JPH11262236A - リニアモータ - Google Patents
リニアモータInfo
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- JPH11262236A JPH11262236A JP7833098A JP7833098A JPH11262236A JP H11262236 A JPH11262236 A JP H11262236A JP 7833098 A JP7833098 A JP 7833098A JP 7833098 A JP7833098 A JP 7833098A JP H11262236 A JPH11262236 A JP H11262236A
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- Japan
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- moving direction
- armature
- shifted
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コギング力と推力リップルが小さく、発熱も
小さなリニアモータを提供すること。 【解決手段】複数の永久磁石１１３を順次異極となるよ
う並べた左右の平行な固定子１１１、１１２と電機子巻
線１２３、１２４を巻回した分割コア１２５を並べて機
械的に結合した可動子１２０とからなるリニアモータに
おいて、左右の固定子１１１、１１２の永久磁石１１３
を移動方向に対して互いに半ピッチずらし、可動子１２
０の左右の電機子巻線１２３、１２４の巻回位置を互い
に移動方向に１スロット以上ずらして同じ相の巻線を直
列もしくは並列に接続する。
小さなリニアモータを提供すること。 【解決手段】複数の永久磁石１１３を順次異極となるよ
う並べた左右の平行な固定子１１１、１１２と電機子巻
線１２３、１２４を巻回した分割コア１２５を並べて機
械的に結合した可動子１２０とからなるリニアモータに
おいて、左右の固定子１１１、１１２の永久磁石１１３
を移動方向に対して互いに半ピッチずらし、可動子１２
０の左右の電機子巻線１２３、１２４の巻回位置を互い
に移動方向に１スロット以上ずらして同じ相の巻線を直
列もしくは並列に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコギング力や、推力
リップル、発熱などを嫌い、高速あるいは高精度位置決
めを要求される、例えば半導体製造装置やＦＡ機器など
に用いられる、リニアモータに関する。
リップル、発熱などを嫌い、高速あるいは高精度位置決
めを要求される、例えば半導体製造装置やＦＡ機器など
に用いられる、リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリニアモータは、本出願人がすで
に出願した特願平９―８２１３３号に開示されているよ
うに、２個の固定子が対向し、その間を可動子が移動す
るというものがある。これらのリニアモータの可動子の
構造は、予め分割コアに巻回した後、分割コア同士を連
結したものとなっているため、スロット内の巻線占積率
が高く、発熱の小さいことが特長となっている。他の従
来のリニアモータには、特開平７−２４５９３２号公報
に開示されているようなものがあり、界磁用の永久磁石
をそれぞれ内側に配置した２個の固定子を半ピッチずら
すことによって、推力リップルを小さくするという効果
が得られている。また、その他の従来のリニアモータに
は、特開平１０−５２０２５号に開示されているような
ものがあり、上記のものと同じく推力リップルを小さく
するという効果が得られている。
に出願した特願平９―８２１３３号に開示されているよ
うに、２個の固定子が対向し、その間を可動子が移動す
るというものがある。これらのリニアモータの可動子の
構造は、予め分割コアに巻回した後、分割コア同士を連
結したものとなっているため、スロット内の巻線占積率
が高く、発熱の小さいことが特長となっている。他の従
来のリニアモータには、特開平７−２４５９３２号公報
に開示されているようなものがあり、界磁用の永久磁石
をそれぞれ内側に配置した２個の固定子を半ピッチずら
すことによって、推力リップルを小さくするという効果
が得られている。また、その他の従来のリニアモータに
は、特開平１０−５２０２５号に開示されているような
ものがあり、上記のものと同じく推力リップルを小さく
するという効果が得られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の技術に
よると次のような問題点があった。すなわち、本出願人
がすでに出願している特願平９−８２１３３号記載のリ
ニアモータには、テーブル取り付け時のちょっとした不
手際で可動子が傾いてしまうことがあるので、左右のエ
アギャップにアンバランスが生じて大きなコギング力が
発生するという問題があった。さらに可動子の両端付近
の鉄心があるところと無いところでは、パーミアンスが
大きく異なるため、これもコギング力を大きくする原因
となり問題であった。また、特開平７−２４５９３２号
記載のリニアモータは２個の固定子をずらして配置され
ているため、対向する磁石間を通る主磁束が十分でなく
推力は著しく低いものとなっている。そのため、大きな
推力を得ようとする場合は発熱が大きくなってしまい問
題となっていた。さらに、特開平１０−５２０２５号記
載のリニアモータで、例えば毎極毎相のスロット数３／
８のものを構成しようとした場合、推力リップルは小さ
くできるものの、推力が低下してしまうという欠点を備
えている。これは、単に１対の電機子の相順を入れ換
え、異相電流を供給しても同じであることを示してい
る。従って、所定の推力を得るのに電流が多く必要とな
り、電源容量の増加、リニアモータ部の発熱が問題とな
った。そこで本発明は、リニアモータにおけるかかる問
題点を解消することを目的としてなされたものである。
よると次のような問題点があった。すなわち、本出願人
がすでに出願している特願平９−８２１３３号記載のリ
ニアモータには、テーブル取り付け時のちょっとした不
手際で可動子が傾いてしまうことがあるので、左右のエ
アギャップにアンバランスが生じて大きなコギング力が
発生するという問題があった。さらに可動子の両端付近
の鉄心があるところと無いところでは、パーミアンスが
大きく異なるため、これもコギング力を大きくする原因
となり問題であった。また、特開平７−２４５９３２号
記載のリニアモータは２個の固定子をずらして配置され
ているため、対向する磁石間を通る主磁束が十分でなく
推力は著しく低いものとなっている。そのため、大きな
推力を得ようとする場合は発熱が大きくなってしまい問
題となっていた。さらに、特開平１０−５２０２５号記
載のリニアモータで、例えば毎極毎相のスロット数３／
８のものを構成しようとした場合、推力リップルは小さ
くできるものの、推力が低下してしまうという欠点を備
えている。これは、単に１対の電機子の相順を入れ換
え、異相電流を供給しても同じであることを示してい
る。従って、所定の推力を得るのに電流が多く必要とな
り、電源容量の増加、リニアモータ部の発熱が問題とな
った。そこで本発明は、リニアモータにおけるかかる問
題点を解消することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のリニア
モータは、複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異極
となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固定
子と、コイルを巻回した分割コアを移動方向に並べて機
械的に結合するとともに、前記固定子の中央に配置され
て移動方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面
が前記永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁
極面を形成する可動子と、からなるリニアモータにおい
て、左右の前記固定子に設けられた前記永久磁石の移動
方向位置は互いに半ピッチずれており、左右の前記電機
子巻線の移動方向位置は互いに１スロット以上ずれてお
り、左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列も
しくは並列に接続されていることを特徴とするものであ
る。また、請求項２に記載の本発明は、複数の永久磁石
が移動方向に沿って順次異極となるよう内側に等間隔に
固着された左右の平行な固定子と、コイルを巻回した分
割コアを移動方向に並べて機械的に結合するとともに、
前記固定子の中央に配置されて移動方向に移動可能に支
持され、前記分割コアの側面が前記永久磁石とエアギャ
ップを介して対面するよう磁極面を形成する可動子と、
からなるリニアモータにおいて、左右の前記磁極面の移
動方向位置は互いに半ピッチずれており、左右の前記電
機子巻線の移動方向位置は互いに１スロット以上±０．
５スロットずれており、左右の前記電機子巻線の接続は
同相の巻線が直列もしくは並列に接続されていることを
特徴とするものである。また、請求項３に記載の本発明
は、永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニットと前
記永久磁石の両側にコイルを巻回した２個の電機子ユニ
ットとからなるリニアモータが２個平行に並べられると
ともに、前記２個の永久磁石ユニットが同じ可動子の一
部となっているリニアモータにおいて、２個の前記永久
磁石ユニットに設けられた前記永久磁石は互いに移動方
向の同じ位置にあり、前記永久磁石ユニットの両側にあ
る前記電機子ユニットの移動方向位置は互いに半ピッチ
ずれており、左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互
いに１スロット以上±０．５スロットずれており、左右
の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしくは並
列に接続されることを特徴とするものである。さらに、
請求項４に記載の本発明は、永久磁石を等間隔に配置し
た永久磁石ユニットと前記永久磁石の両側にコイルを巻
回した２個の電機子ユニットとからなるリニアモータが
２個平行に並べられるとともに、２個の前記永久磁石ユ
ニットが同じ可動子の一部となっているリニアモータに
おいて、２個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記
永久磁石の移動方向位置は互いにスロットピッチの半分
ずれており、左右の前記電機子ユニットは互いに同じ移
動方向位置にあり、左右の前記電機子巻線の移動方向位
置は互いに１スロット以上ずれており、左右の電機子巻
線の接続は同相の巻線が直列もしくは並列に接続される
ことを特徴とするものである。
モータは、複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異極
となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固定
子と、コイルを巻回した分割コアを移動方向に並べて機
械的に結合するとともに、前記固定子の中央に配置され
て移動方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面
が前記永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁
極面を形成する可動子と、からなるリニアモータにおい
て、左右の前記固定子に設けられた前記永久磁石の移動
方向位置は互いに半ピッチずれており、左右の前記電機
子巻線の移動方向位置は互いに１スロット以上ずれてお
り、左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列も
しくは並列に接続されていることを特徴とするものであ
る。また、請求項２に記載の本発明は、複数の永久磁石
が移動方向に沿って順次異極となるよう内側に等間隔に
固着された左右の平行な固定子と、コイルを巻回した分
割コアを移動方向に並べて機械的に結合するとともに、
前記固定子の中央に配置されて移動方向に移動可能に支
持され、前記分割コアの側面が前記永久磁石とエアギャ
ップを介して対面するよう磁極面を形成する可動子と、
からなるリニアモータにおいて、左右の前記磁極面の移
動方向位置は互いに半ピッチずれており、左右の前記電
機子巻線の移動方向位置は互いに１スロット以上±０．
５スロットずれており、左右の前記電機子巻線の接続は
同相の巻線が直列もしくは並列に接続されていることを
特徴とするものである。また、請求項３に記載の本発明
は、永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニットと前
記永久磁石の両側にコイルを巻回した２個の電機子ユニ
ットとからなるリニアモータが２個平行に並べられると
ともに、前記２個の永久磁石ユニットが同じ可動子の一
部となっているリニアモータにおいて、２個の前記永久
磁石ユニットに設けられた前記永久磁石は互いに移動方
向の同じ位置にあり、前記永久磁石ユニットの両側にあ
る前記電機子ユニットの移動方向位置は互いに半ピッチ
ずれており、左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互
いに１スロット以上±０．５スロットずれており、左右
の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしくは並
列に接続されることを特徴とするものである。さらに、
請求項４に記載の本発明は、永久磁石を等間隔に配置し
た永久磁石ユニットと前記永久磁石の両側にコイルを巻
回した２個の電機子ユニットとからなるリニアモータが
２個平行に並べられるとともに、２個の前記永久磁石ユ
ニットが同じ可動子の一部となっているリニアモータに
おいて、２個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記
永久磁石の移動方向位置は互いにスロットピッチの半分
ずれており、左右の前記電機子ユニットは互いに同じ移
動方向位置にあり、左右の前記電機子巻線の移動方向位
置は互いに１スロット以上ずれており、左右の電機子巻
線の接続は同相の巻線が直列もしくは並列に接続される
ことを特徴とするものである。
【０００５】以上の構成によって、界磁用永久磁石を配
置した２個の固定子を半ピッチずらし、電機子巻線の移
動方向位置も互いにずらすことによって、それを基本周
期として発生するコギング力または推力リップルを低減
することができる。また、界磁用永久磁石を設けた２個
