JP2001197718A - コアレスリニアモータ - Google Patents
コアレスリニアモータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電機子コイルや永久磁石の取付誤差による位置
ずれに影響されることなく推力リプルを低減できるコア
レスリニアモータを提供する。 【解決手段】交互に極性が異なる複数の永久磁石４を並
べて配置した界磁ヨーク３と、永久磁石４の列と磁気的
空隙を介して対向配置されると共に、集中巻にした複数
個のコイル群を樹脂モールド１０により固定し、かつ、
平板状に成形して成る電機子コイル７を有するコアレス
型の電機子６とを備えたコアレスリニアモータ１におい
て、電機子コイル７は、電機子６の進行方向に向かって
永久磁石４の列と平行に配置され、かつ、３つのコイル
列７Ａ、７Ｂ、７Ｃから構成され、コイル列７Ａ、７
Ｂ，７Ｃの間にコイルの絶縁と結線処理を施した基板１
１を挿入し、永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎ
としたとき、各コイル列同士を、Ｐｍ／３×ｎ ずつず
らして配置した。
ずれに影響されることなく推力リプルを低減できるコア
レスリニアモータを提供する。 【解決手段】交互に極性が異なる複数の永久磁石４を並
べて配置した界磁ヨーク３と、永久磁石４の列と磁気的
空隙を介して対向配置されると共に、集中巻にした複数
個のコイル群を樹脂モールド１０により固定し、かつ、
平板状に成形して成る電機子コイル７を有するコアレス
型の電機子６とを備えたコアレスリニアモータ１におい
て、電機子コイル７は、電機子６の進行方向に向かって
永久磁石４の列と平行に配置され、かつ、３つのコイル
列７Ａ、７Ｂ、７Ｃから構成され、コイル列７Ａ、７
Ｂ，７Ｃの間にコイルの絶縁と結線処理を施した基板１
１を挿入し、永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎ
としたとき、各コイル列同士を、Ｐｍ／３×ｎ ずつず
らして配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置や工作機などの分野で、一定速送りあるいは高速位
置決め送りとして用いられると共に、推力リプルや可動
子のヨーイング、ピッチングを小さくできるコアレスリ
ニアモータに関する。
装置や工作機などの分野で、一定速送りあるいは高速位
置決め送りとして用いられると共に、推力リプルや可動
子のヨーイング、ピッチングを小さくできるコアレスリ
ニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、集中巻にしたコイル群を重ねずに
配置した電機子コイルを有するコアレスリニアモータ
は、図１０〜１２のようになっている（例えば、米国特
許第４１５１４４７号）。図１０は従来のコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図１
１は電機子コイルの配置関係を示した側面図、図１２は
電機子コイルの相帯を示している。図１０において、２
１はコアレスリニアモータ、２２は固定子、２３は界磁
ヨーク、２４は永久磁石、２５は可動子、２６は電機
子、２７は電機子コイル、２８は界磁ヨーク固定板、２
９は電機子取付板、３０は樹脂モールドである。固定子
２２は、界磁ヨーク固定板２８を介してその長手方向に
対向して固定された二つの界磁ヨーク２３と、界磁ヨー
ク２３の内側に沿って交互に極性が異なるように配置さ
れた複数個の永久磁石２４から構成されている。この永
久磁石２４は隣り合う磁石同士がＰｍピッチごとに配置
されると共に、電機子２６を挟んで対向する磁石の極性
が異極になるように配置されている。また、可動子２５
は、永久磁石２４の列と磁気的空隙を介して挟み込むよ
うに対向配置されたコアレス型の電機子２６で構成さ
れ、電機子２６は、集中巻にした複数個のコイル群を樹
脂モールド３０により固定し、かつ、平板状に成形して
成る電機子コイル２７を有している。なお、電機子部２
６の上端には、図示しない負荷を載置するためのテーブ
ルを固定する電機子取付板２９が設けてある。このう
ち、電機子コイル２７は、図１０（ｂ）に示すように６
つの集中巻にしたコイルを進行方向に配置し、３相３コ
イル４極を基本構成としているので、各コイルのピッチ
は４／３×Ｐｍとなっている。６個のコイルは、図１１
に示すように、左からＵ相コイル、Ｗ相コイル、Ｖ相コ
イルの順に並べており、この集中巻の電機子コイル２７
の形状は、永久磁石２４と対向した主に推力を発生する
２つのコイル辺が平行した形状となっている。このよう
なコアレスリニアモータ２１は、集中巻にしたコイル群
を重ねずに配置した電機子コイル２７に電機子２６の位
置に応じた所定の電流を流すと、電機子コイル２７と永
久磁石２４との電磁作用により、可動子２５が直線移動
する。
配置した電機子コイルを有するコアレスリニアモータ
は、図１０〜１２のようになっている（例えば、米国特
許第４１５１４４７号）。図１０は従来のコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図１
１は電機子コイルの配置関係を示した側面図、図１２は
電機子コイルの相帯を示している。図１０において、２
１はコアレスリニアモータ、２２は固定子、２３は界磁
ヨーク、２４は永久磁石、２５は可動子、２６は電機
子、２７は電機子コイル、２８は界磁ヨーク固定板、２
９は電機子取付板、３０は樹脂モールドである。固定子
２２は、界磁ヨーク固定板２８を介してその長手方向に
対向して固定された二つの界磁ヨーク２３と、界磁ヨー
ク２３の内側に沿って交互に極性が異なるように配置さ
れた複数個の永久磁石２４から構成されている。この永
久磁石２４は隣り合う磁石同士がＰｍピッチごとに配置
されると共に、電機子２６を挟んで対向する磁石の極性
が異極になるように配置されている。また、可動子２５
