JPH0947008A

JPH0947008A - リニアモータ

Info

Publication number: JPH0947008A
Application number: JP19727595A
Authority: JP
Inventors: Toshio Saito; 敏雄齋藤; Hideki Nihei; 秀樹二瓶; Seikichi Masuda; 誠▲吉▼ 増田; Hiroshi Nagase; 長瀬　　博; Tatsuaki Ishikawa; 辰明石川; Noboru Arahori; 荒堀　　昇; Teruhiro Takizawa; 照広滝沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】リニアモータの端部効果による推力脈動を小さ
く抑えること。【構成】一次鉄心を移動方向に対して複数個に分割し、
各々の鉄心に巻回した巻線の位相をずらすとともに、各
分割した巻線部分の端部構造を巻線の位相と分割数に対
応した構造に構成する。【効果】リニアモータ全体として推力脈動が平均化さ
れ、平均推力を大幅に減少させることなく脈動力を非常
に小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリニアモータに関し、推
力リップルの発生を抑制している。

【０００２】

【従来の技術】一般に良く知られているように、リニア
モータは回転式のモータと異なって一次側鉄心の端部に
端効果が生じるという問題がある。リニアモータにおけ
る空隙中の磁束密度分布は、二次側鉄心の空隙側に設置
される二次側導体に対して一次側が相対的に移動する方
向を基準として、一次側鉄心の前部は磁束密度が小さ
く、後部では大きくなる。このために、各相コイルの電
圧が不均衡になる。各相の誘起電圧が不均衡になると、
三相平衡電流が流れたとしても発生する推力の中には周
波数の２倍で脈動する推力リップルが生じる。

【０００３】このため、推力リップルを低減する方法が
特開平5−153763 号で提案されてきている。この方法を
図２３（ａ)，(ｂ)，(ｃ）に示すが、図２３（ａ）は同
一相のコイルが連続して並ぶことが無く、毎極毎相スロ
ット数であるｑがｑ＝１であってＵ，Ｖ，Ｗ相のコイル
を４極設けた場合を示し、図２３（ｂ）は同一相のコイ
ルが連続して２個並び（ｑ＝２）、コイルを２極設けた
場合を示し、図２３（ｃ）は同一相のコイルが連続して
３個並び（ｑ＝３）コイルを２極設けた場合を示してい
る。Ｕ，Ｖ，Ｗにマイナス記号を付したコイルは電流の
方向が逆向きになるように接続している。

【０００４】図２３（ａ)，(ｂ)，(ｃ）のモータ構成で
は、前端に配置されるＵ相のコイルの１／２を前端から
取り除き、磁束密度の大きい後端に配置する。このよう
にすると、Ｕ相の２本のコイルのうち１本の磁束密度が
従来よりも大きくなるため、その差分だけＵ相全体の磁
束密度が大きくなる。一方、Ｗ相，Ｖ相については、一
次側鉄心の中央へよることになるので磁束密度に大きな
変動はない。こうして、コイルのＵ，Ｗ，Ｖ相の全体と
して磁束密度のバランスがとれ、誘起電圧が平衡して推
力リップルが低減する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにコイルを配置しても、Ｕ相巻線とほかのＷ，Ｖ相巻
線を比べると、やはり磁束密度のアンバランスや誘起電
圧の不均衡が残っており、推力リップルを完全には無く
すことができない。

【０００６】このため、このリニアモータをエレベー
タ，エスカレータなどに適用したときには乗り心地が悪
くなる。また、精密機器を搬送する搬送装置において
は、脈動力により高精度に物を運ぶことが難しい。

【０００７】本発明の目的は、推力脈動を極力小さく抑
えたリニアモータを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、乗り心地を大幅に改
善したリニアモータを提供することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、高精度に物を運
ぶことに好適なリニアモータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、その或る一面
において、磁性材にスロットを設けた一次側鉄心と、一
次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコイル
と、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二次側
導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側導体
に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに一次
鉄心を移動方向に関し複数個に分割し、分割した鉄心を
ある間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士を一
体に支持し、鉄心の分割数に対応させて、分割した各鉄
心に巻かれた巻線の位相と端部巻線の構造を変えたこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】このように一次鉄心を移動方向に対して複数個
に分割し、各々の鉄心に巻回した巻線の位相をずらすと
ともに、各分割した巻線部分の端部構造を巻線の位相と
分割数に対応した構造に構成することにより、分割した
各巻線部分が発生する推力脈動の位相が異なるとともに
各部分が発生する脈動力の大きさを小さくかつ等しくで
きるため、モータ全体として推力脈動が平均化され、平
均推力を大幅に減少させることなく脈動力を非常に小さ
くできる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

