(57)【要約】【課題】可動子の可動範囲を拡張する。コイルの冷却構造を簡素化し、コストを低減する。固定子が長い場合でも十分な推力を発生させる。【解決手段】磁性体からなる複数の片の長手方向端部にコイルが局所的に巻回され、このコイルに電流を通流することにより前記複数の片の長手方向に沿って周期的な磁気的変化を生じる第１の部材（固定子２）と、前記第１の部材にほぼ一定距離を隔てて対向配置され、かつ前記複数の片の長手方向に沿ってＮ極、Ｓ極の磁極が交互に配置された第２の部材（可動子１）と、を備える。第１の部材の複数の片の第２の部材との対向面における磁気的変化の分布を互いに異ならせることにより、第２の部材を第１の部材の長手方向に沿って相対的に移動させる。【選択図】　図１
2004140899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール状の磁性体の一部または複数箇所に１つ以上のコイルを局所的に配置してなる固定子と、
前記固定子のレール部に対向配置され、前記レール部に沿って相対的に移動可能であると共に磁性体を含む可動子と、を備え、
前記コイルに電流を通流して前記レール部の可動子対向部分に集中的に磁束を発生させることにより可動子の電磁的推進力を得ることを特徴とするリニア電磁アクチュエータ。
【請求項２】
磁性体からなり、かつ互いにほぼ平行に配置された複数の片の長手方向の一部または複数箇所にコイルが集中的に配置され、このコイルに電流を通流することにより前記複数の片の長手方向に沿って周期的な磁気的変化を生じる第１の部材と、
前記第１の部材にほぼ一定距離を隔てて対向配置され、かつ前記複数の片の長手方向に沿ってＮ極、Ｓ極の磁極が１組以上配置された第２の部材と、を備え、
第１の部材の複数の片の、第２の部材との対向面における磁気的変化の分布を互いに異ならせることにより、コイルに電流を通流した際に、第２の部材を第１の部材の長手方向に相対的に沿って移動させる電磁的推進力を生じさせることを特徴とするリニア電磁アクチュエータ。
【請求項３】
レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片を互いに逆極性に磁化するコイルを前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、
この固定子片対Ｋ（Ｋは２以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成した固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される磁極と、から構成され、前記磁極が１つ以上のＮ極及びＳ極からなり、かつ、前記Ｎ極及びＳ極の何れかに前記突起と正対する磁極があるときに、当該磁極に隣接する他極性の磁極の固定子片対向面の全部または一部が突起相互間の溝部に対向するように配置されている可動子片を、各固定子片対に対向する２つについてコア部を磁気的に結合して１つの可動子片対を形成し、
この可動子片対Ｋ個を一体化して構成した可動子と、
を備え、
前記Ｋ個の固定子片対と、各固定子片対に対向するＫ個の可動子片対とからなるＫ個の組それぞれにおいて、
固定子片とこれに対向する可動子片からなる２つの組について、固定子の突起と可動子の磁極との位置関係が、固定子の長手方向について互いにＴ／２だけずれるように配置され、
かつ、固定子片対と可動子片対とのＫ個の組について、固定子側の突起と可動子側の磁極との位置関係が、固定子の長手方向に沿って順次等間隔ずつずれるように配置されており、
各固定子片対のコイルに電流を時系列的に順次通流することにより、固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項４】
レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片Ｍ（Ｍは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置し、かつ、これらの固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、前記ブリッジに各固定子片を磁化するコイルをそれぞれ備えてなる固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される磁極と、から構成され、前記磁極が１つ以上のＮ極及びＳ極からなり、かつ、前記Ｎ極及びＳ極の何れかに前記突起と正対する磁極があるときに、当該磁極に隣接する他極性の磁極の固定子片対向面の全部または一部が突起相互間の溝部に対向するように配置されている可動子片Ｍ個を備えると共に、各可動子片のコアを磁気的に結合してなる可動子と、
を備え、
各固定子片とこれに対向する可動子片とからなるＭ個の組において、固定子片の突起と可動子片の磁極との位置関係が、固定子の長手方向に沿って順次等間隔ずつずれるように配置されており、
各固定子片のコイルに電流を時系列的に順次通流することにより、固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項５】
レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片を互いに逆極性に磁化するコイルを前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、
この固定子片対Ｌ（Ｌは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成した固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの前記固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される複数の突起と、から可動子片を構成し、
固定子片対を構成する２つの固定子片に対向する可動子片につきコアを磁気的に結合してなる可動子片対をＬ個備え、固定子の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
前記可動子片の複数の突起は、可動子片の１つの突起が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片の他のすべての突起が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置され、
各固定子片対とこれに対向する可動子片対との組において、前記コイルに電流を通流した際に、可動子片が固定子片の突起の所定位置に吸引されるように固定子片と可動子片との相互の位置関係を定め、
互いに対向する固定子片対と可動子片対とからなるＬ個の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起との相対位置が順次等間隔ずつずれるように配置されており、
前記コイルに時間的に位相の異なる電流を通流することにより固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項６】
レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片Ｍ（Ｍは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置し、かつ、これらの固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、前記ブリッジに各固定子片を磁化するコイルをそれぞれ備えてなる固定子と、各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの前記固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される複数の突起と、からなる可動子片Ｍ個を、磁気的に結合してなり、固定子の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
