JP2014011235A - 電磁石形アクチュエータ及びこれを用いた平面モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定子1は、X方向に延在する2つの固定子コア11、12と、2つの固定子コア11、12間に設けられ、X方向に配列されかつY方向に延在するコア歯13から構成され、各コア歯には、これらの両側にコイル2bが巻回されている。可動子3は固定子1のコア歯13中央部上にX方向に駆動可能に設けられ、X方向に交互に配列された磁性体31及び非磁性体(スペーサ)32を有する。制御回路4は、可動子現在位置及び可動子移動位置を受取り、可動子現在位置及び可動子移動位置に応じて駆動電流IA,IB,ICをコイル2aに供給して可動子現在位置が可動子移動位置となるようにフィードバック制御する。
【選択図】図1
Description
tc = 1.2mm
ts = 0.8mm
とし、従って、コア歯13−1、13−2、…、13−13のコア歯ピッチPicは、
Pic = tc+ ts = 2.0mm
とする。この場合、3相分の全長Lは、
L = Pic・6
= 12mm
となる。他方、可動子3の磁性体31の幅をtm、非磁性体32の幅をtmsとすれば、可動子3の磁性体31のピッチ(以下、可動子ピッチ)Pimは、
Pim = tm+ tms
となる。この場合、tm=1.2mmとし、固定子1のスロット幅tsより大きくすることにより、固定子1のコア歯13−1、13−2、…、13−13から磁束が可動子3の磁性体31へ流れ易くする。
Pim > Pic = 2.0mm
である。この条件の基で、Pimの整数倍が3相分の全長L=12mmを満足するのは、Pim=12/5=2.4mm、Pim=12/4=3mm、Pim=12/3=4mm、Pim=12/2=6mmであるが、Pim=3mm、4mm、6mmでは、連続的な推力が得られないので、Pim=2.4mmとする。この結果、
tms = 1.2mm
とする。
11、12、11a、11b:固定子コア
13−1、13−2、…、13−13、13a−1、13a−2、…、13a−13:コア歯
2a−1、2a−2、…、2a−6、2b−1、2b−2、…、2b−6:コイル
3:可動子
31:磁性体
32:非磁性体
4:制御回路
51:ステージ
52X、52Y:可動子
53X、53Y:リニアアクチュエータ
Claims (12)
- 第1の方向に配列された第1、第2の固定子コア、及び該第1、第2の固定子コアの間に結合され該第1の方向にほぼ直交する第2の方向に配列された少なくとも第1、第2、第3のコア歯を有する固定子と、
前記第2のコア歯の少なくとも一方側に巻回されたコイルと、
前記第1、第2、第3のコア歯上に前記第1の方向に駆動可能に設けられ、前記第2の方向に延在し交互に配列された磁性体及び非磁性体を有する可動子と
を具備する電磁石形アクチュエータ。 - さらに、前記第1の方向に配列された第3、第4の固定子コア、及び該第3、第4の固定子コアの間に結合され前記第2の方向に配列された少なくとも第4、第5、第6のコア歯を有する他の固定子を具備し、
前記各第1、第2、第3のコア歯は前記第4、第5、第6のコア歯に対向し、
前記可動子は前記第1、第2、第3のコア歯と前記第4、第5、第6のコア歯との間を前記第1の方向に駆動可能とされ、
前記コイルは前記第4のコア歯の少なくとも一方側にも巻回された請求項1に記載の電磁石形アクチュエータ。 - さらに、前記第1、第2の固定子コアに対する前記可動子の現在位置及び前記可動子の移動位置に応じて駆動電流を前記コイルに供給する制御回路を具備する請求項1に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 前記コイルは、幅方向に平行に配列された複数の導体を第1、第2、第3のコア歯のスロットに交互に上下に巻回したものである請求項1に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 前記コイルは、幅方向に平行に配列された複数の導体を第1、第2、第3のコア歯のスロット及び前記第4、第5、第6のコア歯のスロットに交互に上下に巻回したものである請求項1に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 第1の方向に配列された第1、第2の固定子コア、及び該第1、第2の固定子コアの間に結合され該第1の方向にほぼ直交する第2の方向に配列された少なくとも5つのコア歯を有する固定子と、
前記5つのコア歯の偶数番目のコア歯の少なくとも一方側に巻回された少なくとも2つのコイルと、
前記5つのコア歯上に前記第1の方向に移動可能に設けられ、前記第2の方向に延在し交互に配列された磁性体及び非磁性体を有する可動子と
を具備する電磁石形アクチュエータ。 - さらに、前記第1の方向に配列された第3、第4の固定子コア、及び該第3、第4の固定子コアの間に結合され前記第2の方向に配列された少なくとも5つのコア歯を有する他の固定子を具備し、
前記固定子の各コア歯は前記他の固定子のコア歯に対向し、
前記可動子は前記固定子の5つのコア歯と前記他の固定子のコア歯との間を前記第1の方向に駆動可能とされ、
前記2つのコイルは前記他の固定子の偶数番目のコア歯の少なくとも一方側にも巻回された請求項6に記載の電磁石形アクチュエータ。 - さらに、前記第1、第2の固定子コアに対する前記可動子の現在位置及び前記可動子の移動位置に応じて駆動電流を前記コイルに供給する制御回路を具備する請求項7に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 前記制御回路は前記可動子の現在位置に同期して駆動電流を前記2つのコイルに供給する請求項8に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 前記2つのコイルに供給される各駆動電流がオーバラップしている請求項9に記載の電磁石形アクチュエータ。
- 前記駆動電流の前縁部のオーバラップした延長部分の極性と該駆動電流の非オーバラップ部分の極性とは反転している請求項10に記載の電磁石形アクチュエータ。
- ステージと、
該ステージの第1の方向の両端に固定された第1の可動子と、
前記ステージの前記第1の方向にほぼ直交する第2の方向の両端に固定された第2の可動子と、
前記第1の可動子に対して固定子コアとして作用する少なくとも1つの第1のリニアアクチュエータと、
前記第2の可動子に対して固定子コアとして作用する少なくとも1つの第2のリニアアクチュエータと
を具備し、
前記第1の可動子と前記第1のリニアアクチュエータ、及び前記第2の可動子と前記第2のリニアアクチュエータは請求項1〜11のいずれかに記載の電磁石形アクチュエータよりなる平面モータ。
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