JPH06165474A - 可動マグネット形リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動子の重量を軽減して負荷負担を軽くする
ことで推力向上を図ることと、滑らかな推力リップル特
性を得ること及びコアレスステータ電機子の冷却を図
り、信頼性を高くした可動マグネット形リニア直流モー
タを得る。 【構成】 移動子３のマグネットヨーク８を分割形成
し、該分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂそれぞれに界磁
マグネット６Ａ，６Ｂを設けて分割移動子３Ａ，３Ｂを
構成し、当該分割移動子３Ａ，３Ｂはその界磁マグネッ
ト６Ａ，６Ｂが互いに他の分割移動子の界磁マグネット
からそれぞれ略（１＋１／８）λ幅の距離だけ移動子３
の移動方向に位相をずらせて配置形成し、上記分割移動
子３Ａ，３Ｂ間に上記コアレスステータ電機子２側に送
風する冷却ファン１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動子の重量を軽減し
て負荷負担を軽くすることで推力向上を図ると共に滑ら
かな推力リップル特性を得ることと、コアレスステータ
電機子の冷却を図り、信頼性を高くした可動マグネット
形リニア直流モータに関する。

【０００２】

【従来技術】図５乃至図７は、従来の多極多相型の可動
マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１−１で、こ
れについて以下に説明する。この可動マグネット形リニ
ア直流ブラシレスモータ１−１は、固定子を構成する直
動案内レール９にコアレスステータ電機子２−１を配置
し、上記直動案内レール９に沿ってローラ１０を走らせ
ることで移動子３−１が直線移動するように構成する。
なおローラ１０は、後記するマグネットヨーク８−１の
側面部を延長折曲して形成された側板に回動自在に取り
付けられている。以下に示すマグネットヨークは全てそ
のようになっているものを使用することととし、その詳
細な説明、及び図面の一部は省略する。直動案内レール
９は、後記する界磁マグネット６−１の磁路を閉じるた
めに磁性体でできたものを用いる場合には、直動案内レ
ール９面に界磁マグネット６−１の磁路を閉じるための
ステータヨーク１１−１を設ける必要がない。しかし、
このリニア直流ブラシレスモータ１−１では、直動案内
レール９面に長板状のステータヨーク１１を配設してお
り、ステータヨーク１１−１は、表面絶縁処理してあ
り、この上に、空心型の電機子コイル５群を移動子３−
１の長手方向に沿って適宜間隔で配設し、コアレスステ
ータ電機子２−１を構成する。

【０００３】上記電機子コイル５群の上には、冷風を通
すための透孔７−１を複数箇所に形成した長板状のプリ
ント配線基板４−１を配設し、後記する界磁マグネット
６−１に対向するようにして、コアレスステータ電機子
２−１の保護を図っている。電機子コイル５について説
明すると、この例における電機子コイル５は、矩形枠状
の空心型のものとなるように導線を多数ターン巻回して
形成されたものであるが、プリント手段、めっき手段あ
るいはエッチング手段を用いたシートコイル等にて形成
したものでも良い。

【０００４】かかる空心型の電機子コイル５群による
と、効率及び性能の良好なリニア往復１８０度通電方式
を採用することができるように、移動子３−１の走行方
向と直交する方向に延びた推力の発生に寄与する２つの
有効導体部５ａと５ａとの開角が、後記する界磁マグネ
ット６−１の移動子３−１の走行方向におけるＮ極，Ｓ
極の一磁極幅Ｔの開角となるように巻線形成する。

【０００５】尚、電機子コイル５において、移動子３−
１の移動方向と平行な２つの導体部５ｂは、推力の発生
にあまり寄与しない導体部となっている。

【０００６】また電機子コイル５は、上記推力の発生に
あまり寄与しない２つの導体部５ｂと導体部５ｂの外側
までの長さが、界磁マグネット６−１のその方向の幅と
ほぼ等しい幅に形成する。

