专利名称：直线电动机的电枢以及直线电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及直线电动机的电枢以及直线电动机。
背景技术：
对于例如在半导体制造装置或机床等的工作台传送中使用的直线电动机的电枢 以及直线电动机，为了提供小型、高推力的所谓推力密度高的直线电动机，例如，如1999年 7月2日公开的日本特许公报、即日本特开平11-178310号公报(日本特许第3944799号公 报)所述，提出了双侧式直线电动机。该双侧式直线电动机采用了所谓抵消吸引力的结构， 在该结构中，用2个电枢单元将用于励磁的永久磁铁的两侧夹在中间，或者，用2个用于励 磁的永久磁铁将电枢的两侧夹在中间。尤其，电枢是通过在形成于电枢铁芯块的长度方向两端部的齿部上缠绕电枢绕 组，并将多个该电枢铁芯块连结成直线状而构成的，其中，上述电枢铁芯块通过层叠多个大 致I字状的电枢铁芯而构成的。在组装电枢时，将螺栓穿过设置在各电枢铁芯块的中央的一个位置处的安装孔， 将该螺栓拧入到电枢安装板的内螺纹部中，由此，将各电枢块与电枢安装板连接起来，从而 电枢铁芯块与电枢安装板成为一体而构成活动部件。
发明内容
本发明的第一方面是具有以下结构的直线电动机的电枢该直线电动机的电枢是 通过在形成于电枢铁芯块的长度方向两端部的齿部上缠绕电枢绕组，并将多个所述电枢铁 芯块连接成直线状而构成的，所述电枢铁芯块是通过层叠多个大致I字状的电枢铁芯而成 的，其中，在所述电枢铁芯块的中央具有台阶部，该台阶部沿与该铁芯的长度方向垂直的方 向设置，并且该台阶部的宽度比所述齿部宽，在所述台阶部的两侧设有安装孔，该安装孔用 于将多个所述电枢铁芯块与外部的电枢安装板相固定。
参照附图，对本发明进行更详细的说明。图1是示出本发明的第1实施方式的直线电动机的平面剖视图。图2A是示出图1中的直线电动机的磁通流动的平面剖视图。图2B是示出比较例的直线电动机的磁通流动的平面剖视图。图3A是示出本发明的第2实施方式的直线电动机的平面剖视图，其示意性示出使 用磁性螺栓作为用于将电枢铁芯块与电枢安装板连接为一体的连接部件时的磁通的通过 方式。
图3B是示出本发明的第2实施方式的直线电动机的平面剖视图，其示意性示出使 用非磁性螺栓作为用于将电枢铁芯块与电枢安装板连接为一体的连接部件时的磁通的通 过方式。图4是示出本发明的第3实施方式的电枢铁芯块的平面剖视图。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。[实施例1]图1是示出本发明的第1实施方式的直线电动机的平面剖视图。在图1中，1为直线电动机，其由电枢2以及励磁部3构成，该励磁部3被配置为隔 着间隙与所述电枢2相对。电枢2是沿着行进方向连接多个电枢块6而构成的，该电枢块 6具有大致呈I字状的电枢铁芯块4、以及缠绕在该电枢铁芯块4的长度方向两端部的齿部 上的电枢绕组5。励磁部3是通过在励磁轭铁7上，相邻且等间距地排列配置极性交替不同 的多个永久磁铁8而形成的。另外，隔着电枢而相对的永久磁铁8被分别设置为磁性彼此 不同，形成了磁通贯穿式结构，即从永久磁铁8产生的磁通在电枢铁芯块4内部呈直线前 进。并且，在电枢铁芯块4的中央的、沿与该电枢铁芯块的长度方向垂直的方向设置的台阶 部10的两侧，形成有2个安装孔9，所述台阶部10的宽度比作为电枢绕组的卷绕面的齿部 觅ο接着，对直线电动机的提高了推力的原理进行说明。图2A是示出图1中的直线电动机的磁通流动的平面剖视图，图2B是示出比较例 的直线电动机的磁通流动的平面剖视图。如图2B所示，在比较例的直线电动机中，如果为了增大齿槽(slot)的截面积而减 小形成在电枢铁芯块4中央的台阶部10的厚度(厚度，是指与铁芯的长度方向相同的方向 上的尺寸)，则在电枢铁芯块的安装孔周边部91处，磁通的通道宽度变窄，磁阻变大。因此， 主磁通φ减小，磁负荷降低。另外，由于安装孔位于电枢铁芯块的中央，因此，在相邻的电枢 铁芯块之间，会发生漏磁，进而，在漏磁φ 的影响下，导致推力下降。另一方面，如图2Α所 示，在本方式的直线电动机中，由于在电枢铁芯块的中央不存在安装孔，因此，磁通的通道 宽度变宽，能够使更多的磁通通过。这样，能够在不降低磁负荷的情况下，减小台阶部10的厚度，增大绕组齿槽的截 面积，提高电负荷。