JP3507583B2 - 直線駆動装置 - Google Patents
直線駆動装置Info
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線駆動力を得るため
の直線駆動装置に関するものである。
の直線駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の直線駆動装置の典型例として、
エアやオイル等の流体圧力を駆動源とする流体圧シリン
ダ（流体アクチュエータ）が従来より広く用いられてい
る。図５は従来より一般的に使用されている流体圧シリ
ンダ３０を示すものであって、この流体圧シリンダ３０
は、両端箇所に給排管３１，３２を備えたシリンダハウ
ジング３３と、このシリンダハウジング３３内に摺動可
能に収納配置されたピストンヘッド３４と、このピスト
ンヘッド３４に同軸状に固着されたピストンロッド（出
力軸）３５とから構成されている。かくして、上述の給
排管３１，３２を介してエア又はオイル等を交互に流入
・流出させることにより、ピストンヘッド３４が作動さ
れてピストンロッド３５が直線方向に沿って往復駆動さ
れるように構成されている。
エアやオイル等の流体圧力を駆動源とする流体圧シリン
ダ（流体アクチュエータ）が従来より広く用いられてい
る。図５は従来より一般的に使用されている流体圧シリ
ンダ３０を示すものであって、この流体圧シリンダ３０
は、両端箇所に給排管３１，３２を備えたシリンダハウ
ジング３３と、このシリンダハウジング３３内に摺動可
能に収納配置されたピストンヘッド３４と、このピスト
ンヘッド３４に同軸状に固着されたピストンロッド（出
力軸）３５とから構成されている。かくして、上述の給
排管３１，３２を介してエア又はオイル等を交互に流入
・流出させることにより、ピストンヘッド３４が作動さ
れてピストンロッド３５が直線方向に沿って往復駆動さ
れるように構成されている。
【０００３】なお、このような流体圧シリンダ３０の場
合にあっては、出力軸としてのピストンロッド３５の停
止位置は、前記ピストンヘッド３４がシリンダハウジン
グ３３の内壁面３３ａ，３３ｂに当接することにより所
定位置に定められるようになっている。
合にあっては、出力軸としてのピストンロッド３５の停
止位置は、前記ピストンヘッド３４がシリンダハウジン
グ３３の内壁面３３ａ，３３ｂに当接することにより所
定位置に定められるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き流体圧シリンダ３０を直線駆動源として用いるよう
にした場合には、流体圧シリンダ３０の他にも、流体圧
シリンダ３０に圧縮エアを供給するためのコンプレッサ
或いはオイルを流体圧シリンダ３０に圧送するためのマ
スタシリンダ等の付属機器を必要とするため、装置全体
の寸法が大型化する上にコスト高になるという問題点が
ある。しかも、流体圧シリンダ３０では、通常、ピスト
ンロッド３５の停止位置の制御（位置決め）をあまり高
い精度では行うことができないのが実状であるため、極
めて高精度の位置制御が要求される場合にはこの種の流
体圧シリンダ３０を直線駆動源として用いるのは不向き
である。
如き流体圧シリンダ３０を直線駆動源として用いるよう
にした場合には、流体圧シリンダ３０の他にも、流体圧
シリンダ３０に圧縮エアを供給するためのコンプレッサ
或いはオイルを流体圧シリンダ３０に圧送するためのマ
スタシリンダ等の付属機器を必要とするため、装置全体
の寸法が大型化する上にコスト高になるという問題点が
ある。しかも、流体圧シリンダ３０では、通常、ピスト
ンロッド３５の停止位置の制御（位置決め）をあまり高
い精度では行うことができないのが実状であるため、極
めて高精度の位置制御が要求される場合にはこの種の流
体圧シリンダ３０を直線駆動源として用いるのは不向き
である。
【０００５】そこで、このような問題点を解消するため
の対策として、リニアパルスモータを直線駆動源（電動
シリンダ）として用いることが考えられる。それは、リ
ニアパルスモータは、その制御性が極めて良く、従って
出力軸の速度及び位置決めの制御を高精度に行うことが
充分に可能だからである。
の対策として、リニアパルスモータを直線駆動源（電動
シリンダ）として用いることが考えられる。それは、リ
ニアパルスモータは、その制御性が極めて良く、従って
出力軸の速度及び位置決めの制御を高精度に行うことが
充分に可能だからである。
【０００６】しかし、直線駆動源としてリニアパルスモ
ータを用いる場合、図６に概略的に示すようにリニアパ
ルスモータ４０を駆動させるためにパルス発振器４１及
びドライバ４２が必要となる。すなわち、リニアパルス
モータ４０は、パルス発振器４１からのパルス数に応じ
てドライバ４２から供給される駆動電流により駆動され
る。この際、リニアパルスモータ４０のステップ数と駆
動速度は、パルス発振器４１から出力されるパルス数と
パルス速度に正確に対応するため、高精度の駆動制御が
可能である。
ータを用いる場合、図６に概略的に示すようにリニアパ
ルスモータ４０を駆動させるためにパルス発振器４１及
びドライバ４２が必要となる。すなわち、リニアパルス
モータ４０は、パルス発振器４１からのパルス数に応じ
てドライバ４２から供給される駆動電流により駆動され
る。この際、リニアパルスモータ４０のステップ数と駆
動速度は、パルス発振器４１から出力されるパルス数と
パルス速度に正確に対応するため、高精度の駆動制御が
可能である。
【０００７】なお、リニアパルスモータ４０についてよ
り複雑な駆動をさせるためには、上述のパルス発振器４
１及びドライバ４２に加えて、さらにプログラマブルコ
ントローラも必要となり、従ってこの場合には非常に高
価なシステムになるという問題点がある。
り複雑な駆動をさせるためには、上述のパルス発振器４
１及びドライバ４２に加えて、さらにプログラマブルコ
ントローラも必要となり、従ってこの場合には非常に高
