專利名稱：直線電動(dòng)機(jī)以及工作臺(tái)進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的實(shí)施方式涉及直線電動(dòng)機(jī)以及工作臺(tái)進(jìn)給裝置。
背景技術(shù)：
以往公知有如下技術(shù)將構(gòu)成磁場(chǎng)部的永久磁鐵的個(gè)數(shù)設(shè)為奇數(shù)個(gè)，以減輕因直線電動(dòng)機(jī)的小型化引起的磁場(chǎng)軛鐵的磁飽和，從而避免所產(chǎn)生的電磁推力的下降。作為與該現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，例如有日本特開2000-037070、日本特開2000-341930和日本特開平6-MM80所記載的技術(shù)。但是，在現(xiàn)有的直線電動(dòng)機(jī)中，磁場(chǎng)部的永久磁鐵為奇數(shù)個(gè)，因此有時(shí)會(huì)在磁場(chǎng)部與電樞部之間的磁隙中產(chǎn)生磁通密度的偏差，從而不能得到充分的電動(dòng)機(jī)特性。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方式的一個(gè)形式的目的在于，提供能夠得到充分的電動(dòng)機(jī)特性的直線電動(dòng)機(jī)以及進(jìn)給裝置。實(shí)施方式的一個(gè)形式的直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部、電樞部和連接部。磁場(chǎng)部具有第1 磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，該第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵在長(zhǎng)邊方向上以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成， 彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵的極性不同。電樞部纏繞有繞組，且被配置在所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間。連接部由磁性體構(gòu)成，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接。并且，所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)形式，可提供一種能夠得到充分的電動(dòng)機(jī)特性的直線電動(dòng)機(jī)以及進(jìn)給裝置。


圖1是示出第1實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖2A和圖2B是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。圖3是示出第1實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖4是示出第2實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖5是示出第2實(shí)施方式中的磁通密度相對(duì)于軛鐵固定部件的寬度尺寸的變化的曲線圖。圖6是示出第2實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖7A和圖7B是示出將第1及第2實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。圖8是示出第3實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖9A和圖9B是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。
圖10是示出第3實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖11是示出第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)部的立體圖。圖12是示出第4實(shí)施方式中的磁通密度相對(duì)于第1及第2固定部件的寬度尺寸的變化的曲線圖。圖13是示出第4實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖14A和圖14B是示出將第3及第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。圖15是示出第5實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖16是用于說(shuō)明第5實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。圖17是示出第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。圖18A和圖18B是示出將第5及第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部、電樞部和連接部。磁場(chǎng)部具有第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，該第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且，所述第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵的極性不同。電樞部纏繞有繞組，且被配置在所述第1 磁場(chǎng)軛鐵與第2磁場(chǎng)軛鐵之間。連接部由磁性體構(gòu)成，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接。并且，所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。首先，對(duì)第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出第1實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖1中，磁場(chǎng)部由以下部分構(gòu)成一對(duì)平板狀的磁場(chǎng)軛鐵la、Ib ；以及在該磁場(chǎng)軛鐵la、lb上沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置的奇數(shù)個(gè)(在本例中為5個(gè))永久磁鐵加 加。此外，配置著構(gòu)成磁場(chǎng)部的永久磁鐵加 加的1對(duì)磁場(chǎng)軛鐵la、lb通過(guò)兩個(gè)軛鐵固定部件3a、3b (磁性體)相連，且連接成該磁場(chǎng)軛鐵的與長(zhǎng)邊方向(圖1中的箭頭方向)垂直的方向上的一側(cè)的端部被局部地封閉。而且，軛鐵固定部件3a、!3b被配置在該磁場(chǎng)軛鐵la、lb的長(zhǎng)邊方向上的兩端的對(duì)稱位置處。另外，圖1中的箭頭方向表示磁場(chǎng)部的移動(dòng)方向。圖2A和圖2B是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。圖2A 是磁場(chǎng)部的主視圖，圖2B是磁場(chǎng)部的側(cè)視圖。另外，圖2A和圖2B的虛線箭頭表示磁通的流向。如圖2所示，由于具有將磁場(chǎng)軛鐵la、lb局部地連接的軛鐵固定部件3a、3b，因此，在磁路中，還形成了經(jīng)由磁隙而穿過(guò)永久磁鐵加 加、磁場(chǎng)軛鐵la、lb和軛鐵固定部件3a、 3b的磁路。因此，對(duì)于從未圖示的電樞部觀察到的磁場(chǎng)部而言，磁場(chǎng)部的兩端相對(duì)地具有周期性的邊界，等同于磁場(chǎng)極數(shù)為偶數(shù)的情況。如上所示，在第1實(shí)施方式中，在構(gòu)成了永久磁鐵加 加的個(gè)數(shù)為奇數(shù)的磁場(chǎng)部的奇數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)中，在磁場(chǎng)軛鐵la、lb上設(shè)置有兩個(gè)軛鐵固定部件3a、3b，這兩個(gè)軛鐵固定部件3a、!3b將磁場(chǎng)軛鐵la、lb連接成，使得該磁場(chǎng)軛鐵的與移動(dòng)方向垂直的方向的一側(cè)的端部被局部地封閉。由此，能夠減少兩端的漏磁通，因此，對(duì)于從電樞部觀察到的磁場(chǎng)部而言，磁場(chǎng)部的兩端相對(duì)地存在周期性的邊界，等同于極數(shù)為偶數(shù)的情況。
