JP2003088087A - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JP2003088087A
JP2003088087A JP2001271903A JP2001271903A JP2003088087A JP 2003088087 A JP2003088087 A JP 2003088087A JP 2001271903 A JP2001271903 A JP 2001271903A JP 2001271903 A JP2001271903 A JP 2001271903A JP 2003088087 A JP2003088087 A JP 2003088087A
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coil
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coils
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized linear motor capable of remarkably suppressing a leakage magnetic flux out of the motor by a coil of an armature without increasing the distance between field yokes. SOLUTION: In the linear motor, the field yoke 1 (stator) is constituted by setting the moving direction A of the armature 6 (moving element) to a longitudinal direction. Two field permanent magnets 31 are aligned so that polarities are alternatively different in the longitudinal direction of the yoke 1 and disposed. The armature 6 is constituted of a first coil 41c and a second coil 41e arranged in parallel with a direction along a magnet row of the magnets 31 as the longitudinal direction. In this motor, a relation of Nc×Ic×Sc/ Gc=2×Ne×Ie×Se/Ge, wherein Nc, Ne are numbers of turns of the coils 41c and 41e, Ic, Ie are current values, Sc, Se are areas of air cores of the coils, and Gc, Ge are lengths of magnetic air gaps, is satisfied. Directions of the currents Ic and Ie of the coils are changed and energized so that a magnetic flux of the coil 41e becomes reverse to that of the coil 41c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製
造装置あるいは工作機械のテーブル送りなど、超精密位
置決め、高推力が要求される用途に適する微小ストロー
クのリニアモータに関し、特に、電機子巻線からの漏洩
磁束を低減する構成に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a minute stroke linear motor suitable for applications requiring ultra-precision positioning and high thrust, such as table feed of semiconductor manufacturing equipment or machine tools, and more particularly, armature windings. The present invention relates to a configuration for reducing leakage magnetic flux from the.

【0002】[0002]

【従来の技術】(第1の従来技術)従来、例えば、半導
体製造装置または工作機械のテーブル送りなど、超精密
位置決め・高推力が要求される用途に適する微小ストロ
ークのリニアモータは図8のようになっている。図8は
第1の従来技術を示すリニアモータであって、後述する
本発明の第2、第4実施例と共通な正断面図となってい
る。また、図9は第1の従来技術を示すリニアモータの
分解斜視図であって、便宜上、片側の固定子およびそれ
に対して対向する移動子を一部破断して示したものとな
っている。まず、第1の従来技術を図8、図9を用いて
説明すると、1は界磁ヨーク、2はサイドヨーク、3は
界磁用永久磁石、4はコイル、5は芯金、6は電機子、
7は電機子取付板、Gは電機子と界磁用永久磁石間の磁
気的空隙の方向、矢印Aは移動子の移動方向、Bは移動
子の移動方向Aおよび磁気的空隙Gの方向と直交する方
向,L1は界磁ヨーク1間の距離を表すものとする。リ
ニアモータは基本的には2列の対向する平板状の界磁ヨ
ーク1に配設された界磁用永久磁石3と当該界磁用永久
磁石3と磁気的空隙を介して対向配置された電機子6で
構成すると共に、電機子6を移動子とし、界磁用永久磁
石3を固定子として電機子6を相対的移動するようにな
っている。具体的には、界磁ヨーク1は、電機子6の移
動方向Aおよび磁気的空隙方向Gと直交する方向Bを長
手方向として構成してあり、2列の界磁ヨーク1の間を
サイドヨーク2で固定している。界磁用永久磁石3は、
電機子6の移動方向に沿って交互に極性が異なるように
所定ピッチで2つ並べて配置している。また、電機子6
は、2つの界磁用永久磁石3に対して平行に配設された
1つのコイル4を平板状に成形すると共に、コイル4を
ステンレスなどの非磁性部材でできた芯金5の両面に樹
脂モールド(不図示)や接着などにより固定し、コアレ
ス構造を構成している。ここで、コイルの寸法形状は、
電機子6が所定の推力、ストロークが得られるように移
動方向となるコイルピッチCおよび導体幅Dを決定して
いる。それからコイル4を一体化した芯金5は電機子取
付板7によって固定している。なお、図示していない
が、上記電機子6は移動方向に可動自在な支持機構によ
って支持されており、移動子と固定子には、移動子の相
対移動の位置を測るためにリニアスケールとセンサヘッ
ドからなる磁気センサなどの位置検出器が取り付けられ
ている。このような構成において、コイル4に直流電流
を供給すると、コイル4に流れる電流と界磁用永久磁石
3による磁束との電磁作用により、電機子6が移動方向
にストローク分だけ直線移動する。
2. Description of the Related Art (First Prior Art) Conventionally, a fine stroke linear motor suitable for use in applications requiring ultra-precision positioning and high thrust, such as table feeding of semiconductor manufacturing equipment or machine tools, is shown in FIG. It has become. FIG. 8 is a linear motor showing a first conventional technique, and is a front sectional view common to second and fourth embodiments of the present invention described later. Further, FIG. 9 is an exploded perspective view of a linear motor showing a first conventional technique, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience. First, the first conventional technique will be described with reference to FIGS. 8 and 9. 1 is a field yoke, 2 is a side yoke, 3 is a field permanent magnet, 4 is a coil, 5 is a core metal, and 6 is an electric machine. Child,
7 is an armature mounting plate, G is the direction of the magnetic gap between the armature and the permanent magnet for the field, arrow A is the moving direction of the mover, B is the moving direction A of the mover and the direction of the magnetic gap G. The orthogonal direction, L1 is the distance between the field yokes 1. The linear motor is basically an electric machine which is arranged in two rows of opposing flat plate-like field yokes 1 and which is opposed to the field permanent magnets 3 through the magnetic gaps. The armature 6 is constituted by the armature 6, and the armature 6 is used as a mover, and the field permanent magnet 3 is used as a stator to relatively move the armature 6. Specifically, the field yoke 1 has a longitudinal direction that is a direction B orthogonal to the moving direction A of the armature 6 and the magnetic air gap direction G, and the side yokes are provided between the two rows of field yokes 1. It is fixed at 2. The permanent magnet 3 for field is
Two armatures 6 are arranged side by side at a predetermined pitch such that the polarities are alternately different along the moving direction of the armature 6. Also, the armature 6
Is a coil 4 arranged in parallel to the two field permanent magnets 3 and formed into a flat plate, and the coils 4 are formed on both surfaces of a cored bar 5 made of a non-magnetic member such as stainless steel. It is fixed by molding (not shown) or adhesive to form a coreless structure. Here, the dimensions of the coil are
The coil pitch C and the conductor width D, which are the moving direction, are determined so that the armature 6 can obtain a predetermined thrust and stroke. Then, the core metal 5 in which the coil 4 is integrated is fixed by the armature mounting plate 7. Although not shown, the armature 6 is supported by a support mechanism that is movable in the moving direction, and a linear scale and a sensor are provided on the mover and the stator to measure the relative movement position of the mover. A position detector such as a magnetic sensor including a head is attached. In such a configuration, when a direct current is supplied to the coil 4, the armature 6 linearly moves in the moving direction by a stroke due to the electromagnetic action of the current flowing in the coil 4 and the magnetic flux of the field permanent magnet 3.

