JPH07203667A - Dc linear motor and driving unit - Google Patents

Dc linear motor and driving unit

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Publication number
JPH07203667A
JPH07203667A JP5353887A JP35388793A JPH07203667A JP H07203667 A JPH07203667 A JP H07203667A JP 5353887 A JP5353887 A JP 5353887A JP 35388793 A JP35388793 A JP 35388793A JP H07203667 A JPH07203667 A JP H07203667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear
armature coil
armature
primary side
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5353887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Takei
誠治 武井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Thompson Co Ltd
Original Assignee
Nippon Thompson Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Thompson Co Ltd filed Critical Nippon Thompson Co Ltd
Priority to JP5353887A priority Critical patent/JPH07203667A/en
Publication of JPH07203667A publication Critical patent/JPH07203667A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To increase thrust while decreasing the thickness by coupling the armature coils integrally through resin. CONSTITUTION:Armature coils (EC) are molded of an epoxy based synthetic resin 45, for example, and coupled integrally into a substantially rectangular plate. In other words, the molding is effected using a metal mold having a rectangular planar space. The ECs are arranged in a row within the space of the mold and then molten synthetic resin 45 is injected and eventually cooled to obtain a coupled body. The thickness of the couple body is set equal to the thickness (t) of the EC. Consequently, the EC is not coated at all, on the opposite sides thereof, with the synthetic resin 45 or coated with a thin film of 0 thickness. The width B1 of the coupling body is set wider than the width B2 of the EC. Consequently, a DC linear motor can be made thin and the thrust can be increased by disposing the field magnet and the EC closely each other thereby increasing the density of flux reaching the EC.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工作機械や産業
用ロボットなどの運動機構部において、移動させるべき
物体を高精度に移動させるために多用されるリニア直流
モータと、該リニア直流モータに物体案内用の案内手段
を付加した駆動ユニットとに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear DC motor, which is frequently used for moving an object to be moved with high precision in a motion mechanism section such as a machine tool or an industrial robot, and to the linear DC motor. And a drive unit to which guide means for guiding an object is added.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に、従来のリニア直流モータを含む
駆動ユニットを示す。なお、この駆動ユニットは、リニ
ア直流モータに、物体案内用の案内ユニットを付加した
ものである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a drive unit including a conventional linear DC motor. The drive unit is a linear DC motor to which a guide unit for guiding an object is added.

【0003】図示のように、この案内ユニットは、トラ
ックレールとして作用する長尺のベース部材101と、
摺動台として該ベース部材101に沿って移動する可動
体102とを有している。詳しくは、可動体102には
複数のローラ(図示せず)が設けられており、ベース部
材101に長手方向に沿って形成された軌道(図示せ
ず)上をこれらのローラが転動する。
As shown in the figure, the guide unit includes an elongated base member 101 acting as a track rail,
It has a movable body 102 that moves along the base member 101 as a slide base. Specifically, the movable body 102 is provided with a plurality of rollers (not shown), and these rollers roll on a track (not shown) formed along the longitudinal direction of the base member 101.

【0004】一方、上記した案内ユニットと共に駆動ユ
ニットを構成するリニア直流モータについては、下記の
ように構成されている。
On the other hand, the linear DC motor, which constitutes the drive unit together with the above-mentioned guide unit, is constructed as follows.

【0005】図示のように、当該リニア直流モータは、
ベース部材101上に該ベース部材101の長手方向に
おいて並設された多数の電機子コイル107を具備する
一次側と、該各電機子コイル107と対向すべく可動体
102の下面側に取り付けられた界磁マグネット(図示
せず)を有する二次側とから成る。各電機子コイル10
7は矩形環状に巻回されてコイル基板108に貼着さ
れ、さら小ねじ109によってベース部材101に対し
て該コイル基板108と共に締結されている。また、上
記界磁マグネットは、可動体102が移動すべき方向、
すなわちベース部材101の長手方向に沿ってN及びS
の複数の磁極が交互に並ぶように着磁されている。
As shown, the linear DC motor is
The primary side having a large number of armature coils 107 arranged side by side on the base member 101 in the longitudinal direction of the base member 101 and the lower surface side of the movable body 102 so as to face the armature coils 107 are attached. And a secondary side having a field magnet (not shown). Each armature coil 10
7 is wound in a rectangular ring shape and adhered to the coil substrate 108, and is further fastened to the base member 101 together with the coil substrate 108 by machine screws 109. Further, the field magnet has a direction in which the movable body 102 should move,
That is, N and S along the longitudinal direction of the base member 101.
Are magnetized so that a plurality of magnetic poles are alternately arranged.

【0006】図8から明らかなように、各電機子コイル
107及びコイル基板108は、該電機子コイル107
に挿通された締結部材としてのさら小ねじ109によ
り、該コイル基板108を外側にしてベース部材101
に対して共締めされている。そして、該各さら小ねじ1
09には間座112が挿通されている。これらの間座1
12は、さら小ねじ109を締め付けることによるコイ
ル基板108の反り等を防止するためのもので、図9か
ら明らかなように円筒状に形成されている。
As is apparent from FIG. 8, each armature coil 107 and coil substrate 108 is composed of the armature coil 107.
With the machine screw 109 as a fastening member inserted in the base member 101, the coil substrate 108 is placed outside.
Have been tightened against. Then, each of the countersunk screws 1
A spacer 112 is inserted through 09. These zakka 1
Reference numeral 12 is for preventing the coil substrate 108 from warping or the like due to the tightening of the countersunk screw 109, and is formed in a cylindrical shape as is clear from FIG.