接著，說(shuō)明第1實(shí)施方式的變形例。圖3是示出第1實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖3中，第1實(shí)施方式也可以構(gòu)成為在軛鐵固定部件3a、!3b之間的空間部中設(shè)置有作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件4。這樣，能夠提供如下的直線電動(dòng)機(jī)該直線電動(dòng)機(jī)既提高了制造性又能保持強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小型化、輕量化和低造價(jià)，而且既實(shí)現(xiàn)了奇數(shù)極磁場(chǎng)又避免了電動(dòng)機(jī)特性的下降。接著，對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖4是示出第2實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖4中，第2實(shí)施方式相對(duì)于第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)為使軛鐵固定部件3a、!3b的寬度A成為永久磁鐵加 加的極間距的長(zhǎng)度1 以上。圖5是示出第2實(shí)施方式中的磁通密度相對(duì)于軛鐵固定部件的寬度尺寸的變化的曲線圖。橫軸取軛鐵固定部件的寬度尺寸A與磁極間距Rii之比，縱軸取永久磁鐵的厚度方向的中央部分中的磁通密度⑴的數(shù)值，以此來(lái)表示它們的關(guān)系。從圖5可知，在A/Rii為 1. 0以上時(shí)，永久磁鐵的磁通密度的偏差量為0. 005以下，因而是穩(wěn)定的，所以，如果使軛鐵固定部件的寬度成為永久磁鐵的極間距以上，則能夠以最佳程度降低磁場(chǎng)軛鐵兩端的漏磁
ο此外，第2實(shí)施方式的動(dòng)作基本上與第1實(shí)施方式相同，因此省略其說(shuō)明。由于第2實(shí)施方式采用了上述結(jié)構(gòu)，因此與第1實(shí)施方式同樣，具有將磁場(chǎng)軛鐵 la、lb局部地連接的軛鐵固定部件3a、3b，不過(guò)其中，使該軛鐵固定部件的寬度成為永久磁鐵加 加的極間距長(zhǎng)度以上。由此，與第1實(shí)施方式相比進(jìn)一步減少了兩端的漏磁通，而且從電樞部觀察到的磁場(chǎng)部的兩端相對(duì)地存在周期性的邊界，從而得到與極數(shù)為偶數(shù)的情況等同的磁場(chǎng)。接著，說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例。圖6是示出第2實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖6中， 第2實(shí)施方式也可以構(gòu)成為在配置于磁場(chǎng)軛鐵la、lb兩端的軛鐵固定部件3a、3b與磁場(chǎng)軛鐵之間的連接部位處設(shè)置有作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件5。這樣，能夠提供如下的直線電動(dòng)機(jī)該直線電動(dòng)機(jī)既提高了制造性又能保持強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小型化、輕量化和低造價(jià)， 而且既實(shí)現(xiàn)了奇數(shù)極磁場(chǎng)又避免了電動(dòng)機(jī)特性的下降。接著，對(duì)將第1及第2實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖7A和圖7B是示出將第1及第2實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。圖7A是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的側(cè)剖視圖，圖7B是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的俯視圖。另外，圖7B示出了卸下圖7A的工作臺(tái)后的狀態(tài)，它是沿行進(jìn)方向從上方觀察到的圖。 在圖7A和圖7B中，直線電動(dòng)機(jī)構(gòu)成為將磁場(chǎng)部6作為定子、將電樞部7作為動(dòng)子，其中，磁場(chǎng)部6在磁場(chǎng)軛鐵la、lb上沿著行進(jìn)方向相鄰地配置有多個(gè)永久磁鐵( …)，電樞部7是在電樞鐵芯8上纏繞電樞繞組10而構(gòu)成的。此外，在該直線電動(dòng)機(jī)中，沿著行進(jìn)方向，通過(guò)軛鐵固定部件3a、!3b將磁場(chǎng)軛鐵la、lb的端部局部地封閉。另外，在構(gòu)成動(dòng)子的電樞部7 的上表面上隔著電樞安裝板12設(shè)置有工作臺(tái)13，動(dòng)子由設(shè)置于固定臺(tái)14上的直線引導(dǎo)件 11進(jìn)行滑動(dòng)支撐。
這樣，通過(guò)將小型/輕量、且電動(dòng)機(jī)特性的下降程度小的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于工作臺(tái)進(jìn)給裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位進(jìn)給。另外，在上述實(shí)施方式中的第1實(shí)施方式(圖3的變形例)中，示出了在軛鐵固定部件之間的空間部中設(shè)置有作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件的結(jié)構(gòu)?；蛘?，在第2實(shí)施方式(圖 6的變形例)中，示出了在配置于磁場(chǎng)軛鐵兩端的軛鐵固定部件與磁場(chǎng)軛鐵之間的連接部位處設(shè)置有作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件的結(jié)構(gòu)。但是，作為其替代，也可以在第1實(shí)施方式中，在軛鐵固定部件與磁場(chǎng)軛鐵之間的連接部位處設(shè)置作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件，或者在第2實(shí)施方式中，在軛鐵固定部件之間的空間部中設(shè)置作為強(qiáng)度構(gòu)件的非磁性部件。以上，以磁場(chǎng)側(cè)為中心，對(duì)奇數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)的作為特征的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作、效果進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在具有偶數(shù)極永久磁鐵的偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)中，以提高推力為目的，在設(shè)計(jì)上根據(jù)與電樞之間的關(guān)系，考慮將電樞中的與磁鐵列垂直的方向上的齒的長(zhǎng)度取值為比齒槽間距大，以提高繞組系數(shù)。這里，使用圖7B的奇數(shù)極磁場(chǎng)對(duì)偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)的情況進(jìn)行說(shuō)明(齒9的長(zhǎng)度相當(dāng)于符號(hào)Ht，齒槽間距相當(dāng)于符號(hào)I3S)。在偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)中，為了將電樞繞組10的銅損抑制得較低，一般采取增大電樞部7的齒槽間距Ps、減小齒9的寬度Bt的方法。但是，當(dāng)齒9的寬度Bt過(guò)窄而偏離于一定范圍時(shí)，反而可能產(chǎn)生推力飽和的問(wèn)題。因此，需要在不改變客戶要求的直線電動(dòng)機(jī)規(guī)格(電樞、磁場(chǎng)尺寸)的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)不容易發(fā)生推力飽和、繞組系數(shù)高的直線電動(dòng)機(jī)。但是，在保持電樞部7和磁場(chǎng)部6的尺寸不變的狀態(tài)下，電樞部7的齒9的寬度Bt是恒定的，作為不容易發(fā)生推力飽和而提高繞組系數(shù)的手段，有時(shí)會(huì)采用這樣的直線電動(dòng)機(jī)將構(gòu)成磁場(chǎng)部6的永久磁鐵的個(gè)數(shù)例如從偶數(shù)個(gè)變更為奇數(shù)個(gè)來(lái)減少磁場(chǎng)極數(shù)。