JP2914084B2 - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JP2914084B2
JP2914084B2 JP10308093A JP10308093A JP2914084B2 JP 2914084 B2 JP2914084 B2 JP 2914084B2 JP 10308093 A JP10308093 A JP 10308093A JP 10308093 A JP10308093 A JP 10308093A JP 2914084 B2 JP2914084 B2 JP 2914084B2
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brush
power supply
electromagnet
negative conductive
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堀  宏展
潤 斎藤
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、搬送用に用いられるリ
ニアモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor used for conveyance.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のリニアモータとして、大略長筒
状をなす固定子ケースに永久磁石と給電基板を配設した
固定子ブロックと、複数の電磁石とブラシを有して固定
子ブロックに移動可能な状態で支持される可動子ブロッ
クとを備えたものが存在する。そして、搬送を行うため
の搬送物支持体は、この可動子ブロックに連結される。
なお、可動子ブロックは、1個の可動子ブロックに複数
の電磁石を配設する場合や電磁石毎に分離形成して連結
する場合がある。
2. Description of the Related Art As a linear motor of this type, a stator block having a substantially long cylindrical stator case on which permanent magnets and a power supply board are disposed, and a plurality of electromagnets and brushes are moved to the stator block. There is a movable block provided with a movable block supported in a possible state. Then, a transported object support for transporting is connected to the mover block.
The mover block may be provided with a plurality of electromagnets on one mover block, or may be separately formed and connected for each electromagnet.

【0003】この給電基板は、長手方向に所定間隔でも
って正負導電部及び絶縁部が形成される。具体的には図
6に示すように、給電基板4 は、その絶縁部4cが長手方
向及びそれと直交方向に配されて正負導電部4a,4b を分
離している。これにより、ブラシが摺接する部分には長
手方向に正導電部4a→絶縁部4c→負導電部4b→絶縁部4c
→正導電部4a──という順に位置することとなり、正負
の電圧がブラシを介して電磁石のコイルに供給される。
4dはランド部で、正負導電部4a,4b と絶縁部4cとの間に
生じる段差をなくすために、正負導電部4a,4b とは分離
されているが同じ厚みのパターンでかつ一定間隙A,B を
介在させて形成されている。このランド部4dは、ブラシ
が給電基板4 を摺接する際に、その摺接面が一定高さに
維持されるので、ブラシの機械的磨耗を大幅に低減する
ことができる。
In this power supply substrate, positive and negative conductive portions and insulating portions are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction. More specifically, as shown in FIG. 6, the power supply board 4 has an insulating portion 4c disposed in the longitudinal direction and the direction perpendicular thereto to separate the positive and negative conductive portions 4a and 4b. Thereby, the portion where the brush is in sliding contact with in the longitudinal direction is positive conductive portion 4a → insulating portion 4c → negative conductive portion 4b → insulating portion 4c.
→ Positions are arranged in the order of the positive conductive portion 4a──, and positive and negative voltages are supplied to the coil of the electromagnet via the brush.
4d is a land portion, which is separated from the positive and negative conductive portions 4a, 4b but has the same thickness pattern and a constant gap A, in order to eliminate a step formed between the positive and negative conductive portions 4a, 4b and the insulating portion 4c. It is formed with B interposed. When the brush slides on the power supply board 4, the land 4d maintains the sliding surface at a constant height, so that the mechanical wear of the brush can be greatly reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述したリニアモータ
は、給電基板5 にランド部4dを形成したことにより、ブ
ラシの機械的磨耗は大幅に低減できるのであるが、ブラ
シが間隙A 又はB の近傍に位置した状態で可動子ブロッ
クが停止した場合、ブラシと正導電部4a又は負導電部4b
との間で火花が発生して電気的磨耗を促進することがあ
る。この現象について、以下に詳述する。
In the above-described linear motor, the mechanical abrasion of the brush can be greatly reduced by forming the land portion 4d on the power supply board 5, but the brush is located near the gap A or B. When the mover block is stopped in a state where the brush and the positive conductive portion 4a or the negative conductive portion 4b are stopped.
In some cases, sparks may be generated between the two and accelerate electrical wear. This phenomenon will be described in detail below.

【0005】この種のリニアモータは、固定子ブロック
の永久磁石と可動子ブロックの複数の電磁石との間の電
磁的な吸引反発作用により可動子ブロックが駆動され
る。従って、電磁石すなわち可動子ブロックは、走行方
向の直交方向にも吸引反発による力を受けることとな
り、その結果、微視的には走行方向及びその直交方向、
換言すれば走行方向の前後及び上下方向にも動いてい
る。この動きは、可動子ブロックを電磁石毎に分離形成
しそれらを連結する形式のものに顕著であり、永久磁石
のN極S極一対の長さをLとすると、可動子ブロックの
走行がL/2になる毎に略規則的に発生する。
In this type of linear motor, the mover block is driven by electromagnetic attraction and repulsion between a permanent magnet of the stator block and a plurality of electromagnets of the mover block. Therefore, the electromagnet, that is, the mover block, also receives a force due to the suction repulsion in a direction orthogonal to the traveling direction. As a result, microscopically, the traveling direction and the direction orthogonal thereto,
In other words, it also moves back and forth in the running direction and up and down. This movement is remarkable in a type in which the mover block is formed separately for each electromagnet and connected to each other. When the length of the pair of N poles and S poles of the permanent magnet is L, the travel of the mover block is L / L. It occurs almost regularly every time it becomes 2.

