JP6425642B2 - Flat induction motor - Google Patents
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Description
本発明は、平面誘導モータに関する。 The present invention relates to a planar induction motor.
移動体を異なる2方向に駆動する誘導モータとして、例えば特許文献1に記載の分岐装置が知られている。この分岐装置は、搬送路の分岐部分に積層された2つの1次側鉄心を有している。2つの1次側鉄心は、互いに直交する方向に進行磁界を形成可能となっている。 For example, a branching device described in Patent Document 1 is known as an induction motor that drives a moving body in two different directions. This branching device has two primary core irons stacked at the branching portion of the transport path. The two primary cores can form traveling magnetic fields in directions orthogonal to each other.
特許文献1に記載の分岐装置は、例えば上側の1次側鉄心がX方向に進行磁界を形成することにより分岐部分で移動体をX方向に移動させ、下側の1次側鉄心がY方向に進行磁界を形成することにより分岐部分で移動体をY方向に移動させる。このように、2つの1次側鉄心が進行磁界をX方向とY方向とに切り替えて形成することにより、移動体をX方向及びY方向の2つの分岐方向に切り替えて移動させることができる。しかしながら、上記の分岐装置は、移動体を2次元方向に自在に移動させることができない。近年では、2次元方向に自在に移動体を移動可能な誘導モータが求められている。 In the branching device described in Patent Document 1, for example, the upper primary core forms a traveling magnetic field in the X direction to move the movable body in the X direction at the branching portion, and the lower primary core in the Y direction The moving body is moved in the Y direction at the branching portion by forming a traveling magnetic field on the Thus, the moving body can be switched and moved in two branch directions, the X direction and the Y direction, by forming the two primary side iron cores by switching the traveling magnetic field in the X direction and the Y direction. However, the above branching apparatus can not freely move the movable body in the two-dimensional direction. In recent years, an induction motor capable of freely moving a movable body in a two-dimensional direction has been required.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、移動体が移動面を2次元方向に自在に移動することが可能な平面誘導モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a planar induction motor in which a movable body can freely move a moving surface in a two-dimensional direction.
本発明に係る平面誘導モータは、平面状の移動面を有する2次導体と、前記移動面上を移動可能に設けられ、前記2次導体に渦電流を誘起させる進行磁界を前記移動面上の異なる方向に形成可能な複数の1次コイル部が同一平面に間隔を空けて配置された移動体と、を備える。 The planar induction motor according to the present invention comprises a secondary conductor having a planar moving surface, and a traveling magnetic field on the moving surface which is movably provided on the moving surface and induces an eddy current in the secondary conductor. A plurality of primary coil portions that can be formed in different directions are provided on the same plane and spaced apart from each other.
本発明では、複数の1次コイル部により異なる方向に進行磁界を形成することができるため、移動体に対して異なる方向に駆動力を作用させることができる。また、複数の1次コイル部が同一平面に間隔を空けて配置されるため、各1次コイル部により2次導体の異なる箇所に渦電流を誘起させることができる。このため、複数の1次コイル部により同一の期間に進行磁界を形成する場合であっても、渦電流同士の干渉を抑制することができる。これにより、移動体が移動面を2次元方向に自在に移動することができる。 In the present invention, since the traveling magnetic field can be formed in different directions by the plurality of primary coil portions, the driving force can be applied to the moving body in different directions. In addition, since the plurality of primary coil portions are disposed on the same plane at intervals, eddy currents can be induced in different portions of the secondary conductor by the respective primary coil portions. For this reason, even in the case where the traveling magnetic field is formed in the same period by the plurality of primary coil portions, the interference between the eddy currents can be suppressed. Thus, the movable body can freely move the moving surface in the two-dimensional direction.
また、前記複数の1次コイル部には、互いに直交する方向に前記進行磁界を形成可能な2つの1次コイル部が含まれている。 The plurality of primary coil portions include two primary coil portions capable of forming the traveling magnetic field in directions orthogonal to each other.
本発明では、2つの1次コイル部により互いに直交する方向に移動体に駆動力を生じさせることができるため、移動体が容易に2次元方向に移動することができる。 In the present invention, since the driving force can be generated in the movable body in directions orthogonal to each other by the two primary coil portions, the movable body can be easily moved in the two-dimensional direction.
