專(zhuān)利名稱(chēng)：用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和線(xiàn)性馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開(kāi)的實(shí)施方式涉及用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和設(shè)置有該動(dòng)子的線(xiàn)性馬達(dá)。
背景技術(shù)：
作為電動(dòng)馬達(dá)的一個(gè)示例，傳統(tǒng)上已知有動(dòng)子沿著定子移動(dòng)的線(xiàn)性馬達(dá)。已經(jīng)提出了其中永磁體布置在動(dòng)子側(cè)的線(xiàn)性馬達(dá)。舉例來(lái)說(shuō)，提出了這樣一種線(xiàn)性馬達(dá)，該線(xiàn)性馬達(dá)包括動(dòng)子，該動(dòng)子具有電樞和布置在該電樞中的多個(gè)永磁體，所述電樞具有纏繞有線(xiàn)圈的齒；和定子，該定子具有以指定間隔形成在其表面上的凸極，該定子與該動(dòng)子以相對(duì)的關(guān)系布置(例如參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào) No. 2009-219199)?！?br> 然而，在永磁體布置在動(dòng)子一側(cè)的傳統(tǒng)線(xiàn)性馬達(dá)中，當(dāng)動(dòng)子沿著定子移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生齒槽力或推力波動(dòng)。齒槽力或推力波動(dòng)成為推力變化的主要原因，并且妨礙線(xiàn)性馬達(dá)的順暢驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本文所公開(kāi)的實(shí)施方式提供了一種能夠減小推力變化的用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和設(shè)置有該動(dòng)子的線(xiàn)性馬達(dá)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子，該動(dòng)子包括電樞，該電樞具有沿著直線(xiàn)布置并纏繞有線(xiàn)圈的多個(gè)齒；主極磁體陣列，該主極磁體陣列布置在所述電樞的存在所述齒的一側(cè)，所述主極磁體陣列包括沿著所述齒的布置方向交替布置的具有不同極性的多個(gè)主極磁體；以及至少一個(gè)輔助極磁體，所述至少一個(gè)輔助極磁體與所述主極磁體陣列的一端或兩端鄰近地布置。根據(jù)本文所公開(kāi)的實(shí)施方式，可以提供一種能夠減小推力變化的用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和設(shè)置有該動(dòng)子的線(xiàn)性馬達(dá)。


從結(jié)合附圖給出的實(shí)施方式的如下描述，本發(fā)明的目的和特征將變成清楚，在附圖中圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性前視圖；圖2是沿著圖I中的線(xiàn)II-II剖取的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性側(cè)剖視圖；圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的動(dòng)子的示意性側(cè)剖視圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性側(cè)剖視圖；圖5是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的動(dòng)子的示意性側(cè)剖視圖；以及圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照形成實(shí)施方式的一部分的附圖詳細(xì)地描述用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和設(shè)置有該動(dòng)子的線(xiàn)性馬達(dá)的實(shí)施方式。當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容不限于本文以下描述的實(shí)施方式。