【0006】この可動子ブロックの動きを図7及び図8
に基づいて説明する。図7は電磁石毎に分離形成した1
個の可動子ブロック5 を側面から見た状態を示したもの
であり、6 は可動台、7 は電磁石、8 は鉄心、9 はコイ
ル、10はブラシである。この鉄心8 は、両側片と連結片
にて大略コ字状をなし両側片が固定子ブロックの永久磁
石を挟むようにしてそれに対面するものであり、図7に
おいては一方の側片が見えている。図8は給電基板4 上
のブラシ10の動きを説明する説明図である。
FIGS. 7 and 8 show the movement of the mover block.
It will be described based on. FIG. 7 shows one of the electromagnets separated and formed.
This shows a state in which each of the mover blocks 5 is viewed from the side, 6 is a movable base, 7 is an electromagnet, 8 is an iron core, 9 is a coil, and 10 is a brush. The iron core 8 has a substantially U-shape formed by both side pieces and a connecting piece, and both side pieces face the permanent magnet of the stator block so as to sandwich the permanent magnet. In FIG. 7, one side piece is visible. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the movement of the brush 10 on the power supply board 4.

【0007】今、可動子ブロック5 が、図6に示す給電
基板4 上を右から左へ走行していてブラシ10が間隙A に
至る直前の例えば正導電部4aにあるとき、励磁されてい
る電磁石7 は図7(a) の矢符F 方向の力を受けている。
次いで、ブラシ10が間隙A を通過して絶縁部4cのランド
部4dに至ると、電磁石7 は無励磁状態となって力を受け
なくなり図7(a) の矢符F 方向とは逆方向に戻される。
これにより、ブラシ10は、図8(a) に示すように、再び
正導電部4aに接することとなって図7(a) の矢符F 方向
の力を受け、その結果、間隙A を中心にして振動する。
なお、この場合、実際にはコギング力が存在するが、電
磁石7 と永久磁石との間の吸引反発によって受ける力よ
り非常に小さいので無視できる。
Now, when the mover block 5 is traveling from right to left on the power supply board 4 shown in FIG. 6 and the brush 10 is located, for example, in the positive conductive portion 4a immediately before reaching the gap A, it is excited. The electromagnet 7 receives a force in the direction of arrow F in FIG.
Next, when the brush 10 passes through the gap A and reaches the land portion 4d of the insulating portion 4c, the electromagnet 7 is in a non-excited state and no longer receives a force, and is in a direction opposite to the direction of the arrow F in FIG. Will be returned.
As a result, the brush 10 comes into contact with the positive conductive portion 4a again as shown in FIG. 8 (a) and receives the force in the direction of arrow F in FIG. 7 (a). And vibrate.
In this case, although a cogging force actually exists, it is negligible because the cogging force is much smaller than the force received by the attraction and repulsion between the electromagnet 7 and the permanent magnet.

【0008】また、可動子ブロック5 が、図6に示す給
電基板4 上を左から右へ走行していてブラシ10が間隙A
に至る直前のランド部4dにあるとき、電磁石7 は無励磁
状態であるので力を受けない。次いで、ブラシ10が間隙
A を通過して例えば正導電部4aに至ると、電磁石7 は励
磁されて図7(b) の矢符F 方向の力を受ける。この場
合、ブラシ10は、図8(b) に示すように、正導電部4a上
にて変位するだけであるため前述のような振動は起こら
ない。
The mover block 5 is running on the power supply board 4 shown in FIG.
When the electromagnet 7 is in the land portion 4d immediately before the state, the electromagnet 7 is not excited because it is in a non-excited state. Next, the brush 10
When passing through A and reaching, for example, the positive conductive portion 4a, the electromagnet 7 is excited and receives a force in the direction of the arrow F in FIG. 7B. In this case, as shown in FIG. 8B, the brush 10 only displaces on the positive conductive portion 4a, so that the above-described vibration does not occur.

【0009】また、可動子ブロック5 が、図6に示す給
電基板4 上を右から左へ走行していてブラシ10が間隙B
に至る直前のランド部4dにあるとき、電磁石7 は無励磁
状態であるので力を受けない。次いで、ブラシ10が間隙
B を通過して例えば負導電部4bに至ると、電磁石7 は励
磁されて図7(c) の矢符F 方向の力を受ける。この場
合、ブラシ10は、図8(c) に示すように、負導電部4b上
にて変位するだけであるため前述のような振動は起こら
ない。
When the mover block 5 is running from right to left on the power supply board 4 shown in FIG.
When the electromagnet 7 is in the land portion 4d immediately before the state, the electromagnet 7 is not excited because it is in a non-excited state. Next, the brush 10
When passing through B and reaching, for example, the negative conductive portion 4b, the electromagnet 7 is excited and receives a force in the direction of arrow F in FIG. 7 (c). In this case, as shown in FIG. 8C, the brush 10 only displaces on the negative conductive portion 4b, so that the above-described vibration does not occur.

【0010】次に、可動子ブロック5 が、図6に示す給
電基板4 上を左から右へ走行していてブラシ10が間隙B
に至る直前の負導電部4bにあるとき、励磁されている電
磁石7 は図7(d) の矢符F 方向の力を受けている。次い
で、ブラシ10が間隙B を通過して絶縁部4cのランド部4d
に至ると、電磁石7 は無励磁状態となって力を受けなく
なり図7(d) の矢符F 方向とは逆方向に戻される。これ
により、ブラシ10は、図8(d) に示すように、再び負導
電部4bに接することとなって図7(d) の矢符F方向の力
を受け、その結果、間隙B を中心にして振動する。
Next, the mover block 5 travels from left to right on the power supply board 4 shown in FIG.
7, the excited electromagnet 7 receives a force in the direction of arrow F in FIG. 7D. Next, the brush 10 passes through the gap B and passes through the land 4d of the insulating portion 4c.
, The electromagnet 7 is de-energized and no longer receives a force, and is returned in the direction opposite to the direction of arrow F in FIG. 7D. As a result, the brush 10 comes into contact with the negative conductive portion 4b again as shown in FIG. 8 (d), and receives the force in the direction of arrow F in FIG. 7 (d). And vibrate.

