CN102395432A - 线性电动机致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使不利用机械的弹性体的恢复力也能够使动子振动的线性电动机致动器。沿轴线方向被磁化的第一及第二永磁铁(3a、3b)沿轴线方向排列在动子(4)上。包围第一及第二永磁铁(3a、3b)的第一及第二线圈(1a、1b)排列在定子(2)上。在第一及第二线圈(1a、1b)中流过相同相位的交流，且使连结第一及第二线圈(1a、1b)的轴线方向的中心的线圈中心间距(LC1)与动子的磁极间距(LM1)不同，从而使在第一线圈(1a)上产生的推力与在第二线圈(1b)上产生的推力的相位错开。

Description

线性电动机致动器

技术领域

本发明涉及动子相对于定子向一轴向相对地移动的线性致动器，尤其涉及动子相对于定子向轴线方向的一方向相对地移动，之后掉转移动方向而向轴线方向的另一方向移动的行程式的线性电动机致动器。

背景技术

以往，作为这种行程式的线性电动机致动器，已知有具备永磁铁及线圈的音圈电动机(例如参照专利文献1)。音圈电动机的工作原理利用弗莱明的左手法则，即利用在永磁铁所形成的磁场中在线圈中流过电流时产生推力这一性质。若在线圈流过交流的电流，则线圈在永磁铁的磁场的范围内沿一轴向进行移动。音圈电动机具有能够高速运动且廉价这样的特征，因此被广泛用于扬声器、磁盘的磁头驱动、伺服阀的滑阀驱动等各种各样的用途。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-154314号公报

发明内容

然而，音圈电动机存在如下本质上的问题，即，当音圈落在永磁铁所形成的磁场的范围外时，无法控制音圈。在使音圈相对于永磁铁高速地移动或增大音圈的行程时，音圈会因惯性而落在永磁铁的磁场的范围外。若音圈的一半以上落在永磁铁外，则即使在音圈中流过使音圈返回原处的电流，也难以控制音圈。

为了解决该问题，在现有的音圈电动机中，在音圈上安装弹簧或锥形纸等弹性体，利用弹性体的恢复力来使音圈返回到永磁铁的磁场的范围内。

然而，在利用机械的弹性体的恢复力来使音圈返回的情况下，若音圈的振动频率接近弹性体的固有振动数而发生共振，则音圈的振动变得不稳定。因此，需要使音圈以不与弹性体发生共振的频率振动，存在可使用的频率受到限制的问题。另外，若定子与动子通过弹性体连结，则弹性体相对于振动方向以外的力也会发生挠曲，因此存在结构不可避免地变得脆弱的问题。

本发明是为了解决现有的线性电动机致动器的上述课题而作成的，其目的在于提供一种即使不利用机械的弹性体的恢复力也能够使动子移动的线性电动机致动器。

以下，对本发明进行说明。本发明的第一方面涉及的线性电动机致动器具备：具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，所述线性电动机致动器的特征在于，在所述第一及所述第二线圈中流过相同相位的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距不同，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

本发明的第二方面涉及的线性电动机致动器具备：具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，所述线性电动机致动器的特征在于，在所述第一及所述第二线圈中流过相位不同的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距一致，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

本发明的第三方面涉及的线性电动机致动器具备：具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，所述线性电动机致动器的特征在于，在所述第一及所述第二线圈中流过相位不同的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距不同，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

本发明的第四方面涉及的线性电动机致动器具备：沿轴线方向被磁化出N极及S极的第一及第二永磁铁以同极彼此相对的方式空开间隔排列的动子及定子中的一个；具有包围所述动子及所述定子中的一个的线圈的所述动子及所述定子中的另一个，所述线性电动机致动器的特征在于，所述第一及所述第二永磁铁的外侧的N极-N极间距或外侧的S极-S极间距比所述线圈的轴线方向上的长度长，通过在所述线圈中流过交流而使所述动子相对于所述定子移动，当所述动子移动至行程的一端时，所述第一永磁铁进入所述线圈中，当所述动子移动至行程的另一端时，所述第二永磁铁进入所述线圈中。

发明效果

根据本发明的第一方面及第三方面，由于在第一及第二线圈上产生的推力的相位错开，由此能够使第一线圈输出例如正弦波的推力，使第二线圈输出例如余弦波的推力。由于能够在第一及第二线圈上同时作用按压或拉拽动子的力，因此能够提早对移动至行程的端部附近而进入减速区域的动子施加制动，能够使动子可靠地振动。进而，在动子的移动中，第一及第二永磁铁进入第一及第二线圈中的量发生变化，因此能够使在第一及第二线圈上产生的推力进一步多样地变化。其结果是，能够使动子在从低频率至高频率的追随性良好的情况下振动。

根据本发明的第二方面，由于在第一及第二线圈上产生的推力的相位错开，因此能够使第一线圈输出例如正弦波的推力，使第二线圈输出例如余弦波的推力。由于能够在第一及第二线圈上同时作用按压或拉拽动子的力，因此能够提早对移动到行程的端部附近而进入减速区域的动子施加制动，能够使动子可靠地振动。

根据本发明的第四方面，第一及所述第二永磁铁的外侧的N极-N极间距或外侧的S极-S极间距比线圈的轴线方向上的长度长，当动子移动至行程的一端时，第一永磁铁进入所述线圈中，当动子移动至行程的另一端时，第二永磁铁进入所述线圈中，因此能够增大行程的端部处的恢复力。

