JPH08322236A - Cylindrical linear pulse motor - Google Patents

Cylindrical linear pulse motor

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JPH08322236A
JPH08322236A JP12326195A JP12326195A JPH08322236A JP H08322236 A JPH08322236 A JP H08322236A JP 12326195 A JP12326195 A JP 12326195A JP 12326195 A JP12326195 A JP 12326195A JP H08322236 A JPH08322236 A JP H08322236A
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stator
axial direction
salient poles
pulse motor
linear pulse
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Toshikane Kaneki
敏兼 金木
Takao Iwasa
孝夫 岩佐
Yukio Kuraishi
幸雄 倉石
Hirobumi Satomi
博文 里見
Tadashi Okada
正 岡田
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Oriental Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To make the thrust of a cylindrical linear pulse motor using a linear bearing, etc., uniform in each phase by preventing the dropping of the thrust. CONSTITUTION: A cylindrical linear pulse motor is composed of a cylindrical stator 1 in which salient poles arranged on the inner peripheral surface are respectively wound with windings and a mover 23 which is supported by bearings 19 and 20 in a state where the mover 23 can freely move in the axial direction in the stator 1 and in which small mover teeth 26 are arranged at regular pitches on the outer peripheral surface along the axial direction and the number of the salient poles of the stator 1 is set at M>=N (where, N is the number of rows of roll balls of the bearings 19 and 20 rolling in the axial directions). In addition, a plurality of recessed grooves 24 are formed corresponding to the bearings 19 and 20 on the outer peripheral surface of the mover 23 along the axial direction at the position corresponding to an opening between the salient poles of the stator 1 and raceway track members 25 which are used for rolling the balls of the bearings 19 and 20 and composed of a wear- resistant material are put in the grooves 24.

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、円筒形リニアパルスモ
ータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical linear pulse motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のよく知られている円筒形
リニアパルスモータの縦断面図を示したもので、固定子
100と移動子101とから構成されている。固定子1
00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103,10
4相互間と固定子コア105、106相互間に形成され
た凹溝107内にリング状卷線108,109が配置さ
れている。固定子コア103,104はリング状巻線1
08とともに1つの相を形成し、また固定子コア10
5,106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。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a vertical sectional view of a conventional well-known cylindrical linear pulse motor, which is composed of a stator 100 and a mover 101. Stator 1
00 is a stator core 103, 104,
105 and 106 are arranged and the stator cores 103 and 10 are arranged.
Ring-shaped winding lines 108 and 109 are arranged in the recessed grooves 107 formed between the four and between the stator cores 105 and 106. The stator cores 103 and 104 are ring-shaped windings 1.
08 forms one phase with the stator core 10
5, 106 and the ring winding 109 form another phase.

【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が配設されている。そして、2つの相を形
成している固定子コア103,104と固定子コア10
5,106とは、その間に軸方向に着磁されたリング状
の永久磁石111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。
On the inner peripheral surfaces of the stator cores 103, 104, 105 and 106, a plurality of stator small teeth 110 are arranged at an equal pitch in the axial direction. Then, the stator cores 103 and 104 and the stator core 10 that form two phases
Reference numerals 5 and 106 each have a ring-shaped permanent magnet 111 magnetized in the axial direction between them and constitute a two-phase stator 100 as a whole.

【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配設されている。
The mover 101 includes a mover core 112 and a shaft 1.
13, a plurality of mover small teeth 114 are arranged on the outer peripheral surface of the mover core 112 at the same pitch as the stator small teeth 110 and at an equal pitch in the axial direction.

【0005】この移動子101は、フレーム102の両
端に設けられたブラケット115,116により、軸受
117,118を介して支持されている。
The mover 101 is supported by brackets 115 and 116 provided at both ends of the frame 102 via bearings 117 and 118.

【0006】前記軸受117,118は、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
呼ばれるもので、円筒状の外筒と、複数個の転動球体
と、保持具とから構成されている。
The bearings 117 and 118 are generally called slide bushes, linear bushes, linear bearings, etc., and are composed of a cylindrical outer cylinder, a plurality of rolling spheres, and a holder.

【0007】前記複数個の転動球体は、前記外筒と前記
軸113の外周面との間にあって、該外周面を前記軸方
向に直接、転動しながら前記軸113を支持する。前記
保持具は、前記複数個の転動球体を前記外筒とともに保
持するもので、該転動球体を、前記軸方向に整列して、
前記軸113の外周面を転動させるための案内溝と、該
球体を循環するように返送させるための返送溝とからな
る循環溝が、内周面に複数個、等ピッチで配設されてい
る。
The plurality of rolling spheres are located between the outer cylinder and the outer peripheral surface of the shaft 113, and support the shaft 113 while directly rolling the outer peripheral surface in the axial direction. The holder holds the plurality of rolling spheres together with the outer cylinder, and aligns the rolling spheres in the axial direction,
A plurality of circulation grooves, which are a guide groove for rolling the outer peripheral surface of the shaft 113 and a return groove for returning the spherical body to circulate, are arranged on the inner peripheral surface at equal pitches. There is.

