JPH02151256A

JPH02151256A - パルスモータ

Info

Publication number: JPH02151256A
Application number: JP30196588A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakagawa; 洋中川
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1988-11-29
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1990-06-11
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0759144B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、例えば、産業用ロボットなどのように比較
的大きな推力が要求されるＦＡ（ファクトリ−オートメ
ーション）機器に用いて好適なパルスモータに関するも
のである。

「従来の技術Ｊ周知のように、リニアパルスモータはスライダに供給さ
れるパルス信号に基づき、スライダまたは二次側スケー
ル（以下、単にスケールと称す）をステップ状に歩進動
作させるものであり、その磁気回路の構成は、第１６図
に示す通りである。この図において、１は長尺板状の磁
性体によって構成されたスケールであり、その上面には
、凹凸状のｉ′ａ部１　ａ、　１　ａ、・・・が長手方
向（図面左右方向）に沿って等間隔に形成されている。

このスケール！の上面にはスライダ２が図示せぬローラ
等からなる支持機構によってスケールｌの長手方向へ移
動自在に指示された状態で載置されている。スライダ２
は、コ字状のＡ相鉄心４およびＢ相鉄心５と、Ａ相鉄心
４のＡ相磁極４ａおよび入相磁極４ｂに各々侶回された
コイル６ａおよび６ｂと、Ｂ相鉄心５のＢ相磁極５ａお
よびｎ相磁極５ｂに各々巻回されたコイル７ａおよび７
ｂと、鉄心４および５の上面に図示する極性で取り付け
られた永久磁石８および９と、永久磁石８および９の上
面に取り付けられた板状の磁性体によって構成されるバ
ックプレート１０とから構成されている。そして、磁極
４ａの下面には、スケールｌの歯部１ａのピッチＰと同
一ピッチの極歯１４ａが３側形成されており、磁極４　
ｂ、　５　ａ、　５　ｂの各下面にも同様に極歯１４ｂ
。

＋５ａ、１５ｂが各々形成されている。また、これらの
Ｋ１１ｌ　５ｂ、１４ｂ、ｌ　５ａは極歯１４　ａに対
して順次Ｐ／４ずつずらして配置されており、極歯Ｉ４
ａ　Ｉ　４ｂ、ｌ　５ａ、ｌ　５ｂの各下面と歯部１ａ
の上面との間には、所定の間隙Ｇが各々形成されている
。

そして、コイル６　ａ、　６　ｂ、　７　ａ、　７　ｂ
に所定のパルス信号を順次供給することにより、コイル
６　ａ、　６　ｂ。

７　ａ、　７　ｂが発生ずる磁束と、永久磁石８．９が
発生する磁束とが各磁極４　ａ、　４　ｂ、　５　ａ、
　５　ｂにおいて、順次加減され、スケール１に対する
スライダ２の磁気的安定位置が順次移動し、これにより
、スライダ２かスケール１の長手方向に沿って移動する
。

ここで、２組のコイル６　ａ、　６　ｂおよび７　ａ、
　７　ｂに常に電流を供給する２相励磁方式によってス
ライダ２を駆動する場合を例にして説明する。

■第１７図（ａ）に示す様に、コイル６　ａ、　６　ｂ
に端子６ｃから６ｄへ向って所定の電流を流すと共に、
コイル７　ａ、　７　ｂに端子７ｄから７ｃへ向って所
定の電流を流すことによって、コイル６ａが発生する磁
束と、永久磁石８か発生する磁束とがＡ相磁極４ａにお
いて相加わり、人相＠　極４　ｂにおいて互いに打ち消
し合う一方、コイル７ａが発生する磁束と、永久磁石９
が発生する磁束とがＢ相磁極５ａにおいて相加わり、自
相磁極５ｂにおいて、互いに打ち消し合うので、図に実
線φ、で示す主磁束か発生し、この結果、Ａ相磁極４ａ
およびＢｆ’ｌ’ｌ磁極５ａの各極歯１４ａおよび＋５
ａと、スケールＩの歯部１ａとが上下に対向した位置が
磁気的に安定した位置となる。

■第１７図（ｂ）に示す様に、コイル６　ａ、　６　ｂ
に■と同一方向へ所定の電流を流すと共に、コイル７ａ
、７ｂに■と逆方向へ所定の電流を流すことによって、
図に実線φ、で示す主磁束が発生し、この結果、各極歯
１４ａおよび＋５ｂと歯部１ａとか上下に対向した位置
が磁気的に安定した位置となる。

■第１７図（ｃ）に示す様に、コイル６　ａ、　６　ｂ
に■と逆方向へ所定の電流を流すと共に、コイル７ａ。

７ｂに■と同方向へ所定の電流を流すことによって、図
に実線φ３で示す主磁束が発生し、この結果、各画ｍ１
４ｂおよび１５ｂと歯部１ａとが上下に対向した位置か
磁気的に安定した位置となる。

■第１７図（ｄ）に示す様に、コイル６ａ、６ｂに■と
同方向へ所定の電流を流すと共に、コイル７ａ。

７ｂに■と逆方向へ所定の電流を流すことによって、図
に実線φ４で示す主磁束か発生し、この結果、各極歯１
・１ｂおよび１５ａと歯部１ａと上下に対向した位置か
磁気的に安定した位置となる。

