線性馬達定子器件及線性傳送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明有關于一種線性馬達的定子器件(101、301、701、803),包含磁場產(chǎn)生器(103、707;709)及第一保留器件(105、303、703、805),電流可施加于所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709),以形成磁場,所述第一保留器件(105、303、703、805)用于保留所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709),其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)是鎖固至所述第一保留器件(105、303、703、805),且其中所述第一保留器件(105、303、703、805)是至少部分由非導電性和/或非導磁性材料所形成,其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)包含線圈(307、709)與定子齒部(401、501、707),所述定子齒部(401、501、707)是作為供所述線圈(307、709)卷繞于周圍的芯部,以及其中所述第一保留器件(105、303、703、805)被形成為電路板(303、601、703、705、805、807),以供所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)的電氣接觸。本發(fā)明還有關于一種線性傳送系統(tǒng)(801)。
【專利說明】線性馬達定子器件及線性傳送系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于一種線性馬達的定子器件。本發(fā)明也關于一種線性傳送系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]公開說明書W0 96/27544揭露了一種在不同工作站之間傳送產(chǎn)品的器件。在本文中,提供了一種具有U形磁軛的支架,其中在磁軛的內(nèi)側(cè)上形成永久磁鐵。在磁軛內(nèi),排列有多個空芯(air-core)線圈,這些空芯線圈是座落在支撐板上。當空芯線圈被電激發(fā)時,即形成磁場,磁場與磁軛的永久磁鐵的磁場互相作用,使得支架受到平移移動??招揪€圈在永久磁鐵之間形成了空氣間隙。所述間隙必須保持夠小,以實現(xiàn)力的良好作用。機械強度則與此相反,且不允許良好強度。在此方式中,機械式引導無法與線圈配置結(jié)合。此外,空芯線圈具有高磁性泄漏損失的缺點,特別是在相對較大維度的情況中。一般而言,空芯線圈的特征是低介電常數(shù),這導致對于一種已知架構與啟動模式的較低的推力。
[0003]美國專利US 6,876,107B2揭露了一種傳送系統(tǒng)。在本文中,提供了一種具有U形磁軛的支架,其中永久磁鐵是配置在U形磁軛的內(nèi)側(cè)上。在U形磁軛中,有兩個相對的線圈形成。由于線圈的對應激發(fā),形成了磁場,磁場與永久磁鐵的磁場互相作用,使得支架進行平移移動。由于需要高線圈數(shù),此一架構呈現(xiàn)高度的復雜性,這會導致組件與組件成纜等的高成本。此外,此架構需要可觀的安裝空間大小。
[0004]公開說明書US 2008/0036305 A1呈現(xiàn)一種包含多個芯部/繞組單元的線性馬達,芯部/繞組單元各包含由鋼材構成的芯部、以及卷繞在所述芯部周圍的線圈。在本文中,芯部/繞組單元是鎖固至固持組件,其中固持組件本身是鎖固至框架。
[0005]公開說明書DE 69003365 T2呈現(xiàn)一種包含定子的線性馬達。所述定子包含多個線圈,這些線圈緊緊地被圍繞且由鎖固組件予以固持。在本文中,鎖固組件是由非導磁性材料所制造,舉例而言,例如鋁。同時也提供一種水平地配置在這些線圈的上端部上的電路板。這些線圈的電子控制電路是配置在所述電路板上。
[0006]公開說明書JP 002000324789 A呈現(xiàn)一種包含強化組件的空芯線圈,所述強化組件是由塑料構成,且線圈被卷繞在強化組件周圍。所述線圈是空芯線圈。此外,所述強化組件具有凸角,凸角可被插入具有電氣端子的基板的孔洞中。
[0007]因此,習知系統(tǒng)是有缺點的,特別是在于它們需要可觀的大安裝空間,且具有機械不穩(wěn)定性,這會導致例如在運作期間的干擾振動。此外,習知系統(tǒng)也具有與空芯線圈相關而被描述的上述缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]因此,本發(fā)明所解決的問題可被認定為是指明一種改良的線性馬達定子器件,定子器件具有較簡單的架構,其中特別是,用于形成磁場的磁場產(chǎn)生器的電氣接觸可以簡單的方式來進行。
[0009]本發(fā)明所解決的問題也可被認定為是提供一種對應的線性傳送系統(tǒng)。
[0010]這些問題是利用獨立權利要求的各自目標而得到解決。各自的附屬權利要求則是關于有利的細分。
[0011]根據(jù)一個方面,提供了一種線性馬達的定子器件。定子器件包含電可激發(fā)磁場產(chǎn)生器以形成磁場。此外,形成固持磁場產(chǎn)生器的固持器件。磁場產(chǎn)生器鎖固至固持器件。固持器件至少部分由非導電性及/或非導磁性材料所形成。
[0012]根據(jù)其他方面,提供了一種線性傳送系統(tǒng)。線性傳送系統(tǒng)包含了上述定子器件及載具的支座,其中支座包含反應部分,反應部分是被設計為與通過定子器件的磁場產(chǎn)生器所形成的磁場相互作用,使得特別是有利地形成推力,所述推力使所述支座位移或移動。反應部分優(yōu)選地是形成為另一個磁場產(chǎn)生器,以形成磁場。特別是,可形成多個支座,這些支座優(yōu)選地是具有相同或不同的形式。
[0013]為固持器件提供由非導電性及/或非導磁性材料所組成的材料有利地具有的效果為,固持器件對磁性電路沒有影響、或至少沒有中斷性影響。固持器件因此特別會產(chǎn)生相對磁場產(chǎn)生器保留的高等級的機械強度。此外,非導電性及/或非導磁性材料有利地產(chǎn)生渦電流損失的降低。
[0014]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中,固持器件可具有印刷電路板的形式,以供磁場產(chǎn)生器的電氣接觸。因此可能有利地實現(xiàn)簡單的電氣接觸,例如通過焊接至印刷電路板的磁場產(chǎn)生器,同時又具有高機械強度。
[0015]因此優(yōu)選的是要提供一種可有利地實現(xiàn)磁場產(chǎn)生器的電氣接觸以及同時也固持磁場產(chǎn)生器的印刷電路板。印刷電路板因此有利地執(zhí)行雙重功能,即固持磁場產(chǎn)生器并實現(xiàn)磁場產(chǎn)生器的電氣接觸。
[0016]特別是,若取代各僅執(zhí)行上述其中一種功能(也就是固持與電氣接觸)的兩個分開組件,現(xiàn)只使用同時具有這兩種功能的一個組件(印刷電路板)來制作,則可能因此而有利地節(jié)省材料。定子器件的組裝也可大幅簡化。磁場產(chǎn)生器是被鎖固至印刷電路板,其中,然后利用磁場產(chǎn)生器的電氣接觸,可在磁場產(chǎn)生器與印刷電路板之間形成電氣連接。由于磁場產(chǎn)生器是鎖固至印刷電路板的事實,因此可設計出比起習知技術而言相對為短的對應電氣連接。在此,同樣的,可能因此有利地節(jié)省材料與組裝時間。此外,此一具體實施例也具有比習知系統(tǒng)更小的結(jié)構體積。
