JP5509049B2 - Magnetic encoder, actuator - Google Patents
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Description
本発明は、磁気エンコーダ、アクチュエータに関する。 The present invention relates to a magnetic encoder and an actuator .
帯状の磁性体部材の表面に、N極とS極を交互に着磁したリニア磁気スケールが知られている。
このリニア磁気スケールは、リニア磁気エンコーダの一部として用いられる。すなわち、リニア磁気スケールに対してMRセンサ等の磁気センサを対向配置して相対移動させることで、磁気スケールと磁気センサの相対位置を検出する。例えば、リニアモータの可動部の位置等を検出するリニア磁気エンコーダとして用いられる。
A linear magnetic scale in which N poles and S poles are alternately magnetized on the surface of a strip-shaped magnetic member is known.
This linear magnetic scale is used as a part of a linear magnetic encoder. That is, a relative position between the magnetic scale and the magnetic sensor is detected by disposing a magnetic sensor such as an MR sensor so as to be opposed to the linear magnetic scale. For example, it is used as a linear magnetic encoder that detects the position of a movable part of a linear motor.
リニアモータ等に用いられるリニア磁気エンコーダとしては、外部磁界の影響を受けにくいことが要請される。すなわち、リニア磁気スケールからの磁気出力が大きく安定していることが要請される。このため、ネオジム磁石等の強い磁力を有する磁石が用いられる。 A linear magnetic encoder used for a linear motor or the like is required to be hardly affected by an external magnetic field. That is, it is required that the magnetic output from the linear magnetic scale is large and stable. For this reason, a magnet having a strong magnetic force such as a neodymium magnet is used.
また、リニア磁気スケールは、曲線部分の計測等に用いるために、湾曲可能であることも要請される場合もある。このため、ボンド磁石と呼ばれる柔軟性のある磁石が用いられる。ボンド磁石は、磁石を砕いてゴムやプラスチックに練り込んだものであり、ゴム磁石、塩ビ磁石又はプラスチック磁石などとも呼ばれる。 In addition, the linear magnetic scale may be required to be bendable in order to be used for measuring a curved portion. For this reason, a flexible magnet called a bond magnet is used. Bond magnets are magnets that are crushed and kneaded into rubber or plastic, and are also called rubber magnets, polyvinyl chloride magnets, plastic magnets, or the like.
ところが、ネオジム磁石等をゴム等に練り込んだボンド磁石は、脆いという性質がある。このため、ネオジム磁石等を含むシート状のボンド磁石の裏面側に補強部材としてステンレス板等の金属板を貼り付けたものが用いられている(特許文献1参照)。 However, a bond magnet obtained by kneading a neodymium magnet or the like into rubber or the like has a property of being brittle. For this reason, what adhered the metal plate, such as a stainless steel plate, to the back side of the sheet-like bond magnet containing a neodymium magnet etc. is used (refer patent document 1).
