KR101657276B1

KR101657276B1 - 가동자, 전기자 및 리니어모터

Info

Publication number: KR101657276B1
Application number: KR1020117013715A
Authority: KR
Inventors: 마코토 카와카미
Original assignee: 히다찌긴조꾸가부시끼가이사
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2016-09-13
Also published as: US20110221283A1; JPWO2010058500A1; TWI472126B; EP2360817A4; EP2360817A1; TW201021370A; WO2010058500A1; EP2360817B1; KR20110084329A; JP5434917B2; US8884473B2

Abstract

리니어모터(10)를 구성하기 위해, 길이방향의 한 방향으로 자화되어 있는 판형자석, 연질자성체, 길이방향의 다른 방향으로 자화되어 있는 판형자석, 연질자성체, …의 순서로 번갈아서 서로 겹치게 구성된 가동자(1)가, 요크부로부터 가동자(1)의 두께방향으로 뻗어나는 코어부를 가지는 제1 서브유닛(５)과 요크부로부터 가동자의 폭방향으로 뻗어나는 코어부를 가지는 제2 서브유닛(６)이 번갈아서 배열되어 구성된 전기자(４)로 관통된다. 감기선(８ａ, ８ｂ)이 제2 서브유닛(６)의 코어부에 일괄하여 감겨져 있다.

Description

가동자, 전기자 및 리니어모터{MOVABLE ELEMENT, ARMATURE, AND LINEAR MOTOR}

본발명은, 복수의 판형 영구자석을 가지는 가동자, 가동자가 관통되는 전기자, 및 이들 가동자와 전기자（고정자）를 조합하여 이루어지는 리니어모터에 관한 것이다.

전자회로기판 등에 구멍을 뚫는 기기에 이용하는 드릴의 수직이동장치, 또는, pick-and-place（부품을 잡아서 소정의 위치에 놓는）형 로보트에 있어서의 수직이동기구 등에 있어서는, 고속의 움직임 및 고정밀의 위치결정이 요구된다. 따라서, 회전형모터의 출력을 볼나사를 이용하여 평행운동（수직운동）으로 변환하는 종래의 방법은, 이동속도가 느리기때문에, 이와 같은 요구를 만족시키지못한다.

그래서, 이와 같은 수직이동에는, 평행운동출력을 직접적으로 얻어낼수 있는 리니어모터의 이용이 추진되고 있다. 다수의 판형 영구자석을 배설한 영구자석구조체를 가동자로하고, 통전코일을 가지는 전기자를 고정자로 하여서, 고정자에 가동자를 관통시킨 구성이, 리니어모터로써 여러 종류의 타입이 제시되어 있다 （예를 들면, 일본특허공개공보 제２００２－２７７３１호, 일본특허공개공보 제２００５－２８７１８５호 등 참조）. 가동자에 자석을 이용한 종래의 리니어모터에 있어서, 전기자의 코일을 각자극에 개별적으로 감는 구성의 것은, 코일의 수가 많아져서 소형화가 어려워지는 것과 함께, 누설자속이 많아져서 리니어모터로써의 효율이 저하하거나, 소형고출력화가 어렵게된다고 하는 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서, claw-pole형（claw-teeth형）의 전기자를 이용한 리니어모터가 제시되어 있다（예를 들면, 일본특허공개공보 제２００５－２９５７０８호 등 참조).

종래의 리니어모터는, 볼나사에 비하면 응답이 빠르지만, 가동자의 질량이 크기때문에 비록 충분한 추진력은 확보할 수 있으나 요구되는 수준의 응답속도를 실현할 수는 없다. 고속화에 적합한 리니어모터의 구조는 가동자석형이나, 자극피치가 크면 자석배면의 요크에 감겨드는 자속의 양이 커져서, 요크의 체적이 증가하여 가동자가 무거워진다. 한편, 자극피치를 작게 한 경우에는, 전기자측의 감기선구조가 복잡해져서, 보다 소형으로 고출력의 리니어모터를 실현하는 것이 곤란하게 된다. 또한, 수직이동의 용도에 있어서는 자중의 영향을 받기때문에, 경량화가 보다 한층 요망되고 있다.

본발명은 이와같은 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 발생하는 자속의 양이 많고 또한 경량인 판형 가동자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본발명의 다른 목적은, 자극피치가 작더라도 감기선구조가 복잡하게 되지않으며, 또한 자기포화되기 어려운 전기자를 제공하는 것이다.

본발명의 또 다른 목적은, 자기포화가 일어나기 어려운 구조이며, 고속의 응답성을 실현할 수 있어 모터의 변환효율을 높여서 높은 파워밀도화를 도모할 수 있는 리니어모터를 제공하는 것이다.

일본특허공개공보 제2005-295708호에 기재되어 있는 것과 같은claw-pole형（claw-teeth형）의 전기자를 이용한 리니어모터에서는, 전기자의 코일을 일괄화 할 수 있으므로 코일의 효율적 공간이용에는 효과가 있으나, 누설 자속이 많기 때문에 최대추진력이 저하한다고 하는 문제점이 있다. 이에 대해서 본발명에서는, 전기자의 코일을 일괄화 할 수 있으며, 게다가 코어부로부터의 누설 자속의 발생도 아주 작기 때문에, 추진력의 저하는 일어나지 않으며, 리니어모터의 소형고출력화를 개선할 수 있어서, 소형의 구성이더라도 고효율로 고추진력을 실현할 수 있는 리니어모터를 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 가동자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는　제1 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 전기자에 있어서의 통전상태와 기자력을 나타내는 단면도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 전기자에 이용하는 스페이서유닛을 나타내는 사시도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 가동자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 제2 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 제2 실시예에 따른 전기자에 있어서의 통전상태와 기자력을 나타내는 단면도이다.
도 10은　제2 실시예에 따른 전기자에 이용하는 스페이서유닛을 나타내는 사시도이다.
도 11은　제3 실시예에 따른 가동자의 전체구성을 나타내는 사시도이다.
도 12a 내지 도 12d는　제3 실시예에 따른 가동자의 부분구성을 나타내는 사시도이다.
도 13은　제3 실시예에 따른 가동자의 부분구성의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 14a 내지 도 14e는　제3 실시예에 따른 전기자에 사용하는 제１～제4 서브유닛 및 스페이서유닛의 구성을 나타내는 도이다.
도 15a 및 도 15b는　제3 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 16은　제3 실시예에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 17a 내지 도 17e는　제3 실시예의 변형례에 따른 전기자의 제１～제4 서브유닛 및 스페이서유닛의 분할패턴을 나타내는 도이다.
도 18a 내지 도 18c는 제3 실시예의 변형례에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 19a 및 도 19b는 제3 실시예의 변형례에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 20a 내지 도 20c는 실시례１에 따른 전기자의 제작에 이용하는 전기자소재를 나타내는 평면도이다.
도 21a 및 도 21b는 실시례１에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 22는　실시례１에 따른 리니어모터에 있어서의 추진력특성의 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 23a 및 도 23b는 실시례２에 따른 전기자의 제작에 이용하는 전기자소재를 나타내는 평면도이다.
도 24는　실시례２에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 25는　실시례２에 따른 리니어모터에 있어서의 추진력특성의 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 26은　실시례３에 따른 전기자의 제작에 이용하는 전기자소재를 나타내는 평면도이다.
도 27은　실시례３에 따른 전기자의 제작에 이용하는 전기자소재를 나타내는 평면도이다.
도 28은　실시례３에 따른 전기자의 제작에 이용하는 전기자소재를 나타내는 평면도이다.
도 29는 실시례３에 따른 리니어모터의 구성을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 30은 실시례３에 따른 리니어모터에 있어서의 추진력특성의 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 31은　실시례３에 따른 리니어모터에 있어서의 추진력특성의 측정결과를 나타내는 그래프이다.

본발명에 따른 제１ 가동자는, 복수의 판형자석을 가지는 리니어모터의 가동자로서, 복수의 판형자석과 판형 연질자성체는 번갈아서 겹쳐져 있으며, 상기 복수의 판형자석은, 겹침방향의 가동자의 길이방향으로 자화한 판형자석과 겹침방향의 상기 길이방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 번갈아서 배치되어 있다.

본발명의 제1 가동자는, 겹침방향（길이방향）의 한 방향으로 자화한 판형자석, 연질자성체, 겹침방향（길이방향）의 다른 방향으로 자화한 판형자석, 연질자성체, …의 순서로 겹쳐서 구성되어 있다. 이와 같은 구성에서, 서로 자화방향이 １８０도 다른 ２개의 판형자석 사이에 삽입된 연질자성체는, 판형자석으로부터의 자속을 두께방향으로 바꾸는 기능을 담당하고 있으며, 가동자 전체의 자기회로로서는, 길이방향（이동방향）에 대해서 수직의 방향으로 자속을 발생시키는 구성이다. 따라서, 이 연질자성체가 자속의 귀로로써 작용하기때문에, 바깥쪽으로 누설되는 자속을 저감하는 것이 가능하기때문에, 본발명의 판형 가동자는, 경량이더라도 충분한 자속의 양을 확보한다. 또한 여기서, 가동자의 길이방향은 가동자의 이동방향을 말하며, 가동자의 폭방향은 가동자의 이동방향과 가동자로부터 발생하는 자속방향의 어느쪽에도 직교하는 방향을 말하고, 가동자의 두께방향은 가동자로부터 발생하는 자속방향으로 평행한 방향을 말한다.

본발명에 따른 제1 전기자는, 판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자에 있어서, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 및, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛을 번갈아 겹쳐서 이루어지며, 상기 제1 서브유닛의 복수의 코어부 및/또는 상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부에 감기선감기를 실시한다.

본발명의 제1 전기자에 있어서는, 가동자가 관통되는 개구부와, 개구부의 바깥쪽에 배치한 프레임상의 요크부와, 요크부로부터 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 제1 서브유닛과, 가동자가 관통되는 개구부와, 개구부의 바깥쪽에 배치한 프레임상의 요크부와, 요크부로부터 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 제2 서브유닛을 번갈아서 겹치고 있으며, 제1 서브유닛의 복수의 코어부 및/또는 제2 서브유닛의 복수의 코어부에 일괄하여 감기선이 감겨져있다. 각 자극별로 개별적으로 감기선감기를 실시하지않고, 서브유닛의 복수의 코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시하기때문에, 감기선구조가 간단하며, 소형화가 용이하다.

본발명에 따른 제1 전기자는, 상기 제2 서브유닛의 상기 코어부는, 그 중간으로부터 상기 개구부를 향해서 테이퍼상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

본발명의 제1 전기자에 있어서는, 제2 서브유닛의 코어부가 중간으로부터 개구부를 향해서 테이퍼상을 이루고 있으며, 제1 서브유닛의 코어부와 제2 서브유닛의 코어부의 겹침을 작게하여 자속의 누설을 저감시킨다. 또한, 제2 서브유닛의 코어부의 요크부측은 테이퍼상을 이루지않고 광폭으로 되어 있기때문에, 요크부를 향하는 자속의 통로가 넓기때문에, 그 부분에서 자기포화가 일어나기 어렵다.

본발명에 따른 제1 전기자는, 서로 겹치는 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 사이에, 코어부끼리가 접촉하지않도록 연질자성재질의 스페이서를 끼운 것을 특징으로 한다.

본발명의 제1 전기자에 있어서는, 제1 서브유닛과 제2 서브유닛의 사이에 프레임상의 스페이서를 설치하고 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 제1 서브유닛의 코어부와 제2 서브유닛의 코어부의 비접촉（자기쇼트의 회피）을 실현한다.

본발명에 따른 제1 리니어모터는, 판형자석과 판형 연질자성체를 번갈아서 겹치고 있으며, 상기 판형자석은, 겹침방향의 가동자의 길이방향으로 자화한 판형자석과 겹침방향의 상기 길이방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 번갈아서 배치되어 있는 가동자를, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 및, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛을 번갈아 겹쳐서 이루어지며, 상기 제1 서브유닛의 복수의 코어부 및/또는 상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부에 감기선감기를 실시한 전기자의 상기 제1 서브유닛의 개구부 및 상기 제2 서브유닛의 개구부로 관통시킨 것을 특징으로 한다.