[0017]在本發(fā)明的上下文中,印刷電路板是特別用于電子組件的支座。在本發(fā)明的上下文中,印刷電路板是特別設計用于電子組件的鎖固以及電氣連接或接觸。在本發(fā)明的上下文中,印刷電路板是特別具有導體板、電氣板或印刷電路的形式。在英文中,用語「印刷電路板(printed circuit board)」是用于表達德文中的「電路板(Leiterplatte)」。在本發(fā)明的上下文中,印刷電路板特別包含一電氣絕緣材料,且所述電氣絕緣材料具有優(yōu)選地可配置在電氣絕緣材料上或黏著至電氣絕緣材料的導電性連接。導電性連接優(yōu)選地也可被稱為是導體軌跡。印刷電路板優(yōu)選地包含塑料(特別是纖維強化塑料)作為電氣絕緣材料。透過纖維強化塑料的提供,即可在至少一個優(yōu)選方向中(特別是在多個優(yōu)選方向中)有利地實現(xiàn)印刷電路板的特別高的機械穩(wěn)定性。在此,特別是通過磁場產(chǎn)生器的封裝來實現(xiàn)進一步的機械穩(wěn)定性。特別是,印刷電路板因此可固持即使相對大的且重的磁場產(chǎn)生器。優(yōu)選的是,假設導體軌跡(也就是導電性連接)是嵌入在電氣絕緣材料中。電氣導體軌跡因此會有利地受到保護而不受外部影響。特別是,這也有利地具有效果為,當電氣導體軌跡利用電氣絕緣材料而彼此間呈絕緣、且也與其他導電性組件絕緣時,如未完全消除,電短路的風險也會降低。提供包括塑料(特別是纖維強化塑料)的印刷電路板也具有優(yōu)點,特別是在于所述類型的印刷電路板并不會影響磁路(也就是磁場)。
[0018]一般優(yōu)選的是提供樹脂或陶瓷來作為非導電性及/或非導磁性材料。特別是,一般假設固持器件包含多個不同的非導電性及/或非導磁性材料、或至少部分由多個不同的非導電性及/或非導磁性材料所形成。所述材料可例如是塑料,特別是纖維強化塑料。
[0019]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中,優(yōu)選的是假設反應部分是由軟磁材料所形成而為一種結(jié)構、或是包含所述類型的結(jié)構。軟磁材料特別是指可在磁場中輕易被磁化的一種亞鐵磁性材料。軟磁材料并無固有的永久磁場、或是僅具有非常弱的固有磁場,也就是并非永久磁鐵。軟磁材料優(yōu)選地具有小于1000A/m的一矯頑場強度。軟磁材料可包含例如鐵及/或亞鐵,特別是陶瓷或燒結(jié)材料。軟磁材料可例如包含鈷鐵合金、及/或鎳鐵合金、及/或硅鐵(FeSi)合金、及/或鐵鋁硅(FeAlSi)合金。特別是,材料可根據(jù)IEC 60404-1標準而被歸類為軟磁材料。因此,這特別是表示可從由所述標準所形成的材料群組中選擇軟磁材料。
[0020]這類軟磁材料的提供有利地具有為,包含定子器件與含軟磁材料的支座的所述類型線性馬達會在磁阻(reluctance)原理的基礎上運作的效果。特別是,這類線性馬達可因此被稱為磁阻馬達。運作的模式特別說明如下。
[0021]特別是,包含軟磁材料與磁場產(chǎn)生器的系統(tǒng)會嘗試要達到最小磁阻(也稱為磁阻(magnetic resistance)),因此會導致支座的移動或位移。在此,軟磁材料會因磁場產(chǎn)生器所形成的磁場而受到磁化,且受磁場產(chǎn)生器磁性吸引,使得支座位移。特別是,如果在行進路徑中設有多個磁場產(chǎn)生器,這些磁場產(chǎn)生器會連續(xù)被暫時激發(fā),因此,在行進路徑上建立對應地磁性吸引軟磁材料的磁場,其中可優(yōu)選的假設,當在可移動部件上達到最大收斂時(也就是當磁場產(chǎn)生器和軟磁材料之間的間隙已被最小化時),即停用相應的能量供應。特別是,這也因此代表了,當所述間隙已被最小化、或磁場線假設是最短可能路徑且不再產(chǎn)生推力時,即解除對應的磁場產(chǎn)生器的電流。
[0022]因此這特別表示,第一磁場產(chǎn)生器受激發(fā)以于第一磁場產(chǎn)生器的方向中磁性吸引載具。當間隙已被最小化、或所述磁場線已假設為最短可能路徑且不再產(chǎn)生推力時,即可停用第一磁場產(chǎn)生器的電流。然后,被配置為要跟隨第一磁場產(chǎn)生器的第二磁場產(chǎn)生器即受激發(fā),使得第二磁場產(chǎn)生器可在第二磁場產(chǎn)生器的方向中磁性吸引支座、以及特別是載具。當間隙已被最小化、或所述磁場線已假設為最短可能路徑且不再產(chǎn)生推力時,即可停用第二磁場產(chǎn)生器的電流。然后,被配置為要跟隨第二磁場產(chǎn)生器的第三磁場產(chǎn)生器即受激發(fā),使得第三磁場產(chǎn)生器可在第三磁場產(chǎn)生器的方向中磁性吸引支座以及載具。上述步驟同樣針對第四與任何其他后續(xù)的磁場產(chǎn)生器而進行。
[0023]在本發(fā)明的其他具體實施例中,可根據(jù)數(shù)學函數(shù)而進行激發(fā)。例如,可提供正弦函數(shù)。優(yōu)選地,可同時在多個磁場產(chǎn)生器中以時間上不同及/或位置上不同的位移來進行激發(fā),因此在這里,執(zhí)行的就不僅僅是簡單的啟動與停用。
[0024]在本發(fā)明的一個具體實施例中,固持器件具有孔洞或多個孔洞以鎖固內(nèi)孔,使得磁場產(chǎn)生器可有利地被螺合至固持器件。這類鎖固具有的優(yōu)點特別是在于它可被配置為可脫離的,因此,例如可以特別簡單的方式來進行磁場產(chǎn)生器的替換。
[0025]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,磁場產(chǎn)生器可黏著性的接合至固持器件。因此有利的是,可能實現(xiàn)將磁場產(chǎn)生器特別可靠且永久固定地鎖固至固持器件
[0026]在本發(fā)明的上下文內(nèi),磁場產(chǎn)生器是特別被設計以于受到電激發(fā)時形成磁場。這也可類似地應用于其他的磁場產(chǎn)生器。為能更好地區(qū)分,由其他磁場產(chǎn)生器所形成的磁場稱為其它磁場。磁場與其他磁場有利地彼此相互作用,因此,通過羅倫茲力的向量乘積,會有一推力作用至支座,使得支座進行移動,特別是橫向移動。
[0027]在本發(fā)明的一個具體實施例中,載具可鎖固至支座,使得載具可對應地位移。在本發(fā)明的上下文中,載具優(yōu)選地也稱為是支架。在英文中,用語「推進器(mover)」通常用于此。優(yōu)選的是,其他磁場產(chǎn)生器可能形成靜態(tài)磁場。因此這特別是表示,其他磁場是靜態(tài)磁場。其他磁場產(chǎn)生器優(yōu)選地包含一個或更多個永久磁鐵。特別是,其他磁場產(chǎn)生器可具有永久磁鐵的形式。
[0028]在本發(fā)明的其他具體實施例中,支座可具有多個其他磁場產(chǎn)生器。優(yōu)選的,支座具有多個磁場產(chǎn)生器,所述多個磁場產(chǎn)生器是相對地配置在磁場產(chǎn)生器的各自相對端部處,使得在其他磁場產(chǎn)生器與磁場產(chǎn)生器之間形成了間隙。在線性傳送系統(tǒng)中的磁場產(chǎn)生器與其他磁場產(chǎn)生器則因而彼此分隔配置。優(yōu)選的,支座具有兩個腳部,其中多個磁場產(chǎn)生器是在腳部的內(nèi)側(cè)上形成。磁場產(chǎn)生器可優(yōu)選地被配置在兩個腳部之間、且與腳部內(nèi)側(cè)相對。支座優(yōu)選地具有U形。由于兩個腳部與對應配置之故,形成一種雙間隙配置,其中在各種情況下,在腳部的內(nèi)側(cè)與磁場產(chǎn)生器的對應側(cè)之間各形成一個間隙。
[0029]在本發(fā)明的一個具體實施例中,磁場產(chǎn)生器可利用焊墊或多個焊墊而電氣連接至、或電氣接觸于位于固持器件上及/或固持器件中(特別是印刷電路板)的電氣導體軌跡。因此這特別是表示,磁場產(chǎn)生器的電氣接觸是通過焊墊或通過多個焊墊而實現(xiàn)。
[0030]在本發(fā)明的其他具體實施例中,磁場產(chǎn)生器可利用插頭連接器及/或螺旋連接及/或夾合連接及/或焊接而電氣連接至、或電氣接觸于位于固持器件上及/或固持器件中(特別是印刷電路板)的電氣導體軌跡。因此這特別是表示,磁場產(chǎn)生器和固持器件(例如印刷電路板)之間的電氣接觸可通過插頭連接器及/或螺旋連接及/或夾合連接及/或焊接而實現(xiàn)。優(yōu)選地,也可能設置多個插頭連接器、螺旋連接處、夾合連接處及/或焊接處。
