JPH07177723A

JPH07177723A - 円筒形リニアパルスモータ

Info

Publication number: JPH07177723A
Application number: JP32149693A
Authority: JP
Inventors: Toshikane Kaneki; 敏兼金木; Yukio Kuraishi; 幸雄倉石; Tadashi Okada; 正岡田
Original assignee: Oriental Motor Co Ltd
Current assignee: Oriental Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、移動子の他端部をカバー内に内蔵
し、移動子の使用しない端部との接触を防止し得る円筒
形リニアパルスモータを提供することにある。【構成】本発明は、内周面に沿って所定間隔で複数の
突極を設けるとともに該突極の先端に軸方向に沿って複
数の固定子小歯を形成した固定子コアを有する円筒状の
固定子と、この固定子の軸線上に軸方向に沿って移動可
能に配置されるとともに外周面に上記固定子小歯に対向
して軸方向に複数個の移動子小歯を形成した移動子コア
を有する移動子と、上記移動子を軸方向に移動可能に支
持する所定数の軸受とを備えた円筒形リニアパルスモー
タにおいて、上記移動子４の一端部出力側をケース２外
に導出し、他端部出力側を上記ケース２に一体的に設け
られたカバー５内に内蔵するとともに該カバー５内に、
上記移動子４の位置を検出する位置検出装置２２，２３
を内蔵したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動子の他端部をカバ
ー内に内蔵し、移動子の使用しない端部との接触を防止
し得る円筒形リニアパルスモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のよく知られている円筒形
リニアパルスモータを示したもので、固定子１００と移
動子１０１とから構成されている。固定子１００はフレ
ーム１０２内に固定子コア１０３，１０４，１０５およ
び１０６を配置し、固定子コア１０３，１０４相互間と
固定子コア１０５，１０６相互間に形成された凹溝１０
７内にリング状巻線１０８，１０９が配置されている。
固定子コア１０３，１０４はリング状巻線１０８ととも
に１つの相を形成し、固定子コア１０５，１０６はリン
グ状巻線１０９とともに他の１つの相を形成している。

【０００３】固定子コア１０３，１０４，１０５および
１０６の内周面には軸方向に等ピッチで複数個の固定子
小歯１１０が設けられている。２つの相を形成している
固定子コア１０１，１０２と固定子コア１０３，１０４
とは、その間に軸方向に着磁されたリング状永久磁石１
１１を配置しており、全体として２相の固定子１００を
構成している。

【０００４】移動子１０１は、移動子コア１１２と軸１
１３とからなり、該移動子コア１１２の外周面には複数
個の移動子小歯１１４が、固定子小歯１１０の歯ピッチ
と同一ピッチで軸方向に等ピッチで設けられている。

【０００５】この移動子１０１はフレーム１０２両端に
設けられたブラケット１１５，１１６に軸受１１７，１
１８を介して支持されている。

【０００６】前記固定子小歯１１０と移動子小歯１１４
とは、以下の位置関係にある。すなわち、固定子コア１
０２に配設された固定子小歯１１０が移動子小歯１１４
と丁度向き合っているとき、固定子コア１０５に配設さ
れた固定子小歯１１０は、移動子小歯１１４に対して
（または、固定子コア１０６に比較して）、歯ピッチの
２／４だけ軸方向にずれた位置にあり、移動子小歯１１
４の歯底部に対向している。また、固定子コア１０４に
配設された固定子小歯１１０は、同様に、歯ピッチの１
／４だけ軸方向にずれた位置にある。さらに、固定子コ
ア１０３に配設された固定子小歯１１０は、同様に、歯
ピッチの３／４だけ軸方向にずれた位置にある。

【０００７】そして、入力パルスに応じて、前記リング
状巻線１０８および１０９に所定の順序で通電すること
により、各固定子小歯１１０と移動子小歯１１４との間
に順次磁束を発生させて、移動子１０１をステップ状に
歩進動作させるようになっており、前記円筒形リニアパ
ルスモータは、基本移動量が移動子小歯１１４の歯ピッ
チの１／４の２相ハイブリッド型リニアパルスモータを
構成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の円筒形リニアパルスモータは、軸１１３の両端がフ
レーム１０２の外側に突出しているため、使用しない端
部に、他の部品あるいは作業者が接触する恐れがある。

【０００９】本発明は上記課題を解消し、移動子の他端
部をカバー内に内蔵し、移動子の使用しない端部との接
触を防止し得る円筒形リニアパルスモータを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、内周面に沿って所定間隔で複数の突極を設け
るとともに該突極の先端に軸方向に沿って複数の固定子
小歯を形成した固定子コアを有する円筒状の固定子と、
この固定子の軸線上に軸方向に沿って移動可能に配置さ
れるとともに外周面に上記固定子小歯に対向して軸方向
に複数個の移動子小歯を形成した移動子コアを有する移
動子と、上記移動子を軸方向に移動可能に支持する所定
数の軸受とを備えた円筒形リニアパルスモータにおい
て、上記移動子の一端部出力側をケース外に導出し、他
端部出力側を上記ケースに一体的に設けられたカバー内
に内蔵するとともに該カバー内に、上記移動子の位置を
検出する位置検出装置を内蔵したことにある。

