CN101032069B - 杆式线性马达 - Google Patents
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Abstract
线性马达,其具有沿轴向以规定的间距排列着多个磁极的磁力杆、以及压入器,该压入器与该磁力杆松配合的贯穿孔,并根据被施加的电信号,与上述磁力杆相对进退运动,上述压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面,并被施加上述电信号的线圈部件,上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的;在上述压入器壳体的贯穿孔的两端开口部,在与上述线圈部件相邻,且与线圈部件同一轴心上,设置有一对轴承支撑部件,这些轴承支撑部件通过上述压入器壳体的模制成型而与该压入器壳体以及线圈部件一体化;在这些轴承支撑部件的每一个上固定着轴承衬套,支撑磁力杆相对于上述压入器的进退。
Description
技术领域
本发明涉及N极磁极和S极磁极交互地并列的磁力杆贯穿内置着线圈部件的压入器,这些线圈部件和压入器相对地进退的形式的杆式线性马达及其制造方法。
背景技术
线性马达在X-Y工作台、物品运送装置等的FA设备中,大多作为使物品、部件等直线移动的线性执行器的驱动源使用。利用了线性马达的所谓线性马达执行器通常具有装载作为运送对象的物品等的可动体的引导台、使该引导台自由直线往复运动的直线引导装置、对上述引导台施加推力的线性马达、以及检测上述引导台的位置的线性编码器,通过根据该线性编码器的检测值来控制上述线性马达,能高精度地付与引导台任意的移动量(特开2002-136097号公报等)。
作为上述线性马达,下述线性马达已被公知,所述线性马达将N极磁极和S极磁极交互地并列的作为定子的磁场磁铁配设在底座板上,另一方面,将作为动子的压入器设置在被上述直线引导装置支承的引导台的下面侧,使这些磁场磁铁和压入器隔着微小的间隙相对。
然而,象这样在将磁场磁铁配设在底座板上的情况下,为了使压入器和磁场磁铁相对,需要跨越该磁场磁铁设置上述引导台,再有,需要在磁场磁铁的两侧设置一对直线引导装置来支承上述引导台的直线往复运动,存在执行器的构造本身大型化的倾向。
另一方面,作为线性马达的其它形式,所谓的杆式线性马达已被公知(特开平11-150973号公报)。该杆式线性马达具有被形成为棒状,同时,沿轴向以规定的间距反复排列着N极以及S极,两端被支撑在底座板上的作为定子的磁力杆、隔着微小间隙,与该磁力杆的周围松配合的压入器,通过对设置在压入器内的线圈部件通电,该压入器在 磁力杆的周围沿轴向运动而构成。
在该杆式的线性马达中,由于线圈部件包围上述磁力杆的周围,所以能够发挥强大的推力,在使用该线性马达来构成执行器的情况下,能够一面谋求小型化,一面对引导台施加大的推力。另外,虽然支承引导台的往复运动的直线引导装置通常具有配置在底座板上的轨道滑轨以及沿该轨道滑轨运动的滑块,但是,在该杆式线性马达中,可以采用将上述压入器固定在滑块,进而在压入器上固定引导台的所谓组合式构造,与象特开2002-136097号公报公开的线性马达执行器那样的使用两轴的直线引导装置的形式相比,存在容易使执行器本身小型化的特点。
专利文献1:特开2002-136097号公报
专利文献2:特开平11-150973号公报
以往的杆式的线性马达的压入器具有兼作散热片的金属制的压入器壳体,和被固定在该压入器壳体上所形成的贯穿孔的内周面的圆筒状的线圈部件,在将线圈部件独立于压入器壳体组装后,插入压入器壳体的贯穿孔并进行固定。因为要求压入器壳体尽快地对线圈部件产生的热进行放热,所以作为该压入器壳体的材料,使用热传导率优异的铝合金,另外,通过使用容易进行挤压成型的铝合金,可以比较容易地在压入器壳体上形成上述贯穿孔、放热用翅片。
