JPH0828961B2 - 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ - Google Patents
直接駆動型サーフェイスアクチュエータInfo
- Publication number
- JPH0828961B2 JPH0828961B2 JP63319886A JP31988688A JPH0828961B2 JP H0828961 B2 JPH0828961 B2 JP H0828961B2 JP 63319886 A JP63319886 A JP 63319886A JP 31988688 A JP31988688 A JP 31988688A JP H0828961 B2 JPH0828961 B2 JP H0828961B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- axis
- mover
- magnetic poles
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は２方向に直接駆動（ダイレクトドライブ）が
可能なサーフェイスアクチュエータに関する。
可能なサーフェイスアクチュエータに関する。
［従来技術とその問題点］ 機械の直線運動を得るために、回転型モータの運動を
ギヤを用いて直線運動に変換する方法は古くから知られ
ている。しかし、所謂OA機器やFA機器（事務所・工場で
使用される電子機器）の性能向上に伴い、上記の変換方
法に代わってリニアモータによる直接駆動が提案されて
いる。例えばXY軸方向の夫々にリニアモータ（即ち２組
のリニアモータ）を設けてプロッタのヘッドを平面上の
所望位置に移動させるＸ−Ｙプロッタ等が知られてい
る。しかしながら、この装置はＸ軸及びＹ軸方向の直線
運動用に夫々リニアモータを設けているので、装置が大
形であり機構が複雑という問題がある。
ギヤを用いて直線運動に変換する方法は古くから知られ
ている。しかし、所謂OA機器やFA機器（事務所・工場で
使用される電子機器）の性能向上に伴い、上記の変換方
法に代わってリニアモータによる直接駆動が提案されて
いる。例えばXY軸方向の夫々にリニアモータ（即ち２組
のリニアモータ）を設けてプロッタのヘッドを平面上の
所望位置に移動させるＸ−Ｙプロッタ等が知られてい
る。しかしながら、この装置はＸ軸及びＹ軸方向の直線
運動用に夫々リニアモータを設けているので、装置が大
形であり機構が複雑という問題がある。
このため、本発明者らにより、直交する２方向に直接
駆動可能なサーフェイスアクチュエータが提案された
（特開昭62−100161）。この従来例は、複数の永久磁石
とコアコイルから成り、コアコイルのバックアイアンが
共通している。したがって、コアを励磁した際に発生す
る漏れ磁束が、励磁していないコアの中まで通ってしま
い誤動作が起きやすいという欠点がある。
駆動可能なサーフェイスアクチュエータが提案された
（特開昭62−100161）。この従来例は、複数の永久磁石
とコアコイルから成り、コアコイルのバックアイアンが
共通している。したがって、コアを励磁した際に発生す
る漏れ磁束が、励磁していないコアの中まで通ってしま
い誤動作が起きやすいという欠点がある。
［目的］ 本発明の目的は直交する２方向に直接駆動可能で、誤
動作の起きにくいサーフェイスアクチュエータの提供に
ある。
動作の起きにくいサーフェイスアクチュエータの提供に
ある。
［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。尚、図中の同一番号は同一或いは類似の構成部品
（部分）を示す。
る。尚、図中の同一番号は同一或いは類似の構成部品
（部分）を示す。
本発明はPM（永久磁石）型リニアパルスモータの原理
を用いており、移動子は水平方向に直接移動可能であ
る。
を用いており、移動子は水平方向に直接移動可能であ
る。
第１図は本発明に係る直接駆動型サーフェイスアクチ
ュエータ（以下SFAと略する場合がある）の基本構造を
示す斜視図、第２図は第１図の機構を更に説明するため
の図、第３図は本発明に係るSFAの動作原理を説明する
図である。
ュエータ（以下SFAと略する場合がある）の基本構造を
示す斜視図、第２図は第１図の機構を更に説明するため
の図、第３図は本発明に係るSFAの動作原理を説明する
図である。
第１図に示すように、本発明に係るSFAは、固定子1
0、移動子20、この移動子20をＸ軸及びＹ軸方向に移動
可能に支持するＸ軸レール30及びＹ軸レール40等から成
る。
0、移動子20、この移動子20をＸ軸及びＹ軸方向に移動
可能に支持するＸ軸レール30及びＹ軸レール40等から成
る。
固定子10はバックアイアン12と複数の永久磁石14とを
有する。バックアイアン12上に設けられた複数の永久磁
石14は磁極が格子状（即ちチェス盤状）に配置されてい
る。つまり、複数の永久磁石14を直交座標系のＸ軸及び
Ｙ軸の方向にＮ極Ｓ極が交互になるように配置する。第
１図において、黒い部分は例えばＮ極を示し白い部分は
Ｓ極を示す。
有する。バックアイアン12上に設けられた複数の永久磁
石14は磁極が格子状（即ちチェス盤状）に配置されてい
る。つまり、複数の永久磁石14を直交座標系のＸ軸及び
Ｙ軸の方向にＮ極Ｓ極が交互になるように配置する。第
１図において、黒い部分は例えばＮ極を示し白い部分は
Ｓ極を示す。
移動子20は、図示の実施例では２組の独立したコアコ
