(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの突極を配列してなる移動体と、極性の異なる複数の磁石を交互に敷設してなるレールと、前記突極にそれぞれ巻回されるＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルとを含み、前記各コイルへ複数の半導体素子からなるインバータ回路を含む駆動回路からの通電により前記移動体が前記レールに沿ってその上を直線的に移動する通常の３相リニアモータにおいて、前記３つの突極は、互いの位相差が１２０°となるべく前記移動体の進むべき方向にずらした状態で配置され、前記３種のコイルのうち、前記Ｗ相コイルのみが省略される代わりに、省略されていない前記Ｕ相コイルに通電される電流Ｉｕ'及び前記Ｖ相コイルに通電される電流Ｉｖ'を次式、すなわち
Ｉｕ'＝Ｉｕ−Ｉｗ、Ｉｖ'＝Ｉｖ−Ｉｗ
（ただし、ＩｕはＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える通常の３相モータを仮想した場合においてＵ相コイルに本来通電されるべき電流、Ｉｖは前記通常の３相モータにおけるＶ相コイルに本来通電されるべき電流、Ｉｗは前記通常の３相モータにおけるＷ相コイルに本来通電されるべき電流）で表わされる条件を満たすように設定し、
前記省略されていない他の２種のコイルのうちＵ相コイルの巻き始め部を第１端子とし、Ｖ相コイルの巻き終り部を第２端子とし、さらに前記Ｕ相コイルの巻き終わり部と前記Ｖ相コイルの巻き始め部とを互いに接続してなる接続点を第３端子として、前記各端子が前記駆動回路の持つ３つの出力端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする３相リニアモータ。
【請求項２】
前記移動体は前記突極のずらし方向と前記磁石の敷設方向とが平行となる状態で前記レール上に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の３相リニアモータ。
【請求項３】
前記３つの突極は、短腕突極及びその短腕突極の両側に位置する屈曲状長腕突極の３つであり、前記省略されていないＵ相コイル及びＶ相コイルは、前記各屈曲状長腕突極の水平部分に巻回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３相リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は３相リニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリ型のモータを直線的に展開してなるリニア型のモータとして多種のものが提案されている。ここで、図７に３相リニアモータ４１の従来例を示す。
【０００３】
この３相リニアモータ４１は、移動体４２とレール４３と３種のコイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗとを備えている。移動体４２の下面側には、３つの突極４４，４５，４６が配列されている。レール４３を構成するレール本体４７の上面には、極性の異なる複数の磁石４８，４９が交互に敷設されている。３つある突極４４〜４６には、それぞれＵ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖ、Ｗ相コイルＣｗが同じ向きで巻回されている。このような３相リニアモータ４１では、レール４３上に移動体４２を載置した状態で、各コイルへＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗにそれぞれ位相の異なる交流電流が通電される。その結果、移動体４２がレール４３に沿ってその上を直線的に移動することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、３相リニアモータ４１の分野では、製造工程の簡略化及びコストダウンに対する要求が少なからずある。そのためには、例えば３種ある前記コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗのうちのいずれか１種を省略すればよいと考えられる。
【０００５】