【００１３】本発明によるリニアモータの構成を図１に
示す。図１は、毎極毎相のスロット数がｑ＝２であって
磁極が６極の場合のリニアモータコイル配置を示してい
る。以下の説明ではｑ＝２の場合について述べるが、毎
極毎相のスロット数ｑが１や３など様々な場合も全く同
様に適用できる。

【００１４】磁性材で作られた一次側鉄心１にスロット
を設けた一次可動子１を、移動方向に２個に分割し、そ
の各々を分割可動子１ａ，分割可動子１ｂとする。分割
可動子１ａと分割可動子１ｂは支持材３で強固に保持さ
れ、長手方向の移動に対して一体の物として動作する。
分割可動子１ａは２磁極からなり、一方、分割可動子１
ｂは４極で構成される。このように磁極数を偶数にする
と、各分割可動子はＮ極とＳ極を同じ数ずつ持つため、
磁場が比較的遠くまで分布するというような磁場の乱れ
は少なくなる。

【００１５】分割可動子１ａと分割可動子１ｂには、そ
れぞれ巻線２ａと巻線２ｂが巻回されており、巻線２ａ
は巻線２ｂに対して電気的に位相が約９０度ずれるよう
に配置されている。少し詳しく説明すると、分割可動子
１ａでは巻線が、右端から左端に向かってＵ相，−Ｗ
相，Ｖ相，−Ｕ相，Ｗ相，−Ｖ相，Ｕ相の順にコイルが
配置されている。これに対し、分割可動子１ｂでは巻線
がＶ相から始まり、左に行くに従って−Ｕ相，Ｗ相，−
Ｖ相，Ｕ相の順にコイルが巻回され、最後に−Ｗ相のコ
イルが設置される。このように、コイルを巻回すること
により、分割可動子１ａと分割可動子１ｂが発生する磁
場の分布は、右端の位相で較べれば概ね９０度程度ずれ
ていることになる。

【００１６】次に、モータの特性に最も大きな影響を及
ぼす各分割可動子１ａと１ｂの端部巻線構造について詳
細に述べる。分割可動子１ａの両端部構造に着目する
と、両端にコイルが入っていない空きスロットが有り、
そのスロットの中心側隣のスロットには、中央部付近の
スロットに巻回されたコイルの約半分程度の巻回数を有
するコイルが、進行方向に対して直角方向にみてスロッ
トの空隙側に配置されている。更に、そのスロットの中
央側スロットには約１／２巻回数のコイルが、空隙より
遠い側に設置されている。分割可動子１ａの両端部スロ
ットに設けられた巻線コイル２ａは、同相となる。

【００１７】一方、分割可動子１ｂの両端部構造に着目
すると、各端部の４スロットに約１／２巻回数のコイル
を図１に示すように、進行方向に対して直角方向にみて
空隙側及び空隙より遠い側に交互に配置している。こう
して、分割可動子１ｂの両端部スロットに設けられた巻
線コイル２ｂはお互いに異相となる。

【００１８】このように、分割可動子１ａ及び分割可動
子１ｂの両端部における巻線構造を構成すると、分割可
動子１ａ及び１ｂ各々の可動子で発生する平均推力Ｆｂ
ｓ，Ｆａｓを大きくとることができ、かつ、推力の脈動
力Ｆｂｒ，Ｆａｒを小さくできる。

【００１９】また、分割可動子１ａと１ｂとは支持材３
で強固に保持されているが、両者は一次鉄心の進行方向
にみて、隙間７を介して設置されている。この隙間７の
間隔ｌｇは一次鉄心のスロット間隔ｌｓの３倍以上とし
た。一次鉄心が進行方向(Ｄ)へ移動する場合、分割可動
子１ａが作る移動磁界により、二次側導体５に電流が誘
導される。この誘導電流は分割可動子１ａの最後部より
後にも流れるため、隙間間隔ｌｇが小さいと分割可動子
１ｂの最先端部付近が作る磁場と誘導電流との間に力が
発生し推力特性に影響を及ぼす。

【００２０】この隙間間隔が３ｌｓ以上あれば、実用
上、誘導電流は可動子１ｂの最先端付近にまで達せず、
推力特性に影響を及ぼさないことが観測された。

【００２１】このように一次側鉄心及び巻線を構成する
と、分割可動子１ａで発生する推力脈動の大きさＦａｒ
と、分割可動子１ｂで発生する推力脈動の大きさＦｂｒ
とは、値が小さく、両者はほぼ等しい値となるので、両
可動子が発生する脈動分の位相を約９０度ずらすことが
でき、推力をほぼ均一化できることが計算上及び実測上
明らかとなった。

【００２２】図２は図１に示す実施例の一変形例であ
る。この例では、一次可動子１を、１磁極からなる分割
可動子１ａと２極からなる分割可動子１ｂとで構成して
いる。このように、モータを構成すれば、モータのコイ
ルの数やスロット数を減らすことができ、また、小型の
モータを作ることもできる。

【００２３】図３は図１に示す実施例の他の一変形例で
ある。この例では、一次可動子１を、１磁極からなる分
割可動子１ａと３極からなる分割可動子１ｂとで構成し
ている。このように、分割可動子１ａと１ｂの磁極の比
を１対２にならないように、任意の磁極数の比でモータ
を構成しても良い。

【００２４】図４は図１に示す実施例の他の一変形例で
ある。この例では、分割可動子１ａの端部巻線構造とし
て、図１の分割可動子１ｂの端部構造を採用している。
即ち、各端部の４スロットに約１／２巻回数のコイル
を、進行方向に対して直角方向にみて空隙側及び空隙よ
り遠い側に交互に配置している。また、図４の分割可動
子１ｂの端部巻線構造としては、図１の分割可動子１ａ
の端部構造を採用している。すなわち、両端にコイルが
入っていない空きスロットが有り、そのスロットの中心
側隣のスロットには、中央部付近のスロットに巻回され
たコイルの約半分程度の巻回数を有するコイルが、進行
方向に対して直角方向にみてスロットの空隙側に配置さ
れている。更に、そのスロットの中央側スロットには約
１／２巻回数のコイルが、空隙より遠い側に設置されて
いる。このようにモータを構成しても、推力の脈動力を
十分小さくできる。

【００２５】次に、他の実施例を図５に基づいて説明す
る。

【００２６】図５は、図１と同様に、分割可動子１ａと
１ｂの磁極数が、２極と４極になっている。しかしなが
ら、図５では、各分割可動子の端部巻線構造を、巻線の
位相のみ９０度ずらし、巻回数を約１／２にした巻線を
配置することを行っていない。このようにモータを構成
すれば推力脈動を小さくできる上に、端部巻線を簡単に
構成でき、製造コストを低減できる。

【００２７】次に、他の実施例を図６に基づいて詳細に
説明する。

【００２８】図６が図１，図４，図２，図３と異なる点
は、図１等では分割した分割可動子１ａと１ｂの磁極数
が各々２極，４極であるのに対して、図６では分割可動
子１ａ′′′と１ｂ′′′の磁極数が３極ずつと同じ数
になっていることである。各分割可動子の端部巻線構造
は図１と図６では、同じになっている。

【００２９】このように一次側鉄心及び巻線を３磁極ず
つに分割して構成すると、分割可動子１ａ′′′及び分
割可動子１ｂ′′′で発生する推力脈動の大きさは、可
動子を２極，４極に分割した場合に比べて、より等しい
値とすることができる。従って、推力をより均一化でき
ることが計算上及び実測上明らかとなった。

【００３０】図７は図６に示す実施例の一変形例であ
る。この例では、一次可動子１を、２磁極からなる分割
可動子１ａ′′′と２極からなる分割可動子１ｂ′′′
とで構成している。このように、モータを構成しても良
い。

【００３１】図８は図６に示す実施例の一変形例であ
る。この例では、一次可動子１を、１磁極からなる分割
可動子１ａ′′′と１極からなる分割可動子１ｂ′′′
とで構成している。このように、モータを構成すれば、
モータのコイルの数やスロット数を減らすことができ、
また、小型のモータを作ることもできる。

