移動方向，分割磁心的側面隔介空氣間隙與永久磁鐵相面對而形成磁極面；所構成之所謂的磁性吸引力抵銷型線性馬達中，對於因末端效應所導致之頓動推力的問題，係揭示有將設置於左右方的定子之永久磁鐵的移動方向位置，互相偏移半個間距之解決方法(例如參考專利文獻1、2)。

此外，亦揭示有不互相偏移左右方之永久磁鐵的移動方向位置，而是將動子之左右方的齒往移動方向偏移之解決方法(參照例如專利文獻1)。再者，對於狹縫頓動推力的問題，係揭示有在軸方向相鄰之磁心塊之間，使齒之前端突部的突出量成為不同之構造之解決方法(參照例如專利文獻3)。

專利文獻1：日本特開平11-362236號公報(第3至4頁、第1及7圖)

專利文獻2：日本特開2003-134790號公報(第3至4頁、第1及5圖)

專利文獻3：日本特開2007-60800號公報(第5頁、第4圖)

於以往的線性馬達中，乃具有下列問題點。當使定子的永久磁鐵往動子的移動方向偏移時，會使線性馬達的設置場所變長。一般，當定子的永久磁鐵未偏移時，係需要「線性馬達之動子的移動方向長度+動子的移動距離」之設置場所，但當使定子的永久磁鐵往動子的移動方向偏移時，乃需要「線性馬達之動子的移動方向長度+動子的移動距離+偏移量」之設置場所。此情況係有導致裝置大型化之問題。

此外，當使動子的齒往動子的移動方向偏移時，若需要與未偏移時相同之動子的移動距離，則會使線性馬達的設置場所變長，而有導致裝置大型化之問題。此外，此類使定子的永久磁鐵或動子的齒偏移之構成，乃有雖然可適用於磁吸力抵銷型線性馬達，但無法適用於僅於單側具有定子之對向型線性馬達之問題。

再者，當使旋轉型馬達之齒的前端突部的突出量成為不同之構成，適用於線性馬達時，即使適用用以降低狹縫頓動推力之階段偏斜角，亦有無法降低因末端效應所導致之頓動推力之問題。

本發明係為了解決上述課題而創作出之發明，可獲得不會使裝置尺寸變大、且能夠同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力之線性馬達。

本發明之線性馬達，為具備：以交互成為異性極之方式直線狀地排列配置複數個場磁極而構成之定子；以及由設置有隔介預定的間隙與場磁極的磁極面相對向之複數個齒之電樞心、及捲繞於齒之線圈所形成之動子；並且可自由滑動地支撐定子及動子之線性馬達，其特徵為：以與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向為疊層方向；齒的前端部係具有往滑動方向突出之突出部；至少為設置於電樞心之滑動方向兩端之齒的前端部，是針對疊層方向被區分成複數個區域，且於相鄰之區域間，使滑動方向的至少一邊之突出部的突出量成為不同。

本發明之線性馬達，由於至少為設置於電樞心之滑動方向的兩端之齒的前端部，是對疊層方向區分成複數個區域，於相鄰之區域間，使滑動方向的至少一邊之突出部的突出量成為不同，所以能夠在不增加裝置尺寸下，同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

實施形態1

第1圖係顯示實施本發明用的實施形態1之線性馬達之剖面圖。於第1圖中，線性馬達1係由定子11及動子21所構成。於本實施形態中，係顯示4極6齒之構成，但可為任意極數、齒數之組合。定子11及動子21係以可互相自由滑動的方式設置預定空隙而被支撐。以動子21對定子11滑動之方向作為滑動方向。定子11係由場磁心12以及屬於場磁極之永久磁鐵13所構成。複數個永久磁鐵13係以令於滑動方向相鄰之磁極交互成為異性極之方式，直線狀地排列配置於場磁心12。以永久磁鐵13的配置間距作為磁極間距τ。此外，動子21係由：設置有隔介預定間隙與永久磁鐵13的磁極面對向之複數個齒24之電樞心22、及捲繞於這些齒24之線圈23所形成。以與齒24對向之永久磁鐵13的面為磁極面，以與滑動方向垂直且與磁極面並行之方向為A方向(疊層方向)。

第2圖係顯示第1圖所示之電樞心22之立體圖。於電樞心22設置有齒24，於齒24的前端部，形成有往動子21的滑動方向突出之突出部。各個齒24的前端部係針對與動子21的滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向的A方向，分別區分成複數個區域之2個磁心塊，以一方的磁心塊為第1磁心塊24a，以另一方的磁心塊為第2磁心塊24b。於相鄰之區域間之第1磁心塊24a與第2磁心塊24b之間，使滑動方向的兩方之突出部的突出量成為不同。亦即，係藉由磁心塊24a、24b使齒的前端部之突出部成為不同形狀。在此，係以此構成作為階段偏斜(skew)。於本實施形態中，係以使第1磁心塊24a之A方向的長度L1與第2磁心塊24b之A方向的長度L2之間的關係成為L1：L2=1：1之方式來決定各者之長度，但亦可為其他關係。

於第1磁心塊24a中，以齒的前端部之滑動方向之一邊側的突出量為A，另一邊側的突出量為B。於第2磁心塊24b中，以齒的前端部之滑動方向之一邊側的突出量為C，另一邊側的突出量為D。在此，係以藉由式(1)、式(2)將突出量的差分修正為電角度後之值作為階段偏斜角θ1及θ2。

θ1=(A-C)×180°/τ---(1)

θ2=(D-B)×180°/τ---(2)

藉由將階段偏斜角θ1及θ2設定為適當的角度，可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。於本實施形態中，對構成動子21之複數個齒的前端部的全部，係設置相同的階段偏斜角。

第3圖係顯示以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果，是表示出以未構成階段偏斜之階段偏斜角為0°時(亦即A=C、B=D時)的成分為1時、頓動的各次數成分之比例。於第3圖的表中，附有負號之處為表示頓動波形的相位產生反轉者。藉由構成階段偏斜角，可因應階段偏斜角，依照第3圖的表所示之比例，來降低頓動的各次數之成分。

第4圖係顯示階段偏斜角θ1=θ2=30°時之頓動推力波形的例子。於第4圖中，橫軸為電角度，縱軸為頓動波形的大小。縱軸的大小，只要可與各波形進行相對性比較者即可為任意大小。此頓動推力波形為依據磁場解析之計算結果。於本實施形態中，由於定子11的極數與動子21的齒數之組合為4極6齒，所以狹縫頓動推力係產生6次成分。在此，如第3圖的表所示，若將階段偏斜角設定為30°，則可期待將6次成分降低至幾乎為零之效果。

