JP2000228858A - Coil structure of linear motor - Google Patents
Coil structure of linear motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータのコ
イル構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coil structure of a linear motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、複数のコイルが列設されたコ
イルブロックを磁界中に配し可動子を移動させる推力を
発生させるように各コイルに電流を流して成るリニアモ
ータとして、例えば複数の永久磁石が長手方向に沿って
一定間隔で同一方向の磁極面の極性が交互に異なるよう
に配設されて成る永久磁石ブロックと、永久磁石の磁極
面に対応するコイルが長手方向に複数個列設されて成る
コイルブロックとを備え、永久磁石ブロックに対するコ
イルブロックの相対的な位置に応じて各コイルを交互に
異なる極性に励磁することで進行磁界を発生させ、この
進行磁界により両ブロック間に働く磁力によって永久磁
石ブロック又はコイルブロックの何れか一方の可動側ブ
ロック（可動子）を進行磁界と同方向に推進するリニア
モータが提供されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a linear motor having a plurality of coils arranged in a row in a magnetic field and applying a current to each coil so as to generate a thrust for moving a mover, for example, a plurality of linear motors are used. A permanent magnet block in which permanent magnets are arranged at regular intervals along the longitudinal direction so that the polarities of magnetic pole faces in the same direction are alternately different, and a plurality of longitudinally arranged coils corresponding to the magnetic pole faces of the permanent magnets A coil block is provided, and a traveling magnetic field is generated by alternately exciting each coil to a different polarity according to the relative position of the coil block with respect to the permanent magnet block. Provided is a linear motor that propels one of a movable block (movable element) of a permanent magnet block and a coil block in the same direction as a traveling magnetic field by an applied magnetic force. There.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで従来のリニア
モータにおいては、コイルブロックに励磁電流を供給す
るための給電部と各コイルとを半田付け等によって直接
電気的に接続していた。そのため、上記給電部とコイル
との結線作業が非常に煩雑になり、しかも全ての工程が
完了した後でないと接続作業が行えなかった。In a conventional linear motor, a power supply section for supplying an exciting current to a coil block and each coil are directly electrically connected by soldering or the like. For this reason, the connection work between the power supply unit and the coil becomes very complicated, and the connection work cannot be performed until after all the steps are completed.
【０００４】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、コイルへの給電のため
の結線作業が簡素化できるリニアモータのコイル構造を
提供することにある。[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a coil structure of a linear motor that can simplify a connection operation for supplying power to a coil.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、複数のコイルが列設されたコイ
ルブロックを磁界中に配し可動子を移動させる推力を発
生させるように各コイルに電流を流して成るリニアモー
タのコイル構造であって、略帯板状のプリント基板に形
成された螺旋状の導電パターンでコイルを構成し、これ
ら複数のコイル同士をプリント基板に形成される配線パ
ターンにて電気的に接続することを特徴とし、コイルの
端末を接続する作業が不要となって各コイルへの給電の
ための結線作業が簡素化でき、作業性の向上が図れる。
また、コイルの巻線を巻回する作業が不要となるからコ
イルを容易に作成することができる。In order to achieve the above-mentioned object, a first aspect of the present invention is to arrange a coil block in which a plurality of coils are arranged in a magnetic field to generate a thrust for moving a mover. A coil structure of a linear motor, in which a current flows through each coil, is formed by a spiral conductive pattern formed on a substantially strip-shaped printed circuit board, and the plurality of coils are formed on the printed circuit board. It is characterized in that electrical connection is made by the wiring pattern that is performed, and the work of connecting the terminals of the coils is not required, and the connection work for supplying power to each coil can be simplified, and the workability can be improved.
Further, since the operation of winding the coil winding is not required, the coil can be easily formed.
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、プリント基板がフレキシブル基板から成ることを特
徴とし、より小さなスペースでコイルを形成することが
でき、しかも、容易に湾曲させることが可能であるか
ら、曲線運動に対しても容易に対応することができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the printed circuit board is made of a flexible substrate, and the coil can be formed in a smaller space, and can be easily bent. Therefore, it is possible to easily cope with a curved motion.
