CN103312115A - 线性马达的电枢、线性马达以及电枢的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线性马达的电枢、线性马达以及电枢的制造方法，其尽量地抑制了引起耐压不合格的危险。线性马达的电枢具备：电枢铁芯，其中，多个齿部隔开预定间隔地呈直线状排列；以及多个绕线架，其具有凸缘部，绕线呈线圈状地卷绕于所述多个绕线架，并且所述多个绕线架分别装配于齿部。并且，在凸缘部形成有第一突出部和第二突出部，通过相邻的第一突出部和第二突出部形成相互抵接或重合的交叠部。

Description

线性马达的电枢、线性马达以及电枢的制造方法

技术领域

公开的实施方式涉及线性马达的电枢、线性马达以及电枢的制造方法。

背景技术

以往，存在下述线性马达，其具备：电枢；磁场部，其并列设置有多个磁铁；以及电枢，其与磁场部对置配置。

作为所述线性马达的电枢的一例，已知下述结构，其具备：电枢铁芯，其中，多个齿部隔开预定间隔地呈直线状地排列；以及多个绕线架，其具有凸缘部，绕线呈线圈状地卷绕于所述绕线架，所述多个绕线架分别装配于所述齿部。

并且，呈线圈状地卷绕有绕线的绕线架相对于电枢铁芯被树脂密封，由此防止了绕线的卷绕破坏等（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2003-47229号公报。

然而，现有的电枢在并列设置的绕线架之间形成并存在有间隙，因此在进行树脂模制时，存在着绕线因其树脂压力而移动并嵌入到间隙、从而与电枢铁芯接触的情况。这是引起电枢的耐压不合格的重要因素。

发明内容

实施方式的一个方式正是鉴于上文而完成的，其目的在于提供一种线性马达的电枢、线性马达以及电枢的制造方法，其尽量地抑制了引起耐压不合格的危险。

实施方式的一个方式涉及的线性马达的电枢具备：电枢铁芯，所述电枢铁芯构成为多个齿部隔开预定间隔呈直线状地排列；以及多个绕线架，所述多个绕线架具有凸缘部，绕线呈线圈状地卷绕于所述多个绕线架，并且所述多个绕线架分别装配于所述齿部。并且，在所述凸缘部形成有第一突出部和第二突出部，通过相邻的所述第一突出部和所述第二突出部形成相互抵接或重合的交叠部。

根据实施方式的一个方式，能够尽量地抑制引起电枢的耐压不合格的危险，实现成品率的改善。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的线性马达的电枢的概要说明图。

图2是第一实施方式涉及的电枢铁芯的说明图。

图3是比较例涉及的电枢的说明图。

图4A是变形例涉及的交叠部的俯视图。

图4B是另一变形例涉及的交叠部的俯视图。

图5A是变形例涉及的交叠部的说明图。

图5B是另一变形例涉及的交叠部的说明图。

图6是第二实施方式涉及的电枢的卷装有线圈的绕线架的说明图。

图7是该绕线架的侧视图。

图8是表示绕线架相互连接起来的状态的说明图。

图9是正面观察电枢的说明图。

图10是图9的A-B放大图。

图11是交叠部和连接部的说明图。

图12是绕线架的凸缘部的俯视图。

图13A是变形例涉及的连接部的说明图。

图13B是变形例涉及的连接部的说明图。

图14是线性马达的说明图。

标号说明

1：电枢铁芯；

2：绕线架；

3：绕线；

4：交叠部（overlap）；

5：迷宫式间隙；

6：连接部；

10：电枢；

11：齿部；

20：线圈单元；

21：凸缘部；

22：凸缘部；

23：方筒部；

41：第一突出部；

42：第二突出部；

61：半球状突起（凸部）；

62：长孔（凹部）。

具体实施方式

下面，参照附图具体说明本申请公开的线性马达的实施方式。另外，本发明并不受下面所示的实施方式限定。

（第一实施方式）

参照图1～图3说明第一实施方式涉及的线性马达的电枢10。图1是本实施方式涉及的线性马达100（参照图14）的电枢10的概要说明图，图2是电枢1的说明图，图3是比较例涉及的电枢110的说明图。

