JPS61218355A - 回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチユエ−タ - Google Patents
回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチユエ−タInfo
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- JPS61218355A JPS61218355A JP60056024A JP5602485A JPS61218355A JP S61218355 A JPS61218355 A JP S61218355A JP 60056024 A JP60056024 A JP 60056024A JP 5602485 A JP5602485 A JP 5602485A JP S61218355 A JPS61218355 A JP S61218355A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C32/0493—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor
- F16C32/0497—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor generating torque and radial force
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、回転子の回転位置決めが自在で、かつ回転子
を磁気的に浮上させて固定部に対して非接触支持が可能
な回転位置決めの機能を有する磁気浮」ニアクチユエ−
夕に関する。
を磁気的に浮上させて固定部に対して非接触支持が可能
な回転位置決めの機能を有する磁気浮」ニアクチユエ−
夕に関する。
（従来の技術）
近年、過酷ともいえる雰囲気下において使用可能でしか
も回転位置決め機能を有するアクチュエータが要求され
てきている。
も回転位置決め機能を有するアクチュエータが要求され
てきている。
その背景には、例えば、半導体製造工程において、塵埃
の発生は半導体製造の歩留りに大きく影響し大きな問題
であり、機械の回転部分から塵埃を発生させないように
することが不可決であるが、従来のモータでは軸受部分
から発生する微小金属摩耗粉やグリースの飛散がさけら
れないといった現状が存在している。
の発生は半導体製造の歩留りに大きく影響し大きな問題
であり、機械の回転部分から塵埃を発生させないように
することが不可決であるが、従来のモータでは軸受部分
から発生する微小金属摩耗粉やグリースの飛散がさけら
れないといった現状が存在している。
また、半導体製造分野のみならず、真空中や水中、極悪
環境下、つまり、通常のころがり軸受やすべり軸受、流
体軸受が使用できない場所や雰囲気での各種位置決め機
構、加工機械、自動機械、搬送機械、ロボット等におい
て上記の要求が存在する。
環境下、つまり、通常のころがり軸受やすべり軸受、流
体軸受が使用できない場所や雰囲気での各種位置決め機
構、加工機械、自動機械、搬送機械、ロボット等におい
て上記の要求が存在する。
また、このようなアクチュエータは機械的に非接触であ
るだけでなく、できるだけ制御装置が簡単である（例え
ば、位置決め用の回転角度のセンサを付加しなくてもす
むようにする）ことが望まれている。
るだけでなく、できるだけ制御装置が簡単である（例え
ば、位置決め用の回転角度のセンサを付加しなくてもす
むようにする）ことが望まれている。
このような状況下にあって、現在の技術からしてまず、
磁気軸受が想起される。
磁気軸受が想起される。
従来、回転体を非接触状態に支持する方法として磁気軸
受が用いられている。この磁気軸受は磁気吸引或いは反
発力を利用して軸の支持作用力を得るものである。
− 第１５図はかかる磁気軸受型モータの説明図である。こ
の図に示されるように、基台１」二にバッファ２を介し
て磁気軸受を有する高周波モータ３が据え付けられてい
る。磁気軸受は、高周波モータ３の両側にラジアル軸受
ユニット４．４を設けると共に回転子６の一端にスラス
ト軸受ユニ・ノド５を配置して構成され、これらのユニ
ットは電磁石によって磁気浮上させるようになっている
。また外枠９と回転子６との間には非常用ベアリング１
０を具備するようになっている。
受が用いられている。この磁気軸受は磁気吸引或いは反
発力を利用して軸の支持作用力を得るものである。
− 第１５図はかかる磁気軸受型モータの説明図である。こ
の図に示されるように、基台１」二にバッファ２を介し
て磁気軸受を有する高周波モータ３が据え付けられてい
る。磁気軸受は、高周波モータ３の両側にラジアル軸受
ユニット４．４を設けると共に回転子６の一端にスラス
ト軸受ユニ・ノド５を配置して構成され、これらのユニ
ットは電磁石によって磁気浮上させるようになっている
。また外枠９と回転子６との間には非常用ベアリング１
０を具備するようになっている。
また、回転子６のラジアル方向の変位はラジアルセンサ
７、スラスト方向の変位はスラストセンサ８によって検
出され、磁気軸受の電磁石の吸引力が調整されることに
より、回転子６の位置が所定の位置に制御される。
７、スラスト方向の変位はスラストセンサ８によって検
出され、磁気軸受の電磁石の吸引力が調整されることに
より、回転子６の位置が所定の位置に制御される。
（発明が解決しようとする問題点）
このように、従来の磁気軸受においては、回転子を完全
に非接触状態で支持するためには、少なくとも１自由度
以上の変位或いは傾きの制御を行う必要がある。つまり
、回転子と固定子とのギャップを検出し、これを一定に
保つように電磁石の吸引力を制御する必要がある。
に非接触状態で支持するためには、少なくとも１自由度
以上の変位或いは傾きの制御を行う必要がある。つまり
、回転子と固定子とのギャップを検出し、これを一定に
保つように電磁石の吸引力を制御する必要がある。
一方、回転子の回転運動の制御は非接触支持の磁気軸受
機構とは全く独立してなされている。例えば、第１５図
に示されるようにモータで駆動されることが多く、通常
高周波インダクションモータ３が用いられている。また
継手等を介して外部からの回転をカンプリングにて伝達
して回転動力を得る場合もあるが、いずれにしても磁気
