线圈背部轭铁及其制造方法、无芯电动机械装置、移动体、机械臂的制作方法

文档序号:4041270阅读:187来源:国知局
专利名称:线圈背部轭铁及其制造方法、无芯电动机械装置、移动体、机械臂的制作方法
技术领域
本发明涉及应用于无芯电动机械装置的线圈背部轭铁。
背景技术
在无芯的电动马达、发电机等旋转电机(在本说明书中也称为“电动机械装置”)中,以与沿着转子的内周或者外周呈圆筒状配置的永久磁铁对置的方式,在外周侧或者内周侧呈圆筒状配置有多个空心的电磁线圈。而且,电磁线圈的外周侧或者内周侧,即,相对于电磁线圈在与永久磁铁相反的一侧配置有圆筒状的线圈背部轭铁。利用该线圈背部轭铁,抑制从永久磁铁向比线圈背部轭铁更靠外周或者内周的漏磁的产生,从而能够有效地提高交链电磁线圈的磁通量密度,能够提高电动机械装置的变换效率。利用金属模具对硅钢板等软磁性体亦即电磁钢板材料(也称为“钢板材料”)进行冲压形成来制成圆环状的线圈背部轭铁部件(也称为“圆环状部件”),并通过将已制成的圆环状部件层叠多个而一体地形成,由此能够制成线圈背部轭铁。或者,利用金属模具对层叠有多个钢板材料的层叠钢板材料进行冲压形成,从而能够制成圆筒状的线圈背部轭铁。然而,在这些制造方法的情况下,例如,与圆环的中空部对应的部分钢板材料或者与圆筒的中空部对应的部分层叠钢板材料会成为废料,因此在制造成本方面期望进行改善。针对上述问题,通过将圆环部件分割成多个的分割圆环部件贴合形成,或者将线圈背部轭铁分割成多个的分割圆筒部件贴合形成,能够削减浪费的废料,因此能够改善制造成本。然而,在使分割部件贴合的情况下,存在所谓的齿槽效应变得显著的问题。这被认为是由于在将分割圆环部件彼此、分割圆筒部件彼此贴合的部分(也称为“接缝部分”)形成磁极,因此产生在永久磁铁的磁极与接缝部分中的磁极的吸引或者排斥,从而产生所谓的齿槽效应。另外,也认为由于在接缝部分磁阻增大,且因线圈背部轭铁的位置而使磁阻发生变化,所以对由永久磁铁以及线圈背部轭铁构成的磁路中的磁阻产生依赖性,从而产生所谓的齿槽效应。总之,存在由于线圈背部轭铁中的接缝部分的存在而产生齿槽效应的问题。另外,由于在接缝部分磁阻增大,所以存在在永久磁铁与线圈背部轭铁之间的磁通量的永久磁铁表面的磁通量密度降低的问题。进而,还存在因来自接缝部分的漏磁而导致与转子的转速对应而增加涡电流损失的问题。专利文献1:日本特开2003-235185号公报专利文献2 日本特开2003-324865号公报

发明内容
本申请发明的目的在于提供解决上述问题的至少一部分,并能够抑制产生齿槽效应的技术。本发明是为了解决上述问题的至少一部分而完成的,并能够实现为以下的方式或者应用例。
应用例I一种线圈背部轭铁,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合。认为因线圈背部轭铁的接缝部分的存在,而使在无芯电动机械装置中产生的齿槽扭矩的大小成为与旋转的轴一致的方向,即,因在与线圈背部轭铁的圆筒的轴向平行的一条直线上排列的各圆环状部件的接缝所产生的齿槽扭矩的累计。上述应用例的线圈背部轭铁所层叠的各圆环状部件的接缝部分能够以不在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式分散。因此在将该线圈背部轭铁应用于无芯电动机械装置的情况下,能够抑制产生齿槽效应。应用例2线圈背部轭铁在应用例I记载的线圈背部轭铁的基础上,其中,各圆环状部件的各自的接缝部分沿着所述圆环的周向按层叠的顺序错开贴合。该应用例的线圈背部轭铁所层叠的各圆环状部件的接缝部分以不在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,分别相互错开配置而最有效地分散。因此在将该线圈背部轭铁应用于无芯电动机械装置的情况下,能够最有效地抑制因接缝部分的存在所导致的齿槽效应的产生。应用例3线圈背部轭铁是在应用例I或者应用例2记载的线圈背部轭铁的基础上,其中,所述分割圆环部件彼此贴合的接缝部分由结合部构成,该结合部由包含软磁性体的粉末的结合部件形成。在该应用例的线圈背部轭铁中,利用包含于结合部的软磁性体来缓和接缝部分中的磁的不连续性。由此在将该线圈背部轭铁应用于无芯电动机械装置的情况下,能够减少来自接缝部分的漏磁,因此能够抑制因漏磁而产生的涡电流损失。另外,能够减少接缝部分的磁阻,因此能够抑制在无芯电动机械装置的转子中配置的永久磁铁与线圈背部轭铁之间的磁通量在永久磁铁表面的磁通量密度的降低。应用例4一种无芯电动机械装置,具有转子和定子,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈而与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是应用例I至应用例3中任一项记载的线圈背部轭铁。该应用例的无芯电动机械装置具备应用例I至应用例3中任一应用例的线圈背部轭铁,因此能够实现改善制造成本,并能够抑制齿槽效应的产生。
应用例5应用例5是一种移动体,其具备应用例4记载的无芯电动机械装置。应用例6应用例6是一种机械臂,其具备应用例4记载的无芯电动机械装置。应用例7—种线圈背部轭铁的制造方法,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁的制造方法,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述线圈背部轭铁的制造方法具备以下工序(a)由软磁性体亦即钢板材料冲压形成分割圆环部件的工序,所述分割圆环部件具有沿着所述圆环状部件的圆环的周向均等分割的形状;(b)将所述分割圆环部件彼此沿着所述圆环的周向贴合而形成一个圆环状部件,并将所述分割圆环部件重叠贴合在已形成的一个圆环状部件的所述圆环的轴向侧的上表面,并且将所述分割圆环部件彼此沿着所述圆环的周向贴合而形成下一个圆环状部件,由此形成将多个所述圆环状部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的层叠构造的工序,所述工序(b)包括以下工序,S卩以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使与多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件对应的分割圆环部件沿着所述圆环的周向错开贴合的工序。