JPH1023735A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同一磁石面積下の推力を大きくでき、且つ電流
分布を連続して滑らかに変化させて推力リップルを低減
でき、さらにコイルの発熱を効率よく冷却できる可動磁
石型のリニアモータを提供する。 【解決手段】中空孔を有する多相のコアレスコイル１を
重ね巻きにしてモータ進行方向に相順に配列すると共
に、非磁性材からなる冷却管１２を中空孔に通してコイ
ル１に密着させ、コイル群を固定する。可動側の永久磁
石２は、コアレスコイル１の配列をギャップを介して挟
むように異なる極性の磁石２を一対に対向させると共
に、対をなす磁石２，２を相隣る磁極の極性が相互に異
なるようにしてコイル配列方向にコイル配列ピッチに合
わせて複数組配設し、それらの複数組の永久磁石２を相
対する永久磁石間に磁気ギャップを保持する支持板１６
を介して一体に連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータの改
良に関する。特に、高精度な位置決め機構が必要とされ
る半導体製造装置やＦＡ分野の駆動機構として好適に使
用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】可動側に永久磁石を配置した可動磁石型
リニアモータは、可動側での発熱がなく、また固定側に
配したコアレス型コイル（以下、コアレスコイルまたは
単にコイルと記述する）との間に吸引力が作用しないた
め、高精度の位置決め機構用の駆動装置として好適に使
用されている。

【０００３】従来のこの種のリニアモータとしては、例
えば特開平８−１０７６６５号公報に開示されたものが
ある。このものは、図２５に示すように、リニアモータ
の進行方向に集中巻きした多相（ここではＵ，Ｖ，Ｗに
３相）のコアレスコイル１を平らに並べて固定配置し、
そのコイル列を挟んで両側に、複数組みの永久磁石２が
可動部として配設されている。相対する組みをなす永久
磁石２，２は異なる極性をもって一対に対向し、その磁
束はコアレスコイル１を貫通している。また、相隣る永
久磁石２同士は極性が相互に異なるようにしてコイル配
列方向に複数組（図では４組）配設してあり、それらの
隣接磁石同士が片側ずつ強磁性材からなる磁石プレート
３に接着保持されている。上記コアレスコイル１は永久
磁石２の位置に応じて励磁相を切り替えられるように、
磁石２の配列ピッチに対して位相をずらして配置されて
いる（図２５（２）参照）。

【０００４】図２６は、この可動部である永久磁石２を
一体的に図の右方向に移動させる際の電流分布の変化を
示している。対向して一対をなす各組の永久磁石２，２
の磁束は当該磁石２，２の進行方向に対しその中央部で
最も高い（点線で示す）。この磁束密度の最も高い位置
にある相のコイル１の電流を最も大きくした方が大きな
推力が発生する。そこで、ＵＶＷの各相の電流を、刻々
移動する永久磁石２の位置に応じて上記条件に合致させ
るように制御する。図２６（１）はコイル１と永久磁石
２との位置関係とＶ相ピークの電流分布を、同図（２）
は同じくＷ相ピークの場合、同図（３）はＵ相ピークの
場合をそれぞれ示したもので、永久磁石２の右方移動に
同期して電流分布のピークも右方に移動している。

【０００５】いま、磁石プレート３の内側での永久磁石
２が発生する磁束密度分布Ｂ（ｙ）〔ここに、ｙは進行
方向の磁石内での位置〕、同じくギャップ間のコイル１
の電流分布をＩ（ｙ）とし、コイル１の進行方向に対し
横方向の一辺の長さをＤ、磁極ピッチＬ、磁石磁束数４
とすると、このモータの推力Ｆは磁束密度分布と電流密
度分布との積をギャップ方向に積分した式で表され、 となる。

【０００６】この式から、磁束密度が最も大きい位置で
電流密度を大きくしないと効率的に推力として発生しな
いことがわかる。この状態で磁束密度の分布は永久磁石
２で決定されるが、Ｉ（ｙ）は可動部の位置に応じて多
相コイル１に流す電流を選択して生成しなくてはならな
い。しかるに、コイル１に流す最大電流は、コイル線
径，断面積，放熱などにより制限されるから、可動部の
決められた磁束密度の制約下で最も効率的に推力を発生
するためには、磁束密度がピークとなる位置下で電流分
布が制限されたピーク値となるような結線及びコイル配
置にする必要がある。また、一般的な磁束密度分布を近
似的に正弦波分布とした場合、電流分布も正弦波分布と
して Ｂ（ｙ）＝ｂ×ｓｉｎ（２πｙ／２Ｌ） Ｉ（ｙ）＝ｉ×ｓｉｎ（２πｙ／２Ｌ） とすることが同一面積下の制約の中で最も効率的に推力
を発生できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、特定位置の磁石のギャップの中にある
相の電流はピーク電流値にできるが、他の位置の磁石の
ギャップの中にある相の位置はずらしてあるため電流を
大きくできず、同一磁石面積下の推力が大きくできない
という問題点がある。

【０００８】しかも、そればかりでなく、１個の永久磁
石下のコイル数が少ないために可動部の位置に応じて電
流分布を連続して滑らかに変化させることができないと
いう問題点がある。

【０００９】また、コイルに電流を流した際の発熱を効
率良く冷却して除去することが難しいという問題点もあ
る。そこで本発明は、このような従来の可動磁石型リニ
アモータの問題点に着目してなされたものであり、同一
磁石面積下の推力を大きくでき、且つ電流分布を連続し
て滑らかに変化させて推力リップルを低減でき、さらに
コイルの発熱を効率よく冷却できる可動磁石型のリニア
モータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する請
求項１に係る発明は、固定側にコアレスコイル、可動側
に永久磁石を配置した多相リニアモータであって、固定
側は中空孔を有する多相のコアレスコイルを重ね巻きに
してモータ進行方向に順に配列すると共に、非磁性材か
らなる冷却管を当該中空孔に通しコイルに密着固定して
なり、可動側は異なる極性の磁石を磁気ギャップを介し
て対向させた永久磁石で前記コアレスコイルを挟み、且
つその対をなす磁石の複数組を相隣る磁極の極性が相互
に異なるようにしてコイル配列方向にコイル配列ピッチ
に合わせて複数組配設すると共に、それらの複数組の永
久磁石を前記磁気ギャップを保持する支持部材を介して
一体に連結してなることを特徴とする。

【００１１】ここで、前記可動側の永久磁石は、その磁
束密度が進行方向に正弦波状分布となる形状及び／又は
取付け角度を有するものとすることができる。図１は、
本発明に係るリニアモータの基本構成を示す断面図であ
る。固定側（固定部１０）にコアレスコイル１、可動側
（可動部１５）に永久磁石２を配置した多相リニアモー
タであり、したがって可動体側での発熱はない。このリ
ニアモータの固定側のコアレスコイル１は、例えばＵ，
Ｖ，Ｗの３相の場合であれば、これら各相のコイルをモ
ータ進行方向Ｘに順に並べ、同相のコイル同士が一定の
間隔Ｌ（ピッチＬ）を保つように配置して重ね巻きで配
列されている。すなわち、隣接する同相のコイルの対応
する各辺は進行方向にピッチＬだけ隔てて組み立てられ
ると共に、その対応各辺に逆方向の電流を流すように接
続され、各コイルのモータ進行方向にほぼ直交するコイ
ルの２辺のうちの１辺は、ピッチＬで隣接する同相コイ
ルの他の１辺に重ねて配置されている。

