TWI395393B - Rod type linear motor - Google Patents

Description

桿式線型電動機

本發明係有關使N極磁極與S極磁極相互並列之磁桿貫通內裝有線圈構件之致力件(forcer)，使此等線圈構件與致力件做相對進退的桿式線型電動機及其製造方法。

線型電動機，在X-Y桌台及物品搬運裝置等FA機器中，常用為使物品、構件等直線移動之線型電動機致動器的驅動源。利用線型電動機之所謂線型電動機致動器，通常由裝載搬運對象物品等可動體的導引台，和使此導引台自由做直線來回運動的直線導引裝置，和對上述導引台賦予推力的線型電動機，和檢測出上述導引台之位置的線型編碼器所構成；藉由配合該線型編碼器之檢測值來控制上述線型電動機，可對導引台任意賦予高精確度的移動量(日本特開2002-136097號公報等)。

作為上述線型電動機，係已知有將作為N極磁極與S極磁極相互並列之固定子的場磁鐵配置在基板上，另一方面於以上述直線導引裝置所支撐之導引台的下面側，設置作為可動子之致力件，使此等場磁鐵與致力件僅經由微小空隙相對者。

但是如此將場磁鐵配置於基板上時，為了使致力件與場磁鐵相對，必須跨過該場磁鐵來設置上述導引台，更必須於場磁鐵兩側設置一對直線導引裝置來支撐上述導引台 的直線來回運動，而有致動器構造本身大型化的傾向。

另一方面作為線型電動機之其他形式，已知有所謂的桿式(日本特開平11-150973號公報)。此桿式線型電動機係由形成為棒狀，同時沿著軸方向以特定節距反覆配列N極與S極，兩端被支撐於基板上而作為固定子的磁桿；和在此磁桿周圍經由微小空隙鬆嵌的致力件，所構成；藉由對設置於致力件內之線圈構件通電，該致力件可沿著軸方向在磁桿周圍運動而構成。

此桿式線型電動機中，因為使線圈構件包圍上述磁桿周圍，而可發揮強力推力；使用該線型電動機構成致動器時，則可謀求小型化並對導引台賦予較大推力。又支撐導引台來回移動之直線導引裝置，通常雖然以配置於基板上之軌道導軌，和沿著此軌道導軌運動之滑動件來構成，但此桿式線型電動機中係可採用將上述致力件固定於滑動件，更於此致力件上固定導引台的所謂堆疊構造，比起日本特開2002-136097號公報所揭示之線型電動機致動器般使用2軸之直線導引裝置的形式，有較容易將致動器本身小型化的特質。

[專利文件1]日本特開2002-136097號公報

[專利文件2]日本特開平11-150973號公報

先前桿式線型電動機之致力件，係由兼做散熱件之金 屬製致力件外殼，和固定在形成於此致力件外殼之貫通孔之內週面的圓筒狀線圈構件所構成；將線圈構件與致力件外殼做分別組裝後，插入致力件外殼之貫通孔而固定。致力件外殼因為要求要快速將線圈構件產生之熱加以散熱，故作為該致力件外殼係使用熱傳導率優良的鋁合金，或使用容易押出成型的鋁合金，藉此可較容易地將上述貫通孔或散熱用鰭片形成於致力件外殼。

相反地，因為致力件外殼是金屬製，故必須在該致力件外殼與線圈構件之間設置絕緣層，又必須將固定有產生推力之線圈構件與滑動件的致力件外殼，加以強力黏著。因此在先前形成為圓筒狀之線圈構件外周面塗佈環氧樹脂之後，將線圈構件鑲嵌在致力件外殼之貫通孔內。環氧樹脂有優良絕緣性和優良耐熱性，即使線圈構件發熱亦可強力黏著該線圈構件與致力件外殼，是最適合作為線圈構件與致力件外殼之間之黏著劑者。

但是環氧樹脂雖然耐熱性優良，但相反地熱傳導率較低，故線圈構所產生之熱難以流入致力件外殼，而有無法對線圈構件通電更多電流的問題。例如作為延展材之鋁合金(1000系)在室溫(20℃)之熱傳導率為230W/m˙K，但環氧樹脂之熱傳導率大約是其1/1000左右，該環氧樹脂層會阻礙線圈構件與致力件外殼之間的熱移動。因此對線圈構件之通電會被限制，明顯成為限制線型電動機推力的因素。

