(57)【要約】【課題】  永久磁石列の運動方向の全長寸法が、励磁巻線が配置されるスロットの列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つコアの運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成されたリニアモータ及びシリンダ型リニアモータにおいて、コギング力を小さくする。【解決手段】  コア１７の７つの極歯２３Ａ〜２３Ｇの両端に位置する二つの端部側極歯２３Ａ，２３Ｇの極歯面２３ａは、永久磁石列９と対向している状態において、運動方向にそれぞれ隣接する他の極歯２３Ｂ，２３Ｆから離れるに従って極歯面２３ａと永久磁石列９との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部２３ｂと、第１の傾斜面部２３ｂから離れるに従って極歯面２３ａと永久磁石列９〜１５との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部２３ｄとを含んでいる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に対して可動子が往復運動をするように構成され、
前記固定子及び可動子の一方は、前記可動子が前記往復運動をする運動方向に複数の永久磁石が列を成すように並んで構成された１以上の永久磁石列を有し、
前記固定子及び可動子の他方は、前記永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯及び隣接する２つの前記極歯の間にスロットが形成されるように前記複数の極歯を相互に連結するヨークを備えたコアと、前記コアに対して設けられて前記複数の極歯を励磁する励磁巻線とを有する電機子を備え、
前記永久磁石列の前記運動方向の全長寸法が、前記励磁巻線が配置される前記スロットの列の前記運動方向の全長寸法よりも長く、且つ前記コアの前記運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成され、
前記複数の極歯のうち前記運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯の前記極歯面の形状が、コギング力の発生を低減するように定められているリニアモータであって、
前記二つの端部側極歯の前記極歯面は、それぞれ前記永久磁石列と対向している状態において、隣接する他の前記極歯から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部と、前記第１の傾斜面部から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部とを含んでいることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
固定子に対して可動子が往復運動をするように構成され、
前記可動子は、該可動子が前記往復運動をする運動方向に複数の永久磁石が列を成すように並んで構成された複数の永久磁石列を有し、
前記固定子は、前記複数の永久磁石列のうち対応する１つの前記永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯及び隣接する２つの前記極歯の間にスロットが形成されるように前記複数の極歯を相互に連結するヨークを備えた複数のコアと、前記複数のコアに対して装着されて前記複数の極歯を励磁する励磁巻線と有する電機子を備え、
前記永久磁石列の前記運動方向の全長寸法が、前記励磁巻線が配置される前記スロットの列の前記運動方向の全長寸法よりも長く、且つ前記コアの前記運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成され、
前記コアに含まれる前記複数の極歯のうち前記運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯の前記極歯面の形状が、コギング力の発生を低減するように定められているリニアモータであって、
前記二つの端部側極歯の前記極歯面は、それぞれ前記永久磁石列と対向している状態において、前記運動方向に隣接する他の前記極歯から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部と、前記第１の傾斜面部から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部とを含んでいることを特徴とするシリンダ型のリニアモータ。
【請求項３】
