TWI455451B - 線性同步電動機 - Google Patents

Description

線性同步電動機

本發明是關於可動子對於定子進行直線運動的線性同步電動機者。

在日本特開2001-286122號公報，揭示具有定子與對於該定子進行直線運動的可動子的線性同步電動機。可動子是具備朝軸線方向往復移動的直動軸，及被固定於該直動軸的複數永久磁鐵所構成的永久磁鐵列。定子是具備：圍繞可動子的周圍的方式環狀地捲繞線圈導體所形成的複數環狀線圈，及形成有容納該複數環狀線圈的槽的定子鐵心單元。定子鐵心單元是複數定子鐵心分割體朝軸線方向組合所構成。定子鐵心分割體是具有：藉由切削加工所形成，與可動子的永久磁鐵列相對的磁極部，及與其他定子鐵心分割體組合而構成磁性地連結複數磁極部的軛的軛構成部分。又，在相鄰接的兩個磁極部間配置有1個環狀線圈。

專利文獻1：日本特開2001-286122號公報

在習知的線性同步電動機中，有不但定子的製造成本高之外，還有磁損失大的問題。如此，也想到複數定子鐵心分割體為分別積層磁性鋼板所形成的情形。然而在將複 數定子鐵心分割體分別藉由磁性鋼板所形成時，則用以磁性地連結複數定子鐵心分割體間的軛構造成為複雜的問題。

本發明的目的是在於提供可抑制定子的製造成本，而且可減低磁損失，又可抑制鐵損的線性同步電動機。

本發明的其他目的是除了上述目的以外，還提供一種可將軛的構成作成單純的線性同步電動機。

本發明的其他目的是除了上述目的以外，還提供一種在對於定子往復移動自如地支撐可動子的線性軸承成為容易注入潤滑油的線性同步電動機。

本發明的其他目的，是除了上述目的以外，還提供一種即使配置線性同步電動機成使得直動軸朝上下方向往復移動，也可防止一方的連結構件落下至定子鐵心單元側的線性同步電動機。

本發明作為對象的線性同步電動機是具備：備有朝軸線方向往復移動的直動軸及安裝於該直動軸的複數永久磁鐵所成的1以上的永久磁鐵列所成的可動子，及備有複數線圈與定子鐵心單元的定子。又1以上的永久磁鐵列是直接地安裝於直動軸者也可以，或是經由磁鐵安裝部等間接地安裝於直動軸者也可以。複數線圈是線圈導體環狀地捲繞所形成。又，複數線圈是在軸線方向隔著，所定間隔所配置且配置成圍繞直動軸的周圍。定子鐵心單元是與可動子的永久磁鐵到經由所定間隙具有相對的磁極面，且具有圍繞直動軸的周圍的方式與直動軸同心地配置的複數磁極 部及磁性地連結複數磁極部的軛。在鄰接的兩個磁極部間形成配置有1個線圈的空間的方式，複數磁極部隔著間隔配置於軸線方向。

在本發明中，複數磁鐵部是至少具備一個被連結部分。又複數磁極部的主要部或全部，是所定形狀的複數枚磁性鋼板朝軸線方向積層所構成。複數磁極部，是被連結部分配置成沿著直動軸排列至少構成一個被連結部分。軛是藉由導磁性材料所成形，將分別構成至少一個被連結部分列的複數被連結部分機械地且磁性地連結的軛構成體所構成。

在更具體性的本發明的線性同步電動機中，複數磁極部是至少具備一對被連結部分。複數磁極部的主要部或全部，是所定形狀的複數枚磁性鋼板朝軸線方向積層所構成，複數磁極部是配置成沿著直動軸排列至少一對被連結部分構成一對被連結部分列。又，在此所謂「複數磁極部的主要部」，是指例如除了位於直動軸的軸線方向的兩端部的端部磁極部的複數中間磁極部等。軛是藉由導磁性材料一體地成形，將至少分別構成一對被連結部分列的複數被連結部分機械地且磁性地連結的至少一對軛構成體所構成。又，在此所謂「導磁性材料」是指可形成磁路的磁性材料。

