專利名稱：直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，特別涉及提高其可靠性及性能的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
背景技術(shù)：
直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件由于可通過并用彈簧使其共振以很少的損失進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，故被用作壓縮機(jī)電機(jī)等。而且，使用該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的壓縮機(jī)由于可發(fā)揮高效率等優(yōu)良性能，故希望用于冷藏庫、冷凍庫或空氣調(diào)節(jié)器。
直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件有音圈電機(jī)。該音圈電機(jī)是利用在由永久磁鐵產(chǎn)生的磁場中向線圈通電流而在線圈上產(chǎn)生的力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，也被稱作包括線圈的動(dòng)子活動(dòng)的可動(dòng)線圈型。
其它直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件相對上述可動(dòng)線圈型的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件具有將永久磁鐵和線圈掉換的結(jié)構(gòu)，有時(shí)也被稱作包括永久磁鐵的動(dòng)子活動(dòng)的可動(dòng)磁鐵型。
但是，上述可動(dòng)線圈型的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件由于動(dòng)子中包括線圈，故動(dòng)子中必須流通電流，為此，其供電電線有時(shí)會因動(dòng)子的移動(dòng)產(chǎn)生斷線，其可靠性差。
上述可動(dòng)磁鐵型的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件在為了提高性能而欲得到高的磁通密度時(shí)永久磁鐵的重量就會增大，其結(jié)果會使動(dòng)子的重量增加，因此，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的性能的提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其可提高可靠性，且可容易地實(shí)現(xiàn)性能的提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的特征在于包括定子；動(dòng)子，其具有鐵片，可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵，其以與所述鐵片相對的狀態(tài)設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。
由此，通過將鐵片設(shè)置在動(dòng)子上，同時(shí)以與所述鐵片相對的狀態(tài)設(shè)置永久磁鐵在定子上，并設(shè)置線圈在定子上，利用改變定子側(cè)電流方向的線圈和永久磁鐵使通過鐵片的磁通移動(dòng)，從而使鐵片即動(dòng)子往復(fù)移動(dòng)。這樣，由于線圈和永久磁鐵均設(shè)置在定子上，故不必要向動(dòng)子側(cè)供電，不會產(chǎn)生移動(dòng)的定子向線圈供電的線路斷線。同時(shí)，即使在為了提高性能想要得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，也不會增加動(dòng)子的重量。另外，由于磁鐵不在動(dòng)子上，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述永久磁鐵可以以沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向使磁極并列的狀態(tài)設(shè)置在所述定子上，也可以在該永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)設(shè)置一對磁極部件。
由此，當(dāng)定子側(cè)線圈的電流方向交替改變時(shí)，介由磁極部件磁通向鐵片的導(dǎo)入側(cè)就會交替改變，該磁極部件配置在磁極沿動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向并列的永久磁鐵的兩側(cè)，使鐵片即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組也可以僅設(shè)在所述鐵片的一側(cè)。
這樣，由于永久磁鐵及一對磁極部件的組相對鐵片僅設(shè)在一側(cè)，故可使整體輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述鐵片形成圓筒狀，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組也可以相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向外側(cè)。
這樣，由于所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向外側(cè)，故可減小鐵片即動(dòng)子的半徑，從而可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述鐵片形成圓筒狀，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組也可以相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
這樣，由于永久磁鐵及一對磁極部件的組相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可減小永久磁鐵及一對磁極部件的半徑，可使它們重量減輕，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組也可以介由所述鐵片設(shè)在兩側(cè)。
這樣，由于永久磁鐵及一對磁極部件的組介由鐵片設(shè)在兩側(cè)，故可得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流的磁通勢。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，在與所述永久磁鐵相反的一側(cè)與所述鐵片相對的磁極部件也可以一體成形在所述定子上。
這樣，由于在與永久磁鐵相反的一側(cè)與鐵片相對的磁極部件一體成形在定子上，故不必分別制造它們或在之后進(jìn)行接合。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述動(dòng)子也可以是以所述鐵片為芯子，由合成樹脂的鑲嵌成形形成。
這樣由于所述動(dòng)子是以所述鐵片為芯子，由合成樹脂的鑲嵌成形形成，因此可輕量且容易地形成包括鐵片的動(dòng)子。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述動(dòng)子也可以介由球軸套支承在所述定子上。
這樣，由于動(dòng)子介由球軸套支承在所述定子上，故可使動(dòng)子正確地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
這樣，由于在定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵，在動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。故可使動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述定子也可以由燒結(jié)部件形成。
這樣由于定子由燒結(jié)部件構(gòu)成，故可降低成本、提高性能(降低鐵損耗)，可提高機(jī)械強(qiáng)度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的特征在于，包括定子；動(dòng)子，其具有鐵片，設(shè)置成可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；一對永久磁鐵，以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵片相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。
由此，通過將鐵片設(shè)置在動(dòng)子上，同時(shí)將線圈設(shè)置在定子上，且以在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與鐵片相對且與往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，將一對永久磁鐵設(shè)置在定子上，因此，當(dāng)定子側(cè)線圈的電流方向交替改變時(shí)，在一對永久磁鐵中，磁通交替通過，由一對磁鐵交替改變對鐵片導(dǎo)磁的一側(cè)，使鐵片即動(dòng)子往復(fù)移動(dòng)。這樣，由于線圈和永久磁鐵均設(shè)置在定子一側(cè)上，故不必要向動(dòng)子側(cè)供電，不會產(chǎn)生移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路斷線。同時(shí)，即使在為了提高性能想要得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，也不會增加動(dòng)子的重量。另外，由于磁鐵不在動(dòng)子上，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述一對磁鐵也可以僅設(shè)在所述鐵片的一側(cè)。
這樣，由于一對永久磁鐵相對鐵片僅設(shè)在一側(cè)，故可使整體輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，在與所述永久磁鐵相反的一側(cè)與所述鐵片相對的磁極部件也可以一體成形在所述定子上。
這樣，由于在與永久磁鐵相反的一側(cè)與鐵片相對的磁極部件一體成形在定子上，故不必分別制造它們或在之后進(jìn)行接合。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述一對永久磁鐵的組也可以介由所述鐵片設(shè)在兩側(cè)。
這樣，由于一對永久磁鐵的組介由鐵片設(shè)在兩側(cè)，故可得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流的磁通勢。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以是，所述鐵片形成圓筒狀，所述線圈相對所述鐵片設(shè)在半徑方向外側(cè)。
這樣，由于線圈相對鐵片設(shè)在半徑方向外側(cè)，故可減小鐵片即動(dòng)子的半徑，從而尤其可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以是，所述鐵片形成圓筒狀，所述線圈相對所述鐵片設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
這樣，由于線圈相對所述鐵片設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可減輕線圈重量，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述動(dòng)子也可以通過以所述鐵片為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成。
這樣由于所述動(dòng)子是以所述鐵片為芯子，由合成樹脂的鑲嵌成形形成的，因此可輕量且容易地形成包括鐵片的動(dòng)子。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述動(dòng)子也可以介由球軸套支承在所述定子上。
這樣，由于動(dòng)子介由球軸套支承在所述定子上，故可使動(dòng)子正確地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述一對永久磁鐵的組，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
這樣，由于在定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)一對永久磁鐵的組，在動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)鐵片，故可使動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述定子也可以由燒結(jié)部件形成。
這樣由于定子由燒結(jié)部件構(gòu)成，故可降低成本、提高性能(降低鐵損耗)，可提高機(jī)械強(qiáng)度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件包括定子；動(dòng)子，其至少一部分具有鐵部件，可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一對永久磁鐵，以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；第二對永久磁鐵，其相對該第一對永久磁鐵，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置匹配，同時(shí)以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。其特征在于，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵是在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向位置相合的永久磁鐵，與所述鐵部件相對的磁極相反。
由此，在定子側(cè)線圈的電流流向一個(gè)方向的狀態(tài)下，例如由定子、第一對永久磁鐵的一永久磁鐵、鐵部件、第二對永久磁鐵中沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向與第一對永久磁鐵的一永久磁鐵位置相合的一永久磁鐵、定子構(gòu)成的環(huán)形成磁通，在定子側(cè)線圈的電流切換而流向相反方向的狀態(tài)下，由定子、第二對永久磁鐵的另一永久磁鐵、鐵部件、第一對永久磁鐵的另一永久磁鐵、定子構(gòu)成的環(huán)形成磁通。這樣，當(dāng)交替切換定子側(cè)線圈的電流方向時(shí)，定子側(cè)的第一對永久磁鐵及第二對永久磁鐵中對鐵部件導(dǎo)入磁通的一側(cè)就交替切換到動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向，使鐵部件即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，由于線圈和永久磁鐵均設(shè)于定子側(cè)，故不必向動(dòng)子側(cè)供電，移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路就不會產(chǎn)生斷線。另外，即使在為了提高性能想要得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，也不會增加動(dòng)子的重量。另外，由于磁鐵不在動(dòng)子上，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)。并且，由于由上述磁通環(huán)使動(dòng)子移動(dòng)，故可以采用不將定子的一部分作為背軛配置在動(dòng)子的與永久磁鐵相反側(cè)的結(jié)構(gòu)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組可使所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置相合而設(shè)置多組。
這樣，由于第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組使所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置相合而設(shè)置多組，故可得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流的磁通勢。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以是，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組在與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)下設(shè)置多組，所述鐵部件在所述永久磁鐵方向突出的凸部與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置多個(gè)。
這樣，由于第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組在與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)下設(shè)置多組，據(jù)此，在鐵部件上與往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置多個(gè)在永久磁鐵方向突出的凸部。故雖然沖程會減少，但可與齒數(shù)成正比增大推力。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述定子及所述動(dòng)子的至少一者可由在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)臃e的積層鋼板形成。
這樣，由于定子及動(dòng)子的至少一者由在動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)臃e的積層鋼板形成。故與由整體材料切削加工形成的情況相比，可降低渦流損耗，與燒結(jié)或粉末壓制鐵心形成的情況相比，可降低磁滯損失。尤其是在使定子大型化的情況下，與由整體材料切削加工及燒結(jié)相比制造容易。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，可在所述定子的與所述動(dòng)子接近的部位設(shè)置窗部，將所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵收容在所述窗部內(nèi)。此時(shí)，上述窗部的大小最好定為僅靠嵌入即可固定各永久磁鐵。
這種結(jié)構(gòu)與由粘接劑將永久磁鐵固定在定子表面的情況相比，由于永久磁鐵在窗部內(nèi)是機(jī)械固定，故提高了永久磁鐵的保持的可靠性。另外，定子和動(dòng)子間的間隙尺寸不受粘接劑的厚度偏差引起的永久磁鐵的位置偏差的影響，故可提高間隙的尺寸精度。另外，即使在有異物卡入間隙中的情況下，也不會損傷永久磁鐵。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第四方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件如下構(gòu)成，至少一部分具有鐵部件的動(dòng)子設(shè)置為相對所述定子可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在所述定子上至少設(shè)置一個(gè)第一對永久磁鐵，其以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對，且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且各自的磁極的排列相反，在所述定子上至少設(shè)置一個(gè)第二對永久磁鐵，其相對所述第一對永久磁鐵，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰，且該第二對永久磁鐵以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且各自的磁極的排列相反，另外，在所述定子上設(shè)置線圈，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵配設(shè)為各自的接近側(cè)的永久磁鐵相互間磁極同向。
由此，在定子側(cè)線圈的電流流向一個(gè)方向的狀態(tài)下，例如由鐵部件、第一對永久磁鐵中相對第二對永久磁鐵位于相反側(cè)的一永久磁鐵、定子、第二對永久磁鐵中位于第一對永久磁鐵側(cè)的一永久磁鐵、鐵部件構(gòu)成的環(huán)形成磁通，在定子側(cè)線圈的電流切換而流向相反方向的狀態(tài)下，由鐵部件、第二對永久磁鐵的另一永久磁鐵、定子、第一對永久磁鐵的另一永久磁鐵、鐵部件構(gòu)成的環(huán)形成磁通。這樣，當(dāng)交替切換定子側(cè)線圈的電流方向時(shí)，定子側(cè)的第一對永久磁鐵及第二對永久磁鐵中分別對鐵部件導(dǎo)入磁通的一側(cè)就交替切換到動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向，使鐵部件即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，由于線圈和永久磁鐵均設(shè)于定子側(cè)，故不必向動(dòng)子側(cè)供電，就不會在移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路產(chǎn)生斷線。另外，即使在為了提高性能想要得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，也不會增加動(dòng)子的重量。另外，由于磁鐵不在動(dòng)子上，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)。并且，由于由上述磁通環(huán)使動(dòng)子移動(dòng)，故可以采用不將定子的一部分作為背軛配置在動(dòng)子的與永久磁鐵相反側(cè)的結(jié)構(gòu)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以與所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵之間位置鄰接，在所述定子上設(shè)置磁隙。
這樣，由于與所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵之間位置鄰接，在所述定子上設(shè)置磁隙，故可可靠地介由第一對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)磁及介由第二對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)磁。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵也可以共用相互接近側(cè)的永久磁鐵。
這樣，由于第一對永久磁鐵及第二對永久磁鐵共用相互接近側(cè)的永久磁鐵。故可減少部件個(gè)數(shù)。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以在所述定子上，與所述共用的永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的中間位置鄰接設(shè)置磁隙。
這樣，由于在所述定子上，與所述共用的永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的中間位置鄰接設(shè)置磁隙。故即使共用相互接近側(cè)的永久磁鐵，也可可靠地介由第一對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)磁及介由第二對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)磁。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可在所述鐵部件上與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置一對向所述永久磁鐵方向突出的凸部。
這樣，由于在鐵部件上與往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置一對向永久磁鐵方向突出的凸部，故無論如何往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可高效地在凸部的端面上作用吸引力。
而且，本發(fā)明的目的在于提供直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件可以將由永久磁鐵產(chǎn)生的磁通有效地用于動(dòng)子的移動(dòng)，使動(dòng)子可靠而且穩(wěn)定地產(chǎn)生推力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第五方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件包括定子；動(dòng)子，具有鐵片，相對所述定子可往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵，以與所述鐵片相對且沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向排列磁極的狀態(tài)設(shè)在所述定子上；一對磁極部件，設(shè)于該永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)；線圈，設(shè)于所述定子上，其特征在于，具有磁阻裝置，所述磁阻裝置相對由所述永久磁鐵的磁力在所述定子和所述永久磁鐵及所述一對磁極部件形成的磁通環(huán)形成磁阻。
