JP3220720U - 転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガイド部材の上下圧力差をバランスさせ、使用寿命を延ばすことができる転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成を提供する。【解決手段】長溝11が縦方向に形成されている台座122と、長溝内に摺動自在に設けられた可動子20と、少なくとも1つの転動支持構造50とを備える。長溝の底面には、固定子12が装設され、固定子の少なくとも一方の側に移動経路13が設置され、かつ固定子上に一連の第1磁極121が設置され、可動子の一連の第1磁極に近接する側に第2磁極21が設けられ、一連の第1磁極と第2磁極との相互作用に基づいて、可動子を長溝に沿って往復直線移動させる。転動支持構造50は、第2磁極の少なくとも一方の側に装設されると共に、可動子に反重力方向の支持を行い、ガイド部材30の側方向に作用する圧力差をバランスさせて移動経路上を往復移動する。【選択図】図2
Description
本考案は、リニアモータ組立構成に係り、特に、転動支持構造を備える斬新な構造設計に関するものである。
従来、リニアモータ組立構成は、台座と、前記台座に対して往復的にリニア移動する可動子と、前記台座と可動子との間に装設されたガイド部材とを備える構造などに過ぎない。一般的に言えば、前記台座には、前記可動子の往復滑り移動するための長溝が形成され、前記長溝の底面には、直線に沿って配列された複数の磁性部品が設置され、また、前記可動子の底面にも磁性部品が対向設置され、磁性原理を利用して前記可動子に移動の動力を供給する。一般的に言えば、当該ガイド部材は、通常、いずれも対にして設置され、かつ前記長溝の両側壁と前記可動子との間に装設され、当該ガイド部材は、ガイド効果と摩擦低減効果を提供するために、リニア軸受またはこれに類似する機構とすることができる。
ただし、このような構造配置は、実際の使用経験において、依然として下記の問題点が存在することが発見された。まず、ボールと(側方向)ボール溝を例として説明すると、前記可動子と前記長溝の底面との間は直接接触せずに、リニアモータの両側壁と前記可動子との間に設置されたリニア軸受またはこれに類似する機構の支持作用を利用して、前記可動子と前記長溝の底面とに隙間が形成されるので、可動子自身の重力の影響により、ボールとボール溝との間の上、下接触点の圧力差が非常に発生しやすくなり、時間の経過と共に、ボール溝の不適切な摩耗(偏摩耗)を起してしまい、リニアモータの移動精度に影響を及ぼすと同時に、リニアモータの使用寿命を相対的に短縮させる。
前述した課題を解決するために、本考案によれば、転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成は、長溝が縦方向に形成されている台座と、一連の第1磁極が配設された固定子と、前記長溝内に摺動自在に設けられた可動子と、前記可動子と前記長溝との少なくとも1つの相対応する壁面上に設置された少なくとも1つのガイド部材と、少なくとも1つの転動支持構造とを備え、前記固定子は、前記長溝の底面に装設されると共に、前記長溝の軸線方向に沿って設置され、前記台座は、前記一連の第1磁極の少なくとも一方の側に移動経路が設置され、前記可動子の前記一連の第1磁極に近接する一方の側には、第2磁極が配設され、前記一連の第1磁極と前記第2磁極との相互作用に基づいて、前記可動子を前記長溝に沿って前記固定子に対して往復的に直線移動させ、かつ前記可動子の移動経路は、前記少なくとも1本の移動経路に平行に並設され、前記少なくとも1つのガイド部材の支持により、前記一連の第1磁極と前記第2磁極との間に隙間が形成され、前記少なくとも1つの転動支持構造は、前記第2磁極の少なくとも一方の側に装設されると共に、前記可動子に反重力方向の支持を行い、前記少なくとも1つの転動支持構造は、前記少なくとも1本の移動経路上に往復移動され、前記少なくとも1つの転動支持構造は、弾力支持能力を持ち、かつ前記可動子上に装設された予荷重部材と、当該予荷重部材上に旋設された少なくとも1つのローラーとを有し、かつ前記少なくとも1つのローラーは、前記可動子の移動に応じて前記少なくとも1本の移動経路上に行ったり来たりしながら転動する。
本考案に開示された「転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成」は、主にかかる予荷重部材とローラーなどの斬新な独特の構造形態と技術的特徴により、「背景技術」に言及した従来の構造に比較すると、可動子に反重力方向の支持作用を供給することができるので、前記可動子が前記少なくとも1つのガイド部材上に作用する重力を消去して前記少なくとも1つのガイド部材の上下圧差をバランスさせることができ、使用寿命を延ばしてリニアモータのメンテナンス頻度を低減させることができる実用進歩性を達成することができる。
