直線電動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，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，公知有較高定位精度和耐磨耗性優(yōu)異的多種形態(tài)的直線電動機。
[0003]與使用了典型的磁路的直線電動機相比，作為即使是相同的大小也能夠輸出較大的推力的直線電動機，公知有如下直線電動機:將構(gòu)成為平板狀的動子作為次級構(gòu)件而設(shè)為能夠沿直線方向移動，并且在動子的表面和背面上分別設(shè)置各自與動子相對的作為初級磁場產(chǎn)生構(gòu)件的定子，在各自與動子相對的面上形成包括磁體或鐵心的齒(磁極齒)(參照專利文獻I) ο通過如此將動子構(gòu)成為次級構(gòu)件，從而能夠使動子不需要磁體、線圈以及電連接部而輕型化，因此能夠使動子更高速地進行移動。
[0004]另外，本申請人為了提供一種使動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子的直線電動機，提出了如下結(jié)構(gòu)并進行專利申請:一種直線電動機，其包括作為初級磁場產(chǎn)生構(gòu)件的定子和作為次級構(gòu)件的動子，其中，將包括沿動子的移動方向以預(yù)定間距配置的多個磁極齒和連結(jié)該多個磁極齒的樹脂制的連結(jié)部的動子配置在由兩個定子夾持的位置，將動子中的由定子夾持的部分形成為板狀(參照專利文獻2)。
_5] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利f獻
[0007]專利文獻1:日本特開2010 - 130892號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2012 - 210011號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]近來，使用直線電動機欲以更快的速度、高加速度使例如輸送的輕量物移動這樣的要求日益增加。而且，可以料想，即使是上述直線電動機，也能夠產(chǎn)生無法充分地滿足這樣的要求的時候。
[0011]因此，本發(fā)明人經(jīng)過認真研究，最后終于發(fā)明了如下直線電動機:實現(xiàn)了動子的進一步的輕型化，并且能夠避免由于動子中的伴隨著動子自身的高速、高加速度的移動的磁極齒的位置偏移而損害能夠相對于定子沿直線方向相對移動的作為次級構(gòu)件的動子的預(yù)期功能這樣的不良情況。
[0012]另外，在為了滿足如上所述的要求而實現(xiàn)了動子的進一步的輕型化的情況下，如果伴隨著輕型化而動子的剛性降低并撓曲變形，則在動子與定子之間無法確保預(yù)定尺寸的均勻的間隙，可能產(chǎn)生無法實現(xiàn)動子的高速、高加速度的移動的場面。另外，在包括隔著間隙相對配置的動子和定子的直線電動機中，構(gòu)成為通過設(shè)計為使利用定子作用于動子的磁力在作為動子和定子的相對方向的高度方向上平衡，從而對動子大致未作用有除移動方向以外的力，但是實際上，由于直線電動機的組裝時、制造時的公差，因此向定子中的相對靠近動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)動子所附帶的被引導(dǎo)部一邊使動子直線移動的結(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)，則會阻礙被引導(dǎo)部、導(dǎo)軌的長壽化。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，但是無法實現(xiàn)緊湊化，因此難以說是以期萬全的結(jié)構(gòu)。
[0013]因此，本發(fā)明人經(jīng)過認真研究，最后終于發(fā)明了如下構(gòu)成的直線電動機:防止.抑制動子自身的伴隨著動子的進一步輕型化的撓曲以及由失衡的吸引力引起的動子的變形，在定子與動子之間確保預(yù)定尺寸的間隙，將動子設(shè)為能夠高速、高加速度移動的結(jié)構(gòu)，并且采用一邊使導(dǎo)軌引導(dǎo)動子所附帶的被引導(dǎo)部一邊使動子直線移動的結(jié)構(gòu)，而且能夠謀求被引導(dǎo)部和導(dǎo)軌的長壽化及小型化，能夠?qū)⒈灰龑?dǎo)部適當?shù)匕惭b于有助于動子的剛性提高的構(gòu)件。
_4] 用于解決問題的方案
[0015]即第I本發(fā)明涉及一種直線電動機，其中，該直線電動機包括:作為初級磁場產(chǎn)生構(gòu)件的定子，其具有線圈；以及作為次級構(gòu)件的動子，其在厚度方向上隔開預(yù)定間隙地配置在與定子相對的位置并且能夠相對于定子沿直線方向相對移動。
[0016]而且，本發(fā)明的直線電動機的特征在于，作為定子，應(yīng)用沿著動子的移動方向(以下，簡稱作“移動方向”)以預(yù)定間距具有能夠形成磁場的第I磁極齒的定子，作為動子，應(yīng)用包括能夠形成磁場的第2磁極齒和用于保持第2磁極齒的非磁性體的保持件、并將與定子相對的面形成得平滑的動子，而且，在保持件上，沿著移動方向并列形成有無間隙地保持第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于保持孔在移動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磁極齒的移動方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0017]在本發(fā)明中，“沿著移動方向并列形成”“保持孔”和“中空孔”是包括沿著移動方向一個一個地交替并列形成保持孔和中空孔的形式、沿著移動方向每多個(例如每兩個等)地連續(xù)交替并列形成保持孔和中空孔的形式、或者沿著移動方向隨機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)明的直線電動機的動子既可以僅具有一個第2磁極齒，也可以具有多個第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)明的直線電動機中，使用于保持第2磁極齒的保持孔與相對于該保持孔在移動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方向上相鄰，還是保持孔彼此在移動方向上相鄰，這依賴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磁極齒的移動方向上的定位部發(fā)揮作用。