JPH04359657A - モータ - Google Patents
モータInfo
- Publication number
- JPH04359657A JPH04359657A JP13458091A JP13458091A JPH04359657A JP H04359657 A JPH04359657 A JP H04359657A JP 13458091 A JP13458091 A JP 13458091A JP 13458091 A JP13458091 A JP 13458091A JP H04359657 A JPH04359657 A JP H04359657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- rotor
- energized
- rows
- motor
- 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.)
- Pending
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロータが回転しながら軸
方向にも移動するように構成したモータに関する。
方向にも移動するように構成したモータに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、通
常のモータは回転運動だけを行うものであった。
常のモータは回転運動だけを行うものであった。
【０００３】しかしながら、モータを駆動源とする装置
によっては、回転運動と直線運動とを必要とする場合が
ある。ところが、従来のモータでは、回転運動を行うだ
けであるから、回転運動から直線運動を取り出そうとす
ると、カム機構などが必要となり、構造が複雑になる。
によっては、回転運動と直線運動とを必要とする場合が
ある。ところが、従来のモータでは、回転運動を行うだ
けであるから、回転運動から直線運動を取り出そうとす
ると、カム機構などが必要となり、構造が複雑になる。
【０００４】そこで、本発明の目的は、回転運動と軸方
向運動とを行うことができるモータを提供するにある。
向運動とを行うことができるモータを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のモータは、周方
向に配列された回転磁界形成用の複数個のステータコイ
ルからなるコイル列を軸方向に沿って複数設けたステー
タと、回転可能に且つ軸方向に移動可能に設けられたロ
ータとを備え、前記複数のコイル列のうち少なくとも１
列のコイル列に通電すると共に、通電するコイル列を変
えることにより、ロータが回転運動と軸方向運動とを行
うように構成したことを特徴とするものである。
向に配列された回転磁界形成用の複数個のステータコイ
ルからなるコイル列を軸方向に沿って複数設けたステー
タと、回転可能に且つ軸方向に移動可能に設けられたロ
ータとを備え、前記複数のコイル列のうち少なくとも１
列のコイル列に通電すると共に、通電するコイル列を変
えることにより、ロータが回転運動と軸方向運動とを行
うように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】複数のコイル列のうち、いずれかのコイル列に
通電して回転磁界を形成すると、ロータがそのコイル列
の磁気力により吸引されて磁気抵抗が最小となる位置に
て回転する。この状態で、通電するコイル列を変えると
、ロータの磁気中心が変わるため、ロータは新たに通電
されたコイル列の磁気力により吸引されて軸方向に移動
し、磁気抵抗が最小となる位置にて回転し続ける。
通電して回転磁界を形成すると、ロータがそのコイル列
の磁気力により吸引されて磁気抵抗が最小となる位置に
て回転する。この状態で、通電するコイル列を変えると
、ロータの磁気中心が変わるため、ロータは新たに通電
されたコイル列の磁気力により吸引されて軸方向に移動
し、磁気抵抗が最小となる位置にて回転し続ける。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１実施例につき図１ないし
図５を参照しながら説明する。
図５を参照しながら説明する。
【０００８】図１において、ステータ１のヨークを兼ね
る円筒状のモータケース２は縦軸形に配置され、その内
周面には、例えば３列のコイル列３〜５が軸方向（上下
方向）に所定の間隔をもって固定配置されている。これ
ら各コイル列３〜５は、モータケース２の周方向に沿っ
て例えば１２０度の間隔をもって配設された３個のステ
ータコイル３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ（図４
参照）から構成されている。
る円筒状のモータケース２は縦軸形に配置され、その内
周面には、例えば３列のコイル列３〜５が軸方向（上下
