JPH04165952A - リニアステップモータ - Google Patents
リニアステップモータInfo
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- JPH04165952A JPH04165952A JP28952990A JP28952990A JPH04165952A JP H04165952 A JPH04165952 A JP H04165952A JP 28952990 A JP28952990 A JP 28952990A JP 28952990 A JP28952990 A JP 28952990A JP H04165952 A JPH04165952 A JP H04165952A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 8
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、レール状の固定子に対して可動子が走行する
リニアステップモータに関するものである。
リニアステップモータに関するものである。
従来より、第１図に示すように、レール状の固−３＝
定子１に対して可動子２が走行するリニアステップモー
タが提供されている。固定子１は、平行に配設され互い
に磁気的に結合された一対の磁極板１１を備え、両磁極
板１１の対向面には、第１３図に示すように、長手方向
において多数の固定子磁極歯１２が列設されている。一
方、可動子２は、先端面が固定子１の各磁極板］１に対
向する磁極２１を各磁極板１１ごとに複数備え、各磁極
２］の先端面には固定子磁極歯１２に対向する可動子磁
極歯２２が固定子１の長手方向において列設される。ま
た、第２図に示すように、各磁極２］にはそれぞれコイ
ル２６が巻装され、かつ、各磁極板］１に対向する磁極
２］か異極になるように着磁された永久磁石２４が可動
子２に設けられる。 ここにおいて、可動子２は固定子］の長手方向に並設さ
れた一対の可動子素体２ ａ、 、 ２ ｂにより構成
され、両回動子素体２ａ、２ｂては永久磁石２４の磁極
の向きが互いに逆になっている。 上記構成のリニアステップモータにおいて、可動子２の
推進力は、コイル２６への通電時に生じ＝４− る磁界と、永久磁石２４による磁界とにより発生する。 また、推進力の大きさは、固定子磁極歯］２と可動子磁
極歯２２とを通る磁束量と、磁束により生じる磁気力の
方向に依存する。 従来より、可動子２の推進力を大きくする構成としては
、固定子磁極歯１２と可動子磁極歯２２との少なくとも
一方について、固定子］の長手方向における形状を台形
状や三角形状とし、磁力の分力について固定子１の長手
方向の成分が大きくなるようにすることが考えられてい
る。
タが提供されている。固定子１は、平行に配設され互い
に磁気的に結合された一対の磁極板１１を備え、両磁極
板１１の対向面には、第１３図に示すように、長手方向
において多数の固定子磁極歯１２が列設されている。一
方、可動子２は、先端面が固定子１の各磁極板］１に対
向する磁極２１を各磁極板１１ごとに複数備え、各磁極
２］の先端面には固定子磁極歯１２に対向する可動子磁
極歯２２が固定子１の長手方向において列設される。ま
た、第２図に示すように、各磁極２］にはそれぞれコイ
ル２６が巻装され、かつ、各磁極板］１に対向する磁極
２］か異極になるように着磁された永久磁石２４が可動
子２に設けられる。 ここにおいて、可動子２は固定子］の長手方向に並設さ
れた一対の可動子素体２ ａ、 、 ２ ｂにより構成
され、両回動子素体２ａ、２ｂては永久磁石２４の磁極
の向きが互いに逆になっている。 上記構成のリニアステップモータにおいて、可動子２の
推進力は、コイル２６への通電時に生じ＝４− る磁界と、永久磁石２４による磁界とにより発生する。 また、推進力の大きさは、固定子磁極歯］２と可動子磁
極歯２２とを通る磁束量と、磁束により生じる磁気力の
方向に依存する。 従来より、可動子２の推進力を大きくする構成としては
、固定子磁極歯１２と可動子磁極歯２２との少なくとも
一方について、固定子］の長手方向における形状を台形
状や三角形状とし、磁力の分力について固定子１の長手
方向の成分が大きくなるようにすることが考えられてい
る。
ところて、固定子磁極歯］２と可動子磁極歯２２とが、
固定子１の長手方向において矩形状である場合と、台形
状や三角形状である場合とについて比較すると、固定子
磁極歯１２と可動子磁極歯２２との距離が等しいとすれ
ば、台形状や三角形状の場合に矩形状の場合よりも固定
子磁極歯］２と可動子磁極歯２２との間の見掛は上のギ
ャップか大きくなる。しなかって、起磁力が等しいとず
れは、固定子磁極歯１２と可動子磁極歯２２との間の磁
束量か減少し、結果的に推進力か低下することになる。 要するに、磁力の推進方向への分力は増加するものの磁
束量が減少するから、推進力を大きく増加させることは
期待てきない。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、起
磁力を増加させることなく可動子の推進力を増大させる
ようにしたリニアステップモータを提供しようとするも