首先，使用图1和图2对电枢10的概要结构进行说明。如图1所示，电枢10具备：电枢铁芯1，其中，多个（在此为9个）齿部11隔开预定间隔地呈直线状排列；以及多个绕线架2，其具有凸缘部21、22，绕线3呈线圈状地卷绕于所述多个绕线架2，并且所述多个绕线架2分别装配于齿部11。

在下文中，有时将绕线架2与卷绕于该绕线架2的一根绕线3合起来称作线圈组件。而且，绕线架2可以使用绝缘性合成树脂等具有绝缘性的材料形成。

所述线圈组件以三个为一组地装配于电枢铁芯1，对九个所述线圈组件以三相的电流通电。而且，各线圈组件在装配于电枢铁芯1的各齿部11的状态下整体与绕线3一起通过模制树脂200（参照图14）而被一体地紧固。

如图2所示，本实施方式涉及的电枢铁芯1在轭部12的两端形成有辅助齿部13，电枢铁芯1通过将在两个辅助齿部13、13之间形成有九个齿部11的金属板1a层叠预定的张数而形成。

层叠的各金属板1a彼此通过适当粘结剂等而紧固在一起。另外，金属板1a采用例如层叠硅钢板等软磁性材料为宜。

如图1所示，绕线架2具有方筒部23，该方筒部23用于卷绕绕线3，并且能够贯穿插套到电枢铁芯1的齿部11，并且绕线架2形成有从方筒部23的两端即图中的上下端向外侧伸出的大致矩形框状的凸缘部21、22。

在所述凸缘部21、22中，在位于电枢铁芯1的轭部12侧（图1中上侧）的凸缘部21，以彼此位于相反侧的方式形成有第一突出部41和第二突出部42。即，在一个长边侧端面形成有第一突出部41，在另一个长边侧端面形成有第二突出部42。

并且，在将绕线架2分别贯穿插套到电枢铁芯1的多个齿部11的状态下，在相邻的绕线架2、2之间，如图所示，通过相邻的第一突出部41和第二突出部42形成相互重合的交叠部4。

即，如图1所示，第一突出部41和第二突出部42位于彼此错开的位置（例如，在高度方向错开），并通过相互重合而形成交叠部4。并且，在所述交叠部4，在相互挨着的凸缘部21、21彼此之间形成有迷宫式间隙5。即，在第一突出部41与第二突出部42之间形成有在剖视图中为曲折的间隙的迷宫式间隙5。

如图所示，关于绕线架2的处于电枢铁芯1的齿部11的末端侧（图1中下侧）的凸缘部22，所述凸缘部22以在相邻的绕线架2、2之间尽量成为紧贴的状态的方式形成。这样，通过使能够从外观上目视确认的凸缘部22、22彼此相互紧贴，能够改善电枢10的美观性。

另一方面，由于在位于凸缘部22的相反侧（图1中上侧）的凸缘部21彼此之间形成有迷宫式间隙5，因此即使凸缘部22等的尺寸存在少量的误差也能够利用迷宫式间隙5吸收。另外，优选迷宫式间隙5的宽度比绕线3的直径小。

另外，并不是一定要像本实施方式的电枢10那样在绕线架2的凸缘部21、21之间形成迷宫式间隙5。只要是在第一突出部41与第二突出部42上下不相互抵接的状态下形成交叠部4即可。

这样，通过在凸缘部21、21之间设置交叠部4，凸缘部21、21彼此间不存在间隙。因此，即使例如绕线3在树脂模制的时候因树脂压力而移动，也能够尽量地防止绕线3侵入间隙而与电枢铁芯1接触的危险。