【００１２】図２に、このコイル巻線と電流方向とのモ
デル図を示す。図２（１）は、分かりやすいように各コ
イル１の巻数を１巻として表しているが、実際は複数巻
である。また、３相交流のＵ，Ｖ，Ｗ相の結線を上，
中，下段にそれぞれずらすと共に、隣接するコイルの重
ねられたコイル辺もずらして記載しているが、実際はこ
れらＵ，Ｖ，Ｗ相の各結線はモータ進行方向Ｘに重ねら
れて、例えばスター結線される。これを図のＵ相の結線
について具体的に説明すると、矢符号Ｘで示すモータ進
行方向に複数個が配列されているコイル１において、モ
ータ進行方向Ｘに直交する二つの辺１a ，１b のうちの
一辺１b は、距離Ｌを隔てて隣接している他のコイル１
の一辺１a に重ねられている。いま各コイル１の二辺１
a ，１b を流れる電流の方向と大きさをそれぞれ矢符号
ｉa ，ｉb で表すと、隣接するコイル１の対応する各辺
１a ，１a （１b ，１b ）には大きさが等しい逆方向の
電流を流すように結線されているため、同相の重ねられ
たコイル辺１b ，１a を流れる電流ｉb ，ｉa は同一方
向である。

【００１３】図２（１）には、このスター結線された
Ｕ，Ｖ，Ｗの三相を、図示しない各相毎の駆動用アンプ
で三相対称電流駆動する際、ある瞬間の電流値がＵ：
Ｖ：Ｗ＝２：−１：−１（流入方向を＋とする）の比率
で流れているときの各コイルの電流方向と大きさとを、
各コイル上に矢符号ｉで示している。このように電流を
流しているときの各位置での電流密度分布を、図２
（２）に示す。本発明の重ね巻きされた多相のコアレス
コイルをこのように結線して電流を流すことにより合成
された電流分布は、ピッチ２Ｌの正弦波状の分布にな
る。

【００１４】本発明の上記各コイル１は中空孔を有して
おり、その中空孔に通してコイルに密着させた非磁性材
からなる冷却管でコイルの固定と冷却が行われる。かく
して、本発明はコイルの発熱を直接冷却管で吸収して効
率よく冷却することができる。

【００１５】本発明のリニアモータの可動部１５は、以
上のように配列して結線されているコイル列を磁気ギャ
ップを介して挟むようにして、モータ進行方向Ｘの両側
に配置された複数個の永久磁石２を備えている。それら
の永久磁石２は、コイル列を挟んで磁性の異なる磁極同
士を対向させたものを一対とし、その対向する磁極間の
磁束がコイル１を貫通するように配置されている。ま
た、その対をなす複数組（図１では二組）の磁石を、相
隣る磁極の極性が相互に異なるようにしてコイル配列方
向に配設している。図１では、コイル列の両側に４個の
永久磁石２を配し、相隣る異なる磁性の２個の永久磁石
２，２同士を、コイル配列ピッチＬと同じ間隔Ｌで配列
して共通の磁性体板（磁石プレート）３に接着等の手段
で一体に固着しているが、この４個の磁石配置を例えば
８個の永久磁石を用いて連続して繰り返すことにより、
固定部１０の磁束ピッチは２Ｌとなる。

【００１６】コイル列を挟んで対向させた上記複数組の
永久磁石２は、磁気ギャップを確保するべく上下の磁性
体板３の間に組み込まれた支持部材（１６）を介して一
体に保持されて可動部１５を構成している。

【００１７】本発明にあっては、後述するように、磁石
プレート３に固着する永久磁石２の形状をギャップ面か
らみて（磁束の流れる方向からみて）菱形にしたり、台
形形状にしたり、平行四辺形にしたり、或いは永久磁石
２を貼り付ける角度を傾けたりすることにより、可動部
の磁束密度分布を正弦波状にすることができる。

【００１８】かくして本発明のリニアモータによれば、
可動部の磁束密度分布が正弦波であり、前述したコイル
の電流分布が正弦波であることと相まって、可動部の位
置に応じて電流分布を連続して滑らかに変化させること
ができ、リニアモータの推力リップルを低減することが
できる。

