JPS631360A - リニアモ−タのガイド機構 - Google Patents

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】 〔概要〕 本発明は、可動子と固定子の軌道面の間にリテーナに保
持される転動体をはさみ、可動子を往復運動させるリニ
アモータにおいて、可動子９往復回数の増大に伴って生
ずる転動体の位置ずれを防止することを目的としたもの
で、複数の転動体の外周に当接し可動子及び固定子に一
部が固定されたベルトを設けると共に、該複数の転動体
の中心間距離を保持する手段を設けることにより目的の
達成を図っている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、フロッピィディスクのヘッド駆動等に用いる
リニアモータに係り、特に、回転軸が可動子にも固定子
にも固定されない可動子支持用転動体について、可動子
往復直線運動回数の増大に伴う位置ずれを防止すること
ができるガイド機構に関する。

〔従来の技術〕

第５図に従来のリニアパルスモークの一例を示す。この
リニアパルスモー夕は、低消費電力化，小型化を目的と
して、本出願人により先に出願（特開昭６０−５５８５
２号公報）されたものである。図中、■は可動子、２は
固定子、３は永久磁石、４は励磁コイルである。

可動子１は、基板５にスケール６を接着して構成され、
スケール６は、Ｘ方向に伸び且つＸ方向と直交するＹ方
向にとッチｔで等間隔に形成された多数の歯７を有して
いる。この歯７は、スケール６をエッチング等により穴
あけすることにより形成される。

固定子２は、永久磁石３，励磁コイル４の外に磁極８，
９，１０．１１を備えている。これらの各磁極８，９．
１０．１１には、スケールの歯７−　と所定のギャップ
を介して対向する歯１２が歯７と同ピンチで且つ同方向
に伸びて形成されて、磁極８，９．１０の歯１２は、磁
極１１の歯１２に対してそれぞれｔ／２，ｔ／４，３ｔ
／４の位相差をもっている。このリニアパルスモー夕の
可動子１は、■パルス当りｔ／４のステップ量でＹ方向
に往復直進運動する。

この場合の可動子１のガイド機構としてのギャップ保持
、リニアガイド用には、車輪（転がり軸受）１３．１４
が設けられている。各車輪は、固定子２に固定された軸
１５に回転自在に支持されスケール６の下面を支持し、
車輪１４に設けられたフランジ１６は、可動子１にＹ方
向に伸びて形成された溝１７に係合して可動子１をリニ
アガイドする役割を果している。

しかし、このような構造では、転がり軸受の単価が高い
ので、リニアバルスモー夕は高価なものになっていた。

そこで、この欠点を解消したガイド機構をもつ第６図及
び第７図のリニアパルスモークが提案されている。第６
図は分解斜視図、第７図は組立状態を示す側面図で、図
中、２１は可動子、２２は？定子、２３はガイド機構で
ある。

可動子２１は基板２４にスケール２５を接着して構成さ
れ、スケール２５は、多数の歯２６をピッチｔで等間隔
に備えている。歯２６はスケール２５をエッチングする
ことにより形成される。

又固定子２２は、非磁性体のフレーム２７に、永久磁石
２８と，励磁コイル２９と、磁極３０■３１，３２．３
３と、リニアガイド基板３４と、ニリアガイドばね板３
５とを設けて構成されている。磁極３０，３１．３２．
３３は歯３６を備えており、磁極３０，３１．３２の歯
３６は、磁極３３の歯３６に対してそれぞれｔ／２，ｔ
／４．３ｔ／４の位相差をもっている。

又ガイド機構２３は、ローラ（転動体）３７，３８と、
これらのローラ３７，３８を保持する樹脂モールド製の
リテーナ３９とにより構成されている。ローラ３７は、
フレーム２７の上面（軌道面）４０に位置して可動子２
１のスケール２５の下面（軌道面）４１を支持し、これ
により歯２６の端面と歯３６の端面の間には所定のギャ
ソプが形成されている。ローラ３８は、可動子２１の基
Ｆｉ．２４の側面４２と、フレーム２７に固定されたリ
ニアガイド基板３４，リニアガイドばね板３５にそれぞ
れ係合している。

このリニアパルスモー夕の可動子２１は、１パルス当り
、ｔ／４のステップ量で第６図の紙面と垂直方向に往復
直進運動する。この場合、ローラ３７，３８の軸線及び
リテーナ３９は可動子２１の移動距離の１／２だけ移動
する。このような機構は、フロッピィディスクのヘッド
駆動のように、リニアパルスモー夕の大きさに比べてス
トロークが比較的短い用途では安価で有利である。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかし、このようにガイド機構の転動体として軸が固定
されないローラを用いた場合、ローラにかかる力や、ロ
ーラの振動，軌道面からのローラの僅かな浮上等により
、可動子の往復直進運動回数が増加するにつれてローラ
の位置が次第にずれる。そして、このずれの累積により
、可動子がストロークの終端の位置に進んだときに、ロ
ーラが可動子と固定子の間から外れ、ギャップ保持，リ
ニアガイドが機能しなくなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題点を解決することのできるリニア
モータのガイド機構を提供するもので、可動子と固定子
の軌道面の間にリテーナに保持される転動体をはさみ、
該可動子を往復直線運動させるリニアモータにおいて、
複数の前記転動体の外周に当接し、前記可動子及び固定
子に一部が固定されたベルトを設けると共に、複数の前
記転動体の中心間距離を保持するリテーナを設けてなる
構成、或いは複数の前記転動体の外周に当接し前記可動
子及び前記固定子に一部が固定されたベルトを設けると
共に、複数の前記転動体をその中心間距離が増す方向に
賦勢する賦勢手段を設けてなる構成を採用している。

〔作用〕

上記何れの構成の場合も、可動子の往復直進動作によっ
て動くベルトの動作範囲内に複数の転動体の位置が中心
間距離を保って規制され、転動体のずれは防止される。

従って、従来のようにガイド機構がギャップ保持，リニ
アガイドの機能を失うことはなくなる。

〔実施例〕

以下第１図乃至第４図に関連して本発明の実施例を説明
する。

第１図及び第２図に第１の実施例を示す。

第１図は本発明に係るリニアモータのガイド機構を示す
正面図、第２図は同分解斜視図で、図中、５１は可動子
、５２は固定子、５３はガイド機構である。

可動子５１及び固定子５２は、第６図の可動子２１及び
固定子２２と略同様のもので、５４は基板、５５は歯５
６を備えたスケール、５７はフレーム、５８は永久磁石
、５９は励磁コイル、６ｏ，６１，６２．６３は歯６６
を備えた磁極、６４はリニアガイド基板、６５はリニア
ガイドばね板である。

ガイド機構５３は、ローラ６７．６８（転動体）と、ベ
ルト６９と、樹脂モールド製のリテーナ７０とを備えて
いる。又ギャノプ保持用のローラ６７は、スケール５６
とフレーム５７の間の両側に２個ずつ対向して合計４個
設けられ、対向する２個のローラ６７はリテーナ７０の
凸部７０ａにより中心間距離を保持されるようになって
いる。

ローラ６８は、リニアガイド用のもので、リテーナ７０
により保持されて位置を規制されるようになっている。

ベルト６９は、例えば、ベリリウム銅板で形成され、対
向する２個のローラ６７に巻き掛けられている。このベ
ルト６９は、一部７１．７２が点溶接により可動子５１
．固定子５２に固定されている。そして、ローラ６７と
リテーナ７０の間に適当な遊び７３を設けておくと、接
触，摩耗も殆どなく、円滑な動作が可能になる。

このリニアパルスモー夕の可動子５１は、１パルス当り
ｔ／４のステソブ量で第１図の左右方向に往復直線運動
し、この運動時に、ローラ６７，６８の軸線及びリテー
ナ７０は可動子５１の移動距離の１／２だけ移動する。