본발명의 제1 리니어모터에 있어서는, 위에서 기술한 것과 같은 가동자를 위에서 기술한 것과 같은 제1 전기자로 관통시킨 구성을 이룬다. 가동자의 경량화를 도모할 수 있기 때문에, 가동자의 응답속도는 빨라진다. 또한, 전기자에 있어서의 감기선구조가 간단하며, 소형화를 도모할 수 있다.

본발명에 따른 제2 전기자는, 판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자에 있어서, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 그리고, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부와 대칭의 위치에 설치되며, 상기 요크부로부터 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛을 번갈아 겹쳐서 이루어지며, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 및/또는 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 복수의 제1 코어부에 감기선감기를 실시한 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 전기자에 있어서는, 가동자가 관통되는 개구부와, 개구부의 바깥쪽에 배치한 프레임상의 요크부와, 요크부로부터 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 제2 코어부를 가지는 제1 서브유닛과, 가동자가 관통되는 개구부와, 개구부의 바깥쪽에 배치한 프레임상의 요크부와, 요크부로부터 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 제2 코어부를 가지며, 그 형상이 제1 서브유닛과 점대칭의 위치관계에 있는 제2 서브유닛을 번갈아서 겹치고 있으며, 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 및/또는 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 복수의 제1 코어부에 일괄하여 감기선이 감겨져있다. 각 자극별로 개별적으로 감기선감기를 실시하지않고, 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 복수의 코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시하기때문에, 감기선구조가 간단하며, 소형화가 용이하다.

본발명에 따른 제2 전기자는, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 제2 코어부는, 그 중간으로부터 상기 개구부를 향해서 테이퍼상을 이루고 있으며, 그 상기 요크부측에 리브(Rib)를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 전기자에 있어서는, 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 제2 코어부가 중간으로부터 개구부를 향해서 테이퍼상을 이루고 있으며, 이것들 제2 코어부와 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 제1 코어부의 겹침을 작게하여 자속의 누설을 저감시킨다. 또한, 제1 서브유닛 및 제2 서브유닛의 제2 코어부의 요크부측에, 리브를 설치하고 있다. 따라서, 요크부를 향하는 자속의 통로가 넓으므로, 그 부분에서 자기포화가 일어나기 어렵다.

본발명에 따른 제2 전기자는, 서로 겹치는 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 사이에, 상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 또는 제2 코어부와 상기 제2 서브유닛의 제1 코어부 또는 제2 코어부가 접촉하지않도록 연질자성재질의 스페이서를 끼운 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 전기자에 있어서는, 제1 서브유닛과 제2 서브유닛의 사이에 프레임상의 스페이서를 설치하고 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해서, 제1 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부와 제2 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부의 비접촉（자기쇼트의 회피）을 실현한다.

본발명에 따른 제2 리니어모터는, 두께방향으로 자화한 복수의 판형자석을 가지고 있으며, 상기 판형자석은, 두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 상기 한 방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 번갈아서 배치되어 있는 가동자를, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치한 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 그리고, 장방형의 개구부와 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부와 대칭의 위치에 설치되며, 이 요크부로부터 뻗어나게 설치한 제1 코어부 및 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛을 번갈아 겹쳐서 이루어지며, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 및/또는 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 복수의 제1 코어부에 감기선감기를 실시한 전기자의 상기 제1 서브유닛의 개구부 및 상기 제2 서브유닛의 개구부로 관통시킨 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 리니어모터에 있어서는, 두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 다른 방향으로 자화한 판형자석이 번갈아서 배치되어 있는 가동자를, 위에서 기술한 것과 같은 제2 전기자로 관통시킨 구성을 이룬다. 가동자의 경량화를 도모할 수 있기 때문에, 가동자의 응답속도는 빨라진다. 또한, 전기자에 있어서의 감기선구조가 간단하고, 소형화를 도모할 수 있다.

본발명에 따른 제2 가동자는, 복수의 판형자석을 가지는 리니어모터의 가동자에 있어서, 두께방향으로 자화한 복수의 판형자석 각각이, 비자성재질의 장방형의 자석홀딩스페이서에 병렬적으로 형성한 복수의 구멍 각각에, 두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 상기 한 방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 교호하도록 배치되어 있으며, 상기 자석홀딩스페이서의 폭방향 양측에서 길이방향으로 뻗는 프레임에 리니어가이드레일을 설치한 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 가동자에 있어서는, 비자성재질의 자석홀딩스페이서에 병설형성한 복수의 구멍 각각에 복수의 판형자석 각각을 접착보지하며, 자석홀딩스페이서의 폭방향 양측에서 길이방향으로 뻗도록 하여 리니어가이드레일을 설치하고 있다. 따라서, 이 리니어가이드레일로 횡방향으로부터 가동자를 누르기 때문에, 가동자의 기계적 강도는 높아지고, 휨진동, 공진진동 등을 억제할 수 있어, 덜그럭거림이 없는 고속의 직선운동이 가능하게 된다.

본발명에 따른 제2 가동자는, 상기 판형자석의 길이방향이, 상기 리니어가이드레일의 대향방향 보다 비스듬히 기울어져있는 것을 특징으로 한다.

본발명의 제2 가동자에 있어서는, 판형자석의 길이방향이 리니어가이드레일의 대향방향 보다 소정 각도 비스듬히 기울어져 있다. 따라서, 일정속도로 가동자를 움직였을 경우에, 매끄럽지 못한 움직임（코깅）을 작게 할 수 있다.

본발명에 따른 제3 전기자는, 판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자에 있어서,　상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛과, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 제3 서브유닛, 및, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제4 서브유닛이 이 순서로 겹쳐져, 상기 가동자가 관통되는 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 양측으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 스페이서유닛을, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 사이, 상기 제2 서브유닛 및 상기 제3 서브유닛의 사이, 그리고, 상기 제3 서브유닛 및 상기 제4 서브유닛의 사이에 각각 설치하고 있으며, 상기 제1 서브유닛의 코어부, 상기 제2 서브유닛의 보조코어부, 상기 제3 서브유닛의 코어부, 및, 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향한쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시하고 있으며, 상기 제2 서브유닛의 코어부, 상기 제3 서브유닛의 보조코어부, 상기 제4 서브유닛의 코어부, 및, 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 다른쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시한 것을 특징으로 한다.

본발명의 제3 전기자에 있어서는, 상기와 같은 구성을 이루는 제1 서브유닛, 스페이서유닛, 제2 서브유닛, 스페이서유닛, 제3 서브유닛, 스페이서유닛, 및 제4 서브유닛을 이 순서로 겹치고 있으며, 제1 서브유닛의 코어부, 제2 서브유닛의 보조코어부, 제3 서브유닛의 코어부, 및, 각 스페이서유닛의 가동자의 두께방향 한쪽의 보조코어부와, 제2 서브유닛의 코어부, 제3 서브유닛의 보조코어부, 제4 서브유닛의 코어부, 및, 각 스페이서유닛의 가동자의 두께방향 다른쪽의 보조코어부에, 각각 일괄하여 감기선이 감겨져있다. 각 자극별로 개별적으로 감기선감기를 실시하지않고 일괄하여 감기선감기를 실시하기때문에, 감기선구조가 간단하며, 소형화가 용이하다. 또한, 양쪽 감기선의 한쪽이 선감기하지않는 제1 서브유닛과 제4 서브유닛을 양쪽 단에 배치하고 있기 때문에, 감기선의 감기스페이스를 작게 할 수 있다.

본발명에 따른 제3 전기자는, 상기 제1 서브유닛, 상기 제2 서브유닛, 상기 제3 서브유닛, 상기 제4 서브유닛, 및 상기 스페이서유닛은 각각, 상기 가동자의 두께방향으로 동일한 위치에서 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.

본발명의 제3 전기자에 있어서는, 제１～제4 서브유닛 및 스페이서유닛이 두께방향으로 분할되어 있다. 따라서, 분할한 상태에서 감기선감기를 실시하는 것이 가능하며, 그 감기선처리는 용이하고, 전기자를 간단하게 제작하는 것이 가능하다.

본발명에 따른 제3 리니어모터는, 두께방향으로 자화한 복수의 판형자석 각각이, 비자성재질의 장방형의 자석홀딩스페이서에 병렬적으로 형성한 복수의 구멍 각각에, 두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 상기 한 방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 교호하도록 배치되어 있으며, 상기 자석홀딩스페이서의 폭방향 양측에서 길이방향으로 뻗는 프레임에 리니어가이드레일을 설치한 가동자를, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 제3 서브유닛, 및, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제4 서브유닛이 이 순서로 겹쳐져있으며, 장방형의 개구부와, 이 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 이 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 양측으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 스페이서유닛을, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 사이, 상기 제2 서브유닛 및 상기 제3 서브유닛의 사이, 그리고, 상기 제3 서브유닛 및 상기 제4 서브유닛의 사이에 각각 설치하고 있으며, 상기 제1 서브유닛의 코어부, 상기 제2 서브유닛의 보조코어부, 상기 제3 서브유닛의 코어부, 및, 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 한쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시하고 있으며, 상기 제2 서브유닛의 코어부, 상기 제3 서브유닛의 보조코어부, 상기 제4 서브유닛의 코어부, 및, 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 다른쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시한 전기자의 상기 제1 서브유닛의 개구부, 상기 제2 서브유닛의 개구부, 상기 제3 서브유닛의 개구부, 상기 제4 서브유닛의 개구부, 및 상기 스페이서유닛의 개구부로 관통시킨 것을 특징으로 한다.

본발명의 제3 리니어모터에 있어서는, 위에서 기술한 것과 같은 제2 가동자를 위에서 기술한 것과 같은 제3 전기자로 관통시킨 구성을 이룬다. 가동자의 경량화를 도모할 수 있기 때문에, 가동자의 응답속도는 빨라진다. 또한, 전기자에 있어서의 감기선구조가 간단하며, 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 각 리니어가이드레일의 주위는 전부 동일한 극으로 되기때문에, 자성재질의 리니어가이드레일을 사용하여도, 리니어가이드레일의 방향으로 자속이 누출되어가는 일이 없기때문에, 추진력의 저하는 생기지않는다.

이하, 본발명을 그 실시의 형태를 나타내는 도면에 근거하여 상술한다.

（제1 실시예）

　도１은, 제1 실시예에 따른 가동자의 구성을 나타내는 사시도이다. 제1 실시예의 가동자(1)는, ２종류의 평판형자석(２ａ，２ｂ)과, 평판형 연질자성체(３)를 조합한 구성이며, 평판형자석(２ａ), 연질자성체(３), 평판형자석(２ｂ), 연질자성체(３), …의 순서로 번갈아서 접착시킨 구성을 이루고 있다.

　도１에 있어서, 흰색 화살표는 각 평판형자석(２ａ，２ｂ)의 자화방향을 나타내고 있다. 평판형자석(２ａ，２ｂ)은 어느쪽도, 겹침방향, 즉 가동자(1)의 이동방향（가동자(1)의 길이방향）으로 자화되어 있으나, 이것들의 자화의 방향은 서로 １８０도 다른 반대방향이다. 그리고, 이들의 이웃하는 평판형자석(２ａ)과 평판형자석(２ｂ)의 사이에는, 평판형 연질자성체(３)가 삽입되어 있다.

　연질자성체(３)는 평판형자석(２ａ，２ｂ)으로부터의 자속의 방향을 가동자(1)의 두께방향으로 변경하는 역할을 담당하고 있다. 그리고, 이 가동자(1)에서는, 길이방향（이동방향）에 대해서 수직의 방향으로 자속을 발생시키는 자기회로구성으로 되어 있다.

　도２Ａ－Ｄ는, 제1 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이며, 도２Ａ－Ｃ은 그 부분구성도, 도２Ｄ는 그 전체구성도이다.