以上の■−■−■−・■の各励磁モードの、顎にパルス
励磁を繰り返すことによって、スライダ２が図面右方向
、すなわち磁ｈ　４　ａから５ｂに向かう方向へ移動し
、■−：［有］−■−■の各励磁モードの順にパルス励
磁を操り返すことによって、スライダ２か図面左方向、
すなわち磁ｒ＋　５　ｂから４３に向かう方向へ移動す
る。なお、スライダ２を固定してスケールｌを移動させ
る場合も同様である。

「発明が解決しようとする課題」ところで、一般に、リニアパルスモータはオーブンルー
プで高精度な位置決めが可能なことから、０／＼（オフ
ィスオートメーノクン）機器のプリンタのキャリソノＳ
”＆　ＪＪ等に用いられているものの、大きな推力が得
られないため、産業用ロボットなどのように比較的大き
な推力が要求されるＦＡ機器には、適用することが困難
であった。すなわち、上述したリニアパルスモークにお
いては、第１７図（ａ）〜（ｄ）に示すように、一方の
人相磁極４ａもしくはＢ相磁極５ａにおいてコイル６ａ
もしくは７ａが発生する磁束と永久磁石８．９が発生す
る磁束とが相加わり、推力が発生している期間、他方の
人相磁極４ｂもしくはＢ相磁極５ｂにおいては、コイル
６ｂもしくは７ｂが発生する磁束と、永久磁石８．９が
発生する磁束とが互いに打ち消し合い、推力が発生しな
いように構成されている。逆に、人相磁極４ｂもしくは
０相磁極５ｂにおいて推力が発生している期間、Ａ相磁
極４ａもしくはＢ相磁極５ａにおいては、推力が発生し
ないように構成されている。したがって、実際に推力発
生に寄与する推力発生面積は、スケール！と対向する各
磁極４　ａ、　４　ｂ、　５　ａ、　５　ｂの総面積の
内、５０％しかなく、この推力発生面積を広げることが
、推力向上を図る際の重要な課題となっていた。また、
このような推力向上を図ったパルスモータを実用化する
際において、可能な限り簡素な構成とし、容易に製造し
得ると共に、充分な剛性強度が得られる構造とすること
も重要な課題と成っていた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ス
ケールと対向する各磁極の総面積を推力発生用に有効に
利用し得て、大きな推力が得られると共に、簡素な構成
で、容易に製造することができ、かつ充分な剛性強度が
得られるパルスモータを提供することを目的としている
。

「課題を解決するための手段」この発明は、特定方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成さ
れた二次側スケールと、前記二次側スケールに対して前
記特定方向へ移動自在に支持された一次側磁束発生部と
からなり、前記一次側磁束発生部のコイルが巻回された
各磁極と、前記二次側スケールの各歯部との間に形成さ
れた各間隙に順次磁束を発生させることにより、前記一
次側磁束発生部を二次側スケールに対して相対移動させ
るパルスモータにおいて、前記一次側磁束発生部の各６
Ｉｉ極の、前記二次側スケールと対向する各端面に、前
記特定方向に沿って一定間隔Ｐ／２で極歯と溝部を交互
に形成し、面記各溝部に、隣合うもの同志の極性が互い
に逆方向となるように永久磁石を各々挿入配置したこと
を特徴としている。

「作用」上記構成によれば、各磁極に巻回されたコイルに電流を
流すと、一次側磁束発生部の磁極のＳ面側の極歯から該
磁極の溝部に配置され永久磁石を介して隣合うＮ極側の
極歯に流入し、さらに該極歯から二次側スケールの歯部
に流入した磁束が、一次側磁束発生部のその他の磁極の
Ｓ極側の極歯に流入し、その磁（極の溝部に配置された
永久磁石を介して清合うＮ極ｍ１１の極歯に流入した後
、元の磁極に戻る主は束ループが形成されるので、二次
側スケールと対向する各磁極の総面積を推力発生用に有
効に利用することができ、大きな推力が得られる。

「実泡例」以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の第１実施例によるリニアパルスモー
タの磁気回路の構成を示す図である。

この図において、２１は固定されたスケールであり、こ
のスケール２１の上面中央部には、その長手方向へ沿っ
てピッチＰの間隔で歯部２１ａ、２１ａ、・・・か形成
されている。

一方、２２はスライダ（一次側磁束発生部）であ、す、
ローラ等の図示せぬ支持機構によってスケール２１の長
手方向（図に示す矢印Ｍ方向）へ移動自在に支持されて
いる。このスライダ２２は、互いに図示する位置関係で
連結されたＡ相ブロック２３と、Ｂ相ブロック３３とか
ら構成されている。