【0011】このような電磁石の振動は、火花によるブ
ラシの電気的磨耗を促進するとともに、リニアモータを
スイッチング電源等で駆動する際の制御性が低下すると
いう問題をも招来する。すなわち、スイッチング電源等
のコントローラで駆動する場合、スイッチング電源のオ
ンオフや速度制御は、ブラシが間隙A 又はB を通過する
ときに発生する電流の変化を捉えて行っており、前述し
た電磁石の振動によっても電流の変化が起こるからであ
る。つまり、電磁石の振動による電流の変化によって実
際の速度と異なる速度を検出したり、電源のオフ命令が
出ないといったトラブルの原因となり、極端な場合電磁
石のコイルが断線する惧れもあるのである。
Such vibration of the electromagnet promotes electrical wear of the brush due to sparks, and also causes a problem that controllability when the linear motor is driven by a switching power supply or the like is reduced. That is, when driven by a controller such as a switching power supply, the on / off and speed control of the switching power supply are performed by capturing the change in current generated when the brush passes through the gap A or B. This is also because a change in current occurs. That is, a change in current due to the vibration of the electromagnet causes a speed different from the actual speed to be detected, or a trouble such as a power-off command not being issued is caused. In an extreme case, the coil of the electromagnet may be disconnected .

【0012】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、安全性が高く、しかもブ
ラシの磨耗が低減できるリニアモータを提供するにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear motor having high safety and capable of reducing brush abrasion.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項1記載のリニアモータは、大略長筒状をな
す固定子ケースと、厚み方向に異極に着磁されたもので
あって長手方向に一定間隔でもって交互に異極が存在す
るよう着磁されて固定子ケースに配設された永久磁石
と、長手方向に所定間隔でもって正負導電部及び絶縁部
が形成されて固定子ケースに配設された給電基板4 、を
有する固定子ブロックと、両側片と連結片にて大略コ字
状をなし両側片が永久磁石を挟むように対面する鉄心に
コイルを巻装してなり移動可能な状態でもって固定子ケ
ースに支持された電磁石と、給電基板の正負の電圧をコ
イルに供給するブラシと、を有する可動子ブロックと、
を備えたリニアモータにおいて、前記給電基板は、絶縁
部の長手方向の両側に位置する正負導電部の端面が非平
行に形成された構成としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a linear motor having a substantially cylindrical tubular stator case and magnetized with different poles in a thickness direction. The permanent magnets are magnetized so that different poles are present alternately at regular intervals in the longitudinal direction and are disposed in the stator case, and the positive and negative conductive portions and insulating portions are formed and fixed at predetermined longitudinal intervals. A stator block having a power supply board 4 disposed in a slave case, and a coil wound around an iron core that has a substantially U-shape with both side pieces and a connecting piece, and the two side pieces face each other with a permanent magnet therebetween. An electromagnet supported by the stator case in a movable state, a brush for supplying a positive and negative voltage of the power supply board to the coil, and a mover block having
, The power supply board has a configuration in which the end faces of the positive and negative conductive portions located on both sides in the longitudinal direction of the insulating portion are formed non-parallel.

【0014】また、請求項2記載のリニアモータは、請
求項1記載の給電基板の絶縁部に正負導電部と同等の厚
みを有するランド部を形成した構成としている。
Further, a linear motor according to a second aspect is configured such that a land portion having a thickness equivalent to that of the positive and negative conductive portions is formed on the insulating portion of the power supply substrate according to the first aspect.

【0015】[0015]

【作用】請求項1記載の構成によれば、固定子ブロック
の永久磁石と可動子ブロックの電磁石との間の電磁的な
吸引反発による電磁石すなわち可動子ブロックの動きに
起因したブラシの動きがあっても、絶縁部の長手方向の
両側に位置する正負導電部の端面が非平行であることに
より正負導電部と絶縁部との間を往復する振動が防げ
る。
According to the structure of the first aspect, there is a movement of the brush caused by the movement of the electromagnet due to the electromagnetic attraction and repulsion between the permanent magnet of the stator block and the electromagnet of the mover block. However, since the end surfaces of the positive and negative conductive portions located on both sides in the longitudinal direction of the insulating portion are non-parallel, vibrations reciprocating between the positive and negative conductive portions and the insulating portion can be prevented.

【0016】また、請求項2記載の構成によれば、正負
導電部と絶縁部からなるブラシの摺接面が一定高さに維
持できてブラシの機械的磨耗を低減できる。
According to the second aspect of the present invention, the sliding surface of the brush consisting of the positive and negative conductive portions and the insulating portion can be maintained at a constant height, and the mechanical wear of the brush can be reduced.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図5に基
づいて説明する。本発明は、その主要部が給電基板の構
成にあり、基本的な機能が同様の部材及び部位には従来
例と同じ符号を付している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present invention, the main part is in the configuration of the power supply board, and members and parts having the same basic functions are denoted by the same reference numerals as in the conventional example.

