專利名稱：線性馬達(dá)以及抵消吸引力型線性馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性馬達(dá)以及抵消吸引力型線性馬達(dá)的電樞構(gòu)造，尤其涉及固定分割式電樞模塊的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以前的抵消吸引力型線性馬達(dá)的電樞是將其電樞分割為模塊，各電樞模塊利用配置在電樞模塊鐵心之間的棱柱上的螺孔，采用螺栓固定于電樞座的上下兩側(cè)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開平第10-323011號公報(圖1、圖3)圖6是將專利文獻(xiàn)1中所記載的線性馬達(dá)按長度方向切割后的俯視斷面圖。馬達(dá)定子由左側(cè)定子55和右側(cè)定子56兩部分組成，其結(jié)構(gòu)相同且相向配置。定子55和56分別由永久磁鐵56b以及使其附著的磁場軛鐵56a所構(gòu)成。動子51位于該兩個定子55、56之間，其上面固定于負(fù)荷，支承為可沿長度方向(即圖的上下方向)自由移動。動子51由在I字型電樞齒52a上纏繞電樞繞組53而形成的電樞塊52、在其前端齒間插入的非磁性材料棱柱54、以及固定該棱柱54的底座所組成。該棱柱54的外形根據(jù)電樞塊52的端頭形狀而成形，電樞塊52的端頭與棱柱54采用粘接固定。而且，在該棱柱54的上下兩端設(shè)有螺孔54d，所有的棱柱54均通過螺栓安裝固定在底座上。
圖7同樣是專利文獻(xiàn)1中所記載的線性馬達(dá)的其它例，該圖為其正視斷面圖。
如圖所示，61為動子，62為電樞模塊部，63為電樞繞組，64為棱柱，65為左側(cè)定子，66為右側(cè)定子，67為底座(67a為上底座、67b為下底座)，68為封套。動子61的結(jié)構(gòu)為，上底座67a和下底座67b配置固定于電樞模塊部62的上下兩側(cè)，并能夠利用下底座67b的上面和上底座67a的下面固定負(fù)荷。如此，使上底座67a和下底座67b從電樞部上下端貼合，并使用固定用棱柱64c和螺栓加以固定。
如此，現(xiàn)有的抵消吸引力型線性馬達(dá)，其各電樞模塊的定位固定是利用設(shè)在電樞模塊間的用于固定的棱柱上的螺孔來進(jìn)行的。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的抵消吸引力型線性馬達(dá)中存在如下問題，由于其機(jī)構(gòu)犧牲了電樞模塊間繞組配置部分的空間，在該處設(shè)置了設(shè)有螺孔的固定用棱柱，而該固定用棱柱部分不能配置繞組，所以造成損失增加，線性馬達(dá)的效率降低。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種抵消吸引力型線性馬達(dá)，其在定位固定上述各電樞模塊的同時，不會犧牲繞組的配置空間，且最大限度地增大了繞組的占空系數(shù)，因此使線性馬達(dá)的效率得到提高。
為了解決上述問題，權(quán)利要求1所述的發(fā)明涉及線性馬達(dá)，其具有動子部和定子部，動子部包括I字型磁性鐵心和隔著絕緣材料纏繞在該I字型磁性鐵心周圍的一種電樞繞組所組成的電樞模塊、將多個該電樞模塊按行程方向配置的非磁性材料架、在上部和下部分別安裝該非磁性材料架的上蓋板和下蓋板；定子部包括隔著上述I字型磁性鐵心以及磁間隙相向配置的多個永久磁鐵、支承這些永久磁鐵的磁場軛鐵；其特征在于，在上述非磁性材料架的兩端，根據(jù)上述I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的通孔，將螺栓插入該通孔，使上述非磁性架固定于上述上蓋板和下蓋板。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明也涉及線性馬達(dá)，其具有動子部和定子部，動子部包括I字型磁性鐵心和隔著絕緣材料纏繞在該I字型磁性鐵心周圍的一種電樞繞組所組成的電樞模塊、在其上部和下部按行程方向分別安裝多個該電樞模塊的上蓋板和下蓋板；定子部包括隔著上述I字型磁性鐵心以及磁間隙相向配置的多個永久磁鐵、支承這些永久磁鐵的磁場軛鐵；其特征在于，在上述上蓋板和下蓋板以及上述I字型磁性鐵心的兩端，根據(jù)上述I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的銷孔，將銷插入該銷孔，使上述I字型磁性鐵心固定在上述上蓋板和下蓋板之間。