JPS63206152A - リニアパルスモ−タ - Google Patents
リニアパルスモ−タInfo
- Publication number
- JPS63206152A JPS63206152A JP3821187A JP3821187A JPS63206152A JP S63206152 A JPS63206152 A JP S63206152A JP 3821187 A JP3821187 A JP 3821187A JP 3821187 A JP3821187 A JP 3821187A JP S63206152 A JPS63206152 A JP S63206152A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- pulse motor
- linear pulse
- scale
- movable element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
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〕
スケールを貼着したベースに、このベースより比重の小
さい材料よりなる補強部材を接着、または合成樹脂で成
型した固定子で、２次側磁気回路の可動子を軽量化して
応答速度を早めると共に変形を防止する。
さい材料よりなる補強部材を接着、または合成樹脂で成
型した固定子で、２次側磁気回路の可動子を軽量化して
応答速度を早めると共に変形を防止する。
本発明はリニアパルスモータに関するものである。
リニアパルスモータは、回転−直進変換構造を用いずに
負荷を直結してオーブンループ方式で駆動でき、部品点
数の削減、小型化が可能となることから、最近シリアル
プリンタのキヤレンジ駆動や、フロッピィデスクドライ
ブ（以下ＦＤＤと記載する）のヘッド送り等に用いられ
てきた。
負荷を直結してオーブンループ方式で駆動でき、部品点
数の削減、小型化が可能となることから、最近シリアル
プリンタのキヤレンジ駆動や、フロッピィデスクドライ
ブ（以下ＦＤＤと記載する）のヘッド送り等に用いられ
てきた。
特に、ＦＤＤではヘッド送りのストロークが短いので１
次側磁気回路より質量の少ない２次側磁気回路を可動子
とし、その可動子に磁気ヘッドを搭載してフロッピィデ
スクの読み書きが行われている。そのため応答速度を早
める軽量、且つ剛性を有する可動子と１次側磁気回路（
以下固定子と記載する）により構成されたリニアパルス
モータが要求されている。
次側磁気回路より質量の少ない２次側磁気回路を可動子
とし、その可動子に磁気ヘッドを搭載してフロッピィデ
スクの読み書きが行われている。そのため応答速度を早
める軽量、且つ剛性を有する可動子と１次側磁気回路（
以下固定子と記載する）により構成されたリニアパルス
モータが要求されている。
従来、広く使用されているリニアパルスモータは、第６
図（ａ）の斜視図に示すように、２次磁気回路（以下可
動子と記載する）１は、ホトエツチングにより歩進方向
へ一定のピッチ“Ｐ”で可動子の歯３ａを形成した薄板
２例えば０．２ ｔｍの強磁性体よりなるスケール３を
、そのスケール３と上面視向じ大きさで、片側端縁に磁
気ヘッドを搭載しても変形が起こらない厚みの強磁性体
よりなるベース２に貼着している。
図（ａ）の斜視図に示すように、２次磁気回路（以下可
動子と記載する）１は、ホトエツチングにより歩進方向
へ一定のピッチ“Ｐ”で可動子の歯３ａを形成した薄板
２例えば０．２ ｔｍの強磁性体よりなるスケール３を
、そのスケール３と上面視向じ大きさで、片側端縁に磁
気ヘッドを搭載しても変形が起こらない厚みの強磁性体
よりなるベース２に貼着している。
一方、固定子４側は、側面視り字形に成形してその両片
にローラ支持用の孔８−１ａをそれぞれ２個形成した１
対のリテーナ８−１に、上記スケール３に当接して回転
するローラ８−２と、上記ベース２の側面に当接して回
転するガイド用のローラ８−３を挿入して、上記可動子
１とのギヤ・７プを一定に保持するローラ部８を組み立
てる。
にローラ支持用の孔８−１ａをそれぞれ２個形成した１
対のリテーナ８−１に、上記スケール３に当接して回転
するローラ８−２と、上記ベース２の側面に当接して回
転するガイド用のローラ８−３を挿入して、上記可動子
１とのギヤ・７プを一定に保持するローラ部８を組み立
てる。
また、バイアス磁束が一方向に流れるように２個の永久
磁石５を配列して励磁コイル６を巻装した２個の電磁石
を結合し、その電磁石の可動子５と対向する面に上記一
定ピンチ“Ｐ”の歯を、磁極６ａの歯に対して磁極６ｂ
、 ６ｃ、 ６ｄの歯はそれぞれピッチ“Ｐ”の１／２
．１／４．３／４の位相差で歩進方向に対して直角に形
成した磁路を、非磁性体よりなる非磁体のフレーム７に
取着して１次側磁気回路を形成する。
磁石５を配列して励磁コイル６を巻装した２個の電磁石
を結合し、その電磁石の可動子５と対向する面に上記一
定ピンチ“Ｐ”の歯を、磁極６ａの歯に対して磁極６ｂ
、 ６ｃ、 ６ｄの歯はそれぞれピッチ“Ｐ”の１／２
．１／４．３／４の位相差で歩進方向に対して直角に形
成した磁路を、非磁性体よりなる非磁体のフレーム７に
取着して１次側磁気回路を形成する。
更に、側面視り字形に成形してその１片に組立用の切り
欠き９−１８を形成した剛性材よりなるガイド基板９−
１ と、そのガイド基板９−１ と対称形に形成した弾
性体部材よりなるガイド用のばね９−２を形成する。
欠き９−１８を形成した剛性材よりなるガイド基板９−
１ と、そのガイド基板９−１ と対称形に形成した弾
性体部材よりなるガイド用のばね９−２を形成する。
そして、第６図の（ｂ）に示すように、上記磁路を配列
したフレーム７の主面に上記ローラ部８を、その裏面に
ガイド基板９−１ とガイド用のばね９−２を固着し、
上記スケール３がローラ８−２と当接するように可動子
１をローラ部８に挿入して、上記ガイド用のばね９−２
によりガイド用のローラ８−３をベース２の両側面に圧
接させて挟持するようにしている。
したフレーム７の主面に上記ローラ部８を、その裏面に
ガイド基板９−１ とガイド用のばね９−２を固着し、
上記スケール３がローラ８−２と当接するように可動子
１をローラ部８に挿入して、上記ガイド用のばね９−２
によりガイド用のローラ８−３をベース２の両側面に圧
接させて挟持するようにしている。
以上説明した従来のリニアパルスモータで問題となるの
は、１次側磁気回路より質量の小さい２次側磁気回路を
可動子としても、２次側磁気回路のベースは永久磁石と
励磁コイルの磁束の和が通るときに、その磁束比重が飽
和しないような断面積のため一定の質量となって、ステ
ップ応答において変位の立ち上がり時間、整定時間が長
くなって応答速度が遅くなり、励磁電流を増加して応答
速度を早めると励磁コイルの抵抗による消費電力が大き
くなる点がある。
は、１次側磁気回路より質量の小さい２次側磁気回路を
可動子としても、２次側磁気回路のベースは永久磁石と
励磁コイルの磁束の和が通るときに、その磁束比重が飽
和しないような断面積のため一定の質量となって、ステ
ップ応答において変位の立ち上がり時間、整定時間が長
くなって応答速度が遅くなり、励磁電流を増加して応答
速度を早めると励磁コイルの抵抗による消費電力が大き
くなる点がある。
また、励磁電流を増した時に励磁コイルの温度上昇を抑
えるための冷却フィンが必要となって、リニアパルスモ
ータ自体が大きくなると云う欠点もある。
えるための冷却フィンが必要となって、リニアパルスモ
ータ自体が大きくなると云う欠点もある。
そのため、ベースの板厚を薄くすると応答速度が早くな
るが、永久磁石とコイル励磁による磁気吸引力により可
動子が変形し、この変形が時間と共に漸増して可動子を
大きく変形させてしまう。
るが、永久磁石とコイル励磁による磁気吸引力により可
動子が変形し、この変形が時間と共に漸増して可動子を
大きく変形させてしまう。
本発明は以上のような状況から励磁電流を増加せずに可
動子のステップ動作応答速度を早くし且つ、小型化が容
易に行えるリニアパルスモータの提供を目的としたもの
である。
動子のステップ動作応答速度を早くし且つ、小型化が容
易に行えるリニアパルスモータの提供を目的としたもの
である。
上記問題点は第１図に示すように、板厚が薄いベース１
１にスケール３を貼着して、その反対側の面にベース１
１より比重が小さく且つ、剛性を有する平板状の補強部
材１２を接着した可動子１０と、永久磁石５と励磁コイ
ル６を巻装して一定ピンチの歯を形成した電磁石を結合
して取着したフレーム７に、可動子１とのギヤツブを一
定に保つローラ部８と、剛性のガイド基板９−１及び弾
性体部材のガイド用のばね９−２を固着した従来と同一
構造の固定子４とを組み合わせる本発明のリニアパルス
モータにより解決される。
１にスケール３を貼着して、その反対側の面にベース１
１より比重が小さく且つ、剛性を有する平板状の補強部
材１２を接着した可動子１０と、永久磁石５と励磁コイ
ル６を巻装して一定ピンチの歯を形成した電磁石を結合
して取着したフレーム７に、可動子１とのギヤツブを一
定に保つローラ部８と、剛性のガイド基板９−１及び弾
性体部材のガイド用のばね９−２を固着した従来と同一
構造の固定子４とを組み合わせる本発明のリニアパルス
モータにより解決される。
即ち本発明においては、永久磁石５と励磁コイル６の磁
束の和がベース１１の磁路を飽和させ始めてもリニアパ
ルスモータの推力低下が少ない、例えばベース１１が１
％の珪素鋼（比重約７．８）の時。
束の和がベース１１の磁路を飽和させ始めてもリニアパ
ルスモータの推力低下が少ない、例えばベース１１が１
％の珪素鋼（比重約７．８）の時。
磁路断面の磁束密度が最大１８ＫＧ程度まで飽和しても
推力の低下は１０％以下で、推力は磁気エネルギの総量
でなく磁気エネルギの変位に対する変化率によって生じ
ているため、ベース１１の板厚を薄くして比重が小さく
且つ、剛性を有する補強部材１２を接着することにより
可動子１０の軽量化が可能となって１、ステップ動作の
応答速度を早くすると共に永久磁石とコイル励磁による
磁気吸引力による可動子の変形を防止することができる
。
推力の低下は１０％以下で、推力は磁気エネルギの総量
でなく磁気エネルギの変位に対する変化率によって生じ
ているため、ベース１１の板厚を薄くして比重が小さく
且つ、剛性を有する補強部材１２を接着することにより
可動子１０の軽量化が可能となって１、ステップ動作の
応答速度を早くすると共に永久磁石とコイル励磁による
磁気吸引力による可動子の変形を防止することができる
。
以下第１図乃至第５図について本発明の詳細な説明する
。
。
第１図は本実施例によるリニアパルスモータの可動子を
示し、図中において、第６図と同一部材には同一記号が
付しであるが、その他の１０は合成樹脂よりなる平板状
の補強部材をベースに接着した可動子である。
示し、図中において、第６図と同一部材には同一記号が
付しであるが、その他の１０は合成樹脂よりなる平板状
の補強部材をベースに接着した可動子である。
可動子１０は、第１図に示すようにステップ動作の方向
に歯を形成した板厚０．２ 鰭の強磁性材よりなるスケ
ール３を、そのスケール３と同じ大きさで板厚が従来に
比して薄い２例えば１．５鶴の強磁性材よりなるベース
１１の片面に貼着し、その反対側の面に剛性を有しベー
ス１１より比重の小さい。
に歯を形成した板厚０．２ 鰭の強磁性材よりなるスケ
ール３を、そのスケール３と同じ大きさで板厚が従来に
比して薄い２例えば１．５鶴の強磁性材よりなるベース
１１の片面に貼着し、その反対側の面に剛性を有しベー
ス１１より比重の小さい。
例えば比重１，６のポリフェニレンサルファイド樹脂（
以下ＰＰＳ樹脂と記載する）より成形した板厚３鶴の平
板状補強部材１２を、硬化後の強度が高い１例えばエポ
キシ系の接着剤で密着したものである。
以下ＰＰＳ樹脂と記載する）より成形した板厚３鶴の平
板状補強部材１２を、硬化後の強度が高い１例えばエポ
キシ系の接着剤で密着したものである。
上記の如く構成した可動子を、第６図（ｂ）に示すバイ
アス磁束が一方向に流れるように２個の永久磁石５を配
列して励磁コイル６を巻装した２個の電磁石を結合し、
その電磁石の上記可動子１と対向する面に一定ピンチの
歯を形成して取着したフレーム７と、Ｌ字形のリテーナ
８−１にローラ８−２゜８−３を挿入して可動子１との
ギャップを一定に保持するローラ部８と、剛性材よりな
るＬ字形のガイド基板９−１と、弾性体部材よりなるガ
イド用のばね９−２よりなる従来と同一構造の固定子４
と組み合わせて、上記ガイド用のばね９−２によりガイ
ド用のローラ８−３を可動子の両側面に圧接させて挟持
するようにリニアパルスモータを構築している。
アス磁束が一方向に流れるように２個の永久磁石５を配
列して励磁コイル６を巻装した２個の電磁石を結合し、
その電磁石の上記可動子１と対向する面に一定ピンチの
歯を形成して取着したフレーム７と、Ｌ字形のリテーナ
８−１にローラ８−２゜８−３を挿入して可動子１との
ギャップを一定に保持するローラ部８と、剛性材よりな
るＬ字形のガイド基板９−１と、弾性体部材よりなるガ
イド用のばね９−２よりなる従来と同一構造の固定子４
と組み合わせて、上記ガイド用のばね９−２によりガイ
ド用のローラ８−３を可動子の両側面に圧接させて挟持
するようにリニアパルスモータを構築している。
以上説明した可動子の軽量化により、変位のステップ動
作応答の立ち上がり時間は従来に比して３／４程度に短
縮され、また、安定停止点付近の固有振動数が大きくな