前記可動子片の複数の突起は、可動子片の１つの突起が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片の他のすべての突起が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置され、
互いに対向する固定子片対と可動子片対とからなるＭ個の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起との相対位置が順次等間隔ずつずれるように配置されており、
前記コイルに時間的に位相の異なる電流を通流することにより固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項７】
請求項３〜６の何れか１項に記載したリニアアクチュエータにおいて、
各固定子片を磁気的に結合するブリッジ及びコイルを、固定子の長手方向に沿って複数配置したことを特徴とするリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の部材の第２の部材との対向面における磁気的変化の分布をずらして第２の部材に磁力を作用させることにより、第１の部材と第２の部材とを相対的かつ直線的に移動させるようにしたリニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は第１の従来技術を示すもので、固定コイル型３相リニアアクチュエータと呼ばれているものである。
図１５において、可動子６０と固定子７０とは平均的に一定距離を介して対向しており、可動子６０は図示されていない支持具（いわゆるリニアガイド）に沿って移動可能である。
【０００３】
可動子６０は、コア６１と多数の磁極６２とから構成されており、これらの磁極６２はＳ極、Ｎ極が交互に着磁されて固定子７０の突起７３との対向面に配置されている。なお、可動子の構造は、固定子７０の突起７３の配列方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に配置されていれば、図示例に限定されない。
【０００４】
一方、固定子７０は、バックヨーク７１により結合された主極７２が並び、主極７２の上端部にはそれぞれ突起７３が設けられている。また、各主極７２を取り巻くようにコイル７４が集中的に巻回されており、これらのコイル７４は主極７２間のスロットに配置されている。なお、主極７２、突起７３、コイル７４から成る部分は各相ごとに設けられ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル７４が順番に配置されている。
【０００５】
その動作を説明すると、例えば、図１５において固定子７０のＵ相コイルにＵ相突起がＮ極となるように電流を流せば、このＵ相突起に可動子６０の磁極６２のＳ極が吸引される。次に、Ｕ相コイルの電流をゼロとしてＷ相コイルにＷ相突起がＳ極となるように電流を流せば、Ｗ相突起に磁極６２のＮ極が吸引される力が発生し、可動子６０は水平方向に直線移動する。
このような動作をＵ，Ｖ，Ｗ相について連続的に繰り返すことによって可動子６０には図のｘ方向に沿った連続的な推力が発生し、リニアアクチュエータとして動作する。
【０００６】
次に、図１６は第２の従来技術を示しており、可動コイル型３相リニアアクチュエータまたはハイブリッド型リニアパルスモータと呼ばれている。
図１６において、レール状の固定子９０はバックヨーク９１上に等間隔で並ぶ突起９２を２列備えており、各列の突起９２は側面から見た位置が互いに完全にずれている。
【０００７】
上記突起９２の上面から平均的に一定距離を介して可動子８０が対向配置されており、この可動子８０の固定子９０との対向面にも突起８３が設けられている。これらの突起８３は３本の主極８２の先端部にあり、各主極８２はバックヨーク８１によって結合されている。また、バックヨーク８１及び主極８２はそれぞれ形状の等しい２つの部位からなっており、これら２つの部位はバックヨーク８１の部分で両者に密着する磁石８５を介して連結され、各部位の突起８３は固定子９０側の２列の突起９２にそれぞれ対向している。磁石８５の着磁方向は、この磁石８５が連結されているバックヨーク８１の側面に直交する方向である。
なお、３本の主極８２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のコイル８４がそれぞれ巻回されている。
【０００８】
上述した第２の従来技術は一般に良く知られており、その動作原理は、例えば後述する非特許文献１に記載されているため、ここでは説明を省略する。
【０００９】
更に、第３の従来技術として固定コイル型２相リニアアクチュエータと呼ばれるものがある。このアクチュエータは、後述する特許文献１により公知となっており、固定子に永久磁石を取り付けて可動子の推力を増強している。
また、この従来技術は、可動子の可動方向に沿った長さが、同方向に沿った固定子の長さに対して同程度以上であることや、可動距離が比較的短いと共に位置決め用途向きの小型アクチュエータであることが特徴となっている。
【００１０】
上述した各従来技術では、可動子に取り付けた位置検出器（例えばリニアエンコーダ）によって得られる可動子の位置情報に基づいて固定子または可動子のコイルへ電流を通流することにより、可動子位置を一層正確に制御することができる。
また、電流をパルス的に切り替えるのではなく、例えば多相正弦波交流のような連続的な波形とすることにより、可動子の推力を平滑化することが可能であると共に、第１または第２の従来技術では、相数は３に限られず２以上の任意の整数とすることも可能となっている。
【００１１】
【非特許文献１】
白木・宮尾共著，「図解・リニアサーボモータとシステム設計」，総合電子出版，ｐ．１１５−１１８
【特許文献１】
特許第１４９５０６９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、リニアアクチュエータとしては種々のものが提供されているが、各従来技術にはそれぞれ次のような問題がある。
まず、第１の従来技術では、固定子７０の全体にコイル７４を配置しなければならない一方、推力発生に寄与するのは可動子６０が対向している部位だけである。このため、固定子７０が長くなるに従ってコイル７４の量が増大し、しかもその内の大部分は推力発生に寄与していない。よって、コスト高、重量増加を招くほか、コイル７４の数だけ冷却や放熱のための機構を設けなくてはならないといった問題がある。
【００１３】
第２の従来技術では、可動子８０のコイル８４に電流を流すためのケーブルを設ける必要があるため、配線等の点で機構が複雑になる。また、比較的小型な可動子において電流通流による損失が発生するため放熱が難しく、冷却構造が複雑化、大型化するといった問題がある。
【００１４】
更に、第３の従来技術では、コイルを固定子側に集中的に設置できるというメリットがあるものの、可動子長が固定子長よりも長いため、可動範囲が長い用途に向かない。また、相数を推力の平滑化に有利な３以上とすることができないという問題もある。
【００１５】
そこで本発明は、可動範囲を長くできると共に冷却構造や全体的な構造の簡素化、コストの低減を図り、更には、固定子が長い場合でも十分な推力が得られるようにしたリニアアクチュエータを提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の基本的な構成としては、請求項１に記載するように、
