JP2676344B2 - 多相リニアステッピングモータ - Google Patents
多相リニアステッピングモータInfo
- Publication number
- JP2676344B2 JP2676344B2 JP17298387A JP17298387A JP2676344B2 JP 2676344 B2 JP2676344 B2 JP 2676344B2 JP 17298387 A JP17298387 A JP 17298387A JP 17298387 A JP17298387 A JP 17298387A JP 2676344 B2 JP2676344 B2 JP 2676344B2
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- Japan
- Prior art keywords
- stator
- peripheral surface
- stepping motor
- axial direction
- pole
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は多相リニアステッピングモータ、特に円周方
向に離間した位置に固定子巻線を設け、移動子が軸方向
に往復動する多相リニアステッピングモータに関するも
のである。 （従来技術） 従来より此種多相リニアステッピングモータとしては
PM型やVR型リニアステッピングモータが知られている。 第12図に示すものはPM型リニアステッピングモータで
あり、１は移動子、２はその励磁巻線、３は移動子磁
極、４はこの移動子磁極３の極歯、５は永久磁石、６は
固定子、７はこの固定子の極歯を示し、軸方向に隣接す
る励磁巻線２を順次に励磁することによって移動子１が
固定子６に相対的に軸方向に移動するようになってい
る。 然しながらこれら従来のリニアステッピングモータの
場合は何れも微少のエアギャップを介して固定子６と移
動子１が水平面で対向しており、両者のエヤギャップを
均等に出す為には移動子１の固定子と対向する部分に深
溝軸受等を用いた複雑な支持機構が必要である。又エヤ
ギャップが直接外部に露出する等の欠点がある。 （発明の目的） 本発明の目的は上記のような欠点を除去した多相リニ
アステッピングモータを得るにある。 （発明の構成） 本発明の多相リニアステッピングモータは，環状固定
子ヨークとこの環状固定子ヨークから中心方向内方に突
出せしめた４個の固定子磁極と、この各固定子磁極に夫
々巻回した固定子巻線とより成る固定子と、前記固定子
磁極の内周面にその外周面を小空隙を介して対向配置せ
しめた移動子とより成り、前記固定子は、互いに対向す
る位置にある固定子磁極の内周面の前記固定子中心から
の半径が互いに異なるようにした形状の等しい厚さの複
数の薄板を交互に円周方向に180゜ずらして軸方向に積
層して成り、前記移動子は前記固定子を構成する薄板と
等しい厚さの大径円板と小径円板とを交互に軸方向に積
層した積層体と、この積層体の軸方向中間に介挿した永
久磁石とより成り、前記大径円板は、互いに直径方向に
対向する位置における前記固定子磁極の一極分に相当す
る円周方向長さの部分がこれに隣接する部分に対しその
厚さの1/2だけ同一軸方向にずれていることを特徴とす
る。 （発明の実施例） 以下図面によって本発明の実施例を説明する。 本発明においては第１図、第２図に示すように従来の
回転型ステッピングモータと同様に環状固定子ヨーク８
と、この環状固定子ヨーク８から半径方向内方に突出せ
しめた４個の固定子磁極9A〜9Dと、この各固定子磁極9A
〜9Dに夫々巻回した固定子巻線10A〜10Dとより成る固定
子11と、前記固定子磁極9A〜9Dの内周面にその外周面を
小空隙を介して対向配置せしめた移動子12とにより構成
せしめる。 本発明の多相リニアステッピングモータにおける固定
子11は第３図に示すように互いに隣接する固定子磁極9
A,9Bの内周面の固定子中心からの半径r1を他の互いに隣
接する固定子磁極9C,9Dの内周面の固定子中心からの半
径r2と異ならしめ且つr2＞r1とした形状の厚さｔの磁性
