JPH01103153A - Flat linear pulse motor - Google Patents

Flat linear pulse motor

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JPH01103153A
JPH01103153A JP25832987A JP25832987A JPH01103153A JP H01103153 A JPH01103153 A JP H01103153A JP 25832987 A JP25832987 A JP 25832987A JP 25832987 A JP25832987 A JP 25832987A JP H01103153 A JPH01103153 A JP H01103153A
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pole teeth
magnetic pole
magnetic flux
stator
magnetic
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Hiroshi Azuma
寛 東
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Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PURPOSE:To reduce the power to position a needle by absorbing a lock member made of a magnetic material mounted on a moving section by means of a spring into a fixed section by a permanent magnet when driving coils are not reactive magnetism and reducing the absorption force when driving coils are excited. CONSTITUTION:A rectangle of hole is made on the central part of a base 11 of a stator 15, a roller orbital surface is formed on the upper surface of the both sides of the base 11. Two yokes 12 made of a magnetic material and a permanent magnet 13 are placed into the hole. A lock member 3 made of a magnetic material mounted by means of a flat spring 2 is provided to a needle 1. Pole teeth 1a and 1b of the needle 1 are corresponded to pole teeth 10a & 10b and 10c & 10d of the yokes 12. Pole teeth 10a & 10c have the same pitch and phase as those of 10b & 10d, and 10a and 10b are shifted 1/2 pitches. When driving coils 5a-5d of pole teeth 10a-10d are not excited, the needle 1 is locked strongly by the permanent magnet 13, but the locking force is reduced in case of exciting. According to the constitution, the needle is positioned accurately by low power.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 可動部に磁性材からなるロック部材をばねにより取付け
、このロック部材が駆動コイル無励磁状態で固定部にバ
イアス磁束発生用永久磁石により吸着されるように配置
し、駆動コイル励磁状態では上記吸着力が弱められるよ
うにしたので、可動子の位置決め固定を消費電力なしで
かつ強固にでき、衝撃、振動に対して強い。
[Detailed Description of the Invention] Summary of the Invention A locking member made of a magnetic material is attached to the movable part by a spring, and the locking member is arranged so that it is attracted to the fixed part by a permanent magnet for generating bias magnetic flux when the drive coil is not energized. However, since the attraction force is weakened when the drive coil is energized, the movable element can be firmly positioned and fixed without power consumption, and is resistant to shock and vibration.

発明の背景 技術分野 この発明は平板状リニア・パルス・モータに関し、たと
えばワード・プロセッサのフロッピィ・ディスクの読み
書き用磁気ヘッドのヘッド・ドライブ等に適用される平
板状リニア・パルス争モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat linear pulse motor, and more particularly, to a flat linear pulse motor that is applied to a head drive of a magnetic head for reading and writing a floppy disk of a word processor.

従来技術とその問題点 従来の平板状リニア・パルス・モータは典型的には、複
数の磁極歯をもつ固定子、固定子の磁極歯とそれぞれ対
面して対をなすように配置された複数個の磁極歯をもち
かつ固定子に移動自在に支持された可動子、バイアス磁
束を発生し、対をなす固定子の磁極歯と可動子の磁極歯
を、それらが互いに異極になるように磁化する永久磁石
、および可動子を移動させるために励磁されることによ
って、対をなす固定子の磁極歯と可動子の磁極歯との間
に上記バイアス磁束を強める方向の磁束を順次発生させ
る複数の駆動コイルから構成されている(たとえば特開
昭82−84252号公報参照)。
Prior art and its problems Conventional flat plate linear pulse motors typically have a stator with multiple magnetic pole teeth, and a plurality of magnetic pole teeth arranged in pairs, each facing the magnetic pole teeth of the stator. The mover has magnetic pole teeth and is movably supported by the stator. It generates bias magnetic flux and magnetizes the paired magnetic pole teeth of the stator and the mover so that they have different polarities. and a plurality of permanent magnets that sequentially generate magnetic flux in a direction that strengthens the bias magnetic flux between the paired magnetic pole teeth of the stator and the magnetic pole teeth of the movable element by being excited to move the movable element. It is composed of a drive coil (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 82-84252).

このようなリニア・パルス・モータにおいて。In such a linear pulse motor.

駆動コイルに通電していない無励磁状態においては上記
永久磁石から発生するバイアス磁束によって磁化された
可動子と固定子との磁極歯間に働く力(これをコギング
力という)によって可動子は停止しかつ固定されている
。このコギング力はあまり強くないから衝撃、振動等の
外力が加えられると可動子が移動し、その停止位置が変
化してしまうおそれがある。とくにヘッド・ドライブの
ためにリニアφパルス・モータを適用し、可動子にヘッ
ドを搭載した場合には、ヘッドが突然移動してしまうと
ヘッドの動作(読み書き)が正常に行なえなくなる。ま
た場合によってはリニア・パルス争モータもしくはヘッ
ドの破損につながるおそれがある。
In a non-excited state where the drive coil is not energized, the mover is stopped by the force (this is called cogging force) that acts between the magnetic pole teeth of the mover and stator, which are magnetized by the bias magnetic flux generated from the permanent magnet. and fixed. Since this cogging force is not very strong, if an external force such as a shock or vibration is applied, the movable element may move and its stopping position may change. In particular, when a linear φ pulse motor is used to drive the head and the head is mounted on a movable element, if the head suddenly moves, the head will not be able to operate normally (reading and writing). In some cases, linear pulse conflict may lead to damage to the motor or head.

可動子を強固に固定しようとすれば、いずれかの駆動コ
イルに電流を流し吸引力を強める必要があり、そうする
と消費電力が増大する。
In order to firmly fix the movable element, it is necessary to apply current to one of the drive coils to strengthen the attraction force, which increases power consumption.

