CN105009429A - 直线电动机 - Google Patents

Abstract

一种直线电动机(L)，其包括：定子(2、3)，其沿着动子(4)的移动方向(A)以预定间距配置了第1磁极齿(22、32)；以及动子(4)，其具有沿着移动方向(A)以预定间距配置的第2磁极齿(41)和用于保持这些第2磁极齿(41)的非磁性体的保持件(42)；其中，在保持件(42)上，沿着移动方向(A)交替形成中空孔(422)和能够保持第2磁极齿(41)的保持孔(421)，通过使保持件(42)中的在移动方向(A)上相邻的保持孔(421)与中空孔(422)之间的边界部分(423)作为第2磁极齿(41)的移动方向(A)上的定位部发挥作用，实现动子的轻型化，并且在动子自身的高速、高加速度的移动时也能够将动子的磁极齿持续保持在预定位置，能够确保直线电动机的正常动作。

Description

直线电动机

技术领域

本发明涉及一种直线电动机。

背景技术

一直以来，作为例如在干净环境下的半导体相关物品的输送等各种用途所使用的马达，公知有较高定位精度和耐磨耗性优异的多种形态的直线电动机。

与使用了典型的磁路的直线电动机相比，作为即使是相同的大小也能够输出较大的推力的直线电动机，公知有如下直线电动机：将构成为平板状的动子作为次级构件而设为能够沿直线方向移动，并且在动子的表面和背面上分别设置各自与动子相对的作为初级磁场产生构件的定子，在各自与动子相对的面上形成包括磁体或铁心的齿(磁极齿)(参照专利文献1)。通过如此将动子构成为次级构件，从而能够使动子不需要磁体、线圈以及电连接部而轻型化，因此能够使动子更高速地进行移动。

另外，本申请人为了提供一种使动子的磁极齿薄型化并且具有由漏磁通引起的损失较小的动子的直线电动机，提出了如下结构并进行专利申请：一种直线电动机，其包括作为初级磁场产生构件的定子和作为次级构件的动子，其中，将包括沿动子的移动方向以预定间距配置的多个磁极齿和连结该多个磁极齿的树脂制的连结部的动子配置在由两个定子夹持的位置，将动子中的由定子夹持的部分形成为板状(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－130892号公报

专利文献2：日本特开2012－210011号公报

发明内容

发明要解决的问题

近来，使用直线电动机欲以更快的速度、高加速度使例如输送的轻量物移动这样的要求日益增加。而且，可以料想，即使是上述直线电动机，也能够产生无法充分地满足这样的要求的时候。

因此，本发明人经过认真研究，最后终于发明了如下直线电动机：实现了动子的进一步的轻型化，并且能够避免由于动子中的伴随着动子自身的高速、高加速度的移动的磁极齿的位置偏移而损害能够相对于定子沿直线方向相对移动的作为次级构件的动子的预期功能这样的不良情况。

另外，在为了满足如上所述的要求而实现了动子的进一步的轻型化的情况下，如果伴随着轻型化而动子的刚性降低并挠曲变形，则在动子与定子之间无法确保预定尺寸的均匀的间隙，可能产生无法实现动子的高速、高加速度的移动的场面。另外，在包括隔着间隙相对配置的动子和定子的直线电动机中，构成为通过设计为使利用定子作用于动子的磁力在作为动子和定子的相对方向的高度方向上平衡，从而对动子大致未作用有除移动方向以外的力，但是实际上，由于直线电动机的组装时、制造时的公差，因此向定子中的相对靠近动子的部分的吸引力发挥作用，可以设想由于这样的失衡的吸引力，如果是轻型化的动子，则挠曲变形的程度增大。另外，在采用一边使导轨引导动子所附带的被引导部一边使动子直线移动的结构情况下，也可以设想由于磁吸引力的失衡而在被引导部、导轨上作用有偏载荷的事态，如果造成这种事态，则会阻碍被引导部、导轨的长寿化。因此，为了还能够经受住偏载荷而也考虑使被引导部、导轨大型化，但是无法实现紧凑化，因此难以说是以期万全的结构。

因此，本发明人经过认真研究，最后终于发明了如下构成的直线电动机：防止·抑制动子自身的伴随着动子的进一步轻型化的挠曲以及由失衡的吸引力引起的动子的变形，在定子与动子之间确保预定尺寸的间隙，将动子设为能够高速、高加速度移动的结构，并且采用一边使导轨引导动子所附带的被引导部一边使动子直线移动的结构，而且能够谋求被引导部和导轨的长寿化及小型化，能够将被引导部适当地安装于有助于动子的刚性提高的构件。

用于解决问题的方案

即第1本发明涉及一种直线电动机，其中，该直线电动机包括：作为初级磁场产生构件的定子，其具有线圈；以及作为次级构件的动子，其在厚度方向上隔开预定间隙地配置在与定子相对的位置并且能够相对于定子沿直线方向相对移动。

而且，本发明的直线电动机的特征在于，作为定子，应用沿着动子的移动方向(以下，简称作“移动方向”)以预定间距具有能够形成磁场的第1磁极齿的定子，作为动子，应用包括能够形成磁场的第2磁极齿和用于保持第2磁极齿的非磁性体的保持件、并将与定子相对的面形成得平滑的动子，而且，在保持件上，沿着移动方向并列形成有无间隙地保持第2磁极齿的沿厚度方向贯穿的保持孔和空洞的中空孔，使保持件中的保持孔与相对于保持孔在移动方向上相邻的中空孔或其他保持孔之间的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用。

在本发明中，“沿着移动方向并列形成”“保持孔”和“中空孔”是包括沿着移动方向一个一个地交替并列形成保持孔和中空孔的形式、沿着移动方向每多个(例如每两个等)地连续交替并列形成保持孔和中空孔的形式、或者沿着移动方向随机并列形成保持孔和中空孔的形式中的任意形式。另外，本发明的直线电动机的动子既可以仅具有一个第2磁极齿，也可以具有多个第2磁极齿。而且，形成于保持件的保持孔的数量只要是与第2磁极齿的数量相同的数量或比第2磁极齿的数量多的数量即可，在本发明的直线电动机中，使用于保持第2磁极齿的保持孔与相对于该保持孔在移动方向上相邻的中空孔或其他保持孔(是保持孔与中空孔在移动方向上相邻，还是保持孔彼此在移动方向上相邻，这依赖于保持件的保持孔与中空孔之间的配置关系)之间的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用。另外，在第2磁极齿为一个、保持孔也为一个的情况下，保持孔彼此在移动方向上不可能相邻，作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用的部分位于保持孔和与该保持孔相邻的中空孔之间的边界部分。

如果是这样的直线电动机，则在构成作为次级构件的动子的保持件上，除了用于保持第2磁极齿的保持孔以外，还因形成空洞的中空部，从而能够实现保持件的轻型化乃至动子整体的轻型化，能够使动子以更快的速度、高加速度进行移动。另外，由于将动子中的与定子相对的面形成得平滑，因此能够在定子与动子之间确保均匀的预定尺寸的间隙，能够确保使动子相对于定子沿直线方向相对移动的正常动作。

此外，在本发明的直线电动机中，能够利用沿着移动方向相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分、或者在移动方向上相邻的保持孔彼此之间的边界部分来维持保持于保持孔的各个第2磁极齿的移动方向上的位置，因此即使动子自身的移动是高速、高加速度，也能够避免如下这样不良的情况：由伴随着其移动使动子上的第2磁极齿的位置在动子的移动方向上偏移而第2磁极齿与定子的第1磁极齿之间的适当的相对位置关系破坏引起的作为次级构件的动子的预期功能降低。

而且，如果是本发明的直线电动机，则利用保持件中的在移动方向上相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分、或者保持件中的在移动方向上相邻的保持孔彼此之间的边界部分实现了保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部，因此与利用设于保持件的另外专用的构件、形成于保持件的特定部位的特殊形状的部分来实现的技术方案相比较，能够谋求削减元件个数及保持件自身的形状的简化，是优选的。在此，如果是沿着移动方向一个一个地交替并列形成了多个保持孔和多个中空孔的保持件，则所有的保持孔在移动方向上成为与中空孔相邻的配置，沿着移动方向相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用。

