JP2002159166A - リニアモータ用ポールセンサ - Google Patents
リニアモータ用ポールセンサInfo
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 101000650817 Homo sapiens Semaphorin-4D Proteins 0.000 description 1
- 102100027744 Semaphorin-4D Human genes 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
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- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ホール素子出力の誤動作を防止し、リニアモー
タのポール位置とポールセンサ位置との位置決めを容易
に行えるリニアモータ用ポールセンサを提供する。 【解決手段】リニアモータ用ポールセンサは、リニアモ
ータの永久磁石2のポールピッチPの1/3に相当する
間隔に横一列に配置され、リニアモータのポール位置で
あるU相、V相、W相を検出するための複数の第1ポー
ルセンサ11a〜11cと、複数の電機子コイル4に流
れる電流の交流磁界により発生する第1ポールセンサ1
1a〜11cの信号変化をキャンセルするよう、複数の
第1ポールセンサ11a〜11cが配置された方向と直
交する方向に偏位して配設された複数の第2ポールセン
サ12a〜12cと、リニアモータの移動子3に設けら
れ、各々のポールセンサ並びにその信号処理回路を実装
したポールセンサ基板13とより構成される。
タのポール位置とポールセンサ位置との位置決めを容易
に行えるリニアモータ用ポールセンサを提供する。 【解決手段】リニアモータ用ポールセンサは、リニアモ
ータの永久磁石2のポールピッチPの1/3に相当する
間隔に横一列に配置され、リニアモータのポール位置で
あるU相、V相、W相を検出するための複数の第1ポー
ルセンサ11a〜11cと、複数の電機子コイル4に流
れる電流の交流磁界により発生する第1ポールセンサ1
1a〜11cの信号変化をキャンセルするよう、複数の
第1ポールセンサ11a〜11cが配置された方向と直
交する方向に偏位して配設された複数の第2ポールセン
サ12a〜12cと、リニアモータの移動子3に設けら
れ、各々のポールセンサ並びにその信号処理回路を実装
したポールセンサ基板13とより構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機の送り機構
や半導体製造装置の位置決め装置に用いられると共に、
界磁極と電機子の何れか一方を固定子に、他方を移動子
として相対的に移動するようにしたリニアモータに関
し、特に、リニアモータのポール位置を検出するリニア
モータ用ポールセンサに関する。
や半導体製造装置の位置決め装置に用いられると共に、
界磁極と電機子の何れか一方を固定子に、他方を移動子
として相対的に移動するようにしたリニアモータに関
し、特に、リニアモータのポール位置を検出するリニア
モータ用ポールセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機の送り機構や半導体製造装
置の位置決め装置に用いられると共に、界磁極と電機子
の何れか一方を固定子に、他方を移動子として相対的に
移動するようにしたリニアモータは、図5のようになっ
ている。図5は従来の可動磁石型リニアモータの横断面
図である。図において、18は台車、18aは走行ロー
ラ、19は搬送ハンガ、20はコイルアッセンブリ、2
2は固定コイル、30cはホール素子、40はガイドレ
ール、40aは固定部、40bはレール部、50はカバ
ー、70は移動子、80は永久磁石、90は可動フレー
ムである。一方の固定子側はガイドレール40と該ガイ
ドレール40の上端に形成された固定部40aに取り付
けられるコイルアッセンブリ20と、該コイルアッセン
ブリ20を覆う脱着可能なカバー50とからなる。この
ガイドレール40の下端側には走行ローラ18aを走行
させるための断面コの字状のレール部40bが形成され
ている。他方の移動子70は、コイルアッセンブリ20
に内蔵される固定コイル22を臨み、対向する永久磁石
80と、該永久磁石80を挟持する可動フレーム90
と、この可動フレーム90を固定する台車18と、台車
18と一体に形成された搬送ハンガ19と、該台車18
に対して垂直方向に支持された走行ローラ18aとから
成る。なお、永久磁石80は、図6の紙面に対して垂直
方向に磁極が交互となるよう複数配置されている。ま
た、該永久磁石80の極性を検出するためのホール素子
30c、30a、30b(30a、30bは図示せず)
がコイルアッセンブリ20側に取り付けられている。図
6は従来の可動磁石型リニアモータの制御回路構成を示
したものである。図において、22a〜22fは固定コ
イル、30c、30a、30bはホール素子、60はド
