(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストの線形アクチュエーター装置を提供する。【解決手段】第１の端と第２の端とを含む磁石ハウジング１１０であって、磁石ハウジングは、第１の端と第２の端との間に内部容積を規定し、磁石ハウジングは、第１の端における第１の開口部と、第２の端における第２の開口部とをさらに規定する、磁石ハウジングと、磁石ハウジングの内部壁に連結されている複数の磁石１１２と、ピストンハウジング１４２を含むピストンアセンブリ１４０と、磁気ポール１２０であって、磁気ポールは、内部管腔とポール開口部とを規定し、磁気ポールは、磁石ハウジングの第２の開口部を通って、磁石ハウジングの内部容積内に受け取られるように構成されている、磁気ポールとを含み、ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、磁石ハウジングの第１の開口部を通って、磁石ハウジングの内部容積内に移動可能に受け取られるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、該装置は、
第１の端と第２の端とを含む磁石ハウジングであって、該磁石ハウジングは、該第１の端と該第２の端との間に内部容積を規定し、該磁石ハウジングは、該第１の端における第１の開口部と、該第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、該第１の開口部および該第２の開口部は、該内部容積と流体連通している、磁石ハウジングと、
該磁石ハウジングの内部壁に連結されている複数の磁石と、
ピストンハウジングを含むピストンアセンブリであって、該ピストンハウジングは、内部領域を規定し、該ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む、ピストンアセンブリと、
磁気ポールであって、該磁気ポールは、内部管腔とポール開口部とを規定し、該ポール開口部は、該内部管腔と流体連通しており、該磁気ポールは、該磁石ハウジングの該第２の開口部を通って、該磁石ハウジングの該内部容積内に受け取られるように構成されている、磁気ポールと
を含み、該ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、該磁石ハウジングの該第１の開口部を通って、該磁石ハウジングの該内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、該ピストンアセンブリが、該磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該磁気ポールは、該ピストンハウジングの該内部領域内に受け取られ、該細長いピストンシャフトの少なくとも一部分は、該磁気ポールの該内部管腔内に受け取られる、装置。
【請求項２】
前記磁気ポールの端に配置されている端プレートをさらに含み、該磁気ポールは、前記磁石ハウジングの前記第２の開口部を通って、該磁石ハウジングの前記内部容積内に受け取られるように構成され、その結果、該端プレートは、該磁石ハウジングの端を閉める、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
磁気ハウジングの第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、実質的に中心にある開口部を規定し、該開口部は、前記ピストンアセンブリが、前記磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該開口部を通して前記細長いシャフトの端を受け取るように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記磁石ハウジングの前記第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、磁気材料で形成され、その結果、前記複数の磁石と前記磁気ポールとによって規定された磁気回路は、前記ピストンアセンブリが該磁石ハウジングに対して移動する場合、実質的に均一である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ピストンアセンブリに連結されている線形ブッシングアセンブリと、
該線形ブッシングに連結されている潤滑リングと
をさらに含み、該潤滑リングは、該ピストンアセンブリが前記磁石ハウジングに対して移動する場合、前記ピストンシャフトおよび該線形ブッシングアセンブリを連続的に潤滑するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ピストンアセンブリに連結されているエンコーダーアセンブリをさらに含み、該エンコーダーアセンブリは、該ピストンアセンブリの位置を決定するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ピストンアセンブリ内に配置されている係止部材をさらに含み、該係止部材は、前記ピストンシャフトが回転することを防止するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ピストンハウジングは、プラスチック材料で形成され、前記ピストンシャフトは、金属材料で形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
装置であって、該装置は、
第１の端と第２の端とを含む円筒形磁石ハウジングであって、該円筒形磁石ハウジングは、該第１の端と該第２の端との間に内部容積を規定し、該円筒形磁石ハウジングは、該第１の端における第１の開口部と、該第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、該第１の開口部および該第２の開口部は、該内部容積と流体連通している、円筒形磁石ハウジングと、
該円筒形磁石ハウジング内に含まれる複数の磁石と、
ピストンハウジングを含む円筒形ピストンアセンブリであって、該ピストンハウジングは、内部領域を規定し、該円筒形ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む、円筒形ピストンアセンブリと、
円筒形磁気ポールであって、該円筒形磁気ポールは、該円筒形磁石ハウジングの該第２の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの該内部容積内に受け取られるように構成されている、円筒形磁気ポールと
を含み、該円筒形ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、該円筒形磁石ハウジングの該第１の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの該内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、該円筒形ピストンアセンブリが、該円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該磁気ポールは、該ピストンハウジングの該内部領域内に受け取られる、装置。
【請求項１０】