の可動子をずらしたり、界磁用永久磁石を挟み込んだ２
個の電機子をずらして配置することによっても同様の効
果を得ることができる。そして、ずらした界磁用永久磁
石や電機子に応じて、電機子巻線もずらした分の電気角
もしくはそれに近い電気角分だけずらして巻回すことに
より、推力低下をほとんど無いものとすることができ
る。
置した２個の固定子を半ピッチずらし、電機子巻線の移
動方向位置も互いにずらすことによって、それを基本周
期として発生するコギング力または推力リップルを低減
することができる。また、界磁用永久磁石を設けた２個
の可動子をずらしたり、界磁用永久磁石を挟み込んだ２
個の電機子をずらして配置することによっても同様の効
果を得ることができる。そして、ずらした界磁用永久磁
石や電機子に応じて、電機子巻線もずらした分の電気角
もしくはそれに近い電気角分だけずらして巻回すことに
より、推力低下をほとんど無いものとすることができ
る。
【０００６】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。図１は本発明のリニアモータの第１実
施例の構造を示す要部水平断面図であり、図２は要部正
断面図である。図１は図２のＡ−Ａ’断面の断面図であ
る。このモータは３相モータであり、毎極毎相のスロッ
ト数が３／８の可動コイル形リニアモータである。これ
らの図において、固定子はほぼ同じ構造をした左側固定
子１１１と右側固定子１１２の２つから構成され、内側
の対向する面に永久磁石１１３が移動方向、すなわち長
手方向に等ピッチで固着され、図示しない他の構造部品
によって互いに剛に固定されている。隣り合う永久磁石
１１３は異極となるよう着磁されており、右側固定子１
１２の永久磁石１１３に対して左側固定子１１１の永久
磁石１１３が半ピッチλ／２だけ−方向（図の下方向）
にずれて配置されている。すなわち、電気角で−９０度
ずれた配置となっている。
づいて説明する。図１は本発明のリニアモータの第１実
施例の構造を示す要部水平断面図であり、図２は要部正
断面図である。図１は図２のＡ−Ａ’断面の断面図であ
る。このモータは３相モータであり、毎極毎相のスロッ
ト数が３／８の可動コイル形リニアモータである。これ
らの図において、固定子はほぼ同じ構造をした左側固定
子１１１と右側固定子１１２の２つから構成され、内側
の対向する面に永久磁石１１３が移動方向、すなわち長
手方向に等ピッチで固着され、図示しない他の構造部品
によって互いに剛に固定されている。隣り合う永久磁石
１１３は異極となるよう着磁されており、右側固定子１
１２の永久磁石１１３に対して左側固定子１１１の永久
磁石１１３が半ピッチλ／２だけ−方向（図の下方向）
にずれて配置されている。すなわち、電気角で−９０度
ずれた配置となっている。
【０００７】可動子１２０は、左側電機子巻線１２３と
右側電機子巻線１２４を左右の磁極に集中巻きした十字
形分割コア１２５と、可動子上部材１２１と、可動子下
部材１２２と、図示しないガイド及び支持機構からなっ
ている。十字形分割コア１２５は９個が長手方向に機械
的に連結されており、さらに可動子上部材１２１と可動
子下部材１２２とで上下から挟み込んで貫通穴１２７に
通したボルト１２６で締め付けられ互いに剛に固定され
ている。十字形分割コア１２５は左側固定子１１１と右
側固定子１１２の間にあり、可動子上部材１２１の上面
は図示しない負荷に固定され、ガイドと支持機構によっ
て長手方向に移動自在となっている。
右側電機子巻線１２４を左右の磁極に集中巻きした十字
形分割コア１２５と、可動子上部材１２１と、可動子下
部材１２２と、図示しないガイド及び支持機構からなっ
ている。十字形分割コア１２５は９個が長手方向に機械
的に連結されており、さらに可動子上部材１２１と可動
子下部材１２２とで上下から挟み込んで貫通穴１２７に
通したボルト１２６で締め付けられ互いに剛に固定され
ている。十字形分割コア１２５は左側固定子１１１と右
側固定子１１２の間にあり、可動子上部材１２１の上面
は図示しない負荷に固定され、ガイドと支持機構によっ
て長手方向に移動自在となっている。
【０００８】右側電機子巻線１２４は図３に示すように
ＵＲ−ＸＲ、ＶＲ−ＹＲ、ＷＲ−ＺＲの３本から成り、
左側電機子巻線１２３はＵＬ−ＸＬ、ＶＬ−ＹＬ、ＷＬ
−ＺＬの３本から成っており、これらが図４のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図３、
図４をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線１
２４は左側電機子巻線１２３より＋方向（図の右方向）
に５スロット分ずれており、３本とも右側電機子巻線１
２４の巻き終わりと左側電機子巻線１２３の巻き始めが
接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電気
角で表すと５×１６０＝８００度、すなわち８００−２
×３６０＝８０度となっている。
ＵＲ−ＸＲ、ＶＲ−ＹＲ、ＷＲ−ＺＲの３本から成り、
左側電機子巻線１２３はＵＬ−ＸＬ、ＶＬ−ＹＬ、ＷＬ
−ＺＬの３本から成っており、これらが図４のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図３、
図４をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線１
２４は左側電機子巻線１２３より＋方向（図の右方向）
に５スロット分ずれており、３本とも右側電機子巻線１
２４の巻き終わりと左側電機子巻線１２３の巻き始めが
接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電気
角で表すと５×１６０＝８００度、すなわち８００−２
×３６０＝８０度となっている。
【０００９】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図３に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線１２４と左側電機
子巻線１２３の起磁力が作る磁束は機械角で５スロット
分のずれが生じる。図５はこれらの磁束分布と発生する
推力の方向を表しており、このずれが電気角で５×１６
０＝８００度、すなわち８００−２×３６０＝８０度と
なっている。左右の固定子１１１、１１２の永久磁石１
１３が電気角で＋９０度ずれているので、もし左側電機
子巻線１２３と左側固定子１１１の永久磁石１１３の磁
極が電気角で＋５度ずれているとすれば、右側電機子巻
線１２４と右側固定子１１２の永久磁石１１３の磁極は
電気角で＋５−９０＋８０＝−５度ずれていることにな
る。従って、電機子起磁力による磁束分布と永久磁石１
１３の磁極とは電気角で５度のずれしか無く、推力低下
が１００−１００×ｃｏｓ（５度）＝０．４％となって
推力はほとんど落ちることがないことを示している。ま
た、永久磁石１１３の磁極中心位置と電機子起磁力によ
る磁束分布の山もしくは谷の間が電気角で約９０度（正
確には８５度と１０５度）ずれているので、可動子１２
０は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が
発生する。そして、可動子１２０の位置に応じて順次電
機子電流を切り替えていくことにより、可動子１２０は
矢印の方向に進むことができる。ここで、従来例である