発明の概要 発明の目的 この発明は、比較的簡単な構成でしかも電力を消費する
ことなく可動子を任意の位置に強固に固定することので
きる平板状リニア・モータを提供することを目的とする
SUMMARY OF THE INVENTION OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a flat linear motor that has a relatively simple configuration and can firmly fix a mover in any position without consuming electric power. .

発明の構成 この発明は、複数の磁極歯をもつ固定子、固定子の磁極
歯と対面するように配置された複数個の磁極歯をもちか
つ固定子に移動自在に支持された可動子、バイアス磁束
を発生し、相互に対面する固定子の磁極歯と可動子の磁
極歯を、それらが互いに異極になるように磁化する永久
磁石、および可動子を移動させるために励磁されること
によって、相互に対面する固定子の磁極歯と可動子の磁
極歯との間に上記バイアス磁束を強める方向の磁束を順
次発生させる複数の駆動コイルを備えた平板状リニア・
モータにおいて、永久磁石のバイアス磁束のうちの一部
の磁束の磁気閉回路の一部を構成する位置であって上記
駆動コイルへの通電(励磁)によって発生する磁束によ
って上記磁気閉回路を通るバイアス磁束が弱められる位
置に配置され、かつ可動子およびこれに連動して動く部
材を含む可動部に弾性体を介して取付けられ、上記駆動
コイルに通電されていない(無励磁状態にある)ときに
は上記バイアス磁束による吸引力によって固定子および
これに結合された部材を含む固定部に上記弾性体の復元
力に抗して吸着する磁性体からなるロック部材を設けた
ことを特徴とする。
Structure of the Invention This invention provides a stator having a plurality of magnetic pole teeth, a mover having a plurality of magnetic pole teeth arranged to face the magnetic pole teeth of the stator and movably supported by the stator, and a bias. A permanent magnet that generates magnetic flux and magnetizes the magnetic pole teeth of the stator and the magnetic pole teeth of the mover that face each other so that they have different polarities, and is energized to move the mover. A flat plate-shaped linear motor equipped with a plurality of drive coils that sequentially generate magnetic flux in a direction to strengthen the bias magnetic flux between the magnetic pole teeth of the stator and the magnetic pole teeth of the mover, which face each other.
In a motor, a position where part of the bias magnetic flux of the permanent magnet forms part of the magnetic closed circuit, and is biased through the magnetic closed circuit by the magnetic flux generated by energizing (excitation) the drive coil. When the drive coil is disposed in a position where the magnetic flux is weakened and is attached via an elastic body to a movable part including a movable element and a member that moves in conjunction with the movable element, and the drive coil is not energized (in a non-excited state), the above-mentioned The present invention is characterized in that a locking member made of a magnetic material is provided, which attracts the fixed portion including the stator and the members coupled thereto by the attractive force of the bias magnetic flux against the restoring force of the elastic material.

発明の効果 この発明によると、駆動コイルの無励磁状態において、
可動部に設けられたロック部材が永久磁石のバイアス磁
束に基づいて発生する力によって固定部に吸着される。
Effects of the Invention According to this invention, in the non-excited state of the drive coil,
A locking member provided on the movable part is attracted to the fixed part by a force generated based on the bias magnetic flux of the permanent magnet.

したがって、駆動コイルに通電することなく、すなわち
電力を消費することなく可動部のロックが可能である。
Therefore, the movable part can be locked without energizing the drive coil, that is, without consuming power.

しかもロック部材は固定部との間にギャップが存在しな
い状態すなわち密着状態で吸着されるので1強固な固定
が得られ衝撃、振動等に強い。このリニア・パルス・モ
ータをヘッド・ドライブに適用して可動子にヘッドを搭
載した場合にもヘッドの正常な動作が担保され、リニア
・パルス・モータ、ヘット等の破損のおそれもない。
Moreover, since the locking member is attracted to the fixing part in a state where there is no gap between them, that is, in a close contact state, a firm fixation can be obtained, and the locking member is resistant to shocks, vibrations, etc. Even when this linear pulse motor is applied to a head drive and the head is mounted on a movable element, normal operation of the head is ensured, and there is no risk of damage to the linear pulse motor, head, etc.

可動子を移動させるために駆動コイルが励磁されたとき
にはロック部材の吸着力が弱められまたは殆ど無くなる
ので可動子のロックが解除され。
When the drive coil is excited to move the movable element, the attraction force of the locking member is weakened or almost eliminated, so that the movable element is unlocked.

可動子の移送駆動が可能となる。It becomes possible to drive the mover to move.

実施例の説明 第1図から第7図はこの発明の実施例を示している。こ
れらのうちで第1図は平板状リニア・パルス・モータの
斜視図であり、可動子およびロック部材を分解して示し
ている。第2図は可動子およびロック部材を組立てた状
態のリニア・パルス・モータの横断面図である。第3図
は同モータの分解斜視図である。第4図は平板状磁極歯
の斜視図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIGS. 1 to 7 show embodiments of the present invention. Of these, FIG. 1 is a perspective view of a flat linear pulse motor, showing the mover and locking member in an exploded view. FIG. 2 is a cross-sectional view of the linear pulse motor with the mover and locking member assembled. FIG. 3 is an exploded perspective view of the motor. FIG. 4 is a perspective view of a flat magnetic pole tooth.

第1図から第3図を参照して、平板状リニア・パルス・
モータは固定子15と可動子1とから構成されている。
Referring to Figures 1 to 3, the flat linear pulse
The motor is composed of a stator 15 and a movable element 1.