方向）に所定の間隔をもって固定配置されている。これ
ら各コイル列３〜５は、モータケース２の周方向に沿っ
て例えば１２０度の間隔をもって配設された３個のステ
ータコイル３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ（図４
参照）から構成されている。
【０００９】上記ケース１の上下両端部には、軸受６，
６が取り付けられており、この軸受６，６にはロータ７
のシャフト８が回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持
されている。ロータ７は永久磁石形ロータとして構成さ
れ、シャフト８に所要極数の永久磁石９を設けたロータ
ヨーク１０を嵌合固定してなる。なお、シャフト８には
、後述のようにしてロータ７が軸方向に移動するとき、
軸受６に当接して移動限界位置を規制するためのストッ
パ１１，１１が取り付けられている。
６が取り付けられており、この軸受６，６にはロータ７
のシャフト８が回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持
されている。ロータ７は永久磁石形ロータとして構成さ
れ、シャフト８に所要極数の永久磁石９を設けたロータ
ヨーク１０を嵌合固定してなる。なお、シャフト８には
、後述のようにしてロータ７が軸方向に移動するとき、
軸受６に当接して移動限界位置を規制するためのストッ
パ１１，１１が取り付けられている。
【００１０】各コイル列３〜５を構成する各ステータコ
イル３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃの中心部には
、図２に示すようにロータ７の回転位置を検出するホー
ル素子１２〜１４が配置されている。また、ロータ７の
基準回転位置を検出するために、各コイル列３〜５の所
定のステータコイルに第１図に示す反射形のホトセンサ
１５〜１７が設けられていると共に、ロータヨーク１０
の所定部位には図３に示すようにミラー１８が設けられ
ている。従って、このミラー１８がホトセンサ１５〜１
７に対向すると、ホトセンサ１５〜１７がミラー１８に
より反射された光を受けてオン作動するようになってお
り、これにてロータ７の基準回転位置を検出するように
構成されている。
イル３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃの中心部には
、図２に示すようにロータ７の回転位置を検出するホー
ル素子１２〜１４が配置されている。また、ロータ７の
基準回転位置を検出するために、各コイル列３〜５の所
定のステータコイルに第１図に示す反射形のホトセンサ
１５〜１７が設けられていると共に、ロータヨーク１０
の所定部位には図３に示すようにミラー１８が設けられ
ている。従って、このミラー１８がホトセンサ１５〜１
７に対向すると、ホトセンサ１５〜１７がミラー１８に
より反射された光を受けてオン作動するようになってお
り、これにてロータ７の基準回転位置を検出するように
構成されている。
【００１１】このように構成されたモータの制御構成を
示す図４において、各コイル列３〜５のステータコイル
３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃは駆動回路１９〜
２１により通断電制御される。各駆動回路１９〜２１の
具体的な制御構成はすべて同一であるので、ここでは上
段のコイル列３の駆動回路１９についてのみ説明し、他
の駆動回路２０，２１については説明を省略する。
示す図４において、各コイル列３〜５のステータコイル
３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃは駆動回路１９〜
２１により通断電制御される。各駆動回路１９〜２１の
具体的な制御構成はすべて同一であるので、ここでは上
段のコイル列３の駆動回路１９についてのみ説明し、他
の駆動回路２０，２１については説明を省略する。
【００１２】すなわち、駆動回路１９はＰＮＰ形トラン
ジスタ２２とＮＰＮ形トランジスタ２３とを３組備えて
いる。これら両トランジスタ２２および２３のコレクタ
はＹ結線されたステータコイル３ａ〜３ｃにそれぞれ接
続され、ＰＮＰ形トランジスタ２２のエミッタは直流電
源２４のプラス端子に接続されていると共にＮＰＮ形ト
ランジスタ２３のエミッタはアースされている。そして
、両トランジクスタ２２および２３のベースは論理回路
により構成された制御回路２５にそれぞれ抵抗２６を介
して接続されている。
ジスタ２２とＮＰＮ形トランジスタ２３とを３組備えて
いる。これら両トランジスタ２２および２３のコレクタ
はＹ結線されたステータコイル３ａ〜３ｃにそれぞれ接
続され、ＰＮＰ形トランジスタ２２のエミッタは直流電
源２４のプラス端子に接続されていると共にＮＰＮ形ト
ランジスタ２３のエミッタはアースされている。そして