另外，如果是沿着移动方向每多个交替并列形成了保持孔和中空孔的保持件，则存在有在移动方向上与中空孔相邻的保持孔和在移动方向上与其他保持孔相邻的保持孔。在该情况下，沿着移动方向相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分、沿着移动方向相邻的保持孔彼此之间的边界部分、以及这两种边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用。

另外，如果是沿着移动方向随机形成了保持孔和中空孔的保持件，则作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用的部分是沿着移动方向相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分，如果存在沿着移动方向相邻的保持孔彼此之间的边界部分，则该边界部分(保持孔彼此之间的边界部分)也作为第2磁极齿的定位部发挥作用。

另外，在本发明的直线电动机中，为了防止·抑制伴随着保持件的轻型化使动子的强度降低并可能挠曲的事态，能够应用具有用于提高保持件的刚性的非磁性体的加强部的动子。

作为加强部的优选的一例，能够列举具有至少覆盖保持件中的与定子相对的面的平滑板状的部位的加强部。如果是这样的加强部，则能够提高保持件的刚性，并且能够消除动子与定子之间的凹凸并确保均匀的间隙，有助于扭矩提高。

另外，第2本发明涉及一种直线电动机，其包括：作为初级磁场产生构件的定子，其具有线圈；作为次级构件的动子，其在厚度方向上隔开预定间隙地配置在与定子相对的位置并且能够相对于定子沿直线方向相对移动；以及导轨，其设于定子的附近并且能够沿移动方向引导动子。

而且，本发明的直线电动机的特征在于，作为定子，应用沿着动子的移动方向(以下，简称作“移动方向”)以预定间距具有能够形成磁场的第1磁极齿的定子，作为动子，应用包括能够形成磁场的第2磁极齿和用于提高保持第2磁极齿的非磁性体的保持构件的刚性的非磁性体的加强部的动子，加强部至少具有配置在比第2磁极齿中的与定子相对的面在厚度方向上靠近定子的位置的定子相对面和用于安装被导轨引导的被引导部的被引导部安装面，至少将定子相对面形成得平滑并且平行于第1磁极齿中的与动子相对的面。

如果是这样的直线电动机，则使用第2磁极齿和非磁性体的加强部构成了动子，因此能够通过减少动子的构成元件数量来实现动子整体的轻型化，并且利用加强部来防止用于保持第2磁极齿的非磁性体的保持构件的挠曲，而且，由于将加强部中的、配置在比第2磁极齿在厚度方向上靠近定子的位置的定子相对面形成得平滑，并使该定子相对面平行于定子的第1磁极齿中的与动子相对的面，因此能够在定子与动子之间确保预定尺寸的均匀的间隙，有助于扭矩提高，能够确保使动子直线移动的正常动作。另外，由于直线电动机的组装时、制造时的公差，因此向定子中的相对靠近动子的部分的吸引力发挥作用，可以设想由于这种失衡的吸引力，如果是轻型化的动子，则挠曲变形的程度增大，但是在本发明的直线电动机中，由于采用了利用加强部来防止用于保持第2磁极齿的非磁性体的保持构件的挠曲的结构，因此也能够防止·抑制由失衡的吸引力引起的动子的变形。

而且，如果是本发明的直线电动机，则能够采用利用导轨引导动子的直线移动的结构并维持动子的稳定的动作，并且能够防止·抑制由于磁吸引力的失衡而在被引导部和导轨上作用有偏载荷的事态，能够谋求被引导部和导轨的长寿化。另外，如果是本发明的直线电动机，则不需要为了还能够经受住偏载荷而使导轨、被引导部大型化，也能够实现导轨和被引导部的紧凑化。而且，本发明的直线电动机能够消除磁吸引力的失衡，与产生磁吸引力的失衡的结构相比较，能够通过减轻作用于被引导部和导轨的载荷来减小额定载荷，作为被引导部能够选择轻量且小型的被引导部，其结果，如果使动子附带小型且轻量的被引导部，则能够获得动子的更大的加速度。

此外，在本发明的直线电动机中，通过在有助于动子的刚性提高的加强部上确保用于安装被引导部的被引导部安装面，从而不必在动子上设置用于安装被引导部的专用构件，能够谋求削减元件个数。

这样，如果是本发明的直线电动机，则能够同时实现动子整体的轻型化及刚性提高，能够在动子与定子之间确保均匀的间隙，能够一边使导轨引导被引导部一边使动子整体以更快的速度、高加速度进行移动。

这样，如果是本发明的直线电动机，则能够同时实现动子整体的轻型化及刚性提高，能够在动子与定子之间确保均匀的间隙，能够一边使导轨引导被引导部一边使动子整体以更快的速度、高加速度进行移动。

而且，在本发明的直线电动机中，也能够将加强部的定子相对面和被引导部安装面设定得高度不同，但是如果要确保加工容易性及较高的尺寸精度，则期望的是将定子相对面和被引导部安装面形成在同一平面上。

另外，在本发明的直线电动机中，如果将被引导部中的与被引导部安装面相接触的面和被引导部安装面分别形成得平滑，则能够维持被引导部对于加强部的被引导部面安装面的良好的安装状态以及借助于被引导部的动子的稳定的直线移动。

在本发明中，作为加强部的优选的一例，能够列举利用能够收纳保持构件的非磁性体的壳构成的加强部。

另外，在本发明的直线电动机中，为了确保壳对保持构件的良好的收纳状态以及被引导部对于壳的良好的安装状态并谋求动子的轻型化，能够在壳中的、无助于保持构件的收纳的部位且无助于被引导部的安装的部位形成中空部。

另外，上述第1本发明及第2本发明包含将磁轭设于(形成于)动子的直线电动机，但是如果从动子的轻型化这样的观点考虑，则不设置磁轭的(没有作为磁轭发挥作用的部分的)动子是有利的。因此，在本发明的直线电动机中，能够采用将动子配置于两个定子之间，且该动子在厚度方向上与两个定子隔开预定间隙的结构。如果是这种结构，则能够谋求通过没有磁轭实现的动子的轻型化，并且在为了对动子施加推力而在动子与夹着该动子的两个定子之间形成了磁路的情况下，动子的第2磁极齿不与磁轭连续而分别独立地构成，因此和动子的各个第2磁极齿与磁轭连续的结构相比较，也能够相对减少漏磁通，能够进一步增大各个定子中的第1磁极齿与动子的第2磁极齿之间的磁通密度并增大针对动子的推力，即使是相同的电力，也能够增大动子的加速度，使反应加快。

另外，在第1本发明中，形成于保持件的空洞的中空孔也可以由不沿保持件的厚度方向贯穿的凹部形成，但是在轻型化及加工容易性这一点上，优选的是采用沿保持件的厚度方向贯穿的中空孔。

发明的效果

根据第1本发明，由于将利用定子驱动为能够沿直线方向移动的作为次级构件的动子设为被非磁性体的保持件保持沿着移动方向配置的第2磁极齿的结构，在保持件上，沿着移动方向形成无间隙地保持第2磁极齿的沿厚度方向贯穿的保持孔和空洞的中空孔，使保持件中的在移动方向上相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分或保持件中的在移动方向上相邻的保持孔彼此之间的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用，因此能够提供如下一种直线电动机：能够实现动子的轻型化、并且能够避免由于动子上的伴随着动子自身的高速、高加速度的移动的磁极齿的位置偏移而损害能够相对于定子沿直线方向相对移动的作为次级构件的动子的预期功能这样的不良情况。

根据第2本发明，由于将利用定子驱动为能够沿直线方向移动的作为次级构件的动子设为包括沿着移动方向以预定间距配置并且能够形成磁场的第2磁极齿和用于提高保持第2磁极齿的非磁性体的保持构件的刚性的非磁性体的加强部的结构，将加强部中的定子相对面形成得平滑，因此能够实现动子的轻型化及刚性提高，并且采用利用导轨引导动子的直线移动的结构并维持动子的稳定的动作，并且将被导轨引导的被引导部构成为能够安装在形成于有助于动子的刚性提高的加强部的被引导部安装面上，从而能够提供一种能够维持被引导部对于动子的预定部位(被引导部安装面)的安装处理的简化以及被引导部对于加强部的良好的安装状态的直线电动机。另外，通过采用上述结构，能够谋求动子的轻型化，并且也能够防止·抑制由失衡的吸引力引起的动子的变形。