ネオジム磁石等を含むシート状のボンド磁石の裏面側に金属板等の補強部材を貼り付けたものでは、ボンド磁石本来の柔軟性・可撓性が損なわれてしまう。また、重量化、錆つき、温度変形、高コスト化等の問題が発生する。 In the case where a reinforcing member such as a metal plate is attached to the back side of a sheet-like bond magnet including a neodymium magnet or the like, the original flexibility and flexibility of the bond magnet are impaired. In addition, problems such as weight, rust, temperature deformation, and cost increase occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、強い磁力を有すると共に柔軟性に富む磁気エンコーダ、アクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a magnetic encoder and an actuator that have a strong magnetic force and are highly flexible.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明に係る磁気エンコーダは、表面にN極とS極を着磁された磁気スケールと、前記磁気スケールに対して対向配置される磁気センサと、を備える磁気エンコーダにおいて、前記磁気スケールは、ネオジム粉末を樹脂に含有させて形成すると共に表面にN極とS極を着磁した第一シート磁石と、フェライト系磁性粉末を樹脂に含有させて形成すると共に前記第一シート磁石の裏面に固着された第二シート磁石と、を有し、前記第一シート磁石が前記磁気センサに対して対向配置され、前記第二シート磁石が前記磁気センサに対して相対移動するベース部材に固定されることを特徴とする。
本発明に係るアクチュエータは、表面にN極とS極を着磁された磁石部と、複数のコイルを前記磁石部に対向して配列したコイル部と、前記磁石部と前記コイル部と相対位置を検出するエンコーダと、を備え、前記エンコーダの検出結果に基づいて前記磁石部と前記コイル部の相対移動を制御するアクチュエータにおいて、前記エンコーダとして、上記磁気エンコーダを用いることを特徴とする。
本発明に係る可撓性マグネットは、希土類磁性粉末を樹脂に含有させて形成すると共に表面にN極とS極を着磁した第一シートと、フェライト系磁性粉末を樹脂に含有させて形成すると共に前記第一シートの裏面に固着された第二シートと、を有することを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A magnetic encoder according to the present invention includes: a magnetic scale having N and S poles magnetized on a surface thereof; and a magnetic sensor arranged to face the magnetic scale. The magnetic scale includes neodymium. The first sheet magnet is formed by containing powder in a resin and has N and S poles magnetized on the surface, and is formed by containing ferrite magnetic powder in the resin and is fixed to the back surface of the first sheet magnet. A second sheet magnet, wherein the first sheet magnet is disposed opposite to the magnetic sensor, and the second sheet magnet is fixed to a base member that moves relative to the magnetic sensor. Features.
The actuator according to the present invention includes a magnet portion magnetized with N and S poles on the surface, a coil portion in which a plurality of coils are arranged to face the magnet portion, and a relative position between the magnet portion and the coil portion. And an encoder that detects relative movement between the magnet portion and the coil portion based on a detection result of the encoder, wherein the magnetic encoder is used as the encoder.
The flexible magnet according to the present invention is formed by containing a rare earth magnetic powder in a resin, and by forming a first sheet having N and S poles magnetized on the surface, and a ferrite magnetic powder in the resin. And a second sheet fixed to the back surface of the first sheet.
本発明に係る可撓性マグネットの製造方法は、ネオジム粉末を樹脂に含有させて第一シート磁石を形成する工程と、フェライト系磁性粉末を樹脂に含有させて第二シート磁石を形成する工程と、前記第一シート磁石及び前記第二シート磁石を重ね合わせて固着する工程と、前記第一シート磁石の表面にN極とS極を着磁する工程と、を有し、前記第一シート磁石が磁気センサ又は複数のコイルからなるコイル部に対して対向配置され、前記第二シート磁石が前記磁気センサ又は前記コイル部に対して相対移動する部材に固定されることを特徴とする。
The method for producing a flexible magnet according to the present invention includes a step of forming a first sheet magnet by containing neodymium powder in a resin, and a step of forming a second sheet magnet by adding ferrite magnetic powder to the resin. The first sheet magnet and the second sheet magnet are stacked and fixed, and the first sheet magnet is magnetized with N and S poles on the surface of the first sheet magnet. Is arranged opposite to a magnetic sensor or a coil portion composed of a plurality of coils, and the second sheet magnet is fixed to a member that moves relative to the magnetic sensor or the coil portion.
本発明に係る磁気エンコーダは、表面にN極とS極を着磁された磁気スケールと、前記磁気スケールに対して対向配置される磁気センサと、を備える磁気エンコーダにおいて、前記磁気スケールとして、上記可撓性マグネット若しくは上記可撓性マグネットの製造方法により製造された可撓性マグネットを用いることを特徴とする。 A magnetic encoder according to the present invention is a magnetic encoder comprising a magnetic scale whose surface is magnetized with an N pole and an S pole, and a magnetic sensor arranged to face the magnetic scale. A flexible magnet or a flexible magnet manufactured by the method for manufacturing the flexible magnet is used.