、両トランジクスタ２２および２３のベースは論理回路
により構成された制御回路２５にそれぞれ抵抗２６を介
して接続されている。
【００１３】上記制御回路２５にはホール素子１２〜１
４の検出信号が入力される。そして、制御回路２５は、
そのホール素子１２〜１４の検出信号に基づき、駆動回
路１９〜２１を介してコイル列３〜５のステータコイル
３ａ〜５ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃに順次通電して回
転磁界を形成する。この場合、すべてのコイル列３〜５
に通電して回転磁界を形成するのではなく、本実施例に
あっては、或るタイミングでいずれか一列のコイル列に
択一的に通電して回転磁界を形成する。どのようなタイ
ミングでどのコイル列に通電するかは、マイクロコンピ
ュータ２７からのコイル指定信号に基づいて決定される
。
４の検出信号が入力される。そして、制御回路２５は、
そのホール素子１２〜１４の検出信号に基づき、駆動回
路１９〜２１を介してコイル列３〜５のステータコイル
３ａ〜５ｃ，４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃに順次通電して回
転磁界を形成する。この場合、すべてのコイル列３〜５
に通電して回転磁界を形成するのではなく、本実施例に
あっては、或るタイミングでいずれか一列のコイル列に
択一的に通電して回転磁界を形成する。どのようなタイ
ミングでどのコイル列に通電するかは、マイクロコンピ
ュータ２７からのコイル指定信号に基づいて決定される
。
【００１４】すなわち、上記マイクロコンピュータ２７
にはホール素子１２〜１４の検出信号およびホトセンサ
１５〜１７の検出信号が入力されるようになっている。 そして、このマイクロコンピュータ２７は、ロータ７の
回転位置（ホール素子およびホトセンサの検出信号）と
各コイル列３〜５への通電順との関係を図示しないメモ
リに記憶している。
にはホール素子１２〜１４の検出信号およびホトセンサ
１５〜１７の検出信号が入力されるようになっている。 そして、このマイクロコンピュータ２７は、ロータ７の
回転位置（ホール素子およびホトセンサの検出信号）と
各コイル列３〜５への通電順との関係を図示しないメモ
リに記憶している。
【００１５】このメモリの記憶内容は例えば図５（斜線
部分が通電期間である）に示すように、モータを起動す
べく図示しないスイッチが投入されると、まず中段のコ
イル列４に通電し（タイミング番号１）、この通電後、
ホトセンサ１６からの最初の検出信号によりロータ７が
基準回転位置まで回転したことを検出すると、中段のコ
イル列４を断電して上段のコイル列３に通電する（タイ
ミング番号３）。そして、次にホール素子１２から検出
信号が入力されると、上段のコイル列３を断電して中段
のコイル列４に通電する（タイミング番号４）、という
ようにホール素子１２〜１４とホトセンサ１５〜１７の
検出信号毎に通電するコイル列を選択するようになって
いる。
部分が通電期間である）に示すように、モータを起動す
べく図示しないスイッチが投入されると、まず中段のコ
イル列４に通電し（タイミング番号１）、この通電後、
ホトセンサ１６からの最初の検出信号によりロータ７が
基準回転位置まで回転したことを検出すると、中段のコ
イル列４を断電して上段のコイル列３に通電する（タイ
ミング番号３）。そして、次にホール素子１２から検出
信号が入力されると、上段のコイル列３を断電して中段
のコイル列４に通電する（タイミング番号４）、という
ようにホール素子１２〜１４とホトセンサ１５〜１７の
検出信号毎に通電するコイル列を選択するようになって
いる。
【００１６】なお、中段のコイル列４への通電前におけ
るロータ７の停止位置は不定であるが、図５においては
、ロータ７は中段のコイル列４の通電により回転し始め
てから、２個のホール素子１３が検出信号を発して基準
回転位置に至るような位置に停止していたものとしてい
る。
るロータ７の停止位置は不定であるが、図５においては
、ロータ７は中段のコイル列４の通電により回転し始め
てから、２個のホール素子１３が検出信号を発して基準
回転位置に至るような位置に停止していたものとしてい
る。
【００１７】一方、ロータ７は、通電されるコイル列が
変化すると、その通電されたコイル列により形成される
磁気力により吸引されて軸方向に移動し、磁気抵抗が最
小となる位置で停止する。そして、通電されるコイル列
が変えられると、ロータ７の磁気中心が変化するので、
新たに通電されたコイル列の磁気力により吸引されて軸
方向に移動し、磁気抵抗が最小となる位置で停止する。 例えば通電されるコイル列が中段のコイル列４から上段
のコイル列３に変えられた場合には、ロータ７は上段の
コイル列４の磁気力により吸引されて上方に移動するも
のである。
変化すると、その通電されたコイル列により形成される