根据该应用例的线圈背部轭铁的制造方法,能够提供实现改善制造成本,并能够抑制齿槽效应的产生的线圈背部轭铁。应用例8一种线圈背部轭铁的制造方法,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁的制造方法,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述线圈背部轭铁的制造方法具备以下工序(a)由软磁性体亦即钢板材料冲压形成分割圆环部件的工序,所述分割圆环部件具有沿着所述圆环状部件的圆环的周向均等分割的形状;(b)形成多个分割圆筒部件的工序,所述分割圆筒部件是将多个分割圆环部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的;(C)通过使已形成的多个分割圆筒部件贴合,而形成将多个所述圆环状部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的层叠构造的工序,所述工序(b)还包括以下工序,即以在所述工序(C)中,由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,将与多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件对应的分割圆环部件沿着所述圆环的周向错开贴合的工序。即便在该应用例的线圈背部轭铁的制造方法中,也能够提供实现改善制造成本,并能够抑制齿槽效应的产生的线圈背部轭铁。此外,本发明能够通过各种方式实现,例如,除线圈背部轭铁及其制造方法之外,还能够通过具备该线圈背部轭铁的电动马达、发电装置等无芯电动机械装置、应用无芯电动机械装置的移动体、机械臂或者医疗设备等各种方式实现。


图1是表不作为第一实施例的无芯马达10的说明图。图2是示意性地表示利用与旋转轴230垂直的剖切线剖切第一实施例的无芯马达10时的简要剖面的说明图。图3是表示电磁线圈IOOA、100B的配置状态的说明图。图4是表示无芯马达10的简要组装顺序的说明图。图5是放大表示线圈背部轭铁115的说明图。图6是表不线圈背部辄铁115的制造顺序的说明图。
图7是表不线圈背部辄铁115的制造顺序的说明图。图8是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例I的线圈背部轭铁的情况下比较齿槽扭矩特性而表示的说明图。图9是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例2的线圈背部轭铁的情况下比较永久磁铁的表面磁通量密度特性而表示的说明图。图10是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例2的线圈背部轭铁的情况下比较涡电流损失特性而表示的说明图。图11是表示线圈背部轭铁115的其他制造顺序的说明图。图12是示意性地表示展开变形例的线圈背部轭铁的圆筒面的平面的说明图。图13是表示作为第二实施例的无芯马达的说明图。图14是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的移动体的一个例子亦即电动自行车(电动辅助自行车)的说明图。图15是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的机械臂的一个例子的说明图。图16是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的双臂7轴机械臂的一个例子的说明图。图17是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的铁道车辆的说明图。
具体实施例方式A.第一实施例图1是表示作为第一实施例的无芯马达10的说明图。图1 (A)示意性地示出从与剖面垂直的方向观察利用与旋转轴230平行的面剖切无芯马达10时的简要剖面时的图,图1 (B)示意性地示出从与剖面垂直的方向观察利用与旋转轴230垂直的剖切线(图1 (A)的B-B)剖切无芯马达10时的简要剖面时的图。无芯马达10是在外侧配置有近似圆筒状的定子15,并在内侧配置有近似圆筒状的转子20的、径向间隙结构的内齿轮型马达。定子15具有线圈背部轭铁115,其沿着壳体110的近似圆筒状的壳体部分IlOb的内周配置;多个电磁线圈100A、100B,它们排列在线圈背部轭铁115的内侧。在本实施例中,在不区分两相的电磁线圈100AU00B的情况下,简称为电磁线圈100。线圈背部轭铁115由软磁性体材料形成,且具有近似圆筒形形状。电磁线圈100A、100B由树脂130模制成形。电磁线圈100A、100B的沿旋转轴230的方向的长度比线圈背部轭铁115的沿旋转轴230的方向的长度长。S卩,在图1 (A)中,电磁线圈100A、100B的左右方向的端部不与线圈背部轭铁115重合。在本实施例中,将电磁线圈的与线圈背部轭铁115重合的区域称为有效线圈区域,将电磁线圈的与线圈背部轭铁115不重合的区域称为线圈端部区域。另夕卜,在本实施例中,电磁线圈100A、100B的有效线圈区域虽配置在沿着同一圆筒面的圆筒区域,但线圈端部区域如以下进行说明那样,将两个线圈端部区域中的一方,从圆筒区域向外周侧或者内周侧弯曲。例如,电磁线圈IOOA如图1 (A)所示,右侧的线圈端部区域配置于圆筒区域且不弯曲,但左侧的线圈端部领域从圆筒区域向外周侧弯曲。电磁线圈100B如图1 (A)所示,左侧的线圈端部区域配置于圆筒区域且不弯曲,但右侧的线圈端部区域从圆筒区域向内周侧弯曲。此外,电磁线圈100AU00B的线圈端部区域的形状也可以是相互替换的构造。