前記円筒形磁気ポールは、内部管腔とポール開口部とを規定し、該ポール開口部は、該内部管腔と流体連通しており、前記細長いピストンシャフトの少なくとも一部分は、前記円筒形ピストンアセンブリが前記円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該円筒形磁気ポールの該内部管腔内に受け取られる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の磁石は、前記円筒形磁石ハウジングの内部壁に配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記円筒形磁気ポールの端に配置されている端プレートをさらに含み、該円筒形磁気ポールは、前記円筒形磁石ハウジングの前記第２の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの前記内部容積内に受け取られるように構成され、その結果、該端プレートは、該円筒形磁石ハウジングの端を閉める、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
円筒形磁気ハウジングの第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、実質的に中心にある開口部を規定し、該開口部は、前記円筒形ピストンアセンブリが、前記円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該開口部を通して前記細長いシャフトの端を受け取るように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記円筒形磁石ハウジングの前記第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、磁気材料で形成され、その結果、前記複数の磁石と前記円筒形磁気ポールとによって規定された磁気回路は、前記円筒形ピストンアセンブリが該円筒形磁石ハウジングに対して移動する場合、実質的に均一である、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記円筒形ピストンアセンブリに連結されている線形ブッシングアセンブリと、
該線形ブッシングに連結されている潤滑リングと
をさらに含み、該潤滑リングは、該円筒形ピストンアセンブリが前記円筒形磁石ハウジングに対して移動する場合、前記細長いピストンシャフトおよび該線形ブッシングアセンブリを連続的に潤滑するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記円筒形ピストンアセンブリに連結されているエンコーダーアセンブリをさらに含み、該エンコーダーアセンブリは、該円筒形ピストンアセンブリの位置を決定するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記円筒形ピストンアセンブリ内に配置されている係止部材をさらに含み、該係止部材は、前記細長いピストンシャフトが回転することを防止するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記磁石ハウジングは、前記ピストンアセンブリの関連付けられる交換を必要とすることなく、前記ピストンシャフトのより長い長さのストロークに適応させるために、異なる磁石ハウジングと交換可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記コイルおよび前記細長いピストンシャフトは、各々、前記ピストンハウジングに連結されている、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、米国特許法§１１９（ｅ）の下、２０１３年１０月３１日に出願された、発明の名称ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＬＯＷ  ＣＯＳＴ  ＬＩＮＥＡＲ  ＡＣＴＵＡＴＯＲの米国仮出願第６１／８９８，１４０号の利益および上記米国仮出願の優先権を主張し、その内容は、これにより、全ての目的のためにその全体が参考として援用される。
【０００２】
分野
本開示は、一般に、移動コイルアクチュエーターに関し、より詳しくは、低コストの線形アクチュエーターおよびそれを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
線形アクチュエーターは、線形運動を必要とする反復動作を実施するために使用される機械的デバイスである。例えば、線形アクチュエーターは、瓶にキャップを設置するため、郵便物に自動的にスタンプを押すまたはラベルを貼るため、ガラス切断のため、回路にチップを設置するため、電子デバイスにおける様々なボタンまたは触れる領域を試験するため、自動化のため、およびまた広範な多様な他の目的のために、組み立て工場において使用され得る。空気圧シリンダー（時折、空気シリンダーとしても公知）は、往復線形運動において力を生成するために圧縮気体の動力を使用する機械的デバイスである。空気圧シリンダーは、自動化産業において使用される最も一般的なアクチュエーターである。それらは、比較的費用がかからず、ユーザーに対するコストは、例えば、１ユニット当たり＄７５〜＄１５０の範囲である。
【０００４】
しかし、空気圧シリンダーは、動作上の欠点を有し、この動作上の欠点は、例えば、２５％に至るアクチュエーターが１年に１回〜３回交換され、例えば、１年に１０００万個をゆうに超える空気圧シリンダーが交換されることをもたらす。空気圧シリンダーの欠点は、急速な（＞２Ｈｚ）適用において減速することができないことである。これは、例えば、ショックアブソーバーおよび組み込みクッションの使用に依存する傾向にある減速のための従来の技術が、これらの高サイクル速度で使用できないからである。結果として、空気圧シリンダーのピストンは、アクチュエーターの端キャップに突っ込むか、またはぶつかり得、そのことは、空気圧シリンダーの比較的早い故障を生じ得る（例えば、３ヶ月〜６ヶ月の期間内）。
【０００５】
従って、高サイクル速度で確実に動作し、低減された故障率を有し得る改善されたアクチュエーターに対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概要
低減された故障率を伴う、高速で動作し得るアクチュエーターが、本明細書中に記載される。１つの局面において、アクチュエーター装置は、磁石ハウジングを含み、この磁石ハウジングは、第１の端と第２の端とを有する。磁石ハウジングは、第１の端と第２の端との間に内部容積を規定する。磁石ハウジングは、第１の端における第１の開口部と、第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、第１の開口部および第２の開口部は、内部容積と流体連通している。複数の磁石が、磁石ハウジングの内部壁に連結されている。ピストンアセンブリは、ピストンハウジングを含み、このピストンハウジングは、内部領域を規定し、ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む。コイルおよび細長いピストンシャフトの各々は、ピストンハウジングに連結され得る。磁気ポールは、内部管腔と開口部とを規定し、この開口部は、内部管腔と流体連通している。磁気ポールは、磁石ハウジングの第２の開口部を通って、磁石ハウジングの内部容積内に受け取られるように構成されている。ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、磁石ハウジングの第１の開口部を通って、磁石ハウジングの内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、ピストンアセンブリが、磁石ハウジングに対して移動させられる場合、磁気ポールは、ピストンハウジングの内部領域内に受け取られ、細長いピストンシャフトの少なくとも一部分は、磁気ポールの内部管腔内に受け取られる。