這樣，由于磁阻裝置相對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵及一對磁極部件形成的磁通環(huán)形成磁阻，故可增加由永久磁鐵產(chǎn)生并在磁極部件和鐵片間傳導(dǎo)的磁通量。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述磁阻裝置可以是設(shè)于所述磁極部件和所述定子之間的磁隙。
這樣，由于磁阻裝置是設(shè)于所述磁極部件和所述定子之間的磁隙，故可以簡單的結(jié)構(gòu)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵及一對磁極部件上形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述磁阻裝置可以是形成于所述磁極部件的所述定子側(cè)的凹部。
這樣，由于磁阻裝置是形成于磁極部件的定子側(cè)的凹部，故可將磁極部件直接固定在定子上，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵及一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述磁阻裝置可以是形成于所述磁極部件的所述定子側(cè)的孔部。
這樣，由于磁阻裝置是形成于磁極部件的定子側(cè)的孔部，故可將磁極部件直接固定在定子上，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵及一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，所述磁阻裝置可以通過使所述磁極部件的厚度越靠所述定子側(cè)越薄而形成。
這樣，由于磁阻裝置是通過使磁極部件的厚度越靠定子側(cè)越薄而形成，故可將磁極部件直接固定在定子上，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵及一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。
在上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，也可以在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
這樣，由于在定子上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)永久磁鐵及一對磁極部件的組，在動(dòng)子上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)鐵片。因此，可在動(dòng)子上產(chǎn)生更大的推力。


圖1是顯示本發(fā)明第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖2是顯示本發(fā)明第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖3是顯示本發(fā)明第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖4是顯示本發(fā)明第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件變形例的側(cè)剖面圖；圖5是顯示本發(fā)明第二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖6是顯示本發(fā)明第三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖7是顯示本發(fā)明第四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖8是顯示本發(fā)明第五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖9是顯示本發(fā)明第五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖10是顯示本發(fā)明第五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖11是顯示本發(fā)明第五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的側(cè)剖面圖；圖12是顯示本發(fā)明第六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖13是顯示本發(fā)明第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖14是顯示本發(fā)明第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖15是顯示本發(fā)明第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖16是顯示本發(fā)明第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的側(cè)剖面圖；圖17是顯示本發(fā)明第八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖18是顯示本發(fā)明第九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖19是顯示本發(fā)明第十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖20是顯示本發(fā)明第十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖21是顯示本發(fā)明第十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖22是顯示本發(fā)明第十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖23是顯示本發(fā)明第十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖24是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的正剖面圖；圖25是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖26是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的正剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流在一個(gè)方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖27是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖28是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的正剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖29是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖30是顯示本發(fā)明第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的正剖面圖；圖31是顯示本發(fā)明第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的沿圖7中所示X-X線的剖面圖；圖32是顯示本發(fā)明第十五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的沿圖7中所示X-X線的剖面圖；圖33是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的正剖面圖；圖34是顯示本發(fā)明第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的側(cè)剖面圖；圖35是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖36是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖37是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖38是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通時(shí)的磁通狀態(tài)的圖；圖39是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的側(cè)剖面圖；圖40是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的其它變形例的側(cè)剖面圖；圖41是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的另外變形例的側(cè)剖面圖；圖42是顯示本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的再一變形例的側(cè)剖面圖；圖43是顯示包含本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的直線電動(dòng)機(jī)的側(cè)剖面圖；
圖44是顯示包含本發(fā)明第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的直線電動(dòng)機(jī)的正面圖；圖45是顯示本發(fā)明第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流狀態(tài)的磁通狀態(tài)的圖；圖46是顯示本發(fā)明第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向一個(gè)方向流通的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖47是顯示本發(fā)明第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中電流向相反方向流通狀態(tài)的磁通狀態(tài)的圖；圖48是顯示本發(fā)明第十八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖49是顯示本發(fā)明第十八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的正面圖；圖50是顯示本發(fā)明第十九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖51是顯示本發(fā)明第二十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖52是顯示本發(fā)明第二十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖，是用雙點(diǎn)劃線顯示線圈中不流通電流的狀態(tài)下的磁通狀態(tài)的圖；圖53是顯示本發(fā)明第二十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖54是顯示本發(fā)明第二十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的側(cè)剖面圖；圖55是顯示本發(fā)明第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例的正剖面圖；圖56是僅顯示本發(fā)明第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例中的定子的正剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照圖1～圖4說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11包括軛(定子)12；動(dòng)子13，其設(shè)在所述軛12上，可往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵14，其固定在所述軛12上；線圈15，其固定在軛12上。
上述軛12包括圓筒狀的外圓筒部17；底板部18，其設(shè)于該外圓筒部17的軸線方向上的一端側(cè)，形成薄板環(huán)狀；連接部20，其形成環(huán)狀，在該底板部18的內(nèi)側(cè)部分，沿著軸線方向向與外圓筒部17相同的一側(cè)突出；內(nèi)磁極(磁極部件)19，其形成圓筒狀，和外圓筒部17同軸設(shè)于該連接部20。
具有外圓筒部17、底板部18、連接部20和內(nèi)磁極19的軛12由共同的磁性材料的燒結(jié)材料燒結(jié)形成一體。
上述線圈15形成環(huán)狀，與軛12同軸固定在軛12的底板部18和外圓筒部17的邊界的角部內(nèi)側(cè)。
上述永久磁鐵14為薄板環(huán)狀物，其兩磁極即N極14a和S極14b并列在軸線方向，由鐵素體磁鐵構(gòu)成。形成近似圓筒狀沿軸線方向突出的突出部21配置在該永久磁鐵14的軸線方向上的兩側(cè)，使形成于內(nèi)徑側(cè)的斷面L字狀的環(huán)狀外磁極(磁極部件)22和外磁極(磁極部件)23各自的突出部21向相反的方向突出。這一對外磁極22和外磁設(shè)23也是由燒結(jié)材料構(gòu)成。并且，通過這樣在由環(huán)狀外磁極22，23使由永久磁鐵14的磁極14a，14b的排列方向的兩側(cè)形成層狀結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下，使所述永久磁鐵14和一對外磁極22，23壓入軛12的外圓筒部17的內(nèi)側(cè)，所述永久磁鐵14和一對外磁極22，23與軛12被同軸固定在軛12的外徑側(cè)。
在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵14使N極14a配置在底板部18側(cè)，同時(shí)形成一個(gè)外磁極22在軸線方向和線圈15相鄰的狀態(tài)。另外，在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵14和一對外磁極22，23作為整體在軛12的圓筒狀的內(nèi)磁極19的外側(cè)與其同軸，并且與該內(nèi)磁極19軸線方向的位置以及長度相吻合地配置，與該內(nèi)磁極19之間形成環(huán)狀間隙部25。
利用軸套27支撐使軸26可以沿軸線方向移動(dòng)的球軸套28在該軸套27中同軸固定在軛12的內(nèi)磁極19的內(nèi)周一側(cè)。并且，所述的動(dòng)子13固定在可以移動(dòng)地保持在該軸套27的軸26上。并且，相對固定于軛12上的軸套27，軸26和動(dòng)子13沿著軸線方向呈一體進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)子13包括基部30，固定在軸26上，形成近似圓板狀；圓筒部31，在由該基部30固定于軸26上的狀態(tài)下，進(jìn)入上述環(huán)狀間隙部25；鐵片32，作為圓筒狀的可動(dòng)磁極，相對于該圓筒部31的基部30，同軸同徑固定在相反側(cè)。這樣，動(dòng)子13的鐵片32同軸配置在環(huán)狀的間隙部25內(nèi)，使其軸線方向的中央位置和永久磁鐵14的軸線方向上的中央位置大致吻合。
上述動(dòng)子13的基部30和圓筒部31由非磁性材料的工程塑料等合成樹脂構(gòu)成，鐵片32由未被磁化的磁性材料構(gòu)成，由燒結(jié)材料構(gòu)成。動(dòng)子13以鐵片32為芯子，由合成樹脂的鑲嵌成形而形成。
根據(jù)上述結(jié)果，動(dòng)子13受軛12支撐，其具有鐵片32，沿著軸線方向(各附圖中的左右方向)可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，永久磁鐵14在與動(dòng)子13的鐵片32的外徑側(cè)相對的狀態(tài)下，且在沿著動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向排列磁極14a，14b的狀態(tài)下固定在軛12上。并且，在動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上的永久磁鐵14的兩側(cè)設(shè)置一對外磁極22，23，在與永久磁鐵14相反側(cè)與鐵片32相對的內(nèi)磁極19一體成形在軛12上。而且，永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組相對鐵片32僅設(shè)在一側(cè)，具體地說，相對圓筒狀的鐵片32僅設(shè)在半徑方向外側(cè)。
在上述結(jié)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11中，當(dāng)線圈15中流通交流電流(正弦波電流、矩形波電流)時(shí)，在線圈15中就流通規(guī)定方向的電流，在該狀態(tài)下，如圖2中雙點(diǎn)劃線所示，磁通就由永久磁鐵14從S極14b導(dǎo)向N極14a側(cè)，由此，形成軛12的外圓筒部17、外磁極23、永久磁鐵14、外磁極22、動(dòng)子13的鐵片32、軛12的內(nèi)磁極19、連接部20、底板部18、外圓筒部17的順序的磁通環(huán)，結(jié)果，軛12在向外磁極22側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。另外，在線圈15中流通和上述規(guī)定方向相反方向的電流的狀態(tài)下，如圖3中雙點(diǎn)劃線所示，磁通就由永久磁鐵14從S極14b導(dǎo)向N極14a側(cè)，由此，形成軛12的外圓筒部17、底板部18、連接部20、內(nèi)磁極19、動(dòng)子13的鐵片32、外磁極23、永久磁鐵14、外磁極22、外圓筒部17的順序的磁通環(huán)，結(jié)果，軛12在向相反的外磁極23側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。
利用交流電流流向線圈15的電流的方向交替發(fā)生變化，重復(fù)以上動(dòng)作，動(dòng)子13就相對軛12沿軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)以上所述的第一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11，則在動(dòng)子13上設(shè)置鐵片32，同時(shí)在與鐵片32相對的狀態(tài)下將永久磁鐵14設(shè)于軛12，再將線圈15設(shè)于軛12，通過軛12側(cè)的電流方向改變的線圈15和永久磁鐵14使通過鐵片32的磁通移動(dòng)，由此使鐵片32即動(dòng)子13往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
這樣，由于線圈15設(shè)于軛12而不是動(dòng)子13側(cè)，故不需要向動(dòng)子13側(cè)供電，不會在移動(dòng)的動(dòng)子13向線圈15供電的線路中發(fā)生斷線。因而可以提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等的可靠性。
另外，永久磁鐵14也設(shè)于軛12側(cè)，而不是動(dòng)子13側(cè)，即使在為了提高性能欲得到高磁通密度的情況下，增大永久磁鐵14的重量，動(dòng)子13的重量也不增加。因而可以容易地提高性能(提高推力)。而且，在提高間隙部25的磁通密度時(shí)只要徑向擴(kuò)大磁鐵尺寸就可以，不影響間隙部25(間隙部25沒有擴(kuò)大)即可提高性能，可以提高設(shè)計(jì)自由度。由于并且永久磁鐵14沒有在間隙部25，間隙部25形成鐵心之間相互相對，磁路長度變短，可減小電磁鐵磁通勢，效率提高。而且，由于使用永久磁鐵14，磁路的線形性好。
而且，由于磁鐵沒有在動(dòng)子13上，故不需要向動(dòng)子13勵(lì)磁的作業(yè)，另外，在制造動(dòng)子13時(shí)，對鐵片32不施加吸引力，因而動(dòng)子13的一體成形容易進(jìn)行。因而，容易制造，從而可以降低成本。并且，當(dāng)以鐵片32作為芯子通過合成樹脂的鑲嵌成形制造動(dòng)子13時(shí)，由于磁鐵部在該動(dòng)子13上，故可以進(jìn)行后加工，而且由于磁鐵也沒有在間隙部25上，故可以進(jìn)行后加工，可以提高直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11的同軸同心度的精度。結(jié)果，可以減輕施加在軸承即球軸套28上的負(fù)荷，可以延長其壽命。
具體地說，當(dāng)軛12側(cè)的線圈15的電流方向交替變化時(shí)，則外磁極22，23交替改變介由沿著動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向排列磁極14a，14b的永久磁鐵14的兩側(cè)配置的外磁極22，23向鐵片32的磁通導(dǎo)入側(cè)，結(jié)果，使鐵片32即動(dòng)子13進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因而可利用簡單的結(jié)構(gòu)使動(dòng)子13進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，容易制造，而且可以進(jìn)一步降低成本。
并且，由于永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組相對鐵片32僅設(shè)于一側(cè)，故可以使整體輕量化。
而且由于永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組相對圓筒狀的鐵片32僅設(shè)于半徑方向外側(cè)，故可以減小鐵片32即動(dòng)子13的半徑，這樣特別是可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子13的輕量化。
而且，由于在與永久磁鐵14相反側(cè)與鐵片32相對的內(nèi)磁極19與軛12一體成形，故不用分別制造，之后再接合。因而更加容易制造。
再者，由于動(dòng)子13是利用以鐵片32作為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成的，故可以容易而且輕量化地制成含有鐵片32的動(dòng)子13。
而且，動(dòng)子13介由球軸套28支撐于軛12，故可以使動(dòng)子13正確地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
另外，由于利用燒結(jié)材料形成軛12，故可以降低成本提高性能(降低鐵損耗)，提高機(jī)械強(qiáng)度。即使用壓粉鐵心形成軛12也可以得到同樣的效果。
另外，動(dòng)子13的基部30和圓筒部31只要是非磁性材料，也可以不用合成樹脂而用鋁模鑄或非磁性不銹鋼等形成，這種情況下，具有可提高剛性的優(yōu)點(diǎn)。但是從輕量化的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用合成樹脂形成的方法。
永久磁鐵14除使用上述的鐵素體磁鐵以外，也可以使用釹、釤等稀土類的物質(zhì)，或使用塑料磁鐵，從降低成本的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用鐵素體磁鐵。
而且，動(dòng)子13的軸承除球軸套之外，也可以使用空氣軸承(氣體軸承)或滑動(dòng)軸承等。但是，由于使用球軸套28可以更加正確地使動(dòng)子13進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故更優(yōu)選。
該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11通常是在可動(dòng)部安裝彈簧，或與置于外部的彈簧共用使其發(fā)生共振而使用，當(dāng)然也可以直接使用。
在該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11上設(shè)置檢測位置、速度等的傳感器，可作為通過閉環(huán)控制可以控制速度或位置的直線司服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用。
而且，為了改善變位特性等性能，也可以在內(nèi)磁極19或外磁極22，23的端部加工倒角等。
再者，內(nèi)磁極19、外磁極22，23、鐵片32除燒結(jié)材料之外，為了降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的鐵損耗也可以將這些材料制成電鐵板的積層結(jié)構(gòu)。
而且，如圖4中實(shí)線所示，可以將外磁極22，23做成沒有突出部的短圓筒狀，另外，如圖4中虛線所示，也可以將突出部21設(shè)置在內(nèi)徑和外形側(cè)這兩側(cè)。而且，如圖4所示，可以做成對于軛12不用球軸套28等支撐動(dòng)子14的結(jié)構(gòu)。
下面，參照圖5說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第一實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11在軛12的徑方向內(nèi)側(cè)，代替連接部20和內(nèi)磁極19，將外圓筒部17與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部35設(shè)置為一體。并且，不僅外側(cè)而且在內(nèi)側(cè)也使環(huán)狀的線圈36在軛12的底板部18和內(nèi)圓筒部35的邊界的角部內(nèi)側(cè)和軛12形成同軸而固定。
