线性马达的制作方法
未命名
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线性马达
相关申请的交叉引用本技术要求于2022年4月4日提交的第2022-062302号日本专利申请的优先权,该申请的全部内容,包括说明书、权利要求书、附图和摘要,通过引用而并入本文中。
技术领域
1.本公开涉及在滑块中内插有永磁体的线性马达的构造。
背景技术:
2.线性马达由作为驱动部分的滑块和作为固定部分的定子构成,但其构造存在各种样式。例如,参照日本特开2006-109639号公报。其中,关于在滑块内具备永磁体和绕组的线性马达的构造,在以下进行说明。
3.图4是示出以往技术中的埋入有磁体形式的线性马达200的u相绕组芯1a的截面构造的一例的图。如之后参照图6说明那样,以往技术的线性马达200由定子2和滑块1构成,滑块1由在x方向上相连的u相绕组芯1a、w相绕组芯1b和v相绕组芯1c构成。滑块1的x方向的长度为sllt0而y方向的高度为slh0。如图4所示,u相绕组芯1a的x方向的长度为长度sll0。w相绕组芯1b、v相绕组芯1c的构成与u相绕组芯1a相同,所以以下对u相绕组芯1a的构成进行说明。此外,在各图中,x方向表示滑块1的移动方向,y方向表示与x方向正交的方向。
4.如图4所示,u相绕组芯1a与定子2相对配置,与定子2保持着一定的距离的状态下,在x方向上移动。u相绕组芯1a、定子2都是硅钢板在与图垂直的方向上层叠而成的构造,将在u相绕组芯1a内朝向定子2延伸并具有一定的宽度tw0的部分称为齿5。另外,在u相绕组芯1a内配备有磁体用空隙部7和绕组用空隙部8。磁体用空隙部7是宽度e的缝隙,在其内,以在图中磁极朝向横向的方式配置有宽度e的长方形截面的永磁体3。此时,永磁体3的磁极在相邻彼此间同极相对。例如假设最左边的永磁体中磁极的n极朝向左而s极朝向右,则靠右一个的相邻永磁体中s极朝向左而n极朝向右,以这样的方式,成为了磁极的方向在相邻彼此间朝向相反方向而磁极以同极相对的构造。由此,在齿5中,如图中双点划线所示那样流动有磁通。例如,从n极出来的磁通分为去向定子2的方向的磁通和去向与定子2相反方向的磁通。其中,去向与定子2相反方向的磁通绕过磁体用空隙部7而进入s极。另一方面,去向定子2的磁通直接穿过定子2的突极6而进入定子2内。此时,从定子2观察,成为在齿5的顶端,磁极以n极、s极、n极、s极这样的方式依次排列的构造。
5.u相绕组芯1a中的齿5以一定的间距slp配置。该间距slp是永磁体3的宽度e与齿5的宽度two相加而得到的值。另外,定子2中与u相绕组芯1a相对的部分呈突极的形状。该突极6也以一定的间距stp配置。在此,stp与slp的关系,以下面的式1来表示:stp=slp
×2···
式1其中,突极6的间距stp是齿5的间距slp的2倍。由此,齿5的同极全部处于与定子2的突极6相同的位置关系。
6.在多个齿5的外侧形成有绕组用空隙部8。绕组用空隙部8的x方向的宽度为宽度
d0。在绕组用空隙部8配置u相的绕组4。绕组4在图中示出的两处绕组用空隙部8之间卷绕。当对绕组4通入电流时,根据右手螺旋法则,在与齿5平行的方向上形成磁通。通过该磁通,原本由于永磁体3而在齿5内产生的磁通被加强或减弱。例如,如图5所示,在对图中左侧的绕组4从进深向近前、对右侧的绕组4从近前向进深通入电流的情况下,在绕组4所包围的各齿5内,在从下到上的方向上流动有磁通。于是,此前由永磁体3形成的磁通中的、从下到上的方向的磁通被加强,从上到下的方向的磁通被减弱。因为通过对绕组4通入电流而形成的磁场的强度与对绕组4通入的电流的大小成比例,所以被减弱的磁通有时也会被消除而成为零。在被减弱的磁通被消除而成为了零的情况下,成为图示那样的磁通的流动。即,从永磁体3的n极出来的磁通中的去向定子2的磁通被消除而成为零,去向与定子2相反方向的磁通通过由绕组4产生的磁通而被加强。另一方面,在永磁体3的s极侧,从与定子2相反方向进来的磁通被消除而成为零,从定子2进来的磁通被加强。由此,在从定子2观察的情况下,此前是n极的齿5的磁极消失,成为每隔一个齿5仅存在s极的形式。