また、前記複数の1次コイル部には、互いに平行な方向に前記進行磁界を形成可能な複数の1次コイル部が含まれている。 The plurality of primary coil portions include a plurality of primary coil portions capable of forming the traveling magnetic field in directions parallel to one another.
本発明では、1つの方向について、複数の1次コイル部によって進行磁界を形成することができるため、移動体に対してより大きな駆動力を作用させることができる。 In the present invention, since a traveling magnetic field can be formed by a plurality of primary coil sections in one direction, a larger driving force can be applied to the moving body.
また、前記複数の1次コイル部のうち少なくとも2つの1次コイル部は、前記移動面に垂直な方向に見た場合に前記移動体の所定の基準位置に対して点対称となる位置に配置される。 In addition, at least two of the plurality of primary coil units are disposed at positions that are point-symmetrical with respect to a predetermined reference position of the movable body when viewed in a direction perpendicular to the movement surface. Be done.
本発明では、一対の1次コイル部により、移動体に対して基準位置を中心とした回転力を作用させることができる。これにより、移動面に垂直な回転軸を中心として移動体を回転させることができる。 In the present invention, a rotational force centering on the reference position can be exerted on the movable body by the pair of primary coil portions. Thus, the movable body can be rotated about a rotation axis perpendicular to the movement surface.
また、前記基準位置に対して点対称となる位置に配置された前記少なくとも2つの1次コイル部に対して、同一のタイミングで互いに反対の方向に前記進行磁界を形成させる回転制御部を更に備える。 Further, the apparatus further comprises a rotation control unit for forming the traveling magnetic field in the directions opposite to each other at the same timing with respect to the at least two primary coil units arranged at positions symmetrical with respect to the reference position. .
本発明では、回転制御部の制御により、移動体に対して並進移動を抑制しつつ、回転移動を行わせることができる。 In the present invention, rotational movement can be performed while suppressing translational movement with respect to the moving body by control of the rotation control unit.
また、異なる方向に前記進行磁界を形成する前記複数の1次コイル部に対して、同一の期間に前記進行磁界を形成させる並進制御部を更に備える。 The apparatus further includes a translation control unit that causes the traveling magnetic field to be formed in the same period with respect to the plurality of primary coil units that form the traveling magnetic field in different directions.
本発明では、並進制御部の制御により、移動体に対して各1次コイル部の進行磁界を形成する方向の合成方向に移動体を並進させることができる。 In the present invention, by control of the translation control unit, it is possible to translate the moving body in a composite direction of the directions in which the traveling magnetic fields of the primary coil portions are formed with respect to the moving body.
また、前記移動面と前記複数の1次コイル部との間隔が所定距離となるように前記移動面上で前記移動体を支持する支持部を更に備える。 Moreover, the support part which supports the said mobile on the said movement surface is further provided so that the space | interval of the said movement surface and the said several primary coil parts may turn into predetermined distance.
本発明では、移動面と複数の1次コイル部との間隔が所定距離となるように支持されるため、移動体を安定して移動させることができる。 In the present invention, since the distance between the moving surface and the plurality of primary coil portions is supported to be a predetermined distance, the moving body can be stably moved.
また、前記移動体は、制振装置に設けられる可動質量部に連結される。 Further, the movable body is coupled to a movable mass portion provided in the damping device.
本発明では、可動質量部に対して2次元方向に駆動力を作用させることができるため、制振装置の特性を向上させることができる。 In the present invention, since the driving force can be applied to the movable mass in a two-dimensional direction, the characteristics of the vibration damping device can be improved.
本発明によれば、移動体が移動面を2次元方向に自在に移動することができる平面誘導モータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a planar induction motor in which the movable body can freely move the moving surface in the two-dimensional direction.
以下、本発明に係る平面誘導モータの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, an embodiment of a planar induction motor according to the present invention will be described based on the drawings. The present invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by persons skilled in the art or those that are substantially the same.
