JP2011125136A - Movable element for linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動子をシャフトに沿って直線的に駆動させるシャフト型リニアモータの可動子に関する。 The present invention relates to a mover of a shaft type linear motor that drives a mover linearly along a shaft.
近年、直線駆動する電気アクチュエータとしてシャフト型リニアモータが注目されている。この種リニアモータは、複数の棒状磁石が直列状に配列されたシャフト（固定子）と、該シャフトにスライド自在に外嵌する可動子とを備え、該可動子の内周部に設けられるコイルの励磁によって、可動子を直線的に駆動させるようになっている。このような構成によれば、コギングや速度ムラが少ないので、様々な分野での応用が検討されている。 In recent years, shaft-type linear motors have attracted attention as electric actuators that are linearly driven. This type of linear motor includes a shaft (stator) in which a plurality of bar-shaped magnets are arranged in series, and a mover that is slidably fitted to the shaft, and is provided on an inner peripheral portion of the mover. The mover is driven linearly by the excitation of. According to such a configuration, since there is little cogging and speed unevenness, application in various fields is being studied.
また、シャフトは、通常、ステンレス管内に複数のドーナツ棒状磁石を直列状に挿入した構成となっているため、長くなるに追随して、その自重で湾曲したり撓みを生じてしまう危惧があり、熱による膨張、収縮などの影響も考慮して、可動子は、その内周面とシャフト外周面との接触を回避するよう適正な隙間をもってスライド自在に外嵌させる必要があり、好適な推力を得るためには可動子全体の総重量も軽くする必要がある。
ところで、従来、リニアモータの可動子は、予めコイルブロックを形成するための複数のコイルが巻装された３連のコイルボビンをケーシング内に収容して、シャフトに外嵌するようにしたものが知られている（特許文献１の図６参照）。
In addition, the shaft is usually configured such that a plurality of donut bar magnets are inserted in series in a stainless steel tube, so there is a risk that the shaft will bend and bend due to its own weight, following the increase in length. In consideration of the effects of expansion and contraction due to heat, the mover must be slidably fitted with an appropriate gap so as to avoid contact between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the shaft. In order to obtain it, it is necessary to reduce the total weight of the entire mover.
By the way, conventionally, a mover of a linear motor is known in which a triple coil bobbin around which a plurality of coils for forming a coil block is wound is housed in a casing and is externally fitted to a shaft. (See FIG. 6 of Patent Document 1).
しかしながら、このものは、コイルボビン（４０）をケーシング内に収容するにあたり、平板状のプリント基板（１８）を予めコイルボビン（４０）の外周面に接着させておき、Ｕ字状のコイル保持部材（１４）の開口側からコイルボビン（４０）を挿着し、平板状のプリント基板（１８）を蓋体として利用することにより、これら２部材をケーシングとしてコイルボビン（４０）を収容するよう構成していたため、コイル数の増加に伴ってコイルブロックも長くなり、これと対応してコイル保持部材（１４）や蓋体となる平板状のプリント基板（１８）を長く形成しなければならず、可動子全体の総重量が重くなり推力低下を招来し、６連相コイルなどの長尺なコイルブロックに採用することが困難になるという問題がある。 However, in this case, when the coil bobbin (40) is accommodated in the casing, a flat printed board (18) is previously bonded to the outer peripheral surface of the coil bobbin (40), and the U-shaped coil holding member (14 ), The coil bobbin (40) is inserted from the opening side, and the plate-like printed board (18) is used as a lid, so that the coil bobbin (40) is accommodated as a casing using these two members. Along with the increase in the number of coils, the coil block becomes longer, and correspondingly, the coil holding member (14) and the flat printed board (18) serving as a lid must be formed longer, There is a problem that the total weight becomes heavy and the thrust is lowered, making it difficult to adopt it for a long coil block such as a six-phase coil.
一方、コイルブロックは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相のコイルを組として任意の組数により構成され、各コイルの線端末を結線するのであるが、このものでは、その結線作業を、コイルをコイル保持部材（１４）に装着し、プリント基板（１８）の配線パターン（２０）等が形成されていない面側をコイルの外周面に接着固定した後に、コイルＵとコイルＷの終端及びコイルＶの始端同士を直接ハンダ付け等により接続させ、それ以外のコイルＵとコイルＷの始端及びコイルＶの終端を、プリント基板（１８）の板面を貫通させて外面に引き出し、それぞれに対応する接続端（１９）にハンダ付けして接続させていた（［００５２］、［００５３］参照）。
このため、結線作業は、コイル保持部材（１４）とプリント基板（１８）によって囲まれた状態で行わなければならず、しかも、依然として、線端末同士を直接ハンダ付け等により結線する手法が併用され、また、線端末をプリント基板（１８）の板面を貫通させて外面に引き出す作業が強いられ、３相のコイルが１組のみで構成された短尺のコイルブロックにおいては、ある程度の結線ミスや結線作業の繁雑化を改善することも見込めるが、３相のコイルが２組以上の組数にてコイルブロックが構成された場合には、結線作業が繁雑となり結線ミスを誘発する恐れがあり、作業時間を要しコストアップを招来するという欠点がある。
For this reason, the wire connection work must be performed in a state surrounded by the coil holding member (14) and the printed circuit board (18), and the method of connecting the wire terminals directly by soldering is still used. Also, the work of pulling the wire terminal through the plate surface of the printed circuit board (18) to the outer surface is forced, and in a short coil block composed of only one set of three-phase coils, Although it can be expected to improve the complexity of the wiring work, if the coil block is composed of two or more sets of three-phase coils, the wiring work becomes complicated and may cause a wiring mistake. There is a disadvantage that it takes work time and invites cost increase.
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、３相コイルを組とする複数のコイルを並設することによりコイルブロックを形成するものでありながら、コイルブロックの外周に沿って湾曲するプリント基板を、コイルブロックの外周面に面当て載置するだけで、各コイル毎の始端と終端となる各一対の結線ピンが、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔から突出した状態で位置決めセットできるので、この突出する結線ピンと端子部とを常にプリント基板の上面側から順次にハンダ付け等による結線作業を行えば良く、作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できると共に、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、もって、コイル数の増加に伴ってコイルブロックが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られると共に、可動子全体の軽量化とコンパクト化が図られて、良好な推力をもって駆動することができ、凹凸部材などが排除されたスッキリとした外観の筒状ユニットとして安価に製作することのできるリニアモータの可動子を提供することを目的としている。 The present invention was devised to eliminate the above-described problems, and forms a coil block by arranging a plurality of coils each having a three-phase coil as a set. By simply placing a printed circuit board that curves along the outer periphery against the outer peripheral surface of the coil block, each pair of connecting pins that become the start and end of each coil is connected from one end side to the other end side of the coil block. Since it can be positioned and set in a state where it protrudes from the corresponding terminal holes arranged in sequence, it is sufficient to always connect the protruding connection pin and terminal part by soldering etc. sequentially from the upper surface side of the printed circuit board. Shortening the wiring and simplifying workability, making sure that connection mistakes can be resolved reliably, and that a lightweight flexible printed circuit board can be used, thereby increasing the number of coils. Therefore, even if the coil block becomes long, the wiring work is not complicated, the work man-hours are reduced and the number of parts is reduced, and the overall weight and weight of the mover are reduced. It is an object of the present invention to provide a mover for a linear motor that can be driven with a sufficient thrust and can be manufactured at a low cost as a clean-appearing cylindrical unit from which uneven members and the like are eliminated.
