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JP3193038B2 - Moving coil type linear DC motor - Google Patents
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JP3193038B2 - Moving coil type linear DC motor - Google Patents

Moving coil type linear DC motor

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JP3193038B2
JP3193038B2 JP27690090A JP27690090A JP3193038B2 JP 3193038 B2 JP3193038 B2 JP 3193038B2 JP 27690090 A JP27690090 A JP 27690090A JP 27690090 A JP27690090 A JP 27690090A JP 3193038 B2 JP3193038 B2 JP 3193038B2
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motor
field magnet
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、コイル可動型リニア直流モータ、例えば、
イメージスキャナ等の駆動系に適用して好適な可動コイ
ル型リニア直流モータに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coil movable linear DC motor, for example,
The present invention relates to a moving coil type linear DC motor suitable for application to a drive system such as an image scanner.

従来技術 N.Sの磁極を交互に長手方向に有する界磁マグネット
を有し、駆動用の電機子コイル群を上記界磁マグネット
に相対向して配置し、上記界磁マグネットを固定子と
し、前記電機子コイル群を可動子としたリニア直流モー
タは、例えば、特開昭59−86473号公報において「半導
体リニア直流モータ」として公知である。
The prior art has a field magnet having the magnetic poles of NS alternately in the longitudinal direction, and a driving armature coil group is disposed so as to face the field magnet, and the field magnet is used as a stator, A linear DC motor using a child coil group as a mover is known, for example, in JP-A-59-86473 as a "semiconductor linear DC motor".

而して、従来のコイル可動型リニア直流モータ駆動系
では、可動子が往復運動する領域内もしくは領域外に、
使用目的に合わせた複数の検知センサが設けられ、それ
らの検知信号を用いてリニア直流モータの駆動状態の制
御が行なわれている。そのため、普通はCPUによりその
駆動状態が制御される。
Thus, in the conventional coil-movable linear DC motor drive system, the mover moves in or out of the region where the mover reciprocates.
A plurality of detection sensors are provided according to the purpose of use, and the drive state of the linear DC motor is controlled using the detection signals. Therefore, the driving state is usually controlled by the CPU.

ところで、可動子の往復運動の制御信号としてCPUを
使用する場合には、その駆動状態はCPUによりプログラ
ム制御される。しかし、CPUを使用したプログラム制御
においては、ノイズ等によりプログラムの誤動作すなわ
ち暴走が生じることがある。
When a CPU is used as a control signal for the reciprocating motion of the mover, its driving state is program-controlled by the CPU. However, in program control using a CPU, a malfunction or runaway of a program may occur due to noise or the like.

プログラムが暴走すると、リニア直流モータ駆動系の
オーバーラン位置を検出する前述した検知センサからの
検知信号が存在するにもかかわらず、CPUからそれに対
応した制御信号が得られなくなる。そのため、可動子が
往復運動可能領域を飛び出してしまい、可動子や装置本
体を破壊する。
If the program runs away, the CPU cannot obtain a control signal corresponding to the detection signal from the above-described detection sensor for detecting the overrun position of the linear DC motor drive system. Therefore, the mover jumps out of the reciprocable area, and the mover and the apparatus main body are destroyed.

目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもの
で、オーバーラン検知用のホール磁気センサを駆動用磁
石と相対向して配置し、その出力信号により、可動子の
停止を命じる制御回路をCPUからの制御信号と並列に設
けることにより、或いは、界磁マグネットよりも幅の広
い可動バックヨーク及び往復運動領域外の界磁マグネッ
トを有することにより、CPUの制御プログラムが暴走し
た場合でも確実に可動子を停止させことを目的としてな
されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a control circuit that arranges a Hall magnet sensor for overrun detection in opposition to a driving magnet, and instructs a stop of a mover by an output signal thereof. Is provided in parallel with the control signal from the CPU, or by having a movable back yoke wider than the field magnet and a field magnet outside the reciprocating motion area, even if the control program of the CPU runs out of control. The purpose is to stop the mover.