在本發明中，個別地形成複數磁極部與軛，可將複數磁極部的主要部或全部，積層複數枚磁性鋼板可構成。所以，與如習知地在磁性材料施加切削加工形成所有磁極部 的情形相比較，可降低定子的製造成本。又，可減小定子鐵心單元內所發生的磁損失及鐵損。又，即使複數磁極部的主要部或全部為積層複數枚磁性鋼板所構成，在複數磁極部設置至少一對被連結部分(在具體性者，為第1及第2一對被連結部分)，由被連結於該至少一對被連結部分的至少一對軛構成(在具體性者，為第1及第2一對軛構成體)構成軛之故，因而可將磁性地連結複數磁極部的軛構成作成單純者。又，將軛藉由導磁性材料作成一體地成形之故，因而藉此也可抑制磁損失。

又，在複數磁極部的主要部為分別積層磁性鋼板所構成時，作為位於軸線方向的兩端的兩個磁極部，使用在導磁性板材料施加切削加工所形成的磁極部也可以。又，將軛構成體例如藉螺定具可固定軛構成體。構成如此，確實地可實現軛構成體對於定子鐵心單元的機械性固定。

第1一對被連結部分列是以直動軸為中心配置於以機械角距180°的位置，而第2一對被連結部分列是以直動軸為中心配置於以機械角距180°，且與第1一對被連結部分列以機械角距90°的位置較佳。又，第1一對軛構成體是藉由將分別構成第1一對被連結部分列的複數，第1一對被連結部分予以連接的一對磁性筒體所構成較佳。這時候，在一對磁性筒體的內部分別配置有線性軸承，在一對磁性筒體經由線性軸承可滑動地嵌合一對導軸，直動軸及一對導軸的各該兩端部被連結於一對連結構件較佳。又在此所謂「線性軸承」是指將軸體對於被支撐部朝軸線方向往復移 動地支撐的線性引導等的軸承。構成如此，就不必在定子鐵心單元的兩端支撐直動軸，可將線性同步電動機的軸線方向的長度作成比習知者還要短。又，成為在從直動軸遠離的一對磁性筒體(一對軛構成體)可滑動地支撐可動子的一對導軸。所以，在從直動軸遠離的位置，可將可動子對於定子可往復移動地加以支撐。其結果，即使將潤滑油注入於支撐可動子的線性軸承，也不會發生潤滑油附著於磁極部的磁極面周圍或直動軸周邊的構件的問題。又，將一對導軸支撐於連接複數第1被連結部分的一對磁性筒體之故，因而磁性筒體發揮支撐軛構成體與導軸的支撐構件的雙方功能。所以，在設置一對導軸時，可將其支撐構造藉由少零件所構成。

又第2一對軛構成體是藉由形成有將第2一對被連結部分列分別構成於各該1枚導磁性板的複數第2一對被連結部分所嵌合的複數嵌合溝的一對導磁性成形品所構成。這時候，一對導磁性成形品，是在複數嵌合溝分別嵌合有複數第2一對被連結部分的狀態下，對於定子鐵心單元機械地被連結就可以。構成如此，藉由導磁性成形品的複數嵌合溝的間距，複數磁極部的間隔尺寸就可決定，因此適當地可設定複數嵌合溝的間距，藉此，容易且正確地可進行複數磁極部的定位。

在一對連結構件的一方的連結構件與定子鐵心單元之間，配置當一方的連結構件接近於定子鐵心單元時，將從定子鐵心單元遠離一方的連結構件的方向的彈推力予以蓄 勢的彈簧機構較佳。構成如此，直動軸朝上下方向往復移動的方式配置線性同步電動機時，則利用將一方的連結構件位於上方，藉由彈簧機構，可防止使得一方的連結構件落下至定子鐵心單元側的情形。

