线性致动器制造技术

本发明专利技术提供能够使可动件沿与线圈的排列方向成直角的方向移动的线性致动器。可动件(1)具有沿X方向排列的第一至第三磁铁(6a～6c)。第一至第三磁铁(6a～6c)在θ方向上具有N极以及S极。第二磁铁(6b)的N极以及S极相对于第一磁铁(6a)的N极以及S极在θ方向上偏移。第三磁铁(6c)的N极以及S极相对于第二磁铁(6b)的N极以及S极在θ方向上偏移。固定件(2)具有沿θ方向排列的至少2个突极(8a)、以及卷绕于该突极(8a)的至少2个线圈(4a、4b)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性致动器
本专利技术涉及第一构件能够相对于第二构件向一方向相对移动的线性致动器。
技术介绍
作为线性致动器的一种，存在在磁场中使用磁铁的同步型线性致动器。该线性致动器具备多个磁铁沿一方向以极性交替地不同的方式排列而成的固定件、以及以与固定件的磁铁列对置的方式沿一方向排列多个线圈而成的可动件(参照专利文献1)。线圈卷绕于与固定件的磁铁列对置的铁芯的突极。而且，当在线圈中流通有交流电时，由于磁铁中产生的磁通与突极中产生的磁通的相互作用，可动件相对于固定件向一方向移动。需要说明的是，如专利文献1所记载那样线圈移动的线性致动器被称作移动线圈式的线性致动器。也存在代替线圈而使磁铁移动的线性致动器，被称作移动磁铁式的线性致动器。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-217591号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题以往的线性致动器显然是可动件沿与线圈的排列方向相同的方向移动的致动器。但是，以往的线性致动器无法使可动件沿与线圈的排列方向成直角的方向移动。若能够使可动件沿与线圈的排列方向成直角的方向移动，则能够得到引人注目的可动件的移动，线性致动器的用途也扩大。因此，本专利技术的目的在于，提供能够使可动件沿与线圈的排列方向成直角的方向移动的线性致动器。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一方式涉及一种线性致动器，其第一构件能够相对于第二构件向一方向相对移动，其中，所述第一构件具有沿所述一方向排列的第一磁铁、第二磁铁以及第三磁铁，所述第一磁铁、所述第二磁铁以及所述第三磁铁在与所述一方向成直角的方向上具有N极以及S极，所述第二磁铁的N极以及S极相对于所述第一磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第三磁铁的N极以及S极相对于所述第二磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第二构件具有：沿与所述一方向成直角的方向排列且与所述第一构件对置的至少2个突极；以及卷绕于所述突极的至少2个线圈。专利技术效果根据本专利技术，能够使可动件(第一构件或第二构件)沿与线圈的排列方向成直角的方向(一方向)移动。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的线性致动器的立体图。图2是图1的分解立体图。图3是本实施方式的线性致动器的YZ平面的剖视图。图4是本实施方式的线性致动器的沿着X轴的剖视图(图4的(a)示出可动件处于行程的一端的情况，图4的(b)示出可动件处于行程的中央的情况，图4的(c)示出可动件处于行程的另一端的情况)。图5是示出第一至第三磁铁的外周的磁极的可动件的立体图。图6是示出线圈的励磁方式的时序图。图7是示出可动件的振动原理的图。图8是示出可动件的其他例子的立体图。具体实施方式以下，根据附图对本专利技术的实施方式的线性致动器进行说明。但是，本专利技术的线性致动器能够以各种方式具体化，不限定于本说明书所记载的实施方式。本实施方式是为了通过说明书的充分公开而使本领域技术人员能够充分理解专利技术的范围而提供的。图1示出本专利技术的一实施方式的线性致动器的立体图，图2示出图1的分解立体图。在附图以及以下说明书中对相同的结构标注相同的附图标记。如图1所示，线性致动器具有作为第一构件的可动件1、以及作为第二构件的固定件2。可动件1呈筒形。固定件2呈包围可动件1的环形。线性致动器构成为，在对固定件2的线圈4a～4d进行励磁时，可动件1向一方向(即轴向)移动。需要说明的是，以下，将可动件1的轴向设为X方向，将与X方向正交的平面设为YZ平面，将YZ平面的圆周方向设为θ方向。在环形的固定件2沿θ方向排列有多个线圈4a～4d。在一般的旋转马达中，当沿θ方向排列线圈时，可动件1沿θ方向旋转。本专利技术的线性致动器的特征在于，即便沿θ方向排列线圈4a～4d，可动件1也沿X方向移动。以下，依次对可动件1、固定件2的结构进行说明。如图2所示，可动件1具有筒形的磁轭5、以及配置于磁轭5的外周的环形的第一磁铁6a、第二磁铁6b及第三磁铁6c。第一磁铁6a、第二磁铁6b以及第三磁铁6c由粘着于磁轭5的外周等的结合机构结合。第一磁铁6a、第二磁铁6b以及第三磁铁6c的大小相等，它们沿X方向邻接地排列。磁轭5由磁通能够通过的磁性材料构成。