附图说明

图1是在本发明的第1实施方式及第2实施方式中共同的直线电动机的分解立体图。

图2是第1实施方式及第2实施方式的直线电动机中的省略了壳体的整体立体图。

图3是从动子的移动方向观察第1实施方式及第2实施方式的直线电动机看到的图。

图4是图3的a方向向视图。

图5是图3的b－b线端面图。

图6是图5的主要部分放大图。

图7是图4的d－d线端面图。

图8是从移动方向观察第1实施方式及第2实施方式中的动子看到的图。

图9是图8的e方向向视图。

图10是图9的f－f线剖视图。

图11是第1实施方式的一变形例中的动子的整体立体图。

图12是从移动方向观察图11所示的动子看到的图。

图13是从移动方向观察第1实施方式的另一变形例中的动子看到的图。

图14是第2实施方式中的动子的分解立体图。

图15是从移动方向观察第2实施方式中的动子看到的图。

图16是图15的g方向向视图。

图17是图16的h－h线剖视图。

图18是第2实施方式的一变形例中的动子的整体立体图。

图19是从移动方向观察图18所示的动子看到的图。

图20是从移动方向观察第2实施方式的另一变形例中的动子看到的图。

具体实施方式

本发明的第1实施方式和第2实施方式的直线电动机L具有大部分共同的结构。首先，说明这些共同的结构。在各个附图中，对在第1实施方式及第2实施方式中共同的构成元件标注了共同的附图标记。如图1至图4(图1是直线电动机L整体的分解立体图，图2是省略了壳体1的直线电动机L的立体图，图3是从动子4的移动方向A看到的直线电动机L的整体图，图4是图3的a方向向视图)所示，以作为相对配置的一对初级磁场产生构件的定子2、3和作为配置在该一对定子2、3彼此之间的次级构件的动子4为主体，构成为能够利用一对定子2、3使动子4沿直线方向(图1和图2中的箭头A方向)移动。

在本实施方式的直线电动机L中，在作为一对定子2、3彼此相对的方向的高度方向上，在相对下侧的定子3(以下，称作“下侧定子3”，将另一个定子称作“上侧定子2”)的附近设置了能够向预定的移动方向A引导动子4的导轨5。如上所述，动子4的移动方向A是图1的箭头A方向，以下的“移动方向A”是指动子4的移动方向A。另外，以下说明中的“宽度方向”是指与动子4的移动方向A正交并且也与一对定子2、3彼此相对的方向(高度方向)正交的方向。

在本实施方式中，构成为能够将该上侧定子2、下侧定子3、动子4以及导轨55收纳于共同的壳体1内。壳体1包括上侧壳体11和下侧壳体12。

如图1、图3以及图4所示，上侧壳体11形成为向移动方向A和下方打开的朝下コ字状，由顶壁111和自顶壁111的两侧缘向下方垂下的一对垂下壁112形成。在本实施方式中，在顶壁111的朝下面上设置了能够以在宽度方向上夹着上侧定子2的状态保持上侧定子2的一对上侧保持板113。在该一对保持板113中的一个保持板113上安装了传感器支架S1，在该传感器支架S1上固定了传感器头S2。

如图1、图3以及图4所示，下侧壳体12形成为向移动方向A和上方打开的朝上コ字状，由底壁121、自底壁121的两侧缘向上方立起的一对立起壁122以及从各个立起壁122的上端部分别向相对的另一个立起壁122突出的突出壁123形成。在本实施方式中，在底壁121的朝上面上设置了能够以在宽度方向上夹着下侧定子3的状态保持下侧定子3的一对下侧保持板124。将一对立起壁122的突出端彼此之间的分开尺寸设定得比下侧定子3的宽度尺寸大，在各个立起壁122的朝上面上分别固定了沿着移动方向A延伸的导轨5。

如图2、图3以及图5(图5是图3的b－b线端面图)所示，上侧定子2包括上侧定子芯部21和设于上侧定子芯部21的线圈C。上侧定子芯部21例如由软磁性的层叠钢板(沿宽度方向层叠的钢板)形成，在高度方向上相对靠近动子4的端部(下端部)，沿着移动方向A以恒定间隔形成上侧齿22(极齿)，向在移动方向A上相邻的上侧齿22彼此之间分别插入并固定了永磁体M。在本实施方式中，如图6(该图是图5的主要部分放大图)所示，以S极或N极朝向动子4的移动方向A的姿势配置各个永磁体M，在移动方向A上相邻的永磁体M彼此的磁化方向相互相反。因而，被在移动方向A上相邻的永磁体M彼此夹持并作为磁极齿(本发明的“第1磁极齿”)发挥作用的多个上侧齿22成为沿着移动方向A交替排列S极的上侧齿22和N极的上侧齿22的配置。另外，优选的是，各个永磁体M的间距为后述的第2磁极齿41的间距的一半左右，但是并不限定于后述的第2磁极齿41的间距的一半，也可以设定为适当的间距。

线圈C缠绕于上侧定子2芯中的按照预定数量的上侧齿22设置的槽内。在本实施方式中，设定为利用未图示的三相交流电源使U相、V相、W相的电流流动。而且，在将在上侧定子2中具有能够通入三相的电流的线圈C的数量(即3个线圈C)的区域设为一个套件的情况下，可以说本实施方式的上侧定子2在移动方向A上配置了多个(在图示例中为两个)套件。

如图2、图3、图5至图7(图7是图4的d－d线端面图)所示，下侧定子3是与上侧定子2相同的形状，在作为本发明的第1磁极齿发挥作用的下侧齿32设定为在高度方向上成为与相对的上侧定子2的上侧齿22相反的磁极这一点上与上侧定子2不同。即，下侧定子3包括下侧定子芯部31和设于下侧定子芯部31的线圈C，在例如由软磁性的层叠钢板(沿与移动方向A正交的宽度方向层叠的钢板)形成的下侧定子芯部31中的在高度方向上相对靠近动子4的端部(上端部)，沿着移动方向A以预定间距设置多个下侧齿32，并且形成了用于缠绕线圈C的下侧槽。而且，如图6所示，向在移动方向A上排列的下侧齿32彼此之间分别插入永磁体M，将在移动方向A上相邻的永磁体M彼此的磁性设定为相反的方向，从而被在移动方向A上相邻的永磁体M彼此夹持并作为磁极齿(本发明的“第1磁极齿”)发挥作用的多个下侧齿32成为沿着移动方向A交替排列S极的下侧齿32和N极的下侧齿32的配置。

这样的上侧定子2和下侧定子3在壳体1内分别被上侧保持板113、下侧保持板124保持，在该保持状态下维持为在夹着动子4的位置相互平行的关系。而且，如上所述，在本实施方式的直线电动机L中，上侧定子2和下侧定子3中的配置于在高度方向上相对的位置的上侧第1磁极齿22(上侧齿22)和下侧第1磁极齿32(下侧齿32)设定为相互不同的磁极。

自此说明第1实施方式。在第1实施方式的直线电动机中，如图1至图3、图7至图10(图8是从移动方向A看到的动子4的整体图，图9是动子4的侧视图(图8的e方向向视图)，图10是图9的f－f线剖视图)所示，动子4包括：第2磁极齿41，其为多个，并沿着移动方向A以预定间距配置并且能够形成磁场；非磁性体的保持件42，其用于保持该多个第2磁极齿41；壳43，其能够收纳保持着第2磁极齿41的保持件42；以及被引导部44，其设于壳43并被导轨5引导，将与上侧定子2相对的面和与下侧定子3相对的面形成得平滑。在本实施方式中，将动子4的在移动方向A上的尺寸设定为相当于上述上侧定子2和下侧定子3的一个套件长度的长度。