構成 本発明は、上記目的を達成するために、(1)N.Sの
磁極を交互に長手方向に有する界磁マグネットから成る
固定子と、界磁マグネットに相対向する電機子コイル群
から成る可動子とを有する可動コイル型リニア直流モー
タにおいて、界磁マグネットを往復運動領域内に有する
とともに、複数のオーバーラン検知用のホール磁気セン
サを可動子の界磁マグネットに相対向する部分に有し、
前記オーバラン検知用のホール磁気センサの出力信号に
より可動子の停止を命ずる制御回路をCPUからの制御信
号と並列に有することを特徴としたものであり、更に
は、(2)上記(1)において、位置検知用のホール磁
気センサを前記オーバラン検知用のホール磁気センサの
一部または全てとして用いることを特徴とするものであ
る。更に、(3)N.Sの磁極を交互に長手方向に有する
界磁マグネットから成る固定子と、界磁マグネットに相
対向する電機子コイル群から成る可動子とを有する可動
コイル型リニア直流モータにおいて、界磁マグネットよ
りも幅の広い可動バックヨーク及び往復運動領域外の界
磁マグネットを有することを特徴としたものであり、更
には、(4)前記(3)において、往復運動領域では相
対向せず、往復運動領域外でのみ相対向する部分の界磁
マグネットと可動バックヨークの間隔を常に相対向して
いる部分の間隔よりもせまくしたことを特徴としたもの
である。以下、本発明の実施例に基いて説明する。
In order to achieve the above object, the present invention provides (1) a stator consisting of a field magnet having NS poles alternately in the longitudinal direction, and a mover consisting of an armature coil group opposed to the field magnet. In the moving coil type linear DC motor having the above, while having a field magnet in the reciprocating motion region, having a plurality of Hall magnetic sensors for overrun detection in a portion facing the field magnet of the mover,
A control circuit for instructing the stop of the mover by an output signal of the Hall magnetic sensor for overrun detection is provided in parallel with a control signal from the CPU. (2) In the above (1), The Hall magnetic sensor for position detection is used as a part or all of the Hall magnetic sensor for overrun detection. Further, (3) a moving coil type linear DC motor having a stator consisting of a field magnet alternately having NS magnetic poles in the longitudinal direction and a mover consisting of an armature coil group opposed to the field magnet, It is characterized by having a movable back yoke wider than the field magnet and a field magnet outside the reciprocating region. (4) In the above (3), the opposing surfaces are opposed to each other in the reciprocating region. Instead, the distance between the field magnet and the movable back yoke in the portion facing each other only outside the reciprocating motion region is always smaller than the distance between the portions facing each other. Hereinafter, a description will be given based on an example of the present invention.

第1図乃至第3図は、本発明による可動コイル型リニ
ア直流モータの一実施例を説明するための構成図で、第
1図は平面図、第2図は側面図、第3図は正面図を示
し、図中、1は可動子で、この可動子1は可動バックヨ
ーク2と、該可動バックヨーク2に取付られたコイル基
板3と、可動バックヨーク2の両側4隅に固定された軸
4と、各軸4に回転自由に取付けられたローラ5と、コ
イル基板3に固定されていてかつコイル基板3の長手方
向に沿って連続的に配設されているコイル6と、該コイ
ル6の内側に位置され、該コイル6の長手方向の中央に
設けられていて後述の永久磁石12から発生される磁界を
検知する位置検知用のホール磁気センサ7u,7v,7wとで構
成されている。また、コイル基板3には、オーバーラン
検知用の複数のホール磁気センサ13a〜13dが可動子1の
進行方向に沿って設置されている。なお、この時13a〜1
3dのホール磁気センサの間隔は任意である。
1 to 3 are structural views for explaining an embodiment of a moving coil type linear DC motor according to the present invention. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a side view, and FIG. In the drawing, reference numeral 1 denotes a mover, and the mover 1 is fixed to a movable back yoke 2, a coil substrate 3 attached to the movable back yoke 2, and four corners on both sides of the movable back yoke 2. A shaft 4, a roller 5 rotatably mounted on each shaft 4, a coil 6 fixed to the coil substrate 3 and continuously disposed along the longitudinal direction of the coil substrate 3, 6, which is provided at the center in the longitudinal direction of the coil 6 and is provided with Hall magnetic sensors 7u, 7v, 7w for position detection for detecting a magnetic field generated from a permanent magnet 12 described later. I have. A plurality of Hall magnetic sensors 13 a to 13 d for overrun detection are provided on the coil substrate 3 along the traveling direction of the mover 1. At this time, 13a-1
The distance between the 3d Hall magnetic sensors is arbitrary.