【０００７】
別の局面において、アクチュエーター装置は、円筒形磁石ハウジングを含み、この円筒形磁石ハウジングは、第１の端と第２の端とを有する。円筒形磁石ハウジングは、第１の端と第２の端との間に内部容積を規定する。円筒形磁石ハウジングは、第１の端における第１の開口部と、第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、第１の開口部および第２の開口部は、内部容積と流体連通している。複数の磁石が、円筒形磁石ハウジング内に含まれる。円筒形ピストンアセンブリは、ピストンハウジングを含み、このピストンハウジングは、内部領域を規定し、円筒形ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む。コイルおよび細長いピストンシャフトの各々は、ピストンハウジングに連結され得る。円筒形磁気ポールは、円筒形磁石ハウジングの第２の開口部を通って、円筒形磁石ハウジングの内部容積内に受け取られるように構成されている。円筒形ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、円筒形磁石ハウジングの第１の開口部を通って、円筒形磁石ハウジングの内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、円筒形ピストンアセンブリが、円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、磁気ポールは、ピストンハウジングの内部領域内に受け取られる。
【０００８】
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
装置であって、該装置は、
第１の端と第２の端とを含む磁石ハウジングであって、該磁石ハウジングは、該第１の端と該第２の端との間に内部容積を規定し、該磁石ハウジングは、該第１の端における第１の開口部と、該第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、該第１の開口部および該第２の開口部は、該内部容積と流体連通している、磁石ハウジングと、
該磁石ハウジングの内部壁に連結されている複数の磁石と、
ピストンハウジングを含むピストンアセンブリであって、該ピストンハウジングは、内部領域を規定し、該ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む、ピストンアセンブリと、
磁気ポールであって、該磁気ポールは、内部管腔とポール開口部とを規定し、該ポール開口部は、該内部管腔と流体連通しており、該磁気ポールは、該磁石ハウジングの該第２の開口部を通って、該磁石ハウジングの該内部容積内に受け取られるように構成されている、磁気ポールと
を含み、該ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、該磁石ハウジングの該第１の開口部を通って、該磁石ハウジングの該内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、該ピストンアセンブリが、該磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該磁気ポールは、該ピストンハウジングの該内部領域内に受け取られ、該細長いピストンシャフトの少なくとも一部分は、該磁気ポールの該内部管腔内に受け取られる、装置。
（項目２）
上記磁気ポールの端に配置されている端プレートをさらに含み、該磁気ポールは、上記磁石ハウジングの上記第２の開口部を通って、該磁石ハウジングの上記内部容積内に受け取られるように構成され、その結果、該端プレートは、該磁石ハウジングの端を閉める、上記項目に記載の装置。
（項目３）
磁気ハウジングの第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、実質的に中心にある開口部を規定し、該開口部は、上記ピストンアセンブリが、上記磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該開口部を通して上記細長いシャフトの端を受け取るように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目４）
上記磁石ハウジングの上記第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、磁気材料で形成され、その結果、上記複数の磁石と上記磁気ポールとによって規定された磁気回路は、上記ピストンアセンブリが該磁石ハウジングに対して移動する場合、実質的に均一である、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目５）
上記ピストンアセンブリに連結されている線形ブッシングアセンブリと、
該線形ブッシングに連結されている潤滑リングと
をさらに含み、該潤滑リングは、該ピストンアセンブリが上記磁石ハウジングに対して移動する場合、上記ピストンシャフトおよび該線形ブッシングアセンブリを連続的に潤滑するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目６）
上記ピストンアセンブリに連結されているエンコーダーアセンブリをさらに含み、該エンコーダーアセンブリは、該ピストンアセンブリの位置を決定するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目７）
上記ピストンアセンブリ内に配置されている係止部材をさらに含み、該係止部材は、上記ピストンシャフトが回転することを防止するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目８）
上記ピストンハウジングは、プラスチック材料で形成され、上記ピストンシャフトは、金属材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目９）
装置であって、該装置は、
第１の端と第２の端とを含む円筒形磁石ハウジングであって、該円筒形磁石ハウジングは、該第１の端と該第２の端との間に内部容積を規定し、該円筒形磁石ハウジングは、該第１の端における第１の開口部と、該第２の端における第２の開口部とをさらに規定し、該第１の開口部および該第２の開口部は、該内部容積と流体連通している、円筒形磁石ハウジングと、
該円筒形磁石ハウジング内に含まれる複数の磁石と、