於第4圖中，係分開表示第1磁心塊24a群所產生之頓動推力FC1與第2磁心塊24b群所產生之頓動推力FC2，可藉由合成FC1及FC2來獲得總頓動推力FCT。第4圖亦顯示出未適用階段偏斜時之頓動推力FCO。若比較總頓動推力FCT與頓動推力FCO，可得知藉由適用階段偏斜，能夠使頓動推力降低。

第5圖係顯示，分別以次數來分解第4圖所示之階段偏斜角θ1=θ2=30°時之總頓動推力FCT與未適用階段偏斜時之頓動推力FCO之結果。於第5圖中，橫軸為各次數，縱軸為頓動成分的大小。於第5圖中，藉由適用階段偏斜角θ1=θ2=30°之階段偏斜，相較於未適用階段偏斜時，2次成分係成為0.884倍，4次成分成為0.497倍，6次成分成為0.065倍(幾乎為零)，12次成分成為-0.984倍。不僅作為狹縫頓動推力所產生之6次成分降低至幾乎為零，整體之狹縫頓動推力(6次成分)以外的次數成分亦可降低。因此，不僅可降低狹縫頓動推力，並且可同時降低因動子的末端效應所導致之頓動推力。對這些頓動推力FCO之總頓動推力FCT之各次數的倍率，係與第3圖的表之階段偏斜角30°時所示之倍率幾乎一致。

第6圖係顯示階段偏斜角為θ1=θ2=45°時之頓動推力波形的例子。於第6圖中，係分開表示第1磁心塊24a群所產生之頓動推力FC1與第2磁心塊24b群所產生之頓動推力FC2，可藉由合成FC1及FC2來獲得總頓動推力FCT。於第6圖中，與第4圖相同，亦顯示出未適用階段偏斜時之頓動推力FCO。若比較總頓動推力FCT與頓動推力FCO，可得知藉由適用階段偏斜，除了狹縫頓動推力之外，亦能夠降低因末端效應所導致之頓動推力頓動。

第7圖係顯示，分別以次數來分解第6圖所示之階段偏斜角θ1=θ2=45°時之總頓動推力FCT與未適用階段偏斜時之頓動推力FCO之結果。於第7圖中，藉由適用階段偏斜角θ1=θ2=45°之階段偏斜，相較於未適用階段偏斜時，2次成分係成為0.767倍，4次成分成為0.250倍，6次成分成為-0.677倍，12次成分成為-0.070倍。不僅可降低作為狹縫頓動推力所產生之6次成分，整體之狹縫頓動推力(6次成分)以外的次數成分亦可降低。因此，不僅可降低狹縫頓動推力，並且可同時降低因動子的末端效應所導致之頓動推力。對這些頓動推力FCO之總頓動推力FCT之各次數的倍率，係與第3圖的表之階段偏斜角45°時所示之倍率幾乎一致。

於決定階段偏斜角時，較理想為使相鄰之磁心塊(區域)中之一方的磁心塊之第1磁心塊24a之滑動方向的一邊之突出部的突出量A、與相鄰之磁心塊中之另一方的磁心塊之第2磁心塊24b之滑動方向的另一邊之突出部的突出量D成為相同，並且使第1磁心塊24a之滑動方向的另一邊之突出部的突出量B、與第2磁心塊24b之滑動方向的一邊之突出部的突出量C成為相同。亦即，較理想係設定為使突出量A、B、C、D滿足A=D且B=C之關係。藉由此構成，若使第1磁心塊24a反轉，則第1磁心塊24a與第2磁心塊24b的形狀將成為相同形狀，故可達到零件的共通化，而能夠減少零件數。

如上所述，於與滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向將電樞心22區分為2個磁心塊24a、24b，使各個齒的前端部之突出部的長度成為不同形狀，並將階段偏斜角設定為期望值，藉此可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。此外，即使是僅於單側具備一個定子之對向型線性馬達，亦可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

實施形態2

第8圖係顯示用以實施本發明之實施形態2之線性馬達的剖面圖。本實施形態之線性馬達30，係於僅在位於滑動方向兩端之兩個齒的前端部之各個外側未設置階段偏斜之點，與實施形態1有所不同。於第8圖中附加與第1圖為相同圖號者，為相同或與此相當者，此點於本說明書的全文中為共通。此外，說明書的全文中所表示之構成要素的態樣，係僅用於例示，並非限定於這些的記載內容。

第9圖係顯示第8圖所示之電樞心32之立體圖。於電樞心32設置有齒24、35、36，於各個齒24、35、36的前端部，形成有往動子31的滑動方向突出之突出部。齒24、35、36的前端部，對與動子31的滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向的A方向，係分別區分成複數個區域之2個磁心塊。在此，以一邊的磁心塊為第1磁心塊24a、35a、36a，以另一邊的磁心塊為第2磁心塊24b、35b、36b。於設置於電樞心32的滑動方向兩端之2個齒35、36以外的內側之齒24的前端部，與實施形態1所示者相同，係於滑動方向兩側的突出部設置階段偏斜。

此外，於兩端之齒35、36的前端部之內側(鄰邊具有齒之一側)，與實施形態1所示者相同，係於突出部設置階段偏斜。另一方面，於兩端之齒35、36的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)之突出部的形狀，於A方向相鄰之區域的磁心塊間，係形成為相同形狀。亦即，於相鄰之區域間之第1磁心塊35a(36a)與第2磁心塊35b(36b)之間，使滑動方向的至少一邊之突出部的突出量成為不同。因此，在位於滑動方向兩端之兩個齒35、36的前端部之各個外側(鄰邊不具有齒之一側)，並未設置階段偏斜。

第10圖係顯示此構成的線性馬達30之階段偏斜角θ1=θ2=30°時之頓動推力波形的例子。此外，第11圖係顯示，分別以次數來分解第10圖所示之階段偏斜角θ1=θ2=30°時之總頓動推力FCT與未適用階段偏斜時之頓動推力FCO之結果。如第10圖及第11圖所示，藉由構成為僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側未設置階段偏斜，相較於在所有齒的前端部同樣地設置階段偏斜之構成，可降低頓動推力，尤其可降低頓動推力的2次成分。

從該結果中可得知，如第3圖的表所示，若選擇60°以下的角度作為階段偏斜角，則頓動推力的2次成分幾乎無法降低。然而，藉由構成為本實施形態般之階段偏斜構成，即使選擇60°以下的較小角度作為階段偏斜角，亦可降低總頓動推力。較理想為選擇亦可降低頓動推力的4次成分或6次成分之25°至50°作為階段偏斜角。

