专利名称：直线运动执行元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及直线运动执行元件，特别涉及提高其可靠性及性能的直线运动执行元件。
背景技术：
直线运动执行元件由于可通过并用弹簧使其共振以很少的损失进行驱动，故被用作压缩机电机等。而且，使用该直线运动执行元件的压缩机由于可发挥高效率等优良性能，故希望用于冷藏库、冷冻库或空气调节器。
直线运动执行元件有音圈电机。该音圈电机是利用在由永久磁铁产生的磁场中向线圈通电流而在线圈上产生的力进行驱动的，也被称作包括线圈的动子活动的可动线圈型。
其它直线运动执行元件相对上述可动线圈型的直线运动执行元件具有将永久磁铁和线圈掉换的结构，有时也被称作包括永久磁铁的动子活动的可动磁铁型。
但是，上述可动线圈型的直线运动执行元件由于动子中包括线圈，故动子中必须流通电流，为此，其供电电线有时会因动子的移动产生断线，其可靠性差。
上述可动磁铁型的直线运动执行元件在为了提高性能而欲得到高的磁通密度时永久磁铁的重量就会增大，其结果会使动子的重量增加，因此，不能实现预期的性能的提高。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种直线运动执行元件，其可提高可靠性，且可容易地实现性能的提高。
为了实现上述目的，本发明第一方面的直线运动执行元件的特征在于包括定子；动子，其具有铁片，可相对所述定子往复运动；永久磁铁，其以与所述铁片相对的状态设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。
由此，通过将铁片设置在动子上，同时以与所述铁片相对的状态设置永久磁铁在定子上，并设置线圈在定子上，利用改变定子侧电流方向的线圈和永久磁铁使通过铁片的磁通移动，从而使铁片即动子往复移动。这样，由于线圈和永久磁铁均设置在定子上，故不必要向动子侧供电，不会产生移动的定子向线圈供电的线路断线。同时，即使在为了提高性能想要得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，也不会增加动子的重量。另外，由于磁铁不在动子上，故不需要磁化动子的作业。
在上述直线运动执行元件中，所述永久磁铁可以以沿所述往复运动的方向使磁极并列的状态设置在所述定子上，也可以在该永久磁铁的所述往复运动方向的两侧设置一对磁极部件。
由此，当定子侧线圈的电流方向交替改变时，介由磁极部件磁通向铁片的导入侧就会交替改变，该磁极部件配置在磁极沿动子往复运动方向并列的永久磁铁的两侧，使铁片即动子往复运动。
在上述直线运动执行元件中，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组也可以仅设在所述铁片的一侧。
这样，由于永久磁铁及一对磁极部件的组相对铁片仅设在一侧，故可使整体轻量化。
在上述直线运动执行元件中，所述铁片形成圆筒状，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组也可以相对所述铁片仅设在半径方向外侧。
这样，由于所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组相对所述铁片仅设在半径方向外侧，故可减小铁片即动子的半径，从而可实现动子的轻量化。
在上述直线运动执行元件中，所述铁片形成圆筒状，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组也可以相对所述铁片仅设在半径方向内侧。
这样，由于永久磁铁及一对磁极部件的组相对所述铁片仅设在半径方向内侧，故可减小永久磁铁及一对磁极部件的半径，可使它们重量减轻，实现整体的轻量化。
在上述直线运动执行元件中，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组也可以介由所述铁片设在两侧。
这样，由于永久磁铁及一对磁极部件的组介由铁片设在两侧，故可得到更强的永久磁铁的磁场和电流的磁通势。
在上述直线运动执行元件中，在与所述永久磁铁相反的一侧与所述铁片相对的磁极部件也可以一体成形在所述定子上。
这样，由于在与永久磁铁相反的一侧与铁片相对的磁极部件一体成形在定子上，故不必分别制造它们或在之后进行接合。
在上述直线运动执行元件中，所述动子也可以是以所述铁片为芯子，由合成树脂的镶嵌成形形成。
这样由于所述动子是以所述铁片为芯子，由合成树脂的镶嵌成形形成，因此可轻量且容易地形成包括铁片的动子。
在上述直线运动执行元件中，所述动子也可以介由球轴套支承在所述定子上。
这样，由于动子介由球轴套支承在所述定子上，故可使动子正确地进行往复运动。
在上述直线运动执行元件中，也可以在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述永久磁铁，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
这样，由于在定子上沿所述往复运动方向设置多个所述永久磁铁，在动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。故可使动子产生更大的推力。
在上述直线运动执行元件中，所述定子也可以由烧结部件形成。
这样由于定子由烧结部件构成，故可降低成本、提高性能(降低铁损耗)，可提高机械强度。
为了实现上述目的，本发明第二方面的直线运动执行元件的特征在于，包括定子；动子，其具有铁片，设置成可相对所述定子往复运动；一对永久磁铁，以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁片相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。
由此，通过将铁片设置在动子上，同时将线圈设置在定子上，且以在往复运动方向相邻的状态，与铁片相对且与往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，将一对永久磁铁设置在定子上，因此，当定子侧线圈的电流方向交替改变时，在一对永久磁铁中，磁通交替通过，由一对磁铁交替改变对铁片导磁的一侧，使铁片即动子往复移动。这样，由于线圈和永久磁铁均设置在定子一侧上，故不必要向动子侧供电，不会产生移动的动子向线圈供电的线路断线。同时，即使在为了提高性能想要得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，也不会增加动子的重量。另外，由于磁铁不在动子上，故不需要磁化动子的作业。
在上述直线运动执行元件中，所述一对磁铁也可以仅设在所述铁片的一侧。
这样，由于一对永久磁铁相对铁片仅设在一侧，故可使整体轻量化。
在上述直线运动执行元件中，在与所述永久磁铁相反的一侧与所述铁片相对的磁极部件也可以一体成形在所述定子上。
这样，由于在与永久磁铁相反的一侧与铁片相对的磁极部件一体成形在定子上，故不必分别制造它们或在之后进行接合。
在上述直线运动执行元件中，所述一对永久磁铁的组也可以介由所述铁片设在两侧。
这样，由于一对永久磁铁的组介由铁片设在两侧，故可得到更强的永久磁铁的磁场和电流的磁通势。
在上述直线运动执行元件中，也可以是，所述铁片形成圆筒状，所述线圈相对所述铁片设在半径方向外侧。
这样，由于线圈相对铁片设在半径方向外侧，故可减小铁片即动子的半径，从而尤其可实现动子的轻量化。
在上述直线运动执行元件中，也可以是，所述铁片形成圆筒状，所述线圈相对所述铁片设在半径方向内侧。
这样，由于线圈相对所述铁片设在半径方向内侧，故可减轻线圈重量，实现整体的轻量化。
在上述直线运动执行元件中，所述动子也可以通过以所述铁片为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成。
这样由于所述动子是以所述铁片为芯子，由合成树脂的镶嵌成形形成的，因此可轻量且容易地形成包括铁片的动子。
在上述直线运动执行元件中，所述动子也可以介由球轴套支承在所述定子上。
这样，由于动子介由球轴套支承在所述定子上，故可使动子正确地进行往复运动。
在上述直线运动执行元件中，也可以在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述一对永久磁铁的组，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
这样，由于在定子上沿所述往复运动方向设置多个一对永久磁铁的组，在动子上沿所述往复运动方向设置多个铁片，故可使动子产生更大的推力。
在上述直线运动执行元件中，所述定子也可以由烧结部件形成。
这样由于定子由烧结部件构成，故可降低成本、提高性能(降低铁损耗)，可提高机械强度。
为了实现上述目的，本发明第三方面的直线运动执行元件包括定子；动子，其至少一部分具有铁部件，可相对所述定子往复运动；第一对永久磁铁，以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；第二对永久磁铁，其相对该第一对永久磁铁，在所述往复运动方向的位置匹配，同时以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。其特征在于，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁是在所述往复运动方向位置相合的永久磁铁，与所述铁部件相对的磁极相反。
由此，在定子侧线圈的电流流向一个方向的状态下，例如由定子、第一对永久磁铁的一永久磁铁、铁部件、第二对永久磁铁中沿往复运动方向与第一对永久磁铁的一永久磁铁位置相合的一永久磁铁、定子构成的环形成磁通，在定子侧线圈的电流切换而流向相反方向的状态下，由定子、第二对永久磁铁的另一永久磁铁、铁部件、第一对永久磁铁的另一永久磁铁、定子构成的环形成磁通。这样，当交替切换定子侧线圈的电流方向时，定子侧的第一对永久磁铁及第二对永久磁铁中对铁部件导入磁通的一侧就交替切换到动子的往复运动方向，使铁部件即动子往复运动。这样，由于线圈和永久磁铁均设于定子侧，故不必向动子侧供电，移动的动子向线圈供电的线路就不会产生断线。另外，即使在为了提高性能想要得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，也不会增加动子的重量。另外，由于磁铁不在动子上，故不需要磁化动子的作业。并且，由于由上述磁通环使动子移动，故可以采用不将定子的一部分作为背轭配置在动子的与永久磁铁相反侧的结构。
在上述直线运动执行元件中，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组可使所述往复运动方向的位置相合而设置多组。
这样，由于第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组使所述往复运动方向的位置相合而设置多组，故可得到更强的永久磁铁的磁场和电流的磁通势。
在上述直线运动执行元件中，也可以是，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组在与所述往复运动方向相邻的状态下设置多组，所述铁部件在所述永久磁铁方向突出的凸部与所述往复运动方向相邻设置多个。
这样，由于第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组在与所述往复运动方向相邻的状态下设置多组，据此，在铁部件上与往复运动方向相邻设置多个在永久磁铁方向突出的凸部。故虽然冲程会减少，但可与齿数成正比增大推力。
在上述直线运动执行元件中，所述定子及所述动子的至少一者可由在所述往复运动方向层积的积层钢板形成。
这样，由于定子及动子的至少一者由在动子的往复运动方向层积的积层钢板形成。故与由整体材料切削加工形成的情况相比，可降低涡流损耗，与烧结或粉末压制铁心形成的情况相比，可降低磁滞损失。尤其是在使定子大型化的情况下，与由整体材料切削加工及烧结相比制造容易。
在上述直线运动执行元件中，可在所述定子的与所述动子接近的部位设置窗部，将所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁收容在所述窗部内。此时，上述窗部的大小最好定为仅靠嵌入即可固定各永久磁铁。
这种结构与由粘接剂将永久磁铁固定在定子表面的情况相比，由于永久磁铁在窗部内是机械固定，故提高了永久磁铁的保持的可靠性。另外，定子和动子间的间隙尺寸不受粘接剂的厚度偏差引起的永久磁铁的位置偏差的影响，故可提高间隙的尺寸精度。另外，即使在有异物卡入间隙中的情况下，也不会损伤永久磁铁。
为了实现上述目的，本发明第四方面的直线运动执行元件如下构成，至少一部分具有铁部件的动子设置为相对所述定子可往复运动，在所述定子上至少设置一个第一对永久磁铁，其以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对，且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且各自的磁极的排列相反，在所述定子上至少设置一个第二对永久磁铁，其相对所述第一对永久磁铁，在所述往复运动方向相邻，且该第二对永久磁铁以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且各自的磁极的排列相反，另外，在所述定子上设置线圈，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁配设为各自的接近侧的永久磁铁相互间磁极同向。
由此，在定子侧线圈的电流流向一个方向的状态下，例如由铁部件、第一对永久磁铁中相对第二对永久磁铁位于相反侧的一永久磁铁、定子、第二对永久磁铁中位于第一对永久磁铁侧的一永久磁铁、铁部件构成的环形成磁通，在定子侧线圈的电流切换而流向相反方向的状态下，由铁部件、第二对永久磁铁的另一永久磁铁、定子、第一对永久磁铁的另一永久磁铁、铁部件构成的环形成磁通。这样，当交替切换定子侧线圈的电流方向时，定子侧的第一对永久磁铁及第二对永久磁铁中分别对铁部件导入磁通的一侧就交替切换到动子的往复运动方向，使铁部件即动子往复运动。这样，由于线圈和永久磁铁均设于定子侧，故不必向动子侧供电，就不会在移动的动子向线圈供电的线路产生断线。另外，即使在为了提高性能想要得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，也不会增加动子的重量。另外，由于磁铁不在动子上，故不需要磁化动子的作业。并且，由于由上述磁通环使动子移动，故可以采用不将定子的一部分作为背轭配置在动子的与永久磁铁相反侧的结构。
在上述直线运动执行元件中，也可以与所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁之间位置邻接，在所述定子上设置磁隙。
这样，由于与所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁之间位置邻接，在所述定子上设置磁隙，故可可靠地介由第一对永久磁铁由定子和铁部件导磁及介由第二对永久磁铁由定子和铁部件导磁。
在上述直线运动执行元件中，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁也可以共用相互接近侧的永久磁铁。
这样，由于第一对永久磁铁及第二对永久磁铁共用相互接近侧的永久磁铁。故可减少部件个数。
在上述直线运动执行元件中，也可以在所述定子上，与所述共用的永久磁铁的所述往复运动方向的中间位置邻接设置磁隙。
这样，由于在所述定子上，与所述共用的永久磁铁的所述往复运动方向的中间位置邻接设置磁隙。故即使共用相互接近侧的永久磁铁，也可可靠地介由第一对永久磁铁由定子和铁部件导磁及介由第二对永久磁铁由定子和铁部件导磁。
在上述直线运动执行元件中，也可在所述铁部件上与所述往复运动方向相邻设置一对向所述永久磁铁方向突出的凸部。
这样，由于在铁部件上与往复运动方向相邻设置一对向永久磁铁方向突出的凸部，故无论如何往复运动，也可高效地在凸部的端面上作用吸引力。
而且，本发明的目的在于提供直线运动执行元件，该直线运动执行元件可以将由永久磁铁产生的磁通有效地用于动子的移动，使动子可靠而且稳定地产生推力。
为了实现上述目的，本发明第五方面的直线运动执行元件包括定子；动子，具有铁片，相对所述定子可往复运动；永久磁铁，以与所述铁片相对且沿所述往复运动方向排列磁极的状态设在所述定子上；一对磁极部件，设于该永久磁铁的所述往复运动方向的两侧；线圈，设于所述定子上，其特征在于，具有磁阻装置，所述磁阻装置相对由所述永久磁铁的磁力在所述定子和所述永久磁铁及所述一对磁极部件形成的磁通环形成磁阻。
这样，由于磁阻装置相对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁及一对磁极部件形成的磁通环形成磁阻，故可增加由永久磁铁产生并在磁极部件和铁片间传导的磁通量。
在上述直线运动执行元件中，所述磁阻装置可以是设于所述磁极部件和所述定子之间的磁隙。
这样，由于磁阻装置是设于所述磁极部件和所述定子之间的磁隙，故可以简单的结构对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁及一对磁极部件上形成的磁通环设置磁阻。
在上述直线运动执行元件中，所述磁阻装置可以是形成于所述磁极部件的所述定子侧的凹部。
这样，由于磁阻装置是形成于磁极部件的定子侧的凹部，故可将磁极部件直接固定在定子上，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁及一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。
在上述直线运动执行元件中，所述磁阻装置可以是形成于所述磁极部件的所述定子侧的孔部。
这样，由于磁阻装置是形成于磁极部件的定子侧的孔部，故可将磁极部件直接固定在定子上，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁及一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。
在上述直线运动执行元件中，所述磁阻装置可以通过使所述磁极部件的厚度越靠所述定子侧越薄而形成。
这样，由于磁阻装置是通过使磁极部件的厚度越靠定子侧越薄而形成，故可将磁极部件直接固定在定子上，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁及一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。