7.在u相绕组芯1a与定子2之间产生的力,在齿5和突极6正对的情况下,仅为在图中上下方向上相吸的磁吸引力,使u相绕组芯1a左右移动的推力为零。但是,当u相绕组芯1a与定子2的位置从此处向左右偏移时,磁吸引力逐渐减少,另一方面,推力逐渐增加。另外,关于这些力的大小,不仅与位置关系成比例,与齿5中的磁场的强度也成比例。因此,若对齿5与突极6的位置关系、和齿5中的磁场的强度进行控制,则能够获得所期望的推力。对绕组4通入电流的目的在于,根据齿5与突极6的位置,对齿5中的磁场的强度进行控制,来获得所期望的推力。
8.如图6所示,滑块1由在x方向上相连的u相绕组芯1a、w相绕组芯1b和v相绕组芯1c构成。如先前说明那样,w相绕组芯1b、v相绕组芯1c的构造与u相绕组芯1a为相同构造,在w相绕组芯1b卷绕有w相绕组,在v相绕组芯1c卷绕有v相绕组。图中,在以u和x所示的部分卷绕有u相绕组,在以v和y所示的部分卷绕有v相绕组,在以w和z所示的部分卷绕有w相绕组。众所周知,关于对三相绕组通入的电流,以电角度来说,相位各错开120
°
。因此,齿5的位置也需要与此相配合地配置。此处的电角度360
°
与突极6的间距stp相等,所以夹着绕组4所进入的部分的齿的间隔slpw相对于突极6,以电角度来说错开120
°
或240
°
,以间距来说错开stp
×
1/3或stp
×
2/3。当以式子来表示时,将n设为整数,可表示为:slpw=slp
×
n+stp
×
1/3
···
式2slpw=slp
×
n+stp
×
2/3
···
式3通过如以上那样配置齿5的位置,能够使三相交流在绕组中流动而在滑块1与定子2之间高效地产生推力。
9.另外,在图5中描述了在对绕组4通入了电流的情况下,从定子2观察时,成为每隔一个齿5仅存在同一极的形式,但在如图6那样卷绕有三相绕组而u相绕组芯1a、w相绕组芯1b以及v相绕组芯1c相连的情况下,例如假设对u相绕组通入与图5的情况相同的电流,则对v相绕组通入相位错开120度的电流,对w相绕组通入相位错开240度的电流。当对u相通入电流的峰值时,对v相和w相通入u相电流值的一半且方向相反的电流。因此,如图6所示,与u相不同,成为从定子2观察被加强了的n极在v相及w相上排列的构成。在图5中的说明中,从n极的齿向与定子2相反方向产生了磁通,但在相邻的齿间磁通被消除,所以该磁通无法进入永磁体3的s极,成为了无处可去的状态。但是,当如图6那样3组绕组相连时,无处可去的u相的
磁通会与在v相及w相上在相反方向上产生的磁通连接,能够进入永磁体3。此时,将磁通通过的部分称为轭。将轭中的与磁通的方向正交的宽度尺寸最小的部分、即在图6中以ly0所示的y方向的尺寸称为轭高度。该轭高度ly0被设定为,在向绕组4通电时磁通不会饱和的范围内的最小值。
技术实现要素:
11.在为了设计滑块1而决定各部分的尺寸时,首先,永磁体3的宽度基于磁体的减磁耐量而确定,进而,齿5的宽度设定为,即便永磁体3所产生的磁通通过对绕组4通入电流而被加强、在齿5内磁通也不会饱和的范围内的最小值。这二个宽度相加而得到的值成为齿5的间距slp,这在前面已经描述过。另外,夹着绕组4所进入的部分的齿5的间隔slpw由前述的式2和式3中的某一式决定。另一方面,轭高度ly0和绕组用空隙部8的高度slth0相加而得到的值成为滑块1的高度slh0。绕组用空隙部8的宽度d0由进入其中的绕组量决定。绕组量可以根据被称为匝数的绕组的圈数和每1匝绕组的截面积的积来求出,马达产生的推力与匝数和通电电流成比例,通电时的发热与绕组的截面积成反比。因此,可以根据所需的推力和通电电流求出匝数,根据所求出的匝数计算用于抑制为在通电时消耗的发热量的绕组电阻,据此求出绕组的截面积。根据以上,求出所需的绕组量,基于此,能够确定绕组用空隙部8的大小。当绕组用空隙部8的大小确定了之后,宽度d0成为从根据式2或式3求出的齿的间隔slpw减去齿的宽度two而得到的长度的一半,也就是d0=(slpw-two)/2,所以据此确定绕组用空隙部8的高度slth。
