JPS6316884B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316884B2 JPS6316884B2 JP9462079A JP9462079A JPS6316884B2 JP S6316884 B2 JPS6316884 B2 JP S6316884B2 JP 9462079 A JP9462079 A JP 9462079A JP 9462079 A JP9462079 A JP 9462079A JP S6316884 B2 JPS6316884 B2 JP S6316884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- yoke
- actuators
- magnetic circuit
- center
- 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.)
- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数個の同時単独移動可能なリニアア
クチユエータに関するものである。従来この種の
リニアアクチユエータは螺線状ねじをモータ等に
よつて回転し、これと契合する雌ねじの回転を規
制して得られる雌ねじの直線運動を利用してい
た。第１図は従来の２つのアクチユエータを異な
る方向に同時に移動する場合の原理図である。ア
クチユエータ１はモータ２を回転すると、これを
連結する送りねじ３が回転するので矢印Ａの方向
に移動する。同様にアクチユエータ４はモータ５
を回転すると送りねじ６が回転し矢印A′の方向
に移動する。ガイド軸７ａ，７ｂはアクチユエー
タ１，４が送りねじ３，６の回りに回転すること
を規制する。送りねじ３と送りねじ６のリード方
向が同じ場合、モータ２とモータ５の回転方向が
同一であればアクチユエータ１とアクチユエータ
４は移動方向が同じになる。モータ２とモータ５
の回転方向が異なる場合はアクチユエータ１とア
クチユエータ４は逆方向に移動する。このような
場合には２つのモータ２，５の回転によつてアク
チユエータ１，４の移動方向を制御できるが、ア
クチユエータ１，４を同一軸に配置できない欠点
がある。第２図は２つのアクチユエータを同一軸
上に配置した場合を示す。モータ１０を回転する
と送りねじ１１が回転するので、このねじ１１と
契合するアクチユエータ８，９は同一方向に同一
速度で移動する。この場合、アクチユエータ８，
９を同一軸上に配置することは可能であるが、そ
れぞれ独立して異る方向に異る速度で移動停止す
ることはできない欠点がある。
クチユエータに関するものである。従来この種の
リニアアクチユエータは螺線状ねじをモータ等に
よつて回転し、これと契合する雌ねじの回転を規
制して得られる雌ねじの直線運動を利用してい
た。第１図は従来の２つのアクチユエータを異な
る方向に同時に移動する場合の原理図である。ア
クチユエータ１はモータ２を回転すると、これを
連結する送りねじ３が回転するので矢印Ａの方向
に移動する。同様にアクチユエータ４はモータ５
を回転すると送りねじ６が回転し矢印A′の方向
に移動する。ガイド軸７ａ，７ｂはアクチユエー
タ１，４が送りねじ３，６の回りに回転すること
を規制する。送りねじ３と送りねじ６のリード方
向が同じ場合、モータ２とモータ５の回転方向が
同一であればアクチユエータ１とアクチユエータ
４は移動方向が同じになる。モータ２とモータ５
の回転方向が異なる場合はアクチユエータ１とア
クチユエータ４は逆方向に移動する。このような
場合には２つのモータ２，５の回転によつてアク
チユエータ１，４の移動方向を制御できるが、ア
クチユエータ１，４を同一軸に配置できない欠点
がある。第２図は２つのアクチユエータを同一軸
上に配置した場合を示す。モータ１０を回転する
と送りねじ１１が回転するので、このねじ１１と
契合するアクチユエータ８，９は同一方向に同一
速度で移動する。この場合、アクチユエータ８，
９を同一軸上に配置することは可能であるが、そ
れぞれ独立して異る方向に異る速度で移動停止す