保持件42是沿着移动方向A交替形成了无间隙地保持第2磁极齿41的保持孔421和空洞的中空孔422的、例如树脂制的一体成形品。在本实施方式中，作为保持孔421和中空孔422，应用了沿厚度方向贯穿的孔。该保持孔421和中空孔422在均在保持件42的宽度方向上纵长且在与厚度方向平行的截面上形成为大致矩形状这一点是共同的。在本实施方式的动子4中，将保持孔421的在移动方向A上的开口尺寸设定得比中空孔422的在移动方向A上的开口尺寸大。另外，也可以采用将中空孔422的在移动方向A上的开口尺寸设定得比保持孔421的在移动方向A上的开口尺寸大的结构。

而且，在使各个保持孔421无间隙地保持第2磁极齿41的状态下，保持件42中的在移动方向A上相邻的保持孔421与中空孔422之间的边界部分423作为移动方向A上的各个第2磁极齿41的定位部发挥作用。

第2磁极齿41是沿宽度方向层叠作为所谓的电磁钢板的钢板而构成的，该钢板是强磁性的板材。另外，也可以是沿移动方向A层叠作为电磁钢板的钢板而构成的第2磁极齿41。而且，分别保持于保持件42的保持孔421的各个第2磁极齿41中的上侧部分与上侧第1磁极齿22相对，下侧部分与下侧第1磁极齿32相对。另外，各个第2磁极齿41利用保持件42中的保持孔421与中空孔422之间的边界部分423在移动方向A上独立。在包括具有设定为这样的结构和配置的第2磁极齿41的动子4的直线电动机L中，能够抑制因从各个定子(上侧定子2、下侧定子3)施加的磁场而在动子4内部产生的涡电流，能够防止磁效率的降低。

壳43具有能够在内部收纳保持件42的保持件收纳部431，该壳43是将分别与上侧定子2和下侧定子3相对的面整体形成得平滑的非磁性体。壳43除了要求非磁性此外，还要求绝缘性、比重较小、刚性较高，在本实施方式中，作为满足所有这些要求的原材料，应用了CFRP(碳纤维强化塑料：carbonfiber reinforced plastics)。即，本实施方式的直线电动机L应用了具有作为CFRP制的一体成形品的壳43的动子4。

壳43中的保持件收纳部431在移动方向A上向外部打开，在将保持件42收纳于该保持件收纳部431的状态下，壳43和保持件42的在移动方向A上的端一致。另外，壳43的宽度尺寸大于保持件42的宽度尺寸，且构成为在无助于该保持件42的收纳的(即，未形成有保持件收纳部431的)壳43的角部能够安装被引导部44。在本实施方式中，利用形成于壳43的四角的螺纹贯穿孔432将被引导部44固定于壳43。

各个被引导部44将与壳43的朝下面相接触的面设定为平滑的面，该被引导部44具有在从宽度方向夹入导轨5的状态下能够卡合于该导轨5的引导卡合部。在本实施方式的直线电动机L中，对于一条导轨5，构成为沿着移动方向A引导配置在分开了预定尺寸的位置的两个被引导部44。

另外，在壳43的朝上面上，利用适当的方法固定了沿移动方向A延伸的传感器标尺S3。该传感器标尺S3配置在壳43的朝上面中的、俯视时不与保持件收纳部431重叠的区域，通过利用设于上述壳体1的传感器头S2进行读取，从而有助于掌握动子4的位置。

本实施方式的直线电动机L在壳43中的、无助于保持件42的收纳的部位且无助于被引导部44的安装的部位形成了中空部433。具体地说，如图10所示，在壳43中的在宽度方向上能够夹持保持件收纳部431的部分分别形成了仅向壳43的侧方开口的中空部433。

具有这种结构的壳43如图6所示，朝上面中的、俯视时重叠于保持件收纳部431的区域与上侧定子2相对，朝下面中的、俯视时重叠于保持件收纳部431的区域与下侧定子3相对。另外，壳43自身的朝上面整体和朝下面整体平滑，整体构成为平板状。这样的壳43发挥作为用于提高保持件42的刚性的加强部的作用。

而且，本实施方式的直线电动机L如图6所示，在动子4中的与上侧定子2相对的面(具体地说，壳43的朝上面中的俯视时重叠于保持件收纳部431的面)和上侧定子2之间、以及与下侧动子3相对的面(具体地说，壳43的朝下面中的俯视时重叠于保持件收纳部431的面)和下侧定子3之间分别形成了预定的同一尺寸的间隙(磁隙)。

在包括设定为这种相对位置关系的动子4、上侧定子2、下侧定子3的本实施方式的直线电动机L中，利用上侧定子芯部21和下侧定子3使作用于动子4的磁力在高度方向上平衡，构成为针对动子4大致未作用有除移动方向A以外的力。

如此构成的直线电动机L的在高度方向上相对的上侧第1磁极齿22与下侧第1磁极齿32的极性不同，通过从未图示的控制部向线圈C以预定的波形流入三相交流电流，从而形成通过各个定子(上侧定子2、下侧定子3)与动子4的各种形式的磁路，在动子4与各个定子(上侧定子2、下侧定子3)之间的间隙内，通过有在上侧第1磁极齿22、第2磁极齿41、下侧第1磁极齿32之间交变的磁通，在上侧第1磁极齿22与第2磁极齿41之间、以及第2磁极齿41与下侧第1磁极齿32之间产生吸引力，能够对动子4产生推力。

这样，在本实施方式的直线电动机L中，在具有线圈C且作为初级磁场产生构件发挥作用的定子(上侧定子2、下侧定子3)上，沿着动子4的移动方向A(以下，简称作“移动方向A”)以预定间距设置能够形成磁场的第1磁极齿(上侧第1磁极齿22、第下侧第1磁极齿32)，作为次级构件发挥作用的动子4包括：第2磁极齿41，其沿移动方向A以预定间距配置并且能够形成磁场；以及非磁性体的保持件42，其用于保持该多个第2磁极齿41，将与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的面形成得平滑。因而，不必在动子4上设置线圈C，在这一点上，与使动子作为初级磁场产生部发挥作用的结构相比较，能够实现动子4的小型化及轻型化。而且，在本实施方式的直线电动机L中，作为保持件42，应用了沿移动方向A交替形成了保持孔421和空洞的中空孔422的保持件，该保持孔421无间隙地保持第2磁极齿41并沿厚度方向贯穿保持件42，因此能够谋求动子4的进一步的轻型化，能够使动子4以更快的速度、高加速度进行移动，并且能够使保持件42中的在移动方向A上相邻的保持孔421与中空孔422之间的边界部分423作为保持于保持孔421的第2磁极齿41的移动方向A上的定位部发挥作用，因此即使动子4自身的移动是高速、高加速度，也能够避免如下这样的不良情况：由伴随着其移动使动子4上的第2磁极齿41的位置向动子4的移动方向A偏移而第2磁极齿41与定子(上侧定子2、下侧定子3)的第1磁极齿(上侧第1磁极齿22、第下侧第1磁极齿32)之间的合适的相对位置关系破坏引起的作为次级构件的动子4的预期功能降低。另外，由于将动子4中的与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的面形成得平滑，因此能够在定子(上侧定子2、下侧定子3)与动子4之间确保均匀的预定尺寸的间隙，有助于扭矩提高，能够确保使动子4相对于定子2、3相对直线移动的正常动作。

而且，如果是本实施方式的直线电动机L，与利用设于保持件42的另外专用的构件、形成于保持件42的特定部位的特殊形状的部分来实现保持于保持孔421的第2磁极齿41的移动方向A上的定位部的技术方案相比较，则能够谋求削减元件个数及保持件42自身的形状的简化，是优选的。

特别是在本实施方式的直线电动机L中，由于应用了具有能够将保持件42收纳于内部空间的壳43的动子4，因此该壳43作为用于提高保持件42的刚性的加强部发挥作用，能够有效地防止动子4的伴随着薄型化及轻型化的脆弱化。