ＡＭＩＩブロック２３は、スケール２１の歯部２１ａと
一定の間隙Ｇを隔てて各々対向するＡ相磁極歯４Ａと人
相磁極歯４Ａとを有するコ字状の鉄心２４と、各磁極歯
４　Ａ、２４人に各々巻回されたコイル２５　Ａ、２５
八とから構成されており、各班ｔ４２４Ａ、２４への、
スケール２Ｉと対向する各端面には、矢印Ｍ方向に沿っ
て一定間隔Ｐ／２で極歯２４ａと凹溝２４ｂが交互に形
成されており、各回ｒｌ’ｆ　２４　ｂには、隣合うも
の同志の極性が互いに逆方向となるように永久磁石２６
が各々挿入配置されている。同様に、色相ブロック３３
は、歯部２１ａと一定の間隙Ｇを隔てて各々対向する色
相磁極３４Ｂと色相磁極３４Ｂとを有するコ字状の鉄心
３４と、各磁極３４Ｂ、３４Ｅ３に各々巻回されたコイ
ル３ｓＢ、３ｓｎとから構成されており、各磁極３４Ｂ
、３４ｆｉの、スケール２１と対向する各端面には、矢
印Ｍ方向に沿って一定間隔１）／２て１ｆｎ３４ａと凹
１Ｒ３４ｂが交互に形成されており、各凹溝３４ｂには
、隣合うもの同志の極性が互いに逆方向となるように永
久磁石２６が各々挿入配置されている。

これらＡ柑ブロック２３と色相ブロック３３の各＠極の
相対位置関係は、次の通りである。すなわち、Ａ相磁極
歯４Ａを基準とすると、人相磁極歯４八は（２ｐ＋ｐ／
２）隔てて位置し、色相磁極３・ＩＢは（５Ｐ＋Ｐ／４
）隔てて位置し、０相磁極３・１自は（７Ｐ　＋　３・
Ｐ／４）隔てて位置している。

これにより、Ｍ！を極３４　Ａ、３４　Ｂ、２４八、３
４Ｂの頭に、スケール２１の各歯部２１ａに対する位相
関係が、その移動方向（矢印Ｍ方向）へ、Ｐ／４ずつ変
位し、例えば、図示するように、Ａ相磁極歯４Ａの各極
歯２４ａとスケール２Ｉの歯部２１ａとが対向する状態
において、色相磁極３４Ｂの各極歯３４ａはｍ部２１ａ
からＰ／４変位し、人相磁極歯４への各極歯２４ａは歯
部２１ａからＰ／２変位し、色相磁極３４Ｂの各極歯３
４ａは歯部２１ａから３・Ｐ／４変位していることにな
る。

以上の構成において、Ａｔｆ４とＡ相コイル２５Ａ。

２５への組、またはＢ泪と色相コイル３５Ｂ、３５０の
組の一方に電流を供給する１相励磁方式によってスライ
ダ２２を駆動する場合の動作について第２図を参照して
説明する。

■第２図（ａ）に示す状態において、Ａ相とＡ相コイル
２５　Ａ、２５八に対して、図に示すＸ印から・印の方
向へ所定の電流を流すと、鉄心２４には人相磁極歯４八
からＡ相磁極歯４Ａに向ってコイル２５　Ａ、２５八に
よる起磁力が発生し、これにより図にφ１で示すように
、鉄心２４の一方の磁極歯４ＡのＳ極側の極歯２４ａか
ら永久磁石２６を介して隣合うＮ極側の極ｍ　２４　ａ
に流入し、磁極ｆ４２４　ａからスケール２１の歯部２
１ａに流入した後、他方の１ｔｉｉ２４へのＳ極側の極
−歯２４ａに流入し、永久磁石２６を介して隣合うＮｒ
ｉ側の曝虜２４　ａに流入して、元の磁極歯４Ａに戻る
主磁束ループが形成される。この結果、Ａ相磁極歯１Ａ
のＮ極側の各極歯２４ａがスケール２１の歯部２１ａと
対向し、人相磁極歯４人のＮ極側の各画１“初２４ａが
スケール２１の歯部２１ａと対向する位置が磁気的に安
定した位置となる。

■第２図（ｂ）に示す印に、色相と色相コイル２５１３
．２５Ｉｍに対して、図に示すＸ印から・印の方向へ所
定の電流を流すと、図にφ、で示す主磁束ループが発生
し、この結果、色相磁極３４ＢのＮ（玉側の各極歯３４
ａがスケール２１の歯部２１ａと対向し、ｎ相磁極３４
０のＳ極側の各極歯３４ｂがスケール２Ｉの歯部２１ａ
と対向する位置が磁気的に安定した位置となる。

′■■第２図ｃ）に示す様に、Ａ相と人相コイル２５Ａ
、２５八に■と逆方向へ所定の電流を流すと、図にφ３
で示す主磁束ループが発生し、この結果、Ａ相磁極歯４
ＡのＳ極側の各極歯２４ａがスケール２１の歯部２１ａ
と対向し、人相磁極歯４へのＮ極側の各陽画２４ａかス
ケール２【の歯部２ｔａと対向する位置が磁気的に安定
した位置となる。

■第２図（ｄ）に示す様に、色相と色相コイル２５Ｂ、
２５Ｑに■と逆方向へ所定の電流を流すと、図にφ４で
示す主磁束ループが発生し、この結果、Ｂ相磁極３・Ｉ
ＢのＳ極側の各極歯３４ａがスケール２１の南部２１ａ
と対向し、自相＠極３４ＢのＮ極側の各鳳、゛棺３１ａ
かスケール２１の歯部２１ａと対向する１ケ置が磁気的
に安定した位置となる。