　전기자(４)는, 도２Ａ에 나타내는 제1 서브유닛(５)과, 도２Ｂ에 나타내는 제2 서브유닛(６)을 번갈아서 배열한 구성을 가지고 있다（도２Ｃ참조）. 제1 서브유닛(５)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(1)가 관통되는 제1 개구부(５ａ) 와, 상기 제1 개구부(5a)를 기준으로 그 좌측과 우측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부(５ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５ｂ)와, 요크부(５ｂ)로부터 가동자(1)의 두께방향으로 상기 제1 개구부(５ａ)를 향해서 뻗어나게 설치되며 상기 제1 개구부(5a)에 의해 서로 이격되는 ２개의 코어부(５ｃ，５ｃ)를 가진다. ２개의 코어부(５ｃ，５ｃ)는, 평면에서 보아 동일의 장방형을 이루고 있으며, 개구부(５ａ)를 중심으로써 １８０도 이격한 위치에 설치되어 있다.

　또한, 제2 서브유닛(６)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(1)가 관통되는 제1 개구부(６ａ)와, 상기 제1 개구부(6a)를 기준으로 그 상측과 하측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부(６ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(６ｂ)와, 요크부(６ｂ)로부터 가동자(1)의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부(6a)를 에워싸는 ２개의 코어부(６ｃ，６ｃ)를 가진다. 각 코어부(６ｃ，６ｃ)는, 요크부(６ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 제1 개구부(６ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루는 사각형상을 이루고 있으며, 양쪽 코어부(６ｃ，６ｃ)의 선단부끼리는 연결되어 있다.

　또한, 제1 서브유닛(５), 제2 서브유닛(６) 각각에 있어서 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 하여, 양쪽 서브유닛(５，６)을 서로 겹치게 한 경우에, 양쪽 서브유닛(５，６)의 코어부끼리가 접촉하지않도록 하고 있다. 그리고, 이와 같은 제1 서브유닛(５)과 제2 서브유닛(６)을, 도２Ｃ에 나타내는 것처럼, 번갈아서 배열하여 겹친다. 여기서, 이웃하는 제1 서브유닛(５) 및 제2 서브유닛(６)에 있어서, 이들의 요크부(５ｂ)와 요크부(６ｂ)는 접하고 있으나, 이들의 코어부(５ｃ)와 코어부(６ｃ)는 접하고 있지않으며, 이들의 사이에 공극이 존재하고 있어 자기쇼트를 회피하고 있다.

　제1 서브유닛(５)과 제2 서브유닛(６)의 공통의 틈부분(７ａ，７ｂ)을 관통해서 제2 서브유닛(６)에 있어서의 한쪽의 코어부(６ｃ)（도２Ｂ，Ｃ의 우측의 코어부(６ｃ)）에 일괄하여 감기선(８ａ)을 감으면서, 제1 서브유닛(５)과 제2 서브유닛(６)의 공통의 틈부분(７ｃ，７ｄ)을 관통하여서 제2 서브유닛(６)에 있어서의 다른쪽의 코어부(６ｃ)（도２Ｂ，Ｃ의 좌측의 코어부(６ｃ)）에 일괄하여 감기선(８ｂ)을 감는다. 즉, 감기선은 상기 제1 서브유닛(5)의 복수의 코어부와 상기 제2 서브유닛(6)의 복수의 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치되는데, 이때 상기 감기선은 상기 제1 서브유닛(5)의 제2 개구부와 상기 제2 서브유닛(6)의 제2 개구부가 서로 연결되어 형성되는 공통의 틈부분을 관통하여 감긴다.
그리고, 감기선(８ａ)과 감기선(８ｂ)의 통전방향이 반대로 되도록, 양쪽 감기선(８ａ，８ｂ)을 접속한다（도２Ｄ참조）. 도２Ｄ에 있어서의 흰색 화살표는, 감기선(８ａ)，감기선(８ｂ)에서의 통전방향을 나타내고 있다.

　그리고, 위에서 기술한 도１에 나타내는 가동자(1)를, 도２Ｄ에 나타내는 전기자(４)의 개구부(５ａ，６ａ)가 연결되어 형성되는 중공부(９)로 관통시키는 것에 의해, 제1 실시예에 따른 단상구동의 리니어모터（단상분의 유닛）(１０)가 구성되어진다. 도３은 제1 실시예에 따른 리니어모터(１０)의 구성을 나타내는 사시도이다.

　제1 실시예의 리니어모터의 경우에는, 전기자(４)가 고정자로써 기능한다. 그리고, 감기선(８ａ，８ｂ)에 역방향으로 전류를 흘림으로써, 전기자(４)의 중공부(９)로 관통된 가동자(1)가 전기자(４)（고정자）에 대하여 왕복직선운동을 행한다.

　도４는, 제1 실시예의 전기자(４)에 있어서의 통전상태와 기자력을 나타내는 단면도이다. 도４에 있어서, 「●（지면의 뒤로부터 앞으로의 통류）」, 「×（지면의 앞으로부터 뒤로의 통류）」는 감기선(８ａ)，감기선(８ｂ)으로의 통류방향을 나타내고 있으며, 흰색 화살표는 코일통전에 따라서 코어부(５ｃ，６ｃ)에 인가되는 기자력의 방향을 나타내고 있다. 제1 실시예에서는, 감기선(８ａ)， 감기선(８ｂ)에 반대방향의 전류를 흘림으로써, 제1 서브유닛(５)， 제2 서브유닛(６)의 모든 코어부(５ｃ，６ｃ)에 자계가 발생한다.

　또한, 위에서 기술한 예에서는, 각 서브유닛에 있어서, 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 하여, 양쪽 서브유닛을 서로 겹친 경우에, 양쪽 서브유닛의 코어부끼리가 접촉하지않도록 하고 있으나, 이웃하는 양쪽 서브유닛의 사이에, 도５에 나타내는 것과 같은 프레임상의 요크만으로 이루어진 연질자성재질의 스페이서유닛(１１)을 삽입함으로써, 각 서브유닛전체를 균일의 두께로 하여도, 양쪽 서브유닛의 코어부끼리가 접촉하지않도록 구성할 수 있다.

　이와 같은 구성의 전기자(４)에서는, 제1 서브유닛(５), 스페이서유닛(１１), 제2 서브유닛(６), 스페이서유닛(１１), …의 순서로 서로 겹쳐진다. 이 예에서는, 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 할 필요가 없으므로 여분의 가공처리가 불필요하며, 전체가 균일의 두께인 서브유닛을 이용할 수 있기때문에, 제작처리의 간소화를 도모할 수 있다.

　위에서 기술한 것과 같은 제1 실시예에 있어서의 가동자는, 판상이지만 자속의 양이 많고 게다가 경량이다. 또한, 제1 실시예에 있어서의 전기자는, 자극피치가 작더라도 감기선구조가 복잡하게 되지않으며, 또한 자기포화로 되기 어렵다. 또한, 제1 실시예에 있어서의 리니어모터는, 자기포화를 일으키기 어려운 구조이기때문에, 고속의 응답성을 실현할 수 있어 모터의 변환효율을 높여서 소형고출력화를 도모할 수 있다.

　제1 실시예의 제2 서브유닛(６)의 코어부(６ｃ)가, 그 중간으로부터 개구부(６ａ)를 향해서 테이퍼상을 이루고 있는 것은, 제1 서브유닛(５)의 코어부(５ｃ)와 제2 서브유닛(６)의 코어부(６ｃ)가 대향하고 있는 부분의 면적을 작게 하기위함이다. 제1 서브유닛(５)과 제2 서브유닛(６)에 대해서 공통의 감기선(８ａ，８ｂ)으로 통전하기때문에, 도４에도 나타내는 것처럼 개구부(５ａ)의 극성과 개구부(６ａ)의 극성이 반대로 된다. 따라서, 공기층에 발생하는 출력에 기여하지않는 누설자속（총자속）은 코어부의 대향하고 있는 면적에 비례하기때문에, 코어부(５ｃ)로부터 코어부(６ｃ)로의 자속의 누설 （건넘）을 저감시키도록, 코어부(５ｃ)와 코어부(６ｃ)의 대향면적을 작게 하고 있다.

　단, 그 제2 서브유닛(６)의 코어부(６ｃ)의 요크부(６ｂ)측의 기단부에는 테이퍼를 형성하지않고, 그 폭을 넓게 한 그대로 이다. 이 이유는, 이 부분의 폭이 좁을 경우에는 자속의 통로가 좁아져서 자기포화가 일어나기 쉽기때문이다. 제1 실시예에서는, 코어부(６ｃ)의 요크부(６ｂ)측의 기단부의 폭을 넓게 유지하여, 이 부분에서의 자기포화의 발생을 억제하고 있다.

　또한, 도시한 예에서는 직선상의 테이퍼를 형성하고 있으나, 형성하는 테이퍼는 곡선상이어도 된다. 또한, 제2 서브유닛(６)에 있어서의 공극부（노치부）의 평면에서 본 형상을 도２Ｂ에 나타낸 것처럼 Ｖ자상으로 하였으나, Ｕ자상 등, 다른 형상이어도 된다.

　위에서 기술한 제1 실시예에서는, 제2 서브유닛(６)의 코어부(６ｃ)에 일괄하여 감기선(８ａ，８ｂ)을 감도록 하였으나, 제1 서브유닛(５)의 코어부(５ｃ)에 일괄하여 감기선을 감도록 해도 된다. 또한, 제1 서브유닛(５)의 코어부(５ｃ) 및 제2 서브유닛(６)의 코어부(６ｃ)의 양쪽으로 감기선을 감도록 해도 된다.

　또한, 위에서 기술한 제1 실시예에서는, 각 ５개씩 계１０개의 평판형자석(２ａ，２ｂ)과 １０개의 연질자성체(３)를 순차적으로 겹치는 구성으로 하였으나, 이것은 하나의 예이며, 그 갯수는 임의의 수이어도 된다. 또한, 제1 서브유닛(５), 제2 서브유닛(６)을 번갈아서 ２조배열하는 것으로 하였으나, 이것은 하나의 예이며, 그 조의 갯수는 임의의 수이어도 된다.

　또한, 단상의 리니어모터（단상분의 유닛）에 대해서 설명하였으나, 예를 들면 ３상구동의 리니어모터를 구성하는 경우에는, 상술한 전기자３개를, 자극피치×（ｎ＋１／３） 또는 자극피치×（ｎ＋２／３）（단, ｎ은 정수）만큼 간격을 띄워서 직선상으로 배치하고, 이것들에 가동자를 관통시키도록 하면된다. 또한, 이 경우, 감기선이 장착되는 스페이스를 고려하여 정수ｎ을 설정하면 된다.

（제2 실시예）

　도６은, 제2 실시예에 따른 가동자의 구성을 나타내는 사시도이다. 제2 실시예의 가동자(２１)는, ２종류의 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)을 번갈아서 조합한 구성이다. 도６에 있어서, 흰색 화살표는 각 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)의 자화방향을 나타내고 있다. 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)은, 어느쪽도, 두께방향으로 자화되어 있으나, 이것들의 자화의 방향은 서로 １８０도 다른 반대방향이다. 또한, 이웃하는 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)의 사이에는, 스페이서（도시하지않음）가 삽입되어 있다.

　도７Ａ－Ｄ는, 제2 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 사시도이며, 도７Ａ－Ｃ는 그 부분구성도, 도７Ｄ은 그 전체구성도이다.

　전기자(２４)는, 도７Ａ에 나타내는 제1 서브유닛(２５)과 도７Ｂ에 나타내는 제2 서브유닛(２６)을 번갈아서 배열한 구성을 가지고 있다（도７Ｃ참조）. 제1 서브유닛(２５)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(２１)가 관통되는 제1 개구부(２５ａ)와, 상기 제1 개구부(２５ａ)를 기준으로 그 상측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부(２５ａ)와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(２５ｂ)와, 상기 요크부(２５ｂ)의 길이방향 한쪽으로부터 가동자(２１)의 두께방향으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부(２５ｃ)와, 상기 요크부(２５ｂ)의 폭방향 양측으로부터 가동자(２１)의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부(２５ａ)와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부(２５ｄ，２５ｄ)를 가진다.