磁気力により吸引されて軸方向に移動し、磁気抵抗が最
小となる位置で停止する。そして、通電されるコイル列
が変えられると、ロータ７の磁気中心が変化するので、
新たに通電されたコイル列の磁気力により吸引されて軸
方向に移動し、磁気抵抗が最小となる位置で停止する。 例えば通電されるコイル列が中段のコイル列４から上段
のコイル列３に変えられた場合には、ロータ７は上段の
コイル列４の磁気力により吸引されて上方に移動するも
のである。
【００１８】この結果、ロータ７のシャフト８上端の高
さ位置は、通電されるコイル列に応じて同図にＡ、Ｂ、
Ｃで示す上、中、下の三段に変化する。図５のようにコ
イル列が通電される場合においては、ロータ７の上端の
高さ位置は、タイミング番号１から３に至るまではＢの
中位置、タイミング番号３から４に至るまではＡの高位
置というように変化する。従って、ロータ７は回転しな
がら軸方向に移動するので、回転運動と軸方向運動とを
行うことができる。
さ位置は、通電されるコイル列に応じて同図にＡ、Ｂ、
Ｃで示す上、中、下の三段に変化する。図５のようにコ
イル列が通電される場合においては、ロータ７の上端の
高さ位置は、タイミング番号１から３に至るまではＢの
中位置、タイミング番号３から４に至るまではＡの高位
置というように変化する。従って、ロータ７は回転しな
がら軸方向に移動するので、回転運動と軸方向運動とを
行うことができる。
【００１９】図６は本発明の第２の実施例を示す。この
実施例は３列のコイル列３〜５のいずれか１列のコイル
列に通電したり、或いは隣り合う２列のコイル列に通電
したりするようにしたものである。なお、図６において
、各コイル列の欄中の数値はコイル列に流す電流の比率
を示す。
実施例は３列のコイル列３〜５のいずれか１列のコイル
列に通電したり、或いは隣り合う２列のコイル列に通電
したりするようにしたものである。なお、図６において
、各コイル列の欄中の数値はコイル列に流す電流の比率
を示す。
【００２０】この図６に示すように、タイミング番号３
および４ではコイル列３および４に通電し、タイミング
番号５および６ではコイル列４および５に通電するよう
にしている。さらに、コイル列３および４に通電するタ
イミング番号３および４において、コイル列３および４
に流す電流の比率をタイミング番号３では７対３に、タ
イミング番号４では２対８に変えている。また、コイル
列４および５に通電するタイミング番号５および６にお
いて、コイル列４および５に流す電流の比率をタイミン
グ番号５では８対２に、タイミング番号６では１対９に
変えている。
および４ではコイル列３および４に通電し、タイミング
番号５および６ではコイル列４および５に通電するよう
にしている。さらに、コイル列３および４に通電するタ
イミング番号３および４において、コイル列３および４
に流す電流の比率をタイミング番号３では７対３に、タ
イミング番号４では２対８に変えている。また、コイル
列４および５に通電するタイミング番号５および６にお
いて、コイル列４および５に流す電流の比率をタイミン
グ番号５では８対２に、タイミング番号６では１対９に
変えている。
【００２１】このようすると、ロータ７はシャフト８の
上端が前記第１の実施例における上位置Ａ、中位置Ｂ、
下位置Ｃの三段階だけでなく、上位置Ａと中位置Ｂとの
中間、中位置Ｂと下位置Ｃとの中間に位置させることも
でき、且つ２列のコイル列に流す電流の比率を変えるこ
とにより、上位置Ａと下位置Ｃとの間のいずれの位置へ
も無段階に変位させることができる。
上端が前記第１の実施例における上位置Ａ、中位置Ｂ、
下位置Ｃの三段階だけでなく、上位置Ａと中位置Ｂとの
中間、中位置Ｂと下位置Ｃとの中間に位置させることも
でき、且つ２列のコイル列に流す電流の比率を変えるこ
とにより、上位置Ａと下位置Ｃとの間のいずれの位置へ
も無段階に変位させることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明のモータによ
れば、ロータに回転運動だけでなく、軸方向運動をも行
わせることができる。このため、モータにより駆動され
る装置に軸方向運動も必要な場合、回転運動を軸方向運
動に変換する機構などを必要とせず、モータから直接軸
方向運動を取り出すことができ、構造が簡単になる、な
どの優れた効果を奏するものである。
れば、ロータに回転運動だけでなく、軸方向運動をも行
わせることができる。このため、モータにより駆動され
る装置に軸方向運動も必要な場合、回転運動を軸方向運
動に変換する機構などを必要とせず、モータから直接軸
方向運動を取り出すことができ、構造が簡単になる、な
どの優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断側面図
【図２
】コイル列の部分斜視図
】コイル列の部分斜視図
【図３】ロータの斜視図
【図４】制御構成図
【図５】コイル列への通電状態を示す図
【図６】本発明
の第２の実施例を示す図５相当図
の第２の実施例を示す図５相当図
１はステータ、３〜５はコイル列、７はロータ、９は永
久磁石、１２〜１４はホール素子、１５〜１７はホトセ
ンサ、１８はミラー、２５は制御回路、２７はマイクロ
コンピュータである。
久磁石、１２〜１４はホール素子、１５〜１７はホトセ
ンサ、１８はミラー、２５は制御回路、２７はマイクロ
コンピュータである。
Claims (1)
- 【請求項１】 周方向に配列された回転磁界形成用の
複数個のステータコイルからなるコイル列を軸方向に沿
って複数設けたステータと、回転可能に且つ軸方向に移
動可能に設けられたロータとを備え、前記複数のコイル
列のうち少なくとも１列のコイル列に通電すると共に、
通電するコイル列を変えることにより、前記ロータが回
転運動と軸方向運動とを行うように構成したことを特徴
とするモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13458091A JPH04359657A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13458091A JPH04359657A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359657A true JPH04359657A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15131686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13458091A Pending JPH04359657A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04359657A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555049A (en) * | 1994-03-03 | 1996-09-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Driving force transmission mechanism for use in a camera |
| JP2007318896A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Yokohama National Univ | 回転・直動２自由度モータ |
| CN106849593A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-13 | 歌尔股份有限公司 | 多驱动线性振动马达以及电子设备 |
| JP2024506494A (ja) * | 2021-01-25 | 2024-02-14 | アッヘンバッハ ブッシュヒュッテン ゲーエムベーハー ウント コーカーゲー | ストリップ形状の材料を巻き取る又は巻き出すリール及び方法 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP13458091A patent/JPH04359657A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555049A (en) * | 1994-03-03 | 1996-09-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Driving force transmission mechanism for use in a camera |
| JP2007318896A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Yokohama National Univ | 回転・直動２自由度モータ |
| CN106849593A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-13 | 歌尔股份有限公司 | 多驱动线性振动马达以及电子设备 |
| WO2018157514A1 (zh) * | 2017-03-02 | 2018-09-07 | 歌尔股份有限公司 | 多驱动线性振动马达以及电子设备 |
| JP2024506494A (ja) * | 2021-01-25 | 2024-02-14 | アッヘンバッハ ブッシュヒュッテン ゲーエムベーハー ウント コーカーゲー | ストリップ形状の材料を巻き取る又は巻き出すリール及び方法 |
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