JPH01202147A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、例えばコンピュータからの情報をプリントア
ウトする際に使用するプリンターやプロッターに使用す
るりニアモータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to linear motors used in printers and plotters used, for example, to print out information from a computer.
従来の技術
近年、コンピュータからの情報をプリントアウトする際
に使用するプリンターやプロッターの直線運動を行わせ
る部分にリニアモータを使用する機器が増加してきた。2. Description of the Related Art In recent years, the number of printers and plotters used to print out information from computers that use linear motors for linear motion has increased.
リニアモータの基本的な構成例を第3図によって説明す
る。An example of the basic configuration of a linear motor will be explained with reference to FIG.
このリニアモータは、固定子9と、この固定子9上をボ
ールベアリングなどの支持手段により一定間隙を有して
対抗しつつ上記固定子9の長子方向に移動可能な可動子
10とで構成された3相のりニアモータである。上記固
定子9は、純鉄などの磁性材料よりなる可動子10を案
内支持する板状部材(案内支持部材)15と、板状部材
15の上に配設したパーマロイ等の磁性部材より成り、
かつ長手方向に一定のピッチで複数のスリットを有する
スリット部材16とから構成され、このスリット部材1
6を張りつけて磁極歯を構成している。This linear motor is composed of a stator 9 and a movable element 10 that is movable in the longitudinal direction of the stator 9 while opposing the stator 9 with a fixed gap by supporting means such as ball bearings. It is a three-phase linear motor. The stator 9 is made up of a plate member (guiding support member) 15 that guides and supports the mover 10 made of a magnetic material such as pure iron, and a magnetic member such as permalloy disposed on the plate member 15.
and a slit member 16 having a plurality of slits at a constant pitch in the longitudinal direction.
6 is attached to form the magnetic pole teeth.
上記可動子10は、上記固定子9のスリット部材16に
対向させて、それぞれの凹凸部(磁極歯)を有する3群
の磁極を設けた1対の磁心6 a * 6 bと永久磁
石7とを一体化したのち3相の電機子巻線12を施して
形成されている。The movable element 10 includes a pair of magnetic cores 6 a * 6 b and a permanent magnet 7 , which are provided with three groups of magnetic poles each having a concavo-convex portion (magnetic pole teeth), facing the slit member 16 of the stator 9 . It is formed by integrating the three-phase armature winding 12.
さらに上記可動子10には、3個の反射型光センサが内
蔵された無接点位置検出ブロック11が設けられており
、上記可動子10が上記固定子9上を移動すると、上記
スリット部材16のスリットの有無による反射光量の変
化によって3相の位置信号を出力し、この位置信号によ
って上記3相の電機子巻線への給電を無接点にて制御す
るようにしている。以上のような磁極歯を有するリニア
モータにおいては、上記固定子9上を上記可動子10が
一定間隙を保持しつつ移動可能とするために、複数個の
ポールベアリングを使用し、第3図に示すように、上記
板状部材15上、スリット部材16の両側のポールベア
レンゲ走行部17をボールベアリングが走行することに
なるので、通常、硬質クロムメツキ等の耐摩耗処理を施
す必要がある。Further, the movable element 10 is provided with a non-contact position detection block 11 in which three reflective optical sensors are built in, and when the movable element 10 moves on the stator 9, the slit member 16 Three-phase position signals are output based on changes in the amount of reflected light depending on the presence or absence of slits, and the power supply to the three-phase armature windings is controlled without contact using these position signals. In the linear motor having magnetic pole teeth as described above, in order to enable the mover 10 to move on the stator 9 while maintaining a constant gap, a plurality of pole bearings are used, as shown in FIG. As shown, since ball bearings run on the pole bearing travel portions 17 on both sides of the slit member 16 on the plate member 15, it is usually necessary to perform wear-resistant treatment such as hard chrome plating.