【0007】上記した構成の駆動ユニットにおいては、
各電機子コイル107に所定の電流を供給することによ
り、一次側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法
則に基づく推力が生じ、例えば一次側が結合したベース
部材101を固定とすれば、二次側と一体の可動体10
2がこの推力によって移動する。
In the drive unit having the above structure,
By supplying a predetermined current to each armature coil 107, a thrust force based on Fleming's left-hand rule is generated between both the primary side and the secondary side. For example, if the base member 101 to which the primary side is coupled is fixed, Movable body 10 integrated with the secondary side
2 is moved by this thrust.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のリニア
直流モータ及び駆動ユニットにおいては、界磁マグネッ
ト(図示せず)と電機子コイル107との間にコイル基
板108が介在している。そのため、界磁マグネットと
電機子コイル107との距離が比較的大きく、電機子コ
イル107に達する磁束の密度が低減し、また、コイル
基板108の存在自体も磁束密度を少なからず低めるこ
ととなり、推力の増大を図る上での欠点となっている。
In the above-described conventional linear DC motor and drive unit, the coil substrate 108 is interposed between the field magnet (not shown) and the armature coil 107. Therefore, the distance between the field magnet and the armature coil 107 is relatively large, the density of the magnetic flux reaching the armature coil 107 is reduced, and the existence of the coil substrate 108 itself also lowers the magnetic flux density to a considerable extent. This is a drawback in increasing

【0009】一方、近時、上述したようなリニア直流モ
ータ及び駆動ユニットに関し、これが装備されるべき工
作機械等の小型化を図るべく、小型化、特に薄型化が望
まれる場合がある。また、上記した構成においては、電
機子コイル107をコイル基板108と共に締結する
際、該コイル基板108が締付力により変形することを
防ぐための間座112を個々のさら小ねじ109に嵌め
込みつつ行う。かかる構成においては、該各間座112
を始めとして多数の部品を製作しかつ取扱わなければな
らない故に工数が多く、製造コストの低減を図る上で解
決されるべき問題となっている。
On the other hand, in recent years, with respect to the linear DC motor and drive unit as described above, there is a case where it is desired to reduce the size, particularly to reduce the size, in order to reduce the size of a machine tool or the like to be equipped with the same. Further, in the above-described configuration, when the armature coil 107 is fastened together with the coil board 108, the spacer 112 is fitted into each of the countersunk screws 109 to prevent the coil board 108 from being deformed by the tightening force. To do. In such a configuration, each spacer 112
Since a large number of parts have to be manufactured and handled, the number of man-hours is large, which is a problem to be solved in order to reduce the manufacturing cost.

【0010】本発明は、上記した点に鑑みてなされたも
のであって、薄型にして推力が大きく、しかも、部品点
数を削減することによるコストの低減をも達成したリニ
ア直流モータ及び駆動ユニットを提供することを目的と
している。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a linear DC motor and a drive unit which are thin and have a large thrust, and also achieve cost reduction by reducing the number of parts. It is intended to be provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によるリニア直流
モータは、電機子コイル群を含む一次側と、該一次側に
対する相対運動方向に沿って異なる磁極が交互に配設着
磁されかつ前記電機子コイルに対向して配置された界磁
マグネットを有する二次側とを備え、前記電機子コイル
各々が樹脂によって互いに一体的に結合されるように構
成されたものである。また、本発明による駆動ユニット
は、電機子コイル群を含む一次側、並びに該一次側に対
する相対運動方向に沿って異なる磁極が交互に配設着磁
されかつ前記電機子コイルに対向して配置された界磁マ
グネットを有する二次側を備えたリニア直流モータと、
前記一次側及び二次側の相互の案内をなす案内手段とを
有し、前記電機子コイル各々が樹脂によって互いに一体
的に結合されるように構成されたものである。
According to the linear DC motor of the present invention, a primary side including an armature coil group and different magnetic poles are alternately arranged and magnetized along a relative movement direction with respect to the primary side. A secondary side having a field magnet arranged so as to face the child coil, and the armature coils are integrally coupled to each other by a resin. Further, in the drive unit according to the present invention, different magnetic poles are alternately arranged along the primary side including the armature coil group and along the relative movement direction with respect to the primary side, and are arranged to face the armature coil. Linear DC motor having a secondary side having a field magnet,
And a guide means for guiding the primary side and the secondary side to each other, and the armature coils are integrally coupled to each other by a resin.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明に係るリニア直流モータを含む
駆動ユニットについて添付図面を参照しつつ説明する。
なお、このリニア直流モータは可動マグネット型のもの
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a drive unit including a linear DC motor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The linear DC motor is a movable magnet type.