在沿着定子15的旋转轴230的一侧的侧面(图的左侧)配置有作为检测转子20的相位的位置传感器的磁性传感器300。能够使用例如由具有霍尔元件的霍尔IC构成的霍尔传感器作为磁性传感器300。磁性传感器300利用电角度的驱动控制生成近似正弦波的传感器信号。为了生成用于驱动电磁线圈100的驱动信号而使用该传感器信号。因此,优选 磁性传感器300在两相的电磁线圈100A、100B上分别各设置一个。磁性传感器300固定在电路基板310上,且电路基板310固定于壳体110的壳体部分110c。在本实施例中,磁性传感器300以及电路基板310配置于图1 (A)的左侧。在本实施例中,利用磁性传感器300与线圈端部区域的位置关系,将离上述的两个线圈端部区域中的磁性传感器300近的线圈端部区域(图1 (A)的左侧的线圈端部区域)称为“磁性传感器一侧线圈端部区域”,将离磁性传感器300远的线圈端部区域(图1 (A)的右侧的线圈端部区域)称为“非磁性传感器一侧线圈端部区域”。转子20在中心具有旋转轴230,且在其外周具有多个永久磁铁200。各永久磁铁200沿着从旋转轴230的中心朝向外部的径向(辐射方向)被磁化。此外,在图1 (B)中标记在永久磁铁200上的N、S文字表示在成为永久磁铁200的外周的磁铁表面的电磁线圈100AU00B侧的极性。永久磁铁200与电磁线圈100对置地配置于转子20与定子15的对置的圆筒面。此处,永久磁铁200的沿旋转轴230方向的长度与线圈背部轭铁115的沿旋转轴230方向的长度为相同长度。S卩,被永久磁铁200和线圈背部轭铁115夹着的区域与电磁线圈100A或者电磁线圈100B重叠的区域为有效线圈区域。旋转轴230由壳体110的轴承240支承。此外,在旋转轴为树脂(例如,CFRP材料碳纤维增强复合材料)那样的非磁性体的情况下,也可以在永久磁铁200与旋转轴230之间设置磁铁背部轭铁,还可以在沿着永久磁铁200的旋转轴230的方向的两端部设置侧部轭铁。通过使用磁铁背部轭铁、侧部轭铁能够容易关闭磁通量。在本实施例中,在壳体110的内侧具备波形弹簧垫圈260。该波形弹簧垫圈260进行永久磁铁200的定位。但是,也能够用其它的构成部件置换波形弹簧垫圈260。图2是示意性地表示利用与旋转轴230垂直的剖切线剖切第一实施例的无芯马达10时的简要剖面的说明图。图2 (A)示出了利用与图1 (A)所示的旋转轴230垂直的A-A剖切线剖切电磁线圈100AU00B的磁性传感器一侧线圈端部区域时的简要剖面,图2(B)示出了利用与图1 (A)所示的旋转轴230垂直的B-B剖切线剖切电磁线圈100A、100B的有效线圈区域时的简要剖面,图2 (C)示出了利用与图1 (A)所示的旋转轴230垂直的C-C剖切线剖切电磁线圈100AU00B的非磁性传感器一侧线圈端部区域时的简要剖面。其中,图2(B)与图1 (B)为相同的附图。如图2 (B)所示,在电磁线圈100A、100B的有效线圈区域中的与旋转轴230垂直的剖面(利用图1的B-B剖切线剖切的剖面)中,电磁线圈100AU00B的有效线圈区域配置于相同的圆筒区域。与此相对,在图2 (A)所示的磁性传感器一侧线圈端部区域中的与旋转轴230垂直的剖面中,电磁线圈100B的线圈端部区域虽配置于与配置有图2 (B)的电磁线圈100B的有效线圈区域的圆筒区域相同的圆筒区域,但电磁线圈100A的线圈端部区域配置于比电磁线圈100A的配置有有效线圈区域的圆筒区域更靠外周侧(线圈背部轭铁115侧)。另外,在图2 (C)所示的非磁性传感器一侧线圈端部区域中的与旋·转轴230垂直的剖面中,电磁线圈100A的线圈端部区域虽配置于与图2 (B)的电磁线圈100A的配置有有效线圈区域的圆筒区域相同的圆筒区域,但电磁线圈100B的线圈端部区域配置于比电磁线圈100B的配置有有效线圈区域的圆筒区域更靠内周侧(永久磁铁200侧)。图3是表示电磁线圈100A、100B的配置状态的说明图。图3 (A)是从线圈背部轭铁115侧观察的俯视图,图3 (B)是示意性地表示的立体图。其中,在图3 (A)中记载线圈背部轭铁115,在图3 (B)中,为了容易观察电磁线圈100AU00B的形状,而省略线圈背部轭铁115,仅图示一个电磁线圈100A和两个电磁线圈100B。另外,虽实际的电磁线圈100A、100B沿着圆筒的侧面配置,但在图3 (B)中示意性地表示为平面。在电磁线圈100A的有效线圈区域的两个导体束之间收容有两个电磁线圈100B的有效线圈区域的导体束。此处,电磁线圈100通过卷绕多匝导体而形成,导体束(也称为“线圈束”)意味着捆扎多根导体。另外,在电磁线圈100B的有效线圈区域的两个线圈束之间收容有两个电磁线圈100A的有效线圈区域的线圈束,且电磁线圈100A与电磁线圈100B互不干涉。另外,电磁线圈100A的磁性传感器一侧线圈端部区域从圆筒区域向线圈背部轭铁115侦彳(圆筒区域的外周侧)弯曲,而不与电磁线圈100B的磁性传感器一侧线圈端部区域干涉。另外,电磁线圈100B的非磁性传感器一侧线圈端部区域从圆筒区域向与线圈背部轭铁115相反的一侧(圆筒区域的内周侧)弯曲,而不与电磁线圈100A的非磁性传感器一侧线圈端部区域干涉。这样,通过以在相同圆筒区域上不干涉的方式配置电磁线圈100A的有效线圈区域和电磁线圈100B的有效线圈区域,并且,将电磁线圈100A的磁性传感器一侧线圈端部区域向外周侧弯曲,将电磁线圈100B的非磁性传感器一侧线圈端部区域向内周侧弯曲,从而能够抑制电磁线圈100A与电磁线圈100B的干涉。另外,在本实施例中,电磁线圈100A、100B的线圈束的粗细Φ1 (沿着配置有电磁线圈100A的有效线圈区域的圆筒区域的方向的粗细)与有效线圈区域中的线圈束的间隔(沿着配置有电磁线圈100A的有效线圈区域的圆筒领域的方向的间隔)L2之间具有L2 ^ 2X Φ I的关系。即,配置有电磁线圈100A、100B的圆筒区域几乎被电磁线圈100A、100B的线圈束占据,因此能够提高电磁线圈的占空系数,从而提高无芯马达10 (图1)的效率。图4是表示无芯马达10的简要组装顺序的说明图。