12.一般作为马达的特性所要求的是,在确定的马达体积内产生所期望的力的同时,将发热抑制在规定值内。但是,在无法获得所期望的力的情况下,通常,通电电流的大小存在限制,所以增加匝数来应对。但是,当增加了匝数时,绕组的电阻值会上升,所以发热也成比例地增加。因此,为了尽管匝数增加却减少绕组的电阻值而减少发热,增加了绕组的截面积。作为增加绕组的截面积的方法,存在使用粗径的绕组来使截面积变大的方法,但粗的绕组坚硬,无法自由弯曲,所以难以卷绕绕组。因此,一般将多个细电线捆扎起来作为1根电线使用。将此时捆扎的根数称为股数(
パラ
数)。绕组电阻及发热与股数成反比,所以如果与能够获得所期望的推力相应地增加匝数,再增加股数,就能够设计出能够产生大的力而发热少的马达。但是,当增加股数时,绕组量会增加,结果,导致绕组用空隙部8的截面积变得非常大。
13.假设维持着现状的齿5的间距slp及夹着绕组4所进入的部分的齿5的间隔slpw而增加绕组用空隙部8的截面积,则不得不如图7所示的其他线性马达300那样使槽部的高度slth1变大。由于轭高度ly0无法改变,所以结果是,滑块1的高度slh1变得比此前大。那么,即便如图8的以往技术的线性马达400那样按照式2或式3将齿的间隔扩大为slpw1而使绕组用空隙部8的宽度d0变大,结果,也会导致滑块1的x方向长度变长为长度sllt9那样。若想要像这样实现使推力增加并使发热减少这一相反的情况,则会导致马达变大,无法在确定的体积内进行设计。
14.因此,本公开的目的在于,不使马达体积增加地、使推力增加并使发热减少。
15.本公开的线性马达具有:定子,其具有在延伸设置方向上以一定间隔排列的多个突极;和滑块,其与前述定子相对地配置,沿着前述定子的前述延伸设置方向移动,特征在
于,前述滑块具备:轭;多个齿,其从前述轭朝向前述定子突出并且在移动方向上排列配置;永磁体,其分别配置于各前述齿间的各磁体用空隙部;绕组用空隙部,其形成于由多个前述齿构成的齿组的外侧;以及绕组,其卷绕于前述绕组用空隙部,多个前述齿从前述轭朝向前述定子呈放射状突出,各前述齿的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄。
16.像这样,由于构成为多个齿从轭朝向定子呈放射状突出、各齿的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄,所以能够使齿组的轭侧的移动方向的宽度变短,使形成于齿组的外侧的绕组用空隙部的轭侧的宽度变宽。另外,由于通过使齿的轭侧的宽度变窄能够使通过轭的磁通减少,所以能够使轭高度变低而使绕组用空隙部的高度变高。因而,能够不使马达体积增加地、使绕组用空隙部的截面积变大而使绕组量增加以谋求推力的增加和发热的减少。
17.在本公开的线性马达中,也可以是,多个前述齿从前述轭朝向前述定子等角度地呈放射状突出,各前述齿的各轭侧端的宽度全部相等。
18.由此,能够使在各齿中流动的磁通顺利地流动而使发热减少。
19.在本公开的线性马达中,也可以是,前述齿组的前方侧的各齿的各顶端相对于与前述移动方向正交的相对方向向前方倾斜,前述齿组的后方侧的各齿的各顶端相对于前述相对方向向后方倾斜,前述齿组的前述移动方向的前端的前端齿的前方侧的空间和前述齿组的前述移动方向的后端的后端齿的后方侧的空间分别构成了前述绕组用空隙部。
20.由此,能够使绕组用空隙部的轭侧的移动方向的宽度变宽,能够使绕组用空隙部的截面积变大而不使马达体积增加地、谋求推力的增加和发热的减少。