のである。
固定子１の長手方向において矩形状である場合と、台形
状や三角形状である場合とについて比較すると、固定子
磁極歯１２と可動子磁極歯２２との距離が等しいとすれ
ば、台形状や三角形状の場合に矩形状の場合よりも固定
子磁極歯］２と可動子磁極歯２２との間の見掛は上のギ
ャップか大きくなる。しなかって、起磁力が等しいとず
れは、固定子磁極歯１２と可動子磁極歯２２との間の磁
束量か減少し、結果的に推進力か低下することになる。 要するに、磁力の推進方向への分力は増加するものの磁
束量が減少するから、推進力を大きく増加させることは
期待てきない。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、起
磁力を増加させることなく可動子の推進力を増大させる
ようにしたリニアステップモータを提供しようとするも
のである。
本発明は、多数の固定子磁極歯が長手方向に一定ピッチ
で列設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向
する複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し
固定子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備
え、可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して
固定子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるよう
にしたリニアステップモータを前提条件としている。 請求項１の構成では、上記目的を達成するために、可動
子の各磁極は、固定子の長手方向における中央部の磁気
抵抗が他部よりも大きく膜歪されているのである。 請求項２の構成では、可動子の複数の磁極は磁性体のコ
アに一体に突設されるとともに、固定子の長手方向に隣
接する各一対の磁極の間のコアは磁極に比較して十分に
幅狭に形成されているのである。 請求項３の構成ては、固定子磁極歯との対向面に沿い、
かつ、それぞれコイルが巻装された複数の磁極を有した
一対の可動子素体が固定子の長手方向に直交する方向に
配列され、可動子素体の配列された方向に隣接する磁極
が互いに逆極性に励磁されるのである。 請求項４の構成では、固定子の長手方向に列設された複
数の磁極にそれぞれコイルか巻装され、固定子の長手方
向に隣接する各一対の磁極が互いに逆極性に励磁される
のである。
で列設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向
する複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し
固定子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備
え、可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して
固定子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるよう
にしたリニアステップモータを前提条件としている。 請求項１の構成では、上記目的を達成するために、可動
子の各磁極は、固定子の長手方向における中央部の磁気
抵抗が他部よりも大きく膜歪されているのである。 請求項２の構成では、可動子の複数の磁極は磁性体のコ
アに一体に突設されるとともに、固定子の長手方向に隣
接する各一対の磁極の間のコアは磁極に比較して十分に
幅狭に形成されているのである。 請求項３の構成ては、固定子磁極歯との対向面に沿い、
かつ、それぞれコイルが巻装された複数の磁極を有した
一対の可動子素体が固定子の長手方向に直交する方向に
配列され、可動子素体の配列された方向に隣接する磁極
が互いに逆極性に励磁されるのである。 請求項４の構成では、固定子の長手方向に列設された複
数の磁極にそれぞれコイルか巻装され、固定子の長手方
向に隣接する各一対の磁極が互いに逆極性に励磁される
のである。
請求項１の構成によれは、固定子の長手方向における可
動子の各磁極の中央部の磁気抵抗が両端部よりも大きく
なっているから、固定子磁極歯と一７＝ 可動子磁極歯との間に作用する磁力において、固定子の
長手方向の成分が増加するのであり、結果的に推進力が
向上することになる。このとき、固定子磁極歯と可動子
磁極歯との間の対向面積は変化させなくてもよいから、
固定子と可動子との間の見掛は上のキャップが大きくな
ることはなく、磁気効率が低減して推進力を弱めること
はないのである。 請求項２の構成によれば、磁極の間の距離を正確に設定
することができるから、磁気効率がよく、高い推進力か
得られるのである。 請求項３の構成によれは、１つの固定子磁極歯に対して
２つの可動子磁極歯か対向することになり、しかも、両
回動子磁極歯が形成されている２つの可動子素体を通る
磁路が形成されるから、磁路の長さを従来よりも短くし
て磁気効率を高めることができるのである。その結果、
推進力を高めることかできるのである。 請求項４の構成によれば、つねに固定子の長手方向に隣
