專利名稱：線性電動機(jī)以及降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使動子相對于定子直線運(yùn)動的線性電動機(jī)，特別涉及為了降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)(cogging)而設(shè)置了輔助芯的線性電動機(jī)以及降低線性電動機(jī)的齒槽效 應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
線性電動機(jī)使動子相對于定子直線運(yùn)動。在線性電動機(jī)的定子中排列有多個永久 磁鐵以便交替地形成N極和S極的磁極。在定子上隔著間隙配置動子。動子的直線運(yùn)動通 過直線引導(dǎo)部件、軸承等引導(dǎo)裝置被引導(dǎo)，以使定子與動子之間的間隙保持恒定。在動子中設(shè)置與永久磁鐵對置設(shè)置的磁性材料芯。芯具有向勵磁部突出的多個凸 極。在多個凸極上纏繞U、V、W相的三相線圈。如果在U、V、W相的三相線圈中流過具有120 度的相位差的三相交流電流，則在三相線圈中產(chǎn)生移動磁場。永久磁鐵產(chǎn)生的磁場和三相 線圈產(chǎn)生的移動磁場發(fā)生作用，從而動子進(jìn)行直線運(yùn)動。為了增強(qiáng)線圈產(chǎn)生的磁場而設(shè)置芯。芯由硅鋼等磁性材料制成。因此，即使在線 圈中不流過電流的狀態(tài)下，芯的凸極與永久磁鐵之間也產(chǎn)生磁性吸引力。在動子沿著定子 移動時，芯的凸極由于磁性吸引力被吸引到前方的永久磁鐵，或被吸引回后方的永久磁鐵。 因此，施加到動子上的磁性吸引力按照永久磁鐵的每個磁極間距周期性地變化。該吸引力 的周期性變動被稱為齒槽效應(yīng)。即使在線圈中流過電流，也殘留有齒槽效應(yīng)，作為干擾發(fā)生 作用。作為消除齒槽效應(yīng)的對策，如圖11所示，在動子的芯1的移動方向的兩端設(shè)置由 磁性材料構(gòu)成的輔助磁極2a、2b的線性電動機(jī)為人所知(參照專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2)。 在該線性電動機(jī)中，輔助磁極2a、2b是為了增強(qiáng)芯1的移動方向的兩端的凸極la、lb的磁 通而設(shè)置的。如果不設(shè)置輔助磁極2a、2b，則兩端的凸極la、lb的磁路變得難以形成，兩端 的凸極la、lb的磁通與中央的凸極Ic的磁通相比變?nèi)?。如果兩端的凸極la、lb的磁通變 弱，則會產(chǎn)生與在中央的凸極Ic中生成的磁通不均衡的問題，因此發(fā)生齒槽效應(yīng)。為了增 強(qiáng)兩端的凸極la、lb的磁通來消除不均衡的問題，輔助磁極2a、2b被設(shè)置。專利文獻(xiàn)1 JP實(shí)公平7-53427號公報專利文獻(xiàn)1 JP特開昭55-68870號公報但是，在為了增強(qiáng)芯的兩端的凸極的磁通而設(shè)置輔助芯時，由于新設(shè)置的輔助芯 會產(chǎn)生齒槽效應(yīng)。為了降低輔助芯的齒槽效應(yīng)，需要采用新的齒槽效應(yīng)對策。如上所述，由 于以往的降低齒槽效應(yīng)的方法涉及各種各樣的因素，因此，難以作為通用的齒槽效應(yīng)的對策。本發(fā)明的發(fā)明人注意到芯的中央的凸極的磁性電阻低，磁通容易通過，芯整體產(chǎn) 生的齒槽推力的波形(在橫軸上取芯的相位、在縱軸上取齒槽推力的波形，參照圖7)與在 中央的凸極上產(chǎn)生的齒槽推力的波形同步。并且，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果在輔助芯產(chǎn)生 將在中央的凸極產(chǎn)生的齒槽推力的波形消除的波形的齒槽推力，則可以降低芯整體的齒槽推力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是基于該發(fā)現(xiàn)而作出的，其目的是提供一種可以降低齒槽效應(yīng)的新型 線性電動機(jī)以及降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法。