(57)【要約】【課題】本発明は、可動子のクローポール部の形状を三角形又は台形とし、コギング推力及び推力リップルの低減を得ることを目的とする。【解決手段】本発明によるリニアモータは、固定子(1)の各ヨーク(1A,1B)間に移動自在に設けられた可動子(4)の各クローポール部(5a)を三角形又は台形状とし、固定子(1)と可動子(4)間の磁束密度分布を正弦波状とし、コギング推力及び推力リップルの低減を行う構成である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置され固定子(1)を構成する一対のヨーク(1A,1B)と、前記各ヨーク(1A,1B)の内面に長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石(2)と、前記一対のヨーク(1A,1B)間に形成された長手空隙(3)内に往復移動自在に配設され巻線(6)が巻回されたクローポール型コア(5)を有する可動子(4)と、前記可動子(4)に設けられ互い違いに突出して配設されたクローポール部(5a)と、よりなるリニアモータにおいて、
前記クローポール部(5a)の形状は、台形又は三角形よりなることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記クローポール部(5a)の厚さは、基部(20)から先端(21)に行くに従って薄くなるように変化していることを特徴とする請求項１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、リニアモータに関し、特に、可動子のクローポール部の形状を台形又は三角形とし、固定子と可動子間の磁束密度分布を正弦波状にすることにより、コギング推力の低減、推力リップルの低減を得るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のリニアモータのうち、可動子に電機子コイルのみを用いた構成であるが、高推力を得るためには厚さが増加する構造となることが欠点とされ、これを改良するために、図４及び図５で示される本出願人が出願（特願２００３−２０５３７５号）した構成を挙げることができる。
【０００３】
すなわち、図４及び図５において符号１で示されるものは長手形状の固定子であり、この固定子１は、互いに離間して配設された一対のヨーク１Ａ、１Ｂと、各ヨーク１Ａ、１Ｂの各内面１ａ、１ｂにその長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石２とからなり、各永久磁石２は前記内面１ａ、１ｂから各々内方へ向けて突出した状態で設けられている。
【０００４】
前記各ヨーク１Ａ、１Ｂ間の長手空隙３には、周知のクローポール型の可動子４が往復移動自在に配設され、この可動子４は、軟磁性材料による積層鋼板、焼結粉体磁性材料の何れかにより三次元形状に形成されたクローポール型コア５と、このクローポール型コア５の両面に配設されたクローポール部５ａと、このクローポール型コア５に設けられた巻線６とから構成されている。
【０００５】
前記可動子４は三相一体とした構成であり、前記クローポール型コア２４は、巻線６の上に位置して巻線６と同一の幅を有する前記クローポール部５ａと、このクローポール部５ａ以外の部分で構成されるコア部５Ａとから構成されている。
前記クローポール部５ａは、磁極が相反するように上下に合計４組、すなわち、上下に４個ずつあり、巻線６に印加した電流位相に応じた磁束を発生するように構成されている。尚、巻線６の巻数Ｎは、例えば、Ｎ＝１００程度でよい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８６７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のリニアモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、クローポール部が長方形をなし、各クローポール部間の溝の幅が、その長さ方向に沿って同一であるため、コギンズ推力（無通電時の推力ムラ）が発生し、サーボ系で駆動制御する際に、位置決め等において精度誤差の要因となっていた。
また、逆起電圧の波形形状が正弦波にならないため、三相電源にて駆動した時、推力リップルとなり、駆動状態が円滑ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるリニアモータは、対向配置され固定子を構成する一対のヨークと、前記各ヨークの内面に長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石と、前記一対のヨーク間に形成された長手空隙内に往復移動自在に配設され巻線が巻回されたクローポール型コアを有する可動子と、前記可動子に設けられ互い違いに突出して配設されたクローポール部と、よりなるリニアモータにおいて、前記クローポール部の形状は、台形又は三角形よりなる構成であり、また、前記クローポール部の厚さは、基部から先端に行くに従って薄くなるように変化している構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるリニアモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、各クローポール部の形状が三角形又は台形で形成されているため、固定子と可動子との間のギャップの磁束密度分布を正弦波状に近づけることができ、コギング推力の低減、推力リップルの低減を達成することができ、円滑な駆動及び位置決め精度の向上を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、可動子の各クローポール部の形状を三角形又は台形状とすることにより、コギング推力の低減及び推力リップルの低減を達成することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明によるリニアモータの好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１から図３において、符号１で示されるものは長手形状の固定子であり、この固定子１は、互いに離間して配設された一対のヨーク１Ａ、１Ｂと、各ヨーク１Ａ、１Ｂの各内面１ａ、１ｂにその長手方向に沿って所定間隔で配設された複数の永久磁石２とからなり、各永久磁石２は前記内面１ａ、１ｂから各々内方へ向けて突出した状態で設けられている。
【００１２】
前記各ヨーク１Ａ、１Ｂ間の長手空隙３には、周知のクローポール型の可動子４が往復移動自在に配設され、この可動子４は、軟磁性材料による積層鋼板、焼結粉体磁性材料の何れかにより三次元形状に形成されたクローポール型コア５と、このクローポール型コア５の両面に配設されたクローポール部５ａと、このクローポール型コア５に設けられた巻線６とから構成されている。
【００１３】
前記クローポール型コア５の各クローポール部５ａの形状は、図２及び図３に特に示されているように、基部２０から先端２１に向けて幅が小さくなる三角形又は台形状となるように構成されている。その結果、クローポール型コア５の各クローポール部５ａ間の溝３０の形状は、前記クローポール型コア５の長手方向に対して直交せず、非直交状態すなわち斜めとなるように形成されている。
【００１４】
前記可動子４は三相一体とした構成であり、前記クローポール型コア２４は、巻線６の上に位置して巻線６と同一の幅を有する前記クローポール部５ａと、このクローポール部５ａ以外の部分で構成されるコア部５Ａとから構成されている。
【００１５】
前記クローポール部５ａは、磁極が相反するように上下に合計４組、すなわち、上下に４個ずつあり、巻線６に印加した電流位相に応じた磁束を発生するように構成されている。尚、巻線６の巻数Ｎは、例えば、Ｎ＝１００程度でよい。
尚、前述の構成においては、各クローポール部５ａの巻線６上に位置する厚さＴは、一定であるが、前記基部２０から先端２１にかけて順次薄くなるように形成された場合（図示せず）には、各クローポール部５ａに集まった磁束が各クローポール部５ａ内で磁気飽和することなく流せるようになる。
また、固定子１の永久磁石２に対し、可動子４の磁束の変化が緩やかに変化するようになり、固定子１と可動子４間のギャップの磁束分布が正弦波状となり、コギング力の低減、推力リップルの低減を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、リニアモータに限らず、リニアアクチュエータ等に適用可である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるリニアモータを示す斜視図である。
【図２】図１の可動子を示す斜視図である。
【図３】図２のクローポール部を示す平面図である。
【図４】従来構成の斜視図である。
【図５】図４の可動子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    固定子
１Ａ    ヨーク
１ａ    内面
１ｂ    内面
２    永久磁石
３    長手空隙
４    可動子
５    クローポール型コア
５ａ    クローポール部
５Ａ    コア部
６    巻線
２０    基部
２１    先端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005229778.tif 000006
【図５】
2005229778.tif 000007