以上の■−■−■−■の各励磁モードの順にパルス励磁
を繰り返すことによって、スライダ２２が図面左方向へ
移動し、■−〇−■−■の各励磁モードの順にパルス励
磁を繰り返すことによって、スライダ２２が図面右方向
へｔ多動する。

次に、第３図〜第６図を参照して、この発明の第２実施
例によるリニアパルスモークについて説明する。

第３図（イ）において、４１は固定されたスケールであ
り、このスケール４Ｉの上面中央部には、その長手方向
へ沿ってピッチＰの間隔で歯部４１ａ、４１ａ、・・が
形成されており、スケール４１の上面両側部にも、その
長手方向へ沿ってピッチＰの間隔で歯部４　ｌ　ｂ、　
４　ｌ　ｂ、・・−および、歯部４１ｃ、４）ｃ・・・
が各々形成されている。この場合、中央部の１ｑ部＝ｉ
ｌａと両側部の歯部４１ｂ、４１ｃとは、互いにＰ／２
ずらして形成されている。

一方、４２はスライダであり、ローラ等の支持機構によ
ってスケール４１の長手方向（矢印Ｍ方向）へ移動自在
に支持されている。このスライダ４２は、Ａ相ブロック
４３とＢ相ブロック５３とから構成されており、これら
Ａ相ブロック４３とＢｔｌｌブロック５３は互いに連結
され、それらの位置関係が規定されている。

Ａ　ｔＵブロック４３は、第３図（ロ）に示すように中
央の歯部・ｌｌａ、４１ａ、・・・と対向するＡｌ１１
ｇ磁極４４と、両側部の歯部４１ｂ、４１ｂ、・・・お
よび４１ｃ。

４１ｃ、・・と各々対向する入相磁極４５および４６を
ａする８字状の鉄心４７と、Ａ相磁極４４に巻回された
Ａ相コイル４８とから構成されており、各磁極４４，４
５．４６のスケール４１と対向する端面には、ピッチＰ
に対応した間隔で、極歯４４ａ〜４４ｄ、４５ａ〜４５
ｄ、４６ａ〜４６ｄが形成され、各極歯の間の凹溝には
、隣合うものの極性が互いに逆方向（第４図参照）とな
るように永久磁石２６が各々挿入配置されている。

これにより、第４図に示すように、中央部のＡ相磁極４
４の各極歯４４ａと４４ｃＩＪ＜歯部４１ａと対向して
いる状態において、両側部の入相磁極４５（４６）の各
極歯４５ｂ（４６ｂ）と４５ｄ（４６ｄ）が歯部４１ｂ
（４１ｃ）と対向する位置関係となる。

また、Ｂ相ブロック５３は、Ａ相ブロック４３と同様に
、中央のＢ相磁極５４と、両側部のｎ相磁（２）５５お
よび５６を有する８字状の鉄心５７と、Ｂ相磁極５４に
巻回されたＢ相コイル５８とから構成されており、各班
ｔｆｉ５４．５５．５６のスケール４１と対向する端面
には、ピッチＰに対応した間隔で、極歯５４ａ　〜５４
ｄ、５５ａ　〜５５ｄ、５６ａ〜５６ｄが形成され、各
極歯の間の凹溝には、隣合うものの極性が互いに逆方向
（第４図参照）となるように永久磁石２６が各々挿入配
置されている。

これにより、中央部のＢ相磁極５４の各極歯５４　ａ〜
５４ｄと歯部４１ａとの位置関係、および両側部の０…
滋曝５５（５６）の各欄１５５ａ〜５５ｄ（５６ａ　〜
５６ｄ）と南部４１ｂ（４１ｃ）との位置関係は第４図
に示すようになる。

以上の構成において、ＡＩＩＪコイル４８およびＢ１１
］コイル５８に電流を供給しない状態においては、第１
図に点線て示゛４゛ように、永久磁石２６によって生じ
た磁束のみによってスケール４１を巡る磁束ループが形
成され、この状態で静止している。

以上の）Ｗ成において、Ａ相コイル４８およびＢ相コイ
ル５８に電流を供給しない状態においては、第４図に点
線で示すように、永久磁石２６によって生じた磁束のみ
によってスケール４Ｉを巡る磁束ループが形成され、こ
の状態で静止している。

ここで、Ａ…コイル・１８らしくはＢ相コイル５８の一
方にｉｆ流を供給する１相励磁方式によってスライダ４
２を駆動する場合の動作について第５図を参照して説明
する。

■第５図（ａ）に示す様に、Ａ相ブロック４３のＡ相コ
イル４８に対し、図に示す×印から・印の方向へ所定の
電流を流すと、鉄心４７には入相磁極、１４から入相１
極４５（４６）に向ってＡ相コイル４８による起磁力が
発生し、この起磁力に伴う磁束と、永久磁石２６よって
生じた磁束が、極歯４４ｂ、４４ｄおよび４５　ａ（４
６ａ）、４５　ｃ（４６ｃ）で互いに強め合い、磁ｔｆ
ｆｉ４４ａ、４４ｃおよび４５ｂ（４６ｂ）、・１５ｄ
（４６ｄ）で互いに打ち消し合い、これにより、図に点
線φ１で示す如く、スケール４１の歯部４１ａからＡ相
磁極４４の各極歯４４ｂ、４４ｄに流入した磁束が、永
久磁石２６に導かれて隣合う極歯４４ａ、４４ｃに流入
し、入相磁極４５（４６）の各極歯４５　ａ（４６ａ）
、４５　ｃ（４６ｃ）から、スケール４１の歯部４１ｂ
（４１ｃ）に流入する主磁束ループが形成される。この
結果、罷歯４４ｂ、４４ｄと歯部４１ａとか対向し、極
＋ｆｔ　４５　ａ（４６ａ）、４５ｃ（４６ｃ）と歯部
４１ｂ（４１ｃ）とが対向する位置が磁気的に安定した
位置となる。

