[發明專利]直線電機及其制造方法

有效

• 申請號: 00807250.7
• 申請日: 2000-04-27
• 公開（公告）號: CN1349678A
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 金弘中;牧晃司;片山博
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

背景技術

本發明涉及一種直線電機及其制造方法，更具體地說涉及一種直線電機和一種直線電機的制造方法，其中提供一種在其上繞有線圈的電樞和帶有交替地設置的相對的磁極齒對(上部和下部磁極齒)的磁極。

已有技術

在常規上人們知道如果通過永磁體產生直線電機的磁場則可以以簡單的結構實現較高的牽引力。因此，人們考慮了直線電機的各種結構。

日本專利申請公開SHO63-310361公開了一種能夠通過簡化的引線加工以較低的成本制造的線性脈沖馬達。雖然在該專利公開出版物中進行了詳細描述，在下文還是給出該直線電機的簡要結構，如附圖12所示。

在具有U-形部分的直電樞3的內部，平行固定兩個磁扼，這兩個磁扼也為U形，以及線圈4縱向地繞在每個磁扼的底部。每個磁扼配備有兩個直立的磁極。在每個磁極上的頂部上固定一個磁極極板，其中等間距的磁極齒20朝另一磁極板凸伸，由此使磁極齒20交錯并形成起貨鉤型磁極表面。保持住磁針6以使能夠沿電樞3的縱向方向移動，該磁針6配備有彼此平行的兩組永磁體7以使磁極表面穿過空氣間隙相對著，磁化永磁體7以使它的極性以與磁極板的凸齒的間隔相同的間隔交替。應用這種結構，當將具有90°相移的兩相正弦波電流輸送到繞在每個磁扼上的線圈4時，由于公知的直線電機的原理，磁針6在電樞3上沿縱向方向運動。

根據已有技術，雖然通過簡化的結構和簡化的引線加工能夠制造直線電機，但是它具有如下的缺陷。這就是因為兩個磁極和給電樞3所提供的磁極極板如上文所構造，穿過在從兩個磁極的頂部上凸伸的交替的磁極齒20之間的間隙的漏磁通總的來說很大。結果，與激勵電流相比馬達的牽引力較低。此外，由于磁性引力單方向作用在電樞3和磁針6之間，給磁針6的支撐機構施加了更大的負擔，因此在該結構中產生了應力，結果造成了各種麻煩。

發明概述

本發明的一個目的是提供一種直線電機及其制造方法，其中降低了在磁極極板的磁極齒之間的間隙的漏磁通，因此使在電樞和磁針之間的磁性引力最小。

為實現上述發明目的，提供一種包括電樞和有磁性的磁針的直線電機，該電樞至少配備有具有第一相對部分的第一極性的磁極和具有第二相對部分的第二極性的另一磁極，該磁針放置在第一相對部分之間并還放置在第二相對部分之間。

還提供一種制造包括電樞和具有磁極的磁針的直線電機的方法；其中以層狀鋼板分別制造要在其上繞線圈的電樞鐵心、在兩側的磁極以及磁極單元以形成電樞單元，該磁極單元由上部磁極齒和相對的下部磁極齒集成而成，通過分別組裝所制造的電樞單元來構造帶有具有第一相對部分的第一極性的磁極和具有第二相對部分的第二極性的另一磁極的電樞。

附圖概述

附圖1所示為根據本發明一個實施例的直線電機的示意圖。

附圖2所示為在附圖1中的直線電機的剖視圖。

附圖3所示為在附圖1中的直線電機的磁通的總體圖。

附圖4所示為包括串聯的本發明的兩個電樞單元的直線電機。

附圖5所示為包括并聯的本發明的兩個電樞單元的直線電機。

附圖6所示為根據本發明的另一實施例電樞單元的串聯結構的示意圖。

附圖7所示為根據本發明的另一實施例(第一)磁針的示意圖。

附圖8所示為根據本發明的另一實施例(第二)磁針的示意圖。

附圖9所示為根據本發明的另一實施例(第三)磁針的示意圖。

附圖10所示為根據本發明直線電機的制造方法簡圖。

附圖11所示為根據本發明直線電機的另一制造方法簡圖。

附圖12所示為根據已有技術線性脈沖馬達的示意圖。

優選實施例的詳細描述

下文結合附圖描述本發明的優選實施例。

附圖1所示為根據本發明的一個實施例直線電機的示意圖，以及附圖2所示為它的剖視圖。

在附圖1中，1是磁極，11a是磁極1的上部磁極齒，12b是磁極1的下部磁極齒，2是另一磁極，21b是磁極2的下部磁極齒，22a是磁極2的上部磁極齒，3是電樞，4是電樞線圈，5是電樞鐵心，6是磁針，7是永磁體，8是在磁極1的上部磁極齒11a和磁極2的下部磁極齒21b之間的間隙(或在磁極1的下部磁極齒12b和磁極2的上部磁極齒22a之間的間隙)，Ps是在相同的上部或下部側面的兩個相鄰磁極齒之間的中心到中心磁極距。在底部的電樞鐵心5的兩側上電樞3配備有磁極1和2，電樞線圈4縱向繞在電樞鐵心5上，該電樞鐵心5是具有U形部分的較長的直的鐵心。因此，電樞3具有兩個磁極1和2。