軸受機構と回転駆動機構とは分離可能であり、機械的に
一体化されているにすぎない。換言すれば、機械として
は一体となっているが、磁気軸受部と回転駆動部は明確
に分離できる。また、一対のラジアル磁気軸受ユニット
４．４によって支持されるロータ６を駆動するにはイン
ダクションモータ３が用いられることがほとんどであり
、このモータは高速回転や一定速度での回転を行うため
に使用されている。つまり、回転子の制御は専ら回転速
度の制御を行うものであり、回転角度の位置決め制御に
用いられてはいなかった。
機構とは全く独立してなされている。例えば、第１５図
に示されるようにモータで駆動されることが多く、通常
高周波インダクションモータ３が用いられている。また
継手等を介して外部からの回転をカンプリングにて伝達
して回転動力を得る場合もあるが、いずれにしても磁気
軸受機構と回転駆動機構とは分離可能であり、機械的に
一体化されているにすぎない。換言すれば、機械として
は一体となっているが、磁気軸受部と回転駆動部は明確
に分離できる。また、一対のラジアル磁気軸受ユニット
４．４によって支持されるロータ６を駆動するにはイン
ダクションモータ３が用いられることがほとんどであり
、このモータは高速回転や一定速度での回転を行うため
に使用されている。つまり、回転子の制御は専ら回転速
度の制御を行うものであり、回転角度の位置決め制御に
用いられてはいなかった。
上記したように磁気軸受を有するインダクションモータ
は回転位置決めに用いられてはいないが、仮にこのイン
ダクションモータによって回転位置決めを行なおうとす
ると、それ自身に回転位置決めの機能を有してしないた
めに、回転角を検出する何らかのセンサを付加せざるを
得ない。
は回転位置決めに用いられてはいないが、仮にこのイン
ダクションモータによって回転位置決めを行なおうとす
ると、それ自身に回転位置決めの機能を有してしないた
めに、回転角を検出する何らかのセンサを付加せざるを
得ない。
本発明は、上記の状況に鑑み、磁気軸受並びに回転軸の
駆動機構及び回転角の位置決め機構を一体化することに
より、構造の簡素化、コンパクト化を図り得る回転位置
決め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供するこ
とを目的とする。
駆動機構及び回転角の位置決め機構を一体化することに
より、構造の簡素化、コンパクト化を図り得る回転位置
決め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記の問題点を解決するために、本発明は、（１）互い
に対向する面を有する固定子と回転子を有して成り、該
対向する面の間で固定子又は回転子のいずれか一方の面
上に所定のピッチを有して配列される第１の歯と、該歯
に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設される複数
の極片を有する芯部材と該極片上に巻装される回転制御
用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に隣接して前
記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを有する磁気
浮上用磁極とから成る電磁石ブロックとを具備すること
を特徴とする回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチ
ュエータを得るようにしている。
に対向する面を有する固定子と回転子を有して成り、該
対向する面の間で固定子又は回転子のいずれか一方の面
上に所定のピッチを有して配列される第１の歯と、該歯
に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設される複数
の極片を有する芯部材と該極片上に巻装される回転制御
用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に隣接して前
記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを有する磁気
浮上用磁極とから成る電磁石ブロックとを具備すること
を特徴とする回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチ
ュエータを得るようにしている。
（２）互いに対向する面を有する固定子と回転子を有し
て成り、該対向する面の間で固定子又は回転子のいずれ
か一方の面上に所定のピッチを有して配列される第１の
歯と、該歯に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設
される複数の極片を有する芯部材と該極片上に巻装され
る回転制御用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に
隣接して前記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを
有する磁気浮上用磁極とから成る電磁石ブロックを設け
、かつ、前記第１の歯及び第２の歯と交差する溝を設け
てメッシュ状の歯を形成し、前記回転子の軸方向の保持
力を得るようにしたことを特徴とする回転位置決め機能
を有する磁気浮上アクチュエータを得るようにしている
。
て成り、該対向する面の間で固定子又は回転子のいずれ
か一方の面上に所定のピッチを有して配列される第１の
歯と、該歯に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設
される複数の極片を有する芯部材と該極片上に巻装され
る回転制御用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に
隣接して前記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを
有する磁気浮上用磁極とから成る電磁石ブロックを設け
、かつ、前記第１の歯及び第２の歯と交差する溝を設け
てメッシュ状の歯を形成し、前記回転子の軸方向の保持
力を得るようにしたことを特徴とする回転位置決め機能
を有する磁気浮上アクチュエータを得るようにしている
。
（作用）
芯部材３１に形成される複数あ極片に、回転制御用コイ
ル３２．３３．３４．３５を巻装し、これらのコイルに
