DE112006003341T5 - Linearmotor-Aktuator - Google Patents

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DE112006003341T5
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Inventor
Yoshihiro Kimura
Hiroshi Kaneshige
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THK Co Ltd
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THK Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
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    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

Linearmotor-Aktuator, umfassend:
Ein Grundelement (1), das mit einer Bodenplatte (10) und einem Paar von Seitenwänden (11) ausgestattet und damit in Form einer Rinne ausgebildet ist;
eine Schiene (2), die entlang einer Längsrichtung des Grundelementes auf die Bodenplatte gelegt ist;
einen Gleittisch (3), der sich entlang der Schiene bewegt;
Stator-Magnete (40), die auf einer inneren Seitenoberfläche jeder der Seitenwände des Grundelementes angeordnet sind; und
ein Paar von Spulenelementen (41), die auf dem Gleittisch befestigt sind und den auf jeder der Seitenwände des Grundelementes bereitgestellten Stator-Magneten gegenüber liegen und dadurch einen Linearmotor (4) bilden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Linearmotor-Aktuator, der einen Linearmotor enthält und eine Struktur hat, in der sich ein Gleittisch als Reaktion auf ein Eingangssignal frei bezüglich eines Grundelementes bewegt, und spezieller auf einen Linearmotor-Aktuator, der auf eine Breite von ungefähr 10 mm und eine Länge von ungefähr 40 mm verkleinert wurde, um in verschiedenen industriellen Geräten eingesetzt werden zu können.
  • Technischer Hintergrund
  • Als Linearmotor-Aktuatoren sind herkömmlich die in JP 2004-274950 A und JP 2004-312983 A offen gelegten bekannt. Jeder der in diesen Publikationen offen gelegten Linearmotor-Aktuatoren enthält eine Schiene, die eine Bodenplatte und ein Paar von Seitenwänden hat und damit in Form einer Rinne ausgebildet ist, einen Gleitblock, der zwischen dem Paar von Seitenwänden der Schiene durch Intermediation einer Vielzahl von Kugeln aufgenommen ist, und einen Linearmotor, um den Gleitblock entlang der Schiene zu schieben.
  • Der Linearmotor enthält Stator-Magnete, die Magnetpole haben, wobei die N-Pole und die S-Pole auf einer geraden Linie abwechselnd angeordnet sind, um Magnetfelder zu erzeugen, und ein Spulenelement, das als Beweger dient und durch einen Wechselstrom gespeist wird, um ein sich bewegendes Magnetfeld entlang der Anordnungsrichtung der magnetischen Pole der Stator-Magnete zu erzeugen. Die Stator-Magnete werden auf der Bodenplatte entlang der Längsrichtung der Schiene bereitgestellt. Das Spulenelement ist auf dem Gleitblock selbst oder auf einem am Gleitblock befestigten Tisch montiert und liegt den Stator-Magneten getrennt durch einen kleinen Abstand gegenüber.
  • Es gibt Spulenelemente des Typs, der ein Kern-Element enthält, das aus einem ferromagnetischen Material, wie z. B. Eisen, ausgebildet ist, und der kein Kern-Element enthält. Angesichts der Stärke einer erzeugten Schiebekraft ist das Spulenelement des ersten Typs vorteilhaft. Das Kernelement ist mit Zähnen ausgestattet, deren Anzahl eine natürliche Zahl und ein Vielfaches der Anzahl der Phasen des Wechselstroms ist, und die den Stator-Magneten gegenüber liegen. Um jeden der Zähne ist eine Spule gewickelt. Wenn Strom durch die Spule fließt, wird jeder der Zähne ein Elektromagnet. Zwischen jedem der Zähne und jedem der magnetischen Pole, die die Stator-Magnete bilden, wird eine magnetische Anziehungskraft oder eine magnetische Abstoßungskraft bezüglich jedes der magnetischen Pole erzeugt. Zum Beispiel wird ein Dreiphasen-Wechselstrom aus drei Wechselströmen der Phase u, der Phase v und der Phase w gebildet, deren Phase sich um 120 Grad voneinander unterscheidet. Folglich tritt, wenn die Wechselströme, die sich um 120 Grad in der Phase unterscheiden, nacheinander die Spulen durchlaufen, die um die Reihe von Zähnen gewickelt sind, so dass der Zahn an einem Ende des Kern-Elementes den Wechselstrom der Phase u bekommt, der Zahn neben ihm den Wechselstrom der Phase v bekommt, und der Zahn neben ihm den Wechselstrom der Phase w bekommt, das Phänomen auf, dass es aussieht, als ob sich das Magnetfeld von dem Zahn, der sich an einem Ende des Kern-Elementes befindet, zu dem Zahn, der sich am anderen Ende davon befindet, bewegt. Dies ist das oben erwähnte sich bewegende magnetische Feld. Durch die Zusammenarbeit zwischen dem sich bewegenden Magnetfeld und den Stator-Magneten wirkt eine Schiebekraft zwischen dem Beweger und den Stator-Magneten.
