JPH08289530A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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JPH08289530A
JPH08289530A JP7289080A JP28908095A JPH08289530A JP H08289530 A JPH08289530 A JP H08289530A JP 7289080 A JP7289080 A JP 7289080A JP 28908095 A JP28908095 A JP 28908095A JP H08289530 A JPH08289530 A JP H08289530A
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linear motor
coil
magnetic flux
stator
subcoils
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Application number
JP7289080A
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English (en)
Inventor
Hugh-Peter Granville Kelly
− ピーター グランビル ケリー ヒュー
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Linear Drives Ltd
Original Assignee
Linear Drives Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良型リニアモータを提供する。 【解決手段】 リニアモータにおいて、電機子上の駆動
コイル（５ａ，５ｂ）はモータ軸の横方向向きとされ固
定子上の磁石対（３ａ，３ｂ）から発生される横方向磁
界を受けるいくつかのサブコイル（６ａ１，６ａ２，６
ａ３，６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３）により形成される。サ
ブコイルはその隣接対の隣接巻線部分（８および９，１
０および１１）により発生される磁界が同極性となるよ
うに配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータとして
知られる種別の動電機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアモータは広範な機械に使用するた
めに開発されてきた。しかしながら、従来技術による多
くのモータの構造の複雑さおよびコストと、磁界経路を
完成させるのにかさばる積層鉄を設計する必要性とが相
俟って、その性能は制約され給電線形動作が必要である
産業標準となるにはコストが高すぎるようになってしま
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】回転モータと同様に、
任意のリニアモータにおいて固定子および回転子により
生成される磁界間で相互作用を行ってできるだけ多くの
力を発生することが望ましい。特定のリニアモータの設
計に関しては、これは利用できる磁界強度を最大限とす
るために電機子駆動コイルの巻線は単位長当たりできる
だけ多くの導電材料（現在のほとんど全ての設計では銅
である）を有することが望ましいことを意味する。しか
しながら、現在の設計では、コイルの物理的構成により
単位長当たりの銅として達成できる値は制限される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によりリニアモー
タが提供され、それは、移動経路に沿って互いに移動す
ることができそれぞれ第１および第２組の磁束発生器を
有する電機子および固定子を具備し、第１組の磁束発生
器は前記経路の長さに沿った所定の磁極ピッチで均等な
間隔とされた対として配置され、各対の磁束発生器は前
記経路の両側に互いに対向する関係で配置されてその間
に磁界を発生しかつその間に前記経路の長さにわたって
延在する少なくとも一つの固定子磁気回路空隙を画定
し、磁界の極性は前記空隙に沿った連続する磁束発生器
対間で交番し、第２組の磁束発生器は前記磁界内に配置
された少なくとも２個の駆動コイルを含み、各駆動コイ
ルは隣接する１組の円筒状サブコイルを含み、各組のサ