為了便于描述，在各個(gè)附圖中沿著X軸的正側(cè)和負(fù)側(cè)將被稱(chēng)為線(xiàn)性馬達(dá)的“前側(cè)”和“后側(cè)”。在各個(gè)附圖中沿著Y軸的正側(cè)和負(fù)側(cè)將被稱(chēng)為線(xiàn)性馬達(dá)的“右側(cè)”和“左側(cè)”。在各個(gè)附圖中沿著Z軸的正側(cè)和負(fù)側(cè)將被稱(chēng)為線(xiàn)性馬達(dá)的“上側(cè)”和“下側(cè)”。(第一實(shí)施方式)首先將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的構(gòu)造進(jìn)行描述。圖I是示出了根據(jù)該第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性前視圖。圖2是根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性側(cè)剖視圖，該側(cè)剖視圖沿著圖I中的線(xiàn)Π-ΙΙ剖取。參照?qǐng)DI，根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100包括動(dòng)子110和定子120，該動(dòng)子110和定子120均沿著前后方向(在當(dāng)前實(shí)施方式中為X軸方向)延伸。線(xiàn)性馬達(dá)100安裝在安裝目標(biāo)140上。動(dòng)子110與定子120相對(duì)，并且沿著上下方向在動(dòng)子110和定子120之間留有間隙P1，動(dòng)子110由線(xiàn)性移動(dòng)軸承(未示出)引導(dǎo)和支撐，從而動(dòng)子110能夠相對(duì)于 定子120沿著前后方向移動(dòng)。在線(xiàn)性馬達(dá)100中，動(dòng)子110包括電樞111和主極磁體陣列130，并且產(chǎn)生漸進(jìn)磁場(chǎng)。通過(guò)在該漸進(jìn)磁場(chǎng)和定子120的凸極122之間產(chǎn)生的推力，使動(dòng)子110相對(duì)于定子120沿著前后方向移動(dòng)。在如下描述中，動(dòng)子110的移動(dòng)方向，即前后方向?qū)⒈环Q(chēng)為“行程方向”。盡管在圖I中沒(méi)有示出用于減小推力變化的輔助極磁體，但將在稍后參照?qǐng)D2和圖3描述該輔助極磁體。如圖2中所述，動(dòng)子110包括電樞心112、多個(gè)線(xiàn)圈113和主極磁體陣列130。電樞心112包括磁軛部115和從磁軛部115向下延伸的多個(gè)齒116,該磁軛部115的縱向方向在行程方向上延伸。齒116形成為沿著左右方向延伸的矩形形狀，并且沿著行程方向以指定間隔布置。在齒116之間限定有稱(chēng)為“槽117”的空間。線(xiàn)圈113被接收在槽117內(nèi)。更具體地說(shuō)，作為三相電樞繞組的線(xiàn)圈113以集中繞組的形式穿過(guò)絕緣材料圍繞各個(gè)齒116纏繞。每個(gè)線(xiàn)圈113均由絕緣護(hù)套線(xiàn)，例如銅導(dǎo)線(xiàn)形成。電樞心112包括例如九個(gè)齒116，這些齒從前側(cè)按指定順序分成例如第一組、第二組和第三組。每組均包括在行程方向上連續(xù)布置的三個(gè)齒116。U相線(xiàn)圈113、V相線(xiàn)圈113和W相線(xiàn)圈113以集中繞組的形式分別圍繞第一、第二和第三組的齒116纏繞。從磁軛部115向下突出的輔助齒118a和118b以與布置在相對(duì)兩端的齒116鄰接的關(guān)系形成在電樞心112的行程方向相對(duì)兩端。輔助齒118a和118b形成為用于限制可成為推力變化的主要原因的齒槽效應(yīng)。輔助齒118a和118b上下長(zhǎng)度短于作為主齒的齒116，并且沒(méi)有纏繞線(xiàn)圈。電樞心112由軟磁性材料，例如層壓硅鋼板或SMC(軟磁性復(fù)合材料)心形成。SMC心是通過(guò)壓縮成型細(xì)鐵粉形成的心。在線(xiàn)圈113圍繞各個(gè)齒116纏繞的狀態(tài)下，利用成型樹(shù)脂114使電樞心112整體成型。成型樹(shù)脂114填充在纏繞有線(xiàn)圈113的齒116之間的槽117中。電樞111的齒116的末端形成平坦形狀。用于產(chǎn)生推力的主極磁體陣列130借助粘合劑等固定至電樞111的齒116的平坦末端。