上記課題を解決するために本発明のリニアモータの可動子は、複数の棒状磁石が直列状に配列されたシャフトにスライド自在に外嵌され、その内周部に備えるコイルの励磁によって直線的に駆動するよう構成されたリニアモータの可動子であって、該可動子は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片を有し、前記シャフトに外嵌されるコイルボビンと、前記鍔片間に３相コイルを組として巻線される複数のコイルとにより形成されるコイルブロックと、所定の円弧幅とコイルブロック長さを有して前記鍔片の外周面に沿わせて装着され、前記各コイルの線端末と接続される複数の端子部と所定の配線パターンが形成されたプリント基板とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニットに構成し、前記コイルブロックには、各コイルの始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて前記鍔片を介して立設する結線ピンを、各コイル毎に一対として、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列させて設け、前記筒状ユニットは、前記各一対の結線ピンを、前記結線ピンの配列に対応して前記プリント基板に形成される端子部に穿設された端子孔に挿通せしめ、該各端子孔から突出する結線ピンと端子部とを結線せしめて構成されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the mover of the linear motor of the present invention is slidably fitted on a shaft in which a plurality of bar magnets are arranged in series, and is linearly excited by excitation of a coil provided on the inner periphery thereof. A mover of a linear motor configured to be driven, the mover having a plurality of ring-shaped flanges arranged at predetermined intervals, and a coil bobbin fitted on the shaft; A coil block formed by a plurality of coils wound as a set of three-phase coils between the flange pieces, and having a predetermined arc width and a coil block length along the outer peripheral surface of the flange piece A plurality of terminal portions that are mounted and connected to the line terminals of each coil and a printed circuit board on which a predetermined wiring pattern is formed, are configured into a cylindrical unit that is formed in a cylindrical shape as a whole, and the coil block Each coil A pair of leading terminals consisting of a starting end and a terminal end are connected, and the connecting pins standing up through the flange piece outward are paired for each coil, from one end side to the other end side of the coil block. The cylindrical unit allows the pair of connection pins to be inserted into terminal holes formed in terminal portions formed on the printed circuit board corresponding to the arrangement of the connection pins. The connection pins protruding from the terminal holes and the terminal portions are connected to each other.
本発明は、上記のように構成したことにより、３相コイルを組とする複数のコイルを並設することによりコイルブロックを形成するものでありながら、コイルブロックの外周に沿って湾曲するプリント基板を、コイルブロックの外周面に面当て載置するだけで、各コイル毎の始端と終端となる各一対の結線ピンが、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔から突出した状態で位置決めセットできるので、この突出する結線ピンと端子部とを常にプリント基板の上面側から順次にハンダ付け等による結線作業を行えば良いだけでなく、結線作業と共に同時にプリント基板の装着もなされ、従来のコイルの線端末同士の結線や、線端末と端子部とを直接ハンダ付け結線する作業を一切不要にし得て、更なる作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できると共に、結線ピンの配設位置も、線端末となる始端と終端を、各コイル毎に同方向または異方向に向けて、前記プリント基板の湾曲方向両側に任意に整然と振り分け配列することが可能となり、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、しかも、プリント基板における３相コイルを組とした所定の結線（スター結線又はデルタ結線）を、幾何学的な配線パターンによって容易に形成することができる。その結果、コイル数の増加に伴ってコイルブロックが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られて、可動子全体の軽量化とコンパクト化が実現され、良好な推力をもって駆動することができ、凹凸部材などが排除されたスッキリとした外観の筒状ユニットとして可動子を安価に製作することができる。
The present invention is configured as described above, and forms a coil block by juxtaposing a plurality of coils each having a three-phase coil as a set, and is a printed circuit board that is curved along the outer periphery of the coil block. Is simply placed on the outer peripheral surface of the coil block, and a pair of connection pins serving as a starting end and a terminal end for each coil are sequentially arranged from one end side to the other end side of the coil block. Since it can be positioned and set in a state protruding from the hole, it is not only necessary to always connect the protruding connection pin and terminal part by soldering sequentially from the upper surface side of the printed circuit board. It is also installed, and it eliminates the need for conventional wire-to-wire connection between wire terminals and direct soldering and connection between the wire terminals and the terminal part. Shortening and simplification of workability can be achieved, and connection mistakes can be surely eliminated, and the connection positions of the connection pins are also arranged so that the start and end of the wire terminals are directed in the same direction or different directions for each coil. Arrangement can be arbitrarily and orderly arranged on both sides of the curved direction of the printed circuit board, making it possible to adopt a lightweight flexible printed circuit board, and furthermore, a predetermined connection (star connection or delta) consisting of a three-phase coil on the printed circuit board. Can be easily formed by a geometric wiring pattern. As a result, even if the coil block becomes longer as the number of coils increases, the wiring work does not become complicated, the work man-hours and the number of parts are reduced, and the weight of the entire mover is reduced. The mover can be manufactured at a low cost as a cylindrical unit having a compact appearance, capable of being driven with a good thrust, and having a crisp appearance with no uneven member.
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示するリニアモータの可動子を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、シャフト型リニアモータの斜視図である。この図に示すように、シャフト型リニアモータ１は、０．５ｍｍ程度の非磁性体ステンレス管（アルミニウム合金、銅合金、チタン、樹脂等でもよい）内に複数の棒状磁石２ａが互いの磁極が対向するように直列状に配列されたシャフト２と、該シャフト２にスライド自在に外嵌する可動子３とを備えて、基台４に装着されており、該可動子３の内周部に設けられるコイルの励磁により、可動子３を直線的に駆動させる。なお、棒状磁石２ａは、その中心に孔が穿設されているドーナツ状の棒状磁石でも良い。 Hereinafter, a mover of a linear motor illustrating an embodiment of the present invention as a preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a shaft type linear motor. As shown in this figure, the shaft type linear motor 1 has a plurality of rod-like magnets 2a with magnetic poles in a non-magnetic stainless steel tube (which may be aluminum alloy, copper alloy, titanium, resin, etc.) of about 0.5 mm. A shaft 2 arranged in series so as to be opposed to each other and a mover 3 slidably fitted to the shaft 2 are slidably fitted on the base 4. The movable element 3 is linearly driven by excitation of the provided coil. The bar-shaped magnet 2a may be a donut-shaped bar-shaped magnet having a hole formed in the center thereof.
前記基台４は、シャフト２の両端部を持設する支持部４１、４１と、該支持部４１、４１間に設けられたガイドレール４２と、可動子３を案内支持してガイドレール４２上を走行する走行台４３により構成される。走行台４３には、両側からガイドレール４２を挟持する状態でスライド走行自在に案内支持されるガイド片４３１、４３１が設けられており、シャフト２は、前記支持部４１、４１間に両端支持されている。なお、ここでは、シャフト２を固定し、可動子３をシャフト２に沿って駆動させたが、可動子３を固定し、シャフト２を駆動させるようにしても良い。 The base 4 includes support portions 41, 41 that hold both ends of the shaft 2, a guide rail 42 provided between the support portions 41, 41, and a guide rail 42 that supports and supports the movable element 3. It is comprised by the traveling platform 43 which drive | works. The traveling platform 43 is provided with guide pieces 431 and 431 that are slidably guided while sandwiching the guide rail 42 from both sides, and the shaft 2 is supported between the support portions 41 and 41 at both ends. ing. Although the shaft 2 is fixed and the mover 3 is driven along the shaft 2 here, the mover 3 may be fixed and the shaft 2 may be driven.