在上述直线运动执行元件中，也可以在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
这样，由于在定子上沿往复运动方向设置多个永久磁铁及一对磁极部件的组，在动子上沿往复运动方向设置多个铁片。因此，可在动子上产生更大的推力。
图1是显示本发明第一实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图2是显示本发明第一实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通的状态下的磁通状态的图；图3是显示本发明第一实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通的状态下的磁通状态的图；图4是显示本发明第一实施方式的直线运动执行元件变形例的侧剖面图；图5是显示本发明第二实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图6是显示本发明第三实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图7是显示本发明第四实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图8是显示本发明第五实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图9是显示本发明第五实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通状态下的磁通状态的图；图10是显示本发明第五实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通状态下的磁通状态的图；图11是显示本发明第五实施方式的直线运动执行元件的变形例的侧剖面图；图12是显示本发明第六实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图13是显示本发明第七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图14是显示本发明第七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通状态下的磁通状态的图；图15是显示本发明第七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通状态下的磁通状态的图；图16是显示本发明第七实施方式的直线运动执行元件的变形例的侧剖面图；图17是显示本发明第八实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图18是显示本发明第九实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图19是显示本发明第十实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图20是显示本发明第十一实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图21是显示本发明第十二实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态下的磁通状态的图；图22是显示本发明第十二实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通状态下的磁通状态的图；图23是显示本发明第十二实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通状态下的磁通状态的图；图24是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的正剖面图；图25是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流时的磁通状态的图；图26是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的正剖面图，是用双点划线显示线圈中电流在一个方向流通时的磁通状态的图；图27是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通时的磁通状态的图；图28是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的正剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通时的磁通状态的图；图29是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通时的磁通状态的图；图30是显示本发明第十四实施方式的直线运动执行元件的正剖面图；图31是显示本发明第十四实施方式的直线运动执行元件的沿图7中所示X-X线的剖面图；图32是显示本发明第十五实施方式的直线运动执行元件的沿图7中所示X-X线的剖面图；图33是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的变形例的正剖面图；图34是显示本发明第十三实施方式的直线运动执行元件的变形例的侧剖面图；图35是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图36是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流时的磁通状态的图；图37是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通时的磁通状态的图；图38是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通时的磁通状态的图；图39是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的变形例的侧剖面图；图40是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的其它变形例的侧剖面图；图41是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的另外变形例的侧剖面图；图42是显示本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的再一变形例的侧剖面图；图43是显示包含本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的直线电动机的侧剖面图；
图44是显示包含本发明第十六实施方式的直线运动执行元件的直线电动机的正面图；图45是显示本发明第十七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流状态的磁通状态的图；图46是显示本发明第十七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向一个方向流通的状态下的磁通状态的图；图47是显示本发明第十七实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中电流向相反方向流通状态的磁通状态的图；图48是显示本发明第十八实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图49是显示本发明第十八实施方式的直线运动执行元件的正面图；图50是显示本发明第十九实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图51是显示本发明第二十实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图52是显示本发明第二十一实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图，是用双点划线显示线圈中不流通电流的状态下的磁通状态的图；图53是显示本发明第二十二实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图54是显示本发明第二十三实施方式的直线运动执行元件的侧剖面图；图55是显示本发明第十四实施方式的直线运动执行元件的变形例的正剖面图；图56是仅显示本发明第十四实施方式的直线运动执行元件的变形例中的定子的正剖面图。
具体实施例方式
以下参照图1～图4说明本发明的第一实施方式的直线运动执行元件。
第一实施方式的直线运动执行元件11包括轭(定子)12；动子13，其设在所述轭12上，可往复运动；永久磁铁14，其固定在所述轭12上；线圈15，其固定在轭12上。
上述轭12包括圆筒状的外圆筒部17；底板部18，其设于该外圆筒部17的轴线方向上的一端侧，形成薄板环状；连接部20，其形成环状，在该底板部18的内侧部分，沿着轴线方向向与外圆筒部17相同的一侧突出；内磁极(磁极部件)19，其形成圆筒状，和外圆筒部17同轴设于该连接部20。
具有外圆筒部17、底板部18、连接部20和内磁极19的轭12由共同的磁性材料的烧结材料烧结形成一体。
上述线圈15形成环状，与轭12同轴固定在轭12的底板部18和外圆筒部17的边界的角部内侧。
上述永久磁铁14为薄板环状物，其两磁极即N极14a和S极14b并列在轴线方向，由铁素体磁铁构成。形成近似圆筒状沿轴线方向突出的突出部21配置在该永久磁铁14的轴线方向上的两侧，使形成于内径侧的断面L字状的环状外磁极(磁极部件)22和外磁极(磁极部件)23各自的突出部21向相反的方向突出。这一对外磁极22和外磁设23也是由烧结材料构成。并且，通过这样在由环状外磁极22，23使由永久磁铁14的磁极14a，14b的排列方向的两侧形成层状结构的状态下，使所述永久磁铁14和一对外磁极22，23压入轭12的外圆筒部17的内侧，所述永久磁铁14和一对外磁极22，23与轭12被同轴固定在轭12的外径侧。
在该固定状态下，永久磁铁14使N极14a配置在底板部18侧，同时形成一个外磁极22在轴线方向和线圈15相邻的状态。另外，在该固定状态下，永久磁铁14和一对外磁极22，23作为整体在轭12的圆筒状的内磁极19的外侧与其同轴，并且与该内磁极19轴线方向的位置以及长度相吻合地配置，与该内磁极19之间形成环状间隙部25。
利用轴套27支撑使轴26可以沿轴线方向移动的球轴套28在该轴套27中同轴固定在轭12的内磁极19的内周一侧。并且，所述的动子13固定在可以移动地保持在该轴套27的轴26上。并且，相对固定于轭12上的轴套27，轴26和动子13沿着轴线方向呈一体进行往复运动。
动子13包括基部30，固定在轴26上，形成近似圆板状；圆筒部31，在由该基部30固定于轴26上的状态下，进入上述环状间隙部25；铁片32，作为圆筒状的可动磁极，相对于该圆筒部31的基部30，同轴同径固定在相反侧。这样，动子13的铁片32同轴配置在环状的间隙部25内，使其轴线方向的中央位置和永久磁铁14的轴线方向上的中央位置大致吻合。
上述动子13的基部30和圆筒部31由非磁性材料的工程塑料等合成树脂构成，铁片32由未被磁化的磁性材料构成，由烧结材料构成。动子13以铁片32为芯子，由合成树脂的镶嵌成形而形成。
根据上述结果，动子13受轭12支撑，其具有铁片32，沿着轴线方向(各附图中的左右方向)可以往复运动，永久磁铁14在与动子13的铁片32的外径侧相对的状态下，且在沿着动子13的往复运动方向排列磁极14a，14b的状态下固定在轭12上。并且，在动子13的往复运动的方向上的永久磁铁14的两侧设置一对外磁极22，23，在与永久磁铁14相反侧与铁片32相对的内磁极19一体成形在轭12上。而且，永久磁铁14和一对外磁极22，23的组相对铁片32仅设在一侧，具体地说，相对圆筒状的铁片32仅设在半径方向外侧。
在上述结构的直线运动执行元件11中，当线圈15中流通交流电流(正弦波电流、矩形波电流)时，在线圈15中就流通规定方向的电流，在该状态下，如图2中双点划线所示，磁通就由永久磁铁14从S极14b导向N极14a侧，由此，形成轭12的外圆筒部17、外磁极23、永久磁铁14、外磁极22、动子13的铁片32、轭12的内磁极19、连接部20、底板部18、外圆筒部17的顺序的磁通环，结果，轭12在向外磁极22侧移动的方向施加力F，向该方向移动。另外，在线圈15中流通和上述规定方向相反方向的电流的状态下，如图3中双点划线所示，磁通就由永久磁铁14从S极14b导向N极14a侧，由此，形成轭12的外圆筒部17、底板部18、连接部20、内磁极19、动子13的铁片32、外磁极23、永久磁铁14、外磁极22、外圆筒部17的顺序的磁通环，结果，轭12在向相反的外磁极23侧移动的方向施加力F，向该方向移动。
利用交流电流流向线圈15的电流的方向交替发生变化，重复以上动作，动子13就相对轭12沿轴线方向往复运动。
根据以上所述的第一实施方式的直线运动执行元件11，则在动子13上设置铁片32，同时在与铁片32相对的状态下将永久磁铁14设于轭12，再将线圈15设于轭12，通过轭12侧的电流方向改变的线圈15和永久磁铁14使通过铁片32的磁通移动，由此使铁片32即动子13往复运动。
这样，由于线圈15设于轭12而不是动子13侧，故不需要向动子13侧供电，不会在移动的动子13向线圈15供电的线路中发生断线。因而可以提高连续运转等的可靠性。
另外，永久磁铁14也设于轭12侧，而不是动子13侧，即使在为了提高性能欲得到高磁通密度的情况下，增大永久磁铁14的重量，动子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，在提高间隙部25的磁通密度时只要径向扩大磁铁尺寸就可以，不影响间隙部25(间隙部25没有扩大)即可提高性能，可以提高设计自由度。由于并且永久磁铁14没有在间隙部25，间隙部25形成铁心之间相互相对，磁路长度变短，可减小电磁铁磁通势，效率提高。而且，由于使用永久磁铁14，磁路的线形性好。
而且，由于磁铁没有在动子13上，故不需要向动子13励磁的作业，另外，在制造动子13时，对铁片32不施加吸引力，因而动子13的一体成形容易进行。因而，容易制造，从而可以降低成本。并且，当以铁片32作为芯子通过合成树脂的镶嵌成形制造动子13时，由于磁铁部在该动子13上，故可以进行后加工，而且由于磁铁也没有在间隙部25上，故可以进行后加工，可以提高直线运动执行元件11的同轴同心度的精度。结果，可以减轻施加在轴承即球轴套28上的负荷，可以延长其寿命。
具体地说，当轭12侧的线圈15的电流方向交替变化时，则外磁极22，23交替改变介由沿着动子13的往复运动的方向排列磁极14a，14b的永久磁铁14的两侧配置的外磁极22，23向铁片32的磁通导入侧，结果，使铁片32即动子13进行往复运动。因而可利用简单的结构使动子13进行往复运动，容易制造，而且可以进一步降低成本。
并且，由于永久磁铁14和一对外磁极22，23的组相对铁片32仅设于一侧，故可以使整体轻量化。
而且由于永久磁铁14和一对外磁极22，23的组相对圆筒状的铁片32仅设于半径方向外侧，故可以减小铁片32即动子13的半径，这样特别是可实现动子13的轻量化。
而且，由于在与永久磁铁14相反侧与铁片32相对的内磁极19与轭12一体成形，故不用分别制造，之后再接合。因而更加容易制造。
再者，由于动子13是利用以铁片32作为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成的，故可以容易而且轻量化地制成含有铁片32的动子13。
而且，动子13介由球轴套28支撑于轭12，故可以使动子13正确地往复运动。
另外，由于利用烧结材料形成轭12，故可以降低成本提高性能(降低铁损耗)，提高机械强度。即使用压粉铁心形成轭12也可以得到同样的效果。
另外，动子13的基部30和圆筒部31只要是非磁性材料，也可以不用合成树脂而用铝模铸或非磁性不锈钢等形成，这种情况下，具有可提高刚性的优点。但是从轻量化的观点考虑更优选使用合成树脂形成的方法。
永久磁铁14除使用上述的铁素体磁铁以外，也可以使用钕、钐等稀土类的物质，或使用塑料磁铁，从降低成本的观点考虑更优选使用铁素体磁铁。
而且，动子13的轴承除球轴套之外，也可以使用空气轴承(气体轴承)或滑动轴承等。但是，由于使用球轴套28可以更加正确地使动子13进行往复运动，故更优选。
该直线运动执行元件11通常是在可动部安装弹簧，或与置于外部的弹簧共用使其发生共振而使用，当然也可以直接使用。
在该直线运动执行元件11上设置检测位置、速度等的传感器，可作为通过闭环控制可以控制速度或位置的直线司服传动机构使用。
而且，为了改善变位特性等性能，也可以在内磁极19或外磁极22，23的端部加工倒角等。
再者，内磁极19、外磁极22，23、铁片32除烧结材料之外，为了降低高速运转时的铁损耗也可以将这些材料制成电铁板的积层结构。
而且，如图4中实线所示，可以将外磁极22，23做成没有突出部的短圆筒状，另外，如图4中虚线所示，也可以将突出部21设置在内径和外形侧这两侧。而且，如图4所示，可以做成对于轭12不用球轴套28等支撑动子14的结构。
下面，参照图5说明本发明的第二实施方式的直线运动执行元件。另外，和第一实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第二实施方式的直线运动执行元件11在轭12的径方向内侧，代替连接部20和内磁极19，将外圆筒部17与形成与其同轴的内圆筒部35设置为一体。并且，不仅外侧而且在内侧也使环状的线圈36在轭12的底板部18和内圆筒部35的边界的角部内侧和轭12形成同轴而固定。
不仅外侧而且在内侧，也设有永久磁铁37和由一对环状烧结材料组成的内磁极(磁极部件)39和内磁极(磁极部件)40，其中永久磁铁37由两磁极即N极37a和S极37b在轴线方向并列的薄板环状铁素体等构成；该内磁极39和内磁极40成为在外径侧形成向轴线方向突出的突出部38的断面L字状，在永久磁铁37的轴线方向上两侧配置使突出部38向相反方向相互突出。这些永久磁铁37和一对内磁极39，40在由环状的内磁极39，40使由永久磁铁37的磁极37a，37b的并列方向上的两侧形成夹层的状态下，通过压入轭12的内圆筒部35的外侧同轴固定在轭12上。