【０００７】プリント配線基板４−１には、電機子コイ
ル５群及び界磁マグネット６−１の磁極状態に応じて電
機子コイル５群の通電の切り換えを行うための位置検知
用としての磁極判別素子（図示せず）を配置し、電機子
コイル５及び磁極判別素子に電源を供給すると共に、出
力信号を得るための図示しない導電配線パターンを形成
する。

【０００８】上記磁極判別素子としては、ホールＩＣ、
ホール素子、磁気抵抗素子等の適宜な磁電変換素子を用
いれば良い。

【０００９】磁極判別素子は、それぞれ電機子コイル５
の発生推力に寄与する導体部５ａと該導体部５ａと直交
して形成された推力の発生にあまり寄与しない導体部５
ｂとが交叉する導体部位置と対向する上記プリント配線
基板４−１面位置に配設し、上記界磁マグネット６−１
のＮ極、Ｓ極の磁極を検出できるようにする。

【００１０】磁極判別素子からの、上記界磁マグネット
６−１のＮ極，Ｓ極の磁極に応じた出力信号に基づいて
図示しない通電制御回路内のドライバーが作動して、所
定方向の推力が発生するように上記電機子コイル５群に
適宜方向の通電を行う。

【００１１】移動子３−１は、長板状のマグネットヨー
ク８−１の下部内面の、上記ステータ電機子２−１と対
向する面に界磁マグネット６−１を設けて、ステータ電
機子２−１と相対的に直線移動するように構成してあ
る。

【００１２】マグネットヨーク８−１の下部内面には、
上記移動子３−１の移動方向に沿って隣り配置の磁極が
異極となるようにＴ幅に形成したＮ極，Ｓ極の磁極をＰ
（Ｐは２以上の整数）個等間隔に隣接配置して形成した
１０極の界磁マグネット６−１（図５，７においては図
面の都合上５極の界磁マグネット６−１を描いている）
を接着剤などの適宜な手段を用いて固設する。

【００１３】ステータヨーク１１−１の一方の側面に
は、延長折曲して軸流ファンモータ取付部１２を形成し
ている。この軸流ファンモータ取付部１２は、後記する
冷却ファンとして用いたＤＣ軸流ファンモータ１３を取
り付けるための図示しない透孔を形成する。

【００１４】上記軸流ファンモータ取付部１２の透孔と
ＤＣ軸流ファンモータ１３の２隅のコーナーフランジに
形成した透孔１５とを一致させ、螺子１４などを用いて
ＤＣ軸流ファンモータ１３を縦設置する。

【００１５】以上のような構成からなる可動マグネット
形リニア直流ブラシレスモータ１−１では、ＤＣ軸流フ
ァンモータ１３を回すことで、コアレスステータ電機子
２−１の側面から冷風を当て、当該コアレスステータ電
機子２−１の冷却を図ることができる。

【００１６】しかしながら、かかるＤＣ軸流ファンモー
タ１３の取付によると、確かにコアレスステータ電機子
２−１の側面からＤＣ軸流ファンモータ１３による冷風
を当てて当該コアレスステータ電機子２−１の冷却（発
熱防止）を図ることができるものの、電機子コイル５群
を十分に冷却する為には、電機子コイル５を互いに移動
子３−１の移動方向に離して配設しなければならず、単
位面積当たり少しの数の電機子コイル５しか配設できな
いため、推力及び推力リップル特性の点から、あまり好
ましいものではない。

【００１７】またＤＣ軸流ファンモータ１３を界磁マグ
ネット６−１と対向するステータ電機子２−１の一方の
側面部位置に設置してあるため、ＤＣ軸流ファンモータ
１３の取付を余程堅固にしておかないと、ＤＣ軸流ファ
ンモータ１３による大きな振動音が発生する欠点を持
つ。

【００１８】またストローク特性の長いリニア直流ブラ
シレスモータ１−１を形成する場合には、移動子３−１
の長手方向に沿ってコアレスステータ電機子２−１を長
いものに形成しなければならないが、上記ＤＣ軸流ファ
ンモータ１３の取付方法によると、コアレスステータ電
機子２−１の長手方向に多数のＤＣ軸流ファンモータ１
３を配設しなければならず、コスト的にも電流的にも大
きな制約を伴う。

【００１９】またマグネットヨーク８−１とステータヨ
ーク１１−１間の高さ（エアギャップ）が十分にない
と、ＤＣ軸流ファンモータ１３を縦配置に設けることが
できず、またそれに適する十分に小さく、しかも大きな
風量のＤＣ軸流ファンモータがほとんど存在しないた
め、電機子コイル５を十分に冷却することが困難であっ
た。

【００２０】以上のような構成からなる可動マグネット
形リニア直流ブラシレスモータ１−１では、推力が大き
く且つ推力リップルの滑らかなものを得る場合には、電
機子コイル５を互いに長手方向に離して配設しないで、
互いに略λ（＝Ｔ＋Ｔ／８）ピッチの、等間隔配置に隣
接配置した図９に示すようなコアレスステータ電機子２
を形成しておくことが望ましい。

【００２１】そのように形成したコアレスステータ電機
子２を用いた可動マグネット形リニア直流ブラシレスモ
ータ１−１を形成した場合、移動子３−１が移動した場
合に得られる推力（トルク）リップルは、図８に示すよ
うに得られる。

【００２２】図８を参照して更に説明すると、電機子コ
イル５群は互いにλ（＝Ｔ＋Ｔ／８）ピッチの、等間隔
配置に配置したコアレスステータ電機子２を形成し、界
磁マグネット６−１の５極のみを取り上げるものとする
と、界磁マグネット６−１がコアレスステータ電機子２
と相対的移動した場合、上記λの範囲における推力リッ
プル曲線１７−１は、図８に示すように推力リップルの
荒いものとなって現れる。

【００２３】この種の可動マグネット形リニア直流ブラ
シレスモータ１−１は、コアレス構造で、しかも多相の
構造となっているため、リニアパルスモータや有鉄心形
リニア直流モータに比較して極めて滑らかな推力リップ
ル特性を持つものとして高度精密測定器などに採用され
ている。

【００２４】ここに、半導体製造装置などの更に高精度
の要求される装置において使用される可動マグネット形
リニア直流モータでは、更に滑らかな推力リップル特性
が要求され、改良したコアレスステータ電機子２を用い
た場合の可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ
１−１よりも更に推力及び推力リップル特性の向上を図
ることのできる可動マグネット形リニア直流ブラシレス
モータが必要とされていた。

【００２５】そこで本発明者は、上記コアレスステータ
電機子２を用いた場合の可動マグネット形リニア直流ブ
ラシレスモータ１−１にわずかな設計変更を施すのみ
で、従来のものに比較して推力リップル数を２倍にする
ことで、１／２倍に推力リップルを押さえて極めて滑ら
かに移動子を走行できるように構成すると共に、合成推
力特性をも向上させることを可能にした図９に示す可動
マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１−２を既に
提案しているので、以下にこれについて図９以下を参照
して説明する。

【００２６】この可動マグネット形リニア直流ブラシレ
スモータ１−２では、上記可動マグネット形リニア直流
ブラシレスモータ１−１同様に推力に寄与する導体部５
ａと５ａの開角幅を界磁マグネット６−１の一磁極幅Ｔ
と同じ幅に形成した電機子コイル５をλ（但し、λ＝Ｔ
＋Ｔ／８）幅ピッチで配設したコアレスステータ電機子
２と、電機子コイル５の推力の発生に寄与する導体部５
ａを延長したステータヨーク１１面位置に配設した磁極
判別素子１９を固定側に持ち、後記する界磁マグネット
６と相対的移動する位置に配設している点は、上記可動
マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１−１同様
で、異なる点は界磁マグネット６を持つ移動子３−２の
構成にある。

【００２７】移動子３−２は、上記マグネットヨーク８
−１同様な長板状のマグネットヨーク８−２の内部下面
に、２組の界磁マグネット６Ａ，６Ｂが、略々（１＋１
／８）λ幅（但し、λ＝Ｔ＋Ｔ／８）の距離だけ移動子
３−２の移動方向に位相をずらせて配置形成してある。

