JPS60156261A - 複合モ−タ - Google Patents
複合モ−タInfo
- Publication number
- JPS60156261A JPS60156261A JP1230484A JP1230484A JPS60156261A JP S60156261 A JPS60156261 A JP S60156261A JP 1230484 A JP1230484 A JP 1230484A JP 1230484 A JP1230484 A JP 1230484A JP S60156261 A JPS60156261 A JP S60156261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- yoke
- winding
- windings
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
- H02K41/0352—Unipolar motors
- H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
- H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、産業用ロボットの駆動部等、広範囲に使用で
き、直線運動と回転運動を同一の可動部により実現する
複合モータに関するものである。
き、直線運動と回転運動を同一の可動部により実現する
複合モータに関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、産業用ロボットの進歩は目ざましいものがあり、
多軸化に見られるように複合動作が要求されるようにな
ってきた。例えば、直線運動をする軸上で回転運動をも
加えて行なうためには、直線運動機構と回転運動機構を
結合する必要があるため、構造が複雑となり、小翌・軽
量化しにくい等の問題点がある。
多軸化に見られるように複合動作が要求されるようにな
ってきた。例えば、直線運動をする軸上で回転運動をも
加えて行なうためには、直線運動機構と回転運動機構を
結合する必要があるため、構造が複雑となり、小翌・軽
量化しにくい等の問題点がある。
−これらの問題の解決法として、回転形のモータの可動
部と円筒状の可動部を持つリニアモータの可動部を結合
した形の複合モータを構成し、同一の軸を直線方向及び
回転方向に駆動さぜる方法旋とえば、特開昭５５−５８
７４９号公報）がある。
部と円筒状の可動部を持つリニアモータの可動部を結合
した形の複合モータを構成し、同一の軸を直線方向及び
回転方向に駆動さぜる方法旋とえば、特開昭５５−５８
７４９号公報）がある。
このモータは、回転モータとりニアモータを同一ケース
内で結合したモータであり、直線運動をする軸上で回転
運動をも加えて行うことが従来よりも簡単な構造で実現
できている。しかし、磁気回路は、これら２種の軸に対
して別々に構成しなければならない点において、軽量化
の限界があった。
内で結合したモータであり、直線運動をする軸上で回転
運動をも加えて行うことが従来よりも簡単な構造で実現
できている。しかし、磁気回路は、これら２種の軸に対
して別々に構成しなければならない点において、軽量化
の限界があった。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、唯一の磁気回路と唯一の可ミ
動部において、直線運動と回転運動を行わせるものであ
る。
動部において、直線運動と回転運動を行わせるものであ
る。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の複合モータは、磁極
間に配置された円筒状コイルを巻方向の異なる少なくと
も二層巻きにすることにより構成されている。
間に配置された円筒状コイルを巻方向の異なる少なくと
も二層巻きにすることにより構成されている。
この構成によって、直線運動と回転運動が、唯一の磁気
回路と唯一の可動部により実現される。
回路と唯一の可動部により実現される。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を見ながら説明す
る。第１図は本発明の実施例における複合モータの断面
図である。第１図において、１はセンターヨーク、２は
サイドヨークである。３は法線方向に着磁されたマグネ
ットで、ギャップにおいてほぼ一様な磁界を法線方向に
発生させる。
る。第１図は本発明の実施例における複合モータの断面
図である。第１図において、１はセンターヨーク、２は
サイドヨークである。３は法線方向に着磁されたマグネ
ットで、ギャップにおいてほぼ一様な磁界を法線方向に
発生させる。
４は円筒状のムービングコイルで、軸に対して平行方向
と回転方向に移動が可能なように支持されている。
と回転方向に移動が可能なように支持されている。
第２図は実施例における複合モータの上面図で、１はセ
ンターヨーク、２はサイドヨーク、３は一対のマグネッ
トで、ムービングコイル４の外周約、９０°の範囲を取
り囲むように配置されている。
ンターヨーク、２はサイドヨーク、３は一対のマグネッ
トで、ムービングコイル４の外周約、９０°の範囲を取
り囲むように配置されている。
６はコイルの電流を切り換える場所を知るために使用す
る位置センサで、回転角９０’ごとに電流の方向を切シ
換えるたρに使用する。
る位置センサで、回転角９０’ごとに電流の方向を切シ
換えるたρに使用する。
第３図は、軸と平行な面を切９０と−して展開した展開
図で、この図を用いて力の発生機構を説明する。（ａ）
ｌ （ｂ） ） （Ｃ）はそれぞれ一層目、二層目、
及び三層目の巻線牽示している。矢印は電流の向きを示
すために付けたものであり、矢印の向きを正の向きとす
る。
図で、この図を用いて力の発生機構を説明する。（ａ）
ｌ （ｂ） ） （Ｃ）はそれぞれ一層目、二層目、
及び三層目の巻線牽示している。矢印は電流の向きを示
すために付けたものであり、矢印の向きを正の向きとす
