JP2722497B2 - Double sided linear pulse motor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ リニアパルスモータをフアクトリーオートメンシヨン
（以下FAと略す）用として使用する場合，高推力化を図
る必要がある。本発明はこのような用途に好適な両側式
リニアパルスモータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] When a linear pulse motor is used for factory automation (hereinafter abbreviated as FA), it is necessary to increase the thrust. The present invention relates to a double-sided linear pulse motor suitable for such applications.
［従来の技術］ 高推力を必要とするリニアパルスモータとしては，主
として，第３図に示すような両側式のリニアパルスモー
タが使用されている。[Prior Art] As a linear pulse motor requiring a high thrust, a double-sided linear pulse motor as shown in FIG. 3 is mainly used.
同図において,1はスケール（固定子）で，この上下両
面にはその１部のみを示示したように歯1a,1bが形成さ
れている。2,2′はそれぞれスケール１の上，下側に小
隙を介して配置されるスライダー（移動子）で，図示の
ように電磁石の磁極3a1,3a2,3b1,3b2,3a1′,3a2′,3
b1′および3b2′；永久磁石4a,4b,4a′および4b′；連
結板5,5′；各電磁石の励磁コイル6a1〜6a4および6a1′
〜6a4′を備えて構成される。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a scale (stator), and teeth 1a and 1b are formed on both upper and lower surfaces of the scale 1 as shown in FIG. 2,2 'on the scale 1, respectively, the slider (slider) arranged through a small gap in the lower magnetic pole 3a 1 of the electromagnet, as shown, 3a 2, 3b 1, 3b 2, 3a 1 ′, 3a 2 ′, 3
b 1 'and 3b 2'; permanent magnets 4a, 4b, 4a 'and 4b'; coupling plates 5,5 '; exciting coil 6a of the electromagnets 1 ~6a 4 and 6a 1'
Configured with the ~6a 4 '.
各永久磁石による磁束は，破線で示す磁路を通る。各
コイル6a3,6a4,6a3′,6a4′を励磁すると、これにより
実線で示すループのように磁束が通り，磁極3b1,3b1′
では弱められ，磁極3b2,3b2′では強められる。この結
果，図示のように，磁極3b2と1a,磁極3b2′と1bが対向
した位置で停止する。なお，他方の磁極3a1,3a2,3a1′,
3a2′は各コイルが無励磁であり，平衡点に位置する。The magnetic flux from each permanent magnet passes through a magnetic path indicated by a broken line. When the coils 6a 3 , 6a 4 , 6a 3 ′, 6a 4 ′ are excited, the magnetic flux passes as shown by the solid line loop, and the magnetic poles 3b 1 , 3b 1 ′
At the magnetic poles 3b 2 and 3b 2 ′. As a result, as shown, the magnetic pole 3b 2 and 1a, the magnetic pole 3b 2 'and 1b is stopped at a position opposed. The other magnetic poles 3a 1 , 3a 2 , 3a 1 ′,
3a 2 'has the coil is not excited, is located to the balance point.
同様に，励磁を切り替えていくことにより，リニアパ
ルスモータは１ステップ毎移動する。Similarly, by switching the excitation, the linear pulse motor moves by one step.
［発明が解決しようとする課題］ 従来のものでは，両側に２台の励磁コイルとしては，
コイル6a1〜6a4;6a1′〜6a4′で示すように８個必要と
し，また，磁極は図示のようにコ字状をしているため，
巻線機（図示せず）で直接，磁極に巻き難いという問題
があった。[Problems to be solved by the invention] In the conventional one, two excitation coils are provided on both sides.
Coil 6a 1 ~6a 4; 6a 1 to 8 required as indicated by the '~6a 4', In addition, since the magnetic poles has a U-shaped as shown,
There is a problem that it is difficult to directly wind the magnetic pole with a winding machine (not shown).
また，従来のものでは後述する理由により，軸下間距
離，スケール間距離を高精度で加工する必要があった。Further, in the conventional machine, it is necessary to machine the distance between the shafts and the scale with high precision for the reason described later.
本発明はこのような課題を解決した両側式リニアパル
スモータを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a double-sided linear pulse motor that solves such a problem.
［課題を解決するための手段］ 本発明の両側式リニアパルスモータは，次のスライダ
ーとスケールとを備えて構成される。[Means for Solving the Problems] The double-sided linear pulse motor of the present invention is provided with the following slider and scale.