本発明に係るアクチュエータは、表面にN極とS極を着磁された磁石部と、複数のコイルを前記磁石部に対向して配列したコイル部と、を備え、前記磁石部の磁界と前記コイルに流れる電流とにより前記磁石部と前記コイル部と相対移動させるアクチュエータにおいて、前記磁石部として、上記可撓性マグネット若しくは上記可撓性マグネットの製造方法により製造された可撓性マグネットを用いることを特徴とする。 An actuator according to the present invention includes a magnet portion having N and S poles magnetized on a surface thereof, and a coil portion in which a plurality of coils are arranged to face the magnet portion, and the magnetic field of the magnet portion and the In the actuator that moves relative to the magnet part and the coil part by the current flowing through the coil, the flexible magnet manufactured by the flexible magnet or the flexible magnet manufacturing method is used as the magnet part. It is characterized by.
本発明に係る可撓性マグネット、可撓性マグネットの製造方法によれば、第二シートが第一シートの補強部材として機能するので、可撓性マグネットを曲げたり捻ったりした場合であっても、第一シートが割れたり裂けたりすることがない。
また、可撓性マグネットは、高強度の磁力を有する第一シートを有するので、磁気スケール等に好適に用いることができる。また、高い柔軟性・可撓性を有するので、可撓性マグネットを湾曲した部位等にその形状に倣って密着して取り付けることができる。
According to the flexible magnet and the method of manufacturing a flexible magnet according to the present invention, the second sheet functions as a reinforcing member for the first sheet. Therefore, even when the flexible magnet is bent or twisted. The first sheet does not crack or tear.
Moreover, since the flexible magnet has the first sheet having a high strength magnetic force, it can be suitably used for a magnetic scale or the like. Moreover, since it has high softness | flexibility and flexibility, a flexible magnet can be attached in close contact with the curved part etc. according to the shape.
本発明に係る磁気エンコーダ、アクチュエータによれば、第一シートが強い磁力を発生するので、磁気エンコーダは検出精度の向上や安定化を図ることができ、アクチュエータは高い推進力を得ることができる。 According to the magnetic encoder and the actuator according to the present invention, the first sheet generates a strong magnetic force. Therefore, the magnetic encoder can improve and stabilize the detection accuracy, and the actuator can obtain a high driving force.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るアクチュエータA(リニアモータ5)の概略構成を示す斜視図である。
図2は、ベース10及びテーブル20を示す拡大斜視図(一部断面図)である。
図3は、リニアモータ5の概略構成を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an actuator A (linear motor 5) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view (partially sectional view) showing the
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
アクチュエータAは、リニアモータ5と、それを制御するモータドライバ80(制御装置)と、モータドライバ80に接続されたユーザー端末90(情報処理装置)と、を備える。
リニアモータ5は、一軸方向(X方向)に細長く伸びるベース10と、ベース10に対して摺動自在に設けられたテーブル20と、からなる。
また、ベース10とテーブル20の間には、一対のリニアガイド50が設けられ、ベース10に対してテーブル20が円滑に摺動可能となっている。
The actuator A includes a
The
A pair of
ベース10に対するテーブル20の位置・速度・加速度は、リニア磁気エンコーダ60により検出される(図3参照)。リニア磁気エンコーダ60は、例えば、1μm程度の分解能を有している。
リニア磁気エンコーダ60は、ベース10に取り付けられた磁気スケール61と、テーブル20に取り付けられた磁気センサ62等とから構成される。
The position / velocity / acceleration of the table 20 with respect to the
The linear
磁気スケール61は、細長い矩形の磁性体からなり、その上面を、N極とS極が交互に一定のピッチ(例えば2mm)になるように着磁したものである。
磁気スケール61は、ベース10の側壁部12の外面側に、ベース10の長手方向(X方向)に沿って密着配置される。
The
The
この磁気スケール61として、可撓性マグネットMが用いられる(図6参照)。
可撓性マグネットMは、強い磁力を有する第一シート1と、第一シート1の裏面1bに溶着された弱い磁力を有する第二シート2の二層構造に形成されたボンド磁石である。第一シート1の表面(上面)にN極とS極を交互に一定のピッチで長手方向に沿って着磁される。可撓性マグネットMの詳細構成については後述する。
そして、可撓性マグネットMは、ベース10の長手方向(X方向)に沿って固定される。具体的には、裏面側の第二シート2をベース10の側壁部12の外面側に両面テープや接着剤を配置して密着固定する。これにより、表側の第一シート1が磁気スケールとして機能する。
A flexible magnet M is used as the magnetic scale 61 (see FIG. 6).