線性軸承是藉由遠離導軸的軸線方向所配置的一對分割線性軸承可構成。構成如此，藉由遠離軸線方向所配置的一對分割線性軸承牢固地可支撐導軸。

以下，詳述本發明的實施形態的一例子。第1圖至第3圖是表示本發明的線性同步電動機的實施形態的一例子的前視圖，左側面圖及右側面圖。又，第1圖是表示以直動軸5的軸線作為中心在90°的角度範圍內切割一部分的狀態。如第1圖所示地，本例的線性同步電動機是具有可動子1與定子3。可動子1是具有：直動軸5，及永久磁鐵列7，及一對導軸9，及一對連結構件11A、11B，及被檢測用永久磁鐵73。直動軸5是具有細長圓筒形，朝軸線方向往復移動。永久磁鐵列7是藉由嵌合於直動軸5的外周而朝直動軸5的軸線方向排列的8個圓環狀永久磁鐵15所構成。8個永久磁鐵15是具有：磁化成N極出現在直動軸5的徑方向的外面的4個圓環狀永久磁鐵，及磁化成S極出現的4個圓環狀永久磁鐵。又，8個永久磁鐵是N極與S極配置成交互地排列於軸線方向。在本例中，1個永久磁鐵15是圓弧狀的6個永久磁鐵片配置成排列於直動軸5的周方向所構成。永 久磁鐵片是經由接著劑固定於直動軸5。又，在裝設有8個永久磁鐵15的直動軸5的外側覆蓋熱收縮管之後，將熱收縮管予以加熱並熱收縮，作成整體地包住永久磁鐵15也可以。又，永久磁鐵是如本例地直接地安裝於直動軸5的外周，或是間接地安裝都可以。例如在直動軸5的外周固定磁鐵安裝部，而在該磁鐵安裝部可固定永久磁鐵列(複數永久磁鐵)。

一對導軸9是具有細長的圓筒形。一對導軸9是配置成與直動軸5平行地延伸，經由一對連結構件11A、11B被連接於直動軸5。一對導軸9是藉由配置於後述的一對磁性筒體41內的線性軸承65分別被支撐成可滑動。針對於一對導軸9滑動在一對磁性筒體41內的構造，詳述如後。

如第3圖所示地，一對連結構件11A、11B的一方連結構件11A是一體地具有中央部19，及從中央部19在第3圖的紙面朝上下方向延伸的輪廓形狀為矩形的兩個延伸部21。在中央部19，藉由4支螺絲13連結有直動軸5的一方端部，而在兩個延伸部21的端部21a，藉由螺絲17連結有一對導軸9的各該一方的端部。如第2圖所示地，另一方連結構件11B是一體地具有中央部23，及從中央部23在第2圖的紙面朝上下方向延伸的輪廓形狀為矩形的兩個延伸部25。在中央部23，藉由4支螺絲13’連結有直動軸5的另一方端部，而在兩個中央部25的端部25a，藉由螺絲17’連結有一對導軸9的各該另一方的端部。

如第1圖所示地，在一方的連結構件11A的延伸部21 的兩端部21a，形成有與後述的定子鐵心單元31相對的相對面21b。又，在一方的連結構件11A的相對面21b與定子鐵心單元31之間，分別配置有構成彈簧機構的一對螺旋彈簧27。一對螺旋彈簧27是當一方的連結構件11A接近於定子鐵心單元31時，蓄勢從定子鐵心單元31遠離一方的連結構件11A的方向的彈推力。所以，配置線性同步電動機成直動軸5朝上下方向往復移動時，利用將一方的連結構件11A位於上方，藉由螺旋彈簧27的彈推力，可防止一方的連結構件11A落下至定子鐵心單元31側的情形。