レール状の磁性体の一部または複数箇所に１つ以上のコイルを局所的に配置してなる固定子と、前記固定子のレール部に対向配置され、前記レール部に沿って相対的に移動可能であると共に磁性体を含む可動子と、を備え、
前記コイルに電流を通流して前記レール部の可動子対向部分に集中的に磁束を発生させることにより可動子の電磁的推進力を得るものである。
【００１７】
上述した本発明は、以下のように具体化される。
すなわち、請求項２記載の発明は、磁性体からなり、かつ互いにほぼ平行に配置された複数の片の長手方向の一部または複数箇所にコイルが集中的に配置され、このコイルに電流を通流することにより前記複数の片の長手方向に沿って周期的な磁気的変化を生じる第１の部材と、
前記第１の部材にほぼ一定距離を隔てて対向配置され、かつ前記複数の片の長手方向に沿ってＮ極、Ｓ極の磁極が１組以上配置された第２の部材と、を備え、第１の部材の複数の片の、第２の部材との対向面における磁気的変化の分布を互いに異ならせることにより、コイルに電流を通流した際に、第２の部材を第１の部材の長手方向に相対的に沿って移動させる電磁的推進力を生じさせるものである。
【００１８】
上記請求項２記載の発明は、以下の請求項３〜７に記載した発明により一層具体化される。
すなわち、請求項３記載の発明は、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片を互いに逆極性に磁化するコイルを前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、この固定子片対Ｋ（Ｋは２以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成した固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される磁極と、から構成され、前記磁極が１つ以上のＮ極及びＳ極からなり、かつ、前記Ｎ極及びＳ極の何れかに前記突起と正対する磁極があるときに、当該磁極に隣接する他極性の磁極の固定子片対向面の全部または一部が突起相互間の溝部に対向するように配置されている可動子片を、各固定子片対に対向する２つについてコア部を磁気的に結合して１つの可動子片対を形成し、この可動子片対Ｋ個を一体化して構成した可動子と、を備え、
前記Ｋ個の固定子片対と、各固定子片対に対向するＫ個の可動子片対とからなるＫ個の組それぞれにおいて、
固定子片とこれに対向する可動子片からなる２つの組について、固定子の突起と可動子の磁極との位置関係が、固定子の長手方向について互いにＴ／２だけずれるように配置され、かつ、固定子片対と可動子片対とのＫ個の組について、固定子側の突起と可動子側の磁極との位置関係が、固定子の長手方向に沿って順次等間隔ずつずれるように配置されており、
各固定子片対のコイルに電流を時系列的に順次通流することにより、固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させるものである。
【００１９】
請求項４記載の発明は、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片を互いに逆極性に磁化するコイルを前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、この固定子片対Ｋ（Ｋは２以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成した固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される磁極と、から構成され、前記磁極が１つ以上のＮ極及びＳ極からなり、かつ、前記Ｎ極及びＳ極の何れかに前記突起と正対する磁極があるときに、当該磁極に隣接する他極性の磁極の固定子片対向面の全部または一部が突起相互間の溝部に対向するように配置されている可動子片を、各固定子片対に対向する２つについてコア部を磁気的に結合して１つの可動子片対を形成し、この可動子片対Ｋ個を一体化して構成した可動子と、を備え、
前記Ｋ個の固定子片対と、各固定子片対に対向するＫ個の可動子片対とからなるＫ個の組それぞれにおいて、
固定子片とこれに対向する可動子片からなる２つの組について、固定子の突起と可動子の磁極との位置関係が、固定子の長手方向について互いにＴ／２だけずれるように配置され、
かつ、固定子片対と可動子片対とのＫ個の組について、固定子側の突起と可動子側の磁極との位置関係が、固定子の長手方向に沿って順次等間隔ずつずれるように配置されており、
各固定子片対のコイルに電流を時系列的に順次通流することにより、固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させるものである。
【００２０】
請求項５記載の発明は、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片を互いに逆極性に磁化するコイルを前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、この固定子片対Ｌ（Ｌは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成した固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの前記固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される複数の突起と、から可動子片を構成し、
固定子片対を構成する２つの固定子片に対向する可動子片につきコアを磁気的に結合してなる可動子片対をＬ個備え、固定子の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
前記可動子片の複数の突起は、可動子片の１つの突起が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片の他のすべての突起が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置され、
各固定子片対とこれに対向する可動子片対との組において、前記コイルに電流を通流した際に、可動子片が固定子片の突起の所定位置に吸引されるように固定子片と可動子片との相互の位置関係を定め、
互いに対向する固定子片対と可動子片対とからなるＬ個の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起との相対位置が順次等間隔ずつずれるように配置されており、
前記コイルに時間的に位相の異なる電流を通流することにより固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させるものである。
【００２１】
請求項６記載の発明は、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片Ｍ（Ｍは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置し、かつ、これらの固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジによって磁気的に結合すると共に、前記ブリッジに各固定子片を磁化するコイルをそれぞれ備えてなる固定子と、
