JPH06141526A - 磁石可動型リニア直流モータ - Google Patents

磁石可動型リニア直流モータ

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Publication number
JPH06141526A
JPH06141526A JP30951792A JP30951792A JPH06141526A JP H06141526 A JPH06141526 A JP H06141526A JP 30951792 A JP30951792 A JP 30951792A JP 30951792 A JP30951792 A JP 30951792A JP H06141526 A JPH06141526 A JP H06141526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reed
coil
relay
magnet
mover
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30951792A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Nagasawa
義明 長沢
Yoshio Kano
快男 鹿野
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Toyota Auto Body Co Ltd
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyota Auto Body Co Ltd filed Critical Toyota Auto Body Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で給電及び給電方向の切り換えを
制御できる磁石可動型リニア直流モータを提供する。 【構成】 各偏平コイル1には、リードリレー13a,
13bを有効巻線部3a,3bの長手方向の中心線cの
延長上に固定する。リードリレー13a,13bには、
バイアス用磁石14a,14bが設けてあり磁石12の
極性の何れか一方に感応して、リード接点15a,15
bを切り換える。偏平コイル1の巻始め端1aはリード
リレー13aのリレー端子16aに結線し、巻終わり端
1bをリードリレー13bのリレー端子16bに結線す
る。リードリレー13aの切り換え端子17a及びリー
ドリレー13bの切り換え端子17bは、共に共通電源
線19の(+)側と、切り換え端子18a及び18bは、
共に共通電源線19の(−)側と結線する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁石可動型リニア直流
モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁石可動型リニア直流モータは、可動子
の走行経路の全長に亙ってコイルを順次敷設し、可動子
に配設した磁石をコイルの有効巻線部に対応させたと
き、対応する磁石の極性を検出して前記コイルへの給電
方向を切り換えて、フレミングの左手の法則による推力
が前記可動子に作用するようにしている。このため、可
動子の磁石に対応するコイルのみに給電する給電切換機
構、及び可動子の磁石の極性に対応してコイルへの給電
方向を切り換える給電方向切換機構とが必要である。
【0003】特開平4−217854号公報には、固定
子側の電機子コイル毎にリードスイッチを介して電力給
電線に接続し、可動子に配設した界磁永久磁石の磁力に
より、前記リードスイッチを開閉して電機子コイルの給
電制御を行う可動界磁型リニアモータが開示されてい
る。また、図5に示すように固定子コイルd毎にリード
リレーfを配置して、可動子磁石eに対応する固定子コ
イルdのみに給電するものもある。さらに、ホール素子
により可動子の位置と磁石の極性を判別して、各コイル
毎に給電する駆動方式もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平4−217854号公報に開示される可動界磁型リ
ニアモータは、電力給電線を3線式とし電機子コイルを
3相結線するとともに、可動子の磁極位置検出回路やモ
ータドライバIC等の複雑な制御回路構成を必須とする
等の問題点がある。図5の場合は、図示しない光学式リ
ニアスケールを用い可動子aの走行距離を検出して、コ
イルへの給電方向を切り換えるものであり構成部品が増
加しコスト高となる。ホール素子を用いる場合は、コイ
ル毎にホール素子と給電及び給電方向を制御するための
スイッチング回路が必要で、回路構成が複雑となるばか
りでなくコスト高となる等の問題点がある。本発明は上
記問題点を解決するため、簡易な構成で給電及び給電方
向の切り換えを制御できる磁石可動型リニア直流モータ
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の磁石可動型リニア直流モータは、隣合う磁石間
で極性を逆にして可動子に配設した複数の磁石を、該可
動子の走行経路に順次敷設したコイルに対応させたと
き、対応する磁石の極性を検出して前記コイルへ給電す
ることにより、前記可動子に所定の推力が作用するよう
にした磁石可動型リニア直流モータにおいて、前記コイ
ル毎にその有効巻線部に略対応して一対のリードリレー