附图说明

图1是本发明的线性电动机致动器(双线圈型)的基本结构图。

图2是动子的工作的原理图(线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶2)。

图3是动子的工作的原理图(线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶1)。

图4是本发明的第一实施方式的线性电动机致动器(双线圈型)的剖视图。

图5是定子的分解图。

图6是表示线圈中心间距与永磁铁的磁极间距的关系的示意图。

图7是表示从定子拆下动子后的状态的剖视图。

图8是线性衬套的立体图。

图9是线性衬套的剖视图。

图10是第一及第二线圈的接线图(并联)。

图11是第一及第二线圈的接线图的其它例。

图12是第一及第二线圈的接线图(串联)。

图13是表示在第一及第二线圈上产生的反电动势的图表。

图14是动子的动作状态的推力矢量图。

图15是动子的静止状态的推力矢量图。

图16是本发明的第二实施方式的线性电动机致动器(双线圈型)的示意图。

图17是本发明的第二实施方式的线性电动机致动器(双线圈型)的示意图。

图18是表示排列有多个线圈单元的例子的剖视图。

图19是表示将第一及第二线圈的外侧用筒状的磁轭包围的例子的剖视图。

图20是本发明的第三实施方式的线性电动机致动器(双线圈型)的示意图。

图21是表示环状磁铁与棒状磁铁的位置关系的立体图。

图22是表示棒状磁铁移动时棒状磁铁所作用的推力的图(图中(a)表示棒状磁铁向左方移动的状态，(b)表示位于中心的状态，(c)表示向右方移动的状态)。

图23是表示相对于一对环状磁铁使第一及第二永磁铁错开的状态的示意图。

图24是表示动子的位置与在动子上产生的恢复力(产生力)的关系的图表。

图25是表示形成在第三线圈的两端部的磁极的变化的图。

图26是表示第一至第三线圈的输出的图(图中(a)表示第一及第二线圈的输出的合计，(b)表示第三线圈的输出，(c)表示第一至第三线圈的输出的合计)。

图27是在定子上设有一个线圈的线性电动机致动器(单线圈型)的基本结构图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的线性电动机致动器的实施方式进行说明。对线性电动机致动器的基本结构及工作原理进行说明。线性电动机致动器有在定子上排列有第一及第二线圈的双线圈型的线性电动机致动器、和设有一个线圈的单线圈型的线性电动机致动器。首先，对双线圈型的线性电动机致动器进行说明。

如图1所示，两个线圈(第一线圈1a及第二线圈1b)以轴线一致的状态排列在双线圈型的线性电动机致动器的定子2上。第一及第二线圈1a、1b的轴线方向上的长度彼此相等。连结第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心的线圈中心间距为LC1，第一及第二线圈1a、1b的外部尺寸为LC3，第一及第二线圈1a、1b的内部尺寸为LC2。在第一及第二线圈1a、1b之间夹设有用于空出线圈间的间隔的间隔件7。在由第一及第二线圈1a、1b的线圈构成的线圈单元的外侧经由间隔件11及套管10设置直动轴承8作为引导机构。直动轴承8为衬套或花键，用于引导动子4的直线运动。第一及第二线圈1a、1b、间隔件7、11、套管10收容在定子的圆筒状的磁轭内。

轴状的动子4贯通第一及第二线圈1a、1b内。动子4根据永磁铁的数目而分成三种4a、4b、4c。即，在管状的杆内配置中央部永磁铁3c的类型4a、在管状的杆内配置第一及第二永磁铁3a、3b的类型4b、在管状的杆内配置中央部永磁铁3c、第一及第二永磁铁3a、3b的类型4c。线圈的个数与永磁铁的个数之比分别为2∶1、2∶2、2∶3。在任一种情况下，都能够使动子4振动。

以线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶2为基础。在线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶2的基础上，在永磁铁的外侧还配置有第三及第四永磁铁13a、13b的线性电动机致动器是图4所示的本发明的第一实施方式的线性电动机致动器。

首先，以线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶2为例进行说明。如图1所示，棒状的第一及第二永磁铁3a、3b沿轴线方向空出间隔而配置在杆14的左右两侧。上述第一及第二永磁铁3a、3b与第一及第二线圈1a、1b一对一对应。第一及第二永磁铁3a、3b各自的轴线方向的两端部被磁化成N极及S极。第一及第二永磁铁3a、3b以同极对置的方式、在该例中以N极彼此对置的方式排列在杆14中。在该例中，第一及第二永磁铁3a、3b的内侧的磁极(N极)比外侧的磁极(S极)靠近第一及第二线圈1a、1b的中心。并且，接近第一及第二线圈1a、1b的中心的磁极(N极)的磁极间距LM1与连结第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心的中心间距LC1不同。中心间距LC1与磁极间距LM1的差设定为第一及第二线圈1a、1b各自的线圈的轴线方向上的长度的1/8～3/8倍。这是为了将产生在第一及第二线圈1a、1b上的推力的相位错开90度左右，详细情况在后叙述。各永磁铁3a、3b的轴线方向上的长度比各线圈1a、1b的轴线方向上的长度短。

需要说明的是，在第一及第二永磁铁3a、3b的外侧的磁极比内侧的磁极接近第一及第二线圈1a、1b的中心的情况下(参照图4)，使第一及第二永磁铁3a、3b的外侧的磁极的磁极间距LM2与第一及第二线圈1a、1b的中心间距LC1不同即可。

第一及第二线圈1a、1b与第一及第二永磁铁3a、3b的位置关系如下所述：当动子4b移动至轴线方向的右端时，第一永磁铁3a进入第一线圈1a内，当动子4b移动至轴线方向的左端时，第二永磁铁3b进入第二线圈1b内。

若将第一及第二线圈1a、1b与第一及第二永磁铁3a、3b以这样的位置关系排列，并在第一及第一线圈1a、1b中流过相位一致的交流电流，则会在第一及第二线圈1a、1b上产生相位偏移了大约90度的推力。即，在第一线圈1a产生正弦波状的推力，在第二线圈1b上产生余弦波状的推力。由于具有在第一及第二线圈1a、1b上能够同时作用按压或拉拽动子4b的力、即在第一及第二线圈1a、1b上同时作用向第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的相反方向作用的推力(彼此相向或朝向相反方向的推力)的时机，因此能够提早对移动到行程的端部附近而进入减速区域的动子4b施加制动。并且，由于连结第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心的线圈中心间距LC1与第一及第二永磁铁3a、3b的内侧的磁极间距LM1不同，因此在动子4b的移动中，第一及第二永磁铁3a、3b进入第一及第二线圈1a、1b中的量变化。因此，能够使在第一及第二线圈1a、1b上产生的推力进一步多样地变化。

即使动子4b移动至行程的端部附近(例如图1中的左侧)，第一永磁铁3a的N极落在第一线圈1a外，也能够增大第二永磁铁3b进入第二线圈1b内的量。因此，能够确保行程的端部附近处的恢复力。其结果是，即使不利用机械的弹性体的恢复力，也能够使动子4b振动。由于未使用具有共振频率的机械的弹性体，因此能够使动子在从低频率至高频率的追随性良好的情况下振动。