よって第１磁極２７、第２磁極２８、第３磁極２９、第
４磁極３０を形成する。これらの磁極と回転子２１に設
けられる歯２２との吸引力により回転駆動及び回転位置
決めを行う。
ル３２．３３．３４．３５を巻装し、これらのコイルに
よって第１磁極２７、第２磁極２８、第３磁極２９、第
４磁極３０を形成する。これらの磁極と回転子２１に設
けられる歯２２との吸引力により回転駆動及び回転位置
決めを行う。
一方、芯部材３１上に磁気浮上用コイル２５．２６を巻
装し、このコイルにより磁気浮上用磁極を形成する。こ
れらの磁気浮上用磁極と回転子２１間の吸引力によって
回転子２１を磁気浮上させる。
装し、このコイルにより磁気浮上用磁極を形成する。こ
れらの磁気浮上用磁極と回転子２１間の吸引力によって
回転子２１を磁気浮上させる。
また、固定子及び回転子に設けられる歯に交差する溝を
設けてメッシュ状の歯を形成し、軸方向の保持力を得る
ようにして簡易なスラスト軸受機能を持たせる。
設けてメッシュ状の歯を形成し、軸方向の保持力を得る
ようにして簡易なスラスト軸受機能を持たせる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明に係る回転位置決め機能を有する磁気浮
上アクチュエータの全体構成断面図、第２図は第１図の
Ｕ−Ｕ ’断面図である。図中、１１は外枠、１２は回
転子、１３電磁装置、１４はスラスト軸受、１５はラジ
アルセンサ、１６はスラストセンサ、１７は非常用ベア
リングである。
上アクチュエータの全体構成断面図、第２図は第１図の
Ｕ−Ｕ ’断面図である。図中、１１は外枠、１２は回
転子、１３電磁装置、１４はスラスト軸受、１５はラジ
アルセンサ、１６はスラストセンサ、１７は非常用ベア
リングである。
これらの図に示されるように、この発明においては、従
来の磁気軸受型モータのモータ部を磁気軸受と分離する
ことなく一体化し、しかも回転位置決め機能を有する電
磁装置１３として構成する点に特徴を有する。
来の磁気軸受型モータのモータ部を磁気軸受と分離する
ことなく一体化し、しかも回転位置決め機能を有する電
磁装置１３として構成する点に特徴を有する。
第２図はこの電磁装置１３の断面図であり、この図に示
されるように回転子２１には所定の幅を有する多数の歯
２２が形成され、この歯２２間のピッチは所定の値に設
定されている。この回転子２１を磁気的に浮上させると
共に回転駆動及び回転位置決めを行うためにこの回転子
２１に対しである間隙をもつ位置に２対の電磁石ブロッ
クを有する固定子２３を設ける。即ち、４個の電磁石ブ
ロックＸ、Ｘ’、Ｙ、Ｙ’を固定子２３に配置する。こ
の場合に、電磁石ＸとＹ′また電磁石ＹとＹ′はステー
タの中心点に対して対称の位置関係にあるように配置し
ておく。
されるように回転子２１には所定の幅を有する多数の歯
２２が形成され、この歯２２間のピッチは所定の値に設
定されている。この回転子２１を磁気的に浮上させると
共に回転駆動及び回転位置決めを行うためにこの回転子
２１に対しである間隙をもつ位置に２対の電磁石ブロッ
クを有する固定子２３を設ける。即ち、４個の電磁石ブ
ロックＸ、Ｘ’、Ｙ、Ｙ’を固定子２３に配置する。こ
の場合に、電磁石ＸとＹ′また電磁石ＹとＹ′はステー
タの中心点に対して対称の位置関係にあるように配置し
ておく。
なお、第１図におけるＡ−Ａ’線断面図も■−■′断面
図と同様の形状であるので説明を省略する。
図と同様の形状であるので説明を省略する。
第３図はこの電磁ブロックの説明図であり、電磁ブロッ
クは回転子２１を吸引保持して磁気浮上を行う磁気浮上
用磁極群２４−１と回転子を制御する制御用磁極群２４
−２とから成る。
クは回転子２１を吸引保持して磁気浮上を行う磁気浮上
用磁極群２４−１と回転子を制御する制御用磁極群２４
−２とから成る。
一方、第１図に示されるように回転子のラジアル変位を
検出するラジアルセンサ１５と回転子のスラスト方向の
変位を検出するスラストセンサ１６が設けられ、これら
のセンサからの検出信号は図示しないが、電子制御装置
に読み込まれ、回転子２１の位置制御が行なわれる。
検出するラジアルセンサ１５と回転子のスラスト方向の
変位を検出するスラストセンサ１６が設けられ、これら
のセンサからの検出信号は図示しないが、電子制御装置
に読み込まれ、回転子２１の位置制御が行なわれる。
各電磁ブロック２４は第３図に示されるように芯部材３
１と、その上に巻装された磁極群２４−１を形成する磁
気浮上用コイル２５．２６と、第１磁極２７、第２磁極
２８、第３磁極２９、第４磁極３０より成る磁極群２４
−２を形成する回転制御用コイル３２．３３．３４及び
３５より構成されている。
１と、その上に巻装された磁極群２４−１を形成する磁
気浮上用コイル２５．２６と、第１磁極２７、第２磁極
２８、第３磁極２９、第４磁極３０より成る磁極群２４
−２を形成する回転制御用コイル３２．３３．３４及び
３５より構成されている。
芯部材３１は凹形を２つ連接した形状に打ち抜かれた電
磁鋼板等の強磁性材料を積み重ねて構成する。芯部材３
１の各凹部３１−１及び３１−２の外周には磁気浮上コ
イル２５及び２６を互いに逆極性になるように直列に巻
装し、磁極群２４を形成している。
磁鋼板等の強磁性材料を積み重ねて構成する。芯部材３
１の各凹部３１−１及び３１−２の外周には磁気浮上コ
イル２５及び２６を互いに逆極性になるように直列に巻
装し、磁極群２４を形成している。
芯部材３１の各先端部は、第１極片２７′、第２極片２
８′、第３極片２９′、第４極片３０′より成り、各極
片にはそれぞれ回転制御用コイル３２．３３．３４及び
３５が巻装され、第１磁極２７、第２磁極２８、第３磁
極２９、第４磁極３０を形成している。磁極２７．２８
．２９．３０に設けられた歯のピッチは回転子の歯のピ
ッチと同一にするが、磁極の歯のピッチは第３図に示す
ように回転子の歯のピッチの位相とはずれており、第１
磁極２７を基準にすると、これに対して第２磁極２８は
１／２ピツチ、第３磁極２９は１／４ピツチまた第４磁
極３０は３／４だけ回転子の歯２２のピッチに対して相
対的にずらずように配設する。なお、第３磁極２９は３
／４、第４磁極３０は３／４ずらすようにしても良い。
８′、第３極片２９′、第４極片３０′より成り、各極
片にはそれぞれ回転制御用コイル３２．３３．３４及び
３５が巻装され、第１磁極２７、第２磁極２８、第３磁