用于解決上述課題的技術(shù)方案1所述的發(fā)明為線性電動機(jī)，具有以N極和S極交 替形成的方式排列多個永久磁鐵的勵磁部；與上述勵磁部相置設(shè)置且具有多個凸極的芯； 和纏繞在上述芯的多個凸極上的三相線圈，在該線性電動機(jī)中，包括上述三相線圈和上述 芯的電樞能夠與上述勵磁部相對地直線運(yùn)動，在該線性電動機(jī)中，在上述電樞的相對移動 方向上的上述電樞的至少一側(cè)設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的輔助芯，上述電樞的相對移動方向上 的、從上述輔助芯的中心到上述多個凸極中的中央凸極的中心為止的距離被設(shè)定為上述 勵磁部的N極-N極間的磁極間距的實(shí)質(zhì)上1/4X (2N+1)倍(N :1以上的正整數(shù))。技術(shù)方案2所述的發(fā)明具有以下特征在技術(shù)方案1所述的線性電動機(jī)中，上述輔 助芯和上述芯為不同的部件，以便能在上述芯和上述輔助芯之間空出間隙，或?qū)⒎谴判圆?料介于它們之間。技術(shù)方案3所述的發(fā)明具有以下特征，在技術(shù)方案1或2所述的線性電動機(jī)中，上 述輔助芯的前端部在上述移動方向上的厚度比其基部在上述移動方向上的厚度薄。技術(shù)方案4所述的發(fā)明具有以下特征，在技術(shù)方案3所述的線性電動機(jī)中，上述輔 助芯的前端部在面對上述芯一側(cè)被切掉一部分，以使上述移動方向上的厚度變薄。技術(shù)方案5所述的發(fā)明具有以下特征，在技術(shù)方案1到4的任意一項(xiàng)所述的線性 電動機(jī)中，在上述電樞的上述移動方向的兩側(cè)，以夾持上述電樞的方式設(shè)置上述輔助芯。技術(shù)方案6所述的發(fā)明具有以下特征，在技術(shù)方案1到4的任意一項(xiàng)所述的線性 電動機(jī)中，上述三相線圈是在排列于上述移動方向上的3個凸極上纏繞了 U、V以及W相的 線圈的一組三相線圈，上述中央凸極是上述3個凸極中的上述移動方向上的中央的凸極。技術(shù)方案7所述的發(fā)明為線性電動機(jī)，具有以N極和S極交替形成的方式排列多 個永久磁鐵的勵磁部；與上述勵磁部對置設(shè)置且具有多個凸極的芯；纏繞在上述芯的多個 凸極上的三相線圈；和輔助芯，其設(shè)置在包括上述三相線圈和上述芯的電樞的相對移動方 向上的上述電樞的至少一側(cè)，并由磁性材料構(gòu)成，在該線性電動機(jī)中，包括上述三相線圈和 上述芯的電樞能夠與上述勵磁部相對地直線運(yùn)動，在該線性電動機(jī)中，上述輔助芯和上述 芯為不同的部件，以便能在上述芯和上述輔助芯之間空出間隙，或?qū)⒎谴判圆牧辖橛谒鼈?之間。技術(shù)方案8所述的發(fā)明為降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法，在上述線性電動機(jī) 中，與以N極和S極交替形成的方式排列多個永久磁鐵的勵磁部相對置地配置具有多個凸 極的芯，在上述芯的多個凸極上纏繞三相線圈，在包括上述三相線圈和上述芯的電樞相對 于上述勵磁部進(jìn)行相對移動的方向上的、上述電樞的至少一側(cè)，設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的輔 助芯，在上述降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法中，設(shè)置上述輔助芯，以使上述電樞的相對 移動方向上的、從上述輔助芯的中心到上述多個凸極中的中央凸極的中心為止的距離為上 述勵磁部的N極-N極間的磁極間距的實(shí)質(zhì)上1/4X (2N+1)倍(N :1以上的正整數(shù))。(發(fā)明效果)
