JP2000152599A - パルスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １次側スライダを等価ピッチスキュー構成と
し、何れの方向へステップ歩進しても位相ずれがなく、
推力波形が歪まないパルスモータを提供する。 【解決手段】 スケール11上をステップ歩進するスライ
ダ13は、正方向等価ピッチスキュー13Pと負方向等価ピ
ッチスキュー13Nとが直列に接続されている。正方向等
価ピッチスキュー13Pは、スケール11の歯部11aのピッチ
τの間隔に対して（τ＋ΔX）の間隔で２個の極歯13aを
各磁極（Ｕ相磁極13U等）に配列する。一方、負方向等
価ピッチスキュー部13Nは、スケール11の歯部11aのピッ
チτの間隔に対して（τ−ΔX）の間隔で２個の極歯13a
を各磁極（Ｕ'相磁極13U'等）に配列する。これによっ
て、正方向等価ピッチスキュー部13Pの歩進方向による
位相ずれと、負方向等価ピッチスキュー部13Nの歩進方
向による位相ずれが相殺されて、位相ずれはなくなり、
且つ推力波形の歪みもなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、産業用ロ
ボットなどのように比較的大きな推力が要求されるＦＡ
（ファクトリーオートメーション）機器に用いて好適な
パルスモータに係り、特に、推力波形の歪みの少ないパ
ルスモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、パルスモータはパルス信
号に基づいて歩進動作を行わせるものである。例えば、
図６に示すリニアパルスモータは、磁束発生部である１
次側のスライダ３に供給されるパルス信号によって、ス
ライダ３または２次側のスケール１をステップ状に歩進
動作させる。この図は、三相リニアパルスモータの概略
構成図であり、長尺板状の磁性体によって構成された２
次側のスケール１の上面には、１次側のスライダ３が、
ローラ等からなる支持機構（図示せず）によってスケー
ル１の長手方向へ移動自在に支持された状態で載置され
ている。

【０００３】この例では、スケール１は固定された状態
になっており、その上面には、長手方向に沿ってピッチ
Ｐの間隔で歯部１ａ、１ａ・・・が形成されている。一
方、スライダ３はＥ字状に形成されており、Ｕ相磁極３
Ｕ、Ｖ相磁極３Ｖ及びＷ相磁極３Ｗにより構成され、ス
ケール１の歯部１ａとの間に一定の空隙をもって対向配
置されている。

【０００４】また、Ｕ相磁極３Ｕ、Ｖ相磁極３Ｖ及びＷ
相磁極３Ｗのそれぞれの端面には、スケール１の長手方
向に沿って、一定間隔Ｐ／２ピッチで極歯３ａと凹溝が
交互に形成されており、それぞれの凹溝には、隣り合う
もの同志の極性が互いに逆極性となるように、永久磁石
７が挿入配置されている。また、Ｕ相磁極３Ｕに対して
Ｖ相磁極３Ｖ及びＷ相磁極３Ｗは、それぞれ、相対位置
関係がＰ／３ピッチずつ変位するように構成されてい
る。このように構成されたＵ相磁極３Ｕ、Ｖ相磁極３Ｖ
及びＷ相磁極３Ｗには、それぞれ、この順にＵ相コイル
５Ｕ、Ｖ相コイル及５Ｖ及びＷ相コイル５Ｗが卷回され
ている。

【０００５】このように構成されたリニアパルスモータ
において、Ｕ相コイル５Ｕ、Ｖ相コイル５Ｖ及びＷ相コ
イル５Ｗに電気角2π/3ラジアンずつの位相角をずらし
て電圧を印加する。そして、Ｕ相コイル５Ｕに最大電圧
が印加されたとき、Ｕ相磁極３Ｕの極歯３ａとスケール
１の歯部１ａとの間に最大推力が働いて、その位置で安
定して停止する。さらに、Ｖ相コイル５Ｖに最大電圧が
印加されると、Ｖ相磁極３Ｖの極歯３ａとスケール１の
歯部１ａとの間に最大推力が働きその位置にステップし
て安定して停止する。このようにしてスライダ３はＰ／
６ピッチずつ歩進する。

