[发明专利]线性电机

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式涉及线性电机。

背景技术

在专利文献1中记载了这样的技术，滚筒型的线性电机具有沿轴向排列设置n个环状线圈形成的定子、和具有一个以上永久磁铁的永久磁铁组装体，在设环状线圈的轴向长度为C、设永久磁铁组装体的轴向长度为M时，使行程S为（n×C-M）以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4551157号公报

发明概要

发明要解决的问题

在上述现有技术的线性电机中，需要存在（n×C>M）的关系，以便确保行程。因此，产生如下所述的问题。

例如，在三相交流同步的线性电机中，通常采用3个线圈的轴向长度（3×C）与永久磁铁的磁极间隔（τ）大致相等的结构。此时，在设永久磁铁的个数为N个时，需要存在（n/3>N）的关系（其中，n表示线圈数，且是3的倍数，N表示永久磁铁数，且是自然数），以便确保行程。其结果是，电机总长至少是将推力促进长度（τ×N）与3个线圈的长度（3×C）相加得到的长度，在行程S小于3个线圈的长度（3×C）的情况下，将导致电机总长多余地长出了长度（3×C-S）。这样，电机的总长不必要地变长的结果是，存在线性电机变大型、重量和设置空间增大的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这种问题而提出的，其目的在于提供一种线性电机，能够缩短电机的总长，实现小型化和轻量化。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面提供一种线性电机，该线性电机具有：电枢，其具有沿轴向排列设置多个环状线圈而形成的筒状的线圈组装体；以及励磁装置，其具有直动轴和永久磁铁组装体，所述直动轴能够沿轴向往复移动地设于所述电枢的轴线上，所述永久磁铁组装体包括设于所述直动轴的至少一个永久磁铁，所述电枢和所述励磁装置中的任意一方设为定子，另一方设为可动部件，所述可动部件相对于所述定子往复移动，在设所述线圈的个数为n、设所述线圈的轴向长度为C、设所述永久磁铁组装体的轴向长度为M时，行程S被设定成至少大于|n×C-M|。

发明效果

根据本发明的线性电机，能够缩短电机的总长，实现小型化和轻量化。

附图说明

图1是表示实施方式的线性电机的结构概况的侧剖面图。

图2是表示比较例的线性电机的结构概况的侧剖面图。

图3是表示在本实施方式的线性电机与比较例的线性电机中假设损失相同时的行程与推力的关系的图。

图4是表示具有编码器部和磁屏蔽板的变形例的线性电机的结构概况的侧剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明一个实施方式。

如图1所示，本实施方式的线性电机1是滚筒型的线性电机。该线性电机1具有电枢10和励磁装置20。电枢10具有筒状的线圈组装体12，该线圈组装体12是将多个（在图1所示的例子中是6个）环状的线圈11沿轴向（图1中的左右方向）排列设置而形成的。在本实施方式中，线性电机1是三相交流电机，线圈组装体12至少具有一组（在图1所示的例子中是两组）与U相、V相、W相对应的3个线圈11。励磁装置20具有：直动轴21，其能够沿轴向往复移动地设于电枢10的轴线上；以及永久磁铁组装体24，其包括中间隔着垫片22设于该直动轴21的两个永久磁铁23。各永久磁铁23沿轴向被磁化。

另外，线性电机1具有：圆筒状或者方筒状的电机框2，其设于电枢10的外周侧；以及托架3、4，它们分别设于该电机框2的轴向一侧（图1中左侧）和另一侧（图1中右侧）的端部。在这些托架3、4分别设有支撑直动轴21能够沿轴向往复移动的直动轴承5、6。

这样构成的线性电机1将电枢10和励磁装置20中任意一方设为定子，将另一方设为可动部件，并使可动部件相对于定子往复移动。