各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの前記固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される複数の突起と、からなる可動子片Ｍ個を、磁気的に結合してなり、固定子の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
前記可動子片の複数の突起は、可動子片の１つの突起が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片の他のすべての突起が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置され、
互いに対向する固定子片対と可動子片対とからなるＭ個の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起との相対位置が順次等間隔ずつずれるように配置されており、
前記コイルに時間的に位相の異なる電流を通流することにより固定子の長手方向に沿った推力を可動子に発生させるものである。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項３〜６の何れか１項に記載したリニアアクチュエータにおいて、
各固定子片を磁気的に結合するブリッジ及びコイルを、固定子の長手方向に沿って複数配置したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の請求項１及び請求項２に記載した発明は各実施形態を包括した発明に相当し、これらの発明は請求項３以下の発明によって具体化されるものである。
【００２４】
まず、図１（ａ）は請求項３に記載した発明にかかる第１実施形態を示す斜視図、図１（ｂ）は主要部の説明図であり、この実施形態は２相集中コイル型リニアアクチュエータに関するものである。
図１において、可動子１は、２つの可動子片１０Ａ１，１０Ａ２を強磁性体からなるブリッジ１０Ａ０によって磁気的に結合してなるＡ相可動子片対１０Ａと、同一構造のＢ相可動子片対１０Ｂとを、図のｘ方向に沿って平行に配置し、両可動子片対１０Ａ，１０Ｂをスペーサ１１によって一体的に連結することにより構成されている。
なお、この実施形態では、可動子１が２個の可動子片対１０Ａ，１０Ｂにより構成されているが、可動子片対の数は一般にＫ個（Ｋは２以上の整数）であればよい。
【００２５】
両可動子片対１０Ａ，１０Ｂは同一構造であるため、以下ではＢ相可動子片対１０Ｂを例に挙げてその構造を詳述する。
まず、Ｂ相可動子片対１０Ｂにおいて、一方の可動子片１０Ｂ１は、磁性体からなるコア１０１の下表面に、外側がＮ極となる磁極１０２ＮとＳ極になる磁極１０２Ｓとが交互に等間隔Ｐで配置されており、他方の可動子片１０Ｂ２は、同じくコア１０１の下表面に、前記可動子片１０Ｂ１の磁極１０２Ｎ，磁極１０２Ｓに相対する位置の磁極が逆極性となるように磁極１０２Ｓ，１０２Ｎが配置されて構成されている。言い換えれば、可動子片１０Ｂ１の磁極１０２Ｎのｙ方向の延長線上に、可動子片１０Ｂ２の磁極１０２Ｓが存在する関係にある。
これらの可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２は、ｘ方向に沿って平行になるように、双方のコア１０１の間に介在するブリッジ１０Ｂ０によって磁気的に結合されている。
【００２６】
また、固定子２は、Ａ相固定子片対２０ＡとＢ相固定子片対２０Ｂとがｘ方向に沿って平行になるように配置されている。
なお、固定子片対の数は、可動子片対の数に対応させて一般にＫ個（Ｋは２以上の整数）であればよい。
Ａ相固定子片対２０Ａは、ほぼ同一構造の磁性体からなるレール状の２つの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２をｘ方向に沿って平行に配置するともに、これらの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の端部に一体的に形成された強磁性体のブリッジ２０Ａ３によって固定子片２０Ａ１，２０Ａ２が磁気的に結合されている。また、ブリッジ２０Ａ３の中央部には、両固定子片２０Ａ１，２０Ａ２を異なる極性に磁化するためのコイル２０Ａ０が集中的に巻回されている。
【００２７】
固定子片２０Ａ１，２０Ａ２において、対応する可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の下表面に並ぶ磁極のｘ方向全長よりも長い範囲にわたり、図１（ｂ）に示す如く複数の突起２０１が等間隔Ｔ（Ｐ／２＜Ｔ＜２Ｐ：なお、Ｐは前述の如く可動子１の磁極間隔であり、この実施形態ではＴ＝Ｐ）で形成されている。そして、これらの突起２０１は、固定子片２０Ａ１，２０Ａ２双方のｘ方向に沿った同一の位置で揃っている。つまり、固定子片２０Ａ１の突起２０１のｙ方向延長線上に固定子片２０Ａ２の突起２０１が存在する関係にある。
【００２８】
Ｂ相固定子片対２０Ｂもほぼ同様の構成であるが、固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２における突起２０１の位置が全体的に、Ａ相固定子片対２０Ａの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２における突起２０１の位置に対してｘ方向に１／４ピッチ（隣り合う突起２０１の相互の間隔Ｔを１ピッチとする）ずれている。
すなわち、Ａ相固定子片対２０Ａの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２とＢ相固定子片対２０Ｂの固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２との間で突起２０１がずれている距離を、固定子片対の数（本実施形態ではＫ＝２）及び上記間隔Ｔを用いて表すと、Ｔ／（２Ｋ）となる。
【００２９】
上記説明から明らかなように、この実施形態では、一つの可動子片対に対して一つの固定子片対が存在し、可動子１の磁極面と固定子２の突起面とが平均的に一定距離を隔てて対向しており、可動子１はｘ方向に移動可能である。可動子１を移動させるためのガイド機構は、固定子２の長手方向に沿ったレール上を移動可能な支持台（図示せず）に可動子１を取り付けることによって実現される。
【００３０】
このリニアアクチュエータの駆動方法を以下に説明する。
本実施形態では、Ａ，Ｂ各相のコイル２０Ａ０，２０Ｂ０の端子に図２（ａ）に示すような電圧パルスｖＡ，ｖＢを印加することにより、可動子１にｘ方向への連続的な推力が発生し、リニアアクチュエータとして動作する。
この連続的な推力発生の原理を、図３の概念図によって説明する。図３は、固定子２及び可動子１の各相各片の断面図を、ｘ方向位置を揃えて縦方向に列挙したものである。なお、コイル２０Ａ０，２０Ｂ０の励磁状態を明示するためにコイル部分の模式図を併記してあるが、この部分の配置方向の表示は可動子部分の表示とは異なっている。
【００３１】
さて、可動子１（Ａ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２及びＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２）と固定子２（Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２及びＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２）との位置関係が図３（ａ）の状態においてＡ相コイル２０Ａ０に電流ｉＡを通流すると、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃おうとする力が働き、これが可動子１を動かす推力となって可動子１は図３（ｂ）に示す位置に移動する。
