JPH0793809B2

JPH0793809B2 - リニアステツプモ−タ

Info

Publication number: JPH0793809B2
Application number: JP62207996A
Authority: JP
Inventors: 和司川村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-08-21
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS6450750A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、リニアステップモータの構造に関するもので
ある。

（背景技術）従来、この種のリニアステップモータとしては、例えば
特開昭61年269662号公報に記載されているように、リニ
アパルスモータ固定子、移動子のごく簡単な機構の附加
によって、各ステップごとの移動子、固定子間の磁気吸
引力の変動に関連して騒音を防止し、移動子の直線案内
機構の簡単化はもとより移動子の速度振動を抑制し、騒
音の低減化をはかるリニアパルスモータが提案されてい
る。

また、リニアステップモータとしては、第３図（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、ベース１の上面には、小歯２
を有する固定子３が敷設されるとともに、固定子３を挟
むように誘導ガイド４が並列に立設されている。

また、誘導ガイド４の上部外側には、スライドガイド5a
が設けられるとともに、可動体６の下面内側にもスライ
ドガイド5bが設けられ、スライドガイド5aと5bとは互い
にスライド自在に摺接している。

可動体６の下面には鉄心７が固着されているとともに、
同鉄心７の先端部の可動子９が露出するようにコイル８
が巻装され、さらに永久磁石10は可動体６によって図示
されない他の鉄心に架設されている。

なお、誘導ガイド４と可動体６との摺接面に設けられた
スライドガイド5aおよび5bは、摺動抵抗がゼロに近い状
態で設けられるとともに、鉄心７の先端部の可動子９と
固定子３との隙間は微小で一定に保たれている。

しかしながら、リニアステップモータとしての特性とし
て、移動方向に有効な推力を発生するためには、その推
力の約10倍の吸引力が固定子３と可動子９との間に働く
ことが知られている。また、性能向上のうえで固定子３
と可動子９との間に微小で、かつ一定の隙間を保つ構造
にする必要があるが、上述の吸引力に耐えうるように可
動子９が固着された可動体６を、重厚な構造にする必要
があり、その重量により動力性能の低下をもたらし、ま
た、逆に固定子３と可動子９との隙間を比較的大きくす
ると、推力の低下をもたらすという問題点がある。

（発明の目的）本発明は、上述の問題点を解決しようとするもので、固
定子と可動子とに係る吸引力の影響を抑制することによ
り、可動体の軽量化および固定子と可動子との隙間の微
小化を図り、高速高加減速のリニアステップモータを提
供することを目的とする。

（発明の開示）以下、図面により本発明の一実施例としてのリニアステ
ップモータについて説明すると第１図（ａ）はその斜視
図、（ｂ）はその移動方向から見た正面図であり、第２
図はその駆動状態を示す図である。

第１図（ａ）および（ｂ）において構成を説明すると、
ベース15の上面には誘導ガイド16が並列に立設されると
ともに、同ベース15のほぼ中央部に任意の大きさの１個
もしくは複数の開口部17が設けられている。

また、固定子18は同誘導ガイド16の互いに対面する壁面
に設けられ、磁性材で形成された小歯19aで構成される
とともに、同誘導ガイド16の上部外側にはスライドガイ
ド20aが設けられている。

さらに、上記誘導ガイド16に覆設するように可動体21が
設けられ、可動体21の内側にはスライドガイド20bが設
けられるとともに、上記スライドガイド20aとスライド
自在に摺接している。

永久磁石22を挟持するように鉄心23が設けられ、大略Ｈ
型の鉄心23の極歯24の先端の可動子25は小歯19bで形成
されるとともに、同可動子25が露出するようにコイル26
で巻装されている。

固定子18と可動子25が一定の微小隙間を有するように可
動体21と鉄心23とが固着されるとともに、可動体21に
は、４相ステップモータ可動子25が２組固着されてい
る。

以上のような構成により、リニアステップモータの作用
について説明すると第２図に示すように、ある駆動状態
において、夫々の鉄心23の極歯24は図示するような極性
を示し、磁路27が形成され、夫々の可動子25には、推力
（スライド方向）と垂直方向に吸引力が働き、この吸引
力は夫々の可動子25に図中に示した矢印方向で示すよう
に働く。

この吸引力を夫々で表わすと、となり、夫々の可動子25に働く吸引力は打ち消されるた
め、可動子25に働く力はほぼ推力（スライド方向）のみ
となる。

なお、説明を省略した他の可動子25においても、同様な
作用が得られる。

また、従来は吸引力がベースに対して垂直方向に働くの
に比べ、本発明では吸引力がベースに対して平行に働き
かつ吸引力が打消されるため可動体21を撓み等を考慮に
いれて重厚に製作する必要がなくなる。

さらに、可動体21の軽量化を図ることができるとともに
固定子18と可動子25との隙間を微小で、かつ一定に保持
するのが容易であるため、推力の向上を図ることができ
る。

また、ベース15に開口部17が設けられているのでリニア
ステップモータ直下に加工装置や検査装置などを配置さ
せることができ、作業場のスペースを小さくすることが
できる。

（発明の効果）以上詳述したように本発明のリニアステップモータによ
れば、次のような効果および利点が得られる。

（１）固定子と可動子との吸引力を打ち消して可動子に
働く力をほぼ推力のみとすることができるので、上下方
向の可動体の剛性を比較的低くおさえることができ、可
動体の軽量化を図ることができる。

（２）可動体の撓み等による影響がないため、固定子と
可動子との隙間を微小にかつ一定に保持可能となり、推
力の向上を図ることができ、高速高加減速のリニアステ
ップモータを提供することができる。

（３）１組の誘導ガイドを覆設するように可動体を構成
することにより、従来の装置に示されたガイドローラ及
び走行車輪が不用となること（４）誘導ガイドに、小歯を有する磁極を設けたこと
と、可動体を誘導する機能を兼用できるようにしたた
め、リニアステップモータとしての構成を簡単化しうる
こと

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本発明のリニアステップモータを示すもの
で、第１図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）はその移動
方向から見た正面図、第２図はその駆動状態を示す図で
あり、第３図は従来のリニアステップモータを示すもの
で、第３図（ａ）はその斜視図、（ｂ）は移動方向から
見た正面図である。 15……ベース、16……誘導ガイド、17……開口部、18…
…固定子、19a,19b……小歯、20a,20b……スライドガイ
ド、21……可動体、22……永久磁石、23……鉄心、24…
…極歯、25……可動子、26……コイル、27……磁路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースの上面に並列に立設された１組の誘
導ガイドと、該誘導ガイドと一体的に構成され、前記誘導ガイドの互
いに対面する内側に設けた磁性材よりなる小歯を有する
固定子と、前記誘導ガイドと一体的に構成され、前記誘導ガイドの
外側に設けた第１のスライドガイドと、前記１組の誘導ガイドを覆設するように設けた可動体
と、前記可動体と一体的に構成され、前記固定子と対向して
設けた小歯を有する極歯の夫々にコイルが巻装され、前
記固定子の間に設けられた可動子と、前記可動体と一体的に構成され、前記第１のスライドガ
イドと対向して設けた第２のスライドガイドとを備え、前記可動体が前記誘導ガイドに対して相対的に移動自在
としてなることを特徴とするリニアステップモータ。