[0031]在本發(fā)明的另一具體實施例中,可設置多個磁場產(chǎn)生器。因此,舉例而言,可能形成特別大的磁場。此外,也因而有利的是可能形成一個空間延伸區(qū)域,磁場可形成于所述空間延伸區(qū)域中。因此可有利地形成行進路徑。多個磁場產(chǎn)生器優(yōu)選地可具有相同或不同的形式。優(yōu)選的是可能個別地激發(fā)多個磁場產(chǎn)生器,使得特別是,可于各情況中有利地形成不同磁場。優(yōu)選的是連接多個磁場產(chǎn)生器以形成一種多相系統(tǒng)。特別是可提供三個相位。因此這特別是表示,多個磁場產(chǎn)生器中的每一個磁場產(chǎn)生器都被指定了一個電流相位。
[0032]在本發(fā)明的一個具體實施例中,磁場產(chǎn)生器可包含線圈。磁場產(chǎn)生器優(yōu)選地包含多個線圈。這些線圈優(yōu)選地是具有相同或不同的形式。在另一個可能的例示具體實施例中,線圈具有空芯線圈的形式??招揪€圈不具有芯部,也就是具有無芯部的形式。芯部是由空氣所組成。在本發(fā)明的一個替代有利具體實施例中,線圈包含芯部。因此這特別是表示線圈卷繞在芯部周圍。芯部可為例如鐵芯。芯部可例如由中空材料或固體材料形成。芯部優(yōu)選地包含軟磁材料。特別是,芯部具有高透磁性及/或低殘磁性材料。芯部優(yōu)選地包含燒結(jié)材料。芯部特別是由燒結(jié)的固體材料所形成。在線圈芯部中設置燒結(jié)材料具有的優(yōu)點特別為,可在所述類型的芯部中感應產(chǎn)生的渦電流會低到不存在,因此若未完全消除,也可有利地降低渦電流損失。
[0033]在本發(fā)明的另一具體實施例中,形成用于固持磁場產(chǎn)生器的第二固持器件。優(yōu)選的是,磁場產(chǎn)生器可鎖固至第二固持器件。特別是,磁場產(chǎn)生器是配置在兩個固持器件之間。這兩個固持器件優(yōu)選的是彼此相對配置。第二固持器件的設置所具有的優(yōu)點特別在于,使磁場產(chǎn)生器以更大的可靠性被固持。關于第一固持器件的說明也可相同地應用于第二固持器件。因此這特別是表示,第二固持器件也包含非導電性及/或非導磁性材料,或是至少部分由非導電性及/或非導磁性材料形成。
[0034]在本發(fā)明的另一具體實施例中,第二固持器件可具有印刷電路板的形式。若第二固持器件具有印刷電路板的形式,則為能更好區(qū)分,所述印刷電路板可稱為第二印刷電路板。為能更好地區(qū)分,第一固持器件的印刷電路板優(yōu)選地可相應地稱為第一印刷電路板。第一印刷電路板與第二印刷電路板優(yōu)選地可具有相同的形式。第一印刷電路板與第二印刷電路板也可替代地具有不同的形式。
[0035]關于第一印刷電路板的說明也可相同地應用于第二印刷電路板。因此這特別是表示,第二印刷電路板優(yōu)選地具有對應的特征。
[0036]在本發(fā)明的上下文中,線性馬達特別是對應于旋轉(zhuǎn)機器的線性具體實施例,具有可激發(fā)的主要部分(類似于旋轉(zhuǎn)馬達的定子),以及具有次要部分(對應于旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)子)。鑒于這些說明,磁場產(chǎn)生器可稱為主要部分。反應部分(特別是另一個磁場產(chǎn)生器)則可稱為次要部分。在線性馬達的例子中,特別是可區(qū)分出異步及同步馬達,其中在異步類型架構中,次要部分配有短路桿件;而在同步馬達的情況中,所述次要部分則由永久磁鐵所組成。同步馬達具有的優(yōu)點特別為,它們具有高效率與高連續(xù)推力。在本發(fā)明的上下文中,線性馬達可特別用于產(chǎn)生橫向推力的移動。鑒于上述所作的說明,定子器件與反應部分形成了線性馬達。
[0037]鑒于上述說明,線圈的芯部也可稱為定子齒部。線圈可卷繞于周圍的芯部或定子齒部,可具有例如相同或不同的形式。周圍有線圈卷繞的定子齒部可優(yōu)選地被稱為卷繞的定子齒部。周圍沒有線圈卷繞的定子齒部可優(yōu)選地被稱為未卷繞的定子齒部。
[0038]在本發(fā)明的另一具體實施例中,第一固持器件具有第一切口,磁場產(chǎn)生器的第一固持段即插置且固定在第一切口中。因此這特別是表示,磁場產(chǎn)生器的第一固持段是固定的,以被插置在第一切口中。因此這特別是表示,第一固持段被插入第一切口且隨后或同時地被固定。優(yōu)選的是可提供形狀匹配及/或施力匹配或摩擦鎖定固定等方式。優(yōu)選地可利用黏著接合及/或熔接及/或封裝方式來實現(xiàn)固定。
[0039]在本發(fā)明的一個具體實施例中,磁場產(chǎn)生器可包含定子齒部與卷繞在定子齒部周圍的線圈,具有在定子齒部的第一端部上形成的第一固持段。因此這特別表示定子齒部是在第一端部處被插入且固定于第一固持器件的第一切口中。這個具體實施例特別具有的優(yōu)點是,在此方式中,具有芯部的線圈可特別簡單的固定在固持器件上,優(yōu)選地是在印刷電路板上。優(yōu)選的是,未卷繞的芯部或未卷繞的定子齒部可以它的第一端部處插入及固定于第一切口中。隨后,例如可假設線圈卷繞在仍未卷繞的芯部或定子齒部周圍。因此可有利地大幅簡化利用在芯部周圍卷繞線圈金屬線而進行的線圈成形方式。特別是,因此有利的是,可實現(xiàn)大于60%的線圈的銅填充因子。優(yōu)選的是,將預先卷繞的線圈推至定子齒部上,或?qū)⒍ㄗ育X部推入預先卷繞的線圈中。優(yōu)選的,直接在定子齒部周圍卷繞線圈金屬線;特別是,基于這個目的,可使用自身接合的金屬線,其中直接卷繞有利地于線圈與定子齒部之間產(chǎn)生高機械強度。此外,可進一步增進可達成的填充因子(特別是銅填充因子)。以此方式完全卷繞的定子齒部接著即優(yōu)選地插入切口中。
[0040]在本發(fā)明的另一具體實施例中,第二固持器件具有第二切口,磁場產(chǎn)生器的第二固持段即插入且固定于第二切口中。關于磁場產(chǎn)生器的第一固持段的說明也可同樣地應用至第二固持段。
[0041]在本發(fā)明的另一具體實施例中,第二固持段可在定子齒部的第二端部上形成,其中第二端部與第一端部相對。因此這特別是表示,定子齒部或線圈的芯部是插入且固定于兩個固持器件的切口中。關于定子齒部的第一端部的對應說明也可同樣應用至定子齒部的第二端部。優(yōu)選的,由定子齒部、線圈與固持器件所形成的結(jié)構單元是利用封裝的方式而固定,這可額外導致結(jié)構單元的增加的強度。
[0042]在本發(fā)明的另一具體實施例中,形成了彼此分隔開的多個磁場產(chǎn)生器,其中,在兩個磁場產(chǎn)生器之間,在每一例子中設有一個未卷繞的定子齒部,未卷繞的定子齒部是以定子齒部的兩個相對端部中的各自一個端部插入及固定于兩個固持器件的各別切口中。通過將未卷繞的定子齒部設置在兩個磁場產(chǎn)生器之間,特別是在兩個卷繞的定子齒部之間,特別有利地是可實現(xiàn)電磁力向量中的諧波(harmonics)的減少。
[0043]在本發(fā)明的一個替代具體實施例中,形成了彼此分隔開的多個磁場產(chǎn)生器,在每一情況下在兩個磁場產(chǎn)生器之間僅形成一個間隙,特別是最小間隙。由于磁場產(chǎn)生器的直接襯里之故,通過磁場產(chǎn)生器所產(chǎn)生的驅(qū)動力可有利地被增加。
[0044]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,第一固持器件(例如印刷電路板)具有多個第一切口。第一固持器件的切口一般也特別是稱為第一切口。優(yōu)選地,在各情況中,線圈在周圍卷繞的第一固持段(特別是定子齒部)是插入每兩個第一切口中。優(yōu)選地,在兩個這種卷繞的定子齒部之間,未卷繞的定子齒部被插入且固定于對應空置的第一切口中。通過多個切口的設置,特別有利的是可形成載具的行進路徑,所述載具可沿著所述路徑而位移。第一切口可被設置以線性地運行。因此這特別是表示,線性的行進路徑會因此而有利地形成。第一切口優(yōu)選是配置為以曲率而運行。因此這特別是表示,第一切口是沿著具有一曲率的曲線而配置。優(yōu)選地,第一切口可沿著圓弧的區(qū)段而配置。特別是,第一切口可沿著回旋曲線而配置。回旋曲線特別是指一種曲線,在這種曲線中,在開始處的半徑會大于平均半徑,而在后方位置處的半徑會小于平均半徑。因此這特別是表示,回旋曲線的曲率輪廓會線性增加。因此可有利地實現(xiàn)載具的無沖擊的行進動力學。