又若致力件外殼是金屬製，則即使線圈構件與致力件 外殼之間插入有絕緣層，在對線圈構件通電時也會於致力件外殼產生渦電流，此者會造成能量耗損，而成為降低線型電動機推力的因素。

更且為了以低成本形成鋁合金製之致力件外殼，而以押出成形為佳，但此時則只能將散熱鰭片站立設置於與貫通孔相同的方向，又對於貫通孔中心明顯偏離的剖面形狀也有不適合押出成形的不當情況。亦即對對致力件外殼形狀之限制較大，而有無法構成配合用途之最佳形狀之線型電動機的問題點。

又更且，將致力件外殼與線圈構件分別加工之後，必須有將此等組合的工程，使致力件製造工程增加，而成為製造成本提高的主因。

本發明係有鑑於此問題點，其目的係提供一種藉由修正致力件外殼材質及線圈構件對致力件外殼之組裝構造，可謀求推力的增強，同時可對該致力件外殼輕易賦予配合使用用途的最佳形狀，且可用低成本製作的線型電動機。

為了達成上述目的，本發明之線型電動機，係由磁桿與致力件所構成。磁桿係沿著軸方向以特定節距配列有多數磁極，另一方面致力件具有鬆嵌此磁桿之貫通孔。又致力件係由形成有上述貫通孔之致力件外殼，和配列於此致力件外殼之貫通孔內周面，同時被施加上述電性訊號的線圈構件所構成；當對上述線圈構件施加電性訊號，磁桿之 各磁極與線圈構件之間會產生磁性吸引力與磁性排斥力，使致力件與磁桿沿著上述磁桿之軸方向做相對的進退運動。

本發明中，上述致力件外殼，係藉由具備絕緣性之非金屬無機材料的模造成型來形成。使致力件外殼本身為絕緣性構件，則不需要在線圈構件與致力件外殼之間形成絕緣層，線圈構件所產生之熱量可直接流入致力件外殼，故可促進線圈構件的冷卻。亦即對線圈構件施加的電性能量可以比先前增強，因此可謀求該線型電動機推力提昇。

又使致力件外殼本身為絕緣性構件，則對線圈構件通電時不會於致力件外殼產生渦電流，故可抑制能量耗損，這點也可以謀求推力增強。

更且作為致力件外殼使用非金屬無機材料，亦即使用廣義陶瓷，可以藉此使致力件外殼本身的重量比金屬製者更輕量化，故對照於上述推力增強，可提高致力件運動對訊號施加的反應性。

又更且藉由模造來形成致力件外殼，可用低成本製造更複雜之形狀的致力件外殼，進而可用低成本製造出配合各種用途，且配合設置空間或必要推力之最佳形狀的線型電動機。又可將捲繞磁桿之圓筒狀線圈構件先加以組裝，在該線圈構件周圍直接將致力件外殼模造成形，而將兩者結合，故可將致力件之組合工程簡單化，來謀求製造成本的降低。

以下依據附加圖示，詳細說明本發明之桿式線型電動機。

第1圖及第2圖係表示將本發明之線型電動機作為驅動原來使用之致動器，其第1實施方式的側面圖及正面剖面圖。此線型電動機致動器1，係由長條之基板2，和在此基板2上沿著長邊方向配置之一條軌道導軌3，和沿著此軌道導軌來自由直線來回移動的滑動載具110，和和包含此滑動載具110同時經由多數球珠組裝於上述軌道導軌的一個滑動件4，和固定於此滑動件4同時具備被搬運體之安裝面的可動平台5，和對此可動平台5賦予推力的線型電動機6所構成；使裝載於可動平台5上之被搬運體沿著基板2的長邊方向來回運動，而可停止在任意位置。

第3圖係表示上述線型電動機6之立體圖。此線型電動機6，係由形成為長條圓柱狀而作為固定子的磁桿6a，和經由微小空隙而鬆嵌於此磁桿6a周圍來當作可動子的致力件6b，所構成。上述磁桿6a係沿著軸方向配置有複數永久磁鐵60，外周面被圓滑加工。如第4圖所示，永久磁鐵60具有N極與S極，互相鄰接之永久磁鐵60係使N極或S極彼此相對地來互相反轉方向來配列。藉此，磁桿6a係沿著其長邊方向形成有N極與S極磁極交互並排的驅動用磁化部，這就成為場磁鐵。