反之,因为压入器壳体是金属制,所以需要在该压入器壳体和线圈部件之间设置绝缘层,另外,需要将产生推力的线圈部件和固定在滑块上的压入器壳体牢固地接合。因此,以往是在被形成为圆筒状的线圈部件的外周面涂敷由环氧树脂等构成的粘接剂后,使线圈部件配合在压入器壳体的贯穿孔内。环氧树脂绝缘性优异,同时耐热性也优异,在线圈部件发热时,也能牢固地将该线圈部件与压入器壳体牢固地结合,最适合作为线圈部件与压入器壳体之间的粘接剂。
但是相反,虽然环氧树脂耐热性优异,但因为其热传导率低,所以存在线圈部件产生的热难以流入压入器壳体,不能对线圈部件通电更多的电流的问题。例如,作为延展材料的铝合金(100系)在室温 (20℃)时的热传导率约为230W/m·K,但环氧树脂的热传导率为其1/1000左右,该环氧树脂层阻碍了线圈部件和压入器壳体之间的热的移动。因此,向线圈部件的通电受到限制,很明显,这是限制线性马达的推力的原因之一。
另外,若压入器壳体为金属制,则即使在线圈部件和压入器壳体之间存在绝缘层,在对线圈部件通电时,在压入器壳体也产生涡电流,这造成能量损失,也是使线性马达的推力下降的原因之一。
再有,虽然为了以低成本形成铝合金制的压入器壳体,最好是挤压成型,但是,在该情况下,只能与贯穿孔同方向地竖立设置放热翅片,另外,存在明显地偏离贯穿孔的中心的截面形状不适合挤压成型的问题。即,存在对压入器壳体的形状限制大,难以构成与用途相应的最佳形状的线性马达的问题。
另外,还需要在分别加工压入器壳体和线圈部件后,将它们组合的工序,压入器的制造工序多,也成为制造成本升高的原因。
发明内容
本发明就是鉴于这样的问题,其目的在于提供一种杆式线性马达,该杆式线性马达通过重新考虑压入器壳体的材质以及线圈部件相对于压入器壳体的安装构造,能够谋求推力的增强,同时,能够轻易地付与该压入器壳体与使用用途相应的最佳的形状,而且,能够以低成本制造。
为了达到上述目的的本发明的线性马达具有磁力杆和压入器。在磁力杆上沿轴向以规定的间距排列着多个磁极,另一方面,上述压入器具有与该磁力杆松配合的贯穿孔。另外,压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面的线圈部件,若对上述线圈部件施加电信号,则在磁力杆的各磁极和线圈部件之间产生磁引力以及磁斥力,压入器和磁力杆沿上述磁力杆的轴向相对地进退运动。
在本发明中,上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的。通过将压入器壳体自身作为绝缘性部件,没 有必要在线圈部件和压入器壳体之间形成绝缘层,因为在线圈部件产生的热直接流入压入器壳体,所以能够促进线圈部件的冷却。即,与以往相比,能够增强对线圈部件施加的电能,仅这部分即可谋求提高线性马达的推力。
另外,通过使压入器壳体本身为绝缘性部件,由于对线圈部件通电时不会在压入器壳体上产生涡电流,因此,能够抑制能量损失,这点也能谋求增强推力。
再有,通过作为压入器壳体,使用非金属无机材料,即广义的陶瓷,由于能够使压入器壳体本身的重量比金属制的压入器壳体轻,因此,与上述推力的增强辅佐,能够提高压入器的运动对施加的信号的反应性。
另外,再有,通过模制成型形成压入器壳体,据此,能够以低成本制造形状更复杂的压入器壳体,能够以低成本制造可与各种用途相应的,与设置空间、必要的推力相应的最佳形状的线性马达。另外,还可以先行组装卷绕在磁力杆上的圆筒状的线圈部件,在该线圈部件的周围直接模制成型压入器壳体,将两者结合,能够使压入器的组装工序简洁,谋求降低制造成本。
附图说明
图1是表示使用本发明的线性马达的线性马达执行器的第一实施方式的侧视图。
图2是图1的II-II线剖视图。
图3是表示有关第一实施方式的线性马达的立体图。
图4是表示有关第一实施方式的线性马达的动作原理的侧视图。
图5是表示有关第一实施方式的线性马达的动作原理的主视图。
图6是表示有关第一实施方式的直线引导装置的立体图。
图7是表示有关第一实施方式的线性马达执行器的滑块托架的构成的侧视放大图。
