JP2534062Y2 - Brushless DC linear motor - Google Patents

Brushless DC linear motor

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JP2534062Y2
JP2534062Y2 JP376391U JP376391U JP2534062Y2 JP 2534062 Y2 JP2534062 Y2 JP 2534062Y2 JP 376391 U JP376391 U JP 376391U JP 376391 U JP376391 U JP 376391U JP 2534062 Y2 JP2534062 Y2 JP 2534062Y2
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mover
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magnetic flux
flat
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隆也 藤井
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Toyota Auto Body Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、ブラシレス直流リニア
モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC linear motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、可動磁石型のブラシレス直流
リニアモータにおいては、例えば図5(A)および(B)に
示すように一対の磁気検出素子40,41による磁石位
置検出信号を外部に取出し、これを図中破線で示すよう
に移動する可動子42の位置または速度信号として利用
していた。この磁気検出素子40,41は、永久磁石4
5とヨーク46より構成された可動子42の磁石位置を
検出するものである。そして、磁気検出素子40,41
は、それにかかる垂直方向の磁束密度が特定値BSより
大きくなった場合に動作する。また、磁気検出素子4
0,41は、固定子として一列に配した複数個の扁平コ
イル44の巻線部44aにおける中心線上にそれぞれ配
置される。その結果、磁気検出素子40,41の磁石位
置検出信号により、可動子42との相対位置および速度
に応じて扁平コイル44への通電方向がタイミング良く
切替えられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a moving magnet type brushless DC linear motor, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B, a magnet position detection signal by a pair of magnetic detection elements 40 and 41 is taken out to the outside. This is used as a position or speed signal of the movable element 42 which moves as shown by a broken line in the figure. The magnetism detecting elements 40 and 41 are
This is to detect the magnet position of the mover 42 composed of the yoke 46 and the yoke 46. Then, the magnetic detection elements 40 and 41
Operates when the magnetic flux density in the vertical direction becomes larger than the specific value B S. In addition, the magnetic detecting element 4
Reference numerals 0 and 41 are arranged on the center lines of the winding portions 44a of the plurality of flat coils 44 arranged in a row as a stator. As a result, the energizing direction to the flat coil 44 is switched with good timing according to the relative position and the speed with respect to the mover 42 by the magnet position detection signals of the magnetic detection elements 40 and 41.

【0003】この磁気検出素子40,41上に永久磁石
45がある場合について各磁気検出素子40,41にか
かる垂直方向の磁束に着目すると、まず、図7(A)に示
す永久磁石45の移動方向Fに対して前側の磁気検出素
子40上において、永久磁石45から生ずる磁束と、F
方向に推力を発生するために図5(A)のI1方向への通
電により扁平コイル44自体に生ずる磁束それぞれの垂
直方向成分をBM,BCとすると、BMとBCは同一方向で
ある。また、扁平コイル44への通電による磁気検出素
子40上の磁束の垂直方向成分をBTとすると、BTはB
MにBCが加わるため特定値BSより大きくなり、磁気検
出素子40は安定に動作する。一方、図7(B)に示す永
久磁石45の移動方向Fに対して後側の磁気検出素子4
1上において、永久磁石45から生ずる磁束と、F方向
に推力を発生するために図5(A)のI2方向への通電に
より扁平コイル44自体に生ずる磁束それぞれの垂直方
向成分BMとBCは逆方向であり、扁平コイル44への通
電による磁気検出素子41上の磁束の垂直方向成分BT
は|BT|=|BM|−|BC|となりBTが特定値BSを下まわ
るため、後側の磁気検出素子41はチャタリングを発生
する。
In the case where the permanent magnets 45 are provided on the magnetic detecting elements 40 and 41, focusing on the vertical magnetic flux applied to the magnetic detecting elements 40 and 41, first, the movement of the permanent magnet 45 shown in FIG. The magnetic flux generated from the permanent magnet 45 on the front magnetic detection element 40 with respect to the direction F,
With 5 flux respective vertical component generated in the flat coil 44 itself by energizing the I 1 direction (A) in order to generate a thrust in the direction B M, and B C, B M and B C are the same direction It is. Further, if the vertical component of the magnetic flux on the magnetic detection element 40 due to the energization of the flat coil 44 is B T , then B T is B T
Since B C is added to M , it becomes larger than the specific value B S , and the magnetic detection element 40 operates stably. On the other hand, the magnetic detection element 4 on the rear side with respect to the movement direction F of the permanent magnet 45 shown in FIG.
1, the vertical components B M and B of the magnetic flux generated from the permanent magnet 45 and the magnetic flux generated in the flat coil 44 itself by energization in the I 2 direction in FIG. C is the reverse direction, and the vertical component B T of the magnetic flux on the magnetic detection element 41 due to energization of the flat coil 44
Becomes | B T | = | B M | − | B C |, and B T falls below the specific value B S , so that the rear magnetic detection element 41 generates chattering.

