JPS639939B2 - - Google Patents
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- JPS639939B2 JPS639939B2 JP58218374A JP21837483A JPS639939B2 JP S639939 B2 JPS639939 B2 JP S639939B2 JP 58218374 A JP58218374 A JP 58218374A JP 21837483 A JP21837483 A JP 21837483A JP S639939 B2 JPS639939 B2 JP S639939B2
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
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- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion 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
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
- H02K41/0352—Unipolar motors
- H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
- H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable 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
- B23Q1/40—Movable 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Machine Tool Units (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 産業上の利用分野
この発明は、比較的小ストロークの直線運動で
超精密な加工及び位置決めを必要とする分野、例
えば半導体製造、情報機器等に利用して好適な駆
動装置に関する。
超精密な加工及び位置決めを必要とする分野、例
えば半導体製造、情報機器等に利用して好適な駆
動装置に関する。
ロ 従来技術
第１図は既に公知（特開昭56−141453号公報
等）の工作機械等に用いられる直線運動装置の最
も一般的な構造を例示するものであつて、１は下
部にナツト２が固定された可動部、３は前記可動
部１を直線状に摺動自在に案内する案内部、４は
前記案内部３と平行に配置され、前記ナツト２と
螺合する精密ボールネジ、５は前記精密ボールネ
ジ４を回転駆動させる回転型モータである。この
装置に於いて、回転型モータ５で精密ボールネジ
４を回転させると、その回転運動はナツト２によ
つて直線運動に変換され、可動部１はナツト２を
介して案内部３上を直線状に移動する。この装置
の位置決め精度は、案内部３以上にナツト２及び
精密ボールネジ４の加工精度、取付精度及びバツ
クラツシユの大小に影響される。ところで、近年
超精密加工分野等に於いて、小ストロークでサブ
ミクロン精度の位置決めが可能な直線運動装置の
需要が高まつている。しかし、前述の構造の装置
で位置決め精度を向上させ、バツクラツシユをな
くす為の予圧機構を設けなければならず、装置が
複雑で高価なものになる。また、前述の構造では
可動部１、案内部３、ナツト２、精密ボールネジ
４及び回転型モータ５等を組合せる為、装置全体
が大型になると云う欠点があつた。
等）の工作機械等に用いられる直線運動装置の最
も一般的な構造を例示するものであつて、１は下
部にナツト２が固定された可動部、３は前記可動
部１を直線状に摺動自在に案内する案内部、４は
前記案内部３と平行に配置され、前記ナツト２と
螺合する精密ボールネジ、５は前記精密ボールネ
ジ４を回転駆動させる回転型モータである。この
装置に於いて、回転型モータ５で精密ボールネジ
４を回転させると、その回転運動はナツト２によ
つて直線運動に変換され、可動部１はナツト２を
介して案内部３上を直線状に移動する。この装置
の位置決め精度は、案内部３以上にナツト２及び
精密ボールネジ４の加工精度、取付精度及びバツ
クラツシユの大小に影響される。ところで、近年
超精密加工分野等に於いて、小ストロークでサブ
ミクロン精度の位置決めが可能な直線運動装置の
需要が高まつている。しかし、前述の構造の装置
で位置決め精度を向上させ、バツクラツシユをな
くす為の予圧機構を設けなければならず、装置が
複雑で高価なものになる。また、前述の構造では
可動部１、案内部３、ナツト２、精密ボールネジ
４及び回転型モータ５等を組合せる為、装置全体
が大型になると云う欠点があつた。
そこで、最近では、例えば光デイスクの再生プ
レーヤ等に於いては、第２図に示す如きリニアモ
ータ６と直線案内部７を組合せた即応性、精度の
良い直線運動装置を採用するようになつてきた。
しかし、これもリニアモータ６と直線案内部７の
それぞれ独立したユニツトを組合せたもので、装
置として大きなものになり、これを組み込んだ装
置全体としても大型にならざるを得なかつた。
尚、第２図中、８は光デイスク、９はデイスク駆
動モータ、１０は光ヘツド、１１は半導体レーザ
を夫々示す。
レーヤ等に於いては、第２図に示す如きリニアモ
ータ６と直線案内部７を組合せた即応性、精度の
良い直線運動装置を採用するようになつてきた。
しかし、これもリニアモータ６と直線案内部７の
それぞれ独立したユニツトを組合せたもので、装
置として大きなものになり、これを組み込んだ装
置全体としても大型にならざるを得なかつた。
尚、第２図中、８は光デイスク、９はデイスク駆
動モータ、１０は光ヘツド、１１は半導体レーザ
を夫々示す。
ハ 発明の目的
この発明は、直線運動部と可動コイル形リニア
モータを一体に構成して、小型、軽量、コンパク
ト化し、これを組み込んで装置全体の小型化に大
いに寄与する駆動装置を提供せんとするものであ
る。
モータを一体に構成して、小型、軽量、コンパク
ト化し、これを組み込んで装置全体の小型化に大
いに寄与する駆動装置を提供せんとするものであ
る。
ニ 発明の構成
この発明は、可動コイル形リニアモータで移動
テーブルを直線的に移動させるようにした駆動装
置において、所定の間隔で平行配置した３本の磁
性杆の両端部を夫々磁性体で連結し、両外側の磁
性杆の外側面に長手方向に延在する軌道を一体に
突出形成させるとともに内側面に中央の磁性杆に
磁力線が直角に流入するように永久磁石を固設し
てなる基台と、前記永久磁石の磁力線と直交する
ように巻回して前記基台の中央の磁性杆が所定の
スキマをもつて貫通する可動コイルを下面に固着
した移動テーブルと、移動テーブルの下面に複数
のロツドを垂設し、各ロツドに一対の転がり軸受
を取り付けて前記軌道をロツドの軸方向に挾持さ
せ、該一対の転がり軸受のうち上方に位置する転
がり軸受を固定側となすとともに下方に位置する
転がり軸受を移動側となし、かつ、移動側の転が
り軸受をスプリングで上方に弾圧するようにした
案内用軸受ユニツトとから構成したものである。
テーブルを直線的に移動させるようにした駆動装
置において、所定の間隔で平行配置した３本の磁
性杆の両端部を夫々磁性体で連結し、両外側の磁
性杆の外側面に長手方向に延在する軌道を一体に
突出形成させるとともに内側面に中央の磁性杆に
磁力線が直角に流入するように永久磁石を固設し
てなる基台と、前記永久磁石の磁力線と直交する
ように巻回して前記基台の中央の磁性杆が所定の
スキマをもつて貫通する可動コイルを下面に固着
した移動テーブルと、移動テーブルの下面に複数
のロツドを垂設し、各ロツドに一対の転がり軸受
を取り付けて前記軌道をロツドの軸方向に挾持さ
せ、該一対の転がり軸受のうち上方に位置する転
がり軸受を固定側となすとともに下方に位置する
転がり軸受を移動側となし、かつ、移動側の転が
り軸受をスプリングで上方に弾圧するようにした
案内用軸受ユニツトとから構成したものである。
ホ 実施例
第３図乃至第７図は、この発明に係る駆動装置
の一実施例を示すもので、１３は所定の間隔で平
行配置した３本の磁性杆１４，１５，１６の両端
部を２本の磁性体の連結杆１７，１７で連結して
形成した基台で、その両側の磁性杆１４，１６は
外側面に夫々軌道１８，１８を一体に突出形成し
ていると共に、内側面に中央の磁性杆１５に直角
に磁力線が流入するように配置して永久磁石１
９，１９を固着している。２０は基台１３上に移
動可能に装架した移動テーブル２１の下面にその
上部を固着した可動コイルで、前記永久磁石１
９，１９の磁力線と直交するように巻線したもの
で、内部に所定のスキマを持つて前記基台１３の
中央の磁性杆１５が貫通されて移動テーブル２１
の移動に伴つて中央の磁性杆１５と永久磁石１
９，１９のスキマを移動する。移動テーブル２１
は例えば片方に２個、もう一方に１個の配置で設
けた合計３個の案内用軸受ユニツト２２を介して
基台１３の両側の磁性杆１４，１６の軌道１８，
１８に保持されている。案内用軸受ユニツト２２
は移動テーブル２１の下面に垂設した下端に鍔部
２３′を有するロツド２３に２個の転がり軸受例
えば玉軸受２４，２４と支持体２５を嵌挿し、２
個の玉軸受２４，２４の間に軌道１８，１８を挾
み、ロツド２３の鍔２３′と支持体２５との間に
圧縮間在したスプリング２６により弾性的に挾持
している。スプリング２６は移動テーブル２１に
外部から受ける衝撃や軌道１８，１８の加工バラ
ツキを吸収し、移動テーブル２１の安定でスムー
ズな移動を保証する。また、このスプリング２６
の圧力調整により、コイル電流を入力とし変位を
出力としたシステムの伝達特性も任意に変化で
き、応用方法に応じた特性の調整が可能である。
の一実施例を示すもので、１３は所定の間隔で平
行配置した３本の磁性杆１４，１５，１６の両端
部を２本の磁性体の連結杆１７，１７で連結して
形成した基台で、その両側の磁性杆１４，１６は
外側面に夫々軌道１８，１８を一体に突出形成し
ていると共に、内側面に中央の磁性杆１５に直角
に磁力線が流入するように配置して永久磁石１
９，１９を固着している。２０は基台１３上に移
動可能に装架した移動テーブル２１の下面にその
上部を固着した可動コイルで、前記永久磁石１
９，１９の磁力線と直交するように巻線したもの
で、内部に所定のスキマを持つて前記基台１３の
中央の磁性杆１５が貫通されて移動テーブル２１
の移動に伴つて中央の磁性杆１５と永久磁石１
９，１９のスキマを移動する。移動テーブル２１
は例えば片方に２個、もう一方に１個の配置で設
けた合計３個の案内用軸受ユニツト２２を介して
基台１３の両側の磁性杆１４，１６の軌道１８，
１８に保持されている。案内用軸受ユニツト２２
は移動テーブル２１の下面に垂設した下端に鍔部
２３′を有するロツド２３に２個の転がり軸受例
えば玉軸受２４，２４と支持体２５を嵌挿し、２
個の玉軸受２４，２４の間に軌道１８，１８を挾
み、ロツド２３の鍔２３′と支持体２５との間に
圧縮間在したスプリング２６により弾性的に挾持
している。スプリング２６は移動テーブル２１に
外部から受ける衝撃や軌道１８，１８の加工バラ
ツキを吸収し、移動テーブル２１の安定でスムー
ズな移動を保証する。また、このスプリング２６
の圧力調整により、コイル電流を入力とし変位を
出力としたシステムの伝達特性も任意に変化で
き、応用方法に応じた特性の調整が可能である。
上記構成に於いて、コイル２０に直流電流を流
せば、永久磁石１９，１９との間に中央の磁性杆
１５に沿つて推力が発生し、これによりコイル２
０が移動して移動テーブル２１を基台１３両側の
磁性杆１４，１６の軌道１８，１８に沿つて移動
させることができる。勿論、電流の向きを逆にす
れば、移動テーブル２１を逆方向に移動すること
ができる。
せば、永久磁石１９，１９との間に中央の磁性杆
１５に沿つて推力が発生し、これによりコイル２
０が移動して移動テーブル２１を基台１３両側の
磁性杆１４，１６の軌道１８，１８に沿つて移動
させることができる。勿論、電流の向きを逆にす
れば、移動テーブル２１を逆方向に移動すること
ができる。
尚、基台１３の軌道１８と案内用軸受ユニツト
２２の玉軸受２４との接触面の形状としては、
種々なものが考えられる。例えば第８図は軌道１
８の面を或る角度を有する平面とし、玉軸受２４
の方を円弧として点接触するもの、第９図は軌道
１８と玉軸受２４の両方ともを或る角度を有する
平面として線接触するもの、第１０図は軌道１８
を円弧とし、玉軸受２４の方を或る角度を有する
平面として点接触するものである。これらは一例
でその他種々のものが考えられる。
２２の玉軸受２４との接触面の形状としては、
種々なものが考えられる。例えば第８図は軌道１
８の面を或る角度を有する平面とし、玉軸受２４
の方を円弧として点接触するもの、第９図は軌道
１８と玉軸受２４の両方ともを或る角度を有する
平面として線接触するもの、第１０図は軌道１８
を円弧とし、玉軸受２４の方を或る角度を有する
平面として点接触するものである。これらは一例
でその他種々のものが考えられる。
ヘ 発明の効果
この発明は、基台１３の磁性杆１４，１５，１
６がリニアモータのヨークと移動テーブル２１の
ガイドを兼ねる為、装置が小型、軽量な構造とな
り、特に小型化を要求されるシステムへの対応が
容易である。また、一般の転がり軸受は、精度及
び剛性を向上する為に軸受に予圧を与えるが、こ
の発明の駆動装置に於いては、移動テーブル２１
の自重及び案内用軸受ユニツト２２のスプリング
２６によつて軸受に予圧が加わる為、他に複雑な
予圧機構を設ける必要がない。更に、このスプリ
ングは下記の効果を有する。即ち、この種の駆動
装置に於いては、日の字形のヨークにコイルを組
込んで転がり案内部を組込む為、両側の軌道面の
平行度、水平度等の精度管理が難しく、これを達
成する為には、高精度な加工精度、組立精度が要
求されるが、このスプリングはこれらの精度不良
を吸収し、少々の精度不良があつてもシステム全
体としては所定の精度を維持し得る。なお、従来
方式の寸法による予圧方法ではこれらの精度不良
を吸収することは不可能であり、本方式の効果が
発揮されない。
６がリニアモータのヨークと移動テーブル２１の
ガイドを兼ねる為、装置が小型、軽量な構造とな
り、特に小型化を要求されるシステムへの対応が
容易である。また、一般の転がり軸受は、精度及
び剛性を向上する為に軸受に予圧を与えるが、こ
の発明の駆動装置に於いては、移動テーブル２１
の自重及び案内用軸受ユニツト２２のスプリング
２６によつて軸受に予圧が加わる為、他に複雑な
予圧機構を設ける必要がない。更に、このスプリ
ングは下記の効果を有する。即ち、この種の駆動
装置に於いては、日の字形のヨークにコイルを組
込んで転がり案内部を組込む為、両側の軌道面の
平行度、水平度等の精度管理が難しく、これを達
成する為には、高精度な加工精度、組立精度が要
求されるが、このスプリングはこれらの精度不良
を吸収し、少々の精度不良があつてもシステム全
体としては所定の精度を維持し得る。なお、従来
方式の寸法による予圧方法ではこれらの精度不良
を吸収することは不可能であり、本方式の効果が
発揮されない。
第１図は公知の直線運動装置を例示する概略
図、第２図は従来のリニアモータと直線案内部を
組合せた駆動装置を用いた光デイスクの再生プレ
ーヤの斜面図、第３図乃至第７図はこの発明に係
る駆動装置の一実施例を示すもので、第３図は正
面図、第４図は平面図、第５図は側面図、第６図
は底面図、第７図は第４図Ａ−Ａ線に於ける断面
図である。第８図乃至第１０図は基台の軌道と案
内用軸受ユニツトの転がり軸受との接触面の形状
例を示す要部図面である。 １３……基台、１４，１５，１６……磁性杆、
１８，１８……軌道、１９，１９……永久磁石、
２０……コイル、２１……移動テーブル、２２…
…案内用軸受ユニツト、２４，２４……玉軸受、
２６……スプリング。
図、第２図は従来のリニアモータと直線案内部を
