(57)【要約】【課題】移動距離の全長が長くても磁石の使用量が増加しないリニアモータであって、ヒステリシス損を低減することにより、低電力で高速動作を可能としたリニアモータを提供すること。【解決手段】リニアモータにおいて、可動子１はコイル１ａの内部に、移動方向に沿って複数の磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ、１ｃを交互に配列してあり、電機子コア１ｂ、１ｃを介して隣り合う磁石は互いに対向する向きに磁化され、電機子コア１ｂ、１ｃは矩形板状をなし、一端に端部側ほど幅狭としてある突出部を有し、隣り合う２つの電機子コア１ｂ、１ｃは板面が互いに平行であって、少なくとも一方の突出部の端部が他方の板面と対向し、少なくとも他方の突出部の端部が一方の板面と対向するように配列してあり、隣り合う２つの電機子コア１ｂ、１ｃの互いに対向する部分は前記隣り合う磁石を介して連結してあるように構成する。【選択図】図１
2014132813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子、及びコイルを有する可動子を備えたリニアモータにおいて、
前記固定子は前記可動子の移動方向に長い２つの板状部を有し、該２つの板状部は可動子の移動域を間にして、磁気的に結合するように対向して設けてあり、
該２つの板状部の互いに対向する面それぞれには、直方体状の歯部が、一方の板状部の歯部と他方の板状部の歯部とは少なくとも一部が対向しないように、前記移動方向に並設してあり、
前記可動子は前記コイルの内部に、前記移動方向に沿って複数の磁石及び電機子コアを交互に配列してあり、該電機子コアを介して隣り合う磁石は互いに対向する向きに磁化され、
前記電機子コアは矩形板状をなし、一端に端部側ほど幅狭としてある突出部を有し、
隣り合う２つの電機子コアは板面が互いに平行であって、少なくとも一方の突出部の端部が他方の板面と対向し、少なくとも他方の突出部の端部が一方の板面と対向するように配列してあり、
隣り合う２つの電機子コアの互いに対向する部分は前記磁石を介して連結してあること
を特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記歯部は長手方向の略中央部に溝を有す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】
前記板状部と対向する前記電機子コアの面における前記突出部を除いた長手方向の寸法は前記磁石の長手方向の寸法と略同一であること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記突出部は半楕円状であること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記突出部は等脚台形状であること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記電機子コアの前記突出部とは反対の端部に凹部を有し、該凹部の内部に前記コイルの巻線を配してあること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記各電機子コア及び各磁石の前記板状部に対向する面の長手方向両端部は、前記可動子の移動方向に対して位置が互いに異なること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項８】
前記歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向は該移動方向と非平行となるように前記歯部を並設してあること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項９】
前記一方の板状部が備える歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向と前記移動方向とがなす角度及び前記他方の板状部が備える歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向と前記移動方向とがなす角度を加算した値が、２つの法線がなす角度の値と等しいこと
を特徴とする請求項７に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
前記可動子の移動方向の長さが異なる電機子コアを有すること
を特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定子と駆動コイルを有する可動子とを組み合わせてなるリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置、液晶表示装置の製造分野においては、大面積の基板等の処理対象物を高速度にて直線移動させ、適宜の移動位置にて高精度に位置決めすることができる送り装置が必要である。この種の送り装置は、一般的には、駆動源としてのモータの回転運動をボールねじ機構等の運動変換機構により直線運動に変換して実現されるが、運動変換機構が介在することから、移動速度の高速化に限界がある。また運動変換機構の機械的な誤差の存在により、位置決め精度も不十分であるという問題がある。
【０００３】
この問題に対応するため、近年においては、直線運動出力が直接的に取り出し可能なリニアモータを駆動源とする送り装置が使用されている。リニアモータは、直線状の固定子と該固定子に沿って移動する可動子とを備えている。前述した送り装置においては、板状の永久磁石を一定間隔毎に多数並設して固定子を構成し、磁極歯と通電コイルとを備える電機子を可動子としたムービングコイル型のリニアモータ（例えば、特許文献１参照）が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１３９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ムービングコイル型のリニアモータでは、固定子に磁石を配置するため、リニアモータの全長が長くなるほど（可動子の移動距離が長くなるほど）、使用する磁石の量が増える。近年、希土類の価格上昇に伴い、使用する磁石量の増加は、コスト増加の原因となっていた。
また、リニアモータが動作する際、固定子に設けられた歯部の磁極変化によりヒステリシス損が発生する。そのため、リニアモータを高速に動作させるためには、より多くの電力を必要としていた。
【０００６】
本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたものであり、移動距離の全長が長くても磁石の使用量が増加しないリニアモータであって、ヒステリシス損を低減することにより、低電力で高速動作を可能としたリニアモータ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】
【０００７】