極２９、第４磁極３０を形成している。磁極２７．２８
．２９．３０に設けられた歯のピッチは回転子の歯のピ
ッチと同一にするが、磁極の歯のピッチは第３図に示す
ように回転子の歯のピッチの位相とはずれており、第１
磁極２７を基準にすると、これに対して第２磁極２８は
１／２ピツチ、第３磁極２９は１／４ピツチまた第４磁
極３０は３／４だけ回転子の歯２２のピッチに対して相
対的にずらずように配設する。なお、第３磁極２９は３
／４、第４磁極３０は３／４ずらすようにしても良い。
回転方向が逆になるだけである。
第４図は係る電磁ブロックの動作の説明図である。ここ
で、 （１）コイル２５．２６のみに、正方向に電流を流すと
、第４図（ａ）に示すように磁束が流れるように起磁力
を生じる。
で、 （１）コイル２５．２６のみに、正方向に電流を流すと
、第４図（ａ）に示すように磁束が流れるように起磁力
を生じる。
（２）コイル３２．３３のみに電流を流すと第４図（ｂ
）に示すように磁束が流れるように起磁力を生じる。ま
た、逆に負の方向に電流を流すと起磁力の方向は逆にな
り磁束も逆の方向に流れる。
）に示すように磁束が流れるように起磁力を生じる。ま
た、逆に負の方向に電流を流すと起磁力の方向は逆にな
り磁束も逆の方向に流れる。
（３）同様のことが第４図（ｃ）に示されるようにコイ
ル３４．３５についても言える。
ル３４．３５についても言える。
ここで今、コイル２５．２６にある一定電流ＩＣを流し
ておく。つまり、第４図（ａ）に示す起磁力を発生させ
て磁束を流しておき、同時にコイル３２．３３に正の電
流１ａを流すと第１磁極２７ではＩＣとＴａの起磁力が
強めあい、一方、第２磁極２８ではＴｃとＩａの起磁力
が打ち消し合うことになる。このように構成すると、回
転子２１は第５図（ａ）の位置に安定するような復元力
を発生する。つまり、第１磁極２７の歯の凸部と回転子
２１の歯の凸部が一致するような位置に安定しようとす
る。
ておく。つまり、第４図（ａ）に示す起磁力を発生させ
て磁束を流しておき、同時にコイル３２．３３に正の電
流１ａを流すと第１磁極２７ではＩＣとＴａの起磁力が
強めあい、一方、第２磁極２８ではＴｃとＩａの起磁力
が打ち消し合うことになる。このように構成すると、回
転子２１は第５図（ａ）の位置に安定するような復元力
を発生する。つまり、第１磁極２７の歯の凸部と回転子
２１の歯の凸部が一致するような位置に安定しようとす
る。
次にＴａを零にし、Ｔｂを正にすると第３磁極２９に磁
束が流れようとし、第５図（ｂ）に示す位置に安定する
ように回転子２１にトルクが発生し、回転子２１が１／
４ピツチだけ回転する。
束が流れようとし、第５図（ｂ）に示す位置に安定する
ように回転子２１にトルクが発生し、回転子２１が１／
４ピツチだけ回転する。
次にＩｂを零にし、Ｉａを負にすると、今度は第２磁極
２８に対する起磁力が強め合い磁束が流れようとして第
５図（Ｃ）に示す位置に回転子２１が回転する。つまり
、Ｉａ（正）−１ｂ（正）→■ａ （負）−１ｂ（負）
→Ｔａ（正）というようにコイル３２．３３及び３４．
３５の電流を切り換えることによって１／４ピツチ毎に
回転子２１が回転することになる。
２８に対する起磁力が強め合い磁束が流れようとして第
５図（Ｃ）に示す位置に回転子２１が回転する。つまり
、Ｉａ（正）−１ｂ（正）→■ａ （負）−１ｂ（負）
→Ｔａ（正）というようにコイル３２．３３及び３４．
３５の電流を切り換えることによって１／４ピツチ毎に
回転子２１が回転することになる。
以」二の回転子２１の回転の原理そのものはソーヤ形モ
ータ或いはハイブリッド形ステップモータの駆動の原理
と同様のものである。ソーヤ形モータはリニアステップ
モータに利用されているステップモータの一形式であり
、一般に上記したコイル２５．２６の起磁力を永久磁石
によって得ていると言える。
ータ或いはハイブリッド形ステップモータの駆動の原理
と同様のものである。ソーヤ形モータはリニアステップ
モータに利用されているステップモータの一形式であり
、一般に上記したコイル２５．２６の起磁力を永久磁石
によって得ていると言える。
従って、回転子の回転方向の駆動、位置決めはステップ
モータと同様の方法を採用できる。
モータと同様の方法を採用できる。
一方、実際には回転方向の他に回転子を電磁ブロックの
方向に吸引する電磁力が働く。ところで、一般のステッ
プモータにおいては、回転子を電磁ブロックの方向に吸
引する電磁力を回転子軸両端のころがり軸受で受けてお
り、回転子と固定子間の所定のギャップを保つようにし
ている。
方向に吸引する電磁力が働く。ところで、一般のステッ
プモータにおいては、回転子を電磁ブロックの方向に吸
引する電磁力を回転子軸両端のころがり軸受で受けてお
り、回転子と固定子間の所定のギャップを保つようにし
ている。
この実施例においては、」１記した回転子を電磁ブロッ
クの方向に吸引する電磁力を巧めに利用して、一般のス
テソプモ〜りにみられるようなころがり軸受等の機械的
な軸受機構を全廃し簡便にしてコンパクトな回転位置決
め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供するよう
にしている。
クの方向に吸引する電磁力を巧めに利用して、一般のス
テソプモ〜りにみられるようなころがり軸受等の機械的
な軸受機構を全廃し簡便にしてコンパクトな回転位置決
め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供するよう
にしている。
この点について詳細に説明する。
固定子に固定された座標系を定め、回転子２１のＸ軸方
向の磁気浮上非接触支持の説明をすると、第２図に示す
ように、固定子２３は前述の電磁ブロックｘ、ｘ’が中
心に対して対称の位置関係にある。回転子２ＩのＸ軸方
向の変位を非接触の変位センサ１５ （第１図参照）で
検出し、この検出信号に基づき、電磁石ブロックＸと電
磁石ブロックＸ′の回転子２１に働く吸引力を制御する
ことによってＸ軸方向の回転子を所定の位置に磁気浮上
支持させることができる。この電磁ブロックＸが回転子
に働いてこの磁気浮上支持を行うための吸引力は電磁ブ
ロックのコイル２５．２６のｈＪｔ力によって行い、こ
の吸引力の制御はそのコイル２５．２６の電流を制御す
ることによって行うように構成する。つまり、コイル２
５．２６の励磁電流１ｃは上記の回転子２１の駆動のた
