Title:
Anker für einen Linearmotor und Linearmotor
Kind Code:
A1


Abstract:

Es wird ein Anker für einen Linearmotor bereitgestellt, der eine ausgezeichnete Präzision bei der Befestigung an einer Maschine aufweist und in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in einer Harzschicht, das Eindringen von Fremdstoffen und dergleichen zu verringern. Ein Anker 20 umfasst: einen Blockbefestigungsabschnitt 23, der an einer Maschinenbefestigungsseite eines Kerns 21 vorgesehen ist; eine Schutzfolie 25, die mit Harz imprägnierbar ist und eine Oberfläche des Kerns 21 und eine Oberfläche des Blockbefestigungsabschnitts 23 abdeckt; einen Block 24, der an dem Blockbefestigungsabschnitt 23 angebracht ist und eine Maschinenbefestigungsfläche 24a aufweist, die an der Blockbefestigungsseite des Kerns 21 angeordnet ist; und eine Harzschicht 26, die die Schutzschicht abdeckt, die den Kern 21 bedeckt. Die Maschinenbefestigungsfläche 24a des Blocks 24 ist von der Harzschicht 26 freigelegt. embedded image




Inventors:
Takamizawa, Suguru (Yamanashi, Oshino-mura, JP)
Application Number:
DE102017222426A
Publication Date:
06/21/2018
Filing Date:
12/12/2017
Assignee:
FANUC CORPORATION (Yamanashi, Oshino-mura, JP)
International Classes:



Foreign References:
JPS5199427A1976-09-02
JP3698585B22005-09-21
JPS4886355A1973-11-14
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
Anker (20) für einen Linearmotor (1) mit einem als Hauptkörper dienenden Kern (21) und einer am Kern (21) angebrachten Spule (22), wobei der Anker (20) mit einem Feldpol (10) zur Ausbildung eines Linearmotors (1) zusammenarbeitet, wobei der Feldpol (10) Magnete unterschiedlicher Pole, die abwechselnd in einer Antriebsrichtung angeordnet sind, aufweist, wobei der Anker (20) umfasst:
einen Blockbefestigungsabschnitt (23), der an einer Maschinenbefestigungsseite des Kerns (21) vorgesehen ist;
eine Schutzfolie (25), die mit Harz imprägnierbar ist und eine Oberfläche des Kerns (21) und eine Oberfläche des Blockbefestigungsabschnitts (23) bedeckt;
einen Block (24), der an dem Blockbefestigungsabschnitt (23) angebracht ist und eine Maschinenbefestigungsfläche (24a) aufweist, die auf der Blockbefestigungsseite des Kerns (21) angeordnet ist; und
eine Harzschicht (26), die die den Kern (21) bedeckende Schutzfolie (25) abdeckt, wobei die Maschinenbefestigungsfläche (24a) des Blocks (24) von der Harzschicht (26) freigelegt ist.

Anker (20) für einen Linearmotor (1) nach Anspruch 1, wobei der Blockbefestigungsabschnitt (23) einen Raum aufweist, der von der Oberfläche an der Maschinenbefestigungsseite des Kerns (21) nach innen vertieft ist, und wobei der Block (24) zumindest teilweise in den Raum eingesetzt ist.

Anker (20) für einen Linearmotor (1) nach Anspruch 2, wobei der Block (24) zumindest teilweise in einer Form ausgebildet ist, die ein Einsetzen in den Raum des Blockbefestigungsabschnitts (23) von der Oberfläche an der Maschinenbefestigungsseite des Kerns (21) ermöglicht.

Anker für einen Linearmotor (1) nach Anspruch 2, wobei der Block (24) zumindest teilweise in einer Form ausgebildet ist, die ein Einsetzen in den Raum des Blockbefestigungsabschnitts (23) von einer Seitenfläche des Kerns (21) ermöglicht.

Anker (20) für einen Linearmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Maschinenbefestigungsfläche (24a) des Blocks (24), der an dem Blockbefestigungsabschnitt (23) angebracht ist, von einer Fläche der Harzschicht (26) vorsteht.

Linearmotor (1), umfassend:
einen Feldpol (10), der Magnete unterschiedlicher Pole aufweist, die abwechselnd in einer Antriebsrichtung angeordnet sind; und
den Anker (20) für einen Linearmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

Description:
Hintergrund der ErfindungGegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anker für einen Linearmotor und einen Linearmotor.

Stand der Technik

In den letzten Jahren wurde die Verwendung von Linearmotoren als Antriebsvorrichtungen für verschiedene industrielle Maschinen vorgeschlagen, wie beispielsweise Mechanismen zum Antreiben von Magnetköpfen von OA-Maschinen und Mechanismen zum Zuführen von Spindeln/Tischen von Werkzeugmaschinen. Zur Vereinfachung des Aufbaus von Linearmotoren dieser Art gibt es eine zunehmende Tendenz, mehrere Permanentmagneten als einen Feldpol zu verwenden.

In einigen Linearmotoren, die für die zuvor beschriebenen Zwecke verwendet werden, wird zur Verringerung des Eindringens von Fremdstoffen in einen Anker etc. eine Harzschicht auf einer Oberfläche eines Kerns als ein Hauptkörper des Ankers ausgebildet. Befindet sich die Harzschicht auf der Oberfläche des Kerns, können Probleme, wie beispielsweise eine Verwölbung, eine Wellenbildung, ein Bruch oder eine Verringerung der Maßgenauigkeit, in Hochtemperatur- oder Niedertemperaturumgebungen auftreten, die sich aus einer Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kern und dem Harz ergeben. Um diese Probleme zu überwinden, wurde ein Versuch unternommen, die Oberfläche des Kerns mit einem Gewebe zu bedecken und die Harzschicht durch das Gewebe zu bilden (siehe japanisches Patent Nr. 5199427, japanisches Patent Nr. 3698585 und japanisches Patent Nr. 4886355).

  • Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5199427
  • Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 3698585
  • Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4886355

Zusammenfassung der Erfindung

Um den Anker präzise an einer Maschine zu befestigen, muss eine Maschinenbefestigungsfläche des Kerns einem Planarisierungsschleifprozess unterworfen werden. Dies verhindert das Abdecken der Maschinenbefestigungsfläche des Kerns mit dem Gewebe. Wird jedoch die Maschinenbefestigungsfläche nicht mit dem Gewebe bedeckt, ist es schwierig, die Wahrscheinlichkeit des Eindringens von Fremdstoffen in den Anker durch die Maschinenbefestigungsfläche etc. zu verringern, wodurch sich die Qualität und Zuverlässigkeit des Ankers verschlechtern kann.

Es ist somit wünschenswert, einen Anker für einen Linearmotor und einen Linearmotor bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Präzision bei der Befestigung an einer Maschine aufweist und in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in einer Harzschicht und das Eindringen von Fremdstoffen in den Anker zu verringern.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anker für einen Linearmotor und einen Linearmotor bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Präzision bei der Befestigung an einer Maschine aufweist und in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in einer Harzschicht, des Eindringens von Fremdstoffen, etc. zu verringern.

  1. (1) Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anker (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Anker 20) für einen Linearmotor mit einem als ein Hauptkörper dienenden Kern (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Kern 21) und einer an dem Kern befestigten Spule (beispielsweise die im Nachfolgenden beschriebene Spule 22). Der Anker wirkt mit einem Feldpol zur Ausbildung eines Linearmotors zusammen. Der Feldpol umfasst Magnete unterschiedlicher Pole, die abwechselnd in einer Antriebsrichtung angeordnet sind. Der Anker umfasst: einen Blockbefestigungsabschnitt (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Blockbefestigungsabschnitt 23), der an einer Maschinenbefestigungsseite des Kerns vorgesehen ist; eine Schutzfolie (beispielsweise das im Nachfolgenden beschriebene Gewebe 25), das mit Harz imprägnierbar ist und eine Oberfläche des Kerns und eine Oberfläche des Blockbefestigungsabschnitts bedeckt, einen Block (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Block 24), der an dem Blockbefestigungsabschnitt angebracht ist und eine Maschinenbefestigungsfläche aufweist, die an der Blockbefestigungsseite des Kerns angeordnet ist; und eine Harzschicht (beispielsweise die im Nachfolgenden beschriebene Harzschicht 26), die die Schutzfolie bedeckt, die den Kern bedeckt. Die Maschinenbefestigungsfläche des Blocks ist von der Harzschicht freigelegt.
  2. (2) In dem gemäß dem Punkt (1) beschriebenen Anker für einen Linearmotor kann der Blockbefestigungsabschnitt einen Raum aufweisen, der von der Oberfläche an der Maschinenbefestigungsseite des Kerns nach innen vertieft ausgebildet ist, und der Block zumindest teilweise in den Raum eingesetzt sein.
  3. (3) In dem gemäß dem Punkt (2) beschriebenen Anker für einen Linearmotor kann der Block zumindest teilweise in einer Form ausgebildet sein, die ein Einsetzen in den Raum des Blockbefestigungsabschnitts von der Oberfläche an der Maschinenbefestigungsseite des Kerns ermöglicht.
  4. (4) In dem gemäß dem Punkt (2) beschriebenen Anker für einen Linearmotor ist der Block vorzugsweise wenigstens teilweise in einer Form ausgebildet, die ein Einsetzen in den Raum des Blockbefestigungsabschnitts von einer Seitenfläche des Kerns ermöglicht.
  5. (5) In einem gemäß der Punkte (1) bis (4) beschriebenen Anker für einen Linearmotor steht die Maschinenbefestigungsfläche des Blocks, der an dem Blockbefestigungsabschnitt angebracht ist, von einer Fläche der Harzschicht vor.
  6. (6) Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearmotor (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Linearmotor 1), umfassend: einen Feldpol (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Feldpol 10), der Magnete unterschiedlicher Pole aufweist, die abwechselnd in einer Antriebsrichtung angeordnet sind; und den Anker (beispielsweise den im Nachfolgenden beschriebenen Anker 20) für einen Linearmotor gemäß einem der Punkte (1) bis (5).

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Anker für einen Linearmotor und ein Linearmotor bereitgestellt, die eine hervorragende Präzision bei der Befestigung an einer Maschine aufweisen und in der Lage sind, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in einer Harzschicht, des Eindringens von Fremdstoffen, etc. zu verringern.