在该固定状态下，永久磁铁37将S极37b配置在底板部18侧，同时内磁极39在轴线方向和线圈36形成相邻的状态。另外，在该固定状态下，永久磁铁37和一对内磁极39，40作为整体，配置在永久磁铁14和一对外磁极22，23的内侧并与其同轴，并且，永久磁铁37和外侧的永久磁铁14；内磁极39和外磁极22；内磁极40和外磁极23；线圈36和外侧的线圈15；都分别在轴线方向的位置和长度吻合。并且，永久磁铁37和一对内磁极39，40；永久磁铁14和一对外磁极22，23之间形成环状的间隙部25。
并且，在轭12的内圆筒部35的内周围侧，由轴套27支撑可使轴26沿轴线方向移动的球轴套28在该轴套27上同轴固定。固定于球轴套28的轴26的动子13，在永久磁铁14和一对外磁极22，23和永久磁铁37和一对内磁极39，40之间的环状的间隙部25上，和第一实施方式同样地配置着圆筒状的可动磁极铁片32。
以上的第二实施方式的直线运动执行元件11也可以得到和第一实施方式同样的效果，而且，由于永久磁铁14和一对外磁极22，23组，永久磁铁37和一对内磁极39，40的组介由铁片32设置在两侧，故可以得到由强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
下面，参照图6说明本发明的第三实施方式的直线运动执行元件。另外，与第一实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第三实施方式的直线运动执行元件11在轭12的径方向内侧，代替连接部20和内磁极19，并且把外圆筒部17与形成与其同轴的内圆筒部44呈一体设置。
并且，不仅外侧而且在内侧也设有永久磁铁45和一对烧结材料组成的内磁极(磁极部件)46和内磁极(磁极部件)47，其中永久磁铁45由两磁极即N极45a和S极45b在轴线方向并列的薄板环状铁素体等构成；该内磁极46和内磁极47形成圆筒状，配置在永久磁铁45的轴线方向上的两侧。这些永久磁铁45和一对内磁极46，47在由圆筒状的内磁极46，47使由永久磁铁45的磁极45a，45b的并列方向上的两侧形成夹层的状态下，通过压入轭12的内圆筒部44的外侧，同轴固定在轭12上。
在该固定状态下，永久磁铁45将S极45b配置在底板部18侧。另外，在该固定状态下，永久磁铁45和一对内磁极46，47作为整体，配置在永久磁铁14和一对外磁极22，23的内侧并与其同轴，并且，永久磁铁45和外侧的永久磁铁14；内磁极46和外磁极22；内磁极47和外磁极23分别轴线方向的位置和长度吻合。并且，永久磁铁14和一对外磁极22，23；永久磁铁45和一对外磁极46，47之间形成环状的间隙部25。
并且，在轭12的内圆筒部44的内周围侧，由轴套27支撑可使轴26沿轴线方向移动的球轴套28在该轴套27上同轴固定。固定于球轴套28的轴26的动子13，在永久磁铁14和一对外磁极22，23和永久磁铁45和一对内磁极46，47之间的环状的间隙部25上，和第一实施方式同样地配置着圆筒状的可动磁极铁片32。在这种情况下，内侧的永久磁铁45适宜采用稀土系的磁铁。
以上的第三实施方式的直线运动执行元件11也可以得到和第一实施方式同样的效果，而且，由于永久磁铁14和一对外磁极22，23组，永久磁铁45和一对内磁极46，47的组介由铁片32设置在两侧，故可以得到由强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
下面，参照图7说明本发明的第四实施方式的直线运动执行元件。另外，与第一实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第四实施方式的直线运动执行元件11在轭12的径方向内侧，代替连接部20和内磁极19，并且把外圆筒部17与形成与其同轴的内圆筒部35呈一体设置。并且，取代外侧，在内侧，使环状的线圈36和轭12形成同轴固定在轭12的底板部18和内圆筒部35的边界的角部内侧。
取代外侧，在内侧设有永久磁铁37和一对环状烧结材料组成的内磁极(磁极部件)39和内磁极(磁极部件)40，其中永久磁铁37由两磁极即N极37a和S极37b在轴线方向并列的薄板环状铁素体等构成；该内磁极39和内磁极40形成断面L字状，在外径侧形成向轴线方向突出的突出部38，在永久磁铁37的轴线方向上两侧配置使突出部38向相反方向相互突出。这些永久磁铁37和一对内磁极39，40在由环状的内磁极39，40使由永久磁铁37的磁极37a，37b的并列方向上的两侧形成夹层的状态下，通过压入轭12的内圆筒部35的外侧，同轴固定在轭12上。
在该固定状态下，永久磁铁37将S极37b配置在底板部18侧，同时内磁极39在轴线方向和线圈36形成相邻的状态。并且，永久磁铁37和一对内磁极39，40和外圆筒部17之间形成环状的间隙部25。
并且，在轭12的内圆筒部35的内周围侧，由轴套27支撑可使轴26沿轴线方向移动的球轴套28在该轴套27上同轴固定。固定于球轴套28的轴26的动子13，在永久磁铁37和一对外磁极39，40和外圆筒部17之间的环状的间隙部25上，和第一实施方式同样地配置着圆筒状的可动磁极铁片32。结果，永久磁铁37和一对内磁极39，40的组相对圆筒状的铁片32仅设在半径方向内侧。
以上的第四实施方式的直线运动执行元件11也可以得到和第一实施方式同样的效果，而且，由于永久磁铁37和一对外磁极39，40的组相对铁片32仅设在半径方向内侧，所以，可以减小永久磁铁37和一对内磁极39，40的半径，使这些轻量化，实现整体的轻量化。
下面，参照图8～图11以与第一实施方式中的不同部分为中心说明本发明的第五实施方式的直线运动执行元件。另外，与第一实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第五实施方式中，永久磁铁14和一对外磁极22，23的组沿动子13的往复运动方向即轴线方向设置多个，具体地设置两组，并且，轭12的外圆筒部17和两组外磁极22，23由共同的磁性材料烧结材料通过烧结形成一体。
其中，相邻的永久磁铁14之间具有相互不同的磁极的方向。具体地说，底板部侧的永久磁铁14将N极14a配置在底板部18，同时将S极14b相对底板部18配置在相反侧，相对底板部18相反侧的永久磁铁14将N极14a相对底板部18配置在相反侧，同时将S极14b配置在底板部18侧。
并且，一个铁片32与永久磁铁14和一对外磁极22，23的一组相对设置，另一个铁片32与永久磁铁14和一对外磁极22，23的另一组相对设置。
而且，在永久磁铁14和一对外磁极22，23的各组之间的位置，即与底板部18侧的外磁极22，23的组中的底板部18相对侧的外磁极23，和与底板部18相对侧的外磁极22，23的组中的底板部18侧的外磁极22之间，设置线圈15。
而且，在内磁极19的外径侧动子13的往复运动的方向上的两永久磁铁14之间的间隔位置，形成外磁极22，23的各组的间隔的位置形成凹下一些环状的槽部60。而且球轴套28还设有多个轴套27，具体的设有两个。
在第五实施方式中，一旦交流电流(正弦波电流、矩形波电流)流通线圈16，则如图9双点划线所示，在线圈16中流通规定方向的电流的状态下，磁通以轭12的外圆筒部17、与底板部18相对侧的外磁极22，23的组中底板部18侧的外磁极22、与两永久磁铁14中底板部18相对侧的永久磁铁14、与底板部18相对侧的外磁极22，23的组中与底板部18的相对侧的外磁极23、与动子13的底板部18相对侧的铁片32、轭12的内磁极19、动子13的底板部18侧的铁片32、与底板部18侧的外磁极22，23组中底板部18相对侧的外磁极23、两永久磁铁14中底板部18侧的永久磁铁14、底板部18侧的外磁极22，23组中底板部18侧的外磁极22、外圆筒部17的顺序形成磁通环。结果，动子13在与底板部18相对侧移动的方向施加力，向该方向移动。另外一方面，在线圈16中流通和上述规定方向相反方向的电流的状态下，如图10双点划线所示，磁通以轭12的外圆筒部17、与底板部18侧的的外磁极22，23的组中与底板部18相对侧的外磁极23、与两永久磁铁14中底板部18侧的永久磁铁14、与底板部18侧的外磁极22，23的组中底板部18侧的外磁极22、动子13的底板部18侧的铁片32、轭12的内磁极19、与动子13的底板部18相对侧的铁片32、与底板部18相对侧的外磁极22，23组中底板部18侧的外磁极22、与两永久磁铁14中底板部18相对侧的永久磁铁14、与底板部18相对侧的外磁极22，23组中与底板部18相对侧的外磁极23、外圆筒部17的顺序形成磁通环。结果，动子13在向底板部18侧移动的方向施加力，向该方向移动。
通过交流电流使流向线圈16的电流的方向产生交互变化，反复以上动作，从而动子13相对轭12在轴线方向往复运动。
根据所述的第五实施方式，在轭12上永久磁铁14和外磁极22，23的组沿动子13的往复运动的方向设置多个，在动子13由于铁片32沿动子13的往复运动的方向设置多个，所以可在动子产生更大的推力。
另外，在内磁极19的外径侧，动子13的往复运动的方向上的两永久磁铁14之间的间隔位置上形成凹下一些环状的槽部60，由此可以对动子13产生更大的推力。
另外，如图11所示，也可以使外磁极22，23和外圆筒部17分别形成，与永久磁铁14同时压入外圆筒部17中。
在第五实施方式中，说明了在动子13的往复运动的方向上设置多个第一实施方式的永久磁铁14和一对外磁极22，23的组，同时在动子13上沿往复运动的方向设置多个铁片32的情况。也可以在动子13的往复运动方向设置多个第二实施方式的永久磁铁14，37、外磁极22，23和内磁极39，40的组，同时在动子13上沿往复运动的方向设置多个铁片32；在动子13的往复运动方向设置多个第三实施方式的一对永久磁铁14，45、外磁极22，23和内磁极46，47的组，同时在动子13上沿往复运动的方向设置多个铁片32；在动子13的往复运动方向设置多个第四实施方式的一对永久磁铁37和内磁极39，40的组，同时在动子13上沿往复运动的方向设置多个铁片32。
下面，参照图12以与第五实施方式中的不同部分为中心说明本发明的第六实施方式的直线运动执行元件。另外，与第五实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第六实施方式中，在沿动子13的往复运动方向设置多个的永久磁铁14和一对外磁极22，23的组中，分别将外磁极22，23的外径设置成比永久磁铁14的外径小，结果，在外磁极22和轭12的外圆筒部17之间和外磁极23和轭12的外圆筒部17之间，分别形成磁阻结构的环状间隙(磁间隙)50，其对由永久磁铁14的磁力形成于轭12的外圆筒部17和永久磁铁14和一对外磁极22，23的磁通环形成磁阻。
根据所述第六实施方式，由于对由永久磁铁14的磁力形成于轭12的外圆筒部17和永久磁铁14和一对外磁极22，23的磁通环间隙50形成磁阻。故可以使由永久磁铁14产生的在外磁极22，23和铁片32之间传导的磁通量增加。因而，可以使由永久磁铁14产生的磁通有效地用于铁片32即动子13的移动，可以对动子13产生足够而且稳定的推力。
另外，因为间隙50只要在外磁极22，23和轭12的外圆筒部17之间设置磁性间隙就可以，因而也可以做成空气间隙，或者非磁性的隔板。只要做成在外磁极22，23和外圆筒部17之间安装磁性间隔的非磁性隔板，就可以通过隔板将外磁极22，23机械地固定在外圆筒部17。该隔板可以由塑料、铝、不锈钢、铜等形成。
下面，参照图13～图16说明本发明的第七实施方式的直线运动执行元件。
在第七实施方式的直线运动执行元件111包括轭(定子)112；动子113，其在该轭112上可往复运动；一对永久磁铁114，115，其固定在轭112上；线圈116，其固定在轭112上。
上述轭112包括圆筒状的外圆筒部117；薄板环状的底板部118，设于该外圆筒部117的轴线方向上的一端；环状的连接部120，在该底板部118的内侧部分沿着轴线方向，向和外圆筒部117相同侧突出；圆筒状的内磁极(磁极部件)119和外圆筒部117形成同轴设置于该连接部120。
具有外圆筒部117、底板部118、连接部120和内磁极119的轭112利用共同的磁性材料烧结材料通过烧结形成一体。
上述线圈116形成环状，和轭112形成同轴固定于轭112的底板部118和外圆筒部117的边界的角部内侧。
上述永久磁铁114，115是由形成同轴同径同长的圆筒状的铁素体环状磁铁构成的，以轴线方向相互相邻的状态并列。因此，所述永久磁铁114，115是在轴线方向正交的方向有排列磁极的径向各向异性的磁铁，相互的磁极相反排列。具体地一个永久磁铁114的N极114a配置在外径侧，S极114b配置在内径侧，另一个永久磁铁115的N极115a配置在内径侧，S极115b配置在外径侧。在所述永久磁铁114，115的半径方向上的外侧，由在轴线方向形成圆筒状向内径侧突出的突出部121形成的断面L字状的环状烧结材料构成的外磁极(磁极材料)122设置在其内侧以保持永久磁铁114，115。这样保持永久磁铁114，115的状态的外磁极122由其外径侧压入轭112的外圆筒部117的内侧，由此所述永久磁铁114，115和外磁极122和轭112同轴固定。
在该固定状态下，永久磁铁114，115配置在轭112的半径方向上中间位置，一个永久磁铁114配置在底板部118侧，另一个永久磁铁115相对底板部118配置在相对侧，同时形成线圈116与外磁极122在轴线方向相邻的状态。在该固定状态下，永久磁铁114，115整体在轭112的圆筒状的内磁极119的外侧与其形成同轴，并且，整体与轭112的圆筒状的内磁极119和轴线方向的位置和长度吻合配置，在该内磁极119之间形成环状的间隙部125。
在轭112的内磁极119的内周围侧，由轴套127支撑在轴线方向可以移动轴126的球轴套128在该轴套127上同轴固定。并且，所述动子113固定在保持在该轴套127可移动的轴126上。并且，对于固定于轭112的轴套127，轴126和动子113沿着轴线方向一体做往复运动。
动子113具有近似圆板状的基部130，其固定于轴126；圆筒部131，其在由该基部130固定于轴126的状态下插入上述环状间隙部125；铁片132，其与该圆筒部131的基部130相对侧形成同轴同径而作为固定的圆筒状的可动磁极。由此，动子113的铁片132同轴配置在环状间隙部125内。使该轴线方向上的中央位置和永久磁铁114的轴线方向上的中央位置大致吻合。
上述动子113的基部130和圆筒部131由作为非磁性材料的工程塑料等合成树脂构成，铁片132是由不能磁化的磁性材料烧结构成。动子113通过把铁片132作为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成。
并且，上述结果，动子113受轭112支撑，其包含铁片并沿着轴线方向(各图中的左右方向)可以往复运动。一对永久磁铁114，115在动子113的往复运动方向相互邻接的状态下，面向铁片132的外径侧而且与所述往复运动的方向正交，使磁极并列并且在相互的磁极的排列相反的状态下固定于轭112。并且，外磁极122设置在动子113的外径侧，以永久磁铁114，115相反侧与铁片132相对的内磁极119与轭112上成形一体。另外，一对永久磁铁114，115仅设在相对铁片132的一侧，具体地仅设在相对圆筒状的铁片132半径方向外侧。而且，线圈116设于自圆筒状的铁片132和一对永久磁铁114，115半径方向外侧。
在上述结构的直线运动执行元件111中，当线圈116中流通交流电流(正弦波电流、矩形波电流)时，在线圈116中流通规定方向的电流的状态，如图14用双点划线所示一样，磁通在永久磁铁115从S极115b导入N极115a侧，由此形成轭112的外圆筒部117、外磁极122、永久磁铁115、动子113的铁片132、轭112的内磁极119、连接部120、底板部118、外圆筒部117的顺序的磁通环。结果，动子113在向永久磁铁115侧移动的方向施加力F，向该方向移动。另外，在线圈116中流通和上述规定方向相反方向的电流的状态，如图15用双点划线所示，磁通由永久磁铁114从S极114b导入N极114a侧，由此，形成轭112的外圆筒部117、底板部118、连接部120、内磁极119、动子113的铁片132、永久磁铁114、外磁极122、外圆筒部117的顺序的磁通环。结果，动子113在向相反的永久磁铁114侧移动的方向施加力F，向该方向移动。
通过交流电流使流向线圈116的电流的方向产生交互变化，反复以上动作，从而使动子113相对轭112在轴线方向往复运动。
根据如上所述的第七实施方式的直线运动执行元件111，在动子113上设置铁片132，同时将线圈116设于轭112，再在与动子113的往复运动的方向相邻的状态下与铁片132相对而且在往复运动的方向正交，排列磁极，并且，在磁极排列相反的状态下将一对永久磁铁114，115设于轭112，因此当轭112侧的线圈116的电流方向交替变化时，由在一对永久磁铁114，115上磁通交替通过，相对铁片132导通磁通的侧通过一对永久磁铁114，115交替改变，使铁片132即动子113往复运动。结果，可利用简单的结构使动子113往复运动。
这样，由于线圈116设于轭112而不是动子113侧，故不需要向动子113侧供电，移动的动子113不会在向线圈116供电的线路中发生短线。因而可以提高连续运转等的可靠性。
另外，永久磁铁114，115也设于轭112，而不是动子113侧，因而在为提高性能欲得到高磁通密度的情况下，即使增大永久磁铁114，115的重量，动子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，只要在提高间隙部125的磁通密度时径向扩大磁铁尺寸就可以，不影响间隙部125(间隙部125没有扩大)可提高性能，提高设计自由度。
而且，由于在动子113上没有磁铁，故不需要磁化动子13的作业。另外，在制造动子13时，对铁片132不施加吸引力，因而容易一体成形动子113。因而，由于容易制造从而可以降低成本。并且，以铁片32作为芯子通过合成树脂的镶嵌成形制造动子113时，由于在该动子113上没有磁铁，故可以进行后加工，可以提高直线运动执行元件11的同轴同心度的精度。结果，可以减轻施加在轴承即球轴套128上的负荷，可以延长其寿命。
另外，由于永久磁铁114，115仅相对铁片132设于一侧，故可以使整体轻量化。
而且，由于线圈116设于较圆筒状的铁片132和一对永久磁铁114，115半径方向外侧，故可以减小铁片132即动子113的半径，因此可实现动子113的轻量化。
