直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來(lái)，作為例如在干凈環(huán)境下的半導(dǎo)體相關(guān)物品的輸送等各種用途所使用的馬達(dá)，公知有較高定位精度和耐磨耗性?xún)?yōu)異的多種形態(tài)的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)。
[0003]與使用了典型的磁路的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)相比，作為即使是相同的大小也能夠輸出較大的推力的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，公知有如下直線(xiàn)電動(dòng)機(jī):將構(gòu)成為平板狀的動(dòng)子作為次級(jí)構(gòu)件而設(shè)為能夠沿直線(xiàn)方向移動(dòng)，并且在動(dòng)子的表面和背面上分別設(shè)置各自與動(dòng)子相對(duì)的作為初級(jí)磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件的定子，在各自與動(dòng)子相對(duì)的面上形成包括磁體或鐵心的齒(磁極齒)(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I) ο通過(guò)如此將動(dòng)子構(gòu)成為次級(jí)構(gòu)件，從而能夠使動(dòng)子不需要磁體、線(xiàn)圈以及電連接部而輕型化，因此能夠使動(dòng)子更高速地進(jìn)行移動(dòng)。
[0004]另外，本申請(qǐng)人為了提供一種使動(dòng)子的磁極齒薄型化并且具有由漏磁通引起的損失較小的動(dòng)子的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，提出了如下結(jié)構(gòu)并進(jìn)行專(zhuān)利申請(qǐng):一種直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，其包括作為初級(jí)磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件的定子和作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子，其中，將包括沿動(dòng)子的移動(dòng)方向以預(yù)定間距配置的多個(gè)磁極齒和連結(jié)該多個(gè)磁極齒的樹(shù)脂制的連結(jié)部的動(dòng)子配置在由兩個(gè)定子夾持的位置，將動(dòng)子中的由定子夾持的部分形成為板狀(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
_5] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利f獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 - 130892號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2012 - 210011號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010]近來(lái)，使用直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)欲以更快的速度、高加速度使例如輸送的輕量物移動(dòng)這樣的要求日益增加。而且，可以料想，即使是上述直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，也能夠產(chǎn)生無(wú)法充分地滿(mǎn)足這樣的要求的時(shí)候。
[0011]因此，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，最后終于發(fā)明了如下直線(xiàn)電動(dòng)機(jī):實(shí)現(xiàn)了動(dòng)子的進(jìn)一步的輕型化，并且能夠避免由于動(dòng)子中的伴隨著動(dòng)子自身的高速、高加速度的移動(dòng)的磁極齒的位置偏移而損害能夠相對(duì)于定子沿直線(xiàn)方向相對(duì)移動(dòng)的作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子的預(yù)期功能這樣的不良情況。
[0012]另外，在為了滿(mǎn)足如上所述的要求而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)子的進(jìn)一步的輕型化的情況下，如果伴隨著輕型化而動(dòng)子的剛性降低并撓曲變形，則在動(dòng)子與定子之間無(wú)法確保預(yù)定尺寸的均勻的間隙，可能產(chǎn)生無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的高速、高加速度的移動(dòng)的場(chǎng)面。另外，在包括隔著間隙相對(duì)配置的動(dòng)子和定子的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)中，構(gòu)成為通過(guò)設(shè)計(jì)為使利用定子作用于動(dòng)子的磁力在作為動(dòng)子和定子的相對(duì)方向的高度方向上平衡，從而對(duì)動(dòng)子大致未作用有除移動(dòng)方向以外的力，但是實(shí)際上，由于直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的組裝時(shí)、制造時(shí)的公差，因此向定子中的相對(duì)靠近動(dòng)子的部分的吸引力發(fā)揮作用，可以設(shè)想由于這樣的失衡的吸引力，如果是輕型化的動(dòng)子，則撓曲變形的程度增大。另外，在采用一邊使導(dǎo)軌引導(dǎo)動(dòng)子所附帶的被引導(dǎo)部一邊使動(dòng)子直線(xiàn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)情況下，也可以設(shè)想由于磁吸引力的失衡而在被引導(dǎo)部、導(dǎo)軌上作用有偏載荷的事態(tài)，如果造成這種事態(tài)，則會(huì)阻礙被引導(dǎo)部、導(dǎo)軌的長(zhǎng)壽化。因此，為了還能夠經(jīng)受住偏載荷而也考慮使被引導(dǎo)部、導(dǎo)軌大型化，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)緊湊化，因此難以說(shuō)是以期萬(wàn)全的結(jié)構(gòu)。