図２（Ａ）は、本発明の実施形態に係る可動子３の断面詳細図、同じく図２（Ｂ）は側面図、図３はコイルブロックの斜視図、図４はフレキシブルプリント基板が付着される湾曲フレームの斜視図、図５は筒状ユニットの斜視図、図６はベースフレームの斜視図である。これらの図に示すように、可動子３は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片３１ｂを有して、シャフト２に外嵌されるコイルボビン３１と、該コイルボビン３１の各鍔片３１ｂ間の胴部に、３相コイルを組として巻線される複数のコイル３２…とにより形成されるコイルブロック３ａと、所定の円弧幅と略コイルブロック３ａの長さを有して鍔片３１ｂの外周面に沿わせて装着され、各コイル３２…の始端・終端となる線端末と接続される複数の端子部３５ｂと所定の配線パターンが形成されたプリント基板３５とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニット３ｂと、この筒状ユニット３ｂが内装される樹脂製（ゴム等を含む）のケース体３３と、その上面側にナット部３４ａが埋設されて密着する所定のワーク（ＸＹＺ軸テーブルなど）を取り付けするためのベースプレート３４を備えて構成される。 2A is a detailed sectional view of the mover 3 according to the embodiment of the present invention, FIG. 2B is a side view, FIG. 3 is a perspective view of a coil block, and FIG. 4 is a flexible printed circuit board attached. FIG. 5 is a perspective view of a cylindrical unit, and FIG. 6 is a perspective view of a base frame. As shown in these drawings, the mover 3 has a plurality of ring-shaped flanges 31b arranged at predetermined intervals, and a coil bobbin 31 fitted on the shaft 2 and the coil bobbin 31. A coil block 3a formed by a plurality of coils 32 wound around a three-phase coil as a set at a body portion between the flange pieces 31b, a predetermined arc width, and a length of a substantially coil block 3a A plurality of terminal portions 35b that are attached along the outer peripheral surface of the flange piece 31b and are connected to the line terminals that are the start and end of each of the coils 32, and the printed circuit board 35 on which a predetermined wiring pattern is formed, A cylindrical unit 3b formed entirely in a cylindrical shape, a resin (including rubber etc.) case body 33 in which the cylindrical unit 3b is housed, and a nut portion 34a embedded in the upper surface thereof are closely attached. Specified work (XYZ axis test) Configured with a base plate 34 for mounting the table, etc.).
コイルブロック３ａは、６個の単体よりなるコイルボビン３１を、各鍔片３１ｂ同士を密着して連設させた、３相駆動のためのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の捲き方向を同じくする３相駆動のための３個のコイル３２から成る２つのユニットを組として構成されるが、３組、４組ユニットなどその組数は任意である。コイルブロック３ａの両端側には、その端面となる鍔片３１ｂに対して、鍔片３１ｂを片鍔に形成したボビンを面着することで、コイルブロック３ａの両側端面からそれぞれ突出する余長部３１ａ、３１ａが設けられている。この両側の余長部３１ａ、３１ａは、筒状ユニット３ｂを収納するケーシングと装着や密封構成などとの関係で、必要において設けられるものであり、通常コイルボビン３１の胴厚が０．５ｍｍ程度に成形されるが、これを０．２５ｍｍ厚とし、本願出願人が特願２００９−１４０３８９として開示した筒状軸を０．２５ｍｍ厚とし、これに嵌挿させて、コイルブロック３ａを構成するようにしても良い。
また、コイルブロック３ａには、各コイル３２の始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて鍔片３１ｂを介して立設する結線ピン３２ａを、各コイル３２毎に一対として、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列させて設けられている。
The coil block 3a has six coil bobbins 31 made up of a single piece, with the flange pieces 31b being in close contact with each other, and the winding directions of the U-phase, V-phase, and W-phase for three-phase driving are the same 3 Although two units composed of three coils 32 for phase driving are configured as a set, the number of sets such as three sets and four sets is arbitrary. On both end sides of the coil block 3a, extra length portions respectively projecting from both end surfaces of the coil block 3a by attaching a bobbin formed with the flange 31b on one end of the flange 31b serving as an end surface thereof. 31a and 31a are provided. The extra length portions 31a and 31a on both sides are provided as necessary in relation to the casing that houses the cylindrical unit 3b and the mounting or sealing configuration, and the body thickness of the coil bobbin 31 is usually about 0.5 mm. The coil block 3a is formed by forming the cylindrical shaft disclosed in Japanese Patent Application No. 2009-140389 with a thickness of 0.25 mm and inserting it into the coil shaft 3a. May be.
The coil block 3a is connected to a pair of tip ends each having a start end and a terminal end of each coil 32, and each coil 32 is provided with a connection pin 32a erected outwardly through a flange 31b. As a pair for each, the coil block 3a is provided in sequence from one end side to the other end side.
この結線ピン３２ａは、鍔片３１ｂの円周端部に形成した基片３１ｃに設けられ、コイル３２をコイルボビン３１に捲線する際の作業工程において、その先端末が自動接続される。つまり、単体のコイルボビン３１は、両側鍔片３１ｂ、３１ｂの円周端部に、円周の約３／５程度の円弧幅をもって、それぞれ後述する湾曲フレーム５をセットするための円弧状に切欠き形成された凹溝３１ｄと、この円弧状凹溝３１ｄの幅内に、それぞれ対角対向する位置に外方に背反して突出形成された基片３１ｃと、一方と他方の鍔片３１ｂの側面部に、隣接するコイルボビン３１同士を、所定の凹凸関係で嵌合連結可能に形成された係合手段３１ｅとにより構成される。この様に形成された単体のコイルボビン３１同士の鍔片３１ｂの側面部を、係合手段３１ｅを介して面当て接合すると、一方の基片３１ｃと他方の基片３１ｃとが対面する円弧状凹溝３１ｄの外周にオーバーラップして配置され、所定数を順次に連設して構成されたコイルブロック３ａにおいて、統合された円弧状凹溝３１ｄ内に所定の円弧幅をもって、結線ピン３２ａ…が一方側と他方側に振り分け配置され、並行する直線的な２列の配列となって構成される。
なお、結線ピン３２ａの配設位置は、基片３１ｃの形成位置や形状変更によって任意に配置することができ、一本の直線的な配列とすることも可能である。また、コイルボビン３１は、単体のものの連装に限定されず、３相ユニットや６相ユニットを用いて組み合わせても良い。
This connection pin 32a is provided on the base piece 31c formed at the circumferential end of the collar piece 31b, and the front end thereof is automatically connected in the work process when the coil 32 is wound on the coil bobbin 31. That is, the single coil bobbin 31 is notched in an arc shape for setting a curved frame 5 to be described later, with an arc width of about 3/5 of the circumference at the circumferential end portions of both side flanges 31b and 31b. A groove 31d formed, a base piece 31c formed to project outwardly at diagonally opposed positions within the width of the arcuate groove 31d, and side surfaces of one and the other flange 31b The coil bobbins 31 adjacent to each other are configured by engaging means 31e formed so as to be capable of fitting and connecting with each other in a predetermined uneven relationship. When the side surfaces of the flanges 31b of the single coil bobbins 31 formed in this way are face-to-face joined via the engaging means 31e, the arcuate recesses in which one base piece 31c and the other base piece 31c face each other. In the coil block 3a that is arranged so as to overlap the outer periphery of the groove 31d and that is successively connected in a predetermined number, the connecting pins 32a... Have a predetermined arc width in the integrated arc-shaped concave groove 31d. It is distributed and arranged on one side and the other side, and is configured as a parallel two-row array.