しかしながら、単純にコイル数を３種から２種に減らしただけでは、モータ４１に振動が発生しやすくなる等、駆動性能が損なわれる可能性が高く、実際にはそのようなものは実現されるに至っていなかった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ないコイル数で済むため製造が簡単かつ低コストであって、しかもコイル数が３のときと同等の駆動性能を実現することができる３相リニアモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、３つの突極を配列してなる移動体と、極性の異なる複数の磁石を交互に敷設してなるレールと、前記突極にそれぞれ巻回されるＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルとを含み、前記各コイルへ複数の半導体素子からなるインバータ回路を含む駆動回路からの通電により前記移動体が前記レールに沿ってその上を直線的に移動する通常の３相リニアモータにおいて、前記３つの突極は、互いの位相差が１２０°となるべく前記移動体の進むべき方向にずらした状態で配置され、前記３種のコイルのうち、前記Ｗ相コイルのみが省略される代わりに、省略されていない前記Ｕ相コイルに通電される電流Ｉｕ'及び前記Ｖ相コイルに通電される電流Ｉｖ'を次式、すなわち
Ｉｕ'＝Ｉｕ−Ｉｗ、Ｉｖ'＝Ｉｖ−Ｉｗ
（ただし、ＩｕはＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える通常の３相モータを仮想した場合においてＵ相コイルに本来通電されるべき電流、Ｉｖは前記通常の３相モータにおけるＶ相コイルに本来通電されるべき電流、Ｉｗは前記通常の３相モータにおけるＷ相コイルに本来通電されるべき電流）で表わされる条件を満たすように設定し、前記省略されていない他の２種のコイルのうちＵ相コイルの巻き始め部を第１端子とし、Ｖ相コイルの巻き終り部を第２端子とし、さらに前記Ｕ相コイルの巻き終わり部と前記Ｖ相コイルの巻き始め部とを互いに接続してなる接続点を第３端子として、前記各端子が前記駆動回路の持つ３つの出力端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする３相リニアモータをその要旨としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記移動体は前記突極のずらし方向と前記磁石の敷設方向とが平行となる状態で前記レール上に載置されるとしている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記３つの突極は、短腕突極及びその短腕突極の両側に位置する屈曲状長腕突極の３つであり、前記省略されていないＵ相コイル及びＶ相コイルは、前記各屈曲状長腕突極の水平部分に巻回されているとしている。
【００１３】
以下、本発明の３相リニアモータを想到するに至った経緯を述べる。
図６（ａ）には、従来における通常の３相ロータリ型モータの一部（ステータ）が示されている。このステータは３箇所に突極を有しており、各突極にはそれぞれ３種のコイル（Ｕ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖ、Ｗ相コイルＣｗ）が巻回されている。同図における白抜き矢印φｕは、Ｕ相コイルＣｕを通過する磁束の方向を、φｖはＶ相コイルＣｖを通過する磁束の方向を、φｗはＷ相コイルＣｗを通過する磁束の方向をそれぞれ表わしている。
【００１４】
ここで、ステータからの磁束漏れが無視できるほど小さなものであると仮定すると、各コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗを通過する磁束φｕ，φｖ，φｗについて、次式１〜３のような関係が成り立つ。
【００１５】
φｕ＝−（φｖ＋φｗ）                            …（１）
φｖ＝−（φｕ＋φｗ）                            …（２）
φｗ＝−（φｕ＋φｖ）                            …（３）
即ち、特定の１つのコイルを通過する磁束は、他の２つのコイルを通過する磁束の和をマイナスにした値と等しい関係にある、と把握することもできる。
【００１６】
また、各コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに通電されるべき電流をそれぞれＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗとし、各コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗと磁石を備える第２部材との回転角をθとすると、各コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗの発生するトルクＴｕ，Ｔｖ，Ｔｗは次式４〜６のようになる。