この場合、上述のように、ローラ６７がベルト６９，リ
テーナ７ｏにより、ローラ６８がリテーナ７０によりそ
れぞれ位置を規制されているので、ローラ６７．６８の
位置ずれは防止される。又、この動作時に、ローラ６７
は可動子５１及び固定子５２の軌道面７４．７５に直接
接触せず、接触するのは比較的軟質のべリリウム銅板製
のベルト６９である。従って、ローラ６７の幅をベルト
６９の幅より太き《すれば、可動子５１が多数回往復直
進運動しても、ローラ６７の両端エッジが軌道面７４．
７５に損傷を与えることはない。これはベルトを用いる
場合の利点である。

第３図及び第４図は第２の実施例を示す。

第３図はリニアモータのガイド機構を示す正面図、第４
図は同分解斜視図で、図中、８１はガイド機構である。

可動子及び固定子は前例と同様である。

ガイド機横８１は、ローラ８２，８３（転動体）と、ヘ
ルト８４と、樹脂モールド製のリテーナ８５と、圧縮ば
ね８６　（賦勢手段）とを備えている。

本例のガイド機構８１は、ギャップ保持用のローラ８２
の中心間距離保持用として圧縮ばね８６を用いる以外は
前例と同様である。圧縮ばね８６としては、例えば、樹
脂モールド製折りたたみ仮ばね等のようなローラとの摩
擦係数の小さいものを使用する。この圧縮ばね８６は、
対向するローラ８２を中心間距離が増大する方向に賦勢
し、これにより、ヘルト８４には常に引張力が作用する
。リニアガイド用のローラ８３は前例と同様にリテーナ
８５で保持し、リテーナ８５の凸部８５ａは、２個のロ
ーラ８２の間に入るようになっている。

本例の場合も前例と同様にローラの位置ずれを防止する
ことができるが、本例の場合は、前例の場合のようなロ
ーラ，リテーナ間の遊びがないため、ベルトが薄い場合
でもベルトが座屈することはなく、この点では前例より
有利である。

以上第１，第２の実施例について説明したが、本発明は
、リニアパルスモー夕だけでなく、他の種類のリニアモ
ータ，メカニカルステージ等の転動体を用いた直進運動
機構にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、可動子と固定子に
それぞれ一部が固定されたベルトの内面に当接し、且つ
中心間距離が保持されたローラを用いるので、可動子が
多数回往復直進運動してもローラずれが生じることはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のリニアモータのガイド
機構を示す正面図、第２図は同分解斜視図。第３図は本
発明の第２の実施例のリニアモータのガイド機構を示す
正面図、第４図は同分解斜視図、第５図は従来のリニア
モータの構造を示す斜視図、第６図は従来の他のりニア
モータの構造を示す分解斜視図、第７図は同側面図であ
る。 ５１は可動子、５２は固定子、５３．８１はガイド機構
、６７．６８，８２．８３はローラ（転動体）、６９．
８４はベルト、７０．８５はリテーナ、７４．７５は軌
道面、８６は圧縮ばね（賦勢手段）である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、可動子（５１）と固定子（５２）の軌道面（７
   ４、７５）の間に複数の転動体（６７）をはさみ、該可
   動子（５１）を往復直線運動させるリニアモータにおい
   て、 複数の前記転動体（６７）の外周に当接し前記可動子（
   ５１）及び前記固定子（５２）に一部が固定されたベル
   ト（６９）を設けると共に、複数の前記転動体（６７）
   の中心間距離を保持するリテーナ（７０）を設けたこと
   を特徴とするリニアモータのガイド機構。
2. （２）、可動子（５１）と固定子（５２）の軌道面（７
   ４、７５）の間に複数の転動体（８２）をはさみ、該可
   動子（５１）を往復直線運動させるリニアモータにおい
   て、 複数の前記転動体（８２）の外周に当接し前記可動子（
   ５１）及び前記固定子（５２）に一部が固定されたベル
   ト（８４）を設けると共に、複数の前記転動体（８２）
   をその中心間距離が増す方向に賦勢する賦勢手段（８６
   ）を設けたことを特徴とするリニアモータのガイド機構
   。