本実施形態では、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該XYZ座標系においては、水平面に平行な平面をXY平面とする。このXY平面において一の方向をX方向と表記し、XY平面上でX方向に直交する方向をY方向と表記する。XY平面に垂直な方向はZ方向と表記する。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。 In the present embodiment, directions in the drawing will be described using an XYZ coordinate system. In the said XYZ coordinate system, let the plane parallel to a horizontal surface be XY plane. One direction in the XY plane is described as an X direction, and a direction orthogonal to the X direction on the XY plane is described as a Y direction. The direction perpendicular to the XY plane is referred to as the Z direction. In each of the X direction, the Y direction, and the Z direction, the direction of the arrow in the figure is the + direction, and the direction opposite to the direction of the arrow is the − direction.
図1は、本実施形態に係る平面誘導モータ100の一例を示す斜視図である。図1に示すように、平面誘導モータ100は、移動体10と、2次導体20と、Xガイド部30と、Yガイド部40と、制御部50とを備えている。平面誘導モータ100は、例えば制振装置101の可動質量部102等、振動する物体に対して駆動力を作用させるものである。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a
移動体10は、筐体11を有している。筐体11は、矩形の箱状に形成されており、連結部103によって可動質量部102に連結されている。筐体11の底部には、支持部16が設けられている。支持部16は、例えばフリーボールベアリング等が用いられる。支持部16は、筐体11の下面と移動面20aとの間に所定の隙間が形成されるように筐体11を支持する。また、支持部16は、移動面20a上をX方向及びY方向に転動可能である。支持部16が移動面20a上を転動することにより、移動体10がX方向及びY方向に移動可能となっている。
The
図2は、移動体10の一例を示す斜視図である。図3は、移動体10の内部構成を示す平面図であり、1次コイル部の配置例を示す図である。図2及び図3に示すように、筐体11は、1次コイル部12及び13を収容する。1次コイル部12及び1次コイル部13は、例えば同一平面である載置面11aにY方向に間隔を空けて配置されている。本実施形態では、1次コイル部12及び1次コイル部13が1つずつ設けられた場合を例に挙げて説明するが、これに限定するものではない。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the moving
1次コイル部12は、例えばX方向に並んで配置された複数のコイルを有している。1次コイル部12は、複数のコイルに例えば3相の交流電流を供給することにより、X方向に進行磁界を形成可能である。1次コイル部12は、+X方向及び−X方向の両方向に進行磁界を形成可能である。1次コイル部12には、3相の交流電流を供給する配線14が接続されている。なお、複数のコイルに供給する交流電流は、3相に限定するものではなく、多相であれば2相又は4相以上であってもよい。
The
また、1次コイル部13は、例えばY方向に並んで配置された複数のコイルを有している。1次コイル部13は、複数のコイルに例えば3相の交流電流を供給することにより、Y方向に進行磁界を形成可能である。1次コイル部13は、+Y方向及び−Y方向の両方向に進行磁界を形成可能である。1次コイル部13には、3相の交流電流を供給する配線15が接続されている。なお、複数のコイルに供給する交流電流は、3相に限定するものではなく、多相であれば2相又は4相以上であってもよい。
Moreover, the
なお、1次コイル部12及び13は、同数のコイルを有しており、各コイルの巻き数が同一となっている。また、1次コイル部12及び13は、例えば複数のコイルに供給する交流電流の周波数が同一となっているが、これに限定するものではなく、互いに異なる周波数であってもよい。
The
2次導体20は、板状に形成され、例えば床面などに固定されている。2次導体20は、移動体10を移動させるための移動面20aを有している。移動面20aは、XY平面に平行であり、本実施形態では水平面に平行であるが、これに限定するものではなく、移動面20aが水平面に対して傾いて配置された構成であってもよい。
The
2次導体20は、Z方向に2層構造となっており、下層側の磁性体部21と、上層側の非磁性体部22とを有している。磁性体部21は、例えば鉄などの磁性体を用いて形成される。磁性体部21が設けられることにより、1次コイル部12及び13で発生する進行磁界が非磁性体部22を貫通して磁性体部21の内部を通過するようになっている。非磁性体部22は、例えばアルミニウムや銅など、磁性体部21よりも導電性の高い非磁性体を用いて形成される。
