(57)【要約】【課題】スライダのピッチングが極力低減出来るパルスモータを提供する。【解決手段】所定ピッチで歯が形成されたプラテンと、このプラテンに対向して設けられ所定ピッチの突極を有するスライダとを具備するパルスモータにおいて、前記スライダの周縁に設けられこのスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段を具備したことを特徴とするパルスモータである。【選択図】        図１
2005012924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定ピッチで歯が形成されたプラテンと、
このプラテンに対向して設けられ所定ピッチの突極を有するスライダと
を具備するパルスモータにおいて、
前記スライダの周縁に設けられこのスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段
を具備したことを特徴とするパルスモータ。
【請求項２】
所定ピッチで歯が形成されたプラテンと、
ピッチｐで歯が形成された突極を有しこの突極の歯は前記プラテンの歯と対向配置されているモータブロックと、
このモータブロックを塔載するスライダと
を具備するパルスモータにおいて、
前記スライダの周縁に取り付けられ前記スライダの移動方向にそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され前記モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコアと
このｎ種類のコアのそれぞれに設けられ前記ｎ種類のコアに前記スライダのピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段と
を有する吸引力発生手段
を具備したことを特徴とするパルスモータ。
【請求項３】
前記吸引力発生手段は、前記スライダの移動方向に前記スライダの両端に対向して２個配置されたこと
を特徴とする請求項１また請求項２記載のパルスモータ。
【請求項４】
前記磁気発生手段は、前記コアに巻回されたコイルと、
このコイルに定電流を供給する定電流電源と
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のパルスモータ。
【請求項５】
前記磁気発生手段は、前記コアに取り付けられた永久磁石で構成されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のパルスモータ。
【請求項６】
前記スライダと前記ｎ個のコアとの間にそれぞれに設けられ前記スライダの移動方向に前記コアをずらして前記スライダと前記コアの位置を調整する位相調整手段
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のパルスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローバ、ハンドラ、ステッパ等に用いられるパルスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開２００３−１４３８３０に示されている（例えば、特許文献１参照。）。
図６は上面図、図７は図６のＡ−Ａ部分の断面図である。
図８は図６のコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
図９は図６の動作説明図である。
【０００３】
この従来例はスライダが２次元方向に移動するパルスモータの例を示している。
プラテン１０は、板状をなし、Ｘ方向とＹ方向に沿って一定ピッチで歯１１がマトリクス状に形成されている。
プラテン１０は、磁性体で構成されていて、平坦面に格子状に溝を切ることにより形成される。
プラテン１０は、回転式のパルスモータにおいて、いわゆるステータに相当する。
【０００４】
スライダ２０には、Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂとＹモータブロック２２ａ，２２ｂが塔載されている。
Ｘモータブロック２１ａの構成を説明する。
Ｘモータブロック２１ａには、コア２１１ａ，２１１ｂが設けられている。
図８はコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
【０００５】
コア２１１ａは、突極２１２ａ〜２１２ｆを有する。
各突極の先端にはピッチｐで歯２１３が形成されている。
プラテン１０の歯１１のピッチは歯２１３のピッチと等しいかあるいは、ほぼ等しくなっている。
【０００６】
歯２１３は歯１１と対向配置されている。突極２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃの歯はｐ／３ずつ位相がずれている。突極２１２ａの歯と突極２１２ｄの歯は同位相である。
突極２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆの歯はｐ／３ずつ位相がずれている。
【０００７】
コイル２１４ａ〜２１４ｆは、突極２１２ａ〜２１２ｆにそれぞれ巻かれている。コイル２１４ａ〜２１４ｆの巻かれた突極の歯の位相はｐ／３ずつずれている。
【０００８】
コイル２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄ，２１４ｅ，２１４ｆをそれぞれＵ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイル，Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイルとする。この例では、コイルは３相コイルである。
励磁手段２１５は、コイル２１４ａ〜２１４ｆに位相が１２０°ずつずれた正弦波交流信号を流すことによって励磁する。
【０００９】
永久磁石２１６ａ，２１６ｂはコア２１１ａに装着されている。
永久磁石２１６ａ，２１６ｂは突極の長さ方向に着磁されている。これにより、永久磁石２１６ａ，２１６ｂは突極に長さ方向のバイアス磁束φｍを与える。
浮揚手段２１７は、スライダ２０をプラテン１０上に浮揚させる。
【００１０】
図示していないが、例えば浮揚手段２１７はスライダ２０の下面に設けた穴から圧縮空気を噴出することによって、スライダ２０をプラテン１０上に浮揚させる。このとき、スライダ２０とプラテン１０の間には圧縮空気の層が形成される。
【００１１】
コア２１１ｂもコア２１１ａと同様な構成になっている。コア２１１ｂはコア２１１ａに対して、突極の歯の位相をｐ／２だけずらして配置されている。
コア２１１ｂに巻かれた３相コイルをそれぞれＵ−相コイル（Ｕの上にバーが付いた符合をＵ−と表す），Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルとする。
【００１２】
Ｕ相コイルとＵ−相コイルには同相の交流信号が与えられる。他の相についても同様である。Ｕ−相コイル，Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルを設けたのは、コイルを励磁したときにスライダが回転するのを防ぐためである。