接する一対の磁極を通るように磁路か形成されるから、
最小の長さの磁路か形成されることになり、磁気効率が
よく高い推進力か得られるのである。また、コイルに通
電したときに、磁路の長さが変化しないようにしている
から、一定した推進力が得られるのである。
動子の各磁極の中央部の磁気抵抗が両端部よりも大きく
なっているから、固定子磁極歯と一７＝ 可動子磁極歯との間に作用する磁力において、固定子の
長手方向の成分が増加するのであり、結果的に推進力が
向上することになる。このとき、固定子磁極歯と可動子
磁極歯との間の対向面積は変化させなくてもよいから、
固定子と可動子との間の見掛は上のキャップが大きくな
ることはなく、磁気効率が低減して推進力を弱めること
はないのである。 請求項２の構成によれば、磁極の間の距離を正確に設定
することができるから、磁気効率がよく、高い推進力か
得られるのである。 請求項３の構成によれは、１つの固定子磁極歯に対して
２つの可動子磁極歯か対向することになり、しかも、両
回動子磁極歯が形成されている２つの可動子素体を通る
磁路が形成されるから、磁路の長さを従来よりも短くし
て磁気効率を高めることができるのである。その結果、
推進力を高めることかできるのである。 請求項４の構成によれば、つねに固定子の長手方向に隣
接する一対の磁極を通るように磁路か形成されるから、
最小の長さの磁路か形成されることになり、磁気効率が
よく高い推進力か得られるのである。また、コイルに通
電したときに、磁路の長さが変化しないようにしている
から、一定した推進力が得られるのである。
（実施例１）
基本構成は従来構成と同様であって、第１図、第２図、
第３図に示すように、固定子］は、平行に配設された一
対の磁極板１１を備え、両磁極板］１は一体に設けたベ
ース１０を介して磁気的に結合される。すなわち、固定
子１は、ベース１０と両磁極板１１とにより断面路コ形
に形成される。 各磁極板１１における対向面には、それぞれ固定子１の
長手方向において多数の固定子磁極歯１２か一定のピッ
チで列設される（第４図参照）。 可動子２は、固定子１の開口面に被嵌され、ベース１０
および両磁極板１１に対してヘアリンク等よりなるラン
ナ２５ａ、２５ｂを介して走行自在に連結された可動子
本体２０を備え、可動子本体２０には、固定子１の長手
方向に並設されｆＳ ２個の可動子素体２ａ、２ｂが固
着される。両回動子素体２ ａ 、 ２ ｂは、磁性体
よりなるコア２９とコイル２６とからなり、ベース］０
と両磁極板１］とに囲まれた空間に納装される。各可動
子素体２ ａ、 、 ２ ｂのコア２つには、先端面が
各磁極板１１に対向する磁極２１か２個ずつ突設される
。また、各磁極２１にはそれぞれ可動子巻線をコイル枠
２３に巻装したコイル２６か装着される。各磁極２１の
先端面には、それぞれ第４図および第５図に示ずように
、複数の可動子磁極歯２２が突設される。ここに、各磁
極２］の先端面において、固定子１の長手方向における
中央部には可動子磁極歯２２か形成されず、固定子］の
長手方向における両端部にのみ固定子磁極歯１２と等ピ
ッチの可動子磁極歯２２が形成される。その結果、固定
子］に対する磁気抵抗は、磁ｆｉ２］の中央部が磁極２
１の両端部よりも大きくなるのである。 磁極１２における固定子磁極歯１２との対向面で、磁極
２１の中央部の磁気抵抗を両端部よりも大きくした場合
と、磁気抵抗をほぼ均一にした場合とについて、有限要
素法により静磁場を解析したところ、それぞれ第６図（
、）（）、）のようになった。 このような解析により、第６図（、）に示すように、可
動子磁極歯２２の先端部の近傍の磁束の推進方向の成分
が従来よりも増加していることが理解できる。また、第
６図（ａ）（１））の状態についてマクスウェルの応力
を計算すると、第６図（ｂ）に示す従来形状に対して第
６図（ａ）の本発明形状では推進力が約６％向上すると
いう結果か得られた。 上記構成において、各可動子素体２ａ、２ｂが、それぞ
れ両磁極板１１の間の中心線を挟んで対称に形成されて
いるとすれは、可動子２は４相のコイル２６を有するの
てあって、たとえば、第２図および第３図に一点鎖線て
示すような磁路を形成するように通電される。固定子１
の長手方向に並ぶ可動子２の各磁極２］ては、可動子磁
極歯２２が、たとえば４分の］ピッチずつずらして設け
られ、各コイル２６への通電状態を切り替えることによ
って可動子２を固定子１に対して走行させることかでき
るようになっている。また、とのような励磁状態であっ
てもコイル２６に通電したときに形成される磁路か、両
回動子素体：２ ａ 、 ２１：ｌを１回ずつ通るので
あり、磁束漏れを防止するために、両回動子素体２ ａ
、 、 ２ ｂの間には間隙か形成されている。 （実施例２） 本実施例ては、第７図に示すように、固定子１の長手方
向における磁極２］の先端面に切欠２７を形成すること
により、固定子１に対する磁極２１の磁気抵抗か、中央
部で両端部よりも大きくなるようにしているのである。 したがって、実施例１と同様に推進力が増加するのであ
る。また、各可動子磁極歯２２の先端部について固定子
１の長手方向の両端部の角部を切り落とすことにより、
各可動子磁極歯２２の先端部が先細りになるように形成