在本实施方式的直线电动机L中，由于利用具有覆盖保持件42中的与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的面的平滑板状的部位的壳43实现了加强部，因此能够防止在线圈C通电时通过各个第2磁极齿41的磁通密度产生较大的偏差并且有效地提高动子4的刚性。

特别是由于本实施方式的直线电动机L是两个定子(上侧定子2、下侧定子3)之间配置了动子4，且该动子4在厚度方向(高度方向)上与两个定子隔开预定间隙的结构，因此能够将动子4的在移动方向A上相邻的第2磁极齿41彼此不是借助磁轭连续地形成而是分别独立地形成，与将动子4的在移动方向A上相邻的第2磁极齿41彼此借助磁轭连续地形成的结构相比较，能够相对减少在线圈C通电时可能在动子4内产生的漏磁通，能够进一步增大各个定子(上侧定子2、下侧定子3)上的第1磁极齿(上侧第1磁极齿22、第下侧第1磁极齿32)与动子4的第2磁极齿41之间的磁通密度而增大针对动子4的推力，即使是相同的电力，也能够进一步增大动子4的加速度，使反应加快。

另外，本实施方式的直线电动机L作为形成于保持件42的空洞的中空孔422，应用了沿保持件42的厚度方向贯穿的孔，因此是简单的加工同时有助于保持件42的轻型化乃至动子4整体的轻型化。

特别是在以往的直线电动机中，由于组装时、制造时的公差，因此向定子中的相对靠近动子的部分的吸引力发挥作用，可以设想由于这样的失衡的吸引力，如果是轻型化的动子，则挠曲变形的程度增大，但是在本实施方式的直线电动机L中，由于采用了利用作为加强部的壳43防止用于保持第2磁极齿41的非磁性体的保持构件42的挠曲的结构，因此也能够防止·抑制由失衡的吸引力引起的动子4的变形。

而且，本实施方式的直线电动机L能够通过采用一边使导轨5引导被引导部44一边使动子4直线移动的结构来维持动子4的稳定的动作，并且能够防止·抑制由于磁吸引力的失衡而在被引导部44和导轨5上作用有偏载荷的事态，能够谋求被引导部44和导轨5的长寿化。另外，根据本实施方式的直线电动机L，不需要为了还能够经受住偏载荷而使被引导部44和导轨5大型化，还能够实现包括被引导部44和导轨5的直线引导机构整体的紧凑化。而且，本实施方式的直线电动机L能够消除磁吸引力的失衡，因此与产生磁吸引力的失衡的结构相比较，能够通过减轻作用于被引导部44和导轨5的载荷来减小额定载荷，作为被导轨5引导的被引导部44，能够选择轻量且小型的被引导部，其结果，通过将小型且轻量的被引导部44安装于动子4的一部分，能够获得动子4的更大的加速度。特别是本实施方式的直线电动机L应用了具有相互分开设置的多个被引导部44的动子4，通过防止·抑制磁吸引力的失衡，从而能够避免在各个被引导部44所接触的导轨5的部分单位作用的载荷有较大不同这样的事态，能够确保动子4整体的借助于各个被引导部44的顺利的直线移动，并且能够实现上述被引导部44和导轨5的长寿化及小型化。

另外，各部分的具体结构并不仅限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，作为中空孔，例示了沿厚度方向(隔着间隙与定子相面对的方向)贯穿的孔，但是作为中空孔，也可以应用不沿厚度方向贯穿的凹部。另外，也可以是使沿厚度方向贯穿的中空孔与不沿厚度方向贯穿的中空孔混合的结构。

保持件只要是非磁性体即可，能够由除树脂以外的适当的非磁性原材料形成。

另外，在上述实施方式中，作为用于提高保持件的刚性的非磁性体的加强部，例示了具有保持件收纳部的壳，但是也可以利用覆盖保持件中的与定子相对的面的、包括非磁性材料的平板状的构件来实现加强部。在该情况下，如果是在动子的厚度方向上相对配置了一对定子的直线电动机，则例如如图11和图12所示，也能够设为利用包括分别单独覆盖保持件42中的与定子(省略图示)相对的面的非磁性材料的两张板状构件(平板)49在厚度方向上夹持保持件42的结构。在图11和图12中，例示了在各个板状构件49上分别设置了传感器标尺S3的结构，但是也可以是仅在任一个板状构件49上设置了传感器标尺S3的结构。

另外，如果是在与动子的厚度方向上的任一个面相对的位置配置了定子的直线电动机，则例如如图13所示，能够利用覆盖保持件42中的与定子(省略图示)相对的面的、包括非磁性材料的一张板状构件(平板)49来实现加强部。另外，在图11至图13中，对与上述实施方式对应的部分、部位标注了相同的附图标记。

另外，为了提高保持件的刚性，也可以利用一体形成于保持件的部位来实现加强部。在采用这样的结构的情况下，壳不是必需的构件，也可以构成为没有壳的动子。

另外，在应用具有壳的动子的情况下，也能够通过适当的粘接处理等一体形成壳和保持件，或者设为一体成形壳和保持件的结构。

如果在作为用于提高保持件的刚性的加强部发挥作用的构件或部位的一部分上形成切除部(通孔、凹部、向预定方向开口的切口、狭缝等)，则也有助于动子的轻型化。

也可以利用覆盖保持件中的不与定子相对的面(侧面或移动方向的端面)的、包括非磁性材料的板状的构件来构成加强部。或者，也能够利用保持件中的、设于保持孔或中空孔的开口边缘的非磁性的加强材料、设于各个中空孔内的非磁性的肋来实现加强部。

另外，作为保持件、壳的原材料，也可以应用玻璃纤维强化塑料(GFRP：glass fiber reinforced plastics)、不锈钢、钛、陶瓷等。这些均是非磁性体，而且是绝缘体，具有比重小且刚性高这样的特性，是适合于发挥保持件、壳所要求的作用的原材料。

另外，也可以是分别各具有一个定子和动子的直线电动机。在该情况下，通过在动子中设置与在移动方向上相邻的第2磁极齿彼此连续地形成磁路的部分(磁轭)，能够确保以一对一的关系配置的定子与动子之间的磁通的顺利流动。

用于引导动子的直线方向的移动的引导机构也可以利用除上述导轨与被引导部的组合以外的结构、机构来实现。

另外，在上述实施方式中，例示了在保持件上沿着移动方向交替形成保持孔和中空孔、并使保持件中的在移动方向上相邻的保持孔与中空孔之间的边界部分作为第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用的结构，但是作为保持件，也能够应用沿着移动方向随机(无规律性地)地形成保持孔和中空孔的保持件、或者沿着移动方向以恒定的规律性(例如，每n(n是2以上的整数)个保持孔形成一个中空孔这样的形式、每(n是2以上的整数)个中空孔形成一个保持孔这样的形式、每n(n是2以上的整数)个保持孔形成m(m是2以上的整数，既可以是与n相同的数，也可以是与n不同的数)个中空孔这样的形式、或者每n(n是2以上的整数)个中空孔形成m(m是2以上的整数，既可以是与n相同的数，也可以是与n不同的数)个保持孔这样的形式等)形成保持孔和中空孔的保持件。这样，在应用不沿着移动方向交替形成保持孔和中空孔的保持件的情况下，在保持件中的移动方向上形成有保持孔和中空孔相邻的边界部分、保持孔彼此相邻的边界部分、中空孔彼此相邻的边界部分，其中，只要使保持孔和中空孔相邻的边界部分、以及保持孔彼此相邻的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用即可。

另外，在动子仅具有一个第2磁极齿的情况下，只要在保持件上形成有一个以上的保持孔即可，只要使保持着第2磁极齿的保持孔与相对于该保持孔在移动方向上相邻的孔(中空孔或未保持第2磁极齿的其他保持孔)之间的边界部分作为保持于保持孔的第2磁极齿的移动方向上的定位部发挥作用即可。