本発明に係るリニアモータは、固定子、及びコイルを有する可動子を備えたリニアモータにおいて、前記固定子は前記可動子の移動方向に長い２つの板状部を有し、該２つの板状部は可動子の移動域を間にして、磁気的に結合するように対向して設けてあり、該２つの板状部の互いに対向する面それぞれには、直方体状の歯部が、一方の板状部の歯部と他方の板状部の歯部とは少なくとも一部が対向しないように、前記移動方向に並設してあり、前記可動子は前記コイルの内部に、前記移動方向に沿って複数の磁石及び電機子コアを交互に配列してあり、該電機子コアを介して隣り合う磁石は互いに対向する向きに磁化され、前記電機子コアは矩形板状をなし、一端に端部側ほど幅狭としてある突出部を有し、隣り合う２つの電機子コアは板面が互いに平行であって、少なくとも一方の突出部の端部が他方の板面と対向し、少なくとも他方の突出部の端部が一方の板面と対向するように配列してあり、隣り合う２つの電機子コアの互いに対向する部分は前記磁石を介して連結してあることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、可動子にのみ磁石を使用するので、移動距離の全長が長くても永久磁石の使用量が増加しない。また、電機子コアは矩形板状をなし、一端に端部側ほど幅狭としてある突出部を有し、隣り合う２つの電機子コアは板面が互いに平行であって、少なくとも一方の突出部の端部が他方の板面と対向し、少なくとも他方の突出部の端部が一方の板面と対向するように配列してあるので、リニアモータ稼動時の歯部の磁極の変化は、ほぼ残留値からＮ極（Ｓ極）又はＮ極（Ｓ極）から残留値への変化しかないため、ヒステリシス損が低減可能となり、低電力で高速動作が可能となる。
【０００９】
本発明に係るリニアモータは、前記歯部の長手方向の略中央部に溝を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、前記歯部の長手方向の略中央部に溝を有することで、歯部の中央部においてＳ極とＮ極とがオーバーラップする領域を低減できる。
【００１１】
本発明に係るリニアモータは、前記板状部と対向する前記電機子コアの面における前記突出部を除いた長手方向の寸法は前記磁石の長手方向の寸法と略同一であることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、板状部に対向する電機子コアの面における突出部を除いた長手方向の寸法は磁石の長手方向の寸法と略同一としてあるので、磁石と電機子コアの矩形部側面との間の磁力線の流れがスムーズになる。
【００１３】
本発明に係るリニアモータは、前記突出部は半楕円状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、突出部は半楕円状としてあるので、突出部へ流れようとする磁力線を磁石又は電機子コアの矩形部側面へスムーズに流すことが可能となる。
【００１５】
本発明に係るリニアモータは、前記突出部は等脚台形状であることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、突出部を等脚台形状としてあるので、コイルと電機子コアとの密着性が向上し、コイルによる電機子コアの励磁を効率的に行うことが可能となる。
また突出部へ流れようとする磁力線を磁石又は電機子コアの矩形部側面へスムーズに流すことが可能となる。
【００１７】
本発明に係るリニアモータは、前記電機子コアの前記突出部とは反対の端部に凹部を有し、該凹部の内部に前記コイルの巻線を配してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、電機子コアの突出部とは反対の端部に凹部を有し、凹部の内部にコイルの巻線を配してあるので、コイル線の全長が短くなり熱損失を低減することが可能となる。また、可動子のサイズをコンパクトにすることが可能となる。
【００１９】
本発明に係るリニアモータは、前記各電機子コア及び各磁石の前記板状部に対向する面の長手方向両端部は、前記可動子の移動方向に対して位置が互いに異なることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、各電機子コア及び各磁石の板状部に対向する面の長手方向両端部は、可動子の移動方向に対して位置が互いに異なるようにしてある。すなわち電機子コア及び磁石をスキュー配置としてあるので、ディテント力が低減され、固定子と可動子の相対位置の違いによる推力むらを低減することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るリニアモータは、前記歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向は該移動方向と非平行となるように前記歯部を並設してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、可動子の移動方向に向く面の法線の方向は移動方向と非平行となるように歯部を並設してある、すなわち歯部をスキュー配置としてあるので、ディテント力が低減され、固定子と可動子の相対位置の違いによる推力むらを低減することが可能となる。
【００２３】
本発明に係るリニアモータは、前記一方の板状部が備える歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向と前記移動方向とがなす角度及び前記他方の板状部が備える歯部の前記可動子の移動方向に向く面の法線の方向と前記移動方向とがなす角度を加算した値が、２つの法線がなす角度の値と等しいことを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、一方の板状部が備える歯部の可動子の移動方向に向く面の法線の方向と移動方向とがなす角度及び他方の板状部が備える歯部の可動子の移動方向に向く面の法線の方向と移動方向とがなす角度を加算した値が、２つの法線がなす角度の値と等しいようにしてある。すなわち、歯部の傾ける方向を板状部の一方と他方とで異なるようにしているので、可動子が移動方向に対して左右に傾くことにより生じるこじりを抑えることが可能となる。
【００２５】
本発明に係るリニアモータは、前記可動子の移動方向の長さが異なる電機子コアを有することを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、可動子の移動方向の長さが異なる電機子コアを有することにより、ディテント力を低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にあっては、可動子のみに磁石を使用するので、可動子の移動距離の全長が長くても磁石の使用量が増加せず、固定子で同一形状の電機子を反転して交互に配列したことにより、固定子の磁極は残留値からＮ極又はＳ極、Ｎ極又はＳ極から残留値にしか変化しないため、ヒステリシス損が低減し、低電力で高速動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す部分破断斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るリニアモータの可動子を構成する複数の電機子コアの位置関係を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係るリニアモータの可動子を構成する複数の電機子コアの位置関係を示す他の説明図である。