価なシステムになるという問題点がある。
【０００８】 本発明は、このような種々の実状に鑑み
てなされたものであって、その目的は、直線駆動軸（出
力軸）の速度及び位置決めの制御を高精度で行うことが
可能なリニアパルスモータを直線駆動源として用いる場
合に、コンプレッサ等の付属装置を必要とすることなく
簡単な構成でありながら、電気的に直線往復運動を高精
度で実現することができ、しかも小型化並びに低コスト
化を図ることができるような構成の直線駆動装置を提供
することにある。
てなされたものであって、その目的は、直線駆動軸（出
力軸）の速度及び位置決めの制御を高精度で行うことが
可能なリニアパルスモータを直線駆動源として用いる場
合に、コンプレッサ等の付属装置を必要とすることなく
簡単な構成でありながら、電気的に直線往復運動を高精
度で実現することができ、しかも小型化並びに低コスト
化を図ることができるような構成の直線駆動装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、直線駆動源としてリニアパルスモー
タを備え、前記リニアパルスモータの直線駆動軸に突起
部材から成る被検出部材を一体的に取付けると共に、前
記リニアパルスモータの直線駆動軸を作動させるべきス
トローク範囲の両端箇所に第１及び第２の位置検出手段
をそれぞれ配置し、前記直線駆動軸の正方向駆動時に
は、前記第１の位置検出手段による前記被検出部材の検
出に伴って前記第１の位置検出手段から第１の検出信号
が出力されるまで正方向駆動が継続されて前記第１の検
知出力が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の正方向
駆動が停止され、かつ、前記直線駆動軸の逆方向駆動時
には、前記第１の位置検出手段による前記被検出部材の
検出に伴って前記第２の位置検出手段から第２の検出信
号が出力されるまで逆方向駆動が継続されて前記第２の
検知出力が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の逆方
向駆動が停止されるように構成している。
めに、本発明では、直線駆動源としてリニアパルスモー
タを備え、前記リニアパルスモータの直線駆動軸に突起
部材から成る被検出部材を一体的に取付けると共に、前
記リニアパルスモータの直線駆動軸を作動させるべきス
トローク範囲の両端箇所に第１及び第２の位置検出手段
をそれぞれ配置し、前記直線駆動軸の正方向駆動時に
は、前記第１の位置検出手段による前記被検出部材の検
出に伴って前記第１の位置検出手段から第１の検出信号
が出力されるまで正方向駆動が継続されて前記第１の検
知出力が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の正方向
駆動が停止され、かつ、前記直線駆動軸の逆方向駆動時
には、前記第１の位置検出手段による前記被検出部材の
検出に伴って前記第２の位置検出手段から第２の検出信
号が出力されるまで逆方向駆動が継続されて前記第２の
検知出力が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の逆方
向駆動が停止されるように構成している。
【００１０】また、本発明では、前記直線駆動源が２相
リニアパルスモータであり、一方の相の巻線に進相コン
デンサを直列接続して成る直列回路或いは前記一方の相
の巻線に進相コンデンサ及び抵抗を直列接続して成る直
列回路に、他方の相の巻線を並列接続し、その並列回路
の両端間に正逆切換用のリレー接点を介して商用の単相
交流電源を供給することにより前記２相リニアパルスモ
ータを駆動するように構成している。
リニアパルスモータであり、一方の相の巻線に進相コン
デンサを直列接続して成る直列回路或いは前記一方の相
の巻線に進相コンデンサ及び抵抗を直列接続して成る直
列回路に、他方の相の巻線を並列接続し、その並列回路
の両端間に正逆切換用のリレー接点を介して商用の単相
交流電源を供給することにより前記２相リニアパルスモ
ータを駆動するように構成している。
【００１１】また、本発明では、前記直線駆動源が３相
リニアパルスモータであり、３相の各巻線に正逆切換用
のリレー接点を介して商用の３相交流電源を直接供給す
ることにより前記３相リニアパルスモータを駆動するよ
うに構成している。
リニアパルスモータであり、３相の各巻線に正逆切換用
のリレー接点を介して商用の３相交流電源を直接供給す
ることにより前記３相リニアパルスモータを駆動するよ
うに構成している。
【００１２】また、本発明では、前記第１又は第２の位
置検出手段から前記第１又は第２の検出信号が出力され
るのに基づいて、前記リニアパルスモータの１相又は複
数相の励磁巻線に直流電流を制動電流として流すことに
より、前記直線駆動軸を作動停止させるように構成して
いる。
置検出手段から前記第１又は第２の検出信号が出力され
るのに基づいて、前記リニアパルスモータの１相又は複
数相の励磁巻線に直流電流を制動電流として流すことに
より、前記直線駆動軸を作動停止させるように構成して
いる。
【００１３】また、本発明では、電磁ブレーキ機構をさ
らに備え、前記直線駆動軸の停止時に前記電磁ブレーキ
機構にて前記直線駆動軸を所定の停止位置に保持するよ
うに構成している。
らに備え、前記直線駆動軸の停止時に前記電磁ブレーキ
機構にて前記直線駆動軸を所定の停止位置に保持するよ
うに構成している。
【００１４】
【作用】前記一対の位置検出手段からの検出信号に基づ
いて、リニアパルスモータの直線駆動軸（出力軸）の正
・逆方向駆動時の各停止位置の制御（位置決め）が高精
度で行われる。しかも、リニアパルスモータの駆動装置
としてパルス発振器やドライバ等を必要とすることな
く、２相又は３相リニアパルスモータが単相交流電源又
は三相交流電源（商用交流電源）にて簡便に駆動され
る。さらに、リニアパルスモータの直線駆動軸の正方向
ストローク端及び逆方向ストローク端における停止及び