イルの群がコイル支持部26に支持されている。第１の独
立したコアコイルの群はコアコイル22A（Ａ相）,22B
（Ｂ相）,22C（Ｃ相）,22D（Ｄ相）からなり、第２の独
立したコアコイルの群はコアコイル24A（Ａ相）,24B
（Ｂ相）,24C（Ｃ相）,24D（Ｄ相）からなる。第１図に
はコアコイルの１部分しか示していない、第１図の蒲鉾
型の形状は「コ」の字型のコア（第２図の22A及び22B参
照）の中央部（第２図のコアのＭの部分）に巻回したコ
イル部分である。尚、本発明は独立したコアコイルの群
が少なくとも１組あれば実施可能である。
イルの群がコイル支持部26に支持されている。第１の独
立したコアコイルの群はコアコイル22A（Ａ相）,22B
（Ｂ相）,22C（Ｃ相）,22D（Ｄ相）からなり、第２の独
立したコアコイルの群はコアコイル24A（Ａ相）,24B
（Ｂ相）,24C（Ｃ相）,24D（Ｄ相）からなる。第１図に
はコアコイルの１部分しか示していない、第１図の蒲鉾
型の形状は「コ」の字型のコア（第２図の22A及び22B参
照）の中央部（第２図のコアのＭの部分）に巻回したコ
イル部分である。尚、本発明は独立したコアコイルの群
が少なくとも１組あれば実施可能である。
尚、移動子20を直角２方向に移動可能に支持する機構
（本実施例ではレール30,40,このレールに案内される車
輪及び車軸等）は公知の機構を使用すればよく、本発明
に直接関係を有しないので詳細な説明を省略する。
（本実施例ではレール30,40,このレールに案内される車
輪及び車軸等）は公知の機構を使用すればよく、本発明
に直接関係を有しないので詳細な説明を省略する。
第２図に第１図の機構の一部を模式的に示す。第２図
において、バックアイアン12と複数の永久磁石14とから
成る固定子10の上方に、移動子の構成要素であるコイル
コア22A及び22B（但しコイルの図示を省略してある）が
Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能に支持されている。尚、図
示を省略したコイルはコアの中央部分Ｍに巻回される。
第２図において、及びは夫々Ａ相及びＢ相と逆に励
磁される相であることを示している。
において、バックアイアン12と複数の永久磁石14とから
成る固定子10の上方に、移動子の構成要素であるコイル
コア22A及び22B（但しコイルの図示を省略してある）が
Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能に支持されている。尚、図
示を省略したコイルはコアの中央部分Ｍに巻回される。
第２図において、及びは夫々Ａ相及びＢ相と逆に励
磁される相であることを示している。
次に第３図を参照して本発明に係る直接駆動型サーフ
ェイスアクチュエータの動作を説明する。第３図の参照
番号22A乃至22D、24A乃至24Dは夫々第１図に示した同一
参照番号のコアコイル（但しコイルの図示を省略してあ
る）に対応する。第１のコアコイルの組（22A乃至22D）
のＢ相及びＣ相の磁極はＡ相の磁極に対して夫々Ｘ軸及
びＹ軸方向にＰ・ｎ±P/4（Ｐは固定子の格子状に配置
された磁極のピッチ,nは正の整数）離れて配置され、Ｄ
相は前記Ａ相に対してＸ軸及びＹ軸方向に夫々Ｐ・ｎ±
P/4だけ離れて配置されている。この関係は逆相（，
，，相）の場合でも同様である。更に、第２のコ
アコイルの組（22A乃至22D）についても同様である。
ェイスアクチュエータの動作を説明する。第３図の参照
番号22A乃至22D、24A乃至24Dは夫々第１図に示した同一
参照番号のコアコイル（但しコイルの図示を省略してあ
る）に対応する。第１のコアコイルの組（22A乃至22D）
のＢ相及びＣ相の磁極はＡ相の磁極に対して夫々Ｘ軸及
びＹ軸方向にＰ・ｎ±P/4（Ｐは固定子の格子状に配置
された磁極のピッチ,nは正の整数）離れて配置され、Ｄ
相は前記Ａ相に対してＸ軸及びＹ軸方向に夫々Ｐ・ｎ±
P/4だけ離れて配置されている。この関係は逆相（，
，，相）の場合でも同様である。更に、第２のコ
アコイルの組（22A乃至22D）についても同様である。
第３図のコアコイルの磁極位置はＡ相を励磁した場合
であり、Ａ相はＮ極（斜線部分）と完全に対向した位置
にある。第３図の状態から移動子をＸ軸方向に移動させ
ようとする場合、Ｂ相を励磁すれば移動子はP/4だけＸ
軸方向に移動する。また、移動子をＹ軸方向に移動させ
る場合には、Ｃ相を励磁することによりP/4移動させる
ことができる。このように励磁相を切り替えることによ
り移動子をP/4単位で所望位置に移動可能である。
であり、Ａ相はＮ極（斜線部分）と完全に対向した位置
にある。第３図の状態から移動子をＸ軸方向に移動させ
ようとする場合、Ｂ相を励磁すれば移動子はP/4だけＸ
軸方向に移動する。また、移動子をＹ軸方向に移動させ
る場合には、Ｃ相を励磁することによりP/4移動させる
ことができる。このように励磁相を切り替えることによ
り移動子をP/4単位で所望位置に移動可能である。
上述した如く、本発明に係る装置の動作原理はPM型リ
ニアパルスモータの動作原理と同一である。従って、Ｘ
軸方向に移動子を移動させるにはＡ相Ｂ相励磁又はＣ相
Ｄ相励磁、Ｙ軸方向に移動子を移動させるにはＡ相Ｃ相
励磁又はＢ相Ｄ相励磁とすればよい。PM型リニアパルス
モータの動作原理自体は当業者に周知なので詳細な説明
は省略する。
ニアパルスモータの動作原理と同一である。従って、Ｘ
軸方向に移動子を移動させるにはＡ相Ｂ相励磁又はＣ相