【００３２】次に、他の実施例を図９に基づいて説明す
る。

【００３３】図９は、図６と同様に、分割可動子１ａ′
と１ｂ′の磁極数が、３極ずつと同じ数になっている。
しかしながら、図９では、各分割可動子の端部巻線構造
を、巻線の位相のみ９０度ずらし、巻回数を約１／２に
した巻線を配置することを行っていない。このようにモ
ータを構成すれば推力脈動を小さくできる上に、端部巻
線を簡単に構成でき、製造コストを低減できる。

【００３４】次に、他の実施例を図１０に基づいて詳細
に説明する。

【００３５】図１０も、毎極毎相のスロット数がｑ＝２
であって磁極が６極の場合のリニアモータコイル配置を
示している。

【００３６】磁性材で作られた一次側鉄心１にスロット
を設けた一次可動子１を、移動方向に３個に分割し、そ
の各々を分割可動子１ａ′′′′，分割可動子１
ｂ′′′′，分割可動子１ｃ′′′′とする。分割可動
子１ａ′′′′，分割可動子１ｂ′′′′，分割可動子
１ｃ′′′′は支持材３で強固に保持され、長手方向の
移動に対して一体の物として動作する。分割可動子１
ａ′′′′，1b′′′′，１ｃ′′′′は各々２磁極で
構成される。

【００３７】分割可動子１ａ′′′′，１ｂ′′′′，
１ｃ′′′′には、それぞれ巻線２ａ′′′′，２
ｂ′′′′，２ｃ′′′′が巻回されており、各々の巻
線は電気的に位相が約６０度ずつずれるように配置され
ている。少し詳しく説明すると、分割可動子１
ａ′′′′では巻線が、右端からＵ相に４コイル，−Ｗ
相，Ｖ相，−Ｕ相，Ｗ相の順に２コイルずつ、最後に、
−Ｖ相が４コイル配置されている。これに対し、分割可
動子１ｂ′′′′では、各相のコイル数は分割可動子１
ａ′′′′と同じで相順のみ異なり、巻線が−Ｗ相から
始まり、右に行くに従ってＶ相，−Ｕ相，Ｗ相，−Ｖ
相，Ｕ相の順に巻回される。また、分割可動子１
ｃ′′′′では、相順のみに着目すると、巻線がＶ相か
ら始まり、右に行くに従って−Ｕ相，Ｗ相，−Ｖ相，Ｕ
相，−Ｗ相の順に巻回される。このように、コイルを巻
回することにより、分割可動子１ａ′′′′，１
ｂ′′′′，１ｃ′′′′が発生する磁場の分布は、左
端の位相で較べれば各々６０度ずつずれていることにな
る。

【００３８】次に、モータの特性に最も大きな影響を及
ぼす各分割可動子１ａ′′′′，１ｂ′′′′，１
ｃ′′′′の端部巻線構造について述べる。分割可動子
１ａ′′′′の両端部構造に着目すると、各端部の４ス
ロットに１／２巻回数のコイルを図１０に示すように、
進行方向に対して直角方向にみて空隙側及び空隙より遠
い側に交互に配置している。こうして、分割可動子１
ａ′′′′の両端部スロットに設けられた巻線コイルは
お互いに異相となる。分割可動子1b′′′′，１
ｃ′′′′の端部巻線構造は、分割可動子１ａ′′′′
の端部巻線構造と同じであり、巻線を流れる電流の位相
のみ異なる。

【００３９】従って、このように、分割可動子１
ａ′′′′，１ｂ′′′′，１ｃ′′′′各々の両端部
における巻線構造を構成すると、分割可動子１ａ，１
ｂ，１ｃ各々の可動子で発生する平均推力Ｆａ
ｓ′′′′,Ｆｂｓ′′′′,Ｆｃｓ′′′′を大きくと
ることができ、かつ、脈動力の大きさＦａｒ′′′′，
Ｆｂｒ′′′′，Ｆｃｒ′′′′を全て等しく小さくで
きる。

【００４０】また、分割可動子１ａ′′′′，１
ｂ′′′′，１ｃ′′′′は支持材３で強固に保持され
ているが、１ａ′′′′と１ｂ′′′′、及び１
ｂ′′′′と１ｃ′′′′は一次鉄心の進行方向にみ
て、隙間７を介して設置されている。この隙間７の間隔
ｌｇは一次鉄心のスロット間隔ｌｓの３倍以上とした。