【図４】実施の形態１に係るリニアモータの可動子を示す平面図である。
【図５】実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す正面図である。
【図６】実施の形態１に係るリニアモータの固定子を示す側面図である。
【図７】実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す側面図である。
【図８】実施の形態１に係るリニアモータの推力発生原理を示す説明図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線による断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線による断面図である。
【図１１】励磁された歯部の磁極と永久磁石によって電機子コアに発生した磁極による吸引関係を示す説明図である。
【図１２】実施の形態１に係るリニアモータの推力発生原理を示す説明図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。
【図１５】励磁された歯部の磁極と永久磁石によって電機子コアに発生した磁極による吸引関係を示す説明図である。
【図１６】鉄の通常のヒステリシス曲線を示したグラフである。
【図１７】実施の形態１に係るリニアモータにおける電機子コア、歯部のヒステリシス曲線を示したグラフである。
【図１８】実施の形態２に係るリニアモータの固定子２の構成を示す正面図である。
【図１９】実施の形態３に係るリニアモータの電機子コアを示す正面図である。
【図２０】実施の形態４に係るリニアモータの電機子コアを示す正面図である。
【図２１】実施の形態４に係るリニアモータの電機子と電機子とが結合されている状態を示す正面図である。
【図２２】実施の形態５に係るリニアモータの可動子を示す平面図である。
【図２３】実施の形態６に係るリニアモータの固定子の構成を示す断面図である。
【図２４】実施の形態７に係るリニアモータの固定子の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
実施の形態１
図１は実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す部分破断斜視図である。本実施の形態に係るリニアモータは、可動子１と固定子２とから構成されている。
【００３０】
図２は実施の形態１に係るリニアモータの可動子１を構成する複数の電機子コアの位置関係を示す説明図である。図３は実施の形態１に係るリニアモータの可動子１を構成する複数の電機子コアの位置関係を示す他の説明図である。図３Ａは図２に示したＡの方向から見た場合の図であり、図３Ｂは図２に示したＢの方向から見た図である。図４は実施の形態１に係るリニアモータの可動子１を示す平面図である。図５は実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す正面図である。図６は実施の形態１に係るリニアモータの固定子２を示す側面図である。図７は実施の形態１に係るリニアモータの概略構成を示す側面図である。
【００３１】
図２及び図４に示すように可動子１はそれぞれ複数の電機子コア１ｂ、永久磁石（磁石）１ｄ、電機子コア１ｃ、永久磁石（磁石）１ｅ、電機子コア１ｂ、永久磁石１ｄ、…の順で電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅを連結してある。電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅを連結したものに、コイル１ａを巻回した構成をなしている。図２ではコイル１ａは省略している。また、電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとの間にある永久磁石１ｄは図２で描かれているが、永久磁石１ｅは電機子コア１ｃに隠れているため、図２では描かれていない。図２及び図３に示すように電機子コア１ｂ、１ｃは矩形板状をなし、一端に端部側ほど幅狭としてある半楕円状の突出部１２ｂ、１２ｃを有する形状である。電機子コア１ｂ、１ｃは同一形状である。図３に示すように電機子コア１ｂ、１ｃは突出部１２ｂ、１２ｃの配置方向が紙面の左右対称となっている。電機子コア１ｂの突出部１２ｂと電機子コア１ｃの突出部１２ｃが向かい合わせになるように配置してある。図３に示すように電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとは突出部１２ｂと１２ｃとが重なるように配置される。図３、図４に示したように電機子コア１ｃの一面は永久磁石１ｄを介して電機子コア１ｂと連結されている。電機子コア１ｃの他面は永久磁石１ｅを介して電機子コア１ｂと連結されている。電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとは板面同士が平行となるように連結されている。
【００３２】
図３に示したように永久磁石１ｄ、１ｅは電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとが重なっている楕円形状の領域に収まる寸法としてある。永久磁石１ｄ、１ｅは四角柱状である。図２、図３において、永久磁石１ｄ、１ｅは横に寝かせた状態、すなわち、横方向に長い状態で配置されている。図４において、各永久磁石１ｄ、１ｅに示された白抜矢印は各永久磁石１ｄ、１ｅの磁化方向を示しており矢印の終点がＮ極、始点がＳ極を示す。永久磁石１ｄ、１ｅは何れも、電機子コア１ｃから電機子コア１ｂの方向に磁化され、それらの磁化の向きは互いに異なる逆向きである。そして、これらの隣り合う永久磁石１ｄと永久磁石１ｅとの間には、電機子コア１ｂ又は電機子コア１ｃが挿入されている。電機子コア１ｂを介して隣り合う永久磁石１ｄ、１ｅは互いに対向する向きに磁化されていることとなる。電機子コア１ｃを介して隣り合う永久磁石１ｄ、１ｅも互いに対向する向きに磁化されていることとなる。図４に示すように電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの配列の周囲にはコイル１ａが巻回してある。すなわち、コイル１ａの内部に電機子コア１ｂ、１ｃ及び永久磁石１ｄ、１ｅが配列してある。
【００３３】
