JP2000224833A

JP2000224833A - リニアモータ

Info

Publication number: JP2000224833A
Application number: JP11022671A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Hori; 堀　　宏展; Mitsumasa Mizuno; 光政水野; Noriyuki Shikata; 宣之志方; Jun Saito; 潤斎藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】可動子に比較的大きな推力を与えながらも消費
電力が少ないリニアモータを提供する。【解決手段】固定子１に配列されたコイル１２は複数個
ずつ組にされてコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅに分割さ
れる。可動子２は移動方向において交互に異磁極に着磁
された永久磁石２１を備える。可動子２の位置は固定子
１に設けた位置検知センサ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１
４Ｅにより検出され、可動子２に推力を与えるのに寄与
しているコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅにだけ通電され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動ドアのように
直進移動する移動体を走行させる際の駆動源となるリニ
アモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動ドアの駆動源としては回転
形のモータが広く用いられているが、モータに設けたブ
ラシや軸受などで騒音が生じるとともに、減速用のギア
やモータの回転をドアの走行に変換するための機構によ
っても騒音が生じ、さらにはドアが振動しやすく、ドア
の振動による騒音も発生するものであるから、発生する
騒音が大きいという問題がある。

【０００３】これに対してドアの駆動源にリニアモータ
を用いることが考えられており、リニアモータでは減速
用のギアや回転移動を直進移動に変換する機構などが存
在しないから、騒音が大幅に低減されることになる。リ
ニアモータには、コイルによって励磁される多数個の磁
極を設けた固定子に対して、永久磁石を備える可動子を
直進移動させるものが提供されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
成のリニアモータでは、可動子の移動中には固定子のす
べての磁極を励磁する構成が一般的であり、結果的に消
費電力が比較的大きいものになっている。

【０００５】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、消費電力が少ないリニアモータを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、定位
置に固定された固定子と、固定子に対して直進移動する
とともに移動方向において複数の磁極が交互に異磁極と
なるように設けられた永久磁石を備える可動子と、固定
子に設けられ可動子の移動方向に配列された複数極のコ
イルと、可動子を移動させる推力を生じさせるように各
コイルへの通電を制御する制御手段とを備え、各コイル
は複数個ずつを組とした複数のコイルブロックに分割さ
れ、前記制御手段は可動子の位置に応じて可動子に推力
を与える各コイルブロックに選択的に通電するものであ
る。この構成によれば、複数個ずつのコイルを組にした
コイルブロックを複数個設け、可動子に推力を与えるコ
イルブロックにのみ通電するようにしているから、すべ
てのコイルに常時通電する場合に比較すると通電される
コイルの個数を減らすことができ、結果的に電力消費量
を低減することが可能になる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、永久磁石により生じる磁界を検出する磁気センサを
位置検知センサとして前記制御手段に設けるとともに、
磁気センサにより検出した固定子の位置に応じて通電す
るコイルブロックを選択するものである。この構成によ
れば、可動子に設けた永久磁石の磁界を磁気センサによ
り検出することによって可動子の位置を検出するから、
可動子の位置を簡単な構成で正確に検出することがで
き、各コイルブロックへの通電の制御を正確に行うこと
ができる。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記制御手段が切換接点を有するリ
レーを用いて通電するコイルブロックを選択するもので
ある。この構成によれば、コイルブロックのうち択一的
に通電するものについては給電経路に切換接点を用いる
ことができるから、各コイルブロックごとに接点を設け
る場合に比較すると、接点の組数が低減されることにな
り、リレーの個数も低減させることが可能になる。その
結果、部品点数が低減されるとともに回路構成が簡単に
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
は、図１（ａ）に示すように、５個のコイルブロック１
１Ａ〜１１Ｅを配列した固定子１に対して、永久磁石２
１を備えた可動子２が直進移動するように構成してあ
る。固定子１は可動子２の走行範囲程度の長さを有する
ように寸法が設定されている。また、可動子２は２つの
コイルブロック１１Ａ〜１１Ｅに跨る程度の長さ寸法を
有している。ただし、可動子２の寸法についてはとくに
制限されるものではなく、可動子２の移動方向における
長さ寸法がコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅを配列した長
さ寸法よりも短ければよい。

【００１０】固定子１を構成する各コイルブロック１１
（１１Ａ〜１１Ｅ）は、図１（ｂ）のように、複数個の
コイル１２を備え、各コイル１２は可動子２の走行方向
に配列されている。図示例では各コイル１２としてそれ
ぞれ空芯コイルを用いているが、各コイル１２に鉄芯を
設けたものを用いてもよい。