【００４１】このように一次側鉄心及び巻線を構成する
と、分割可動子１ａ′′′′で発生する推力脈動の大き
さと、分割可動子１ｂ′′′′や１ｃ′′′′で発生す
る推力脈動の大きさとは、値が小さく、三者はほぼ等し
い値となるので、３可動子が発生する脈動分の位相を６
０度ずらすことができ、推力をほぼ完全に均一化できる
ことが計算上及び実測上明らかとなった。

【００４２】図１１は図１０に示す実施例の一変形例で
ある。この例では、一次可動子１を、１磁極からなる分
割可動子１ａ′′′′，１ｂ′′′′，１ｃ′′′′で
構成している。このように、モータを構成すれば、モー
タのコイルの数やスロット数を減らすことができ、ま
た、小型のモータを作ることもできる。

【００４３】次に、他の実施例を図１２に基づいて説明
する。

【００４４】図１２は図１０と同様に、分割可動子１
ａ′′′′，１ｂ′′′′，１ｃ′′′′の磁極数が、
２極ずつ同じ数になっている。しかしながら、図１２で
は、各分割可動子の端部巻線構造を、巻線の位相のみ６
０度ずつずらし、巻回数を約１／２にした巻線を配置す
ることを行っていない。このようにモータを構成すれば
推力脈動を小さくできる上に、端部巻線を簡単に構成で
き、製造コストを低減できる。

【００４５】図１３は図１０に示す実施例の他の一変形
例である。この例では、一次可動子１を、３個の分割可
動子１ａ′′′′，１ｂ′′′′，１ｃ′′′′で構成
しており、１ａ′′′′と１ｂ′′′′は１磁極である
が、１ｃ′′′′は２磁極で構成されている。このよう
に、３分割する場合、必ずしも同一磁極数に分割する必
要性は無く、任意の磁極数に分割してモータを構成して
も良い。

【００４６】以上述べた構成を、タイプの異なるリニア
モータに適用した例を図１４，図１５，図１６に示す。
図１４は、図７に示した構成を円筒型リニアモータに適
用した例であり、特に、一次側鉄心を塊状鉄心としてい
る。塊状鉄心は、鉄の塊にスロットを削って製作する。
図１５は、図１４と同様に、図７に示した構成を円筒型
リニアモータに適用した例である。図１４と異なるの
は、一次側鉄心を薄い鉄板を積み重ねて作った積層鉄心
で構成している点である。図１６は、図２に示した構成
を平板型リニアモータに適用した例であり、１磁極と２
磁極に分割された可動子から構成されている。

【００４７】以上のように述べた巻線構成は、円筒型，
平板型を問わず様々な種類のリニアモータに適用可能で
ある。

【００４８】図１７，図１８，図１９各々は、２磁極と
４磁極の２個に分割された可動子，３磁極と３磁極の２
個に分割された可動子，２磁極ずつ３個に分割された可
動子を有する平板型リニアモータにおける他の実施例を
示している。平板状の一次鉄心１ａ，１ｂ，１ｃ及び巻
線２ａ，２ｂ，２ｃは、二次側導体５及び二次側鉄心６
を両側から挟み込むように構成している。このように構
成すると、進行方向長さが等しい片側平板型モータに比
べて、推力をほぼ２倍にできる。

【００４９】図２０，図２１，図２２は、２磁極と４磁
極の２個に分割された可動子，３磁極と３磁極の２個に
分割された可動子，２磁極ずつ３個に分割された可動子
各々の両端部に、二次側導体と一次側鉄心間の空隙を維
持するガイドローラ８′とそれを支持するローラ支持材
９′を配置したリニアモータにおける他の実施例を示し
ている。これらの図の（ａ）は、モータの両端部のみに
ガイドローラを配置した従来構造を示しているが、各図
の（ｂ）は分割した一次側鉄心の隙間７に、二次側導体
５と一次側鉄心間の空隙を維持するガイドローラ８、及
びそれを支持するローラ支持材９を配置している。この
ように構成すれば、一次側鉄心と二次側導体５や二次側
鉄心６間に働く電磁力により生ずる、二次側導体５と一
次側鉄心間の空隙の不均一を無くすことができる。

