JPH0118667B2 - - Google Patents
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- JPH0118667B2 JPH0118667B2 JP58087937A JP8793783A JPH0118667B2 JP H0118667 B2 JPH0118667 B2 JP H0118667B2 JP 58087937 A JP58087937 A JP 58087937A JP 8793783 A JP8793783 A JP 8793783A JP H0118667 B2 JPH0118667 B2 JP H0118667B2
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- JP
- Japan
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- magnetic pole
- magnetic
- slider
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- pitch
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Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は永久磁石からの磁束と各相励磁コイ
ルの励磁に基づく磁束との相互作用により動作す
るリニアパルスモータの構造に関するものであ
る。
ルの励磁に基づく磁束との相互作用により動作す
るリニアパルスモータの構造に関するものであ
る。
一般にリニアパルスモータは直線往復動におけ
る正確な位置決めを目的とした装置例えば数値制
御に基づく工作機械の可動部、あるいはプリンタ
ヘツドの駆動部に採用することが考慮される。
る正確な位置決めを目的とした装置例えば数値制
御に基づく工作機械の可動部、あるいはプリンタ
ヘツドの駆動部に採用することが考慮される。
ところで、従来のこの種のリニアパルスモータ
はその原理の一例を示すと第１図に示す構造があ
る。すなわち、同第１図において、１はスケール
で、表面に歯部１ａが長手方向に連続的に形成さ
れている。２はスライダーで、２個の歯部鉄心２
ａ，２ｂを永久磁石２ｃにて連結して構成され、
各鉄心２ａ，２ｂの歯部２a1，２a2，２b1，２b2
は図示の通りに歯部２a1，２a2及び歯部２b1，２
b2それぞれの間隔はスケール歯部１ａにおける1/
２ピツチのずれを有し、歯部２ａ，２ｂとはスケ
ール歯部１ａにおける1/4ピツチのずれを生じる
ように固定される。２ｄ，２ｅはコイルで、コイ
ル２ｄは歯部２a1，２a2に対して巻回し方向を反
対にして連続的に装着される。もう一方のコイル
２ｅは鉄心２ｂの各歯部２b1，２b2に図示の通り
の巻回し方向にて装着されている。
はその原理の一例を示すと第１図に示す構造があ
る。すなわち、同第１図において、１はスケール
で、表面に歯部１ａが長手方向に連続的に形成さ
れている。２はスライダーで、２個の歯部鉄心２
ａ，２ｂを永久磁石２ｃにて連結して構成され、
各鉄心２ａ，２ｂの歯部２a1，２a2，２b1，２b2
は図示の通りに歯部２a1，２a2及び歯部２b1，２
b2それぞれの間隔はスケール歯部１ａにおける1/
２ピツチのずれを有し、歯部２ａ，２ｂとはスケ
ール歯部１ａにおける1/4ピツチのずれを生じる
ように固定される。２ｄ，２ｅはコイルで、コイ
ル２ｄは歯部２a1，２a2に対して巻回し方向を反
対にして連続的に装着される。もう一方のコイル
２ｅは鉄心２ｂの各歯部２b1，２b2に図示の通り
の巻回し方向にて装着されている。
上記第１図に示すリニアパルスモータの原理図
において、各コイル２ｄ，２ｅの励磁方向を定め
られた順序に切替制御を行うことにより永久磁石
２ｃからの磁束との相互作用によつてスケール歯
部の1/4ピツチずつスライダー２の歩進動作を得
る。
において、各コイル２ｄ，２ｅの励磁方向を定め
られた順序に切替制御を行うことにより永久磁石
２ｃからの磁束との相互作用によつてスケール歯
部の1/4ピツチずつスライダー２の歩進動作を得
る。
ところが、上記従来のリニアパルスモータのよ
うな磁極の配列ないし間隔、並びに巻線構成にお
いては、励磁条件、周囲温度の影響に伴い、リニ
アパルスモータの温度変化を来し、コア、連結板
などが伸縮することにより磁極ピツチのずれを生
じる。これに関連して○イ停止精度が悪くなる、○ロ
推力の相関バラツキが大となる。従つて、電子タ
イプライタの文字送り用モータとしてリニアパル
スモータを使用した場合、上記○イの項目により文
字修正（字消し）不良を発生し、○ロの項目により
ダンピング不良を発生し、印字品質を著しく低下
させる。
うな磁極の配列ないし間隔、並びに巻線構成にお
いては、励磁条件、周囲温度の影響に伴い、リニ
アパルスモータの温度変化を来し、コア、連結板
などが伸縮することにより磁極ピツチのずれを生
じる。これに関連して○イ停止精度が悪くなる、○ロ
推力の相関バラツキが大となる。従つて、電子タ
イプライタの文字送り用モータとしてリニアパル
スモータを使用した場合、上記○イの項目により文
字修正（字消し）不良を発生し、○ロの項目により
ダンピング不良を発生し、印字品質を著しく低下
させる。
一方、磁気吸引力を発生する磁極がリニアパル