    • Patent-Dokument 1: JP 2004-274950 A
    • Patent-Dokument 2: JP 2004-312983 A
  • Offenlegung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Wie oben beschrieben, ist es um eine große Schiebekraft zu erhalten, wünschenswert, dass die Spule um das Kern-Element gewickelt wird, um das Kern-Element zu bilden. Wenn jedoch das Kern-Element vorhanden ist, wirkt sogar in dem Fall, dass kein Strom an die Spule geliefert wird, eine magnetische Anziehungskraft, die einem Mehrfachen der Schiebekraft entspricht, zwischen den Stator-Magneten und dem Kern-Element, was zu einem Zustand führt, in dem kontinuierlich eine Last in einer Richtung auf den Gleitblock wirkt, an dem das Spulenelement befestigt ist. Folglich besteht das Problem darin, dass die Bewegung des Gleitblocks entlang der Schiene schwerer wird, und Lagerkugeln, die zwischen der Schiene und dem Gleitblock angeordnet sind, schneller verschleißen.
  • Insbesondere ist es, um den Linearmotor-Aktuator in einem Ausmaß zu verkleinern, dass seine Breite ungefähr 10 mm und seine Länge ungefähr 40 mm beträgt, erforderlich, dass ein extrem kleines Element als Linear-Führung benutzt wird, die aus der Schiene und dem Gleitblock gebildet wird, und die zulässige Last einer Linear-Führung ist unvermeidlich extrem klein. Daher wird, wenn die magnetische Anziehungskraft des Linearmotors direkt auf die Linear-Führung wirkt, die zulässige Last des Linearmotor-Aktualtors im Einsatz um eine entsprechende Menge reduziert, so dass sich die Lebensdauer der Linear-Führung verkürzt.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearmotor-Aktuator bereitzustellen, der eine ausreichende Schiebekraft und eine Haltekraft erzeugt und beträchtlich kleiner ist als herkömmliche Linearmotor-Aktuatoren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Linearmotor-Aktuator, der das oben erwähnte Ziel erreicht: Ein Grundelement, das mit einer Bodenplatte und einem Paar von Seitenwänden ausgestattet ist und in Form einer Rinne ###Nut ausgebildet ist; eine Schiene, die entlang einer Längsrichtung des Grundelementes auf die Bodenplatte gelegt ist; einen Gleittisch, der sich entlang der Schiene bewegt; Stator-Magnete, die auf einer inneren Seiten-Oberfläche jeder der Seitenwände des Grundelementes angeordnet sind; und ein Paar von Spulenelementen, die auf dem Gleittisch montiert sind und den Stator-Magneten, die auf jeder der Seitenwände des Grundelementes bereitgestellt werden, gegenüber liegen, wodurch ein Linearmotor gebildet wird.
  • Entsprechend der oben erwähnten technischen Einrichtungen sind die Stator-Magnete, die den Linearmotor bilden, auf den inneren Seiten-Oberflächen des Paares von Seitenwänden des in Form einer Rinne ausgebildeten Grundelementes angeordnet, und ein Spulenelement ist auf einen Gleitblock montiert, so dass er jeweils den Stator-Magneten gegenüber liegt, die an den Seitenwänden bereitgestellt werden. Folglich werden Anziehungskräfte, die zwischen den Stator-Magneten und den Spulenelementen wirken, aufgehoben. Daher ist es möglich zu verhindern, dass die magnetischen Anziehungskräfte, die vom Linearmotor erzeugt werden, kontinuierlich auf den Gleitblock wirken. Als Folge davon kann eine zulässige Last, die für den Gleittisch erforderlich ist, verringert werden, während eine Schiebekraft des Linearmotors erhöht wird, und die auf dem Grundelement liegende Schiene und der sich entlang der Schiene bewegende Gleittisch verkleinert werden können.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Linearmotor-Aktuators zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Tischplatte aus dem in 1 gezeigten Linearmotor-Aktuator weggelassen wird.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Linear-Führung zeigt, die für den in 1 gezeigten Linearmotor-Aktuator benutzt werden kann.