由于電樞111的齒116的末端形成為平坦形狀，因此可以將主極磁體陣列130堅(jiān)固地結(jié)合至齒116，并且可以以更高精度布置主極磁體陣列130。主極磁體陣列130包括極性彼此不同的主極磁體131a和131b，主極磁體131a和131b沿著齒116的布置方向交替布置。每對(duì)主極磁體131a和131b均布置在每個(gè)齒116的末端處，使得主極磁體131a和131b能夠在前后方向上彼此接觸。相鄰對(duì)的主極磁體131a和131b并排布置，在它們之間留出間隙P2。每個(gè)主極磁體131a和 131b都形成為基本長(zhǎng)方體形狀，該長(zhǎng)方體的縱向方向在左右方向上延伸。主極磁體131a和131b在由箭頭表示的方向上被磁化。換言之，主極磁體131a是具有下N極和上S極的永磁體。主極磁體131b是具有上N極和下S極的永磁體。主極磁體131a和131b不限于永磁體，而是可以是例如電磁體。在如以上構(gòu)造的動(dòng)子110中，電樞111的線(xiàn)圈113的磁通和構(gòu)成主極磁體陣列130的主極磁體131a和131b的磁通交疊，由此產(chǎn)生漸進(jìn)磁場(chǎng)。各個(gè)主極磁體131a和131b不僅布置在齒116的末端處，而且還布置在存在于齒116之間的槽117的開(kāi)口的末端處。通過(guò)這種布置，可以增加由線(xiàn)圈113和主極磁體131a和131b產(chǎn)生的氣隙磁通的密度，并且可以增加漸進(jìn)磁場(chǎng)。接下來(lái)將對(duì)定子120的構(gòu)造進(jìn)行描述。如圖2所示，定子120是包括磁軛部121和多個(gè)凸極122的凸極構(gòu)件。定子120由諸如層壓硅鋼板、SMC心、3% Si鐵之類(lèi)的軟磁性材料形成，或者是鐵制結(jié)構(gòu)件。磁軛部121形成為基本長(zhǎng)方體形狀，該長(zhǎng)方體的縱向方向在前后方向上延伸。凸極122形成為從磁軛部121向上突出。凸極122的縱向方向在左右方向上延伸。凸極122在前后方向上以指定間隔布置。 設(shè)置定子120的凸極122是為了在凸極自身與由動(dòng)子110產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間產(chǎn)生推力。動(dòng)子110借助該推力相對(duì)于定子120在前后方向上移動(dòng)。更具體地說(shuō)，電樞111的線(xiàn)圈113的磁通與構(gòu)成主極磁體陣列130的主極磁體131a和131b的磁通交疊，由此產(chǎn)生例如十三極漸進(jìn)磁場(chǎng)。在十三極漸進(jìn)磁場(chǎng)和十三個(gè)凸極122之間產(chǎn)生推力。在圖2中所示的示例中，動(dòng)子110借助該推力相對(duì)于定子120在前后方向上移動(dòng)。在根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100中，為了減小由于齒槽效應(yīng)等引起的推力變化，而在動(dòng)子Iio中以與布置在動(dòng)子110的行程方向相對(duì)兩端的輔助齒118a和118b相對(duì)的關(guān)系設(shè)置輔助極磁體132a和132b，輔助極磁體132a和132b的尺寸比主極磁體131a和131b的尺寸小?，F(xiàn)在將詳細(xì)地描述輔助極磁體132a和132b。圖3是根據(jù)第一實(shí)施方式的動(dòng)子110的示意性側(cè)剖視圖。在圖3中，省略了動(dòng)子110的行程方向的中央部分。輔助極磁體132a是定位在存在于主極磁體陣列130 (參見(jiàn)圖2)的前端的主極磁體131a的前側(cè)的永磁體。輔助極磁體132a在極性上與主極磁體131a不同。換言之，輔助極磁體132a是具有上N極和下S極的永磁體。輔助極磁體132a形成為基本長(zhǎng)方體形狀，該長(zhǎng)方體形狀的縱向方向在左右方向上延伸。輔助極磁體132a的行程方向長(zhǎng)度短于主極磁體131a。電樞111包括形成為具有與齒116的末端表面齊平的平坦形狀的成型樹(shù)脂114。輔助極磁體132a布置在成型樹(shù)脂114上，且在輔助極磁體132a自身與輔助齒118a之間在上下方向上留有間隙P3a。成型樹(shù)脂114形成為覆蓋輔助齒118a的前側(cè)。因而，輔助極磁體132a的前端能夠比輔助齒118a的前端更向前定位。