（１）下記構成から成るスライダー。(1) A slider having the following configuration.
a.進行方向に垂直な方向を前後方向とし，この前後方向
に分けて配置され且つ上下面にティーススロットを形成
した２個の磁極鉄心，より成る複数個の磁極。a. A plurality of magnetic poles comprising two magnetic pole cores which are arranged separately in the front-rear direction with a direction perpendicular to the traveling direction and have teeth slots formed on upper and lower surfaces.
b.上記２個の磁極鉄心間に挟着される永久磁石。b. A permanent magnet sandwiched between the two magnetic pole cores.
c.上記２個の磁極鉄心と上記永久磁石に亙り巻回される
励磁コイル。c. An exciting coil wound around the two magnetic pole cores and the permanent magnet.
（２）上記スライダーの上下面に所定間隙を隔てて対向
設置され，対向するスライダーの内，上記前，後の磁極
鉄心に対しては相互に1/2ピッチずれるようにティース
スロットを形成したスケール。(2) A scale which is oppositely installed on the upper and lower surfaces of the slider with a predetermined gap therebetween, and of which teeth slots are formed so as to be displaced by 1/2 pitch from the front and rear pole cores. .
この場合，スライダーの軸支承用の凹部の下方部分に
所要のばね片を形成するように構成するのが望ましい。In this case, it is desirable that the required spring piece is formed below the concave portion for supporting the shaft of the slider.
また，上記所要のばね片は，上記軸支承用の凹部の下
方に水平方向に設けたスリットの上記凹部側の一端と凹
部との連結部を切断することにより形成することができ
る。Further, the required spring piece can be formed by cutting a connecting portion between one end of the slit provided in the horizontal direction below the recess for the shaft bearing on the recess side and the recess.
［実施例］ 以下第１図および第２図に示す本発明の第１の実施例
およびその軸下部分を改良した本発明の第２の実施例に
ついて本発明を具体的に説明する。[Embodiment] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 and a second embodiment of the present invention in which a shaft lower portion is improved.
各図において第３図と均等な構成についてはこれと同
等な符号を付して示した。In each of the drawings, components equivalent to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
まず，第１図に示す本発明の第１の実施例から説明す
る。同図において，（イ）は（ハ）のY1−Y1′断面図，
（ロ）は（ハ）のY2−Y2′断面図，（ハ）は右側面図で
ある。７はスライダーで，このスライダーはそれぞれ
上，下面に各磁極とそのテイーススロットを形成し，そ
の進行方向（第１図（イ）で左右方向）に直交する方向
で前列（第１図（ハ）で左方側）および後列（第１図
（ハ）で右方側）に分けて配置される２個の磁極鉄心
と，この鉄心の間に永久磁石４をはさんで構成される。
なお，磁極は次のように構成される。First, the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. In the figure, (a) is a sectional view taken along the line Y 1 -Y 1 ′ of (c),
(B) is a Y 2 -Y 2 'sectional view, (c) is a right side view of (c). Numeral 7 denotes a slider, which has magnetic poles and taste slots formed on the upper and lower surfaces, respectively, and has a front row (FIG. 1 (c)) perpendicular to its traveling direction (the left-right direction in FIG. 1 (a)). ) And two rear poles (right side in FIG. 1 (c)) and a permanent magnet 4 interposed between the cores.
The magnetic pole is configured as follows.
即ち,7a〜10aは前列鉄心より成る上側の磁極,7b〜10b
は前列鉄心より成る下側の磁極,7a′〜10a′は後列鉄心
より成る上側の磁極,7b′〜10b′は後列鉄心より成る下
側の磁極で，これらの前列，後列の各磁極鉄心は永久磁
石４を挟んで対向配置される。That is, 7a to 10a are the upper magnetic poles composed of the front row iron core, 7b to 10b
Are the lower magnetic poles composed of the front core, 7a 'to 10a' are the upper magnetic poles composed of the rear core, and 7b 'to 10b' are the lower magnetic poles composed of the rear core. They are arranged facing each other with the permanent magnet 4 interposed therebetween.
11および12はそれぞれ励磁コイルで，前記した前列，
後列各磁極鉄心とこれら磁極鉄心に挟着された永久磁石
４に亙って装着される。これら磁極鉄心，励磁コイルに
よりスライダ７を構成する電磁石が構成される。11 and 12 are excitation coils, respectively,
It is mounted over the rear pole magnetic cores and the permanent magnets 4 sandwiched between these magnetic pole cores. An electromagnet constituting the slider 7 is constituted by the magnetic pole core and the exciting coil.
