JPH0318424B2 - - Google Patents

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JPH0318424B2
JPH0318424B2 JP4038785A JP4038785A JPH0318424B2 JP H0318424 B2 JPH0318424 B2 JP H0318424B2 JP 4038785 A JP4038785 A JP 4038785A JP 4038785 A JP4038785 A JP 4038785A JP H0318424 B2 JPH0318424 B2 JP H0318424B2
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JP
Japan
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mover
stator
guide
magnetic circuit
guide groove
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JP4038785A
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Japanese (ja)
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JPS61199461A (en
Inventor
Akira Yoshida
Yoshinari Kobayashi
Toshio Umezawa
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Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion 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
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

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  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明はリニアステツピングモータに関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a linear stepping motor.

(従来の技術) ムーバーをステーターに対し相対移動させるよ
うにしたリニアステツピングモータにおいては、
ムーバーとステーターの相対直線運動を精度良く
行わせる必要がある。そこで、従来のリニアステ
ツピングモータにおいては、摩擦抵抗の少ない案
内手段を用いることによりムーバーをステーター
に対し精度良く移動させることが考えられてお
り、そのための各種の案内手段が考えられてい
る。
(Prior art) In a linear stepping motor in which a mover is moved relative to a stator,
It is necessary to accurately perform relative linear motion between the mover and the stator. Therefore, in conventional linear stepping motors, it has been considered to move the mover with high accuracy relative to the stator by using a guide means with low frictional resistance, and various guide means for this purpose have been considered.

従来一般によく用いられる案内手段は、ムーバ
ーの側面に突設した軸にボールベアリングの内輪
を嵌合し、ステーターの一部に形成したレール部
に上記ボールベアリングの鍔付外輪を車輪として
転動自在に乗せて、ムーバーがステーターのレー
ル部に沿つて直線運動しうるようにしたものであ
る。
Conventionally, a commonly used guide means is such that the inner ring of a ball bearing is fitted onto a shaft protruding from the side of the mover, and the flanged outer ring of the ball bearing is used as a wheel to freely roll on a rail portion formed as a part of the stator. The mover is mounted on the stator so that it can move linearly along the stator rail.

従来用いられている別の案内手段は、ムーバー
とステーターの対向位置に断面V字状の案内溝を
設け、この相対向するV字状溝間に鋼球を介在さ
せてなるものである。ムーバーはV字状の案内溝
方向に直線運動させられる。上記案内溝をループ
状に形成し、この案内溝に多数の鋼球を介在させ
て鋼球を循環させるようにしたものもある。
Another conventionally used guide means is one in which a guide groove having a V-shaped cross section is provided at opposing positions of the mover and the stator, and a steel ball is interposed between the opposing V-shaped grooves. The mover is moved linearly in the direction of the V-shaped guide groove. There is also one in which the guide groove is formed in a loop shape, and a large number of steel balls are interposed in the guide groove to circulate the steel balls.

何れの案内手段の場合も、レール部や鋼球との
当接部は、耐摩耗性を考慮して鋼材やセラミツク
ス等の硬度の高い材質が用いられる。これに対し
ムーバー本体は剛性と非磁性が要求されるためア
ルミニウムや黄銅等の厚板材が用いられる。また
ステーター側にコイルやマグネツトのある構造の
シヨートストローク用モータでは、ステーター本
体はムーバーと同様に非磁性であることが要求さ
れ、形状が複雑になる場合も多いことから、ステ
ーター本体にはアルミダイキヤストが用いられる
ことが多い。
In any of the guide means, the rail portion and the contact portion with the steel ball are made of a highly hard material such as steel or ceramics in consideration of wear resistance. On the other hand, the mover body is required to be rigid and non-magnetic, so a thick plate material such as aluminum or brass is used. In addition, in short stroke motors that have a structure with coils or magnets on the stator side, the stator body is required to be non-magnetic like the mover, and the shape is often complicated, so the stator body is made of aluminum. Die casting is often used.

(発明が解決しようとする問題点) 案内手段としてボールベアリングを用いたもの
によれば、ボールベアリングはコストが高く、し
かもこれを最低4個必要とするため、モータのコ
ストが高くなる。また、鍔付のボールベアリング
をレール上で転動させると、ベアリングの鍔がレ
ールの側面に当たつてがたつき、例えば、磁気デ
イスク装置のヘツドキヤリツジのように厳格な位
置精度が要求されるものの駆動源としては不適当
である。さらに、ボールベアリングでなる車輪の
振れやボールベアリングの支軸の精度誤差等が累
積して誤差が生じ易い。
(Problems to be Solved by the Invention) If ball bearings are used as guide means, the cost of the ball bearings is high, and at least four of them are required, which increases the cost of the motor. In addition, when a ball bearing with a flange is rolled on a rail, the flange of the bearing comes into contact with the side of the rail and rattles. It is unsuitable as a driving source. Furthermore, errors are likely to occur due to the accumulation of vibrations in the wheels made of ball bearings, accuracy errors in the spindles of the ball bearings, and the like.