實施形態3

第12圖係顯示本發明實施形態3之線性馬達的剖面圖。本實施形態之線性馬達40，於僅在位於滑動方向兩端之兩個齒的前端部之各個內側設置階段偏斜之點，與實施形態1有所不同。於第12圖中，於電樞心42設置有齒44、45、46，於齒44、45、46的前端部，形成有往動子41的滑動方向突出之突出部。設置於電樞心42的滑動方向的兩端之齒45、46的前端部，針對與動子41的滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，係分別區分成複數個區域之2個磁心塊。在此，以一邊的磁心塊為第1磁心塊45a、46a，以另一邊的磁心塊為第2磁心塊45b、46b。

於相鄰之區域間之第1磁心塊45a與第2磁心塊45b之間，使滑動方向的內側(鄰邊具有齒之一側)之突出部的突出量成為不同。同樣地，於第1磁心塊46a與第2磁心塊46b之間，使滑動方向的內側之突出部的突出量成為不同。亦即，在位於滑動方向的兩端之兩個齒45、46的前端部之各個內側設置階段偏斜。另一方面，於兩端之齒45、46的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)之突出部的形狀，於A方向相鄰之磁心塊間，係形成為相同形狀。亦即，在位於滑動方向的兩端之兩個齒45、46的前端部之各個外側，並未設置階段偏斜。此外，係成為在位於滑動方向的兩端之兩個齒45、46以外的內側之齒44的前端部未設置階段偏斜，並且將突出部的形狀，於A方向相鄰之磁心塊間形成為相同形狀。

第13圖係顯示，分別以次數來分解此構成的線性馬達40之階段偏斜角θ1=θ2=30°時之總頓動推力FCT與未適用階段偏斜角時之頓動推力FCO之結果。如第13圖所示，僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個內側設置階段偏斜之構成，相較於未設置階段偏斜之構成，可將頓動推力的8次成分降低至幾乎為零。

實施形態4

第14圖係顯示本發明實施形態4之線性馬達的剖面圖。本實施形態之線性馬達50，於僅位於滑動方向兩端之兩個齒的前端部之各個內側的階段偏斜與其他階段偏斜的階段偏斜角有所不同之點，與實施形態1有所不同。於電樞心52設置有齒24、55、56，於齒24、55、56的前端部，形成有往動子51的滑動方向突出之突出部。此外，齒24、55、56的前端部，針對與動子51的滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，係分別區分成複數個區域之2個磁心塊，以一邊的磁心塊為第1磁心塊24a、55a、56a，以另一邊的磁心塊為第2磁心塊24b、55b、56b。於設置於電樞心52的滑動方向兩端之2個齒55、56以外的內側之齒24的前端部，與實施形態1所示者相同，係於兩側的突出部設置階段偏斜。此外，於兩端之齒55、56的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)，雖僅於單側、亦與實施形態1所示者相同於突出部設置階段偏斜。

另一方面，於兩端之齒55、56的前端部之滑動方向的內側(鄰邊具有齒之一側)之突出部，係相對於設置於兩端以外之齒24的前端部之突出部、以及設置於兩端之齒55、56的前端部之滑動方向外側的突出部，於複數個區域之2個磁心塊55a、55b(56a、56b)中之至少一邊的磁心塊使突出部的突出量不同。亦即，將兩端之齒55、56的內側之突出部的形狀，於A方向相鄰之磁心塊之間形成為不同形狀，並且相較於其他齒的前端部之突出部，使突出量成為不同。因此，僅位於滑動方向兩端之兩個齒55、56的前端部之各個內側(鄰邊具有齒之一側)的階段偏斜，與其他階段偏斜的階段偏斜角為不同。

於此構成之線性馬達50中，可同時獲得實施形態1的效果及實施形態3的效果。第15圖係顯示，分別以次數來分解當位於兩端之兩個齒55、56的前端部之外側的階段偏斜角及內側之齒24的前端部之階段偏斜角為15度、位於兩端之兩個齒55、56的前端部之內側的階段偏斜角為30度時之總頓動推力FCT、以及未適用該階段偏斜時之頓動推力FCO之結果。如第15圖所示，僅位於滑動方向兩端之兩個齒的前端部之各個內側的階段偏斜角與其他階段偏斜的階段偏斜角為不同之構成，相較於未設置階段偏斜之構成，可將頓動推力的8次成分及12次成分降低至幾乎為零。本實施形態，為合併實施形態1之階段偏斜角為15⁰ 時的構成與實施形態3的構成，可分別消除頓動推力的12次成分及8次成分，所以可同時獲得實施形態1及實施形態3兩者的效果。

實施形態5

第16圖係顯示本發明實施形態5之線性馬達的剖面圖。本實施形態之線性馬達60，於僅位於滑動方向兩端之兩個齒的前端部之各個內側的階段偏斜、與其他階段偏斜的階段偏斜角有所不同之點，與實施形態2有所不同。於第16圖中，於電樞心62設置有齒24、65、66，於齒24、65、66的前端部，形成有往動子61的滑動方向突出之突出部。此外，齒24、65、66的前端部，針對與動子61的滑動方向垂直且與永久磁鐵13的磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，係分別區分成複數個區域之2個磁心塊。以一邊的磁心塊為第1磁心塊24a、65a、66a，以另一邊的磁心塊為第2磁心塊24b、65b、66b(未圖示)。於設置於電樞心62的滑動方向兩端之2個齒65、66以外的內側之齒24的前端部，與實施形態1所示者相同，係於兩側的突出部設置階段偏斜。然而，於位於滑動方向兩端之兩個齒65、66的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)，與實施形態2所示者相同，於突出部並未設置階段偏斜。

另一方面，於兩端之齒65、66的前端部之滑動方向的內側(鄰邊具有齒之一側)之突出部，係相對於設置於兩端以外之齒24的前端部之突出部，係於複數個區域之2個磁心塊65a、65b(66a、66b)中之至少一邊的磁心塊，使突出部的突出量成為不同。亦即，於位於滑動方向兩端之兩個齒65、66的前端部中，滑動方向內側之突出部係於A方向相鄰之磁心塊之間形成為不同形狀，並且相較於其他齒的前端部，使突出量成為不同。亦即，位於滑動方向的兩端之兩個齒65、66的前端部之各個內側的階段偏斜，與內側之齒24的前端部之階段偏斜的階段偏斜角為不同。

第17圖係顯示，分別以次數來分解當內側之齒24的前端部之階段偏斜角為15度、位於兩端之兩個齒65、66的前端部之內側的階段偏斜角為30度時之總頓動推力FCT、以及未適用該階段偏斜時之頓動推力FCO之結果。如第17圖所示，位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個內側的階段偏斜與其他階段偏斜的階段偏斜角為不同、且於兩個齒的前端部之各個外側不具有階段偏斜之構成，相較於未設置階段偏斜之構成，除了頓動推力的8次成分及12次成分之外，亦可使2次成分降低至幾乎為零。