　제1 코어부(２５ｃ)는, 평면에서 보아 장방형을 이루고 있다. 각 제2 코어부(２５ｄ，２５ｄ)는, 요크부(２５ｂ)측의 기단부가 리브(２５ｅ)를 가지는 평면에서 보아 사다리꼴형상을 이루며, 개구부(２５ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루는 사다리꼴형상을 이루고 있으며, 양쪽 제2 코어부(２５ｄ，２５ｄ)의 선단부끼리는 연결되어 있다.

　또한, 제2 서브유닛(２６)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(２１)가 관통되는 제1 개구부(２６ａ)와, 상기 제1 개구부(２６ａ)를 기준으로 그 하측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부(２６ａ)와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(２６ｂ)와, 요크부(２６ｂ)의 길이방향 한쪽으로부터 가동자(２１)의 두께방향으로 뻗어나게 설치한 제1 코어부(２６ｃ)와, 요크부(２６ｂ)의 폭방향 양측으로부터 가동자(２１)의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 리브(２６ｅ)를 가지며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부(２６ｄ，２６ｄ)를 가진다.

　이 제2 서브유닛(２６)은, 제1 서브유닛(２５)을 １８０도 회전시킨 구성, 바꿔말하면, 제1 서브유닛(２５)의 상하를 거꾸로 한 구성이며, 그 개구부(２６ａ), 요크부(２６ｂ), 제1 코어부(２６ｃ) 및 제2 코어부(２６ｄ，２６ｄ)의 평면에서 본 형상은, 제1 서브유닛(２５)의 개구부(２５ａ), 요크부(２５ｂ), 제1 코어부(２５ｃ) 및 제2 코어부(２５ｄ，２５ｄ)를 １８０도 회전시킨형상이다.

　또한, 제1 서브유닛(２５), 제2 서브유닛(２６) 각각에 있어서 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 하여, 양쪽 서브유닛(２５，２６)을 서로 겹친 경우에, 양쪽 서브유닛(２５，２６)의 코어부끼리가 접촉하지않도록 하고 있다. 그리고, 이와 같은 제1 서브유닛(２５)과 제2 서브유닛(２６)을, 도７Ｃ에 나타내는 것처럼, 번갈아서 배열하여 겹친다. 여기서, 이웃하는 제1 서브유닛(２５) 및 제2 서브유닛(２６)에 있어서, 이들의 요크부(２５ｂ)와 요크부(２６ｂ)는 접하고 있으나, 이들의 제1 코어부(２５ｃ) 및 제2 코어부(２５ｄ)와 제1 코어부(２６ｃ) 및 제2 코어부(２６ｄ)는 접하고 있지않으며, 이것들의 사이에 공극이 존재하고 있어서 자기쇼트를 회피하고 있다.

　제1 서브유닛(２５)과 제2 서브유닛(２６)의 공통의 틈부분(２７ａ，２７ｂ)을 관통하여 제1 서브유닛(２５)에 있어서의 한쪽의 제2 코어부(２５ｄ) 및 제2 서브유닛(２６)에 있어서의 한쪽의 제2 코어부(２６ｄ)（도７Ａ，Ｂ의 우측의 제2 코어부(２５ｄ) 및 제2 코어부(２６ｄ)）에 일괄하여 감기선(２８ａ)을 감으면서, 제1 서브유닛(２５)과 제2 서브유닛(２６)의 공통의 틈부분(２７ｃ，２７ｄ)을 관통하여 제1 서브유닛(２５)에 있어서의 다른쪽의 제2 코어부(２５ｄ) 및 제2 서브유닛(２６)에 있어서의 다른쪽의 제2 코어부(２６ｄ)（도７Ａ，Ｂ의 좌측의 제2 코어부(２５ｄ) 및 제2 코어부(２６ｄ)）에 일괄하여 감기선(２８ｂ)을 감는다. 즉, 감기선은 상기 제1 서브유닛(２５)과 상기 제2 서브유닛(２６)의 복수의 제2 코어부 및 상기 제1 서브유닛(２５)과 상기 제2 서브유닛(２６)의 복수의 제1 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치된다.
감기선(２８ａ)과 감기선(２８ｂ)의 통전방향이 반대로 되도록, 양쪽 감기선(２８ａ，２８ｂ)을 접속한다（도７Ｄ참조）. 도７Ｄ에 있어서의 흰색 화살표는, 감기선(２８ａ), 감기선(２８ｂ)에서의 통전방향을 나타내고 있다.

　그리고, 위에서 기술한 도６에 나타내는 가동자(２１)를, 도７Ｄ에 나타내는 전기자(２４)의 개구부(２５ａ，２６ａ)가 연결되어 형성되는 중공부(２９)로 관통시키는 것에 의해, 제２ 실시예의 형태에 따른 단상구동의 리니어모터（단상분의 유닛）(３０)가 구성되어진다. 도８은 제2 실시예에 따른 리니어모터(３０)의 구성을 나타내는 사시도이다.

　 제2 실시예의 리니어모터의 경우에는, 전기자(２４)가 고정자로써 기능한다. 그리고, 감기선(２８ａ，２８ｂ)에 역방향으로 전류를 흘림으로써, 전기자(２４)의 중공부(２９)로 관통된 가동자(２１)가 전기자(２４)（고정자）에 대하여 왕복직선운동을 행한다.

　도９Ａ，Ｂ는, 제2 실시예의 전기자(２４)（제1 서브유닛(２５)， 제2 서브유닛(２６)）에 있어서의 통전상태와 기자력을 나타내는 단면도이다. 도９Ａ，Ｂ에 있어서, 「●（지면의 뒤로부터 앞으로의 통류）」, 「×（지면의 앞으로부터 뒤로의 통류）」는 감기선(２８ａ)，감기선(２８ｂ)으로의 통류방향을 나타내고 있으며, 흰색 화살표는 코일통전에 의해서 제1 코어부(２５ｃ，２６ｃ) 및 제2 코어부(２５ｄ，２６ｄ)에 인가되는 기자력의 방향을 나타내고 있다.

　제2 실시예에서는, 도９Ａ，Ｂ에 나타내는 것처럼, 감기선(２８ａ)，감기선(２８ｂ)에 반대방향의 전류를 흘린 경우, 제1 서브유닛(２５)에는 가동자(２１)가 관통되는 개구부(２５ａ)에 가동자(２１)의 두께방향의 상방향으로 자계가 발생하며, 제2 서브유닛(２６)에는 가동자(２１)가 관통되는 개구부(２６ａ)에 가동자(２１)의 두께방향의 하방향으로 자계가 발생한다. 따라서, ２개의 감기선(２８ａ)，감기선(２８ｂ)에 통전함으로써, 제1 서브유닛(２５) 및 제2 서브유닛(２６)의 양쪽에 기자력이 인가되기 때문에, 감기선의 구조를 간소화 할 수 있다.

　또한, 위에서 기술한 예에서는, 각 서브유닛에 있어서, 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 하여, 양쪽 서브유닛을 서로 겹친 경우에, 양쪽 서브유닛의 코어부끼리가 접촉하지않도록 하고 있으나, 이웃하는 양쪽 서브유닛의 사이에, 도１０에 나타내는 것과 같은 프레임상의 요크만으로 이루어진 스페이서유닛(３１)을 삽입함으로써, 각 서브유닛 전체를 균일의 두께로 하더라도, 양쪽 서브유닛의 코어부끼리가 접촉하지않도록 구성할 수 있다.

　이 구성의 전기자(２４)에서는, 제1 서브유닛(２５), 스페이서유닛(３１), 제2 서브유닛(２６), 스페이서유닛(３１), …의 순서로 서로 겹쳐진다. 이 예에서는, 코어부의 두께를 요크부의 두께보다 얇게 할 필요가 없어서 여분의 가공처리가 불필요하며, 전체가 균일의 두께인 서브유닛을 이용할 수 있기 때문에, 제작처리의 간소화를 도모할 수 있다.

　위에서 기술한 것과 같은 제2 실시예에 있어서의 가동자는, 판상이지만 자속의 양이 많고 게다가 경량이다. 또한, 제2 실시예에 있어서의 전기자는, 자극피치가 작더라도 감기선구조가 복잡하게 되지않으며, 또한 자기포화로 되기 어렵다. 또한, 제2 실시예에 있어서의 리니어모터는, 자기포화를 일으키기 어려운 구조이기때문에, 고속의 응답성을 실현할 수 있어 모터의 변환효율을 높여서 소형고출력화를 도모할 수 있다.

　제2 실시예의 제1 서브유닛(２５)의 제2 코어부(２５ｄ) 및 제2 서브유닛(２６)의 제2 코어부(２６ｄ)가 테이퍼상을 이루고 있는 것은, 제1 서브유닛(２５)의 제2 코어부(２５ｄ)와 제2 서브유닛(２６)의 제1 코어부(２６ｃ), 제2 서브유닛(２６)의 제2 코어부(２６ｄ)와 제1 서브유닛(２５)의 제1 코어부(２５ｃ)가 대향하고 있는 부분의 면적을 작게 하기 위함이다. 공기층에 발생하는 출력에 기여하지 않는 누설자속（총자속）은 코어부의 대향하고 있는 면적에 비례하기때문에, 제1 코어부(２５ｃ，２６ｃ)으로부터 제2 코어부(２５ｄ，２６ｄ)로의 자속의 누설（건넘）을 저감시키도록, 상술한 대향하고 있는 부분의 면적을 작게 하고 있다.

　한편, 제2 코어부(２５ｄ，２６ｄ)의 요크부(２５ｂ，２６ｂ)측의 기단부에는 리브(２５ｅ，２６ｅ)를 설치하고 있다. 이 이유는, 이 부분의 폭이 좁을 경우에는 제1 코어부(２５ｃ，２６ｃ)로부터 요크부(２５ｂ，２６ｂ)를 향하는 자속의 통로가 좁아져서 자기포화가 일어나기 쉽기 때문이다. 제2 실시예에서는, 리브(２５ｅ，２６ｅ)를 설치하여, 이 부분에서의 자기포화의 발생을 억제하고 있다.

　또한, 도시한 예에서는 직선상의 테이퍼를 형성하고 있으나, 형성하는 테이퍼는 곡선상이어도 된다. 또한, 제1 서브유닛(２５), 제2 서브유닛(２６)에 있어서의 공극부（노치부）의 평면에서 본 형상을 도７Ａ，Ｂ에 나타낸 것처럼 Ｖ자상으로 하였으나, Ｕ자상 등, 다른 형상이어도 된다. 또한, 리브(２５ｅ，２６ｅ)의 형상도 도시되어 있는 것에 한정되지않는다.

　위에서 기술한 제2 실시예에서는, 제１，제2 서브유닛(２５，２６)의 제2 코어부(２５ｄ，２６ｄ)에 일괄하여 감기선(２８ａ，２８ｂ) 을 감도록 하였으나, 제1 서브유닛(２５)의 제1 코어부(２５ｃ) 및 제2 서브유닛(２６)의 제1 코어부(２６ｃ)에 일괄하여 감기선을 감도록 해도 된다. 또한, 제1 코어부(２５ｃ，２６ｃ) 및 제2 코어부(２５ｄ，２６ｄ)의 양쪽으로 감기선을 감도록 해도 된다.

　위에서 기술한 제2 실시예에서는, 각 ５개씩 계１０개의 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)을 순차적으로 겹치는 구성으로 하였으나, 이것은 하나의 예이며, 그 갯수는 임의의 수이어도 된다. 또한, 제1 서브유닛(２５)， 제2 서브유닛(２６)을 번갈아서２조배열하는 것으로 하였으나, 이것은 하나의 예이며, 그 조의 갯수는 임의의 수이어도 된다.

（제3 실시예）

　도１１은, 제3 실시예에 따른 가동자의 전체구성을 나타내는 사시도이다. 제3 실시예의 가동자(４１)는, 비자성재질의 자석홀딩스페이서(４３)의 복수의 구멍에 ２종류의 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을 번갈아서 배치하고, 자석홀딩스페이서(４３)의 폭방향 양측에 리니어가이드레일(４４，４４)을 설치하여 구성되어 있다.