めに作用するだけでなく、回転子の磁気浮上のための回
転子２１と電磁ブロック間の吸引力を生成せしめるため
に用いると共にこの電流１ｃを電子制御装置によって制
御することにより回転子２１の磁気浮」−を精巧ならし
めるものである。
向の磁気浮上非接触支持の説明をすると、第２図に示す
ように、固定子２３は前述の電磁ブロックｘ、ｘ’が中
心に対して対称の位置関係にある。回転子２ＩのＸ軸方
向の変位を非接触の変位センサ１５ （第１図参照）で
検出し、この検出信号に基づき、電磁石ブロックＸと電
磁石ブロックＸ′の回転子２１に働く吸引力を制御する
ことによってＸ軸方向の回転子を所定の位置に磁気浮上
支持させることができる。この電磁ブロックＸが回転子
に働いてこの磁気浮上支持を行うための吸引力は電磁ブ
ロックのコイル２５．２６のｈＪｔ力によって行い、こ
の吸引力の制御はそのコイル２５．２６の電流を制御す
ることによって行うように構成する。つまり、コイル２
５．２６の励磁電流１ｃは上記の回転子２１の駆動のた
めに作用するだけでなく、回転子の磁気浮上のための回
転子２１と電磁ブロック間の吸引力を生成せしめるため
に用いると共にこの電流１ｃを電子制御装置によって制
御することにより回転子２１の磁気浮」−を精巧ならし
めるものである。
この点について更に詳細に説明する。
上記した構造の場合、回転成いは位置決めのためのコイ
ル３２．３３コイル３４．３５の回転子２１の吸引力へ
の影響が懸念されるが、この点は次のように解決してい
る。、 （１）１個の電磁石ブロックと回転子間の吸引力だけに
ついてみてもコイル電流１ａとコイル電流ｌｂを略］ａ
＝１．５ｉ１１α、Ｉｂ＝Ｉｏｃｏｓ αという関係を
満たすように流す（ステップモータのマイクロステップ
駆動に相当する）と、Ｉａ及びＩｂによって生しる起磁
力は１個の電磁ブロックと回転子間の吸引力にはほとん
ど影響がなく、しかも、回転子に歯がついても、吸引力
は電流１ｃのみに依存するようにすることができる。
ル３２．３３コイル３４．３５の回転子２１の吸引力へ
の影響が懸念されるが、この点は次のように解決してい
る。、 （１）１個の電磁石ブロックと回転子間の吸引力だけに
ついてみてもコイル電流１ａとコイル電流ｌｂを略］ａ
＝１．５ｉ１１α、Ｉｂ＝Ｉｏｃｏｓ αという関係を
満たすように流す（ステップモータのマイクロステップ
駆動に相当する）と、Ｉａ及びＩｂによって生しる起磁
力は１個の電磁ブロックと回転子間の吸引力にはほとん
ど影響がなく、しかも、回転子に歯がついても、吸引力
は電流１ｃのみに依存するようにすることができる。
（２）対称の位置に置いた電磁石ブロックＸの吸引力と
電磁石ブロックＸ′の吸引力の差が回転子に実際に働く
力である。従って、電磁石ブロックの磁極の位置関係に
ついても、電磁石ブロックＸとＸ′を第６図に示される
ように対称にすることによって、仮にコイル３２．３３
、コイル３２′、３３′、コイル３４．３５、コイル３
４′、３５′の 影響によって吸引力の働く方向が若干
Ｘ軸からずれてもそのずれ分は打ち消しう合うことにな
り、総体的にみると、吸引力そのものにはほとんど影響
を与えることはない。
電磁石ブロックＸ′の吸引力の差が回転子に実際に働く
力である。従って、電磁石ブロックの磁極の位置関係に
ついても、電磁石ブロックＸとＸ′を第６図に示される
ように対称にすることによって、仮にコイル３２．３３
、コイル３２′、３３′、コイル３４．３５、コイル３
４′、３５′の 影響によって吸引力の働く方向が若干
Ｘ軸からずれてもそのずれ分は打ち消しう合うことにな
り、総体的にみると、吸引力そのものにはほとんど影響
を与えることはない。
このように電磁ブロックを構成することによって、磁気
軸受の機能とその制御を達成できる。そして、この場合
、コイル２５．２６の励磁電流ＩＣだけの制御によって
、回転子の駆動及び位置決めには何ら影響を与えること
なく全く独立して回転子の吸引力の制御ができることに
なる。
軸受の機能とその制御を達成できる。そして、この場合
、コイル２５．２６の励磁電流ＩＣだけの制御によって
、回転子の駆動及び位置決めには何ら影響を与えること
なく全く独立して回転子の吸引力の制御ができることに
なる。
なお、図示していないが、Ｙ軸方向の磁気浮上支持とそ
の制御も上記したＸ軸方向の制御と同様に行うことがで
きる。電磁石ブロックＹとＹ′の磁気浮上用コイルの電
流１ｙｃとＩｙｃ’とを差動的に制御するようにすれば
良い。
の制御も上記したＸ軸方向の制御と同様に行うことがで
きる。電磁石ブロックＹとＹ′の磁気浮上用コイルの電
流１ｙｃとＩｙｃ’とを差動的に制御するようにすれば
良い。
ここで、更に詳細に回転子に働く力の制御についてＸ軸
方向を例にとって説明する。
方向を例にとって説明する。
１個の電磁石ブロックが回転子を吸引する力はＦｘ＝ｆ
Ｎ ｃ） ＃ｆ Ｎｃｏ）＋に△Ｔｃで示される。
Ｎ ｃ） ＃ｆ Ｎｃｏ）＋に△Ｔｃで示される。
つまり、
Ｆ ｘ ＃Ｆ １１１８ ＋ Ｋ ・△Ｔｃ但し、Ｆｘ
ｏはＩｃ＝Ｉ。。の時の吸引力、Ｉ ｃｏはバイアス電
流、Ｋは比例定数、△ＩｃはＩｃの微小変化（ＩＣ＝Ｉ
ｃＯ＋△Ｉｃ）である。
ｏはＩｃ＝Ｉ。。の時の吸引力、Ｉ ｃｏはバイアス電
流、Ｋは比例定数、△ＩｃはＩｃの微小変化（ＩＣ＝Ｉ
ｃＯ＋△Ｉｃ）である。
次に、第６図に示すように、２個の電磁石ブロックで引
き合う時、Ｘ方向に働く力は、Ｆｘ Ｆｘ’＝ （Ｆ
ＸＯＦＸＯ’）＋Ｋ（△Ｔｃ二△Ｉｃ’） となり、Ｆ ｘｏ ” Ｆ ｘｏ′であるから、Ｆｘ−
Ｆｘ’＝Ｋ（△Ｉｃ−へ■Ｃ′）となる。
き合う時、Ｘ方向に働く力は、Ｆｘ Ｆｘ’＝ （Ｆ
ＸＯＦＸＯ’）＋Ｋ（△Ｔｃ二△Ｉｃ’） となり、Ｆ ｘｏ ” Ｆ ｘｏ′であるから、Ｆｘ−
Ｆｘ’＝Ｋ（△Ｉｃ−へ■Ｃ′）となる。
回転子の位置がずれていることがラジアルセンサ１５
（第１図参照）によって検出されると、それによって、
例えばＸ方向に力を働かせて戻すためには、電磁石ブロ
ックＸの電流をそのずれに比例するだけ、つまり△Ｉｃ
だけ減するようにすれば良い。
（第１図参照）によって検出されると、それによって、
例えばＸ方向に力を働かせて戻すためには、電磁石ブロ
ックＸの電流をそのずれに比例するだけ、つまり△Ｉｃ
だけ減するようにすれば良い。
なお、この制御回路において、安定化のために位相進め
回路などを付加することなどは当然のことである。
