JPH04355658A - リニアパルスモータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニアパルスモータに
係わり、特に例えばワードプロセッサなどにおいて、磁
気ヘッドを駆動するのに好適なリニアパルスモータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】リニアパルスモータは、例えばワードプ
ロセッサにおいて、磁気ヘッドをフロッピィディスクの
半径方向に直線的に移動させて、目標トラック上に位置
決めするためなどに用いられる。

【０００３】従来のこの種のリニアパルスモータとして
は、例えば特開昭６４−７７４６１号公報に記載された
ものがある。このリニアパルスモータの概略構成を図７
に示す。図７において、リニアパルスモータ１は固定子
２と可動子３とから構成されており、固定子２上にはス
ペースバネ４を介して矩形枠状の補強板５が固定されて
いる。補強板５の上面にはＶ溝状の案内溝５ａが一辺に
平行に形成されており、案内溝５ａにはリテーナ６に保
持されたボール６ａが係合している。また可動子３の下
面にも図示しない案内溝が形成されており、ボール６ａ
が係合している。このようにして可動子３は固定子２に
対して所定の方向に移動が案内されている。

【０００４】また固定子２の中央には等ピッチ、等歯幅
の複数の歯を有する４個の磁極歯７が設けられており、
可動子３の下面にも同方向の図示しない磁極歯８が対向
して２列に設けられている。そしてこれらの磁極歯７、
８のピッチを部分的にずらすことによりリニアモータを
構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来のリニアパルスモータにあっては
、磁気回路がオープンループに構成され、簡単に位置決
めができるという特長があるが、可動子３の固定子２に
対する位置を判別することができなかった。このため磁
気回路に外乱が入ってきた場合に脱調し、高精度の位置
決めができないという問題があった。また可動子３の残
留振動が長く、脱調しやすいため高速で動作させること
ができないという問題もあった。

【０００６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、外乱が入っても脱調を防止することがで
き、高精度の位置決めが可能で、残留振動が少なく、高
速動作が可能なリニアパルスモータを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のリニアパルスモ
ータは、固定子の上面に可動子を所定の方向に移動自在
に設けてなるリニアパルスモータにおいて、固定子に対
する可動子の位置を検出する検出手段を設けたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成のリニアパルスモータにおいては、固
定子に対する可動子の位置を検出する検出手段を設けた
ので、常に可動子の位置がわかり、この検出信号により
リニアパルスモータを帰還制御することにより脱調の発
生を防止することができる。また高精度で可動子の位置
決めを行うことができ、残留振動も少なく、高速動作が
可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のリニアパルスモータの一実施
例を図面を参照して説明する。

【００１０】図１及び図２に本発明の一実施例の構成を
示す。図において、リニアパルスモータ１１は固定子１
２と可動子１３とから構成されている。固定子１２の矩
形板状の取付板１４上には補強板１５が固定されており
、補強板１５上に矩形枠状のリテーナ１６が装着されて
いる。リテーナ１６の対向する２辺にはそれぞれ５個の
回転部材としてのボール１７と３個のローラ１８とが回
転自在に支持されている。また補強板１５の上面には一
辺に平行にＶ字状の第１の案内溝１９が形成されている
。そしてボール１７が第１の案内溝１９に嵌入し、ロー
ラ１８が補強板１５の場面に当接することにより、補強
板１５に対するリテーナ１６の移動方向が規定される。

【００１１】取付板１４及び補強板１５の中央部には矩
形状の開口部が形成されており、この開口部内には断面
が矩形状の１対の鉄製ヨーク２０が平行に設けられてい
る。またヨーク２０間には永久磁石２１が挟持されてお
り、各ヨーク２０にはそれぞれ２個のコイル２２が直列
に接続されて巻回されている。そして４個のコイルが巻
回された位置におけるヨーク２０上には、それぞれ第１
の磁極歯２３が取り付けられている。第１の磁極歯２３
はそれぞれ第１の案内溝１９に対して直角の方向に複数
個設けられており、ピッチ及び歯数はすべて等しくなっ
ている。また同じヨーク２０上に対向して設けられた２
個の第１の磁極歯２３は、相互に１／２ピッチ分ずれて
いる。

【００１２】一方、純鉄などの磁性材板で矩形状に形成
された可動子１３の一面には、一辺に近接してかつ平行
に第２の案内溝２４が形成されており、第２の案内溝２
４にリテーナ１６に保持されたボール１７が嵌入する。 この嵌入によって可動子１３のリテーナ１６に対する移
動方向が規定されている。この状態において可動子１３
の第１の磁極歯２３に対向する位置には、第１の磁極歯
２３と同一方向に２列の第２磁極歯２５が形成されてい
る。第２の磁極歯２５は第２の案内溝２４とともに、フ
ォトエッチングによって磁性材板上に同時に形成される
。また第２の磁極歯２５のピッチ及び歯幅は第１の磁極
歯２３と同じであるが、２列の第２の磁極歯は相互に１
／４ピッチずれている。

