JPS5943903B2 - リニアインダクションモ−タの停止位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リニアインダクションモータ（以下り、１．
Ｍと略記する）にか−り、さらに詳しくはり、１．Ｍの
停止位置決め装置に関するものである。

Ｌ、Ｉ−Ｍは構造が簡単で且つ堅牢であるため小型のも
のが各種自動制御装置、物流装置あるいは電子計算機に
接続される周辺端末装置の搬送システム等に利用されつ
＼ある。

ところで従来この種のり、１．Ｍの停止位置決めは、可
動部と案内レールとの間の機械的接触による摩擦力によ
って行なわれているため。

■、摩擦板を有する複雑な制動機構が必要である。

２、摩擦板の摩耗により可動部の停止位置が変化する。

３、摩擦熱により機構部に悪影響を及ぼす。

４、摩擦により悪臭、煙、騒音を発する。

等の問題が発生し、殊にオフィス機器に適用することは
はなはだ不都合である。

本発明の目的は、斜上の欠点に鑑みなされたものであり
、その目的とするところは、構成の簡単な停止位置決め
装置を実現することにある。

本発明の他の目的は、可動部を非接触で且つ所定の停止
位置に確実に停止させることのできる停止位置決め装置
を実現することにある。

さらに本発明の目的は、特別な機構を追加することなく
確実に二次側導体板を停止させることのできる停止位置
決め装置を実現することにある。

本発明に従えば、一次側鉄心に巻回された進行磁界発生
用コイルを各々並列に接続してなるり。

１、Ｍにおいて、進行磁界発生用コイルの一部を利用し
て二次側導体板とほぼ同等の間隔をもって位置するコイ
ル間位置で二次側導体板を検出した時に当該コイルにの
み単相交流を通電し以て二次側導体板を当該コイル間に
位置決めすることによ上述の目的を達成している。

以下本発明を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明にか＼るり、１．Ｍの停止位置決め装
置の動作原理図（単相交流磁場による力発生原理図）で
ある。

図中、１，１は固定された１対の一次側鉄心、２はＡｔ
Ｃｕ 等の良電導体よりなる所定長さの二次側導体板
である。

一次側鉄心１には、溝３が設けられ、該溝３の両側に磁
極部４，５が形成されている。

磁極部５の磁極面積は、磁極部４の磁極面積より適当量
だけ広く設定されており、各磁極部４には単相コイル６
が巻装されている。

図の下方に示したグラフは、二次側導体板が存在しない
ときに単相コイルに直流電圧を印加した場合の磁束密度
分布図である。

二次側導体板２は一次側鉄心１，１０間を矢印Ａ。

Ａ′方向に移動可能である。

いま、単相コイル６に単相交流を印加すると、図中点線
で示すような磁束ループＦを構成するが、交流磁場であ
るから磁束の方向も交番する。

このとき、磁極部４，４間の空隙７の磁束の位相は、磁
極部５，５間の空隙８の磁束の位相より１８０度進んで
いることになり、また空隙８の磁束の位相より１８０度
進んでいることになり、また空隙８の磁束密度は空隙７
の磁束密度より小さい（磁極部５の磁極面積が磁極部４
の磁極面積より広いため）。

このような磁気回路構成の空隙部に二次側導体板２を挿
入すると、該二次側導体板２には次のような力が発生す
る。

すなわち、二次側導体板２の先端が位置ａにある場合、
矢印Ａ′方向の力が発生する。

これは空隙８の磁束の位相が一次側鉄心１，１内部に誘
起される渦電流のために入口側はど遅れるため、二次側
導体板２上に入口側を向いた進行磁界が形成されるため
である。

次に、二次側導体板２の先端が位置す付近に近づくにつ
れ、第２図に示すように先端に誘起される渦電流Ｉ０゛
８ の密度が久方に上がり、先端部の磁束の位相が遅
れ始め、前記二次側導体板２上の進行磁界が打ち消さ枳
矢印Ａ′方向の力は弱くなる。

次に、二次側導体板２の先端が位置０寸でくると、空隙
７の磁束の影響を受けるようになり、二次側導体板２の
先端部の磁束と空隙８内にある部分の磁束との位相差が
１８０度以上となるため、二次側導体板２上には、矢印
Ａ方向の進行波が形成され、同方向の力が発生する。

