線性馬達的電樞及線性馬達的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種線性馬達的電樞及線性馬達，減少電樞鐵心上產(chǎn)生的翹曲。具體為，電樞具備：電樞鐵心，具有長尺寸形狀的基座部及多個齒部，該基座部具有相互相對的2個主面，該多個齒部朝向基座部的長度方向隔開設(shè)置在基座部的一個主面上；電樞繞組，卷繞安裝在多個齒部上；及長尺寸形狀的2個支撐部件，以從寬度方向夾持電樞鐵心的方式相對配置，分別沿電樞鐵心的長度方向延伸，電樞鐵心、電樞繞組及2個支撐部件通過使用樹脂的成形而被一體地附著固定。
【專利說明】線性馬達的電樞及線性馬達

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線性馬達的電樞及線性馬達。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為線性馬達的電樞，已知有在電樞鐵心的齒部上卷繞安裝有電樞繞組的電樞(例如參照專利文獻I)。在專利文獻I記載的電樞中，電樞繞組及電樞鐵心使用模制樹脂而被附著固定。
[0003]專利文獻1:日本國特開2012-175852號公報
[0004]但是，專利文獻I記載的電樞有時因為模制樹脂和電樞鐵心的熱收縮率不同而在電樞鐵心上產(chǎn)生翹曲。在本【技術(shù)領(lǐng)域】中，希望減少電樞鐵心上產(chǎn)生的翹曲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個方面所涉及的電樞具備:電樞鐵心，具有長尺寸形狀的基座部及多個齒部，該基座部具有相互相對的2個主面，該多個齒部朝向所述基座部的長度方向隔開設(shè)置在所述基座部的一個主面上；電樞繞組，卷繞安裝在所述多個齒部上；及長尺寸形狀的2個支撐部件，以從寬度方向夾持所述電樞鐵心的方式相對配置，分別沿所述電樞鐵心的長度方向延伸，所述電樞鐵心、所述電樞繞組及所述2個支撐部件通過使用樹脂的成形而被一體地附著固定。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面所涉及的電樞，可以減少電樞鐵心上產(chǎn)生的翹曲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是實施方式所涉及的氣隙相對型線性馬達的側(cè)剖視圖。
圖2是沿圖1的I1-1I線的剖視圖。
圖3是沿圖1的II1-1II線的剖視圖。
圖4是說明圖1所示的支撐部件的安裝的概要圖。
圖5是說明圖1的線性馬達的作用效果的概要圖。
圖6是說明變形例的電樞鐵心的概要圖。
符號說明
1-線性馬達；2-電樞；3-電樞鐵心；3b-齒部；3c-繞組收納部；4_焊接部；5-電樞繞組；6_樹脂；7_磁軛；8_永久磁鐵；9_場磁鐵；10、15、50、51-支撐部件；11、12_連結(jié)部件。

【具體實施方式】
[0008]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在各圖中對相同或相當部分標注相同的符號，省略重復的說明。
[0009]本實施方式所涉及的線性馬達是使場磁鐵和電樞隔著空隙相對配置的線性馬達，例如可被機床的工作臺裝置、半導體制造裝置等的驅(qū)動機構(gòu)所采用。
[0010]圖1是實施方式所涉及的氣隙相對型線性馬達I的側(cè)剖視圖。圖2是沿圖1所示的線性馬達I的I1-1I線的剖視圖。圖3是沿圖1所示的線性馬達I的II1-1II線的剖視圖。下面，將線性馬達I的行程方向為X方向、與X方向正交的水平方向為Y方向、與X方向及Y方向正交的鉛垂方向為Z方向的情況作為一個例子而進行說明。如圖1所示，線性馬達I具備定子即場磁鐵9及動子即電樞2。