【００１９】また、一個の永久磁石の面積下のコイル数
を多くできるから、同一磁石面積下の推力を大きくでき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図３ないし図９は本発明の第１の
実施形態を示したものである。なお、従来と同一又は相
当部分には同一の符号を付してある。

【００２１】先ず構成を説明すると、三相のリニアモー
タの固定部１０には、中空穴を有するコアレスコイル１
がモータ進行方向Ｘに複数個配列されている。各コイル
１はその中空穴に二本の例えば銅パイプ製の冷却管１２
を通して、おのおの接着剤で固定されている。コイル１
は、三相の電流を流すＵ，Ｖ，Ｗの各相のコイルがあ
り、Ｘ方向に順に並べて、先に述べたように重ね巻きで
配置されている。なお、コイル１における同相コイルの
重なりは完全に一致していなくてもよい。むしろ、電流
分布を滑らかにするために多少ずれていても良い。

【００２２】各コイル１の中央部は、磁気ギャップが最
小となるようにプレス成形され、中空穴を潰して接着剤
で接着されている。冷却管１２は、図示しない冷却装置
に連結され、循環する冷媒によってコイル１の発熱を吸
収除去するようになっている。この固定部１０は、図外
のモータ基台上に固定して設置される。

【００２３】可動部１５は、上記コイル１のプレスされ
た中央部を挟んで上下両側に配した複数の永久磁石２
と、その永久磁石２を接着固定した磁性体からなる磁石
プレート３と、上下の磁石プレート３の間に介装され、
コイル１を挟んで対向する各永久磁石２の磁極間の磁気
ギャップを確保している支持部材１６とを備えている。
永久磁石２の配列は、先に図１を用いて述べたものと同
じである。

【００２４】この可動部１５は、例えば直動案内軸受装
置（リニアガイド装置）や、静圧気体軸受装置（エアス
ライド）、またはボールスプライン装置等の直動案内手
段で支持されＸ方向に滑らかに移動可能である。

【００２５】このリニアモータは、さらに、可動部１５
の永久磁石と固定部１０のコイル位置との位相関係を検
出するために例えばＡＣサーボモータで通常使用される
ＵＶＷ極検出センサ、可動部１５の位置を検出するリニ
アスケール位置検出器、駆動指令と位置検出器からのフ
ィードバック信号に基づき推力指令を生成する制御回
路、ＵＶＷ極検出センサの信号とリニアスケール位置検
出器の信号とに基づき三相正弦波電流波形を出力する三
相正弦波発生器、この三相正弦波発生器から出力された
三相正弦波電流波形と前記推力指令とを積算してＵＶＷ
の三相コイルの電流を制御する三相アンプ回路とを備え
て、位置決めあるいは駆動を行うように構成されてい
る。

【００２６】図６にこの実施形態のリニアモータの駆動
制御ブロック図を示す。図の点線１内がリニアモータの
負荷ブロックで、Ｍは可動部１５の質量、ｓはラプラス
変換子である。点線２内は三相アンプ回路２０である。
また、Ｋｐは位置比例器の位置ループゲイン、Ｋｖは速
度比例器の速度ループゲイン、Ｋｔはリニアモータのト
ルク定数である。この制御回路により、可動部１５の位
置を検出する位置検出器（リニアスケール）２１からの
位置情報をもとに、可動部１５の速度及び位置を算出し
て、リニアモータのＵＶＷ三相のコイル電流のフィード
バック制御を行う。ここでは定電流制御を行っているの
で、逆起電力定数は省略した。すなわちフィードバック
情報に基づいて制御回路から発信された推力指令は三相
アンプ回路２０に入力され、三相アンプ回路２０はその
推力指令により三相のコイル１と永久磁石２との位置関
係に応じた三相電流制御を行う。

【００２７】図７は上記三相アンプ回路２０のブロック
図である。このアンプ回路は、ＵＶＷ極検出センサ２２
からの信号とリニアスケール２１からの位置信号（Ａ／
Ｂ相）とを入力するピッチ２Ｌの周期のリングカウンタ
２３と三相波形を記憶した三個のＲＯＭ２４とその波形
信号をデジタル／アナログ変換するＩＣ２５とでなる三
相正弦波発生器２６を備えている。