【0013】当該駆動ユニットは、移動させるべき物体
を担持してこれを高精度に案内する案内ユニットと、該
案内ユニットを駆動する駆動手段としてのリニア直流モ
ータとを相互付加してなる。
The drive unit includes a guide unit for carrying an object to be moved and guiding it with high accuracy, and a linear DC motor as a drive means for driving the guide unit.

【0014】以下、まず、上記案内ユニットから説明す
る。
First, the guide unit will be described below.

【0015】図1乃至図3に示すように、この案内ユニ
ットは、全体として例えば略矩形板状に形成されたベッ
ド1と、該ベッド1の長手方向に沿って移動すべきテー
ブル2とを有している。図1及び図3に示すように、ベ
ッド1の上面には、略矩形板状に形成されて該ベッド1
とほぼ同じ長さを有するコイルヨーク3が配置されてお
り、複数本のボルト(六角穴つき:図3参照)5によっ
て該ベッド1に対して締結されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, this guide unit has a bed 1 formed as a whole in a substantially rectangular plate shape, and a table 2 to be moved along the longitudinal direction of the bed 1. is doing. As shown in FIGS. 1 and 3, the bed 1 is formed in a substantially rectangular plate shape on the upper surface thereof.
A coil yoke 3 having substantially the same length as the coil yoke 3 is arranged, and is fastened to the bed 1 by a plurality of bolts (with hexagonal holes: see FIG. 3) 5.

【0016】該コイルヨーク3の上面両側部には、2本
のトラックレール7が該コイルヨーク3の長手方向に沿
って配置されており、かつ、複数本の平小ねじ8(図3
参照)によって該コイルヨーク3に締結されている。
On both sides of the upper surface of the coil yoke 3, two track rails 7 are arranged along the longitudinal direction of the coil yoke 3, and a plurality of flat head screws 8 (see FIG. 3).
It is fastened to the coil yoke 3 by the reference.

【0017】図4に示すように、上記トラックレール7
の外側部には、軌道として、断面形状が略半円状の軌道
溝7aが長手方向に沿って1条形成されている。そし
て、図1及び図3から明らかなように、該トラックレー
ル7の外側には該トラックレール7に対して相対運動自
在な摺動台としてのスライドメンバー10が配置されて
おり、且つ、例えば複数のボルト(六角穴つき)12
(図3のみに示す)によってテーブル2の下面側に締結
されている。なお、図3に示すように、テーブル2に
は、このボルト12の頭部及びねじ部が夫々挿通される
座ぐり部2a及び挿通孔2bが形成されており、ボルト
12はこれら座ぐり部2a、挿通孔2b内に埋没せら
れ、テーブル2の上面に突出してはいない。
As shown in FIG. 4, the track rail 7 is provided.
As a track, one track groove 7a having a substantially semicircular cross section is formed along the longitudinal direction on the outer side of the track. As is apparent from FIGS. 1 and 3, a slide member 10 as a slide base that is freely movable relative to the track rail 7 is arranged outside the track rail 7, and, for example, a plurality of slide members are provided. Bolt (with hexagon socket) 12
It is fastened to the lower surface side of the table 2 by (shown only in FIG. 3). As shown in FIG. 3, the table 2 is formed with a counterbore 2a and an insertion hole 2b through which the head and the screw of the bolt 12 are respectively inserted, and the bolt 12 has the counterbore 2a. , Is buried in the insertion hole 2b and does not project to the upper surface of the table 2.

【0018】上記スライドメンバー10には転動体循環
路(図示せず)が形成されており、該転動体循環路内に
は転動体としての多数のボール13が配列収容されてい
る。これらのボール13は、トラックレール7に対する
スライドメンバー10の移動に伴ってトラックレール7
の軌道溝7a上を転動しつつ循環してトラックレール7
及びスライドメンバー10の間で荷重を受ける。
A rolling element circulation path (not shown) is formed in the slide member 10, and a large number of balls 13 as rolling elements are arranged and accommodated in the rolling element circulation path. These balls 13 move along with the movement of the slide member 10 relative to the track rail 7.
Circulates while rolling on the track groove 7a of the track rail 7
And a load is applied between the slide members 10.

【0019】図4に示すように、上記スライドメンバー
10は、ケーシング14と、該ケーシング14の両端部
になべ小ねじ15により結合された一対のエンドキャッ
プ16a、16bと、該両エンドキャップ16a、16
bの外面に共締めされた2枚のシール17a及び17b
とを有している。上記転動体循環路は、ケーシング14
を該ケーシングの長手方向において直線的に貫くように
かつ互いに平行に形成された負荷軌道溝及びリターン路
と、両エンドキャップ16a、16bに形成されて該負
荷軌道溝及びリターン路の両端部同士を連通させる一対
の略円弧状の方向転換路とから成る。なお、該負荷軌道
溝がトラックレール7の軌道溝7aと対向している。
As shown in FIG. 4, the slide member 10 includes a casing 14, a pair of end caps 16a and 16b connected to both ends of the casing 14 with pan head screws 15, and the end caps 16a and 16b. 16
Two seals 17a and 17b fastened together on the outer surface of b
And have. The rolling element circulation path includes the casing 14
The load track groove and the return path formed so as to linearly penetrate in the longitudinal direction of the casing and parallel to each other, and both end portions of the load track groove and the return path formed on both end caps 16a and 16b. It is composed of a pair of substantially arcuate direction change paths that communicate with each other. The load track groove faces the track groove 7a of the track rail 7.

