(57)【要約】  コギングを低減できるリニアモータを提供する。  リニアモータは、Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石２１が並べられる界磁部５と、界磁部５に対向して配置される複数の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有するコア１４と、コア１４の複数の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに巻かれる三相コイル１６と、を備える。三相コイル１６とコア１４とからなる電機子１０の移動方向の両側には、電機子１０を挟むように磁性体からなる補助コア１８が設けられる。補助コア１８の中心から中央突極１４ｂの中心までの距離Ｐ１が、界磁部５のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチの実質的に１／４×（２Ｎ＋１）倍（Ｎ：１以上の正の整数）に設定される。
2009035050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部と、前記界磁部に対向して配置される複数の突極を有するコアと、前記コアの複数の突極に巻かれる三相コイルと、を備え、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に直線運動できるリニアモータにおいて、
前記電機子の相対的な移動方向における前記電機子の少なくとも一方の側に、磁性体からなる補助コアが設けられ、
前記電機子の相対的な移動方向における、前記補助コアの中心から前記複数の突極のうちの中央突極の中心までの距離が、前記界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチの実質的に１／４×（２Ｎ＋１）倍（Ｎ：１以上の正の整数）に設定されるリニアモータ。
【請求項２】
前記コアと前記補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料を介在させることができるように、前記補助コアと前記コアとは別部品であることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記補助コアは、その先端部の前記移動方向の厚さが、その基部の前記移動方向の厚さに比べて薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記補助コアの先端部は、前記コアに向かい合う側において、前記移動方向の厚さが薄くなるように切り欠かれていることを特徴とする請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記補助コアは、前記電機子の前記移動方向の両側に、前記電機子を挟むように設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記三相コイルは、前記移動方向に並べられた三つの突極に、Ｕ、Ｖ及びＷ相のコイルが巻かれる一組の三相コイルであり、
前記中央突極は、前記三つの突極のうちの前記移動方向における中央の突極であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項７】
Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部と、前記界磁部に対向して配置される複数の突極を有するコアと、前記コアの複数の突極に巻かれる三相コイルと、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子の相対的な移動方向における前記電機子の少なくとも一方の側に設けられ、磁性体からなる補助コアと、を備え、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に直線運動できるリニアモータにおいて、
前記コアと前記補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料を介在させることができるように、前記補助コアと前記コアとは別部品であるリニアモータ。
【請求項８】
Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部に対向して、複数の突極を有するコアを配置し、前記コアの複数の突極に三相コイルを巻き、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に移動する方向における前記電機子の少なくとも一方の側に、磁性体からなる補助コアを設置するリニアモータのコギング低減方法において、