固定子15はベース11を備えており、このベース11
の中央部には四角形の穴があけられ、その両側部の上面
はコロ軌道面となっている。ベース11の四角形穴には
磁性体からなる2つのヨーク12および永久磁石13が
位置している。左右一対のヨーク12が角棒状の永久磁
石13を中央に挟んだ状態でたとえば接着剤を用いて一
体に固着され、これらがベース11の下面から四角形穴
の前後の縁部に固着されている。四角形穴の左右の縁部
とヨーク12との間にはすき間がある。ヨーク12には
2個ずつ突出部12aが形成され、これらの突出部12
a上面に平板状磁極歯1.Oa 、 10b 、 10
c 、 lOdが固着されている。永久磁石13はヨー
ク12と接する両面にN、Sの磁極をもつ。
The stator 15 includes a base 11.
A rectangular hole is drilled in the center of the hole, and the upper surfaces of both sides of the hole are roller raceway surfaces. Two yokes 12 and a permanent magnet 13 made of a magnetic material are located in the square hole of the base 11. A pair of left and right yokes 12 are fixed together using adhesive, for example, with a square rod-shaped permanent magnet 13 sandwiched in the center, and these are fixed to the front and rear edges of the square hole from the lower surface of the base 11. There is a gap between the left and right edges of the square hole and the yoke 12. Two protrusions 12a are formed on each yoke 12, and these protrusions 12
a Flat magnetic pole teeth on the top surface 1. Oa, 10b, 10
c, lOd is fixed. The permanent magnet 13 has N and S magnetic poles on both sides in contact with the yoke 12.

平板状磁極歯10a〜10dは、第4図に拡大して示す
ように、一定ピツチPで凸条と凹溝が交互に形成された
形状をもち、磁性体によってつくられている。後に述べ
るように永久磁石13によって上記の凸条にNまたはS
極が現われるので磁極歯という名称が使われている。も
っとも着磁されて永久磁石化された磁極歯を用いること
もできる。平板状磁極歯10aとlOcは同ピツチかつ
同位相であり、 lObとlOdも同様であり、磁極歯
10aとlObは同ピツチでかつ位相が1/2ピツチず
らして形成されている。磁極歯10a−10dの位相を
上記のように正しく調整するために、第3図に示すよう
に平板状磁極m1Oa−10dを一平板状に形成し。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the flat magnetic pole teeth 10a to 10d have a shape in which protrusions and grooves are alternately formed at a constant pitch P, and are made of a magnetic material. As will be described later, the permanent magnet 13 attaches N or S to the above convex strip.
Because the pole appears, the name magnetic pole tooth is used. However, it is also possible to use magnetic pole teeth that are most magnetized and become permanent magnets. The flat magnetic pole teeth 10a and lOc have the same pitch and the same phase, and the same goes for lOb and lOd.The magnetic pole teeth 10a and lOb have the same pitch and are formed with a phase shifted by 1/2 pitch. In order to correctly adjust the phase of the magnetic pole teeth 10a-10d as described above, the flat magnetic poles m1Oa-10d are formed into a single flat plate as shown in FIG.

この平板lOをヨーク12の突出部12aに固着した後
2機械加工または放電加工により4個に分離することが
好ましい。突出部12aおよび磁極歯10a〜lOdの
周囲にはそれぞれ絶縁フィルム4A、駆動コイル5a、
5b、5c、5dおよび絶縁フィルム4Bがそれぞれ設
けられている。
It is preferable that this flat plate 10 is fixed to the protruding portion 12a of the yoke 12 and then separated into four pieces by two-way machining or electric discharge machining. Around the protrusion 12a and the magnetic pole teeth 10a to lOd, an insulating film 4A, a drive coil 5a,
5b, 5c, 5d and an insulating film 4B are provided, respectively.

ベース11の下面には駆動コイル5a〜5dのための配
線用の基板14が固定されている。この基板14にもヨ
ーク12と永久磁石13が入る穴があけられている。
A substrate 14 for wiring for the drive coils 5a to 5d is fixed to the lower surface of the base 11. This substrate 14 also has holes into which the yoke 12 and the permanent magnet 13 are inserted.

ベース11の一方の側部には走行基準ガイド7aがベー
ス11に溶接によって固定されている。このガイド7a
の内側面は磁極歯10a−106の方向と正しく直角を
なしている。ベース11の他方の側部の前後には取付ピ
ース9がはめ合わされ、このピース9とベース11とに
よって規定されて形成された穴に予圧ガイド7bの一部
が入ることにより、このガイド7bは横方向にわずかの
範囲で移動自在に設けられている。ピース9とベース1
1とによって形成された穴に両端部が挿入された予圧ば
ね8がガイド7bを内方に向って付勢している。
A traveling reference guide 7a is fixed to one side of the base 11 by welding. This guide 7a
The inner surface of the pole teeth 10a-106 is exactly perpendicular to the direction of the pole teeth 10a-106. A mounting piece 9 is fitted to the front and back of the other side of the base 11, and a part of the preload guide 7b is inserted into the hole defined by the piece 9 and the base 11, so that the guide 7b can be attached to the side. It is movable within a small range in one direction. piece 9 and base 1
A preload spring 8 whose both ends are inserted into the hole formed by the guide 7b urges the guide 7b inward.

これらのガイド7a、と7bとの間には可動子1の走行
支持機構6が設けられている。この走行支持機構6はリ
テーナ6Aを含み、このリテーナ6Aの中央部には四角
形の穴があけられている。
A traveling support mechanism 6 for the movable element 1 is provided between these guides 7a and 7b. The running support mechanism 6 includes a retainer 6A, and a square hole is bored in the center of the retainer 6A.

この穴の両側に位置する水平部分に下方に向うストッパ
片6dが形成され、このストッパ片6dがベース11の
四角形の穴内に入っている。リテーナ6Aの上記水平部
分には複数の穴があけられ、ここにコロ軸6Cが収めら
れかつ回転自在に支持されている。また上記水平部分の
両側から立上った垂直部分にも複数の穴があけられここ
に球体6bが収められている。
Downwardly directed stopper pieces 6d are formed in horizontal portions located on both sides of this hole, and these stopper pieces 6d are inserted into the rectangular hole of the base 11. A plurality of holes are formed in the horizontal portion of the retainer 6A, and the roller shaft 6C is housed in the hole and rotatably supported. Also, a plurality of holes are made in the vertical portions rising from both sides of the horizontal portion, and the spheres 6b are housed in these holes.

可動子1は板状の磁性体から形成され、その下面に2列
の磁極歯1aおよび1bが形成されている。これらの磁
極歯1a、lbも凸条と凹溝が交互に形成されてなり、
そのピッチは磁極歯10a〜10dのピッチPと同じで
ある。磁極歯1aと1bは1/4ピツチ位相がずれてい
る。
The movable element 1 is formed from a plate-shaped magnetic material, and has two rows of magnetic pole teeth 1a and 1b formed on its lower surface. These magnetic pole teeth 1a, lb are also formed with alternating protrusions and grooves,
The pitch is the same as the pitch P of the magnetic pole teeth 10a to 10d. The magnetic pole teeth 1a and 1b are out of phase by 1/4 pitch.

このような可動子1はリテーナ6A内に収められ9球体
6bおよびコロ軸6Cを介して走行自在に支持されてい
る。球体6bは可動子1の側面とガイド7a、7bとに
接し、コロ軸6Cは可動子1の下面とベース11の上面
との間に位置してこれらに接する。可動子1の磁極歯1
aは磁極歯10aとlObに一定の間隙をあけて対面し
、磁極歯1bは磁極歯ICと1dに一定の間隙をあけて
対面する。
Such a movable element 1 is housed in a retainer 6A and is supported so as to be freely movable via nine spheres 6b and roller shafts 6C. The sphere 6b is in contact with the side surface of the movable element 1 and the guides 7a, 7b, and the roller shaft 6C is located between the lower surface of the movable element 1 and the upper surface of the base 11 and in contact with these. Magnetic pole tooth 1 of mover 1
A faces the magnetic pole teeth 10a and lOb with a certain gap between them, and the magnetic pole tooth 1b faces the magnetic pole teeth IC and 1d with a certain gap between them.

ロック部材3は磁性体により形成され、中央部に溝を有
し、その両側が突部3aとなっている。
The lock member 3 is made of a magnetic material, has a groove in the center, and has protrusions 3a on both sides of the groove.

このロック部材3は板ばね2の一端部下面に固着され、
この板ばね2は他端部でねじその他の固定手段によって
可動子1の中央部下面に固定されている。後述するよう
にロック部材3は板ばね2の力に抗して永久磁石13に
より吸引され、その突部3aが永久磁石13を跨ぐよう
にしてヨーク12に接している。
This locking member 3 is fixed to the lower surface of one end of the leaf spring 2,
The other end of the leaf spring 2 is fixed to the central lower surface of the movable element 1 by a screw or other fixing means. As will be described later, the lock member 3 is attracted by the permanent magnet 13 against the force of the leaf spring 2, and its protrusion 3a is in contact with the yoke 12 so as to straddle the permanent magnet 13.

次にこのような平板状リニア・パルス・モータの動作を
第5図を参照して説明する。第5図は可動子1の磁極歯
1a、lbと固定子15の磁極歯10a〜10dのある
状態における位置関係を示している。この平板状リニア
・パルスeモータ駆動法はユニポーラ駆動である。
Next, the operation of such a flat linear pulse motor will be explained with reference to FIG. FIG. 5 shows the positional relationship between the magnetic pole teeth 1a and 1b of the movable element 1 and the magnetic pole teeth 10a to 10d of the stator 15. This planar linear pulse e-motor drive method is unipolar drive.

永久磁石13によるバイアス磁束が磁極歯1a。The bias magnetic flux generated by the permanent magnet 13 is applied to the magnetic pole tooth 1a.

1 b 、 10a−10dに作用しそれらの凸条には
第5図に示すように磁極が現われている。
1b, 10a-10d, and magnetic poles appear on their protrusions as shown in FIG.

まず、磁極110aと1aとが1/4ピツチずれている
状態において、磁極歯10aに対応する駆動コイル5a
に、磁極歯10aにおける永久磁石13によるバイアス
磁束を強めあう方向の磁束を発生する向きの電流を流す
。すると磁極歯LQaが可動子1の磁極歯1aを最も強
く引きつけ、可動子1が1/4ピッチ動きこれらの磁極
歯1aとlOaの凸条同志(異極に着磁されている)が
対向した状態で安定する。これが第5図に示す状態であ
る。磁極歯1bとIOcとが1/4ピツチずれた状態に
なる。
First, in a state where the magnetic poles 110a and 1a are shifted by 1/4 pitch, the drive coil 5a corresponding to the magnetic pole tooth 10a is
Then, a current is passed in a direction that generates magnetic flux in a direction that strengthens the bias magnetic flux generated by the permanent magnet 13 in the magnetic pole tooth 10a. Then, the magnetic pole tooth LQa most strongly attracted the magnetic pole tooth 1a of the mover 1, and the mover 1 moved by 1/4 pitch, so that these magnetic pole teeth 1a and the ridges of lOa (which are magnetized with different polarities) faced each other. stable in the state. This is the state shown in FIG. The magnetic pole tooth 1b and IOc are shifted by 1/4 pitch.

