JPS5970177A

JPS5970177A - タコジエネレ−タを有する直流リニアモ−タ

Info

Publication number: JPS5970177A
Application number: JP17900482A
Authority: JP
Inventors: Masataka Ogawa; 小川　昌貴; Norimitsu Hirano; 平野　紀光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1984-04-20

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】（技術分野）本発明はタコジェネレータを有する直流リニアモータに
関する。

（技術背景）従来、多くの製品に見られるリニアモーフのほとんどが
、リニアパルスモータである。しかし、かかるリニアパ
ルスモータは、著しい機械加工精度を要求され、ある一
定以上の性能を望むことができない。また高価で、安価
に形成することができない゛し１重量が重く、更にまた
走行子を高速移動させることができず、走行子を高速移
動させようとすると脱調現象を起こし、停止してしまっ
たり、誤動作を伴う。

しかるに、リニアモーフとしては、直流リニアモータの
方が望ましい。

しかし、従来の直流リニアモータとしては、しがほとん
どで、しかも、乙のボイスコイル型直流リニアモータは
反推力が入り、強い推力が得られず、走行子を高速移動
できないばかりか、ストロ一りの短いものであった。

更にまた、従来の直流リニアモータは、推進速度検出機
構ケ設けるに当っては、非常に高価な工／コーダ金用い
る必要があり、構成が非常に複雑で高価なものとなって
いた。

（本発明の目的）本発明は上記事情に基づいてなされたもので、直流リニ
アモータで、重量が軽く、安価で、高効率で、強い推力
を有し、走行子を高速移動でき。

走行子全長いストロークに渡って移動できるようにし、
推進速度検出１機構を安価に形成具備でき、構成が簡単
で、しかも組付けが容易で安価に量産できるタコジェネ
レータを有する直流リニアモータ、　ｋ　：？尋ること
を目的としてなされたものである。

（本発明の目的達成手段）かかる本発明の目的は、Ｎ、Ｓの（滋雉ヲ有する界磁マ
グネソトヲ有し、駆動用の電機子コイル形成用導線と発
電コイル形成用導線とを・くイファラ巻きして形成した
発電コイルを有する電機子コイル群を上記界磁マ、グネ
ットに相対向配置し、上記界磁マグネット又は発電コイ
ルを有する電機子コイル群のいずれか一方を移動子とし
、他方を固定子としたことを特徴とするタコジェネレー
タを有する直流リニアモータを提供することによって達
成できる。

以下、第１図乃至第５図を参照して本発明第一実施例の
タコジェネレータを有する可動コイル型直流リニアモー
タＬＭを、第６図乃至第９図を参照して本発明第二実施
例のタコジェネレータを有する可動マグネット型ＩＭ流
リニアモータＬＭ　’　ｋ　ｍＱ明する。

（第一実施例）第１図はタコジェネレータを有する可動コイル型直流Ｉ
Ｊ　ニアモータＬＭの上面図、第２図は第１図の側面図
、第３図はｉ１図及び第２図のものを走行方向からみた
縦断面図、第４図は位置検知素グネソトの展開図である
。