【０００６】ところが、このようにステップ歩進するリ
ニアパルスモータは、一般にその推力波形に歪みをもっ
ている。このような推力波形の歪みは、リニアパルスモ
ータにおいてはゴギング推力となり、回転パルスモータ
においてはゴギングトルクとなり、マイクロステップ駆
動やサーボ駆動を行う場合に、速度変動や回転変動の原
因となる。

【０００７】このため推力波形を正弦波に近付けて歪み
を減らす方法として、例えば、一次側の極歯３ａを積層
方向に斜めにずらしたり、二次側の歯部１ａを積層方向
に斜めにずらす、いわゆる斜めスキューや、一次側の極
歯３ａのピッチを２次側の歯部３ａに対する正規のピッ
チからずらす、いわゆる等価ピッチスキューが用いられ
ている。

【０００８】図７はスライダ３の極歯３ａを斜めスキュ
ーした一次側スキューの構成図であり、（ａ）はスライ
ダ３の上面図、（ｂ）は側面図である。一次側スキュー
では、Ｕ相磁極３Ｕ、Ｖ相磁極３Ｖ及びＷ相磁極３Ｗの
それぞれのピッチの凹溝を積層方向にΔXだけ斜めに削
って斜めの極歯３ａを形成すると共に、凹溝に沿って斜
めに永久磁石が挿入されている。このような磁極の構成
によって推力波形の歪みを減らすことができる。

【０００９】また、図８はスケール１の歯部１ａを斜め
スキューした二次側スキューの構成図であり、（ａ）は
スケール１の上面図、（ｂ）は側面図である。二次側ス
キューでは、歯部１ａが積層方向にΔXだけ斜めにずら
して形成されている。このように２次側スケール１の歯
部１ａを形成しても推力波形の歪みを減らすことができ
る。

【００１０】さらに、図９はスライダ３を一次側等価ピ
ッチスキューした場合の構成図であり、（ａ）は極歯３
ａのピッチを負方向にずらし負方向スキューした状態、
（ｂ）は極歯３ａのピッチを正方向にずらし正方向スキ
ューした状態を示す図である。また、図１０はスライダ
３をスキューしない状態を示す図である。スキューしな
い状態では、図１０に示すように、歯部１ａのピッチτ
に対して極歯３ａ（または永久磁石７）はτ/2ピッチで
配置されている。すなわち、歯部１ａの１ピッチτと極
歯３ａの２ピッチが一致している。

【００１１】一方、図９（ａ）のように、負方向にピッ
チをずらして等価ピッチスキューを行った場合は、歯部
１ａの１ピッチτに対して、極歯３ａの２ピッチ分をΔ
Xだけ狭めてある。すなわち、歯部１ａの１ピッチτに
対して２つの極歯３ａ間のピッチを（τ−ΔX）とす
る。そして、極歯３ａのピッチ配列はＵ相磁極３Ｕ、Ｖ
相磁極３Ｖ及びＷ相磁極３Ｗにおいてこのピッチ間隔を
一定に保っている。また、図９（ｂ）のように、正方向
にピッチをずらして等価ピッチスキューを行った場合
は、歯部１ａの１ピッチτに対して、極歯３ａの２ピッ
チ分をΔXだけ広くする。すなわち、歯部１ａの１ピッ
チτに対して２つの極歯３ａ間のピッチを（τ＋ΔX）
とする。そして、極歯３ａのピッチ配列はＵ相磁極３
Ｕ、Ｖ相磁極３Ｖ及びＷ相磁極３Ｗにおいてこのピッチ
間隔を一定に保っている。