ライバ回路、60a、60bはスイッチ、62はマイク
ロコンピュータである。移動子70の永久磁石80の極
性を検出するためのホール素子30c、30a、30b
が配置され、これらホール素子の出力によりマイクロコ
ンピュータ62が、移動子70の位置を検出し、ドライ
バ回路60を介してコイルアッセンブリ20を励磁す
る。該ドライバ回路60は、スイッチ60a、60bを
開閉することにより、上記固定コイル22a〜22fの
通電・励磁方向を移動子70の移動にともない順次切り
換えていく。図7は、コイルアッセンブリ20と、移動
子70と、ホール素子30c、30a、30bとの位置
関係を示したものである。コイルアッセンブリ20側に
は、該移動子70の永久磁石80の極性を検出するため
のホール素子30c、30a、30bが配置されてい
る。ホール素子30c、30a、30bはコイル22
a、22b、22zおよびコイル22d、22e、22
fと永久磁石80との間で連続して推力を発生させるた
めに、両者の相対位置を検出し、コイルの通電方向を切
り換えるように配置されている。本従来例では、永久磁
石80の幅が24mmであるため、ホール素子は8mm
ピッチで検出を行うことになる。
置の位置決め装置に用いられると共に、界磁極と電機子
の何れか一方を固定子に、他方を移動子として相対的に
移動するようにしたリニアモータは、図5のようになっ
ている。図5は従来の可動磁石型リニアモータの横断面
図である。図において、18は台車、18aは走行ロー
ラ、19は搬送ハンガ、20はコイルアッセンブリ、2
2は固定コイル、30cはホール素子、40はガイドレ
ール、40aは固定部、40bはレール部、50はカバ
ー、70は移動子、80は永久磁石、90は可動フレー
ムである。一方の固定子側はガイドレール40と該ガイ
ドレール40の上端に形成された固定部40aに取り付
けられるコイルアッセンブリ20と、該コイルアッセン
ブリ20を覆う脱着可能なカバー50とからなる。この
ガイドレール40の下端側には走行ローラ18aを走行
させるための断面コの字状のレール部40bが形成され
ている。他方の移動子70は、コイルアッセンブリ20
に内蔵される固定コイル22を臨み、対向する永久磁石
80と、該永久磁石80を挟持する可動フレーム90
と、この可動フレーム90を固定する台車18と、台車
18と一体に形成された搬送ハンガ19と、該台車18
に対して垂直方向に支持された走行ローラ18aとから
成る。なお、永久磁石80は、図6の紙面に対して垂直
方向に磁極が交互となるよう複数配置されている。ま
た、該永久磁石80の極性を検出するためのホール素子
30c、30a、30b(30a、30bは図示せず)
がコイルアッセンブリ20側に取り付けられている。図
6は従来の可動磁石型リニアモータの制御回路構成を示
したものである。図において、22a〜22fは固定コ
イル、30c、30a、30bはホール素子、60はド
ライバ回路、60a、60bはスイッチ、62はマイク
ロコンピュータである。移動子70の永久磁石80の極
性を検出するためのホール素子30c、30a、30b
が配置され、これらホール素子の出力によりマイクロコ
ンピュータ62が、移動子70の位置を検出し、ドライ
バ回路60を介してコイルアッセンブリ20を励磁す
る。該ドライバ回路60は、スイッチ60a、60bを
開閉することにより、上記固定コイル22a〜22fの
通電・励磁方向を移動子70の移動にともない順次切り
換えていく。図7は、コイルアッセンブリ20と、移動
子70と、ホール素子30c、30a、30bとの位置
関係を示したものである。コイルアッセンブリ20側に
は、該移動子70の永久磁石80の極性を検出するため
のホール素子30c、30a、30bが配置されてい
る。ホール素子30c、30a、30bはコイル22
a、22b、22zおよびコイル22d、22e、22
fと永久磁石80との間で連続して推力を発生させるた
めに、両者の相対位置を検出し、コイルの通電方向を切
り換えるように配置されている。本従来例では、永久磁
石80の幅が24mmであるため、ホール素子は8mm
ピッチで検出を行うことになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、移動子70の加減速時に流れるコイル22a〜22
fの電流により、交流磁界が発生し、この交流磁界の影
響がホール素子30c、30a、30bにおよぶため、
ホール素子出力が誤動作し、信頼性に欠けるという問題
があった。また、各ホール素子30c、30a、30b
が単体でコイルアッセンブリ20側に取り付けられてい
るため、モータのポール位置とホール素子位置との位置
決めを行うことが非常に難しいという問題があった。本
発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
り、ホール素子出力の誤動作を防止することができ、リ
ニアモータのポール位置と磁気センサ位置との位置決め
を容易に行うことが可能なリニアモータ用ポールセンサ
を提供することを目的とする。