首先,将第二壳体部分IlOb以及定子模块15m组装于第一壳体部分110a,以便将在第二壳体部分IlOb的内周配置的定子模块15m安装于第一壳体部分110a。其中,定子模块15m通过从图4的第一壳体部分IlOa侧将线圈背部轭铁115向沿着圆筒面配置的电磁线圈100A、100B的外周插入,电磁线圈100由树脂130模制成形而构成。接着,将包含电路基板300的转子20组装于第一壳体部分110a,以便将转子20 —方的轴承240安装于第一壳体部分110a。而且,将第三壳体部分IlOc组装于第二壳体部分110b,以便将安装于转子20的另一方的轴承240以及电路基板310安装于第三壳体部分110c。由此,组装无芯马达10。图5是放大表示线圈背部轭铁115的说明图。图5 (A)示出线圈背部轭铁115的简要立体图,图5 (B)是放大表示在图5 (A)中用虚线的圆包围的部分的简要俯视图。如图5 (A)所示,线圈背部轭铁115具有近似圆筒形形状,并具有多个圆环状部件115rng沿着圆筒的轴向贴合的层叠构造。在本实施例中,圆筒的轴向的厚度形成为将100 μ m的圆环状部件115rng层叠230个。但是,为了容易明白附图,图5 (A)以层叠30个的状态表示。另外,该圆环状部件的层叠个数为例示,可根据使用的钢板的厚度、线圈背部轭铁的尺寸来设定。圆环状部件115rng具有使分割圆环部件115scr沿着圆环的周向贴合的构造,其中分割圆环部件115scr具有将圆环状部件115rng沿着圆环的周向均等分割成4个的形状。分割圆环部件115scr由一般硅钢板材料(Si=3. 5%)、JFE制造的JNEX/JNHF材料·(Si=6. 5%)、非结晶形态系材料等软磁性体材料构成。在本例中,分割圆环部件115scr为利用金属模具对一般硅钢板材料冲压形成而构成。此外,该圆环状部件的分割数为例示,可根据作为线圈背部轭铁的尺寸、材料而使用的钢板材料的尺寸、每一张钢板材料的圆环状部件数等来设定。如图5 (B)所示,在分割圆环部件115scr彼此沿着圆环的周向贴合的接缝部分115ct形成有使贴合所使用的粘合剂等结合部件固化而成的结合部115ma。结合部件是将硅(Si)、非结晶形态磁性体等软磁性体的粉末与含有树脂或者橡胶等的粘合结合部件混合或者混炼而成的,结合部115ma通过对结合部件进行加热固化而形成。其中,在本例中,将磁性粘合剂作为结合部件而使用,其中,磁性粘合剂是将作为软磁性体的硅的粉末与作为粘合结合部件的热固化树脂混合而成的。如图5 (A)所示,为了不使各圆环状部件115rng的各自的接缝部分115ct彼此排列在与圆筒的轴向平行的一条直线上,通过使各圆环状部件115rng按层叠的顺序绕圆筒的轴旋转,由此沿着圆环的周向按层叠的顺序错开贴合。相互贴合的圆环状部件115rng彼此的错开量能够用以圆筒的轴为中心的角度、或周向的长度表示。例如,由以圆筒的轴为中心的角度所表示的错开量a [rad],利用圆环状部件115rng的分割数s以及圆环状部件115rng的贴合数(层叠数)η表示为α= (2 π /s) / (n+1)。如本例那样,在s=4、n=230的情况下,为错开量α =2 π/231 [rad]。即,各圆环状部件115rng在相互贴合的圆环状部件115rng彼此的接缝部分115ct仅以错开量a =2 Ji/231 [rad]沿着圆环的周向旋转错开的状态下贴合。线圈背部轭铁115能够通过以下所示的制造顺序容易地制造。图6以及图7是表示线圈背部轭铁115的制造顺序的说明图。首先,为了形成需要的个数的分割圆环部件115scr而准备需要的张数的钢板材料115P。该钢板材料115P是在一般硅钢板的至少一方的表面涂覆有绝缘粘合剂的钢板材料。如图6 (A)所示,利用金属模具从钢板材料115P冲压形成分割圆环部件115scr。每一张钢板材料115P,能够形成相当于两个圆环状部件115rng的8个分割圆环部件115scr。与此相对,如在图6(B)作为比较例所示那样,在利用金属模具从钢板材料115P冲压形成与由四个分割圆环部件构成的一个圆环状部件115rng等价的圆环状部件115Crng的情况下,从同一张钢板材料115P只能够形成一个圆环状部件115Crng。因此在本实施例的情况下,能够削减用于制造圆环状部件的部件的浪费。其中,如上所述,若线圈背部轭铁115是230个圆环状部件115rng贴合而成的层叠构造的话,则需要准备最少115张钢板材料115P。接着,如图7所示,首先,将四个分割圆环部件115scr沿着圆环的周向相互贴合,形成第一层圆环状部件115rng。其中,此时在各分割圆环部件115scr彼此相互贴合的面的至少一方涂覆作为结合部件的磁性粘合剂115Bnd之后使它们贴合。而且,使四个分割圆环部件115scr分别一边贴合于第一层圆环状部件115rng的圆环的轴(线圈背部轭铁115的圆筒的轴)向一侧的一个面,一边沿着圆环的周向相互贴合,从而形成第二层圆环状部件115rng。并且使四个分割圆环部件115scr分别一边贴合于第二层圆环状部件115rng的圆环的轴向一侧的一个面,一边沿着圆环的周向相互贴合,形成第三层圆环状部件115rng。以下,相同地,使230个圆环状部件115rng沿着圆筒的轴向贴合。但是,上层侧的圆环状部件的分割圆环部件115scr的端部相对于邻接的下层侧的圆环状部件115rng的分割圆环部件 115scr的端部(相当于图5的接缝部分115ct),仅以上述的错开量α沿着圆环的周向旋转错开地配置并贴合。最后,对已形成的圆环状部件115rng的层叠体进行加热,使圆环状部件115rng之间的绝缘粘合剂以及分割圆环部件115scr之间的磁性粘合剂115Bnd固化。通过以上的顺序形成图5所示的线圈背部轭铁115。图8是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例I的线圈背部轭铁的情况下比较齿槽扭矩特性而表示的说明图。基准的线圈背部轭铁(在图8中,标记为“环(基准)”)是使未分割的圆环状部件贴合构成的线圈背部轭铁。