(57)【要約】【課題】  電機子巻線の個数を少なくでき、電機子コアと電機子コアを支持する部材との固定を容易にできるリニアモータを提供する。【解決手段】  ３つの誘導子１Ａ〜１Ｃの各誘導子を、電機子３の移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列７が位置するように配置し、幅方向に所定の間隔を開けて並設する。電機子３の電機子コア９は、４個の磁極部１５Ａ〜１５Ｄと３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃとを有しており、電機子３の移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成する。４個の磁極部１５Ａ〜１５Ｄは、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃがそれぞれ間に位置するように所定の間隔を開けて並設する。磁極部の対向面２１には、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆをそれぞれ配置する。３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃは、それぞれ電機子３の移動方向に延びて、隣り合う２つの磁極部（１５Ａ，１５Ｂ）（１５Ｂ，１５Ｃ）（１５Ｃ，１５Ｄ）をそれぞれ磁気的に連結している。ヨーク部１７Ａ〜１７Ｃに３個の電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃをそれぞれ巻装する。【選択図】  図１
2006180690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動子とステータとを有するリニアモータであって、
磁性材料によって構成された２以上の誘導子と電機子とを具備し、
前記２以上の誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ１を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ備えており、
前記２以上の誘導子は、前記幅方向に間隔をあけて並設されており、
前記電機子は、電機子コアと、２以上の電機子巻線と、前記移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ前記移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる４以上の永久永磁石列とを有しており、
前記電機子コアは、３以上の磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する２以上のヨーク部を備えており、
前記３以上の磁極部は１つの前記誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設されており、
前記３以上の磁極部のそれぞれは、前記誘導子の前記歯部列と対向する１つまたは２つの対向面を有しており、
前記対向面上には、前記４以上の永久永磁石列の一つが配置されており、
前記２以上の電機子巻線が、前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石と前記永久磁石列と対向する前記歯部列との間に磁束を発生するように、前記３以上の前記磁極部または前記２以上のヨーク部に巻装され、
前記２以上の誘導子及び電機子の一方が前記可動子となり、前記２以上の誘導子及び電機子の他方が前記ステータとなるリニアモータ。
【請求項２】
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されている請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記電機子コアは、前記２以上の誘導子に対して相対的に移動するコア支持部材に固定されており、
前記電機子コアには、嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方が形成され、前記コア支持部材には前記嵌合用凹部及び嵌合用凸部の他方が形成されており、
前記嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方と他方とが嵌合されて前記電機子コアが前記コア支持材に固定されている請求項２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記ピッチτ1と前記ピッチτ2とは、τ2＝τ1／２の関係に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５】
前記歯部列と対向する前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石は、前記歯部列を構成する前記複数の歯部に対してスキューした状態で設けられていることを特徴とする請求項１または４に記載のリニアモータ。
【請求項６】
１つの前記磁極部に設けられた２つの前記永久磁石列をそれぞれ構成する前記複数の永久磁石のスキュー方向が同じであることを特徴とする請求項５に記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記磁極部には、前記永久磁石列の外面のうち２面以上の面と接触するように構成された永久磁石取付け部が形成されている請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項８】
可動子とステータとを有するリニアモータであって、
磁性材料によって構成された３つの誘導子と電機子とを具備し、
前記３つの誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ１を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ備えており、
前記３つの誘導子は前記幅方向に間隔をあけて並設されており、
前記電機子は、電機子コアと、３つの電機子巻線と、前記移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ前記移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる６つの永久永磁石列を有しており、
前記電機子コアは、４つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する３つのヨーク部を備え、
前記４つの磁極部は１つの前記誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設され、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成され、
前記４つの磁極部のそれぞれは、前記誘導子の前記歯部列と対向する１または２つの対向面を有しており、
前記対向面上には、前記６つの永久磁石列の１つが配置されており、
前記３つの電機子巻線が、前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石と前記永久磁石列と対向する前記歯部列との間に磁束を発生するように、前記３つのヨーク部にそれぞれ巻装され、
前記３つの誘導子及び電機子の一方が前記可動子となり、前記３つの誘導子及び電機子の他方が前記ステータとなるリニアモータ。
【請求項９】
３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
３つの前記誘導子の隣合う２つの前記誘導子間の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が０°である請求項８に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
３つの前記誘導子の隣り合う２つの前記誘導子間の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
１つの前記誘導子に対応して設けられている２つの前記永久磁石列と該１つの誘導子に隣り合う他の１つの前記誘導子に対応して設けられている２つの前記永久磁石列とは、電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°ずれている請求項８に記載のリニアモータ。
【請求項１１】
３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°であり、
３つの前記誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°であり、
１つの前記磁極部に設けられている２つの前記永久磁石列の電気角で見た位置関係が０°である請求項８に記載のリニアモータ。
【請求項１２】
可動子とステータとを有するリニアモータであって、
磁性材料によって構成された２つの誘導子と電機子とを具備し、
前記２つの誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ１を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ備えており、
前記２つの誘導子は前記幅方向に間隔をあけて並設されており、