【0008】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
06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、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る。
また、固定子コア104に配設された固定子小歯110
は、固定子コア106に比較して、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10
3に配設された固定子小歯110は、固定子コア106
に比較して、歯ピッチの3/4だけ軸方向にずれた位置
にある。
The stator small teeth 110 and the mover small teeth 114
And have the following positional relationship. That is, the stator core 1
The stator small teeth 110 arranged in
Just facing each other, the stator small teeth 110 arranged on the stator core 105 are at positions axially displaced from the stator core 106 by 2/4 of the tooth pitch.
In addition, the stator small teeth 110 arranged on the stator core 104.
Is at a position axially displaced from the stator core 106 by 1/4 of the tooth pitch. Further, the stator core 10
The stator small teeth 110 arranged on the stator core 106
Compared with, the position is shifted by 3/4 of the tooth pitch in the axial direction.

【0009】そして、入力パルスに応じて、前記リング
状巻線108,109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。
Then, by energizing the ring-shaped windings 108 and 109 in a predetermined order in accordance with the input pulse, magnetic flux is sequentially generated between each stator small tooth 110 and each movable small tooth 114. In this cylindrical linear pulse motor, the basic moving amount is a two-phase hybrid linear pulse whose basic moving amount is ¼ of the tooth pitch of the moving teeth 114. It constitutes a motor.

【0010】図8は、他の従来の5相円筒形リニアパル
スモータ200の横断面図を示し、固定子201と移動
子202とから構成され、該固定子201の両端ブラケ
ットの内周面に図示しない軸受(リニアベアリング)2
03が配設されたものである。この軸受203は、円周
方向に等間隔で3箇所、それぞれ軸方向に設けられた案
内溝に複数個の転動球体を支持したものである。前記移
動子202の外周面には、その円周方向に等間隔で3箇
所、それぞれ軸方向に凹溝204が設けられ、該凹溝2
04に耐摩耗材からなる軌道部材205がそれぞれ嵌着
されている。そして、該軌道部材205上に沿って前記
複数個の転動球体が転動するようになっている。(特願
平5-310133号) なお、W201ないしW205は、各突極に巻回された
固定子卷線である。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of another conventional five-phase cylindrical linear pulse motor 200, which is composed of a stator 201 and a mover 202, and which is formed on the inner peripheral surface of the bracket at both ends of the stator 201. Bearing not shown (linear bearing) 2
03 is provided. The bearing 203 has a plurality of rolling spheres supported in guide grooves provided in the axial direction at three locations at equal intervals in the circumferential direction. On the outer peripheral surface of the moving element 202, three concave grooves 204 are provided in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction.
Track members 205 made of wear-resistant material are fitted to the respective parts 04. Then, the plurality of rolling spheres roll along the track member 205. (Japanese Patent Application No. 5-310133) W201 to W205 are stator windings wound around each salient pole.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の円筒形リニアパルスモータにあっては、移動子外周
面に嵌着された、軸受(リニアベアリング)の転動球体
を転動させる軌道部材が、固定子突極と対向する位置に
配置されているため、モータ推力の低下と、相ごとの推
力が不均一になるという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional cylindrical linear pulse motor, the track member for rolling the rolling sphere of the bearing (linear bearing) fitted to the outer peripheral surface of the moving element is provided. Since it is arranged at a position facing the stator salient poles, there are problems that the motor thrust is reduced and the thrust for each phase becomes uneven.

【0012】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、移動子外周面に嵌着さ
れた、軸受(リニアベアリング)の転動球体を転動させ
る軌道部材が、固定子突極間の開口部と対向する位置に
配置される円筒形リニアパルスモータを提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above points,
The purpose is to eliminate the above-mentioned problems, and a track member, which is fitted on the outer peripheral surface of the moving element and rolls a rolling sphere of a bearing (linear bearing), is located at a position facing the opening between the stator salient poles. An object is to provide a cylindrical linear pulse motor that is arranged.

