线性直流电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适于用于定位透镜等的线性直流电动机，特别地，涉及一种能高响应及高精度地进行定位的线性直流电动机。
【背景技术】
[0002]广泛地使用一种线性致动器，该线性致动器利用音圈电动机而响应性良好地使透镜移动以进行焦点对准等动作。专利文献I公开的线性致动器使直线往复移动的转子的重心与对该转子进行引导的线性导向件的中心一致，从而提高了定位精度及耐久性。
[0003]专利文献I公开的线性致动器具有由线圈及对该线圈进行支承的矩形框状的线圈框架构成的线圈组装件。在线圈组装件的内侧配置有线性导向件、透镜安装用的框架、转子的位置检测用的传感器等构件。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2008 - 35645号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]在专利文献I的线性致动器中，在矩形框状的线圈组装件的内侧组装有各零件。因此，有时线圈组装件的尺寸比较大，刚度降低。当利用在线圈组装件与定子侧的永磁体之间产生的推力使透镜框架、传感器等可动部移动时，矩形框状的线圈组装件有时经不住推力而发生变形。当矩形框状的线圈组装件在可动部移动时发生变形时，转子的移动可能会产生稍许延迟，从而降低了响应性。另外，线圈组装件中可能会产生共振，从而导致转子的定位响应性、定位精度降低。
[0009]本发明的技术问题在于提供一种能提高转子的刚度、并能以高响应性及高精度进行定位动作的线性直流电动机。
[0010]解决技术问题所采用的技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本发明的线性直流电动机包括:滑动构件，在该滑动构件上装设有移动对象物；线性导向件，该线性导向件将上述滑动构件支承成能沿着直线状延伸的导轨滑动的状态；电动机转子，该电动机转子安装于上述滑动构件，并包括第一驱动线圈及第二驱动线圈；电动机定子，该电动机定子具有第一驱动磁体及第二驱动磁体，该第一驱动磁体及第二驱动磁体在其与上述第一驱动线圈、第二驱动线圈之间产生朝向沿着上述导轨的滑动方向的磁驱动力；检测部，该检测部对上述滑动构件的上述滑动方向的位置进行检测；以及底座构件，在该底座构件安装有上述线性导向件、上述电动机定子及上述检测部，上述第一驱动线圈及上述第二驱动线圈分别是以与上述滑动方向平行地延伸的线圈中心轴线为中心将线圈绕线卷绕成圆筒状的同一形状及同一大小的圆筒状线圈，上述第一驱动线圈及上述第二驱动线圈以电动机中心轴线为中心配置于左右对称的位置，该电动机中心轴线穿过上述滑动构件的中心并与上述滑动方向平行地延伸，上述第一驱动磁体及上述第二驱动磁体在以上述电动机中心轴线为中心左右对称的位置与上述第一驱动线圈及上述第二驱动线圈相对，相对于包括上述第一驱动线圈、上述第二驱动线圈的双方的上述线圈中心轴线的平面，在一方侧配置有上述导轨，在另一方侧配置有上述检测部。
[0012]在本发明的线性直流电动机中，在相对于穿过供透镜等移动对象物装设的滑动构件的中心的电动机中心轴线左右对称的位置配置有圆筒状的第一、第二驱动线圈及第一、第二驱动磁体。可动侧的第一、第二驱动线圈位于滑动构件的两侧。由此，并不会受到滑动构件、线性导向件、检测部等的形状、大小、配置位置等的影响，能与它们独立地设计第一、第二驱动线圈。其结果是，能容易地使第一、第二驱动线圈具有足够的刚度，从而当利用磁驱动力使滑动构件滑动时，第一、第二驱动线圈不会发生变形。另外，也能以能获得对滑动构件所需的推力的方式容易地设计第一、第二驱动线圈及第一、第二驱动磁体。
[0013]在本发明中，磁驱动力产生于相对于穿过滑动构件的中心的电动机中心轴线左右对称的位置。另外，在以滑动构件为中心，与配置有第一、第二驱动线圈的方向正交的方向的两侧配置有线性导向件及检测部。由此，能容易地以滑动构件为中心，以平衡良好的方式配置安装于滑动构件并沿着线性导向件滑动的构件和安装于检测部的滑动构件一侧的构件。
[0014]在该情况下，能容易地进行设计以使由磁驱动力作用于滑动构件的朝向滑动方向的推力的中心与滑动构件的重心一致。通过使它们一致，在推力作用于滑动构件的情况下，能防止或抑制过度的应力施加于将滑动构件支承成能滑动的线性导向件，并能降低滑动构件与线性导向件之间的滑动阻力。藉此，能响应性良好地使滑动构件滑动，并能高精度地进行定位。另外，由于在线性导向件等未产生过度的应力，因此，也可提高上述部位的寿命。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施方式一的线性直流电动机的主视图、仰视图及侧视图。
