(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、
前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、
前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、
前記各磁極が、前記二次側部材に対向する端部とは反対側の端部を当該磁極の進行方向に沿った幅よりも幅狭なブリッジを介してヨークに接続されており、
前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極に接続されたブリッジのサイズと、それ以外の磁極に接続されたブリッジのサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、
前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、
前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、
前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極のサイズと、それ以外の磁極のサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項３】
進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、
前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、
前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、
前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極とその内側に位置する磁極との間に設けられた永久磁石のサイズと、それ以外の永久磁石のサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コギングトルクに善処したモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、この種のモータとして特許文献１には、進行方向に沿って等間隔に歯部が形成された二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に移動できるように配置された一次側部材と、この一次側部材に磁束を発生させるべく磁極部に巻装されたコイルとによって構成されたリニアモータが示されている。そして、一次側部材の磁極部と二次側部材の歯部との間に形成された各空隙に順次磁束を発生させることにより、一次側部材を二次側部材に対して相対移動させるようになっている。さらに、大きな推力を得るべく、一次側部材の各磁極部を複数の磁極から構成し、それぞれの磁極の各間隙に互いに逆極性となるように永久磁石を挿入している。磁極部は磁極と永久磁石とによって構成されている。
【０００３】
図２０は、磁極部分の構成図である。進行方向に沿って磁性体の二次側部材１に均等に歯部１ａが形成されている。一方、二次側部材１に対して所定のギャップ２を隔てた対向位置に一次側部材１３が配置されている。一次側部材１３は磁極部１３ａ、磁極部１３ｂ、磁極部１３ｃをヨーク１３ｄで繋いでＥ字型に構成され、それぞれの磁極部１３ａ，１３ｂ，１３ｃには等間隔で磁極１０が形成され、各空隙には隣り合う極性が逆極性となるように永久磁石１４が挿入されている。また、磁極部１３ａにはコイル１５ａが巻装され、磁極部１３ｂにはコイル１５ｂが巻装され、磁極部１３ｃにはコイル１５ｃが巻装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０９６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる構成において、磁極部１３ａ−１３ｂ間、１３ｂ−１３ｃ間に着目すると、図２１に示すように、隣り合う相の磁極１０、１０間に亘って磁束Ｈが漏れる経路が存在する。これに対して、左右の相における磁極部１３ａ、１３ｃの外側端の磁極１０は隣り合う磁極部への漏れ磁束がなく、図２２に示すように磁極面から二次側へ流れる磁束がより多くなる。
【０００６】
これにより、一次側部材１３の内、両端の磁極部３ａ、３ｂの外側端のみ二次側へ鎖交する磁束が増加するため、磁束のアンバランスが発生してコギングが増加することが新たに明らかとなった。
【０００７】
そこで、このような課題を解決するうえで、例えば特許文献２（特許第５４１８５５６号公報）に示すものを参照する。同文献は課題として、永久磁石を一次側部材である可動子側に配置した従来のリニアモータでは、可動子を二次側部材である固定子に沿って移動させる際に、推力変動の要因となるコギングや推力リップルが発生し、リニアモータの円滑な駆動が阻害される点を挙げている。そして、進行方向に沿って所定の間隔で歯部が形成された固定子と、前記固定子に対向して配置される可動子とを備え、可動子は、直線状に配列された複数の磁極のそれぞれにコイルが巻装され、異なる極性の主極磁石が磁極の配列方向に沿って交互に配列されて主極磁石列を構成したリニアモータに対して、主極磁石列の一端または両端に補極磁石を配置することとし、当該補極磁石は、磁極の配列方向において、複数の磁極のそれぞれに巻装されたコイルより可動子の端側に配置し、端部（後端部）での磁束密度の偏りを低減する旨を記している。
【０００８】
すなわち、同文献のものは、両端コイルの外側に補極構造を作れば端効果により磁束密度を調整する手立てとなることを示している。
【０００９】