　도１２Ａ－Ｄ는, 이 가동자(４１)의 부분구성을 나타내는 사시도이다. 도１２Ａ는, ２종류의 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 배치예를 나타내고 있으며, 흰색 화살표는 각 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 자화방향을 나타내고 있다. 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)은 어느쪽도, 두께방향으로 자화되어 있으나, 이것들의 자화의 방향은 서로 １８０도 다른 반대방향이다.

　도１２Ｂ는, 자석홀딩스페이서(４３)를 나타내고 있다. 자석홀딩스페이서(４３)는, 전체로써 편평한 직방체상을 이루고 있으며, 자석홀딩스페이서(４３)의 폭방향으로 장치수를 이루는 장방형의 복수의 구멍(４３ａ)이 자석홀딩스페이서(４３)의 길이방향으로 병설되어 있다. 여기서, 자석홀딩스페이서(４３)의 폭방향 양측의 길이방향으로 뻗고 있는 측프레임(４３ｂ，４３ｂ)의 대향방향과, 구멍(４３ａ)의 길이방향은 일치하고 있지 않으며, 수도(度)정도 어긋나있다. 이 구멍(４３ａ)의 깊이는 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 두께와 동일하며, 또한, 이 구멍(４３ａ)의 수는 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 합계 갯수와 동일하다.

　그리고, 자석홀딩스페이서(４３)의 각 구멍(４３ａ)의 벽면에 접착제를 도포해 두어, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을 번갈아서 구멍(４３ａ)에 끼워넣어서 접착고정한다（도１２Ｃ참조）. 또한, 이와 달리, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을 번갈아서 구멍(４３ａ)에 배치하고, 그 배치개소에 주사기 등으로 접착제를 주입해서 접착고정하도록 해도 된다.

　도１２Ｄ는, 리니어가이드레일(４４，４４)을 나타내고 있다. 각 리니어가이드레일(４４)은, 전체로써 긴 원주상을 이루고 있으며, 그 주위면의 일부에 그 길이방향 전역에 걸치는 노치(４４ａ)가 형성되어 있다. 그리고, 양쪽 리니어가이드레일(４４，４４)의 노치(４４ａ，４４ａ)에, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)이 끼워넣어진 자석홀딩스페이서(４３)의 측프레임(４３ｂ，４３ｂ)을 끼워넣는 것에 의해, 도１１에 나타내는 것과 같은 가동자(４１)를 제작한다.

　또한, 자석홀딩스페이서(４３)의 측프레임(４３ｂ，４３ｂ)을 리니어가이드레일(４４，４４)의 노치(４４ａ，４４ａ)에 끼워넣은 뒤에 （도１３참조）, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을 번갈아서 구멍(４３ａ)에 접착고정하도록 해도 된다.

　도１４Ａ－Ｅ，도１５Ａ，Ｂ는, 제3 실시예에 따른 전기자의 구성을 나타내는 도이며, 도１４Ａ－Ｅ는 제3 실시예의 전기자(５４)에 사용하는 제１～제4 서브유닛 및 스페이서유닛의 구성을 나타내는 도이며, 도１５Ａ는 전기자(５４)의 부분구성도, 도１５Ｂ는 전기자(５４)의 전체구성도이다.　　　

　도１４Ａ에 나타내는 제1 서브유닛(５５)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(４１)가 관통되는 개구부(５５ａ)와, 개구부(５５ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５５ｂ)와, 요크부(５５ｂ)으로부터 가동자(４１)의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부(５５ｃ)를 가진다. 코어부(５５ｃ)는, 요크부(５５ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５５ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 넓어지는 사다리꼴형상을 이루고 있다.

　도１４Ｂ에 나타내는 제2 서브유닛(５６)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(４１)가 관통되는 개구부(５６ａ)와, 개구부(５６ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５６ｂ)와, 요크부(５６ｂ)으로부터 가동자(４１)의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부(５６ｃ)와, 요크부(５６ｂ)로부터 가동자(４１)의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부(５６ｄ)를 가진다. 코어부(５６ｄ)는, 상기 코어부(５５ｃ)와 동일형상이며, 요크부(５６ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５６ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 넓어지는 사다리꼴형상을 이루고 있다. 보조코어부(５６ｃ)는, 코어부(５６ｄ)에 비해서, 치수가 짧으며, 요크부(５６ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５６ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 삼각형상을 이루고 있다.

　도１４Ｃ에 나타내는 제3 서브유닛(５７)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(４１)가 관통되는 개구부(５７ａ)와, 개구부(５７ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５７ｂ)와, 요크부(５７ｂ)으로부터 가동자(４１)의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부(５７ｃ)와, 요크부(５７ｂ)로부터 가동자(４１)의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부(５７ｄ)를 가진다. 코어부(５７ｃ)는, 상기 코어부(５５ｃ)와 동일형상이며, 요크부(５７ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５７ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 넓어지는 사다리꼴형상을 이루고 있다. 보조코어부(５７ｄ)는, 코어부(５７ｃ)에 비해서, 치수가 짧으며, 요크부(５７ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５７ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 삼각형상을 이루고 있다. 이 제3 서브유닛(５７)은, 제2 서브유닛(５６)을 １８０도 회전시킨 구성이다.

　도１４Ｄ에 나타내는 제4 서브유닛(５８)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(４１)가 관통되는 개구부(５８ａ)와, 개구부(５８ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５８ｂ)와, 요크부(５８ｂ)으로부터 가동자(４１)의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부(５８ｃ)를 가진다. 코어부(５８ｃ)는, 상기 코어부(５５ｃ)와 동일형상이며, 코어부(５８ｃ)는, 요크부(５８ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５８ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 넓어지는 사다리꼴형상을 이루고 있다. 이 제4 서브유닛(５８)은, 제1 서브유닛(５５)을 １８０도 회전시킨 구성이다.

　도１４Ｅ에 나타내는 스페이서유닛(５９)은, 연질자성체로 형성되어 있으며, 가동자(４１)가 관통되는 개구부(５９ａ)와, 개구부(５９ａ)의 바깥쪽에 배치된 프레임으로써의 요크부(５９ｂ)와, 요크부(５９ｂ)으로부터 가동자(４１)의 두께방향 양측으로 뻗어나게 설치한 보조코어부(５９ｃ，５９ｄ)를 가진다. 보조코어부(５９ｃ，５９ｄ)는, 상기 보조코어부(５６ｃ) 및 보조코어부(５７ｄ)와 동일형상이며, 요크부(５９ｂ)측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 개구부(５９ａ)측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 삼각형상을 이루고 있다.

　제3 실시예에 따른 전기자(５４)는, 제1 서브유닛(５５), 스페이서유닛(５９), 제2 서브유닛(５６), 스페이서유닛(５９), 제3 서브유닛(５７), 스페이서유닛(５９), 제4 서브유닛(５８)을 이 순서로 적층한 구성을 가지고 있다（도１５Ａ참조）.　　　

　제1 서브유닛(５５)의 코어부(５５ｃ), 제2 서브유닛(５６)의 보조코어부(５６ｃ), 제3 서브유닛(５７)의 코어부(５７ｃ), 및, 스페이서유닛(５９)의 가동자(４１)의 두께방향 한쪽의 보조코어부(５９ｃ)에 일괄하여 감기선(６０ａ)을 감으면서, 제2 서브유닛(５６)의 코어부(５６ｄ), 제3 서브유닛(５７)의 보조코어부(５７ｄ), 제4 서브유닛(５８)의 코어부(５８ｃ), 및, 스페이서유닛(５９)의 가동자(４１)의 두께방향 다른쪽의 보조코어부(５９ｄ)에 일괄하여 감기선(６０ｂ)을 감는 것에 의해, 전기자(５４)는 구성된다 （도１５Ｂ참조）. 감기선(６０ａ)과 감기선(６０ｂ)의 통전방향이 반대로 되도록, 양쪽 감기선(６０ａ，６０ｂ)을 접속한다. 도１５Ｂ에 있어서의 흰색 화살표는, 감기선(６０ａ)，감기선(６０ｂ)에서의 통전방향을 나타내고 있다.

　그리고, 위에서 기술한 도１１에 나타내는 가동자(４１)를, 도１５Ｂ에 나타내는 전기자(５４)의 각 유닛의 개구부가 연결되어 형성되는 중공부(６１)로 관통시킴으로써, 제3 실시예에 따른 단상구동의 리니어모터（단상분의 유닛）(７０)가 구성되어진다. 도１６은 제3 실시예에 따른 리니어모터(７０)의 구성을 나타내는 사시도이다.

　제3 실시예의 리니어모터(７０)의 경우에는, 전기자(５４)가 고정자로써 기능한다. 그리고, 감기선(６０ａ，６０ｂ)에 역방향으로 전류를 흘림으로써, 전기자(５４)의 중공부(６１)로 관통된 가동자(４１)가 전기자(５４)（고정자）에 대하여 왕복직선운동을 행한다.

제3 실시예의 리니어모터(７０)（가동자(４１)）에서는, 자성재질의 리니어가이드레일(４４)에 의해서, 복수의 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을 격납한 자석홀딩스페이서(４３)를 횡방향으로부터 눌러서 지지하고 있다. 따라서, 가동자(４１)가 높은 기계적 강도를 가지도록 하여, 강성을 높이는 것이 가능하다. 자성체는, 일반적으로 휨강도가 약하며, 휨진동, 공진진동 등의 진동이 발생하기 쉽다. 그러나, 제3 실시예에서는, 리니어가이드레일(４４)을 설치하고 있기때문에, 스트록이 길어지더라도, 이것들의 휨진동, 공진진동 등의 진동을 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 고속이동시키더라도 큰 진동은 발생하지않으며, 덜그럭거림이 없는 안정한 고속직선이동을 실현할 수 있다.

　한편, 리니어가이드레일(４４)의 재질로써 자성재를 사용한 경우에, 그 자성재에 의해서 자속이 누설되어 리니어모터의 추진력이 저하하는 것이 우려된다. 그러나, 제3 실시예에서는, 이하의 이유에 의해서, 이 우려는 해소되어 있다. 제3 실시예의 전기자(５４)에서는, 위에서 기술한 것과 같이 코어구성을 이루도록 하였기때문에, 각 리니어가이드레일(４４)의 주위는 모두 같은 극으로 된다. 즉, 한쪽의 리니어가이드레일(４４)의 주위가 모두 Ｎ극으로 되며, 다른쪽의 리니어가이드레일의 주위도 모두 Ｎ극으로 된다. 따라서, 각 리니어가이드레일(４４)에 있어서 자기포텐셜의 차이가 없기때문에, 리니어가이드레일(４４)을 관통하는 자속은 없으며, 이 결과, 리니어가이드레일(４４)을 거쳐서 자속이 누설되는 일이 없어서, 추진력의 저하는 발생하지않는다. 제3 실시예에서는, 강도향상에 공헌할 수 있는 저가의 스테인레스 등의 자성재를 리니어가이드레일(４４)에 이용하는 것이 가능하다.

또한, 제3 실시예의 가동자(４１)에서는, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 길이방향이, 리니어가이드레일(４４，４４)의 대향방향에 대해서, 수도정도 비스듬히 기울어져 있다. 따라서, 일정속도로 가동자(４１)를 움직였을 경우에, 매끄럽지 못한 움직임（코깅）을 작게 하는 것이 가능하여, 매끄러운 고속직선운동을 실현할 수 있다.

　제3 실시예에 있어서는, 리니어가이드레일(４４，４４)이 전기자(５４)를 관통하기때문에, 그 리니어가이드레일(４４，４４)을 관통시키기위한 통로를, 전기자(５４)를 구성하는 각 서브유닛에 설치할 필요가 있으며, 각 서브유닛의 코어기능을 행하는 측부의 면적이 제2 실시예에 비해서, 감소한다. 그리고, 감기선(６０ａ，６０ｂ)이 감아지는 코어부분이 얇은 경우에는, 자기포화가 일어나기 쉽다. 그래서, 제3 실시예에서는, 스페이서유닛(５９)에 보조코어부(５９ｃ，５９ｄ)를 설치하여, 같은 극의 코어의 틈도 가능한 매워서 자속의 경로의 단면적을 증가시켜서 자속을 얻도록 구성하여, 이와 같은 자기포화가 발생하지 않도록 하고 있다.