特開平１０−５２０２５号に記載されている発明のよう
に、相順だけを入れ換えれば、以下のようになる。相順
をずらすことは、左右の電機子巻線を３スロット分、つ
まり電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０−
３６０＝１２０度ずらすことになる。同様に電機子起磁
力による磁束分布を永久磁石の磁極とのずれを求めると
（１２０−９０）／２＝１５度となる。つまり、推力低
下は１００−１００×ＣＯＳ（１５度）＝３．４％とな
る。本実施例と比べると約８倍も低下しており、本案を
採用することが良いことがわかる。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図３に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線１２４と左側電機
子巻線１２３の起磁力が作る磁束は機械角で５スロット
分のずれが生じる。図５はこれらの磁束分布と発生する
推力の方向を表しており、このずれが電気角で５×１６
０＝８００度、すなわち８００−２×３６０＝８０度と
なっている。左右の固定子１１１、１１２の永久磁石１
１３が電気角で＋９０度ずれているので、もし左側電機
子巻線１２３と左側固定子１１１の永久磁石１１３の磁
極が電気角で＋５度ずれているとすれば、右側電機子巻
線１２４と右側固定子１１２の永久磁石１１３の磁極は
電気角で＋５−９０＋８０＝−５度ずれていることにな
る。従って、電機子起磁力による磁束分布と永久磁石１
１３の磁極とは電気角で５度のずれしか無く、推力低下
が１００−１００×ｃｏｓ（５度）＝０．４％となって
推力はほとんど落ちることがないことを示している。ま
た、永久磁石１１３の磁極中心位置と電機子起磁力によ
る磁束分布の山もしくは谷の間が電気角で約９０度（正
確には８５度と１０５度）ずれているので、可動子１２
０は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が
発生する。そして、可動子１２０の位置に応じて順次電
機子電流を切り替えていくことにより、可動子１２０は
矢印の方向に進むことができる。ここで、従来例である
特開平１０−５２０２５号に記載されている発明のよう
に、相順だけを入れ換えれば、以下のようになる。相順
をずらすことは、左右の電機子巻線を３スロット分、つ
まり電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０−
３６０＝１２０度ずらすことになる。同様に電機子起磁
力による磁束分布を永久磁石の磁極とのずれを求めると
（１２０−９０）／２＝１５度となる。つまり、推力低
下は１００−１００×ＣＯＳ（１５度）＝３．４％とな
る。本実施例と比べると約８倍も低下しており、本案を
採用することが良いことがわかる。
【００１０】図６の（ａ）は本実施例のリニアモータに
生じるコギング力の波形を示しており、比較のため
（ｂ）に左右の固定子１１１、１１２の永久磁石の位置
を互いにずらさない従来の構造をしたリニアモータに生
じるコギング力の波形を示している。（ｂ）によると、
左右の固定子１１１、１１２と可動子１２０の間に発生
するコギング力が極ピッチを基本周期として同位相にな
っているので、両コギング力が加算されて非常に大きな
コギング力が生じている。これに対して、（ａ）に示す
本実施例の場合、左右の固定子１１１、１１２と可動子
１２０の間に発生するコギング力の位相差が１８０度と
なっているため、基本周期が２倍となり、その振幅も小
さなものとなっている。
生じるコギング力の波形を示しており、比較のため
（ｂ）に左右の固定子１１１、１１２の永久磁石の位置
を互いにずらさない従来の構造をしたリニアモータに生
じるコギング力の波形を示している。（ｂ）によると、
左右の固定子１１１、１１２と可動子１２０の間に発生
するコギング力が極ピッチを基本周期として同位相にな
っているので、両コギング力が加算されて非常に大きな
コギング力が生じている。これに対して、（ａ）に示す
本実施例の場合、左右の固定子１１１、１１２と可動子
１２０の間に発生するコギング力の位相差が１８０度と
なっているため、基本周期が２倍となり、その振幅も小
さなものとなっている。
【００１１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図７は第２実施例の構造を示す要部水平断面図であ
り、図８は要部正断面図である。図７は図８のＡ−Ａ’
断面の断面図である。このモータも３相モータであり、
毎極毎相のスロット数が３／８の可動コイル形リニアモ
ータである。これらの図において、固定子は、左右の固
定子２１１、２１２の対面する永久磁石２１３が移動方
向に対してずれることなく同じ位置に配置され、同極と
なっている点が第１実施例と異なっている。また、可動
子２２０を第１実施例と比べると分割コア２２５が異な
っている点を除いて同じように構成されている。分割コ
ア２２５は、第１実施例の十字形分割コア１２５の片側
の磁極を切り落としたような形状をしており、磁極が左
右交互になるよう同じ分割コア２２５が１８個機械的に
連結されている。左側に伸びた分割コア２２５の磁極に
は左側電機子巻線２２３が巻回され、右側に伸びた分割
コア２２５の磁極には右側電機子巻線２２４が巻回され
ており、可動子２２０の長手方向の両端は磁極先端の面
積が半分で巻線を巻回されていない分割コアが取付けら
れている。
る。図７は第２実施例の構造を示す要部水平断面図であ
り、図８は要部正断面図である。図７は図８のＡ−Ａ’
断面の断面図である。このモータも３相モータであり、
毎極毎相のスロット数が３／８の可動コイル形リニアモ
ータである。これらの図において、固定子は、左右の固
定子２１１、２１２の対面する永久磁石２１３が移動方
向に対してずれることなく同じ位置に配置され、同極と
なっている点が第１実施例と異なっている。また、可動
子２２０を第１実施例と比べると分割コア２２５が異な
っている点を除いて同じように構成されている。分割コ
ア２２５は、第１実施例の十字形分割コア１２５の片側
の磁極を切り落としたような形状をしており、磁極が左
右交互になるよう同じ分割コア２２５が１８個機械的に
連結されている。左側に伸びた分割コア２２５の磁極に
は左側電機子巻線２２３が巻回され、右側に伸びた分割
コア２２５の磁極には右側電機子巻線２２４が巻回され
ており、可動子２２０の長手方向の両端は磁極先端の面
積が半分で巻線を巻回されていない分割コアが取付けら
れている。
【００１２】右側電機子巻線２２４は図９に示すように
ＵＲ−ＸＲ、ＶＲ−ＹＲ、ＷＲ−ＺＲの３本から成り、
左側電機子巻線２２３はＵＬ−ＸＬ、ＶＬ−ＹＬ、ＷＬ
−ＺＬの３本から成っており、これらが図４のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図９、
図４をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線２
２４と左側電機子巻線２２３は＋方向（図の右方向）に
４．５スロット分ずれており、３本とも右側電機子巻線
２２４の巻き終わりと左側電機子巻線２２３の巻き始め
が接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電
気角で表すと４×１６０＋１６０／２＝７２０度となっ
ている。
ＵＲ−ＸＲ、ＶＲ−ＹＲ、ＷＲ−ＺＲの３本から成り、