而且，由于与永久磁铁114，115相反侧与铁片132相对的内磁极119与轭112一体成形，故不用分开制造后再将它们连接。因而更加容易制造。
再者，由于动子113是利用以铁片132作为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成的，故可以容易而且轻量化地制成含有铁片132的动子113。
而且，动子113介由球轴套128支撑于轭112，故可以使动子113正确地往复运动。
另外，由于利用烧结材料形成轭112，故可以降低成本提高性能(降低铁损)，提高机械强度。即使用压粉铁心形成轭112也可以得到同样的效果。
另外动子113的基部130和圆筒部131只要是非磁性材料，也可以不用合成树脂而用模铸铝或非磁性不锈钢等形成。在这种情况，具有提高刚性的优点。但是从轻量化的观点考虑更优选使用合成树脂形成的方法。
永久磁铁114，115除使用上述的铁素体磁铁以外，也可以使用钕、钐等稀土类的物质，可以使用塑料磁铁，从降低成本的观点考虑更优选使用铁素体磁铁制成的。
而且，动子113的轴承除球轴套之外，也可以使用空气轴承(气体轴承)或滑动轴承等。但是，由于使用球轴套128可以更加正确地使动子113进行往复运动，故更优选。
该直线运动执行元件111一般的是在可动部安装弹簧，通过和置于外部的弹簧合用使其发生共振而使用，当然也可以单独使用。
在该直线运动执行元件111上设置检测位置、速度等的传感器，可以作为通过控制闭环可以控制速度或位置的直线运动执行元件使用。
而且，为了改善变位特性等性能，也可以在内磁极119或外磁极122的端部施加倒角等。
再者，内磁极119、外磁极122、铁片132除烧结材料之外，为了降低高速运转时的铁损耗也可以将这些材料制成导电铁板的积层结构。
而且，如图16中所示，也可以使动子114做成相对轭112不被球轴套128等支撑的结构。
下面，参照图17说明本发明的第八实施方式的直线运动执行元件。另外与第七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第八实施方式的直线运动执行元件111在轭112的径方向内侧，取代连接部120和内磁极119，使外圆筒部117与形成与其同轴的内圆筒部135呈一体设置。
另外，不仅外侧而且内侧，也使由同轴同径同长的圆筒状的铁素体环状磁铁组成的永久磁铁136，137形成在轴线方向相互相邻的状态并列设置。在此，所述永久磁铁136，137具有在轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极互相相反排列。具体地，一个永久磁铁136的N极136a配置在外径侧，S极136b配置在内径侧，另一个永久磁铁137的N极137a配置在内径侧，S极137b配置在外径侧。所述永久磁铁136，137在轴线方向排列的状态下压入轭112的内圆筒部135的外侧，由此同轴固定在轭112上。
在该固定状态下，一个永久磁铁136配置底板部118侧，另一个永久磁铁137相对底板部118配置在相对侧。另外，在该固定状态下，永久磁铁136，137整体在永久磁铁114，115的内侧与其形成同轴配置，并且，永久磁铁136和外侧的永久磁铁114，永久磁铁137和外侧的永久磁铁115分别在轴线方向的位置和长度吻合。并且，一对永久磁铁114，115和一对永久磁铁136，137之间形成环状的间隙部125。
并且，在轭112的内圆筒部135的内周围侧，由轴套127支撑在轴线方向可以移动轴126的球轴套128在该轴套127上同轴固定。动子113固定于球轴套128的轴126，在永久磁铁114，115和永久磁铁136，137之间的环状的间隙部125上，和第七实施方式同样配置圆筒状的可动磁极铁片132。
以上的第八实施方式的直线运动执行元件111也可以得到和第七实施方式同样的效果，而且，由于永久磁铁114，115的组和一对永久磁铁136，137的组介由铁片132设置在两侧，故可以得到由强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
下面，参照图18说明本发明的第九实施方式的直线运动执行元件。另外，与第七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第九实施方式的直线运动执行元件111在轭12的径方向内侧，换成连接部120和内磁极119，把外圆筒部117与形成与其同轴的内圆筒部144呈一体设置。
另外，取代外侧，在内侧由形成同轴同径同长的圆筒状的铁素体环状磁铁构成的永久磁铁145，146并列设置，使其处于在轴线方向状态。在此，所述永久磁铁145，146也是在轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极互相相反排列。具体地，一个永久磁铁145的N极145a配置在内径侧，S极145b配置在外径侧，另一个永久磁铁146的N极146a配置在外径侧，S极146b配置在内径侧。所述永久磁铁145，146在轴线方向并列的状态下，压入轭112的内圆筒部144的外侧，由此同轴固定在轭112上。
在该固定状态下，一个永久磁铁145配置在底板部118侧，另一个永久磁铁146相对底板部118配置在相对侧。在该固定状态下，永久磁铁145，146整体在不设有永久磁铁的外磁极122的内侧与其形成同轴配置，并且整体与外磁极122和轴线方向的位置和长度吻合。并且，不设有永久磁铁的外磁极122和一对永久磁铁145，146之间形成环状的间隙部125。
并且，在轭112的内圆筒部144的内周围侧，球轴套128由轴套127支撑在轴线方向可以移动轴126，在该轴套127上同轴固定。动子113固定于球轴套128的轴126，在外磁极122和永久磁铁145，146之间的环状间隙部125上和第七实施方式同样地配置圆筒状的可动磁极铁片132。这种情况下，永久磁铁145，146适合采用稀土类磁铁。
以上的第九实施方式的直线运动执行元件111也可以得到和第七实施方式同样的效果，而且，可以减少磁铁使用量。
下面，参照图19说明本发明的第十实施方式的直线运动执行元件。另外，与第七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第十实施方式的直线运动执行元件111在轭112的径方向内侧，代替连接部120和内磁极119，并且把外圆筒部117与形成与其同轴的内圆筒部135呈一体设置。
线圈116形成环状，和轭112形成同轴在轭112的底板部118和内圆筒部135的边界的角部内侧固定。
另外，取代外侧，在内侧由形成同轴同径同长的圆筒状的铁素体磁铁构成的永久磁铁136，137并列设置，使其形成在轴线方向相邻的状态。因此，所述永久磁铁136，137也是在轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极互相相反排列。具体地，一个永久磁铁136的N极136a配置在外径侧，S极136b配置在内径侧，另一个永久磁铁137的N极137a配置在内径侧，S极137b配置在外径侧。所述永久磁铁136，137的半径方向的内侧，设有内磁极(磁极材料)150保持永久磁铁136，137在其外径侧，该内磁极由断面L字状的环状烧结材料构成，在外径侧轴线方向形成近似圆筒状突出的突出部151。这样，保持永久磁铁136，137状态的内磁极150由其内径侧压入轭112的内圆筒部135的内侧，由此所述永久磁铁136，137和内磁极150和轭112同轴固定。
在该固定状态下，一个永久磁铁136配置底板部118侧，另一个永久磁铁137相对底板部118配置在相对侧。并且，一对永久磁铁136，137和外圆筒部117之间形成环状的间隙部125。
并且，在轭112的内圆筒部135的内周围侧，球轴套128由轴套127支撑在轴线方向可以移动的轴126，在该轴套127上同轴固定。动子113固定于球轴套128的轴126，在永久磁铁136，137和外圆筒部117之间的环状的间隙部125上和第七实施方式同样配置圆筒状的可动磁极铁片132。这种情况下，线圈116设置在较圆筒状铁片132和永久磁铁136，137半径方向内侧。
以上的第十实施方式的直线运动执行元件111也可以得到和第七实施方式同样的效果，而且，由于线圈116设置在较圆筒状铁片132和永久磁铁136，137半径方向内侧，故可使线圈116轻量化，实现整体的轻量化。
下面，参照图20说明本发明的第十一实施方式的直线运动执行元件。另外，与第十实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第十一实施方式的直线运动执行元件111不仅在轭112的内侧，而且在外侧也由形成同轴同径同长的圆筒状的铁素体磁铁构成的永久磁铁114，115并列设置，使其形成在轴线方向相邻的状态。因此，所述永久磁铁114，115也在轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极互相相反排列。具体地，一个永久磁铁114的N极114a配置在外径侧，S极114b配置在内径侧，另一个永久磁铁115的N极115a配置在内径侧，S极115b配置在外径侧。所述永久磁铁114，115在轴线方向并列的状态，压入轭112的外圆筒部117的内侧，由此同轴固定在轭112上。
在该固定状态下，一个永久磁铁114配置于底板部118侧，另一个永久磁铁115相对底板部118配置于相对侧。并且，在该状态下，永久磁铁114，115整体配置在永久磁铁136，137的外侧与其形成同轴，并且，永久磁铁114和内侧的永久磁铁136，永久磁铁115和内侧的永久磁铁137分别在轴线方向的位置和长度相吻合。并且，在一对永久磁铁114，115和一对永久磁铁136，137之间形成环状的间隙部125。
并且，固定于球轴套128的轴126的动子113，在永久磁铁114，115和永久磁铁136，137之间的环状间隙部125上和第十实施方式同样地配置圆筒状的可动磁极的铁片132。
以上的第十一实施方式的直线运动执行元件111由于线圈116设在圆筒状的铁片132和永久磁铁136，137较半径方向内侧，故可以使线圈116轻量化，可实现整体的轻量化，而且由于一对永久磁铁114，115的组和一对永久磁铁136，137的组介由铁片132设置在两侧，故可以得到更加强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
下面，参照图21～图23以第七实施方式不同的部分为中心说明本发明的第十二实施方式的直线运动执行元件。另外，与第七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第十二实施方式中，外磁极122在动子113的往复运动方向即轴线方向设置多个，具体的设置两个，轭114的外圆筒部117和两个外磁极122用作为共同的磁性材料的烧结材料烧结形成一体。
在此，两个外磁极122在相互相对侧分别形成突出部121，在所述两个外磁极122之间配置线圈116。并且在两个外磁极122上设置分别所述的一对永久磁铁114，115。即一对永久磁铁114，115的组在动子113的往复运动方向设置多个，具体地设置两组。
另外，相互成对的永久磁铁114，115之间磁极排列相反，并且，永久磁铁114，115的各组之间也是磁极相互相反地排列。具体地说，对于底板部118侧的永久磁铁114，115的组，底板部118侧的永久磁铁114的N极114a配置在外径侧，S极114b配置在内径侧，与底板部118相对侧的永久磁铁115的N极115a配置在内径侧，S极115b配置在外径侧。对于底板部118相对侧的永久磁铁114，115的组，底板部118侧的永久磁铁114的S极114b配置在外径侧，N极114a配置在内径侧，与底板部118相对侧的永久磁铁115的S极115b配置在内径侧，N极115a配置在外径侧。
与之相配合，动子113上也在往复运动方向设置多个铁片132，具体的设置两个。即一个铁片132与一个永久磁铁114，115的组相对设置，另一个铁片132与另一个永久磁铁114，115的组相对设置。
而且，在内磁极119的外径侧，凹下一些的环状的槽部60形成于成为动子113的往复运动方向上的永久磁铁114，115的各组之间的位置。而且球轴套128具有多个轴套127，具体的有两个。
在第十二实施方式中，当线圈116中流通交流电流(正弦波电流、矩形波电流)时，在线圈116中流通规定方向的电流的状态，如图22用双点划线所示一样，磁通在两个永久磁铁114从S极114b导入N极114a侧，由此，形成以轭112的外圆筒部117、相对底板部118相对侧的外磁极122、两永久磁极114中相对底板部118相对侧的永久磁铁114、相对动子113的底板部118相对侧的铁片132、轭112的内磁极119、动子113的底板部118侧的铁片132、两永久磁极114中相对底板部118侧的永久磁铁114、底板部118侧的外磁极122、外圆筒部117为顺序的磁通环，结果，动子113置于永久磁铁114，115的排列中，在向永久磁铁114侧即底板部118移动的方向施加力，向该方向移动。另外，在线圈116中流通和上述规定方向相反方向的电流的状态，如图23用双点划线所示一样，在两个永久磁铁115从S极115b导入N极115a侧，由此，形成以轭112的外圆筒部17、底板部118侧的外磁极122、、两永久磁极115中底板部118侧的永久磁铁115、动子113的底板部118侧的铁片132、轭112的内磁极119、相对动子113的底板部118侧相对侧的铁片132、两永久磁极115中相对底板部118相对侧的永久磁铁115、相对底板部118相对侧的外磁极122、外圆筒部117为顺序的磁通环，结果，动子113置于永久磁铁114，115的排列中，在向永久磁铁115侧即相对底板部118相对侧移动的方向施加力，向该方向移动。
通过交流电流使流向线圈116的电流的方向产生交互变化，反复以上动作，从而动子113相对轭112在轴线方向往复运动。
根据上述第十二实施方式，在轭112上一对永久磁铁114，115的组在动子113的往复运动的方向上设置多个，动子113上在动子113的往复运动的方向上设置多个铁片132，因此可以使动子113产生更大的推力。
在内磁极119的外径侧，由于凹下一些的环状的槽部60形成于成为动子113的往复运动方向上的永久磁铁114，115的各组之间的位置，因此可以使动子113产生更大的推力。
第十二实施方式说明了在动子113的往复运动方向设置多个第七实施方式的一对永久磁铁114，115和外磁极122的组，同时在动子113上在往复运动的方向设置多个铁片132的例。当然也可以在动子113的往复运动方向设置多个第八实施方式的一对永久磁铁114，115、一对永久磁铁136，137和外磁极122的组，同时在动子113上在往复运动的方向设置多个铁片132；或在动子113的往复运动方向设置多个第九实施方式的一对永久磁铁145，146和外磁极122的组，同时在动子113上在往复运动的方向设置多个铁片132；或在动子113的往复运动方向设置多个第十实施方式的一对永久磁铁136，137和内磁极150的组，同时在动子113上，在往复运动的方向设置多个铁片132；或在动子113的往复运动方向设置多个第十一实施方式的一对永久磁铁114，115、一对永久磁铁136，137和内磁极150的组，同时在动子113上在往复运动的方向设置多个铁片132。
下面，参照图24～图29说明本发明的第十三实施方式的直线运动执行元件。
第十三实施方式的直线运动执行元件211包括轭(定子)212；动子213，其可在该轭212的内侧往复运动；一对永久磁铁(第一对永久磁铁)214，215，其固定在轭212上；一对永久磁铁(第二对永久磁铁)216，217，其固定在轭212上；两个线圈218，其固定在轭212上。
上述轭212通过在其中心位置形成贯通孔221整体形成方体形状。贯通孔221包括两个位置的圆筒面部222，其使圆筒的内周面形成规定的间隔，形成沿两个位置其轴线平行切断的形状，在相互离开状态下相对；平面部223，其分别从各圆筒部222的两端边缘部沿着连结圆筒部222之间的方向向外侧延伸；平面部224，其相对各平面部223的各个圆筒部222，从相对侧的端边缘部和平面部223正交向外侧延伸；平面状的内面部225，其沿着连结圆筒面部222之间的方向延长存在，分别连结各平面部224对应的部分。在此，两个位置的圆筒面部222形成同径同长同宽以同轴配置。另外，分别由平面部223、平面部224和内面部225，形成在各圆筒面部222的圆周方向上的两侧向半径方向凹的凹部230。
该轭212由层积钢板构成，其用冲床冲压薄板状的钢板形成具有上述两个位置的圆筒面部222和四个位置的平面部223和四个位置的平面部224和两个位置的内面部225的形状而形成基部材料227，使该基部材料227在贯通孔221的贯通方向上位置吻合，层积接合多个。
在该轭212上不设有向动子213内侧延伸形状的反向定子。
在轭212中，各内面部225和与各内面部225平行，分别邻接的外面部226之间的部分做成线圈卷回部228，结果，所述线圈卷回部228的两个位置相互平行。在内面部225的整个宽度可使线圈218卷在线圈卷回部228上，结果，各线圈218形成环状固定在轭212上。
上述永久磁铁214，215是由同径同长同宽的铁素体磁铁构成，该磁铁形成隔开规定的间隔，形成在两个位置平行其轴线切断圆筒的形状，在相互形成同轴圆周方向的位置相吻合，轴线方向相邻的状态下，并列与另一个圆筒面部222接合固定。在此，所述永久磁铁214，215在具有与轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极的排列相互相反。具体地说，贯通孔221的贯通方向上的一侧永久磁铁214的N极214a配置于外径侧，S极214b配置于内径侧，另一侧的永久磁铁215的N极215a配置于内径侧，S极215b配置于外径侧。另外，与永久磁铁214，215的排列方向正交的方向的两侧配置轭212的凹部230。
上述永久磁铁216，217是由具有同径同长同宽的铁素体磁铁构成，该磁铁形成隔开规定的间隔，形成两个位置平行其轴线切断圆筒的内周面形状，在相互形成同轴圆周方向的位置相吻合，并与轴线方向相邻的状态下并列，与另一个圆筒面部222接合固定，以相对上述永久磁铁214，215圆周方向在相反侧离间，使贯通孔221的轴线方向的位置吻合。在此，所述永久磁铁216，217是在与轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极的排列相互相反。具体是贯通孔221的贯通方向上的一侧永久磁铁216的N极216a配置于内径侧，S极216b配置于外径侧，另外侧的永久磁铁217的N极217a配置于外径侧，S极217b配置于内径侧。另外，与永久磁铁216，217的排列方向正交的方向的两侧配置轭212的凹部230。