【００５０】以上に述べた構成のリニアモータは、エレ
ベータやエスカレータ、更に搬送装置などに応用でき
る。

【００５１】以上の本発明の実施例によれば、一次側鉄
心を移動方向に対して複数個に分割し、各々の鉄心に巻
回した巻線の位相をずらすとともに、各分割した巻線部
分の端部構造を巻線の位相と分割数に対応した構造に構
成しているので、分割した各巻線部分が発生する推力脈
動の位相が異なるとともに各部分が発生する脈動力の大
きさを小さくかつ等しくできるため、モータ全体として
推力脈動が平均化され、平均推力を大幅に減少させるこ
となく脈動力を非常に小さくでき、更に、エレベータや
エスカレータなどに適用した場合の乗り心地が大幅に改
善され、また、精密機器を高精度に搬送できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、モータ全体としての推
力脈動を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニアモータで２極と４極に２分
割した構成に係わり、（ａ）はコイル配置を示し、
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は推力の時間変化を示す。

【図２】本発明によるリニアモータで１極と２極に２分
割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図３】本発明によるリニアモータで１極と３極に２分
割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図４】本発明によるリニアモータで２極と４極に２分
割した他の変形例に係わり、（ａ）はコイル配置を示
し、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は推力の時間変化を示す。

【図５】本発明によるリニアモータで２極と４極に２分
割した他の実施例に係わるコイル配置を示す。

【図６】本発明によるリニアモータで３極と３極に２分
割した他の実施例に係わり、（ａ）はコイル配置を示
し、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は推力の時間変化を示す。

【図７】本発明によるリニアモータで２極と２極に２分
割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図８】本発明によるリニアモータで１極と１極に２分
割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図９】本発明によるリニアモータで３極と３極に２分
割した他の実施例に係わるコイル配置を示す。

【図１０】本発明によるリニアモータで２極，２極，２
極に３分割した構成に係わり、（ａ）はコイル配置を示
し、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は推力の時間変化を示す。

【図１１】本発明によるリニアモータで１極，１極，１
極に３分割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図１２】本発明によるリニアモータで２極，２極，２
極に３分割した他の実施例に係わるコイル配置を示す。

【図１３】本発明によるリニアモータで１極，１極，２
極に３分割した他の変形例に係わるコイル配置を示す。

【図１４】本発明によるリニアモータで、２分割した塊
状鉄心を有する円筒型モータの実施例を示す。

【図１５】本発明によるリニアモータで、２分割した積
層鉄心を有する円筒型モータの実施例を示す。

【図１６】本発明によるリニアモータで、２分割した鉄
心を有する平板型モータの実施例を示す。

【図１７】本発明によるリニアモータで、２極と４極に
２分割した鉄心を有する両側挟み込み平板型モータ構成
を示す。

【図１８】本発明によるリニアモータで、３極と３極に
２分割した鉄心を有する両側挟み込み平板型モータ構成
を示す。

【図１９】本発明によるリニアモータで、２極ずつ３分
割した鉄心を有する両側挟み込み平板型モータ構成を示
す。

【図２０】本発明によるリニアモータで、２極と４極に
２分割した鉄心を有するガイドローラ付きモータ構成を
示す。

【図２１】本発明によるリニアモータで、３極と３極に
２分割した鉄心を有するガイドローラ付きモータ構成を
示す。

【図２２】本発明によるリニアモータで、２極ずつ３分
割した鉄心を有するガイドローラ付きモータ構成を示
す。

【図２３】従来のリニアモータに係わり、（ａ）（ｂ）
（ｃ）は従来の改善例のコイル配置を示す。

【符号の説明】

１…一次側（可動子）鉄心、１ａ，１ｂ…分割可動子、
２ａ，２ｂ…巻線コイル、３…支持材、５…二次側導
体、６…二次側鉄心、７…分割可動子間の隙間、８…ガ
イドローラ、９…ローラ支持材。