比较例I的线圈背部轭铁(在图8中,标记为“分割环(比较例I)”)是使分割圆环部件贴合形成的圆环状部件以接缝部分在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式贴合构成的线圈背部轭铁。齿槽扭矩的测定是通过将使用不同的线圈背部轭铁的被测定马达连接于旋转扭矩仪而进行的,在本例中,与中村制作所制造的N2400-SGK (I)连接进行测定。如图8所示,在基准的情况下,因为没有接缝部分所以测定不到齿槽扭矩。另一方面,在比较例I的情况下,测定出15.5 [mNm]的非常大的齿槽扭矩。与此相对,在实施例的情况下,测定出1.2[mNm]的非常小的齿槽扭矩。在实施例的情况下,虽与比较例I相同地,使用将分割圆环部件贴合而形成的圆环状部件来形成线圈背部轭铁,但也可说抑制齿槽效应的产生。此外,虽将与实施例同样地使分割圆环部件贴合的圆环状部件按顺序错开配置各自的接缝部分,但分割圆环部件彼此的贴合不是利用磁性粘合剂,即使在利用通常的绝缘粘合剂形成的线圈背部轭铁的情况(省略图示)下,齿槽扭矩的测定值也与实施例的情况几乎相同。如实施例那样,在将使分割圆环部件115scr贴合的圆环状部件115rng错开配置各自的接缝部分115ct的情况下能够抑制齿槽效应的产生,被认为是基于以下的理由。即,认为由于线圈背部轭铁的接缝部分的存在,由无芯马达产生的齿槽扭矩的大小形成为与旋转的轴一致的方向,即,由在与线圈背部轭铁的圆筒的轴向平行的一条直线上排列的各圆环状部件的接缝部分产生的齿槽扭矩的累计。认为比较例I的情况是接缝部分在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列,因此产生非常大的齿槽扭矩。与此相对,认为实施例的线圈背部轭铁115以各圆环状部件115rng的接缝部分115ct,未在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式按顺序错开配置而被分散,因此能够抑制齿槽效应的产生。图9是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例2的线圈背部轭铁的情况下比较永久磁铁的表面磁通量密度特性而表示的说明图。比较例2的线圈背部轭铁(在图9中,标记为“分割环(比较例2)”)是与实施例同样地使分割圆环部件贴合的圆环状部件错开配置不同的接缝部分,但不是利用磁性粘合剂使分割圆环部件彼此的贴合,而是利用通常的绝缘粘合剂进行的线圈背部轭铁。其中,图9利用电角度(Γπ [rad]表示沿着一极的永久磁铁的旋转方向的位置,并利用标准的磁通量密度计,示出了测定与电角度相对的表面磁通量密度的表面磁通量密度特性。另外,实施例以及比较例2的表面磁通量密度特性以基准的表面磁通量密度特性为基准正规化地表示。如图9所示,在比较例2的情况下,与基准的情况相比最大降低5%左右的表面磁通量密度。其中,虽省略图示,但在比较例I的情况下的表面磁通量密度也与比较例2的情况相同。与此相对,在实施例的情况下的表面磁通量密度几乎与基准的情况相同,从而改善表面磁通量密度的降低。这样,能够改善表面磁通量密度的降低被认为是基于以下的理 由。即,在实施例的情况下,在圆环状部件115rng的接缝部分115ct形成有使磁性粘合剂115Bnd固化的结合部115ma(参照图5)。认为在该结合部115ma分散包含有软磁性体的粉末,因此能够减少接缝部分115ct中的磁阻并缓和磁的不连续性,从而能够改善表面磁通量密度的降低。图10是在实施例的线圈背部轭铁的情况下、基准的线圈背部轭铁的情况下、比较例2的线圈背部轭铁的情况下比较涡电流损失特性而表示的说明图。该涡电流损失能够通过在将被测定马达与标准马达连接的状态下,对为了使标准马达以测定转速旋转而需要的电力进行测定来测定。如图10所示,比较例2的情况下的涡电流损失与转速的增加相应地比基准的情况增加,且最大增加10%左右。其中,虽省略图示,但比较例I的情况下的涡电流损失也与比较例2的情况相同。与此相对,实施例的情况下的涡电流损失几乎与基准的情况相同,能够改善涡电流损失的增加。这样,能够抑制涡电流损失被认为是基于以下的理由。即,在实施例的情况下,在圆环状部件115rng的接缝部分115ct形成有使磁性粘合剂115Bnd固化的结合部115ma (参照图5)。认为在该结合部115ma分散包含有软磁性体的粉末,因此能够减少接缝部分115ct中的磁阻并缓和磁的不连续性,从而能够减少来自接缝部分115ct的漏磁,从而能够减少因漏磁产生的涡电流损失。如以上那样,构成在本实施例中所使用的线圈背部轭铁115的圆环状部件115rng具有将多个分割圆环部件115scr贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件115scr具有沿着圆环的周向被分割的形状,因此如在现有例说明的那样,能够削减部件的浪费,改善制造成本。另外,在本实施例中所使用的线圈背部轭铁115具有将圆环状部件115rng沿着圆筒的轴向贴合而成的构造,该圆环状部件115rng是将分割圆环部件115scr贴合而以圆环状构成的,但由于各圆环状部件115rng的接缝部分115ct具有沿着圆筒的轴向按顺序错开配置的构造,所以在无芯马达10中,由接缝部分115ct产生的齿槽扭矩的累计量变小,从而能够抑制齿槽效应的产生。另外,在本实施例中所使用的线圈背部轭铁115的接缝部分115ct由使磁粘合剂115Bnd固化的结合部115ma形成,在该结合部115ma分散包含有软磁性体的粉末,因此能够减少接缝部分115ct中的磁阻并缓和磁的不连续性。由此,能够改善永久磁铁的表面磁通量密度的降低,并且能够减少来自接缝部分115ct的漏磁的产生从而能够减少涡电流损失的产生。根据以上所述,在本实施例的无芯马达10中,能够确保高精度的定位、瞬时扭矩性能优异的机敏性、优异的驱动效率、以及再生效率。此外,本实施例的线圈背部轭铁115也能够通过以下说明的顺序来制造。图11是表示线圈背部轭铁115的其他制造顺序的说明图。此外,为了形成线圈背部轭铁115所需的个数的分割圆环部件115scr也能够与图6所示的顺序相同地形成。