【0020】上記した構成の案内ユニットは、例えば工
作機械(図示せず)が装備する平坦な取付面に対して複
数のボルト(六角穴つき:図示せず)によって締結され
る。このため、図3に示すように、ベッド1は、これを
該取付面に固定するための平坦な取付底面1aを有して
いる。図1乃至図3に示すように、ベッド1の両側部に
は、該ベッドを締結するための上記ボルトの頭部及びね
じ部が夫々挿通される座ぐり部1b及び挿通孔1cが形
成されており、該ボルトはこれら座ぐり部1b、挿通孔
1c内に埋没し、ベッド1の上面に突出することはな
い、また、図1及び図2に示すように、、このベッド1
に対して可動なテーブル2の上面側には例えば4つのね
じ孔2cが四隅に形成されており、当該駆動ユニットが
装備される装置が具備するテーブル(図示せず)がこれ
らのねじ孔2cに螺合するボルト(図示せず)によって
該テーブル2に対して締結される。
The guide unit having the above construction is fastened by a plurality of bolts (with hexagonal holes: not shown) to a flat mounting surface of a machine tool (not shown), for example. Therefore, as shown in FIG. 3, the bed 1 has a flat mounting bottom surface 1a for fixing the bed 1 to the mounting surface. As shown in FIGS. 1 to 3, on both sides of the bed 1, a counterbore 1b and an insertion hole 1c are formed, through which the head portion and the screw portion of the bolt for fastening the bed are respectively inserted. The bolt is buried in the counterbore 1b and the insertion hole 1c and does not project to the upper surface of the bed 1. Further, as shown in FIGS.
On the upper surface side of the movable table 2, for example, four screw holes 2c are formed at four corners, and a table (not shown) included in a device equipped with the drive unit is provided in these screw holes 2c. It is fastened to the table 2 by bolts (not shown) that are screwed together.

【0021】続いて、上記した構成の案内ユニットと相
互付加されたリニア直流モータの一次側及び二次側につ
いて詳述する。
Next, the primary side and the secondary side of the linear DC motor mutually added with the guide unit having the above-mentioned structure will be described in detail.

【0022】まず、一次側については、図1乃至図3並
びに図5に示すように、ベッド1上に塔載された前述の
コイルヨーク3と、該コイルヨーク3の上面側に上記テ
ーブル2が移動すべき方向に沿って一列に並べて配設さ
れた例えば14個の電機子コイル22とを有している。
なお、各電機子コイル22は、略矩形環状に巻回されて
いる。また、図3及び図5に示すように、各電機子コイ
ル22に対応してホール効果素子43が設けられてい
る。
First, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5, on the primary side, the above-mentioned coil yoke 3 mounted on the bed 1 and the table 2 on the upper surface side of the coil yoke 3 are arranged. It has, for example, 14 armature coils 22 arranged in a line along the direction in which it should move.
Each armature coil 22 is wound in a substantially rectangular ring shape. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, Hall effect elements 43 are provided corresponding to each armature coil 22.

【0023】図1乃至図3、並びに図5に示すように、
上記各電機子コイル22は、エポキシ系等の合成樹脂4
5等と共にモールディングされ、互いに一体的に結合さ
れている。図5から特に明らかなように、これら電機子
コイル22及び合成樹脂45の結合体は、全体として略
矩形板状に成形されている。すなわち、モールディング
は、この矩形板状の型空間を有する金型を用いて行わ
れ、該型空間内に各電機子コイル22を一列に配置し、
加熱されて溶融状態の合成樹脂45を注入した後、該合
成樹脂を冷却固化させることによって上記結合体が得ら
れる。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIG.
Each of the armature coils 22 is made of synthetic resin 4 such as epoxy resin.
It is molded together with 5 and the like and is integrally connected to each other. As is particularly clear from FIG. 5, the combined body of the armature coil 22 and the synthetic resin 45 is formed into a substantially rectangular plate shape as a whole. That is, the molding is performed using the mold having the rectangular plate-shaped mold space, and the armature coils 22 are arranged in a line in the mold space,
After injecting the synthetic resin 45 in a heated and molten state, the synthetic resin is cooled and solidified to obtain the above-mentioned combined body.

【0024】図3から明らかなように、上記結合体の厚
さは、電機子コイル22の厚さtと等しく設定されてい
る。従って、上記合成樹脂45は、電機子コイル22の
上下両面に対しては全く被覆されないか、若しくはほと
んどゼロの厚さの薄膜状にして被覆されている。また、
同図に示すように、上記結合体の幅B1 は電機子コイル
22の幅B2 よりもかなり大きく設定されている。そし
て、電機子コイル22の左右両側面の一方に関しては合
成樹脂45が全く被覆されないか、若しくはほとんどゼ
ロの厚さの薄膜状に被覆され、他方の側面に対しては比
較的大きな寸法Cだけ張り出すようになされている。
As is apparent from FIG. 3, the thickness of the above-mentioned combined body is set to be equal to the thickness t of the armature coil 22. Therefore, the synthetic resin 45 is not coated on the upper and lower surfaces of the armature coil 22 at all, or is coated as a thin film having almost zero thickness. Also,
As shown in the figure, the width B 1 of the above-mentioned combination is set to be considerably larger than the width B 2 of the armature coil 22. One of the left and right side surfaces of the armature coil 22 is not covered with the synthetic resin 45 at all, or is covered with a thin film having a thickness of almost zero, and the other side surface is covered with a relatively large dimension C. It is designed to be put out.

