JPS6037707B2 - フオ−スモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は磁気回路に生ずろうず電流の影響をなくして
、勤特性を改善したフオースモータに関する。

一般にフオースモータは、第１図ａ，ｂに示す構造にな
っている。

即ち、図中の１は磁性材料からなるポールピースであり
、このポールピース１内には励磁コイル２が装填されて
いる。この励磁コイル２は基軸円周方向に巻回した電線
により形成されている。また、前記ポールピースーの端
部には筒状の間隙部３が形成され、この間隙部３には駆
動コイル４が設けられている。。この駆動コイル４は前
記励磁コイル２と同様、基軸円周方向に巻回された電線
により形成されている。そうしたフオースモータの動作
原理を説明すると、まず励磁コイル２に一定電流を流す
ことにより、ポ−ルピース１及び駆動コイル４が配置さ
れる間隔部３に第１図ｂの矢印Ａに示す如く一定磁界が
発生する。一方、駆動コイル４に一定電流を流すと、前
記磁界に電流が流れるので駆動コイル４にはその基軸方
向（第１図ｂ中の矢印Ｂ方向）にその電流に比例した力
が発生する。このように駆動電流（駆動コイル４に流す
電流）に比例した基軸方向の力を発生せしめるものをフ
オースモータと称されている。但し、現在ではフオース
モータの代りにリニアモータと呼ぶのが一般的のようで
ある。ところで、上述したフオースモータは通常、その
駆動コイルをバネ要素で支持しているが、そのバネ要素
と駆動コイルの質量により決まる固有振動数において、
振中（駆動コイルの基軸方向の変位）が大きくなるとい
う問題があった。このようなことから、従来、駆動コイ
ルの振中を減衰させる目的で減衰コイルを付設したフオ
ースモータが開発されている。かかるフオースモータの
減衰機構は第２図に示す如く駆動コイル４と減衰コイル
（短絡コイル）５の結線回路を有し、これらが駆動コイ
ル枠に固定されて固定磁界の中に置かれている。かかる
電磁減衰機構の動作原理は、減衰コイル５が固定磁界中
を運動する際、運動に比例した力がそれに譲起される点
にあって、この方式により駆動コイル４に交番電流が入
力として印加されると、相互誘導作用に基づいて駆動コ
イル枠自身の運動による誘起電圧以外の電圧が、減衰コ
イル５に誘起される。しかしながらこの相互誘導電圧は
、両コイル周辺の磁気回路を構成する導電性材料のうず
電流のために、駆動コイル４の電流に対して直角の位相
が進まなくなる。

そのため、上述した電磁減衰機を有する従来のフオース
モータにあっては減衰コイル５に駆動コイル枠の運動速
度に比例した力が誘起されなくなって、動特性が悪くな
る問題点が指摘されていた。

，この発明は磁気回力
に発生すろうず電流の影響をなくし、勤特性を改善した
フオースモータを提供するものである。

即ち、この発明は固定磁界形成手段と同磁界形成手段に
対して移動可能な駆動コイル枠と、同駆動コイル枠の外
周に巻回され、信号電流を供給することにより前記固定
磁界形成手段からの固定磁界との相互作用によりその電
流に比例した力を前記駆動コイル枠に発生させる駆動コ
イルと、更に前記駆動コイル枠の外周に前記駆動コイル
と共に巻回され、該駆動コイルから生起された力と前記
固定磁界とにより発生する電流によって前記駆動コイル
枠の振動振中を減衰させる減衰コイルを設けたフオース
モータにおいて、前記駆動コイルに信号電流が供給され
るときに該駆動コイルに誘起される磁束を相殺するため
に駆動コイルに隣接して前記固定磁界形成手段に連結さ
れた第１の静止コイルと、前記駆動コイルに信号電流が
僕給されるときに前記減衰コイルに譲起される磁束を相
殺するために該減衰コイルに隣接して前記固定磁界形成
手段に連結された第２の静止コイルとを具備したことを
特徴とするものである。

このように第１、第２の静止コイルを結線することによ
り、駆動コイルと減衰コイルの相互誘導作用による電磁
気的結合が除かれ、減衰力が駆動コイル枠の運動速度に
比例して誘起されるのでフオースモータの勤特性を著し
く改善できる。以下、第３図図示の実施例に基いてこの
発明を詳細に説明する。

第３図において、１１はポールピース、１２は励磁コイ
ルまたは永久磁石、１３は磁極板で、これらの間に固定
磁界が形成され、この磁界の中を駆動コイル枠１４が運
動する。

フオースモータの変位はこの枠１４の運動によって得ら
れるものである。駆動コイル枠１４の外周には駆動コイ
ル１５と減衰コイル１６が順次巻回して取付けられ、ポ
ールピース１１もしくはコイル磁極板１３には第１の静
止コイル１７、第２の静止コイル１８が固定される。