而且,如图11所示,通过将230个分割圆环部件115scr向圆环的轴(线圈背部轭铁115的圆筒的轴)向一侧的一个面,仅以上述的错开量α沿着圆环的周向旋转按顺序错开的方式配置贴合,形成4组分割圆筒部件115Srng。而且,使已形成的4组 分割圆筒部件115Srng彼此相互贴合,形成圆环状部件115rng的层叠体。此时,在分割圆筒部件115Srng彼此相互贴合的面中的、分割圆环部件115scr彼此贴合的面的至少一方涂覆磁性粘合剂115Bnd之后进行贴合。最后,对已形成的圆环状部件115rng的层叠体进行加热,使圆环状部件115rng之间的绝缘粘合剂以及分割圆环部件115scr之间的磁性粘合剂115Bnd固化。通过以上的顺序,形成有图5所示的线圈背部轭铁115。通过以上的制造顺序也能够容易地制成线圈背部轭铁115。另外,本实施例的线圈背部轭铁115以各圆环状部件115rng的接缝部分115ct未在与圆筒的轴向(用图中点划线表示)平行的一条直线上排列的方式,以沿着圆环的周向按顺序错开的构造为例进行了表示,但未必限定于此,也可以作成以下说明的构造的线圈背部轭铁。图12是示意性地表示展开变形例的线圈背部轭铁的圆筒面的平面的说明图。其中,为了容易地说明,图示出了由10个圆环状部件115rng构成线圈背部轭铁的情况。图12 (A)的线圈背部轭铁115A的各圆环状部件115rng的接缝部分115ct虽与实施例同样地相互错开,但示出了未按顺序错开的构造。在该情况下,能够得到与实施例的线圈背部轭铁115相同的齿槽效应减少效果。但是,由于未按顺序错开配置所以制造变得有些复杂。图12 (B)的线圈背部轭铁115B与实施例的线圈背部轭铁115同样地具有将接缝部分115ct按顺序错开配置的构造,但示出了多个接缝沿着圆筒的轴向排列的构造。在该情况下,若与实施例相比虽不及实施例但也能够得到齿槽效应减少效果。图12 (C)的线圈背部轭铁115C具有将多个圆环状部件115rng的每个接缝部分115ct按顺序错开配置的构造。在该情况下,若与实施例相比虽不及实施例但也能够齿槽效应减少效果。另外,因为能够以多个圆环状部件115rng为单位对待,所以比实施例的情况容易制造。图12 (D)的线圈背部轭铁11 的多个圆环状部件115rng的每个接缝部分错开配置,但示出了未按顺序错开的构造。在该情况下,若与实施例相比虽不及实施例但也能够得到齿槽效应减少效果。另外,因为能够以多个圆环状部件115rng为单位对待,所以比实施例的情况容易制造,另一方面,未按顺序错开配置的部分制造变得复杂。如以上说明的那样,线圈背部轭铁使接缝部分在与圆筒的轴向平行的一条直线上排列的个数分散,只要是能够得到齿槽效应减少效果的构造即可。B.第二实施例图13是表示作为第二实施例的无芯马达的说明图。图13 (A)示意性地示出了从与剖面垂直的方向观察利用与旋转轴230平行的剖切线剖切无芯马达IOB时的简要剖面时的图,图13 (B)示意性地示出了从与剖面垂直的方向观察利用与旋转轴230垂直的剖切线(图13 (A)的B-B)剖切无芯马达IOB时的简要剖面时的图。第二实施例的无芯马达IOB具有与第一实施例的无芯马达10除了以下进行说明的不同点之外基本上为相同的构造。即,若与第一实施例进行比较,在第二实施例中,如图13 (B)所示,电磁线圈100ABU00BB的个数为一半。而且,伴随着该不同,第二实施例的电磁线圈100AB、100BB的一个极的大小比第一实施例的电磁线圈100AU00B的一个极的大小大。另外,在第一实施例中,如图1 (B)所示,在电磁线圈100A的有效线圈领域的两个线圈束之间收容有两个电磁线圈100B的有效线圈区域的线圈束,并在电磁线圈100B的有效线圈区域的两个线圈束之间收容有两个电磁线圈100A的有效线圈区域的线圈束。与此相对,在第二实施例中,如图13 (B)所示,在电磁线圈100AB的有效线圈区域的两个线圈束之间收容有一个电磁线圈100BB的有效线圈区域的线圈束,并在电磁线圈100BB的有效线圈区域的两个线圈束之间收容有一个电磁线圈100AB的有效线圈区域的线圈束。其结果,在第一实施例中,存在同相的电磁线圈彼此接触的位置,但在第二实施例中,不存在同相的 电磁线圈彼此接触的位置。而且,对应于该不同,在第一实施例中,如图3所示,电磁线圈100AU00B的有效线圈区域中的线圈束的粗细Φ I几乎是有效线圈区域中的线圈束的间隔L2的一半的大小。与此相对,在第二实施例中,电磁线圈100ABU00BB的有效线圈区域中的线圈束的粗细Φ I几乎与有效线圈区域中的线圈束的间隔L2为相同的大小。如以上那样,第一实施例的电磁线圈100AU00B与第二实施例的电磁线圈100AB、100BB的电磁线圈的卷绕方法以及组合方法不同。而且,由于该不同,具体而言,在第一实施例中,如图1 (B)所示,存在同相的电磁线圈彼此接触的位置,与之相对地,在第二实施例中,如图13 (B)所示,通过使同相的电磁线圈彼此接触的位置消失,减少不必要的空间,t匕第一实施例进一步提闻电磁线圈的占空系数。因为第二实施例的无芯马达IOB也与第一实施例的无芯马达10同样地应用线圈背部轭铁115,所以能够抑制齿槽效应的产生。另外,能够改善永久磁铁的表面磁通量密度的降低,并且能够减少漏磁的产生从而减少涡电流损失的产生。如以下所示,能够应用在上述实施例中说明的具备本发明的特征的电动马达亦即无芯马达作为电动移动体、电动移动机械臂或者医疗设备的驱动装置。C.第三实施例图14是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的移动体的一个例子亦即电动自行车(电动辅助自行车)的说明图。该自行车3300在前轮设置有马达3310,并在鞍座下方的三角架设置有控制电路3320和充电电池3330。马达3310通过利用来自充电电池3330的电力驱动前轮,辅助行驶。另外,在制动时利用马达3310再生的电力给充电电池3330充电。控制电路3320是控制马达的驱动和再生的电路。能够利用上述的各种的无芯马达作为该马达3310。D.第4实施例图15是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的机械臂的一个例子的说明图。该机械臂3400具有第一臂部3410、第二臂部3420以及马达3430。在使作为被驱动部件的第二臂部3420水平旋转时使用该马达3430。如上所述,能够利用由无齿槽效应所实现的可高精度定位的各种无芯马达作为该马达3430。E.第5实施例