In addition, the arrangement position of the connection pin 32a can be arbitrarily arranged by changing the formation position or shape of the base piece 31c, and can also be a single linear arrangement. Further, the coil bobbin 31 is not limited to a single unit, but may be combined using a three-phase unit or a six-phase unit.
この様にコイルブロック３ａにおける結線ピン３２ａを２列の配列に構成すると、各コイル３２の線端末（始端と終端）を何れかの側に配置することが可能となる。つまり、本実施形態においては、各コイル３２を、その線端末（始端または終端）３２ａが、各コイルの相毎に始端と終端を交互に振り分けて、Ｕ１相、Ｗ１相、Ｖ１相、およびＵ２相、Ｗ２相、Ｖ２相の順にコイルボビン３１に巻着させることにより、それぞれの側の６個の結線ピン３２ａ列において、一方側を始端側列（図中上側）とし、他方側を終始端側列（図中下側）となるように振り分け配列させている。なお、線端末（始端または終端）は、線端末の始端と終端又は終端と始端を交互に繰り替えして、始端−終端−始端−終端−始端−終端（逆でも良い）の順に配列させても良く、結果として、図５に示すフレキシブルプリント基板３５の配線パターン３５ａとの対応関係をもって配列させたものとなっていれば良い。 If the connection pins 32a in the coil block 3a are arranged in two rows in this way, the line terminals (starting end and terminating end) of each coil 32 can be arranged on either side. In other words, in this embodiment, each coil 32 has its line end (starting end or terminal end) 32a alternately assigning the starting end and the end for each phase of each coil, and the U 1 phase, the W 1 phase, and the V 1 phase. , And the U 2 phase, the W 2 phase, and the V 2 phase in this order to be wound around the coil bobbin 31, so that one of the six connection pins 32 a row on each side is the starting end row (upper side in the figure), The other side is sorted and arranged so as to be a starting end side row (lower side in the figure). Note that the line terminal (starting end or terminating end) may be arranged in the order of starting end−ending end−starting end−ending end−ending end (or vice versa) by alternately repeating the beginning and end of the line terminal or the end and end. As a result, what is necessary is just to arrange with the corresponding relationship with the wiring pattern 35a of the flexible printed circuit board 35 shown in FIG.
５はフレキシブルプリント基板３５を面着するための湾曲フレームであって、該湾曲フレーム５は、鍔片３１ｂの円周に沿って円弧状に湾曲して凹溝３１ｄの幅と、コイルブロック３ａの全長に応じて、その全長よりも僅かに長く形成されており、その面域には、各基片３１ｃの対応位置に６個づつ２列に所定間隔を持って穿設された挿入孔５ａが設けられている。また、湾曲フレーム５の表面側には、四隅部分にフレキシブルプリント基板３５を位置決めセットし易いように凸部５ｂが形成されている。この湾曲フレーム５を、コイルブロック３ａの凹溝３１ｄ内に、各基片３１ｃを挿入孔５ａに挿入させた状態でセットすることで位置決め保持される。 Reference numeral 5 denotes a curved frame for attaching the flexible printed circuit board 35. The curved frame 5 is curved in an arc shape along the circumference of the flange 31b, and the width of the concave groove 31d and the coil block 3a. Depending on the total length, it is formed slightly longer than the total length, and in its surface area, there are six insertion holes 5a drilled at predetermined positions in two rows at six corresponding positions of each base piece 31c. Is provided. Further, convex portions 5 b are formed on the surface side of the curved frame 5 so that the flexible printed circuit board 35 can be easily positioned and set at the four corners. The curved frame 5 is positioned and held by being set in the groove 31d of the coil block 3a in a state where the base pieces 31c are inserted into the insertion holes 5a.
一方、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３５は、フィルム状の絶縁体（ベースフィルム）の上に接着層を形成し、その上に導体箔（銅箔）でプリントされた配線３５ａを形成し、端子部（はんだ付け部）３５ｂ以外には絶縁体を被せて保護した構造となっている。また、各端子部３５ｂは、挿入孔５ａ（結線ピン３２ａ）の配列パターンに対応するそれぞれの部位に１２点と、外部引出線３５ｃが結線される任意部位に３点が配され、挿入孔５ａ部位の各端子部３５ｂには、各結線ピン３２ａが挿通される端子孔３５ｄが穿設されており、その四隅部が凸部５ｂの形状に対応して切欠き形成され、湾曲フレーム５上にセットした際に、結線ピン３２ａと挿入孔５ａとの位置決めが行えるようになっている。
そして、フレキシブルプリント基板３５を、両面粘着テープを介して湾曲フレーム５に貼り付け面着させ、これを端子孔３５ｄから結線ピン３２ａが突出させた状態で、コイルブロック３ａにセットし、この突出した結線ピン３２ａと各端子部３５ｂとを、常にフレキシブルプリント基板３５の上面側からハンダ付けにより順次に結線するだけの結線作業により、コイルブロック３ａに対して、湾曲フレーム５と共に固定された状態で装着セットできるようになっている。これにより、筒状ユニット３ｂが構成され、その外観は、コネクタやコイル保持部材、コイル結線部材などの凹凸部材が排除され、全体がスッキリと簡素化された円筒形状の略平滑面として形成される。
On the other hand, the flexible printed circuit board (FPC) 35 forms an adhesive layer on a film-like insulator (base film), forms a wiring 35a printed thereon with a conductor foil (copper foil), and has a terminal portion. (Soldering portion) Other than 35b, an insulator is covered and protected. Each terminal portion 35b has 12 points at each part corresponding to the arrangement pattern of the insertion holes 5a (connection pins 32a) and three points at arbitrary parts where the external lead lines 35c are connected. Each terminal portion 35b of the part is provided with a terminal hole 35d into which each connection pin 32a is inserted, and four corners thereof are notched corresponding to the shape of the convex portion 5b, and are formed on the curved frame 5. When set, the connection pin 32a and the insertion hole 5a can be positioned.
Then, the flexible printed circuit board 35 is attached to the curved frame 5 via a double-sided adhesive tape, and the flexible printed circuit board 35 is set on the coil block 3a with the connection pin 32a protruding from the terminal hole 35d. The connection pins 32a and the respective terminal portions 35b are always fixed to the coil block 3a together with the curved frame 5 by a connection operation in which the connection is simply performed sequentially from the upper surface side of the flexible printed circuit board 35 by soldering. It can be set. Thereby, the cylindrical unit 3b is configured, and the appearance thereof is formed as a substantially smooth surface of a cylindrical shape in which the concave and convex members such as the connector, the coil holding member, and the coil connection member are eliminated and the whole is neatly simplified. .