不僅外側(cè)而且在內(nèi)側(cè)，也設(shè)有永久磁鐵37和由一對環(huán)狀燒結(jié)材料組成的內(nèi)磁極(磁極部件)39和內(nèi)磁極(磁極部件)40，其中永久磁鐵37由兩磁極即N極37a和S極37b在軸線方向并列的薄板環(huán)狀鐵素體等構(gòu)成；該內(nèi)磁極39和內(nèi)磁極40成為在外徑側(cè)形成向軸線方向突出的突出部38的斷面L字狀，在永久磁鐵37的軸線方向上兩側(cè)配置使突出部38向相反方向相互突出。這些永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40在由環(huán)狀的內(nèi)磁極39，40使由永久磁鐵37的磁極37a，37b的并列方向上的兩側(cè)形成夾層的狀態(tài)下，通過壓入軛12的內(nèi)圓筒部35的外側(cè)同軸固定在軛12上。
在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵37將S極37b配置在底板部18側(cè)，同時(shí)內(nèi)磁極39在軸線方向和線圈36形成相鄰的狀態(tài)。另外，在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40作為整體，配置在永久磁鐵14和一對外磁極22，23的內(nèi)側(cè)并與其同軸，并且，永久磁鐵37和外側(cè)的永久磁鐵14；內(nèi)磁極39和外磁極22；內(nèi)磁極40和外磁極23；線圈36和外側(cè)的線圈15；都分別在軸線方向的位置和長度吻合。并且，永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40；永久磁鐵14和一對外磁極22，23之間形成環(huán)狀的間隙部25。
并且，在軛12的內(nèi)圓筒部35的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套27支撐可使軸26沿軸線方向移動(dòng)的球軸套28在該軸套27上同軸固定。固定于球軸套28的軸26的動(dòng)子13，在永久磁鐵14和一對外磁極22，23和永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40之間的環(huán)狀的間隙部25上，和第一實(shí)施方式同樣地配置著圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片32。
以上的第二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11也可以得到和第一實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于永久磁鐵14和一對外磁極22，23組，永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40的組介由鐵片32設(shè)置在兩側(cè)，故可以得到由強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
下面，參照圖6說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第一實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11在軛12的徑方向內(nèi)側(cè)，代替連接部20和內(nèi)磁極19，并且把外圓筒部17與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部44呈一體設(shè)置。
并且，不僅外側(cè)而且在內(nèi)側(cè)也設(shè)有永久磁鐵45和一對燒結(jié)材料組成的內(nèi)磁極(磁極部件)46和內(nèi)磁極(磁極部件)47，其中永久磁鐵45由兩磁極即N極45a和S極45b在軸線方向并列的薄板環(huán)狀鐵素體等構(gòu)成；該內(nèi)磁極46和內(nèi)磁極47形成圓筒狀，配置在永久磁鐵45的軸線方向上的兩側(cè)。這些永久磁鐵45和一對內(nèi)磁極46，47在由圓筒狀的內(nèi)磁極46，47使由永久磁鐵45的磁極45a，45b的并列方向上的兩側(cè)形成夾層的狀態(tài)下，通過壓入軛12的內(nèi)圓筒部44的外側(cè)，同軸固定在軛12上。
在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵45將S極45b配置在底板部18側(cè)。另外，在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵45和一對內(nèi)磁極46，47作為整體，配置在永久磁鐵14和一對外磁極22，23的內(nèi)側(cè)并與其同軸，并且，永久磁鐵45和外側(cè)的永久磁鐵14；內(nèi)磁極46和外磁極22；內(nèi)磁極47和外磁極23分別軸線方向的位置和長度吻合。并且，永久磁鐵14和一對外磁極22，23；永久磁鐵45和一對外磁極46，47之間形成環(huán)狀的間隙部25。
并且，在軛12的內(nèi)圓筒部44的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套27支撐可使軸26沿軸線方向移動(dòng)的球軸套28在該軸套27上同軸固定。固定于球軸套28的軸26的動(dòng)子13，在永久磁鐵14和一對外磁極22，23和永久磁鐵45和一對內(nèi)磁極46，47之間的環(huán)狀的間隙部25上，和第一實(shí)施方式同樣地配置著圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片32。在這種情況下，內(nèi)側(cè)的永久磁鐵45適宜采用稀土系的磁鐵。
以上的第三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11也可以得到和第一實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于永久磁鐵14和一對外磁極22，23組，永久磁鐵45和一對內(nèi)磁極46，47的組介由鐵片32設(shè)置在兩側(cè)，故可以得到由強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
下面，參照圖7說明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第一實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11在軛12的徑方向內(nèi)側(cè)，代替連接部20和內(nèi)磁極19，并且把外圓筒部17與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部35呈一體設(shè)置。并且，取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)，使環(huán)狀的線圈36和軛12形成同軸固定在軛12的底板部18和內(nèi)圓筒部35的邊界的角部內(nèi)側(cè)。
取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)設(shè)有永久磁鐵37和一對環(huán)狀燒結(jié)材料組成的內(nèi)磁極(磁極部件)39和內(nèi)磁極(磁極部件)40，其中永久磁鐵37由兩磁極即N極37a和S極37b在軸線方向并列的薄板環(huán)狀鐵素體等構(gòu)成；該內(nèi)磁極39和內(nèi)磁極40形成斷面L字狀，在外徑側(cè)形成向軸線方向突出的突出部38，在永久磁鐵37的軸線方向上兩側(cè)配置使突出部38向相反方向相互突出。這些永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40在由環(huán)狀的內(nèi)磁極39，40使由永久磁鐵37的磁極37a，37b的并列方向上的兩側(cè)形成夾層的狀態(tài)下，通過壓入軛12的內(nèi)圓筒部35的外側(cè)，同軸固定在軛12上。
在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵37將S極37b配置在底板部18側(cè)，同時(shí)內(nèi)磁極39在軸線方向和線圈36形成相鄰的狀態(tài)。并且，永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40和外圓筒部17之間形成環(huán)狀的間隙部25。
并且，在軛12的內(nèi)圓筒部35的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套27支撐可使軸26沿軸線方向移動(dòng)的球軸套28在該軸套27上同軸固定。固定于球軸套28的軸26的動(dòng)子13，在永久磁鐵37和一對外磁極39，40和外圓筒部17之間的環(huán)狀的間隙部25上，和第一實(shí)施方式同樣地配置著圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片32。結(jié)果，永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40的組相對圓筒狀的鐵片32僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
以上的第四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11也可以得到和第一實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于永久磁鐵37和一對外磁極39，40的組相對鐵片32僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)，所以，可以減小永久磁鐵37和一對內(nèi)磁極39，40的半徑，使這些輕量化，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
下面，參照圖8～圖11以與第一實(shí)施方式中的不同部分為中心說明本發(fā)明的第五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第一實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第五實(shí)施方式中，永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組沿動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向即軸線方向設(shè)置多個(gè)，具體地設(shè)置兩組，并且，軛12的外圓筒部17和兩組外磁極22，23由共同的磁性材料燒結(jié)材料通過燒結(jié)形成一體。
其中，相鄰的永久磁鐵14之間具有相互不同的磁極的方向。具體地說，底板部側(cè)的永久磁鐵14將N極14a配置在底板部18，同時(shí)將S極14b相對底板部18配置在相反側(cè)，相對底板部18相反側(cè)的永久磁鐵14將N極14a相對底板部18配置在相反側(cè)，同時(shí)將S極14b配置在底板部18側(cè)。
并且，一個(gè)鐵片32與永久磁鐵14和一對外磁極22，23的一組相對設(shè)置，另一個(gè)鐵片32與永久磁鐵14和一對外磁極22，23的另一組相對設(shè)置。
而且，在永久磁鐵14和一對外磁極22，23的各組之間的位置，即與底板部18側(cè)的外磁極22，23的組中的底板部18相對側(cè)的外磁極23，和與底板部18相對側(cè)的外磁極22，23的組中的底板部18側(cè)的外磁極22之間，設(shè)置線圈15。
而且，在內(nèi)磁極19的外徑側(cè)動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上的兩永久磁鐵14之間的間隔位置，形成外磁極22，23的各組的間隔的位置形成凹下一些環(huán)狀的槽部60。而且球軸套28還設(shè)有多個(gè)軸套27，具體的設(shè)有兩個(gè)。
在第五實(shí)施方式中，一旦交流電流(正弦波電流、矩形波電流)流通線圈16，則如圖9雙點(diǎn)劃線所示，在線圈16中流通規(guī)定方向的電流的狀態(tài)下，磁通以軛12的外圓筒部17、與底板部18相對側(cè)的外磁極22，23的組中底板部18側(cè)的外磁極22、與兩永久磁鐵14中底板部18相對側(cè)的永久磁鐵14、與底板部18相對側(cè)的外磁極22，23的組中與底板部18的相對側(cè)的外磁極23、與動(dòng)子13的底板部18相對側(cè)的鐵片32、軛12的內(nèi)磁極19、動(dòng)子13的底板部18側(cè)的鐵片32、與底板部18側(cè)的外磁極22，23組中底板部18相對側(cè)的外磁極23、兩永久磁鐵14中底板部18側(cè)的永久磁鐵14、底板部18側(cè)的外磁極22，23組中底板部18側(cè)的外磁極22、外圓筒部17的順序形成磁通環(huán)。結(jié)果，動(dòng)子13在與底板部18相對側(cè)移動(dòng)的方向施加力，向該方向移動(dòng)。另外一方面，在線圈16中流通和上述規(guī)定方向相反方向的電流的狀態(tài)下，如圖10雙點(diǎn)劃線所示，磁通以軛12的外圓筒部17、與底板部18側(cè)的的外磁極22，23的組中與底板部18相對側(cè)的外磁極23、與兩永久磁鐵14中底板部18側(cè)的永久磁鐵14、與底板部18側(cè)的外磁極22，23的組中底板部18側(cè)的外磁極22、動(dòng)子13的底板部18側(cè)的鐵片32、軛12的內(nèi)磁極19、與動(dòng)子13的底板部18相對側(cè)的鐵片32、與底板部18相對側(cè)的外磁極22，23組中底板部18側(cè)的外磁極22、與兩永久磁鐵14中底板部18相對側(cè)的永久磁鐵14、與底板部18相對側(cè)的外磁極22，23組中與底板部18相對側(cè)的外磁極23、外圓筒部17的順序形成磁通環(huán)。結(jié)果，動(dòng)子13在向底板部18側(cè)移動(dòng)的方向施加力，向該方向移動(dòng)。
通過交流電流使流向線圈16的電流的方向產(chǎn)生交互變化，反復(fù)以上動(dòng)作，從而動(dòng)子13相對軛12在軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)所述的第五實(shí)施方式，在軛12上永久磁鐵14和外磁極22，23的組沿動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，在動(dòng)子13由于鐵片32沿動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，所以可在動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
另外，在內(nèi)磁極19的外徑側(cè)，動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上的兩永久磁鐵14之間的間隔位置上形成凹下一些環(huán)狀的槽部60，由此可以對動(dòng)子13產(chǎn)生更大的推力。
另外，如圖11所示，也可以使外磁極22，23和外圓筒部17分別形成，與永久磁鐵14同時(shí)壓入外圓筒部17中。
在第五實(shí)施方式中，說明了在動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上設(shè)置多個(gè)第一實(shí)施方式的永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組，同時(shí)在動(dòng)子13上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片32的情況。也可以在動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第二實(shí)施方式的永久磁鐵14，37、外磁極22，23和內(nèi)磁極39，40的組，同時(shí)在動(dòng)子13上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片32；在動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第三實(shí)施方式的一對永久磁鐵14，45、外磁極22，23和內(nèi)磁極46，47的組，同時(shí)在動(dòng)子13上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片32；在動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第四實(shí)施方式的一對永久磁鐵37和內(nèi)磁極39，40的組，同時(shí)在動(dòng)子13上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片32。
下面，參照圖12以與第五實(shí)施方式中的不同部分為中心說明本發(fā)明的第六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第五實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第六實(shí)施方式中，在沿動(dòng)子13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)的永久磁鐵14和一對外磁極22，23的組中，分別將外磁極22，23的外徑設(shè)置成比永久磁鐵14的外徑小，結(jié)果，在外磁極22和軛12的外圓筒部17之間和外磁極23和軛12的外圓筒部17之間，分別形成磁阻結(jié)構(gòu)的環(huán)狀間隙(磁間隙)50，其對由永久磁鐵14的磁力形成于軛12的外圓筒部17和永久磁鐵14和一對外磁極22，23的磁通環(huán)形成磁阻。
根據(jù)所述第六實(shí)施方式，由于對由永久磁鐵14的磁力形成于軛12的外圓筒部17和永久磁鐵14和一對外磁極22，23的磁通環(huán)間隙50形成磁阻。故可以使由永久磁鐵14產(chǎn)生的在外磁極22，23和鐵片32之間傳導(dǎo)的磁通量增加。因而，可以使由永久磁鐵14產(chǎn)生的磁通有效地用于鐵片32即動(dòng)子13的移動(dòng)，可以對動(dòng)子13產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
另外，因?yàn)殚g隙50只要在外磁極22，23和軛12的外圓筒部17之間設(shè)置磁性間隙就可以，因而也可以做成空氣間隙，或者非磁性的隔板。只要做成在外磁極22，23和外圓筒部17之間安裝磁性間隔的非磁性隔板，就可以通過隔板將外磁極22，23機(jī)械地固定在外圓筒部17。該隔板可以由塑料、鋁、不銹鋼、銅等形成。
下面，參照圖13～圖16說明本發(fā)明的第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
在第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111包括軛(定子)112；動(dòng)子113，其在該軛112上可往復(fù)運(yùn)動(dòng)；一對永久磁鐵114，115，其固定在軛112上；線圈116，其固定在軛112上。
上述軛112包括圓筒狀的外圓筒部117；薄板環(huán)狀的底板部118，設(shè)于該外圓筒部117的軸線方向上的一端；環(huán)狀的連接部120，在該底板部118的內(nèi)側(cè)部分沿著軸線方向，向和外圓筒部117相同側(cè)突出；圓筒狀的內(nèi)磁極(磁極部件)119和外圓筒部117形成同軸設(shè)置于該連接部120。
具有外圓筒部117、底板部118、連接部120和內(nèi)磁極119的軛112利用共同的磁性材料燒結(jié)材料通過燒結(jié)形成一體。
上述線圈116形成環(huán)狀，和軛112形成同軸固定于軛112的底板部118和外圓筒部117的邊界的角部內(nèi)側(cè)。
上述永久磁鐵114，115是由形成同軸同徑同長的圓筒狀的鐵素體環(huán)狀磁鐵構(gòu)成的，以軸線方向相互相鄰的狀態(tài)并列。因此，所述永久磁鐵114，115是在軸線方向正交的方向有排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，相互的磁極相反排列。具體地一個(gè)永久磁鐵114的N極114a配置在外徑側(cè)，S極114b配置在內(nèi)徑側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵115的N極115a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極115b配置在外徑側(cè)。在所述永久磁鐵114，115的半徑方向上的外側(cè)，由在軸線方向形成圓筒狀向內(nèi)徑側(cè)突出的突出部121形成的斷面L字狀的環(huán)狀燒結(jié)材料構(gòu)成的外磁極(磁極材料)122設(shè)置在其內(nèi)側(cè)以保持永久磁鐵114，115。這樣保持永久磁鐵114，115的狀態(tài)的外磁極122由其外徑側(cè)壓入軛112的外圓筒部117的內(nèi)側(cè)，由此所述永久磁鐵114，115和外磁極122和軛112同軸固定。
在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵114，115配置在軛112的半徑方向上中間位置，一個(gè)永久磁鐵114配置在底板部118側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵115相對底板部118配置在相對側(cè)，同時(shí)形成線圈116與外磁極122在軸線方向相鄰的狀態(tài)。在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵114，115整體在軛112的圓筒狀的內(nèi)磁極119的外側(cè)與其形成同軸，并且，整體與軛112的圓筒狀的內(nèi)磁極119和軸線方向的位置和長度吻合配置，在該內(nèi)磁極119之間形成環(huán)狀的間隙部125。
在軛112的內(nèi)磁極119的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套127支撐在軸線方向可以移動(dòng)軸126的球軸套128在該軸套127上同軸固定。并且，所述動(dòng)子113固定在保持在該軸套127可移動(dòng)的軸126上。并且，對于固定于軛112的軸套127，軸126和動(dòng)子113沿著軸線方向一體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)子113具有近似圓板狀的基部130，其固定于軸126；圓筒部131，其在由該基部130固定于軸126的狀態(tài)下插入上述環(huán)狀間隙部125；鐵片132，其與該圓筒部131的基部130相對側(cè)形成同軸同徑而作為固定的圓筒狀的可動(dòng)磁極。由此，動(dòng)子113的鐵片132同軸配置在環(huán)狀間隙部125內(nèi)。使該軸線方向上的中央位置和永久磁鐵114的軸線方向上的中央位置大致吻合。
上述動(dòng)子113的基部130和圓筒部131由作為非磁性材料的工程塑料等合成樹脂構(gòu)成，鐵片132是由不能磁化的磁性材料燒結(jié)構(gòu)成。動(dòng)子113通過把鐵片132作為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成。
并且，上述結(jié)果，動(dòng)子113受軛112支撐，其包含鐵片并沿著軸線方向(各圖中的左右方向)可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一對永久磁鐵114，115在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相互鄰接的狀態(tài)下，面向鐵片132的外徑側(cè)而且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向正交，使磁極并列并且在相互的磁極的排列相反的狀態(tài)下固定于軛112。并且，外磁極122設(shè)置在動(dòng)子113的外徑側(cè)，以永久磁鐵114，115相反側(cè)與鐵片132相對的內(nèi)磁極119與軛112上成形一體。另外，一對永久磁鐵114，115僅設(shè)在相對鐵片132的一側(cè)，具體地僅設(shè)在相對圓筒狀的鐵片132半徑方向外側(cè)。而且，線圈116設(shè)于自圓筒狀的鐵片132和一對永久磁鐵114，115半徑方向外側(cè)。
在上述結(jié)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111中，當(dāng)線圈116中流通交流電流(正弦波電流、矩形波電流)時(shí)，在線圈116中流通規(guī)定方向的電流的狀態(tài)，如圖14用雙點(diǎn)劃線所示一樣，磁通在永久磁鐵115從S極115b導(dǎo)入N極115a側(cè)，由此形成軛112的外圓筒部117、外磁極122、永久磁鐵115、動(dòng)子113的鐵片132、軛112的內(nèi)磁極119、連接部120、底板部118、外圓筒部117的順序的磁通環(huán)。結(jié)果，動(dòng)子113在向永久磁鐵115側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。另外，在線圈116中流通和上述規(guī)定方向相反方向的電流的狀態(tài)，如圖15用雙點(diǎn)劃線所示，磁通由永久磁鐵114從S極114b導(dǎo)入N極114a側(cè)，由此，形成軛112的外圓筒部117、底板部118、連接部120、內(nèi)磁極119、動(dòng)子113的鐵片132、永久磁鐵114、外磁極122、外圓筒部117的順序的磁通環(huán)。結(jié)果，動(dòng)子113在向相反的永久磁鐵114側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。