前記第１の傾斜面部と前記第２の傾斜面部とが連続して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記第１の傾斜面部と前記第２の傾斜面部との間の境界部が位置する境界位置と前記境界部から見た前記第１の傾斜面の終点位置との間の長さ寸法が、前記境界位置と前記境界部から見た第２の傾斜面の終点位置との間の長さ寸法よりも長いことを特徴とする請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部は、前記永久磁石列が位置する側に向かって凸部となるようにそれぞれ湾曲している請求項１または２に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部は、前記永久磁石列が位置する側に向かって凹部となるようにそれぞれ湾曲している請求項１または２に記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記二つの端部側極歯の前記極歯面は、前記可動子が前記運動方向の両端に定まる停止位置にあるときに、前記永久磁石列の端部を越えて前記運動方向の外側に延び出る延長面部を有しており、
前記延長面部の前記運動方向の長さ寸法δは、前記永久磁石列の前記永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係がδ／τｐ≧０．０５となるように定められていることを特徴とする請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項８】
前記延長面部は、前記第２の傾斜面部がそのまま延長されて構成されている請求項７に記載のリニアモータ。
【請求項９】
前記延長面部は、前記永久磁石列とほぼ平行になるように形成されている請求項７に記載のリニアモータ。
【請求項１０】
前記第１の傾斜面部の前記終点位置と前記第２の傾斜面部の前記終点位置とを結ぶ仮想水平線と該仮想水平線と直交し前記境界位置を通る仮想垂直線とを想定して、前記仮想水平線と前記仮想垂直線との交点と前記境界位置との間の距離をｈとした場合に、前記永久磁石列の前記永久磁石を配置するためのピッチτｐと前記距離ｈとの関係がｈ／τｐ＝０．１〜０．４となるように前記第１及び第２の傾斜面部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項１１】
前記二つの端部側極歯の一方の前記極歯面の前記境界部と他方の前記極歯面の前記境界部との間の距離寸法ＬＫと、前記永久磁石列の前記運動方向の全長寸法ＬＭと、前記永久磁石列の前記永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係が（ＬＫ−ＬＭ）／τｐ＝０．２５〜１．２５となるように前記第１及び第２の傾斜面部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリニアモータ。
【請求項１２】
前記コアは、前記運動方向と直交する方向に複数枚の鋼板が積層されて構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータ。
【請求項１３】
軸線方向に往復動する直動軸、前記直動軸に固定された磁石取付部及び前記磁石取付部に固定され前記直動軸の軸線方向に並ぶ複数の永久磁石からなる４つの永久磁石列を有する可動子と、
前記４つの永久磁石列のうち対応する１つの前記永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯及び隣接する２つの前記極歯の間にスロットが形成されるように前記複数の極歯を相互に連結するヨークを備えた４つのコアと、前記４つのコアに対して装着されて前記複数の極歯を励磁する励磁巻線と有する電機子を備えた固定子とを具備し、
前記永久磁石列の前記運動方向の全長寸法が、前記励磁巻線が配置される前記スロットの列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つ前記コアの前記運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成され、
前記コアに含まれる前記複数の極歯のうち前記運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯の前記極歯面の形状が、コギング力の発生を低減するように定められているシリンダ型リニアモータにおいて、