次に駆動コイル5aへの通電を停止し、駆動コイル5C
に磁極歯10cにおける永久磁石13のバイアス磁束を
強めあう方向の磁束が発生するように電流を流す。する
と、磁極歯IQcが可動子1を最も強く引っばり1両磁
極歯1bと10cが対向して安定するまで(すなわち1
/4ピツチ)可動子1が動く。
Next, the power supply to the drive coil 5a is stopped, and the drive coil 5C is
A current is passed through the magnetic pole teeth 10c so as to generate magnetic flux in a direction that mutually strengthens the bias magnetic flux of the permanent magnet 13. Then, the magnetic pole tooth IQc pulls the movable element 1 most strongly until both the magnetic pole teeth 1b and 10c of 1 are opposed to each other and become stable (that is, 1
/4 pitch) Mover 1 moves.

同様にコイル5b、5dの順に順次通電すると可動子1
は1/4ピツチずつ動いていく。
Similarly, when the coils 5b and 5d are energized in order, the mover 1
moves in 1/4 pitch increments.

いずれの駆動コイルにも通電していないときには永久磁
石13によって磁極歯1 a、  1 b、 10a〜
10dに発生する磁極間の吸引力によって最後に移動し
て安定した位置関係(たとえば第5図に示すような位置
関係)に保持される。このとき可動子1に働いている力
がコギング力である。
When none of the drive coils is energized, the permanent magnet 13 drives the magnetic pole teeth 1a, 1b, 10a~
Finally, it is moved by the attractive force between the magnetic poles generated at 10d and held in a stable positional relationship (for example, the positional relationship as shown in FIG. 5). The force acting on the mover 1 at this time is the cogging force.

次にロック部材によるロック動作について説明する。第
6図は可動子1がロックされている状態を、第7図はロ
ックが解除されて可動子1が上述のように移動するとき
の状態をそれぞれ示している。これらの図面は第2図の
一部を拡大して示すものであるが、断面位置が第2図を
異なっている。すなわち、説明の便宜上、駆動コイル5
b。
Next, the locking operation by the locking member will be explained. FIG. 6 shows a state in which the movable element 1 is locked, and FIG. 7 shows a state in which the lock is released and the movable element 1 moves as described above. These drawings show a part of FIG. 2 in an enlarged manner, but the cross-sectional position is different from FIG. 2. That is, for convenience of explanation, the drive coil 5
b.

5dに代えて駆動コイル5a、5cが、磁極歯LOc、
 LOdに代えて磁極歯LOa、 1(lcが図示され
ている。
In place of 5d, drive coils 5a and 5c have magnetic pole teeth LOc,
Magnetic pole teeth LOa, 1 (lc) are shown in place of LOd.

第6図において、駆動コイル5a〜5dのいずれにも駆
動電流を流していないときには、永久磁石13のバイア
ス磁束φBがヨーク12.磁極歯10a(および10b
)、磁極歯1a、可動子1.磁極歯lb、磁極歯10C
(および1Od)、  ヨーク12を通り、上述のよう
に磁極歯に磁極が現われコギング力が働いている。また
バイアス磁束φBの漏れ磁束φBLがロック部材3内を
通り、その突部3aに磁極が現われるので、ばね2の復
元力に抗してロック部材3は永久磁石13の両側のヨー
ク12に吸着される。上記のコギング力に加えてロック
部材3のこの吸着力が働くので可動子1は強く固定され
る。ロックのためにいかなる電流も供給されていないの
で消費電力を零にでき、しかも外部からの振動、衝撃に
対して強いものとなっている。
In FIG. 6, when no drive current is flowing through any of the drive coils 5a to 5d, the bias magnetic flux φB of the permanent magnet 13 is applied to the yoke 12. Magnetic pole teeth 10a (and 10b
), magnetic pole tooth 1a, mover 1. Magnetic pole tooth lb, magnetic pole tooth 10C
(and 1Od), passes through the yoke 12, a magnetic pole appears on the magnetic pole tooth as described above, and a cogging force is exerted. Also, the leakage magnetic flux φBL of the bias magnetic flux φB passes through the inside of the lock member 3, and a magnetic pole appears on the protrusion 3a, so that the lock member 3 is attracted to the yoke 12 on both sides of the permanent magnet 13 against the restoring force of the spring 2. Ru. In addition to the above-mentioned cogging force, this adsorption force of the locking member 3 acts, so that the movable element 1 is strongly fixed. Since no current is supplied for locking, power consumption can be reduced to zero, and it is resistant to external vibrations and shocks.

第7図を参照して、可動子1を移動させるために上述の
ように駆動コイル5aに永久磁石13によるバイアス磁
束φBを強める方向に駆動電流を流すと、この駆動電流
によって発生する磁束φ。
Referring to FIG. 7, when a drive current is passed through the drive coil 5a in a direction to strengthen the bias magnetic flux φB caused by the permanent magnet 13 as described above in order to move the movable element 1, the magnetic flux φ generated by this drive current.

は、磁極歯10a、磁極歯1a、可動子1.磁極歯lb
、磁極歯10c (ロック部材3の位置に応じて磁極歯
10dや10bも通る)、ヨーク12.ロック部材3.
ヨーク12を通る。この磁束φCはロック部材3におい
ては永久磁石13による漏れ磁束φBLと反対方向に流
れるので、ロック部材3の吸着力が弱められる。ロック
部材3の吸着力が、板ばね2の復元力より小さくなれば
図示のようにロック部材3はヨーク12から離れ、ロッ
クが解除される。
The magnetic pole tooth 10a, the magnetic pole tooth 1a, the mover 1. magnetic pole tooth lb
, magnetic pole teeth 10c (depending on the position of the lock member 3, magnetic pole teeth 10d and 10b also pass through), yoke 12. Lock member 3.
It passes through the yoke 12. Since this magnetic flux φC flows in the lock member 3 in the opposite direction to the leakage magnetic flux φBL caused by the permanent magnet 13, the attraction force of the lock member 3 is weakened. When the attraction force of the locking member 3 becomes smaller than the restoring force of the leaf spring 2, the locking member 3 separates from the yoke 12 as shown in the figure, and the lock is released.