【0018】1 は固定子ブロックで、固定子ケース2
と、永久磁石3 と、給電基板4 を有する。固定子ケース
2 は、永久磁石3 や給電基板4 を配設するとともに、後
述する可動子ブロックを移動可能な状態でもって支持す
るために、アルミニウム等の押し出し成形等により、図
2に示すような断面形状をした大略長筒状に形成されて
いる。この固定子ケース2 は、上下壁2a,2b 及び左右壁
2c,2d にて大略長筒状を形成し、可動子ブロックに対し
てその内部上方を電磁石収容室、内部下方をローラ収容
室としている。従って、上壁2aの内面に永久磁石3 を支
持するI形の支持部2e、右壁2dに給電基板4 を支持する
大略L形の支持部2f,2f 、下壁2bの中央に開口部2g、開
口部2gの両側内面にローラガイド部2h,2h を形成してい
る。2j,2jは天井面等に固定子ケース2 を取り付けるた
めの取り付け部である。
Reference numeral 1 denotes a stator block, and a stator case 2
, A permanent magnet 3, and a power supply board 4. Stator case
2 is provided with a permanent magnet 3 and a power supply board 4 and has a cross-sectional shape as shown in FIG. 2 by extrusion molding of aluminum or the like in order to support a movable block described later in a movable state. It is formed in a substantially elongated cylindrical shape. The stator case 2 includes upper and lower walls 2a, 2b and left and right walls.
A substantially long cylindrical shape is formed by 2c and 2d, and an upper part inside the movable block is an electromagnet housing chamber and a lower inner part is a roller housing chamber. Accordingly, an I-shaped support 2e for supporting the permanent magnet 3 on the inner surface of the upper wall 2a, a substantially L-shaped support 2f, 2f for supporting the power supply board 4 on the right wall 2d, and an opening 2g in the center of the lower wall 2b. Roller guides 2h, 2h are formed on both inner surfaces of the opening 2g. 2j, 2j are mounting portions for mounting the stator case 2 on a ceiling surface or the like.

【0019】永久磁石3 は、図3に示すように、厚み方
向に異極に着磁され、かつ長手方向に一定間隔でもって
交互に異極が存在するよう着磁されたもので、固定子ケ
ース2 の支持部2eに対応する支持用凹部3eを有する。こ
の永久磁石3 は、その支持用凹部3eと支持部2eとを圧入
あるいは接着等適宜の手段で固定することにより、固定
子ケース2 の殆ど全長にわたって交互に異極が存在する
ようになる。
As shown in FIG. 3, the permanent magnets 3 are magnetized with different polarities in the thickness direction and magnetized so that different poles are present alternately at regular intervals in the longitudinal direction. The case 2 has a supporting concave portion 3e corresponding to the supporting portion 2e. In the permanent magnet 3, by fixing the supporting concave portion 3e and the supporting portion 2e by appropriate means such as press-fitting or bonding, different poles are present alternately over almost the entire length of the stator case 2.

【0020】給電基板4 は、長手方向に所定間隔でもっ
て正負導電部4a,4b 及び絶縁部4cが形成され、固定子ケ
ース2 の支持部2f,2f に固定配設されるが、その詳細は
後述する。
The power supply substrate 4 has positive and negative conductive portions 4a, 4b and an insulating portion 4c formed at predetermined intervals in the longitudinal direction, and is fixedly disposed on the support portions 2f, 2f of the stator case 2. It will be described later.

【0021】5 は可動子ブロックで、電磁石7 とブラシ
10を主要構成部材とし、構造上、可動台6 に一体化さ
れ、また移動可能とするために可動台6 に連結されたロ
ーラ11を有する。また、実施例のリニアモータは、3相
駆動のため3個の電磁石を有する。さらにまた、この可
動子ブロック5 は、図4に示すように、1個の電磁石毎
の3個に分離形成されて連結接続される形式としてい
る。この形式は、カーブ走行に好適である。
Reference numeral 5 denotes a mover block, which includes an electromagnet 7 and a brush.
10 is a main component, and has a roller 11 that is structurally integrated with the movable base 6 and is connected to the movable base 6 so as to be movable. Further, the linear motor of the embodiment has three electromagnets for three-phase driving. Further, as shown in FIG. 4, the mover block 5 is of a type that is separately formed into three for each electromagnet and is connected and connected. This type is suitable for curve running.

【0022】各可動台6 は、各電磁石7 を配設し得るよ
う電磁石7 よりやや大きい平面形状を有し、長手方向の
両端部には互いに回動可能に連結するための連結部6aを
有する。この可動台6 は、固定子ケース2 の電磁石収容
室に収容されており、少なくともいずれかの可動台にロ
ーラ収容室へ延びるフック12を設けている。
Each movable base 6 has a slightly larger planar shape than the electromagnet 7 so that each electromagnet 7 can be disposed, and has a connecting portion 6a at both ends in the longitudinal direction for rotatably connecting each other. . The movable table 6 is accommodated in the electromagnet accommodating chamber of the stator case 2, and at least one of the movable tables is provided with a hook 12 extending to the roller accommodating chamber.