【００２８】２組の界磁マグネット６Ａ、６Ｂは、隣接
する磁極が異極となるように略々Ｔ幅の磁極のＮ極，Ｓ
極の磁極を隣接配置して形成した５極の長板状のもので
あり、上記の通りこれらが（１＋１／８）λの間隔をお
いて並べてある。

【００２９】このように界磁マグネット６を２組の界磁
マグネット６Ａと６Ｂに分けており、かつ界磁マグネッ
ト６−１，６のＮ極，Ｓ極の一磁極の幅をＴ幅に形成し
ているため、移動子３−１，３−２の移動方向における
Ｎ極，Ｓ極の一磁極の幅Ｔを３０ｍｍとした場合、図５
の可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１−１
の場合は、図１０に示すように界磁マグネット６−１は
その長手方向の全長が３００ｍｍで済むのに対して、こ
の可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１−２
の場合の界磁マグネット６の場合には、２つの界磁マグ
ネット６Ａと６Ｂ間を上記条件：（１＋１／８）λの幅
だけ離して配設することになるので、（１＋１／８）λ
の幅だけ、すなわち図１１に示すように全長が３５ｍｍ
長い３３５ｍｍのものになる。

【００３０】尚、界磁マグネット６−１，６ともこれを
固着したマグネットヨーク８−１，８−２は、その外側
の端部を界磁マグネット６−１，６−２よりも＋αだけ
長めに形成する。

【００３１】２組の界磁マグネット６Ａと６Ｂ間のマグ
ネットヨーク８−２には、樹脂、接着剤、銅、アルミニ
ウム等の非磁性体からなる界磁マグネット位置決め部材
１６を設けている。

【００３２】以上のような２組の界磁マグネット６Ａと
６Ｂから構成された界磁マグネット６を持つ移動子３−
２と磁極判別素子１９群及び電機子コイル５群からなる
コアレスステータ電機子２との展開図は、図１２に示す
ように現すことができる。

【００３３】尚、磁極判別素子１９としては、４端子ホ
ール素子を用いるものとし、２つの電源端子及び２つの
出力端子は、図示しない制御回路に接続する。

【００３４】制御回路の電源が閉成され、可動マグネッ
ト形リニア直流ブラシレスモータ１ー２を動作可能な状
態にしておくと、界磁マグネット６Ａ，６ＢのＮ極，Ｓ
極の磁極を検出している磁極判別素子１９からの出力に
基づいて、当該界磁マグネット６Ａ，６Ｂと対向してい
る電機子コイル５には、所定方向の通電がなされ、所定
方向の推力を得て移動子３−２は、図示しないエンコー
ダと制御回路からの信号に制御されて所定方向に走り出
す。

【００３５】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモ
ータ１−２の場合、２組の５極の界磁マグネット６Ａと
６Ｂを略々（１＋１／８）λ幅（但し、λ＝Ｔ＋Ｔ／
８）の距離だけ移動子３−２の移動方向に位相をずらせ
て配置形成した界磁マグネット６を用いているため、移
動子３−２が移動した場合に得られる推力（トルク）リ
ップルは、図１３に示すように得られる。

【００３６】図１３を参照して更に説明すると、いま電
機子コイル５群は互いにλ（Ｔ＋Ｔ／８）ピッチの、等
間隔配置に配置してコアレスステータ電機子２を形成
し、５極の界磁マグネット６Ａ，６Ｂそれぞれがコアレ
スステータ電機子２と相対的移動した場合、上記λの範
囲における５極の界磁マグネット６Ａ，６Ｂそれぞれに
よって得られる推力リップル曲線１７Ａ，１７Ｂは、図
１３に示すように互いに（１＋１／８）λだけ位相がず
れて得られる。