根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)明，由于將輔助芯配置在離中央凸極實(shí)質(zhì)上磁極間距X1/4的奇數(shù)倍的位置上，所以，可以在輔助芯產(chǎn)生消除由中央凸極產(chǎn)生的齒槽推力的 齒槽推力。因此，能降低芯整體的齒槽效應(yīng)。根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，由于在芯和輔助芯之間空出間隙，或使非磁性材料 介于它們之間，所以可以防止由芯的兩端的凸極和輔助芯形成磁路。因此，可以減少提高芯 的兩端的凸極的磁通的以往的齒槽效應(yīng)對策的影響，能確實(shí)降低齒槽效應(yīng)。另外，芯和輔助 芯為不同的部件，所以，在制造的輔助芯的尺寸出現(xiàn)設(shè)計(jì)值上的誤差的情況下，或在定子和 動子之間除了構(gòu)成線性電動機(jī)的部件之外還設(shè)置其他產(chǎn)生齒槽效應(yīng)的部件的情況下，也無 需再制作制造工藝復(fù)雜的芯，僅通過輔助芯的變更即可應(yīng)對。根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)明，通過將輔助芯和中央凸極的間距保持為恒定，可以 將輔助芯與芯拉開距離。因此，可以防止由芯的兩端的凸極和輔助芯形成磁路。另外，由于 基部比前端部還厚，所以可以很容易地將輔助芯安裝在工作臺等上。而且，由于可以降低施 加在輔助芯上的吸引力，所以，可以降低對動子的直線運(yùn)動進(jìn)行引導(dǎo)的引導(dǎo)部分的負(fù)擔(dān)。根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)明，通過在芯的兩端的凸極和輔助芯之間設(shè)置間隙，可 以縮短包括輔助芯的芯整體的長度。根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)明，通過設(shè)置在電樞的兩側(cè)的輔助芯，可以均衡地降低 由中央凸極產(chǎn)生的齒槽推力。根據(jù)技術(shù)方案6所述的發(fā)明，可以有效地降低3個凸極中的中央的凸極的齒槽推 力。根據(jù)技術(shù)方案7所述的發(fā)明，由于在芯和輔助芯之間空出間隙，或使非磁性材料 介于它們之間，所以可以防止由芯的兩端的凸極和輔助芯形成磁路。因此，可以減少提高芯 的兩端的凸極的磁通的以往的齒槽效應(yīng)對策的影響，能確實(shí)降低齒槽效應(yīng)。另外，芯和輔助 芯為不同的部件，所以，在制造的輔助芯的尺寸出現(xiàn)設(shè)計(jì)值上的誤差的情況下，或在定子和 動子之間除了構(gòu)成線性電動機(jī)的部件之外還設(shè)置其他產(chǎn)生齒槽效應(yīng)的部件的情況下，也無 需再制作制造工藝復(fù)雜的芯，僅通過輔助芯的變更即可應(yīng)對。根據(jù)技術(shù)方案8所述的發(fā)明，由于將輔助芯配置在離中央凸極實(shí)質(zhì)上磁極間 距X 1/4的奇數(shù)倍的位置上，所以，可以在輔助芯產(chǎn)生消除由中央凸極產(chǎn)生的齒槽推力。因 此，能降低芯整體的齒槽效應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式中的線性電動機(jī)的立體圖(包括一部分工作臺的剖 視圖)。圖2是線性電動機(jī)的正視圖。圖3是沿著電樞的移動方向的剖視圖。圖4是輔助芯的詳細(xì)圖(圖中(a)表示俯視圖，(b)表示側(cè)視圖)。圖5是勵磁部的立體圖。圖6是勵磁部的俯視圖。圖7是表示凸極處產(chǎn)生的齒槽推力的圖表。圖8是表示芯整體產(chǎn)生的齒槽推力和輔助芯產(chǎn)生的齒槽推力的圖表。