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明為，權(quán)利要求2中所述的線性馬達(dá)，其特征在于上述銷孔是貫穿上述I字型磁性鐵心的通孔，并且上述銷為超長貫穿銷。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明為，權(quán)利要求2或3中所述的線性馬達(dá)，其特征在于，在上述電樞模塊群行程方向的前后兩端設(shè)輔助齒，以抵消由于電樞兩端的端邊效果而產(chǎn)生的齒槽效應(yīng)，此時，在上述上蓋板與下蓋板以及上述輔助齒的兩端設(shè)銷孔，將銷插入該銷孔，使上述輔助齒固定于上述上蓋板和下蓋板之間。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明為，權(quán)利要求1或2中所述的線性馬達(dá)，其特征在于在上述電樞繞組的間隙內(nèi)填充有鑄模樹脂。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明涉及抵消吸引力型線性馬達(dá)，其特征在于，在權(quán)利要求1～5中任1項(xiàng)所述的線性馬達(dá)中，還夾著上述動子部，在上述定子部側(cè)的相反側(cè)，設(shè)有與此相同的定子部于與上述動子部相對稱的位置。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明為，權(quán)利要求6中所述的抵消吸引力型線性馬達(dá)，其特征在于在上述下蓋板的下側(cè)固定有線性導(dǎo)向的導(dǎo)向部。
通過以上結(jié)構(gòu)，由于未犧牲繞組空間，因此繞組的占空系數(shù)能夠得到最大限度的擴(kuò)大，從而可實(shí)現(xiàn)高效率的線性馬達(dá)。


圖1涉及本發(fā)明第1實(shí)施例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視斷面圖。
圖2涉及本發(fā)明第1實(shí)施例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)的平面圖。
圖3涉及本發(fā)明第2實(shí)施例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視斷面圖。
圖4涉及本發(fā)明第3實(shí)施例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視斷面圖。
圖5涉及本發(fā)明第4實(shí)施例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)的平面圖。
圖6將第1現(xiàn)有例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)按長度方向切割后的俯視斷面圖。
圖7第2現(xiàn)有例的抵消磁吸引力型線性馬達(dá)的正視斷面圖。
符號說明1 I字型磁性鐵心
1a、1a’ 銷孔2電樞繞組3絕緣樹脂4非磁性材料架41 通孔5螺栓6馬達(dá)端子部7馬達(dá)電源線8蓋板8a 上蓋板8b 下蓋板9磁場軛鐵10 永久磁鐵11 鑄模樹脂21 銷21’ 貫穿銷31 線性導(dǎo)向塊32 線性導(dǎo)向軌道51 輔助齒具體實(shí)施方式
以下參照附圖就本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)加以說明。
實(shí)施例1圖1為本發(fā)明中抵消吸引力型線性馬達(dá)的第1實(shí)施例，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視斷面圖。
圖中所示，1為I字型磁性鐵心，2為電樞繞組，3為絕緣樹脂，4為非磁性材料架，5為螺栓， 6為馬達(dá)端子部，7為馬達(dá)電源線，8為蓋板，8a為上蓋板，8b為下蓋板，9為磁場軛鐵，10為永久磁鐵。
如圖可知，通過在I字型磁性鐵心上1鑄模成形一層較薄的絕緣樹脂3以確保電絕緣層，其上再纏繞電樞繞組2構(gòu)成電樞模塊。然后將這些電樞模塊多個安裝在非磁性材料架4(左側(cè)非磁性材料架為4a，右側(cè)非磁性材料架為4b)的行程方向上，并且將該非磁性材料架4的上部和下部分別與上蓋板8a和下蓋板8b安裝固定。