ブコイルは第１組の磁束発生器の磁極ピッチに実質的に
等しい磁極ピッチを有し、各駆動コイルのサブコイルは
それらの軸が前記経路の横方向を向き一方の組のサブコ
イルの軸が経路の縦方向で前記磁極ピッチとは異なる量
だけ他方の組の軸からオフセットされるように配置さ
れ、駆動コイルのサブコイルはそれらの軸がその最大直
径に実質的に等しい距離だけモータの縦方向に間隔がと
られるように配置されかつコイルの縦方向に連続するサ
ブコイルの巻線の相互に隣接する部分が同極性の磁界を
発生するように励起することができる。
【０００５】サブコイルの軸間隔がその直径に実質的に
等しいということは必ずしも隣接するサブコイルが互い
に物理的に接触することを意味するものではないが、そ
のような構成も本発明には含まれている。サブコイルは
一連の円筒状凹み、より好ましくは電機子中をモータ軸
の横方向へ延在する貫通穴内に簡便に載置することがで
きる。
【０００６】構造が単純でコストも相応して低くしかも
高性能を発揮する国際的に使用されている一形式のリニ
アモータがある。これは自分の特許第ＧＢ２０７９０６
８号に記載されている。しかしながら、この形式のモー
タでは、モータの固定子は円筒状ロッドもしくは細長バ
ーであり、駆動コイルは固定子と同心でそれを取り囲ん
でいる。それは両端でしか支持することができず長すぎ
ると中間部が撓むため固定子の最大長が制限される。本
発明では、磁束発生器の方位はモータ軸を横切するた
め、固定子はその全長に沿ってもしくは間隔をおいて支
持することができるため、撓みを回避することができ
る。駆動コイルのサブコイルが配置される一つ以上の縦
方向溝を提供するように固定子を構成することにより特
に簡便な構成を達成することができる。これにより、例
えばその磁束発生器を支持するＩもしくはＣビーム構造
要素を使用して、電機子を堅牢にすることができる。
【０００７】一つの駆動コイルのサブコイルは他方のも
しくはお互いの駆動コイルのサブコイルから磁極ピッチ
に等しい距離だけ縦方向にオフセットして、電機子およ
び固定子の任意の相対的な縦方向位置において所望する
方向に正味の推力を発生できるようにする必要がある。
好ましくはオフセットは磁極ピッチの１／Ｎ倍とされ、
相対的な縦方向位置による推力の変動が最小限に抑えら
れる。
【０００８】好ましくは各駆動コイルのサブコイルは実
質的にどこにおいても任意の一方のコイルのサブコイル
が他方のコイルのサブコイルと同程度に空隙の縦方向に
配置されることがないようにされる。このように横並び
の重畳が無いため各サブコイルは全空隙幅を実質的に満
たし、好ましい構成となる。隣接サブコイルが空隙の全
幅を占有するため、サブコイルが空隙の一部しか占有で
きない（例えば、米国特許第４，８３９，５４３号のよ
うに１／３）設計に較べて、コイルのエッジからの漏洩
を最小限に抑えるという利点が最大とされしたがってス
ロット空隙への著しい漏洩が可能となる。実質的に接触
している部分の上では明らかにコイル周辺に漏洩が生じ
ないため、各隣接サブコイルにより生成される力線は生
成される磁界全体を強化するように作用するという事実
から得られる利点を考慮するとこれは一層重要となる。
またこれは中央領域で生じることがありしたがって固定
子磁石により生成される永久磁界の最も密集した磁界と
なる。
【０００９】各駆動コイルのサブコイルは各組のサブコ
イルの中央面（すなわち、サブコイル両端間の中間でそ
れに平行な面）が共面であり、好ましくはモータ軸と一
致するように配置することができる。この場合には、駆
動コイルは電機子の縦方向を別々に占有する必要があ
る。
【００１０】また、別の駆動コイルのサブコイルを他方
の駆動コイルのサブコイルからモータ軸の横方向へオフ
セットすることができる（すなわち、１組のサブコイル
がコイル幅以上の量だけモータ軸の横方向へ間隔がとら
れる）、これにより駆動コイルはモータ軸の縦方向に重
畳することができ複数の平行空隙を設けて実現される。
【００１１】サブコイルの軸間隔とその直径が実質的に
等しいことは一方のコイルの半分の一部が、固定子の一
方の磁界発生器から発生される磁界を、近隣コイルの隣
接する半分の一部と共有することを意味する。この構成
では、好ましくはサブコイルが空隙幅を満たすと、実質
的に電機子の全長が特定の駆動コイルの隣接コイルによ
り満たされることを理解されたい。したがって、これに
より動作を達成するのにサブコイルを空間的に離すかも
しくは固定子磁界発生器の磁極ピッチをサブコイルの磁
極ピッチとは異ならせなければならずそのためモータの
単位長当たりの力線が少なくなる他の構成における空間
の無駄な使用が回避される。さらに、隣接するサブコイ
ルのこれらの半部分は磁界発生器による力線と交差する
時に有用な仕事をすることができ、それは同極性の磁界
を発生して他方の組の磁束発生器との相互作用において
お互いの効果を相殺することがなくむしろ強化するため
である。これは本発明による重要な利点であり、固定子
により生成される磁界と相互作用する“ｎ”個の隣接サ
ブコイルの正味の推力は同じ電流を供給される１個のコ
イルの効果の“ｎ”倍大きいという事実により最も良く
示すことができる。これは単に磁界の漏洩が１個のコイ
ルの周辺から生じることがあり、同じ方向に磁界線を生
成する近隣サブコイルに対して併置されると、このよう
な漏洩は同程度に生じることがでないという事実による
ものである。この構造形態はさらにサブコイルを付加す
るだけで任意所与の推力要求を満たすことができるとい
う利点を有している。
【００１２】好ましくは駆動コイルにより供給されない
１組の磁束発生器は１組の永久磁石である。
【００１３】本発明の一実施例では、固定子の磁界発生
器は走行経路に沿って間隔のとられた２列以上の永久磁
石を具備し走行経路の両端間で互いに対向し走行経路の
両端間に極性の交番する磁界を発生するように配置され
ている。磁石したがってその間を通過する磁界の間隔
は、磁石と対向する時に隣接サブコイルの側辺と磁界が
交差するようにされる。この構成により、磁界発生器に
より供給される磁気エネルギの利用度が高くなる。
【００１４】本発明の実施例において、永久磁石は固定
子の長さに沿って配置され、固定子の各“外側”面に配
置された、強磁性バッキングストリップ（キーパー）に
より一方から他方へ磁気的に結合された分離された円板
磁石であり、駆動コイルは１組の隣接する円形サブコイ
ルを具備している。本発明の規定にしたがって、円形サ
ブコイルの直径は永久磁石の磁極ピッチに等しい。
【００１５】ほとんど全てのリニアモータ応用の欠点は
利用できるリニアモータ標準長に適さない特定の走行長
を要求するユーザの潜在を避けられないことである。本
発明の前記実施例の一形式の構造では、固定子の各列の
永久磁石ディスクは磁石間で押出しにより任意所望の長
さへ切断することができる少なくとも一つの細長筐体内
に組み込んで支持することができる。したがって、製造
時に、実際上の困難を最小限に抑えて任意の長さを得る
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１に本発明によるリニアモータ
の第１の実施例を示す。モータの固定子はモータの長さ
にわたって延在する非強磁性材料の２本の細長い矩形バ
ー１ａ，１ｂを具備しそれらは（図示せぬ）剛性の間隔
支柱すなわちウェブもしくはバー１ａ，１ｂの一方の横
方向エッジにおいて図面に平行に延在する細長板により
互いに平行に保持される。各細長バーの外側には、好ま
しくは軟鉄ストリップからなる、強磁性キーパー２ａお
よび２ｂが固着されている。
【００１７】モータ１には接着剤によりバー１ａ，１ｂ
内に堅固に固着された対向する円筒状永久磁石対３ａ，
３ｂを含む１組の磁束発生器が設けられている。磁石の
連続対３ａ，３ｂの極性は図示するようにモータの長さ
に沿って交番する。この交番は隣接磁石対３ａもしくは
３ｂがキーパー２ａもしくは２ｂの介在長により磁気的
に接続されて磁石３ａと対向する対磁石３ｂ間の間隙中
へ磁束を集中させる“馬蹄形”磁石を形成することを意
味する。その結果、磁石の隣接辺間の漏洩が比較的少な
くなるだけでなく、キーパーの他方側領域、すなわち図
１のキーパー２ａより上でキーパー２ｂより下の領域、
に生じる漏洩磁束も比較的少なくなる。磁石が互いに実
質的に隣接するのではなく各磁石が次の磁石から間隔を
とることができるのは重要な利点である。これはコイル
自体とその側辺で交差する磁界を生成するだけでよいた
めに生じる。そのため矩形磁石を利用する従来技術のモ
ータに較べて磁性材料したがってコストが著しく節減さ
れる。
【００１８】図１から磁石対３ａ，３ｂの対向面により
バー１ａおよび１ｂ間に画定された溝４０の幅（すなわ
ち、図１における高さ）にわたって延在する固定子磁気
回路空隙Ｇが画定されることを理解されたい。この固定
子空隙Ｇおよび溝４０は共にモータの電機子と固定子の
相対動作の長さにわたって延在する。電機子が溝４０を
占有する所では、バー１ａおよび１ｂの内面と電機子４
の横面間に最小限の残留空隙ＧａおよびＧｂが残され
る。
【００１９】一実施例において、磁石の磁極ピッチは実
質的にその直径の２倍であり各磁石は実質的にその直径
の半分に等しい長さである。各対の磁石３ａ，３ｂは軸
方向に揃えられておりそれらの対向面はその長さに匹敵
する距離だけ間隔がとられ、電機子４が延在して走行す
る縦方向間隙Ｇが残される。
【００２０】固定子１は任意の長さとすることができ
る。剛性を高めるために、その細長バー１ａ，１ｂは１
ｃに示すようなアルミニウム押出体を形成することがで
きる。この形状の固定子の場合、押出体１ｃは磁石間で
切断して任意の所望する長さに近い固定子を提供できる
ことを理解されたい。
【００２１】電機子４を拡大縮尺で図２に示す。それは
細長矩形金属、例えばアルミニウム、バーの形状とする
ことができ２個のコイル５ａおよび５ｂを備えている。
【００２２】各コイル５ａ，５ｂは２個以上のサブコイ
ル６ａ１，６ａ２，６ａ３および６ｂ１，６ｂ２，６ｂ
３からなっている。これらのコイルは固定子４中を延在
する各開口７ａ１，７ａ２，７ａ３および７ｂ１，７ｂ
２，７ｂ３内に固定されている。各サブコイル群内で、
開口７ａ１，７ａ２，７ａ３および７ｂ１，７ｂ２，７
ｂ３、したがってそこに収納されるサブコイル６ａ１，
６ａ２，６ａ３および６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３は固定子
上の磁石３ａ，３ｂの縦方向磁極ピッチに実質的に等し
い距離だけ縦方向に間隔がとられている。さらに、２つ
のコイルのサブコイルは磁石３ａ，３ｂの磁極ピッチの
半分だけ縦方向にオフセットされている。一般的に、こ
のようなコイルはＮ個あり、したがって、一般的にはＮ
個のコイルのサブコイル間の縦方向オフセットは磁極ピ
ッチの１／Ｎでなければならないことを理解されたい。
【００２３】図２から駆動コイル６ａおよび６ｂのサブ
コイルによりそれぞれ占有される縦方向領域４ａおよび
４ｂは重畳せず各サブコイルは（残留空隙ＧａおよびＧ
ｂは別として）空隙Ｇの実質的に全幅を占めることがで
きることを理解されたい。すなわち、さまざまな駆動コ
イルのサブコイルの巻線が空隙Ｇの横方向に同程度に配
置されるような点が無い。
【００２４】各コイル内で、モータはちょうどその単位
長当りのコイル導体材料（銅）が無ければならないとい
う概念を保持するために、サブコイルはその縦方向に隣
接するものがその周辺で実質的に互いに隣接する、すな
わちそれらの周辺間の間隔は直径に較べて無視できるよ
うに配置される。
【００２５】各コイルのサブコイルは領域８および９お
よび１０および１１のように互いに隣接する巻線部分に
おいてこれらの巻線部分を通過する電流により同極性の
磁界が発生されるように配置される。これはモータが発
生する推力の量を最大限とするための基本となる。これ
らの部分に同極性の磁界を発生することはコイルの巻回
方向を交番するかもしくはその間の電気的接続の極性あ
るいはそこへ印加する駆動電流の極性を適切に選定する
ことにより達成される。
【００２６】各サブコイルの軸方向の広がりは電機子４
の厚さに実質的に等しく空隙を最小限に抑えるような構
成とされる。図２から電機子４の各主面の中央領域を加
工してリードおよびコイルとの接続を収納する浅い溝１
２を設けることができることを理解されたい。
【００２７】電機子コイルは図１のコントローラおよび
コンピュータ回路１３により励起されそれはホール効果
磁界強度検出器１４ａ，１４ｂの出力もしくは光エンコ
ーダ情報（図示せず、ＧＢ２１０６６４４Ｂ参照）を処
理して固定子に対する電機子の縦方向位置を決定しかつ
制御信号に応答して固定子に対する電機子の位置の閉ル
ープサーボ制御を行う。コントローラはさらに一つの位
置から別の位置へ移動する時に所望の速度プロファイル
に従って電機子が励起されるようにすることもできる。
【００２８】この例では、コイル５ａ，５ｂおよびそれ
らのサブコイル（６ａ１，６ａ２，６ａ３）は電機子の
別々の縦方向に間隔のとられた領域内にある。後記する
他の実施例の説明からお判りのように、それらは横に並
べて（モータの横方向）さまざまな駆動コイルの巻線を
空隙Ｇの横方向の同じ広がりに共存（すなわち、重畳）
させることなくモータの縦方向で重畳するように配置す
ることができる。
【００２９】したがって、図３において、固定子１およ
びその永久磁石により各溝４０１−４０４および個々の
サブコイル６ａ１，６ｂ１，６ａ２および６ｂ２の対応
する空隙Ｇ１−Ｇ４が提供される。この構成により“内
部”永久磁石３ｂ１−３ｄ１は空隙Ｇのどちら側かでそ
の中の磁束に寄与することができ同時に所与の駆動コイ
ル構成に対する電機子の縦方向の広がりを最小限に抑え
ることができる。図３の別形により、駆動コイル当たり
１本の溝があり各駆動コイルのサブコイルが全てその駆
動コイルに関連する溝内に配置されるような構成を得る
ことができる。
【００３０】モータの重責応用のための図３の構成で
は、固定子は各々が一連の磁石により占有される５つの
空洞からなる押出品として形成されている。コイルは４
列からなり、２列は１組のサブコイル用であり、もう２
列は他方の組のサブコイル用である。各例は対抗する磁
石間に直接配置される。この構成では、各サブコイルが
電機子に利用可能な全長を占有するためより多くの巻数
を有することができ、さらに、活性コイル数が２倍にな
るため利用可能な推力は著しく強化される。図からお判
りのように、基本的設計はコンパクトなままであり電磁
気的に非常に効率的である。一方のコイルの１列のサブ
コイルのコイルはサブコイルの近隣列のそれとは反対方
向に接続されてそこを通過する磁界の方向と一致するよ
うにされることを理解されたい。
【００３１】図３をさらに説明すると、図４に示すよう
にサブコイルは互いに物理的に隣接する数個の多層ディ
スク状巻回サブコイルからなっている。一方のコイルの
サブコイルは６ａ１，６ａ２，６ａ３等として示され他
方のコイルのサブコイルは６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３等と
して示されている。重要なのは、図３および図４に示す
ように２つのコイルのサブコイルが横方向に重畳するこ
とである。（図示する）固定子磁石の極性はその間を通
過する磁界の極性の方向が一つの対向対から次の対へ交
番するようにされる。図５にこれをより明確に示し、矢
符は単なる参照として磁極面間の磁界の方向を明示して
いる。図２のコイル構成と同様に、各サブコイルの巻線
方向すなわち各サブコイルの相互接続方向は各サブコイ
ルの一辺周りを通過する電流の方向が近隣コイルの隣接
辺のそれと同じとなるようにされる。したがって、これ
ら２つの隣接辺が対向する磁石間の間隙内にある場合に
は、フレミングの法則により指示される全く同方向の推
力が各辺に生じる（図６Ｂ参照）。近隣コイルの次の辺
を見ると、一列をなす次の近隣サブコイルの辺内の電流
と同様に、電流はもちろん反対方向に流れている。しか
しながら、対向する磁石の次の対の磁界も反対方向であ
るため、図６Ｃに示すように推力はまだ同じ方向に生じ
る。したがって、各サブコイルの各辺により正しい方向
に加算的に推力が与えられ、電機子内の任意の磁気回路
を完成するのに鉄を必要とすることなくエレガントで極
端に空間効率の高い電磁エネルギの直線力への変換が行
われる。さらに、対向する磁石の各対とは反対の安定位
置へ到達しようと試みる各サブコイルは磁石の中央を向
こうと試みるその導体のほとんど全てによる力を発揮す
る。（励起されて磁石の中央上部にコイルを揃えること
はもちろん良く知られている）。
【００３２】例として、各サブコイルの各ターンにより
生成される磁界は、その各磁界を移動方向に平行な“水
平ベクトル”に関して正規化できる、個別の弧と“垂直
ベクトル”の和と見なすことができる。永久磁石による
直交磁界と相互作用する個別の各垂直ベクトルにより生
成される磁界の和により有効な横方向推力が得られる。
各サブコイルの移動方向に実際に平行な部分を除き、実
質的にコイルの全体が有用な推力に寄与することを理解
されたい。これは矩形もしくは方形コイルの移動方向に
ある部分が浪費される円形もしくは方形磁石と組み合わ
せて作動する矩形もしくは方形コイルと対比した場合の
著しい違いである。したがって、他が同じであれば、同
じ磁気容積（したがって、同じ価格）の円筒状固定子磁
石を使用する場合円筒巻コイルは方形構成として巻かれ
た同じコイルよりも少なくとも１３％余計に力を発生す
ることができる。
【００３３】したがって、この構成により、コイルに与
えられる電気的エネルギの高度利用が実現される。
【００３４】固定子の磁石に沿ったコイルの移動は図８
に示すシーケンスでコイルを励起して行われる。電流が
順次供給されて各コイルは磁石面間を通る磁界に関して
磁気的に最も突出しない位置へ移動しようとする。最小
突出位置となるのは各サブコイルが一対の対向する磁石
の直上の方位とされる時である。図８ａに示すシーケン
ス１は各コイルが電機子のステップ動作を生じるように
切り替えられる代表的なスイッチング形式である。各コ
イルはコイル／磁石ピッチの半分で切り替えられること
を理解されたい。図８ｂのシーケンス２はコイルピッチ
の１／４でスイッチングが行われる、より小さなステッ
プ動作を確立する代替シーケンスを示す。いずれの場合
にもコイルピッチの１／４もしくは１／８だけ転流点を
変位することにより、特定のステップを実施するのでは
なく図８ｂに示すような連続推力を得ることができる。
これにより、モータは固定子に対する電機子コイルの位
置に無関係に所与の供給電流に対して実質的に直線力を
与える。コイルは周知の方法で光もしくは磁気センサー
により転流することができ、かつ閉ループサーボ位置決
めシステムにより制御して電機子の迅速かつ精密な点間
移動を保証することができる。
【００３５】モータの構造に関して、実際的な設計を図
７に示す。例えばアルミニウムの非強磁性押出品１５は
中央ベースにより連結された２つの平行空洞からなって
いる。磁界パターンを生成する磁石は、その磁気キーパ
ー上に予め配置されており、空洞に沿って単純に挿入さ
れる。磁石は例えばプラスチックもしくは木製とするこ
ともできる非強磁性スペーサにより別の磁石から離して
保持して、固定子の長さに沿った対向する対の正しい間
隔を得ることができる。２個のコイルは押出品の対向す
る内壁間にあり、磁束は明らかにその間を通過する。次
にコイルは例えば（図示せぬ）外部ベアリングにより案
内される別の押出品１７へ固着することができる。これ
により単純低廉な製造方法が提供される。押出品により
画定される磁石面間の距離およびコイルの巻数とその幅
は最小の散逸に対して最大の力が得られるように最適化
される。
【００３６】前記した種別のモータの構造は単純かつ低
廉である。コイルが固定子に対して平行に移動しそれを
取り囲む必要がないため任意の長さのリニアモータを構
成することができる。電機子は巻型上に保持されたいく
つかのサブコイルを単純に巻回して形成され、固定子は
一連の磁石を前記した押出品の縦方向空洞へ下向きに単
純に挿入して形成される。高価でかさばるスロット付積
層体が回避され、特に軽量で応答速度の早い電機子が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の最初の実施例を示す図。
【図２】本発明の最初の実施例を示す図。
【図３】本発明によるリニアモータの第２の実施例の部
品の水平断面図。
【図４】図３のリニアモータのコイルの配置図。
【図５】図３および図１のモータの固定子の磁界発生器
の面を示す図。
【図６】図３および図１のモータの隣接するサブコイル
内を流れる電流の詳細を示す図。
【図７】図１のモータの組立方法を示す図。
【図８】図３のモータのコイルのスイッチングシーケン
スを示す図。
【符号の説明】
１ モータ １ａ，１ｂ， バー １ｃ アルミニウム押出体 ２ａ，２ｂ キーパー ３ａ，３ｂ 磁石対 ４ 電機子 ５ａ，５ｂ コイル ６ａ１，６ａ２，６ａ３，６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３
サブコイル ７ａ１，７ａ２，７ａ３，７ｂ１，７ｂ２，７ｂ３
開口 １３ 転流回路 １４ａ，１４ｂ 磁界強度検出器 １５，１７ 押出品 ４０，４０１−４０４ 溝

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リニアモータであって、該リニアモータ
    は、移動経路に沿って互いに移動することができそれぞ
    れ第１組および第１組の磁束発生器を有する電機子およ
    び固定子を具備し、第１組の磁束発生器は前記経路の長
    さに沿った所定の磁極ピッチで均等な間隔とされた対と
    して配置され、各対の磁束発生器は前記経路の両側に互
    いに対向する関係で配置されてその間に磁界を発生しか
    つその間に前記経路の長さにわたって延在する少なくと
    も一つの固定子磁気回路空隙を画定し、磁界の極性は前
    記空隙に沿った連続する磁束発生器対間で交番し、第２
    組の磁束発生器は前記磁界内に配置された少なくとも２
    個の駆動コイルを含み、各駆動コイルは隣接する１組の
    円筒状サブコイルを含み、各組のサブコイルは第１組の
    磁束発生器の磁極ピッチに実質的に等しい磁極ピッチを
    有し、各駆動コイルのサブコイルはそれらの軸が前記経
    路の横方向を向き一方の組のサブコイルの軸が経路の縦
    方向で前記磁極ピッチとは異なる量だけ他方の組の軸か
    らオフセットされるように配置され、駆動コイルのサブ
    コイルはそれらの軸がその最大直径に実質的に等しい距
    離だけモータの縦方向に間隔がとられるように配置され
    かつコイルの縦方向に連続するサブコイルの巻線の相互
    に隣接する部分が同極性の磁界を発生するように励起す
    ることができる、リニアモータ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のリニアモータであって、
    各駆動コイルのサブコイルは実質的にいかなる場所にお
    いても任意の一方のコイルのサブコイルが他方のコイル
    のサブコイルと同程度に空隙の縦方向には配置されない
    ようにされている、リニアモータ。
  3. 【請求項３】 請求項１もしくは２記載のリニアモータ
    であって、各サブコイルの寸法は前記１組の磁束発生器
    の対向する磁束発生器間の間隙を実質的に満たすように
    されている、リニアモータ。
  4. 【請求項４】 請求項１，２もしくは３記載のリニアモ
    ータであって、Ｎ個の駆動コイルがあり各駆動コイルの
    サブコイルは磁極ピッチの１／Ｎだけ他方の駆動コイル
    からオフセットされている、リニアモータ。
  5. 【請求項５】 前記いずれか一項記載のリニアモータで
    あって、一つの磁気回路空隙があり各駆動コイルのサブ
    コイルは電機子の個別の非重畳縦方向領域内に配置さ
    れ、したがって電機子の個別の非重畳縦方向領域を占有
    する、リニアモータ。
  6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４もしくは５記載の
    リニアモータであって、２個の駆動コイルがありそれら
    は電機子に沿って磁極ピッチの半分だけ互いにオフセッ
    トされている、リニアモータ。
  7. 【請求項７】 請求項１−６のいずれか一項記載のリニ
    アモータであって、第１組の磁束発生器により画定され
    る空隙が少なくとも２つあり各駆動コイルのサブコイル
    は前記空隙の各々に配置されている、リニアモータ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のリニアモータであって、
    固定子は走行経路に沿って延在する少なくとも２つの溝
    を有し、その中を電機子の各磁束発生器が延在し、固定
    子の各磁束発生器対の対向する磁束発生器は前記一つの
    溝の両端間で対向している、リニアモータ。
  9. 【請求項９】 請求項８載のリニアモータであって、各
    サブコイルが前記各チャネル内に配置されている、リニ
    アモータ。
  10. 【請求項１０】 請求項８載のリニアモータであって、
    各駆動コイルの全てのサブコイルが前記各同溝内に配置
    されている、リニアモータ。
  11. 【請求項１１】 前記いずれか一項記載のリニアモータ
    であって、固定子の磁束発生器が永久磁石である、リニ
    アモータ。
  12. 【請求項１２】 前記いずれか一項記載のリニアモータ
    であって、固定子の磁束発生器が永久磁石であり電機子
    の磁束発生器が隣接コイルである、リニアモータ。
  13. 【請求項１３】 前記いずれか一項記載のリニアモータ
    であって、磁束発生器が円筒状構造の永久磁石である、
    リニアモータ。
  14. 【請求項１４】 請求項１３載のリニアモータであっ
    て、磁石はその直径に等しい距離だけ離されている、リ
    ニアモータ。
  15. 【請求項１５】 前記いずれか一項記載のリニアモータ
    であって、各駆動コイルのサブコイルが円環として巻回
    されている、リニアモータ。
  16. 【請求項１６】 前記いずれか一項記載のリニアモータ
    であって、固定子はその磁束発生器が搭載される少なく
    とも一つの細長部材を具備し、細長部材は押出し形成さ
    れる、リニアモータ。
JP7289080A 1994-09-30 1995-09-29 リニアモータ Pending JPH08289530A (ja)

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