在不想改變電樞、磁場(chǎng)尺寸的情況下，如果從偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)替換為奇數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)，則在以下方面起到了有利的效果無(wú)需像偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)那樣采取減小齒9的寬度Bt等設(shè)計(jì)方法，而僅僅通過(guò)變更磁場(chǎng)極數(shù) (永久磁鐵的個(gè)數(shù))，就能夠最大限度地降低推力飽和的問(wèn)題。接著，對(duì)第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖8是示出第3實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。第3實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部和電樞部，將任意一方作為定子，將另一方作為動(dòng)子。在圖8中，作為一例，將磁場(chǎng)部作為動(dòng)子。此外，為了使說(shuō)明便于理解，在圖8中，分別標(biāo)注了表示磁場(chǎng)部的移動(dòng)方向的箭頭、和表示與該移動(dòng)方向垂直的方向(以下稱作垂直方向)的箭頭。此外，設(shè)移動(dòng)方向的一側(cè)為A側(cè)、另一側(cè)為B側(cè)、垂直方向的一側(cè)為C側(cè)、另一側(cè)為D側(cè)。該移動(dòng)方向和垂直方向的箭頭在后述的一部分附圖中也作了標(biāo)注。第3實(shí)施方式的磁場(chǎng)部采用了永久磁鐵的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)的奇數(shù)極磁場(chǎng)。如圖8所示，第3實(shí)施方式的磁場(chǎng)部具有第1磁場(chǎng)軛鐵211、第2磁場(chǎng)軛鐵212、第1永久磁鐵221a 221e、第2永久磁鐵22 222e、第1固定部件231、第2固定部件232。 第1磁場(chǎng)軛鐵211由平板狀的磁性體構(gòu)成。第2磁場(chǎng)軛鐵212由平板狀的磁性體構(gòu)成。第1磁場(chǎng)軛鐵211和第2磁場(chǎng)軛鐵212構(gòu)成一對(duì)，且被設(shè)置成彼此的一個(gè)主面隔著空隙而相對(duì)。 第1永久磁鐵221a 221e的合計(jì)數(shù)量為5個(gè)，即為奇數(shù)個(gè)。第1永久磁鐵221a 221e沿著移動(dòng)方向排列在第1磁場(chǎng)軛鐵211的一個(gè)主面上。并且，第1永久磁鐵221a 221e以極性交替不同的方式排列。在圖8中，作為一例，第1永久磁鐵221a的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為N極，第1永久磁鐵221b的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為S極，第1永久磁鐵221c的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為N極。此外，第1永久磁鐵221d的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為S極，第1永久磁鐵221e的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為N極。第2永久磁鐵22 22 的合計(jì)數(shù)量為5個(gè)，即為奇數(shù)個(gè)。第2永久磁鐵22 222e沿著移動(dòng)方向排列在第2磁場(chǎng)軛鐵212的一個(gè)主面上。第2永久磁鐵22 22 以分別與第1永久磁鐵221a 221e相對(duì)的方式排列。具體而言，如圖8所示，第2永久磁鐵 222a與第1永久磁鐵221a相對(duì)，第2永久磁鐵222b與第1永久磁鐵221b相對(duì)。并且，第 2永久磁鐵222c與第1永久磁鐵221c相對(duì)，第2永久磁鐵222d與第1永久磁鐵221d相對(duì)，第2永久磁鐵22 與第1永久磁鐵221e相對(duì)。此外，第2永久磁鐵22 22 所分別具有的第1磁場(chǎng)軛鐵211側(cè)的極性不同于分別與第2永久磁鐵22 22 相對(duì)的第1 永久磁鐵的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性。如果以第2永久磁鐵22 為例進(jìn)行說(shuō)明，則如圖 8所示，第1永久磁鐵221a的第2磁場(chǎng)軛鐵212側(cè)的極性為N極，因此第2永久磁鐵22 的第1磁場(chǎng)軛鐵211側(cè)的極性為S極。另外，對(duì)于第2永久磁鐵222b 22 也同樣如此。另外，在上述說(shuō)明中，將第1永久磁鐵和第2永久磁鐵的合計(jì)數(shù)量設(shè)為5個(gè)，不過(guò)， 只要設(shè)為奇數(shù)個(gè)即可，例如，也可以將第1永久磁鐵和第2永久磁鐵的合計(jì)數(shù)量設(shè)為3個(gè)或 7個(gè)。第1固定部件231由平板狀的磁性體構(gòu)成。第1固定部件231分別固定于第1磁場(chǎng)軛鐵211的第1側(cè)面部211a和第2磁場(chǎng)軛鐵212的第1側(cè)面部21 上。由此，第1固定部件231將第1磁場(chǎng)軛鐵211與第2磁場(chǎng)軛鐵212彼此固定。第1磁場(chǎng)軛鐵211的第1 側(cè)面部211a和第2磁場(chǎng)軛鐵212的第1側(cè)面部21 分別位于移動(dòng)方向上的一側(cè)(圖8的 A側(cè))且位于垂直方向上的一側(cè)(圖8的C側(cè))。第2固定部件232由平板狀的磁性體構(gòu)成。第2固定部件232分別固定于第1磁場(chǎng)軛鐵211的第2側(cè)面部211b和第2磁場(chǎng)軛鐵212的第2側(cè)面部212b上。由此，第1固定部件232將第1磁場(chǎng)軛鐵211與第2磁場(chǎng)軛鐵212彼此固定。第1磁場(chǎng)軛鐵211的第2 側(cè)面部211b和第2磁場(chǎng)軛鐵212的第2側(cè)面部212b分別位于移動(dòng)方向上的另一側(cè)(圖8 的B側(cè))且位于垂直方向上的另一側(cè)(圖8的D側(cè))。以這種方式，將第1固定部件231和第2固定部件232設(shè)置在一對(duì)磁場(chǎng)軛鐵(211、 212)的移動(dòng)方向上的兩端。并且，第1固定部件231和第2固定部件232被設(shè)置在關(guān)于第 1磁場(chǎng)軛鐵211 (或第2磁場(chǎng)軛鐵)的一個(gè)主面上的中心對(duì)稱的位置處。此外，第1固定部件231和第2固定部件232的形狀是關(guān)于第1磁場(chǎng)軛鐵211 (或第2磁場(chǎng)軛鐵)的一個(gè)主面上的中心對(duì)稱的形狀。電樞部具有電樞繞組，在圖8中未作圖示，該電樞部被設(shè)置在第1永久磁鐵 221a 221e與第2永久磁鐵22 22 之間。在電樞部與第1永久磁鐵221a 221e 之間、以及電樞部與第2永久磁鐵22 22 之間，分別形成有磁隙。圖9A和圖9B是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。圖9A是從圖8的D側(cè)觀察到的磁場(chǎng)部的主視圖，圖9B是從圖8的A側(cè)觀察到的磁場(chǎng)部的側(cè)視圖。 另外，圖9A和圖9B的虛線箭頭表示磁通的流向。