【0003】(第2の従来技術)図10は第2の従来技
術を示すリニアモータの斜視図であって、移動子と固定
子を一部破断したものとなっている。リニアモータにお
いて、2列の対向する平板状の界磁ヨーク10に配設さ
れた界磁用永久磁石30と電機子60で構成し、電機子
60を移動子とし、界磁用永久磁石30を固定子として
電機子60を相対的移動する構成は、第1の従来技術と
同じである。ここで、L2は界磁ヨーク10間の距離を
表すものとする。基本的に第1の従来技術と異なる点
は、2列の対向する界磁ヨーク10が、その長手方向の
両端部相互をサイドヨーク20で連結すると共に、界磁
ヨーク10同士間の中央部にセンターヨーク70を配設
して日の字状の閉磁路を構成している点である。界磁用
永久磁石30は、各界磁ヨーク10のセンターヨーク7
0との対向面に極性が同方向に揃うようにに1つずつ配
置されてている。また、電機子60は、センターヨーク
70と磁気的空隙を介して囲うように配設してあり、芯
金50と当該芯金50の表面に巻装されたコイル40を
樹脂モールド(不図示)などで固着し、これらを電機子
取付板70に固定している。なお、図示していないが、
上記電機子60は移動方向に可動自在な支持機構によっ
て支持されており、また、移動子と固定子には移動子の
相対移動の位置を測るために磁気センサなどの位置検出
器が取り付けられている。このような構成において、コ
イル40に直流電流を供給すると、コイル40に流れる
電流と界磁用永久磁石30による磁束との電磁作用によ
り、電機子60が移動方向にストローク分だけ直線移動
する。
(Second Prior Art) FIG. 10 is a perspective view of a linear motor according to the second prior art, in which the moving element and the stator are partially broken. In the linear motor, the field permanent magnets 30 and the armatures 60 arranged on the two rows of flat field yokes 10 facing each other are used, and the armatures 60 are used as moving elements. The configuration for relatively moving the armature 60 as the stator is the same as that of the first conventional technique. Here, L2 represents the distance between the field yokes 10. Basically, the difference from the first conventional technique is that two rows of opposing field yokes 10 are connected to each other by side yokes 20 at both ends in the longitudinal direction and at the center portion between the field yokes 10. The point is that the center yoke 70 is arranged to form a sun-shaped closed magnetic circuit. The field permanent magnet 30 includes the center yoke 7 of each field yoke 10.
One is arranged so that the polarities are aligned in the same direction on the surface facing 0. Further, the armature 60 is arranged so as to surround the center yoke 70 with a magnetic gap, and the core metal 50 and the coil 40 wound around the surface of the core metal 50 are resin-molded (not shown). And the like, and these are fixed to the armature mounting plate 70. Although not shown,
The armature 60 is supported by a support mechanism that is movable in the moving direction, and a position detector such as a magnetic sensor is attached to the mover and the stator to measure the position of relative movement of the mover. There is. In such a configuration, when a direct current is supplied to the coil 40, the armature 60 linearly moves in the moving direction by a stroke due to the electromagnetic action of the current flowing through the coil 40 and the magnetic flux of the field permanent magnet 30.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、第1の従来
技術においては、コイル4に通電することによって発生
する磁界に対して閉磁路となる磁気回路が構成されてな
いため、電機子6による磁束が外部に広がりやすく、リ
ニアモータ外部への漏洩磁束が大きくなる。そして、漏
洩磁束はモータ外部の機器、例えば磁気センサ(不図
示)などに影響を及した後、リニアモータが誤作動を起
こし、その結果精密な位置決め作業に支障をきたすとい
う問題があった。また、第2の従来技術においては、コ
イル40への通電によって発生する磁界に対して閉磁路
となる磁気回路が構成されているが、リニアモータの界
磁ヨーク10間の距離L2が第1の従来技術に示すリニ
アモータの界磁ヨーク間の距離L1に比べて約2倍程度
になり、大形化するという問題があった。また、上記以
外のリニアモータの漏洩磁束低減策として、界磁用永久
磁石およびコイルの端面に面取りを設けたものが特開平
8−98496号に開示されているが、この方法ではコ
イルの端部からの漏洩磁束を低減する効果はあるが、磁
気回路的に改善が施されていないので、漏洩磁場低減の
根本的な解決策とはならなかった。本発明は上記問題を
解決するためになされたものであり、リニアモータの界
磁ヨーク間の距離を大きくすることなく、電機子のコイ
ルによるモータ外部への漏洩磁束を大幅に抑えることが
できる、小形のリニアモータを提供することを目的とす
る。
However, in the first prior art, since the magnetic circuit serving as a closed magnetic circuit for the magnetic field generated by energizing the coil 4 is not formed, the magnetic flux generated by the armature 6 is not formed. Easily spreads to the outside, and the magnetic flux leaking to the outside of the linear motor increases. Then, after the leakage magnetic flux affects a device outside the motor, for example, a magnetic sensor (not shown), the linear motor malfunctions, resulting in a problem in precise positioning work. Further, in the second conventional technique, a magnetic circuit that constitutes a closed magnetic circuit for the magnetic field generated by energization of the coil 40 is formed, but the distance L2 between the field yokes 10 of the linear motor is the first. The distance L1 between the field yokes of the linear motor shown in the prior art is about twice the distance L1 and there is a problem that the size is increased. Further, as a measure for reducing the magnetic flux leakage of a linear motor other than the above, a permanent magnet for field and a coil provided with chamfers on the end surface are disclosed in JP-A-8-98496. Although it has the effect of reducing the leakage magnetic flux from the magnetic field, it has not been a fundamental solution for reducing the leakage magnetic field because the magnetic circuit has not been improved. The present invention has been made to solve the above problems, and can greatly suppress the magnetic flux leakage to the outside of the motor due to the armature coil without increasing the distance between the field yokes of the linear motor. The object is to provide a small linear motor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項1の本発明は、2列の対向する平板状の界磁
ヨークに配設された界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁
石と磁気的空隙を介して対向配置された電機子の何れか
一方を相対的移動する移動子とし、他方を固定子とした
リニアモータにおいて、前記界磁ヨークは、前記移動子
の移動方向を長手方向として構成してあり、前記界磁用
永久磁石は、前記界磁ヨークの長手方向に沿って交互に
極性が異なるように2つ並べて配置してあり、前記電機
子は、前記界磁用永久磁石の磁石列に沿う方向を長手方
向にして平行に配設されると共に、当該電機子の中央に
設けた第1コイルと、前記第1コイルと異なる寸法形状
を有し、かつ、前記第1コイルの両側に設けた2つの第
2コイルとよりなる3つのコイルを平板状に成形して構
成したものであり、前記第1コイルのターン数をNc、
電流値をIc、コイル空芯面積をSc、磁気空隙長をG
cとすると共に、前記第2コイルのターン数をNe、電
流値をIe、コイル空芯面積をSe、磁気空隙長をGe
としたときに、Nc×Ic×Sc/Gc=2×Ne×Ie
×Se/Geの関係を満足するものであり、前記各コイ
ルに供給する電流IcとIeの向きを替えて通電するよ
うにしたものである。また、請求項2の本発明は、2列
の対向する平板状の界磁ヨークに配設された界磁用永久
磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空隙を介して対向配
置された電機子の何れか一方を相対的移動する移動子と
し、他方を固定子としたリニアモータにおいて、前記界
磁ヨークは、前記移動子の移動方向および前記磁気的空
隙の方向と直交する方向を長手方向として構成してあ
り、前記界磁用永久磁石は、前記界磁ヨークの長手方向
に沿って交互に極性が異なるように配設してなる3個1
組とする磁石群で構成したものを、前記移動子の移動方
向に沿って極性が互いに異なるよう2組並べて配置して
あり、前記電機子は、前記界磁用永久磁石の磁石群に沿
う方向を長手方向にして平行に配設されると共に、当該
電機子の中央に設けた第1コイルと前記第1コイルと異
なる寸法形状を有し、かつ、前記第1コイルの両側に設
けた2つの第2コイルとよりなる3つのコイルを平板状
に成形して構成したものであり、前記第1コイルのター
ン数をNc、電流値をIc、コイル空芯面積をSc、磁
気空隙長をGcとすると共に、前記第2コイルのターン
数をNe、電流値をIe、コイル空芯面積をSe、磁気
空隙長をGeとしたときに、Nc×Ic×Sc/Gc=
2×Ne×Ie×Se/Ge の関係を満足するもので
あり、前記各コイルに供給する電流IcとIeの向きを
替えて通電するようにしたものである。請求項3の本発
明は、2列の対向する平板状の界磁ヨークに配設された
界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空隙を介
して対向配置された電機子の何れか一方を相対的移動す
る移動子とし、他方を固定子としたリニアモータにおい
て、前記界磁ヨークは、前記移動子の移動方向を長手方
向として構成してあり、前記界磁用永久磁石は、前記界
磁ヨークの長手方向に沿って交互に極性が異なるように
3つ並べて配置してあり、前記電機子は、前記界磁用永
久磁石の磁石列に沿う方向を長手方向にして平行に配設
された同じ寸法形状を有する2つのコイルを平板状に成
形して構成したものであり、前記各コイルに供給する互
いの電流Idの向きを替えて通電するようにしたもので
ある。請求項4の本発明は、2列の対向する平板状の界
磁ヨークに配設された界磁用永久磁石と前記界磁用永久
磁石と磁気的空隙を介して対向配置された電機子の何れ
か一方を相対的移動する移動子とし、他方を固定子とし
たリニアモータにおいて、前記界磁ヨークは、前記移動
子の移動方向および前記磁気的空隙の方向と直交する方
向を長手方向として構成してあり、前記界磁用永久磁石
は、前記界磁ヨークの長手方向に沿って交互に極性が異
なるように配設してなる2個1組とする磁石群で構成し
たものを、前記移動子の移動方向に沿って極性が互いに
異なるよう2組並べて配置してあり、前記電機子は、前
記界磁用永久磁石の磁石群に沿う方向を長手方向にして
平行に配設された同じ寸法形状を有する2つのコイルを
平板状に成形して構成したものであり、前記各コイルに
供給する互いの電流Idの向きを替えて通電するように
したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention according to claim 1 provides a field permanent magnet and two field permanent magnets arranged in two rows of opposing flat plate field yokes. In a linear motor in which one of the armatures arranged to face each other via a permanent magnet and a magnetic gap is a moving element that relatively moves, and the other is a stator, the field yoke is a moving direction of the moving element. In the longitudinal direction, the permanent magnets for field magnets are arranged side by side along the longitudinal direction of the field yoke so as to have different polarities alternately, and the armature is provided with the field magnets. And a first coil provided in the center of the armature and having a different size and shape from the first coil, and the first permanent coil is arranged in parallel with the longitudinal direction of the permanent magnet for use in the longitudinal direction. Consists of two second coils provided on both sides of the first coil One of the coils is obtained by constituting molded into a flat plate, the number of turns of the first coil Nc,
The current value is Ic, the coil air core area is Sc, and the magnetic gap length is G.
c, the number of turns of the second coil is Ne, the current value is Ie, the coil air-core area is Se, and the magnetic gap length is Ge.
Then, Nc × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie
It satisfies the relationship of × Se / Ge, and the currents Ic and Ie supplied to the respective coils are switched in direction to be energized. Further, according to the present invention of claim 2, the field permanent magnets arranged in two rows of flat field yokes facing each other, and the electric machine facing the field permanent magnets with a magnetic gap therebetween. In a linear motor in which one of the moving elements is a moving element that relatively moves and the other is a stator, the field yoke has a longitudinal direction in a direction orthogonal to a moving direction of the moving element and a direction of the magnetic gap. And the permanent magnets for field magnets are arranged so as to have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke.
Two sets of magnet groups are arranged side by side so that their polarities are different from each other along the moving direction of the mover, and the armature extends along the magnet group of the field permanent magnet. Are arranged in parallel with each other in the longitudinal direction, have two different sizes and shapes from the first coil provided in the center of the armature and the first coil, and are provided on both sides of the first coil. It is configured by forming three coils, which are the second coil, into a flat plate shape, the number of turns of the first coil is Nc, the current value is Ic, the coil air-core area is Sc, and the magnetic gap length is Gc. When the number of turns of the second coil is Ne, the current value is Ie, the coil air-core area is Se, and the magnetic gap length is Ge, Nc × Ic × Sc / Gc =
The relationship of 2 × Ne × Ie × Se / Ge is satisfied, and the currents Ic and Ie supplied to the respective coils are switched in direction to be energized. According to a third aspect of the present invention, there is provided a field permanent magnet arranged on two rows of flat field yokes facing each other, and an armature facing the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor in which one of the two is a moving element that relatively moves and the other is a stator, the field yoke is configured such that the moving direction of the moving element is the longitudinal direction, and the field permanent magnet is , Three are arranged side by side along the longitudinal direction of the field yoke so that the polarities are alternately different, and the armatures are parallel to each other with the direction along the magnet array of the field permanent magnets being the longitudinal direction. The two coils having the same size and shape are arranged in a flat plate shape, and the currents Id supplied to the coils are changed in direction to be energized. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a field permanent magnet disposed on two rows of flat field yokes facing each other, and an armature disposed opposite to the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor having one of the movers as a relative mover and the other as a stator, the field yoke has a longitudinal direction in a direction orthogonal to the moving direction of the mover and the direction of the magnetic gap. The field permanent magnet is composed of a group of two magnets which are arranged so as to have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke. Two sets are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the moving direction of the child, and the armatures are arranged in parallel with the direction along the magnet group of the field permanent magnets being the longitudinal direction. Formed by forming two coils with a flat shape It is those, in which so as to energize by changing the direction of the current Id of each other supplied to the each coil.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図に基
づいて説明する。 (第1の実施例)図1は本発明の第1の実施例を示すリ
ニアモータの正断面図、図2は本発明の第1の実施例を
示すリニアモータの分解斜視図であって、便宜上、片側
の固定子およびそれに対向する移動子を一部破断して示
したものである。なお、本発明の実施例の構成要素が従
来技術と同じものについては同一符号を付してその説明
を省略し、異なる点についてのみ説明する。第1の実施
例におけるリニアモータは、2列の対向する平板状の界
磁ヨーク1に配設された界磁用永久磁石31と電機子6
で構成し、電機子6を移動子とし、界磁用永久磁石31
を固定子として電機子6を相対的移動する基本構成は、
第1の従来技術と同じであり、第2の実施例以降も同様
とする。本発明の従来技術と異なる点は以下の通りであ
る。図において、31は界磁用永久磁石、41cは第1
コイル、41eは第2コイルである。界磁ヨーク1は、
移動子の移動方向Aを長手方向として構成してあり、界
磁用永久磁石31は、界磁ヨーク1の長手方向に沿って
交互に極性が異なるように2つ並べて配置してあり、ま
た、電機子6は、界磁用永久磁石31の磁石列に沿う方
向を長手方向にして平行に配設されると共に、当該電機
子6の中央に設けた第1コイル41cと、第1コイル4
1cと異なる寸法形状を有し、かつ、第1コイル41c
の両側に設けた2つの第2コイル41eとよりなる3つ
のコイルを平板状に成形して構成した点である。そし
て、上記のリニアモータは第1コイル41cのターン数
をNc、電流値をIc、コイル空芯面積をSc、磁気空
隙長をGcとすると共に、第2コイル41eのターン数
をNe、電流値をIe、コイル空芯面積をSe、磁気空
隙長をGeとしたときに、第2コイル41eによって作
られる磁束が第1コイル41cによって作られる磁束の
半分の大きさとなるよう、Nc×Ic×Sc/Gc=2
×Ne×Ie×Se/Ge の関係を満足するようにし
て、第2コイル41eによって作られる磁束が第1コイ
ル41cによって作られる磁束と逆向きとなるように、
各コイルに供給する電流IcとIeの向きを替えて通電
するようにしたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a front sectional view of a linear motor showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a linear motor showing the first embodiment of the present invention. For the sake of convenience, the stator on one side and the moving element facing it are partially cut away. It should be noted that components having the same components as those of the prior art will be denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only different points will be described. The linear motor in the first embodiment has a field permanent magnet 31 and an armature 6 arranged in two rows of flat field yokes 1 facing each other.
With the armature 6 as a mover, and the permanent magnet 31 for field magnetism.
The basic configuration of moving the armature 6 relative to the stator is
This is the same as the first conventional technique, and the same applies to the second and subsequent embodiments. The difference between the present invention and the prior art is as follows. In the figure, 31 is a permanent magnet for field, 41c is a first
The coil 41e is a second coil. The field yoke 1 is
The moving direction A of the moving element is configured to be the longitudinal direction, and the two permanent magnets for field 31 are arranged side by side along the longitudinal direction of the field yoke 1 so that the polarities are alternately different. The armature 6 is arranged in parallel with the direction along the magnet array of the field permanent magnets 31 as the longitudinal direction, and the first coil 41c provided in the center of the armature 6 and the first coil 4 are provided.
1c has a different size and shape from the 1c, and the first coil 41c
It is a point that three coils, which are two second coils 41e provided on both sides of, are formed into a flat plate shape. In the above linear motor, the number of turns of the first coil 41c is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, the magnetic gap length is Gc, and the number of turns of the second coil 41e is Ne and the current value is Is Ie, the coil air-core area is Se, and the magnetic air gap length is Ge, the magnetic flux generated by the second coil 41e is half the size of the magnetic flux generated by the first coil 41c, Nc × Ic × Sc / Gc = 2
× Ne × Ie × Se / Ge so that the magnetic flux produced by the second coil 41e is in the opposite direction to the magnetic flux produced by the first coil 41c.
The currents Ic and Ie supplied to each coil are switched in direction so as to be energized.