實施形態6

第18圖係顯示本發明實施形態6之電樞心之立體圖。本實施形態，於將磁心塊區分成3個之點，與實施形態1有所不同。於第18圖中，於電樞心72設置有齒74，於齒74的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。此外，齒74的前端部，針對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，係分別區分成3個磁心塊之第1磁心塊74a、第2磁心塊74c、第3磁心塊74e而構成。

在此，從與磁極面垂直之方向觀看時，係以對通過齒74的前端部之A方向兩端的中心之沿著滑動方向的中心線(A方向的中心線)呈線對稱之方式，來調節各磁心塊74a、74c、74e之滑動方向的寬度。於本實施形態中，係以使第1磁心塊74a之A方向的長度L1與第2磁心塊74c之A方向的長度L2與第3磁心塊74e之A方向的長度L3之間的關係成為L1：L2：L3=1：2：1之方式來決定各長度，但亦可為其他關係。

在此說明將齒74的前端部區分成3個磁心塊時之效果。如第19圖所示，如實施形態1至5之使電樞心於A方向區分成2個磁心塊時，磁吸力係從第1磁心塊24a、第2磁心塊24b之各者於A方向往永久磁鐵作用。此時，第1磁心塊24a與第2磁心塊24b係於滑動方向相對地偏移而配置。因此，從第1磁心塊24a與第2磁心塊24b之交界的中心觀看時，會因第1磁心塊24a與永久磁鐵13之間的磁吸力以及第2磁心塊24b與永久磁鐵13之間的磁吸力，而產生旋轉力。若此旋轉力傳達至支撐動子21之線性導軌，則成為動子21的振動、噪音之原因，可能導致線性導軌的壽命惡化。

然而，如本實施形態般，藉由將3個磁心塊往滑動方向交互偏移地配置，從3個磁心塊全體的中心觀看時，3個磁心塊的各個與永久磁鐵之間的各者之磁吸力可互相抵銷，所以不會對線性導軌施加旋轉力，而能夠避免產生上述問題。

實施形態7

第20圖係顯示本發明實施形態7之電樞心之立體圖。本實施形態，於將磁心塊區分成5個之點，與實施形態6有所不同。於第20圖中，於電樞心82設置有齒84，於齒84的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。此外，齒84的前端部係針對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，分別區分成5個磁心塊84a至84e而構成。在此，從與磁極面垂直之方向觀看時，係以對通過齒84的前端部之A方向兩端的中心之沿著滑動方向的中心線(A方向的中心線)呈線對稱之方式，來調節磁心塊84a至84e之滑動方向的寬度。

在此說明追加區域之磁心塊84b的突出量之設定。使磁心塊84b之滑動方向的一邊之突出部的突出量，與相鄰之磁心塊84a、84c之滑動方向的一邊之突出部的突出量中較短之突出量(例如磁心塊84c的突出量)成為幾乎相同。並且使磁心塊84b之滑動方向的另一邊之突出部的突出量，與相鄰之磁心塊84a、84c之滑動方向的另一邊之突出部的突出量當中較短之突出量(例如磁心塊84a的突出量)成為幾乎相同。追加區域之磁心塊84d的突出量亦進行同樣的設定。亦即，於第1磁心塊84a、第3磁心塊84c、第5磁心塊84e之齒的前端部之突出部中，以於兩端具有較短者之磁心塊，插入作為第2磁心塊84b、第4磁心塊84d而構成。

於實施形態6所示之將齒之前端部分成3個之構成中，如第18圖所示，係使齒74的前端部之磁心塊74c的突出部與鄰邊之齒的前端部之磁心塊74a的突出部接近。同樣地，使齒74的前端部之磁心塊74c的突出部與鄰邊之齒的前端部之磁心塊74e的突出部接近。因此，於鄰接之齒之間的突出部所接近之處，會使磁通洩漏而導致線性馬達的效率惡化。

相對於此，如本實施形態，藉由插入第2磁心塊84b、第4磁心塊84d，可使例如齒841的前端部之磁心塊84c的突出部與鄰邊之齒842的前端部之磁心塊84a的突出部之間的距離增加，降低洩漏的磁通而提高線性馬達的效率。

較理想為以下列方式設置各磁心塊84a至84e。如第20圖所示，以與第一齒841的滑動方向相鄰之齒為第二齒842，以第一齒841的前端部之包夾追加區域的磁心塊84d而相鄰之兩個磁心塊84c、84e的突出部中之往第二齒842側突出之磁心塊84c的突出部作為第一突出部，以包夾對應於第一齒841的磁心塊84d之第二齒842的磁心塊84d而相鄰之兩個磁心塊84c、94e的突出部中之往第一齒841側突出之磁心塊84e的突出部作為第二突出部。此外，當以對向之第一突出部與第二突出部之間的最短距離為T1，以第一齒與第二齒之間的滑動方向狹縫開口寬度為T2時，係以滿足T1≧T2之關係來設置各磁心塊84a至84e。藉由此構成，可降低鄰接之齒間的洩漏磁通，而獲得高效率的線性馬達。

實施形態8

第21圖係顯示本發明實施形態8之電樞心之立體圖。本實施形態，就將磁心塊區分成3個之點，係與實施形態1有所不同，並且就各磁心塊之突出部的突出量，乃沿著與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)呈單調增長或縮短之點乃係與實施形態6有所不同。此外，第22圖係顯示從與磁極面垂直之方向所觀看之齒的前端部之外觀圖。於第21圖中，於電樞心202設置有齒204，於齒204的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。此外，齒204的前端部，為對A方向分別區分成屬於複數個區域的3個磁心塊之3段偏斜構造，並各自設定為第1磁心塊204a、第2磁心塊204b、第3磁心塊204c。在此，第1磁心塊204a為複數個區域中之疊層方向之一端的區域，第3磁心塊204c為複數個區域中之疊層方向之另一端的區域。

於相鄰之區域間之第1磁心塊204a與第2磁心塊204b之間、以及第2磁心塊204b與第3磁心塊204c之間，各滑動方向的兩邊之突出部的突出量為不同。亦即，係藉由磁心塊204a、204b、204c使齒204的前端部之突出部成為不同形狀。於本實施形態中，係以使第1磁心塊204a之A方向的長度L1與第2磁心塊204b之A方向的長度L2與第3磁心塊204c之A方向的長度L3之間的關係成為L1：L2：L3=1：1：1之方式來決定各長度，但亦可為其他關係。

