JPH09261942A - リニアパルスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、走行性能に影響を与えずに、
移動子を走行ガイドに予圧することのできるリニアパル
スモータを提供する。 【解決手段】 移動子２は、固定子１の走行ガイド５
ａ，５ｂに玉軸受け９を介して支持されている。走行ガ
イド５ｂはバイアス磁石４により磁気吸引されて、玉軸
受け９を介して、移動子２を走行ガイド５ａに押し付け
て予圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ミニディ
スクのピックアップのドライブやフロッピーディスクの
ヘッドのドライブ等に適用する小型、軽量のリニアパル
スモータに関し、特に、磁気吸引力により移動子を予圧
することにより安定走行を実現するリニアパルスモータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のリニアパルスモータの構
成を示す正面図である。図５は、従来のリニアパルスモ
ータの構成を示す斜視図である。以下、これらの図に基
づいて、従来のリニアパルスモータについて説明する。

【０００３】このリニアパルスモータは、移動子ベース
３０と移動子の磁極歯３１からなる移動子と、永久磁石
２４、走行ガイド２５ａ，２５ｂ、磁気コア２６ａ，２
６ｂ、磁気コア２６ａ，２６ｂに巻かれたコイル２７
ａ，２７ｂ、磁極歯２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄか
らなる固定子とを有している。

【０００４】移動子は、玉軸受け２９を介して固定子上
に配置されており、固定子の磁界が変えられることによ
り、走行ガイド２５ａ，２５ｂに沿って移動できるよう
になっている。

【０００５】一方の走行ガイド２５ｂには、玉軸受け２
９を滑らせ移動子をガイドする立上壁の中央に窪みが設
けられている。その窪みには、前後方向に磁化させた永
久磁石４１、及び、永久磁石の前後に貼着した磁性部材
４２，４３からなる磁気ユニット３２が配置されてい
る。磁性部材４２，４３の端面と移動子側面とは対向か
つ近接しており、図６の上面図に矢印で示すように、永
久磁石４１→磁性部材（前）４３→移動子ベース３０→
磁性部材（後）４２→永久磁石４１の経路で磁路が形成
されている。このため、移動子は走行ガイド２５ｂに磁
気吸引され、常に走行ガイド２５ｂに沿って走行するよ
うになる。これにより、移動子の安定した走行性能を得
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法では、磁気吸引手段として永久磁石とその
両磁極面に貼着した磁性部材からなる磁気ユニットを用
いるため部品点数、貼着工程が増す。また、走行ガイド
の立上壁の中央部に磁気ユニットの取り付け凹部を設
け、磁気ユニット３２を装着固定するため、装着工程が
増える。更に、磁気ユニット３２の摺動面、即ち、玉軸
受２９が当たる部分の表面精度を出さないと、移動子の
走り精度、位置決め精度など走行ガイドの性能を損って
しまう恐れがある。また、移動子を直接吸引するため、
磁気吸引力が移動子の走行に対して抵抗として働いてし
まう。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成
で、安定した走行性能の得られるリニアパルスモータを
提供することを目的とする。

【０００８】

【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、４組の第１の磁極歯と、第１の磁極歯に磁界を
印加する永久磁石と、第１の磁極歯及び永久磁石の両側
に配設された一対の走行ガイドと、を有する固定子と、
走行ガイドに軸受けを介して走行自在に支持され、第１
の磁極歯に対面して配置される第２の磁極歯を有する移
動子と、を備えてなるリニアパルスモータにおいて、一
対の走行ガイドは、その内の一方が永久磁石により他方
側へと磁気吸引されることにより、移動子を挟み込み、
予圧するよう形成されてなるものである。

【０００９】また、このリニアパルスモータにおいて、
固定子が、予圧の方向に伸びるガイドレールを有し永久
磁石を直接的あるいは間接的に固定する固定子ベースを
有しており、走行ガイドの内、磁気吸引される側の走行
ガイドに、ガイドレールと嵌合するガイド部が形成され
てなるものである。

【００１０】以下に、本発明の作用を説明する。

【００１１】上記のように構成されたリニアパルスモー
タでは、一方の走行ガイドがバイアス磁石に磁気吸引さ
れ、もう一方の走行ガイドとの間で、玉軸受け、及び、
移動子を挟み込んで予圧する。このため、移動子の駆動
時も、固定された方の走行ガイドが走行基準となり、安
定して走行させることができる。

【００１２】また、磁気吸引される方の走行ガイドに、
固定子ベースに形成されたガイドレールと嵌合するガイ
ド部を設けることで、予圧方向への移動を容易に行うこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のリニアパルスモ
ータの原理を説明するための分解斜視図であり、図２は
その正面図である。以下、これらの図に基づいて本実施
の形態のリニアパルスモータを説明する。

【００１４】本リニアパルスモータは、固定子１と移動
子２からなる。固定子１は、固定子ベース３、バイアス
磁石４、２つの走行ガイド５ａ，５ｂ、２つの磁気コア
６ａ，６ｂ、２つのコイル７ａ，７ｂ、４つの磁極歯８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ（請求項における第１の磁極
歯）、玉軸受け９からなる。移動子２は、移動子ベース
１０と磁極歯１１（請求項における第２の磁極歯）から
なる。

【００１５】バイアス磁石４は永久磁石よりなり、移動
子２の走行方向に磁化が分極している。バイアス磁石４
の一方の側面は走行ガイド５ａと、上面は磁気コア６
ａ、６ｂと接合している。磁気コア６ａのバイアス磁石
４の下側になる部分にはコイル７ａが巻かれてあり、磁
気コア６ａの上面の磁極となる部分に磁極歯８ａ，８ｂ
が接合されている。同様に、磁気コア６ｂにはコイル７
ｂが巻かれてあり、磁極歯８ｃ，８ｄが接合されてい
る。これらは全て固定子ベース３の上で固定されてい
る。一方、走行ガイド５ｂは、下面に固定子ベース３に
設けたレール状の凸部１３と勘合するように案内溝１４
がついており、バイアス磁石４の方向へ自由に移動でき
る。

【００１６】走行ガイド５ａ，５ｂには、玉軸受け９を
滑らせるための走行面が用意されている。一方、移動子
ベース１０にも玉軸受けを滑らせるための走行面があ
り、移動子２を固定子１に載せると、両方の走行面と玉
軸受け９により、固定子側の磁極歯８ａ〜８ｄと移動子
側の磁極歯１１との間に適当な間隔の磁気ギャップを維
持した状態で、移動子２は走行方向に移動可能となる。

【００１７】ここで、移動子２の駆動方法について詳細
に説明する。リニアパルスモータは、バイアス磁石４と
コイル７ａ，７ｂの作る磁力によって、移動子２を吸引
することで移動子２を駆動する。磁極歯８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄは、最初、バイアス磁石４の作る磁力を発生し
ているが、コイル７ａに電流が流されると、磁極歯８ａ
の磁力は強められ、磁極歯８ｂの磁力は弱められる。そ
のため、移動子２の磁極歯１１と固定子１の磁極歯８ａ
が正対する位置になるように移動子２が引き付けられて
安定な配置となる。このとき、コイル７ａの電流を逆方
向に切り替えることにより、磁極歯８ａの磁力は弱めら
れ、磁極歯８ｂの磁力は強められる。そのため、移動子
２の磁極歯１１と固定子１の磁極歯８ｂが正対する位置
になるように移動子２が引き付けられて安定する。次
に、コイル７ａの電流を切り、コイル７ｂに電流を流す
と、磁極歯８ｃの磁力は強められ、磁極歯８ｄの磁力は
弱められる。そのため、移動子２の磁極歯１１と固定子
１の磁極歯８ｃが正対する位置になるように移動子２が
移動する。同様に、コイル７ｂの電流を逆方向に切り替
えると、磁極歯８ｃの磁力は弱められ、磁極歯８ｄの磁
力は強められるため、移動子２の磁極歯１１と固定子１
の磁極歯８ｃとが正対する位置へ移動子２が移動する。

【００１８】磁極歯８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１１の歯
のピッチは同じであり、固定子１での磁極歯８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄの配置は、この順で歯の位置が１／４ピ
ッチずつずれているようになっている。このため、上記
の順番でコイル７ａ，７ｂの電流を切り替えて行くこと
により、移動子が１／４ピッチずつ移動する。その際、
移動子２が安定に走行するためには、走行面と玉軸受け
の間に走行方向と直角な方向、即ち、図１に示した予圧
方向に適当な予圧を与える必要がある。この予圧方式が
本発明の特徴であり、以下にこの点について説明する。

【００１９】固定子１の走行ガイド５ａは、固定子ベー
ス３に固定されているのに対して、走行ガイド５ｂは案
内溝１４（請求項におけるガイド部）とレール状の凸部
１３（請求項におけるガイドレール）によって予圧方向
に自由に移動できるようになっている。走行ガイド５ｂ
は、磁性体でできており、バイアス磁石４の両磁極に面
する部分１２ａ，１２ｂがバイアス磁石４に向かって張
り出した形状になっている。

【００２０】このような構成により、図３の上面図に矢
印で示すように、バイアス磁石４のＮ極から空間へ出た
磁束は、この張り出し部分１２ａから走行ガイド５ｂに
入り込み、走行ガイドの内部を通って、反対側の張り出
し部分１２ｂから再び空間へ出て、バイアス磁石のＳ極
へ戻るという磁気回路が形成され、図１の予圧方向に磁
気吸引力が作用する。

【００２１】この磁気吸引力は、走行ガイド５ｂを走行
ガイド５ａ側に引っ張り、走行ガイド５ａへ玉軸受け９
と移動子ベース１０を押し付ける。つまり、移動子２を
走行ガイド５ａに押し付ける。これにより、移動子２は
走行ガイド５に安定に支持された状態で走行できるよう
になる。

【００２２】尚、本実施の形態において、走行ガイド５
ｂに張り出し部分１２ａ，１２ｂを設けているのは、バ
イアス磁石４による磁気吸引をより有効なものとするた
めである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、走行ガイ
ドがバイアス磁石に磁気吸引されるため、従来のように
予圧のための専用の磁気ユニットと、そのための組付け
加工も必要とせず、簡単な構成で移動子を走行ガイドに
予圧することができ、移動子を安定に走行させることが
できる。

【００２４】また、磁気吸引される方の走行ガイドに、
固定ベースに形成されたガイドレールと嵌合するガイド
部を設けることで、走行ガイドの予圧方向への移動を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のリニアパルスモータの構成
を示す分解斜視図である。

【図２】図１のリニアパルスモータの正面図である。

【図３】図１のリニアパルスモータの予圧方式を説明す
る図である。

【図４】従来のリニアパルスモータの構成を示す分解斜
視図である。

【図５】図４のリニアパルスモータの正面図である。

【図６】図４のリニアパルスモータの予圧方式を説明す
る図である。

【符号の説明】

１ 固定子 ２ 移動子 ４ バイアス磁石 ５ａ，５ｂ 走行ガイド ９ 玉軸受け １２ 張り出し部分 １３ レール状凸部 １４ 案内溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４組の第１の磁極歯と、該第１の磁極歯
   に磁界を印加する永久磁石と、前記第１の磁極歯及び前
   記永久磁石の両側に配設された一対の走行ガイドと、を
   有する固定子と、 前記走行ガイドに軸受けを介して走行自在に支持され、
   前記第１の磁極歯に対面して配置される第２の磁極歯を
   有する移動子と、を備えてなるリニアパルスモータにお
   いて、 前記一対の走行ガイドは、その内の一方が前記永久磁石
   により他方側へと磁気吸引されることにより、前記移動
   子を挟み込み、予圧するよう形成されてなることを特徴
   とするリニアパルスモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のリニアパルスモータに
   おいて、 前記固定子は、前記予圧の方向に伸びるガイドレールを
   有し前記永久磁石を直接的あるいは間接的に固定する固
   定子ベースを有しており、 前記走行ガイドの内、磁気吸引される側の走行ガイドに
   は、前記ガイドレールと嵌合するガイド部が形成されて
   なることを特徴とするリニアパルスモータ。