しかしながら、両端コイルの外側に補極磁石を設けると、その分、可動子が長くなる。このため、部品種類が増えるうえに、可動子の移動方向への大型、重量化が避けられないものとなる。しかも、端部の磁束密度をどこに準拠して変更すればよいかの基準がないために、補極をいかに構成するかについては思考錯誤を余儀なくされるおそれがある。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであって、コギング等の発生を一次側部材の大型重量化を招くことなく的確に解決し得る、新たな構成からなるモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１２】
すなわち、本発明のモータは、進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、前記各磁極が、前記二次側部材に対向する端部とは反対側の端部を当該磁極の進行方向に沿った幅よりも幅狭なブリッジを介してヨークに接続されており、前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極に接続されたブリッジのサイズと、それ以外の磁極に接続されたブリッジのサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とする。
具体的な実施の態様としては、前記磁束密度調整部が、端部に位置する磁極に接続されたブリッジのブリッジ幅又は当該ブリッジ幅と直交する方向のブリッジ長を前記相間の境界位置に存する磁極に接続されたブリッジのブリッジ幅又はブリッジ長よりも相対的に幅広又は短くすることにより構成されているものが挙げられる。
また、別の態様において、本発明のモータは、進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極のサイズと、それ以外の磁極のサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とする。
さらに別の態様において、本発明のモータは、進行方向に沿って所定間隔に歯部が形成された磁性材製の二次側部材と、この二次側部材の進行方向に対して自在に相対移動できるように配置された一次側部材とを備えたモータであって、前記一次側部材は、各々が複数の磁極を有し、前記進行方向に沿って間隔を空けて配列された複数の磁極部と、それらの磁極部の配列方向に沿って設けられ順次逆極性となるように配置された複数の永久磁石と、前記複数の磁極部の各々に巻装されて前記配列方向と交叉する方向に磁束を発生させるコイルとを備えて、前記コイルは、前記複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとともに、前記複数の磁極部に２以上の異なる相を構成しており、前記進行方向端部に位置する前記磁極部の一端に位置する前記磁極である外側端磁極とその内側に位置する磁極との間に設けられた永久磁石のサイズと、それ以外の永久磁石のサイズとを、互いに異なるものとすることによって、前記外側端磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度と、それよりも内側に位置する前記相間の境界位置に存する磁極から二次側部材に流れ込む磁束の磁束密度とを略一致させる磁束密度調整部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、コイルが複数の磁極部の各々における一端および他端に亘り巻装されるとは、磁極部を構成する磁極のうち一端側の磁極と他端側の磁極を周回するようにコイルが巻装される態様のほか、磁極部を構成する各磁極ごとにそれぞれコイルが巻装される態様を含む。
【００１４】
また、相間の境界位置に存する磁極とは、境界位置に臨む一方または他方の磁極、或いは双方の磁極を言う。
【００１５】
このようにすれば、両端コイルの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、一次側部材を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。
【００１６】
前記磁束密度調整部を前記磁極部の一端に位置する磁極又は前記相間位置に存する磁極に設けるようにすれば、磁束密度調整部の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計が容易となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のモータによれば、コギング等の発生を部品種類の増加や一次側部材の大型重量化を招くことなく解決した、新たな構成からなるモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】同実施形態において発生する磁束の様子を示す図。
【図４】同実施形態によるコギング波形を示すグラフ。
【図５】同モータの基本構成を説明するための斜視図。
【図６】本発明の比較例として磁極部分が従来構造からなるモータの構成図。
【図７】同比較例において一次側が無限長であるときに発生する磁束の様子を示す図。
【図８】同比較例のごとく一次側が有限長であるときのコギング波形を示すグラフ。
【図９】同比較例によるコギング波形を示すグラフ。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１４】本発明の第６実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１５】本発明の第７実施形態に係るモータの磁極部分の構成図。
【図１６】本発明の変形例を示す図。
【図１７】本発明の他の適用例を示す図。
【図１８】同適用例におけるモータの磁極部分の構成図。
【図１９】同適用例におけるモータの磁極部分の他の構成図。
【図２０】従来例におけるモータの磁極部分の構成図。
【図２１】同従来例において中央相の磁極両端に発生する磁束の様子を示す図。
【図２２】同従来例において端部相の磁極外側端に発生する磁束の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