而且，第一突出部41与第二突出部42相互重合而形成的交叠部4可以在凸缘部21的长边侧端面整体形成，也可以仅形成于凸缘部21的角落部，即角部。

图3是比较例涉及的电枢110的说明图。另外，对于该比较例涉及的电枢110的构成构件，标注与本实施方式涉及的电枢10的构成构件相同的标号并省略详细的说明。

如图3所示，比较例涉及的电枢110的绕线架2在装配至电枢铁芯1时，在位于轭部12侧（在图1中为上侧）并且彼此相邻的凸缘部21、21之间形成有间隙210。

因此，在所述结构中，如图所示，存在着绕线3在树脂模制的时候因树脂压力而移动，绕线3侵入间隙210内而与电枢铁芯1接触，引起耐压不合格的危险。然而，图1所示的本实施方式涉及的电枢10能够大幅度地降低这样的危险，在制造方面能够提高电枢10的成品率。

在此，对交叠部4的变形例进行说明。图4A和图5A是变形例涉及的交叠部4的俯视图和说明图，图4B和图5B是另一变形例涉及的交叠部4的俯视图和说明图。另外，在图5A和图5B中将卷装于绕线架2的绕线3省略进行表示。

如图4A～图5B所示，关于变形例涉及的交叠部4，也是在大致矩形框状的凸缘部21、22中的位于轭部12侧（图5A、图5B中为上侧）的凸缘部21，形成有第一突出部41和第二突出部42。

然而，图1所示的所述电枢10的交叠部4是在上下方向即齿部11的延伸方向重叠，而在图4A～图5B所示的例子中，交叠部4是在电枢铁芯1的宽度方向重叠。

即，图1所示的交叠部4设置在各绕线架2的长边侧端面、即电枢铁芯1的齿部11的排列方向，第一突出部410和第二突出部420在齿部11的延伸方向、即图1中的上下方向重合。

另一方面，本变形例涉及的交叠部4设置在与电枢铁芯1的齿部11的排列方向正交的方向，第一突出部410和第二突出部420在电枢铁芯1的宽度方向、即图4A和图5A中的左右方向重合。

在图4A和图5A所示的例子中，形成交叠部4的第一突出部410和第二突出部420均仅形成于凸缘部21的角落部。另一方面，在图4B和图5B所示的例子中，形成交叠部4的第一突出部410和第二突出部420中的第二突出部420形成于凸缘部21的长边侧端面整体。

（第二实施方式）

接下来，参照图6～图12说明第二实施方式涉及的电枢10。图6是第二实施方式涉及的电枢10的卷装有线圈的绕线架2的说明图，图7是该绕线架2的侧视图，图8是示出绕线架2相互连接起来的状态的说明图。而且，图9是正面观察电枢10的说明图，图10是图9的A-B放大图。而且，图11是交叠部4和连接部6的说明图，图12是绕线架2的凸缘部21的俯视图。

另外，在使用图6～图12的下面的说明中，对与之前的实施方式相同的构成构件标注相同的标号并省略详细的说明。而且，除了图6以外，均省略了卷装于绕线架2的绕线3地进行示出。

如图6～图8所示，关于第二实施方式涉及的电枢10所具备的绕线架2，与第一实施方式涉及的电枢10一样，在卷装装配绕线3的中空的方筒部23的上下端部，形成有向外周方向伸出的大致矩形框状的凸缘部21、22。

并且，作为本实施方式涉及的交叠部4的结构，如图8～图11所示，也是在凸缘部21的一个长边侧端面形成有第一突出部41，在凸缘部21的另一个长边侧端面形成有第二突出部42。在此，示出了这样的例子：第一突出部41形成于一个长边侧端面的全长范围，而第二突出部42形成于另一个长边侧端面的全长范围。即，交叠部4形成于整个长边侧端面。