前記電機子の相対的な移動方向における、前記補助コアの中心から前記複数の突極のうちの中央突極の中心までの距離が、前記界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチの実質的に１／４×（２Ｎ＋１）倍（Ｎ：１以上の正の整数）になるように、前記補助コアを設置するリニアモータのコギング低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子を固定子に対して直線運動させるリニアモータに関し、特にリニアモータのコギングを低減させるために補助コアを設けたリニアモータ及びリニアモータのコギング低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、固定子に対して可動子を直線運動させる。リニアモータの固定子には、Ｎ極とＳ極の磁極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる。固定子上には、ギャップを介して可動子が配置される。固定子と可動子との間のギャップを一定に保つように、可動子の直線運動はリニアガイド、軸受などの案内装置によって案内される。【０００３】
可動子には、永久磁石に対向する磁性体のコアが設けられる。コアは界磁部に向かって突出する複数の突極を有する。複数の突極には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相コイルが巻かれる。Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相コイルに１２０度の位相差をもつ三相交流電流を流すと、三相コイルに移動磁界が発生する。永久磁石が作る磁界と三相コイルが作る移動磁界が作用して、可動子が直線運動する。【０００４】
コイルが発生する磁界を強くするためにコアが設けられる。コアは珪素鋼などの磁性材料からなる。このため、コイルに電流を流さない状態でも、コアの突極と永久磁石との間には磁気吸引力が発生する。可動子が固定子に沿って移動するとき、コアの突極は磁気吸引力によって前方の永久磁石に引かれたり、後方の永久磁石に引き戻されたりする。このため、可動子に加わる磁気吸引力が永久磁石の磁極ピッチ毎に周期的に変化する。この吸引力の周期的な変動がコギングと呼ばれる。コイルに電流を流したとしても、コギングは残り、外乱として働く。【０００５】
コギングを打ち消すための対策として、図１１に示されるように、可動子のコア１の移動方向の両端に磁性体からなる補助磁極２ａ，２ｂを設けたリニアモータが知られている（特許文献１や特許文献２参照）。このリニアモータにおいて、補助磁極２ａ，２ｂは、コア１の移動方向の両端の突極１ａ，１ｂの磁束を強めるために設けられる。もし補助磁極２ａ，２ｂを設けないならば、両端の突極１ａ，１ｂの磁気回路が形成されにくくなり、両端の突極１ａ，１ｂの磁束が中央の突極１ｃの磁束に比べて弱くなってしまう。両端の突極１ａ，１ｂの磁束が弱くなると、中央の突極１ｃに発生する磁束とのアンバランスが発生するので、コギングが発生する。両端の突極１ａ，１ｂの磁束を強めてアンバランスを解消するために、補助コア２ａ，２ｂが設けられる。
【特許文献１】実公平７−５３４２７号公報
【特許文献１】特開昭５５−６８８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、コアの両端の突極の磁束を強めるために補助コアを設けた場合、新たに設けた補助コアによってコギングが発生してしまう。補助コアのコギングを低減するのには、新たなコギング対策を採る必要が生ずる。このように、従来のコギングの低減方法には、様々な要因が絡み合うので、汎用的なコギング対策とすることは困難であった。【０００７】
発明者は、コアの中央の突極の磁気抵抗が低く、磁束が通り易くなっていることに着目し、コア全体に発生するコギング力の波形（横軸にコアの位相を縦軸にコギング力をとった波形、図７参照）が、中央の突極に発生するコギング力の波形に同期していることに着目した。そして、中央の突極に発生するコギング力の波形を打ち消すような波形のコギング力を補助コアに発生させれば、コア全体のコギング力を低減できることを知見した。【０００８】
本発明は、このような知見に基づくもので、コギングを低減できる新たなリニアモータ及びリニアモータのコギング低減方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部と、前記界磁部に対向して配置される複数の突極を有するコアと、前記コアの複数の突極に巻かれる三相コイルと、を備え、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に直線運動できるリニアモータにおいて、前記電機子の相対的な移動方向における前記電機子の少なくとも一方の側に、磁性体からなる補助コアが設けられ、前記電機子の相対的な移動方向における、前記補助コアの中心から前記複数の突極のうちの中央突極の中心までの距離が、前記界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチの実質的に１／４×（２Ｎ＋１）倍（Ｎ：１以上の正の整数）に設定されるリニアモータである。【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリニアモータにおいて、前記コアと前記補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料を介在させることができるように、前記補助コアと前記コアとは別部品であることを特徴とする。【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のリニアモータにおいて、前記補助コアは、その先端部の前記移動方向の厚さが、その基部の前記移動方向の厚さに比べて薄いことを特徴とする。