(57)【要約】【課題】リニアモータ可動子に搭載される複数のワークの必要推力に大きな差があっても、体格を極限まで小型化できるマルチヘッド形コア付きリニアモータを提供する。【解決手段】交互に磁極が異なるように配列されたＰ個の永久磁石６をもつ永久磁石界磁と、電機子コア２に集中的に巻回され且つ３相接続されたＭ個の電機子コイル３をもつ電機子と、前記電機子と前記永久磁石界磁の何れか一方を可動子１に、他方を固定子４として構成すると共に、同一の前記固定子４上に前記可動子１を複数個並べて配置し、前記複数の可動子１を別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記複数の可動子１は、前記固定子４に対して前記永久磁石６の磁極数Ｐと前記電機子コイル３の数Ｍで決定される関係がそれぞれ異なる大推力可動子１ｃと小推力可動子１ｄとから構成される。【選択図】図１
2012060852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたＰ個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、電機子コアに集中的に巻回され且つ３相接続されたＭ個の電機子コイルをもつ電機子と、前記電機子と前記永久磁石界磁の何れか一方を可動子に、他方を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、
前記複数の可動子は、前記固定子に対して前記永久磁石の磁極数Ｐと前記電機子コイルの数Ｍで決定される関係がそれぞれ異なる大推力可動子と小推力可動子とから構成されることを特徴とするマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項２】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは５τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項３】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは４τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項４】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項５】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは４τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項６】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【請求項７】
前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは４τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴とする請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチヘッド形コア付きリニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置や電子部品実装機あるいは工作機械等のテーブルに搭載される送り装置として用いられるリニアモータとして、特許文献１に示されているように、同一固定子上に同じサイズの可動子を複数個並べて配置することで、該複数の可動子を別々に駆動できるようにしたマルチヘッド仕様のものが提案されている。
これらマルチヘッド仕様のリニアモータに関して、電機子を構成する可動子は、可動子ベースと、電機子コアに集中的に巻回され且つ３相接続された複数個の電機子コイルから構成されている。一方、界磁を構成する固定子は、電機子と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、界磁ヨークと、該界磁ヨークの長手方向、所謂直線方向に向かって交互に磁極が異なるように設けた複数個の永久磁石とから構成されている。このような構成のマルチヘッド仕様のコア付きリニアモータにおいて、同じ体格である複数個の可動子が同一の固定子上に配置されて、可動子に搭載された別々のワークを動かすことができる。
ここで、マルチヘッド仕様のコア付きリニアモータの可動子の構成について詳述する。例えば、基本的に永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイルの数Ｍで決定される関係が、Ｐ＝２、Ｍ＝３のコンビネーションのものを１セットとして構成するものを提案すると、これを小推力可動子からなる１セットと、該小推力可動子の長さ２台分に相当する大推力可動子からなる２セットで構成することにより、必要推力の異なるワークに合わせて同一のコンビネーションを有する可動子の長さを決定することができる。このように、マルチヘッド仕様のリニアモータでは、最小単位の磁極数とコイル数のコンビネーションを１セットとし、各可動子の必要推力に応じて、可動子のセット数を変えることで対応を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-211630号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリニアモータの可動子配置では、例えば大推力可動子が１０００Ｎ、小推力可動子が１００Ｎというように、各可動子の必要推力に大きな差がある場合、その対応が極めて難しい。具体的には、大推力可動子のコンビネーションセット数を２とすると、小推力可動子は１セット構成に限定され、過剰スペックなモータとなり、モータ体格が無駄に大きくなるという課題がある。また、小推力可動子に合わせて設計し、小推力可動子を１セット構成、大推力可動子を１０セット構成にする方法が考えられるが、極ピッチが狭い為に界磁磁束の漏れが多く、低効率のモータ設計となって、モータの小型化を図れないという課題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、リニアモータ可動子に搭載される複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、体格を極限まで小型化することができるマルチヘッド形コア付きリニアモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたＰ個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、電機子コアに集中的に巻回され且つ３相接続されたＭ個の電機子コイルをもつ電機子と、前記電機子と前記永久磁石界磁の何れか一方を可動子に、他方を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記複数の可動子は、前記固定子に対して前記永久磁石の磁極数Ｐと前記電機子コイルの数Ｍで決定される関係がそれぞれ異なる大推力可動子と小推力可動子とから構成されることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは５τｐとすることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは４τｐとすることを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、８Ｎ：９Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは４τｐとすることを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、５Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴としている。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータにおいて、前記大推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、４Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、極ピッチをτｐとした場合、前記大推力可動子の長さは４τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）であり、
前記小推力可動子は、前記永久磁石磁極数Ｐと前記電機子コイル数Ｍの関係を、２Ｎ：３Ｎとすると共に(但しＮは１以上の整数)、前記小推力可動子の長さは２τｐとすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１ないし７に記載のマルチヘッド形コア付きリニアモータの発明によると、磁極数・コイル数のコンビネーションが異なった複数の可動子を同一固定子上に配置することにより、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができ、ひいては装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図２】実施形態２を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、
【図３】実施形態３を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、
【図４】実施形態４を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、
【図５】実施形態５を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、
【図６】実施形態６を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、
【図７】本実施形態に共通なワーク搭載対象の各可動子のモータ特性とそれに基づいて計算された要求される必要推力の比較表を示したもの、
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