Ｄ相励磁、Ｙ軸方向に移動子を移動させるにはＡ相Ｃ相
励磁又はＢ相Ｄ相励磁とすればよい。PM型リニアパルス
モータの動作原理自体は当業者に周知なので詳細な説明
は省略する。
本発明に係る装置においては、各コアコイルが独立し
ている。このため、漏れ磁束が他のコア内を通るという
ことは起きず、したがって誤動作が起きにくくなり、位
置決め精度が従来例（特開昭62−100161）に比べ格段と
向上した。
ている。このため、漏れ磁束が他のコア内を通るという
ことは起きず、したがって誤動作が起きにくくなり、位
置決め精度が従来例（特開昭62−100161）に比べ格段と
向上した。
また、第３図において、たとえば22Bのコアコイルを
磁極し、24Bのコアコイルは逆に励磁（Ｂ相と相とを
入れ替える）することにより、移動子にトルクを働かせ
ることができる。よって、移動子が固定子上で回転でき
るようなガイドレールを設ければ、移動子の回転が可能
となる。これは、各コアコイルが独立しているために可
能となったことであり（上記従来例ではコアを逆相に励
磁することはできない）、本発明の大きな特徴である。
磁極し、24Bのコアコイルは逆に励磁（Ｂ相と相とを
入れ替える）することにより、移動子にトルクを働かせ
ることができる。よって、移動子が固定子上で回転でき
るようなガイドレールを設ければ、移動子の回転が可能
となる。これは、各コアコイルが独立しているために可
能となったことであり（上記従来例ではコアを逆相に励
磁することはできない）、本発明の大きな特徴である。
さらには、平行移動と回転移動とを組み合わせて自在
に移動子を動かすことができるので、本発明に係る装置
は非常に優れた制御性を持つ。
に移動子を動かすことができるので、本発明に係る装置
は非常に優れた制御性を持つ。
［効果］ 本発明によれば、移動子を平面上の２方向に高精度で
直接駆動すること、及び、平面上で回転させることが可
能となる特徴・効果が生じる。このため、機構が簡単で
あり制御性の非常に優れた小形のサーフェイスアクチュ
エータを実現できる。
直接駆動すること、及び、平面上で回転させることが可
能となる特徴・効果が生じる。このため、機構が簡単で
あり制御性の非常に優れた小形のサーフェイスアクチュ
エータを実現できる。
第１図は本発明に係る直接駆動型サーフェイスアクチュ
エータの基本構造を示す斜視図、第２図は第１図の機構
を更に説明するための図、第３図は本発明に係るSFAの
動作原理を説明する図である。 図中、10は固定子、12はバックアイアン、14は複数の永
久磁石、20は移動子、22A乃至22Dは夫々コイルコア、24
A乃至24Dも夫々コイルコア、30及び40は夫々ガイドレー
ルを示す。
エータの基本構造を示す斜視図、第２図は第１図の機構
を更に説明するための図、第３図は本発明に係るSFAの
動作原理を説明する図である。 図中、10は固定子、12はバックアイアン、14は複数の永
久磁石、20は移動子、22A乃至22Dは夫々コイルコア、24
A乃至24Dも夫々コイルコア、30及び40は夫々ガイドレー
ルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 正夫 神奈川県川崎市高津区新作６丁目７番３号 エステートピアＡＫ103 (56)参考文献 特開 昭62−262648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−100161（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数の永久磁石を、直交座標系のＸ軸及び
Ｙ軸方向に、隣接する磁極が異なるように格子状に配置
した固定子と、 ４相（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相）の独立したコの字型の
コアコイルの組を少なくとも１組有し、前記４相の夫々
のコの字型のコアコイルの磁極の面積は対向する前記永
久磁石の磁極の面積と等しく、前記コアコイルの組を前
記固定子に対してＸ軸及びＹ軸方向に移動可能に支持し
た移動子とを具え、 該移動子の前記Ｂ相及びＣ相の磁極は前記Ａ相の磁極に
対して夫々Ｘ軸及びＹ軸方向にＰ・ｎ±P/4（Ｐは前記
固定子の格子状に配置された磁極のピッチ、ｎは正の整
数）離れて配置され、前記Ｄ相は前記Ａ相に対してＸ軸
及びＹ軸方向に夫々Ｐ・ｎ±P/4だけ離れて配置されて
いることを特徴とする 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63319886A JPH0828961B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63319886A JPH0828961B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02168846A JPH02168846A (ja) | 1990-06-28 |
| JPH0828961B2 true JPH0828961B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=18115337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63319886A Expired - Fee Related JPH0828961B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828961B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6208045B1 (en) | 1998-11-16 | 2001-03-27 | Nikon Corporation | Electric motors and positioning devices having moving magnet arrays and six degrees of freedom |