Figurenliste

  • 1 zeigt einen Linearmotor 1 gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 zeigt den Aufbau eines Ankers 20;
  • 3A zeigt eine Schnittansicht eines Kerns 21 in einer Y-Z-Ebene;
  • 3B zeigt eine Schnittansicht eines Blocks 24 in der Y-Z-Ebene;
  • 4A zeigt ein Verfahren zur Herstellung des Ankers gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4B zeigt das Verfahren zur Herstellung des Ankers 20 gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4C zeigt das Verfahren zur Herstellung des Ankers 20 gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Ankers 120 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 6A zeigt eine Schnittansicht eines Kerns 121 in der Y-Z-Ebene;
  • 6B zeigt eine Schnittansicht eines Blocks 124 in der Y-Z-Ebene;
  • 7A zeigt ein Verfahren zur Herstellung des Ankers 120 gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7B zeigt das Verfahren zur Herstellung des Ankers 120 gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7C zeigt das Verfahren zur Herstellung des Ankers 120 gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 8 zeigt einen Anker 220 gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 9A zeigt eine Schnittansicht, die eine Form des Ankers 220 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt; und
  • 9B zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Form des Ankers 220 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Im Nachfolgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Alle die Beschreibung begleitenden Zeichnungen sind schematische Ansichten. Zum leichteren Verständnis wird jeder Teil, der in den Zeichnungen dargestellt ist, im Vergleich zu einem realen Gegenstand in Bezug auf eine Form, einen Maßstab, ein Verhältnis zwischen einer vertikalen Abmessung und einer horizontalen Abmessung usw. geändert oder übertrieben dargestellt. In den Zeichnungen wird gegebenenfalls auf eine Schraffur, die den Querschnitt eines Elements angibt, verzichtet.

In dieser Beschreibung usw. umfassen die verwendeten Begriffe zur Festlegung von Formen, geometrischen Bedingungen und den Erstreckungen dieser Formen und Ebenen dieser Bedingungen, wie beispielsweise „parallel verlaufen“ und „Richtung“, nicht nur die genauen Bedeutungen dieser Ausdrücke, sondern auch einen Bereich, der als im Wesentlichen parallel erkennbar ist, und einen Bereich, der als eine durch einen entsprechenden Begriff angegebene Richtung erkennbar ist.

In der vorliegenden Beschreibung etc. sind eine Tiefenrichtung eines Kerns 21, der später beschrieben wird, und eine Längsrichtung eines Blocks 24, der später beschrieben wird, als eine X (X1 - X2)-Richtung definiert, sind eine Breitenrichtung des Kerns 21 und eine Richtung, in der die Blöcke 24 angeordnet sind, als eine Y (Y1 - Y2)-Richtung definiert, und sind eine Dickenrichtung des Kerns 21 und eine Höhenrichtung des Blocks 24 als eine Z (Z1 - Z2)-Richtung definiert.

(Erste Ausführungsform)

1 erläutert einen Linearmotor 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Linearmotor 1, der in 1 gezeigt ist, weist einen Grundaufbau auf, der einer zweiten Ausführungsform und einer dritten Ausführungsform, die später beschrieben werden, entspricht.

2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Ankers 20.

3A zeigt eine Schnittansicht des Kerns 21 in einer Y-Z-Ebene. 3B zeigt eine Schnittansicht des Blocks 24 in der Y-Z-Ebene. 3B zeigt den Querschnitt des Blocks 24 in einem Bereich, in dem ein Schraubenteil 24b ausgebildet ist.

Wie in 1 gezeigt, umfasst der Linearmotor 1 einen Feldpol 10 und den Anker 20. Der Anker 20 ist mit einer Harzschicht 26, die später beschrieben wird, ausgebildet (siehe 4C). Der Feldpol 10 ist ein Stator mit Magneten, die verschiedene Pole aufweisen, die abwechselnd in einer Richtung, in der der Anker 20 betrieben wird, angeordnet sind (in 1 eine A-Richtung).

Der Feldpol 10 umfasst eine Haltefläche 11 und mehrere Permanentmagneten 12, die im Wesentlichen parallel zueinander oder in einem leicht schiefen Muster auf der Haltefläche 11 angeordnet sind. Der Feldpol 10 umfasst N-Pol-Permanentmagnete 12 und S-Pol-Permanentmagente 12, die abwechselnd in der Richtung, in der der Anker 20 angetrieben wird, angeordnet sind. Die Permanentmagneten 12 sind beispielsweise durch ein Haftmittel mit der Haltefläche 11 verbunden.

Der Anker 20 wirkt mit dem Feldpol 10 zur Bildung eines Linearmotors zusammen. Der Anker 20 ist durch eine Maschinenbefestigungsfläche 24a des Blocks 24 (der später beschrieben wird) an einer Maschine (in den Zeichnungen nicht dargestellt) befestigt.

Wie in 2 gezeigt, umfasst der Anker 20 den Kern 21, eine Spule 22, einen Blockbefestigungsabschnitt 23, den Block 24, den Gewebe 25, das als eine Schutzfolie dient, und eine Harzschicht 26. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht (entfaltete Ansicht) des Ankers 20. Daher wird die Harzschicht 26 in der 2 nicht dargestellt. Die Harzschicht 26 wird später beschrieben. Auf eine Darstellung eines Elements, wie beispielsweise eines Drahtes zur Leistungszufuhr in eine Spule 22, wird in 2 verzichtet.

Der Kern 21 dient als ein Hauptkörper des Ankers 20. Der Kern 21 ist aus einem Stapel mit mehreren Plattenelementen aus einem Magnetmaterial, die in der X-Richtung übereinander angeordnet sind, gebildet.