【００１１】

【作用】前記のように構成された円筒形リニアパルスモ
ータは、上記移動子の一端部出力側をケース外に導出
し、他端部出力側を上記ケースに一体的に設けられたカ
バー内に内蔵したので、リニアパルスモータの稼動時に
使用しない移動子の端部に接触する恐れがない。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を詳細に説明する。図１は、本発明の円筒形リニアパル
スモータの一実施例を示す縦断面図、図２は図１の横断
面図、図３は固定子鉄板を示す平面図、図４は図３固定
子鉄板を積層したときの固定子小歯部を移動子側から見
た展開図である。

【００１３】図１ないし図４において、固定子１は、出
力側軸ケース２ａと反出力軸側ケース２ｂにより図示し
ないネジ等でネジ止めすることにより支持される。した
がって、モータのフレームが不要となり、モータケーシ
ングの必要もない。この固定子１は固定子コア３と、固
定子コア３相互間に設けられた固定子巻線Ｗ１ないしＷ
５とで構成されている。上記出力側軸ケース２ａと反出
力軸側ケース２ｂは固定子１の外面とともにケース２を
構成し、反出力側ケース２ｂに後述する移動子４の軸端
部を内蔵するカバー５が設けられている。

【００１４】上記固定子コア３は内周面に、中心方向に
向けて突出した突極６ないし１０を円周方向に沿って所
定間隔で設けたもので、これら突極６ないし１０の内周
面には軸方向に複数個の固定子小歯１１が等ピッチで設
けられている。

【００１５】これら５個の突極６ないし１０にそれぞれ
固定子巻線Ｗ１ないしＷ５が各別に卷回されている。

【００１６】上記ケース２の出力軸側ケース２ａと反出
力軸側ケース２ｂにはそれぞれ軸受１２，１３が設けら
れ、これら軸受１２，１３を介して上記移動子４が軸方
向に移動自在に支持されている。この移動子４は軸１４
と、この軸１４に設けられた磁極コア１５，１６と、磁
極コア１５，１６相互間に挟持され、かつ軸方向に磁化
されたリング状の永久磁石１７とで構成されている。上
記軸受１２，１３は、軸１４を軸方向に移動可能に支持
するもので、通常、スライドブッシュ，リニアブッシ
ュ，リニアベアリングなどと呼ばれているものを使用し
ている。

【００１７】上記磁極コア１５，１６の外周面には、軸
方向に複数個の移動子小歯１８（歯先部１８ａ，歯底部
１８ｂ）が配設されており、該磁極コア１５，１６は、
刃先部１８ａを形成する外径の大きい移動子鉄板１９ａ
がｎ＝２枚、歯底部１８ｂを形成する外径の小さい移動
子鉄板１９ｂがｍ−ｎ＝３枚の順で、積層されている。

【００１８】上記移動子４の軸１４は、出力を取り出す
一端部１４ａを出力軸側ケース２ａの外側に導き出さ
れ、出力を取り出さない他端部１４ｂを反出力軸側ケー
ス２ｂの外側に導き出されている。この移動子４の出力
を取り出さない他端部１４ｂはカバー５で覆われて保護
されている。

【００１９】このカバー５で覆われた室内２０には、反
出力軸側ケース２ｂと一体に成形されたセンサー取付部
２１が設けられており、このセンサー取付部２１に軸方
向の取付溝２１ａを設け、この取付溝２１ａに上記移動
子４の他端部１４ｂの位置を検出するセンサー２２，２
３のセンサー取付台２４がネジ２５を介して装着され、
センサー２２，２３が軸方向に移動可能に設けられてい
る。センサー２２，２３の数は必要に応じて設けること
ができる。上記移動子４の軸１４には出力を取り出さな
い他端部１４ｂにセンサー２２，２３によって検出され
るドグ２６が設けられている。ドグ２６を省略して直接
軸１４の他端部１４ｂをセンサー２２，２３で検出して
もよい。

【００２０】図３は固定子コア３を形成している固定子
鉄板２７の一例を示したものである。固定子鉄板２７
は、５個の突極Ｐ１ないしＰ５のうちＰ１およびＰ２は
内径寸法の小さい突極（本実施例ではｎ＝２個）であ
り、固定子小歯１１の歯先部１１ａを構成する。また、
Ｐ３，Ｐ４およびＰ５は内径寸法の大きな突極であり、
固定子小歯１１の歯底部１１ｂを構成する（本実施例で
はｍ−ｎ＝３個）。そして、これらの突極Ｐ１およびＰ
２と突極Ｐ３，Ｐ４およびＰ５の順に並んだ組が、１組
（ｋ＝１組）存在する。また、ｋの値がｋ＝２の場合
は、前記突極の数が１０個になり、前記突極Ｐ１および
Ｐ２と突極Ｐ３，Ｐ４およびＰ５の順に並んだ組が、２
組存在することになる。

