TW201616792A - 線性馬達 - Google Patents

Abstract

本發明提出了一種線性馬達，包括定子與動子。定子包括兩個相對設置的板體、連接兩個板體的間隔塊及間隔設於兩個板體上的複數個永久磁鐵。動子包括線圈部及連接該線圈部一端的安裝塊，線圈部穿設於該兩個板體之間。間隔塊上開設有滑槽，線圈部朝向該間隔塊的側面上裝設有複數個滾珠，複數個滾珠部份收容於該滑槽中並可於該滑槽中滑動。該線性馬達之動子與定子間的氣隙較為固定，穩定性較好。

Description

線性馬達

本發明涉及一種線性馬達。

線性馬達具有結構簡單、雜訊小、高加速度等優點，可應用於自動化加工、半導體加工以及一般工業制程中。

線性馬達通常包括動子與定子，定子在空間中靜止不動，動子則相對定子運動。定子與動子之間會有一定的氣隙（air gap），以確保動子能自由運動。若動子與定子間氣隙過大，容易產生磁阻，導致線性馬達的行進動能降低。若動子與定子間氣隙過小，容易提高磁導率，為了降低磁導率，需提高動子中線圈的圈數，則銅損將增加。

因此，線性馬達需要維持較為固定的氣隙。

鑒於上述狀況，有必要提供一種動子與定子間氣隙較為固定的線性馬達。

一種線性馬達，包括定子與動子。定子包括兩個相對設置的板體、連接兩個板體的間隔塊及間隔設於兩個板體上的複數個永久磁鐵。動子包括線圈部及連接該線圈部一端的安裝塊，線圈部穿設於該兩個板體之間。間隔塊上開設有滑槽，線圈部朝向該間隔塊的側面上裝設有複數個滾珠，複數個滾珠部份收容於該滑槽中並可於該滑槽中滑動。

上述線性馬達利用在動子上設置複數個滾珠，在定子上設置滑槽，使滾珠在滑槽中滾動，可使動子與定子間的氣隙較為固定，進而線性馬達的穩定度較好，且可避免增加銅損率。

圖1係本發明提供的一種實施方式中的線性馬達的立體示意圖。

圖2係圖1所示的線性馬達中定子的立體示意圖。

圖3係圖1所示的線性馬達中動子的立體示意圖。

圖4係圖3所示的動子的立體分解示意圖。

圖5係圖1所示的線性馬達的側視圖。

下面結合附圖及實施方式對本發明提供的一種線性馬達作進一步詳細說明。

請參照圖1，本發明提供的線性馬達100包括定子10與動子20。定子10包括平行且間隔設置的兩個板體11，連接於兩個板體11之間的間隔塊12，以及間隔設置於兩個板體11上的複數個永久磁鐵13。板體11大致呈矩形板狀，具有預定規格所需的長度並得以形成一作動行程。間隔塊12位於兩個板體11的一端。複數個永久磁鐵13間隔固定於兩個板體11相對應的側面上。每個板體11上的永久磁鐵13極***替相異。上下兩個板體11上的永久磁鐵13相對設置且極性相同。如此，兩個板體11上的永久磁鐵13能夠形成一磁場，以提供動子20運動的各項變化。

動子20包括線圈部21及安裝塊22。線圈部21的一端固定於安裝塊22中，其餘大部分的線圈部21則穿設於定子10的兩個板體11之間，並能夠沿著與間隔塊12平行的方向移動。安裝塊22大致呈長條板狀，但不限於此，安裝塊22位於定子10外側。線圈部21的內部排列有複數個線圈（圖未示），當線圈通電激發磁場時，藉由線圈磁極的變化與定子10間的交互作用，動子20將相對定子10移動。

請參照圖2，間隔塊12大致為條狀板體，且其中部開設有條形的滑槽121。較佳的，滑槽121貫穿間隔塊12的相對兩端，且沿著與板體11大致平行的方向延伸。滑槽121的底部大致為半圓形。在其他實施方式中，滑槽121的位置亦可依據線性馬達100所需要的氣隙設定。

請參照圖3，線圈部21大致呈板狀，動子20還包括複數個滾珠23，其安裝於線圈部21遠離安裝塊22的側面211上。側面211亦為動子20朝向定子10之間隔塊12的表面。滾珠23部份收容於線圈部21內，部份突出於線圈部21的側面211。較佳的，滾珠23均勻間隔地設置於線圈部21上。在本實施方式中，滾珠23可為圓球鋼珠，但不限於此，滾珠23亦可為其他材質的球狀體。

請參照圖4，線圈部21的側面211上開設有複數個收容孔212，其大小及形狀與滾珠23相適配。較佳的，收容孔212為圓形孔。複數個滾珠23分別安裝於相應的收容孔212中。

請參照圖5，定子10與動子20之間具有氣隙30。動子20的複數個滾珠23部份收容於定子的滑槽121中，並可於滑槽121中滾動，因此，當動子20運動時，滾珠23始終在滑槽121中滾動，可避免動子20與定子10之間的氣隙30的變動，使氣隙保持穩定。

組裝時，首先在間隔塊12上製作出滑槽121，將定子10的兩個板體11與間隔塊12固定連接，並將複數個永久磁鐵13間隔貼覆於兩個板體11內側，且兩個板體11上的永久磁鐵13數目相等且相互對應，以形成定子10；將動子20的複數個線圈依次排列在一起，利用成型模具（圖未示）藉由注塑成型的方式製作線圈部21，使線圈收容於線圈部21內部並被保持為規定的形狀，同時在線圈部21的側面211上製作出複數個收容孔212；再將線圈部21一端固定於安裝塊22中，另一端穿設於定子10中，同時將複數個滾珠23置於複數個收容孔212中，使滾珠23收容於滑槽121中並可於滑槽121中滾動。在本實施方式中，線圈部21由環氧材料製成，例如環氧樹脂，複數個收容孔212可與線圈部21一體成型。

使用時，當動子20帶領相固接預定設備的機器在定子10上作動時，複數個滾珠23在定子10的滑槽121中滾動，因此，動子20與定子10之間的氣隙30得以保持穩定。

在其他實施方式中，定子10的兩個板體11與間隔塊12可以分別製成後再由螺合件螺合，也可以一體成型方式製成。

在其他實施方式中，滾珠23亦可以是圓柱狀結構，只要能便於在滑槽121中滾動即可。

在其他實施方式中，定子10的板體11、間隔塊12亦可以為圓柱狀，只要間隔塊12上開設有滑槽121，定子10與動子20之間的氣隙仍可固定。

本發明提供的線性馬達利用在動子上設置複數個滾珠，使滾珠在定子上的滑槽中滾動，可提升氣隙的穩定度，降低磁阻、磁導率等變動率，進而提升線性馬達的穩定度。由於動子與定子間氣隙固定，線圈線數也可以固定，可避免銅損率的增加。

本領域的普通技術人員應當理解，其依然可對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而該等修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神及範圍。

100‧‧‧線性馬達

10‧‧‧定子

20‧‧‧動子

11‧‧‧板體

12‧‧‧間隔塊

13‧‧‧永久磁鐵

121‧‧‧滑槽

21‧‧‧線圈部

22‧‧‧安裝塊

211‧‧‧側面

212‧‧‧收容孔

23‧‧‧滾珠

30‧‧‧氣隙

無

100‧‧‧線性馬達

10‧‧‧定子

20‧‧‧動子

30‧‧‧氣隙

121‧‧‧滑槽

23‧‧‧滾珠

Claims (8)

1. 一種線性馬達，包括定子與動子，該定子包括兩個相對設置的板體、連接兩個該板體的間隔塊及間隔設於兩個該板體上的複數個永久磁鐵，該動子包括線圈部及連接該線圈部一端的安裝塊，該線圈部穿設於該兩個板體之間，其改良在於，該間隔塊上開設有滑槽，該線圈部朝向該間隔塊的側面上裝設有複數個滾珠，該複數個滾珠部份收容於該滑槽中並可於該滑槽中滑動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中該滑槽沿著與該板體平行的方向延伸。
3. 如申請專利範圍第2項所述之線性馬達，其中該滑槽貫穿該間隔塊的相對兩端。
4. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中該線圈部朝向該間隔塊的側面上開設有複數個收容孔，每個該滾珠部份收容於每個該收容孔中。
5. 如申請專利範圍第4項所述之線性馬達，其中該收容孔與該線圈部為一體成型。
6. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中該滾珠為圓球狀。
7. 如申請專利範圍第6項所述之線性馬達，其中該滑槽的底面為半圓形。
8. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中該滾珠為圓柱狀。