图8是表示本发明的线性马达的第二实施方式的立体图。
图9是表示有关第二实施方式的线性马达的线圈部件的组装的侧 视图。
图10是表示有关第二实施方式的线性马达的压入器末端的组装的侧视图。
图11是表示有关第二实施方式的线性马达的压入器壳体成型后的侧视图。
图12是图11的XII线向视图。
图13是表示有关第二实施方式的线性马达的轴承衬套的组装的侧视图。
图14是表示有关第二实施方式的线性马达的压入器组装结束后的状态的侧视图。
图15是图14的XV向视图。
符号说明
1...线性马达执行器、2...底座板、3...轨道滑轨、4...滑块、5...引导台、6...线性马达、6a...磁力杆、6b...压入器、61...压入器壳体、62...线圈部件
具体实施方式
下面,根据附图,详细说明本发明的杆式线性马达。
图1以及图2是表示将本发明的线性马达作为驱动源来利用的执行器的第一实施方式的侧视图以及主视剖视图。该线性马达执行器1具有长的底座板2、在该底座板2上沿其长度方向配设的一条轨道滑轨3、沿该轨道滑轨自由直线往复运动的滑块托架110、含在该滑块托架110中并借助多个滚珠安装在上述轨道滑轨上的一个滑块4、固定于该滑块4并具有被运送体的安装面的可动载物台5、以及对该可动载物台5施加推力的线性马达6,能够使装载在可动载物台5上的被运送体沿底座板2的长度方向往复运动,使之停止在任意的位置。
图3是表示上述线性马达6的立体图。该线性马达6具有被形成为长的圆柱状作为定子的磁力杆6a、和隔着微小的间隙,松配合于该磁力杆6a的周围的作为动子的压入器6b。在上述磁力杆6a上,沿轴向排列着多个永久磁铁60,外周面被圆滑地加工。如图4所示,各永 久磁铁60具有N极以及S极,相互相邻的永久磁铁60以N极彼此或S极彼此相对的方式,相互朝向反转排列。据此,在磁力杆6a上,沿其长度方向形成N极的磁极和S极的磁极交互并列的驱动用的着磁部,它成为磁场磁铁。
如图1所示,该磁力杆6a其两端分别被固定在一对端板20、21上,另外,一对端板20、21以相互相对的方式固定在底座板2的长度方向的两端部。即,上述磁力杆6a如两端支撑梁那样被固定在底座板2上。
另一方面,压入器6b是将圆筒状的线圈部件62收纳在整体被形成为四棱柱状的压入器壳体61内而构成。在上述压入器壳体61的表面上,与上述磁力杆6a的长度方向平行地竖立设置着多个放热翅片63,在对上述线圈部件62通电时,将由该线圈部件62产生的热向压入器壳体61传递,同时,向周边环境气体放热,能够有效地冷却线圈部件62自身。
图4以及图5表示该线性马达6的动作原理。线圈部件62具有将U、V以及W相的三个线圈作为一组的线圈群。任何一个相的线圈部件62都是环状,与磁力杆6a的外周面隔着微小的间隙相对。另外,各相的线圈部件62的排列间距被设定得比永久磁铁60的排列间距短。磁通64从S极的磁极朝向N极的磁极形成于磁力杆6a,在压入器6b内置着检测其磁通密度的磁极传感器(未图示出)。因此,通过从该磁极传感器输出的检测信号掌握磁力杆的各磁极(N极以及S极)相对于线圈部件的位置关系。控制向线圈部件通电的控制器接收上述磁极传感器的检测信号,演算与线圈部件和磁力杆的各磁极的位置关系相应的最佳电流,将其向各线圈部件通电。其结果为,通过在各线圈部件62流动的电流以及由永久磁铁60形成的磁通64的相互作用,在线圈部件62和永久磁铁60的各磁极之间产生吸引力以及反斥力,在磁力杆6a的轴线方向推进压入器6b。
如图2所示,上述轨道滑轨3以及滑块4构成使可动载物台5在上述底座板2上自由往复运动的直线引导装置。图6是表示该直线引导装置的一个例子的立体图。上述轨道滑轨3其与长度方向垂直的截面被形成为大致矩形状,长度被形成为与底座板2的全长大致相同,同时,相对于该底座板2与其长度方向平行地被设置。在该轨道滑轨3的两侧面,沿长度方向形成各两条,共计四条滚珠滚动槽30a、30b,位于下侧的滚珠滚动槽30a被形成为相对于轨道滑轨3的底面45度向下,位于上侧的滚珠滚动槽30b被形成为45度向上,上述滑块4均匀地承受径向载荷、逆径向载荷、水平方向载荷。另外,在轨道滑轨3上,沿长度方向,以规定的间隔设置用于使固定螺栓插通的安装孔31。