定子3是具有6個環狀線圈29及定子鐵心單元31。6個環狀線圈29是線圈導體環狀地捲繞所形成，而隔著間隔配置於直動軸5的軸線方向，且配置成圍繞直動軸5的周圍。

定子鐵心單元31是具有：端蓋35，及一對端部磁極部33、37，及5個中間磁極部39，及一對磁性筒體41，及一對導磁性成形品43。在本例中，由一對端部磁極部33、37，及5個中間磁極部39構成複數磁極部。如第3圖所示地，一對端部磁極部33、37的一方的端部磁極部33是具有輪廓為大約矩形狀的本體部45，及在第3圖的紙面中位於本體部45的上下方向的第1一對被連結部分47，在所定厚度的磁性鋼材施加切削加工所形成。如第1圖所示地，在本體部45的中央部，形成有貫通直動軸5的貫通孔45a。又，在第3圖紙面上本體部45的左右方向，形成有開口於與軸線方向與第1一對被連結部分47相對的方向正交的方向的外側而構成第2一對被連結部分的凹部45b。如此地，第1一 對被連結部分47是以直動軸5作為中心相對，而第2一對被連結部分(凹部45b)也以直動軸5作為中心相對。在本例中，一方的端部磁極部33是構成位於直動軸5的軸線方向的一方端部的磁極部。所以，如第1圖所示地，貫通孔45a的內周壁面構成磁極面45c。磁極面45c是隨著從鄰接的中間磁極部39遠離軸線方向，與永久磁鐵列7之間的間隙尺寸構成愈大。在第1一對被連結部分47的中央，形成有一對導軸9分別貫通的貫通孔47a。又，在第1一對被連結部分47，與貫通孔47a同心地形成，且形成有朝著端蓋35側開口的環狀凹部47b。在凹部47b，分別嵌合有一對磁性筒體41的一方端部。又，如第3圖所示地，在端部磁極部33，形成有貫通複數環狀激磁線圈的導線成束所構成的導線束30的貫通孔48。又，在端部磁極部33的外面固定有霍爾元件71。

如第2圖所示地，端蓋35是具有輪廓為大約矩形狀的本體部49，及在第2圖的紙面上位於本體部49的上下方向的第1一對被連結部分51。端蓋35是在非磁性的鋁等施加切削加工所形成。如第1圖所示地，在本體部49的中央部，形成有貫通直動軸5的貫通孔49a。所以，第1一對被連結部分51是以直動軸5作為中心成為相對。又，如第2圖所示地，在本體部49的四個角落，形成有安裝具貫通孔49c。如第1圖所示地，在第1一對被連結部分51的中央，形成有一對導軸9分別貫通的貫通孔51a。又，第1一對被連結部分51，與貫通孔51a同心地形成，分別形成有朝著端部 磁極部33側開口的環狀凹部51b。在此些凹部51b，嵌合有一對磁性筒體41的各該另一方的端部。

如第4圖所示地，鄰接於端蓋35的另一方端部磁極部37是具有輪廓為矩形狀的本體部53，及在第4圖的紙面上位於本體部53的上下方向的第1一對被連結部分55。端部磁極部37也與端部磁極部33同樣地，在磁性鋼材施加切削加工所形成。如第1圖所示地，在本體部53的中央部，形成有貫通直動軸5的貫通孔53a。又，在第4圖的紙面上在本體部53的左右方向，開口於與軸線方向與第1一對被連結部分55相對的方向正交的方向外側，而形成有構成第2一對被連結部分的凹部53b。如此地，第1一對被連結部分55是以直動軸5作為中心相對，而第2一對被連結部分(凹部53b)也以直動軸5作為中心成為相對。在本例中，另一方的端部磁極部37是構成位於另一方的端部的磁極部。所以，如第1圖所示地，貫通孔53a的內周壁面構成磁極面53d。磁極面53d是隨著從鄰接的中間磁極部39遠離軸線方向，與永久磁鐵列7之間的間隙尺寸構成愈大。在第1一對被連結部分55的中央，形成有一對磁性筒體41分別貫通的貫通孔55a。