13および14はそれぞれ上，下のスケールで，上記磁極
の両側，即ち7a〜10a;7b〜10b;7a′〜10a′;7b〜10b′
の各テイーススロットに対向して配置され，これらのス
ケールに形成されるティーススロットは，第１図（イ）
に示すように，対向するスケールのティーススロットの
ピッチとは前後列で1/2ピッチずらして形成している。
なお，この1/2ピッチのずらしは，スライダー側で行っ
ても良い。13 and 14 are the upper and lower scales, respectively, on both sides of the pole, ie, 7a to 10a; 7b to 10b; 7a 'to 10a'; 7b to 10b '
The tooth slots formed on these scales are arranged opposite to each of the taste slots.
As shown in the figure, the pitch of the teeth slots of the facing scale is shifted by 1/2 pitch in the front and rear rows.
Note that the shift of the half pitch may be performed on the slider side.
なお，スライダー７は第１図に示すように，各磁極と
そのテイーススロットを各鉄心にエッチングまたはプレ
スしたものを積層して構成する。As shown in FIG. 1, the slider 7 is formed by laminating magnetic poles and their taste slots etched or pressed on iron cores.
同様に，スケール13,14のテイーススロットもエッチ
ングかプレスによって形成する。Similarly, the taste slots of the scales 13 and 14 are formed by etching or pressing.
15〜18はそれぞれ軸,19〜22はそれぞれ軸受で，破線
で示している。なお,7hは軸支承用の凹部で，各軸15〜1
8を支承する。簡単のため，この上方側の凹部7hの下面
を軸下面A,この下方側の凹部7hの下面を軸下面Ｂと呼ぶ
ことにする。Reference numerals 15 to 18 denote shafts, and reference numerals 19 to 22 denote bearings, which are indicated by broken lines. 7h is a recess for the shaft support.
Support 8 For the sake of simplicity, the lower surface of the upper concave portion 7h is referred to as a shaft lower surface A, and the lower surface of the lower concave portion 7h is referred to as a shaft lower surface B.
なお，この第１の実施例のものでは，各軸15〜18の軸
下A,B部分にはばね材料は使用されておらず，また，ば
ねも存在しないため，軸下間距離Ｈと，スケール間距離
Ｗがそれぞれ所定値となるように高精度で加工されてい
なければ，スケール，スライダー間にガタが発生した
り，また,2本のスケールが平行に設置されていない場合
には，最悪動かなくなってしまう恐れがあった。In the first embodiment, no spring material is used for the lower shaft portions A and B of the shafts 15 to 18 and no spring exists. If the processing is not performed with high precision so that the distance W between the scales becomes the specified value, play may occur between the scale and the slider, or the worst case may occur if the two scales are not installed in parallel. There was a risk of getting stuck.
第２図に示す本発明の第２の実施例は，この点に対処
する構造となっている。The second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 has a structure that addresses this point.
即ち，第２図（イ）に示すように，前列及び後列のス
ケール７中の軸下面A,Bを水平方向に延長して形成した
スリット23a〜23d;上記軸下面A,Bよりも内方の部分に形
成した水平方向のスリット24a〜24dを設けた後，同図
（ロ）にハッチを付して示した各スリット24a,24cとＡ
面および24b,24dとＢ面との各間の連結部分25を同図
（ハ）に示すように切断し，ばね片26を形成するもので
ある。なお，ばね片26は各スリット24a〜24dと対向する
Ａ面またはＢ面側の軸下面との連結部の内,A面側または
Ｂ面側のいずれか一方を切断し，上下のスリットのいず
れか一方のみ（たとえば，スリット24a,24c）を使用し,
2個のばね片として使用し，もし，このような片側だけ
のばね片のクツション作用では不十分の時は，他の側の
連結部分も切断してばね片を形成するようにすると良
い。That is, as shown in FIG. 2 (a), slits 23a to 23d formed by extending the shaft lower surfaces A and B in the front and rear scales 7 in the horizontal direction; After the horizontal slits 24a to 24d formed in the portion of the above are provided, the slits 24a, 24c and A shown by hatching in FIG.
The surface and the connecting portion 25 between each of the surfaces 24b, 24d and the surface B are cut as shown in FIG. The spring piece 26 cuts one of the A-side and the B-side of the connection between the slits 24a to 24d and the lower surface of the shaft on the A-side or the B-side. Using only one of them (eg slits 24a, 24c)
It is used as two spring pieces, and if the cushioning action of only one side of the spring piece is not enough, the connecting part on the other side may be cut to form a spring piece.
