JPS63294252A - リニアパルスモ−タ - 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】 「産業上の利用分野」 この発明はリニアパルスモータに係り、特に、圧電素子
を用いた支持機構を有するりニアパルスモークに関する
。

「従来の技術」 従来のリニアパルスモークにおいて、−次側（以後スラ
イダーと称する）とスケールとの支持手段は、スライダ
ーに回動自在に取り付けられた軸体、および該軸体に固
定され取り付けられた車輪、該車輪と係合するスケール
側に形成されたガイド部等からなり、上記軸体をスライ
ダーに回動自在に取り付けるためにはベアリングが用い
られており、このベアリングは一本の軸体に少なくとも
２個必要となる。従って、スライダーの前後に一対の車
輪を有するリニアパルスモータでは高価なベアリングを
４個使用する必要がある。上述した従来のリニアパルス
モークにおけろ支持機構の構造を第４図（イ）、（ロ）
に示した。これらの図においてＳが」二連した、スライ
ダーの前後に回動自在に取り付けられた軸体、Ｉ−１が
該軸体Ｓの両端に取り付（すられた車輪である。

［発明が解決しようとする問題点」 ところで上述したリニアパルスモータの支持機構には次
に述べろような問題点が存在した。

（ａ）一本の車輪軸の少なくとも２箇所において、該車
輪軸をスライダーにベアリングを介して支持する必要が
ある。このため、少なくとも４個のヘアリングを必要と
し、コスト的に不利である。

（ｂ）ベアリングをスライダーに取り付けろために必要
とする部品類、たとえばスペーサ、スプリング等が必要
であり、部品点数が多くなり、組み立てコストが」−昇
する。

（ｃ）軸、受量の距離が長いため、吸引力によるたわみ
を防ぐ目的で、コアおよびスケールの剛性を上げる必要
がある。

（ｄ）」二連したことより、モータ重量が増大する。

この発明は」二連した事情に鑑みてなされたもので、こ
の発明は製造コストの低減を図ることができるとともに
、コアおよびスケールの剛性を上げる必要もなく、軽量
化を実現でき、停止時において応答性のよいリニアパル
スモータを提供することを目的としている。

「問題点を解決するだめの手段」 この発明は、磁気的に遮断状態にある一対の鉄心と、該
鉄心に形成されて励磁用コイルが装置された磁極と、該
磁極に形成された歯部と、」二記鉄心の」１方付近にお
いて該鉄心に接合された永久磁石と、該永久磁石の」二
方に配置された磁性板とを具備した１次側と、」１記１
次側の歯部と対向する歯部が形成されたスケール等とか
ら成るリニアパルスモータにおいて、」１記１次側の歯
部表面あるいはスケールに形成された歯部表面に取り付
けられた圧電素子を有しており、交流電圧印加手段によ
り必要に応じて交流電圧が印加される」１記圧電素子を
介して、上記１次側が」−２スケールに支持されること
を特徴とする支持機構を具備したリニアパルスモークに
より」二記問題点を解決する。

「作用」 この発明によれば、交流電圧を交流電圧印加手段により
圧電素子に印加し、該圧電素子を機械的に振動させる。

この結果、圧電素子を介して対向する上記１次側々上記
スケール間の摩擦は低減される。そして、この状態で上
記１次側が上記スケールに支持される。このため、ベア
リング等を用いた支持機構を採用する必要がなく、製造
コストの低減を図ることができるとともに、支持点が吸
引力の発生する位置にあるのでコアおよびスケールの剛
性を上げる必要もなく軽量化を実現゛でき、また、交流
電圧印加手段を停止させることにより１次側とスケール
との間に作用する吸引力と摩擦力とにより、停止時にお
いて、応答性のよいリニアパルスモータを実現できる。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

第１図（イ）はこの発明にかかるリニアパルスモータの
一実施例の構成を示す正面図、同図（ロ）は同右側面図
である。

これらの図においてｌは磁性体より成るバックプレート
、２は永久磁石であり第１図（イ）、（ロ）に示ずよう
な方向に着磁されている。３はコア、４ａ、４ｂ、４ｃ
、４ｄはコイルである。５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄは磁極、６は磁極歯部である。７は圧電セラ
ミックスである。この圧電セラミックス７の構造は第３
図に示すように構成されている。すなわち、スケール本
体の長さ方向に一定の長さの圧電セラミックス素子７ａ
、７ｂ、７ｃ、７ｄが連続して、はりつけられた状態で
配置されている。そして、上記セラミックス素子７ｄに
は第２図に示すような電極７０．７１が電気的に接続さ
れている。

電極７０．７１が接続されるセラミックス素子７ｄの結
晶面は、本実施例では電極７０側がプラス、電極７１側
がマイナスの極性にバイアスされた場合に矢印ａ方向に
歪が発生ずる面であり、したがって逆極性の電圧が印加
され、逆方向の電界がかけられた場合は矢印す方向に歪
が生ずる。セラミックス素子７０〜７ａは上記セラミッ
クス素子７ｄと同一の圧電特性を有する素子であり、ザ
ラミック素子７ｄに対しセラミック素子７Ｃが裏返しに
、セラミック素子７ｂが上記セラミックス素子７ｄと同
一方向に、以後裏表交互に配置されている。従って電極
７０．７１に高周波電圧が印加された場合は、第３図に
示す矢印方向に各セラミック素子が伸縮するため、スケ
ール表面には振動の定在波が発生する。８はスリットが
等間隔に形成されたスケール側の磁極であるスリット板
である。９はスケール本体である。１０はあらかしめ設
定された周波数の正弦波状の高周波交流電圧を発生し、
電極７０．７Ｉに供給する正弦波発振器である。本実施
例は以上のように構成されている。

次に動作について説明する。

正弦波発振器ＩＯからは周波数ｆ。の正弦波状の高周波
交流電圧が出力されている。この高周波交流電圧は圧電
セラミックス７を構成する各セラミックス素子の両面に
均一に印加される。このため周波数ｆ。でスケール表面
が振動することになる。このためスライダーは見掛は上
浮き上がった状態になり、リニアパルスモータ駆動の際
におけるスライダーとスケール間の摩擦を低減すること
ができる。

なお、本実施例では、１軸のリニアパルスモークについ
て示したが、他の実施例としてＸ−Ｙ移動可能な面パル
スモータにも適用出来ることは当然である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、ベアリング等
を用いた支持機構を採用する必要がなく、製造コストの
低減を図ることができるとともに、支持点が吸引力の発
生する位置にあるのでコアおよびスケールの剛性を上げ
る必要もなく軽量化を実現でき、また、交流電圧印加手
段を停止させることにより１次側とスケールとの間に作
用する吸引力と摩擦抵抗により停止時において応答性の
よいリニアパルスモータを実現できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）はこの発明にかかるリニアパルスモータの
一実施例の構成を示す正面図、同図（ロ）は同右側面図
、第２図は圧電セラミックス素子７ｄに交流電圧が印加
された場合を示す図、第３図はスケール表面に配置され
た圧電セラミック７に交流電圧を印加した場合のスケー
ルの歪を示す図、第４図（イ）は従来のリニアパルスモ
ークの部分断面構成を示す正面図、同図（ロ）は同右側
面図である。 ｌ・・・・・・バックプレート、２・・・・・・永久磁
石、３・・・・・コア、４ａ〜４ｄ・・・・・・コイル
、５ａ〜５ｄ・・・・・磁極、６・・・・・・歯部、７
・・・・・・圧電セラミック、８・・・・・・スリット
板、９・・・・スケール本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気的に遮断状態にある一対の鉄心と、該鉄心に形成さ
   れて励磁用コイルが装置された磁極と、該磁極に形成さ
   れた歯部と、上記鉄心の上方付近において該鉄心に接合
   された永久磁石と、該永久磁石の上方に配置された磁性
   板とを具備した１次側と、上記１次側の歯部と対向する
   歯部が形成されたスケール等とから成るリニアパルスモ
   ータにおいて、上記１次側の歯部表面あるいはスケール
   に形成された歯部表面に取り付けられた圧電素子を有し
   ており、交流電圧印加手段により必要に応じて交流電圧
   が印加される上記圧電素子を介して、上記１次側が上記
   スケールに支持されることを特徴とする支持機構を具備
   したリニアパルスモータ。