は、移動子70の加減速時に流れるコイル22a〜22
fの電流により、交流磁界が発生し、この交流磁界の影
響がホール素子30c、30a、30bにおよぶため、
ホール素子出力が誤動作し、信頼性に欠けるという問題
があった。また、各ホール素子30c、30a、30b
が単体でコイルアッセンブリ20側に取り付けられてい
るため、モータのポール位置とホール素子位置との位置
決めを行うことが非常に難しいという問題があった。本
発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
り、ホール素子出力の誤動作を防止することができ、リ
ニアモータのポール位置と磁気センサ位置との位置決め
を容易に行うことが可能なリニアモータ用ポールセンサ
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項1の本発明は、交互に磁極が異なるように複
数の永久磁石を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的
空隙を介して配置されると共に複数の3相の電機子コイ
ルを装着した電機子と、前記界磁極と前記電機子の何れ
か一方を固定子に、他方を移動子として、前記移動子を
前記固定子の長手方向に沿って相対的に移動するように
したリニアモータにおいて、前記永久磁石のポールピッ
チPの1/3に相当する間隔に横一列に配置されると共
に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、W相
を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポール
センサと、前記複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する前記第1ポールセンサの信号変化を
キャンセルするように、前記複数の第1ポールセンサが
配置された方向と直交する方向の位置に偏位して配設さ
れた複数の磁気センサからなる第2ポールセンサと、前
記電機子に設けられると共に、前記各々のポールセンサ
並びに前記各々のポールセンサの信号処理回路を実装し
たポールセンサ基板と、を設けたリニアモータ用ポール
センサである。請求項2の本発明は、請求項1記載のリ
ニアモータ用ポールセンサにおいて、前記ポールセンサ
基板の両端に、前記電機子に対して前記ポールセンサ基
板を位置決め固定するための穴部を設けたものである。
請求項3の本発明は、請求項2に記載のリニアモータ用
ポールセンサにおいて、前記穴部は、前記永久磁石のポ
ールピッチPの1/3に相当する長さを有するものであ
る。
に、請求項1の本発明は、交互に磁極が異なるように複
数の永久磁石を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的
空隙を介して配置されると共に複数の3相の電機子コイ
ルを装着した電機子と、前記界磁極と前記電機子の何れ
か一方を固定子に、他方を移動子として、前記移動子を
前記固定子の長手方向に沿って相対的に移動するように
したリニアモータにおいて、前記永久磁石のポールピッ
チPの1/3に相当する間隔に横一列に配置されると共
に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、W相
を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポール
センサと、前記複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する前記第1ポールセンサの信号変化を
キャンセルするように、前記複数の第1ポールセンサが
配置された方向と直交する方向の位置に偏位して配設さ
れた複数の磁気センサからなる第2ポールセンサと、前
記電機子に設けられると共に、前記各々のポールセンサ
並びに前記各々のポールセンサの信号処理回路を実装し
たポールセンサ基板と、を設けたリニアモータ用ポール
センサである。請求項2の本発明は、請求項1記載のリ
ニアモータ用ポールセンサにおいて、前記ポールセンサ
基板の両端に、前記電機子に対して前記ポールセンサ基
板を位置決め固定するための穴部を設けたものである。
請求項3の本発明は、請求項2に記載のリニアモータ用
ポールセンサにおいて、前記穴部は、前記永久磁石のポ
ールピッチPの1/3に相当する長さを有するものであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は、本発明の実施例を示すリニアモ
ータであって、(a)はリニアモータの推力方向から見
た正面図、(b)は(a)に示す移動子に取り付けたポ
ールセンサおよびポールセンサ基板の側面図(第1実施
例)、図2は、図1に示す永久磁石を配置した固定子の
側面図である。図において、1は固定子、2は永久磁
石、3は移動子、4は電機子コイル、11は第1ポール
センサ、12は第2ポールセンサ、13はポールセンサ
基板である。本発明の構成は以下のとおりである。一方