【００２１】図４は固定子鉄板２７を角度θ＝７２度ず
つ回転しながら積層したときに形成される突極６ないし
１０の固定子小歯１１の様子を移動子４側から見たもの
である。ハッチングのある部分が歯先部１１ａを示し、
ハッチングのない部分が歯底部１１ｂを示す。固定子鉄
板２７の厚さをｔ₀とすると、回転積層することによ
り、各突極６ないし１０には、歯ピッチがｍ・ｔ₀、す
なわち５・ｔ₀（ｋ＝１, ｍ＝５）、歯厚がｎ・ｔ₀、
すなわち２・ｔ₀の固定子小歯１１が形成される。しか
も、突極６を基準としたとき、突極７の小歯１１のずれ
は歯ピッチの１／ｍ、すなわち１／５、突極８の小歯１
１のずれは歯ピッチの２／ｍ、すなわち２／５、突極９
の小歯１１のずれは歯ピッチの３／ｍ、すなわち３／
５、突極１０の小歯１１のずれは歯ピッチの４／ｍ、す
なわち４／５である。

【００２２】一方、前記移動子４に配設された永久磁石
１７の軸方向の長さは、前記磁極コア１５に配設された
小歯１８と磁極コア１６に配設された小歯１８とが互い
に歯ピッチの１／２ずれるように設定される。

【００２３】そして、卷線Ｗ１が卷回される相をＡ相、
卷線Ｗ２が卷回される相をＢ相、卷線Ｗ３が卷回される
相をＣ相、卷線Ｗ４が卷回される相をＤ相、卷線Ｗ５が
卷回される相をＥ相となるように結線することにより、
５相のハイブリッド型リニアパルスモータを構成するこ
とができる。このときのステップごとの基本移動量は、
歯ピッチの１／（２・ｍ）、すなわち（５・ｔ₀）／１
０となり前記固定子鉄板２７の厚さｔ₀の１／２とな
る。

【００２４】そして、入力パルスに応じて、各相巻線を
所定の順序で順次励磁していくことにより、各固定子小
歯１１と移動子小歯１８との間に順次磁束を発生させて
移動子４を軸方向にステップ状に歩進動作させることが
できる。

【００２５】このとき、移動子４の出力を取り出さない
他端部１４ｂはカバー５で覆われているので、この他端
部１４ｂに作業者等が触れる恐れがない。また、ドグ２
６の位置をセンサー２２，２３によって検出して、移動
子４の位置を検出することができる。

【００２６】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更，付加が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の円筒形リニアパルスモータによれば、内周面に沿って
所定間隔で複数の突極を設けるとともに該突極の先端に
軸方向に沿って複数の固定子小歯を形成した固定子コア
を有する円筒状の固定子と、この固定子の軸線上に軸方
向に沿って移動可能に配置されるとともに外周面に上記
固定子小歯に対向して軸方向に複数個の移動子小歯を形
成した移動子コアを有する移動子と、上記移動子を軸方
向に移動可能に支持する所定数の軸受とを備えた円筒形
リニアパルスモータにおいて、上記移動子の一端部出力
側をケース外に導出し、他端部出力側を上記ケースに一
体的に設けられたカバー内に内蔵するとともに該カバー
内に、上記移動子の位置を検出する位置検出装置を内蔵
したので、移動子の出力を取り出さない他端部がカバー
で覆われていることから、この他端部に作業者等が触れ
る恐れがない。また、上記カバー内に、上記移動子の位
置を検出する位置検出装置を内蔵したので、移動子の位
置を容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒形リニアパルスモータの一実施例
を示す縦断面図である。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】固定子コアを形成する固定子鉄板の平面図であ
る。

【図４】図３の固定子鉄板を軸方向に行くに従って所定
角度ずつ円周方向にずらして積層したときに形成される
固定子小歯部を移動子側から見た展開図である。

【図５】従来の円筒形リニアパルスモータの縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１固定子２ケース２ａ出力軸側ケース２ｂ反出力軸側ケース３固定子コア４移動子５カバー６…１０突極１１固定子小歯１２，１３軸受１４軸１５，１６磁極コア１７永久磁石１８移動子小歯１９ａ，１９ｂ移動子鉄板２０室内２１センサー取付部２２，２３センサー２４センサー取付台２６ドグ２７固定子鉄板１１ａ歯先部１１ｂ歯底部Ｗ１，Ｗ２，…Ｗ５固定子巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に沿って所定間隔で複数の突極を
設けるとともに該突極の先端に軸方向に沿って複数の固
定子小歯を形成した固定子コアを有する円筒状の固定子
と、この固定子の軸線上に軸方向に沿って移動可能に配
置されるとともに外周面に上記固定子小歯に対向して軸
方向に複数個の移動子小歯を形成した移動子コアを有す
る移動子と、上記移動子を軸方向に移動可能に支持する
所定数の軸受とを備えた円筒形リニアパルスモータにお
いて、上記移動子の一端部出力側をケース外に導出し、
他端部出力側を上記ケースに一体的に設けられたカバー
内に内蔵するとともに該カバー内に、上記移動子の位置
を検出する位置検出装置を内蔵したことを特徴とする円
筒形リニアパルスモータ。