は、永久磁石２４の列と磁気的空隙を介して挟み込むよ
うに対向配置されたコアレス型の電機子２６で構成さ
れ、電機子２６は、集中巻にした複数個のコイル群を樹
脂モールド３０により固定し、かつ、平板状に成形して
成る電機子コイル２７を有している。なお、電機子部２
６の上端には、図示しない負荷を載置するためのテーブ
ルを固定する電機子取付板２９が設けてある。このう
ち、電機子コイル２７は、図１０（ｂ）に示すように６
つの集中巻にしたコイルを進行方向に配置し、３相３コ
イル４極を基本構成としているので、各コイルのピッチ
は４／３×Ｐｍとなっている。６個のコイルは、図１１
に示すように、左からＵ相コイル、Ｗ相コイル、Ｖ相コ
イルの順に並べており、この集中巻の電機子コイル２７
の形状は、永久磁石２４と対向した主に推力を発生する
２つのコイル辺が平行した形状となっている。このよう
なコアレスリニアモータ２１は、集中巻にしたコイル群
を重ねずに配置した電機子コイル２７に電機子２６の位
置に応じた所定の電流を流すと、電機子コイル２７と永
久磁石２４との電磁作用により、可動子２５が直線移動
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術の
コアレスリニアモータでは、図１２に示すように、１個
の永久磁石に対向する相帯において、１相のみの場合が
生じる。図１２は、Ｕ相とＶ相の各相帯が１個の永久磁
石に対向している。例えば、リニアモータを組み立てる
過程において、この複数の電機子コイルをリニアモータ
の進行方向に精度良く配置することができず、位置ずれ
を生じた場合であって、この組み立てたリニアモータを
駆動したとき、ちょうどこのコイルに流す電流の絶対値
に応じた推力リプルが発生するという問題があった。ま
た、永久磁石をリニアモータの進行方向に取り付ける際
にも同様で、取付時の位置ずれを生じた場合には、大き
な推力リプルが発生することになる。さらには、電機子
コイル単体の寸法精度にも影響されやすく、推力リプル
の低減が困難であった。本発明は、上記課題を解決する
ためになされたものであり、電機子コイルや永久磁石の
取付誤差による位置ずれに影響されることなく推力リプ
ルを低減することができるコアレスリニアモータを提供
することを目的とする。
コアレスリニアモータでは、図１２に示すように、１個
の永久磁石に対向する相帯において、１相のみの場合が
生じる。図１２は、Ｕ相とＶ相の各相帯が１個の永久磁
石に対向している。例えば、リニアモータを組み立てる
過程において、この複数の電機子コイルをリニアモータ
の進行方向に精度良く配置することができず、位置ずれ
を生じた場合であって、この組み立てたリニアモータを
駆動したとき、ちょうどこのコイルに流す電流の絶対値
に応じた推力リプルが発生するという問題があった。ま
た、永久磁石をリニアモータの進行方向に取り付ける際
にも同様で、取付時の位置ずれを生じた場合には、大き
な推力リプルが発生することになる。さらには、電機子
コイル単体の寸法精度にも影響されやすく、推力リプル
の低減が困難であった。本発明は、上記課題を解決する
ためになされたものであり、電機子コイルや永久磁石の
取付誤差による位置ずれに影響されることなく推力リプ
ルを低減することができるコアレスリニアモータを提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の本発明は、交互に極性が異なる複数の永
久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前
記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向配置されると共
に、集中巻にした複数個のコイル群を樹脂モールドによ
り固定し、かつ、平板状に成形して成る電機子コイルを
有するコアレス型の電機子とを備え、前記界磁ヨークと
前記電機子の何れか一方を固定子に、他方を可動子とし
て、前記界磁ヨークと前記電機子を相対的に走行するよ
うにしたコアレスリニアモータにおいて、前記電機子コ
イルは、前記電機子の進行方向に向かって前記永久磁石
列と平行に配置され、かつ、少なくとも２つのコイル列
から構成され、前記永久磁石の磁極ピッチをＰｍ、整数
をｎとしたとき、前記複数のコイル列同士を、Ｐｍ／３
×ｎ ずつずらして配置したものである。また、請求項
２の本発明は、請求項１記載のコアレスリニアモータに
おいて、前記電機子コイルを構成する複数のコイル列の
間にコイルの絶縁を行うと共に結線処理を施した基板を
挿入したものである。請求項３の本発明は、交互に極性
が異なる複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した
界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対
向配置されると共に、集中巻にした複数個のコイル群を
樹脂モールドにより固定し、かつ、平板状に成形して成
る電機子コイルを有するコアレス型の電機子とを備え、
前記界磁ヨークと前記電機子の何れか一方を固定子に、
他方を可動子として、前記界磁ヨークと前記電機子を相
対的に走行するようにしたコアレスリニアモータにおい
て、前記電機子コイルは、前記電機子の進行方向に向か
って前記永久磁石列と平行に配置され、かつ、少なくと
も２つのコイル列から構成され、前記永久磁石の磁極ピ
ッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、前記複数のコイル列
同士を、Ｐｍ／２×ｎ ずつずらして配置したものであ
る。また、請求項４の本発明は、請求項３記載のコアレ
スリニアモータにおいて、前記電機子コイルを構成する
複数のコイル列の間にコイルの絶縁を行うと共に結線処
理を施した基板を挿入したものである。
に、請求項１の本発明は、交互に極性が異なる複数の永
久磁石を隣り合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前
