JPS61269661A - 推進装置 - Google Patents

推進装置

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Publication number
JPS61269661A
JPS61269661A JP10982385A JP10982385A JPS61269661A JP S61269661 A JPS61269661 A JP S61269661A JP 10982385 A JP10982385 A JP 10982385A JP 10982385 A JP10982385 A JP 10982385A JP S61269661 A JPS61269661 A JP S61269661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mover
iron core
magnetic pole
movable element
pole
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
Application number
JP10982385A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroo Takano
高野 博夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10982385A priority Critical patent/JPS61269661A/ja
Publication of JPS61269661A publication Critical patent/JPS61269661A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion 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
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/18Machines moving with multiple degrees of freedom

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁極面上をX、Y方向に移動するX可動子と
Y可動子を備え、例えば、2次元リニアパルスモータと
して好適な推進装置に係り、特に、X可動子及びY可動
子を取付部材に一体的に組付けてなる推進装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、推進装置の1種としてリニアパルスモータが知ら
れている。かかるリニアパルスモータは、励磁コイルを
備えた可動子と、固定磁石とから成り、上記励磁コイル
に電流を流したときに発生する磁力と、上記固定磁石か
らの磁力との間の相互干渉により、上記可動子を推進さ
せるように構成されている。
第10図は、従来技術による推進装置としてのこの種2
次元リニアパルスモータの構成を示す。
図中、1はベース、2は該ベース1上に固定的に配設さ
れたX方向磁石部を示す。該X方向磁石部2はX方向へ
向け、交互にN、S極となるように着磁されている。
又、3は上記X方向磁石部2に沿って移動可能に設けら
れたX可動子を示す。該X可動子3は励磁コイル(図示
せず)を具備している。而して、該励磁コイルに所定タ
イミングでパルス電流を供給すると、その際に生じる磁
力が、上記X方向磁石部2からの磁力と干渉し、これに
より該X可動子3はX方向へ推進される。
上記X可動子3とX方向磁石部2とにより、X方向リニ
アパルスモータが構成される。
又、4は上記X可動子3上面に固設されたY方向磁石部
を示す。該Y方向磁石部4はY方向へ向け、交互にN、
S極となるよう着磁されている。
又、5は上記Y方向磁石部4に沿って移動可能に設けら
れたX可動子を示す。該X可動子5の構成は、上記X可
動子3と同様であり、Y方向へ推進される。
上記X可動子5とX方向磁石部4とによりY方向リニア
パルスモータが構成される。
次に作用について説明する。
例えば、X可動子5を図中、点A (XI、Yl)から
点B (X2.Y2)まで移動させようとしたとする。
この場合は、距離lX2  X11=xに比例したパル
ス電圧をX可動子3に供給し、又、距離1Y2−Yl 
l=yに比例したパルス電圧をX可動子5に供給する。
これにより、上記X可動子5はベース1上の所望の地点
に移動させることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このように構成された従来技術による2
次元リニアパルスモータには以下の問題点がある。即ち
、X可動子3にX方向磁石部4及びX可動子5を取付け
ているため、組立工数が繁雑となり、また、該X可動子
3に加わる荷重が大きくなり、X可動子3の消費電力の
観点から好ましくなく、また磁石部4を重ねるために大
形となるという問題点があった。
従って、本発明の目的は1.消費電力を低減させること
ができる推進装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、磁極面上をX、 Y両方向へ移動可能に設け
られた取付部材に、X可動子とX可動子を一体的に組付
けたことにある。
又、他の本発明は、磁極面上をX、Y両方向へ移動可能
に設けられた取付部材に、X可動子とX可動子を一体的
に組付け、しかも、上記X可動子の鉄心をY方向に幅広
とするとともに、当該Y方向に上記磁極の1ピンチおき
に凹部を形成し、又、上記X可動子の鉄心をX方向に延
長するとともに、当該X方向に上記磁極の1ピッチおき
に凹部を形成したことにある。
〔作用〕
本発明においては、X可動子とX可動子にそれぞれ電流
を流すと、両者には一体的にX、Y方向への推力が与え
られる。