【0025】図3に示すように、上記合成樹脂45は電
機子コイル22の中空部内にも充填されており、この充
填部分を参照符号45aにて示す。図5にも示すよう
に、該充填部分45aには例えば2つの挿通孔45bが
形成されており、各電機子コイル22を含む結合体は、
これら挿通孔45bに挿通された締結部材としてのさら
小ねじ46によってコイルヨーク3に対して締結されて
いる。
As shown in FIG. 3, the synthetic resin 45 is also filled in the hollow portion of the armature coil 22, and this filled portion is indicated by reference numeral 45a. As shown also in FIG. 5, for example, two insertion holes 45b are formed in the filling portion 45a, and the combined body including each armature coil 22 is
It is fastened to the coil yoke 3 by a countersunk machine screw 46 as a fastening member which is inserted through these insertion holes 45b.

【0026】上記のように、当該駆動ユニットにおいて
は、各電機子コイル22が合成樹脂45によって互いに
一体的に結合されており、それ故に、各電機子コイルを
一列に並べて保持すべく従来設けられていたコイル基板
が不要となっている。従って、リニア直流モータ及び駆
動ユニットの薄型化が可能であると共に、後述する界磁
マグネットと電機子コイル22を互いに極く接近させる
ことにより電機子コイル22に達する磁束の密度を高め
て推力を増大することが可能となっている。
As described above, in the drive unit, the armature coils 22 are integrally coupled to each other by the synthetic resin 45, and therefore, the armature coils 22 are conventionally provided to hold the armature coils in line. The coil board that was used is no longer required. Therefore, the linear DC motor and the drive unit can be made thinner, and the field magnet and the armature coil 22 described later are brought close to each other to increase the density of the magnetic flux reaching the armature coil 22 and increase the thrust. It is possible to do.

【0027】また、従来、上記コイル基板を締結する際
に締結力による該コイル基板の変形を防止すべく設けら
れる間座についても不要であり、部品製造及び組立ての
工数が少なく、製造コストが安くなるという効果が得ら
れる。
Further, conventionally, a spacer provided for preventing the deformation of the coil substrate due to the fastening force when fastening the coil substrate is not required, and the man-hours for manufacturing and assembling the parts are small and the manufacturing cost is low. The effect of becoming

【0028】次に、上記した各電機子コイル22に対す
る給電等を行うための回路基板について説明する。
Next, a circuit board for supplying power to each of the above armature coils 22 will be described.

【0029】図1、図3及び図5に示すように、この回
路基板48は、ベッド1の下面側に配置されており、且
つ、複数のボルト(六角穴つき)5により該ベッド1に
対して締結されている。なお、これらのボルト5は、上
記コイルヨーク3のベッド1に対する締結をもなすもの
である。
As shown in FIGS. 1, 3 and 5, the circuit board 48 is arranged on the lower surface side of the bed 1 and is attached to the bed 1 by a plurality of bolts (with hexagonal holes) 5. Have been concluded. The bolts 5 also fasten the coil yoke 3 to the bed 1.

【0030】図5に示すように、上記回路基板48上に
は、電子部品53、54等で構成された駆動回路が設け
られている。この駆動回路は、上記各電機子コイル22
に対して励磁電流を供給することを行う。ところで、前
述した各ホール効果素子43(図3及び図5に図示)は
磁極判別素子として作用し、後述する界磁マグネットが
接近したとき、該界磁マグネットが有する各磁極が発す
る磁力線に応じた信号(電位差として)を発する。この
信号が上記駆動回路に送られ、該駆動回路はこの信号に
基づき、該信号を発したホール効果素子に対応する電機
子コイル22に対する給電をなし、該信号が未だ得られ
ないか若しくは得られなくなったホール効果素子に対応
する電機子コイルへの給電を断つように制御が行われ
る。このように、各電機子コイル22に所定の励磁電流
を規則的に供給することにより、一次側及び二次側の両
者間にフレミングの左手の法則に基づく推力が生じ、例
えば一次側が結合したベッド1を固定側とすれば、二次
側と一体のテーブル2がこの推力によって移動する。
As shown in FIG. 5, a drive circuit composed of electronic components 53, 54 and the like is provided on the circuit board 48. This drive circuit includes the armature coils 22 described above.
An exciting current is supplied to the. By the way, each of the Hall effect elements 43 (shown in FIGS. 3 and 5) described above acts as a magnetic pole discriminating element and responds to a magnetic field line emitted by each magnetic pole of the field magnet when a field magnet described later approaches. Emits a signal (as a potential difference). This signal is sent to the drive circuit, and based on this signal, the drive circuit supplies power to the armature coil 22 corresponding to the Hall effect element that has issued the signal, and the signal is not yet obtained or is obtained. Control is performed so as to cut off the power supply to the armature coil corresponding to the missing Hall effect element. Thus, by regularly supplying a predetermined exciting current to each armature coil 22, a thrust force based on Fleming's left-hand rule is generated between both the primary side and the secondary side, and, for example, a bed in which the primary side is coupled. If 1 is the fixed side, the table 2 integrated with the secondary side moves by this thrust.

