JPS5836166A - リニアパルスモ−タ - Google Patents

リニアパルスモ−タ

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Publication number
JPS5836166A
JPS5836166A JP13440581A JP13440581A JPS5836166A JP S5836166 A JPS5836166 A JP S5836166A JP 13440581 A JP13440581 A JP 13440581A JP 13440581 A JP13440581 A JP 13440581A JP S5836166 A JPS5836166 A JP S5836166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
pulse motor
ball
mover
rolling
Prior art date
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Pending
Application number
JP13440581A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasufumi Koseki
小関 康文
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP13440581A priority Critical patent/JPS5836166A/ja
Publication of JPS5836166A publication Critical patent/JPS5836166A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H02K41/033Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type with armature and magnets on one member, the other member being a flux distributor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/40Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using ball, roller or wheel arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

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】 本発明は、リニアパルス篭−夕に係り、%に固定子と可
動子との間の間隔保持手段の改良を行ったリニアパルス
モータに関−1゜ リニアパルスモータは一例として励磁パ、ルスに正負パ
ルスを用いたII1図に示す走行原理をもったものがあ
る。この他励磁パルスに一方向(例えば正のみ)パルス
を用いるタイプもある。ここではリニアパルスモータの
移動方向AK向って延びた固定子10と、固定子10の
上方に所定の間隔をおいて移動可能に配設した可動子弟
とから構成されている。固定子’10の上面中央には一
定ピッチのステータ歯11が設けられ、可動子弟の下面
には、固定子10のステータ歯11と対向する複数のム
ーバ歯21が設けられ、励磁コイル4及びη′によって
電磁石誌、mを形成している。また可動子20には永久
磁石るがあって、ムーバ歯21は各種に磁化されている
。(励磁電流が流れていない時、EA側はN極に、部側
はS極になっている。) まず第La!1t(a)において、まず正のパルス電流
を電磁石M3に巻装された励磁コイルη′に流すと、電
磁石EBに付設した永久磁石の磁極Sに対し、ムーバ歯
りは逆方向の磁束を発生するため、ムーバ歯りでの磁束
が弱められ、逆に、ムーバ歯Cは同方向の磁束を発生す
るため、ムーバ歯Cでの磁束が強められることになる。
この結果、ムーバ歯Cにおいて、該ムーバ歯Cがステー
タ歯と対向するような力が働き、ムーパ歯Cがステータ
歯と対向するまで!ステップUだけ移動し、電磁石BB
は安定状態となる。(絶1図(a))この時、ムーバ歯
大及びBは不安定状態にある。
次に電磁石駄側の励磁コイル乙に正の励磁パルスを流す
と、ムーバ歯Aは電磁万態に付設した永久磁石の磁極N
K対し逆方向に磁束を発生し、そのため前記磁極Nの磁
束を弱めるように作用し、ムーバ歯Bは前記磁極Nの磁
束な強め合う。この結果ムーバ歯BVCおいてステータ
歯と対向するように引き合い、ムーバ歯Bとステータ歯
が対向するまでlステップUだけ可動子が移動し、安定
状態となる。他方電磁石EB側は励磁パルスを得ておら
ずムーバ歯C及びDには励磁による磁束は形成されず、
ムーバ歯A及びBを有す電磁5働・が安定状態に移動す
るのに対し、不安定状態となる。
(第1図(b)) さらに次のタイミングで、電磁石EB側の励磁コイルn
′に負方向励磁パルスを流すと図示しないが、可動チェ
は入方向に1ステツプUだけ進んで、ムーバ歯りはステ
ータ歯と対向して安定状態になる。
さらに電磁石シ・側の励磁コイルρにのみ負方向パルス
を流すこEにより、ムーバ歯kがステータ歯と対向して
安定状態となるよう可動チェが1ステツプUだけ入方向
に移動する。このようにIIct図に示した工員パルス
を用いて励磁するタイプのリニアパルスモータにおいて
は、前記4種類の状態を次々に繰返すことによって可動
子20kA方向に進行せしめることができる。ここで@
1図の破線は磁束の主な経路な示したものである。
また第2図に示したように、固定子10のステータ歯1
1と可動チェのムーバ歯21が相対向し、ムーバ歯21
が励磁コイルnとこれKftされる励磁電流(正パルス
のみ)Kよって磁化する構造とした壜台は、イ相→ロ相
→ハ相→二相と順次励磁t*の切換を行うことによって
1ステップ宛人方向に移動する。
以上の走行WLIIをもったりニアパルスモータは従来
第3図に示すような構造をしていた。13図(alは平
面図で、第3図(blはその進行方向からみた正面図を
示しているが、可動チェの両側面からはアーム鵠の先端
には横揺れ防止ローラあがそれぞれ纏着されている0間
隙保持ローラおは可動チェと■電子10との間隙を一定
に保持して、可動チェを■電子10に対して相対的に移
動せしめるもので、−電子10の上面に転接する。横揺
れ防止ローラあは可動チェの移動中における横揺れを防
止するもので、固定子10の両側WJK転接する。
そして、固定子10のステータ歯11と可動チェのムー
バ歯21の対向状態に応じて、各ムーバ歯21 Kそれ
ぞれ巻装された励磁コイルnに順次パルス電流を流し、
→→枦←ト磁気誘導によって間隙保持ローラお及び横揺
れ防止ローラUを回転させながら可動チェを固定子lO
に沿って移動させる機構になっていた。
以上説明した従来のリニアパルスモータでは、間隙保持
ローラお及び横揺れ防止ローラUはそれぞれ支持軸31
及びアーム兇によって別個に取り付げられているので、
可動チェの部品点数は多く、質量は必然的に大きくなっ
た。そのため可動チルの高速化が難しく、立上り特性や
立下り特性などの応答性は十分でなかった。また間隔保
持ローラお及び横揺れ防止ローラあはそれぞれ別個に取
付けるため、作業工数が増え能率が悪いという欠点があ
った。
このため従来技術の欠点を解消するための提案がなされ
ている。例えば特開昭55−77366号公報記載の提
案は従来技術の欠点を解消しようとするもので、第4図
の如き構造のものである。第4図(a)は提案によるリ
ニアパルスモータの平面図で第4図(b)はその正面図
、第4図(C1はその要部拡大断面図である。可動チェ
の両側面からは複数本の支持軸41が回設され、支持軸
41の先端には間隙保持せローラ40が装填されている
。間隙保持ローラ社及び横揺れ防止ローラ招は第4図(
C)に示すよ5にボール44.45を介在させたボール
ベアリングからなっていて、横揺れ防止ローラ招のボー
ル45は固定子10伺に一部突出しており、このボール
45の先端部が固定子100両側面12に転接している
上記構造の提案は、−見優れた提案であるが新たな欠点
を有するものである。即ち、可動チェの移動に伴って横
揺れ防止ローラ葛のボール6は支持軸41を中心として
回転しながら固定子lOの両側面12に転接するが、組
合せローラ40には複数個のボール葛があるので、常K
t個以上のボール6が側面12に転接している。然しあ
る特定のボール6に注目すると、特定のボール6は固定
子10の側面12に接触転接したり、非接触となったり
の繰返しがなされる。側面ルへのボール45の接触、非
接触の連続的な繰返しは騒音衝撃となって、可動チェの
移動を不円滑なものとする。
本発明の目的は、前記の従来技術及び上記提案の欠点を
解消し、可動子の移動の高速化が可能で応答性が良く、
組立作業が能率良く行えるリニアパルスモータを提供す
ることにあり、上記目的は固定子の水平面及び側面にそ
れぞれ転接する転接体を、該転接体に設けた回転軸で間
隔保持部材に係止せしめ、もって前記固定子との間隔を
一定に保って移動可能に構成された可動子を有するlJ
ニアパルスモータにより達成サレル。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明を行う。