如第1圖所示，此磁桿6a係其兩端分別固定於一對終端板20、21，又一對終端板20、21係互相相對地固定 在基板2之長邊方向。亦即上述磁棒6a被固定成像為基板2上的兩端支撐樑。

另一方面，致力件6b係在整體構成為四角柱狀之致力件外殼內收容圓筒狀之線圈構件62所構成。上述致力件外殼61之表面，係有複數散熱鰭片63與上述磁桿6a之長邊方向平行而站立設置；當對上述線圈構件62通電時則將該線圈構件62所產生之熱傳導給致力件外殼61，同時散熱至週邊環境中，可有效冷卻線圈構件62本身。

第4圖及第5圖係表示此線型電動機6之動作原理。線圈構件62係具有以U、V、W相之三個線圈作為一組的線圈群。任一相之線圈構件62都是環狀，經由微小空隙而相對於磁桿6a的外周面。又各相之線圈構件62的配列節距，係設定為比永久磁鐵60的配列節距更短。磁桿6a係形成有從S極磁極向著N極磁極的磁束64，致力件6b則內裝有減側該磁束密度之磁極感測器(未圖示)。從而，從此磁極感測器所輸出之檢測訊號，可掌握磁桿之各磁極(N極與S極)對線圈構件的位置關係。控制對線圈構件之通電的控制器，係收訊上述磁極感測器之檢測訊號，運算出配合線圈構件與磁桿各磁極之位置關係的最佳電流，將該者通電給各線圈構件。結果，藉由流動於各線圈構件62之電流與永久磁鐵60所形成之磁束64的相互作用，再線圈構件62與永久磁鐵60之間會產生吸引力及排斥力，將致力件6b往磁桿6a之軸線方向推進。

如第2圖所示，上述軌道導軌3及滑動件4，係在上 述基板2上構成使可動平台5自由來回運動的直線導引裝置。第6圖係表示此直線導引裝置之一例的立體圖。上述軌道導軌3係形成為長邊方向垂直剖面呈略矩形狀，形成為與基板2之全長大約一樣長度，同時對該基板2平行其長邊方向來配置。此軌道導軌3之兩側面係各有兩條，共計四條的球珠滾走溝30a、30b沿著長邊方向形成，位於下側之球珠滾走溝30a係對軌道導軌3之底面以45度朝下，而位於上側之球珠滾走溝30b則以45度朝上形成；上述滑動件4，係平均地承受徑向載重、逆徑向載重、水平方向載重等。又軌道導軌3係沿著長邊方向，以特定間隔形成有用以插通螺栓的安裝孔31。

另一方面，沿著此軌道導軌3移動之滑動件4，係具有使軌道導軌3上部經由微小空隙而鬆嵌之導引溝並形成為鞍狀，同時具備有使多數球珠45循環的球珠無限循環路，藉由上述球珠45在軌道導軌3之球珠滾走溝30a、30b滾走，而可沿著軌道導軌3連續移動。上述球珠45係配列於具備可能性之合成樹脂性的球珠盒46內，球珠45係與此球珠盒46一同在球珠無限循環路內部循環。依此，球珠45不會蛇行，而經常以整列狀態在球珠無限循環路內部循環，可防止球珠45在循環中塞住而造成問題，進而可謀求滑動件4之滑動阻抗的安定化。此滑動件4係負擔與軌道導軌3長邊方向垂直垂直方向，亦即負擔與該滑動件4移動方向垂直之方向所作用的載重，而防止對線型電動機6之致力件6b作用磁桿6a之軸方向以外的載重 。

上述基板2，係沿著長邊方向形成有用以收容軌道導軌3之底部的固定基準溝22，軌道導軌3以使其側面碰觸固定基準溝22之側面的狀態，由固定螺栓23固定於基板2。此固定基準溝22係與由上述終端板20、21做兩端支撐之磁桿6a的軸方向平行地形成，藉此確保軌道導軌3與磁桿6a的平行。又基板2之寬度方向一端，係沿著長邊方向站立設置側壁24；此側壁24之外側面，係橫跨整個滑動件3之移動方向地固定有構成線型編碼器的磁性量尺40。

