[发明专利]多相线性电机的铁心制造方法

说明书

本发明涉及包括混合型线性电机、VR（Variable  Reluctance）型线性电机和永磁式线性电机等在内的多相线性电机的铁心制造方法。

图9是与本发明关连的圆筒形线性电机的纵剖面图。

图9中，上述圆筒形线性电机的定子100的定子铁心101，102，103和104在其外周边缘部形成沿厚度方向变厚的带台阶的环形，在其内周面上，沿轴向设有等间距的多个定子小齿105。并且，这些定子铁心101，102，103和104由框架116支持并罩住。

在通过将该定子铁心101和102的上述外周边缘对接组合而形成的环形沟部，将环形线圈106夹住。另外，同样在该定子铁心103和104之间形成的环形沟部，将环形线圈107夹住。

该圆筒形线性电机利用定子铁心101、102和环形线圈106形成一相，利用定子铁心103、104和环形线圈107形成另一相，全体构成两相。

环形永久磁铁108夹在形成上述两相的定子铁心101，102和定子铁心103，104之间，沿动子109的轴向磁化。

动子109的动子铁心110呈圆筒形，在其外周面上，沿轴向等间距地设有多个动子小齿111。并且，该动子109借助托架112和113，通过轴承114和115支持，可以沿轴向自由移动。

上述定子小齿105与动子小齿111处于以下的位置关系。即，当设在定子104上的定子小齿105恰好与动子小齿111相对时，设在定子铁心103上的定子小齿105与定子铁心104比较，处于沿轴向移动了2/4齿距的位置。另外，设在定子铁心102上的定子小齿105与定子铁心104比较，位于沿轴向移动了1/4齿距的位置;而设在定子铁心101上的定子小齿105与定子铁心104比较，位于沿轴向移动了3/4齿距的位置。

利用这样的结构，该圆筒形线性电机构成两相混合型线性电机。

但是，上述结构的圆筒形线性电机的缺点是由于不能增大线圈装配部，从而不能增大每相的安培导体数，所以驱动力不大。另外，由于定子铁心101，104位于比定子铁心102，103距离永久磁铁108远的位置，所以，磁路不均匀，驱动力随励磁相而不同。其次，原理上由于各相成为沿轴向排列的结构，电机的轴向长度增长，以及由于永久磁铁108位于定子100一侧，所以，需要加电机罩，同时，由于必须使动子109的轴向长度大于定子100的轴向长度，所以，动子109的惯性很大。并且，难于实现多相化。

因此，本发明者提出了克服这些缺点的线性电机的方案，提案中关于形成定子铁心的定子铁板的形状为如下形式。

即，一种是设K为正整数，m为相数，则形成上述定子铁心的定子铁板具有2Km个突极，该突极沿上述定子铁板的内圆周方向按形成定子小齿的齿顶部的m个突极、形成其齿底部的m个突极的顺序排列形成1组，总共存在K组（特愿平4-332761号、特愿平4-340280号）。

另一种是设K为大于1的整数，m为相数，n为小m/2而最接近m/2的整数值时，定子铁板具有km个突极，同时，从上述动子一侧看，与动子相对的上述突极的前端，按内半径小的n个突极和内半径大的（m-n）个突极的顺序排列形成1组，总共有K组。（特愿平5-100810号）。

但是，上述结构的线性电机存在以下问题：

（1）定子铁心或动子铁心的小齿是通过将构成齿顶部m突极和构成齿底部的突极按指定排列的铁板按指定角度旋转积层而构成的，所以，突极部在圆周上必须按等间距排列，不能使电机形状成为平板形或半圆形等结构;

（2）另外，由于旋转积层时定子铁心的外形必须相同，所以，例如对于5相电机，定子铁心的外形不能形成四角形。

本发明就是鉴于上述问题而提案的，其目的在于提供一种多相线性电机的铁心制造方法，可以解决上述问题，电机形状不受限制。