另一方面,沿该轨道滑轨3移动的滑块4具有轨道滑轨3的上部隔着微小的间隙松配合的引导槽,被形成为鞍状,同时,具有多个滚珠45循环的滚珠无限循环路,上述滚珠45在轨道滑轨3的滚珠滚动槽30a、30b内滚动,能够沿轨道滑轨3连续地移动。另外,上述滚珠45排列于具有挠性的合成树脂性的滚珠隔离圈46上,滚珠45与该滚珠隔离圈46一起在滚珠无限循环路的内部循环。据此,滚珠45不是迂回前进,而是总是以排成一行的状态,在滚珠无限循环路的内部循环,能够防止滚珠45在循环中阻塞,谋求滑块4的滑动阻力的稳定化。该滑块4负担作用于与轨道滑轨3的长度方向垂直的方向,即作用于与该滑块4的移动方向垂直的方向的载荷,防止磁力杆6a的轴向以外的载荷作用于线性马达6的压入器6b。
在上述底座板2上,沿长度方向形成用于收容轨道滑轨3的底部的固定基准槽22,轨道滑轨3在其侧面与该固定基准槽22的侧面碰撞的状态下,被固定螺栓23固定在底座板2上。该固定基准槽22与被上述端板20、21两端支撑的磁力杆6a的轴向平行地形成,据此,确保轨道滑轨3和磁力杆6a的平行。另外,在底座板2的宽度方向的一端沿长度方向竖立设置侧壁24,在该侧壁24的外侧面,遍及滑块3的移动方向的整个区域,固定着构成线性编码器的磁标尺40。
再有,在上述滑块4上固定用于支撑可动载物台5的鞍板8。该鞍板8通过安装螺栓80被固定在滑块4的上部安装面上。如图2所示,在鞍板8的宽度方向的一端突出设置着用于固定上述线性编码器的读取头41的凸缘部81,该凸缘部81以超越底座板2的侧壁24的方式被设置。线性编码器的读取头41以从上述突缘部81垂下的方式被固定,与固定在底座板2的侧壁24的磁标尺40相对。据此,若滑块4沿轨道滑轨3移动,则线性编码器的读取头41沿磁标尺40移动,来自该读取头41的输出信号可掌握滑块4相对于底座板2的移动量。
作为上述线性编码器,可以选择使用与该线性马达执行器的用途相应的分解能力的编码器,能够任意地选择检测磁标尺中的磁变化的类型的编码器、光学地读取在标尺表面所形成的图案的类型的编码器等。
图7是表示滑块托架110的构造的侧视图。在上述鞍板8的移动方向的前后两端,竖立设置一对支撑板9a、9b,可动载物台5被固定于这些两片支撑板9a、9b上。各支撑板9a、9b通过固定螺栓90被固定在鞍板8以及可动载物台5上,在其中心,如图2所示,形成上述磁力杆6a所贯穿的开放孔91。然后,在鞍板8和可动载物台5之间,存在由支撑板9a、9b从前后夹着的空间,该空间成为上述线性马达6的压入器6b的收容空间92。
另外,上述鞍板8也可以与滑块4一体形成,若能够将支撑板8直接竖立设置在滑块4的前后,则不必特别地设置。
上述压入器6b没有被直接固定在鞍板8以及支撑板9a、9b上,而是通过贯穿可动载物台5的垂下的螺栓50,被固定在该可动载物台5的下面,在该状态下,与上述磁力杆6a松配合。另外,为了能够防止由于对压入器6b通电而产生的热流入可动载物台5,而在可动载物台5和压入器6b之间安装隔热部件52,再有,在垂下的螺栓50和可动载物台5之间也安装隔热部件53。
象这样,压入器6b在从可动载物台5垂下的状态下,位于上述收容空间92中,相对于鞍板8和支撑板9a、9b保持非接触的状态。即,在压入器6b和鞍板8、压入器6b和支撑板9a、9b之间形成空间,防止因对压入器6b通电而产生的热直接流入滑块4。
滑块托架110是作为上述滑块4、可动载物台5以及压入器6b的 结合体而构成,如图2的正视剖视图所示,在该滑块托架110的移动路径的两侧设置一对侧盖25a、25b,另外,在可动载物台5的上方也设置顶盖26,防止尘埃附着在轨道滑轨3、磁力杆6a上。这些侧盖25a、25b以及顶盖26被固定在竖立设置于底座板2的两端的一对端板20、21上。