図４に示すように、電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの連結方向に沿った長さは、電機子コア１ｂ、１ｃの方が、永久磁石１ｄ，１ｅより長くしてある。また、連結方向に垂直な方向（紙面で上下方向）の長さは、電機子コア１ｂ、１ｃの方が、永久磁石１ｄ、１ｅより長くしてある。また、図３の紙面で上下方向の長さは、電機子コア１ｂ、１ｃは永久磁石１ｄ、１ｅよりも長くしてある。図５に示すようにコイル１ａの垂直な方向（図５の上下方向）の寸法は永久磁石１ｄ、１ｅと略同一寸法である。
【００３４】
図３に示すように電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとは突出部１２ｂ、１２ｃが重なるように左右の位置を調整して前後に並べ、２つの電機子コア１ｂ、１ｃの間に永久磁石１ｄ又は１ｅを挟むようにして、固定される。永久磁石１ｄ又は１ｅは２つの電機子コア１ｂ、１ｃにより形成される矩形領域の略中央で固定してある。図３に示すように電機子コア１ｂの突出部１２ｂを除いた、歯部２１ａ（２２ａ）と対向する面１１ｂ（１１ｃ）の長手方向の長さＬ１（Ｌ３）は永久磁石１ｄ（１ｅ）の長手方向の長さＬ２（Ｌ４）より長くしてある。
【００３５】
電機子コア１ｂ及び１ｃは、軟磁性材料、例えばケイ素鋼板を積層してもよいし、磁性金属粉末を固めた例えばＳＭＣ（軟磁性複合部材：Soft  Magnetic  Composites）にしてもよい。このような部材を用いることで、電機子コア材料の渦電流損やヒステリシス損や偏磁を抑制することができる。
永久磁石１ｄ、１ｅは、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）を主成分とするネオジム磁石である。ネオジム磁石に限らず、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石などを用いても良い。
【００３６】
図５に示すように、固定子２は断面略横Ｕ字形である。図１に示すように、固定子２は可動子１の移動方向に長くなっている。固定子２は互いに対向する上板部２１（板状部）、下板部２２（板状部）、上板部２１と下板部２２とを連結する側板部２３を含む。側板部２３は上板部２１と下板部２２とを磁気的に結合する役割を果たしている。固定子２は、軟磁性金属、例えば平板状の圧延鋼材を折り曲げることにより形成する。また、上板部２１、下板部２２、側板部２３それぞれを平板状の軟磁性金属の板として作成し、溶接やねじ止めにより形成してもよい。なお、図５に示す向きで設置されることが固定子２の必須の要件ではない。設置可能な如何なる向きでも使用することが可能である。したがって、図５に示すように上板部２１が上側で、下板部２２が下側で、側板部２３が左右側となるように設置することは必須ではない。例えば、側板部２３を下側とし、上板部２１、下板部２２を側板部２３の両端から上に延びるように設置しても良い。上板部２１が下側、下板部２２が上側となるように設置しても良い。
【００３７】
上板部２１には可動子１の移動方向に直交した長手方向を有する複数の歯部２１ａが可動子１の移動方向に沿って並設されている。歯部２１ａは直方体状である。歯部２１ａは上板部２１の下板部２２に対向する面に設けてある。歯部２１ａは上板部２１から下板部２２に向かって突出している。同様に下板部２２に複数の歯部２２ａが可動子１の移動方向に沿って並設されている。歯部２２ａは直方体状である。歯部２２ａは下板部２２の上板部２１に対向する面に設けてある。歯部２２ａは下板部２２から上板部２１に向かって突出している。歯部２１ａ、２２ａは軟磁性の金属板、例えば鋼板等により形成し、それぞれ上板部２１、下板部２２に溶接等で接合又はねじ止め等により固定する。また略Ｕ字形に形成した軟磁性鋼板の歯部となる部位を残し歯部となる部位の両側に溝を掘り込み加工により形成し、歯部２１ａ、２２ａとしてもよい。このようにすると、歯部を溶接等で接合又はねじ止め等により固定する場合に比べて、固定子２のコストダウンが可能となる。
【００３８】
図５、図６及び図７に示すように、上板部２１の歯部２１ａ及び下板部２２の歯部２２ａは同一形状、同一寸法であるのが望ましい。隣り合う歯部２１ａの間隔（歯部２１ａのピッチ）は歯部２１ａの配置方向の幅（図７における横幅）よりも、広くしてある。歯部２２ａのピッチも同様である。図６及び図７に示すように歯部２１ａ及び歯部２２ａは可動子の移動方向に互い違いに配置（千鳥配置）されている。歯部２１ａ及び歯部２２ａのそれぞれ可動子１と対向する面同士は対向していないが、面の一部同士が対向しても良い。全面が対向すると可動子１に推力が発生しない。
【００３９】
歯部２１ａ及び歯部２２ａそれぞれの配置方向の幅（図７における横幅）は、可動子１の電機子コア１ｂ（又は１ｃ）及び永久磁石１ｄ（又は１ｅ）の組の連結方向の長さ（図７における横幅）より、やや短くしてある。歯部２１ａ及び歯部２２ａの突出長は、配置方向の長さ（図７における横幅）より、長くしてある。本明細書では突出長は、配置方向の長さより長いが、固定子２、歯部２１ａ、２２ａ、可動子１、電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅ、及びコイル１ａの配置や寸法によっては短くしてもよい。歯部２１ａ、２２ａの図５の紙面左右方向の長さは、電機子コア１ｂ、１ｃよりも、やや長くしてある。この場合フリンジング磁束により仮想的にエアギャップが短くなり、可動子１の永久磁石１ｄ、１ｅからの磁束を効率よく固定子２に流すことができる。短くすると可動子１が吸引力で中央に吸引されて直進性が良くなる。またこの長さは同じでもよい。
【００４０】
図８は実施の形態１に係るリニアモータの推力発生原理を示す説明図である。図９は図８のＩＸ−ＩＸ線による断面図である。図１０は図８のＸ−Ｘ線による断面図である。図８は固定子２開口側（リニアモータの側面）から見た場合の図である。図９、図１０のそれぞれ紙面左側が図８の紙面表側を示す。図８において、電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの手前側、紙面左右方向にコイル１ａが通っているが、説明の都合上、記載を省略している。可動子１のコイル１ａに交流電流を流す。図８において、丸の中に黒丸は紙面裏から手前へ電流が流れることを示す。図８のコイル１ａにおいて、丸の中にＸは紙面表から奥へ電流が流れることを示す。図８のコイル１ａに示す方向に通電した場合、可動子１が固定子２の外部にある状態（通電した可動子が単体の状態）では、コイル１ａにより電機子コア１ｂ、１ｃ上側にはＮ極、下側にはＳ極が励磁される。しかしながら、可動子１が固定子２の内部にある場合には、電機子コア１ｂ、１ｃの励磁は可動子１及び固定子２を含めた一体の磁気回路で考慮する必要がある。
【００４１】