保持は、巻線への直流の制動電流の供給により、又は電
磁ブレーキの作動により確実に行われる。
いて、リニアパルスモータの直線駆動軸（出力軸）の正
・逆方向駆動時の各停止位置の制御（位置決め）が高精
度で行われる。しかも、リニアパルスモータの駆動装置
としてパルス発振器やドライバ等を必要とすることな
く、２相又は３相リニアパルスモータが単相交流電源又
は三相交流電源（商用交流電源）にて簡便に駆動され
る。さらに、リニアパルスモータの直線駆動軸の正方向
ストローク端及び逆方向ストローク端における停止及び
保持は、巻線への直流の制動電流の供給により、又は電
磁ブレーキの作動により確実に行われる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図４を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る直線駆動装置１の構
成を示すものであって、この直線駆動装置１においては
直線駆動源としてリニアパルスモータ２が使用されてい
る。このリニアパルスモータ２は、モータ本体３とこの
モータ本体３から両端部分が突出する直線駆動軸４とを
それぞれ具備しており、駆動制御回路５によって駆動制
御されるように構成されている。なお、本例において
は、リニアパルスモータ２の駆動電源として商用交流電
源（単相交流電源又は３相交流電源）が利用されるよう
になっている。
成を示すものであって、この直線駆動装置１においては
直線駆動源としてリニアパルスモータ２が使用されてい
る。このリニアパルスモータ２は、モータ本体３とこの
モータ本体３から両端部分が突出する直線駆動軸４とを
それぞれ具備しており、駆動制御回路５によって駆動制
御されるように構成されている。なお、本例において
は、リニアパルスモータ２の駆動電源として商用交流電
源（単相交流電源又は３相交流電源）が利用されるよう
になっている。
【００１７】また、図１に示すように、直線駆動軸４の
一端側部分４ａの先端部には突起部材から成るドグ（被
検出部材）６が一体的に取付けられており、このドグ６
の直線移動経路において互いに間隔を隔てた位置、すな
わち、直線駆動軸４を作動させるべきストローク範囲Ｙ
（全ストローク範囲）の両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に一対の常
閉型の位置検出スイッチ（第１及び第２の位置検出手
段）ＡLMT ，ＢLMT が配設されている。さらに具体的に
述べると、一方の位置検出スイッチＡLMT の検出子７
は、前記ストローク範囲Ｙの正方向ストローク端Ｐ1 す
なわち直線駆動軸４の一端側部分４ａの最大突出位置に
対応する位置に配置されると共に、他方の位置検出スイ
ッチＢLMT の検出子８は、前記ストローク範囲Ｙの逆方
向ストローク端Ｐ2 すなわち直線駆動軸４の一端側部分
４ａの最小突出位置に対応する位置に配置されている。
そして、これらの位置検出スイッチＡLMT ，ＢLMT から
出力される検知信号が駆動制御回路５に制御信号として
供給され、これに応じてリニアパルスモータ２の正・逆
方向駆動が自動的に停止されるように構成されている。
一端側部分４ａの先端部には突起部材から成るドグ（被
検出部材）６が一体的に取付けられており、このドグ６
の直線移動経路において互いに間隔を隔てた位置、すな
わち、直線駆動軸４を作動させるべきストローク範囲Ｙ
（全ストローク範囲）の両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に一対の常
閉型の位置検出スイッチ（第１及び第２の位置検出手
段）ＡLMT ，ＢLMT が配設されている。さらに具体的に
述べると、一方の位置検出スイッチＡLMT の検出子７
は、前記ストローク範囲Ｙの正方向ストローク端Ｐ1 す
なわち直線駆動軸４の一端側部分４ａの最大突出位置に
対応する位置に配置されると共に、他方の位置検出スイ
ッチＢLMT の検出子８は、前記ストローク範囲Ｙの逆方
向ストローク端Ｐ2 すなわち直線駆動軸４の一端側部分
４ａの最小突出位置に対応する位置に配置されている。
そして、これらの位置検出スイッチＡLMT ，ＢLMT から
出力される検知信号が駆動制御回路５に制御信号として
供給され、これに応じてリニアパルスモータ２の正・逆
方向駆動が自動的に停止されるように構成されている。
【００１８】図２は駆動制御回路５及び一対の位置検出
スイッチＡLMT ，ＢLMT を含む駆動制御系９（図１参
照）の回路構成を示すものであって、同図において、
Ａ，Ｂはリレーコイル、Ａ0 ，Ｂ0 はリレー接点、Ａ
LMT ，ＢLMT は常閉型のリミットスイッチから成る既述
の位置検出スイッチ、Ｓ1 及びＳ2 は正方向運転スイッ
チ及び逆方向運転スイッチである。図２に示すように、
リレーコイルＡ，リレー接点Ｂ0 ，位置検出スイッチＡ
LMT 及び正方向運転スイッチＳ1 が直列接続されると共
に、リレーコイルＢ，リレー接点Ａ0 ，位置検出スイッ
チＢLMT 及び正方向運転スイッチＳ2 が直列接続されて
おり、これらの直列回路Ｑ1 , Ｑ2 が互いに並列接続さ
れてリレーコイル駆動用の電源が供給されるように構成
されている。なお、上述のリレー接点Ａ0 ，Ｂ0 は、何
れか一方が接続状態にあるときはその他方が非接続状態
に設定され、これにより正逆用のリレーコイルＡ，Ｂの
双方が同時に作動されるのを防止する構成となってい
る。
スイッチＡLMT ，ＢLMT を含む駆動制御系９（図１参
照）の回路構成を示すものであって、同図において、
Ａ，Ｂはリレーコイル、Ａ0 ，Ｂ0 はリレー接点、Ａ
LMT ，ＢLMT は常閉型のリミットスイッチから成る既述
の位置検出スイッチ、Ｓ1 及びＳ2 は正方向運転スイッ
チ及び逆方向運転スイッチである。図２に示すように、
リレーコイルＡ，リレー接点Ｂ0 ，位置検出スイッチＡ
LMT 及び正方向運転スイッチＳ1 が直列接続されると共
に、リレーコイルＢ，リレー接点Ａ0 ，位置検出スイッ