を配置し、一方のリードリレーのリレー端子に前記コイ
ルの巻始め端を接続し、他方のリードリレーのリレー端
子に前記コイルの巻終わり端を接続するとともに、各リ
ードリレーの切り換え端子に共通電源線の(+)側と(−)
側をそれぞれ接続し、前記各リードリレーにバイアス用
磁石を配置することにより、前記可動子に配設した磁石
の極性の一方のみに感応して、前記リレー端子と前記切
り換え端子間を切り換えて前記コイルへ給電するように
したことを特徴とする。
【0006】
【作用】上記磁石可動型リニア直流モータは、可動子の
磁石がコイルの有効巻線部に対応すると、リードリレー
に配置したバイアス用磁石により、該リードリレーが前
記可動子に配設した磁石の極性の一方のみに感応してリ
レー端子と切り換え端子間を切り換え前記コイルへ給電
する。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。図1に示すように偏平コイル1は、中心に空心部2
を設けた略長円リング形であり、該空心部2を挟んで対
向する直線部を有効巻線部3a,3bとしたものであ
る。空心部2及び有効巻線部3a,3bの幅寸法はそれ
ぞれ等しく(L)とし、偏平コイル1の短手方向の寸法を
(3L)とする。この偏平コイル1は、順次互いの有効巻
線部3a,3bを当接して可動子10の走行経路4の全
長に亙って敷設し固定子5を形成する。
【0008】可動子10は、前記偏平コイル1の両側に
臨むヨーク11a,11bに複数個の磁石12を、該偏
平コイル1の有効巻線部3a,3bに対応させて配設し
たものであり、隣り合う磁石12間で極性を逆にする。
そして、図2に示すように偏平コイル1の両側から磁石
12を対応させた場合は、対向する磁石12間でもその
極性を逆にする。各磁石12の走行方向の寸法は(5L
/3)として、隣り合う磁石12間に(L/3)の間隔を
設ける。また、磁石12は少なくとも3個以上を一組と
する。尚、偏平コイル1の片側のみに磁石12を対応さ
せてもよい。
【0009】前記各偏平コイル1には、一対のリードリ
レー13a,13bを前記有効巻線部3a,3bの長手
方向の中心線cの延長上に固定する。リードリレー13
a,13bには、それぞれバイアス用磁石14a,14
bが設けてあり磁石12の極性の何れか一方に感応し
て、リード接点15a,15bを切り換える。図3に示
すように、偏平コイル1の巻始め端1aはリードリレー
13aのリレー端子16aに結線するとともに、巻終わ
り端1bをリードリレー13bのリレー端子16bに結
線する。そして、リードリレー13aの切り換え端子1
7a及びリードリレー13bの切り換え端子17bは、
共に共通電源線19の(+)側と結線し、切り換え端子1
8a及び18bは、共に共通電源線19の(−)側と結線
する。上記偏平コイル1、リードリレー13a,13b
及びバイアス用磁石14a,14bからなる固定子5側
を非磁性材6で一体的にモールドする。
【0010】上記構成の磁石可動型リニア直流モータの
作動について、図4を参照して説明する。ここでリード
リレー13a,13bが、磁石12のN極にのみ感応し
てリード接点を切り換えるようにバイアス用磁石14
a,14bを設け、この状態で可動子10が右方向へ走
行するように設定する。また図4において、偏平コイル
1は説明上左から順に1A,1B・・・とし、3個の磁石1
2は左から順に12A,12B及び12Cとする。そし
て、偏平コイル1A,1B・・・に対応する磁石12A,1
2B及び12Cの対応面の極性を、それぞれN極,S極,
N極とする。
【0011】可動子10が図4(1)の位置にある場合。
このとき、可動子10に配設した磁石12Aは偏平コイ
ル1Aの有効巻線部3aと空心部2に対応し、磁石12
Bは偏平コイル1Aの空心部2と有効巻線部3b及び偏
平コイル1Bの有効巻線部3aとに対応し、磁石12C
は偏平コイル1Bの有効巻線部3aと空心部2及び有効
巻線部3bとに対応している。磁石12Aと12CのN
極により、偏平コイル1Aのリードリレー13aのリー
ド接点15aと偏平コイル1Bのリードリレー13bの
リード接点15bが切り換えられ、偏平コイル1Aと1
Bに給電される。その給電方向は、偏平コイル1Aと1
Bでは逆になる。
【0012】これにより、偏平コイル1Aの有効巻線部
3aと偏平コイル1Bの有効巻線部3bに流れる電流の
方向は、紙面表から裏に向かう方向であり、偏平コイル
1Aの有効巻線部3bと偏平コイル1Bの有効巻線部3
aに流れる電流の方向は、紙面裏から表に向かう方向と
なる。従って、図示するように偏平コイル1A,1Bの
空心部2に対応する部分と磁石12Cが偏平コイル1B
の有効巻線部3aに対応する部分以外は、フレミングの
左手の法則に基づく右方向の推力が作用する。尚、磁石
12Cが偏平コイル1Bの有効巻線部3aに対応する部
分は、左方向の推力が作用するので全体としての右方向
の推力は稍減少する。
【0013】以下図4の(2)〜(5)までは、各リードリ
レー13a,13bが切り換えられることなく、図示の
推力を受けて可動子10が右方向へ進む。図4の(6)で
は、磁石12Aが偏平コイル1Aのリードリレー13a
と13bの中間に位置するので、リードリレー13aの
リード接点15aが切り換えられるが、リード接点15
bが切り換えられないので偏平コイル1Aには給電され
ない。従って、磁石12Aには推力が作用しない。
【0014】図4(7)に示す位置では、磁石12AのN