【0023】各電磁石7 は、積層された鉄心8 とこれに
巻装されるコイル9 よりなる。鉄心8 は、両側片8a,8a
と連結片8bにて大略コ字状をなし、両側片8a,8a が永久
磁石3 を挟むように対面するよう連結片8bが可動台6 に
埋め込み固定される。この両側片8a,8a の先端部には、
機械的な保護を兼ねて摩擦抵抗の少ない樹脂製の保護キ
ャップ8c,8c を被せることが望ましい。コイル9 は、両
側片8a,8a に装着されたコイル枠9a,9a の周囲に巻回さ
れる。
Each electromagnet 7 is composed of a laminated iron core 8 and a coil 9 wound therearound. Iron core 8 is a piece 8a, 8a on both sides
The connecting piece 8b is embedded and fixed in the movable base 6 such that the connecting piece 8b is substantially U-shaped, and the side pieces 8a, 8a face each other so as to sandwich the permanent magnet 3. At the tip of these two pieces 8a, 8a,
It is desirable to cover the protective caps 8c, 8c made of resin with low frictional resistance while also providing mechanical protection. The coil 9 is wound around coil frames 9a, 9a mounted on both side pieces 8a, 8a.

【0024】これら3個の電磁石7,7,7 は、3個の可動
台6,6,6 が連結接続されることにより、固定子ケース2
の長手方向に並設される。その場合、個々の電磁石7 の
長手方向長さは、永久磁石3 のN極S極一対の長さをL
として、L/3を超えないように設定する。従って、鉄
心8 の長手方向長さは、コイル9 の寸法を考慮してL/
3より十分小さく設定する。また、このように並設され
た3個のコイル9,9,9は、各端末の一方を共通接続し、
他方を3個のブラシ10に別々に接続する。
The three electromagnets 7, 7, 7 are connected to and connected to the three movable bases 6, 6, 6, so that the stator case 2
Are arranged side by side in the longitudinal direction. In this case, the length of each electromagnet 7 in the longitudinal direction is expressed by the length of a pair of N pole and S pole of the permanent magnet 3 as L.
Is set so as not to exceed L / 3. Therefore, the length in the longitudinal direction of the iron core 8 is L / L in consideration of the dimensions of the coil 9.
Set sufficiently smaller than 3. In addition, the three coils 9, 9, 9 arranged side by side connect one of the terminals in common,
The other is separately connected to three brushes 10.

【0025】各ブラシ10は、直方体状をなし、給電基板
4 に摺接するよう基端部が可動台6に固定された導電ば
ね10a の先端部に固着される。ブラシ10は、給電基板4
の正負の電圧をコイル9 に供給するべく、導電ばね10a
を介して各コイル9 の他方の端末に電気的に接続され
る。また、各ブラシ10は、その間隔がL/3になるよう
設定する。13はコンデンサで、可動子ブロック5 が走行
する際に発生する電気的ノイズを低減させるため、一端
を個々のコイル9 の端末に、他端を共通接続している。
Each brush 10 has a rectangular parallelepiped shape,
The base end is fixed to the front end of a conductive spring 10a fixed to the movable table 6 so as to slide on the base 4. The brush 10 is connected to the power supply board 4
In order to supply the positive and negative voltages of
And is electrically connected to the other terminal of each coil 9 via. In addition, each brush 10 is set so that the interval is L / 3. A capacitor 13 has one end connected to the terminal of each coil 9 and the other end connected in common in order to reduce electric noise generated when the mover block 5 travels.

【0026】14は搬送物支持体で、大略直方体状をな
し、可動台6 から延びてきたフック12の先端部を係止部
14a に係止し、ローラ11,11 の支軸11a を貫装してい
る。このように、可動台6 とローラ11,11 が連結したこ
とにより、可動子ブロック5 は固定子ケース2 内で移動
可能、すなわち走行可能な状態となる。つまり、この搬
送物支持体14は、可動子ブロック5 のローラ支持部材と
しての機能を兼ねている。14b は例えばカーテンのよう
な搬送物を取り付けるための取付け孔である。
Reference numeral 14 denotes a conveyed object support, which is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and which is engaged with a tip end of a hook 12 extending from the movable table 6.
14a, and the support shaft 11a of the rollers 11, 11 penetrates. As described above, the movable block 6 and the rollers 11, 11 are connected to each other, so that the movable block 5 can move within the stator case 2, that is, can move. That is, the transported article supporter 14 also functions as a roller support member of the mover block 5. 14b is a mounting hole for mounting a transported object such as a curtain.

【0027】次に、給電基板4 について説明する。給電
基板4 は、絶縁基板の一方の表面に一定厚みの導電パタ
ーンを形成することにより正負導電部4a,4b を設ける。
絶縁部4cは、導電パターンの存在しない部分が結果的に
この正負導電部4a,4b を分離するような関係で形成され
る。これら正負導電部4a,4b 及び絶縁部4cは、前述した
ブラシ10が摺接し得るように、長手方向に所定間隔でも
って形成される。そして、ブラシ10が正導電部4aに接触
しているとき正の電圧が、負導電部4bに接触していると
き負の電圧がそれぞれコイル9 に印加される。
Next, the power supply board 4 will be described. The power supply substrate 4 is provided with positive and negative conductive portions 4a and 4b by forming a conductive pattern having a constant thickness on one surface of the insulating substrate.
The insulating portion 4c is formed such that a portion where no conductive pattern is present eventually separates the positive and negative conductive portions 4a and 4b. The positive and negative conductive portions 4a and 4b and the insulating portion 4c are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction so that the above-mentioned brush 10 can slide. When the brush 10 is in contact with the positive conductive portion 4a, a positive voltage is applied to the coil 9, and when the brush 10 is in contact with the negative conductive portion 4b, a negative voltage is applied to the coil 9.