って整定時間も従来の比して２／３程度に短縮されるの
で、可動子のステップ動作応答速度を早くすることがで
きる。
作応答の立ち上がり時間は従来に比して３／４程度に短
縮され、また、安定停止点付近の固有振動数が大きくな
って整定時間も従来の比して２／３程度に短縮されるの
で、可動子のステップ動作応答速度を早くすることがで
きる。
また、第２図に示すように上記と同様に０．２ ｍｌの
スケール３と１．５鶴のベース１１に貼着して、その反
対側の面に剛性を有し比重の小さい１例えば板厚３′Ｂ
のアルミニウム（比重約２．７）類ハニカム構造体の補
強部材２２を接着した他の第１実施例の可動子２０、或
いは、第３図に示すように上記と同様の１．５鶴の板厚
を有するベース１１の片面に、強度を補強する補強部３
２とＦＤＤのヘッド取着用キャリッジ３３をＰＰＳ樹脂
のモールドにより形成して、反対面に上記スケール３を
貼着して他の第２実施例の可動子３０と、上記固定子４
と組み合わせても良い。
スケール３と１．５鶴のベース１１に貼着して、その反
対側の面に剛性を有し比重の小さい１例えば板厚３′Ｂ
のアルミニウム（比重約２．７）類ハニカム構造体の補
強部材２２を接着した他の第１実施例の可動子２０、或
いは、第３図に示すように上記と同様の１．５鶴の板厚
を有するベース１１の片面に、強度を補強する補強部３
２とＦＤＤのヘッド取着用キャリッジ３３をＰＰＳ樹脂
のモールドにより形成して、反対面に上記スケール３を
貼着して他の第２実施例の可動子３０と、上記固定子４
と組み合わせても良い。
更に、第４図に示すように、梁を結合した状態にＰＰＳ
樹脂より成形した補強部材５２を、上記と同様スケール
３を貼着した１、５鰭のベース１１にエポキシ系の接着
剤で密着した他の第３実施例の可動子４０でも良い。
樹脂より成形した補強部材５２を、上記と同様スケール
３を貼着した１、５鰭のベース１１にエポキシ系の接着
剤で密着した他の第３実施例の可動子４０でも良い。
また、シリアルプリンタ用はステップ動作の距離が長い
ので長尺のベース５１に同一長さのスケール３を貼着し
て、その反対側の面に断面形状が口字形に成型したＰＰ
Ｓ樹脂よりなる補強部材５２をエポキシ系の接着剤で固
着した他の実施例の可動子５０を、上記固定子４に組み
込むことによりリニアパルスモータの重量を７／１０に
低減することができる。
ので長尺のベース５１に同一長さのスケール３を貼着し
て、その反対側の面に断面形状が口字形に成型したＰＰ
Ｓ樹脂よりなる補強部材５２をエポキシ系の接着剤で固
着した他の実施例の可動子５０を、上記固定子４に組み
込むことによりリニアパルスモータの重量を７／１０に
低減することができる。
以上説明したように本発明によれば、２次側磁気回路の
ベースを薄くして比重の小さい補強部材を設けることに
より、２次側磁気回路およびリニアパルスモータ全体が
軽量化できると共に２次側磁気回路の変形が無くなる等
の利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が
期待でき工業的には極めて有用なものである。
ベースを薄くして比重の小さい補強部材を設けることに
より、２次側磁気回路およびリニアパルスモータ全体が
軽量化できると共に２次側磁気回路の変形が無くなる等
の利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が
期待でき工業的には極めて有用なものである。
第１図は本発明の一実施例によるリニアパルスモータの
可動子を示す斜視図、 第２図は他の第１実施例を示す斜視図、第３図は他の第
２実施例を示す斜視図、第４図は他の第３実施例を示す
斜視図、第５図は他の第４実施例を示す斜視図、第６図
は従来のリニアパルスモータを示す図である。 図において、 ３．５３はスケール、 １０．２０，３０，４０．５０は可動子、１１．５１は
ベース、 １２．２２．４２．５２は補強部材、 ３２は補強部、 ３３はヘッド取着用キャリッジ、 を示す。 η釦幼多 禮のオ１史兼剥硅７豹種回 第２図 盈可ｔ２ｙ子 不ヒのｆ！チラ雌Ａケｊ髄ネイ４叶ネ廷Ｇり第３図 ｅ＝ｙ＝２３ｔＱｔｐ４１’Ｊ’ｔ；＄ｔｎＷｒＸＪ第
４図 イを二、１ｙｌ＋懺ミラ汀４例い１１−十視Ｇ〕第５図 （Ｃ１ｌ ｔｂ＋ ６６表へり；Ｙモータ１不Ｔ面 第６図
可動子を示す斜視図、 第２図は他の第１実施例を示す斜視図、第３図は他の第
２実施例を示す斜視図、第４図は他の第３実施例を示す
斜視図、第５図は他の第４実施例を示す斜視図、第６図
は従来のリニアパルスモータを示す図である。 図において、 ３．５３はスケール、 １０．２０，３０，４０．５０は可動子、１１．５１は
ベース、 １２．２２．４２．５２は補強部材、 ３２は補強部、 ３３はヘッド取着用キャリッジ、 を示す。 η釦幼多 禮のオ１史兼剥硅７豹種回 第２図 盈可ｔ２ｙ子 不ヒのｆ！チラ雌Ａケｊ髄ネイ４叶ネ廷Ｇり第３図 ｅ＝ｙ＝２３ｔＱｔｐ４１’Ｊ’ｔ；＄ｔｎＷｒＸＪ第
４図 イを二、１ｙｌ＋懺ミラ汀４例い１１−十視Ｇ〕第５図 （Ｃ１ｌ ｔｂ＋ ６６表へり；Ｙモータ１不Ｔ面 第６図
Claims (3)
- （１）パルス信号に応じて所定のステップ量でデジタル
的にステップ動作するリニアパルスモータであって、 ２次側磁気回路（１０）のベース（１１）に当該ベース
（１１）より比重が小さい補強部材（１２）を接着して
なることを特徴とするリニアパルスモータ。 - （２）上記補強部材（１２）にハニカム構造体を使用し
てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリ
ニアパルスモータ。 - （３）上記ベース（１１）の背面に、ヘッド取着用キャ
リッジと一体化した補強部（３２）を合成樹脂により成
型してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のリニアパルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3821187A JPS63206152A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | リニアパルスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3821187A JPS63206152A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | リニアパルスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206152A true JPS63206152A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12518981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3821187A Pending JPS63206152A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | リニアパルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206152A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03159559A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-07-09 | Nec Gumma Ltd | リニアパルスモータの可動子 |
| KR20010048118A (ko) * | 1999-11-25 | 2001-06-15 | 김덕중 | 전도성 복합재료를 이용한 리니어 모터 |
| DE102009051974A1 (de) * | 2009-11-04 | 2011-05-05 | Festo Ag & Co. Kg | Lineardirektantrieb |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP3821187A patent/JPS63206152A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03159559A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-07-09 | Nec Gumma Ltd | リニアパルスモータの可動子 |
| KR20010048118A (ko) * | 1999-11-25 | 2001-06-15 | 김덕중 | 전도성 복합재료를 이용한 리니어 모터 |
| DE102009051974A1 (de) * | 2009-11-04 | 2011-05-05 | Festo Ag & Co. Kg | Lineardirektantrieb |
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