接下来，对线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶1，且在动子4a上配置一个中央部永磁铁3c的例子进行说明。在筒状的杆14的中央部配置圆柱状的一个中央部永磁铁3c。中央部永磁铁3c沿轴线方向被磁化，即其两端部被磁化成N极及S极。中央部永磁铁3c的轴线方向上的长度LM3比第一及第二线圈1a、1b的外部尺寸LC3短即可，在该例中，中央部永磁铁3c的轴线方向上的长度LM3设定为比内部尺寸LC2的长度短。因此，第一线圈1a及第二线圈1b在中央部永磁铁3c配置于第一及第二线圈1a、1b的中心的状态下配置在中央部永磁铁3c的轴线方向的外侧。中央部永磁铁3c的轴线方向上的长度设定为比各线圈1a、1b的轴线方向上的长度短。第一及第二线圈1a、1b与中央部永磁铁3c的位置关系如下：当动子4a移动至轴线方向的一端时，中央部永磁铁3c的一方的磁极进入第一及第二线圈1a、1b中的一方，当动子4a移动至轴线方向的另一端时，中央部永磁铁3c的另一方的磁极进入第一及第二线圈1a、1b中的另一个中。

第一及第二线圈1a、1b与中央部永磁铁3c以这样的位置关系排列，当在第一及第一线圈1a、1b中流过相位一致的交流时，动子4a发生振动。

在线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶3，且在动子4c上配置三个永磁铁这种类型的动子4c中，在杆14的左右两侧配置圆柱状的第一及第二永磁铁3a、3b，在杆14的中央配置圆柱状的中央部永磁铁3c。第一及第二永磁铁3a、3b的位置、长度及磁极与上述配置第一及第二永磁铁3a、3b类型的动子4b相同。中央部永磁铁3c的位置、长度及磁极与上述配置一个中央部永磁铁3类型的动子4a相同。

图2表示线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶2时的动子4b的动作原理图。在该例中，在第一及第二线圈1a、1b中流过相同相位的交流，在第一及第二线圈1a、1b的两端部从左侧按顺序形成例如N、S、N、S的磁极。第一及第二永磁铁3a、3b以同极对置的方式从左侧按顺序形成例如S、N、N、S。在第一线圈1a的两端部按NS→ns→SN→sn→NS的顺序形成磁极。在第二线圈1b的两端部按NS→ns→SN→sn→NS的顺序形成磁极。在此，大写的磁极的磁场意味着比小写的磁极的磁场强的意思。

若在第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心与第一及第二永磁铁3a、3b的轴线方向的中心大致一致的状态(动子4b配置在行程的中心的状态)下，在第一及第二线圈1a、1b中流过相同相位的交流，则配置在第一线圈1a的左侧的第一永磁铁3a与第一线圈1a排斥。并且，配置在第二线圈1b的右侧的第二永磁铁3b被第二线圈1b吸引。因此，动子4b向图中左方向移动(S1)。若在第二永磁铁3b进入第二线圈1b内的状态(S2)下，使在第二线圈1b中流动的电流反向，则从第二线圈1b向第二永磁铁3b作用大的排斥力，动子4b向图中右方向移动(S3)。动子4b通过行程的中心时，在动子4b上作用图中右方向的推力。若在第一永磁铁3a进入第一线圈1a内的阶段(S4)使在第一线圈1a中流动的电流反向，则从第一线圈1a向第一永磁铁3a作用大的排斥力，动子4b向图中左方向移动(S5)。并且，动子4b返回到行程的中心。

由第一永磁铁3a及第一线圈1a构成的第一电动机、以及由第二永磁铁3b及第二线圈1b构成的第二电动机在彼此面对、互相推挤的同时进行动作，因此第一及第二电动机彼此独立。因此，第一永磁铁3a及第一线圈1a的N·S的方向也可以相反，或者第二永磁铁3b及第二线圈1b的N·S的方向也可以相反。

图3是表示线圈的个数∶永磁铁的个数＝2∶1时的动子4a的动作原理图。在第一及第二线圈1a、1b中流过相同相位的交流。在第一及第二线圈1a、1b各自的两端部以同极相对的方式形成磁极。即，在第一及第二线圈1a、1b中以第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心为界而对称地形成N极及S极。在第一线圈1a的两端部按SN→sn→NS→ns→SN的顺序形成磁极。在第二线圈1b的两端部按NS→ns→SN→sn→NS的顺序形成磁极。在此，大写的磁极的磁场意味着比小写的磁极的磁场强的意思。

中央部永磁铁3c配置在第一线圈1a及第二线圈1b所产生的磁场内。若在动子4a的中央部永磁铁3c位于第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心的状态下，在第一及第二线圈1a、1b中流过相同相位的交流，则中央部永磁铁3c被第一线圈1a吸引，且与第二线圈1b排斥，向图中左方向移动(S1)。向左方向移动的中央部永磁铁3c进一步被第一线圈1a吸引，进入第一线圈1a内(S2)。若在中央部永磁铁3c进入第一线圈1a内的阶段使在第一线圈1a中流动的电流的方向反向，则从第一线圈1a向中央部永磁铁3c作用大的排斥力，动子4a向图中右方向移动(S3)。动子4a移动至行程的中心后，在第二线圈1b的吸引力作用下进入第二线圈1b内(S4)。若使在第二线圈1b中流动的电流的方向反向，则从第二线圈1b向永磁铁作用大的排斥力，永磁铁3c向图中左方向移动(S5)。在如此反复下动子4a发生振动。

图4表示本发明的双线圈型的线性电动机致动器的第一实施方式。线性电动机致动器具备：具有第一及第二线圈1a、1b的定子2；具有第一及第二永磁铁3a、3b的动子4。线圈的个数与永磁铁的个数之比为2∶2。

两个环状的线圈1a、1b以轴线一致的状态收纳在构成定子2的外形的圆筒形状的壳体5内。壳体5可以是磁性体，也可以是非磁性体。当壳体5为磁性体时，由第一及第二永磁铁3a、3b产生的磁通被导向壳体5内，该磁通容易与第一及第二线圈1a、1b正交，因此能够在动子4作用大的推力。各线圈1a、1b卷绕在两端具有凸缘的筒状的绕线管6上。在绕线管6间夹设用于在第一及第二线圈1a、1b间空出间隔的非磁性体的间隔件7。第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的线圈长度实质上相同。

