[發(fā)明專利]線性馬達

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880109858.4
• 申請日: 2008-09-30
• 公開（公告）號: CN101816118A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中山美佐;山口信一;仲興起;伊藤一將;田中敏則
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工作設(shè)備、半導(dǎo)體制造裝置等產(chǎn)業(yè)設(shè)備的工作臺進給(table?feeding)中使用的線性馬達的齒槽(cogging)降低。?

背景技術(shù)

在工作設(shè)備的工作臺進給等的致動器、搬送機器中使用的線性馬達中，在轉(zhuǎn)子的電樞線圈比永久磁鐵陣列(勵磁磁鐵陣列)短的情況下，由于電樞芯的磁路沒有成為環(huán)狀(endless)而產(chǎn)生末端效應(yīng)。因此，在永久磁鐵陣列的磁極間距中產(chǎn)生1個周期的齒槽推力、即2次的齒槽推力，而且產(chǎn)生其倍數(shù)的諧波即4次、6次的齒槽推力，所以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的推力不均。另外，與以往的旋轉(zhuǎn)型馬達同樣地，由于在第1鐵心中具有狹縫，從而產(chǎn)生狹縫齒槽推力，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的推力不均。?

在作為以往的線性馬達的所謂磁吸引力抵消型線性馬達中，針對由于末端效應(yīng)而引起的齒槽推力的問題，示出了使設(shè)置于左右定子上的永久磁鐵的移動方向位置相互偏移半個間距的解決對策，其中，上述磁吸引力抵消型線性馬達包括：多個永久磁鐵沿著移動方向依次成為不同極的在內(nèi)側(cè)等間距地緊固的左右的平行的定子；以及轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子將卷繞了電樞線圈的分割芯排列在移動方向上而機械地進行結(jié)合，并且被定子的中央進行分割并被支撐為可在移動方向上移動，以分割芯的側(cè)面與永久磁鐵經(jīng)由空隙而面對的方式形成磁極面(例如參照專利文獻1、2)。?

另外，示出了不使左右的永久磁鐵的移動方向位置相互偏移，而使轉(zhuǎn)子的左右的齒(teeth)在移動方向上偏移的解決對策(例如參照專利文獻1)。而且，針對狹縫齒槽推力的問題，示出了設(shè)為使齒的前端突出部的伸出量在軸向上相鄰的芯塊(core?block)間不同結(jié)構(gòu)的解決對策(例如參照專利文獻3)。。?

專利文獻1：日本特開平11-262236號公報(第3～4頁、圖1、7)?

專利文獻2：日本特開2003-134790號公報(第3～4頁、圖1、5)?

專利文獻3：日本特開2007-60800號公報(第5頁、圖4)?

在以往的線性馬達中，存在以下那樣的問題。在使定子的永久磁鐵在轉(zhuǎn)子的移動方向上偏移的情況下，線性馬達的設(shè)置場所變長。通常，在定子的永久磁鐵沒有偏移的情況下，需要“線性馬達的轉(zhuǎn)子的移動方向長度+轉(zhuǎn)子的移動距離”的設(shè)置場所，但在使定子的永久磁鐵在轉(zhuǎn)子的移動方向上偏移的情況下，需要“線性馬達的轉(zhuǎn)子的移動方向長度+轉(zhuǎn)子的移動距離+偏移量”的設(shè)置場所。這存在導(dǎo)致裝置的大型化的問題。?

另外，當使轉(zhuǎn)子的齒在轉(zhuǎn)子的移動方向上偏移的情況下，如果需要與沒有偏移的情況相同的轉(zhuǎn)子的移動距離，則線性馬達的設(shè)置場所變長，存在導(dǎo)致裝置大型化的問題。而且，還存在如下問題：這樣使定子的永久磁鐵或轉(zhuǎn)子的齒偏移的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于磁吸引力抵消型線性馬達，但無法應(yīng)用于僅在單側(cè)有一個定子的相向型線性馬達。?

而且，存在如下問題：在將旋轉(zhuǎn)型馬達中的齒的前端突出部的伸出量不同的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于線性馬達的情況下，即使應(yīng)用了用于降低狹縫齒槽推力的階梯式歪斜角(stepwise?skew?angle)，也無法降低由于末端效應(yīng)而產(chǎn)生的齒槽推力。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，實現(xiàn)一種線性馬達，可以不用增大裝置尺寸，而同時降低狹縫齒槽推力與由于轉(zhuǎn)子的末端效應(yīng)而產(chǎn)生的齒槽推力。?

本發(fā)明的線性馬達具備：定子，以交替成為不同極的方式直線狀地排列多個勵磁磁極而構(gòu)成；以及轉(zhuǎn)子，由設(shè)置有與勵磁磁極的磁極面隔開規(guī)定的間隙而相向的多個齒的電樞芯、以及卷繞于齒的線圈構(gòu)成，可滑動自如地支撐了定子與轉(zhuǎn)子，所述線性馬達的特征在于，將與轉(zhuǎn)子的滑動方向垂直并且與磁極面平行的方向設(shè)為層疊方向，齒的前端部具有向滑動方向伸出的伸出部，至少電樞芯的滑動方向的兩端設(shè)置的齒的前端部相對于層疊方向被分成多個區(qū)域，在相鄰的區(qū)域間使滑動方向的至少一個伸出部的伸出量不同。?

在本發(fā)明的線性馬達中，至少在電樞芯的滑動方向的兩端設(shè)置的齒的前端部相對于層疊方向被分成多個區(qū)域，在相鄰的區(qū)域間使滑動方向的至少一個伸出部的伸出量不同，所以不用增大裝置尺寸，就可以同時降低狹縫齒槽推力和由于轉(zhuǎn)子的末端效應(yīng)而產(chǎn)生的齒槽推力。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式1中的線性馬達的剖面圖。?

圖2是本發(fā)明的實施方式1中的電樞芯的立體圖。?

圖3是本發(fā)明的實施方式1中的針對每個階梯式歪斜角計算階梯式歪斜的理論效果的結(jié)果。?