スモータの可動子の進行方向の中央部を境に対称
の位置にならないため、進行方向において両端に
存する支持部材（ベアリング）に加わる磁気吸引
力の強弱が交互に反転し、リニアパルスモータ可
動子の前後においてかなりの振動をもたらし、ひ
いては騒音レベルの上昇をきたす傾向があつた。
スモータの可動子の進行方向の中央部を境に対称
の位置にならないため、進行方向において両端に
存する支持部材（ベアリング）に加わる磁気吸引
力の強弱が交互に反転し、リニアパルスモータ可
動子の前後においてかなりの振動をもたらし、ひ
いては騒音レベルの上昇をきたす傾向があつた。
この発明の目的は、リニアパルスモータの１次
側磁束発生装置（スライダー）の各ステツプごと
の磁気吸引力が進行方向及び進行方向と直角方向
の各方向の中心線に対して対称に加えられるよう
に巻線方法及び磁極間隔を定めることにより上記
従来の欠点を除去し、コアの熱膨張に対する影響
度を軽減するとともに騒音の低下をはかることに
ある。
側磁束発生装置（スライダー）の各ステツプごと
の磁気吸引力が進行方向及び進行方向と直角方向
の各方向の中心線に対して対称に加えられるよう
に巻線方法及び磁極間隔を定めることにより上記
従来の欠点を除去し、コアの熱膨張に対する影響
度を軽減するとともに騒音の低下をはかることに
ある。
以下、図示する実施例について具体的に説明す
る。第２図は、この説明に係る原理を示す正面
図、第３図は第２図のＡ―Ａ断面図である。各図
において、１１はスケールで、中央歯部１１ａ及
び当該中央歯部１１ａを挟んで両側に側方歯部１
１b1，１１b2を備えており、各側方歯部１１b1，
１１b2のリニアパルスモータ用可動子の進行方向
と直角をなす相対位置は一致させるとともに、中
央歯部１１ａと側方歯部１１b1，１１b2とは半ピ
ツチのずれを有しているものとする。そして、中
央歯部１１ａの長さは側方歯部１１b1，１１b2の
各歯部の長さの２倍に定めてある。１２はスライ
ダーで、３分割された磁極鉄心１３，１４，１
５、スペーサ１６，１７、永久磁石１８、バツク
プレート１９、コイル２０，２１より構成され
る。
る。第２図は、この説明に係る原理を示す正面
図、第３図は第２図のＡ―Ａ断面図である。各図
において、１１はスケールで、中央歯部１１ａ及
び当該中央歯部１１ａを挟んで両側に側方歯部１
１b1，１１b2を備えており、各側方歯部１１b1，
１１b2のリニアパルスモータ用可動子の進行方向
と直角をなす相対位置は一致させるとともに、中
央歯部１１ａと側方歯部１１b1，１１b2とは半ピ
ツチのずれを有しているものとする。そして、中
央歯部１１ａの長さは側方歯部１１b1，１１b2の
各歯部の長さの２倍に定めてある。１２はスライ
ダーで、３分割された磁極鉄心１３，１４，１
５、スペーサ１６，１７、永久磁石１８、バツク
プレート１９、コイル２０，２１より構成され
る。
さて、このスライダー１２の具体的構成につい
て述べることとする。まず、磁極鉄心１３，１
４，１５はスライダー１２の進行方向と直角方向
の相対位置を同じくする４磁極１３ａ〜１３ｄ，
１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを備え、相互間
にスペーサ１６，１７を介在させて磁気的のしや
断状態を得ている。そして、磁極鉄心１３を代表
して磁極の位置関係を説明すると、磁極１３ａ，
１３ｄは互いにスケール歯部に対して1/2ピツチ
のずれを有し、コイル２０が互いに逆向きに連続
的に巻回されている。磁極１４ｂ，１４ｃは互い
に半ピツチのずれを有し、かつ磁極１３ａ，１３
ｄに対しては1/4ピツチのずれを有してコイル２
１が互いに逆向きの方向にて連続的に巻回されて
いる。次に永久磁石１８は各磁極鉄心１３，１
４，１５の背面において図示の極性に着磁して配
置される。また、バツクプレートは19磁路形成を
担い、磁極鉄心１４の厚みは他の磁極鉄心１３，
１５（外側に配置される側）の厚さに比して２倍
の厚さを有するものとする。
て述べることとする。まず、磁極鉄心１３，１
４，１５はスライダー１２の進行方向と直角方向
の相対位置を同じくする４磁極１３ａ〜１３ｄ，
１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを備え、相互間
にスペーサ１６，１７を介在させて磁気的のしや
断状態を得ている。そして、磁極鉄心１３を代表
して磁極の位置関係を説明すると、磁極１３ａ，
１３ｄは互いにスケール歯部に対して1/2ピツチ
のずれを有し、コイル２０が互いに逆向きに連続
的に巻回されている。磁極１４ｂ，１４ｃは互い
に半ピツチのずれを有し、かつ磁極１３ａ，１３
ｄに対しては1/4ピツチのずれを有してコイル２
１が互いに逆向きの方向にて連続的に巻回されて
いる。次に永久磁石１８は各磁極鉄心１３，１
４，１５の背面において図示の極性に着磁して配
置される。また、バツクプレートは19磁路形成を
担い、磁極鉄心１４の厚みは他の磁極鉄心１３，
１５（外側に配置される側）の厚さに比して２倍
の厚さを有するものとする。
上記第２図及び第３図に示す実施例の構成にお
いて、その作用を第４図〜第７図に示す動作原理
図をもとに説明する。まず、第４図イに示すよう
にコイル２０を励磁すると磁極１３ａ，１４ａ，
１５ａ及び磁極１３ｄ，１４ｄ，１５ｄが図示の
電流方向にて起磁力を発生する。この起磁力と永
久磁石１８の磁束との関連で、第４図ロに示す各
磁極１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜
１５ｄのスケールとの対向面の磁束発生状況は斜
線に示す通りとなる。次にコイル２０への励磁を
切ると同時にコイル２１の励磁を行う（このとき
の磁極１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ及び磁極１３ｃ，
１４ｃ，１５ｃにおける電流の向きを第５図イに
示す通りとする）と今度は各磁極１３ａ〜１３
ｄ，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄスケール対
向面の磁束発生状況は第５図ロにて斜線で示す通
りとなる。この第４図から第５図のモード切替に
伴つてスケール１を固定側とした場合、スライダ
ー１２が左側に1/4ピツチ移動する。さらに、第
６図イに示すようにコイル２０を励磁すると同第
６図ロに斜線で示す磁極面から磁束が出て第５図
の位置より1/4ピツチスライダ１２が変位する。
次に再度コイル２０からコイル２１へ励磁を第７
図イの極性にて磁極１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ、及
び１３ｃ，１４ｃ，１５ｃを励磁すると磁束発生
モードは第７図ロに示すようになる。これによつ
て再度1/4ピツチ変位する。以下、第４図に示す
モードに戻り同様の動作を繰返して1/4ピツチず
つ歩進動作が達成される。
いて、その作用を第４図〜第７図に示す動作原理
図をもとに説明する。まず、第４図イに示すよう
にコイル２０を励磁すると磁極１３ａ，１４ａ，
１５ａ及び磁極１３ｄ，１４ｄ，１５ｄが図示の
電流方向にて起磁力を発生する。この起磁力と永
久磁石１８の磁束との関連で、第４図ロに示す各
磁極１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜
１５ｄのスケールとの対向面の磁束発生状況は斜
線に示す通りとなる。次にコイル２０への励磁を
切ると同時にコイル２１の励磁を行う（このとき
の磁極１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ及び磁極１３ｃ，
１４ｃ，１５ｃにおける電流の向きを第５図イに
示す通りとする）と今度は各磁極１３ａ〜１３
ｄ，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄスケール対
向面の磁束発生状況は第５図ロにて斜線で示す通
りとなる。この第４図から第５図のモード切替に
伴つてスケール１を固定側とした場合、スライダ
ー１２が左側に1/4ピツチ移動する。さらに、第
６図イに示すようにコイル２０を励磁すると同第
６図ロに斜線で示す磁極面から磁束が出て第５図
の位置より1/4ピツチスライダ１２が変位する。
次に再度コイル２０からコイル２１へ励磁を第７
図イの極性にて磁極１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ、及
び１３ｃ，１４ｃ，１５ｃを励磁すると磁束発生
モードは第７図ロに示すようになる。これによつ
て再度1/4ピツチ変位する。以下、第４図に示す
モードに戻り同様の動作を繰返して1/4ピツチず
つ歩進動作が達成される。
なお、上記の説明においては磁極を１つの歯部
とする最も基本的機構について述べたものである
が実際の磁極には複数の歯部が形成されている。
とする最も基本的機構について述べたものである
が実際の磁極には複数の歯部が形成されている。
一方、スケール側において互いに半ピツチのず
れを有する歯部を形成しているが、スライダー側
の歯部を各磁極において半ピツチずれた部分を構
成するようにしてもよい。
れを有する歯部を形成しているが、スライダー側
の歯部を各磁極において半ピツチずれた部分を構
成するようにしてもよい。
以上述べたように、この発明に係るリニアパル
スモータは永久磁石に基づく磁束とスライダー用
歯部磁極に備えられたコイルの励磁に基づく磁束
との相互作用によつて駆動制御をなす基本構成に
おいて、スライダー進行方向と直角方向に、４磁
極を有する鉄心を３分割し、中央鉄心をその両側
に配置される側方鉄心に比して２倍の厚さに定
め、スライダーの中心部を境として同スライダー
の進行方向及び進行方向と直角方向の磁気吸引力
を等しくするような励磁手段を備えたことを特徴
としている。かかる構成に基づいてリニアパルス
モータのスライダーの各ステツプの磁気吸引力が
スライダーのスケール対向面の中心点を含み、上
記スライダー進行方向の直線及び上記スライダー
進行方向と直角方向の直線に対し両側に均等に加
わり、スライダーの前後左右の磁気吸引力のバラ
ンスが維持され、騒音の発生を的確に防止できる
特長を有する。
スモータは永久磁石に基づく磁束とスライダー用
歯部磁極に備えられたコイルの励磁に基づく磁束
との相互作用によつて駆動制御をなす基本構成に
おいて、スライダー進行方向と直角方向に、４磁
極を有する鉄心を３分割し、中央鉄心をその両側
に配置される側方鉄心に比して２倍の厚さに定
め、スライダーの中心部を境として同スライダー
の進行方向及び進行方向と直角方向の磁気吸引力
を等しくするような励磁手段を備えたことを特徴
としている。かかる構成に基づいてリニアパルス
モータのスライダーの各ステツプの磁気吸引力が
スライダーのスケール対向面の中心点を含み、上
記スライダー進行方向の直線及び上記スライダー
進行方向と直角方向の直線に対し両側に均等に加
わり、スライダーの前後左右の磁気吸引力のバラ
ンスが維持され、騒音の発生を的確に防止できる
特長を有する。
第１図は従来のリニアパルスモータの１例を示
す構成図、第２図はこの発明に係るリニアパルス
モータの正面図、第３図は第２図のＡ―Ａ断面
図、第４図、第５図、第６図、第７図はこの発明
の動作を説明するための動作原理図である。 １１……スケール、１１ａ，１１b1，１１b2…
…スケール歯部、１２……スライダー、１３，１
４，１５……磁極鉄心、１３ａ〜１３ｄ，１４ａ
〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ……磁極、１８……永
久磁石、２０，２１……コイル。
す構成図、第２図はこの発明に係るリニアパルス
モータの正面図、第３図は第２図のＡ―Ａ断面
図、第４図、第５図、第６図、第７図はこの発明
の動作を説明するための動作原理図である。 １１……スケール、１１ａ，１１b1，１１b2…
…スケール歯部、１２……スライダー、１３，１
４，１５……磁極鉄心、１３ａ〜１３ｄ，１４ａ
〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ……磁極、１８……永
久磁石、２０，２１……コイル。
Claims (1)
- １ 永久磁石に基づく磁束とスライダー用歯部磁
極に備えられたコイルの励磁に基づく磁束との相
互作用によつて駆動力を得る構成において、上記
スライダーの進行方向に対して直角方向に磁極鉄
心を３分割し、各磁極鉄心はスライダーの進行方
向に沿つて４個の磁極を備え、中央に位置する磁
極鉄心の厚さを側方に位置する磁極鉄心の厚さの
２倍に定め、上記中央に位置する磁極鉄心の磁極
と上記側方に位置する磁極鉄心の磁極とはスケー
ル歯部に対して1/2ピツチの差を有して対向させ、
上記中央及び側方それぞれに位置する各鉄心をそ
れぞれ異なる極性の磁極に接合させる永久磁石を
備え、各鉄心の内方の２磁極と外方の２磁極をそ
れぞれ対とし、上記各磁極対にはそれぞれの各磁
極に反対方向に巻回したコイルを備えたことを特
徴とするリニアパルスモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8793783A JPS59213274A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | リニアパルスモ−タ |
| US07/105,447 US4761574A (en) | 1983-05-18 | 1987-10-02 | Linear pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8793783A JPS59213274A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | リニアパルスモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213274A JPS59213274A (ja) | 1984-12-03 |
| JPH0118667B2 true JPH0118667B2 (ja) | 1989-04-06 |
Family
ID=13928813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8793783A Granted JPS59213274A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | リニアパルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213274A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113583U (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-18 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57199467A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-07 | Shinko Electric Co Ltd | Linear pulse motor |
-
1983
- 1983-05-18 JP JP8793783A patent/JPS59213274A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57199467A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-07 | Shinko Electric Co Ltd | Linear pulse motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59213274A (ja) | 1984-12-03 |
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