コイル5aへの通電によって可動子1が1/4ピッチ動
くのは上述した通りである。
As described above, the movable element 1 moves by 1/4 pitch when the coil 5a is energized.

上記のことは、駆動コイル5b、5c、5dL電流を流
したときにも同じように生じる。
The above occurs in the same way when a 5 dL current is passed through the drive coils 5b, 5c.

ロック部材3とヨーク12との間に働く吸着力が弱まり
さえすればロック部材3が必ずしもヨーク12から離れ
なくてもロック解除である。たとえば板ばね2の復元力
を適当に設定することにより。
As long as the attraction force acting between the lock member 3 and the yoke 12 weakens, the lock can be released even if the lock member 3 does not necessarily separate from the yoke 12. For example, by appropriately setting the restoring force of the leaf spring 2.

ロック部材3がヨーク12に接触した状態で可動子1を
移動させることができ、この場合には適度な摩擦負荷が
与えられるので可動子1の停止時間を短くすることがで
きる。
The movable element 1 can be moved with the locking member 3 in contact with the yoke 12, and in this case, an appropriate frictional load is applied, so that the stop time of the movable element 1 can be shortened.

第8図は他の実施例を示している。上記実施例では永久
磁石13は可動子1の移動方向にのびているが、この実
施例では永久磁石13は可動子1の移動方向と直交する
方向にのび、その前後にヨーク12が配置されている。
FIG. 8 shows another embodiment. In the above embodiment, the permanent magnet 13 extends in the moving direction of the movable element 1, but in this embodiment, the permanent magnet 13 extends in a direction perpendicular to the moving direction of the movable element 1, and the yokes 12 are arranged in front and behind it. .

永久磁石13のバイアス磁束は、ヨーク12.磁極歯1
0a (および10c)、可動子の磁極l5iala(
および1b)、磁極歯10b(および10d)、 ヨー
ク12を通り、可動子1の移動方向と同方向に流れる。
The bias magnetic flux of the permanent magnet 13 is applied to the yoke 12. magnetic pole tooth 1
0a (and 10c), the magnetic pole of the mover l5iala (
and 1b), the magnetic pole teeth 10b (and 10d), and the yoke 12, flowing in the same direction as the moving direction of the movable element 1.

このような構成のリニア・パルス・モータにおいては、
ロック部材3は可動子1の移動方向に長くつくられてお
り、鎖線3Aで示すように永久磁石13を横切ってヨー
ク12に吸着されることによりロック作用を行なう。ば
ね2はパンタグラフ式のものに変っている。ロック動作
およびその解除動作は上述した実施例と同じである。
In a linear pulse motor with this configuration,
The locking member 3 is made long in the moving direction of the movable element 1, and performs a locking action by being attracted to the yoke 12 across the permanent magnet 13 as shown by the chain line 3A. Spring 2 has been changed to a pantograph type. The locking operation and the unlocking operation are the same as in the embodiment described above.

このリニア・パルス・モータも上記実施例と同じように
動作するが、可動子1の磁極歯1a。
This linear pulse motor also operates in the same manner as in the above embodiment, except that the magnetic pole teeth 1a of the mover 1.

1bを同位相とし、固定子の磁極歯10aと10bは1
/2ピッチ位相をずらし、磁極歯10aと10cは+1
/4ピッチ位相をずらし、磁極歯10aとlOdは−1
/4ピツチ位相をずらす方が好ましい。駆動コイルの励
磁はコイル5a、5b、5c、5dの順で行なう。
1b are in phase, and the stator magnetic pole teeth 10a and 10b are 1
/2 pitch phase shifted, magnetic pole teeth 10a and 10c are +1
/4 pitch phase shifted, magnetic pole teeth 10a and lOd are -1
It is preferable to shift the phase by /4 pitch. The drive coils are excited in the order of coils 5a, 5b, 5c, and 5d.

第9図はさらに他の実施例を示しており、ここではロッ
ク部材3を取付けた板ばね2がその一端でリテーナ6A
に固定されている。他の構成は第1図に示すものと同じ
である。
FIG. 9 shows yet another embodiment, in which the leaf spring 2 with the locking member 3 attached is connected to the retainer 6A at one end thereof.
is fixed. The other configurations are the same as those shown in FIG.

リテーナ6Aは可動子1の移動にともなってその1/2
動く。リテーナ6Aをロック部材3によって固定するこ
とにより、可動子1は固定子系ところがり接触から摺動
接触になり、その固定が可能となる。このようにすれば
、ロック部材3を含むロック機構の自重が可動子1に付
加されないため、可動子1の応答性が向上する。
As the mover 1 moves, the retainer 6A
Move. By fixing the retainer 6A with the locking member 3, the movable element 1 changes from rolling contact to sliding contact with the stator system, and can be fixed. In this way, the dead weight of the locking mechanism including the locking member 3 is not added to the movable element 1, so that the responsiveness of the movable element 1 is improved.

第10図および第11図はさらに他の実施例を示してい
る。第10図はベース11より下部に配置される部材の
分解斜視図であり2図示しない他の部材は第3図等に示
すものと同じである。第11図は横断面図である。
FIGS. 10 and 11 show still other embodiments. FIG. 10 is an exploded perspective view of members disposed below the base 11, and other members not shown in FIG. 2 are the same as those shown in FIG. 3 and the like. FIG. 11 is a cross-sectional view.