【００１７】
Ｔｕ＝（ｄφｕ／ｄθ）×Ｉｕ                        …（４）
Ｔｖ＝（ｄφｖ／ｄθ）×Ｉｖ                        …（５）
Ｔｗ＝（ｄφｗ／ｄθ）×Ｉｗ                        …（６）
以降、Ｗ相コイルＣｗのみを例にして説明を続けると、Ｗ相コイルＣｗの発生するトルクＴｗについて前記式３，６から次式７の関係が導き出せる。
【００１８】
Ｔｗ＝−（ｄφｕ／ｄθ）×Ｉｗ−（ｄφｖ／ｄθ）×Ｉｗ    …（７）
ここで、特定の１種のコイルであるＷ相コイルＣｗをそれが本来あるべきＷ相突極から省略することとし、その場合に前記式７と実質的に等価となるモータの構成を考えてみる。図６（ｂ）に示されるモータでは、Ｗ相コイルＣｗがＷ相突極に巻回されていない代わりに、Ｕ相突極にＷ相コイルＣｗ1 が巻回され、かつＶ相突極にＷ相コイルＣｗ2 が巻回されている。Ｗ相コイルＣｗ1 ，Ｃｗ2 は、Ｕ相コイルＣｕ及びＶ相コイルＣｖと逆方向に巻回されているため、逆向きの電流が流れるようになっている。そして、このようなモータにおいて、Ｕ相コイルＣｕに電流Ｉｕを通電し、Ｖ相コイルＣｖに電流Ｉｖを通電し、Ｗ相コイルＣｗ1 ，Ｃｗ2 にそれぞれ電流Ｉｗを通電すれば、前記式７の条件を満たすことができ、通常の３相モータと同等の駆動性能を発揮することができる。そして、図６（ａ）のモータのステータを直線的に展開して各突極の先端部を同じ方向に向ければ、前述した図７のリニアモータの移動体と実質的に同じ構成とすることができる。
【００１９】
さらにこれを発展させたモータの構成を図６（ｃ）に示す。このモータでは、Ｗ相コイルＣｗはＷ相突極から省略されるのみならず、Ｕ相突極にもＶ相突極にも巻回されていない。その代わり、省略されていないＵ相コイルＣｕに対して、前記省略されたＷ相コイルＣｗに本来通電されるべき電流分を減じた電流Ｉｕ−Ｉｗが通電されるようになっている。また、省略されていないＶ相コイルＣｖに対して、Ｗ相コイルＣｗに本来通電されるべき電流分を減じた電流Ｉｖ−Ｉｗが通電されるようになっている。このように構成したとしても、実質的に前記式７の条件を満たすことができ、通常の３相モータと同等の駆動性能を実現することができる。
【００２０】
勿論、図６（ｃ）のモータのステータを直線的に展開して各突極の先端部を同じ方向に向けることにより、所望の優れたリニアモータを構成することができる。本発明者がこの発明を想到するに至った経緯は上記の通りである。
【００２１】
そして、請求項１〜３に記載の発明によると、Ｗ相コイルを省略することができ、従来より少ないコイル数で済むため、製造が簡単かつ低コストなものとすることができる。また、上記のごとく通電方法を工夫することにより、コイル数が３のときと同等の駆動性能を実現することができ、移動体がレールに沿ってその上を直線的にかつスムーズに移動することができる。また、各半導体素子にかかる負荷が均等になる結果、規格の小さなインバータ回路を選択可能となり、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によると、各コイルへの通電を行えば、移動体を突極のずらし方向に沿って移動させること、言い換えると突極をずらすことなく配置した通常の移動体と９０°異なる方向へ移動させることもできる。従って、２方向への駆動に対応することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によると、このように巻回すると、各コイルが垂直状態となることで水平方向に張り出すことがなくなり、同方向への大型化が回避される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態の３相リニアモータ１を図１，図２に基づき詳細に説明する。
【００２７】
図１に示されるように、本実施形態の３相リニアモータ１を構成する移動体２は、鉄等からなる金属製の部材である。かかる移動体２は、Ｕ相突極３、Ｖ相突極４及びＷ相突極５という３つの突極３〜５を備えている。各突極３〜５は、互いに約１２０°の位相差となっている。前記３つの突極３〜５のうち、Ｗ相突極５が他のものよりも短い短腕突極となっている。図１（ａ）においてＷ相突極５の左側には、略Ｌ字状に屈曲した屈曲状長腕突極としてのＵ相突極３が配置されている。同じくＷ相突極５の右側には、屈曲状長腕突極としてのＶ相突極４が配置されている。なお、各突極３，４，５の先端部は移動体２の下面側を向いており、いずれも幅広にかつ同一面内に形成されている。