輔助極磁體132a布置成使得沿行程方向在輔助極磁體132a和主極磁體陣列130之間(參見(jiàn)圖2)能夠留有比間隙P2大的間隙P4a。輔助極磁體132a的行程方向長(zhǎng)度、間隙P3a和間隙P4a被設(shè)置為減小動(dòng)子110的前端部中的磁通密度的偏差。因此，在根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100中，能夠減小推力變化。類(lèi)似地，輔助極磁體132b是定位在存在于主極磁體陣列130的后端處的主極磁體 131b的后側(cè)的永磁體。輔助極磁體132b在極性上與主極磁體131b不同。換言之，輔助極磁體132b是具有下N極和上S極的永磁體。輔助極磁通132b形成為基本長(zhǎng)方體形狀，該長(zhǎng)方體形狀的縱向方向在左右方向上延伸。輔助極磁體132b的行程方向長(zhǎng)度短于主極磁體 131b。正如輔助極磁體132a —樣，輔助極磁體132b布置在成型樹(shù)脂114上，且在輔助極磁體132b自身與輔助齒118b之間在上下方向上留有間隙P3b。成型樹(shù)脂114形成為覆蓋輔助齒118b的后側(cè)。因而，輔助極磁體132b的后端能夠比輔助齒118b的后端更向后定位。輔助極磁體132b布置成使得沿行程方向在輔助極磁體132b和主極磁體陣列130之間能夠留有比間隙P2大的間隙P4b。輔助極磁體132b的行程方向長(zhǎng)度、間隙P3b和間隙P4b被設(shè)置為減小動(dòng)子110的后端中的磁通密度的偏差。因而，在根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100中，能夠減小推力變化。輔助極磁體132a和132b的形狀可以彼此相同。間隙P3a和P3b的尺寸可以彼此相等。間隙P4a和P4b的尺寸可以彼此相等。在這種情況下，動(dòng)子110的前端部和后端部變成彼此對(duì)稱(chēng)。這使得可以減小動(dòng)子110前后移動(dòng)時(shí)的推力變化。除了輔助極磁體132a和132b的行程方向長(zhǎng)度之外，可以將輔助極磁體132a和132b的左右長(zhǎng)度設(shè)置為與主極磁體131a和131b的左右長(zhǎng)度不同。除了輔助極磁體132a和132b的行程方向長(zhǎng)度之外，輔助極磁體132a和132b的左右方向可以設(shè)置為與主極磁體131a和131b的左右長(zhǎng)度不同。盡管在圖2中所示的線(xiàn)性馬達(dá)100中輔助極磁體132a和132b設(shè)置在主極磁體陣列130的相對(duì)兩端附近，但是可以將輔助極磁體132a和132b中的一個(gè)設(shè)置在主極磁體陣列130的一端處。即使在這種情況下，同樣可以減小推力變化。如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100包括輔助極磁體132a和132b，輔助極磁體132a和132b中的一個(gè)或兩個(gè)都布置在主極磁體陣列130的一端或相對(duì)兩端附近。因此，可以減小推力變化，并且可以精確地驅(qū)動(dòng)線(xiàn)性馬達(dá)100。盡管在根據(jù)第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100中，齒116的數(shù)量是九個(gè)，主極磁體131a和131b的數(shù)量是十八個(gè)，但是當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容并不限于此，而是可以以許多不同方式修改。同樣，凸極122尺寸和形狀以及凸極122之間的間隔不限于圖I和2中所示的尺寸和形狀以及間隔，而是可以以許多不同方式修改。(第二實(shí)施方式)現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的構(gòu)造進(jìn)行描述。圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性剖視圖。圖5是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的動(dòng)子的示意性側(cè)剖視圖。在圖5中，省略了動(dòng)子的行程方向的中央部分。為了便于描述，將主要描述與第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100不同的部分，并且如果適當(dāng)?shù)脑?huà)則省略重復(fù)的描述。