次に、二次側導体板２の先端が位置ｄに進むと第３図に
示すようにその先端部に大きな渦電流■。

７ が誘起されて該先端部の磁束の位相が遅れ始め、該
先端部の磁束と空隙８内にある部分Ｓの磁束との位相差
は再び１８０度となり、二次側導体板２上に進行磁界は
形成されず力は零となる。

次に、二次側導体板２の先端が位置ｄ→位置ｅに進むと
、その先端部の磁束の位相はさらに遅れ該先端部の磁束
と空隙８内にある部分の磁束との位相差は１８０度以下
となる。

従って、二次側導体板２上に矢印Ａ′方向の力が発生す
る。

この力は、二次側導体板２の先端が位置ｅにあるときに
最大となる。

二次側導体板２の先端が位置ｅを越すと、二次側導体板
２に発生する力は減少して行き、位置ｆで零となる。

これは、所定長の二次側導体板２の先端の力（矢印Ａ方
向）と後端の力（矢印Ａ′方向）の力が釣り合うからで
ある。

二次側導体板２の先端が位置ｆを越すと、二次側導体板
２の後端部の力（矢印Ａ′方向）が先端部の力（矢印Ａ
方向）より小さくなり、二次側導体板２上には矢印Ａ方
向の力が発生する。

このような動作原理を利用した本発明にか＼る停止位置
決め装置の一実施例を第４図、第５図に示す。

尚、第４図は本発明装置の側面図、第５図はその上面図
を夫々示している。

各図において、９は二次側導体板２０両側に配置された
一次側鉄心１，１の各磁極に巻回された進行磁界発生コ
イル、１０．１０’は二次側導体板２の位置を検知する
ための光投光器、光受光器からなる光検出器、１１は第
４図に示すように一次側鉄心上部に連続して設けられた
ガイドレール、１２はガイドレール１１上を自在に回転
走行し得る車輪、１３は二次側導体板２に接続されたキ
ャリアである。

図示の停止位置決め装置哄第５図を参照して判るように
二次側導体板２の長さが一次側鉄心１．１の長さより短
く設定される。

また一次側鉄心１，１に巻回された進行磁界発生コイル
９の一部を成す進行磁界発生相兼停止位置決め用コイル
６．６′は、二次側導体板２の長さと略同等の間隔をお
いて設けられたコイルが選定される。

すなわちコイル６．６′の配置関係は第１図の動作原理
図にて説明したように二次側導体板２の先端が同図ｄに
到達する時点で二次側導体板２上に進行磁界が形成され
ない位置、つまりＡ。

Ａ′方向の力が共に零となる位置に夫々設定されたコイ
ルが選ばれる。

そして各コイル６．６′は第５図中破線１４で示す如き
磁束ループを発生するように配線される。

また光検出器１０．１０’は夫々、第１図中位置ｄで示
す位置又は二次側導体板２と同等もしくはそれよりも所
定量短い間隔に配置され、また各光検出器１０．１０’
は後述する第７図の駆動回路に接続される。

以下本実施例動作を順を追って説明する。

第６図は本発明にか＼る停止位置決め装置の結線図であ
る。

図中の番号は全て第５図を援用している。

才だ本実施例は３相交流電源を接続した場合を示してい
る。

こ＼で重要なことは、本発明の停止位置決め装置に適用
される一次側鉄心に巻回されるコイルが、各相電源に対
して並列接続されていることである。

すなわち本発明にあってし＼上述の如く進行磁界発生用
コイルの一部を成し、所定の間隔で配置されたコイル６
．６’ＩＣ対して所定のタイミングで単相交流電流を通
電して両コイル６．６′間に二次側導体板を停止位置決
めするものであるため、必然的に進行磁界発生用コイル
は各相電源に対して並列に接続される。

第７図は本発明にか＼る停止位置決め装置の駆動回路を
示す。

図において、１５．１６は逆相印加切換用リレー、１７
は進行磁界発生用リレー、１８は停止位置決め用リレー
、１９はインバータ、２０は起動停止信号入力端子であ
り、その他の番号は第５図を援用している。