【００２８】
３相サーボモータ１を構成するレール６は、長尺状のレール本体７と、そのレール本体７の上面に連続して敷設された複数の永久磁石８，９とからなる。第１の永久磁石８はＮ極が上側（即ち移動体２側）を向いており、第２の永久磁石９はＳ極が上側を向いている。なお、第１及び第２の永久磁石８，９は１つおきに敷設されている。永久磁石８，９の敷設方向における幅は、各突極３〜５の先端部の幅よりも若干小さくなるように設計されている。
【００２９】
Ｕ相突極３の垂直部分にはＵ相コイルＣｕが巻回されており、Ｖ相突極４の垂直部分にはＶ相コイルＣｖが巻回されている。ただし、Ｗ相突極５については、本来巻回されるべきＷ相コイルＣｗが巻回されておらず、省略されている。よって、この３相リニアモータ１では、コイル数が２種（即ち２個）と通常のものより１種（即ち１個）少なくなっている。
【００３０】
本実施形態の移動体２はガイド手段１３を備えている。ガイド手段１３は、複数個（ここでは４個）のガイドローラ１４と、それらを支持する複数本（ここでは４本）のローラ支持アーム１５とによって構成されている。各ローラ支持アーム１５は、その基端側が移動体２の両側面に対して固定されている。ローラ支持アーム１５の先端部には、ガイドローラ１４が転動可能に軸支されている。各ガイドローラ１４にはフランジ部１４ａが形成されている。移動体２をレール６上に載置したとき、それらのフランジ部１４ａは同レール６の両側縁に係合する。そして、その際には各突極３〜５と永久磁石８，９との間に一定の隙間が保持され、移動体２の底面とレール６の上面とが通電の有無にかかわらず非接触状態となる。
【００３１】
図２（ｂ）には、本実施形態の３相リニアモータ１を駆動するための駆動回路１１が示されている。
本実施形態において使用されている駆動回路１１は、複数の半導体素子としての６個のトランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ2 ，Ｔｒ3 ，Ｔｒ4 ，Ｔｒ5 ，Ｔｒ6 からなるインバータ回路１２を含んで構成されている。トランジスタＴｒ1 とＴｒ2 とがＵ相用のトランジスタ対をなし、トランジスタＴｒ3 とＴｒ4 とがＶ相用のトランジスタ対をなし、トランジスタタＴｒ5 とＴｒ6 とがＷ相用のトランジスタ対をなしている。
【００３２】
トランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ3 ，Ｔｒ5 のコレクタ端子は、ともに電源のプラス側に接続されている。トランジスタＴｒ2 ，Ｔｒ4 ，Ｔｒ6 のエミッタ端子は、ともに電源のマイナス側に接続されている。トランジスタＴｒ1 のエミッタ端子とトランジスタＴｒ2 のコレクタ端子との接続点は、第１の出力端子ｐ1 として機能するようになっている。トランジスタＴｒ3 のエミッタ端子とトランジスタＴｒ4 のコレクタ端子との接続点は、第２の出力端子ｐ2 として機能するようになっている。トランジスタＴｒ5 のエミッタ端子とトランジスタＴｒ6 のコレクタ端子との接続点は、第３の出力端子ｐ3 として機能するようになっている。
【００３３】
このようなインバータ回路１２の各トランジスタＴｒ1 〜Ｔｒ6 のベース端子には、図示しないオンディレイ回路がそれぞれ接続されている。各オンディレイ回路には、図示しないコンパレータを介してＳＩＮ発生回路（図示略）及び三角波発生回路（図示略）からの信号が供給される。その結果、各トランジスタＴｒ1 〜Ｔｒ6 が所定タイミングでオンオフ動作するようになっている。
【００３４】
図２（ｂ）において黒丸の付された側を各コイルＣｕ，Ｃｖの巻き始め部とする。省略されていない２種のコイル（即ちＵ相コイルＣｕ及びＶ相コイルＣｖ）のうち、Ｕ相コイルＣｕの巻き始め部を第１端子ｔ1 とし、Ｖ相コイルＣｖの巻き始め部を第２端子ｔ2 とする。さらに両コイルＣｕ，Ｃｖの巻き終わり部同士を互いに接続してなる接続点を第３端子ｔ3 とする。そして、第１端子ｔ1 は出力端子ｐ1 に対して、第２端子ｔ2 は出力端子ｐ2 に対して、第３端子ｔ3 は出力端子ｐ3 に対してそれぞれ接続されている。
【００３５】
従って、トランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ6 がオンのとき、Ｕ相コイルＣｕには図２（ｂ）の下側方向に向かうような電流、言い換えると巻き始め部から巻き終り部に向かう順方向の電流が流れる。トランジスタＴｒ2 ，Ｔｒ5 がオンのとき、Ｕ相コイルＣｕには図２（ｂ）の上側方向に向かうような電流、言い換えると巻き終り部から巻き始め部に向かう逆方向の電流が流れる。