体の薄板の複数を互いに180゜ずらしながら順次に軸方
向に積層して形成せしめる。 従って本発明の固定子11は第４図に示すように薄板の
厚さｔだけ軸方向にずれる毎に固定子中心に対する固定
子磁極9A〜9Dの内周面の位置がr1及びr2と交互に変わる
ようになる。 又本発明の多相リニアステッピングモータにおける移
動子12は第５図、第６図（ａ）及び第６図（ｂ）に示す
ように前記固定子磁極を形成する薄板の厚さｔと等しい
厚さｔを有し、その直径が前記固定子磁極の内周面の半
径のうちの小さな半径r1より若干小さい値r3である磁性
体の円板13aと、第７図、第８図に示すように前記円板1
3aと同じ厚さｔを有し、且つこれにより略ｔだけ小さい
直径の円板13bと第２図に示すように、厚さ2tの円板状
の永久磁石14とにより形成し、前記大径の円板13aは第
５図、第６図（ａ）、（ｂ）に示すように円板13aの外
周の互いに対向する２部分y1、y2を円周方向の90゜に亘
りこれに隣接する外周部分に対し同一軸方向にt/2だけ
ずらした形ならしめ、このようにした大径の円板13aと
小径の円板13bを第９図に示すように順次に軸方向に積
層せしめ、このように積層した積層体の軸方向中間位置
に第２図に示すようにその両側に前記小径の円板13bが
位置するよう永久磁石14を介挿せしめる。 前記大径の円板13aは例えばプレス加工により、また
は焼結により作ることが可能である。 本発明の多相リニアステッピングモータは上記のよう
な構成であるから例えば第１図に示す互いに対向する固
定子巻線10Aと10Cに一方向に電流を流して励磁すれば固
定子磁極と移動子12を直線状に展開して示した第１図の
Ａ−Ｏ−Ｃ線断面図である第10図（ａ）と第１図のＢ−
Ｏ−Ｄ線断面図である第11図（ａ）に示すように、固定
子磁極9AはＳ極に、固定子磁極9CはＮ極となり、固定子
11の極歯と移動子12の極歯が第10図（ａ）に示すように
S2とn1,S3とn2,N5とs1′,N6とs2′が夫々対向しこれら
の間には互いに吸引力が働く。 同様にしてS5とS6の中心とs1,S6とS7の中心とs2,N1と
N2の中心とn1′,N2とN3の中心とn2′が夫々対向してお
り、これらの間には反発力が働く。この場合図の幾何学
的な位置関係からも明らかなように前記吸引力と前記反
発力とにより移動子は第10図（ａ）の位置で平衡する。 この時励磁されていない磁極9B、9Dにおける移動子12
の極歯の位置は第11図（ａ）に示すように第10図（ａ）
の位置より軸方向にt/2だけずれた状態になっている。 従ってこの状態で互いに対向する固定子巻線10Aと10C
の励磁を断ち、他の互いに対向する固定子巻線10Bと10D
に一方向に電流を流して励磁すれば第10図（ａ）′と第
11図（ａ）′に示す極性となり矢印に示すような吸引力
と反発力が生じ、これにより移動子12は矢印Ｇの方向に
移動しようとする力が働く。その結果移動子12は第10図
（ｂ）第11図（ｂ）に示すように前回の位置より軸方向
左方にt/2だけずれた位置で静止する。 次に固定子巻線10A,10Cに他方向に電流を流して励磁
し、更には固定子巻線10B,10Dに他方向に電流をながし
て励磁すれば第10図（ｂ）′，第11図（ｂ）′に示す状
態となり矢印Ｈ方向の力を生じ、第10図（ｃ）及び第11
図Ｃの状態となり、以下順次に励磁を切り替えれば第10
（ｃ）′と第11図（ｃ）′，第10図（ｄ）と第11図
（ｄ）に示すように移動子12がt/2だけ軸方向にステッ
ピング運動を行なうようになる。 本発明の多相リニアステッピングモータにおける１ス
テップ移動距離は前記ｔを変えることにより変更するこ
とが出来、又励磁シーケンスの選定により１相励磁、１
−２相励磁、２相励磁又は正逆転移動等任意のものとす
ることが出来る。 （発明の効果） 本発明の多相リニアステッピングモータによれば固定
子鉄芯の極歯と移動子の極歯間に働く吸引力又は反発力
が互いに180゜対向する位置で同時に発生し、移動子に
働く吸引力及び反発力が移動子の外周部に分散されるよ
うになるので移動子の軸方向移動を阻害することがな
く、且つ両者間のエヤギャップを均等に形成し得る大き
な利益がある。