しである。 上記構成の場合には、可動子磁極歯２２は従来と同様に
等ピッチて形成することがてきるめてあって、磁極２１
を従来構成と同し大きさに形成することかできる。その
一方て切欠２７を形成していることにより、磁極２１を
従来よりも軒量化することがてきるのであり、このこと
によっても推進力の増加か期待てきるのである。 （実施例３） 本実施例は、第８図に示すように、磁極２］の先端面の
中央部に切欠２７を形成するとともに、切欠２７の中に
非磁性体よりなる充填部材２８を埋め込んでいる。この
構成によっても、固定子１の長手方向において、固定子
１に対する磁極２１の磁気抵抗を中央部で両端部よりも
大きくすることかできるのであって、実施例］と同様に
推進力を増加させることかできるのである。 （実施例４） 上記各実施例では、可動子２を２個の可動子素体２ ＝
ｔ 、 ２ ｂにより構成していたか、この構成の場き
、両回動子素体２ａ、２ｂの間の位置決めが正確に行わ
れていないと、磁＠！２１に設けた可動子磁極歯２２と
固定子磁極歯１２との位置がずれ、可動子２の推進力が
低下したり、可動子２が移動てきなくなったりする。 そこで、本実施例では、第９図に示すように、２個の可
動子素体２ａ、２ｂを一体化した形で可動子２を構成し
ている。また、各磁極２］に対応してそれぞれ永久磁石
２４を設けている。すなわち、」二記各実施例では２個
の永久磁石２４てあったのに対して、本実施例では４個
の永久磁石２４を用いている。この構成により、固定子
］の長手方向における磁極２］の位置決めが正確に行わ
れることになり、可動子磁極歯２２の正確な位置決めが
できるのである。 可動子２のコア２つは、固定子１の長手方向に隣接する
各一対の磁極２１の間で可動子２の中心線上に穿孔され
た取付孔２９ａを用いて可動子本体２０に固着される。 また、固定子１の長手方向に隣接する各一対の磁極２１
の間の連結部分が狭くなるように、コイル２６が装着さ
れている部分に切欠講２９ｂを形成している。このよう
に、固定子１の長手方向に隣接する磁極２］の間の磁路
を狭くしたことにより、磁極２１の間の磁束漏れを防止
することかでき、推進力の低下を防止することかてきる
のである。また、切欠溝２９ｂを形成したことにより、
コイル２６の周囲て空気に触れる面積を大きくとること
ができ、放熱効果が高くなるのである。 他の構成および動作については実施例１と同様であるか
ら説明を省略する。 （実施例５） 実施例１ては、可動子２の走行方向において２個の可動
子素体２ａ、２ｂを配列していたか、本実施例は、第１
０図および第１１図に示すように、可動子２を４個の可
動子素体２ａ〜２ｄによって構成し、可動子２の走行方
向とは直交し、磁極板１１の表面に沿う方向においても
２個の可動子素体：２ ｃ 、 ２ ｄが並ぶようにし
たものである。 すなわち、実施例］の構成では、第３図に一点鎖線で示
すような閉磁路も形成されるのであるか、磁路か長く磁
気効率の低下につなかつている。この問題を解決するた
めに、本実施例では、可動子素体２ａ〜２ｄを２段に重
ねることにより、第１１図に一点鎖線で示すような閉磁
路を形成し、推進力を向上させているのである。第１１
図中に」−下に配列された可動子素体２ａ、２ｃ（また
は、２ｂ 、 ２ ｄ ）はそれぞれ極性が逆向きであ
る永久磁石２４を保持している。また、上下に配列され
たコイル２６は同時に励磁されるが、逆極性になるよう
に配列される。 このように、可動子２を２段重ねにしているのて、第１
１図に一点鎖線で示すような閉磁路か形成されることに
なり、磁束漏れが少なくなって、推進力か向上するので
ある。他の構成および動作は実施例１と同様であるから
説明を省略する。 （実施例６） 本実施例では、第１２図に示すように、可動子２を複数
の可動子素体を用いることなく一体化した構成としてい
る。また、磁極２］は５個設けられているか、これは限
定する主旨ではない。各磁極２１には、可動子２の中心
線上でそれぞれ永久磁石２４か設けられ、固定子１の長
手方向に隣接する磁極２１における永久磁石２４は互い
に逆極性になるように配置されている。また、各磁極２
１は固定子磁極歯１２のピッチに対して４分の］ピッチ
ずつずれた位置関係に設定されている。固定子］の長手
方向において隣接する各一対の磁極２］の間の距離は可
能な範囲て最小距離に設定され、かつ、距離の誤差は１
ピッチ以内に収まるようにしである。 上記構成によれは、各コイル２６への通電状態を順次切
り換えることによって、第１２図に破線で示ず閉磁路が
形成されている状態から、第１２図に一点鎖線で示す閉
磁路が形成される状態に切り換えることができるのであ
る。すなわち、つｂに固定子１の長手方向に隣接する一
対の磁極２１を通るように閉磁路か形成されることにな
るから、磁路の長さは変化ぜず推進力のはらつきを防止
てきるのである。また、閉磁路の長さがつねに最小にな
るから、磁気効率を高くとることができて、大きな推進
力が得られるのである。
第３図に示すように、固定子］は、平行に配設された一
対の磁極板１１を備え、両磁極板］１は一体に設けたベ
ース１０を介して磁気的に結合される。すなわち、固定
子１は、ベース１０と両磁極板１１とにより断面路コ形