第一及第二线圈1a、1b构成线圈单元。在线圈单元的轴线方向的外侧设有两个线性衬套8作为引导动子4进行直线运动的引导机构。各线性衬套8通过止动环9固定在套管10上。套管10固定在壳体5的轴线方向的两端部。在一对线性衬套8的轴线方向的外侧设有环状形状的一对排斥磁铁12a、12b作为复位用永磁铁。该排斥磁铁12a、12b与后述的动子4的外侧永磁铁13a、13b相互排斥。因此，在未从外部施加力时，动子4在行程的中央的原点、即在第一及第二线圈1a、1b的轴线方向的中心位置取得平衡。另外，通过设置排斥磁铁12a、12b，由此能够防止切断电源时动子4从定子2脱落的情况。尤其在将动子4朝向纵向而使用时有效。在想要将动子4停在从原点偏移的规定位置时，使左右的排斥磁铁12a、12b的磁力的大小不同即可。

图5是表示收容在壳体5内的间隔件7、线圈1a、1b、线性衬套8及套管10的分解图。一对线圈1a、1b、一对线性衬套8以间隔件7为中心而左右对称地排列。

如图4所示，动子4具备管状的杆14、收容在杆14内的两个永磁铁3a、3b。杆14由合成树脂等非磁性材料构成。杆14支承在线性衬套8中，从而在杆14与绕线管6之间空出环状的微小的磁间隙。

第一及第二永磁铁3a、3b隔着间隔件15配置在杆14内。第一及第二永磁铁3a、3b的磁极(N极及S极)沿杆14的轴线方向排列成一列。第一及第二永磁铁3a、3b以同极(在该实施方式中为S极)对置的方式配置。第一及第二永磁铁3a、3b的轴线方向上的长度实质上相同。各线圈1a、1b的轴线方向上的长度比各永磁铁3a、3b的轴线方向上的长度长。优选第一及第二永磁铁3a、3b的外侧的磁极间距(N极-N极间距)比第一及第二线圈的线圈中心间距长线圈长度的1/8～3/8倍左右。

如图6所示，在该实施方式中，第一及第二线圈1a、1b的中心间的距离LC1与两个永磁铁3a、3b的外侧的磁极间的距离LM2的差异量L3设定为线圈长度L4的1/4(1/4波长)。例如线圈长度为10mm、永磁铁长度为6mm、线圈间的间隔件长度为6mm时，连结第一及第二线圈1a、1b的中心的距离LC1＝5+6+5＝16mm。两个永磁铁3a、3b的外侧的磁极间的距离LM2需要比第一及第二线圈1a、1b的中心的距离LC1长线圈长度L4的1/4，因此LM2＝16+10/4＝18.5。LC1与LM2的差异量并不限定于线圈长度的1/4，优选在线圈长度的1/8～3/8的范围内即可。当动子4移动至行程的一端时，第一永磁铁3a的磁极(在该例中为N极)接近第一线圈1a的轴线方向的中心，第二永磁铁3b的磁极(在该例中为N极)远离第二线圈1b的轴线方向的中心。当动子4移动至行程的另一端时，第二永磁铁3b的磁极(在该例中为N极)接近第二线圈1b的轴线方向的中心，第一永磁铁3a的磁极(在该例中为N极)远离第一线圈1a的轴线方向的中心。

如图4所示，在排斥的两个永磁铁3a、3b之间夹设间隔件15。通过夹设间隔件15，由此能够形成从间隔件15呈放射状地作用在第一及第二线圈1a、1b上的磁力线。间隔件15可以使用树脂等非磁性材料、铁等磁性材料中的任一种。间隔件15使用磁性材料时，磁阻少，因此能够形成更多条磁力线。

在两个永磁铁3a、3b的外侧配置第三及第四永磁铁13a、13b。第三及第四永磁铁13a、13b以相对于第一及第二永磁铁3a、3b同极对置的方式配置。在该实施方式中，第三及第四永磁铁的N极与第一及第二永磁铁3a、3b的N极对置。在第一及第二永磁铁3a、3b与第三及第四永磁铁13a、13b之间夹设用于容易形成排斥型的磁力线的间隔件16。通过配置第三及第四永磁铁13a、13b，由此能够增强第一及第二永磁铁3a、3b的外侧的磁极(N极)所产生的磁场，能够使动子4强力地振动。

第三及第四永磁铁13a、13b的轴线方向上的长度比第一及第二永磁铁3a、3b的轴线方向上的长度长。越增长外侧永磁铁13a、13b的一轴向的长度，越能够增强在两个永磁铁3a、3b的外侧的磁极(N极)上产生的磁场，能够使动子4强力地振动。

动子4的杆14的两端部被两个盖构件17闭塞。两个盖构件17固定在杆14的两端部，夹持永磁铁3a、3b及外侧永磁铁13a、13b。

图7表示从定子2拆下动子4后的状态。动子4与定子2不通过板簧等弹性体连结，动子4的向一轴向的直线运动是通过定子2的线性衬套8来引导的。当将动子4向一轴向拉出时，能够从定子2完全地分离动子4。

图8是表示引导动子4的线性衬套8的立体图，图9是表示线性衬套8的剖视图。线性衬套8具备金属制的外筒21、在外筒21的内周面上滚动的多个滚珠22、将多个滚珠22以一定的间隔保持的保持架23。随着动子4相对于定子2的移动，多个滚珠22在外筒21的内周面与动子4的外周面之间滚动。保持架23形成为圆筒形状，且具有从其内周贯通至外周的多个孔23a。多个滚珠22能够旋转地保持在这多个孔23a中。保持架23的轴线方向上的长度比外筒21的轴线方向上的长度短。保持架23与多个滚珠22一起在外筒21内进行有限移动。

通过使用线性衬套8，由此能够实现动子4相对于定子2的一轴向的顺畅的直线运动，在一轴向以外能够实现高刚性的结构体。由于不需要像现有的音圈电动机那样将动子4与定子2通过板簧等弹性体连结，因此能够实现调整、维护的容易化。

另外，通过设置将多个滚珠22的间隔保持为一定的保持架23，由此能够解决滚珠22彼此在线圈1a、1b或永磁铁3a、3b的磁力作用下吸引的问题。滚珠22可以是磁性体，也可以是非磁性体。在滚珠22使用磁性体的情况下，若使用没有保持架23的线性衬套8，则滚珠22彼此会在磁力下相互吸引，因此引起寿命降低、精度降低、发热等问题。若滚珠22使用树脂、陶瓷等非磁性体，则能够防止滚珠22彼此吸引的情况。

若取代线性衬套而使用滚珠花键，则还能够实现动子4的止转。滚珠花键的滚珠可以是磁性体也可以是非磁性体。

图10至图12是表示第一及第二线圈1a、1b的接线图。图10及图11是表示将第一及第二线圈1a、1b并联连接的例子，图12表示将第一及第二线圈1a、1b串联连接的例子。图10表示第一及第二线圈1a、1b的相对侧接线成相同极的排斥型，图11表示第一及第二线圈1a、1b的相对侧接线成相反极的吸引型。无论是排斥型的配线还是吸引型的配线都能够使动子4发生振动。