[0045]在另一個具體實施例中,第二固持器件可具有多個第二切口。第二固持器件的切口一般也稱為第二切口。優(yōu)選地,磁場產(chǎn)生器的第二固持段是插入且固定于每個第二切口的第二個。優(yōu)選地,未卷繞的定子芯部是插入且固定于插置的第二切口中。關于具有第一切口的第一固持器件的對應說明皆可同樣地應用至具有第二切口的第二固持器件。
[0046]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,固持器件(例如優(yōu)選地具有印刷電路板的形式)可具有用于啟動磁場產(chǎn)生器的功率電子組件。在此方式中,有利地是可特別有效率地使用對應的安裝空間,其中在此例中,功率電子組件可被直接鎖固至固持器件。優(yōu)選的是,功率電子組件是嵌入固持器件中,以有利地受到保護而不受外部影響。將功率電子組件設置在固持器件上或固持器件中所具有的優(yōu)點特別是在于,在功率電子組件與導體軌跡或磁場產(chǎn)生器之間的對應訊號路徑可設計為很短,使得對應的訊號損失可以降低。此外,有利地減少安裝空間的大小。
[0047]在本發(fā)明的另一具體實施例中,設有用于磁場產(chǎn)生器的啟動參數(shù)的參數(shù)內(nèi)存。這因此特別是表示,磁場產(chǎn)生器的啟動參數(shù)可被儲存、或是儲存在參數(shù)內(nèi)存中。在本發(fā)明的上下文中,啟動參數(shù)特別是指可幫助啟動磁場產(chǎn)生器的參數(shù)。在本發(fā)明的上下文中,啟動參數(shù)特別是包含已定義的電流輪廓(特別是局部電流輪廓),或是電流與馬達的推力或力常數(shù)之間的局部關系。這因此特別是表示,通過啟動參數(shù),即可以有利的方式進行磁場產(chǎn)生器的啟動。優(yōu)選地可在運作期間讀取所述啟動參數(shù),例如通過電子組件(特別是功率電子組件)來讀取,以使磁場產(chǎn)生器相應地運作。優(yōu)選的是將參數(shù)內(nèi)存配置在固持器件上或固持器件中,特別是在第一或第二固持器件上、或第一或第二固持器件中。特別是,也可設置多個參數(shù)內(nèi)存,因而有利地建立在故障事件中的冗余。
[0048]在另一具體實施例中,可形成熱能分散器以分散磁場產(chǎn)生器在運作期間所產(chǎn)生的熱能。以此方式可有利地避免磁場產(chǎn)生器過熱。熱能分散器可為例如一種可由流體進行冷卻(也就是特別是由液體及/或氣體予以冷卻)的能量分散器。能量分散器優(yōu)選是具有輪廓組件的形式,特別是具有固體輪廓組件的形式。此一輪廓組件可配置在磁場產(chǎn)生器的直接鄰近處,因此,由于適當?shù)匦〉木嚯x之故,在磁場產(chǎn)生器與輪廓組件之間可實現(xiàn)適當?shù)臒狁詈?,因此可以有效果且有效率的方式來分散熱能。特別是,若磁場產(chǎn)生器具有電氣絕緣性,要放置熱能分散器的所述區(qū)域即可能直接與磁場產(chǎn)生器接觸(也就是直接連接至磁場產(chǎn)生器),因此可能進行更有效果且更有效率的熱能分散。優(yōu)選的是,這兩個固持器件具有對應的作為貫孔的孔洞,特別是為了用于能量分散器(優(yōu)選的是輪廓組件)的對應螺接。
[0049]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,可在所述兩個固持器件之間形成有支撐輪廓組件,其中這兩個固持器件是鎖固至支撐輪廓組件。在此方式中,若這兩個固持器件可在支撐輪廓組件上受到支撐,即可有利地實現(xiàn)定子器件的機械穩(wěn)定性。所述支撐輪廓組件可特別有利地吸收作用在兩個固持器件上的機械負荷,并因而有利地避免對這兩個固持器件的破壞。這類破壞是例如由固持器件的過度劇烈彎曲所造成。鎖固可特別是通過黏著接合、及/或通過螺絲、及/或通過鉚釘、及/或通過悍接、及/或通過嘴甲、及/或通過夾合而實現(xiàn)。優(yōu)選的是,這兩個固持器件具有作為貫孔的對應的孔洞,特別是可供實現(xiàn)對支撐輪廓組件的對應螺接。特別是,若磁場產(chǎn)生器被封裝、或是若通過封裝來實現(xiàn)固定時,在輪廓組件、固定器件與卷繞的及未卷繞的(也就是非卷繞的)定子齒部之間的硬化封裝會產(chǎn)生高機械穩(wěn)定性或?qū)Ψ€(wěn)定性有貢獻。
[0050]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,可形成用于引導載具的引導件的鎖固的固定器件。這類引導件例如具有導軌的形式,其可引導例如以輥子(roller)引導的載具。優(yōu)選地,載具可另外或替代地為以流體引導,也就是特別是以空氣引導、及/或以磁鐵引導。通過固定器件的設置,有利的是可根據(jù)應用來使用不同的引導件。所述引導件可接著有利地以簡單的方式被鎖固至固定器件。固定器件優(yōu)選是與支撐輪廓組件一體成形。這因此特別是表示固定器件與支撐輪廓組件是形成為一個構件。固定器件(特別是支撐輪廓組件)特別是具有一個或多個內(nèi)孔(bores)及/或插孔(receptacles),舉例而言,引導件可被鎖固或螺合至這些內(nèi)孔或插孔中。特別是,引導件也可黏著性地接合至支撐輪廓組件。
[0051]在本發(fā)明的一個具體實施例中,固定器件的表面通過保護層來覆蓋。保護層可例如為高等級的鋼箔。保護層的厚度例如可為近似50微米。保護層的厚度優(yōu)選是介于1微米與300微米之間。特別是,保護層的厚度可小于250微米,特別是小于200微米,優(yōu)選是小于150微米,例如小于100微米,例如小于50微米。保護層的確切厚度特別是與磁場產(chǎn)生器的交替磁場的頻率有關。在此,一般必須要特別確認的是,相應于所使用的頻率,保護層必須要足夠薄而使得在保護層中不會產(chǎn)生渦電流損失、或僅會產(chǎn)生低量的渦電流損失。因此這特別是表示,雖然磁場會貫穿保護層,但在保護層中并不會造成任何的再磁化現(xiàn)象或渦電流損失。利用由塑料形成的保護層,通常也可以避免渦電流損失。所述塑料特別是一種可與食品兼容的塑料、及/或與藥學相容的塑料。這類塑料特別是已依法核準用于食品及/或藥品部分使用。一般而言,保護層是被設計用于藥品部分及/或食品部分。通過保護層的設置,固持器件可有利地受保護而不為外部(例如灰塵)影響。此外,可有利地以一種特別簡單的方式來清除保護層,因此可滿足例如法規(guī)衛(wèi)生要求。特別是,若固持器件的表面沒有電氣接點及/或?qū)w軌跡,保護層即可被直接配置在對應的表面上。若對應的表面具有接點及/或電氣導體軌跡,則特別是可在保護層與對應的表面之間施用絕緣層,因而特別可有利地避免電氣短路。
[0052]在本發(fā)明的一個具體實施例中,支座具有兩個相對端部區(qū)域,在這兩個端部區(qū)域之間形成有一中央?yún)^(qū)域。優(yōu)選是在各情況中,有一個永久磁鐵或有多個永久磁鐵形成在端部區(qū)域中及中央?yún)^(qū)域中。優(yōu)選是在端部區(qū)域中的永久磁鐵的數(shù)量與在中央?yún)^(qū)域中的永久磁鐵的數(shù)量不同。若此支座是配置為與包含多個磁場產(chǎn)生器的定子器件相對,則中央?yún)^(qū)域的永久磁鐵即因與相對配置的磁場產(chǎn)生器之間的對應磁性相互作用而產(chǎn)生推力。所述推力接著將有利地使支座位移。端部區(qū)域的永久磁鐵也同樣與對應地相對配置的磁場產(chǎn)生器相互作用,使得在此處,由于磁場產(chǎn)生器的對應激發(fā),產(chǎn)生了排斥力,導致支座相對于定子器件的磁浮性。這有利地具有效果為,若載具被鎖固至支架時,特別是通過運行的輥子引導載具的引導件是機械上無負荷的。因此可有利地避免或降低運行輥子的磨耗。