る。
また、癲度９０・に相当する範囲Ａ′＆θ゛Ｃの範囲に
マグネットが配置されているとする。
マグネットが配置されているとする。
一層目及ｄ二層目の巻線に電流を流すと、図中コイルの
範囲ＣとＥには、白抜き矢印で示した向 。
範囲ＣとＥには、白抜き矢印で示した向 。
きの力が発生する。これらの力を合成した力は、軸と平
行な方向成分は打ち消し合い、回転方向成分は強め合う
ため、結果として回転方向に力が発生する。
行な方向成分は打ち消し合い、回転方向成分は強め合う
ため、結果として回転方向に力が発生する。
したがって、コイルの範囲ＣがマグネットＡと重なって
いる区間、または、マグネットＢと重なっている区間で
は、発生する力の大きさの変化はあるが、同一の回転方
向にカを発生する。この様子をグラフにしたのが第４図
である。
いる区間、または、マグネットＢと重なっている区間で
は、発生する力の大きさの変化はあるが、同一の回転方
向にカを発生する。この様子をグラフにしたのが第４図
である。
さらに、一層目と二層目の巻線と同様の巻線を、位置的
にずらして巻き、電流の向きを切り換えることにより、
連続した回転を得ることができる。
にずらして巻き、電流の向きを切り換えることにより、
連続した回転を得ることができる。
第６図は、角度検出と電流の切り換えを行う回路のブロ
ック図であり、回転方向指令どおりに回′転するように
、位置的に９０°離して配置されている２個の位置セン
サからの信号を参照して、電流の方向を切換えるもので
ある。この様子を、第７図、第８図において説明する。
ック図であり、回転方向指令どおりに回′転するように
、位置的に９０°離して配置されている２個の位置セン
サからの信号を参照して、電流の方向を切換えるもので
ある。この様子を、第７図、第８図において説明する。
第６図は、一層目及び二層目の巻線と同様な巻線を、位
置的に９０°ずらして重ね巻きし、電流を９０°ごとに
切換える制御を行ったときのトルクをグラフにしたもの
である。
置的に９０°ずらして重ね巻きし、電流を９０°ごとに
切換える制御を行ったときのトルクをグラフにしたもの
である。
三層目の巻線は、一般的なボイスコイル型リニアモータ
と同様な巻線であり、電流を流すことにより軸と平行な
方向に推力を発生させることができる。
と同様な巻線であり、電流を流すことにより軸と平行な
方向に推力を発生させることができる。
第７図は、本発明の複合モータの斜視図である。
第７図において、２はサイドヨーク、４はムービングコ
イル、６は回転角を検出する位置センサである。ムービ
ングコイル４は、中央に設けられた軸によって、軸と平
行な方向と、軸に対して回転する方向の自由度を持たせ
て支持されている。
イル、６は回転角を検出する位置センサである。ムービ
ングコイル４は、中央に設けられた軸によって、軸と平
行な方向と、軸に対して回転する方向の自由度を持たせ
て支持されている。
また、ムービングコイル４の外周の１８００の範囲を白
、他の１８０°の範囲を黒に色分け（７、位置センサ６
として、反射型の光電式センサを使用し、回転角を検出
する。位置センサ６は、位置的に９００離して２個配置
し、回転角によって、第８図のように、その信号出力が
変化するが、ムービングごイル４が軸方向に移動しても
変化しない。これら２つの信号を入力として、第６図の
制御ボックスは１回転角を検知し、前述（第６図）のご
とく、モータコイルに電流を流してトルクを発生させる
。
、他の１８０°の範囲を黒に色分け（７、位置センサ６
として、反射型の光電式センサを使用し、回転角を検出
する。位置センサ６は、位置的に９００離して２個配置
し、回転角によって、第８図のように、その信号出力が
変化するが、ムービングごイル４が軸方向に移動しても
変化しない。これら２つの信号を入力として、第６図の
制御ボックスは１回転角を検知し、前述（第６図）のご
とく、モータコイルに電流を流してトルクを発生させる
。
以上のように、本実施例によれば、軸と直角方向に巻か
れた巻線と、その巻線を斜めに横切る巻線を施すことに
より、同一可動部において、軸と平行な方向と回転方向
の力を発生させることができる。
れた巻線と、その巻線を斜めに横切る巻線を施すことに
より、同一可動部において、軸と平行な方向と回転方向
の力を発生させることができる。
発明の効果
以上のように１本発明の複合モータは、円筒状のコイル
を備え、このコイルを軸と直角方向に巻かれた巻線と、
その巻線を斜めに横切るように巻いた巻線によ多構成す
ることによシ、同一可動部を軸と平行な方向及び回転方
向に可動することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。
を備え、このコイルを軸と直角方向に巻かれた巻線と、
その巻線を斜めに横切るように巻いた巻線によ多構成す
ることによシ、同一可動部を軸と平行な方向及び回転方
向に可動することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。
第１図は本発明の一実施例における複合モータの断面図
、第２図は同実施例における上面図、第３図は同実施例
におけるコイルの展開図、第４図′は実施例における回
転方向のトルク分布図、第６図は回転軸制御のブロック
図、第６図は電流切りである。 １・・・・・・センターヨーク、２・・・・・・サイド
ヨーク。 ３・・・・・・マグネット、４・・・・・・ムービング
コイル、６・・・・・・位置センサ、６・・・・・・実
施例における一層目と二層目の巻線によるトルクの波形
、７・・・・・・一層目及び二層目の巻線と同様の巻線
を位置的に９００ずらして施した巻線によるトルク波形
、８・・・・・・６゜７のトルクを発生する巻線に流す
電流を切り換えたときのトルク波形。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ３ 面 第４図 へ 第５図 第７図 第８図 ハ
、第２図は同実施例における上面図、第３図は同実施例