回路などを付加することなどは当然のことである。
上記の電磁石ブロックによって磁気軸受機能を兼ねさせ
ることによって、種々の型式の回転位置決め機能を有す
る磁気浮上アクチュエータを構成することができる。
ることによって、種々の型式の回転位置決め機能を有す
る磁気浮上アクチュエータを構成することができる。
このアクチュエータは第１５図に示す従来の５自由度制
御形磁気軸受に対応したものであり、回転子のＸ、Ｙ、
Ｚの３つの並進運動と２つの傾きの運動制御の他に回転
子の回転角の制御をも行うことができる。即ち、Ｘ軸方
向の回転子の並進運動と、Ｘ軸を含む（Ｘ２面）内の傾
きの運動制御はセンサ対ＸＩ＋ Ｘｌ ′とセンサ
対ｘＺ＋ＸＺ ′によってギャップを測定することに
よって行う。
御形磁気軸受に対応したものであり、回転子のＸ、Ｙ、
Ｚの３つの並進運動と２つの傾きの運動制御の他に回転
子の回転角の制御をも行うことができる。即ち、Ｘ軸方
向の回転子の並進運動と、Ｘ軸を含む（Ｘ２面）内の傾
きの運動制御はセンサ対ＸＩ＋ Ｘｌ ′とセンサ
対ｘＺ＋ＸＺ ′によってギャップを測定することに
よって行う。
センサ対ＸＩ＋ＸＩ ′から原点（中立点）からの′
変化をΔＸ、として、センサｘ２のそれを△ｘ２と
すると、並進運動の移動量は（Δｘ１＋△ｘ２）／２、
また傾きに関しては△Ｘ１−△Ｘ２から求めることがで
き、この信号から△）ｃｌ及び△ＩＣ２の電流を電子制
御装置によって決定することができる。従来の磁気軸受
においては既知の手法に基づき、Ｙ軸方向の運動につい
ても同様の制御を行うことができる。Ｘ軸方向の位置の
制御はスラストセンサ１６（第１図参照）の検出信号に
基づいて従来の磁気軸受と同様の方法で行う。
変化をΔＸ、として、センサｘ２のそれを△ｘ２と
すると、並進運動の移動量は（Δｘ１＋△ｘ２）／２、
また傾きに関しては△Ｘ１−△Ｘ２から求めることがで
き、この信号から△）ｃｌ及び△ＩＣ２の電流を電子制
御装置によって決定することができる。従来の磁気軸受
においては既知の手法に基づき、Ｙ軸方向の運動につい
ても同様の制御を行うことができる。Ｘ軸方向の位置の
制御はスラストセンサ１６（第１図参照）の検出信号に
基づいて従来の磁気軸受と同様の方法で行う。
なお、スラスト軸受ユニット１４はラジアルユニットの
中間に配置するようにしても良い。
中間に配置するようにしても良い。
回転子の回転角の制御は一般には各電磁石ブロックのＩ
ａ及びＩｂをＩａ＝１．ｓｉｎ （Ｘｌ Ｉｂ＝■ｏ
ｃｏｓαとなるように電流を供給すれば良い。
ａ及びＩｂをＩａ＝１．ｓｉｎ （Ｘｌ Ｉｂ＝■ｏ
ｃｏｓαとなるように電流を供給すれば良い。
通常、第７図（ｂ）に示すような人力パルスに従って順
次１ａとｒｂを第７図（ａ）に示す波形のように供給す
る。このことによって、回転子は滑らかに回転し、また
微小角の位置決めが可能となる。
次１ａとｒｂを第７図（ａ）に示す波形のように供給す
る。このことによって、回転子は滑らかに回転し、また
微小角の位置決めが可能となる。
ここで、回転子に形成した歯の歯数をＮとし、ミニステ
ップの分割数をｍとすると、回転子は２π／Ｎ −ｍ
（ｒａｄ ）毎の微小角の位置決めができる。
ップの分割数をｍとすると、回転子は２π／Ｎ −ｍ
（ｒａｄ ）毎の微小角の位置決めができる。
次に、この実施例においては、回転子の軸（Ｚ軸）方向
の制御をスラスト軸受１４（第１図参照）を構成する電
磁石を用いて行なったが、第８図及び第９図に示すよう
に１回転子の歯部に軸と平行方向にも所定ピッチの′ａ
３６を形成し、これと対向する電磁石にも同様のピッチ
の溝３７を形成する。つまり、メッシュ状の歯を形成す
る。このように構成すると、対向するメツシュ状の歯間
でギャップが最少になるように吸引力が働くためにスラ
スト方向への保持力を得ることができる。
の制御をスラスト軸受１４（第１図参照）を構成する電
磁石を用いて行なったが、第８図及び第９図に示すよう
に１回転子の歯部に軸と平行方向にも所定ピッチの′ａ
３６を形成し、これと対向する電磁石にも同様のピッチ
の溝３７を形成する。つまり、メッシュ状の歯を形成す
る。このように構成すると、対向するメツシュ状の歯間
でギャップが最少になるように吸引力が働くためにスラ
スト方向への保持力を得ることができる。
従って、別個にスラスト軸受１６を設けることなくＺ軸
方向の保持が可能となる。この型のアクチュエータは回
転子を水平にして使用する場合で軸方向の荷重が小さい
場合に好適である。なお、Ｚ軸方向の歯の数は、軸方向
の荷重との関係で任意に設計することができる。
方向の保持が可能となる。この型のアクチュエータは回
転子を水平にして使用する場合で軸方向の荷重が小さい
場合に好適である。なお、Ｚ軸方向の歯の数は、軸方向
の荷重との関係で任意に設計することができる。
また、基本形式では電磁石ブロックを８個設けているが
、その個数は回転子の荷重などを考慮して増減すること
ができる。なお、原理的には少なくとも一対の電磁石ブ
ロックであれば良い。そして、このステップモータの機
能を同時に有し得る電磁ブロックに対向する回転子部だ
けに歯を形成すれば良い。
、その個数は回転子の荷重などを考慮して増減すること
ができる。なお、原理的には少なくとも一対の電磁石ブ
ロックであれば良い。そして、このステップモータの機
能を同時に有し得る電磁ブロックに対向する回転子部だ
けに歯を形成すれば良い。
基本形式は回転子が固定子の中に入る形式であるが、第
１０図に示されるように、アウターロータ形に変形する
ことができる。この場合は内部に上記した電磁石ブロッ
クを構成した固定子３８を設け、外側には固定子の電磁
ブロックに対向する所定ピッチを有する歯が形成される
回転子３９を配設するようにする。基本形は更に変形さ
れ第１１図及び第１２図に示されるようなディスク形に
することもできる。この型式のアクチュエータを用いる
と回転位置決め機能を有するスラスト軸受ユニットとし
て利用することができる。この場合、例えば、電磁石ブ
ロック４２をその周辺に設けたディスク状の固定子４０
を天井などに取り付け、それに従動する所定ピッチの歯
を周辺部に刻設した可動ディスク状の回転子４１を電磁
力により吊り下げるようにする。このように構成すると
ディスク状の回転子４工の回転と共に傾斜の制御をも行
うことができる。従って、無接触状態で回転するテーブ
ルなどに好適である。
１０図に示されるように、アウターロータ形に変形する
