JPH08275495A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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Publication number
JPH08275495A
JPH08275495A JP7075227A JP7522795A JPH08275495A JP H08275495 A JPH08275495 A JP H08275495A JP 7075227 A JP7075227 A JP 7075227A JP 7522795 A JP7522795 A JP 7522795A JP H08275495 A JPH08275495 A JP H08275495A
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JP
Japan
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mover
stator
field magnet
magnetized
linear motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7075227A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Izawa
誠 伊澤
Toshio Kitaoka
利夫 北岡
Yasuhiro Matsumoto
安弘 松本
Mitsutoshi Iko
光俊 位高
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡素化されており、その割りには高い
推力が得られ、また、エンコーダによる読み取り精度が
高いリニアモータを提供する。 【構成】 固定子6が、機械加工可能且つ着磁可能の材
料からなる直線状に延びる断面長方形状の棒状部材60
を含み、この棒状部材60の断面長方形状の長辺を含む
面に着磁して界磁マグネット61を形成し、一方の短辺
を含む面にモータ駆動用の磁力波形を読み取るための着
磁62を施し、他方の短辺にエンコーダ用のファイン着
磁63を施してあり、可動子7は、その電機子コイル7
1が棒状部材60に嵌合配置され、棒状部材60に案内
されて移動可能であるリニアモータLDM。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一定方向に延びる界磁
マグネットを有する固定子と、この界磁マグネットに臨
む電機子コイルを有する可動子とを備えたリニアモータ
に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のリニアモータの代表例として、
例えば特開昭62−207168号公報に開示されてい
るものを挙げることができる。それは図5の(A)及び
(B)に示すように、表面にN極とS極を一定方向に配
置した界磁マグネット11を有する板状の固定子1と、
この界磁マグネット11に対向配置された電機子コイル
21を有する可動子2とからなるリニアモータ10であ
る。
【0003】固定子1における界磁マグネット11は固
定子ヨーク12に支持されており、ヨーク12は基台1
3に設置されている。可動子2の電機子コイル21は複
数の空芯コイル21aからなり、それらコイル21aは
その空芯部が界磁マグネット11に対向する姿勢で界磁
マグネット11と平行に並べられ、可動子ヨーク22に
支持されている。可動子ヨーク22はその両側部が下方
へ屈曲され、そこに案内ローラ23が設けられている。
案内ローラ23は基台13上を固定子ヨーク12の側面
に案内されて移動できる。電機子コイル21にはコイル
への通電制御のための位置検知素子24を設けてあり、
これは界磁マグネット11の側面に臨んで可動子ととも
に移動し、磁気を検出する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリニアモータでは、可動子の固定子に沿った移動を
円滑にするための案内手段が固定子及び可動子に対し付
加的に設けられるため、それだけリニアモータの構造が
複雑化、大型化するという問題があり、また、固定子と
可動子との位置関係等を精密な調整により確保する必要
があるが実際にはそれは困難であり、高精度化には不向
きである等の問題がある。
【0005】そこで本発明は、一定方向に延びる界磁マ
グネットを有する固定子と、前記界磁マグネットに臨む
電機子コイルを有する可動子とを備えたリニアモータで
あって、次の利点を有するものを提供することを課題と
する。 従来のように可動子の案内手段を固定子・可動子に
対し付加的に設ける場合に比べると簡素化された構造の
もとに可動子を固定子に沿って案内でき、これにより全
体構造を簡素化できる。 固定子と可動子の位置関係を精度良く定めることが
でき、これにより構造を高精度化できる。 さらに、界磁マグネット以外のエンコーダ用のファ
イン着磁の磁極列を全体構造の簡素化を維持しつつ設け
ることができ、また、該磁極列を駆動用界磁マグネット
等からの大きい磁界の影響を受け難いように設けること
ができ、エンコーダによる読み取り精度をそれだけ高く
できる。 構造が簡素化されている割りには高い可動子推力が
得られる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、一定方向に延びる界磁マグネットを有する固
定子と、前記界磁マグネットに臨む電機子コイルを有す