【００１３】
Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイルが巻かれた突極をそれぞれＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極とする。同様に、Ｕ−相コイル，Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルが巻かれた突極をそれぞれＵ−相突極，Ｖ−相突極，Ｗ−相突極とする。
【００１４】
Ｘモータブロック２１ｂもＸモータブロック２１ａと同様な構成になっている。Ｘモータブロック２１ｂにあるコア２１９ａ，２１９ｂの突極の歯は、コア２１１ａ，２１１ｂの歯と同位相になっている。永久磁石２１８ａ，２１８ｂはコア２１２ａに装着されている。永久磁石２１８ａ，２１８ｂの着磁方向は永久磁石２１６ａ，２１６ｂの着磁方向と同方向である。
【００１５】
Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂはＸ方向に突極の歯が配列されている。突極に巻かれたコイルに発生する磁束と永久磁石の磁束により、Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂはＸ方向の推力を発生する。
【００１６】
Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂもＸモータブロック２１ａと同様な構成になっている。Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＸモータブロック２１ａを９０°回転移動させた向きに配置されている。Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＹ方向に突極の歯が配列されている。突極に巻かれたコイルに発生する磁束と永久磁石の磁束により、Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＹ方向の推力を発生する。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００３−１４３８３０（第２−３頁、第３−５図）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、以下の問題点がある。
図６に示すパルスモータの構成では、Ｘモータブロック２１ｂはＸモータブロック２１ａを平行移動させた構成になっているため、Ｘモータブロック２１ａと２１ｂでは、Ｕ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極の位相はそれぞれ同位相になっている。
【００１９】
これにより、Ｘモータブロック２１ａのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で生じる吸引力の大きさ及び方向と、Ｘモータブロック２１ｂのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で生じる吸引力の大きさと方向は等しくなる。
従って、モータの磁気回路における吸引力のばらつきがＸモータブロック２１ａと２１ｂのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で同じになる。
【００２０】
このような吸引力のばらつきによりスライダ２０が進行方向に傾く現象（この現象をピッチングという）がプラテンの１歯ピッチ内で繰り返し現れる。
精密位置決めを行うためには、このピッチングを極力小さくする必要がある。
【００２１】
例えば、図９（Ａ１）に示す如く、プラテンの１歯ピッチＰ内においてピッチングＰＩが現れる。
図９（Ａ１）において、横軸は、プラテンの１歯ピッチＰを示し、縦軸はスライダ２０の上下動の波形を示す。
この波形ＰＩは、図９（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）に示す如く、一次、二次、三次の波形成分（ＰＢ１）、（ＰＣ１），（ＰＤ１）の合成されたものである。
【００２２】
従って、図５の一次、二次、三次の波形成分（ＰＢ１）、（ＰＣ１），（ＰＤ１）に対応して、位相が１８０度ずれた波形成分を、それぞれ印加することにより、スライダ２０のピッチングが極力低減出来ることになる。
【００２３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、スライダの周縁に設けられこのスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段が設けられ、スライダのピッチングが極力低減出来るパルスモータを提供する。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１のパルスモータにおいては、
所定ピッチで歯が形成されたプラテンと、このプラテンに対向して設けられ所定ピッチの突極を有するスライダと、を具備するパルスモータにおいて、
前記スライダの周縁に設けられこのスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段を具備したことを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項２記載のパルスモータにおいて、
所定ピッチで歯が形成されたプラテンと、ピッチｐで歯が形成された突極を有しこの突極の歯は前記プラテンの歯と対向配置されているモータブロックと、このモータブロックを塔載するスライダとを具備するパルスモータにおいて、
前記スライダの周縁に取り付けられ前記スライダの移動方向にそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され前記モータブロックの歯と１８０度位相がずれた歯が形成されたｎ種類のコアとこのｎ種類のコアのそれぞれに設けられ前記ｎ種類のコアに前記スライダのピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段とを有する吸引力発生手段を具備したことを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項３においては、請求項１また請求項２記載のパルスモータにおいて、