尚、以下に説明する各実施の形態に用いる図面で略同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は必要に応じて省略する。
＜第１実施形態＞
【００２２】
図５〜図９は、ＨＤ（High Density：高力密度）型のリニアモータの前提となる基本構成と、本実施形態が解決しようとする課題を示したものである。
【００２３】
図５は磁極部分の斜視図、図６は模式的な断面図、図７は図６の模式的な拡大図である。図７（ｂ）〜（ｄ）中の矢視線は磁束の流れる方向をわかり易く示したもので、表記位置は必ずしも正確ではない。これらの図において、磁性材製の二次側部材１の進行方向に均等に歯部１ａが形成されている。一方、二次側部材１に対して所定間隔のギャップ２を隔てた対向位置に一次側部材３が配置されている。一次側部材３は磁極部３ａ、磁極部３ｂ、磁極部３ｃをヨーク３０で繋いでＥ字型に構成され、それぞれの磁極部３ａ，３ｂ，３ｃには所定間隔（この実施形態では等間隔）に磁極３１が形成されており、各磁極３１、３１間の隙間には前記配列方向に磁化されかつ隣り合う磁極３１、３１の極性が逆極性となるように永久磁石４が挿入されている。二次側部材１に対面する側にも同じ極性が現われる。さらに、各磁極部３ａ，３ｂ，３ｃの磁極３１とヨーク３０を接続する位置には、磁極３１より幅狭なブリッジ３２が形成され、ブリッジ３２、３２間に、磁極３１とヨーク３０の間を隔てる空隙（フラックスバリア）６が形成されている。そして、このように構成された磁極部３ａにはコイル５ａが巻装され、磁極部３ｂにはコイル５ｂが巻装され、磁極部３ｃにはコイル５ｃが巻装されて、例えば、三相交流を流すことで推力発生し、一次側部材３が二次側部材１に対して相対的に移動する。
【００２４】
一次側部材３の各磁極部３ａ，３ｂ，３ｃをこのような構成にすることによって、各コイル５ａ，５ｂ，５ｃに一定方向の電流を流した場合、たとえば二次側部材１の歯部１ａから一端部の磁極部３ａに流入した磁束が永久磁石４を通って隣接する磁極３１に回り込み、ブリッジ３２を経てヨーク３０に出た後、他の磁極部３ｂ及び磁極部３ｃから二次側部材１に流出する主磁束ループが形成される（図示省略）。
【００２５】
その際、一次側部材３の各磁極部３ａ，３ｂ，３ｃの内部に挿入された永久磁石４の上部に空隙６を設けることにより、各磁極部３ａ，３ｂ，３ｃの内部の磁気抵抗を大きくして、各コイル５ａ，５ｂ，５ｃのインダクタンスの値を低減させることができる。
【００２６】
ところで、無負荷において一次側部材３が移動する際、一次側部材３の各磁極部３ａ、３ｂ、３ｃを構成する磁極３１は二次側部材１の歯部１ａから歯部１ａへと移動する間に電気角−周期の推力変動がそれぞれ発生する。各磁極３１の磁束密度がほぼ等しい場合、この推力変動は一次側部材が無限長であれば各磁極３１の機械的な位置のずれにより相互に打ち消しあう。したがって、発生するコギングトルクも図８のように比較的小さい範囲に止どめることができる。
【００２７】
ところが、一次側部材が有限長である場合、磁束の漏れに着目すると、図７（ｃ）に示すように相間は磁極部３ａ−３ｂ、３ｂ−３ｃが隣接しているが、端部相の磁極部３ａ（３ｃ）の外側端（図７（ｂ）、（ｄ）参照）では隣り合う磁極部が無い為、図７（ｃ）では相間に磁束Ｈが漏れるのに対して、図７（ｂ）、（ｄ）では漏れ磁束Ｈに相当する磁束Ｈは流れ易い二次側部材１に向かって流れる。このため、中央の相である磁極部３ｂの両端の二次側に面する磁束密度Ｂ１と、両端の相である磁極部３ａ、３ｃの外側端における二次側に面する磁束密度Ｂ２（Ｂ２＞Ｂ１）に差が生じ、これがコギングの発生原因となって、図９に示すような大きなコギングが発生することとなる。
【００２８】
そこで、本実施形態の磁束密度調整部Ｘ１は、図１〜図４に示すように、磁極部の端部に位置する磁極３１すなわち両端に位置する磁極部３ａ、３ｃの外側端の磁極３１とヨーク３０の間を繋ぐブリッジ３２の幅Ｗ１（Ａ部及びＢ部参照）をそれ以外のブリッジ３２の幅Ｗ０（例えば、中央の磁極部３ｂの両側に位置するブリッジ３２参照）に比べて幅広にしている。これにより、両端の磁極３１からヨーク３０への磁気抵抗が小さくなり、ヨーク３０への短絡磁束が増加する。その結果、両端の磁極３１の磁束密度が低下し、二次側に面する磁束密度がおおよそＢ１となって、図７（ｃ）に示した中央側の相間位置に存する磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ１と略同一となるようにすることができる。
【００２９】
図４は、これによるコギング波形を図９のコギング波形と重畳した状態で示している。図８に示した無限長ほどは滑らかにはなっていないものの、図９に示した有限長の従来構造に比べればコギング波形は大きく改善されている。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、両端のコイル５ａ、５ｃの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０も進行方向長さを長くする必要がない。このため、リニアモータの軸方向長さを短くでき、利用先の装置の小型・軽量、低コスト化に寄与する。しかも、端部の磁極３１のブリッジ幅Ｗ１を広げるだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ１の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
＜第２実施形態＞
【００３１】
図１０は、本発明の第２実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００３２】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ２は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１の幅Ｗ２（Ｃ部及びＤ部参照）をそれ以外の磁極３１の幅Ｗ３（例えば、中央の磁極部３ｂの両側に位置する磁極３１参照）に比べて太くしている。このようにすると、両端の磁極３１を流れる磁束が中央側の磁極３１を流れる磁束と同じでも、磁束密度が低下する。その結果、両端の磁極３１の二次側に面する磁束密度が図３と同様におおよそＢ１となって、図７（ｃ）に示した中央側の相間位置に存する磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ７と略同一となるようにすることができる。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、端部の磁極幅を広げるだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ２の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
＜第３実施形態＞
【００３４】
図１１は、本発明の第３実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００３５】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ３は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１とその内側に位置する磁極３１との隙間に挿入される磁石４の厚さＷ４（Ｅ部及びＦ部参照）をそれ以外の磁石４の厚さＷ５（中央の磁極部３ｂの両端側に位置する磁石４参照）に比べて薄くしている。このようにすると、磁石４の磁力が減り、両端の磁極３１を流れる磁束が減る。その結果、両端の磁極３１の二次側に面する磁束密度が図３と同様におおよそＢ１となって、図７に示した中央側の相間位置に存する磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ１と略同一となるようにすることができる。
【００３６】
このようにしても、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、端部の磁極３１に付帯する磁石４の厚みを薄くするだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ３の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。勿論、磁石４の厚さを相対的に薄くする代わりに、磁石高さを相対的に低くすることによっても、同様の作用効果が奏される。
＜第４実施形態＞
【００３７】
図１２は、本発明の第４実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００３８】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ４は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１の高さＨ２（Ｇ部及びＨ部参照）をそれ以外の磁極３１の高さＨ３（例えば、中央の磁極部３ｂの両側に位置する磁極３１参照）に比べて低くしている。このようにすると、対向する二次側とのギャップの増大により、両端の磁極３１から二次側への磁気抵抗が大きくなり、磁束が二次側へと流れ難くなる。その結果、両端の磁極３１の二次側に面する磁束密度が図３と同様におおよそＢ１となって、図７（ｃ）に示した中央側の相間位置に存する磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ１と略同一となるようにすることができる。
【００３９】
このようにしても、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、端部の磁極３１の高さＨ２を低くしてギャップを大きくするだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ４の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
＜第５実施形態＞
【００４０】
図１３は、本発明の第５実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００４１】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ５は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１とヨーク３０の間を繋ぐブリッジ高さＨ４（Ｉ部及びＪ部参照）をそれ以外のブリッジ高さＨ５（例えば、中央の磁極部３ｂの両側に位置するブリッジ３２参照）に比べて低く（すなわち、フラックスバリアを低く）している。これにより、両端の磁極３１の一次側への磁気抵抗が小さくなる。その結果、漏れ磁束に相当する磁束Ｈが一次側のヨーク３０へと流れ易くなり、短絡磁束が増大する。その結果、両端の磁極３１の二次側に面する磁束密度がおおよそＢ１となって、図７（ｃ）に示した中央側の相間位置に存する磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ１と略同一となるようにすることができる。
【００４２】
このようにしても、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、ブリッジ３２を低くするだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ５の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
＜第６実施形態＞
【００４３】
図１４は、本発明の第６実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００４４】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ６は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１とヨーク３０の間を繋ぐブリッジ３２の幅Ｗ６に比して、中央側の磁極３１のブリッジ３２の幅Ｗ７（例えば、中央の磁極部３ｂの両側に位置する磁極３１とヨーク３０の間を繋ぐブリッジ３２。Ｋ部およびＬ部参照）を幅狭にしている。これにより、中央側磁極３１からヨーク３０への磁気抵抗が大きくなり、磁束Ｈが一次側へ流れ難く、二次側へ流れ易くなる。その結果、中央の磁極３１の二次側に面する磁束密度が逆におおよそＢ２となって、図７（ａ）、（ｃ）に示した両端の磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ２と略同一となるようにすることができる。
【００４５】
このようにしても、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、ブリッジ３２を幅狭とするだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ６の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
＜第７実施形態＞
【００４６】
図１５は、本発明の第７実施形態におけるモータの磁極部分の構成図である。
【００４７】
本実施形態の磁束密度調整部Ｘ７は、両端に位置する磁極部３ａ、３ｃにおいて外側端の磁極３１の幅Ｗ８に比して、中央の相間の境界位置に存する磁極３１の幅Ｗ９（Ｍ部及びＮ部参照）を幅狭にしている。これにより、中央の磁極３１に隣接する磁極間への磁気抵抗が大きくなり、図３に示すように二次側への磁束Ｈが増加する。その結果、中央の磁極３１の二次側に面する磁束密度が逆におおよそＢ２となって、図７（ａ）、（ｃ）に示した両端磁極３１の二次側に面する磁束密度Ｂ２と略同一となるようにすることができる。
【００４８】
このようにしても、両端のコイル５ａ、５ｂの外側へはみ出した位置に新たに磁束密度調整部を設ける必要がないため、部品種類の増加が避けられ、ヨーク３０を幅広にする必要もない。このため、一次側部材の移動方向への大型、重量化を避けつつ、磁束密度を的確に調整することができる。しかも、相間位置に存する磁極３１を幅狭にするだけでよいので、磁束密度調整部Ｘ７の調整基準が明確となり、コギング低減のための設計や加工が容易となる。
【００４９】
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００５０】
例えば、上記実施形態のモータは複数の磁極３１ごとにコイル４を巻装しているが、各磁極３１ごとにコイル４が巻装された構造のモータにも適用することもできる。
【００５１】
或いは、上記実施形態は二次側部材１の片側に一次側部材３を設けたモータについて説明したが、図１６に示すように二次側部材１を挟み込むようにして両側に一次側部材３、３を設けたモータにおいても、上記各実施形態と同様に本発明を適用することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では磁束密度調整部は両端の２つの磁極、または中央の相間位置に存する２つの磁極に設けたが、一端側または他端側のみ、または中央２箇所の相間位置にそれぞれ存する２つの磁極の一方又は他方のみに設けても構わない。或いは、磁極間には全て永久磁石又はコイルが配置されている必要はなく、一部の磁極間は樹脂等の非磁性材が充填されていても構わない。
【００５３】
また、上記実施形態では磁石４が磁極３１に埋設されているＩＰＭ型のＨＤモータについて説明したが、図１７に示すように磁石４が磁極３１の端部に設けられるＳＰＭ型のモータに対しても、同様に適用することができる。例えば、図１８は端部の磁石の厚みＴ１を中央側の磁石の厚みＴ２よりも薄くして磁束密度調整部とした例であり、図１９は端部の磁極３１の幅Ｗ８を中央の磁極の幅Ｗ９よりも幅狭にして磁束密度調整部としたものである。
【００５４】
さらに、磁束密度調整部は、端部の磁極を構成する磁性材の磁気抵抗を相間の境界位置に存する磁極を構成する磁性材の磁気抵抗よりも相対的に大きくすることによっても構成することができる。すなわち、磁気抵抗を大きくすれば、端部に位置する磁極の磁束が通り難くなる。その結果、二次側へ流れる磁束の磁束密度が低下し、相間の境界位置に存する磁極から二次側へ流れる磁束の磁束密度と差がなくなる。しかも、磁極の材料を変更するだけでよいので、調整が簡単となる。
【００５５】
また、本発明の磁束密度調整部は、端部の磁極の磁束密度と中央側の相間位置に存する磁極の磁束密度を略一致させるために、一方の長さや幅等と他方の長さや幅等との間に相対的な大小関係を設けるものであるから、一方を変更するか他方を変更するかは適宜選択することができる。  また、上記第１実施形態では前記磁極の外側端のブリッジ幅に対してそれ以外のブリッジ幅を幅狭にしているが、磁極とヨークの間を繋ぐブリッジをなくしても構わない。すなわち、外側端にブリッジがあり、内側はブリッジレス構造にする態様である。
【００５６】
さらにまた、本発明は一次側、二次側何れが固定側、可動側であってもよく、作動タイプもリニア型に限らず、回転型にも適用することができる。
【００５７】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１…二次側部材
３…一次側部材
３ａ、３ｂ、３ｃ…磁極部
４…永久磁石
５ａ、５ｂ、５ｃ…コイル
３１…磁極
３２…ブリッジ
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７…磁束密度調整部
【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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