如图10所示，在第一及第二线圈1a、1b中流过来自交流电源19的用图中实线表示的单相交流。通过在第一及第二线圈1a、1b中流过单相交流，由此动子4沿轴线方向移动。当动子4移动时，第一永磁铁3a所产生的磁力线以规定的速度横穿第一线圈1a，第二永磁铁3b所产生的磁力线以规定的速度横穿第二线圈1b。因此，在第一及第二线圈1a、1b上产生反电动势。例如，当动子4向图中右方向移动时，在第一及第二线圈1a、1b的两端部产生妨碍动子4向右方向的移动这样的磁极。通过该电磁感应，在第一及第二线圈1a、1b上产生用图中虚线表示的反电动势。

图13表示使动子4移动时在各线圈1a、1b上产生的反电动势。如上所述，第一及第二线圈1a、1b的中心间的间距与第一及第二永磁铁3a、3b的外侧的磁极间的间距相差线圈长度的1/4。因此，当使动子4移动时，在第一及第二线圈1a、1b产生相位错开90度的正弦波状的反电动势。在第一及第二线圈1a、1b的整体上产生的反电动势为将在各线圈1a、1b上产生的反电动势合计而得到的值，因此相位错开90度使得各线圈1a、1b所产生的反电动势互相抵消。反电动势的合计值小于在各线圈上产生的反电动势的2倍(相位错开90度时为√2倍)。若反电动势变大，则在第一及第二线圈1a、1b中流过的电流减少，因此无法使动子高速振动。像本实施方式那样，通过降低反电动势，能够使动子4高速地振动。

图14表示在动作中的动子4上作用的推力矢量、即考虑了滞后角的推力矢量。若在第一及第二线圈1a、1b中流过相位一致的交流，则在流过第一线圈1a的电流和第一永磁铁3a的外侧的磁极的磁场的相互作用下，动子4的轴线方向的推力起作用。另外，在第二线圈1b与第二永磁铁3b的外侧的磁极之间，在流过第二线圈1b的电流和第二永磁铁3b的外侧的磁极的磁场的相互作用下，动子4的轴线方向的推力也起作用。上述的推力为在第一及第二线圈1a、1b上产生的推力。在为电动机的情况下，推力因滞后角(＝指令角-输出角)而产生。即，向第一及第二线圈1a、1b输入指令sinωt时，动子4的输出像sin(ωt+θ)那样延迟角度θ的量，该滞后角转换成推力。

如图14所示，图中NS的文字的大小表示在线圈上产生的磁场的大小。当在第一及第二线圈1a、1b中流过规定的频率的交流时，动子也以相同频率发生振动。虽然驱动频率靠近，但计测并确认到如下情况，即，动子的相位与静止状态的相位(参照图15)相比，以相位角计延迟30～60度。图14表示将动子的位置分成八个状态(每45度)的状态。图14的动作状态下的动子的相位比图15所示的静止状态下的动子的相位延迟一阶段。

如图14所示，当动子4位于原点时，从第一及第二线圈1a、1b向第一及第二永磁铁3a、3b产生左方向的推力(S1)。因此，动子4向左方向移动。在动子4向左方向移动期间，第一永磁铁3a进入第一线圈1a内的量、第二永磁铁3b进入第二线圈1b内的量发生变化，施加到动子4上的推力的大小也发生变化(S2)。当动子4移动至行程的左端时，在动子4上施加右方向的推力。不仅从第一及第二线圈1a、1b向动子4施加推力，还从排斥磁铁12a向动子4施加右方向的推力。由此，动子4掉转移动方向，开始向右方向移动(S3)。动子4开始向右方向移动后，在第一及第二线圈1a、1b中流动的电流瞬间变成零(S4)。之后，在第一及第二线圈1a、1b中流动的电流反向，从第一及第二线圈1b向第一及第二永磁铁3a、3b施加右方向的推力(S5)。施加到S5的动子4上的推力的大小与S1时的推力相同。之后，动子4向右方向移动。在动子4向右方向移动期间，第一及第二永磁铁3a、3b进入第一及第二线圈1a、1b内的量发生变化，施加到动子4上的推力的大小也发生变化(S6)。当动子4移动至行程的右端时，在动子4上施加左方向的推力(S7)。动子4掉转移动方向后从第一及第二线圈1a、1b施加到动子4上的推力变成零(S8)。只要在第一及第二线圈1a、1b中持续流过交流，动子4也以相同的周期持续振动。

图15是表示动子的静止状态的推力矢量图。假定在第一及第二线圈1a、1b中流过大小一定的直流，则动子4静止于在第一及第二线圈1a、1b上产生的推力平衡的点。并且，若改变流过第一及第二线圈1a、1b的电流，则动子4静止于在第一及第二线圈1a、1b上产生的推力平衡的点。由此可知，本实施方式的线性电动机致动器不仅可以用作振动致动器，还能够用作控制向一轴向移动动子4的位置的致动器。通过使第一及第二线圈1a、1b的中心间距与第一及第二永磁铁3a、3b的磁极的间距不同，在动子4上作用两个推力矢量，由此能够进行动子4的位置控制。需要说明的是，排斥磁铁12a、12b也影响动子4的静止位置。

图16及图17表示本发明的双线圈型的线性电动机致动器的第二实施方式。在第一及第二线圈31a、31b之间配置有排斥磁铁38这一点、及第一及第二永磁铁39a、39b的磁极间距L2比第一及第二线圈31a、31b的中心间距L1长这一点(参照图17)与上述第一实施方式的线性电动机致动器不同。其它结构与上述第一实施方式的线性电动机致动器相同。

第一及第二线圈31a、31b以轴线一致的状态排列在定子32上。在第一及第二线圈31a、31b之间设置环状的排斥磁铁38，该排斥磁铁38与动子34的永磁铁39a、39b排斥，而使动子34返回到行程的大致中央。排斥磁铁38的轴线方向的两端部被磁化成N极及S极。该排斥磁铁38还带有用于空出线圈31a、31b之间的间隔的间隔件的作用。在由第一及第二线圈31a、31b构成的线圈单元的外侧经由间隔件35及套管36来设置直动轴承37。直动轴承37为衬套或花键，引导动子34进行直线运动。