本発明箱゛一実施例のタコジェネレータを有する可動コ
イル型直流リニアモータＬＭは、長板状の基台１上に、
該基台１の幅よりも狭い長板状の磁性体板２を固着し、
その上に第１図に示すようなＮ、Ｓの磁極を交互に多数
有する界磁マグネット６を貼着固定している。上記界磁
マグネット６と相対向して断面コ字状の走行磁性体ヨー
ク７が設けられ、走行゛磁性体ヨーク７はその側面部に
回動自在に軸支された走行ロー２８が、上記磁性体板２
の側１川部に案内されて、走行方向にスムーズに走行移
動するようになっている。上記磁性体ヨーク７の内面に
（は、発電コイル９を有する電機子コイル３（第４図参
照）が、例えは、３個を互い（ｆＣ重畳しないように固
設している。発電コイル９を有する電機子コイル３は、
駆動用の電機子コイル形成用尋線と発電コイル形成用導
線とを一緒にバイファラ巻きして矩形枠状に形成してい
る１１１発ミコイルを有する電機子コイル３は、紀４図
に示すように、推力に寄与する導体部３ａと推力に寄与
しない導体部３ｂとのクロスする位置やプリント基板４
部に、位置検知素子５（例えば、ホール素子、ホールＩ
Ｃ等の磁電変換素子）が半田付けによって配設されてい
る。上記電機子コイル３は、推力に寄与する導体部３ａ
と３ａとの開角が、界磁マグネット６の磁極幅の奇数倍
、この実施例では、界磁マグネット６の磁極幅と略等し
い開角幅に巻回形成されたものとなっている。第４図に
おいて、９ａ、９ｂは発電コイル９の端子で、３Ｃ９３
ｄは電機子コイル３の端子を示す。電機子コイル３群の
野田マグネ・ノド６と対向する面にはプリント基板４が
固設されている。尚、位置検知素子５を上記位置に配置
してやると滑らかな推力（トルク）リップル８の直流リ
ニアモータＬＭが得られて望ましいし、また位置検知素
子５を適する位置に容易に配役できるので、量産におい
て便利であるという利点がある。また位置検知素子であ
る磁電変換素Ａは、界磁マグネ°ノド６の側面部と対向
しており、ＮあるいはＳＴｈの磁極をひろい、半導体整
流装置（駆動回路）１３に適切な信号を出力する。かか
る位置に磁電変換素子５を配設できるのは、電愼子コイ
ル３の推力に寄与しない導体部３ｂのコイル幅だけ、界
磁マグネット６の幅を狭くできるからである。従って、
界磁マグネット６の側面部と対向して電機子コイル３群
からなる電機子側に磁電変換素子５會配設できるスペー
スができることになる。

従って、可動コイル型直流すニアモークＬＭの電源がオ
ンされているとすると、電機子を構成する電機子コイル
３群には第５図に示すように矢印方向の電流が流れ、矢
印Ｆ方向の推力が得られ、電機子コイル３群を有する走
行磁性体ヨーク７は矢印Ｆ方向に走行移動する。尚各型
、磯子コイル３群の両端子は、半導体整流装置１３に接
続され、位置検知素子５としての磁電変換素子５の両出
力端子は半導体整流装置１３に接続されている。

１４−１　、１４−２は、それぞれ半導体整流装置１３
のプラス電源端子、マイナス電源端子である。

第５図から明らかなように、発電コイル９を有する電機
子コイル３は界ムｄマグネット６の磁極幅と略等しくな
っており、マた各′を機子コイル３群は互いに重畳し々
いように配設されている。上記のように電機子コイル３
が走行方向に移動すると、発電コイル９の界磁マグネッ
ト６はＮｉ、Ｓｆ＆と平行な導体部が、界磁マグネット
６のＮ極とＳｔ？ｍの境界部を通過すると、発電を生ず
る。即ち、界磁マグネット６と発電コイル９とでタコジ
エネレーりを形成している。発電コイル９の上記導体部
が界磁マグネット６の上記境界部全多く通過すると、即
ち可動コイル３の推力速度が速いと高い発電電圧が得ら
れ、この逆の場合には低い発電電圧が得られる。かかる
発電電圧を検出することで、移動子の推進速度を制御で
きることになる。発電コイルＩの一方の端子９ａはグラ
ンドＧＮＤに接続され、他方の端子９ｂは整流回路１５
に接続されており、発電コイル９群か゛ら得られる発電
電圧は整流回路１５によって整流され、その整流された
発電電圧は速度制御回路１６に出力される。該回路１６
は、入力された発電電圧に基づいて可動コイル型リニア
モータＬＭの推進速度を所定の速度に制御できるように
、半導体整流装置１３に出力する。尚、走方子の走行方
向の切り換えは、電源端子１４−１．１４−２の極性を
切り換えてやれば良い。

（第二実施例）第６図はタコジェネレータを有する可動マグネット型直
流すニアモークＬＭ’の上面図、巣７図は第６図の側面
図、第８図は第６図及び第７図のものを走行方向からみ
た縦断面図、第９図は界磁マグネット６と発電コイル９
を有する電機子コイル３群との展開図である。

本発明第二実施例のタコジェネレータを有する可動マグ
ネット型直流すニアモークＬＭ’Ｕ、’Ｆ　一実施例の
直流リニアモータＬＭとその構造はほとんど同じで、磁
性体板２ｆｌｌｌに多数の発電コイル９を有する電機子
コイル３群奮配設し、磁性体ヨーク７側に長＜Ｎ、Ｓの
磁極全交互に有する４極の界磁マグネソｌ−６’ｉ固設
しており、電機子コイル３群からなる電機子を固定子と
し、界磁マグネット６側が走行方向に移動するようにし
ている。位置検知素子５の配置条件については、第一実
施例と同様である。第９図の展開図については、第５四
で示した原理と同じなので、その説明を省略する。また
その他の構成要素及び動作についても同様である。