ピストンハウジングを含む円筒形ピストンアセンブリであって、該ピストンハウジングは、内部領域を規定し、該円筒形ピストンアセンブリは、コイルと細長いピストンシャフトとをさらに含む、円筒形ピストンアセンブリと、
円筒形磁気ポールであって、該円筒形磁気ポールは、該円筒形磁石ハウジングの該第２の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの該内部容積内に受け取られるように構成されている、円筒形磁気ポールと
を含み、該円筒形ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、該円筒形磁石ハウジングの該第１の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの該内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、該円筒形ピストンアセンブリが、該円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該磁気ポールは、該ピストンハウジングの該内部領域内に受け取られる、装置。
（項目１０）
上記円筒形磁気ポールは、内部管腔とポール開口部とを規定し、該ポール開口部は、該内部管腔と流体連通しており、上記細長いピストンシャフトの少なくとも一部分は、上記円筒形ピストンアセンブリが上記円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該円筒形磁気ポールの該内部管腔内に受け取られる、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１１）
上記複数の磁石は、上記円筒形磁石ハウジングの内部壁に配置されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１２）
上記円筒形磁気ポールの端に配置されている端プレートをさらに含み、該円筒形磁気ポールは、上記円筒形磁石ハウジングの上記第２の開口部を通って、該円筒形磁石ハウジングの上記内部容積内に受け取られるように構成され、その結果、該端プレートは、該円筒形磁石ハウジングの端を閉める、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１３）
円筒形磁気ハウジングの第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、実質的に中心にある開口部を規定し、該開口部は、上記円筒形ピストンアセンブリが、上記円筒形磁石ハウジングに対して移動させられる場合、該開口部を通して上記細長いシャフトの端を受け取るように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１４）
上記円筒形磁石ハウジングの上記第１の端に連結されている磁石端プレートをさらに含み、該磁石端プレートは、磁気材料で形成され、その結果、上記複数の磁石と上記円筒形磁気ポールとによって規定された磁気回路は、上記円筒形ピストンアセンブリが該円筒形磁石ハウジングに対して移動する場合、実質的に均一である、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１５）
上記円筒形ピストンアセンブリに連結されている線形ブッシングアセンブリと、
該線形ブッシングに連結されている潤滑リングと
をさらに含み、該潤滑リングは、該円筒形ピストンアセンブリが上記円筒形磁石ハウジングに対して移動する場合、上記細長いピストンシャフトおよび該線形ブッシングアセンブリを連続的に潤滑するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１６）
上記円筒形ピストンアセンブリに連結されているエンコーダーアセンブリをさらに含み、該エンコーダーアセンブリは、該円筒形ピストンアセンブリの位置を決定するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１７）
上記円筒形ピストンアセンブリ内に配置されている係止部材をさらに含み、該係止部材は、上記細長いピストンシャフトが回転することを防止するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１８）
上記磁石ハウジングは、上記ピストンアセンブリの関連付けられる交換を必要とすることなく、上記ピストンシャフトのより長い長さのストロークに適応させるために、異なる磁石ハウジングと交換可能である、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１９）
上記コイルおよび上記細長いピストンシャフトは、各々、上記ピストンハウジングに連結されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
（摘要）
アクチュエーター装置は、磁石ハウジングを含み、この磁石ハウジングは、第１の端における第１の開口部と第２の端における第２の開口部との間に内部容積を規定する。複数の磁石が、磁石ハウジング内に含まれる。ピストンアセンブリは、ピストンハウジングと、コイルと、シャフトとを含む。磁気ポールは、磁石ハウジングの第２の開口部を通って、内部容積内に受け取られるように構成されている。磁気ポールは、内部管腔と開口部とを規定し、この開口部は、内部管腔と連通している。ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、磁石ハウジングの第１の開口部を通って、内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、磁気ポールは、ピストンハウジングの内部領域内に受け取られ、シャフトの少なくとも一部分は、磁気ポールの内部管腔内に受け取られる。
【０００９】
本開示の教示は、添付の図面とともに得られる以下の詳細な説明に関連してより完全に認識され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に従う、単一コイルリニアモーター（ｌｉｎｅａｒ  ｍｏｔｏｒ）アクチュエーターの分解正面斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に従う、単一コイルリニアモーターアクチュエーターの分解後方斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に従う、ピストンアセンブリの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａのピストンアセンブリの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
低コストの高加速線形サーボアクチュエーターのための装置および方法が、本明細書中に記載される。本開示のサーボアクチュエーターは、ユーザーに対する全体のコストが低減され得るように、改善された性能および低減された故障率を提供し得る。例えば、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、代表的な空気シリンダーよりも高い初期購入コストがかかり得るが、サーボアクチュエーターの低減された故障率に起因して、ユーザーにとって全体のコストは、例えば、代表的な空気シリンダーのコストに対して、実質的に低減され得る。