　제3 실시예의 전기자(５４)의 코어구성에서는 그 양쪽 단에, 보조코어부를 가지지않는 제1 서브유닛(５５), 제4 서브유닛(５８)을 각각 배치하고 있기 때문에, 감기선(６０ａ), 감기선(６０ｂ)의 감기 스페이스를 작게 할 수 있다. 따라서, ３상구성으로 한 경우에, 그 전체 길이를 짧게 하는 것이 가능하다.

　이하, 제3 실시예의 변형례에 대해서 설명한다. 이 변형례에서는, 제1 서브유닛(５５), 제2 서브유닛(５６), 제3 서브유닛(５７), 제4 서브유닛(５８), 및 스페이서유닛(５９)이, 가동자(４１)의 두께방향의 동일한 위치에서 각각 ３개의 부재로 분할되어 있다.

　도１７Ａ－Ｅ는, 이것들의 제１～제4 서브유닛(５５～５８) 및 스페이서유닛(５９)의 분할패턴을 나타내는 도이다. 도１７Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ는, 제1 서브유닛(５５), 제2 서브유닛(５６), 제3 서브유닛(５７), 제4 서브유닛(５８), 스페이서유닛(５９)의 각각의 분할패턴을 나타내고 있다. 이것들의 각 유닛은 요크부의 동일한 위치에서 분할되어 있다.

　제1 서브유닛(５５)은, 도１７Ａ에 나타내는 것처럼, 코어부(５５ｃ)를 포함하는 상측의 제１부재(５５１)와, 중앙의 제２부재(５５２)와, 하측의 제３부재(５５３)로 분할되어 있다. 제2 서브유닛(５６)은, 도１７Ｂ에 나타내는 것처럼, 보조코어부(５６ｃ)를 포함하는 상측의 제１부재(５６１)와, 중앙의 제２부재(５６２)와, 코어부(５６ｄ)를 포함하는 하측의 제３부재(５６３)로 분할되어 있다. 제3 서브유닛(５７)은, 도１７Ｃ에 나타내는 것처럼, 코어부(５７ｃ)를 포함하는 상측의 제１부재(５７１)와, 중앙의 제２부재(５７２)와, 보조코어부(５７ｄ)를 포함하는 하측의 제３부재(５７３)로 분할되어 있다. 제4 서브유닛(５８)은, 도１７Ｄ에 나타내는 것처럼, 상측의 제１부재(５８１)와, 중앙의 제２부재(５８２)와, 코어부(５８ｃ)를 포함하는 하측의 제３부재(５８３)로 분할되어 있다. 스페이서유닛(５９)은, 도１７Ｅ에 나타내는 것처럼, 보조코어부(５９ｃ)를 포함하는 상측의 제１부재(５９１)와, 중앙의 제２부재(５９２)와, 보조코어부(５９ｄ)를 포함하는 하측의 제３부재(５９３)로 분할되어 있다.

　그리고, 제1 서브유닛(５５)의 제１부재(５５１), 스페이서유닛(５９)의 제１부재(５９１), 제2 서브유닛(５６)의 제１부재(５６１), 스페이서유닛(５９)의 제１부재(５９１), 제3 서브유닛(５７)의 제１부재(５７１), 스페이서유닛(５９)의 제１부재(５９１), 및 제4 서브유닛(５８)의 제１부재(５８１)를 이 순서로 적층시켜서, 도１８Ａ에 나타내는 것과 같은 상측의 제１중간체(７１)를 얻는다.

　또한, 제1 서브유닛(５５)의 제２부재(５５２), 스페이서유닛(５９)의 제２부재(５９２), 제2 서브유닛(５６)의 제２부재(５６２), 스페이서유닛(５９)의 제２부재(５９２), 제3 서브유닛(５７)의 제２부재(５７２), 스페이서유닛(５９)의 제２부재(５９２), 및 제4 서브유닛(５８)의 제２부재(５８２)를 이 순서로 적층시켜서, 도１８Ｂ에 나타내는 것과 같은 중앙의 제２중간체(７２)를 얻는다.

　또한, 제1 서브유닛(５５)의 제３부재(５５３), 스페이서유닛(５９)의 제３부재(５９３), 제2 서브유닛(５６)의 제３부재(５６３), 스페이서유닛(５９)의 제３부재(５９３), 제3 서브유닛(５７)의 제３부재(５７３), 스페이서유닛(５９)의 제３부재(５９３), 및 제4 서브유닛(５８)의 제３부재(５８３)를 이 순서로 적층시켜서, 도１８Ｃ에 나타내는 것과 같은 하측의 제３중간체(７３)를 얻는다.

　그리고, 도１９Ａ，Ｂ에 나타내는 것처럼, 제１중간체(７１)의 코어부 및 보조코어부에 일괄하여 감기선(６０ａ)을 감으면서, 제３중간체(７３)의 코어부 및 보조코어부에 일괄하여 감기선(６０ｂ)을 감는다. 그 후, 제１중간체(７１), 제２중간체(７２), 및 제３중간체(７３)를 조립하여, 도１５Ｂ에 나타내는 것과 같은 전기자(５４)를 제작한다.

　이 변형례에서는, 제１～제4 서브유닛(５５～５８) 및 스페이서유닛(５９)이 분할되어 있다. 따라서, 분할한 상태에서 각각 감기선(６０ａ)，감기선(６０ｂ)을 감는 것이 가능하며, 그 감기선처리는 용이하고, 전기자(５４)를 간단하게 제작하는 것이 가능하다. 이와 같은 변형례에 있어서는, 자기포텐셜이 같으므로, 분할하더라도 자속의 누설은 적기때문에, 추진력특성에 악영향을 미치지않는다.

　또한, 단상의 리니어모터（단상분의 유닛）에 대해서 설명하였으나, 예를 들면 ３상구동의 리니어모터를 구성하는 경우에는, 상술한 ３개의 전기자(５４)를, 자극피치×（ｎ＋１／３） 또는 자극피치×（ｎ＋２／３）（단, ｎ은 정수）만큼 간격을 띄워서 직선상으로 배치하고, 이것들에 가동자(４１)를 관통시키도록 하면된다. 이 때, 각 전기자(５４)의 유닛에 설치된 구멍에 작은 나사를 관통시켜서, ３개의 전기자(５４)를 연결고정한다. 또한, 이 경우, 감기선이 장착되는 스페이스를 고려하여 정수ｎ을 설정하면 된다.

（실시례）

　이하, 본발명자가 제작한 리니어모터의 구체적인 구성과, 제작한 리니어모터의 특성에 대해서 설명한다.

（실시례１）

이 실시례１은, 앞에서 기술한 제1 실시예에 해당하는 예이다. 우선, 리니어모터에 이용하는 판형 가동자(1)로써, 도１에 나타내는 것과 같은 형상의 영구자석을 포함하는 가동자를 제작하였다. 사용하는 평판형자석(２ａ，２ｂ)은, Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ계소결자석이며, 최대에너지적：３７０ｋＪ／ｍ³, 잔류자속밀도：Ｂｒ＝１．４Ｔ의 것을, 길이５０ｍｍ，폭４ｍｍ，두께６ｍｍ의 형상으로 잘라내었다. 또한, 연질자성체(３)（Pole piece）로써, 연강（ＳＰＣＣ제）으로 길이５０ｍｍ，폭８ｍｍ，두께６ｍｍ의 형상의 것을 절삭하여서 제작하였다.

　그리고, 이것들의 자석３１개와 연질자성체３０개를 준비해서, 평판형자석(２ａ), 연질자성체(３), 평판형자석(２ｂ), 연질자성체(３), …의 순서로 번갈아서 에폭시접착제로 접착하여서, 길이３６４ｍｍ，폭５０ｍｍ，두께６ｍｍ의 판형 가동자(1)를 제작하였다. 평판형자석(２ａ), 평판형자석(２ｂ)의 자화방향은 접착한 연질자성체(３)의 방향을 향하고 있으나, 그 방향은 서로 역방향이다（도１의 흰색 화살표참조）. 연질자성체(３)는, 평판형자석(２ａ，２ｂ)의 Ｓ극끼리, Ｎ극끼리를 맞추도록하여서, 평판형자석(２ａ，２ｂ)사이에 삽입하였다.

　다음에, 전기자(４)를 제작하였다. 도２０Ａ에 나타내는 것과 같은 형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 １６장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 １６장을 겹쳐서 접착하여, 두께８ｍｍ의 제1 서브유닛(５)을 제작하였다（도２Ａ참조）. 또한, 도２０Ｂ에 나타내는 것과 같은 형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 １６장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 １６장을 겹쳐서 접착하여, 두께８ｍｍ의 제2 서브유닛(６)을 제작하였다（도２Ｂ참조）. 또한, 도２０Ｃ에 나타내는 것과 같은 형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 ８장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 ８장을 겹쳐서 접착하여, 두께４ｍｍ의 스페이서유닛(１１)을 제작하였다（도５참조）.

　이와 같이 하여서 제작한 각 유닛을, 제1 서브유닛(５), 스페이서유닛(１１), 제2 서브유닛(６), 스페이서유닛(１１), 제1 서브유닛(５), 스페이서유닛(１１), 제2 서브유닛(６)의 순서로 서로 겹쳐서, 단상분의 유닛을 구성하였다（도２Ｃ참조. 단, 스페이서유닛(１１)은 도시하지않음）. 이 단상분의 유닛의 두께는 ４４ｍｍ이다. 또한, 자극피치는 １２ｍｍ（＝８ｍｍ＋４ｍｍ）이다.

　이 단상분의 유닛에 대해서, 구동코일의 감기선(８ａ)， 감기선(８ｂ)으로써, 네 구석의 틈부분에, 절연확보를 위해서 전기자코어의 감기선을 감는 부분에 폴리이미드테이프를 감고, 그 위에 직경１．２ｍｍ의 마그네틱와이어를 관통시키면서 ２개소에 １００회씩 감았다（도２Ｄ참조）. 그리고, 통전한 경우에 전류의 방향이 반대로 되도록, 직렬로 선을 연결하였다.

　이와 같이 하여서 제작한 전기자(４)를 ３개 준비하여, 그 ３개의 전기자(４)를 각각 ２８ｍｍ（＝１２ｍｍ×（２＋１／３））만큼 간격을 띄워서 직선상으로 배열하고, 중앙의 중공부에 가동자(1)를 삽입하여（도３참조）, 가동자(1)가 전기자(４)에 접촉하는 일이 없이 길이방향으로 이동할 수 있도록, 테스트벤치(Test bench)에 고정하였다. 도２１Ａ，Ｂ에, 제작한 리니어모터(１０)의 구성을 나타낸다.

　３개의 전기자(４)에 감겨져있는 한쌍의 구동코일의 한쪽 단을 서로 연결하여, 다른쪽 단에 ３상전원Ｕ，Ｖ，Ｗ상을 접속하는 스타연결로 하여, 모터컨트롤러에 접속하였다. 또한, 가동자(1) 선단부분에 광학식 리니어스케일을 접착하고, 테스트벤치고정측에 리니어인코더를 장착하여, 가동자(1)의 위치를 읽어들이도록 하였다. 또한, 리니어인코더로 검출한 이 위치신호를 상기 모터컨트롤러로 출력하여 가동자(1)의 위치를 제어하는 구성으로 하였다.

　이와 같이 접속한 후, 구동코일에 인가하는 구동전류를 변화시켜서 가동자(1)의 추진력을 측정하였다. 이 때, 포스게이지를 가동자(1)에 대고 누르는 방법으로 추진력을 측정하였다. 그 측정결과를 도２２에 나타낸다. 도２２의 횡축은, 전기자１상당의 구동전류의 실효치×코일의 감기횟수이다.