The
1次コイル部12及び13によって形成される進行磁界が非磁性体部22をZ方向に通過することにより、非磁性体部22には、誘導電流である渦電流が生じる。この渦電流と進行磁界との間の電磁力により、1次コイル部12及び13、ひいては移動体10に対して駆動力が生じることになる。本実施形態では、この駆動力は、進行磁界の進行方向と反対方向に生じる。例えば、1次コイル部12では、+X方向に進行磁界が形成される場合には駆動力が−X方向に生じ、−X方向に進行磁界が形成される場合には駆動力が+X方向に生じる。また、1次コイル部13では、+Y方向に進行磁界が形成される場合には駆動力が−Y方向に生じ、−Y方向に進行磁界が形成される場合には駆動力が+Y方向に生じる。
As the traveling magnetic field formed by the
なお、渦電流は、1次コイル部12及び13によって形成される進行磁界に応じてそれぞれ発生する。例えば、1次コイル部12と1次コイル部13とが同一の期間に進行磁界を形成する場合、非磁性体部22には、1次コイル部12の進行磁界による渦電流と、1次コイル部13の進行磁界による渦電流とが同一の期間に生じることになる。したがって、上記の1次コイル部12と1次コイル部13との間隔は、各進行磁界により発生する渦電流同士の干渉が極力少なくなるように設定されている。
Eddy currents are generated in response to the traveling magnetic fields formed by the
また、図1に示すように、Xガイド部30は、移動体10のX方向への移動を案内する。Xガイド部30は、移動体10のY方向の両側に配置された一対のレール31及び32を有している。一対のレール31及び32は、X方向に平行に延びている。レール31には、スライダ33が設けられている。スライダ33は、レール31に沿ってX方向に移動可能である。レール32には、スライダ34が設けられている。スライダ34は、レール32に沿ってX方向に移動可能である。
In addition, as shown in FIG. 1, the
Yガイド部40は、移動体10のY方向への移動を案内する。Yガイド部40は、移動体10のX方向の両側に配置された一対のレール41及び42を有している。一対のレール41及び42は、Y方向に平行に延びている。各レール41及び42は、−Y側の端部が上記のスライダ33に固定されており、+Y側の端部が上記のスライダ34に固定されている。このため、スライダ33及び34とレール41及び42とは一体に形成されており、一体でX方向に移動可能となっている。
The
レール41には、スライダ43が設けられている。スライダ43は、レール41に沿ってY方向に移動可能である。スライダ43は、移動体10の筐体11のうち+X側の側面に連結されている。レール42には、スライダ44が設けられている。スライダ44は、レール42に沿ってY方向に移動可能である。スライダ44は、移動体10の筐体11のうち−X側の側面に連結されている。したがって、スライダ43及び44は、移動体10と一体でY方向に移動可能となっている。
A
Xガイド部30及びYガイド部40により、移動体10は、Z軸回りの回転が抑制された状態で、X方向及びY方向のそれぞれに自在に移動可能となっている。
The
制御部50は、平面誘導モータ100を統括的に制御する。制御部50は、並進制御部51と、回転制御部52とを有している。並進制御部51は、移動体10の並進動作を制御する。回転制御部52は、移動体10の回転動作を制御する。なお、本実施形態では、回転制御部52は設けられなくてもよい。
The
次に、上記のように構成された平面誘導モータ100の並進動作について説明する。以下の並進動作は、制御部50の並進制御部51の制御によって行われる。図4は、平面誘導モータ100の動作の一例を示す図である。図4の図中上側に示すように、平面誘導モータ100は、例えば1次コイル部12が−X方向の進行磁界を形成した場合、2次導体20に渦電流が生じ、進行磁界と渦電流との間の電磁力により1次コイル部13には+X方向の駆動力(図4の矢印T1)が生じる。この駆動力T1により、移動体10が+X方向に移動する。
Next, the translational movement of the
図4の図中中央に示すように、平面誘導モータ100は、例えば1次コイル部13が+Y方向の進行磁界を形成した場合、2次導体20に渦電流が生じ、進行磁界と渦電流との間の電磁力により1次コイル部13には−Y方向の駆動力(図4の矢印T2)が生じる。この駆動力T2により、移動体10が−Y方向に移動する。
As shown in the center of FIG. 4, in the case of the
また、図4の図中下側に示すように、平面誘導モータ100は、例えば同一の期間に1次コイル部12が−X方向の進行磁界を形成し、かつ、1次コイル部13が+Y方向の進行磁界を形成した場合、2次導体20には1次コイル部12及び13の各進行磁界に対応する渦電流がそれぞれ生じる。そして、各進行磁界と各渦電流との間の電磁力により、1次コイル部12には+X方向の駆動力(図4の矢印T3)が生じ、1次コイル部13には−Y方向の駆動力(図4の矢印T4)が生じる。この駆動力T3及びT4により、移動体10が+X方向及び−Y方向の合成方向(図4の右下方向)に移動する。
Further, as shown in the lower side of FIG. 4, in the