左側電機子巻線２２３はＵＬ−ＸＬ、ＶＬ−ＹＬ、ＷＬ
−ＺＬの３本から成っており、これらが図４のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図９、
図４をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線２
２４と左側電機子巻線２２３は＋方向（図の右方向）に
４．５スロット分ずれており、３本とも右側電機子巻線
２２４の巻き終わりと左側電機子巻線２２３の巻き始め
が接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電
気角で表すと４×１６０＋１６０／２＝７２０度となっ
ている。
【００１３】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図９に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線２２４と左側電機
子巻線２２３の起磁力が作る磁束は機械角で４．５スロ
ット分のずれが生じる。図１０はこれらの磁束分布と発
生する推力の方向を表しており、このずれが電気角で７
２０度、すなわち７２０−２×３６０＝０度となってい
る。従って、起磁力による磁束分布と永久磁石２１３の
磁極とは電気角で全くずれが無く、推力低下も全く落ち
ることがないことを示している。また、永久磁石２１３
の磁極中心位置と電機子起磁力による磁束分布の山もし
くは谷は電気角で９０度ずれているので、可動子２２０
は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が発
生する。そして、可動子２２０の位置に応じて順次電機
子電流を切り替えていくことにより、可動子２２０は矢
印の方向に進むことができる。この実施例で生じるコギ
ング力の波形は図６に示した第１実施例のものと同じよ
うなものとなる。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図９に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線２２４と左側電機
子巻線２２３の起磁力が作る磁束は機械角で４．５スロ
ット分のずれが生じる。図１０はこれらの磁束分布と発
生する推力の方向を表しており、このずれが電気角で７
２０度、すなわち７２０−２×３６０＝０度となってい
る。従って、起磁力による磁束分布と永久磁石２１３の
磁極とは電気角で全くずれが無く、推力低下も全く落ち
ることがないことを示している。また、永久磁石２１３
の磁極中心位置と電機子起磁力による磁束分布の山もし
くは谷は電気角で９０度ずれているので、可動子２２０
は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が発
生する。そして、可動子２２０の位置に応じて順次電機
子電流を切り替えていくことにより、可動子２２０は矢
印の方向に進むことができる。この実施例で生じるコギ
ング力の波形は図６に示した第１実施例のものと同じよ
うなものとなる。
【００１４】なおこの実施例では、分割コアの連結部の
仕上がり精度がよくない時、連結部に微少なギャップが
生じて電機子に長手方向のそりやうねりが発生する恐れ
があり、永久磁石と電機子ティース間のギャップのバラ
ツキによってコギング力が発生することが懸念される。
しかし、第１実施例と同様に、図７、図８に示されてい
るように、分割コア２２５の貫通穴２２７にボルト２２
６を通し、可動子上部材２２１と可動子下部材２２２で
上下から挟み込んで固定しているため、そりやうねりの
発生が強制的に抑えられている。
仕上がり精度がよくない時、連結部に微少なギャップが
生じて電機子に長手方向のそりやうねりが発生する恐れ
があり、永久磁石と電機子ティース間のギャップのバラ
ツキによってコギング力が発生することが懸念される。
しかし、第１実施例と同様に、図７、図８に示されてい
るように、分割コア２２５の貫通穴２２７にボルト２２
６を通し、可動子上部材２２１と可動子下部材２２２で
上下から挟み込んで固定しているため、そりやうねりの
発生が強制的に抑えられている。
【００１５】次に本発明の第３実施例について説明す
る。図１１は第４実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図７の第２実施例と異なるのは２つの分割コア２
２５を一体にして分割コア３２５を形成している点であ
る。このため、第２実施例と比べると可動子の剛性が向
上しており、歪みとそれによる推力リップルの発生が更
に抑えられる。巻線の巻き方などは第２実施例と同じで
あるので、第２実施例と同様にコギング力を低減する効
果があり、部品点数が少なく組立時間を短縮できるとい
う効果がある。
る。図１１は第４実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図７の第２実施例と異なるのは２つの分割コア２
２５を一体にして分割コア３２５を形成している点であ
る。このため、第２実施例と比べると可動子の剛性が向
上しており、歪みとそれによる推力リップルの発生が更
に抑えられる。巻線の巻き方などは第２実施例と同じで
あるので、第２実施例と同様にコギング力を低減する効
果があり、部品点数が少なく組立時間を短縮できるとい
う効果がある。
【００１６】次に本発明の第４実施例について説明す
る。図１２は第４実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図１３は要部正断面図である。図１２は図１３の
Ａ−Ａ’断面の断面図である。このモータは３相モータ
であり、毎極毎相のスロット数が３／８の可動磁石形リ
ニアモータである。このモータの可動子４２０は左右に
２つの永久磁石ユニット４２１、４２２を備えている。
永久磁石ユニット４２１の左右にはエアギャップを介し
て電機子ユニット４１４、４１５が設けられ、永久磁石
ユニット４２２の左右にはエアギャップを介して電機子
ユニット４１６、４１７が設けられている。永久磁石ユ
ニット４２１、４２２にはそれぞれ永久磁石４２３が等
間隔で長手方向に９個固着されており、長手方向に順次
異極となるよう着磁されている。永久磁石ユニット４１
２、４１３に固着された永久磁石４２３は同じ移動方向
（図１２の上下方向）の位置にあり、電機子ユニット４
１４、４１５、４１６、４１７は電機子巻線４１３を巻
回した同じ形状の分割コア４１２をピッチτで等間隔に
並べて構成されている。そして各電機子ユニット４１
４、４１５、４１６、４１７の分割コア４１２の移動方
向の位置は電機子ユニット４１４と電機子ユニット４１
６が同じ、電機子ユニット４１５と電機子ユニット４１
７が同じとなっており、電機子ユニット４１５、４１７
が電機子ユニット４１４、４１６に対し移動方向（図１
２の上方向）に半ピッチずれた配置となっている。
る。図１２は第４実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図１３は要部正断面図である。図１２は図１３の
Ａ−Ａ’断面の断面図である。このモータは３相モータ
であり、毎極毎相のスロット数が３／８の可動磁石形リ
ニアモータである。このモータの可動子４２０は左右に
２つの永久磁石ユニット４２１、４２２を備えている。
永久磁石ユニット４２１の左右にはエアギャップを介し
て電機子ユニット４１４、４１５が設けられ、永久磁石
ユニット４２２の左右にはエアギャップを介して電機子
ユニット４１６、４１７が設けられている。永久磁石ユ
ニット４２１、４２２にはそれぞれ永久磁石４２３が等
間隔で長手方向に９個固着されており、長手方向に順次
異極となるよう着磁されている。永久磁石ユニット４１
２、４１３に固着された永久磁石４２３は同じ移動方向
（図１２の上下方向）の位置にあり、電機子ユニット４
１４、４１５、４１６、４１７は電機子巻線４１３を巻
回した同じ形状の分割コア４１２をピッチτで等間隔に
並べて構成されている。そして各電機子ユニット４１
４、４１５、４１６、４１７の分割コア４１２の移動方
向の位置は電機子ユニット４１４と電機子ユニット４１
６が同じ、電機子ユニット４１５と電機子ユニット４１
７が同じとなっており、電機子ユニット４１５、４１７
が電機子ユニット４１４、４１６に対し移動方向（図１
２の上方向）に半ピッチずれた配置となっている。
【００１７】電機子ユニット４１４、４１５、４１６、
４１７は、断面に２つの凹部を持つ山形の固定部材４１
１の該凹部内側に固定されており、該固定部材を支える
基台と併せて固定子４１０を構成している。可動子４２
０と固定子４１０の左右両端部の間には移動方向にのみ
移動可能に支持するリニアガイド４３０が設けられてい
る。
４１７は、断面に２つの凹部を持つ山形の固定部材４１
１の該凹部内側に固定されており、該固定部材を支える
基台と併せて固定子４１０を構成している。可動子４２
０と固定子４１０の左右両端部の間には移動方向にのみ
移動可能に支持するリニアガイド４３０が設けられてい
る。
【００１８】ここで、電機子巻線の結線方法を図１４、
１５をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。電機子ユニット４１４にはＵ１−Ｘ１、Ｖ１
−Ｙ１、Ｗ１−Ｚ１の３本の巻線が巻回され、電機子ユ
ニット４１５にはＵ２−Ｘ２、Ｖ２−Ｙ２、Ｗ２−Ｚ２
の３本の巻線が巻回され、電機子ユニット４１６にはＵ
３−Ｘ３、Ｖ３−Ｙ３、Ｗ３−Ｚ３の３本の巻線が巻回
され、電機子ユニット４１７にはＵ４−Ｘ４、Ｖ４−Ｙ
４、Ｗ４−Ｚ４の３本の巻線が巻回されている。図に示
されているように、電機子ユニット４１４、４１６と電
機子ユニット４１５、４１７は移動方向に半ピッチずれ
ており、電機子巻線も４．５スロット分ずれている。こ
のずれは、電気角で４．５×１６０＝７２０度、すなわ
ち７２０−２×３６０＝０となっている。
１５をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。電機子ユニット４１４にはＵ１−Ｘ１、Ｖ１
−Ｙ１、Ｗ１−Ｚ１の３本の巻線が巻回され、電機子ユ
ニット４１５にはＵ２−Ｘ２、Ｖ２−Ｙ２、Ｗ２−Ｚ２
の３本の巻線が巻回され、電機子ユニット４１６にはＵ
３−Ｘ３、Ｖ３−Ｙ３、Ｗ３−Ｚ３の３本の巻線が巻回
され、電機子ユニット４１７にはＵ４−Ｘ４、Ｖ４−Ｙ
４、Ｗ４−Ｚ４の３本の巻線が巻回されている。図に示
されているように、電機子ユニット４１４、４１６と電
機子ユニット４１５、４１７は移動方向に半ピッチずれ
ており、電機子巻線も４．５スロット分ずれている。こ
のずれは、電気角で４．５×１６０＝７２０度、すなわ
ち７２０−２×３６０＝０となっている。
【００１９】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図１４、１
５に示した電機子巻線によって、電機子ユニット４１
４、４１６と電機子ユニット４１５、４１７の作る磁束
分布は機械角で４．５τのずれが生じる。つまり電気角
４．５×１６０＝７２０度のずれが発生し、電機子ユニ
ット４１４、４１６の巻き始めと巻き終わりを反転して
いるので磁束分布波形は反転する。このように、起磁力
が作る磁束分布の山または谷と可動子の永久磁石の磁極
の間の電気角の位相差が９０度となっているので、可動
子には矢印の方向に推力が発生する。同様に、可動子の
位置に応じて電機子電流を変化させていくことによっ
て、可動子は矢印の方向に移動する。また、このときの
電機子ユニット４１４、４１６と電機子ユニット４１
５、４１７の作る磁束は電気角で７２０度のずれ、つま
り、電気的には位相差が全く無いので、電機子ユニット
４１５、４１７をτ／２ずらしても推力が低下すること
は全く無い。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図１４、１
５に示した電機子巻線によって、電機子ユニット４１
４、４１６と電機子ユニット４１５、４１７の作る磁束
分布は機械角で４．５τのずれが生じる。つまり電気角
４．５×１６０＝７２０度のずれが発生し、電機子ユニ
ット４１４、４１６の巻き始めと巻き終わりを反転して
いるので磁束分布波形は反転する。このように、起磁力
が作る磁束分布の山または谷と可動子の永久磁石の磁極
の間の電気角の位相差が９０度となっているので、可動
子には矢印の方向に推力が発生する。同様に、可動子の
位置に応じて電機子電流を変化させていくことによっ
て、可動子は矢印の方向に移動する。また、このときの
電機子ユニット４１４、４１６と電機子ユニット４１
５、４１７の作る磁束は電気角で７２０度のずれ、つま
り、電気的には位相差が全く無いので、電機子ユニット
４１５、４１７をτ／２ずらしても推力が低下すること
は全く無い。
【００２０】以上のように、電機子ユニット４１４、４
１６と永久磁石ユニット４２１、４２２間に発生するコ
ギング力と、電機子ユニット４１５、４１７と永久磁石
４２１、４２２間に発生するコギング力はそれぞれスロ
ットピッチτを基本周期として発生するものの、互いに
相殺され、第１の実施例と同様に、基本周期をτ／２と
して、その振幅も小さくなっている。
１６と永久磁石ユニット４２１、４２２間に発生するコ
ギング力と、電機子ユニット４１５、４１７と永久磁石
４２１、４２２間に発生するコギング力はそれぞれスロ
ットピッチτを基本周期として発生するものの、互いに
相殺され、第１の実施例と同様に、基本周期をτ／２と
して、その振幅も小さくなっている。
【００２１】次に本発明の第５実施例について説明す
る。図１７は第５実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、要部正断面図は第４実施例と同じである。このモ
ータも３相モータであり、毎極毎相のスロット数が３／
８の可動磁石形リニアモータである。このモータを第４
実施例と比べると、可動子に設けられた永久磁石ユニッ
ト５２２が永久磁石ユニット５２１に対し移動方向（図
１７の下方向）にスロットピッチの半分ずれて配置さ
れ、電気角で−８０度ずれていることと、電機子ユニッ
ト５１４、５１５、５１６、５１７を構成する分割コア
５１２の磁極がそれぞれ同じ移動方向の位置にあるとい
う点が異なっている。
る。図１７は第５実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、要部正断面図は第４実施例と同じである。このモ
ータも３相モータであり、毎極毎相のスロット数が３／
８の可動磁石形リニアモータである。このモータを第４
実施例と比べると、可動子に設けられた永久磁石ユニッ
ト５２２が永久磁石ユニット５２１に対し移動方向（図
１７の下方向）にスロットピッチの半分ずれて配置さ
れ、電気角で−８０度ずれていることと、電機子ユニッ