综上所述，一对永久磁铁214，215和一对永久磁铁216，217由贯通孔221的贯通方向位置相吻合的永久磁铁，使内径侧即动子213侧的磁极相反。也就是，贯通孔221的贯通方向位置相吻合的永久磁铁214和永久磁铁216内径侧的磁极相互相反，贯通孔221的贯通方向位置相吻合的永久磁铁215和永久磁铁217内径侧的磁极相互相反。
动子213通过在中央形成贯通孔231形成圆筒状，做成其外径比永久磁铁214～217的内径小一些。该动子213插入轭212的圆筒面部222的内侧即永久磁铁214～217的内径侧，和其相对并形成同轴，由此相对轭212在贯通孔221的贯通方向可以往复运动。在此，动子213的轴线方向上的长度比轭212的贯通孔221的贯通方向的长度短。
该动子213由层积钢板构成，其用冲床冲压薄板状的钢板，形成在内侧具有贯通孔231的圆环状的基部材料232，使该基部材料232在贯通孔231的贯通方向上位置吻合，并层积接合多个。
上述结构的直线运动执行元件211中，在两侧的线圈218上同步流过交流电流(正弦波电流、矩形波电流)。在此，两侧的线圈218中在更靠各个线圈卷回部228的动子213侧的部分，沿着贯通孔221的贯通方向流通方向相反的电流。
另外，在两侧线圈218中不流通电流的状态下，通过一对永久磁铁214，215，如图25用双点划线所示，由按照轭212、永久磁铁215、动子213、永久磁铁214和轭212为顺序连接的环形成磁通，同时通过一对永久磁铁216，217，由按照轭212、永久磁铁216、动子213、永久磁铁217和轭212的顺序连接的环形成磁通，这时动子213处于停止状态。
例如，如图26所示，在一个(图26中的左侧)线圈218中，沿着其动子213侧贯通孔221的贯通方向上的一个方向(图26中的从纸面里向外的方向贯通)流通电流时，其内侧的线圈卷回部228在一个方向(图26的向下方向)上产生磁通势。于是，通过一对永久磁铁214，215和一对永久磁铁216，217在该线圈218侧，如图26和图27中用双点划线所示，按照轭212、一对永久磁铁214，215中的一个(图26中纸面里侧)永久磁铁215、动子213、一对永久磁铁216，217中的贯通孔221的贯通方向上和上述一对永久磁铁215位置相吻合的一对永久磁铁217和轭212顺序形成环形成磁通。与此同时，当另一个(图26中的右侧)线圈218中，沿着其动子213侧贯通孔221的贯通方向上的相反方向(图26中的从纸面外向里的方向贯通)流通电流时，线圈卷回部228在一个方向(图26的向下方向)上产生磁通势。于是，如图26用双点划线所示，通过一对永久磁铁214，215和一对永久磁铁216，217在另一个线圈218侧，按照轭212、一对永久磁铁214，215中的一个(图26中纸面里侧)永久磁铁215、动子213、一对永久磁铁216，217中的贯通孔221的贯通方向上和上述一对永久磁铁215位置相吻合的一对永久磁铁217和轭212顺序形成环也形成磁通。
综上所述，动子213向贯通孔221的贯通方向上的一方向(图26中的从纸面外向里的方向贯通，在图27中的右方向)移动。
其次，如图28和图29所示，在一个(图28中的左侧)线圈218中沿着其动子213侧贯通孔221的贯通方向上的相反方向(图28中的从纸面外向里的方向贯通)流通电流时，其内侧的线圈卷回部228在一个方向(图28的上方向)上产生磁通势。于是，如图28和图29用双点划线所示，通过一对永久磁铁214，215和一对永久磁铁216，217在另一个线圈218侧，按照轭212、一对永久磁铁214，215中的另一个(图28中纸面靠前侧)永久磁铁214、动子213、一对永久磁铁216，217中的贯通孔221的贯通方向上和上述另一对永久磁铁214位置相吻合的另一对永久磁铁216和轭212顺序形成环形成磁通。与此同时，当另一个(图28中的右侧)线圈218中沿着其动子213侧贯通孔221的贯通方向上的一方向(图28中的从纸面里向外的方向贯通)流通电流时，其内侧的线圈卷回部228在一个方向(图28的向上方向)上产生磁通势。于是，如图28用双点划线所示，通过一对永久磁铁214，215和一对永久磁铁216，217在另一个线圈218侧，按照轭212、一对永久磁铁214，215中的另一个(图28中纸面靠前侧)永久磁铁214、动子213、一对永久磁铁216，217中的贯通孔221的贯通方向上和上述另一对永久磁铁214位置相吻合的另一对永久磁铁216和轭212顺序形成环形成磁通。
综上所述，动子213向贯通孔221的贯通方向上的相反方向(图28中的从纸面里向外的方向贯通，在图29中的左方向)移动。
通过交流电流使流向两线圈218的电流的方向产生交互变化，反复以上动作，从而使动子213相对轭212在贯通孔221的贯通方向按照所定的行程往复运动。
根据以上所述的第十三实施方式的直线运动执行元件211，线圈218设在轭212上，而不是动子213上，故不需要向动子213侧供电，移动的动子213不会在向线圈218供电的线路中发生断线。因而可以提高连续运转等的可靠性。
另外，永久磁铁214～217也设于轭212上，而不是动子213，故在为提高性能欲得到高磁通密度的情况下，即使增大永久磁铁214～217或者线圈218的重量，动子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，由于在动子213上没有永久磁铁，故不需要磁化动子213的作业，另外，在制造动子213时，对动子213不施加吸引力，因而动子213容易制造。因而，由于容易制造从而可以降低成本。
由于通过上述环的磁通使动子213移动，故可以不将轭212的一部分作为反向定子配置于相对动子213的永久磁铁214～217相对侧即内径侧。因此，可以有效利用相对动子213的永久磁铁214～217相对侧即贯通孔231侧的空间。具体地说，在贯通孔231内配置另外的缸体或其活塞等时可大幅度增大其设计自由度。
而且，轭212由于是由动子213的往复运动方向层积的层积钢板构成，故与由整体材料削出成形时相比可以降低涡电流损失，另外，与由烧结成形相比可以降低滞后损耗。因此可以提高性能。另外，在使轭212大型化时，与整体材料削出和烧结相比容易制造，因而可以容易地适应整体大型化带来的轭212的大型化。
永久磁铁214～217除使用上述的铁素体磁铁以外，也可以使用钕、钐等稀土类的物质，也可以使用塑料磁铁，从降低成本的观点考虑更优选使用铁素体磁铁制成的。
该直线运动执行元件211一般的是在动子213上安装弹簧，通过和置于外部的弹簧合用使其发生共振而使用，当然也可以单独使用。
在该直线运动执行元件211上设置检测位置、速度等的传感器，可以作为通过控制闭环可控制速度或位置的直线助力运动执行元件使用。
下面参照图30和图31说明本发明第十四实施方式的直线运动执行元件。
第十四实施方式的直线运动执行元件251包括轭(定子)252；动子253，其可往复运动地设在该轭252的内侧；四组永久磁铁(第一对永久磁铁)254，255，其固定在轭252上；四组永久磁铁(第二对永久磁铁)256，257，其固定在轭252上；八个线圈258，其固定在轭252上。
上述轭252通过在其中心位置形成贯通孔261整体形成圆筒形状。贯通孔261形成以规定间隔在两处平行于其轴线切断圆筒内周面的形状，具有在圆周方向等间隔配置的八处圆筒面部262。在此，在圆周方向相邻的圆筒面部262之间形成向半径方向外方凹陷的凹部263，结果，在圆周方向相邻的凹部263相互之间形成具有圆筒面部262的凸部264。在此，八处圆筒面部262同径同长同宽同轴配置。另外该轭252附图省略，和第十三实施方式一样，由积层钢板构成，该积层钢板是用冲床冲切薄板状的钢板，形成具有上述八处凹部263和凸部264的形状，形成基础部件，将该基础部件在贯通孔261的贯通方向上对位层积接合多个而形成的。
在该轭252没有设置向动子253内侧延伸的形状的反向轭。
在第十四实施方式中，轭252的各凸部264上卷绕有线圈258，在轴线方向和圆周方向交替延伸设置，结果，各线圈258形成环状，固定在轭252上。
上述永久磁铁254，255是由隔开规定的间隔在两处平行其轴线切断圆筒的形状的同径同长同宽的铁素体磁铁构成的，相互形成同轴，在圆周方向的位置相吻合且轴线方向相邻的状态下排列，接合固定在共同的圆筒面部262上。在此，所述永久磁铁254，255是在与轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，各自磁极的排列相反。具体地说，贯通孔261的贯通方向上一侧的永久磁铁254的N极254a配置于外径侧，S极254b配置于内径侧，另一侧的永久磁铁255的N极255a配置于内径侧，S极255b配置于外径侧。这样一对永久磁铁254，255的组配置四组，在圆周方向每隔一个配置的圆筒面部232形成放射状。
上述永久磁铁256，257是由形成同径同长同宽的铁素体磁铁构成，该磁铁形成隔开规定的间隔在两处平行其轴线切断圆筒的内周面的形状，在相互形成同轴、圆周方向的位置相吻合、轴线方向相邻的状态下排列，接合固定在共同的圆筒面部262。在此，上述永久磁铁256，257是在与轴线方向正交的方向排列磁极的径向各向异性的磁铁，磁极的排列相互相反。具体地说，贯通孔261的贯通方向上一侧的永久磁铁256的N极256a配置于内径侧，S极256b配置于外径侧，另一侧的永久磁铁257的N极257a配置于外径侧，S极257b配置于内径侧。这样的一对永久磁铁256，257的组配置四组，在圆周方向每隔一个配置的剩余的各圆筒面部232形成放射状。
综上所述，一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257是在贯通孔261的贯通方向上位置相吻合的永久磁铁，内径侧即动子253的磁极相反。也就是，在贯通孔261的贯通方向位置相吻合的永久磁铁254和永久磁铁256内径侧的磁极相互相反，在贯通孔261的贯通方向位置相吻合的永久磁铁255和永久磁铁257内径侧的磁极也相互相反。
在此，在圆周方向相互间隔相邻的一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257形成组，这种组在贯通孔221的贯通方向上的位置相吻合设置多组，具体地设置四组。
动子253具有铁部件272和主体部分273，其中铁部件272通过在中央形成贯通孔271而形成圆筒状，主体部分273设在该铁部件272的轴线方向的一侧，主体部分273具有大径圆筒部275和小径圆筒部276，其中大径圆筒部275和铁部件272同轴同径且相邻，小径圆筒部276同轴设于该大径圆筒部275的铁部件272的相反侧，直径小于大径圆筒部275。另外，铁部件272和大径圆筒部275的外径比永久磁铁254～257的内径小若干。该动子253插入轭252的圆筒面部262的内侧即永久磁铁254～257的内径侧，与其同轴设置，由此可以相对轭252在贯通孔261的贯通方向往复运动。在此，铁部件272的轴线方向上的长度比轭252的贯通孔261的贯通方向的长度短。另外，为了固定穿通内径侧的轴等，在小径圆筒部276，螺栓278螺合在半径方向。
该动子253的主体部分273由非磁性材料即工程塑料等合成树脂构成，铁部件272由烧结材料构成。动子253以铁部件272作为芯子通过合成树脂的镶嵌成形形成。
根据以上所述的第十四实施方式的直线运动执行元件251，也可以得到和第十三实施方式的直线运动执行元件211同样的效果，而且，由于一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257的组设置多个组，具体设置四组，故可以减薄轭的厚度，实现轻量化。
动子厚度也可以变薄，可以实现动子部的轻量化，故可以改善应答性。
另外在第十四实施方式中也可以进行和第十三4实施方式同样的变更等。
下面，参照图32以和第十四实施方式不同的部分为中心说明本发明的第十五实施方式的直线运动执行元件。另外，与第十四实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
第十五实施方式中，相对一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257的各组，在圆周方向的位置吻合与贯通孔261的贯通方向相邻的状态下，分别设置另一个一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257的组，即在每一对永久磁铁254，255上在圆周方向的位置吻合与贯通孔261的贯通方向相邻的状态下，分别设置一对永久磁铁254，255，在每一对永久磁铁256，257上，在圆周方向的位置吻合与贯通孔261的贯通方向相邻的状态下，分别设置一对永久磁铁256，257。
另外，在铁部件上在贯通孔261的贯通方向即动子253的往复运动方向相邻设置多个具体地说设置两个向永久磁铁的方向即外径侧突出的环状凸部280。在此，贯通孔261的贯通方向上一侧的凸部280在和贯通孔261的贯通方向上与其同侧设置的永久磁铁254，255及永久磁铁256，257之间导通磁通，另外贯通孔261的贯通方向上相反侧的凸部280在和贯通孔261的贯通方向上与其同侧设置的永久磁铁254，255及永久磁铁256，257之间导通磁通。
如上所述的第十五实施方式的直线运动执行元件251也可以得到和第十四实施方式同样的效果，而且，由于在动子253的往复运动方向设置多组一对永久磁铁254，255和一对永久磁铁256，257的组，故可以得到更强的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。而且，由于在铁部件272上设置多个凸部280，其在动子253的往复运动方向相邻，向永久磁铁254～257的方向突出，故无论如何往复运动也可以有效地将吸引力作用到凸部280的端面，结果，可以用更大的力驱动动子。
另外，上述所有的直线运动执行元件211均可以以中心轴线侧和外径侧使结构反转。例如如图33和图34所示，在包括线圈218的轭212的外径侧配置永久磁铁214，215和永久磁铁216，217，在永久磁铁214，215和永久磁铁216，217的外径侧配置可往复运动的圆筒状的动子213。通过做成这样的结构，在整体做成相同大小的场合，线圈218变小，故铜损失减少，可以使产生力的面积加大，可提高效率。
下面，参照图55和图56说明本发明的第十四实施方式的直线运动执行元件的变形例。
如图56所示，该变形例的直线运动执行元件251A在定子252A具有的凸部264A上，与动子近接的部位设置窗部265。如图55所示，在将第一对永久磁铁254A(另一侧图中无显示)和第二对永久磁铁256A(另一侧图中无显示)收容在窗部265内这方面，和上述第十四实施方式的直线运动执行元件251不同。确定窗部265的大小为仅通过嵌入就可以固定各永久磁铁254A，256A的大小。
根据该变形例的直线运动执行元件251A，当与永久磁铁由粘接剂固定于定子的表面的情况相比较时，永久磁铁254A，256A被机械性地约束在窗部265内，故保持永久磁铁的可靠性提高。另外，定子252A和动子253之间的间隙尺寸由于不受粘接剂厚度偏差带来的永久磁铁的位置偏差的影响，故间隙的尺寸精度提高。而且即使在间隙中夹入异物的情况下，也不损伤永久磁铁254A，256A。
下面，参照图35～44说明本发明的第十六实施方式的直线运动执行元件。
如图34所示，第十六实施方式的直线运动执行元件311包括轭(定子)312；动子313，设于该轭312的内侧可往复运动；永久磁铁314，315，316，固定于轭312；线圈318，固定于轭312。
上述轭312整体形成圆筒状。在该轭312的轴线方向的中央的规定范围，内周面319和外周面320之间的规定范围内形成近似圆筒状的容纳空间部322。而且，在该轭312的轴线方向的中央的规定范围，在内周面319和容纳空间部322之间，使轴线方向的中央位置与内周面319一致，从该位置起越靠轴线方向外侧越向半径方向外侧扩展，从而使轴线方向两侧形成锥面323。所述一对锥面323和容纳空间部322之间形成空气间隙(磁隙)324。
另外，轭312采用磁性材料的烧结材料烧结成形。另外该轭312中未设置向动子313的内侧延伸的形状的反向轭。
并且，在该轭312的容纳空间部322中配设了卷绕为圆筒状的线圈318。
上述永久磁铁314，315，316是由同径的铁素体磁铁构成的，在相互形成同轴在轴线方向串联邻接排列的状态下整体嵌入固定在轭312上，覆盖轭312的内周面319的整面。在此，配置于轭312的轴线方向上的各外侧的永久磁铁314，316的轴向长度相等，配置于所述永久磁铁314，316之间的永久磁铁315的轴向长度为所述永久磁铁314，316的轴向长度的二倍。
所述永久磁铁314，315，316是在与轴线方向正交的方向上排列磁极的径向各向异性的磁铁，邻接的磁铁之间磁极排列相反。具体地说，轴线方向上一侧的永久磁铁314的N极314a配置在外径侧，S极314b配置在内径侧，中间永久磁铁315的N极315a配置在内径侧，S极315b配置在外径侧，另一侧的永久磁铁316的N极316a配置在外径侧，S极316b配置在内径侧。
在此，中间永久磁铁315利用和与其接合的轭312的永久磁铁315侧邻接形成的空气间隙324，以轴线方向的中央为界磁性分割成第一区域327和第二区域328，结果，第一区域327和第二区域328分别作为各永久磁铁起作用。并且，永久磁铁314和永久磁铁315的与其接近的一侧的第一区域327形成对(第一对永久磁铁)、永久磁铁316和永久磁铁315的与其接近的一侧的第二区域328形成对(第二对永久磁铁)。
综上所述，一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327及一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316，以一个永久磁铁315共用各自接近侧的第一区域327和第二区域328。结果，相互接近侧的永久磁铁315的第一区域327和第二区域328之间将磁极配设成相同的朝向。另外轭312上，相对一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327与一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316之间的位置，与轴正交方向邻接形成空气间隙324。
