057]第I电枢芯元件3A和第2电枢芯元件3B具有彼此相同的形状和尺寸。第3电枢芯元件3C在箭头Y1、Y2的方向上具有与第I电枢芯元件3A的宽度和第2电枢芯元件3B的宽度之和相等的宽度。即，第3电枢芯元件3C具有第I电枢芯元件3A或第2电枢芯元件3B的两倍的宽度。各个电枢芯元件3A、3B、3C与参照图2和图3说明的实施方式相同地在箭头X1、X2的方向上的两端分别具有尺寸相互不同的第I齿43和第2齿44。具体地说，将尺寸确定为第I齿43的宽度小于第2齿44的宽度。
[0058]第3电枢芯元件3C以朝向与第I电枢芯元件3A和第2电枢芯元件3B相反的一侧的方式旋转了 180度。另外，各个电枢芯元件3A、3B、3C相互被定位为所述电枢芯元件3A、3B、3C的主齿41和副齿42在箭头Y1、Y2的方向上对齐。由此，供形成于主齿41的周围的绕组插入的槽也在箭头Υ1、Υ2的方向上对齐。
[0059]另外，在电枢3的箭头Xl的方向上的端部，在第I电枢芯元件3Α和第2电枢芯元件3Β的第I齿43与第3电枢芯元件3C的第2齿44之间形成有台阶部、即凸部46。另外，在电枢3的箭头Χ2的方向上的端部，在第I电枢芯元件3Α和第2电枢芯元件3Β的第2齿44与第3电枢芯元件3C的第I齿43之间形成有台阶部、即凹部48。凸部46和凹部48形成于电枢3在箭头Yl、Υ2的方向上的整体宽度的一半的整个范围内。
[0060]图7是表示在具有按照本实施方式、第I例以及第2例形成的电枢的直线电动机中产生的齿槽力的图表。图7的实线表示在具有参照图6Α和图6Β说明的本实施方式的电枢3的直线电动机中产生的齿槽力。图7的虚线表示第I例、即以在两端未形成台阶部的方式仅使用第I电枢芯元件3Α形成电枢芯的情况。图7的点线表示第2例、S卩以在两端未形成台阶部的方式仅使用第3电枢芯元件3C形成电枢芯的情况。另外，第I电枢芯元件3Α和第3电枢芯元件3C是如上所述层叠相同的电磁钢板而形成的构件，改变180度朝向进行配置。
[0061]第I例与图5所示的结果相同，每隔与磁体21的间距相当的移动距离15mm就产生两次具有约1N的振幅的齿槽力。第2例仅是将第I例中的电枢的朝向改变了 180度，因此同样地每隔移动距离15mm就产生两次具有约1N的振幅的齿槽力。
[0062]与此相对，在本实施方式的情况下，每隔移动距离15mm就产生四次具有约5N的振幅的齿槽力。即，在位于本实施方式的电枢3的端部的齿上形成有包含凸部46或凹部48的台阶部。由此，在电枢3的两端，分别产生相位不同的两个齿槽力，四个齿槽力以相互抵消的方式发挥作用。作为其结果，如图7所示，减小了电枢3每通过一个磁体21时产生的齿槽力。
[0063]像图示的实施方式那样，如果使用分别由相同的电磁钢板形成的电枢芯元件3A、3B、3C来形成具有在两端具有台阶部的齿的电枢芯31，则能够使用共同的模具来形成电枢芯31。因而，能够削减电枢3乃至直线电动机10的制造成本和维护成本。但是，本发明并不限定于这样的特定的实施方式，也可以通过层叠相互不同的多个电磁钢板来形成在两端的齿上形成有台阶部的电枢。另外，也可以利用四个以上的电枢芯元件来形成电枢，以使得电枢芯31的两端的齿分别具有两级以上的台阶部。例如，通过使用端部形状(第I齿和第2齿的尺寸或形状)不同的追加的多个电枢芯元件，并且配置为使该追加的电枢芯元件中的至少一个电枢芯元件朝向相反方向，从而也可以形成两端的齿具有4级、6级……的台阶部的电枢芯。
[0064]图8表不又一实施方式的直线电动机的电枢3的结构。图8相当于从齿4的顶端侦H图1的箭头Zl的方向)观察电枢3的图。S卩，根据本实施方式，自电枢芯31延伸的齿4中的、位于直线电动机的移动方向的两端的第I齿43和第2齿44形成为分别相对于与直线电动机的移动方向正交的箭头Y1、Y2的方向倾斜。其他结构与参照图2和图3说明的实施方式的电枢相同。即使是具有这样的偏斜结构的直线电动机，通过将位于电枢3的两端的第I齿43和第2齿44形成为相互不同的尺寸，也能够相互抵消由于电枢3的端部结构而产生的齿槽力，从而能够获得减小齿槽力的效果。