与第一实施方式的不同点是，本实施方式涉及的交叠部4具有将相邻的绕线架2、2相互连接的连接部6。

连接部6具备：作为凸部的半球状突起61，其形成于凸缘部21的一个长边侧；以及作为凹部的长孔62，其形成于凸缘部21的另一个长边侧，用于与半球状突起61配合。

即，如图10～图12所示，在凸缘部21的一个长边侧的角落部的表面侧（图11中凸缘部21的上表面侧）且比第一突出部41稍靠里侧的位置，形成有半球状突起61。

另一方面，形成有连接片63，所述连接片以从凸缘部21的另一个长边侧的角落部的第二突出部42的上方以悬空的状态沿凸缘部21的短边方向延伸。

并且，在所述连接片63形成用于与半球状突起61卡合的长孔62，从而能够将相邻的绕线架2、2相互连接起来。另外，在此，使长孔62的宽度比半球状突起61的直径稍窄，从而能够以牢固地配合的状态进行卡合。

而且，由于突出设置有上述连接片63，因此在凸缘部21的一个长边侧的角落部，在连接片63与第二突出部42之间形成槽部43。即，在本实施方式的交叠部4，相邻的绕线架2的第一突出部41在凸缘部21的角落部进入槽部43，除此之外的部分则重合在第二突出部42上。

通过形成为上述具备连接部6的结构，如图8和图9所示，能够将绕线架2相互连接，从而组装成多个线圈组件一体连接的线圈单元20。并且，不是以线圈组件为单位安装到齿部11，而能够按线圈单元20安装到电枢铁芯1。

即，能够实现下述制造工序，其具备：第一工序，在该第一工序中，将具有凸缘部21、22、并呈线圈状地卷绕有绕线3的绕线架2通过连接部6连接成一列来制作线圈单元20；以及第二工序，在该第二工序中，将线圈单元20的连接在一起的多个绕线架2贯穿插套到电枢铁芯1的多个齿部11。

如果是所述电枢10的制造方法的话，能够将相互连接起来的多个绕线架2的各方筒部23大致同时地分别贯穿插套到电枢铁芯1的多个齿部11，因此能够实现电枢10的制造的高效率化。

另外，作为连接部6的变形例，也可以代替在凸缘部21的角部形成连接片63，而如图13A所示，在一个长边侧整体范围形成连接带630。在该情况下，在连接带630与第二突出部42之间的整体范围形成了供相邻的绕线架2的第一突出部41进入的槽部43。

而且，如图13B所示，作为构成连接部6的凸部，也可以代替半球状突起61，而形成细长的矩形形状、鱼糕状（蒲鉾状）等适当形状的凸条部610。并且，作为与所述凸条部610对应的凹部，能够将图示的细长槽部620形成于连接带630。

另外，在本实施方式中，形成为下述结构：具有相互重合的第一突出部41和第二突出部42的交叠部4还具有连接部6。然而，也可以将构成连接部6的一部分的连接片63（或者连接带630）作为第一突出部41或第二突出部42。在该情况下，交叠部4通过第一突出部41和第二突出部42互相抵接而构成。

接着，参照图14对线性马达100进行说明，线性马达100构成为，将多个线圈组件或将这些线圈组件一体连接而成的线圈单元20，装配于具有九个齿部11的电枢铁芯1来作为可动元件7。

在此，线圈组件或线圈单元20的各绕线架2采用图6～图12所示的结构。即，绕线架2在交叠部4设有连接相邻的绕线架2、2彼此的连接部6。

如图14所示，线性马达100具备可动元件7和定子8。即，线性马达100具备：可动元件7，其通过将线圈组件装配于电枢1的齿部11并以模制树脂200进行模制而构成；以及作为磁场部的定子8，其与所述可动元件7隔开预定的空隙300地相互对置。

作为磁场部的定子8通过将由N极、S极构成的永磁铁呈直线状地排列于预定的基板81上而构成。

通过所述结构，当对可动元件7的线圈单元20通以三相的电流时，可动元件7沿定子8移动。即，由于在可动元件7的周缘形成有由电枢铁芯1产生的行进磁场，因此在与定子8产生的固定磁场之间相斥或相吸引而产生推力，从而可动元件7沿定子8沿纸面左右方向（参照箭头）移动。另外，如果控制电流的相位的话，如图所示，还能够使可动元件7往复移动。