【００１０】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図１において、１は可動子、１ｃは大推力可動子、１ｄは小推力可動子、２は電機子コア、２ｃは大推力コア、２ｄは小推力コア、３は電機子コイル、３ｃは大推力コイル、３ｄは小推力コイル、４は固定子、５は界磁ヨーク、６は永久磁石である。
実施形態１に係るリニアモータに関しては、可動子１は、電機子コア２に集中的に巻回され且つ３相接続された複数個の電機子コイル３を備えた電機子を構成している。一方、固定子４は、電機子と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、界磁ヨーク５の長手方向、所謂直線方向に向かって交互に磁極が異なる複数個の永久磁石６を備えた永久磁石界磁を構成している。特に、このような構成において、固定子４を構成する永久磁石界磁の磁極数Ｐと可動子１を構成する電機子のコイル数Ｍで決定される関係（コンビネーション）がそれぞれ異なる複数の大推力可動子１ｃと小推力可動子１ｄとから構成される可動子１を同一固定子４上に配置したことを特徴としている。
具体的には、図１において、大推力可動子１ｃは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝８、電機子コイル数Ｍ＝９のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは８τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１ｄは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝５、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは５τｐとなっている。
【００１１】
次に、実施形態１における、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。図７は本実施形態に共通なワーク搭載対象の各可動子のモータ特性とそれに基づいて計算された要求される必要推力の比較表を示したものである。
一般に、リニアスライダの用途に応じて、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさが異なると、ワーク搭載対象の各可動子に要求される必要推力の差が生じる。
すなわち、実施形態１において、図１に示される大推力可動子１ｃと小推力可動子１ｄのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｃおよび小推力可動子１ｄにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝８：９、Ｐ：Ｍ＝５：３とし、また、大推力可動子１ｃおよび小推力可動子１ｄの長さを、それぞれ８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、５τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／６７％）、巻線係数（比率は１００％／９９％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／１００％）、巻線ターン数（比率は１００％／９２％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／６１％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／６１％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／７８％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／６１％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００１２】
したがって、実施形態１は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【００１３】
＜実施形態２＞
図２は、実施形態２を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図２において、１ｅは大推力可動子、１ｆは小推力可動子、２ｅは大推力コア、２ｆは小推力コア、３ｅは大推力コイル、３ｆは小推力コイルである。
実施形態２が実施形態１と異なる点は、図２に示すように、大推力可動子１ｅは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝８、電機子コイル数Ｍ＝９のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは８τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１ｆは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝４、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは４τｐとなっている。
【００１４】
次に、実施形態２において、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。
すなわち、実施形態２において、図２に示される大推力可動子１ｅと小推力可動子１ｆのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｅおよび小推力可動子１ｆにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝８：９、Ｐ：Ｍ＝４：３とし、また、大推力可動子１ｅおよび小推力可動子１ｆの長さを、それぞれ８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、４τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／３３％）、巻線係数（比率は１００％／９２％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／９８％）、巻線ターン数（比率は１００％／１５９％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／４８％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／５７％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／６３％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／３９％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００１５】
したがって、実施形態２は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【００１６】
＜実施形態３＞
図３は、実施形態３を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図３において、１ｇは大推力可動子、１ｈは小推力可動子、２ｇは大推力コア、２ｈは小推力コア、３ｇは大推力コイル、３ｈは小推力コイルである。
実施形態３が実施形態２と異なる点は、図３に示すように、大推力可動子１ｇは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝８、電機子コイル数Ｍ＝９のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは８τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１ｈは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝２、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは２τｐとなっている。
【００１７】
次に、実施形態３において、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。
すなわち、実施形態３において、図３に示される大推力可動子１ｇと小推力可動子１ｈのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｇおよび小推力可動子１ｈにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝８：９、Ｐ：Ｍ＝２：３とし、また、大推力可動子１ｇおよび小推力可動子１ｈの長さを、それぞれ８τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、２τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／３３％）、巻線係数（比率は１００％／９２％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／１０２％）、巻線ターン数（比率は１００％／６４％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／２０％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／２０％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／４４％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／２０％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００１８】
したがって、実施形態３は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【００１９】
＜実施形態４＞
図４は、実施形態４を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図４において、１iは大推力可動子、１jは小推力可動子、２iは大推力コア、２jは小推力コア、３iは大推力コイル、３jは小推力コイルである。