图16是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的双臂7轴机械臂的一个例子的说明图。双臂7轴机械臂3450具备关节马达3460、把持部马达3470、臂部3480以及把持部3490。关节马达3460配置于相当于肩关节、肘关节、臂部关节的位置。关节马达3460为了使臂3480与把持部3490做三维动作,而在各关节具备两个马达。另外,把持部马达3470开闭把持部3490,并将物品抓在把持部3490。如上所述,在双臂7轴机械臂3450中,能够利用存在瞬时扭矩性能优异的机敏性的各种的无芯马达,作为关节马达3460或者把持部马达3470。F.第6实施例图17是表示利用具备本发明的特征的无芯马达的铁道车辆的说明图。该铁道车辆3500具有电动马达3510和车轮3520。该电动马达3510驱动车轮3520。并且,在铁道车辆3500的制动时利用电动马达3510作为发电机,再生电力。如上所述,能够利用驱动效率、回生效率优异的各种的无芯马达作为该电动马达3510。 G.变形例此外,上述实施例中的构成要素中的、在独立权利要求中被要求权利的要素以外的要素为附加的要素,能够适当地省略。另外,该发明不限定于上述的实施例、实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够实施各种方式。( I)变形例 I在上述实施例中,虽不出了一方的电磁线圈100A、100AB的磁性传感器一侧线圈端部区域向外周侧弯曲,另一方的电磁线圈100BU00BB的非磁性传感器一侧线圈端部区域向内周侧弯曲的构成的无芯马达10、10B,但也可以是一方的电磁线圈的两侧的线圈端部区域向外周侧或者内周侧弯曲,另一方的电磁线圈的两侧的线圈端部区域未弯曲的构成的无芯马达。另外,也可以是沿着圆筒面配置有一方的电磁线圈,在其外周配置有另一方的电磁线圈的双层配置构造的无芯马达。(2)变形例 2上述实施例以及变形例,虽对以内齿轮型的无芯马达为例进行了说明,但也可以是外齿轮型的无芯马达。在外齿轮型的无芯马达的情况下,在电磁线圈的外周配置有转子的永久磁铁,因此线圈背部轭铁沿着电磁线圈的内周侧配置。(3)变形例 3在上述实施例以及变形例中,虽对以电磁线圈为两相的情况的无芯马达为例进行了说明,但并不限定于此,也可以是电磁线圈为三相以上的多相的无芯马达。(4)变形例 4在上述实施例以及变形例中,虽对以具备本申请发明的特征部分的无芯马达为例进行了说明,但并不限定于电动机马达亦即无芯马达,也能够应用于发电机。附图符号说明:10…无芯马达;10B…无芯马达;15…定子;15m···定子模块;20···转子;100…电磁线圈;100A、100B…电磁线圈;100AB、100BB…电磁线圈;110…壳体;110a、IlObUlOc…壳体部分;115…线圈背部轭铁;115rng…圆环状部件;115Crng…圆环状部件;115scr…分割圆环部件;115ct…接缝部分;115ma…结合部;115Srng…分割圆筒部件;115Bnd…磁性粘合剂;115P…钢板材;130…树脂;200…永久磁铁;230…旋转轴;240…轴承;260…波形弹簧垫圈;300…磁性传感器;310…电路基板;3300…自行车;3310…马达;3320…控制电路;3330…充电电池;3400…机械臂;3410…第一臂部;3420…第二臂部; 3430…马达;3450…双臂7轴机械臂;3460…关节马达;3470…把持部马达;3480…臂部;3490…把持部;3500…铁道车辆;3510…电动马达;3520…车轮。
权利要求
1.一种线圈背部轭铁,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造, 所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合。
2.一种无芯电动机械装置,具有转子和定子,其中,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈而与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是权利要求1所述的线圈背部轭铁。
3.一种移动体,其中,所述移动体具备权利要求2所述的无芯电动机械装置。
4.一种机械臂,其中,所述机械臂具备权利要求2所述的无芯电动机械装置。
5.一种线圈背部轭铁的制造方法,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁的制造方法,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述线圈背部轭铁的制造方法具备以下工序Ca)由软磁性体亦即钢板材料冲压形成分割圆环部件的工序,所述分割圆环部件具有沿着所述圆环状部件的圆环的周向均等分割的形状;(b)将所述分割圆环部件彼此沿着所述圆环的周向贴合而形成一个圆环状部件,并将所述分割圆环部件重叠贴合在已形成的一个圆环状部件的所述圆环的轴向侧的上表面,并且将所述分割圆环部件彼此沿着所述圆环的周向贴合而形成下一个圆环状部件,由此形成将多个所述圆环状部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的层叠构造的工序,所述工序(b)包括以下工序,即以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使与多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件对应的分割圆环部件沿着所述圆环的周向错开贴合的工序。