自此说明第2实施方式。在第2实施方式的直线电动机中，如图1至图3、图7、图14至图17(图14是动子4的分解立体图，图15是从移动方向A看到的动子4的整体图，图16是动子4的侧视图(图15的g方向向视图)，图17是图16的h－h线剖视图)所示，动子4包括：第2磁极齿41，其为多个，并沿着移动方向A以预定间距配置并且能够形成磁场；以及加强部，其用于提高保持该多个第2磁极齿41的非磁性体的保持构件的刚性，将与上侧定子2相对的面和与下侧定子3相对的面形成得平滑。在本实施方式中，将动子4的在移动方向A上的尺寸设定为相当于上述上侧定子2和下侧定子3的一个套件长度的长度。

在本实施方式中，作为保持构件应用了用于保持多个第2磁极齿41的非磁性体的保持件42。保持件42是沿着移动方向A交替形成了无间隙地保持第2磁极齿41的保持孔421和空洞的中空孔422的、例如树脂制的一体成形品。在本实施方式中，作为保持孔421和中空孔422，应用了沿厚度方向贯穿的孔。该保持孔421和中空孔422在均在保持件42的宽度方向上纵长且在与厚度方向平行的截面上形成为大致矩形状这一点是共同的。在本实施方式的动子4中，将保持孔421的在移动方向A上的开口尺寸设定得比中空孔422的在移动方向A上的开口尺寸大。另外，也可以采用将中空孔422的在移动方向A上的开口尺寸设定得比保持孔421的在移动方向A上的开口尺寸大的结构。

而且，在使各个保持孔421无间隙地保持第2磁极齿41的状态下，保持件42中的在移动方向A上相邻的保持孔421与中空孔422之间的边界部分423作为各个第2磁极齿41的移动方向A上的定位部发挥作用。

第2磁极齿41是沿宽度方向层叠作为所谓的电磁钢板的钢板而构成的，该钢板是强磁性的板材。另外，也可以沿移动方向A层叠作为电磁钢板的钢板而构成第2磁极齿41。而且，分别保持于保持件42的保持孔421的各个第2磁极齿41中的上侧部分与上侧第1磁极齿22相对，下侧部分与下侧第1磁极齿32相对。另外，各个第2磁极齿41利用保持件42中的保持孔421与中空孔422之间的边界部分423在移动方向A上独立。在包括具有设定为这样的结构和配置的第2磁极齿41的动子4的直线电动机L中，能够抑制因从各个定子(上侧定子2、下侧定子3)施加的磁场而在动子4内部产生的涡电流，能够防止磁效率的降低。

在本实施方式的直线电动机L中，利用能够收纳保持着第2磁极齿41的保持件42的壳43构成了加强部。壳43具有在内部能够收纳保持件42的保持件收纳部431，该壳43是将朝上面和朝下面分别形成得平滑的平板状的非磁性体。壳43除了要求非磁性此外，还要求绝缘性、比重较小、刚性较高，在本实施方式中，作为满足所有这些要求的原材料，应用了CFRP(碳纤维强化塑料：carbon fiber reinforced plastics)。即，本实施方式的直线电动机L应用了具有作为CFRP制的一体成形品的壳43的动子4。壳43具有：定子相对面43a、43b，其配置在比第2磁极齿41中的与定子2、3相对的面在厚度方向(动子4与定子2、3隔着间隙相对峙的方向)上靠近定子2、3的位置；以及被引导部安装面43c，其用于安装被导轨5引导的被引导部44。在此，定子相对面43a、43b能够成为比第2磁极齿41中的与定子2、3相对的面在厚度方向(动子4与定子2、3隔着间隙相对峙的方向)上优先与定子2、3相对的面。本实施方式的直线电动机L采用了在厚度方向上利用上侧定子2和下侧定子3夹着动子4的配置，因此在壳43的朝上面和朝下面上分别设定了定子相对面43a、43b。更具体地说，本实施方式的直线电动机L使壳43的朝上面中的在厚度方向上与保持件42重叠的面和壳43的朝下面中的在厚度方向上与保持件42重叠的面分别作为上侧定子相对面43a、下侧定子相对面43b发挥作用。在此，在将壳43中的、覆盖第2磁极齿41的与上侧定子2相对的面(在本实施方式中，第2磁极齿41中的与上侧定子2相对的面成为位于与保持件42的朝上面同一平面上或大致同一平面上的面)的面、换言之直接接触第2磁极齿41的与上侧定子2相对的面的面作为上侧覆盖面43d的情况下，上侧定子相对面43a是相对于上侧覆盖面43d处于表里的关系的面。同样地，在将壳43中的、覆盖第2磁极齿41的与下侧定子3相对的面(在本实施方式中，第2磁极齿41中的与下侧定子3相对的面成为位于与保持件42的朝下面同一平面上或大致同一平面上的面)的面、换言之直接接触第2磁极齿41的与下侧定子3相对的面的面作为下侧覆盖面43e的情况下，下侧定子相对面43b是相对于下侧覆盖面43e处于表里的关系的面。而且，在本实施方式的直线电动机L中，将形成平坦的平面的定子相对面43a、43b设定为和定子(上侧定子2、下侧定子3)的第1磁极齿22、32中的与动子4相对的面平行。

壳43中的保持件收纳部431在移动方向A上向外部打开，在将保持件42收纳于该保持件收纳部431的状态下，壳43和保持件42的在移动方向A上的端一致。在此，上述壳43的上侧覆盖面43d和下侧覆盖面43e与限定保持件收纳部431的空间且在厚度方向(高度方向)上相对的面同义。另外，壳43的宽度尺寸大于保持件42的宽度尺寸，构成为在壳43的宽度方向中央部形成保持件收纳部431，在未形成有保持件收纳部431的部分(在本实施方式中为壳43的各个拐角部)能够安装被引导部44。在本实施方式的壳43中，利用形成于壳43的四角的螺纹贯穿孔432将被引导部44固定于壳43的朝下面的四角。即，壳43的朝下面的四角作为用于安装被引导部44的被引导部安装面43c发挥作用。在此，在本实施方式中将壳43的朝下面整体形成得平滑，因此被引导部安装面43c也是平滑的面。另外，壳43中的被引导部安装面43c、以及与下侧定子3相对的定子相对面(下侧定子相对面43b)是形成在同一平面上的平坦的平滑面。

各个被引导部44将与壳43的朝下面相接触的面44a设定为平滑的面，具有在从宽度方向夹入导轨5的状态下能够卡合于该导轨5的引导卡合部44b。在本实施方式的直线电动机L中，对于一条导轨5，构成为沿着移动方向A引导配置在分开了预定尺寸的位置的两个被引导部44。

另外，在壳43的朝上面上，利用适当的方法固定了沿移动方向A延伸的传感器标尺S3。该传感器标尺S3配置在壳43的朝上面中的、俯视时不与保持件收纳部431重叠的区域，通过利用设于上述壳体1的传感器头S2进行读取，从而有助于掌握动子4的位置。

本实施方式的直线电动机L在壳43中的、无助于保持件42的收纳的部位且无助于被引导部44的安装的部位形成了中空部433。具体地说，如图17所示，在壳43中的在宽度方向上能够夹持保持件收纳部431的部分分别形成了仅向壳43的侧方开口的中空部433。

具有这种结构的壳43发挥作为用于提高保持件42的刚性的加强部的作用，而且，如上所述，壳43的朝上面中的、俯视时重叠于保持件收纳部431的区域作为上侧定子相对面43a发挥作用，壳43的朝下面中的、俯视时重叠于保持件收纳部431的区域作为下侧定子相对面43b发挥作用。

而且，本实施方式的直线电动机L如图6所示，在动子4中的与上侧定子2相对的面(具体地说，壳43的朝上面中的俯视时重叠于保持件收纳部431的面)和上侧定子2之间、以及与下侧定子3相对的面(具体地说，壳43的朝下面中的俯视时重叠于保持件收纳部431的面)和下侧定子3之间分别形成了预定的同一尺寸的间隙(磁隙)。

在包括设定为这种相对位置关系的动子4、上侧定子2、下侧定子3的本实施方式的直线电动机L中，利用上侧定子2和下侧定子3使作用于动子4的磁力在高度方向上平衡，构成为针对动子4大致未作用有除移动方向A以外的力。