【００１２】ここで、推力波形の歪みは、通常、第３高
調波によるノイズ成分が基本波に重畳されて、その合成
波形を歪ませることによって起こる。第３高調波は、半
波長が電気角で６０度であるので、６０度位相をずらし
た別の第３高調波を重畳させれば、第３高調波が打ち消
され推力波形の歪みを無くすことができる。したがっ
て、前述のピッチのずらし分ΔXは電気角６０度相当分
にすればよい。このようなスキューを行うことによっ
て、歪波を取り除いて推力波形を正弦波に近付ける技術
が従来より行われている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなスキューのうち斜めスキューの場合は、組立て時
に一定角度を保って積層するため、特に、２次側スケー
ル１のような長尺物の場合は、斜めに歯や溝の加工を施
すことは極めて困難である。また、１次側のスライダ３
を斜めにスキューすると、コイルや永久磁石の形状も異
形にしなければならない。特に、異形のボビンを用いて
コイルの巻線作業を行うことは極めて難しい。

【００１４】また、一次側のスライダ３に永久磁石を備
えた構造のものにおいては、一般に、極歯のピッチを正
規のピッチからずらす等価ピッチスキューが行われる
が、この場合は各相を順次励磁した場合、ステップ歩進
の方向によって推力波形に位相ずれを生じる。すなわ
ち、正方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相と励磁してステップ歩進
した場合と、逆方向にＵ’相、Ｖ’相、Ｗ’相と励磁し
てステップ歩進した場合とで位相ずれが生じてしまい、
一定の周期で動作しないなどの不具合が起こる。

【００１５】すなわち、図９（ｂ）のように正方向にピ
ッチをずらして正方向スキューを行った場合は、スライ
ダ３の極歯３ａの１ピッチがΔX/2だけ広くなっている
ので、正方向にステップ歩進した場合はその分だけ位相
が遅れるが、逆方向ステップ歩進した場合はその分だけ
位相が進む。すなわち、図１１の正方向スキューしたと
きの各相推力波形の特性図で示すように、正方向にＵ
相、Ｖ相、Ｗ相とステップ歩進した場合のＵ相の推力波
形は、電気角１８０度で推力０を通過するが、逆方向に
Ｕ’相、Ｖ’相、Ｗ’相とステップ歩進した場合のＵ’
相の推力波形は、電気角は１６５度で推力０を通過して
いる。すなわち、逆方向ステップ歩進したときは、正方
向ステップ歩進したときより電気角１５度位相が進んで
いる。この位相ずれの関係は、Ｖ相とＶ’相、Ｗ相と
Ｗ’相の位相ずれにおいても同様である。

【００１６】また、図９（ａ）のように負方向スキュー
を行った場合は、スライダ３の極歯３ａのピッチがΔX/
2だけ狭くなっているので、正方向ステップ歩進した場
合はその分だけ位相が進むが、逆方向ステップ歩進した
場合はその分だけ位相が遅れる。すなわち、図１２の負
方向スキューの各相推力波形の特性図で示すように、正
方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相とステップ歩進した場合のＵ相
の推力波形は、電気角１８０度で推力０を通過している
が、逆方向にＵ’相、Ｖ’相、Ｗ’相とステップ歩進し
た場合のＵ’相の推力波形は、電気角は１９５度で推力
０を通過している。逆方向ステップ歩進したときは、正
方向ステップ歩進したときより電気角１５度位相が遅れ
ている。この位相ずれの関係は、Ｖ相とＶ’相、Ｗ相と
Ｗ’相の位相ずれにおいても同様である。

【００１７】このように、正方向スキューと負方向スキ
ューでは、正方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相とステップ歩進し
た場合と逆方向にＵ’相、Ｖ’相、Ｗ’相とステップ歩
進した場合とにおいて、互いに逆方向に同じ値だけ位相
ずれしてステップ歩進する。このため、ＦＡのロボット
の位置ずれやプリンタのキャリッジの位置ずれとなって
表れ、精密な位置制御や印字精度などに不具合を生じる
などの問題がある。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、１次側スライダに等価ピッチスキュ
ー構成しながら、何れの方向へステップしても位相ずれ
をおこさず、且つ推力波形に歪みのないパルスモータを
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパルスモータは、一次側磁極発生部の極歯
のピッチ間隔を、正規のピッチ間隔より長くした正方向
等価ピッチスキュースライダと、正規のピッチ間隔より
短くした負方向等価ピッチスキュースライダとを組み合
わせて、新たな一次側磁束発生部を構成したことを特徴
とする。これによって、推力波形の歪みが除去されると
共に、ステップ方向によって位相ずれが起こることもな
くなる。