[0013]因此，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，最后終于發(fā)明了如下構(gòu)成的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī):防止.抑制動(dòng)子自身的伴隨著動(dòng)子的進(jìn)一步輕型化的撓曲以及由失衡的吸引力引起的動(dòng)子的變形，在定子與動(dòng)子之間確保預(yù)定尺寸的間隙，將動(dòng)子設(shè)為能夠高速、高加速度移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，并且采用一邊使導(dǎo)軌引導(dǎo)動(dòng)子所附帶的被引導(dǎo)部一邊使動(dòng)子直線(xiàn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，而且能夠謀求被引導(dǎo)部和導(dǎo)軌的長(zhǎng)壽化及小型化，能夠?qū)⒈灰龑?dǎo)部適當(dāng)?shù)匕惭b于有助于動(dòng)子的剛性提高的構(gòu)件。
_4] 用于解決問(wèn)題的方案
[0015]即第I本發(fā)明涉及一種直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，其中，該直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)包括:作為初級(jí)磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件的定子，其具有線(xiàn)圈；以及作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子，其在厚度方向上隔開(kāi)預(yù)定間隙地配置在與定子相對(duì)的位置并且能夠相對(duì)于定子沿直線(xiàn)方向相對(duì)移動(dòng)。
[0016]而且，本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的特征在于，作為定子，應(yīng)用沿著動(dòng)子的移動(dòng)方向(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)作“移動(dòng)方向”)以預(yù)定間距具有能夠形成磁場(chǎng)的第I磁極齒的定子，作為動(dòng)子，應(yīng)用包括能夠形成磁場(chǎng)的第2磁極齒和用于保持第2磁極齒的非磁性體的保持件、并將與定子相對(duì)的面形成得平滑的動(dòng)子，而且，在保持件上，沿著移動(dòng)方向并列形成有無(wú)間隙地保持第2磁極齒的沿厚度方向貫穿的保持孔和空洞的中空孔，使保持件中的保持孔與相對(duì)于保持孔在移動(dòng)方向上相鄰的中空孔或其他保持孔之間的邊界部分作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0017]在本發(fā)明中，“沿著移動(dòng)方向并列形成”“保持孔”和“中空孔”是包括沿著移動(dòng)方向一個(gè)一個(gè)地交替并列形成保持孔和中空孔的形式、沿著移動(dòng)方向每多個(gè)(例如每?jī)蓚€(gè)等)地連續(xù)交替并列形成保持孔和中空孔的形式、或者沿著移動(dòng)方向隨機(jī)并列形成保持孔和中空孔的形式中的任意形式。另外，本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子既可以?xún)H具有一個(gè)第2磁極齒，也可以具有多個(gè)第2磁極齒。而且，形成于保持件的保持孔的數(shù)量只要是與第2磁極齒的數(shù)量相同的數(shù)量或比第2磁極齒的數(shù)量多的數(shù)量即可，在本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)中，使用于保持第2磁極齒的保持孔與相對(duì)于該保持孔在移動(dòng)方向上相鄰的中空孔或其他保持孔(是保持孔與中空孔在移動(dòng)方向上相鄰，還是保持孔彼此在移動(dòng)方向上相鄰，這依賴(lài)于保持件的保持孔與中空孔之間的配置關(guān)系)之間的邊界部分作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用。另外，在第2磁極齒為一個(gè)、保持孔也為一個(gè)的情況下，保持孔彼此在移動(dòng)方向上不可能相鄰，作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用的部分位于保持孔和與該保持孔相鄰的中空孔之間的邊界部分。
[0018]如果是這樣的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，則在構(gòu)成作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子的保持件上，除了用于保持第2磁極齒的保持孔以外，還因形成空洞的中空部，從而能夠?qū)崿F(xiàn)保持件的輕型化乃至動(dòng)子整體的輕型化，能夠使動(dòng)子以更快的速度、高加速度進(jìn)行移動(dòng)。另外，由于將動(dòng)子中的與定子相對(duì)的面形成得平滑，因此能夠在定子與動(dòng)子之間確保均勻的預(yù)定尺寸的間隙，能夠確保使動(dòng)子相對(duì)于定子沿直線(xiàn)方向相對(duì)移動(dòng)的正常動(dòng)作。
[0019]此外，在本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)中，能夠利用沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分、或者在移動(dòng)方向上相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分來(lái)維持保持于保持孔的各個(gè)第2磁極齒的移動(dòng)方向上的位置，因此即使動(dòng)子自身的移動(dòng)是高速、高加速度，也能夠避免如下這樣不良的情況:由伴隨著其移動(dòng)使動(dòng)子上的第2磁極齒的位置在動(dòng)子的移動(dòng)方向上偏移而第2磁極齒與定子的第I磁極齒之間的適當(dāng)?shù)南鄬?duì)位置關(guān)系破壞引起的作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子的預(yù)期功能降低。
