JPH01286765A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JPH01286765A JPH01286765A JP11475588A JP11475588A JPH01286765A JP H01286765 A JPH01286765 A JP H01286765A JP 11475588 A JP11475588 A JP 11475588A JP 11475588 A JP11475588 A JP 11475588A JP H01286765 A JPH01286765 A JP H01286765A
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- linear motor
- linear
- yoke
- armature
- magnetic
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 4
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
［本発明の技術分野］
本発明は、リニアモータに関する。
［本発明の技術的背景］
従来、多くの製品に見られる小型装置用リニアモータと
しては、リニアパルスモータ、リニア直流モータがある
。従来のリニアパルスモータは、自己位置決め機能を有
し、オープンループ制御が可能なため、他のリニアモー
タと比べ駆動装置が容易かつ安価に形成できるという利
点はあるものの、非常に高精度な機械加工が必要なため
、高価でまた、その特性は機械加工精度に大きく依存す
る。また、従来のリニアパルスモータは、磁気吸引力を
推力源としているため、垂直力が大きく、その結果可動
子の支持機構として堅固で高価なものを使用しなければ
ならなく、振動・騒音が大きいという欠点があり、リニ
ア直流モータに比べ推力／可動子質量比が小さいため加
速性能、応答性能が劣っている。
しては、リニアパルスモータ、リニア直流モータがある
。従来のリニアパルスモータは、自己位置決め機能を有
し、オープンループ制御が可能なため、他のリニアモー
タと比べ駆動装置が容易かつ安価に形成できるという利
点はあるものの、非常に高精度な機械加工が必要なため
、高価でまた、その特性は機械加工精度に大きく依存す
る。また、従来のリニアパルスモータは、磁気吸引力を
推力源としているため、垂直力が大きく、その結果可動
子の支持機構として堅固で高価なものを使用しなければ
ならなく、振動・騒音が大きいという欠点があり、リニ
ア直流モータに比べ推力／可動子質量比が小さいため加
速性能、応答性能が劣っている。
リニア直流モータは大きく分けて、単極型リニア直流モ
ータと多極型リニア直流モータがあり、単極型リニア直
流モータは小型軽量に形成できる利点があるものの、磁
気回路の制約上可動子のストローク長を長くできない欠
点がある。多極型リニア直流モータは、特にコアレス型
の場合、推力／可動子質量比が大きいため加速・応答性
能が良く、また、リニアパルスモータのような著しい機
械加工精度を要求されないという利点がある。しかし、
多極型リニア直流モータは、リニアパルスモータのよう
な自己位置決め機能を有していないため位置を知るため
のセンサを必要としく尚、この欠点は単極型リニア直流
モータも同様である）、また、磁極検出用のセンサが必
要で駆動装置が非常に複雑となり、制御系に関してはオ
ープンループ制御が可能なリニアパルスモータに比べ、
複雑かつ高価になるという欠点を有している。
ータと多極型リニア直流モータがあり、単極型リニア直
流モータは小型軽量に形成できる利点があるものの、磁
気回路の制約上可動子のストローク長を長くできない欠
点がある。多極型リニア直流モータは、特にコアレス型
の場合、推力／可動子質量比が大きいため加速・応答性
能が良く、また、リニアパルスモータのような著しい機
械加工精度を要求されないという利点がある。しかし、
多極型リニア直流モータは、リニアパルスモータのよう
な自己位置決め機能を有していないため位置を知るため
のセンサを必要としく尚、この欠点は単極型リニア直流
モータも同様である）、また、磁極検出用のセンサが必
要で駆動装置が非常に複雑となり、制御系に関してはオ
ープンループ制御が可能なリニアパルスモータに比べ、
複雑かつ高価になるという欠点を有している。
［本発明の目的コ
本発明は、
（１）効率が良好で低速から高速まで自由に駆動でき、
（２）大きな推力／可動子質量比が得られ、この結果、
加速・応答性能が良好で、 （３）電流−推力特性が完全な線形で５（４）デイテン
ト推力がなく、この結果、変位−推力特性にひずみがな
く、 （５）可動子と固定子の吸引力（垂直力）が極めて小さ
く、そのなめ、可動子の支持機構に加わる負担、摩擦力
を小さくすることができ、その結果、支持機構として安
価なものを使用でき、（６）著しい機械加工精度を必要
とせず、（７）ユニット化が容易でストロークの短いも
のも長いものも容易に形成でき、 （８）オープンループ制御が可能で、その結果、制御系
が容易かつ安価に形成でき、 （９）性能及びコストに応じたものを安価かつ容易に量
産できるようにすることのできるリニアモータを得るこ
とを目的になされたものである。