　도２２에 나타내는 것처럼, 최대추진력은 ４５０Ｎ을 상회하고 있으며, 가동자의 질량이 ０．９ｋｇ이었기 때문에, 추진력／가동자 질량비는 ５００Ｎ／ｋｇ으로 되었다. 최대추진력이 ５００Ｎ인 종래의 리니어모터에서는, 그 가동자의 질량이 ２．５ｋｇ정도이기때문에, 그 추진력／가동자 질량비는 ２００Ｎ／ｋｇ정도이다. 따라서, 본발명의 리니어모터에서는, 종래의 리니어모터에 비해서, 동일의 추진력을 얻기위해서 가동자의 질량을 ２／５정도까지 저감하는 것이 가능하다. 이와 같이, 본발명에서는, 가공기 등에서의 고속처리에 매우 효과가 있는 리니어모터를 제공하는 것이 가능하다.

（실시례２）

이 실시례２는, 앞에서 기술한 제2 실시예에 해당하는 예이다. 우선, 리니어모터에 이용하는 판형 가동자(２１)를 이하와 같이 하여서 제작하였다. 길이５０ｍｍ，폭１０ｍｍ，두께５ｍｍ의 ３０개의 Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ계희토류자석 （잔류자속밀도：Ｂｒ＝１．４Ｔ, 최대에너지적：３８０ｋＪ／ｍ³ ）으로 이루어진 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)을, 도６에 나타내는 것처럼, 자화방향이 두께방향으로 상하 교호로 되도록 배치하였다. 또한, 이웃하는 자석과 자석의 사이에, 길이５０ｍｍ，폭２ｍｍ，두께５ｍｍ의 알루미니움제의 스페이서를 １개씩 삽입하여서 자석과 접착시켜서, 가동자를 조립하였다.

　제작한 가동자(２１)는, ３０개의 평판형자석(２２ａ，２２ｂ)과 ２９개의 스페이서（도시하지않음）으로 구성되어있으며, 그 사이즈는 길이３５８ｍｍ， 폭５０ｍｍ， 두께５ｍｍ이다.

　다음에, 전기자(２４)를 제작하였다. 도２３Ａ에 나타내는 것과 같은 형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 와이어컷으로 ２０장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 ２０장을 겹쳐서 접착하여, 두께１０ｍｍ의 제1 서브유닛(２５) 및 제2 서브유닛(２６)을 제작하였다（도７Ａ，Ｂ참조）. 또한, 도２３Ｂ에 나타내는 것과 같은 형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 ４장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 ４장을 겹쳐서 접착하여, 두께２ｍｍ의 스페이서유닛(３１)을 제작하였다（도１０참조）.

　제1 서브유닛(２５)과 제2 서브유닛(２６)은, 상하를 거꾸로 한 관계를 이루고 있을 뿐이고, 어느 한쪽을 １８０도 회전시키면 다른쪽의 형상과 일치한다. 따라서, 실시례１과는 달리, 동일의 금형을 이용하여 제1 서브유닛(２５) 및 제2 서브유닛(２６)을 제작할 수 있다.

　이와 같이 하여서 제작한 각 유닛을, 제1 서브유닛(２５), 스페이서유닛(３１), 제2 서브유닛(２６), 스페이서유닛(３１), 제1 서브유닛(２５), 스페이서유닛(３１), 제2 서브유닛(２６)의 순서로 서로 겹쳐서, 단상분의 유닛을 구성하였다（도７Ｃ참조, 단, 스페이서유닛(３１)은 도시하지않음）. 이 단상분의 유닛의 두께는 ４６ｍｍ이다. 또한, 자극피치는 １２ｍｍ（＝１０ｍｍ＋２ｍｍ）이다.

　이 단상분의 유닛에 대해서, 구동코일의 감기선(２８ａ)，감기선(２８ｂ)으로써, 네 구석의 틈부분에, 절연확보를 위한 폴리이미드테이프를 감은 직경１．２ｍｍ의 마그네틱와이어를 관통시키면서 ２개소에 １００회씩 감았다（도７Ｄ참조）. 그리고, 통전한 경우에 전류의 방향이 반대로 되도록, 직렬로 선을 연결하였다.

　이와 같이 하여서 제작한 전기자(２４)를 ３개준비하고, 그 ３개의 전기자(２４)를 각각 ２８ｍｍ（＝１２ｍｍ×（２＋１／３））만큼 간격을 띄워서 직선상으로 배열하고, 중앙의 중공부에 가동자(２１)를 삽입하여（도８참조）, 가동자(２１)가 전기자(２４)에 접촉하는 일이 없이 길이방향으로 이동할 수 있도록, 테스트벤치에 고정하였다. 도２４에, 제작한 리니어모터(３０)의 구성을 나타낸다.

　３개의 전기자(２４)에 감겨져있는 한쌍의 구동코일의 한쪽 단을 서로 연결시켜서, 다른쪽 단에 ３상전원Ｕ，Ｖ，Ｗ상을 접속하는 스타연결로 해서, 모터컨트롤러에 접속하였다. 또한, 가동자(２１) 선단부분에 광학식 리니어스케일을 접착하고, 테스트벤치고정측에 리니어인코더를 장착하여, 가동자(２１)의 위치를 읽어들이도록 하였다. 또한, 리니어인코더로 검출한 이 위치신호를 상기 모터컨트롤러로 출력하여가동자(２１)의 위치를 제어하는 구성으로 하였다.

　이와 같이 접속한 후, 구동코일에 인가하는 구동전류를 변화시켜서 가동자(２１)의 추진력을 측정하였다. 이 때, 포스게이지를 가동자(２１)에 대고 누르는 방법으로 추진력을 측정하였다. 그 측정결과를 도２５에 나타낸다. 도２５의 횡축은, 전기자１상당의 구동전류의 실효치×코일의 감기횟수이다.

　도２５에 나타내는 것처럼, 최대추진력은 ７５０Ｎ을 실현가능하며, 가동자의 질량이 ０．７ｋｇ이었기 때문에, 추진력／가동자 질량비는 １０７０Ｎ／ｋｇ으로 되었다. 이 리니어모터(３０)에서는, ２００Ｎ／ｋｇ정도인 종래의 리니어모터에 비해서, ５배 이상의 큰 추진력／가동자 질량비가 얻어지고 있다. 따라서, 본발명의 리니어모터에서는, 종래의 리니어모터에 비해서, 동일의 추진력을 얻기위해서 가동자의 질량을 １／５정도까지 저감하는 것이 가능하다. 이와 같이, 본발명에서는, 가공기 등에서의 고속처리에 매우 효과가 있는 리니어모터를 제공하는 것이 가능하다.

　실시례２에서는, 실시례１에 비해서, 보다 큰 추진력이 얻어지고 있다. 단, 실시례１（제1 실시예）은, 실시례２（제2 실시예）에 비해서, 보다 박형화(薄型化)를 도모할 수 있다. 따라서, 리니어모터의 사용용도, 사용목적에 따라서, 어느 하나의 구성을 선택하면 된다.

（실시례３）

이 실시례３은, 앞에서 기술한 제3 실시예의 변형례에 해당하는 예이다. 우선, 리니어모터에 이용하는 판형 가동자(４１)를 이하와 같이 하여서 제작하였다. 길이３８ｍｍ， 폭８ｍｍ， 두께４．５ｍｍ의 １０개의 Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ계희토류자석 （잔류자속밀도：Ｂｒ＝１．３９Ｔ）으로 이루어진 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)을, 도１２에 나타내는 것처럼, 자화방향이 두께방향으로 상하 교호하도록， 자석홀딩스페이서(４３)의 구멍(４３ａ)에 배치하여서 접착고정하였다. 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 기울어짐각은 ８°로 하였다. 그리고, ＳＵＳ４３０으로 이루어진 직경１２ｍｍ의 원주상의 리니어가이드레일(４４，４４)의 노치(４４ａ，４４ａ)에, 자석홀딩스페이서(４３)의 측프레임(４３ｂ，４３ｂ)을 끼워넣는 것에 의해, 가동자(４１)를 제작하였다.

　다음에, 전기자(５４)를 제작하였다. 도１４Ａ 및 Ｄ에 나타내는 것과 같은 평면형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 와이어컷으로 １６장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 １６장을 겹쳐서 접착한 후（두께８ｍｍ）, ３분할하여서, 제1 서브유닛(５５) 및 제4 서브유닛(５８)에 있어서의 ３종류의 분리부재를 얻었다（도１７Ａ 및 Ｄ참조）. 구체적인 치수, 형상의 예를 도２６에 나타낸다. 도２６의 （ｘ，ｙ）는, 중심의 좌표를 （０，０）로 한 경우의 각 점의 좌표위치(길이의 단위：ｍｍ）를 나타내고 있다. 제1 서브유닛(５５)과 제4 서브유닛(５８)은, 앞에서 기술한 것처럼, 상하를 거꾸로 한 관계를 이루고 있을 뿐이며, 어느 한쪽을 １８０도 회전시키면 다른쪽의 형상과 일치하기때문에, 동일의 금형을 이용하여 제1 서브유닛(５５) 및 제4 서브유닛(５８)을 제작할 수 있다.

　또한, 도１４Ｂ 및 Ｃ에 나타내는 것과 같은 평면형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 와이어컷으로 １６장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 １６장을 겹쳐서 접착한 후（두께８ｍｍ）, ３분할하여서, 제2 서브유닛(５６) 및 제3 서브유닛(５７)에 있어서의 ３종류의 분리부재를 얻었다（도１７Ｂ 및 Ｃ참조）. 구체적인 치수, 형상의 예를 도２７에 나타낸다. 도２７의 （ｘ，ｙ）는, 중심의 좌표를 （０，０）으로 한 경우의 각 점의 좌표위치(길이의 단위：ｍｍ）를 나타내고 있다. 제2 서브유닛(５６)과 제3 서브유닛(５７)은, 앞에서 기술한 것처럼, 상하를 거꾸로 한 관계를 이루고 있을 뿐이며, 어느 한쪽을 １８０도 회전시키면 다른쪽의 형상과 일치하기때문에, 동일의 금형을 이용하여 제2 서브유닛(５６) 및 제3 서브유닛(５７)을 제작할 수 있다.

　게다가, 도１４Ｅ에 나타내는 것과 같은 평면형상을 이루는 전기자소재를 ０．５ｍｍ두께의 규소강판으로부터 와이어컷으로 ８장을 잘라내고, 잘라내어진 이것들 ８장을 겹쳐서 접착한 후（두께４ｍｍ）, ３분할하여서, 스페이서유닛(５９)에 있어서의 ３종류의 분리부재를 얻었다（도１７Ｅ참조）. 구체적인 치수, 형상의 예를 도２８에 나타낸다. 도２８의 （ｘ，ｙ）는, 중심의 좌표를 （０，０）으로 한 경우의 각 점의 좌표위치(길이의 단위：ｍｍ）를 나타내고 있다.

각 유닛의 제１부재를 적층시켜서 제１중간체(７１)를 구성하고（도１８Ａ참조）, 각 유닛의 제２부재를 적층시켜서 제２중간체(７２)를 구성하며（도１８Ｂ참조）, 각 유닛의 제３부재를 적층시켜서 제３중간체(７３)를 구성하였다（도１８Ｃ참조）. 이것들 제１～제３중간체(７１～７３)의 두께는 ４４ｍｍ（＝８ｍｍ×４＋４ｍｍ×３） 이다. 또한, 자극피치는 １２ｍｍ（＝１０ｍｍ＋２ｍｍ）이다.

　구동코일의 감기선(６０ａ)으로써, 절연확보를 위한 폴리이미드테이프를 감은 직경１．２ｍｍ의 마그네틱와이어를, 제１중간체(７１)의 코어부 및 보조코어부에 일괄하여 １００회 감으면서, 구동코일의 감기선(６０ｂ)으로써, 동일의 마그네틱와이어를, 제３중간체(７３)의 코어부 및 보조코어부에 일괄하여 １００회 감았다（도１９Ａ，Ｂ참조）. 그리고, 통전한 경우에 전류의 방향이 반대로 되도록, 직렬로 선을 연결하였다. 이것들 제１중간체(７１), 제２중간체(７２), 및 제３중간체(７３)를 조립하여, 전기자(５４)를 제작하였다（도１５Ｂ참조）.

