杆式线性马达制造技术

提供一种线性马达，该线性马达通过重新考虑压入器壳体的材质以及线圈部件相对于压入器壳体的安装构造，能够谋求推力的增强，同时，能够轻易地付与该压入器壳体与使用用途相应的最佳的形状，而且，能够以低成本制造。该线性马达具有沿轴向以规定的间距排列着多个磁极的磁力杆、以及与该磁力杆松配合的贯穿孔，并根据被施加的电信号，与上述磁力杆相对进退运动的压入器，上述压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面，并被施加上述电信号的线圈部件，上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及N极磁极和S极磁极交互地并列的磁力杆贯穿内置着线圈部件的压入器，这些线圈部件和压入器相对地进退的形式的杆式线性马达及其制造方法。
技术介绍
线性马达在X-Y工作台、物品运送装置等的FA设备中，大多作为使物品、部件等直线移动的线性执行器的驱动源使用。利用了线性马达的所谓线性马达执行器通常具有装载作为运送对象的物品等的可动体的引导台、使该引导台自由直线往复运动的直线引导装置、对上述引导台施加推力的线性马达、以及检测上述引导台的位置的线性编码器，通过根据该线性编码器的检测值来控制上述线性马达，能高精度地付与引导台任意的移动量(特开2002-136097号公报等)。作为上述线性马达，下述线性马达已被公知，所述线性马达将N极磁极和S极磁极交互地并列的作为定子的磁场磁铁配设在底座板上，另一方面，将作为动子的压入器设置在被上述直线引导装置支承的引导台的下面侧，使这些磁场磁铁和压入器隔着微小的间隙相对。然而，象这样在将磁场磁铁配设在底座板上的情况下，为了使压入器和磁场磁铁相对，需要跨越该磁场磁铁设置上述引导台，再有，需要在磁场磁铁的两侧设置一对直线引导装置来支承上述引导台的直线往复运动，存在执行器的构造本身大型化的倾向。另一方面，作为线性马达的其它形式，所谓的杆式线性马达已被公知(特开平11-150973号公报)。该杆式线性马达具有被形成为棒状，同时，沿轴向以规定的间距反复排列着N极以及S极，两端被支撑在底座板上的作为定子的磁力杆、隔着微小间隙，与该磁力杆的周围松配合的压入器，通过对设置在压入器内的线圈部件通电，该压入器在磁力杆的周围沿轴向运动而构成。在该杆式的线性马达中，由于线圈部件包围上述磁力杆的周围，所以能够发挥强大的推力，在使用该线性马达来构成执行器的情况下，能够一面谋求小型化，一面对引导台施加大的推力。另外，虽然支承引导台的往复运动的直线引导装置通常具有配置在底座板上的轨道滑轨以及沿该轨道滑轨运动的滑块，但是，在该杆式线性马达中，可以采用将上述压入器固定在滑块，进而在压入器上固定引导台的所谓组合式构造，与象特开2002-136097号公报公开的线性马达执行器那样的使用两轴的直线引导装置的形式相比，存在容易使执行器本身小型化的特点。专利文献1特开2002-136097号公报专利文献2特开平11-150973号公报以往的杆式的线性马达的压入器具有兼作散热片的金属制的压入器壳体，和被固定在该压入器壳体上所形成的贯穿孔的内周面的圆筒状的线圈部件，在将线圈部件独立于压入器壳体组装后，插入压入器壳体的贯穿孔并进行固定。因为要求压入器壳体尽快地对线圈部件产生的热进行放热，所以作为该压入器壳体的材料，使用热传导率优异的铝合金，另外，通过使用容易进行挤压成型的铝合金，可以比较容易地在压入器壳体上形成上述贯穿孔、放热用翅片。反之，因为压入器壳体是金属制，所以需要在该压入器壳体和线圈部件之间设置绝缘层，另外，需要将产生推力的线圈部件和固定在滑块上的压入器壳体牢固地接合。因此，以往是在被形成为圆筒状的线圈部件的外周面涂敷由环氧树脂等构成的粘接剂后，使线圈部件配合在压入器壳体的贯穿孔内。环氧树脂绝缘性优异，同时耐热性也优异，在线圈部件发热时，也能牢固地将该线圈部件与压入器壳体牢固地结合，最适合作为线圈部件与压入器壳体之间的粘接剂。但是相反，虽然环氧树脂耐热性优异，但因为其热传导率低，所以存在线圈部件产生的热难以流入压入器壳体，不能对线圈部件通电更多的电流的问题。例如，作为延展材料的铝合金(100系)在室温(20℃)时的热传导率约为230W/m·K，但环氧树脂的热传导率为其1/1000左右，该环氧树脂层阻碍了线圈部件和压入器壳体之间的热的移动。因此，向线圈部件的通电受到限制，很明显，这是限制线性马达的推力的原因之一。另外，若压入器壳体为金属制，则即使在线圈部件和压入器壳体之间存在绝缘层，在对线圈部件通电时，在压入器壳体也产生涡电流，这造成能量损失，也是使线性马达的推力下降的原因之一。再有，虽然为了以低成本形成铝合金制的压入器壳体，最好是挤压成型，但是，在该情况下，只能与贯穿孔同方向地竖立设置放热翅片，另外，存在明显地偏离贯穿孔的中心的截面形状不适合挤压成型的问题。即，存在对压入器壳体的形状限制大，难以构成与用途相应的最佳形状的线性马达的问题。另外，还需要在分别加工压入器壳体和线圈部件后，将它们组合的工序，压入器的制造工序多，也成为制造成本升高的原因。