JPS62114462A - リニアモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、タイプライタ−、プリンター等の直線位置決
め機構、複写機、イメージスキャナー等の光学系の直線
定速送り機構に応用することのできるリニアモータに関
するものである。

従来の技術 近年、リニアモータは、事務機用としてリニアステッピ
ングモータが広（用いられるようになって来たが、開ル
ープ制御の為、税調の間開かあり、高速では用いること
ができなかった。そこで、モータの位置を検出して閉ル
ープ制御とすること１こよりモータの高速化を図ること
が検討されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のリニアモータ
の一例について説明する。

第４図、第５図は従来のリニアモータの構造を示すもの
である。第゛４図、第５図において、１はステータであ
る。１−１は磁飄由列であり、ステータ１の長手方向に
一定のピッチで形成され、左右２列の位相差は１．／２
ビッヂである。２はムーウアコアであり、左右に分かれ
ている。２−１は磁極歯群であり、磁極歯列１−１と同
一ピッチの磁極歯で、かつ、磁極歯列１−１に対し一定
の空隙を介して対向しつつ互いに１／３ピツチの位相差
を有する。ムーヴァコア２の左右には同相の磁極歯群を
配し、計６群の磁極歯群を有する。３は磁石であり、磁
極歯群２−１を励磁する。２−２はコイルであり、ムー
ヴァコア２の左右の同相の磁極歯群２−１を励磁し、磁
石３の形成する磁束を右（左）の磁極歯群では強め合い
、左（右）の磁極ＩｆＩｎでは弱め合うように３相とな
っている。

４は車輪であり、ムーヴァコア２がステータ１上を滑ら
かに走行できるものである。５は車軸であり、車輪４を
保持するとともにムーヴァコア２がステータ１に吸着し
ないように支持する。８は磁気センサであり、磁極歯列
１−１の凹凸を検出して電気信号に変換する。１０はセ
ンサバイアス磁石であり、磁気センサ８をバイアスする
。９はセンサホルダーであり、非磁性体より形成され、
磁気センサ８が磁極歯列１−１に一定の空隙を介して対
向し、かつ磁極歯群２−１に対しても一定の位相を有す
る。よう磁気センサ８を保持している。

７はビスであり、レン′号ホルダー９をムーヴアニア２
に固定する。

以上のように構成されたリニアモータについて、以下そ
の動作を説明する。

まず、磁気センサ８は、センサバイアス磁石１０＋′ニ
ーよって第Ｓ図に示すようなバイアス磁束Ｆ１が与えら
れるが、ムーヴァコア２が移動ずれば、磁極歯列１−１
の凹凸に従ってバイアス磁束Ｆ１が変化する。ところて
磁気センサ８は第６図に示すように、外部磁界の変化に
対して、電気抵抗が変化する為、磁気センサ８はムーヴ
ァコア２の移動に従って磁極歯列１−１の凹凸を電気信
号に変換することが可能となる。この時、磁気センサ８
内に互いに１／３ピツチの位相差を有する３つの感知部
を設ければ３相の電気信号を得ることができる。一般に
電気信号は３相の正弦波信号であるが、センサバイアス
磁束Ｆ１の与え方によっては方形波に近い歪波を得るこ
ともできる。

一方、推力の発生は、磁極歯ｒｒ１２−１と磁極ｍ列１
−１の相対位置によるレラクタンス変化を利用したもの
で、ハイブリッド型ステッピングモータ等に一般的に応
用されている。即ち、磁極歯列１−１に対向する磁極歯
群２−１に巻かれた３相のコイル２−１を励磁すること
により、磁極歯列１−１と磁極歯群２−１とに磁気吸引
力が働き、その進行方向成分が推力として作用する。し
たがって、３相コイル２−１の励磁をタイミングよく切
り換えることにより、ムーヴァコア２は前進または後退
する。この時、励磁のタイミングを前述のセンサ８の３
相の電気信号（以後センサ信号という）により与えてや
れば、ブラシレスモータの構成となる。（特開昭５８−
１９８１６２号）発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、センサバイアス磁
石１０が必要であり、センサホルダー９の形状も大きく
なる為、ムーヴァコア２の外側に設ける必要があり、ム
ーヴァコア２の有効ストロークがその分短くなるという
問題点を有していた。

また、部品点数が多くなる為、ムーウ°アコア２と磁気
センサ８の取付ピッチ精度、磁気センサ８と磁極歯列１
−１との取付ギャップ精度が悪くなる欠点ら有していた
。

本発明は上記問題点に鑑み、センサバイアス磁石が不要
で、ムーヴァコアの有効ストロークの長いリニアモータ
を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため（二本発明のリニアモータは
、技手方向に一定ピッチで形成されろ磁極歯列を宵する
ステータと、前記ステータ磁極を行列に対し同一ピッチ
でかつ一定の空隙を介して対向する磁極ｍ群の互いの位
相を一定の割合で変位さゼた複数の磁極ｍ群を有するム
ーヴァコアと、前記ムーヴァコアのＴｊ１極歯１１工の
間に設けられる磁石と、前記ステータとムーウアコアが
対向して形成される空間に置かれる磁気センサとを備え
たらのである。