【0028】この給電基板4 において重要なことは、図
1に示すように、絶縁部4cの長手方向の両側に位置する
正負導電部4a,4b の端面が非平行に形成されていること
である。従来の正負導電部4a,4b の端面は、長手方向の
基準線に対し直交するように形成されていたが、この実
施例では、正導電部4aは長手方向の幅が先端に向かうに
したがって細くなるように、負導電部4bは同じく太くな
るように各端面が形成されている。具体的には、長手方
向の基準線に対し直交する線から、約20°ずつ傾斜し
た非平行としている。
What is important in the power supply substrate 4 is that, as shown in FIG. 1, the end faces of the positive and negative conductive portions 4a and 4b located on both sides in the longitudinal direction of the insulating portion 4c are formed in a non-parallel manner. . The end surfaces of the conventional positive and negative conductive portions 4a and 4b are formed so as to be orthogonal to the reference line in the longitudinal direction, but in this embodiment, the positive conductive portion 4a becomes thinner as the width in the longitudinal direction approaches the tip. As a result, each end face of the negative conductive portion 4b is formed so as to be similarly thick. Specifically, it is non-parallel inclined by about 20 ° from a line perpendicular to the reference line in the longitudinal direction.

【0029】また、正負導電部4a,4b の中心での長手方
向長さW1はW1≧L/3、絶縁部4cの中心での長手方
向長さW2はW2≦L/6としている。これにより、ブ
ラシ10が摺接する部分には長手方向に正導電部4a→絶縁
部4c→負導電部4b→絶縁部4c→正導電部4a──という順
に位置することとなり、正負の電圧がブラシ10を介して
電磁石7 のコイル9 に供給される。
The longitudinal length W1 at the center of the positive and negative conductive portions 4a, 4b is W1 ≧ L / 3, and the longitudinal length W2 at the center of the insulating portion 4c is W2 ≦ L / 6. As a result, the portion where the brush 10 slides is positioned in the longitudinal direction in the order of the positive conductive part 4a → the insulating part 4c → the negative conductive part 4b → the insulating part 4c → the positive conductive part 4a──, and positive and negative voltages are applied to the brush. The electric power is supplied to the coil 9 of the electromagnet 7 via 10.

【0030】さらに、絶縁部4cには、正負導電部4a,4b
と同等の厚みを有する導電パターンでかつ一定間隙A,B
を介在させたランド部4dを形成している。これにより、
正負導電部4a,4b と絶縁部4cとの間に生じる段差をなく
すことができる。
Further, the insulating part 4c has positive and negative conductive parts 4a, 4b
Conductive pattern with a thickness equivalent to that of A and B
Is formed to form a land portion 4d. This allows
A step generated between the positive and negative conductive portions 4a, 4b and the insulating portion 4c can be eliminated.

【0031】かかるリニアモータは、可動子ブロック5
の3個のコイル9,9,9 の内の少なくとも2個にブラシ1
0,10,10を介して電流を流し、それによって生じる固定
子ブロック1 の永久磁石3 と可動子ブロック5 の電磁石
7 との電磁的な吸引反発作用により、可動子ブロック5
が一定方向に駆動される。可動子ブロック5 の駆動 (走
行) 方向を逆にするときは、正負導電部4a,4b へ供給す
る電圧の正負を逆にすればよい。
The linear motor has a movable block 5
Brush 1 on at least two of the three coils 9,9,9
The current flows through 0, 10, and 10, and the resulting permanent magnet 3 of the stator block 1 and the electromagnet of the mover block 5
7 and the mover block 5
Are driven in a fixed direction. When the driving (running) direction of the mover block 5 is reversed, the polarity of the voltage supplied to the positive / negative conductive portions 4a and 4b may be reversed.

【0032】また、可動子ブロック5 の走行動作を微視
的に見ると、従来例のところで述べたように、走行方向
の直交方向にも吸引反発による力を受けることとなり、
その結果、走行方向及びその直交方向、換言すれば走行
方向の前後及び上下方向にも動いている。この動きは、
可動子ブロックを電磁石毎に分離形成しそれらを連結す
る形式のものに顕著であり、永久磁石のN極S極一対の
長さをLとすると、可動子ブロックの走行がL/2にな
る毎に略規則的に発生する。
When the traveling operation of the mover block 5 is viewed microscopically, as described in the description of the conventional example, a force due to suction repulsion is also applied in a direction orthogonal to the traveling direction.
As a result, it also moves in the traveling direction and its orthogonal direction, in other words, in the front-back and up-down directions of the traveling direction. This movement is
This is remarkable in a type in which a mover block is formed separately for each electromagnet and connected to each other. When the length of a pair of N poles and S poles of a permanent magnet is L, the travel of the mover block becomes L / 2. Occur almost regularly.

【0033】この可動子ブロック5 の動きを起因とする
ブラシ10の動きと給電基板4 の関係を図5に基づいて説
明する。なお、走行時にブラシ10が正負導電部4a,4b 及
び絶縁部4cの各位置における可動子ブロック5 の動きは
前述した図7と同様である。
The relationship between the movement of the brush 10 and the power supply board 4 caused by the movement of the mover block 5 will be described with reference to FIG. The movement of the mover block 5 at each position of the positive and negative conductive portions 4a, 4b and the insulating portion 4c when the brush 10 travels is the same as that of FIG.