  • 4 ist eine perspektivische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Tischplatte und eine Kern-Platte miteinander gekoppelt sind.
  • Beste Art zur Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden wird ein Linearmotor-Aktuator der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Linearmotor-Aktuators zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird. Der Linearmotor-Aktuator umfasst ein Grundelement 1, eine auf das Grundelement 1 gelegte Schiene 2, einen Gleittisch 3, der in der Lege ist, sich entlang der Schiene 2 frei hin- und herzubewegen, und einen Linearmotor 4, der den Gleittisch 3 auf dem Grundelement 1 schiebt.
  • Das Grundelement 1 umfasst eine Bodenplatte 10, und ein Paar Seitenwände 11 und 11, die an beiden Seiten der Bodenplatte 10 aufrecht bereitgestellt werden, ist in Form, einer Rinne ausgebildet und aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Bodenplatte 10 hat eine Befestigungsnut 12, die entlang einer Längsrichtung des Grundelementes 1 ausgebildet ist, um die Schiene 2 zu positionieren.
  • Der Schiebetisch 3 umfasst Gleitblöcke 5, die sich entlang der Schiene 2 bewegen, und eine Tischplatte 6, die an den Gleitblöcken 5 befestigt ist. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Tischplatte 6 aus der perspektivischen Ansicht von 1 weggelassen wird. Die Gleitblöcke 5 bilden zusammen mit der Schiene 2 eine Linear-Führung, wodurch die Tischplatte 6 entlang der Schiene 2 geführt wird.
  • 3 zeigt ein Beispiel für die Linear-Führung. Die Schiene 2 hat, vertikal zu ihrer Längsrichtung betrachtet, einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, und eine Kugel-Roll-Nut 21 zum Rollen von Kugeln 20 darin ist in jeder der beiden Seiten-Oberflächen ausgebildet. Ferner hat die Schiene 2 Bolzenlöcher 22, die in geeigneten Abständen in ihrer Längsrichtung ausgebildet sind. Durch Befestigung von Bolzen, die in die Bolzenlöcher 22 gesteckt werden, wird die Schiene 2 am Grundelement 1 befestigt.
  • Andererseits umfasst jeder der Gleitblöcke 5 einen aus rostfreiem Stahl hergestellten Block-Hauptkörper 52, der eine Montage-Oberfläche 50 hat, auf die die Tischplatte 6 montiert ist, und Gewindebohrungen 51, in die Befestigungsschrauben der Tischplatte 6 eingeschraubt werden, und ein Paar aus Kunstharz hergestellte Endkappen 53, die sowohl auf der vorderen, als auch auf der hinteren Oberfläche des Block-Hauptkörpers 52 befestigt sind. Die Endkappen 53 werden am Block-Hauptkörper 52 unter Verwendung von Befestigungsschrauben 54 befestigt, wodurch unendliche Umlaufpfade für die Kugeln 20 im Gleitblock 5 ausgebildet werden.
  • Der Block-Hauptkörper 52 hat einen im Wesentlichen sattelförmigen Querschnitt und ist an angeordnet, dass er die Schiene 2 überspannt. Die Kugeln 20 rollen zwischen den Kugel-Roll-Nuten 21, die in beiden Seiten-Oberflächen der Schiene 2 und dem Block-Hauptkörper 52 ausgebildet sind, wenn auf sie eine Last wirkt. Als Folge davon können sich die Gleitblöcke 5, auf die die Tischplatte 6 montiert ist, frei entlang der Schiene 2 bewegen, wenn auf sie eine Last wirkt. Ferner laufen die Kugeln 20 auf den endlosen Umlauf-Pfaden, wodurch sie den Gleitblöcken 5 erlauben, sich frei entlang der Schiene 2 zu bewegen, wobei keine Einschränkung ihres Weges besteht.