【００２８】次に作用を説明する。まず、可動部１５の
永久磁石２と固定部１０のコイル位置との位相関係を検
出したＵＶＷ極検出センサ２２からの信号、及びリニア
スケール２１からのＡＢ相信号を、位置に応じた三相正
弦波電流波形を生成するために、三相正弦波発生器２６
のリングカウンタ２３に入力し、そのリングカウンタ２
３からの位置情報を三個のＲＯＭ２４に入力する。この
ＲＯＭ２４からの波形信号をデジタル／アナログ変換Ｉ
Ｃ２５でアナログ信号に変換する。その変換した三波形
を、制御回路からの推力指令と乗算し、必要な推力に比
例した三相電流波形として三組の定電流アンプ２８に入
力する。各定電流アンプ２８はＵＶＷの三相の各コイル
１に、制御されたコイル電流を流す。こうして、位置指
令，制御指令に応じて三相電流波形が制御でき、電流分
布の正弦波化及び磁束密度分布の正弦波化を行うことに
より、推力指令に比例すると共に位置による推力リップ
ルの少ない安定したリニアモータ駆動が達成される。

【００２９】上記のモータ駆動時に、推力指令を一定に
したときの変位に対するＵＶＷ三相の電流波形を図８に
示す。また、変位に対する推力の測定データを図９に示
す。これから、本発明のリニアモータにより推力リップ
ルの少ないという特性が得られることが明らかである。

【００３０】上記実施形態では、コアレスコイルの冷却
構造として、非磁性材である銅製の丸パイプからなる二
本の冷却管１２を使用したものを示している。このよう
に二本の冷却管１２をコアレスコイル１の中空穴の両サ
イドに配設すると、コイル中央を貫通する対向永久磁石
２，２の磁束は、冷却管１２を貫通しない。それ故に、
冷却管１２が非磁性材であっても、永久磁石２，２の移
動に伴って渦電流が発生することがなく、従って可動部
への粘性抵抗が生じない。

【００３１】もっとも、本発明のリニアモータにおける
コイル冷却構造をこれに限定するものではない。図１０
〜図１３に、コアレスコイルの冷却構造の他の例を示
す。図１０のものは、冷却管１２が一個で、コイル１の
内面全面に接触させて発熱を吸収する構造である。コイ
ルとの接触面積が最大になり、且つ冷却管１２を非磁性
金属製にした場合には、コイル１の内側の磁束に対しシ
ョートコイルとして機能するため、駆動アンプ側からみ
た各相コイルのインダクタンスが小さくなり、電流指令
に対する電流の追従性が良くなるという利点がある。

【００３２】図１１のものは、二本の冷却管１２を使用
しているが、その配管断面を角形にした構造である。断
面円形のものよりコイル１を偏平にする（中空穴１１の
短径を小さくする）ことができてコイル１を挟む永久磁
石の磁気ギャップをより小さくすることが可能で、且つ
コイルとの接触面積が大きくできる利点がある。二本の
冷却管１２をコアレスコイル１の両サイドに配設した利
点は、上述した断面円形の場合と同様である。

【００３３】図１２のものは、図１０に示すもののコイ
ル中央部をプレス成形して密着させた構造である。コイ
ル１を挟む永久磁石の磁気ギャップを小さくすることが
できるので同じ永久磁石２を用いても磁束密度がより高
められ、ひいては推力が増大するという利点がある（推
力が必要のない場合には、磁石の厚さを薄くできる）。
また、コイルとの接触面積がプレス成形しないものより
大きくできるので冷却性能が高められる利点もある。

【００３４】図１３のものは、図１０に示す一個の冷却
管１２を分割したもので、複数本（８本）の冷却管１２
を互いに電気的に絶縁してコイル１の中空穴１１の長径
一杯に密着固定した構造である。図１０のもので永久磁
石２の移動に伴い発生する渦電流を減少できて、可動部
へ働く粘性抵抗をすくなくできるという利点がある。