【００３２】
なお、図３（ａ）ではＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃った位置にあり、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが１／４ピッチずれている。また、図３（ｂ）ではＡ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃った位置にあり、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
【００３３】
図３（ｂ）の状態からＢ相コイル２０Ｂ０に電流ｉＢを通流すると、今度はＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃おうとするため、推力が発生して可動子１が図３（ｃ）に示す位置に移動する。この位置では、（ａ）と同様に、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃っており、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
【００３４】
図３（ｃ）の状態で、Ａ相コイル２０Ａ０に（ａ）の場合とは逆方向に電流ｉＡを通流すると、同様な作用で可動子１が（ｄ）の位置に移動する。図３（ｄ）では、（ｂ）と同様にＡ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃い、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
この状態でＢ相コイル２０Ｂ０に（ｂ）の場合とは逆極性の電流ｉＢを通流すれば、可動子１と固定子２との位置関係が（ａ）から丁度、突起１ピッチ分進んだ状態に戻る。
従って、（ａ）〜（ｄ）の操作を繰り返して固定子２における磁気的変化の分布を互いに異ならせる（各固定子片対の間で突起から交互に磁束を発生させる）ことにより、可動子１は矢印方向の推力によって連続的に移動することになる。
【００３５】
上記（ａ）〜（ｄ）の過程でコイル２０Ａ０，２０Ｂ０に通流される電流ｉＡ，ｉＢは、図２（ａ）に示した電圧パルスｖＡ，ｖＢを印加することにより実現されるが、両コイル２０Ａ０，２０Ｂ０の電流（または電圧）を、図２（ｂ）に示すような連続的で位相の異なる波形、例えば正弦波とすることにより、推力の平滑化を図ることも可能である。
【００３６】
図１では、可動子１の磁極位置をｙ方向に沿って揃え、かつ、固定子片対２０Ａ，２０Ｂにおいては２つの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２及び２０Ｂ１，２０Ｂ２における突起が互いに逆極性になるようにし、２つの固定子片対２０Ａ，２０Ｂの突起位置をｘ方向に沿って互いに１／４ピッチずらす構成となっている。
しかしながら、基本的には、可動子を移動させたときの可動子磁極に起因するＡ，Ｂ２相のコイル誘起電圧が位相差を持った交流波形となれば、どのような構成としても良い。
【００３７】
例えば、▲１▼すべての固定子片２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起位置をｙ方向に沿って揃え（すなわち、ｘ方向に沿ったピッチのずれを持たせない）、２つの可動子片対１０Ａ，１０Ｂの磁極位置をｘ方向に沿って互いに１／４ピッチずらす、▲２▼すべての可動子片１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ｂ１，１０Ｂ２のｘ方向に沿った磁極位置及び極性を揃え、各固定子片対２０Ａ，２０Ｂの２つの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２及び２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起位置を互いに１／２ピッチずらし（固定子片２０Ａ１の突起位置と固定子片２０Ａ２の突起位置とを互いに１／２ピッチずらし、かつ、固定子片２０Ｂ１の突起位置と固定子片２０Ｂ２の突起位置とを互いに１／２ピッチずらす）、更に、２つの固定子片対２０Ａ，２０Ｂ同士を互いに１／４ピッチずらす等、様々な構成が可能である。
【００３８】
ここで、図４は、上記の点（固定子片対の突起位置と可動子片対の磁極位置とが相対的にずれていればよいこと）を説明するための概念図である。
すなわち本発明では、Ｋ個の固定子片対と、各固定子片対に対向するＫ個の可動子片対とからなるＫ個の組それぞれにおいて、固定子片とこれに対向する可動子片とからなる２つの組について、固定子の突起と可動子の磁極との位置関係が、固定子の長手方向（ｘ方向）について互いにＴ／２だけずれるように配置され、かつ、固定子片対と可動子片対とのＫ個の組について、固定子側の突起と可動子側の磁極との位置関係が、固定の長手方向に沿って順次等間隔（Ｔ／２Ｋ）ずつずれるように配置されていればよい。
従って、図１に示したようにＫ（図１ではＫ＝２）個の可動子片対の磁極位置をｙ方向に沿って揃え、かつ、Ｋ個の固定子片対の突起位置をｘ方向に沿って順次ずらすばかりでなく、Ｋ個の固定子片対の突起位置をｙ方向に沿って揃え、かつ、Ｋ個の可動子片対の磁極位置をｘ方向に沿って順次ずらして配置しても良い。
【００３９】
次に、図５、図６を参照しつつ本発明の第２実施形態を説明する。この実施形態は請求項３の発明の他の実施形態に相当する。
図５は主要部の斜視図であり、図１のリニアアクチュエータを３相構成にしたものである。なお、１Ｘは可動子、１０Ｕ，１０Ｖ，１０ＷはそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相可動子片対、２Ｘは固定子、２０Ｕ，２０Ｖ，２０ＷはそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相固定子片対、２０Ｕ０，２０Ｖ０，２０Ｗ０はそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相コイルを示す。
【００４０】
Ｕ，Ｖ，Ｗ相可動子片対１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの個々の構成は、図１におけるＡ，Ｂ相可動子片対１０Ａ，１０Ｂと同一である。また、各相固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗについては、これらの相互間で突起のずれがｘ方向に沿って互いに１／３ピッチ（隣り合う突起相互の間隔を１ピッチとする）である点を除けば、ブリッジやコイル等の構造に関して図１のＡ，Ｂ相固定子片対２０Ａ，２０Ｂと基本的に同一である。
ここでは、各固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの間で突起２０１が順次ずれている距離は、固定子片対の数Ｋ（Ｋ＝３）及び間隔Ｔを用いて表すと、Ｔ／Ｋ、つまりＴ／３となる。
【００４１】
本実施形態において、図６（ａ）に示すような電圧パルスｖＵ，ｖＶ，ｖＷをＵ，Ｖ，Ｗ相コイル２０Ｕ０，２０Ｖ０，２０Ｗ０にそれぞれ印加することにより、図１と同様な原理で可動子１Ｘに推力が発生する。なお、各相コイル２０Ｕ０，２０Ｖ０，２０Ｗ０の一端を共通接続し、３相３線に電圧供給を行う場合には、各相電圧の和がゼロとなるため、電圧波形は図６（ｂ）のようになる。
また、図６（ｃ）に示すように、各相の電流（あるいは電圧）を連続的で位相差のある波形（図では、平衡３相正弦波）とすることによって、推力の平滑化が可能である。
なお、本発明のリニアアクチュエータは、２相構成や３相構成ばかりでなく、単相を除く任意の相数にて構成可能である。
この実施形態においても、固定子片対の突起位置をすべて揃え、可動子片対の磁極位置を順次ずらしてもよい。
【００４２】
次いで、図７は本発明の第３実施形態を示すもので、請求項４に記載した発明の実施形態に対応する。
図７において、３は可動子、３０Ｕ，３０Ｖ，３０ＷはそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相可動子片、３１１，３１２は強磁性体からなるブリッジ、３０１はコア、３０２ＮはＮ極磁極、３０２ＳはＳ極磁極である。なお、磁極の配列は各相可動子片３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗについて同一である。
【００４３】
一方、４は固定子、４０Ｕ，４０Ｖ，４０ＷはそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相固定子片、４０Ｕ０，４０Ｖ０，４０Ｗ０はそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相コイル、４１は強磁性体からなるブリッジである。この実施形態では、各相固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの突起は、ｘ方向に沿って互いに１／３ピッチずつずれている。
すなわち、各相固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの間で突起が順次ずれている距離は、固定子片の数（これをＭ（Ｍは３以上の整数）とすると、Ｍ＝３）及び間隔Ｔを用いて表すと、Ｔ／Ｍ、すなわちＴ／３となる。
また、ブリッジ４１は強磁性体からなり、各相固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの端部を磁気的に一体的に結合している。
【００４４】
前述の第１，第２実施形態では各相の磁気回路がそれぞれ独立していたのに対し、この第３実施形態ではブリッジ４１を介して３相が磁気回路を共有する構造となっている。
従って、各相固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗは対を形成せずそれぞれ１本のみとなり、これに対向する可動子片３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗも各相ごとに１つとなる。
【００４５】
図７における固定子４の各相コイル４０Ｕ０，４０Ｖ０，４０Ｗ０に、図６（ａ），（ｂ）に示した電圧パルスｖＵ，ｖＶ，ｖＷ、あるいは図６（ｃ）に示したような連続的で位相差のある電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを印加（通流）することによって、可動子３に連続的な推力が発生する。この動作を、図８を用いて説明する。なお、図８は図３と同様な表示方法を採っている。
【００４６】
固定子４と可動子３との位置関係が図８（ａ）のようである時にＵ相コイル４０Ｕ０に電流ｉＵを通流すると、Ｕ相において可動子磁極と固定子突起とが揃おうとする力が発生する。このとき、各相の固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの一端（ブリッジ４１）とＵ相可動子片３０Ｕとは磁気的に結合されているため、Ｕ相固定子片４０Ｕの突起からＵ相可動子片３０Ｕの磁極へ抜けた磁束は、Ｖ相，Ｗ相可動子片３０Ｖ，３０Ｗの磁極とＶ相，Ｗ相固定子片４０Ｖ，４０Ｗの突起を通り、更にブリッジ４１を抜けて貫流する。これにより、Ｖ相、Ｗ相においても可動子３に対する推力が発生する。
【００４７】
以上の原理により、可動子３は図８（ｂ）に示す位置に移動する。そこでＷ相コイル４０Ｗ０に電流ｉＷを通流すれば、同じように推力が発生する。
以下、図８（ｃ）〜（ｆ）に示すように、コイルの励磁を順次行うことによって、可動子３が図８（ａ）に示す位置から丁度突起１ピッチ分動いた位置まで移動する。従って、図８（ａ）〜（ｆ）の操作を繰り返し行うことにより、可動子３には連続的な推力が発生することになる。
【００４８】
この実施形態によれば、可動子片、固定子片とも各相１つずつで良いため、構造の簡単化と小型化が可能であると共に、３相以上の任意の相数について実現可能である。
【００４９】
なお、上記説明では可動子の各可動子片の磁極位置をｘ方向に関して揃え、かつ固定子の各固定子片の突起の位置をずらす構成を想定しているが、例えば各可動子片の磁極位置をずらし、各固定子片の突起位置をずらしたり、あるいは、可動子、固定子両方にてそれぞれの片の位置をずらす等の方法をとっても、本質的に同様の効果を得ることができる。
【００５０】
更に、上記各実施形態では、コイルを固定子の端部に配置した例を説明したが、コイルの配置はこれらに限定されるものではなく、レール状の固定子片の途中部位に配置しても良い。この構造については、第６実施形態である図１４を参照しつつ後述する。
【００５１】
次に、図９は本発明の第４実施形態であり、請求項５に記載した発明の実施形態に相当する。
この実施形態における固定子２Ｘは図５に示したものと同一であるが、可動子１Ｙの構造が変更されており、具体的には、可動子１Ｙが磁極（磁石）を持たずに突起列を有している。
【００５２】
なお、固定子２Ｘは、図５と同様に、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２つを、互いにほぼ平行に配置し、両固定子片を磁性体からなるブリッジによって磁気的に結合すると共に、両固定子片の突起を互いに逆極性に磁化するコイル２０Ｕ０，２０Ｖ０，２０Ｗ０を前記ブリッジに集中的に巻回して１つの固定子片対を形成し、これらの固定子片対Ｌ（Ｌは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置して構成されている。図示例では、固定子２Ｘが３個（Ｌ＝３）の固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗからなっている。
【００５３】
また、可動子１Ｙにおいて、１１１は可動子片、１１２は突起、１１Ｕ，１１Ｖ，１１ＷはそれぞれＵ相可動子片対、Ｖ相可動子片対、Ｗ相可動子片対、１２，１３は可動子スペーサである。
すなわちこの可動子１Ｙは、各固定子片の突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの前記固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置される複数の突起１１２と、から可動子片１１１を構成し、固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗを構成する各々２つの固定子片に対向する２つの可動子片１１１につきコアを磁気的に結合してなる可動子片対を３個、スペーサ１２，１３を介して連結したもので、固定子２Ｘの長手方向に沿って相対的に移動可能となっている。図示例では、可動子１Ｙが３個の可動子片対１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗから構成されている。
【００５４】
ここで、可動子片１１１の複数の突起１１２は、１つの突起１１２が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片１１１の他のすべての突起が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置することが必要である。