參照?qǐng)D4，根據(jù)第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)200包括通過(guò)將多個(gè)齒216插入磁軛部215的凹部中而形成的電樞心212。線(xiàn)圈213圍繞各個(gè)齒216纏繞并被接收在齒216之間限定的槽217內(nèi)。如圖5所示，在每個(gè)齒216的末端表面上形成有用作突出部的突起251，用于定位每個(gè)主極磁體231a和231b。突起251的縱向方向在左右方向上延伸。使用突起251使得可以容易地將主極磁體231a和231b安裝至齒216并且可以增強(qiáng)主極磁體231a和231b的安裝精度。在每個(gè)齒216的末端處形成寬度在行程方向上增加的凸緣部219。每個(gè)齒216的平坦末端表面的面積由于設(shè)置凸緣部219而增加。這使得可以增加主極磁體陣列230的安裝精度。主極磁體231a和231b的精確安裝使得可以增加間隙P5和P6的精度。間隙P5是指位于每個(gè)齒216的末端表面上的鄰接主極磁體231a和231b之間的間隙。間隙P6是·指布置在各個(gè)齒216的末端表面上的相鄰對(duì)的主極磁體231a和231b之間的間隙。在根據(jù)上述第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)200中，可以增強(qiáng)主極磁體陣列230(參見(jiàn)圖4)的安裝精度，在該主極磁體陣列230中極性彼此不同的主極磁體231a和231b交替地布置。由于主極磁體231a和231b在其間留有間隙P5的情況下布置，因此可以減小主極磁體231a和231b的數(shù)量。正如線(xiàn)性馬達(dá)100—樣，如圖4所示，纏繞有線(xiàn)圈213的電樞心212利用成型樹(shù)脂214整體成型。電樞211的齒216的末端表面形成為具有平坦形狀。這使得可以將主極磁體230堅(jiān)固地結(jié)合至齒216，并且可以精確地布置主極磁體陣列230。如圖5所示，在最外面的齒216的附近布置在上下方向與齒216基本相同的輔助齒218a和218b。輔助齒218a和218b與磁軛部215形成為一體。輔助極磁體232a和232b固定至輔助齒218a和218b的末端。輔助極磁體232a是定位在存在于主極磁體陣列230 (參見(jiàn)圖4)的前端處的主極磁體231a的前側(cè)的永磁體。輔助極磁體232a具有與主極磁體231a相同的極性。同樣，輔助極磁體232b是定位在存在于主極磁體陣列230的后端處的主極磁體231b的后側(cè)的永磁體。輔助極磁體232b具有與主極磁體231b相同的極性。在每個(gè)輔助齒218a和218b的末端表面上形成有用作突出部的突起252，用于定位每個(gè)輔助極磁體231a和231b。突起252的縱向方向在左右方向上延伸。使用突起252使得可以容易地安裝輔助極磁體232a和232b并且可以增強(qiáng)輔助極磁體232a和232b的安裝精度。輔助極磁體232a和232b的精確安裝使得可以提高間隙P7a和P7b的精度。間隙P7a和P7b是指主極磁體陣列230和輔助極磁體232a和232b的相對(duì)端之間的距離。輔助極磁體232a和232b的縱向方向在左右方向上延伸。當(dāng)沿著前后方向在剖視圖中觀看時(shí)輔助極磁體232a和232b具有基本梯形形狀。輔助極磁通232a和232b的上下厚度朝向動(dòng)子210的前后端變小。每個(gè)輔助極磁體232a和232b的下表面在前后方向上均形成為弧形形狀。因而，與在沿著前后方向在剖視圖中觀看時(shí)輔助極磁體232a和232b具有方形形狀的情況相比，可以增加調(diào)節(jié)動(dòng)子210的相對(duì)端部處的磁通密度時(shí)的自由度，因此可容易地減小推力變化。輔助極磁體232a和232b的形狀不限于以上闡述的形狀，而是可以不同地改變?yōu)槠渌螤?，例如?dāng)在剖視圖中觀看時(shí)的三角形形狀。盡管在圖4中所示的示例中輔助極磁體232a和232b設(shè)置在主極磁體陣列230的相對(duì)端部附近，但是輔助極磁通232a和232b中的一個(gè)可以設(shè)置在主極磁體陣列230的一端。在輔助極磁體232a或232b以這種方式僅設(shè)置在主極磁體陣列230的一端的情況下，可以減小推力變化。如圖4所示，定子220與動(dòng)子220以間隔開(kāi)的關(guān)系布置。定子220包括磁軛部221和布置在磁軛部221的上表面上的多個(gè)凸極222。