図８において、上板部２１の歯部２１ａ及び左から偶数番目の電機子コア１ｃの磁極を実線で示す。下板部２２の歯部２２ａ及び左から奇数番目の電機子コア１ｂの磁極を点線で示す。実線は可動子１及び固定子２の手前側で発生している現象であることを示す。点線は可動子１及び固定子２の奥側で発生している現象であることを示す。なお、各電機子コア１ｂ、１ｃの間にはそれぞれ極の向きを対向させるように永久磁石１ｄ、１ｅを配置してあるが、磁化方向を示す矢印は説明の都合上、図８では記載していない。
【００４２】
図９に示すように、コイル１ａを図９の向きに通電すると電機子コア１ｂの下側はＳ極に励磁され上側はＮ極に励磁されようとする。しかし電機子コア１ｂの近い位置に磁性体（ここでは固定子２の歯部２２ａ）がある場合は、磁性体との位置関係により励磁の状態は変わる。磁力線は磁気回路として最も磁気抵抗の小さい経路を通過しようとするからである。この点を考慮すれば、電機子コア１ｂのすべての領域で下側がＳ極、上側がＮ極に励磁されるのではないことは明らかである。
【００４３】
図８、図９を用いて電機子コア１ｂを含む磁力線の経路を説明すると、磁力線は下側の歯部２２ａ（Ｎ極）から電機子コア１ｂの下側部分（Ｓ極）を通過する。この後、磁力線は電機子コア１ｂ上側に向かおうとするが、電機子コア１ｂの直上に歯部２１ａ（磁性体）がない。磁力線が上板部２１に到達するためには、上板部２１までの距離、空気中を通らなくてはならない。空気は磁気抵抗が大きいので、他に磁気抵抗の小さい経路があれば、磁力線はその経路を進むこととなる。本実施の形態では、磁力線はＰ１から永久磁石１ｅを貫通し図１０で示した電機子コア１ｃのＱ１から出て、そののち電機子コア１ｃの上側部分（Ｎ極）から上側の歯部２１ａ（Ｓ極）を通過し固定子２に入るという磁気回路を構成する。電機子コア１ｂからの磁力線が流入する電機子コア１ｃについては１つだけ示した。しかしながら図８に示す通り、電機子コア１ｂからの磁力線が流入する電機子１ｃは１つではなく、電機子コア１ｂと隣り合う他の電機子コア１ｃにも流入する。以上のような磁力線の流れにより、歯部２１ａの手前側（開口側）にはＳ極が励磁される。歯部２２ａの奥側（側板部２３側）にはＮ極が励磁される。
【００４４】
電機子コア１ｂ（１ｃ）と歯部２１ａ（２２ａ）との間に流れる磁力線は突出部１２ｂ（１２ｃ）以外の部分から出入りする。また、磁力線は電機子コア１ｂ（１ｃ）の永久磁石１ｄ（１ｅ）との連結部分から出入りする。このような流れであるため、電機子コア１ｂの突出部１２ｂを除く歯部２１ａ（２２ａ）と対向する面１１ｂ（１１ｃ）の長手方向の長さＬ１（Ｌ３）は永久磁石１ｄ（１ｅ）の長手方向の長さＬ２（Ｌ４）以上とすることが望ましい（図３参照）。磁力線の流れは流体同様であり流路の断面が途中から小さくなると磁力線の密度が大きくなり、流れにくくなるからである。電機子コア１ｃについても同様である。このようにすることにより、電機子コア１ｂ（１ｃ）内で磁力線をスムーズに流すことが可能となる。
【００４５】
ここで図８において上側の歯部２１ａおよび偶数番目の電機子コア１ｃの磁極を実線で示しているのは、図１０の左側、言い換えると図８の紙面表側の目視可能な部分で生じている現象だからである。一方、図９に対応する磁極を点線で示しているのは、図８の紙面表側からは目視できない部分で生じている現象だからである。
なお、図９において、電機子コア１ｂの奥にある電機子コア１ｃと対向する歯部２１ａが見えるはずである。図１０において、電機子コア１ｃの奥にある電機子コア１ｂと対向する歯部２２ａが見えるはずである。しかし、上記内容について、理解の妨げとならないように記載を省略している。
【００４６】
図１１は励磁された歯部の磁極と永久磁石によって電機子コアに発生した磁極による吸引関係を示す説明図である。図８と同様に、電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの手前側、紙面左右方向に通っているコイル１ａは、説明の都合上、記載を省略している。電機子コア１ｂ、１ｃには、図８に示したコイル通電による磁極も発生しているが、永久磁石による励磁が大きく、実測した場合には、観測できない場合もある。
【００４７】
図１１に示すように、永久磁石１ｄ、１ｅにより電機子コア１ｂにはＮ極、電機子コア１ｃにはＳ極の磁極が発生する。コイルの通電により歯部２１ａ、２２ａに発生した磁極との間の吸引により可動子１は紙面右側に移動する。
【００４８】
図１２は実施の形態１に係るリニアモータの推力発生原理を示す説明図である。図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。図１４は図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。図１５は励磁された歯部の磁極と永久磁石によって電機子コアに発生した磁極による吸引関係を示す説明図である。図１２及び図１５は図８及び図１１から可動子１が右側に電機子コア１ｂ（１ｃ）及び永久磁石１ｄ（１ｅ）の組み合わせ一組分移動した後の図である。すなわち、図８及び図１１の状態から電気角１８０度進んだ状態である。コイル１ａに流れる電流の向きが異なっている。推力発生原理、歯部に励磁された磁極と電機子コアに発生した磁極による吸引関係は上述と同様であるので、以下に簡単に説明する。
【００４９】
図１２において、上板部２１の歯部２１ａ及び左から奇数番目の電機子コア１ｂの磁極は点線で示す。下板部２２の歯部２２ａ及び左から偶数番目の電機子コア１ｃの磁極は実線で示す。永久磁石１ｄ、１ｅの磁化方向を示す矢印、コイル１ａの一部を説明の都合上、図１２では記載していない。
【００５０】
コイル１ａを図１３の向きに通電すると電機子コア１ｂの上側はＳ極に励磁され下側はＮ極に励磁されようとする。しかし電機子コア１ｂの近い位置に歯部２１ａがあるので、励磁の状態は変わり、次のような動作となる。図１３に示すように磁力線は上側の歯部２１ａ（Ｎ極）から電機子コア１ｂの上側部分（Ｓ極）を通過する。この後、磁力線は電機子コア１ｂの下側に向かおうとするが、電機子コア１ｂの直下に歯部２２ａ（磁性体）がない。そのため、磁力線はＰ２の領域から永久磁石１ｅを貫通し図１４で示した電機子コア１ｃのＱ２領域から出、そののち電機子コア１ｃの下側部分（Ｎ極）から下側の歯部２２ａ（Ｓ極）を通過し固定子本体に入るという磁気回路を構成する。電機子コア１ｂからの磁力線が流入する電機子コア１ｃについては１つだけ示したが、電機子コア１ｂと隣り合う他の電機子コア１ｃにも流入する。以上のような磁力線の流れにより、歯部２１ａの奥側にはＮ極が励磁される。歯部２２ａの手前側にはＳ極が励磁される。
【００５１】
励磁された歯部の磁極と永久磁石によって電機子コアに発生した磁極による吸引関係は図１５に示すようになる。永久磁石１ｄ、１ｅにより電機子コア１ｂにはＮ極、電機子コア１ｃにはＳ極の磁極が発生する。コイルの通電により歯部２１ａ、２２ａに発生した磁極との間の吸引により可動子１は紙面右側に移動する。その後、図１１と同様な状態となり、可動子１は移動を継続する。