ることはできない欠点がある。
本発明の目的は、かかる欠点を除去し、同一軸
上に複数個のアクチユエータを配置でき、それぞ
れのアクチユエータが独立して異なる方向への運
動が可能であると同時に、基準位置からの変位量
を検出可能な直線移動型リニアアクチユエータを
提供するものである。
上に複数個のアクチユエータを配置でき、それぞ
れのアクチユエータが独立して異なる方向への運
動が可能であると同時に、基準位置からの変位量
を検出可能な直線移動型リニアアクチユエータを
提供するものである。
本発明は、永久磁石を片側に有しその永久磁石
の同種極がそれぞれ対向するごとく配置した２つ
の上ヨーク組立および下ヨーク組立と、前記２つ
のヨーク組立を両側端で連結する２つのサイドヨ
ークと、前記２つのサイドヨークを連結する中心
ヨークとから構成される磁気回路と、前記中心ヨ
ーク、サイドヨーク、上ヨーク組立および下ヨー
ク組立と接触することなく移動可能で中心ヨーク
の回りに巻かれたコイルをもつ複数個のアクチユ
エータと、前記アクチユエータの位置を検出する
位置検出素子とから成るリニアアクチユエータで
ある。
の同種極がそれぞれ対向するごとく配置した２つ
の上ヨーク組立および下ヨーク組立と、前記２つ
のヨーク組立を両側端で連結する２つのサイドヨ
ークと、前記２つのサイドヨークを連結する中心
ヨークとから構成される磁気回路と、前記中心ヨ
ーク、サイドヨーク、上ヨーク組立および下ヨー
ク組立と接触することなく移動可能で中心ヨーク
の回りに巻かれたコイルをもつ複数個のアクチユ
エータと、前記アクチユエータの位置を検出する
位置検出素子とから成るリニアアクチユエータで
ある。
次に本発明の実施例について詳細に説明する。
第３図は本発明のリニアアクチユエータの動作原
理図、第４図は第３図の磁気回路を示す断面図、
第５図は磁気回路とアクチユエータの案内部を示
す第３図の断面図である。
第３図は本発明のリニアアクチユエータの動作原
理図、第４図は第３図の磁気回路を示す断面図、
第５図は磁気回路とアクチユエータの案内部を示
す第３図の断面図である。
第３図、第４図および第５図において、アクチ
ユエータ１３，１４はそれぞれ外周に巻かれたコ
イル３３，３４をもち、このアクチユエータ１
３，１４の中心は空洞でその間を中心ヨーク３１
が慣通している。またアクチユエータ１３，１４
と中心ヨーク３１の間にわずかに空隙があり、移
動中もこの間隙が一定にするべくガイドブロツク
１５，１６により支持されている。ガイドブロツ
ク１５，１６の一端には第３図、第５図に示すよ
うなベアリング１７ａ，１７ｂ、および１８ａ，
１８ｂがそれぞれ取付けられていて、案内板２０
を両側から押えている。すなわちガイドブロツク
１５，１６は案内棒１９と案内板２０によつて案
内棒１９の軸方向にのみ移動できるようにしてい
る。従つてこのガイドブロツク１５，１６とそれ
ぞれ強固に連結されたアクチユエータ１３，１４
は案内棒１９の軸方向にのみ運動が規制される。
アクチユエータ１３，１４の可動方向への案内方
法には本実施例の他にも既知の方法がある。
ユエータ１３，１４はそれぞれ外周に巻かれたコ
イル３３，３４をもち、このアクチユエータ１
３，１４の中心は空洞でその間を中心ヨーク３１
が慣通している。またアクチユエータ１３，１４
と中心ヨーク３１の間にわずかに空隙があり、移
動中もこの間隙が一定にするべくガイドブロツク
１５，１６により支持されている。ガイドブロツ
ク１５，１６の一端には第３図、第５図に示すよ
うなベアリング１７ａ，１７ｂ、および１８ａ，
１８ｂがそれぞれ取付けられていて、案内板２０
を両側から押えている。すなわちガイドブロツク
１５，１６は案内棒１９と案内板２０によつて案
内棒１９の軸方向にのみ移動できるようにしてい
る。従つてこのガイドブロツク１５，１６とそれ
ぞれ強固に連結されたアクチユエータ１３，１４
は案内棒１９の軸方向にのみ運動が規制される。
アクチユエータ１３，１４の可動方向への案内方
法には本実施例の他にも既知の方法がある。
次にアクチユエータ１３，１４の移動力を得る
手段について説明する。
手段について説明する。