【0031】図3及び図5に示すように、上記各ホール
効果素子43は、前述した合成樹脂45内に埋没された
状態にて設けられる。すなわち、該合成樹脂45及び上
記各電機子コイル22を金型を用いてモールディングす
る際に、これらホール効果素子43も型空間内に配置し
ておき、同時にモールディングしたものである。なお、
合成樹脂45としては高透磁率を有するものが使用され
るので、各ホール効果素子43の磁極判別作用に対して
は何等支障を及ぼすことはない。
As shown in FIGS. 3 and 5, the Hall effect elements 43 are provided in a state of being buried in the synthetic resin 45 described above. That is, when the synthetic resin 45 and the armature coils 22 are molded using a mold, the Hall effect elements 43 are also arranged in the mold space and simultaneously molded. In addition,
Since the synthetic resin 45 having a high magnetic permeability is used, it does not hinder the magnetic pole discriminating action of each Hall effect element 43.

【0032】一方、図3及び図5に示すように、ベッド
1及びコイルヨーク3を介して互いに離間して配置され
た各電機子コイル22と回路基板48上の駆動回路と
は、これらの相互対向側に設けられた雌雄両コネクタ6
3及び64同士を接続させることにより接続される。こ
れらのコネクタ63、64は、図3に示すように、ベッ
ド1及びコイルヨーク3に形成された開口部1e及び3
eを通じて相互接続される。
On the other hand, as shown in FIG. 3 and FIG. 5, the armature coils 22 and the drive circuit on the circuit board 48, which are arranged apart from each other via the bed 1 and the coil yoke 3, are arranged such that they are mutually separated. Male and female connectors 6 provided on the opposite side
Connection is made by connecting 3 and 64 to each other. As shown in FIG. 3, these connectors 63 and 64 have openings 1e and 3 formed in the bed 1 and the coil yoke 3, respectively.
interconnected through e.

【0033】図3及び図5に示すように、上記各ホール
効果素子43と同様に、上記コネクタ63についても、
その上半部分が合成樹脂45内に埋設するようになされ
ている。各ホール効果素子43と同じく、このコネクタ
63もモールディングを行うときに同時にモールディン
グされる。このように、ホール効果素子43やコネクタ
63等の部品の少なくとも一部を合成樹脂45に埋設し
た状態にて一体にモールディングすることによって、該
各部品は必然的に合成樹脂45により所定位置に位置決
め固定され、位置決め固定のための特別な部品は必要と
せず、部品点数が少なく抑えられる。
As shown in FIGS. 3 and 5, as with the Hall effect elements 43, the connector 63 also has
The upper half portion is embedded in the synthetic resin 45. Like each Hall effect element 43, this connector 63 is simultaneously molded when molding is performed. As described above, by integrally molding at least a part of the components such as the Hall effect element 43 and the connector 63 in the synthetic resin 45, the components are inevitably positioned at predetermined positions by the synthetic resin 45. It is fixed and does not require special parts for positioning and fixing, and the number of parts can be reduced.

【0034】一方、リニア直流モータの二次側に関して
は、下記のように構成されている。
On the other hand, the secondary side of the linear DC motor is constructed as follows.

【0035】図1及び図3に示すように、該二次側は、
テーブル2の下面側に固着されたマグネットヨーク68
と、上記一次側の電機子コイル22の各々と対向すべく
該マグネットヨーク68の下面に固設された界磁マグネ
ット69とを有している。図6に示すように、界磁マグ
ネット69は、全体として略矩形板状に形成され、一次
側及び二次側の相対運動がなされる方向Q、すなわちベ
ッド1の長手方向に沿って、N及びSの磁極が複数、例
えば4極が交互に並ぶように配設着磁されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the secondary side is
Magnet yoke 68 fixed to the lower surface side of the table 2
And a field magnet 69 fixed to the lower surface of the magnet yoke 68 to face each of the primary side armature coils 22. As shown in FIG. 6, the field magnet 69 is formed in a substantially rectangular plate shape as a whole, and N and N are provided along the direction Q in which the relative movement of the primary side and the secondary side is made, that is, the longitudinal direction of the bed 1. A plurality of magnetic poles of S, for example, four poles are arranged and magnetized so as to be alternately arranged.

【0036】なお、当該駆動ユニットにおいては、上記
ベッド1及びテーブル2の相対位置を検知するための位
置検知手段として、下記の構成のものが設けられてい
る。
The drive unit is provided with the following structure as position detecting means for detecting the relative position of the bed 1 and the table 2.