【0013】本発明の他の目的は、固定子の固定子コア
を形成する固定子鉄板の数が、相数の整数倍で構成され
る円筒形リニアパルスモータを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a cylindrical linear pulse motor in which the number of stator iron plates forming the stator core of the stator is an integral multiple of the number of phases.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、内周面に沿って配設された複数の突
極のそれぞれに、卷線が巻回され、かつ該突極の先端に
軸方向に沿って複数個の固定子小歯が配設された円筒状
の固定子と、該固定子の軸心と同心に、軸受によって軸
方向に移動自在に支持されるとともに、外周面に該軸方
向に沿って複数個の移動子小歯が等ピッチで配設された
移動子とからなる円筒形リニアパルスモータにおいて、
次のとおりである。
The structure of the present invention for achieving the above object is such that a winding line is wound around each of a plurality of salient poles arranged along the inner peripheral surface, and the salient poles are wound around the salient poles. A cylindrical stator having a plurality of stator small teeth arranged along the axial direction at the ends of the poles, and concentrically with the axial center of the stator, and supported by a bearing so as to be movable in the axial direction. , A cylindrical linear pulse motor comprising a plurality of mover small teeth arranged at equal pitches on the outer peripheral surface in the axial direction,
It is as follows.

【0015】(1) 前記軸受の軸方向の転動球体の条
列数をN、前記固定子突極数をMとするとき、該固定子
突極数がM≧Nとなるように設定され、かつ前記移動子
の外周面の、前記固定子突極間の開口部に対応する位置
に、前記軸受の転動球体の条列に対応して軸方向に沿っ
て複数の凹溝を形成し、これらの凹溝に前記軸受の転動
球体を転動させるための耐摩耗材からなる軌道部材を嵌
着させることを特徴とする。
(1) When the number of rows of rolling spheres in the axial direction of the bearing is N and the number of stator salient poles is M, the number of stator salient poles is set so that M ≧ N. A plurality of recessed grooves are formed along the axial direction at positions corresponding to the openings between the stator salient poles on the outer peripheral surface of the mover, corresponding to the rows of rolling spheres of the bearing. A raceway member made of a wear-resistant material for rolling the rolling sphere of the bearing is fitted into these concave grooves.

【0016】(2) (1)において、前記固定子が、
軸方向に配設された一対の固定子コアと、該一対の固定
子相互間に配設され、かつ軸方向に着磁された永久磁石
と、前記固定子コアの軸方向に並ぶ前記突極相互間に巻
回された固定子卷線とで構成されたことを特徴とする。
(2) In (1), the stator is
A pair of stator cores arranged in the axial direction, permanent magnets arranged between the pair of stators and magnetized in the axial direction, and the salient poles arranged in the axial direction of the stator core. It is characterized in that it is composed of a stator winding wound around each other.

【0017】(3) (1)または(2)において、前
記固定子を構成する一対の固定子コアのそれぞれは、該
固定子コアを形成する固定子鉄板が、円周方向に、所定
角度ずつ順次回転積層して形成されるとともに、該固定
子コアのそれぞれは、Lを相数、jを正の整数とすると
き、jL枚の固定子鉄板により形成されることを特徴と
する。
(3) In (1) or (2), in each of the pair of stator cores forming the stator, the stator iron plate forming the stator core has a predetermined angle in the circumferential direction. Each of the stator cores is formed by sequentially laminating and laminating, and each of the stator cores is formed by jL stator iron plates, where L is the number of phases and j is a positive integer.

【0018】[0018]

【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、移動子を軸方向に移動可能に支持する軸受の転
動球体を、移動子の外周面の、固定子突極間の開口部に
対応する位置に嵌着されたガイドを兼ねた軌道部材に沿
って、移動子の回動を防止しながら、移動させる。この
ため、相ごとの推力が均一で、かつ固定子小歯からの磁
束の漏れが少なくなり、モータ全体として、小型で高効
率、高推力が得られ、長ストローク化が可能となる。さ
らに、固定子の固定子コアを、固定子鉄板を突極のピッ
チ角度ごと、または所定角度ごとに順次、回転積層して
形成されるとともに、該固定子コアのそれぞれは、Lを
相数、jを正の整数とするとき、jL枚の固定子鉄板に
より形成されることにより、相ごとの小歯の先端面積が
同一となり、相ごとの推力の均一化が得られる。
In the cylindrical linear pulse motor configured as described above, the rolling sphere of the bearing that movably supports the moving element in the axial direction is provided at the opening between the stator salient poles on the outer peripheral surface of the moving element. The moving member is moved along the track member that also functions as a guide and is fitted at a position corresponding to the position, while preventing the rotation of the moving element. Therefore, the thrust force for each phase is uniform, the leakage of magnetic flux from the small teeth of the stator is reduced, and the motor as a whole is small in size, high in efficiency, high in thrust, and long in stroke. Further, the stator core of the stator is formed by sequentially laminating a stator iron plate at every salient pole pitch angle or at every predetermined angle, and each of the stator cores has L as the number of phases, When j is a positive integer, it is formed of jL stator iron plates, so that the tip areas of the small teeth are the same for each phase, and the thrust is made uniform for each phase.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。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II−II線による横断面図、図3は図1の軸受部分
の説明断面図である。本実施例は、軸受(ここで、軸受
とは、例えば、リニアベアリング、ボールスプラインな
どをいう)の軸方向の転動球体の条列数Nの数値が、N
=5、固定子突極の数Mが、M=N=5とした場合を示
す。(ただし、前記転動球体の条列数Nは、N≧2であ
る)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of a cylindrical linear pulse motor of the present invention, and FIG.
1 is a transverse sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory sectional view of a bearing portion of FIG. In this embodiment, the numerical value of the number N of rows of rolling spheres in the axial direction of the bearing (herein, the bearing means, for example, a linear bearing or a ball spline) is N.
= 5, and the number M of stator salient poles is M = N = 5. (However, the number N of rows of rolling balls is N ≧ 2)

【0020】図1ないし図3において、1は円筒状のケ
ース2内に収納された固定子で、この固定子1は軸方向
に並設された一対で、それぞれ前記5個の突極を有する
固定子コア3,4と、これら固定子コア3,4相互間に
配設され、かつ軸方向に着磁されたリング状または分割
配置された永久磁石5と、固定子コア3,4相互間に設
けられた5個の固定子巻線W1ないしW5とで構成され
ている。
In FIGS. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a stator housed in a cylindrical case 2, and the stator 1 is a pair arranged in parallel in the axial direction, each having the five salient poles. Between the stator cores 3 and 4, the permanent magnets 5 arranged between the stator cores 3 and 4 and axially magnetized and arranged in a ring shape or in a divided manner, and between the stator cores 3 and 4. It is composed of five stator windings W1 to W5 provided in the.

【0021】前記固定子コア3,(4)は内周面に、中
心方向に向けて突出したそれぞれ5個の突極6ないし1
0(突極11ないし15)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(突極11な
いし15)の内周面には軸方向に複数個の固定子小歯1
6(歯先部16aと歯底部16b)が等ピッチで設けら
れている。
The stator cores 3, (4) each have five salient poles 6 to 1 projecting toward the center on the inner peripheral surface.
0 (salient poles 11 to 15) are provided at predetermined intervals along the circumferential direction, and a plurality of stators are axially provided on the inner peripheral surfaces of these salient poles 6 to 10 (salient poles 11 to 15). Small tooth 1
6 (tooth tips 16a and tooth bottoms 16b) are provided at equal pitches.

【0022】前記固定子巻線W1は、固定子コア3と4
の重なり合う2つの突極6と11にまたがって巻回され
ている。これと同様に、固定子巻線W2,W3ないしW
5も、固定子コア3と4の重なり合うそれぞれ2つの突
極7と12,8と13,9と14,および10と15
に、それぞれまたがって巻回されている。
The stator winding W1 includes stator cores 3 and 4
It is wound over two salient poles 6 and 11 that overlap each other. Similarly, the stator windings W2, W3 to W
5 also has two salient poles 7 and 12, 8 and 13, 9 and 14, and 10 and 15 where the stator cores 3 and 4 overlap, respectively.
, Each of which is wound.

【0023】前記永久磁石5は、固定子コア3と4との
間に挟持され、軸方向に着磁されており、該永久磁石5
の軸方向の厚さは、前記2個の固定子コア3と4に配設
されたそれぞれの固定子小歯16の中心間の距離が歯ピ
ッチの(K+0.5)倍(Kは正の整数とする)となる
ように設定されている。
The permanent magnet 5 is sandwiched between the stator cores 3 and 4 and is magnetized in the axial direction.
As for the axial thickness of the stator core, the distance between the centers of the respective stator small teeth 16 arranged on the two stator cores 3 and 4 is (K + 0.5) times the tooth pitch (K is a positive value). It should be an integer).

【0024】上記ケース2の両側にはブラケット17,
18が設けられ、このブラケット17,18の内面側に
嵌入された同形の軸受(リニアベアリング)19,20
が配設されている。この軸受19,20は、通常、リニ
アベアリング、リニアブッシュ、スライドブッシュ、ボ
ールスプラインなどと呼ばれているものである。
Brackets 17, on both sides of the case 2,
18 is provided, and bearings (linear bearings) 19 and 20 of the same shape are fitted into the inner surfaces of the brackets 17 and 18.
Is provided. The bearings 19 and 20 are usually called linear bearings, linear bushes, slide bushes, ball splines and the like.

【0025】これら軸受19,20は、内周面の円周方
向の5箇所で、それぞれ軸方向にボールガイド21を設
け、該ボールガイド21に複数個のボール(転動球体)
22を支持したものである。このボールガイド21は往
路と復路からなる環状のガイド溝で構成されており、こ
れらボール(転動球体)22が、後述する移動子23に
設けられた凹溝24に嵌着された、ガイドを兼ねた軌道
部材25上に沿って転動しながら移動するものである。
These bearings 19 and 20 are provided with ball guides 21 in the axial direction at five locations on the inner peripheral surface in the circumferential direction, and a plurality of balls (rolling spheres) are provided in the ball guides 21.
22 is supported. The ball guide 21 is composed of an annular guide groove consisting of a forward path and a backward path, and these balls (rolling spheres) 22 are fitted in a groove 24 provided in a moving element 23 described later to form a guide. It moves while rolling along the combined track member 25.

【0026】この軌道部材25は、前記移動子23の外
周面の前記固定子突極6ないし10または突極11ない
し15間の開口部に対応する位置に、前記軸受19,2
0のそれぞれのボールガイド21に対応して(該軸受1
9,20の条数Nと同数)、軸方向に沿って5個の凹溝
24を形成し、これらの凹溝24に嵌着させたものであ
る。そして該軌道部材25は、前記軸受19,20の転
動球体22をガイド、転動させるため、移動子23に比
べて耐摩耗性の高い材料で形成されている。
The track member 25 is provided on the outer peripheral surface of the moving element 23 at a position corresponding to the opening between the stator salient poles 6 to 10 or the salient poles 11 to 15 and the bearings 19, 2 are provided.
0 corresponding to each ball guide 21 (the bearing 1
(The same number as the number of threads N of 9, 20), five recessed grooves 24 are formed along the axial direction, and these recessed grooves 24 are fitted. The raceway member 25 is formed of a material having higher wear resistance than the mover 23 in order to guide and roll the rolling spheres 22 of the bearings 19 and 20.

【0027】このように、前記軌道部材25は、移動子
23の外周面の前記固定子突極6ないし10または突極
11ないし15間の開口部に対応する位置に嵌着される
ため、前記固定子小歯16からの磁束の漏れが少なくな
り、モータ全体として、小型で高効率になる。
As described above, since the track member 25 is fitted to the outer peripheral surface of the moving member 23 at a position corresponding to the opening between the stator salient poles 6 to 10 or the salient poles 11 to 15, The leakage of magnetic flux from the small stator teeth 16 is reduced, and the motor as a whole is small and highly efficient.

【0028】前記移動子23は移動子コアと一体的に中
空状に形成され、かつ移動子軸を兼用している。該移動
子23の外周面の軸方向には、前記固定子小歯16の歯
ピッチと同じで、かつ等ピッチで、複数個のリング状の
移動子小歯26が、鍛造、切削または研削などの機械加
工により形成されている。
The mover 23 is formed integrally with the mover core in a hollow shape, and also serves as a mover shaft. In the axial direction of the outer peripheral surface of the moving element 23, a plurality of ring-shaped moving element small teeth 26 having the same tooth pitch as the stator small teeth 16 and an equal pitch are formed by forging, cutting or grinding. It is formed by machining.

【0029】図4は固定子コア3,4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。該固定子コア
3,4をそれぞれ構成する固定子鉄板27の数は、Lを
相数、jを正の整数とするとき、jL枚の固定子鉄板に
より形成される。この固定子鉄板27は、5個の突極P
1ないしP5のうちP1およびP2は内径寸法の小さい
突極であり、固定子小歯16の歯先部16a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16の歯底部16bを構成する。
FIG. 4 shows an example of the stator iron plate 27 forming the stator cores 3 and 4. The number of stator iron plates 27 constituting each of the stator cores 3 and 4 is formed by jL stator iron plates, where L is the number of phases and j is a positive integer. This stator iron plate 27 has five salient poles P.
Of 1 to P5, P1 and P2 are salient poles having a small inner diameter, and form the tooth tips 16a of the stator small teeth 16. Further, P3, P4, and P5 are salient poles having a large inner diameter and form the tooth bottom portion 16b of the stator small tooth 16.

【0030】図5は、前記固定子鉄板27を所定角度θ
=72度ずつ順次、回転させながら積層したときに形成
される固定子コア3,4の突極6ないし10および突極
11ないし15の固定子小歯16の様子を移動子23側
から見たものである。ハッチングのある部分が歯先部1
6aを示し、ハッチングのない部分が歯底部16bを示
す。
FIG. 5 shows the stator iron plate 27 with a predetermined angle θ.
The state of the salient poles 6 to 10 of the stator cores 3 and 4 and the stator small teeth 16 of the salient poles 11 to 15 which are formed when the rotor cores 3 and 4 are laminated while being sequentially rotated by 72 degrees are seen from the moving element 23 side. It is a thing. The hatched part is the tip part 1
6a, and the portion without hatching shows the tooth bottom portion 16b.

【0031】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および突極
11ないし15には、歯ピッチがL・t0 、すなわち5
・t 0 、歯厚が2・t0 の固定子小歯16が形成され
る。しかも、突極6,11を基準としたとき、突極7,
12の小歯16のずれは歯ピッチの1/L、すなわち1
/5、突極8,13の小歯16のずれは歯ピッチの2/
L、すなわち2/5、突極9,14の小歯16のずれは
歯ピッチの3/L、すなわち3/5、突極10,15の
小歯16のずれは歯ピッチの4/L、すなわち4/5で
ある。
The thickness of the stator iron plate 27 is t0Then, times
By stacking layers, each salient pole 6 to 10 and salient pole
11 to 15 has a tooth pitch of L · t0, Ie 5
・ T 0, Tooth thickness is 2t0The stator small teeth 16 are formed
It Moreover, when the salient poles 6 and 11 are used as a reference, the salient pole 7,
The deviation of the 12 small teeth 16 is 1 / L of the tooth pitch, that is, 1
/ 5, the deviation of the small teeth 16 of the salient poles 8 and 13 is 2 / of the tooth pitch.
L, that is, 2/5, the deviation of the small teeth 16 of the salient poles 9 and 14 is
3 / L of tooth pitch, that is, 3/5 of salient poles 10 and 15
The deviation of the small teeth 16 is 4 / L of the tooth pitch, that is, 4/5
is there.

【0032】一方、固定子コア3と4の重なり合う各突
極の固定子小歯16の位置関係は、永久磁石5の軸方向
の厚さを上述のように調整することにより、小歯16間
の距離が歯ピッチの1/2ずれるように設定されてい
る。
On the other hand, the positional relationship between the stator small teeth 16 of each salient pole where the stator cores 3 and 4 overlap each other is adjusted by adjusting the axial thickness of the permanent magnet 5 as described above. Is set so as to deviate by 1/2 of the tooth pitch.

【0033】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・L)、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。
The phase in which the winding line W1 is wound is the A phase,
The phase in which the winding line W2 is rolled is the B phase, the phase in which the rolling line W3 is rolled is the C phase, the phase in which the rolling line W4 is rolled is the D phase, and the phase in which the rolling line W5 is rolled is E. By connecting so that they are in phase,
A 5-phase hybrid linear pulse motor can be constructed. The basic movement amount for each step at this time is
1 / (2 · L) of tooth pitch, that is, (5 · t 0 ) / 1
It becomes 0 and becomes 1/2 of the thickness t 0 of the stator iron plate 27.

【0034】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16と移動子小歯26との間に順次磁束を発生させて
移動子23をステップ状に歩進動作させることができ
る。このように、前記固定子コア3,4をそれぞれ構成
する固定子鉄板27の数を、相数Lの整数倍にすること
により、各相の固定子小歯16の数が同数となり、各相
の推力を均一にすることができる。
Then, by sequentially exciting each phase winding in a predetermined order in accordance with the input pulse, magnetic flux is sequentially generated between each stator small tooth 16 and each movable small tooth 26. The mover 23 can be stepped in steps. In this way, the number of stator iron plates 27 constituting each of the stator cores 3 and 4 is made an integral multiple of the number of phases L, so that the number of stator small teeth 16 of each phase becomes the same, and The thrust of can be made uniform.