  • In dem in den 1 und 2 gezeigten Linearmotor-Aktuator sind die beiden Gleitblöcke 5 auf der einzelnen Schiene 2 in einer Längsverstellungs-Beziehung angeordnet. Die Tischplatte 6 wird so bereitgestellt, dass sie sich auf beide Gleitblöcke 5 erstreckt. Das heißt, die Tischplatte 6 ist an der Montage-Oberfläche 50 jedes der Gleitblöcke 5 befestigt. Als Folge davon sind die beiden Gleitblöcke 5 miteinander verbunden, und der Gleittisch 3, der die Gleitblöcke 5 und die Tischplatte 6 umfasst, die miteinander integriert sind, kann sich entlang der Schiene 2 frei vor und zurück bewegen.
  • Die Tischplatte 6 umfasst ein Paar Befestigungsblöcke 61, die jeweils mit den Gleitblöcken 5 unter Verwendung der Befestigungsbolzen 60 befestigt sind, und einen Brücken-Teil 62 zur Verbindung der Befestigungsblöcke 61 miteinander. Jeder der Befestigungsblöcke 61 ist mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet und ist so ausgebildet, dass er dicker ist als der andere Teil der Tischplatte 6. Ferner ist der Brücken-Teil 62 so ausgebildet, dass er dieselbe Dicke hat, wie die der Befestigungsblöcke 61 und ist durchgehend mit dem Paar von Befestigungsblöcken 61 und 61 auf der unteren Oberflächen-Seite der Tischplatte 6.
  • Wenn die Schiene 2 am Grundelement 1 befestigt ist, und die Gleitblöcke 5 auf der Schiene 2 angeordnet sind, ist jede der Montage-Oberflächen 50 der Gleitblöcke 5 an einer Position vorhanden, die niedriger als die oberen Oberflächen der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 ist. Indem die an der Tischplatte 6 vorgesehenen Befestigungsblöcke 61 jedoch an den Gleitblöcken 5 befestigt werden, ist die Tischplatte 6 so angeordnet, dass sie die Seitenwände 11 des Grundelementes 1 von oben abdeckt, um dass Grundelement 1 zu verkleinern, und gleichzeitig kann ein Bereich der Tischplatte 6 breit eingerichtet werden. Ferner können, wie oben beschrieben, durch Bereitstellen der Tischplatte 6 an einer Position über den Seitenwänden des Grundelementes 1 die später beschriebenen Spulenelemente 41 des Linearmotors 4 zwischen dem Paar von Gleitblöcken 5 und 5 bereitgestellt werden.
  • Ferner sind an beiden Seiten in Längsrichtung des Grundelementes 1 jeweils Anschläge 23 befestigt, um ein Überlaufen der Gleitblöcke 5 entlang der Schiene 2 zu verhindern. Jeder der Anschläge 23 ist aus Kunstharz hergestellt und ist an der Grundplatte 10 des Grundelementes 1 befestigt, um die Schiene 2 zu überspannen.
  • Der Linearmotor 4 ist ein linearer Synchronmotor und enthält eine Vielzahl von Stator-Magneten 40, die in einer Reihe auf jeder der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 angeordnet sind, und ein Paar von Spulenelementen 41, die den Stator-Magneten 40 getrennt durch einen kleinen Abstand gegenüber liegen und auf dem Gleittisch 3 montiert sind.
  • Auf jeder der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 sind die Stator-Magnete 40 so angeordnet, dass die N-Pole und die S-Pole abwechselnd so angeordnet sind, dass sie den Spulenelementen 41 gegenüber liegen. Die Stator-Magnete 40 sind auf Halteplatten 42 angeordnet, die aus Kunstharz hergestellt sind. Durch Kleben der Halteplatten 42 auf die Innenseiten-Oberflächen der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 können die Stator-Magnete 40 leicht auf dem Grundelement 1 angeordnet werden. Ferner sind die Stator-Magnete 40 mit den Halteplatten 42 durch Spritzgießen der Halteplatten 42 integriert.