る可動子とを備えたリニアモータにおいて、前記固定子
は、機械加工可能且つ着磁可能の材料からなる直線状に
延びる断面長方形状の棒状部材を含み、該棒状部材の前
記断面長方形状の少なくとも一方の長辺を含む面に着磁
して前記界磁マグネットを形成し、一方の短辺を含む面
にモータ駆動用の磁力波形を読み取るための着磁を施
し、他方の短辺にエンコーダ用のファイン着磁を施して
あり、前記可動子は、その電機子コイルが前記棒状部材
に嵌合配置され、該棒状部材に案内されて移動可能であ
ることを特徴とするリニアモータを提供する。
【0007】
【作用】本発明のリニアモータによると、固定子が可動
子の移動を案内するガイド棒を兼ねており、可動子が固
定子に案内されて移動できる。従って別途構造を複雑
化、大型化する可動子案内手段を要しないので構造がそ
れだけ簡素である。また、固定子には、推進用の界磁マ
グネットだけでなく、モータ駆動用の、換言すれば、電
機子コイルの通電制御のために磁力波形を読み取るため
の磁極、及びエンコーダ用のファイン着磁の磁極も設け
てあるのでそれだけ簡単な構造のもとにモータの駆動及
びその制御を行える。
【0008】モータ駆動用の界磁マグネットは、固定子
の棒状部材の断面長方形状の長辺を含む面に設けてある
ので、同じ棒状部材にモータ駆動用の磁力波形を読み取
るための磁極及びエンコーダ用のファイン着磁の磁極を
も設けた割りには該界磁マグネットを大きく設けること
ができ、それだけ高い推力が得られる。さらに、エンコ
ーダ用の被検出磁力提供のためのファイン着磁の磁極列
が前記棒状部材の断面長方形状の短辺を含む面に設けて
あるので、駆動用界磁マグネット等からの大きい磁界の
影響を受け難く、それだけ精度よくエンコーダによる読
み取りを行える。
【0009】また、棒状部材は機械加工により表面円滑
に形成でき、これにあとで着磁するだけでよいから、こ
の棒状部材に案内される可動子の移動は円滑となり、構
造の簡素化を達成しつつ高精度の機構を達成できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 図1は本発明の一実施例リニアモータLDMの
斜視図であり、図2は同モータの断面図であり、図3は
同モータの固定子を下方から見た斜視図である。図示の
リニアモータLDMは、一定方向に延びる固定子6とこ
れに外嵌する筒形の可動子7とを備えている。
【0011】固定子6は機械加工可能且つ着磁可能の材
料から機械加工により表面平滑に形成した断面長方形の
棒状部材60に着磁して、可動子推進用の界磁マグネッ
ト61と、可動子7のコイルへの通電制御のための、換
言すれば、モータ駆動用の磁力波形を読み取るための磁
極列62(図3参照)と、可動子速度制御等のためのエ
ンコーダに読み取らせるファイン磁極列63とを形成し
たものである。
【0012】界磁マグネット61は、図1及び図2に示
すように、棒状部材60の断面長方形の両長辺を含む面
に沿ってN極とS極を交互に着磁して形成してある。モ
ータ駆動用の磁極列62は、図3に示すように、棒状部
材60の断面長方形状の一つの短辺を含む下面にN極と
S極を交互に着磁して形成してある。磁極列62におけ
るN極、S極は界磁マグネット61中のN極、S極にそ
れぞれ対応させて、位置と界磁マグネット長手方向の長
さ(磁極ピッチ)を揃えて形成してある。
【0013】エンコーダ用のファイン磁極列63は、棒
状部材60のもう一つの矩形短辺を含む上面に、N極と
S極とを微小なピッチで可動子移動方向に交互に配設し
て形成してある。可動子7は固定子6に外嵌する電機子
コイル71を有し、電機子コイル71は断面長方形状の
角筒形の可動子ヨーク72に納められ、支持されてい
る。
【0014】電機子コイル71は、後ほど説明するよう
に3相駆動方式にて可動子を駆動できるように、電気角
にして2π/3ずつずらした位置(2π/3ずれた位置
と同位相の位置でもよい)に配置したu相、v相、w相
の3相のコイルを含んでおり、各相のコイルは長方形状
の空芯コイルであり、固定子6に所定の間隙をおいて外
嵌対向している。
【0015】可動子7には電機子コイル71の他に長方
形リング状のスペーサ部材73を嵌めてあり、これらス
ペーサ部材も可動子ヨーク72に固定されて固定子6に
遊嵌している。スペーサ部材73の幾つかには軸受け7
4(図2参照)を設けてあり、この軸受け74によって
可動子7全体が固定子6に沿って往復移動できる。ま
た、電機子コイル71の各相のコイルについて、電機子
コイルへの通電制御用の位置検出素子を設けてあり、こ
の素子は、ここでは磁電変換素子の一種であるホール素
子である。
【0016】各相のコイルに対応するホール素子hu、
hv、hwは、図2に示すように、固定子6の下面磁極
列62に臨むように設けられており、この磁極列からモ
ータ駆動用の磁力波形を読み取る。また、可動子7に
は、前記スペーサ73の一つに磁気センサ43aを設け
てあり、これは後述するエンコーダの一構成要素であ
り、固定子6のファイン着磁部63に臨んでそれからの
磁気を読み取る。
【0017】次に、リニアモータLDMの運転制御につ
いて説明する。既述のとおり、固定子6の界磁マグネッ
ト61はN極、S極を一周期とする正弦波の磁束密度の
分布を持つように着磁してある。また、既述のとおり、
可動子7の電機子コイル71は電気角で2π/3ずつず
らした位置(なお、2π/3ずれた位置と同位相の位置
でもよい)に配置した3相のコイルu、v、wからなっ
ており、また、可動子7には各相のコイルについて位置