圖9是表示中央的W相的凸極的中心到輔助芯的中心為止的距離Pl與勵磁部的 N極-N極之間的磁極間距的關(guān)系的圖。圖10是比較在安裝輔助芯前后的齒槽效應(yīng)的圖表(圖中(a)是安裝輔助芯之前， (b)是安裝輔助芯之后)。 圖11是表示實(shí)施了以往的齒槽效應(yīng)對策的線性電動機(jī)的概略圖。符號說明5…勵磁部10…電樞14 …芯14a、14b、14c···各凸極14b...中央凸極I6…三相線圈18a…輔助芯的基部18b…輔助芯的前端部I8…輔助芯21···永久磁鐵Pl…從輔助芯的中心到中央凸極的中心為止的距離
P2…勵磁部的N極-N極之間的磁極間距
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1表示本發(fā)明的一個實(shí)施 方式中的線性電動機(jī)的立體圖(包括工作臺的剖視圖)，圖2表示正視圖。在細(xì)長延伸的基 臺4上安裝線性電動機(jī)的定子即勵磁部5。在基臺4上安裝引導(dǎo)工作臺3的直線運(yùn)動的直 線引導(dǎo)部件9。工作臺3安裝在直線引導(dǎo)部件9的移動塊7的上面。在工作臺3的下面，在 左右的直線引導(dǎo)部件9之間吊掛作為線性電動機(jī)的動子的電樞10。如圖2的正視圖所示， 在勵磁部5和電樞10之間設(shè)置間隙g。與工作臺3的移動無關(guān)，直線引導(dǎo)部件9將該間隙 g保持為恒定。基臺4由底壁部4a和設(shè)置在底壁部4a的寬度方向的兩側(cè)的一對側(cè)壁部4b構(gòu)成。 在底壁部4a的上面安裝勵磁部5。在側(cè)壁部4b的上面安裝直線引導(dǎo)部件9的軌道導(dǎo)軌8。 在軌道導(dǎo)軌8上能滑動地安裝移動塊7。將多個小球以能滾動運(yùn)動的方式介于軌道導(dǎo)軌8 與移動塊7之間(圖中沒有顯示)。在移動塊7中設(shè)置用于使多個小球循環(huán)的電路狀的小 球循環(huán)路徑。如果移動塊7相對于軌道導(dǎo)軌8滑動，則多個小球在它們之間進(jìn)行滾動運(yùn)動， 或多個小球在小球循環(huán)路徑中循環(huán)。因此，移動塊7相對于軌道導(dǎo)軌8能進(jìn)行順利的滑動。在直線引導(dǎo)部件9的移動塊7的上面設(shè)置工作臺3。工作臺3由例如鋁等非磁性 材料制成。在工作臺3上安裝移動對象。在工作臺3上安裝檢測工作臺3相對于基臺4的 位置的線紋尺(linear scale)等的位置檢測單元12。位置檢測單元12檢測出的位置信號 被發(fā)送到驅(qū)動線性電動機(jī)的驅(qū)動器中。驅(qū)動器控制提供給電樞10的電流，以使工作臺3按 照來自上位的控制器的位置指令移動。 圖3表示沿著電樞10的移動方向的剖視圖。在工作臺3的下面隔著絕熱材料13安裝電樞。電樞10由用硅鋼等磁性材料制成的芯14和纏繞在芯14的凸極14a、14b、14c 上的三相線圈16構(gòu)成。芯14由安裝在工作臺3的下面的基部板14d和從基部板14d向下 方向突出的梳子狀的凸極14a、14b、14c構(gòu)成。凸極14a、14b、14c的個數(shù)為3的倍數(shù)，在該 實(shí)施方式中為3個。凸極14a、14b、14c在電樞10的移動方向上保持恒定的間距排列。在 3個凸極14a、14b、14c上分別纏繞U、V、以及W相中的任意一個的線圈16a、16b、16c。在三 相線圈16中流過具有120度的相位差的三相交流電流。將三相線圈16纏繞在凸極14a、 14b、14c上之后，三相線圈16被樹脂密封。
在工作臺3的下面以夾住電樞10的方式安裝一對輔助芯18。輔助芯18和電樞 10的芯14為不同的部件。并且，在輔助芯18與芯14之間空出間隙W。輔助芯18由普通 構(gòu)造用壓延鋼、硅鋼等磁性材料制成。由于輔助芯18上沒有纏繞線圈，所以，輔助芯18不 作為電磁鐵發(fā)揮功能。圖4表示輔助芯18的詳細(xì)圖。圖中的(a)表示輔助芯18的俯視圖，(b)表示輔 助芯18的側(cè)視圖。輔助芯18整體上形成大致板狀。輔助芯18的橫寬與芯14的橫寬大致 相等。輔助芯18由安裝在工作臺3上的基部18a和靠近勵磁部5的前端部18b構(gòu)成。在 基部18a上加工用于將輔助芯18安裝在工作臺3上的螺孔18c。