【００３６】
また、トランジスタＴｒ3 ，Ｔｒ6 がオンのとき、Ｖ相コイルＣｖには図２（ｂ）の下側方向に向かうような電流、言い換えると巻き始め部から巻き終り部に向かう順方向の電流が流れる。トランジスタＴｒ4 ，Ｔｒ5 がオンのとき、Ｖ相コイルＣｖには図２（ｂ）の上側方向に向かうような電流、言い換えると巻き終り部から巻き始め部に向かう逆方向の電流が流れる。
【００３７】
なお、図２（ｂ）のような駆動回路１１に代え、Ｕ相コイルＣｕ及びＶ相コイルＣｖの電流を各相毎に検出する図示しない電流検出器を用いて電流フィードバックループを構成した駆動回路を採用することもできる。
【００３８】
ここで、通常の３相リニアモータにおけるＷ相コイルＣｗに本来通電されるべき電流をＩｗとする。また、本実施形態の３相リニアモータ１におけるＵ相コイルＣｕ及びＶ相コイルＣｖに通電されるべき電流を、それぞれＩｕ’，Ｉｖ’とする。さらに、Ｗ相に通電されるべき電流をＩｗ’とする。
【００３９】
この３相リニアモータ１では、Ｕ相コイルＣｕに対して、Ｉｕ−Ｉｗに相当する電流Ｉｕ’が通電されるように構成されている。即ち、通常の３相リニアモータにおいてＵ相コイルＣｕに本来通電されるべき電流分Ｉｕから、同モータにおいてＷ相コイルＣｗに本来通電されるべき電流分Ｉｗを減じた電流が通電されることとなる。また、Ｖ相コイルＣｖに対して、Ｉｖ−Ｉｗに相当する電流Ｉｖ’が通電されるように構成されている。即ち、通常の３相リニアモータにおいてＶ相コイルＣｖに本来通電されるべき電流分Ｉｖから、同モータにおいてＷ相コイルＣｗに本来通電されるべき電流分Ｉｗを減じた電流が通電されることとなる。
【００４０】
図２（ａ）には電流Ｉｕ’，Ｉｖ’，Ｉｗ’の時間的変化の様子が参考として示されている。それによると、電流Ｉｕ’及び電流Ｉｖ’の位相差は６０°、電流Ｉｖ’及び電流Ｉｗ’の位相差は１５０°、電流Ｉｗ’と電流Ｉｕ’の位相差は１５０°となっている。また、Ｕ相の電流Ｉｕ’及びＶ相の電流Ｉｖ’の最大値は同程度であるものの、Ｗ相の電流Ｉｗ’の最大値のみがそれらに比べて大きくなっている。従って、本実施形態におけるインバータ回路１２としては、少なくともＷ相用のトランジスタ対を構成する２個のトランジスタＴｒ5 ，Ｔｒ6 にかかる負荷に耐えうる規格のものが選択される必要がある。
【００４１】
そして、このように構成して上記のような条件でモータ１に通電を行えば、磁石の反発力または吸引力が移動体２−レール６間に作用し、移動体２がレール６に沿ってその上をスムーズにかつ直線的に移動するようになっている。
【００４２】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）この３相リニアモータ１によれば、特定の１種のコイル（ここではＷ相コイルＣｗ）を省略したにもかかわらず、既に詳細に説明したごとく実質的に前記式７の条件を満たすことが可能である。つまり、通常の３相リニアモータのＷ相コイルＣｗが発生したであろうトルクＴｗに相当する分を得ることができる。ゆえに、通常の３相リニアモータと同等の駆動性能を実現することができる。
【００４３】
（２）この３相リニアモータ１によると、Ｗ相コイルＣｗを省略することができるため、従来より１つ少ないコイル数で済むようになる。そのため、製造が簡単かつ低コストなモータ１とすることができる。また、上記のような通電方法であれば、コイル数が３のときと同等の駆動性能を実現することができる。
【００４４】
（３）また、２相分の電流検出器による電流検出結果に基づいて電流フィードバック制御を行うように構成すれば、Ｗ相コイルＣｗへの通電量を演算によって求める必要がなくなる。よって、ノイズによる外乱の影響を受けにくくなり、振動が少なくてスムーズに駆動するリニアモータ１、つまり優れた駆動性能を備えるリニアモータ１を実現することができる。
【００４５】
（４）この３相リニアモータ１によると、ガイド手段１３を構成する各ガイドローラ１４がレール６の両側縁に係合することにより、移動体２がレール６上に脱落不能状態で確実に支持されている。よって、例えば移動体２を高速度で駆動したり、移動体２を急加速・急減速すること等が可能である。このことは駆動性能をより向上させるのに貢献している。
【００４６】
また、各突極３〜５と永久磁石８，９との間には一定の隙間が保持されることから、移動体２の底面とレール６の上面とは通電の有無にかかわらず常に非接触状態となる。ただし、転動するローラ１４とレール６との摺動抵抗はそれほど大きくはないので、特に駆動開始時及び低速駆動時における移動体２とレール６との摺動抵抗はトータルでは低減される。このことも駆動性能をより向上させるのに貢献している。
【００４７】
さらに、各突極３〜５と永久磁石８，９との間には一定の隙間が保持されることから、摺接による永久磁石８，９の摩耗・破損等が防止され、装置の耐久性も確実に向上する。
【００４８】
（５）本実施形態では、コイル側の端子が合計４つである従来のモータ構成に比べ、コイル側の端子が１つ少なくなっている。従って、３つの出力端子ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 を持つ駆動回路１１に対して、前記各端子ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 をそれぞれ過不足なく接続することが可能である。ゆえに、通常の３相リニアモータと同様に６個のトランジスタＴｒ1 〜Ｔｒ6 からなる汎用の駆動回路１１で足りることとなる。よって、駆動回路１１の部品点数が増加したり、駆動回路１１を別途必要とすることもなく、小型化及び低コスト化に好適なものとすることができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明を具体化した第２実施形態の３相リニアモータを図３に基づいて説明する。ここでは実施形態１との相違点を中心として述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００４９】
図３（ｂ）に示されるように、この３相リニアモータにおいては、Ｖ相コイルＣｖの巻回方向が実施形態１のそれとは逆向きになっている。ゆえに、Ｕ相コイルＣｕの巻き終わり部とＶ相コイルＣｖの巻き始め部とを互いに接続してなる接続点が第３端子ｔ1 となっている点で相違する。そして、この第３端子ｔ3 がインバータ回路１２の出力端子ｐ3 に対して接続されている。
【００５０】
従って、トランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ6 がオンのとき、Ｕ相コイルＣｕには図３（ｂ）の下側方向に向かうような電流、言い換えると巻き始め部から巻き終り部に向かう順方向の電流が流れる。トランジスタＴｒ2 ，Ｔｒ5 がオンのとき、Ｕ相コイルＣｕには図３（ｂ）の上側方向に向かうような電流、言い換えると巻き終り部から巻き始め部に向かう逆方向の電流が流れる。
【００５１】
また、トランジスタＴｒ3 ，Ｔｒ6 がオンのとき、Ｖ相コイルＣｖには図３（ｂ）の下側方向に向かうような電流、言い換えると巻き終り部から巻き始め部に向かう逆方向の電流が流れる。トランジスタＴｒ4 ，Ｔｒ5 がオンのとき、Ｖ相コイルＣｖには図３（ｂ）の上側方向に向かうような電流、言い換えると巻き始め部から巻き終り部に向かう順方向の電流が流れる。
【００５２】
ここで、本実施形態の３相リニアモータにおけるＵ相コイルＣｕ及びＶ相コイルＣｖに通電されるべき電流を、それぞれＩｕ''，Ｉｖ''とする。また、Ｗ相に通電されるべき電流をＩｗ''とする。この３相リニアモータにおいても、Ｕ相コイルＣｕに対してＩｕ−Ｉｗに相当する電流Ｉｕ''が通電され、Ｖ相コイルＣｖに対してＩｖ−Ｉｗに相当する電流Ｉｖ''が通電される。
【００５３】
図３（ａ）には電流Ｉｕ''，Ｉｖ''，Ｉｗ''の時間的変化の様子が参考として示されている。それによると、電流Ｉｕ''、電流Ｉｖ''、電流Ｉｗ''の位相差は、ともに１２０°となっている点で実施形態１と大きく異なる。また、Ｗ相の電流Ｉｗ''の最大値のみが他に比べて大きいということもなく、各相につきその最大値が同程度になっている。このことはＷ相用のトランジスタ対を構成する２個のトランジスタＴｒ5 ，Ｔｒ6 にかかる負荷が、実施形態１のものに比較して小さくなっていることを意味する。
【００５４】
従って、本実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（５）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）この実施形態では、Ｕ相コイルＣｕの巻き終わり部とＶ相コイルＣｖの巻き始め部とを互いに接続してなる接続点を第３端子ｔ3 としている。その結果、Ｖ相コイルＣｖについては、実質的に逆方向から逆相の電流Ｉｖ''が通電されることになる。よって、電流Ｉｖ''そのものの方向には変化がなくなり、図３（ａ）に示されるように各相の電流Ｉｕ''，Ｉｖ''，Ｉｗ''の位相差も１２０°と均等になる。