【００１２】
本明細書中に記載されるサーボアクチュエーターの実施形態は、中空の中央ポールを含み、この中空の中央ポールは、アクチュエーターのピストンが、中央ポールに沿ってスライドすることを可能にし、ピストンのシャフトは、中央ポールの中空の部分の中へ通ることができる。この構成は、ピストンが磁石ハウジングに激しく接触することを防止または制限し得る。対照的に、代表的な空気シリンダーのピストンは、高サイクル速度でアクチュエーターの端プレートに突っ込むか、またはぶつかる傾向がある。本明細書中に記載されるアクチュエーターは、例えば、低質量の移動ピストンアセンブリを含み得る。例えば、ピストンアセンブリは、少なくとも一部分は、低コストの機械加工可能なプラスチックで製造され得、鋼のピストンシャフトを伴う。そのような実施形態において、ピストンアセンブリの質量は、例えば、４０グラムであり得る。さらに、本明細書中に記載されるサーボアクチュエーターは、代表的な空気シリンダーの設計と合う丸い設計を含み得、従って、無数の適用において、空気シリンダーを容易に交換し得る。
【００１３】
いくつかの実施形態において、本明細書中に記載されるアクチュエーターの構成要素のうちの１つ以上は、特定の構成要素の一方の端または両方の端から機械加工可能であるように設計され得る。例えば、本明細書中に記載されるアクチュエーターの構成要素のうちの１つ以上は、１つの機構において、ＣＮＣ旋盤から機械加工され得、そのことは、コストおよび公差制御について有利である。上に記載されるように、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、比較的低質量の移動ピストンアセンブリを有し得、この移動ピストンアセンブリは、例えば、６０Ｇに至る加速速度に到達し得、例えば、代表的な空気シリンダーピストンよりも最高２倍まで速くサイクルし得、例えば、代表的な空気シリンダーよりも５倍〜１０倍長く長持ちし得る。例えば、１年未満の、単一アクチュエーター単独でのコストについての投資回収で、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、空気シリンダーの故障に代表的に関連付けられる大きなコストを実質的に低減し得る解決策を提供し得る。
【００１４】
上に記載されるように、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、中央ポールを含み得、この中央ポールは、内部管腔を規定し、この内部管腔は、アクチュエーターの動作中、ピストンが、中央ポールを自由に上下に移動することを可能にし得、ピストンのシャフトは、中央ポールの内部管腔の中および外に移動することができる。さらに、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、頂部磁気ハウジング端プレートを含み得、この頂部磁気ハウジング端プレートは、中央開口部を規定し、この中央開口部は、ピストンが作動させられる場合、ピストンシャフトを受け取り得る。これらの特徴の各々は、高サイクル速度（例えば、２Ｈｚよりも大きい）での動作中に、アクチュエーターの前方端キャップおよび／または中央ポールおよび／または後方端プレートとの繰り返される接触に起因してピストンアセンブリが損傷または破損することを防止または制限し得る。さらに、頂部磁石ハウジング端プレートは、磁気材料で形成され得、磁気材料は、ピストンのストロークを通して適用される力が、設定された電流に対して実質的に均一であるように、磁気回路が平衡を保たれることを可能にし得る。
【００１５】
いくつかの実施形態において、装置は、磁石ハウジングを含み、この磁石ハウジングは、第１の端における第１の開口部と第２の端における第２の開口部との間に内部容積を規定する。複数の磁石が、磁石ハウジングの内部壁に連結されている。ピストンアセンブリは、ピストンハウジングと、コイルと、シャフトとを含む。磁気ポールは、磁石ハウジングの第２の開口部を通って、磁石ハウジングの内部容積内に受け取られるように構成されている。磁気ポールは、内部管腔と開口部とを規定し、この開口部は、内部管腔と連通している。ピストンアセンブリの少なくとも一部分は、磁石ハウジングの第１の開口部を通って、内部容積内に移動可能に受け取られるように構成され、その結果、磁気ポールは、ピストンハウジングの内部領域内に受け取られ、ピストンシャフトの少なくとも一部分は、磁気ポールの内部管腔内に受け取られる。換言すると、ピストンハウジングは、動作中、磁気ポールに沿って、移動またはスライドし得る。
【００１６】
本明細書中で用いられる場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないと指示しない限り、複数形の指示対象を含む。従って、例えば、用語「コイル」は、単一のコイルまたは複数のコイルを意味することが意図される。
【００１７】
図１は、１つの実施形態に従う、単一コイルリニアモーターアクチュエーターの分解正面斜視図である。図１に示されるように、アクチュエーター１００（本明細書中で「アクチュエーター」または「サーボアクチュエーター」とも称される）は、磁石ハウジングアセンブリ１１０とピストンアセンブリ１４０とを含み得る。磁石ハウジングアセンブリ１１０は、磁石ハウジング１２４と、１つ以上の永久磁石１１２と、中央ポール１２０と、プリント配線板またはコントローラー１２２と、底部または後方端プレート１２８と、頂部または前方端プレート１５０とを含み得る。ピストンアセンブリ１４０は、ピストンボビンまたはハウジング１４２の周りに巻かれているコイル１３０と、ピストンシャフト１３５と、可撓ケーブル１８２と、線形エンコーダーアセンブリ１２３とを含み得る。アクチュエーター１００はまた、前方ハウジングアセンブリ１６０と、ブッシングアセンブリ１２５と、潤滑リング１８０と、ハウジングカバー１９０とを含む。これらの構成要素の各々は、より詳細に下で議論される。
【００１８】
図２は、実施形態に従う、単一コイルリニアモーターアクチュエーター（本明細書中で「アクチュエーター」または「サーボアクチュエーター」とも称される）の分解後方斜視図である。図２に示されるように、アクチュエーター２００（本明細書中で「アクチュエーター」または「サーボアクチュエーター」とも称される）は、磁石ハウジングアセンブリ２１０とピストンアセンブリ２４０とを含み得る。磁石ハウジングアセンブリ２１０は、磁石ハウジング２２４と、１つ以上の永久磁石２１２と、中央ポール２２０と、プリント配線板またはコントローラー２２２と、底部または後方端プレート２２８と、頂部または前方端プレート２５０とを含み得る。ピストンアセンブリ２１５は、ピストンハウジングまたはボビン２４２の周りに巻かれているコイル２３０と、ピストンシャフト２３５と、可撓ケーブル２８２と、線形エンコーダーアセンブリ２２３とを含み得る。アクチュエーター２００はまた、前方ハウジングアセンブリ２６０と、ブッシングアセンブリ２２５と、潤滑リング２８０と、ハウジングカバー２９０とを含む。これらの構成要素の各々は、より詳細に下で議論される。
【００１９】
アクチュエーター１００および２００は、同じかまたは同様の機能、および同じかまたは同様の構成要素のいくつかまたは全てを含み得る。従って、アクチュエーター１００およびアクチュエーター２００についての詳細は、以下の段落において、一緒に記載される。