更且上述滑動件4，係固定有用以支撐可動平台5的鞍板8。此鞍板8係藉由安裝螺栓80，而固定於滑動件4之上部安裝面。如第2圖所示，鞍板8之寬度方向一端，係突出設置有用以固定上述線型編碼器之讀取頭41的凸緣部81，此凸緣部81係跨越基板2之側壁24而設置。線型編碼器之讀取頭41係從上述凸緣部81垂吊而固定，相對於固定在基板2之側壁24的磁性量尺40。藉此，當滑動件4沿著軌道導軌3移動，則線型編碼器之讀取頭41會沿著磁性量尺40移動，從該讀取頭41之輸出訊號可掌握滑動件4對基板2的移動量。

做為上述線型編碼器，可選擇使用配合此線型電動機致動器用途的分解能者；可以任意選擇檢測出磁性量尺中之磁性變化的形式，或光學讀取形成於量尺表面之圖案的形式等。

第7圖係表示滑動載具110之構造的側面圖。在上述鞍板8之移動方向前後兩端，站立設置有一對支撐板9a、9b，可動平台5係固定於此等兩片支撐板9a、9b。各支撐板9a、9b係藉由固定螺栓90而固定於鞍板8及可動平台5，其中心如第2圖所示，形成有使上述磁桿6a貫通之開放孔91。然後再鞍板8和可動平台5之間，存在有以支撐板9a、9b前後包夾的空間，而此空間成為上述線型電動機6之致力件6b的收容空間。

另外，上述鞍板8係可與滑動件4一體形成，若可將支撐板9a、9b直接站立設置在滑動件4的前後，就不需要勉強設置。

上述致力件6b並不直接固定在鞍板8及支撐板9a、9b，而是藉由貫通可動平台5之垂吊螺栓50固定在該可動平台5下面，以該狀態鬆嵌於上述磁桿6a。又，為了防止對致力件6b通電所產生的熱流入可動平台5，係在可動平台5與致力件6b之間插裝隔熱構件52，更於垂吊螺栓50與可動平台5之間也插裝隔熱構件53。

如此致力件6b可以從可動平台5垂吊之狀態而位於上述收容空間92，保持對鞍板8及支撐板9a、9b不接觸的狀態。亦即致力件6b與鞍板8，及致力件6b與支撐板9a、9b之間形成有空間，而防止對致力件6b之通電所產生的熱直接流入滑動件4。

滑動件載具110雖構成為上述滑動件4、可動平台5及致力件6b的結合體，但如第2圖之正面剖面圖所示， 此滑動件載具110之移動路徑兩側設置有一對側蓋25a、25b，另一方面在可動平台5上方設置有頂蓋26，防止於軌道導軌3及磁趕6a附著塵埃。此等側蓋25a、25b及頂蓋26，係固定於站立設置在基板2兩端的一對終端板20、21。

另一方面，為了從圖示外之控制盒進行對上述致力件6b之線圈構件62的供電，同時將上述線型編碼器之讀取頭41的輸出訊號送訊給控制盒，係於上述滑動件載具安裝有訊號中繼基板101，以排線100與上述控制盒連接。上述鞍板8之凸緣部81上面固定有基板托座82，上述訊號中繼基板101則固定於此基板托座之安裝網83上。上述排線100，係配列有用以對線圈構件62通電之訊號線，和用以送訊讀取頭41之輸出訊號的訊號線；上述訊號中繼基板101與致力件6b之輸入埠、讀取頭41之輸出埠之間則連接有其他訊號線。

如第2圖所示，上數側蓋25b與基板2之側壁24之間成為排線100的收容空間102，基板2之側壁下端，則沿著該基板2之長邊方向安裝有用以放置排線100的纜線托座27。如第1圖所示，排線100係從終端板21下端與纜線托座27的空隙，插入上述收容空間102內，在該收容空間102內稍微彎曲來轉換方向之後，安裝於上述訊號中繼基板101。

本實施方式中，上述線型電動機6之可動子亦即致力件6的外殼61，係由具備絕緣性之非金屬無機材料所形成 。具體來說，係與水泥同樣的水硬化性物，將水硬化性粉體(波特蘭(Portland)水泥、矽酸鈣、鈣鋁化合物等)與非水硬化性粉體(氫氧化鈣、碳酸鈣粉末、塊狀粉末等)以一定比例混合的水硬化性組成物，模造成形為包含上述散熱鰭片63的特定形狀而得到未硬化成形體之後，將此加以脫模後供給水分來開始水和反應，進行硬化(Curing)。做為已知的硬化方法，可使用常壓蒸氣硬化，高壓蒸氣硬化，熱水硬化等。