記永久磁石列と磁気的空隙を介して対向配置されると共
に、集中巻にした複数個のコイル群を樹脂モールドによ
り固定し、かつ、平板状に成形して成る電機子コイルを
有するコアレス型の電機子とを備え、前記界磁ヨークと
前記電機子の何れか一方を固定子に、他方を可動子とし
て、前記界磁ヨークと前記電機子を相対的に走行するよ
うにしたコアレスリニアモータにおいて、前記電機子コ
イルは、前記電機子の進行方向に向かって前記永久磁石
列と平行に配置され、かつ、少なくとも２つのコイル列
から構成され、前記永久磁石の磁極ピッチをＰｍ、整数
をｎとしたとき、前記複数のコイル列同士を、Ｐｍ／３
×ｎ ずつずらして配置したものである。また、請求項
２の本発明は、請求項１記載のコアレスリニアモータに
おいて、前記電機子コイルを構成する複数のコイル列の
間にコイルの絶縁を行うと共に結線処理を施した基板を
挿入したものである。請求項３の本発明は、交互に極性
が異なる複数の永久磁石を隣り合わせに並べて配置した
界磁ヨークと、前記永久磁石列と磁気的空隙を介して対
向配置されると共に、集中巻にした複数個のコイル群を
樹脂モールドにより固定し、かつ、平板状に成形して成
る電機子コイルを有するコアレス型の電機子とを備え、
前記界磁ヨークと前記電機子の何れか一方を固定子に、
他方を可動子として、前記界磁ヨークと前記電機子を相
対的に走行するようにしたコアレスリニアモータにおい
て、前記電機子コイルは、前記電機子の進行方向に向か
って前記永久磁石列と平行に配置され、かつ、少なくと
も２つのコイル列から構成され、前記永久磁石の磁極ピ
ッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、前記複数のコイル列
同士を、Ｐｍ／２×ｎ ずつずらして配置したものであ
る。また、請求項４の本発明は、請求項３記載のコアレ
スリニアモータにおいて、前記電機子コイルを構成する
複数のコイル列の間にコイルの絶縁を行うと共に結線処
理を施した基板を挿入したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示すコア
レスリニアモータであって、（ａ）は可動子の進行方向
から見た正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した
状態のコアレスリニアモータを上部から見た平面図であ
る。図２は図１の電機子コイルを各コイル列毎に並べて
展開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較し
たもの、図３は図２の電機子コイルの相帯を示してい
る。図において、１はコアレスリニアモータ、２は固定
子、３は界磁ヨーク、４は永久磁石、５は可動子、６は
電機子、７は電機子コイル、８は界磁ヨーク固定板、９
は電機子取付板、１０は樹脂モールドである。なお、本
実施例によるコアレスリニアモータ１は、界磁ヨーク３
が電機子６の両側にある磁束貫通型の例であって、３相
の３コイル４極を基本構成とする点は、従来技術と同じ
である。本発明が従来と異なる点を以下説明する。電機
子コイル７は、電機子６の進行方向に向かって永久磁石
４の列と平行に配置され、かつ、３つのコイル列、つま
り第１コイル列７Ａ、第２コイル列７Ｂ、第３コイル列
７Ｃから構成されると共に、前記３列のコイル列７Ａ、
７Ｂ、７Ｃの間にコイルの絶縁と結線処理を行う基板１
１を挿入してあり、電機子コイル７並びに基板１１全体
を樹脂モールド１０で固定している。また、永久磁石４
の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、前記３列の
電機子コイルのうち、第１のコイル列７Ａと第２のコイ
ル列７Ｂは電気角で６０°（＝Ｐｍ／３）だけずれて配
置されている。そして、第２のコイル列７Ｂと第３のコ
イル列７Ｃも電気角で６０°（＝Ｐｍ／３）だけずれて
配置されている。具体的には、第１のコイル列７Ａには
左からＵ相、Ｗ相、Ｖ相の順に複数のコイル群が並べら
れている。また、第２のコイル列７Ｂは、 第１のコイ
ル列７Ａに対しちょうど電気角で６０°ずれているの
で、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順に複数のコイル群が並べら
れ、さらに、電流が反転するように巻き始めと巻き終わ
りの方向を変えている。第３のコイル列７Ｃは、第１の
コイル列７Ａに対しちょうど電気角で１２０°ずれてい
るので、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の順に複数のコイル群が並べ
られている。ここで、コイルのピッチはＰｍ×４／３と
なっている。第１の実施例はこのような構成において、
コイルの相帯を図３に示したように磁極ピッチごとに区
切ると、すべての相帯（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が１個の永
久磁石の磁極ピッチＰｍ内に入って対向することにな
る。したがって、例えばリニアモータを組み立てる過程
において、仮に電機子コイルを構成するコイル列をリニ
アモータの進行方向に精度良く配置することができず、
位置ずれを生じることがあっても、または、永久磁石が
精度良く配置されなくても、各相のコイルが個々の永久
磁石に対向しているため、リニアモータを駆動した際に
推力リプルの発生を低減することができる。また、コイ
ル単体の寸法精度にも余裕を持たすことができる。
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示すコア
レスリニアモータであって、（ａ）は可動子の進行方向
から見た正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した
状態のコアレスリニアモータを上部から見た平面図であ
る。図２は図１の電機子コイルを各コイル列毎に並べて