ことができる。この場合は内部に上記した電磁石ブロッ
クを構成した固定子３８を設け、外側には固定子の電磁
ブロックに対向する所定ピッチを有する歯が形成される
回転子３９を配設するようにする。基本形は更に変形さ
れ第１１図及び第１２図に示されるようなディスク形に
することもできる。この型式のアクチュエータを用いる
と回転位置決め機能を有するスラスト軸受ユニットとし
て利用することができる。この場合、例えば、電磁石ブ
ロック４２をその周辺に設けたディスク状の固定子４０
を天井などに取り付け、それに従動する所定ピッチの歯
を周辺部に刻設した可動ディスク状の回転子４１を電磁
力により吊り下げるようにする。このように構成すると
ディスク状の回転子４工の回転と共に傾斜の制御をも行
うことができる。従って、無接触状態で回転するテーブ
ルなどに好適である。
更に、第１３図に示すように同一面内に配置される電磁
石ブロックＸ、Ｘ’、Ｙ、Ｙ’は必ずしも磁気的に独立
して設ける必要はなく、第１３図に示すように一体化す
ることもできる。この場合は、例えば、リング状の一枚
の珪素鋼板４３を重ね合わせて作成する。コイルの巻き
方は第３図に示した方法の他に例えば、第１４図のよう
な方法を用いるようにしても良い。つまり、各磁極に対
してコイル４４．４５．４６によって第４図に示した起
磁力を生み出すように設計すれば良い。コイルの起磁力
はミニステップ駆動だけでなく、通常のステップモータ
の駆動法を用いるようにしても良い。
石ブロックＸ、Ｘ’、Ｙ、Ｙ’は必ずしも磁気的に独立
して設ける必要はなく、第１３図に示すように一体化す
ることもできる。この場合は、例えば、リング状の一枚
の珪素鋼板４３を重ね合わせて作成する。コイルの巻き
方は第３図に示した方法の他に例えば、第１４図のよう
な方法を用いるようにしても良い。つまり、各磁極に対
してコイル４４．４５．４６によって第４図に示した起
磁力を生み出すように設計すれば良い。コイルの起磁力
はミニステップ駆動だけでなく、通常のステップモータ
の駆動法を用いるようにしても良い。
ところで、このアクチュエータは磁気浮上（非接触）で
あるから、回転運動に対する機械的ダンピングが非常に
小さい。従って、ミニステンプ駆動を用いても若干の振
動を伴う。この振動を制御するには次のように構成にす
る。コイル３２．３３、コイル３４．３５に電流を流す
回路として、一般には第７図に示すように電−流が流れ
るように定電流電源、つまり電流を第７図に示されるよ
うに電流値を検出して制御する回路で駆動したのでは電
気的なダンピングは期待できないので、上記の定電流電
源に変えて第７図に示されるような電圧をコイルに供給
する定電圧電源を用いて駆動すると、回転に対する電気
的なダンピングを得ることができる。このダンピングは
モータの回転に伴う逆起電力によるものであり、２相励
磁の安定点でこのダンピングの大きさが最大になり、１
相励磁の安定点の位置で最小になる。
あるから、回転運動に対する機械的ダンピングが非常に
小さい。従って、ミニステンプ駆動を用いても若干の振
動を伴う。この振動を制御するには次のように構成にす
る。コイル３２．３３、コイル３４．３５に電流を流す
回路として、一般には第７図に示すように電−流が流れ
るように定電流電源、つまり電流を第７図に示されるよ
うに電流値を検出して制御する回路で駆動したのでは電
気的なダンピングは期待できないので、上記の定電流電
源に変えて第７図に示されるような電圧をコイルに供給
する定電圧電源を用いて駆動すると、回転に対する電気
的なダンピングを得ることができる。このダンピングは
モータの回転に伴う逆起電力によるものであり、２相励
磁の安定点でこのダンピングの大きさが最大になり、１
相励磁の安定点の位置で最小になる。
そこで、第２図に示す電磁ブロックの電磁石ブロックＹ
における１相励磁の安定点と電磁石ブロックＸにおける
２相励磁の安定点の位置を一致させるように、電磁石ブ
ロックの位置を定め、かつ電磁石ブロックＹ、！：Ｘへ
供給する電圧の位相をπ／４だけずらすことによって、
ダンピングの特性が回転子の回転角位置に依存せず略一
定の値になるようにすることができる。また、トルクは
平均化され円滑な駆動を行うことができる。このような
対策は、磁気軸受の場合は機械的軸受のように機械的摩
擦によるダンピングが得られないことからしても重要な
ことである。
における１相励磁の安定点と電磁石ブロックＸにおける
２相励磁の安定点の位置を一致させるように、電磁石ブ
ロックの位置を定め、かつ電磁石ブロックＹ、！：Ｘへ
供給する電圧の位相をπ／４だけずらすことによって、
ダンピングの特性が回転子の回転角位置に依存せず略一
定の値になるようにすることができる。また、トルクは
平均化され円滑な駆動を行うことができる。このような
対策は、磁気軸受の場合は機械的軸受のように機械的摩
擦によるダンピングが得られないことからしても重要な
ことである。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように本発明によれば、磁気軸受
と回転子の回転制御機構とを一体化することにより、構
造が簡素化され、しかもコンパクト化された回転位置決
め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供すること
ができる。また、スラスト軸受も別個に設けることなく
回転制御用電磁石ブロックに一体化するように構成する
こともできるので、部品点数の低減及びメンテナンスフ
リー化することができる。更に、回転子の振動防止をも
図ることができ制御性の向上を図ることができる。
と回転子の回転制御機構とを一体化することにより、構
造が簡素化され、しかもコンパクト化された回転位置決
め機能を有する磁気浮上アクチュエータを提供すること
ができる。また、スラスト軸受も別個に設けることなく
回転制御用電磁石ブロックに一体化するように構成する
こともできるので、部品点数の低減及びメンテナンスフ
リー化することができる。更に、回転子の振動防止をも
図ることができ制御性の向上を図ることができる。
このように、本発明は、上記の利点を生かして広汎な技
術分野での適用が可能である。そして、過酷な環境下に
おいても十分に機能するものであり、特に、未来型産業
に貢献するところ大である。
術分野での適用が可能である。そして、過酷な環境下に