勿論、本考案は、一部の構成部品または構成部品の仕組みにおいて多少異なっても許容されるが、選択された実施形態が本明細書に詳細に説明され、また、その構造が添付図面に図示されている。
図1〜図4を参照すると、これらの図に示すのは、本考案の転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成の好適な実施形態だが、これらの実施形態は説明のみに用いられるもので、実用新案登録請求の際、それらの構造に制限されないものとする。かかる転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成は、長溝11が縦方向に形成されている台座10と、一連の第1磁極121が配設された固定子12と、前記長溝11内に摺動自在に設けられた可動子20と、少なくとも1つのガイド部材30と、少なくとも1つの転動支持構造50とを備え、前記固定子12は、前記長溝11の底面に装設されると共に、前記長溝11の軸線方向に沿って設置され、前記台座10は、前記一連の第1磁極121の少なくとも一方の側に移動経路13が設置される。この好適な実施形態において、前記固定子12は、前記長溝11の底面に装設された底座122を有し、前記一連の第1磁極121は、前記底座122上に装設され、かつ前記少なくとも1本の移動経路13は、前記底座122上に設置される。前記可動子20の前記一連の第1磁極121に近接する一方の側には、第2磁極21が配設され、前記一連の第1磁極121と前記第2磁極21との相互作用に基づいて、前記可動子20を前記長溝11に沿って前記固定子12に対して往復的に直線移動させ、かつ前記可動子20の移動経路は、前記少なくとも1本の移動経路13に平行に並設される。前記少なくとも1つのガイド部材30は、前記可動子20と前記長溝11との少なくとも1つの相対応する壁面上に設置され、前記少なくとも1つのガイド部材30の支持により、前記一連の第1磁極121と前記第2磁極21との間に隙間40が形成される。前記少なくとも1つの転動支持構造50は、前記第2磁極21の少なくとも一方の側に装設されると共に、前記可動子20に反重力方向の支持を行い、前記可動子20が前記少なくとも1つのガイド部材30上に作用する重力を消去して前記少なくとも1つのガイド部材30の上下圧差をバランスさせることができ、使用寿命を延ばしてリニアモータのメンテナンス頻度を低減させることができる。前記少なくとも1つの転動支持構造50は、前記少なくとも1本の移動経路13上に往復移動され、前記少なくとも1つの転動支持構造50は、弾力支持能力を持ち、かつ前記可動子20上に装設された予荷重部材51と、当該予荷重部材51上に旋設されたローラー52とを有し、その内、前記少なくとも1つのローラー52は、前記可動子20の移動に応じて前記少なくとも1本の移動経路13上に行ったり来たりしながら転動する。
本考案の少なくとも1つの転動支持構造50の第1の好適な実施形態を示す図2〜図4を参照すると、この好適な実施形態において、前記少なくとも1つの予荷重部材51は、前記可動子20上に装設された取付部511と、当該取付部511に連設されたローラー支持部512とを含み、その内、前記少なくとも1つのローラー52は、前記少なくとも1つのローラー支持部512上に旋設され、かつ前記少なくとも1つの取付部511と前記少なくとも1つのローラー支持部512との連結箇所には、少なくとも1つの弾力変形区間513が設置される。前記少なくとも1つの弾力変形区間513が前記可動子20に取り付けられた後、予圧変形方式で前記可動子20を反重力方向に支持する。
図5と図6を参照すると図示のように、前記底座122A/122B上の少なくとも1本の移動経路13A/13Bと前記少なくとも1つのローラー52A/52Bとの少なくとも1つの接触面14A/14Bは、高さ変化を持つ非平面構造であり、かつ前記少なくとも1つのローラー52A/52Bのローラー面は、前記少なくとも1つの接触面14A/14Bと互いに相補的であって合致する。