また、8は固定子で、この固定子8は前記のローラ5
をガイドする溝または段差状のガイド部9を有する長尺
状のベース板10と、このベース板10上に固定された固定
バックヨーク11と、この固定バックヨーク11の上面に設
けられた永久磁石12とで構成されており、ここで永久磁
石12はN極とS極とを可動子1の移動方向に交互に着磁
した構造となっている。また、同時に永久磁石12は図に
示した往復運動領域A内にのみ配置されている。
Reference numeral 8 denotes a stator.
Elongate base plate 10 having a groove or step-like guide portion 9 for guiding the motor, a fixed back yoke 11 fixed on the base plate 10, and a permanent magnet provided on the upper surface of the fixed back yoke 11. The permanent magnet 12 has a structure in which N poles and S poles are alternately magnetized in the moving direction of the mover 1. At the same time, the permanent magnets 12 are arranged only in the reciprocating region A shown in the figure.

上記構成において、永久磁石12とコイル6との間には
常に一定のギャップが介在し、また、コイル6およびホ
ール磁気センサ7u,7v,7wはコイル基板3に取付られたコ
ネクタ13を介して後述の外部ドライブ制御回路と接続さ
れている。
In the above configuration, a fixed gap is always interposed between the permanent magnet 12 and the coil 6, and the coil 6 and the Hall magnetic sensors 7u, 7v, 7w are described later via a connector 13 attached to the coil board 3. Connected to an external drive control circuit.

第4図は、ドライブ制御回路の概要を説明するための
図で、図中、21は、一般的な3相用モータ駆動ICで、位
置検知用のホール磁気センサ7u,7v,7wからの信号に応じ
てモータドライブ回路22に出力信号を出し、コイル6を
駆動する。また、この時、START/STOP信号およびCW/CCW
信号は、CPU23によりプログラム制御されている(Hiレ
ベルでスタート、Loレベルでストップ、HiレベルでCW、
LoレベルでCCWに設定されている。)。
FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of the drive control circuit. In the figure, reference numeral 21 denotes a general three-phase motor drive IC, which is a signal from Hall magnetic sensors 7u, 7v, 7w for position detection. Outputs an output signal to the motor drive circuit 22 in response to the control signal to drive the coil 6. At this time, the START / STOP signal and CW / CCW
The signals are controlled by the CPU 23 (start at Hi level, stop at Lo level, CW at Hi level,
Set to CCW at Lo level. ).

オーバーラン検知用のホール磁気センサ13a〜13dから
の信号と基準電圧発生装置24からの信号はそれぞれコン
パレータ25a〜25dに入力され、両者の入力信号の状態に
応じてTTLレベルのHi,Lo信号を出力する。今、基準電圧
発生装置24からの信号をA、オーバーラン検知用のホー
ル磁気センサ13a〜13dからの信号をBとすると、B<A
の時、コンパレータ25a〜25dはLoレベルの信号を出力
し、B≧Aの時、Hiレベルの信号を出力する。
The signals from the Hall magnetic sensors 13a to 13d for overrun detection and the signal from the reference voltage generator 24 are input to comparators 25a to 25d, respectively, and the TTL level Hi and Lo signals are output according to the state of both input signals. Output. Now, assuming that the signal from the reference voltage generator 24 is A and the signals from the Hall magnetic sensors 13a to 13d for overrun detection are B, B <A
At this time, the comparators 25a to 25d output Lo level signals, and when B ≧ A, output Hi level signals.

基準電圧発生装置24の出力電圧は0が望ましいが実
際には不可能なので、例えば、実機上では、駆動磁石に
オーバーラン検知用のホール磁気センサが対向した時に
最大出力の1/10〜1/20位に設定している。
The output voltage of the reference voltage generator 24 is desirably 0, but is not actually possible.For example, on an actual machine, when a Hall magnet sensor for overrun detection faces a driving magnet, the output voltage is 1/10 to 1/1 of the maximum output. Set to 20th place.

コンパレータ25a〜25dの出力はオーバーランを検知す
る方向別(13aと13b,13cと13d)に分けられてそれぞれO
R回路26a,26bに入力されている。
The outputs of the comparators 25a to 25d are divided according to the direction of overrun detection (13a and 13b, 13c and 13d), and
The signals are input to the R circuits 26a and 26b.

2つのOR回路26a,26bの出力信号及びCPU23からのSTAR
T/STOP信号は3入力のAND回路27に入力され、その出力
信号が最終的なSTART/STOP信号としてモータ駆動IC21に
入力されている。また、可動子の進行方向はCPU23によ
りその制御信号が直接モータ駆動IC21に入力されてい
る。
Output signals of two OR circuits 26a and 26b and STAR from CPU 23
The T / STOP signal is input to a three-input AND circuit 27, and the output signal is input to the motor drive IC 21 as a final START / STOP signal. The control signal of the moving direction of the mover is directly input to the motor drive IC 21 by the CPU 23.

次に実際の動作について説明する。 Next, the actual operation will be described.

最初に、可動子1が第1図に示した往復運動領域内A
にある場合について説明する。この時、オーバーラン検
知用のホール磁気センサ13aと13b,13cと13dの出力信号
はそれぞれ同時に0になることはないので、基準電圧発
生装置24とコンパレータ25a〜25dの作用によりコンパレ
ータはそれぞれHiレベルの信号を出力し続ける。する
と、2つのOR回路26a,26bの出力信号もそれぞれHiレベ
ルになるので、AND回路27の作用により、モータのスタ
ート/ストップ信号はCPU23の出力に依存することにな
る。
First, the mover 1 is moved in the reciprocating motion area A shown in FIG.
Will be described. At this time, the output signals of the hall magnetic sensors 13a and 13b and 13c and 13d for overrun detection do not become 0 at the same time, so that the comparators become Hi level by the operation of the reference voltage generator 24 and comparators 25a to 25d. Signal is continuously output. Then, since the output signals of the two OR circuits 26a and 26b also become Hi level, the operation of the AND circuit 27 causes the start / stop signal of the motor to depend on the output of the CPU 23.

次に、可動子1が第1図の左方向に進行し、往復運動
領域A外に出た時の場合について説明する。
Next, a case where the mover 1 advances to the left in FIG. 1 and comes out of the reciprocating region A will be described.

可動子1が往復運動領域A外に出て、オーバーラン検
知用のホール磁気センサ13a,13bがともに駆動用磁石12
のない部分に出たとする。この時、オーバーラン検知用
のホール磁気センサ13a,13bの出力は同時に0なるの
で、基準電圧発生装置24とコンパレータ25a〜25dの作用
によりコンパレータ25a,25bの出力はともにLoになる。
そのため、OR回路26aの出力もLoになる。
The mover 1 moves out of the reciprocating motion area A, and both of the Hall magnetic sensors 13a and 13b for detecting the overrun
Let's say you come to a part without. At this time, the outputs of the hall magnetic sensors 13a and 13b for overrun detection become 0 at the same time, and the outputs of the comparators 25a and 25b both become Lo by the operation of the reference voltage generator 24 and the comparators 25a to 25d.
Therefore, the output of the OR circuit 26a also becomes Lo.

このため、他のオーバーラン検知用のホール磁気セン
サ13c,13dおよびCPU23の駆動信号によらずに、AND回路2
7の作用によりモータ駆動用IC21にはストップ信号が入
力される。可動子1が前述と逆方向に進行した時も同様
である。すなわち、これにより、往復運動領域A外では
CPUの命令によらずに(すなわちCPU暴走時でも)確実に
可動子1を停止できる。
Therefore, regardless of the drive signals of the other Hall magnetic sensors 13c and 13d for overrun detection and the CPU 23, the AND circuit 2
By the operation of 7, a stop signal is input to the motor driving IC 21. The same applies when the mover 1 has advanced in the opposite direction to that described above. That is, by this, outside the reciprocating motion area A
The mover 1 can be stopped reliably without depending on the instruction of the CPU (that is, even when the CPU goes out of control).

第5図乃至第7図は、本発明の他の実施例を説明する
ための構成図で、第5図は平面図、第6図は側面図、第
7図は正面図で、図中、第1図乃至第3図に示した実施
例と同様の作用をする部分には、第1図乃至第3図の場
合と同一の参照番号を付してある。而して、この実施例
は、第1図乃至第3図に示した実施例において、位置検
知用のホール磁気センサ7u,7v,7wをオーバーラン検知用
のホール磁気センサとして用いることにより部品点数を
削減したものであり、従って、この実施例においては、
第1図乃至第3図に示した実施例において必要としてい
たオーバラン検知用のホールセンサ13a〜13dは不要であ
る。
5 to 7 are configuration diagrams for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view, FIG. 6 is a side view, FIG. 7 is a front view, and FIG. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3. In this embodiment, the number of parts is reduced by using the hole magnetic sensors 7u, 7v, 7w for position detection as the hole magnetic sensors for overrun detection in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3. Therefore, in this embodiment,
The overrun detection Hall sensors 13a to 13d required in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are unnecessary.

第8図は、第5図乃至第7図に示した可動コイル型リ
ニア直流モータのドライブ制御回路を説明するための図
で、図中、第4図に示した制御回路と同様の作用をする
部分には第4図の場合と同一の参照番号が付してある。
換言すれば、第8図に示した回路は、第4図に示した回
路のオーバーラン検知用のホール磁気センサ13aのかわ
りに位置検知用のホール磁気センサの7wの信号を用い、
13b,13cのかわりに7vの信号を、13dのかわりに7uの信号
をそれぞれ用いているものであり、これにより、可動子
1が第5図中左へ移動している時には、位置検知用のホ
ール磁気センサ7wと7vが往復運動領域Aを越えた場合
に、第8図の回路により、CPU23からのスタート/スト
ップ信号によらずに換言すればCPU23の制御プログラム
が暴走していも確実に可動子は停止する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the drive control circuit of the moving coil type linear DC motor shown in FIGS. 5 to 7, in which the same operation as the control circuit shown in FIG. 4 is performed. Parts are given the same reference numbers as in FIG.
In other words, the circuit shown in FIG. 8 uses the 7w signal of the position detection Hall magnetic sensor instead of the overrun detection Hall magnetic sensor 13a of the circuit shown in FIG.
A signal of 7v is used in place of 13b and 13c, and a signal of 7u is used in place of 13d. Thus, when the mover 1 is moving to the left in FIG. When the hall magnetic sensors 7w and 7v exceed the reciprocating motion area A, the circuit shown in FIG. 8 can be reliably operated regardless of the start / stop signal from the CPU 23 even if the control program of the CPU 23 runs away. The child stops.

また、可動子が第5図中右へ移動している時には、7v
と7uの位置検知用のホール磁気センサが往復運動領域A
を越えた時に、CPU23からのスタート/ストップ信号に
よらず可動子1は確実に停止する。
When the mover is moving to the right in FIG.
Reciprocating motion area A
Is exceeded, the mover 1 is reliably stopped regardless of the start / stop signal from the CPU 23.

それ以外の時、すなわち、位置検知用のホール磁気セ
ンサ7u,7v,7wが(つまり可動子)が往復運動領域A内に
位置する時には可動子1のスタート/ストップはCPU23
からの制御信号に依存する。
At other times, that is, when the Hall magnetic sensors 7u, 7v, 7w for position detection (that is, the mover) are located within the reciprocating motion area A, the start / stop of the mover 1 is performed by the CPU 23.
Depending on the control signal from

第9図乃至第11図は、本発明の他の実施例を説明する
ための構成図で、第9図は平面図、第10図は側面図、第
11図は正面図で、図中、1は可動子で、この可動子1は
前記実施例と同様、可動バックヨーク2と、該可動バッ
クヨークに取付けられたコイル基板3と、可動バックヨ
ーク2の両側4隅の固定された軸4と、各軸4に回転自
由に取付けられたローラ5、およびコイル基板3に固定
されていてかつ、コイル基板長手方向に沿って連続的に
配設されたコイル6と、コイルの内側に位置し、コイル
長手方向の中央に設けられていて後述の永久磁石12から
発生する磁界を検知する位置検知用のホール磁気センサ
7とで構成されている。しかしながら、本実施例におい
ては、可動バックヨーク2は、可動子1の進行方向と直
交方向の幅は往復運動領域内の界磁マグネット(永久磁
石12)の幅よりも広くとれている。
9 to 11 are configuration diagrams for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view, FIG. 10 is a side view, and FIG.
FIG. 11 is a front view, in which 1 is a mover. This mover 1 has a movable back yoke 2, a coil substrate 3 attached to the movable back yoke, The shafts 4 are fixed at the four corners on both sides of the roller, the rollers 5 are rotatably mounted on the shafts 4, and are fixed to the coil substrate 3 and are continuously disposed along the longitudinal direction of the coil substrate. It comprises a coil 6 and a Hall magnetic sensor 7 for position detection, which is located inside the coil and is provided at the center in the longitudinal direction of the coil and detects a magnetic field generated from a permanent magnet 12 described later. However, in the present embodiment, the width of the movable back yoke 2 in the direction perpendicular to the moving direction of the mover 1 is wider than the width of the field magnet (permanent magnet 12) in the reciprocating motion region.

また、8は固定子で、この固定子8も、前記実施例と
同様、前記のローラ5をガイドする溝または段差状のガ
イド部9を有する長尺状のベース板10と、このベース板
10上に固定された固定バックヨーク11と、この固定バッ
クヨーク11の上面に設けられた永久磁石12とで構成され
ており、ここで、永久磁石12はN極とS極とを可動子1
の移動方向に交互に着磁された構造になっている。
Reference numeral 8 denotes a stator, which is a long base plate 10 having a groove or a stepped guide portion 9 for guiding the roller 5 as in the above-described embodiment.
The fixed back yoke 11 is fixed on the fixed back yoke 11 and a permanent magnet 12 is provided on the upper surface of the fixed back yoke 11. The permanent magnet 12 has an N-pole and an S-pole.
Are alternately magnetized in the moving direction.

而して、本実施例においては、往復運動領域外の永久
磁石14の幅は前述の可動バックヨーク2の幅と同じ大き
さになっている。
Thus, in the present embodiment, the width of the permanent magnet 14 outside the reciprocating region is the same as the width of the movable back yoke 2 described above.

上記構成において、永久磁石12とコイル6との間には
常に一定のギャップが介在し、また、コイル6およびホ
ール磁気センサ7はコイル基板3に取付けられたコネク
タ13を介して外部ドライブ制御回路(図示せず)と接続
されている。
In the above configuration, a constant gap is always interposed between the permanent magnet 12 and the coil 6, and the coil 6 and the Hall magnetic sensor 7 are connected to the external drive control circuit (via the connector 13 attached to the coil substrate 3). (Not shown).

次に、本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

今、可動子がCPUのプログラム誤動作等により暴走し
往復運動領域外に出たとする。この時、界磁マグネット
(永久磁石)と可動バックヨーク2との対向面積が増加
する。すると、永久磁石と可動バックヨーク2との吸引
力Fは、 (ただし、B:空隙中の磁束密度、Am:相対向する断面
積) で表わされ、永久磁石とバックヨークの吸引力(F)が
増加することになる。
Now, it is assumed that the mover runs out of control due to a malfunction of the CPU program or the like and comes out of the reciprocating motion area. At this time, the facing area between the field magnet (permanent magnet) and the movable back yoke 2 increases. Then, the attractive force F between the permanent magnet and the movable back yoke 2 becomes (Where B is the magnetic flux density in the air gap, Am is the cross-sectional area facing each other), and the attractive force (F) between the permanent magnet and the back yoke increases.

この吸引力Fは支持系に対して垂直力として働くの
で、支持系の摩擦力が増加し、摩擦力が可動力の推力に
打ちかって可動子は停止する。すなわち、CPUの暴走等
により可動子が暴走しても本実施例の作用により可動子
は確実に係止する。
Since the suction force F acts as a vertical force on the support system, the frictional force of the support system increases, and the frictional force strikes the thrust of the movable force to stop the mover. That is, even if the mover runs away due to runaway of the CPU or the like, the mover is securely locked by the operation of the present embodiment.

第12図は、第9図乃至第11図に示した実施例の変形実
施例を説明するための正面図で、図中、第9図乃至第11
図に示した実施例と同様の作用をする部分には、第9図
乃至第11図と同一の参照番号が付してある。而して、こ
の実施例は、往復運動領域では相対向せず、往復運動領
域外でのみ相対向する部分の界磁マグネットと可動バッ
クヨークの間隔を常に相対向している部分の間隔よりも
せまくした構造、換言すれば、可動バックヨーク2のコ
イルに接していない部分の厚みが増してある構造になっ
ている。
FIG. 12 is a front view for explaining a modified embodiment of the embodiment shown in FIGS. 9 to 11, wherein FIG. 9 to FIG.
Parts having the same functions as those in the embodiment shown in the figures are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 9 to 11. Thus, in this embodiment, the distance between the field magnet and the movable back yoke in a portion facing each other only outside the reciprocating motion region does not oppose each other in the reciprocating motion region than the distance between the portions always facing each other. This is a structure in which the thickness of the portion of the movable back yoke 2 that is not in contact with the coil is increased, in other words, the thickness of the portion that is not in contact with the coil.

次に、本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

今、可動子が暴走し、往復運動領域外に出たとする。
この而、可動バックヨークのコイルに接していない部分
は、第9図乃至第11図に示した可動コイル型リニア直流
モータと比べて永久磁石14と接近した状態にある。する
と、その部分の空隙の磁束密度は増加するので、結果と
して永久磁石14と可動バックヨーク2との吸引力は増加
する。この吸引力は支持系に対して垂直力として働くの
で、支持系の摩擦力が増加し、摩擦力が可動子の推力に
打ちかって可動子は停止する。この時、第12図に示した
可動コイル型リニア直流モータでは、可動子を停止させ
る摩擦力を、永久磁石とバックヨークの相対向する断面
積の増加だけでなく、空隙中の時速密度の増加からも得
ており、そのため、第9図乃至第11図に示した可動コイ
ル型リニア直流モータに比較して相対向する面積が小さ
くてすみ、従って、可動バックヨーク及び往復運動領域
外の永久磁石の大きさを小さくできるため、低コスト化
を図ることができる。
Now, it is assumed that the mover runs out of control and goes out of the reciprocating motion area.
Thus, the portion of the movable back yoke that is not in contact with the coil is closer to the permanent magnet 14 than the movable coil type linear DC motor shown in FIGS. 9 to 11. Then, the magnetic flux density of the air gap in that portion increases, and as a result, the attractive force between the permanent magnet 14 and the movable back yoke 2 increases. Since this suction force acts as a normal force on the support system, the frictional force of the support system increases, and the frictional force strikes the thrust of the mover, and the mover stops. At this time, in the moving coil type linear DC motor shown in FIG. 12, the frictional force for stopping the mover is not only increased by the cross-sectional area of the permanent magnet and the back yoke facing each other, but also by the increase in the hourly speed density in the air gap. Therefore, the area opposed to the moving coil type linear DC motor shown in FIGS. 9 to 11 can be smaller than that of the moving coil type linear DC motor. Can be reduced in size, so that cost reduction can be achieved.

効果 以上の説明から明らかなように、請求項第1項に記載
の可動コイル型リニア直流モータにおいては、複数のオ
ーバラン検知用のホール磁気センサを可動子の界磁マグ
ネットに相対向する部分に有し、オーバーラン検知用の
ホール磁気センサの出力信号により可動子の停止を命じ
る制御回路をCPUからの制御信号と並列に有しているの
で、CPUの制御プログラムが暴走した場合でも確実に可
動子を停止でき、可動子や装置本体を破壊することがな
い。更には、位置検知用のホール磁気センサをオーバラ
ン検知用のホール磁気センサとして用いていることによ
り、部品点数が削減できるので、低コスト化を図ること
ができる等の利点が有する。また、請求項第2項に記載
の可動コイル型リニア直流モータにおいては、界磁マグ
ネットよりも幅の広い可動バックヨーク、及び、往復運
動領域外の界磁マグネットを有しているので、往復運動
領域外で摩擦力が増加する。そのため、可動子が暴走し
た場合でも確実に可動子を停止でき、可動子や装置本体
を破壊することがない。更には、往復運動領域では相対
向せず、往復運動領域外でのみ相対向する部分の界磁マ
グネットと可動バックヨークとの間隔を常に相対向して
いる部分の間隔よりもせまくすることにより、空隙の磁
束密度が高くなり往復運動領域外で摩擦力が増加し、そ
のため、界磁マグネットと可動バックヨークの相対向す
る面積を小さくしており、すなわち、可動バックヨーク
や往復運動領域外の永久磁石を小さくできるので、低コ
スト化を図ることができる。
Advantages As is apparent from the above description, in the moving coil linear DC motor according to claim 1, a plurality of Hall magnetic sensors for overrun detection are provided in a portion of the movable element facing the field magnet. In addition, a control circuit that instructs the stop of the mover based on the output signal of the Hall magnetic sensor for overrun detection is provided in parallel with the control signal from the CPU. Can be stopped, and the mover and the apparatus main body are not destroyed. Further, since the Hall magnetic sensor for position detection is used as the Hall magnetic sensor for overrun detection, the number of components can be reduced, and there is an advantage that cost can be reduced. Further, in the moving coil type linear DC motor according to the second aspect of the present invention, since the moving back yoke is wider than the field magnet and the field magnet is outside the reciprocating motion region, the reciprocating motion is achieved. Friction increases outside the region. Therefore, even when the mover runs away, the mover can be stopped without fail, and the mover and the apparatus main body are not destroyed. Furthermore, by making the distance between the field magnet and the movable back yoke of the part facing each other only outside the reciprocating movement area smaller than the distance between the parts always facing each other, not facing each other in the reciprocating movement area, The magnetic flux density in the air gap increases and the frictional force increases outside the reciprocating region, thereby reducing the area where the field magnet and the movable back yoke oppose each other. Since the size of the magnet can be reduced, the cost can be reduced.