前記電機子は、電機子コアと、３つの電機子巻線と、前記移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ前記移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる６つの永久永磁石列を有しており、
前記電機子コアは、３つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備え、
前記３つの磁極部は１つの前記誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設され、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成され、
前記３つの磁極部のそれぞれは、前記誘導子の前記歯部列と対向する１または２つの対向面を有しており、
前記対向面上には、前記４つの永久磁石列の１つが配置されており、
前記３つの電機子巻線が、前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石と前記永久磁石列と対向する前記歯部列との間に磁束を発生するように、前記３つの磁極部にそれぞれ巻装され、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°であり、
２つの前記誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°であり、
１つの前記磁極部に設けられている２つの前記永久磁石列の電気角で見た位置関係が０°であり、
前記２つの誘導子及び電機子の一方が前記可動子となり、前記２つの誘導子及び電機子の他方が前記ステータとなるリニアモータ。
【請求項１３】
可動子とステータとを有するリニアモータであって、
磁性材料によって構成された２つの誘導子と電機子とを具備し、
前記２つの誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ１を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ備えており、
前記２つの誘導子は前記幅方向に間隔をあけて並設されており、
前記電機子は、電機子コアと、３つの電機子巻線と、前記移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ前記移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる６つの永久永磁石列を有しており、
前記電機子コアは、３つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備えており、
前記３つの磁極部は１つの前記誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設されており、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されており、
前記３つの磁極部のそれぞれは、前記誘導子の前記歯部列と対向する１または２つの対向面を有しており、
前記対向面上には、前記４つの永久磁石列の１つが配置されており、
前記３つの電機子巻線が、前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石と前記永久磁石列と対向する前記歯部列との間に磁束を発生するように、前記３つの磁極部にそれぞれ巻装されており、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が１８０°であり、
２つの前記誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が６０°であり、
前記３つの磁極部のうち中央に位置する１つの前記磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
前記３つの磁極部のうち両側に位置する２つの磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が３０°であり、
前記２つの誘導子及び電機子の一方が前記可動子となり、前記２つの誘導子及び電機子の他方が前記ステータとなるリニアモータ。
【請求項１４】
前記中央に位置する前記磁極部に設けられた２つの永久磁石列の前記移動方向及び前記幅方向と直交する方向の長さ寸法が、前記両側に位置する２つの前記磁極部に設けられる永久磁石列の前記方向の長さ寸法よりも短い請求項１３に記載のリニアモータ。
【請求項１５】
可動子とステータとを有するリニアモータであって、
磁性材料によって構成された２つの誘導子と電機子とを具備し、
前記２つの誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ１を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ備えており、
前記２つの誘導子は前記幅方向に間隔をあけて並設されており、
前記電機子は、電機子コアと、３つの電機子巻線と、前記移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ前記移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる６つの永久永磁石列を有しており、
前記電機子コアは、３つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備えており、
前記３つの磁極部は１つの前記誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設されており、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されており、
前記３つの磁極部のそれぞれは、前記誘導子の前記歯部列と対向する１または２つの対向面を有しており、
前記対向面上には、前記４つの永久磁石列の１つが配置されており、
前記３つの電機子巻線が、前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石と前記永久磁石列と対向する前記歯部列との間に磁束を発生するように、前記３つの磁極部または前記２つのヨーク部にそれぞれ巻装されており、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が９０°であり、
２つの前記誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差が９０°であり、
前記２つの誘導子及び電機子の一方が前記可動子となり、前記２つの誘導子及び電機子の他方が前記ステータとなるリニアモータ。
【請求項１６】
前記電機子巻線に隣接して冷却管がつづら折りの状態で配置されていることを特徴とする請求項１〜１５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、リニアモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−１１９９１９号公報（特許文献１）には、一対の誘導子からなる固定子と電機子からなる可動子とを備えたリニアモータが示されている。一対の誘導子は、磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる歯部列を有している。電機子は、歯部列と対向する１以上の対向面を備え複数の鋼板が可動子の移動方向と直交する方向に積層されて構成された電機子コアと、対向面上に移動方向にピッチτ／２を持って設けられ且つ対向面に沿って交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる永久磁石列と、電機子コアに巻装され可動子の移動方向に並んで配置された複数の電機子巻線とを備えている。
【特許文献１】特開２００１−１１９９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のリニアモータでは、複数の電機子巻線が可動子の移動方向に並んで配置されているため、多数（特許文献１の例では１８個）の電機子巻線が必要になる。また、複数の鋼板が可動子の移動方向と直交する方向に積層されて電機子コアが構成されているので、電機子コアと電機子コアを支持する部材とを複数の鋼板を貫通する螺子等で固定しなければならず、製造が面倒であった。
【０００４】
本発明の目的は、電機子巻線の個数を少なくできるリニアモータを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、電機子コアと電機子コアを支持する部材との固定を容易にできるリニアモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明が改良の対象とするリニアモータは、可動子とステータとを有している。本発明のリニアモータは、磁性材料により構成された２以上の誘導子と電機子とを具備している。２以上の誘導子は、それぞれ可動子の移動方向に所定のピッチτ1を持って設けられた複数の歯部から構成された歯部列を、移動方向と直交する幅方向の両側に有する。そして２以上の誘導子は、幅方向に間隔をあけて並設されている。
【０００７】