與前端部18b的電樞10 相面對的一側(cè)在寬度方向的全長上被切取一部分。由于該切取部分18d，前端部18b的厚度 變得比基部18a的厚度還薄。如圖3所示，通過在芯14與輔助芯18之間空出間隙W，能夠防止由芯14的兩端的 凸極14a、14c和輔助芯18形成磁路。因此，可以減少提高芯14的兩端的凸極14a、14c的 磁通的以往的降低齒槽效應(yīng)的方法的影響。另外，通過使輔助芯18的前端部變細(xì)，并將輔助芯18與中央的凸極14b的間距P 1保持為恒定，能夠盡可能地使輔助芯18遠(yuǎn)離芯14。因此，能進(jìn)一步防止由芯14的兩端的 凸極14a、14c和輔助芯18形成磁路。圖5表示安裝在基臺4的上面的勵磁部5。勵磁部5由薄板狀的磁軛20和在磁 軛20上排成一列的多個永久磁鐵21構(gòu)成。永久磁鐵21是保磁力高的釹磁鐵等的稀土類 磁鐵。在板狀的永久磁鐵21的表面?zhèn)刃纬蒒極或S極中的一極，在背面?zhèn)刃纬墒Ｏ碌牧硪?極。多個永久磁鐵21排列在磁軛20上，以便在長度方向上交替地形成N極和S極。磁軛20由普通構(gòu)造用壓延鋼、硅鋼等的磁性材料構(gòu)成。磁軛20形成在細(xì)長的板 上。固定在磁軛20上的永久磁鐵21被蓋板22 (兩點(diǎn)劃線)所覆蓋。蓋板22也通過粘結(jié) 等被固定在磁軛20上。固定了永久磁鐵21以及蓋板22的磁軛20通過螺栓23等的固定 單元被安裝在基臺4上。勵磁部5被單元化，按照基臺4的長度被單元化的多個勵磁部5 被安裝在基臺4上。固定了勵磁部5的基臺4通過螺栓24等的固定單元被固定在圖中未 顯示的平板等上。圖6表示勵磁部5的平視圖。在該實(shí)施方式中，永久磁鐵21的平面形狀形成平行 四邊形。從N極的永久磁鐵21a的中心到N極的永久磁鐵21a的中心為止的距離是勵磁 部5的N極-N極間的磁極間距P2。毋庸置疑，勵磁部的N極-N極間的磁極間距P 2為N 極-S極間的磁極間距P 3的2倍，等于S極-S極間的磁極間距。根據(jù)圖7到圖9對本發(fā)明的降低齒槽效應(yīng)的方法進(jìn)行說明。當(dāng)由磁性材料構(gòu)成的 芯14在勵磁部5的永久磁鐵21上移動時，在永久磁鐵21與芯14之間產(chǎn)生磁性吸引力。磁性吸引力中，在電樞10的移動方向上產(chǎn)生的分量與齒槽效應(yīng)有關(guān)。與電樞10的移動方向 正交的分量(垂直方向的吸引力)被直線引導(dǎo)部件9接收，與齒槽效應(yīng)無關(guān)。當(dāng)在三相線圈16中不流過電流的狀態(tài)下，使電樞10相對于勵磁部5直線移動時， 芯14的凸極14a、14b、14c被移動方向的前方的永久磁鐵21吸引，或被后方的永久磁鐵21 吸引。該吸引力的周期性變動即為齒槽效應(yīng)。圖7的圖表表示在將電樞10從電角度-180度移動到0度(N極-N極間的磁極間 距的1/2)時，在各凸極14a、14b、14c上產(chǎn)生的齒槽推力。U、V以及W相的凸極14a、14b、 14c上產(chǎn)生的齒槽推力與流過U、V以及W相的三相線圈的電流同樣，成錯開120度相位的 正弦曲線波形。如果三個正弦曲線的振幅相同，則將3個凸極14a、14b、14c的齒槽推力合 計(jì)的芯整體的齒槽推力與電樞10的位置無關(guān)，總是為0。即，不會產(chǎn)生齒槽效應(yīng)。但是，中央的W相的凸極14b的磁阻最低，磁通容易通過。如果比較U、V以及W相 的凸極的齒槽推力，則中央的W相的凸極14b的齒槽推力最大，兩端的凸極14a、14c的齒槽 推力小。因此，芯整體的齒槽推力與中央的W相的凸極14b的齒槽推力同步產(chǎn)生。如果可以 在輔助芯18產(chǎn)生消除W相的凸極的齒槽推力的齒槽推力，則可以降低芯整體的齒槽推力。圖8的圖表表示芯整體中產(chǎn)生的齒槽推力的波形與輔助芯18中產(chǎn)生的齒槽推力 的波形的比較。輔助芯(1)以及(2)中產(chǎn)生的齒槽推力的波形，與在芯整體中產(chǎn)生的齒槽 推力的波形相比，其相位在電角度上錯開90度，成為降低芯整體的齒槽推力的波形。