JPH0574305B2 - - Google Patents

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JPH0574305B2
JPH0574305B2 JP60237116A JP23711685A JPH0574305B2 JP H0574305 B2 JPH0574305 B2 JP H0574305B2 JP 60237116 A JP60237116 A JP 60237116A JP 23711685 A JP23711685 A JP 23711685A JP H0574305 B2 JPH0574305 B2 JP H0574305B2
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mover
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electromagnets
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、物体を平面上に任意位置に移動でき
る平面モータに関するものである。
（従来の技術） テーブル上の物体を任意位置に移動させる装置
としては、らせんの送りねじを利用した機械的物
体移動装置が従来使用されている。
たとえば第７図に示すように、Ｘテーブル１の
裏面に固定したナツト２にらせんを刻んだＸ送り
ねじ３を嵌合させ、Ｘ駆動モータ４によりＸ送り
ねじ３を回転させると、Ｘテーブル１は矢印Ｘ方
向に往復させることができる。このＸテーブル１
を同様の構造のＹテーブル５の上に載置し、Ｙテ
ーブルのＹ送りねじ６の方向をＸ送りねじ３に対
し直角方向に向けると、Ｙ駆動モータ７の回転に
よりＸテーブル１を矢印Ｙの方向に往復させるこ
とができる。駆動モータ４，７を同時に回転させ
れば、Ｘテーブル上の物体８を平面上で任意の位
置に移動させ得る。
また電気的物体移動装置としては、第８図に示
すように、Ｘ−Ｙ両軸方向に夫々３個の突極２３
を平面上に配置した９相励磁極板２２と、この突
極ピツチに対し3/2の極ピツチでＸ−Ｙ両軸方向
に網目状に配置し隣接磁極２５が互いに異極であ
る永久磁石２４とを平面空〓を介して対向せし
め、９相励磁極板２２を平面移動子２１としたス
テツプ駆動方式が提案されている（特公昭54−
39562参照） （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の機械的物体移動装置
では、 (1) 駆動モータ、送りねじ等の機構が複雑で装置
が大型となり、調整も困難である。
(2) 給油等の保守が面倒である。
という欠点があつた。
また上記電気的物体移動装置では、 (1) 突極は同一鉄心上に９相にわたる異極を発生
させるためそれぞれに複雑な論理回路を必要と
する。
(2) 各突極は共通磁気回路をもつため励磁変更の
際に相互に干渉して誤動作を起こし易い。
(3) 各相の突極の磁化は、無秩序に磁化したり、
磁化しなかつたりするため吸引力の配置がアン
バランスで移動が平滑を欠く。
(4) 移動子が斜めに移動させることが本質的にで
きず、Ｘ、Ｙ方向に別々に移動させなければな
らない。
（問題点を解説するための手段） 本発明は上記問題点を解決するため、永久磁石
と電磁石の相互作用を利用し、物体を２次元平面
の広がりい内に移動できる装置を完成したもの
で、これはそれぞれ平面上に密接配設した電磁石
のステータと、永久磁石のムーバとよりなり、該
電磁石の鉄心の上下端面はそれぞれ長方形または
正方形をなし、上端面を縦横して分割して形成し
た横の長さｘ、縦の長さｙの小長方形または辺の
長さｚの小正方形を、交互に突極部と凹部とな
し、下端面は上端面よりそれぞれｘ×3/4、ｙ×
３／４、ｚ×3/4だけ外方に張出し、該永久磁石は断
面が該小長方形または小正方形と同じ形状の平板
であり、かつ隣りあう永久磁石は磁化軸の方向が
常に逆であることを特徴とする平面モータであ
る。
以下に本発明を、例示する図面によつて詳細に
説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
第１図において、ステータ１０は電磁石１１を
平面上に密接して配設したものである。電磁石は
第２図ａに拡大して示すように、鉄心１２の上端
面が長方形をなし、第２図ｂに示すように、縦横
に分割して形成した横の長さｘ、縦の長さｙの小
長方形（図面では35個）を、縦横に交互に突極部
と凹部とする（図面では突極部18個、凹部17個）。
第３図は工作上の便のため内部の突極部６個を省
略した場合のものである。鉄心の下端面は上端面
より横縦の長さがそれぞれｘ×3/4、ｙ×3/4だけ
長い長方形をなす。
ステータ１０上に載置するムーバ１３は、断面
が電磁石上端面の小長方形と等しい長方形である
平板の永久磁石を、平面上に密接して配設し、全
表面を補助材１４で被覆してなるが、隣りあう磁
石は磁化軸の方向を常に逆方向とするため、ムー
バの表面は、第４図に示すように、常に異種の磁
極が隣接している（当然裏面も異種の磁極が隣接
している）。かかるムーバ１３をステータ１０の
上に、第１図に示すように載置する。第１図のＡ
−A′線を通る断面図である第５図ａにおいて、
電磁石の鉄心の下端面は上端面より横の長さがｘ
×3/4だけ長い長方形であるため、各電磁石の上
端面間の隙間はｘ×3/2となる。したがつて奇数
番目の電磁石E11、E13、E15、……の突極部に対
してはムーバ１３の各永久磁石一個が正対してい
るが、偶数番目の電磁石E12、E14、E16、……の
突極部に対しては二つの永久磁石が半分づつ各突
極部に対向している。したがつて奇数番目の電磁
石E11、E13、E15、……のみを励磁すると、これ
らの電磁石は一つおきに励磁コイルが逆方向に巻
かれているので、奇数番目のすべての電磁石E11、
E13、E15、……の突極部が、これに正対するムー
バ１３の永久磁石を吸引し、ムーバは安定して静
止保持される。
つぎに第５図ｂに示すように、奇数番目の電磁
石E11、E13、E15、……の励磁を止め、偶数番目
の電磁石E12、E14、E16、……を励磁すると、こ
れらの電磁石の励磁コイルも一つおきに逆方向に
巻かれているので、各突極部とこれに対応するム
ーバの永久磁石との間に図面のＸ矢印方向の力が
働き、ムーバ１３ｘ×１／２だけ移動して第５図
ｃの状態となつて静止保持される。
つぎに偶数番目の電磁石E12、E14、E16、……
の励磁を止め、奇数番目の電磁石E11、E13、E15、
……を第５図ｄのように励磁すると、ムーバはふ
たたびＸ矢印方向の力を受けｘ×１／２だけを移
動して静止する。
以上はステータの最手前行の電磁石E11、E12、
E13、E14、E15、E16、……により生じたＸ方向の
力であるが、２行目の電磁石E21、E22、E23、
E24、E25、E26、……、３行目の電磁石E31、E32、
E33、E35、E36、……によつても同様にしてＸ矢
印の方向の力を生ずる。
すなわち第６図に示すように、ステータ１０の
各位置の電磁石１１が一つおきに磁化され（これ
は第５図ａの場合で、突極部の極性をＳ、Ｎで示
す）、最手前行以外の行の電磁石もムーバを吸引
保持して静止させる。第５図ｂの場合は、励磁さ
れる電磁石が実線矢印の方向に変り、最手前行の
電磁石と同様にムーバをＸ矢印の方向にｘ×1/2
ステツプだけ移動して静止させる。
第６図のＹ矢印の方向の移動も、点線矢印の方
向に励磁される電磁石を変えることにより、ムー
バをＹ矢印の方向にｙ×1/2ステツプだけ移動し
て静止させる。
したがつて前記Ｘ、Ｙ方向の移動の操作を繰り
返すことによつて、ムーバ１３をステータ１０の
面上で横にｘ／２、縦にｙ／２のステツプで移動
静止させることが可能である。
これは電磁石の鉄心の下端面が上端面より横、
縦の長さがそれぞれｘ×3/4、ｙ×3/4だけ外方に
張り出すという特別の寸法関係を保たせたため可
能になつたのである。
上下端面および永久磁石の断面が正方形の場合
も同様にしてｚ／２のステツプで縦横に移動させ
ることができる。
またムーバを構成する永久磁石としては希土類
永久磁石を使用することにより、小型で強力な移
動力、保持力をもつモータを得ることができる。
（発明の効果） 本発明によれば、従来の機械的物体移動装置に
比べ、装置が小型かつ簡単になり、動作が迅速な
うえ取り扱い易く、給油等の保守作業が簡単化さ
れる。また電気的ぶつたい移動装置に比べても、
励磁に特別な論理回路のようなものを必要とせ
ず、ステータとムーバーの吸引はバランスよくか
つ強力で安定な静止ができ、誤動作はなく斜め方
向の駆動もきわめてスムースに行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のモータの斜視図を、第２図ａ
は本発明のモータの電磁石の斜視図を、ｂは本発
明のモータの電磁石の平面図を、第３図は本発明
のモータの他の例の電磁石の平面図を、第４図は
本発明のムーバの平面図の一部を、第５図ａ，
ｂ，ｃ，ｄは第１図のＡ−A′線を通る断面図を、
第６図はステータを構成する電磁石の配置図を、
第７図は従来の機械的物体移動装置の斜視図、第
８図は従来の電気的物体移動装置の斜視図を示
す。 １……Ｘテーブル、２……ナツト、３……Ｘ送
りねじ、４……Ｘ駆動モータ、５……Ｙテーブ
ル、６……Ｙ送りねじ、７……Ｙ駆動モータ、８
……物体、１０……ステータ、１１……電磁石、
１２……鉄心、１３……ムーバ、１４……補助
材、２１……平面移動子、２２……９相励磁極
板、２３……突極、２４……永久磁石板、２５…
…磁極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ平面上に密接配設した電磁石のステ
    ータと、永久磁石のムーバとよりなり、該電磁石
    の鉄心の上下端面はそれぞれ長方形または正方形
    をなし、上端面を縦横に分割して形成した横の長
    さｘ、縦の長さｙの小長方形または変の長さｚの
    小正方形を、交互に突極部と凹部となし、下端面
    は上端面よりそれぞれｘ×3/4、ｙ×3/4、ｚ×3/
    ４だけ外方に張出し、該永久磁石は断面が該小長
    方形または小正方形と同じ形状の平板であり、か
    つ隣りあう永久磁石は磁化軸の方向が常に逆であ
    ることを特徴とする平面モータ。 ２ 該永久磁石が希土類永久磁石である特許請求
    の範囲第１項記載の平面モータ。
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