■第５図（ｂ）に示す様に、Ｂ…ブロック５３のＢ１１
１コイル５８に対し、図に示すＸ印から・印の方向へ所
定の電流を流すと、図に点線φ２で示す主磁束が発生し
、この結果、Ｂ相磁極５４の極歯５４ｂ、５４ｄと歯部
４１ａとが対向し、ｎ磁極５５（５６）の極歯５５ａ（
５６ａ）および％（１１５５ｃ（５６Ｃ）と歯部４１ｂ
（４１ｃ）とが対向する位置か磁気的に安定した位置と
なる。

■第５図（Ｃ）に示す様に、Ａ相コイル４８に■と逆方
向へ所定の電流を流すと、図に点線φ３で示す主磁束が
発生し、この結果、Ａ相磁極４４の各極歯４４ａ、４４
ｃと歯部４１ａとが対向し、入相磁極４５．４６の各極
歯４５　ｂ（４６ｂ）、４５　ｄ（４６ｄ）と歯部４１
ｂ（４１ｃ）とが対向する位置か磁気的に安定した位置
となる。

■第４図（ｄ）に示す様に、Ｂ…コイル５８に■と逆方
向へ所定の電流を流すと、図に点線φ４て示す主磁束が
発生し、この結果、Ｂ相磁圃５４の各極歯５４ａ、５４
ｃと歯部４１ａとが対向し、ｌ１１１１］＠極５５，５
６の各極歯５５ｂ（５６ｂ）、５５ｄ（５６ｄ）と歯部
４　ｌ　ｂ（４１ｃ）とが対向する位置が磁気的に安定
した位置となる。

以上の■−■−■−■の各励磁モードの、■にパルス励
はを操り返すことによって、スライダ４２が図面右方向
へ移動し、■−■−■−■の各励磁モードの順にパルス
励磁を繰り返すことによって、スライダ・１２が図面左
方向へ移動する。

ここて、Ａ相コイル４８とＢｆｆｌコイル５８の両方に
、常に１Ｘ流を供給する２相励磁方式によってスライダ
４２を駆動する場合においては、第６図（ａ）〜（ｄ）
に示す順序で、コイル４８と５８に、図に示すＸ印から
・印の方向へ所定の電流を流せばよい。

次に、第７図を参照して、この発明の第３実施例による
リニアパルスモークについて説明する。

この第３実施例においては、第１図に示すＡ…磁極歯４
Ａ、人相磁極歯４人、Ｂ相磁極３４Ｂ、および８…磁鳳
３４Ｂに３々相当する４個の磁！・槍６、ＩＡ、６４人
、６４Ｂ、オ、ｋ　ヒ６４　Ｂ　ヲ同Ｕ）　ｊ失心６４
によって構成し、各＠極にコイル６５Ａ１６５人、６５
Ｂ、６５白を各々巻回している。そして、Ａ相側の＠［
１６４Ａと６４への端面の凹溝に挿入配置された永久磁
石２６と、Ｂ用例の磁極６４Ｂ　　６４Ｂの凹溝に挿入
配置された永久磁石２６とが、互いに逆極性となるよう
に配置されており、これにより、スケール２１の歯部２
１ａが一列で済む構成となっている。

次に、第８図を参照して、この発明の第・１実施例であ
る３相リニアパルスモータについて説明する。この図に
おいて、図示せぬσ−ラ等の支持筬購によってスケール
２１の長平方向（図に示す矢印Ｍ方向）へ移動自在に支
持されたスライダ８２よ、Ａ相磁極８３Ａと、Ｂ…＠罷
８３Ｂと、Ｃ相磁極８３Ｃとを汀する鉄心８３と、各磁
極８３Ａ〜８３Ｃに各々巻回されたコイル８４Ａ〜８４
Ｃとから構成されている。そして、各社ｂｆｆｌ　８３
　Ａ　。

８３１３．８３Ｃの、スケール２１と対向する端面には
、一定間隔Ｐ／２で［ｉ　ｎと凹溝が形成され、各凹溝
には永久磁石２６が隣合うもの同志の極性が互いに逆方
向となるよう各々に挿入配置されている。この場合、−
側部に位置する磁極８３Ａ、中央部に位置する磁極８３
Ｂ、他側部に位置する磁１ｉ　８３　Ｃの順に、スケー
ル２１の長平方向（Ｍ方向）へ順次Ｐ／３ずつ変位して
配置され、これにより、人相磁極８３人の各極歯部がス
ケール２１の山部２１ａと対向している状態において、
Ｂ相磁極８３Ｂの各庫歯が歯部２１ａからＰ／３変位し
、Ｃ用磁極８３ｃｃり６極１稲が歯部２１ａかろ２・Ｐ
／３変位する位置関係となる。