【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、導電パターンから成るコイルが形成された複
数のプリント基板を厚み方向に積層するとともに各相の
プリント基板に形成されたコイル同士を電気的に接続し
て成ることを特徴とし、よりターン数の多いコイルを容
易に作成することができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a plurality of printed circuit boards on which a coil made of a conductive pattern is formed are laminated in the thickness direction, and the coils formed on the printed circuit board of each phase are connected to each other. Are electrically connected to each other, and a coil having a larger number of turns can be easily produced.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【０００９】本実施形態においては、３相駆動のための
３個のコイル１1〜１3から成る１ユニットが、搬送する
扉等の搬送推力として必要とされる数だけ所定の間隔で
連設されてコイルブロックＡが構成されている。そし
て、上記各ユニットの３個のコイル１1〜１3は、図２に
示すように、上記各ユニットの同じ相対位置（Ｕ相、Ｖ
相、Ｗ相の各相のうちの同相）のものが、例えば始端の
端末部同士が接続されるとともに終端の端末部が各ユニ
ット毎に共通接続されてスター結線されている（図２で
はユニット数を３としているがこれに限定する趣旨では
ない）。ここで、上記結線は、後述するプリント基板２
に形成された配線パターンによって各コイル１1〜１3の
所定の端末部同士を接続することで行われ、後述する制
御装置１０に対して可撓性を有するフレキシブルプリン
ト基板等を介して配線される。In this embodiment, one unit composed of three coils 11 to 13 for three-phase driving is continuously provided at a predetermined interval by a number required as a transport thrust for a transport door or the like. Thus, a coil block A is configured. Then, as shown in FIG. 2, the three coils 11 to 13 of each unit are at the same relative position (U phase, V
For example, the terminals at the start end are connected to each other and the terminal terminals at the end are connected in common to each unit and are star-connected (in FIG. 2, the units are the same phase). The number is 3, but this is not intended to be limiting). Here, the connection is made to a printed circuit board 2 described later.
Done by connecting a predetermined terminal portions of the coils 1 1 to 1 3 by the formed wiring pattern is wired via a flexible printed circuit board having flexibility to the controller 10 to be described later You.
【００１０】一方、制御装置１０は、図３に示すよう
に、直流電源から成る電源部１１と、例えば逆起防止用
ダイオードＤが逆並列に接続された６つのスイッチ素子
Ｑのブリッジ回路で構成されコイル１の励磁相（Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相の３相）を切り換える出力部１２と、出力部
１２の各スイッチ素子Ｑをスイッチング制御する制御部
１３と、コイルブロックＡの永久磁石ブロック（後述す
る）に対する相対的な位置を検出するためのホール素子
のような磁気センサ１４とを備えている。また、制御部
１３は、例えばＣＰＵを主構成要素とし、磁気センサ１
４からの位置検出信号を入力し、所定のプログラムに基
づいて出力部１２のスイッチ素子Ｑを順次オンオフす
る。この制御装置１０により、コイルブロックＡの３相
のコイル１の内の２つの相のコイル１に常時電流を流す
ことにより、プリント基板２の長手方向に沿って移動す
る進行磁界を発生し、この進行磁界によって上記永久磁
石ブロックとの間で大略直線的な長手方向に向けて移動
し得る推力を得ることができる。On the other hand, as shown in FIG. 3, the control device 10 is composed of a power supply section 11 composed of a DC power supply and a bridge circuit of six switch elements Q in which, for example, a diode D for preventing back electromotive is connected in anti-parallel. And the excitation phase of coil 1 (U phase,
The output unit 12 that switches between the three phases (V phase and W phase), the control unit 13 that controls the switching of each switch element Q of the output unit 12, and the relative position of the coil block A with respect to the permanent magnet block (described later). And a magnetic sensor 14 such as a Hall element for detection. Further, the control unit 13 includes, for example, a CPU as a main component and the magnetic sensor 1.
4, and sequentially turns on and off the switching elements Q of the output unit 12 based on a predetermined program. The control device 10 constantly generates an advancing magnetic field that moves along the longitudinal direction of the printed circuit board 2 by causing a current to always flow through the two-phase coils 1 of the three-phase coils 1 of the coil block A. By the traveling magnetic field, it is possible to obtain a thrust capable of moving in a substantially linear longitudinal direction with the permanent magnet block.
【００１１】ここで、コイルブロックＡとともにリニア
モータを構成する永久磁石ブロックは、厚み方向に異極
が存在し長手方向に一定間隔を持って交互に異極が存在
するよう着磁された平板状の永久磁石にて形成されてい
る。そして、コイルブロックＡと永久磁石ブロックの一
方を固定子、他方を可動子とし、上記進行磁界によって
推進する可動子によって扉等が搬送されるのである。な
お、永久磁石ブロックの代わりに、例えば鉄やアルミ等
の金属製板材に突起状の磁極部を複数個列設した従来周
知の構造のものを固定子あるいは可動子として用いるこ
とも可能である。Here, the permanent magnet block constituting the linear motor together with the coil block A has a plate shape magnetized so that different poles are present in the thickness direction and different poles are alternately present at regular intervals in the longitudinal direction. Of permanent magnets. One of the coil block A and the permanent magnet block is a stator, and the other is a movable element, and a door or the like is transported by the movable element driven by the traveling magnetic field. Instead of the permanent magnet block, a conventionally known structure in which a plurality of protruding magnetic pole portions are arranged in a row on a metal plate material such as iron or aluminum can be used as the stator or the mover.