以上のように、本実施形態に係る平面誘導モータ100は、1次コイル部12及び13により異なる方向に進行磁界を形成することができるため、移動体10に対して異なる方向に駆動力を作用させることができる。また、1次コイル部12及び13が同一平面に間隔を空けて配置されるため、1次コイル部12及び13により2次導体20の異なる箇所に渦電流を誘起させることができる。このため、1次コイル部12及び13により同一の期間に進行磁界を形成する場合であっても、渦電流同士の干渉を抑制することができる。これにより、移動体10が移動面20aを2次元方向に自在に移動することができる。
As described above, in the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、移動体10の内部において、1次コイル部12と1次コイル部13とが1つずつ配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、他の構成であってもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the configuration in which one
図5から図14は、移動体の他の構成例又は動作例を示す平面図である。例えば図5に示す移動体10Aのように、1次コイル部12及び13を複数、例えば2つずつ有してもよい。この構成により、1次コイル部12及び13が2つずつ設けられるため、1次コイル部12及び13が1つずつである構成に比べて、X方向及びY方向における駆動力を大きくすることができる。また、図5に示す移動体10Aは、2つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とが、Z方向視において中心軸AXAを基準として点対称となる位置に配置されている。なお、中心軸AXAは、筐体11の重心を通りZ方向に平行な軸である。このため、移動体10Aにおいて重心の偏りが無く、安定した移動が可能となる。
5 to 14 are plan views showing other configuration examples or operation examples of the mobile unit. For example, as in a moving
また、図6に示す移動体10Bのように、1次コイル部12及び13を複数、例えば3つずつ有してもよい。この場合、X方向及びY方向における駆動力を更に大きくすることができる。また、図6に示す移動体10Bは、3つの1次コイル部12と、3つの1次コイル部13とが、Z方向視において筐体11の中心軸AXBを基準として点対称とはならない位置に配置されている。なお、中心軸AXBは、筐体11の重心を通りZ方向に平行な軸である。このように、1次コイル部12及び13を複数設ける場合、筐体11の中心軸AXBを基準とした点対称となる位置に配置しなくてもよい。
Further, as in a moving
また、図7に示す移動体10Cのように、1次コイル部12の個数と1次コイル部13の個数とが異なってもよい。移動体10Cは、例えば4つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とを有している。この構成のように、1次コイル部12の個数を1次コイル部13の個数よりも多くすることにより、Y方向の最大駆動力に比べて、X方向の最大駆動力を大きくすることができる。なお、1次コイル部12の個数よりも1次コイル部13の個数を多くしてもよい。この場合、X方向の最大駆動力に比べて、Y方向の最大駆動力を大きくすることができる。
Further, as in a moving body 10C shown in FIG. 7, the number of
また、図7に示す移動体10Cは、4つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とが、Z方向視において中心軸AXC(筐体11Cの重心を通りZ方向に平行な軸)を基準として点対称となる位置に配置されているが、これに限定するものではない。例えば、図8に示す移動体10Dのように、4つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とが、Z方向視において中心軸AXD(筐体11Dの重心を通りZ方向に平行な軸)を基準として点対称とはならない位置に配置されている。また、図8に示す移動体10Dは、1次コイル部12及び13のうち4つが中心軸AXDの−X側に配置され、2つが中心軸AXDの+X側に配置されている。このため、移動体10Dは、−X側に重心が偏った状態となっている。しかしながら、移動体10Dは、上記実施形態に記載のようなXガイド部30及びYガイド部40によってZ軸回りの回転が規制されているため、X方向及びY方向への移動については問題なく行うことができる。このように、Xガイド部30及びYガイド部40が設けられることにより、複数の1次コイル部12及び13の配置の自由度が高くなる。
Further, in the moving body 10C shown in FIG. 7, the four
また、上記実施形態では、Xガイド部30及びYガイド部40により、移動体10のZ軸回りの回転が規制されていたが、これに限定するものではない。例えば、Xガイド部30及びYガイド部40を設けない構成とし、移動体10を支持部16のみによって支持する構成としてもよい。この場合、移動体10が移動面20a上でZ軸回りに回転可能となる。移動体10を回転させる動作については、制御部50の回転制御部52の制御によって行われる。