若考慮線圈構件62對上述致力件外殼61之組裝，上述致力件外殼61係直接模造成形於線圈構件62外側為佳。依此，不用黏著劑就可將致力件外殼61與線圈構件62簡單地一體化，而可降低致力件6b的製造成本。做為模造成形，可適用押出成形、射出成形等，但是若為了對致力件外殼61賦予複雜形狀，以後者的射出成形較佳。是射出成形時，則將組裝為圓筒狀之線圈構件62當成插入器安裝於模具內之後，對該模具內射出水硬化性組成物，在線圈構件62周圍形成致力件外殼61的未硬化成形體。成形後之致力件外殼61，也覆蓋於形成為圓筒狀之線圈構件62之軸方向的兩端面，藉此達成線圈構件62對致力件外殼61的脫離防止。然後使從模具脫模之未硬化成形體硬化，可得到與線圈構件62一體化且硬化的致力件外殼61。

如此直接於線圈構件62外側直接成形絕緣性的致力件外殼61，因為線圈構件62無空隙地接觸致力件外殼61 ，且兩者之間沒有介入絕緣層等，故對線圈構件62通電所產生之熱容易流入致力件外殼61，而可促進線圈構件62的冷卻。藉此，可將對線圈構件62通電之電流值設定為比之前高，而可於線型電動機6產生更大的推力。

又即使於線圈構件62通電，絕緣性之致力件外殼61也不會產生渦電流，故不會因為該渦電流之產生而無謂消耗能量，這點也可提高線型電動機6的推力。

此實施方式中所使用之致力件外殼61的物理性，係比熱1400J/kg˙K、熱傳導率2.5W/m˙K，體積固有阻抗率1×10¹⁴ Ω˙cm。此致力件外殼61之熱傳導率雖然是作為延展材之鋁合金的1/100左右，但是為先前用作致力件外殼61與線圈構件62之黏著劑之環氧樹脂的20倍以上，故線圈構件62產生之熱流入致力件外殼61之速度可以比先前快很多。結果可促進線圈構件62之冷卻，如上數般可提高線型電動機6的推力。

另外做為可押出成形、射出成形之水硬化性組成物，也揭示於日本特開2004-10387號公報、日本特開2004-2100號公報，藉由使用此等所揭示之水硬化性組成物，可形成上述致力件外殼。

第8圖，係表示適用本發明之線型電動機的第2實施方式。第1實施方式中所使用之桿式線型電動機6中，係磁桿6a對基板2固定，構成滑動件載具110一部分之致力件6b則沿著上述磁桿6a來回移動；但此第2實施方式之線型電動機150，係假設將致力件150a固定於各種機械 豬脹，使貫通此致力件150a之詞桿150b進退來使用的情況。

上述磁桿150b，係由不銹鋼製管151，和配列於此管151之中空內部的多數個永久磁鐵152，和塞住該管151兩端的一對終端塞153所構成；在上述管151內互相鄰接之永久磁鐵152，係以N極或S極彼此相對。藉此，磁桿150b係沿著其長邊方向形成有N極與S極磁極交互並排的驅動用磁化部，這就成為場磁鐵。

另一方面，上述致力件150a係形成在垂直磁桿150b之軸方向之剖面成為長方形狀的四角柱狀，其中心形成有使上述磁桿150b貫通的貫通孔。此致力件150a，係由收容有線圈構件154之致力件外殼155，和固定在此致力件外殼155之長邊方向前後兩端當作軸承支撐構件的一對致力件終端156，和嵌合於此致力件終端156同時支撐上述磁桿150b之進退的一對軸承襯套157，所構成。上述線圈構件154係配列在形成於致力件外殼155之貫通孔的內周面。磁桿150b係碰觸於上述軸承襯套157，但與上述致力件終端156及線圈構件154係經由0.2mm左右之空隙保持未接觸。又上述致力件外殼155之表面站立設置有複數放熱鰭片，在對上述線圈構件154通電時將該線圈構件154所產生之熱傳達給致力件外殼155，同時散熱到周圍環境中，而可有效冷卻線圈構件154本身。

此第2實施方式中，箱外殼155，亦由具備絕緣性之非金屬無機材料所形成。具體來說，係與第1實施方式相 同，為和水泥同樣的水硬化性物，將水硬化性粉體(波特蘭(Portland)水泥、矽酸鈣、鈣鋁化合物等)與非水硬化性粉體(氫氧化鈣、碳酸鈣粉末、塊狀粉末等)以一定比例混合的水硬化性組成物，模造成形為包含上述散熱鰭片等的特定形狀而得到未硬化成形體之後，將此加以脫模後供給水分來開始水和反應，進行硬化(Curing)而製作上述致力件外殼155。