【0007】図2は、上記の関係式である、Nc×Ic
×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Geを満足する
方法として、第2コイル41eのターン数Neを第1コ
イル41cのターン数Ncの半分とした場合となってお
り、第1コイル41cと第2コイル41eの両方を用い
て、第1の従来技術のリニアモータと同じストローク、
推力を得るために、下記の方法を取れば良い。まず、第
1コイル41cのコイル空芯幅Ccおよび第2コイル4
1eのコイル空芯幅Ceを、第1の従来技術におけるコ
イル4のコイル空芯幅Cと等しくする。そして、第1コ
イル41cのターン数Ncと第2コイル41eのターン
数Neの和を、第1の従来技術におけるコイル4のター
ン数Nと等しくして、第1コイル41c、第2コイル4
1eの電流値Ic、Ieおよびコイル空芯面積Sc、Se
を第1の従来技術におけるコイル4の電流値Iおよびコ
イル空芯面積Sと同じにする。このとき、コイル幅がタ
ーン数に比例すると考えると、第1コイル41cと第2
コイル41eの発生する磁束の比率を2:1とするため
には、第1コイル41cの導体幅Dcと第2コイル41
eのコイル幅Deは第1の従来技術におけるコイル4の
導体幅Dのそれぞれ2/3および1/3となる。
FIG. 2 shows the above relational expression, Nc × Ic.
As a method of satisfying × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge, the number of turns Ne of the second coil 41e is half the number of turns Nc of the first coil 41c. Using both 41c and the second coil 41e, the same stroke as the first prior art linear motor,
The following method may be used to obtain thrust. First, the coil air-core width Cc of the first coil 41c and the second coil 4
The coil air core width Ce of 1e is made equal to the coil air core width C of the coil 4 in the first conventional technique. Then, the sum of the number of turns Nc of the first coil 41c and the number of turns Ne of the second coil 41e is made equal to the number of turns N of the coil 4 in the first conventional technique, and the first coil 41c and the second coil 4 are arranged.
1e current values Ic, Ie and coil air core areas Sc, Se
Is the same as the current value I of the coil 4 and the coil air-core area S in the first conventional technique. At this time, considering that the coil width is proportional to the number of turns, the first coil 41c and the second coil 41c
In order to make the ratio of the magnetic flux generated by the coil 41e 2: 1, the conductor width Dc of the first coil 41c and the second coil 41
The coil width De of e is 2/3 and 1/3 of the conductor width D of the coil 4 in the first prior art, respectively.

【0008】また、Nc×Ic×Sc/Gc=2×Ne
×Ie×Se/Geを満足する別の方法として、第2コ
イル41eの電流値Ieを第1コイル41cの電流値Ic
の半分とした場合、第1コイル41cと第2コイル41
eの両方を用いて第1の従来技術のリニアモータと同じ
ストローク、推力を得るために下記の方法を取れば良
い。まず、第2コイル41eのターン数を第1コイル4
1cのターン数の半分とする方法を用いる場合と同様
に、第1コイル41cのコイル空芯幅Ccおよび第2コ
イル41eのコイル空芯幅Ceを第1の従来技術におけ
るコイル4のコイル空芯幅Cと等しくする。そして、第
1コイル41cと第2コイル41eのターン数Nc、N
eおよびコイル空芯面積Sc、Seをそれぞれ第1の従
来技術におけるコイル4のターン数Nおよびコイル空芯
面積Sと同じにして、第1コイル41cの電流値Icと
第2コイル41eの電流値Ieの和を、第1の従来技術に
おけるコイル4の電流値Iと等しくする。このとき、第
1コイル41cと第2コイル41eの発生する磁束の比
率を2:1とするためには、第1コイル41cに供給す
る電流値Icと第2コイル41eの電流値Ieは第1の従
来技術におけるコイル4に供給する電流値Iのそれぞれ
2/3および1/3となる。
Further, Nc × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne
As another method of satisfying × Ie × Se / Ge, the current value Ie of the second coil 41e is changed to the current value Ic of the first coil 41c.
When it is set to half of the first coil 41c and the second coil 41
The following method may be used to obtain the same stroke and thrust as the linear motor of the first prior art by using both of e. First, the number of turns of the second coil 41e is set to the first coil 4
Similarly to the case of using the method of reducing the number of turns of 1c to half, the coil air core width Cc of the first coil 41c and the coil air core width Ce of the second coil 41e are set to the coil air core of the coil 4 in the first conventional technique. It is equal to the width C. Then, the number of turns Nc, N of the first coil 41c and the second coil 41e
e and the coil air core area Sc and Se are respectively the same as the number of turns N and the coil air core area S of the coil 4 in the first conventional technique, and the current value Ic of the first coil 41c and the current value of the second coil 41e are set. The sum of Ie is made equal to the current value I of the coil 4 in the first conventional technique. At this time, in order to set the ratio of the magnetic flux generated by the first coil 41c and the second coil 41e to 2: 1, the current value Ic supplied to the first coil 41c and the current value Ie of the second coil 41e are the first value. The current value I supplied to the coil 4 in the prior art is 2/3 and 1/3, respectively.