Die Spule 22 ist eine Ankerwicklung, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Die Spule 22 ist in mehreren Schlitzen (in den Zeichnungen nicht dargestellt) untergebracht, die im Inneren des Kerns 21 ausgebildet sind. Als Reaktion auf das Anlegen eines einphasigen Wechselstroms oder eines dreiphasigen Wechselstroms an jede Spule 22 wird ein sich verschiebendes Magnetfeld an der Spule 22 erzeugt. Anschließend werden eine Anziehungskraft und eine Abstoßungskraft zwischen dem sich verschiebenden Magnetfeld, das durch die Spule 22 erzeugt wird, und dem Magnetfeld, das durch den Feldpol 10 erzeugt wird, ausgeübt, wodurch eine Druckkraft durch die Komponente in der Antriebsrichtung (Y-Richtung), in der der Anker 20 angetrieben wird, auf den Anker 20 ausgeübt wird. Wie in 1 gezeigt, bewegt sich in Reaktion auf den Empfang dieser Druckkraft der Anker 20 linear in der A (A1 - A2)-Richtung, in der die Permanentmagnete 12 des Feldpols 10 angeordnet sind.

Der Blockbefestigungsabschnitt 23 ist ein Raum, der von einer Fläche des Kerns 21 an der Maschinenbefestigungsseite (Z1-Seite) nach innen vertieft ausgebildet ist. Der Blockbefestigungsabschnitt 23 ist ein Teil, in dem der Block 24 zumindest teilweise eingesetzt wird. Wie in 3A gezeigt, ist der Blockbefestigungsabschnitt 23 gemäß dieser Ausführungsform eine Nut mit einem rechteckigen Querschnitt in der Y-Z-Ebene. Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich der Blockbefestigungsabschnitt 23 in der X (X1 - X2)-Richtung des Kerns 21. Die Nutbreite (Y-Richtung) des Blockbefestigungsabschnitts 23 weist vorzugsweise eine solche Abmessung auf, dass sie eine Befestigungskraft von solcher Höhe erreicht, dass der Block 24 nicht leicht in der Dickenrichtung des Kerns 21 (Z1-Richtung) herausgezogen werden kann, wenn der Block 24 in dem Blockbefestigungsabschnitt 23 eingesetzt wird, während der Blockbefestigungsabschnitt 23 mit dem Gewebe 25 bedeckt ist.

Ist die Kraft des Blockbefestigungsabschnitts 23 zur Befestigung des Blocks 24 gering, wird die an dem Block 24 befestigte Maschine in eine instabile Lage gebracht. Indes verursacht eine zu starke Verringerung der Nutbreite des Blockbefestigungsabschnitts 23 zur Erhöhung der Befestigungskraft des Blocks 24 Probleme, wie beispielsweise eine Verschiebung oder ein Reißen des Gewebees 25 während des Einsetzens des Blocks 24 in den Blockbefestigungsabschnitt 23. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass die Maschinenbefestigungsflächen 24a der Blöcke 24, die in die entsprechenden Blockbefestigungsabschnitte 23 eingesetzt werden, hinsichtlich der Höhe in der Z-Richtung ungleichmäßig sind, und diese Ungleichmäßigkeit erhöht die Zeitdauer, die zum Durchführen des Planarisierungsschleifvorgangs der Blöcke 24 benötigt wird. Ist darüber hinaus der Block 24 in Bezug auf den Blockbefestigungsabschnitt 23 geneigt, während er in dem Blockbefestigungsabschnitt 23 eingeführt wird, wird das Montieren und Befestigen des Ankers 20 und der Maschine erschwert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Blockbefestigungsabschnitte 23 in einem Kern 21 vorgesehen, wobei jedoch die Anzahl der Blockbefestigungsabschnitte 23 entsprechend einer Produktspezifikation verändert werden kann.

Der Block 24 ist eine metallische Komponente, die an dem Blockbefestigungsabschnitt 23 befestigt wird. In 3B ist der Querschnitt des Blocks 24 in der Y-Z-Ebene in einer Rechtecksform ausgebildet, ähnlich jenem (einschließlich einer Form, die ähnlich ist) der in 2 gezeigten Nut des Blockbefestigungsabschnitts 23.

Wie in 3B gezeigt, umfasst der Block 24 die Maschinenbefestigungsfläche 24a und das Schraubenteil 24b.

Die Maschinenbefestigungsfläche 24a ist eine Fläche an der Oberseite (Z1-Seite), wenn der Block 24 in dem Blockbefestigungsabschnitt 23 eingesetzt wird. Die Maschinenbefestigungsfläche 24a befindet sich nicht immer an der Oberseite. Die Maschine (nicht in den Zeichnungen dargestellt), die durch den Linearmotor 1 angetrieben wird, ist an der Maschinenbefestigungsfläche 24a befestigt. Nach dem Einsetzen des Blocks 24 in den Blockbefestigungsabschnitt 23 und Bilden der Harzschicht 26, wird die Maschinenbefestigungsfläche 24a dem Planarisierungsschleifprozess unterzogen.

Das Schraubenteil 24b ist ein Teil, in das eine zur Maschine gehörende Schraube (nicht in den Zeichnungen dargestellt) eingesetzt wird. Wie in 3B gezeigt, ist das Schraubenteil 24b mit einem Innengewinde versehen. Die Maschine kann an der Maschinenbefestigungsfläche 24a des Blocks 24 befestigt werden, indem die zur Maschine gehörende Schraube in das Schraubenteil 24b eingesetzt wird und die Schraube und das Schraubenteil 24b aneinander befestigt werden. Wie in 2 gezeigt, sind die Schraubenteile 24b an zwei Positionen entlang der Längsrichtung des Blocks 24 (X-Richtung) vorgesehen. Indes kann das Schraubenteil 24b zumindest an einer Position vorgesehen sein. Die Anzahl der Schraubenteile 24b, der Durchmesser des Schraubenlochs des Schraubenteils 24b, etc. kann entsprechend der Produktspezifikation geändert werden.