如第5圖所示地，5個中間磁極部39是具有輪廓為矩形狀的本體部57，及在第5圖的紙面上位於本體部57的上下方向的第1一對被連結部分59。中間磁極部39是各該複數枚的磁性鋼板朝直動軸5的軸線方向積層所構成。如第1圖所示地，5個中間磁極部39是朝著軸線方向排列配置於一 方的端部磁極部33與另一方的端部磁極部37。在本體部57的中央部，形成有貫通直動軸5的貫通孔57a。貫通孔57a的內周面，是與可動子1的永久磁鐵列7經由所定間隙構成相對的磁極面。又，在第5圖的紙面上本體部57的左右方向，開口於與軸線方向與第1一對被連結部分59相對的方向正交的方向外側，形成有構成第2一對被連結部分的凹部57b。如此地，第1一對被連結部分59是以直動軸5作為中心相對，第2一對被連結部分(凹部57b)以直動軸5作為中心成為相對。又在本體部57的四角落，形成有樹脂貫通孔57c。在貫通孔57a與1個樹脂貫通孔57c之形成有捲線軸的一部分被嵌合的捲線軸嵌合溝57d。捲線軸嵌合溝57d是與貫通孔57a相連通且從該貫通孔57a朝外側遠離的方向延伸。在第1一對被連結部分59的中央，形成有一對磁性筒體41分別貫通的貫通孔59a。在本例中，5個中間磁極部39構成複數磁極部(33、39、37)的主要部。

如第1圖所示地，在本例中，一方的端部磁極部33與5個中間磁極部39及另一方的端部磁極部37是在鄰接的兩個磁極部(33、39、37)之間形成配置有1個環狀線圈29的空間的方式隔著間隔配置於軸線方向。

在端蓋35與端部磁極部33、37與5個中間磁極部39及6個環狀線圈29被組合的狀態下，一方的端部磁極部33的第1一對被連結部分47，及端蓋35的第1一對被連結部分51，及端部磁極部37的第1一對被連結部分55，及5個中間磁極部39的第1一對被連結部分59沿著直動軸5排列構成有第1 一對被連結部分列61(第3圖)。又，一方的端部磁極部33的第2一對被連結部分(凹部45b)，及另一方的端部磁極部37第2一對被連結部分(凹部53b)，及5個中間磁極部39的第2一對被連結部分(凹部57b)沿著直動軸5排列以構成第2一對被連結部分列63(第3圖)。第1一對被連結部分列61是在第3圖的紙面存在於以直動軸5作為中心朝上下方向延伸的假設線L1上。所以，第1一對被連結部分列61是以直動軸5作為中心成為存在於以機械角距180°的位置。又，第2一對被連結部分列63是在第3圖的紙面以直動軸5作為中心朝水平方向延伸(正交於假設線L1)的假設線L2上。所以，第2一對被連結部分列63是成為配置於以直動軸5作為中心成為以機械角距180°且與第1一對被連結部分列61以機械角距90°的位置。

分別構成第1一對被連結部分列61的第1一對被連結部分(47、51、55、59)，是藉由一對磁性筒體41所連接。具體而言，如第1圖所示地，一對磁性筒體41的兩端分別嵌合著一方的端部磁極部33的凹部47b與端蓋35的凹部51b。一對磁性筒體41的中間部貫通端部磁極部37的貫通孔55a與5個中間磁極部39的貫通孔59a。又，如第3圖所示地，一對磁性筒體41一方的端部與一方的端部磁極部33是藉由螺絲58被固定。又，如第2圖所示地，一對磁性筒體41的另一方的端部與端蓋35是藉由螺絲60被固定。一對磁性筒體41是由磁性材料一體地被成形，具有圓筒形。如第1圖所示地，在一對磁性筒體41的內部分別配置有線性軸承 65。在本例中，在一對磁性筒體41的內周部兩端，分別形成有開口於徑方向內側與軸線方向外側的凹部41a。在凹部41a分別嵌合有一對分割線性軸承65a。所以，成為在一個磁性筒體41的兩端部距導軸9的軸線方向配置有一對分割線性軸承65a。又，在一對磁性筒體41內經由線性軸承65可滑動地嵌合有可動子1的一對導軸9。利用該支撐構造，可動子1的直動軸5是被定位於定子鐵心單元31中心的貫通孔(45a、49a等)的中心。