又、他の本発明においては、X可動子の鉄心をY方向に
幅広とするとともに、当該Y方向に磁極の1ピッチおき
に凹部を形成し、又、X可動子の鉄心をX方向に延長す
るとともに、当該X方向に磁極の1ピッチおきに凹部を
形成することにより、各鉄心の受ける磁力が増大し、X
、X可動子の推力が向上する。
[実施例〕 以下に、本発明の実施例を第1図ないし第9図に基づき
説明する。なお、従来技術と同一構成要素には同一符号
を付して説明を省略するものとする。
11は直方体状の磁石部で、該磁石部11の上面は、X
、Y方向へ向は交互にN極12.S極13となるよう着
磁された磁極面14となっている。該各磁極12.13
は縦、横の長さが11の正方形をなしている。又、第2
図及び第3図中、15は上記磁石部11の下面に取付け
られた継鉄で、磁路を形成している。
又、16は上記磁極面14上を移動可能に設けられた取
付部材で、該取付部材16は、長方形状の取付板17と
、該取付板17の各隅部に設けられた4本の脚18.1
8,18.18と、該各脚18の下端に取付けられたキ
ャスター19とから構成されている。
又、20は上記取付板17下面に取付けられたX可動子
で、該X可動子20は以下に詳述する如く、上記磁極1
2.13からの磁力によって、第1図中、横方向(X方
向)への推力を得る。又、21は上記取付板17下面に
取付けられたX可動子で、該X可動子21は上記X可動
子20と同一構成であるが、第1図に示す如く、上記X
可動子20と直交するように配設されている。従って、
該X可動子21は第1図中、縦方向(Y方向)への推力
を得る。
次に、上記X可動子20の構成について詳述するに、該
X可動子20は、鉄心22と3個の励磁コイル23とか
ら構成されている。
上記鉄心22は、第4図に示すように、Y方向に2個の
孔24.24を穿設することにより形成され、且つ上記
各励磁コイル23が巻装された鉄心部25.25.25
と、該鉄心部25,25゜25から下方へ突設され、上
記磁石部11の磁極面14に対向する突極部26,27
.28とから構成されている。ここで、上記各励磁コイ
ル23は第5図及び第7図に示すように1個おきに同方
向の電流が流れるようになっている。
上記各突極部26,27.28は第5図及び第6図に示
すように凹部Sを隔ててY方向へ3個ずつ突設されてお
り、その内、各突極部26.27は同図に示すようにY
方向へは長さ11で、X方向へは第4図に示すように幅
12 (112<lL)に形成されている。
又、上記突極部28については、X方向へは第4図に示
すように13 Cl13<12>で、Y方向へは第5図
及び第6図に示すように11に形成されている。ここで
、上記各突極部26,27゜28は、第5図及び第6図
に示すようにY方向へは磁極12.13の1ピッチ(磁
極12.13の長さnl)おきに設けられて、その間は
凹部Sとなり、又、X方向へは第4図に示すように磁極
12.13の境界端(磁極12.13の極性が切替る部
位)に対応して設けられた溝29により隔てられている
なお、上記X可動子21については、上記X可動子20
とほぼ同一構成である。すなわち、X可動子の鉄心に、
磁極12.13がY方向へ切替る部分に対応して溝を設
け、かっX可動子の鉄心をX方向に幅広として、X方向
に上記磁極の1ピッチおきに凹部を形成している。
次に、作用について説明する。
第8図(a)は、励磁コイル23を無励磁にしたときの
X可動子20の位置を示す。磁石部11の磁極12.1
3の極性が切替る位置とX可動子20の溝29,29.
29が一致するときが安定状態であり、X可動子20は
停止したままである。第8図(a)の実線は、磁石部1
1の磁路を示す。この状態で、第9図の期間αに示す正
のパルス電流Iを励磁コイル23.23.23に与える
と、点線に示す磁束が発生する。この結果、X可動゛子
20の磁極12.13と磁石部11との極性が同一にな
り、その結果、互いに反撲し第8図(blの位置にX可
動子20が移動する。次に第9図中、期間βに示すよう
に無励磁にすると、X可動子20は、第8図(a)から
−磁極ピッチ移動した第8図(C)の位置で停止する。
この状態で、さらに第9図区間γに示す負のパルス電流
■を励磁コイル23に与えると第8図(d)に移動する
次に、この負のパルス電流■の通電を中止すると、再び
安定点まで移動し、第8図(a)から1磁極対移動した
位置で停止する。この様な動作を繰返せば、X可動子2
0は、X方向に移動するような推力が与えられる。X可
動子についても同様に正負の電流を流すことにより、Y
方向の推力が与えられる。
次に、上述の如く、突極部26.27.28を第5図及
び第6図に示すようにY方向へ、磁極12.13の1ピ
ッチおきに設け、その間を凹部Sとした理由について説
明する。
仮に、上記凹部Sを設けることなく、上記各突極部26
,27.28に連設した仮想突極部を形成したと想定し
たとする。すると、当該仮想突極部は、第6図から推測
されるように、上記各突極部26,27.28が対向し
ている磁極12又は13とは、異極の磁極12.13に
対向す、ることになる。このため、第6図中、X方向(
紙面に垂直方向)に働く駆動力がお互いに打消し合い、
その結果、X可動子20が移動しなくなる。かかる現象
を回避するためである。
この場合、突極部26,27.28はY方向へ3個ずつ
設けずに、1個ずつでも、X可動子20はX方向へ移動
できる。このように鉄心12をY方向へ幅広として、3
個ずつ設けた場合には、各突極部26,27.28にお
いて推力が生じるため、全体の推力が大きなものとなる
又、X可動子21については、上記X可動子20と同一
構成であり、配設方向が上記X可動子20とは直交する
ため、Y方向への推力が与えられることになる。かくし
て、X可動子20及びX可動子21を取付けた取付部材
16はX、Y方向任意の位置に移動できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、X可動子とX可動