Moreover, in the said embodiment, although rotation around the Z-axis of the
例えば、上記の移動体10Aの構成を例に挙げて、移動体10AをZ軸回りに回転駆動する動作について説明する。移動体10Aは、2つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とが、Z方向視において中心軸AXAを基準として点対称となる位置に配置されている。
For example, the operation of rotationally driving the
このような移動体10Aにおいて、回転制御部52は、図9に示すように、2つの1次コイル部12のうち、+X側の1次コイル部12には+X方向の駆動力を生じさせ、−X側の1次コイル部12には−X方向の駆動力を生じさせる。また、2つの1次コイル部13のうち、+Y側の1次コイル部13には+Y方向の駆動力を生じさせ、−Y側の1次コイル部13には−Y方向の駆動力を生じさせる。4つの1次コイル部12及び13に対しては、同一のタイミングで駆動力を生じさせる。このように、回転制御部52は、中心軸AXAに対して点対称となる位置に配置された2つの1次コイル部12及び2つの1次コイル部13に対して、互いに反対の方向に駆動力を生じさせる。これにより、移動体10Aには、Z方向視において中心軸AXAを中心とした時計回りの回転力を付与することができる。この回転力により、移動体10Aは、Z方向視において中心軸AXAを中心とした時計回りの方向に回転する。また、回転制御部52は、2つの1次コイル部12及び2つの1次コイル部13に対して同一のタイミングで駆動力を生じさせることにより、移動体10Aに対して並進移動を抑制しつつ回転移動を行わせることができる。
In such a
また、図10に示すように、2つの1次コイル部12のうち、+X側の1次コイル部12には−X方向の駆動力を生じさせ、−X側の1次コイル部12には+X方向の駆動力を生じさせる。また、2つの1次コイル部13のうち、+Y側の1次コイル部13には−Y方向の駆動力を生じさせ、−Y側の1次コイル部13には+Y方向の駆動力を生じさせる。4つの1次コイル部12及び13に対しては、同一のタイミングで駆動力を生じさせる。このように、回転制御部52は、中心軸AXAに対して点対称となる位置に配置された2つの1次コイル部12及び2つの1次コイル部13に対して、互いに反対の方向に駆動力を生じさせる。これにより、移動体10Aには、Z方向視において中心軸AXAを中心とした反時計回りの回転力を付与することができる。この回転力により、移動体10Aは、Z方向視において中心軸AXAを中心とした反時計回りの方向に回転する。また、回転制御部52は、2つの1次コイル部12及び2つの1次コイル部13に対して同一のタイミングで駆動力を生じさせることにより、移動体10Aに対して並進移動を抑制しつつ回転移動を行わせることができる。
Further, as shown in FIG. 10, of the two
なお、図9及び図10に示す例では、2つの1次コイル部12と、2つの1次コイル部13とが、Z方向視において中心軸AXAを基準として点対称となる位置に配置されているため、Z軸回りの回転力を移動体10Aに作用させるが、X方向及びY方向への駆動力が抑制される。これにより、移動体10AがX方向及びY方向への移動を伴うことなく、Z軸回りの回転動作のみを行うことができる。
In the example shown in FIGS. 9 and 10, the two
また、図9及び図10では、2つの1次コイル部12と2つの1次コイル部13の両方を用いて駆動力を生じさせる場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば2つの1次コイル部12のみを駆動させる場合でも、また、2つの1次コイル部13のみを駆動させる場合でも、移動体10Aに対してZ方向視において中心軸AXAを中心とした時計回りの回転力を付与することができる。
Moreover, in FIG.9 and FIG.10, although the case where a driving force was produced using both the two
また、図11に示す移動体10Eは、2つの1次コイル部12及び13に加えて、2つの1次コイル部17及び18を有している。1次コイル部17は、1次コイル部12に対してZ軸を中心として反時計回りに45°傾いた方向に駆動力を生じさせる。また、1次コイル部18は、1次コイル部13に対してZ軸を中心として反時計回りに45°傾いた方向に駆動力を生じさせる。1次コイル部17と1次コイル部18とは、互いに直交する方向に駆動力を生じさせる。1次コイル部17は、筐体11Eの4つの角部のうち対向する2つの角部に1つずつ配置されている。1次コイル部18は、筐体11Eの4つの角部のうち、1次コイル部17が設けられる角部とは異なる2つの角部に、1つずつ配置されている。各1次コイル部12、13、17及び18は、筐体11Eの重心を通りZ方向に平行な軸である中心軸AXEに対して点対称に配置されている。
In addition to the two
図11に示す移動体10Eにおいて、例えば2つの1次コイル部17のうち、図中右下の1次コイル部17には図中左下方向の駆動力を生じさせ、図中左上の1次コイル部17には図中右上方向の駆動力を生じさせる。また、2つの1次コイル部18のうち、図中右上の1次コイル部18には図中右下方向の駆動力を生じさせ、図中左下の1次コイル部18には図中左上方向の駆動力を生じさせる。4つの1次コイル部17及び18に対しては、同一のタイミングで駆動力を生じさせる。