另一方面,为了从未图示出的控制箱向上述压入器6b的线圈部件62进行供电,同时,将上述线性编码器的读取头41的输出信号向控制箱传输,而在上述滑块托架上安装信号中继基板101,通过扁平电缆100,与上述控制箱连接。在上述鞍板8的突缘部81的上面,固定着基板托架82,上述信号中继基板101被固定在该基板托架82的安装连接板83上。上述扁平电缆100排列着用于对线圈部件62通电的信号线和用于传输读取头41的输出信号的信号线,上述信号中继基板101和压入器6b的输入口、读取头41的输出口之间还通过其他的信号电缆连接。
如图2所示,上述侧盖25b和底座板2的侧壁24之间成为扁平电缆100的收容空间102,在底座板2的侧壁的下端,沿该底座板2的长度方向,安装着用于载置扁平电缆100的电缆托架27。如图1所示,扁平电缆100从端板21的下端和电缆托架27的间隙被插入上述收容空间102内,在该收容空间102的内部缓慢地弯曲,进行方向转换后,被安装于上述信号中继基板101上。
在本实施方式中,作为上述线性马达6的动子的压入器6b的壳体61是由具有绝缘性的非金属无机材料形成。具体地说,是与水泥等同样的水硬性组合物,将以一定的比例混合着水硬性粉体(波特兰水泥、硅酸钙、钙铝酸盐等)和非水硬性粉体(氢氧化钙、碳酸钙粉末、矿渣粉末等)的水硬性组合物模制成型为含有上述放热翅片63等的规定的形状,得到未硬化成型体,然后,对其进行脱模后,供给水分,开始水合反应,进行养护。作为养护方法是公知的方法,例如可以使用常压蒸气养护、高压蒸气养护、热水养护。
若考虑线圈部件62相对于上述压入器壳体61的组装,则上述压 入器壳体61最好直接模制成型于线圈部件62的外侧。据此,能够不使用粘接剂,简单地使压入器壳体61和线圈部件62一体化,能够降低压入器6b的制造成本。作为模制成型,可以应用挤压成型、喷注成型,若付与压入器壳体61复杂的形状,则最好是后者的喷注成型。在该喷注成型的情况下,在将圆筒状地组装的线圈部件62作为插入件设置在模具内以后,向该模具内喷注水硬性组合物,在线圈部件62的周围形成压入器壳体61的未硬化成型体。被成型的压入器壳体61也被圆筒状地形成的线圈部件62的轴向的两端面覆盖,据此,进行线圈部件62相对于压入器壳体61的止脱。然后,通过对从模具脱模的未硬化成型体进行养护,能够得到与线圈部件62一体化且硬化后的压入器壳体61。
象这样,通过在线圈部件62的外侧直接成型绝缘性的压入器壳体61,因为线圈部件62和压入器壳体61无间隙地接触,而且没有绝缘层等处于两者之间,所以能够使因对线圈部件62通电而产生的热容易地流入压入器壳体61,能够促进线圈部件62的冷却。据此,能够将对线圈部件62通电的电流值设定得比以往的高,能够使线性马达6产生更大的推力。
另外,因为即使对线圈部件62通电,在绝缘性的压入器壳体61上也不会产生涡电流,所以不存在因该涡电流的产生而造成能源不必要消耗的情况,在这一点中也能提高线性马达6的推力。
在该实施方式中使用的压入器壳体61的物理性质是比热为1400J/kg·K、热传导率为2.5W/m·K、体积固有电阻为1×1014Ω·cm。虽然该压入器壳体61的热传导率是作为延展材料的铝合金的1/100左右,但是,是以往就作为压入器壳体61和线圈部件62的粘接剂使用的环氧树脂的20倍以上,与以往相比,能够充分提高线圈部件62产生的热向压入器壳体61流入的速度。其结果为,能够促进线圈部件62的冷却,能够象上述那样提高线性马达6的推力。
另外,作为能够挤压成型、喷注成型的水硬性组合物,在特开2004-10387号公报、特开2004-2100号公报中公开,通过使用在这些中 公开的水硬性组合物,能够形成上述压入器壳体。