Das Gewebe 25 ist ein folienartiges Element, das eine Oberfläche des Kerns 21 und jene des Blockbefestigungsabschnitts 23 bedeckt. Das Gewebe 25 ist aus einem Material gebildet, das mit Harz imprägnierbar ist, wie beispielsweise ein Glasgewebe oder ein Kohlefasergewebe. Solange das Gewebe aus einem Material gebildet ist, das mit Harz imprägnierbar ist, kann zusätzlich zu den zuvor beschriebenen beispielhaften Materialien ein Material des Gewebes beispielsweise ein poröses folienähnliches Material sein. Das Gewebe 25 wird über die Oberfläche des Kerns 21 gelegt. Das Gewebe 25 wird auch in das Innere der Nut des Blockbefestigungsabschnitts 23 eingeführt. Anschließend wird das gefaltete Gewebe 25 an den Kanten, an den gefalteten Abschnitten, etc., mit einem Klebestreifen oder einem Haftmittel befestigt. Dadurch kann die Oberfläche des Kerns 21 vollständig mit dem Gewebe 25 bedeckt werden.

Das Gewebe 25 weist vorzugsweise eine Größe auf, die für die vollständige Abdeckung des Kerns 21 geeignet ist. Jedoch muss das Gewebe 25 nicht immer die gesamte Fläche des Kerns 21 bedecken. Es wird erwartet, dass das Gewebe 25 wenigstens den Teil des Kerns 21 bedeckt, an dem sehr wahrscheinlich die thermische Spannung, die in dem Kern 21 erzeugt wird, auf die später beschriebene Harzschicht 26 übertragen wird, wenn die Harzschicht 26 auf der Oberfläche des Kerns 21 gebildet wird, und dass es eine Funktion erfüllt, die verhindert, dass eine auf den Anker 20 gespritzte Flüssigkeit in das Innere des Ankers 20 eindringt.

Die Harzschicht 26 ist ein Harzformteil, um den Kern 21 und den Blockbefestigungsabschnitt 23 zu bedecken, die mit dem Gewebe 25 bedeckt sind. Die Harzschicht 26 wird beispielsweise unter Verwendung von Epoxidharz, Phenolharz oder Acrylharz gebildet. Die Harzschicht 26 kann beispielsweise durch Umgießen des Kerns 21 und des Blockbefestigungsabschnitts 23, die mit dem Gewebe 25 bedeckt sind, gebildet werden.

Im Nachfolgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des Ankers 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.

4A bis 4C erläutern das Verfahren zur Herstellung des Ankers 20 der ersten Ausführungsform. Wie in 3A, zeigen die 4A bis 4C Schnittansichten des Kerns 21 in der Y-Z-Ebene.

Zuerst wird, wie in 4A gezeigt, die Oberfläche des Kerns 21 und jene des Blockbefestigungsabschnitts 23 mit dem Gewebe 25 bedeckt.

Anschließend wird, wie in 4B gezeigt, der Block 24 in dem Blockbefestigungsabschnitt 23, der mit dem Gewebe 25 bedeckt ist, von der Dickenrichtung des Kerns 21 (Z-Richtung) eingesetzt, um den Block 24 an dem Blockbefestigungsabschnitt 23 zu befestigen. Durch Einsetzen des Blocks 24 in den Blockbefestigungsabschnitt 23, wird die Innenfläche der Nut des Blockbefestigungsabschnitts 23 fester mit dem Gewebe 25 bedeckt.

Als Nächstes wird, wie in 4C gezeigt, der Kern 21 und der Blockbefestigungsabschnitt 23, der mit dem Gewebe 25 bedeckt ist, mit einem Harzmaterial umgossen, um die Harzschicht 26 zu bilden. Die Harzschicht 26 wird nur auf einem Teil, der mit dem Gewebe 25 bedeckt ist, ausgebildet, sodass die Maschinenbefestigungsfläche 24a des Blocks 24 keine Harzschicht 26 aufweist.

Anschließend wird die Maschinenbefestigungsfläche 24a des Blocks 24, die in den Anker 20 (Blockbefestigungsabschnitt 23) eingesetzt ist, einem Planarisierungsschleifprozess unterzogen, wodurch die Bildung des Ankers 20 mit der durch Schleifen geebneten freigelegten Maschinenbefestigungsfläche 24a abgeschlossen ist.

In dem zuvor beschriebenen Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Maschinenbefestigungsfläche 24a nicht mit dem Gewebe 25 bedeckt. Somit kann die Maschinenbefestigungsfläche 24a dem Planarisierungsschleifprozess unterzogen werden. Folglich kann der Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform präzise an der Maschine angebracht werden.

