(57)【要約】【課題】本発明は、クローポール型可動子を用いて高速駆動す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（２１）の各ヨーク（２１Ａ，２１Ａ）間にクローポール型コア（２４）を有する可動子（２２）が往復移動自在に設けられ、各ヨーク（２１Ａ，２１Ａ）の内面（２１Ａａ）から永久磁石（２３）が突出して設けられ、固定子（２１）及び可動子（２２）が軟磁性材料で形成されて三次元構造よりなる構成である。【選択図】        図１
2005057822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置され固定子（２１）を構成する一対のヨーク（２１Ａ，２１Ａ）と、前記各ヨーク（２１Ａ，２１Ａ）の内面（２１Ａａ）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（２３）と、前記一対のヨーク（２１Ａ，２１Ａ）間に形成された長手空隙（１０）内に往復移動自在に配設され巻線（２５）が巻回されたクローポール型コア（２４）を有する可動子（２２）とよりなるリニアモータにおいて、
前記各永久磁石（２３）は、前記各ヨーク（２１Ａ，２１Ａ）の内面（２１Ａａ）から突出して配設されていることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記可動子（２２）は、軟磁性材料で形成され、三次元構造よりな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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータに関し、特に、各永久磁石を各ヨークの内面から突出させることにより、高効率化を計り、高速・高精度制御が要求される工作機械、半導体製造装置間搬送ユニット・搬送位置決め装置等に利用可能とするために高性能化を図るための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていた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（特許文献１参照）があるが、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、図３から図５で示される本出願人が出願（特願平０２−３０４８４４号）した構成を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８６７２６号公報
【０００４】
図３から図５において、従来のリニアモータは、埋め込み型永久磁石を有する固定子２１と、クローポール型コアを有する可動子２２とを備えている。
次に、図３及び図４に示すように、前記固定子２１は、軟磁性材料の一対のヨーク２１Ａ、２１Ａに永久磁石２３を埋め込んだ構成である。永久磁石２３の磁化方向は、可動子２２の進行方向に対して同極を対向させるようにして構成されている。この固定子２１の磁極ピッチτは、例えば２０ｍｍ程度に設定されている。また、永久磁石の長さｌｍ及び幅Ｗｍは、それぞれ例えばｌｍ＝３〜６ｍｍ、Ｗｍ＝６ｍｍ程度に設定すればよい。なお、軟磁性材料のヨーク２１Ａとしては、従来の積層鋼板と焼結粉体磁性材料で構成するか、または、焼結粉体磁性材料のみで構成することにより、それぞれの固定子２１及び可動子２２の構造を三次元構造に構成することが可能である。
【０００５】
また、図４及び図５に示すように、前記可動子２２は、前記各ヨーク２１Ａ、２１Ａ間の長手空隙１０内に往復移動自在に設けられ、クローポール型のコアであるクローポール型コア２４に電機子コイルである巻線２５を巻回したものを、図３に示すように２／３ピッチτずつずらして三相一体とした構成である。このクローポール型コア２４は、巻線２５の上に位置して巻線２５と同一の幅を有するクローポール部２４Ａと、前記クローポール部２４Ａ以外の部分で構成されるコア部２４Ｂとから構成されている。前記クローポール部２４Ａは、クローポール型コア２４のうちのクローポール型のティース部を構成しており、リニアモータのコギングを防止するために、先端に向かって先細りとなるテーパ型に構成されている。このテーパ型のクローポール部２４Ａは、磁極が相反するように上下に合計４組（図３参照、すなわち上下に４つずつ）あり、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。なお、巻線２５の巻数Ｎは例えばＮ＝１００程度でよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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、永久磁石が固定子ヨーク内に埋設されているため、永久磁石からの磁束が永久磁石を挟んでいる固定子ヨークの継鉄部に流れ、効率よく利用できず、モータ効率を上げることが困難であった。
また、この継鉄部の厚みが薄いため、固定子ヨークと可動子の吸引力に対し、その機械強度を上げることが困難であった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、各永久磁石を各ヨークの内面から突出させることにより、高効率化を計り、高速・高精度制御が要求される工作機械、半導体製造装置間搬送ユニット・搬送位置決め装置等に利用可能とするために高性能化を図るようにしたリニアモータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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よりなるリニアモータにおいて、前記各永久磁石は、前記各ヨークの内面から突出して配設されている構成であり、また、前記可動子は、軟磁性材料で形成され、三次元構造よりなる構成である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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及び図２において符号２１で示されるものは長手形状の固定子であり、この固定子２１は、互いに離間して配設された一対のヨーク２１Ａ、２１Ａと、各ヨーク２１Ａ、２１Ａの内面２１Ａａ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２３とからなり、各永久磁石２３は前記内面２１Ａａから各々内方へ向けて突出した状態で設けられている。
【００１０】
前記各ヨーク２１Ａ、２１Ａ間の長手空隙１０には、周知のクローポール型の可動子２２が往復移動自在に配設され、この可動子２２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２４と、このクローポール型コア２４の両面に配設されたクローポール部２４Ａと、このクローポール型コア２４に設けられた巻線２５とから構成されている。
尚、巻線２５に電流を印加して可動子２２を駆動する原理は、前述の従来例と同一であるため、ここでは省略している。
【００１１】
【発明の効果】
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、ヨークの内面から永久磁石を突出させて形成したため、従来のようなヨークの継鉄部への磁束の流れもなく、高効率の駆動を行うことができる。
また、ヨークの内面から永久磁石が突出しているため、各ヨーク間の永久磁石ギャップの磁束を自在にコントロールすることができ、推力リップルの低減及び速度等の制御が容易となる。
また、可動子がクローポール型コアであるため、１相毎に１ケのコイルでよく、コイル製作の工程が簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【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】従来のリニアモータを示す斜視図である。
【図４】図１の要部を示す斜視図である。
【図５】図４の可動子を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０    長手空隙
２１    固定子
２１Ａ    ヨーク
２１Ａａ    内面
２２    可動子
２３    永久磁石
２４    クローポール型コア
２５    巻線
【図１】
2005057822.tif 000003
【図２】
2005057822.tif 000004
【図３】
2005057822.tif 000005
【図４】
2005057822.tif 000006
【図５】
2005057822.tif 000007