[0016]图2是从正面侧观察图1的线性直流电动机的情况下的立体图及从背面侧观察图1的线性直流电动机的情况下的立体图。
[0017]图3是用A — A线将图1的线性直流电动机剖开的情况下的剖视图、用B — B线将图1的线性直流电动机剖开的剖视图以及用C 一 C线将图1的线性直流电动机剖开的剖视图。
[0018]图4是图1的线性直流电动机的立体图，其示出了将其滑动侧的部分拆下后的状
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[0019]图5是表示图1的线性直流电动机的变形例的主要部分的示意横剖图。
[0020]图6是本发明实施方式二的线性直流电动机的立体图。
[0021]图7是图6的线性直流电动机的主视图、俯视图、仰视图及左视图。
[0022]图8是用a — a线将图6的线性直流电动机剖开的情况下的纵剖图、用b — b线将图6的线性直流电动机剖开的横剖图、后视图、用d — d线将图6的线性直流电动机剖开的剖视图以及用e — e线将图6的线性直流电动机剖开的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照【附图说明】应用了本发明的线性直流电动机的实施方式。以下所述的线性直流电动机被用作为用于进行例如透镜的焦点对准的透镜驱动用的线性致动器。为了使透镜以外的移动对象物直线往复移动，当然能使用本发明的线性直流电动机。
[0024][实施方式一]
[0025]图1 (a)、图1 (b)及图1 (C)分别是实施方式一的线性直流电动机的主视图、仰视图及侧视图。图2(a)及图2(b)是从正面侧观察线性直流电动机的情况下的立体图及从背面侧观察线性直流电动机的情况下的立体图。另外，以下，为了便于说明，根据图示的电动机设置姿势，将电动机宽度方向设为X、将电动机上下方向设为Y并将电动机前后方向设为Z来进行说明。
[0026]如上述图所示，线性直流电动机I在整体上呈长方体形状，其背面由一定厚度的呈长方形轮廓的底座板2形成。在底座板2上安装有线性直流电动机I的固定侧的构成零件。
[0027]在底座板2上安装有固定侧的构成零件即线性导向件3。线性导向件3从底座板2的电动机宽度方向X的中央沿着电动机前后方向Z朝前方延伸。线性导向件3包括线性板4和安装于该线性板4的上表面的导轨5。在线性导向件3以能沿着导轨5在电动机前后方向Z上自由滑动的状态装设有线性直流电动机I的可动侧的构成零件即滑动构件6。
[0028]滑动构件6包括:滑动件7，该滑动件7以能自由滑动的状态装设于导轨5 ;以及长方体形状的透镜框架8，该透镜框架8固定于滑动件7上。圆形开口部8a在电动机前后方向Z上贯穿透镜框架8的中央。透镜9以同心状态固定于圆形开口部8a。在底座板2的中心部也形成有圆形开口部2a (参照图2 (b))，藉此，形成光路，该光路通过透镜9在电动机前后方向Z上贯穿线性直流电动机I而延伸。
[0029]图3(a)?图3(c)是用A — A线、B — B线及C 一 C线将线性直流电动机I剖开的情况下的剖视图。图4是线性直流电动机I的立体图，其示出了将其滑动侧的部分拆下后的状态。
[0030]当也参照上述图进行说明时，在滑动构件6上装设有线性直流电动机I的电动机转子10。电动机转子10包括:第一驱动线圈11，该第一驱动线圈11配置于滑动构件6的电动机宽度方向X的一方侧；以及第二驱动线圈12，该第二驱动线圈配置于另一方侧。第一、第二驱动线圈11、12以电动机中心轴线Ia为中心配置于左右对称的位置。电动机中心轴线Ia穿过滑动构件6的中心即圆形开口部8a的中心而在该滑动构件6的滑动方向即电动机前后方向Z上延伸。
[0031]线性直流电动机I的电动机定子13包括多个第一驱动磁体14及多个第二驱动磁体15。第一驱动磁体14和第二驱动磁体15被配置成以电动机中心轴线Ia为中心左右对称的状态。当对第一、第二驱动线圈11、12进行励磁时，在第一、第二驱动线圈11、12与第一、第二驱动磁体14、15之间分别产生朝向沿着导轨5的滑动方向(电动机前后方向Z)的磁驱动力。
[0032]在线性直流电动机I中装设有检测部16，该检测部16用于对滑动构件6的滑动位置进行检测。如图2、图4所示，检测部16包括:可动侧检测部17，该可动侧检测部17装设于滑动构件6的上表面；以及固定侧检测部18，该固定侧检测部18安装于底座板2 —侧。固定侧检测部18装设于传感器板19，该传感器板19固定于底座板2。检测部16是包括例如装设于可动侧检测部17的发光部和装设于固定侧检测部18的受光部的光学式的位置检测器。
[0033]由滑动构件6和装设于此处的透镜9、电动机转子10及可动侧检测部17构成线性直流电动机I的可动部。与此相对，由安装于底座板2的线性导向件3、电动机定子13及固定侧检测部18构成线性直流电动机I的固定部。