每個(gè)凸極222都在左右方向上延伸并具有在剖視圖中看時(shí)形成為弧形形狀的末端。在上述第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)200中，輔助極磁體232a和232b中的一個(gè)或兩個(gè)都與主極磁體陣列230的一端或相對(duì)端相鄰地布置。因此，可以減少推力變化，并因此精確地驅(qū)動(dòng)線(xiàn)性馬達(dá)200?！?br> 由于在線(xiàn)性馬達(dá)200中形成有定位突起251和252，因此可以精確地附裝主極磁體231a和231b以及輔助極磁體232a和232b,并且可以可靠地減小推力變化。盡管在根據(jù)第二實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)200中，齒216的數(shù)量是九個(gè)，主極磁體231a和231b的數(shù)量是十八個(gè)，但是當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容并不限于此，而是可以以許多不同方式修改。同樣，凸極222的尺寸和形狀以及凸極222之間的間隔不限于圖4中所示的尺寸和形狀以及間隔，而是可以以許多不同方式修改。盡管突起252形成在輔助齒218a和218b的末端表面上，但當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容不限于此。例如，輔助齒218a和218b的末端表面可以形成為平坦表面，并且輔助極磁體232a和232b可以與該平坦表面相接觸地布置。(第三實(shí)施方式)現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的構(gòu)造進(jìn)行描述。圖6是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)的示意性側(cè)剖視圖。為了便于描述，將主要描述與第一實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100不同的部分，并且如果適當(dāng)?shù)脑?huà)則省略重復(fù)的描述。參照?qǐng)D6，根據(jù)第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)300包括通過(guò)將多個(gè)齒316插入磁軛部315的凹部?jī)?nèi)形成的電樞心312。線(xiàn)圈313圍繞各個(gè)齒316纏繞，并且接收在限定于齒316之間的槽317內(nèi)。與第一實(shí)施方式的電樞111不同，電樞311沒(méi)有設(shè)置輔助齒。在每個(gè)齒316的末端形成有寬度在行程方向上增加的凸緣部319。相鄰齒316的凸緣部319彼此接觸。結(jié)果，可以使電樞311的位于齒316—側(cè)的端面平坦。另選的是，齒316的凸緣部319可以結(jié)合為一體。即使在這種情況下，也可以使電樞311的位于齒316—側(cè)的端面平坦。由于以這種方式使電樞311的位于齒316 —側(cè)的端面平坦，所以可以將主極磁體陣列330堅(jiān)固地結(jié)合至電樞311的齒316，并且可以精確地布置主極磁體陣列330。另外，主極磁體陣列330的主極磁體331a和331b之間沒(méi)留任何間隙地布置。這也使得可以精確地布置主極磁體陣列330。在第三實(shí)施方式的動(dòng)子310中，如上所述，沒(méi)有形成輔助齒，并且用于減少推力波動(dòng)的輔助極磁體332a和332b與主極磁體331a和331b形成為一體。因此，與輔助極磁體332a和332b與主極磁體331a和331b呈間隔開(kāi)的關(guān)系布置的情況相比，可以縮短動(dòng)子310的前后長(zhǎng)度，并且減小動(dòng)子310的尺寸。更具體地說(shuō)，如圖6所示，通過(guò)將輔助極磁體332a與主極磁體331a結(jié)合并且將輔助極磁體332b與主極磁體331b結(jié)合而使永磁體341a和341b形成在主極磁體陣列330的行程方向的相對(duì)兩端處。永磁體341a和341b用作用于產(chǎn)生推力的主極磁體，并用作用于減小推力波動(dòng)的輔助極磁體。主極磁體331a和輔助極磁體332a在同一方向被磁化而具有下N極和上S極。同樣，主極磁體331b和輔助極磁體332b在同一方向被磁化而具有上N極和下S極。