第１の静止コイル１７と駆動コイル１５および第２の静
止コイル１８と減衰コイル１６は、各々対向する位置に
配され、かつそれぞれの巻数、巻方向は同一である。各
コイルの結線方法は第４図、第５図、第６図に示すとお
りで、いづれも○一はコイル巻線起端、●一はコイル巻
線終端を示す。

まず第４図の結線方法は、駆動コイル１５第１の静止コ
イル１７、減衰コイル１６と第２の静止コイル１８を、
それぞれ組み合せて結線するものである。

このようにすると、入力電流により駆動コイル１５の誘
起される磁束は第１の静止コイル１７で打消され、また
減衰コイル１６の電流により誘起される磁束は第２の静
止コイル１８によって打消されるので、磁気回路には磁
束変化もうず電流も発生しない。

したがって、駆動コイル１５、第１の静止コイル１７と
、減衰コイル１６、第２の静止コイル１８とは互に電磁
気的に結合されず、駆動コイル１５の運動で誘起される
電流のみが流れることになるので、フオースモータには
速度に比例した減衰力が与えられる。次に第５図の結線
方法は、減衰コイル１６、第１の静止コイル１７、第２
の静止コイル１８をそれぞれ短絡させるものであり、駆
動コイル１５の電流にる磁束は第１の静止コイル１７に
よって、減衰コイル１６による磁束は第２の静止コイル
１８によって、それぞれ大中に相殺される。

駆動コィル１５と減衰コイル１６は電磁的結合が小さく
なるので、フオースモータの減衰力は駆動コイル枠１４
の運動速度に比例した成分が、より多く残るようになる
。第６図の結線方法は第４図の変形例であり、第４図の
Ｐ点を開放してその電圧をサーボアンプ１９にフィード
バックし、駆動コイル１５の電流に運動速度に比例した
電流を加算することにより、減衰力を得るようにしたも
のである。

これによればサーボアンプ１９で任意の減衰量円得るこ
とができ、かつ減衰コイル１６、第２の静止コイル１８
の巻線も小さくすることができる。

なお、この発明は要旨を変えない範囲で種々変形して実
施することが可能であり、図示したものに限定されない
。

たとえば、第３図において第１の静止コイル１７、第２
の静止コイル１８はポールピース１１壁に対し内側外側
いづれの位置にあってもいい。

駆動コイル１５、減衰コイル１６も駆動コイル枠１４側
壁に対し内側外側いづれかの位置がとれる。もちろん第
４図〜第６図の各コイルは、便宜的に簡略化した巻線を
示すたものである。以上で明らかな如く、この発明によ
れば駆動コイルおよび駆動コイル枠の周囲に各々自己誘
導が相殺される方向に第１、第２の静止コイルを絹線し
、駆動コイルと減衰コイルの相互誘導作用による電磁気
的結合を除去し、駆動コイル枠の運動速度に比例して大
きな減衰力を誘起できるため、動特性が著しく改善され
たサーボ弁用をはじめとするフオースモータを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはフオースモータを示すもので同図ａは一
部切欠した部分分解斜視図、同図ｂはフオースモータの
動作を説明するための概略図である。 第２図は従来のフオースモータにおける電磁減衰機構の
結線回路図、第３図はこの発明の一実施例を示すフオー
スモータの断面図、第４図〜第６図は夫々この発明の異
なる実施例におけるコイルの結線回路図である。１１・
・・…ポールピース、１２・・・・・・励磁コイルまた
は永久磁石、１３・・・・・・磁極板、１４・・・・・
・駆動コイル枠、１５・…・・駆動コイル、１６・・・
・・・減衰コイル、１７，１８・・・静止コイル、１９
・・・サーボアンプ。 第１図 第２図 第４図 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定磁界形成手段と、同磁界形成手段に対して移動
   可能な駆動コイル枠と同駆動コイル枠の外周に巻回され
   、信号電流を供給することにより前記固定磁界形成手段
   からの固定磁界との相互作用によりその電流に比例した
   力を前記駆動コイル枠に発生させる駆動コイルと、更に
   前記駆動コイル枠の外周に前記駆動コイルと共に巻回さ
   れ、該駆動コイルから生起された力と前記固定磁界とに
   より発生する電流によつて前記駆動コイル枠の振動振巾
   を減衰させる減衰コイルを設けたフオースモータにおい
   て、前記駆動コイルに信号電流が供給されるときに該駆
   動コイルに誘起される磁束を相殺するために駆動コイル
   に隣接して前記固定磁界形成手段に連結された第１の静
   止コイルと、前記駆動コイルに信号電流が供給されると
   きに前記減衰コイルに誘起される磁束を相殺するために
   該減衰コイルに隣接して前記固定磁界形成手段に連結さ
   れた第２の静止コイルとを具備したことを特徴とするフ
   オースモータ。