【００１２】コイルブロックＡは、図１に示すように短
冊形のプリント基板２の表面に螺旋状の導電パターンか
ら成るコイル１1…を複数個形成し、各コイル１1…の外
側の端末同士を導電パターンで共通接続するとともに、
同相のコイル１1…同士の内側の端末をスルーホール３
を介してプリント基板２の裏面側で各相に対応した端子
４1〜４3に接続することで形成される。而して、各端子
４1〜４3を介して導電パターンに給電することで各コイ
ル１1…に励磁電流を流し、リニアモータを駆動するこ
とができる。なお、１枚のプリント基板２に形成するコ
イル１1…の個数は本実施形態の６個に限定する趣旨で
はなく、螺旋状の同一導電パターンを繰り返し所要の長
さに形成することで任意の個数のコイルを１枚のプリン
ト基板２に形成することが可能であり、コイルの個数に
かかわらずにコイルの端末を接続する作業が不要とな
る。[0012] coil block A, the coil 1 1 ... consisting of spiral conductive patterns on the printed surface of the substrate 2 of the strip-shaped as shown in FIG. 1 a plurality formation, the coils 1 1 ... outer terminal ends of With a conductive pattern
In-phase coils 1 1 ...
It is formed by connecting the terminal 41 to 3 corresponding to the respective phases in the back side of the printed circuit board 2 through. And Thus, the terminals 41 to 3 flowing exciting current 1 1 ... to each coil by feeding to the conductive pattern through, it is possible to drive the linear motor. The coil 1 1 ... number of forming on one printed circuit board 2 is not intended to limit the six embodiment, the spiral of the required repeated same conductive pattern any by forming a length It is possible to form a number of coils on one printed circuit board 2, and it is not necessary to connect the terminals of the coils regardless of the number of coils.
【００１３】このように本実施形態のコイル構造によれ
ば、略帯板状のプリント基板２に形成された螺旋状の導
電パターンでコイル１1…を構成し、これら複数のコイ
ル１1…同士をプリント基板２に形成される配線パター
ンにて電気的に接続するので、コイル１1…の端末を接
続する作業が不要となって各コイルへの給電のための結
線作業が簡素化でき、作業性の向上が図れる。しかも、
コイルの巻線を巻回する作業が不要となるからコイルを
容易に作成することができるという利点もある。[0013] According to the coil structure of the present embodiment, constitutes the coil 1 1 ... a substantially strip-shaped printed circuit board 2 in the formed spiral conductive pattern, 1 1 ... among the plurality of coils Are electrically connected by the wiring pattern formed on the printed circuit board 2, so that the work of connecting the terminals of the coils 1 1 ... Becomes unnecessary, and the connection work for supplying power to each coil can be simplified. Performance can be improved. Moreover,
There is also an advantage that the coil can be easily formed because the operation of winding the coil winding is not required.
【００１４】ここで、プリント基板２をフレキシブル基
板で形成すれば、より小さなスペースでコイルを形成す
ることができ、しかも、容易に湾曲させることが可能で
あるから、可動子を曲線運動させる場合にその曲線運動
に対しても容易に対応することができる。Here, if the printed circuit board 2 is formed of a flexible substrate, the coil can be formed in a smaller space and can be easily bent. It is possible to easily cope with the curved movement.
【００１５】なお、上述のように形成されたプリント基
板２の複数枚を、図４に示すように厚み方向に積層し各
端子４1〜４3同士を端子接続具５によって電気的に接続
することでコイルブロックＡを構成しても良い。このよ
うな構成とすれば、よりターン数の多いコイル１1…が
容易に作成できるという利点がある。[0015] Incidentally, a plurality of printed circuit boards 2 formed as described above, are electrically connected by a terminal connecting device 5 to the terminals 41 to 3 to each other are laminated in the thickness direction as shown in FIG. 4 Thus, the coil block A may be configured. In such a configuration is advantageous in that 1 1 ... coil larger number of turns can be created easily.