动子313整体形成圆筒状，其外径比永久磁铁314～316的内径小若干。该动子313插入轭312的内径侧即永久磁铁314～316的内径侧，与其相对并同轴，由此相对轭312在轭312的轴线方向可以往复运动。
动子313上，向永久磁铁314～316的方向即外径侧突出的一对环状的凸部330以及凸部331在轴线方向即动子313的往复运动方向相邻设置，结果，在所述凸部330，331之间形成凹向半径方向内侧的凹部332。
在此，动子313的轴线方向的长度比轭312和永久磁铁314～316的整体的轴线方向上的长度短。具体地说，在动子313配置于轭312的轴线方向的中央位置的状态下，设定为轴线方向上两外侧的永久磁铁314，316以其轴线方向上的一半的长度的量分别比动子313更突出于外侧。
另外，凸部330，331设置在动子313的轴线方向的两端，轴线方向的各自的宽度设定为和永久磁铁314，316的轴线方向的长度相同。结果，在动子313配置于轭312的轴线方向中央位置的状态下，一个凸部330配设在一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327的中央，另一凸部331配置在一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316的中央。
上述的动子313由整体未被磁化的磁性材料铁部件构成，例如由烧结材料构成。
上述结构的直线运动执行元件311在线圈318中不流通电流的状态下，通过一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327，如图36双点划线所示，按照以轭312、永久磁铁315的第一区域327、动子313、永久磁铁314和轭312为顺序连成的环形成磁通，同时通过相反侧的一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316，按照以轭312、永久磁铁315的第二区域328、动子313、永久磁铁316和轭312的顺序连成的环形成磁通，这时动子313处于停止状态。
然后，在线圈318中流通交流电流(正弦波电流、矩形波电流)。
例如，如图37所示，在线圈318中流通电流使其在一个方向(从图37中的右侧看为顺时针方向)流动，则向一个方向环绕该线圈318产生磁通势。从而，如图37双点划线所示，通过一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327和一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316，以按照如下顺序连结成的环形成磁通，该顺序为轭312；一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316之中，位于一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327侧的永久磁铁315的第二区域328；动子313；一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327之中，相对一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316位于相反侧的永久磁铁314；轭312。
综上所述，通过在一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327；和一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316之中，各对中轴线方向一侧(图37中的左侧)的永久磁铁314和永久磁铁315的第二区域328中导通磁通，使动子313向轴线方向的一个方向(图37中的左方)移动。
如图38所示，当在线圈318中流通电流使其在相反方向(从图38中的右侧看为逆时针方向)流动时，则与上述相反方向围绕该线圈318产生磁通势。从而，如图38双点划线所示，通过一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327及一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316，按照以下述顺序连结成的环形成磁通，该顺序为轭312；一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327之中，位于一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316侧的永久磁铁315的第一区域327；动子313；一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316中，相对一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327位于相反侧的永久磁铁316；轭312。
综上所述，通过在一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327；和一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316之中，各对中轴线方向相反侧(图38中的右侧)的永久磁铁315的第一区域327和永久磁铁316中导通磁通，使动子313向轴线方向上的相反方向(图38中的右方)移动。
利用交流电流使流向线圈318的电流的方向交替变化，重复以上动作，从而使动子313相对轭312在轴线方向按照规定的行程往复运动。
根据以上所述的第十六实施方式的直线运动执行元件311，线圈318设在轭312上，而不是动子313上，故不需要向动子313侧供电，不会在移动的动子313向线圈318供电的线路中发生断线。因而可以提高连续运转等的可靠性。
另外，永久磁铁314～317也设于轭312上而不是动子313，故即使在为了提高性能欲得到高磁通密度的情况下，增大永久磁铁314～316的重量，动子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，由于永久磁铁没有在动子313上，故不需要向动子313励磁的作业，另外，在制造动子313时，对动子313不施加吸引力，因而动子313容易制造。由于容易制造从而可以降低成本。
由于通过上述环的磁通使动子313移动，故可以不将轭312的一部分作为反向轭配置于动子313的永久磁铁314～216的相反侧即内径侧。因此，可以有效利用动子313的永久磁铁314～316的相反侧即内径侧的空间333。具体地说，可以配置另一个驱动缸或其活塞等。
而且，由于在与轭312的一对永久磁铁314及永久磁铁315的第一区域327，和一对永久磁铁315的第二区域328及永久磁铁316之间的位置邻接形成空气间隙324，故即使将永久磁铁315共用，也可以确实地介由一对永久磁铁314和永久磁铁315的第一区域327的任何一个，由轭312和动子313导通磁通；介由一对永久磁铁315的第二区域328和永久磁铁316的任何一个，由轭312和动子313导通磁通。另外，也可以取代空气间隙324配置非磁性材料(磁隙)。
另外，如图39所示，也可以将动子313做成在外径侧不设置凸部330，331的圆筒状。然而，由于如上所述在动子313的外径侧形成凸部330，331，无论如何往复运动也可以有效地使吸引力作用于与往复运动方向正交的凸部330或凸部331的端面，可以以更大的力驱动动子313，故优选。
如图40所示，也可以将轴线方向上中间的永久磁铁315在轴线方向分割成两个永久磁铁315A，315B。这种情况下，也可以使空气间隙324的轭312的内径侧具有宽度，使所述永久磁铁315A，315B相互分离。然而，由于如上所述由一个永久磁铁315共用可以减少部件数，可以降低包括安装在内的成本，故优选。
而且，如图41所示，也可以将轴线方向的中间的永久磁铁315在轴线方向分割成两个永久磁铁315A，315B，使空气间隙324的轭312的内径侧不具有宽度，使所述永久磁铁315A，315B相互邻接。
关于上述所有的直线运动执行元件311，可以在轴线方向相邻的状态下分别配置多个各对永久磁铁。例如，如图41所示，在沿轴线方向相邻的状态下配置多个一对永久磁铁314，315A，在沿轴线方向相邻的状态下配置多个一对永久磁铁315B，316。通过采用这样的构成虽然行程变短，但推力呈比例地增大相应量。
而且，对于上述所有的直线运动执行元件311，也可以由中心轴线侧和外径侧使结构反转。例如，如图42所示，在包括线圈318的轭312的外径侧配置永久磁铁314，315A和永久磁铁315B，316，在永久磁铁314，315A和永久磁铁315B，316的外径侧设置可以往复运动的圆筒状的动子313。通过这样的结构在整体做成相同大小的场合，线圈318变小，故铁损失少，可以增大产生力的面积，可以提高效率。这种情况下，也可以如图42所示，在沿轴线方向相邻的状态下配置多个一对永久磁铁314，315A，在沿轴线方向相邻的状态下配置多个一对永久磁铁315B，316。
而且，永久磁铁314～316除上述铁素体环磁铁以外也可以使用钕、钐等稀土类物质，或者使用塑料磁铁。从成本降低的观点考虑优选使用铁素体磁铁。
在此，上述第十六实施方式的直线运动执行元件311例如如图43和图44所示，通过设置支撑机构335，使其在轭312上可移动地支撑动子313，用作直线运动执行元件。该支撑机构335具有圆筒状的保持部件337和一对板簧(弹簧部件)338，其中支撑机构337由非磁性材料构成，将动子313保持在环状的凹部336中，该环状的凹部336在轴线方向上的中央规定范围自外径凹入而形成；板簧338使该保持部件337的轴线方向上的各端部与轭312的轴线方向上邻接的各端部连结，板簧338在线圈318中未流通电流时将动子313配置在轭312的轴线方向的中央。
另外，上述直线运动执行元件311设有检测位置、速度等的传感器，可以通过闭环控制作为可以控制速度或位置的直线司服传动机构。
下面参照图45～图47说明本发明的第十七实施方式的直线运动执行元件311。
第十七实施方式的直线运动执行元件411设有轭(定子)412、设在该轭412上可以往复运动的动子413、固定在轭412上的永久磁铁414和固定在轭412上的线圈415。
上述轭412包括圆筒状的外圆筒部417；薄板环状的底板部418，其设于该外圆筒部417的轴线方向一端侧；环状连接部420，其在该底板部418的内侧部分沿着轴线方向向与外圆筒部417相同侧突出；圆筒状的内磁极419，其和外圆筒部417形成同轴设在该连接部420上。
具有外圆筒部417、底板部418、连接部420和内磁极419的轭412利用作为共同的磁性材料的烧结材料通过烧结形成一体。
上述线圈415形成环状，在轭412的底板部418和外圆筒部417的边界的角部内侧和轭412形成同轴并固定。
上述永久磁铁414其两磁极也就是N极414a和S极414b是并列在轴线方向的薄板环状物，由铁素体磁铁构成。在该永久磁铁414的轴线方向的两侧，呈近似圆筒状并向轴线方向突出的突出部421形成于内径侧，其断面L字状的环状外磁极(磁极部件)422和外磁极(磁极部件)423使相互的突出部421在相对的方向突出。所述一对外磁极422和外磁极423也由烧结材料构成。
在此，永久磁铁414的外径做成压入固定轭412的外圆筒部417的内侧的大小，另外，一对外磁极422和外磁极423的外径做成比轭412的外圆筒部417的内径小。
并且，永久磁铁414、外磁极422和外磁极423同轴配置，永久磁铁414的磁极414a，414b的并列方向上两侧由外磁极422，423夹合固定成一体。
这样一体化的部件，通过在永久磁铁414的外径侧压入轭412的外圆筒部417的内侧，由此使所述永久磁铁414和一对外磁极422，423和轭412同轴固定。
结果，在该固定状态下，外磁极422和轭412的外圆筒部417之间，外磁极423和轭412的外圆筒部417之间分别形成环状间隙(磁间隙)450，其作为对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环形成磁阻的磁阻装置。
另外在该固定状态下，永久磁铁414将N极414a配置在底板部418侧的同时，将S极414b相对底板部418配置在相对侧，形成底板部418侧的一个的外磁极422在轴线方向和线圈415相邻的状态。
而且，在该固定状态下，永久磁铁414和一对外磁极422，423整体在轭412的圆筒状的内磁极419的外侧与其形成同轴，并且与该内磁极419在轴线方向的位置和长度吻合配置，由此在与该内磁极419之间形成环状间隙425。
在轭412的内磁极419的内周侧，使轴426在轴线方向可移动，通过轴套427支撑的球轴套428在该轴套427上同轴固定。并且，上述的动子413固定在该轴套427上可移动的轴426上。并且，相对固定于轭412的轴套427，轴426和动子413沿着轴线方向一体往复运动。
动子413包括近似圆板状的基部430，其固定于轴426；圆筒部431，其在固定于轴426的状态下在该基部430插入上述环状的间隙425中；作为圆筒状的可动磁极铁片432，其相对该圆筒部431的基部430在相对侧形成同轴同径固定。这样，动子413的铁片432同轴配置在环状间隙425内，使该轴线方向的中央位置和永久磁铁414的轴线方向上的中央位置几乎吻合配置。
上述动子413，其基部430和圆筒部431由非磁性材料的工程塑料等合成树脂构成，铁片432由非磁化的磁性材料构成，由烧结材料构成。动子413通过以铁片432作为芯子的合成树脂的镶嵌成形而形成。
并且，以上结果，动子413具有铁片432，并沿着轴线方向(各附图中的左右方向)可以往复运动支撑于轭412，永久磁铁414在与动子413的铁片432的外径侧相对的状态，并且，在沿着动子413的往复运动的方向并列磁极414a，414b的状态下，固定于轭412上。并且，动子413的往复运动的方向上的永久磁铁414的两侧设有一对外磁极422，423，在轭412和永久磁铁414相反侧与铁片432相对的内磁极419一体成形。而且，永久磁铁414和一对外磁极422，423的组相对铁片432仅设置在一侧，具体地说，仅相对圆筒状的铁片432设置在半径方向外侧。
在上述结构的直线运动执行元件411中，当线圈415中流通交流电流(正弦波电流、矩形波电流)时，在线圈415中流通规定方向的电流的状态，如图46用双点划线所示一样，磁通由永久磁铁414从S极414b导入N极414a侧，由此，形成以轭412的外圆筒部417、外磁极423、永久磁铁414、外磁极422、动子413的铁片432、轭412的内磁极419、连接部420、底板部418、外圆筒部417为顺序的磁通环，结果，动子413在向外磁极422侧移动的方向施加力F，向该方向移动。另外，在线圈415中流通和上述规定方向相反方向的电流的状态，如图47用双点划线所示一样，磁通就由永久磁铁414从S极414b导入N极414a侧，由此，形成以轭412的外圆筒部417、底板部418、连接部420、内磁极419、动子413的铁片432、外磁极423、永久磁铁414、外磁极422、外圆筒部417为顺序的磁通环，结果动子413在向相反的外磁极423侧移动的方向施加力F，向该方向移动。
通过交流电流使流向线圈415的电流的方向产生交互变化，反复以上动作，从而使动子413相对轭412在轴线方向往复运动。
并且，由于间隙450对由永久磁铁414形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423上的磁通环形成磁阻，故由永久磁铁414产生的在外磁极422，423和铁片432之间导通的磁通量增加。
根据如上所述的第十七实施方式的直线运动执行元件411，由于间隙450对由永久磁铁414形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423上的磁通环形成磁阻，故可以使由永久磁铁414产生的在外磁极422，423和铁片432之间导通的磁通量增加。因而，可以有效地将永久磁铁414产生的磁通用于移动铁片432即动子413，可以使动子413上产生足够而且稳定的推力。
并且，通过在外磁极422，423和轭412的外圆筒部417之间设置间隙450，设置对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423上的磁通的磁阻，故可以利用简单地结构设置磁阻。
另外，动子413的基部430和圆筒部431只要是非磁性材料就可以，可以不是合成树脂的模铸铝或非磁性不锈钢等形成，这种情况下，具有提高刚性的优点。但是从轻量化的观点考虑更优选使用合成树脂形成的方法。
永久磁铁414除使用上述的铁素体磁铁以外，也可以使用钕、钐等稀土类的物质，可以使用塑料磁铁，从降低成本的观点考虑更优选使用铁素体磁铁制成的。
而且，动子413的轴承除球轴套之外，也可以使用空气轴承(气体轴承)或滑动轴承等。但是，由于使用球轴套428可以更加正确地使动子413进行往复运动，故更优选。
该直线运动执行元件411一般的是在可动部安装弹簧，通过和置于外部的弹簧合用使其发生共振而使用，当然也可以单独使用。
在该直线运动执行元件411上设置检测速度等的传感器，可以作为通过控制闭环可以控制速度或位置的直线运动执行元件使用。
而且，为了改善变位特性等性能，也可以在内磁极419或外磁极422，423的端部施加倒角等。
再者，内磁极419、外磁极422，423、铁片432除烧结材料之外，为了降低高速运转时的铁损耗也可以将这些材料制成导电铁板的积层结构。
而且，也可以将外磁极422，423做成不形成突出部的短圆筒状，另外，也可以将突出部421设置在内径和外形侧的两侧。而且，也可以做成对于轭412不用球轴套428等支撑动子413的结构。
而且，间隙450只要是在外磁极422，423和轭412的外圆筒部417之间设有的磁性间隙就可以，因此可以是空气间隙，也可以是非磁性隔垫。只要是使非磁性隔垫作为磁性间隙存在于外磁极422，423和外圆筒部417之间，就可以通过隔垫使外磁极422，423机械性地固定在外圆筒部417上。该隔垫可以由塑料、铝、不锈钢、铜等形成。
