[发明专利]线性马达

说明书

本发明涉及线性马达，特别涉及作为二相和多相直线脉冲马达或无电刷直流线性马达工作的线性马达。

图11示出与本发明相关的永磁型圆筒状线性马达的纵剖视图。

在图11中，上述永磁型圆筒状线性马达定子100的定子铁心101是将形成环状定子齿端部102a的小内径环状轭铁部，和形成环状定子齿底部102b的大内径的环状轭铁部沿轴向交替层叠，从而在上述定子铁心101的内周面上沿轴向以等齿距形成多个由环状齿端部102a和环状齿底部(槽部)102b构成的定子小齿102。

各个环状绕组103、104…110配设在上述环状齿底部(槽部)102b。这些环状绕组103、104…110如图12所示，环状绕组103、105、107、109交替地反极性连接形成一相(A相)，环状绕组104、106、108、110同样交替地反极性连接形成另一相(B相)，整体形成二相。上述定子100由于有这样的结构，定子100的极距为定子小齿102的齿距的四倍。

动子300的动子铁心301有圆筒形状，沿半径方向成不同极性的永磁极302，以定子小齿102的齿距二倍的间距，沿轴向交替地配设在其外周面上，结果，动子300的极距成为定子小齿的齿距的四倍，与上述定子100的极距一致。

由于配置在定子铁心101上的上述二相绕组相互之间，沿轴向错开定子小齿齿距即定子极距的1/4，上述线性马达成为每次步进的基本移动量为该极距的1/4即定子小齿齿距的二相永磁型圆筒状直线脉冲马达。

然而，上述结构的永磁型圆筒状直线脉冲马达，为连接各环形绕组103，104…110，在上述磁端部102a和齿底部102b各环状轭铁部的外周部要设置切口部，从这里将上述各绕组103，104…110的端部引出，还要将它们连结并存在位于上述切口部的导线引出槽部。这就产生该马达装配的作业性不良的问题。

收存上述绕组103，104…110的定子小齿102的和齿底部102b的大小取决于定子小齿的齿距，当该小齿齿距小时，上述齿底部120b不可能大，由于每相的安培导体数不能取大，因而有推力低的问题。

上述马达由于永磁极配置在动子侧，该马达的长度就需要在(动子铁心轴向长度+冲程长度)以上，所以存在要加长该冲程长度，马达的长度就要变长的问题。

上述马达是永磁型，原则上能作为无电刷直流马达工作，因而就需要另外设置检测动子位置的传感器装置，所以也存在使马达长度变长问题.

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能解决上述问题，绕组的作业性和马达装配的作业性都好，而且能与定子小齿齿距无关地增大存放绕组部分，以小型就能实现高推力，永磁极配置在定子侧的永磁型线性马达。

本发明另一目的是提供一种无须另外附加检测动子位置的传感装置，能廉价形成线性伺服机构且能作为无电刷直流马达工作的永磁型线性马达.

线性马达配备有定子和动子，所说的定子有以等倾角向内侧呈放射状配置有偶数个凸极的定子铁心和分别缠绕在上述多凸极上的绕组，所说的动子沿轴向可移动自如地支承在该定子内，同时有在其外周面上沿轴向配置了多个动子小齿的动子铁心，为达到上述目的，本发明的结构有如下所述的特征。

1.被以沿轴向交替地不同极性向半径方向充磁的多个永磁极按等间距配置在上述定子铁心的上述凸极的内周面上，同时上述动子小齿以两倍于上述永磁极的配置间距的距离配置；上述动子铁心是将规定张数的上述动子铁心的动力铁板层叠起来作为动子铁心单元，以只由配置在上述动子铁板外周部的小齿排列来决定角度，顺次转动该单元进行层叠形成；上述定子凸极，当其凸极数为N个，上述马达的相数为m时，由m组凸极群构成，所说的凸极群由相互邻近的成对的每二个凸极，按均等的720m/N度的角度配置的N/m个凸极组成；分别缠绕在属于上述多凸极群的(N/m-1)个或(N/m-2)个凸极上的绕组，在构成上述对的凸极间极性相反地进行连接，在夹着不构成上述对的属于其它凸极群的凸极对并相对的凸极间，极性相同地进行连接，构成m相的相绕组；多相的与上述凸极群中相的构成无关的剩余的凸极作为传感电极，检测出动子的轴向位置和移动方向，能使之作好m相直线脉冲马达或者无电刷直流线性马达工作。