向に離間した位置に固定子巻線を設け、移動子が軸方向
に往復動する多相リニアステッピングモータに関するも
のである。 （従来技術） 従来より此種多相リニアステッピングモータとしては
PM型やVR型リニアステッピングモータが知られている。 第12図に示すものはPM型リニアステッピングモータで
あり、１は移動子、２はその励磁巻線、３は移動子磁
極、４はこの移動子磁極３の極歯、５は永久磁石、６は
固定子、７はこの固定子の極歯を示し、軸方向に隣接す
る励磁巻線２を順次に励磁することによって移動子１が
固定子６に相対的に軸方向に移動するようになってい
る。 然しながらこれら従来のリニアステッピングモータの
場合は何れも微少のエアギャップを介して固定子６と移
動子１が水平面で対向しており、両者のエヤギャップを
均等に出す為には移動子１の固定子と対向する部分に深
溝軸受等を用いた複雑な支持機構が必要である。又エヤ
ギャップが直接外部に露出する等の欠点がある。 （発明の目的） 本発明の目的は上記のような欠点を除去した多相リニ
アステッピングモータを得るにある。 （発明の構成） 本発明の多相リニアステッピングモータは，環状固定
子ヨークとこの環状固定子ヨークから中心方向内方に突
出せしめた４個の固定子磁極と、この各固定子磁極に夫
々巻回した固定子巻線とより成る固定子と、前記固定子
磁極の内周面にその外周面を小空隙を介して対向配置せ
しめた移動子とより成り、前記固定子は、互いに対向す
る位置にある固定子磁極の内周面の前記固定子中心から
の半径が互いに異なるようにした形状の等しい厚さの複
数の薄板を交互に円周方向に180゜ずらして軸方向に積
層して成り、前記移動子は前記固定子を構成する薄板と
等しい厚さの大径円板と小径円板とを交互に軸方向に積
層した積層体と、この積層体の軸方向中間に介挿した永
久磁石とより成り、前記大径円板は、互いに直径方向に
対向する位置における前記固定子磁極の一極分に相当す
る円周方向長さの部分がこれに隣接する部分に対しその
厚さの1/2だけ同一軸方向にずれていることを特徴とす
る。 （発明の実施例） 以下図面によって本発明の実施例を説明する。 本発明においては第１図、第２図に示すように従来の
回転型ステッピングモータと同様に環状固定子ヨーク８
と、この環状固定子ヨーク８から半径方向内方に突出せ
しめた４個の固定子磁極9A〜9Dと、この各固定子磁極9A
〜9Dに夫々巻回した固定子巻線10A〜10Dとより成る固定
子11と、前記固定子磁極9A〜9Dの内周面にその外周面を
小空隙を介して対向配置せしめた移動子12とにより構成
せしめる。 本発明の多相リニアステッピングモータにおける固定
子11は第３図に示すように互いに隣接する固定子磁極9
A,9Bの内周面の固定子中心からの半径r1を他の互いに隣
接する固定子磁極9C,9Dの内周面の固定子中心からの半
径r2と異ならしめ且つr2＞r1とした形状の厚さｔの磁性
体の薄板の複数を互いに180゜ずらしながら順次に軸方
向に積層して形成せしめる。 従って本発明の固定子11は第４図に示すように薄板の
厚さｔだけ軸方向にずれる毎に固定子中心に対する固定
子磁極9A〜9Dの内周面の位置がr1及びr2と交互に変わる
ようになる。 又本発明の多相リニアステッピングモータにおける移
動子12は第５図、第６図（ａ）及び第６図（ｂ）に示す
ように前記固定子磁極を形成する薄板の厚さｔと等しい
厚さｔを有し、その直径が前記固定子磁極の内周面の半
径のうちの小さな半径r1より若干小さい値r3である磁性
体の円板13aと、第７図、第８図に示すように前記円板1
3aと同じ厚さｔを有し、且つこれにより略ｔだけ小さい
直径の円板13bと第２図に示すように、厚さ2tの円板状
の永久磁石14とにより形成し、前記大径の円板13aは第
５図、第６図（ａ）、（ｂ）に示すように円板13aの外
周の互いに対向する２部分y1、y2を円周方向の90゜に亘
りこれに隣接する外周部分に対し同一軸方向にt/2だけ
ずらした形ならしめ、このようにした大径の円板13aと
小径の円板13bを第９図に示すように順次に軸方向に積
層せしめ、このように積層した積層体の軸方向中間位置
に第２図に示すようにその両側に前記小径の円板13bが