分別構成第2一對被連結部分列63的第2一對被連結部分(45b、53b、57b)，是藉由一對導磁性成形品43被連接。如第6(A)圖及第6(B)圖所示地，1個導磁性成形品43，是在各該1枚導磁性材的枚的板形成有複數嵌合溝43a、43b、43c所構成。在位於一方的端部的嵌合溝43a，嵌合有構成一方的端部磁極部33的第2被連結部分的凹部45b。在位於另一方的端部的嵌合溝43b，嵌合有構成另一方端部磁極部37的第2被連結部分的凹部53b。在位於中間部的5個嵌合溝43c，是嵌合有分別構成5個中間磁極部39的第2被連結部分的凹部57b。在導磁性成形品43的四角落，形成有貫通孔43d。如第1圖所示地，一對導磁性成形品43，是藉由貫通貫通孔43d而螺合形成在一方的端部磁極部33及另一方的端部磁極部37的螺絲孔的螺絲67分別被鎖緊。

在本例中，利用一對磁性筒體41，由第1一對軛構成體所構成，而利用一對導磁性成形品43，由第2一對軛構 成體所構成。結果，利用第1及第2一對軛構成體(41、43)，形成有磁性地連結磁極部(33、39、37)的軛。

又，在組合一對端部磁極部33、37，及5個中間磁極部39，及一對磁性筒體41，及一對導磁性成形品43，及6個環狀線圈29的狀態下，在位於6個環狀線圈29的徑方向外側的鄰接的兩個磁極部(33、39、37)之間的部分及5個中間磁極部39的樹脂貫通孔57c內，填充有1液性的熱硬化性合成樹脂69。在本例中，如以下地填充樹脂。首先，組合一對端部磁極部33、37，及5個中間磁極部39，及一對磁性筒體41，及一對導磁性成形品43，及6個環狀線圈29以製作組合體。之後，在組合體的中央貫通孔(45a、49a等)內插入心材，將插入心材的組合體配且於金屬模內之後，將熔解的合成樹脂經金屬模的澆口被壓入至組合體內。然後，合成樹脂被熱硬化之後，從金屬模取出組合體，拆卸心材，而完成合成樹脂69的填充。

如第1圖及第3圖所示地，在本例子中，在定子鐵心單元31的一方的端部磁極部33的外面設有霍爾元件71，而在直動軸5設有被檢測用永久磁鐵73成為與霍爾元件71相對。又，利用霍爾元件71與被檢測用永久磁鐵73，進行磁極檢測。

本例的線性同步電動機，是當直動軸5對於定子3朝軸線方向往復移動，經由一對連結構件11A、11B，被連接於直動軸5的一對導軸9經由線性軸承65，對於一對磁性筒體41進行滑動。

依照本例的線性同步電動機，5個中間磁極部39為積層複數枚磁性鋼板所構成之故，因而可降低定子的製造成本。又，可減少在定子鐵心單元內所發生的磁損失與鐵損。

又，從直動軸5遠離一對磁性筒體41，就可將可動子1對於定子3可支撐成往復移動之故，因而即使在支撐可動子1的線性軸承65注入潤滑油，也不會有潤滑油附著於磁極部(33、39、37)的磁極面或直動軸周邊的構件的問題。又，一對導軸9為支撐於複數第1被連結部分(47、51、55、59)的一對磁性筒體41之故，因而磁性筒體41可發揮支撐軛構成體與導軸9的支撐構件雙方的功能。所以，欲設置一對導軸9時，可將其支撐構造藉由較少零件就可構件。