【0004】そこで、チャタリングの発生を防ぐために
は、扁平コイル44への通電による扁平コイル44自体
に生ずる磁束が0(零)となる位置に配置すれば良い。し
かしながら、扁平コイル44への電流を図6(A)で示す
ようなI方向に通電した時の図示X線上では、扁平コイ
ル44自体に生ずる磁束(扁平コイル44に対して垂直
方向)の方向と大きさを矢印で現すと図6(B)のような
分布となり、その時、磁気検出素子40,41上におけ
る磁束の値は0(零)とはならず、0となる点50は従来
配置されていた磁気検出素子40,41上より外側に位
置する。そして、扁平コイル44上で磁束が0となる点
を結んだ磁束0ライン51は図6(C)に二点鎖線で示す
ようになる。磁気検出素子40,41をこの磁束0ライ
ン51上に配置すると、扁平コイル44への通電方向の
切替えのための可動子42の磁石位置検出のタイミング
がずれる。
Therefore, in order to prevent chattering from occurring, it is sufficient to dispose the flat coil 44 at a position where the magnetic flux generated in the flat coil 44 itself by energizing the flat coil 44 becomes 0 (zero). However, when an electric current is applied to the flat coil 44 in the direction I as shown in FIG. 6A, the direction of the magnetic flux (perpendicular to the flat coil 44) generated in the flat coil 44 itself is different from the direction of the magnetic flux generated in the flat coil 44 itself. When the magnitude is represented by an arrow, the distribution is as shown in FIG. 6B. At that time, the value of the magnetic flux on the magnetic sensing elements 40 and 41 does not become 0 (zero), and the point 50 where it becomes 0 is conventionally arranged. It is located outside from above the magnetic detection elements 40 and 41 which were previously. The magnetic flux 0 line 51 connecting the points where the magnetic flux becomes 0 on the flat coil 44 becomes as shown by a two-dot chain line in FIG. 6C. When the magnetic detection elements 40 and 41 are arranged on the magnetic flux 0 line 51, the timing of detecting the magnet position of the mover 42 for switching the direction of energization to the flat coil 44 is shifted.

【0005】従って、可動子42の移動方向に対して後
側の磁気検出素子41による磁石位置検出信号がチャタ
リングの影響を受けるため、正確な可動子42の位置ま
たは速度信号の検出が困難になるという問題点があっ
た。また、作動時では、チャタリングが発生することに
よる扁平コイル44への通電方向の断続的な切替えによ
り、耳障りな作動音を発生するという問題点があった。
Therefore, since the magnet position detection signal from the magnetic detection element 41 on the rear side with respect to the moving direction of the mover 42 is affected by chattering, it is difficult to accurately detect the position or speed signal of the mover 42. There was a problem. Further, at the time of operation, there is a problem that an unpleasant operation sound is generated due to intermittent switching of the energizing direction to the flat coil 44 due to chattering.

【0006】[0006]

【考案が解決しようとする課題】本考案は、上記の問題
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、耳障り作動音を無くすことができ、かつ正確
な可動子の位置または速度信号の検出が可能となるブラ
シレス直流リニアモータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to eliminate an unpleasant operation sound and accurately position a movable element. Another object is to provide a brushless DC linear motor capable of detecting a speed signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の具体的手段は、図1に示すように、ガイドレール(1)
内の空間に長手方向に配列した複数個の扁平コイル(1
1)、およびこれら扁平コイル(11)の空心部をはさん
だ前後の巻線部(11a,11b)にそれぞれ配設された
磁気検出素子(16a,16b)を有する固定子(10)
と、該固定子(10)に対して表裏両面から永久磁石(2
2,22)を対応させるように配置した可動子(20)と
を備え、前記扁平コイル(11)の永久磁石(22,22)
に対する相対位置を前記磁気検出素子(16a,16b)
で検出して前記可動子(20)が一定方向に移動するよう
に前記扁平コイル(11)への通電方向を切換える可動磁
石型のブラシレス直流リニアモータにおいて、前記扁平
コイル(11)の巻線部(11a,11b)における一方側
前後の角部をそれぞれ内方に傾斜させ、該傾斜部での巻
線部中心線と、通電されることにより巻線部に生ずる磁
束が0(零)となる位置列との交点上に前記磁気検出素子
(16a,16b)を配置したことを特徴とするブラシレ
ス直流リニアモータが提供される。
As shown in FIG. 1, a specific means for achieving the above object is a guide rail (1).
A plurality of flat coils (1
1) and a stator (10) having magnetic sensing elements (16a, 16b) respectively disposed on the winding portions (11a, 11b) before and after the air core of the flat coil (11).
And a permanent magnet (2) from both sides of the stator (10).
And a mover (20) arranged so as to correspond to the permanent magnets (22, 22) of the flat coil (11).
Relative to the magnetic detecting elements (16a, 16b)
In the movable magnet type brushless DC linear motor that switches the direction of energization to the flat coil (11) so that the mover (20) moves in a fixed direction upon detection, the winding portion of the flat coil (11) The front and rear corners of (11a, 11b) are inclined inward, respectively, and the center line of the winding section at the inclined section and the magnetic flux generated in the winding section when energized become 0 (zero). The magnetic sensing element on the intersection with the position row
(16a, 16b) is provided, and a brushless DC linear motor is provided.

【0008】[0008]

【作用】上記のように構成されたブラシレス直流リニア
モータでは、扁平コイル(11)の角部をそれぞれ内方に
傾斜させるので、通電されることにより扁平コイル(1
1)の巻線部(11a,11b)に生ずる磁束が0(零)と
なる位置も傾斜する。そして、磁気検出素子(16a,
16b)をこの位置列と、扁平コイル(11)の傾斜部で
の巻線部中心線との交点上に配置したので、磁気検出素
子(16a,16b)が扁平コイル(11)への通電方向に
かかわらず扁平コイル(11)自体に生ずる磁束の影響を
受けない。また、磁気検出素子(16a,16b)は可動
子(20)の磁石位置検出のタイミングをずらすことなく
安定に動作し、チャタリングを発生しない。
In the brushless DC linear motor configured as described above, since the corners of the flat coil (11) are inclined inward, respectively, the flat coil (1) is energized.
The position where the magnetic flux generated in the winding portions (11a, 11b) of 1) becomes 0 (zero) is also inclined. Then, the magnetic sensing element (16a,
16b) is arranged on the intersection of this position row and the center line of the winding portion at the inclined portion of the flat coil (11), so that the magnetic detection elements (16a, 16b) are energized in the direction in which the flat coil (11) is energized. Irrespective of the above, it is not affected by the magnetic flux generated in the flat coil (11) itself. Further, the magnetic detecting elements (16a, 16b) operate stably without shifting the timing of detecting the magnet position of the mover (20), and do not generate chattering.

【0009】[0009]

【実施例】本考案の実施例について図面を参照し説明す
る。本考案のブラシレス直流リニアモータは磁気検出素
子の配置位置と、この磁気検出素子への扁平コイル自体
に生ずる磁束の影響を無くすことができる点に主な特徴
があり、可動磁石型のブラシレス直流リニアモータは、
図1の断面図に示されるようにガイドレール1の内部に
配置されている固定子10と可動子20とにより構成さ
れる。ガイドレール1はアルミ等の型材であって、下面
を開放した断面略∩形に形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The brushless DC linear motor of the present invention has a main feature in that the position of the magnetic detecting element and the effect of the magnetic flux generated in the flat coil itself on the magnetic detecting element can be eliminated. The motor is
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the guide rail 1 includes a stator 10 and a mover 20 disposed inside the guide rail 1. The guide rail 1 is a mold material such as aluminum, and is formed to have a substantially 断面 -shaped cross section with an open lower surface.

【0010】固定子10は、扁平コイル11をガイドレ
ール1の長さに相当する個数縦列させる。各扁平コイル
11はアルミ等の型材からなる固定部材12,13によ
り密閉状に包囲して保持し、上端に水平の回路基板14
を設けて全体形状をT字状に形成する。回路基板14上
には、電子制御回路15を各扁平コイル11毎に配置し
て図3に示すように所定の結線を行う。また各扁平コイ
ル11には図2で示すように、磁気検出素子である一対
のホール素子16a,16bを、後述する寸法関係で配
設する。このように構成した固定子10は、前記ガイド
レール1の空間に装入し、扁平コイル11の縦列部をガ
イドレール1の空間の中央部に位置させる。
The stator 10 has the number of flat coils 11 cascaded corresponding to the length of the guide rail 1. Each flat coil 11 is hermetically surrounded and held by fixing members 12 and 13 made of a mold material such as aluminum.
To form a T-shaped overall shape. On the circuit board 14, an electronic control circuit 15 is arranged for each flat coil 11 and a predetermined connection is made as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a pair of Hall elements 16a and 16b, which are magnetic detecting elements, are arranged in each flat coil 11 in a dimensional relationship described later. The stator 10 configured as described above is inserted into the space of the guide rail 1, and the column portion of the flat coil 11 is positioned at the center of the space of the guide rail 1.

【0011】可動子20は、断面略U字形に形成したヨ
ークを可動子ボデー21に兼用して、その相対向する内
面に永久磁石22,22を長手方向に複数個配置して磁
気回路を形成する。永久磁石22,22は互いに隣り合
うものおよび向かい合うものは逆極性とし、向かい合う
永久磁石22,22間に一様な磁界を形成する。可動子
ボデー21の両外側には、走行ローラ31を取り付けて
可動子20の移動を自在とする。このように構成した可
動子20は、ガイドレール1に装入する。この時、ヨー
ク内面に相対向して配置した永久磁石22,22の磁石
ギャップ間に固定子10の扁平コイル11が位置する。
尚、可動子20に配置される永久磁石22の個数は、必
要な推力により決定される。
The mover 20 uses a yoke formed in a substantially U-shaped cross section as a mover body 21 and arranges a plurality of permanent magnets 22 in the longitudinal direction on opposing inner surfaces to form a magnetic circuit. I do. The permanent magnets 22 and 22 that are adjacent to each other and those that face each other have the opposite polarity, and form a uniform magnetic field between the facing permanent magnets 22 and 22. Running rollers 31 are attached to both outer sides of the mover body 21 so that the mover 20 can move freely. The mover 20 configured as described above is inserted into the guide rail 1. At this time, the flat coil 11 of the stator 10 is located between the magnet gaps of the permanent magnets 22 arranged opposite to each other on the inner surface of the yoke.
Note that the number of permanent magnets 22 arranged on the mover 20 is determined by a necessary thrust.

【0012】図2は、可動子20に配置される永久磁石
22の磁極ピッチを2Lとした場合の扁平コイル11の
寸法及び位置関係、ホール素子16a,16bの位置関
係を示したものである。各扁平コイル11は、長手方向
前後の巻線部11a,11bの長さをLとし、その中央
に長さLの空心部を設けて全体の長さを3Lとしたもの
で、L/3の間隔を置いて配置される。また、巻線部1
1a,11bのそれぞれの上端側の外側角部は、空心部
中心に向かって所定角度傾斜され、前面若しくは後面に
対して傾斜角度θ1を有するように形成する。巻線部1
1a,11bのそれぞれの上端側の内側角部は、傾斜角
度θ1より小さな傾斜角度θ2を有するように形成する。
FIG. 2 shows the dimensions and positional relationship of the flat coil 11 and the positional relationship between the Hall elements 16a and 16b when the magnetic pole pitch of the permanent magnet 22 disposed on the mover 20 is 2L. Each of the flat coils 11 has a length L of the winding portions 11a and 11b before and after the longitudinal direction, an air core portion having a length L at the center thereof, and a total length of 3L. It is arranged at intervals. In addition, the winding part 1
The outer corners on the upper end side of each of 1a and 11b are inclined at a predetermined angle toward the center of the air core, and are formed so as to have an inclination angle θ 1 with respect to the front surface or the rear surface. Winding part 1
1a, the inner corner of each of the upper end of the 11b are formed to have a small inclination angle theta 2 than the inclination angle theta 1.

【0013】ホール素子16a,16bは、長さLの巻
線部11a,11bの中心線(図示一点鎖線)と、通電さ
れることにより扁平コイル11自体に生ずる磁束が0と
なる位置列(図示二点鎖線)とが交差する傾斜部上の位置
に配置される。そして、その対応位置間の距離を2L
に、前面若しくは後面との距離をL/2に設定してあ
る。
The Hall elements 16a and 16b are provided with a center line (a dashed line in the drawing) of the winding portions 11a and 11b having a length L, and a position row (shown in FIG. (A two-dot chain line). Then, the distance between the corresponding positions is 2L.
In addition, the distance from the front surface or the rear surface is set to L / 2.

【0014】図3は、前記電子制御回路15の概略ブロ
ック図を示し、各扁平コイル11には駆動IC16が結
線され、扁平コイルへ通電する電流方向を切替える方向
切替回路17の信号に基づいて、扁平コイル11へ通電
する。方向切替回路17には、磁気検出素子であるホー
ル素子16a,16bの検出信号を増幅して出力するホ
ールIC18a,18bが結線される。ホールIC18
a,18bが、可動子20の永久磁石22の磁気を検出
して方向切替回路17に信号を出力し、その信号により
方向切替回路17から駆動IC16へ信号を出力して、
永久磁石22の極性に応じ一定方向の力が発生するよう
にコイル11へ通電する。また、駆動方向の切替は方向
制御信号を方向切替回路17に出力することにより行
う。ホール18a,18bの信号は位置信号としても活
用できる。駆動IC16にはパワー電源回路(図示しな
い)から、電源が供給される。
FIG. 3 is a schematic block diagram of the electronic control circuit 15. A drive IC 16 is connected to each flat coil 11, and based on a signal from a direction switching circuit 17 for switching the direction of a current supplied to the flat coil. Power is supplied to the flat coil 11. Hall ICs 18a and 18b that amplify and output detection signals of the Hall elements 16a and 16b, which are magnetic detection elements, are connected to the direction switching circuit 17. Hall IC 18
a, 18b detect the magnetism of the permanent magnet 22 of the mover 20, output a signal to the direction switching circuit 17, and output a signal from the direction switching circuit 17 to the drive IC 16 based on the signal.
The coil 11 is energized so that a force in a certain direction is generated according to the polarity of the permanent magnet 22. The switching of the driving direction is performed by outputting a direction control signal to the direction switching circuit 17. The signals from the holes 18a and 18b can be used as position signals. Power is supplied to the drive IC 16 from a power supply circuit (not shown).

【0015】上記の構成に基づき作動について説明す
る。図2において、図示F方向に可動子20を移動させ
る時は、扁平コイル11が非通電状態で永久磁石22が
ホール素子16aに近づいた場合、ホール素子16a上
の磁束の垂直方向成分BTは、扁平コイル11自体が非
通電状態で磁束を発生しないため永久磁石22から生ず
る磁束の垂直方向成分BMと等しくなる。そのため、BT
は特定値BSより大きくなりホール素子16aがONす
る。ホール素子16aの検出信号は、ホールIC18a
により増幅され、方向切替回路17に出力される。駆動
IC16には方向切替回路17からの信号に従ってパワ
ー電源回路より電源が供給される。そして、扁平コイル
11には図2のI1方向へ通電され、フレミングの左手
の法則に基づき可動子20にはF方向の推力が発生す
る。そこで、扁平コイル11に通電されると、扁平コイ
ル11自体に磁束が発生するが、ホール素子16a上の
垂直方向成分BCはホール素子16a上の永久磁石22
から生ずる磁束の垂直方向成分BMと同一方向であり、
尚かつホール素子16aが扁平コイル11自体に生ずる
磁束が0となる位置に配置されているためホール素子1
6aは安定に動作する。
The operation based on the above configuration will be described. In FIG. 2, when the mover 20 is moved in the illustrated F direction, when the flat coil 11 is not energized and the permanent magnet 22 approaches the Hall element 16a, the vertical component B T of the magnetic flux on the Hall element 16a is Since the flat coil 11 itself does not generate a magnetic flux in a non-energized state, it becomes equal to the vertical component B M of the magnetic flux generated from the permanent magnet 22. Therefore, B T
Becomes larger than the specific value B S and the Hall element 16a is turned on. The detection signal of the Hall element 16a is a Hall IC 18a
And output to the direction switching circuit 17. Power is supplied to the drive IC 16 from a power supply circuit according to a signal from the direction switching circuit 17. Then, the flat coil 11 is energized to I 1 direction of Figure 2, the thrust of the F direction is generated in the mover 20 based on Fleming's left-hand rule. Therefore, when it is energized in a flat coil 11, but the magnetic flux is generated in the flat coil 11 itself, the permanent magnets on the vertical component B C Hall elements 16a on the Hall elements 16a 22
The same direction as the vertical component B M of the magnetic flux generated from
Since the Hall element 16a is disposed at a position where the magnetic flux generated in the flat coil 11 itself becomes zero, the Hall element 1
6a operates stably.

【0016】次に、扁平コイル11が非通電状態で永久
磁石22がホール素子16bに近づいた場合、ホール素
子16b上の磁束の垂直方向成分BTは、扁平コイル1
1自体が非通電状態で磁束を発生しないため永久磁石2
2から生ずる磁束の垂直方向成分BMと等しくなる。そ
のため、BTは特定値BSより大きくなりホール素子16
bがONする。ホール素子16bの検出信号は、ホール
IC18bにより増幅され、方向切替回路17に出力さ
れる。駆動IC16には、方向切替回路17からの信号
に従ってパワー電源回路より電源が供給され、駆動IC
16が扁平コイル11に今度は図2のI2方向へ通電す
る。従って、可動子20には前述の場合と同様にF方向
の推力が発生し、可動子20が同方向に移動を続ける。
そこで、扁平コイル11に通電されると、扁平コイル1
1自体に永久磁石22から生ずる磁束の垂直方向成分B
Mと逆方向の磁束が発生するが、ホール素子16bは、
扁平コイル11自体に生ずる磁束が0となる位置に配置
され、安定に動作するため、ホール素子16bはチャタ
リングを発生しない。
Next, when the flat coil 11 is not energized and the permanent magnet 22 approaches the Hall element 16b, the vertical component B T of the magnetic flux on the Hall element 16b is
1 itself does not generate a magnetic flux in a non-energized state, so the permanent magnet 2
2 is equal to the vertical component B M of the magnetic flux generated from Therefore, B T becomes larger than the specific value B S , and the Hall element 16
b turns ON. The detection signal of the Hall element 16b is amplified by the Hall IC 18b and output to the direction switching circuit 17. Power is supplied to the drive IC 16 from a power supply circuit in accordance with a signal from the direction switching circuit 17, and the drive IC 16
16 in turn energizes the I 2 direction in FIG. 2 in a flat coil 11. Therefore, a thrust in the F direction is generated in the mover 20 in the same manner as described above, and the mover 20 continues to move in the same direction.
Then, when the flat coil 11 is energized, the flat coil 1
1 itself, the vertical component B of the magnetic flux generated from the permanent magnet 22
Although a magnetic flux in the opposite direction to M is generated, the Hall element 16b
The Hall element 16b does not generate chattering because it is arranged at a position where the magnetic flux generated in the flat coil 11 itself becomes zero and operates stably.

【0017】また、可動子20の永久磁石22に対応す
る各扁平コイル11への通電方向の切替えは、ホール素
子16a,16bが扁平コイル11の巻線部11a,1
1bの中心線上に配置しているため、可動子20の移動
速度に応じて磁石位置をタイミング良く検出する。
The switching of the energizing direction to each of the flat coils 11 corresponding to the permanent magnets 22 of the mover 20 is performed by using the Hall elements 16a and 16b by the winding portions 11a and 1 of the flat coil 11.
Since it is arranged on the center line of 1b, the magnet position is detected with good timing according to the moving speed of the mover 20.

【0018】逆に、可動子20を前述のF方向と反対方
向に移動させる場合には、ホール素子16aまたは16
bが出力する検出信号に基づき、前記と逆方向の電流を
扁平コイル11に通電すればよい。
Conversely, when moving the mover 20 in the direction opposite to the above-described F direction, the Hall element 16a or 16
Based on the detection signal output by b, a current in the opposite direction to that described above may be supplied to the flat coil 11.

【0019】本考案は、図2に示すように扁平コイル1
1の形状を変更したものであるが、可動子20に発生す
る推力は、扁平コイル11の巻線部11a,11bの電
流線に対して直角である。そこで、図4に斜線で示す傾
斜領域11cでは図5および図6に示す従来形状の扁平
コイルに対して可動子20の移動方向の推力が減少す
る。しかし、従来形状の扁平コイル44においても傾斜
領域11c付近での可動子20の永久磁石22から生ず
る磁束は小さく、通電により扁平コイル44に発生する
推力も小さいため、形状変更による推力への影響は少な
い。
According to the present invention, as shown in FIG.
Although the shape of FIG. 1 is changed, the thrust generated in the mover 20 is perpendicular to the current lines of the winding portions 11 a and 11 b of the flat coil 11. Therefore, in the inclined region 11c shown by oblique lines in FIG. 4, the thrust in the moving direction of the mover 20 is reduced with respect to the conventional flat coil shown in FIGS. However, even in the flat coil 44 having the conventional shape, the magnetic flux generated from the permanent magnet 22 of the mover 20 near the inclined region 11c is small, and the thrust generated in the flat coil 44 by energization is also small. Few.

【0020】[0020]

【考案の効果】本考案によれば、扁平コイルの巻線部側
面における一方側前後の角部をそれぞれ内方に傾斜さ
せ、この傾斜部での巻線部中心線と通電されることによ
り巻線部に生ずる磁束が0(零)となる位置列との交点上
に磁気検出素子を配置したものであるから、チャタリン
グの無い可動子の位置または速度信号が得られるため、
正確な可動子の位置または速度信号の検出が可能となる
とともに、耳障りな作動音が発生しないという優れた効
果がある。
According to the present invention, the front and rear corners on one side of the winding portion side surface of the flat coil are inclined inward, respectively, and the winding is energized with the winding center line at the inclined portion. Since the magnetic detection element is arranged at the intersection with the position row where the magnetic flux generated in the line portion becomes 0 (zero), the position or speed signal of the mover without chattering can be obtained,
It is possible to accurately detect the position or speed signal of the mover, and to provide an excellent effect that no unpleasant operation noise is generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】可動磁石型のブラシレス直流リニアモータの断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a movable magnet type brushless DC linear motor.

【図2】扁平コイルの寸法および位置関係とホール素子
の位置関係を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing dimensions and a positional relationship of a flat coil and a positional relationship of a Hall element.

【図3】電子制御回路の概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of an electronic control circuit.

【図4】扁平コイルの形状による可動子への推力影響の
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the effect of thrust on a mover due to the shape of a flat coil.

【図5】従来の可動磁石型のブラシレス直流リニアモー
タにおける固定子と可動子の位置関係を示した説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a stator and a mover in a conventional movable magnet type brushless DC linear motor.

【図6】扁平コイル自体に生じる磁束を示した説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a magnetic flux generated in the flat coil itself.

【図7】永久磁石から生ずる磁束と扁平コイル自体に生
ずる磁束の関係を示した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a magnetic flux generated from a permanent magnet and a magnetic flux generated in a flat coil itself.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガイドレール、 10 固定子、 11 扁平コイ
ル、 11a,11b巻線部、 16a,16b ホー
ル素子(磁気検出素子)、 20 可動子、22,22
永久磁石。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guide rail, 10 Stator, 11 Flat coil, 11a, 11b winding part, 16a, 16b Hall element (magnetic detection element), 20 Mover, 22, 22,
permanent magnet.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−290152(JP,A) 特開 平2−131353(JP,A) 特開 昭60−162472(JP,A) 特開 昭62−207168(JP,A) 特開 昭62−207169(JP,A) 実開 昭61−46893(JP,U) 実開 平3−113983(JP,U)Continuation of front page (56) References JP-A-2-290152 (JP, A) JP-A-2-131353 (JP, A) JP-A-60-162472 (JP, A) JP-A-62-207168 (JP) JP-A-62-207169 (JP, A) JP-A-61-46893 (JP, U) JP-A-3-113983 (JP, U)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 ガイドレール内の空間に長手方向に配列
した複数個の扁平コイル、およびこれら扁平コイルの空
心部をはさんだ前後の巻線部にそれぞれ配設された磁気
検出素子を有する固定子と、該固定子に対して表裏両面
から永久磁石を対応させるように配置した可動子とを備
え、前記扁平コイルの永久磁石に対する相対位置を前記
磁気検出素子で検出して前記可動子が一定方向に移動す
るように前記扁平コイルへの通電方向を切換える可動磁
石型のブラシレス直流リニアモータにおいて、前記扁平
コイルの巻線部における一方側前後の角部をそれぞれ内
方に傾斜させ、該傾斜部での巻線部中心線と、通電され
ることにより巻線部に生ずる磁束が0(零)となる位置列
との交点上に前記磁気検出素子を配置したことを特徴と
するブラシレス直流リニアモータ。
1. A stator having a plurality of flat coils arranged in a longitudinal direction in a space in a guide rail, and a magnetic detecting element disposed in a winding part before and after the air core part of the flat coils. And a mover arranged so that permanent magnets are made to correspond to the stator from both front and back sides, and the relative position of the flat coil with respect to the permanent magnet is detected by the magnetic detection element, and the mover moves in a fixed direction. In a movable magnet type brushless DC linear motor that switches the direction of current flow to the flat coil so as to move, the front and rear corners of one side of the winding portion of the flat coil are inclined inward, respectively. Characterized in that the magnetism detecting element is arranged at the intersection of the center line of the winding portion of the above and a position row where the magnetic flux generated in the winding portion by being energized becomes 0 (zero). Linear motors.
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