[0020]而且，如果是本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，則利用保持件中的在移動(dòng)方向上相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分、或者保持件中的在移動(dòng)方向上相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分實(shí)現(xiàn)了保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部，因此與利用設(shè)于保持件的另外專(zhuān)用的構(gòu)件、形成于保持件的特定部位的特殊形狀的部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案相比較，能夠謀求削減元件個(gè)數(shù)及保持件自身的形狀的簡(jiǎn)化，是優(yōu)選的。在此，如果是沿著移動(dòng)方向一個(gè)一個(gè)地交替并列形成了多個(gè)保持孔和多個(gè)中空孔的保持件，則所有的保持孔在移動(dòng)方向上成為與中空孔相鄰的配置，沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0021]另外，如果是沿著移動(dòng)方向每多個(gè)交替并列形成了保持孔和中空孔的保持件，則存在有在移動(dòng)方向上與中空孔相鄰的保持孔和在移動(dòng)方向上與其他保持孔相鄰的保持孔。在該情況下，沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分、沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分、以及這兩種邊界部分作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0022]另外，如果是沿著移動(dòng)方向隨機(jī)形成了保持孔和中空孔的保持件，則作為保持于保持孔的第2磁極齒的移動(dòng)方向上的定位部發(fā)揮作用的部分是沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分，如果存在沿著移動(dòng)方向相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分，則該邊界部分(保持孔彼此之間的邊界部分)也作為第2磁極齒的定位部發(fā)揮作用。
[0023]另外，在本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)中，為了防止?抑制伴隨著保持件的輕型化使動(dòng)子的強(qiáng)度降低并可能撓曲的事態(tài)，能夠應(yīng)用具有用于提高保持件的剛性的非磁性體的加強(qiáng)部的動(dòng)子。
[0024]作為加強(qiáng)部的優(yōu)選的一例，能夠列舉具有至少覆蓋保持件中的與定子相對(duì)的面的平滑板狀的部位的加強(qiáng)部。如果是這樣的加強(qiáng)部，則能夠提高保持件的剛性，并且能夠消除動(dòng)子與定子之間的凹凸并確保均勻的間隙，有助于扭矩提高。
[0025]另外，第2本發(fā)明涉及一種直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，其包括:作為初級(jí)磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件的定子，其具有線(xiàn)圈；作為次級(jí)構(gòu)件的動(dòng)子，其在厚度方向上隔開(kāi)預(yù)定間隙地配置在與定子相對(duì)的位置并且能夠相對(duì)于定子沿直線(xiàn)方向相對(duì)移動(dòng)；以及導(dǎo)軌，其設(shè)于定子的附近并且能夠沿移動(dòng)方向引導(dǎo)動(dòng)子。
[0026]而且，本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的特征在于，作為定子，應(yīng)用沿著動(dòng)子的移動(dòng)方向(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)作“移動(dòng)方向”)以預(yù)定間距具有能夠形成磁場(chǎng)的第I磁極齒的定子，作為動(dòng)子，應(yīng)用包括能夠形成磁場(chǎng)的第2磁極齒和用于提高保持第2磁極齒的非磁性體的保持構(gòu)件的剛性的非磁性體的加強(qiáng)部的動(dòng)子，加強(qiáng)部至少具有配置在比第2磁極齒中的與定子相對(duì)的面在厚度方向上靠近定子的位置的定子相對(duì)面和用于安裝被導(dǎo)軌引導(dǎo)的被引導(dǎo)部的被引導(dǎo)部安裝面，至少將定子相對(duì)面形成得平滑并且平行于第I磁極齒中的與動(dòng)子相對(duì)的面。
[0027]如果是這樣的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)，則使用第2磁極齒和非磁性體的加強(qiáng)部構(gòu)成了動(dòng)子，因此能夠通過(guò)減少動(dòng)子的構(gòu)成元件數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)子整體的輕型化，并且利用加強(qiáng)部來(lái)防止用于保持第2磁極齒的非磁性體的保持構(gòu)件的撓曲，而且，由于將加強(qiáng)部中的、配置在比第2磁極齒在厚度方向上靠近定子的位置的定子相對(duì)面形成得平滑，并使該定子相對(duì)面平行于定子的第I磁極齒中的與動(dòng)子相對(duì)的面，因此能夠在定子與動(dòng)子之間確保預(yù)定尺寸的均勻的間隙，有助于扭矩提高，能夠確保使動(dòng)子直線(xiàn)移動(dòng)的正常動(dòng)作。另外，由于直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的組裝時(shí)、制造時(shí)的公差，因此向定子中的相對(duì)靠近動(dòng)子的部分的吸引力發(fā)揮作用，可以設(shè)想由于這種失衡的吸引力，如果是輕型化的動(dòng)子，則撓曲變形的程度增大，但是在本發(fā)明的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)中，由于采用了利用加強(qiáng)部來(lái)防止用于保持第2磁極齒的非磁性體的保持構(gòu)件的撓曲的結(jié)構(gòu)，因此也能夠防止.抑制由失衡