また、フレキシブルプリント基板３５に所定の配線パターンとして形成される配線３５ａのパターンは、この様に分配された端子部３５ｂ（結線ピン３２ａ）の配置に基づいて、各ユニットのＵ相コイル同士、Ｖ相コイル同士、Ｗ相コイル同士をそれぞれ直列または並列に接続させ、この各相同士にそれぞれ電流供給し、駆動制御するための外部の駆動制御回路に接続される外部引出線３５ｃを接続させる、所謂、図３（Ｂ）に示すスター結線により整然とした幾何学的なパターンをもって容易に形成することができるようになっている。なお、外部引出線３５ｃは、ビニール線等のリード線の他、これらを配線保護用のチューブ等で纏めてハーネス線にしても良い。 In addition, the pattern of the wiring 35a formed as a predetermined wiring pattern on the flexible printed board 35 is based on the arrangement of the terminal portions 35b (connection pins 32a) distributed in this manner, the U-phase coils of each unit, V The phase coils are connected to each other and the W phase coils are connected in series or in parallel to each other, current is supplied to each of the phases, and an external lead wire 35c connected to an external drive control circuit for drive control is connected. 3B can be easily formed with an orderly geometric pattern by the star connection shown in FIG. In addition to the lead wire such as a vinyl wire, the external lead wire 35c may be a harness wire by collecting them with a wire protection tube or the like.
所定の結線作業が完了した筒状ユニット３ｂは、所定の箱型ケース（枠フレームタイプのものを含む）や樹脂一体型ケースで成形したケーシングに収容される。本実施例においては、熱可塑性ポリアミド系樹脂などのホットメルト樹脂により、その外周面域に密着被覆した状態で角柱の外観形状に一体形成された半硬質の樹脂製のケース体３３を採用すると共に、収容性を考慮して筒状ユニット３ｂの両側には、その余長部３１ａ、３１ａを設けたものを採用している。
この様に、ケース体３３を樹脂一体型ケースで形成した場合には、筒状ユニット３ｂ自体の外周全面を樹脂皮膜する作業工程と、ベースプレート３４のケース体３３への組み付け作業工程が同時に行えるので作業工数を簡素化することができる。
また、両側の余長部３１ａ、３１ａは、特に広幅面に形成されており、その外周面域に形成される樹脂製のケース体３３の左右両側の支持受け部３３ａ、３３ａを肉厚に形成することで補強し、密封支持する補強と密封を兼ね備えた支持面として機能するようになっており、筒状ユニット３ｂの円弧状面とケース体３３の平面部に形成される肉薄な被覆面を有していても、その４隅部に形成される肉厚な角部と共にケース体形状を維持している。なお、使用する樹脂硬度によっては、この余長部３１ａを不要としても良い。
The cylindrical unit 3b for which the predetermined connection work has been completed is accommodated in a casing formed by a predetermined box-type case (including a frame-frame type) or a resin-integrated case. In the present embodiment, a semi-rigid resin case body 33 integrally formed in the external shape of a prism is used in a state in which the outer peripheral surface area is tightly coated with a hot melt resin such as a thermoplastic polyamide-based resin. In consideration of the capacity, the cylindrical unit 3b is provided with extra length portions 31a and 31a on both sides thereof.
In this way, when the case body 33 is formed of a resin-integrated case, the work process of resin coating the entire outer periphery of the cylindrical unit 3b itself and the work process of assembling the base plate 34 to the case body 33 can be performed simultaneously. Work man-hours can be simplified.
Further, the extra length portions 31a, 31a on both sides are formed in a particularly wide surface, and the support receiving portions 33a, 33a on the left and right sides of the resin case body 33 formed on the outer peripheral surface area are formed thick. It is designed to function as a support surface that has both reinforcement and sealing for supporting and sealing, and a thin covering surface formed on the arcuate surface of the cylindrical unit 3b and the flat portion of the case body 33. Even if it has, the case body shape is maintained with the thick corners formed at the four corners. Depending on the resin hardness used, this extra length 31a may be unnecessary.
ベースプレート３４は、筒状ユニット３ｂの円弧域部分との当接を回避するように、中央域に凹状溝を有し全体が四周の立上り部を有するアルミ製の箱型形状に形成されており、その立上り部の四隅に都合４個所のナット部３４ａが設けられ、幅方向の立上り面が横向き凹状の段差面に形成されている。また、３３ｂはケース体３３に一体形成される密封補強部であって、該密封補強部３３ｂは、フレキシブルプリント基板３５に結線された外部引出線３５ｃをケース体３３の外部へ引出す部分を補強し、ケース体３３と外部引出線３５ｃとを密封する。 The base plate 34 is formed in an aluminum box shape having a concave groove in the central region and having a four-round rising portion so as to avoid contact with the arc region of the cylindrical unit 3b. Four nut portions 34a are provided at four corners of the rising portion, and the rising surface in the width direction is formed as a laterally concave stepped surface. Reference numeral 33b denotes a sealing reinforcement portion integrally formed with the case body 33. The sealing reinforcement portion 33b reinforces a portion for drawing the external lead wire 35c connected to the flexible printed circuit board 35 to the outside of the case body 33. The case body 33 and the external lead wire 35c are sealed.
ここで、本願出願人が特願２００９−１４０３８９として開示した樹脂一体型ケース体３３の成形方法（図示しない）を簡単に説明すると、上下に２分した状態で上型と下型により構成されるケース体成型用の金型を用い、この金型内に形成される囲繞空間の横幅が、両側の余長部３１ａ、３１ａを含む筒状ユニット３ｂの全長コイルボビン３１の全長と等しく、内周面がコイル３２の外径よりも大きめに設定されており、ベースプレート３４と筒状ユニット３ｂが収納可能に形成されている。上型と下型の中心部の両側には、コイルボビン３１の内径と略等しい半円弧状の円弧溝を有し、一側面側には外部引出線３５ｃを引出した際に密封補強部３３ｂを形成するための引出し溝を有し、上型には、その中心に漏斗状のホットメルト樹脂の注入口を有している。
成形手順は、まず、下型にベースプレート３４をセットし、コイルボビン３１に芯棒を挿入して、この芯棒を前記円弧溝に載置すると、ベースプレート３４の中央凹溝内に、筒状ユニット３ｂの円弧域部分を臨ませた状態で、両者が所定間隔を存した状態で下型にセットされ。その際、フレキシブルプリント基板３５側をベースプレート３４と重ならないよう上側に向けて配置させ、外部引出線３５ｃを前記引出し溝から引き出しておき、上型を被せて下型とボルト止めする。
その後、上型と下型により形成される囲繞空間（内部空域）内に、前記注入口よりホットメルト樹脂を空域内全体に注入する。注入したホットメルト樹脂が硬化したら上型を外して金型から芯棒を持って取り出し、芯棒を引き抜けば、ホットメルト樹脂が両側余長部３１ａ、３１ａを含む筒状ユニット３ｂ全体の外周面域に密着被覆した密封状態で、角柱状のケース体が成型されると共に、ベースプレート３４がケース体３３に一体的に密着して可動子３自体の成形が完了する。
なお、ケース体３３の外観形状を変更するには、金型の内部空域を角柱や円柱等の任意の形状に成形しておけばよい。また、本実施例では、ホットメルト樹脂として、接着性、防水性、防滴性、絶縁性、保護性を有する熱可塑性のポリアミド系樹脂を用いたが、ケース体に適した種々の樹脂（ゴムを含む）を用いてもよい。
Here, the molding method (not shown) of the resin integrated case 33 disclosed by the applicant of the present application as Japanese Patent Application No. 2009-140389 will be briefly described. Using a mold for molding the case body, the width of the surrounding space formed in the mold is equal to the total length of the full length coil bobbin 31 of the cylindrical unit 3b including the extra length portions 31a and 31a on both sides, and the inner peripheral surface Is set to be larger than the outer diameter of the coil 32, and the base plate 34 and the cylindrical unit 3b are formed so as to be accommodated. A semicircular arc groove substantially equal to the inner diameter of the coil bobbin 31 is formed on both sides of the center portion of the upper die and the lower die, and a sealing reinforcing portion 33b is formed on one side when the external lead wire 35c is drawn. The upper mold has a funnel-shaped hot melt resin injection port at the center thereof.