【0009】したがって、第1の実施例は、界磁ヨーク
1は、移動子の移動方向Aを長手方向として構成してあ
り、界磁用永久磁石31は、界磁ヨーク1の長手方向に
沿って交互に極性が異なるように2つ並べて配置してあ
り、また、電機子6は、界磁用永久磁石31の磁石列に
沿う方向を長手方向にして平行に配設されると共に、当
該電機子6の中央に設けた第1コイル41cと、第1コ
イル41cと異なる寸法形状を有し、かつ、第1コイル
41cの両側に設けた2つの第2コイル41eとよりな
る3つのコイルを平板状に成形した点、そして、第1コ
イル41cのターン数をNc、電流値をIc、コイル空
芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、第2コ
イル41eのターン数をNe、電流値をIe、コイル空
芯面積をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、第2コ
イル41eによって作られる磁束が第1コイル41cに
よって作られる磁束の半分の大きさとなるよう、Nc×
Ic×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Geの関係を
満足するようにして、第2コイル41eによって作られ
る磁束が第1コイル41cによって作られる磁束と逆向
きとなるように、各コイルに供給する電流IcとIeの
向きを替えて通電するようにした点、の特徴を有してい
るので、第1コイル41cと第2コイル41eから発生
する磁界が直近で閉磁路を構成することから、リニアモ
ータの界磁ヨーク間の距離L1を大きくすることなく、
電機子のコイルによるモータ外部への漏洩磁束を大幅に
抑えることができる、また、これにより、リニアモータ
外部に取り付けた磁気センサのノイズが減少するため、
位置決め精度の向上が図られると共に、外部機器への漏
洩磁場対策が不要となることでリニアモータの小形化、
軽量化と低コストが可能となる。
Therefore, in the first embodiment, the field yoke 1 is constructed with the moving direction A of the mover as the longitudinal direction, and the field permanent magnet 31 is arranged along the longitudinal direction of the field yoke 1. Are arranged side by side so that the polarities are alternately different, and the armatures 6 are arranged in parallel with the direction along the magnet row of the field permanent magnets 31 being the longitudinal direction, and Three coils, which are a first coil 41c provided in the center of the child 6 and two second coils 41e having different dimensions from the first coil 41c and provided on both sides of the first coil 41c, are flat plates. And the number of turns of the first coil 41c is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, the magnetic gap length is Gc, and the number of turns of the second coil 41e is Ne, the current Value is Ie, coil air core area is Se, magnetic When the air gap length is Ge, the magnetic flux generated by the second coil 41e is set to be half the magnetic flux generated by the first coil 41c so that Nc ×
Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge, so that the magnetic flux generated by the second coil 41e is opposite to the magnetic flux generated by the first coil 41c. Since the currents Ic and Ie supplied to the coils are switched in direction so as to be energized, the magnetic fields generated from the first coil 41c and the second coil 41e form a closed magnetic path in the immediate vicinity. Therefore, without increasing the distance L1 between the field yokes of the linear motor,
Magnetic flux leakage to the outside of the motor due to the coil of the armature can be significantly suppressed, and this also reduces the noise of the magnetic sensor installed outside the linear motor,
The positioning accuracy is improved and the leakage magnetic field to external devices is not required, which reduces the size of the linear motor.
Weight reduction and cost reduction are possible.

【0010】(第2の実施例)図3は本発明の第2の実
施例を示すリニアモータの分解斜視図であって、便宜
上、片側の固定子およびそれに対向する移動子を一部破
断して示したものである。第2の実施例が、第1の従来
技術と異なる点は以下のとおりである。図において、3
2c,32eは界磁用永久磁石、42cは第1コイル、
42eは第2コイルであって、これらは図8の正断面図
に示す界磁用永久磁石3、コイル4に替わるものであ
る。界磁ヨーク1は、移動子の移動方向Aおよび磁気的
空隙方向Gと直交する方向Bを長手方向として構成して
あり、界磁用永久磁石は、界磁ヨーク1の長手方向に沿
って交互に極性が異なるように配設してなる3個1組と
する磁石群32c,32eで構成したものを、移動子の
移動方向Aに沿って極性が互いに異なるよう2組並べて
配置してあり、また、電機子6は、界磁用永久磁石の磁
石群32c,32eでに沿う方向Bを長手方向にして平
行に配設されると共に、電機子6の中央に設けた第1コ
イル42cと、第1コイル42cと異なる寸法形状を有
し、かつ、第1コイル42cの両側に設けた2つの第2
コイル42eとよりなる3つのコイルを平板状に成形し
て構成した点である。そして、上記のリニアモータは第
1コイル42cのターン数をNc、電流値をIc、コイ
ル空芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、第
2コイル42eのターン数をNe、電流値をIe、コイ
ル空芯面積をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、第
2コイル42eによって作られる磁束が第1コイル42
cによって作られる磁束の半分の大きさとなるよう、N
c×Ic×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Geの関
係を満足するようにして、第2コイル42eによって作
られる磁束が第1コイル42cによって作られる磁束と
逆向きとなるように、各コイルに供給する電流IcとI
eの向きを替えて通電するようにしたものである。
(Second Embodiment) FIG. 3 is an exploded perspective view of a linear motor according to a second embodiment of the present invention. For convenience, a stator on one side and a mover facing it are partially cut away. Is shown. The second embodiment is different from the first conventional art in the following points. In the figure, 3
2c and 32e are permanent magnets for field, 42c is the first coil,
A second coil 42e replaces the field permanent magnet 3 and the coil 4 shown in the front sectional view of FIG. The field yoke 1 has a longitudinal direction that is a direction B that is orthogonal to the moving direction A of the moving element and the magnetic air gap direction G, and the permanent magnets for magnetic field alternate along the longitudinal direction of the field yoke 1. Two magnet groups 32c and 32e, which are arranged so that the polarities are different from each other, are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the moving direction A of the moving element. Further, the armature 6 is arranged in parallel with the direction B along the magnet groups 32c, 32e of the field permanent magnets being the longitudinal direction, and the first coil 42c provided at the center of the armature 6, Two second coils having different sizes and shapes from the first coil 42c and provided on both sides of the first coil 42c.
This is a point formed by forming three coils, which are the coil 42e, into a flat plate shape. In the linear motor, the number of turns of the first coil 42c is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, the magnetic gap length is Gc, and the number of turns of the second coil 42e is Ne and the current value is Is Ie, the coil air-core area is Se, and the magnetic gap length is Ge, the magnetic flux generated by the second coil 42e is
N so that it is half the size of the magnetic flux created by c
c × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge so that the magnetic flux generated by the second coil 42e is opposite to the magnetic flux generated by the first coil 42c. , The currents Ic and I supplied to each coil
The direction of e is changed to energize.

【0011】図3は、上記の関係式である、Nc×Ic
×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Geを満足する
方法として、第2コイル42eの空芯面積Seを第1コ
イル4cの空芯面積Scの半分とした場合となってお
り、第1コイル42cと第2コイル42eの両方を用い
て第1の従来技術のリニアモータと同じストローク、推
力を得るために下記の方法を取れば良い。まず、界磁ヨ
ーク1の第2コイル42eと対向する部分に隣り合う中
央部磁石32cとの極性が交替するように端部磁石32
eを配置する。そして、第1コイル42cのコイル空芯
幅Ccおよび第2コイル42eのコイル空芯幅Ceを第
1の従来技術におけるコイル4のコイル空芯幅Cと等し
くし、第1コイル42cの空芯面積Scと第2コイル4
2eの空芯面積Seの和を、第1の従来技術のコイル4
の空芯面積Sと等しくして、第1コイル4c、第2コイ
ル42eのターン数Nc、Neおよび電流値Ic、Ieを
第1の従来技術におけるコイル4のターン数Nおよび電
流値Iと同じにする。このとき、第1コイル42cと第
2コイル42eの発生する磁束の比率を2:1とするた
めには、第1コイル42cの空芯面積Scと第2コイル
42eの空芯面積Seは第1の従来技術におけるコイル
4の空芯面積Sのそれぞれ1/2および1/4となる。
これにより、第1コイル42cと第2コイル42eにお
いて第1の従来技術におけるコイル4で得られる推力の
それそれ1/2および1/4の推力が得られ、第1コイ
ル42cと第2コイル42eで得られる推力を合わせる
と第1の従来技術のリニアモータと同じ推力となる。
FIG. 3 shows the above relational expression, Nc × Ic.
As a method of satisfying × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge, the air-core area Se of the second coil 42e is half the air-core area Sc of the first coil 4c. The following method may be used in order to obtain the same stroke and thrust as those of the first conventional linear motor by using both the first coil 42c and the second coil 42e. First, the end magnets 32 are arranged such that the polarities of the central magnet 32c adjacent to the portion of the field yoke 1 facing the second coil 42e alternate.
Place e. Then, the coil air-core width Cc of the first coil 42c and the coil air-core width Ce of the second coil 42e are made equal to the coil air-core width C of the coil 4 in the first conventional technique, and the air-core area of the first coil 42c is set. Sc and second coil 4
The sum of the air-core area Se of 2e is calculated by the first prior art coil 4
Is equal to the air core area S of the first coil 4c and the second coil 42e, and the current values Ic and Ie are the same as the number of turns N and the current value I of the coil 4 in the first prior art. To At this time, in order to set the ratio of the magnetic flux generated by the first coil 42c and the second coil 42e to 2: 1, the air-core area Sc of the first coil 42c and the air-core area Se of the second coil 42e are the first The air core area S of the coil 4 in the related art is 1/2 and 1/4, respectively.
As a result, in the first coil 42c and the second coil 42e, thrusts which are 1/2 and 1/4 of the thrusts obtained by the coil 4 in the first conventional technique are obtained, respectively, and the first coil 42c and the second coil 42e are obtained. When the thrusts obtained in step 1 are combined, the thrust is the same as that of the first conventional linear motor.