［作用］ 本発明の第１の実施例は上記のように構成され，永久
磁石による磁束は，第１図（ハ）に破線で示すように通
る。今，コイル11に電流を流すと，第１図（イ），
（ロ）に示すような磁束が発生し，この磁束は前記の永
久磁石の磁束によって，磁極7a,7b,9a′,9b′では強め
られ，磁極7a′,7b′,9a,9bでは打消される。このた
め，磁極7a,7b,9a′,9b′と対向するスケール11,12のテ
イースロットと一致する位置にきた時スライダー７は停
止する。[Operation] The first embodiment of the present invention is configured as described above, and the magnetic flux by the permanent magnet passes as shown by a broken line in FIG. Now, when an electric current is applied to the coil 11, FIG.
A magnetic flux as shown in (b) is generated, and this magnetic flux is strengthened at the magnetic poles 7a, 7b, 9a ', 9b' and canceled at the magnetic poles 7a ', 7b', 9a, 9b by the magnetic flux of the permanent magnet. You. For this reason, when the slider 7 comes to a position corresponding to the tee slot of the scales 11 and 12 facing the magnetic poles 7a, 7b, 9a 'and 9b', the slider 7 stops.
次に，コイル12に電流を流すと，磁極8a,8b,10a′,10
b′が励磁され，コイル11に前回とは逆方向の電流を流
すと，磁極9a,9b,7a′,7b′が励磁され，また，コイル1
2に前回と逆方向の電流を流すと，磁極10a′,10b′,8a,
8bが励磁される。Next, when a current is applied to the coil 12, the magnetic poles 8a, 8b, 10a ', 10
When b ′ is excited and a current flows in the opposite direction to the coil 11, the magnetic poles 9 a, 9 b, 7 a ′ and 7 b ′ are excited and the coil 1
When a current in the opposite direction to the previous flow is applied to 2, the magnetic poles 10a ', 10b', 8a,
8b is excited.
以下同様にして，電流を切り替える毎に１ステップず
つ移動する。Similarly, each time the current is switched, it moves one step at a time.
このようなリニアパルスモータとしての基本動作は，
第２の実施例のリニアパルスモータにおいても全く同様
に行われる。The basic operation of such a linear pulse motor is
The same applies to the linear pulse motor of the second embodiment.
ところで，第１の実施例のリニアパルスモータでは，
スライダー７をその進行方向に直交する前後方向２列に
２分割した磁極鉄心と，各磁極鉄心間に永久磁石を挟む
構成とし，これらの対向した磁極鉄心に亙って磁極コイ
ルを装着するように構成したため，従来のものでは８個
必要とした励磁コイルが２個で済み，また，励磁コイル
は巻線機で簡単に巻くことができる。By the way, in the linear pulse motor of the first embodiment,
The slider 7 has a configuration in which a magnetic pole core is divided into two rows in the front-rear direction orthogonal to the traveling direction, and a permanent magnet is sandwiched between the magnetic pole cores, and the magnetic pole coils are mounted over the opposed magnetic pole cores. With the configuration, the conventional device requires only two exciting coils, which is eight, and the exciting coil can be easily wound by a winding machine.
また，第２の実施例のリニアパルスモータでは，第２
図（ハ）に示すようにばね片26を軸下面A,Bのいずれか
一方に形成するようにしたため，負荷がある時は（ニ）
に示すようにばね片が内方にたわみ，クッション作用を
生じる。In the linear pulse motor according to the second embodiment, the second
As shown in Fig. (C), the spring piece 26 is formed on one of the lower surfaces A and B of the shaft.
As shown in (1), the spring piece bends inward to produce a cushion effect.
［発明の効果］ 本発明の第１の実施例では，上記のようにスライダー
７をその進行方向に直交する前列，後列の２列に分割し
て配置し，その間に永久磁石を挟着するように構成した
ため，次のような効果を有する。[Effect of the Invention] In the first embodiment of the present invention, as described above, the slider
7 is divided into two rows, a front row and a rear row, which are orthogonal to the traveling direction, and the permanent magnet is sandwiched between the rows. Thus, the following effects are obtained.
従来,8個必要であった励磁コイルを,2個へと減少でき
るようになった。Conventionally, eight excitation coils can be reduced from two to two.
励磁コイルを巻線機で自動巻きすることができるよう
になったため，リニアパルスモータの生産性が大幅に向
上できるようになった。Since the exciting coil can be automatically wound by the winding machine, the productivity of the linear pulse motor can be greatly improved.
また，第２の実施例のものでは，上記効果に加え，次
の効果も併せ有する。The second embodiment has the following effects in addition to the above effects.