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如圖8所示，在第3實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中，利用由磁性體構(gòu)成的第1固定部件231 和第2固定部件232將一對(duì)磁場(chǎng)軛鐵011、212)的兩端彼此固定。因此，除了圖9A所示的磁路以外，還新地形成了圖9B所示的磁路。如圖9B所示，在該新的磁路中，磁通從第1永久磁鐵221c 221e經(jīng)由第1磁場(chǎng)軛鐵211、第1固定部件231、第2磁場(chǎng)軛鐵212、第2永久磁鐵222c 22 而重新返回到第1永久磁鐵221c 221e。此外，雖然在圖9B中未圖示， 但是在該新的磁路中，還形成有如下路徑在該路徑中，磁通從第1永久磁鐵221a 221c 經(jīng)由第1磁場(chǎng)軛鐵211、第2固定部件232、第2磁場(chǎng)軛鐵212、第2永久磁鐵22 222c 而重新返回到第1永久磁鐵221a 221c。因此，磁場(chǎng)部的移動(dòng)方向上的兩端的漏磁通減少，對(duì)于從未圖示的電樞部觀察的磁場(chǎng)部而言，磁場(chǎng)部的兩端相對(duì)地具有周期性的邊界，從而具有與磁場(chǎng)極數(shù)為偶數(shù)的情況等同的磁場(chǎng)。即，能夠減小在電樞部與磁場(chǎng)部之間的磁隙中產(chǎn)生的磁通密度的偏差量。如上所述，根據(jù)第3實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置第1固定部件231和第2固定部件232，由此，即使將磁場(chǎng)部設(shè)為奇數(shù)極磁場(chǎng)，也能夠減小在電樞部與磁場(chǎng)部之間的磁隙中產(chǎn)生的磁通密度的偏差量。其結(jié)果，即便使磁場(chǎng)部成為奇數(shù)極磁場(chǎng)，也能夠得到充分的電動(dòng)機(jī)特性。 另外，除了第1固定部件231和第2固定部件232以外，還可以利用作為強(qiáng)度部件的非磁性部件將上述一對(duì)磁場(chǎng)軛鐵(211、21 彼此固定。圖10是示出第3實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。如圖10所示，在磁場(chǎng)部中，還增加了第1非磁性部件241和第2非磁性部件M2。第1非磁性部件Ml 被固定在第1磁場(chǎng)軛鐵211的位于垂直方向上的一側(cè)(圖10的C側(cè))的除第1側(cè)面部211a 以外的側(cè)面部、和第2磁場(chǎng)軛鐵212的位于垂直方向上的一側(cè)(圖10的C側(cè))的除第1側(cè)面部21 以外的側(cè)面部上。由此，第1非磁性部件241將第1磁場(chǎng)軛鐵211與第2磁場(chǎng)軛鐵212彼此固定。第2非磁性部件242被固定在第1磁場(chǎng)軛鐵211的位于垂直方向上的另一側(cè)(圖10的D側(cè))的除第2側(cè)面部211b以外的側(cè)面部、和第2磁場(chǎng)軛鐵212的位于垂直方向上的另一側(cè)(圖10的D側(cè))的除第2側(cè)面部212b以外的側(cè)面部上。由此，第2非磁性部件242將第1磁場(chǎng)軛鐵211與第2磁場(chǎng)軛鐵212彼此固定。利用如圖10所示的結(jié)構(gòu)，能夠提高制造性，并且實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，同時(shí)能夠保持或提高磁場(chǎng)部的強(qiáng)度。另外，也可以僅設(shè)置第1非磁性部件241和第2非磁性部件242中的任意一方。即使在這種情況下，與未設(shè)置第1非磁性部件241和第2非磁性部件242兩者的情況相比，也能夠提高制造性，并且實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，同時(shí)保持或提高磁場(chǎng)部的強(qiáng)度。接著，對(duì)第4實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖11是示出第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)部的立體圖。在圖11中，第4實(shí)施方式相對(duì)于第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)為使第1固定部件231、第2固定部件232的寬度X成為第1永久磁鐵221a 221e的磁極間距的長(zhǎng)度Rn以上。以下，僅以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，將第1固定部件231、第2固定部件232的寬度X設(shè)定為第1永久磁鐵 221a 221e的磁極間距的長(zhǎng)度Rn以上。另外，第1永久磁鐵221a 221e的磁極間距的長(zhǎng)度Pm也是第2永久磁鐵22 22 的磁極間距的長(zhǎng)度。此外，優(yōu)選第1和第2固定部件231和232的寬度X為第1磁場(chǎng)軛鐵211和第2磁場(chǎng)軛鐵212的移動(dòng)方向上的寬度以下。圖12是示出第4實(shí)施方式中的磁通密度相對(duì)于第1及第2固定部件的寬度尺寸的變化的曲線圖。在圖12的曲線圖中，橫軸取寬度尺寸X與磁極間距Rii之比，縱軸取第1 永久磁鐵221a的厚度方向的中央部分中的磁通密度(T)的數(shù)值，以此來(lái)表示它們的關(guān)系。 從圖12可知，在X/Rii為1.0以上時(shí)，第1永久磁鐵221a的磁通密度的偏移量為0. 005以下，是穩(wěn)定的。因此，如果將第1和第2固定部件231和232的寬度X設(shè)定為磁極間距Rn 以上，則能夠以最佳程度降低磁場(chǎng)部?jī)啥说穆┐磐āＳ捎诘?實(shí)施方式采用了上述結(jié)構(gòu)，因此與第3實(shí)施方式相比，能夠進(jìn)一步減少兩端的漏磁通。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步減小在電樞部與磁場(chǎng)部之間的磁隙中產(chǎn)生的磁通密度的偏差量，能夠得到更充分的電動(dòng)機(jī)特性。另外，還可以針對(duì)上述第4實(shí)施方式的磁場(chǎng)部進(jìn)一步設(shè)置作為強(qiáng)度構(gòu)件的由非磁性體構(gòu)成的抵接部件2 25d。圖13是示出第4實(shí)施方式的變形例的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖13中， 抵接部件2 25d為三棱柱狀，由非磁性體構(gòu)成。抵接部件2 被配置成，從垂直方向上的另一側(cè)(圖13的D側(cè))起、以覆蓋第1磁場(chǎng)軛鐵211和第1固定部件231的直角狀的連接部位的方式，與第1磁場(chǎng)軛鐵211及第1固定部件231兩者抵接。抵接部件2 被設(shè)置成，從垂直方向上的另一側(cè)(圖13的D側(cè))起、以覆蓋第2磁場(chǎng)軛鐵212和第1固定部件 231的直角狀的連接部位的方式，與第2磁場(chǎng)軛鐵212及第1固定部件231兩者抵接。抵接部件25c被設(shè)置成，從垂直方向上的一側(cè)(圖13的C側(cè))起、以覆蓋第1磁場(chǎng)軛鐵211和第2固定部件232的直角狀的連接部位的方式，與第1磁場(chǎng)軛鐵211及第2固定部件232 兩者抵接。抵接部件25d被設(shè)置成，從垂直方向上的一側(cè)(圖13的C側(cè))起、以覆蓋第2 磁場(chǎng)軛鐵212和第2固定部件232的直角狀的連接部位的方式，與第2磁場(chǎng)軛鐵212及第 2固定部件232兩者抵接。利用圖13所示的結(jié)構(gòu)，能夠提高制造性，并且實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，同時(shí)能夠保持或提高磁場(chǎng)部的強(qiáng)度。另外，也可以僅設(shè)置抵接部件25a 25d中的任意一個(gè)。即使在這種情況下，與完全未設(shè)置抵接部件2 25d的情況相比，也能夠提高制造性，并且實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，同時(shí)能夠保持或提高磁場(chǎng)部的強(qiáng)度。另外，可以將圖13所示的第4實(shí)施方式的變形例應(yīng)用于第3實(shí)施方式。反之，也可以將圖10所示的第3實(shí)施方式的變形例應(yīng)用于第4實(shí)施方式。此外，第3和第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)可用于例如機(jī)床、半導(dǎo)體制造裝置等FA 設(shè)備的工作臺(tái)進(jìn)給裝置。接著，對(duì)將第3及第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖14A和圖14B是示出將第3及第4實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。圖14A是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的側(cè)剖視圖，圖14B是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的俯視圖。另外，圖14B是沿圖14A的線EE的剖視圖。此夕卜，在圖14A和圖14B的例中，應(yīng)用了第3實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)。在圖14A和圖14B中，直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部沈和電樞部27。在圖14A和圖14B 的例子中，磁場(chǎng)部沈是動(dòng)子，電樞部27是定子。另外，圖14B所示的箭頭表示磁場(chǎng)部沈的移動(dòng)方向。