In dem Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Harzschicht 26 derart ausgebildet, dass sie den Kern 21 und den Blockbefestigungsabschnitt 23, die mit dem Gewebe 25 bedeckt sind, bedeckt. Auf diese Weise werden der Kern 21 und die Harzschicht 26 miteinander verbunden, wobei sich das Gewebe 25 zwischen dem Kern 21 und der Harzschicht 26 befindet. Dadurch wird ein im Wesentlichen gleichmäßiger linearer Ausdehnungskoeffizient im Anker 20 erzielt. Somit ist der Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform in der Lage, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in einer Hochtemperatur- oder Niedertemperaturumgebung zu verringern, wie beispielsweise eine Verwölbung, eine Wellung, einen Bruch oder eine Verringerung der Maßgenauigkeit, die durch eine Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten entsteht.

In dem Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform wird im Wesentlichen die gesamte Fläche des Kerns 21 und des Blockbefestigungsabschnitts 23 mit dem Gewebe 25 bedeckt. Dadurch ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit des Eindringens einer Flüssigkeit, wie beispielsweise eines Schneidfluids (Fremdstoff), zu verringern.

Folglich erzielt der Anker 20 gemäß der ersten Ausführungsform eine hervorragende Genauigkeit bei der Befestigung an einer Maschine und ist in der Lage, die Wahrscheinlichkeit von Problemen in der Harzschicht 26, des Eindringen von Fremdstoffen, etc., zu verringern.

In dem Anker 20 der ersten Ausführungsform ist der Querschnitt des Blocks 24 in der Y-Z-Ebene in einer rechteckigen Form ausgebildet, ähnlich der Form der Nut des Blockbefestigungsabschnitts 23. Somit kann in dem Anker 20 der ersten Ausführungsform der Block 24 leicht in dem Blockbefestigungsabschnitt 23, der mit dem Gewebe 25 bedeckt ist, von der Dickenrichtung des Kerns 21 (Z-Richtung) eingesetzt werden. Wie in der später beschriebenen zweiten Ausführungsform kann der Block 24 von der Tiefenrichtung des Kerns 21 (X-Richtung) eingesetzt werden.

(Zweite Ausführungsform)

5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Ankers 120 der zweiten Ausführungsform.

6A zeigt eine Schnittansicht eines Kerns 121 in der Y-Z-Ebene. 6B zeigt eine Schnittansicht eines Blocks 124 in der Y-Z-Ebene. 6B zeigt den Querschnitt des Blocks 124 in einem Bereich, in dem ein Schraubenteil 124b ausgebildet ist.

In der Beschreibung der zweiten Ausführungsform und den Zeichnungen, die die zweite Ausführungsform betreffen, sind die Elemente, die die gleichen Funktionen wie jene der ersten Ausführungsform erzielen, mit den gleichen Bezugszeichen oder den Bezugszeichen mit dem gleichen Suffix (die letzten beiden Ziffern) gekennzeichnet. Gegebenenfalls wird auf eine redundante Beschreibung dieser Elemente verzichtet.

Wie in 5 gezeigt, umfasst der Anker 120 gemäß der zweiten Ausführungsform den Kern 121, die Spule 22, einen Blockbefestigungsabschnitt 123, den Block 124, das Gewebe 25 und die Harzschicht 26. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht (eine entfaltete Ansicht) des Ankers 120. Somit wird auf die Harzschicht 26 in 5 verzichtet.

Der Anker 120 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von jenem der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Form des Blockbefestigungsabschnitts 123, des Blocks 124, etc., die am Kern 121 vorgesehen sind.

Wie in 6A gezeigt, ist der Blockbefestigungsabschnitt 123 gemäß der zweiten Ausführungsform eine Nut mit einem Querschnitt einer umgedrehten T-Form in der Y-Z-Ebene. Ein Abschnitt des Blockbefestigungsabschnitts 123, der dem vertikalen Balken des „T“ entspricht, ist in Richtung der Z1-Seite offen. Wie in 5 gezeigt, erstreckt sich der Blockbefestigungsabschnitt 123 in der X (X1- X2)-Richtung des Kerns 121. Die Nut des Blockbefestigungsabschnitts 123 hat vorzugsweise eine Form, die eine Befestigungskraft von einer solchen Höhe erreicht, dass der Block 124 nicht leicht in Tiefenrichtung des Kerns 121 (X-Richtung) herausgezogen werden kann, wenn der Block 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123 eingesetzt wird, während der Blockbefestigungsabschnitt 123 mit dem Gewebe 25 bedeckt ist.

Wie in 6B gezeigt, weist der Querschnitt des Blocks 124 gemäß der zweiten Ausführungsform in der Y-Z-Ebene eine umgekehrte T-Form auf, ähnlich der Form der Nut des in 6A gezeigten Blockbefestigungsabschnitts 123. Ein Abschnitt des Blocks 124, der dem vertikalen Balken des „T“ entspricht, steht zur Z1-Seite vor. Wie in 6B gezeigt, umfasst der Block 124 eine Maschinenbefestigungsfläche 124a und ein Schraubenteil 124b. Die Höhenabmessung des Blocks 124 (in der Z-Richtung) gemäß dieser Ausführungsform ist derart festgelegt, dass die Maschinenbefestigungsfläche 124a von der Harzschicht 26 vorsteht, wenn der Block 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123 eingesetzt ist.

Im Nachfolgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des Ankers120 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.

7A bis 7C zeigen das Verfahren zur Herstellung des Ankers 120 gemäß der zweiten Ausführungsform.

Zuerst wird, wie in 7A gezeigt, eine Oberfläche des Kerns 121 und jene des Blockbefestigungsabschnitts 123 mit dem Gewebe 25 bedeckt.