第5図(51)は本発明の第1の実施例を示すIJ ニ
アパルスモータの平面図で、1115図(b)はその正
面図、第5図(C)はその要部拡大断面図を示したもの
である。
リニアパルスモータは、可動チェの移動方向Aに向って
延びた固定子IOと、咳固電子10のL方に所定の間隔
をおいて移動可能に配設した可動子(9)とから構成さ
れている。固定子10の上面中央には一定ピッチにステ
ータ歯11が設けられ、ステータ歯11と対向して可動
子mには所定の間隔をおいてムーバ歯21が設けられて
いる。
可動チェの両側面からはL字型に折曲った4板の支持板
51が婢設され、支持板51には固定子lOの上面13
上を転接するボール52と、該固定子10の何面12上
を転接するボール団とが、第6図(a) K示すような
ボール犯、Sの直径上に設けた回転軸521゜531 
Kよって回動可能に係合している。
m1図又は第2図に示した励磁コイル四に順次パルス電
流を流すと、第5図に示した可動チェは、ボール父が固
定子10の上面13上を転接することによって該固定子
10と一定の間隔を保ちながら、且つボール郭が蚊固電
子10の何面12上を転接して横揺れを防止りつ一人方
向に移動する。ここで支持板51はボール52、羽を固
定子10の上面13又は側面戎と転接するような位置規
制を行って、固定子10と可動チェとの一定の間隔保持
と横揺れ防止をするものである。
ここで、ボール52、団の軸部521,531が支持板
51VC係合する俵合部Sttを槙7図に示す;の字型
溝とするときは、l−ル52、Sは回転作動中は支持板
51から外れることはなく、必要によっては取外し交換
も自由にすることができる。また第5図に示した実施例
では転接体としてボール蹴、Sを用いたが、lI46図
に示すようなローラ匈を用いて、ローラ鑓の中心軸上に
設けた回転軸621 Kよって支持板51に取付けて使
用することも可能である。
なお本発明で使用するボール52、田、ローラ鵠の材質
はステンレス等の鋼材の他にフッ素樹脂やポリアセター
ル樹脂等耐申耗性に優れ中擦係数の小さい材料を用いる
ことができる。またボール、ローラの回転軸はボール、
四−ラと同一材料で一体とすることも、別部材としてボ
ール、四−ラな貫通する構造とすることも可能である。
以上本発明によるときは、従来別々に取付けられていた
横揺れ防止ローラと、固定子と可動子との間隔保持部材
ラな一体化するととKより部品点数も減り、高速化が可
能で応答性が改善される効果が生じる。更に横揺れ防止
及び固定子と可動子との間隔保持が1つのユニットとし
て提供されるので、機構が簡単で部品加工が容易となり
、組立作業の能率化が図れる。またボールやローラの支
持板への係止方法を例えば第7図に示す構造とするとき
はボールやローラの交換は極めて容易となる。また本発
明においては、先の%閉昭55−論である。
【図面の簡単な説明】
第り図及び92図はリニアパルスモータの走行原理を示
す構成図で、93図及び614図は従来の実施例を示し
たもので、第5図は本発明の実施例を示す。[5図fa
)はその平面図で、第5図fb)はその正面図、第5図
rc>はその要部拡大断面図である。第6図は転接体の
係止方法を示す断面図で、第7灰は転接体の係止嵌合の
一実施例を示す断面図である。 10・・・・・・固定子    加・・・・・・可動子
5】・・・・・・支持板    52.53・・・・・
・ボール62・・・・・・ローラ    521,53
1・・・・・・回転軸代理人桑原義美 第1閃 Q 第2閃 菊50 (α) 第41!1 (α) w155図 (へ) 1 (b) ¥56図 (b) 第7f!]

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固定子の水平面及び側面にそれぞれ転接する転接
    体な、該転接体に設けた回転軸で間隔保持部材に係止せ
    しめ、もって前記固定子との間隔を一定に保りて移動可
    能に構成された可動子を有するリニアパルスモータ。
  2. (2)前記転接体を前記間隔保持部材に着脱可能に係止
    せしめた特許請求の範囲61項記載のリニアパルスモー
    タ。
JP13440581A 1981-08-26 1981-08-26 リニアパルスモ−タ Pending JPS5836166A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60194748A (ja) * 1984-03-13 1985-10-03 Shinko Electric Co Ltd リニアパルスモ−タにおける移動子の支持機構
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