| US6147421A (en) * | 1998-11-16 | 2000-11-14 | Nikon Corporation | Platform positionable in at least three degrees of freedom by interaction with coils |
| US6437463B1 (en) | 2000-04-24 | 2002-08-20 | Nikon Corporation | Wafer positioner with planar motor and mag-lev fine stage |
| US6445093B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-09-03 | Nikon Corporation | Planar motor with linear coil arrays |
| US6452292B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-09-17 | Nikon Corporation | Planar motor with linear coil arrays |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62262648A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 永久磁石形サ−フエイスパルスモ−タ |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP63319886A patent/JPH0828961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02168846A (ja) | 1990-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3945148B2 (ja) | Ｘｙテーブル及びｘｙｚテーブル | |
| US4910475A (en) | Pole grouping for stepping motor | |
| EP2012414B1 (en) | Low-noise, high-speed, high precision and high-thrust flux reversal motor for linear or rotary motion system | |
| JP5956993B2 (ja) | リニアモータ | |
| US5032746A (en) | Linear motor with driving device | |
| US5214323A (en) | Linear motor with reduced cogging | |
| US4792709A (en) | Winding for operation of a three-phase stepping motor from a two-phase drive | |
| KR20120049168A (ko) | 작은 증분을 발생시킬 수 있는 스테핑 모터 | |
| JP5462877B2 (ja) | 永久磁石型ステッピングモータ | |
| JPH06315258A (ja) | リニアパルスモータ | |
| US4733113A (en) | Winding for operation of a three-phase stepping motor from a two-phase drive | |
| JPH0828961B2 (ja) | 直接駆動型サーフェイスアクチュエータ | |
| EP0183854B1 (en) | Stepping motor | |
| JPH10164820A (ja) | 永久磁石界磁同期機 | |
| JP2514857B2 (ja) | サ―フェイスアクチュエ―タの駆動方法 | |
| JPH09308218A (ja) | リニアモータ及びこれを用いたステージ装置や露光装置 | |
| JP2010098880A (ja) | 円筒形リニアモータ | |
| JP4089597B2 (ja) | リニアモータ及びｘｙステージ | |
| JPH02246761A (ja) | リニアモータ | |
| JP3487102B2 (ja) | パルスモータ | |
| JP2650438B2 (ja) | パルスモータ | |
| JP2663533B2 (ja) | パルスモータ | |
| JP2566791Y2 (ja) | 回転型パルスモータ | |
| JP2005051869A (ja) | 駆動装置及びそれを用いたｘｙテーブル | |
| JP2531408B2 (ja) | ステッピングモ−タ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |