JPH0611181B2 - Linear actuator - Google Patents

Linear actuator

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JPH0611181B2
JPH0611181B2 JP61012758A JP1275886A JPH0611181B2 JP H0611181 B2 JPH0611181 B2 JP H0611181B2 JP 61012758 A JP61012758 A JP 61012758A JP 1275886 A JP1275886 A JP 1275886A JP H0611181 B2 JPH0611181 B2 JP H0611181B2
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JP
Japan
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magnetic flux
movable part
magnetic
coil
sensing element
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61012758A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62171453A (en
Inventor
克己 増永
宗能 畝迫
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Graphtec Corp
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Graphtec Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直線位置制御、特に微小位置制御を行う装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an apparatus for performing linear position control, and particularly for minute position control.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

直線位置制御を行う手段としては従来、主として2つの
方式があった。
Conventionally, there have been mainly two methods as means for performing linear position control.

まず第1の方式としては制御対象物それ自身の位置を適
当な検出手段で検出してフィードバックするものがあっ
た。
The first method is to detect the position of the controlled object itself by an appropriate detecting means and feed it back.

また第2の方式としては位置決めモータ等を使用し、回
転動作を直線動作に変換するものがあった。
In the second method, a positioning motor or the like is used to convert the rotary motion into a linear motion.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第1の方式における問題点としては、以下の点がある。
すなわち、 (1)制御対象物に直接あるいは近接して検出手段(位置
センサ)を設けねばならず機器設計の自由度が損なわれ
る欠点があった。
The problems with the first method are as follows.
That is, (1) the detection means (position sensor) must be provided directly or in close proximity to the controlled object, and this has the drawback of impairing the degree of freedom in device design.

(2)また、制御対象物が検出手段取り付け不適当な場所
にある場合等、検出手段自体が装着できないあるいは不
適当な位置に検出手段を取り付けざるを得ない問題点が
あった。
(2) Further, there is a problem in that the detection means itself cannot be attached or the detection means must be attached at an inappropriate position, for example, when the object to be controlled is located at an inappropriate place.

第2の方式の問題点としては回転動作を直線動作に変換
する直線変換機構を必要とするという点にある。これも
また、設計の自由度を損なうものであり、直線変換機構
それ自体、高度の技術を有するものでであった。
The problem with the second method is that it requires a linear conversion mechanism for converting rotational motion into linear motion. This also impairs the degree of freedom in design, and the linear conversion mechanism itself has a high level of technology.

本発明はこれらの点に鑑み成されたもので、小型・安価
なリニアアクチュエータを実現するものである。
The present invention has been made in view of these points, and realizes a small-sized and inexpensive linear actuator.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため、本発明のリニアアクチュエータは、 磁束発生手段を有する固定部、上記磁束発生手段からの
主磁束が貫通するよう配置されたコイルと上記磁束発生
手段からの漏れ磁束を感知して該漏れ磁束の強さに応じ
た信号を出力する磁気感知素子とを有する可動部、上記
コイルに対し可動部上下信号に基づく電力を供給する電
力供給手段、及び上記磁気感知素子の出力を上記電力供
給手段にフィードバックするフィードバック手段を有
し、 上記可動部が上記電力供給手段により上下された際に上
記磁気感知素子の感知する上記固定部の磁束発生手段の
漏れ磁束の強度を位置制御要素として利用する構成とし
ている。
Therefore, the linear actuator of the present invention detects the leakage flux from the fixed portion having the magnetic flux generation means, the coil arranged so that the main magnetic flux from the magnetic flux generation means penetrates, and the leakage magnetic flux from the magnetic flux generation means. A movable part having a magnetic sensing element for outputting a signal according to the strength of the moving part, power supply means for supplying electric power based on a moving part up / down signal to the coil, and output of the magnetic sensing element to the power supply means. As a configuration having feedback means for feeding back, the strength of the leakage flux of the magnetic flux generating means of the fixed part sensed by the magnetic sensing element when the movable part is moved up and down by the power supply means is used as a position control element. There is.

〔作用〕[Action]

磁気発生手段から生じた磁束のうち主磁束を可動部のコ
イルに作用させ、また漏れ磁束を磁気感知素子に作用さ
せるよう上記コイル及び上記磁気感知素子を異なる位置
に配置する。
The coil and the magnetic sensing element are arranged at different positions so that the main magnetic flux of the magnetic flux generated from the magnetic generation means acts on the coil of the movable portion and the leakage magnetic flux acts on the magnetic sensing element.

この漏れ磁束は磁気発生手段からの距離に応じてその強
さが小さくなるので上記磁気感知素子の出力により上記
可動部の位置を検出することができる。
Since the intensity of the leakage magnetic flux becomes smaller according to the distance from the magnetism generating means, the position of the movable portion can be detected by the output of the magnetic sensing element.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例を示す構成説明図で円柱状に
形成されているものの断面を示すものである。
FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of the present invention and shows a cross section of a cylindrically formed member.

図において、10はヨーク、11は磁束発生手段として
の永久磁石(以下、単に磁石という)、12は鉄芯、1
3はコイル、14はコイル保持具、15はガイド軸、1
6は軸受、17は固定ネジ、18は位置検出器としての
ホール素子である。
In the figure, 10 is a yoke, 11 is a permanent magnet (hereinafter, simply referred to as magnet) as a magnetic flux generating means, 12 is an iron core, 1
3 is a coil, 14 is a coil holder, 15 is a guide shaft, 1
6 is a bearing, 17 is a fixing screw, and 18 is a Hall element as a position detector.

ヨーク10、磁石11および鉄芯12により磁気回路が
形成される。磁束の流れは磁石11のN極から発し鉄芯
12およびヨーク10を通って磁石11のS極に入る。
この磁気回路が磁束の主経路となるもので、磁石11か
らの磁束の大部分(主磁束)を含んでいる。
A magnetic circuit is formed by the yoke 10, the magnet 11 and the iron core 12. The flow of magnetic flux originates from the N pole of the magnet 11, passes through the iron core 12 and the yoke 10, and enters the S pole of the magnet 11.
This magnetic circuit serves as the main path of the magnetic flux, and contains most of the magnetic flux from the magnet 11 (main magnetic flux).

コイル13、コイル保持具14、ガイド軸15が可動部
となるもので、この可動部のコイル13が前述の磁気回
路を形成するヨーク10と鉄芯12の間に配置される。
この時、コイル13に電流を供給することにより、可動
部は上下に変位し、アクチュエータとして動作する。
The coil 13, the coil holder 14, and the guide shaft 15 serve as a movable portion, and the coil 13 of the movable portion is arranged between the yoke 10 and the iron core 12 that form the above-described magnetic circuit.
At this time, by supplying an electric current to the coil 13, the movable part is displaced up and down and operates as an actuator.

可動部にはそれ自身の位置を検出する位置検出器として
ホール素子18が埋め込まれている。
A Hall element 18 is embedded in the movable portion as a position detector that detects the position of the movable portion.

コイル13に供給される電流に応じて、可動部が変位
し、従ってホール素子18が変位する。
The movable part is displaced in accordance with the current supplied to the coil 13, and thus the hall element 18 is displaced.

一方、前述の磁気回路から可動部を変位させるためだけ
の磁束だけでなく、常に漏れ磁束が存在している。この
漏れ磁束の一部は鉄芯12から発し、ホール素子18を
貫いている。この漏れ磁束による磁束密度は距離に応じ
て減少している。
On the other hand, not only the magnetic flux just for displacing the movable part from the magnetic circuit, but also the leakage magnetic flux is always present. A part of this leakage magnetic flux is emitted from the iron core 12 and penetrates the Hall element 18. The magnetic flux density due to this leakage magnetic flux decreases with distance.

従って、可動部すなわちホール素子18が変位すること
により、第2図に示す出力を得ることができ、第3図に
示すサーボループを構成することができる。第3図にお
いて、2は誤差増幅器、3は電力増幅器、4はフィード
バック回路である。
Therefore, by displacing the movable portion, that is, the Hall element 18, the output shown in FIG. 2 can be obtained and the servo loop shown in FIG. 3 can be configured. In FIG. 3, 2 is an error amplifier, 3 is a power amplifier, and 4 is a feedback circuit.

この第3図に示すようなサーボループを使用することに
より、リニアアクチュエータとしての位置制御が極めて
容易に行うことができる。
By using the servo loop as shown in FIG. 3, position control as a linear actuator can be performed very easily.

例えば記録装置のペン駆動部、流量制御のためのバルブ
制御等極めて広い範囲で応用することができる。
For example, it can be applied in a very wide range such as a pen driving unit of a recording device and a valve control for controlling a flow rate.

またアクチュエータ自身に位置検出器を埋め込む構成と
しているので小型でかつ安価に製作できる。
Further, since the position detector is embedded in the actuator itself, it can be manufactured in a small size and at a low cost.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、説明したように本発明によれば構成が簡単で小型
かつ安価なリニアアクチュエータを提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a linear actuator that is simple in structure, small in size, and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図、第2図および第3図は本発明の一実施例を示す
構成説明図である。 10……ヨーク、11……磁石、12……鉄芯、13…
…コイル、14……コイル保持具、18……ホール素子
FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are configuration explanatory views showing an embodiment of the present invention. 10 ... York, 11 ... Magnet, 12 ... Iron core, 13 ...
... Coil, 14 ... Coil holder, 18 ... Hall element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁束発生手段としての永久磁石を有した固
定部、 この固定部の上記磁束発生手段により発生される主磁束
が貫通するよう配置されたコイル及び上記磁束発生手段
により発生される漏れ磁束を感知して該漏れ磁束の強さ
に応じた信号を出力する磁気感知素子とを有する可動
部、 上記可動部のコイルに可動部上下信号に基づく電力を供
給する電力供給手段、 上記可動部の磁気感知素子の出力を上記電力供給手段に
フィードバックするフィードバック手段とを有し、 上記可動部が上記電力供給手段により上下された際に上
記磁気感知素子の感知する上記固定部の磁束発生手段の
漏れ磁束の強度を位置情報として利用することを特徴と
するリニアアクチュエータ。
1. A fixed portion having a permanent magnet as a magnetic flux generating means, a coil arranged so that a main magnetic flux generated by the magnetic flux generating means of the fixed portion penetrates, and a leakage generated by the magnetic flux generating means. A movable part having a magnetic sensing element that senses a magnetic flux and outputs a signal corresponding to the strength of the leakage magnetic flux; power supply means for supplying electric power based on a movable part up / down signal to a coil of the movable part; Feedback means for feeding back the output of the magnetic sensing element to the power supply means, and the magnetic flux generating means of the fixed part sensed by the magnetic sensing element when the movable part is moved up and down by the power supply means. A linear actuator characterized in that the intensity of leakage magnetic flux is used as position information.
JP61012758A 1986-01-23 1986-01-23 Linear actuator Expired - Lifetime JPH0611181B2 (en)

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JP61012758A JPH0611181B2 (en) 1986-01-23 1986-01-23 Linear actuator

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JPS62171453A JPS62171453A (en) 1987-07-28
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5568869A (en) * 1978-11-17 1980-05-23 Sony Corp Linear motor
JPS59114781U (en) * 1983-01-19 1984-08-02 昭和電線電纜株式会社 linear motor

Also Published As

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JPS62171453A (en) 1987-07-28

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