の固定子1には、図2に示すように、固定子1の長手方
向に沿って、交互に磁極N、Sが異なるように、界磁極
となる複数の永久磁石2が接着剤等で固定されている。
永久磁石2のポールピッチをPとした場合に、各々の永
久磁石2はポールピッチPの1/2に相当する間隔で固
定子1上に配置されている。他方の移動子3は、図1
(a)に示すように前記固定子1と磁気的空隙を介して
配置されると共に複数の3相の電機子コイル4を装着し
てなる電機子を構成しており、図示しないベアリングを
介して支持されている。また、移動子3には、図1
(a)および(b)に示すように、永久磁石2の極性を
検出するための磁気センサである第1ポールセンサ11
が固定子1と対向するように固定されている。この第1
ポールセンサ11は、具体的には3つのホール素子11
a、11b、11cからなり、リニアモータのポール位
置であるU相、V相、W相を検出できるよう、略長方形
状のポールセンサ基板13の長手方向に向かってポール
ピッチの1/3に相当する間隔で横一列に配置されてい
る。さらに、上記ポールセンサ基板13には、電機子コ
イル4に流れる電流により発生する交流磁界による第1
ポールセンサ11の誤信号出力をキャンセルするよう、
第1ポールセンサ11の取付位置からポールセンサ基板
13の長手方向と直交する方向に所定の距離Lだけ偏位
させて磁気センサである第2ポールセンサ12が設けら
れている。第2ポールセンサ12はホール素子12a、
12b、12cから構成されている。なお、ポールセン
サ基板13は基板の両端部に移動子3に位置決め固定す
るため穴部14aが設けられており、図示しないネジ等
を用いて移動子3に固定するようになっている。
いて説明する。図1は、本発明の実施例を示すリニアモ
ータであって、(a)はリニアモータの推力方向から見
た正面図、(b)は(a)に示す移動子に取り付けたポ
ールセンサおよびポールセンサ基板の側面図(第1実施
例)、図2は、図1に示す永久磁石を配置した固定子の
側面図である。図において、1は固定子、2は永久磁
石、3は移動子、4は電機子コイル、11は第1ポール
センサ、12は第2ポールセンサ、13はポールセンサ
基板である。本発明の構成は以下のとおりである。一方
の固定子1には、図2に示すように、固定子1の長手方
向に沿って、交互に磁極N、Sが異なるように、界磁極
となる複数の永久磁石2が接着剤等で固定されている。
永久磁石2のポールピッチをPとした場合に、各々の永
久磁石2はポールピッチPの1/2に相当する間隔で固
定子1上に配置されている。他方の移動子3は、図1
(a)に示すように前記固定子1と磁気的空隙を介して
配置されると共に複数の3相の電機子コイル4を装着し
てなる電機子を構成しており、図示しないベアリングを
介して支持されている。また、移動子3には、図1
(a)および(b)に示すように、永久磁石2の極性を
検出するための磁気センサである第1ポールセンサ11
が固定子1と対向するように固定されている。この第1
ポールセンサ11は、具体的には3つのホール素子11
a、11b、11cからなり、リニアモータのポール位
置であるU相、V相、W相を検出できるよう、略長方形
状のポールセンサ基板13の長手方向に向かってポール
ピッチの1/3に相当する間隔で横一列に配置されてい
る。さらに、上記ポールセンサ基板13には、電機子コ
イル4に流れる電流により発生する交流磁界による第1
ポールセンサ11の誤信号出力をキャンセルするよう、
第1ポールセンサ11の取付位置からポールセンサ基板
13の長手方向と直交する方向に所定の距離Lだけ偏位
させて磁気センサである第2ポールセンサ12が設けら
れている。第2ポールセンサ12はホール素子12a、
12b、12cから構成されている。なお、ポールセン
サ基板13は基板の両端部に移動子3に位置決め固定す
るため穴部14aが設けられており、図示しないネジ等
を用いて移動子3に固定するようになっている。
【0006】次に、ポールセンサを駆動し、かつ、その
検出信号を増幅するための信号処理回路について説明す
る。図3は、ポールセンサの信号処理回路を示したブロ
ック図である。上記信号処理回路は、図1(b)のポー
ルセンサ基板13に具体的に図示しないが、ポールセン
サ基板上に実装したものである。磁気センサであるホー
ル素子11a〜11c、12a〜12cは、アンプIC
2A、IC2BおよびトランジスタTR1、TR2によ
り定電圧で駆動されている。ホール素子11、12の出
力ピンであるピン番号2pと4pは、お互い反転出力の
関係であり、このホール素子11と12の出力ピンは、
図3に示されるように、抵抗Rを介して反転した出力ピ
ン同士で接続されている。例えば、ホール素子11aと
12aの場合、ホール素子11aのピン番号4pは抵抗
R2とR1を介してホール素子12aのピン番号2pと
接続され、また、ホール素子11aのピン番号2pは、
抵抗R3、R4を介してホール素子12aのピン番号4
pと接続されている。ホール素子11bと12b、ホー
ル素子11cと12cについても同様に接続されてい