【００２０】すなわち、請求項１に係るパルスモータ
は、特定方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成された磁性
体材料からなる二次側スケールと、二次側スケールの歯
部が形成された方向へ移動自在に支持された一次側磁束
発生部とからなり、一次側磁束発生部は、二次側スケー
ルの歯部に対して一定の空隙を隔てて各々対向するＮ個
の磁極を有し、各々の磁極は、歯部が形成された方向に
沿って、所定寸法Ｐ／Ｎずつ変位させて配置された鉄心
と、各々の鉄心に卷回されたコイルとを備え、このコイ
ルに順次電圧を印加させることにより、各磁極と二次側
スケールの各歯部との間に順次磁束を発生させ、一次側
磁束発生部を二次側スケールに対して相対移動させるパ
ルスモータにおいて、一次側磁束発生部のＮ個の磁極の
各々は、二次側スケールと対向する各端面に、歯部が形
成された方向に沿って極歯と溝部が交互に形成され、各
溝部には、隣り合うもの同志の極性が互いに逆方向とな
るように永久磁石がそれぞれ挿入配置され、一次側磁束
発生部は、Ｎ個の磁極の各々の極歯と溝部が、一定間隔
Ｐ／２より所定の変位寸法ΔXだけ長い間隔で交互に配
置された正方向等価ピッチスキュースライダと、Ｎ個の
磁極の各々の極歯と溝部が、一定間隔Ｐ／２より所定の
変位寸法ΔXだけ短い間隔で交互に配置された負方向等
価ピッチスキュースライダとによって構成されているこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項２に係るパルスモータは、請求項１
記載のパルスモータにおいて、正方向等価ピッチスキュ
ースライダと負方向等価ピッチスキュースライダは、二
次側スケールの歯部が形成された方向に沿って直列接続
して構成され、正方向等価ピッチスキュースライダの第
１の磁極と負方向等価ピッチスキュースライダの第１の
磁極はＰ／Ｎピッチ隔てて変位ゼロの位置に配置され、
正方向等価ピッチスキュースライダの各々の磁極を励磁
するコイルと負方向等価ピッチスキュースライダの各々
の磁極を励磁するコイルは、それぞれ同一順位に配置さ
れたもの同志は同相の電圧が印加されることを特徴とす
る。

【００２２】請求項３に係るパルスモータは、請求項１
記載のパルスモータにおいて、正方向等価ピッチスキュ
ースライダと負方向等価ピッチスキュースライダは、そ
れぞれ対応する磁極同志を厚さ方向に重ねて並列接続し
て構成され、重ね合わされた磁極は同一位相のコイルが
共通に卷回されていることを特徴とする。また、請求項
４に係るパルスモータは、請求項３記載のパルスモータ
において、正方向等価ピッチスキュースライダまたは負
方向等価ピッチスキュースライダの何れかは２分割さ
れ、２分割されたスライダを分割されないスライダの両
側から重ね合わせたことを特徴とする。

【００２３】請求項５に係るパルスモータは、請求項１
〜請求項４の何れか１項記載のパルスモータにおいて、
所定の変位寸法ΔXは、各極歯が各歯部に作用する推力
波形の第３高調波を打ち消す変位寸法であることを特徴
とする。また、請求項６に係るパルスモータは、請求項
５記載のパルスモータにおいて、変位寸法ΔXは推力波
形を電気角度６０度位相ずれさせる変位寸法であること
を特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本発明のパルスモータは、
１次側スライダの各極歯のピッチを、正規のピッチに対
して、長めにピッチをずらしたものと、短めにピッチを
ずらしたものとを組み合わせたことを特徴とする。すな
わち、正方向等価ピッチスキューに構成したスライダと
負方向等価ピッチスキューに構成したスライダとを組み
合わせたことを特徴とする。これによって、スキューを
設けたことによって第３次高調波を打ち消して推力波形
を正弦波にすると共に、正方向スキューと負方向スキュ
ーによって位相ずれも打ち消すことができる。