【００１６】[0016]
【発明の効果】請求項１の発明は、複数のコイルが列設
されたコイルブロックを磁界中に配し可動子を移動させ
る推力を発生させるように各コイルに電流を流して成る
リニアモータのコイル構造であって、略帯板状のプリン
ト基板に形成された螺旋状の導電パターンでコイルを構
成し、これら複数のコイル同士をプリント基板に形成さ
れる配線パターンにて電気的に接続するので、コイルの
端末を接続する作業が不要となって各コイルへの給電の
ための結線作業が簡素化でき、作業性の向上が図れると
ともに、コイルの巻線を巻回する作業が不要となるから
コイルを容易に作成することができるという効果があ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a linear motor in which a coil block in which a plurality of coils are arranged is arranged in a magnetic field, and a current is applied to each coil so as to generate a thrust for moving a mover. In the coil structure, a coil is formed by a spiral conductive pattern formed on a substantially strip-shaped printed circuit board, and the plurality of coils are electrically connected to each other by a wiring pattern formed on the printed circuit board. This eliminates the need to connect the coil terminals, simplifying the wiring work for supplying power to each coil, improving workability, and eliminating the need to wind the coil winding. There is an effect that the coil can be easily formed.
【００１７】請求項２の発明は、プリント基板がフレキ
シブル基板から成るので、より小さなスペースでコイル
を形成することができ、しかも、容易に湾曲させること
が可能であるから、曲線運動に対しても容易に対応する
ことができるという効果がある。According to the second aspect of the present invention, since the printed circuit board is made of a flexible substrate, the coil can be formed in a smaller space, and can be easily curved. There is an effect that it can be easily handled.
【００１８】請求項３の発明は、導電パターンから成る
コイルが形成された複数のプリント基板を厚み方向に積
層するとともに各相のプリント基板に形成されたコイル
同士を電気的に接続して成るので、よりターン数の多い
コイルを容易に作成することができるという効果があ
る。According to a third aspect of the present invention, a plurality of printed circuit boards on which coils formed of conductive patterns are formed are laminated in the thickness direction and the coils formed on the printed circuit boards of each phase are electrically connected to each other. Thus, there is an effect that a coil having a larger number of turns can be easily formed.
【図１】実施形態を示し、（ａ）は表面図、（ｂ）は裏
面図である。FIG. 1 shows an embodiment, wherein (a) is a front view and (b) is a back view.
【図２】同上における配線図である。FIG. 2 is a wiring diagram of the above.
【図３】同上における制御装置を示す概略回路図であ
る。FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a control device of the above.
【図４】同上の他の構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing another configuration of the above.
Ａ コイルブロック １ コイル ２ プリント基板 ３ スルーホール ４ 端子 A Coil block 1 Coil 2 Printed circuit board 3 Through hole 4 Terminal
フロントページの続き (72)発明者 志方 宣之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB08 BB10 BB15 CA01 CA02 CA05 CB01 CB13 CC14 CC19 CD25 EE01 FA02 5H641 BB03 BB06 BB07 BB18 BB19 GG02 GG03 GG05 GG06 GG07 GG11 GG12 GG15 GG24 GG26 GG28 HH02 HH03 HH05 Continuation of front page (72) Inventor Noriyuki Shikata 1048 Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. BB18 BB19 GG02 GG03 GG05 GG06 GG07 GG11 GG12 GG15 GG24 GG26 GG28 HH02 HH03 HH05
Claims (3)
クを磁界中に配し可動子を移動させる推力を発生させる
ように各コイルに電流を流して成るリニアモータのコイ
ル構造であって、略帯板状のプリント基板に形成された
螺旋状の導電パターンでコイルを構成し、これら複数の
コイル同士をプリント基板に形成される配線パターンに
て電気的に接続することを特徴とするリニアモータのコ
イル構造。1. A linear motor coil structure comprising: a coil block in which a plurality of coils are arranged in a line; and a current flowing through each coil so as to generate a thrust for moving a mover. A linear motor, comprising: a coil formed by a spiral conductive pattern formed on a strip-shaped printed circuit board; and electrically connecting the plurality of coils by a wiring pattern formed on the printed circuit board. Coil structure.
ることを特徴とする請求項１記載のリニアモータのコイ
ル構造。2. The coil structure for a linear motor according to claim 1, wherein the printed board is made of a flexible board.
た複数のプリント基板を厚み方向に積層するとともに各
相のプリント基板に形成されたコイル同士を電気的に接
続して成ることを特徴とする請求項１又は２記載のリニ
アモータのコイル構造。3. The method according to claim 1, wherein a plurality of printed circuit boards on which coils formed of conductive patterns are formed are stacked in the thickness direction, and the coils formed on the printed circuit boards of each phase are electrically connected to each other. Item 3. A coil structure of a linear motor according to item 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2974699A JP2000228858A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Coil structure of linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2974699A JP2000228858A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Coil structure of linear motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228858A true JP2000228858A (en) | 2000-08-15 |
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ID=12284675
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|---|---|---|---|
| JP2974699A Withdrawn JP2000228858A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Coil structure of linear motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000228858A (en) |
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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: 20060509 |