る。このようにホール素子11、12の接続は、差動構
成となっており、ホール素子11a、11b、11cの
出力信号が、リニアモータのポール位置U相、V相、W
相と一致する場合、ホール素子12a、12b、12c
の出力信号は、ホール素子11a、11b、11cの出
力信号の反転信号であるu相、v相、w相という関係と
なり、同相出力信号をキャンセルすることができる。ホ
ール素子11、12の出力信号は、コンパレータIC1
A、IC1B、IC1Cにより矩形波に成形され、上位
コントローラ5に出力される。
検出信号を増幅するための信号処理回路について説明す
る。図3は、ポールセンサの信号処理回路を示したブロ
ック図である。上記信号処理回路は、図1(b)のポー
ルセンサ基板13に具体的に図示しないが、ポールセン
サ基板上に実装したものである。磁気センサであるホー
ル素子11a〜11c、12a〜12cは、アンプIC
2A、IC2BおよびトランジスタTR1、TR2によ
り定電圧で駆動されている。ホール素子11、12の出
力ピンであるピン番号2pと4pは、お互い反転出力の
関係であり、このホール素子11と12の出力ピンは、
図3に示されるように、抵抗Rを介して反転した出力ピ
ン同士で接続されている。例えば、ホール素子11aと
12aの場合、ホール素子11aのピン番号4pは抵抗
R2とR1を介してホール素子12aのピン番号2pと
接続され、また、ホール素子11aのピン番号2pは、
抵抗R3、R4を介してホール素子12aのピン番号4
pと接続されている。ホール素子11bと12b、ホー
ル素子11cと12cについても同様に接続されてい
る。このようにホール素子11、12の接続は、差動構
成となっており、ホール素子11a、11b、11cの
出力信号が、リニアモータのポール位置U相、V相、W
相と一致する場合、ホール素子12a、12b、12c
の出力信号は、ホール素子11a、11b、11cの出
力信号の反転信号であるu相、v相、w相という関係と
なり、同相出力信号をキャンセルすることができる。ホ
ール素子11、12の出力信号は、コンパレータIC1
A、IC1B、IC1Cにより矩形波に成形され、上位
コントローラ5に出力される。
【0007】したがって、第1実施例のリニアモータに
おいて、永久磁石2のポールピッチPの1/3に相当す
る間隔に横一列に配置されると共に、リニアモータのポ
ール位置であるU相、V相、W相を検出するための複数
の磁気センサからなる第1ポールセンサ11と、複数の
電機子コイル4に流れる電流の交流磁界により発生する
第1ポールセンサ11の信号変化をキャンセルするよう
に、複数の第1ポールセンサ11が配置された方向と直
交する方向の位置に偏位して配設された複数の磁気セン
サからなる第2ポールセンサ12と、電機子に設けられ
ると共に、各々のポールセンサ11、12並びに各々の
ポールセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基
板13と、を設けたので、例えば、移動子3の加減速時
に流れる電機子コイル4の電流によって発生する交流磁
界が、ポールセンサ基板13上のホール素子11a、1
1b、11cに影響を及ぼすようなことがあっても、ホ
ール素子11a、11b、11cにそれぞれ対応したホ
ール素子12a、12b、12cが、電機子コイル4の
電流で発生する交流磁界の影響による誤出力信号を同相
で検出することができると共に、また、ポールセンサの
信号処理回路において差動構成の接続をとることによ
り、この誤出力信号をキャンセルすることができること
から、永久磁石2の磁界のみを検出することができ、ホ
ール素子の誤動作を防止することができる。
おいて、永久磁石2のポールピッチPの1/3に相当す
る間隔に横一列に配置されると共に、リニアモータのポ
ール位置であるU相、V相、W相を検出するための複数
の磁気センサからなる第1ポールセンサ11と、複数の
電機子コイル4に流れる電流の交流磁界により発生する
第1ポールセンサ11の信号変化をキャンセルするよう
に、複数の第1ポールセンサ11が配置された方向と直
交する方向の位置に偏位して配設された複数の磁気セン
サからなる第2ポールセンサ12と、電機子に設けられ
ると共に、各々のポールセンサ11、12並びに各々の
ポールセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基
板13と、を設けたので、例えば、移動子3の加減速時
に流れる電機子コイル4の電流によって発生する交流磁
界が、ポールセンサ基板13上のホール素子11a、1
1b、11cに影響を及ぼすようなことがあっても、ホ
ール素子11a、11b、11cにそれぞれ対応したホ
ール素子12a、12b、12cが、電機子コイル4の
電流で発生する交流磁界の影響による誤出力信号を同相
で検出することができると共に、また、ポールセンサの
信号処理回路において差動構成の接続をとることによ
り、この誤出力信号をキャンセルすることができること
から、永久磁石2の磁界のみを検出することができ、ホ
ール素子の誤動作を防止することができる。
