JPS63290155A

JPS63290155A - リニアパルスモ−タ

Info

Publication number: JPS63290155A
Application number: JP12243687A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Tanaka; 田中　敏浩
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-28

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、特に、可動子の移動
抵抗を軽減したりリニアモータに関するものである。

〔従来の技術〕

第３図及び第４図に示すものは、例えば、特開昭６０−
１１３６５２号公報に示された従来のリニアパルスモー
タで、第３図は分解図、第４図は組立後の側面図である
。

図において、符号（１）は可動子で、その下側表面部に
は等ピッチで形成された凸状の磁極歯（１ａ）を有して
いる。

（２）　、　（３）１＋１（４）　、（５）は固定子で
、後述の間隔をおいて配置されている。また、上記固定
子（２）　、　（３）　、　（４）。

（５）は内端部上面に上記可動子（１）の磁極歯（１ａ
）と同形、同ピッチで等ピッチの磁極歯（２ａＬ（ｉ３
ａ）。

（４ａ）、（５ａ）を有している。（６）は上記固定子
（２）。

（３）　、　（４）　、　（５）を各磁極歯（２ａ）、
（３ａ）、（４ａ）、（５ａ）のピッチの１／４ずつず
らして取り付ける位置決め板、（７）は可動子（１）と
固定子（２）、（３）、（４）、（５）との間に磁束を
発生させるための永久磁石、（８）は上記永久磁石（７
）のすぐ下に設けられた磁路形成のための磁路板、（１
）。

（２）は固定子（２１Ｊ３１．（４）ｔｓ）を励磁する
コイル、（９）　、　（１０）はそれぞれ上記コイル（
１１）１（１２）が巻かれているコイル板である。

（１：３）、（１４）は可動子（１）を進行方向に案内
するためのガイド、（１８）は球であり、可動子（１）
とガイド（１３）、（１４）とは上記球（１８）を介し
て当接している。（１９）は可動子（１）側の磁極歯（
１ａ）と固定子（２）、（３）Ｊ４）、（５）側の磁極
＠　（２ａＬ（３ａ）、（４ａ）。

（５ａ）との間に一定なギャップを形成するためのころ
で、可動子（１）と固定子（２）、（３）、（４）、（
５）は上記とろ（１９）を介して対向させである。

（１６）、（１７）は球（１８）ところ（１９）とを保
持する保持器、（１５）は可動子（１）の進行方向（Ａ
）と直角な方向に予圧をかけるばねである。

（２０）は磁束を発生させる１次側の固定子Ｃ２）。

＋３＋　、　＋４１　、　＋５１、位置決め板（６）、
永久磁石（７）、磁路板（８）、コイル板（９）　、　
１１Ｇ及びガイド（１３）、（１４）を固定するための
ねじである。

次にこの従来装＆Ｏ動作について説明する。

対向する可動子（１）の磁極歯（１ａ）に対して固定子
（２）の磁極歯（２ａ）は１／２ピッチずれて位置決め
され、固定子（３）の磁極歯（３ａ）は磁極＠（２ａ）
に対して１／２ピッチのずれを有して位置決めされ、ま
た、固定子（４）　、　（５）の磁極歯（４ａ）、（５
ａ）も上記と同様に１／２ピッチのずれを相互に有して
位置決めされている。そして対向する可動子（１）の磁
極歯（１ａ）に対して磁極歯（２ａ）＋　（３ａ）　ｌ
　（４ａ）ｌ（５ａ）は、それぞれ歯のピッチの１／４
ずつ相互間でずれを有して位置決めされている。

可動子（１）は、永久磁石（７）が発生する磁束で、上
記磁極歯（２ａＬ（３ａ）、（４ａＬ（５ａ）に引き寄
せられて、ころ（１９）により、磁極歯（１ａ）と磁極
歯（２ａＬ（３ａ）、（４ａＬ（５ａ）との間に一定な
ギャップを維持して静止している。

また、可動子（１）はガイド（１３）、（１４）との間
に球（１８）を介して、ばね（１５）により、予圧をか
けられて当接されている。

この状態でコイル（１１）に電流を流すと、コイル板（
９）が励磁さね、この励磁と同時に固定子（４）及び固
定子（５）も励磁される。このとき、永久磁石（７）に
よりＮ極に励磁されている固定子＋４１　、　（６＋の
片方がＮ極を強められ、他の一方が弱められる。等ピッ
チで形成されている磁極歯（１ａ）を有する可動子（１
）は、強められたＮ極の方へ上記静止位置かられずかに
移動し、可動子（１）の磁極歯（１ａ）は固定子１４１
　、　＋５１の磁極歯（４ａ）または（５ａ）と対向す
る位置で安定して停止する。

次にコイル（１１）に電流を流すのを停止して、コイル
（１２）に、上記でＮ極が強められた磁極歯とｍのピッ
チの１／２のズレを有する磁極歯側のＳ極を強めるよう
に、ｗ流を流すと、磁極歯（１ａ）は、Ｓ極を強められ
た固定子側の磁極歯と対向する位置で安定して静止する
。すなわち、可動子（１）は歯のピッチのＩＡだけ移動
する。これを一般的に１相励磁という。

このｌ相励磁を行なうことにより、可動子（１）を進行
方向に移動させることができる。

ここで、可動子（１）が移動する条件として、球（１８
）及びころ（１９）の転がり摩擦による抵抗よりも、磁
極歯同志が引き合う力による可動子（１）の推進力が大
きくなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のリニアパルスモータは、以上のように構成されて
いるので、可動子（１）が移動する場合に、永久磁石（
７）により可動子（１）が固定子＋２１　、　＋３１　
、　＋４＋　。

（５）側に引っ張られて可動子（１）が移動しようとす
る場合、可動子（１）はころ（１９）を介してばね（１
５）により押え付けられており、ころ（１９）は転がり
に、＜＜なっているために、可動子（１）は移動しにく
くなっている。また、球（１８）においても同様であり
、従って、球（１８）及びころ（１９）の転がり摩擦に
よる抵抗が大きくなって、可動子（１）の移動を阻害す
ると共に球（１８）及びころ（１９）の転動による転勤
接触部分が摩耗するという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、球及びころにかかる力を小さくして球及び
ころの転がり摩擦による抵抗を小さくして可動子の移動
を容易にすると共に球及びころ並びＫそれらの転動接触
部分の摩耗を軽減するリニアパルスモータを得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るリニアパルスモータは、可動子と固定子
とに、それぞれ、固定子と可動子とが反発しあうように
永久磁石を対向して取り付けているものである。

〔作　用〕

この発明におけるリニアパルスモータにおいては、固定
子及び可動子にそれぞれ相互に反発する永久磁石が取り
付けられているので、固定子と可動子との間に反発力を
生じ、従って、可動子を支持している球及びころに加わ
る力が小さくなり、その結果、球及びころの転がり摩擦
による可動子の摩擦抵抗が小さくなって、可動子の移動
が容易であると共に、球及びころ、並びに、それらが転
勤接触する転勤接触部分の摩耗も抑え得る。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す図に基づいて説明
する。

第１図はその一部分解図、第２図は組立後の側面図であ
る。

図において、符号（２１）は可動子でその下面には凸状
の磁極歯（２１ａ）が等ピッチで形成されていると共に
、その下面の両端にＶ字状のＶ溝（２１ｂ）及び平底状
の平底溝（２１ｃ）が進行方向Ａに形成されている。

（ｚ２）、　（２３）、（２４）　ｌ　（２５）は固定
子で、その上面には可動子（２１）の磁極歯（２１ａ）
と同形、同ピッチ、等ピッチで形成された磁極歯（２２
ａ）。

（２３ａ）、（２４ａ）、（２５ａ）をそれぞれ有して
いる。また、固定子（２２）、（２３）はＶ字状のＶ溝
（２２ｂ）、（２３ｂ）がＶ溝（２１ｂ）Ｋ対向して形
成されている。（２６）は上記固定子（２２）、（２３
）。

（２４）、（２５）をその磁極歯（２２ａ）、（２３ａ
）、（２４ａ）。

（２５ａ）のピッチの１／４ずつずらして取り付けるた
めの位蓋決め板、（２７）は可動子（２１）と固定子（
２２）、（２３）、（２４）、（２５）との間に磁束を
発生させ引き合わせるための永久磁石、（２８）は上記
永久磁石（２７）の磁路形成のための磁路板、（３１）
、（３２）は固定子（２４）、（２５）及び固定子（２
２＞、（２３）をそれぞれ励磁するコイル、（２９”ｌ
、（３０）はそれぞれ上記コイル（３１）、　（３２）
を巻き付けているコイル板である。

また、固定子（２４）（２５）には平底溝（２１ｃ）に
対向して平面部、または、平底溝（２４ｂ）（２５ｂ）
が設けられている。

次に、（３５）は球で、可動子（２１）と固定子（２２
）、（２３）とのＶ溝（２１ｂ）（２２ｂ）（２３ｂ　
）間に介在して当接している。従って、可動子（２１）
の動きは、球（３５）がＶ溝（２１ｂ）（２２ｂ）（２
３ｂ）内を転動することにより、進行方向Ａ方向以外へ
は逸脱しない。また、（３６）はころであって、可動子
（２１）の平底溝（２１ｃ）と固定子（２４）（２５）
の平面部又は平底溝（２４ｂ）（＋５ｂ）との間に介在
して当接している。すなわち、球（３５）及びころ（３
６）を可動子（２１）と固定子（２２）（２３）（２４
）（２５）との間に介在させて可動子（２１）と固定子
（２２）（２３）（２４）（２５）とを当接させている
ことにより、磁極歯（２１ａ）と磁極歯（２２ａ）、（
２３ａ）。

（２４ａ）、（２５ａ）とのギャップを一定にしている
。

なお、（３３）及び（３４）は球（３５））及びころ（
３６）を保持する保持器である。そして、上記保持器（
３：ｌ、（３４＞は球（３５）ところ（３６）が転動し
て、それに伴い、可動子（２１）の進行方向に移動する
ために、可動子（１）の移動量の１７２の移動を行なう
。

また、（３７ａ”ｌ　（３〕ｂ）及び（３８ａ）（３８
ｂ）は相互に対向して設けられている磁石で、可動子（
２１）と固定子（２２）、（２３）及び固定子（２４）
。

（２５）にそれぞれ該磁石（３７ａ）　（３７ｂ）　（
３８ａ）（３８ｂ”ｌの磁気をシールドするためのシー
ルド板（３９ａ）（３９ｂ）（４０ａ）（４０ｂ）を反
対向面側に設けて取り付けである。

次にこの実施例の作用について説明する。

コイル（３１）、（３２）に電流を流すことによって発
生する電磁力、及び、永久磁石（２７）の磁気力との合
力により、一定なギャップを保ったまま、磁極歯（２１
ａ）と磁極歯（２２ａ）（２３ａ）（２４ａ）（２５ａ
）との間に働く引張力によって移動する可動子（２１）
は、可動子（２１）はび固定子（２２）（２３）のｖ溝
（２１ｂ）（２２ｂ）（２３ｂ）内を球（３５）が転動
するために、進行方向Ａ方向にのみ移動可能である。こ
のとき一定なギャップを維持している磁極歯（２１ａ）
と磁極歯（２２ａ”）　（２３ａ）　（２４ａ）　（２
５ａ）との間に働く引張力は、球（３５）ところ（３６
）とを、可動子（２１）が固定子（２２）（２Ｆ）（２
４）（２５）との間で押さえつけている状態になってい
る。そして、この引張力は、磁石（３７ａ）と（３７ｂ
）との間の、また（３８ａ）と（３８ｂ）との間の反発
力によって、軽減されているためＫ、可動子（２１）と
固定子（２２）（２３）（２４）（２５）との間を転動
する球（３５）及びころ（３６）を押えつける力を小さ
くしている。

すなわち、球（３５）及びころ（３６）の転がり摩擦抵
抗を小さくする。

なお、可動子（２１）は、永久磁石（２７）による保持
力を永久磁石（３７ａ）（３７ｂ）（３８ａ）（３８ｂ
）によって、弱められるために、コイル（３１）、（３
２）に通電することＫよって発生する電磁力で容易に軽
く移動することができる。

また、磁石（３７ａ）（３７ｂ）間及び（３８ａ）（３
８ｂ）間の反発力は、可動子（２１）が移動しても、一
定に保たれるように働く。

なお、上記実施例では可動子（２１）の下面の両端にの
みガイドとなるＶ溝（２１ｂ）及び平底溝（２１ｃ）を
設けているが、これと共に従来例のように可動子（２１
）の側面に球を介して予圧をかけるようなガイドを設け
てもよい。

また、その側面のガイド部にＶ字状の溝を設けてもよい
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、固定子と可動子とは
、そわそれ、固定子と可動子とが反発し合うように永久
磁石を対向して取り付け、これによって、可動子の固定
子に対する移動抵抗を軽減するように構成しているので
、可動子の固定子へ作用する力が小さくなって移動抵抗
が小さくなり、従って、可動子の移動も容易になると共
に可動子と固定子との接憩部分の摩耗も軽減し得られる
リニアパルスモータが得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例によるリニアパルスモータ
を示す一部分解図、第２図は第１図の組立後の側面図、
第３図は従来のリニアパルスモータの分解図、第４図は
第３図の側面図である。（２１）−−可動子、（２１３）ＩＩ　＠磁極ｆｆｌ、
（２１ｂ）（２２ｂ）（２３ｔ））”　嗜Ｖｉｌｌ、（
２１ｃ）＠　拍子底溝、（２２）（２３）（２４）（２
５）・・固定子、（２２ａ）（２３ａ）（２４ａ）（２
５ａ）　”　”磁極歯、（２４ｂ）（２５ｂ）−一平面
部（平底溝）、（２６）・・位置決め板、（２７）Φ・
永久磁石、（３５）・・球、（３６）・・ころ、（３７
ａ）（３７ｂ）（３８ａ）（３８ｂ）−−永久磁石、（
３９ａ）（３９ｂ）（４０ａ）（４０ｂ）ｅ・シールド
板。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一面に複数分割されている磁極歯部を有する固定
子と、この固定子と一定のギャップを保って対向し対向
面に磁極歯部を有する可動子とにより構成され、固定子
側に永久磁石を有すると共に固定子の磁極歯は、互いに
複数分の１ピッチずつずらして構成されており、上記固
定子の複数分割されている磁極歯部を交互に励磁するこ
とによって可動子を一方向に進行させるリニアパルスモ
ータにおいて、上記固定子と可動子とを引き合わせるた
めの上記永久磁石とは別個に、固定子と可動子とに、そ
れぞれ、固定子と可動子とが反発し合うように永久磁石
を対向して取り付け、これによって、可動子の固定子に
対する移動抵抗を軽減するように構成していることを特
徴とするリニアパルスモータ。
（２）固定子の磁極歯部の複数分割が４分割であり、各
磁極歯部のずれが１／４ピッチである特許請求の範囲第
１項記載のリニアパルスモータ。
（３）可動子の固定子に対する移動抵抗が、可動子及び
固定子にそれぞれ対向して形成されているＶ溝及び平底
溝と、可動子及び固定子に形成のＶ溝間にあって転動す
る球、並びに、可動子及び固定子に形成の平底溝間にあ
って転動するころとの間の転がり摩擦によって生ずる移
動抵抗である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のリ
ニアパルスモータ。
（４）可動子及び固定子にそれぞれ相互に反発し合うよ
うに対向して取り付けられている永久磁石は、相対向す
る面の反対側にシールド板が設けられている特許請求の
範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のリニアパル
スモータ。