【0012】したがって、第2の実施例においては、界
磁ヨーク1は、移動子の移動方向Aおよび磁気的空隙方
向Gと直交する方向Bを長手方向として構成してあり、
界磁用永久磁石は、界磁ヨーク1の長手方向に沿って交
互に極性が異なるように配設してなる3個1組とする磁
石群32c,32eで構成したものを、移動子の移動方
向Aに沿って極性が互いに異なるよう2組並べて配置し
てあり、また、電機子6は、界磁用永久磁石の磁石群3
2c,32eでに沿う方向Bを長手方向にして平行に配
設されると共に、電機子6の中央に設けた第1コイル4
2cと、第1コイル42cと異なる寸法形状を有し、か
つ、第1コイル42cの両側に設けた2つの第2コイル
42eとよりなる3つのコイルを平板状に成形して構成
した点、そして、第1コイル42cのターン数をNc、
電流値をIc、コイル空芯面積をSc、磁気空隙長をG
cとすると共に、第2コイル42eのターン数をNe、
電流値をIe、コイル空芯面積をSe、磁気空隙長をG
eとしたときに、第2コイル42eによって作られる磁
束が第1コイル42cによって作られる磁束の半分の大
きさとなるよう、Nc×Ic×Sc/Gc=2×Ne×I
e×Se/Geの関係を満足するようにして、第2コイ
ル42eによって作られる磁束が第1コイル42cによ
って作られる磁束と逆向きとなるように、各コイルに供
給する電流IcとIeの向きを替えて通電するようにし
た点、の特徴を有しているので、第1コイル42cと第
2コイル42eから発生する磁界が直近で閉磁路を構成
することから、リニアモータの界磁ヨーク間の距離L1
を大きくすることなく、電機子のコイルによるモータ外
部への漏洩磁束を大幅に抑えることができる、また、こ
れにより、リニアモータ外部に取り付けた磁気センサの
ノイズが減少するため、位置決め精度の向上が図られる
と共に、外部機器への漏洩磁場対策が不要となることで
リニアモータの小形化、軽量化と低コストが可能とな
る。
Therefore, in the second embodiment, the field yoke 1 is constructed such that the longitudinal direction is the direction B orthogonal to the moving direction A of the moving element and the magnetic air gap direction G.
The field permanent magnet is composed of three magnet groups 32c and 32e, which are arranged so as to have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke 1. Two sets are arranged side by side along the direction A so that the polarities thereof are different from each other, and the armature 6 includes the magnet group 3 of the field permanent magnets.
2c and 32e, the first coil 4 is disposed in parallel with the longitudinal direction B along the armature 6 and is provided in the center of the armature 6.
2c and three coils each having a different size and shape from the first coil 42c, and composed of two second coils 42e provided on both sides of the first coil 42c, formed into a flat plate shape, and , The number of turns of the first coil 42c is Nc,
The current value is Ic, the coil air core area is Sc, and the magnetic gap length is G.
c and the number of turns of the second coil 42e is Ne,
Current value is Ie, coil air core area is Se, magnetic air gap length is G
When e is set, Nc × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × I so that the magnetic flux generated by the second coil 42e is half the magnetic flux generated by the first coil 42c.
The directions of the currents Ic and Ie supplied to each coil such that the magnetic flux generated by the second coil 42e is opposite to the magnetic flux generated by the first coil 42c so as to satisfy the relationship of e × Se / Ge. Since the magnetic field generated from the first coil 42c and the second coil 42e forms a closed magnetic path in the immediate vicinity, the magnetic field between the field yokes of the linear motor is changed. Distance L1
The magnetic flux leakage from the armature coil to the outside of the motor can be greatly suppressed without increasing the size of the magnetic field.This also reduces the noise of the magnetic sensor installed outside the linear motor, improving the positioning accuracy. In addition, it is possible to reduce the size and weight of the linear motor and to reduce the cost because it is not necessary to take measures against the leakage magnetic field to the external device.

【0013】(第3の実施例)図4は本発明の第3の実
施例を示すリニアモータの正断面図、図5は本発明の第
3の実施例を示すリニアモータの分解斜視図であって、
便宜上、片側の固定子およびそれに対向する移動子を一
部破断して示したものである。第3の実施例が、第1の
従来技術と異なる点は以下のとおりである。図におい
て、33は界磁用永久磁石、43はコイルである。界磁
ヨーク1は、移動子の移動方向Aを長手方向として構成
してあり、界磁用永久磁石33は、界磁ヨーク1の長手
方向に沿って交互に極性が異なるように3つ並べて配置
してあり、電機子6は、界磁用永久磁石33の磁石列に
沿う方向を長手方向にして平行に配設された同じ寸法形
状を有する2つのコイル43を平板状に成形して構成し
た点である。また、上記のリニモータは2つのコイル4
3が発生する磁束の大きさが同じで、且つ、磁束の向き
が互いに逆向きになるように、コイル43に双方の電流
値を同じにし、互いに各コイルに供給する電流Idの向
きを替えて通電するようにしたものである。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a front sectional view of a linear motor showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exploded perspective view of a linear motor showing the third embodiment of the present invention. There
For the sake of convenience, the stator on one side and the moving element facing it are partially cut away. The third embodiment is different from the first conventional art in the following points. In the figure, 33 is a permanent magnet for field magnet, and 43 is a coil. The field yoke 1 is configured such that the moving direction A of the moving element is the longitudinal direction, and the three field permanent magnets 33 are arranged side by side along the longitudinal direction of the field yoke 1 so that the polarities are alternately different. The armature 6 is configured by molding two coils 43 having the same size and shape and arranged in parallel with each other so that the direction along the magnet row of the field permanent magnet 33 is the longitudinal direction. It is a point. In addition, the above-mentioned linear motor has two coils 4
In order that the magnitude of the magnetic flux generated by 3 is the same and the directions of the magnetic fluxes are opposite to each other, the current values of both of the coils 43 are made the same, and the directions of the currents Id supplied to the respective coils are changed. It is designed to be energized.

【0014】本実施例では、3つのコイル43のコイル
辺部すべてを用いて第1の従来技術におけるリニアモー
タと同じストローク、推力を得るために、下記の方法を
取れば良い。まず、電機子コイル43の空芯幅Cdを第
1の従来技術におけるコイル4のコイル空芯幅Cと等し
くする。そして、2つのコイル43のターン数Ndの和
を第1の従来技術におけるコイル4のターン数Nと等し
くして、コイル43の電流値Idを第1の従来技術にお
けるコイル4の電流値Iと同じにする。このとき、コイ
ル幅がターン数に比例すると考えると、2つのコイル4
3のコイル幅Ddを第1の従来技術におけるコイル4の
導体幅Dの1/2となる。
In this embodiment, in order to obtain the same stroke and thrust as the linear motor in the first prior art by using all the coil sides of the three coils 43, the following method may be used. First, the air core width Cd of the armature coil 43 is made equal to the coil air core width C of the coil 4 in the first conventional technique. Then, the sum of the number of turns Nd of the two coils 43 is made equal to the number of turns N of the coil 4 in the first conventional technique, and the current value Id of the coil 43 is set to the current value I of the coil 4 in the first conventional technique. Do the same. At this time, considering that the coil width is proportional to the number of turns, the two coils 4
The coil width Dd of 3 is 1/2 of the conductor width D of the coil 4 in the first conventional technique.

【0015】したがって、第3の実施例においては、界
磁ヨーク1は、移動子の移動方向Aを長手方向として構
成してあり、界磁用永久磁石33は、界磁ヨーク1の長
手方向に沿って交互に極性が異なるように3つ並べて配
置してあり、電機子6は、界磁用永久磁石33の磁石列
に沿う方向を長手方向にして平行に配設された同じ寸法
形状を有する2つのコイル43を平板状に成形して構成
した点、また、2つのコイル43が発生する磁束の大き
さが同じで、且つ、磁束の向きが互いに逆向きになるよ
うに、コイル43に双方の電流値を同じにし、互いに各
コイルに供給する電流Idの向きを替えて通電するよう
にした点、の特徴を有しているので、双方のコイル43
から発生する磁界が直近で閉磁路を構成することから、
リニアモータの界磁ヨーク間の距離L1を大きくするこ
となく、電機子のコイルによるモータ外部への漏洩磁束
を大幅に抑えることができる、また、これにより、リニ
アモータ外部に取り付けた磁気センサのノイズが減少す
るため、位置決め精度の向上が図られると共に、外部機
器への漏洩磁場対策が不要となることでリニアモータの
小形化、軽量化と低コストが可能となる。
Therefore, in the third embodiment, the field yoke 1 is constructed with the moving direction A of the moving element as the longitudinal direction, and the field permanent magnet 33 is arranged in the longitudinal direction of the field yoke 1. The three armatures 6 are arranged side by side so as to have different polarities alternately, and the armatures 6 have the same size and shape arranged in parallel with the direction along the magnet row of the field permanent magnets 33 as the longitudinal direction. The two coils 43 are formed in a flat plate shape, and both of the coils 43 have the same magnitude of the magnetic flux generated by the two coils 43 and the directions of the magnetic flux are opposite to each other. Has the same current value, and the currents Id supplied to the respective coils are changed in direction so as to be energized.
Since the magnetic field generated from the
Without increasing the distance L1 between the field yokes of the linear motor, the magnetic flux leaking to the outside of the motor due to the armature coil can be significantly suppressed, and the noise of the magnetic sensor mounted outside the linear motor can be reduced. As a result, the positioning accuracy is improved, and it is possible to reduce the size, weight and cost of the linear motor by eliminating the need for a magnetic field leakage measure for external equipment.

