(57)【要約】リニアモータの装置のコンパクト化および低コスト化が課題である。この課題を解決するために、閉磁路を構成する磁極歯を有する複数の電機子コア２０間に非磁性体３０を備えた構成をすると共に、前記リニアモータの各相の電機子自己インダクタンスを検出する検出手段と、このインダクタンス検出値からリニアモータの磁極位相角に変換する変換手段と、前記磁極位相角変換手段で生成された磁極位相角を用いて前記リニアモータを駆動する制御手段とを備えたものである。  本発明によれば、磁極位相角センサを用いることなく高精度に磁極位相角を推定するリニアモータを提供することができる。
2008117345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向に沿って配置された複数の永久磁石を備える一次側部材と、前記永久磁石の表裏両面に対向した磁極歯を有する電機子コアを複数備える二次側部材と、を有するリニアモータにおいて、前記二次側部材は、電機子コイルの巻かれた複数の前記電機子コアと、前記電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を前記電機子コアの間に配置された複数の電機子相とを備え、前記電機子相の自己インダクタンスを検出するインダクタンス検出部と、前記インダクタンス検出部の検出した自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出する磁極位相角算出部と、前記磁極位相角算出部の算出した磁極位相角に応じて前記リニアモータを駆動する制御部と、を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
請求項１において、前記磁極位相角算出部は、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】
請求項１において、前記磁極位相角算出部は、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算する逆三角関数演算部と、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と、を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項４】
請求項１において、前記磁性体は、前記電機子コイルに電流が流れた際に、前記電機子コアの生成する磁束が隣り合う前記電機子コア間で漏れるのを防ぐ磁束漏れ防止手段であることを特徴とするリニアモータ。
【請求項５】
請求項１において、前記磁性体は、前記電機子相の可動方向の前後両側面に配置されることを特徴とするリニアモータ。
【請求項６】
巻線が巻回された磁性体を有する第一の部材を有し、前記第一の部材は磁極歯同士が対向し閉磁路を構成する複数の電機子コアを有し、前記対向部を構成する磁極歯の間に複数の永久磁石を有する第二の部材が配置されることを特徴とするリニアモータにおいて、前記複数の電機子コアの間に非磁性体を備える電機子相を複数個有し、前記電機子相の自己インダクタンスを検出するインダクタンス検出部と、前記インダクタンス検出部の検出した自己インダクタンス検出値を前記電機子相の磁極位相角に変換する磁極位相角変換部と、前記磁極位相角変換部の変換した磁極位相角に応じて前記リニアモータを駆動する制御部と、を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項７】
請求項６において、前記磁極位相角変換部は、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項８】
請求項６において、前記磁極位相角変換部は、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算する逆三角関数演算部と、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と、を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項９】
請求項６において、前記非磁性体は、前記リニアモータを駆動する際に、前記電機子コアに発生する磁束が隣り合う前記電機子コアへの漏れ磁束を低減する磁束漏洩防止材であることを特徴とするリニアモータ。
【請求項１０】
請求項６において、前記非磁性体は、前記電機子相の可動方向の前後両側面に配置されることを特徴とするリニアモータ。
【請求項１１】
巻線が巻回された磁性体を有する第一の部材と、前記第一の部材は磁極歯同士が対向する複数の電機子コアと、前記対向部を構成する磁極歯の間に複数の永久磁石とを有する第二の部材が配置されるリニアモータの制御方法において、前記第一の部材は、前記電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を隣り合う前記電機子コアの間に配置された電機子相を備え、前記電機子相の自己インダクタンスを検出すること、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換すること、前記磁極位相角に応じて前記リニアモータを制御することを特徴とするリニアモータの制御方法。
【請求項１２】
請求項１１において、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換する際には、前記リニアモータを微小距離動作させ、該微小距離動作の動作方向情報を用いて磁極位相角を決定することを特徴とするリニアモータの制御方法。
【請求項１３】
請求項１１において、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換する際には、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算すること、前記リニアモータを微小距離動作させること、該微小距離動作の動作方向情報を用いて磁極位相角を決定することを特徴とするリニアモータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータに関し、特に直線駆動を行うリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータの駆動に際しては、磁極位相角情報（磁極位置情報）が不可欠であり、多くは磁極位相角センサの利用により磁極位相角の情報を得ている。しかしながら、磁極位相角センサの取り付けスペースの制約や低コスト化を目的に、この磁極位相角センサを必要としない技術の開発が行われている。例えば、日本出願の特開平７−１７７７８８号公報では、回転型同期モータに対して各相間のインダクタンスの相違を利用してモータの電気角（磁極位相角）を検出し、回転子が停止している状態であっても、正しい磁極位相角を得る方法が開示されている。