此時，在非磁性材料架4的兩端，根據(jù)I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的通孔41，將螺栓5插入該通孔41，使非磁性材料架4固定于上蓋板8a和下蓋板8b上。
而且，通過在間隙處注入鑄模樹脂11，可提高電樞部的機(jī)械強(qiáng)度。
如圖所示，在電樞繞組2的兩端，隔著間隙設(shè)有使永久磁鐵10固定在磁場軛鐵9上的磁場部。
圖2為圖1中抵消吸引力型線性馬達(dá)的平面圖。
從圖中可知，在相互平行延伸的兩條磁場軛鐵9的內(nèi)側(cè)排列著多個永久磁鐵10，其相鄰磁鐵的極性不同。并且，在這兩條磁場軛鐵9的內(nèi)側(cè)，相互隔著永久磁鐵10和空隙配置有馬達(dá)動子。
本發(fā)明的第1實(shí)施例與專利文獻(xiàn)1記載的線性馬達(dá)所不同的是，第1實(shí)施例中，電樞模塊(通過螺栓)固定在I字型磁性鐵心1的前端，所以實(shí)現(xiàn)了未因固定而犧牲繞組空間。
因此，繞組的占空系數(shù)可最大限度地擴(kuò)大，從而能夠得到效率良好的線性馬達(dá)。
實(shí)施例2圖3為抵消吸引力型線性馬達(dá)的第2實(shí)施例，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視圖。在圖3中，由于與圖1、圖2相同的符號所表示的內(nèi)容相同，故在此省略重復(fù)說明。11為鑄模樹脂，21為銷。
第2實(shí)施例中，隔著絕緣材料在與第1實(shí)施例相同的I字型磁性鐵心1的周圍纏繞一種電樞繞組2形成電樞模塊，將多個電樞模塊按行程方向配置，其上部和下部通過銷分別與上蓋板8a和下蓋板8b連接安裝。銷孔1a是根據(jù)I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔所設(shè)置的。
如此，圖1及圖2所示的第1實(shí)施例是在非磁性材料架4上定位固定電樞模塊，而在第2實(shí)施例中所不同的是采用銷21來進(jìn)行定位固定。通過此方法，可以不使用兩塊非磁性材料架(圖1(b)中的4a和4b)，從而能夠達(dá)到降低零件數(shù)目，削減成本。
實(shí)施例3圖4為抵消吸引力型線性馬達(dá)的第3實(shí)施例，(a)為正視圖，(b)為側(cè)視圖。在圖4中，由于與圖3相同的符號所表示的內(nèi)容相同，故在此省略重復(fù)說明。21’為貫穿銷。
第3實(shí)施例中，隔著絕緣材料在與第1實(shí)施例相同的I字型磁性鐵心1的周圍纏繞一種電樞繞組2形成電樞模塊，將多個電樞模塊按行程方向配置，從其上部至下部加工有貫穿孔，使用從上蓋板8a貫穿至下蓋板8b的超長貫穿銷21’將電樞模塊安裝固定于上蓋板8a以及下蓋板8b上。銷孔1a’是根據(jù)I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔所設(shè)置的。
另外，此結(jié)構(gòu)在第1實(shí)施例以及第2實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中同樣可行，即在下蓋板8b的下面固定有線性導(dǎo)向塊31，該線性導(dǎo)向塊與固定于裝置后部的線性導(dǎo)向軌道32相結(jié)合，可支承馬達(dá)動子自由移動。
如此，由于在第3實(shí)施例中采用了超長的貫穿銷，與第2實(shí)施例中的銷固定相比，使I字型磁性鐵心1與上蓋板8a和下蓋板8b的定位固定更加牢固可靠。
實(shí)施例4圖5為第4實(shí)施例中抵消吸引力型線性馬達(dá)的平面圖。
如圖所示，51是為抵消電樞前后端的端邊效果所產(chǎn)生的齒槽效應(yīng)而設(shè)置的輔助齒，與其它通常的I字型磁性鐵心(齒)相比，寬度方向(行進(jìn)方向)的尺寸減半。此種輔助齒51安裝固定在上蓋板8a以及下蓋板8b(圖中不可見)上時，也可采用第2實(shí)施例以及第3實(shí)施例的做法，通過21銷或21’貫穿銷固定，以增大纏繞電樞繞組的空間，提高馬達(dá)效率，而且能夠減少零件數(shù)目，保證切實(shí)安裝。
如上所述，本發(fā)明由于通過上蓋板和下蓋板來固定I字型磁性鐵心1的前端，因此可最大空間限度地纏繞電樞繞組，降低馬達(dá)損失，提高馬達(dá)效率。而且，由此可提高驅(qū)動效率，縮短動作節(jié)拍時間，故可適用于如電子元件安裝置上。