検出素子であるホール素子hu、hv、hwを配設して
ある。各ホール素子は、その位置での界磁マグネット6
1の磁束の大きさと向きを検知する。そしてこれらホー
ル素子が感知した磁束の大きさと向きに対応する大きさ
と向きの電流をコイルに通電することでモータLDMが
運転されるのである。すなわち、ここではいわゆる3相
駆動方式が採用され、120度ずつ位相のずれた信号を
コイルに入力し、結果的に可動子7の位置に関係なく一
定推力を得るようにしてある。また、ここでは、前記3
相駆動方式を採用するとともに、可動子7を目標速度で
駆動するために、一般にPLLと呼ばれている位相同期
制御方式を採用している。
【0018】図4(A)にモータLDMの運転制御のた
めの電気回路の概略ブロック図を、図4(B)に位相同
期制御方式による速度制御回路を含む運転制御回路の要
部を示す。図4(A)及び図4(B)において、41は
直流電源、42は前記のホール素子等を含む通電制御回
路部、43は可動子7の移動速度を検出するエンコー
ダ、44は位相同期制御方式による速度制御部である。
エンコーダ43は、それには限定されないが、ここでは
固定子6に設けたファイン着磁部63に沿って可動子7
とともに移動する、MR素子と呼ばれている磁気抵抗素
子からなる磁気センサ43aを含む磁気方式のエンコー
ダである。
【0019】図4(B)において、45はモータLDM
の所定の動作を指示するとともに、位相同期制御部49
に基準クロック信号を出力するマイクロコンピュータ、
46はコンピュータ45の入出力ポート、47は増幅
器、48はスイッチング部、49は前記の位相同期制御
部、50は補償回路、51は増幅回路である。図4に示
す制御回路によると、コンピュータ45から目的とする
速度に応じた基準クロック信号が位相同期制御部49に
入力されるとともに、エンコーダ43から可動子7の移
動速度信号が制御部49にフィードバック入力される。
位相同期制御部49は、基準クロックのパルスとエンコ
ーダ43からのフィードバック信号のパルスの周波数と
位相の差に応じた信号を出力し、補償回路50で伝達系
の進み遅れ補償を行い、その出力電圧をホール素子の基
準入力電圧とする。ホール素子は既述のとおり、それが
ある位置での磁束の大きさと向きに対応する電圧を出力
するが、その出力電圧は基準入力電圧に比例する特性を
持っている。従って、基準クロック信号とフィードバッ
ク信号の差に応じた出力電圧がホール素子から出力され
ることになる。ホール素子からの出力電圧は増幅回路5
1により比例増幅され、電機子コイルに通電される。以
上により、基準クロックのパルスとフィードバック信号
のパルスの周波数と位相を合わせる、換言すれば、可動
子7の目標速度と一致するようにモータLDMが運転さ
れる。
【0020】以上説明したとおり、リニアモータLDM
は電機子コイル71に通電されることで可動子推力が発
生し、可動子7が固定子6に沿って駆動される。可動子
6に、例えば、複写機、イメージスキャナ等における画
像読み取り装置の原稿画像走査光学系の部材を支持する
キャリッジを連結することで、該キャリッジを駆動して
画像走査・読み取りを行える。
【0021】以上説明したリニアモータは簡素化、コン
パクト化された構造であり、また、固定子6に直接可動
子7を嵌めて移動させる構造であるから、両者間の位置
精度を高めることができる。また、ファイン着磁部63
は界磁マグネット61やモータ駆動用磁極列62からの
磁界の影響を受け難い位置に設けられているので、エン
コーダによる読み取り精度が高い。しかも、それにも拘
らず構造は簡素化され、コンパクト化されている。
【0022】また、推進用界磁マグネット61は固定子
棒部材60の断面長方形状の長辺を含む面に大きく形成
されているので、全体構成が簡素化、コンパクト化され
ている割りには大きい推力を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、一
定方向に延びる界磁マグネットを有する固定子と、前記
界磁マグネットに臨む電機子コイルを有する可動子とを
備えたリニアモータであって、次の利点を有するものを
提供することができる。 従来のように可動子の案内手段を固定子・可動子に
対し付加的に設ける場合に比べると簡素化された構造の
もとに可動子を固定子に沿って案内でき、これにより全
体構造が簡素化されている。 固定子と可動子の位置関係を精度良く定めることが
でき、これにより構造が高精度化されている さらに、界磁マグネット以外のエンコーダ用のファ
イン着磁の磁極列が全体構造の簡素化を維持しつつ設け
られており、また、該磁極列は駆動用界磁マグネット等
からの大きい磁界の影響を受け難いように設けられてお
り、エンコーダによる読み取り精度がそれだけ高くなっ
ている。 構造が簡素化されている割りには高い可動子推力が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例のリニアモータの概略斜視図
である。
【図2】図1のモータの概略断面図である。
【図3】図1のモータの固定子を下方から見た斜視図で
ある。
【図4】図(A)は図1のモータの運転制御回路の概略
を示すブロック図、図(B)は位相同期制御方式の速度
制御回路を含む運転制御回路の要部を示す図である。
【図5】図(A)は従来例の平面図、図(B)は同側面
図である。
【符号の説明】
6 固定子 60 棒状部材 61 界磁マグネット 62 モータ駆動用の磁極列 63 ファイン磁極列(ファイン着磁部) 7 可動子 71 電機子コイル u、v、w 電機子コイルを形成する3相のコイル 72 可動子ヨーク 73 スペーサ部材 74 軸受け hu、hv、hw ホール素子 43a 磁気センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 安弘 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者 位高 光俊 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビルミノルタ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定方向に延びる界磁マグネットを有す
    る固定子と、前記界磁マグネットに臨む電機子コイルを
    有する可動子とを備えたリニアモータにおいて、前記固
    定子は、機械加工可能且つ着磁可能の材料からなる直線
    状に延びる断面長方形状の棒状部材を含み、該棒状部材
    の前記断面長方形状の少なくとも一方の長辺を含む面に
    着磁して前記界磁マグネットを形成し、一方の短辺を含
    む面にモータ駆動用の磁力波形を読み取るための着磁を
    施し、他方の短辺にエンコーダ用のファイン着磁を施し
    てあり、前記可動子は、その電機子コイルが前記棒状部
    材に嵌合配置され、該棒状部材に案内されて移動可能で
    あることを特徴とするリニアモータ。
JP7075227A 1995-03-31 1995-03-31 リニアモータ Withdrawn JPH08275495A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004236498A (ja) * 2004-04-05 2004-08-19 Sanyo Denki Co Ltd シリンダ形リニア同期モータ
JP2005192322A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Mach Co Ltd リニア同期モータ
JP2005328586A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Iai:Kk リニアモータ
US6977450B2 (en) * 2003-01-22 2005-12-20 Thk Co., Ltd. Linear motor and linear guiding apparatus
WO2006068322A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-axis linear motor, mounting head and component mounting machine using the multi-axis linear motor, magnetic force shield, and method of shielding magnetic force
US8723376B2 (en) 2009-01-23 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Mover and linear motor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977450B2 (en) * 2003-01-22 2005-12-20 Thk Co., Ltd. Linear motor and linear guiding apparatus
KR101018521B1 (ko) * 2003-01-22 2011-03-03 티에치케이 가부시끼가이샤 선형 모터 및 직선 안내 장치
JP2005192322A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Mach Co Ltd リニア同期モータ
JP2004236498A (ja) * 2004-04-05 2004-08-19 Sanyo Denki Co Ltd シリンダ形リニア同期モータ
JP2005328586A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Iai:Kk リニアモータ
JP4557600B2 (ja) * 2004-05-12 2010-10-06 株式会社アイエイアイ リニアモータ
WO2006068322A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-axis linear motor, mounting head and component mounting machine using the multi-axis linear motor, magnetic force shield, and method of shielding magnetic force
US8723376B2 (en) 2009-01-23 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Mover and linear motor
US9071124B2 (en) 2009-01-23 2015-06-30 Hitachi Metals, Ltd. Mover and linear motor

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020604