チＢLMT 及び正方向運転スイッチＳ2 が直列接続されて
おり、これらの直列回路Ｑ1 , Ｑ2 が互いに並列接続さ
れてリレーコイル駆動用の電源が供給されるように構成
されている。なお、上述のリレー接点Ａ0 ，Ｂ0 は、何
れか一方が接続状態にあるときはその他方が非接続状態
に設定され、これにより正逆用のリレーコイルＡ，Ｂの
双方が同時に作動されるのを防止する構成となってい
る。
【００１９】かくして、正方向運転スイッチＳ1 がオン
状態に切換えられると、リレー接点Ｂ0 が接続状態にな
ると共にリレーコイルＡが作動状態となり、これに伴っ
て駆動制御回路５から供給される駆動電源にてリニアパ
ルスモータ２が正方向運転状態に設定され、その直線駆
動軸４が正方向（図１において左側）に直線駆動され
る。そして、この直線駆動軸４が正方向ストローク端Ｐ
1 に達すると、ドグ６が位置検出スイッチＡLMT の作動
子７に当接してこれを押圧するため、位置検出スイッチ
ＡLMT がオフ状態に切換えられ、これに応じてリレーコ
イルＡの作動が解除されてリニアパルスモータ２が駆動
停止される。
状態に切換えられると、リレー接点Ｂ0 が接続状態にな
ると共にリレーコイルＡが作動状態となり、これに伴っ
て駆動制御回路５から供給される駆動電源にてリニアパ
ルスモータ２が正方向運転状態に設定され、その直線駆
動軸４が正方向（図１において左側）に直線駆動され
る。そして、この直線駆動軸４が正方向ストローク端Ｐ
1 に達すると、ドグ６が位置検出スイッチＡLMT の作動
子７に当接してこれを押圧するため、位置検出スイッチ
ＡLMT がオフ状態に切換えられ、これに応じてリレーコ
イルＡの作動が解除されてリニアパルスモータ２が駆動
停止される。
【００２０】なお、逆方向駆動の場合も上述と同様な動
作により、直線駆動軸４が逆方向ストローク端Ｐ2 に達
した時点でリニアパルスモータ２が駆動停止され、リニ
アパルスモータ２が駆動停止される。
作により、直線駆動軸４が逆方向ストローク端Ｐ2 に達
した時点でリニアパルスモータ２が駆動停止され、リニ
アパルスモータ２が駆動停止される。
【００２１】従って、本例によれば、リニアパルスモー
タ２の直線駆動軸４が所定のストローク範囲Ｙ内で作動
されている場合には通常の駆動状態を維持する一方、こ
のストローク範囲Ｙの両終端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に達したと
きには、その駆動状態を自動的に駆動停止させることが
できる。従って、高精度の位置制御を行うために制御性
の極めて良いリニアパルスモータ２を直線駆動源として
実用的に用いることが可能となる上に、従来の流体圧シ
リンダの場合のようにコンプレッサ等の付属機器を使用
する必要がなくなるため、直線駆動装置１の小型化並び
に低コスト化を図ることが可能となる。
タ２の直線駆動軸４が所定のストローク範囲Ｙ内で作動
されている場合には通常の駆動状態を維持する一方、こ
のストローク範囲Ｙの両終端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に達したと
きには、その駆動状態を自動的に駆動停止させることが
できる。従って、高精度の位置制御を行うために制御性
の極めて良いリニアパルスモータ２を直線駆動源として
実用的に用いることが可能となる上に、従来の流体圧シ
リンダの場合のようにコンプレッサ等の付属機器を使用
する必要がなくなるため、直線駆動装置１の小型化並び
に低コスト化を図ることが可能となる。
【００２２】また、図３は、直線駆動源として２相リニ
アパルスモータ１０を用いると共にこの２相リニアパル
スモータ１０を商用の単相交流電源にて駆動するように
構成した本発明の実施例を示すものである。
アパルスモータ１０を用いると共にこの２相リニアパル
スモータ１０を商用の単相交流電源にて駆動するように
構成した本発明の実施例を示すものである。
【００２３】図３において、Ｌ1 ，Ｌ2 は２相リニアパ
ルスモータ１０の各相の励磁巻線であり、これらの励磁
巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の一端は接続点Ｔ1 において互いに接続
されると共に、励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の他端Ｔ2 ，Ｔ3 間
には進相コンデンサＣ及び抵抗Ｒの直列回路１１が接続
されている。さらに、この直列回路１１の一端Ｔ2 はリ
レー接点Ａ1 を介して接続点Ｔ4 に接続されると共に、
直列回路１１の他端Ｔ3 はリレー接点Ｂ1 を介して前記
接続点Ｔ4 に接続されている。そして、前記接続点
Ｔ1 ，Ｔ4 間に商用の単相交流電源が供給されるように
構成されている。
ルスモータ１０の各相の励磁巻線であり、これらの励磁
巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の一端は接続点Ｔ1 において互いに接続
されると共に、励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の他端Ｔ2 ，Ｔ3 間
には進相コンデンサＣ及び抵抗Ｒの直列回路１１が接続
されている。さらに、この直列回路１１の一端Ｔ2 はリ
レー接点Ａ1 を介して接続点Ｔ4 に接続されると共に、
直列回路１１の他端Ｔ3 はリレー接点Ｂ1 を介して前記
接続点Ｔ4 に接続されている。そして、前記接続点
Ｔ1 ，Ｔ4 間に商用の単相交流電源が供給されるように
構成されている。
【００２４】なお、本例において抵抗Ｒを配設するの
は、次のような理由からである。すなわち、理論的には
進相コンデンサＣのみにて励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 への印加
電圧の位相を９０度ずらすことができるのであるが、実
際には正確に９０度ずらすことができない場合がある。