【００２０】
図１および図２を参照すると、ピストンアセンブリ１４０（２４０）のボビンまたはピストンハウジング１４２（２４２）は、導電性媒体（例えば、コイル１３０（２３０）など）を支持し得る。ボビン１４２（２４２）は、内部領域１４５（２４５）を規定し得る。線形アクチュエーター１００（２００）の動作中、電流は、コイル１３０（２３０）を通して導入され、それにより、磁場を作り出し、この磁場は、電流がコイル１３０（２３０）を通って流れている方向に依存する方向を有する。磁場の大きさは、各コイル１３０（２３０）に関連付けられる巻数、および伝導性材料を通して伝導されるアンペア数に対応する。例えば、いくつかの実施形態において、コイル１３０（２３０）は、１コイル当たり７４巻きを含み得るが、１コイル当たり任意の巻数が使用され得ることが理解されるべきである。いくつかの実施形態において、コイル１３０（２３０）は、例えば、１相当たり、おおよそ１．７オーム、６．８オームの抵抗を有し得、２９ゲージの銅線で製作され得る。そのような仕様は、例示的なものであるにすぎない。様々な仕様を有する任意のタイプの伝導性材料が使用され得ることが理解されるべきである。コイルが、電源に電気的に接続され得ること、および／または電気的技術および機械的技術において公知である任意の態様で一緒に接続され得ることがさらに理解されるべきである。いくつかの実施形態において、ボビン１４２（２４２）は、ピストンアセンブリ１４０（２４０）の全体の質量を低減するために、低コストのプラスチック材料で形成され得る。
【００２１】
上に記載されるように、ピストンアセンブリ１４０（２４０）はまた、ピストンシャフト１３５（２３５）を含み、このピストンシャフト１３５（２３５）は、ピストンボビン１４２（２４２）に連結されている。ピストンシャフト１３５（２３５）の一部分は、ボビン１４２（２４２）の内部領域内に延びている。ピストンシャフト１３５（２３５）は、例えば、金属（例えば、鋼）で形成され得る。いくつかの実施形態において、シャフト１３５（２３５）およびボビン１４２（２４２）は、単一の一体部品として形成され得る。ピストンアセンブリ１４０（２４０）はまた、可撓ケーブル１８２（２８２）と線形エンコーダーアセンブリ１２３（２２３）とを含み、可撓ケーブル１８２（２８２）および線形エンコーダーアセンブリ１２３（２２３）は、各々、ボビン１４２（２４２）に連結されている。線形エンコーダーアセンブリ１２３（２２３）および可撓ケーブル１８２（２８２）の機能は、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、より詳細に下に記載される。
【００２２】
上に記載されるように、磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）は、１つ以上の磁石１１２（２１２）を含み得る。磁石は、例えば、永久磁石であり得、例えば、実質的に円筒形の磁石または円形の磁石セグメントであり得、それは、磁石ハウジング１２４（２２４）の内部壁に連結され得る。例えば、磁石１１２（２１２）は、様々な接着剤またはねじを用いて、製造中に、磁石ハウジング１１０（２１０）に連結され得る。磁石１１２（２１２）は、磁場が存在する場合、ピストンアセンブリ１４０（２４０）と磁気によりインターフェイス接続するように適合され得る。従って、電流がピストンアセンブリ１４０（２４０）のコイル１３０（２３０）を通って流れている方向を繰り返し交互にすることによって、線形の力は、ピストンアセンブリ１４０（２４０）に繰り返し伝えられ得る。
【００２３】
図１および図２に示される中央ポール１２０（２２０）は、中央ポール１２０（２２０）の第１の端において、内部管腔１１５（２１５）と開口部１１７（２１７）を規定する。中央ポール１２０（２２０）は、磁石ハウジング１２４（２２４）によって規定される内部容積１２７（２２７）内に受け取られる。図１および図２に示されるように、後方端プレート１２８（２２８）は、中央ポール１２０（２２０）の第２の端に連結され、プリント配線板またはコントローラー１２２（２２２）は、後方端プレート１２８（２２８）に連結され得る（コントローラー１２２は、図１において、後方端プレート１２８から分離されて示されている）。ハウジングカバー１９０（２９０）は、磁石ハウジング１２４（２２４）の第２の端に連結されて、コントローラー１２２（２２２）と後方端プレート１２８（２２８）とを閉じ込め得る。
【００２４】
いくつかの実施形態において、磁石ハウジング１２４（２２４）の内部容積１２７（２２７）は、アクチュエーター１００（２００）の他の構成要素に対する磁石ハウジング１２４（２２４）の緊密な関係を確実にすることを助けるようなサイズにされている内部直径を有し得る。中央ポール１２０（２２０）は、磁石ハウジング１１０（２１０）の内部容積１２７（２２７）内に受け取られるようなサイズにされている外側の直径を含み、その結果、中央ポール１２０または２２０は、所望の公差内（例えば、＋１〜２０ミクロンの範囲内）で、磁石ハウジング１２４（２２４）内に実質的に中央に置かれ得る。いくつかの実施形態において、中央ポール１２０または２２０の外径および内径は、アクチュエーター１００または２００の最適な機能について、適切な範囲内（例えば、＋１〜４０ミクロンの範囲内）であり得る。
【００２５】
前方端プレート１５０（２５０）は、開口部１５２（２５２）を規定し、磁石ハウジング１２４（２２４）の第１の端に連結され得る。開口部１５２（２５２）は、より詳細に下に記載されるように、アクチュエーター１００（２００）の動作中にピストンシャフト１３５（２３５）の端部分を受け取り得る。前方端プレート１５０（２５０）はまた、磁気材料で形成され得、その結果、前方端プレート１５０（２５０）が磁石ハウジング１２４（２２４）に連結されている場合、磁石アセンブリ１１０（２１０）内に生み出される磁気回路は平衡を保たれ得、その結果、ピストンアセンブリ１４０（２４０）のストロークを通して適用される力は、設定された電流に対して実質的に均一または同じであり得る。
【００２６】
図１および図２に示されるように、前方ハウジングアセンブリ１６０（２６０）は、前方ボア１６１（図２に示されない）と、後方ボア２６２（図１に示されない）と、ピストンシャフトハウジング１６３（２６３）と、非回転係止ピン１６４（２６４）と、ドエル２６５（図１に示されない）と、線形軸受またはブッシングアセンブリ１２５（２２５）とを規定し得る。ピストンシャフトハウジング１６３（２６３）は、ピストンシャフト１３５（２３５）の少なくとも一部分、およびスプライン軸受（図１にも図２にも示されない）を受け取り得る。いくつかの実施形態において、ピストンシャフト１３５（２３５）は、その長さの一部分に沿って、スプライン（一連の溝または隆起）を含み得る。そのような実施形態において、ピストンシャフトハウジング１６３（２６３）は、ピストンシャフト１３５（２３５）におけるスプラインの１つ以上の溝（または隆起）を所定の向きに定めることによって、ピストンシャフト１３５（２３５）を係止するために使用され得る。例えば、ピストンシャフトハウジング１６３（２６３）は、例えば、２０ミクロン以内で、線形エンコーダースケール（図１および図２に示されない）の表面に対して平行である向きでピストンシャフト１３５（２３５）を係止するために使用され得る（線形エンコーダースケールは、図３Ｂを参照して、より詳細に下に記載される）。さらに、非回転係止ピン１６４（２６４）はまた、移動ピストンアセンブリ１４０（２４０）を係合し得、移動ピストンアセンブリ１４０（２４０）を通って延び得、ピストンシャフト１３５（２３５）の回転を防止または制限し得る。従って、ピストンシャフト１３５（２３５）の位置を維持することによって、線形エンコーダースケール（図３Ｂにおける２３１を参照のこと）および線形エンコーダー感知回路網（図３Ｂにおける２３２を参照のこと）は、整列して維持され得る。これはまた、可撓ケーブル１８２（２８２）を線形またはまっすぐの向きに維持することを助け得、ピストンシャフト１３５（２３５）に取り付けられているボビン１４２（２４２）を同軸の構成に維持することを助け得る。