[0053]優(yōu)選是在每一個情況中,在端部區(qū)域與中央?yún)^(qū)域之間形成不具有永久磁鐵的一個中間區(qū)域。因此,所述中間區(qū)域是特別形成為不含磁鐵。在此方式中,可有利地避免中央?yún)^(qū)域的永久磁鐵與配置在端部區(qū)域的永久磁鐵之間的磁場產(chǎn)生器的不想要的磁性相互作用。相反地,這個情況也因此而特別有利的是,也可以避免在端部區(qū)域的永久磁鐵與位于中央?yún)^(qū)域的永久磁鐵之間的磁場產(chǎn)生器之間的對應磁性相互作用。中央?yún)^(qū)域與端部區(qū)域之間的距離優(yōu)選是大于或等于磁場產(chǎn)生器(特別是線圈)的直徑。
[0054]在本發(fā)明的另一個具體實施例中,引導件可具有有兩個相對收縮部的截面形狀。特別是,這因此表示在截面圖中,引導件在每一情況下在兩個相對側(cè)部上具有一個相對收縮部。在這方面,引導件是具有沙漏的形狀。在此方式中,有利的是運行輥子可停置在所述收縮部中,并且被引導于所述收縮部中。在此,優(yōu)選的是,可設置一個接著一個配置的多個運行輥子。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0055]以下將根據(jù)優(yōu)選的例示具體實施例并參照圖式更詳細的解釋本發(fā)明,其中:
[0056]圖1顯示了一種定子器件,
[0057]圖2顯示了一種線性傳送系統(tǒng),
[0058]圖3顯示另一種定子器件,
[0059]圖4顯示了一種定子齒部,
[0060]圖5顯示另一種定子齒部,
[0061]圖6顯示了一種印刷電路板,
[0062]圖7顯示另一定子器件,
[0063]圖8顯示另一種線性傳送系統(tǒng),
[0064]圖9以簡化說明方式顯示了如圖8所示的線性傳送系統(tǒng),
[0065]圖10顯示了另一種線性傳送器件,
[0066]圖11顯示了如圖8所示的線性傳送系統(tǒng)的一個視圖,
[0067]圖12顯示了如圖8所示的線性傳送系統(tǒng)的另一個視圖,
[0068]圖13顯示了一種支座,
[0069]圖14顯示了兩個反應部分,以及
[0070]圖15顯示了在一個替代具體實施例中的兩個反應部分。
【具體實施方式】
[0071 ] 以下,相同的組件符號可用于相同的特征。
[0072]圖1顯示了一種用于線性馬達(未示)的定子器件101。
[0073]定子器件101包含磁場產(chǎn)生器103,用于產(chǎn)生磁場。磁場產(chǎn)生器103是可被電激發(fā)的。這特別是表示,當磁場產(chǎn)生器103被電激發(fā)時,形成相應的磁場。
[0074]定子器件101也包含第一固持器件105,第一固持器件105是被設計來固持磁場產(chǎn)生器103。在此,磁場產(chǎn)生器103是被鎖固至第一固持器件105。
[0075]第一固持器件105是形成為印刷電路板,以供磁場產(chǎn)生器103的電氣接觸。特別是,磁場產(chǎn)生器103因此可電氣連接至印刷電路板105,使得磁場產(chǎn)生器103因而電氣接觸。
[0076]圖2顯示了一種線性傳送系統(tǒng)201。
[0077]線性傳送系統(tǒng)201包括如圖1所示的定子器件101。線性傳送系統(tǒng)201也具有支座203,在支座203上則配置有另一磁場產(chǎn)生器205作為反應部分。另一磁場產(chǎn)生器205可例如包含了一個或多個永久磁鐵。特別是,另一磁場產(chǎn)生器205可替代地包含一種軟磁材料。支座203是設計為特別是鎖固至載具,特別是鎖固至支架。通過在磁場產(chǎn)生器103與另一磁場產(chǎn)生器205的磁場之間相應的電磁相互作用,支座203與鎖固至支座203的任何載具可因此被位移。在一個未示出的具體實施例中,設置有多個其他的磁場產(chǎn)生器205。
[0078]在未示出的另一個具體實施例中,另一磁場產(chǎn)生器205可以一種斜面配置來設置,及/或優(yōu)選地可具有梯形形狀。相關于以直線型態(tài)配置且具有矩形形狀的另一種磁場產(chǎn)生器而言,這有利地導致較小的力紋波,這可進一步有利地導致支座203的更均勻移動或位移。
[0079]在未示出的另一具體實施例中,取代另一磁場產(chǎn)生器205,反應部分被形成為一種由軟磁材料所組成的結(jié)構,或是包含所述類型的結(jié)構。
[0080]圖3顯示了另一定子器件301。
[0081]定子器件301包含作為第一固持器件的第一印刷電路板303。印刷電路板303具有多個第一切口 305。第一切口 305具有矩形形狀。第一切口 305是配置為彼此平行且相鄰,其中第一切口 305的對應橫向側(cè)部在各情況中是位于一條線(在此未說明)上。因此可有利地實現(xiàn)第一切口 305的直線排列。
[0082]此外,形成有多個線圈307,這些線圈307在各情況中卷繞于定子齒部(在此未示出)周圍。線圈307與定子齒部因此形成磁場產(chǎn)生器。在此,定子齒部的一個端部是插入第一切口 305中,使得第一切口 305可固持線圈307。在此,定子齒部優(yōu)選地具有矩形形狀,因此他們可配入第一切口 305中,特別是利用形狀配合方式。
[0083]此外,印刷電路板303包括多個焊墊309,這些焊墊309是沿著第一切口 305而排列。印刷電路板303與線圈307的電氣接觸可利用焊墊309來實現(xiàn)。因此,這特別是表示在此情況中,線圈307 (特別是對應的線圈端部)可被焊接至印刷電路板303。
[0084]此外,印刷電路板303包含多個孔洞311作為通孔,以使印刷電路板303藉此被鎖固至輪廓組件(在此未示出),特別是利用螺接的方式??锥?11是形成在第一切口 305的各自橫向側(cè)部的上方與下方區(qū)域中。
[0085]如圖3所示,在兩個線圈307之間設有第一切口 305,在第一切口 305中并無具有線圈的定子齒部(也就是沒有卷繞定子齒部)插入。優(yōu)選的是,在兩個線圈307之間的所述第一切口 305保持空置無物。在一個替代有利具體實施例中,未卷繞的定子齒部可被插入兩個線圈307之間的所述第一切口 305中。這會有利地產(chǎn)生特定的機械穩(wěn)定化程度,特別是當在印刷電路板303上同樣地安裝類似形狀的印刷電路板、而使得定子齒部可同樣地被插入第二印刷電路板的對應切口中時。第二印刷電路板的切口可特別被稱為第二切口。
[0086]這個第二印刷電路板因此有利地形成用于固持線圈307的第二固持器件,其中線圈307是配置在這兩個印刷電路板之間。
[0087]第二印刷電路板優(yōu)選地可不具有焊墊。因此這特別是表示第二印刷電路板并沒有供線圈307電氣接觸的焊墊。因此,線圈307的電氣接觸僅會通過第一印刷電路板303而發(fā)生。
[0088]在利用將印刷電路板螺接及/或鎖固至對應的輪廓組件(在此未示出)中、以將第二印刷電路板配置在第一印刷電路板303上之后,在位于與第一切口 305下方的印刷電路板區(qū)域相對的區(qū)域313中形成了安裝空間,也稱為是結(jié)構空間,舉例而言,啟動電子組件、及/或功率電子組件、及/或位置偵測系統(tǒng)的偵測系統(tǒng)電子組件可被安裝在該安裝空間或結(jié)構空間中。在此,優(yōu)選的是可測量訊號,特別是可利用上位控制器來從訊號計算出載具的位置。
[0089]圖4顯示了一種定子齒部401。圖4中的上半部圖式是以平面圖顯示定子齒部401。而定子齒部401的側(cè)視圖則顯示于平面圖下方。
[0090]定子齒部401具有矩形形狀。在未示出的一個具體實施例中,定子齒部401可具有方形形狀。如圖4所示的定子齒部401是特別被設計為可插入圖3中的定子器件301的兩個印刷電路板的第一與第二切口中。