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

第1図乃至第4図、第5図乃至第8図、及び第9図乃至
第11図は、それぞれ本発明の実施例を説明するための構
成図で、第1図、第5図、及び第9図は、それぞれ平面
図、第2図、第6図、及び第10図は、それぞれ側面図、
第3図、第7図、及び第11図は、それぞれ正面図、第4
図及び第8図は、ドライブ制御回路、第12図は、本発明
の更に他の実施例を説明するための正面図である。 1……可動子、2……可動バックヨーク、3……コイル
基板、4……軸、5……ローラ、6……コイル、7……
ホール磁気センサ、8……固定子、9……ガイド、10…
…ベース板、11……固定バックヨーク、12……永久磁
石、13……コネクタ、14……永久磁石。
FIGS. 1 to 4, FIGS. 5 to 8, and FIGS. 9 to 11 are configuration diagrams for explaining an embodiment of the present invention. 9 is a plan view, FIG. 2, FIG. 6, and FIG. 10 are side views, respectively.
FIG. 3, FIG. 7, and FIG.
FIG. 8 and FIG. 8 are front views for explaining a drive control circuit, and FIG. 12 is a front view for explaining still another embodiment of the present invention. 1 ... mover, 2 ... movable back yoke, 3 ... coil substrate, 4 ... axis, 5 ... roller, 6 ... coil, 7 ...
Hall magnetic sensor, 8 ... stator, 9 ... guide, 10 ...
… Base plate, 11… fixed back yoke, 12… permanent magnet, 13… connector, 14… permanent magnet.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 101 H02P 7/00 101 H02K 41/02 - 41/035 G05D 3/00 - 3/20 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00 101 H02P 7/00 101 H02K 41/02-41/035 G05D 3/00-3/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】N.Sの磁極を交互に長手方向に有する界磁
マグネットから成る固定子と、界磁マグネットに相対向
する電機子コイル群から成る可動子とを有する可動コイ
ル型リニア直流モータにおいて、界磁マグネットを往復
運動領域内に有するとともに、複数のオーバーラン検知
用のホール磁気センサを可動子の界磁マグネットに相対
向する部分に有し、前記オーバラン検知用のホール磁気
センサの出力信号により可動子の停止を命ずる制御回路
をCPUからの制御信号回路と並列に有することを特徴と
する可動コイル型リニア直流モータ。
A moving coil type linear DC motor having a stator comprising field magnets having NS magnetic poles alternately in the longitudinal direction and a movable element comprising an armature coil group opposed to the field magnet. While having a field magnet in the reciprocating motion area, a plurality of Hall magnetic sensors for overrun detection are provided in a portion opposed to the field magnet of the mover, and an output signal of the Hall magnetic sensor for overrun detection is provided. A moving coil type linear DC motor, comprising: a control circuit for commanding a stop of a mover in parallel with a control signal circuit from a CPU.
【請求項2】N.Sの磁極を交互に長手方向に有する界磁
マグネットから成る固定子と、界磁マグネットに相対向
する電機子コイル群から成る可動子とを有する可動コイ
ル型リニア直流モータにおいて、界磁マグネットよりも
幅の広い可動バックヨーク及び往復運動領域外の界磁マ
グネットを有することを特徴とする可動コイル型リニア
直流モータ。
2. A moving coil type linear DC motor having a stator consisting of a field magnet having NS magnetic poles alternately in the longitudinal direction and a mover consisting of an armature coil group opposed to the field magnet. A moving coil type linear DC motor having a movable back yoke wider than a field magnet and a field magnet outside a reciprocating region.
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