【0008】図4は、本発明の第2実施例を示すポール
センサ基板の側面図である。第2実施例が第1実施例と
異なる点は、ポールセンサ基板13の両端に、永久磁石
のポールピッチPの1/3に相当する長さを有する穴部
14b、いわゆる長穴を設けた点である。前記穴部14
bがポールピッチPの少なくとも1/3以上あれば、ホ
ール素子11a、11b、11cの何れか1つが、リニ
アモータのU相ポール位置に一致する様にポールセンサ
基板13を移動子3にネジ(図示せず)等で仮固定した
状態で、容易に位置調整をすることが可能となる。例え
ば、ホール素子11bが、リニアモータのU相ポール位
置と一致する位置にネジ等で締め付けた場合、ホール素
子11cはV相、ホール素子11aはW相となる。ホー
ル素子11a、11b、11cの何れかがリニアモータ
のU相、V相、W相と一致したかを、上位コントローラ
にセットするか、またはポールセンサ基板13上に切り
換えスイッチを配置してスイッチ切り替えを行うことに
より、ホール素子11a、11b、11cの相を決める
ことが可能である。また、ホール素子11a、11b、
11cをそれぞれU相、V相、W相と固定し、穴部14
bの長さをPとしても良い。この第2実施例は、永久磁
石のポールピッチPの1/3に相当する長さの穴部4b
をポールセンサ基板13に設けることにより、ポールセ
ンサ基板13を移動子3に仮固定して、リニアモータの
ポール位置との位置決めが可能となるので、ポール位置
調整が簡単で、高精度な位置決めを容易に行うことがで
きる。なお、第2実施例では、ポールセンサ基板13の
両端に穴部14bを設けたが、位置は両端でなくても良
く、また穴部は、必ずしも穴でなくても切りかぎ形状で
も良いことは明らかである。
センサ基板の側面図である。第2実施例が第1実施例と
異なる点は、ポールセンサ基板13の両端に、永久磁石
のポールピッチPの1/3に相当する長さを有する穴部
14b、いわゆる長穴を設けた点である。前記穴部14
bがポールピッチPの少なくとも1/3以上あれば、ホ
ール素子11a、11b、11cの何れか1つが、リニ
アモータのU相ポール位置に一致する様にポールセンサ
基板13を移動子3にネジ(図示せず)等で仮固定した
状態で、容易に位置調整をすることが可能となる。例え
ば、ホール素子11bが、リニアモータのU相ポール位
置と一致する位置にネジ等で締め付けた場合、ホール素
子11cはV相、ホール素子11aはW相となる。ホー
ル素子11a、11b、11cの何れかがリニアモータ
のU相、V相、W相と一致したかを、上位コントローラ
にセットするか、またはポールセンサ基板13上に切り
換えスイッチを配置してスイッチ切り替えを行うことに
より、ホール素子11a、11b、11cの相を決める
ことが可能である。また、ホール素子11a、11b、
11cをそれぞれU相、V相、W相と固定し、穴部14
bの長さをPとしても良い。この第2実施例は、永久磁
石のポールピッチPの1/3に相当する長さの穴部4b
をポールセンサ基板13に設けることにより、ポールセ
ンサ基板13を移動子3に仮固定して、リニアモータの
ポール位置との位置決めが可能となるので、ポール位置
調整が簡単で、高精度な位置決めを容易に行うことがで
きる。なお、第2実施例では、ポールセンサ基板13の
両端に穴部14bを設けたが、位置は両端でなくても良
く、また穴部は、必ずしも穴でなくても切りかぎ形状で
も良いことは明らかである。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1実施
例によれば、リニアモータにおいて、永久磁石のポール
ピッチPの1/3に相当する間隔に横一列に配置される
と共に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、
W相を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポ
ールセンサと、複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する第1ポールセンサの信号変化をキャ
ンセルするように、複数の第1ポールセンサが配置され
た方向と直交する方向の位置に偏位して配設された複数
の磁気センサからなる第2ポールセンサと、電機子に設
けられると共に、各々のポールセンサ並びに各々のポー
ルセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基板
と、を設けたため、第1ポールセンサを構成する各ホー
ル素子にそれぞれ対応した第2ポールセンサを構成する
各ホール素子が、電機子コイルの電流で発生する交流磁
界の影響による誤出力信号を同相で検出することができ
ると共に、また、ポールセンサの信号処理回路において
差動構成の接続をとることにより、この誤出力信号をキ
ャンセルすることができることから、永久磁石2の磁界
のみを検出することができ、ホール素子の誤動作を防止
することができる。また、本発明の第2実施例によれ
ば、ポールセンサ基板の両端に永久磁石のポールピッチ