一般に磁束と直角方向に電流を流すと磁束およ
び電流の流れる方向と直角方向に力を生ずること
が知られている。本発明に使用されるリニアアク
チユエータの駆動力はこの原理に従うものであ
る。第４図および第５図に示すように厚さ方向に
磁化された磁石２９，３５はアクチユエータ１
３，１４を中心にその磁石の極の種類が対向する
ように取付けられている。例えば第４図において
はＮ極が対向している。磁石２９は上ヨーク２２
ａに、磁石３５は下ヨーク２８ａに図に示すよう
に取付けられている。上ヨーク２２ａ、下ヨーク
２８ａおよび中心ヨーク３１はサイドヨーク３
０，３２と連結されている。上ヨーク２２ａと磁
石２９は上ヨーク組立２２を構成し、下ヨーク２
８ａと磁石３５は下ヨーク組立２８を構成してい
る。
び電流の流れる方向と直角方向に力を生ずること
が知られている。本発明に使用されるリニアアク
チユエータの駆動力はこの原理に従うものであ
る。第４図および第５図に示すように厚さ方向に
磁化された磁石２９，３５はアクチユエータ１
３，１４を中心にその磁石の極の種類が対向する
ように取付けられている。例えば第４図において
はＮ極が対向している。磁石２９は上ヨーク２２
ａに、磁石３５は下ヨーク２８ａに図に示すよう
に取付けられている。上ヨーク２２ａ、下ヨーク
２８ａおよび中心ヨーク３１はサイドヨーク３
０，３２と連結されている。上ヨーク２２ａと磁
石２９は上ヨーク組立２２を構成し、下ヨーク２
８ａと磁石３５は下ヨーク組立２８を構成してい
る。
以上のように磁気回路を構成した場合には中心
ヨーク３１の磁束が飽和するまで磁石２９および
磁石３５から中心ヨーク３１に向つて磁束が発生
する。従つてアクチユエータ１３のコイル３３、
アクチユエータ１４のコイル３４に電流を流すと
この電流の向きと直角方向、すなわち第４図の左
右方向に力が発生する。
ヨーク３１の磁束が飽和するまで磁石２９および
磁石３５から中心ヨーク３１に向つて磁束が発生
する。従つてアクチユエータ１３のコイル３３、
アクチユエータ１４のコイル３４に電流を流すと
この電流の向きと直角方向、すなわち第４図の左
右方向に力が発生する。
第６図は長距離移動型アクチユエータの場合の
磁気回路構成を示す。上ヨーク５２ａに磁石群３
６が取付けられ上ヨーク組立５２を構成する。同
様に下ヨーク５８ａに磁石群３７が取付けられ下
ヨーク組立５８を構成する。上ヨーク５２ａ、下
ヨーク２８ａおよび中心ヨーク５１はサイドヨー
ク６０，６２と連結されている。アクチユエータ
４２には２つのコイル３８および３９が同一向き
に巻かれ強固に取付けられている。同様にアクチ
ユエータ４３には２つのコイル４０，４１が巻か
れている。この場合は磁石群３６，３７の厚さ方
向の磁極の方向が交互に反対に入れ変つている。
磁石群３６，３７と中心ヨーク５１間には磁界の
向きは各々の磁極に対応して変るが、中心ヨーク
５１の磁束が飽和しない均一な磁界が発生する。
従つて第６図の左右に長い磁気回路を構成できる
ので長距離移動のアクチユエータを製造できる。
アクチユエータ４２を移動させる場合にはＮ極と
コイル３８との全領域が対向するときにコイル３
８に電流を流し、Ｓ極とコイル３９が対向すると
きにコイル３９に流すように、コイル３８とコイ
ル３９に流す電流を切替えながらアクチユエータ
４２を移動する。アクチユエータ４３の移動に関
しても同様である。すなわちコイル４０と４１に
流す電流を切替えながらアクチユエータ４３を第
６図の左右方向に移動する。
磁気回路構成を示す。上ヨーク５２ａに磁石群３
６が取付けられ上ヨーク組立５２を構成する。同
様に下ヨーク５８ａに磁石群３７が取付けられ下
ヨーク組立５８を構成する。上ヨーク５２ａ、下
ヨーク２８ａおよび中心ヨーク５１はサイドヨー
ク６０，６２と連結されている。アクチユエータ
４２には２つのコイル３８および３９が同一向き
に巻かれ強固に取付けられている。同様にアクチ
ユエータ４３には２つのコイル４０，４１が巻か
れている。この場合は磁石群３６，３７の厚さ方
向の磁極の方向が交互に反対に入れ変つている。
磁石群３６，３７と中心ヨーク５１間には磁界の
向きは各々の磁極に対応して変るが、中心ヨーク