[0011]場磁鐵9具備磁軛7及多個永久磁鐵8。磁軛7呈具有長度方向的平板形狀,其主面被配置為與水平面(XY平面)平行，其長度方向沿線性馬達I的行程方向(X方向)而被配置。多個永久磁鐵8沿磁軛7的長度方向以極性交替不同的方式等間隔地隔開配置在磁軛7上。
[0012]如圖1至3所示，電樞2具有電樞鐵心3。電樞鐵心3具有呈長尺寸形狀(大致長方體形狀)的基座部3f?；?f沿線性馬達I的行程方向(X方向)延伸?；?f具有相互相對且與水平面(XY平面)平行的2個主面3a、3g。主面3g被配置為與場磁鐵9中的多個永久磁鐵8相對。在主面3g上載放移動對象物。
[0013]在主面3g上設(shè)置有朝向主面3g的長度方向等間隔地隔開的多個齒部3b。各齒部3b形成為水平方向(XY方向)的截面呈大致長方形，且截面的長度方向為與行程方向(X方向)正交的方向(Y方向)。在多個齒部3b間形成有空隙即多個繞組收納部3c。在多個齒部3b上分別卷繞安裝有電樞繞組5。電樞繞組5的一部分被收納在繞組收納部3c中。另夕卜，由于電樞繞組5被卷繞安裝，因而電樞2僅向Y方向擴大電樞繞組5的厚度部分。
[0014]電樞2具有2個支撐部件10、15。支撐部件10、15是具有剛性的長尺寸形狀的部件。支撐部件10、15分別沿基座部3f的長度方向延伸，它們的長度形成為比基座部3f的長度方向的長度長。支撐部件10、15以從基座部3f的寬度方向(Y方向)進行夾持的方式相對配置。從鉛垂方向(Z方向)觀察時，支撐部件10、15被配置在與電樞繞組5的厚度部分僅向Y方向擴大的部分重疊的位置上。在支撐部件10的兩端部形成有直徑縮小的螺栓部10a、10b。在支撐部件15的兩端部形成有直徑縮小的螺栓部15a、15b。
[0015]2個支撐部件10、15的相互相對的端部彼此通過連結(jié)部件11、12而被連結(jié)。連結(jié)部件11、12是具有剛性的長尺寸形狀的部件。支撐部件10、15分別沿基座部3f的寬度方向(Y方向)延伸，它們的長度形成為比基座部3f的寬度方向的長度長。連結(jié)部件11、12分別被收容在切口部3e內(nèi)，該切口部3e沿Y方向形成在基座部3f的兩端部側(cè)面上。在連結(jié)部件11、12的兩端部上形成有貫穿孔。
[0016]支撐部件10的螺栓部1a及支撐部件15的螺栓部15a插通在形成于連結(jié)部件12兩端部的貫穿孔中，通過螺母14、17而固定在連結(jié)部件12上。同樣，支撐部件10的螺栓部1b及支撐部件15的螺栓部15b插通在形成于連結(jié)部件11兩端部的貫穿孔中，通過螺母13、16而固定在連結(jié)部件11上。如此，通過支撐部件10、15及連結(jié)部件11、12而構(gòu)成包圍基座部3f外周的長方形框體。通過緊固的螺母，框體向基座部3f的長度方向給予壓縮載荷并在緊固基座部3f的狀態(tài)下被固定。即，螺栓部10a、10b、15a、15b及螺母13、14、16、17作為調(diào)節(jié)機構(gòu)而發(fā)揮作用，可使連結(jié)部件11、12與支撐部件10、15的連接位置向Y方向位移并進行固定。而且，電樞鐵心3、電樞繞組5及框體被樹脂6覆蓋，并通過成形而被一體地固定。
[0017]在上述構(gòu)成中，通過未圖示的電源向線性馬達I的電樞繞組5進行交流通電時，由于電樞繞組5和永久磁鐵8的電磁作用，以貫穿電樞鐵心3的齒部3b的方式產(chǎn)生勵磁磁通，線性馬達I的電樞2和場磁鐵9相對移動。
[0018]下面，對線性馬達I的電樞2的制造方法進行說明。首先，準備長尺寸的電磁鋼板，通過沿長度方向等間隔地以梳齒狀沖切其一個側(cè)端而形成鐵心片。此時，在電磁鋼板兩端的與以梳齒狀沖切的區(qū)域在長度方向上不重疊的部分上設(shè)置凹狀切口。之后，重疊層積多個鐵心片而制作積層體，從而成為電樞鐵心3。層積各電磁鋼板時，以梳齒狀沖切的區(qū)域重疊而形成多個齒部3b，設(shè)置有切口的區(qū)域重疊而形成切口部3e。