そのため、進相コンデンサＣに適当な抵抗Ｒを接続する
ことにより、印加電圧の位相を正確に９０度ずらすよう
にしている。しかし、進相コンデンサＣのみにて励磁巻
線Ｌ1 ，Ｌ2 への印加電圧の位相を９０度ずらすことが
できる場合や、或いは所定の許容範囲内に設定できる場
合もあるので、そのような場合には前記抵抗Ｒを省略し
て進相コンデンサＣのみを励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の他端Ｔ
2 ，Ｔ3 間に接続するようにしてもよい。
は、次のような理由からである。すなわち、理論的には
進相コンデンサＣのみにて励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 への印加
電圧の位相を９０度ずらすことができるのであるが、実
際には正確に９０度ずらすことができない場合がある。
そのため、進相コンデンサＣに適当な抵抗Ｒを接続する
ことにより、印加電圧の位相を正確に９０度ずらすよう
にしている。しかし、進相コンデンサＣのみにて励磁巻
線Ｌ1 ，Ｌ2 への印加電圧の位相を９０度ずらすことが
できる場合や、或いは所定の許容範囲内に設定できる場
合もあるので、そのような場合には前記抵抗Ｒを省略し
て進相コンデンサＣのみを励磁巻線Ｌ1 ，Ｌ2 の他端Ｔ
2 ，Ｔ3 間に接続するようにしてもよい。
【００２５】かくして、本例においては、２相リニアパ
ルスモータ１０が直線駆動源として使用されかつこの２
相リニアパルスモータ１０に商用電源から単相交流の駆
動電圧を直接供給することにより直線駆動されるように
なっており、さらにリレー接点Ａ1 ，Ｂ1 のうちの何れ
か一方を接続状態にしてその他方を非接続状態に設定す
ることにより、２相リニアパルスモータ１０の直線駆動
軸（出力軸）が正方向（往動方向）又は逆方向（復動方
向）に直線駆動されるように構成されている。そして、
既述の場合と同様に前記直線駆動軸が正方向及び逆方向
のストローク範囲の終端に達した時点で直線駆動が自動
的に停止されるようになっている。
ルスモータ１０が直線駆動源として使用されかつこの２
相リニアパルスモータ１０に商用電源から単相交流の駆
動電圧を直接供給することにより直線駆動されるように
なっており、さらにリレー接点Ａ1 ，Ｂ1 のうちの何れ
か一方を接続状態にしてその他方を非接続状態に設定す
ることにより、２相リニアパルスモータ１０の直線駆動
軸（出力軸）が正方向（往動方向）又は逆方向（復動方
向）に直線駆動されるように構成されている。そして、
既述の場合と同様に前記直線駆動軸が正方向及び逆方向
のストローク範囲の終端に達した時点で直線駆動が自動
的に停止されるようになっている。
【００２６】また、図４は、直線駆動源として３相リニ
アパルスモータ２０を用いると共にこの３相リニアパル
スモータ２０を商用の３相交流電源にて駆動するように
構成した本発明の実施例を示すものである。
アパルスモータ２０を用いると共にこの３相リニアパル
スモータ２０を商用の３相交流電源にて駆動するように
構成した本発明の実施例を示すものである。
【００２７】図４において、Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 は３相リ
ニアパルスモータ２０の各相の励磁巻線であり、これら
の励磁巻線Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 の一端は接続点Ｔ5 におい
て互いに接続されている。そして、本例においては、こ
れらのうちの２相の励磁巻線Ｌ3 ，Ｌ4 の他端には、リ
レー接点Ａ2 ，Ａ3 及びＢ2 ，Ｂ3 から成る切換回路を
介して図外の３相交流電源から３相交流駆動電圧が印加
され、その他の相の励磁巻線Ｌ5 には３相交流駆動電圧
が直接印加されるように構成されている。ここで、上述
のリレー接点Ａ2 ，Ａ3 及びＢ2 ，Ｂ3 の接続関係を具
体的に詳述すると、励磁巻線Ｌ3 の他端Ｑ1 と駆動電圧
入力端子Ｑ2 との間にリレー接点Ａ2 が接続され、励磁
巻線Ｌ4 の他端Ｑ3 と駆動電圧入力端子Ｑ4 との間にリ
レー接点Ａ3 が接続されており、かつ、前記端子Ｑ1 と
Ｑ4 との間にリレー接点Ｂ2 が接続され、前記端子Ｑ3
とＱ2 との間にリレー接点Ｂ3 が接続されている。一
方、励磁巻線Ｌ5 の他端Ｑ5 は駆動電圧入力端子Ｑ6 に
直接接続されている。
ニアパルスモータ２０の各相の励磁巻線であり、これら
の励磁巻線Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 の一端は接続点Ｔ5 におい
て互いに接続されている。そして、本例においては、こ
れらのうちの２相の励磁巻線Ｌ3 ，Ｌ4 の他端には、リ
レー接点Ａ2 ，Ａ3 及びＢ2 ，Ｂ3 から成る切換回路を
介して図外の３相交流電源から３相交流駆動電圧が印加
され、その他の相の励磁巻線Ｌ5 には３相交流駆動電圧
が直接印加されるように構成されている。ここで、上述
のリレー接点Ａ2 ，Ａ3 及びＢ2 ，Ｂ3 の接続関係を具
体的に詳述すると、励磁巻線Ｌ3 の他端Ｑ1 と駆動電圧
入力端子Ｑ2 との間にリレー接点Ａ2 が接続され、励磁
巻線Ｌ4 の他端Ｑ3 と駆動電圧入力端子Ｑ4 との間にリ
レー接点Ａ3 が接続されており、かつ、前記端子Ｑ1 と
Ｑ4 との間にリレー接点Ｂ2 が接続され、前記端子Ｑ3
とＱ2 との間にリレー接点Ｂ3 が接続されている。一
方、励磁巻線Ｌ5 の他端Ｑ5 は駆動電圧入力端子Ｑ6 に
直接接続されている。
【００２８】この場合には、上述のリレー接点Ａ2 ，Ａ
3 及びＢ2 ，Ｂ3 が以下のように切換制御されることに
より、３相リニアパルスモータ２０の直線駆動軸（出力
軸）が正方向（往動方向）又は逆方向（復動方向）に直
線駆動されるようになっている。。すなわち、前記リレ
ー接点Ａ2 ，Ａ3 が共に接続状態（ＯＮ）に切換えら
れ、かつ、前記リレー接点Ｂ2 ，Ｂ3 が共に非接続状態