展開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較し
たもの、図３は図２の電機子コイルの相帯を示してい
る。図において、１はコアレスリニアモータ、２は固定
子、３は界磁ヨーク、４は永久磁石、５は可動子、６は
電機子、７は電機子コイル、８は界磁ヨーク固定板、９
は電機子取付板、１０は樹脂モールドである。なお、本
実施例によるコアレスリニアモータ１は、界磁ヨーク３
が電機子６の両側にある磁束貫通型の例であって、３相
の３コイル４極を基本構成とする点は、従来技術と同じ
である。本発明が従来と異なる点を以下説明する。電機
子コイル７は、電機子６の進行方向に向かって永久磁石
４の列と平行に配置され、かつ、３つのコイル列、つま
り第１コイル列７Ａ、第２コイル列７Ｂ、第３コイル列
７Ｃから構成されると共に、前記３列のコイル列７Ａ、
７Ｂ、７Ｃの間にコイルの絶縁と結線処理を行う基板１
１を挿入してあり、電機子コイル７並びに基板１１全体
を樹脂モールド１０で固定している。また、永久磁石４
の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、前記３列の
電機子コイルのうち、第１のコイル列７Ａと第２のコイ
ル列７Ｂは電気角で６０°（＝Ｐｍ／３）だけずれて配
置されている。そして、第２のコイル列７Ｂと第３のコ
イル列７Ｃも電気角で６０°（＝Ｐｍ／３）だけずれて
配置されている。具体的には、第１のコイル列７Ａには
左からＵ相、Ｗ相、Ｖ相の順に複数のコイル群が並べら
れている。また、第２のコイル列７Ｂは、 第１のコイ
ル列７Ａに対しちょうど電気角で６０°ずれているの
で、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順に複数のコイル群が並べら
れ、さらに、電流が反転するように巻き始めと巻き終わ
りの方向を変えている。第３のコイル列７Ｃは、第１の
コイル列７Ａに対しちょうど電気角で１２０°ずれてい
るので、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の順に複数のコイル群が並べ
られている。ここで、コイルのピッチはＰｍ×４／３と
なっている。第１の実施例はこのような構成において、
コイルの相帯を図３に示したように磁極ピッチごとに区
切ると、すべての相帯（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が１個の永
久磁石の磁極ピッチＰｍ内に入って対向することにな
る。したがって、例えばリニアモータを組み立てる過程
において、仮に電機子コイルを構成するコイル列をリニ
アモータの進行方向に精度良く配置することができず、
位置ずれを生じることがあっても、または、永久磁石が
精度良く配置されなくても、各相のコイルが個々の永久
磁石に対向しているため、リニアモータを駆動した際に
推力リプルの発生を低減することができる。また、コイ
ル単体の寸法精度にも余裕を持たすことができる。
【０００６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は本発明の第２の実施例を示すコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図５
は図４の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展開した
側面図であって、コイル列の配置関係を比較したもの、
図６は図５の電機子コイルの相帯を示している。なお、
本実施例は２相の４コイル６極を基本構成とすると共
に、電機子コイルの間にコイルの絶縁と結線処理を行う
基板を挿入し、電機子コイル並びに基板全体を樹脂モー
ルドで固定する構成は第１の実施例と同じである。第２
実施例が第１の実施例と異なる点は、電機子コイル１２
は、電機子６の進行方向に向かって永久磁石４の列と平
行に配置され、かつ、２つのコイル列、つまり第１コイ
ル列１２Ａ、第２コイル列１２Ｂから構成されており、
また、永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとした
とき、前記３列の電機子コイルのうち、第１のコイル列
１２Ａと第２のコイル列１２Ｂは電気角で９０°（＝Ｐ
ｍ／２）だけずれて配置されている。具体的には、第１
のコイル列１２Ａには左からＡ相、Ｂ相、Ａ相、Ｂ相の
順に複数のコイル群が並べられ、各相２つのコイルは巻
き方向が逆になるように結線されている。また、第２の
コイル列１２Ｂは、 第１のコイル列１２Ａに対しちょ
うど電気角で９０°ずれているので、Ｂ相、Ａ相、Ｂ
相、Ａ相の順にコイルを並べ、同じく各相２つのコイル
を巻き方向が逆になるように結線されている。ここで、
コイルのピッチはＰｍ×３／２となっている。第２の実
施例はこのような構成において、コイルの相帯を図６に
示したように磁極ピッチごとに区切ると、すべての相帯
（Ａ相、Ｂ相）が１個の永久磁石の磁極ピッチＰｍ内に
入って対向することになる。したがって、例えばリニア
モータを組み立てる過程において、仮に電機子コイルを
構成するコイル列をリニアモータの進行方向に精度良く
配置することができず、位置ずれを生じることがあって
も、または、永久磁石が精度良く配置されなくても、第
２の実施例と同様の効果を得ることができる。
する。図４は本発明の第２の実施例を示すコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図５
は図４の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展開した
側面図であって、コイル列の配置関係を比較したもの、
図６は図５の電機子コイルの相帯を示している。なお、
本実施例は２相の４コイル６極を基本構成とすると共
に、電機子コイルの間にコイルの絶縁と結線処理を行う
基板を挿入し、電機子コイル並びに基板全体を樹脂モー
ルドで固定する構成は第１の実施例と同じである。第２