前記吸引力発生手段は、前記スライダの移動方向に前記スライダの両端に対向して２個配置されたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記磁気発生手段は、前記コアに巻回されたコイルと、このコイルに定電流を供給する定電流電源とを具備したことを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記磁気発生手段は、前記コアに取り付けられた永久磁石で構成されたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項６においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記スライダと前記ｎ個のコアとの間にそれぞれに設けられ前記スライダの移動方向に前記コアをずらして前記スライダと前記コアの位置を調整する位相調整手段を具備したことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図２，図３は図１の要部構成説明図、図４は図２，図３の要部構成説明図、図５は図１の動作説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図６と相違部分のみ説明する。
【００３１】
吸引力発生手段３０は、スライダ２０の周縁に設けられ、このスライダ２０のピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する。
【００３２】
この場合は、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の周縁に取り付けられ、プラテン１０の歯１１のピッチをｐとして、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコア３１と、このｎ種類のコア３１のそれぞれに設けられ、このｎ種類のコア３１に、スライダ２０のピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段３２とを有する。
【００３３】
この場合は、３種類のコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃとが使用されている。即ち、ｎは整数である。
【００３４】
また、この場合は、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれ、スライダ２０の両端に対向して２個配置されている。
従って、この場合は、吸引力発生手段３０は、４個の吸引力発生手段３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとを有する。
【００３５】
この場合は、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃに巻回されたコイル３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃと、このコイル３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃに定電流を供給する定電流電源（図示せず）とを有する。
【００３６】
位相調整手段３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、スライダ２０と３個のコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとの間にそれぞれに設けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹに、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃをずらして、スライダ２０とコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃの位置を調整する。
この場合は、ねじ（図示せず）により、スライダ２０とコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃの位置が調整される。
【００３７】
以上の構成において、スライダ２０がＸ方向あるいはＹ方向に移動すると、スライダ２０には、前述の、図９に示した如く、一次、二次、三次の波形成分（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）の合成されたピッチング波形ＰＩが発生する。
【００３８】
これに対して、例えば、スライダ２０がＸ方向に移動すると、吸引発生手段３０ａ，３０ｂのコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとプラテン１０との間には、それぞれ図５（Ｂ２）、（Ｃ２），（Ｄ２）に示す如く、図５の（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）のピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形ＰＢ２，ＰＣ２，ＰＤ２が発生する。
【００３９】
なお、位相調整手段３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、丁度、１８０度位相がずれた吸引力の波形が発生するように、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとプラテン１０との位置を調整する。
【００４０】
なお、定電流電源は、定電流量を変えて、吸引力の振幅を変え、一次、二次、三次の波形成分ＰＢ１、ＰＣ１，ＰＤ１の振幅を打ち消すように、定電流量を調整する。
なお、振幅が決まっていれば、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、永久磁石が使用されても良い。
【００４１】
この結果、
（１）スライダ２０の周縁に設けられ、このスライダ２０のピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段３０が設けられたので、スライダ２０のピッチングが打ち消されて、スライダ２０のピッチングが低減出来るパルスモータが得られる。
【００４２】
（２）スライダ２０の周縁に取り付けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、モータブロック２１，２２の歯と１８０度位相がずれた歯が形成されたｎ種類のコア３１とこのｎ種類のコア３１のそれぞれに設けられ、ｎ種類のコア３１に、スライダ２０のピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段３２とを有する吸引力発生手段３０が設けられた。
【００４３】
従って、ｎ次の波形成分が合成されたスライダ２０のピッチングが有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４４】
（３）吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向ＸＹに、スライダ２０の両端に対向して２個配置されたので、動作が平均化され、スライダ２０のピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４５】
（４）磁気発生手段３２は、コア３１に巻回されたコイル３２１と、このコイル３２１に定電流を供給する定電流電源とを有するので、電流により容易に磁気力が得られると共に、スライダ２０のピッチング波形の振幅に合わせて、吸引力の波形の振幅を容易に調整できるパルスモータが得られる。