【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のリニアモータにおいて、前記補助コアの先端部は、前記コアに向かい合う側において、前記移動方向の厚さが薄くなるように切り欠かれていることを特徴とする。【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータにおいて、前記補助コアは、前記電機子の前記移動方向の両側に、前記電機子を挟むように設けられることを特徴とする。【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータにおいて、前記三相コイルは、前記移動方向に並べられた三つの突極に、Ｕ、Ｖ及びＷ相のコイルが巻かれる一組の三相コイルであり、前記中央突極は、前記三つの突極のうちの前記移動方向における中央の突極であることを特徴とする。【００１５】
請求項７に記載の発明は、Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部と、前記界磁部に対向して配置される複数の突極を有するコアと、前記コアの複数の突極に巻かれる三相コイルと、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子の相対的な移動方向における前記電機子の少なくとも一方の側に設けられ、磁性体からなる補助コアと、を備え、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に直線運動できるリニアモータにおいて、前記コアと前記補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料を介在させることができるように、前記補助コアと前記コアとは別部品であるリニアモータである。【００１６】
請求項８に記載の発明は、Ｎ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石が並べられる界磁部に対向して複数の突極を有するコアを配置し、前記コアの複数の突極に三相コイルを巻き、前記三相コイルと前記コアとを含む電機子が前記界磁部に対して相対的に移動する方向における前記電機子の少なくとも一方の側に、磁性体からなる補助コアを設置するリニアモータのコギング低減方法において、前記電機子の相対的な移動方向における、前記補助コアの中心から前記複数の突極のうちの中央突極の中心までの距離が、前記界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチの実質的に１／４×（２Ｎ＋１）倍（Ｎ：１以上の正の整数）になるように、前記補助コアを設置するリニアモータのコギング低減方法である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、補助コアを中央突極から実質的に磁極ピッチ×１／４の奇数倍の位置に配置するので、中央突極によって発生するコギング力を打ち消すようなコギング力を補助コアに発生させることができる。したがって、コア全体のコギングを低減することができる。【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、コアと補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料が介在されるので、コアの両端の突極と補助コアとによって磁気回路が形成されるのを防止することができる。このため、コアの両端の突極の磁束を高める従来のコギング対策の影響を少なくすることができ、コギングを確実に低減することができる。また、コアと補助コアとが別部品なので、製造された補助コアの寸法に設計値から誤差があった場合や、固定子と可動子との間にリニアモータを構成する部品以外にコギングを発生させる部材が設けられる場合にも、製造工程が複雑なコアを再製作する必要がなく、補助コアの変更だけで対応できる。【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、補助コアと中央突極とのピッチを一定に保った上で、補助コアをコアから離すことができる。したがって、コアの両端の突極と補助コアとによって磁気回路が形成されるのを防止することができる。また、基部が先端部よりも厚いので、補助コアをテーブルなどに取り付け易くなる。さらに、補助コアにかかる吸引力を低減することができるので、可動子の直線運動を案内する案内部分の負担を低減することができる。【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、コアの両端の突極と補助コアとに間にすきまを設けた上で、補助コアを含むコア全体の長さを縮めることができる。【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、電機子の両側に設けられる補助コアによって、中央突極によって発生するコギング力をバランスよく低減することができる。【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、三つの突極のうちの中央の突極のコギング力を効果的に低減することができる。