轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组制造技术

本发明专利技术涉及轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组，实现一种能够以简单的构造进行可动元件的直进及旋转动作，可应对小型、省空间化、轻量化的轴旋转型线性电动机。轴旋转型线性电动机(100)具备：具有轴部(10A)和外筒部(11)且在外筒部(11)内具有多个永磁体(14)的中空可动元件(1)、环绕中空可动元件(1)且具有多个线圈(20)的电枢(2)、收容电枢(2)的框架(3)。轴部(10A)由可直进及可旋转的线性导轨(10)支承。

【技术实现步骤摘要】
轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组
本专利技术涉及使驱动对象物可做旋转动作及直线动作的轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组。
技术介绍
线性电动机利用电磁感应进行运转，所以与滚珠丝杠机构那样的机械运转相比，小型且可高速运转。例如，半导体制造装置的贴片机(チップマウンタ，电子零件安装装置)使用推杆型线性电动机。推杆型线性电动机具备具有永磁体的推杆、环绕该推杆的线圈，利用永磁体的磁场和流过线圈的电流的电磁感应赋予推杆轴向的推力以使其直线运动。近年来，为了实现旋转动作及直线动作，提出有大量通过滚珠花键和轴承的连结机构的研究实现旋转电动机的扭矩产生部和线性电动机的推力产生部的技术。关于可进行旋转动作及直线动作的线性电动机的技术，公开有具备在外周的一部分具有线性轴部和花键槽的旋转移动轴、与旋转移动轴的花键槽卡合的花键导向轴承的两自由度执行器(例如，参照专利文献1)。另外，公开有与线性电动机的推杆平行地配置第二轴部件的线性执行器(例如，参照专利文献2)。根据专利文献2，以第二轴部件随着推杆的直线运动而进行直线运动的方式，用第一连结部件连结推杆的前端部和第二轴部件的前端部。第二连结部件以第二轴部件可直线运动的方式连结第二轴部件和外壳，防止第二轴部件绕推杆的轴线回转。专利文献1：日本专利3300465号公报专利文献2：日本特开2010－57357号公报然而，根据专利文献1及2的技术，连结机构都较复杂，不能应对线性电动机的小型、省空间化、轻量化。近年来，作为不使用于进行直进动作的中心轴回转的构造，开发了与该中心轴平行设有另外的转动轴，转动轴可与中心轴连动而进行旋转动作的小型线性电动机。但是，具有该中心轴及转动轴的小型线性电动机，仍然需要中心轴和转动轴的连结部，不利于线性电动机的小型、省空间化、轻量化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而专利技术的，其目的在于，提供一种能够以简单的构造使可动元件进行直进及旋转动作，可以应对小型、省空间化、轻量化的轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组。另外，本专利技术的目的在于，提供一种可以使低成本化及高性能化并存，具有优异的散热性的轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组。用于实现上述目的的轴旋转型线性电动机，具备中空可动元件、电枢及框架。所述中空可动元件具有轴部和外筒部，在该外筒部内具有多个永磁体。所述电枢环绕所述中空可动元件，具有多个线圈。所述框架收容所述电枢。所述轴部由可直进及可旋转的线性导轨支承。专利技术效果根据本专利技术的轴旋转型线性电动机，轴部由可直进及可旋转的线性导轨支承。因此，作为可动元件的轴部自身可进行直进及旋转动作，能够以简单的构造应对小型、省空间化、轻量化。附图说明图1是实施方式1的轴旋转型线性电动机的立体图；图2是实施方式1的轴旋转型线性电动机的框架开放状态的主视图；图3是实施方式1的轴旋转型线性电动机的可动侧的侧视图；图4是实施方式1的轴旋转型线性电动机的励磁部的立体图；图5是实施方式1的轴旋转型线性电动机的中空可动元件的内部构造的立体图；图6是实施方式1的轴旋转型线性电动机的中空花键轴的立体图；图7是实施方式1的轴旋转型线性电动机的永磁体的立体图；图8是实施方式1的轴旋转型线性电动机的磁体压件的立体图；图9是实施方式1的轴旋转型线性电动机的第一中空末端部件的立体图；图10是实施方式1的轴旋转型线性电动机的第二中空末端部件的立体图；图11是实施方式1的轴旋转型线性电动机的电枢的立体图；图12是实施方式1的轴旋转型线性电动机的框架的立体图；图13是实施方式1的轴旋转型线性电动机的框架及电枢的立体图；图14是实施方式1的轴旋转型线性电动机的主视图；图15是实施方式1的轴旋转型线性电动机的中空可动元件的内部的空气流动状态的剖视图；图16是实施方式2的轴旋转型线性电动机的立体图；图17是实施方式3的轴旋转型线性电动机机组的立体图。符号说明1中空可动元件(励磁部)、2电枢、3框架、10可直进及可旋转的线性导轨、10A轴部(中空滚珠花键轴)、10B滚珠花键衬套、10C、10D旋转轴承、11外筒部、12滚珠支承槽部、14永磁体、15a直槽部、15b直裂缝、16垫片、17磁体压件18第一中空末端部件、19第二中空末端部件、20线圈、30框架主体、31上框、32下框、33、34两端框、35凹部、40磁性筒、41直开口部、56线性编码器、61、62放出口(入口、出口)70填充材料、100、200轴旋转型线性电动机、300轴旋转型线性电动机机组。具体实施方式下面，参照附图，说明实施方式1及实施方式2的轴旋转型线性电动机以及实施方式3的轴旋转型线性电动机机组。实施方式1及实施方式2的轴旋转型线性电动机以及实施方式3的轴旋转型线性电动机机组的轴部由可直进及可旋转的线性导轨支承。因此，根据实施方式1～实施方式3，作为可动元件的轴部自身可进行直进及旋转动作，能够以简单的构造实现可应对小型、省空间化、轻量化的轴旋转型线性电动机及轴旋转型线性电动机机组。(实施方式1)(轴旋转型线性电动机的结构)首先，参照图1～图14，对实施方式1的轴旋转型线性电动机的结构进行说明。图1是实施方式1的轴旋转型线性电动机的立体图。图2是实施方式1的轴旋转型线性电动机的框架开放状态的主视图。图3是实施方式1的轴旋转型线性电动机的可动侧的侧视图。图4是实施方式1的轴旋转型线性电动机的励磁部的立体图。如图1～图3所示，实施方式1的轴旋转型线性电动机100具备作为可动元件的励磁部1、作为定子的电枢2、作为外壳的框架3。如图4所示，励磁部1由中空可动元件构成。中空可动元件1具有轴部10A和外筒部11。图5是实施方式1的轴旋转型线性电动机的中空可动元件的内部构造的立体图。图6是实施方式1的轴旋转型线性电动机的中空花键轴的立体图。如图5所示，实施方式1的轴部10A由中空花键轴构成。如图3及图6所示，中空花键轴10A为短管部件，在径向的对向位置具有两处滚珠支承槽部12。滚珠支承槽部12为直槽部，该滚珠支承槽部12的纵剖面呈圆弧状，以便后述的滚珠花键衬套10B的滚珠易转动。在中空花键轴10A的基端侧，形成有用于插嵌于后述的第一中空末端部件18内的插座部(ソケット部)13。在中空花键轴10A的中空部，可连接供给空气的空气管。作为连接空气管的方法可举出例如分接头及空气管插入用孔等，但不限定于例示的方法。作为中空花键轴10A的构成材料，使用例如奥氏体系不锈钢等非磁性金属材料，但不限定于例示的材料。外筒部11使用例如奥氏体系不锈钢管等非磁性的金属材料，但不限定于例示的材料。图7是实施方式1的轴旋转型线性电动机的永磁体的立体图。如图5及图7所示，在外筒部11内沿轴向串联设有多个永磁体14。即，永磁体14大致呈圆柱状，在该永磁体14的外周部沿轴向具有直槽部15a。直槽部15a的纵剖面呈矩形状。本实施方式的永磁体14以在轴向上磁极对向(N－N，S－S)的方式磁化。为了易于永磁体14磁极对向配置，在该永磁体14、14之间介设有由软磁性体构成的垫片16。垫片16具有与永磁体14一样的形状，轴向长度比该永磁体14短。图8是实施方式1的轴旋转型线性电动机的磁体压件的立体图。如图5及图8所示，在永磁体14组的两端，经由垫片16分别设有C型的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴旋转型线性电动机，包括：中空可动元件，其具有轴部和外筒部，在该外筒部内具有多个永磁体；电枢，其环绕所述中空可动元件，具有多个线圈；以及框架，其收容所述电枢，其中，所述轴部由可直进及可旋转的线性导轨支承。