極が偏平コイル1Aのリードリレー13aから離れると
ともに、リードリレー13bに対応しリード接点15b
が切り換えられるので、偏平コイル1Aには前記と逆方
向に給電される。偏平コイル1Bに対する給電状態は変
化しない。また、磁石12CのN極が偏平コイル1Cの
リードリレー13aに対応して、リード接点15aが切
り換えられて有効巻線部3aに紙面表から裏向かう方向
の電流が給電され、磁石12Cに右方向への推力が作用
する。
【0015】以下図4の(8)〜(11)までは、各リード
リレー13a,13bが切り換えられることなく、図示
の推力を受けて可動子10が右方向へ進む。図4の(1
2)では、磁石12Bが偏平コイル1Bのリードリレー
13aと13bの中間に位置するので、リードリレー1
3aのリード接点15aが切り換えられるが、リード接
点15bが切り換えられないので偏平コイル1Bには給
電されず、磁石12Bには推力が作用しない。
【0016】図4(13)に示す位置では、磁石12Aの
N極が偏平コイル1Bのリードリレー13aに対応する
とともに、磁石12CのN極がリードリレー13bから
離れるので、リードリレー13a及び13bのリード接
点15a及び15bが共に切り換えられる。従って、偏
平コイル1Bは逆方向に給電される。偏平コイル1Aに
対する給電状態は変化しない。以下各リードリレー13
a,13bが切り換えられることなく、図4の(14)〜
(17)まで推移する。図4の(18)では、磁石12Cが
偏平コイル1Cのリードリレー13aと13bの中間に
位置するので、リードリレー13aのリード接点15a
が切り換えられるが、リード接点15bが切り換えられ
ないので偏平コイル1Bには給電されない。以下、前記
図4(1)と同一の態様に戻る。
【0017】尚、左方向へ可動子10を移動させるに
は、共通電源線の19の極性を逆にすればよい。また、
偏平コイル1の各寸法及び磁石12の寸法は、上記実施
例の寸法に限定されるものではない。上記実施例は可動
子と固定子との間を完全に分離することができるから、
固定子側を非磁性材料でモールドでき耐久性が向上する
とともに、外観のデザインがシンプルになる利点があ
る。
【0018】
【発明の効果】本発明は上記した構成を有し、可動子の
磁石がコイルの有効巻線部に対応すると、リードリレー
に配置したバイアス用磁石により、該リードリレーが前
記可動子に配設した磁石の極性の一方のみに感応してリ
レー端子と切り換え端子間を切り換え前記コイルへ給電
するようにしたから、各コイルにバイアス用磁石を設け
た一対のリードリレーを設ける簡単な構成で、コイルへ
の給電と給電方向の切り換えを制御できる。また、コイ
ルへは2本の共通電源線のみを配線するだけでよいか
ら、配線スペースが少なくデザイン上の自由度が増す等
の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁石可動型リニア直流モータの概略平
面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】偏平コイルとリードリレーとの結線を示した説
明図である。
【図4】作動を示す説明図である。
【図5】従来例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
1...偏平コイル 1a...巻始め端 1b...巻終わり端 3a,3b...有効巻線部 4...走行経路 10...可動子 12...磁石 13a,13b...リードリレー 14a,14b...バイアス用磁石 15a,15b...リード接点 16a,16b...リレー端子 17a,17b,18a,18b...切り換え端子 19...共通電源線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隣合う磁石間で極性を逆にして可動子に
    配設した複数の磁石を、該可動子の走行経路に順次敷設
    したコイルに対応させたとき、対応する磁石の極性を検
    出して前記コイルへ給電することにより、前記可動子に
    所定の推力が作用するようにした磁石可動型リニア直流
    モータにおいて、 前記コイル毎にその有効巻線部に略対応して一対のリー
    ドリレーを配置し、一方のリードリレーのリレー端子に
    前記コイルの巻始め端を接続し、他方のリードリレーの
    リレー端子に前記コイルの巻終わり端を接続するととも
    に、各リードリレーの切り換え端子に共通電源線の(+)
    側と(−)側をそれぞれ接続し、前記各リードリレーにバ
    イアス用磁石を配置することにより、前記可動子に配設
    した磁石の極性の一方のみに感応して、前記リレー端子
    と前記切り換え端子間を切り換えて前記コイルへ給電す
    るようにしたことを特徴とする磁石可動型リニア直流モ
    ータ。
JP30951792A 1992-10-23 1992-10-23 磁石可動型リニア直流モータ Withdrawn JPH06141526A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088189A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sabanci Univ 磁石可動型リニアモータ

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