【0037】すなわち、該位置検知手段は、図1乃至図
3に示すリニア磁気スケール71と、図3に示す磁気セ
ンサ部72とからなる。該リニア磁気スケール71は、
上記テーブル2の移動方向に延在せられ、その長手方向
に沿ってN、Sの磁極が交互に微細ピッチで多極着磁さ
れると共に、一端に原点信号着磁部が形成されている。
そして、磁気センサ部72には、原点検出用のホール効
果素子を設けると共に、A相及びB相の他の2つのホー
ル効果素子を互いに上記ピッチの2分の1だけずらせて
配置している。かかる構成により、A相、B相の信号が
得られ、相対位置の検知と共に移動方向の判別ができ
る。
That is, the position detecting means comprises the linear magnetic scale 71 shown in FIGS. 1 to 3 and the magnetic sensor section 72 shown in FIG. The linear magnetic scale 71 is
The table 2 is extended in the moving direction, and N and S magnetic poles are alternately magnetized in multiple pitches along a longitudinal direction thereof, and an origin signal magnetized portion is formed at one end thereof.
In addition, the magnetic sensor unit 72 is provided with a Hall effect element for origin detection, and the other two Hall effect elements of A phase and B phase are arranged so as to be offset from each other by a half of the pitch. With this configuration, A-phase and B-phase signals can be obtained, and it is possible to detect the relative position and determine the moving direction.

【0038】なお、図1及び図3に示すように、上記磁
気センサ部72から信号の取出しをなすためのケーブル
としてのフレキシブル基板74と、該フレキシブル基板
74を覆うカバー75とが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a flexible board 74 as a cable for extracting a signal from the magnetic sensor section 72 and a cover 75 for covering the flexible board 74 are provided. .

【0039】なお、上記の実施例では、一次側及び二次
側の相互の案内をなす案内手段として機械的構成の案内
ユニットを示したが、流体(空気や油)の圧力やマグネ
ットの磁力により該両者を相対的に浮揚させる構成の案
内手段とすることもできる。
In the above embodiment, the guide unit having a mechanical structure is shown as the guide means for guiding the primary side and the secondary side to each other. However, due to the pressure of fluid (air or oil) or the magnetic force of the magnet. It is also possible to use a guide means configured to relatively levitate the both.

【0040】また、上記実施例においては電機子コイル
22側を固定として界磁マグネット69側が移動する可
動マグネット型のリニア直流モータを示したが、本発明
は可動コイル型リニア直流モータにも適用可能である。
In the above embodiment, the movable magnet type linear DC motor in which the armature coil 22 side is fixed and the field magnet 69 side moves is shown, but the present invention is also applicable to the moving coil type linear DC motor. Is.

【0041】更に、他の実施例として、ベッド1等があ
る曲率を持っており、曲線運動を行う場合にも同様に適
用できる。
Further, as another embodiment, the bed 1 and the like have a certain curvature, and can be similarly applied to the case of performing a curvilinear motion.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
機子コイル各々が樹脂によって互いに一体的に結合され
ており、それ故に、各電機子コイルを一列に並べて保持
すべく従来設けられていたコイル基板が不要となってい
る。従って、薄型化が可能であると共に、界磁マグネッ
トと電機子コイルを互いに極く接近させることにより電
機子コイルに達する磁束の密度を高めて推力絵を増大す
ることが可能となっている。また、従来、上記コイル基
板を締結する際に締結力による該コイル基板の変形を防
止すべく設けられる間座についても不要であり、部品製
造及び組立ての工数が少なく、製造コストが安くなると
いう効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the armature coils are integrally connected to each other by the resin, and therefore, the armature coils are conventionally provided to hold the armature coils in line. The coil board is unnecessary. Therefore, it is possible to reduce the thickness, and by making the field magnet and the armature coil extremely close to each other, it is possible to increase the density of the magnetic flux reaching the armature coil and increase the thrust picture. In addition, conventionally, a spacer provided to prevent deformation of the coil board due to a fastening force when fastening the coil board is not necessary, and the number of steps for manufacturing and assembling parts is small, and the manufacturing cost is low. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の実施例としてのリニア直流モ
ータを含む駆動ユニットの、一部断面を含む斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section of a drive unit including a linear DC motor as an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示した駆動ユニットの平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of the drive unit shown in FIG.

【図3】図3は、図2に関するA−A矢視にて、一部断
面を含む図である。
FIG. 3 is a view including a partial cross section taken along the line AA in FIG.

【図4】図4は、図1乃至図3に示した駆動ユニットが
具備するトラックレール及びスライドメンバーの、一部
断面を含む斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view including a partial cross section of a track rail and a slide member included in the drive unit shown in FIGS. 1 to 3.

【図5】図5は、図1乃至図3に示した駆動ユニットが
含むリニア直流モータの要部の、一部断面を含む拡散分
解斜視図である。
5 is a diffusion exploded perspective view including a partial cross section of a main part of a linear DC motor included in the drive unit shown in FIGS. 1 to 3. FIG.

【図6】図6は、図1乃至図3に示した駆動ユニットが
含むリニア直流モータの二次側の構成部材である界磁マ
グネットの斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a field magnet that is a component on the secondary side of the linear DC motor included in the drive unit shown in FIGS.