前記二つの端部側極歯の前記極歯面は、それぞれ前記永久磁石列と対向している状態において、前記運動方向に隣接する他の前記極歯から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部と、前記第１の傾斜面部から離れるに従って前記極歯面と前記永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部とを含んでいることを特徴とするシリンダ型リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ及びシリンダ型リニアモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−３５９９６２号公報（特許文献１）には、複数の永久磁石からなる永久磁石列を備えて往復運動する可動子と、コアと励磁巻線とを有する電機子を備える固定子とを具備しリニアモータが示されている。コアは永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯と、隣接する２つの極歯の間にスロットが形成されるように複数の極歯を相互に連結するヨークとを備えている。また、励磁巻線は複数の極歯を励磁する役割を果たしている。このリニアモータでは、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、巻線が配置されるスロット列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つコアの運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成されるタイプとなっている。
【特許文献１】特開２００２−３５９９６２号（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この種のリニアモータでは、脈動（コギング力）を含むトルク及び推力が発生する。このようなコギング力は、円滑な往復動を阻害し、振動や速度変動の原因となる。なお、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、コアの運動方向の全長寸法よりも長いリニアモータでは、複数の極歯の両端に位置する二つの端部側極歯の極歯面を、それぞれ隣接する他の極歯から離れるに従って極歯面と永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜させて、コギング力の低下を図っている。しかしながら、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、巻線が配置されるスロット列の運動方向の全長寸法よりもそれほど長くないリニアモータでは、このような傾斜だけではコギング力を小さくできない。
【０００４】
本目的は、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、巻線が配置されるスロット列の運動方向の全長寸法よりも長く、コアの運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成されたリニアモータ及びシリンダ型リニアモータにおいて、コギング力を小さくできるリニアモータ及びシリンダ型リニアモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が改良の対象とするリニアモータは、固定子に対して可動子が往復運動をするように構成されている。そして、固定子及び可動子の一方は、可動子が往復運動をする運動方向に複数の永久磁石が列を成すように並んで構成された１以上の永久磁石列を有している。また、固定子及び可動子の他方は、永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯及び隣接する２つの極歯の間にスロットが形成されるように複数の極歯を相互に連結するヨークを備えたコアと、コアに対して設けられて複数の極歯を励磁する励磁巻線とを有する電機子を備えている。そして、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、励磁巻線が配置されるスロットの列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つコアの運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成され、複数の極歯のうち運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯の極歯面の形状が、コギング力の発生を低減するように定められている。本発明では、二つの端部側極歯の極歯面は、それぞれ永久磁石列と対向している状態において、隣接する他の極歯から離れるに従って極歯面と永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部と、第１の傾斜面部から離れるに従って極歯面と永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部とを含んでいる。本発明のように二つの端部側極歯の極歯面を形成すれば、可動子が往復動する際に、両端に位置する二つの端部側極歯においてそれぞれ生じるコギング力を最適に打ち消すことができる。
【０００６】
本発明は、永久磁石列側を可動子とし電機子側を固定子としてもよいし、永久磁石列側を固定子とし電機子側を可動子としてもよいが、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、コアの運動方向の全長寸法よりも短かいので、永久磁石列側を可動子とし、電機子側を固定子とすると、可動子の重量を小さくできる。
【０００７】
第１の傾斜面部と第２の傾斜面部とは連続して形成してもよいし、第１の傾斜面部と第２の傾斜面部との間に１以上の面等を形成してもよい。第１の傾斜面部と第２の傾斜面部とを連続して形成する場合は、第１の傾斜面部と第２の傾斜面部との間の境界部が位置する境界位置と境界部から見た第１の傾斜面の終点位置との間の長さ寸法が、境界位置と境界部から見た第２の傾斜面の終点位置との間の長さ寸法よりも長くするのが好ましい。このようにすれば、両端に発生するコギングがバランスよく相殺され、全体のコギング力を小さくできる利点がある。
【０００８】
第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部は、それぞれ平坦面でもよいし、湾曲面でもよい。第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部が永久磁石列が位置する側に向かって凸部となるようにそれぞれ湾曲していれば、永久磁石列や電機子の寸法誤差に起因するコギング力のバランスを抑制できる利点がある。
【０００９】
第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部が永久磁石列が位置する側に向かって凹部となるようにそれぞれ湾曲していれば、極歯面寸法を決定する要素が少なくなり、磁極面の設計が容易になる。
【００１０】
二つの端部側極歯の極歯面は、可動子が運動方向の両端に定まる停止位置にあるときに、永久磁石列の端部を越えて運動方向の外側に延び出る延長面部を有しているのが好ましい。このように、延長面部を有していると、可動子が運動方向の両端に定まる停止位置のコギング力を小さくできる利点がある。この場合、延長面部の運動方向の長さ寸法δは、永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係がδ／τｐ≧０．０５となるように定めるのが好ましい。このようにすると、全可動範囲内でコギング力を小さくすることができる。
【００１１】
延長面部は、第２の傾斜面部をそのまま延長させて構成してもよいし、永久磁石列とほぼ平行になるように形成してもよい。第２の傾斜面部をそのまま延長させて構成すれば、コアを簡単に形成できる利点がある。永久磁石列とほぼ平行になるように形成すれば、可動子が運動方向の両端に定まる停止位置近傍のコギング力を小さくできる利点や、永久磁石列や電機子の寸法誤差に起因するコギング力のバランスを抑制できる利点がある。
【００１２】
第１の傾斜面部の終点位置と第２の傾斜面部の終点位置とを結ぶ仮想水平線と該仮想水平線と直交し境界位置を通る仮想垂直線とを想定して、仮想水平線と仮想垂直線との交点と前記境界位置との間の距離をｈとした場合に、永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐと距離ｈとの関係がｈ／τｐ＝０．１〜０．４となるように前記第１及び第２の傾斜面部が形成さるのが好ましい。このようにすると、コギング力を最適に小さくすることができる。
【００１３】
二つの端部側極歯の一方の極歯面の境界部と他方の極歯面の境界部との間の距離寸法ＬＫと、永久磁石列の運動方向の全長寸法ＬＭと永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係は、（ＬＫ−ＬＭ）／τｐ＝０．２５〜１．２５とするのが好ましい。このようにすると、コギング力を最適に小さくすることができる。
【００１４】
コアは、運動方向と直交する方向に複数枚の鋼板を積層して構成するのが好ましい。このようにすれば、コアの製造コストを低くすることができる。
【００１５】
本発明の改良の対象とするシリンダ型リニアモータは、可動子と固定子とを具備している。可動子は、軸線方向に往復動する直動軸、直動軸に固定された磁石取付部及び磁石取付部に固定され直動軸の軸線方向に並ぶ複数の永久磁石からなる４つの永久磁石列を有し
ている。固定子は、４つの永久磁石列のうち対応する１つの永久磁石列と対向する極歯面を端部に有する複数の極歯及び隣接する２つの極歯の間にスロットが形成されるように複数の極歯を相互に連結するヨークを備えた４つのコアと、４つのコアに対して装着されて複数の極歯を励磁する励磁巻線と有する電機子を備えている。そして、永久磁石列の運動方向の全長寸法が、励磁巻線が配置されるスロットの列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つコアの運動方向の全長寸法よりも短くなるように構成され、コアに含まれる複数の極歯のうち運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯の極歯面の形状が、コギング力の発生を低減するように定められている。本発明では、二つの端部側極歯の極歯面は、それぞれ永久磁石列と対向している状態において、運動方向に隣接する他の極歯から離れるに従って極歯面と永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部と、第１の傾斜面部から離れるに従って極歯面と永久磁石列との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部とを含んでいる。このようなシリンダ型リニアモータに本発明を適用すると、コギング力を小さくできるのに加えて、一つの巻線を４面にまたがるように巻き回すことで、コイルエンドを少なくでき、低発熱のシリンダ型リニアモータを得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可動子が往復動する際に、両端に位置する二つの端部側極歯においてそれぞれ生じるコギング力を打ち消すことができる。そのため、コギング力を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明のシリンダ型リニアモータの可動子及び固定子の実施の形態の一例の概略斜視図であり、図２は、図１をII-II線で切断した概略断面図である。両図に示すように、本例のシリンダ型リニアモータは可動子１と固定子３とから構成されている。可動子１は直動軸５に磁石取付部７が固定された構造体に永久磁石列９，１１，１３，１５が取付けられて構成されている。直動軸５は磁性材料である鉄により形成されており、往復運動可能に図示しない一対のリニア軸受に支持されている。直動軸５に固定されている磁石取付部７は、直動軸５の軸線方向に沿って延びる四角柱形状を有しており、その４つの側面（直動軸を囲む４つの辺）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの上には永久磁石列９，１１，１３，１５がそれぞれ取付けられている。永久磁石列９〜１５は平板状の９枚の永久磁石（図２においては９ａ）が軸線方向に並んでそれぞれ構成されている。図１に示すように、４つの永久磁石列９〜１５の平板状の永久磁石は、周方向に隣接している他の平板状の永久磁石列９〜１５と接触して取付けられている。４つの平板状の永久磁石列９〜１５の周方向の長さは、磁石取付部７の周方向の長さよりも平板状の永久磁石列９〜１５の厚み分だけ長くなっている。したがって磁石取付部７の側面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの端部からは平板状の永久磁石列９〜１５の厚みに相当する突出部９ａ，１１ａ，１３ａ，１５ａが突出しており、この突出部９ａ，１１ａ，１３ａ，１５ａが他の平板状の永久磁石列１１，１３，１５，９の端面１１ｂ，１３ｂ，１５ｂ，９ｂとそれぞれ接触している。
【００１８】
固定子３は、４つのコア１７…と６つの環状の励磁巻線１９Ａ〜１９Ｆとを有する電機子から構成されている。４つのコア１７…は可動子１の周囲に配置されており、図２に示すように、７つの極歯２３Ａ〜２３Ｇと該７つの極歯２３Ａ〜２３Ｇを相互に連結するヨーク２１とを備えている。７つの極歯２３Ａ〜２３Ｇは、永久磁石列１〜９のうち対応する１つの永久磁石列（図２に示す例では永久磁石列９）と対向する極歯面２３ａを端部に有している。また、４つのコア１７…は、図１に示すように、極歯面２３ａが可動子１の永久磁石列９〜１５とそれぞれ対向するように周方向に等しい間隔（この例では９０°間隔）をあけて配置されている。そして、隣接する２つのコア１７の間には、両コア１７を磁気的に連結する磁性連結体２５が配置されている。磁性連結体２５の２つの面には、隣接する２つのコア１７にネジ部材２９によりネジ止めして固定するための貫通孔３１，３３が軸線方向に並んで形成されている。このネジ部材２９によって磁性連結体２５は隣接するコア１７間にしっかり固定される。
【００１９】
４つのコア１７…は、可動子１の往復運動する運動方向と直交する方向に複数枚のケイ素鋼板が積層されてそれぞれ構成されている。図２に示すように、各コア１７の隣接する２つの極歯２３間に形成される６個のスロット２６には、巻線導体を環状に巻回してなる環状の励磁巻線１９Ａ〜１９Ｆの一部がそれぞれ嵌合されている。本例では、スロット２６は、励磁巻線１９Ａ〜１９Ｆが嵌合されやすいように、軸線方向の対向面２６ａ，２６ａが平行に延びている。
【００２０】
コア１７の７つの極歯２３Ａ〜２３Ｇのうち可動子１の運動方向の両端に位置する二つの端部側極歯２３Ａ，２３Ｇの極歯面２３ａは、永久磁石列９〜１５と対向している状態において、運動方向にそれぞれ隣接する他の極歯２３Ｂ，２３Ｆから離れるに従って極歯面２３ａと永久磁石列９との間の間隙寸法が徐々に大きくなるように傾斜する第１の傾斜面部２３ｂと、第１の傾斜面部２３ｂと連続して形成され、第１の傾斜面部２３ｂから離れるに従って極歯面２３ａと永久磁石列９〜１５との間の間隙寸法が徐々に小さくなるように傾斜する第２の傾斜面部２３ｄとを含んでいる。これにより、極歯２３Ａ，２３Ｇの永久磁石列９側の部分には、凹部２７がそれぞれ形成されることになる。
【００２１】
永久磁石列９〜１５のそれぞれの運動方向の全長寸法ＬＭは、励磁巻線１９Ａ〜１９Ｆが配置されるスロット２６の列の運動方向の全長寸法よりも長く、且つコア１７の運動方向の全長寸法ＬＥより、ほぼ端部側極歯（２３Ａまたは２３Ｇ）分だけ短かくなっている。また、第１の傾斜面部２３ｂと第２の傾斜面部２３ｄとの間の境界部２３ｃが位置する境界位置と境界部２３ｃから見た第１の傾斜面２３ｂの終点位置との間の長さ寸法Ｌ１が、境界位置と境界部２３ｃから見た第２の傾斜面の終点位置との間の長さ寸法Ｌ２よりも長くなっている。更に、二つの端部側極歯２３Ａ，２３Ｇの極歯面２３ａは、可動子１が運動方向の両端に定まる停止位置にあるときに、永久磁石列９〜１５の端部を越えて運動方向の外側に延び出る延長面部１７ａを有している。延長面部１７ａは、永久磁石列９〜１５とほぼ平行になるように形成されている。これにより、コア１７の運動方向の全長寸法ＬＥと永久磁石列９〜１５の運動方向の全長寸法ＬＭと可動子１のストロークの長さＳと延長面部１７ａの運動方向の長さ寸法δとの関係は、ＬＥ＝ＬＭ＋Ｓ＋２δとなる。
【００２２】
また、本例のシリンダ型リニアモータでは、延長面部１７ａの運動方向の長さ寸法δは、永久磁石列９〜１５の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係がδ／τｐ≧０．０５となるように定められている。また、第１の傾斜面部２３ｂの終点位置と第２の傾斜面部２３ｄの終点位置とを結ぶ仮想水平線ＬＨと該仮想水平線ＬＨと直交し境界位置を通る仮想垂直線ＬＰとを想定して、仮想水平線ＬＨと仮想垂直線ＬＰとの交点と境界位置との間の距離（凹部２７の深さ寸法）をｈとした場合に、永久磁石列９〜１５の永久磁石を配置するためのピッチτｐと凹部２７の深さ寸法ｈとの関係がｈ／τｐ＝０．１〜０．４となるように第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄは形成されている。更に第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄは、二つの端部側極歯２３Ａ，２３Ｇの一方の極歯面２３ａの境界部２３ｃと他方の極歯面２３ａの境界部２３ｃとの間の距離寸法（境界部距離寸法）ＬＫと、永久磁石列９〜１５の運動方向の全長寸法ＬＭと、永久磁石列９〜１５の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係が（ＬＫ−ＬＭ）／τｐ＝０．２５〜１．２５となるように形成されている。
【００２３】
本例では、永久磁石列９〜１５のそれぞれの運動方向の全長寸法ＬＭは、１４４ｍｍであり、コア１７の運動方向の全長寸法は、１８０ｍｍであり、ストロークの長さＳは、３２ｍｍであり、延長面部１７ａの運動方向の長さ寸法δは、２ｍｍであった。
【００２４】
また、永久磁石列９〜１５の永久磁石を配置するためのピッチτｐは、１６ｍｍであり、凹部２７の深さ寸法ｈは、３．５ｍｍであり、極歯間のピッチは、１８．７ｍｍであり、境界部距離寸法ＬＫは、１５２ｍｍであった。
【００２５】
次に本例のシリンダ型リニアモータにおいて、寸法を種々に変えたものを作り、試験を行った。まず、ストロークの長さＳが３２ｍｍ、２４ｍｍ、１６ｍｍの３種類のシリンダ型リニアモータＸＳ1，ＸＳ2，ＸＳ3において、第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄを形成したもの（実施例）と、第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄを形成せず、二つの端部側極歯の極歯面が平坦なもの（比較例）とを作り、第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄを形成しないシリンダ型リニアモータのコギング力をそれぞれ１００とした場合の第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄを形成した各シリンダ型リニアモータのコギング力を測定した。表１はその測定結果を示している。
【表１】
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【００２６】
表１より、いずれのストロークの長さＳにおいても、第１及び第２の傾斜面部２３ｂ，２３ｄを形成することにより、コギング力を大きく低下できるのが分かる。
【００２７】