実施例が第１の実施例と異なる点は、電機子コイル１２
は、電機子６の進行方向に向かって永久磁石４の列と平
行に配置され、かつ、２つのコイル列、つまり第１コイ
ル列１２Ａ、第２コイル列１２Ｂから構成されており、
また、永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとした
とき、前記３列の電機子コイルのうち、第１のコイル列
１２Ａと第２のコイル列１２Ｂは電気角で９０°（＝Ｐ
ｍ／２）だけずれて配置されている。具体的には、第１
のコイル列１２Ａには左からＡ相、Ｂ相、Ａ相、Ｂ相の
順に複数のコイル群が並べられ、各相２つのコイルは巻
き方向が逆になるように結線されている。また、第２の
コイル列１２Ｂは、 第１のコイル列１２Ａに対しちょ
うど電気角で９０°ずれているので、Ｂ相、Ａ相、Ｂ
相、Ａ相の順にコイルを並べ、同じく各相２つのコイル
を巻き方向が逆になるように結線されている。ここで、
コイルのピッチはＰｍ×３／２となっている。第２の実
施例はこのような構成において、コイルの相帯を図６に
示したように磁極ピッチごとに区切ると、すべての相帯
（Ａ相、Ｂ相）が１個の永久磁石の磁極ピッチＰｍ内に
入って対向することになる。したがって、例えばリニア
モータを組み立てる過程において、仮に電機子コイルを
構成するコイル列をリニアモータの進行方向に精度良く
配置することができず、位置ずれを生じることがあって
も、または、永久磁石が精度良く配置されなくても、第
２の実施例と同様の効果を得ることができる。
【０００７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図７は本発明の第３の実施例を示すコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図８
は図７の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展開した
側面図であって、コイル列の配置関係を比較したもの、
図９は図８の電機子コイルの相帯を示している。なお、
本実施例は２相コイルを基本構成とすると共に、電機子
コイルの間にコイルの絶縁と結線処理を行う基板を挿入
し、電機子コイル並びに基板全体を樹脂モールドで固定
する構成は第２の実施例と同じである。第３実施例が第
２の実施例と異なる点は、電機子コイル１３は、電機子
６の進行方向に向かって永久磁石４の列と平行に配置さ
れ、かつ、２つのコイル列、つまり第１のコイル列１３
Ａ、第２のコイル列１３Ｂから構成されており、また、
永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、
前記２列の電機子コイルのうち、第１のコイル列１３Ａ
と第２のコイル列１３Ｂは電気角で９０°（＝Ｐｍ／
２）だけずれて配置されている。具体的には、第１のコ
イル列１３ＡにはすべてＡ相のコイル群を並べると共
に、第２のコイル列１３ＢにはすべてＢ相のコイル群を
並べている。ここで、コイルのピッチはちょうど２×Ｐ
ｍとなっている。さらには、各コイル層が１相で構成さ
れるために、絶縁が容易となり、簡単に電機子部を構成
でき、かつ、高電圧の仕様にも耐えるリニアモータを構
成することができる。第３の実施例はこのような構成に
おいて、コイルの相帯を図９に示したように磁極ピッチ
ごとに区切ると、すべての相帯（Ａ相、Ｂ相）が１個の
永久磁石の磁極ピッチＰｍ内に入って対向することにな
る。したがって、例えばリニアモータを組み立てる過程
において、仮に電機子コイルを構成するコイル列をリニ
アモータの進行方向に精度良く配置することができず、
位置ずれを生じることがあっても、または、永久磁石が
精度良く配置されなくても、第１の実施例および第２の
実施例と同様の効果を得ることができる。なお、コイル
列の結線処理を行う基板は、結線をパターン化したプリ
ント基板で構成しても構わない。また、各実施例では、
界磁ヨークが電機子の両側にある磁束貫通型構造のコア
レスリニアモータの例を示したが、磁束貫通型構造の軸
対象位置から半分にカットした構造と同等の、いわゆる
ギャップ対向型のものでも構わない。また、各実施例で
は、電機子を可動子とし、界磁ヨークを固定子とするコ
アレスリニアモータの例を示したが、この構成に限定さ
れず界磁ヨークを可動子とし、電機子を固定子とする構
成にしても構わない。また、本実施例によるリニアモー
タは、２相でコイル2列構成のもの、また、３相でコイ
ル３列構成の事例を説明したが、このような相数とコイ
ル列数の組合せに限定されるものではなく、適宜選択し
ても構わない。
する。図７は本発明の第３の実施例を示すコアレスリニ
アモータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た
正断面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコ
アレスリニアモータを上部から見た平面図である。図８
は図７の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展開した
側面図であって、コイル列の配置関係を比較したもの、
図９は図８の電機子コイルの相帯を示している。なお、
本実施例は２相コイルを基本構成とすると共に、電機子
コイルの間にコイルの絶縁と結線処理を行う基板を挿入
し、電機子コイル並びに基板全体を樹脂モールドで固定
する構成は第２の実施例と同じである。第３実施例が第
２の実施例と異なる点は、電機子コイル１３は、電機子
６の進行方向に向かって永久磁石４の列と平行に配置さ
れ、かつ、２つのコイル列、つまり第１のコイル列１３
Ａ、第２のコイル列１３Ｂから構成されており、また、
永久磁石４の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたとき、
前記２列の電機子コイルのうち、第１のコイル列１３Ａ
と第２のコイル列１３Ｂは電気角で９０°（＝Ｐｍ／
２）だけずれて配置されている。具体的には、第１のコ
イル列１３ＡにはすべてＡ相のコイル群を並べると共
に、第２のコイル列１３ＢにはすべてＢ相のコイル群を
並べている。ここで、コイルのピッチはちょうど２×Ｐ
ｍとなっている。さらには、各コイル層が１相で構成さ
れるために、絶縁が容易となり、簡単に電機子部を構成
でき、かつ、高電圧の仕様にも耐えるリニアモータを構
成することができる。第３の実施例はこのような構成に
おいて、コイルの相帯を図９に示したように磁極ピッチ
ごとに区切ると、すべての相帯（Ａ相、Ｂ相）が１個の
永久磁石の磁極ピッチＰｍ内に入って対向することにな
る。したがって、例えばリニアモータを組み立てる過程
において、仮に電機子コイルを構成するコイル列をリニ
アモータの進行方向に精度良く配置することができず、
位置ずれを生じることがあっても、または、永久磁石が
精度良く配置されなくても、第１の実施例および第２の
実施例と同様の効果を得ることができる。なお、コイル
列の結線処理を行う基板は、結線をパターン化したプリ
ント基板で構成しても構わない。また、各実施例では、
界磁ヨークが電機子の両側にある磁束貫通型構造のコア
レスリニアモータの例を示したが、磁束貫通型構造の軸
対象位置から半分にカットした構造と同等の、いわゆる
ギャップ対向型のものでも構わない。また、各実施例で
は、電機子を可動子とし、界磁ヨークを固定子とするコ
アレスリニアモータの例を示したが、この構成に限定さ
れず界磁ヨークを可動子とし、電機子を固定子とする構
成にしても構わない。また、本実施例によるリニアモー
タは、２相でコイル2列構成のもの、また、３相でコイ
ル３列構成の事例を説明したが、このような相数とコイ
ル列数の組合せに限定されるものではなく、適宜選択し
ても構わない。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の実施例によ
れば、本コアレスリニアモータは、集中巻にした複数の
コイル列を互いにずらして配置するように構成したの
で、すべてのコイルの相帯が、１個の永久磁石の磁極ピ
ッチＰｍ内に入って対向するため、リニアモータを組み
立てる過程で、仮に電機子コイルを構成するコイル列を
リニアモータの進行方向に精度良く配置することができ
ず、位置ずれを生じることがあったり、あるいは永久磁
石が精度良く配置されなくても、リニアモータを駆動し
た際に推力リプルの発生を低減することができる。ま
た、コイル単体の寸法精度にも余裕を持たすことができ
るため、低コストにすることができる。さらに本コアレ
スリニアモータは、上記のように推力リプルの発生を低
減することができることから、一定速送りや高速位置決
めを実現することができる。
れば、本コアレスリニアモータは、集中巻にした複数の
コイル列を互いにずらして配置するように構成したの
で、すべてのコイルの相帯が、１個の永久磁石の磁極ピ
ッチＰｍ内に入って対向するため、リニアモータを組み
立てる過程で、仮に電機子コイルを構成するコイル列を
リニアモータの進行方向に精度良く配置することができ
ず、位置ずれを生じることがあったり、あるいは永久磁
石が精度良く配置されなくても、リニアモータを駆動し
た際に推力リプルの発生を低減することができる。ま
た、コイル単体の寸法精度にも余裕を持たすことができ
るため、低コストにすることができる。さらに本コアレ
スリニアモータは、上記のように推力リプルの発生を低
減することができることから、一定速送りや高速位置決
めを実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すコアレスリニアモ
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
【図２】図１の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
【図３】図２の電機子コイルの相帯を示している。
【図４】本発明の第２の実施例を示すコアレスリニアモ
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
【図５】図４の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
【図６】図５の電機子コイルの相帯を示している。
【図７】本発明の第３の実施例を示すコアレスリニアモ
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
ータであって、（ａ）は可動子の進行方向から見た正断
面図、（ｂ）は電機子取付板を取り外した状態のコアレ
スリニアモータを上部から見た平面図である。
【図８】図７の電機子コイルを各コイル列毎に並べて展
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
開した側面図であって、コイル列の配置関係を比較した
ものである。
【図９】図８の電機子コイルの相帯を示している。
【図１０】従来のコアレスリニアモータであって、
（ａ）は可動子の進行方向から見た正断面図、（ｂ）は
電機子取付板を取り外した状態のコアレスリニアモータ
を上部から見た平面図である。
（ａ）は可動子の進行方向から見た正断面図、（ｂ）は
電機子取付板を取り外した状態のコアレスリニアモータ
を上部から見た平面図である。
【図１１】図１０の各電機子コイル毎の配置関係を示し
た側面図、
た側面図、
【図１２】図１１の電機子コイルの相帯を示している。
１：コアレスリニアモータ ２：固定子 ３：界磁ヨーク ４：永久磁石 ５：可動子 ６：電機子 ７：電機子コイル ７Ａ：第１のコイル列 ７Ｂ：第２のコイル列 ７Ｃ：第３のコイル列 ８：界磁ヨーク固定板 ９：電機子取付板 １０：樹脂モールド １１：基板 １２：電機子コイル １２Ａ：第１のコイル列 １２Ｂ：第２のコイル列 １３：電機子コイル １３Ａ：第１のコイル列 １３Ｂ：第２のコイル列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 HH02 HH03 HH06
