JPH06121520A - サーフェースパルスモータ - Google Patents

サーフェースパルスモータ

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JPH06121520A
JPH06121520A JP4289337A JP28933792A JPH06121520A JP H06121520 A JPH06121520 A JP H06121520A JP 4289337 A JP4289337 A JP 4289337A JP 28933792 A JP28933792 A JP 28933792A JP H06121520 A JPH06121520 A JP H06121520A
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mover
phase
pitch
stator
electromagnet
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JP4289337A
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Ryuichiro Tominaga
竜一郎 富永
Takefumi Kabashima
武文 椛島
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 固定子の基準格子と可動子の基準座標の方向
を一致させると共に、固定子と可動子の突起歯のピッチ
を一致させて、制御を簡単に、かつ固定子および可動子
の加工を容易にする。 【構成】 可動子1の表面にX,Y軸の原点からY軸方
向にkピッチpy (kは0を含む整数)ずれたXk軸上
に、前記原点を通るXk-1 軸上の突起歯から2px ピッ
チ(px はX軸方向の基準ピッチ)だけX軸方向にシフ
トした位置を基準に相数ピッチ毎に設けた突起歯と、固
定子2の表面に5個の凸極の可動子1の表面に対向する
面に、可動子1の突起歯と同じピッチで設け、かつn相
目電磁石(ただし、n≦5となる整数)が1相目電磁石
に対して(5j+2)(n−1)基準ピッチ(ただし、
jは0を含む整数)だけ、X軸方向にシフトした位置に
設けた突起歯とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X−Yテーブル駆動等
に用いるサーフェースパルスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、平板状の磁性体からなる固定子
と、固定子の表面に空隙を介して対向する5相の集中巻
電磁石よりなる可動子とを設け、固定子の表面には正方
格子である基準格子を切り、この基準格子の交差点に突
起歯を設け、可動子に設けた5相の集中巻電磁石のピッ
チを基準格子のピッチと同じにし、可動子の位置を決め
る基準座標である直交座標を固定子の基準格子の方向と
tan-1(1/2)の角度だけ回転させ、各相の集中巻
電磁石の表面には、基準格子の交差点を通る直交座標上
に基準格子のピッチの1/51/2 ピッチで突起歯を設け
たものが開示されている(例えば、特開昭62−894
67号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成で
は、固定子の突起歯と、可動子の突起歯のピッチが異な
るとともに、固定子の基準格子と可動子の基準座標であ
る直交座標の方向が傾いているため、制御上座標変換が
必要であると共に、固定子と可動子の突起歯を加工する
時に、多くの手間がかかるという欠点があった。本発明
は、固定子の基準格子と可動子の基準座標の方向を一致
させると共に、固定子と可動子の突起歯のピッチを一致
させて、制御を簡単に、かつ固定子および可動子の加工
を容易にすることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面に突起歯
を設けた平板状の磁性体からなる可動子と、前記可動子
の表面に空隙を介して対向してX,Y軸方向に移動し得
る5相の集中巻電磁石よりなる固定子とを設けたサーフ
ェースパルスモータにおいて、前記可動子の表面にX,
Y軸の原点からY軸方向にkピッチpy (kは0を含む
整数)ずれたXk 軸上に、前記原点を通るXk-1 軸上の
突起歯から2px ピッチ(px はX軸方向の基準ピッ
チ)だけX軸方向にシフトした位置を基準に相数ピッチ
毎に設けた突起歯と、前記固定子の表面に5個の凸極の
前記可動子の表面に対向する面に、前記可動子の突起歯
と同じピッチで設け、かつn相目電磁石(ただし、n≦
5となる整数)が1相目電磁石に対して(5j+2)