電機子は、電機子コアと、２以上の電機子巻線と、移動方向に所定のピッチτ２を持って設けられ且つ移動方向に交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる４以上の永久永磁石列とを有する。電機子コアは、３以上の磁極部及び隣り合う２つの磁極部を磁気的に連結する２以上のヨーク部を備えている。３以上の磁極部は１つの誘導子が間に位置するように所定の間隔をあけて並設されている。３以上の磁極部のそれぞれは、誘導子の歯部列と対向する１つまたは２つの対向面を有している。この１つまたは２つの対向面上には、４以上の永久永磁石列の一つがそれぞれ配置されている。２以上の電機子巻線は、１つの永久磁石列を構成する複数の永久磁石とこの永久磁石列と対向する１つの歯部列との間に磁束を発生するように、３以上の前記磁極部または２以上のヨーク部に巻装される。
【０００８】
本発明のリニアモータでは、２以上の誘導子及び電機子の一方が可動子となり、２以上の誘導子及び電機子の他方がステータとなる。
【０００９】
上記本発明の構造を採用すると、電機子巻線の個数を少なくできる利点が得られる。
【００１０】
本発明のリニアモータでは、可動子の移動方向と直交する方向（誘導子の幅方向）に２以上のヨーク部が並んで配置されることになる。したがって３以上の磁極部または２以上のヨーク部に電機子巻線を巻装すると、２以上の電機子巻線は、可動子の移動方向に延びる方向に巻装することができ、可動子の移動方向と直交する方向（誘導子の幅方向）に並べて配置することができる。そのため、１個の電機子巻線の大きさを調整することにより、電機子巻線の個数を少なくすることができる。
【００１１】
また、電機子コアは可動子の移動方向と直交する方向の横断面を同一形状に構成することができるので、電機子コアは可動子の移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層して構成することができる。そのため、電機子コアに、該電機子コアを可動ステージ等のコア支持部材に固定する嵌合部材を形成することができる。例えば、電機子コアに、嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方が形成し、コア支持部材に嵌合用凹部及び嵌合用凸部の他方を形成すれば、嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方と他方とが嵌合して電機子コアをコア支持材に固定することができる。そのため、従来のように螺子等を用いることなく、電機子コアと電機子コア支持部材とを容易に固定できる。
【００１２】
誘導子の複数の歯部のピッチτ1と永久磁石列の複数の永久磁石のピッチτ2とは、τ2＝τ1／２の関係にするのが好ましい。このようにすれば、電機子巻線と永久磁石によって永久磁石列の表面から誘導子の歯部列に向かって発生する磁束をもっとも有効に移動方向の推力にすることができる利点がある。また、ｎを永久磁石の前述の移動方向に並ぶ総数とし、ｍを相数とするとき、τ2＝τ1／２±τ1／（ｎ／ｍ）とすると、永久磁石と誘導子の歯部列とによって発生するコギング力が打ち消し合い、推力の低下を最小限にして、コギング力を小さくできる利点がある。
【００１３】
歯部列と対向する永久磁石列を構成する複数の永久磁石は、歯部列を構成する複数の歯部に対してスキューした状態で設けるのが好ましい。このようにすれば、推力の低下を最小限にして、コギング力を小さくできる。この場合、１つの磁極部に設けられた２つの永久磁石列をそれぞれ構成する複数の永久磁石のスキュー方向を同じにすれば、磁極部を構成する電磁鋼板の磁気飽和を防ぐことができる。
【００１４】
磁極部には永久磁石列の外面のうち２面以上の面と接触するように構成された永久磁石取付け部を形成するのが好ましい。このようにすれば、磁極部を適宜な形状とするだけで、永久磁石列を磁極部にしっかりと固定できる。また、磁極部を構成する電磁鋼板の磁気飽和を防ぐことができる。永久磁石列の外面の１面のみを磁極部に接触させた場合、永久磁石列と磁極部との間に隙間が形成されるため、この隙間が形成された部分に隣接する磁極部の内部で磁束が流れ難くなり、磁気飽和が生じやすくなる。
【００１５】
本発明の具体的なリニアモータは、移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列を備えて幅方向に所定の間隔を開けて並設された３つの誘導子を備えている。電機子コアは、誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ対向面を有する４つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する３つのヨーク部を備えている。そして、４つの磁極部の対向面にそれぞれ永久磁石列を配置し、４つの磁極部を磁気的に連結する３つのヨーク部に、磁束を発生させる３つの電機子巻線をそれぞれ巻装する。そして、電機子コアは移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成する。このリニアモータでは、３つの電機子巻線をＵ相、Ｖ相及びＷ相の電機子巻線とすることで、３相のリニアモータを構成することができる。
【００１６】
この場合、２つの歯部列の電気角で見た位置関係即ち幾何学的な位相差、２以上の誘導子の電気角で見た位置関係即ち幾何学的な位相差及び２つの永久磁石列の電気角で見た位置関係即ち幾何学的な位相差は、種々の条件のものを採用することができる。電気角で見た幾何学的な位相差とは、２つの幾何学的な構造（１つの歯部列と他の歯部列、１つの誘導子と他の誘導子、１つの永久磁石列と他の永久磁石列）の位置におけるズレ量を電気角で示したものを言う。なおここで言う電気角とは、誘導子の複数の歯部のピッチτの電気角を３６０°として表現される。
【００１７】
具体的な１つのリニアモータでは、例えば、３つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とする。この状態では、誘導子に設けた２つの歯部列が、可動子の移動方向と直交する幅方向の同じ位置に並んでいる。このとき、３つの誘導子の隣り合う２つの誘導子の一方をシフトして、隣り合う２つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°にする。この状態では、各誘導子は、可動子の移動方向と直交する幅方向の同じ位置に並んでおらず、隣り合う２つの誘導子は、移動方向に電気角で１２０度ずつづれている。そして１つの誘導子の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差（位置関係）を０°とする。この状態では、２つの永久磁石列が、可動子の移動方向と直交する幅方向の同じ位置に並んでいる。このようにすれば、電機子コアの磁気飽和を起こりにくくすることができる。
【００１８】
また、３つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、３つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、１つの誘導子に対応して設けられている２つの永久磁石列と該１つの誘導子に隣り合う他の１つの誘導子に対応して設けられている２つの永久磁石列とは、電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°ずらすことができる。このようにすれば、３つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であり、３つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であるため、３つの誘導子を設置できる。そのため、３つの誘導子の設置が容易である。
【００１９】
また他の具体的なリニアモータでは、３つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°とする。また３つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、１つの誘導子の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°とし、１つの磁極部に設けられている２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とする。このようにすれば、３つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であるため、３つの誘導子を設置できる。そのため、誘導子の設置が容易である。また、電機子コアの磁気飽和を起こりにくくすることができる。
【００２０】
本発明の他の具体的なリニアモータは、移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列を備えて幅方向に所定の間隔を開けて並設された２つの誘導子を備えている。電機子コアは、誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備えている。そして、３つの磁極部の対向面にそれぞれ永久磁石列を配置し、３つの磁極部に、磁束を発生させる３つの電機子巻線をそれぞれ巻装する。そして、２つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°ずらし、２つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、１つの誘導子の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を１２０°ずらす。電機子コアは移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成する。
【００２１】
このリニアモータでは、一方の端部の磁極部に巻装された電機子巻線と中央の端部の磁極部に巻装された電機子巻線とにより１つの磁気回路を形成し、他方の端部の磁極部に巻装された電機子巻線と中央の端部の磁極部に巻装された電機子巻線とにより１つの磁気回路を形成して、２相の磁気回路を形成することになる。しかしながら、磁気回路は２相であるが、中央の電機子巻線は２つの磁気回路の合成で形成されるため、電機子巻線は３相である。そのため、誘導子を２つにして、リニアモータの小型化を図った上で３相モータとしての駆動力を得ることができる。また、２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が１２０°ずれているので、中央の磁極部の磁気飽和を防ぐことができる。また、２つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であるので、歯部列の端部を揃えて２つの誘導子を設置できる。そのため、誘導子の設置が容易である。
【００２２】
本発明の更に他の具体的なリニアモータは、移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列を備えて幅方向に所定の間隔を開けて並設され且つ磁気的に連結された２つの誘導子を備えている。電機子コアは、誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備えている。そして、３つの磁極部の対向面にそれぞれ永久磁石列を配置し、３つの磁極部に、磁束を発生させる３つの電機子巻線をそれぞれ巻装する。そして、２つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を１８０°ずらし、２つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、１つの誘導子の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を６０°ずらし、３つの磁極部のうち中央に位置する１つの磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を０°とし、３つの磁極部のうち両側に位置する２つの磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差を３０°とする。電機子コアは移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成する。
【００２３】
このリニアモータでは、２つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差が１８０°ずれているので、中央に位置する磁極部の磁気飽和を防ぐことができる。また、２つの誘導子の電気角で見た幾何学的な位相差が０°であるので、歯部列を合わせて２つの誘導子を設置できるので、誘導子の設置が容易である。
【００２４】
このリニアモータの磁気的に連結された２つの誘導子は、例えば、２つの誘導子の下方を連結部により連結することにより可能である。この場合、中央に位置する磁極部は、連結部と間隙を隔てて対向するように、上下方向の寸法が短くなる。このため、中央に位置する磁極部に設けられた２つの永久磁石列の電機子の移動方向及び誘導子の幅方向と直交する方向の長さ寸法が、両側に位置する２つの磁極部に設けられる永久磁石列の前述の方向の長さ寸法よりも短くなる。
【００２５】
本発明の更に他の具体的なリニアモータは、移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列を備えて幅方向に所定の間隔を開けて並設された２つの誘導子を備えている。電機子コアは、誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備えている。そして、３つの磁極部の対向面にそれぞれ永久磁石列を配置し、３つの磁極部の両端に位置する２つの磁極部または３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部には、磁束を発生させる２つの電機子巻線をそれぞれ巻装する。そして、２つの誘導子がそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差を９０°ずらし、１つの誘導子の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列は電気角で見た幾何学的な位相差を９０°ずらす。電機子コアは移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成する。このようなリニアモータでは、電機子巻線の数を少なくできる。
【００２６】
電機子巻線に隣接して冷却管をつづら折りの状態で配置するのが好ましい。本発明のリニアモータでは、電機子巻線の個数を少なくできるので、冷却管のつづら折りの折り曲げ部分の数を少なくできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の構造を採用すると、電機子巻線の個数を少なくできる利点が得られる。また可動子の移動方向と直交する方向（誘導子の幅方向）に２以上のヨーク部が並べて配置されるので、３以上の磁極部または２以上のヨーク部に巻装される複数の電機子巻線のそれぞれの電機子巻線は、可動子の移動方向に延びる方向に巻装して、可動子の移動方向と直交する方向（誘導子の幅方向）に並べて配置することができる。そのため、１個の電機子巻線の大きさを調整することにより、電機子巻線の個数を少なくすることができる。
【００２８】
また、電機子コアは可動子の移動方向と直交する方向の横断面を同一形状に構成することができるので、電機子コアは可動子の移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層して構成することができる。そのため、電機子コアに、該電機子コアを可動ステージ等のコア支持部材に固定する嵌合部材を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態のリニアモータの分解斜視図及び概略正面図である。両図に示すように、本例のリニアモータは、固定子を構成する３つの誘導子１Ａ〜１Ｃと可動子を構成する電機子３及びコア支持部材（可動ステージ）５と基台６とを有している。３つの誘導子１Ａ〜１Ｃは、それぞれ電機子３の移動方向（矢印Ｄ）に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる２つの歯部列７を有しており、磁性材料からなる複数の鋼板が積層されて構成されている。また、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃの各誘導子は、電機子３の移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ歯部列７が位置するように配置され、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃは、前述の幅方向に所定の間隔を開けて並設されている。本例では、誘導子１Ａ〜１Ｃのそれぞれは、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電機子３の移動方向に複数の誘導子分割体２が結合されて構成されている。具体的には、隣接する一方の誘導子分割体２の端部に形成された凸部２ａと他方の誘導子分割体２の端部に形成された凹部２ｂとが嵌合されて、複数の誘導子分割体２が結合されている。そして、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃは、基台６のベース６ａに螺子８（図２の破線）により固定されている。
【００３０】
電機子３は、電機子コア９と６個の永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆと３個の電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃとを有している。電機子コア９は、４個の磁極部１５Ａ〜１５Ｄと３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃと２つのリブ部１９Ａ，１９Ｂとを有しており、電機子３の移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されている。４個の磁極部１５Ａ〜１５Ｄは、いずれも電機子３の移動方向に延びる直方体形状を有している。そして、４個の磁極部１５Ａ〜１５Ｄは、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃがそれぞれ間に位置するように所定の間隔を開けて並設されており、それぞれの磁極部が隣接する誘導子１Ａ〜１Ｃと対向する対向面２１を有している。対向面２１には、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆがそれぞれ配置されている。本例では、永久磁石列１１の２つの面が磁極部１５Ａ〜１５Ｄの永久磁石取付部１５ａと接触し、２つの面が外部に露出するように、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆは、磁極部１５Ａ〜１５Ｄに埋設された状態で対向面２１に配置されている。誘導子１Ａ〜１Ｃと永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆとが対向する態様については後述する。
【００３１】
３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃは、それぞれ電機子３の移動方向（矢印Ｄ）に延びて、隣り合う２つの磁極部（１５Ａ，１５Ｂ）（１５Ｂ，１５Ｃ）（１５Ｃ，１５Ｄ）をそれぞれ磁気的に連結している。そして、ヨーク部１７Ａ〜１７Ｃには、磁束を発生させる３個の電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃのそれぞれの電機子巻線が巻装されている。具体的には、ヨーク部１７ＡにＵ相の電機子巻線１３Ａが巻装され、ヨーク部１７ＢにＶ相の電機子巻線１３Ｂが巻装され、ヨーク部１７ＣにＷ相の電機子巻線１３Ｃが巻装されている。そのため、図２に示すように、磁極部１５Ｂ及び永久磁石列１１Ｂと磁極部１５Ａ及び永久磁石列１１Ａとの間には、Ｕ相の電機子巻線１３Ａによる磁束が流れ、磁極部１５Ｃ及び永久磁石列１１Ｄと磁極部１５Ｂ及び永久磁石列１１Ｃとの間には、Ｖ相の電機子巻線１３Ｂによる磁束が流れ、磁極部１５Ｄ及び永久磁石列１１Ｆと磁極部１５Ｃ及び永久磁石列１１Ｅとの間には、Ｗ相の電機子巻線１３Ｃによる磁束が流れる。また、隣り合う電機子巻線（１３Ａ，３Ｂ）（１３Ｂ，１３Ｃ）の間の空隙部には、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃに隣接するように、つづら折りの冷却管１４が配置されている。本例では、冷却管１４は、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃに沿って折れ曲がった形状を有しており、内部には、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｃを冷却するための冷媒が流れている。
【００３２】
２つのリブ部１９Ａ，１９Ｂは、両端に位置する磁極部１５Ａ，１５Ｄの上方に配置されており、その上方には電機子３の移動方向に延びる嵌合用凹部２３がそれぞれ形成されている。嵌合用凹部２３の上方には、中央に細長い開口部２３ａを形成するように一対の平板部２５ａが配置されている。この一対の平板部２５ａの配置により、嵌合用凹部２３は、ほぼ矩形上の横断面を有している。
【００３３】
コア支持部材を構成する可動ステージ５は、電機子コア９の上方に固定されており、ステージ本体２７と一対の嵌合用凸部２９とを有している。嵌合用凸部２９は、嵌合用凹部２３内に嵌合可能な細長い直方体の凸部本体２９ａと、ステージ本体２７と凸部本体２９ａとを連結して開口部２３ａ内に配置される連結部２９ｂとを有している。このような構成により、嵌合用凹部２３内に凸部本体２９ａが挿入され、開口部２３ａ内に連結部２９ｂが挿入されるように、電機子コア９と可動ステージ５とを相対的に動かすだけで、電機子コア９を可動ステージ５に固定することができる。この可動ステージ５は、図２に示すように、電機子３の両側に配置された基台６の一対の側壁６ｂに摺動可能に支持されている。本例では、可動ステージ５に設けた輪体５ａを側壁６ｂの上方に開口する溝６ｃ内に配置している。
【００３４】
永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆは、前述したように、磁極部１５Ａ〜１５Ｄの対向面２１上に配置されている。具体的には、磁極部１５Ａ，１５Ｂの各対向面２１には、永久磁石列１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ配置されており、磁極部１５Ｂ，１５Ｃの各対向面２１には、永久磁石列１１Ｃ，１１Ｄがそれぞれ配置されており、磁極部１５Ｃ，１５Ｄの各対向面２１には、永久磁石列１１Ｅ，１１Ｆがそれぞれ配置されている。また、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆの各永久磁石列は、電機子３の移動方向に歯部列７の複数の歯部のピッチτの半分のピッチ（τ／２）を持って対向面２１に沿って交互に異なる極性が現れるように配置されている。本例では、図４に示すように、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃがそれぞれ備える２つの歯部列７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１が０°であり、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ２が１２０°ずつずれており、誘導子１Ａ〜１Ｃの１つの誘導子の２つの歯部列７と対向する２つの永久磁石列の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ３が０°となっている。なお、図４では、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆの着磁方向を永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆ内において矢印で示している。本例のリニアモータでは、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｂにより生じた磁束が、永久磁石列１１Ａ〜１１Ｆの複数の磁石によって収束された流れに変化させられて、所定の磁石と誘導子（１Ａ〜１Ｃ）の歯部列７の複数の歯部との間で吸引力が発生する。そこで、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｂによる磁束の流れを変化させることにより、可動子を構成する電機子３に固定子を構成する誘導子１Ａ〜１Ｃに対する推力が発生する。
【００３５】
本例のリニアモータによれば、電機子３の移動方向と直交する方向（誘導子１Ａ〜１Ｃの幅方向）に３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃを並べて配置するので、３個のヨーク部１７Ａ〜１７Ｃに巻装される３個の電機子巻線１３Ａ〜１３Ｂのそれぞれの電機子巻線は、電機子３の移動方向に延びる方向に巻装して、電機子３の移動方向と直交する方向（誘導子１Ａ〜１Ｃの幅方向）に並べて配置することができる。そのため、１個の電機子巻線の大きさを調整することにより、電機子巻線１３Ａ〜１３Ｂの個数を３個と少なくすることができる。また、電機子コア９は電機子３の移動方向と直交する方向の横断面を同一形状に構成することができるので、電機子コア９は電機子３の移動方向に複数枚の電磁鋼板を積層して構成することができる。そのため、電機子コア９に、該電機子コアを可動ステージ５に固定する嵌合部材（嵌合用凹部２３）を形成することができる。また、３つの誘導子１Ａ〜１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ２が１２０°ずつずれているので、電機子コア９の磁気飽和を起こりにくくすることができる。
【００３６】
誘導子及び永久磁石列は、種々の態様により構成することができる。図５は、本発明の第２の実施の形態のリニアモータの断面図である。本例のリニアモータでは、３つの誘導子１０１Ａ〜１０１Ｃがそれぞれ備える２つの歯部列１０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ４が０°であり、３つの誘導子１０１Ａ〜１０１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ５が０°であり、１つの誘導子（例えば１０１Ａ）に対応して設けられている２つの永久磁石列（１１１Ａ，１１１Ｂ）と該１つの誘導子（１０１Ａ）に隣り合う他の１つの誘導子（１０１Ｂ）に対応して設けられている２つの永久磁石列（１１１Ｂ，１１１Ｃ）とは、電気角で見た幾何学的な位相差Ａ６が１２０°ずれている。本例のリニアモータでは、電機子コア１０９の磁気飽和が生じやすいが、歯部列１０７を合わせて誘導子１０１Ａ〜１０１Ｃを設置できるので、誘導子１０１Ａ〜１０１Ｃの設置が容易である。
【００３７】
図６は、本発明の第３の実施の形態のリニアモータの断面図である。本例のリニアモータでは、３つの誘導子２０１Ａ〜２０１Ｃがそれぞれ備える２つの歯部列２０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ７が１２０°ずれており、３つの誘導子２０１Ａ〜２０１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ８が０°であり、１つの誘導子（例えば２０１Ａ）の２つの歯部列２０７と対向する２つの永久磁石列（２１１Ａ，２１１Ｂ）は電気角で見た幾何学的な位相差Ａ９が１２０°ずれており、１つの磁極部（例えば２１５Ｃ）に設けられている２つの永久磁石列（２１１Ｄ，２１１Ｅ）の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１０が０°である。本例のリニアモータでは、３つの誘導子２０１Ａ〜２０１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ８が０°であるため、歯部列２０７を合わせて誘導子２０１Ａ〜２０１Ｃを設置できる。そのため、誘導子２０１Ａ〜２０１Ｃの設置が容易である。また、電機子コア２０９の磁気飽和を起こりにくくすることができる。