軸下にばね片を設けたため,2本のスケール間隔の精
度，スライダー間の加工精度を余り良くしなくても，ガ
タは上記ばね片のクッション作用で吸収でき，生産性を
向上できる。Since the spring piece is provided below the shaft, the play can be absorbed by the cushioning action of the spring piece, and the productivity can be improved, even if the precision of the interval between the two scales and the processing accuracy between the sliders are not improved.
ばね片はスライダーの軸下の部分にスリットを設けて
連結部を切断するという簡単な構成で実現でき，別個に
ばねを購入して配置する必要がないので，構成面，コス
ト面でも極めて実利的である。The spring piece can be realized by a simple configuration in which a slit is provided in the portion below the axis of the slider and the connecting part is cut, and there is no need to purchase and arrange a separate spring, which is extremely practical in terms of configuration and cost. It is.
第１図は本発明の第１の実施例を示すもので，その内
（ハ）は本発明のリニアパルスモータの右側面図，
（イ）は（ハ）のY1−Y1′断面図，（ロ）は（ハ）のY2
−Y2′断面図である。 第２図は本発明の第２の実施例で，その内（イ）は正面
図，（ロ）〜（ニ）はそれぞれ部分正面図である。第３
図は従来のものを示す縦断正面図である。 4:永久磁石７ ：スライダー 7a〜10a:前列側の磁極 7b〜10b:前列側の磁極 7a′〜10a′：後列側の磁極 7b′〜10b′：後列側の磁極 11,12:励磁コイル 13,14:スケール 15〜18:軸 A,B:軸下面 23a〜23d,24a〜24d:スリット 26:ばね片FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which (c) is a right side view of a linear pulse motor of the present invention,
(B) the Y 1 -Y 1 'sectional view of (c), Y 2 of (b) is (c)
FIG. 4 is a sectional view taken along the line −Y 2 ′. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which (a) is a front view and (b) to (d) are partial front views, respectively. Third
The figure is a longitudinal sectional front view showing a conventional one. 4: Permanent magnet 7 : Slider 7a-10a: Front row magnetic pole 7b-10b: Front row magnetic pole 7a'-10a ': Back row magnetic pole 7b'-10b': Back row magnetic pole 11,12: Excitation coil 13 , 14: Scale 15-18: Shaft A, B: Shaft lower surface 23a-23d, 24a-24d: Slit 26: Spring piece
Claims (3)
を特徴とする両側式リニアパルスモータ。 （１）下記構成から成るスライダー。 a.進行方向に垂直な方向を前後方向とし，この前後方向
に分けて配置され且つ上下面にティーススロットを形成
した２個の磁極鉄心，より成る複数個の磁極。 b.上記２個の磁極鉄心間に挟着される永久磁石。 c.上記２個の磁極鉄心と上記永久磁石に亙り巻回される
励磁コイル。 （２）上記スライダーの上下面に所定間隙を隔てて対向
設置され，対向するスライダーの内，上記前，後の磁極
鉄心に対しては相互に1/2ピッチずれるようにティース
スロットを形成したスケール。1. A double-sided linear pulse motor comprising the following slider and scale. (1) A slider having the following configuration. a. A plurality of magnetic poles comprising two magnetic pole cores which are arranged separately in the front-rear direction with a direction perpendicular to the traveling direction and have teeth slots formed on upper and lower surfaces. b. A permanent magnet sandwiched between the two magnetic pole cores. c. An exciting coil wound around the two magnetic pole cores and the permanent magnet. (2) A scale which is oppositely installed on the upper and lower surfaces of the slider with a predetermined gap therebetween, and of which teeth slots are formed so as to be displaced by 1/2 pitch from the front and rear pole cores. .
所要のばね片を形成するようにした請求項１記載の両側
式リニアパルスモータ。2. A double-sided linear pulse motor according to claim 1, wherein a required spring piece is formed in a lower part of the concave portion for supporting the shaft of the slider.
の下方に水平方向に設けたスリットの上記凹部側の一端
と凹部との連結部を切断することにより形成するように
した請求項２記載の両側式リニアパルスモータ。3. The required spring piece is formed by cutting a connecting portion between one end of the slit provided in the horizontal direction below the shaft supporting concave portion on the concave side and the concave portion. Item 2. A two-sided linear pulse motor according to Item 2.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14926788A JP2722497B2 (en) | 1988-06-18 | 1988-06-18 | Double sided linear pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH01318538A JPH01318538A (en) | 1989-12-25 |
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| KR20020028064A (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-16 | 김지석 | Double side linear pulse motor and method for driving thereof |
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1988
- 1988-06-18 JP JP14926788A patent/JP2722497B2/en not_active Expired - Fee Related
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