に形成される。 各磁極板１１における対向面には、それぞれ固定子１の
長手方向において多数の固定子磁極歯１２か一定のピッ
チで列設される（第４図参照）。 可動子２は、固定子１の開口面に被嵌され、ベース１０
および両磁極板１１に対してヘアリンク等よりなるラン
ナ２５ａ、２５ｂを介して走行自在に連結された可動子
本体２０を備え、可動子本体２０には、固定子１の長手
方向に並設されｆＳ ２個の可動子素体２ａ、２ｂが固
着される。両回動子素体２ ａ 、 ２ ｂは、磁性体
よりなるコア２９とコイル２６とからなり、ベース］０
と両磁極板１］とに囲まれた空間に納装される。各可動
子素体２ ａ、 、 ２ ｂのコア２つには、先端面が
各磁極板１１に対向する磁極２１か２個ずつ突設される
。また、各磁極２１にはそれぞれ可動子巻線をコイル枠
２３に巻装したコイル２６か装着される。各磁極２１の
先端面には、それぞれ第４図および第５図に示ずように
、複数の可動子磁極歯２２が突設される。ここに、各磁
極２］の先端面において、固定子１の長手方向における
中央部には可動子磁極歯２２か形成されず、固定子］の
長手方向における両端部にのみ固定子磁極歯１２と等ピ
ッチの可動子磁極歯２２が形成される。その結果、固定
子］に対する磁気抵抗は、磁ｆｉ２］の中央部が磁極２
１の両端部よりも大きくなるのである。 磁極１２における固定子磁極歯１２との対向面で、磁極
２１の中央部の磁気抵抗を両端部よりも大きくした場合
と、磁気抵抗をほぼ均一にした場合とについて、有限要
素法により静磁場を解析したところ、それぞれ第６図（
、）（）、）のようになった。 このような解析により、第６図（、）に示すように、可
動子磁極歯２２の先端部の近傍の磁束の推進方向の成分
が従来よりも増加していることが理解できる。また、第
６図（ａ）（１））の状態についてマクスウェルの応力
を計算すると、第６図（ｂ）に示す従来形状に対して第
６図（ａ）の本発明形状では推進力が約６％向上すると
いう結果か得られた。 上記構成において、各可動子素体２ａ、２ｂが、それぞ
れ両磁極板１１の間の中心線を挟んで対称に形成されて
いるとすれは、可動子２は４相のコイル２６を有するの
てあって、たとえば、第２図および第３図に一点鎖線て
示すような磁路を形成するように通電される。固定子１
の長手方向に並ぶ可動子２の各磁極２］ては、可動子磁
極歯２２が、たとえば４分の］ピッチずつずらして設け
られ、各コイル２６への通電状態を切り替えることによ
って可動子２を固定子１に対して走行させることかでき
るようになっている。また、とのような励磁状態であっ
てもコイル２６に通電したときに形成される磁路か、両
回動子素体：２ ａ 、 ２１：ｌを１回ずつ通るので
あり、磁束漏れを防止するために、両回動子素体２ ａ
、 、 ２ ｂの間には間隙か形成されている。 （実施例２） 本実施例ては、第７図に示すように、固定子１の長手方
向における磁極２］の先端面に切欠２７を形成すること
により、固定子１に対する磁極２１の磁気抵抗か、中央
部で両端部よりも大きくなるようにしているのである。 したがって、実施例１と同様に推進力が増加するのであ
る。また、各可動子磁極歯２２の先端部について固定子
１の長手方向の両端部の角部を切り落とすことにより、
各可動子磁極歯２２の先端部が先細りになるように形成
しである。 上記構成の場合には、可動子磁極歯２２は従来と同様に
等ピッチて形成することがてきるめてあって、磁極２１
を従来構成と同し大きさに形成することかできる。その
一方て切欠２７を形成していることにより、磁極２１を
従来よりも軒量化することがてきるのであり、このこと
によっても推進力の増加か期待てきるのである。 （実施例３） 本実施例は、第８図に示すように、磁極２］の先端面の
中央部に切欠２７を形成するとともに、切欠２７の中に
非磁性体よりなる充填部材２８を埋め込んでいる。この
構成によっても、固定子１の長手方向において、固定子
１に対する磁極２１の磁気抵抗を中央部で両端部よりも
大きくすることかできるのであって、実施例］と同様に
推進力を増加させることかできるのである。 （実施例４） 上記各実施例では、可動子２を２個の可動子素体２ ＝
ｔ 、 ２ ｂにより構成していたか、この構成の場き
、両回動子素体２ａ、２ｂの間の位置決めが正確に行わ
れていないと、磁＠！２１に設けた可動子磁極歯２２と
固定子磁極歯１２との位置がずれ、可動子２の推進力が
低下したり、可動子２が移動てきなくなったりする。 そこで、本実施例では、第９図に示すように、２個の可
動子素体２ａ、２ｂを一体化した形で可動子２を構成し
ている。また、各磁極２］に対応してそれぞれ永久磁石
２４を設けている。すなわち、」二記各実施例では２個
の永久磁石２４てあったのに対して、本実施例では４個
の永久磁石２４を用いている。この構成により、固定子
］の長手方向における磁極２］の位置決めが正確に行わ
れることになり、可動子磁極歯２２の正確な位置決めが
できるのである。 可動子２のコア２つは、固定子１の長手方向に隣接する
各一対の磁極２１の間で可動子２の中心線上に穿孔され
た取付孔２９ａを用いて可動子本体２０に固着される。 また、固定子１の長手方向に隣接する各一対の磁極２１
の間の連結部分が狭くなるように、コイル２６が装着さ