実施形態４が実施形態３と異なる点は、図４に示すように、大推力可動子１iは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝５、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは５τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１jは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝４、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは４τｐとなっている。
【００２０】
次に、実施形態４において、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。
すなわち、実施形態４において、図４に示される大推力可動子１ｉと小推力可動子１ｊのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｉおよび小推力可動子１ｊにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝５：３、Ｐ：Ｍ＝４：３とし、また、大推力可動子１ｉおよび小推力可動子１ｊの長さを、それぞれ５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、４τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／５０％）、巻線係数（比率は１００％／９３％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／９８％）、巻線ターン数（比率は１００％／１７２％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／７８％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／９４％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／８０％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／６４％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００２１】
したがって、実施形態４は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【００２２】
＜実施形態５＞
図５は、実施形態５を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図５において、１ｋは大推力可動子、１ｌは小推力可動子、２ｋは大推力コア、２ｌは小推力コア、３ｋは大推力コイル、３ｌは小推力コイルである。
実施形態５が実施形態４と異なる点は、図５に示すように、大推力可動子１ｋは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝５、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは５τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１ｌは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝２、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは２τｐとなっている。
【００２３】
次に、実施形態５において、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。
すなわち、実施形態５において、図５に示される大推力可動子１ｋと小推力可動子１ｌのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｋおよび小推力可動子１ｌにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝５：３、Ｐ：Ｍ＝２：３とし、また、大推力可動子１ｋおよび小推力可動子１ｌの長さを、それぞれ５τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、２τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／５０％）、巻線係数（比率は１００％／９３％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／１０２％）、巻線ターン数（比率は１００％／７０％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／３３％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／３３％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／５７％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／３２％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００２４】
したがって、実施形態５は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【００２５】
＜実施形態６＞
図６は、実施形態６を示すマルチヘッド形コア付きリニアモータであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
図６において、１ｍは大推力可動子、１ｎは小推力可動子、２ｍは大推力コア、２ｎは小推力コア、３ｍは大推力コイル、３ｎは小推力コイルである。
実施形態６が実施形態５と異なる点は、図６に示すように、大推力可動子１ｍは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝４、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、極ピッチをτｐとした場合、その可動子長さは４τｐ×Ｎ（Ｎ：１，２，３…）となっている。また、小推力可動子１ｎは永久磁石界磁の磁極数Ｐ＝２、電機子コイル数Ｍ＝３のコンビネーションから構成され、その可動子長さは２τｐとなっている。
【００２６】
次に、実施形態６において、リニアスライダの可動子体格の異なる大推力可動子と小推力可動子の必要推力の考え方について図７に基づいて説明する。
すなわち、実施形態６において、図６に示される大推力可動子１ｍと小推力可動子１んのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子１ｍおよび小推力可動子１んにおける永久磁石界磁の磁極数Ｐと電機子コイル数Ｍの関係を、それぞれＰ：Ｍ＝４：３、Ｐ：Ｍ＝２：３とし、また、大推力可動子１ｍおよび小推力可動子１ｎの長さを、それぞれ４τｐ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）、２τｐに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける１相当たりのコイル数（比率は１００％／１００％）、巻線係数（比率は１００％／１００％）、ギャップ磁束密度（比率は１００％／１０４％）、巻線ターン数（比率は１００％／４１％）が異なるため、誘起電圧定数（推力定数の比率は１００％／４２％）が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗（比率は１００％／３５％）が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数（比率は１００％／７１％）が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力（比率は１００％／５０％）が得られる。その結果、大推力可動子と小推力可動子の体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ（各可動子に要求される必要推力の差）に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
【００２７】
したがって、実施形態６は上記に述べたように、磁極数とコイル数のコンビネーションが異なった複数の大推力可動子と小推力可動子を同一固定子上に配置しているので、複数のワークの必要推力に大きな差がある場合においても、モータ体格を極限まで小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
永久磁石界磁の磁極数と電機子コイル数のコンビネーションが異なった複数の可動子を同一固定子上に配置することにより、必要推力の異なる複数のワークに対しても、それぞれのワークに見合ったモータ体格にて対応することができるので、例えば、ガラス基板のような主となるワークを大推力可動子で、ケーブル等のような小ワークを小推力可動子で担うような液晶製造装置をはじめとした、あらゆる用途に対して適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１    可動子（電機子）
１ａ、１ｃ、１ｅ、１ｇ、１ｉ、１ｋ、１ｍ  大推力可動子
１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｈ、１ｊ、１ｌ、１ｎ  小推力可動子
２  電機子コア
２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ、２ｉ、２ｋ、２ｍ  大推力コア
２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈ、２ｊ、２ｌ、２ｎ  小推力コア
３  電機子コイル
３ａ、３ｃ、３ｅ、３ｇ、３ｉ、３ｋ、３ｍ  大推力コイル
３ｂ、３ｄ、３ｆ、３ｈ、３ｊ、３ｌ、３ｎ  小推力コイル
４  固定子（永久磁石界磁）
５  界磁ヨーク
６  永久磁石
【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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