５１の磁束が飽和しない均一な磁界が発生する。
従つて第６図の左右に長い磁気回路を構成できる
ので長距離移動のアクチユエータを製造できる。
アクチユエータ４２を移動させる場合にはＮ極と
コイル３８との全領域が対向するときにコイル３
８に電流を流し、Ｓ極とコイル３９が対向すると
きにコイル３９に流すように、コイル３８とコイ
ル３９に流す電流を切替えながらアクチユエータ
４２を移動する。アクチユエータ４３の移動に関
しても同様である。すなわちコイル４０と４１に
流す電流を切替えながらアクチユエータ４３を第
６図の左右方向に移動する。
次にアクチユエータの位置決め方法について第
３図に従つて説明する。長距離移動型アクチユエ
ータについても同一原理方法が可能である。
３図に従つて説明する。長距離移動型アクチユエ
ータについても同一原理方法が可能である。
第３図において、２３，２４は位置読取りヘツ
ドでアクチユエータ１３，１４と固定されていて
位置信号発生素子２７から出された信号を読取
り、アクチユエータ１３，１４の微小な動きを検
出する。基準位置検出ヘツド２５，２６は位置読
取りヘツド２３，２４に取付けられた突出部材２
３ａ，２４ａがその対向位置に来たとき信号を発
生しアクチユエータ１３および１４の基準位置を
検出する。すなわちアクチユエータ１３，１４の
位置は基準位置読取りヘツド２５，２６からの位
置を位置信号発生素子２７から発生される読取り
ヘツド２３，２４により検出し読取る。
ドでアクチユエータ１３，１４と固定されていて
位置信号発生素子２７から出された信号を読取
り、アクチユエータ１３，１４の微小な動きを検
出する。基準位置検出ヘツド２５，２６は位置読
取りヘツド２３，２４に取付けられた突出部材２
３ａ，２４ａがその対向位置に来たとき信号を発
生しアクチユエータ１３および１４の基準位置を
検出する。すなわちアクチユエータ１３，１４の
位置は基準位置読取りヘツド２５，２６からの位
置を位置信号発生素子２７から発生される読取り
ヘツド２３，２４により検出し読取る。
以上のような磁気回路構成にもとずくと、同一
磁気回路内に複数個のアクチユエータを配設する
ことができ、それぞれのコイルに移動する力に応
じて電流を流して運動を制御すると同時に、アク
チユエータに対応する基準位置を検出する基準位
置検出ヘツド部と位置検出用の位置検出読取りヘ
ツドを設けることによりそれぞれのアクチユエー
タを目標位置に移動させ停止することができる。
従つて従来同一軸上に複数個のアクチユエータを
配設しこれをそれぞれ単独に制御することができ
なかつた問題を解決することができ、同一軸上で
の複数アクチユエータを基準位置からの距離を検
出しながら目標とする位置に移動できる。
磁気回路内に複数個のアクチユエータを配設する
ことができ、それぞれのコイルに移動する力に応
じて電流を流して運動を制御すると同時に、アク
チユエータに対応する基準位置を検出する基準位
置検出ヘツド部と位置検出用の位置検出読取りヘ
ツドを設けることによりそれぞれのアクチユエー
タを目標位置に移動させ停止することができる。
従つて従来同一軸上に複数個のアクチユエータを
配設しこれをそれぞれ単独に制御することができ
なかつた問題を解決することができ、同一軸上で
の複数アクチユエータを基準位置からの距離を検
出しながら目標とする位置に移動できる。
第１図および第２図は従来のアクチユエータの
動作原理図、第３図は本発明の一実施例を示す動
作原理図、第４図は第３図の磁気回路を示す断面
図、第５図は磁気回路とアクチユエータの案内部
を示す第３図の断面図、第６図は長距離移動型ア
クチユエータの磁気回路図である。 １，４，８，９，１３，１４……アクチユエー
タ、２，５……モータ、３，６……送りねじ、３
１，５１……中心ヨーク、２９，３５……磁石、
３６，３７……磁石群、２２，５２……上ヨーク
組立、２２ａ，５２ａ……上ヨーク、２８，５８
……下ヨーク組立、２８ａ，５８ａ……下ヨー
ク、３０，３２，６０，６２……サイドヨーク、
２３，２４……位置読取りヘツド、２７……位置
信号発生素子、２５，２６……基準位置検出ヘツ
ド。