れている部分に切欠講２９ｂを形成している。このよう
に、固定子１の長手方向に隣接する磁極２］の間の磁路
を狭くしたことにより、磁極２１の間の磁束漏れを防止
することかでき、推進力の低下を防止することかてきる
のである。また、切欠溝２９ｂを形成したことにより、
コイル２６の周囲て空気に触れる面積を大きくとること
ができ、放熱効果が高くなるのである。 他の構成および動作については実施例１と同様であるか
ら説明を省略する。 （実施例５） 実施例１ては、可動子２の走行方向において２個の可動
子素体２ａ、２ｂを配列していたか、本実施例は、第１
０図および第１１図に示すように、可動子２を４個の可
動子素体２ａ〜２ｄによって構成し、可動子２の走行方
向とは直交し、磁極板１１の表面に沿う方向においても
２個の可動子素体：２ ｃ 、 ２ ｄが並ぶようにし
たものである。 すなわち、実施例］の構成では、第３図に一点鎖線で示
すような閉磁路も形成されるのであるか、磁路か長く磁
気効率の低下につなかつている。この問題を解決するた
めに、本実施例では、可動子素体２ａ〜２ｄを２段に重
ねることにより、第１１図に一点鎖線で示すような閉磁
路を形成し、推進力を向上させているのである。第１１
図中に」−下に配列された可動子素体２ａ、２ｃ（また
は、２ｂ 、 ２ ｄ ）はそれぞれ極性が逆向きであ
る永久磁石２４を保持している。また、上下に配列され
たコイル２６は同時に励磁されるが、逆極性になるよう
に配列される。 このように、可動子２を２段重ねにしているのて、第１
１図に一点鎖線で示すような閉磁路か形成されることに
なり、磁束漏れが少なくなって、推進力か向上するので
ある。他の構成および動作は実施例１と同様であるから
説明を省略する。 （実施例６） 本実施例では、第１２図に示すように、可動子２を複数
の可動子素体を用いることなく一体化した構成としてい
る。また、磁極２］は５個設けられているか、これは限
定する主旨ではない。各磁極２１には、可動子２の中心
線上でそれぞれ永久磁石２４か設けられ、固定子１の長
手方向に隣接する磁極２１における永久磁石２４は互い
に逆極性になるように配置されている。また、各磁極２
１は固定子磁極歯１２のピッチに対して４分の］ピッチ
ずつずれた位置関係に設定されている。固定子］の長手
方向において隣接する各一対の磁極２］の間の距離は可
能な範囲て最小距離に設定され、かつ、距離の誤差は１
ピッチ以内に収まるようにしである。 上記構成によれは、各コイル２６への通電状態を順次切
り換えることによって、第１２図に破線で示ず閉磁路が
形成されている状態から、第１２図に一点鎖線で示す閉
磁路が形成される状態に切り換えることができるのであ
る。すなわち、つｂに固定子１の長手方向に隣接する一
対の磁極２１を通るように閉磁路か形成されることにな
るから、磁路の長さは変化ぜず推進力のはらつきを防止
てきるのである。また、閉磁路の長さがつねに最小にな
るから、磁気効率を高くとることができて、大きな推進
力が得られるのである。
」−述のように、請求項］の構成では、上記目的を達成
するなめに、各磁極について、固定子の長手方向におけ
る中央部の磁気抵抗を他部よりも大きく設定しているの
で、固定子磁極歯と可動子磁極歯との間に作用する磁力
において、固定子の長手方向の成分か増加するのであり
、結果的に推進力か向上することになるという利点があ
る。このとき、固定子磁極歯と可動子磁極歯との間の対
向面積は変化させなくてもよいから、固定子と可動子と
の間の見掛は上のギャップか大きくなることはなく、磁
気効率か低減して推進力を弱めることはないのである。 請求項２の構成では、複数の磁極を磁性体により一体に
形成するとともに、固定子の長手方向に隣接する各一対
の磁極の間の連結部を磁極に比較して十分に幅狭に形成
しているので、磁極の間の距離を正確に設定することが
てきて、磁気効率がよく、高い推進力か得られるのであ
る。 請求項３の形成ては、固定子磁極歯との対向面に沿い、
かつ固定子の長手方向に直交する方向にそれぞれ複数の
磁極を有した一対の可動子素体を配列し、可動子素体の
配列された方向に隣接する磁極を互いに逆極性に励磁す
るので、１つの固定子磁極歯に対して２つの可動子磁極
歯が対向することになり、しかも、両回動子磁極歯が形
成されている２つの可動子素体を通る磁路が形成される
のであって、磁路の長さを従来よりも短くして磁気効率
を高めることかできるという利点を有するのである。そ
の結果、推進力を高めることがてきるのである。 請求項４の構成では、固定子の長手方向に列設された複
数の磁極にそれぞれコイルを巻装し、固定子の長手方向
に隣接する各一対の磁極のコイルを互いに逆極性に励磁
するように各コイルへの通電状態を設定しているのて、
つねに固定子の長手方向に隣接する一対の磁極を通るよ
うに磁路か形成され、最小の長さの磁路が形成されるこ
とになり、磁気効率かよく高い推進力か得られるのであ
る。また、コイルに通電したときに、磁路の長さが変化
しないようにしているから、一定した推進力が得られる
のである。
するなめに、各磁極について、固定子の長手方向におけ
る中央部の磁気抵抗を他部よりも大きく設定しているの
で、固定子磁極歯と可動子磁極歯との間に作用する磁力