Pの少なくとも1/3に相当する長さを有する穴部を設
けたため、ポールセンサ基板を移動子に仮固定して、リ
ニアモータのポール位置との位置決めが可能となるの
で、ポール位置調整が簡単で、高精度な位置決めを容易
に行うことができる。
例によれば、リニアモータにおいて、永久磁石のポール
ピッチPの1/3に相当する間隔に横一列に配置される
と共に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、
W相を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポ
ールセンサと、複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する第1ポールセンサの信号変化をキャ
ンセルするように、複数の第1ポールセンサが配置され
た方向と直交する方向の位置に偏位して配設された複数
の磁気センサからなる第2ポールセンサと、電機子に設
けられると共に、各々のポールセンサ並びに各々のポー
ルセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基板
と、を設けたため、第1ポールセンサを構成する各ホー
ル素子にそれぞれ対応した第2ポールセンサを構成する
各ホール素子が、電機子コイルの電流で発生する交流磁
界の影響による誤出力信号を同相で検出することができ
ると共に、また、ポールセンサの信号処理回路において
差動構成の接続をとることにより、この誤出力信号をキ
ャンセルすることができることから、永久磁石2の磁界
のみを検出することができ、ホール素子の誤動作を防止
することができる。また、本発明の第2実施例によれ
ば、ポールセンサ基板の両端に永久磁石のポールピッチ
Pの少なくとも1/3に相当する長さを有する穴部を設
けたため、ポールセンサ基板を移動子に仮固定して、リ
ニアモータのポール位置との位置決めが可能となるの
で、ポール位置調整が簡単で、高精度な位置決めを容易
に行うことができる。
【図1】本発明の実施例を示すリニアモータであって、
(a)はリニアモータの正面図、(b)は(a)に示す
移動子に取り付けたポールセンサおよびポールセンサ基
板の側面図である(第1実施例)。
(a)はリニアモータの正面図、(b)は(a)に示す
移動子に取り付けたポールセンサおよびポールセンサ基
板の側面図である(第1実施例)。
【図2】図1に示す永久磁石を配置した固定子の側面図
である。
である。
【図3】ポールセンサの信号処理回路のブロック図であ
る。
る。
【図4】本発明の第2実施例を示すポールセンサ基板の
側面図である。
側面図である。
【図5】従来の可動磁石型リニアモータの横断面図であ
る。
る。
【図6】従来の可動磁石型リニアモータの制御回路構成
を示したものである。
を示したものである。
【図7】従来のコイルアッセンブリ20と、移動子70
と、ホール素子30A、30B、30Cとの位置関係を
示したものである。
と、ホール素子30A、30B、30Cとの位置関係を
示したものである。
1 固定子 2 永久磁石 3 移動子 4 電機子コイル 11、11a、11b、11c:ホール素子(第1ポー
ルセンサ) 12、12a、12b、12c:ホール素子(第2ポー
ルセンサ) 13 ポールセンサ基板 14a 穴部 14b 穴部 15 上位コントローラ IC1A、IC1B、IC1C:コンパレータ IC2A、IC2B:オペアンプ TR1、TR2:トランジスタ R1〜R20:抵抗
ルセンサ) 12、12a、12b、12c:ホール素子(第2ポー
ルセンサ) 13 ポールセンサ基板 14a 穴部 14b 穴部 15 上位コントローラ IC1A、IC1B、IC1C:コンパレータ IC2A、IC2B:オペアンプ TR1、TR2:トランジスタ R1〜R20:抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H611 AA01 BB09 PP01 PP05 QQ03 RR02 UA01 UA07 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG07 GG24 GG26 GG28 HH02 HH03 HH06 JA01
Claims (3)
- 【請求項1】交互に磁極が異なるように複数の永久磁石
を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的空隙を介して
配置されると共に複数の3相の電機子コイルを装着した
電機子と、前記界磁極と前記電機子の何れか一方を固定
子に、他方を移動子として、前記移動子を前記固定子の
長手方向に沿って相対的に移動するようにしたリニアモ
ータにおいて、 前記永久磁石のポールピッチPの1/3に相当する間隔
に横一列に配置されると共に、リニアモータのポール位
置であるU相、V相、W相を検出するための複数の磁気
センサからなる第1ポールセンサと、 前記複数の電機子コイルに流れる電流の交流磁界により
発生する前記第1ポールセンサの信号変化をキャンセル