組合せた駆動装置を用いた光デイスクの再生プレ
ーヤの斜面図、第３図乃至第７図はこの発明に係
る駆動装置の一実施例を示すもので、第３図は正
面図、第４図は平面図、第５図は側面図、第６図
は底面図、第７図は第４図Ａ−Ａ線に於ける断面
図である。第８図乃至第１０図は基台の軌道と案
内用軸受ユニツトの転がり軸受との接触面の形状
例を示す要部図面である。 １３……基台、１４，１５，１６……磁性杆、
１８，１８……軌道、１９，１９……永久磁石、
２０……コイル、２１……移動テーブル、２２…
…案内用軸受ユニツト、２４，２４……玉軸受、
２６……スプリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可動コイル形リニアモータで移動テーブルを
直線的に移動させるようにした駆動装置におい
て、 所定の間隔で平行配置した３本の磁性杆の両端
部を夫々磁性体で連結し、両外側の磁性杆の外側
面に長手方向に延在する軌道を一体に突出形成さ
せるとともに内側面に中央の磁性杆に磁力線が直
角に流入するように永久磁石を固設してなる基台
と、 前記永久磁石の磁力線と直交するように巻回し
て前記基台の中央の磁性杆が所定のスキマをもつ
て貫通する可動コイルを下面に固着した移動テー
ブルと、 移動テーブルの下面に複数のロツドを垂設し、
各ロツドに一対の転がり軸受を取り付けて前記軌
道をロツドの軸方向に挾持させ、該一対の転がり
軸受のうち上方に位置する転がり軸受を固定側と
なすとともに下方に位置する転がり軸受を移動側
となし、かつ、移動側の転がり軸受をスプリング
で上方に弾圧するようにした案内用軸受ユニツト
と からなる駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21837483A JPS60108244A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21837483A JPS60108244A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108244A JPS60108244A (ja) | 1985-06-13 |
| JPS639939B2 true JPS639939B2 (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16718891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21837483A Granted JPS60108244A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108244A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012005117A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | 日立金属株式会社 | 案内機構及びリニアモータ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278913A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 磁気浮上式位置決め装置 |
| JPS6242931U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-14 | ||
| JPH0673788B2 (ja) * | 1985-10-14 | 1994-09-21 | 株式会社アマダ | 工作機械のテ−ブル駆動用リニアモ−タ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5271779A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-15 | Fanuc Ltd | Feeding mechanism |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21837483A patent/JPS60108244A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5271779A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-15 | Fanuc Ltd | Feeding mechanism |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012005117A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | 日立金属株式会社 | 案内機構及びリニアモータ |
| JP5512814B2 (ja) * | 2010-07-08 | 2014-06-04 | 日立金属株式会社 | 案内機構及びリニアモータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60108244A (ja) | 1985-06-13 |
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