[0019]之后，如圖4所示，在形成于電樞鐵心3—個端部的切口部3e中嵌入固定連結(jié)部件12后，使支撐部件10的螺栓部1a插通在連結(jié)部件12的貫穿孔12a中并用螺母14進行固定。同樣，使支撐部件15的螺栓部15a插通在連結(jié)部件12的貫穿孔12a中并用螺母17進行固定。之后，使支撐部件10的螺栓部1b插通在連結(jié)部件11的貫穿孔Ila中，使支撐部件15的螺栓部15b插通在連結(jié)部件11的貫穿孔Ila中，將連結(jié)部件11嵌入固定在形成于電樞鐵心3另一個端部的切口部3e中。而且，將螺母13、16分別安裝緊固在支撐部件10的螺栓部10b、支撐部件15的螺栓部15b上。通過緊固各螺母而發(fā)生位移，使連結(jié)部件11、12間的距離變短，支撐部件10、15被堅固地固定在電樞鐵心3上。由此，向基座部3f的長度方向(齒部3b間的距離擴大的方向)施加壓縮載荷，處于主面3a以呈凹形這樣的圓弧狀翹曲的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在多個齒部3b上卷繞安裝電樞繞組5，用樹脂6覆蓋整體并進行固定。通過以上過程而制造電樞2。
[0020]然而，如圖5(A)所示，在不具備支撐部件10、15的情況下，通過樹脂6以覆蓋電樞鐵心3整體的方式進行附著固定時，由于填充在齒部3b間的樹脂6與電樞鐵心3等的溫度收縮率不同，因此在齒部3b間的距離縮小的方向上產(chǎn)生應(yīng)力F1。因此，電樞鐵心3通過樹脂6而被固定時，主面3a沿長度方向以呈凸形這樣的圓弧狀產(chǎn)生翹曲。由于產(chǎn)生這種翹曲時，齒部3b間的齒距精度發(fā)生變化，因此電樞2和永久磁鐵8的相對位置與設(shè)置值背離，有時產(chǎn)生齒槽效應(yīng)。另外，由于電樞鐵心3的長度越長則越容易產(chǎn)生這種翹曲，因此有可能成為限制電樞鐵心3的尺寸的主要原因。而且，由于電樞鐵心3的尺寸對推力特性產(chǎn)生較大的影響，因而如果電樞鐵心3的尺寸被限制則馬達特性也會被限制。為了排除這種翹曲，需要在利用樹脂6進行附著固定后，進行通過切削等而使齒部3b的高度對齊的平面加工作業(yè)。
[0021]另一方面，根據(jù)本實施方式所涉及的線性馬達I的電樞2，如圖5(B)所示，具備支撐部件10、15，在利用樹脂6進行固定之前，可以在與固定后產(chǎn)生的翹曲相反的方向上預先給予壓縮載荷F2。因此，電樞鐵心3在由樹脂6進行固定之前，處于主面3a沿長度方向以呈凹形這樣的圓弧狀翹曲的狀態(tài)。在該狀態(tài)下利用樹脂6進行固定時，雖然產(chǎn)生圖5 (A)所示的應(yīng)力F1，但是由于已經(jīng)給予了壓縮載荷F2，因此應(yīng)力Fl和壓縮載荷F2相互抵消。因此，利用樹脂6進行固定后，作為結(jié)果翹曲被消除，齒部3b間的距離呈現(xiàn)等間隔。通過使用支撐部件10、15來消除翹曲，從而電樞2和永久磁鐵8的相對位置與設(shè)計值一致，可以避免產(chǎn)生齒槽效應(yīng)。另外，可以緩和電樞鐵心3的長度尺寸的限制，使推力特性等的馬達特性提高。另外，由于不需要平面加工作業(yè)等的后繼工序，因此可實現(xiàn)作業(yè)效率化。而且，從鉛垂方向(Z方向)觀察時，由于支撐部件10、15被配置在與電樞繞組5的厚度部分僅向?qū)挾确较?Y方向)擴大的部分重疊的位置上，因此不需要因為設(shè)置支撐部件10、15而變更電樞鐵心3的寬度方向的長度。因而，可以保持尺寸，并減少電樞鐵心上產(chǎn)生的翹曲。