また、各固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗとこれに対向する可動子片対１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗとの組において、前記コイル２０Ｕ０，２０Ｖ０，２０Ｗ０に電流を通流した際に、可動子片対１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗが固定子片対の突起の所定位置に吸引されるように固定子片と可動子片との相互の位置関係を定める。
そして、図９に示すごとく、互いに対向する固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗと可動子片対１１Ｕ，１１Ｖ，１１ＷとからなるＬ個（３個）の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起１１２との相対位置が順次等間隔ずつずれるようになっている。
【００５５】
図１０〜図１２は、この実施形態における可動子片１１１の突起１１２と固定子片の突起２０１との相対的な位置関係を例示したものである。なお、これらの図では、図９における可動子片対１１Ｕの突起１１２とこれに対向する固定子片対２０Ｕの突起２０１との位置関係を示している。
【００５６】
可動子片１１１の突起１１２の最も基本的な配置としては、図１０に示すように、可動子片１１１の突起１１２を固定子片の突起２０１と同じ間隔で配置することである。これにより、当該固定子片対２０Ｕをコイル２０Ｕ０の電流によって磁化した時に、可動子片１１１の突起１１２に固定子片の突起２０１と揃おうとする吸引力が働く。
【００５７】
ただし、可動子片１１１の突起１１２は必ずしも固定子片の突起２０１と同じ間隔で配置する必要はなく、図１１に示すように、可動子片１１１の１つの突起１１２が固定子片の突起２０１と正対しているときに、当該可動子片１１１の他のすべての突起１１２が固定子片の突起２０１に対し少なくとも部分的に対向していればよい。このような構成は、推力の平滑化に有効である。
【００５８】
１つの可動子片対、例えば可動子片対１１Ｕの２個の可動子片１１１における突起１１２の、固定子の突起２０１に対する相対位置の基本形は、図１０及び図１１に示したように、固定子２Ｘの長手方向に沿って揃っていることである。
これにより、当該固定子片対２０Ｕをコイル２０Ｕ０の電流によって磁化した時に、可動子片対１１Ｕ（可動子１Ｙ）に対して固定子２Ｘの長手方向に沿った大きな吸引力が発生する。
【００５９】
ただし、上記基本形は必須条件ではなく、当該固定子片対２０Ｕをコイル２０Ｕ０の電流によって磁化した時に、可動子片対１１Ｕが固定子片対２０Ｕの突起２０１の所定位置に引き寄せられれば良い。
従って、例えば、図１２に示すように、可動子片対１１Ｕに対向する固定子片対２０Ｕが固定子片２０Ｕ１，　２０Ｕ２から構成されている場合において、可動子片対１１Ｕの突起１１２に対する固定子片２０Ｕ１，　２０Ｕ２の突起２０１の相対的な位置関係がそれぞれ僅かにずれていても良い。このような構成は、推力の平滑化に有効である。
【００６０】
なお、図９から明らかなように、固定子片対２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗと可動子片対１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗとからなる３個の組ごとに、固定子片の突起と可動子片の突起１１２との相対位置は順次等間隔ずつずれているものである。
すなわち、Ｌ（図示例ではＬ＝３）個の可動子片対における突起１１２の固定子突起２０１に対する相対位置は、順次、Ｔ／Ｌだけずれている。前述した第１実施形態では、このずれはＴ／（２Ｋ）であったのに対し、可動子１Ｙに磁石を有しない本実施形態では、Ｌ個のコイルに順次電流を通流したときに連続的な推力を得るためには、ずれ量をＴ／Ｌとする必要がある。
【００６１】
この実施形態の動作原理は、請求項３にかかる第２実施形態と同様である。ただし、可動子に磁石がないため、推力は固定子の突起２０１と可動子の突起１１２との間の吸引力のみによって発生する。従って、コイルに通流する電流の極性は動作と無関係になるので、相数（請求項におけるＬ）が２では可動子の移動方向を制御できず、３相以上（つまり、Ｌは３以上の整数）とする必要がある。
このことは、通常の回転形ステッピングモータにおいて、磁石を用いる場合と用いない場合とのトルク特性の違いと全く同様に理解することができる。
【００６２】
本実施形態によれば、可動子に磁石を用いる場合に比べて体格当たりの推力が減少する一方、構成が単純で安価になるという利点がある。
また、上記実施形態ではＬ＝３の場合について説明したが、Ｌ＝４以上の場合も同様な原理で動作するものである。
【００６３】
次に、図１３は本発明の第５実施形態であり、請求項６に記載した発明の実施形態に相当する。
この実施形態における固定子４は図７に示したものと同一であるが、可動子１Ｚの構造が変更されており、具体的には、可動子１Ｚが磁極（磁石）を持たずに突起列を有している。
【００６４】
なお、固定子４は、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片Ｍ（Ｍは３以上の整数）個を、互いにほぼ平行に配置し、かつ、これらの固定子片を磁性体からなる１つ以上のブリッジ４１によって磁気的に結合すると共に、前記ブリッジ４１に各固定子片を磁化するコイル４０Ｕ０，４０Ｖ０，４０Ｗ０をそれぞれ備えて構成されている。図示例では、固定子４が３個（Ｍ＝３）の固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗからなっている。
【００６５】
また、可動子１Ｚにおいて、１４Ｕ，１４Ｖ，１４ＷはそれぞれＵ相可動子片、Ｖ相可動子片、Ｗ相可動子片、１４２は突起、１５，１６は可動子スペーサである。
この可動子１Ｚは、固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの突起にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなるコアと、このコアの固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗに対向する部位に形成されて固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの長手方向に沿って配置される複数の突起１４２と、からなるＭ個の可動子片１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗを、ブリッジ４１によって磁気的に結合してなり、固定子４の長手方向に沿って相対的に移動可能となっている。
【００６６】
また、可動子片１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの複数の突起１４２は、可動子片の１つの突起１４２が固定子片の突起と正対しているときに当該可動子片の他のすべての突起１４２が固定子片の突起に対し少なくとも部分的に対向するように配置され、かつ、互いに対向する固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗと可動子片１４Ｕ，１４Ｖ，１４ＷとからなるＭ個の組ごとに、固定子片４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの突起と可動子片１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの突起１４２との相対位置が順次等間隔ずつずれるようになっている。
