JPH022383B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH022383B2 JPH022383B2 JP60087179A JP8717985A JPH022383B2 JP H022383 B2 JPH022383 B2 JP H022383B2 JP 60087179 A JP60087179 A JP 60087179A JP 8717985 A JP8717985 A JP 8717985A JP H022383 B2 JPH022383 B2 JP H022383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring plate
- bobbin
- linear drive
- fixed
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/025—Asynchronous motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は垂直あるいは傾斜方向に移動体が移動
する直線駆動装置に関するものである。
する直線駆動装置に関するものである。
移動体が固定体に対して直線状に平行移動する
駆動装置としては、従来からリニアモータが存在
する。このリニアモータは移動子が固定子に対し
て水平方向に移動することにより、その特性が発
揮されるものである。しかしながら、垂直方向あ
るいは所定の傾斜角度を有する領域での動作にお
いては、移動子の重量がリニアモータの特性に影
響するので、加速、減速および速度維持、停止等
の精度は制御部側の指令に対してバラツキを生
じ、不安定な状態となる。これは、移動子の重力
がリニアモータの推力に対して、移動子の上昇動
作の場合はマイナスに作用し、下降動作の場合は
プラスに作用するため、制御部側の指令に則して
コントロールできないからである。特に、入力パ
ルス信号に応じて所定のステツプ量ずつ移動する
リニアパルスモータの場合には、制御指令とパル
ス位置とが移動子の重力でずれ易く、このずれに
より脱調する不都合がある。
駆動装置としては、従来からリニアモータが存在
する。このリニアモータは移動子が固定子に対し
て水平方向に移動することにより、その特性が発
揮されるものである。しかしながら、垂直方向あ
るいは所定の傾斜角度を有する領域での動作にお
いては、移動子の重量がリニアモータの特性に影
響するので、加速、減速および速度維持、停止等
の精度は制御部側の指令に対してバラツキを生
じ、不安定な状態となる。これは、移動子の重力
がリニアモータの推力に対して、移動子の上昇動
作の場合はマイナスに作用し、下降動作の場合は
プラスに作用するため、制御部側の指令に則して
コントロールできないからである。特に、入力パ
ルス信号に応じて所定のステツプ量ずつ移動する
リニアパルスモータの場合には、制御指令とパル
ス位置とが移動子の重力でずれ易く、このずれに
より脱調する不都合がある。
以上のことからリニアモータの推力を増して、
移動子の重量の影響を小さくするために従来は、
１の移動子の両面に固定子巻線を跨がせるように
配設して推力の増加を図つている。しかしなが
ら、この構造では固定子テイースと移動子とのギ
ヤツプ面を移動子の両側で常に一定になるように
保つため複雑な移動子案内機構が必要となるばか
りでなく、固定子巻線を２基必要とするため、高
価となつている。
移動子の重量の影響を小さくするために従来は、
１の移動子の両面に固定子巻線を跨がせるように
配設して推力の増加を図つている。しかしなが
ら、この構造では固定子テイースと移動子とのギ
ヤツプ面を移動子の両側で常に一定になるように
保つため複雑な移動子案内機構が必要となるばか
りでなく、固定子巻線を２基必要とするため、高
価となつている。
一方、固定子の巻線を大きくして単一の固定子
で推力を増大させる工夫もなされているが、移動
子もそれについて大きくなつて重量も増え、垂直
方向や傾斜方向へ移動するリニアモータには効果
的な推力増大とはなつていない。さらに、垂直方
向や傾斜方向に移動子が動作するリニアモータに
おいては上記のような制御性の問題点の外にモー
タの電源の「OFF」によつて移動子の重量で移
動子が下降する現象が生じる。この効果により、
電源を切つた時に制御部側の記憶位置と被制御部
側の位置とが異なるため、次の電源「ON」時に
両者の位置合わせを行う必要要が生じたり、移動
子の破損を招いている。また、平行移動する移動
子の検出を行う位置検出器は一般に、回転形検出
器などの他の検出器に比べ、高価でもある。
で推力を増大させる工夫もなされているが、移動
子もそれについて大きくなつて重量も増え、垂直
方向や傾斜方向へ移動するリニアモータには効果
的な推力増大とはなつていない。さらに、垂直方
向や傾斜方向に移動子が動作するリニアモータに
おいては上記のような制御性の問題点の外にモー
タの電源の「OFF」によつて移動子の重量で移
動子が下降する現象が生じる。この効果により、
電源を切つた時に制御部側の記憶位置と被制御部
側の位置とが異なるため、次の電源「ON」時に
両者の位置合わせを行う必要要が生じたり、移動
子の破損を招いている。また、平行移動する移動
子の検出を行う位置検出器は一般に、回転形検出
器などの他の検出器に比べ、高価でもある。
本発明は上記事情を考慮してなされたものであ