【００２５】本発明の実施の形態のパルスモータの説明
に当たっては、上述の、図９のスライダ３を一次側等価
ピッチスキューした場合の構成図と、図１１、図１２の
スキューした場合の推力波形図を用いながら、本発明の
適用図面を用いて説明する。

【００２６】先ず、第１の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明の第１の実施の形態の三相リニアパ
ルスモータにおけるスライダとスケールの構成図であ
る。また、図２はこの実施の形態のスライダを用いたと
きの推力波形特性図である。図１において、スケール１
１の上面にはピッチτの間隔で歯部１１ａが形成され、
その上部には、空隙を有して、移動自在にスライダ１３
が載置されている。スライダ１３は、正方向等価ピッチ
スキュー部１３Ｐと負方向等価ピッチスキュー部１３Ｎ
が直列に接続構成されている。

【００２７】正方向等価ピッチスキュー部１３Ｐは、互
いにτ／３ピッチずつ変位させて、Ｕ相磁極１３Ｕ、Ｖ
相磁極１３Ｖ及びＷ相磁極１３Ｗを備え、負方向等価ピ
ッチスキュー部１３Ｎも同様に、互いにτ／３ピッチず
つ変位させて、Ｕ’相磁極１３Ｕ’、Ｖ’相磁極１３
Ｖ’及びＷ’相磁極１３Ｗ’を備えている。また、それ
ぞれの磁極には、多数の極歯１３ａと永久磁石１７が交
互に配置されている。尚、永久磁石１７は隣り同志のも
のが反対の極性になるように配置されている。

【００２８】さらに、正方向等価ピッチスキュー部１３
Ｐは、図９（ｂ）で説明したように、スケール１１の上
面に形成された歯部１１ａのピッチτに対して、極歯１
３ａの２ピッチ分をΔXだけ広くしてある。すなわち、
歯部１１ａの１ピッチτに対して２つの極歯１３ａ間の
ピッチを（τ＋ΔX）にしてある。そして、極歯１３ａ
のピッチ配列は、スライダ１３に設けられたＵ相磁極１
３Ｕ、Ｖ相磁極１３Ｖ及びＷ相磁極１３Ｗにおいて、こ
のピッチ間隔は一定に保たれている。

【００２９】また、負方向等価ピッチスキュー部１３Ｎ
は、図９（ａ）で説明したように、スケール１１の上面
に形成された歯部１１ａのピッチτに対して、極歯１３
ａの２ピッチ分をΔXだけ狭くしてある。すなわち、歯
部１１ａの１ピッチτに対して２つの極歯１３ａ間のピ
ッチを（τ−ΔX）としてある。そして、極歯１３ａの
ピッチ配列は、スライダ１３に設けられたＵ’相磁極１
３Ｕ’、Ｖ’相磁極１３Ｖ’及びＷ’相磁極１３Ｗ’に
おいて、このピッチ間隔を一定に保っている。

【００３０】さらに、Ｕ相磁極１３Ｕに対してＶ相磁極
１３Ｖ及びＷ相磁極１３Ｗはそれぞれτ/3ピッチずつ変
位して配置されている。また、Ｕ相磁極１３Ｕの次に配
置されるＵ’相磁極１３Ｕ’は、τ/3ピッチずれた位置
で変位がゼロになるように配置されている。そして、
Ｕ’相磁極１３Ｕ’に対して、Ｖ’相磁極１３Ｖ’及び
Ｗ’相磁極１３Ｗ’はそれぞれτ/3ピッチずつ変位して
配置されている。