【００１１】本実施形態ではコイル１２の相数を３相と
してあり、これらのコイル１２をＹ結線し、２相ずつ通
電する方式を採用している。各コイルブロック１１（１
１Ａ〜１１Ｅ）は相数の整数倍の個数のコイル１２を含
み、本実施形態では相数の２倍である６個のコイル１２
により１つのコイルブロック１１（１１Ａ〜１１Ｅ）を
構成している。また、１つのコイルブロック１１（１１
Ａ〜１１Ｅ）の中でのコイル１２のピッチ（隣接する一
対のコイル１２の間の距離）は、一定としてある。

【００１２】一方、可動子２は永久磁石可動子であっ
て、可動子２の移動方向において複数の磁極２２が交互
に異磁極となるように設けられている。可動子２におい
て隣接する磁極２２の間の距離は一定になっている。こ
の可動子２は１つの磁性体に複数の磁極２２を同時に着
磁して形成するか、複数個の永久磁石を保持台に取り付
けることによって形成する。ただし、後者の構成では製
造過程で磁極２２の間の距離にばらつきが生じやすいか
ら、品質を安定させる点から言えば前者の構成のほうが
望ましい。

【００１３】本実施形態では、固定子１におけるコイル
１２のピッチと可動子２の磁極２２の間の距離とをとも
に一定としてあり、固定子１におけるコイル１２のピッ
チの３倍が可動子２の磁極２２の間の距離の５倍と等し
くなるように寸法を設定してある。具体的には、可動子
２の磁極２２の間の距離がＬであるとすると、コイル１
２の直径が３Ｌ／２になり、コイル１２の中心孔の直径
がＬ／２になり、隣接するコイル１２の間隔がＬ／６に
なるように設定してある。したがって、３個のコイル１
２が占める長さ寸法は、（３Ｌ／２＋Ｌ／６）×３＝５
Ｌであり、可動子２の磁極２２の間の距離Ｌの５倍に等
しくなる。ただし、３個のコイル１２では可動子２の磁
極２２の間の距離Ｌの奇数倍になるから、固定子１と可
動子２との位置関係が一巡するには６個のコイル１２が
必要である。そこで、上述したように１つのコイルブロ
ック１１（１１Ａ〜１１Ｅ）に６個のコイル１２を設け
ている。また、１つのコイルブロック１１（１１Ａ〜１
１Ｅ）を構成する６個のコイル１２は、同相である各２
個ずつ（つまり同時に通電されるもの）の通電向きが逆
になるように配置されている。

【００１４】図１（ｂ）におけるφ１，φ１’、φ２，
φ２’、φ３，φ３’の符号は各コイル１２の相と通電
向きとを示しており、アポストロフィが付与されている
コイル１２は付与されていないコイル１２とは逆向きに
通電されることを意味する。図示例ではコイル１２をφ
１，φ２’，φ３，φ１’，φ２，φ３’の順で配列し
てあり、本実施形態では隣接する２相ずつのコイル１２
に順次通電することにより、φ１，φ２→φ２，φ３→
φ３，φ１→φ１，φ２というように循環的に通電して
いる。また、隣接する２相は互いに逆向きに通電される
から、上述のようにコイル１２を配列することによっ
て、隣接する２つずつのコイル１２の通電向きは同じに
なる。たとえば、φ１，φ２のコイル１２に通電すると
きには、φ１，φ２’のコイル１２は同じ向きに通電さ
れ、φ１’，φ２のコイル１２はφ１，φ２’のコイル
１２とは逆向きに通電される。

【００１５】本実施形態におけるリニアモータは、固定
子１に設けたコイル１２に流れる電流と、可動子２に設
けた永久磁石２１の磁界とにより生じる電磁力の反力と
して可動子２が推力を受けるものであり、可動子２を直
進移動させるには、可動子２の位置に応じて各コイル１
２に通電するタイミングを設定する必要がある。そこ
で、可動子２の位置を検出する手段として、本実施形態
ではホール素子からなる磁気センサ１３１〜１３３を用
いている。磁気センサ１３１〜１３３は、３個１組とし
てあり、可動子２の移動時につねに３個の磁気センサ１
３１〜１３３が可動子２に対向するように磁気センサ１
３１〜１３３の位置が設定されている。図示例では１つ
のコイルブロック１１（１１Ａ〜１１Ｅ）に３個の磁気
センサ１３１〜１３３を設け、φ１，φ２，φ３に対応
する各コイル１２の中心にそれぞれ各磁気センサ１３１
〜１３３を配置することによって、各磁気センサ１３１
〜１３３を等間隔に配列してある。ただし、磁気センサ
１３１〜１３３の配列は図示例に限定されるものではな
く、可動子２の寸法に応じて適宜に設定される。

【００１６】いま、図３に示すように、各磁気センサ１
３１，１３２，１３３をそれぞれφ３、φ１，φ２に対
応するコイル１２に設け、可動子２を固定子１に対して
図の左向きに移動させるものとする。また、説明を簡単
にするために図示するコイル１２の右側で紙背に向かっ
て電流が流れる場合の通電向きを正方向、コイル１２の
左側で紙背に向かって電流が流れる場合の通電向きを負
方向と呼ぶことにする。言い換えると、コイル１２を上
から見たときに、右回りに電流が流れる場合が正方向、
左回りに電流が流れる場合が負方向である。各磁気セン
サ１３１，１３２，１３３は、可動子２の磁極がＳ極か
らＮ極に変化すると、それぞれφ１のコイル１２に正方
向、φ３のコイル１２に負方向で通電する状態、φ２の
コイル１２に正方向、φ１のコイル１２に負方向で通電
する状態、φ３のコイル１２に正方向、φ２のコイル１
２に負方向で通電する状態に通電向きを切り換えさせ
る。また、可動子２の磁極がＮ極からＳ極に変化すると
きには固定子１のφ１，φ２，φ３に対応する各コイル
１２の通電向きの関係は逆になる。

【００１７】このような条件で各コイル１２に通電した
とすると、図２（ａ）の状態ではφ３のコイル１２に設
けた磁気センサ１３１を通過する可動子２の磁極がＳ極
からＮ極に変化するから、φ１のコイル１２に正方向で
通電されφ３のコイル１２に負方向で通電される。この
とき、φ１’のコイル１２に負方向、φ３’のコイル１
２に正方向で通電される。つまり、可動子２に左向きの
推力が作用する。以後同様にして、図２（ｂ）〜（ｆ）
のように、可動子２の移動に伴ってφ１，φ１’，φ
２，φ２’，φ３，φ３’の各コイル１２の通電向きが
変化し、可動子２は左向きに推力を受けることになる。
このようにしてφ１，φ１’，φ２，φ２’，φ３，φ
３’の各コイル１２の通電向きが６回変化すると、図２
（ｇ）のように固定子１と可動子２との相対位置が図２
（ａ）に示す位置関係に戻り、上述の動作を繰り返すこ
とによって可動子２が左に移動するのである。

【００１８】ところで、隣接する各一対のコイルブロッ
ク１１（１１Ａ〜１１Ｅ）の間には可動子２の位置を検
出可能な位置検知センサ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４
Ｅが配列される。位置検知センサ１４Ａ，１４Ｂ，１４
Ｄ，１４Ｅにはホール素子のような磁気センサまたは近
接センサを用いる。近接センサは、周囲に高周波電磁界
を形成しておき、導体が接近するときの高周波電磁界の
変化を検出することによって導体の接近を検出するよう
に構成されている。高周波電磁界の変化は、具体的には
高周波電磁界を形成するための発振用コイルのインピー
ダンス変化、高周波電磁界を形成するための高周波発振
回路の出力変化などにより検出される。

【００１９】本発明の特徴は、固定子１に設けたコイル
１２のうち、可動子２に推力を発生させるのに関与する
コイル１２に通電し、他のコイル１２にはできるだけ通
電しないようにすることである。そこで、本実施形態で
はコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅを１つの単位として、
コイルブロック１１Ａ〜１１Ｅごとにコイル１２への通
電を制御している。具体的には、各コイルブロック１１
Ａ〜１１Ｅに選択的に通電する制御手段として図２のよ
うに選択制御回路３を設け、選択制御回路３では位置検
知センサ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅの出力に基づ
いて可動子２の位置を検出し、可動子２に推力を与える
のに必要なコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅにのみ通電さ
れるように、各コイルブロック１１Ａ〜１１Ｅへの給電
路に常開接点でよりなる接点ｒ１Ａ，ｒ１Ｂ，ｒ１Ｄ，
ｒ１Ｅ，ｒ３Ａ，ｒ３Ｂ，ｒ３Ｄ，ｒ３Ｅを挿入したリ
レーＲｙＡ，ＲｙＢ，ＲｙＤ，ＲｙＥを制御する。図２
におけるコイルφ１Ａ，φ２Ａ，φ３Ａは、図１（ａ）
におけるコイルブロック１１Ａの各相のコイル１２を示
し、他のコイルφ１Ｂ，φ２Ｂ，……，φ２Ｅ，φ３Ｅ
についても、中央の符号１〜３がコイル１２の相を示
し、末尾のＢ〜Ｅがコイルブロック１１Ｂ〜１１Ｅの末
尾の符号に対応している。さらに、接点ｒ１Ａ，ｒ１
Ｂ，ｒ１Ｄ，ｒ１Ｅ，ｒ３Ａ，ｒ３Ｂ，ｒ３Ｄ，ｒ３Ｅ
も、中央の符号１，３がコイル１２の相を示し、末尾の
Ａ〜Ｅがコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅの末尾の符号に
対応している。

【００２０】ところで、図示例では、コイルブロック１
１Ａ〜１１Ｅが５個設けられ、可動子２は２個のコイル
ブロック１１Ａ〜１１Ｅに相当する長さ寸法を有してい
るから、可動子２がコイルブロック１１Ａ，１１Ｂに対
向する位置とコイルブロック１１Ｄ，１１Ｅに対向する
位置との間で移動する間に、中央のコイルブロック１１
Ｃは可動子２に推力を与えるのにつねに関与することに
なる。したがって、選択制御回路３はコイルブロック１
１Ｃのコイルφ１Ｃ，φ２Ｃ，φ３Ｃへの給電は制御せ
ず、これらのコイルφ１Ｃ，φ２Ｃ，φ３Ｃには常時通
電が可能になっている。また、上述のように、各コイル
ブロック１１Ａ〜１１Ｅを構成するコイルφ１Ａ，φ２
Ａ，……，φ２Ｅ，φ３Ｅの結線はＹ結線であって２相
ずつ通電されるから、３相のうちの１相については接点
を挿入することなく通電を停止させることができる。そ
こで、本実施形態ではφ２のコイルφ２Ａ〜φ２Ｅには
接点を挿入せずに給電している。

【００２１】さらに、上述したように、各相のコイルへ
の通電のタイミングは磁気センサ１３１〜１３３により
検知された可動子２の位置に応じて制御されるのであっ
て、図示例では３相インバータを用いて直流電源Ｅから
３相の交流電源を生成し、可動子２の位置に応じて各コ
イルφ１Ａ，φ２Ａ，……，φ２Ｅ，φ３Ｅに給電して
いる。３相インバータは、それぞれ２個ずつのスイッチ
ング素子（トランジスタ）Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ
２２，Ｑ３１，Ｑ３２からなる直列回路を電源スイッチ
ＳＷを介して直流電源Ｅに並列接続し、直列接続された
各２個のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ
２２，Ｑ３１，Ｑ３２の中点に各相のコイルφ１Ａ，φ
２Ａ，……，φ２Ｅ，φ３Ｅの一端をそれぞれ接続して
ある。ただし、上述のようにコイルブロック１１Ａ，１
１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅのφ１相とφ３相との各コイルφ
１Ａ，φ３Ａ，……，φ１Ｅ，φ３Ｅの一端は、リレー
ＲｙＡ，ＲｙＢ，ＲｙＤ，ＲｙＥの各接点ｒ１Ａ，ｒ１
Ｂ，ｒ１Ｄ，ｒ１Ｅ，ｒ３Ａ，ｒ３Ｂ，ｒ３Ｄ，ｒ３Ｅ
を介して各相に対応した各２個のスイッチング素子Ｑ１
１，Ｑ１２，Ｑ３１，Ｑ３２の直列回路の中点にそれぞ
れ接続される。

【００２２】各スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２
１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２は、制御手段である切換制
御回路４によりオンオフのタイミングが制御されてい
る。切換制御回路４は、直列接続された２個のスイッチ
ング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ
３２が同時にオンにならず、かつ各相のコイルφ１Ｃ，
φ２Ｃ，φ３Ｃが２相ずつ通電されるように各スイッチ
ング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ
３２のオンオフを制御している。また、各スイッチング
素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２
のオンオフのタイミングは、上述した磁気センサ１３１
〜１３３により検出した可動子２の磁極の位置に基づい
て可動子２に推力を与えることができるように制御され
る。１つのコイルブロック１１（１１Ａ〜１１Ｅ）に含
まれるコイル１２の通電タイミングは図３に示した通り
であって、本実施形態では３個ずつのコイルブロック１
１（１１Ａ〜１１Ｅ）において図３のようなタイミング
で各コイル１２に通電されることになる。

【００２３】上述の例では、可動子２がコイルブロック
１１Ａ〜１１Ｅの２個分の寸法を有しているから、可動
子２に推力を与えるのに必要なコイルブロック１１Ａ〜
１１Ｅは３個であって、５個設けたコイルブロック１１
Ａ〜１１Ｅのうち常時は３個のコイルブロック１１Ａ〜
１Ｅにのみ通電すればよいから、平均消費電力を５分の
３程度に低減させることが可能になる。なお、可動子２
の寸法やコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅの個数は上述の
例に限定されるものではない。

【００２４】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、５個のコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅを用い可動子
２を２個のコイルブロック１１Ａ〜１１Ｅに相当する寸
法に形成しているから、コイルブロック１１Ｃには常時
通電され、コイルブロック１１Ａとコイルブロック１１
Ｄとは択一的に通電され、またコイルブロック１１Ｂと
コイルブロック１１Ｅとについても択一的に通電され
る。したがって、第１の実施の形態のように、通電する
コイルブロック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅを選択
する接点ｒ１Ａ，ｒ１Ｂ，ｒ１Ｄ，ｒ１Ｅ，ｒ３Ａ，ｒ
３Ｂ，ｒ３Ｄ，ｒ３Ｅとして常開接点を用いる代わり
に、本実施形態では、図５に示すように、択一的に選択
される各２個のコイルブロック１１Ａ，１１Ｄおよび１
１Ｂ，１１Ｅを切換接点（ｃ接点）である接点ｒ１Ａ
Ｄ，ｒ１ＢＥ，ｒ３ＡＤ，ｒ３ＢＥで選択する構成を採
用している。

【００２５】この構成によって、接点ｒ１ＡＤ，ｒ１Ｂ
Ｅ，ｒ３ＡＤ，ｒ３ＢＥが４組になり、接点ｒ１ＡＤ，
ｒ３ＡＤおよびｒ１ＢＥ，ｒ３ＢＥは連動するから、２
極２接点の接点構成を採用することが可能になる。つま
り、２個のリレーＲｙＡＤ，ＲｙＢＥでコイルブロック
１１Ａ〜１１Ｅの選択制御が可能になる。また、コイル
ブロック１１Ａ，１１Ｄが可動子２に択一的に推力を与
え、コイルブロック１１Ｂ，１１Ｅが可動子２に択一的
に推力を与えるから、それぞれ択一的に推力を与えてい
る２個ずつのコイルブロック１１Ａ，１１Ｄおよび１１
Ｂ，１１Ｅの一方で可動子２の位置を検出すればよいの
であって、可動子２の位置を検出してコイルブロック１
１Ａ〜１１Ｅへの通電を制御するための位置検知センサ
１４ＡＤ，１４ＢＥも２個でよいことになる。図４のよ
うに、位置検知センサ１４ＡＤはコイルブロック１１
Ａ，１１Ｂの間に配置され、位置検知センサ１４ＢＥは
コイルブロック１１Ｄ，１１Ｅの間に配置される。この
ように、第１の実施の形態に比較すると、本実施形態で
はリレーＲｙＡＤ，ＲｙＢＥおよび位置検知センサ１４
の個数が半分になり構成が簡単になる。他の構成は第１
の実施の形態と同様である。

【００２６】いま、位置検知センサ１４ＡＤの出力がＨ
レベルのときに可動子２がコイルブロック１１Ａに対応
して位置し、位置検知センサ１４ＢＥの出力がＨレベル
のときに可動子２がコイルブロック１１Ｅに対応して位
置するものとする。つまり、位置検知センサ１４ＡＤの
出力がＬレベルのときに可動子２はコイルブロック１１
Ｄに対応して位置し、位置検知センサ１４ＢＥの出力が
Ｌレベルのときに可動子２がコイルブロック１１Ｂに対
応して位置する。しかして、図６（ａ）に示すように、
電源スイッチＳＷを投入したときに、図６（ｂ）のよう
に位置検知センサＡＤの出力がＨレベルであると、図６
（ｃ）のようにコイルブロック１１Ａに通電され、また
図６（ｄ）のように位置検知センサＢＥの出力がＬレベ
ルであると、図６（ｅ）のようにコイルブロック１１Ｂ
に通電されることになる。要するに、可動子２は固定子
１の左端に位置し、コイルブロック１１Ａ，１１Ｂ，１
１Ｃにより可動子２に推力を生じさせる状態になる。