おいても十分に機能するものであり、特に、未来型産業
に貢献するところ大である。
第１図は本発明に係る回転位置決め機能を有する磁気浮
上アクチュエータの断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ
’線断面図、第３図は電磁ブロックの説明図、第４図乃
至第６図は電磁石ブロックの動作説明図、第７図は回転
制御用駆動電流の説明図、第８図及び第９図は電磁ブロ
ックにおける軸方向の保持手段の説明図、第１０図はア
ウターローター型アクチュエータの説明図、第１１図及
び第１２図はディスク型アクチュエータの説明図、第１
３図は芯部材の他の実施例を示す構成図、第１４図は電
磁ブロックにおける励磁装置の説明図、第１５図は従来
の磁気軸受型モータの断面図である。 ２１．３９．４２・・・回転子、２２・・・回転子の歯
、２３．３８．４０・・・固定子、２４・・・電磁石ブ
ロック、２５．２６・・・磁気浮上用コイル、２７・・
・第１磁極、２８・・・第２磁極、２９・・・第３磁極
、３０・・・第４磁極、３１・・・芯部材、３２乃至３
５・・・回転制御用コイル。
上アクチュエータの断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ
’線断面図、第３図は電磁ブロックの説明図、第４図乃
至第６図は電磁石ブロックの動作説明図、第７図は回転
制御用駆動電流の説明図、第８図及び第９図は電磁ブロ
ックにおける軸方向の保持手段の説明図、第１０図はア
ウターローター型アクチュエータの説明図、第１１図及
び第１２図はディスク型アクチュエータの説明図、第１
３図は芯部材の他の実施例を示す構成図、第１４図は電
磁ブロックにおける励磁装置の説明図、第１５図は従来
の磁気軸受型モータの断面図である。 ２１．３９．４２・・・回転子、２２・・・回転子の歯
、２３．３８．４０・・・固定子、２４・・・電磁石ブ
ロック、２５．２６・・・磁気浮上用コイル、２７・・
・第１磁極、２８・・・第２磁極、２９・・・第３磁極
、３０・・・第４磁極、３１・・・芯部材、３２乃至３
５・・・回転制御用コイル。
Claims (9)
- （１）互いに対向する面を有する固定子と回転子を有し
て成り、該対向する面の間で固定子又は回転子のいずれ
か一方の面上に所定のピッチを有して配列される第１の
歯と、該歯に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設
される複数の極片を有する芯部材と該極片上に巻装され
る回転制御用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に
隣接して前記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを
有する磁気浮上用磁極とから成る電磁石ブロックとを具
備することを特徴とする回転位置決め機能を有する磁気
浮上アクチュエータ。 - （２）前記固定子と回転子はディスク状に形成して互い
に対向させるように配置し、前記電磁石ブロックを該デ
ィスク状の前記固定子又は回転子の周辺部に配設して成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転位
置決め機能を有する磁気浮上アクチュエータ。 - （３）前記固定子に前記電磁石ブロックを配置し、該固
定子の外側に前記第１の歯を有する回転子を配設して成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転位
置決め機能を有する磁気浮上アクチュエータ。 - （４）前記芯部材は一枚の打ち抜かれた磁性板を積層し
た積層板であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチュエー
タ。 - （５）前記電磁石ブロックを前記固定子に対称的に二対
配設して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチュエータ
。 - （６）二対の前記電磁石ブロックを設け、一方の対の電
磁石ブロックに於ける１相励磁の安定点と他方の対の電
磁石ブロックに於ける２相励磁の安定点の位置を一致さ
せるように電磁石ブロックの位置を設定し、かつ各対の
電磁石ブロックへ供給する電圧の位相をπ／４ずらすよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチュエータ。 - （７）互いに対向する面を有する固定子と回転子を有し
て成り、該対向する面の間で固定子又は回転子のいずれ
か一方の面上に所定のピッチを有して配列される第１の
歯と、該歯に対向する第２の歯を有し所定の間隔で配設
される複数の極片を有する芯部材と該極片上に巻装され
る回転制御用コイルを有する回転制御用磁極と該磁極に
隣接して前記芯部材上に巻装される磁気浮上用コイルを
有する磁気浮上用磁極とから成る電磁石ブロックを設け
、かつ、前記第１の歯及び第２の歯と交差する溝を設け
てメッシュ状の歯を形成し、前記回転子の軸方向の保持
力を得るようにしたことを特徴とする回転位置決め機能
を有する磁気浮上アクチュエータ。 - （８）前記メッシュ状の歯を前記第１の歯及び第２の歯
の一部分に形成して成ることを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載の回転位置決め機能を有する磁気浮上アク
チュエータ。 - （９）二対の電磁石ブロックを設け、一方の対の電磁石
ブロックに於ける１相励磁の安定点と他方の対の電磁石
ブロックに於ける２相励磁の安定点の位置を一致させる
ように電磁石ブロックの位置を設定し、かつ各対の電磁
石ブロックへ供給する電圧の位相をπ／４ずらすように
したことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の回転
位置決め機能を有する磁気浮上アクチュエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056024A JPS61218355A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 回転位置決め機能を有する磁気浮上アクチユエ−タ |
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