通过在第一及第二线圈31a、31b之间设置一个排斥磁铁38，由此能够减小排斥磁铁38的个数。另外，如图18所示，在为了提高推力而排列有多个线圈单元的情况下，将模块化后的第一线圈31a、排斥磁铁38及第二线圈31b沿轴线方向按顺序排列即可，因此变得有利。进而，由于在线圈单元的外侧没有配置排斥磁铁，因此消除排斥磁铁被外部的铁部品吸引的可能性。

如图17所示，第一及第二永磁铁39a、39b沿轴线方向空开间隔排列在动子34上。第一及第二永磁铁39a、39b以相对侧成为异极的方式排列，例如从左侧开始排列成S极、N极、S极、N极。由第一及第二永磁铁39a、39b构成的永磁铁单元的轴线方向的两端部落在由第一及第二线圈31a、31b构成的线圈单元的轴线方向的两端部外。

如图17的下段所示，可以在动子34上配置一个中央部永磁铁41。该中央部永磁铁41的轴线方向上的长度设定为比第一及第二线圈31a、31b的内侧的距离长，且比外侧的距离短。也可以在中央部永磁铁41的两端部配置圆锥形的铁等磁性材料42。这样，由于中央部永磁铁41的两端部的磁力线顺畅地减少，因此能够增长动子34的行程，或使动子34的动作顺畅。

图19表示将第一及第二线圈31a、31b的外侧用铁等磁性材料构成的筒状的磁轭43包围而成的例子。在磁轭43上设置覆盖线圈单元的轴线方向的两端部的端部壁43a。在该磁轭43的作用下，形成从磁铁单元的轴线方向的两端部通过磁轭43而朝向排斥磁铁38的磁路44，因此吸引力进一步增强，能够使动子34强力地振动。

图20表示本发明的第三实施方式的线性电动机致动器(双线圈型)。定子50具有第一及第二线圈51a、51b这一点、及动子56具有第一至第四永磁铁53a、53b、54a、54b这一点与第一实施方式的线性电动机致动器相同。在定子50的第一及第二线圈51a、51b之间配置有一对环状磁铁55a、55b作为排斥磁铁这一点、及在定子50的第一及第二线圈51a、51b之间还配置有第三线圈52这一点与第一实施方式的线性电动机致动器不同。

一对环状磁铁55a、55b分别包围第一永磁铁53a或第二永磁铁53b。一对环状磁铁55a、55b各自的轴线方向上的长度比第一及第二永磁铁53a、53b的轴线方向上的长度短。当动子56位于行程的中心时，一方的环状磁铁55a位于第一永磁铁53a的轴线方向上的长度的范围内，另一方的环状磁铁55b位于第二永磁铁53b的轴线方向上的长度的范围内。其中，一对环状磁铁55a、55b各自的中心从第一及第二永磁铁53a、53b各自的中心偏移规定的偏移量(参照图23)。

在定子50的第一及第二线圈的51a、51b外侧经由间隔件57、套管58来安装花键螺母59及滚珠衬套60。在动子56的杆61的一方的端部安装形成花键槽的花键轴62，在另一方的端部安装截面为圆形状的衬套用轴63。花键轴62及花键螺母59带有使动子56止转的功能。为了防止滚珠彼此的接触，在花键螺母59及滚珠衬套60上装入隔离环。

图21是表示一对环状磁铁55a、55b与第一及第二永磁铁53a、53b的位置关系的立体图。在圆盘状的环状磁铁55a、55b上沿轴线方向磁化出S极及N极。在第一及第二永磁铁53a、53b上也沿轴线方向磁化出S极及N极。若使环状磁铁55a、55b的N极S极与第一及第二永磁铁53a、53b的N极S极的方向相反，则第一及第二永磁铁53a、53b的轴线方向的中心位于环状磁铁55a、55b的轴线方向的中心。

如图22(a)所示，当使第一及第二永磁铁53a、53b从环状磁铁55a、55b的中心向左侧移动时，在第一及第二永磁铁53a、53b上朝向右方向作用恢复力。如图22(b)所示，当第一及第二永磁铁53a、53b的中心与环状磁铁55a、55b的中心一致时，成为平衡状态，第一及第二永磁铁53a、53b将要保持在该位置。如图22(c)所示，当使第一及第二永磁铁53a、53b从环状磁铁55a、55b的中心向右侧移动时，在第一及第二永磁铁53a、53b上朝向左方向作用恢复力。由于利用环状磁铁55a、55b的轴线方向的两方的磁极来产生复位的力，因此能够提高体积效率(恢复力/体积)。

如图23所示，通过将一对环状磁铁55a、55b各自的中心从第一及第二永磁铁53a、53b各自的中心错开，由此能够成为当动子56位于行程的中心时施加预压的状态。图24表示动子56的位置与在动子56上产生的恢复力(产生力)的关系。作用在动子56上的恢复力为将作用在第一永磁铁53a上的恢复力与作用在第二永磁铁53b上的恢复力合计而得到的值。通过合计可知，由于能够在原点附近也作用与位移成比例的恢复力，因此能够使动子56容易地返回到原点。另外，如图23所示，通过将一对环状磁铁55a、55b配置在定子50的第一及第二线圈51a、51b的内侧，由此能够降低从一对环状磁铁55a、55b向外部漏磁而吸附异物的危险性。

对夹设在第一及第二线圈51a、51b间的第三线圈52进行说明。如图20所示，在第一及第二线圈51a、51b之间，且在一对环状磁铁55a、55b之间配置第三线圈52。一对环状磁铁55a、55b以同极彼此相对的方式排列在定子50上。

图25表示在第三线圈52的两端部形成的磁极的变化。如该图所示，在第三线圈52中流过与第一及第二线圈51a、51b相同相位的交流。第三线圈52的卷绕方向与第一及第二线圈51a、51b的卷绕方向相反，在第三线圈52的轴线方向的两端部形成与第一及第二线圈51a、51b相反的磁极。第三线圈52的卷绕方向也可以与第一及第二线圈51a、51b的卷绕方向相同，通过从反向通电也能够在第三线圈52上形成相反的磁极。当在第一至第三线圈51a、51b、52中流过相同相位的交流时，在各线圈的轴线方向的两端部形成用图中各绕线管内磁场分布表示的N极及S极。以定子整体观察时，用水平线的阴影表示的部分的磁场相互抵消，用斜线的阴影表示的部分的磁场相互增强。因此，假定线圈51a、51b、52与环状磁铁55a、55b的输出相同时，定子50整体的磁场的强度成为图中定子内磁场分布所示的状态。在该定子内磁场分布的作用下，如图25中(a)所示，动子56移动到左端时，在动子56上朝向右方向作用恢复力，如图中(c)所示，当动子56移动到右端时，在动子56上作用使动子56朝向左方向移动的恢复力。可知，通过在第一及第二线圈51a、51b之间夹设第三线圈52，由此能够使动子56更强力且以更大的振幅振动。