[0091]圖5顯示另一種定子齒部501。圖5中的上半部圖式顯示定子齒部501的平面圖。平面圖下方的圖式顯示定子齒部501的側(cè)視圖。
[0092]如圖5所示,定子齒部501具有梯形形狀。定子齒部501是特別被設計以被插入具有對應形狀的切口中,使得定子齒部501可被插入形狀匹配的該切口中。然后有利的是,舉例而言,利用使多個切口沿著曲線而排列的方式,也可以通過這些切口形成一條曲線。
[0093]如圖4與圖5所示的定子齒部401和501的這兩種幾何形狀僅為例示具體實施例而非作為限制。特別是,各種其他的幾何形狀也是可行的。
[0094]在圖4與圖5以例示顯示的具體實施例中,定子齒部可由燒結(jié)材料所制成。因此也可以利用簡單的燒結(jié)工具,由燒結(jié)材料制成所述類型的定子齒部。
[0095]圖6顯示了一種固持器件,所述固持器件具有印刷電路板601的形式,且具有相應地形成的切口,優(yōu)選的是,定子齒部501可插入所述切口中。在圖6中,切口是以組件符號603來標示。在這個例子中,所述切口是沿著回旋形式的曲線而排列。回旋曲線是特別為一種在開始處的半徑比平均半徑大、而在后方點處的半徑比平均半徑小的曲線。因此這特別是表示,回旋曲線的一曲率輪廓會線性地增加。因此有利地可實現(xiàn)載具的無沖擊前進動力學。為供比較,也顯示出半圓形曲線,并以組件符號605來加以表示。
[0096]印刷電路板601優(yōu)選地可具有焊墊及/或作為通孔的孔洞,即類似于印刷電路板303。與圖3所示的定子器件301類似,可設置有形狀與印刷電路板601類似的另一個印刷電路板。優(yōu)選地,所述兩個印刷電路板接著同樣地配置在彼此上方,且特別是都螺合或鎖固至弧形輪廓組件(在此未示出)。定子齒部501接著被插入、且相應地固定在切口 603中,其中線圈卷繞在至少某些定子齒部501周圍。
[0097]在未不出的一個具體實施例中,定子齒部可被插入且固定于第一印刷電路板的第一切口中,其中特別是可利用形狀匹配的方式來實現(xiàn)固定。隨后在定子齒部周圍卷繞各自的線圈??商娲兀蓪㈩A先卷繞的線圈推到固定的定子齒部上??商娲?,也可設置具有預先卷繞在上方的線圈的各自定子齒部,然后將具有線圈的定子齒部的完整結(jié)構單元插入并固定于印刷電路板中。特別是,若線圈僅卷繞在每一個第二定子齒部周圍,則線圈的或線圈繞組的銅填充因子可能達到60%以上。
[0098]在圖3與圖6中所示的關于切口配置的幾何形狀(也就是說一方面是線性配置、另一方面是回旋曲線配置)都僅作為例示,而非作為限制。在未示出的具體實施例中,也可針對切口的配置提供任何需要的幾何形狀。這些幾何形狀可例如為弧形、圓形、或圓形段。就弧形幾何形狀而言,優(yōu)選地是使用梯形定子齒部。優(yōu)選地,也可利用具有對應三維幾何形狀的固持器件來提供三維幾何形狀的配置。
[0099]圖7以平面圖顯示了另一種定子器件701。
[0100]定子器件701包含第一印刷電路板703與第二印刷電路板705作為第一與第二固持器件。這兩個印刷電路板703與705是配置為彼此平行且相對。這兩個印刷電路板703與705對應地具有彼此相對配置的第一與第二切口。所述切口并未顯示在圖7中。在所述切口中插有定子齒部707,其中線圈709是卷繞在每一個第二定子齒部707周圍。由于線圈709覆蓋對應的定子齒部707,所述定子齒部并未清楚顯示在定子線圈709中。因此這特別是表示,線圈709和未卷繞的定子齒部707是交替設置的。因此這特別是表示,在每個情況中,一個卷繞的定子齒部與一個未卷繞的或非卷繞的定子齒部是交替設置的。
[0101]圖8是以前視截面圖來顯示一種線性傳送系統(tǒng)801。
[0102]線性傳送系統(tǒng)801包含定子器件803。定子器件803包含彼此平行且相對配置的第一印刷電路板805與第二印刷電路板807。特別是,具有兩個印刷電路板805與807的定子器件803與如圖7所示具有兩個印刷電路板703與705的定子器件701有類似的形狀。與圖7有關的對應說明也可優(yōu)選地類似應用于定子器件803。
[0103]在定子器件803的這兩個印刷電路板805與807之間的區(qū)域是以組件符號809標示,且所述區(qū)域被稱為是線圈區(qū)域,因為有多個線圈被配置在所述區(qū)域中。在此,所述線圈是卷繞在定子齒部周圍,所述定子齒部被插入兩個印刷電路板805與807的對應切口中。在此,再次參照圖7,其中顯示所述類型的線圈配置的概觀。
[0104]輪廓元件811是形成在線圈區(qū)域809上方。輪廓元件813則同樣地形成在線圈區(qū)域809下方,後者的輪廓元件是與前者的輪廓元件811平行運行。這兩個輪廓組件811與813具有與兩個印刷電路板805與807類似的縱向范圍,使得兩個印刷電路板805與807可利用螺絲815而螺合至兩個輪廓組件811與813。為此目的,兩個印刷電路板805與807具有對應的孔洞(在此未示出)。兩個輪廓組件811與813有利地支撐兩個印刷電路板805與807,且特別有利地產(chǎn)生定子器件803的機械穩(wěn)定性。兩個輪廓組件811與813因此可優(yōu)選地被稱為支撐輪廓組件。這兩個輪廓組件811與813特別是配置為具有夠小的間隔,使得線圈與輪廓組件811和813之間的熱耦合能夠?qū)崿F(xiàn),因此而有利地是,在線圈運作期間(特別是在線圈激發(fā)期間)所產(chǎn)生的熱能可以消散,因而可以有效的方式避免線圈過熱。這兩個輪廓組件811與813也因而優(yōu)選地被稱為用于分散熱能的熱能分散器。
[0105]在輪廓組件813下方形成有支撐輪廓組件817,輪廓組件813是配置及/或鎖固在支撐輪廓組件817上。因此這特別是表示,支撐輪廓組件817支撐著定子器件803。在未示出的一個具體實施例中,輪廓組件813與支撐輪廓組件817可形成為共同的輪廓組件。支撐輪廓組件817可特別是具有空腔,兩個印刷電路板805與807突出至空腔中,其中功率電子組件819及/或位置偵測系統(tǒng)的位置偵測系統(tǒng)電子組件823可配置在所述空腔中或安裝空間中。在這個例子中,所述類型的空腔是形成為類似于、特別是相鄰于圖3中的定子器件301的印刷電路板303的區(qū)域313。具有組件符號821的組件代表位置偵測系統(tǒng)電子組件823的印刷電路板。
[0106]線性傳送系統(tǒng)801也包含兩個永久磁鐵,這兩個永久磁鐵也稱為永久磁鐵825與827。這兩個永久磁鐵825與827在各情況中被配置為與線圈區(qū)域809相鄰。因此這特別是表不,永久磁鐵825是位于印刷電路板805的右方。永久磁鐵827是位于左方、與印刷電路板807相鄰。在此,這兩個永久磁鐵825與857是配置為與對應的印刷電路板805與807分隔開。因此在各情況中,在永久磁鐵825與827以及印刷電路板805與807之間形成間隙。如圖8所示的配置因此也可被稱為是一種雙間隙配置。
[0107]在未示出的一個具體實施例中,也可設置有多個永久磁鐵825與827,在各情況中多個永久磁鐵825與827被配置在對應的印刷電路板805與807的左方與右方。
[0108]永久磁鐵825與827在各情況中是各利用支座(在此未詳細說明)而固定,其中載具829是鎖固至這兩個支座。
[0109]此外,載具829的引導件831是配置在位于線圈區(qū)域809上方的輪廓組件811上。在此方面,輪廓組件811 (特別是也相關于印刷電路板805與807)可被稱為固定器件,供引導載具的引導件鎖固之用。
[0110]引導件831具有梯形形狀,其中,對于梯形的三個側(cè)邊,在各情況中承載一個具對應運行軸835的運行輥子833。運行輥子833是配置在載具829上,使得所述運行輥子可使載具829沿著引導件831而執(zhí)行滾動運動。在無限制下、且利用任何期望的變化,運行輥子833也可相對于位置、配置、幾何形狀與數(shù)量而設置于其他的具體實施例(在此未示出)中。
[0111]在未示出的一個具體實施例中,另外地、或替代地,可以磁鐵固定、及/或流體固定方式(特別是氣體固定方式,優(yōu)選的是空氣固定方式)來沿著引導件831引導載具。