り、垂直あるいは傾斜方向に移動する移動体の重
量の影をなくした直線駆動装置を提供することを
目的としている。
り、垂直あるいは傾斜方向に移動する移動体の重
量の影をなくした直線駆動装置を提供することを
目的としている。
上記目的を達成するため、本発明による直線駆
動装置は、帯状に重ね巻きしたばね板の引き出し
側と支持側とを、移動体と固定体とに連結し、こ
のばね板の伸び若しくか戻りを検出して移動体の
位置検出を行うようにし、ばね板の張力で移動体
の重力消去するようにしたことを特徴としてい
る。
動装置は、帯状に重ね巻きしたばね板の引き出し
側と支持側とを、移動体と固定体とに連結し、こ
のばね板の伸び若しくか戻りを検出して移動体の
位置検出を行うようにし、ばね板の張力で移動体
の重力消去するようにしたことを特徴としてい
る。
以下、本発明による直線駆動装置を第１図ない
し第５図の実施例を参照して具体的に説明する。
し第５図の実施例を参照して具体的に説明する。
第１図、第２図は本発明の一実施例の正面図お
よび側面図、第３図は第１図の−線断面図で
ある。この実施例は本発明による直線駆動装置を
リニアモータに適用したものであり、モータ固定
台１の固定子枠６が取り付けられ、この固定子枠
６の開放端部に移動子枠２が突合されている。固
定子枠６内には固定体である固定子７が取り付け
られ、この固定子７に一次巻線７ａが施されてい
る。方、移動子枠２の左右には上下方向のスリー
ブ軸受５が取り付けられており、このスリーブ軸
受５内に上下移動のガイドとなるガイドロツド４
が貫通している。又、この移動子枠２内には移動
体である移動子３が設けられている。この移動子
３は中空状の矩形断面からなり、固定子７との対
向面に二次導体２２が取り付けられ、二次導体２
２と固定子７との間に所定の磁気空隙８が形成さ
れている。従つて、リード線２１から固定子７の
巻線７ａに通電すると移動子３は固定子と平行に
上下方向に直線状に移動する。
よび側面図、第３図は第１図の−線断面図で
ある。この実施例は本発明による直線駆動装置を
リニアモータに適用したものであり、モータ固定
台１の固定子枠６が取り付けられ、この固定子枠
６の開放端部に移動子枠２が突合されている。固
定子枠６内には固定体である固定子７が取り付け
られ、この固定子７に一次巻線７ａが施されてい
る。方、移動子枠２の左右には上下方向のスリー
ブ軸受５が取り付けられており、このスリーブ軸
受５内に上下移動のガイドとなるガイドロツド４
が貫通している。又、この移動子枠２内には移動
体である移動子３が設けられている。この移動子
３は中空状の矩形断面からなり、固定子７との対
向面に二次導体２２が取り付けられ、二次導体２
２と固定子７との間に所定の磁気空隙８が形成さ
れている。従つて、リード線２１から固定子７の
巻線７ａに通電すると移動子３は固定子と平行に
上下方向に直線状に移動する。
このような移動子３の下端には、移動子３の重
量を消去するための定張力ばねユニツト９が取り
付けられている。この定張用ばねユニツト９は、
移動子３の下端面に固着されたユニツト枠１０内
に回転可能に支承されたボビン１３と、このボビ
ン１３に帯状に重ね巻きされたばね板１４と、ば
ね板１４の伸びもしくは戻りを検出する位置検出
手段とからなつている。前記ボビン１３は円筒体
からなり、ユニツト枠１０に固定されたシヤフト
１６，１７を回転中心として軸受１１，１２を介
して回転自在に支承している。又、ばね板１４は
厚さ0.2〜0.5mmの薄帯鋼板かなり、一定の曲率で
弯曲されてボビン１３の外周面に重ね巻きされて
おり、直線上に引き伸ばすと、その戻り力はどの
位置でも同一となるようになつている。そして、
ボビン１３から引き出された引き出し端部は前記
移動子枠２に連結されると共に、引き出されたば
ね板１４の戻り力は移動子３の重量と定張力ばね
ユニツト９との重量を加えた重力に等しくなつて
おり、ばね板により移動子重量が消去されるよう
になつている。前記位置検出手段は、ボビン１３
の周面に固定された回転子１８と、シヤフト６の
軸部１６ａの軸部１６ａに取り付けられた固定子
１９とからなるアウターロータ形回転検出器によ
つて形成されており、ばね板１４の引き出しおよ
び戻りによつてボビン１３が回転すると、回転子
１８がボビン１３と一体になつて回転し、この回
転を検出して信号ケーブル２０から制御部側（図
示せず）に取り出すようになつている。
量を消去するための定張力ばねユニツト９が取り
付けられている。この定張用ばねユニツト９は、
移動子３の下端面に固着されたユニツト枠１０内
に回転可能に支承されたボビン１３と、このボビ
ン１３に帯状に重ね巻きされたばね板１４と、ば
ね板１４の伸びもしくは戻りを検出する位置検出
手段とからなつている。前記ボビン１３は円筒体
からなり、ユニツト枠１０に固定されたシヤフト
１６，１７を回転中心として軸受１１，１２を介
して回転自在に支承している。又、ばね板１４は
厚さ0.2〜0.5mmの薄帯鋼板かなり、一定の曲率で
弯曲されてボビン１３の外周面に重ね巻きされて
おり、直線上に引き伸ばすと、その戻り力はどの
位置でも同一となるようになつている。そして、
ボビン１３から引き出された引き出し端部は前記
移動子枠２に連結されると共に、引き出されたば
ね板１４の戻り力は移動子３の重量と定張力ばね
ユニツト９との重量を加えた重力に等しくなつて
おり、ばね板により移動子重量が消去されるよう
になつている。前記位置検出手段は、ボビン１３
の周面に固定された回転子１８と、シヤフト６の
軸部１６ａの軸部１６ａに取り付けられた固定子
１９とからなるアウターロータ形回転検出器によ
つて形成されており、ばね板１４の引き出しおよ
び戻りによつてボビン１３が回転すると、回転子
１８がボビン１３と一体になつて回転し、この回
転を検出して信号ケーブル２０から制御部側（図
示せず）に取り出すようになつている。
以上のような本実施例においては、リニアモー
タに通電前および通電遮断時は移動子３の重量お
よび定張力ばねユニツト９の重量の総和が移動子
端に取り付けた定張力ばねユニツトのばね板１４
による引き上げ力とバランスしており、重量方向
の力はばね板の戻り力で消去されているので、移
動子は静止している。次に、リニアモータに通電
して、サーボコントロールにより上下方向に動作
させる場合には、移動子の重量が消去されている
ので、移動子の加速、減速あるいは定速度、位置
決め等を安定した状態で制御することができる。
又、移動子が動作すると、定張力ばねユニツト９
のボビンはその動き量に略等しい回転をする。従
つて、ボビン１３内に取り付けられた位置検出手
段により制御部側へ正確に移動子の位置や移動速
度を伝達することができる。
タに通電前および通電遮断時は移動子３の重量お
よび定張力ばねユニツト９の重量の総和が移動子
端に取り付けた定張力ばねユニツトのばね板１４
による引き上げ力とバランスしており、重量方向
の力はばね板の戻り力で消去されているので、移
動子は静止している。次に、リニアモータに通電
して、サーボコントロールにより上下方向に動作
させる場合には、移動子の重量が消去されている
ので、移動子の加速、減速あるいは定速度、位置
決め等を安定した状態で制御することができる。
又、移動子が動作すると、定張力ばねユニツト９
のボビンはその動き量に略等しい回転をする。従
つて、ボビン１３内に取り付けられた位置検出手
段により制御部側へ正確に移動子の位置や移動速
度を伝達することができる。
第６図は本発明の別の実施例を示す正面図であ
る。同図はばね板１４が重ね巻きされる定張力ば
ねユニツト９が固定子枠９に取り付けられ、ボビ
ンから引き出された端部１５が移動子３の下端部
に連結された構造を示しており、このの場合にも
ばね板の戻り力で移動子の重量が消去されるか
ら、移動子の移動、停止を正確に制御することが
できる。
る。同図はばね板１４が重ね巻きされる定張力ば
ねユニツト９が固定子枠９に取り付けられ、ボビ
ンから引き出された端部１５が移動子３の下端部
に連結された構造を示しており、このの場合にも
ばね板の戻り力で移動子の重量が消去されるか
ら、移動子の移動、停止を正確に制御することが
できる。
なお、以上の実施例は本発明をリニアモータに
適用したものであるが、本発明はこれに限らず、
ボールねじを回転支持する駆動部を固定体とし、
このボールねじに螺合するボールねじナツトを移
動体としてもよく、移動体を垂直方向でなく、斜
めに傾斜した方向に移動させてもよい。又、移動
体を中空状としないで、金属薄板を積層して形成
しても、中空の金属ブロツクで形成してもよい。
さらには、置検出手段にアウターロータ形回転形
検出器を使用しないで、ばね板に１又は長さ方向
の２以上の孔を穿設すると共に、このばね板に対
向する固定体支持部に光式もしくは磁気式の検出
器を配設して、ばね板の伸びもしくは戻りを検出
するようにしてもよい。
適用したものであるが、本発明はこれに限らず、
ボールねじを回転支持する駆動部を固定体とし、
このボールねじに螺合するボールねじナツトを移
動体としてもよく、移動体を垂直方向でなく、斜
めに傾斜した方向に移動させてもよい。又、移動
体を中空状としないで、金属薄板を積層して形成
しても、中空の金属ブロツクで形成してもよい。
さらには、置検出手段にアウターロータ形回転形
検出器を使用しないで、ばね板に１又は長さ方向
の２以上の孔を穿設すると共に、このばね板に対
向する固定体支持部に光式もしくは磁気式の検出
器を配設して、ばね板の伸びもしくは戻りを検出
するようにしてもよい。
以上のとおり本発明によれば、垂直あるいは傾
斜方向に移動する移動体の重量をばね板の張力で
消去するようにしたから、移動体を安定して制御
することができると共に、移動体を定位置に停止
させることができる。又、移動体の位置検出をば
ね体の伸び又は戻り量で検出するから、検出を確
実に、かつ迅速に行うことができる。
斜方向に移動する移動体の重量をばね板の張力で
消去するようにしたから、移動体を安定して制御
することができると共に、移動体を定位置に停止
させることができる。又、移動体の位置検出をば
ね体の伸び又は戻り量で検出するから、検出を確
実に、かつ迅速に行うことができる。
第１図は本発明をリニアモータに適用した実施
例の正面図、第２図および第３図はその側面図お
よび−線断面図、第４図および第５図は定張
力ばねユニツトの断面図および平面図、第６図は
別の実施例の正面図である。 ３……移動子、７……固定子、９……定張力ば
ねユニツト、１３……ボビン、１４……ばね板、
１８，１９……位置検出手段。
例の正面図、第２図および第３図はその側面図お
よび−線断面図、第４図および第５図は定張
力ばねユニツトの断面図および平面図、第６図は
別の実施例の正面図である。 ３……移動子、７……固定子、９……定張力ば
ねユニツト、１３……ボビン、１４……ばね板、