【0016】(第4の実施例)図6は本発明の第4の実
施例を示すリニアモータの分解斜視図であって、便宜
上、片側の固定子およびそれに対向する移動子を一部破
断して示したものである。第4の実施例が、第1の従来
技術と異なる点は以下のとおりである。図において、3
4は界磁用永久磁石、44はコイルであって、これらは
図8の正断面図に示す界磁用永久磁石3、コイル4に替
わるものである。界磁ヨーク1は、移動子の移動方向A
および磁気的空隙方向Gと直交する方向Bを長手方向と
して構成してあり、界磁用永久磁石34は、界磁ヨーク
1の長手方向に沿って交互に極性が異なるように配設し
てなる2個1組とする磁石群で構成したものを、移動子
の移動方向に沿って極性が互いに異なるよう2組並べて
配置してあり、電機子6は、界磁用永久磁石34の磁石
群に沿う方向を長手方向にして平行に配設された同じ寸
法形状を有する2つのコイル44を平板状に成形して構
成した点である。また、上記のリニアモ−タは2つの電
機子コイル44が発生する磁束の大きさが同じで、且
つ、磁束の向きが互いに逆向きになるように、2つのコ
イル44双方の電流値が同じにし、各コイル44に供給
する互いの電流Idの向きを替えて通電するようにした
ものである。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is an exploded perspective view of a linear motor according to a fourth embodiment of the present invention. For convenience, a stator on one side and a moving element facing it are partially cut away. Is shown. The difference between the fourth embodiment and the first prior art is as follows. In the figure, 3
Reference numeral 4 is a field permanent magnet, and 44 is a coil, which replaces the field permanent magnet 3 and the coil 4 shown in the front sectional view of FIG. The field yoke 1 has a moving direction A of the moving element.
And a direction B orthogonal to the magnetic air gap direction G is configured as a longitudinal direction, and the field permanent magnets 34 are arranged along the longitudinal direction of the field yoke 1 so that their polarities are alternately different. Two sets of two magnet groups are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the moving direction of the moving element, and the armature 6 is arranged in the magnet group of the field permanent magnet 34. The point is that two coils 44 having the same size and shape and arranged in parallel with the direction along the longitudinal direction are formed into a flat plate shape. Further, in the above linear motor, the current values of both the two coils 44 are made equal so that the magnitudes of the magnetic fluxes generated by the two armature coils 44 are the same and the directions of the magnetic fluxes are opposite to each other. , The currents Id supplied to the coils 44 are switched in direction so that they are energized.

【0017】2つの電機子コイル4dの両方を用いて第
1の従来技術のリニアモータと同じストローク、推力を
得るために、下記の方法を取れば良い。まず、コイル4
4の空芯幅Cdを第1の従来技術におけるコイル4のコ
イル空芯幅Cと等しくする。そして、2つのコイル44
の空芯面積Sdの和を、第1の従来技術におけるコイル
4の空芯面積Sと等しくして、コイル44の電流値Id
を第1の従来技術におけるコイル4の電流値Idと同じ
にする。これにより、2つのコイル44において第1の
従来技術におけるコイル4で得られる推力のそれそれ1
/2ずつの推力が得られ、2つのコイル44で得られる
推力を合わせると第1の従来技術のリニアモータと同じ
推力となる。
In order to obtain the same stroke and thrust as the linear motor of the first prior art by using both of the two armature coils 4d, the following method may be used. First, coil 4
The air core width Cd of No. 4 is made equal to the coil air core width C of the coil 4 in the first prior art. And two coils 44
The sum of the air-core area Sd of the coil 4 is made equal to the air-core area S of the coil 4 in the first conventional technique, and the current value Id of the coil 44 is
Is the same as the current value Id of the coil 4 in the first conventional technique. As a result, each of the thrusts obtained by the coil 4 in the first prior art in the two coils 44
A thrust of / 2 each is obtained, and when the thrusts obtained by the two coils 44 are combined, the thrust becomes the same as that of the first conventional linear motor.

【0018】したがって、第4の実施例においては、界
磁ヨーク1は、移動子の移動方向Aおよび磁気的空隙方
向Gと直交する方向Bを長手方向として構成してあり、
界磁用永久磁石34は、界磁ヨーク1の長手方向に沿っ
て交互に極性が異なるように配設してなる2個1組とす
る磁石群で構成したものを、移動子の移動方向に沿って
極性が互いに異なるよう2組並べて配置してあり、電機
子6は、界磁用永久磁石34の磁石群に沿う方向を長手
方向にして平行に配設された同じ寸法形状を有する2つ
のコイル44を平板状に成形して構成した点、また、2
つの電機子コイル44が発生する磁束の大きさが同じ
で、且つ、磁束の向きが互いに逆向きになるように、2
つのコイル44双方の電流値が同じにし、各コイル44
に供給する互いの電流Idの向きを替えて通電するよう
にした点、の特徴を有しているので、双方のコイル44
から発生する磁界が直近で閉磁路を構成することから、
リニアモータの界磁ヨーク間の距離L1を大きくするこ
となく、電機子のコイルによるモータ外部への漏洩磁束
を大幅に抑えることができる、また、これにより、リニ
アモータ外部に取り付けた磁気センサのノイズが減少す
るため、位置決め精度の向上が図られると共に、外部機
器への漏洩磁場対策が不要となることでリニアモータの
小形化、軽量化と低コストが可能となる。
Therefore, in the fourth embodiment, the field yoke 1 is constructed such that the longitudinal direction is the direction B orthogonal to the moving direction A of the moving element and the magnetic gap direction G.
The field permanent magnet 34 is composed of a group of two magnets, which are arranged so as to have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke 1, and are arranged in the moving direction of the mover. The two armatures 6 are arranged side by side so that their polarities are different from each other, and the armatures 6 have the same size and shape and are arranged in parallel with the direction along the magnet group of the field permanent magnets 34 as the longitudinal direction. The coil 44 is formed into a flat plate shape,
2 so that the magnetic fluxes generated by the two armature coils 44 have the same magnitude and the directions of the magnetic fluxes are opposite to each other.
Make the current value of both coils 44 the same,
Since the currents Id supplied to the coils are changed in direction to be energized, both coils 44 have the same characteristics.
Since the magnetic field generated from the
Without increasing the distance L1 between the field yokes of the linear motor, the magnetic flux leaking to the outside of the motor due to the armature coil can be significantly suppressed, and the noise of the magnetic sensor mounted outside the linear motor can be reduced. As a result, the positioning accuracy is improved, and it is possible to reduce the size, weight and cost of the linear motor by eliminating the need for a magnetic field leakage measure for external equipment.

【0019】次に、本発明のリニアモータによる漏洩磁
場低減の効果を確認するため、電磁界解析による検証を
行なった。図7は本発明の各実施例と従来技術を比較し
たリニアモータ電機子が発生する漏洩磁束比率のグラフ
である。図より、本発明の電機子構造における漏洩磁束
は、第1の従来技術に示す電機子構造と比較すると、従
来の1/5から1/10程度にまで漏洩磁束が減少して
いることがわかる。
Next, in order to confirm the effect of reducing the leakage magnetic field by the linear motor of the present invention, verification was performed by electromagnetic field analysis. FIG. 7 is a graph of the leakage magnetic flux ratio generated by the linear motor armature, comparing each embodiment of the present invention with the prior art. From the figure, it can be seen that the leakage magnetic flux in the armature structure of the present invention is reduced to about 1/5 to 1/10 of the conventional leakage magnetic flux as compared with the armature structure shown in the first prior art. .