21.通过使用本发明,能够实现能够不增加马达体积地、在减少发热的同时提高推力的线性马达。
附图说明
22.图1是示出实施方式中的线性马达的概略构成的剖视图。图2是示出实施方式中的线性马达的u相绕组芯的剖视图。图3是示出在实施方式中的线性马达的u相绕组芯的u相绕组流动有电流的情况下的磁通的流动的说明图。图4是以往技术中的线性马达的u相绕组芯的剖视图。图5是示出在以往技术中的线性马达的u相绕组芯的u相绕组流动有电流的情况下的磁通的流动的说明图。图6是示出以往技术中的线性马达的截面构造的一例的图。图7是示出以往技术中的其他线性马达的截面构造的一例的图。图8是示出以往技术中的其他线性马达的截面构造的一例的图。
具体实施方式
23.以下,一边参照附图,一边对实施方式的线性马达100进行说明。如图1所示,线性马达100由定子10和滑块20构成。此外,在各图中,x方向表示定子10的延伸设置方向或者滑块20的移动方向。y方向表示与作为移动方向的x方向正交的相对方向。此外,在以下的说明中,将x方向负侧设为滑块20的前方,将x方向正侧设为滑块20的后方来进行说明。
24.定子10例如通过将硅钢板层叠而形成。定子10由在x方向上延伸设置的长条的定
子轭11、和从定子轭11的y方向端面向y方向正侧突出的多个突极12构成。多个突极12以作为一定间隔的间距stp在x方向上排列。
25.滑块20例如通过将硅钢板层叠而形成,在y方向上与定子10相对。滑块20由在x方向上相连的u相绕组芯30、w相绕组芯40、以及v相绕组芯50构成。滑块20的x方向的长度为sllt1而y方向的高度为slh。另外,u相绕组芯30、w相绕组芯40、v相绕组芯50的x方向的长度全都为长度sll1。
26.u相绕组芯30具备y方向的高度ly的轭31、和从轭31朝向定子10向y方向负侧突出并且在x方向上排列配置的多个齿32a~32f。在各齿32a~32f之间的磁体用空隙部33分别安装有永磁体34a~34e。另外,多个齿32a~32f构成了一组齿组32s,在齿组32s的外侧形成有绕组用空隙部35。齿组32s的轭侧的x方向的长度为twa,绕组用空隙部35的轭侧的x方向的宽度为d而y方向的高度为slth。在绕组用空隙部35的以u和x所示的部分卷绕有u相绕组36。此外,在不对各齿32a~32f、各永磁体34a~34e进行区分的情况下,称为齿32、永磁体34。
27.w相绕组芯40、v相绕组芯50与u相绕组芯30为相同构造,分别具备轭41、51、多个齿42、52,在各齿42、52之间的各磁体用空隙部43、53分别安装有永磁体44、54。另外,在作为一组的多个齿42、52的外侧的绕组用空隙部45、55,卷绕有w相绕组46、v相绕组56。w相绕组46卷绕于图1中的以w和z所示的部分,v相绕组56卷绕于图1中的以v和y所示的部分。
28.u相绕组芯30的各齿32、w相绕组芯40的各齿42、v相绕组芯50的各齿52分别相对于定子10的突极12在x方向上偏移以电角度来说相当于120度的间距stp/3而配置。关于夹着绕组用空隙部35、45的齿32、42的间隔和夹着绕组用空隙部45、55的齿42与齿52的间隔,分别为与图6所示的以往技术相同的slpw,由式2来规定。
29.接着,一边参照图2,一边对u相绕组芯30的详细构造进行说明。如图2所示,各齿32a~32f以相对于y方向倾斜的方式相对于定子10突出。如图2所示,若将在u相绕组芯30的x方向的中央去向y方向负侧的轴设为y1轴,则u相绕组芯30的中央的2个齿32c、32d相对于y1轴向前方及后方倾斜了角度θ1。另外,其外侧的2个齿32b、32e相对于中央的各齿32c、32d向前方及后方倾斜了角度2θ1。并且,最外侧的前端齿32a和后端齿32f相对于齿32b、32e向前方及后方倾斜了角度2θ1。像这样,齿组32s的前方侧的各齿32a~32c的各顶端相对于y1轴向前方倾斜,后方侧的各齿32d~32f的各顶端相对于y1轴向后方倾斜。