以上の［が戊において、第１０図に示すよう、ｊ′力磁
ノーケノスで、ＡＩＩコイル８４Ａと、［３川コイル８
４Ｂと、Ｃ柑コイル８４Ｇに極性が反転するパルス電流
を供給し、いわゆるバイポーラ駆動する場合の動作につ
いて説明する。

まず、第１１図はスライダ８２の各磁極８３　Ａ〜８：
３Ｃとスケール２１の各歯部２１ａとの間に発生する推
力ベクトルを示す図である。この図において、ＡはＡ相
コイル８４Ａに正方向に駆−助電流を（」（給した場合
に生じる推力ベクトルを示し、八はＡ相コイル８４Ａに
負方向に駆動電流を供給した場合に生じる推力ベクトル
を示し、同様に、ＢおよびＣはＢ相コイル８４Ｂおよび
Ｃ相コイル８４Ｇに正方向に駆動電流を供給した場合に
各々生じる推力ベクトルを示し、ＢおよびＣはＢ相コイ
ル８４ＢおよびＣ相コイル８４Ｃに負方向に駆動電流を
供給した場合に各々生じる推力ベクトルを示している。

そして、第１０図に■で示す期間においては、Ａ相コイ
ル８４Ａに正方向へ駆動電流が供給され、Ｂ相コイル８
４ＢとＣ相コイル８４Ｃには負方向へ駆動電流が供給さ
れており、第１ｔ図に示すように、ベクトルＡと、ベク
トルｎと、ベクトルＣを合成したベクトルが推力ベクト
ルとなって、スケール２Ｉとスライダ８２間に作用する
。その後、■−■−・・・−■で示す順序で、各コイル
８４Ａ〜８４Ｇに駆動電流を供給すると、スライダ８２
の各磁極８３Ａ〜８３Ｃとスケール２１の各歯部２１ａ
との間に発生する推力ベクトルが第１１図に■−■−・
・・＝（Φで示す順序で変化し、スケール２１に対する
スライダ８２の磁気的安定点が移り変わる。このように
■→■→■→・・・→■の各励磁モードの順、または■
−■−・・・→■−■の各励磁モードの頭にパルス励磁
を繰り返すことによって、スライダ８２が移動する。

次に、第９図を参照して、この発明の第５実施例による
３相リニアパルスモータについて説明する。この第５実
施例においては、第８図に示すＡ相磁極８３Ａ、Ｂ相磁
極８３Ｂ、およびＣ相磁極８３Ｇに各々相当する３個の
磁極９３Ａ、９３Ｂ。

９３Ｃを、スケール９１の幅方向に並列に配置すること
によって、鉄心９３を構成し、各磁極にコイル９５Ａ、
９５Ｂ、９５Ｃを各々巻回している。

そして、各磁極９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃの、スケール９
１と対向する端面には、一定間隔Ｐ／２で極歯と凹溝が
形成され、各凹溝には永久磁石２６が隣合う乙の同志の
極性が互いに逆方向となるよう各々に挿入配置されてい
る。一方、スケール９１の上面には、その長手方向へ沿
ってピッチＰの間隔で３列の歯部９１ａ、９１ａ、−９
１ｂ、９　ｌｂ、−および９１ｃ、９１ｃ、・・・が各
々形成されている。この場合、歯部９　ｌａ、９　ｌｂ
、９１ｃは、互いにＰ／３ずつずらして配置され、これ
により、ＡＭＩ磁極９３Ａの各極歯かスケール９１の歯
部９１ａと対向している状態において、Ｂ相磁極９３Ｂ
の各極歯か１１１部９１ａからＰ／′３変位し、Ｃ相磁
極９３Ｃが歯部９１ａから２・Ｐ／３変位する位置関係
となっている。このような構成において、面述した第４
実、血例と同様に、第１０図に示す励磁シーケンスで、
Ａ相コイル９４Ａと、Ｂ相コイル９４Ｂと、Ｃ用コイル
９１Ｃにパルス電流を供給することによって、スライダ
９２がＦ多動する。

次に、上述した第４実施例および第５実施例による３用
リニアパルスモータの変形例について第１２図および第
１３図を参照して説明する。

まず、第１２図において、スケール２１の長手方向（矢
印Ｎ１方向）へ移動自在に支持されたスライダ１０２は
、Ａ１１］磁瓶１０３Ａと、Ｃ相磁極１０３Ｃと、Ｂ…
’Ｊ極１０３１３と、へ田磁極１０３八と、ＣＦ’［］
磁Ａ１０３Ｃと、１３１［１極１０３１ｍとを有する鉄
心１０３と、これらの各磁極１０３Ａ〜＋ｏ３ｎに各々
巻回されたコイル１０４Ａ−１０４０とから構成されて
いる。そして、各磁極１１０３Ａ−１０３１の、スケー
ル２１と対向する端面には、一定間隔Ｐ／２で極歯と凹
溝が形成され、各凹溝には永久磁石２６が隣合うもの同
志の極性が互いに逆方向となるよう各々に挿入配置され
ている。この場合、鉄心１０３の各磁極１０３Ａ〜１０
３ｎの頭に、スケール２！の長手方向（Ｍ方向）へ順次
ＰＥＧずつ変位して配置されている。