【００３５】続いて、図１４〜図１６に本発明のリニア
モータの第２の実施形態を示す。この実施形態では、上
記図１０に示すコイル冷却構造を採用している。また、
可動部１５には合計８個の永久磁石２を使用し、そのう
ちの４個の永久磁石２を隣接する極性が交互で且つ同極
性の磁極間のピッチが２Ｌとなるように配列して磁石プ
レート３に固着している。

【００３６】一個の冷却管１２をコイル列の内面全面に
接触させて発熱を吸収するので高い冷却効率が得られ
る。その冷却管１２を非磁性金属例えば銅製にするとシ
ョートコイルとしても機能するため、電流指令に対する
電流の追従性が良くなる等の効果を奏する。

【００３７】その他の作用効果は、第１の実施形態のも
のとほぼ同様である。なお、本発明のリニアモータにお
けるコイル冷却管は、その外周部に、コイル位置決め用
の突起又はピン等を設けてもよい。

【００３８】また、コイル冷却管は、コイルとの電気的
絶縁のため各種の合成樹脂，シリコン等の絶縁塗装を施
したり，絶縁紙を巻いたり、あるいは管をアルミにした
場合には電気的絶縁と冷却機能を両立させるべくアルマ
イト処理することができる。

【００３９】また、コイルの冷却管として、ヒートパイ
プを使用してもよい。また、固定部のコイルと冷却管と
を一体に樹脂モールド成形して強度を向上させることも
できる。

【００４０】ここで、本発明のリニアモータにおける可
動部１５の永久磁石２の形状・取付け角度が磁束密度分
布に及ぼす影響について詳説する。上記第１，第２の各
実施形態にあっては、可動部１５の永久磁石２の形状等
については特に触れなかったが、その形状や配列パター
ンが可動部１５の磁束密度分布に影響を与える。図１７
〜図２０は、可動部１５の磁束密度分布が正弦波となる
ような磁石形状の例を示したもので、いずれも、永久磁
石２の磁気ギャップ面から見た形状である。

【００４１】図１７，図１８のものは台形の永久磁石２
の四個の配列、図１９のものは菱形の永久磁石２の二個
の配列、図２０のものは平行四辺形の永久磁石２の二個
の配列である。このようない磁石形状・配置を採用する
ことにより、可動部１５の磁束密度分布を正弦波状にす
ることができる。

【００４２】図２１のものは、磁気ギャップ面が標準的
な長方形形状の二個の永久磁石２，２を、リニアモータ
進行方向に対し傾けて（スキューさせて）配列した場合
である。図２２に示すように、標準的な長方形形状の二
個の永久磁石２，２を、傾けずに長辺がリニアモータ進
行方向に対し直交するように配置した場合には、そのＡ
−Ａ’断面の磁束密度分布は、図２３のように正弦波に
高調波が含まれたパターンになる。

【００４３】これに対して、永久磁石２を図２１のよう
にリニアモータ進行方向に傾けると、ＡＡ’断面では上
記図２３のような磁束密度分布をしているが、磁石全体
の進行方向への合計磁束密度分布は上記図２３の磁束密
度分布を磁石断面方向に磁石の傾きだけずらしたものの
合計で表されることになる。そのため、高調波成分が減
少して図２４のような基本波磁束密度分布に近くなり正
弦波磁束密度分布となる。その結果、推力リップルが低
減される。

【００４４】また、磁石の断面形状に関しても、台形や
蒲鉾形の磁石を使用したり、正弦波状の着磁を行うこと
も有効である。

【００４５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るリニアモータに
よれば、固定側に多相のコアレスコイルを重ね巻でモー
タ進行方向に順に配置したため、可動側の永久磁石の面
積下の各相コイルの電流をピーク値にすることができて
大きな推力が得られると共に、多相正弦波駆動方式によ
り推力リップルが少なく従って制御性の優れたリニアモ
ータが実現できて、高精度の位置決め精度が得られると
いう効果を奏する。