30.在此,中央的2个齿32c、32d之间的角度为2θ1,所以各齿32a~32f分别相对于相邻的齿呈角度2θ1地配置,各齿32a~32f从轭31朝向定子10以角度2θ1等角度地呈放射状突出。并且,齿组32s的x方向的前端的齿32a的前方侧的空间和齿组32s的x方向的后端的齿32f的后方侧的空间分别构成绕组用空隙部35。
31.在各齿32a~32f之间的中央设置有磁体用空隙部33。磁体用空隙部33是如图2所示安装长方形截面的永磁体34的一定的宽度e的缝隙。各齿32a~32f分别相对于相邻的齿呈角度2θ1地配置,但磁体用空隙部33为长方形截面而相对的2个面平行。因而,各齿32a~32f的前方的面和后方的面不平行,宽度随着从定子10朝向轭31而变窄。如图2所示,各齿32a~32f的轭侧的宽度tw1比定子侧的宽度tw2窄。
32.另外,若将各齿32a~32f的顶端的边的中点称为各齿32a~32f的中心,则关于各齿32a~32f的中心彼此的x方向的间距slp,与以往技术同样相对于定子10的突极12的间距
stp满足式1,全部成为了相等的尺寸。另外,定子10的突极12的宽度与以往技术相同。
33.由于各磁体用空隙部33设置于各齿32a~32f之间的中央,所以与各齿32a~32f同样,各磁体用空隙部33分别相对于相邻的磁体用空隙部33呈角度2θ1地配置,各磁体用空隙部33从轭31朝向定子10以角度2θ1等角度地呈放射状延伸。
34.在各磁体用空隙部33分别安装有永磁体34a~34e。永磁体34a~34e具有宽度e的长方形截面。各永磁体34a~34e与以往技术同样地,以磁极的方向朝向相对于各永磁体34a~34e的长边垂直的方向、夹着各齿32a~32e而同极相向的方式安装。
35.由于各永磁体34a~34e安装于各磁体用空隙部33,所以分别相对于相邻的永磁体呈角度2θ1地配置,各永磁体34a~34e以长边的方向从轭31朝向定子10以角度2θ1等角度地成为放射状的方式配置。
36.由于像上述那样构成,所以齿组32s的定子侧的x方向的长度twb为twb≒tw2
×
6+5
×e···
式4在此,齿32a、32f的定子侧的宽度tw2与图4所示的以往技术的齿5的宽度tw0几乎相等,各永磁体的宽度e也与以往技术的永磁体3的宽度e几乎相等,所以twb与基于以往技术的齿组的x方向长度twa0几乎相等。此外,在式4中各齿32a~32f、各永磁体34a~34e的倾斜角度的影响小所以忽视。
37.另一方面,齿组32s的轭侧的x方向的长度twa成为twa≒tw1
×
6+e
×5···
式5式5也与式4同样,各齿32a~32f、各永磁体34a~34e的倾斜角度的影响忽视。如先前所述,tw1《tw2,所以twa《twb≒基于以往技术的齿组的x方向长度twa0
ꢀꢀ
·· 式6
38.因此,在实施方式的线性马达100的u相绕组芯30中,齿组32s的轭侧的x方向的长度twa变得比图4所示的基于以往技术的齿组的x方向的长度twa0短。因此,在使u相绕组芯30的x方向的长度sll1与以往技术的u相绕组芯1a的x方向长度sll0相同的情况下,能够使形成于齿组32s的外侧的绕组用空隙部35的轭侧的x方向的宽度d比以往技术的绕组用空隙部8的宽度d0宽。
39.此外,如参照图1说明那样,夹着绕组用空隙部35、45的齿32、42的间隔为与图6所示的以往技术相同的slpw,齿32的顶端的宽度tw2与图4所示的以往技术的齿5的宽度tw0几乎相等,所以绕组用空隙部35的定子侧的宽度ds成为ds=(slpw-tw2)/2≒(slpw-tw0)/2=d0 ·· 式7成为与图4所示的以往技术的u相绕组芯1a的绕组用空隙部8的宽度d0几乎相同的宽度。