磁場(chǎng)部26具有圖8所示的結(jié)構(gòu)，從而省略詳細(xì)的說(shuō)明。電樞部27具有電樞鐵芯觀和電樞繞組30。電樞繞組30安裝于電樞鐵芯觀的齒四上。如圖14A和圖14B所示，電樞部27穿過(guò)磁場(chǎng)部沈的內(nèi)部(第1永久磁鐵221a 221e與第2永久磁鐵22 222e之間)。電樞部27被設(shè)置成隔著磁隙分別與第1永久磁鐵221a 221e和第2永久磁鐵22 22 相對(duì)。在磁場(chǎng)部沈的上表面(第1磁場(chǎng)軛鐵211的另一個(gè)主面)上設(shè)置有工作臺(tái)32。工作臺(tái)32由設(shè)置于固定臺(tái)33上的直線引導(dǎo)件31以可滑動(dòng)的方式進(jìn)行支撐。這樣，通過(guò)將能夠得到充分的電動(dòng)機(jī)特性的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于工作臺(tái)進(jìn)給裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位進(jìn)給。在具有偶數(shù)個(gè)永久磁鐵的偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)中，以提高推力為目的，在設(shè)計(jì)上根據(jù)與電樞之間的關(guān)系，考慮將電樞中的與磁鐵列垂直的方向上的齒的長(zhǎng)度取值為比齒槽間距大，以提高繞組系數(shù)。另一方面，為了將電樞繞組的銅損抑制得較低，需要減小與磁鐵列平行的方向上的齒的寬度。使用圖14B來(lái)說(shuō)明該情況。在圖14B中，齒的長(zhǎng)度相當(dāng)于符號(hào)Ht，齒槽間距相當(dāng)于符號(hào)1^。為了將電樞繞組30的銅損抑制得較低，一般采取增大電樞部27的齒槽間距1^、減小齒寬Bt的方法。但是，當(dāng)齒寬Bt過(guò)窄而偏離于一定范圍時(shí)，反而可能產(chǎn)生推力飽和的問(wèn)題。因此，需要在客戶要求的直線電動(dòng)機(jī)規(guī)格(電樞部、磁場(chǎng)部的尺寸)不變的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)不容易發(fā)生推力飽和、繞組系數(shù)高的直線電動(dòng)機(jī)。但是，在保持電樞部27和磁場(chǎng)部沈的尺寸不變的狀態(tài)下，電樞部27的齒寬Bt是恒定的，作為不容易發(fā)生推力飽和而提高繞組系數(shù)的手段，有時(shí)會(huì)采用這樣的直線電動(dòng)機(jī)將構(gòu)成磁場(chǎng)部沈的永久磁鐵的個(gè)數(shù)例如從偶數(shù)個(gè)變更為奇數(shù)個(gè)來(lái)減少磁場(chǎng)極數(shù)。在不想改變電樞部、磁場(chǎng)部的尺寸的情況下，如果從偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)替換為奇數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)，則在以下方面起到了有利的效果無(wú)需像偶數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)那樣采取減小齒寬Bt等設(shè)計(jì)方法，而僅僅通過(guò)變更磁場(chǎng)極數(shù)(永久磁鐵的個(gè)數(shù))，就能夠最大限度地降低推力飽和的問(wèn)題。接著，對(duì)第5實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖15是示出第5實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。第5實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有作為磁場(chǎng)部的磁場(chǎng)部46 (參照?qǐng)D18A和圖18B)和作為電樞部的電樞部47 (參照?qǐng)D18A和圖18B)。磁場(chǎng)部46具有矩形平板狀的第1磁性部件41a和矩形平板狀的第2 磁性部件41b。一對(duì)平板狀的作為磁場(chǎng)軛鐵的第1磁性部件41a和第2磁性部件41b被配置成彼此大致平行。第1磁性部件41a和第2磁性部件41b的長(zhǎng)邊方向是與電樞部47相對(duì)于磁場(chǎng)部46進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)方向(圖15中的箭頭方向)相同的方向。在第1磁性部件41a上，沿著移動(dòng)方向交替地排列設(shè)置有磁化方向不同的奇數(shù)個(gè) (在第5實(shí)施方式中為5個(gè))永久磁鐵4 42e。同樣，在第2磁性部件41b上，也是沿著移動(dòng)方向交替地排列設(shè)置有磁化方向不同的奇數(shù)個(gè)(在第5實(shí)施方式中為5個(gè))永久磁 ^ 42a 42e。在電樞部47上纏繞著電樞繞組50 (參照?qǐng)D18A和圖18B)。電樞部47被配置在第 1磁性部件41a與第2磁性部件41b之間。第1磁性部件41a和第2磁性部件41b被配置成，永久磁鐵4 4 分別相對(duì)、 且相對(duì)的永久磁鐵的極性不同。利用磁性體的連接部件60a、60b將第1磁性部件41a與第 2磁性部件41b的長(zhǎng)邊方向的兩個(gè)側(cè)面連接。在第5實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)中，構(gòu)成為通過(guò)對(duì)電樞繞組50進(jìn)行通電，由此使電樞部47相對(duì)于磁場(chǎng)部46進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。連接部件60a、60b呈具有開口部(參照?qǐng)D16)的大致“U”字形狀，其開口部64作為避免與在移動(dòng)方向上移動(dòng)的電樞部47發(fā)生干涉的干涉避免部發(fā)揮功能。下面對(duì)連接部件60a、60b的形狀進(jìn)行詳細(xì)敘述。即，連接部件60a、60b具有沿著第1磁性部件41a的短邊方向設(shè)置的棱柱狀的磁性體的第1連接部61a、61b ；沿著第2磁性部件41b的短邊方向設(shè)置的棱柱狀的磁性體的第2連接部62a、62b。此外，連接部件60a、 60b具有棱柱狀的磁性體的第3連接部63a、63b，該第3連接部63a、6;3b將第1連接部61a、 61b與第2連接部62a、62b的長(zhǎng)邊方向上相同方向的端部連接。接著，對(duì)第5實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)中的磁通分布進(jìn)行說(shuō)明。圖16是用于說(shuō)明第5實(shí)施方式的磁場(chǎng)部中的磁通分布的示意圖。另外，圖16的虛線箭頭表示磁通的流向。如圖16所示，本實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有將磁性部件41a、 41b局部地連接的磁性體的連接部件60a、60b，因此在磁路中，還形成了經(jīng)由磁隙而穿過(guò)永久磁鐵4 42e、磁性部件41a、41b和連接部件60a、60b的磁路。因此，作為磁場(chǎng)部的磁場(chǎng)部46的移動(dòng)方向上的兩端的漏磁通減少，這里，對(duì)于從未圖示的電樞部47觀察的磁場(chǎng)部 46而言，同樣是磁場(chǎng)部46的兩端相對(duì)地具有周期性的邊界。由此，因磁性部件41a、41b兩端的永久磁鐵42a、42e的作用而與電樞部47交鏈的磁通分布等同于因中央部的永久磁鐵 42b、42c、42d的作用而與電樞部47交鏈的磁通分布。由此，能夠減小在作為電樞部的電樞部47與作為磁場(chǎng)部的磁場(chǎng)部46之間的磁隙中產(chǎn)生的磁通密度分布的偏差量。如上所述，在第5實(shí)施方式中，在構(gòu)成了永久磁鐵4 4 的個(gè)數(shù)為奇數(shù)的磁場(chǎng)部46的奇數(shù)極磁場(chǎng)直線電動(dòng)機(jī)中，在磁性部件41a、41b上設(shè)置有兩個(gè)連接部件60a、60b， 這兩個(gè)連接部件60a、60b以將磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向的端面封閉的方式將磁性部件 41a、41b連接。由此，兩端的磁通可通過(guò)兩個(gè)連接部件60a、60b而向移動(dòng)方向的中心側(cè)返回。由此，對(duì)于從電樞部47觀察到的磁場(chǎng)部46而言，同樣是在磁場(chǎng)部的兩端相對(duì)地存在周期性的邊界。