（ＯＦＦ）に切換えられた場合には、３相リニアパルス
モータ２０の直線駆動軸は正方向に往動される。また、
これとは逆に、前記リレー接点Ａ2 ，Ａ3 が共に非接続
状態（ＯＦＦ）に切換えられ、かつ、前記リレー接点Ｂ
2 ，Ｂ3 が共に接続状態（ＯＮ）に切換えられた場合に
は、３相リニアパルスモータ２０の直線駆動軸は逆方向
に復動される。
3 及びＢ2 ，Ｂ3 が以下のように切換制御されることに
より、３相リニアパルスモータ２０の直線駆動軸（出力
軸）が正方向（往動方向）又は逆方向（復動方向）に直
線駆動されるようになっている。。すなわち、前記リレ
ー接点Ａ2 ，Ａ3 が共に接続状態（ＯＮ）に切換えら
れ、かつ、前記リレー接点Ｂ2 ，Ｂ3 が共に非接続状態
（ＯＦＦ）に切換えられた場合には、３相リニアパルス
モータ２０の直線駆動軸は正方向に往動される。また、
これとは逆に、前記リレー接点Ａ2 ，Ａ3 が共に非接続
状態（ＯＦＦ）に切換えられ、かつ、前記リレー接点Ｂ
2 ，Ｂ3 が共に接続状態（ＯＮ）に切換えられた場合に
は、３相リニアパルスモータ２０の直線駆動軸は逆方向
に復動される。
【００２９】以上の２つの実施例の場合の如く、２相リ
ニアパルスモータ１０（図３参照）又は３相リニアパル
スモータ２０（図４参照）に商用交流電源である単相交
流電源又は３相交流電源を直接的に供給して駆動させる
ようにしたので、従来のようにパルス発振器やドライバ
等の付属機器を用いる必要がなく、従って２相リニアパ
ルスモータ１０を用いることに伴う直線駆動装置の大型
化並びにコストアップを回避することができる。
ニアパルスモータ１０（図３参照）又は３相リニアパル
スモータ２０（図４参照）に商用交流電源である単相交
流電源又は３相交流電源を直接的に供給して駆動させる
ようにしたので、従来のようにパルス発振器やドライバ
等の付属機器を用いる必要がなく、従って２相リニアパ
ルスモータ１０を用いることに伴う直線駆動装置の大型
化並びにコストアップを回避することができる。
【００３０】以上、本発明の実施例につき述べたが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。例
えば、リニアパルスモータ２，１０，２０を正・逆方向
駆動の切換えを行うための回路構成は、図２，図３及び
図４に示す構成に限定されることなく必要に応じて各種
に変更可能である。さらに、既述の実施例では、直線駆
動軸の位置検出手段としてリミットスイッチから成る機
械的な位置検出スイッチＡLMT 及びＢLMT を用いるよう
にしたが、これに限らず、磁気式或いは光学式の各種の
センサ等を用いるようにしてもよい。
発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。例
えば、リニアパルスモータ２，１０，２０を正・逆方向
駆動の切換えを行うための回路構成は、図２，図３及び
図４に示す構成に限定されることなく必要に応じて各種
に変更可能である。さらに、既述の実施例では、直線駆
動軸の位置検出手段としてリミットスイッチから成る機
械的な位置検出スイッチＡLMT 及びＢLMT を用いるよう
にしたが、これに限らず、磁気式或いは光学式の各種の
センサ等を用いるようにしてもよい。
【００３１】また、直線駆動軸４の位置検出手段である
位置検出スイッチＡLMT ，ＢLMT から検出信号が出力さ
れるのに基づいて、リニアパルスモータ２，１０又は２
０の１相又は複数相の励磁巻線に直流電流を制動電流と
して流すことにより、直線駆動軸４を自動的に停止させ
るように構成することが可能である。この場合には、直
線駆動軸４のストローク範囲Ｙの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ
2 （図１参照）で直線駆動軸４を正確に停止させること
ができ、被駆動物が所定のストローク範囲Ｙから外れた
位置に不測に移動されてしまうような支障を生じるのを
防止できる。
位置検出スイッチＡLMT ，ＢLMT から検出信号が出力さ
れるのに基づいて、リニアパルスモータ２，１０又は２
０の１相又は複数相の励磁巻線に直流電流を制動電流と
して流すことにより、直線駆動軸４を自動的に停止させ
るように構成することが可能である。この場合には、直
線駆動軸４のストローク範囲Ｙの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ
2 （図１参照）で直線駆動軸４を正確に停止させること
ができ、被駆動物が所定のストローク範囲Ｙから外れた
位置に不測に移動されてしまうような支障を生じるのを
防止できる。
【００３２】また、これとは別に、リニアパルスモータ
２，１０又は２０内に電磁ブレーキ機構を配設し、直線
駆動軸４の作動停止時に前記電磁ブレーキ機構にて直線
駆動軸４を所定の停止位置（全ストローク範囲の両端箇
所）において保持するように構成することも可能であ
る。この場合にも、上述の場合と同様に直線駆動軸４を
ストローク範囲Ｙの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に正確に停止さ
せることができ、しかもこの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に確実
に保持することができる。
２，１０又は２０内に電磁ブレーキ機構を配設し、直線
駆動軸４の作動停止時に前記電磁ブレーキ機構にて直線
駆動軸４を所定の停止位置（全ストローク範囲の両端箇
所）において保持するように構成することも可能であ
る。この場合にも、上述の場合と同様に直線駆動軸４を
ストローク範囲Ｙの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に正確に停止さ
せることができ、しかもこの両端箇所Ｐ1 ，Ｐ2 に確実
に保持することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、直線駆動源とし