次に、延長面部１７ａの運動方向の長さ寸法δを永久磁石を配置するためのピッチτｐで割った値（δ／τｐ）を種々に変え、その他は本例と同様のシリンダ型リニアモータを作り、各シリンダ型リニアモータのコギング力を測定した。本試験では、τｐの値を一定にし、δの値を変えてδ／τｐの値を種々に変化させた。図３はその測定結果を示している。図３よりδ／τｐ≧０．０５とするとコギング力が低下するのが分かる。 
次に、凹部２７の深さ寸法ｈを永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐで割った値（ｈ／τｐ）を種々に変え、その他は本例と同様のシリンダ型リニアモータを作り、各シリンダ型リニアモータのコギング力を測定した。本試験では、ピッチτｐの値を一定にし、深さ寸法ｈの値を変えて（ｈ／τｐ）の値を種々に変えた。図４はその測定結果を示している。図４よりｈ／τｐ＝０．１〜０．４とするとコギング力が低下するのが分かる。
【００２８】
次に、前述のストロークの長さＳが異なる３種類のシリンダ型リニアモータＸＳ1，ＸＳ2，ＸＳ3のそれぞれにおいて、境界部距離寸法ＬＫと永久磁石列９〜１５の運動方向の全長寸法ＬＭと永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係が（ＬＫ−ＬＭ）／τｐとなる値を種々に変え、その他は本例と同様のシリンダ型リニアモータを作り、各シリンダ型リニアモータのコギング力を測定した。本試験では、全長寸法ＬＭ及びピッチτｐの値を一定にし、境界部距離寸法ＬＫの値を変えて（ＬＫ−ＬＭ）／τｐの値を種々に変えた。図５はその測定結果を示している。図５より、いずれのストロークの長さＳにおいても、（ＬＫ−ＬＭ）／τｐ＝０．２５〜１．２５とするとコギング力が低下するのが分かる。
【００２９】
第１及び第２の傾斜面部及び延長面部は、種々の形状に形成することができる。例えば、図６に示すように、第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部１２３ｂ，１２３ｄを永久磁石列１０９が位置する側に向かって凸となるようにそれぞれ湾曲させることができる。このようにすれば、永久磁石列９〜１５や電機子の寸法誤差に起因するコギング力のバランスを抑制できる利点がある。
【００３０】
また、図７に示すように、第１の傾斜面部及び第２の傾斜面部２２３ｂ，２２３ｄは、永久磁石列２０９が位置する側に向かって凹部となるようにそれぞれ湾曲させることができる。このようにすれば、極歯面寸法を決定する要素が少なくなり、磁極面の設計が容易になる。また、第１の傾斜面部と第２の傾斜面部は、連続して形成されていなくてもよく、例えば、図８に示すように、第１の傾斜面部３２３ｂと第２の傾斜面部３２３ｄとの間に永久磁石列２０９と平行に延びる１以上の面３２３ｅ等を設けても構わない。
【００３１】
また、上記例では、延長面部は、永久磁石列とほぼ平行になるように形成したが、延長面部は第２の傾斜面部をそのまま延長して構成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のシリンダ型リニアモータの可動子及び固定子の実施の形態の一例の概略斜視図である。
【図２】図１をII-II線で切断した概略断面図である。
【図３】延長面部の運動方向の長さ寸法δを永久磁石を配置するためのピッチτｐで割った値（δ／τｐ）とシリンダ型リニアモータのコギング力との関係を示す図である。
【図４】凹部の深さ寸法ｈを永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐで割った値（ｈ／τｐ）とシリンダ型リニアモータのコギング力との関係を示す図である。
【図５】境界部距離寸法ＬＫと永久磁石列の運動方向の全長寸法ＬＭと永久磁石列の永久磁石を配置するためのピッチτｐとの関係が（ＬＫ−ＬＭ）／τｐとなる値とシリンダ型リニアモータのコギング力との関係を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態のシリンダ型リニアモータの部分拡大図である。
【図７】本発明の他の実施の形態のシリンダ型リニアモータの部分拡大図である。
【図８】本発明の他の実施の形態のシリンダ型リニアモータの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  可動子
３  固定子
９，１１，１３，１５  永久磁石列
１７  コア
１９Ａ〜１９Ｆ  励磁巻線
２１  ヨーク
２３Ａ〜２３Ｇ  極歯
２６  スロット
２３ｂ  第１の傾斜面部
２３ｃ  境界部
２３ｄ  第２の傾斜面部
【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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