【００３８】
図７は、本発明の第４の実施の形態のリニアモータに用いる電機子３０３の斜視図である。本例のリニアモータは、電機子コア３０９及び該電機子コア３０９に取り付けられた永久磁石列３１１Ａ〜３１１Ｆの構成を除いて、図１に示す第１の実施の形態のリニアモータと同じ構造を有している。本例のリニアモータでは、永久磁石列３１１Ａ〜３１１Ｆを構成する複数の永久磁石は、誘導子の歯部列を構成する複数の歯部に対してスキューした状態で設けられている。そして、１つの磁極部に設けられた２つの永久磁石列をそれぞれ構成する複数の永久磁石のスキュー方向が同じになっている。本例のリニアモータでは、永久磁石をスキューさせているため、各相に発生するコギング力が正弦波に近くなり、各相の合計したコギング力は打ち消されて小さくなる。
【００３９】
図８は、本発明の第５の実施の形態のリニアモータの正面図である。本例のリニアモータでは、２つの誘導子４０１Ａ，４０１Ｂにより固定子が構成されている。そして、電機子４０３は、電機子コア４０９と４個の永久磁石列４１１Ａ〜４１１Ｄと３個の電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃとを有している。電機子コア４０９は、３個の磁極部４１５Ａ〜４１５Ｃと２個のヨーク部４１７Ａ，４１７Ｂを有しており、電機子４０３の移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されている。３個の磁極部４１５Ａ〜４１５Ｃは、２つの誘導子４０１Ａ，４０１Ｂがそれぞれ間に位置するように所定の間隔を開けて並設されており、それぞれの磁極部が隣接する誘導子４０１Ａ，４０１Ｂと対向する対向面４２１を有している。対向面４２１には、４個の永久磁石列４１１Ａ〜４１１Ｄがそれぞれ配置されている。具体的には、磁極部４１５Ａ，４１５Ｂの各対向面４２１には、永久磁石列４１１Ａ，４１１Ｂがそれぞれ配置されており、磁極部４１５Ｂ，４１５Ｃの各対向面４２１には、永久磁石列４１１Ｃ，４１１Ｄがそれぞれ配置されている。また、本例のリニアモータでは、３個の磁極部４１５Ａ〜４１５Ｃの上方に磁束を発生させる３つの電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃがそれぞれ巻装されている。具体的には、磁極部４１５ＡにＵ相の電機子巻線４１３Ａが巻装され、磁極部４１５ＢにＷ相の電機子巻線４１３Ｂが巻装され、磁極部４１５ＣにＶ相の電機子巻線４１３Ｃが巻装されている。このように電機子４０３には、電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃとして３相の巻線が用いられているが、図９に示すように、Ｗ相の電機子巻線４１３Ｂは、Ｕ相の電機子巻線４１３ＡとＶ相の電機子巻線４１３Ｂとを加えた位相の逆の位相を有している。そのため、図１０の概略図に示すように、磁極部４１５Ａ及び永久磁石列４１１Ａと磁極部４１５Ｂ及び永久磁石列４１１Ｂとの間には、Ｕ相の電機子巻線４１３Ａ及びＷ相の電機子巻線４１３Ｂによる磁束が流れ、磁極部４１５Ｂ及び永久磁石列４１１Ｃと磁極部４１５Ｃ及び永久磁石列４１１Ｄとの間には、Ｗ相の電機子巻線４１３Ｂ及びＶ相の電機子巻線４１３Ｃによる磁束が流れ、全体として２相の磁気回路の磁束が流れる。また、本例では、図１１に示すように、２つの誘導子４０１Ａ，４０１Ｂがそれぞれ備える２つの歯部列４０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１１が１２０°ずれており、２つの誘導子４０１Ａ，４０１Ｂの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１２が０°であり、１つの誘導子（例えば、４０１Ａ）の２つの歯部列４０７と対向する２つの永久磁石列（４１１Ａ，４１１Ｂ）は電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１３が１２０°ずれている。
【００４０】
本例のリニアモータでは、磁気回路は２相であるが、電機子巻線は３相である。そのため、リニアモータの小型化を図った上で３相モータとしての駆動力を得ることができる。また、２つの歯部列４０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１１が１２０°ずれているので、中央の磁極部４１５Ｂの磁気飽和を防ぐことができる、また、２つの誘導子４０１Ａ，４０１Ｂの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１２が０°であるので、歯部列４０７を合わせて誘導子４０１Ａ，４０１Ｂを設置できるので、誘導子４０１Ａ，４０１Ｂの設置が容易である。
【００４１】
図１２は、図８に示す本発明の第５の実施の形態のリニアモータにおいて、冷却管４１４を配置した例を示している。本例では、ヨーク部４１７Ａ，４１７Ｂと電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃとの間に空隙部ができるように、電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃを構成する。そして、この空隙部内に電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃに隣接するように、つづら折りの冷却管４１４が配置されている。本例では、図１３に示すように、冷却管４１４は、電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃに沿って折れ曲がった形状を有しており、内部には、電機子巻線４１３Ａ〜４１３Ｃを冷却するための冷媒が流れている。
【００４２】
図１４は、本発明の第６の実施の形態のリニアモータの正面図である。本例のリニアモータは、誘導子、中央に位置する磁極部及び永久磁石列の構造を除いて図８に示す第５の実施の形態のリニアモータと同じ構造を有している。本例のリニアモータでは、２つの誘導子５０１Ａ，５０１Ｂが磁気的に連結されている。具体的には、図１４及び図１５に示すように、誘導子５０１Ａ，５０１Ｂの下方が連結部５０２により連結された構造を有している。そして、連結部５０２が螺子５０８により基台５０６のベース５０６ａに固定されている。また、中央に位置する磁極部５１５Ｂは、連結部５０２と間隙を隔てて対向するように、上下方向の寸法が短くなっている。このため、中央に位置する磁極部５１５Ｂに設けられた２つの永久磁石列５１１Ｂ，５１１Ｃの電機子５０３の移動方向及び誘導子５０１Ａ，５０１Ｂの幅方向と直交する方向の長さ寸法が、両側に位置する２つの磁極部５１５Ａ，５１５Ｃに設けられる永久磁石列５１１Ａ，５１１Ｄの前述の方向の長さ寸法よりも短くなっている。
【００４３】
また、本例では、図１６に示すように、２つの誘導子５０１Ａ，５０１Ｂがそれぞれ備える２つの歯部列の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１４が１８０°ずれており、２つの誘導子５０１Ａ，５０１Ｂの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１５が０°であり、１つの誘導子（例えば、５０１Ａ）の２つの歯部列と対向する２つの永久磁石列５１１Ａ，５１１Ｂは電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１６が６０°ずれており、中央に位置する磁極部５１５Ｂに設けられる２つの永久磁石列５１１Ｂ，５１１Ｃの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１７が０°であり、３つの磁極部のうち両側に位置する２つの磁極部５１５Ａ，５１５Ｃに設けられる２つの永久磁石列５１１Ａ，５１１Ｄの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１８が３０°である。
【００４４】
本例のリニアモータでは、２つの歯部列５０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１４が１８０°ずれているので、中央に位置する磁極部５１５Ｂの磁気飽和を防ぐことができる。また、２つの誘導子５０１Ａ，５０１Ｂの電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１５が０°であるので、歯部列５０７を合わせて誘導子５０１Ａ，５０１Ｂを設置できるので、誘導子５０１Ａ，５０１Ｂの設置が容易である。
【００４５】