【0034】今、可動子ブロック5 が、図1に示す給電
基板4 上を右から左へ走行していてブラシ10が間隙A に
至る直前の例えば正導電部4aにあるとき、励磁されてい
る電磁石7 は図7(a) の矢符F 方向の力を受けている。
次いで、ブラシ10が間隙A を通過して絶縁部4cのランド
部4dに至ると、電磁石7 は無励磁状態となって力を受け
なくなり図7(a) の矢符F 方向とは逆方向に戻される。
この場合、ブラシ10は、図5(a) に示すように、絶縁部
4c内のランド部4d上にて変位するだけであるため従来例
のような振動は起こらない。
Now, when the mover block 5 is traveling from right to left on the power supply board 4 shown in FIG. 1 and the brush 10 is located, for example, in the positive conductive portion 4a immediately before reaching the gap A, it is excited. The electromagnet 7 receives a force in the direction of arrow F in FIG.
Next, when the brush 10 passes through the gap A and reaches the land portion 4d of the insulating portion 4c, the electromagnet 7 is in a non-excited state and no longer receives a force, and is in a direction opposite to the direction of the arrow F in FIG. Will be returned.
In this case, the brush 10 is, as shown in FIG.
Since only displacement occurs on the land portion 4d in 4c, no vibration as in the conventional example occurs.

【0035】また、可動子ブロック5 が、図1に示す給
電基板4 上を左から右へ走行していてブラシ10が間隙A
に至る直前のランド部4dにあるとき、電磁石7 は無励磁
状態であるので力を受けない。次いで、ブラシ10が間隙
A を通過して例えば正導電部4aに至ると、電磁石7 は励
磁されて図7(b) の矢符F 方向の力を受ける。この場
合、ブラシ10は、図5(b) に示すように、正導電部4a上
にて変位するだけであるためやはり従来例のような振動
は起こらない。
The mover block 5 is traveling from left to right on the power supply board 4 shown in FIG.
When the electromagnet 7 is in the land portion 4d immediately before the state, the electromagnet 7 is not excited because it is in a non-excited state. Next, the brush 10
When passing through A and reaching, for example, the positive conductive portion 4a, the electromagnet 7 is excited and receives a force in the direction of the arrow F in FIG. 7B. In this case, the brush 10 only displaces on the positive conductive portion 4a as shown in FIG. 5B, so that the vibration does not occur as in the conventional example.

【0036】また、可動子ブロック5 が、図1に示す給
電基板4 上を右から左へ走行していてブラシ10が間隙B
に至る直前のランド部4dにあるとき、電磁石7 は無励磁
状態であるので力を受けない。次いで、ブラシ10が間隙
B を通過して例えば負導電部4bに至ると、電磁石7 は励
磁されて図7(c) の矢符F 方向の力を受ける。この場
合、ブラシ10は、図5(c) に示すように、負導電部4b上
にて変位するだけであるためやはり従来例のような振動
は起こらない。
The mover block 5 is running from right to left on the power supply board 4 shown in FIG.
When the electromagnet 7 is in the land portion 4d immediately before the state, the electromagnet 7 is not excited because it is in a non-excited state. Next, the brush 10
When passing through B and reaching, for example, the negative conductive portion 4b, the electromagnet 7 is excited and receives a force in the direction of arrow F in FIG. 7 (c). In this case, the brush 10 only displaces on the negative conductive portion 4b as shown in FIG. 5C, so that the vibration does not occur as in the conventional example.

【0037】次に、可動子ブロック5 が、図1に示す給
電基板4 上を左から右へ走行していてブラシ10が間隙B
に至る直前の負導電部4bにあるとき、励磁されている電
磁石7 は図7(d) の矢符F 方向の力を受けている。次い
で、ブラシ10が間隙B を通過して絶縁部4cのランド部4d
に至ると、電磁石7 は無励磁状態となって力を受けなく
なり図7(d) の矢符F 方向とは逆方向に戻される。この
場合、ブラシ10は、図5(d) に示すように、絶縁部4c内
のランド部4d上にて変位するだけであるためやはり従来
例のような振動は起こらない。
Next, the mover block 5 travels from left to right on the power supply board 4 shown in FIG.
7, the excited electromagnet 7 receives a force in the direction of arrow F in FIG. 7D. Next, the brush 10 passes through the gap B and passes through the land 4d of the insulating portion 4c.
, The electromagnet 7 is de-energized and no longer receives a force, and is returned in the direction opposite to the direction of arrow F in FIG. 7D. In this case, as shown in FIG. 5D, the brush 10 only displaces on the land portion 4d in the insulating portion 4c, so that the vibration does not occur as in the conventional example.

【0038】以上のように、本発明のリニアモータは、
従来例のものに見られたような正負導電部4a,4b と絶縁
部4cとの間で振動が起こりにくいものとなる。その結果
として、スイッチング電源等のコントローラの制御性が
良くなり、安全性も高まり、ブラシの電気的磨耗の低減
も図れる。
As described above, the linear motor of the present invention
Vibration hardly occurs between the positive and negative conductive portions 4a and 4b and the insulating portion 4c as seen in the conventional example. As a result, controllability of a controller such as a switching power supply is improved, safety is enhanced, and electrical wear of the brush can be reduced.

