专利名称：线性步进马达的二次侧结构及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种线性步进马达，特别是指一种新式的线性步进马达的二次侧结构及其制造方法。
按，线性步进马达在产业界已被广泛利用，例如晶元取放机，高速晶元检测机等设备皆设有线性步进马达，其主要是由线性步进马达的一次侧与二次侧间的激磁，而产生运作。就线性步进马达的二次侧结构而言，现有线性步进马达的二次侧结构通常利用铣齿或是蚀刻的方式制造，惟，不论是铣齿或蚀刻制法都具有一定的缺点，兹分别详述如下一、铣齿的缺点1.加工不易由于为降低步进马达每步的位移量，以提高步进马达的精度，齿槽一般都很细且深，故刀具不易制作且昂贵、刀具寿命短，加工的速度缓慢，且加工成本高；2.量测不易铣齿完工后不易量测，需有昂贵的仪器才能检验，品质不易控制；3.重量重使用整块实心的金属加工，重量较重，惯量大，造成线性马达的加速缓慢；4.涡电流因为使用整块金属加工成型，金属为电的导体，会产生涡电流，造成能量损耗；5.长度或面积受限马达的二次侧结构长度及面积受限于加工机台的工作行程，故其长度及面积都受到限制；二、蚀刻的缺点1.制程复杂需经过清洗、底片显影、曝光、蚀刻等等多道步骤，且蚀刻深度较深时，蚀刻的时间需加长，导致制造成本高昂；2.高污染蚀刻的药剂污染性高，容易造成环境的污染；3.重量重、面积受限以及产生涡电流的情形同铣齿的制造方式。
本发明的目的在于提供一种新式的线性步进马达的二次侧结构及其制法，由本发明的设计，可以达到使线性步进马达的二次侧结构制造更简单、便宜，并降低线性步进马达的二次侧重量及涡电流，且让品质管制更简单的效益。
本发明一种线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，包含数片导磁薄板及数片绝缘薄板，其中前述的导磁薄板及绝缘薄板呈薄板状，导磁薄板的材料为导磁性佳的材料，且绝缘薄板的材料为导磁性不良的材料，且前述的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列连接结合。
其中的导磁性佳的材料为矽钢。
其中的导磁性佳的材料为纯铁。
其中的导磁性不良的材料为玻璃纤维。
其中的导磁薄板设有导磁齿，以使用于平面的线性马达中。
其中的导磁齿的间隙中填设胶体。
其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为加压结合。
其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为加上胶体接合。
其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为以螺栓锁合。
本发明一种线性步进马达的二次侧结构的制造方法，包含下列步骤以导磁性佳的薄板材料制置成预先设计的轮廓的导磁薄板，且将导磁性不良的薄板材料制置成预先设计的轮廓的绝缘薄板；将前述的导磁薄板及绝缘薄板相互间隔层叠排列；以及将前述排列好的导磁薄板及绝缘薄板连接结合。
其中制置预先设计的轮廓的制置方法为板金冲压方式。
本发明的一种线性步进马达的二次侧结构主要是由数片导磁薄板与数片绝缘薄板相互间隔排列后加压成型，其中导磁薄板为导磁材料所构成，常见的导磁材料有(纯)铁或硅钢等；而绝缘薄板则由导磁性不良的材料所构成，常见的不良导磁性的材料很多，但为使兼具质轻、结合性佳、且具有良好的强度及加工性，一般选用树脂、玻璃及玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等制造，尤其是玻璃纤维复合材料由于售价相对较为便宜，且强度佳，为十分理想的绝缘薄板材料。
由于二次侧结构在导磁薄板与绝缘薄板成型后，而尚未组装前可以轻易的量测导磁薄板及绝缘薄板的厚度，并控制齿型的精度。而在制造上只要将导磁薄板及绝缘薄片间隔排列后加以结合即可，制造上十分简单。将导磁薄板及绝缘薄片相结合的方式很多，例如将其加压成型，或是排列整齐后以螺栓锁固，或加胶接合等；结合后的导磁薄板及绝缘薄片表面，有些绝缘薄片的空隙可以加上胶体填补，填补后再研磨可以得到很平的表面，以利本发明的线性步进马达的二次侧结构和一次侧间的滑动。
因为本发明的线性步进马达的二次侧结构可以不断相叠，因此可以克服传统的制造方法的铣齿或蚀刻长度或面积的限制。且因为其利用比金属比重小的绝缘薄板，所以可以减轻整体二次侧结构的重量，在二次侧结构作为动子的场合可以减轻动子的惯量，并藉由绝缘薄板的阻隔，减少涡电流的产生，以提高马达效率及降低温升。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为
图1是本发明线性步进马达的二次侧结构改良外观图；图2是图1应用于单轴线性步进马达的实施例示意图；图3是图1应用于薄板型线性步进马达的实施例示意图；图4是本发明应用于平面线性步进马达的结构组合前示意图；图5是图4组合完成后上胶的外观图。
请参阅图1所示，本发明所提供的一种线性步进马达的二次侧结构，此二次侧结构10主要包含导磁薄板11(可为矽钢片或簿铁片结构)与绝缘薄板12(可为玻璃纤维结构)，其中导磁薄板11与绝缘薄板12皆为薄板，而相互交错间隔排列。此二次侧结构10的制造方法为将矽钢或铁等优良导磁材料预先制造成薄板状的导磁薄板11，并以玻璃纤维等不良导磁材料预先制造成薄板状的绝缘薄板12，再将两者相互间隔排列，其后以治具加以对齐后加压成型、上胶，并加以研磨，以使表面平整，以利本发明所提供的一种线性步进马达的二次侧结构和线性马达的一次侧间的平顺滑动。
图2所示为单轴线性步进马达的实施例示意图，线性步进马达二次侧结构10配合一次侧结构20装设，其中线性步进马达二次侧结构10包含导磁薄板11与绝缘薄板12，而一次侧结构20乃由铁心21、线圈22及永久磁铁23所构成，单轴线性步进马达利用铁心21、线圈22和永久磁铁23的相互作用以产生磁通变化，再配合二次侧结构10的导磁物质提供的可变磁阻，即可相互作用产生激磁现象，使线性步进马达得以运作。
图3为薄板型线性步进马达的实施例示意图，线性步进马达同样由二次侧结构10配合一次侧结构20所构成，其中线性步进马达二次侧结构10包含导磁薄板11与绝缘薄板12。通常一次侧结构20为固定件，而二次侧结构10则为移动件，由于本发明所提供的一种线性步进马达的二次侧结构的绝缘薄板12可由比重较轻的绝缘材料所构成，运动的惯量较小，使本发明的线性步进马达的加速性能得以明显增加。
再则，由于本发明乃基于实用性为出发点，并以电磁学及机械力学为发明原理的设计，故在实施上除可应用于图2及图3等单轴向的线性马达之外，也可应用于双轴向的平面线性马达上，平面线性马达的二次侧结构的制作方式包含以下两种方法，兹予详述如下1.请参阅图4及图5所示，首先将导磁薄片41与绝缘薄片42先制造成型，尤其特殊者在于导磁薄片41上制设有导磁齿411，导磁齿411的制造可使用加工方式或板金冲压方式制造成型，制造方式相对较为简单，且由于导磁薄片41设计为薄版状，其厚度很容易量测及被控制，而导磁齿411的形状由于导磁薄片41为薄板状，除可使用传统的量测方法外，也可使用投影方式量测，导磁齿411的形状控制较为方便。将导磁薄片41与绝缘薄片42结合后，并在导磁齿411的空隙中填充胶体43(例如环氧树脂)，再将表面磨平，即如图5所示的平面线性马达的二次侧结构。此方法的制造相当便利，且具有降低线性步进马达的二次侧结构的惯量的效果。
2.请再参考图1的线性步进马达的二次侧结构，沿图1的线性步进马达的二次侧结构的虚线30加以切割或加工而形成如图5的导磁齿411形状，此方法由于绝缘薄片42为以比重相对于金属较轻的材料制作，同样也具有降低线性步进马达的二次侧结构的惯量的效果。
本发明的线性步进马达的二次侧结构，因为是由导磁薄板及绝缘薄板间隔排列后加压成型，故可由数个二次侧结构再加以合并成型，无任何长度或宽度或体积大小的限制，彻底革除现有以整体金属材料成型而无法再加以调整应用的缺点，亦因非以整块金属材料构成，故可有效减少涡电流，且制程简易，尤其，以轻量的绝缘薄板间隔夹设的设计，更使二次侧结构的重量大大减轻。综合本发明的种种优点，皆非现有技术所可比拟的。
权利要求
1.一种线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，包含数片导磁薄板及数片绝缘薄板，其中前述的导磁薄板及绝缘薄板呈薄板状，导磁薄板的材料为导磁性佳的材料，且绝缘薄板的材料为导磁性不良的材料，且前述的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列连接结合。
2.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的导磁性佳的材料为矽钢。
3.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的导磁性佳的材料为纯铁。
4.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的导磁性不良的材料为玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的导磁薄板设有导磁齿，以使用于平面的线性马达中。
6.根据权利要求5所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的导磁齿的间隙中填设胶体。
7.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为加压结合。
8.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为加上胶体接合。
9.根据权利要求1所述的线性步进马达的二次侧结构，其特征在于，其中的数片导磁薄板及数片绝缘薄板相互间隔层叠排列的连接结合方式为以螺栓锁合。
10.一种线性步进马达的二次侧结构的制造方法，其特征在于，包含下列步骤以导磁性佳的薄板材料制置成预先设计的轮廓的导磁薄板，且将导磁性不良的薄板材料制置成预先设计的轮廓的绝缘薄板；将前述的导磁薄板及绝缘薄板相互间隔层叠排列；以及将前述排列好的导磁薄板及绝缘薄板连接结合。
11.根据权利要求10所述的线性步进马达的二次侧结构的制造方法，其特征在于，其中制置预先设计的轮廓的制置方法为板金冲压方式。
全文摘要
一种线性步进马达的二次侧结构及其制造方法，此线性步进马达二次侧结构主要由数片预先成型的导磁薄板与数片绝缘薄板相互间隔排列构成，其制造方法则只需将导磁薄板与绝缘薄板预先成型，再将成型后的导磁薄板与绝缘薄板组合及上胶即可，具有制造方便、重量轻、低涡电流、成本低以及容易保管等优点。
文档编号H02K41/03GK1393983SQ0112949
公开日2003年1月29日 申请日期2001年6月21日 优先权日2001年6月21日
发明者萧舜兴 申请人:大银微系统股份有限公司