この実施例においては永久磁石13として板状のものが
用いられ、中央の線を境としてこの板状永久磁石13の
上面にはN極とS極が、下面にはこれと反対の磁極がそ
れぞれ着磁されている。この永久磁石13による磁束通
路を構成するために永久磁石13の下面にバック・ヨー
ク17が固定されている。この実施例においてもロック
部材3はヨーク12の中央側の部分に吸着される。
In this embodiment, a plate-shaped permanent magnet 13 is used, and with the center line as the boundary, the upper surface of this plate-shaped permanent magnet 13 has an N pole and an S pole, and the lower surface has opposite magnetic poles. It is magnetized. A back yoke 17 is fixed to the lower surface of the permanent magnet 13 to form a magnetic flux path through the permanent magnet 13. In this embodiment as well, the locking member 3 is attracted to the central portion of the yoke 12.

第12図および第13図はさらに他の実施例を示し、第
10図および第11図に示した実施例の変形例に相当す
る。第12図は可動子1をその一部を切欠いて示すもの
であり、第13図は横断面図である。
FIGS. 12 and 13 show still another embodiment, which corresponds to a modification of the embodiment shown in FIGS. 10 and 11. FIG. 12 shows the movable member 1 with a part thereof cut away, and FIG. 13 is a cross-sectional view.

可動子1の下面の両側においてその下方の位置にロック
部材3がばね2により取付けられている。
Lock members 3 are attached by springs 2 at positions below the lower surface of the movable element 1 on both sides thereof.

ばね2およびロック部材3はヨーク12の両側とベース
11の四角形の穴の側縁との間に存在する間隙を通って
下方に向っている。ロック部材3の突部3aが磁石13
を挟んで上下に位置するヨーク12の側面とバック・ヨ
ーク17の側面に吸着する。この実施例では2つのロッ
ク部材3を設けることができるので、可動子1の固定が
より強固になる。
The spring 2 and the locking member 3 are directed downwardly through the gap existing between the sides of the yoke 12 and the side edges of the square hole in the base 11. The protrusion 3a of the locking member 3 is the magnet 13
It is attracted to the side surface of the yoke 12 and the side surface of the back yoke 17, which are located above and below with the two sides in between. In this embodiment, since two locking members 3 can be provided, the movable element 1 can be more firmly fixed.

第14図から第16図はさらに他の実施例を示しており
、第14図は可動子のみを分解して示す組立て斜視図、
第15図は断面図、第18図は分解斜視図であ“る。
FIGS. 14 to 16 show still other embodiments, and FIG. 14 is an assembled perspective view showing only the mover disassembled;
FIG. 15 is a sectional view, and FIG. 18 is an exploded perspective view.

この実施例では永久磁石13に接して設けられるヨーク
12が4個に分割されており、各ヨーク12には可動子
lの移動方向にのびる突出部12aが形成され、ここに
コイル5a〜5dが設けられる。コイル58〜5dの軸
方向は可動子1の移動方向と一致する。一体に固着され
た永久磁石13とヨーク12とは非磁性体よりなる補強
板18に固定される。
In this embodiment, the yoke 12 provided in contact with the permanent magnet 13 is divided into four pieces, and each yoke 12 is formed with a protrusion 12a extending in the direction of movement of the mover l, on which the coils 5a to 5d are attached. provided. The axial direction of the coils 58 to 5d coincides with the moving direction of the movable element 1. The permanent magnet 13 and the yoke 12, which are fixed together, are fixed to a reinforcing plate 18 made of a non-magnetic material.

そして、この補強板18.コイル5a〜5d、前後のヨ
ーク19および図面で左側の基準ガイド7aが一体に固
定される。右側にはガイド7bが横方向に移動自在に設
けられ1両ガイド7a、?b間にリテーナ6Aが配置さ
れ、このリテーナ6Aに可動子1が移動自在に支持され
る。予圧ばね8はその両端がヨーク19にあけられた孔
19Aに挿入され、ガイド7bおよび一方のリテーナ6
Aを押圧する。この実施例のリニアーパルス−モータは
コイル5a〜5dの厚さがモータの厚さに影響しないの
で薄型とすることができるという特徴をもつ。
And this reinforcing plate 18. The coils 5a to 5d, the front and rear yokes 19, and the reference guide 7a on the left side in the drawing are fixed together. A guide 7b is provided on the right side so as to be movable laterally, and one guide 7a, ? A retainer 6A is arranged between b, and the movable element 1 is movably supported by the retainer 6A. Both ends of the preload spring 8 are inserted into a hole 19A made in the yoke 19, and the preload spring 8 is inserted into a hole 19A made in the yoke 19, and is connected to the guide 7b and one retainer 6.
Press A. The linear pulse motor of this embodiment is characterized in that it can be made thin because the thickness of the coils 5a to 5d does not affect the thickness of the motor.

ロック部材3は棒状のもので、その両端部に下方に向う
突部3aが形成されている。このロック部材3はばね2
により可動子1の一側方に取付けられる。そして、その
突部3aにおいて前後のヨーク19の側部19a(第1
5図参照)に吸着される。この実施例においても、m1
4図に示されているように、ロック部材3を通る永久磁
石13によるバイアス磁束φBとコイル5a〜5dによ
る磁束φ。の方向は反対となる。
The locking member 3 is rod-shaped, and has downward protrusions 3a formed at both ends thereof. This locking member 3 is a spring 2
is attached to one side of the movable element 1. Then, at the protrusion 3a, the side portion 19a (first
(see Figure 5). Also in this example, m1
As shown in FIG. 4, bias magnetic flux φB due to the permanent magnet 13 passing through the lock member 3 and magnetic flux φ due to the coils 5a to 5d. The direction of is opposite.