【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、コアと補助コアとの間にすきまが空き、又は非磁性材料が介在されるので、コアの両端の突極と補助コアとによって磁気回路が形成されるのを防止することができる。このため、コアの両端の突極の磁束を高める従来のコギング対策の影響を少なくすることができ、コギングを確実に低減することができる。また、コアと補助コアとが別部品なので、製造された補助コアの寸法に設計値から誤差があった場合や、固定子と可動子との間にリニアモータを構成する部品以外にコギングを発生させる部材が設けられる場合にも、製造工程が複雑なコアを再製作する必要がなく、補助コアの変更だけで対応できる。【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、補助コアを中央突極から実質的に磁極ピッチ×１／４の奇数倍の位置に配置するので、中央突極によって発生するコギング力を打ち消すようなコギング力を補助コアに発生させることができる。したがって、コア全体のコギングを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態におけるリニアモータの斜視図（一部テーブルの断面図を含む）
【図２】リニアモータの正面図
【図３】電機子の移動方向に沿った断面図
【図４】補助コアの詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示す）
【図５】界磁部の斜視図
【図６】界磁部の平面図
【図７】突極に発生するコギング力を示すグラフ
【図８】コア全体が発生するコギング力と、補助コアが発生するコギング力を示すグラフ
【図９】中央のＷ相の突極の中心と補助コアの中心までの距離Ｐ１と、界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチとの関係を示す図
【図１０】補助コアを取り付ける前後でのコギングを比較したグラフ（図中（ａ）が補助コアを取り付ける前で、（ｂ）が補助コアを取り付けた後）
【図１１】従来のコギング対策を施したリニアモータを示す概略図
【符号の説明】
【００２６】
５…界磁部
１０…電機子
１４…コア
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…各突極
１４ｂ…中央突極
１６…三相コイル
１８ａ…補助コアの基部
１８ｂ…補助コアの先端部
１８…補助コア
２１…永久磁石
Ｐ１…補助コアの中心から中央突極の中心までの距離
Ｐ２…界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態におけるリニアモータの斜視図（テーブルの断面図を含む）を示し、図２は正面図を示す。細長く伸びるベース４上には、リニアモータの固定子である界磁部５が取り付けられる。ベース４上には、テーブル３の直線運動を案内するリニアガイド９が取り付けられる。テーブル３は、リニアガイド９の移動ブロック７の上面に取り付けられる。テーブル３の下面には、左右のリニアガイド９の間に、リニアモータの可動子である電機子１０が吊り下げられる。図２の正面図に示されるように、界磁部５と電機子１０との間にはギャップｇが設けられる。リニアガイド９は、テーブル３の移動に係らず、このギャップｇを一定に維持する。【００２８】
ベース４は、底壁部４ａと、底壁部４ａの幅方向の両側に設けられる一対の側壁部４ｂとから構成される。底壁部４ａの上面には、界磁部５が取り付けられる。側壁部４ｂの上面には、リニアガイド９の軌道レール８が取り付けられる。軌道レール８には、移動ブロック７がスライド可能に組み付けられる。軌道レール８と移動ブロック７との間には、転がり運動可能に複数のボールが介在される（図示せず）。移動ブロック７には、複数のボールを循環させるためのサーキット状のボール循環経路が設けられる。軌道レール８に対して移動ブロック７がスライドすると、複数のボールがこれらの間を転がり運動し、また複数のボールがボール循環経路を循環する。このため、軌道レール８に対する移動ブロック７の円滑なスライドが可能になる。【００２９】
リニアガイド９の移動ブロック７の上面には、テーブル３が取り付けられる。テーブル３は例えばアルミなどの非磁性材料からなる。テーブル３には、移動対象が取り付けられる。テーブル３には、ベース４に対するテーブル３の位置を検出するリニアスケールなどの位置検出手段１２が取り付けられる。位置検出手段１２が検出した位置信号は、リニアモータを駆動するドライバに送られる。ドライバは、上位のコントローラからの位置指令どおりにテーブル３が移動するように、電機子１０に供給する電流を制御する。【００３０】