位置するよう永久磁石14を介挿せしめる。 前記大径の円板13aは例えばプレス加工により、また
は焼結により作ることが可能である。 本発明の多相リニアステッピングモータは上記のよう
な構成であるから例えば第１図に示す互いに対向する固
定子巻線10Aと10Cに一方向に電流を流して励磁すれば固
定子磁極と移動子12を直線状に展開して示した第１図の
Ａ−Ｏ−Ｃ線断面図である第10図（ａ）と第１図のＢ−
Ｏ−Ｄ線断面図である第11図（ａ）に示すように、固定
子磁極9AはＳ極に、固定子磁極9CはＮ極となり、固定子
11の極歯と移動子12の極歯が第10図（ａ）に示すように
S2とn1,S3とn2,N5とs1′,N6とs2′が夫々対向しこれら
の間には互いに吸引力が働く。 同様にしてS5とS6の中心とs1,S6とS7の中心とs2,N1と
N2の中心とn1′,N2とN3の中心とn2′が夫々対向してお
り、これらの間には反発力が働く。この場合図の幾何学
的な位置関係からも明らかなように前記吸引力と前記反
発力とにより移動子は第10図（ａ）の位置で平衡する。 この時励磁されていない磁極9B、9Dにおける移動子12
の極歯の位置は第11図（ａ）に示すように第10図（ａ）
の位置より軸方向にt/2だけずれた状態になっている。 従ってこの状態で互いに対向する固定子巻線10Aと10C
の励磁を断ち、他の互いに対向する固定子巻線10Bと10D
に一方向に電流を流して励磁すれば第10図（ａ）′と第
11図（ａ）′に示す極性となり矢印に示すような吸引力
と反発力が生じ、これにより移動子12は矢印Ｇの方向に
移動しようとする力が働く。その結果移動子12は第10図
（ｂ）第11図（ｂ）に示すように前回の位置より軸方向
左方にt/2だけずれた位置で静止する。 次に固定子巻線10A,10Cに他方向に電流を流して励磁
し、更には固定子巻線10B,10Dに他方向に電流をながし
て励磁すれば第10図（ｂ）′，第11図（ｂ）′に示す状
態となり矢印Ｈ方向の力を生じ、第10図（ｃ）及び第11
図Ｃの状態となり、以下順次に励磁を切り替えれば第10
（ｃ）′と第11図（ｃ）′，第10図（ｄ）と第11図
（ｄ）に示すように移動子12がt/2だけ軸方向にステッ
ピング運動を行なうようになる。 本発明の多相リニアステッピングモータにおける１ス
テップ移動距離は前記ｔを変えることにより変更するこ
とが出来、又励磁シーケンスの選定により１相励磁、１
−２相励磁、２相励磁又は正逆転移動等任意のものとす
ることが出来る。 （発明の効果） 本発明の多相リニアステッピングモータによれば固定
子鉄芯の極歯と移動子の極歯間に働く吸引力又は反発力
が互いに180゜対向する位置で同時に発生し、移動子に
働く吸引力及び反発力が移動子の外周部に分散されるよ
うになるので移動子の軸方向移動を阻害することがな
く、且つ両者間のエヤギャップを均等に形成し得る大き
な利益がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の多相リニアステッピングモータの説明
正面図、第２図は第１図のＡ−Ｏ−Ｄ線縦断側面図、第
３図は固定子を構成する薄板の正面図、第４図はこの薄
板の積層状態を示すための第３図のＳ−Ｓ線断面図、第
５図は移動子を構成する大径円板の正面図、第６図
（ａ）はその縦断側面図、第６図（ｂ）はその斜視図、
第７図は小径円板の正面図、第８図はその縦断側面図、
第９図はこれら大径及び小径円板の積層状態を示す断面
図、第10図（ａ）〜（ｄ），（ａ）′〜（ｃ）′，第11
図（ａ）〜（ｄ），（ａ）′〜（ｃ）′は夫々極歯の配
列状態を周方向に展開して説明する第１図のＡ−Ｏ−Ｃ
線及びＢ−Ｏ−Ｄ線断面図、第12図は従来のリニアステ
ッピングモータの説明用断面図である。 1,12……移動子、２……励磁巻線、３……移動子磁極、
4,7……極歯、５……永久磁石、6,11……固定子、８…
…固定子ヨーク、9A〜9D……固定子磁極、10A〜10D……
固定子巻線、13a,13b……円板、14……永久磁石。
正面図、第２図は第１図のＡ−Ｏ−Ｄ線縦断側面図、第
３図は固定子を構成する薄板の正面図、第４図はこの薄