において、固定子の長手方向の成分か増加するのであり
、結果的に推進力か向上することになるという利点があ
る。このとき、固定子磁極歯と可動子磁極歯との間の対
向面積は変化させなくてもよいから、固定子と可動子と
の間の見掛は上のギャップか大きくなることはなく、磁
気効率か低減して推進力を弱めることはないのである。 請求項２の構成では、複数の磁極を磁性体により一体に
形成するとともに、固定子の長手方向に隣接する各一対
の磁極の間の連結部を磁極に比較して十分に幅狭に形成
しているので、磁極の間の距離を正確に設定することが
てきて、磁気効率がよく、高い推進力か得られるのであ
る。 請求項３の形成ては、固定子磁極歯との対向面に沿い、
かつ固定子の長手方向に直交する方向にそれぞれ複数の
磁極を有した一対の可動子素体を配列し、可動子素体の
配列された方向に隣接する磁極を互いに逆極性に励磁す
るので、１つの固定子磁極歯に対して２つの可動子磁極
歯が対向することになり、しかも、両回動子磁極歯が形
成されている２つの可動子素体を通る磁路が形成される
のであって、磁路の長さを従来よりも短くして磁気効率
を高めることかできるという利点を有するのである。そ
の結果、推進力を高めることがてきるのである。 請求項４の構成では、固定子の長手方向に列設された複
数の磁極にそれぞれコイルを巻装し、固定子の長手方向
に隣接する各一対の磁極のコイルを互いに逆極性に励磁
するように各コイルへの通電状態を設定しているのて、
つねに固定子の長手方向に隣接する一対の磁極を通るよ
うに磁路か形成され、最小の長さの磁路が形成されるこ
とになり、磁気効率かよく高い推進力か得られるのであ
る。また、コイルに通電したときに、磁路の長さが変化
しないようにしているから、一定した推進力が得られる
のである。
第１図は本発明の実施例１を示す一部切欠斜視図、第２
図は同上の水平断面図、第３図は同上の縦断面図、第４
図は同上の要部水平断面図、第５図は同上の要部斜視図
、第６図（ａ）は同上の動作説明図、第６図（ｂ）は比
較例の動作説明図、第７図は本発明の実施例２を示す要
部水平断面図、第８図は本発明の実施例３を示す要部水
平断面図、第９図は本発明の実施例４を示ず水平断面図
、第１０図（、）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例５を
示す水平断面図、第１１図は同上の縦断面図、第１２図
は本発明の実施例６を示す水平断面図、第１３図は従来
例を示す要部平面図である。 １ ・固定子、２・・・可動子、２ａ〜２ｄ・・・可動
子素体、］２・・・固定子磁極歯、２］ ・磁極、２２
・可動子磁極歯、２６・・コイル。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第６図 （ａ） 第７図 （ｂ） 第８図 （Ｎｕ （’Ｊ
図は同上の水平断面図、第３図は同上の縦断面図、第４
図は同上の要部水平断面図、第５図は同上の要部斜視図
、第６図（ａ）は同上の動作説明図、第６図（ｂ）は比
較例の動作説明図、第７図は本発明の実施例２を示す要
部水平断面図、第８図は本発明の実施例３を示す要部水
平断面図、第９図は本発明の実施例４を示ず水平断面図
、第１０図（、）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例５を
示す水平断面図、第１１図は同上の縦断面図、第１２図
は本発明の実施例６を示す水平断面図、第１３図は従来
例を示す要部平面図である。 １ ・固定子、２・・・可動子、２ａ〜２ｄ・・・可動
子素体、］２・・・固定子磁極歯、２］ ・磁極、２２
・可動子磁極歯、２６・・コイル。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第６図 （ａ） 第７図 （ｂ） 第８図 （Ｎｕ （’Ｊ
Claims (4)
- （１）多数の固定子磁極歯が長手方向に一定ピッチで列
設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向する
複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し固定
子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備え、
可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して固定
子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるようにし
たリニアステップモータにおいて、可動子の各磁極は、
固定子の長手方向における中央部の磁気抵抗が他部より
も大きく設定されて成ることを特徴とするリニアステッ
プモータ。 - （２）多数の固定子磁極歯が長手方向に一定ピッチで列
設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向する
複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し固定
子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備え、