【００３１】また、Ｕ相磁極１３Ｕ、Ｖ相磁極１３Ｖ及
びＷ相磁極１３Ｗにはそれぞれコイル（図示せず）が卷
回され、それぞれのコイルは、電気角2π/3ずつ位相が
ずれて電圧が印加されるようになっている。さらに、
Ｕ’相磁極１３Ｕ’、Ｖ’相磁極１３Ｖ’及びＷ’相磁
極１３Ｗ’にもそれぞれコイル（図示せず）が卷回さ
れ、それぞれのコイルに、電気角2π/3ずつ位相がずれ
て電圧が印加されるようになっている。尚、Ｕ相磁極１
３ＵのコイルとＵ’相磁極１３Ｕ’のコイルには同相の
電圧が印加されるようになっている。同様に、Ｖ相磁極
１３ＶとＶ’相磁極１３Ｖ’のそれぞれのコイル、及び
Ｗ相磁極１３ＷとＷ’相磁極１３Ｗ’のそれぞれのコイ
ルも同相の電圧が印加されるようになっている。

【００３２】このように構成された第１の実施の形態の
リニアパルスモータの動作について説明する。図２はこ
の実施の形態のリニアパルスモータの推力波形である。
すなわち、図１のスライダ１３の図示しない各励磁コイ
ルに所定の順序で電圧を印加すると、正方向等価ピッチ
スキュー部１３Ｐによって、図１１に示す正方向スキュ
ーの推力波形が各相に働き、負方向等価ピッチスキュー
部１３Ｎによって、図１２に示す負方向スキューの推力
波形が各相に働く。前述のように、正方向スキューと負
方向スキューでは、正方向ステップ歩進と逆方向ステッ
プ歩進において、互いに位相のずれの方向が反対とな
り、且つ位相ずれの角度の絶対値は同じとなる。

【００３３】したがって、図１に示すスライダ１３に働
く推力は、図１１の正方向スキューの推力と図１２の負
方向スキューの推力が合成され、図２に示すような合成
推力波形となる。すなわち、互いの位相ずれは相殺され
合成推力は位相ずれがゼロとなる。図２の波形から明ら
かなように、例えば、Ｕ相が推力０を通過する電気角と
Ｕ’相が推力０を通過する電気角は、何れも１８０度で
ある。

【００３４】同様に、Ｖ相とＶ’相、Ｗ相とＷ’相にお
いても位相ずれは生じていない。このようにして、正方
向ステップ歩進と負方向ステップ歩進において、位相ず
れの生じないリニアパルスモータを実現することができ
る。尚、図２において、各推力最大値の大きさが２とな
っているのは、図１１に示す正方向スキューの推力（最
大値１）と図１２に示す負方向スキューの推力（最大値
１）とを加算したためである。

【００３５】次に本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は、本発明の第２の実施の形態のスライダの構
成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
尚、この実施の形態で第１の実施の形態と重複する部分
は説明を省略する。スライダ２３は、正方向等価ピッチ
スキューを構成した正方向スキュースライダ２３ー１
と、負方向等価ピッチスキューを構成した負方向スキュ
ースライダ３３ー１とを幅方向に重ね合わせてある。

【００３６】すなわち、図３（ａ）のように、正方向に
極歯２３ａのピッチをずらした（したがって、τ＋ΔX
ピッチの）Ｕ相、Ｖ相及びＷ相が構成された正方向スキ
ュースライダ２３ー１と、負方向に極歯２３ａのピッチ
をずらした（したがって、τ−ΔXピッチの）Ｕ相、Ｖ
相及びＷ相が構成されたスライダ２３ー２を用意する。
そして、これらのスライダ２３ー１とスライダ２３ー
２を、図３（ｂ）に示すように、幅方向に重ね合わせ
て、それぞれ、重ね合わされたＵ相磁極、Ｖ相磁極及び
Ｗ相磁極毎に該当する相のコイル２５を巻く。