【００４６】
（５）磁気発生手段３２は、コア３１に取り付けられた永久磁石で構成されたので、スライダ２０のピッチング波形の振幅が一定であれば、永久磁石で簡潔に構成できるので、安価なパルスモータが得られる。
【００４７】
（６）スライダ２０とｎ個のコア３１との間にそれぞれに設けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹに、コア３１をずらして、スライダ２０と、コア３１の位置を調整する位相調整手段３３が設けられたので、スライダ２０のピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形を発生することが確実に出来て、スライダ２０のピッチングがより確実に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４８】
なお、前述の実施例においては、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向に、スライダ２０の両端に対向して２個３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ配置された実施例に付いて、説明したが、これに限ることはなく、たとえば、１個ずつであっても良く、要するに、スライダのピッチングを打ち消すものであれば良い。
【００４９】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として、特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
スライダの周縁に設けられ、このスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段が設けられたので、スライダのピッチングが打ち消されて、スライダのピッチングが低減出来るパルスモータが得られる。
【００５１】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
スライダの周縁に取り付けられ、スライダの移動方向にそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、
モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコアとこのｎ種類のコアのそれぞれに設けられ、ｎ種類のコアに、スライダのピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段とを有する吸引力発生手段が設けられたので、ｎ次の波形成分が合成されたスライダのピッチングが有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５２】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
吸引力発生手段は、スライダの移動方向にスライダの両端に対向して２個配置されたので、動作が平均化され、スライダのピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５３】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
磁気発生手段は、コアに巻回されたコイルと、このコイルに定電流を供給する定電流電源とを有するので、電流により容易に磁気力が得られると共に、スライダのピッチング波形の振幅に合わせて、吸引力の波形の振幅を容易に調整できるパルスモータが得られる。
【００５４】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
磁気発生手段は、コアに取り付けられた永久磁石で構成されたので、スライダのピッチング波形の振幅が一定であれば、永久磁石で簡潔に構成できるので、安価なパルスモータが得られる。
【００５５】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
スライダとｎ個のコアとの間にそれぞれに設けられ、スライダの移動方向に、コアをずらして、スライダと、コアの位置を調整する位相調整手段が設けられたので、スライダのピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形を発生することが確実に出来て、スライダのピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５６】
従って、本発明によれば、スライダのピッチングが極力低減出来るパルスモータを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の要部構成説明図である。
【図３】図１の要部構成説明図である。
【図４】図２，図３の要部構成説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図７】図６のＡ−Ａ部分の断面図である。
【図８】図６のコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
【図９】図６の動作説明図である。
【符号の説明】
１０      プラテン
１１      歯
２０      スライダ
２１ａ    Ｘモータブロック
２１ｂ    Ｘモータブロック
２１１ａ  コア
２１１ｂ  コア
２１２ａ  突極
２１２ｂ  突極
２１２ｃ  突極
２１２ｄ  突極
２１２ｅ  突極
２１２ｆ  突極
２１３    歯
２１４ａ  コイル
２１４ｂ  コイル
２１４ｃ  コイル
２１４ｄ  コイル
２１４ｅ  コイル
２１４ｆ  コイル
２１５    励磁手段
２１６ａ  永久磁石
２１６ｂ  永久磁石
２１７    浮揚手段
２１８ａ  永久磁石
２１８ｂ  永久磁石
２１９ａ  コア
２１９ｂ  コア
２２ａ    Ｙモータブロック
２２ｂ    Ｙモータブロック
３０ａ    吸引力発生手段
３０ｂ    吸引力発生手段
３０ｃ    吸引力発生手段
３０ｄ    吸引力発生手段
３１      コア
３１ａ    コア
３１ｂ    コア
３１ｃ    コア
３２      磁気発生手段
３２ａ    磁気発生手段
３２ｂ    磁気発生手段
３２ｃ    磁気発生手段
３２１ａ  コイル
３２１ｂ  コイル
３２１ｃ  コイル
３３ａ    位相調整手段
３３ｂ    位相調整手段
３３ｃ    位相調整手段
【図１】
2005012924.tif 000003
【図２】
2005012924.tif 000004
【図３】
2005012924.tif 000005
【図４】
2005012924.tif 000006
【図５】
2005012924.tif 000007
【図６】
2005012924.tif 000008
【図７】
2005012924.tif 000009
【図８】
2005012924.tif 000010
【図９】
2005012924.tif 000011