しかし、上記の引例１のような磁極位相角の推定方法は、磁極位相角センサを不要とするため、装置のコンパクト化及び低コスト化を実現できるが、その反面、磁極位相角センサと比べ磁極位置検出の分解能が劣る。そのため、より高精度に磁極位相角を推定する方法が求められる。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、磁極位相角センサを用いることなく、高精度に磁極位相角を推定する機能を有するリニアモータを提供することにある。
本発明のリニアモータは、複数の電機子コアの間に、電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を配置する電機子相を有し、前記電機子相の自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出し、前記磁極位相角に応じてリニアモータを駆動することを特徴とするものである。
また、本発明のリニアモータは、複数の電機子コアの間に、非磁性体を配置する電機子相を有し、前記電機子相の自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出し、前記磁極位相角に応じてリニアモータを駆動することを特徴とするものである。（ここで、本発明において、非磁性体とは完全に磁性を有さないものだけでなく、若干の磁性を有する弱磁性体も含むものとする。）
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は実施例１におけるリニアモータ制御装置の構成を示す全体図。
第２図は実施例１におけるリニアモータの構成を示す全体図。
第３図は実施例１におけるリニアモータの構成を示す詳細図。
第４図は実施例１における電機子の製造方法を示す図。
第５図は実施例１のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図。
第６図は従来のリニアモータの一例を示す図。
第７図は第６図に示す従来のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図。
第８図は実施例１におけるリニアモータの初期磁極位相角のずれ角（負荷角）と発生推力との関係を示す図。
第９図は実施例２における電機子の構成を示す図。
第１０図は実施例３における電機子の構成を示す図。
第１１図は実施例４における電機子の構成を示す図。
第１２図は実施例５における電機子の構成を示す図。
第１３図は実施例６における電機子および可動子の構成を示す図。
第１４図は実施例７における電機子および可動子の構成を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の一実施例のリニアモータ制御方法について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００６】
第１図は実施例１におけるリニアモータ制御装置の構成を示す全体図である。リニアモータ１０，インダクタンス検出器１１，可動子位置検出器１２，位置制御器１３，速度制御器１４，電流制御器１５，速度変換器１６，磁極位相角変換器１７は第１図に示すように構成される。以下に、それぞれの動作について説明する。
可動子位置検出器１２はリニアモータの可動子の位置を検出し、この検出した位置情報を位置制御器１３及び速度変換器１６に出力する。ここで可動子位置検出器１２の検出する位置情報は磁極位相角の情報とは異なり、リニアスケールを読み取ることなどにより検出される可動子の位置情報である。位置制御器１３は、位置指令と可動子位置検出器１２からの位置情報を受け取り、速度指令を出力する。速度変換器１６は位置検出器１２の検出する位置情報を速度情報に変換し、この速度情報を速度制御器１４に出力する。速度制御器１４は、位置制御器１３の出力する速度指令及び速度変換器１６の出力する速度情報を受け取り、電流制御器１５へ電流指令を出力する。
次に、インダクタンス検出器１１は電機子相の自己インダクタンスを検出し、この検出したインダクタンス情報を磁極位相角変換器１７に出力する。磁極位相角変換器１７はインダクタンス検出器から受け取ったインダクタンス情報を磁極位相角情報に変換し、電流制御器１５へこの磁極位相角情報を出力する。電流制御器１５は、速度制御器１４の出力する電流指令及び磁極位相角変換器１７の出力する磁極位相角情報を受け取り、リニアモータ１０に流す電流を制御する。このような構成により、磁極位相角センサを用いることなく、可動子の磁極位相角の情報を得ることが可能となる。
次に、リニアモータの構成について説明する。第２図は本実施例におけるリニアモータの構成を示す全体図である。第２図に示すように、本実施例のリニアモータは永久磁石７を複数個並べた可動子６と、各電機子相に電機子コイル４が巻回された電機子２とにより構成される。また、隣り合う電機子相の磁極ピッチは（ｋ・Ｐ＋Ｐ／Ｍ）｛（ｋ＝０，１，２・・・），（Ｍ＝２，３，４・・・）｝となるように、各電機子相はモータの可動方向に直列に配置される。ここで、ｋは任意の整数、Ｍは電機子の相数とする。本実施例では前記電機子２はＵ相・Ｖ相・Ｗ相の３つの電機子相により構成される。
第３図は本実施例におけるリニアモータの構成を示す詳細図である。第３図に示すように、電機子は電機子コイル４と、永久磁石７と該永久磁石の表裏両面に対向した構造で閉磁路を構成する複数の磁極歯から構成される。磁極歯２０１と磁極歯２０２は互いに一定のギャップを介して配置され、磁極歯２０１は電機子の一方から可動子の上部に位置するように、電機子２０２は電機子の他方から可動子の下部に位置するように配置される。さらに、磁極歯２０３と磁極歯２０４は互いに一定のギャップを介して配置され、磁極歯２０３は電機子の他方から可動子の上部に位置するように、磁極歯２０４は電機子の一方から可動子の下部に位置するように配置される。
このように各磁極歯を配置することで、磁極歯２０１と磁極歯２０２を備えて閉磁路を構成する第一の対向部と、磁極歯２０３と磁極歯２０４を備えて閉磁路を構成する第二の対向部とが隣り合い、かつ逆向きの磁束を構成することができるため、少ない電機子コイルでリニアモータを製造することで、製造工程の簡略化と製造コストの低減を実現することができる。
さらに、対向部を有する複数の電機子コア２０は非磁性体３０を挟んで配置される。このように非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２０の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。
第４図は本実施例における電機子の製造方法を示す図である。第４図に示すように、電機子は対向部を有する複数の電機子コア２０と複数の非磁性体３０によって構成される。電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、さらに、各電機子コア２０の間には非磁性体３０が配置される。上述のように配置された複数の電機子コア２０および非磁性体３０は、一体的に固定され、共通の電機子コイルが巻かれる。