【００３７】これによって、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に電気
角2π/3ずつ位相を隔てて励磁すると、正方向スキュー
スライダ２３ー１によって、図１１に示す正方向スキュ
ーの推力が働き、負方向スキュースライダ２３ー２によ
って、図１２に示す負方向スキューの推力が働く。この
結果、図２に示すように、合成推力は正方向ステップと
負方向ステップにおいて位相ずれを生じない。

【００３８】図４はこの実施の形態のスライダの斜視図
である。同図に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相共に、例
えば、（５Ｐ＋１／３Ｐ）のピッチの磁極を構成したス
ライダと（５Ｐ−１／３Ｐ）のピッチの磁極を構成した
スライダとを幅方向に重ね合わせる。これによって、正
方向スキュースライダと負方向スキュースライダが構成
される。このような一体構成のスライダによってステッ
プ歩進させれば、位相ずれもなくなり、推力波形の歪み
もなくなる。

【００３９】次に本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第３の実施の形態のスライダの構成
図である。この実施の形態は、正方向スキュースライダ
（または負方向スキュースライダ）を２分割したもので
ある。すなわち、スライダ３３は、負方向スキュースラ
イダ３３ー２に対して、２分割した正方向スキュースラ
イダ３３−１ａと３３ー１ｂを幅方向に重ね合わせて、
各相の磁極毎に所定のコイル３５を巻く。この場合も、
合成推力は図２のようになり正方向ステップと負方向ス
テップとで位相ずれは生じない。

【００４０】以上述べた実施の形態は本発明を説明する
ための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が
可能である。ここでは、正方向スキューしたスライダと
負方向スキューしたスライダを長手方向または幅方向に
重ね合わせて、推力の位相ずれを相殺したが、これ以外
の如何なる組み合わせ方でも、推力の位相ずれが打ち消
されるように、正方向スキュースライダと負方向スキュ
ースライダを組み合わせることができれば本発明の範囲
に入ることは云うまでもない。また、この実施の形態で
はリニアパルスモータについて説明したが、ロータリパ
ルスモータにおいても上述の構成が適用できることは勿
論である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルスモ
ータによれば、推力波形に歪みがなく、且つステップ方
向の違いによっても位相ずれが生じない。これによって
パルスモータのマイクロステップ駆動や、サーボモータ
のサーボ駆動において、速度変動や回転変動がなくなり
位置精度が改善される。したがって、例えば、産業用ロ
ボットなどにおいて、極めて位置精度の高い制御を行う
ことができる。また、プリンタの印字制御においても、
極めてきめ細かい印字を行うことができる。さらに、フ
ィードバック制御のサーボリニアモータにおいても誘起
電圧の位相ずれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態のリニアパルスモ
ータにおけるスライダとスケールの構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態のスライダを用いたとき
の推力波形特性図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態のスライダの構成
図である。