并且， 將輔助芯(1)以及(2)的波形合計(jì)的齒槽推力的波形成為將芯整體的波形反轉(zhuǎn)后的波形。 因此，將芯整體和輔助芯⑴以及(2)合計(jì)后的齒槽推力與電樞10的電角度無關(guān)，總是接 近于0。在此，為了在輔助芯18中產(chǎn)生消除芯整體的齒槽推力的齒槽推力，將中央的W相 的凸極14b的相位與輔助芯18的相位錯開電角度90度即可。即，如圖9所示，中央的W相 的凸極14b的中心到輔助芯18的前端部18b的中心為止的距離P 1是勵磁部5的N極-N 極間的磁極間距P 2的1/4X奇數(shù)倍即可。在設(shè)定為磁極間距的1/4X偶數(shù)倍的情況下， 輔助芯18的齒槽推力會增強(qiáng)W相的凸極14b的齒槽推力。并且，根據(jù)實(shí)際的齒槽效應(yīng)的產(chǎn)生狀況或輔助芯18的安裝空間的不同，可以將W 相的凸極14b的中心到輔助芯18的中心為止的距離P 1從磁極間距的1/4X奇數(shù)倍稍微 錯開。實(shí)質(zhì)上，之所以設(shè)置為磁極間距X 1/4的奇數(shù)倍是因?yàn)橐舶诉@種情況。
實(shí)施例采用了勵磁部5的N極-N極間的磁極間距為39mm的線性電動機(jī)。如果應(yīng)用圖9 所示的公式，則W相的凸極14b的中心到輔助芯18的中心為止的距離P 1為39X (1/4) X 5 =48. 75mm。實(shí)際上，在39X (1/4) X4. 8 = 48. 75mm的位置上配置了輔助芯18。然后，對 安裝輔助芯18的前后產(chǎn)生的齒槽效應(yīng)進(jìn)行了比較。圖10表示齒槽效應(yīng)的比較結(jié)果。圖中上段表示安裝輔助芯18前的齒槽效應(yīng)，圖 中下段表示安裝輔助芯18后的齒槽效應(yīng)。通過安裝輔助芯18，能夠?qū)X槽推力從11. 4N降 低到5. 86N，降幅了約50%。并且，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，在不改變本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)各 種實(shí)施方式。例如，可以設(shè)置2組3個為一組的凸極、即合計(jì)6個凸極。在這種情況下，由于中央凸極變?yōu)?個，所以，中央凸極的中心成為2個中央凸極的中心。在設(shè)置合計(jì)9個凸極的情況下，從一端開始第5個凸極為中央凸極。另外，輔助芯可以不設(shè)置在電樞的兩側(cè)，而只設(shè)置在一側(cè)。輔助芯的前端部可以不變細(xì)，而是從基部到前端部的截面不發(fā)生變化的筆直狀態(tài)。在輔助芯與芯之間，也可以設(shè)置 非磁性材料來代替間隙。輔助芯也可以不用安裝在工作臺的下面一側(cè)，而安裝在工作臺的 側(cè)面一側(cè)。而且，雖然在上述實(shí)施方式中，作為動子的電樞移動，作為定子的勵磁部被固定， 但也可以是勵磁部移動，電樞被固定。本說明書是根據(jù)2007年9月14日申請的JP特愿2007-240143而撰寫的。其內(nèi)
容都包含在此。
權(quán)利要求
一種線性電動機(jī)，具有以N極和S極交替形成的方式排列多個永久磁鐵的勵磁部；與上述勵磁部對置設(shè)置且具有多個凸極的芯；和纏繞在上述芯的多個凸極上的三相線圈，在該線性電動機(jī)中，包括上述三相線圈和上述芯的電樞能夠與上述勵磁部相對地直線運(yùn)動，該線性電動機(jī)的特征在于，在上述電樞的相對移動方向上的上述電樞的至少一側(cè)設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的輔助芯，上述電樞的相對移動方向上的、從上述輔助芯的中心到上述多個凸極中的中央凸極的中心為止的距離被設(shè)定為上述勵磁部的N極-N極間的磁極間距的實(shí)質(zhì)上1/4×(2N+1)倍，其中N為1以上的正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動機(jī)，其特征為上述輔助芯和上述芯為不同的部件，以便能在上述芯和上述輔助芯之間空出間隙，或 將非磁性材料介于它們之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線性電動機(jī)，其特征為上述輔助芯的前端部在上述移動方向上的厚度比其基部在上述移動方向上的厚度薄。