てリニアパルスモータを備え、前記リニアパルスモータ
の直線駆動軸に突起部材から成る被検出部材を一体的に
取付けると共に、前記リニアパルスモータの直線駆動軸
を作動させるべきストローク範囲の両端箇所に第１及び
第２の位置検出手段をそれぞれ配置し、前記直線駆動軸
の正方向駆動時には、前記第１の位置検出手段による前
記被検出部材の検出に伴って前記第１の位置検出手段か
ら第１の検出信号が出力されるまで正方向駆動が継続さ
れて前記第１の検知出力が出力されるのに応じて前記直
線駆動軸の正方向駆動が停止され、かつ、前記直線駆動
軸の逆方向駆動時には、前記第１の位置検出手段による
前記被検出部材の検出に伴って前記第２の位置検出手段
から第２の検出信号が出力されるまで逆方向駆動が継続
されて前記第２の検知出力が出力されるのに応じて前記
直線駆動軸の逆方向駆動が停止されるように構成したも
のであるから、直線駆動軸（出力軸）の速度及び位置決
めの制御を精度良く行うことができるリニアモータを直
線駆動源として用いた上で、リニアモータの直線駆動軸
に一体的に取付けられた突起部材から成る被検出部材
と、直線駆動軸のストローク範囲の両端箇所に配置され
た第１及び第２の位置検出手段とによる極めて簡素な構
成（流体圧シリンダ等を直線駆動源として用いる場合に
必要なコンプレッサやマスタシリンダ等の付属部品を必
要とせず、またパルス発振器，ドライバ，プログラマブ
ルブルコントローラなども必要としない極めて簡単な構
成）により、直線駆動軸の往復運動を電気的な支障なく
極めて精度良く行うことができる。また、上述の如くコ
ンプレッサ等の付属機器を用いずに済むため、直線駆動
装置の小型化並びに低コスト化を図ることができる。
てリニアパルスモータを備え、前記リニアパルスモータ
の直線駆動軸に突起部材から成る被検出部材を一体的に
取付けると共に、前記リニアパルスモータの直線駆動軸
を作動させるべきストローク範囲の両端箇所に第１及び
第２の位置検出手段をそれぞれ配置し、前記直線駆動軸
の正方向駆動時には、前記第１の位置検出手段による前
記被検出部材の検出に伴って前記第１の位置検出手段か
ら第１の検出信号が出力されるまで正方向駆動が継続さ
れて前記第１の検知出力が出力されるのに応じて前記直
線駆動軸の正方向駆動が停止され、かつ、前記直線駆動
軸の逆方向駆動時には、前記第１の位置検出手段による
前記被検出部材の検出に伴って前記第２の位置検出手段
から第２の検出信号が出力されるまで逆方向駆動が継続
されて前記第２の検知出力が出力されるのに応じて前記
直線駆動軸の逆方向駆動が停止されるように構成したも
のであるから、直線駆動軸（出力軸）の速度及び位置決
めの制御を精度良く行うことができるリニアモータを直
線駆動源として用いた上で、リニアモータの直線駆動軸
に一体的に取付けられた突起部材から成る被検出部材
と、直線駆動軸のストローク範囲の両端箇所に配置され
た第１及び第２の位置検出手段とによる極めて簡素な構
成（流体圧シリンダ等を直線駆動源として用いる場合に
必要なコンプレッサやマスタシリンダ等の付属部品を必
要とせず、またパルス発振器，ドライバ，プログラマブ
ルブルコントローラなども必要としない極めて簡単な構
成）により、直線駆動軸の往復運動を電気的な支障なく
極めて精度良く行うことができる。また、上述の如くコ
ンプレッサ等の付属機器を用いずに済むため、直線駆動
装置の小型化並びに低コスト化を図ることができる。
【００３４】また、本発明では、直線駆動源として２相
又は３相リニアパルスモータを用いて、これを商用交流
電源（単相交流電源又は３相交流電源）にて直接的に駆
動せしめるようにしたので、従来必要としていたリニア
パルスモータ用のパルス発振器及びドライバを使用せず
に済むこととなる。従って、リニアパルスモータを直線
駆動源として用ることに伴う直線駆動装置の大型化並び
にコストアップを回避することができる。
又は３相リニアパルスモータを用いて、これを商用交流
電源（単相交流電源又は３相交流電源）にて直接的に駆
動せしめるようにしたので、従来必要としていたリニア
パルスモータ用のパルス発振器及びドライバを使用せず
に済むこととなる。従って、リニアパルスモータを直線
駆動源として用ることに伴う直線駆動装置の大型化並び
にコストアップを回避することができる。
【００３５】さらに、本発明によれば、所定の励磁巻線
に直流電流を制動電流として流すことにより、或いは、
別に設けた電磁ブレーキにより制動力を発生させること
により、直線駆動軸（出力軸）を全ストローク範囲の両
端箇所において自動的に停止し得てその両端箇所に確実
に保持することができ、ひいては被駆動物が所定のスト
ローク範囲から外れた位置に不測に移動されてしまうよ
うな不具合の発生を防止できる。
に直流電流を制動電流として流すことにより、或いは、
別に設けた電磁ブレーキにより制動力を発生させること
により、直線駆動軸（出力軸）を全ストローク範囲の両
端箇所において自動的に停止し得てその両端箇所に確実
に保持することができ、ひいては被駆動物が所定のスト
ローク範囲から外れた位置に不測に移動されてしまうよ
うな不具合の発生を防止できる。
【図１】本発明に係る直線駆動装置の構成を概略的に示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】上述の直線駆動装置における正逆駆動切換制御
部の回路構成図である。
部の回路構成図である。
【図３】直線駆動源として２相リニアパルスモータを用
いた場合の２相リニアパルスモータ駆動回路を示す回路
図である。
いた場合の２相リニアパルスモータ駆動回路を示す回路
図である。
【図４】直線駆動源として３相リニアパルスモータを用
いた場合の３相リニアパルスモータ駆動回路を示す回路
図である。
いた場合の３相リニアパルスモータ駆動回路を示す回路
図である。
【図５】直線駆動源として従来より用いられている流体
圧シリンダの顔面酢である。
圧シリンダの顔面酢である。