  • Ferner ist jedes der Spulenelemente 41 ausgebildet, indem eine Spule um das Kernelement gewickelt wird, das aus einem ferromagnetischen Material, wie z. B. Eisen, ausgebildet ist. In dem Linearmotor-Aktuator gemäß der vorliegenden Erfindung werden jeweils ein Paar von Spulenelementen 41 und 41 gegenüber den Stator-Magneten 40, die auf den Seitenwänden 11 des Grundelementes 1 angeordnet sind, bereitgestellt. In dem in 2 gezeigten Beispiel wird das Paar von Spulenelementen 41 und 41 jedoch ausgebildet, indem eine einzelne Kern-Platte 43 verwendet wird.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Kern-Elemente 41 und die Tischplatte 6 miteinander gekoppelt sind. Der Aufbau jedes der Spulenelemente 41 ist in einer Querschnittansicht gezeigt. Man beachte, dass 4 die Tischplatte zeigt, wie sie von einer ihrer hinteren Oberflächen-Seiten gesehen wird. Jedes der Spulenelemente 41 wird ausgebildet, indem eine Spule 44 um eine Kern-Platte 43 gewickelt wird. Die Kern-Platte 43 umfasst einen zentralen Teil 43a, der mit der Tischplatte 6 gekoppelt ist, ein Paar von Kern-Teilen 43b und 43b, die auf beiden Seiten des zentralen Teils 43a positioniert sind. Jeder der Kern-Teile 43b ist mit einem Schlitz zur Aufnahme der Spule 44 ausgebildet. Das heißt, indem die Spule 44 um jeden der Kern-Teile 43b gewickelt wird, wird das Paar von Spulenelementen 41 aufgebaut, das durch die Kern-Platte 43 miteinander integriert ist. Jedes der Spulenelemente 41 enthält die Spule 44 der drei Phasen, die eine Phase u, eine Phase v und eine Phase w umfassen. Indem ein Wechselstrom der drei Phasen an die Spulen 44 angelegt wird, wird eine Schiebekraft bezüglich der Spulenelemente 41 entlang der Anordnungsrichtung der Stator-Magnete 40 erzeugt.
  • Ferner ist der zentrale Teil 43a der Kern-Platte 43 mit einer Befestigungsnut 45 entlang einer Bewegungsrichtung der Tischplatte 6 ausgebildet. Andererseits hat der Brücken-Teil 62 der Tischplatte 6 eine Rippe 63, die von ihm hervorsteht. Die Rippe 63, auf die ein Kleber aufgebracht ist, ist in der Befestigungsnut 45 befestigt, wodurch die Kern-Platte 43 mit der Tischplatte 6 gekoppelt wird. Das heißt, die Kern-Platte 43 ist am Brücken-Teil 62 der Tischplatte 6 befestigt, indem sie daran aufgehängt ist. Als Folge davon steht das Paar von Spulenelementen 41, das an beiden Seiten-Enden der Kern-Platte 43 positioniert ist, jeweils den Stator-Magneten 40 gegenüber, die auf den inneren Seiten-Oberflächen der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 angeordnet sind. Mit dieser Struktur ist der Linearmotor aufgebaut.
  • Ferner ist ein Träger 13, der einen im Wesentlichen L-förmigen Abschnitt hat, an einer der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 befestigt. An einer oberen Oberfläche des Trägers 13 ist entlang einer Längsrichtung des Grundelementes 1 eine lineare Skala 14 befestigt. Ferner ist an einer unteren Oberfläche der Tischplatte 6 ein Impulsgeber 15 zum Abtasten der linearen Skala 14 entsprechend der Bewegung der Tischplatte 6 befestigt. Der Impulsgeber 15 gibt Impulssignale in Intervallen aus, die einer Bewegungsgeschwindigkeit der Tischplatte entsprechen. Die lineare Skala 14 und der Impulsgeber 15 können in Kombination verschiedener Typen verwendet werden, wie z. B. ein magnetischer Typ oder ein optischer Typ. Es ist jedoch erforderlich, dass die lineare Skala 14 und der Impulsgeber 15 auf extrem kleinem Platz zwischen der oberen Oberfläche der Seitenwand 11 des Grundelementes 1 und der unteren Oberfläche der Tischplatte 6 angeordnet werden. Folglich werden in dem gezeigten Beispiel eine lineare Skala 14 und ein Impulsgeber 15 vom magnetischen Typ verwendet.