第一磁铁6a沿θ方向交替地具有N极以及S极，由沿θ方向以极性交替不同的方式排列的多个圆弧形的扇形磁铁7构成。磁极的个数(扇形磁铁7的个数)并不特别限定，例如为6个。扇形磁铁7的外周被磁化为N极以及S极的任一方，扇形磁铁7的内周被磁化为N极以及S极的另一方。第一磁铁6a也可以由沿θ方向被交替磁化为N极以及S极的未分割成扇形磁铁7的环形的磁铁构成。第二磁铁6b以及第三磁铁6c也与第一磁铁6a同样地沿θ方向交替地具有N极以及S极，由沿θ方向以极性交替不同的方式排列的多个圆弧形的扇形磁铁7构成。第一磁铁6a、第二磁铁6b以及第三磁铁6c的磁极的个数全部相等，例如为6个。第二磁铁6b的N极以及S极相对于第一磁铁6a的N极以及S极向θ方向的一方向(顺时针方向)偏移N极-S极间间距P1(θ方向上的距离)的1/2。而且，第三磁铁6c的N极以及S极相对于第二磁铁6b的N极以及S极向θ方向的一方向(顺时针方向)偏移N极-S极间间距P1的1/2。但是，第三磁铁6c不是相对于第二磁铁6b向θ方向的另一方向(逆时针方向)偏移的结构。第三磁铁6c的N极以及S极相对于第一磁铁6a的N极以及S极向θ方向的一方向(顺时针方向)偏移N极-S极间间距P1，第三磁铁6c与第一磁铁6a处于磁极相反的关系。固定件2的结构如下所述。如图2所示，固定件2具备铁芯8、以及卷绕于铁芯8的突极8a的多个线圈4a～4d。铁芯8具有包围可动件1的环形的铁芯主体8b、以及从铁芯主体8b朝向径向内侧突出的多个突极8a(也参照图3)。突极8a的个数是可动件1的第一至第三磁铁6a～6c的磁极的个数的2倍。磁极的个数为6个，因此突极8a的个数为12个。突极8a的前端隔开磁隙而与可动件1对置。铁芯8由硅钢等磁性材料构成。该铁芯8例如通过将由Yz平面分割的多个层叠钢板在X方向上重叠而制造。另外，也可以通过如下方式制造铁芯8，将铁芯8沿着径向的分割线分割为12个分割铁芯，向分割铁芯的突极8a卷绕线圈4a～4d，将卷绕有线圈4a～4d的分割铁芯沿θ方向连接。图4示出线性致动器的沿X轴的剖视图。如图4的(b)所示，铁芯8的突极8a的X方向上的长度t2比第一至第三磁铁6a～6c的长度t1短。第一至第三磁铁6a～6c的X方向上的长度为t1，相互相等。在突极8a的前端的、X方向的两端部施加有倒角9(也参照图2)。如图2所示，线圈4a～4d具有剖面呈四边形的筒形的内侧线圈11、以及配置于内侧线圈11的外侧的剖面呈四边形的筒形的外侧线圈12。内侧线圈11遍及突极8a的全长而配置。外侧线圈12的长度比内侧线圈11的长度短，仅配置于突极8a的径向的外周侧。内侧线圈11的绕线与外侧线圈12的绕线电连接。如图3的YZ平面的剖视图所示，邻接的突极8a间的间隙呈外周侧比内周侧宽的扇形。通过将线圈4a～4d分为内侧线圈11与外侧线圈12，能够在扇形的间隙高效地配置线圈4a～4d。需要说明的是，也可以不将线圈4a～4d分为内侧线圈11与外侧线圈12，而是形成为梯形。图1所示的可动件1经由支承机构以能够沿X方向移动的方式支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性致动器，其第一构件能够相对于第二构件向一方向相对移动，其中，所述第一构件具有沿所述一方向排列的第一磁铁、第二磁铁以及第三磁铁，所述第一磁铁、所述第二磁铁以及所述第三磁铁在与所述一方向成直角的方向上具有N极以及S极，所述第二磁铁的N极以及S极相对于所述第一磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第三磁铁的N极以及S极相对于所述第二磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第二构件具有：沿与所述一方向成直角的方向排列且与所述第一构件对置的至少2个突极；以及卷绕于所述突极的至少2个线圈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-2641171.一种线性致动器，其第一构件能够相对于第二构件向一方向相对移动，其中，所述第一构件具有沿所述一方向排列的第一磁铁、第二磁铁以及第三磁铁，所述第一磁铁、所述第二磁铁以及所述第三磁铁在与所述一方向成直角的方向上具有N极以及S极，所述第二磁铁的N极以及S极相对于所述第一磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第三磁铁的N极以及S极相对于所述第二磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移，所述第二构件具有：沿与所述一方向成直角的方向排列且与所述第一构件对置的至少2个突极；以及卷绕于所述突极的至少2个线圈。2.根据权利要求1所述的线性致动器，其特征在于，所述第二磁铁的N极以及S极相对于所述第一磁铁的N极以及S极在与所述一方向成直角的方向上偏移N极-S极间间距的1/2，所述第三磁铁的N极以及S极相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩城纯一郎，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP