JP3359157B2 - 位置決め装置 - Google Patents
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- JP3359157B2 JP3359157B2 JP20426694A JP20426694A JP3359157B2 JP 3359157 B2 JP3359157 B2 JP 3359157B2 JP 20426694 A JP20426694 A JP 20426694A JP 20426694 A JP20426694 A JP 20426694A JP 3359157 B2 JP3359157 B2 JP 3359157B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２つの部材の相対位置を
制御する位置決め装置に関するものである。
制御する位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、位置決め装置は特開昭５９−８８
６０２号公報に記載されているように、永久磁石と界磁
コイルと磁気センサより構成されている。この位置決め
装置において、隣接して配置された着磁強度が等しく、
逆極性の１対の永久磁石よりなる磁界発生手段が発生す
る磁界分布は２つの部材の相対移動の経路に対して垂直
方向には、磁束密度Φが実質的に直線変化する絶対値が
図１４に示すように１対の永久磁石の接合部を中心に左
右、対称な分布をしており、この磁界分布の直線部分を
磁気センサで位置信号として検出し、界磁コイルに印加
する電圧を制御して位置決め制御を行っている。
６０２号公報に記載されているように、永久磁石と界磁
コイルと磁気センサより構成されている。この位置決め
装置において、隣接して配置された着磁強度が等しく、
逆極性の１対の永久磁石よりなる磁界発生手段が発生す
る磁界分布は２つの部材の相対移動の経路に対して垂直
方向には、磁束密度Φが実質的に直線変化する絶対値が
図１４に示すように１対の永久磁石の接合部を中心に左
右、対称な分布をしており、この磁界分布の直線部分を
磁気センサで位置信号として検出し、界磁コイルに印加
する電圧を制御して位置決め制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では１対の逆極性の永久磁石を当接して配置し
ており、２つの部材の相対移動の経路に対して垂直方向
の磁束密度の実質的に直線変化をする範囲がきわめて狭
いという問題点があった。
記従来例では１対の逆極性の永久磁石を当接して配置し
ており、２つの部材の相対移動の経路に対して垂直方向
の磁束密度の実質的に直線変化をする範囲がきわめて狭
いという問題点があった。
【０００４】そこで、１対の永久磁石を少し離して配置
することによって、図１５に示す様に図１４より広い直
線範囲を得られるが、あまり１対の永久磁石の間隔を広
くすると、図１６に示すように、中心部分の磁束密度の
傾きが小さくなるという現象を生じ、このときの磁力線
の分布図は図１７に示すように、磁界発生手段の中央部
で磁力線が広い範囲で平らになるという問題点があっ
た。
することによって、図１５に示す様に図１４より広い直
線範囲を得られるが、あまり１対の永久磁石の間隔を広
くすると、図１６に示すように、中心部分の磁束密度の
傾きが小さくなるという現象を生じ、このときの磁力線
の分布図は図１７に示すように、磁界発生手段の中央部
で磁力線が広い範囲で平らになるという問題点があっ
た。
【０００５】本発明は上記のような従来の問題点を解消
することを課題になされたもので、本出願に係る第１の
発明の目的は２部材の相対移動の経路に対して垂直方向
の磁界強度が実質的に直線変化する範囲を広くして、正
確な位置決め制御を可能にすることである。
することを課題になされたもので、本出願に係る第１の
発明の目的は２部材の相対移動の経路に対して垂直方向
の磁界強度が実質的に直線変化する範囲を広くして、正
確な位置決め制御を可能にすることである。
【０００６】本出願に係る第２の発明の目的は着磁強度
の異なる１対の永久磁石を用いて、２部材の相対移動経
路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲を広
くして、部品および組立てコストを削減することであ
る。
の異なる１対の永久磁石を用いて、２部材の相対移動経
路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲を広
くして、部品および組立てコストを削減することであ
る。
【０００７】本出願に係る第３の発明の目的は１対の永
久磁石と継鉄により形成する磁気回路内の空隙を左右異
にし、２部材の相対移動経路に対して垂直方向の磁界強
度が直線変化する範囲を広くして、外部からの磁界影響
を低減することである。
久磁石と継鉄により形成する磁気回路内の空隙を左右異
にし、２部材の相対移動経路に対して垂直方向の磁界強
度が直線変化する範囲を広くして、外部からの磁界影響
を低減することである。
【０００８】本出願に係る第４の発明の目的は１対の永
久磁石の大きさを異にして、２部材の相対移動の経路に
対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲を広くし
て、部品および組立てコストを削減することである。
久磁石の大きさを異にして、２部材の相対移動の経路に
対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲を広くし
て、部品および組立てコストを削減することである。
【０００９】本出願に係る第５の発明の目的は着磁強度
の異なる１対の永久磁石と継鉄により、２部材の相対移
動経路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲
を広くして、外部からの磁界の影響を低減することであ
る。
の異なる１対の永久磁石と継鉄により、２部材の相対移
動経路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲
を広くして、外部からの磁界の影響を低減することであ
る。
【００１０】本出願に係る第６の発明の目的は大きさを
異にする１対の永久磁石と継鉄により２部材の相対移動
の経路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲
を広くして、部品および組立てコストを削減し、外部か
らの磁界の影響を低減することである。
異にする１対の永久磁石と継鉄により２部材の相対移動
の経路に対して垂直方向の磁界強度が直線変化する範囲
を広くして、部品および組立てコストを削減し、外部か
らの磁界の影響を低減することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第１の発明は、第１の部材と、支持手
段によって前記第１の部材に対して相対移動可能に支持
された第２の部材と、前記第１の部材の一部を成し、相
対移動の経路に対して垂直な方向の磁界強度の極値の絶
対値が異なった逆極性の磁界分布を発生し、該極値の弱
い方向へ偏った磁界強度が実質的に直線的に変化する部
分を有する磁界発生手段と、前記第２の部材の一部を成
し、前記磁界発生手段の発生する磁界内に配置され通電
により該磁界との相互作用で力を受ける界磁コイルと、
初期位置が前記磁界強度の直線的に変化する部分の中央
に配置されて前記第２の部材に固定され該磁界強度を電
気信号として出力する磁気検出手段と、目標位置信号と
前記磁気検出手段の出力信号に応じて前記界磁コイルへ
の印加電圧を制御するフィードバック制御手段とを備え
たことにより、２極の永久磁石の空間の中心に対して磁
界極値の絶対値が小さい方へ偏った磁界強度が実質的に
直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能となり、
より広い範囲内でより正確な位置決め制御が可能とな
る。
め、本出願に係る第１の発明は、第１の部材と、支持手
段によって前記第１の部材に対して相対移動可能に支持
された第２の部材と、前記第１の部材の一部を成し、相
対移動の経路に対して垂直な方向の磁界強度の極値の絶
対値が異なった逆極性の磁界分布を発生し、該極値の弱
い方向へ偏った磁界強度が実質的に直線的に変化する部
分を有する磁界発生手段と、前記第２の部材の一部を成
し、前記磁界発生手段の発生する磁界内に配置され通電
により該磁界との相互作用で力を受ける界磁コイルと、
初期位置が前記磁界強度の直線的に変化する部分の中央
に配置されて前記第２の部材に固定され該磁界強度を電
気信号として出力する磁気検出手段と、目標位置信号と
前記磁気検出手段の出力信号に応じて前記界磁コイルへ
の印加電圧を制御するフィードバック制御手段とを備え
たことにより、２極の永久磁石の空間の中心に対して磁
界極値の絶対値が小さい方へ偏った磁界強度が実質的に
直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能となり、
より広い範囲内でより正確な位置決め制御が可能とな
る。
【００１２】本出願に係る第２の発明は、磁界発生手段
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石より成
り片側の磁石の着磁強度を他方より弱くして前記磁界分
布を発生させるようにしたことにより、部品および組立
てコストを削減できる。
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石より成
り片側の磁石の着磁強度を他方より弱くして前記磁界分
布を発生させるようにしたことにより、部品および組立
てコストを削減できる。
【００１３】本出願に係る第３の発明は、磁界発生手段
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久
磁石と、該永久磁石の発生する磁力線を通し、閉路した
磁気回路を形成する強磁性の継鉄より成り、前記磁気回
路内の空隙の片方を他方より広くして前記磁界分布を発
生させるようにしたことより、外部からの磁界（外乱）
の影響を受けることを低減できる。
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久
磁石と、該永久磁石の発生する磁力線を通し、閉路した
磁気回路を形成する強磁性の継鉄より成り、前記磁気回
路内の空隙の片方を他方より広くして前記磁界分布を発
生させるようにしたことより、外部からの磁界（外乱）
の影響を受けることを低減できる。
【００１４】本出願に係る第４の発明は、磁界発生手段
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久
磁石より成り、片側の永久磁石を他方より小さくして前
記磁界分布を発生させるようにしたことにより、部品お
よび組立てコストを削減できる。
は空間を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直
方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久
磁石より成り、片側の永久磁石を他方より小さくして前
記磁界分布を発生させるようにしたことにより、部品お
よび組立てコストを削減できる。
【００１５】本出願に係る第５の発明は、磁界発生手段
は空間を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂
直方向に互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石と、
該永久磁石の発生する磁力線を通し、閉路した磁気回路
を形成する強磁性の継鉄より成り、片側の永久磁石の着
磁強度を他方より弱くして、前記磁界分布を発生させる
ようにしたことにより、外部からの磁界の影響を受ける
ことを低減できる。
は空間を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂
直方向に互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石と、
該永久磁石の発生する磁力線を通し、閉路した磁気回路
を形成する強磁性の継鉄より成り、片側の永久磁石の着
磁強度を他方より弱くして、前記磁界分布を発生させる
ようにしたことにより、外部からの磁界の影響を受ける
ことを低減できる。
【００１６】本出願に係る第６の発明は、磁界発生手段
は空間を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂
直方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永
久磁石と、該永久磁石の発生する磁力線を通して、閉路
した磁気回路を形成する強磁性の継鉄より成り、片側の
永久磁石を他方より小さくして、前記磁界分布を発生さ
せるようにしたことにより、部品および組当てコストを
削減した構成で、外部からの磁界の影響を受けることを
低減できる。
は空間を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂
直方向に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永
久磁石と、該永久磁石の発生する磁力線を通して、閉路
した磁気回路を形成する強磁性の継鉄より成り、片側の
永久磁石を他方より小さくして、前記磁界分布を発生さ
せるようにしたことにより、部品および組当てコストを
削減した構成で、外部からの磁界の影響を受けることを
低減できる。
【００１７】
第１の実施例 図１は本発明の特徴を最もよく表す第１の実施例の図面
であり、同図において、１は第１の部材、２は第１の部
材に対して矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって相
対移動可能に支持された第２の部材、３は矢印Ｂ方向に
対して垂直方向に着磁された１対の永久磁石３ｂ、３ｃ
よりなる永久磁石部であり、両永久磁石３ｂ、３ｃの当
接面中央部に開口部３ａを有する。
であり、同図において、１は第１の部材、２は第１の部
材に対して矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって相
対移動可能に支持された第２の部材、３は矢印Ｂ方向に
対して垂直方向に着磁された１対の永久磁石３ｂ、３ｃ
よりなる永久磁石部であり、両永久磁石３ｂ、３ｃの当
接面中央部に開口部３ａを有する。
【００１８】４は永久磁石部３からの磁力線を通し閉路
した磁気回路を形成する強磁性の継鉄、５は永久磁石部
３と空間を隔てて配置され、磁気回路中に空隙を形成す
る強磁性の継鉄であり、上記永久磁石部３、継鉄４、５
は第１の部材１に固定されている。
した磁気回路を形成する強磁性の継鉄、５は永久磁石部
３と空間を隔てて配置され、磁気回路中に空隙を形成す
る強磁性の継鉄であり、上記永久磁石部３、継鉄４、５
は第１の部材１に固定されている。
【００１９】
【外１】 ７は界磁コイル６内に配置され、永久磁石部３の発生す
る磁界強度を検出するホール効果を利用した磁界強度セ
ンサとしてのホール素子であり、磁界強度に比例した電
圧出力を得ることができる。
る磁界強度を検出するホール効果を利用した磁界強度セ
ンサとしてのホール素子であり、磁界強度に比例した電
圧出力を得ることができる。
【００２０】８はホール素子７の電圧出力を処理し、位
置信号を得る信号処理回路、９は目標位置信号と位置信
号の差出力を増幅し、界磁コイル６に印加する増幅回路
であり、両回路によりフィードバック制御手段を構成
し、目標位置信号に基づいて、２つの部材１、２の相対
位置決めが可能となる。
置信号を得る信号処理回路、９は目標位置信号と位置信
号の差出力を増幅し、界磁コイル６に印加する増幅回路
であり、両回路によりフィードバック制御手段を構成
し、目標位置信号に基づいて、２つの部材１、２の相対
位置決めが可能となる。
【００２１】図２は継鉄５を取外し、界磁コイル６と永
久磁石部３、ホール素子７の初期位置の平面的な配置を
示している。図３は永久磁石部３とホール素子７の平面
的を配置を示し、永久磁石部３は対称な着磁パターンを
持っており、着磁強度は永久磁石３ｂが永久磁石３ｃよ
り弱く着磁されている。又、ホール素子７は初期位置が
永久磁石部３の中心より着磁の弱い永久磁石３ｂ側にず
らして第２の部材２に固定されている。
久磁石部３、ホール素子７の初期位置の平面的な配置を
示している。図３は永久磁石部３とホール素子７の平面
的を配置を示し、永久磁石部３は対称な着磁パターンを
持っており、着磁強度は永久磁石３ｂが永久磁石３ｃよ
り弱く着磁されている。又、ホール素子７は初期位置が
永久磁石部３の中心より着磁の弱い永久磁石３ｂ側にず
らして第２の部材２に固定されている。
【００２２】図４は永久磁石部３と継鉄５の成す磁気回
路中の空隙における第１の部材１と第２の部材２の相対
移動の経路である矢印Ｂ方向とは垂直方向の磁束密度分
布を示すもので、横軸は変位量、縦軸は磁束密度（磁界
強度）を示す。図示する様に着磁強度の弱い永久磁石３
ｂ側の磁界強度の極値の絶対値ｂは着磁強度の強い永久
磁石３ｂ側の磁界強度の極値の絶対値ａ’より小さくな
っており、２点鎖線で示す範囲Ｓ内で実質的に磁界強度
が直線的に変化しており、この範囲Ｓの中心位置（一点
鎖線位置）に上記ホール素子７が設けられている。
路中の空隙における第１の部材１と第２の部材２の相対
移動の経路である矢印Ｂ方向とは垂直方向の磁束密度分
布を示すもので、横軸は変位量、縦軸は磁束密度（磁界
強度）を示す。図示する様に着磁強度の弱い永久磁石３
ｂ側の磁界強度の極値の絶対値ｂは着磁強度の強い永久
磁石３ｂ側の磁界強度の極値の絶対値ａ’より小さくな
っており、２点鎖線で示す範囲Ｓ内で実質的に磁界強度
が直線的に変化しており、この範囲Ｓの中心位置（一点
鎖線位置）に上記ホール素子７が設けられている。
【００２３】図５はホール素子７の信号処理回路を示す
もので、オペアンプ１０は抵抗１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
と組み合わされてホール素子７に定電流を供給する。こ
のホール素子７の出力信号はオペアンプ１１と抵抗１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによって差動増幅される。
抵抗１１ｅは可変抵抗であり、この可変抵抗１１ｅの抵
抗値を変えることにより、磁界強度に対するオペアンプ
１１の出力端の電圧を変化させる事が可能である。前記
図４に示す一点鎖線位置に設けられたホール素子７の出
力を、基準電圧Ｖｃに等しくなる様に調整することによ
り、一点鎖線位置を中心とする第１の部材１と第２の部
材２の相対位置に対して、基準電圧Ｖｃを中心とする正
負の電圧出力が得られる。
もので、オペアンプ１０は抵抗１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
と組み合わされてホール素子７に定電流を供給する。こ
のホール素子７の出力信号はオペアンプ１１と抵抗１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによって差動増幅される。
抵抗１１ｅは可変抵抗であり、この可変抵抗１１ｅの抵
抗値を変えることにより、磁界強度に対するオペアンプ
１１の出力端の電圧を変化させる事が可能である。前記
図４に示す一点鎖線位置に設けられたホール素子７の出
力を、基準電圧Ｖｃに等しくなる様に調整することによ
り、一点鎖線位置を中心とする第１の部材１と第２の部
材２の相対位置に対して、基準電圧Ｖｃを中心とする正
負の電圧出力が得られる。
【００２４】オペアンプ１２は抵抗１２ａ、１２ｂと組
み合わせて、オペアンプ１１の出力を基準電圧Ｖｃを中
心に反転増幅し、可変抵抗１２ｂの抵抗値を変化させる
ことにより、磁界強度の変化に対する出力電圧の変化の
割合を可変とする。
み合わせて、オペアンプ１１の出力を基準電圧Ｖｃを中
心に反転増幅し、可変抵抗１２ｂの抵抗値を変化させる
ことにより、磁界強度の変化に対する出力電圧の変化の
割合を可変とする。
【００２５】本実施例では１対の永久磁石３ｂ、３ｃの
発生する磁束を２つの継鉄４、５を介して閉じている為
に、外部からの磁界（外乱）の影響を受けにくく安定し
た位置決め制御が可能となる。
発生する磁束を２つの継鉄４、５を介して閉じている為
に、外部からの磁界（外乱）の影響を受けにくく安定し
た位置決め制御が可能となる。
【００２６】第２の実施例 図６は本発明の第２の実施例を表す図であり、同図にお
いて、２１は第１の部材、２２は第１の部材２１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって相対移動可
能に支持された第２の部材、２３は矢印Ｂ方向に対して
垂直方向に２極に着磁された一対の永久磁石２３ｂ、２
３ｃよりなる永久磁石部であり、永久磁石２３ｂの着磁
強度は永久磁石２３ｃより弱くなっている。
いて、２１は第１の部材、２２は第１の部材２１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって相対移動可
能に支持された第２の部材、２３は矢印Ｂ方向に対して
垂直方向に２極に着磁された一対の永久磁石２３ｂ、２
３ｃよりなる永久磁石部であり、永久磁石２３ｂの着磁
強度は永久磁石２３ｃより弱くなっている。
【００２７】
【外２】 本実施例は第１の実施例に対して、永久磁石の磁束を閉
じる継鉄を無くした構成であるが、第１の実施例と同様
な磁界強度分布が得られ、同様な制御回路によって位置
決め制御が可能である。そして、本実施例では磁気回路
を閉じる継鉄を省いた構成なので、部品および組立てコ
ストを削減できる。
じる継鉄を無くした構成であるが、第１の実施例と同様
な磁界強度分布が得られ、同様な制御回路によって位置
決め制御が可能である。そして、本実施例では磁気回路
を閉じる継鉄を省いた構成なので、部品および組立てコ
ストを削減できる。
【００２８】第３の実施例 図７は本発明の第３の実施例を表す図であり、永久磁石
部３３を構成する一対の永久磁石３３ｂ、３３ｃの着磁
パターンを変化させたもので、図８に示す様に永久磁石
３３ｂ、３３ｃは前記図４の一点鎖線で示すホール素子
７の初期位置を境として着磁されており、図７に示す様
に界磁コイル６はホール素子７の初期位置に対して左右
対称な形状としている。ただしホール素子７の相対移動
する断面での永久磁石部３３の形状は第１、第２の実施
例と同様となり、各実施例と同様な位置決め制御が可能
である。本実施例では界磁コイルを小型化でき省スペー
スに有利である。
部３３を構成する一対の永久磁石３３ｂ、３３ｃの着磁
パターンを変化させたもので、図８に示す様に永久磁石
３３ｂ、３３ｃは前記図４の一点鎖線で示すホール素子
７の初期位置を境として着磁されており、図７に示す様
に界磁コイル６はホール素子７の初期位置に対して左右
対称な形状としている。ただしホール素子７の相対移動
する断面での永久磁石部３３の形状は第１、第２の実施
例と同様となり、各実施例と同様な位置決め制御が可能
である。本実施例では界磁コイルを小型化でき省スペー
スに有利である。
【００２９】第４の実施例 図９は本発明の第４の実施例を表す図であり、同図にお
いて、４１は第１の部材、４２は第１の部材４１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって、相対移動
可能に支持された第２の部材、４３は矢印Ｂ方向に対し
て垂直方向に同一の磁界強度に着磁された一対の永久磁
石４３ｂ、４３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁
石４３ｂ、４３ｃの当接面中央部に開口部４３ａを有す
る。４４は永久磁石４３ｂ、４３ｃの発生する磁力線を
通し閉路した磁気回路を形成する強磁性の継鉄、４５は
永久磁石部４３と空間を隔てて配置され、磁気回路中に
空隙を形成する強磁性の継鉄であり、上記の永久磁石部
４３、継鉄４４、４５は第１の部材４１に固定されてい
る。
いて、４１は第１の部材、４２は第１の部材４１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持手段によって、相対移動
可能に支持された第２の部材、４３は矢印Ｂ方向に対し
て垂直方向に同一の磁界強度に着磁された一対の永久磁
石４３ｂ、４３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁
石４３ｂ、４３ｃの当接面中央部に開口部４３ａを有す
る。４４は永久磁石４３ｂ、４３ｃの発生する磁力線を
通し閉路した磁気回路を形成する強磁性の継鉄、４５は
永久磁石部４３と空間を隔てて配置され、磁気回路中に
空隙を形成する強磁性の継鉄であり、上記の永久磁石部
４３、継鉄４４、４５は第１の部材４１に固定されてい
る。
【００３０】
【外３】 上記継鉄４５は段差のついた形状をしており、永久磁石
部４３とで形成する磁気回路内の空隙は左側の方が右側
より広くなっている。この空隙が広くなると磁気抵抗が
増し、磁束は通りにくくなり、その結果として矢印Ｂで
示す相対移動の経路に垂直な方向の磁束密度の極値の絶
対値は、図９において左側の方が右側より小さくなり、
前記図４で示す磁界強度分布が得られる。
部４３とで形成する磁気回路内の空隙は左側の方が右側
より広くなっている。この空隙が広くなると磁気抵抗が
増し、磁束は通りにくくなり、その結果として矢印Ｂで
示す相対移動の経路に垂直な方向の磁束密度の極値の絶
対値は、図９において左側の方が右側より小さくなり、
前記図４で示す磁界強度分布が得られる。
【００３１】第５の実施例 図１０は本発明の第５の実施例を表すもので、同図にお
いて、５１は第１の部材、５２は第１の部材５１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持部材によって相対移動可
能に支持された第２の部材、５３は矢印Ｂに対して垂直
方向に同一の磁界強度で着磁された一対の永久磁石５３
ｂ、５３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁石５３
ｂ、５３ｃの当接面中央部に開口部５３ａを有する。５
４は永久磁石部５３の発生する磁力線の閉磁路を形成す
る強磁性を有する継鉄、５５は永久磁石部５３と空間を
隔てて配置され、磁気回路中に空隙を形成するための強
磁性を有する継鉄であり、上記永久磁石部５３、継鉄５
４、５５は第１の部材５１に固定されている。
いて、５１は第１の部材、５２は第１の部材５１に対し
て矢印Ｂ方向に図示しない支持部材によって相対移動可
能に支持された第２の部材、５３は矢印Ｂに対して垂直
方向に同一の磁界強度で着磁された一対の永久磁石５３
ｂ、５３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁石５３
ｂ、５３ｃの当接面中央部に開口部５３ａを有する。５
４は永久磁石部５３の発生する磁力線の閉磁路を形成す
る強磁性を有する継鉄、５５は永久磁石部５３と空間を
隔てて配置され、磁気回路中に空隙を形成するための強
磁性を有する継鉄であり、上記永久磁石部５３、継鉄５
４、５５は第１の部材５１に固定されている。
【００３２】
【外４】 ５７はホール素子であり、上記磁界強度に応じた電圧を
出力する。上記永久磁石部５３は図１０に示すように開
口部５３ａより左側の永久磁石が右側のそれより小さく
なっており、矢印Ｂで示す相対移動の経路に垂直な方向
の磁束密度の極値の絶対値は、左側の方が右側より小さ
くなり、前記図４で示す様な磁界強度分布が得られる。
本実施例において、第１の実施例と同様な制御回路によ
って位置決め制御が可能である。
出力する。上記永久磁石部５３は図１０に示すように開
口部５３ａより左側の永久磁石が右側のそれより小さく
なっており、矢印Ｂで示す相対移動の経路に垂直な方向
の磁束密度の極値の絶対値は、左側の方が右側より小さ
くなり、前記図４で示す様な磁界強度分布が得られる。
本実施例において、第１の実施例と同様な制御回路によ
って位置決め制御が可能である。
【００３３】第６の実施例 図１１は本発明の第６の実施例を表す図であり、同図に
おいて、６１は第１の部材、６２は第１の部材６１に対
して矢印Ｂ方向に図示しない支持部材によって相対移動
可能に支持された第２の部材、６３は矢印Ｂ方向に対し
て垂直方向に同一の磁界強度で着磁された一対の永久磁
石６３ｂ、６３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁
石６３ｂ、６３ｃの当接面中央部に開口部６３ａを有
し、開口部６３ａより左側の永久磁石６３ｂが右側の永
久磁石６３ｃより小さくなっている。
おいて、６１は第１の部材、６２は第１の部材６１に対
して矢印Ｂ方向に図示しない支持部材によって相対移動
可能に支持された第２の部材、６３は矢印Ｂ方向に対し
て垂直方向に同一の磁界強度で着磁された一対の永久磁
石６３ｂ、６３ｃよりなる永久磁石部であり、両永久磁
石６３ｂ、６３ｃの当接面中央部に開口部６３ａを有
し、開口部６３ａより左側の永久磁石６３ｂが右側の永
久磁石６３ｃより小さくなっている。
【００３４】
【外５】 本実施例は永久磁石部６３の磁束を閉じる継鉄を無くし
た構成であるが、前記第５の実施例と同様な磁界強度分
布が得られ、同様な制御回路により位置決め制御が可能
である。
た構成であるが、前記第５の実施例と同様な磁界強度分
布が得られ、同様な制御回路により位置決め制御が可能
である。
【００３５】以上の各実施例において、相対移動する第
１の部材と第２の部材の動きについては直線的な動きに
ついて説明したが、図１２に示す様に第１の部材７１、
第２の部材７２、永久磁石７３、継鉄７４、７５、界磁
コイル７６等の構成部材を円弧もしくは図１３に示す様
に第１の部材を兼ねる永久磁石８１、第２の部材８２、
界磁コイル８３、継鉄８４等の構成部材を円形とし相対
移動の経路を円弧としたものでも同様である。この場
合、ホール素子７７、８５の検出する磁界の強度は、相
対移動の経路に垂直すなわち回転中心から放射方向の磁
界成分となる。又、永久磁石、継鉄、界磁コイル等が平
面構成であって、第１の部材と第２の部材の相対運動が
回転であっても、実質的に直線と見なせる場合も同様で
ある。
１の部材と第２の部材の動きについては直線的な動きに
ついて説明したが、図１２に示す様に第１の部材７１、
第２の部材７２、永久磁石７３、継鉄７４、７５、界磁
コイル７６等の構成部材を円弧もしくは図１３に示す様
に第１の部材を兼ねる永久磁石８１、第２の部材８２、
界磁コイル８３、継鉄８４等の構成部材を円形とし相対
移動の経路を円弧としたものでも同様である。この場
合、ホール素子７７、８５の検出する磁界の強度は、相
対移動の経路に垂直すなわち回転中心から放射方向の磁
界成分となる。又、永久磁石、継鉄、界磁コイル等が平
面構成であって、第１の部材と第２の部材の相対運動が
回転であっても、実質的に直線と見なせる場合も同様で
ある。
【００３６】尚、本発明は上記各実施例の構成に限られ
るものではなく、請求項で示した機能が達成できる構成
であれば、どのようなものでもよいことは言うまでもな
い。
るものではなく、請求項で示した機能が達成できる構成
であれば、どのようなものでもよいことは言うまでもな
い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、１対の永久磁石が発生する磁界分布
を、２部材の相対移動の経路に対して垂直な方向の磁界
強度の極値の絶対値の片方を他方に対して小さく構成し
たので、１対の永久磁石の空間の中心に対して磁界極値
の絶対値が小さい方へ偏り磁界強度が実質的に直線的に
変化する範囲を広く確保する事が可能となり、より広い
範囲内でより正確な位置決め制御が可能である。
の発明によれば、１対の永久磁石が発生する磁界分布