この可動マグネット型リニアモータＬＭ’の場合には、
可動コイル型リニアモータＬＭと比較して電源コード１
８（第ｊ図）等の移動を伴わない長所を有するが、発電
コイルを有する電機子コイルに駆動できる・と共に安価
に量産できる効果を有する。尚、電機子コイル３群が重
畳するものにも、本発明が適用されることは言うまでも
ない。また界磁マグネット６の磁極ラスキュー着出した
り、あるいは電機子コイル３の推力に寄与する導体部３
ａｉスキューさせたものにも本発明の精神は生きており
、当然適用されるものである。

（効果）本発明のタコジェネレータを有する直流リニアモータは
、上記したようにリニアパ′ルスモークの欠点及び従来
のボイスコイル型直流リニアモータの持つ欠点を解消し
ているので、反推力がほとんど入らず、強い推力が得ら
れ高効率で、ストロークの長い直流リニアモータを形成
することが可能であり、しかも、安価で簡単な構成でタ
コジェネレータを内蔵形成できるので、組付けが容易で
安価に量産できるタコジェネレータを有する直流リニア
モータを世に提供できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例のタコジェネレータケ有する
可動コイル型直流リニアモータの上面１図、第２図は第
１図の側面図、第３図は第１図及び第２図のものを走行
方向から見た縦断面図、第４図は位置検知素子の配置と
発電コイルを有する電機子コイルの形状を示す斜視図、
第５図ｔよ界磁マグネットと電機子コイル群との展開図
、第６図は本発明第二実施例のタコジェネレータを有す
る可動マグネット型直流リニアモータの上面図、第７図
は第６図の側面図、第８図は第６図及び第７図のものを
走行方向から見た縦断面図、第９図は界磁マグネットと
電機子コイルとの展開図である。ＬＭ・・・タコジェネレータを有する可動コイル型直流
リニアモータ、ＬＭ’・・・タコジェネレータを有する
可動マグネット型直流リニアモータ、１・・・基台、　
　２・・・両性体板、　　３・・・電機子コイル、４・
・・プリント基板、　　５・・・位置検知素子、６・・
・界磁マグネット、　　７・・・走行磁性体ヨーク、８
・・・走行ローラ、　　９・・・発電コイル、　　９ａ
。９ｂ・・・発電コイル端子、　　１３・・・半導体整流
装置、１４−１・・・プラス電源端子、　　１４−２・
・・マイナ歳スミ源端子、　　１５・・・整形回路、　　１６・・・
速度即」御回路、　　１ｚ・・・電源コード。特許出願人

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する界磁マグネットを有し
、駆動用の電機子コイル形成用導線と発電コイル形成用
導線とをバイファラ巻きして形成した発電コイルを有す
る電機子コイル群を上記界磁マグネットに相対向配置し
、上記界磁マグネット又は発電コイルを有する電、成子
コイル群のいずれか一方を移動子とし、他方を固定子と
したことを特徴とするタコジェネレータを有する直流リ
ニアモータ。２、発電コイルを有する電機子コイルは、推力に寄与す
る導体部の開角幅が上記界磁マグネットのＩａ檜幅のｎ
（ｎは１以上の正の整数）倍の開角幅に巻回形成された
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のタコジェネレータを有する直流リニアモータ。３、上記電機子コイル形成用導線は、発電コイル形成用
導線よりも太い線形の導ｉｔ用いてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のタコジェネレ
ータを有する直流リニアモータ。４、上記発電′コイルを有する電機子コイルは、推力に
寄与する導体部の開角幅が上記界磁マグネットの磁極幅
の略’２ｎ−１（ｎは１以上の正の整数）倍に巻回形成
されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第２
項又は縞３項記載のタコジェネレータを有する直流リニ
アモータ。、５．上記発電コイルを有する電機子コイルは、枠状に
巻回形成されたものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第３項又は第４項いずれかに記載のタコジ
ェネレータを有する直流リニアモーフ。