The flexible magnet M is a bonded magnet formed in a two-layer structure of a
The flexible magnet M is fixed along the longitudinal direction (X direction) of the
磁気センサ62は、MR素子により磁気スケール61の磁気を検出し、磁気スケール61に沿って相対移動することで正弦波信号を出力するものである。
磁気センサ62が検出した信号は、不図示の信号処理部を介して、モータドライバ80に送られる。そして、モータドライバ80は、ユーザー端末90からの位置指令に基づいてテーブル20が指令位置に移動するように、コイル部40に供給する電流を制御する。このようにして、リニアモータ5の制御が行われる。
The
The signal detected by the
リニアモータ5の制御方法としては、フィードバック制御等が行われる。すなわち、磁気センサ62が検出したテーブル20の位置情報、速度情報、加速度情報をモータドライバ80に送り、目標値(指令値)との差分を算出し、テーブル20の位置、速度、加速度が目標値に近づくようにコイル部40の3つのコイル41に対する三相交流電流を制御する。
As a control method of the
ベース10は、細長い矩形の底壁部11と、この底壁部11の幅方向(Y方向)の両端に垂直に設けられた一対の側壁部12とから形成される。ベース10は、例えば、鉄鋼等の磁性体材料又はアルミニウム等の非磁性体材から形成される。
ベース10の底壁部11の上面には、複数のマグネットが配列された磁石部30が取り付けられる。
また、ベース10の側壁部12のそれぞれの上面には、リニアガイド50の軌道レール51が一軸方向に沿って配置される。この2本の軌道レール51は平行に配置され、それぞれ2つの移動ブロック52が取り付けられる。
The
A
Further, the track rails 51 of the
テーブル20は、アルミニウム等の非磁性材料からなり、矩形の板状に形成される。
テーブル20の下面20bの四隅には、リニアガイド50の移動ブロック52が取り付けられる。そして、この移動ブロック52は、上述した2本の軌道レール51に取り付けられる。すなわち、テーブル20は、一対のリニアガイド50により、ベース10に直線運動可能に支持される。
The table 20 is made of a nonmagnetic material such as aluminum and is formed in a rectangular plate shape.
The moving blocks 52 of the
また、テーブル20の下面のうち、4つの移動ブロック52の間には、3つのコイル41等からなるコイル部40が吊り下げられる。この3つのコイル41は三相コイル(電機子)として機能する。
そして、ベース10に取り付けられた磁石部30と、テーブル20に取り付けられたコイル部40との間には、ギャップgが設定される。このギャップgは、テーブル20が一対のリニアガイド50によりベース10に対して直線運動しても一定に維持される。
In addition, a
A gap g is set between the
磁石部30は、コイル部40に向けて磁界を発生させるものである。具体的には、磁石部30は、細長い矩形板状に形成された磁石であり、その表面(上面)がN極とS極を交互に一定のピッチでベース10の長手方向(X方向)に沿って着磁したものである。
The
この磁石部30として、可撓性マグネットMが用いられる(図6参照)。
磁石部30に用いられる可撓性マグネットMは、磁気スケール61に用いられる可撓性マグネットMと同一構成を有する。もっとも、形状寸法、磁力及び着磁ピッチなどは、磁石部30の要求仕様に合わせて変更されたものとなっている。
そして、可撓性マグネットMは、ベース10の長手方向(X方向)に沿って固定される。具体的には、裏面側の第二シート2とベース10の底壁部11の間に両面テープや接着剤を配置して密着固定する。これにより、表側の第一シート1からコイル部40に向けて磁界を発生させる。
A flexible magnet M is used as the magnet unit 30 (see FIG. 6).