图26表示第一至第三线圈的输出。图中(a)表示第一及第二线圈51a、51b的输出。在该例中，第一及第二线圈51a、51b的输出的相位彼此错开π/4。因此，将第一及第二线圈51a、51b的输出合计而得到的值成为第一线圈51a单独的输出的1.8倍。图中(b)表示第三线圈52的输出。通过将第三线圈52的输出设为第一线圈51a的输出的1.8倍，由此能够使第一及第二线圈51a、51b的合计的输出的大小与第三线圈52的输出的大小一致。通过使大小一致，由此如图中(c)所示，能够使第一至第三线圈的合计输出接近标准的正弦波。因此，能够使动子56的時间-位移曲线也接近标准的正弦波。需要说明的是，若使用立体声放大器，设置第三线圈52的输出相对于第一及第二线圈51a、51b的输出的相位差，使输出的峰值一致，则能够实现更加效率良好的输出。

在此，为了将第三线圈52的输出设为第一线圈51a的输出的1.8倍，将第三线圈52的安培匝数设为第一线圈51a的1.8倍即可。即，流过第三线圈52的电流×卷绕数＝流过第一线圈51a的电流×卷绕数×1.8即可。

例如在线圈上施加10V的电压的情况下的输出为，

第三线圈＝1500[T]×111[mA]＝166.5[AT]

第一线圈＝第二线圈＝2400[T]×45[mA]＝108.0[AT]

若以输出比(＝安培匝数比)考虑，则166.5/108.0＝1.54≈1.8

1.54与1.8的差产生的原因在于在计算上没有考虑到第一及第二线圈51a、51b的电感。实际的第一及第二线圈51a、51b的输出比108.0[AT]低。能够确认的是，将第三线圈52反向接线时，在上述的输出比下动子56不移动，因此第三线圈52的输出变得与第一及第二线圈51a、51b的合计输出大致相等。

在使动子56振动的原理上，需要第一及第二线圈51a、51b的中心间距与磁极间距不同。其原因在于，在第一及第二线圈51a、51b之间容易空出空隙。通过在第一及第二线圈51a、51b之间配置第三线圈52，能够减少无用的空间，且能够提高体积效率(输出/堆积)。进而，通过将第三线圈52的输出设为比第一及第二线圈51a、51b的输出大，由此能够如上述那样使第一至第三线圈51a、51b、52的合计输出接近于正弦波。

图27表示在定子61上仅设有一个线圈63的单线圈型的线性电动机致动器的基本结构。动子4贯通线圈63内的空间。一个线圈63的轴线与动子62的振动一致。在线圈63的轴线方向的两侧经由间隔件64及套管65来设置直动轴承66。直动轴承66为衬套或花键，引导动子62进行直线运动。线圈63、间隔件64、套管65、直动轴承66收容在定子61的圆筒状的磁轭内。

动子62具备管状的杆68和在杆68内空出间隔配置的第一及第二永磁铁67a、67b。线圈63的个数与永磁铁67a、67b的个数之比为1∶2。第一及第二永磁铁67a、67b各自的轴线方向的两端部被磁化成N极及S极，以同极彼此(N极彼此或S极彼此)对置的方式排列。第一及第二永磁铁67a、67b的内侧的距离L4比线圈63的轴线方向上的长度L3长。因此，在线圈63的轴线方向的外侧配置第一及第二永磁铁67a、67b。需要说明的是，由第一及第二永磁铁67a、67b构成的永磁铁单元的轴线方向上的从一端部至另一端部的长度L5比线圈63的轴线方向上的长度长即可，第一及第二永磁铁67a、67b的内侧可以进入线圈63的轴线方向的两端部内。各永磁铁67a、67b的轴线方向上的长度比线圈63的轴线方向上的长度短。线圈63与第一及第二永磁铁67a、67b的位置关系如下：当动子62移动至轴线方向的一端时，第一及第二永磁铁67a、67b中的一个进入线圈63内，当动子62移动至轴线方向的另一端时，第一及第二永磁铁67a、67b中的另一个进入线圈63内。

当在线圈63中流过单相交流时，在线圈63的两端部按SN→sn→NS→ns→SN的顺序形成磁极。例如在线圈63的左端部形成S极且在右端部形成N极的情况下，线圈63与第一永磁铁67a相互吸引，线圈63与第二永磁铁67b相互排斥。因此，动子62向图中右方向移动。随着动子62向图中右方向的移动，第一永磁铁67a进入线圈63中。若在第一永磁铁67a进入线圈63内的阶段，使流过线圈63的电流的方向反向，则第一永磁铁67a与线圈63以大的力相互排斥。因此，动子62掉转移动方向，向图中左方向移动。动子62超过行程的中心时，线圈63与第二永磁铁67b相互吸引，第二永磁铁67b进入线圈63中。若在该状态下，再次使流过线圈63的电流的方向反向，则第二永磁铁67b与线圈63以大的力相互排斥，因此动子62再次掉转移动方向。通过如此反复，动子62发生振动。

可以在线圈63的轴线方向的两端部配置一对环状磁铁，这一对环状磁铁包围第一及第二永磁铁67a、67b，在线圈63不流过电流时，使动子62复位到行程的中心。一对环状磁铁的配置及磁极的方向与图23及图25的配置在第三线圈52的两端部的一对环状磁铁55a、55b相同即可。若配置一对环状磁铁55a、55b，则不仅能够使动子62复位到原点，还能够使动子62强力地振动。

本发明并不局限于上述实施方式，可以在不改变本发明的主旨的范围内进行各种变更。

为了错开在定子的第一及第二线圈上产生的推力的相位，可以在定子的第一及第二线圈中流过相位不同的交流，使连结第一及第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与动子的磁极间距一致。只要在动子上设置一个以上的永磁铁即可，可以与上述第一实施方式同样地设置第一至第四永磁铁。