永磁體341a和341b的行程方向長(zhǎng)度等于主極磁體331a和331b的行程方向長(zhǎng)度和輔助極磁體332a和332b的行程方向長(zhǎng)度的和。 永磁體341a的與輔助極磁體332a對(duì)應(yīng)的部分向前突出超過(guò)對(duì)應(yīng)齒316的凸緣部319。同樣，永磁體341b的與輔助極磁體332b對(duì)應(yīng)的部分向后突出超過(guò)對(duì)應(yīng)齒316的凸緣部319。永磁體314a和314b的突出部由成型樹(shù)脂314支撐。在圖6中的示例中，盡管每個(gè)主極磁體331a和331b與每個(gè)輔助極磁體332a和332b都形成為一體，但當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容不限于此。作為另選示例，主極磁體331a和輔助極磁體332a可以形成為彼此接觸而在它們之間不留任何間隙。類(lèi)似地，主極磁體331b和輔助極磁體332b可以形成為彼此接觸而在它們之間不留任何間隙。在圖6中的示例中，盡管通過(guò)將主極磁體331a和331b與輔助極磁體332a和332b結(jié)合在一起形成的永磁體341a和341b設(shè)置在動(dòng)子310的行程方向的相對(duì)兩端，但當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容不限于此。作為另選示例，用作輔助極磁體的永磁體可以?xún)H布置在動(dòng)子310的行程方向的一端。更具體地說(shuō)，永磁體341可以布置在動(dòng)子310的前端，取代永磁體341b的主極磁體331b可以布置在動(dòng)子310的后端。另選地，取代永磁體341a的主極磁體331a可以布置在動(dòng)子310的前端，而永磁體341b可以布置在動(dòng)子310的后端。如圖6所示，定子320以與動(dòng)子310間隔開(kāi)的關(guān)系布置。定子320包括磁軛部321和布置在磁軛部321的上表面上的多個(gè)凸極322。每個(gè)凸極322均沿左右方向延伸，并具有在剖視圖中看時(shí)形成為梯形形狀的末端。在上述第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)300中，用于減少推力波動(dòng)的輔助極磁體332a和332b與主極磁體331a和331b形成為一體。因此，與輔助極磁體332a和332b以與主極磁體331a和331b間隔開(kāi)的關(guān)系布置的情況相比，可以縮短動(dòng)子310的前后長(zhǎng)度，并可以減小動(dòng)子310的尺寸。而且，在線(xiàn)性馬達(dá)300的電樞心312中沒(méi)有形成輔助齒。這也可以減小動(dòng)子310的尺寸。盡管在根據(jù)第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)300中，齒316的數(shù)量是九個(gè)，主極磁體331a和331b的數(shù)量是十二個(gè)，但是當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容并不限于此，而是可以以許多不同方式修改。同樣，凸極322的尺寸和形狀以及凸極322之間的間隔不限于圖6中所示的尺寸和形狀以及間隔，而是可以以許多不同方式修改。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他特征和修改示例。盡管以上已經(jīng)描述了當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容的優(yōu)選實(shí)施方式，但當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容不限于這些具體實(shí)施方式
，而是在不脫離權(quán)利要求或權(quán)利要求的主題內(nèi)容的等同物限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以以許多不同形式對(duì)當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)行修改或改變。例如，可以任意地組合根據(jù)第一至第三實(shí)施方式的線(xiàn)性馬達(dá)100、200和300的構(gòu)造。盡管在第一和第二實(shí)施方式中輔助極磁體132a、132b、232a和232b在上下方向上被磁化，但它們也可以在傾斜方向上或行程方向上被磁化。