图8是表示应用了本发明的线性马达的第二实施方式的图。在第一实施方式中所使用的杆式线性马达6中,磁力杆6a相对于底座板2被固定,构成滑块托架1的一部分的压入器6b沿上述磁力杆6a往复运动,但是,在第二实施方式的线性马达150中,设想将压入器150a固定于各种设备装置,使贯穿该压入器150a的磁力杆150b进退来使用的情况。
上述磁力杆150b具有不锈钢制的管151、排列在该管151的中空部内的多个永久磁铁152、封闭该管151的两端的一对端塞153,在上述管151内相互相邻的永久磁铁152使N极彼此和S极彼此相对。据此,在磁力杆150b上形成沿其长度方向,N极的磁极和S极的磁极交互地排列的驱动用的着磁部,它成为磁场磁铁。
另一方面,上述压入器150a其与上述磁力杆150b的轴向垂直的截面被形成为呈长方形状的四棱柱状,在其中心形成有上述磁力杆150b所贯穿的贯穿孔。该压入器150a具有收容着线圈部件154的压入器壳体155、被固定在该压入器壳体155的长度方向的前后两端部的作为轴承支撑部件的一对压入器末端156、与该压入器末端156配合,同时支承上述磁力杆150b的进退的一对轴承衬套157。在压入器壳体155上所形成的贯穿孔的内周面上排列着上述线圈部件154。磁力杆150b与上述轴承衬套157滑动接触,上述压入器末端156以及线圈部件154隔着0.2mm左右的间隙,保持在非接触状态。另外,在上述压入器壳体155的表面上竖立设置着多个放热翅片,在向上述线圈部件154通电时,将由该线圈部件154产生的热向压入器壳体155传递,同时,向周围环境气体中放热,能够有效地冷却线圈部件154本身。
在该第二实施方式中,上述压入器壳体155也是由具有绝缘性的非金属无机材料形成。具体地说,与第一实施方式相同,是与水泥等同样的水硬性组合物,是由以一定的比例混合着水硬性粉体(波特兰水泥、硅酸钙、钙铝酸盐等)和非水硬性粉体(氢氧化钙、碳酸钙粉末、矿渣粉末等)的水硬性组合物形成。在将该水硬性组合物浇铸到铸模,形成包含有上述放热翅片等的规定形状,得到未硬化成型体,然后,对其进行脱模后,供给水分,开始水合反应,进行养护,据此,制造上述压入器壳体155。
图9至图15是表示上述压入器壳体155以及压入器150a的制造过程的图。首先,图9是表示使用了基准轴160的线圈部件154的组装工序的图。在这里使用的基准轴160具有比上述磁力杆150b的直径稍大的直径,例如若磁力杆150b的直径为 则上述基准轴160的直径为 左右。线圈部件154具有将U、V以及W相的三个线圈作为一组的线圈群,以缠绕在上述基准轴160的周围的方式被组装。任何一个相的线圈部件154都是环状,各相的线圈部件154的排列间距被设定得比磁力杆150b中的永久磁铁152的排列间距短。
接着,如图10所示,在上述基准轴160的周围组装线圈部件154后,从该基准轴160的两端开始安装一对压入器末端156。在各压入器末端156上形成内径与基准轴160的直径一致的贯穿孔156a,基准轴160无间隙地与压入器末端156的贯穿孔156a配合。即,压入器末端156与被组装在基准轴160的周围的线圈部件154通过该基准轴定位。另外,在压入器末端156上形成位于与上述贯穿孔156a同一轴心上的基准孔156b,同时,在后述的模制成型时,形成被上述水硬性组合物填充的空穴156c。
象这样,在将线圈部件154组装于基准轴160的周围,通过压入器末端156夹入该线圈部件154后,将它们与基准轴160一起作为插入件设置在模具内,将水硬性组合物喷注到该模具内,在线圈部件154的周围形成作为压入器壳体155的未硬化成型体。如图11以及图12所示,被成型的水硬性组合物覆盖线圈部件154,同时也被填充到压入器末端156的空穴156c中,因为在该空穴156c内形成阶梯部,所以在形成上述未硬化成型体后,压入器末端156和线圈部件154被该未硬化成型体一体化。然后,通过养护从模具中脱模的未硬化成型体,能够得到与线圈部件154以及压入器末端156一体化并且硬化的压入 器壳体155。