In the moving
このように、回転制御部52は、中心軸AXEに対して点対称となる位置に配置された2つの1次コイル部17及び2つの1次コイル部18に対して、互いに反対の方向に駆動力を生じさせる。これにより、図12に示すように、移動体10Eには、Z方向視において中心軸AXEを中心とした時計回りの回転力を付与することができる。この回転力により、移動体10Eは、Z方向視において中心軸AXEを中心とした時計回りの方向に回転する。
In this manner, the
また、図11に示す移動体10Eにおいて、例えば2つの1次コイル部17のうち、図中右下の1次コイル部17には図中右上方向の駆動力を生じさせ、図中左上の1次コイル部17には図中左下方向の駆動力を生じさせる。また、2つの1次コイル部18のうち、図中右上の1次コイル部18には図中左上方向の駆動力を生じさせ、図中左下の1次コイル部18には図中右下方向の駆動力を生じさせる。4つの1次コイル部17及び18に対しては、同一のタイミングで駆動力を生じさせる。
Further, in the moving
このように、回転制御部52は、中心軸AXEに対して点対称となる位置に配置された2つの1次コイル部17及び2つの1次コイル部18に対して、互いに反対の方向に駆動力を生じさせる。これにより、図示を省略するが、移動体10Eには、Z方向視において中心軸AXEを中心とした反時計回りの回転力を付与することができる。この回転力により、移動体10Eは、Z方向視において中心軸AXEを中心とした反時計回りの方向に回転する。また、回転制御部52は、2つの1次コイル部17及び2つの1次コイル部18に対して同一のタイミングで駆動力を生じさせることにより、移動体10Eに対して並進移動を抑制しつつ回転移動を行わせることができる。
In this manner, the
上記の移動体10Eには、1次コイル部17及び18に加えて、1次コイル部12及び13が設けられている。このため、例えば1次コイル部17及び18を回転駆動に用いつつ、1次コイル部12及び13をX方向及びY方向への駆動に用いることができる。これにより、移動体10Eの回転と並進とを同時に行うことができる。
In addition to the
また、移動体10Eの回転に用いる1次コイル部17及び18を筐体11Eの4つの角部に配置することにより、移動体10Eに効率的に回転力を付与することができる。なお、1次コイル部12及び13を移動体10Eの回転に用い、1次コイル部17及び18を移動体10Eの並進に用いてもよい。
Further, by arranging the
また、上記実施形態では、複数の1次コイル部が互いに直交する方向に駆動力を生じさせる構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば図13に示す移動体10Fのように、X方向に駆動力を生じさせる1次コイル部12と、X方向とは異なり、かつX方向とは直交しない方向に駆動力を生じさせる1次コイル部19とが設けられた構成であってもよい。この場合、1次コイル部19の駆動力のうち、X方向に平行な成分を1次コイル部12によって打ち消すことにより、Y方向のみの駆動力を合成することができる。このように、複数の1次コイル部が異なる方向にさえ駆動力を生じさせる構成であれば、互いに直交する方向に駆動力を生じさせる構成でなくてもよいため、複数の1次コイル部の配置の自由度が高くなる。
Moreover, although the said embodiment gave and demonstrated the structure which makes a driving force generate | occur | produce a driving force in the direction to which several primary coil parts mutually orthogonally crosse as an example, it does not limit to this. For example, as in the
また、上記実施形態では、複数の1次コイル部が同一の駆動力を生じさせる構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば図14に示す移動体10Gのように、X方向に駆動力を生じさせる1つの1次コイル部12と、Y方向に駆動力を生じさせる1つの1次コイル部13Gとが異なる駆動力を生じさせる構成であってもよい。この構成により、X方向の最大駆動力に比べて、Y方向の最大駆動力を大きくすることができる。なお、図14では、1次コイル部13Gの寸法が1次コイル部12よりも大きくなっている構成を例に挙げているが、これに限定するものではなく、1次コイル部12と1次コイル部13Gとを同一の大きさとし、交流電流の周波数を変化させることで駆動力に差をつけてもよい。また、1次コイル部13Gよりも1次コイル部12の駆動力を大きくすることにより、Y方向の最大駆動力に比べてX方向の最大駆動力が大きくなる構成としてもよい。
Moreover, although the said embodiment gave and demonstrated the structure which makes the several primary coil part produce the same driving force as an example, it does not limit to this. For example, as in a moving
T1,T2,T3,T4 駆動力