(n−1)基準ピッチ(ただし、jは0を含む整数)だ
け、X軸方向にシフトした位置に設けた突起歯とを備え
たものである。
【0005】
【作用】1相目電磁石の突起歯が可動子の突起歯と一致
した状態から2相目電磁石を励磁すると、2相目電磁石
の突起歯に最も近い可動子の突起歯が引き寄せられ、可
動子は上方に1ピッチだけ移動する。3相目電磁石を励
磁すると可動子は左方向へ、4相目電磁石を励磁すると
右方向へ、5相目電磁石を励磁すると下方へそれぞれ1
ピッチ移動し、各相電磁石を順次励磁することにより連
続して可動子が移動する。このようにして、励磁する電
磁石を選択することによって上下左右のどちらの方向に
も可動子を移動することができる。
【0006】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図1は本発明の第1の実施例を示す平面図、図2はその
A−A断面に沿う側断面図で、可動子1は平板状の磁性
体で、X,Y方向に移動できるように支持されている。
可動子1の表面上には直交座標である基準座標X,Yを
設定し、Y軸の原点で直交するX0 軸上に基準ピッチp
x の5ピッチ毎に突起歯101、102、103、・・
・を設け、Y軸方向にピッチpy (Y方向の突起歯の幅
に相当するもので、px と同じでもよい)ずれたX1
上にはX0 軸上の突起歯101、102、103・・・
から2ピッチだけシフトした、突起歯111、112、
113・・・を設けてある。更にY軸方向にピッチpy
ずれたX2 軸上にはX1 軸上の突起歯111、112、
113・・・から2ピッチだけシフトして、突起歯12
1、122、123・・・を設けてある。以下、同様に
任意の数だけ突起歯を設けてある。すなわち、前記原点
からY軸方向にピッチkpy (kは0を含む整数)ずれ
たXk 軸上に、前記原点を通るXk-1 軸上の突起歯から
2kピッチだけX軸方向にシフトした位置を基準に、基
準ピッチpx の5ピッチ毎に突起歯を設けてある。固定
子2は、C形をした強磁性体よりなるヨーク部21から
突出する2個の凸極22a、22bを設け、それぞれの
凸極22a、22bに励磁巻線23を巻回して1個の電
磁石を形成し、非磁性材料からなる平板状のベース24
に、5個の電磁石3を1列に並べて固定してある。電磁
石3は5相の集中巻の1相目電磁石31、2相目電磁石
32、3相目電磁石33、4相目電磁石34、5相目電
磁石35からなり、可動子1の表面に空隙を介して対向
させてある。各相の電磁石の凸極22a、22bの可動
子1に対向する面には、基準座標X,Y上に可動子1の
突起歯と同じピッチで、突起歯310a、310b、3
20a、320b、330a、330b、340a、3
40b、350a、350bを設けてある。可動子1に
設けた突起歯と1相目の固定子2に設けた突起歯の位置
関係は、左右の凸極22a、22bに設けた突起歯が互
いに正しく対向するようにしてある。2相目の固定子2
の突起歯と可動子の突起歯とは2基準ピッチずれ、各電
磁石の間隔を基準ピッチpx ずつX軸方向にシフトして
横1列に整列して配置してある。1相目電磁石31の励
磁巻線23を励磁すると、磁束φは凸極22bから突起
歯310bを通り、空隙を介して対向する可動子1の突
起歯を通って再び空隙を介して対向する反対側の凸極2
2aの突起歯310aおよびヨーク部21を通り元に戻
る磁気回路を通り、可動子1を固定子2に吸引して可動
子1を移動させるようにしてある。したがって、可動子
と固定子の突起歯の相対的位置関係は、1相目電磁石に
対してn相目電磁石の突起歯は、(5j+2)(n−
1)基準ピッチだけ、X軸方向にシフトした状態となる
(ただし、jは0を含む整数、n≦5である整数)。例
えば、1相目電磁石31の突起歯310が可動子1の突
起歯と一致した状態とすると、2相目電磁石32の突起
歯320は、可動子1の突起歯と一致した状態から2ピ
ッチX軸方向にシフトした状態となる。3相目電磁石3
2の突起歯330は可動子1の突起歯と一致した状態か
ら4ピッチX軸方向にシフトした状態となり、以下も同
じようにシフトされた状態となる。ここで、1相目電磁
石31の突起歯310が可動子1の突起歯と一致した状
態から可動子が移動する時の動作を説明する。2相目電
磁石32を励磁すると、突起歯320に最も近い可動子
の突起歯が引き寄せられ、可動子1は図面の上方に1ピ
ッチだけ移動する。3相目電磁石33を励磁すると、可
動子1は左方向へ、4相目電磁石34を励磁すると右方
向へ、5相目電磁石35を励磁すると下方へそれぞれ1
ピッチ移動する。このようにして、励磁する電磁石を選
択することによって上下左右のどちらの方向にも移動す
ることができる。また、1相目電磁石31から連続して