板の積層状態を示すための第３図のＳ−Ｓ線断面図、第
５図は移動子を構成する大径円板の正面図、第６図
（ａ）はその縦断側面図、第６図（ｂ）はその斜視図、
第７図は小径円板の正面図、第８図はその縦断側面図、
第９図はこれら大径及び小径円板の積層状態を示す断面
図、第10図（ａ）〜（ｄ），（ａ）′〜（ｃ）′，第11
図（ａ）〜（ｄ），（ａ）′〜（ｃ）′は夫々極歯の配
列状態を周方向に展開して説明する第１図のＡ−Ｏ−Ｃ
線及びＢ−Ｏ−Ｄ線断面図、第12図は従来のリニアステ
ッピングモータの説明用断面図である。 1,12……移動子、２……励磁巻線、３……移動子磁極、
4,7……極歯、５……永久磁石、6,11……固定子、８…
…固定子ヨーク、9A〜9D……固定子磁極、10A〜10D……
固定子巻線、13a,13b……円板、14……永久磁石。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．環状固定子ヨークとこの環状固定子ヨークから中心
方向内方に突出せしめた４個の固定子磁極と、この各固
定子磁極に夫々巻回した固定子巻線とより成る固定子
と、前記固定子磁極の内周面にその外周面を小空隙を介
して対向配置せしめた移動子とより成り、 前記固定子は、互いに対向する位置にある固定子磁極の
内周面の前記固定子中心からの半径が互いに異なるよう
にした形状の等しい厚さの複数の薄板を交互に円周方向
に180゜ずらして軸方向に積層して成り、 前記移動子は前記固定子を構成する薄板と等しい厚さの
大径円板と小径円板とを交互に軸方向に積層した積層体
と、この積層体の軸方向中間に介挿した永久磁石とより
成り、前記大径円板は、互いに直径方向に対向する位置
における前記固定子磁極の一極分に相当する円周方向長
さの部分がこれに隣接する部分に対しその厚さの1/2だ
け同一軸方向にずれていることを特徴とする多相リニア
ステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17298387A JP2676344B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 多相リニアステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17298387A JP2676344B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 多相リニアステッピングモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6419959A JPS6419959A (en) | 1989-01-24 |
| JP2676344B2 true JP2676344B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15951993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17298387A Expired - Lifetime JP2676344B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 多相リニアステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676344B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2684148C (en) | 2007-05-22 | 2016-07-12 | Medela Holding Ag | Drainage tube unit |
-
1987
- 1987-07-13 JP JP17298387A patent/JP2676344B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6419959A (en) | 1989-01-24 |
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