在以上所有實(shí)施例中，雖然都是以對于馬達(dá)動子配備兩個位置對稱定子的抵消吸引力型線性馬達(dá)為例進(jìn)行的說明，但本發(fā)明不僅局限于此。
對于動子，即使只有一個定子，線性馬達(dá)也可以動作。此時，如果是使用I字型磁性鐵心，即可適用本發(fā)明，因此，不言而喻，通過上蓋板和下蓋板來固定I字型磁性鐵心1的前端，可最大空間限度地纏繞電樞繞組，降低馬達(dá)損失，提高馬達(dá)效率。
由于本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)高效率線性馬達(dá)，因此可應(yīng)用于需要精密定位的直動式平臺裝置，以及需要配備如此直動式平臺裝置的各種半導(dǎo)體制造裝置等方面。
權(quán)利要求
1.一種線性馬達(dá)，具有動子部和定子部，動子部包括，I字型磁性鐵心和隔著絕緣材料纏繞在該I字型磁性鐵心周圍的一種電樞繞組所組成的電樞模塊、將多個該電樞模塊按行程方向配置的非磁性材料架、在上部和下部分別安裝該非磁性材料架的上蓋板和下蓋板；定子部包括，隔著上述I字型磁性鐵心以及磁間隙相向配置的多個永久磁鐵、支承這些永久磁鐵的磁場軛鐵；其特征在于，在上述非磁性材料架的兩端，根據(jù)上述I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的通孔，將螺栓插入該通孔，使上述非磁性架固定于上述上蓋板和下蓋板。
2.一種線性馬達(dá)，具有動子部和定子部，動子部包括，I字型磁性鐵心和隔著絕緣材料纏繞在該I字型磁性鐵心周圍的一種電樞繞組所組成的電樞模塊、在其上部和下部按行程方向分別安裝多個該電樞模塊的上蓋板和下蓋板；定子部包括，隔著上述I字型磁性鐵心以及磁間隙相向配置的多個永久磁鐵、支承這些永久磁鐵的磁場軛鐵；其特征在于，在上述上蓋板和下蓋板以及上述I字型磁性鐵心的兩端，根據(jù)上述I字型磁性鐵心的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的銷孔，將銷插入該銷孔，使上述I字型磁性鐵心固定在上述上蓋板和下蓋板之間。
3.如權(quán)利要求2所述的線性馬達(dá)，其特征在于，上述銷孔是貫穿上述I字型磁性鐵心的通孔，并且上述銷為超長貫穿銷。
4.如權(quán)利要求2或3所述的線性馬達(dá)，其特征在于，在上述電樞模塊群行程方向的前后兩端設(shè)輔助齒，以抵消由于電樞兩端的端邊效果而產(chǎn)生的齒槽效應(yīng)，此時，在上述上蓋板與下蓋板以及上述輔助齒的兩端設(shè)銷孔，將銷插入該銷孔，使上述輔助齒固定于上述上蓋板和下蓋板之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的線性馬達(dá)，其特征在于，在上述電樞繞組的間隙內(nèi)填充有鑄模樹脂。
6.一種抵消吸引力型線性馬達(dá)，其特征在于，在權(quán)利要求1～5中任1項(xiàng)所述的線性馬達(dá)中，還夾著上述動子部，在上述定子部側(cè)的相反側(cè)，設(shè)有與此相同的定子部于與上述動子部相對稱的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的抵消吸引力型線性馬達(dá)，其特征在于，在上述下蓋板的下側(cè)固定有線性導(dǎo)向的導(dǎo)向部。
全文摘要
本發(fā)明涉及降低馬達(dá)損失并提高馬達(dá)效率的線性馬達(dá)。具體而言，線性馬達(dá)包括動子部和定子部，其動子部，隔著絕緣樹脂(3)纏繞在I字型磁性鐵心(1)周圍的一種電樞繞組(2)形成電樞模塊，多個電樞模塊按其行程方向配置在非磁性材料架(4)上，并且上述非磁性材料架(4)的上部與下部分別安裝于上蓋板(8a)和下蓋板(8b)；其定子部具有支承隔著I字型磁性鐵心(1)以及磁間隙相向設(shè)置的多個永久磁鐵(10)的磁場軛鐵(9)。在上述非磁性材料架(4)上，根據(jù)上述I字型磁性鐵心(1)的形狀和配置間隔設(shè)相應(yīng)的通孔(41)，將螺栓(5)插入該通孔(41)，使上述非磁性架固定于上蓋板(8a)和下蓋板(8b)。
文檔編號H02K41/03GK1890862SQ20048003673
公開日2007年1月3日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者宮本恭祐 申請人:株式會社安川電機(jī)