なお、図９、図１０と同様に、図１３において歯部２２ａ、図１４において歯部２１ａは、記載を省略している。
【００５２】
ここで図８、図９、図１０、図１２、図１３、図１４に基づき２種類の電機子コア１ｂ、１ｃと上下の歯部２１ａ、２２ａにおいてコイル１ａの通電による励磁の状態について説明する。電流の向きを変えた際の電機子コア１ｂ、１ｃの励磁の状態を見ると、電機子コア１ｂは（励磁されていないか、されていてもきわめて弱い状態）←→（Ｓ極）と励磁状態が変わる。電機子コア１ｃは（励磁されていないか、されていてもきわめて弱い状態）←→（Ｎ極）と励磁状態が変わる。電流の向きを一定周期で変える（交番電流を流す）と電機子コア１ｂは残留値←→Ｓ極、電機子コア１ｃは残留値←→Ｎ極と励磁され、Ｓ→Ｎ→Ｓとは励磁されない。同様に下板部２２の歯部２２ａの左側（手前側）はＳ←→残留値、右側（奥側）はＮ←→残留値のように励磁される。上板部２１の歯部２１ａの左側（手前側）はＳ←→残留値、右側（奥側）はＮ←→残留値、のように励磁される。歯部２１ａ、２２ａにおいても、Ｓ→Ｎ→Ｓとは励磁されない。ただし、上記歯部２１ａ、２２ａおいて左側（手前側）、右側（奥側）と表記しているが、励磁の状態はこれらの真ん中で完全に分かれているわけではなく、歯部の中央部においてはＳ極になったりＮ極になったりする。２つの磁極が所謂オーバーラップする部分が存在する。
左側、右側は図９、図１０、図１３、図１４を参照する際の表記であり、手前側、奥側は図８、図１２を参照する際の表記とする。
【００５３】
ここで磁性体のヒステリシス損について考える。ヒステリシス損は磁性体を交流で磁化した場合に失われる電気エネルギーである。ヒステリシス損は該磁性体のヒステリシスループで囲まれた部分の面積に比例することが知られている。本実施の形態のリニアモータのように、一つの電機子１ｂ、１ｃや歯部２１ａ、２２ａで励磁される極を限定しＮとＳとの間で変化しないようにすれば、ヒステリシスループの面積を小さくでき、ヒステリシス損を低減できる。
【００５４】
図１６は鉄の通常のヒステリシス曲線を示したグラフである。図１７は実施の形態１に係るリニアモータにおける電機子コア、歯部のヒステリシス曲線を示したグラフである。横軸が磁界の強さであり、単位はＡ／ｍである。縦軸が磁束密度であり、単位はＴである。図１６と図１７とを比較して明らかなように、図１７で示す本実施の形態におけるヒステリシス曲線で囲まれた部分の面積のほうが、図１６で示すヒステリシス曲線で囲まれた部分の面積より小さい。したがって、ヒステリシス損の低減が示されている。
【００５５】
上述したような実施の形態１に係るリニアモータは次のような効果を奏する。可動子１のみに永久磁石１ｄ、１ｅを使用するので、移動距離の全長が長くても永久磁石１ｄ、１ｅの使用量が増加しない。また、可動子１で同一形状の電機子コア１ｂ、１ｃを反転して交互に配列したことにより、固定子２の歯部２１ａ、２２ａは残留値からＮ極又はＳ極、Ｎ極又はＳ極から残留値にしか変化しないため、ヒステリシス損が低減し、低電力で高速動作が可能となる。
【００５６】
実施の形態１に係るリニアモータでは電機子コア１ｂ、１ｃの突出部が半楕円状としてあるので、歯部２２から電機子コア１ｂを経て永久磁石１ｄに流れる磁力線をよりスムーズに流すことが可能となる（図９参照）。永久磁石１ｅから電機子コア１ｃを経て歯部２１ａに流れる磁力線をよりスムーズに流すことが可能となる（図１０参照）。
【００５７】
なお、上述の図６等に示した固定子２では、上下の歯部２１ａ、２２ａは互い違いになっており、重なりがないようにしてあるが、それに限られるものではない。上下の歯部２１ａ、２２ａに一部重なりがあってもよい。そのような場合でも、推力は発生するからである。上下の歯部２１ａ、２２ａが可動子１の移動方向（図６の左右方向）同一の位置で同一の寸法である場合、リニアモータには推力は発生しない。しかし、位置がずれている場合、上下の歯部２１ａ、２２ａの寸法が異なり、平面視で一部分でも重なりがない場合、推力は発生する。
【００５８】
また、実施の形態１では可動子１がすべて固定子２に挟まれている形態を示したが、本発明においては可動子１のうち永久磁石１ｄ、１ｅと電機子コア１ｂ、１ｃが固定子２に挟まれていればよく、コイル１ａの一部が固定子２から突出していてもよい。
【００５９】
さらにまた、上述においては、単相のリニアモータ（単相分のユニット）について説明したが、例えば３相駆動のリニアモータを構成しても良い。その場合には、上記の可動子３個を、歯部のピッチ×（ｎ＋１／３）または歯部のピッチ×（ｎ＋２／３）（但し、ｎは整数）だけ間隔をあけて直線上に配置すれば良い。この場合、各可動子の長手方向の長さを考慮して整数ｎを設定すれば良い。
【００６０】
実施の形態２
図１８は実施の形態２に係るリニアモータの固定子２の構成を示す正面図である。実施の形態２において、歯部２１ａ、２２ａのそれぞれは溝２１ａ１、２２ａ１を有することを特徴とする。上述したように歯部２１ａ、２２ａはコイル１ａによる励磁と、歯部２１ａ、２２ａを含む固定子２、電機子コア１ｂ、１ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅにより構成される磁力線の流れによる励磁とが混在する。この２つの励磁により、歯部２１ａ、２２ａの長手方向の中央付近には、Ｓ極とＮ極とがオーバーラップする領域が発生する。オーバーラップする領域により、歯部２１ａ、２２ａの励磁が弱まるので、このオーバーラップする領域は存在しないか、存在したとしても狭い領域であることが望ましい。そこで、実施の形態２においては、歯部２１ａ、２２ａそれぞれに溝２１ａ１、２２ａ１を設けてある。
【００６１】
溝２１ａ１は歯部２１ａの長手方向の中央部に形成してある。溝２１ａ１は歯部２１ａの可動子１と対向する面から板状部２１方向へ掘ったように形成してある。溝２１ａ１は歯部２１ａの長手方向と交差する方向に沿って形成してある。図１８では、溝２１ａ１は歯部２１ａの長手方向と直角な方向、すなわち短手方向に沿って形成してある。溝２１ａは断面が矩形状となる矩形溝としてある。溝２１ａ１の深さは歯部２１ａの突出長より短くしてある。図１８では、溝２１ａ１の底面付近の連結部２１ａ２で左右の歯部はつながっている。それに限らず、歯部２１ａが溝２１ａ１により左右が完全に分かれていても良い。一方、歯部２１ａの可動子１と対向する面を左右に分ける程度の深さの浅いＶ溝を溝２１ａ１としても良い。なお、歯部２２ａに形成してある溝２２ａ１は歯部２１ａに形成してある溝２１ａ１と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
以上のように実施の形態２に係るリニアモータは、実施の形態１に係るリニアモータが奏する効果に加え、溝２１ａ１、２２ａ１により歯部２１ａ、２２ａの中央部でＳ極とＮ極がオーバーラップする領域を低減することが可能となる。それにより、歯部２１ａ、２２ａの励磁状態が安定し、安定した推進力を得ることが可能となる。なお、溝２１ａ１、２２ａ１の深さや幅を適宜設定することにより、オーバーラップする領域をなくすことも可能である。