【図４】 図３のスライダの斜視図である。

【図５】 本発明の第３の実施の形態のスライダの構成
図である。

【図６】 従来のリニアパルスモータにおけるスライダ
とスケールの構成図である。

【図７】 スライダ３の極歯３ａを斜めスキューした一
次側スキューの構成図である。

【図８】 スケール１の歯部１ａを斜めスキューした二
次側スキューの構成図である。

【図９】 スライダ３を一次側等価ピッチスキューした
場合の構成図である。

【図１０】 スライダ３を一次側等価ピッチスキューし
ない場合の構成図である。

【図１１】 正方向スキューしたときの各相推力波形の
特性図である。

【図１２】 負方向スキューしたときの各相推力波形の
特性図である。

【符号の説明】

１、１１ スケール １ａ、１１ａ 歯部 ３、１３、２３、３３ スライダ ３ａ 、１３ａ、２３ａ 極歯 ３Ｕ １３Ｕ Ｕ相磁極 ３Ｖ、１３Ｖ Ｖ相磁極 ３Ｗ、１３Ｗ Ｗ相磁極 ５Ｕ Ｕ相コイル ５Ｖ Ｖ相コイル ５Ｗ Ｗ相コイル ７、１７ 永久磁石 １３Ｐ 正方向等価ピッチスキュー １３Ｎ 負方向等価ピッチスキュー ２３ー１、３３−１ａ、３３ー１ｂ 正方向スキュース
ライダ ３３ー１、３３ー２ 負方向スキュースライダ ２５、３５ コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村口 洋介 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 (72)発明者 成久 雅章 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 Ｆターム(参考） 5H641 BB09 GG03 GG04 GG08 HH03 HH10 HH15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成さ
   れた磁性体材料からなる二次側スケールと、該二次側ス
   ケールの歯部が形成された方向へ移動自在に支持された
   一次側磁束発生部とからなり、 前記一次側磁束発生部は、前記二次側スケールの歯部に
   対して一定の空隙を隔てて各々対向するＮ個の磁極を有
   し、各々の前記磁極は、前記歯部が形成された方向に沿
   って、所定寸法Ｐ／Ｎずつ変位させて配置された鉄心
   と、各々の前記鉄心に卷回されたコイルとを備え、 前記コイルに順次電圧を印加させることにより、前記各
   磁極と前記二次側スケールの各歯部との間に順次磁束を
   発生させ、前記一次側磁束発生部を前記二次側スケール
   に対して相対移動させるパルスモータにおいて、 前記一次側磁束発生部のＮ個の磁極の各々は、前記二次
   側スケールと対向する各端面に、前記歯部が形成された
   方向に沿って極歯と溝部が交互に形成され、 前記各溝部には、隣り合うもの同志の極性が互いに逆方
   向となるように永久磁石がそれぞれ挿入配置され、 前記一次側磁束発生部は、 前記Ｎ個の磁極の各々の極歯と溝部が、一定間隔Ｐ／２
   より所定の変位寸法ΔXだけ長い間隔で交互に配置され
   た正方向等価ピッチスキュースライダと、 前記Ｎ個の磁極の各々の極歯と溝部が、一定間隔Ｐ／２
   より所定の変位寸法ΔXだけ短い間隔で交互に配置され
   た負方向等価ピッチスキュースライダと、 によって構成されていることを特徴とするパルスモー
   タ。
2. 【請求項２】 前記正方向等価ピッチスキュースライダ
   と前記負方向等価ピッチスキュースライダは、前記二次
   側スケールの歯部が形成された方向に沿って直列接続し
   て構成され、 前記正方向等価ピッチスキュースライダの第１の磁極と
   前記負方向等価ピッチスキュースライダの第１の磁極は
   Ｐ／Ｎピッチ隔てて変位ゼロの位置に配置され、 前記正方向等価ピッチスキュースライダの各々の磁極を
   励磁するコイルと前記負方向等価ピッチスキュースライ
   ダの各々の磁極を励磁するコイルは、それぞれ同一順位
   に配置されたもの同志は同相の電圧が印加されることを
   特徴とする請求項１記載のパルスモータ。
3. 【請求項３】 前記正方向等価ピッチスキュースライダ
   と前記負方向等価ピッチスキュースライダは、それぞれ
   対応する磁極同志を厚さ方向に重ねて並列接続して構成
   され、 重ね合わされた磁極は同一位相のコイルが共通に卷回さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のパルスモー
   タ。
4. 【請求項４】 前記正方向等価ピッチスキュースライダ
   または前記負方向等価ピッチスキュースライダの何れか
   は２分割され、２分割されたスライダを分割されないス
   ライダの両側から重ね合わせたことを特徴とする請求項
   ３記載のパルスモータ。
5. 【請求項５】 前記所定の変位寸法ΔXは、前記各極歯
   が前記各歯部に作用する推力波形の第３高調波を打ち消
   す変位寸法であることを特徴とする請求項１〜請求項４
   の何れか１項記載のパルスモータ。
6. 【請求項６】 前記変位寸法ΔXは前記推力波形を電気
   角度６０度位相ずれさせる変位寸法であることを特徴と
   する請求項５記載のパルスモータ。