するように、前記複数の第1ポールセンサが配置された
方向と直交する方向の位置に偏位して配設された複数の
磁気センサからなる第2ポールセンサと、 前記電機子に設けられると共に、前記各々のポールセン
サ並びに前記各々のポールセンサの信号処理回路を実装
したポールセンサ基板と、を設けたことを特徴とするリ
ニアモータ用ポールセンサ。 - 【請求項2】前記ポールセンサ基板の両端に、前記電機
子に対して前記ポールセンサ基板を位置決め固定するた
めの穴部を設けたことを特徴とする請求項1記載のリニ
アモータ用ポールセンサ。 - 【請求項3】前記穴部は、前記永久磁石のポールピッチ
Pの少なくとも1/3に相当する長さを有することを特
徴とする請求項2に記載のリニアモータ用ポールセン
サ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000350864A JP2002159166A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リニアモータ用ポールセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000350864A JP2002159166A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リニアモータ用ポールセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002159166A true JP2002159166A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18824019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000350864A Pending JP2002159166A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リニアモータ用ポールセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002159166A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004010566A1 (ja) * | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | リニアモータ装置 |
JP2007143226A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Nippon Pulse Motor Co Ltd | シャフト型リニアモータの位置検出装置 |
WO2008072525A1 (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-19 | Nippon Pulse Motor Co., Ltd. | シャフト型リニアモータの位置決め装置 |
JP2008172920A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Hiwin Mikrosystem Corp | リニアモータ用原点微調整手段 |
JP2009021590A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及び位置センサ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151580A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Daido Steel Co Ltd | キユリ−点測定方法及び装置 |
JPH04150757A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Toshiba Corp | ブラシレスdcモータ |
JPH10248234A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Toyota Auto Body Co Ltd | リニアdcブラシレスモータ |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000350864A patent/JP2002159166A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009021590A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及び位置センサ |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100415 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100728 |