第５図は本実施例のリニアモータにおけるインダクタンス検出器１１の出力を示す図である。第５図の縦軸は各電機子相の自己インダクタンスを示し、横軸は磁極位相角を示す。本実施例では電機子相は３相であるため、第５図から分かるようにＶ相・Ｕ相・Ｗ相の各相の自己インダクタンス信号は位相差が６０度の正弦波状の信号となり、Ｖ相・Ｕ相・Ｗ相の各自己インダクタンスの振幅はおよそ４０［ｍＨ］である。
ここで、磁極位相角変換器１７の詳細な動作について第５図を用いて説明する。磁極位相角変換器１７には第５図の自己インダクタンスＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの正弦波信号が入力され、リニアモータの磁極位相角を算出する。この磁極位相角変換器１７の動作は、例えばＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのインダクタンス信号のアナログ値をマイコンのＡ／Ｄ変換器で取り込み、マイコン内で逆三角関数演算等を用いて求める。
逆三角関数演算は、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのインダクタンス信号のいずれかで演算してもよいが、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのうち、２つ以上の信号を用いた方がよい。即ち、１つのインダクタンス信号を用いて磁極位相角に変換した場合、第５図からも分かるように、４つの磁極位相角候補値が見つかる。さらに、もう１つのインダクタンス信号を用いれば、２つの磁極位相角候補値に絞る事ができる。その２つの磁極位相角候補値は、θとθ＋１８０度という関係となる。
前記インダクタンス検出値から推定した磁極位相角θを用いて、電流制御器１５に微小電流を与える。このとき、位置検出器１２が数パルス変化した事を確認し、指令電流を０にしてリニアモータを止める。
リニアモータの場合、モータの発生する推力は、θが０度と１８０度では推力が逆方向となり、リニアモータの力は逆向きになる。前記インダクタンス検出値から推定した磁極位相角θを用いて、電流制御器１５に微小電流を与えたとき、リニアモータの動いた方向からθまたはθ＋１８０度を決定する。このような方法で演算を行うことにより一つの磁極位相角を算出することが可能である。本実施例では、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相の３つの電機子相により構成されるリニアモータについて説明したが、電機子相の数が３つ以上であれば、上述と同様の方法を用いてインダクタンス検出値から磁極位相角を算出することが可能である。
第６図は従来のリニアモータの一例を示す図である。第６図に示すように電機子コイルは各電機子歯に巻かれ、永久磁石を有する可動子と電機子とは支持機構により一定のギャップを支持されながら相対的に移動する。
第７図は、第６図に示す従来のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図である。第７図の縦軸は各電機子相の自己インダクタンスを示し、横軸は磁極位相角を示す。第７図から分かるようにＶ相・Ｕ相・Ｗ相の各相の自己インダクタンス信号は位相差が６０度の正弦波状の信号となり、Ｖ相・Ｕ相・Ｗ相の各自己インダクタンスの振幅はおよそ２．５［ｍＨ］である。
従来のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅が、本実施例のリニアモータにおける自己インダクタンスよりも振幅よりも小さい要因は、本実施例のリニアモータが非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備え、閉磁路を構成する電機子コア２０間の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く構成となっているため、電機子コア２０と永久磁石３０の相対位置に対する自己インダクタンスの差が大きく現れるからである。
第８図は本実施例のリニアモータにおける初期磁極位相角のずれ角（負荷角）と発生推力との関係を示す図である。第８図から分かるように、初期磁極位相角を正確に検出することで、発生推力を向上させることができ、リニアモータの高性能化を図ることができる。そのため、本発明のように初期磁極位相角の推定を行う際には、高精度な推定方法が求められる。
ここで、自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の、本実施例と従来のリニアモータにおける磁極位相角の検出誤差について、第５図および第７図を用いて比較を行う。本実施例のリニアモータにおいて自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の磁極位相角の誤差は、第５図に示すように約１０［°］となる。これに対し、従来のリニアモータにおいて自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の磁極位相角の誤差は、第７図に示すように約３５［°］となる。
このように、本実施例の隣り合う電機子コア２０間の漏れ磁束を省く構成により、第５図に示す本実施例のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅は、第６図に示す従来のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅よりも大きな値となるため、自己インダクタンスの検出に誤差が生じた際の磁極位相角の誤差は相対的に小さな値となる。よって磁極位相角の検出分解能が向上し、高精度に磁極位相角を検出することが可能となる。
つまり、本実施例により、磁極位相角センサを有さずに、高精度に磁極位相角を推定するリニアモータを提供することが可能となる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁束の漏れを省くため、磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【実施例２】
【０００７】
本実施例では、実施例１とは異なる他の実施例について説明する。第９図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第９図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第９図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間と電機子相の両端とには非磁性体３０が配置される。つまり、本実施例は実施例１の電機子の両端部に非磁性体３０を配置した構成である。
本実施例のような電機子の構成により、例えば、複数の電機子相が直列に配置される時などに、隣り合う電機子相の電機子コア２０同士の漏れ磁束を省くことが可能となる。そのため、実施例１よりも漏れ磁束を少なくすることが可能となり、実施例１で述べた理由と同様の理由で、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【実施例３】
【０００８】
本実施例では、他の実施例について説明する。第１０図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１０図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１０図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間には各電機子コア２０の配列方向の側面を覆う非磁性体３０が配置される。実施例１の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分を遮っていないが、本実施例の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分についても遮るような構成となっている。
本実施例のような電機子の構成により、隣り合う電機子コアの電機子歯の間で漏れる磁束を省くことができる。そのため、実施例１よりも磁束の漏れを少なくすることができ、実施例１で述べた理由と同様の理由により、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【実施例４】
【０００９】
本実施例では、他の実施例について説明する。第１１図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１１図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１１図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間と電機子相の両端とには各電機子コア２０の配列方向の側面を覆う非磁性体３０が配置される。実施例１の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分を遮っていないが、本実施例の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分についても遮るような構成となっている。
本実施例のような電機子の構成により、例えば、複数の電機子相が直列に配置される時などに、隣り合う電機子相の電機子コア２０同士の漏れ磁束を省くことが可能となり、さらに、隣り合う電機子コアの電機子歯の間で漏れる磁束を省くことができる。そのため、実施例１よりも漏れ磁束を少なくすることが可能となり、実施例１で述べた理由と同様の理由で、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【実施例５】
【００１０】
本実施例では、他の実施例について説明する。第１２図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１２図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１２図に示すように、本実施例における電機子は複数の電機子コア２０により構成される。さらに、各電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列される。
本実施例のような電機子の構成により、各電機子コア２０の対向する電機子間に閉磁路を構成する。そのため、第６図に示すような従来のリニアモータと比較し、磁束の漏れが少ない。よって、実施例１で述べた理由と同様の理由で、第６図に示す従来のリニアモータと比較して高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。
【実施例６】
【００１１】
本実施例では、他の実施例について説明する。第１３図は本実施例における電機子および可動子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１３図に示す電機子及び可動子以外の構成及び制御方法は実施例１と同様であるものとする。
第１３図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２１，２２と非磁性体３０および電機子コア２１，２２に巻かれた電機子コイル４により構成される。さらに、可動子６の一方方向に電機子コイル４が巻かれる電機子コア２１と、可動子６の他方方向に電機子コイル４が巻かれる電機子コア２２とを、交互に配列し、隣り合う電機子コア２１，２２の間には非磁性体３０が配置される。
本実施例のように非磁性体３０を各電機子コア２１，２２の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２１，２２の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。そのため、実施例１で述べた理由と同様の理由で、高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【実施例７】
【００１２】
本実施例では、他の実施例について説明する。第１４図は本実施例における電機子および可動子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１４図に示す電機子および可動子以外の構成および制御方法は実施例１と同様であるものとする。
第１４図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０と電機子コア２０に巻かれる電機子コイル４により構成される。一つの電機子コア２０には一つの前記電機子コア２０が巻かれ、さらに、電機子コア２０は可動子６の一方方向に配置される。また、各電機子コア２０は非磁性体３０を挟んで配列される。
本実施例のように非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２０の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。そのため、実施例１で述べた理由と同様の理由で、高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
従来のリニアモータはホールＩＣなどの磁極位相角の検出手段を用いてシステム構成を行っているが、本発明は自己インダクタンスの位相差を明確に検出することで部品点数を少なくしたシステム構成が可能であり、特に簡易サーボシステムに有効である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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