【００２７】
線形軸受またはブッシングアセンブリ１２５（２２５）は、例えば、ＩＫＯ  Ｉｎｃ．（ＬＭ８１５１７）による線形ブッシングであり得る。しかし、他の構造／ガイドアセンブリが、代替的に使用され得ることが理解され得る。さらに、潤滑リング１８０（２８０）は、ブッシングアセンブリ１２５（２２５）に連結され得、ピストンシャフト１３５（２３５）およびスプライン軸受（図１および図２に示されない）に対して連続的な潤滑または実質的に連続的な潤滑を提供し得る。これは、アクチュエーター１００（または２００）の顕著により長い耐用年数をもたらし得る。例えば、いくつかの実施形態において、アクチュエーター１００（２００）は、例えば、１億サイクルに至るサイクルを超え得る。これは、例えば、おおよそ１５００万〜２０００万サイクルの範囲で動作する潤滑されていないアクチュエーターの代表的な寿命に対して顕著な改善である。
【００２８】
アクチュエーター１００（２００）の動作中、ピストンアセンブリ１４０（２４０）は、磁石ハウジング１２４（２２４）に対して移動し得、磁石ハウジング１２４（２２４）の内部容積１２７（２２７）内に受け取られ得る。ピストンアセンブリ１４０（２４０）は、中央ポール１２０（２２０）の外側表面に沿って往復の態様で移動し、この中央ポール１２０（２２０）は、上に記載されるように、磁石ハウジング１２４（２２４）の内部容積１２７（２２７）内に配置されている。中央ポール１２０（２２０）の内部管腔１１５（２１５）は、ピストンシャフト１３５（２３５）が、その中に受け取られることを可能にし、高サイクル速度（例えば、２Ｈｚよりも大きい）での動作中に、後方端プレート１２８（２２８）および／または中央ポール１２０（２２０）との可能性のある衝突を防止または制限する。従って、ピストンアセンブリ１４０（２４０）は、アクチュエーター１００（２００）の動作中、中央ポール１２０（２２０）を自由に上下に移動し得、ピストンシャフト１３５（２３５）は、中央ポール１２０（２２０）の内部管腔１２７（２２７）の中および外に移動させられることができる。さらに、前方端プレート１５２（２５２）における開口部は、高サイクル速度（例えば、２Ｈｚよりも大きい）での動作中に、ピストンシャフト１３５（２３５）の少なくとも一部分がこの開口部を通ることを可能にし得、頂部端プレート１５０（２５０）との衝突を防止し得る。
【００２９】
図３Ａは、ピストンアセンブリ２４０の斜視図であり、図３Ｂは、ピストンアセンブリ２４０の分解斜視図である。ピストンアセンブリ１４０は、ピストンアセンブリ２４０と同じかまたは同様の構成要素、および同じかまたは同様の機能を含み得、従って、下に詳細に記載されない。上に記載されるように、ピストンアセンブリ２４０は、線形エンコーダーアセンブリ２２３を含み得る。線形エンコーダーアセンブリ２２３は、例えば、コントローラー（例えば、遠隔コンピューター）に対して線形位置的フィードバックを示すために、フィードバック回路網（示されない）と線形スケール２３１とを含み得る。いくつかの実施形態において、線形エンコーダーアセンブリ２２３は、エンコーダーハウジング２３３を含み得、このエンコーダーハウジング２３３は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、例えば、ねじ切りされた締め具（例えば、ねじ２３４）などを用いて、ピストンアセンブリ２４０に連結され得る。従って、線形エンコーダーアセンブリ２２３は、ピストンアセンブリ２４０が繰り返し作動させられる場合、ピストンアセンブリ２４０に対して固定されたままであり得る。いくつかの実施形態において、エンコーダーハウジング２３３は、例えば、ピストンハウジングまたはボビン２４２によって規定される切り抜き（図３Ａおよび図３Ｂに示されない）内に配置され得る。線形エンコーダーアセンブリ２２３はまた、センサーと、変換器または読み取りヘッド（各々、図２にも図３Ａにも図３Ｂにも示されない）とを含み得、それらは、位置を符号化し得る線形スケール２３１と対になり得る。エンコーダーセンサーは、例えば、プリント回路基板２３２内に含まれ得、符号化された位置をアナログ信号またはディジタル信号に変換するために、線形スケール２３１を読み取り得る。次に、これは、次に、ディジタル読み出し（ＤＲＯ）または運動コントローラー（図１および図２に示されない）によって、位置データに復号され得る。線形エンコーダーアセンブリ２２３は、増分モードまたは絶対モードのいずれかにおいて作動し得る。運動は、例えば、時間の経過による位置の変化によって決定され得る。線形エンコーダー技術は、例えば、光学、磁気、誘導性、容量性、および渦電流を含み得る。光学線形エンコーダーは、高解像度の市場で優位に立ち得、シャッタリング（ｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）／モアレ、回折、またはホログラムの原理を用い得る。代表的な増分のスケール周期は、数百からサブマイクロメートルまでに変化し得、その後の補間は、ナノメートルのような優れた解像度を提供し得る。
【００３０】
図３Ａおよび図３Ｂには示されないが、線形エンコーダースケール２３１は、線形エンコーダースケール２３１の長さに沿って延びている一連のストライプまたはしるしを含み得る。ピストンアセンブリ２４０が作動させられる場合、線形エンコーダーセンサー２３２（例えば、光学読み取り装置）は、ピストンアセンブリ２４０の現在の線形位置（例えば、ボビン２４２および／またはピストンシャフト２３５の位置）を決定するために読み取られるストライプまたはしるしの数を数え得る。いくつかの実施形態において、記録された位置的データは、次に、監視目的のために遠隔デバイスに伝送され得る。いくつかの実施形態において、ユーザーは、特定のタスクのために所望される線形移動の量を示すために、遠隔デバイス（例えば、接続されているコンピューター）に対して１つ以上の値を入力し得る。次に、これらの値は、線形エンコーダーアセンブリ２２３と電気的に通信しているコントローラー（図１、図２、図３Ａ、および図３Ｂに示されない）に伝送され得、その結果、ピストンアセンブリ２４０の線形移動は、指定された値に従って調整され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態において、ストロークバリエーションおよび線形エンコーダー解像度は、ユーザーによって調整され得、それにより、アクチュエーター１００（２００）を再構成および／または交換することに関連付けられるコストを低減する。さらに、アクチュエーター１００（２００）はまた、例えば、動作中にピストンアセンブリ１４０（２４０）の位置、力、および速度を調整するための多数のプログラム可能なモードを含み得る。さらに、線形エンコーダーフィードバックは、位置と一致し得、アクチュエーター１００（２００）のストローク中に、ピストンアセンブリ１４０（２４０）の位置（例えば、ボビン１４２（２４２）またはピストンシャフト１３５（２３５）の位置）を調べることによって、行われた作業の確認を可能にする。ストロークは、例えば、アクチュエーター１００（２００）の様々なアセンブリ（例えば、磁石ハウジングアセンブリ１１０（または２１０）、ピストンアセンブリ１４０、（２４０）および／または前方ハウジングアセンブリ１６０（２６０））の機能であり得る。