下面，参照图48和图49以第十七实施方式不同的部分为中心说明本发明的第十八实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第十八实施方式的直线运动执行元件411中，在环状的外磁极422和外磁极423的各个圆周方向上的多个位置，具体地说，为三个位置形成外径和永久磁铁414的外径相同的向半径方向外方突出的突出部451。在所述的突出部451上，在轴方向(动子413的往复运动方向)的中间部分形成从外径侧凹陷而且向圆周方向贯通的形状的凹部452。
并且，在由环状外磁极422，423使由永久磁铁414的磁极414a，414b的排列方向的两侧夹层的状态下，所述永久磁铁414和一对外磁极422，423压入轭412的外圆筒部417的内侧，由此所述永久磁铁414和一对外磁极422，423和轭412同轴固定于轭412的外径侧。
在此，外磁极422，423如上所述在突出部451上压入轭412的外圆筒部417的内侧；在突出部451凹部452形成于外圆筒部417侧。
结果，在该固定状态下，形成凹部磁阻装置452，其作为在外磁极422的突出部451和轭412的外圆筒部417之间和外磁极423的突出部451和轭412的外圆筒部417之间，分别对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环形成磁阻的磁阻装置。
根据如上所述的第十八实施方式的直线运动执行元件411，对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环，外磁极422，423的突出部451的凹部452形成磁阻，与在突出部451不形成凹部452的情况相比，可以使由永久磁铁414产生的在外磁极422，423和铁片432之间导通的磁通量增加，因此，由永久磁铁414产生的磁通可以有效地用于移动铁片432即动子413，可以对动子产生足够而且稳定的推力。
并且，由于形成于外磁极422， 423的外圆筒部417侧的突出部451的凹部452是用于形成对永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环的磁阻，故可以通过突出部451将外磁极422，423直接固定在轭414的外圆筒部417，可以设置磁阻。因而可以牢固地将外磁极422，423固定在轭414的外圆筒部417，提高耐久性。
下面，参照图50以第十八实施方式不同的部分为中心说明本发明的第十九实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十八实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第十九实施方式的直线运动执行元件411中，环状的外磁极422和外磁极423分别在外圆筒部417侧的突出部451上压入轭412的外圆筒部417的内侧，在突出部451上，在轴方向(动子413的往复运动方向)的中间部分形成向圆周方向贯通的孔部453。
结果，在该固定状态下，在外磁极422的突出部45 1和外磁极423的突出部451，形成作为磁阻装置的孔部453，其分别对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环形成磁阻。
根据如上所述的第十九实施方式的直线运动执行元件411，对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环，外磁极422，423的突出部451的孔部453形成磁阻，故与在突出部451不形成孔部453的情况相比，可以使由永久磁铁414产生的外磁极422，423和铁片432之间导通的磁通量增加。因此，使由永久磁铁414产生的磁通可以有效地用于移动铁片432即动子413，可以对动子产生足够而且稳定的推力。
并且，由于形成于外磁极422，423的外圆筒部417侧的突出部451的孔部453是用于形成对永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环的磁阻，故可以通过突出部451将外磁极422，423直接固定在轭414的外圆筒部417，可以设置磁阻。因而可以牢固地将外磁极422，423固定在轭414的外圆筒部417，提高耐久性。
下面，参照图51以与第十七实施方式不同的部分为中心说明本发明的第十九实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第二十实施方式中，环状的外磁极422和外磁极423上在相对永久磁铁414相对侧形成锥面455，以使距离突出部421外径侧部分的轴线方向的厚度越距离外径侧越薄。
在此，使由永久磁铁414的外径做成可压入轭412的外圆筒部417的内侧固定的大小，一对外磁极422和外磁极423的外径也与其同径，在整个周面做成压入轭412的外圆筒部417的内侧固定的大小。
这样的永久磁铁414、外磁极422和外磁极423在各个外径侧，压入轭412的外圆筒部417的内侧，由此所述永久磁铁414和一对外磁极422，423和轭412同轴固定。
在该固定状态下，外磁极422的外圆筒部417侧和外磁极423的外圆筒部417侧分别是轴方向的厚度薄，结果，对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423的磁通环形成磁阻。
根据如上所述的第二十实施方式的直线运动执行元件411，外磁极422的外圆筒部417侧变薄，外磁极423的外圆筒部417侧变薄，由此对由永久磁铁414的磁力形成于轭412的外圆筒部417和永久磁铁414和一对外磁极422，423磁通环形成磁阻，与厚度固定时相比，可以增加永久磁铁411产生的在外磁极422，423和铁片432之间导通的磁通量，因此可以有效地使由永久磁铁414产生的磁通用于移动铁片432即动子413，可以对动子413产生足够而且稳定的推力。
并且，由于使外磁极422，423的外圆筒部417侧变薄，故可以将外磁极422，423直接固定在轭414的外圆筒部417，可以设置磁阻。因而可以牢固地将外磁极422，423固定在轭414的外圆筒部417，提高耐久性。
下面，参照图52以与第十七实施方式不同的部分为中心说明本发明的第二十一实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第二十一实施方式中，在定子414的外圆筒部417上，在动子413的往复运动的方向设置多组，具体设置两组和第十七实施方式同样的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组，在动子413上在往复运动的方向设置多个，具体设置两个铁片432，这里，相邻的永久磁铁414之间使相互的磁极方向不同。
具体地说，底板部418侧的永久磁铁414在使N极414a配置在底板部418侧的同时，使S极414b相对底板部418配置在相对侧，与底板部418相对侧的永久磁铁414使N极414a相对底板部418配置在相对侧的同时，使S极414b配置在底板部418侧。
并且，一个铁片432与永久磁铁414和一对外磁极422，423的一组相对设置，另一个铁片432与永久磁铁414和一对外磁极422，423的另一组相对设置。
与此配合，一个永久磁铁414和一对外磁极422，423的组和另一个永久磁铁414和一对外磁极422，423的组之间的外圆筒部417的内侧配置线圈415，另外，球轴套428具有多个、具体设置两个轴套427。
根据所述第二十一实施方式，在轭414上沿往复运动的方向设置多个永久磁铁414和一对外磁极422，423的组，在动子413上往复运动的方向设置多个铁片432，故可以使动子413产生大的推力。
在此，对第二十一实施方式以在动子413的往复运动的方向设置多个第十七实施方式的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组，同时在动子413上，在往复运动的方向设置多个铁片432的情况为例进行了说明，当然也可以把第十八实施方式的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组在动子413的往复运动的方向设置多个，同时在动子413上，在往复运动的方向设置多个铁片432；或者把第十九实施方式的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组在动子413的往复运动的方向设置多个，同时在动子413上，在往复运动的方向设置多个铁片432；或者把第二十实施方式的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组在动子413的往复运动的方向设置多个，同时在动子413上，在往复运动的方向设置多个铁片432。
下面，参照图53说明本发明的第二十二实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第二十二实施方式的直线运动执行元件411，在轭412的径方向内侧，取代连接部420和内磁极419，使外圆筒部417与形成与其同轴的圆筒部435形成一体。并且，不仅在外侧而且在内侧，也将环状的线圈436和轭412形成同轴固定在轭412的底板部418和内圆筒部435的边界的角部内侧。
另外，不仅外侧，而且内侧也设置永久磁铁437、内磁极(磁极材料)439和内磁极(磁极材料)440。其中437是由两磁极即N极437a和S极437b并列在轴线方向的薄板环状的铁素体磁铁等构成；439和440是由在轴线方向突向外径侧的突出部438形成断面L字状，在永久磁铁437的轴线方向的两侧使突出部438相互向相对方向突出设置的一对环状烧结材料构成的。所述永久磁铁437和一对内磁极439，440在由环状的内磁极439，440夹着永久磁铁437的磁极437a，437b的排列的方向的两侧的状态下，配设于轭412。所述的内磁极439，440和轭412的内圆筒部435之间也形成环状的间隙(磁间隙)450。
在此，永久磁铁437将S极437b配置在底板部418侧，同时另一个内磁极439在轴线方向和线圈436形成相邻的状态。另外，永久磁铁437和一对内磁极439，440作为整体与其形成同轴配置在永久磁铁414和一对外磁极422，423的内侧。并且，永久磁铁437和外侧的永久磁铁414；内磁极439和外磁极422；内磁极440和外磁极423；线圈436和外侧的线圈415分别在轴线方向的位置和长度吻合。并且，永久磁铁437和一对外磁极439，440，和永久磁铁414和一对外磁极422，423之间形成环状的间隙部425。
并且，在轭412的内圆筒部435的内周围侧，由轴套427支撑轴426在轴线方向可以移动的球轴套428在其轴套427上同轴固定。固定于球轴套428的轴426的动子413使圆筒状可动磁极铁片432和第十七实施方式同样配置在永久磁铁414和一对外磁极422，423和永久磁铁437和一对内磁极439，440的之间的环状间隙部425上。
以上的第二十二实施方式的直线运动执行元件411也可以和第十七实施方式得到同样的效果，而且，永久磁铁414和一对外磁极422，423的组和永久磁铁437和一对内磁极439，440的组介由铁片432设置在两侧，分别设置间隙450，故可以得到由更强大的永久磁铁的磁场和由电流产生的磁通势。
下面，参照图54说明本发明的第二十三实施方式的直线运动执行元件。另外，和第十七实施方式相同的部分使用相同的符号，省略其说明。
在第二十三实施方式的直线运动执行元件411，在轭412的径方向内侧取代连接部420和内磁极419，使外圆筒部417与形成与其同轴的圆筒部435形成一体。并且，取代外侧，在内侧，将环状的线圈436和轭412形成同轴固定在轭412的底板部418和内圆筒部435的边界的角部内侧。
另外，取代外侧，在内侧，设置永久磁铁437、内磁极(磁极材料)439和内磁极(磁极材料)440。其中437是由两磁极即N极437a和S极437b并列在轴线方向的薄板环状的铁素体磁铁等构成；439和440是由在轴线方向突向外径侧的突出部438形成断面L字状，在永久磁铁437的轴线方向的两侧使突出部438相互向相对方向突出设置的一对环状烧结材料构成的。所述永久磁铁437和一对内磁极439，440在由环状的内磁极439，440夹着永久磁铁437的磁极437a，437b的排列的方向的两侧的状态下，配设于轭412。所述的内磁极439，440和轭412的内圆筒部435之间形成环状的间隙(磁间隙)450。
在此，永久磁铁437将S极437b配置在底板部418侧，同时另一个内磁极439在轴线方向和线圈436形成相邻的状态。并且，在永久磁铁437和一对内磁极439，440和外圆筒部417之间形成环状的间隙部425。
并且，在轭412的内圆筒部435的内周围侧，由轴套427支撑轴426在轴线方向可以移动的球轴套428在轴套427上同轴固定。固定于球轴套428的轴426的动子413使作为圆筒状可动磁极的铁片432和第十七实施方式同样配置在永久磁铁437和一对内磁极439，440和外圆筒部417之间的环状间隙部425上。结果，永久磁铁437和一对内磁极439，440的组相对圆筒状的铁片432仅设在半径方向内侧。
以上的第二十三实施方式的直线运动执行元件411也可以和第十七实施方式得到同样的效果，而且，永久磁铁437和一对外磁极439，440的组仅相对铁片432设在半径方向内侧，故可以使由永久磁铁437和一对内磁极439，440的半径减小，可以使其轻量化，实现整体的轻量化。
在第二十二，第二十三实施方式，取代间隙450，也可以设置第十八实施方式的凹部452，或者设置第十九实施方式的孔部453，或设置第二十实施方式的锥面455。而且第二十二实施方式的永久磁铁414和一对外磁极422，423的组，和永久磁铁437和内磁极439，440的组与第二十一实施方式相同在动子413的往复运动方向设置多组，或者第二十三实施方式的永久磁铁437和内磁极439，440的组和第二十一实施方式相同在动子413的往复运动方向设置多组。
产业上利用的可能性如上所述，根据本发明的第一方面的直线运动执行元件，在动子上设置铁片的同时，在与该铁片相对的状态下设置永久磁铁于定子上，而且在定子上设置线圈，通过改变定子侧的电流方向的线圈和永久磁铁使导通铁片的磁通移动，由此使铁片也就是动子往复运动。这样，由于线圈和永久磁铁同时设置在定子侧，不需要向动子侧供电，从而不会产生移动的动子向线圈供电的线路断线。与此同时，即使在为了提高性能而欲得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，动子的重量也不会增加。由于在动子上没有磁铁，故不需要磁化动子的作业，因而可以提高可靠性，并且，在容易地实现性能提高的同时，由于制造容易可以实现成本降低。
根据本发明另一个直线运动执行元件，当定子侧的线圈的电流方向交互变化时，则介由磁极部件向铁片导入磁通侧交互变化，使铁片即动子往复运动。其中，该磁极部件沿动子往复运动的方向排列的永久磁铁的两侧配置。因此可以利用简单的结构使动子往复运动，由于使制造容易，从而可以降低成本。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于永久磁铁和一对磁极部件的组相对铁片仅设置在一侧，故可以整体轻量化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于永久磁铁和一对磁极部件的组相对铁片仅设置在半径方向外侧，故可以减小铁片即动子的半径，因此尤其实现动子的轻量化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于永久磁铁和一对磁极部件的组相对铁片仅设置在半径方向内侧，故可以减小永久磁铁和一对磁极部件的半径，使其轻量化，实现整体的轻量化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于永久磁铁和一对磁极部件的组介由铁片设置两侧，故可以得到由更强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在和永久磁铁相反侧与铁片相对的磁极部件与定子形成一体，故不需要分别制造后再接合。因而制造更加容易。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于动子是由以铁片为芯子的合成树脂的芯子成形形成的，故可以容易且轻量地形成包括铁片的动子。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于动子介由球轴套支撑于定子，故可以使动子正确地往复运动。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在定子上在所述往复运动的方向设置多个所述永久磁铁，在动子上沿所述往复运动的方向设置多个铁片，故可以使动子产生更大的推力。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于定子由烧结材料构成，故可以降低成本或提高性能(降低铁损)，提高机械强度。
根据本发明的第二方面的直线运动执行元件，动子上设置铁片的同时，将线圈设置于定子，再在与动子的往复运动方向相邻的状态下与铁片相对而且与往复运动的方向正交，排列磁极，并且使磁极相互相反设置的状态下设置一对永久磁铁于定子侧，故当定子侧的线圈的电流方向交互变化时，在一对永久磁铁中磁通交替通过，相对铁片由一对永久磁铁交替改变导通磁通侧，从而使铁片即动子往复运动。这样由于线圈和永久磁铁同时设在定子侧，不需要对动子侧供电，从而不会产生移动的动子向线圈供电的线路断线，与此同时，即使在为了提高性能而欲得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，动子的重量也不会增加。另外，由于在动子上没有磁铁，故不需要磁化动子的作业。因而可以提高可靠性，并且可以容易地提高性能，同时由于制造容易可以降低成本。
根据本发明另一个直线运动执行元件，由于一对永久磁铁相对铁片仅设在一侧，故可以整体实现轻量化。
根据本发明另一个直线运动执行元件，由于在和永久磁铁相反侧与铁片相对的磁极部件一体成形于定子，故不需要将其分别制造后再接合，因而使制造更加容易。