可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して固定
子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるようにし
たリニアステップモータにおいて、上記複数の磁極は磁
性体のコアに一体に突設されるとともに、固定子の長手
方向に隣接する各一対の磁極の間のコアは磁極に比較し
て十分に幅狭に形成されて成ることを特徴とするリニア
ステップモータ。 - （３）多数の固定子磁極歯が長手方向に一定ピッチで列
設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向する
複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し固定
子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備え、
可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して固定
子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるようにし
たリニアステップモータにおいて、固定子磁極歯との対
向面に沿い、かつ、それぞれコイルが巻装された複数の
磁極を有した一対の可動子素体が固定子の長手方向に直
交する方向に配列され、可動子素体の配列された方向に
隣接する磁極が互いに逆極性に励磁されることを特徴と
するリニアステップモータ。 - （４）多数の固定子磁極歯が長手方向に一定ピッチで列
設されたレール状の固定子と、固定子磁極歯に対向する
複数の可動子磁極歯が列設された複数の磁極を有し固定
子の長手方向に走行自在に配設された可動子とを備え、
可動子の磁極を励磁するコイルへの通電を制御して固定
子の長手方向の所望位置に可動子を移動させるようにし
たリニアステップモータにおいて、固定子の長手方向に
列設された複数の磁極にそれぞれコイルが巻装され、固
定子の長手方向に隣接する各一対の磁極が互いに逆極性
に励磁されることを特徴とするリニアステップモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28952990A JPH04165952A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | リニアステップモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28952990A JPH04165952A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | リニアステップモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165952A true JPH04165952A (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=17744433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28952990A Pending JPH04165952A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | リニアステップモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04165952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102736439A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-17 | Asml荷兰有限公司 | 平面马达和包括这种平面马达的光刻设备 |
-
1990
- 1990-10-26 JP JP28952990A patent/JPH04165952A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102736439A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-17 | Asml荷兰有限公司 | 平面马达和包括这种平面马达的光刻设备 |
| JP2012212876A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Asml Netherlands Bv | 平面モータおよび平面モータを備えるリソグラフィ装置 |
| US9172294B2 (en) | 2011-03-30 | 2015-10-27 | Asml Netherlands B.V. | Planar motor and lithographic apparatus comprising such planar motor |
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