The flexible magnet M used for the
The flexible magnet M is fixed along the longitudinal direction (X direction) of the
図4は、コイル部40を示す斜視図である。
テーブル20の下面の中央部には、三相コイルとして機能する3つのコイル41とコア42からなる電機子としてのコイル部40が取り付けられる。コア42の材質は、ケイ素鋼等の磁性体である。コア42は、三相コイル(コイル41)に発生する磁界を強める3つの櫛歯42a,42b,42cを有する。
3つのコイル41は、コア42の3つの櫛歯42a,42b,42cの周囲にそれぞれ巻かれ、U相コイル41a、V相コイル41b、W相コイル41cとなる。3つのコイル41は、テーブル20の移動方向に沿って並べられる。
FIG. 4 is a perspective view showing the
A
The three coils 41 are respectively wound around the three
そして、3つのコイル41には、120度ずつ位相が異なる三相交流電流が流される。これにより、コイル部40から進行磁界が発生する。これにより、磁石部30に発生する磁界との作用により、コイル部40(テーブル20)に推力が発生する。
コイル部40の3つのコイル41に流れる電流は、モータドライバ80によって制御される。
The three coils 41 are supplied with three-phase alternating currents having different phases by 120 degrees. As a result, a traveling magnetic field is generated from the
The current flowing through the three
図5は、リニアガイド50の斜視図を示す。
リニアガイド50は、ベース10の側壁部12の上面に取り付けられた軌道レール51を有する。
軌道レール51には、長手方向に所定のピッチで複数の取付け孔51bが開けられる。取付け孔51bにボルトを通し、ボルトをベース10の側壁部12のねじ孔にねじ込むことによって、軌道レール51が側壁部12に固定される。
軌道レール51には、長手方向に沿ってボール55が転がる複数条のボール転走溝51aが形成される。ボール転走溝51aの断面形状は、ボール55の半径よりも僅かに大きい単一の円弧からなるサーキュラーアーク溝形状、または二つの円弧からなるゴシックアーチ溝形状である。
ボール転走溝51aは、軌道レール51の側面だけでなく、軌道レール51の上面にも形成されている。軌道レール51の上面にボール転走溝51aを形成することで、リニアガイド50の垂直方向の剛性を高めることができる。
FIG. 5 shows a perspective view of the
The
A plurality of mounting
A plurality of
The
移動ブロック52は、軌道レール51を跨る鞍形状に形成される。移動ブロック52には、軌道レール51のボール転走溝51aに対向する負荷ボール転走溝52aが形成されると共に、負荷ボール転走溝52aを含むボール循環路が形成される。
移動ブロック52の一軸方向の各端面にはエンドプレート53が取り付けられる。ボール循環経路は、負荷ボール転走溝52aと、負荷ボール転走溝52aと平行に伸びるボール戻し路52bと、エンドプレート53に形成されて負荷ボール転走溝52aの端部とボール戻し路52bの端部とを接続するU字状の方向転換路52cと、から構成され、全体がサーキット状に形成される。
そして、ボール循環経路には複数のボール55が配列・収容される。
移動ブロック52には、テーブル20を取り付けるための取付けねじ52dが加工される。そして、移動ブロック52は、テーブル20の下面20bにねじ止めされる。
The moving
An
A plurality of
A mounting
軌道レール51に対して移動ブロック52を相対的に移動させると、軌道レール51のボール転走溝51aと移動ブロック52の負荷ボール転走溝52aとの間に介在されたボール55が転がり運動する。負荷ボール転走溝52aの一端まで転がったボール55は、方向転換路52cに導かれ、ボール戻し路52b及び反対側の方向転換路52cを経由した後、負荷ボール転走溝52aの他端に戻される。軌道レール51と移動ブロック52との間にボール55を介在させることによって、軌道レール51に対して移動ブロック52が移動するときの抵抗を低減できる。
When the moving
次に、可撓性マグネットMの詳細構成について説明する。
図6は、本発明の実施形態に係る可撓性マグネットMの構成を示す斜視図及び断面図である。
可撓性マグネットMは、細長い矩形板状に形成されたシート状のボンド磁石である。可撓性マグネットMは、強い磁力を有する第一シート1と、第一シート1の裏面1bに溶着された弱い磁力を有する第二シート2とから構成される。すなわち、可撓性マグネットMは、第一シート1と第二シート2の二層構造に形成されたボンド磁石である。
Next, a detailed configuration of the flexible magnet M will be described.