作用 本発明は上記した構成によって、磁石によりムーウアコ
アとステータコアが対向する空間及びその周囲に発生ず
る漏れ磁束を磁気センサのバイアス磁束として利用する
ことによりセン→ノ゛バイアス磁石が不要となり、コン
パクトな形状とすることが出来る。更に、ムーヴァコア
の有効ストロークも長く取ることが出来ることとなる。

実施例 以下本発明の一実施例のリニアモータについて、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるリニアモータの
構造を示すものであり、第２図は第１図のＡ−Ｂ断面図
である。第１図、第２図において６はセンサ取付台であ
り、磁気センサ８が固定されており、ビス７でムーヴァ
コア２に固定されている。

以上のように構成されたリニアモータについて、以下第
１図及び第２図を用いてその動作を説明する。

第１図に示す如く磁石３により左右のムーヴァコア２と
ステータとの間には磁束Ｆ１が形成されている。第２図
に示す如（磁束のほとんどは主磁束Ｆとして磁極歯１洋
２−１を通過するが、ムーヴァコア２とステータが対向
している空間及びその周辺には弱いながらも漏れ磁束Ｆ
２が存在している。この苅れ磁束を磁気センサ８のバイ
アス磁束Ｆ１として与えることにより、バイアス磁石を
使用することなくセンサ信号を取り出すことが出来る。

更に、形状がコンパクトになるのでムーヴァコアの有効
ストロークも長（取ることができる。

また、センサ取付台を磁性体にて形成すれば漏れ磁束を
磁気センサ８に集中することができるので、センサ信号
も太き（安定して取り出せることになる。

第３図は本発明の第２の実施例を示すリニアモータの構
造図である。

第１図の構造と異なるのはムーヴァコア２の一部に凸部
２ａを設け、直接磁気センサ８を固定した点である。こ
の構成により漏れ磁束を磁気センサに集中させ大きなセ
ンサ信号を１ｑることが出来るとともに、ビス７、セン
サ取付台６の部品が不要になり、更にコンパクトな形状
にすることが出来る。また、ムーヴァコア２に直接磁気
センサ８を取付けるので、取付によるピッチずれ、ギャ
ップずれも非常に小さくすることが出来センサ信号の品
位は一段と向上する。

発明の効果 以上のように本発明は、長手方向に一定のピッチで形成
される磁極歯列を有するステータと、前記ステータ磁極
歯列に対し同一ピッチかつ一定の空隙を介して対向する
磁極歯群の互いの位相を一定の割合で変位させた複数の
磁極歯群を有するムーヴァコアと、前記ムーヴァコアの
磁極歯群の間に設けられる磁石と、前記ステータとムー
ヴァコアが対向して形成される空間に置かれる磁気セン
サ上を設けることにより、磁気センサの取付部品点数を
削減簡略化し、ムーヴァコアの有効ストロークを長くす
ることが出来るとともに、取付ピッチ精度、信頼性を図
ることができる安価なリニアモータを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明筒１の実施例におけるリニアモータの構
造を示す図、第２図は第１図のＡ　−Ｂ断面図、第３図
は本発明の第２の実施例におけるリニアモータの構造を
示す図、第４図、第５図は従来のリニアモータの構造を
示す図、第６図は磁気センサの特性を示す図である。 １・・・・・・ステータ、１−１・・・・・・磁極歯列
、２・・・・・・ムーヴァコア、２−１・・・・・・磁
極歯群、３・・・・・・磁石、８・・・・・・磁気セン
サ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手方向に一定のピッチで形成される磁極歯列を
   有するステータと、前記ステータ磁極歯列に対し同一ピ
   ッチでかつ一定の空隙を介して対向する磁極歯群の、互
   いの位相を一定の割合で変位させた複数の磁極歯群を有
   するムーヴァコアと、前記ムーヴァコアの磁極歯群の間
   に設けられる磁石と、前記ステータとムーヴァコアが対
   向して形成される空間に配備される磁気センサとを備え
   たリニアモータ。
2. （２）磁気センサーは、磁性体を介してムーヴァコアの
   一部に配設してなる特許請求の範囲第１項記載のリニア
   モータ。
3. （３）磁気センサーは、ムーヴァコアの一部に設けられ
   、かつ該ムーヴァコアの凸部に固定してなる特許請求の
   範囲第１項記載のリニアモータ。