案内手段として鋼球と案内溝を用いたものによ
れば、案内溝部を、ムーバーおよびステーター本
体とは別体に高硬度材質で形成してこれをムーバ
ーおよびステーター本体に取付けることになるた
め、ムーバーおよびステーター本体に対する案内
溝部の取付け誤差が生じ易い。しかも、案内部を
セラミツクスで形成した場合は、ムーバーおよび
ステーターに対する固着手段を、量産効率の悪い
接着とせざるを得ない。また、案内溝をループ状
にした鋼球の循環式によれば、案内溝の形状が複
雑となつて加工コストが高くなる。
According to the method using steel balls and guide grooves as the guide means, the guide groove part is formed of a high hardness material separately from the mover and stator bodies, and is attached to the mover and stator bodies. Also, installation errors of the guide groove portion to the stator body are likely to occur. Moreover, when the guide portion is formed of ceramics, the means for fixing the mover and the stator must be adhesive, which is inefficient in mass production. Further, according to the circulating steel ball type in which the guide groove is formed into a loop, the shape of the guide groove becomes complicated and the processing cost increases.

何れにせよ、リニアステツピングモータにおい
ては、ステーターとムーバーとの間に強力な吸引
力が働くため、ステーター及びムーバーはその吸
引力に耐え、摩耗せずかつ剛性が大である必要が
あり、さらに、モータ特性上の問題からステータ
ーとムーバーの間隔を一定に確保する必要がある
が、従来のリニアステツピングモータによれば、
関連部品の誤差の累積要因が多く、ムーバーとス
テーターとの間のエアギヤツプを所定の範囲に確
保することは容易ではなく、モータの特性も不安
定になり易い。
In any case, in a linear stepping motor, a strong suction force acts between the stator and mover, so the stator and mover must be able to withstand the suction force, not wear out, and have high rigidity. Due to problems with motor characteristics, it is necessary to maintain a constant distance between the stator and mover, but with conventional linear stepping motors,
There are many cumulative causes of errors in related parts, and it is not easy to maintain the air gap between the mover and the stator within a predetermined range, and the characteristics of the motor tend to become unstable.

本発明の目的は、ムーバーとステーターとの間
のエアギヤツプ精度に関連する部品の誤差の累積
要因を少なくして、所定のエアギヤツプを容易に
確保できるようにするとともに、ムーバーとステ
ーターとの間の強力な吸引力に対して容易に耐え
ることができ、摩耗せず、大きな剛性が得られ、
さらに、案内手段の機造を簡略化して、組み立て
が容易でコストの安いリニアステツピングモータ
を提供することにある。
It is an object of the present invention to reduce the cumulative factors of parts errors related to the accuracy of the air gap between the mover and the stator, so that a predetermined air gap can be easily secured, and to ensure that the air gap between the mover and the stator is strong enough. It can easily withstand strong suction forces, does not wear out, and has great rigidity.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a linear stepping motor that is easy to assemble and inexpensive by simplifying the structure of the guide means.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、ムーバーをステーターに対し、案内
体を介して相対移動させるリニアステツピングモ
ータであつて、ムーバーとステーターは、それぞ
れ磁気回路形成部材をその一部が露出するように
保持しており、上記案内体は、ムーバーとステー
ターの相対移動方向に対し交差する方向に関して
磁気回路形成部材を挾んで両側に配置され、ムー
バーとステーターはまた、双方の磁気回路形成部
材が所定の間隔をおいて対峙するように上記案内
体の介在のもとに対向配置されており、上記ムー
バーまたはステーターの少なくとも一方は、上記
案内体と接する部分がセラミツクスの受け部であ
り、かつ、磁気回路部分を除く他の部分のほぼ全
体が上記セラミツクスの受け部と一体成形された
セラミツクス体であることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention is a linear stepping motor in which a mover is moved relative to a stator via a guide body, and the mover and the stator each have a magnetic circuit forming member as a part thereof. The guide bodies are placed on both sides of the magnetic circuit forming member in a direction intersecting the direction of relative movement of the mover and stator, and the mover and stator are also held so that the magnetic circuits of both of the members are exposed. The forming members are arranged to face each other at a predetermined interval with the guide body interposed therebetween, and at least one of the mover or the stator has a portion in contact with the guide body that is a ceramic receiving portion. , and almost the entire portion other than the magnetic circuit portion is a ceramic body integrally molded with the ceramic receiving portion.