[0112]具有長形分布區(qū)組件形式的位置偵測組件837是形成在固持永久磁鐵827的支座上。所述組件向下運行遠離載具829,以于支撐輪廓組件817的方向中形成延伸,并且是配置為與位置偵測系統(tǒng)電子組件823相對。位置偵測系統(tǒng)電子組件823是特別被設計為用以偵測位置偵測組件837的存在,使得載具829的位置可利用此方式而有利地被確認。優(yōu)選的是,可在某些其他位置處,例如利用上位控制器而從所測得的訊號計算出位置。
[0113]圖9以稍微簡化的說明方式顯示如圖8所示的線性傳送系統(tǒng)801,只是在此并未說明具有引導件831與運行輥子833的載具829的整體。在此特別指出,線性傳送系統(tǒng)801也被揭露為不含載具829、引導件831以及視情況配置的用于鎖固引導件的獨立固定器件(亦即獨立于輪廓組件811的組件)。
[0114]圖10顯示了具有與圖8所示線性傳送系統(tǒng)801實質(zhì)類似的形狀的另一線性傳送系統(tǒng)801。
[0115]與圖8所示線性傳送系統(tǒng)801的不同處在于,引導件831在截面上具有兩個相對的收縮部1403。因此這特別是表示,引導件831在截面上具有沙漏形狀。然后有利的是,運行輥子833可停置在所述收縮部1403中并且沿著所述收縮部1403運行。
[0116]應理解圖10所示的運行輥子833的具體實施例僅作為位置、配置、幾何形狀與數(shù)量上的例示說明、而非作為限制。
[0117]圖11顯示如圖8、圖9與圖10所示的線性傳送系統(tǒng)801的斜面圖,其中在此處,相應于上述說明,已經(jīng)省略了載具829與引導件831以求清晰。
[0118]圖11顯示固持多個永久磁鐵827的支座901。圖中更詳細說明的是位置偵測組件837,所述位置偵測組件837特別是具有具阻尼作用的電路板的形式。
[0119]支撐輪廓組件817在一個縱向端部處具有開口 903,接觸的印刷電路板905可插入開口 903中。印刷電路板805及/或807的電氣接觸可利用所述接觸的印刷電路板905而產(chǎn)生。
[0120]圖12顯不線性傳送系統(tǒng)801的斜面圖,所述斜面圖是對應于關于圖11所不視圖的后視圖。在與具有開口 903的縱向端部相對的縱向端部處設有另一個開口 1005,在所述另一個開口 1006中可插有先前另一線性傳送系統(tǒng)(在此未示出)的另一個接觸的印刷電路板(未示出),因此可有利地產(chǎn)生對另一個線性傳送系統(tǒng)(具有與線性傳送系統(tǒng)801類似的形式)的電氣連接。因此,可有利地形成一種模塊化系統(tǒng),其中各自的模塊可由線性傳送系統(tǒng)801所形成。
[0121]圖12進一步顯示了一種位移器件1001,所述位移器件1001與接觸的印刷電路板905互動來產(chǎn)生接觸的印刷電路板905的縱向位移。所述位移在此是利用雙向箭頭與組件符號1003以符號來表示。為使位移器件1001可被看見,以符號切截形式顯示出在對應區(qū)域中的蓋板1007,以求清晰。
[0122]所述類型的接觸的印刷電路板特別是具有下述作用或功能??捎纱硕鴮蓚€線性傳送系統(tǒng)在縱向方向中彼此相鄰的鎖固至固持輪廓,其中利用電路板或接觸的印刷電路板905從一個系統(tǒng)位移到下一個系統(tǒng)中,即可自動建立與相鄰系統(tǒng)的接觸。因此這特別是表示,可利用電路板905來建立兩個線性傳送系統(tǒng)之間的接觸。在開口 1005后方例如有一個插頭連接器,所述插頭連接器是由多個彈簧接點所組成,使得位移型電路板905可被固持定位及接觸。這特別提供的優(yōu)點是,在維護事件中,可在側(cè)向方向中移除各自的模塊或傳送系統(tǒng),而模塊不需要滑動遠離彼此。此外,包含兩個或更多個線性傳送系統(tǒng)的整體系統(tǒng)也僅需要一條連接線來連接至電壓供應器、以及連接至上位控制器。
[0123]圖11與圖12也顯示了輪廓組件811的表面907,其中表面907具有多個切口 909,為了將引導件831鎖固至輪廓組件811,螺絲及/或鉚釘及/或殼板釘可插入或螺入切口909 中。
[0124]圖13顯示了包含多個梯形永久磁鐵1203的一種支座1201。支座1201優(yōu)選地也可稱為磁鐵支座。
[0125]在永久磁鐵1203下方配置有位置偵測組件1205,位置偵測組件1205是利用螺絲1207而被螺合至支座1201。
[0126]所述類型的支座1201可特別在線性傳送系統(tǒng)801中使用。如圖11所示的支座901優(yōu)選地具有與支座1201類似的形式。
[0127]優(yōu)選地,載具接著可被鎖固至支座1201。
[0128]相較于矩形形狀的永久磁鐵,永久磁鐵1203的梯形形狀有利地產(chǎn)生較小的力紋波,這可進一步有利地導致支座1201的更均勻移動或位移。
[0129]在圖12中,組件符號1100表示支座的替代具體實施例,所述支座具有與圖13所示支座1201類似的形式、但不具有位置偵測組件1205。
[0130]圖14顯示反應部分的兩個支座1601,各包含多個永久磁鐵1609。永久磁鐵1609的對應的北極與南極則以字母「N」和「S」來表示。
[0131]兩個支座1601在各情況中具有兩個相對的端部區(qū)域1603和1605。在各例中,在這兩個端部區(qū)域1603與1605之間形成一個中央?yún)^(qū)域1607。
[0132]在此,永久磁鐵1609是配置在中央?yún)^(qū)域1607中與在端部區(qū)域1603和1605中。特別是,在每個例子中,在端部區(qū)域1603和1605與中央?yún)^(qū)域1607之間形成一個中間區(qū)域,在所述中間區(qū)域中沒有配置永久磁鐵。因此所述中間區(qū)域不具有磁鐵。在端部區(qū)域1603和1605與中央?yún)^(qū)域1607之間的距離優(yōu)選地大于或等于線圈直徑,換言之特別是大于或等于線圈寬度。因而可有利地避免、或至少降低各自的永久磁鐵1609與不同區(qū)域1603、1605和1607的相關聯(lián)線圈307之間的相互作用。
[0133]兩個支座1601是配置為與在其相對側(cè)部上的定子器件803相鄰并分隔。各自的線圈307被對應地激發(fā),使得推力可通過中央?yún)^(qū)域1607的永久磁鐵1609與對應配置在永久磁鐵間的線圈307之間的交互作用而產(chǎn)生。
[0134]配置在端部區(qū)域1603與1605之間的永久磁鐵1609同樣地與插置的線圈307互動,所述永久磁鐵1609會被對應地激發(fā),使得在此處,在支座1601與定子器件803之間會產(chǎn)生排斥力。因而在此實現(xiàn)磁浮。這有利地具有的效果是,引導件在機械上是無負荷的。為求清晰目的,這里并未示出所述引導件。因此這特別是表示,這里所產(chǎn)生的磁浮性特別具有的效果是,對應的引導件中的對應運行輥子是無機械負荷的,因此特別是,可有利地減少或避免運行輥子的磨耗。
[0135]在未不出的具體實施例中,可僅設置一個支座1601。
[0136]圖15顯示在各情況下由支座(這里未說明)予以固持的兩個反應部分1301。所述類型的支座可例如被鎖固至載具或支架(同樣未顯示于此)。
[0137]兩個反應部分1301具有由軟磁材料組成的梳狀結(jié)構的形式。在此,這兩個梳狀結(jié)構1301是配置為彼此相對,其中定子器件803是位于兩個反應部分1301之間。這有利地具有的效果是可形成根據(jù)磁阻原理運作的線性馬達。線性馬達因而特別可稱為磁阻馬達。
[0138]在各例中,在反應部分1301與定子器件803之間形成了一個間隙1303。因此這特別是表示,這兩個反應部分1301是配置為與定子器件803分隔開來。利用所述類型的磁阻馬達而可達成的推力特別會與間隙1303的大小有關,也就是與反應部分1301與定子器件803之間的距離有關。一般而言,間隙1303越小,可達成的推力就越大。
