JPH03245764A - リニアステップモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアステップモータに関するものであり、
さらに詳しくは、その固定子のスケール歯および可動子
のスライダー歯の形状に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、リニアステップモータとして、第４図に示す
ものが知られている。

このものは、長尺の磁性体の長手方向に所定の間隔で櫛
歯状に多数個のスケール歯１ａが配された固定子１と、
該固定子１に向かって突出する２つの突出片３．４を有
し、コの字型の磁性体からなる可動子２とから構成され
ている。

該突出片３．４のそれぞれに励磁コイル５が巻かれ、ま
た、突出片３．４の先端には所定の間隔で櫛歯状に、ス
ライダー歯２ａが複数個配されている。

固定子ｌと突出片３．４とに設けられたスケール歯１ａ
およびスライダー歯２ａのそれぞれの先端面１ｂおよび
２ｂは、可動子２の移動方向に対しては平行な面とされ
ている。

また、スケール歯１ａおよびスライダー歯２ａのそれぞ
れの凹部のコーナーは、コーナーを構成する隣あう平面
にて多くの場合は直角に近い角度をもって形成されてい
る。

上記構成にて、固定子ｌに電流を流すことにより、スケ
ール歯１ａおよびスライダー歯２ａに生じた磁界は、第
５図に示すように、そのベクトル分布において、可動子
２が移動する方向と、それに対する垂直の方向との２方
向のベクトル要素を含む、（以降前者を水平方向とし、
後者を垂直方向と称する） 通常、リニアステップモータにおける磁束のベクトル分
布と該磁束から得られる推力との関係は次式で示される
。

Ｆ　ｘ　＝　ｙ　＠　５　ＢｘＢｙｎｄｘ　＋　−ｊ　
（Ｂｘ”−Ｂｙ”）ｎｄｘ　（推力）Ｆｙ　＝　　ｆ　
（Ｂｙ”−Ｂｘ”）ｎｄｘ　＋　ｖ　ｏ　ｊ　ＢｘＢｙ
ｎｄｘ　（垂直力）ここで、ν。：空気の磁気抵抗 Ｂｘ：水平方向の磁束密度 Ｂｙ：垂直方向の磁束密度 ｎ：物体の法線方向のベクトル 上記関係式は、水平方向の磁束密度（Ｂｙ）が可動子の
推力に寄与することを示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術のリニアステップモータに
おいては、個々のスケール歯およびスライダー歯の先端
面は可動子の移動方向に対して平行な面とされ、その磁
束のベクトル分布は、第５図に示されるように垂直方向
の磁束密度（Ｂｙ）が水平方向の磁束密度（Ｂｘ）に比
べて大きくなる構造となっている。

垂直方向の磁束密度（Ｂｙ）は騒音と振動を生じる要因
となることが知られており、上記従来技術のリニアステ
ップモータは、推力へ寄与する磁束より騒音と振動の原
因となる磁束のほうが多い構造であり、磁束効率の面で
問題を有するものであった。

また、第５図に示すように、櫛歯状に突出するスケール
歯１ａおよびスライダー歯２ａのそれぞれの突出根幹部
にて形成される凹部のコーナーは、角度をもって形成さ
れているので、磁束がコーナーに集中する現象がみられ
、コーナーにおいて磁気飽和が生じ易いという問題を有
するものであった。

本発明のリニアステップモータは、上記従来術の問題点
に鑑みてなされたものでその目的とするところは、騒音
と振動を低減させ、推力を増加するように磁束効率が高
めると共に、磁気飽和点を大きくしたリニアステップモ
ータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に記載のリニアステップモータは、櫛歯状にス
ケール歯が設けられた固定子と、該スケール歯に相対し
て櫛歯状にスライダー歯が設けられた可動子とを有する
リニアステップモータにおいて、個々のスケール歯およ
びスライダー歯の先端面が可動子の移動方向に対する垂
直面に傾斜してなることを特徴とするものである。

請求項２に記載のリニアステップモータは、櫛歯状にス
ケール歯が設けられた固定子と、該スケール歯に相対し
て櫛歯状にスライダー歯を設けた可動子とを有するリニ
アステップモータにおいて、個々のスケール歯およびス
ライダー歯の突出根幹部に形成される凹部のコーナーが
隅肉部を有するように形成されてなることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

請求項１に記載のリニアステップモータは、固定子のス
ケール歯と、可動子のスライダー歯の個々の先端面が、
可動子の移動方向に対する垂直面に傾斜した面となって
いるので、固定子へ電流を流した時に生じる磁束のベク
トル分布は、垂直方向の磁束が少な（なり、水平方向の
磁束が多（なる。

請求項２に記載のリニアステップモータは、固定子のス
ケール歯と、可動子のスライダー歯の個々の凹部のコー
ナーが、隅肉部を有するように形成されているので、固
定子へ電流を流した時に生じる磁束は該コーナーにおい
て集中せず、磁気飽和点が大きくなる。

〔実施例〕

本発明の第１実施例について第１図および第２図に基づ
いて詳述する。

■は固定子であり、磁性体にてなる長尺のレール状物で
あり、等間隔のピッチで櫛歯状に突出するスケール歯１
ａを有している。

本実施例においては、２本の固定子１が、所定の間隔を
おいて、両スケール歯１ａを対向させ、且つ相対するス
ケール歯１ａのピッチのずれが無いように平行に配され
ている。