AXA,AXB,AXC,AXD,AXE 中心軸
10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G 移動体
11,11C,11D,11E 筐体
12,13,13G,17,18,19 1次コイル部
14,15 配線
16 支持部
20 2次導体
20a 移動面
21 磁性体部
22 非磁性体部
30 Xガイド部
31,32,41,42 レール
33,34,43,44 スライダ
40 Yガイド部
50 制御部
51 並進制御部
52 回転制御部
100 平面誘導モータ
101 制振装置
102 可動質量部
103 連結部
T1, T2, T3, T4 driving forces AXA, AXB, AXC, AXD, AX Central axes 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F,
Claims (8)
前記移動面上を移動可能に設けられ、前記2次導体に渦電流を誘起させる進行磁界を前記移動面上の異なる方向に形成可能な複数の1次コイル部が同一平面に間隔を空けて配置された移動体と、
を備え、
前記移動体は、矩形状であり、
前記複数の1次コイル部は、前記移動体の角部に1つずつ配置された4つの角部側1次コイル部と、前記移動体の前記角部とは異なる位置に配置された4つの非角部側1次コイル部とを有し、
前記4つの角部側1次コイル部は、互いに平行な方向に前記進行磁界を形成可能な2つの1次コイル部を有し、当該2つの1次コイル部が前記移動面に垂直な方向に見た場合に前記移動体の所定の基準位置に対して点対称となる位置に配置され、
前記4つの前記角部側1次コイル部と、前記4つの非角部側1次コイル部とは、45°傾いた方向に駆動力を生じさせ、
前記4つの前記角部側1次コイル部に対して同一のタイミングで互いに反対の方向に前記進行磁界を形成させ、前記4つの非角部側1次コイル部に対して同一の期間に前記進行磁界を形成させる制御部を備える
平面誘導モータ。 A secondary conductor having a planar moving surface;
A plurality of primary coil portions are provided movably on the moving surface and capable of forming traveling magnetic fields in different directions on the moving surface, which are capable of forming traveling magnetic fields that induce eddy currents in the secondary conductor. The moving body,
Equipped with
The movable body has a rectangular shape,
The plurality of primary coil units are four corner-side primary coil units disposed one by one at corners of the movable body, and four corner coils disposed at positions different from the corner portions of the movable body. And a non-corner side primary coil portion,
The four corner side primary coil portions have two primary coil portions capable of forming the traveling magnetic field in a direction parallel to each other, and the two primary coil portions are in a direction perpendicular to the moving surface. When viewed, it is arranged at a point symmetrical with respect to a predetermined reference position of the movable body,
The four corner-portion-side primary coil portions and the four non-corner-side primary coil portions generate a driving force in a direction inclined by 45 °,
The traveling magnetic field is formed in the opposite direction at the same timing with respect to the four corner-portion-side primary coil portions, and travels in the same period with respect to the four non-corner-side primary coil portions. A planar induction motor comprising a control unit for forming a magnetic field .
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