ト５１４、５１５、５１６、５１７を構成する分割コア
５１２の磁極がそれぞれ同じ移動方向の位置にあるとい
う点が異なっている。
【００２２】ここで、電機子巻線の結線方法を図１８、
図１９をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を
表している。図に示されているように電機子ユニット５
１４の電機子巻線は電機子ユニット５１６の電機子巻線
に対して＋方向に３スロット分（３×τ）ずれており、
巻き始めと巻き終わりが反転している。電機子ユニット
５１５と電機子ユニット５１７も同様の関係にあり、電
機子ユニット５１４、５１６と電機子ユニット５１５、
５１７の電機子巻線も反転している。また、電機子ユニ
ット５１４と電機子ユニット５１６の電機子巻線のずれ
は電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０−３
６０＝１２０度になっている。
図１９をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を
表している。図に示されているように電機子ユニット５
１４の電機子巻線は電機子ユニット５１６の電機子巻線
に対して＋方向に３スロット分（３×τ）ずれており、
巻き始めと巻き終わりが反転している。電機子ユニット
５１５と電機子ユニット５１７も同様の関係にあり、電
機子ユニット５１４、５１６と電機子ユニット５１５、
５１７の電機子巻線も反転している。また、電機子ユニ
ット５１４と電機子ユニット５１６の電機子巻線のずれ
は電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０−３
６０＝１２０度になっている。
【００２３】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図１８、１
９のような電機子巻線により、電機子ユニット５１４、
５１６と電機子ユニット５１５、５１７の起磁力によっ
て作る磁束は機械角で３×τのずれが生じる。図２０は
発生する磁束分布と推力の方向を表している。このずれ
は電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０―３
６０＝１２０度のずれが発生していることを示してい
る。ここで、永久磁石ユニット５２１、５２２が電気角
で−８０度ずれているので、もし、電機子ユニット５１
４、５１６と永久磁石ユニット５２１、５２２の磁極が
電気角で−２０度ずれているとすれば、電機子ユニット
５１５、５１７と永久磁石ユニット５２１、５２２の磁
極は電気角で−２０度−８０度＋１２０度＝２０度ずれ
ていることになる。従って、起磁力による磁束分布と永
久磁石の磁極とは電気角で２０度のずれしか無く、この
ときの推力低下が１００−１００×ｃｏｓ（２０度）＝
６％であるので、推力はほとんど落ちることがないとい
える。また、電機子起磁力の作る磁束分布の山もしくは
谷と可動子の永久磁石の磁極は電気角で約９０度（正確
には７０度と１１０度）の位相差となっており、可動子
は矢印で示す方向に推力が発生する。
電機子巻線のＵ相にピーク電流が流れる時、図１８、１
９のような電機子巻線により、電機子ユニット５１４、
５１６と電機子ユニット５１５、５１７の起磁力によっ
て作る磁束は機械角で３×τのずれが生じる。図２０は
発生する磁束分布と推力の方向を表している。このずれ
は電気角で３×１６０＝４８０度、すなわち４８０―３
６０＝１２０度のずれが発生していることを示してい
る。ここで、永久磁石ユニット５２１、５２２が電気角
で−８０度ずれているので、もし、電機子ユニット５１
４、５１６と永久磁石ユニット５２１、５２２の磁極が
電気角で−２０度ずれているとすれば、電機子ユニット
５１５、５１７と永久磁石ユニット５２１、５２２の磁
極は電気角で−２０度−８０度＋１２０度＝２０度ずれ
ていることになる。従って、起磁力による磁束分布と永
久磁石の磁極とは電気角で２０度のずれしか無く、この
ときの推力低下が１００−１００×ｃｏｓ（２０度）＝
６％であるので、推力はほとんど落ちることがないとい
える。また、電機子起磁力の作る磁束分布の山もしくは
谷と可動子の永久磁石の磁極は電気角で約９０度（正確
には７０度と１１０度）の位相差となっており、可動子
は矢印で示す方向に推力が発生する。
【００２４】次に推力リップルについて説明する。可動
磁石形リニアモータの推力リップルは、可動子両端の永
久磁石の影響によってコギング力とは別に発生するの
で、本実施例のリニアモータに生じる推力リップルの波
形は図２１の（ａ）のようになる。比較のため、 （ｂ）
に２個の永久磁石ユニットを互いに移動方向にずらさな
い従来の構造のリニアモータに生じる推力リップルの波
形を示している。（ｂ）では電機子ユニットと永久磁石
ユニット間に発生する推力はスロットピッチを基本周期
として変動しており、その脈動幅は約４％にもなってい
る。しかし、（ａ）の本実施例の波形からは、電機子ユ
ニット５１４、５１６と永久磁石ユニット５２１、５２
２との間で発生する推力と、電機子ユニット５１５、５
１７と永久磁石ユニット５２１、５２２の間で発生する
推力はスロットピッチの半分の位相差が生じるため、推
力リップルの基本周期は２倍となり、その振幅幅も約１
％まで小さくなっていることがわかる。
磁石形リニアモータの推力リップルは、可動子両端の永
久磁石の影響によってコギング力とは別に発生するの
で、本実施例のリニアモータに生じる推力リップルの波
形は図２１の（ａ）のようになる。比較のため、 （ｂ）
に２個の永久磁石ユニットを互いに移動方向にずらさな
い従来の構造のリニアモータに生じる推力リップルの波
形を示している。（ｂ）では電機子ユニットと永久磁石
ユニット間に発生する推力はスロットピッチを基本周期
として変動しており、その脈動幅は約４％にもなってい
る。しかし、（ａ）の本実施例の波形からは、電機子ユ
ニット５１４、５１６と永久磁石ユニット５２１、５２
２との間で発生する推力と、電機子ユニット５１５、５
１７と永久磁石ユニット５２１、５２２の間で発生する
推力はスロットピッチの半分の位相差が生じるため、推
力リップルの基本周期は２倍となり、その振幅幅も約１
％まで小さくなっていることがわかる。
【００２５】以上の実施例では毎極毎相のスロット数を
３／８として説明をしたが、本発明の趣旨に従えば、こ
れに限られることはなく、他のコンビネーションとして
よいことは明らかである。また、第１、第２、第３実施
例では可動コイル形のリニアモータを説明し、第４、第
５実施例では可動磁石形のリニアモータを説明したが、
本発明の趣旨によると上記各実施例の可動側を固定側と
して使用し、固定側を可動側として使用しても何ら差し
つかえるものではなく、いずれの構造であっても同様の
効果を得ることができる。
３／８として説明をしたが、本発明の趣旨に従えば、こ
れに限られることはなく、他のコンビネーションとして
よいことは明らかである。また、第１、第２、第３実施
例では可動コイル形のリニアモータを説明し、第４、第
５実施例では可動磁石形のリニアモータを説明したが、
本発明の趣旨によると上記各実施例の可動側を固定側と
して使用し、固定側を可動側として使用しても何ら差し
つかえるものではなく、いずれの構造であっても同様の
効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、左