【００２７】こうして可動子２が図４の右向きに推力を
受けて移動すると、可動子２に推力を与えるコイルブロ
ックの組は、コイルブロック１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ、
コイルブロック１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅと変化する。可
動子２が固定子１の右端まで移動した後には、電源スイ
ッチＳＷをオフにする。一方、可動子２が図１の右端に
位置するときに左向きに推力を発生させる際には、図６
の右半分に示しているように、電源スイッチＳＷを投入
し、通電するコイルブロックの組を、コイルブロック１
１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ、コイルブロック１１Ｂ，１１
Ｃ，１１Ｄ、コイルブロック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと
するように制御する。可動子２が固定子１の左端まで移
動した時点で電源スイッチＳＷをオフにすれば可動子２
を停止させることができる。他の動作は第１の実施の形
態と同様である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明は、定位置に固定された
固定子と、固定子に対して直進移動するとともに移動方
向において複数の磁極が交互に異磁極となるように設け
られた永久磁石を備える可動子と、固定子に設けられ可
動子の移動方向に配列された複数極のコイルと、可動子
を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電
を制御する制御手段とを備え、各コイルは複数個ずつを
組とした複数のコイルブロックに分割され、制御手段は
可動子の位置に応じて可動子に推力を与える各コイルブ
ロックに選択的に通電するものであり、複数個ずつのコ
イルを組にしたコイルブロックを複数個設け、可動子に
推力を与えるコイルブロックにのみ通電するようにして
いるから、すべてのコイルに常時通電する場合に比較す
ると通電されるコイルの個数を減らすことができ、結果
的に電力消費量を低減することが可能になるという効果
がある。

【００２９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、永久磁石により生じる磁界を検出する磁気センサを
位置検知センサとして制御手段に設けるとともに、磁気
センサにより検出した固定子の位置に応じて通電するコ
イルブロックを選択するものであり、可動子に設けた永
久磁石の磁界を磁気センサにより検出することによって
可動子の位置を検出するから、可動子の位置を簡単な構
成で正確に検出することができ、各コイルブロックへの
通電の制御を正確に行うことができるという効果があ
る。

【００３０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、制御手段が切換接点を有するリレー
を用いて通電するコイルブロックを選択するものであ
り、コイルブロックのうち択一的に通電するものについ
ては給電経路に切換接点を用いることができるから、各
コイルブロックごとに接点を設ける場合に比較すると、
接点の組数が低減されることになり、リレーの個数も低
減させることが可能になる。その結果、部品点数が低減
されるとともに回路構成が簡単になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は全
体構成の概略構成図、（ｂ）はコイルブロックの概略構
成図である。

【図２】同上に用いる回路部の回路図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の全体構成を示す概
略構成図である。

【図５】同上に用いる回路部の回路図である。

【図６】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１固定子２可動子３選択制御回路４切換制御回路１１Ａ〜１１Ｅコイルブロック１２コイル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ位置検知センサ１４ＡＤ，１４ＢＥ位置検知センサ２１永久磁石２２磁極１３１〜１３３磁気センサＲｙＡ〜ＲｙＥリレーＲｙＡＤ，ＲｙＢＥリレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者志方宣之大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者斎藤潤大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB19 GG02 GG04 GG05 GG07 GG12 GG15 GG24 GG26 GG28 HH03 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定位置に固定された固定子と、固定子に
対して直進移動するとともに移動方向において複数の磁
極が交互に異磁極となるように設けられた永久磁石を備
える可動子と、固定子に設けられ可動子の移動方向に配
列された複数極のコイルと、可動子を移動させる推力を
生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段
とを備え、各コイルは複数個ずつを組とした複数のコイ
ルブロックに分割され、前記制御手段は可動子の位置に
応じて可動子に推力を与える各コイルブロックに選択的
に通電することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】前記制御手段には永久磁石により生じる
磁界を検出する磁気センサを位置検知センサとして設け
るとともに、磁気センサにより検出した固定子の位置に
応じて通電するコイルブロックを選択することを特徴と
する請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】前記制御手段は切換接点を有するリレー
を用いて通電するコイルブロックを選択することを特徴
とする請求項１または請求項２記載のリニアモータ。