起動停止信号入力端子２０は、図示されざる２人カナン
ド回路の出力端子が接続される。

ナンド回路の各入力には第５図に示す光検出器１０゜１
０′からの両川力が入力される。

従って両光検出器１０．１０’ より情報°゛１”が出
力された時点、すなわち二次側導体板２が第５図に示す
位置に到来した時点でナンド同格出力は論理″０”とな
り各進行磁界発生用リレー１７が開放される一方論理゛
０”信号はインバータ１９を介して停止位置決め用リレ
ー１８を閉成する。

その結果進行磁界発生用コイル９への電流の供給が断た
れる一方、所定間隔をおいて配置された停止位置決め用
コイル６．６′に単相交流電流が供給される。

すなわちリレー１７は進行磁界発生時のみ閉成され、リ
レー１８は停止位置決め時のみ閉成されるよう制御され
る。

尚、図示されていないが光検出器の一方が情報“１”を
出力した時点、すなわち二次側導体板２が停止位置にさ
しかかる時点で各進行磁界発生用コイル９に、二次側導
体板２に制動力を付勢する方向の電流を供給するために
リレー１５．１６の開閉状態の切換えが光検出器からの
出力に基いて行なわれる。

勿論この逆相印加時間は、二次側導体板の進行方向が変
わらない程度の大きさに予め設定されている。

才だコイル６．６′間にて停止位置決めされている二次
側導体板２を再び発進させる場合は、同コイル６．６′
への単相交流の通電を停止し、進行磁界発生用コイル９
に各相交流電流を通電することにより、任意の方向へ発
進させることができる。

尚、第７図に示す駆動回路は、第５図に示すように、進
行磁界発生用兼停止位置決め用コイル６．６′のピッチ
間隔が、奇数極長でしかも両コイルが進行磁界発生用の
時、同相（この場合二次側導体板長＆λコイルのピッチ
間隔より１／２極分短かい。

）の場合である。よって、偶数極長の場合第７図に示す
駆動でも良いが第５図の点線で示す磁束ループ１４を形
成すべくどちらか一方を逆向きに単相交流を印加する様
な回路構成をとれば、一層良好である。

しかし、簡潔で回路構成素子の少ない安価な第７図の回
路を推奨すべく、第５図の様な進行磁界発生用兼停止位
置決め用コイルのピッチ間隔が奇数極長で、しかも両コ
イルが進行磁界発生用の時同相となる構造を出来れば推
奨したい。

以上説明したように本発明によれば短二次導体形り、１
．Ｍの非接触な停止位置決めを、特別に停止位置決めの
ためのコイル等を配することなく既存の進行磁界発生用
コイルの一部を使用して安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の停止決め装置を説明するための動作原
理図、第２図、第３図は第１図をさらに説明するための
図、第４図、第５図は本発明にかかる停止位置決め装置
の一実施例の側面図及び上面図、第６図は本発明に適用
される進行磁界発生用コイルの結線図、第７図は本発明
の停止位置決め装置に接続される駆動回路の−ｆ１１で
ある。 図において、１は一次側鉄心、２は二次側導体板、６．
６′は進行磁界発生用ならびに停止位置決め用コイル、
９は進行磁界発生コイル、’１０．１０’は光検出器、
１１は搬送レール、１２は車輪、１３はキャリアである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搬送レールにより案内、支持された良導体板からな
   る二次側導体板の少なくとも一方の側に夫夫電源に対し
   て並列に接続された進行磁界発生コイルを所定長さに亘
   って巻回した一次側鉄心を配設し、該進行磁界発生コイ
   ルに順次通電することにより該二次側導体板を該搬送レ
   ールに沿って移送するリニアインダクションモータの停
   止位置決め装置であって、該二次側導体板の搬送レール
   に沿う方向の長さと略同等の間隔におかれた該進行磁界
   発生コイルとの対応位置に該二次側導体板を検出する検
   出装置を設け、該検出装置からの検出信号があった時に
   、該検出装置対応位置にある該進行磁界発生コイルにの
   み単相交流を通電して該二次側導体板を該コイル間で停
   止させることを特徴とするリニアインダクションモータ
   の停止位置決め装置。