このため、Ｗ相用のトランジスタ対を構成する２個のトランジスタＴｒ5 ，Ｔｒ6 にかかる負荷が小さくなり、もって各トランジスタＴｒ1 〜Ｔｒ6 にかかる負荷が均等になる。従って、インバータ回路１２の規格を同トランジスタＴｒ5 ，Ｔｒ6 の最大出力ピークに合わせて大きくする必要がなくなる。その結果、実施形態１の場合に比べて規格の小さなインバータ回路１２を選択することができるようになり、これによってさらなる低コスト化を図ることができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明を具体化した第３実施形態の３相リニアモータ２１を図４に基づいて説明する。ここでは実施形態１との相違点を中心として述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００５５】
この３相リニアモータ２１においては、Ｕ相コイルＣｕは、Ｕ相突極３の垂直部分にではなく、それよりも根元寄りになる水平部分に巻回されている。同じく、Ｖ相コイルＣｖも、Ｖ相突極４の垂直部分にではなく、それよりも根元寄りになる水平部分に巻回されている。
【００５６】
従って、本実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（５）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（７）このように巻回すると、各コイルＣｕ，Ｃｖが垂直状態となることで、図１のごとく移動体２の水平方向に張り出すことがなくなる。このため、移動体２が水平方向に大型化することを未然に回避することができる。
［第４の実施形態］
次に、本発明を具体化した第４実施形態の３相リニアモータ３１を図５に基づいて説明する。ここでは実施形態１との相違点を中心として述べ、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００５７】
この３相リニアモータ３１では、移動体３２の有する３つの突極３，４，５の先端部は幅広に形成されておらず、むしろ移動体３２の進むべき方向Ａ1 については幅狭に形成されている。図５（ｃ）に示されるように、各突極３，４，５の先端部は、互いの位相差が１２０°となるべく移動体３２の進むべき方向Ａ1 にずらした状態で配置されている。即ち、各突極３，４，５の先端部は、移動体３２における１つの対角線上に乗るようにして配置されている。
【００５８】
図５（ａ）に示されるように、移動体３２は、突極３，４，５のずらし方向（即ち移動体３２の進行方向）Ａ1 と永久磁石８，９の敷設方向とが平行となる状態で、レール６上に載置されるようになっている。なお、ガイド手段１３は実施形態１のときと同数である反面、その固定位置は異なっている。
【００５９】
従って、本実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（５）及び（７）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（８）上記のごとく移動体３２をレール６上に載置して各コイルＣｕ，Ｃｖへの通電を行った場合、移動体３２を突極３，４，５のずらし方向Ａ1 に沿って移動させることができる。つまり、この構成であると、突極３，４，５をずらすことなく配置した実施形態１のような通常の移動体２と９０°異なる方向へ移動させることができる。勿論、ガイド手段１３の固定位置を変更すれば、実施形態１と同様に移動体３２を載置したときでも、同移動体３２を通常の方向へ移動させることが充分可能である。以上のように、本実施形態であると、直交する２方向への駆動に対応できる移動体３２とすることができる。
【００６０】
なお、本発明の上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
◎  Ｗ相コイルＣｗを省略した前記各実施形態に代え、Ｕ相コイルＣｕを省略した構成を採ったり、あるいはＶ相コイルＣｖを省略した構成を採ったりしても勿論よい。
【００６１】
◎  ガイド手段１３は、ガイドローラ１４とローラ支持アーム１５とからなる前記各実施形態に限定されず、例えばガイドローラ１４のような転動係合手段を持たず単に前記アームからなるものであってもよい。また、場合によってはガイド手段１３自体を省略した構成を採用することも可能である。
【００６２】
◎  ６個のトランジスタＴｒ1 〜Ｔｒ6 からなるインバータ回路１２を含む駆動手段１１のほかに、例えば合計８個のトランジスタからなるインバータ回路を含む駆動手段を用いることも可能である。
【００６３】