又，在本例中，複數磁極部主要部(5個磁極部39)的各個為朝軸線方向積層複數枚的磁性鋼板所構成，惟當然將複數磁極部全部為朝軸線方向積層複數枚磁性鋼板所構成也可以。

又，在本例中，第1一對被連結部分(47、51、55、59)是以直動軸5作為中心相對，而第2一對被連結部分(45b、53b、57b)也是以直動軸5作為中心相對，惟第1一對被連結部分及第2一對被連結部分的位置是任意。例如，將第1一對被連結部分排列配置於定子的緣部也可以，或是將第2一對被連結部分排列配置於定子的緣部也可以。

又，在本例中，將一對被連結部分由兩個一對被連結部分[第1一被連結部分(47、51、55、59)，第2一對被連結部分(47b、53b、57b)]所構成，惟被連結部分是至少有一對就可以，僅由1個一對被連結部分來構成一對被連結部分也可以。

又，被連結部分是由至少一個所構成也可以，或是僅由1個被連結部分來構成被連結部分也可以。

依照本發明，分別地形成複數磁極部與軛，而以積層複數枚磁性鋼板構成複數磁極部的主要部或全部之故，因而可減低定子的製造成本。又，可將磁損失與鐵損作成比傳統還要小。

又，在位於從直動軸遠離的位置，可將可動子對於定子可往復移動地支撐之故，因而即使在支撐可動子的線性軸承注入潤滑油，也可防止潤滑油附著於磁極部的磁極面或直動軸周邊的構件。

1‧‧‧可動子

3‧‧‧定子

5‧‧‧直動軸

7‧‧‧永久磁鐵列

9‧‧‧一對導軸

11A、11B‧‧‧一對連結構件

27‧‧‧螺旋彈簧(彈簧機構)

29‧‧‧環狀線圈

31‧‧‧定子鐵心單元

35‧‧‧端蓋

33、37‧‧‧端部磁極部

39‧‧‧中間磁極部

41‧‧‧一對磁性筒體

43‧‧‧一對導磁性成形品

47、51、55、59‧‧‧第一對被連結部分

57d‧‧‧捲線軸嵌合溝

61‧‧‧第1一對被連結部分列

63‧‧‧第2一對被連結部分列

65‧‧‧線性軸承

65a‧‧‧一對分割線性軸承

43a、43b、43c‧‧‧嵌合溝

第1圖是表示將本發明的一實施形態的線性同步電動機以局部切剖狀態的前視圖。

第2圖是表示圖示於第1圖的線性同步電動機的左側面圖。

第3圖是表示圖示於第1圖的線性同步電動機的右側面圖。

第4圖是表示圖示於第1圖的線性同步電動機的端部磁 極部的俯視圖。

第5圖是表示圖示於第1圖的線性同步電動機的磁極部的俯視圖。

第6(A)圖及第6(B)圖是表示使用於圖示於第1圖的線性同步電動機的導磁性成形品的俯視圖及仰視圖。

1‧‧‧可動子

3‧‧‧定子

5‧‧‧直動軸

7‧‧‧永久磁鐵列

9‧‧‧一對導軸

11A、11B‧‧‧一對連結構件

15‧‧‧永久磁鐵

13，13’，17’，67‧‧‧螺絲

21，25‧‧‧延伸部

21a，25a‧‧‧端部

21b‧‧‧相對面

27‧‧‧螺旋彈簧(彈簧機構)

29‧‧‧環狀線圈

31‧‧‧定子鐵心單元

35‧‧‧端蓋

33、37‧‧‧端部磁極部

39‧‧‧中間磁極部

41‧‧‧一對磁性筒體

43‧‧‧一對導磁性成形品

47、51、55、59‧‧‧第一對被連結部分

45a，49a‧‧‧中央貫通孔

47a，51a，53a，55a，57a，59a‧‧‧貫通孔

41a，47b，51b‧‧‧凹部

45，53，57‧‧‧本體部

53d‧‧‧磁極面

65‧‧‧線性軸承

65a‧‧‧一對分割線性軸承

69‧‧‧合成樹脂

71‧‧‧霍爾元件

73‧‧‧永久磁鐵

Claims (8)