ロック部材3を第15図に19bで示すようにヨーク1
9の側面に吸着させるようにしてもよい。また2つのロ
ック部材3をヨークエ9の両側の2箇所に位置するよう
に設けることもできる。
The locking member 3 is attached to the yoke 1 as shown at 19b in FIG.
It may be made to adsorb to the side surface of 9. Further, two locking members 3 may be provided at two locations on both sides of the yoke 9.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図から第7図はこの発明の実施例を示すもので、第
1図は平板状リニアーパルスφモータの一部を分解して
示す斜視図、第2図は組立てた状態の横断面図、第3図
は分解斜視図、第4図は磁極歯の斜視図、第5図はリニ
ア・パルス・モータの動作原理の説明図、第6図および
第7図はロック動作を説明するための拡大横断面図であ
る。 第8図は他の実施例を示すもので、平板状リニア・パル
ス・モータの一部を分解して示す斜視図である。 第9図はさらに他の実施例を示すもので、平板状リニア
・パルス・モータの可動子を除いて示す斜視図である。 □   第1O図および第11rI!Jはさらに他の実
施例を示すもので、第1O図は平板状リニア・パルス・
モータの一部を分解して示す斜視図、第11図は組立て
た状態の横断面図である。 第12図および第13図は上記実施例の変形例を示すも
ので、第12図は可動子を一部切欠いて示す斜視図、第
13図は平板状リニア・パルス・モータの全体の横断面
図である。 第14図から第16図はさらに他の実施例を示し。 第14図は平板状リニア・パルス・モータの一部を分解
して示す斜視図、第15図は組立てた状態の横断面図、
第16図は分解斜視図である。 l・・・可動子。 l a 、  1 b 、 10a 〜lOd −磁極
歯。 2・・・ばね、     3・・・ロック部材。 3a・・・ロック部材の突部。 5a〜5d・・・駆動コイル。 6・・・走行支持機構。 6A・・・リテーナ。 7a、7b・・・ガイド。 8・・・予圧ばね、    11・・・ベース。 12・・・ヨーク。 12a・・・ヨークの突出部。 13・・・永久磁石、   17・・・バック・ヨーク
。 19・・・ヨーク。 以  上
Figures 1 to 7 show embodiments of the present invention; Figure 1 is a partially exploded perspective view of a flat linear pulse φ motor, and Figure 2 is a cross-sectional view of the assembled state. , Figure 3 is an exploded perspective view, Figure 4 is a perspective view of magnetic pole teeth, Figure 5 is an explanatory diagram of the operating principle of a linear pulse motor, and Figures 6 and 7 are diagrams for explaining the locking operation. It is an enlarged cross-sectional view. FIG. 8 shows another embodiment, and is a partially exploded perspective view of a flat linear pulse motor. FIG. 9 shows still another embodiment, and is a perspective view of a flat linear pulse motor with the movable element removed. □ Figure 1O and Figure 11rI! J shows still another embodiment, and FIG. 1O shows a flat linear pulse
FIG. 11 is a partially exploded perspective view of the motor, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the assembled motor. 12 and 13 show a modification of the above embodiment, in which FIG. 12 is a partially cutaway perspective view of the mover, and FIG. 13 is a cross-sectional view of the entire flat linear pulse motor. It is a diagram. FIGS. 14 to 16 show still other embodiments. FIG. 14 is a partially exploded perspective view of the flat linear pulse motor, and FIG. 15 is a cross-sectional view of the assembled state.
FIG. 16 is an exploded perspective view. l...Movable element. la, 1b, 10a to lOd - magnetic pole teeth. 2... Spring, 3... Lock member. 3a... Protrusion of lock member. 5a to 5d... Drive coils. 6... Traveling support mechanism. 6A...retainer. 7a, 7b...Guide. 8... Preload spring, 11... Base. 12... York. 12a...Yoke protrusion. 13...Permanent magnet, 17...Back yoke. 19...York. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の磁極歯をもつ固定子、 固定子の磁極歯と対面するように配置された複数個の磁
極歯をもちかつ固定子に移動自在に支持された可動子、 バイアス磁束を発生し、相互に対面する固定子の磁極歯
と可動子の磁極歯を、それらが互いに異極になるように
磁化する永久磁石、 可動子を移動させるために励磁されることによって、相
互に対面する固定子の磁極歯と可動子の磁極歯との間に
上記バイアス磁束を強める方向の磁束を順次発生させる
複数の駆動コイル、および 永久磁石のバイアス磁束のうちの一部の磁束の磁気閉回
路の一部を構成する位置であって上記駆動コイルの励磁
によって発生する磁束によって上記磁気閉回路を通るバ
イアス磁束が弱められる位置に配置され、かつ可動子お
よびこれに連動して動く部材を含む可動部に弾性体を介
して取付けられ、上記駆動コイルが無励磁状態にあると
きには上記バイアス磁束による吸引力によって固定子お
よびこれに結合された部材を含む固定部に上記弾性体の
復元力に抗して吸着する磁性体からなるロック部材、 を備えた平板状リニア・パルス・モータ。
[Scope of Claims] A stator having a plurality of magnetic pole teeth, a mover having a plurality of magnetic pole teeth arranged to face the magnetic pole teeth of the stator and movably supported by the stator, and a bias magnetic flux. A permanent magnet that magnetizes the magnetic pole teeth of the stator and the magnetic pole teeth of the mover, which face each other, so that they have different polarities. A plurality of drive coils that sequentially generate magnetic flux in a direction that strengthens the bias magnetic flux between the facing magnetic pole teeth of the stator and the magnetic pole teeth of the movable element, and magnetic closure of a part of the magnetic flux of the bias magnetic flux of the permanent magnet. A position that forms part of a circuit and is located at a position where the bias magnetic flux passing through the magnetic closed circuit is weakened by the magnetic flux generated by excitation of the drive coil, and includes a movable element and a member that moves in conjunction with the movable element. It is attached to the movable part via an elastic body, and when the drive coil is in a non-excited state, the attractive force of the bias magnetic flux causes the fixed part, including the stator and the members connected thereto, to resist the restoring force of the elastic body. A flat linear pulse motor equipped with a locking member made of a magnetic material that attracts and attracts.
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