１８，１９……位置検出手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 垂直あるいは傾斜方向に、かつ固定体に対し
て直線状に平移動する移動体に、回転自在に支承
されたボビンに帯状に重ね巻きしたばね板の引き
出し側もしくは支持側のいずれか一方側を固定す
ると共に、このばね板の他方側を前記固定体に固
定し、前記ばね板の伸びもしくは戻りを検出して
前記移動体の位置検出を行うことを特徴とする直
線駆動装置。 ２ 前記固定体がリニアモータの固定子で、移動
体が前記固定子と空隙を介して対向する移動子で
ある特許請求の範囲第１項記載の直線駆動装置。 ３ 前記固定体がボールねじを回転支持する駆動
部で、移動体が前記ボールねじに螺合するボール
ねじナツトである特許請求の範囲第１項記載の直
線駆動装置。 ４ 前記ボビンを円筒状に形成し、このボビン内
に、内周面に回転子を取り付けるようにしてアウ
ターロータ形回転形検出器を設置し、前記ばね板
の伸びもしくは戻りを前記ボビンを介して前記回
転子の回転に変換し、移動体の位置検出を行う特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項
に記載の直線駆動装置。 ５ 前記ばね板に１つもしくは複数の孔を設ける
と共に、前記ばね板と対向する固定体支持部に光
式もしくは磁気式の検出器を設け、前記ばね板の
伸びもしくは戻りを検出して移動体の位置検出を
行う特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かの項に記載の直線駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8717985A JPS61247265A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 直線駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8717985A JPS61247265A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 直線駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247265A JPS61247265A (ja) | 1986-11-04 |
| JPH022383B2 true JPH022383B2 (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=13907760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8717985A Granted JPS61247265A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 直線駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61247265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04350091A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Matsushita Electric Works Ltd | エレベータの戸の開閉機構 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1320178B1 (en) | 2001-12-14 | 2004-07-14 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Mechanism for compensating the gravitational force acting on a slider of a linear motor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136218A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | Suspending position feeding device |
| JPS57175684A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Elevator |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP8717985A patent/JPS61247265A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04350091A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Matsushita Electric Works Ltd | エレベータの戸の開閉機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61247265A (ja) | 1986-11-04 |
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