【００６３】
実施の形態３
図１９は実施の形態３に係るリニアモータの電機子コア１ｂ、１ｃを示す正面図である。図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、電機子コア１ｂ、１ｃの突出部１２ｂ、１２ｃは等脚台形となっている。図１９Ｃは電機子コア１ｂ、１ｃと永久磁石１ｄとの位置関係を示している。永久磁石１ｄは突出部１２ｂと突出部１２ｃとが重なる部分に配置してある。実施の形態３において、電機子コア１ｂの突出部１２ｂを除く歯部２１ａ（２２ａ）と対向する面１１ｂ（１１ｃ）の長手方向の長さＬ１（Ｌ３）と永久磁石１ｃ（１ｄ）の長手方向の長さＬ２（Ｌ４）とは略同一としてある。実施の形態１との相違は以上のようであり、その他の事項については同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
実施の形態３に係るリニアモータは実施の形態１及び実施の形態２に係るリニアモータと同様に、次のような効果を奏する。可動子１のみに永久磁石１ｄ、１ｅを使用するので、移動距離の全長が長くても永久磁石１ｄ、１ｅの使用量が増加しない。また、固定子２で同一形状の電機子コア１ｂ、１ｃを反転して交互に配列したことにより、固定子２の歯部２１ａ、２２ａは残留値からＮ極又はＳ極、Ｎ極又はＳ極から残留値にしか変化しないため、ヒステリシス損が低減し、低電力で高速動作が可能となる。また、電機子コア１ｂの突出部１２ｂを除く歯部２１ａ（２２ａ）と対向する面１１ｂ（１１ｃ）の長手方向の長さＬ１（Ｌ３）と永久磁石１ｄ（１ｅ）の長手方向の長さＬ２（Ｌ４）とは略同一としてある。そのため電機子コア１ｂ、１ｃの紙面左右方向の寸法が実施の形態１のものより小さくなっている。
【００６５】
実施の形態３においては、電機子コア１ｂ、１ｃの突出部が等脚台形状としてある。等脚台形の上辺部分にコイル１ａのコイル線を巻き回すようにすれば、コイル１ａと電機子コア１ｂ、１ｃとの密着性が良くなり、コイル１ａにより効率的に電機子コア１ｂ、１ｃに磁極を発生させることが可能となる。
【００６６】
実施の形態４
図２０は実施の形態４に係るリニアモータの電機子コア１ｂ、１ｃを示す正面図である。図２１は実施の形態４に係るリニアモータの電機子１ｂと電機子１ｃとが結合されている状態を示す正面図である。図２０、図２１は可動方向正面から見た場合の図である。コイル１ａは電機子コア１ｂ、１ｃの側部に近接する部分のみを示し、紙面の左右方向に亘る部分は記載を省略している。固定子２の構成、動作原理については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００６７】
図２０Ａに示すように、電機子コア１ｂは突出部１２ｂとは反対側の端部に凹部１４ｂを有している。凹部１４ｂの両端には２つの長板部１５ｂ、１５ｂが設けられ、この２つの長板部１５ｂ、１５ｂでコイル１ａを上下からはさんでいる。すなわち、凹部１４ｂの内部にコイル１ａの巻線を配してある。電機子コア１ｂの突出部１２ｂは半楕円状としてある。電機子コア１ｂの突出部１２ｂの先端には、コイル線に対向する平面部１３ｂが設けてある。平面部１３ｂは突出部１２ｂの半楕円状の先端から、更に矩形板状に突出した部分である。平面部１３ｂの先端面は凹部１４ｂの底面と平行である。平面部１３ｂの先端面はコイル線と対向している。図２０Ｂに示すように、電機子コア１ｃは電機子コア１ｂと同様な構成である。図２１に示すように、電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとは永久磁石１ｄを介して連結してある。永久磁石１ｄは電機子コア１ｂと電機子コア１ｃとが重なる部分に配置してある。電機子コア１ｂ、１ｃと永久磁石１ｄ、１ｅの連結は実施の形態１又は２と同様である。電機子コア１ｃの紙面奥側には電機子コア１ｂが永久磁石１ｅを介して連結してある。
【００６８】
実施の形態４に係るリニアモータは実施の形態１及び実施の形態２に係るリニアモータの奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。実施の形態４では、電機子コア１ｂ（１ｃ）の片側に２つの長板部１５ｂ（１５ｃ）、１５ｂ（１５ｃ）を有し、この２つの長板部１５ｂ、１５ｂの間にコイル１ａを挟む構造にした。そのことにより、可動子１全体の大きさを、実施の形態１の可動子１より小さくすることが可能となる。また、コイル１ａの巻線長が短くなり、コイル１ａでのエネルギー損失を小さくすることが可能となる。さらにまた、電機子コア１ｂ、１ｃそれぞれに、平面部１３ｂ、１３ｃを設けたことによりコイル１ａと電機子コア１ｂ、１ｃとの密着性が良くなり、より効率的に電機子コア１ｂ、１ｃを励磁することが可能となる。
【００６９】
実施の形態５
図２２は実施の形態５に係るリニアモータの可動子１を示す平面図である。固定子２については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００７０】
実施の形態５においては、電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃと永久磁石１ｄ、１ｅの配列において、中央に位置する電機子コア１０ｃのみ連結方向の長さが、他の電機子コア１ｂ、１ｃよりも長くなっている。なお、電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの長手方向両端部は、連結方向（移動方向）の位置が互いに異なるようにしてある。これらはディテント力を低減させるための構成である。
【００７１】
可動子に永久磁石と電機子コアとが配列されている場合、移動方向で比透磁率が周期的に変化するため、高次のディテント力高調波成分が顕著になる。一般に相独立型の駆動では、３相合成時に基本波及び２次、４次の高調波は打ち消されるが、３次、６次、９次などの３の倍数の高調波は強め合うこととなる。
【００７２】
高調波成分の中で特に６次の高調波が多くなる傾向にあるため、電機子コア１０ｃの移動方向の長さを、他の電機子コア１ｂ、１ｃよりもτ／６（τ：極ピッチ、τ＝λ／２、λ：電気角で３６０度に相当する長さ）だけ長くしてある。これにより、電機子コア１ｂ、１ｃと電機子コア１０ｃに発生するディテント力の位相が６次の高調波成分において１８０度異なるので、６次の高調波成分が打ち消され減少する。なお、τ／６だけ電機子コア１０ｃを長くしたが、τ／６だけ電機子コア１０ｃを他の電機子コア１ｂ、１ｃより短くしても、同様の効果を奏する。すなわち、他の電機子コアとτ／６だけ長さが異なる電機子コアを設ければ良い。
【００７３】