另外，为了错开在定子的第一及第二线圈上产生的推力的相位，可以在定子的第一及第二线圈中流过相位不同的交流，使连结第一及第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与动子的磁极间距不同。只要在动子上设置一个以上的永磁铁即可，可以与上述第一实施方式同样地设置第一至第四永磁铁。

动子并不局限于沿水平方向配置，还可以沿垂直方向配置。只要能够从第一及第二线圈向第一及第二永磁铁作用力即可，即使在动子上作用有重力，也能够使动子移动。

当动子的惯性小时，即使省略两个外侧永磁铁或排斥磁铁，也能够使动子移动。当动子的惯性大时，可以在定子与动子之间附设弹簧。

在使动子振动的情况下，在第一及第二线圈中流过的电流为每一定的周期交替地反向流动的交流即可。可以在第一及第二线圈上施加正弦波以外的锯齿波、三角波、矩形波等电压。

进而，可以在动子上设置第一及第二线圈，在定子上设置第一及第二永磁铁，使线圈侧移动。

本说明书基于2009年4月15日申请的专利申请2009-098601及2009年12月25日申请的专利申请2009-293915而主张优先权，并将其内容全部包含在内。

工业实用性

本发明的线性电动机致动器刚性高，且能够驱动至高速域，因此能够利用在面向计测设备、技工设备、机动车、医疗设备、机器人、工业设备、民生设备的致动器等各样的技术领域。尤其适用于驱动基板检测器的测量端子、芯片焊接机、泵、手工工具、相机的对焦等。若制成大型化，还能够用作减振装置。

本发明的线性电动机适合用作在振动频率为0～200Hz的范围内振幅大的振动致动器。若使用编码器来控制流过第一及第二线圈的电流，则还能够控制动子的位置。

符号说明

1a、31a、51a…第一线圈

1b、31b、51b…第二线圈

52…第三线圈

2、32、50、61…定子

3a、53a、67a…第一永磁铁

3b、53b、67b…第二永磁铁

3c、41…中央部永磁铁

4、34、56、62…动子

12a、12b…一对排斥磁铁(复位用永磁铁)

13a…第三永磁铁

13b…第四永磁铁

38…环状磁铁(复位用永磁铁)

55a、55b…一对环状磁铁(复位用永磁铁)

61…线圈

Claims (11)

1.一种线性电动机致动器，其具备：

具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；

沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，

所述线性电动机致动器的特征在于，

在所述第一及所述第二线圈中流过相同相位的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距不同，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

2.根据权利要求1所述的线性电动机致动器，其特征在于，

所述动子及所述定子中的一个上具有沿轴线方向排列且同极彼此对置的第一及第二永磁铁作为所述至少一个永磁铁，

所述第一及所述第二永磁铁的外侧的磁极的磁极间距或所述第一及所述第二永磁铁的内侧的磁极的磁极间距与所述第一及所述第二线圈的所述线圈中心间距不同。

3.根据权利要求2所述的线性电动机致动器，其特征在于，

所述第一及所述第二永磁铁的外侧的磁极的磁极间距与所述第一及所述第二线圈的所述线圈中心间距不同，

在所述第一及所述第二永磁铁的外侧排列沿轴线方向被磁化出N极及S极的第三及第四永磁铁，以增强所述第一及所述第二永磁铁的外侧的磁极。

4.根据权利要求2或3所述的线性电动机致动器，其特征在于，

在所述动子及所述定子中的另一个上设置复位用永磁铁，当在所述第一及所述第二线圈中不流过电流时，该复位用永磁铁使所述动子复位到行程的中心。

5.根据权利要求4所述的线性电动机致动器，其特征在于，

所述复位用永磁铁具有配置在所述第一及所述第二线圈的内侧且包围所述第一及所述第二永磁铁的一对环状磁铁，

所述一对环状磁铁分别沿轴线方向被磁化出N极及S极。

6.根据权利要求5所述的线性电动机致动器，其特征在于，

所述一对环状磁铁以同极彼此相对的方式配置在所述动子及所述定子中的另一个上，

在所述一对环状磁铁之间配置第三线圈。

7.根据权利要求2所述的线性电动机致动器，其特征在于，

在所述动子及所述定子中的一个上的所述第一及所述第二永磁铁之间配置中央部永磁铁，

所述中央部永磁铁的轴线方向的从一方的磁极至另一方的磁极的磁极间距比所述第一及所述第二线圈的内部尺寸短，

当动子移动至轴线方向的一端时，中央部永磁铁的一方的磁极进入第一及第二线圈中的一个内，当动子移动至轴线方向的另一端时，中央部永磁铁的另一方的磁极进入第一及第二线圈中的另一个内。

8.根据权利要求1所述的线性电动机致动器，其特征在于，

所述动子及所述定子中的一个具有沿轴线方向被磁化出N极及S极且配置在所述第一及所述第二线圈之间的中央部永磁铁作为所述至少一个永磁铁，

所述中央部永磁铁的轴线方向的从一方的磁极至另一方的磁极的磁极间距比所述第一及所述第二线圈的内部尺寸短。

9.一种线性电动机致动器，其具备：

具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；

沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，

所述线性电动机致动器的特征在于，

在所述第一及所述第二线圈中流过相位不同的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距一致，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

10.一种线性电动机致动器，其具备：

具有沿轴线方向被磁化出N极及S极的至少一个永磁铁的动子及定子中的一个；

沿轴线方向排列有包围所述动子及所述定子中的一个的第一及第二线圈的所述动子及所述定子中的另一个，

所述线性电动机致动器的特征在于，

在所述第一及所述第二线圈中流过相位不同的交流，且使连结所述第一及所述第二线圈的轴线方向的中心的线圈中心间距与所述动子及所述定子中的一个的磁极间距不同，从而使在所述第一线圈上产生的推力与在所述第二线圈上产生的推力的相位错开。

11.一种线性电动机致动器，其具备：

沿轴线方向被磁化出N极及S极的第一及第二永磁铁以同极彼此相对的方式空开间隔排列的动子及定子中的一个；

具有包围所述动子及所述定子中的一个的线圈的所述动子及所述定子中的另一个，

所述线性电动机致动器的特征在于，

所述第一及所述第二永磁铁的外侧的N极-N极间距或外侧的S极-S极间距比所述线圈的轴线方向上的长度长，

通过在所述线圈中流过交流而使所述动子相对于所述定子移动，

当所述动子移动至行程的一端时，所述第一永磁铁进入所述线圈中，当所述动子移动至行程的另一端时，所述第二永磁铁进入所述线圈中。

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