【0035】図6は、本発明の円筒形リニアパルスモー
タの他の例を示す前記図2に対応する横断面図で、正の
整数jおよび相数Lの各数値が、j=2,L=5とした
場合を示し、従って、固定子突極の数Mは、M=j・L
=10となる。固定子のそれぞれの固定子コアに配設さ
れる10個の突極31ないし40には、10個の固定子
巻線W1ないしW10が、それぞれ巻回されている。そ
して、軌道部材25は、移動子23の外周面の前記固定
子突極31と32、33と34、35と36、37と3
8、39と40間の開口部に対応する位置に、前記軸受
19,20のそれぞれのボールガイド21に対応して
(該軸受19,20の条数Nと同数)、軸方向に沿って
5個の凹溝24を形成し、これらの凹溝24に嵌着され
ている。作用は、前記実施例の円筒形リニアパルスモー
タと同様である。
FIG. 6 is a transverse sectional view corresponding to FIG. 2 showing another example of the cylindrical linear pulse motor of the present invention. Each positive integer j and the number of phases L are j = 2, L. = 5, the number of stator salient poles M is M = jL
= 10. Ten stator windings W1 to W10 are wound around the ten salient poles 31 to 40 arranged on each stator core of the stator. The track member 25 includes the stator salient poles 31 and 32, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 3 on the outer peripheral surface of the mover 23.
8, 5 and 5 along the axial direction at positions corresponding to the openings between 39 and 40, corresponding to the ball guides 21 of the bearings 19 and 20 (the same number as the number of threads N of the bearings 19 and 20). Individual concave grooves 24 are formed and fitted into these concave grooves 24. The operation is similar to that of the cylindrical linear pulse motor of the above embodiment.

【0036】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。
Note that the technique of the present invention is not limited to the technique in the above-described embodiment, and may be implemented by means of another aspect having the same function, and the technique of the present invention can be variously modified within the scope of the above configuration. Can be changed or added.

【0037】[0037]

【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、請求項1、2に
ついては、軸受の軸方向の転動球体の条列数をN、固定
子突極数をMとするとき、M≧Nとなるように設定さ
れ、かつ移動子の外周面の、前記固定子突極間の開口部
に対応する位置に、前記軸受の転動球体の条列に対応し
て軸方向に沿って複数の凹溝を形成し、これらの凹溝に
前記軸受の転動体を転動させるための耐摩耗材からなる
軌道部材を嵌着させたので、前記モータは小型で高推力
を発生し、相ごとの推力が均一になる。
As is apparent from the above description, according to the cylindrical linear pulse motor of the present invention, in claims 1 and 2, the number of rows of rolling spheres in the axial direction of the bearing is fixed to N. When the number of the salient salient poles is M, it is set such that M ≧ N, and at the position corresponding to the opening between the stator salient poles on the outer peripheral surface of the mover, the rolling sphere of the bearing is Since a plurality of concave grooves are formed along the axial direction corresponding to the rows, and a race member made of a wear-resistant material for rolling the rolling elements of the bearing is fitted in these concave grooves, Is small and generates high thrust, and the thrust for each phase is uniform.

【0038】請求項3については、固定子を構成する一
対の固定子コアのそれぞれは、該固定子コアを形成する
固定子鉄板が、円周方向に、突極のピッチ角度ごと、ま
たは所定角度ずつ順次回転積層して形成されるととも
に、該固定子コアのそれぞれは、Lを相数、jを正の整
数とするとき、jL枚の固定子鉄板により形成されるの
で、前記モータは小型で高推力を発生し、相ごとの推力
が均一になる。さらに、固定子コアを、固定子鉄板を所
定角度(突極のピッチ角度)だけ順次回転積層すること
により形成できるので、従来の回転型ステッピングモー
タの積層コア技術が適用でき、生産性も優れている。
According to the third aspect of the present invention, in each of the pair of stator cores forming the stator, the stator iron plate forming the stator core is circumferentially arranged at every pitch angle of salient poles or at a predetermined angle. Each of the stator cores is formed by jL stator iron plates, where L is the number of phases and j is a positive integer. Generates high thrust and makes thrust uniform for each phase. Furthermore, since the stator core can be formed by sequentially rotating and laminating the stator iron plates by a predetermined angle (spacing angle of salient poles), the conventional laminated core technology of the rotary stepping motor can be applied and the productivity is excellent. There is.

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

【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。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a cylindrical linear pulse motor of the present invention.

【図2】図1のII−II線による横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.

【図3】図1の軸受部分の説明断面図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view of a bearing portion of FIG.

【図4】固定子コアを形成する固定子鉄板の平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of a stator iron plate forming a stator core.

【図5】図4の固定子鉄板を所定角度回転積層したとき
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。
5 is a development view of a stator small tooth portion formed when the stator iron plates of FIG. 4 are rotationally stacked at a predetermined angle, as viewed from the mover side.

【図6】本発明の円筒形リニアパルスモータの他の例を
示す前記図2に対応する横断面図である。
FIG. 6 is a transverse sectional view corresponding to FIG. 2 showing another example of the cylindrical linear pulse motor of the present invention.

【図7】従来の円筒形リニアパルスモータの縦断面図で
ある。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a conventional cylindrical linear pulse motor.