加速・応答性能が良好で、 （３）電流−推力特性が完全な線形で５（４）デイテン
ト推力がなく、この結果、変位−推力特性にひずみがな
く、 （５）可動子と固定子の吸引力（垂直力）が極めて小さ
く、そのなめ、可動子の支持機構に加わる負担、摩擦力
を小さくすることができ、その結果、支持機構として安
価なものを使用でき、（６）著しい機械加工精度を必要
とせず、（７）ユニット化が容易でストロークの短いも
のも長いものも容易に形成でき、 （８）オープンループ制御が可能で、その結果、制御系
が容易かつ安価に形成でき、 （９）性能及びコストに応じたものを安価かつ容易に量
産できるようにすることのできるリニアモータを得るこ
とを目的になされたものである。
［本発明の目的達成手段］
本発明の目的は、可動子の走行方向に沿ってＷの幅でＮ
、Ｓの磁極を交互に有する―（−は２以上の正の整数）
個の界磁マグネットを一定の間隔Ｐ（Ｐは０を含む）で
設け、第１電機子コイルに対し第ｉ（ｉはｎ以下の正の
整数）電機子コイルは電されているｎ（ｎは２以上の正
の整数）個のコアレス電機子コイルからなる電機子を、
上記界磁マグネットに相対的移動するように支持し、上
記電機子コイルには、第１蝋機子コイルに対し、第ｉ電
機子コイルに□×π位相のずれたパルスを印加し、上記
コアレス電機子又は界磁マグネットのいずれか一方を固
定子とし他方を可動子としたことを特徴とするリニアモ
ータを、提供することによって達成される。
、Ｓの磁極を交互に有する―（−は２以上の正の整数）
個の界磁マグネットを一定の間隔Ｐ（Ｐは０を含む）で
設け、第１電機子コイルに対し第ｉ（ｉはｎ以下の正の
整数）電機子コイルは電されているｎ（ｎは２以上の正
の整数）個のコアレス電機子コイルからなる電機子を、
上記界磁マグネットに相対的移動するように支持し、上
記電機子コイルには、第１蝋機子コイルに対し、第ｉ電
機子コイルに□×π位相のずれたパルスを印加し、上記
コアレス電機子又は界磁マグネットのいずれか一方を固
定子とし他方を可動子としたことを特徴とするリニアモ
ータを、提供することによって達成される。
［実施例］
（第１実施例）
以下、第１図乃至第５図を参照して本発明第１実施例の
リニアモータを説明する。
リニアモータを説明する。
本発明第１実施例のリニアモータは、長板状の基台１上
に、界磁マグネット４の奥行きＱと）しい幅の長板状の
磁性体板２を固着し、その上に第４図に示すように、厚
み方向に着磁されたＮ極、（Ｗは界磁マグネット４の幅
）で交互に長手方向に多数固設されている。尚、界磁マ
グネット４間の間隔Ｐは仕様に合わせて、任意の大きさ
（０を含む）で良いことは言うまでもない。
に、界磁マグネット４の奥行きＱと）しい幅の長板状の
磁性体板２を固着し、その上に第４図に示すように、厚
み方向に着磁されたＮ極、（Ｗは界磁マグネット４の幅
）で交互に長手方向に多数固設されている。尚、界磁マ
グネット４間の間隔Ｐは仕様に合わせて、任意の大きさ
（０を含む）で良いことは言うまでもない。
上記基台１の上には、回転自在に軸支された走行ローラ
を側面部に有するコ字状の走行ヨーク支持非磁性体７が
配され、該走行ヨーク支持非磁性体７は走行ローラ６に
より上記磁性体板２の側面部に案内されて走行方向に円
滑に移動可能となっている。また、走行ヨーク支持非磁
性体７には、上記界磁マグネット４と相対して、磁性体
板２の幅と等しい幅を有する、長板上の走行磁性体ヨー
ク５が固着されている。
を側面部に有するコ字状の走行ヨーク支持非磁性体７が
配され、該走行ヨーク支持非磁性体７は走行ローラ６に
より上記磁性体板２の側面部に案内されて走行方向に円
滑に移動可能となっている。また、走行ヨーク支持非磁
性体７には、上記界磁マグネット４と相対して、磁性体
板２の幅と等しい幅を有する、長板上の走行磁性体ヨー
ク５が固着されている。
走行磁性体ヨーク５の内面には、第５■に示すような偏
平状の電機子コイル３が互いに電気角でないように隣接
配置されている。
平状の電機子コイル３が互いに電気角でないように隣接
配置されている。
位相のずれたパルス電流を入力すれば、可動子は入力パ
ルス数に比例した距離だけ、パルス周波数に比例した速
度で移動し、１パルス当りの移動量ンループ制御が行な
える。また、マイクロステップ駆動で制御を行なえば、
１パルス当りの移動量Ｓは任意に細分できることは言う
までもない。
ルス数に比例した距離だけ、パルス周波数に比例した速
度で移動し、１パルス当りの移動量ンループ制御が行な
える。また、マイクロステップ駆動で制御を行なえば、
１パルス当りの移動量Ｓは任意に細分できることは言う
までもない。
（第２実施例）
第１実施例においては、電機子コイルの数が２個の場合
を示したが、ｎ個の電機子コイルとしても良いことは言
うまでもない、この場合は、第１実施例において電機子
コイル３は、第１電機子コイルに対し、第ｉ（ｉはｎ以
下の正の整数）電機子コイルは電気角で□Ｘ（Ｗ＋Ｐ）
だけ位相がずれｉ−ま た位置に重畳しないように配置し、□×π位相がずれた
パルス電流を入力すれば良いので詳細に説明しないが、
この場合は１パルス当りの移動Ｗ＋Ｐ 量Ｓは□となる。
を示したが、ｎ個の電機子コイルとしても良いことは言
うまでもない、この場合は、第１実施例において電機子
コイル３は、第１電機子コイルに対し、第ｉ（ｉはｎ以
下の正の整数）電機子コイルは電気角で□Ｘ（Ｗ＋Ｐ）
だけ位相がずれｉ−ま た位置に重畳しないように配置し、□×π位相がずれた
パルス電流を入力すれば良いので詳細に説明しないが、
この場合は１パルス当りの移動Ｗ＋Ｐ 量Ｓは□となる。
さらに、ｎ個のコアレス電機子コイルを１組としたもの
を、複数組設け、これによりｎ相のリニアモータとする
ことも可能である。
を、複数組設け、これによりｎ相のリニアモータとする
ことも可能である。
（第３実施例）
第１実施例及び第２実施例においては、界磁マグネット
４は電機子コイル３に対し片側だけに配置した場合を示
したが、第６図に示すように界磁マグネットを電機子コ
イル３の両側に配置しても良いことはいうまでもない、
この場合は、第６図に示すように走行磁性体ヨーク５は
必要なく、また対向する界磁マグネット４の磁極が互い
に異極になるようにすれば良い。
４は電機子コイル３に対し片側だけに配置した場合を示
したが、第６図に示すように界磁マグネットを電機子コ
イル３の両側に配置しても良いことはいうまでもない、
この場合は、第６図に示すように走行磁性体ヨーク５は
必要なく、また対向する界磁マグネット４の磁極が互い
に異極になるようにすれば良い。
（第４実施例）
第１実施例乃至第３実施例においては、可動コイル型の
リニアモータを示したが、界磁マグネット４が可動子と
なり、電機子コイル３が固定子となっている可動界磁マ
グネット型のリニアモータとしても良いこと、は言うま
でもない、この場合、第１実施例乃至第３実施例の場合
において、界磁マグネット４と電機子コイル３との配置
を逆にすれば良い。
リニアモータを示したが、界磁マグネット４が可動子と
なり、電機子コイル３が固定子となっている可動界磁マ
グネット型のリニアモータとしても良いこと、は言うま
でもない、この場合、第１実施例乃至第３実施例の場合
において、界磁マグネット４と電機子コイル３との配置
を逆にすれば良い。
［発明の効果］
上記から明らかなように、本発明は従来のリニアパルス
モータのようにディジタル信号で直接オープンループ制
御が行なえるので、従来のリニア直流モータと比べ位置
検出センナ、磁気検出センサなどを必要としなく、制御
系も容易かつ安価に形成できる。また、従来のリニアパ
ルスモータと比べ、 （１）大きな推力／可動子質量比が得られ、加速・応答
性能が良好である、 （２）電流−推力特性が完全な線形となる、（３〉デイ
テント推力が無いため、変位−推力特性にひずみが無く
、極めて正弦波に近いものとできる、 （４）可動子と固定子の吸引力（垂直力）が極めて小さ
いため、可動子の支持機構に加わる負担・牽擦力が小さ
くできる、 （５） （２）乃至（４）の結果、マイクロステップ駆
動が極めて容易かつ精度良く行なえる、 （６）著しい機械加工精度を必要としないという効果が
あるので性能が良く効率の良好なリニアモータを得るこ
とができる効果がある。
モータのようにディジタル信号で直接オープンループ制
御が行なえるので、従来のリニア直流モータと比べ位置
検出センナ、磁気検出センサなどを必要としなく、制御
系も容易かつ安価に形成できる。また、従来のリニアパ
ルスモータと比べ、 （１）大きな推力／可動子質量比が得られ、加速・応答
性能が良好である、 （２）電流−推力特性が完全な線形となる、（３〉デイ
テント推力が無いため、変位−推力特性にひずみが無く
、極めて正弦波に近いものとできる、 （４）可動子と固定子の吸引力（垂直力）が極めて小さ
いため、可動子の支持機構に加わる負担・牽擦力が小さ
くできる、 （５） （２）乃至（４）の結果、マイクロステップ駆
動が極めて容易かつ精度良く行なえる、 （６）著しい機械加工精度を必要としないという効果が
あるので性能が良く効率の良好なリニアモータを得るこ
とができる効果がある。
尚、第７図及び第８図に第３実施例におけるそれぞれ電
流−推力／可動子質量比特性及び変位−推力特性を示す
。
流−推力／可動子質量比特性及び変位−推力特性を示す
。
第１図は本発明第１実施例のリニアモータの上面図、第
２図は第１図の側面図、第３図は第１図及び第２図のも
のを走行方向から見た縦断面図、第４図は第１図の主要
部の分解側面図、第５ｒＭは電機子コイルの形状及び寸
法を示す斜視図、第６図は本発明第３実施例のリニアモ
ータの主要部の分解側面図、第７図及び第８図はそれぞ
れ本発明第３実施例における電流−推力／可動子質量比
特性及び変位−推力特性を示す図である。 １・・・基台、２・・・磁性体板、３・・・電機子コイ
ル、４・・・界磁マグネット、５・・・走行磁性体ヨー
ク５６・・・走行ローラ、７・・・走行ヨーク支持非磁
性体。 第１週 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 コイル電流 （Ａ）
２図は第１図の側面図、第３図は第１図及び第２図のも
のを走行方向から見た縦断面図、第４図は第１図の主要
部の分解側面図、第５ｒＭは電機子コイルの形状及び寸
法を示す斜視図、第６図は本発明第３実施例のリニアモ
ータの主要部の分解側面図、第７図及び第８図はそれぞ
れ本発明第３実施例における電流−推力／可動子質量比
特性及び変位−推力特性を示す図である。 １・・・基台、２・・・磁性体板、３・・・電機子コイ