  • Zur Stromversorgung der Spulenelemente 41 und zur Übertragung der Ausgangssignale des Impulsgebers 15 werden flexible gedruckte Leiterplatten (FPC) 16 und 17 benutzt. Die FPCs 16 und 17 sind an der unteren Oberfläche der Tischplatte 6 befestigt und sind in lateraler Richtung des Grundelementes 1 herausgeführt.
  • In dem Linearmotor-Aktuator, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird, wenn ein Dreiphasen-Wechselstrom an die an der Tischplatte 6 befestigten Spulenelemente 41 geliefert wird, eine Schiebekraft bezüglich der Spulenelemente 41 entlang der Anordnungs-Richtung der Stator-Magnete 40 erzeugt, wodurch der Gleittisch 3 sich entlang der Schiene 2 vor und zurück bewegen kann. Der Impulsgeber 15 tastet die Skala 14 ab und gibt ein Ausgangssignal aus, das der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungs-Entfernung des Gleittisches 3 entspricht. Folglich wird mit Bezug auf das Ausgangssignal des Impulsgebers 15 die Stromversorgung der Spulenelemente 41 gesteuert, wodurch es möglich gemacht wird, eine Hin- und Herbewegung des Gleittisches 3 beliebig zu steuern.
  • In diesem Fall sind die Spulenelemente 41 auf beiden Seiten der Schiene 2 positioniert, um die Schiene 2 zu umgeben. Die Spulenelemente 41 liegen jeweils den Stator-Magneten 40 gegenüber, die auf den inneren Seiten-Oberflächen der Seitenwände 11 des Grundelementes 1 angeordnet sind. Folglich werden magnetische Anziehungskräfte oder magnetische Abstoßungskräfte in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig rechts und links der Schiene 2 erzeugt. Daher wirkt keine durch die magnetische Anziehungskraft oder die magnetische Abstoßungskraft bewirkte Last auf den Gleittisch 3, der sich entlang der Schiene 2 bewegt. Folglich kann der Gleittisch 3 leicht entlang der Schiene 2 um einen entsprechenden Betrag bewegt werden.
  • Ferner ist es möglich, zu verhindern, dass die durch die magnetische Anziehungskraft oder die magnetische Abstoßungskraft bewirkte Last kontinuierlich auf den Gleittisch 3 wirkt. Folglich kann durch Verwendung der Linear-Führung, die eine kleine zulässige Last hat, der Linearmotor-Aktuator aufgebaut werden. Somit kann auch eine Verkleinerung des Linearmotor-Aktuators erzielt werden.
  • Man beachte, dass in dem Linearmotor-Aktuator gemäß der vorliegenden Erfindung, der von den Erfindern der vorliegenden Erfindung tatsächlich als Prototyp hergestellt wurde, eine Verkleinerung erreicht werden kann, so dass die Breite des Grundelementes 10 mm beträgt, die Höhe der Tischplatte 6 6 mm beträgt, und die Breite der Schiene 2 mm beträgt, und der Gleittisch 6 mit einer maximalen Schiebekraft von 1,2 N und mit einer maximalen Geschwindigkeit ohne Last von 1866 mm/s vor und zurück bewegt werden kann.
  • Zusammenfassung
  • Es wird ein Linearmotor-Aktuator bereitgestellt, der eine ausreichende Schiebekraft und eine Haltekraft erzeugt und der wesentlich kleiner als herkömmliche Linearmotor-Aktuatoren ist. Der Linearmotor-Aktuator enthält ein Grundelement (1), das mit einer Bodenplatte (10) und einem Paar von Seitenwänden (11) ausgestattet und in Form einer Rinne ausgebildet ist; eine Schiene (2), die entlang einer Längsrichtung des Grundelementes auf die Bodenplatte gelegt ist; einen Gleittisch (3), der sich entlang der Schiene bewegt; Stator-Magnete (40), die auf einer inneren Seiten-Oberfläche jeder der Seitenwände des Grundelementes angeordnet sind; und ein Paar von Spulenelementen (41), die auf den Gleittisch montiert sind und den Stator-Magneten, die auf jeder der Seitenwände des Grundelementes bereitgestellt werden, gegenüber liegen, wodurch ein Linearmotor (4) gebildet wird.