　이와 같이 하여서 제작한 전기자(５４)를 ３개준비하고, 그 ３개의 전기자(５４)를 각각 ２８ｍｍ（＝１２ｍｍ×（２＋１／３））만큼 간격을 띄워서 직선상으로 배열하고, 중앙의 중공부에 가동자(４１)를 삽입하여서（도１６참조）, 가동자(４１)가 전기자(５４)에 접촉하는 일이 없이 길이방향으로 이동할 수 있도록, 테스트벤치에 고정하였다.

　제작한 리니어모터(７０)의 치수, 형상의 단상분의 예를 도２９에 나타낸다. 전기자(５４)의 중공부의 치수는 ６．６ｍｍ이며, 평판형자석(４２ａ，４２ｂ)의 두께가 ４．５ｍｍ이기때문에, 전기자(５４)의 코어와 가동자(４１)의 자석과의 거리는 １．０５ｍｍ（＝（６．６－４．５）ｍｍ÷２）으로 된다. 또한, 전기자(５４)에 있어서, 구동코일과 코어의 거리는 ２ｍｍ이다.

　３개의 전기자(５４)에 감겨져있는 한쌍의 구동코일의 한쪽단을 서로 연결시켜서, 다른쪽단에 ３상전원Ｕ，Ｖ，Ｗ상을 접속하는 스타연결로 하여서, 모터컨트롤러에 접속하였다. 또한, 가동자(４１) 선단부분에 광학식 리니어스케일을 접착하고, 테스트벤치고정측에 리니어인코더를 장착하여, 가동자(４１)의 위치를 읽어들이도록 하였다. 또한, 리니어인코더로 검출한 이 위치신호를 상기 모터컨트롤러로 출력하여 가동자(４１)의 위치를 제어하는 구성으로 하였다.

　이와 같이 접속한 후, 전류를 흘리지않고, 리니어가이드레일(４４)을 손으로 움직였을 경우의 가동자(４１)의 추진력을 측정하였다. 이 때, 포스게이지를 가동자(４１)에 대고 누르는 방법으로 추진력을 측정하였다. 그 측정결과를 도３０에 나타낸다. 위상각에 따라서 추진력은 ±２．３Ｎ밖에 변동하지않고 있으며, 가동자(４１)가 매끄럽게 이동할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

　또한, 구동코일에 인가하는 구동전류를 변화시켜서 가동자(４１)의 추진력을 측정하였다. 이 때, 포스게이지를 가동자(４１)에 대고 누르는 방법으로 추진력을 측정하였다. 그 측정결과를 도３１에 나타낸다. 도３１의 횡축은, 전기자１상당의 구동전류의 실효치×코일의 감기횟수이다. 도３１에 나타내는 것처럼, 구동전류에 비례한 추진력이 얻어지고 있다. 구동전류를 크게하고 있는 경우에는 코어가 포화해가기때문에, 추진력전류비는 저하하게 되어지나, 도３１에 나타내는 예에서는, 추진력３２０Ｎ까지 １ｄＢ（１１％）미만의 저하율로 억제되고 있다.

　또한, 제1 실시예, 제2 실시예의 가동자에서도, 자석의 형상이 가동자 길이방향에 대해서 비스듬히 기울어지기 때문에, 코깅을 작게 할 수 있어, 매끄러운 고속직선운동을 실현할 수 있다.

전기자의 코일을 일괄화 할 수 있으며, 게다가 코어부로부터의 누설 자속의 발생도 아주 작기 때문에, 추진력의 저하는 일어나지 않으며, 리니어모터의 소형고출력화를 개선할 수 있어서, 소형의 구성이더라도 고효율로 고추진력을 실현할 수 있는 리니어모터를 제공할 수 있다.

Claims

삭제
판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자로서,
상기 전기자는,
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 좌측과 우측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치되며 상기 제1 개구부에 의해 서로 이격되는 복수의 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛;
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 상측과 하측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부를 에워싸는 복수의 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛; 및
상기 제1 서브유닛의 복수의 코어부와 상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치되는 감기선을 포함하며,
상기 제1 서브유닛과 제2 서브유닛은 번갈아 겹쳐서 이루어지며,
상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부 각각은, 요크부 측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 제1 개구부 측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루면서 서로 연결되는 구조이며,
상기 감기선은 상기 제1 서브유닛의 제2 개구부와 상기 제2 서브유닛의 제2 개구부가 서로 연결되어 형성되는 공통의 틈부분을 관통하여 감기는 것을 특징으로 하는 전기자.
삭제
제２항에 있어서,
상기 코어부끼리 서로 접촉하지않도록, 서로 겹치는 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 사이에 연질자성재질의 스페이서가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기자.
리니어모터로서,
판형자석과 판형 연질자성체가 번갈아서 겹쳐져 있으며, 상기 판형자석은 겹침방향의 가동자의 길이방향으로 자화한 판형자석과 겹침방향의 상기 길이방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석을 포함하며 이들이 번갈아서 배치되어 있는, 가동자; 및
전기자를 포함하며,
상기 전기자는,
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 좌측과 우측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치되며 상기 제1 개구부에 의해 서로 이격되는 복수의 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛;
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 상측과 하측에 각각 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부를 에워싸는 복수의 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛; 및
상기 제1 서브유닛의 복수의 코어부와 상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치되는 감기선을 포함하며,
상기 가동자는,
상기 전기자의 제1 서브유닛의 제1 개구부 및 제2 서브유닛의 제1 개구부로 관통되며,
상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛은 번갈아 겹쳐서 이루어지며,
상기 제2 서브유닛의 복수의 코어부 각각은, 요크부 측의 기단부가 평면에서 보아 장방형을 이루며, 제1 개구부 측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루면서 서로 연결되는 구조이며,
상기 감기선은 상기 제1 서브유닛의 제2 개구부와 상기 제2 서브유닛의 제2 개구부가 서로 연결되어 형성되는 공통의 틈부분을 관통하여 감기는 것을 특징으로 하는 리니어모터.
판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자로서,
상기 전기자는,
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 상측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 제1 코어부 및 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛;
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 하측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부와 대칭의 위치에 설치되며, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치된 제1 코어부 및 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛; 및
상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 및 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제1 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치되는 감기선을 포함하며,
상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛은 번갈아 겹쳐서 이루어지며,
상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 각각은, 요크부 측의 기단부가 리브를 가지며, 제1 개구부 측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루면서 서로 연결되는 구조인 것을 특징으로 하는 전기자.
삭제
제６항에 있어서,
상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 또는 제2 코어부와 상기 제2 서브유닛의 제1 코어부 또는 제2 코어부가 접촉하지 않도록, 서로 겹치는 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 사이에 연질자성재질의 스페이서가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기자.
리니어모터로서,
두께방향으로 자화한 복수의 판형자석을 가지고 있으며, 상기 판형자석은, 두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 상기 한 방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석을 포함하며 이들이 번갈아서 배치되어 있는, 가동자; 및
전기자를 포함하며,
상기 전기자는,
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 상측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치된 제1 코어부 및 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛;
상기 가동자가 관통되는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 기준으로 그 하측에 배치되는 제2 개구부와, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 제1 서브유닛의 제1 코어부 및 제2 코어부와 대칭의 위치에 설치되며, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향으로 뻗어나게 설치된 제1 코어부 및 상기 요크부로부터 상기 가동자의 폭방향으로 뻗어나게 설치되며 선단부가 서로 연결되어 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부를 분리시키는 복수의 제2 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛; 및
상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 및 상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제1 코어부 중 적어도 하나 이상에 감기도록 설치되는 감기선을 포함하며,
상기 가동자는,
상기 전기자의 제1 서브유닛의 제1 개구부 및 제2 서브유닛의 제1 개구부로 관통되며,
상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛은 번갈아 겹쳐서 이루어지며,
상기 제1 서브유닛과 상기 제2 서브유닛의 복수의 제2 코어부 각각은, 요크부 측의 기단부가 리브를 가지며, 제1 개구부 측의 선단부가 평면에서 보아 중심을 향함에 따라서 폭이 좁아지는 테이퍼상을 이루면서 서로 연결되는 구조인 것을 특징으로 하는 리니어모터.
삭제
삭제
판형 가동자가 관통되는 리니어모터의 전기자로서,
상기 가동자가 관통되는 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 코어부를 가지는 연질자성재질의 제1 서브유닛,
상기 가동자가 관통되는 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 보조코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제2 서브유닛과,
상기 가동자가 관통되는 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 제3 서브유닛, 및
상기 가동자가 관통되는 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치한 코어부를 가지는 연질자성재질의 제4 서브유닛이 이 순서로 겹쳐져 있으며,
상기 가동자가 관통되는 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 양측으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 스페이서유닛이, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 사이, 상기 제2 서브유닛 및 상기 제3 서브유닛의 사이, 및 상기 제3 서브유닛 및 상기 제4 서브유닛의 사이에 각각 설치되어 있으며,
상기 제1 서브유닛의 코어부, 상기 제2 서브유닛의 보조코어부, 상기 제3 서브유닛의 코어부, 및 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 한쪽의 보조코어부에 일괄하여 감겨있으며, 감기선이 상기 제2 서브유닛의 코어부, 상기 제3 서브유닛의 보조코어부, 상기 제4 서브유닛의 코어부, 및 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 다른쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시한 것을 특징으로 하는 전기자.
제１２항에 있어서,
상기 제1 서브유닛, 상기 제2 서브유닛, 상기 제3 서브유닛, 상기 제4 서브유닛, 및 상기 스페이서유닛 각각은, 상기 가동자의 두께방향으로 동일한 위치에서 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자.
리니어모터로서,
두께방향의 한 방향으로 자화한 판형자석과 두께방향의 상기 한 방향과는 반대의 방향으로 자화한 판형자석이 번갈아서 배치되도록, 두께방향으로 자화한 복수의 판형자석 각각이 비자성재질의 장방형의 자석홀딩스페이서에 병렬적으로 형성된 복수의 구멍 각각에 배치되며, 상기 자석홀딩스페이서의 폭방향 양측에서 길이방향으로 뻗는 프레임에 리니어가이드레일이 설치되어 있는, 가동자가,
전기자의 제1 서브유닛의 개구부, 제2 서브유닛의 개구부, 제3 서브유닛의 개구부, 제4 서브유닛의 개구부, 및 스페이서유닛의 개구부로 관통되며,
장방형의 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 코어부를 가지는 연질자성재질의 상기 제1 서브유닛,
장방형의 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 보조코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치된 코어부를 가지는 연질자성재질의 상기 제2 서브유닛,
장방형의 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치된 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 한쪽으로 뻗어나게 설치된 코어부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치된 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 상기 제3 서브유닛,
장방형의 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 다른쪽으로 뻗어나게 설치된 코어부를 가지는 연질자성재질의 상기 제4 서브유닛이 이 순서로 겹쳐져 있으며,
장방형의 개구부와, 상기 개구부의 바깥쪽에 배치한 요크부와, 상기 요크부로부터 상기 가동자의 두께방향 양측으로 뻗어나게 설치한 보조코어부를 가지는 연질자성재질의 상기 스페이서유닛이, 상기 제1 서브유닛 및 상기 제2 서브유닛의 사이, 상기 제2 서브유닛 및 상기 제3 서브유닛의 사이, 및 상기 제3 서브유닛 및 상기 제4 서브유닛의 사이에 각각 설치되어 있으며,
상기 제1 서브유닛의 코어부, 상기 제2 서브유닛의 보조코어부, 상기 제3 서브유닛의 코어부, 및 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 한쪽의 보조코어부에 일괄하여 감겨있으며, 감기선이 상기 제2 서브유닛의 코어부, 상기 제3 서브유닛의 보조코어부, 상기 제4 서브유닛의 코어부, 및 상기 스페이서유닛의 상기 가동자의 두께방향 다른쪽의 보조코어부에 일괄하여 감기선감기를 실시한 것을 특징으로 하는 리니어모터.