本考案の転動支持構造50Aの第2の好適な実施形態を示す図5を参照すると、この好適な実施形態において、前記底座122A上の少なくとも1本の移動経路13Aと前記少なくとも1つのローラー52Aとの少なくとも1つの接触面14Aは、水平高さが内側に向かうにつれて漸減する少なくとも1つの傾斜面であり、かつ前記少なくとも1つのローラー52Aのローラー面は、前記少なくとも1つの内傾斜する接触面14Aと互いに相補的であって合致する。前記少なくとも1つの内傾斜する接触面14Aと合致する少なくとも1つのローラー52Aを利用して、図2に示すような実施方式に従って前記底座122A/可動子20Aの両側にそれぞれ1組の本実施形態の少なくとも1つの接触面14A、少なくとも1つのローラー52Aと少なくとも1つのガイド部材30が設置される場合、前記可動子20Aの直線の移動路線を確実に維持して前記2つのガイド部材30の側方向に作用する圧力差をバランスさせる効果を奏する。さらに、隆起した前記接触面14Aを利用して、当該ガイド部材30の摩擦により生じる汚れに対して基本的な防止効果が得られる。
本考案の転動支持構造50Bの第3の好適な実施形態を示す図6を参照すると、この好適な実施形態において、前記底座122B上の少なくとも1本の移動経路13Bと前記少なくとも1つのローラー52Bとの少なくとも1つの接触面14Bは、三角形断面を含み、かつ前記少なくとも1つのローラー52Bのローラー面は、三角形断面を含む前記少なくとも1つの接触面14Bと互いに相補的であって合致する。三角形断面を含む前記少なくとも1つの接触面14Bと合致する少なくとも1つのローラー52Bを利用して、図2に示すような実施方式に従って前記底座122B/可動子20Bの両側にそれぞれ1組の本実施形態の少なくとも1つの接触面14B、少なくとも1つのローラー52Bと少なくとも1つのガイド部材30が設置される場合、前記可動子20Bの直線の移動路線を確実に維持して前記2つのガイド部材30の側方向に作用する圧力差をバランスさせる効果を奏する。同様に、隆起した前記接触面14Bを利用して、当該ガイド部材30の摩擦により生じる汚れに対して基本的な防止効果が得られる。
本考案の転動支持構造50C/50Dの第4/第5の好適な実施形態を示す図7と図8を参照すると、その内、当該予荷重部材51C/51Dは、前記可動子20C/20D上に装設された柱体514と、前記柱体514に連設されたローラー支持部515とを含み、前記柱体514は、前記可動子20C/20Dの底面に軸方向に装設されると共に、前記可動子20C/20Dに対して軸方向に往復的に運動し、当該ローラー52C/52Dは、前記ローラー支持部515に旋設され、かつ前記ローラー支持部515と前記可動子20C/20Dの底面との間に弾性部材53C/53Dが装設される。図7に示すように、前記弾性部材53Cは、前記柱体514に嵌設されたバネであってもよい。また、図8に示すように、前記弾性部材53Dは、前記柱体514が貫装された皿バネであってもよい。
本考案の転動支持構造50Eの第6の好適な実施形態を示す図9を参照すると、この好適な実施形態において、前記長溝11Eの少なくとも一方の側壁上に側溝部15Eが縦方向に凹設され、また、前記少なくとも1本の移動経路13Eは、前記少なくとも1つの側溝部15Eの壁面上に設置され、前記少なくとも1つの予荷重部材51Eは、前記可動子20E上の輪軸に装設され、また、前記少なくとも1つのローラー52Eは、前記少なくとも1つの予荷重部材51Eの自由端部上に同軸に装設される。このほか、この好適な実施形態において、前述した第2と第3の好適な実施形態における前記少なくとも1つのローラー52A/52Bと前記少なくとも1つの接触面14A/14Bとの合致モードを使用してもよい。
(効果の説明)
本考案に開示された「転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成」は、主にかかる予荷重部材とローラーなどの斬新な独特の構造形態と技術的特徴により、「背景技術」に言及した従来の構造に比較すると、可動子に反重力方向の支持作用を供給することができるので、前記可動子が前記少なくとも1つのガイド部材上に作用する重力を消去して前記少なくとも1つのガイド部材の上下圧差をバランスさせることができ、使用寿命を延ばしてリニアモータのメンテナンス頻度を低減させることができる実用進歩性を達成することができる。
本考案に開示された「転動支持構造を備えるリニアモータ組立構成」は、主にかかる予荷重部材とローラーなどの斬新な独特の構造形態と技術的特徴により、「背景技術」に言及した従来の構造に比較すると、可動子に反重力方向の支持作用を供給することができるので、前記可動子が前記少なくとも1つのガイド部材上に作用する重力を消去して前記少なくとも1つのガイド部材の上下圧差をバランスさせることができ、使用寿命を延ばしてリニアモータのメンテナンス頻度を低減させることができる実用進歩性を達成することができる。
10:台座
11,11E:長溝
12:固定子
121:一連の第1磁極
122,122A,122B:底座
13,13A,13B,13E:移動経路