通過交流電流使流向線圈116的電流的方向產(chǎn)生交互變化，反復(fù)以上動(dòng)作，從而使動(dòng)子113相對軛112在軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)如上所述的第七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111，在動(dòng)子113上設(shè)置鐵片132，同時(shí)將線圈116設(shè)于軛112，再在與動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向相鄰的狀態(tài)下與鐵片132相對而且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向正交，排列磁極，并且，在磁極排列相反的狀態(tài)下將一對永久磁鐵114，115設(shè)于軛112，因此當(dāng)軛112側(cè)的線圈116的電流方向交替變化時(shí)，由在一對永久磁鐵114，115上磁通交替通過，相對鐵片132導(dǎo)通磁通的側(cè)通過一對永久磁鐵114，115交替改變，使鐵片132即動(dòng)子113往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，可利用簡單的結(jié)構(gòu)使動(dòng)子113往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
這樣，由于線圈116設(shè)于軛112而不是動(dòng)子113側(cè)，故不需要向動(dòng)子113側(cè)供電，移動(dòng)的動(dòng)子113不會在向線圈116供電的線路中發(fā)生短線。因而可以提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等的可靠性。
另外，永久磁鐵114，115也設(shè)于軛112，而不是動(dòng)子113側(cè)，因而在為提高性能欲得到高磁通密度的情況下，即使增大永久磁鐵114，115的重量，動(dòng)子113的重量也不增加。因而可以容易地提高性能(提高推力)。而且，只要在提高間隙部125的磁通密度時(shí)徑向擴(kuò)大磁鐵尺寸就可以，不影響間隙部125(間隙部125沒有擴(kuò)大)可提高性能，提高設(shè)計(jì)自由度。
而且，由于在動(dòng)子113上沒有磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子13的作業(yè)。另外，在制造動(dòng)子13時(shí)，對鐵片132不施加吸引力，因而容易一體成形動(dòng)子113。因而，由于容易制造從而可以降低成本。并且，以鐵片32作為芯子通過合成樹脂的鑲嵌成形制造動(dòng)子113時(shí)，由于在該動(dòng)子113上沒有磁鐵，故可以進(jìn)行后加工，可以提高直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件11的同軸同心度的精度。結(jié)果，可以減輕施加在軸承即球軸套128上的負(fù)荷，可以延長其壽命。
另外，由于永久磁鐵114，115僅相對鐵片132設(shè)于一側(cè)，故可以使整體輕量化。
而且，由于線圈116設(shè)于較圓筒狀的鐵片132和一對永久磁鐵114，115半徑方向外側(cè)，故可以減小鐵片132即動(dòng)子113的半徑，因此可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子113的輕量化。
而且，由于與永久磁鐵114，115相反側(cè)與鐵片132相對的內(nèi)磁極119與軛112一體成形，故不用分開制造后再將它們連接。因而更加容易制造。
再者，由于動(dòng)子113是利用以鐵片132作為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成的，故可以容易而且輕量化地制成含有鐵片132的動(dòng)子113。
而且，動(dòng)子113介由球軸套128支撐于軛112，故可以使動(dòng)子113正確地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
另外，由于利用燒結(jié)材料形成軛112，故可以降低成本提高性能(降低鐵損)，提高機(jī)械強(qiáng)度。即使用壓粉鐵心形成軛112也可以得到同樣的效果。
另外動(dòng)子113的基部130和圓筒部131只要是非磁性材料，也可以不用合成樹脂而用模鑄鋁或非磁性不銹鋼等形成。在這種情況，具有提高剛性的優(yōu)點(diǎn)。但是從輕量化的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用合成樹脂形成的方法。
永久磁鐵114，115除使用上述的鐵素體磁鐵以外，也可以使用釹、釤等稀土類的物質(zhì)，可以使用塑料磁鐵，從降低成本的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用鐵素體磁鐵制成的。
而且，動(dòng)子113的軸承除球軸套之外，也可以使用空氣軸承(氣體軸承)或滑動(dòng)軸承等。但是，由于使用球軸套128可以更加正確地使動(dòng)子113進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故更優(yōu)選。
該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111一般的是在可動(dòng)部安裝彈簧，通過和置于外部的彈簧合用使其發(fā)生共振而使用，當(dāng)然也可以單獨(dú)使用。
在該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111上設(shè)置檢測位置、速度等的傳感器，可以作為通過控制閉環(huán)可以控制速度或位置的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件使用。
而且，為了改善變位特性等性能，也可以在內(nèi)磁極119或外磁極122的端部施加倒角等。
再者，內(nèi)磁極119、外磁極122、鐵片132除燒結(jié)材料之外，為了降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的鐵損耗也可以將這些材料制成導(dǎo)電鐵板的積層結(jié)構(gòu)。
而且，如圖16中所示，也可以使動(dòng)子114做成相對軛112不被球軸套128等支撐的結(jié)構(gòu)。
下面，參照圖17說明本發(fā)明的第八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外與第七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111在軛112的徑方向內(nèi)側(cè)，取代連接部120和內(nèi)磁極119，使外圓筒部117與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部135呈一體設(shè)置。
另外，不僅外側(cè)而且內(nèi)側(cè)，也使由同軸同徑同長的圓筒狀的鐵素體環(huán)狀磁鐵組成的永久磁鐵136，137形成在軸線方向相互相鄰的狀態(tài)并列設(shè)置。在此，所述永久磁鐵136，137具有在軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極互相相反排列。具體地，一個(gè)永久磁鐵136的N極136a配置在外徑側(cè)，S極136b配置在內(nèi)徑側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵137的N極137a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極137b配置在外徑側(cè)。所述永久磁鐵136，137在軸線方向排列的狀態(tài)下壓入軛112的內(nèi)圓筒部135的外側(cè)，由此同軸固定在軛112上。
在該固定狀態(tài)下，一個(gè)永久磁鐵136配置底板部118側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵137相對底板部118配置在相對側(cè)。另外，在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵136，137整體在永久磁鐵114，115的內(nèi)側(cè)與其形成同軸配置，并且，永久磁鐵136和外側(cè)的永久磁鐵114，永久磁鐵137和外側(cè)的永久磁鐵115分別在軸線方向的位置和長度吻合。并且，一對永久磁鐵114，115和一對永久磁鐵136，137之間形成環(huán)狀的間隙部125。
并且，在軛112的內(nèi)圓筒部135的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套127支撐在軸線方向可以移動(dòng)軸126的球軸套128在該軸套127上同軸固定。動(dòng)子113固定于球軸套128的軸126，在永久磁鐵114，115和永久磁鐵136，137之間的環(huán)狀的間隙部125上，和第七實(shí)施方式同樣配置圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片132。
以上的第八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111也可以得到和第七實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于永久磁鐵114，115的組和一對永久磁鐵136，137的組介由鐵片132設(shè)置在兩側(cè)，故可以得到由強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
下面，參照圖18說明本發(fā)明的第九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111在軛12的徑方向內(nèi)側(cè)，換成連接部120和內(nèi)磁極119，把外圓筒部117與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部144呈一體設(shè)置。
另外，取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)由形成同軸同徑同長的圓筒狀的鐵素體環(huán)狀磁鐵構(gòu)成的永久磁鐵145，146并列設(shè)置，使其處于在軸線方向狀態(tài)。在此，所述永久磁鐵145，146也是在軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極互相相反排列。具體地，一個(gè)永久磁鐵145的N極145a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極145b配置在外徑側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵146的N極146a配置在外徑側(cè)，S極146b配置在內(nèi)徑側(cè)。所述永久磁鐵145，146在軸線方向并列的狀態(tài)下，壓入軛112的內(nèi)圓筒部144的外側(cè)，由此同軸固定在軛112上。
在該固定狀態(tài)下，一個(gè)永久磁鐵145配置在底板部118側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵146相對底板部118配置在相對側(cè)。在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵145，146整體在不設(shè)有永久磁鐵的外磁極122的內(nèi)側(cè)與其形成同軸配置，并且整體與外磁極122和軸線方向的位置和長度吻合。并且，不設(shè)有永久磁鐵的外磁極122和一對永久磁鐵145，146之間形成環(huán)狀的間隙部125。
并且，在軛112的內(nèi)圓筒部144的內(nèi)周圍側(cè)，球軸套128由軸套127支撐在軸線方向可以移動(dòng)軸126，在該軸套127上同軸固定。動(dòng)子113固定于球軸套128的軸126，在外磁極122和永久磁鐵145，146之間的環(huán)狀間隙部125上和第七實(shí)施方式同樣地配置圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片132。這種情況下，永久磁鐵145，146適合采用稀土類磁鐵。
以上的第九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111也可以得到和第七實(shí)施方式同樣的效果，而且，可以減少磁鐵使用量。
下面，參照圖19說明本發(fā)明的第十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111在軛112的徑方向內(nèi)側(cè)，代替連接部120和內(nèi)磁極119，并且把外圓筒部117與形成與其同軸的內(nèi)圓筒部135呈一體設(shè)置。
線圈116形成環(huán)狀，和軛112形成同軸在軛112的底板部118和內(nèi)圓筒部135的邊界的角部內(nèi)側(cè)固定。
另外，取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)由形成同軸同徑同長的圓筒狀的鐵素體磁鐵構(gòu)成的永久磁鐵136，137并列設(shè)置，使其形成在軸線方向相鄰的狀態(tài)。因此，所述永久磁鐵136，137也是在軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極互相相反排列。具體地，一個(gè)永久磁鐵136的N極136a配置在外徑側(cè)，S極136b配置在內(nèi)徑側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵137的N極137a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極137b配置在外徑側(cè)。所述永久磁鐵136，137的半徑方向的內(nèi)側(cè)，設(shè)有內(nèi)磁極(磁極材料)150保持永久磁鐵136，137在其外徑側(cè)，該內(nèi)磁極由斷面L字狀的環(huán)狀燒結(jié)材料構(gòu)成，在外徑側(cè)軸線方向形成近似圓筒狀突出的突出部151。這樣，保持永久磁鐵136，137狀態(tài)的內(nèi)磁極150由其內(nèi)徑側(cè)壓入軛112的內(nèi)圓筒部135的內(nèi)側(cè)，由此所述永久磁鐵136，137和內(nèi)磁極150和軛112同軸固定。
在該固定狀態(tài)下，一個(gè)永久磁鐵136配置底板部118側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵137相對底板部118配置在相對側(cè)。并且，一對永久磁鐵136，137和外圓筒部117之間形成環(huán)狀的間隙部125。
并且，在軛112的內(nèi)圓筒部135的內(nèi)周圍側(cè)，球軸套128由軸套127支撐在軸線方向可以移動(dòng)的軸126，在該軸套127上同軸固定。動(dòng)子113固定于球軸套128的軸126，在永久磁鐵136，137和外圓筒部117之間的環(huán)狀的間隙部125上和第七實(shí)施方式同樣配置圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片132。這種情況下，線圈116設(shè)置在較圓筒狀鐵片132和永久磁鐵136，137半徑方向內(nèi)側(cè)。
以上的第十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111也可以得到和第七實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于線圈116設(shè)置在較圓筒狀鐵片132和永久磁鐵136，137半徑方向內(nèi)側(cè)，故可使線圈116輕量化，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
下面，參照圖20說明本發(fā)明的第十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第十實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111不僅在軛112的內(nèi)側(cè)，而且在外側(cè)也由形成同軸同徑同長的圓筒狀的鐵素體磁鐵構(gòu)成的永久磁鐵114，115并列設(shè)置，使其形成在軸線方向相鄰的狀態(tài)。因此，所述永久磁鐵114，115也在軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極互相相反排列。具體地，一個(gè)永久磁鐵114的N極114a配置在外徑側(cè)，S極114b配置在內(nèi)徑側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵115的N極115a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極115b配置在外徑側(cè)。所述永久磁鐵114，115在軸線方向并列的狀態(tài)，壓入軛112的外圓筒部117的內(nèi)側(cè)，由此同軸固定在軛112上。
在該固定狀態(tài)下，一個(gè)永久磁鐵114配置于底板部118側(cè)，另一個(gè)永久磁鐵115相對底板部118配置于相對側(cè)。并且，在該狀態(tài)下，永久磁鐵114，115整體配置在永久磁鐵136，137的外側(cè)與其形成同軸，并且，永久磁鐵114和內(nèi)側(cè)的永久磁鐵136，永久磁鐵115和內(nèi)側(cè)的永久磁鐵137分別在軸線方向的位置和長度相吻合。并且，在一對永久磁鐵114，115和一對永久磁鐵136，137之間形成環(huán)狀的間隙部125。
并且，固定于球軸套128的軸126的動(dòng)子113，在永久磁鐵114，115和永久磁鐵136，137之間的環(huán)狀間隙部125上和第十實(shí)施方式同樣地配置圓筒狀的可動(dòng)磁極的鐵片132。
以上的第十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件111由于線圈116設(shè)在圓筒狀的鐵片132和永久磁鐵136，137較半徑方向內(nèi)側(cè)，故可以使線圈116輕量化，可實(shí)現(xiàn)整體的輕量化，而且由于一對永久磁鐵114，115的組和一對永久磁鐵136，137的組介由鐵片132設(shè)置在兩側(cè)，故可以得到更加強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
下面，參照圖21～圖23以第七實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第十二實(shí)施方式中，外磁極122在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向即軸線方向設(shè)置多個(gè)，具體的設(shè)置兩個(gè)，軛114的外圓筒部117和兩個(gè)外磁極122用作為共同的磁性材料的燒結(jié)材料燒結(jié)形成一體。
在此，兩個(gè)外磁極122在相互相對側(cè)分別形成突出部121，在所述兩個(gè)外磁極122之間配置線圈116。并且在兩個(gè)外磁極122上設(shè)置分別所述的一對永久磁鐵114，115。即一對永久磁鐵114，115的組在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)，具體地設(shè)置兩組。
另外，相互成對的永久磁鐵114，115之間磁極排列相反，并且，永久磁鐵114，115的各組之間也是磁極相互相反地排列。具體地說，對于底板部118側(cè)的永久磁鐵114，115的組，底板部118側(cè)的永久磁鐵114的N極114a配置在外徑側(cè)，S極114b配置在內(nèi)徑側(cè)，與底板部118相對側(cè)的永久磁鐵115的N極115a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極115b配置在外徑側(cè)。對于底板部118相對側(cè)的永久磁鐵114，115的組，底板部118側(cè)的永久磁鐵114的S極114b配置在外徑側(cè)，N極114a配置在內(nèi)徑側(cè)，與底板部118相對側(cè)的永久磁鐵115的S極115b配置在內(nèi)徑側(cè)，N極115a配置在外徑側(cè)。
與之相配合，動(dòng)子113上也在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)鐵片132，具體的設(shè)置兩個(gè)。即一個(gè)鐵片132與一個(gè)永久磁鐵114，115的組相對設(shè)置，另一個(gè)鐵片132與另一個(gè)永久磁鐵114，115的組相對設(shè)置。
而且，在內(nèi)磁極119的外徑側(cè)，凹下一些的環(huán)狀的槽部60形成于成為動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上的永久磁鐵114，115的各組之間的位置。而且球軸套128具有多個(gè)軸套127，具體的有兩個(gè)。
在第十二實(shí)施方式中，當(dāng)線圈116中流通交流電流(正弦波電流、矩形波電流)時(shí)，在線圈116中流通規(guī)定方向的電流的狀態(tài)，如圖22用雙點(diǎn)劃線所示一樣，磁通在兩個(gè)永久磁鐵114從S極114b導(dǎo)入N極114a側(cè)，由此，形成以軛112的外圓筒部117、相對底板部118相對側(cè)的外磁極122、兩永久磁極114中相對底板部118相對側(cè)的永久磁鐵114、相對動(dòng)子113的底板部118相對側(cè)的鐵片132、軛112的內(nèi)磁極119、動(dòng)子113的底板部118側(cè)的鐵片132、兩永久磁極114中相對底板部118側(cè)的永久磁鐵114、底板部118側(cè)的外磁極122、外圓筒部117為順序的磁通環(huán)，結(jié)果，動(dòng)子113置于永久磁鐵114，115的排列中，在向永久磁鐵114側(cè)即底板部118移動(dòng)的方向施加力，向該方向移動(dòng)。另外，在線圈116中流通和上述規(guī)定方向相反方向的電流的狀態(tài)，如圖23用雙點(diǎn)劃線所示一樣，在兩個(gè)永久磁鐵115從S極115b導(dǎo)入N極115a側(cè)，由此，形成以軛112的外圓筒部17、底板部118側(cè)的外磁極122、、兩永久磁極115中底板部118側(cè)的永久磁鐵115、動(dòng)子113的底板部118側(cè)的鐵片132、軛112的內(nèi)磁極119、相對動(dòng)子113的底板部118側(cè)相對側(cè)的鐵片132、兩永久磁極115中相對底板部118相對側(cè)的永久磁鐵115、相對底板部118相對側(cè)的外磁極122、外圓筒部117為順序的磁通環(huán)，結(jié)果，動(dòng)子113置于永久磁鐵114，115的排列中，在向永久磁鐵115側(cè)即相對底板部118相對側(cè)移動(dòng)的方向施加力，向該方向移動(dòng)。
通過交流電流使流向線圈116的電流的方向產(chǎn)生交互變化，反復(fù)以上動(dòng)作，從而動(dòng)子113相對軛112在軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)上述第十二實(shí)施方式，在軛112上一對永久磁鐵114，115的組在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上設(shè)置多個(gè)，動(dòng)子113上在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上設(shè)置多個(gè)鐵片132，因此可以使動(dòng)子113產(chǎn)生更大的推力。
在內(nèi)磁極119的外徑側(cè)，由于凹下一些的環(huán)狀的槽部60形成于成為動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上的永久磁鐵114，115的各組之間的位置，因此可以使動(dòng)子113產(chǎn)生更大的推力。
第十二實(shí)施方式說明了在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第七實(shí)施方式的一對永久磁鐵114，115和外磁極122的組，同時(shí)在動(dòng)子113上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片132的例。當(dāng)然也可以在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第八實(shí)施方式的一對永久磁鐵114，115、一對永久磁鐵136，137和外磁極122的組，同時(shí)在動(dòng)子113上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片132；或在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第九實(shí)施方式的一對永久磁鐵145，146和外磁極122的組，同時(shí)在動(dòng)子113上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片132；或在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第十實(shí)施方式的一對永久磁鐵136，137和內(nèi)磁極150的組，同時(shí)在動(dòng)子113上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片132；或在動(dòng)子113的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)第十一實(shí)施方式的一對永久磁鐵114，115、一對永久磁鐵136，137和內(nèi)磁極150的組，同時(shí)在動(dòng)子113上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片132。
下面，參照圖24～圖29說明本發(fā)明的第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211包括軛(定子)212；動(dòng)子213，其可在該軛212的內(nèi)側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；一對永久磁鐵(第一對永久磁鐵)214，215，其固定在軛212上；一對永久磁鐵(第二對永久磁鐵)216，217，其固定在軛212上；兩個(gè)線圈218，其固定在軛212上。