[0139]在未示出的具體實施例中,可僅設置一個反應部分1301,使得在反應部分1301與定子器件803之間僅有對應的一個間隙1303。
[0140]相對于設置永久磁鐵,在支架上設置軟磁材料所具有的效果是可產(chǎn)生較高的支座與載具速度。這個結(jié)果特別是因為在定子器件803的線圈307內(nèi)不再產(chǎn)生由永久磁鐵感應而生的反向電壓之故。
[0141 ] 在未示出的具體實施例中,可設置由軟磁材料形成的一個或兩個支座。
【權利要求】
1.一種線性馬達的定子器件(101、301、701、803),包含: 電激發(fā)磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709),以形成磁場, 第一固持器件(105、303、703、805),以固持所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709), 其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)是鎖固至所述第一固持器件(105、303、703、805),其中所述第一固持器件(105、303、703、805)是至少部分由非導電性和/或非導磁性材料所形成, 其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)包含線圈(307、709)與定子齒部(401、501、707),所述定子齒部(401、501、707)是作為供所述線圈(307、709)卷繞于周圍的芯部,以及 其中所述第一固持器件(105、303、703、805)具有印刷電路板(303、601、703、705、805、807)的形式,以供所述磁場產(chǎn)生器(103、707;709)的電氣接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的定子器件(101、301、701、803),其中形成第二固持器件(705、807)以固持所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709),所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)被鎖固至所述第二固持器件,其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)是排列在所述兩個固持器件之間。
3.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中所述第一固持器件(105、303、703、805)及/或所述第二固持器件(705、807)分別具有第一切口(305,603)與第二切口(305、603),其中所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)的第一固持段與第二固持段分別插入且固定于所述第一切口(305、603)與所述第二切口(305、603)中。
4.根據(jù)權利要求3所述的定子器件(101、301、701、803),其中第一固持段是在所述定子齒部(401、501、707)的第一端部上形成,和/或第二固持段是在所述定子齒部(401、501、707)的第二端部上形成。
5.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中形成有彼此分隔開的多個磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709),且其中在每一個情況中,在兩個磁場產(chǎn)生器(103,707 ;709)之間提供一個非卷繞的定子齒部(401、501、707)。
6.根據(jù)權利要求1至4中的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中形成有彼此分隔開的多個磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709),且其中在每一個情況中,在兩個磁場產(chǎn)生器(103,707 ;709)之間形成間隙,特別是小間隙。
7.根據(jù)前述權利要求2-6的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中所述第二固持器件(705、807)具有印刷電路板(303、601、703、705、805、807)的形式,以供所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)的電氣接觸。
8.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中所述印刷電路板(303、601、703、705、805、807)的材料是纖維強化塑料。
9.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中所述第一固持器件(303、601、703、805)及/或所述第二固持器件(705、807)具有用于器件所述磁場產(chǎn)生器(103,707 ;709)的啟動的功率電子設備(819)。
10.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中提供參數(shù)內(nèi)存以供所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)的啟動參數(shù)。
11.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中形成熱能分散器,以分散通過所述磁場產(chǎn)生器(103、707 ;709)在運作期間所產(chǎn)生的熱能。
12.根據(jù)前述權利要求2-11的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中在所述兩個固持器件之間形成支持輪廓組件,其中所述兩個固持器件是鎖固至所述支持輪廓組件。
13.根據(jù)前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301、701、803),其中形成固定器件(811)以供引導件(831)的鎖固,所述引導件(831)用于引導載具。
14.一種線性傳送系統(tǒng)(801),包含如前述權利要求的其中一項所述的定子器件(101、301,701,803)以及載具(829)的支座(901、1201),其中所述支座(901,1201)包含反應部分,所述反應部分是被設計以與通過所述定子器件(101、301、701、803)的所述磁場產(chǎn)生器(103,707 ;709)所形成的所述磁場互相作用。
15.根據(jù)權利要求14所述的線性傳送系統(tǒng)(801),其中所述反應部分包含至少一個永久磁鐵(1609)。
16.根據(jù)權利要求15所述的線性傳送系統(tǒng)(801),其中所述支座(901、1201)具有兩個相對端部區(qū)域(1603、1605)以及配置在所述兩個相對端部區(qū)域(1603、1605)之間的中央?yún)^(qū)域(1607),在這些區(qū)域的每一個區(qū)域中都配置有至少一個永久磁鐵(1609),其中在每一個情況中,在所述端部區(qū)域(1603、1605)與所述中央?yún)^(qū)域(1607)之間設有不含磁鐵的中間區(qū)域。
17.根據(jù)權利要求14所述之線性傳送系統(tǒng)(801),其中所述反應部分包含軟磁材料。
【文檔編號】H02K41/03GK104380585SQ201380017399
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年3月20日 優(yōu)先權日:2012年3月27日
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