6.一种线圈背部轭铁的制造方法,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁的制造方法,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述线圈背部轭铁的制造方法具备以下工序Ca)由软磁性体亦即钢板材料冲压形成分割圆环部件的工序,所述分割圆环部件具有沿着所述圆环状部件的圆环的周向均等分割的形状;(b)形成多个分割圆筒部件的工序,所述分割圆筒部件是将多个分割圆环部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的;(C)通过使已形成的多个分割圆筒部件贴合,而形成将多个所述圆环状部件沿着所述圆筒的轴向贴合而成的层叠构造的工序,所述工序(b)还包括以下工序,即以在所述工序(c)中,由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,将与多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件对应的分割圆环部件沿着所述圆环的周向错开贴合的工序。
7.—种线圈背部轭铁,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造, 所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合,所述圆环状部件的各个接缝部分沿着所述圆环的周向按层叠的顺序错开贴合。
8.—种无芯电动机械装置,具有转子和定子,其中,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈而与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是权利要求7所述的线圈背部轭铁。
9.一种移动体,其中,所述移动体具备权利要求8所述的无芯电动机械装置。
10.一种机械臂,其中,所述机械臂具备权利要求8所述的无芯电动机械装置。
11.一种线圈背部轭铁,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造, 所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合,所述分割圆环部件彼此贴合后的接缝部分由结合部构成,其中结合部由包含软磁性体的粉末的结合部件形成。
12.一种无芯电动机械装置,具有转子和定子,其中,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈而与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是权利要求11所述的线圈背部轭铁。
13.一种移动体,其中,所述移动体具备权利要求12所述的无芯电动机械装置。
14.一种机械臂,其中,所述机械臂具备权利要求12所述的无芯电动机械装置。
15.一种无芯电动机械装置,具有转子和定子,其中,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合。
16.一种移动体,其中,所述移动体具备权利要求15所述的无芯电动机械装置。
17.一种机械臂,其中,所述机械臂具备权利要求15所述的无芯电动机械装置。
18.—种线圈背部轭铁,是在具有转子和定子的无芯电动机械装置中,配置在空心的电磁线圈的内周或者外周的圆筒状的线圈背部轭铁,所述空心的电磁线圈沿着所述定子中的圆筒面配置,其中,所述线圈背部轭铁具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,所述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,各个接缝部分沿着所述圆环的周向按层叠的顺序错开贴合,所述分割圆环部件彼此贴合后的接缝部分由结合部构成,其中结合部由包含软磁性体的粉末的结合部件形成,以由所述分割圆环部件的沿着所述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与所述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个所述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着所述圆环的周向错开贴合。
19.一种无芯电动机械装置,具有转子和定子,其中,所述转子具备沿着所述转子中的圆筒面配置的永久磁铁,所述定子具备空心的电磁线圈,该空心的电磁线圈以与所述永久磁铁对置的方式沿着所述定子中的圆筒面配置;线圈背部轭铁,该线圈背部轭铁以隔着所述空心的电磁线圈而与所述永久磁铁对置的方式配置,所述线圈背部轭铁是权利要求18所述的线圈背部轭铁。
20.一种移动体,其中,所述移动体具备权利要求19所述的无芯电动机械装置。
21.一种机械臂,其中,所述机械臂具备权利要求19所述的无芯电动机械装置。
全文摘要
本发明提供线圈背部轭铁及其制造方法、无芯电动机械装置、移动体、机械臂,该线圈背部轭铁,具有将多个圆环状部件沿着圆筒的轴向贴合而成的层叠构造,上述圆环状部件由软磁性体构成,并且具有将多个分割圆环部件贴合成圆环状的构造,其中分割圆环部件具有沿着圆环的周向被分割的形状,以由上述分割圆环部件的沿着上述圆环的周向的贴合而形成于各圆环状部件的接缝部分不在与上述圆筒的轴向平行的一条直线上排列的方式,使多个上述圆环状部件中的至少一部分圆环状部件的接缝部分相对于其他圆环状部件的接缝部分而沿着上述圆环的周向错开贴合。
文档编号B62M6/40GK103001337SQ20121033354
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月10日 优先权日2011年9月14日
发明者竹内启佐敏 申请人:精工爱普生株式会社
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