まｆこ、第１３図において、スライダ１１２は、Ａ相磁
極１１３Ａと、へ用＠極１１３八と、Ｂ相［極１１３Ｂ
と、Ｉｍ相磁極１１３）３と、ｃｍ磁極１１３Ｃと、Ｃ
相磁極ｚ３ｅとを有する鉄心ｌＩ３と、これらの各磁極
＋１３Ａ−１＋３Ｃに各々巻回されたコイル１１４Ａ−
１＋４Ｃ，とから構成されている。そ１．て、各磁極１
１３Ａ−１１３Ｃの、スケール２１と対向する端面には
、一定間隔１フ／２で極歯と凹溝が形成され、各凹溝に
は永久磁石２６が隣合うもの同志の極性が互いに逆方向
となるよう各々に挿入配置されている。この場合、磁極
１１３Ａと１１３人の組、磁極１１３Ｂと１１３０の組
、および磁極１１３Ｇと１１３Ｃの組は、スケール２１
の長平方向（Ｍ方向）へ順次Ｐ／３ずつ変位して配置さ
れている。

このような第１２図および第１３図に示す構成において
も、前述した第４実施例と同様の動作原理によって、ス
ライダ１０２および＋１２が移動する。

次に、この発明の第６実施例であるディスク・ロータ型
・両面駆動式のパルスモータに適用した場合の構成につ
いて第１４図（イ）〜（ニ）を参照して説明する。これ
らの図において、１５０はハウジングであり、１５１は
ハウジング１５０にベアリング１５２，１５３を介して
回転自在に支持されているシャフトである。このシャフ
ト１５１には、円板状のロータ１５４がキー１５５によ
って固定されており、また、ハウジング１５０内？こは
、ロータ１５４の両面と各々所定の間隙を隔てて対向す
る環状のステータ１５６，１５７が各々取り付けられて
いる。ロータ１５４は、非磁性体によって構成される環
状部材１５９と、この部材１５９によって支持され、放
射状にかつ等間隔に歯部Ｉ６１ａ、Ｉ　６１ａ、−と凹
溝ｔ　６　ｌｂ、１６１ｂ、＝−が形成された円板状の
磁性部材１６１とから構成されている。また、ステータ
１５６は、第１図に示す！磁極歯４　Ａ、２４人、３４
　Ｂ、３４　ｆ３トｌＪ１位置関係を得する磁極１６５
ａ〜１６５ｄが形成された鉄心１６５と、これらの磁極
１６５ａ＝Ｉ６５ｄに各々巻回されたコイル１６６ａ〜
１６６ｄとから構成され、各磁極ｔ６５ａ〜１６５ｄの
ロータ１５４と対向する端面には、歯部１６１ａの形成
間隔に対応させて、放射状にかつ等間隔に極歯が形成さ
れ、各極歯の間の凹溝には、隣り合うもの同士の極性が
互いに逆方向となるように永久磁石１６２が各々挿入配
置されている。また、ステータ１５７ら同様に構成され
ている。以上の構成において、前述した第１実施例（第
１図〜第２図）と同様の動作原理でロータ１５４が回転
駆動され、シャフト１５１が回転する。

次に、この発明の第７実施例であるアウター・ロータ型
のパルスモータに適用した場合の構成について、第１５
図を参照して説明する。この図において、＋７０は円筒
状のアウター・ロータであり、内周面に等間隔に歯部１
７１ａ、１７１ａが形成された磁性部材１７１によって
構成されている。

まｆこ、ステータ１７４は、第１２図に示す各＠題１０
３Ａ−ｔｏ３ｃと同様の位置関係を育するＡ泪磁極１７
５Ａ、Ｂ相磁極＋７５１３．Ｃ泪磁極１７５Ｃと、入相
磁極＋７５八、白棺磁陽１７５白、Ｃト目滋瓶１７５　
Ｃが形成された鉄心ｆ７５と、これらの磁極１７５Ａ＝
１７５ｅに各々巻回されたコイル１７６Ａ〜１７６Ｃ，
とから構成され、上記各＠［ｕ　７５Ａ　〜ｌ　７５Ｃ
）ｏ−夕１７０ト対向する端面には、歯部１７Ｌａの形
成間隔に対応さけて、等間隔に極歯が形成され、各極歯
の間の凹溝には、隣り合うもの同士の極性が互いに逆方
向となるように永久磁石１７２が各々挿入配置されてい
る。このようなステータ１７４が、ノヤフト１７８に固
定されている。以上の構成において、前述した第３実施
例（第８図）と同様の動作原理でアウター・ロータ１７
０が回転駆動される。