象这样,若压入器壳体155的硬化结束,则在将上述基准轴160从压入器壳体155拔出后,如图13所示,使轴承衬套157与基准孔156b配合,该基准孔156b形成在与压入器末端156的贯穿孔156a相同的轴芯上。如上所述,因为压入器末端155的贯穿孔相对于线圈部件154的中心被定位,所以其结果为,上述基准孔156c也相对于线圈部件154的中心被定位,若使外径尺寸被控制的轴承衬套157与该基准孔156c配合,则该轴承衬套157的中心相对于线圈部件154的中心被正确地定位。
若轴承衬套157与位于压入器壳体155的两端的压入器末端156的每个的配合结束,则如图14所示,使上述磁力杆150b贯穿压入器壳体155,通过压入器壳体155的两端的轴承衬套157支承该磁力杆150b。如上所述,因为轴承衬套157的中心相对于线圈部件154的中心被准确地定位,所以被轴承衬套157支承的磁力杆150b的中心准确地与线圈部件154的中心一致,在磁力杆150b的外周面和线圈部件154的内周面之间形成均匀的间隙。
若磁力杆150b相对于压入器壳体155的组装结束后,则如图15所示,通过固定螺钉158,将上述轴承衬套157拧紧固定于压入器末端156,结束压入器150a的制造。
在这样的第二实施方式的压入器150a中,借助基准轴160,将压入器末端156和线圈部件154定位在同一轴心上,同时,在保持该定位状态的情况下,通过水硬性组合物的模制成型,使压入器末端156和线圈部件154一体化,再有,因为是使用该压入器末端156对轴承衬套157进行定位,所以能够将与轴承衬套157配合的磁力杆150b相对于线圈部件154准确地定位在同一轴心上。即,能够微小且均匀地确保磁力杆150b和线圈部件154的间隙,能够防止不锈钢制的磁力杆与线圈部件接触,在线圈部件上流动的电流泄漏到磁力杆上。因此,除了能够最大限度地发挥使磁力杆150b进退时的推力以外,还能防止产生该推力不均匀的情况。
Claims (3)
1.一种杆式线性马达,该杆式线性马达具有沿轴向以规定的间距排列着多个磁极的磁力杆、以及压入器,该压入器具有与该磁力杆松配合的贯穿孔,并根据被施加的电信号,与上述磁力杆相对进退运动,
上述压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面,并被施加上述电信号的线圈部件,
上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的,上述线圈部件通过上述压入器壳体的模制成型而与该压入器壳体一体化,
其特征在于,在上述压入器壳体的贯穿孔的两端开口部,在与上述线圈部件相邻,且与线圈部件同一轴心上,设置有一对轴承支撑部件,这些轴承支撑部件通过上述压入器壳体的模制成型而与该压入器壳体以及线圈部件一体化;在这些轴承支撑部件的每一个上固定着轴承衬套,支撑磁力杆相对于上述压入器的进退。
2.如权利要求1所述的杆式线性马达,其特征在于,上述非金属无机材料是水硬性组合物。
3.一种杆式线性马达的制造方法,是权利要求1中记载的一种杆式线性马达的制造方法,其特征在于,
准备直径比上述磁力杆的直径仅大上述磁力杆的外周面和线圈部件的内周面的间隙的量的基准轴,
在与该基准轴的外周面相接,组装上述线圈部件后,将这些基准轴和线圈部件插入模制模具内,
将具有绝缘性的非金属无机材料射出到上述模制模具内的模腔,形成与上述线圈部件一体化的压入器壳体,然后,
将上述基准轴从线圈部件以及压入器壳体中拔出,形成贯穿孔,将上述磁力杆插入该贯穿孔,
将相对于上述基准轴紧密地配合的一对轴承支撑部件相邻地设置在上述线圈部件的两侧,在通过非金属无机材料进行压入器壳体的射出成型时,这些轴承支撑部件与线圈部件以及压入器壳体一体化,再有,
在将上述基准轴从压入器壳体拔出后,相对于一对轴承部件的每一个,固定轴承衬套,使磁力杆与这些轴承衬套可自由进退地配合。
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