を、２部材の相対移動の経路に対して垂直な方向の磁界
強度の極値の絶対値の片方を他方に対して小さく構成し
たので、１対の永久磁石の空間の中心に対して磁界極値
の絶対値が小さい方へ偏り磁界強度が実質的に直線的に
変化する範囲を広く確保する事が可能となり、より広い
範囲内でより正確な位置決め制御が可能である。
【００３８】本出願に係る第２の発明によれば、１対の
永久磁石の着磁強度を異に構成したので、部品および組
立てコストを削減でき、簡単な構成で磁界強度が実質的
に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
永久磁石の着磁強度を異に構成したので、部品および組
立てコストを削減でき、簡単な構成で磁界強度が実質的
に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
【００３９】本出願に係る第３の発明によれば、１対の
永久磁石と継鉄で形成される磁気回路内の空隙を異に構
成したので、外部からの磁界（外乱）の影響を受けるこ
となく、磁界強度が実質的に直線的に変化する範囲を広
く確保する事ができ、安定した位置決め制御が可能であ
る。
永久磁石と継鉄で形成される磁気回路内の空隙を異に構
成したので、外部からの磁界（外乱）の影響を受けるこ
となく、磁界強度が実質的に直線的に変化する範囲を広
く確保する事ができ、安定した位置決め制御が可能であ
る。
【００４０】本出願に係る第４の発明によれば、１対の
永久磁石の大きさを異にして構成したので、部品および
組立てコストを削減した簡単な構成で、磁界強度が実質
的に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
永久磁石の大きさを異にして構成したので、部品および
組立てコストを削減した簡単な構成で、磁界強度が実質
的に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
【００４１】本出願に係る第５の発明によれば、着磁強
度を異にする１対の永久磁石と継鉄で構成したので、外
部からの磁界の影響を受けることなく、磁界強度が実質
的に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
度を異にする１対の永久磁石と継鉄で構成したので、外
部からの磁界の影響を受けることなく、磁界強度が実質
的に直線的に変化する範囲を広く確保する事が可能であ
る。
【００４２】本出願に係る第６の発明によれば、大きさ
を異にする１対の永久磁石と継鉄で構成したので、部品
および組立てコストを削減した簡単な構成で、外部から
の磁界の影響を受けることなく、磁界強度が実質的に直
線的に変化する範囲を広く確保する事が可能である。
を異にする１対の永久磁石と継鉄で構成したので、部品
および組立てコストを削減した簡単な構成で、外部から
の磁界の影響を受けることなく、磁界強度が実質的に直
線的に変化する範囲を広く確保する事が可能である。
【図１】本発明の第１の実施例に係る位置決め装置を説
明する断面および制御ブロック図である
明する断面および制御ブロック図である
【図２】本発明の第１の実施例に係る位置決め装置を説
明する平面図である
明する平面図である
【図３】図２において界磁コイルを取外した平面図であ
る
る
【図４】図２において界磁コイルを取外した平面図の磁
界強度分布図である
界強度分布図である
【図５】図２において界磁コイルを取外した平面図のホ
ール素子の信号処理回路図である
ール素子の信号処理回路図である
【図６】本発明の第２の実施例に係る位置決め装置を説
明する断面図である
明する断面図である
【図７】本発明の第３の実施例に係る位置決め装置を説
明する平面図である
明する平面図である
【図８】図７において界磁コイルを取外した平面図であ
る
る
【図９】本発明の第４の実施例に係る位置決め装置を説
明する断面図である
明する断面図である
【図１０】本発明の第５の実施例に係る位置決め装置を
説明する断面図である
説明する断面図である
【図１１】本発明の第６の実施例に係る位置決め装置を
説明する断面図である
説明する断面図である
【図１２】本発明の他の実施例に係る位置決め装置を説
明する断面図である
明する断面図である
【図１３】本発明の他の実施例に係る位置決め装置を説
明する断面図である
明する断面図である
【図１４】従来例を説明する磁界強度分布図である
【図１５】従来例を説明する磁界強度分布図である
【図１６】従来例を説明する磁界強度分布図である
【図１７】１対の永久磁石の磁束分布図である
１ 第１の部材 ２ 第２の部材 ３ 永久磁石部（磁界発生手段） ３ｂ 永久磁石 ３ｃ 永久磁石 ４ ヨーク（継鉄） ５ ヨーク（継鉄） ６ 界磁コイル ７ ホール素子（磁気検出手段） ８ 信号処理回路（フィールドバック制御手段） ９ 増幅回路（フィールドバック制御手段）
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の部材と、支持手段によって前記第
１の部材に対して相対移動可能に支持された第２の部材
と、前記第１の部材の一部を成し、相対移動の経路に対
して垂直な方向の磁界強度の極値の絶対値が異なった逆
極性の磁界分布を発生し、該極値の弱い方向へ偏った磁
界強度が実質的に直線的に変化する部分を有する磁界発
生手段と、前記第２の部材の一部を成し、前記磁界発生