図１７は、本発明の第７の実施の形態のリニアモータの正面図である。本例のリニアモータでは、２つの誘導子６０１Ａ，６０１Ｂにより固定子が構成されている。そして、電機子６０３は、電機子コア６０９と４個の永久磁石列６１１Ａ〜６１１Ｄと２個の電機子巻線６１３Ａ，６１３Ｂとを有している。電機子コア６０９は、３個の磁極部６１５Ａ〜６１５Ｃと２個のヨーク部６１７Ａ，６１７Ｂを有しており、電機子６０３の移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されている。３個の磁極部６１５Ａ〜６１５Ｃは、２つの誘導子６０１Ａ，６０１Ｂがそれぞれ間に位置するように所定の間隔を開けて並設されており、それぞれの磁極部の誘導子６０１Ａ，６０１Ｂと対向する対向面には、４個の永久磁石列６１１Ａ〜６１１Ｄがそれぞれ配置されている。具体的には、磁極部６１５Ａ，６１５Ｂの各対向面には、永久磁石列６１１Ａ，６１１Ｂがそれぞれ配置されており、磁極部６１５Ｂ，６１５Ｃの各対向面には、永久磁石列６１１Ｃ，６１１Ｄがそれぞれ配置されている。また、本例のリニアモータでは、３個の磁極部６１５Ａ〜６１５Ｃの両端に位置する２個の磁極部６１５Ａ，６１５Ｃの上方に磁束を発生させる２つの電機子巻線６１３Ａ，６１３Ｂがそれぞれ巻装されている。具体的には、磁極部６１５ＡにＡ相の電機子巻線６１３Ａが巻装され、磁極部６１５ＣにＢ相の電機子巻線６１３Ｂが巻装されている。図１８に示すように、Ａ相とＢ相は位相が９０°ずれている。図１７の矢印に示すように、磁極部６１５Ａ及び永久磁石列６１１Ａと磁極部６１５Ｂ及び永久磁石列６１１Ｂとの間には、Ａ相の電機子巻線６１３Ａによる磁束が流れ、磁極部６１５Ｂ及び永久磁石列６１１Ｃと磁極部６１５Ｃ及び永久磁石列６１１Ｄとの間には、Ｂ相の電機子巻線６１３Ｂによる磁束が流れる。また、本例では、図１９に示すように、２つの誘導子６０１Ａ，６０１Ｂがそれぞれ備える２つの歯部列６０７の電気角で見た幾何学的な位相差Ａ１９が９０°ずれており、１つの誘導子（例えば、６０１Ａ）の２つの歯部列６０７と対向する２つの永久磁石列（６１１Ａ，６１１Ｂ）は電気角で見た幾何学的な位相差Ａ２０が９０°ずれている。
【００４６】
また、図２０は、本発明の第８の実施の形態のリニアモータの正面図である。本例のリニアモータでは、３つの磁極部６１５Ａ〜６１５Ｃを磁気的に連結する２つのヨーク部６１７Ａ，６１７Ｂに２つの電機子巻線６１３Ａ，６１３Ｂがそれぞれ巻装されており、その他は、第７の実施の形態のリニアモータと同じ構造を有している。
【００４７】
本発明の第７及び第８の実施の形態のリニアモータでは、電機子巻線の数を少なくできる。
【００４８】
以下、本願明細書において開示した発明を付記する。
【００４９】
（１）  磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτ1を持って設けられた複数の歯部からなる１以上の歯部列を有する１以上の誘導子と、
前記歯部列と対向する１以上の対向面を備えた電機子コアと、前記対向面上に前記移動方向に所定のピッチτ2を持って設けられ且つ前記対向面に沿って交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列と、前記電機子コアに巻装されて前記複数の永久磁石と前記歯部列との間に磁束を発生させる複数の電機子巻線とを備えた電機子とを備え、
前記誘導子及び電機子の一方が可動子となり、他方が固定子となるリニアモータであって、
前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ前記歯部列を備えて前記幅方向に所定の間隔を開けて並設された２以上の前記誘導子を備え、
前記電機子コアは前記誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ前記対向面を有する３以上の磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する２以上のヨーク部を備え、
前記３以上の磁極部の前記対向面にそれぞれ前記永久磁石列が配置され、
前記３以上の磁極部または前記２以上のヨーク部には、前記複数の電機子巻線のそれぞれの電機子巻線が巻装されていることを特徴とするリニアモータ。
【００５０】
（２）  前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されている上記（１）に記載のリニアモータ。
【００５１】
（３）  前記電機子コアは、前記２以上の誘導子に対して相対的に移動するコア支持部材に固定されており、
前記電機子コアには、嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方が形成され、前記コア支持部材には前記嵌合用凹部及び嵌合用凸部の他方が形成されており、
前記嵌合用凹部及び嵌合用凸部の一方と他方とが嵌合されて前記電機子コアが前記コア支持材に固定されている上記（２）に記載のリニアモータ。
【００５２】
（４）  前記ピッチτ1と前記ピッチτ2とは、τ2＝τ1／２の関係にあることを特徴とする上記（１）に記載のリニアモータ。
【００５３】
（５）  前記歯部列と対向する前記永久磁石列を構成する前記複数の永久磁石は、前記歯部列を構成する前記複数の歯部に対してスキューした状態で設けられていることを特徴とする上記（１）または（４）に記載のリニアモータ。
【００５４】
（６）  １つの前記磁極部に設けられた２つの前記永久磁石列をそれぞれ構成する前記複数の永久磁石のスキュー方向が同じであることを特徴とする上記（５）に記載のリニアモータ。
【００５５】
（７）  前記磁極部には前記永久磁石列の外面のうち２面以上の面と接触するように構成された永久磁石取付け部が形成されている上記（１）に記載のリニアモータ。
【００５６】
（８）  磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる１以上の歯部列を有する１以上の誘導子と、
前記歯部列と対向する１以上の対向面を備えた電機子コアと、前記対向面上に前記移動方向に所定のピッチτ／２を持って設けられ且つ前記対向面に沿って交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列と、前記電機子コアに巻装されて前記複数の永久磁石と前記歯部列との間に磁束を発生させる複数の電機子巻線とを備えた電機子とを備え、
前記誘導子及び電機子の一方が可動子となり、他方が固定子となるリニアモータであって、
前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ前記歯部列を備えて前記幅方向に所定の間隔を開けて並設された３つの前記誘導子を備え、
前記電機子コアは前記誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ前記対向面を有する４つの磁極部及び隣り合う２つの前記磁極部を磁気的に連結する３つのヨーク部を備え、
前記４つの磁極部の前記対向面にそれぞれ前記永久磁石列が配置され、
前記３つのヨーク部には、前記３つの電機子巻線がそれぞれ巻装されており、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されていることを特徴とするリニアモータ。
【００５７】
（９）  ３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た位置関係が０°であり、
３つの前記誘導子の電気角で見た位置関係が１２０°ずつずれており、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列の電気角で見た位置関係が０°である上記（８）に記載のリニアモータ。
【００５８】
（１０）  ３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た位置関係が０°であり、
３つの前記誘導子の電気角で見た位置関係が０°であり、
１つの前記誘導子に対応して設けられている２つの前記永久磁石列と該１つの誘導子に隣り合う他の１つの前記誘導子に対応して設けられている２つの前記永久磁石列とは、電気角で見た位置関係が１２０°ずれている上記（８）に記載のリニアモータ。
【００５９】
（１１）  ３つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た位置関係が１２０°ずれており、
３つの前記誘導子の電気角で見た位置関係が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列は電気角で見た位置関係が１２０°ずれており、
１つの前記磁極部に設けられている２つの前記永久磁石列の電気角で見た位置関係が０°である上記（８）に記載のリニアモータ。
【００６０】
（１２）  磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる１以上の歯部列を有する１以上の誘導子と、
前記歯部列と対向する１以上の対向面を備えた電機子コアと、前記対向面上に前記移動方向に所定のピッチτ／２を持って設けられ且つ交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列と、前記電機子コアに巻装されて前記複数の永久磁石と前記歯部列との間に磁束を発生させる複数の電機子巻線とを備えた電機子とを備え、
前記誘導子及び電機子の一方が可動子となり、他方が固定子となるリニアモータであって、
前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ前記歯部列を備えて前記幅方向に所定の間隔を開けて並設された２つの前記誘導子を備え、