図３は、電機子１０の移動方向に沿った断面図を示す。テーブル３の下面には、断熱材１３を介して電機子が取り付けられる。電機子１０は、珪素鋼などの磁性材料からなるコア１４と、コア１４の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに巻かれる三相コイル１６と、から構成される。コア１４は、テーブル３の下面に取り付けられる基部プレート１４ｄと、基部プレート１４ｄから下方向に張り出す櫛歯状の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、から構成される。突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃの個数は３の倍数であり、この実施形態では３個である。突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、電機子１０の移動方向に一定のピッチを保って並べられる。三つの突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃそれぞれには、Ｕ、Ｖ及びＷ相いずれかのコイル１６ａ，１６ｂ，１６ｃが巻かれる。三相コイル１６には、１２０度の位相差をもつ三相交流電流が流される。三相コイル１６を突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに巻いた後、三相コイル１６は樹脂封止される。【００３１】
テーブル３の下面には、電機子１０を挟んで一対の補助コア１８が取り付けられる。補助コア１８は電機子１０のコア１４とは別部品である。そして、補助コア１８とコア１４との間にはすきまＷが空く。補助コア１８は、一般構造用圧延鋼、珪素鋼などの磁性材料からなる。補助コア１８にはコイルは巻かれないから、補助コア１８は電磁石として機能しない。【００３２】
図４は、補助コア１８の詳細図を示す。図中（ａ）は補助コア１８の平面図を示し、（ｂ）は補助コア１８の側面図を示す。補助コア１８は、全体が略板状に形成される。補助コア１８の横幅は、コア１４の横幅と略等しい。補助コア１８は、テーブル３に取り付けられる基部１８ａと、界磁部５に近づく先端部１８ｂとから構成される。基部１８ａには、補助コア１８をテーブル３に取り付けるためのねじ穴１８ｃが加工される。先端部１８ｂの電機子１０に向かい合う側は、幅方向の全長に渡って切り欠かれている。この切欠き１８ｄによって、先端部１８ｂの厚さは、基部１８ａの厚さよりも薄くなる。【００３３】
図３に示されるように、コア１４と補助コア１８との間にすきまＷを空けることで、コア１４の両端の突極１４ａ，１４ｃと補助コア１８とによって磁気回路が形成されるのを防止することができる。このため、コア１４の両端の突極１４ａ，１４ｃの磁束を高める従来のコギング低減方法の影響を少なくすることができる。【００３４】
また、補助コア１８の先端部１８ｂを細くすることで、補助コア１８と中央の突極１４ｂとのピッチＰ１を一定に保った上で、補助コア１８をコア１４からできるだけ離すことができる。したがって、コア１４の両端の突極１４ａ，１４ｃと補助コア１８とによって磁気回路が形成されるのをより防止することができる。【００３５】
図５は、ベース４の上面に取り付けられる界磁部５を示す。界磁部５は、薄板状のヨーク２０と、ヨーク２０上に一列に並べられる複数の永久磁石２１と、から構成される。永久磁石２１は、保磁力の高いネオジウム磁石などの希土類磁石である。板状の永久磁石２１の表側にはＮ極又はＳ極の一方、裏側には残りの一方が形成される。長手方向にＮ極とＳ極が交互に形成されるように複数の永久磁石２１がヨーク２０上に並べられる。永久磁石２１は接着などでヨーク２０に固定される。【００３６】
ヨーク２０は、一般構造用圧延鋼、珪素鋼などの磁性材料からなる。ヨーク２０は細長い板上に形成される。ヨーク２０に固定された永久磁石２１は、カバープレート２２（二点鎖線）で覆われる。カバープレート２２も接着などによってヨーク２０に固定される。永久磁石２１及びカバープレート２２が固定されたヨーク２０は、ボルト２３などの固定手段によってベース４に取り付けられる。界磁部５はユニット化されていて、ベース４の長さに応じてユニット化された複数の界磁部５がベース４に取り付けられる。界磁部５が固定されたベース４は、ボルト２４などの固定手段によって図示しない定盤などに固定される。【００３７】
図６は、界磁部５の平面図を示す。この実施形態では、永久磁石２１の平面形状は平行四辺形に形成される。Ｎ極の永久磁石２１ａの中心からＮ極の永久磁石２１ａの中心までの距離が、界磁部５のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチＰ２である。勿論、界磁部のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチＰ２は、Ｎ極―Ｓ極間の磁極ピッチＰ３の２倍であり、Ｓ極―Ｓ極間の磁極ピッチに等しい。【００３８】
図７ないし図９に基づいて、本発明のコギング低減方法について説明する。界磁部５の永久磁石２１上を磁性材料からなるコア１４が移動するとき、永久磁石２１とコア１４との間で磁気吸引力が発生する。磁気吸引力のうち、電機子１０の移動方向に発生する成分がコギングに関係する。電機子１０の移動方向に直交する成分（垂直方向の吸引力）は、リニアガイド９に受けられていて、コギングには無関係である。【００３９】
三相コイル１６に電流を流さない状態で、電機子１０を界磁部５に対して直線的に移動させたとき、コア１４の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃは移動方向の前方の永久磁石２１に引かれたり、後方の永久磁石２１に引かれたりする。この吸引力の周期的な変動がコギングである。【００４０】