手段の発生する磁界内に配置され通電により該磁界との
相互作用で力を受ける界磁コイルと、初期位置が前記磁
界強度の直線的に変化する部分の略中央に配置されて前
記第２の部材に固定され該磁界強度を電気信号として出
力する磁気検出手段と、目標位置信号と前記磁気検出手
段の出力信号に応じて前記界磁コイルへの印加電圧を制
御するフィードバック制御手段とを備えたことを特徴と
する位置決め装置。 - 【請求項２】 請求項１において、磁界発生手段は空間
を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直方向に
互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石より成り片側
の磁石の着磁強度を他方より弱くして前記磁界分布を発
生させるようにしたことを特徴とする位置決め装置。 - 【請求項３】 請求項１において、磁界発生手段は空間
を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直方向に
互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久磁石
と、該永久磁石の発生する磁力線を通し、閉路した磁気
回路を形成する強磁性の継鉄より成り、前記磁気回路内
の空隙の片方を他方より広くして前記磁界分布を発生さ
せるようにしたことを特徴とする位置決め装置。 - 【請求項４】 請求項１において、磁界発生手段は空間
を隔てて配置された相対移動の経路に対して垂直方向に
互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久磁石よ
り成り、片側の永久磁石を他方より小さくして前記磁界
分布を発生させるようにしたことを特徴とする位置決め
装置。 - 【請求項５】 請求項１において、磁界発生手段は空間
を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂直方向
に互いに逆方向に着磁された１対の永久磁石と、該永久
磁石の発生する磁力線を通し、閉路した磁気回路を形成
する強磁性の継鉄より成り、片側の永久磁石の着磁強度
を他方より弱くして、前記磁界分布を発生させるように
したことを特徴とする位置決め装置。 - 【請求項６】 請求項１において、磁界発生手段は空間
を隔てて配置された、相対移動の経路に対して垂直方向
に互いに逆方向に同一強度で着磁された１対の永久磁石
と、該永久磁石の発生する磁力線を通して、閉路した磁
気回路を形成する強磁性の継鉄より成り、片側の永久磁
石を他方より小さくして、前記磁界分布を発生させるよ
うにしたことを特徴とする位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20426694A JP3359157B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20426694A JP3359157B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850515A JPH0850515A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3359157B2 true JP3359157B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=16487628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20426694A Expired - Fee Related JP3359157B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359157B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4714474B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2011-06-29 | Ｈｏｙａ株式会社 | 可動体の位置検出装置及び像ブレ補正装置 |
| JP6695898B2 (ja) | 2015-11-30 | 2020-05-20 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 駆動装置、レンズユニット、デバイス、補正方法、およびプログラム |
| JP2017161609A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | ミツミ電機株式会社 | レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置 |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP20426694A patent/JP3359157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0850515A (ja) | 1996-02-20 |
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