前記電機子コアは前記誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ前記対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う前記３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備え、
前記３つの磁極部の前記対向面にそれぞれ前記永久磁石列が配置され、
前記３つの磁極部には、前記３つの電機子巻線がそれぞれ巻装されており、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た位置関係が１２０°ずれており、
２つの前記誘導子の電気角で見た位置関係が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列は電気角で見た位置関係が１２０°ずれており、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されていることを特徴とするリニアモータ。
【００６１】
（１３）  磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる１以上の歯部列を有する１以上の誘導子と、
前記歯部列と対向する１以上の対向面を備えた電機子コアと、前記対向面上に前記移動方向に所定のピッチτ／２を持って設けられ且つ交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列と、前記電機子コアに巻装されて前記複数の永久磁石と前記歯部列との間に磁束を発生させる複数の電機子巻線とを備えた電機子とを備え、
前記誘導子及び電機子の一方が可動子となり、他方が固定子となるリニアモータであって、
前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ前記歯部列を備えて前記幅方向に所定の間隔を開けて並設され且つ磁気的に連結された２つの前記誘導子を備え、
前記電機子コアは前記誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ前記対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う前記３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備え、
前記３つの磁極部の前記対向面にそれぞれ前記永久磁石列が配置され、
前記３つの磁極部には、前記３つの電機子巻線がそれぞれ巻装されており、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列の電気角で見た位置関係が１８０°ずれており、
２つの前記誘導子の電気角で見た位置関係が０°であり、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列は電気角で見た位置関係が６０°ずれており、
前記３つの磁極部のうち中央に位置する１つの前記磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た位置関係が０°であり、
前記３つの磁極部のうち両側に位置する２つの磁極部に設けられる２つの永久磁石列の電気角で見た位置関係が３０°であり、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されていることを特徴とするリニアモータ。
【００６２】
（１４）  前記中央に位置する前記磁極部に設けられた２つの永久磁石列の前記移動方向及び前記幅方向と直交する方向の長さ寸法が、前記両側に位置する２つの前記磁極部に設けられる永久磁石列の前記方向の長さ寸法よりも短い上記（１３）に記載のリニアモータ。
【００６３】
（１５）  磁性材料により構成され、可動子の移動方向に所定のピッチτを持って設けられた複数の歯部からなる１以上の歯部列を有する１以上の誘導子と、
前記歯部列と対向する１以上の対向面を備えた電機子コアと、前記対向面上に前記移動方向に所定のピッチτ／２を持って設けられ且つ前記対向面に沿って交互に異なる極性が現れるように配置された複数の永久磁石からなる１以上の永久磁石列と、前記電機子コアに巻装されて前記複数の永久磁石と前記歯部列との間に磁束を発生させる複数の電機子巻線とを備えた電機子とを備え、
前記誘導子及び電機子の一方が可動子となり、他方が固定子となるリニアモータであって、
前記移動方向と直交する幅方向の両側にそれぞれ前記歯部列を備えて前記幅方向に所定の間隔を開けて並設された２つの前記誘導子を備え、
前記電機子コアは前記誘導子が間に位置するように所定の間隔を開けて並設されてそれぞれ前記対向面を有する３つの磁極部及び隣り合う前記３つの磁極部を磁気的に連結する２つのヨーク部を備え、
前記３つの磁極部の前記対向面にそれぞれ前記永久磁石列が配置され、
前記３つの磁極部の両端に位置する２つの磁極部または前記２つのヨーク部には、前記２つの電機子巻線がそれぞれ巻装されており、
２つの前記誘導子がそれぞれ備える２つの前記歯部列は電気角で見た位置関係が９０°ずれており、
１つの前記誘導子の２つの前記歯部列と対向する２つの前記永久磁石列は電気角で見た位置関係が９０°であり、
前記電機子コアは前記移動方向に複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されていることを特徴とするリニアモータ。
【００６４】
（１６）  前記電機子巻線に隣接して冷却管がつづら折りの状態で配置されていることを特徴とする上記（１）〜（１５）のいずれが一つに記載のリニアモータ。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態のリニアモータの分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のリニアモータの概略正面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態のリニアモータに用いる誘導子を構成する複数の誘導子分割体が結合されている状態を示す平面図であり、（Ｂ）は、複数の誘導子分割体が分離している状態を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態のリニアモータに用いる電機子の斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態のリニアモータの正面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態のリニアモータの電機子巻線の位相を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態のリニアモータの磁束の流れを説明するための概略図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図１２】第５の実施の形態のリニアモータにおいて、冷却管を配置した例のリニアモータの正面図である。
【図１３】第５の実施の形態のリニアモータに用いる冷却管の斜視図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態のリニアモータの正面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態のリニアモータの誘導子の部分正面図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態のリニアモータの正面図である。
【図１８】本発明の第７の実施の形態のリニアモータの電機子巻線の位相を示す図である。
【図１９】本発明の第７の実施の形態のリニアモータの断面図である。
【図２０】本発明の第８の実施の形態のリニアモータの正面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ〜１Ｃ  誘導子(固定子)
３  電機子
５  コア支持部材（可動ステージ）
７  歯部列
９  電機子コア
１１Ａ〜１１Ｆ  永久磁石列
１３Ａ〜１３Ｃ  電機子巻線
１５Ａ〜１５Ｄ  磁極部
１７Ａ〜１７Ｃ  ヨーク部
２１  対向面
２３  嵌合用凹部
２９  嵌合用凸部
【図１】
2006180690.tif 000003
【図２】
2006180690.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006180690.tif 000008
【図７】
2006180690.tif 000009
【図８】
2006180690.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006180690.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2006180690.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2006180690.tif 000018
【図１７】
2006180690.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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