由此，能夠得到磁性部件41a、41b的兩端部磁鐵的磁通分布與中央部磁鐵的磁通分布相同的磁場(chǎng)。S卩，根據(jù)第5實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)連接部件60a、60b，由此，即便使磁場(chǎng)部成為奇數(shù)極磁場(chǎng)(將永久磁鐵設(shè)為奇數(shù)個(gè))，也能夠減小在電樞部與磁場(chǎng)部之間的磁隙中產(chǎn)生的磁通密度的偏差量。其結(jié)果，即便使磁場(chǎng)部成為奇數(shù)極磁場(chǎng)，也能夠得到充分的電動(dòng)機(jī)特性。由此，能夠提供高性能的直線電動(dòng)機(jī)。接著，對(duì)第6實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖17是示出第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)部的立體圖。在圖17中，第6實(shí)施方式是在第5實(shí)施方式中，增加了包含后述的各種部件在內(nèi)的至少一個(gè)部件。在第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)中，連接部件60a、60b具有對(duì)連接部件60a、60b進(jìn)行加強(qiáng)的磁性體或非磁性體的加強(qiáng)部45。作為加強(qiáng)部45的例子，可例舉三棱柱形狀的肋， 但不限于此，只要是能夠加強(qiáng)連接部件60a、60b的強(qiáng)度的部件即可。此外，在第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)中設(shè)置成，在第1磁性部件41a和第2磁性部件41b的短邊方向的側(cè)面及長(zhǎng)邊方向(移動(dòng)方向)的兩側(cè)分別隔開了間隔。此外，第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有連接第1磁性部件41a與第2磁性部件41b的磁性體的第2連接部件43a和磁性體的第3連接部件43b。第2連接部件43a和第3連接部件43b也作為對(duì)軛鐵進(jìn)行固定的軛鐵固定部件發(fā)揮作用。
這里，第2連接部件43a與第3連接部件4 為彼此對(duì)稱的形狀，且以磁性部件 41a、41b的長(zhǎng)邊方向(直線電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)方向)上的中心線為線對(duì)稱軸而設(shè)置在彼此對(duì)稱的位置處。利用該對(duì)稱性，能夠確保直線電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)度平衡和磁平衡。這里，第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)具有非磁性體的第4連接部件44，該第4連接部件44設(shè)置于第2連接部件43a與第3連接部件4 之間，連接第1磁性部件41a和第2磁性部件41b。如果用強(qiáng)化塑料等輕量且高剛性的非磁性體材料形成第4連接部件44，則能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)直線電動(dòng)機(jī)的高剛性化和輕量化。另外，不一定必須具有加強(qiáng)部45、第2連接部件43a、第3連接部件43b、第4連接部件44所有這些部件，只要具有這些部件內(nèi)的任意一個(gè)或任意組合即可。此外，第2連接部件43a、第3連接部件43b、第4連接部件44可以由磁性體和非磁性體中的任意一種材料形成。由此，除了與第1實(shí)施例同樣的效果以外，還能夠得到可提高直線電動(dòng)機(jī)的剛性的特殊效果。例如，也可以僅設(shè)置非磁性體的第2連接部件43a。此時(shí)，可以將第2連接部件43a 設(shè)置于磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向上的任何位置處，不過(guò)，當(dāng)使其位于磁性部件41a、41b 的長(zhǎng)邊方向上的中央部附近時(shí)，能夠確保直線電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)度平衡，因此是優(yōu)選的。此外，也可以僅設(shè)置磁性體的第2連接部件43a。此時(shí)，將第2連接部件43a的長(zhǎng)邊方向尺寸與磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向尺寸設(shè)為大致相同?；蛘?，使長(zhǎng)邊方向尺寸比磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向尺寸短的第2連接部件43a位于磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向上的中央部附近。此時(shí)，磁性體的第2連接部件43a以磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向(直線電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)方向)上的中心線為線對(duì)稱軸而對(duì)稱地設(shè)置。利用該對(duì)稱性，能夠確保強(qiáng)度平衡和磁平衡。此外，也可以在第2連接部件43a的長(zhǎng)邊方向上的中央部附近設(shè)置貫通孔等對(duì)稱形狀的開口。由此，能夠同時(shí)確保直線電動(dòng)機(jī)的剛性提高和強(qiáng)度平衡以及磁平衡， 并且能夠得到直線電動(dòng)機(jī)的輕量化、散熱性提高等效果。接著，對(duì)將第5及第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖18A和圖18B是示出將第5及第6實(shí)施方式的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于機(jī)床的工作臺(tái)進(jìn)給裝置的例子的圖。圖18A是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的側(cè)剖視圖，圖18B是工作臺(tái)進(jìn)給裝置的俯視圖。這里進(jìn)行詳細(xì)敘述，圖18B示出了卸下圖18A的工作臺(tái)后的狀態(tài)，它是沿著行進(jìn)方向從上方觀察到的圖。從該圖可知，在設(shè)置于電樞鐵芯48上的齒49上纏繞有電樞繞組 50。并且，以齒槽間距I3S設(shè)置有多個(gè)齒寬為Bt且齒長(zhǎng)為Ht的齒49。另一方面，永久磁鐵 42a 42e以磁極間距Rn進(jìn)行設(shè)置。圖18A和圖18B所示的工作臺(tái)進(jìn)給裝置具備具有凹部且截面為大致“U”字形狀的基座部件M ；以及截面大致為“U”字形狀的設(shè)置于基座部件M兩側(cè)的直線引導(dǎo)件51。 此外，工作臺(tái)進(jìn)給裝置具有工作臺(tái)53，該工作臺(tái)53與直線引導(dǎo)件51連接，由直線引導(dǎo)件51 在移動(dòng)方向(磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向)上進(jìn)行引導(dǎo)。磁場(chǎng)部46和電樞部47的結(jié)構(gòu)與已經(jīng)說(shuō)明的直線電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)大致相同。另外，圖18B中的箭頭方向表示工作臺(tái)53的移動(dòng)方向。在圖18A和圖18B所示的工作臺(tái)進(jìn)給裝置中，磁場(chǎng)部46被連接在基座部件M的凹部中，并且，電樞部47經(jīng)由安裝部件52被連接在工作臺(tái)53上。因此，在該工作臺(tái)進(jìn)給裝置中，通過(guò)對(duì)電樞繞組50進(jìn)行通電，使得工作臺(tái)53沿移動(dòng)方向(磁性部件41a、41b的長(zhǎng)邊方向)進(jìn)給。另外，也可以將磁場(chǎng)部46連接到工作臺(tái)53上，并且經(jīng)由安裝部件52將電樞部47 連接到基座部件討的凹部中。這樣，通過(guò)將高性能的直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于工作臺(tái)進(jìn)給裝置，能夠提供高性能的工作臺(tái)進(jìn)給裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位進(jìn)給。