[发明专利]可动线圈型线性马达

说明书

线性马达(1)的马达动子(10)形成为相对于包含马达中心轴线(1a)的铅直面(PV)、水平面(PH)对称的构造。在马达动子(10)的矩形筒状的可动线圈(11)的内侧空间配置的2个线性轴承(13、14)在马达中心轴线(1a)的左右侧对称配置，并使得轴承支承中心与马达中心轴线(1a)一致。马达动子(10)的推力发生部相对于马达中心轴线(1a)配置为上下对称，并使得其推力中心与马达中心轴线(1a)一致。由于马达动子重心、推力中心、轴承支承中心与马达中心轴线(1a)一致，因此能够实现高响应性的线性马达而不会使推力/动子质量的比率降低。

技术领域

本发明涉及用于光学透镜等的定位的可动线圈型线性马达，特别是涉及能够以高响应以及高精度而进行定位的可动线圈型线性马达。

背景技术

利用音圈马达以良好的响应性使透镜移动而进行对焦等动作的可动线圈型线性马达(线性致动器)得到广泛应用。在专利文献1所公开的线性致动器中，线性引导件、透镜安装用的框架、动子的位置检测用的传感器等部件以沿铅直方向排列的状态而组装于筒状的线圈组件的内侧，并形成为左右对称的构造。由此，使得进行直线往返移动的动子的重心与对该动子进行引导的线性引导件的中心一致而提高定位精度以及耐久性。

在专利文献2所公开的线性马达中，第一端板部分、第二端板部分架设于马达动子的筒状线圈框架的上下边之间，由此提高了筒状线圈框架的刚性。由此，能够提高线性马达的共振频率，从而能够以高速、高精度对搭载于马达动子侧的移动对象物品进行定位。

专利文献

专利文献1：日本特开2008-35645号公报

专利文献1：日本特开2014-117024号公报

发明内容

在专利文献1所记载的线性马达中，如上所述，各部件以沿铅直方向排列的状态而组装于筒状的线圈组件的内侧，并形成为左右对称的构造。由此，使得轴承支承中心(G)和推力中心(F)在动子重心(M)所处的铅直线上一致。

然而，为了使各位置在铅直线上相同(相同的铅直坐标)，需要对构成部件的形状、构造、它们的布置等进行精心设计。例如，在使得线性引导件的轴承支承中心(G)和动子重心(M)在铅直方向上一致的情况下，为了使推力中心(F)的位置沿上下方向移动而与动子重心(M)一致，有时无法利用矩形筒状的驱动线圈的左右垂直边的整体作为推力发生部。另外，在使得轴承支承中心(G)和推力中心(F)一致的情况下，为了使动子重心(M)与上述位置一致，有时需要利用配重件在上下方向上对动子重心(M)进行调整。无论在任何情况下，加速度、即推力/动子质量的比率都会降低，因此，对于高响应要求构成阻碍因素。

另外，动子的透镜等的负荷安装部、以及对动子进行支承的线性引导件的轴承支承中心(G)处于在上下方向上偏离的位置。因此，严格而言，因负荷的质量而在轴承支承中心(G)与动子重心(M)之间产生上下方向的偏差。

并且，在各部件组装于矩形筒状的线圈组件的内侧的情况下，有时线圈组件的尺寸变得较大而无法获得足够的刚性。例如，当利用在线圈组件与定子侧的永磁体之间所产生的推力而使透镜框架、传感器等可动部移动时，有时矩形筒状的线圈组件无法耐受推力而产生变形。若矩形筒状的线圈组件在可动部移动时产生变形，则动子的移动略微产生滞后，响应性有可能会降低。另外，若线圈组件的刚性不足，则线圈组件容易在驱动时产生共振。若线圈组件产生共振，则动子的定位响应性、定位精度有可能会降低。

在专利文献2所记载的线性马达中，透镜安装部件等有限的部件配置于线圈组件的内侧，线性引导件配置于线圈组件的下侧，传感器等部件配置于线圈组件的上侧。由此，能够将加强用的端板安装于筒状的线圈组件。

然而，为了对线圈组件进行加强，使各部件在线圈组件的内外侧排列于在铅直方向上偏离的位置。因此，无法高效地利用线圈组件的内部空间。另外，难以使轴承支承中心(G)以及推力中心(F)与动子重心(M)一致。