The molding procedure is as follows. First, the base plate 34 is set in the lower mold, the core rod is inserted into the coil bobbin 31, and the core rod is placed in the arc groove. Then, the cylindrical unit 3b is placed in the central concave groove of the base plate 34. With the arc region of the face facing, both are set on the lower mold with a predetermined distance between them. At that time, the flexible printed circuit board 35 side is arranged so as not to overlap the base plate 34, the external lead wire 35c is drawn out from the lead-out groove, and the upper die is covered and bolted to the lower die.
Thereafter, hot melt resin is injected into the entire air space from the injection port into an enclosed space (internal air space) formed by the upper mold and the lower mold. When the injected hot melt resin is cured, the upper die is removed, the core rod is taken out from the mold, and if the core rod is pulled out, the outer periphery of the entire cylindrical unit 3b including the extra length portions 31a and 31a on both sides is obtained. In a sealed state in which the surface area is tightly covered, the prismatic case body is molded, and the base plate 34 is integrally adhered to the case body 33 to complete the molding of the movable element 3 itself.
In addition, what is necessary is just to shape | mold the internal space of a metal mold | die in arbitrary shapes, such as a prism and a cylinder, in order to change the external appearance shape of the case body 33. FIG. In this embodiment, a thermoplastic polyamide-based resin having adhesiveness, waterproofness, dripproofness, insulation, and protection was used as the hot melt resin, but various resins (rubbers suitable for the case body) May be used.
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、可動子３を、コイル３２を複数並設させたコイルブロックにより構成するのであるが、本発明における可動子３は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片３１ｂを有して、シャフト２に外嵌されるコイルボビン３１と、該コイルボビン３１の各鍔片３１ｂ間の胴部に、３相コイルを組として巻線される複数のコイル３２…とにより形成されるコイルブロック３ａと、所定の円弧幅と略コイルブロック３ａの長さを有して鍔片３１ｂの外周面に沿わせて装着され、各コイル３２…の始端・終端となる線端末と接続される複数の端子部３５ｂと所定の配線パターンが形成されたプリント基板３５とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニット３ｂに構成されている。
そして、コイルブロック３ａには、各コイル３２の始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて鍔片３１ｂを介して立設する結線ピン３２ａを、各コイル３２毎に一対として、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列させて設けられており、
筒状ユニット３ｂは、各一対の結線ピン３２ａを、前記の振り分けられた結線ピン３２ａの配列に対応してプリント基板３５に形成される端子部３５ｂに穿設された端子孔３５ｄに挿通せしめ、該各端子孔３５ｄから突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとを結線せしめることで、コイルブロック３ａとプリント基板３５とが一体のものとして構成されている。
In the embodiment of the present invention configured as described above, the mover 3 is configured by a coil block in which a plurality of coils 32 are arranged in parallel. However, the mover 3 in the present invention has a predetermined interval. A coil bobbin 31 that is externally fitted to the shaft 2 and has a plurality of ring-shaped flanges 31b disposed thereon, and a body between the flanges 31b of the coil bobbin 31 is wound as a set of three-phase coils. The coil block 3a is formed by a plurality of coils 32, and has a predetermined arc width and a length of the coil block 3a, and is mounted along the outer peripheral surface of the collar piece 31b. The plurality of terminal portions 35b connected to the line terminals serving as the starting and terminating ends and the printed circuit board 35 on which a predetermined wiring pattern is formed constitute a cylindrical unit 3b formed entirely in a cylindrical shape.
The coil block 3a is connected to a pair of tip ends each having a start end and a terminal end of each coil 32, and each coil 32 is provided with a connection pin 32a erected outwardly through a flange 31b. As a pair for each, it is arranged sequentially from one end side to the other end side of the coil block 3a,
The cylindrical unit 3b inserts each pair of connection pins 32a into terminal holes 35d formed in the terminal portions 35b formed in the printed circuit board 35 corresponding to the above-described array of the connection pins 32a. By connecting the connecting pins 32a protruding from the terminal holes 35d and the terminal portions 35b, the coil block 3a and the printed circuit board 35 are configured as a single unit.
このため、３相コイルを組とする複数のコイル３２を並設することによりコイルブロック３ａを形成するものでありながら、コイルブロック３ａの外周に沿って湾曲するプリント基板３５を、コイルブロック３ａの外周面に面当て載置するだけで、各コイル３２毎の始端と終端となる各一対の結線ピン３２ａが、コイルブロック３ａの一端側から他端側に順次に配列された対応する端子孔３５ｄから突出した状態で位置決めセットできるので、この結線ピン３２ａが、プリント基板３５の位置ズレを規制するセットピンとして機能し、常にプリント基板３５の上面側から順次に突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとのハンダ付け等による結線作業を行えば良いだけでなく、この結線作業と共に同時にプリント基板３５の固定がなされ装着も完了し、従来の如くコイルの線端末同士の結線や、線端末を直接端子部３５ｂにハンダ付け結線する作業を一切不要にし得て、更なる作業時間の短縮と作業性の簡易化がなされ、結線ミスを確実に解消できる。 For this reason, while the coil block 3a is formed by arranging a plurality of coils 32 each having a three-phase coil as a set, the printed circuit board 35 that is curved along the outer periphery of the coil block 3a is replaced with the coil block 3a. The corresponding terminal hole 35d in which each pair of connecting pins 32a, which is the starting end and the terminal end of each coil 32, is arranged sequentially from one end side to the other end side of the coil block 3a simply by being placed on the outer peripheral surface. Therefore, the connection pin 32a functions as a set pin that regulates the positional deviation of the printed circuit board 35. The connection pin 32a and the terminal portion 35b always protrude sequentially from the upper surface side of the printed circuit board 35. It is not only necessary to carry out the wiring work by soldering or the like, but simultaneously with this wiring work, the printed circuit board 35 is fixed and mounted. Completion, it is possible to eliminate the need for the connection between the coil wire terminals as in the past, and the work of soldering and connecting the wire terminals directly to the terminal portion 35b, further shortening the work time and simplifying the workability, Wiring mistakes can be resolved reliably.
しかも、結線ピン３２ａの配設位置も、線端末となる始端と終端を、各コイル３２毎に同方向または異方向に向けて、プリント基板３５の湾曲方向両側に任意に整然と振り分け配列することが可能となり、軽量なフレキシブルプリント基板の採用を可能ならしめ、プリント基板３５における３相コイル３２…を組としたスター結線を、幾何学的な配線パターンをもって容易に形成することができる。
その結果、コイル数の増加に伴ってコイルブロック３ａが長くなっても、結線作業が煩雑となることが無く、作業工数の簡素化と部品点数の削減が図られて、可動子全体の軽量化とコンパクト化が実現され、良好な推力をもって駆動することができ、リード線や電線、コネクタ、コイル保持部材などの凹凸部材などが排除され、スッキリとした外観の筒状ユニット３ｂとして可動子３を安価に製作することができ、その表面側となる外周全域を樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用して、筒状ユニット３ｂ自体の防水化、防塵化などが容易に行えるようになり、箱型ケーシングとの密封構造も殊更不要なものとし得る。
In addition, the arrangement positions of the connection pins 32a can be arbitrarily and orderly arranged on both sides of the curved direction of the printed circuit board 35 with the start ends and the end ends serving as line ends directed in the same direction or different directions for each coil 32. This makes it possible to adopt a lightweight flexible printed circuit board, and a star connection with a set of three-phase coils 32 on the printed circuit board 35 can be easily formed with a geometric wiring pattern.