図７のグラフは、電機子１０を電気角で−１８０度から０度まで（Ｎ極―Ｎ極間の磁極ピッチの１／２）移動させたとき、各突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに発生するコギング力を示す。Ｕ，Ｖ及びＷ相の突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに発生するコギング力は、Ｕ，Ｖ及びＷ相の三相コイルに流れる電流と同様に、１２０度位相がずれたサインカーブの波形を描く。もし三つのサインカーブの振幅が同じであるならば、三つの突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃのコギング力を合算したコア全体のコギング力は、電機子１０の位置によらず常にゼロになる。すなわち、コギングが発生しなくなる。【００４１】
しかし、中央のＷ相の突極１４ｂは最も磁気抵抗が低く、磁束が通り易い。Ｕ，Ｖ及びＷ相の突極のコギング力を比較すると、中央のＷ相の突極１４ｂのコギング力が一番大きく、両端の突極１４ａ，１４ｃのコギング力は小さい。このため、コア全体のコギング力は、中央のＷ相の突極１４ｂのコギング力に同期して発生する。もしＷ相の突極のコギング力を打ち消すようなコギング力を補助コア１８に発生させることができれば、コア全体のコギング力を低減することができる。【００４２】
図８のグラフは、コア全体に発生するコギング力の波形と、補助コア１８に発生するコギング力の波形の比較を示す。補助コア(1)及び(2)に発生させるコギング力の波形は、コア全体に発生するコギング力の波形と位相が電気角で９０度ずれていて、コア全体のコギング力を低減する波形になっている。そして、補助コア(1)及び(2)の波形を合算させたコギング力の波形は、コア全体の波形を反転させたものになっている。このため、コア全体と補助コア(1)及び(2)を合算させたコギング力は、電機子１０の電気角によらず常にゼロに近づく。【００４３】
ここで、コア全体のコギング力を打ち消すコギング力を補助コア１８に発生させるためには、中央のＷ相の突極１４ｂの位相と補助コア１８の位相とを電気角で９０度ずらせばよい。すなわち、図９に示されるように、中央のＷ相の突極１４ｂの中心と補助コア１８の先端部１８ｂの中心までの距離Ｐ１が、界磁部５のＮ極−Ｎ極間の磁極ピッチＰ２の１／４×奇数倍であればよい。磁極ピッチの１／４×偶数倍に設定した場合には、補助コア１８のコギング力がＷ相の突極１４ｂのコギング力を強めてしまう。【００４４】
なお、実際のコギングの発生状況や補助コア１８の取付けスペースによっては、Ｗ相の突極１４ｂの中心と補助コア１８の中心までの距離Ｐ１を磁極ピッチの１／４×奇数倍から僅かにずらしてもよい。実質的に磁極ピッチ×１／４の奇数倍としたのは、このような場合も含まれるからである。
【実施例】
【００４５】
界磁部５のＮ極―Ｎ極間の磁極ピッチが３９ｍｍのリニアモータを用いた。図９に示される数式に当てはめると、Ｗ相の突極１４ｂの中心と補助コア１８の中心までの距離Ｐ１は、３９×（１／４）×５＝４８．７５ｍｍになる。実際には、３９×（１／４）×４．８＝４８．７５ｍｍの位置に補助コア１８を配置した。そして、補助コア１８を取り付ける前と後とで発生するコギングを比較した。【００４６】
図１０は、コギングを比較した結果を示す。図中上段が補助コア１８を取り付ける前のコギングを示し、図中下段が補助コア１８を取り付けた後のコギングを示す。補助コア１８を取付けることで、コギング力を１１．４Ｎから５．８６Ｎまで約５０％低減できた。【００４７】
なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に具現化できる。例えば、三つで一組の突極が二組、すなわち合計六つの突極が設けられてもよい。この場合、中央突極が二つあることになるので、中央突極の中心は二つの中央突極の中心になる。合計九つの突極が設けられた場合には、端から５番目の突極が中央突極になる。【００４８】
また、補助コアは電機子の両側に設けられなくても、片側のみに設けられてもよい。補助コアは、先端部が細くなっていなくても、基部から先端部に向かって断面が変化しないストレート形状であってもよい。補助コアとコアとの間には、すきまの替わりに非磁性材料が介在されてもよい。補助コアはテーブルの下面側ではなく、テーブルの側面側に取り付けられてもよい。【００４９】
さらに、上記実施形態では可動子である電機子が移動し、固定子である界磁部が固定されているが、界磁部が移動し、電機子が固定されていてもよい。【００５０】
本明細書は、２００７年９月１４日出願の特願２００７-２４０１４３に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【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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【国際調査報告】
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