Claims (4)
- 【請求項１】交互に極性が異なる複数の永久磁石を隣り
合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列
と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中巻に
した複数個のコイル群を樹脂モールドにより固定し、か
つ、平板状に成形して成る電機子コイルを有するコアレ
ス型の電機子とを備え、前記界磁ヨークと前記電機子の
何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁
ヨークと前記電機子を相対的に走行するようにしたコア
レスリニアモータにおいて、 前記電機子コイルは、前記電機子の進行方向に向かって
前記永久磁石列と平行に配置され、かつ、少なくとも２
つのコイル列から構成され、 前記永久磁石の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたと
き、前記複数のコイル列同士を、 Ｐｍ／３×ｎ ずつずらして配置したことを特徴とするコアレスリニア
モータ。 - 【請求項２】前記電機子コイルを構成する複数のコイル
列の間にコイルの絶縁を行うと共に結線処理を施した基
板を挿入したことを特徴とする請求項１記載のコアレス
リニアモータ。 - 【請求項３】交互に極性が異なる複数の永久磁石を隣り
合わせに並べて配置した界磁ヨークと、前記永久磁石列
と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中巻に
した複数個のコイル群を樹脂モールドにより固定し、か
つ、平板状に成形して成る電機子コイルを有するコアレ
ス型の電機子とを備え、前記界磁ヨークと前記電機子の
何れか一方を固定子に、他方を可動子として、前記界磁
ヨークと前記電機子を相対的に走行するようにしたコア
レスリニアモータにおいて、 前記電機子コイルは、前記電機子の進行方向に向かって
前記永久磁石列と平行に配置され、かつ、少なくとも２
つのコイル列から構成され、 前記永久磁石の磁極ピッチをＰｍ、整数をｎとしたと
き、前記複数のコイル列同士を、 Ｐｍ／２×ｎ ずつずらして配置したことを特徴とするコアレスリニア
モータ。 - 【請求項４】前記電機子コイルを構成する複数のコイル
列の間にコイルの絶縁を行うと共に結線処理を施した基
板を挿入したことを特徴とする請求項３記載のコアレス
リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006485A JP3941314B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | コアレスリニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006485A JP3941314B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | コアレスリニアモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197718A true JP2001197718A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3941314B2 JP3941314B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=18535010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000006485A Expired - Lifetime JP3941314B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | コアレスリニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3941314B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027323A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Rorze Corporation | リニアモータ |
| WO2005069467A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2005-07-28 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | コアレスリニアモータおよびキャンド・リニアモータ |
| JP2006254581A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Niitekku:Kk | 引戸の開閉駆動方法、および同開閉装置 |
| JP2006304457A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Iai:Kk | リニアモータ |
| CN1331295C (zh) * | 2003-03-25 | 2007-08-08 | 珍巴多工业股份有限公司 | 环状永久磁铁的固定结构 |
| JP2011188707A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Yaskawa Electric Corp | コアレスリニアモータ |
| WO2013172262A1 (ja) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Thk株式会社 | リニアモータ |