【0020】なお、本発明の第1、第2の実施例におい
て、第1コイルのターン数をNc、電流値をIc、コイ
ル空芯面積をSc、磁気空隙長をGcとし、第2コイル
のターン数をNe、電流値をIe、コイル空芯面積をS
e、磁気空隙長をGeとしたときに、Nc×Ic×Sc
/Gc=2×Ne×Ie×Se/Ge を満足する方法
として、第2コイルのターン数Neを第1コイルのター
ン数Ncの半分とする方法、第2コイルに供給する電流
値Ieを第1コイルに供給する電流値Icの半分とする
方法、第2コイルの空芯面積Seを第1コイルの空芯面
積Scの半分とする方法、を例示したが、Nc×Ic×
Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Geを満足してい
れば、ターン数、電流、空芯面積、磁気空隙長を複数変
化させて組み合わせる方法を用いても構わない。また、
第1の実施例において、界磁ヨークの第2コイルと対向
する部分に、隣接する永久磁石との極性が互いに異極と
なるように界磁用永久磁石を追加配置しても構わない。
また、第2の実施例において、界磁ヨークの第2コイル
と対向する部分に、隣接する永久磁石との極性が互いに
異極となるように配置されている永久磁石はなくても構
わない。また、本実施例では電機子を移動子とするムー
ビングコイル型を例示して説明したが、界磁用マグネッ
トを移動子とするムービングマグネット型に適用しても
構わない。
In the first and second embodiments of the present invention, the number of turns of the first coil is Nc, the current value is Ic, the coil air-core area is Sc, and the magnetic gap length is Gc. The number of turns is Ne, the current value is Ie, and the coil air core area is S
e, Nc × Ic × Sc, where Ge is the magnetic gap length
As a method of satisfying / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge, the number of turns Ne of the second coil is half the number of turns Nc of the first coil, and the current value Ie supplied to the second coil is A method of halving the current value Ic supplied to one coil and a method of halving the air-core area Se of the second coil with respect to the air-core area Sc of the first coil have been exemplified, but Nc × Ic ×
As long as Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge is satisfied, a method in which the number of turns, the current, the air-core area, and the magnetic gap length are changed and combined may be used. Also,
In the first embodiment, a field permanent magnet may be additionally arranged at a portion of the field yoke facing the second coil so that the polarities of the adjacent permanent magnets are different from each other.
Further, in the second embodiment, the permanent magnets arranged so that the polarities of the adjacent permanent magnets are different from each other may not be provided in the portion of the field yoke facing the second coil. Further, in the present embodiment, the moving coil type having the armature as the moving element has been described as an example, but the present invention may be applied to the moving magnet type having the field magnet as the moving element.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば以
下の効果がある。 (1)第1の実施例において、界磁ヨークは、移動子の
移動方向を長手方向として構成してあり、界磁用永久磁
石は、界磁ヨークの長手方向に沿って交互に極性が異な
るように2つ並べて配置してあり、また、電機子は、界
磁用永久磁石の磁石列に沿う方向を長手方向にして平行
に配設されると共に、当該電機子の中央に設けた第1コ
イルと、第1コイルと異なる寸法形状を有し、かつ、第
1コイルの両側に設けた2つの第2コイルとよりなる3
つのコイルを平板状に成形した構成にしてあり、そし
て、第1コイルのターン数をNc、電流値をIc、コイ
ル空芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、第
2コイルのターン数をNe、電流値をIe、コイル空芯
面積をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、第2コイ
ルによって作られる磁束が第1コイルによって作られる
磁束の半分の大きさとなるよう、Nc×Ic×Sc/G
c=2×Ne×Ie×Se/Ge の関係を満足するよ
うにし、また、第2コイルによって作られる磁束が第1
コイルによって作られる磁束と逆向きとなるように、各
コイルに供給する電流IcとIeの向きを替えて通電す
るようにしたため、第1コイルと第2コイルから発生す
る磁界が直近で閉磁路となり、リニアモータの界磁ヨー
ク間の距離L1を大きくすることなく、電機子のコイル
によるモータ外部への漏洩磁束を大幅に抑えることがで
きる、(2)第2の実施例においては、界磁ヨーク1
は、移動子の移動方向Aおよび磁気的空隙方向Gと直交
する方向Bを長手方向として構成してあり、界磁用永久
磁石は、界磁ヨークの長手方向に沿って交互に極性が異
なるように配設してなる3個1組とする磁石群で構成し
たものを、移動子の移動方向に沿って極性が互いに異な
るよう2組並べて配置してあり、また、電機子は、界磁
用永久磁石の磁石群でに沿う方向Bを長手方向にして平
行に配設されると共に、電機子の中央に設けた第1コイ
ルと、第1コイルと異なる寸法形状を有し、かつ、第1
コイルの両側に設けた2つの第2コイルとよりなる3つ
のコイルを平板状に成形した構成にしてあり、そして、
第1コイルのターン数をNc、電流値をIc、コイル空
芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、第2コ
イルのターン数をNe、電流値をIe、コイル空芯面積
をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、第2コイルに
よって作られる磁束が第1コイルによって作られる磁束
の半分の大きさとなるよう、Nc×Ic×Sc/Gc=
2×Ne×Ie×Se/Geの関係を満足するように
し、また、第2コイルによって作られる磁束が第1コイ
ルによって作られる磁束と逆向きとなるように、各コイ
ルに供給する電流IcとIeの向きを替えて通電するよ
うにしたため、第1コイルと第2コイルから発生する磁
界が直近で閉磁路となり、リニアモータの界磁ヨーク間
の距離L1を大きくすることなく、電機子のコイルによ
るモータ外部への漏洩磁束を大幅に抑えることができ
る、(3)第3の実施例においては、界磁ヨークは、移
動子の移動方向を長手方向として構成してあり、界磁用
永久磁石は、界磁ヨークの長手方向に沿って交互に極性
が異なるように3つ並べて配置してあり、電機子は、界
磁用永久磁石の磁石列に沿う方向を長手方向にして平行
に配設された同じ寸法形状を有する2つのコイルを平板
状に成形して構成にしてあり、また、2つのコイルが発
生する磁束の大きさが同じで、且つ、磁束の向きが互い
に逆向きになるように、コイルに双方の電流値を同じに
し、互いにコイルに供給する電流Idの向きを替えて通
電するようにしたため、双方のコイルから発生する磁界
が直近で閉磁路となり、リニアモータの界磁ヨーク間の
距離L1を大きくすることなく、電機子のコイルによる
モータ外部への漏洩磁束を大幅に抑えることができる、
(4)第4の実施例においては、界磁ヨークは、移動子
の移動方向および磁気的空隙方向と直交する方向を長手
方向として構成してあり、界磁用永久磁石は、界磁ヨー
クの長手方向に沿って交互に極性が異なるように配設し
てなる2個1組とする磁石群で構成したものを、移動子
の移動方向に沿って極性が互いに異なるよう2組並べて
配置してあり、電機子は、界磁用永久磁石の磁石群に沿
う方向を長手方向にして平行に配設された同じ寸法形状
を有する2つのコイルを平板状に成形した構成にしてあ
り、また、2つの電機子コイルが発生する磁束の大きさ
が同じで、且つ、磁束の向きが互いに逆向きになるよう
に、2つのコイル双方の電流値が同じにし、互いに各コ
イルに供給する電流Idの向きを替えて通電するように
したため、双方のコイルから発生する磁界が直近で閉磁
路となり、リニアモータの界磁ヨーク間の距離L1を大
きくすることなく、電機子のコイルによるモータ外部へ
の漏洩磁束を大幅に抑えることができる、また、これに
より、各実施例ではリニアモータ外部に取り付けた磁気
センサのノイズが減少するため、位置決め精度の向上が
図られると共に、外部機器への漏洩磁場対策が不要とな
ることでリニアモータの小形化、軽量化と低コストが可
能となる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) In the first embodiment, the field yoke is configured such that the moving direction of the mover is the longitudinal direction, and the permanent magnets for field have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke. The two armatures are arranged side by side as described above, and the armatures are arranged in parallel with the direction of the permanent magnets for field magnets along the magnet rows as the longitudinal direction, and the first armature is provided at the center of the armature. 3 consisting of a coil and two second coils having different dimensions from the first coil and provided on both sides of the first coil
Two coils are formed in a flat plate shape, and the number of turns of the first coil is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, the magnetic gap length is Gc, and the second coil turns. When the number is Ne, the current value is Ie, the coil air-core area is Se, and the magnetic gap length is Ge, the magnetic flux created by the second coil is half the size of the magnetic flux created by the first coil. X Ic x Sc / G
c = 2 × Ne × Ie × Se / Ge, and the magnetic flux generated by the second coil is the first
Since the currents Ic and Ie supplied to the respective coils are switched so that the magnetic flux is generated in the opposite direction to the magnetic flux generated by the coils, the magnetic fields generated by the first coil and the second coil are closed magnetic paths in the immediate vicinity. The leakage flux to the outside of the motor due to the armature coil can be significantly suppressed without increasing the distance L1 between the field yokes of the linear motor. (2) In the second embodiment, the field yoke 1
Has a longitudinal direction that is a direction B orthogonal to the moving direction A of the moving element and the magnetic air gap direction G, and the permanent magnets for field magnets have different polarities alternately along the longitudinal direction of the field yoke. The magnets, each of which is made up of three magnet groups, are arranged side by side along the moving direction of the moving element so that the polarities are different from each other. The permanent magnets are arranged in parallel with the direction B along the direction of the magnet group being the longitudinal direction, and have the first coil provided in the center of the armature and a dimension and shape different from those of the first coil, and
Three coils, which are two second coils provided on both sides of the coil, are formed into a flat plate shape, and
The number of turns of the first coil is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, and the magnetic air gap length is Gc, and the number of turns of the second coil is Ne, the current value is Ie, and the coil air core area is Se. , Nc × Ic × Sc / Gc =, so that the magnetic flux generated by the second coil is half the magnetic flux generated by the first coil, where Ge is the magnetic gap length.
The current Ic supplied to each coil is set so that the relationship of 2 × Ne × Ie × Se / Ge is satisfied, and that the magnetic flux generated by the second coil is opposite to the magnetic flux generated by the first coil. Since the direction of Ie is changed to energize, the magnetic field generated from the first coil and the second coil becomes a closed magnetic circuit in the immediate vicinity, and the distance L1 between the field yokes of the linear motor is not increased, and the coil of the armature is not increased. (3) In the third embodiment, the magnetic flux leaking to the outside of the motor due to the magnetic field can be significantly suppressed. In the third embodiment, the field yoke is configured so that the moving direction of the moving element is the longitudinal direction. Are arranged side by side along the longitudinal direction of the field yoke so that the polarities are alternately different, and the armatures are arranged in parallel with the direction along the magnet row of the permanent magnet for field magnet being the longitudinal direction. Same size and shape The two coils are formed in a flat plate shape, and the two coils have the same magnitude of magnetic flux, and the directions of the magnetic flux are opposite to each other. Since the current values are set to be the same and the currents Id supplied to the coils are changed in direction to be energized, the magnetic fields generated from both coils are closed magnetic paths in the immediate vicinity, and the distance L1 between the field yokes of the linear motor is increased. It is possible to significantly suppress the magnetic flux leaking to the outside of the motor due to the armature coil,
(4) In the fourth embodiment, the field yoke is configured such that the direction perpendicular to the moving direction of the mover and the magnetic air gap direction is the longitudinal direction, and the field permanent magnet is the field yoke. Two sets of magnets, each of which is arranged so that the polarities are alternately different along the longitudinal direction, are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the moving direction of the mover. The armature has a configuration in which two coils having the same size and shape and arranged in parallel with the direction along the magnet group of the field permanent magnets as the longitudinal direction are formed in a flat plate shape. The direction of the current Id supplied to each coil is made the same so that the current values of both coils are the same so that the magnitudes of the magnetic fluxes generated by the two armature coils are the same and the directions of the magnetic fluxes are opposite to each other. Since it was changed to energize, The magnetic field generated from the coil becomes a closed magnetic circuit in the immediate vicinity, and the magnetic flux leakage to the outside of the motor due to the armature coil can be significantly suppressed without increasing the distance L1 between the field yokes of the linear motor. As a result, the noise of the magnetic sensor mounted outside the linear motor is reduced in each embodiment, so that the positioning accuracy is improved and the magnetic field leakage to the external equipment is not required. And cost reduction are possible.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示すリニアモータの正
断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view of a linear motor showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例を示すリニアモータの分
解斜視図であって、便宜上、片側の固定子およびそれに
対向する移動子を一部破断して示したものである。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the linear motor showing the first embodiment of the present invention, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience.

【図3】本発明の第2の実施例を示すリニアモータの分
解斜視図であって、便宜上、片側の固定子およびそれに
対向する移動子を一部破断して示したものである。
FIG. 3 is an exploded perspective view of a linear motor showing a second embodiment of the present invention, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience sake.

【図4】本発明の第3の実施例を示すリニアモータの正
断面図である。
FIG. 4 is a front sectional view of a linear motor showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示すリニアモータの分
解斜視図であって、便宜上、片側の固定子およびそれに
対向する移動子を一部破断して示したものである。
FIG. 5 is an exploded perspective view of a linear motor showing a third embodiment of the present invention, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience.

【図6】本発明の第4の実施例を示すリニアモータの分
解斜視図であって、便宜上、片側の固定子およびそれに
対向する移動子を一部破断して示したものである。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a linear motor according to a fourth embodiment of the present invention, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience.

【図7】本発明の各実施例と従来技術を比較したリニア
モータ電機子が発生する漏洩磁束比率のグラフである。
FIG. 7 is a graph of a leakage magnetic flux ratio generated by a linear motor armature comparing each embodiment of the present invention with the related art.

【図8】第1の従来技術を示すリニアモータであって、
本発明の第2、第4実施例と共通な正断面図である。
FIG. 8 is a linear motor showing a first conventional technique,
FIG. 7 is a front sectional view common to the second and fourth embodiments of the present invention.