如第22圖所示，於第1磁心塊204a中，以齒204的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為A，以另一邊側之突出量為B。於第2磁心塊204b中，以齒204的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為E，以另一邊側之突出量為F。於第3磁心塊204c中，以齒204的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為C，以另一邊側之突出量為D。於第22圖中，將一邊側之突出量的關係設定為A＞E＞C，另一邊側之突出量的關係設定為B＜F＜D，但亦可將一邊側之突出量的關係設定為A＜E＜C，另一邊側之突出量的關係設定為B＞F＞D。在此，係藉由實施形態1所示之式(1)、式(2)將突出量的差分修正為電角度，並作為階段偏斜角θ1及θ2。

藉由將階段偏斜角θ1及θ2設定為適當的角度，可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。於本實施形態中，對構成電樞心202之複數個齒204的前端部的全部，係設置相同的階段偏斜角。此外，於本實施形態中，係以使各磁心塊204a至204c之間之突出量的差分成為均等之方式，分別將第2磁心塊204b的突出量設定為E=(A+C)/2、F=(B+D)/2。

第23圖係顯示以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果，是表示出以未構成階段偏斜之階段偏斜角為0°時(亦即A=E=C、B=F=D時)的成分為1時之頓動的各個次數成分之比例。於第23圖的表中，附有負號之處為表示頓動波形的相位產生反轉者。藉由構成階段偏斜角，可因應階段偏斜角，依照第23圖的表所示之比例，來降低頓動的各個次數成分。從第23圖的表中可得知，藉由將齒204的前端部構成為3段偏斜構造，相較於實施形態1的構成，尤其在階段偏斜角30°附近，頓動的6次至16次成分之降低效果變大。

於決定階段偏斜角時，較理想為使第1磁心塊204a之滑動方向的一邊之突出部的突出量A、與第3磁心塊204c之滑動方向的另一邊之突出部的突出量D成為相同，並且使第1磁心塊204a之滑動方向的另一邊之突出部的突出量B、與第3磁心塊204c之滑動方向的一邊之突出部的突出量C成為相同。亦即，較理想係設定為使突出量A、B、C、D滿足A=D且B=C之關係。藉由此構成，若使第1磁心塊204a反轉，則因第1磁心塊204a與第3磁心塊204c的形狀成為相同形狀，故可達到零件的共通化，而能夠減少零件數。

如上所述，將齒204的前端部區分成3個磁心塊204a、204b、204c，使各個齒204的前端部之突出部的長度成為不同形狀，並將階段偏斜角設定為期望值，藉此可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。此外，即使是在僅於單側具備一個定子之對向型線性馬達，亦可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

實施形態9

第24圖係顯示本發明實施形態9之電樞心之立體圖。本實施形態，就將磁心塊區分成4個之點，係與實施形態8有所不同。此外，第25圖係顯示從與磁極面垂直之方向所觀看之齒的前端部之外觀圖。於第24圖中，於電樞心212設置有齒214，於齒214的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。此外，齒214的前端部係針對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之A方向(疊層方向)分別區分成複數個區域之4個磁心塊之4段偏斜構造，並各自設定為第1磁心塊214a、第2磁心塊214b、第3磁心塊214c、第4磁心塊214d。在此，第1磁心塊214a為複數個區域中之疊層方向之一端的區域，第4磁心塊214d為複數個區域中之疊層方向之另一端的區域。

於相鄰之區域間之第1磁心塊214a與第2磁心塊214b之間、第2磁心塊214b與第3磁心塊214c之間、以及第3磁心塊214c與第4磁心塊214d之間，各滑動方向的兩邊之突出部的突出量為不同形狀。亦即，係藉由磁心塊214a、214b、214c、214d使齒214的前端部之突出部成為不同形狀。於本實施形態中，係以使第1磁心塊214a之A方向的長度L1與第2磁心塊214b之A方向的長度L2與第3磁心塊214c之A方向的長度L3與第4磁心塊214d之A方向的長度L4之間的關係成為L1：L2：L3：L4=1：1：1：1之方式來決定各長度，但亦可為其他關係。

如第25圖所示，於第1磁心塊214a中，以齒214的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為A，以另一邊側之突出量為B。於第2磁心塊214b中，以齒214的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為E，以另一邊側之突出量為F。於第3磁心塊214c中，以齒214的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為G，以另一邊側之突出量為H。於第4磁心塊214d中，以齒214的前端部之滑動方向的一邊側之突出量為C，以另一邊側之突出量為D。於第25圖中，將一邊側之突出量的關係設定為A＞E＞G＞C，另一邊側之突出量的關係設定為B＜F＜H＜D，但亦可將一邊側之突出量的關係設定為A＜E＜G＜C，另一邊側之突出量的關係設定為B＞F＞H＞D。在此，係藉由實施形態1所示之式(1)、式(2)將突出量的差分修正為電角度，並作為階段偏斜角θ1及θ2。

藉由將階段偏斜角θ1及θ2設定為適當的角度，可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。於本實施形態中，對構成電樞心212之複數個齒214的前端部的全部，係設置相同的階段偏斜角。此外，於本實施形態中，係以使各磁心塊214a至214d之間之突出量的差分成為均等之方式，分別將第2及第3磁心塊214b、214c的突出量設定為E=(2×A+C)/3、G=(A+2×C)/3、F=(2×B+D)/3、H=(B+2×D)/3。

第26圖係顯示以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果，是表示出以未構成階段偏斜之階段偏斜角為0°時(亦即A=E=G=C、B=F=H=D時)的成分為1時之頓動的各個次數成分之比例。於第26圖的表中，附有負號之處為表示頓動波形的相位產生反轉者。藉由構成階段偏斜角，可因應階段偏斜角，依照第26圖的表所示之比例，來降低頓動的各個次數成分。從第26圖的表中可得知，藉由將齒214的前端部構成為4段偏斜構造，相較於實施形態1的構成，尤其在階段偏斜角30°至45°的區域，頓動的6次至16次成分之降低效果變大。

於決定階段偏斜角時，較理想為使第1磁心塊214a之滑動方向的一邊之突出部的突出量A、與第4磁心塊214d之滑動方向的另一邊之突出部的突出量D成為相同，並且使第1磁心塊214a之滑動方向的另一邊之突出部的突出量B、與第4磁心塊214d之滑動方向的一邊之突出部的突出量C成為相同。同樣地，較理想為使第2磁心塊214b的突出量E與第3磁心塊214c的突出量H成為相同，並且使第2磁心塊214b之突出量F與第3磁心塊214c的突出量G成為相同。，亦即，較理想係設定為使突出量A至H滿足A=D、B=C、E=H、F=G之關係。藉由此構成，若使第1磁心塊214a反轉，則因第1磁心塊214a與第4磁心塊214d的形狀成為相同形狀，若使第2磁心塊214b反轉，則因第2磁心塊214b與第3磁心塊214c的形狀成為相同形狀，故可達到零件的共通化，而能夠減少零件數。