如此构成的直线电动机L的在高度方向上相对的上侧第1磁极齿22与下侧第1磁极齿32的极性不同，通过从未图示的控制部向线圈C以预定的波形流入三相交流电流，从而形成通过各个定子(上侧定子2、下侧定子3)与动子4的各种形式的磁路，在动子4与各个定子(上侧定子2、下侧定子3)之间的间隙内，通过有在上侧第1磁极齿22、第2磁极齿41、下侧第1磁极齿32之间交变的磁通，在上侧第1磁极齿22与第2磁极齿41之间、以及第2磁极齿41与下侧第1磁极齿32之间产生吸引力，能够对动子4产生推力。

这样，在本实施方式的直线电动机L中，作为配置在与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的位置并作为次级构件发挥作用的动子4，应用了包括沿着移动方向A以预定间距配置并且能够形成磁场的第2磁极齿41和作为用于提高保持该多个第2磁极齿41的非磁性体的保持构件(保持件42)的刚性的加强部发挥作用的壳43的动子，该定子(上侧定子2、下侧定子3)作为沿着动子4的移动方向A以预定间距设置了能够形成磁场的第1磁极齿(上侧第1磁极齿22、下侧第1磁极齿32)并且具有线圈C的初级磁场产生构件发挥作用，因此即使在为了谋求动子4的轻型化而将第1磁极齿和保持构件(保持件42)形成得较薄的情况下，也能够利用壳43提高动子4整体的刚性，并且能够将壳43中的与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的定子相对面43a、43b形成得平滑并且平行于第1磁极齿22、32中的与动子4相对的面，因此能够在定子(上侧定子2、下侧定子3)与动子4之间确保没有凹凸的、预定尺寸的均匀的间隙，有助于扭矩提高，能够确保使动子4相对于定子2、3相对直线移动的正常动作。而且，如果将壳43的厚度尺寸设定得较小，则有助于动子4整体的薄型化，能够实现具有壳43所带来的良好的刚性并且比以往的动子薄的动子4。其结果，能够极力抑制推力的降低并谋求小型轻型化，能够提供一种具有能够实现高加速度的动子4的、富有实用性·功能性的直线电动机L。另外，在以往的直线电动机中，由于组装时、制造时的公差，因此向定子中的相对靠近动子的部分的吸引力发挥作用，可以设想由于这样的失衡的吸引力，如果是轻型化的动子，则挠曲变形的程度增大，但是在本实施方式的直线电动机L中，由于采用了利用作为加强部的壳43防止用于保持第2磁极齿41的非磁性体的保持构件42的挠曲的结构，因此也能够防止·抑制由失衡的吸引力引起的动子4的变形。

而且，本实施方式的直线电动机L能够通过采用一边使导轨5引导动子44一边使动子4直线移动的结构来维持动子4的稳定的动作，并且能够防止·抑制由于磁吸引力的失衡而在被引导部44和导轨5上作用有偏载荷的事态，能够谋求使用被引导部44和导轨5而构成的直线引导机构的长寿化。另外，根据本实施方式的直线电动机L，不需要为了还能够经受住偏载荷而使被引导部44和导轨5大型化，还能够实现被引导部44和导轨5的紧凑化。而且，本实施方式的直线电动机L能够消除磁吸引力的失衡，因此与产生磁吸引力的失衡的结构相比较，能够通过减轻作用于被引导部44和导轨5的载荷来减小额定载荷，作为被导轨5引导的被引导部44，能够选择轻量且小型的被引导部，其结果，通过将小型且轻量的被引导部44安装于动子4的一部分，从而能够获得动子4的更大的加速度。特别是本实施方式的直线电动机L应用了具有相互分开设置的多个被引导部44的动子4，通过防止·抑制磁吸引力的失衡，从而能够避免在各个被引导部44所接触的导轨5的部分单位作用的载荷有较大不同这样的事态，能够确保动子4整体的借助于各个被引导部44的顺利的直线移动，并且能够实现上述被引导部44和导轨5的长寿化及小型化。

此外，本实施方式的直线电动机L构成为能够将被导轨5引导的被引导部44安装在设定于壳43的一部分的被引导部安装面43c上，该导轨5固定于不干扰定子(上侧定子2、下侧定子3)的位置，因此不必将用于安装被引导部44的专用构件与壳43相独立地设于动子4，能够谋求削减元件个数，并且由于将被引导部44中的与被引导部安装面43c相接触的面和壳43的被引导部安装面43c形成为相互平行的平坦的平滑面，因此能够维持被引导部44对于壳43的安装处理的简化以及被引导部44对于壳43的良好的安装状态。特别是在本实施方式的直线电动机L中，由于将被引导部安装面43c形成在与定子相对面(下侧定子相对面43b)同一平面上，因此与将被引导部安装面和定子相对面形成在高度不同的面的技术方案相比较，能够获得加工容易性优异、且易于确保较高的加工精度·尺寸精度这样的优点。

另外，本实施方式的直线电动机L构成为能够将被导轨5引导的被引导部44安装在设定于壳43中的不与定子(上侧定子2、下侧定子3)相对的部分(俯视时不与定子2、3重叠的部分)的被引导部安装面43c上，该导轨5固定在不干扰定子(上侧定子2、下侧定子3)的位置，因此通过在自经由定子(上侧定子2、下侧定子3)的第1磁极齿(上侧第1磁极齿22、下侧第1磁极齿32)与动子4的第2磁极齿41的磁通的路径离开的位置配置导轨5和被引导部44，从而能够在线圈C通电时将定子(上侧定子2、下侧定子3)与动子4之间的磁通密度维持为预期的值，同时能够通过使导轨5引导被引导部44来维持动子4的稳定的动作。

另外，在本实施方式的直线电动机L中，由于在壳43中的、无助于保持件42的收纳的部位且无助于被引导部44的安装的部位形成了中空部433，因此能够确保壳43对保持件42的良好的收纳状态以及被引导部44对于壳43的良好的安装状态并且谋求动子4的轻型化。

特别是由于本实施方式的直线电动机L是两个定子(上侧定子2、下侧定子3)配置了动子4，且该动子4在厚度方向(高度方向)上与两个定子隔开预定间隙的结构，因此在为了对动子4施加推力而形成了经由各个定子(上侧定子2、下侧定子3)和动子4的磁路的情况下，能够构成为使从一个定子的第1磁极齿通过动子4的第2磁极齿41的磁通不经由动子4中的除该第2磁极齿41以外的部分而是经由另一个定子的第1磁极齿，与将动子4的在移动方向A上相邻的第2磁极齿41彼此借助磁轭连续地形成的结构相比较，能够相对减少可能在动子4内部产生的漏磁通，能够进一步增大通过动子4和各个定子(上侧定子2、下侧定子3)的磁通密度而增大针对动子4的推力，即使是相同的电力，也能够进一步增大动子4的加速度，使反应加快。

另外，各部分的具体结构并不仅限定于上述实施方式。例如，在根据导轨、被引导部的形状等将被引导部安装面设定为比定子相对面靠近定子的面或者比定子相对面远离定子的面较好的情况下，也可以将被引导部安装面和定子相对面设定为有高度差(高度不同)的面。

另外，在被引导部中的与被引导部安装面相接触的面的整体或一部分具有凹凸(也包括曲面)的情况下，只要根据这些构件的形状也适当地改变被引导部安装面的形状以能够实现被引导部相对于该被引导部安装面没有晃动的良好的安装状态即可。

另外，加强部中的除定子相对面以外的部分(也包括被引导部安装面)也可以是具有凹凸的形状(不平滑的形状)。

而且，定子相对面和被引导部安装面也可以是朝向相互不同的方向的面。

另外，在上述实施方式中，作为加强部例示了壳，但是也可以利用覆盖第2磁极齿的与定子相对的面的、包括非磁性材料的平板状的构件来实现加强部。在该情况下，如果是在动子的厚度方向上相对配置了一对定子的直线电动机，则例如如图18和图19所示，利用分别单独覆盖保持构件(保持件42)中的与定子(省略图示)相对的面的、包括非磁性材料的两张板状构件(平板)49构成了加强部。作为加强部发挥作用的各个板状构件49中的、相对于直接接触第2磁极齿41并覆盖第2磁极齿41的面(上侧覆盖面49d、下侧覆盖面49e)处于表里关系的面是定子相对面(上侧定子相对面49a、下侧定子相对面49b)，用于安装被引导部44的面是被引导部安装面49c。另外，在图18和图19中，例示了在各个板状构件49上分别设置了传感器标尺S3的结构，但是也可以是仅在任一个板状构件49上设置了传感器标尺S3的结构。