従来は、板状部材15の全面に硬質クロムメツキを施し
、その後、上記スリット部材16を接着する。そのため
、板状部材15とスリット部材16の磁気抵抗によって
モータの特性を損なわないように、そのメッキ厚は数μ
m以下としていた。Conventionally, the entire surface of the plate member 15 is plated with hard chrome, and then the slit member 16 is bonded. Therefore, in order to prevent the motor characteristics from being impaired by the magnetic resistance of the plate member 15 and the slit member 16, the plating thickness is several microns.
m or less.
このことについて、従来例の断面を示した第4図でさら
に詳しく説明する。This will be explained in more detail with reference to FIG. 4, which shows a cross section of a conventional example.
硬質クロムメツキ18が板状部材15の全面に均一な厚
さで施されており、上記スリット部材16が接着剤1つ
によって接着されている。Hard chrome plating 18 is applied to the entire surface of the plate member 15 with a uniform thickness, and the slit member 16 is bonded with a single adhesive.
発明が解決しようとする課題
しかし、このような構成では永久磁石7および電機子巻
線12から発生する磁力線の磁路しは図中矢印で示す如
きループとなるので、上記メッキ厚が厚すぎると、磁路
し中の磁気抵抗が増加し、モータの駆動力が低下すると
いう不都合が生ずる。Problems to be Solved by the Invention However, in such a configuration, the magnetic path of the lines of magnetic force generated from the permanent magnet 7 and the armature winding 12 forms a loop as shown by the arrow in the figure. , the magnetic resistance in the magnetic path increases, resulting in a disadvantage that the driving force of the motor decreases.
逆に、メッキ厚が薄すぎると、硬質クロムメツキと板状
部材15密着性を良(するための下地処理が行えないこ
ととも相まって、ボールベアリング20の走行面として
の機械的寿命が短くなってしまう。On the other hand, if the plating thickness is too thin, the mechanical life of the ball bearing 20 as a running surface will be shortened due to the inability to perform surface treatment to ensure good adhesion between the hard chrome plating and the plate member 15. .
また、走行時の音の大きいと言う欠点も有している。It also has the disadvantage of being noisy when running.
本発明は、このような問題点を解決するもので、走行面
の寿命を延ばすとともに、走行時の音を小さくするもの
である。The present invention solves these problems by extending the life of the running surface and reducing noise during running.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明は、ベアリング手段と
して超電導コイルを巻装した磁性体と、この磁性体と一
定間隙を隔てて対向させたマグネットとを具備するもの
である。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a magnetic body around which a superconducting coil is wound as a bearing means, and a magnet facing the magnetic body with a fixed gap therebetween. be.
作用
上記構成により、ベアリング手段としての超電導コイル
を巻装した磁性体と、マグネットの反発力を用いて固定
子と可動子との間に一定間隙を維持でき、リニアモータ
の走行を無騒音化することができる。Effect: With the above configuration, a constant gap can be maintained between the stator and the movable element using the magnetic material wrapped around the superconducting coil as a bearing means and the repulsive force of the magnet, making the running of the linear motor noiseless. be able to.
実施例 第1図は本発明の一実施例を示すものである。Example FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
なお、ベアリング装置としての超電導セラミックスコイ
ル1を巻いた磁性体2と磁性体2より出る磁束を遮蔽す
る超電導セラミックス製の遮蔽板3、磁性体2と相対す
るマグネット4とマグネット4より出る磁束を遮蔽する
超電導セラミックス製の遮蔽板5以外は、従来の構成と
同一であり、その説明を省略する。第1図において、磁
性体2に巻いた超電導セラミックスコイル1は閉ループ
を形成して永久電流が流れるようにして用いるもので磁
性体2を強力なマグネットにする働きを持っている。In addition, a magnetic body 2 around which a superconducting ceramic coil 1 is wound as a bearing device, a shielding plate 3 made of superconducting ceramics that shields the magnetic flux emitted from the magnetic body 2, a magnet 4 facing the magnetic body 2, and a shielding plate that shields the magnetic flux emitted from the magnet 4. The structure is the same as the conventional structure except for the shielding plate 5 made of superconducting ceramics, and the explanation thereof will be omitted. In FIG. 1, a superconducting ceramic coil 1 wound around a magnetic material 2 is used to form a closed loop so that a persistent current flows, and has the function of making the magnetic material 2 a strong magnet.