另外，在第2磁極齒為一個、保持孔也為一個的情況下，保持孔彼此在移動方向上不可能相鄰，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]如果是這樣的直線電動機，則在構(gòu)成作為次級構(gòu)件的動子的保持件上，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子整體的輕型化，能夠使動子以更快的速度、高加速度進行移動。另外，由于將動子中的與定子相對的面形成得平滑，因此能夠在定子與動子之間確保均勻的預(yù)定尺寸的間隙，能夠確保使動子相對于定子沿直線方向相對移動的正常動作。
[0019]此外，在本發(fā)明的直線電動機中，能夠利用沿著移動方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分、或者在移動方向上相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分來維持保持于保持孔的各個第2磁極齒的移動方向上的位置，因此即使動子自身的移動是高速、高加速度，也能夠避免如下這樣不良的情況:由伴隨著其移動使動子上的第2磁極齒的位置在動子的移動方向上偏移而第2磁極齒與定子的第I磁極齒之間的適當?shù)南鄬ξ恢藐P(guān)系破壞引起的作為次級構(gòu)件的動子的預(yù)期功能降低。
[0020]而且，如果是本發(fā)明的直線電動機，則利用保持件中的在移動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方向上相鄰的保持孔彼此之間的邊界部分實現(xiàn)了保持于保持孔的第2磁極齒的移動方向上的定位部，因此與利用設(shè)于保持件的另外專用的構(gòu)件、形成于保持件的特定部位的特殊形狀的部分來實現(xiàn)的技術(shù)方案相比較，能夠謀求削減元件個數(shù)及保持件自身的形狀的簡化，是優(yōu)選的。在此，如果是沿著移動方向一個一個地交替并列形成了多個保持孔和多個中空孔的保持件，則所有的保持孔在移動方向上成為與中空孔相鄰的配置，沿著移動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磁極齒的移動方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0021]另外，如果是沿著移動方向每多個交替并列形成了保持孔和中空孔的保持件，則存在有在移動方向上與中空孔相鄰的保持孔和在移動方向上與其他保持孔相鄰的保持孔。在該情況下，沿著移動方向相鄰的保持孔與中空孔之間的邊界部分、沿著移動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磁極齒的移動方向上的定位部發(fā)揮作用。
[0022]另外，如果是沿著移動方向隨機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磁極齒的移動方向上的定位部發(fā)揮作用的部分是沿著移動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)明的直線電動機中，為了防止?抑制伴隨著保持件的輕型化使動子的強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部的動子。
[0024]作為加強部的優(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的面的平滑板狀的部位的加強部。如果是這樣的加強部，則能夠提高保持件的剛性，并且能夠消除動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)明涉及一種直線電動機，其包括:作為初級磁場產(chǎn)生構(gòu)件的定子，其具有線圈；作為次級構(gòu)件的動子，其在厚度方向上隔開預(yù)定間隙地配置在與定子相對的位置并且能夠相對于定子沿直線方向相對移動；以及導(dǎo)軌，其設(shè)于定子的附近并且能夠沿移動方向引導(dǎo)動子。
[0026]而且，本發(fā)明的直線電動機的特征在于，作為定子，應(yīng)用沿著動子的移動方向(以下，簡稱作“移動方向”)以預(yù)定間距具有能夠形成磁場的第I磁極齒的定子，作為動子，應(yīng)用包括能夠形成磁場的第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部的動子，加強部至少具有配置在比第2磁極齒中的與定子相對的面在厚度方向上靠近定子的位置的定子相對面和用于安裝被導(dǎo)軌引導(dǎo)的被引導(dǎo)部的被引導(dǎo)部安裝面，至少將定子相對面形成得平滑并且平行于第I磁極齒中的與動子相對的面。
[0027]如果是這樣的直線電動機，則使用第2磁極齒和非磁性體的加強部構(gòu)成了動子，因此能夠通過減少動子的構(gòu)成元件數(shù)量來實現(xiàn)動子整體的輕型化，并且利用加強部來防止用于保持第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面形成得平滑，并使該定子相對面平行于定子的第I磁極齒中的與動子相對的面，因此能夠在定子與動子之間確保預(yù)定尺寸的均勻的間隙，有助于扭矩提高，能夠確保使動子直線移動的正常動作。另外，由于直線電動機的組裝時、制造時的公差，因此向定子中的相對靠近動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，如果是輕型化的動子，則撓曲變形的程度增大，但是在本發(fā)明的直線電動機中，由于采用了利用加強部來防止用于保持第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