(作用) セラミツクスの受け部に介装された案内体によ
りムーバーはステーター上において直線方向に移
動可能に支持される。ムーバーとステーターとの
間には所定の磁気回路が形成され、駆動コイルに
通電することによりムーバーがステツプ駆動され
る。ステーターとムーバーとの間には磁気吸引力
が働くが、ムーバー又はステーターの少なくとも
一方のセラミツクスでなる受け部と他方の受け部
に案内体が接することによつて上記磁気吸引力を
受け止め、ステーターとムーバーの双方の磁気回
路形成部材が所定の間隔をおいて対峙する。
(Function) The mover is supported so as to be movable in a linear direction on the stator by the guide body interposed in the ceramic receiving part. A predetermined magnetic circuit is formed between the mover and the stator, and the mover is step-driven by energizing the drive coil. A magnetic attraction force acts between the stator and the mover, but the guide body receives the magnetic attraction force by contacting the ceramic receiving part of at least one of the mover or the stator and the other receiving part. Both magnetic circuit forming members of the mover face each other at a predetermined interval.

(実施例) 第1図乃至第5図において、符号1はムーバ
ー、5はステーターフレームである。ムーバー1
はセラミツクスを成形加工することにより板状に
作られ、もつて、高硬度および非磁性が実現され
ている。ムーバー1はまた、第6図に詳細に示さ
れているように、セラミツクスの一体成形によ
り、下面の一側縁部にV字状の案内溝21が、下
面の他側縁部に平坦な案内部22が一体に形成さ
れている。ステーターフレーム5は、ムーバー1
と同様にセラミツクスの成形加工によつて作ら
れ、第6図に詳細に示されているように、セラミ
ツクスの一体成形により、ムーバー1の案内溝2
1および案内部22と対向する位置にV字状の案
内溝23,24が一体に形成されている。ムーバ
ー1の案内溝21とステーターフレーム5の案内
溝23との間およびムーバー1の案内部22とス
テーターフレーム5の案内溝24との間にはそれ
ぞれ鋼球3が介装されている。鋼球3は、案内溝
23,24内で転動してムーバー1が案内溝2
1、案内部22および案内溝23,24方向に直
線的に移動するのを案内する案内体をなし、案内
溝21、案内部22および案内溝23,24は上
記鋼球3と接する受け部をなしている。これら案
内溝21、案内部22、案内溝23,24はムー
バー1またはステーターフレーム5と一体成形で
作られることにより、ムーバー1またはステータ
ーフレーム5に対する取付け誤差は問題とならな
い形になつている。ただし、ムーバー1、ステー
ターフレーム5はセラミツクスの一体成形で作ら
れるため、必要に応じて案内溝21、案内部2
2、案内溝23,24の表面を二次加工で研磨し
て面精度を出すものとする。ムーバー1の片方の
鋼球3の受け部である案内部22は平坦に形成さ
れているため、V溝の場合のように、V溝を形成
する二つの面の平行度は問題にならない。
(Example) In FIGS. 1 to 5, reference numeral 1 indicates a mover and 5 indicates a stator frame. mover 1
is made into a plate shape by molding ceramics, and has high hardness and non-magnetic properties. As shown in detail in FIG. 6, the mover 1 also has a V-shaped guide groove 21 on one side edge of the lower surface and a flat guide groove 21 on the other side edge of the lower surface by integral molding of ceramics. The portion 22 is integrally formed. The stator frame 5 is the mover 1
The guide groove 2 of the mover 1 is made by integral molding of ceramics, as shown in detail in FIG.
V-shaped guide grooves 23 and 24 are integrally formed at positions facing the guide portion 1 and the guide portion 22. Steel balls 3 are interposed between the guide groove 21 of the mover 1 and the guide groove 23 of the stator frame 5, and between the guide portion 22 of the mover 1 and the guide groove 24 of the stator frame 5, respectively. The steel ball 3 rolls within the guide grooves 23 and 24, and the mover 1 moves into the guide groove 2.
1. Guide part 22 and guide grooves 23 and 24 form a guide body that guides movement linearly in the direction, and guide groove 21, guide part 22 and guide grooves 23 and 24 form a receiving part in contact with the steel ball 3. I am doing it. These guide grooves 21, guide portions 22, and guide grooves 23, 24 are integrally formed with the mover 1 or the stator frame 5, so that errors in mounting them to the mover 1 or the stator frame 5 do not pose a problem. However, since the mover 1 and the stator frame 5 are made by integral molding of ceramics, the guide groove 21 and the guide part 2 may be
2. The surfaces of the guide grooves 23 and 24 shall be polished by secondary processing to achieve surface accuracy. Since the guide portion 22, which is a receiving portion for one of the steel balls 3 of the mover 1, is formed flat, the parallelism of the two surfaces forming the V-groove does not matter as in the case of a V-groove.

ステーターフレーム5の案内溝23,24はそ
の各両端部が鋼球3が帰還路に連結されることに
より鋼球3の縦形循環構造となつている。すなわ
ち、第2図、第4図に左側の案内溝23で示され
ているように、ステーターフレーム5の側面には
上記案内溝23を有する突出縁部5aが形成さ
れ、この突出縁部5aとの間に鋼球3が入りうる
トンネル状の鋼球帰環路25を形状するように、
ステーターフレーム5の側面にボールホルダ6が
固定されている。このように構成された案内溝2
3および帰環路25内には多数の鋼球3が密集状
態に配列され、案内溝23内で転動してムーバー
1の移動を案内した鋼球3は帰環路25内に入
り、この帰環路25を通じて帰環したあと再びム
ーバー1の案内に供されるようになつている。よ
つて、ステーターフレーム5を二次加工で研磨す
る必要があるのは、ムーバー1の移動を案内する
案内溝23の部分だけでよい。帰環路25は鋼球
3を円滑に移動させるだけの機能があれば足り、
よつて、ボールホルダ6は合成樹脂で作るととも
に第2図に右側のボールホルダ6で示されている
ように、合成樹脂の弾性力を利用してステーター
フレーム5の側部にスナツプフイツト式に嵌め込
む構造でよい。ステーターフレーム5に上記のよ
うな突出縁部5aを一体成形するためには、金型
を上下に2分割した割型とする。右側の案内溝2
4も上記左側の案内溝23に連続する帰環路25
と同様の帰環路に連続しているものとする。
The guide grooves 23 and 24 of the stator frame 5 have a vertical circulation structure for the steel balls 3 by connecting the steel balls 3 to the return path at both ends thereof. That is, as shown by the guide groove 23 on the left side in FIGS. 2 and 4, a protruding edge 5a having the guide groove 23 is formed on the side surface of the stator frame 5, and this protruding edge 5a and In order to form a tunnel-like steel ball return path 25 into which the steel balls 3 can enter,
A ball holder 6 is fixed to the side surface of the stator frame 5. Guide groove 2 configured in this way
3 and the return path 25, a large number of steel balls 3 are arranged in a dense manner, and the steel balls 3 that have rolled in the guide groove 23 to guide the movement of the mover 1 enter the return path 25 and return to the return path 25. After returning to the ring via the return route 25, it is used again to guide the mover 1. Therefore, only the guide groove 23 that guides the movement of the mover 1 needs to be polished in the secondary processing of the stator frame 5. It is sufficient that the return path 25 has the function of smoothly moving the steel ball 3.
Therefore, the ball holder 6 is made of synthetic resin, and is fitted into the side of the stator frame 5 in a snap fit manner using the elastic force of the synthetic resin, as shown in the ball holder 6 on the right side in FIG. Structure is fine. In order to integrally mold the protruding edge portion 5a as described above on the stator frame 5, the mold is divided into upper and lower halves. Right guide groove 2
4 is also a return path 25 that is continuous with the guide groove 23 on the left side.
It is assumed that the route is continuous with the same return route as .

第1図乃至第5図において、符号10はステー
ターコアであり、磁性材でなる板を複数枚積層
し、かしめた構造になつており、下端部の周囲が
コアホルダ9にスポツト溶接によつて固定されて
いる。コアホルダ9は非磁性材で作られ、適宜数
のねじ17によつてステーターフレーム5に固定
されている。ステーターコア10は二つのコイル
のコアをなすものであるが、図示の実施例では平
面形状において二つのコアの中央部が幅方向に細
いリブ27で一体に連結された形になつている。
従つて、二つのコア部に形成される歯の相対的な
ピツチ精度が出し易く、さらに、リブ27は上記
のように細いために磁気飽和し易く、余分な磁路
が形成されることのないようになつている。
In FIGS. 1 to 5, reference numeral 10 denotes a stator core, which has a structure in which a plurality of plates made of magnetic material are laminated and caulked, and the periphery of the lower end is fixed to the core holder 9 by spot welding. has been done. The core holder 9 is made of a non-magnetic material and is fixed to the stator frame 5 with an appropriate number of screws 17. The stator core 10 constitutes the cores of two coils, and in the illustrated embodiment, the central portions of the two cores are integrally connected in the width direction by a narrow rib 27 in the planar shape.
Therefore, the relative pitch accuracy of the teeth formed on the two core parts can be easily achieved, and furthermore, since the ribs 27 are thin as described above, they are easily magnetically saturated, and no extra magnetic path is formed. It's becoming like that.

ムーバー1の下面には左右一対のムーバーコア
13,13が長手方向に配置され、これらムーバ
ーコア13,13の上面に溶接された非磁性のス
タツド28にナツト16が螺合されることにより
ムーバーコア13,13がムーバー1に一体に固
着されている。ムーバーコア13,13は、周囲
に歯を有するローラーを角材の素材に押しつける
所謂否転造または歯切り加工を行うことにより幅
方向の歯が一定間隔で形成されている。左右のム
ーバーコア13,13は歯の位相が互いに半ピツ
チずらされているが、この位相のずれは同一形状
のムーバーコア13,13を互いに逆向きに取付
けることによつて実現することができる。上記一
対のムーバーコア13,13間には棒状のマグネ
ツト12がムーバーコア13,13に挟まれるよ
うにして配置されている。マグネツト12はムー
バーコア13,13との間の吸引力および補助的
にムーバー1との間に介在している粘着テープに
よつて保持される。
A pair of left and right mover cores 13, 13 are arranged in the longitudinal direction on the lower surface of the mover 1, and a nut 16 is screwed into a non-magnetic stud 28 welded to the upper surface of these mover cores 13, 13. 13, 13 are integrally fixed to the mover 1. The mover cores 13, 13 are formed with teeth at regular intervals in the width direction by performing so-called non-rolling or gear cutting in which a roller having teeth around the periphery is pressed against a square lumber material. The teeth of the left and right mover cores 13, 13 are shifted in phase by half a pitch, but this phase shift can be achieved by attaching mover cores 13, 13 of the same shape in opposite directions. A rod-shaped magnet 12 is placed between the pair of mover cores 13, 13 so as to be sandwiched between the mover cores 13, 13. The magnet 12 is held by the attraction force between it and the mover cores 13 and also by the adhesive tape interposed between it and the mover 1.

ステーターコア10には、巻線30とそのボビ
ン8でなる2組のコイル組が嵌められている。各
ボビン8,8は、そのピン状の突起8a,8aが
コアホルダ9の孔に挿通されて熱かしめされるこ
とによりコアホルダ9に固定されている。各ボビ
ン8,8には端子7が2個ずつ圧入またはインサ
ート成形等によつて固定され、各端子7にはそれ
ぞれ巻線30の巻き始めと巻き終わりが半田付け
等で接続され、さらに各端子7には外部接続用の
リード線4の一端が接続されている。端子7を含
む上記配線部はボールホルダ6の一部で覆われて
外部と絶縁されている。
Two coil sets each consisting of a winding 30 and its bobbin 8 are fitted into the stator core 10. Each bobbin 8, 8 is fixed to the core holder 9 by inserting its pin-shaped protrusion 8a, 8a into a hole in the core holder 9 and heat caulking. Two terminals 7 are fixed to each bobbin 8, 8 by press-fitting or insert molding, and the beginning and end of winding 30 are connected to each terminal 7 by soldering, etc. One end of a lead wire 4 for external connection is connected to 7. The wiring section including the terminal 7 is covered with a part of the ball holder 6 and insulated from the outside.

ステーターコア10とムーバーコア13,13
は磁気回路形成部材を構成しており、それぞれの
対向面側に一部が露出するようにしてステーター
側とムーバー側に保持されている。前記受け部を
なす案内溝21、案内部22、案内溝23,24
と案内体をなす鋼球3は、ムーバー1とステータ
ーの相対移動方向に対し交差する方向に関して上
記磁気回路形成部材を挾んで両側に配置されてい
る。
Stator core 10 and mover core 13, 13
constitutes a magnetic circuit forming member, and is held on the stator side and the mover side so that a part is exposed on the opposing surface side. Guide groove 21, guide part 22, guide grooves 23, 24 forming the receiving part
Steel balls 3 forming guide bodies are arranged on both sides of the magnetic circuit forming member in a direction intersecting the direction of relative movement between the mover 1 and the stator.

ムーバー1上には取付け板15がねじ14で固
着されている。取付け板15は、モータ側の磁束
が外部へ漏洩するのを防止するとともに、モータ
のユーザーが各種の機器、例えばデイスク装置に
おける磁気ヘツド支持体等を取付けうるようにな
つている。
A mounting plate 15 is fixed onto the mover 1 with screws 14. The mounting plate 15 prevents the magnetic flux from the motor side from leaking to the outside, and also allows a user of the motor to attach various devices, such as a magnetic head support in a disk device.

ムーバー1とステーターとが案内体としての鋼
球3の介在のもとに対向配置されることにより、
ステーターコア10とムーバーコア13,13と
の間には所定のエアギヤツプが形成される。この
所定のエアギヤツプは、ステーターフレーム5の
案内溝23,24の表面を二次加工で研磨する際
にステーターコア10の上面を同時に研磨し、ま
た、ムーバー1の案内溝21と案内部22の表面
を二次加工で研磨する際にムーバーコア13,1
3の下面を同時に研磨することにより容易に確保
することができる。
By arranging the mover 1 and the stator to face each other with the steel ball 3 intervening as a guide,
A predetermined air gap is formed between the stator core 10 and the mover cores 13,13. This predetermined air gap is created by simultaneously polishing the upper surface of the stator core 10 when the surfaces of the guide grooves 23 and 24 of the stator frame 5 are polished by secondary processing, and also by polishing the surfaces of the guide grooves 21 and guide portions 22 of the mover 1. When polishing the mover core 13,1 in secondary processing.
This can be easily secured by simultaneously polishing the lower surfaces of 3.

このようにして形成されたモータには、防塵カ
バー2が被せられている。防塵カバー2はモータ
上面から覆う形でねじ31によりステーターフレ
ーム5に固定されて防塵機能を果たすようになつ
ているが、その上面は取付け板15との間に一定
の間隔を生ずるように窓孔2aが形成され、この
窓孔2aの端縁部に取付け板15の端面を当接さ
せることにより、ムーバー1がオーバーランして
ステーターフレーム5から離脱するのを防止する
ようになつている。
The motor thus formed is covered with a dustproof cover 2. The dustproof cover 2 is fixed to the stator frame 5 with screws 31 so as to cover the top of the motor, and has a dustproof function. 2a is formed, and by bringing the end surface of the mounting plate 15 into contact with the edge of this window hole 2a, the mover 1 is prevented from overrunning and separating from the stator frame 5.

ステーターフレーム5とステーターコア10と
巻線30等を有してなる部分全体がステーターを
構成するが、ステーターコア10と巻線30等で
なる磁気回路部分を除く他のステーター部分、す
なわちステーターフレーム5の全体は、ムーバー
1の案内体である鋼球3の受け部としての案内溝
23,24の部分を含めてセラミツクスにより一
体に成形されている。同様に、ムーバー1とマグ
ネツト12とムーバーコア13,13等を有して
いて、ステーターに対して相対的に移動する部分
全体が広い意味でムーバーを構成するが、マグネ
ツト12とムーバーコア13,13を有してなる
磁気回路部分を除く他のムーバー部分、すなわち
ムーバー1の全体は、上記鋼球3の受け部として
の案内溝21および案内部22の部分を含めてセ
ラミツクスにより一体に成形されている。
The entire portion including the stator frame 5, stator core 10, winding 30, etc. constitutes the stator, but other stator portions other than the magnetic circuit portion including the stator core 10, the winding 30, etc., that is, the stator frame 5 The entire body, including the guide grooves 23 and 24 serving as receiving portions for the steel balls 3 which are the guide bodies of the mover 1, is integrally molded from ceramics. Similarly, it has a mover 1, a magnet 12, mover cores 13, 13, etc., and the entire portion that moves relative to the stator constitutes a mover in a broad sense. The other parts of the mover except for the magnetic circuit part, that is, the entire mover 1, including the guide groove 21 and the guide part 22 serving as the receiving part for the steel ball 3, are integrally molded of ceramics. There is.

上記実施例では、磁気回路が、ムーバー1側の
中央のマグネツト12およびその両側のムーバー
コア13,13と、ステーターコア10とによつ
て形成された所謂ハイブリツド形ステツピングモ
ータとなつており、巻線30,30に給電してス
テーターコア10とムーバーコア13,13との
間で吸引、反発させることによりムーバー1にス
テツプ動作を行わせるようになつている。ムーバ
ー1の移動に伴い縦型循環式ボール軸受を構成す
る鋼球3がムーバー1の案内溝21、案内部22
およびステーターフレーム5の案内溝23,24
内で転がり、ムーバー1の直線移動を案内する。
鋼球3は転がり軸受を構成するためムーバー1の
移動に対する抵抗は小さい。ステーターフレーム
5の案内溝23,24の端部まで転がつた鋼球3
は案内溝23,24に連続する帰環路25に入
り、後から来る鋼球3に押されて転動を繰り返
す。
In the above embodiment, the magnetic circuit is a so-called hybrid stepping motor formed by the central magnet 12 on the mover 1 side, the mover cores 13, 13 on both sides of the magnet 12, and the stator core 10. The mover 1 is caused to perform a step operation by supplying power to the wires 30 and 30 to cause attraction and repulsion between the stator core 10 and the mover cores 13 and 13. As the mover 1 moves, the steel balls 3 forming the vertical circulation ball bearing move into the guide groove 21 and guide portion 22 of the mover 1.
and guide grooves 23, 24 of stator frame 5
It rolls inside and guides the linear movement of mover 1.
Since the steel balls 3 constitute a rolling bearing, resistance to movement of the mover 1 is small. Steel balls 3 rolled to the ends of the guide grooves 23 and 24 of the stator frame 5
enters the return path 25 that is continuous with the guide grooves 23 and 24, and is pushed by the steel ball 3 coming later and repeats rolling.

通常の動作範囲ではムーバー1は機械的ストツ
パである防塵カバー2の窓孔2aの内面に当たる
ことはないが、仮に動作範囲をオーバーしたとす
ると、取付け板15の端面が防塵カバー2の窓孔
2aの内面に当たつて停止させられる。また、ム
ーバー1はマグネツト12の吸引力でステーター
フレーム5上に保持された形になつており、意識
的に引き離さない限りムーバー1をステーターフ
レーム5から離脱させることはできないが、ムー
バー1は最終的には防塵カバー2によつて機械的
な離脱防止がなされている。
In the normal operating range, the mover 1 does not hit the inner surface of the window hole 2a of the dust-proof cover 2, which is a mechanical stopper, but if it exceeds the operating range, the end face of the mounting plate 15 will not hit the window hole 2a of the dust-proof cover 2. It is stopped when it hits the inner surface of the Furthermore, the mover 1 is held on the stator frame 5 by the suction force of the magnet 12, and it is not possible to separate the mover 1 from the stator frame 5 unless you consciously pull it away. A dustproof cover 2 mechanically prevents the dustproof cover from falling off.

ステーターコア10とコアホルダ9は相対的に
任意の位置に固定可能な構造になつているため、
これを利用して他の部品の寸法に合わせて双方の
相対位置を調整して固定することができる。例え
ばコアホルダ9をステーターフレーム5に固定す
る際に他の部品寸法から割り出した寸法に設定し
て相対位置を決めることができるし、ステーター
コア10とムーバーコア13,13との間に所定
のエアギヤツプ分の厚みのスペーサを挟み込んだ
状態でステーターコア10とコアホルダ9とを溶
接することも可能である。
Since the stator core 10 and the core holder 9 have a structure that allows them to be fixed at any relative position,
Utilizing this, the relative positions of both parts can be adjusted and fixed according to the dimensions of other parts. For example, when fixing the core holder 9 to the stator frame 5, the relative position can be determined by setting the dimensions determined from the dimensions of other parts. It is also possible to weld the stator core 10 and the core holder 9 with a spacer having a thickness of .

また、上記実施例では、ボビン8に固定された
端子7に外部リード線4を直接接続するようにし
たため、配線用プリント基板が不要となる。ムー
バー1に対してムーバーコア13,13を固着す
るに当たり、ムーバーコア13,13に非磁性の
スタツド28を固着してこれをムーバー1に固着
するようになつているため、ムーバー1に対する
ムーバーコア13,13の固着部がムーバー1そ
の他の磁路に悪影響を及ぼすことがなく、しか
も、外部への漏洩磁束もなくなる。
Further, in the above embodiment, since the external lead wire 4 is directly connected to the terminal 7 fixed to the bobbin 8, a printed circuit board for wiring is not required. In fixing the mover cores 13, 13 to the mover 1, a non-magnetic stud 28 is fixed to the mover cores 13, 13 and this is fixed to the mover 1. , 13 do not adversely affect the magnetic path of the mover 1 and other parts, and there is no leakage of magnetic flux to the outside.

ステーターフレーム5は絶縁性のよいセラミツ
クスで形成されているため、ステーターフレーム
5によつて端子等の通電部品を直接保持するよう
にしてもよい。こうすれば、半田付け時の熱の問
題もなくなる。
Since the stator frame 5 is made of ceramics with good insulation, the stator frame 5 may directly hold current-carrying parts such as terminals. This will eliminate the problem of heat during soldering.

本発明は、第7図乃至第10図に示されている
ように変形してもよい。
The invention may be modified as shown in FIGS. 7-10.

第7図の例は、縦型循環式ボール軸受33をス
テーター34とムーバー35との間で逆転させて
形成し、ムーバー35側において鋼球36を循環
させるようにしたものである。この例によれば、
ムーバー35の移動距離を長くとることができ
る。
In the example shown in FIG. 7, a vertical circulating ball bearing 33 is formed by rotating the stator 34 and the mover 35 in reverse order, and the steel balls 36 are circulated on the mover 35 side. According to this example:
The moving distance of the mover 35 can be increased.

第8図の例は、ステーターとムーバーとの間の
軸受形式をコロ38を用いたコロ式としたもの、
第9図の例は、軸受形式を鋼球39を用いた横型
循環方式としたもの、第10図の例は、ムーバー
の側面に軸37を一体に突設し、この軸37に車
輪40を回転可能に支持させ、この車輪40をス
テーターに転動可能に乗せてなる車輪方式とした
ものである。
In the example shown in Fig. 8, the bearing type between the stator and mover is a roller type using rollers 38.
The example shown in FIG. 9 uses a horizontal circulation type bearing using steel balls 39, and the example shown in FIG. The wheel 40 is rotatably supported, and the wheel 40 is rotatably mounted on a stator.

第7図乃至第10図の何れの例でも、ムーバー
またはステーターの少なくとも一方は、磁気回路
部分を除く他の部分のほぼ全体がセラミツクスで
作られ、かつ、案内体としての鋼球36、コロ3
8、鋼球39、車輪40と接する受け部が上記セ
ラミツクス製のムーバーまたはステーター本体部
分と一体にセラミツクスで成形される。
In any of the examples shown in FIGS. 7 to 10, at least one of the mover and the stator is made of ceramics in almost its entirety except for the magnetic circuit part, and includes steel balls 36 and rollers 3 as guide bodies.
8. The receiving portion that contacts the steel ball 39 and the wheel 40 is molded of ceramics integrally with the ceramic mover or stator main body portion.

なお、セラミツクス製のムーバーまたはステー
ターに金属板をインサートし、案内体の受け部お
よび通電部品の保持部をセラミツクスで形成する
ようにしてもよい。
Note that a metal plate may be inserted into a ceramic mover or stator, and the receiving portion of the guide and the holding portion of the current-carrying component may be formed of ceramic.

各種の利用機器に対して本発明のリニアステツ
ピングモータを取付けるに際し、ステーターを上
記利用機器に対して相対的に位置可変としてもよ
い。
When attaching the linear stepping motor of the present invention to various types of equipment, the stator may be made variable in position relative to the equipment.

(発明の効果) 本発明によれば、ムーバーまたはステーター本
体と案内体の受け部とがセラミツクスにより一体
成形されるため、ムーバーまたはステーターに対
して案内体の受け部を固着する必要がなく、固着
に基づく誤差は生じないし、固着のための接着等
の工程も不要であり、生産性の向上と製品の品質
の向上を図ることができる。また、ステツピング
モータにおいては、ステーターとムーバーとの間
に強力な吸引力が働くため、ステーター及びムー
バーはその吸引力に耐え、摩耗せずかつ剛性が大
である必要があり、さらに、モータ特性上の問題
からステーターとムーバーとの間隔を一定に確保
することが、本発明によれば、セラミツクスの一
体成形によりこの要求を満足することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, since the mover or stator main body and the receiving part of the guide body are integrally molded with ceramics, there is no need to fix the receiving part of the guide body to the mover or stator, Errors due to this do not occur, and processes such as adhesion for fixing are not required, making it possible to improve productivity and product quality. In addition, in a stepping motor, a strong suction force acts between the stator and mover, so the stator and mover must be able to withstand the suction force, not wear out, and have high rigidity. In view of the above problem, it is possible to ensure a constant distance between the stator and the mover, and according to the present invention, this requirement can be satisfied by integral molding of ceramics.

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

第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2
図は第1図中の線−に沿う断面図、第3図は
第1図の中央部縦断面図、第4図は第1図の一部
破截左側面図、第5図は上記実施例の底面図、第
6図は上記実施例における案内体の受け部を拡大
して示す横断面図、第7図は本発明の別の実施例
を示す一部断面側面図、第8図は本発明のさらに
別の実施例を示す斜面図、第9図は本発明のさら
に別の実施例を示す斜面図、第10図は本発明の
さらに別の実施例を示す斜面図である。 1…ムーバー、3…案内体としての鋼球、5…
ステーターフレーム、21,23,24…受け部
としての案内溝、22…受け部としての案内部、
34…ステーター、35…ムーバー、37…受け
部としての軸、38…案内体としてのコロ、40
…案内体としての車輪。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a cross-sectional view taken along the line - in Figure 1, Figure 3 is a vertical cross-sectional view of the central part of Figure 1, Figure 4 is a partially cutaway left side view of Figure 1, and Figure 5 is a cross-sectional view of the above implementation. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an enlarged view of the receiving portion of the guide body in the above embodiment, FIG. 7 is a partially sectional side view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a bottom view of the example. FIG. 9 is a perspective view showing still another embodiment of the invention. FIG. 10 is a perspective view showing still another embodiment of the invention. 1... Mover, 3... Steel ball as a guide, 5...
Stator frame, 21, 23, 24... Guide groove as a receiving part, 22... Guide part as a receiving part,
34... Stator, 35... Mover, 37... Shaft as receiving part, 38... Roller as guide body, 40
...wheels as guides.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ムーバーをステーターに対し、案内体を介し
て相対移動させるリニアステツピングモータにお
いて、 上記ムーバーとステーターは、それぞれ磁気回
路形成部材をその一部が露出するように保持して
おり、 上記案内体は、ムーバーとステーターの相対移
動方向に対し交差する方向に関して上記磁気回路
形成部材を挾んで両側に配置され、 上記ムーバーとステーターはまた双方の磁気回
路形成部材が所定の間隔をおいて対峙するように
上記案内体の介在のもとに対向配置されており、 上記ムーバーまたはステーターの少なくとも一
方は、上記案内体と接する部分がセラミツクスの
受け部であり、 磁気回路形成部分を除く他の部分のほぼ全体が
上記セラミツクスの受け部と一体成形されたセラ
ミツクス体であることを特徴とするリニアステツ
ピングモータ。
[Claims] 1. In a linear stepping motor in which a mover is moved relative to a stator via a guide body, the mover and the stator each hold a magnetic circuit forming member so that a part of the member is exposed. The guide bodies are arranged on both sides of the magnetic circuit forming member in a direction intersecting the relative movement direction of the mover and the stator, and the mover and the stator are further arranged such that both magnetic circuit forming members are separated by a predetermined interval. At least one of the mover and the stator has a ceramic receiving portion in contact with the guide, excluding a magnetic circuit forming portion. A linear stepping motor characterized in that almost the entire other portion is a ceramic body integrally molded with the ceramic receiving portion.
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