右の永久磁石をずらして配置したり、左右の電機子ティ
ースをずらして配置するので、スロット内の巻線占積率
を向上したままコギング力や推力リップルを小さくする
ことができる。また、電機子ティースを左右交互に連結
しただけでは左右の電機子巻線の鎖交磁束に位相差が生
じて推力が低下していたが、本発明により左右の電機子
巻線をずらした分の電気角もしくはそれに近い電気角分
ずらして巻回すようにしているので、推力低下をきたす
ことなく滑らかな駆動力を得ることができて、リニアモ
ータの実用性を高める効果がある。
右の永久磁石をずらして配置したり、左右の電機子ティ
ースをずらして配置するので、スロット内の巻線占積率
を向上したままコギング力や推力リップルを小さくする
ことができる。また、電機子ティースを左右交互に連結
しただけでは左右の電機子巻線の鎖交磁束に位相差が生
じて推力が低下していたが、本発明により左右の電機子
巻線をずらした分の電気角もしくはそれに近い電気角分
ずらして巻回すようにしているので、推力低下をきたす
ことなく滑らかな駆動力を得ることができて、リニアモ
ータの実用性を高める効果がある。
【図１】第１実施例の構造を示す要部水平断面図
【図２】第１実施例の構造を示す要部正断面図
【図３】第１実施例の巻線図
【図４】第１実施例の巻線の結線図
【図５】第１実施例の磁束分布と推力方向を示す図
【図６】第１実施例のコギング力波形を示す図 （ａ）は第１実施例の場合、（ｂ）は従来の場合
【図７】第２実施例の構造を示す要部水平断面図
【図８】第２実施例の構造を示す要部正断面図
【図９】第２実施例の巻線図
【図１０】第２実施例の磁束分布と推力方向を示す図
【図１１】第３実施例の構造を示す要部水平断面図
【図１２】第４実施例の構造を示す要部水平断面図
【図１３】第４実施例の構造を示す要部正断面図
【図１４】第４実施例の巻線の結線図
【図１５】第４実施例の巻線図
【図１６】第４実施例の磁束分布と推力方向を示す図
【図１７】第５実施例の構造を示す要部水平断面図
【図１８】第５実施例の巻線図
【図１９】第５実施例の巻線の結線図
【図２０】第５実施例の磁束分布と推力方向を示す図
【図２１】第５実施例の推力リップル波形を示す図 （ａ）は第５実施例の場合、（ｂ）は従来の場合
１１１、２１１、３１１ 左側固定子 １１２、２１２、３１２ 右側固定子 １１３、２１３、３１３、４２３、５２３ 永久磁石 １２０、２２０、４２０ 可動子 １２１、２２１ 可動子上部材 １２２、２２２ 可動子下部材 １２３、２２３、３２３ 左側電機子巻線 １２４、２２４、３２４ 右側電機子巻線 １２５ 十字形分割コア １２６、２２６ ボルト １２７、２２７、３２７ 貫通穴 ４１０ 固定子 ４１１ 山形の固定部材 ２２５、３２５、４１２、５１２ 分割コア ４１３、５１３ 電機子巻線 ４１４、４１５、４１６、４１７、５１４、５１５、５
１６、５１７ 電機子ユニット ４２１、４２２、５２１、５２２ 永久磁石ユニット ４３０ リニアガイド
１６、５１７ 電機子ユニット ４２１、４２２、５２１、５２２ 永久磁石ユニット ４３０ リニアガイド
Claims (4)
- 【請求項１】複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異
極となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固
定子と、 コイルを巻回した分割コアを移動方向に並べて機械的に
結合するとともに、前記固定子の中央に配置されて移動
方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面が前記
永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁極面を
形成する可動子と、からなるリニアモータにおいて、 左右の前記固定子に設けられた前記永久磁石の移動方向
位置は互いに半ピッチずれており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに１スロッ
ト以上ずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されていることを特徴とするリニアモー
タ。 - 【請求項２】複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異
極となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固
定子と、 コイルを巻回した分割コアを移動方向に並べて機械的に
結合するとともに、前記固定子の中央に配置されて移動
方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面が前記
永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁極面を
形成する可動子と、からなるリニアモータにおいて、 左右の前記磁極面の移動方向位置は互いに半ピッチずれ
ており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに１スロッ
ト以上±０．５スロットずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されていることを特徴とするリニアモー
タ。 - 【請求項３】永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニ
ットと前記永久磁石の両側にコイルを巻回した２個の電
機子ユニットとからなる同じリニアモータが２個平行に
並べられるとともに、前記２個の永久磁石ユニットが同
じ可動子の一部となっているリニアモータにおいて、 ２個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記永久磁石
は互いに移動方向の同じ位置にあり、 前記永久磁石ユニットの両側にある前記電機子ユニット
の移動方向位置は互いに半ピッチずれており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに１スロッ
ト以上±０．５スロットずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項４】永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニ
ットと前記永久磁石の両側にコイルを巻回した２個の電
機子ユニットとからなる同じリニアモータが２個平行に
並べられるとともに、２個の前記永久磁石ユニットが同
じ可動子の一部となっているリニアモータにおいて、 ２個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記永久磁石
の移動方向位置は互いにスロットピッチの半分ずれてお
り、 左右の前記電機子ユニットは互いに同じ移動方向位置に
あり、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに１スロッ
ト以上ずれており、 左右の電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしくは並
列に接続されることを特徴とするリニアモータ。
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