As a result, even if the coil block 3a becomes longer as the number of coils increases, the wiring work does not become complicated, the work man-hours and the number of parts are reduced, and the weight of the entire mover is reduced. It can be made compact and can be driven with a good thrust, and rugged members such as lead wires, electric wires, connectors, and coil holding members are eliminated, and the mover 3 is formed as a cylindrical unit 3b with a clean appearance. It can be manufactured at low cost, and by applying a sealing means such as covering the entire outer periphery on the surface side with a resin film, the cylindrical unit 3b itself can be easily waterproofed and dustproof, The sealing structure with the box-type casing can be made unnecessary.
また、前記プリント基板３５は、フレキシブルプリント基板で構成されると共に、鍔片３１ｂの円周に沿って円弧状に湾曲形成され、コイルブロック３ａの全長に応じて装着される湾曲フレーム５を介して、その外面に沿って装着されているので、フレキシブルプリント基板３５から突出する結線ピン３２ａと端子部３５ｂとのハンダ付け等による結線作業を行えば、位置決めセットされるフレキシブルプリント基板３５と共に湾曲フレーム５をもコイルブロック３ａに対して装着することができる。
しかも、結線ピン３２ａは、鍔片３１ｂの円周端部に形成した基片３１ｃに設けられ、湾曲フレーム５は、基片３１ｃに対して、その対応位置に穿設された挿入孔５ａに挿入させて組付けられるように構成されているので、湾曲フレーム５を、各基片３１ｃを挿入孔５ａに挿入させるだけで位置決め保持された状態でセットすることができるばかりか、結線ピン３２ａによらない基片３１ｃとの保持による強固な嵌挿セットが行える。しかも、結線ピン３２ａは、基片３１ｃ上に立設されているので、その配設位置を、基片３１ｃの形成位置や形状変更によって、並行な２本のラインとなる振り分け配列や、一本の直線的な配列とするような任意に配置変更することも可能となる。なお、本実施例では、各相をスター結線で接続しているが、デルタ結線としても問題がない。
The printed circuit board 35 is formed of a flexible printed circuit board, and is formed in an arc shape along the circumference of the collar piece 31b. Through the curved frame 5 attached according to the entire length of the coil block 3a. Since it is mounted along its outer surface, if the connection work by soldering or the like between the connection pins 32a protruding from the flexible printed circuit board 35 and the terminal portions 35b is performed, the curved frame 5 together with the flexible printed circuit board 35 to be positioned and set. Can also be attached to the coil block 3a.
Moreover, the connection pin 32a is provided on the base piece 31c formed at the circumferential end of the collar piece 31b, and the curved frame 5 is inserted into the insertion hole 5a drilled at the corresponding position with respect to the base piece 31c. The curved frame 5 can be set in a state where the curved frame 5 is positioned and held only by inserting each base piece 31c into the insertion hole 5a. A strong insertion set by holding with the base piece 31c not present can be performed. In addition, since the connection pins 32a are erected on the base piece 31c, the arrangement position thereof can be changed to a distribution arrangement in which two parallel lines are formed by changing the formation position or shape of the base piece 31c, It is also possible to arbitrarily change the arrangement so as to obtain a linear arrangement. In this embodiment, each phase is connected by star connection, but there is no problem even if delta connection is used.
また、前記端子部３５ｂは、始端と終端となる線端末を、各コイル３２毎に同方向または異方向に向けて振り分け配列せしめた結線ピン３２ａの配設位置に対応して、フレキシブルプリント基板３５の湾曲方向両側に並列状に振り分け形成されていることにより、フレキシブルプリント基板３５の配線パターン形成面域を、コイルブロック３ａの円弧域を利用した広幅な配線スペース面域とすることができ、３相コイル３２…を組としたスター結線による配線パターンを、並列状に振り分け配置された線端末間の内面域や外面域を有効利用して、余裕のあるスペース面域に対して、整然とした幾何学的な態様をもって容易に形成することができるばかりか、線端末の配列位置と一致する結線ピン３２ａも同様に振り分け配置されるので、並列配置された結線ピン３２ａと端子部３５ｂとをハンダ付けすることで、フレキシブルプリント基板３５が面着された湾曲フレーム５をコイルブロック３ａに対して円弧の２方向からしっかりと取り付けすることができる。 Further, the terminal portion 35b corresponds to the arrangement position of the connection pins 32a in which the wire terminals serving as the start end and the end end are distributed and arranged in the same direction or in different directions for each coil 32, so as to correspond to the flexible printed circuit board 35. The wiring pattern forming surface area of the flexible printed circuit board 35 can be a wide wiring space area utilizing the arc area of the coil block 3a. The wiring pattern by the star connection with the phase coils 32... As a set is effectively used for the inner surface area and the outer surface area between the wire terminals arranged in parallel, and the orderly geometry for the space area with a margin. In addition to being easy to form with a geometric aspect, the connection pins 32a that coincide with the arrangement positions of the line terminals are also distributed and arranged in parallel. A connection pin 32a and the terminal portion 35b which is location by soldering, can be attached firmly bending frame 5 to which the flexible printed circuit board 35 is Mengi from two directions of the arc with respect to the coil block 3a.
また、前記筒状ユニット３ｂは、コイルブロック３ａの両側に延出形成された余長部３１ａを有し、該両側余長部３１ａは、その外周域を、ケース体等の支持受け部に支持可能に構成してあるので、筒状ユニット３ｂ自体に樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用する際に、両側余長部３１ａの外周を含めて被覆することができ、密封手段の適用が更に容易に行えるようになるばかりか、両側余長部３１ａをケース体３３の両側支持受け部３３ａ（３３ｃ）に支持させることで、ケース体３３内に容易に内装することができ、ケース内装型可動子として構成することができる。 Further, the cylindrical unit 3b has a surplus length portion 31a formed to extend on both sides of the coil block 3a, and the both surplus length portion 31a supports the outer peripheral area thereof on a support receiving portion such as a case body. Since it is configured, when applying sealing means such as coating the cylindrical unit 3b itself with a resin film, it is possible to cover the outer periphery of the both side surplus length portions 31a. In addition to being able to be performed more easily, both side surplus length portions 31a are supported on both side support receiving portions 33a (33c) of the case body 33 so that the case body 33 can be easily installed in the case interior type. It can be configured as a mover.
つまり、ケース体３３内に可動子３を内装させるにあたり、単に、コイルブロック３ａの両側余長部３１ａの外周域をケース体３３の両側支持受け部３３ａ（３３ｃ）に支持面として支持させるだけで、筒状ユニット３ｂ全体をそのままケース体内に収納でき、セット作業を容易に行うことができると共に、ケース体３３が、樹脂一体型ケースや箱型ケースなど、使用するケーシングの幅や余長部３１ａへの支持面となる幅が異なるものであっても、それに対応して余長部３１ａの長さを任意に長短設定することができる。しかも、ケース体３３内への密封も、筒状ユニット３ｂ自体の外観全体を、コネクタなどの凹凸部材が排除され簡素化された平滑なものとでき、その表面側となる外周全域を樹脂皮膜で被覆するなどの密封手段を適用して、筒状ユニット３ｂ自体の防水化、防塵化が容易に行えるようになり、ケース体３３との密封を不要なものとし、或いは、筒状ユニット３ｂ自体の密封によらず、ケース体３３との間で密封をする際にも、コイルブロック３ａの両側余長部３１ａの外周部と、フレキシブルプリント基板３５に結線された外部引出線３５ｃ部分の２個所についてのみ密封手段の適用を行えば良く、各コイル３２の結線ピン３２ａ（線端末）が結線されるフレキシブルプリント基板３５を含めて、容易に筒状ユニット３ｂをケース体３３内に密封収納でき、もって、両側余長部３１ａは、その外周域で支持面と密封面としての機能を併せ持つことができ、ケース体３３内へのセットと密封手段を介した密封収納を容易に行い得て、作業工数の簡素化と部品点数の削減による総重量の軽量化を実現し、可動子３自体が防水性や防滴性の機能を兼ね備える安価なものとして提供することができる。 That is, when the mover 3 is housed in the case body 33, the outer peripheral area of the both side surplus length portions 31a of the coil block 3a is simply supported on the both side support receiving portions 33a (33c) of the case body 33 as a support surface. In addition, the entire cylindrical unit 3b can be stored in the case body as it is, so that the setting operation can be easily performed, and the case body 33 has a width and an extra length portion 31a of a casing to be used such as a resin integrated case and a box-type case. Even if the width of the support surface is different, the length of the extra length portion 31a can be arbitrarily set shorter or longer correspondingly. In addition, sealing inside the case body 33 can also simplify the entire appearance of the cylindrical unit 3b itself by eliminating uneven members such as connectors and simplifying it, and the entire outer periphery on the surface side can be covered with a resin film. By applying a sealing means such as covering, the cylindrical unit 3b itself can be easily waterproofed and dustproof, and it is not necessary to seal with the case body 33, or the cylindrical unit 3b itself Regardless of sealing, when sealing between the case body 33 and the outer peripheral portion of both side surplus length portions 31a of the coil block 3a and the external lead wire 35c portion connected to the flexible printed board 35 The cylindrical unit 3b can be easily placed in the case body 33 including the flexible printed board 35 to which the connection pins 32a (line terminals) of the coils 32 are connected. The both side surplus length portions 31a can function as a support surface and a sealing surface in the outer peripheral area, and can easily be set in the case body 33 and sealed and stored via the sealing means. As a result, it is possible to reduce the total weight by simplifying the work man-hours and reducing the number of parts, and the mover 3 itself can be provided as an inexpensive one having both waterproof and drip-proof functions.
また、前記コイルブロック３ａは、３相駆動のためのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを１組として２組以上の組数にて構成され、所定の配線パターン３５ａは、各相のコイル３２同士を端子部３５ｂを介してそれぞれ直列または並列に接続せしめたパターンによって形成されているので、予め、各コイル３２の結線ピン３２ａ（線端末）をハンダ付け結線するために、それぞれの側に形成された各端子部３５ｂの配列に基づいて、直列または並列の何れであってもスター結線による配線パターンをもって、各配線３５ａがクロスすることなくフレキシブルプリント基板３５にプリントさせておくことができる。
In addition, the coil block 3a is composed of two or more sets each including a U-phase, V-phase, and W-phase coil for three-phase driving, and a predetermined wiring pattern 35a is provided for each phase. Since the coils 32 are formed in a pattern in which the coils 32 are connected in series or in parallel via the terminal portions 35b, in order to connect the connection pins 32a (line terminals) of the coils 32 in advance by soldering, Based on the arrangement of the respective terminal portions 35b formed in the above, the wiring pattern by the star connection can be printed on the flexible printed circuit board 35 without crossing each other, either in series or in parallel. .
１ シャフト型リニアモータ
２ シャフト
２ａ 棒状磁石
３ 可動子
３ａ コイルブロック
３ｂ 筒状ユニット
３１ コイルボビン
３１ａ 余長部
３１ｂ 鍔片
３１ｃ 基片
３１ｄ 凹溝
３１ｅ 係合手段
３２ コイル
３２ａ 結線ピン
３３ ケース体
３３ａ 支持受け部
３３ｂ 密封補強部
３４ ベースプレート
３４ａ ナット部
３５ フレキシブルプリント基板
３５ａ 配線パターン
３５ｂ 端子部
３５ｃ 外部引出線
３５ｄ 端子孔
４ 基台
４１ 支持部
４２ ガイドレール
４３ 走行台
４３１ ガイド片
５ 湾曲フレーム
５ａ 挿入孔
５ｂ 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft type linear motor 2 Shaft 2a Bar-shaped magnet 3 Movable element 3a Coil block 3b Tubular unit 31 Coil bobbin 31a Surplus length part 31b Hanger piece 31c Base piece 31d Groove 31e Engagement means 32 Coil 32a Connection pin 33 Case body 33a Supporting receiver Part 33b Sealing reinforcement part 34 Base plate 34a Nut part 35 Flexible printed circuit board 35a Wiring pattern 35b Terminal part 35c External lead wire 35d Terminal hole 4 Base 41 Support part 42 Guide rail 43 Traveling base 431 Guide piece 5 Curved frame 5a Insertion hole 5b Convex Part
Claims (6)
該可動子は、所定間隔を存して配設された複数のリング状鍔片を有し、前記シャフトに外嵌されるコイルボビンと、前記鍔片間に３相コイルを組として巻線される複数のコイルとにより形成されるコイルブロックと、所定の円弧幅とコイルブロック長さを有して前記鍔片の外周面に沿わせて装着され、前記各コイルの線端末と接続される複数の端子部と所定の配線パターンが形成されたプリント基板とで、全体が筒型形状に形成された筒状ユニットに構成し、
前記コイルブロックには、各コイルの始端と終端とからなる一対の先端末が接続され、かつ、外方に向けて前記鍔片を介して立設する結線ピンを、各コイル毎に一対として、コイルブロックの一端側から他端側に順次に配列させて設け、
前記筒状ユニットは、前記各一対の結線ピンを、前記結線ピンの配列に対応して前記プリント基板に形成される端子部に穿設された端子孔に挿通せしめ、該各端子孔から突出する結線ピンと端子部とを結線せしめて構成されていることを特徴とするリニアモータの可動子。 A linear motor mover that is slidably fitted on a shaft in which a plurality of bar magnets are arranged in series, and is linearly driven by excitation of a coil provided on the inner periphery thereof,
The mover has a plurality of ring-shaped flanges arranged at predetermined intervals, and is wound as a set of a coil bobbin fitted to the shaft and a three-phase coil between the flanges. A coil block formed by a plurality of coils, a plurality of arc blocks having a predetermined arc width and a coil block length, mounted along the outer peripheral surface of the flange piece, and connected to a wire terminal of each coil With a terminal part and a printed circuit board on which a predetermined wiring pattern is formed, the whole is formed into a cylindrical unit formed in a cylindrical shape,
The coil block is connected to a pair of tip ends composed of a start end and a terminal end of each coil, and a pair of connection pins standing up through the flange toward the outside as a pair for each coil. Provided sequentially from one end side of the coil block to the other end side,
The cylindrical unit allows the pair of connection pins to be inserted into terminal holes formed in terminal portions formed on the printed circuit board corresponding to the arrangement of the connection pins, and protrudes from the terminal holes. A linear motor movable element characterized in that it is configured by connecting a connection pin and a terminal portion.
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