(57)【要約】【課題】  移動子を軽量化したモータを実現する。【解決手段】  モータは固定子と移動子を有する。固定子は、所定ピッチで歯が配列されたコアと、このコアに巻かれたコイルとを有する。移動子は、前記歯に対向配置され、歯の配列方向に沿って所定ピッチで磁性体部材と非磁性体部材が交互に配列されている。移動子を挟んで前記コアと対向配置されたヨークを設ける。このヨークは前記コアの発生磁束の磁路となる。【選択図】                    図１
2005261064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定ピッチで歯が配列されたコアと、このコアに巻かれたコイルとを有する固定子と、
前記歯に対向配置され、歯の配列方向に沿って所定ピッチで磁性体部材と非磁性体部材が交互に配列された移動子と、
この移動子を挟んで前記コアと対向配置されたヨークと、
を有し、前記ヨークは前記コアの発生磁束の磁路となることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ヨークは前記コアと対向する位置にだけ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記歯の長さ方向にバイアス磁束を与える永久磁石を前記コアに設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記コアは複数設けられ、隣合うコアに設けた永久磁石は逆方向に着磁されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記ヨークの厚さは、前記コアの発生磁束が飽和しない厚さになっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローバ、ハンドラ、ステッパ等に用いられるモータに関するものである。更に詳しくは、移動子の軽量化を実現するための改良を施したモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来におけるモータの構成例を示した図である。
図ではモータの磁気回路構成を示している。モータは移動子１０と固定子２０とからなる。
【０００３】
移動子１０は、磁性体で構成されていて、ピッチｐで歯１１が形成されている。
固定子２０にはコア２１０と２２０が塔載されている。コア２１０と２２０は磁性体で構成されている。
コア２１０は歯２１１ａ〜２１１ｃを有する。歯２１１ａ〜２１１ｃは歯１１と対向配置されている。歯２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは位相がそれぞれｐ／３ずつずれている。
【０００４】
歯２１１ａ〜２１１ｃにはコイル２１２ａ〜２１２ｃが巻かれている。コイル２１２ａ〜２１２ｃは３相コイルをなしている。コイル２１２ａ〜２１２ｃは位相が１２０°ずつずれた３相の正弦波交流電流で励磁される。
【０００５】
コア２２０もコア２１０と同様な構成になっている。コア２２０には、歯２２１ａ〜２２１ｃ、コイル２２２ａ〜２２２ｃが設けられている。歯２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは歯２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃと位相がそれぞれｐ／２ずつずれている。
【０００６】
永久磁石２３はコア２１０上に装着されている。永久磁石２３は歯２１１ａ〜２１１ｃの長さ方向に着磁されている。図の例では永久磁石２３の上端がＮ極である。永久磁石２３は歯２１１ａ〜２１１ｃに長さ方向のバイアス磁束を与える。
【０００７】
永久磁石２４はコア２２０上に装着されている。永久磁石２４は歯２２１ａ〜２２１ｃの長さ方向に着磁されている。永久磁石２４は永久磁石２３と逆方向に着磁されている。図の例では永久磁石２４の上端がＳ極である。永久磁石２４は歯２２１ａ〜２２１ｃに長さ方向のバイアス磁束を与える。
【０００８】
ヨーク２５は永久磁石２３と２４の上に装着されていて、これらを磁気的に接続している。
【０００９】
図２のモータで、コイル２１２ａ〜２１２ｃ及びコイル２２２ａ〜２２２ｃを３相の正弦波交流電流で励磁すると、コイルに発生する磁束と永久磁石２３、２４に発生する磁束により歯２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃと歯１１との間に推力が発生し、移動子１０はＸ方向またはＸ´方向に移動する。
【００１０】
永久磁石２３、２４に発生する磁束をΦｍとすると、永久磁石の発生磁束は歯２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃにほぼΦｍ／３ずつに分かれる。コイル２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃに発生する磁束をそれぞれΦａ、Φｂ、Φｃとすると、歯２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃに発生する磁束はそれぞれΦａ＋Φｍ／３、Φｂ＋Φｍ／３、Φｃ＋Φｍ／３となる。歯２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃの磁束についても同様である。
【００１１】
コイルに発生する磁束は交番磁束であるため、コイルの磁束と永久磁石の磁束は交互に強め合ったり弱め合ったりする。
コイルと永久磁石により発生する磁束は、移動子１０と固定子２０のギャップを通り移動子１０に到達する。この磁束は移動子１０を通り、コア２１０、２２０へと戻る。
【００１２】
歯を持つコアにコイルを巻いた構成になったモータとしては、例えば特許文献１に記載されたものがあった。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−４７２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、図２の従来例では、移動子１０の厚みはモータコイルと永久磁石により発生する磁束に対して、磁気飽和しないのに十分な厚みｔを確保しなければならなかった。このため、移動子１０が厚くて重くなるという問題点があった。移動子が重くなると、移動子のイナーシャが大きくなり、短時間で移動子を目標位置に静定することが難しくなる。移動子を鉛直方向に移動する場合は、移動子が重くなると重力によって受ける影響が大きくなる。
【００１５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、移動子を挟んでコアとヨークを対向配置させ、対向配置したヨークを磁路とすることにより、移動子を軽量化したモータを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。
【００１７】
（１）所定ピッチで歯が配列されたコアと、このコアに巻かれたコイルとを有する固定子と、
前記歯に対向配置され、歯の配列方向に沿って所定ピッチで磁性体部材と非磁性体部材が交互に配列された移動子と、
この移動子を挟んで前記コアと対向配置されたヨークと、
を有し、前記ヨークは前記コアの発生磁束の磁路となることを特徴とするモータ。
【００１８】
（２）前記ヨークは前記コアと対向する位置にだけ設けられていることを特徴とする（１）に記載のモータ。
【００１９】
（３）前記歯の長さ方向にバイアス磁束を与える永久磁石を前記コアに設けたことを特徴とする（１）または（２）に記載のモータ。
【００２０】
（４）前記コアは複数設けられ、隣合うコアに設けた永久磁石は逆方向に着磁されていることを特徴とする（３）に記載のモータ。
【００２１】
（５）前記ヨークの厚さは、前記コアの発生磁束が飽和しない厚さになっていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のモータ。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）移動子を挟んでコアと対向配置されたヨークを設け、対向配置したヨークが磁路となる。このため、移動子はコアの発生磁束が飽和しないのに十分な厚みを持たせる必要がない。これによって、移動子を薄くして軽量化することができる。
（２）ヨークは、移動子の移動範囲全域に延びているのではなく、コアと対向する位置にだけ設けられている。必要な部分にだけヨークを設けたため、装置を軽量化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図１で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
図１で、移動子３０は、歯２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃと対向して配置されている。移動子３０は、歯２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃの配列方向に沿って所定ピッチで磁性体部材３１と非磁性体部材３２が交互に配列された構成になっている。
磁性体部材３１は例えば珪素鋼で構成されている。非磁性体部材３２は例えばアルミニウム、黄銅、樹脂材などで構成されている。
【００２４】
ヨーク４０は、移動子３０を挟んでコア２１０、２２０と対向配置されている。ヨーク４０は、移動子３０と並行して延びていて、コア２１０、２２０から発生する磁束の磁路となっている。
ヨーク４０は、移動子３０の移動範囲全域に延びているのではなく、コア２１０、２２０と対向する位置にだけ設けられている。これによって、装置を軽量化できる。
【００２５】
図１のモータで、図２のモータと同様にしてコア２１０、２２０から磁束が発生する。発生した磁束は磁性体部材３１を通ってヨーク４０へ達する。磁束はヨーク４０内を進み、再び磁性体部材３１を通ってコア２１０、２２０へ戻る。
歯２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃと磁性体部材３１の間に生じる磁気的吸引力により移動子３０が移動する。ヨーク４０の厚さは、コア２１０、２２０から発生する磁束が飽和しない厚さになっている。
【００２６】
ヨーク４０を移動子３０を挟んで対向配置することによって、コア２１０、２２０が移動子３０を通過した磁束の磁路となる。これによって、移動子３０を薄くし、軽量化を実現した。
【００２７】
なお、実施例の固定子と移動子を逆にしてもよい。すなわち、磁性体部材３１と非磁性体部材３２からなる部分を固定子とし、固定子２０を移動子にしてもよい。このとき、ヨーク４０は移動子とともに移動する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来におけるモータの構成例を示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０  固定子
２３、２４  永久磁石
３０  移動子
３１  磁性体部材
３２  非磁性体部材
４０  ヨーク
２１０、２２０  コア
２１１ａ〜２１１ｃ、２２１ａ〜２２１ｃ  歯
２１２ａ〜２１２ｃ、２２２ａ〜２２２ｃ  コイル
【図１】
2005261064.tif 000003
【図２】
2005261064.tif 000004