子を取付部材に一体的に組付けたので、従来技術のよう
にX可動子上にX可動子を設ける場合に比して、X可動
子を駆動させるための消費電力が低減するという効果が
あり、しかも磁石部が平面状となっており、薄形化が図
れる。
又、他の本発明においては、上記構成の他に、X可動子
の鉄心をY方向に幅広とするとともに、当該Y方向に磁
極の1ピッチおきに凹部を形成し、又、X可動子の鉄心
をX方向に幅広とするとともに、当該X方向に磁極の1
ピッチおきに凹部を形成したので、X、X可動子の推力
が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第9図は本発明に係り、第1図は平面図、
第2図は第1図の矢視■方向から視た正面図、第3図は
第1図の右側面図、第4図は第2図と同様の正面図、第
5図は第4図中のX可動子の下面図、第6図は第3図中
のX可動子の拡大図、第7図は第6図中、Vll−Vl
l線断面図、第8図及び第9図は作用説明図、第10図
は従来技術による2次元リニアパルスモータの斜視図で
ある。 11・・・磁石部、12・・・N極、13・・・S極、
4・・・磁極面、16・・・取付部材、20・・・X可
動子、21・・・X可動子、22・・・鉄心、23・・
・励磁コイル、26.27゜28・・・突極部、29・
・・溝。 代理人  大  岩  増  雄(ほか2名)手続補正
書(自発) 1.事件の表示   特願昭60−109823号2、
発明の名称 推進装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 4、代理人 5、補正の対象 発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 (11明細書第3頁第7行目、第20行目「干渉」とあ
るのを「作用」と補正する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに直交するX、Y両方向へ向け、N、Sの磁
    極を交互に設けた磁極面を有する磁石部と、上記磁極面
    上をX、Y両方向に移動可能に設けられた取付部材と、
    該取付部材に取付けられ、且つ上記磁極面に対向する鉄
    心と励磁コイルを備え、それぞれX、Y方向の推力が与
    えられるX可動子及びY可動子とから成り、上記X可動
    子の鉄心に、上記磁極がX方向へ切替る部分に対応して
    溝を設け、又、上記Y可動子の鉄心に、上記磁極がY方
    向へ切替る部分に対応して溝を設け、上記各励磁コイル
    に正負に反転する電流を供給したことを特徴とする推進
    装置。
  2. (2)互いに直交するX、Y両方向へ向け、N、Sの磁
    極を交互に設けた磁極面を有する磁石部と、上記磁極面
    上をX、Y両方向に移動可能に設けられた取付部材と、
    該取付部材に取付けられ、且つ上記磁極面に対向する鉄
    心と励磁コイルを備え、それぞれX、Y方向の推力が与
    えられるX可動子及びY可動子とから成り、上記X可動
    子の鉄心に、上記磁極がX方向へ切替る部分に対応して
    溝を設け、又、上記Y可動子の鉄心に、上記磁極がY方
    向へ切替る部分に対応して溝を設け、且つ上記X可動子
    の鉄心をY方向に幅広とするとともに、当該Y方向にわ
    たって上記磁極の1ピッチおきに対応して凹部を形成し
    、又、上記Y可動子の鉄心をX方向に幅広とするととも
    に、当該X方向にわたって上記磁極の1ピッチおきに対
    応して凹部を形成し、上記各励磁コイルに正負に反転す
    る電流を供給したことを特徴とする推進装置。
JP10982385A 1985-05-22 1985-05-22 推進装置 Pending JPS61269661A (ja)

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JP10982385A JPS61269661A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 推進装置

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JP10982385A JPS61269661A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 推進装置

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JPS61269661A true JPS61269661A (ja) 1986-11-29

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ID=14520111

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JP10982385A Pending JPS61269661A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 推進装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11411483B2 (en) 2017-11-14 2022-08-09 Tomorrow's Motion GmbH Magnetic field propulsion drive

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11411483B2 (en) 2017-11-14 2022-08-09 Tomorrow's Motion GmbH Magnetic field propulsion drive

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