另外，在本实施方式涉及的线性马达100中，采用了三相的绕线3，然而不必限定为三相。

而且，在本实施方式涉及的线性马达100中，采用电枢10作为可动元件7，不过也可以构成为将电枢10作为定子8而将磁场部作为可动元件7的相反的结构。

而且，本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果和变形例。因此，本发明的更为广泛的方式并不限定于如以上表示和记述的特定的详细内容和代表性的实施方式。因此，在不脱离由所附的权利要求书及其等价物所定义的总体的发明的概念性的精神和范围的情况下能够进行各种各样的变更。

Claims (19)

1.一种线性马达的电枢，其特征在于，

所述线性马达的电枢具备：

电枢铁芯，其中，多个齿部隔开预定间隔地呈直线状排列；以及

多个绕线架，其具有凸缘部，绕线呈线圈状地卷绕于所述多个绕线架，并且所述多个绕线架分别装配于所述齿部，

在所述凸缘部形成有第一突出部和第二突出部，

通过相邻的所述第一突出部和所述第二突出部形成相互抵接或重合的交叠部。

2.根据权利要求1所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述第一突出部和所述第二突出部位于彼此错开的位置，并且相互重合。

3.根据权利要求1或2所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述绕线架具有用于卷绕所述绕线的方筒部，并且所述绕线架形成有从所述方筒部的两端向外侧伸出的大致矩形框状的所述凸缘部，所述凸缘部在一个长边侧端面形成有所述第一突出部，并在另一个长边侧端面形成有所述第二突出部。

4.根据权利要求1或2所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述交叠部形成于所述凸缘部的角落部。

5.根据权利要求3所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述交叠部形成于所述凸缘部的角落部。

6.根据权利要求4所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述交叠部具有将相邻的绕线架彼此连接起来的连接部。

7.根据权利要求5所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述交叠部具有将相邻的绕线架彼此连接起来的连接部。

8.根据权利要求6所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述连接部具备：

凸部，所述凸部形成于所述凸缘部的一个长边侧；以及

凹部，所述凹部形成于所述凸缘部的另一个长边侧，并且所述凹部与所述凸部配合。

9.根据权利要求7所述的线性马达的电枢，其特征在于，

所述连接部具备：

凸部，所述凸部形成于所述凸缘部的一个长边侧；以及

凹部，所述凹部形成于所述凸缘部的另一个长边侧，并且所述凹部与所述凸部配合。

10.根据权利要求1或2所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

11.根据权利要求3所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

12.根据权利要求4所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

13.根据权利要求5所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

14.根据权利要求6所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

15.根据权利要求7所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

16.根据权利要求8所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

17.根据权利要求9所述的线性马达的电枢，其特征在于，

在所述交叠部的相互挨着的所述凸缘部彼此之间形成有迷宫式间隙。

18.一种线性马达，其特征在于，

所述线性马达具备：

权利要求1～17中的任意一项所述的电枢；以及

磁场部，所述磁场部并列设置有多个磁铁，并且所述磁场部与所述电枢对置配置。

19.一种电枢的制造方法，其特征在于，

所述电枢的制造方法包括：

第一工序，在该第一工序中，将具有凸缘部并呈线圈状地卷绕有绕线的绕线架通过连接部连接成一列来制作线圈单元；以及

第二工序，在该第二工序中，将所述线圈单元的连接在一起的所述多个绕线架贯穿插套到电枢铁芯的多个齿部，

在所述第一工序中连接起来的各绕线架的所述凸缘部，形成有第一突出部和第二突出部，

通过相邻的所述第一突出部和所述第二突出部形成相互抵接或重合的交叠部，在所述交叠部设置有所述连接部。

Images