【００１３】取付板１４の一辺近傍には１対の歯車２６
（図では上部の大歯車のみ示す）が同軸上に一体に回転
自在に支持されている。そして上部の大歯車２６ａは可
動子１３の側部に形成されたラック１３ａと噛合し、下
部の図示しない小歯車はリテーナ１６の側部に形成され
たラック１６ａに噛合している。またラック１３ａ、１
６ａは同ピッチの歯を有しており、大歯車２６ａの歯数
は小歯車の歯数の倍となっている。従ってリテーナ１６
は可動子１３の移動量の半分だけ同方向に移動する。

【００１４】可動子１３の第２の案内溝２４が形成され
た側の一辺の上面には、第２の案内溝２４に対して直角
の方向に多数のスリット２７が等間隔に形成されたスケ
ール２８が、可動子１３から突出して接着やネジ止めな
どの手段で固定されている。また第１の案内溝１９が形
成された側の補強板１５の一辺から突出した取付板１４
上には、検出手段である検出器２９が接着やネジ止めな
どの手段で固定されている。検出器２９の中間にはスリ
ット部２９ａが形成されており、スリット部２９ａの上
部には投光部２９ｂが、下部には受光部２９ｃがそれぞ
れ設けられている。そしてスリット部２９ａ内にスケー
ル２８が挿通されるようになっている。なお、符号３０
は検出器２９に設けられた基板である。

【００１５】次に本実施例の動作を説明する。２対のコ
イル２０に印加する正負の電流によって可動子１３を移
動させる動作については、公知のリニアモータの作用に
よるものであるので説明を省略し、検出器２９の動作に
ついて説明する。可動子１３が固定子１２上で移動し、
スケール２８が検出器２９のスリット部２９ａ内で移動
すると、投光部２９ｂから発射された光線がスケール２
８のスリット２７を通過する。このときスケール２８の
スリット２７と検出器２９のスリット部２９ａとが重な
り合う度合いにより、検出器２９の受光部２９ｃに入射
する光量が変化する。この光量の変化により可動子１３
の移動と同期した信号が得られ、この信号により可動子
１３の位置を知ることができる。この位置データをもと
にしてコイル２０に印加する電流を帰還制御することに
より、脱調を防止することができる。

【００１６】本実施例によれば、検出器８により可動子
１３の位置を検出して、可動子１３の移動を帰還制御す
るようにしたので、外乱が入ってきた場合でも脱調の発
生を防止することができる。また高精度の位置決めが可
能となり残留振動が少なくなる。この結果、リニアパル
スモータ１１の高速動作が可能となる。

【００１７】図３乃至図６に本発明の他の実施例を示す
。これらの図において、図１及び図２に示す実施例の部
分と対応する部分には同一符号を付して示し、その説明
を適宜省略する。図３に示す実施例は、スケール２８を
可動子３の下面に設けられた磁極歯部品３１を延設した
部分に一体に設け、この部分にスリット２７を形成した
ものである。

【００１８】本実施例によれば、磁極歯部品３１とスケ
ール２８とが一体に構成されているので、部品点数が少
なく加工工数も低減することができる。また、スリット
２７とスケール２８との位置調整が不要となり、モータ
高さも最小限とすることができる。

【００１９】図４に示す実施例は、スケール２８を可動
子１３の側面に垂直方向に取り付け、検出器２９のスリ
ット部２９ａも垂直方向に形成したものである。この構
成によると、モータ１１の幅方向の長さを短くし検出器
２９の高さを低くすることができる。

【００２０】図５に示す実施例は、検出器２９を補強板
１５上に固定して、補強板１５の厚さの誤差によるスリ
ット部２９ａの高さの変動を防止するようにしたもので
ある。

【００２１】図６に示す実施例は、スケール２８をＳＵ
Ｓ材板で構成し、可動子１３に設けられた第２の案内溝
２４と整合する形状のＶ溝２８ａを形成し、可動子１３
の深目に形成された第２の案内溝２４にＶ溝２８ａを嵌
合固定したものである。この構成によると案内溝として
のＶ溝２８ａの耐摩耗性を向上させることができる。

【００２２】上記各実施例で示したボール１７及びロー
ラ１８の数はそれぞれ５個及び３個に限定されないこと
は云うまでもない。また検出手段は各実施例に示したエ
ンコーダ方式の構造に限定されず、他の構造の検出手段
であってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアモ
ータにによれば、可動子の位置を検出する検出手段を設
けたので、可動子の位置を知ることができ、この検出信
号によって可動子の移動を帰還制御することにより、外
乱による脱調の発生を防止することができる。また可動
子を高精度で位置決めすることができ、残留振動を少な
くし、リニアパルスモータの高速化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリニアパルスモータの第１の実施例の
構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す分解斜視図
である。

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。

【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す分解斜視図
である。

【図７】従来のリニアパルスモータの構成例を示す分解
斜視図である。

【符号の説明】

１１　　リニアパルスモータ １２　　固定子 １３　　可動子 ２９　　検出器（検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　固定子の上面に可動子を所定の方向に
   移動自在に設けてなるリニアパルスモータにおいて、前
   記固定子に対する可動子の位置を検出する検出手段を設
   けたことを特徴とするリニアパルスモータ。