JPH02174552A

JPH02174552A - リニアモータの推進装置

Info

Publication number: JPH02174552A
Application number: JP32821988A
Authority: JP
Inventors: Saburo Kusumi; 三郎楠美
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-05
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0669285B2

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】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、スライダーを所定の移動経路に従って移動さ
せる、いわゆるリニアモータに関するものであり、特に
移動経路に沿って配置された複数のコイルの励磁状態を
制御するリニアモータの推進装置に関する。

（従来の技術）リニアモータは、固定磁極の取り付けられたスライダー
と当該スライダーの移動経路に従って配置された複数の
コイルとのｆｉ！を気性用を駆動力としている。この複
数のコイルの励磁状態を制御し、スライダーを目的とす
る位置まで円滑に移動させる目的で設置されるものがリ
ニアモータの推進装置である。

従ってリニアモータの推進装置は、基本的構成として、
スライダーに取り付けられた固定磁極とコイルとの相対
位置を検出する検出手段及びその検出手段の検出結果に
応じてコイルに通じる励磁電流を制御する電流制御手段
を備える。

以下、従来のリニアモータの推進装置の構成ごこつき、
図面を参照しつつ簡単に説明する。

第３図は、従来のリニアモータの推進装置の構成を簡略
的に示した概略説明図である。図示するように、移動経
路５０に沿って複数のコイル５２が一定間隔で規則正し
く列設されている。また、各コイル５２のそれぞれの端
部には、スライダー５４に取り付けられた固定磁極５６
との相対的位置関係を検出するために、ホール素子５８
が取り付けられている。

ホール素子５日は磁界の強ざに比例した起電力を発生す
る特性を有することから、矢印方向からスライダー５４
が進入してくるとき、そのスライダー５４ここ取り付け
られた固定磁極５６がホール素子５８の取り付は位置上
に到達したとき起電力を発生ずる。従って、このホール
素子５日の検出信号を人力するコントローラ６０は、そ
の起電力を電力増幅して対応するコイル５２に励磁電流
を通しることで、固定磁極５６を反発あるいは吸引する
磁束を簡単に発生させることができる。

この様に構成されるリニアモータの推進装置により、ス
ライダー５４は移動経路５０ここ沿−〕で円）骨に移４
功することが′できる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、第３図ここ示すようここ、従来のリニアモータ
の推進装置は、移動経路５０ｔこ配置されたコイル５２
勿にホール素子５８を設げ、かつコイル５２旬に励磁電
流を制御可能とするように構成されている。

このため、リニアモータの推進装置のコントローラ６０
と移動経路５０に配置されるコイル５２及びホール素子
５８との配線が複雑となっている。

この関係は、第３図からも明らかである。

また、励磁電流の制御をコイル５２毎に独立的に実行し
ているため、電流制御に必要なドライバー回路の数がコ
イル５２と同数だけ必要となり、装置を大型化、複雑化
させ、価格を高騰させている。これは、移動経路５０の
延長ここ伴っで大きな問題となり、リニアモータの導入
を拒む要因ともなっている。

また、第３図に示す矢印と反対方向ここスライダー５４
が移動する際ここは、コイル５２上に固定磁極５Ｇが移
動した後にホール素子５日による固定磁極５６の検出が
行われる。このため、コントローラ６０によるコイル５
２の励磁電流の制御に時間的遅れが発生し、固定磁極５
６からの磁気誘導作用ここよる短絡電流がコイル５２に
流れ、当該コイル５２に相当の機械的、電気的な負担が
かがていた。

なお、この状態を解消するため、ホール素子５８をコイ
ル５２の両端部に１糾設ける構成（第３図中の点線で示
す構成）も考えられるが、配線が更に複雑となり、価格
をより上昇させる欠点かある。