第9圖到第15圖，係表示上述致力件外殼155及致力件150a的製造過程。首先第9圖係表示使用基準軸160之線圈構件154的組合工程。在此所使用之基準軸160，係具有比上述磁桿150b之直徑稍大的直徑，例如若磁桿150b之直徑為ψ5.5mm，則上述基準軸160之直徑為ψ5.9mm左右。線圈構件154係具有以U、V、W相之三個線圈作為一組的線圈群，捲繞在上述基準軸160周圍而被組裝。任一相之線圈構件154都是環狀，各相之線圈構件154的配列節距，係設定為比永久磁鐵152的配列節距更短。

其次如第10圖所示，在上述基準軸160周圍組裝線圈構件154之後，從該基準軸160兩端插裝一對致力件終端156。各致力件終端156係形成有一致於基準軸160直徑之內境的貫通孔156a，基準軸160則無空隙地嵌合於致力件終端156的貫通孔156a。亦即致力件終端156係經由該基準軸，與組裝在基準軸160周圍之線圈構件154定位。又致力件終端156，係形成有位於與上述貫通孔156a相 同軸心上的基準控156b，同時形成有在後述模造成形時填充有水硬化性組成物的空洞156c。

如此在基準軸160之周圍組裝線圈構件154，由致力件終端156夾入此線圈構件154之後，將此等與基準軸160一同設置於模具內，對該模具內射出水硬化性組成物，在線圈構件154周圍形成做為致力件外殼155的未硬化成形體。如第11圖及第12圖所示，成形後之水硬化性組成物係覆蓋線圈構件154，同時亦填充於致力件終端156之空洞156c，因為該空洞156c內形成有高低差部，故上述未硬化成形體形成後，致力件終端156和線圈構件154會藉由該未硬化成形體而一體化。然後使從模具脫模之未硬化成形體硬化，則可得到線圈構件154及致力件終端156一體化且硬化後的致力件外殼155。

若如此結束致力件外殼155之硬化，則在將上述基準軸160從致力件外殼155拔出之後，如第13圖所示，對與致力件終端156之貫通孔156a形成在相同軸心上的基準孔156b，嵌合軸承襯套157。如前所述，致力件終端155之貫通孔，係對線圈構件154之中心定位，故結果上上述基準孔156b也會對線圈構件154之中心定位；若對此基準孔157鑲嵌外徑尺寸被管理之軸承襯套157，則該軸承襯套157之中心會線圈構件154之中心正確定位。

若對位於致力件外殼155兩端之致力件終端156分別鑲嵌軸承襯套157結束之後，則如第14圖所示，於上述致力件外殼155插通上述磁桿150b，以致力件外殼155兩 端之軸承襯套157來支撐此磁桿150b。如前所述，因為軸承襯套157之中心會線圈構件154之中心正確定位，故由軸承襯套157支撐之磁桿150b的中心，會正確對準線圈構件154的中心，而在磁桿150b外周面與線圈154內周面之間形成平均的空隙。

若完成磁桿150b對致力件外殼155的組裝，則如第15圖所示，以固定螺絲158將上述軸承襯套157鎖緊在致力件終端156，結束致力件150a的製作。

此種第2實施方式之致力件150a中，係經由基準軸160將致力件終端156與線圈構件154定位在相同軸心上，同時保持此定位狀態藉由水硬化性組成物之模造成形，使致力件終端156與線圈構件154一體化，更且使用該致力件終端156使軸承襯套157定位；故鑲嵌於軸承襯套157之磁桿150b，也會對線圈構件154正確定位在相同軸心上。亦即磁桿150b與線圈構件154之間的空隙可保持微小且平均，而可防止不銹鋼製之磁桿接觸線圈構件，使流動於線圈構件之電流漏電到磁桿。從而除了可將使磁桿150b進退時的推力發揮到最大限度之外，還可防止該推力產生不均。