40.接着,一边参照图3,一边对在使电流在绕组36中流动的情况下在齿32a~32f产生的磁通的流动进行说明。当对绕组36通入电流时,与以往技术同样,根据右手螺旋法则而产生的磁通对齿32a~32f的磁通进行加强或减弱。如图3所示,在最左边的永磁体34a中左侧为n极,右侧为s极,从该永磁体34a起,以同极相向的方式,各永磁体34b~34e依次配置。此时,假设对左侧的绕组36在从进深向近前的方向上通入电流,对右侧的绕组36在从近前向进深的方向上通入电流,则根据右手螺旋法则,在绕组36间朝向y方向的正侧产生磁通,所以从永磁体34a~34e的n极产生并朝向定子10而去向y方向的负侧的磁通被减弱,去向与定
子10相反方向的y方向的正侧的磁通被加强。另外,进入永磁体34a~34e的s极并从定子10朝向永磁体34a~34e而去向y方向的正侧的磁通被加强,从轭31去向y方向的负侧并进入永磁体34a~34e的磁通被减弱。
41.在实施方式的线性马达100中,各齿32a~32f的轭侧的x方向的宽度tw1比定子侧的x方向的宽度tw2窄,所以与以往的构造相比,在各齿32a~32f的轭侧端磁阻变大而磁通相对难以通过。各齿32a~32f的轭侧的宽度tw1相对于以往技术中的齿5的宽度tw0窄,磁阻成为(tw0/tw1)倍,所以磁通以该比例而变得难以通过。
42.一般,磁通多流向磁阻少而容易流动的方向,当磁阻变大时,通过该部分的磁通减少。因而,当各齿32a~32f的轭侧的磁阻变大时,从各齿32a~32f向与定子10相反方向而去向轭31的磁通减少,所以通过轭31而与相邻的相之间连结的磁通减少。因而,与以往技术的滑块1相比,在轭31的磁通变得难以饱和,能够使轭31的y方向的高度ly比图4所示的以往技术中的轭高度ly0小。在使滑块20的高度slh一定的情况下,当使轭31的y方向的高度ly变小时,能够使绕组用空隙部35的y方向的高度slth比以往技术的绕组用空隙部8的y方向的高度slth0高出相应的量。
43.以上,如说明那样,在实施方式的线性马达100的u相绕组芯30中,根据多个齿32a~32f从轭31朝向定子10呈放射状突出而各齿32a~32f的轭侧的宽度tw1比定子侧的宽度tw2窄的构成,在使u相绕组芯30的x方向的长度sll1和高度slh与图4所示的以往技术的u相绕组芯1a的长度sll0和高度slh0相同的情况下,能够使绕组用空隙部35的轭侧的x方向的宽度d和y方向的高度slth分别比以往技术的绕组用空隙部8的x方向的宽度d0和y方向的高度slth0大,能够使绕组用空隙部35的截面积比以往技术的绕组用空隙部8的截面积大。由此,能够不使u相绕组芯30的体积增加地、使绕组36的量比以往技术的u相绕组芯1a的绕组4的量增加而谋求u相绕组芯30的推力的增加和发热的减少。
44.以上,关于u相绕组芯30的构造的详情进行了说明,但w相绕组芯40、v相绕组芯50的构造与u相绕组芯30为相同的构造,在使w相绕组芯40、v相绕组芯50的x方向的长度sll1和高度slh与图4所示的以往技术的w相绕组芯1b、v相绕组芯1c的长度sll0和高度slh0相同的情况下,能够使绕组用空隙部45、55的轭侧的x方向的宽度d和y方向的高度slth分别比以往技术的绕组用空隙部8的x方向的宽度d0和y方向的高度slth0大,能够使绕组用空隙部45,55的截面积比以往技术的绕组用空隙部8的截面积大。
45.因此,通过将u相绕组芯30、w相绕组芯40、v相绕组芯50在x方向上连接而构成的滑块20,在使滑块20的x方向的长度sllt1和y方向的高度slh与图6所示的以往技术的滑块1的x方向的长度sllt0和y方向的高度slh0相同的情况下,能够使绕组用空隙部35、45、55的轭侧的x方向的宽度d和y方向的高度slth分别比以往技术的绕组用空隙部8的x方向的宽度d0和y方向的高度slth0大,能够使绕组用空隙部35、45、55的截面积比以往技术的各绕组用空隙部8的截面积大。因而,实施方式的线性马达100能够不使马达体积增加地、使各相的绕组36的量比以往技术的各相的绕组4的量增加而谋求滑块20推力的增加和发热的减少。
