[发明专利]圆筒形线性电动机

说明书

技术领域

本发明涉及具备圆筒形状的励磁和电枢的可动磁铁构造的圆筒形线性电动机。

背景技术

以前具备圆筒形状的励磁和电枢的圆筒形线性电动机如图12所示。

图12是表示现有圆筒形线性电动机的构成的侧断面图。

在图12中，1是定子，2是动子，3是支撑机构，5是线圈，6是永久磁铁，7是轴支撑部件，8是轴，9是密封外壳，12是轭铁。

定子1是在由圆筒状的磁性体构成的轭铁12的内侧，在轴方向排列多个成为电加感手段的圆筒状的线圈5而构成的。动子2是在轴方向延伸的圆筒状的密封外壳9的内侧，在轴方向插设多个成为磁加感手段的圆筒状的永久磁铁6而构成的。支撑机构3是在构成上述动子2的永久磁铁6的内径中插设、固定轴8之后，使轴8贯穿设置在定子1上的轴支撑部件7而构成的。

还有，图13是具备用于把图12的圆筒形线性电动机固定在外部装置上的固定机构的侧断面图。

在图13中，13是框架，14是螺纹孔。

线性电动机是为了把定子1安装在外部的装置上而使框架13与轭铁12的外周嵌合，并且在框架13的端部设置了具有阴螺纹的螺纹孔，把未图示的栓螺钉拧进该螺纹孔14中而固定在外部的装置(未图示)上。

还有，图14是表示在现有圆筒形线性电动机上安装了线性编码器的构成的侧断面图。另外，定子1和动子2的构成基本上与图12及图13所示的东西一样。在图14中，16是线性比例尺，17是检测器，18是线性编码器。31是轴支撑机构，71及72是滚珠花键轴承，81是花键轴。

轴支撑机构31由与动子2连接的花键轴81和在定子1的金属管4的轴方向两端部，按使得动子2在轴方向可移动的方式而支撑轴8的作为轴支撑部件的滚珠花键轴承71、72构成。

在安装了动子2的花键轴81的一端，配设了构成线性编码器18的光学式的线性比例尺16，按与该线性比例尺16对着的方式在定子1上配设了检测该线性比例尺16的检测器17。在这样的构成中，由该编码器18检测动子2相对于定子1在滑动方向的位置。

根据该构成，从未图示的外部电源向定子的电加感手段流入电流的话，就能在定子的电加感手段和动子的磁加感手段之间产生轴方向的推力，在动子以定子和间隙为中介而由支撑机构在轴方向可移动地支撑的场合下，由动子的轴把推力取出到外边(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1：实开平6-62787号公报(说明书第2页，第1图～第4图)

专利文献2：特开2000-4575号公报(说明书第9项，第5图)

发明内容

发明打算解决的课题

但是，在现有圆筒形线性电动机中，有以下(1)～(3)的问题。

(1)动子和成为支撑机构的轴的结合是在构成动子的圆筒状的永久磁铁内侧通过轴来进行的。因此，如图12所示，在动子的外径比轴的外径充分大的场合，在密封外壳内面上设置成为磁加感手段的永久磁铁的空间得以充分确保，不会有问题，但在动子的外径小，接近轴的外径的场合，则没有设置永久磁铁的空间，构成很困难。

还有，为了解决该问题，以前还考虑了在图12所示的密封外壳的两端从两侧插设轴来固定动子和轴的构成。可是该构成需要具有适合密封外壳内径的外径的轴，难以使用大量流通的规格品，其价格很高。

还有，在动子的外径小到轴直径成为问题的程度的场合，一般为了尽可能减小永久磁铁形成的磁通的损失，密封外壳非常薄，并且采用非磁性的不锈钢材。因此，密封外壳和轴的结合，由于密封外壳薄，因而若压入、烧嵌，则密封外壳的强度不够，结合力不够，所以一般地进行粘接所形成的结合。可是，粘接所形成的结合存在粘接力的偏差大，作为产品的可靠性上欠缺这样的问题。

鉴于此，也可以考虑把轴插入密封外壳之后进行熔接所形成的结合，不过，进行熔接时，熔接异种金属彼此在技术上很困难，难以确保充分的熔接所形成的结合力。因此，轴也需要用与密封外壳一样的非磁性的不锈钢材制作。大量流通的规格品一般多用铁系制作，不锈钢制的要专门订货，价格进一步变高，这是存在的问题。

(2)在现有圆筒形线性电动机中，构成定子的轭铁一般采用具有磁性特性的铁等金属制的管。铁管也可以用作构造材，也可以在该铁管上设置螺纹(タツプ)而安装到装置上。

可是，在小形的圆筒形线性电动机(例如定子的外径为10mm)中，若构成轭铁的铁管的厚度为0.5mm的程度，则作为用于使永久磁铁形成的磁通通过的构造材是足够厚的，不过，在该厚度下难以设置螺纹。(例如用M2的栓螺钉，则螺纹深度必须是螺钉直径的2倍的程度)。