【００４６】同時に、重ね巻きしたコアレスコイルの中
空穴に非磁性材からなる冷却管を通してコイルに密着固
定したため、コイルの発熱を効率良く冷却できて、温度
上昇による高精度の位置決め機能の低下が防止されると
いう効果を奏する。

【００４７】また、本発明の請求項２に係る発明によれ
ば、可動側の永久磁石が発生する磁束密度が進行方向に
正弦波状分布となるように磁石形状または取付け角度を
調整したため、推力リップルがさらに低減できて、より
高精度の位置決めが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリニアモータの基本構造を示す進
行方向の断面図である。

【図２】本発明に係るリニアモータのコイル巻線と電流
方向のモデル図で、（１）は三相コイル巻線図、（２）
はコイル巻線の各位置での電流密度分布を示す図であ
る。

【図３】本発明に係るリニアモータの第１の実施形態の
斜視図である。

【図４】図３に示すものの固定部の斜視図である。

【図５】図３のV − V線断面図である。

【図６】図３に示すものの制御ブロック図である。

【図７】同ブロック図中の三相アンプ回路である。

【図８】上記制御における一定推力指令時の変位に対す
る電流指令波形図である。

【図９】図８の電流指令時の変位に対する推力データで
ある。

【図１０】コイル冷却管の変形例を示した断面図であ
る。

【図１１】コイル冷却管の変形例を示した断面図であ
る。

【図１２】コイル冷却管の変形例を示した断面図であ
る。

【図１３】コイル冷却管の変形例を示した断面図であ
る。

【図１４】本発明に係るリニアモータの第２の実施形態
の図５に対応する断面図である。

【図１５】図１４の固定部の平面図である。

【図１６】図１４のXVI −XVI 線断面図である。

【図１７】本発明の永久磁石のギャップ面形状と配置パ
ターン例を示す図である。

【図１８】本発明の永久磁石のギャップ面形状と配置パ
ターン例を示す図である。

【図１９】本発明の永久磁石のギャップ面形状と配置パ
ターン例を示す図である。

【図２０】本発明の永久磁石のギャップ面形状と配置パ
ターン例を示す図である。

【図２１】本発明の永久磁石のスキュー配列を示す図で
ある。

【図２２】標準的な長方形形状の永久磁石の配置パター
ンを示す図である。

【図２３】図２２に示すものの断面磁束密度分布図であ
る。

【図２４】永久磁石をスキュー配列したものの合計磁束
密度分布図である。

【図２５】従来のリニアモータのコイルと磁石の配置関
係を示すもので、（１）は進行方向の断面図、（２）は
コイルの配置平面図である。

【図２６】従来の磁石の移動時の電流分布図である。

【符号の説明】

１ コアレスコイル ２ 永久磁石 １０ 固定部 １１ 中空穴（コイルの） １２ 冷却管 １５ 可動部 １６ 支持部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側にコアレスコイル、可動側に永久
   磁石を配置した多相リニアモータであって、固定側は中
   空孔を有する多相のコアレスコイルを重ね巻きにしてモ
   ータ進行方向に順に配列すると共に、非磁性材からなる
   冷却管を当該中空孔に通しコイルに密着固定してなり、
   可動側は異なる極性の磁石を磁気ギャップを介して対向
   させた永久磁石で前記コアレスコイルを挟み、且つその
   対をなす磁石の複数組を相隣る磁極の極性が相互に異な
   るようにしてコイル配列方向にコイル配列ピッチに合わ
   せて複数組配設すると共に、それらの複数組の永久磁石
   を前記磁気ギャップを保持する支持部材を介して一体に
   連結してなることを特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 前記可動側の永久磁石は、その磁束密度
   が進行方向に正弦波状分布となる形状及び／又は取付け
   角度を有することを特徴とする請求項１記載のリニアモ
   ータ。