【００３７】２つの推力リップル曲線１７Ａ，１７Ｂに
よれば、従来以前の可動マグネット形リニア直流ブラシ
レスモータ１−１によって得られる図８に示す推力リッ
プル曲線１７−１に比較して２倍のリップル数が得られ
るので、２つの推力リップル曲線１７Ａ，１７Ｂが合成
された推力リップル曲線は、従来の図８に示す推力リッ
プル曲線１７−１に比較して１／２の滑らかな推力リッ
プル特性になり、極めて滑らかな推力リップル特性の可
動マグネット形リニア直流ブラシレスモ−タ１−２が得
られる。

【００３８】また従来の可動マグネット形リニア直流ブ
ラシレスモータ１−１によって得られる図８に示す推力
リップル曲線１７−１に比較して２倍のリップル数が得
られるので、２つの推力リップル曲線１７Ａ，１７Ｂが
合成された合成推力曲線１８も図１３に示すように、高
い推力レベルとなるため、より大きな推力を得ることの
できる可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１
−２を得られる。

【００３９】以上のように改良された可動マグネット形
リニア直流ブラシレスモータ１−２は、非常に有用なも
のである。

【００４０】

【従来技術の欠点】しかしながら、当該可動マグネット
形リニア直流ブラシレスモータ１−２の性能を更に向上
させるためなどの理由で、もしも界磁マグネット６の種
類を変えた場合には、その種類によっては、その界磁マ
グネット６の重量もさることながら、その界磁マグネッ
ト６の磁路を十分に閉じるために厚みのある重量の重い
マグネットヨーク８−２を用いる必要が生じ、負荷負担
の大きな可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ
１−２になる欠点がある。

【００４１】またマグネットヨーク８−２は、上記した
理由から上記マグネットヨーク８−１よりも（１＋１／
８）λ幅だけ長いものに形成しなければならないため、
その長さ幅分だけ重量の重いマグネットヨーク８−２を
用いなければならず、ますます負荷負担の大きな可動マ
グネット形リニア直流ブラシレスモータ１−２になる欠
点を持つ。

【００４２】また負荷負担の大きな可動マグネット形リ
ニア直流ブラシレスモータ１−２になることから、電機
子コイル５群の発熱を伴う欠点を持ち、この対策を必要
としていた。

【００４３】

【発明の目的】本発明の目的は、上記した可動マグネッ
ト形リニア直流ブラシレスモータ１−２の特徴を殺すこ
となく、当該リニア直流ブラシレスモータ１−２の移動
子３−２の負荷負担を軽くすること、及び電機子コイル
５（コアレスステータ電機子２）の冷却を容易にして、
発熱を防ぎ、より性能が高く信頼性の高い推力及び推力
特性を向上させた可動マグネット形リニア直流ブラシレ
スモータを得ることにある。

【００４４】

【目的を達成するための手段】かかる本発明の目的は、
コアレスステータ電機子はそれぞれ略λ（但し、λ＝Ｔ
＋Ｔ／８：Ｔは界磁マグネットの一磁極の幅）ピッチの
等間隔配置で形成した電機子コイル群で形成し、上記移
動子のマグネットヨークを分割形成し、該分割マグネッ
トヨークそれぞれに隣接する磁極が異極となるようにＴ
幅の等しい幅で着磁されたＮ極，Ｓ極の磁極をＰ個（Ｐ
は２以上の整数）有する界磁マグネットを設けて分割移
動子を構成し、当該分割移動子はその界磁マグネットが
互いに他の分割移動子の界磁マグネットからそれぞれ略
（１＋１／８）λ幅の距離だけ移動子の移動方向に位相
をずらせて配置形成し、上記分割移動子間において、分
割マグネットヨーク及び界磁マグネットの存在しない部
分から上記コアレスステータ電機子側に送風可能なよう
に上記分割移動子間位置に冷却ファンを設けることで達
成できる。

【００４５】

【発明の作用】２組の５極の界磁マグネット６Ａと６Ｂ
を略々（１＋１／８）λ幅（但し、λ＝Ｔ＋Ｔ／８）の
距離だけ移動子３の移動方向に位相をずらせて配置形成
した界磁マグネット６を用いているため、移動子３が移
動した場合に得られる推力（トルク）リップルは、図１
３に示すように得られ、５極の界磁マグネット６Ａ，６
Ｂそれぞれがコアレスステータ電機子２と相対的移動し
た場合、上記λの範囲における５極の界磁マグネット６
Ａ，６Ｂそれぞれによって得られる推力リップル曲線１
７Ａ，１７Ｂのように互いに（１＋１／８）λ位相がず
れ、極めて滑らかな推力リップル特性が得られるのみな
らず、２つの推力リップル曲線１７Ａ，１７Ｂが合成さ
れた合成推力曲線１８も高い推力レベルとなるため、よ
り大きな推力を得ることのできる可動マグネット形リニ
ア直流ブラシレスモータ１となる。また移動子３は、２
つの分割移動子３Ａと３Ｂとをその長手方向において離
して配設しており、その離れた部分には、マグネットヨ
ーク及び界磁マグネットが存在しないため、移動子３の
重量を軽くでき、負荷負担の小さな可動マグネット形リ
ニア直流ブラシレスモータ１となる。

【００４６】その上更に、移動子３は、２つの分割移動
子３Ａと３Ｂとを離して配設しており、その離れた部分
には、マグネットヨーク及び界磁マグネットが存在しな
いため、その分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂ及び界磁
マグネット６Ａ，６Ｂの存在しない部分から上記コアレ
スステータ電機子２側に送風するためのＤＣ軸流ファン
モータ１３を取り付け、そのＤＣ軸流ファンモータ１３
を回すことで、上記分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂ及
び界磁マグネット６Ａ，６Ｂの存在しない部分を通して
電機子コイル５群（コアレスステータ電機子２）に送風
でき、その冷却を図ることができ、発熱防止対策が行え
る。

【００４７】

【実施例】図１は本発明の一実施例としての可動マグネ
ット形リニア直流ブラシレスモータ１の主要部を表す斜
視図で、図２は同可動マグネット形リニア直流ブラシレ
スモータ１の移動子３を側方から見た主要部を表す縦断
面図で、図３は同可動マグネット形リニアモータ１を移
動子３の走行方向から見た縦断面図で、図４は同可動マ
グネット形リニア直流ブラシレスモータ１の移動子３の
上面斜視図である。本発明の可動マグネット形リニア直
流ブラシレスモータ１は、上記従来の可動マグネット形
リニア直流ブラシレスモータ１−１，１−２と異なるの
は主に移動子３の部分のみである。

【００４８】本発明の可動マグネット形リニア直流ブラ
シレスモータ１は、移動子３の移動方向における全長
が、上記従来の可動マグネット形リニア直流ブラシレス
モータ１−２の移動子３−２の全長と同じ長さのものと
なる。

【００４９】しかしながら、可動マグネット形リニア直
流ブラシレスモータ１の移動子３が持つマグネットヨー
ク８（分割マグネットヨーク８Ａと８Ｂで構成する）
は、図２及び図４に示すように全体として上記可動マグ
ネット形リニア直流ブラシレスモータ１−１の移動子３
−１が持つマグネットヨーク８−１の長さと同じ長さに
構成できる。すなわち上記可動マグネット形リニア直流
ブラシレスモータ１−２の移動子３−２に用いたマグネ
ットヨ−ク８−２に比較して、（１＋１／８）λの長さ
分だけ短くできるので、その分だけ重量の軽いマグネッ
トヨーク８となり、移動子３の重量を軽くできるので、
負荷負担のを小さくした可動マグネット形リニア直流ブ
ラシレスモータ１を構成できる。

【００５０】これは本発明の可動マグネット形リニア直
流ブラシレスモータ１が、従来の可動マグネット形リニ
ア直流ブラシレスモータ１−２と同じように２組の界磁
マグネット６Ａと６Ｂを用いて界磁マグネット６を形成
しているにもかかわらず、上記従来の可動マグネット形
リニア直流ブラシレスモータ１−１のマグネットヨーク
８−１をその長手方向における中心位置で２つに分割し
て、２つの分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂを形成し、
２つの分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂを上記条件；
（１＋１／８）λの長さだけ移動子３の長手方向にずら
せて配置するため、その長さだけ可動マグネット形リニ
ア直流ブラシレスモータ１−２のマグネットヨーク８−
２よりもその長手方向における長さを短くできることに
よる。