如上所述，將齒214的前端部區分成4個磁心塊214a、214b、214c、214d，使各個齒214的前端部之突出部的長度成為不同形狀，並將階段偏斜角設定為期望值，藉此可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。此外，即使是在僅於單側具備一個定子之對向型線性馬達，亦可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

實施形態10

第27圖係顯示本發明實施形態10之電樞心之立體圖。本實施形態，就藉由多數個磁心塊來分割各齒的前端部，且各齒的前端部之動子方向的兩側部針對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之A方向(疊層方向)呈傾斜而形成之斜向偏斜構造之點，係與實施形態1有所不同。於第27圖中，於電樞心222設置有齒224。齒224的前端部係分別區分成複數個區域之多數個磁心塊，並形成有往動子的滑動方向突出之突出部。由於在多數個磁心塊相鄰之磁心塊彼此之間，突出部的突出量為不同，所以齒224的前端部之突出部的輪廓線，係對A方向大致呈傾斜。亦即，齒224的前端部之滑動方向的端部，係成為對A方向傾斜之斜向偏斜構造。當以疊層鋼板製作電樞心時，可藉由每次稍微改變相當於磁心塊之1片至數片的鋼板之突出量並予以疊層，而獲得具有斜向偏斜構造之電樞心。

如第27圖所示，以齒224的前端部之滑動方向的一方側之A方向的一端的突出量為A，A方向的另一端的突出量為C，以齒224的前端部之滑動方向的另一方側之A方向的一端的突出量為B，A方向的另一端的突出量為D。在此，係藉由式(3)、式(4)將突出量的差分修正為電角度，並作為斜向偏斜角θ1’及θ2’。

θ1’=(A-C)×180°/τ---(3)

θ2’=(D-B)×180°/τ---(4)

藉由將斜向偏斜角θ1’及θ2’設定為適當的角度，可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。於本實施形態中，對構成電樞心222之複數個齒224的前端部的全部，係設置相同的斜向偏斜角。

第28圖係顯示以每個斜向偏斜角來計算斜向偏斜的理論效果之結果，是表示出以未構成斜向偏斜之斜向偏斜角為0°時(亦即A=C、B=D時)的成分為1時之頓動的各個次數成分之比例。於第28圖的表中，附有負號之處為表示頓動波形的相位產生反轉者。藉由構成斜向偏斜角，可因應斜向偏斜角，依照第28圖的表所示之比例，來降低頓動的各個次數成分。從第28圖的表中可得知，藉由將齒224的前端部構成為斜向偏斜構造，相較於實施形態1的構成，尤其在斜向偏斜角30°至45°的區域，頓動的6次至16次成分之降低效果變大。

如上所述，藉由多數個磁心塊將齒224的前端部形成為斜向偏斜構造，並將斜向偏斜角設定為期望值，藉此可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。此外，即使是在僅於單側具備一個定子之對向型線性馬達，亦可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

實施形態11

第29圖係顯示本發明實施形態11之電樞心的立體圖。本實施形態之電樞心，就僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側未設置階段偏斜之點，與實施形態8有所不同。

於第29圖中，於電樞心232設置有齒204、235、236，於各個齒204、235、236的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。各個齒204、235、236的前端部，係構成為對與動子的滑動方向垂直且與永久磁鐵的磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，分別區分成複數個區域之3個磁心塊之3段偏斜構造。各個磁心塊，係成為第1磁心塊204a、235a、236a，第2磁心塊204b、235b、236b，第3磁心塊204c、235c、236c。於設置於電樞心232的滑動方向的兩端之2個齒235、236以外的內側之齒204的前端部，與實施形態8所示者相同，係於滑動方向兩側設置突出部，而構成3段偏斜構造。

在此，於兩端之齒235、236的前端部之內側(鄰邊具有齒之一側)，與實施形態8所示者相同，係設置有突出部，於兩端之齒235、236的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)之突出部的形狀，則於A方向相鄰之區域的磁心塊間，形成為相同形狀。亦即，於相鄰之區域間之第1磁心塊235a(236a)與第2磁心塊235b(236b)之間、以及第2磁心塊235b(236b)與第3磁心塊235c(236c)之間，使滑動方向的至少一邊之突出部的突出量成為不同。因此，在位於滑動方向的兩端之兩個齒235、236的前端部之各個外側(鄰邊不具有齒之一側)，並未設置突出部，而未構成階段偏斜構造。

如此，藉由構成為僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒235、236的前端部之各個外側未設置階段偏斜，相較於在所有齒的前端部同樣地設置階段偏斜之構成，可降低頓動推力，尤其可降低頓動推力的2次成分。此外，藉由將齒204、235、236的前端部構成為3段偏斜構造，相較於實施形態2之構成，尤其在階段偏斜角30°附近，頓動的6次至16次成分之降低效果變大。

於本實施形態中，係將齒的前端部構成為3段偏斜構造，但亦可在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側(鄰邊不具有齒之一側)未設置偏斜構造之構成，作為將齒的前端部構成為實施形態9所示之4段偏斜構造，或是實施形態10所示之斜向偏斜構造。藉由此構成，更可在階段偏斜角30°至45°的區域，獲得頓動的6次至16次成分大幅降低之效果。

實施形態12

第30圖係顯示本發明實施形態12之電樞心的立體圖。本實施形態之電樞心，就僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側未設置偏斜，且將突出部的形狀形成為負向的突部之切口形狀之點，與實施形態10有所不同。

於第30圖中，於電樞心242設置有齒224、245、246。各個齒204、245、246的前端部，係分別區分成複數個區域之多數個磁心塊並形成有往動子的滑動方向突出之突出部。由於在多數個磁心塊相鄰之磁心塊彼此之間，突出部的突出量為不同，所以齒224、245、246的前端部之突出部的輪廓線，係對A方向大致呈傾斜。亦即，齒224、245、246(齒245、246僅為內側)的前端部，係構成為對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)傾斜之斜向偏斜構造。當以疊層鋼板製作電樞心時，可藉由每次稍微改變相當於磁心塊之1片至數片的鋼板之突出量並予以疊層，而獲得具有斜向偏斜構造之電樞心。

在此，於兩端之齒245、246的前端部之內側(鄰邊具有齒之一側)，與實施形態10所示者相同，突出部係成為斜向偏斜構造，於兩端之齒245、246的前端部之外側(鄰邊不具有齒之一側)，則不設置突出部，而是相反地形成為將角部形成一定量的切口之形狀。

如此，藉由構成為僅在位於滑動方向的兩端之兩個齒245、246的前端部之各個外側未設置偏斜構造，且將突出部予以切除的形狀，相較於在所有齒的前端部同樣地設置階段偏斜之構成，可降低頓動推力，尤其可降低頓動推力的2次成分。此外，更可在階段偏斜角30°至45°的區域，獲得頓動的6次至16次成分大幅降低之效果。

於本實施形態中，係將齒的前端部構成為斜向偏斜構造，但亦可在位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側(鄰邊不具有齒之一側)未設置偏斜構造，並且將突出部形成切口形狀之構成，作成將齒的前端部構成為實施形態8所示之3段偏斜構造，或是將齒的前端部構成為實施形態9所示之4段偏斜構造。

實施形態13

第31圖係顯示本發明實施形態13之電樞心之立體圖。本實施形態，就將磁心塊區分成6個之點，與實施形態6有所不同。於第31圖中，於電樞心252設置有齒254，於齒254的前端部，形成有往動子的滑動方向突出之突出部。此外，齒254的前端部係針對與動子的滑動方向垂直且與磁極面並行之方向的A方向(疊層方向)，分別區分成6個磁心塊之第1磁心塊254a、第2磁心塊254b、第3磁心塊254c、第4磁心塊254d、第5磁心塊254e、第6磁心塊254f而構成。

在此，從與磁極面垂直之方向觀看時，係以對通過齒254的前端部之A方向兩端的中心之沿著滑動方向的中心線(A方向的中心線)呈線對稱之方式來配置各磁心塊254a至254f。亦即，係以第1磁心塊254a與第6磁心塊254f、第2磁心塊254b與第5磁心塊254e、第3磁心塊254c與第4磁心塊254d分別對A方向的中心線呈線對稱之方式來配置。

藉由以對A方向的中心線呈線對稱之方式將齒254的前端部區分成6個磁心塊來配置，如實施形態6中所說明般，從6個磁心塊全體的中心觀看時，由於鄰接之齒254的6個磁心塊的各個與定子的永久磁鐵之間之各個磁吸力相互抵銷，使旋轉力不會施加於線性導軌，所以可降低動子21的振動、噪音。相較於實施形態6，由於增加階段偏斜的段數，因此可降低尤其在階段偏斜角30°附近之頓動的6次至16次成分，並可同時降低狹縫頓動推力以及因動子的末端效應所導致之頓動推力。

於本實施形態中，係將齒的前端部構成為6段偏斜構造，但只要將齒的前端部構成為對A方向的中心線呈線對稱，則可構成為更多段的偏斜構造。此外，如第32圖所示，亦可將電樞心262之各齒264的前端部構成為對A方向的中心線呈線對稱之斜向偏斜構造。於第32圖中，齒264的前端部之突出部的輪廓線，係相對於A方向大致呈傾斜，且相對於A方向的中心線呈線對稱。藉由此構成，更可在階段偏斜角30°至45°的區域，獲得頓動的6次至16次成分大幅降低之效果。

此外，於本實施形態中，係使所有之齒的前端部成為相同而構成電樞心，但亦可如實施形態11中所說明般，在僅位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側(鄰邊不具有齒之一側)未設置偏斜構造而構成。第33圖係顯示屬於6段偏斜構造且在僅位於滑動方向的兩端之兩個齒275、276的前端部之各個外側未設置階段偏斜之電樞心272之立體圖。藉由上述構成相較於在所有齒的前端部同樣地設置偏斜之構成，更可降低頓動推力，尤其可降低頓動推力的2次成分。

此外，亦可如實施形態12中所說明般，在僅位於滑動方向的兩端之兩個齒的前端部之各個外側未設置偏斜構造，且將突出部的形狀形成為負向的突部之切口形狀而構成。第34圖係顯示屬於斜向偏斜構造且在僅位於滑動方向的兩端之兩個齒285、286的前端部之各個外側將突出部的形狀形成為切口之電樞心282之立體圖。相較於在所有齒的前端部同樣地設置偏斜之構成，依據上述構成更可降低頓動推力，尤其可降低頓動推力的2次成分。

於各實施形態1至11中，係表示出將齒的前端部之突出部的形狀形成為正向的突部，但如第35圖所示即使將齒94的前端部之突出部的形狀形成為負向的突部之切口形狀95，亦可獲得同樣的效果。例如，亦可將設置於電樞心之滑動方向的兩端之齒的前端部之滑動方向外側的一部分，構成為切口構造，並且於相鄰之磁心塊間使切口形狀成為相同。

此外，於任一實施形態中，均表示出4極6齒之組合，但不論為何種極數、齒數之組合，均可適用本發明。

再者，係表示出永久磁鐵的磁極面由一平面所形成之對向型線性馬達，但即使如第36圖所示之在動子121的兩側具備定子111，且磁極面由兩平面所形成之型式的抵銷型線性馬達100，亦可適用本發明。

1、30、40、50、60、100．．．線性馬達

11、111．．．定子

12．．．場磁心

13．．．永久磁鐵

21、31、41、51、61、121．．．動子

22、32、42、52、62、72、82、202、212、222、232、242、252、262、272、282．．．電樞心

23．．．線圈

24、35、36、44、45、46、55、56、65、66、74、78、204、214、224、235、236、245、246、254、264、275、276、285、286．．．齒

24a、24b、35a、35b、36a、36b、44a、44b、45a、45b、46a、46b、55a、55b、56a、56b、65a、65b、66a、66b、74a、74c、74e、84a至84b、204a至204c、214a至214d、235a至235c、236a至236c、254a至254f、275a至275f．．．磁心塊