におけるコイルの展開図、第４図′は実施例における回
転方向のトルク分布図、第６図は回転軸制御のブロック
図、第６図は電流切りである。 １・・・・・・センターヨーク、２・・・・・・サイド
ヨーク。 ３・・・・・・マグネット、４・・・・・・ムービング
コイル、６・・・・・・位置センサ、６・・・・・・実
施例における一層目と二層目の巻線によるトルクの波形
、７・・・・・・一層目及び二層目の巻線と同様の巻線
を位置的に９００ずらして施した巻線によるトルク波形
、８・・・・・・６゜７のトルクを発生する巻線に流す
電流を切り換えたときのトルク波形。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ３ 面 第４図 へ 第５図 第７図 第８図 ハ
Claims (1)
- 磁極間に配置された円筒状のコイルを備え、上記コイル
は少なくとも二層の巻線を備え、上記少なくとも二層の
巻線のうち一層は円筒状のコイルの軸方向に直角に巻か
れ、他の層は上記軸方向と直角に巻かれた巻線を斜めに
横切るように巻かれている複合モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1230484A JPS60156261A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 複合モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1230484A JPS60156261A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 複合モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156261A true JPS60156261A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=11801578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1230484A Pending JPS60156261A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 複合モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60156261A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133554A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-25 | Yokogawa Electric Corp | 軸の駆動装置 |
| KR100385869B1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-06-02 | Justek Corp | Rotary-linear driver |
| SG115333A1 (en) * | 1999-01-26 | 2005-10-28 | Esec Trading Sa | Electromagnetic drive device |
| EP1949397A1 (en) * | 2005-10-25 | 2008-07-30 | Ematech Inc. | Electro-magnetic force driving actuator and circuit breaker using the same |
| CN110086319A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-02 | 昆山同茂电子有限公司 | 一种带直线轴承导向的音圈电机 |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP1230484A patent/JPS60156261A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133554A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-25 | Yokogawa Electric Corp | 軸の駆動装置 |
| JPH0570380B2 (ja) * | 1987-11-16 | 1993-10-05 | Yokogawa Electric Corp | |
| SG115333A1 (en) * | 1999-01-26 | 2005-10-28 | Esec Trading Sa | Electromagnetic drive device |
| KR100385869B1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-06-02 | Justek Corp | Rotary-linear driver |
| EP1949397A1 (en) * | 2005-10-25 | 2008-07-30 | Ematech Inc. | Electro-magnetic force driving actuator and circuit breaker using the same |
| EP1949397A4 (en) * | 2005-10-25 | 2011-05-11 | Ematech Inc | ELECTROMAGNETIC POWER OPERATOR AND INTERRUPTER SWITCHES THEREFOR |
| CN110086319A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-02 | 昆山同茂电子有限公司 | 一种带直线轴承导向的音圈电机 |
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