◎  本発明の思想は３相リニアモータにおいて適用されるばかりでなく、４相、５相、６相といった多相リニアモータにおいて適用されることができる。
次に、前記各実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、必要に応じそれらの効果とともに以下に記載する。
【００６４】
（１）  前記移動体は、前記レールからの脱落を防止しつつ同移動体をガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする３相リニアモータ。この技術思想によれば、前記移動体は、前記レールからの脱落を防止しつつ同移動体をガイドするガイド手段を備えている    ガイド手段によって移動体がガイドされる結果、移動体のレールからの脱落が防止される。従って、例えば高速度での駆動や、急加速・急減速などが可能となり、駆動性能がより向上する。
【００６５】
（２）  技術的思想１において、前記ガイド手段は、前記レールの両側縁に係合するとともに、前記各突極と磁石との間に一定の隙間を保持しながら前記移動体を支持する複数のガイドローラを含むことを特徴とする３相リニアモータ。従って、複数のガイドローラがレールの両側縁に係合することにより、移動体がレール上から脱落しないように支持される。各突極と磁石との間には一定の隙間が保持されることから、両者の摺接による磁石の摩耗・破損等が防止され、装置の耐久性も確実に向上する。また、移動体とレールとの摺動抵抗が低減される結果、駆動性能がよりいっそう向上する。
【００６６】
（３）  前記インバータ回路は６個のトランジスタからなるものであり、前記３つの出力端子は３組のトランジスタ対のエミッタ−コレクタ接続点にそれぞれ設けられていることを特徴とする３相リニアモータ。従って、技術的思想３に記載の発明によれば、インバータ回路を構成する６個のトランジスタを適宜組み合わせてオンオフ動作を行うことにより、トランジスタ対のエミッタ−コレクタ接続点から各コイルへ通電がなされ、その結果としてモータが確実に駆動される。また、このインバータ回路は６個のトランジスタからなる汎用品であるので、使用したとしても装置全体の大型化やコストアップという問題も生じない。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、少ないコイル数で済むため製造が簡単かつ低コストであって、しかもコイル数が３つのときと同等の駆動性能を実現することができる３相リニアモータを提供することができる。
【００６８】
請求項２に記載の発明によれば、２方向への駆動に対応できる移動体とすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、移動体の水平方向への大型化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第１実施形態の３相リニアモータの正面図、（ｂ）はその左側面図。
【図２】（ａ）は同モータに通電される各電流の時間的変化の様子を表すグラフ、（ｂ）は同モータにおける駆動回路と各相コイルとの結線方法を説明するための概略図。
【図３】（ａ）は第２実施形態の３相リニアモータに通電される各電流の時間的変化の様子を表すグラフ、（ｂ）は同モータにおける駆動回路と各相コイルとの結線方法を説明するための概略図。
【図４】（ａ）は第３実施形態の３相リニアモータの正面図、（ｂ）はその左側面図。
【図５】（ａ）は第４実施形態の３相リニアモータの左側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその底面図。
【図６】本発明を想到するに至った経緯を説明するためのものであって、（ａ）は通常の３相モータの主要部を示す概略図、（ｂ），（ｃ）は特定の１種のコイルが省略された３相モータの主要部を示す概略図。
【図７】（ａ）は従来例の３相リニアモータの正面図、（ｂ）はその左側面図。
【符号の説明】
１，２１，３１…３相リニアモータ、２，３２…移動体、３…屈曲状長腕突極としてのＵ相突極、４…屈曲状長腕突極としてのＷ相突極、５…短腕突極としてのＷ相突極、６…レール、８，９…（永久）磁石、１３…ガイド手段、１４…ガイドローラ、Ａ1 …移動体の進むべき方向（＝磁石のずらし方向）、Ｃｕ…Ｕ相コイル、Ｃｖ…Ｖ相コイル、Ｃｗ…Ｗ相コイル、Ｉｕ−Ｉｗ，Ｉｖ−Ｉｗ…省略された１種のコイルに本来通電されるべき電流分を減じた電流。
【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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