本発明は、リニアモータの推進装置ζこ残された上記課
題を解決するためになされたもので、多数必要であった
電流のドライバーやホール素子などの構成要素を減少さ
せ、構成を簡略化し、配線の簡素化及び価格の低減を達
成でき、しかも従来同様にスライダーの円滑な移動を可
能とするリニアモータの推進装置を提供することにある
。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するためここ本発明のリニアモータの推
進装置の構成した手段は、スライダーを所定の移動経路ここ従って移動させるため
に前記移動経路ここ沿って配置された複数のコイルな適
宜励磁し、該スライダーここ固定された固定磁極を吸引
あるいは反発する磁！Ｉｌを発生させるリニアモータの
推進装置ここおいて、前記移動経路；こ沿って連続する
２つのコイルの発生する磁束が加わり合い、合成インダ
クタンスが大きくなるようここ直列接続したコイル対を
構成するコイル対構成手段と、該コイル対構成手段の構成するコイル対毎に設けられ、
前記スライダーに固定される固定磁極と該コイル対との
相対位置に応じて、該コイル対に通じる励磁電流を制御
する励磁電流制御手段と、を備えることを特徴とする。

（作用）本発明のリニアモータの推進装置ごこおけるコイル対構
成手段は、移動経路に沿って連続する２つのコイルの発
生する磁束が加わり合い、合成インダクタンスが大きく
なるよう、当該２つのコイルを直列に接続する。従って
、このコイル対構成手段により構成されたコイル対に励
磁電流を通じると、移動経路に沿って２つのコイルは異
なる磁極の電磁石となる。

また、励磁電流制御手段とは、コイル対構成手段の構成
するコイル対毎に設げられ、スライダーに固定される固
定磁極とコイル対との相対位置に応じて、そのコイル対
に通じる励磁電流を制御する。すなわち、上記コイル対
構成手段により構成されたコイル対への通電タイミング
を制御するのであり、−の励磁電流制御手段により−の
コイル対の励磁電流（２つのコイルの励磁電流）を制御
する。

以下、本発明のリニアモータの推進装置をより具体的に
説明するために、実施例を挙げて詳述する。

（実施例）第１図は、実施例の推進装置を採用するリニアモータの
概略斜視図である。図示するように本実施例の推進装置
は、移動経路２上に次のようここ構成されるコイル対４
を多数列設している。

コイル対４とは、外形が略長方形である２つのコイル４
ａ、４ｂの長辺を互いむこ接合させ、略「８」字形の形
状をしている。また電気的には、２つのコイル４ａ、４
ｂの発生する磁束が加わり合い、合成インダクタンスが
大きくなるよう直列に接続されている。従って、物理的
には２つのコイル４ａ、４ｂから構成されているものの
、電気的には１つの接続端子のみを有する構成であり、
この接続端子はコントローラ６に接続される。

各コイル対４の移動経路縁の中央部、すなわち２つのコ
イル４ａ、４Ｆ〕の接合部分にはホール素子８が設げら
れており、ホール素子日の出力端子はコン［・ローラ６
に接続される。

その他の構成要素であるスライダー１０及びスライダー
１０ごこ取り付けられる固定磁極１２の構成は、従来と
同一である（第３図参照）。

上記構成及び第１図と第３図との対比から明らかなよう
に、本実施例のリニアモータの推進装置は、移動経路２
上に設けられたコイル数に比較して、コントローラ６と
移動経路２とを連絡する配線が大幅に簡略化されている
。すなわち、コントローラ６はコイル対４句に励磁電流
の制御を実行する機能を有するものであり、２つのコイ
ル４ａ、４−１）毎に１つの配線で制御が達成される。

また、ホール素子８は、コイル対４毎に設けられるため
、上記同様むこ２つのコイル４ａ、４ｂに対して１つ設
けるのみで足りるのである。

換言するならば、移動経路上ζこ同数のコイルを列設し
たものであっても、従来のリニアモータの推進装置の構
成（第３図）に比較して本実施例のリニアモータの推進
装置は、コントローラ６が励磁電流を制御する対象及び
検出信号を人力するホール素子８は、完全に半減してい
る。

次に、以上のように構成される本実施例のリニアモータ
の推進装置の動作について説明する。

第２図（Ａ）は、実施例のリニアモータの推進装置とス
ライダー１０に取り付けられる固定磁極１２との間むこ
働く磁気誘導作用を理解容易とするために、第１図のリ
ニアモータを電磁気的な視点より描いた動作説明図であ
る。また、従来のリニアモータの推進装置との対比が容
易となるように、第２図（Ｂ）に従来のリニアモータの
推進装置（第３図）を電磁気的に描いた動作説明図を示
している。なお、図中のＵ、　　Ｖ、　Ｗは、３相電源
の相を表している。