【００３２】
いくつかの実施形態において、交換可能な磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）は、全てのストロークのバリエーションにおいて使うことができるより高価な構成要素（例えば、ピストンアセンブリ１４０（２４０））の交換を必要とすることなく、ストロークの長さを増大させるために使用され得る。例えば、磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）は、より細長い磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）と交換され得、それにより、より長いアクチュエーターストロークを可能にする。いくつかの実施形態において、スロットが、コイル１３０（２３０）と、ピストンアセンブリ１４０（２４０）の前方との間に提供され得、このスロットは、指定された最大範囲のストロークを担うために十分な長さであり、従って、ピストンアセンブリ１４０（２４０）は、様々な異なるストロークのバリエーションを担うために使うことができ得る。前方ハウジングアセンブリ１６０（２６０）はまた、様々な異なるストロークのバリエーションを担うために十分な長さに設計され得る。この態様において、アクチュエーター１００または２００のストロークの長さが、改変を必要とする場合、交換される必要がある構成要素が、より少なくなる場合があり得る。そのような設計はまた、アクチュエーター構成要素の速やかな送達だけではなく、ストックされる必要がある部品の数および／または多様性を低減するためにも役立ち得る。
【００３３】
図１および図２は、各々、単一コイルアクチュエーター１００、２００を描いているが、他の実施形態において、本明細書中に記載されるアクチュエーターは、複数のコイル１３０（２３０）を含むピストンアセンブリ１４０（２４０）を含み得、複数のコイル１３０（２３０）は、同じピストンアセンブリ１４０（２４０）の別個のボビン１４２（２４２）、および一連の交互に磁化された磁石（例えば、ＮＳ、ＳＮ、ＮＳなど）を含む磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）によって支持される。そのような多重極構成のための磁石ハウジングアセンブリ１１０（２１０）およびピストンアセンブリ１４０（２４０）は、標準的な機械加工プロセスを用いて実装され得る。いくつかの実施形態において、ピストンアセンブリ１４０（２４０）は、アクチュエーターの特定の出力パラメーターに応じるために、任意の数のコイル１３０（２３０）を含み得る。例えば、線形アクチュエーター１００（２００）について、より小さいストロークを達成するために、１つのコイル１３０（２３０）のみを使用することが望ましい場合がある。コイル１３０（２３０）は、高価であり得るので、１つのみを使用することは、全体のコストを節約する。しかし、１つのコイル１３０（２３０）のみを用いる場合、設定されたストローク値において、より小さい力が存在し得る。従って、１つより多くのコイル１３０（２３０）を有する線形アクチュエーターは、より高いストローク値を必要とするタスクについて所望され得る。単一コイルアクチュエーターは、例えば、２５ｍｍまでのストロークについて、ブラシモーターのような単純な制御を提案し得る。他方、マルチコイルアクチュエーターは、例えば、１００ｍｍまたはそれより長い長さなどに至るより大きなストローク能力を提案し得る。
【００３４】
上で議論されるように、製造された部品の全てまたは一部分は、ＣＮＣ旋盤（例えば、Ｈａｒｄｉｎｇｅ  ｍｏｄｅｌ  ＲＳ５１ＭＳＹ）、または（例えば、サブスピンドルトランスファーを介して）構成要素の一方の端もしくは両方の端を機械加工する能力を有する他の旋盤において、機械加工され得る。いくつかの実施形態に従って、各部品は、旋盤における単一の動作において作製され得、それにより、二次的動作の必要性を低減および／または排除する。これらの二次的動作は、さらなるコストをもたらし得、また、寸法のバリエーションを増大させることによって、品質を低減し得る。いくつかの実施形態において、アクチュエーター１００の構成要素は、アルミニウムまたは鋼から製造され得る。しかし、他の適切な材料が使用され得ることが理解されるべきである。
【００３５】
本明細書中に記載されるアクチュエーター１００、２００は、迅速に、コスト効率よく製造され得、組み立てられ得る。さらに、アクチュエーター１００、２００は、比較的小さく軽量でコンパクトに製造され得る。必要に応じて、光学線形エンコーダーアセンブリは、アクチュエーター１００、２００によって作用される移動の１００％までにわたって監視および制御を提供し得る。さらに、前方ハウジングアセンブリ１６０、２６０、磁石ハウジングアセンブリ１１０、２１０、およびピストンアセンブリ１４０、２４０の個々の設計は、様々なアクチュエーターの構成が、特定のプロジェクトの仕様に適合するように生産され得るように、製造中、融通性および容易な再構成性を提供する。
【００３６】
様々な実施形態が上に記載されてきたが、それらは、限定するものではなく、例としてのみ与えられていることが理解されるべきである。上に記載される方法が、特定の順序で起きる特定の事象を示す場合、特定の事象の順序は、改変され得る。さらに、事象のうちの特定のものは、可能な場合、平行したプロセスで同時に実施され得、ならびに上に記載されるように、連続して実施され得る。
【００３７】
上に記載される概略図および／または実施形態が、特定の向きまたは位置において配置されている特定の構成要素を示す場合、構成要素の配置は、改変され得る。実施形態が特に示され、記載されてきたが、形態および詳細において、様々な変更がなされ得ることが理解される。本明細書中に記載される装置の任意の部分および／または方法は、互いに両立しない組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせられ得る。本明細書中に記載される実施形態は、記載される異なる実施形態の機能、構成要素、および／または特徴の様々な組み合わせおよび／または部分組み合わせを含み得る。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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