盡管在第一和第二實(shí)施方式中輔助齒118a、118b、218a和218b布置在動(dòng)子110和210的前端和后端,但當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容不限于此。換言之，輔助齒118a或118b可以布置在動(dòng)子110的前端和后端中的一端處。同樣，輔助齒218a或218b可以布置在動(dòng)子210的前端和后端中的一端處。
權(quán)利要求
1.一種用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子，該動(dòng)子包括 電樞，該電樞具有沿著直線(xiàn)布置且纏繞有線(xiàn)圈的多個(gè)齒； 主極磁體陣列，該主極磁體陣列布置在所述電樞的存在所述齒的一側(cè)，所述主極磁體陣列包括沿著所述齒的布置方向交替布置的具有不同極性的多個(gè)主極磁體；以及 至少一個(gè)輔助極磁體，所述至少一個(gè)輔助極磁體與所述主極磁體陣列的一端或兩端相鄰地布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)子，其中，所述輔助極磁體以與所述主極磁體中的布置在所述主極磁體陣列的一端處的一個(gè)主極磁體間隔開(kāi)的關(guān)系布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)子，其中，所述輔助極磁體與所述主極磁體中的布置在所述主極磁體陣列的一端處的一個(gè)主極磁體形成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)子，其中，所述輔助極磁體的尺寸小于所述主極磁體的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的動(dòng)子，其中，所述電樞包括與所述齒的所述布置方向的一端相鄰地布置并且沒(méi)有纏繞線(xiàn)圈的輔助齒，所述輔助極磁體以與該輔助齒相對(duì)的關(guān)系布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)子，其中，所述輔助極磁體以與所述輔助齒間隔開(kāi)的關(guān)系布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)子，其中，所述輔助極磁體與所述輔助齒相接觸地布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)子，其中，所述輔助齒包括末端表面和形成在所述末端表面上以定位所述輔助極磁體的突起。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的動(dòng)子，其中，每個(gè)所述齒均包括末端表面和形成在所述末端表面上以定位每個(gè)所述主極磁體的突起。
10.一種線(xiàn)性馬達(dá)，該線(xiàn)性馬達(dá)包括 定子，該定子具有以指定間隔布置的多個(gè)凸極；和 動(dòng)子，該動(dòng)子以與所述定子相對(duì)的關(guān)系布置，該動(dòng)子包括電樞，該電樞具有沿著直線(xiàn)布置且纏繞有線(xiàn)圈的多個(gè)齒；主極磁體陣列，該主極磁體陣列布置在所述電樞的存在所述齒的一側(cè)，所述主極磁體陣列包括沿著所述齒的布置方向交替布置的具有不同極性的多個(gè)主極磁體；以及與所述主極磁體陣列的一端相鄰地布置的輔助極磁體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于線(xiàn)性馬達(dá)的動(dòng)子和線(xiàn)性馬達(dá)。所述動(dòng)子包括電樞，該電樞具有沿著直線(xiàn)布置且纏繞有線(xiàn)圈的多個(gè)齒。所述動(dòng)子還包括主極磁體陣列，該主極磁體陣列布置在所述電樞的存在所述齒的一側(cè)。所述主極磁體陣列包括沿著所述齒的布置方向交替布置的具有不同極性的多個(gè)主極磁體。所述動(dòng)子還包括至少一個(gè)輔助極磁體，所述至少一個(gè)輔助極磁體所述主極磁體陣列的一端或兩端相鄰地布置。
文檔編號(hào)H02K33/18GK102957295SQ20121008881
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者牧野省吾, 鹿山透 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)