[0022]以上，雖然對本發(fā)明最合適的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明不必一定限定于上述的實施方式，可在不脫離其主旨的范圍內(nèi)實施各種變更。
[0023]例如，在上述的實施方式中，雖然以通過螺栓固定對支撐部件10、15和連結(jié)部件11、12進行固定而成為框體為例進行了說明，但是固定方法不限定于上述內(nèi)容，例如也可以通過焊接而進行附著固定。
[0024]另外，例如在上述的實施方式中，雖然說明了將支撐部件10、15設(shè)置在基座部3f側(cè)方的例子，但是也可以將支撐部件設(shè)置在齒部3b的側(cè)方。圖6是將支撐部件設(shè)置在齒部3b側(cè)方的變形例。如圖6所示，支撐部件50、51分別呈長尺寸形狀，以從寬度方向夾持電樞鐵心3的方式相對配置，且沿長度方向延伸。支撐部件50、51分別具有桁架結(jié)構(gòu)，呈相對于翹曲方向進行抵抗的結(jié)構(gòu)。支撐部件50、51分別配置在齒部3b的側(cè)方，在從電樞鐵心3的寬度方向(Y方向)觀察的側(cè)視下呈三角形形狀。由于支撐部件50、51鄰接設(shè)置在齒部3b的側(cè)方，因此用樹脂6進行附著固定時，支撐部件50、51將齒部3b間的距離保持為一定并被附著固定。如此，即使將支撐部件50、51設(shè)置在齒部3b的側(cè)方時，也能夠減少電樞鐵心上產(chǎn)生的翹曲。
【權(quán)利要求】
1.一種線性馬達的電樞，其特征在于，具備: 電樞鐵心，具有長尺寸形狀的基座部及多個齒部，該基座部具有相互相對的2個主面，該多個齒部朝向所述基座部的長度方向隔開設(shè)置在所述基座部的一個主面上； 電樞繞組，卷繞安裝在所述多個齒部上； 及長尺寸形狀的2個支撐部件，以從寬度方向夾持所述電樞鐵心的方式相對配置，分別沿所述電樞鐵心的長度方向延伸， 所述電樞鐵心、所述電樞繞組及所述2個支撐部件通過使用樹脂的成形而被一體地附著固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性馬達的電樞，其特征在于， 具備2個連結(jié)部件，連結(jié)所述2個支撐部件的端部彼此而構(gòu)成框體， 所述框體通過包圍所述基座部而被配置，使所述2個連結(jié)部件間的距離發(fā)生位移而向所述基座部的長度方向緊固所述基座部并固定于所述基座部， 所述電樞鐵心、所述電樞繞組及所述框體通過使用樹脂的成形而被一體地附著固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性馬達的電樞，其特征在于， 具備調(diào)節(jié)機構(gòu)，可使所述2個連結(jié)部件的連接位置發(fā)生位移并進行固定， 所述框體通過所述調(diào)節(jié)機構(gòu)而使所述2個連結(jié)部件間的距離發(fā)生位移，向所述基座部的長度方向緊固所述基座部并固定于所述基座部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性馬達的電樞，其特征在于， 所述2個支撐部件分別形成為桁架形狀，分別配置在所述齒部的側(cè)方，在從所述電樞鐵心的寬度方向觀察的側(cè)視下呈三角形形狀。
5.一種線性馬達，其特征在于， 使權(quán)利要求1至4中任意一項所述的電樞為動子。
【文檔編號】H02K41/00GK104426320SQ201410432495
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】渡邉和也, 永松清剛 申請人:株式會社安川電機