  • Beschreibung der Referenznummern
    • 1 Grundelement, 2 Schiene, 3 Gleittisch, 4 Linearmotor, 5 Gleitblock, 6 Tischplatte, 10 Bodenplatte, 11 Seitenwand, 40 Stator-Magnet, 41 Spulenelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2004-274950 A [0002, 0004]
    • - JP 2004-312983 A [0002, 0004]

Claims (8)

  1. Linearmotor-Aktuator, umfassend: Ein Grundelement (1), das mit einer Bodenplatte (10) und einem Paar von Seitenwänden (11) ausgestattet und damit in Form einer Rinne ausgebildet ist; eine Schiene (2), die entlang einer Längsrichtung des Grundelementes auf die Bodenplatte gelegt ist; einen Gleittisch (3), der sich entlang der Schiene bewegt; Stator-Magnete (40), die auf einer inneren Seitenoberfläche jeder der Seitenwände des Grundelementes angeordnet sind; und ein Paar von Spulenelementen (41), die auf dem Gleittisch befestigt sind und den auf jeder der Seitenwände des Grundelementes bereitgestellten Stator-Magneten gegenüber liegen und dadurch einen Linearmotor (4) bilden.
  2. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 1, wobei: der Gleittisch (3) ein Paar von Gleitblöcken (5) umfasst, die auf der einzelnen Schiene (2) in einer Längsverstellungs-Beziehung durch Intermediation einer Vielzahl von Kugeln angeordnet sind, und eine Tischplatte (6), die sich auf beide Gleitblöcke (5) erstreckt, um die Gleitblöcke (5) miteinander zu verbinden; und das Paar von Spulenelementen (41) zwischen dem Paar von Gleitblöcken (5) positioniert und an einer unteren Oberfläche der Tischplatte (6) befestigt ist.
  3. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 2, wobei die Tischplatte (6) ein Paar Befestigungsblöcke (61) umfasst, die jeweils mit dem Paar von Gleitblöcken (5) befestigt sind, und einen Brücken-Teil (62), der das Paar von Befestigungsblöcken (61) miteinander verbindet, und an dem das Paar von Spulenelementen (41) befestigt ist.
  4. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 3, wobei eine Kern-Platte (43) an einer unteren Oberfläche des Brücken-Teils (62) der Tischplatte (6) befestigt ist, und Spulen (44) in Schlitzen untergebracht sind, die an beiden Seiten der Kern-Platte (43) ausgebildet sind, wodurch das Paar von Spulenelementen (41) gebildet wird.
  5. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 4, wobei: die untere Oberfläche des Brücken-Teils (62) mit einer Rippe (63) ausgebildet ist, die mit dem Paar von Befestigungsblöcken (61) zusammenhängt; und die Kern-Platte (43) mit einer Befestigungsnut (45) ausgebildet ist, an der die Rippe (63) befestigt ist.
  6. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 1, wobei die Stator-Magnete (40) in regelmäßigen Abständen auf Kunstharz-Platten angeordnet sind, wobei die Kunstharz-Platten an den Seitenwänden des Grundelementes (1) befestigt sind.
  7. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 1, wobei: das Grundelement (1) eine lineare Skala (14) hat, die auf dessen Seitenwand (11) montiert ist; und der Gleittisch (3) einen Impulsgeber (15) zum Abtasten der linearen Skala (14) hat.
  8. Linearmotor-Aktuator gemäß Anspruch 2, wobei das Grundelement (1) Anschläge (23) für den Gleitblock (5) aufweist, die an beiden Enden der Längsrichtung des Grundelementes (1) bereitgestellt werden.
DE112006003341T 2005-12-06 2006-11-20 Linearmotor-Aktuator Ceased DE112006003341T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-352390 2005-12-06
JP2005352390 2005-12-06
PCT/JP2006/323113 WO2007066500A1 (ja) 2005-12-06 2006-11-20 リニアモータアクチュエータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112006003341T5 true DE112006003341T5 (de) 2008-10-16

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ID=38122649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112006003341T Ceased DE112006003341T5 (de) 2005-12-06 2006-11-20 Linearmotor-Aktuator

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