なお、この発明は、上述した実施例に限定されることな
く、以下に挙げる種々の変形が可能である。

■−次側スライグに、二次側スケールに対する相対移動
ｔ１を検出するセンサを設け、サーボモータとして駆動
させるようにしてもよい。

■コギングの除去、らしくは推力波形歪の改心のために
、スキュー構造としたり、同−瓶内における若干のピン
チずらしく等価スキュー）を施してら構イつない。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、一次側磁束発
生部の各磁極の、二次側スケールと対向する各端面に、
特定方向に沿って一定間隔で極歯と溝部を交互に形成し
、これら各１７４部に、隣合う乙の同志の極性が互いに
逆方向となるように永久磁石を各々挿入配置したので、
各＠極に巻回されたコイルにｉＩ流を流すと、一次側磁
束発生部の磁極のＳ極側の極歯から該磁極の溝部に配置
され永久磁石を介して隣合うＮ極側の極歯に流入し、さ
らに該極歯から二次側スケールの歯部に流入した磁束が
、一次側磁束発生部のその他の磁極のＳ極側のｈ　ｔａ
に流入し、その磁極の溝部に配置された永久磁石を介し
て隣合うＮ極側の極歯に流入した後、元の磁極に戻る主
磁束ループが形成され、これにより二次側スケールと対
向する各磁極の総面積を推力発生用にａ効に利用するこ
とができ、従来の２倍の推力を得られ、例えば、産業用
ロボットなどのように比較的大きな推力が要求されるＦ
Ａ＠器にも適用することが可能になるという効果か得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例によるリニアパルスモー
タの構成を示す正面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は同実施
例によるリニアパルスモータをｌ相励磁方式によって駆
動した場合の動作を説明するための正面図、第３図（イ
）はこの発明の第２実施例によるリニアパルスモータの
構成を示す一部切欠斜視図、同図（ロ）は同リニアパル
スモータのＡ相ブロックの構成を示す斜視図、第４図は
同リニアパルスモータの静止時における磁束経路を説明
するための図、第５図（ａ）〜（ｄ）は同リニアパルス
モータをｌ相励磁方式によって駆動した場合の動作を説
明するための図、第６図（ａ）〜（ｄ）は同リニアパル
スモータを２相争磁方式によって駆動した場合の動作を
説明するための図、第７図（イ）はこの発明の第３実施
例によるリニアパルスモークの構成を示す正面図、同図
（ロ）は同リニアパルスモータのスライダの構成を示す
底面図、第８図はこの発明の第４実施例による多相リニ
アパルスモータの構成を示す正面図、第９図（イ）はこ
の発明の第５実施例による多相リニアパルスモータのス
ライダの構成を示す正面図、同図（ロ）は同リニアパル
スモータのスライダの構成を示す一部切欠側面図、同図
（ハ）は同リニアパルスモータのスケールの構成を示す
平面図、第１０図はこの発明の第４実施例および第５実
施例によるリニアベルスモークにおける励°磁シーケン
スを説明するための図、第１１図は同リニアパルスモー
タの各励磁モードにおける推力ベクトルを説明するため
の図、第１２図および第１３図はこの発明の第４実施例
の変形例の構成を説明するための正面図、第１４図（イ
）はこの発明の第６実施例によるディスク・ロータ型パ
ルスモータの構成を示す部分断面図、同図（ロ）は同パ
ルスモータのステータ側の構成を示す部分圧面図、同図
（ハ）は同パルスモータのロータの構成を示す部分断面
図、同図（ニ）は同パルスモータのロータ側の構成を示
す部分正面図、第１５図はこの発明の第７実施例による
アウター・ロータ型ベルスモークの内部構成を示す正面
図、第１６図は従来のリニアパルスモータの磁気回路構
成を示す図、第１７図（ａ）〜（ｄ）は同リニアパルス
モータを２相励磁力式によって駆動した場合の動作を説
明すための図である。４ａ、３４ａ・・・・・・極歯、４ｂ、３４ｂ・・・・・・凹溝（溝部）、６・・・・・
・永久磁石、４．３４・・・・・・鉄心、４Ａ・・・・・・Ａ相磁極、５Ａ・・・・・・Ａ相コイル、４人・・・・・・入相磁極、５人・・・・・・Ａ相コイル、４Ｂ・・・・・・ｎ相磁極、５Ｂ・・・・・・ｎ相コイル、４ｎ・・・・・・ｎ相磁極、５Ｂ・・・・・・ｎ相コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　特定方向に沿って等間隔Ｐで歯部が形成された
二次側スケールと、前記二次側スケールに対して前記特
定方向へ移動自在に支持された一次側磁束発生部とから
なり、前記一次側磁束発生部のコイルが巻回された各磁
極と、前記二次側スケールの各歯部との間に形成された
各間隙に順次磁束を発生させることにより、前記一次側
磁束発生部を二次側スケールに対して相対移動させるパ
ルスモータにおいて、前記一次側磁束発生部の各磁極の、前記二次側スケール
と対向する各端面に、前記特定方向に沿って一定間隔Ｐ
／２で極歯と溝部を交互に形成し、前記各溝部に、隣合
うもの同志の極性が互いに逆方向となるように永久磁石
を各々挿入配置したことを特徴とするパルスモータ。
（２）　前記二次側スケールの両面に前記歯部を形成す
る一方、前記二次側スケールの両面の各歯部と各々対向
する一対の前記一次側磁束発生部を設け、これらの一次
側磁束発生部は、互いに連結され、かつ前記二次側スケ
ールに対して前記特定方向へ相対移動自在に支持されて
いることを特徴とする請求項１記載のパルスモータ。