1‧‧‧線型電動機致動器

2‧‧‧基板

3‧‧‧軌道導軌

4‧‧‧滑動件

5‧‧‧導引台

6‧‧‧線型電動機

6a‧‧‧磁桿

6b‧‧‧致力件

61‧‧‧致力件外殼

62‧‧‧線圈構件

[第1圖]表示使用了本發明之線型電動機之線型電動機致動器之第1實施方式的側面圖

[第2圖]第1圖之II-II線剖面圖

[第3圖]表示第1實施方式之線型電動機的立體圖

[第4圖]表示第1實施方式之線型電動機其動作原理的側面圖

[第5圖]表示第1實施方式之線型電動機其動作原理的正面圖

[第6圖]表示第1實施方式之直線導引裝置的立體圖

[第7圖]表示第1實施方式中線型電動機致動器之滑動載具構造的側面放大圖

[第8圖]表示本發明線型電動機之第2實施方式的立體圖

[第9圖]表示第2實施方式之線型電動機之線圈構件組裝的側面圖

[第10圖]表示第2實施方式之線型電動機之致力件終端組裝的側面圖

[第11圖]表示第2實施方式之線型電動機之致力件外殼成形後的側面圖

[第12圖]第11圖之XII線箭頭視圖

[第13圖]表示第2實施方式之線型電動機之軸承襯套組裝的側面圖

[第14圖]表示第2實施方式之線型電動機之致力件組裝結束後之狀態的側面圖

[第15圖]第14圖之XV線箭頭視圖

6‧‧‧線型電動機

6a‧‧‧磁桿

6b‧‧‧致力件

61‧‧‧致力件外殼

62‧‧‧線圈構件

63‧‧‧散熱鰭片

Claims (6)

1. 一種桿式線型電動機，係構成有：沿著軸方向以特定節距配列有多數個磁極之磁桿，和具有鬆嵌此磁桿之貫通孔並配合所施加之電性訊號與上述磁桿作相對進退運動之致力件(forcer)；其特徵在於：上述致力件構成有：形成有上述貫通孔之致力件外殼，和配列於此致力件外殼之貫通孔內周面且同時被施加上述電性訊號的線圈構件；上述致力件外殼，係藉由具備絕緣性之非金屬無機材料的模造成型來形成，使該致力件外殼與上述線圈構件一體化。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之桿式線型電動機，其中，上述非金屬無機材料係水硬化性組成物者。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之桿式線型電動機，其中，於上述致力件外殼之貫通孔的兩端開口部，設置有與上述線圈構件鄰接且與線圈構件在相同軸心上的一對軸承支撐構件，該些軸承支撐構件藉由上述致力件外殼之模造成型而與該致力件外殼及線圈構件一體化；該些軸承支撐構件分別固定有軸承襯套，支撐磁桿對上述致力件的進退。
4. 一種如申請專利範圍第1項所記載之桿式線型電動機之製造方法其特徵在於： 準備比上述磁桿直徑僅大於上述磁桿外周面與線圈內周面之空隙份量的基準軸；接觸此基準軸外周面而組裝上述線圈構件之後，將此等基準軸與線圈構件插入到模具內；對上述模具內之空間射出具備絕緣性的非金屬無機材料，形成與上述線圈構件一體化的致力件外殼；之後，將上述基準軸從線圈構件及致力件外殼拔出而形成貫通孔，於此貫通孔內插入上述磁桿。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之桿式線型電動機製造方法，其中，將對上述基準軸緊密嵌合之一對軸承支撐構件，鄰接上述線圈構件之兩側來設置，於使用非金屬無機材料之致力件外殼射出成形之際，使此等軸承支撐構件與線圈構件及致力件外殼一體化；更且將上述基準軸從致力件外殼拔出之後，分別對一對軸承構件固定軸承襯套，使磁桿可自由進退地鑲嵌於此等軸承襯套。
6. 一種線型電動機致動器，係構成有：基板，和配置於此基板上之軌道導軌，和可沿著此軌道導軌自由來回運動的滑動件，和在此滑動件正上方與上述軌道導軌平行而被兩端支撐來作為固定子的磁桿，和固定於上述滑動件同時鬆嵌於上述磁桿周圍來當作可動子的致力件，和位於上述磁桿正上方同時與上述致力件及滑動件一同來回移動的導引台；其特徵在於：上述致力件，由形成有上述貫通孔之致力件外殼，和 配列於此致力件外殼之貫通孔內周面，同時被施加上述電性訊號的線圈構件所構成；上述致力件外殼，係藉由具備絕緣性之非金屬無機材料的模造成型來直接形成於上述線圈構件的外側，使該致力件外殼與上述線圈構件一體化。