Anschließend wird, wie in 7B gezeigt, der Block 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123, die mit dem Gewebe 25 bedeckt sind, eingesetzt, um den Block 124 an dem Blockbefestigungsabschnitt 123 zu befestigen. Wie in 5A gezeigt, wird der Block 124 gemäß dieser Ausführungsform von der Tiefenrichtung des Kerns 121 (X-Richtung) her eingesetzt. Beim Einsetzen des Blocks 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123 wird die Innenfläche der Nut des Blockbefestigungsabschnitts 123 fester mit dem Gewebe 25 abgedeckt.

Anschließend werden, wie in 7C gezeigt, der Kern 121 und der Blockbefestigungsabschnitt 123, die mit dem Gewebe 25 bedeckt sind, zur Bildung der Harzschicht 26 mit einem Harzmaterial umgossen. Die Harzschicht 26 wird lediglich auf einem Teil gebildet, das mit dem Gewebe 25 bedeckt ist, sodass die Maschinenbefestigungsfläche 124a des Blocks 124 von der Harzschicht 26 freigelegt ist.

Anschließend wird die Maschinenbefestigungsfläche 124a des Blocks 124, die in den Anker 120 (Blockbefestigungsabschnitt 123) eingesetzt ist, einem Planarisierungsschleifprozess unterzogen, wodurch die Bildung des Ankers 120 mit der durch Schleifen geebneten, freigelegten Maschinenbefestigungsfläche 124a abgeschlossen ist. Wie in 7C gezeigt, steht in dem Anker 120 gemäß dieser Ausführungsform die Maschinenbefestigungsfläche 124a aus der Harzschicht 26 vor, wenn der Block 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123 eingesetzt ist.

Wie in der ersten Ausführungsform erzielt der Anker 120 gemäß der zweiten Ausführungsform eine hervorragende Präzision bei der Befestigung an einer Maschine und ist in der Lage, der Wahrscheinlichkeit von Problemen in der Harzschicht 26, des Eindringens von Fremdstoffen, etc. zu verringern.

Der Blockbefestigungsabschnitt 123 gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Nut mit dem Querschnitt in der Y-Z-Ebene mit der Form eines umgekehrten „T“. Der Querschnitt des Blocks 124 in der Y-Z-Ebene weist ebenfalls die umgekehrte T-Form auf, ähnlich wie die Nut des Blockbefestigungsabschnitts 123. Bei dieser Konfiguration wird durch Einsetzen des Blocks 124 in den Blockbefestigungsabschnitt 123 eine Passung zwischen dem Block 124 und dem Blockbefestigungsabschnitt 123 hergestellt. Folglich wird selbst dann, wenn der Block 124 einer in der Z1-Richtung wirkenden Last ausgesetzt wird, nicht aus dem Blockbefestigungsabschnitt 123 herausgezogen. Auf diese Weise kann der Anker 120 gemäß der zweiten Ausführungsform die Kraft des Blocks 124 zum Befestigen einer Maschine (nicht in den Zeichnungen dargestellt) erhöhen, wenn der Anker 120 an der Maschine befestigt wird.

Die Höhenabmessung des Blocks 124 (in der Z-Richtung) gemäß der zweiten Ausführungsform ist derart festgelegt, dass die Maschinenbefestigungsfläche 124a aus der Harzschicht 26 vorsteht, wenn der Block 124 in dem Blockbefestigungsabschnitt 123 eingesetzt ist. Dadurch wird verhindert, dass die Harzschicht 26 während des Planarisierungsschleifvorgangs auf der Maschinenbefestigungsfläche 124a geschliffen wird. Somit kann die Wahrscheinlichkeit des Eindringens von Fremdstoffen, wie beispielsweise einer Flüssigkeit, noch effektiver verringert werden.

(Dritte Ausführungsform)

8 zeigt einen Anker 220 gemäß einer dritten Ausführungsform. Elemente, wie beispielsweise das Gewebe 25 und die Harzschicht 26, sind 8 nicht dargestellt.

9A zeigt eine Schnittansicht, die eine Form des Ankers 220 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 9B zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Form des Ankers 220 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.

In der Beschreibung der dritten Ausführungsform und der Zeichnungen, die die dritte Ausführungsform betreffen, sind die Elemente, die die gleichen Funktionen wie jene der ersten und zweiten Ausführungsformen erzielen, mit den gleichen Bezugszeichen oder den Bezugszeichen mit dem gleichen Suffix (die letzten beiden Ziffern) gekennzeichnet. Gegebenenfalls wird auf eine redundante Beschreibung dieser Elemente verzichtet.

Wie in 8 gezeigt, umfasst der Anker 220 gemäß der dritten Ausführungsform ein Kühlrohr 27 zum Kühlen der Spule 22. Das Kühlrohr 27 ist in einer in einem Kern 221 vorgesehenen Positioniernut 28 (die später beschrieben wird) angeordnet. Hinsichtlich der anderen Elemente ist der Grundaufbau des Ankers 220 gemäß der dritten Ausführungsform gleich jenem des Ankers 120 gemäß der zweiten Ausführungsform. Somit werden Elemente, wie beispielsweise der Block 124, nicht beschrieben.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Positioniernut 28 auf einer Maschinenbefestigungsflächenseite (Z1-Seite) vorgesehen. Alternativ kann das Kühlrohr 27 beispielsweise teilweise oder vollständig in dem Kern 221 ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Kühlrohr 27 und der Block 124 abwechselnd angeordnet. Alternativ kann das Kühlrohr 27 beispielsweise nach jedem zweiten Block 124 angeordnet sein. Wie zuvor beschrieben sind die Form, die Befestigungsposition, etc., der Positioniernut 28 nicht auf die in 8 gezeigten Beispiele beschränkt.