| JP2019213433A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リニアモータおよびこれを備えたレンズ鏡筒、撮像装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202019100586U1 (de) * | 2019-01-31 | 2019-02-07 | Intrasys Gmbh Innovative Transportsysteme | Bestrombares Wicklungsbauteil für einen Linearmotor mit bereichsweise unterschiedlicher elektrischer Aufheizung im Betrieb |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000006485A patent/JP3941314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1331295C (zh) * | 2003-03-25 | 2007-08-08 | 珍巴多工业股份有限公司 | 环状永久磁铁的固定结构 |
| WO2005027323A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Rorze Corporation | リニアモータ |
| US7425783B2 (en) | 2003-09-08 | 2008-09-16 | Rorze Corporation | Linear motor |
| JP4517278B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-08-04 | 株式会社安川電機 | コアレスリニアモータおよびキャンド・リニアモータ |
| WO2005069467A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2005-07-28 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | コアレスリニアモータおよびキャンド・リニアモータ |
| JP2005210775A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Yaskawa Electric Corp | コアレスリニアモータおよびキャンド・リニアモータ |
| KR100757709B1 (ko) * | 2004-01-20 | 2007-09-13 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 코어리스 리니어 모터 및 캔드 리니어 모터 |
| US7576452B2 (en) | 2004-01-20 | 2009-08-18 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Coreless linear motor and canned linear motor |
| JP2006254581A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Niitekku:Kk | 引戸の開閉駆動方法、および同開閉装置 |
| JP2006304457A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Iai:Kk | リニアモータ |
| JP2011188707A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Yaskawa Electric Corp | コアレスリニアモータ |
| WO2013172262A1 (ja) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Thk株式会社 | リニアモータ |
| JP2013258894A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-26 | Thk Co Ltd | リニアモータ |
| JP2019213433A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リニアモータおよびこれを備えたレンズ鏡筒、撮像装置 |
| WO2019234980A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リニアモータおよびこれを備えたレンズ鏡筒、撮像装置 |
| EP3955440A1 (en) * | 2018-06-08 | 2022-02-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Linear motor and lens barrel equipped with same, and image capturing device |
| US11340515B2 (en) | 2018-06-08 | 2022-05-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Linear motor, and lens barrel and imaging device equipped with same |
| JP7223955B2 (ja) | 2018-06-08 | 2023-02-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リニアモータおよびこれを備えたレンズ鏡筒、撮像装置 |
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|---|---|
| JP3941314B2 (ja) | 2007-07-04 |
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