【００６７】
この実施形態は、請求項４における可動子の磁極が突起１４２に置き換わった構成であり、動作原理と特徴については、請求項５にかかる第４実施形態と同様である。なお、図示例ではＭ＝３であるが、Ｍ＝４以上の場合も同様な原理で動作可能である。
【００６８】
図１４は本発明の第６実施形態であり、請求項７に記載した発明の実施形態に相当する。この実施形態は、請求項４におけるコイル及びブリッジを固定子の長手方向に沿って複数配置したものであり、固定子片の個数がＭ＝３の場合の実施形態である。
すなわち、図１４において、２５０は固定子、２５０Ｕ，　２５０Ｖ，　２５０Ｗは固定子片、２５１は固定子片２５０Ｕ，　２５０Ｖ，　２５０Ｗを磁気的に結合するブリッジ、２５２はコイル、１５０は可動子であり、コイル２５２及びブリッジ２５１は固定子２５０の長手方向に沿って複数配置されている。
【００６９】
本発明のリニアアクチュエータでは、固定子が長くなると長手方向の磁気抵抗が増すと共に隣り合う固定子片同士の磁気抵抗が低下する。その結果、コイルの起磁力が可動子に伝わり難くなり、かつ、可動子が磁石を有する場合には磁石によるコイル鎖交磁束が低下するため、可動子がコイルから遠ざかるにしたがって発生する推力が低下する。
この問題は、図１４に示すごとく、固定子２５０の長手方向に沿って適当な間隔でブリッジ２５１及びコイル２５２を追加することによって軽減することができる。
【００７０】
このような構成とすることにより、コイル２５２の起磁力から見込んだ固定子片２５０Ｕ，　２５０Ｖ，　２５０Ｗの長手方向の磁気抵抗が低減できるため、可動子１５０と固定子２５０との対向部分の空隙に大きな起磁力を発生させることができる。また、可動子１５０が永久磁石を有する場合には、隣り合う固定子片２５０Ｕ，　２５０Ｖ，　２５０Ｗ間での漏れ磁束が低減してコイル鎖交磁束が増える。その結果として、固定子２５０が長い場合にも十分な推力が得られることになる。
【００７１】
なお、本実施形態において、複数のブリッジ２５１に配置されるコイル２５２については、すべてのコイルの巻数を等しくし、かつ同じ固定子片を磁化するコイルを直列あるいは並列に接続することが望ましい。
本実施形態のように、本発明のリニアアクチュエータにおけるコイル及びブリッジの位置は、固定子の端部に限定されるものではなく、固定子の途中部分としてもよい。この構成は、請求項３，５，６の発明にも適用可能である。
【００７２】
以上の各実施形態では、突起及び磁極とも、各々の長手方向が可動子の移動方向（ｘ方向）に対して垂直である場合につき説明したが、突起及び磁極の一方または両方をわずかにスキューさせることによってコギングトルクを低減することができる。
また、各実施形態では示されていないが、可動子位置を検出するセンサを設け、これによって得られる可動子の位置情報を用いてフィードバック制御系を構成すれば、可動子位置を高精度に制御することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、可動子や固定子の全範囲にコイルを配置する必要がなく、一方の部材、例えば固定子に集中的にコイルを巻回することにより、冷却を容易にして冷却、放熱構造の簡素化を達成することができる。また、可動子側にコイルを設けない構造にできるため、可動子の可動範囲を長くすることができ、安価で実用的なリニアアクチュエータを構成することが可能である。
更に、可動子の磁極を永久磁石に代えて磁性体の突起のみにより構成することで、リニアアクチュエータの構造を一層簡素化することができる。
また、ブリッジ及びコイルを固定子の長手方向に沿って適当な間隔で複数配置することにより、固定子が長い場合にも推力の低下を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるコイルへの印加電圧、電流の説明図である。
【図３】第１実施形態の動作説明図である。
【図４】請求項３に記載した発明の概念図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図である。
【図６】第２実施形態におけるコイルへの印加電圧、電流の説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す図である。
【図８】第３実施形態の動作説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示す図である。
【図１０】第４実施形態における可動子片の突起と固定子片の突起との相対的な位置関係を示す図である。
【図１１】第４実施形態における可動子片の突起と固定子片の突起との相対的な位置関係を示す図である。
【図１２】第４実施形態における可動子片の突起と固定子片の突起との相対的な位置関係を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態を示す図である。
【図１４】本発明の第６実施形態を示す図である。
【図１５】第１の従来技術を示す図である。
【図１６】第２の従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１，　１Ｘ，　１Ｙ，　１Ｚ，　３，　１５０　　　可動子
１０Ａ　　　Ａ相可動子片対
１０Ｂ　　　Ｂ相可動子片対
１０Ｕ，１０ＵＹ，　１１Ｕ　　　Ｕ相可動子片対
１０Ｖ，１０ＶＹ，　１１Ｖ　　Ｖ相可動子片対
１０Ｗ，１０ＷＹ，　１１Ｗ　　Ｗ相可動子片対
１０Ａ０　　　Ａ相可動子片ブリッジ
１０Ａ１，１０Ａ２　　　Ａ相可動子片
１０Ｂ０　　　Ｂ相可動子片ブリッジ
１０Ｂ１，１０Ｂ２　　　Ｂ相可動子片
１０ＷＹ１，１０ＷＹ２　　　Ｗ相可動子片
１０１　　　可動子片コア
１０２Ｎ　　　Ｎ極磁極
１０２Ｓ　　　Ｓ極磁極
１１１，　１４１　　　可動子片
１１２，　１４２　　　突起
１２，　１３，　１５，１６　　　可動子スペーサ
１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ　　可動子片
２，２Ｘ，４，２５０　　固定子
２０Ａ，２００Ａ　　　Ａ相固定子片対
２０Ｂ　　　Ｂ相固定子片対
２０Ｕ，２０ＵＹ　　　Ｕ相固定子片対
２０Ｖ，２０ＶＹ　　　Ｖ相固定子片対
２０Ｗ，２０ＷＹ　　　Ｗ相固定子片対
２０Ａ０，２０Ａ４　　　Ａ相コイル
２０Ａ１，２０Ａ２　　　Ａ相固定子片
２０Ａ３，２０Ａ５　　　Ａ相固定子片ブリッジ
２０Ｂ０　　　Ｂ相コイル
２０Ｂ１，２０Ｂ２　　　Ｂ相固定子片
２０Ｂ３　　　Ｂ相固定子片ブリッジ
２０Ｕ０，２０ＵＹ０　　　Ｕ相コイル
２０Ｖ０，２０ＶＹ０　　　Ｖ相コイル
２０Ｗ０，２０ＷＹ０　　　Ｗ相コイル
２０１　　　固定子突起
３０１　　　可動子片コア
３０２Ｎ　　　Ｎ極磁極
３０２Ｓ　　　Ｓ極磁極
３０Ｕ　　　Ｕ相可動子片
３０Ｖ　　　Ｖ相可動子片
３０Ｗ　　　Ｗ相可動子片
３１１，３１２　　　可動子ブリッジ
４０Ｕ０，４０Ｕ１　　　Ｕ相コイル
４０Ｖ０，４０Ｖ１　　　Ｖ相コイル
４０Ｗ０，４０Ｗ１　　　Ｗ相コイル
４０Ｕ　　　Ｕ相固定子片
４０Ｖ　　　Ｖ相固定子片
４０Ｗ　　　Ｗ相固定子片
４１　　　固定子ブリッジ
２５０Ｕ，　２５０Ｖ，　２５０Ｗ　　固定子片
２５１　　ブリッジ
２５２　　コイル
【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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