Im Nachfolgenden wird das Abdecken des Kerns 221 mit dem Gewebe 25 in dem Anker 220, der das Kühlrohr 27 aufweist, beschrieben.

In dem Anker 220A, der in 9A gezeigt ist, wird das Gewebe 25 in das Innere der Positioniernut 28 eingesetzt. Das Kühlrohr 27 ist in der Positioniernut 28 angeordnet, während das Gewebe zwischen dem Kühlrohr 27 und der Positioniernut 28 angeordnet ist. Durch Anordnen des Kühlrohrs 27 in der Positioniernut 28 wird die Innenfläche der Nut der Positioniernut 28 fester mit dem Gewebe 25 abgedeckt.

Dabei ist das Kühlrohr 27, das in der Positioniernut 28 angeordnet ist, direkt mit der Harzschicht 26 bedeckt. Das Gewebe 25 ist dabei zwischen dem Kühlrohr 27 und der Positioniernut 28 (Kern 221) eingeklemmt. Somit ist das Gewebe 25 vorzugsweise aus einem hochflexiblen Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet. Beispielsweise, aber nicht einschränkend, umfasst ein solches Element Kohlefaser.

In einem Anker 220B, der in 9B gezeigt ist, ist das Kühlrohr 27 direkt in der Positioniernut 28 angeordnet. Das Gewebe 25 bedeckt das Kühlrohr 27 von oben. Dabei ist das Kühlrohr 27, das in der Positioniernut 28 angeordnet ist, mit der Harzschicht 26 bedeckt, während das Gewebe 25 zwischen dem Kühlrohr 27 und der Harzschicht 26 angeordnet ist.

In beiden zuvor beschriebenen Formen, die in 9A und 9B gezeigt sind, kann, wenn der Kern 221 und der Blockbefestigungsabschnitt 123 mit dem Gewebe 25 bedeckt sind, die Positioniernut 28 oder ein Teil, der der Positioniernut 28 entspricht, gleichzeitig mit dem Gewebe 25 bedeckt werden.

In der dritten Ausführungsform können die Form des Blocks und die des Blockbefestigungsabschnitts die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sein.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es sind verschiedene Modifikationen oder Änderungen, wie die später beschriebenen Modifikationen, verwendbar. Diese Modifikationen oder Änderungen liegen auch innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung. Die in diesen Ausführungsformen beschriebenen Effekte sind lediglich eine Aufzählung der bevorzugtesten Effekte, die sich aus der vorliegenden Erfindung ergeben. Die Effekte, die durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, sind nicht auf jene, die in diesen Ausführungsformen beschrieben sind, beschränkt. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und die nachfolgenden Modifikationen können gegebenenfalls in Kombination verwendet werden. Jedoch werden diese Kombinationen nicht im Detail beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung enthält eine Struktur, die für alle Ausführungsformen gleich ist, und eine solche Struktur weist keine Kennzeichnung mit Bezugszeichen auf.

(Modifikationen)

In diesen Ausführungsformen ist ein Innengewinde am Schraubenteil des Blocks ausgebildet, wobei die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Ein Außengewinde kann an dem Schraubenteil ausgebildet sein oder es kann auch ein gekrümmter Haken verwendet werden. Insbesondere kann die Maschinenbefestigungsfläche eine beliebige Struktur aufweisen, solange sie mit der Befestigungsfläche einer Maschine in Eingriff gebracht werden kann. Bei einem kompakten Anker kann beispielsweise das Schraubenteil durch ein Haftmittel oder Klebeband ersetzt werden, um beispielsweise eine Befestigung zwischen der Maschine und der Maschinenbefestigungsfläche herzustellen. In diesem Fall wird das Schraubenteil nicht benötigt, sodass die Maschinenbefestigungsfläche eine flache Fläche sein kann. Die Schutzfolie ist nicht auf das Gewebe, das in den Ausführungsformen beschrieben ist, beschränkt.

In den Ausführungsformen weist der Feldpol (siehe 1) eine lineare Form auf. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Der Feldpol kann beispielsweise eine Bogenform oder eine Ringform aufweisen.

In den Ausführungsformen weist die Nut des Blockbefestigungsabschnitts im Querschnitt eine Rechtecksform oder eine umgekehrte T-Form in der Y-Z-Ebene auf. jedoch sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Der Querschnitt des Blockbefestigungsabschnitts in der Y-Z-Ebene kann eine andere Form haben. Ferner muss die Form des Querschnitts des Blocks in der Y-Z-Ebene nicht gleich der Form der Nut des Blockbefestigungsabschnitts sein. Beispielsweise kann der Querschnitt des Blockbefestigungsabschnitts eine umgekehrte T-Form in der Y-Z-Ebene und jene des Blocks einen L-Form in der Y-Z-Ebene aufweisen.

Bezugszeichenliste

1: Linearmotor, 10: Feldpol, 20, 120, 220: Anker, 21, 221: Kern, 22: Spule, 23, 123: Blockbefestigungsabschnitt, 24, 124: Block, 24a, 124a: Maschinenbefestigungsfläche, 25: Gewebe (Schutzfolie), 26: Harzschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 5199427 [0003]
  • JP 3698585 [0003]
  • JP 4886355 [0003]