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，能夠在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)從上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)變更，此外，還可以將上述實(shí)施方式和變更例的方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)進(jìn)行利用。即，顯然，實(shí)施了這樣的變更等的技術(shù)也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直線電動(dòng)機(jī)，該直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部，其具有第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，該第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且，所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵的極性不同；電樞部，其纏繞有繞組，且被配置在所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間；以及連接部，其由磁性體構(gòu)成，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接，其中，通過(guò)對(duì)所述繞組進(jìn)行通電，使得所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述連接部具有固定部件，該固定部件將所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的與長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的一個(gè)端部彼此局部地連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述固定部件將所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的位于長(zhǎng)邊方向上兩端的對(duì)稱位置處的端部彼此連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述固定部件在所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向上的寬度為所述永久磁鐵的極間距長(zhǎng)度以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，該直線電動(dòng)機(jī)還具有非磁性部件，該非磁性部件作為強(qiáng)度構(gòu)件而設(shè)置在所述固定部件與所述第1磁場(chǎng)軛鐵彼此垂直的連接部位處以及所述固定部件與所述第2磁場(chǎng)軛鐵彼此垂直的連接部位處。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，該直線電動(dòng)機(jī)還具有非磁性部件，該非磁性部件作為強(qiáng)度構(gòu)件而設(shè)置在配置于所述第 1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的兩端的所述固定部件之間的空間部中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述連接部具有第1固定部件，其將所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的位于長(zhǎng)邊方向上的一側(cè)且位于與該長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的一側(cè)的第1側(cè)面部彼此連接，由此將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵彼此固定；以及第2固定部件，其將所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的位于長(zhǎng)邊方向上的另一側(cè)且位于與該長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的另一側(cè)的第2側(cè)面部彼此連接，由此將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵彼此固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成，使得所述第1磁場(chǎng)軛鐵的配置有永久磁鐵的一個(gè)主面與所述第2磁場(chǎng)軛鐵的配置有永久磁鐵的一個(gè)主面相對(duì)，所述第1固定部件和所述第2固定部件設(shè)置在關(guān)于所述第1磁場(chǎng)軛鐵的一個(gè)主面上的中心對(duì)稱的位置處，所述第1固定部件和所述第2固定部件的形狀關(guān)于所述第1磁場(chǎng)軛鐵的一個(gè)主面上的中心對(duì)稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述第1固定部件和所述第2固定部件在所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向上的寬度為永久磁鐵的極間距長(zhǎng)度以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有第1非磁性部件，該第1非磁性部件將位于與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的一側(cè)的、所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的除第1側(cè)面部以外的側(cè)面部彼此連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有第2非磁性部件，該第2非磁性部件將位于與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的另一側(cè)的、所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的除第2側(cè)面部以外的側(cè)面部彼此連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有非磁性部件，該非磁性部件將位于與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2 磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的另一側(cè)的、所述第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵的除第 2側(cè)面部以外的側(cè)面部彼此連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有第1抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的另一側(cè)起、以覆蓋所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第 1固定部件之間的連接部位的方式，與所述第1磁場(chǎng)軛鐵及所述第1固定部件兩者抵接；以及第2抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的另一側(cè)起、以覆蓋所述第2磁場(chǎng)軛鐵與所述第 1固定部件之間的連接部位的方式，與所述第2磁場(chǎng)軛鐵及所述第1固定部件兩者抵接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有第3抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的一側(cè)起、以覆蓋所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2 固定部件之間的連接部位的方式，與所述第1磁場(chǎng)軛鐵及所述第2固定部件兩者抵接；以及第4抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上的一側(cè)起、以覆蓋所述第2磁場(chǎng)軛鐵與所述第2 固定部件之間的連接部位的方式，與所述第2磁場(chǎng)軛鐵及所述第2固定部件兩者抵接。