上述軛212通過在其中心位置形成貫通孔221整體形成方體形狀。貫通孔221包括兩個(gè)位置的圓筒面部222，其使圓筒的內(nèi)周面形成規(guī)定的間隔，形成沿兩個(gè)位置其軸線平行切斷的形狀，在相互離開狀態(tài)下相對；平面部223，其分別從各圓筒部222的兩端邊緣部沿著連結(jié)圓筒部222之間的方向向外側(cè)延伸；平面部224，其相對各平面部223的各個(gè)圓筒部222，從相對側(cè)的端邊緣部和平面部223正交向外側(cè)延伸；平面狀的內(nèi)面部225，其沿著連結(jié)圓筒面部222之間的方向延長存在，分別連結(jié)各平面部224對應(yīng)的部分。在此，兩個(gè)位置的圓筒面部222形成同徑同長同寬以同軸配置。另外，分別由平面部223、平面部224和內(nèi)面部225，形成在各圓筒面部222的圓周方向上的兩側(cè)向半徑方向凹的凹部230。
該軛212由層積鋼板構(gòu)成，其用沖床沖壓薄板狀的鋼板形成具有上述兩個(gè)位置的圓筒面部222和四個(gè)位置的平面部223和四個(gè)位置的平面部224和兩個(gè)位置的內(nèi)面部225的形狀而形成基部材料227，使該基部材料227在貫通孔221的貫通方向上位置吻合，層積接合多個(gè)。
在該軛212上不設(shè)有向動(dòng)子213內(nèi)側(cè)延伸形狀的反向定子。
在軛212中，各內(nèi)面部225和與各內(nèi)面部225平行，分別鄰接的外面部226之間的部分做成線圈卷回部228，結(jié)果，所述線圈卷回部228的兩個(gè)位置相互平行。在內(nèi)面部225的整個(gè)寬度可使線圈218卷在線圈卷回部228上，結(jié)果，各線圈218形成環(huán)狀固定在軛212上。
上述永久磁鐵214，215是由同徑同長同寬的鐵素體磁鐵構(gòu)成，該磁鐵形成隔開規(guī)定的間隔，形成在兩個(gè)位置平行其軸線切斷圓筒的形狀，在相互形成同軸圓周方向的位置相吻合，軸線方向相鄰的狀態(tài)下，并列與另一個(gè)圓筒面部222接合固定。在此，所述永久磁鐵214，215在具有與軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極的排列相互相反。具體地說，貫通孔221的貫通方向上的一側(cè)永久磁鐵214的N極214a配置于外徑側(cè)，S極214b配置于內(nèi)徑側(cè)，另一側(cè)的永久磁鐵215的N極215a配置于內(nèi)徑側(cè)，S極215b配置于外徑側(cè)。另外，與永久磁鐵214，215的排列方向正交的方向的兩側(cè)配置軛212的凹部230。
上述永久磁鐵216，217是由具有同徑同長同寬的鐵素體磁鐵構(gòu)成，該磁鐵形成隔開規(guī)定的間隔，形成兩個(gè)位置平行其軸線切斷圓筒的內(nèi)周面形狀，在相互形成同軸圓周方向的位置相吻合，并與軸線方向相鄰的狀態(tài)下并列，與另一個(gè)圓筒面部222接合固定，以相對上述永久磁鐵214，215圓周方向在相反側(cè)離間，使貫通孔221的軸線方向的位置吻合。在此，所述永久磁鐵216，217是在與軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極的排列相互相反。具體是貫通孔221的貫通方向上的一側(cè)永久磁鐵216的N極216a配置于內(nèi)徑側(cè)，S極216b配置于外徑側(cè)，另外側(cè)的永久磁鐵217的N極217a配置于外徑側(cè)，S極217b配置于內(nèi)徑側(cè)。另外，與永久磁鐵216，217的排列方向正交的方向的兩側(cè)配置軛212的凹部230。
綜上所述，一對永久磁鐵214，215和一對永久磁鐵216，217由貫通孔221的貫通方向位置相吻合的永久磁鐵，使內(nèi)徑側(cè)即動(dòng)子213側(cè)的磁極相反。也就是，貫通孔221的貫通方向位置相吻合的永久磁鐵214和永久磁鐵216內(nèi)徑側(cè)的磁極相互相反，貫通孔221的貫通方向位置相吻合的永久磁鐵215和永久磁鐵217內(nèi)徑側(cè)的磁極相互相反。
動(dòng)子213通過在中央形成貫通孔231形成圓筒狀，做成其外徑比永久磁鐵214～217的內(nèi)徑小一些。該動(dòng)子213插入軛212的圓筒面部222的內(nèi)側(cè)即永久磁鐵214～217的內(nèi)徑側(cè)，和其相對并形成同軸，由此相對軛212在貫通孔221的貫通方向可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在此，動(dòng)子213的軸線方向上的長度比軛212的貫通孔221的貫通方向的長度短。
該動(dòng)子213由層積鋼板構(gòu)成，其用沖床沖壓薄板狀的鋼板，形成在內(nèi)側(cè)具有貫通孔231的圓環(huán)狀的基部材料232，使該基部材料232在貫通孔231的貫通方向上位置吻合，并層積接合多個(gè)。
上述結(jié)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211中，在兩側(cè)的線圈218上同步流過交流電流(正弦波電流、矩形波電流)。在此，兩側(cè)的線圈218中在更靠各個(gè)線圈卷回部228的動(dòng)子213側(cè)的部分，沿著貫通孔221的貫通方向流通方向相反的電流。
另外，在兩側(cè)線圈218中不流通電流的狀態(tài)下，通過一對永久磁鐵214，215，如圖25用雙點(diǎn)劃線所示，由按照軛212、永久磁鐵215、動(dòng)子213、永久磁鐵214和軛212為順序連接的環(huán)形成磁通，同時(shí)通過一對永久磁鐵216，217，由按照軛212、永久磁鐵216、動(dòng)子213、永久磁鐵217和軛212的順序連接的環(huán)形成磁通，這時(shí)動(dòng)子213處于停止?fàn)顟B(tài)。
例如，如圖26所示，在一個(gè)(圖26中的左側(cè))線圈218中，沿著其動(dòng)子213側(cè)貫通孔221的貫通方向上的一個(gè)方向(圖26中的從紙面里向外的方向貫通)流通電流時(shí)，其內(nèi)側(cè)的線圈卷回部228在一個(gè)方向(圖26的向下方向)上產(chǎn)生磁通勢。于是，通過一對永久磁鐵214，215和一對永久磁鐵216，217在該線圈218側(cè)，如圖26和圖27中用雙點(diǎn)劃線所示，按照軛212、一對永久磁鐵214，215中的一個(gè)(圖26中紙面里側(cè))永久磁鐵215、動(dòng)子213、一對永久磁鐵216，217中的貫通孔221的貫通方向上和上述一對永久磁鐵215位置相吻合的一對永久磁鐵217和軛212順序形成環(huán)形成磁通。與此同時(shí)，當(dāng)另一個(gè)(圖26中的右側(cè))線圈218中，沿著其動(dòng)子213側(cè)貫通孔221的貫通方向上的相反方向(圖26中的從紙面外向里的方向貫通)流通電流時(shí)，線圈卷回部228在一個(gè)方向(圖26的向下方向)上產(chǎn)生磁通勢。于是，如圖26用雙點(diǎn)劃線所示，通過一對永久磁鐵214，215和一對永久磁鐵216，217在另一個(gè)線圈218側(cè)，按照軛212、一對永久磁鐵214，215中的一個(gè)(圖26中紙面里側(cè))永久磁鐵215、動(dòng)子213、一對永久磁鐵216，217中的貫通孔221的貫通方向上和上述一對永久磁鐵215位置相吻合的一對永久磁鐵217和軛212順序形成環(huán)也形成磁通。
綜上所述，動(dòng)子213向貫通孔221的貫通方向上的一方向(圖26中的從紙面外向里的方向貫通，在圖27中的右方向)移動(dòng)。
其次，如圖28和圖29所示，在一個(gè)(圖28中的左側(cè))線圈218中沿著其動(dòng)子213側(cè)貫通孔221的貫通方向上的相反方向(圖28中的從紙面外向里的方向貫通)流通電流時(shí)，其內(nèi)側(cè)的線圈卷回部228在一個(gè)方向(圖28的上方向)上產(chǎn)生磁通勢。于是，如圖28和圖29用雙點(diǎn)劃線所示，通過一對永久磁鐵214，215和一對永久磁鐵216，217在另一個(gè)線圈218側(cè)，按照軛212、一對永久磁鐵214，215中的另一個(gè)(圖28中紙面靠前側(cè))永久磁鐵214、動(dòng)子213、一對永久磁鐵216，217中的貫通孔221的貫通方向上和上述另一對永久磁鐵214位置相吻合的另一對永久磁鐵216和軛212順序形成環(huán)形成磁通。與此同時(shí)，當(dāng)另一個(gè)(圖28中的右側(cè))線圈218中沿著其動(dòng)子213側(cè)貫通孔221的貫通方向上的一方向(圖28中的從紙面里向外的方向貫通)流通電流時(shí)，其內(nèi)側(cè)的線圈卷回部228在一個(gè)方向(圖28的向上方向)上產(chǎn)生磁通勢。于是，如圖28用雙點(diǎn)劃線所示，通過一對永久磁鐵214，215和一對永久磁鐵216，217在另一個(gè)線圈218側(cè)，按照軛212、一對永久磁鐵214，215中的另一個(gè)(圖28中紙面靠前側(cè))永久磁鐵214、動(dòng)子213、一對永久磁鐵216，217中的貫通孔221的貫通方向上和上述另一對永久磁鐵214位置相吻合的另一對永久磁鐵216和軛212順序形成環(huán)形成磁通。
綜上所述，動(dòng)子213向貫通孔221的貫通方向上的相反方向(圖28中的從紙面里向外的方向貫通，在圖29中的左方向)移動(dòng)。
通過交流電流使流向兩線圈218的電流的方向產(chǎn)生交互變化，反復(fù)以上動(dòng)作，從而使動(dòng)子213相對軛212在貫通孔221的貫通方向按照所定的行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)以上所述的第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211，線圈218設(shè)在軛212上，而不是動(dòng)子213上，故不需要向動(dòng)子213側(cè)供電，移動(dòng)的動(dòng)子213不會在向線圈218供電的線路中發(fā)生斷線。因而可以提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等的可靠性。
另外，永久磁鐵214～217也設(shè)于軛212上，而不是動(dòng)子213，故在為提高性能欲得到高磁通密度的情況下，即使增大永久磁鐵214～217或者線圈218的重量，動(dòng)子213的重量也不增加。因而可以容易地提高性能(提高推力)。
而且，由于在動(dòng)子213上沒有永久磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子213的作業(yè)，另外，在制造動(dòng)子213時(shí)，對動(dòng)子213不施加吸引力，因而動(dòng)子213容易制造。因而，由于容易制造從而可以降低成本。
由于通過上述環(huán)的磁通使動(dòng)子213移動(dòng)，故可以不將軛212的一部分作為反向定子配置于相對動(dòng)子213的永久磁鐵214～217相對側(cè)即內(nèi)徑側(cè)。因此，可以有效利用相對動(dòng)子213的永久磁鐵214～217相對側(cè)即貫通孔231側(cè)的空間。具體地說，在貫通孔231內(nèi)配置另外的缸體或其活塞等時(shí)可大幅度增大其設(shè)計(jì)自由度。
而且，軛212由于是由動(dòng)子213的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)臃e的層積鋼板構(gòu)成，故與由整體材料削出成形時(shí)相比可以降低渦電流損失，另外，與由燒結(jié)成形相比可以降低滯后損耗。因此可以提高性能。另外，在使軛212大型化時(shí)，與整體材料削出和燒結(jié)相比容易制造，因而可以容易地適應(yīng)整體大型化帶來的軛212的大型化。
永久磁鐵214～217除使用上述的鐵素體磁鐵以外，也可以使用釹、釤等稀土類的物質(zhì)，也可以使用塑料磁鐵，從降低成本的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用鐵素體磁鐵制成的。
該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211一般的是在動(dòng)子213上安裝彈簧，通過和置于外部的彈簧合用使其發(fā)生共振而使用，當(dāng)然也可以單獨(dú)使用。
在該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211上設(shè)置檢測位置、速度等的傳感器，可以作為通過控制閉環(huán)可控制速度或位置的直線助力運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件使用。
下面參照圖30和圖31說明本發(fā)明第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251包括軛(定子)252；動(dòng)子253，其可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)在該軛252的內(nèi)側(cè)；四組永久磁鐵(第一對永久磁鐵)254，255，其固定在軛252上；四組永久磁鐵(第二對永久磁鐵)256，257，其固定在軛252上；八個(gè)線圈258，其固定在軛252上。
上述軛252通過在其中心位置形成貫通孔261整體形成圓筒形狀。貫通孔261形成以規(guī)定間隔在兩處平行于其軸線切斷圓筒內(nèi)周面的形狀，具有在圓周方向等間隔配置的八處圓筒面部262。在此，在圓周方向相鄰的圓筒面部262之間形成向半徑方向外方凹陷的凹部263，結(jié)果，在圓周方向相鄰的凹部263相互之間形成具有圓筒面部262的凸部264。在此，八處圓筒面部262同徑同長同寬同軸配置。另外該軛252附圖省略，和第十三實(shí)施方式一樣，由積層鋼板構(gòu)成，該積層鋼板是用沖床沖切薄板狀的鋼板，形成具有上述八處凹部263和凸部264的形狀，形成基礎(chǔ)部件，將該基礎(chǔ)部件在貫通孔261的貫通方向上對位層積接合多個(gè)而形成的。
在該軛252沒有設(shè)置向動(dòng)子253內(nèi)側(cè)延伸的形狀的反向軛。
在第十四實(shí)施方式中，軛252的各凸部264上卷繞有線圈258，在軸線方向和圓周方向交替延伸設(shè)置，結(jié)果，各線圈258形成環(huán)狀，固定在軛252上。
上述永久磁鐵254，255是由隔開規(guī)定的間隔在兩處平行其軸線切斷圓筒的形狀的同徑同長同寬的鐵素體磁鐵構(gòu)成的，相互形成同軸，在圓周方向的位置相吻合且軸線方向相鄰的狀態(tài)下排列，接合固定在共同的圓筒面部262上。在此，所述永久磁鐵254，255是在與軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，各自磁極的排列相反。具體地說，貫通孔261的貫通方向上一側(cè)的永久磁鐵254的N極254a配置于外徑側(cè)，S極254b配置于內(nèi)徑側(cè)，另一側(cè)的永久磁鐵255的N極255a配置于內(nèi)徑側(cè)，S極255b配置于外徑側(cè)。這樣一對永久磁鐵254，255的組配置四組，在圓周方向每隔一個(gè)配置的圓筒面部232形成放射狀。
上述永久磁鐵256，257是由形成同徑同長同寬的鐵素體磁鐵構(gòu)成，該磁鐵形成隔開規(guī)定的間隔在兩處平行其軸線切斷圓筒的內(nèi)周面的形狀，在相互形成同軸、圓周方向的位置相吻合、軸線方向相鄰的狀態(tài)下排列，接合固定在共同的圓筒面部262。在此，上述永久磁鐵256，257是在與軸線方向正交的方向排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，磁極的排列相互相反。具體地說，貫通孔261的貫通方向上一側(cè)的永久磁鐵256的N極256a配置于內(nèi)徑側(cè)，S極256b配置于外徑側(cè)，另一側(cè)的永久磁鐵257的N極257a配置于外徑側(cè)，S極257b配置于內(nèi)徑側(cè)。這樣的一對永久磁鐵256，257的組配置四組，在圓周方向每隔一個(gè)配置的剩余的各圓筒面部232形成放射狀。
綜上所述，一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257是在貫通孔261的貫通方向上位置相吻合的永久磁鐵，內(nèi)徑側(cè)即動(dòng)子253的磁極相反。也就是，在貫通孔261的貫通方向位置相吻合的永久磁鐵254和永久磁鐵256內(nèi)徑側(cè)的磁極相互相反，在貫通孔261的貫通方向位置相吻合的永久磁鐵255和永久磁鐵257內(nèi)徑側(cè)的磁極也相互相反。
在此，在圓周方向相互間隔相鄰的一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257形成組，這種組在貫通孔221的貫通方向上的位置相吻合設(shè)置多組，具體地設(shè)置四組。
動(dòng)子253具有鐵部件272和主體部分273，其中鐵部件272通過在中央形成貫通孔271而形成圓筒狀，主體部分273設(shè)在該鐵部件272的軸線方向的一側(cè)，主體部分273具有大徑圓筒部275和小徑圓筒部276，其中大徑圓筒部275和鐵部件272同軸同徑且相鄰，小徑圓筒部276同軸設(shè)于該大徑圓筒部275的鐵部件272的相反側(cè)，直徑小于大徑圓筒部275。另外，鐵部件272和大徑圓筒部275的外徑比永久磁鐵254～257的內(nèi)徑小若干。該動(dòng)子253插入軛252的圓筒面部262的內(nèi)側(cè)即永久磁鐵254～257的內(nèi)徑側(cè)，與其同軸設(shè)置，由此可以相對軛252在貫通孔261的貫通方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在此，鐵部件272的軸線方向上的長度比軛252的貫通孔261的貫通方向的長度短。另外，為了固定穿通內(nèi)徑側(cè)的軸等，在小徑圓筒部276，螺栓278螺合在半徑方向。
該動(dòng)子253的主體部分273由非磁性材料即工程塑料等合成樹脂構(gòu)成，鐵部件272由燒結(jié)材料構(gòu)成。動(dòng)子253以鐵部件272作為芯子通過合成樹脂的鑲嵌成形形成。
根據(jù)以上所述的第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251，也可以得到和第十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211同樣的效果，而且，由于一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257的組設(shè)置多個(gè)組，具體設(shè)置四組，故可以減薄軛的厚度，實(shí)現(xiàn)輕量化。
動(dòng)子厚度也可以變薄，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子部的輕量化，故可以改善應(yīng)答性。
另外在第十四實(shí)施方式中也可以進(jìn)行和第十三4實(shí)施方式同樣的變更等。
下面，參照圖32以和第十四實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第十五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，與第十四實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
第十五實(shí)施方式中，相對一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257的各組，在圓周方向的位置吻合與貫通孔261的貫通方向相鄰的狀態(tài)下，分別設(shè)置另一個(gè)一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257的組，即在每一對永久磁鐵254，255上在圓周方向的位置吻合與貫通孔261的貫通方向相鄰的狀態(tài)下，分別設(shè)置一對永久磁鐵254，255，在每一對永久磁鐵256，257上，在圓周方向的位置吻合與貫通孔261的貫通方向相鄰的狀態(tài)下，分別設(shè)置一對永久磁鐵256，257。
另外，在鐵部件上在貫通孔261的貫通方向即動(dòng)子253的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置多個(gè)具體地說設(shè)置兩個(gè)向永久磁鐵的方向即外徑側(cè)突出的環(huán)狀凸部280。在此，貫通孔261的貫通方向上一側(cè)的凸部280在和貫通孔261的貫通方向上與其同側(cè)設(shè)置的永久磁鐵254，255及永久磁鐵256，257之間導(dǎo)通磁通，另外貫通孔261的貫通方向上相反側(cè)的凸部280在和貫通孔261的貫通方向上與其同側(cè)設(shè)置的永久磁鐵254，255及永久磁鐵256，257之間導(dǎo)通磁通。
如上所述的第十五實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251也可以得到和第十四實(shí)施方式同樣的效果，而且，由于在動(dòng)子253的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多組一對永久磁鐵254，255和一對永久磁鐵256，257的組，故可以得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。而且，由于在鐵部件272上設(shè)置多個(gè)凸部280，其在動(dòng)子253的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰，向永久磁鐵254～257的方向突出，故無論如何往復(fù)運(yùn)動(dòng)也可以有效地將吸引力作用到凸部280的端面，結(jié)果，可以用更大的力驅(qū)動(dòng)動(dòng)子。
另外，上述所有的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件211均可以以中心軸線側(cè)和外徑側(cè)使結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)。例如如圖33和圖34所示，在包括線圈218的軛212的外徑側(cè)配置永久磁鐵214，215和永久磁鐵216，217，在永久磁鐵214，215和永久磁鐵216，217的外徑側(cè)配置可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒狀的動(dòng)子213。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，在整體做成相同大小的場合，線圈218變小，故銅損失減少，可以使產(chǎn)生力的面積加大，可提高效率。
下面，參照圖55和圖56說明本發(fā)明的第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的變形例。
如圖56所示，該變形例的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251A在定子252A具有的凸部264A上，與動(dòng)子近接的部位設(shè)置窗部265。如圖55所示，在將第一對永久磁鐵254A(另一側(cè)圖中無顯示)和第二對永久磁鐵256A(另一側(cè)圖中無顯示)收容在窗部265內(nèi)這方面，和上述第十四實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251不同。確定窗部265的大小為僅通過嵌入就可以固定各永久磁鐵254A，256A的大小。
根據(jù)該變形例的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件251A，當(dāng)與永久磁鐵由粘接劑固定于定子的表面的情況相比較時(shí)，永久磁鐵254A，256A被機(jī)械性地約束在窗部265內(nèi)，故保持永久磁鐵的可靠性提高。另外，定子252A和動(dòng)子253之間的間隙尺寸由于不受粘接劑厚度偏差帶來的永久磁鐵的位置偏差的影響，故間隙的尺寸精度提高。而且即使在間隙中夾入異物的情況下，也不損傷永久磁鐵254A，256A。
下面，參照圖35～44說明本發(fā)明的第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。
如圖34所示，第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311包括軛(定子)312；動(dòng)子313，設(shè)于該軛312的內(nèi)側(cè)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵314，315，316，固定于軛312；線圈318，固定于軛312。
上述軛312整體形成圓筒狀。在該軛312的軸線方向的中央的規(guī)定范圍，內(nèi)周面319和外周面320之間的規(guī)定范圍內(nèi)形成近似圓筒狀的容納空間部322。而且，在該軛312的軸線方向的中央的規(guī)定范圍，在內(nèi)周面319和容納空間部322之間，使軸線方向的中央位置與內(nèi)周面319一致，從該位置起越靠軸線方向外側(cè)越向半徑方向外側(cè)擴(kuò)展，從而使軸線方向兩側(cè)形成錐面323。所述一對錐面323和容納空間部322之間形成空氣間隙(磁隙)324。
另外，軛312采用磁性材料的燒結(jié)材料燒結(jié)成形。另外該軛312中未設(shè)置向動(dòng)子313的內(nèi)側(cè)延伸的形狀的反向軛。
并且，在該軛312的容納空間部322中配設(shè)了卷繞為圓筒狀的線圈318。
上述永久磁鐵314，315，316是由同徑的鐵素體磁鐵構(gòu)成的，在相互形成同軸在軸線方向串聯(lián)鄰接排列的狀態(tài)下整體嵌入固定在軛312上，覆蓋軛312的內(nèi)周面319的整面。在此，配置于軛312的軸線方向上的各外側(cè)的永久磁鐵314，316的軸向長度相等，配置于所述永久磁鐵314，316之間的永久磁鐵315的軸向長度為所述永久磁鐵314，316的軸向長度的二倍。
所述永久磁鐵314，315，316是在與軸線方向正交的方向上排列磁極的徑向各向異性的磁鐵，鄰接的磁鐵之間磁極排列相反。具體地說，軸線方向上一側(cè)的永久磁鐵314的N極314a配置在外徑側(cè)，S極314b配置在內(nèi)徑側(cè)，中間永久磁鐵315的N極315a配置在內(nèi)徑側(cè)，S極315b配置在外徑側(cè)，另一側(cè)的永久磁鐵316的N極316a配置在外徑側(cè)，S極316b配置在內(nèi)徑側(cè)。
在此，中間永久磁鐵315利用和與其接合的軛312的永久磁鐵315側(cè)鄰接形成的空氣間隙324，以軸線方向的中央為界磁性分割成第一區(qū)域327和第二區(qū)域328，結(jié)果，第一區(qū)域327和第二區(qū)域328分別作為各永久磁鐵起作用。并且，永久磁鐵314和永久磁鐵315的與其接近的一側(cè)的第一區(qū)域327形成對(第一對永久磁鐵)、永久磁鐵316和永久磁鐵315的與其接近的一側(cè)的第二區(qū)域328形成對(第二對永久磁鐵)。
綜上所述，一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327及一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316，以一個(gè)永久磁鐵315共用各自接近側(cè)的第一區(qū)域327和第二區(qū)域328。結(jié)果，相互接近側(cè)的永久磁鐵315的第一區(qū)域327和第二區(qū)域328之間將磁極配設(shè)成相同的朝向。另外軛312上，相對一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327與一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316之間的位置，與軸正交方向鄰接形成空氣間隙324。
動(dòng)子313整體形成圓筒狀，其外徑比永久磁鐵314～316的內(nèi)徑小若干。該動(dòng)子313插入軛312的內(nèi)徑側(cè)即永久磁鐵314～316的內(nèi)徑側(cè)，與其相對并同軸，由此相對軛312在軛312的軸線方向可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)子313上，向永久磁鐵314～316的方向即外徑側(cè)突出的一對環(huán)狀的凸部330以及凸部331在軸線方向即動(dòng)子313的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置，結(jié)果，在所述凸部330，331之間形成凹向半徑方向內(nèi)側(cè)的凹部332。
在此，動(dòng)子313的軸線方向的長度比軛312和永久磁鐵314～316的整體的軸線方向上的長度短。具體地說，在動(dòng)子313配置于軛312的軸線方向的中央位置的狀態(tài)下，設(shè)定為軸線方向上兩外側(cè)的永久磁鐵314，316以其軸線方向上的一半的長度的量分別比動(dòng)子313更突出于外側(cè)。
另外，凸部330，331設(shè)置在動(dòng)子313的軸線方向的兩端，軸線方向的各自的寬度設(shè)定為和永久磁鐵314，316的軸線方向的長度相同。結(jié)果，在動(dòng)子313配置于軛312的軸線方向中央位置的狀態(tài)下，一個(gè)凸部330配設(shè)在一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327的中央，另一凸部331配置在一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316的中央。
上述的動(dòng)子313由整體未被磁化的磁性材料鐵部件構(gòu)成，例如由燒結(jié)材料構(gòu)成。
上述結(jié)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311在線圈318中不流通電流的狀態(tài)下，通過一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327，如圖36雙點(diǎn)劃線所示，按照以軛312、永久磁鐵315的第一區(qū)域327、動(dòng)子313、永久磁鐵314和軛312為順序連成的環(huán)形成磁通，同時(shí)通過相反側(cè)的一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316，按照以軛312、永久磁鐵315的第二區(qū)域328、動(dòng)子313、永久磁鐵316和軛312的順序連成的環(huán)形成磁通，這時(shí)動(dòng)子313處于停止?fàn)顟B(tài)。
然后，在線圈318中流通交流電流(正弦波電流、矩形波電流)。
例如，如圖37所示，在線圈318中流通電流使其在一個(gè)方向(從圖37中的右側(cè)看為順時(shí)針方向)流動(dòng)，則向一個(gè)方向環(huán)繞該線圈318產(chǎn)生磁通勢。從而，如圖37雙點(diǎn)劃線所示，通過一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327和一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316，以按照如下順序連結(jié)成的環(huán)形成磁通，該順序?yàn)檐?12；一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316之中，位于一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327側(cè)的永久磁鐵315的第二區(qū)域328；動(dòng)子313；一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327之中，相對一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316位于相反側(cè)的永久磁鐵314；軛312。
綜上所述，通過在一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327；和一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316之中，各對中軸線方向一側(cè)(圖37中的左側(cè))的永久磁鐵314和永久磁鐵315的第二區(qū)域328中導(dǎo)通磁通，使動(dòng)子313向軸線方向的一個(gè)方向(圖37中的左方)移動(dòng)。
如圖38所示，當(dāng)在線圈318中流通電流使其在相反方向(從圖38中的右側(cè)看為逆時(shí)針方向)流動(dòng)時(shí)，則與上述相反方向圍繞該線圈318產(chǎn)生磁通勢。從而，如圖38雙點(diǎn)劃線所示，通過一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327及一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316，按照以下述順序連結(jié)成的環(huán)形成磁通，該順序?yàn)檐?12；一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327之中，位于一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316側(cè)的永久磁鐵315的第一區(qū)域327；動(dòng)子313；一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316中，相對一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327位于相反側(cè)的永久磁鐵316；軛312。
綜上所述，通過在一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327；和一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316之中，各對中軸線方向相反側(cè)(圖38中的右側(cè))的永久磁鐵315的第一區(qū)域327和永久磁鐵316中導(dǎo)通磁通，使動(dòng)子313向軸線方向上的相反方向(圖38中的右方)移動(dòng)。
利用交流電流使流向線圈318的電流的方向交替變化，重復(fù)以上動(dòng)作，從而使動(dòng)子313相對軛312在軸線方向按照規(guī)定的行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)以上所述的第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311，線圈318設(shè)在軛312上，而不是動(dòng)子313上，故不需要向動(dòng)子313側(cè)供電，不會在移動(dòng)的動(dòng)子313向線圈318供電的線路中發(fā)生斷線。因而可以提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等的可靠性。
另外，永久磁鐵314～317也設(shè)于軛312上而不是動(dòng)子313，故即使在為了提高性能欲得到高磁通密度的情況下，增大永久磁鐵314～316的重量，動(dòng)子313的重量也不增加。因而可以容易地提高性能(提高推力)。
而且，由于永久磁鐵沒有在動(dòng)子313上，故不需要向動(dòng)子313勵(lì)磁的作業(yè)，另外，在制造動(dòng)子313時(shí)，對動(dòng)子313不施加吸引力，因而動(dòng)子313容易制造。由于容易制造從而可以降低成本。
由于通過上述環(huán)的磁通使動(dòng)子313移動(dòng)，故可以不將軛312的一部分作為反向軛配置于動(dòng)子313的永久磁鐵314～216的相反側(cè)即內(nèi)徑側(cè)。因此，可以有效利用動(dòng)子313的永久磁鐵314～316的相反側(cè)即內(nèi)徑側(cè)的空間333。具體地說，可以配置另一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸或其活塞等。
而且，由于在與軛312的一對永久磁鐵314及永久磁鐵315的第一區(qū)域327，和一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328及永久磁鐵316之間的位置鄰接形成空氣間隙324，故即使將永久磁鐵315共用，也可以確實(shí)地介由一對永久磁鐵314和永久磁鐵315的第一區(qū)域327的任何一個(gè)，由軛312和動(dòng)子313導(dǎo)通磁通；介由一對永久磁鐵315的第二區(qū)域328和永久磁鐵316的任何一個(gè)，由軛312和動(dòng)子313導(dǎo)通磁通。另外，也可以取代空氣間隙324配置非磁性材料(磁隙)。
另外，如圖39所示，也可以將動(dòng)子313做成在外徑側(cè)不設(shè)置凸部330，331的圓筒狀。然而，由于如上所述在動(dòng)子313的外徑側(cè)形成凸部330，331，無論如何往復(fù)運(yùn)動(dòng)也可以有效地使吸引力作用于與往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交的凸部330或凸部331的端面，可以以更大的力驅(qū)動(dòng)動(dòng)子313，故優(yōu)選。
如圖40所示，也可以將軸線方向上中間的永久磁鐵315在軸線方向分割成兩個(gè)永久磁鐵315A，315B。這種情況下，也可以使空氣間隙324的軛312的內(nèi)徑側(cè)具有寬度，使所述永久磁鐵315A，315B相互分離。然而，由于如上所述由一個(gè)永久磁鐵315共用可以減少部件數(shù)，可以降低包括安裝在內(nèi)的成本，故優(yōu)選。
而且，如圖41所示，也可以將軸線方向的中間的永久磁鐵315在軸線方向分割成兩個(gè)永久磁鐵315A，315B，使空氣間隙324的軛312的內(nèi)徑側(cè)不具有寬度，使所述永久磁鐵315A，315B相互鄰接。
關(guān)于上述所有的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311，可以在軸線方向相鄰的狀態(tài)下分別配置多個(gè)各對永久磁鐵。例如，如圖41所示，在沿軸線方向相鄰的狀態(tài)下配置多個(gè)一對永久磁鐵314，315A，在沿軸線方向相鄰的狀態(tài)下配置多個(gè)一對永久磁鐵315B，316。通過采用這樣的構(gòu)成雖然行程變短，但推力呈比例地增大相應(yīng)量。
而且，對于上述所有的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311，也可以由中心軸線側(cè)和外徑側(cè)使結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)。例如，如圖42所示，在包括線圈318的軛312的外徑側(cè)配置永久磁鐵314，315A和永久磁鐵315B，316，在永久磁鐵314，315A和永久磁鐵315B，316的外徑側(cè)設(shè)置可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒狀的動(dòng)子313。通過這樣的結(jié)構(gòu)在整體做成相同大小的場合，線圈318變小，故鐵損失少，可以增大產(chǎn)生力的面積，可以提高效率。這種情況下，也可以如圖42所示，在沿軸線方向相鄰的狀態(tài)下配置多個(gè)一對永久磁鐵314，315A，在沿軸線方向相鄰的狀態(tài)下配置多個(gè)一對永久磁鐵315B，316。
而且，永久磁鐵314～316除上述鐵素體環(huán)磁鐵以外也可以使用釹、釤等稀土類物質(zhì)，或者使用塑料磁鐵。從成本降低的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選使用鐵素體磁鐵。
在此，上述第十六實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311例如如圖43和圖44所示，通過設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)335，使其在軛312上可移動(dòng)地支撐動(dòng)子313，用作直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。該支撐機(jī)構(gòu)335具有圓筒狀的保持部件337和一對板簧(彈簧部件)338，其中支撐機(jī)構(gòu)337由非磁性材料構(gòu)成，將動(dòng)子313保持在環(huán)狀的凹部336中，該環(huán)狀的凹部336在軸線方向上的中央規(guī)定范圍自外徑凹入而形成；板簧338使該保持部件337的軸線方向上的各端部與軛312的軸線方向上鄰接的各端部連結(jié)，板簧338在線圈318中未流通電流時(shí)將動(dòng)子313配置在軛312的軸線方向的中央。
另外，上述直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311設(shè)有檢測位置、速度等的傳感器，可以通過閉環(huán)控制作為可以控制速度或位置的直線司服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
下面參照圖45～圖47說明本發(fā)明的第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件311。
第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411設(shè)有軛(定子)412、設(shè)在該軛412上可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子413、固定在軛412上的永久磁鐵414和固定在軛412上的線圈415。
上述軛412包括圓筒狀的外圓筒部417；薄板環(huán)狀的底板部418，其設(shè)于該外圓筒部417的軸線方向一端側(cè)；環(huán)狀連接部420，其在該底板部418的內(nèi)側(cè)部分沿著軸線方向向與外圓筒部417相同側(cè)突出；圓筒狀的內(nèi)磁極419，其和外圓筒部417形成同軸設(shè)在該連接部420上。
具有外圓筒部417、底板部418、連接部420和內(nèi)磁極419的軛412利用作為共同的磁性材料的燒結(jié)材料通過燒結(jié)形成一體。
上述線圈415形成環(huán)狀，在軛412的底板部418和外圓筒部417的邊界的角部內(nèi)側(cè)和軛412形成同軸并固定。
上述永久磁鐵414其兩磁極也就是N極414a和S極414b是并列在軸線方向的薄板環(huán)狀物，由鐵素體磁鐵構(gòu)成。在該永久磁鐵414的軸線方向的兩側(cè)，呈近似圓筒狀并向軸線方向突出的突出部421形成于內(nèi)徑側(cè)，其斷面L字狀的環(huán)狀外磁極(磁極部件)422和外磁極(磁極部件)423使相互的突出部421在相對的方向突出。所述一對外磁極422和外磁極423也由燒結(jié)材料構(gòu)成。
在此，永久磁鐵414的外徑做成壓入固定軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)的大小，另外，一對外磁極422和外磁極423的外徑做成比軛412的外圓筒部417的內(nèi)徑小。
并且，永久磁鐵414、外磁極422和外磁極423同軸配置，永久磁鐵414的磁極414a，414b的并列方向上兩側(cè)由外磁極422，423夾合固定成一體。
這樣一體化的部件，通過在永久磁鐵414的外徑側(cè)壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)，由此使所述永久磁鐵414和一對外磁極422，423和軛412同軸固定。
結(jié)果，在該固定狀態(tài)下，外磁極422和軛412的外圓筒部417之間，外磁極423和軛412的外圓筒部417之間分別形成環(huán)狀間隙(磁間隙)450，其作為對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)形成磁阻的磁阻裝置。
另外在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵414將N極414a配置在底板部418側(cè)的同時(shí)，將S極414b相對底板部418配置在相對側(cè)，形成底板部418側(cè)的一個(gè)的外磁極422在軸線方向和線圈415相鄰的狀態(tài)。
而且，在該固定狀態(tài)下，永久磁鐵414和一對外磁極422，423整體在軛412的圓筒狀的內(nèi)磁極419的外側(cè)與其形成同軸，并且與該內(nèi)磁極419在軸線方向的位置和長度吻合配置，由此在與該內(nèi)磁極419之間形成環(huán)狀間隙425。
在軛412的內(nèi)磁極419的內(nèi)周側(cè)，使軸426在軸線方向可移動(dòng)，通過軸套427支撐的球軸套428在該軸套427上同軸固定。并且，上述的動(dòng)子413固定在該軸套427上可移動(dòng)的軸426上。并且，相對固定于軛412的軸套427，軸426和動(dòng)子413沿著軸線方向一體往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)子413包括近似圓板狀的基部430，其固定于軸426；圓筒部431，其在固定于軸426的狀態(tài)下在該基部430插入上述環(huán)狀的間隙425中；作為圓筒狀的可動(dòng)磁極鐵片432，其相對該圓筒部431的基部430在相對側(cè)形成同軸同徑固定。這樣，動(dòng)子413的鐵片432同軸配置在環(huán)狀間隙425內(nèi)，使該軸線方向的中央位置和永久磁鐵414的軸線方向上的中央位置幾乎吻合配置。
上述動(dòng)子413，其基部430和圓筒部431由非磁性材料的工程塑料等合成樹脂構(gòu)成，鐵片432由非磁化的磁性材料構(gòu)成，由燒結(jié)材料構(gòu)成。動(dòng)子413通過以鐵片432作為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形而形成。
并且，以上結(jié)果，動(dòng)子413具有鐵片432，并沿著軸線方向(各附圖中的左右方向)可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)支撐于軛412，永久磁鐵414在與動(dòng)子413的鐵片432的外徑側(cè)相對的狀態(tài)，并且，在沿著動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向并列磁極414a，414b的狀態(tài)下，固定于軛412上。并且，動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向上的永久磁鐵414的兩側(cè)設(shè)有一對外磁極422，423，在軛412和永久磁鐵414相反側(cè)與鐵片432相對的內(nèi)磁極419一體成形。而且，永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組相對鐵片432僅設(shè)置在一側(cè)，具體地說，僅相對圓筒狀的鐵片432設(shè)置在半徑方向外側(cè)。
在上述結(jié)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411中，當(dāng)線圈415中流通交流電流(正弦波電流、矩形波電流)時(shí)，在線圈415中流通規(guī)定方向的電流的狀態(tài)，如圖46用雙點(diǎn)劃線所示一樣，磁通由永久磁鐵414從S極414b導(dǎo)入N極414a側(cè)，由此，形成以軛412的外圓筒部417、外磁極423、永久磁鐵414、外磁極422、動(dòng)子413的鐵片432、軛412的內(nèi)磁極419、連接部420、底板部418、外圓筒部417為順序的磁通環(huán)，結(jié)果，動(dòng)子413在向外磁極422側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。另外，在線圈415中流通和上述規(guī)定方向相反方向的電流的狀態(tài)，如圖47用雙點(diǎn)劃線所示一樣，磁通就由永久磁鐵414從S極414b導(dǎo)入N極414a側(cè)，由此，形成以軛412的外圓筒部417、底板部418、連接部420、內(nèi)磁極419、動(dòng)子413的鐵片432、外磁極423、永久磁鐵414、外磁極422、外圓筒部417為順序的磁通環(huán)，結(jié)果動(dòng)子413在向相反的外磁極423側(cè)移動(dòng)的方向施加力F，向該方向移動(dòng)。
通過交流電流使流向線圈415的電流的方向產(chǎn)生交互變化，反復(fù)以上動(dòng)作，從而使動(dòng)子413相對軛412在軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
并且，由于間隙450對由永久磁鐵414形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423上的磁通環(huán)形成磁阻，故由永久磁鐵414產(chǎn)生的在外磁極422，423和鐵片432之間導(dǎo)通的磁通量增加。
根據(jù)如上所述的第十七實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，由于間隙450對由永久磁鐵414形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423上的磁通環(huán)形成磁阻，故可以使由永久磁鐵414產(chǎn)生的在外磁極422，423和鐵片432之間導(dǎo)通的磁通量增加。因而，可以有效地將永久磁鐵414產(chǎn)生的磁通用于移動(dòng)鐵片432即動(dòng)子413，可以使動(dòng)子413上產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
并且，通過在外磁極422，423和軛412的外圓筒部417之間設(shè)置間隙450，設(shè)置對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423上的磁通的磁阻，故可以利用簡單地結(jié)構(gòu)設(shè)置磁阻。
另外，動(dòng)子413的基部430和圓筒部431只要是非磁性材料就可以，可以不是合成樹脂的模鑄鋁或非磁性不銹鋼等形成，這種情況下，具有提高剛性的優(yōu)點(diǎn)。但是從輕量化的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用合成樹脂形成的方法。
永久磁鐵414除使用上述的鐵素體磁鐵以外，也可以使用釹、釤等稀土類的物質(zhì)，可以使用塑料磁鐵，從降低成本的觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用鐵素體磁鐵制成的。
而且，動(dòng)子413的軸承除球軸套之外，也可以使用空氣軸承(氣體軸承)或滑動(dòng)軸承等。但是，由于使用球軸套428可以更加正確地使動(dòng)子413進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故更優(yōu)選。
該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411一般的是在可動(dòng)部安裝彈簧，通過和置于外部的彈簧合用使其發(fā)生共振而使用，當(dāng)然也可以單獨(dú)使用。
在該直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411上設(shè)置檢測速度等的傳感器，可以作為通過控制閉環(huán)可以控制速度或位置的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件使用。
而且，為了改善變位特性等性能，也可以在內(nèi)磁極419或外磁極422，423的端部施加倒角等。
再者，內(nèi)磁極419、外磁極422，423、鐵片432除燒結(jié)材料之外，為了降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的鐵損耗也可以將這些材料制成導(dǎo)電鐵板的積層結(jié)構(gòu)。
而且，也可以將外磁極422，423做成不形成突出部的短圓筒狀，另外，也可以將突出部421設(shè)置在內(nèi)徑和外形側(cè)的兩側(cè)。而且，也可以做成對于軛412不用球軸套428等支撐動(dòng)子413的結(jié)構(gòu)。
而且，間隙450只要是在外磁極422，423和軛412的外圓筒部417之間設(shè)有的磁性間隙就可以，因此可以是空氣間隙，也可以是非磁性隔墊。只要是使非磁性隔墊作為磁性間隙存在于外磁極422，423和外圓筒部417之間，就可以通過隔墊使外磁極422，423機(jī)械性地固定在外圓筒部417上。該隔墊可以由塑料、鋁、不銹鋼、銅等形成。
下面，參照圖48和圖49以第十七實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第十八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第十八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411中，在環(huán)狀的外磁極422和外磁極423的各個(gè)圓周方向上的多個(gè)位置，具體地說，為三個(gè)位置形成外徑和永久磁鐵414的外徑相同的向半徑方向外方突出的突出部451。在所述的突出部451上，在軸方向(動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向)的中間部分形成從外徑側(cè)凹陷而且向圓周方向貫通的形狀的凹部452。
并且，在由環(huán)狀外磁極422，423使由永久磁鐵414的磁極414a，414b的排列方向的兩側(cè)夾層的狀態(tài)下，所述永久磁鐵414和一對外磁極422，423壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)，由此所述永久磁鐵414和一對外磁極422，423和軛412同軸固定于軛412的外徑側(cè)。
在此，外磁極422，423如上所述在突出部451上壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)；在突出部451凹部452形成于外圓筒部417側(cè)。
結(jié)果，在該固定狀態(tài)下，形成凹部磁阻裝置452，其作為在外磁極422的突出部451和軛412的外圓筒部417之間和外磁極423的突出部451和軛412的外圓筒部417之間，分別對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)形成磁阻的磁阻裝置。
根據(jù)如上所述的第十八實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)，外磁極422，423的突出部451的凹部452形成磁阻，與在突出部451不形成凹部452的情況相比，可以使由永久磁鐵414產(chǎn)生的在外磁極422，423和鐵片432之間導(dǎo)通的磁通量增加，因此，由永久磁鐵414產(chǎn)生的磁通可以有效地用于移動(dòng)鐵片432即動(dòng)子413，可以對動(dòng)子產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
并且，由于形成于外磁極422， 423的外圓筒部417側(cè)的突出部451的凹部452是用于形成對永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)的磁阻，故可以通過突出部451將外磁極422，423直接固定在軛414的外圓筒部417，可以設(shè)置磁阻。因而可以牢固地將外磁極422，423固定在軛414的外圓筒部417，提高耐久性。
下面，參照圖50以第十八實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第十九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十八實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第十九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411中，環(huán)狀的外磁極422和外磁極423分別在外圓筒部417側(cè)的突出部451上壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)，在突出部451上，在軸方向(動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向)的中間部分形成向圓周方向貫通的孔部453。
結(jié)果，在該固定狀態(tài)下，在外磁極422的突出部45 1和外磁極423的突出部451，形成作為磁阻裝置的孔部453，其分別對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)形成磁阻。
根據(jù)如上所述的第十九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)，外磁極422，423的突出部451的孔部453形成磁阻，故與在突出部451不形成孔部453的情況相比，可以使由永久磁鐵414產(chǎn)生的外磁極422，423和鐵片432之間導(dǎo)通的磁通量增加。因此，使由永久磁鐵414產(chǎn)生的磁通可以有效地用于移動(dòng)鐵片432即動(dòng)子413，可以對動(dòng)子產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
并且，由于形成于外磁極422，423的外圓筒部417側(cè)的突出部451的孔部453是用于形成對永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)的磁阻，故可以通過突出部451將外磁極422，423直接固定在軛414的外圓筒部417，可以設(shè)置磁阻。因而可以牢固地將外磁極422，423固定在軛414的外圓筒部417，提高耐久性。
下面，參照圖51以與第十七實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第十九實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第二十實(shí)施方式中，環(huán)狀的外磁極422和外磁極423上在相對永久磁鐵414相對側(cè)形成錐面455，以使距離突出部421外徑側(cè)部分的軸線方向的厚度越距離外徑側(cè)越薄。
在此，使由永久磁鐵414的外徑做成可壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)固定的大小，一對外磁極422和外磁極423的外徑也與其同徑，在整個(gè)周面做成壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)固定的大小。
這樣的永久磁鐵414、外磁極422和外磁極423在各個(gè)外徑側(cè)，壓入軛412的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)，由此所述永久磁鐵414和一對外磁極422，423和軛412同軸固定。
在該固定狀態(tài)下，外磁極422的外圓筒部417側(cè)和外磁極423的外圓筒部417側(cè)分別是軸方向的厚度薄，結(jié)果，對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423的磁通環(huán)形成磁阻。
根據(jù)如上所述的第二十實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，外磁極422的外圓筒部417側(cè)變薄，外磁極423的外圓筒部417側(cè)變薄，由此對由永久磁鐵414的磁力形成于軛412的外圓筒部417和永久磁鐵414和一對外磁極422，423磁通環(huán)形成磁阻，與厚度固定時(shí)相比，可以增加永久磁鐵411產(chǎn)生的在外磁極422，423和鐵片432之間導(dǎo)通的磁通量，因此可以有效地使由永久磁鐵414產(chǎn)生的磁通用于移動(dòng)鐵片432即動(dòng)子413，可以對動(dòng)子413產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
并且，由于使外磁極422，423的外圓筒部417側(cè)變薄，故可以將外磁極422，423直接固定在軛414的外圓筒部417，可以設(shè)置磁阻。因而可以牢固地將外磁極422，423固定在軛414的外圓筒部417，提高耐久性。
下面，參照圖52以與第十七實(shí)施方式不同的部分為中心說明本發(fā)明的第二十一實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第二十一實(shí)施方式中，在定子414的外圓筒部417上，在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多組，具體設(shè)置兩組和第十七實(shí)施方式同樣的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組，在動(dòng)子413上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，具體設(shè)置兩個(gè)鐵片432，這里，相鄰的永久磁鐵414之間使相互的磁極方向不同。
具體地說，底板部418側(cè)的永久磁鐵414在使N極414a配置在底板部418側(cè)的同時(shí)，使S極414b相對底板部418配置在相對側(cè)，與底板部418相對側(cè)的永久磁鐵414使N極414a相對底板部418配置在相對側(cè)的同時(shí)，使S極414b配置在底板部418側(cè)。
并且，一個(gè)鐵片432與永久磁鐵414和一對外磁極422，423的一組相對設(shè)置，另一個(gè)鐵片432與永久磁鐵414和一對外磁極422，423的另一組相對設(shè)置。
與此配合，一個(gè)永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組和另一個(gè)永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組之間的外圓筒部417的內(nèi)側(cè)配置線圈415，另外，球軸套428具有多個(gè)、具體設(shè)置兩個(gè)軸套427。
根據(jù)所述第二十一實(shí)施方式，在軛414上沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組，在動(dòng)子413上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片432，故可以使動(dòng)子413產(chǎn)生大的推力。
在此，對第二十一實(shí)施方式以在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)第十七實(shí)施方式的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組，同時(shí)在動(dòng)子413上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片432的情況為例進(jìn)行了說明，當(dāng)然也可以把第十八實(shí)施方式的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，同時(shí)在動(dòng)子413上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片432；或者把第十九實(shí)施方式的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，同時(shí)在動(dòng)子413上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片432；或者把第二十實(shí)施方式的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)，同時(shí)在動(dòng)子413上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片432。
下面，參照圖53說明本發(fā)明的第二十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第二十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，在軛412的徑方向內(nèi)側(cè)，取代連接部420和內(nèi)磁極419，使外圓筒部417與形成與其同軸的圓筒部435形成一體。并且，不僅在外側(cè)而且在內(nèi)側(cè)，也將環(huán)狀的線圈436和軛412形成同軸固定在軛412的底板部418和內(nèi)圓筒部435的邊界的角部內(nèi)側(cè)。
另外，不僅外側(cè)，而且內(nèi)側(cè)也設(shè)置永久磁鐵437、內(nèi)磁極(磁極材料)439和內(nèi)磁極(磁極材料)440。其中437是由兩磁極即N極437a和S極437b并列在軸線方向的薄板環(huán)狀的鐵素體磁鐵等構(gòu)成；439和440是由在軸線方向突向外徑側(cè)的突出部438形成斷面L字狀，在永久磁鐵437的軸線方向的兩側(cè)使突出部438相互向相對方向突出設(shè)置的一對環(huán)狀燒結(jié)材料構(gòu)成的。所述永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440在由環(huán)狀的內(nèi)磁極439，440夾著永久磁鐵437的磁極437a，437b的排列的方向的兩側(cè)的狀態(tài)下，配設(shè)于軛412。所述的內(nèi)磁極439，440和軛412的內(nèi)圓筒部435之間也形成環(huán)狀的間隙(磁間隙)450。
在此，永久磁鐵437將S極437b配置在底板部418側(cè)，同時(shí)另一個(gè)內(nèi)磁極439在軸線方向和線圈436形成相鄰的狀態(tài)。另外，永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440作為整體與其形成同軸配置在永久磁鐵414和一對外磁極422，423的內(nèi)側(cè)。并且，永久磁鐵437和外側(cè)的永久磁鐵414；內(nèi)磁極439和外磁極422；內(nèi)磁極440和外磁極423；線圈436和外側(cè)的線圈415分別在軸線方向的位置和長度吻合。并且，永久磁鐵437和一對外磁極439，440，和永久磁鐵414和一對外磁極422，423之間形成環(huán)狀的間隙部425。
并且，在軛412的內(nèi)圓筒部435的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套427支撐軸426在軸線方向可以移動(dòng)的球軸套428在其軸套427上同軸固定。固定于球軸套428的軸426的動(dòng)子413使圓筒狀可動(dòng)磁極鐵片432和第十七實(shí)施方式同樣配置在永久磁鐵414和一對外磁極422，423和永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440的之間的環(huán)狀間隙部425上。
以上的第二十二實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411也可以和第十七實(shí)施方式得到同樣的效果，而且，永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組和永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440的組介由鐵片432設(shè)置在兩側(cè)，分別設(shè)置間隙450，故可以得到由更強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和由電流產(chǎn)生的磁通勢。
下面，參照圖54說明本發(fā)明的第二十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。另外，和第十七實(shí)施方式相同的部分使用相同的符號，省略其說明。
在第二十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411，在軛412的徑方向內(nèi)側(cè)取代連接部420和內(nèi)磁極419，使外圓筒部417與形成與其同軸的圓筒部435形成一體。并且，取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)，將環(huán)狀的線圈436和軛412形成同軸固定在軛412的底板部418和內(nèi)圓筒部435的邊界的角部內(nèi)側(cè)。
另外，取代外側(cè)，在內(nèi)側(cè)，設(shè)置永久磁鐵437、內(nèi)磁極(磁極材料)439和內(nèi)磁極(磁極材料)440。其中437是由兩磁極即N極437a和S極437b并列在軸線方向的薄板環(huán)狀的鐵素體磁鐵等構(gòu)成；439和440是由在軸線方向突向外徑側(cè)的突出部438形成斷面L字狀，在永久磁鐵437的軸線方向的兩側(cè)使突出部438相互向相對方向突出設(shè)置的一對環(huán)狀燒結(jié)材料構(gòu)成的。所述永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440在由環(huán)狀的內(nèi)磁極439，440夾著永久磁鐵437的磁極437a，437b的排列的方向的兩側(cè)的狀態(tài)下，配設(shè)于軛412。所述的內(nèi)磁極439，440和軛412的內(nèi)圓筒部435之間形成環(huán)狀的間隙(磁間隙)450。
在此，永久磁鐵437將S極437b配置在底板部418側(cè)，同時(shí)另一個(gè)內(nèi)磁極439在軸線方向和線圈436形成相鄰的狀態(tài)。并且，在永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440和外圓筒部417之間形成環(huán)狀的間隙部425。
并且，在軛412的內(nèi)圓筒部435的內(nèi)周圍側(cè)，由軸套427支撐軸426在軸線方向可以移動(dòng)的球軸套428在軸套427上同軸固定。固定于球軸套428的軸426的動(dòng)子413使作為圓筒狀可動(dòng)磁極的鐵片432和第十七實(shí)施方式同樣配置在永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440和外圓筒部417之間的環(huán)狀間隙部425上。結(jié)果，永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440的組相對圓筒狀的鐵片432僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
以上的第二十三實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件411也可以和第十七實(shí)施方式得到同樣的效果，而且，永久磁鐵437和一對外磁極439，440的組僅相對鐵片432設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可以使由永久磁鐵437和一對內(nèi)磁極439，440的半徑減小，可以使其輕量化，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
在第二十二，第二十三實(shí)施方式，取代間隙450，也可以設(shè)置第十八實(shí)施方式的凹部452，或者設(shè)置第十九實(shí)施方式的孔部453，或設(shè)置第二十實(shí)施方式的錐面455。而且第二十二實(shí)施方式的永久磁鐵414和一對外磁極422，423的組，和永久磁鐵437和內(nèi)磁極439，440的組與第二十一實(shí)施方式相同在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多組，或者第二十三實(shí)施方式的永久磁鐵437和內(nèi)磁極439，440的組和第二十一實(shí)施方式相同在動(dòng)子413的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多組。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，在動(dòng)子上設(shè)置鐵片的同時(shí)，在與該鐵片相對的狀態(tài)下設(shè)置永久磁鐵于定子上，而且在定子上設(shè)置線圈，通過改變定子側(cè)的電流方向的線圈和永久磁鐵使導(dǎo)通鐵片的磁通移動(dòng)，由此使鐵片也就是動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，由于線圈和永久磁鐵同時(shí)設(shè)置在定子側(cè)，不需要向動(dòng)子側(cè)供電，從而不會產(chǎn)生移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路斷線。與此同時(shí)，即使在為了提高性能而欲得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，動(dòng)子的重量也不會增加。由于在動(dòng)子上沒有磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)，因而可以提高可靠性，并且，在容易地實(shí)現(xiàn)性能提高的同時(shí)，由于制造容易可以實(shí)現(xiàn)成本降低。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，當(dāng)定子側(cè)的線圈的電流方向交互變化時(shí)，則介由磁極部件向鐵片導(dǎo)入磁通側(cè)交互變化，使鐵片即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其中，該磁極部件沿動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向排列的永久磁鐵的兩側(cè)配置。因此可以利用簡單的結(jié)構(gòu)使動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于使制造容易，從而可以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于永久磁鐵和一對磁極部件的組相對鐵片僅設(shè)置在一側(cè)，故可以整體輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于永久磁鐵和一對磁極部件的組相對鐵片僅設(shè)置在半徑方向外側(cè)，故可以減小鐵片即動(dòng)子的半徑，因此尤其實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于永久磁鐵和一對磁極部件的組相對鐵片僅設(shè)置在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可以減小永久磁鐵和一對磁極部件的半徑，使其輕量化，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于永久磁鐵和一對磁極部件的組介由鐵片設(shè)置兩側(cè)，故可以得到由更強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在和永久磁鐵相反側(cè)與鐵片相對的磁極部件與定子形成一體，故不需要分別制造后再接合。因而制造更加容易。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于動(dòng)子是由以鐵片為芯子的合成樹脂的芯子成形形成的，故可以容易且輕量地形成包括鐵片的動(dòng)子。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于動(dòng)子介由球軸套支撐于定子，故可以使動(dòng)子正確地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在定子上在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵，在動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)鐵片，故可以使動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于定子由燒結(jié)材料構(gòu)成，故可以降低成本或提高性能(降低鐵損)，提高機(jī)械強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，動(dòng)子上設(shè)置鐵片的同時(shí)，將線圈設(shè)置于定子，再在與動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)下與鐵片相對而且與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向正交，排列磁極，并且使磁極相互相反設(shè)置的狀態(tài)下設(shè)置一對永久磁鐵于定子側(cè)，故當(dāng)定子側(cè)的線圈的電流方向交互變化時(shí)，在一對永久磁鐵中磁通交替通過，相對鐵片由一對永久磁鐵交替改變導(dǎo)通磁通側(cè)，從而使鐵片即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣由于線圈和永久磁鐵同時(shí)設(shè)在定子側(cè)，不需要對動(dòng)子側(cè)供電，從而不會產(chǎn)生移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路斷線，與此同時(shí)，即使在為了提高性能而欲得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，動(dòng)子的重量也不會增加。另外，由于在動(dòng)子上沒有磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)。因而可以提高可靠性，并且可以容易地提高性能，同時(shí)由于制造容易可以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于一對永久磁鐵相對鐵片僅設(shè)在一側(cè)，故可以整體實(shí)現(xiàn)輕量化。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在和永久磁鐵相反側(cè)與鐵片相對的磁極部件一體成形于定子，故不需要將其分別制造后再接合，因而使制造更加容易。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于一對永久磁鐵的組介由鐵片設(shè)置在兩側(cè)，故可以得到更加強(qiáng)大的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于線圈相對鐵片設(shè)置在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可以減小鐵片即動(dòng)子的半徑，實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于線圈相對鐵片設(shè)置在半徑方向內(nèi)側(cè)，故可以使線圈輕量化，實(shí)現(xiàn)整體的輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于動(dòng)子是通過以鐵片為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成的，故可以容易而且輕量地形成包括鐵片的動(dòng)子。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于動(dòng)子介由球軸套支撐于定子，故可以使動(dòng)子正確地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)一對永久磁鐵的組，在動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片，故可以使動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于定子由燒結(jié)材料構(gòu)成，故可以降低成本或提高性能(降低鐵損)，提高機(jī)械強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，動(dòng)子側(cè)的線圈的電流流向一個(gè)方向的狀態(tài)下，例如由定子、第一對永久磁鐵的一個(gè)永久磁鐵、鐵部件、第二對永久磁鐵中在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向和第一對永久磁鐵的一個(gè)永久磁鐵位置相吻合的一個(gè)永久磁鐵、定子的環(huán)形成磁通，在定子側(cè)的線圈的電流切換而流向相反方向的狀態(tài)下，由定子、第二對永久磁鐵的另一個(gè)永久磁鐵、鐵部件、第一對永久磁鐵的另一個(gè)永久磁鐵、定子的環(huán)形成磁通。由此，當(dāng)定子側(cè)的線圈電流方向交互切換時(shí)，在定子側(cè)的第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵中相對鐵部件導(dǎo)通磁通側(cè)在動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向交替切換，使鐵部件即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
這樣，由于線圈和永久磁鐵都設(shè)于定子側(cè)，故不需要向動(dòng)子側(cè)供電，從而不會產(chǎn)生移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路斷線，因此可以提高可靠性。
并且，即使在為了提高性能而欲得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，動(dòng)子的重量也不增加。因此可以容易地提高性能。
另外，由于在動(dòng)子上沒有磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)，因而可以使制造容易成本降低。
另外，通過上述的磁通環(huán)使動(dòng)子移動(dòng)，故可以做成將定子的一部分不作為反向定子配置于動(dòng)子的永久磁鐵相對側(cè)。因此可以有效利用相對動(dòng)子的永久磁鐵相對側(cè)的空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵的組在動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置吻合而設(shè)置多組，故可以得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵的組在與動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向相鄰的狀態(tài)下設(shè)置多組，與之相配，在鐵部件上與動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向相鄰設(shè)置多個(gè)向永久磁鐵的方向突出的凸部，因此可以得到更強(qiáng)的永久磁鐵的磁場和電流產(chǎn)生的磁通勢，同時(shí)可以對凸部的端面有效地作用吸引力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，定子由層積于動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向的層積鋼板構(gòu)成，故與由固體材料削出形成的情況相比可以降低渦電流損失，與燒結(jié)形成的情況相比，可以降低之后損耗。另外，在使定子大型化的情況下，與由固體材料削出和燒結(jié)相比容易制造。因此可以提高性能，另外，容易對應(yīng)伴隨整體大型化的定子的大型化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，在與所述定子的所述動(dòng)子近接的部位設(shè)置窗部，所述第一對永久磁鐵和所述第二對永久磁鐵容納在所述窗部。因此和永久磁鐵用粘接劑固定在定子的表面的情況相比，永久磁鐵在窗部內(nèi)被機(jī)械約束，故可以提高保持永久磁鐵的可靠性。另外定子和動(dòng)子之間的間隙尺寸由于不受粘接劑的厚度偏移產(chǎn)生的永久磁鐵位置偏差的影響，故間隙的尺寸精度提高。而且即使在間隙中卡合異物時(shí)，也不損傷永久磁鐵。
并且，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，在定子側(cè)的線圈的電流流向一個(gè)方向的狀態(tài)下，例如由鐵部件、相對第一對永久磁鐵中第二對永久磁鐵相反側(cè)的一個(gè)永久磁鐵、定子、第二對永久磁鐵中第一對永久磁鐵側(cè)的一個(gè)永久磁鐵、鐵部件的環(huán)形成磁通；在定子側(cè)的線圈的電流切換而流向相反方向的狀態(tài)下，由鐵部件、第二對永久磁鐵的另一個(gè)永久磁鐵、定子、第一對永久磁鐵的另一個(gè)永久磁鐵、鐵部件的環(huán)形成磁通；由此當(dāng)定子側(cè)的線圈的電流的方向交替切換時(shí)，通過將在定子側(cè)的第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵上相對鐵部件導(dǎo)通磁通側(cè)交替切換到動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向，使鐵部件即動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
這樣由于線圈和永久磁鐵同時(shí)設(shè)定在定子側(cè)，不需要向動(dòng)子側(cè)供電，從而不會產(chǎn)生移動(dòng)的動(dòng)子向線圈供電的線路斷線，因此可以提高可靠性。
并且，即使在為了提高性能而欲得到高的磁通密度時(shí)增大永久磁鐵的重量，動(dòng)子的重量也不增加。因此可以容易地提高性能。
另外，由于在動(dòng)子上沒有磁鐵，故不需要磁化動(dòng)子的作業(yè)，因而可以使制造容易成本降低。
另外，由于通過上述的磁通環(huán)使動(dòng)子移動(dòng)，所以可以做成不將定子的一部分配置在相對動(dòng)子的永久磁鐵相對側(cè)的結(jié)構(gòu)。因此可以有效利用相對動(dòng)子的永久磁鐵相對側(cè)的空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于與定子的第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵的間位置鄰接設(shè)置磁間隙，故可以確實(shí)介由第一對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)通磁通，介由第二對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)通磁通。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，第一對永久磁鐵和第二對永久磁鐵共用相互接近側(cè)的永久磁鐵，故可以降低部件數(shù)。因此可以降低包含安裝永久磁鐵的成本。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在定子上與共用的永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向的中間位置鄰接設(shè)置磁間隙，故即使共用相互的接近側(cè)的永久磁鐵，也可以確實(shí)介由第一對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)通磁通，介由第二對永久磁鐵由定子和鐵部件導(dǎo)通磁通。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在鐵部件上設(shè)有一對向永久磁鐵方向突出的凸部，與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向相鄰，故即使進(jìn)行任何往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可以有效地對凸部的端面施加吸引力。因而可以用更大的力驅(qū)動(dòng)動(dòng)子。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，對應(yīng)由永久磁鐵磁力形成于定子和永久磁鐵和一對磁極部件的磁通環(huán)，磁通裝置形成磁阻，故可以增加由永久磁鐵產(chǎn)生在磁極部件和鐵片間導(dǎo)通的磁通量。因而可以有效地將永久磁鐵產(chǎn)生的磁通用于動(dòng)子的移動(dòng)，可以使動(dòng)子產(chǎn)生足夠而且穩(wěn)定的推力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于磁阻裝置是為設(shè)在所述磁極部件和所述定子間的間隙，故可以由簡單的結(jié)構(gòu)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵和一對磁極部件上形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于磁阻裝置是為形成于磁極部件的定子側(cè)的凹部，故將磁極部件直接固定于定子，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵和一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。因而可以將磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于磁阻裝置是為形成于磁極部件的定子側(cè)的孔部，故可將磁極部件直接固定于定子上，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵和一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。因而可以將磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于磁阻裝置使磁極部件的厚度像定子側(cè)那樣薄，故將磁極部件直接固定于定子上，同時(shí)對由永久磁鐵的磁力在定子和永久磁鐵和一對磁極部件形成的磁通環(huán)設(shè)置磁阻。因而可以將磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，由于在定子上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)永久磁鐵和一對磁極部件的組，在動(dòng)子上在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)鐵片，故可以使動(dòng)子產(chǎn)生更大的推力。
權(quán)利要求
1.一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于，包括定子；動(dòng)子，其具有鐵片，可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵，其以與所述鐵片相對的狀態(tài)設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。
2.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述永久磁鐵以沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向排列磁極的狀態(tài)設(shè)置在所述定子上，在該永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)設(shè)置一對磁極部件。
3.如權(quán)利要求2所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組相對所述鐵片僅設(shè)在一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述鐵片形成圓筒狀，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向外側(cè)。
5.如權(quán)利要求3所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述鐵片形成圓筒狀，所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組相對所述鐵片僅設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
6.如權(quán)利要求2所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組介由所述鐵片設(shè)在兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在與所述永久磁鐵相反的一側(cè)與所述鐵片相對的磁極部件一體成形在所述定子上。
8.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述動(dòng)子是以所述鐵片為芯子，由合成樹脂的鑲嵌成形形成。
9.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述動(dòng)子介由球軸套支承在所述定子上。
10.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
11.如權(quán)利要求1所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述定子也由燒結(jié)部件形成。
12.一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于，包括定子；動(dòng)子，其具有鐵片，設(shè)置成可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；一對永久磁鐵，以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵片相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。
13.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述一對永久磁鐵相對所述鐵片僅設(shè)在一側(cè)。
14.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在與所述永久磁鐵相反的一側(cè)與所述鐵片相對的磁極部件一體成形在所述定子上。
15.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述一對永久磁鐵的組介由所述鐵片設(shè)在兩側(cè)。
16.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述鐵片形成圓筒狀，所述線圈相對所述鐵片設(shè)在半徑方向外側(cè)。
17.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述鐵片形成圓筒狀，所述線圈相對所述鐵片設(shè)在半徑方向內(nèi)側(cè)。
18.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述動(dòng)子通過以所述鐵片為芯子的合成樹脂的鑲嵌成形形成。
19.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述動(dòng)子介由球軸套支承在所述定子上。
20.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述一對永久磁鐵的組，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
21.如權(quán)利要求12所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述定子由燒結(jié)部件形成。
22.一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于，包括定子；動(dòng)子，其至少一部分具有鐵部件，可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一對永久磁鐵，以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；第二對永久磁鐵，其相對該第一對永久磁鐵，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置吻合，同時(shí)以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且在各自的磁極的排列相反的狀態(tài)下，設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵是在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向位置相合的永久磁鐵，與所述鐵部件相對的磁極相反。
23.如權(quán)利要求22所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的位置相吻合而設(shè)置多組。
24.如權(quán)利要求22所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵的組在與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)下設(shè)置多組，所述鐵部件在所述永久磁鐵方向突出的凸部與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰而設(shè)置多個(gè)。
25.如權(quán)利要求22所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述定子及所述動(dòng)子的至少一者由在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)臃e的積層鋼板形成。
26.一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于，設(shè)置至少一部分具有鐵部件相對所述定子可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子，在所述定子上至少設(shè)置一個(gè)第一對永久磁鐵，其以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對，且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且各自的磁極的排列相反，在所述定子上至少設(shè)置一個(gè)第二對永久磁鐵，其相對所述第一對永久磁鐵，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰，且該第二對永久磁鐵以在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰的狀態(tài)，與所述鐵部件相對且與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正交排列磁極，并且各自的磁極的排列相反，另外，在所述定子上設(shè)置線圈，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵配設(shè)為各自的接近側(cè)的永久磁鐵相互間磁極同向。
27.如權(quán)利要求26所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于與所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵之間位置鄰接，在所述定子上設(shè)置磁隙。
28.如權(quán)利要求26所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵共用相互接近側(cè)的永久磁鐵。
29.如權(quán)利要求26所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述定子上，與所述共用的永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的中間位置鄰接設(shè)置磁隙。
30.如權(quán)利要求26所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述鐵部件上與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相鄰設(shè)置一對向所述永久磁鐵方向突出的凸部。
31.一種直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，包括定子；動(dòng)子，具有鐵片，相對所述定子可往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵，以與所述鐵片相對且沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向排列磁極的狀態(tài)設(shè)在所述定子上；一對磁極部件，設(shè)于該永久磁鐵的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)；線圈，設(shè)于所述定子上，其特征在于，具有磁阻裝置，所述磁阻裝置相對由所述永久磁鐵的磁力在所述定子和所述永久磁鐵及所述一對磁極部件形成的磁通環(huán)形成磁阻。
32.如權(quán)利要求31所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述磁阻裝置是設(shè)于所述磁極部件和所述定子之間的磁隙。
33.如權(quán)利要求31所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述磁阻裝置是形成于所述磁極部件的所述定子側(cè)的凹部。
34.如權(quán)利要求31所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述磁阻裝置是形成于所述磁極部件的所述定子側(cè)的孔部。
35.如權(quán)利要求31所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于所述磁阻裝置通過使所述磁極部件的厚度越靠所述定子側(cè)越薄而形成。
36.如權(quán)利要求31所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述永久磁鐵及所述一對磁極部件的組，在所述動(dòng)子上沿所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置多個(gè)所述鐵片。
37.如權(quán)利要求22所述的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，其特征在于在所述定子的與所述動(dòng)子接近的部位具有窗部，所述第一對永久磁鐵及所述第二對永久磁鐵收容在所述窗部內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供提高其可靠性及性能的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件。本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件包括定子；動(dòng)子，其具有鐵片，可相對所述定子往復(fù)運(yùn)動(dòng)；永久磁鐵，其以與所述鐵片相對的狀態(tài)設(shè)置在所述定子上；線圈，其設(shè)置在所述定子上。其利用改變定子側(cè)電流方向的線圈和永久磁鐵使通過鐵片的磁通移動(dòng)使動(dòng)子往復(fù)移動(dòng)。由于不必向動(dòng)子側(cè)供電，所以不會產(chǎn)生動(dòng)子斷線，也不會增加其重量。
文檔編號H01F7/16GK1618161SQ0282770
公開日2005年5月18日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者中川洋, 加藤一路, 三木利夫, 前田豐, 福永崇, 古谷浩三, 杉本俊哉 申請人:神鋼電機(jī)株式會社