【図６】樹来のリニアパルスモータの駆動系を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ 直線駆動装置
２ リニアパルスモータ
４ 直線駆動軸
５ 駆動制御回路
６ ドグ
１０ ２相リニアパルスモータ
２０ ３相リニアパルスモータ
ＡLMT ，ＢLMT 位置検出スイッチ
Ａ0 〜Ａ3 リレー接点
Ｂ0 〜Ｂ3 リレー接点
Ｌ1 〜Ｌ5 励磁巻線
Ｓ1 正方向運転スイッチ
Ｓ2 逆方向運転スイッチ
Ｃ 進相コンデンサ
Ｒ 抵抗
Ｙ ストローク範囲
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−189414（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−9200（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−54500（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭56−13325（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 5/00 101
H02P 7/00 101
H02P 8/00
H02K 11/00
Claims (5)
- 【請求項１】 直線駆動源としてリニアパルスモータを
備え、前記リニアパルスモータの直線駆動軸に突起部材
から成る被検出部材を一体的に取付けると共に、前記リ
ニアパルスモータの直線駆動軸を作動させるべきストロ
ーク範囲の両端箇所に第１及び第２の位置検出手段をそ
れぞれ配置し、前記直線駆動軸の正方向駆動時には、前
記第１の位置検出手段による前記被検出部材の検出に伴
って前記第１の位置検出手段から第１の検出信号が出力
されるまで正方向駆動が継続されて前記第１の検知出力
が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の正方向駆動が
停止され、かつ、前記直線駆動軸の逆方向駆動時には、
前記第１の位置検出手段による前記被検出部材の検出に
伴って前記第２の位置検出手段から第２の検出信号が出
力されるまで逆方向駆動が継続されて前記第２の検知出
力が出力されるのに応じて前記直線駆動軸の逆方向駆動
が停止されるように構成したことを特徴とする直線駆動
装置。 - 【請求項２】 前記直線駆動源が２相リニアパルスモー
タであり、一方の相の巻線に進相コンデンサを直列接続
して成る直列回路或いは前記一方の相の巻線に進相コン
デンサ及び抵抗を直列接続して成る直列回路に、他方の
相の巻線を並列接続し、その並列回路の両端間に正逆切
換用のリレー接点を介して商用の単相交流電源を供給す
ることにより前記２相リニアパルスモータを駆動するよ
うに構成したことを特徴とする請求項１に記載の直線駆
動装置。 - 【請求項３】 前記直線駆動源が３相リニアパルスモー
タであり、３相の各巻線に正逆切換用のリレー接点を介
して商用の３相交流電源を直接供給することにより前記
３相リニアパルスモータを駆動するように構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の直線駆動装置。 - 【請求項４】 前記第１又は第２の位置検出手段から前
記第１又は第２の検出信号が出力されるのに基づいて、
前記リニアパルスモータの１相又は複数相の励磁巻線に
直流電流を制動電流として流すことにより、前記直線駆
動軸を作動停止させるように構成したことを特徴とする
請求項１〜３の何れか１項に記載の直線駆動装置。 - 【請求項５】 電磁ブレーキ機構をさらに備え、前記直
線駆動軸の停止時に前記電磁ブレーキ機構にて前記直線
駆動軸を所定の停止位置に保持するように構成したこと
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の直線駆
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902595A JP3507583B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 直線駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902595A JP3507583B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 直線駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08308280A JPH08308280A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3507583B2 true JP3507583B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=14999284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12902595A Expired - Fee Related JP3507583B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 直線駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3507583B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP12902595A patent/JP3507583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08308280A (ja) | 1996-11-22 |
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