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性電動機(jī)，其特征為上述輔助芯的前端部在面對上述芯的一側(cè)被切掉一部分，以使上述移動方向上的厚度變薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的線性電動機(jī)，其特征為在上述電樞的上述移動方向的兩側(cè)，以夾持上述電樞的方式設(shè)置上述輔助芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的線性電動機(jī)，其特征為上述三相線圈是在排列于上述移動方向上的3個凸極上纏繞U、V以及W相的線圈的一 組三相線圈，上述中央凸極是上述3個凸極中的上述移動方向上的中央的凸極。
7. —種線性電動機(jī)，具有以N極和S極交替形成的方式排列多個永久磁鐵的勵磁部；與上述勵磁部對置設(shè)置且具有多個凸極的芯；纏繞在上述芯的多個凸極上的三相線圈；和輔助芯，其設(shè)置在包括上述三相線圈和上述芯的電樞的相對移動方向上的上述電樞的 至少一側(cè)，且由磁性材料構(gòu)成，在該線性電動機(jī)中，包括上述三相線圈和上述芯的電樞能夠與上述勵磁部相對地直線 運(yùn)動，該線性電動機(jī)的特征在于，上述輔助芯和上述芯為不同的部件，以便能在上述芯和上述輔助芯之間空出間隙，或 將非磁性材料介于它們之間。
8. 一種降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法，在上述線性電動機(jī)中，與以N極和S極交替 形成的方式排列多個永久磁鐵的勵磁部相對置地配置具有多個凸極的芯，在上述芯的多個 凸極上纏繞三相線圈，在包括上述三相線圈和上述芯的電樞相對于上述勵磁部進(jìn)行相對移動的方向上的、上述電樞的至少一側(cè)，設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的輔助芯，在上述降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法中，設(shè)置上述輔助芯，以使上述電樞的相對移動方向上的、從上述輔助芯的中心到上述多個凸極中的中央凸極的中心為止的距離為上述勵磁部的N極-N極間的磁極間距的實(shí)質(zhì)上 1/4X (2N+1)倍，其中，N為1以上的正整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能降低齒槽效應(yīng)的線性電動機(jī)及降低線性電動機(jī)的齒槽效應(yīng)的方法。線性電動機(jī)具有以N極和S極交替形成的方式排列多個永久磁鐵(21)的勵磁部(5)；與勵磁部(5)對置配置且具有多個凸極(14a)、(14b)、(14c)的芯(14)；纏繞在芯(14)的多個凸極(14a)、(14b)、(14c)上的三相線圈(16)。在由三相線圈(16)和芯(14)構(gòu)成的電樞(10)的移動方向的兩側(cè)，以夾住電樞(10)的方式設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的輔助芯(18)。從輔助芯(18)的中心到中央凸極(14b)的中心為止的距離(P1)被設(shè)定為勵磁部(5)的N極-N極間的磁極間距的實(shí)質(zhì)上1/4×(2N+1)倍(N1以上的正整數(shù))。
文檔編號H02K41/03GK101803161SQ20088010682
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者兼重宙, 棚網(wǎng)章枝, 淺生利之 申請人:Thk株式會社