第1圖係顯示本發明實施形態1之線性馬達之剖面圖。

第2圖係顯示本發明實施形態1之電樞心之立體圖。

第3圖係顯示本發明實施形態1之以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果。

第4圖係顯示本發明實施形態1之階段偏斜角為30°時之頓動推力波形之圖。

第5圖係顯示本發明實施形態1之以次數來分解階段偏斜角為30°時之頓動推力的結果之圖。

第6圖係顯示本發明實施形態1之階段偏斜角為45°時之頓動推力波形之圖。

第7圖係顯示本發明實施形態1之以次數來分解階段偏斜角為45°時之頓動推力的結果之圖。

第8圖係顯示本發明實施形態2之線性馬達之剖面圖。

第9圖係顯示本發明實施形態2之電樞心之立體圖。

第10圖係顯示本發明實施形態2之頓動推力波形之圖。

第11圖係顯示本發明實施形態2之以次數來分解頓動推力之結果的圖。

第12圖係顯示本發明實施形態3之線性馬達之剖面圖。

第13圖係顯示本發明實施形態3之以次數來分解頓動推力之結果的圖。

第14圖係顯示本發明實施形態4之線性馬達之剖面圖。

第15圖係顯示本發明實施形態4之以次數來分解頓動推力之結果的圖。

第16圖係顯示本發明實施形態5之線性馬達之剖面圖。

第17圖係顯示本發明實施形態5之以次數來分解頓動推力之結果的圖。

第18圖係顯示本發明實施形態6之電樞心之立體圖。

第19圖係顯示本發明實施形態6之作用於電樞心之磁性吸引力的說明圖。

第20圖係顯示本發明實施形態7之電樞心之立體圖。

第21圖係顯示本發明實施形態8之電樞心之立體圖。

第22圖係顯示本發明實施形態8之齒的前端部之外觀圖。

第23圖係顯示本發明實施形態8之以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果。

第24圖係顯示本發明實施形態9之電樞心之立體圖。

第25圖係顯示本發明實施形態9之齒的前端部之外觀圖。

第26圖係顯示本發明實施形態9之以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果。

第27圖係顯示本發明實施形態10之電樞心之立體圖。

第28圖係顯示本發明實施形態10之以每個階段偏斜角來計算階段偏斜的理論效果之結果。

第29圖係顯示本發明實施形態11之電樞心之立體圖。

第30圖係顯示本發明實施形態12之電樞心之立體圖。

第31圖係顯示本發明實施形態13之電樞心之立體圖。

第32圖係顯示本發明實施形態13之其他的電樞心之立體圖。

第33圖係顯示本發明實施形態13之其他的電樞心之立體圖。

第34圖係顯示本發明實施形態13之其他的電樞心之立體圖。

第35圖係顯示切開本發明實施形態之齒前端部的突出部之形狀的剖面圖。

第36圖係顯示將本發明適用於抵銷型線性馬達時之剖面圖。

22．．．電樞心

24．．．齒

24a、24b．．．磁心塊

Claims

一種線性馬達，為具備：以交互成為異性極之方式直線狀地排列配置複數個場磁極而構成之定子；以及由設置有隔介預定的間隙與前述場磁極的磁極面相對向之複數個齒之電樞心、及捲繞於前述齒之線圈所形成之動子；並且可自由滑動地支撐前述定子及前述動子之線性馬達，其特徵為：以與前述動子的滑動方向垂直且與前述磁極面並行之方向為疊層方向；前述齒的前端部係具有往前述滑動方向突出之突出部；至少設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部，是針對前述疊層方向被區分成複數個區域，且於相鄰之前述區域間，使前述滑動方向的至少一邊之突出部的突出量成為不同，藉此，將於疊層方向相鄰的前述區域的同一側的突出部的突出量的差分修正為電角度後的階段偏斜角設定為預定角度。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端以外之齒的前端部，是針對前述疊層方向被區分成複數個區域，且於相鄰之前述區域間，使前述滑動方向的至少一邊之突出部的突出量不同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，於相鄰之前述區域間，使前述滑動方向的兩邊之突出部的突出量成為不同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，使前述複數個區域中之前述疊層方向之一端的區域中之前述滑動方向的一邊之突出部的突出量、與前述複數個區域中之前述疊層方向之另一端的區域中之前述滑動方向的另一邊之突出部的突出量成為相同，並且使前述複數個區域中之前述疊層方向之一端的區域中之前述滑動方向的另一邊之突出部的突出量、與前述複數個區域中之前述疊層方向之另一端的區域中之前述滑動方向的一邊之突出部的突出量成為相同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向外側的突出部，係於相鄰之前述區域間使突出量成為相同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向的兩端之齒的前端部中之前述滑動方向內側的突出部，係於前述複數個區域中之至少一個區域，使突出部的突出量相對於設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向外側的突出部、以及前述電樞心之設置於前述滑動方向兩端以外之齒的前端部中之突出部成為不同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向內側的突出部，係於前述複數個區域中之至少一個區域，使突出部的突出量相對於前述電樞心之設置於前述滑動方向兩端以外之齒的前端部之突出部成為不同；設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向外側的突出部，於相鄰之前述區域間係使突出量成為相同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向內側的突出部，係於前述複數個區域中之至少一個區域，使突出部的突出量相對於前述電樞心之設置於前述滑動方向兩端以外之齒的前端部之突出部成為不同；設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部中之前述滑動方向外側，係構成為使前述外側的一部分形成切口之形狀，並且於相鄰之前述區域間使前述切口形狀成為相同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，設置於前述電樞心之前述滑動方向兩端之齒的前端部，係於相鄰之前述區域間，使前述滑動方向內側之突出部的突出量成為不同。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，前述齒的前端部之突出部的輪廓線，係相對於前述疊層方向大致呈傾斜。
如申請專利範圍第1項之線性馬達，其中，前述齒的前端部係區分成3以上之前述複數個區域，並且構成為，從與前述磁極面垂直之方向觀看時，係相對於通過前述前端部之前述疊層方向兩端的中心之沿著前述滑動方向的中心線呈對稱。
如申請專利範圍第11項之線性馬達，其中，於相鄰之前述區域間設置追加區域；使前述追加區域之前述滑動方向的一邊之突出部的突出量、與相鄰之前述區域之前述滑動方向的一邊之突出部的突出量中較短之突出量成為幾乎相同，並且使前述追加區域之前述滑動方向的另一邊之突出部的突出量、與相鄰之前述區域之前述滑動方向的另一邊之突出部的突出量中較短之突出量成為幾乎相同。
如申請專利範圍第12項之線性馬達，其中，以前述複數個齒中的一個為第一齒，以與前述第一齒的滑動方向相鄰之齒為第二齒，以前述第一齒的前端部中之以包夾前述追加區域之方式相鄰之兩個前述區域的突出部中之往前述第二齒側突出之突出部為第一突出部，以前述第二齒的前端部中之以包夾對應於第一齒的前述追加區域之追加區域之方式相鄰之兩個前述區域的突出部中之往前述第一齒側突出之突出部為第二突出部，則前述第一突出部與第二突出部之間的最短距離，係與前述第一齒和前述第二齒之間的狹縫開口寬度為相同或較大。
如申請專利範圍第11項之線性馬達，其中，前述齒的前端部之突出部的輪廓線，係相對於前述疊層方向大致呈傾斜，並且從與前述磁極面垂直之方向觀看時，係相對於通過前述前端部之前述疊層方向兩端的中心之沿著前述滑動方向的中心線呈對稱。