FIG. 6 is a perspective view and a sectional view showing the configuration of the flexible magnet M according to the embodiment of the present invention.
The flexible magnet M is a sheet-like bond magnet formed in an elongated rectangular plate shape. The flexible magnet M includes a
第一シート1は、例えば、短手方向が10mm、長手方向が1m、厚みが1mmに形成される。また、第一シート1の表面1aは、長手方向に例えば2mmピッチで、N極とS極が交互に着磁される。
第一シート1は、希土類磁性粉末を加硫ゴムやエラストマー等のバインダー樹脂に練り込んで細長い矩形板状に形成したものである。希土類磁性粉末としては、ネオジム、サマリウム−コバルト又はサマリウム−窒化鉄等の粉末が用いられる。したがって、第一シート1は、高強度の磁力を発生する。
The
The
第二シート2は、第一シート1と同一形状に形成される。すなわち、第二シート2は、例えば、短手方向が10mm、長手方向が1mに形成される。第二シート2の厚みは、第一シート1よりも厚く形成される。例えば、第二シート2の厚みは、3mmに形成される。
第二シート2は、フェライト系磁性粉末を加硫ゴムやエラストマー等のバインダー樹脂に練り込んで細長い矩形板状に形成したものである。
フェライト系磁性粉末としては、マンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、銅亜鉛フェライト等の粉末が用いられる。したがって、第二シート2は、第一シート1に比べて弱い磁力を発生する。
The
The
As the ferrite-based magnetic powder, manganese zinc ferrite, nickel zinc ferrite, copper zinc ferrite and the like are used. Therefore, the
可撓性マグネットMは、以下の工程を経て製造される。
まず、第一シート1と第二シート2は、それぞれ別個に形成される。つまり、磁性粉末を加硫ゴム等のバインダー樹脂に練り込んで細長い矩形板状に形成する。この際、第一シート1と第二シート2に用いるバインダー樹脂は、同一であることが好ましい。第一シート1と第二シート2の硬度、柔軟性、可撓性を一致させるためである。
バインダー樹脂に対する磁性粉末(ネオジム、フェライト等)の含有率は、任意に設定することができる。例えば、80パーセント以上の磁性粉末を含有させることで、十分な磁力を得ることができる。
The flexible magnet M is manufactured through the following steps.
First, the
The content of magnetic powder (neodymium, ferrite, etc.) with respect to the binder resin can be arbitrarily set. For example, a sufficient magnetic force can be obtained by containing 80 percent or more of magnetic powder.
