JP2001128476A - 振動型リニアアクチュエータ - Google Patents
振動型リニアアクチュエータInfo
- Publication number
- JP2001128476A JP2001128476A JP30473299A JP30473299A JP2001128476A JP 2001128476 A JP2001128476 A JP 2001128476A JP 30473299 A JP30473299 A JP 30473299A JP 30473299 A JP30473299 A JP 30473299A JP 2001128476 A JP2001128476 A JP 2001128476A
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- Japan
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- mover
- electromagnet
- coil
- linear actuator
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- Pending
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- Control Of Linear Motors (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサの取り付け位置がばらついていても駆
動制御をばらつきなく的確に行う。 【解決手段】 電磁石または永久磁石からなる固定子１
と、永久磁石または電磁石を備えるとともにばね支持さ
れている可動子２と、可動子２の振動振幅もしくは速度
を検出するセンサ３９と、センサ出力値に応じて電磁石
のコイルへの電流供給を制御する制御手段６とを具備し
て、電磁石のコイル１１への電流供給によって可動子２
をばね負荷に抗して移動させることで可動子２に往復振
動を行わせる振動型リニアアクチュエータである。セン
サの取り付け位置の検知部５を備えて、上記制御手段６
はセンサの取り付け位置に応じてコイルへの電流供給出
力を補正する。上記検知部５はセンサ３９の出力からそ
の取り付け位置を判定している。
動制御をばらつきなく的確に行う。 【解決手段】 電磁石または永久磁石からなる固定子１
と、永久磁石または電磁石を備えるとともにばね支持さ
れている可動子２と、可動子２の振動振幅もしくは速度
を検出するセンサ３９と、センサ出力値に応じて電磁石
のコイルへの電流供給を制御する制御手段６とを具備し
て、電磁石のコイル１１への電流供給によって可動子２
をばね負荷に抗して移動させることで可動子２に往復振
動を行わせる振動型リニアアクチュエータである。セン
サの取り付け位置の検知部５を備えて、上記制御手段６
はセンサの取り付け位置に応じてコイルへの電流供給出
力を補正する。上記検知部５はセンサ３９の出力からそ
の取り付け位置を判定している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は往復振動を生成する
ための振動型リニアアクチュエータに関するものであ
る。
ための振動型リニアアクチュエータに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電磁石または永久磁石からなる固定子
と、永久磁石または電磁石を備えるとともにばねで支持
されている可動子と、可動子の振動振幅もしくは速度を
検出するセンサと、センサ出力値に応じて電磁石のコイ
ルへの電流供給を制御する制御手段とを具備して、電磁
石のコイルへの電流供給によって可動子をばね負荷に抗
して移動させることで可動子に往復振動を行わせる振動
型リニアアクチュエータがある。このものでは、可動子
の動きに合わせてコイルへの電流供給を行うことから、
きわめて効率の高い駆動を行うことができる。
と、永久磁石または電磁石を備えるとともにばねで支持
されている可動子と、可動子の振動振幅もしくは速度を
検出するセンサと、センサ出力値に応じて電磁石のコイ
ルへの電流供給を制御する制御手段とを具備して、電磁
石のコイルへの電流供給によって可動子をばね負荷に抗
して移動させることで可動子に往復振動を行わせる振動
型リニアアクチュエータがある。このものでは、可動子
の動きに合わせてコイルへの電流供給を行うことから、
きわめて効率の高い駆動を行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、可動子の振幅
もしくは速度（加速度を含む）の検出を行うセンサ（検
出センサや磁気センサが通常用いられて該出力を基に振
幅もしくは速度を算出している）の取り付け位置が本来
の位置よりずれている時には、算出した振幅値あるいは
速度値もずれてしまっていることになり、コイルへの電
流供給タイミングもずれてしまうことから、結果的に駆
動制御にばらつきが生じて、効率が低下してしまう。
もしくは速度（加速度を含む）の検出を行うセンサ（検
出センサや磁気センサが通常用いられて該出力を基に振
幅もしくは速度を算出している）の取り付け位置が本来
の位置よりずれている時には、算出した振幅値あるいは
速度値もずれてしまっていることになり、コイルへの電
流供給タイミングもずれてしまうことから、結果的に駆
動制御にばらつきが生じて、効率が低下してしまう。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところはセンサの取り付け位
置がばらついていても駆動制御をばらつきなく的確に行
うことができる振動型リニアアクチュエータを提供する
にある。
であって、その目的とするところはセンサの取り付け位
置がばらついていても駆動制御をばらつきなく的確に行
うことができる振動型リニアアクチュエータを提供する
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、電磁
石または永久磁石からなる固定子と、永久磁石または電
磁石を備えるとともにばね支持されている可動子と、可
動子の振動振幅もしくは速度を検出するセンサと、セン
サ出力値に応じて電磁石のコイルへの電流供給を制御す
る制御手段とを具備して、電磁石のコイルへの電流供給
によって可動子をばね負荷に抗して移動させることで可
動子に往復振動を行わせる振動型リニアアクチュエータ
において、センサの取り付け位置の検知部を備えて、上
記制御手段はセンサの取り付け位置に応じてコイルへの
電流供給出力を補正するものであるとともに、上記検知
部はセンサの出力からその取り付け位置を判定している
ものであることに特徴を有している。
石または永久磁石からなる固定子と、永久磁石または電
磁石を備えるとともにばね支持されている可動子と、可
動子の振動振幅もしくは速度を検出するセンサと、セン
サ出力値に応じて電磁石のコイルへの電流供給を制御す
る制御手段とを具備して、電磁石のコイルへの電流供給
によって可動子をばね負荷に抗して移動させることで可
動子に往復振動を行わせる振動型リニアアクチュエータ
において、センサの取り付け位置の検知部を備えて、上
記制御手段はセンサの取り付け位置に応じてコイルへの
電流供給出力を補正するものであるとともに、上記検知
部はセンサの出力からその取り付け位置を判定している
ものであることに特徴を有している。
【０００６】センサ出力に基づく駆動をセンサの取り付
け位置のばらつきにかかわらず的確に行うことができる
上に、センサの取り付け位置をセンサ自体の出力を利用
して求めるために、別途付加手段を必要としないもので
ある。
け位置のばらつきにかかわらず的確に行うことができる
上に、センサの取り付け位置をセンサ自体の出力を利用
して求めるために、別途付加手段を必要としないもので
ある。
【０００７】上記検知部には、センサ出力から得られる
可動子の往路の動きと復路の動きとの差からセンサ位置
を求めるものを好適に用いることができる。
可動子の往路の動きと復路の動きとの差からセンサ位置
を求めるものを好適に用いることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図２において、図中１はコイル１
１を備えてフレーム３に固着されている固定子であり、
フレーム３には左右一対のばね４，４によって支持され
た可動子２が取り付けられている。ばね４，４を撓ませ
ることによって往復振動が可能となっている上記可動子
２は、固定子１との対向面に上記振動方向に磁極が並ぶ
永久磁石２０を備えている。固定子１のコイル１１に電
流を流すとともにこの電流の向きを所定周期で切り換え
ることによって、可動子２に往復振動を行わせることが
できる。なお、コイル１１への電流供給は、可動子２を
一方向に駆動させる方向の電流だけとし、可動子２の逆
方向移動はばね４のばね力によって行わせるものであっ
てもよい。
基づいて詳述すると、図２において、図中１はコイル１
１を備えてフレーム３に固着されている固定子であり、
フレーム３には左右一対のばね４，４によって支持され
た可動子２が取り付けられている。ばね４，４を撓ませ
ることによって往復振動が可能となっている上記可動子
２は、固定子１との対向面に上記振動方向に磁極が並ぶ
永久磁石２０を備えている。固定子１のコイル１１に電
流を流すとともにこの電流の向きを所定周期で切り換え
ることによって、可動子２に往復振動を行わせることが
できる。なお、コイル１１への電流供給は、可動子２を
一方向に駆動させる方向の電流だけとし、可動子２の逆
方向移動はばね４のばね力によって行わせるものであっ
てもよい。
【０００９】ここで、ばね４とこのばね４によって支持
されている可動子２は、固有振動数ｆ０＝（１／２π）
・（ｋ・Ｍ）1/2（定数ｋはばね４のばね力及び磁気力
の水平方向成分で定まり、質量Ｍは可動子２とこの可動
子２に取り付けられた部材の合計で定まる）を有するば
ね振動系を構成するものであり、上記の電流供給による
ところの駆動にあたり、固有振動数ｆ０に一致する周波
数で駆動することにより、上記ばね振動系は共振するこ
とになるために、効率のよい往復振動を可動子２に行わ
せることができる。
されている可動子２は、固有振動数ｆ０＝（１／２π）
・（ｋ・Ｍ）1/2（定数ｋはばね４のばね力及び磁気力
の水平方向成分で定まり、質量Ｍは可動子２とこの可動
子２に取り付けられた部材の合計で定まる）を有するば
ね振動系を構成するものであり、上記の電流供給による
ところの駆動にあたり、固有振動数ｆ０に一致する周波
数で駆動することにより、上記ばね振動系は共振するこ