另外，由于安装孔9位于台阶部10上，因此，能够阻断在相邻的电枢铁 芯块之间流动的漏磁，能够防止推力下降。当为了增大绕组齿槽的截面积而要减小台阶部的厚度时，必须要减小作为连接部 件使用的螺栓的直径，但是，由于每个电枢铁芯块均是通过2处来与电枢安装板固定，因 此，能够确保强度。[实施例2]图3Α是示出本发明的第2实施方式的直线电动机的平面剖视图，其示意性示出使 用磁性螺栓作为用于将电枢铁芯块与电枢安装板连接为一体的连接部件时的磁通的通过 方式。图3Β是示出本发明的第2实施方式的直线电动机的平面剖视图，其示意性示出使用 非磁性螺栓作为用于将电枢铁芯块与电枢安装板连接为一体的连接部件时的磁通的通过方式。如图3A所示，在使用磁性螺栓111的情况下，发生了漏磁，推力下降，而如图3B所 示，通过使用非磁性螺栓112，能够防止漏磁，从而防止推力下降。[实施例3]图4是示出本发明的第3实施方式的电枢铁芯块的平面剖视图。在图4中，第3实施方式与第1及第2实施方式的不同之处在于，在电枢铁芯块4 的台阶部10中设有长孔形状的安装孔9。在这样的结构中，当把电枢铁芯块4连接到电枢安装板上时，能够使电枢铁芯块4 在与该铁芯的长度方向垂直的方向(图4的A方向)上移动，从而能够自由调整电枢铁芯 块4的安装位置。其结果是，通过使电枢铁芯块相对于电枢安装板定位在最佳位置，能够降 低顿动(Cogging)推力。在比较例的直线电动机中，由于仅通过设置在电枢铁芯块中央的1个螺栓来进行 固定，因此，在安装时，电枢铁芯块可能以该铁芯的中央为中心旋转，从而相邻的电枢铁芯 块的间隔可能产生不均勻性，有可能产生顿动推力，而在第3实施方式的直线电动机中，是 通过电枢铁芯块的台阶部的2个部位来进行固定，因此，电枢铁芯块不会以该铁芯的中央 为中心旋转，能够准确地固定安装位置，因此，能够降低因制造上的偏差引起的顿动推力。如以上说明的那样，根据本方式，直线电动机电枢的安装孔以避开磁路的方式而 没有位于电枢铁芯块的中央，因此，在电枢铁芯块中，磁通呈直线前进，磁通的通道宽度变 宽，能够使更多的磁通通过。其结果是，能够提高直线电动机的推力和转矩，能够应用于大 范围的电动机。另外，本方式不仅对于无方向性电磁钢板的电枢铁芯块具有效果，而且对于 方向性电磁钢板的电枢铁芯块，也能发挥特别显著的效果。
权利要求
一种直线电动机的电枢，其是通过在形成于电枢铁芯块的长度方向两端部的齿部上缠绕电枢绕组，并将多个所述电枢铁芯块连接成直线状而构成的，所述电枢铁芯块是通过层叠多个大致I字状的电枢铁芯而成的，其中，在所述电枢铁芯块的中央具有台阶部，该台阶部沿与该铁芯的长度方向垂直的方向设置，并且该台阶部的宽度比所述齿部宽，在所述台阶部的两侧设有安装孔，该安装孔用于将多个所述电枢铁芯块与外部的电枢安装板相固定。
2.根据权利要求1所述的直线电动机的电枢，其中，该直线电动机的电枢构成为，在所述电枢铁芯的安装孔中插入设置有连接部件，并且 所述电枢与所述电枢安装板连接成一体。
3.根据权利要求2所述的直线电动机的电枢，其中， 所述连接部件采用非磁性螺栓。
4.根据权利要求2所述的直线电动机的电枢，其中，所述安装孔为长孔形状，所述电枢与所述电枢安装板通过所述连接部件而连接成一体。
5.一种直线电动机，该直线电动机具有 权利要求1 4所述的电枢；以及励磁部，其隔着磁隙与所述电枢相对地配置，该励磁部是通过在励磁轭铁上，相邻地排 列配置极性交替不同的多个永久磁铁而成的，所述电枢和所述励磁部中的某一方为固定部件，另一方为活动部件，进行相对移动。
全文摘要
本发明提供直线电动机的电枢以及直线电动机。该直线电动机的电枢是通过在形成于电枢铁芯块的长度方向两端部的齿部上缠绕电枢绕组，并将多个所述电枢铁芯块连接成直线状而构成的，所述电枢铁芯块是通过层叠多个大致I字状的电枢铁芯而成的，其中，在电枢铁芯块的中央的、沿与该电枢铁芯块的长度方向垂直的方向设置的台阶部的两侧，形成有2个安装孔，所述台阶部的宽度比作为电枢绕组的卷绕面的齿部宽。
文档编号H02K3/18GK101931307SQ20101020633
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月19日
发明者大户基道, 柿原正伸, 鹿山透 申请人:株式会社安川电机