次に、１２次以上の高調波成分については、永久磁石１ｄ、１ｅ、電機子コア１ｂ、１ｃ及び１０ｃをスキュー配置することにより低減可能である。スキュー配置は、移動方向の垂直方向に対して傾斜（角度）をつけて永久磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃの長辺を配置することである。すなわち、永久磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃの長手方向に沿う面の両端は、移動方向の位置が異なるようにしてある。なお、スキューさせる角度（スキュー角度）は０〜６度程度である。
【００７４】
上述では電機子コア１ｂ及び１ｃと１０ｃとの長さを変えると共に、永久磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃのスキュー配置を行ったが、電機子コア１０ｃの長さのみを変えても良い。永久磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃのスキュー配置のみを行なっても良い。また、両方の構成を採用した場合、電機子コアの長さとスキュー角度は独立で変更できるため、主たる高調波成分に対してディテント力を有効に低減することが可能である。
【００７５】
以上のように実施の形態５に係るリニアモータは、実施の形態１及び実施の形態４に係るリニアモータが奏する効果に加え、ディテント力の高調波成分を低減するという効果を奏する。
また、電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅは、直方体状のものを配置しているが、コイル１ａの内周面と対向する電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅのそれぞれの２面を、コイル１ａの内周面と平行となるよう構成しても良い。すなわち、電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ、永久磁石１ｄ、１ｅの一つの断面が平行四辺形となるようにしても良い。
【００７６】
実施の形態６
図２３は実施の形態６に係るリニアモータの固定子２の構成を示す断面図である。リニアモータを移動方向に沿って切断した横断面図である。上板部２１が有する歯部２１ａ及び下板部２２が有する歯部２２ａをスキュー配置している。歯部２１ａ及び２２ａは、可動子１の移動方向に対して傾斜するように配置してある。歯部２１ａ及び２２ａの可動子１の移動方向（紙面上の左右方向）に対する面の法線が、可動子１の移動方向と非平行となっている。
【００７７】
可動子１については、上述の実施の形態１から実施の形態５のいずれかと同様であるので、説明を省略する。実施の形態６においては、固定子２の歯部２１ａ及び歯部２２ａをスキュー配置することにより、可動子１の永久磁石１ｄ、１ｅ及び電機子コア１ｂ（１０ｃ）、１ｃをスキュー配置しなくても、ディテント力の低減が可能となる。
なお、可動子１として上述の実施の形態５と同様なものも使用可能である。ディテント力の低減には、固定子２の歯部２１ａ、２２ａ並びに可動子１の電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ及び永久磁石１ｄ、１ｅのなす角度が関係する。当該なす角度が適切な値となるように、固定子２の歯部２１ａ、２２ａ並びに可動子１の電機子コア１ｂ、１ｃ、１０ｃ及び永久磁石１ｄ、１ｅそれぞれをスキューさせれば良い。
【００７８】
実施の形態７
図２４は実施の形態７に係るリニアモータの固定子２の構成を示す断面図である。リニアモータを移動方向に沿って切断した横断面図である。上板部２１が有する歯部２１ａ及び下板部２２の有する歯部２２ａをスキュー配置している。すなわち、固定子２の歯部２１ａ及び歯部２２ａは、可動子１の移動方向に対して傾斜するように配置してある。可動子については、上述の実施の形態１から実施の形態６と同様であるので、説明を省略する。
【００７９】
実施の形態７において、一方の板状部２１が備える歯部２１ａの可動子１の移動方向に向く面の法線の方向と移動方向とがなす角度（図２４のＡ１）及び他方の板状部２２が備える歯部２２ａの可動子１の移動方向に向く面の法線の方向と移動方向とがなす角度（図２４のＡ２）を加算した値が、２つの法線がなす角度（図２４のＡ）の値と等しい関係としてある。すなわち、図２４に示すように、歯部２１ａと歯部２２ａの傾斜する方向を逆にしている。これは、スキュー配置したことによるこじりを抑えることを目的としている。歯部２１ａ、２２ａをスキュー配置することにより、リニアモータに発生する推力は、移動方向からスキュー角度分傾く方向に生じるので、可動子全体が傾きこじりを発生する場合がある。歯部２１ａと歯部２２ａの傾斜方向を逆にすることにより、歯部２１ａと歯部２２ａにより発生する移動方向に垂直な方向（横方向）の推力成分が逆向きとなる。そのため、横方向の推力成分は、互いに打ち消しあい、こじりを防止することが可能となる。
【００８０】
以上のように、実施の形態７においては、実施の形態１又は実施の形態４に係るリニアモータにおける効果に加え、次の効果を奏する。固定子２の歯部２１ａ及び歯部２２ａをスキュー配置することにより、可動子１の電機子コア１ｂ、１ｃ及び可動子１をスキューさせることなく、ディテント力の高調波成分を低減するという効果を奏する。また、歯部２１ａと歯部２２ａの傾ける向きを逆方向にすることにより、こじりを防止するという効果を奏する。
【００８１】
なお、実施の形態７においても、実施の形態６と同様に、実施の形態５における可動子１を用いることも可能であり、可動子１及び固定子２のスキュー角度は適宜定めれば良い。
【００８２】
また、実施の形態６及び実施の形態７において、実施の形態２で示す固定子２を採用する場合には、歯部２１ａに形成する溝２１ａ１、歯部２２ａに形成する溝２２ａ１の向きはそれぞれ、歯部２１ａ、２２ａの長手方向に直角な向きであってもよいし、可動子１の移動方向に沿った向きであってもよい。
【００８３】
本明細書では、固定子２は板状部材において歯となる部分が突出した形状であるが、例えば板状部材で歯となる部分を残しスリットを形成したり又は歯となる部分をくし歯状に形成しても本発明は実施可能である。
【００８４】
各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１  可動子
１ａ  コイル
１ｂ、１ｃ、１０ｃ  電機子コア
１２ｂ、１２ｃ  突出部
１３ｂ、１３ｃ  平面部
１４ｂ、１４ｃ  凹部
１５ｂ、１５ｃ  長板部
１ｄ、１ｅ  永久磁石（磁石）
２  固定子
２１  上板部（板状部）
２１ａ  歯部
２１ａ１  溝
２１ａ２  連結部
２２  下板部（板状部）
２２ａ  歯部
２２ａ１  溝
２２ａ２  連結部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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