２は可動子であり、上記固定子ｌのスケール歯１ａに向
かって突出する突出片３．４．５．６を有するＨ型の鉄
芯に、突出片３．４．５．６のそれぞれに励磁コイル７
が巻装されている。

また、突出片３．４．５．６のそれぞれの先端には、ス
ケール歯１ａに相対してスケール歯１ａのピッチと同間
隔のピッチで櫛歯状に４個のスライダー歯２ａが設けら
れている。

スケール歯１ａとスライダー歯２ａとの相対するピッチ
のずれは、突出片３において０とすると、突出片４にお
いて１／２ピツチ、突出片５は１／４ピツチ、突出片６
は一１／４ピッチのずれとされている。

本実施例においては、上記可動子２が２個配されている
。

ここで、それぞれのスケール歯１ａの先端面ｌｂおよび
スライダー歯２ａの先端面２ｂは、可動子ｌの移動方向
に対する垂直面に傾斜した２面を有する構造とされ、そ
の傾斜角度は４５°とされている。

本実施例は、上記構成を有し、可動子２の励磁コイル７
に電流を通じると、第２図に示すように、固定子１と可
動子２とにおいて、スケール歯１ａとスライダー歯２ａ
を通じて磁束の流れが生じ、磁界が形成される。

ここで、スケール歯１ａとスライダー歯２ａのそれぞれ
の先端面１ｂ、２ｂは、可動子１の移動方向に対する垂
直面に傾斜した２面を有する構造とされているので、そ
の磁束のベクトル分布において、垂直方向の磁束が少な
く、水平方向の磁束が多い結果となり、前述の磁束のベ
クトル分布と該磁束から得られる推力との関係式で示さ
れるように、磁束効率の良い構造となっている。

第３図に本発明の第２実施例の要部を示す。

本実施例においては、固定子１に設けられたスケール歯
１ａおよび可動子２に設けられたスライダー歯２ａのそ
れぞれの先端面１ｂ、２ｂには従来例と同様に、可動子
２の移動方向に対して平行な面が設けられている。

また、スケール歯１ａおよびスライダー歯２ａが突出し
て形成されるそれぞれの凹部のコーナーの形状が第１実
施例と異なっており、ここでは、この点を中心に述べる
。

ｍ歯状に突出するスケール歯１ａおよびスケール歯２ａ
が突出するそれぞれの根幹部の巾をより広くなるように
、それぞれの凹部のコーナーがアール形状にてなる隅肉
部１ｃ、２Ｃを有するように形成されている。

このことにより、第３図に示すように、可動子２へ電流
を流した時に生じる磁束の流れは、それぞれのコーナー
に集中せず、磁気飽和点が大きくなり、大容量の磁束に
対応できる。

なお、スケール歯１ａおよび可動子２に設けられたスラ
イダー歯２ａのそれぞれの先端面１ｂ、２ｂを可動子２
の移動方向に対して垂直な面に傾斜させ、それぞれの凹
部のコーナーに隅肉部１ｃ、２ｃを有するように形成さ
せることにより、磁束効率を高めると共に、磁気飽和点
をも大きくすることができる。

また、上記実施例において、それぞれの隅肉部ｌｃ、２
ｃの形状をアール形状としたがこれに限るものでない。

〔発明の効果〕

請求項１に記載のリニアステップモータによれば、固定
子のスケール歯と、可動子のスライダー歯の個々の先端
面が可動子の移動方向に対する垂直面に傾斜した面とな
っているので、固定子へ電流を流して生じる磁束のベク
トル分布は垂直方向の磁束が少なくなり、一方、水平方
向の磁束が多くなるので、騒音と振動を低減させ、推力
を増加させて磁束効率を高める効果を奏する。

請求項２に記載のリニアステップモータによれば、固定
子のスケール歯と、可動子のスライダー歯の個々の凹部
のコーナーが、隅肉部を有するように形成されているの
で、可動子へ電流を流した時に生じる磁束が該コーナー
に集中せず、磁気飽和点が大きくなる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の正面図、第２図は、そ
の要部の機能説明図、第３図は、本発明の第２実施例の
要部の機能説明図、第４図は、従来例の正面図、第５図
は、その要部の機能説明図である。 １・−・・固定子、１ａ・・−スケール歯、１ｂ−・−
・先端面１ｃ・・−・隅肉部、２−・−・可動子、２ａ
・−・・スライダー歯、２ｂ−先端面、２ｃ＝−隅肉部
、３．４．５．６・・・・突出片、７−・−・励磁コイ
ル。 図 １２ 図 第３ 図 ］Ｃ 第４図 第５図 特 許 庁 長 官 殿 平成 ２年 ３月１２日 艷 ２゜ 発明の名称 リニアステンプモータ ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）櫛歯状にスケール歯が設けられた固定子と、該ス
   ケール歯に相対して櫛歯状にスライダー歯が設けられた
   可動子とを有するリニアステップモータにおいて、個々
   のスケール歯およびスライダー歯の先端面が可動子の移
   動方向に対する垂直面に傾斜してなることを特徴とする
   リニアステップモータ。
2. （２）櫛歯状にスケール歯が設けられた固定子と、該ス
   ケール歯に相対して櫛歯状にスライダー歯を設けた可動
   子とを有するリニアステップモータにおいて、個々のス
   ケール歯およびスライダー歯の突出根幹部に形成される
   凹部のコーナーが隅肉部を有するように形成されてなる
   ことを特徴とするリニアステップモータ。