【００５１】すなわち、２つの分割マグネットヨーク８
Ａと８Ｂを移動子３の長手方向に連接した場合の長さ
は、ちょうど可動マグネット形リニア直流ブラシレスモ
ータ１−１のマグネットヨーク８−１と同じ長さに形成
できる。

【００５２】以上のように形成した２つの分割マグネッ
トヨーク８Ａ，８Ｂそれぞれには、互いに隣り配置に位
置する側の分割マグネットヨーク８Ａ，８Ｂの端部に、
上記界磁マグネット６Ａ，６Ｂの端部を一致させてコア
レスステータ電機子２と対向する当該分割マグネットヨ
ーク８Ａ，８Ｂ面に界磁マグネット６Ａ，６Ｂを接着固
定して２つの分割移動子３Ａ，３Ｂを形成する。

【００５３】ここに２つの分割移動子３Ａと３Ｂは、一
体化して一体に移動する移動子３に形成する必要がある
ことと、推力及び推力リップル特性の向上を図るため
に、２つの界磁マグネット６Ａと６Ｂとを移動子３の長
手方向において上記条件：（１＋１／８）λの幅だけ図
示しない手段によって位置決めして連結し、一体化す
る。

【００５４】分割移動子３Ａと３Ｂ間の連結部は、上記
界磁マグネット６Ａ，６Ｂ及び分割マグネットヨーク８
Ａ，８Ｂが存在しない空間部を形成するため、従来の移
動子３ー２に比較して重量が軽くなり、負荷負担の小さ
な可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ１を形
成できる。

【００５５】また分割移動子３Ａと３Ｂ間の連結部は、
上記界磁マグネット６Ａ，６Ｂ及び分割マグネットヨー
ク８Ａ，８Ｂが存在しない空間部を形成するため、該連
結部にコアレスステータ電機子２側に送風することがで
きるように、分割マグネットヨーク８Ａと８Ｂ間にＤＣ
軸流ファンモータ１３を取り付ける。

【００５６】尚、コアレスステータ電機子２の上面に
は、電機子コイル５の枠内空洞部と対向する位置に透孔
７を形成した長板状のプリント配線基板４を接着固定し
ている。

【００５７】このため、コアレスステータ電機子２の上
面にプリント配線基板４を配設している場合でも、ＤＣ
軸流ファンモータ１３からの走風を透孔７を介して電機
子コイル５の枠内空洞部内部をも冷却するため、電機子
コイル５の発熱を防止できる。

【００５８】尚、コアレスステータ電機子２の上面にプ
リント配線基板４を設けない場合には、電機子コイル５
全体が冷却されるので、その発熱防止効果は更に高ま
る。

【００５９】

【その他の実施例】上記実施例では、可動マグネット形
リニア直流ブラシレスモータについて説明したが、ブラ
シとコミュテータを用いて整流する形式の可動マグネッ
ト形リニア直流モータや、有鉄心型のリニア直流モータ
にも当然本発明は適用される。

【００６０】

【発明の効果】本発明の可動マグネット形リニア直流モ
ータによれば、次のような効果が達成できる。２つの
分割移動子間に冷却ファンを設けているため、特に通電
切り換えの頻繁な発熱し易い電機子コイルをより効果的
に冷却できる。冷却ファンの使用個数が少ないので、
安価に形成できる。冷却ファンの使用個数が少ないの
で、冷却ファン使用による電流損失を小さくできる。
冷却ファンが振動することがないので、騒音の発生を防
止できる。単位面積当たり、より多くの電機子コイル
を配設できるため、移動子の重量を軽くすること及び推
力及び推力リップル特性の向上を図ることができる。
移動子を推力及び推力リップル特性を向上するために、
移動子の移動方向に間隔を空けて配設することで必然的
に形成される移動子の無駄な部分に冷却ファンを取り付
け、しかも上記無駄となっている空間部を冷却ファンの
冷風を通すように利用しているため、電機子コイルの発
熱を防ぐことができ信頼性の高い可動マグネット形リニ
ア直流モータを安価且つ容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての可動マグネット形リ
ニア直流ブラシレスモータの主要部を表す斜視図であ
る。

【図２】同可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タを側方から見た主要部の縦断面図である。

【図３】同可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タを移動子の走行方向から見た縦断面図である。

【図４】移動子の上面斜視図である。

【図５】多極多相型の可動マグネット形リニア直流ブラ
シレスモータの第１の従来例の概略分解斜視図である。

【図６】リニア直流ブラシレスモータの第１の従来例の
移動子の走行方向から見た縦断面図である。

【図７】リニア直流ブラシレスモータの第１の従来例の
移動子の側面方向から見た側縦断面図である。

【図８】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ
の第１の従来例のによって得られる推力リップル曲線の
説明図である。

【図９】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモータ
の第２の従来例の主要部を表す斜視図である。

【図１０】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タの第１の従来例に用いられる界磁マグネットの説明図
である。

【図１１】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タの第２の従来例に用いられる界磁マグネットの説明図
である。

【図１２】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タの第２の従来例の２組の界磁マグネットと電機子コイ
ル群からなるコアレスステータ電機子との展開図であ
る。

【図１３】可動マグネット形リニア直流ブラシレスモー
タの第２の従来例によって得られる推力リップル曲線及
び合成推力曲線の説明図である。

【符号の説明】 １、１−１，１−２ 可動マグネット形リニア直流ブラ
シレスモータ ２，２−１ コアレスステータ電機子 ３，３−１，３−２ 移動子 ３Ａ，３Ｂ 分割移動子 ４ プリント配線基板 ５ 電機子コイル ５ａ 推力の発生に寄与する導体部 ５ｂ 推力の発生にあまり寄与しない導体部 ６，６Ａ，６Ｂ，６−１ 界磁マグネット ７，７−１ 透孔 ８，８−１，８−２ マグネットヨーク ８Ａ，８Ｂ 分割マグネットヨーク ９ 直動案内レール １０ ローラ １１，１１−１ ステータヨーク １２ ＤＣ軸流ファンモータ取付部 １３ ＤＣ軸流ファンモータ １４ 螺子 １５ 透孔 １６ 界磁マグネット位置決め部材 １７Ａ，１７Ｂ，１７−１ 推力リップル曲線 １８ 合成推力曲線 １９ 磁極判別素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 尚 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式会 社精工舎内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動子の走行方向に沿ってステータ電機
   子を備えた固定子と、該ステータ電機子と対向するマグ
   ネットヨーク面に隣配置の磁極が異極となるようにＮ
   極，Ｓ極の磁極をＰ個（Ｐは２以上の整数）設けて形成
   した界磁マグネットを備え上記ステータ電機子に対し相
   対的に移動する移動子とを有する可動マグネット形リニ
   ア直流モータにおいて、上記ステータ電機子はそれぞれ
   略λ（但し、λ＝Ｔ＋Ｔ／８：Ｔは界磁マグネットの一
   磁極の幅）ピッチで実質的に等間隔に配置された電機子
   コイル群からなり、上記移動子のマグネットヨークは分
   割形成されており、該分割マグネットヨークそれぞれに
   隣接する磁極が異極となるようにＴ幅の等しい幅で着磁
   されたＮ極，Ｓ極の磁極をＰ個（Ｐは２以上の整数）有
   する界磁マグネットにより分割移動子が形成され、当該
   分割移動子はその界磁マグネットが互いに他の分割移動
   子の界磁マグネットからそれぞれ略（１＋１／８）λ幅
   の距離だけ移動子の移動方向に位相をずらせて配置形成
   され、上記分割移動子間位置には上記分割マグネットヨ
   ーク及び上記界磁マグネットの間隙を介して上記コアレ
   スステータ電機子側に送風する冷却ファンが設けられて
   いることを特徴とする可動マグネット形リニア直流モー
   タ。