[发明专利]线性微调电动机

说明书

技术领域

本发明涉及线性微调电动机。

背景技术

为了提高线性电动机的推力（转矩），提出了一种使动子与定子的周期不同的微调型的线性电动机。例如，在非专利文献1中公开了一种PM型线性微调电动机。在该非专利文献1中，提出了降低因线性微调电动机产生的齿槽力（Cogging Force）及端部效应（End Effect）而产生的脉动力（Pulsating Force）的技术。

另外，在专利文献1中公开了一种使用了线性微调电动机的电动动力转向装置。该电动动力转向装置具备：设置在转向轴的前端并与该转向轴一起旋转的小齿轮；与该小齿轮啮合，并将该转向轴的旋转运动转换成长度方向的直线运动而变更转向角的齿杆；收容该小齿轮及该齿杆的外壳；以及向该齿杆施加辅助动力的电动马达。所述电动马达是以如下方式构成的线性式的微调电动机：在所述外壳上，在所述长度方向上第一多个固定槽以分别隔开第一间隙的方式设置，在所述齿杆的该长度方向上的全部的该固定槽及同数的该第一间隙的相加长度内比该第一多个少第二多个或多第二多个的第三多个可动槽以分别隔开第二间隙的方式设置，在各该固定槽及各该可动槽内收纳永久磁铁，在各该固定槽及各该可动槽的一方组内收纳以该第二多个为极对数的三相交流绕组。

作为关联的技术，在日本特开2010-114980号公报中公开了一种线性促动器。该线性促动器具备：具有供相位不同的交流电流流动的多个线圈的线圈部；以及穿过所述多个线圈的内侧的轴部。所述轴部具备：磁化方向相对于中心轴的方向正反相对，并沿着所述中心轴配置的多个永久磁铁；以及配置在所述多个永久磁铁的各自之间的多个中间构件。所述多个中间构件的各自的饱和磁通密度比所述多个永久磁铁的各自的饱和磁通密度大。或者所述多个中间构件是以磁化方向相对于所述中心轴的方向垂直向外及垂直向内的方式沿着所述中心轴交替配置的永久磁铁。而且可以在所述多个中间构件的外周配置饱和磁通密度比所述多个永久磁铁的各自的饱和磁通密度大的构件。所述多个中间构件的各自的所述中心轴方向的厚度可以随着从所述中心轴离开而变厚。在该线性促动器中，通过消除动子侧的磁通饱和而推力提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-79947号公报

专利文献2：日本特开2010-114980号公报

非专利文献

非专利文献1：S.Shimomura,M.Fujieda,K.Hoshino,“Studies to decrease cogging force and pulsating thrust in the prototype linear permanent magnet Vernier motor”,International Conference on Electrical Machines and Systems,2008.pp.3417-3422（2008）.

发明内容

在上述非专利文献1或专利文献1的线性微调电动机中，搭载于动子（内侧）的永久磁铁的磁化方向与动子的可动轴垂直。在该结构中，难以进行永久磁铁向动子的固定。因此，如各文献的图示那样，动子中所占的永久磁铁的体积非常小。其结果是，存在相对于电动机的自重、体积的推力小这样的问题。

另外，存在作为微调电动机中共通的问题的产生磁阻力（Detent Force；与有无电动机的驱动无关，在动子的行进方向上周期性地产生的力、齿槽力及端部效应）这样的问题。针对该问题，在非专利文献1中，在定子侧安装追加的磁铁，使该追加的磁铁与动子侧的永久磁铁作用，由此来消除磁阻力。然而，在该方法中，尽管定子侧的追加的永久磁铁会增大整体的尺寸、重量、成本，但却对推力丝毫不起作用。

本发明的目的在于提供一种能够进一步提高推力的线性微调电动机。本发明的另一目的在于提供一种能够增大相对于电动机的自重、体积的推力的线性微调电动机。本发明的又一目的在于提供一种能够缓和磁阻力的线性微调电动机。本发明的再一目的在于提供一种使组装容易的线性微调电动机。

本发明的线性微调电动机具备定子和动子。定子沿着第一方向延伸。动子沿着第一方向延伸，且磁极的间隔与定子不同。定子及动子的至少一方包括：沿着第一方向配置的多个永久磁铁；以及沿着第一方向配置的多个磁轭。多个磁轭分别配置在相邻的永久磁铁之间。多个永久磁铁沿着第一方向磁化，相邻的永久磁铁的磁化的朝向相反。