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的问题，其目的在于提供一种杆式线性马达，该杆式线性马达通过重新考虑压入器壳体的材质以及线圈部件相对于压入器壳体的安装构造，能够谋求推力的增强，同时，能够轻易地付与该压入器壳体与使用用途相应的最佳的形状，而且，能够以低成本制造。为了达到上述目的的本专利技术的线性马达具有磁力杆和压入器。在磁力杆上沿轴向以规定的间距排列着多个磁极，另一方面，上述压入器具有与该磁力杆松配合的贯穿孔。另外，压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面的线圈部件，若对上述线圈部件施加电信号，则在磁力杆的各磁极和线圈部件之间产生磁引力以及磁斥力，压入器和磁力杆沿上述磁力杆的轴向相对地进退运动。在本专利技术中，上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的。通过将压入器壳体自身作为绝缘性部件，没有必要在线圈部件和压入器壳体之间形成绝缘层，因为在线圈部件产生的热直接流入压入器壳体，所以能够促进线圈部件的冷却。即，与以往相比，能够增强对线圈部件施加的电能，仅这部分即可谋求提高线性马达的推力。另外，通过使压入器壳体本身为绝缘性部件，由于对线圈部件通电时不会在压入器壳体上产生涡电流，因此，能够抑制能量损失，这点也能谋求增强推力。再有，通过作为压入器壳体，使用非金属无机材料，即广义的陶瓷，由于能够使压入器壳体本身的重量比金属制的压入器壳体轻，因此，与上述推力的增强辅佐，能够提高压入器的运动对施加的信号的反应性。另外，再有，通过模制成型形成压入器壳体，据此，能够以低成本制造形状更复杂的压入器壳体，能够以低成本制造可与各种用途相应的，与设置空间、必要的推力相应的最佳形状的线性马达。另外，还可以先行组装卷绕在磁力杆上的圆筒状的线圈部件，在该线圈部件的周围直接模制成型压入器壳体，将两者结合，能够使压入器的组装工序简洁，谋求降低制造成本。附图说明图1是表示使用本专利技术的线性马达的线性马达执行器的第一实施方式的侧视图。图2是图1的II-II线剖视图。图3是表示有关第一实施方式的线性马达的立体图。图4是表示有关第一实施方式的线性马达的动作原理的侧视图。图5是表示有关第一实施方式的线性马达的动作原理的主视图。图6是表示有关第一实施方式的直线引导装置的立体图。图7是表示有关第一实施方式的线性马达执行器的滑块托架的构成的侧视放大图。图8是表示本专利技术的线性马达的第二实施方式的立体图。图9是表示有关第二实施方式的线性马达的线圈部件的组装的侧视图。图10是表示有关第二实施方式的线性马达的压入器末端的组装的侧视图。图11是表示有关第二实施方式的线性马达的压入器壳体成型后的侧视图。图12是图11的XII线向视图。图13是表示有关第二实施方式的线性马达的轴承衬套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杆式线性马达，该杆式线性马达具有沿轴向以规定的间距排列着多个磁极的磁力杆、以及与该磁力杆松配合的贯穿孔，并根据被施加的电信号，与上述磁力杆相对进退运动的压入器，其特征在于，上述压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面，并被施加上述电信号的线圈部件，上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-30 286270/2004;JP 2005-8-31 250605/20051.一种杆式线性马达，该杆式线性马达具有沿轴向以规定的间距排列着多个磁极的磁力杆、以及与该磁力杆松配合的贯穿孔，并根据被施加的电信号，与上述磁力杆相对进退运动的压入器，其特征在于，上述压入器具有形成着上述贯穿孔的压入器壳体、以及被排列在该压入器壳体的贯穿孔的内周面，并被施加上述电信号的线圈部件，上述压入器壳体是通过具有绝缘性的非金属无机材料的模制成型而形成的。2.如权利要求1所述的杆式线性马达，其特征在于，上述非金属无机材料是水硬性组合物。3.如权利要求1所述的杆式线性马达，其特征在于，上述线圈部件通过上述压入器壳体的模制成型而与该压入器壳体一体化。4.如权利要求3所述的杆式线性马达，其特征在于，在上述压入器壳体的贯穿孔的两端开口部，在与上述线圈部件相邻，且与线圈部件同一轴心上，设置有一对轴承支撑部件，这些轴承支撑部件通过上述压入器壳体的模制成型而与该压入器壳体以及线圈部件一体化，在这些轴承支撑部件的每一个上固定着轴承衬套，支撑磁力杆相对于上述压入器的进退。5.一种杆式线性马达的制造方法，是权利要求1中记载的一种杆式线性马达的制造方法，其特征在于，准备直径比上述磁力杆的直径仅大上述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅生利之，宫本太郎，山中修平，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]