【技术特征摘要】
2013.04.25 JP 2013-0929611.一种轴旋转型线性电动机，包括：中空可动元件，其具有轴部和外筒部，在该外筒部内具有多个永磁体；电枢，其环绕所述中空可动元件，具有多个线圈；以及框架，其收容所述电枢，其中，所述轴部由可直进及可旋转的线性导轨支承，其中，所述轴部由具备滚珠支承槽部的中空滚珠花键轴形成，所述可直进及可旋转的线性导轨由内置有滚珠的滚珠花键衬套和旋转轴承一体形成，所述中空滚珠花键轴被所述滚珠花键衬套支承而进行直进动作，并且，所述滚珠花键衬套被所述旋转轴承支承而进行旋转动作。2.如权利要求1所述的轴旋转型线性电动机，其中，所述轴部为中空轴，在该轴部的中空部能够连接空气管。3.如权利要求1所述的轴旋转型线性电动机，其中，在所述外筒部内依次密闭收容有第一中空末端部件、前端侧的磁体压件、介设有垫片的永磁体组、基端侧的磁体压件及第二中空末端部件，所述垫片及永磁体在外周面具有直槽部，并且所述磁体压件具有直裂缝，在所述外筒部内经由所述第一中空末端部件及第二中空末端部件的中空部、所述垫片及永磁体的直槽部、及所述磁体压件的直裂缝，形成有空气流。4.如权利要求1所述的轴旋转型线性电动机，其中，所述电枢在具有直开口部的磁性筒内收容有所述多个线圈。5.如权利要求4所述的轴旋转型线性电动机，其中，所述直开口部形成于所述磁性筒的至少上部。6.如权利要求4或5所述的轴旋转型线性电动机，其中，所述多个线圈的引线通过所述磁性筒的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉琪，杉田聪，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP