旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其可實(shí)現(xiàn)低成本、高精度、小型化同時(shí)更大的容許推力，以及大范圍的增減速比。該旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置包括：具備徑方向磁化的磁體列（12）的圓筒狀的磁體轉(zhuǎn)子（10）、具備多個(gè)凹凸部的直線狀軌道（40）、在磁體轉(zhuǎn)子（10）和軌道（40）之間使磁體轉(zhuǎn)子（10）的磁體列的磁通通過(guò)的齒列（20）、以及用于使磁體轉(zhuǎn)子（10）的磁體列（12）的磁通被整列向軌道（40）的凹凸部且以軌道（40）的延伸方向磁化的磁體列（52），其中以軌道（40）的延伸方向磁化的磁體列（52）使相鄰的磁體（54a、54a、54b、54b）的同極性面在延伸方向上面對(duì)面地形成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用磁力的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，作為普通使用的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，使用應(yīng)用了所謂的滾珠絲杠機(jī) 構(gòu)的裝置。使用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置由于產(chǎn)生滾珠與絲杠槽之間的摩 擦，因此，易于產(chǎn)生噪音或振動(dòng)，而難以長(zhǎng)壽命化。另外，使用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置為了抑制經(jīng)年變化引起的噪音或振動(dòng)的增加，且為了使?jié)L珠的磨損最小限度， 需要注入潤(rùn)滑脂等定期的維護(hù)。使用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置必須考慮潤(rùn) 滑脂的飛散或維護(hù)性，因此，其設(shè)置部位被限制，也失去設(shè)計(jì)的自由度。
[0003] 近年來(lái)，可克服上述與使用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置注定具有的 各種缺點(diǎn)的、與使用例如磁力的非接觸旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置相關(guān)的技術(shù)逐漸備受關(guān) 注。
[0004] 下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)有具備非接觸的磁齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)且可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換成直線運(yùn)動(dòng)的磁式動(dòng)力傳遞裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)1的磁齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)具有：軸狀部件，其 在外周面上具備以所定間距構(gòu)成螺旋狀的永久磁體；一對(duì)支承板，其以與該軸狀部件的永 久磁體對(duì)向的方式在內(nèi)表面上具備以同間距并設(shè)的永久磁體。磁齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)通過(guò)在 對(duì)向的軸狀部件的永久磁體和支承板的永久磁體之間產(chǎn)生的磁吸引力使軸狀部件的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成支承板的直線運(yùn)動(dòng)。磁吸引力根據(jù)對(duì)向的永久磁體數(shù)不同而不同，對(duì)向的永久 磁體數(shù)越多，磁吸引力越大。如果磁吸引力增大，則磁齒條和小齒輪的容許推力也變大。
[0005] 另外，下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)有具備非接觸的磁性減速機(jī)構(gòu)且可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換 成直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器。專(zhuān)利文獻(xiàn)2的磁性減速機(jī)構(gòu)具有：基體，其由在平面上以所定間隔交 替配置凹凸部的磁性材料構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)頭部，其在與該基體的平面對(duì)向的基體對(duì)向面和內(nèi)部 空間之間形成磁性回路；永久磁體，其可旋轉(zhuǎn)地插入驅(qū)動(dòng)頭部的內(nèi)部空間內(nèi)。該磁性減速機(jī) 構(gòu)利用永久磁體形成通過(guò)驅(qū)動(dòng)頭部、基體的閉磁場(chǎng)。利用通過(guò)驅(qū)動(dòng)頭部的磁性回路部分與 基體凸部對(duì)向的部分的磁通，沿磁性回路的路徑、基體平面而形成閉磁場(chǎng)。該磁性減速機(jī)構(gòu) 通過(guò)使磁體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（即閉磁場(chǎng)）得到水平方向的推力（即磁場(chǎng)的恢復(fù)力），而 使磁體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在基體上轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，由于基體是固定的，因此，實(shí) 際中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的是可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)頭部)。
[0006] 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的推力根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度(磁通密度、每單位面積的磁力線數(shù)）不同而不同。 磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的推力越大。如果旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的推力增大，則在旋轉(zhuǎn)磁體的驅(qū)動(dòng)軸和 基體之間可傳遞的容許推力變大。因此，為了生成較大的容許推力，需要增多形成移動(dòng)磁場(chǎng) 的磁力線的每單位面積數(shù)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :(日本）特開(kāi)2008 - 215429號(hào)公報(bào)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :(日本）特開(kāi)2007 - 215264號(hào)公報(bào)(第11頁(yè)，第10圖）
[0011] 上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的磁式動(dòng)力傳遞裝置由于在軸狀部件及支承板雙方配設(shè) 永久磁體，因此，在進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的支承板的移動(dòng)距離(沖程）較長(zhǎng)的情況下，需要配設(shè)多個(gè) 永久磁體或擴(kuò)展永久磁體間的間距。若配設(shè)多個(gè)永久磁體，則軸也易于彎曲，且定位精度變 差。由于當(dāng)前要求低成本、高精度的磁式動(dòng)力傳遞裝置，因此，在沖程較長(zhǎng)的情況下，不能采 用專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明。
[0012] 另外，若擴(kuò)展永久磁體間的間距，則與支承板的永久磁體對(duì)向的軸狀部件的永久 磁體數(shù)變少，磁齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)中的容許推力降低。在要得到更大的容許推力的情況下， 也不能采用專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明。
[0013] 另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的磁性減速機(jī)構(gòu)中，由通過(guò)驅(qū)動(dòng)頭部的磁性回路部分 與基體的凸部對(duì)向的部分的磁力線數(shù)決定閉磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在驅(qū)動(dòng)頭部的磁性回路部分 中，也存在通過(guò)不與基體凸部對(duì)向的部分的磁力線，但該磁力線幾乎無(wú)助于上述閉磁場(chǎng)的 磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0014] 因此，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的磁性減速機(jī)構(gòu)中，為了進(jìn)一步增大容許推力，必須增大 驅(qū)動(dòng)頭部的磁性回路部分和基體凸部的對(duì)向面積，因此，磁性減速機(jī)構(gòu)必然大型化。由于當(dāng) 前要求磁性減速機(jī)構(gòu)的小型化，因此，不能采用專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的發(fā)明。
[0015] 另外，若要在小型的狀態(tài)下增大驅(qū)動(dòng)頭部的磁性回路部分和基體凸部的對(duì)向面 積，則基體凸部的間距必然變大。若間距變大，則在相同距離內(nèi)可配置的基體的凸部數(shù)變 少，因此，不能增大磁性減速機(jī)構(gòu)的增減速比。因此，在要實(shí)現(xiàn)更大的增減速比的情況下，也 不能采用專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明是鑒于上述情況而研發(fā)的，其目的在于，提供一種可實(shí)現(xiàn)低成本、高精度、 小型且更大的容許推力以及大范圍的增減速比的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。
[0017] 用于實(shí)現(xiàn)所述目的的本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置具備圓筒狀的磁體轉(zhuǎn)子、 直線狀軌道、齒列及磁體列。
[0018] 圓筒狀的磁體轉(zhuǎn)子具備徑方向磁化的磁體列。直線狀軌道具備多個(gè)凹凸部。齒列 在所述磁體轉(zhuǎn)子和所述軌道之間使所述磁體轉(zhuǎn)子的磁體列的磁通通過(guò)。磁體列為了使所述 磁體轉(zhuǎn)子的磁體列的磁通朝向所述軌道的凹凸部整列而沿所述軌道的延伸方向磁化。沿所 述軌道的延伸方向磁化的磁體列以使相鄰的磁體的同極性面在所述延伸方向上面對(duì)面地 形成。
[0019] 發(fā)明效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，磁體列以使相鄰的磁體的同極性面在軌 道的延伸方向上面對(duì)面，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部和軌道之間轉(zhuǎn)移的磁通的大部分在被整列的狀 態(tài)下通過(guò)，所以漏磁通減少。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，可實(shí)現(xiàn)低成本、高精度、小型且更大的容 許推力以及大范圍的增減速比。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖2是形成于圖1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0024] 圖3是圖1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖；
[0025] 圖4是實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖5是形成于圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0027] 圖6是圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖；
[0028] 圖7是實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖8是實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖9是實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0031] 圖10是實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖11是實(shí)施方式7的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖12是實(shí)施方式8的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0034] 圖13是圖12的磁體轉(zhuǎn)子在0度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0035] 圖14是圖12的磁體轉(zhuǎn)子在45度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0036] 圖15是圖12的磁體轉(zhuǎn)子在90度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0037] 圖16是圖12的磁體轉(zhuǎn)子在135度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0038] 圖17是圖12的磁體轉(zhuǎn)子在180度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖；
[0039] 圖18是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用例的圖。
[0040] 符號(hào)說(shuō)明
[0041] 10磁體轉(zhuǎn)子、
[0042] 12磁體列、
[0043] 14a、14b 永久磁體、
[0044] 15 間隙、
[0045] 20 齒列、
[0046] 24a、24b 齒、
[0047] 25 間隙、
[0048] 26a、26b 磁性體部、
[0049] 42 磁齒、
[0050] 60旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0051] 以下，參照附圖將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作分成[實(shí)施方 式1 ]?[實(shí)施方式8]進(jìn)行說(shuō)明。另外，各圖所示的部件的說(shuō)明中，對(duì)相同的部件標(biāo)注相同 的符號(hào)，并省略相同部件的重復(fù)說(shuō)明。另外，為了便于說(shuō)明，有時(shí)將各圖所示的部件間的尺 寸比率放大，存在與實(shí)際的尺寸比率不同的情況。
[0052] 〔實(shí)施方式1〕
[0053] 圖1是實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是形成于圖1的旋 轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置中的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。圖3是圖1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。以下，對(duì)本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0054] [旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)]
[0055] 圖1是本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖，表示將旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)換裝置按照與其磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向正交的方向切斷時(shí)的截面。另外，圖1所記載的 白箭頭記號(hào)的方向?yàn)橛谰么朋w的磁化方向，箭頭記號(hào)的箭頭方向表示N極，箭頭記號(hào)的基 部方向表不S極。
[0056] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60具有驅(qū)動(dòng)頭部30及軌道40。驅(qū)動(dòng)頭部30具備磁體 轉(zhuǎn)子10及齒列20。磁體轉(zhuǎn)子10同心狀地配置在驅(qū)動(dòng)頭部30的內(nèi)部，以形成驅(qū)動(dòng)頭部30 的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙15。齒列20從驅(qū)動(dòng)頭部30的內(nèi)部空間朝向軌道40章魚(yú)爪狀 地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道40形成間隙25。驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40經(jīng)由齒列20對(duì)向配置， 且在軌道40的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。本實(shí)施方式中，將驅(qū)動(dòng)頭部30固定以不能移動(dòng)，磁 體轉(zhuǎn)子10在驅(qū)動(dòng)頭部30內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0057] 磁體轉(zhuǎn)子10具備由徑方向磁化的兩個(gè)半圓狀的永久磁體14a、14b構(gòu)成的磁體列 12。永久磁體14a的內(nèi)周側(cè)磁化成S極，外周側(cè)磁化成N極，永久磁體14b的內(nèi)周側(cè)磁化成 N極，外周側(cè)磁化成S極。因此，磁體轉(zhuǎn)子10在附圖的顯示位置具有上側(cè)成為N極且下側(cè)成 為S極的兩個(gè)極。
[0058] 另外，圖1中示例了 2等分的半圓狀的永久磁體14a、14b，但也可以使用以一半?yún)^(qū) 域的外側(cè)成為N極且剩余一半?yún)^(qū)域的外側(cè)成為S極的方式磁化的1個(gè)環(huán)狀的永久磁體。
[0059] 另外，圖1中，示例了磁體轉(zhuǎn)子10的極數(shù)為兩個(gè)的情況，但如后述的實(shí)施方式所 示，除了極數(shù)為2的情況以外，磁體轉(zhuǎn)子10的極數(shù)也可以為Μ (M為偶數(shù))。
[0060] 磁體轉(zhuǎn)子10通過(guò)將例如電磁鋼板、硅鐵、碳鋼、電磁不銹鋼、壓粉磁芯、非晶磁芯 等磁性體用金屬模具沖壓而形成。
[0061] 齒列20使來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子10的磁體列12的磁通通向軌道40。另外，齒列20使通 過(guò)軌道40的磁通通向磁體轉(zhuǎn)子10的磁體列12。在齒列20上，以齒內(nèi)的磁通只朝向磁體轉(zhuǎn) 子10的磁體列12或軌道40的某一方的方式，形成有分配給磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒數(shù) 為9個(gè)的形狀及長(zhǎng)度不同的齒24a、24b、…。
[0062] 齒24a、24b、…的末端以沿著磁體轉(zhuǎn)子10的周方向相互連結(jié)而成為一個(gè)圓筒狀的 內(nèi)部空間的方式形成。末端間的連結(jié)部在磁體轉(zhuǎn)子10的徑方向上較薄地形成，以在與相鄰 的齒之間不流過(guò)磁通。齒24a、24b、…的前端以在軌道40的延伸方向上齒距為T(mén)的方式形 成。
[0063] 齒列20的齒距T以在旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子10或移動(dòng)軌道40時(shí)，可以移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)另一方 的方式，考慮分配于磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒數(shù)Mt、后述的磁體列52的磁體間距P而設(shè) 定。具體而言，形成滿(mǎn)足下述式1所示的關(guān)系那樣的齒距T。
[0064] T = (2 · P) + k · (P / Mt)，（k = ±1)(式 1)
[0065] 在此，P為磁體列52的磁體間距
[0066] Mt為分配于磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒數(shù)
[0067] 圖1中，如上述，分配于磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒數(shù)Mt為9。因此，在設(shè)為k=一 1的情況下，在齒列20上應(yīng)形成的齒距T根據(jù)式1成為（P · 17 / 9)，在設(shè)為k =+ 1的情 況下，在齒列20上應(yīng)形成的齒距T成為P · 19 / 9)。圖1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60 中，將齒列20前端的齒距T形成為（P · 17 / 9)。
[0068] 另外，圖1中示例了齒列20以磁體轉(zhuǎn)子10為中心成為左右對(duì)稱(chēng)的構(gòu)造，但齒列20 的構(gòu)造不限于此，也可以設(shè)為左右非對(duì)稱(chēng)構(gòu)造。
[0069] 另外，圖1中，齒列20形成于磁體轉(zhuǎn)子10的整周，但如后述的實(shí)施方式所示，也可 以以至少在磁體轉(zhuǎn)子10的極性不同的磁極上均等地分配齒數(shù)的方式，只在周方向的一部 分形成齒列20。
[0070] 與磁體轉(zhuǎn)子10 -樣，齒列20通過(guò)將例如電磁鋼板、硅鐵、碳鋼、電磁不銹鋼、壓粉 磁芯、非晶磁芯等磁性體用金屬模具沖壓而形成。
[0071] 在軌道40上形成有在其延伸方向上間距為P的凹部。各個(gè)凹部中內(nèi)置沿軌道40 的延伸方向磁化的永久磁體54a、54b、…。因此，永久磁體54a、54b、…的磁體間距也為P。 若在凹部中內(nèi)置永久磁體54a、54b、…，則軌道40在其延伸方向上交替配置永久磁體54a、 54b、…和磁性體部44a、44b、…。
[0072] 軌道40具備以其延伸方向磁化的磁體列52。磁體列52使要通過(guò)軌道40的磁通 整列。利用磁體列52,要通過(guò)軌道40的磁通的大部分在整列的狀態(tài)下通過(guò)，因此，漏磁通減 少。磁體列52使相鄰的永久磁體54a、54a的同極性面（N極側(cè)）經(jīng)由磁性體部44a在其延 伸方向上面對(duì)面，且使相鄰的永久磁體54b、54b的同極性面（S極側(cè)）經(jīng)由磁性體部44b在 其延伸方向上面對(duì)面。在磁體列52的永久磁體的磁化方向中，箭頭記號(hào)的箭頭方向表示N 極，箭頭記號(hào)的基部方向表示S極。因此，在磁性體部44a上配置使N極面對(duì)面的兩個(gè)永久 磁體54a，在磁性體部44b上配置使S極面對(duì)面的兩個(gè)永久磁體54b。
[0073] 在軌道40上，N極的永久磁體54a面對(duì)面地夾持的磁性體部44a和S極的永久磁 體54b面對(duì)面地夾持的磁性體部44b交替配置于其延伸方向上。因此，在軌道40上形成S 極和N極交替配置的磁極。
[0074] 與磁體轉(zhuǎn)子10及齒列20 -樣，軌道40通過(guò)將例如電磁鋼板、硅鐵、碳鋼、電磁不 銹鋼、壓粉磁芯、非晶磁芯等磁性體用金屬模具沖壓而形成。
[0075][旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作]
[0076](閉磁場(chǎng)的形成）
[0077] 首先，對(duì)由旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60形成的閉磁場(chǎng)Η進(jìn)行說(shuō)明。圖2是形成于 圖1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。另外，圖2所示的箭頭線表示磁力線， 箭頭線的箭頭方向表示磁力線的方向。
[0078] 如圖2所示，在磁體轉(zhuǎn)子10內(nèi)，從永久磁體14b朝向永久磁體14a的磁通φ以將 磁體轉(zhuǎn)子10的圓筒分成兩部分的方式分布。來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子10的永久磁體14a的磁通φ要 經(jīng)由末端分配于永久磁體14a的齒24a、24b、…通過(guò)軌道40。流入軌道40內(nèi)的磁通φ被 整列而流向與末端分配于永久磁體14b的齒24a、24b、…對(duì)向的磁性體部44a、44b的區(qū)域。 通過(guò)軌道40內(nèi)之后的磁通Φ經(jīng)由末端分配于永久磁體14b的齒24a、24b、…流入磁體轉(zhuǎn)子 10的永久磁體14b。這樣，形成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子10、齒列20、軌道40的閉磁場(chǎng)。
[0079] 圖2所示的位置中，齒列20的上半側(cè)的齒24a、24b、…分配于永久磁體14a，齒列 20的下半側(cè)的齒24a、24b、…分配于永久磁體14b。因此，形成的閉磁場(chǎng)Η也左右分成以逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組和以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組進(jìn)行分布。但是，根據(jù) 磁體轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)位置不同，分配于永久磁體14a、14b的齒24a、24b、…發(fā)生改變。因此， 構(gòu)成以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組的齒24a、24b、…或構(gòu)成以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的 閉磁場(chǎng)組的齒24a、24b、…不是唯一的。
[0080] 在通過(guò)齒24a、24b、…的磁通φ中，根據(jù)磁體轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)位置，其磁力線數(shù)或流 動(dòng)的方向變化。若磁力線數(shù)或流動(dòng)方向發(fā)生變化，則環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子10、齒列20、軌道40的 閉磁場(chǎng)Η也發(fā)生變化。另外，若閉磁場(chǎng)Η發(fā)生變化，磁場(chǎng)的恢復(fù)力發(fā)揮作用，要取得閉磁場(chǎng) Η的平衡。該磁場(chǎng)的恢復(fù)力作為向相對(duì)于軌道40的水平方向的推力發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)軌道40 和驅(qū)動(dòng)頭部30之間的相對(duì)移動(dòng)。因此，能夠?qū)⒋朋w轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軌道40或驅(qū) 動(dòng)頭部30的直線運(yùn)動(dòng)。在后述的實(shí)施方式8中對(duì)磁體轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)位置和磁通φ的流動(dòng) 的關(guān)系進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
[0081] 以下，對(duì)軌道40內(nèi)的磁通φ進(jìn)行更具體地說(shuō)明。
[0082] 在軌道40上存在接收區(qū)域Α，該接收區(qū)域Α經(jīng)由分配于永久磁體14a的齒24a、 24b、…從永久磁體14a接收磁通φ。在軌道40上還存在輸送區(qū)域B，該輸送區(qū)域B經(jīng)由分 配于永久磁體14b的齒24a、24b、…向永久磁體14b輸送磁通φ。在軌道40內(nèi)，磁通φ從接 收區(qū)域Α流向輸送區(qū)域Β。圖2中，軌道40的兩側(cè)成為磁通φ的接收區(qū)域Α，軌道40的中 央側(cè)成為磁通φ的輸送區(qū)域Β。因此，軌道40內(nèi)的磁通φ從軌道40的兩側(cè)流向中央側(cè)。
[0083] 在軌道40的磁性體部44a上，從軌道40延伸方向的兩側(cè)使兩個(gè)永久磁體54a的Ν 極側(cè)面對(duì)面地對(duì)峙配置。另外，在軌道40的磁性體部44b上，從軌道40延伸方向的兩側(cè)使 兩個(gè)永久磁體54b的S極側(cè)面對(duì)面地對(duì)峙配置。因此，在軌道40的接收區(qū)域A中，能夠?qū)?來(lái)自永久磁體14a的磁通φ強(qiáng)制性地導(dǎo)向磁性體部44a。另外，在軌道40的輸送區(qū)域B中， 能夠強(qiáng)制性地引導(dǎo)向永久磁體14b的磁通φ以從磁性體部44b輸送。通過(guò)永久磁體54a、 54b的磁力，能夠?qū)④壍?0內(nèi)的磁通φ強(qiáng)制性地導(dǎo)向磁性體部44a、44b，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部 30和軌道40中轉(zhuǎn)移磁通φ的情況下，能夠幾乎消除漏磁通。
[0084] 這樣，磁體列52使在驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40之間轉(zhuǎn)移的磁通φ被整列向磁性體部 44a、44b。由于磁體列52使大部分磁通φ被整列向磁性體部44a、44b而流過(guò)，因此，能夠消 除漏磁通，并能夠有效地使磁通φ轉(zhuǎn)換成推力。
[0085] 如以上，在實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60中，利用軌道40的磁體列 52,使閉磁通有效地被向磁性體部44a、44b誘導(dǎo)，因此，可減少驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40之間 的漏磁通。另外，可提高驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40的磁耦合力，且可提高容許推力。進(jìn)而，可 實(shí)現(xiàn)閉磁通的有效利用，且可減小驅(qū)動(dòng)頭部，因此，可實(shí)現(xiàn)小型化且較大的容許推力。另外， 驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40間的磁通轉(zhuǎn)移通過(guò)由金屬模具沖壓的齒列20進(jìn)行，因此，不依賴(lài)于 永久磁體14a、14b的磁化精度，就可在驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40的相對(duì)移動(dòng)中得到較高的定 位精度。
[0086] (增減速的原理）
[0087] 接著，如圖2所示，說(shuō)明在磁體轉(zhuǎn)子10、齒列20及軌道40中形成閉磁通的狀態(tài)下 旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子10時(shí)，軌道40如何移動(dòng)。
[0088] 圖3是旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。
[0089] 在此，將磁體轉(zhuǎn)子10的極數(shù)設(shè)為Μ (M為偶數(shù))，
[0090] 將磁體轉(zhuǎn)子10的直徑設(shè)為D，
[0091] 將圓周率設(shè)為π，
[0092] 將磁體列52的磁體間距設(shè)為Ρ，
[0093] 系數(shù) k=l 或一1，
[0094] 另外，將磁體轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)為F，
[0095] 將磁體轉(zhuǎn)子10的圓周速度設(shè)為Vr,
[0096] 將軌道40的移動(dòng)速度設(shè)為Vm。
[0097] 磁體轉(zhuǎn)子10的圓周速度Vr可以表示為：
[0098] Vr = F · π · D,
[0099] 軌道40的移動(dòng)速度Vm可以表示為：
[0100] Vm = k · F · Μ · P，（k = ± 1 )。
[0101] 因此，磁體轉(zhuǎn)子10的圓周速度Vr和軌道40的移動(dòng)速度Vm的速度關(guān)系可以以下 式表不。
[0102] Vm / Vr = (k*M*P) / (π ?D)，（k = ±1) (式 2)
[0103] 即，若磁體轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)1圈，則軌道40移動(dòng)Ν·Ρ。另外，磁體轉(zhuǎn)子10支承于驅(qū)動(dòng) 頭部30的內(nèi)部空間內(nèi)，因此，磁體轉(zhuǎn)子10的圓周速度Vr也為驅(qū)動(dòng)頭部30的移動(dòng)速度。
[0104] 當(dāng)觀察式2時(shí)，磁體轉(zhuǎn)子10的圓周速度Vr和軌道40的移動(dòng)速度Vm具有差異，表 示在驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40之間可增減速。另外，在符號(hào)相逆的情況下，表示從磁體轉(zhuǎn)子10 觀察，軌道40向相反方向移動(dòng)。
[0105] 在實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60的情況下，
[0106] 由于磁體轉(zhuǎn)子10的極數(shù)為Μ = 2,系數(shù)k = 一 1,因此，
[0107] 當(dāng)將Μ = 2, k =- 1代入式2中時(shí)，變成
[0108] Vm / Vr = - 2 · P / ( π · D)〇
[0109] 因此，在驅(qū)動(dòng)頭部30固定以不能移動(dòng)的情況下，若磁體轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)1圈，則軌道 40移動(dòng)一 2 ·Ρ。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)方向及軌道40的移動(dòng)方向。
[0110] 以上是實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。如上述，在旋轉(zhuǎn) 磁體轉(zhuǎn)子10或移動(dòng)軌道40的情況下，在驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40之間形成的閉磁場(chǎng)Η的平 衡瓦解，為了保持該平衡，驅(qū)動(dòng)頭部30和軌道40進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。通過(guò)取得閉磁場(chǎng)Η的平衡 的作用，可得到式2所示那樣的驅(qū)動(dòng)頭部30、軌道40的速度關(guān)系。
[0111] 如以上，在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60中，軌道40具備其延伸方向 磁化的磁體列52,磁體列52使要通過(guò)軌道40的磁通φ整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0112] 〔實(shí)施方式2〕
[0113] 接著，對(duì)實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160進(jìn)行說(shuō)明。圖4是實(shí)施方式 2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖5是形成于圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的 閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。圖6是圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。
[0114] 如圖4所示，與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60相比，實(shí)施方式2的旋 轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160由于未將磁體列152內(nèi)置于軌道140而是內(nèi)置于齒列120而不 同。
[0115] [旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)]
[0116] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160具有驅(qū)動(dòng)頭部130、軌道140。驅(qū)動(dòng)頭部130具備磁 體轉(zhuǎn)子110和齒列120。磁體轉(zhuǎn)子110同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部130的內(nèi)部，以形成驅(qū)動(dòng)頭 部130的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙115。齒列120從驅(qū)動(dòng)頭部130的內(nèi)部空間朝向軌道140 章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道140形成間隙125。驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140經(jīng)由齒列 120對(duì)向配置，且在軌道140的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。本實(shí)施方式中，將驅(qū)動(dòng)頭部130固 定以不能移動(dòng)，磁體轉(zhuǎn)子110在驅(qū)動(dòng)頭部130內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0117] 磁體轉(zhuǎn)子110具備由徑方向磁化的兩個(gè)半圓狀的永久磁體114a、114b構(gòu)成的磁體 列112。永久磁體114a的內(nèi)周側(cè)磁化成N極，外周側(cè)磁化成S極，永久磁體114b的內(nèi)周側(cè) 磁化成N極，外周側(cè)磁化成S極。因此，磁體轉(zhuǎn)子110在附圖的顯示位置具有上側(cè)成為N極 且下側(cè)成為S極的兩個(gè)極。磁體轉(zhuǎn)子110的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
[0118] 在齒列120上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子110的每個(gè)極的齒數(shù)為24個(gè)、形狀及長(zhǎng)度不 同的齒124a、124b、···，使得齒內(nèi)的磁通只朝向磁體轉(zhuǎn)子110的磁體列112或軌道140的某 一方。
[0119] 齒124a、124b、…的末端以沿著磁體轉(zhuǎn)子110的周方向相互連結(jié)而成為一個(gè)圓筒 狀的內(nèi)部空間的方式形成。末端間的連結(jié)部在磁體轉(zhuǎn)子110的徑方向上較薄地形成，以在 與相鄰的齒之間不流過(guò)磁通。
[0120] 齒124a、124b、…的前端以在軌道140的延伸方向上齒距為P的方式形成。在各 個(gè)齒124a、124b、…之間內(nèi)置以軌道140的延伸方向磁化的永久磁體154a、154b、…。因 此，永久磁體154a、154b、…的磁體間距也為P。若在齒124a、124b、…之間內(nèi)置永久磁體 154a、154b、…，則齒124a、124b、…的前端在軌道140的延伸方向上交替配置有永久磁體 154a、154b、…和磁性體部126a、126b、…。
[0121] 齒列120具備以軌道140的延伸方向磁化的磁體列152。磁體列152使要通過(guò)齒 列120的磁通整列。利用磁體列152,要通過(guò)齒列120的磁通的大部分在整列的狀態(tài)下通 過(guò)，因此，漏磁通減少。磁體列152使相鄰的永久磁體154a、154a的同極性面（N極側(cè))經(jīng)由 磁性體部126a在軌道140的延伸方向上面對(duì)面，且使相鄰的永久磁體154b、154b的同極性 面（S極側(cè)）經(jīng)由磁性體部126b在軌道140的延伸方向上面對(duì)面。在磁體列152的永久磁 體的磁化方向中，箭頭記號(hào)的箭頭方向表示N極，箭頭記號(hào)的基部方向表示S極。因此，在 磁性體部126a上配置使N極面對(duì)面的兩個(gè)永久磁體154a，在磁性體部126b上配置使S極 面對(duì)面的兩個(gè)永久磁體154b。
[0122] 在齒列120的前端，N極的永久磁體154a面對(duì)面地夾持的磁性體部126a和S極的 永久磁體154b面對(duì)面地夾持的磁性體部126b被沿軌道140的延伸方向交替配置。因此， 在齒列120的前端形成S極和N極交替配置的磁極。
[0123] 另外，圖4中示例了齒列120以磁體轉(zhuǎn)子110為中心左右對(duì)稱(chēng)的構(gòu)造，但齒列120 的構(gòu)造不限于此，也可以設(shè)為左右非對(duì)稱(chēng)構(gòu)造。
[0124] 另外，圖4中，齒列120形成于磁體轉(zhuǎn)子110的整周，但如后述的實(shí)施方式所示，也 可以以至少在磁體轉(zhuǎn)子110的極性不同的磁極上均等地分配齒數(shù)的方式，只在周方向的一 部分形成齒列120。
[0125] 與磁體轉(zhuǎn)子110 -樣，齒列120通過(guò)將例如電磁鋼板、硅鐵、碳鋼、電磁不銹鋼、壓 粉磁芯、非晶磁芯等磁性體用金屬模具沖壓而形成。
[0126] 軌道140使來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子110的磁體列112的磁通經(jīng)由齒列120的磁性體部126a 通過(guò)。另外，軌道140使軌道140的磁通經(jīng)由磁性體部126a、126b通向磁體轉(zhuǎn)子110的磁 體列112。在軌道140上形成有沿著其延伸方向間距為T(mén)的磁齒142。磁齒142吸收通過(guò) 齒列120的磁性體126a的大部分磁通。
[0127] 設(shè)于軌道140的磁齒142的磁齒間距T，以在旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子110或移動(dòng)軌道140時(shí) 可以移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)另一方的方式，考慮分配于磁體轉(zhuǎn)子110的每個(gè)極的齒數(shù)Mp及磁體列152 的磁體間距P而設(shè)定。具體而言，形成具有滿(mǎn)足下述式3所示的關(guān)系那樣的磁齒間距T的 磁齒142。磁齒142和磁齒142之間形成凹部，但在該狀態(tài)下，在驅(qū)動(dòng)頭部130或軌道140 移動(dòng)時(shí)，在凹部?jī)?nèi)產(chǎn)生渦流，而產(chǎn)生空氣阻力。為了降低空氣阻力，優(yōu)選向凹部填充粘接劑 或樹(shù)脂填充劑等非磁性體。
[0128] T = (2 · P) + k · (2 · P / Mp)，（k = ±1)(式 3)
[0129] 在此，P為磁體列152的磁體間距
[0130] Mp為分配于磁體轉(zhuǎn)子110的每個(gè)極的齒數(shù)
[0131] 圖4中，如上述，分配于磁體轉(zhuǎn)子110的每個(gè)極的齒數(shù)Mp為24。因此，在設(shè)為k =一 1的情況下，在軌道140上應(yīng)形成的磁齒142的磁齒間距T根據(jù)式3為（Ρ ·23 / 12)， 在設(shè)為k = + 1的情況下，在軌道140上應(yīng)形成的磁齒142的磁齒間距Τ為（Ρ ·25 / 12)。 圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160中，在軌道140上形成有磁齒間距Τ為（Ρ · 23 / 12) 的磁齒142。
[0132] 與磁體轉(zhuǎn)子110及齒列120 -樣，軌道140通過(guò)將例如電磁鋼板、硅鐵、碳鋼、電磁 不銹鋼、壓粉磁芯、非晶磁芯等磁性體用金屬模具沖壓而形成。
[0133] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0134] (閉磁場(chǎng)的形成）
[0135] 圖5是形成于圖4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的閉磁場(chǎng)Η的說(shuō)明圖。另外，圖5 所示的箭頭線表示磁力線，箭頭線的箭頭方向表示磁力線的方向。
[0136] 如圖5所示，在磁體轉(zhuǎn)子110內(nèi)，從永久磁體114a朝向永久磁體114b的磁通φ以 將磁體轉(zhuǎn)子110的圓筒分成兩部分的方式分布。來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子110的永久磁體114b的磁通 Φ要經(jīng)由末端分配于永久磁體114b的齒列120通過(guò)軌道140的磁齒142。流入軌道140內(nèi) 的磁通φ被整列并流向與末端分配于永久磁體114a的齒124a、124b、…相對(duì)向的磁齒142 的區(qū)域。通過(guò)軌道140內(nèi)之后的磁通φ經(jīng)由末端分配于永久磁體114a的齒124a、124b、… 流入磁體轉(zhuǎn)子110的永久磁體114a。這樣，形成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子110、齒列120、軌道140的閉 磁場(chǎng)H。
[0137] 圖5所示的位置中，齒列120的上半側(cè)的齒124a、124b、…分配于永久磁體114a， 齒列120的下半側(cè)的齒124a、124b、…分配于永久磁體114b。因此，形成的閉磁場(chǎng)Η也左 右分成以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組和以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組進(jìn)行分布。 但是，根據(jù)磁體轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)位置不同，分配于永久磁體114a、114b的齒124a、124b、… 發(fā)生改變。因此，構(gòu)成以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組的齒124a、124b、…或構(gòu)成以順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)方向流過(guò)的閉磁場(chǎng)組的齒124a、124b、…不是唯一的。
[0138] 在通過(guò)齒124a、124b、…的磁通φ中，根據(jù)磁體轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)位置，其磁力線數(shù) 或流動(dòng)的方向變化。若磁力線數(shù)或流動(dòng)方向發(fā)生變化，則環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子110、齒列120、軌道 140的閉磁場(chǎng)Η也發(fā)生變化。另外，若閉磁場(chǎng)Η發(fā)生變化，則磁場(chǎng)的恢復(fù)力發(fā)揮作用，要取得 閉磁場(chǎng)Η的平衡。該磁場(chǎng)的恢復(fù)力作為向相對(duì)于軌道140的水平方向的推力發(fā)揮作用，實(shí) 現(xiàn)軌道140和驅(qū)動(dòng)頭部130之間的相對(duì)移動(dòng)。因此，能夠?qū)⒋朋w轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換 成軌道140或驅(qū)動(dòng)頭部130的直線運(yùn)動(dòng)。在后述的實(shí)施方式8中對(duì)磁體轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)位 置和磁通φ的流動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
[0139] 以下，對(duì)齒列120和軌道140之間的磁通φ的流動(dòng)進(jìn)行更具體地說(shuō)明。
[0140] 從磁體轉(zhuǎn)子110的永久磁體114b朝向軌道140的磁通φ從兩個(gè)路徑通過(guò)齒列120 的前端的磁性體部126a。
[0141] -個(gè)路徑是，從齒列120暫時(shí)進(jìn)入永久磁體154a而被永久磁體154a誘導(dǎo)并從磁 性體部126a到達(dá)軌道140的磁齒142的第一路徑，另一個(gè)路徑是，從齒列120直接進(jìn)入磁 性體部126a并從磁性體部126a到達(dá)軌道140的磁齒142的第二路徑。磁通φ?經(jīng)由第一 路徑到達(dá)軌道140的磁齒142。磁通φ2經(jīng)由第二路徑到達(dá)軌道140的磁齒142。
[0142] 在齒列120的磁性體部126a上，從軌道140延伸方向的兩側(cè)使兩個(gè)永久磁體154a 的N極側(cè)面對(duì)面地對(duì)峙配置。另外，在齒列120的磁性體部126b上，從軌道140延伸方向 的兩側(cè)使兩個(gè)永久磁體154b的S極側(cè)面對(duì)面地對(duì)峙配置。因此，能夠使磁通φ I從永久磁 體114b導(dǎo)向磁性體部126a，另外，能夠使從永久磁體114b進(jìn)入磁性體部126b并到達(dá)軌道 140的磁齒142的成為漏磁通那樣的磁通φ2利用永久磁體154b的磁力強(qiáng)制性地導(dǎo)向磁性 體部126a。
[0143] 這樣，磁體列152使要通過(guò)齒列120的磁通φ?、φ2整列向磁性體部126a。由于 磁體列152使要通過(guò)齒列120的大部分磁通被整列向磁性體部126a而通過(guò)，因此，能夠消 除漏磁通，并能夠有效地使磁通轉(zhuǎn)換成推力。
[0144] 在軌道140上存在接收區(qū)域A，該接收區(qū)域A經(jīng)由分配于永久磁體114b的齒124a、 124b、…從永久磁體114b接收磁通φ?、φ2。在軌道140上還存在輸送區(qū)域B，該輸送區(qū)域 Β經(jīng)由分配于永久磁體114a的齒124a、124b、…向永久磁體114a輸送磁通φ?、φ2。在軌 道140內(nèi)，磁通φ?、φ2會(huì)聚成磁通φ3從接收區(qū)域Α流向輸送區(qū)域Β。圖5中，軌道140的 中央側(cè)成為磁通φ?、φ2的接收區(qū)域A，軌道140的兩側(cè)成為磁通φ?、φ2的輸送區(qū)域B。 因此，軌道140內(nèi)的磁通φ3以從軌道140的中央側(cè)左右平分成兩側(cè)的方式分布。從軌道 140流向磁體轉(zhuǎn)子110的永久磁體114a的磁通φ3從兩個(gè)路徑通過(guò)齒列120前端的磁性體 部 126a、126b。
[0145] -個(gè)路徑是，從磁齒142暫時(shí)進(jìn)入永久磁體154a而被永久磁體154a誘導(dǎo)并從磁 性體部126a到達(dá)永久磁體114a的第三路徑，另一個(gè)路徑是，從磁齒142直接進(jìn)入磁性體部 126b并到達(dá)永久磁體114a的第四路徑。磁通φ?經(jīng)由第三路徑到達(dá)磁體轉(zhuǎn)子110的永久 磁體114a。磁通φ2經(jīng)由第四路徑到磁體轉(zhuǎn)子110的永久磁體114a。另外，在位于磁體列 112的永久磁體114a和114b的邊界兩側(cè)的相鄰的齒124a、124b、…上未通過(guò)軌道140,直 接利用永久磁體154a、154的磁力形成環(huán)繞磁通(pL。
[0146] 這樣，磁體列152使在驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140之間轉(zhuǎn)移的磁通被整列向磁性體 部126a、126b。由于磁體列152使大部分磁通被整列向磁性體部126a、126b而流過(guò)，因此， 能夠消除漏磁通，并能夠有效地使磁通轉(zhuǎn)換成推力。
[0147] 如以上，在實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160中，利用磁體列152,使閉磁 通有效地被向磁性體部126a、126b誘導(dǎo)，因此，可減少驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140之間的漏磁 通。另外，可提高驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140的磁耦合力，且可提高容許推力。進(jìn)而，可實(shí)現(xiàn) 閉磁通的有效利用，且可減小驅(qū)動(dòng)頭部，因此，可實(shí)現(xiàn)小型化且較大的容許推力。另外，驅(qū)動(dòng) 頭部130和軌道140間的磁通φ轉(zhuǎn)移通過(guò)由金屬模具沖壓的齒列120進(jìn)行，因此，不依賴(lài)于 永久磁體114a、114b的磁化精度，就可在驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140的相對(duì)移動(dòng)中得到較高 的定位精度。
[0148] (增減速的原理）
[0149] 接著，如圖5所示，說(shuō)明在磁體轉(zhuǎn)子110、齒列120及軌道140中形成閉磁通的狀態(tài) 下旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子110時(shí)，軌道140如何移動(dòng)。
[0150] 圖6是旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。
[0151] 在此，將磁體轉(zhuǎn)子110的極數(shù)設(shè)為Μ (M為偶數(shù))，
[0152] 將磁體轉(zhuǎn)子110的直徑設(shè)為D，
[0153] 將圓周率設(shè)為π，
[0154] 將軌道140的磁齒142的磁齒間距設(shè)為Τ，
[0155] 系數(shù) k=l 或一1，
[0156] 另外，將磁體轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)為F，
[0157] 將磁體轉(zhuǎn)子110的圓周速度設(shè)為Vr,
[0158] 將軌道140的移動(dòng)速度設(shè)為Vt。
[0159] 磁體轉(zhuǎn)子110的圓周速度Vr可以表示為：
[0160] Vr = F · π · D,
[0161] 軌道140的移動(dòng)速度Vt可以表示為：
[0162] Vt = - k*F*M*T / 2，（k = ± 1 )。
[0163] 因此，磁體轉(zhuǎn)子110的圓周速度Vr和軌道140的移動(dòng)速度Vt的速度關(guān)系可以以 下式表示。
[0164] Vt / Vr = (-1?·Μ·Τ / 2) / (π ?D)，（k = ±1)(式 4)
[0165] S卩，磁體轉(zhuǎn)子110旋轉(zhuǎn)1圈，則軌道140移動(dòng)N · T / 2。另外，磁體轉(zhuǎn)子110支承 于驅(qū)動(dòng)頭部130的內(nèi)部空間內(nèi)，因此，磁體轉(zhuǎn)子110的圓周速度Vr也為驅(qū)動(dòng)頭部130的移 動(dòng)速度。
[0166] 當(dāng)觀察式4時(shí)，磁體轉(zhuǎn)子110的圓周速度Vr和軌道140的移動(dòng)速度Vt具有差異， 表示在驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140之間可增減速。另外，在符號(hào)相逆的情況下，表示從磁體轉(zhuǎn) 子110觀察，軌道140向相反方向移動(dòng)。
[0167] 在實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160的情況下，
[0168] 由于磁體轉(zhuǎn)子10的極數(shù)為Μ = 2,系數(shù)k = 一 1，因此，
[0169] 當(dāng)將 Μ = 2, k = - 1 代入式 4 時(shí)，成為 Vt / Vr = T / ( π · D)。
[0170] 因此，在驅(qū)動(dòng)頭部130固定以不能移動(dòng)的情況下，若磁體轉(zhuǎn)子110旋轉(zhuǎn)1圈，則軌 道140移動(dòng)T。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子110的旋轉(zhuǎn)方向及軌道140的移動(dòng)方向。
[0171] 以上是實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。如上述，在旋 轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子110或移動(dòng)軌道140的情況下，在驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140之間形成的閉磁場(chǎng) 的平衡瓦解，為了保持該平衡，驅(qū)動(dòng)頭部130和軌道140進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。通過(guò)取得閉磁場(chǎng)的 平衡的作用，可得到式4所示那樣的驅(qū)動(dòng)頭部130、軌道140的速度關(guān)系。
[0172] 如以上，在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160中，由于在齒列120前端之 間具備以軌道140的延伸方向磁化的磁體列152,磁體列152使要通過(guò)齒列120的磁通整 列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0173] 〔實(shí)施方式3〕
[0174] 接著，對(duì)實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260進(jìn)行說(shuō)明。圖7是實(shí)施方式 3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子210的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道240的移動(dòng)方向。
[0175] 如圖7所示，與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60相比，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換裝置260由于未將齒列形成于磁體轉(zhuǎn)子的整周，而是只形成于周方向的一部分而不同。
[0176] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260也可以說(shuō)是使實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝 置60變緊湊而得到的裝置。
[0177] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0178] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260具有驅(qū)動(dòng)頭部230、軌道240。驅(qū)動(dòng)頭部230具備磁 體轉(zhuǎn)子210和齒列220。磁體轉(zhuǎn)子210同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部230的內(nèi)部，以形成驅(qū)動(dòng) 頭部230的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙215。齒列220從驅(qū)動(dòng)頭部230的內(nèi)部空間朝向軌道 240章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道240形成間隙225。驅(qū)動(dòng)頭部230和軌道240經(jīng)由 齒列220對(duì)向配置，且在軌道240的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。磁體轉(zhuǎn)子210在驅(qū)動(dòng)頭部230 內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0179] 磁體轉(zhuǎn)子210具備由徑方向磁化的4個(gè)半圓狀的永久磁體214a?214d構(gòu)成的磁 體列212。永久磁體214a、214c相互對(duì)向配置，內(nèi)周側(cè)磁化成N極，外周側(cè)磁化成S極。永 久磁體214b、214d相互對(duì)向配置，內(nèi)周側(cè)磁化成S極，夕卜周側(cè)磁化成N極。因此，磁體轉(zhuǎn)子 210在附圖的顯示位置具有上、下側(cè)成為S極且左、右側(cè)成為N極且S極和N極在周方向上 交替形成的4個(gè)極。磁體轉(zhuǎn)子210的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
[0180] 對(duì)于齒列220,以分配于磁體轉(zhuǎn)子210的N極的齒數(shù)和分配于磁體轉(zhuǎn)子210的S極 的齒數(shù)相同的方式，只在磁體轉(zhuǎn)子210周方向的一部分上形成有齒224a、224b、…。在本 實(shí)施方式中，以齒長(zhǎng)度變短的方式在靠近軌道240的一側(cè)的周方向上形成有分配于磁體轉(zhuǎn) 子210的每個(gè)極的齒數(shù)為6個(gè)的齒224a、224b、…。若齒較短，則齒內(nèi)的磁阻也變小。齒列 220的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
[0181] 軌道240具備以其延伸方向磁化的磁體間距為P的磁體列252。磁體列252使要 通過(guò)軌道240的磁通整列。利用磁體列252,要通過(guò)軌道240的大部分磁通在被整列的狀 態(tài)下通過(guò)，因此，漏磁通減少。磁體列252使相鄰的永久磁體254a、254a的同極性面（N極 偵D經(jīng)由磁性體部244a在其延伸方向上面對(duì)面，且使相鄰的永久磁體254b、254b的同極性 面（S極側(cè)）經(jīng)由磁性體部244b在其延伸方向上面對(duì)面。軌道240的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式 1相同。
[0182] [旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作]
[0183] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260中形成的閉磁場(chǎng)H，但與實(shí)施方式1的旋 轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60 -樣，形成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子210、齒列220、軌道240的閉磁場(chǎng)H。在 本實(shí)施方式的情況下，齒列220形成于周方向的靠近軌道240的一側(cè)，因此，磁體轉(zhuǎn)子210 內(nèi)的磁通也通過(guò)周方向的靠近軌道240的一側(cè)。
[0184] 與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60相比，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260 中，形成閉磁場(chǎng)Η的磁力線數(shù)變少，但只延伸設(shè)置齒較短的齒列220,因此，可提供小型化以 及較大的容許推力。
[0185] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260的增減速的原理與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換裝置60的增減速的原理相同。
[0186] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)軌道的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0187] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260只利用齒較短的齒列形成閉磁場(chǎng)，因此，可提 供更小型化以及較大的容許推力。
[0188] 〔實(shí)施方式4〕
[0189] 接著，對(duì)實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360進(jìn)行說(shuō)明。圖8是實(shí)施方式 4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子310的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道340的移動(dòng)方向。
[0190] 如圖8所示，與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160相比，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360由于未在磁體轉(zhuǎn)子的整周上形成齒列，而是只在周方向的一部分形成而不 同。
[0191] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360可以說(shuō)是使實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置 160變緊湊而形成的裝置。
[0192] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360是引入實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260 的技術(shù)思想且適用于實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160所形成的裝置。
[0193] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0194] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360具有驅(qū)動(dòng)頭部330、軌道340。驅(qū)動(dòng)頭部330具備磁 體轉(zhuǎn)子310和齒列320。磁體轉(zhuǎn)子310同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部330的內(nèi)部，以形成驅(qū)動(dòng) 頭部330的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙315。齒列320從驅(qū)動(dòng)頭部330的內(nèi)部空間朝向軌道 340章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道340形成間隙325。驅(qū)動(dòng)頭部330和軌道340經(jīng)由 齒列320對(duì)向配置，且在軌道340的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。磁體轉(zhuǎn)子310在驅(qū)動(dòng)頭部330 內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0195] 磁體轉(zhuǎn)子310具備由徑方向磁化的4個(gè)半圓狀的永久磁體314a?314d構(gòu)成的磁 體列312。永久磁體314a、314c相互對(duì)向配置，內(nèi)周側(cè)磁化成N極，外周側(cè)磁化成S極。永 久磁體314b、314d相互對(duì)向配置，內(nèi)周側(cè)磁化成S極，夕卜周側(cè)磁化成N極。因此，磁體轉(zhuǎn)子 310在附圖的顯示位置具有上、下側(cè)成為S極且左、右側(cè)成為N極且S極和N極在周方向上 交替形成的4個(gè)極。磁體轉(zhuǎn)子310的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。
[0196] 對(duì)于齒列320,以分配于磁體轉(zhuǎn)子310的N極的齒數(shù)和分配于磁體轉(zhuǎn)子310的S極 的齒數(shù)相同的方式，只在磁體轉(zhuǎn)子310周方向的一部分上形成有齒324a、324b、…。在本實(shí) 施方式中，以齒長(zhǎng)度變短的方式在靠近軌道340的一側(cè)的周方向上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子 310的每個(gè)極的齒數(shù)為13個(gè)的齒324a、324b、…。若齒較短，則齒內(nèi)的磁阻也變小。
[0197] 齒列320具備以軌道340的延伸方向磁化的磁體間距為P的磁體列352。磁體列 352使要通過(guò)齒列320的磁通整列。利用磁體列352,要通過(guò)齒列320的大部分磁通在被整 列的狀態(tài)下通過(guò)，因此，漏磁通減少。磁體列352使相鄰的永久磁體354a、354a的同極性面 (N極側(cè)）經(jīng)由磁性體部326a在軌道340的延伸方向上面對(duì)面，且使相鄰的永久磁體354b、 354b的同極性面（S極側(cè)）經(jīng)由磁性體部326b在軌道340的延伸方向上面對(duì)面。齒列320 的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。
[0198] 軌道340使來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子310的磁體列312的磁通經(jīng)由齒列320的磁性體部326a 而通過(guò)。另外，軌道340使軌道340的磁通經(jīng)由磁性體部326a、326b通向磁體轉(zhuǎn)子310的 磁體列312。在軌道340上，沿著其延伸方向形成有間距為T(mén)的磁齒342。磁齒342吸收能 通過(guò)齒列320的磁性體326a的大部分磁通。軌道340的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。
[0199] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0200] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360中形成的閉磁場(chǎng)H，但與實(shí)施方式2的旋 轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160 -樣，形成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子310、齒列320、軌道340的閉磁場(chǎng)H。 在本實(shí)施方式的情況下，齒列320形成于周方向的靠近軌道340的一側(cè)，因此，磁體轉(zhuǎn)子310 內(nèi)的磁通也通過(guò)周方向的靠近軌道340的一側(cè)。
[0201] 與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160相比，在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置 360中，形成閉磁場(chǎng)Η的磁力線數(shù)變少，但只延伸設(shè)置齒較短的齒列320,因此，可提供小型 化以及較大的容許推力。
[0202] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360的增減速的原理與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換裝置160的增減速的原理相同。
[0203] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)齒列的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0204] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360只利用齒較短的齒列形成閉磁場(chǎng)，因此，可提 供更小型化以及較大的容許推力。
[0205] 〔實(shí)施方式5〕
[0206] 接著，對(duì)實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460進(jìn)行說(shuō)明。圖9是實(shí)施方式 5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子410的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道440a及440b的移動(dòng)方向。
[0207] 如圖9所示，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460可以說(shuō)是使相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式 3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260共用1個(gè)磁體轉(zhuǎn)子且使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部合并成1個(gè)驅(qū)動(dòng)頭 部。因此，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460以磁體轉(zhuǎn)子為中心而將齒列構(gòu)成上下對(duì)稱(chēng)構(gòu)造。
[0208] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0209] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460具有驅(qū)動(dòng)頭部430、軌道440a、軌道440b。驅(qū)動(dòng)頭 部430具備磁體轉(zhuǎn)子410和齒列420。磁體轉(zhuǎn)子410同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部430的內(nèi)部， 以形成驅(qū)動(dòng)頭部430的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙415。齒列420由以磁體轉(zhuǎn)子410為中心 進(jìn)行上下平分的齒列420a和420b構(gòu)成。齒列420a從驅(qū)動(dòng)頭部430的內(nèi)部空間朝向軌道 440a章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道440a形成間隙425a。齒列420b從驅(qū)動(dòng)頭部430 的內(nèi)部空間朝向軌道440b章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道440b形成間隙425b。軌道 440a、440b以相互平行的方式配置于驅(qū)動(dòng)頭部430的上下兩側(cè)。驅(qū)動(dòng)頭部430和軌道440a 經(jīng)由齒列420a進(jìn)行對(duì)向配置，在軌道440的延伸方向上可進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)頭部430和 軌道440b經(jīng)由齒列420b對(duì)向配置，且在軌道440的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。本實(shí)施方式 中，驅(qū)動(dòng)頭部430固定以不能移動(dòng)，磁體轉(zhuǎn)子410在驅(qū)動(dòng)頭部430內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0210] 磁體轉(zhuǎn)子410、齒列420a及420b、軌道440a及440b的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施方式3的 磁體轉(zhuǎn)子210、齒列220、軌道240的結(jié)構(gòu)相同。
[0211] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0212] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460中形成的閉磁場(chǎng)H，但平分成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn) 子410、齒列420a、軌道440a的閉磁場(chǎng)H1和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子410、齒列420b、軌道440b的閉 磁場(chǎng)H2。平分的閉磁場(chǎng)H1、H2相互獨(dú)立且磁通不混雜。因此，閉磁場(chǎng)H1、H2可視為實(shí)際上 與實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260中形成的閉磁場(chǎng)相同。因此，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460的動(dòng)作原理及增減速原理與實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260的 動(dòng)作原理及增減速原理相同。
[0213] 在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460的情況下，驅(qū)動(dòng)頭部430和軌道440a、440b的相 對(duì)移動(dòng)關(guān)系可視為與利用相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260獨(dú)立 地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的情況相同。因此，在固定驅(qū)動(dòng)頭部430以使其不能移動(dòng)的情 況下，軌道440a、440b相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部430的相對(duì)移動(dòng)成為同速度反方向。
[0214] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)軌道的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0215] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460的驅(qū)動(dòng)頭部為上下對(duì)稱(chēng)構(gòu)造，且驅(qū)動(dòng)頭部的上 下側(cè)的兩個(gè)軌道的磁體間距也相等，因此，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部，能夠使上下側(cè)的兩個(gè)軌道以同 速度反方向同時(shí)移動(dòng)。因此，可以在例如要向左右反方向移動(dòng)一定距離的開(kāi)關(guān)裝置等中應(yīng) 用實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460。
[0216] 〔實(shí)施方式6〕
[0217] 接著，對(duì)實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560進(jìn)行說(shuō)明。圖10是實(shí)施方式 6的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子510的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道540a及540b的移動(dòng)方向。
[0218] 如圖10所示，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560可以說(shuō)是使相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式 4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360共用1個(gè)磁體轉(zhuǎn)子且使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部合并成1個(gè)驅(qū)動(dòng)頭 部。因此，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560以磁體轉(zhuǎn)子為中心而將齒列構(gòu)成上下對(duì)稱(chēng)構(gòu)造。
[0219] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560是引入實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460 的技術(shù)思想且適用于實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360所形成的裝置。
[0220] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0221] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560具有驅(qū)動(dòng)頭部530、軌道540a、軌道540b。驅(qū)動(dòng)頭部 530具備磁體轉(zhuǎn)子510和齒列520。磁體轉(zhuǎn)子510同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部530的內(nèi)部，以 形成驅(qū)動(dòng)頭部530的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙515。齒列520由以磁體轉(zhuǎn)子510為中心進(jìn)行 上下平分的齒列520a和520b構(gòu)成。齒列520a從驅(qū)動(dòng)頭部530的內(nèi)部空間朝向軌道540a 章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道540a形成間隙525a。齒列520b從驅(qū)動(dòng)頭部530的內(nèi) 部空間朝向軌道540b進(jìn)行章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道540b形成間隙525b。軌道 540a、540b以相互平行的方式配置于驅(qū)動(dòng)頭部530的上下兩側(cè)。驅(qū)動(dòng)頭部530和軌道540a 經(jīng)由齒列520a進(jìn)行對(duì)向配置，在軌道540的延伸方向上可進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)頭部530和 軌道540b經(jīng)由齒列520b對(duì)向配置，且在軌道540的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。本實(shí)施方式 中，驅(qū)動(dòng)頭部530固定以不能移動(dòng)，磁體轉(zhuǎn)子510在驅(qū)動(dòng)頭部530內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0222] 磁體轉(zhuǎn)子510、齒列520a及520b、軌道540a及540b的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施方式4的 磁體轉(zhuǎn)子310、齒列320、軌道340的結(jié)構(gòu)相同。
[0223] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0224] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560中形成的閉磁場(chǎng)H，但平分成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn) 子510、齒列520a、軌道540a的閉磁場(chǎng)H1和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子510、齒列520b、軌道540b的閉 磁場(chǎng)H2。平分的閉磁場(chǎng)H1、H2相互獨(dú)立且磁通不混雜。因此，閉磁場(chǎng)H1、H2可視為實(shí)際上 與實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360中形成的閉磁場(chǎng)相同。因此，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560的動(dòng)作原理及增減速原理與實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360的 動(dòng)作原理及增減速原理相同。
[0225] 在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560的情況下，驅(qū)動(dòng)頭部530和軌道540a、540b的相 對(duì)移動(dòng)關(guān)系可視為與利用相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360獨(dú)立 地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的情況相同。因此，在固定驅(qū)動(dòng)頭部530以使其不能移動(dòng)的情 況下，軌道540a、540b相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部530的相對(duì)移動(dòng)成為同速度反方向。
[0226] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)齒列的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0227] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460的驅(qū)動(dòng)頭部為上下對(duì)稱(chēng)構(gòu)造，且驅(qū)動(dòng)頭部的上 下側(cè)的兩個(gè)軌道的磁體間距也相等，因此，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部，能夠使上下側(cè)的兩個(gè)軌道以同 速度反方向同時(shí)移動(dòng)。因此，可以在例如要向左右反方向移動(dòng)一定距離的開(kāi)關(guān)裝置等中應(yīng) 用實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560。
[0228] 〔實(shí)施方式7〕
[0229] 接著，對(duì)實(shí)施方式7的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660進(jìn)行說(shuō)明。圖11是實(shí)施方式 7的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子610的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道640a及640b的移動(dòng)方向。
[0230] 如圖11所示，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660可以說(shuō)是使不同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式 3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260共用1個(gè)磁體轉(zhuǎn)子且使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部合并成1個(gè)驅(qū)動(dòng)頭 部。
[0231] 與實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置460相比，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660 由于以磁體轉(zhuǎn)子為中心而將齒列構(gòu)成上下非對(duì)稱(chēng)構(gòu)造而不同。
[0232] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0233] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660具有驅(qū)動(dòng)頭部630、軌道640a、軌道640b。驅(qū)動(dòng)頭部 630具備磁體轉(zhuǎn)子610和齒列620。磁體轉(zhuǎn)子610同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部630的內(nèi)部，以 形成驅(qū)動(dòng)頭部630的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙615。齒列620由齒列620a和620b構(gòu)成。 齒列620a從驅(qū)動(dòng)頭部630的內(nèi)部空間朝向軌道640a章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道 640a形成間隙625a。齒列620b從驅(qū)動(dòng)頭部630的內(nèi)部空間朝向軌道640b進(jìn)行章魚(yú)爪狀 地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道640b形成間隙625b。軌道640a、640b以相互平行的方式配置 于驅(qū)動(dòng)頭部630的上下兩側(cè)。驅(qū)動(dòng)頭部630和軌道640a經(jīng)由齒列620a進(jìn)行對(duì)向配置，在 軌道640的延伸方向上可進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)頭部630和軌道640b經(jīng)由齒列620b對(duì)向配 置，且在軌道640的延伸方向上可相對(duì)移動(dòng)。磁體轉(zhuǎn)子610在驅(qū)動(dòng)頭部630內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地 支承。
[0234] 磁體轉(zhuǎn)子610、軌道640a及640b的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施方式3的磁體轉(zhuǎn)子210、軌道 240的結(jié)構(gòu)相同。
[0235] 在齒列620a上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子610的每個(gè)極的齒數(shù)Mta為5的形狀及長(zhǎng) 度不同的齒624a、624b、…。另外，在齒列620b上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子610的每個(gè)極的 齒數(shù)Mtb為6的形狀及長(zhǎng)度不同的齒624a、624b、…。
[0236] 齒列620a的齒距Ta及齒列620b的齒距Tb分別滿(mǎn)足式1所示的關(guān)系，同時(shí)，以滿(mǎn) 足下述式5所示的關(guān)系的方式形成齒距Ta、Tb。
[0237] Tb < 2 · P < Ta，（Tb < Ta)(式 5)
[0238] 在此，P為磁體列652a及磁體列652b共同的磁體間距
[0239] 圖11中，如上述，分配于磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒列620a的齒數(shù)Mta為5,分配 于磁體轉(zhuǎn)子10的每個(gè)極的齒列620b的齒數(shù)Mtb為6。因此，關(guān)于齒列620a，式1中設(shè)為k =+1，將齒距Ta形成為（Ρ·11 / 5),關(guān)于齒列620b,上述的式1中設(shè)為k=-l,將齒距 Tb形成為（P· 11 / 6)。齒列620a及620b的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3相同。
[0240] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0241] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660中形成的閉磁場(chǎng)H，但二平分成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn) 子610、齒列620a、軌道640a的閉磁場(chǎng)H1和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子610、齒列620b、軌道640b的閉 磁場(chǎng)H2。二平分的閉磁場(chǎng)H1、H2相互獨(dú)立且磁通不混雜。因此，閉磁場(chǎng)H1、H2可視為實(shí)際 上與實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置260中形成的閉磁場(chǎng)相同。因此，旋轉(zhuǎn)-直線 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660的動(dòng)作原理也與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60的動(dòng)作原理 相同。
[0242] 在實(shí)施方式7的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660的情況下，磁體轉(zhuǎn)子610的圓周速 度Vr和軌道640a的移動(dòng)速度Vml的關(guān)系，
[0243] 由于磁體轉(zhuǎn)子610的極數(shù)為Μ = 4,系數(shù)k = + 1，因此，
[0244] 當(dāng)將M = 4、k =+ 1代入式2時(shí)，
[0245] 成為 Vml / Υτ=+4·Ρ / (π .D)。
[0246] 另一方面，磁體轉(zhuǎn)子610的圓周速度Vr和軌道640b的移動(dòng)速度Vm2的關(guān)系，
[0247] 由于磁體轉(zhuǎn)子610的極數(shù)為Μ = 4,系數(shù)k = - 1，因此，
[0248] 當(dāng)將M = 4、k =- 1代入式2時(shí)，
[0249] 成為 Vm2 / Vr = - 4 · P / ( π · D)。
[0250] 因此，在將驅(qū)動(dòng)頭部630固定以使其不能移動(dòng)的情況下，若磁體轉(zhuǎn)子610旋轉(zhuǎn)1 圈，則軌道640a移動(dòng)+ 4 · P，且軌道640b移動(dòng)一 4 · P。從磁體轉(zhuǎn)子610觀察，軌道640a、 640b向同方向移動(dòng)相同距離。因此，軌道640a、640b相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部630的相對(duì)移動(dòng)成為 同速度同方向。
[0251] 另外，在將軌道640a、640b固定以使其不能移動(dòng)的情況下，若旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子610， 則驅(qū)動(dòng)頭部630可以在軌道640a、640b之間向1個(gè)方向相對(duì)移動(dòng)。在該情況下，上下面中 的磁吸力相抵，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部630的相對(duì)移動(dòng)時(shí)可減輕對(duì)軌道640a、640b的負(fù)擔(dān)，摩擦 變少，且可以進(jìn)行更高精度的定位。
[0252] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660與實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置60 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)軌道的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0253] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660以同時(shí)滿(mǎn)足上述式1及式5所示的關(guān)系的方 式設(shè)定齒列的齒距，且驅(qū)動(dòng)頭部的上下側(cè)的兩個(gè)軌道的磁體間距相等，因此，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭 部，可以使上下側(cè)的兩個(gè)軌道以同速度同方向進(jìn)行同時(shí)移動(dòng)。因此，驅(qū)動(dòng)頭部的上下面中的 磁吸力相抵，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部的相對(duì)移動(dòng)時(shí)可減輕對(duì)軌道的負(fù)擔(dān)，摩擦變少，且可以進(jìn)行 更高精度的定位。
[0254] 〔實(shí)施方式8〕
[0255] 接著，對(duì)實(shí)施方式8的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760進(jìn)行說(shuō)明。圖12是實(shí)施方式 8的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中的黑箭頭分別表示磁體轉(zhuǎn)子710的旋轉(zhuǎn)方 向、軌道740a及740b的移動(dòng)方向。
[0256] 如圖12所示，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760可以說(shuō)是使不同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施方式 4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360共用1個(gè)磁體轉(zhuǎn)子且使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部合并成1個(gè)驅(qū)動(dòng)頭 部。
[0257] 與實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置560相比，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760 由于以磁體轉(zhuǎn)子為中心而將齒列構(gòu)成上下非對(duì)稱(chēng)構(gòu)造而不同。
[0258] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760是引入實(shí)施方式7的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660 的技術(shù)思想且適用于實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360而形成的裝置。
[0259] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)>
[0260] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760具有驅(qū)動(dòng)頭部730、軌道740a、軌道740b。驅(qū)動(dòng)頭部 730具備磁體轉(zhuǎn)子710和齒列720。磁體轉(zhuǎn)子710同心狀地配置于驅(qū)動(dòng)頭部730的內(nèi)部，以 形成驅(qū)動(dòng)頭部730的圓筒狀的內(nèi)部空間和間隙715。齒列720由齒列720a和720b構(gòu)成。 齒列720a從驅(qū)動(dòng)頭部730的內(nèi)部空間朝向軌道740a章魚(yú)爪狀地延伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道 740a形成間隙725a。齒列720b從驅(qū)動(dòng)頭部730的內(nèi)部空間朝向軌道740b章魚(yú)爪狀地延 伸設(shè)置，以相對(duì)于軌道740b形成間隙725b。
[0261] 軌道740a、740b以相互平行的方式配置于驅(qū)動(dòng)頭部730的上下兩側(cè)。驅(qū)動(dòng)頭部 730和軌道740a經(jīng)由齒列720a進(jìn)行對(duì)向配置，在軌道740的延伸方向上可進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)頭部730和軌道740b經(jīng)由齒列720b對(duì)向配置，且在軌道740的延伸方向上可相對(duì)移 動(dòng)。磁體轉(zhuǎn)子710在驅(qū)動(dòng)頭部730內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地支承。
[0262] 磁體轉(zhuǎn)子710的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施方式4的磁體轉(zhuǎn)子310相同。
[0263] 在齒列720a上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子710的每個(gè)極的齒數(shù)Mta為13的形狀及長(zhǎng) 度不同的齒724a、724b、…。另外，在齒列720b上形成有分配于磁體轉(zhuǎn)子710的每個(gè)極的 齒數(shù)Mtb為15的形狀及長(zhǎng)度不同的齒724a、724b、…。
[0264] 齒列720a具備以軌道740a的延伸方向磁化的磁體間距為Pa的磁體列752a。齒 列720b具備以軌道740b的延伸方向磁化的磁體間距為Pb的磁體列752b。磁體列752a、 752b使要通過(guò)齒列720的磁通整列。利用磁體列752a、752b，要通過(guò)齒列720的大部分磁 通在被整列的狀態(tài)下通過(guò)，因此，漏磁通減少。磁體列752a、752b使相鄰的永久磁體754a、 754a的同極性面（N極側(cè))經(jīng)由磁性體部726a在軌道740a、740b的延伸方向上面對(duì)面，且使 相鄰的永久磁體754b、754b的同極性面（S極側(cè)）經(jīng)由磁性體部726b在軌道740a、740b的 延伸方向上面對(duì)面。齒列720a、720b的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。
[0265] 軌道740a使來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子710的磁體列712的磁通經(jīng)由齒列720a的磁性體部 726a而通過(guò)。另外，軌道740a使軌道740a的磁通經(jīng)由磁性體部726a、726b通向磁體轉(zhuǎn)子 710的磁體列712。在軌道740a上，沿著其延伸方向形成有間距為T(mén)的磁齒742a。磁齒 742a吸收通過(guò)齒列720a的磁性體726a的大部分磁通。
[0266] 軌道740b使來(lái)自磁體轉(zhuǎn)子710的磁體列712的磁通經(jīng)由齒列720b的磁性體部 726b而通過(guò)。另外，軌道740b使軌道740b的磁通經(jīng)由磁性體部726a、726b通向磁體轉(zhuǎn)子 710的磁體列712。在軌道740b上，沿著其延伸方向形成有間距為T(mén)的磁齒742b。磁齒 742b吸收通過(guò)齒列720b的磁性體726a的大部分磁通。
[0267] 設(shè)于軌道740a、740b的磁齒742a、742b的磁齒間距T以滿(mǎn)足式3所示的關(guān)系，同 時(shí)滿(mǎn)足下述式6所示的關(guān)系的方式形成。
[0268] 2 · Pb < T < 2 · Pa，（式 6)
[0269] 在此，Pb為磁體列752b的磁體間距
[0270] Pa為磁體列752a的磁體間距
[0271] 圖12中，如上述，分配于磁體轉(zhuǎn)子710的每個(gè)極的齒列720a的齒數(shù)Mpa為13,分 配于磁體轉(zhuǎn)子710的每個(gè)極的齒列720b的齒數(shù)Mpb為15。因此，關(guān)于齒列720a，在式3中， 設(shè)為k =一 1，磁齒間距T和磁體列752a的磁體間距Pa的關(guān)系成為T(mén) = Pa ·24 / 13。另 夕卜，關(guān)于齒列720b，在式3中設(shè)為k =+ 1，磁齒間距Τ和磁體列752b的磁體間距Pb的關(guān) 系成為T(mén) = Pb · 32 / 15。軌道740a、740b的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。
[0272] <旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)作>
[0273] 未圖示在旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760中形成的閉磁場(chǎng)H，但二平分成環(huán)繞磁體轉(zhuǎn) 子710、齒列720a、軌道740a的閉磁場(chǎng)H1和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉 磁場(chǎng)H2。二平分的閉磁場(chǎng)H1、H2相互獨(dú)立且磁通不混雜。因此，閉磁場(chǎng)H1、H2可視為實(shí)際 上與實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置360中形成的閉磁場(chǎng)相同。因此，旋轉(zhuǎn)-直線 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置660的動(dòng)作原理也與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160的動(dòng)作原理 相同。
[0274] 在實(shí)施方式8的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760的情況下，磁體轉(zhuǎn)子710的圓周速 度Vr和軌道740a的移動(dòng)速度Vtl的關(guān)系，
[0275] 由于磁體轉(zhuǎn)子710的極數(shù)為Μ = 4,系數(shù)k = - 1，因此，
[0276] 當(dāng)將Μ = 4、k = - 1代入式4時(shí)，
[0277] 成為 Vtl / Vr = + 2 · T / ( π · D)。
[0278] 另一方面，磁體轉(zhuǎn)子710的圓周速度Vr和軌道740b的移動(dòng)速度Vt2的關(guān)系，
[0279] 由于磁體轉(zhuǎn)子710的極數(shù)為Μ = 4,系數(shù)k = + 1，因此，
[0280] 當(dāng)將M = 4、k =+ 1代入式2時(shí)，
[0281] 成為 Vt2 / Vr = - 2 · T / ( π · D)。
[0282] 因此，在將驅(qū)動(dòng)頭部730固定以使其不能移動(dòng)的情況下，若磁體轉(zhuǎn)子710旋轉(zhuǎn)1 圈，則軌道740a移動(dòng)+ 2 · T，且軌道740b移動(dòng)一 2 · T。從磁體轉(zhuǎn)子710觀察，軌道740a、 740b向同方向移動(dòng)相同距離。因此，軌道740a、740b相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭部730的相對(duì)移動(dòng)成為 同速度同方向。
[0283] 另外，在將軌道740a、740b固定以使其不能移動(dòng)的情況下，若旋轉(zhuǎn)磁體轉(zhuǎn)子710， 則驅(qū)動(dòng)頭部730可以在軌道740a、740b之間向1個(gè)方向相對(duì)移動(dòng)。在該情況下，上下面中 的磁吸力相抵，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部730的相對(duì)移動(dòng)時(shí)可減輕對(duì)軌道740a、740b的負(fù)擔(dān)，摩擦 變少，且可以進(jìn)行更高精度的定位。
[0284] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760與實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置160 -樣， 以軌道的延伸方向磁化的磁體列使要通過(guò)齒列的磁通整列，因此，可實(shí)現(xiàn)漏磁通的極小化、 較大的容許推力及大范圍的增減速比。
[0285] 另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置760以同時(shí)滿(mǎn)足上述式3及式6所示的關(guān)系的方 式設(shè)定齒列的齒距，且驅(qū)動(dòng)頭部的上下側(cè)的兩個(gè)軌道的磁體間距相等，因此，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頭 部，可以使上下側(cè)的兩個(gè)軌道以同速度同方向進(jìn)行同時(shí)移動(dòng)。因此，驅(qū)動(dòng)頭部的上下面中的 磁吸力相抵，因此，在驅(qū)動(dòng)頭部的相對(duì)移動(dòng)時(shí)可減輕對(duì)軌道的負(fù)擔(dān)，摩擦變少，且可以進(jìn)行 更高精度的定位。
[0286] 以下，參照?qǐng)D13?17,對(duì)根據(jù)磁體轉(zhuǎn)子710的旋轉(zhuǎn)位置而形成的閉磁場(chǎng)Η的變化 進(jìn)行說(shuō)明。如圖13?17所示，在使磁體轉(zhuǎn)子710從圖13所示的位置按照逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向 從〇度到180度以45度為單位而旋轉(zhuǎn)的情況下，磁體轉(zhuǎn)子710的各旋轉(zhuǎn)位置中的閉磁場(chǎng)Η 的形狀及磁通的流動(dòng)方向不同。附圖中，由于標(biāo)記Υ表示磁體轉(zhuǎn)子710當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)位置，且 基準(zhǔn)線I 一 I表示軌道740a、740b的相對(duì)移動(dòng)距離，因此，進(jìn)行假設(shè)顯示。
[0287] 圖13是磁體轉(zhuǎn)子710在0度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。在附圖所示的位置，磁體轉(zhuǎn) 子710的上、下側(cè)為S極，左、右側(cè)為N極。因此，環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720a、軌道740a 的閉磁場(chǎng)HI和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉磁場(chǎng)H2如下流過(guò)磁通。
[0288] 閉磁場(chǎng)H1的磁通經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720a從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌道 740a的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720a從軌道740a的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0289] 閉磁場(chǎng)H2的磁通經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720b從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌道 740b的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0290] 圖14是磁體轉(zhuǎn)子710在45度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。在附圖所示的位置，磁體 轉(zhuǎn)子710的左上、右下側(cè)為S極，左下、右上側(cè)為N極。因此，環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720a、 軌道740a的閉磁場(chǎng)HI和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉磁場(chǎng)H2如下流過(guò)磁 通。
[0291] 閉磁場(chǎng)H1的磁通經(jīng)由位于附圖左半側(cè)的齒列720a從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740a的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖右半側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁 體轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0292] 閉磁場(chǎng)H2的磁通經(jīng)由位于附圖右半側(cè)的齒列720b從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740b的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖左半側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁 體轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0293] 另外，在將驅(qū)動(dòng)頭部730固定以使其不能移動(dòng)的情況下，根據(jù)式4,軌道740a、740b 相對(duì)于基準(zhǔn)線I 一 I的位置分別向附圖右側(cè)移動(dòng)T / 4。
[0294] 圖15是磁體轉(zhuǎn)子710在90度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。在附圖所示的位置，磁體 轉(zhuǎn)子710的左、右側(cè)為S極，上、下側(cè)為N極。因此，環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720a、軌道740a 的閉磁場(chǎng)HI和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉磁場(chǎng)H2如下流過(guò)磁通。
[0295] 閉磁場(chǎng)H1的磁通經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720a從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740a的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720a從軌道740a的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0296] 閉磁場(chǎng)H2的磁通經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720b從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740b的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0297] 另外，在將驅(qū)動(dòng)頭部730固定以使其不能移動(dòng)的情況下，根據(jù)式4,軌道740a、740b 分別向附圖右側(cè)移動(dòng)T / 2。
[0298] 圖16是磁體轉(zhuǎn)子710在135度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。在附圖所示的位置，磁體 轉(zhuǎn)子710的左下、右上側(cè)為S極，左上、右下側(cè)為N極。因此，環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720a、 軌道740a的閉磁場(chǎng)HI和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉磁場(chǎng)H2如下流過(guò)磁 通。
[0299] 閉磁場(chǎng)H1的磁通經(jīng)由位于附圖右半側(cè)的齒列720a從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740a的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖左半側(cè)的齒列720a從軌道740a的輸送區(qū)域向磁 體轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0300] 閉磁場(chǎng)H2的磁通經(jīng)由位于附圖左半側(cè)的齒列720b從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌 道740b的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖右半側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁 體轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0301] 另外，在將驅(qū)動(dòng)頭部730固定以使其不能移動(dòng)的情況下，根據(jù)式4,軌道740a、740b 分別向附圖右側(cè)移動(dòng)3 · T / 4。
[0302] 圖17是磁體轉(zhuǎn)子710在180度位置的閉磁場(chǎng)的說(shuō)明圖。在附圖所示的位置，磁體 轉(zhuǎn)子710的左、右側(cè)為N極，上、下側(cè)為S極。因此，環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720a、軌道740a 的閉磁場(chǎng)HI和環(huán)繞磁體轉(zhuǎn)子710、齒列720b、軌道740b的閉磁場(chǎng)H2如下流過(guò)磁通。
[0303] 閉磁場(chǎng)H1的磁通經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720a從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌道 740a的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720a從軌道740a的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0304] 閉磁場(chǎng)H2的磁通經(jīng)由位于附圖兩側(cè)的齒列720b從磁體轉(zhuǎn)子710的N極流入軌道 740b的接收區(qū)域。另外，經(jīng)由位于附圖中央側(cè)的齒列720b從軌道740b的輸送區(qū)域向磁體 轉(zhuǎn)子710的S極吸收磁通。
[0305] 另外，在將驅(qū)動(dòng)頭部730固定以使其不能移動(dòng)的情況下，根據(jù)式4,軌道740a、740b 分別向附圖右側(cè)移動(dòng)T。
[0306] <本發(fā)明的動(dòng)力傳遞裝置的應(yīng)用例>
[0307] 接著，簡(jiǎn)單說(shuō)明具有上述那樣的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用例。
[0308] 圖18是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)應(yīng)用例的圖。
[0309] 如圖所示，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860 (例如實(shí)施方式8的結(jié)構(gòu)）在內(nèi)部具有使 電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力產(chǎn)生器或發(fā)電機(jī)Ge等與磁體轉(zhuǎn)子810連接的動(dòng)力輸入輸出部870。
[0310] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860的磁體轉(zhuǎn)子810、齒列820、動(dòng)力輸入輸出部870利 用結(jié)合零件880結(jié)合而構(gòu)成1個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部830。在結(jié)合零件880的兩端部安裝有兩個(gè)滑塊 890,在各個(gè)滑塊890中嵌入有滑軌的頭部。
[0311] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860的軌道840a、840b以分別與兩個(gè)滑軌的頭部可滑動(dòng) 的方式連接。本應(yīng)用例中，還利用1個(gè)結(jié)合零件881結(jié)合軌道840a、840b，以使軌道840a、 840b只可以向相同方向移動(dòng)。在不需要軌道840a、840b向相互相同的方向移動(dòng)的情況下， 也可以沒(méi)有結(jié)合零件881。
[0312] 旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860在動(dòng)力輸入輸出部870從外部電動(dòng)機(jī)等接收動(dòng)力的 情況下，可以將由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的磁體轉(zhuǎn)子810的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)頭部830或軌道840a、 840b的直線運(yùn)動(dòng)。另外，旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860在動(dòng)力輸入輸出部870向外部發(fā)電 機(jī)Ge等輸出動(dòng)力的情況下，可以將驅(qū)動(dòng)頭部830或軌道840a、840b的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成磁體 轉(zhuǎn)子810的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0313] 這樣，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置860使用結(jié)合零件880、滑塊890、滑軌等 安裝于電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)Ge等進(jìn)行使用。
【權(quán)利要求】
1. 一種旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括： 圓筒狀的磁體轉(zhuǎn)子，其具備徑方向磁化的磁體列； 直線狀的軌道，其具備多個(gè)凹凸部； 齒列，其在所述磁體轉(zhuǎn)子和所述軌道之間使所述磁體轉(zhuǎn)子的磁體列的磁通通過(guò)；以及 磁體列，其為了使所述磁體轉(zhuǎn)子的磁體列的磁通被整列朝向所述軌道的凹凸部而沿所 述軌道的延伸方向磁化， 其中，沿所述軌道的延伸方向磁化的磁體列以使相鄰的磁體的同極性面在所述延伸方 向上面對(duì)面地形成。
2. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，沿所述軌道的延伸方向磁化的 磁體列容納于所述軌道的凹凸部中的凹部。
3. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述軌道的凹凸部中的凸部為磁性體部， 所述齒列的一方末端以沿著所述磁體轉(zhuǎn)子的周方向相互連結(jié)而形成容納所述磁體轉(zhuǎn) 子的圓筒狀的內(nèi)部空間，另一方末端以一定間距分支且各齒的前端朝向所述軌道的凹凸部 而對(duì)峙。
4. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述齒列的一方末端的各齒的 連結(jié)部使在所述磁體轉(zhuǎn)子的徑方向的厚度變薄，以在相鄰的齒之間不流過(guò)磁通。
5. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，沿所述軌道的延伸方向磁化的 磁體列容納于以所述一定間距分支的各齒之間。
6. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述軌道以所述磁體轉(zhuǎn)子為中 心在平行或交叉的方向上設(shè)置多個(gè)。
7. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述磁體轉(zhuǎn)子在所述齒列的一 方末端形成的圓筒狀的內(nèi)部空間內(nèi)被旋轉(zhuǎn)自如地支承。
8. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述齒列的另一方末端的各齒 的前端相對(duì)于所述軌道的凹凸部具有一定間隙。
9. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述軌道在其延伸方向上被往 返移動(dòng)自如地支承。
10. -種旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括： N極的磁體轉(zhuǎn)子，N為偶數(shù)； 驅(qū)動(dòng)頭部，其由在所述磁體轉(zhuǎn)子的周?chē)?jīng)由一定間隙與至少兩個(gè)極以上對(duì)向的齒列構(gòu) 成；以及 軌道，其能夠在與所述磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向上移動(dòng)，且內(nèi)置有磁體列， 其中，所述軌道在與所述磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸平行的面上經(jīng)由一定間隙與所述齒列對(duì) 向， 所述驅(qū)動(dòng)頭部和所述軌道進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
11. 如權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 當(dāng)進(jìn)行以下設(shè)定時(shí)： N :磁體轉(zhuǎn)子的極數(shù)、Mt :均配于磁體轉(zhuǎn)子每個(gè)極的齒數(shù)、P :磁體列的磁體間距、D :磁體 轉(zhuǎn)子的直徑、F :磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、Vr :磁體轉(zhuǎn)子的圓周速度、Vm :軌道的移動(dòng)速度、T :齒 列間距， 各齒的間距用以下表示： T =(2 · P) + k · (P / Mt)，系數(shù) k = + 1 或一1， 磁體轉(zhuǎn)子的圓周速度和軌道的移動(dòng)速度之比，即減速比，用以下表示： Vm / Vr = (k · N · P) / ( π · D)〇
12. 如權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述軌道配置于所述磁體轉(zhuǎn)子的兩側(cè)。
13. 如權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 配置于所述磁體轉(zhuǎn)子的兩側(cè)的兩個(gè)所述軌道的磁體列的各磁體間距相等且為P， 在將分別對(duì)向的兩個(gè)齒列間距設(shè)為T(mén)a、Tb，且Ta > Tb時(shí)， Tb < 2 · P < Ta的關(guān)系成立。
14. 一種旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括： N極的磁體轉(zhuǎn)子，N為偶數(shù)； 驅(qū)動(dòng)頭部，其由在所述磁體轉(zhuǎn)子的周?chē)?jīng)由一定間隙與至少兩個(gè)極以上對(duì)向且具有磁 體列的齒列構(gòu)成；以及 軌道，其能夠在與所述磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向上移動(dòng)， 其中，所述軌道在與所述磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸平行的面上經(jīng)由一定間隙與所述齒列對(duì) 向， 所述驅(qū)動(dòng)頭部和所述軌道進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
15. 如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 當(dāng)進(jìn)行以下設(shè)定時(shí)： N :磁體轉(zhuǎn)子的極數(shù)、Mp :均配于磁體轉(zhuǎn)子每個(gè)極的齒數(shù)、P :磁體列的磁體間距、D :磁體 轉(zhuǎn)子的直徑、F :磁體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、Vr :磁體轉(zhuǎn)子的圓周速度、Vt :軌道移動(dòng)速度、T :齒列 間距， 各齒的間距用以下表示： T =(2 · P) + k · (2 · P / Mp)，系數(shù) k = + 1 或一1， 磁體轉(zhuǎn)子的圓周速度和軌道的移動(dòng)速度之比，即減速比，用以下表示： Vt / Vr=(-k*N*T / 2) / (π *D)〇
16. 如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述軌道配置于所述磁體轉(zhuǎn)子的兩側(cè)。
17. 如權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其中， 配置于所述磁體轉(zhuǎn)子的兩側(cè)的兩個(gè)所述軌道的齒距相等且為T(mén)， 在將分別對(duì)向的兩個(gè)齒列間距設(shè)為Pa、Pb，且Pa > Pb時(shí)， 2. Pb < T < 2 · Pa的關(guān)系成立。
【文檔編號(hào)】H02K41/03GK104104209SQ201410128894
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】杉田聰, 唐玉琪, 三澤康司, 宮入茂德 申請(qǐng)人:山洋電氣株式會(huì)社