次に、第一シート1と第二シート2を重ね合わせた上で、加熱して、第一シート1と第二シート2を溶着する。例えば、プレス成形機を用いて第一シート1と第二シート2を溶着する。第一シート1の厚みが1mm、第二シート2の厚みが3mmの場合には、4mm厚の可撓性マグネットMが得られる。
Next, after the
最後に、第一シート1の表面1aに、N極とS極を交互に着磁する。N極とS極の配置ピッチは、任意に設定することができる。
前述するように、可撓性マグネットMを磁気スケールとして用いる場合には、例えば2mmピッチ、リニアモータの磁石部として用いる場合には、例えば数mm〜数十mmピッチで着磁する。
なお、第一シート1の表面1aを着磁する際に、第二シート2が同時に着磁されても構わない。
Finally, N poles and S poles are alternately magnetized on the
As described above, when the flexible magnet M is used as a magnetic scale, it is magnetized at a pitch of 2 mm, for example, and when it is used as a magnet part of a linear motor, it is magnetized at a pitch of several mm to several tens of mm, for example.
In addition, when magnetizing the
可撓性マグネットMは、高強度の磁力を有する第一シート1を有する。したがって、磁石部30や磁気スケール61等に好適に用いることができる。
その一方で、第一シート1は、ネオジム等の磁性粉末を含有するため脆いという性質を有するが、第一シート1に対して第二シート2を重ねて溶着しているので、可撓性マグネットMを曲げたり捻ったりした場合であっても、第一シート1が割れたり裂けたりすることがない。すなわち、第二シート2が第一シート1の補強部材として機能する。
The flexible magnet M includes a
On the other hand, the
さらに、第二シート2は、第一シート1のバックヨークとしても機能する。つまり、第一シート1からの磁力線を集中させる継鉄として機能する。したがって、第一シート1は、その表面1aから強く安定した磁力を発生できる。
特に、第一シート1の補強部材として、ボンド磁石である第二シート2を用いたので、可撓性マグネットMの柔軟性・可撓性は、ボンド磁石本来のものとなる。つまり、補強部材として金属板を用いた従来例に比べて、高い柔軟性・可撓性を有する。したがって、可撓性マグネットMを、湾曲した部位等にその形状に倣って密着して取り付けることができる。
Further, the
In particular, since the
そして、このような可撓性マグネットMは、リニアモータ5の磁石部30やリニア磁気エンコーダ60の磁気スケール61等に好適に用いることができる。
特に、第一シート1が強い磁力を発生するので、リニアモータ5は高い推進力を得ることができ、リニア磁気エンコーダ60(磁気スケール61)は検出精度の向上や安定化を得ることができる。
Such a flexible magnet M can be suitably used for the
In particular, since the
上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
第一シート1の表面に、一方向に沿って、N極とS極を交互に着磁する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第一シート1の表面に、任意の磁気パターンを形成してもよい。
また、例えば、第一シート1の表面に、任意の曲線に沿って、N極とS極を交互に着磁する場合であってもよい。
また、例えば、第一シート1の表面に、二方向に沿ってN極とS極を交互に着磁する場合であってもよい。例えば、平面モータの磁石部や、二方向の位置検出を行う磁気エンコーダの磁気スケールとして用いることができる。
Although the case where the N pole and the S pole are alternately magnetized on the surface of the
Further, for example, the surface of the
In addition, for example, the surface of the
また、第一シート1の表面に着磁するN極とS極は、一定ピッチに限らず、任意の間隔で着磁してもよい。
Further, the N pole and S pole magnetized on the surface of the
可撓性マグネットMを直線形状の磁石部30や磁気スケール61に用いる場合について説明したが、これらが湾曲したり、折れ曲がったりする形状の場合であってもよい。
Although the case where the flexible magnet M is used for the
また、リニアガイド50の転動体として複数のボール55が用いられる場合に限らず、ローラ等の転動体を用いても構わない。また、リニアガイド50に代えて、すべり案内機構を用いてもよい。
Further, the present invention is not limited to the case where a plurality of
第二シート2の厚みを第一シート1のよりも厚くする場合について説明したが、両者の厚みを同一にしてもよい。
もっとも、第二シート2を第一シート1よりも厚くする方が好ましい。なぜなら、第二シート2の厚みが薄すぎると、第一シート1から出た磁束(磁力線)が第二シート2を抜けて外部への漏れ磁束となるからである。つまり、第二シート2(フェライト)は、第一シート1(ネオジム等)に比べて飽和磁束密度が小さいので、第一シート1からの磁束を外部へ漏らさないためには、第二シート2を第一シート1よりも厚くして第二シート2の内部を通過できる磁束を増やす必要があるからである。
Although the case where the thickness of the