[0065]图9表不再一实施方式的直线电动机的电枢3的结构。在本实施方式中，第I齿43和第2齿44具有相互不同的形状。具体地说，第I齿43具有长方体的形状，与此相对，第2齿44与相邻的主齿41相对的侧面(从箭头Xl的方向看到的端面)为平面，而第2齿44朝向端部的侧面(从箭头Χ2的方向看到的端面)是以齿顶的宽度慢慢变小的方式具有圆弧状的轮郭的曲面。在具有这样的非对称的形状的电枢3中，也与上述其他实施方式相同地能够相互抵消由于电枢3的端部形状而产生的齿槽力，结果是能够减小齿槽力。
[0066]发明的效果
[0067]根据本发明的直线电动机，为了减小由于电枢的推力产生方向上的端部结构而产生的齿槽力，将位于电枢的两端的齿的尺寸或形状形成为相互不同。由此，提供一种能够顺畅地进行动作且提高了定位精度的直线电动机。
[0068]以上，说明了本发明的各种实施方式，但是对于本领域技术人员而言，能够意识到通过其他实施方式也能够实现本发明的期望的作用效果。特别是能够不脱离本发明的范围地对上述实施方式的构成要素进行删除或替换，或者也能够进一步附加公知的手段。另夕卜，对本说明书中明示或暗示公开的多个实施方式的特征任意地进行组合，也能够实施本发明，这对于本领域技术人员而言是不言自明的。
【主权项】
1.一种直线电动机，其中，该直线电动机包括:多个磁体，其以等间隔进行排列；以及电枢，其与所述磁体相对配置并具有电枢芯，该电枢芯具有朝向所述磁体延伸的多个齿，该直线电动机在沿着所述磁体与所述电枢相对的相对面的推力产生方向上产生推力， 使所述电枢芯的位于所述推力产生方向上的一个端部的第I齿和位于相反侧的另一个端部的第2齿的尺寸或形状相互不同，以减小由于所述电枢芯在所述推力产生方向上的端部结构而产生的齿槽力。2.根据权利要求1所述的直线电动机，其中， 使从位于分别与所述第I齿和所述第2齿相对的位置的磁体看到的所述第I齿和所述第2齿的尺寸或形状相互不同。3.根据权利要求2所述的直线电动机，其中， 从位于分别与所述第I齿和所述第2齿相对的位置的磁体看到的所述第I齿和所述第2齿具有长方形的形状， 使沿着所述推力产生方向延伸的所述第I齿的宽度和所述第2齿的宽度相互不同。4.根据权利要求1所述的直线电动机，其中， 所述第I齿和所述第2齿具有包含台阶部的形状。5.根据权利要求4所述的直线电动机，其中， 所述电枢芯由多个电枢芯元件形成，该多个电枢芯元件具有彼此相同的截面形状， 所述多个电枢芯元件中的一个电枢芯元件朝向与其余的电枢芯元件相反的方向，由此在所述第I齿和所述第2齿形成有台阶部。6.根据权利要求4所述的直线电动机，其中， 所述电枢芯由多个电枢芯元件形成， 使所述多个电枢芯元件中的至少一个电枢芯元件朝向与其余的电枢芯元件相反的方向，以使所述第I齿和所述第2齿具有包含2m个台阶部的形状，其中，m为自然数。7.根据权利要求1至3中任一项所述的直线电动机，其中， 所述第I齿和所述第2齿在与所述推力产生方向垂直的方向上倾斜。8.根据权利要求1至7中任一项所述的直线电动机，其中， 在所述第I齿和所述第2齿的周围不缠绕绕组， 所述第I齿和所述第2齿隔着绝缘体与绕组接触，该绕组缠绕于与所述第I齿和所述第2齿相邻的齿的周围， 除所述第I齿和所述第2齿以外的其余的齿在两侧面上隔着绝缘体分别接触绕组。
【专利摘要】直线电动机包括：多个磁体，其以等间隔进行排列；以及电枢，其与磁体相对配置并具有电枢芯，该电枢芯具有朝向磁体延伸的多个齿。为了减小由于电枢芯在推力产生方向上的端部结构而产生的齿槽力，使位于推力产生方向上的一个端部的第1齿和位于相反侧的另一个端部的第2齿的尺寸或形状相互不同。
【IPC分类】H02K41/02
【公开号】CN105576938
【申请号】CN201510716420
【发明人】前田拓也
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月29日
【公告号】CN205160336U, DE102015013638A1, US20160126820