46.此外,在无需特别提高特性的情况下,也可以减小马达体积来谋求小型化。具体地说,也可以使轭31的高度ly、绕组用空隙部的高度slth变小而使滑块20的高度slh变小,由于能够减少用于产生相同推力的通电电流,所以永磁体34a~34e的减磁风险减少,所以也可以使永磁体34a~34e的宽度e变小而使滑块20的全长变短。
47.在以上的说明中,设为u相绕组芯30的各齿32a~32f、各磁体用空隙部33、各永磁体34a~34e互相逐个倾斜了角度2θ1来进行了说明,但不限于此,互相的倾斜角度也可以不同。另外,各齿32a~32f、各磁体用空隙部33、各永磁体34a~34e也可以不是全部呈放射状突出。例如,也可以构成为,齿组32s的中央部分的齿32c~32d、磁体用空隙部33、永磁体34c不倾斜地、在y方向上朝向定子10延伸,齿组32s的前方侧的各齿32a~32b、各磁体用空隙部33、各永磁体34a~34b的各顶端相对于y方向向前方倾斜,齿组32s的后方侧的各齿32e~32f、各磁体用空隙部33、各永磁体34d~34e的各顶端相对于y方向向后方倾斜。在w相绕组芯40、v相绕组芯50中也是同样的。
48.另外,设为定子10的突极12的间距stp为齿32的间距slp的2倍来进行了说明,但无需特别为2倍,可以根据线性马达100的控制方法、各齿32的数量而任意变更。
技术特征:
1.一种线性马达,具有:定子,其具有在延伸设置方向上以一定间隔排列的多个突极;以及滑块,其与所述定子相对地配置,沿着所述定子的所述延伸设置方向移动,其特征在于,所述滑块具备:轭;多个齿,其从所述轭朝向所述定子突出并且在移动方向上排列配置;永磁体,其分别配置于各所述齿间的各磁体用空隙部;绕组用空隙部,其形成于由多个所述齿构成的齿组的外侧;以及绕组,其卷绕于所述绕组用空隙部,多个所述齿从所述轭朝向所述定子呈放射状突出,各所述齿的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄。2.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,多个所述齿从所述轭朝向所述定子等角度地呈放射状突出,各所述齿的各轭侧端的宽度全部相等。3.根据权利要求1或2所述的线性马达,其特征在于,所述齿组的前方侧的各齿的各顶端相对于与所述移动方向正交的相对方向向前方倾斜,所述齿组的后方侧的各齿的各顶端相对于所述相对方向向后方倾斜,所述齿组的所述移动方向的前端的前端齿的前方侧的空间和所述齿组的所述移动方向的后端的后端齿的后方侧的空间分别构成所述绕组用空隙部。
技术总结
一种线性马达(100),具有:定子(10),其具有多个突极(12);和滑块(20),其沿着定子(10)的延伸设置方向移动,其中,滑块(20)的U相绕组芯(30)具备:轭(31);多个齿(32);永磁体(34),其分别配置于各齿间的各磁体用空隙部(33);绕组用空隙部(35),其形成于齿组(32S)的外侧;以及U相绕组(36),其卷绕于绕组用空隙部(35),多个齿(32)从轭(31)朝向定子(10)呈放射状突出,各齿(32)的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄。各齿(32)的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄。各齿(32)的轭侧的宽度比定子侧的宽度窄。
技术研发人员:横地孝典 志津达哉
受保护的技术使用者:大隈株式会社
技术研发日:2023.03.30
技术公布日:2023/10/19
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