遮蔽板3は、超電導セラミックス板で出来ており磁性体
2から出る磁束を遮蔽し、案内支持部材15を磁束ノイ
ズから保護する。The shielding plate 3 is made of a superconducting ceramic plate, and shields the magnetic flux emitted from the magnetic body 2, thereby protecting the guide support member 15 from magnetic flux noise.
遮蔽板も同じ(、超電導セラミックス板で出来ておりマ
グネット4から出る磁束を遮蔽し、可動子10を磁束ノ
イズから保護する。したがってリニアモータの品質を高
めることができる。The shielding plate is also made of a superconducting ceramic plate and shields the magnetic flux emitted from the magnet 4 and protects the movable element 10 from magnetic flux noise. Therefore, the quality of the linear motor can be improved.
このとき、磁性体2の上面がN極となる場合はマグネッ
ト4の下面をN極とする。At this time, if the upper surface of the magnetic body 2 is the north pole, the lower surface of the magnet 4 is the north pole.
また、固定子9と可動子10の間隙Tとベアリング部の
磁性体2とマグネット4の間隙tの関係はTitとなる
よう設定する。Further, the relationship between the gap T between the stator 9 and the movable element 10 and the gap t between the magnetic body 2 and the magnet 4 of the bearing section is set to be Tit.
なお、他の実施例として例えば磁性体2の上面とマグネ
ット4の下面が第2図のような傾きを持つ場合は一層安
定したりニアモータの走行が実現する。In addition, as another embodiment, for example, when the upper surface of the magnetic body 2 and the lower surface of the magnet 4 have an inclination as shown in FIG. 2, further stability and near motor running can be realized.
上記リニアモータに使用する超電導材料は、下記のもの
を使用する。The following superconducting materials are used in the linear motor.
90にで超電導を示す材料として、例えばYBa2 C
u307−δを用いる事が出来る。製造に際しては、ま
ず原料粉末の粉砕・混合を行う。それを900°C1空
気中でS時間焼成した後粉砕し、それを3回繰り返すこ
とにより均一性を高める。As a material exhibiting superconductivity at 90%, for example, YBa2C
u307-δ can be used. During production, first the raw material powder is crushed and mixed. It is baked at 900°C in air for S hours and then pulverized, and the process is repeated three times to improve uniformity.
その粉末を成形し、930°C〜950゛の空気中又は
酸素中で5時間加熱することにより焼結し炉中で冷却す
る。The powder is compacted and sintered by heating in air or oxygen for 5 hours at 930 DEG to 950 DEG C. and cooled in a furnace.
常温付近で超電導を示す材料として、5rYBa2 C
u307−δが知られている。(イハラ他、JAPAN
ESE JOURNAL OF APPLIED
PHYSIC8)、Vol、26゜No、8.Au
gus t、1987.PP、167製造に際しては、
まず原料粉末の粉砕、混合を行う。それを920″C1
空気中で5時間焼成した後粉砕しそれを3回繰り返す。5rYBa2C is a material that exhibits superconductivity near room temperature.
u307-δ is known. (Ihara et al., JAPAN
ESE JOURNAL OF APPLIED
PHYSIC8), Vol, 26°No, 8. Au
Gust, 1987. When manufacturing PP, 167,
First, the raw material powder is crushed and mixed. It is 920″C1
After firing in air for 5 hours, the mixture is crushed and repeated three times.
その粉末を成形し、1000°C1空気中で5時間加熱
して焼結し、炉中で冷却する。このようにして作成され
た焼結体は、338K(65°C)でも超電導を示す。The powder is compacted, sintered by heating at 1000° C. in air for 5 hours, and cooled in a furnace. The sintered body thus produced exhibits superconductivity even at 338K (65°C).
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明によれば、下記の
効果を奏する。Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention provides the following effects.
(1)ベアリング手段として無接触のマグネットによる
反発力を利用するため無騒音の品質の優れたりニアモー
タを得ることが出来る。(1) Since the repulsive force of a non-contact magnet is used as a bearing means, a noiseless and high quality near motor can be obtained.
(2) ベアリング手段として無接触のマグネットに
よる反発力を利用するため走行による摩耗がな(長寿命
のりニアモータを得ることが出来る。(2) Since the repulsive force of a non-contact magnet is used as a bearing means, there is no wear due to running (a long-life linear motor can be obtained).
(3)磁気遮蔽用の超電導セラミックス板を使用するこ
とにより、可動子及び固定子への磁気ノイズのない品質
の優れたりニアモータを得ることができる。(3) By using a superconducting ceramic plate for magnetic shielding, it is possible to obtain a near motor with excellent quality and no magnetic noise to the mover and stator.
前記(1)〜(3)の結果、リニアモータの品質が向上
し寿命を大幅に延ばすことができる。As a result of (1) to (3) above, the quality of the linear motor can be improved and its life can be significantly extended.
第1図は本発明の第1の実施例を示すリニアモータの断
面図、第2図は本発明の他の実施例にかかるリニアモー
タの断面図、第3図は従来例のりニアモータの図、第4
図は従来例のりニアモータの断面図である。
1・・・・・・超電導セラミックスコイル、2・・・・
・・磁性体、3,5・・・・・・磁気遮蔽板、4・・・
・・・マグネット、15・・・・・・板状部材、16・
・・・・・スリット部材。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名1−−一走
召電塙・爵ミ・・クスコイ1し2−一磁性体
3.5−*tAtJk
第 1 図
4−一一マク゛ネット第2図
第3図FIG. 1 is a sectional view of a linear motor showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a linear motor according to another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a diagram of a conventional linear motor. Fourth
The figure is a sectional view of a conventional linear motor. 1...Superconducting ceramic coil, 2...
...Magnetic material, 3,5...Magnetic shielding plate, 4...
...Magnet, 15...Plate member, 16.
...Slit member. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 1--Isso Shodenhana, Kusumi Kuskoi 12-1 Magnetic material 3.5-*tAtJk Figure 1
4-11 Macnet Figure 2 Figure 3
Claims (1)
体よりなる固定子と、この固定子の磁極歯と一定間隙を
隔てて対向する磁極歯群および複数の電機子巻線を有す
る可動子とを有し、前記可動子と固定子との間に一定間
隙を維持して前記可動子を固定子に沿って移動可能なら
しめるベアリング手段として超電導コイルを巻装した磁
性体と、この磁性体と一定間隙を隔てて対向させたマグ
ネットとを具備したリニアモータ。A stator made of a magnetic material having a plurality of slits at a constant pitch in the longitudinal direction, and a movable element having a group of magnetic pole teeth and a plurality of armature windings facing the magnetic pole teeth of the stator with a constant gap. a magnetic body wound with a superconducting coil as a bearing means that maintains a constant gap between the movable element and the stator and allows the movable element to move along the stator; A linear motor equipped with magnets facing each other with a gap between them.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2710688A JPH01202147A (en) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2710688A JPH01202147A (en) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Linear motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01202147A true JPH01202147A (en) | 1989-08-15 |
Family
ID=12211833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2710688A Pending JPH01202147A (en) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01202147A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100440391B1 (en) * | 2002-03-21 | 2004-07-14 | 한국전기연구원 | A Integrated System Of Non-Contact Power Feed System And Transverse Flux Linear Motor With Permanent Magnetic Excitation |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP2710688A patent/JPH01202147A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100440391B1 (en) * | 2002-03-21 | 2004-07-14 | 한국전기연구원 | A Integrated System Of Non-Contact Power Feed System And Transverse Flux Linear Motor With Permanent Magnetic Excitation |
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