とになるために、効率のよい往復振動を可動子２に行わ
せることができる。
【００１０】また、フレーム３にはフォトセンサからな
る検出センサ３９を取り付けてあり、可動子２に設けた
被センシング部２９が往復振動に伴って検出センサ３９
前を横切るにつれて、検出センサ３９出力が変化する。
る検出センサ３９を取り付けてあり、可動子２に設けた
被センシング部２９が往復振動に伴って検出センサ３９
前を横切るにつれて、検出センサ３９出力が変化する。
【００１１】今、検出センサ３９が可動子２の往復振動
ストロークの中央位置にあって、往復振動の中間点にお
いてセンシング部２９を検出センサ３９が検出するなら
ば、可動子２の変位に対して検出センサ３９の出力（セ
ンサ信号）は図３に示すように、振幅検出パルスＰが一
定周期で現れるとともにその幅Ｗは可動子２の振幅に応
じた幅となり、また振幅検出パルスＰの間隔ＤＲ，ＤＬ
は可動子２の左右の動きにおいて同じ（ＤＲ＝ＤＬ）と
なる。このために、振幅検出パルスＰの幅Ｗに応じてコ
イル１１への駆動出力を調整することで、可動子２の最
大振幅の振動を行わせることができる。
ストロークの中央位置にあって、往復振動の中間点にお
いてセンシング部２９を検出センサ３９が検出するなら
ば、可動子２の変位に対して検出センサ３９の出力（セ
ンサ信号）は図３に示すように、振幅検出パルスＰが一
定周期で現れるとともにその幅Ｗは可動子２の振幅に応
じた幅となり、また振幅検出パルスＰの間隔ＤＲ，ＤＬ
は可動子２の左右の動きにおいて同じ（ＤＲ＝ＤＬ）と
なる。このために、振幅検出パルスＰの幅Ｗに応じてコ
イル１１への駆動出力を調整することで、可動子２の最
大振幅の振動を行わせることができる。
【００１２】しかし、検出センサ３９の取り付け位置が
可動子２の往復振動ストロークの中央位置からずれてし
まっている場合は、図４あるいは図５に示すように、振
幅検出パルスＰの幅Ｗが広くなるとともに振幅検出パル
スＰが一定周期で現れなくなるために間隔ＤＲ、ＤＬが
異なったものとなる。
可動子２の往復振動ストロークの中央位置からずれてし
まっている場合は、図４あるいは図５に示すように、振
幅検出パルスＰの幅Ｗが広くなるとともに振幅検出パル
スＰが一定周期で現れなくなるために間隔ＤＲ、ＤＬが
異なったものとなる。
【００１３】ちなみにセンサ検出範囲Ａが可動子２の振
幅の１０％であると、パルス幅Ｗは Ｗ＝((sin-1(0.10)/2π)×2)×周期 （周期の３．１８
８％） となり、パルス間隔ＤＲ，ＤＬは ＤＲ＝ＤＬ＝(1−((sin-1(0.10)/2π)×2)×2×周期/2 となり、周期の４６．８１２％となる。
幅の１０％であると、パルス幅Ｗは Ｗ＝((sin-1(0.10)/2π)×2)×周期 （周期の３．１８
８％） となり、パルス間隔ＤＲ，ＤＬは ＤＲ＝ＤＬ＝(1−((sin-1(0.10)/2π)×2)×2×周期/2 となり、周期の４６．８１２％となる。
【００１４】これに対して、ずれがある場合、たとえば
振幅に対して５％のずれがある場合、パルス幅Ｗは Ｗ＝((sin-1(0.15)/2π)+(sin-1(0.05)/2π))×周期 （周期の３．１９２％）となり、パルス間隔ＤＲ，ＤＬ
は ＤＲ＝(1−((sin-1(0.05)/2π)×2)×2×周期/2 ＤＬ＝(1−((sin-1(0.15)/2π)×2)×2×周期/2 となる。前者は周期の４８．４０８％、後者は周期の４
５．２０７％である。
振幅に対して５％のずれがある場合、パルス幅Ｗは Ｗ＝((sin-1(0.15)/2π)+(sin-1(0.05)/2π))×周期 （周期の３．１９２％）となり、パルス間隔ＤＲ，ＤＬ
は ＤＲ＝(1−((sin-1(0.05)/2π)×2)×2×周期/2 ＤＬ＝(1−((sin-1(0.15)/2π)×2)×2×周期/2 となる。前者は周期の４８．４０８％、後者は周期の４
５．２０７％である。
【００１５】このために、ここでは図１に示すように、
上記ＤＲ，ＤＬの値を基にずれ量を検出して上記パルス
幅Ｗに基づく振幅制御の駆動出力設定をずれ量によって
補正することで、上記の場合であれば０．００４％
（３．１９２−３．１８８） の誤差を修正し、本来の
入力値が入力された場合の駆動出力となるようにフィー
ドバック値を補正している。
上記ＤＲ，ＤＬの値を基にずれ量を検出して上記パルス
幅Ｗに基づく振幅制御の駆動出力設定をずれ量によって
補正することで、上記の場合であれば０．００４％
（３．１９２−３．１８８） の誤差を修正し、本来の
入力値が入力された場合の駆動出力となるようにフィー
ドバック値を補正している。
【００１６】ずれ量が振幅に対して小さい場合には、近
似的に比例計算でずれ量を検出してもよい。上記の例で
はずれ量が振幅の１％に対してパルス間隔差｜ＤＲ−Ｄ
Ｌ｜が周期の約０．６４％となるために、パルス間隔の
差が周期の何％であるかを測定して、 ずれ量＝（パルス間隔の差／周期の０．６４％）×（振
幅／１００） で計算するのである。
似的に比例計算でずれ量を検出してもよい。上記の例で
はずれ量が振幅の１％に対してパルス間隔差｜ＤＲ−Ｄ
Ｌ｜が周期の約０．６４％となるために、パルス間隔の
差が周期の何％であるかを測定して、 ずれ量＝（パルス間隔の差／周期の０．６４％）×（振
幅／１００） で計算するのである。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明においては、センサ
の取り付け位置の検知部を備えて、上記制御手段はセン
サの取り付け位置に応じてコイルへの電流供給出力を補
正するものであるために、センサ出力に基づく駆動をセ
ンサの取り付け位置のばらつきにかかわらず的確に行う
ことができるものであり、しかも上記検知部はセンサの
出力からその取り付け位置を判定しているために、別途
付加手段を必要としないものである。
の取り付け位置の検知部を備えて、上記制御手段はセン
サの取り付け位置に応じてコイルへの電流供給出力を補
正するものであるために、センサ出力に基づく駆動をセ
ンサの取り付け位置のばらつきにかかわらず的確に行う
ことができるものであり、しかも上記検知部はセンサの
出力からその取り付け位置を判定しているために、別途
付加手段を必要としないものである。
【図１】本発明の実施の形態の一例の動作フローチャー
トである。
トである。
【図２】同上の概略構成図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上のずれがある場合の動作説明図である。
【図５】同上のずれがある場合の他の動作説明図であ
る。
る。
１ 固定子 ２ 可動子 ５ 検知部 ６ 駆動制御手段 １１ コイル ３９ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 豊勝 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） 5H540 BA10 BB06 BB09 EE08 FA04 FC10 5H633 BB08 BB11 GG02 GG09 GG17 GG23 HH03 HH05 HH08 JA02
Claims (2)
- 【請求項１】 電磁石または永久磁石からなる固定子
と、永久磁石または電磁石を備えるとともにばね支持さ
れている可動子と、可動子の振動振幅もしくは速度を検
出するセンサと、センサ出力値に応じて電磁石のコイル
への電流供給を制御する制御手段とを具備して、電磁石
のコイルへの電流供給によって可動子をばね負荷に抗し
て移動させることで可動子に往復振動を行わせる振動型
リニアアクチュエータにおいて、センサの取り付け位置
の検知部を備えて、上記制御手段はセンサの取り付け位
置に応じてコイルへの電流供給出力を補正するものであ
るとともに、上記検知部はセンサの出力からその取り付
け位置を判定していることを特徴とする振動型リニアア
クチュエータ。 - 【請求項２】 検知部は、センサ出力から得られる可動
子の往路の動きと復路の動きとの差からセンサ位置を求
めるものであることを特徴とする請求項１記載の振動型
リニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30473299A JP2001128476A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 振動型リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30473299A JP2001128476A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 振動型リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001128476A true JP2001128476A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17936556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30473299A Pending JP2001128476A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 振動型リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001128476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110190797A (zh) * | 2018-02-23 | 2019-08-30 | 日立空调·家用电器株式会社 | 振动控制系统和洗衣机 |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30473299A patent/JP2001128476A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110190797A (zh) * | 2018-02-23 | 2019-08-30 | 日立空调·家用电器株式会社 | 振动控制系统和洗衣机 |
| CN110190797B (zh) * | 2018-02-23 | 2022-08-02 | 日立环球生活方案株式会社 | 振动控制系统和洗衣机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060515 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070220 |