第２図に示すようにスライダー１０に取り付けられる固
定磁極１２は、移動経路２　（５０）の方向に沿って交
互にＮ極、Ｓ極を配しており、移動経路２　（５０）上
に配置されるコイル対４（コイル５２）との間に吸引力
、反発力を交互に発生して効率よく移動するように構成
されている。すなわち、移動経路２（５０）経路上に配
置されるコイルは、その経路方向ｔこ沿って磁気的ここ
眺めるならば、Ｎ極、Ｓ極と交互に相違する磁界を発生
するように励磁されることになる。

この規則性ここ着目して本実施例のリニアモータの推進
装置は構成されるのであり、予め移動経路に沿って連続
する２つのコイル４ａ、４ｂを、その合成インダクタン
スが大きくなるように、すなわち逆極性の磁極を発生す
るように接続してコイル対４を構成している。

このため、コントローラ６からは１つのコイル対４の励
磁電流を制御するのみで、そのコイル対４、を構成する
２つのコイル４ａ、４ｂの励磁主）ｈの制御が達成され
る。従って、コントローラ６と移動経路２上のコイル対
との配線数及びコントローラ６の備えるべき励磁電流制
御用のドライバーの総数は、コイル対４に対して１つを
用意するのみで足り、従来のコントローラ６０に比較し
て大幅な配線の簡略化、小型化、軽量化、コスト低減が
達成されている。

また、ホール素子８も励磁電流の制御対象となるコイル
対４勿に設けれは十分であるため、従来に比較して素子
数が半減し、これに伴い配線の簡略化が達成される。

しかも、本実施例のリニアモータの推進装置は、ホール
素子８をコーイル対４を構成するコイル４ａ、４ｂの接
合部分に配する構成を採用している。このため、スライ
ダー１０が移動経路２上を左右何れの方向に移動しよう
ともコイル対４を構成するコ、イル４ａあるいはコイル
４ｂの何れか一方が固定磁極１２による磁束と鎖交した
とき乙乙固定磁（ケ１２の接近を検出することができる
。従って、コイル対４を構成するコ２イル４ａ、４ｂｊ
こ大きな誘導電流が流れることはなく、各コイル４ａ、
４ｂの受ける電気的、機械的な衝撃を抑えることができ
る。

発明の効果以上実施例を挙げて詳述したように、本発明のリニアモ
ータの推進装置は、移動経路上に配置される複数のコイ
ルを、連続する２つのコイルの合成インダクタンスが大
きくなるように直列接続してコイル対を構成し、このコ
イル対を制御の単位としている。

従って、制御対象か半減し、従来コイルの数だけ必要で
あった電）ｈのドライバーやホール素子などの構成要素
を減少させ、構成が簡略化される。

また、配線の簡素化、装置の軽量化、コストの低減も達
成され、操作性および作業性ここ優れたリニアモータの
推進装置となる。このため、従来とこ比較してリニアモ
ータの移動経路を容易ここ延長することができ、汎用性
に富むシステムを構築することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のリニアモータの推進装置を採用するリ
ニアモータの構成概略図、第２図はリニアモータを電磁
気的に描いた動作説明図で（Ａ）図は同実施例の動作説
明図、（Ｂ）図は従来例の動作説明図、第３図は従来の
リニアモータの推進装置を採用するリニア千−夕の構成
概略図、を示している。２．５０・・・移動経路　　　４・・・コイル対４ａ、
４＋）、５２・・・コイル

Claims

【特許請求の範囲】１　スライダーを所定の移動経路に従って移動させるた
めに前記移動経路に沿って配置された複数のコイルを適
宜励磁し、該スライダーに固定された固定磁極を吸引あ
るいは反発する磁界を発生させるリニアモータの推進装
置において、前記移動経路に沿って連続する２つのコイルの発生する
磁束が加わり合い、合成インダクタンスが大きくなるよ
うに直列接続したコイル対を構成するコイル対構成手段
と、該コイル対構成手段の構成するコイル対毎に設けられ、
前記スライダーに固定される固定磁極と該コイル対との
相対位置に応じて、該コイル対に通じる励磁電流を制御
する励磁電流制御手段と、を備えることを特徴とするリ
ニアモータの推進装置。