However, it is preferable to make the
可撓性マグネットMを固定する際に、両面テープや接着剤を用いる場合について説明したが、これに限らない。可撓性マグネットMを磁性体材料(鉄鋼など)に固定する場合には、ボルト等の締結部材や接着剤などを用いずに、可撓性マグネットM(第二シート2)自身の磁気を利用して、磁性体材料に密着固定してもよい。この場合には、可撓性マグネットMの取り付け位置の修正や可撓性マグネットMの交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れる。 Although the case where a double-sided tape or an adhesive is used when fixing the flexible magnet M has been described, the present invention is not limited thereto. When fixing the flexible magnet M to a magnetic material (such as steel), the magnetism of the flexible magnet M (second sheet 2) itself is used without using a fastening member such as a bolt or an adhesive. Then, the magnetic material may be tightly fixed. In this case, the attachment position of the flexible magnet M and the replacement of the flexible magnet M can be easily performed, and the maintenance is excellent.
M…可撓性マグネット、 1…第一シート、 1b…裏面、 2…第二シート、 A…アクチュエータ、 5…リニアモータ、 30…磁石部、 60…リニア磁気エンコーダ、 61…磁気スケール、 62…磁気センサ M ... Flexible magnet, 1 ... First sheet, 1b ... Back surface, 2 ... Second sheet, A ... Actuator, 5 ... Linear motor, 30 ... Magnet part, 60 ... Linear magnetic encoder, 61 ... Magnetic scale, 62 ... Magnetic sensor
Claims (2)
前記磁気スケールに対して対向配置される磁気センサと、
を備える磁気エンコーダにおいて、
前記磁気スケールは、
ネオジム粉末を樹脂に含有させて形成すると共に表面にN極とS極を着磁した第一シート磁石と、
フェライト系磁性粉末を樹脂に含有させて形成すると共に前記第一シート磁石の裏面に固着された第二シート磁石と、
を有し、
前記第一シート磁石が前記磁気センサに対して対向配置され、
前記第二シート磁石が前記磁気センサに対して相対移動するベース部材に固定されることを特徴とする磁気エンコーダ。 A magnetic scale with N and S poles magnetized on the surface;
A magnetic sensor disposed opposite to the magnetic scale;
In a magnetic encoder comprising:
The magnetic scale is
A first sheet magnet formed by adding neodymium powder to a resin and magnetizing a north pole and a south pole on the surface;
A second sheet magnet formed by adding a ferrite-based magnetic powder to the resin and fixed to the back surface of the first sheet magnet;
Have
The first sheet magnet is disposed opposite the magnetic sensor;
The magnetic encoder, wherein the second sheet magnet is fixed to a base member that moves relative to the magnetic sensor .
複数のコイルを前記磁石部に対向して配列したコイル部と、
前記磁石部と前記コイル部と相対位置を検出するエンコーダと、
を備え、
前記エンコーダの検出結果に基づいて前記磁石部と前記コイル部の相対移動を制御するアクチュエータにおいて、
前記エンコーダとして、請求項1に記載の磁気エンコーダを用いることを特徴とするアクチュエータ。 A magnet portion magnetized with N and S poles on the surface;
A coil portion in which a plurality of coils are arranged to face the magnet portion;
An encoder for detecting a relative position between the magnet unit and the coil unit;
With
In the actuator that controls the relative movement of the magnet unit and the coil unit based on the detection result of the encoder ,
An actuator using the magnetic encoder according to claim 1 as the encoder .
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