【0039】なお、本実施例では、正負導電部4a,4b の
端面は長手方向の基準線に対し直交する線から、約20
°ずつ傾斜した非平行としている。しかし、電磁的な吸
引反発作用によって可動子ブロックが動く量は、永久磁
石の磁力や電磁石の起磁力によって変化するから、正負
導電部4a,4b の端面の傾斜角度はこれらに応じて適宜設
定することが必要である。
In this embodiment, the end surfaces of the positive and negative conductive portions 4a and 4b are approximately 20 degrees away from a line perpendicular to the longitudinal reference line.
Non-parallel tilted by °. However, the amount by which the mover block moves due to the electromagnetic attraction and repulsion varies depending on the magnetic force of the permanent magnet and the magnetomotive force of the electromagnet. Therefore, the inclination angles of the end faces of the positive and negative conductive portions 4a and 4b are appropriately set according to these. It is necessary.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1記載のリニアモータは、固定子
ブロックの永久磁石と可動子ブロックの電磁石との間の
電磁的な吸引反発による電磁石すなわち可動子ブロック
の動きに起因したブラシの動きがあっても、絶縁部の長
手方向の両側に位置する正負導電部の端面が非平行であ
ることにより正負導電部と絶縁部との間を往復する振動
が防げ、よって安全性が高く、しかもブラシの電気的磨
耗が低減できる。
According to the linear motor of the present invention, the movement of the electromagnet due to the electromagnetic attraction between the permanent magnet of the stator block and the electromagnet of the mover block, that is, the movement of the brush caused by the movement of the mover block is reduced. Even if there are, the end faces of the positive and negative conductive portions located on both sides in the longitudinal direction of the insulating portion are non-parallel, so that reciprocating vibration between the positive and negative conductive portion and the insulating portion can be prevented, and therefore the safety is high, and the brush is high. Electrical abrasion can be reduced.

【0041】請求項2記載のリニアモータは、請求項1
記載のリニアモータの効果に加え、正負導電部と絶縁部
からなるブラシの摺接面が一定高さに維持できてブラシ
の機械的磨耗をも低減できる。
The linear motor according to the second aspect is the first aspect.
In addition to the effect of the linear motor described above, the sliding surface of the brush composed of the positive and negative conductive portions and the insulating portion can be maintained at a constant height, and the mechanical wear of the brush can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す要部正面図である。FIG. 1 is a front view of a main part showing one embodiment of the present invention.

【図2】その全体構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the entire structure.

【図3】その永久磁石を示す部分斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing the permanent magnet.

【図4】その可動子ブロックの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the mover block.

【図5】(a) 乃至(d) はその給電基板上のブラシの動き
を説明する説明図である。
FIGS. 5A to 5D are explanatory views illustrating the movement of the brush on the power supply board.

【図6】従来例の給電基板を示す要部正面図である。FIG. 6 is a front view of a main part showing a conventional power supply board.

【図7】(a) 乃至(d) はその可動子ブロックの動きを説
明する説明図である。
FIGS. 7A to 7D are explanatory diagrams illustrating the movement of the mover block.

【図8】(a) 乃至(d) はその給電基板上のブラシの動き
を説明する説明図である。
FIGS. 8A to 8D are explanatory views illustrating the movement of the brush on the power supply board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子ブロック 2 固定子ケース 3 永久磁石 4 給電基板 4a 給電基板の正導電部 4b 給電基板の負導電部 4c 給電基板の絶縁部 4d 給電基板の絶縁部内のランド部 5 可動子ブロック 6 可動台 7 電磁石 8 電磁石の鉄心 9 電磁石のコイル 10 ブラシ 11 ローラ 12 フック 14 搬送物支持体 1 Stator block 2 Stator case 3 Permanent magnet 4 Power supply board 4a Positive conductive part of power supply board 4b Negative conductive part of power supply board 4c Insulation part of power supply board 4d Land in insulating part of power supply board 5 Mover block 6 Movable table 7 Electromagnet 8 Electromagnet core 9 Electromagnet coil 10 Brush 11 Roller 12 Hook 14 Conveyance support

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 41/02 H02K 41/035 A47H 5/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02K 41/02 H02K 41/035 A47H 5/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 大略長筒状をなす固定子ケースと、厚
み方向に異極に着磁されたものであって長手方向に一定
間隔でもって交互に異極が存在するよう着磁されて固定
子ケースに配設された永久磁石と、長手方向に所定間隔
でもって正負導電部及び絶縁部が形成されて固定子ケー
スに配設された給電基板と、を有する固定子ブロック
と、 両側片と連結片にて大略コ字状をなし両側片が永久磁石
を挟むように対面する鉄心にコイルを巻装してなり移動
可能な状態でもって固定子ケースに支持された電磁石
と、給電基板の正負の電圧をコイルに供給するブラシ
と、を有する可動子ブロックと、 を備えたリニアモータにおいて、 前記給電基板は、絶縁部の長手方向の両側に位置する正
負導電部の端面が非平行に形成されていることを特徴と
するリニアモータ。
1. A stator case having a substantially long cylindrical shape, and magnetized with different poles in a thickness direction, and magnetized and fixed so that different poles are present alternately at regular intervals in a longitudinal direction. A stator block having a permanent magnet disposed on the stator case, a power supply substrate disposed on the stator case with the positive and negative conductive portions and insulating portions formed at predetermined intervals in the longitudinal direction, and both side pieces; An electromagnet supported by the stator case in a movable state with a coil wound around an iron core facing each other so as to sandwich a permanent magnet between the connecting pieces, and the positive and negative of the power supply board A brush for supplying a voltage to the coil, and a mover block having a brush, wherein the power supply substrate has non-parallel end faces of positive and negative conductive portions located on both sides in the longitudinal direction of the insulating portion. Linear motor.
【請求項2】 前記絶縁部に正負導電部と同等の厚み
を有するランド部を形成してなる請求項1記載のリニア
モータ。
2. The linear motor according to claim 1, wherein a land portion having a thickness equal to that of the positive and negative conductive portions is formed on the insulating portion.
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