14A,14B:接触面
15E:側溝部
20,20A,20B,20C,20D,20E:可動子
21:第2磁極
30:ガイド部材
40:隙間
50,50A,50B,50C,50D,50E:転動支持構造
51,51C,51D,51E:予荷重部材
511:取付部
512:ローラー支持部
513:弾力変形区間
514:柱体
515:ローラー支持部
52,52A,52B,52C,52D,52E:ローラー
53C,53D:弾性部材
11,11E:長溝
12:固定子
121:一連の第1磁極
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Claims (5)
- 長溝11が縦方向に形成されている台座10と、一連の第1磁極121が配設された固定子12と、前記長溝11内に摺動自在に設けられた可動子20と、前記可動子20と前記長溝11との少なくとも1つの相対応する壁面上に設置された少なくとも1つのガイド部材30と、少なくとも1つの転動支持構造50とを備えるリニアモータ組立構成であって、
前記固定子12は、前記長溝11の底面に装設されると共に、前記長溝11の軸線方向に沿って設置され、前記台座10は、前記一連の第1磁極121の少なくとも一方の側に少なくとも1本の移動経路13が設置され、
前記可動子20の前記一連の第1磁極121に近接する一方の側には、第2磁極21が配設され、前記一連の第1磁極121と前記第2磁極21との相互作用に基づいて、前記可動子20を前記長溝11に沿って前記固定子12に対して往復的に直線移動させ、かつ前記可動子20の移動経路は、前記少なくとも1本の移動経路13に平行に並設され、
前記少なくとも1つのガイド部材30の支持により、前記一連の第1磁極121と前記第2磁極21との間に隙間40が形成され、
前記第2磁極21の少なくとも一方の側に装設された前記少なくとも1つの転動支持構造50は、前記少なくとも1本の移動経路13上に往復移動され、弾力支持能力を持ち、かつ前記可動子20上に装設された少なくとも1つの予荷重部材51と、前記少なくとも1つの予荷重部材51上に旋設された少なくとも1つのローラー52とを有し、前記少なくとも1つのローラー52は、前記可動子20の移動に応じて前記少なくとも1本の移動経路13上に行ったり来たりしながら転動することを特徴とする、リニアモータ組立構成。 - 前記少なくとも1本の移動経路13と前記少なくとも1つのローラー52との少なくとも1つの接触面14Aは、高さ変化を持つ非平面構造であり、かつ前記少なくとも1つのローラー52のローラー面は、前記少なくとも1つの接触面14Aと互いに相補的であって合致することを特徴とする、請求項1に記載のリニアモータ組立構成。
- 前記少なくとも1つの予荷重部材51は、前記可動子20上に装設された少なくとも1つの取付部511と、当該取付部511に連設された少なくとも1つのローラー支持部512とを含み、前記少なくとも1つのローラー52は、前記少なくとも1つのローラー支持部512に旋設され、かつ前記少なくとも1つの取付部511と前記少なくとも1つのローラー支持部512との連結箇所には、少なくとも1つの弾力変形区間513が設置され、前記少なくとも1つの弾力変形区間513が前記可動子20に取り付けられた後、予圧変形方式で前記可動子20を反重力方向に支持することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のリニアモータ組立構成。
- 当該予荷重部材51は、前記可動子20上に装設された柱体514と、前記柱体514に連設されたローラー支持部512とを含み、前記柱体514は、前記可動子20の底面に軸方向に装設されると共に、前記可動子20に対して前記軸方向に往復的に運動し、当該ローラー52は、前記ローラー支持部512に旋設され、かつ前記ローラー支持部512と前記可動子20の底面との間に弾性部材53Cが装設されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のリニアモータ組立構成。
- 前記長溝11の少なくとも一方の側壁上に側溝部15Eが前記縦方向に凹設され、前記少なくとも1本の移動経路13は、前記少なくとも1つの側溝部15Eの壁面上に設置され、前記少なくとも1つの予荷重部材51は、前記可動子20上の輪軸に装設され、前記少なくとも1つのローラー52は、前記少なくとも1つの予荷重部材51の自由端部上に同軸に装設されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のリニアモータ組立構成。
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