另外，如果是在与动子的厚度方向上的任一个面相对的位置配置了定子的直线电动机，则例如如图20所示，能够利用覆盖第2磁极齿41中的与定子(省略图示)相对的面的、包括非磁性材料的一张板状构件(平板)49来实现加强部。作为加强部发挥作用的板状构件49中的、相对于直接接触第2磁极齿41并覆盖第2磁极齿41的面(上侧覆盖面49d、下侧覆盖面49e)处于表里关系的面是定子相对面(上侧定子相对面49a、下侧定子相对面49b)，用于安装被引导部44的面是被引导部安装面49c。另外，在图18至图20中，对与上述实施方式对应的部分、部位标注了相同的附图标记。

另外，为了提高保持构件的刚性，也可以利用一体形成于保持构件的部位来实现加强部。例如也能够通过注射模塑成形、粘接处理等将保持构件和加强部设为一体或一体构成保持构件和加强部。

另外，在利用壳构成了用于提高保持构件的刚性的加强部的情况下，作为形成于壳的中空部，也可以采用沿壳的预定方向(厚度方向、宽度方向等)贯穿的孔、向预定方向开口的切口、狭缝或者凹部。中空部的数量、形成部位也能够适当地进行变更·选择。

保持构件、加强部只要是非磁性体即可，能够由除树脂、CFPR以外的适当的非磁性原材料形成。作为保持构件、加强部的原材料，也可以应用玻璃纤维强化塑料(GFRP：glass fiber reinforced plastics)、不锈钢、钛、陶瓷等。这些均是非磁性体，而且，具有比重较小且刚性较高这样的特性，是适合于发挥保持构件、加强部所要求的作用的原材料。

在上述实施方式中，作为形成于保持件的中空孔，例示了沿厚度方向(隔着间隙与定子相面对的方向)贯穿的孔，但是作为中空孔，也可以应用不沿厚度方向贯穿的凹部。另外，也可以是使沿厚度方向贯穿的中空孔与不沿厚度方向贯穿的中空孔混合的结构。或者，也可以是未形成有中空孔的保持件。

另外，也可以是分别各具有一个定子和动子的直线电动机。在该情况下，通过在动子中设置与在移动方向上相邻的第2磁极齿彼此连续地形成磁路的部分(磁轭)，能够确保以一对一的关系配置的定子与动子之间的磁通的顺利流动。

也可以采用使一条导轨引导单个或三个以上的被引导部的结构、在直线电动机整体上将一条或三条以上的导轨配置在不干扰定子的位置的结构。

另外，动子也可以仅具有一个第2磁极齿。在该情况下，只要保持构件是发挥用于保持单一的第2磁极齿的作用的非磁性体的保持构件即可，加强部只要是用于提高这样的保持构件的刚性的非磁性体的加强部就足够了。保持构件并不限于上述实施方式中所说明的形状的保持件，也能够根据第2磁极齿的形状、数量变更为各种形状，或者利用除保持件以外的元件来构成。保持构件也可以是与加强部一体成形的构件、通过适当的处理而与加强部一体构成的构件。

另外，在第1实施方式和第2实施方式两者中，在从动子和定子相互相对的方向观察的状态下，也能够将第1磁极齿和第2磁极齿两者或任一者设为以相对于动子的移动方向倾斜了预定角度的姿势(扭斜姿势)等间距地配置的结构。

此外，各部分的具体结构也并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形。

产业上的可利用性

本发明实现了直线电动机的特别是动子的轻型化、高速动作时的稳定化、刚性的强化，在应用了直线电动机的小型元件的输送装置、机器类的移动装置等领域做出了莫大的贡献。

附图标记说明

2、3…定子(上侧定子、下侧定子)；22、32…第1磁极齿(上侧第1磁极齿、下侧第1磁极齿)；4…动子；41…第2磁极齿；42…保持构件、保持件；421…保持孔；422…中空孔；423…边界部分；43、49…加强部(壳、平板)；43a、43b…定子相对面(上侧定子相对面、下侧定子相对面)；43c…被引导部安装面；431…保持件收纳部；433…中空部；44…被引导部；49…加强部(板状构件)；49a、49b…定子相对面(上侧定子相对面、下侧定子相对面)；49c…被引导部安装面；49f…定子相对面；5…导轨；C…线圈；L…直线电动机。

Claims (11)

1.一种直线电动机，该直线电动机包括：作为初级磁场产生构件的定子，其具有线圈；以及作为次级构件的动子，其在厚度方向上隔开预定间隙地配置在与所述定子相对的位置并且能够相对于所述定子沿直线方向相对移动，该直线电动机特征在于，

所述定子沿着所述动子的移动方向以预定间距具有能够形成磁场的第1磁极齿，

所述动子包括能够形成磁场的第2磁极齿和用于保持所述第2磁极齿的非磁性体的保持件，所述动子的与所述定子相对的面形成得平滑，

在所述保持件上，沿着所述移动方向并列形成有无间隙地保持所述第2磁极齿的沿厚度方向贯穿的保持孔和空洞的中空孔，使该保持件中的所述保持孔与相对于该保持孔在所述移动方向上相邻的所述中空孔或其他所述保持孔之间的边界部分作为保持于所述保持孔的所述第2磁极齿的所述移动方向上的定位部发挥作用。

2.根据权利要求1所述的直线电动机，其中，

所述动子具有用于提高所述保持件的刚性的非磁性体的加强部。

3.根据权利要求2所述的直线电动机，其中，

所述加强部具有至少覆盖所述保持件中的与所述定子相对的面的平滑板状的部位。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的直线电动机，其中，

该直线电动机是将所述动子配置于两个所述定子之间，且该动子在厚度方向上与两个所述定子隔开预定间隙的结构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的直线电动机，其中，

所述中空孔是沿所述保持件的厚度方向贯穿的孔。

6.一种直线电动机，该直线电动机包括：作为初级磁场产生构件的定子，其具有线圈；作为次级构件的动子，其在厚度方向上隔开预定间隙地配置在与所述定子相对的位置并且能够相对于所述定子沿直线方向相对移动；以及导轨，其设于所述定子的附近并且能够沿移动方向引导所述动子，该直线电动机特征在于，

所述定子沿着所述动子的移动方向以预定间距具有能够形成磁场的第1磁极齿，

所述动子包括能够形成磁场的第2磁极齿和用于提高保持所述第2磁极齿的非磁性体的保持构件的刚性的非磁性体的加强部，

所述加强部至少具有配置在比所述第2磁极齿中的与所述定子相对的面在所述厚度方向上靠近所述定子的位置的定子相对面和用于安装被所述导轨引导的被引导部的被引导部安装面，至少将所述定子相对面形成得平滑并且平行于所述第1磁极齿中的与所述动子相对的面。

7.根据权利要求6所述的直线电动机，其中，

将所述定子相对面和所述被引导部安装面形成在同一平面上。

8.根据权利要求6或7所述的直线电动机，其中，

将所述被引导部中的与所述被引导部安装面相接触的面和所述被引导部安装面分别形成得平滑。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的直线电动机，其中，

利用能够收纳所述保持构件的非磁性体的壳构成了所述加强部。

10.根据权利要求9所述的直线电动机，其中，

在所述壳中的、无助于所述保持构件的收纳的部位且无助于所述被引导部的安装的部位形成了中空部。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的直线电动机，其中，

该直线电动机是两个所述定子之间配置了所述动子，且该动子在厚度方向上与两个所述定子隔开预定间隙的结构。