ル、４・・・界磁マグネット、５・・・走行磁性体ヨー
ク５６・・・走行ローラ、７・・・走行ヨーク支持非磁
性体。 第１週 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 コイル電流 （Ａ）
Claims (5)
- （１）可動子の走行方向に沿ってＷの幅でＮ、Ｓの磁極
を交互に有するｍ（ｍは２以上の正の整数）個の界磁マ
グネットを一定の間隔Ｐ（ＰはＯを含む）で設け、ｎ（
ｎは２以上の正の整数）個のコアレス電機子コイルから
なる電機子を、上記界磁マグネットに相対的に移動する
ように支持し、上記電機子コイルには第１電機子コイル
に対し、第ｉ（ｉはｎ以下の正の整数）電機子コイルに
［（ｉ−１）／ｎ］×π位相のずれたパルスを印加し、
上記コアレス電機子又は界磁マグネットのいずれか一方
を固定子とし他方を可動子としたことを特徴とするリニ
アモータ。 - （２）上記コアレス電機子コイルは、第１電機子コイル
に対し第ｉ電機子コイルは電気角で［（ｉ−１）／ｎ］
×（Ｗ＋Ｐ）位相がずれた関係で配置されていることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のリニアモータ
。 - （３）マイクロステップ駆動で可動子を制御することを
特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項記載のリ
ニアモータ。 - （４）ｎ個のコアレス電機子コイルを１組としたものを
、複数組有するｎ相のリニアパルスモータであることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれか
記載のリニアモータ。 - （５）上記コアレス電機子コイルは互いに重ならないよ
うに配設したことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
乃至第４項いずれか記載のリニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11475588A JPH01286765A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11475588A JPH01286765A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286765A true JPH01286765A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14645873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11475588A Pending JPH01286765A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286765A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003209964A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-25 | Gisulfo Baccini | リニアモータおよび前記リニアモータの製作方法 |
| JP2003230265A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-08-15 | Gisulfo Baccini | リニアモータおよび前記リニアモータの製作方法 |
| JP2010011552A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Jms Co Ltd | シリンジポンプ用駆動装置及びシリンジポンプ |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11475588A patent/JPH01286765A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003209964A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-25 | Gisulfo Baccini | リニアモータおよび前記リニアモータの製作方法 |
| JP2003230265A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-08-15 | Gisulfo Baccini | リニアモータおよび前記リニアモータの製作方法 |
| JP4512874B2 (ja) * | 2001-12-14 | 2010-07-28 | アフコ・コマンディタール・フエンノートシャップ | リニアモータおよび前記リニアモータの製作方法 |
| JP2010011552A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Jms Co Ltd | シリンジポンプ用駆動装置及びシリンジポンプ |
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