根据本发明另一个直线运动执行元件，由于一对永久磁铁的组介由铁片设置在两侧，故可以得到更加强大的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于线圈相对铁片设置在半径方向内侧，故可以减小铁片即动子的半径，实现动子的轻量化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于线圈相对铁片设置在半径方向内侧，故可以使线圈轻量化，实现整体的轻量化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于动子是通过以铁片为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成的，故可以容易而且轻量地形成包括铁片的动子。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于动子介由球轴套支撑于定子，故可以使动子正确地往复运动。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在定子上沿所述往复运动的方向设置多个一对永久磁铁的组，在动子上沿所述往复运动的方向设置多个所述铁片，故可以使动子产生更大的推力。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于定子由烧结材料构成，故可以降低成本或提高性能(降低铁损)，提高机械强度。
根据本发明的第三方面的直线运动执行元件，动子侧的线圈的电流流向一个方向的状态下，例如由定子、第一对永久磁铁的一个永久磁铁、铁部件、第二对永久磁铁中在往复运动方向和第一对永久磁铁的一个永久磁铁位置相吻合的一个永久磁铁、定子的环形成磁通，在定子侧的线圈的电流切换而流向相反方向的状态下，由定子、第二对永久磁铁的另一个永久磁铁、铁部件、第一对永久磁铁的另一个永久磁铁、定子的环形成磁通。由此，当定子侧的线圈电流方向交互切换时，在定子侧的第一对永久磁铁和第二对永久磁铁中相对铁部件导通磁通侧在动子的往复运动方向交替切换，使铁部件即动子往复运动。
这样，由于线圈和永久磁铁都设于定子侧，故不需要向动子侧供电，从而不会产生移动的动子向线圈供电的线路断线，因此可以提高可靠性。
并且，即使在为了提高性能而欲得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，动子的重量也不增加。因此可以容易地提高性能。
另外，由于在动子上没有磁铁，故不需要磁化动子的作业，因而可以使制造容易成本降低。
另外，通过上述的磁通环使动子移动，故可以做成将定子的一部分不作为反向定子配置于动子的永久磁铁相对侧。因此可以有效利用相对动子的永久磁铁相对侧的空间。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于第一对永久磁铁和第二对永久磁铁的组在动子的往复运动方向的位置吻合而设置多组，故可以得到更强的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，第一对永久磁铁和第二对永久磁铁的组在与动子往复运动的方向相邻的状态下设置多组，与之相配，在铁部件上与动子的往复运动的方向相邻设置多个向永久磁铁的方向突出的凸部，因此可以得到更强的永久磁铁的磁场和电流产生的磁通势，同时可以对凸部的端面有效地作用吸引力。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，定子由层积于动子的往复运动的方向的层积钢板构成，故与由固体材料削出形成的情况相比可以降低涡电流损失，与烧结形成的情况相比，可以降低之后损耗。另外，在使定子大型化的情况下，与由固体材料削出和烧结相比容易制造。因此可以提高性能，另外，容易对应伴随整体大型化的定子的大型化。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，在与所述定子的所述动子近接的部位设置窗部，所述第一对永久磁铁和所述第二对永久磁铁容纳在所述窗部。因此和永久磁铁用粘接剂固定在定子的表面的情况相比，永久磁铁在窗部内被机械约束，故可以提高保持永久磁铁的可靠性。另外定子和动子之间的间隙尺寸由于不受粘接剂的厚度偏移产生的永久磁铁位置偏差的影响，故间隙的尺寸精度提高。而且即使在间隙中卡合异物时，也不损伤永久磁铁。
并且，根据本发明的第四方面的直线运动执行元件，在定子侧的线圈的电流流向一个方向的状态下，例如由铁部件、相对第一对永久磁铁中第二对永久磁铁相反侧的一个永久磁铁、定子、第二对永久磁铁中第一对永久磁铁侧的一个永久磁铁、铁部件的环形成磁通；在定子侧的线圈的电流切换而流向相反方向的状态下，由铁部件、第二对永久磁铁的另一个永久磁铁、定子、第一对永久磁铁的另一个永久磁铁、铁部件的环形成磁通；由此当定子侧的线圈的电流的方向交替切换时，通过将在定子侧的第一对永久磁铁和第二对永久磁铁上相对铁部件导通磁通侧交替切换到动子的往复运动方向，使铁部件即动子往复运动。
这样由于线圈和永久磁铁同时设定在定子侧，不需要向动子侧供电，从而不会产生移动的动子向线圈供电的线路断线，因此可以提高可靠性。
并且，即使在为了提高性能而欲得到高的磁通密度时增大永久磁铁的重量，动子的重量也不增加。因此可以容易地提高性能。
另外，由于在动子上没有磁铁，故不需要磁化动子的作业，因而可以使制造容易成本降低。
另外，由于通过上述的磁通环使动子移动，所以可以做成不将定子的一部分配置在相对动子的永久磁铁相对侧的结构。因此可以有效利用相对动子的永久磁铁相对侧的空间。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于与定子的第一对永久磁铁和第二对永久磁铁的间位置邻接设置磁间隙，故可以确实介由第一对永久磁铁由定子和铁部件导通磁通，介由第二对永久磁铁由定子和铁部件导通磁通。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，第一对永久磁铁和第二对永久磁铁共用相互接近侧的永久磁铁，故可以降低部件数。因此可以降低包含安装永久磁铁的成本。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在定子上与共用的永久磁铁的所述往复运动的方向的中间位置邻接设置磁间隙，故即使共用相互的接近侧的永久磁铁，也可以确实介由第一对永久磁铁由定子和铁部件导通磁通，介由第二对永久磁铁由定子和铁部件导通磁通。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在铁部件上设有一对向永久磁铁方向突出的凸部，与往复运动的方向相邻，故即使进行任何往复运动，也可以有效地对凸部的端面施加吸引力。因而可以用更大的力驱动动子。
根据本发明的第五方面的直线运动执行元件，对应由永久磁铁磁力形成于定子和永久磁铁和一对磁极部件的磁通环，磁通装置形成磁阻，故可以增加由永久磁铁产生在磁极部件和铁片间导通的磁通量。因而可以有效地将永久磁铁产生的磁通用于动子的移动，可以使动子产生足够而且稳定的推力。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于磁阻装置是为设在所述磁极部件和所述定子间的间隙，故可以由简单的结构对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁和一对磁极部件上形成的磁通环设置磁阻。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于磁阻装置是为形成于磁极部件的定子侧的凹部，故将磁极部件直接固定于定子，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁和一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。因而可以将磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于磁阻装置是为形成于磁极部件的定子侧的孔部，故可将磁极部件直接固定于定子上，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁和一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。因而可以将磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于磁阻装置使磁极部件的厚度像定子侧那样薄，故将磁极部件直接固定于定子上，同时对由永久磁铁的磁力在定子和永久磁铁和一对磁极部件形成的磁通环设置磁阻。因而可以将磁性部件牢固地固定于定子上，提高耐久性。
根据本发明的另一个直线运动执行元件，由于在定子上在往复运动方向设置多个永久磁铁和一对磁极部件的组，在动子上在往复运动方向设置多个铁片，故可以使动子产生更大的推力。
权利要求
1.一种直线运动执行元件，其特征在于，包括定子；动子，其具有铁片，可相对所述定子往复运动；永久磁铁，其以与所述铁片相对的状态设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。
2.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于所述永久磁铁以沿所述往复运动的方向排列磁极的状态设置在所述定子上，在该永久磁铁的所述往复运动方向的两侧设置一对磁极部件。
3.如权利要求2所述的直线运动执行元件，其特征在于所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组相对所述铁片仅设在一侧。
4.如权利要求3所述的直线运动执行元件，其特征在于所述铁片形成圆筒状，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组相对所述铁片仅设在半径方向外侧。
5.如权利要求3所述的直线运动执行元件，其特征在于所述铁片形成圆筒状，所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组相对所述铁片仅设在半径方向内侧。
6.如权利要求2所述的直线运动执行元件，其特征在于所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组介由所述铁片设在两侧。
7.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于在与所述永久磁铁相反的一侧与所述铁片相对的磁极部件一体成形在所述定子上。
8.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于所述动子是以所述铁片为芯子，由合成树脂的镶嵌成形形成。
9.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于所述动子介由球轴套支承在所述定子上。
10.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述永久磁铁，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
11.如权利要求1所述的直线运动执行元件，其特征在于所述定子也由烧结部件形成。
12.一种直线运动执行元件，其特征在于，包括定子；动子，其具有铁片，设置成可相对所述定子往复运动；一对永久磁铁，以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁片相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。
13.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述一对永久磁铁相对所述铁片仅设在一侧。
14.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于在与所述永久磁铁相反的一侧与所述铁片相对的磁极部件一体成形在所述定子上。
15.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述一对永久磁铁的组介由所述铁片设在两侧。
16.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述铁片形成圆筒状，所述线圈相对所述铁片设在半径方向外侧。
17.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述铁片形成圆筒状，所述线圈相对所述铁片设在半径方向内侧。
18.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述动子通过以所述铁片为芯子的合成树脂的镶嵌成形形成。
19.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述动子介由球轴套支承在所述定子上。
20.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述一对永久磁铁的组，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
21.如权利要求12所述的直线运动执行元件，其特征在于所述定子由烧结部件形成。
22.一种直线运动执行元件，其特征在于，包括定子；动子，其至少一部分具有铁部件，可相对所述定子往复运动；第一对永久磁铁，以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；第二对永久磁铁，其相对该第一对永久磁铁，在所述往复运动方向的位置吻合，同时以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且在各自的磁极的排列相反的状态下，设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁是在所述往复运动方向位置相合的永久磁铁，与所述铁部件相对的磁极相反。
23.如权利要求22所述的直线运动执行元件，其特征在于所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组在所述往复运动方向的位置相吻合而设置多组。
24.如权利要求22所述的直线运动执行元件，其特征在于所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁的组在与所述往复运动方向相邻的状态下设置多组，所述铁部件在所述永久磁铁方向突出的凸部与所述往复运动方向相邻而设置多个。
25.如权利要求22所述的直线运动执行元件，其特征在于所述定子及所述动子的至少一者由在所述往复运动方向层积的积层钢板形成。
26.一种直线运动执行元件，其特征在于，设置至少一部分具有铁部件相对所述定子可往复运动的动子，在所述定子上至少设置一个第一对永久磁铁，其以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对，且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且各自的磁极的排列相反，在所述定子上至少设置一个第二对永久磁铁，其相对所述第一对永久磁铁，在所述往复运动方向相邻，且该第二对永久磁铁以在所述往复运动方向相邻的状态，与所述铁部件相对且与所述往复运动方向正交排列磁极，并且各自的磁极的排列相反，另外，在所述定子上设置线圈，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁配设为各自的接近侧的永久磁铁相互间磁极同向。
27.如权利要求26所述的直线运动执行元件，其特征在于与所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁之间位置邻接，在所述定子上设置磁隙。
28.如权利要求26所述的直线运动执行元件，其特征在于所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁共用相互接近侧的永久磁铁。
29.如权利要求26所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述定子上，与所述共用的永久磁铁的所述往复运动方向的中间位置邻接设置磁隙。
30.如权利要求26所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述铁部件上与所述往复运动方向相邻设置一对向所述永久磁铁方向突出的凸部。
31.一种直线运动执行元件，包括定子；动子，具有铁片，相对所述定子可往复运动；永久磁铁，以与所述铁片相对且沿所述往复运动方向排列磁极的状态设在所述定子上；一对磁极部件，设于该永久磁铁的所述往复运动方向的两侧；线圈，设于所述定子上，其特征在于，具有磁阻装置，所述磁阻装置相对由所述永久磁铁的磁力在所述定子和所述永久磁铁及所述一对磁极部件形成的磁通环形成磁阻。
32.如权利要求31所述的直线运动执行元件，其特征在于所述磁阻装置是设于所述磁极部件和所述定子之间的磁隙。
33.如权利要求31所述的直线运动执行元件，其特征在于所述磁阻装置是形成于所述磁极部件的所述定子侧的凹部。
34.如权利要求31所述的直线运动执行元件，其特征在于所述磁阻装置是形成于所述磁极部件的所述定子侧的孔部。
35.如权利要求31所述的直线运动执行元件，其特征在于所述磁阻装置通过使所述磁极部件的厚度越靠所述定子侧越薄而形成。
36.如权利要求31所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述定子上沿所述往复运动方向设置多个所述永久磁铁及所述一对磁极部件的组，在所述动子上沿所述往复运动方向设置多个所述铁片。
37.如权利要求22所述的直线运动执行元件，其特征在于在所述定子的与所述动子接近的部位具有窗部，所述第一对永久磁铁及所述第二对永久磁铁收容在所述窗部内。
全文摘要
本发明提供提高其可靠性及性能的直线运动执行元件。本发明的直线运动执行元件包括定子；动子，其具有铁片，可相对所述定子往复运动；永久磁铁，其以与所述铁片相对的状态设置在所述定子上；线圈，其设置在所述定子上。其利用改变定子侧电流方向的线圈和永久磁铁使通过铁片的磁通移动使动子往复移动。由于不必向动子侧供电，所以不会产生动子断线，也不会增加其重量。
文档编号H01F7/16GK1618161SQ0282770
公开日2005年5月18日 申请日期2002年11月26日 优先权日2001年12月3日
发明者中川洋, 加藤一路, 三木利夫, 前田丰, 福永崇, 古谷浩三, 杉本俊哉 申请人:神钢电机株式会社