2相目、3相目、4相目、5相目、1相目・・・と励磁
を続けると、可動子1は上方に移動を継続し、1相目電
磁石31から連続して3相目、5相目、2相目、4相
目、1相目・・・と励磁を続けると、左方向に移動す
る。このように、励磁する電磁石を選択することによっ
て上下左右のどちらの方向にも連続して移動することが
できる。
【0007】図3は第2の実施例を示す平面図で、固定
子2の突起歯と可動子1の突起歯との相対的位置は第1
の実施例と同じく、2相目電磁石32の突起歯320は
1相目電磁石31の突起歯310より2ピッチX軸方向
にシフトした位置に配置し、3相目、4相目、5相目の
各電磁石の突起歯は順次X軸方向に2px シフトし,Y
軸方向に2py だけシフトした位置に配列し、固定子2
の各相の電磁石を、ほぼ十字状に配列してあるので、コ
ンパクトにまとめることができる。図4は、第3の実施
例を示す平面図で、突起歯の断面をY軸方向に長い長方
形に形成し、この場合px <py とし、Y軸方向の保持
剛性を高めたもので、とくに地面に対して垂直に立つ壁
などに沿って重力に逆らって移動する場合のように、一
方向に大きな推力を必要とする時に大きな効果を発揮す
る。また、可動子、固定子を円筒状に形成して、回転形
モータとリニアモータを合成した構造にすることもでき
る。また、上記の実施例は、固定子に電磁石を設けた例
を示したが、固定子と可動子を逆にして、可動子に電磁
石を設け、磁性板を固定子にすることもできる。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、固
定子の基準格子と可動子の基準座標の方向を一致させる
と共に、固定子と可動子の突起歯のピッチを一致させ
て、X−Y座標上に同じ方向に配置してあるので、制御
上座標変換等の複雑な演算がなくなると共に、固定子お
よび可動子の加工が容易となると共に、突起歯の形状を
選択することにより、多くの用途に適合したサーフェー
スパルスモータを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す平面図である。
【図2】図1に示すA−A断面に沿う側断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す平面図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 可動子 2 固定子 21 ヨーク部 22a,22b 凸極 23 励磁巻線 24 ベース 3 電磁石 31 1相目電磁石 32 2相目電磁石 33 3相目電磁石 34 4相目電磁石 35 5相目電磁石 101、102、103、111、112、113、1
21、122、123、310a、310b、320
a、320b、330a、330b、340a、340
b、350a、350b 突起歯

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に突起歯を設けた平板状の磁性体か
    らなる可動子と、前記可動子の表面に空隙を介して対向
    してX,Y軸方向に移動し得る5相の集中巻電磁石より
    なる固定子とを設けたサーフェースパルスモータにおい
    て、前記可動子の表面にX,Y軸の原点からY軸方向に
    kピッチpy (kは0を含む整数)ずれたXk 軸上に、
    前記原点を通るXk-1 軸上の突起歯から2px ピッチ
    (px はX軸方向の基準ピッチ)だけX軸方向にシフト
    した位置を基準に相数ピッチ毎に設けた突起歯と、前記
    固定子の表面に5個の凸極の前記可動子の表面に対向す
    る面に、前記可動子の突起歯と同じピッチで設け、かつ
    n相目電磁石(ただし、n≦5となる整数)が1相目電
    磁石に対して(5j+2)(n−1)基準ピッチ(ただ
    し、jは0を含む整数)だけ、X軸方向にシフトした位
    置に設けた突起歯とを備えたことを特徴とするサーフェ
    ースパルスモータ。
  2. 【請求項2】 前記可動子および前記固定子を円筒状に
    形成した請求項1記載のサーフェースパルスモータ
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2109209A2 (en) 2008-04-08 2009-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Planar pulse motor, exposure apparatus, and device manufacturing method
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