【図9】第1の従来技術を示すリニアモータの分解斜視
図であって、便宜上、片側の固定子およびそれに対向す
る移動子を一部破断して示したものである。
FIG. 9 is an exploded perspective view of a linear motor showing a first conventional technique, in which a stator on one side and a moving element facing the stator are partially cut away for convenience sake.

【図10】第2の従来技術を示すリニアモータの斜視図
であって、移動子と固定子を一部破断したものとなって
いる。
FIG. 10 is a perspective view of a linear motor showing a second conventional technique, in which a moving element and a stator are partially broken.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10 界磁ヨーク 2、20 サイドヨーク 3、30、31、32c、32e、33,34 界磁用
永久磁石 4、40、43、44 コイル 41c、42c 第1コイル 41e、42e 第2コイル 5、50 芯金 6、60 電機子 7、70 電機子取付板 80 センターヨーク A 移動子の移動方向(ストローク方向) B 移動子の移動方向および磁気的空隙の方向と直交す
る方向 C,Cd コイル空芯幅 Cc 第1コイル空芯幅 Ce 第2コイル空芯幅 D,Dd コイルの導体幅 Dc 第1コイルの導体幅 De 第2コイルの導体幅 G 磁気的空隙方向 I,Id コイルの電流方向 Ic 第1コイルの電流方向 Ie 第2コイルの電流方向 S,Sd コイル空芯面積 Sc 第1コイル空芯面積 Se 第2コイル空芯面積
1, 10 Field yoke 2, 20 Side yoke 3, 30, 31, 32c, 32e, 33, 34 Field permanent magnets 4, 40, 43, 44 Coil 41c, 42c First coil 41e, 42e Second coil 5 , 50 core metal 6,60 armature 7,70 armature mounting plate 80 center yoke A moving direction of moving element (stroke direction) B moving direction of moving element and direction orthogonal to magnetic air gap direction C, Cd coil empty Core width Cc First coil air-core width Ce Second coil air-core width D, Dd Coil conductor width Dc First coil conductor width De Second coil conductor width G Magnetic gap direction I, Id Current direction Ic of coil Current direction of the first coil Ie Current direction of the second coil S, Sd Coil air-core area Sc First coil air-core area Se Second coil air-core area

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2列の対向する平板状の界磁ヨークに配設
された界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空
隙を介して対向配置された電機子の何れか一方を相対的
移動する移動子とし、他方を固定子としたリニアモータ
において、 前記界磁ヨークは、前記移動子の移動方向を長手方向と
して構成してあり、 前記界磁用永久磁石は、前記界磁ヨークの長手方向に沿
って交互に極性が異なるように2つ並べて配置してあ
り、 前記電機子は、前記界磁用永久磁石の磁石列に沿う方向
を長手方向にして平行に配設されると共に、当該電機子
の中央に設けた第1コイルと、前記第1コイルと異なる
寸法形状を有し、かつ、前記第1コイルの両側に設けた
2つの第2コイルとよりなる3つのコイルを平板状に成
形して構成したものであり、 前記第1コイルのターン数をNc、電流値をIc、コイ
ル空芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、前
記第2コイルのターン数をNe、電流値をIe、コイル
空芯面積をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、 Nc×Ic×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Ge の関係を満足するものであり、 前記各コイルに供給する電流IcとIeの向きを替えて
通電するようにしたものであることを特徴とするリニア
モータ。
1. A field permanent magnet disposed on two rows of flat field yokes facing each other or an armature facing the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor in which the other is a moving element and the other is a stator, the field yoke is configured such that a moving direction of the moving element is a longitudinal direction, and the field permanent magnet is the field. Two magnets are arranged side by side along the longitudinal direction of the magnetic yoke so that the polarities are alternately different, and the armatures are arranged in parallel with the direction along the magnet row of the field permanent magnets being the longitudinal direction. And three coils including a first coil provided in the center of the armature and two second coils having different dimensions and shapes from the first coil and provided on both sides of the first coil. Is formed into a flat plate shape, and the first The number of turns of the coil is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, and the magnetic gap length is Gc, and the number of turns of the second coil is Ne, the current value is Ie, the coil air core area is Se, When the magnetic gap length is Ge, the relationship of Nc × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × Se / Ge is satisfied, and the directions of the currents Ic and Ie supplied to the coils are changed. A linear motor characterized in that it is adapted to be energized.
【請求項2】2列の対向する平板状の界磁ヨークに配設
された界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空
隙を介して対向配置された電機子の何れか一方を相対的
移動する移動子とし、他方を固定子としたリニアモータ
において、 前記界磁ヨークは、前記移動子の移動方向および前記磁
気的空隙の方向と直交する方向を長手方向として構成し
てあり、 前記界磁用永久磁石は、前記界磁ヨークの長手方向に沿
って交互に極性が異なるように配設してなる3個1組と
する磁石群で構成したものを、前記移動子の移動方向に
沿って極性が互いに異なるよう2組並べて配置してあ
り、 前記電機子は、前記界磁用永久磁石の磁石群に沿う方向
を長手方向にして平行に配設されると共に、当該電機子
の中央に設けた第1コイルと前記第1コイルと異なる寸
法形状を有し、かつ、前記第1コイルの両側に設けた2
つの第2コイルとよりなる3つのコイルを平板状に成形
して構成したものであり、 前記第1コイルのターン数をNc、電流値をIc、コイ
ル空芯面積をSc、磁気空隙長をGcとすると共に、前
記第2コイルのターン数をNe、電流値をIe、コイル
空芯面積をSe、磁気空隙長をGeとしたときに、 Nc×Ic×Sc/Gc=2×Ne×Ie×Se/Ge の関係を満足するものであり、 前記各コイルに供給する電流IcとIeの向きを替えて
通電するようにしたものであることを特徴とするリニア
モータ。
2. One of a field permanent magnet arranged on two rows of opposing flat field yokes and an armature opposite to the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor in which the other is a moving element and the other is a stator, and the field yoke is configured such that a longitudinal direction is a direction orthogonal to a moving direction of the moving element and a direction of the magnetic gap. The field permanent magnet is composed of a group of three magnets arranged so that the polarities are alternately different along the longitudinal direction of the field yoke, and Two sets are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the direction, and the armatures are arranged parallel to each other with the direction along the magnet group of the field permanent magnets being the longitudinal direction, and the armatures. The first coil provided at the center of the That has a size and shape, and disposed on opposite sides of the first coil 2
Three coils each consisting of one second coil are formed in a flat plate shape, the number of turns of the first coil is Nc, the current value is Ic, the coil air core area is Sc, and the magnetic gap length is Gc. When the number of turns of the second coil is Ne, the current value is Ie, the coil air core area is Se, and the magnetic gap length is Ge, Nc × Ic × Sc / Gc = 2 × Ne × Ie × A linear motor which satisfies the Se / Ge relationship and is configured such that the directions of the currents Ic and Ie supplied to the respective coils are changed so that the coils are energized.
【請求項3】2列の対向する平板状の界磁ヨークに配設
された界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空
隙を介して対向配置された電機子の何れか一方を相対的
移動する移動子とし、他方を固定子としたリニアモータ
において、 前記界磁ヨークは、前記移動子の移動方向を長手方向と
して構成してあり、前記界磁用永久磁石は、前記界磁ヨ
ークの長手方向に沿って交互に極性が異なるように3つ
並べて配置してあり、 前記電機子は、前記界磁用永久磁石の磁石列に沿う方向
を長手方向にして平行に配設された同じ寸法形状を有す
る2つのコイルを平板状に成形して構成したものであ
り、 前記各コイルに供給する互いの電流Idの向きを替えて
通電するようにしたものであることを特徴とするリニア
モータ。
3. One of a field permanent magnet arranged on two rows of flat field yokes facing each other, and an armature facing the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor in which the other is a moving element, and the other is a stator, the field yoke is configured such that a moving direction of the moving element is a longitudinal direction, and the field permanent magnet is the field. Three magnets are arranged side by side along the longitudinal direction of the magnetic yoke so that the polarities are alternately different, and the armatures are arranged in parallel with the direction along the magnet row of the permanent magnet for field magnet being the longitudinal direction. It is characterized in that two coils having the same size and shape are formed into a flat plate shape, and the currents Id supplied to the respective coils are switched in direction to be energized. Linear motor.
【請求項4】2列の対向する平板状の界磁ヨークに配設
された界磁用永久磁石と前記界磁用永久磁石と磁気的空
隙を介して対向配置された電機子の何れか一方を相対的
移動する移動子とし、他方を固定子としたリニアモータ
において、 前記界磁ヨークは、前記移動子の移動方向および前記磁
気的空隙の方向と直交する方向を長手方向として構成し
てあり、 前記界磁用永久磁石は、前記界磁ヨークの長手方向に沿
って交互に極性が異なるように配設してなる2個1組と
する磁石群で構成したものを、前記移動子の移動方向に
沿って極性が互いに異なるよう2組並べて配置してあ
り、 前記電機子は、前記界磁用永久磁石の磁石群に沿う方向
を長手方向にして平行に配設された同じ寸法形状を有す
る2つのコイルを平板状に成形して構成したものであ
り、 前記各コイルに供給する互いの電流Idの向きを替えて
通電するようにしたものであることを特徴とするリニア
モータ。
4. One of a field permanent magnet arranged in two rows of opposing field yokes and an armature opposite to the field permanent magnet via a magnetic gap. In a linear motor in which the other is a moving element and the other is a stator, and the field yoke is configured such that a longitudinal direction is a direction orthogonal to a moving direction of the moving element and a direction of the magnetic gap. The field permanent magnet is composed of a set of two magnets which are arranged so that their polarities are alternately different along the longitudinal direction of the field yoke. Two sets are arranged side by side so that the polarities are different from each other along the direction, and the armatures have the same size and shape arranged in parallel with the direction along the magnet group of the field permanent magnets being the longitudinal direction. What is formed by forming two coils into a flat plate shape There, a linear motor, wherein the is obtained so as to energize by changing the direction of the mutual current Id supplied to the coils.
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