動作原理図、第３図は本発明の一実施例を示す動
作原理図、第４図は第３図の磁気回路を示す断面
図、第５図は磁気回路とアクチユエータの案内部
を示す第３図の断面図、第６図は長距離移動型ア
クチユエータの磁気回路図である。 １，４，８，９，１３，１４……アクチユエー
タ、２，５……モータ、３，６……送りねじ、３
１，５１……中心ヨーク、２９，３５……磁石、
３６，３７……磁石群、２２，５２……上ヨーク
組立、２２ａ，５２ａ……上ヨーク、２８，５８
……下ヨーク組立、２８ａ，５８ａ……下ヨー
ク、３０，３２，６０，６２……サイドヨーク、
２３，２４……位置読取りヘツド、２７……位置
信号発生素子、２５，２６……基準位置検出ヘツ
ド。
Claims (1)
- １ 永久磁石を片側に有しその永久磁石の同種極
がそれぞれ対向するごとく配置した２つの上ヨー
ク組立および下ヨーク組立と、前記２つのヨーク
組立を両側端で連結する２つのサイドヨークと、
前記２つのサイドヨークを連結する中心ヨークと
から構成される磁気回路と、前記中心ヨーク、サ
イドヨーク、上ヨーク組立および下ヨーク組立と
接触することなく移動可能で前記中心ヨークの回
りに巻かれたコイルをもつ複数個のアクチユエー
タと、前記アクチユエータの位置を検出する位置
検出素子とを備えたことを特徴とするリニアアク
チユエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9462079A JPS5619606A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Linear actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9462079A JPS5619606A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Linear actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5619606A JPS5619606A (en) | 1981-02-24 |
| JPS6316884B2 true JPS6316884B2 (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=14115294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9462079A Granted JPS5619606A (en) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | Linear actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5619606A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4227452B2 (ja) | 2002-12-27 | 2009-02-18 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置、及びその位置決め装置を利用した露光装置 |
| FR2985085B1 (fr) * | 2011-12-23 | 2014-02-21 | Alstom Technology Ltd | Actionneur electromagnetique a aimants permanents et interrupteur-sectionneur mecanique actionne par un tel actionneur |
-
1979
- 1979-07-25 JP JP9462079A patent/JPS5619606A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5619606A (en) | 1981-02-24 |
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