【図7】図7は、従来のリニア直流モータを含む駆動ユ
ニットの要部の斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of a drive unit including a conventional linear DC motor.

【図8】図8は、図7に示した駆動ユニットの要部の縦
断面図である。
8 is a vertical cross-sectional view of a main part of the drive unit shown in FIG.

【図9】図9は、図8に示した構成が含む間座の斜視図
である。
FIG. 9 is a perspective view of a spacer included in the configuration shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベッド 2 テーブル 3 コイルヨーク 7 トラックレール 10 スライドメンバー(摺動台) 13 ボール(転動体) 22 電機子コイル 43 ホール効果素子(磁極判別素子) 45 合成樹脂 46 さら小ねじ(締結部材) 48 回路基板 53、54 電子部品 63、64 コネクタ 68 マグネットヨーク 69 界磁マグネット 71 リニア磁気スケール 72 磁気センサ部 1 bed 2 table 3 coil yoke 7 track rail 10 slide member (sliding table) 13 ball (rolling element) 22 armature coil 43 Hall effect element (pole discriminating element) 45 synthetic resin 46 further machine screw (fastening member) 48 circuit Substrate 53, 54 Electronic component 63, 64 Connector 68 Magnet yoke 69 Field magnet 71 Linear magnetic scale 72 Magnetic sensor section

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電機子コイル群を含む一次側と、該一次
側に対する相対運動方向に沿って異なる磁極が交互に配
設着磁されかつ前記電機子コイルに対向して配置された
界磁マグネットを有する二次側とを備え、前記電機子コ
イル各々が樹脂によって互いに一体的に結合されてなる
ことを特徴とするリニア直流モータ。
1. A field magnet in which a primary side including an armature coil group and magnetic poles which are different from each other along a direction of relative movement with respect to the primary side are alternately arranged and magnetized and are arranged to face the armature coil. And a secondary side having, and each of the armature coils is integrally coupled to each other by a resin.
【請求項2】 前記樹脂が前記電機子コイル各々の中空
部内に充填されていることを特徴とする請求項1記載の
リニア直流モータ。
2. The linear DC motor according to claim 1, wherein the resin is filled in the hollow portion of each of the armature coils.
【請求項3】 前記電機子コイルの中空部に充填された
樹脂に挿通孔が形成され、該挿通孔に挿通された締結部
材によって前記電機子コイルが締結されていることを特
徴とする請求項2記載のリニア直流モータ。
3. An insertion hole is formed in a resin filled in a hollow portion of the armature coil, and the armature coil is fastened by a fastening member inserted in the insertion hole. 2. The linear DC motor described in 2.
【請求項4】 前記樹脂に、所定部品がその少なくとも
一部が埋設された状態にて設けられることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のうちいずれか1記載のリニア直
流モータ。
4. The linear DC motor according to claim 1, wherein at least a part of the predetermined component is embedded in the resin.
【請求項5】 前記所定部品は、前記電機子コイル各々
に対応して設けられて前記界磁マグネットの磁極の判別
を行う磁極判別素子からなることを特徴とする請求項4
記載のリニア直流モータ。
5. The magnetic field discriminating element, which is provided corresponding to each of the armature coils and discriminates a magnetic pole of the field magnet, according to claim 4.
The described linear DC motor.
【請求項6】 前記一次側は、前記電機子コイルに対し
て給電等を行う回路基板を備え、前記所定部品は、該回
路基板上に設けられた駆動回路と前記電機子コイルとを
接続するコネクタであることを特徴とする請求項4又は
請求項5記載のリニア直流モータ。
6. The primary side includes a circuit board that supplies power to the armature coil, and the predetermined component connects a drive circuit provided on the circuit board and the armature coil. It is a connector, The linear DC motor of Claim 4 or Claim 5 characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 電機子コイル群を含む一次側、並びに該
一次側に対する相対運動方向に沿って異なる磁極が交互
に配設着磁されかつ前記電機子コイルに対向して配置さ
れた界磁マグネットを有する二次側を備えたリニア直流
モータと、前記一次側及び二次側の相互の案内をなす案
内手段とを有し、前記電機子コイル各々が樹脂によって
互いに一体的に結合されてなることを特徴とする駆動ユ
ニット。
7. A field magnet in which a primary side including an armature coil group and magnetic poles different from each other are alternately arranged along a direction of relative movement with respect to the primary side and are magnetized and arranged to face the armature coil. A linear direct current motor having a secondary side and a guide means for guiding the primary side and the secondary side to each other, and the armature coils are integrally coupled to each other by a resin. Drive unit characterized by.
【請求項8】 前記案内手段は、長手方向に沿って軌道
が形成されて前記一次側及び二次側のいずれか一方に対
して結合したトラックレールと、該トラックレールに対
して相対運動自在にして前記一方に対する他方に対して
結合した摺動台とを有することを特徴とする請求項7記
載の駆動ユニット。
8. The guide means has a track rail formed along a longitudinal direction and is coupled to one of the primary side and the secondary side, and is movable relative to the track rail. 8. The drive unit according to claim 7, further comprising: a slide base coupled to the one side with respect to the other side.
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