【図8】他の従来の5相円筒形リニアパルスモータの横
断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of another conventional 5-phase cylindrical linear pulse motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 3,4 固定子コア 5 永久磁石 6,7,……10、11,12,……15、31,3
2,……40 突極 16 固定子小歯 19,20 軸受 22 転動球体 23 移動子 24 凹溝 25 軌道部材 26 移動子小歯 27 固定子鉄板 k,j 整数 N 軸受の軸方向の転動球体の条列数 L 相数 P1,P2,……P5 突極 W1,W2,……W10 固定子卷線 t0 固定子鉄板の厚さ
1 Stator 3,4 Stator core 5 Permanent magnet 6,7, ... 10,11,12, ... 15,31,3
2, ... 40 Salient pole 16 Stator small tooth 19,20 Bearing 22 Rolling sphere 23 Moving element 24 Recessed groove 25 Raceway member 26 Moving element small tooth 27 Stator iron plate k, j Integer N Rolling of bearing in axial direction Number of rows of spheres L Number of phases P1, P2, ... P5 Salient poles W1, W2, ... W10 Stator winding line t 0 Stator iron plate thickness

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 里見 博文 千葉県柏市篠籠田1400 オリエンタルモー ター株式会社内 (72)発明者 岡田 正 千葉県柏市篠籠田1400 オリエンタルモー ター株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hirofumi Satomi 1400 Shinogoroda, Kashiwa-shi, Chiba Oriental Motor Co., Ltd. (72) Inventor Tadashi Okada 1400 Shinogoroda, Kashiwa-shi, Chiba Oriental Motor Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内周面に沿って配設された複数の突極の
それぞれに、卷線が巻回され、かつ該突極の先端に軸方
向に沿って複数個の固定子小歯が配設された円筒状の固
定子と、該固定子の軸心と同心に、軸受によって軸方向
に移動自在に支持されるとともに、外周面に該軸方向に
沿って複数個の移動子小歯が等ピッチで配設された移動
子とからなる円筒形リニアパルスモータにおいて、 前記軸受の軸方向の転動球体の条列数をN、前記固定子
突極数をMとするとき、該固定子突極数がM≧Nとなる
ように設定され、かつ前記移動子の外周面の、前記固定
子突極間の開口部に対応する位置に、前記軸受の転動球
体の条列に対応して軸方向に沿って複数の凹溝を形成
し、これらの凹溝に前記軸受の転動球体を転動させるた
めの耐摩耗材からなる軌道部材を嵌着させることを特徴
とする円筒形リニアパルスモータ。
1. A winding wire is wound around each of a plurality of salient poles arranged along the inner peripheral surface, and a plurality of stator small teeth are axially provided at the tips of the salient poles. A cylindrical stator provided and a plurality of mover small teeth which are supported concentrically with the axial center of the stator by a bearing so as to be movable in the axial direction and along the outer peripheral surface along the axial direction. In a cylindrical linear pulse motor consisting of moving elements arranged at equal pitches, where N is the number of rows of rolling spheres of the bearing in the axial direction and M is the number of salient poles of the stator, the fixed The number of salient salient poles is set to M ≧ N, and the outer peripheral surface of the mover corresponds to the row of rolling spheres of the bearing at a position corresponding to the opening between the stator salient poles. To form a plurality of grooves along the axial direction, and a track made of wear-resistant material for rolling the rolling spheres of the bearing in these grooves. Cylindrical linear pulse motor, characterized in that for fitting the member.
【請求項2】 前記固定子が、軸方向に配設された一対
の固定子コアと、該一対の固定子相互間に配設され、か
つ軸方向に着磁された永久磁石と、前記固定子コアの軸
方向に並ぶ前記突極相互間に巻回された固定子卷線とで
構成されたことを特徴とする請求項1の円筒形リニアパ
ルスモータ。
2. The stator comprises a pair of stator cores arranged in the axial direction, permanent magnets arranged between the pair of stators and magnetized in the axial direction, and the stator. The cylindrical linear pulse motor according to claim 1, wherein the cylindrical linear pulse motor comprises a stator winding wire wound between the salient poles arranged in the axial direction of the child core.
【請求項3】 前記固定子を構成する一対の固定子コア
のそれぞれは、該固定子コアを形成する固定子鉄板が、
円周方向に、所定角度ずつ順次回転積層して形成される
とともに、該固定子コアのそれぞれは、Lを相数、jを
正の整数とするとき、jL枚の固定子鉄板により形成さ
れることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
円筒形リニアパルスモータ。
3. A pair of stator cores forming the stator has a stator iron plate forming the stator core,
The stator cores are formed by sequentially laminating at predetermined angles in the circumferential direction, and each of the stator cores is formed by jL stator iron plates, where L is the number of phases and j is a positive integer. The cylindrical linear pulse motor according to claim 1 or 2, characterized in that.
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