1. 一種線性同步電動機，是具備：備有朝軸線方向往復移動的直動軸及安裝於上述直動軸的複數個永久磁鐵所成的1以上的永久磁鐵列所成的可動子；及具備：隔著規定間隔配置在上述軸線方向，且配置成圍繞上述直動軸的周圍的複數個線圈，及具有圍繞上述直動軸的周圍的方式與上述直動軸同心地配置的複數個磁極部及磁性地連結上述複數個磁極部的軛，在上述複數個磁極部當中的鄰接的兩個磁極部間形成配置有上述複數個線圈當中的1個線圈的空間的方式，上述複數個磁極部隔著間隔配置於上述軸線方向所成的定子鐵心單元的定子的線性同步電動機，其特徵為：上述複數個磁極部是至少具備一個被連結部分，上述複數個磁極部的主要部或全部，是規定形狀的複數枚磁性鋼板朝上述軸線方向積層所構成，上述複數個磁極部，是上述被連結部分配置成沿著上述直動軸排列至少構成一個被連結部分列，上述軛是藉由導磁性材料所成形，將分別構成至少上述一個被連結部分列的複數個上述被連結部分機械地且磁性地連結的至少一個軛構成體所構成。
2. 如申請專利範圍第1項所述的線性同步電動機，其中，上述複數個磁極部中位於上述軸方向的兩端兩個磁極 部，是在導磁性的板材料施加切削加工所形成，在位於上述軸線方向的兩端的兩個上述磁極部，固定有上述軛構成體。
3. 如申請專利範圍第1項所述的線性同步電動機，其中，上述至少一個被連結部分，是至少一對的被連結部分所構成，上述至少一個被連結部分列，是至少一對的被連結部分列所構成，上述軛是將分別構成上述至少一對被連結部分列的複數個上述被連結部分機械性地且磁性地連結的至少一對軛構成體所構成。
4. 如申請專利範圍第3項所述的線性同步電動機，其中，上述至少一對被連結部分是第1一對被連結部分與第2一對被連結部分所構成，上述至少一對被連結部分列是第1一對被連結部分列與第2一對被連結部分列所構成，上述至少一對軛構成體是第1一對軛構成體與第2一對軛構成體所構成，上述第1一對被連結部分列是以上述直動軸為中心存在於以機械角距180°的位置，而上述第2一對被連結部分列是以上述直動軸為中心配置於位於以機械角距180°，且與上述第1一對被連結部分列以機械角距90°的位置， 上述第1一對軛構成體是藉由將分別構成上述第1一對被連結部分列複數個上述第1一對被連結部分予以連接的一對磁性筒體所構成，在上述一對磁性筒體的內部分別配置有線性軸承，在上述一對磁性筒體經由上述線性軸承可滑動地嵌合一對導軸，上述直動軸及上述一對導軸的各該兩端部被連結於一對連結構件。
5. 如申請專利範圍第4項所述的線性同步電動機，其中，上述第2一對軛構成體是藉由在各一枚導磁性材板上形成有複數個嵌合溝之一對導磁性成形品所構成，該複數個嵌合溝係供構成上述第2一對被連結部分列的各者之上述第2一對被連結部分嵌合，上述一對導磁性成形品，是在上述複數個嵌合溝分別嵌合有複數個上述第2一對被連結部分的狀態下，對於定子鐵心單元機械性地被連結。
6. 如申請專利範圍第4項所述的線性同步電動機，其中，在上述一對連結構件的一方連結構件與上述定子鐵心單元之間，配置有上述一方連結構件接近於上述定子鐵心單元時，將上述一方連結構件從上述定子鐵心單元分開的方向的彈推力予以蓄勢的彈簧機構。
7. 如申請專利範圍第4項所述的線性同步電動機， 其中，上述線性軸承是藉由距上述一對導軸當中的各導軸的軸線方向所配置的一對分割線性軸承所構成。
8. 如申請專利範圍第1項所述的線性同步電動機，其中，上述軛構成體是藉由導磁性材料一體地所形成。