15.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述磁場(chǎng)部還具有第1抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述移動(dòng)方向垂直的方向上的一側(cè)起、以覆蓋所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2固定部件之間的連接部位的方式，與所述第1磁場(chǎng)軛鐵及所述第2固定部件兩者抵接；以及第2抵接部件，其是由非磁性體構(gòu)成的部件，且被設(shè)置成，從與所述移動(dòng)方向垂直的方向上的一側(cè)起、以覆蓋所述第2磁場(chǎng)軛鐵與所述第2固定部件之間的連接部位的方式，與所述第2磁場(chǎng)軛鐵及所述第2固定部件兩者抵接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，所述連接部具有連接部件，該連接部件將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向上的兩個(gè)側(cè)面彼此連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中， 所述連接部件具有開口部。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中， 所述連接部件為大致U字形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中， 所述連接部件具有加強(qiáng)該連接部件的加強(qiáng)部。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中， 所述連接部件具有棱柱狀的第1連接部，其沿著所述第1磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向設(shè)置； 棱柱狀的第2連接部，其沿著所述第2磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向設(shè)置；以及棱柱狀的第3連接部，其連接所述第1連接部與所述第2連接部的長(zhǎng)邊方向上相同方向的端部。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，該直線電動(dòng)機(jī)還具有第2連接部件和第3連接部件，該第2連接部件和第3連接部件設(shè)置于所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向的側(cè)面以及所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向的兩側(cè)，將該第1磁場(chǎng)軛鐵與該第2磁場(chǎng)軛鐵連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中， 該直線電動(dòng)機(jī)還具有第2連接部件和第3連接部件，它們?cè)O(shè)置于所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向的側(cè)面以及所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向的兩側(cè)，將該第1 磁場(chǎng)軛鐵與該第2磁場(chǎng)軛鐵連接；以及第4連接部件，其設(shè)置于所述第2連接部件與所述第3連接部件之間，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，該直線電動(dòng)機(jī)還具有非磁性體的第2連接部件，該第2連接部件設(shè)置于所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向上的側(cè)面，將該第1磁場(chǎng)軛鐵與該第2磁場(chǎng)軛鐵連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的直線電動(dòng)機(jī)，其中，該直線電動(dòng)機(jī)還具有磁性體的第2連接部件，該第2連接部件設(shè)置于所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的短邊方向上的側(cè)面，且以所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向上的中心線為線對(duì)稱軸而對(duì)稱設(shè)置，將該第1磁場(chǎng)軛鐵與該第2磁場(chǎng)軛鐵連接。
25.一種直線電動(dòng)機(jī)，該直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部，其具有第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，該第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且，所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵的極性不同； 電樞部，其纏繞有繞組，且被配置在所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間；以及形成如下磁路的單元，該磁路經(jīng)由所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間的磁隙而穿過(guò)所述第1磁場(chǎng)軛鐵的永久磁鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的永久磁鐵，其中，通過(guò)對(duì)所述繞組進(jìn)行通電，使得所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
26. —種工作臺(tái)進(jìn)給裝置，該工作臺(tái)進(jìn)給裝置具有直線電動(dòng)機(jī)、工作臺(tái)和直線引導(dǎo)件， 所述直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部，其具有第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，該第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且，所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵的極性不同； 電樞部，其纏繞有繞組，且被配置在所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間；以及連接部，其由磁性體構(gòu)成，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接， 所述工作臺(tái)設(shè)置在所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方上， 所述直線引導(dǎo)件以使所述工作臺(tái)能夠在所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵的長(zhǎng)邊方向上移動(dòng)的方式支撐該工作臺(tái)，所述直線電動(dòng)機(jī)通過(guò)對(duì)所述繞組進(jìn)行通電，使得所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供直線電動(dòng)機(jī)以及工作臺(tái)進(jìn)給裝置。實(shí)施方式中的直線電動(dòng)機(jī)具有磁場(chǎng)部、電樞部和連接部。磁場(chǎng)部具有第1磁場(chǎng)軛鐵和第2磁場(chǎng)軛鐵，它們沿著長(zhǎng)邊方向以極性交替不同的方式排列配置有奇數(shù)個(gè)永久磁鐵，并且所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵被配置成彼此的永久磁鐵相互面對(duì)、且相互面對(duì)的永久磁鐵極性不同。電樞部上纏繞有繞組，且該電樞部被配置在所述第1磁場(chǎng)軛鐵與所述第2磁場(chǎng)軛鐵之間。連接部由磁性體構(gòu)成，將所述第1磁場(chǎng)軛鐵和所述第2磁場(chǎng)軛鐵連接。并且，所述磁場(chǎng)部和所述電樞部中的任意一方相對(duì)于另一方進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
文檔編號(hào)B23Q5/28GK102195437SQ201110053649
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者川原敦志, 永松清剛, 湯川和哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)