【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】本発明によるリニアモータで２極，２極，２
極に３分割した構成に係わり、（ａ）はコイル配置を示
し、（ｂ)（ｃ)（ｄ)（ｅ）は推力の時間変化を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長瀬博茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内 (72)発明者石川辰明茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者荒堀昇茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内 (72)発明者滝沢照広神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所試作開発センタ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性材にスロットを設けた一次側鉄心と、
一次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコイル
と、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二次側
導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側導体
に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに一次
鉄心を移動方向に複数個に分割し、分割した鉄心をある
間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士を一体に
支持し、分割した鉄心に巻回した各端部巻線構造を変え
たことを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】磁性材にスロットを設けた一次側鉄心と、
一次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコイル
と、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二次側
導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側導体
に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに一次
鉄心を移動方向に複数個に分割し、分割した鉄心をある
間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士を一体に
支持し、分割した各一次鉄心が発生する推力脈動力の大
きさが同じになるように分割した鉄心に巻線を巻回した
ことを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】磁性材にスロットを設けた一次側鉄心と、
一次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコイル
と、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二次側
導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側導体
に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに一次
鉄心を移動方向に２の倍数個に分割し、分割した鉄心を
ある間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士を一
体に支持し、分割した各一次鉄心が発生する推力脈動力
の大きさが同じになるように分割した鉄心に巻回した各
端部の巻線構造を変え、各部巻線を流れる電流の位相
を、１８０度を２の倍数で割った角度程度ずらしたこと
を特徴とするリニアモータ。
【請求項４】磁性材にスロットを設けた一次側鉄心と、
一次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコイル
と、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二次側
導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側導体
に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに一次
鉄心を移動方向に３の倍数個に分割し、分割した鉄心を
ある間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士を一
体に支持し、分割した各一次鉄心が発生する推力脈動力
の大きさが同じになるように分割した鉄心に巻線を巻回
し、各々の巻線を流れる電流の位相を、１８０度を３の
倍数で割った角度程度ずらしたことを特徴とするリニア
モータ。
【請求項５】特許請求の範囲第２項において、分割した
鉄心間の間隔を一次鉄心スロット間隔の３倍以上とした
ことを特徴とするリニアモータ。
【請求項６】特許請求の範囲第１項において、分割した
鉄心間の間隔を一次鉄心スロット間隔の３倍以上とした
ことを特徴とするリニアモータ。
【請求項７】特許請求の範囲第３項において、分割した
一次側鉄心及び巻線で構成される各部分の磁極の数を同
一としないことを特徴とするリニアモータ。
【請求項８】特許請求の範囲第１項において、二次側導
体を棒状の形状とし、該導体を取り囲むように一次側鉄
心及び巻線を配置したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項９】特許請求の範囲第２項において、二次側導
体を棒状の形状とし、該導体を取り囲むように一次側鉄
心及び巻線を配置したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項１０】特許請求の範囲第１項において、二次側
導体を平板状の形状とし、該導体と対向するように平板
状の一次側鉄心及び巻線を配置したことを特徴とするリ
ニアモータ。
【請求項１１】特許請求の範囲第２項において、二次側
導体を平板状の形状とし、該導体と対向するように平板
状の一次側鉄心及び巻線を配置したことを特徴とするリ
ニアモータ。
【請求項１２】磁性材にスロットを設けた一次側鉄心
と、一次側鉄心のそれぞれのスロット内に設けられたコ
イルと、当該コイルとの間に空隙を介して配置された二
次側導体とで構成されるリニアモータにおいて、二次側
導体に対して相対的に移動する方向を基準にしたときに
一次鉄心を移動方向に２の倍数個に分割し、分割した鉄
心をある間隔離して設置するとともに分割した鉄心同士
を一体に支持し、分割した各一次鉄心が発生する推力脈
動力の大きさが同じになるように、分割したいくつかの
一次鉄心には、両端部に空きスロットを設け、それらの
スロットの中心側隣のスロットには、中央部付近のコイ
ルの約半分程度の大きさのコイルを配置し、残りの分割
した一次鉄心には、両端部に空きスロットを設けること
なく中央部付近のコイルに対して約半分程度の大きさの
コイルを設置し、その１／２コイルの数は空きスロット
を設けた鉄心の１／２コイルの数に比べて倍となるよう
に各端部の巻線構造を変え、各部巻線を流れる電流の位
相を、１８０度を２の倍数で割った角度程度ずらしたこ
とを特徴とするリニアモータ。
【請求項１３】特許請求の範囲第１０項または第１１項
において、平板状の一次鉄心及び巻線は、二次側導体を
両側から挟み込むことを特徴とするリニアモータ。
【請求項１４】特許請求の範囲第１項から第１３項にお
いて、分割した一次側鉄心の間に、二次側導体と一次側
鉄心間の空隙を維持するガイドローラを配置したことを
特徴とするリニアモータ。
【請求項１５】特許請求の範囲第１項において、分割し
た鉄心に巻回した各端部巻線の位相のみを変えたことを
特徴とするリニアモータ。
【請求項１６】特許請求の範囲第２項において、分割し
た鉄心に巻回した各端部巻線の位相のみを変えたことを
特徴とするリニアモータ。