特許 5987789 リニアモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5987789

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】リニアモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20160825BHJP

【ＦＩ】

   H02K41/03 A

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-131856(P2013-131856)

(22)【出願日】2013年6月24日

(65)【公開番号】特開2015-8555(P2015-8555A)

(43)【公開日】2015年1月15日

【審査請求日】2015年1月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(74)【代理人】

【識別番号】100191112

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 弘之

(72)【発明者】

【氏名】吉村 憲昭

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１３４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２３６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９７９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０９９７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９５４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ４１／００−４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気的空隙を介して相対移動可能に対向配置された界磁と電機子を有するリニアモータであって、
前記相対移動方向に交互に極性が異なるように配置された永久磁石列を、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた界磁磁極と、
ヨークから前記磁気的空隙側に突出して設けられたティースが前記相対移動方向に複数配置されたティース列を、前記２列の永久磁石列にそれぞれ対向するように、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた電機子コアと、
前記ティースごとに設けられた集中巻き方式の複数の電機子巻線と、
を有するリニアモータであって、
前記電機子コアにおいて、前記２列のティース列が、それぞれ３つの前記ティースを有するとともに、互いの前記３つのティースの位置が前記相対移動方向に等位置となるように設けられ、かつ、前記界磁磁極において、一方側の前記永久磁石列と他方側の前記永久磁石列とが前記相対移動方向に前記磁石ピッチの１／２ずれるように構成されることで、一方側の前記ティース列と他方側の前記ティース列とが前記永久磁石の磁石ピッチを１８０°とする電気角で互いに略９０度ずれるように構成されることにより、
前記界磁磁極が、前記２列のティース列と当該２列のティース列にそれぞれ対向する前記２列の永久磁石列の各部位とを直列に配置した場合に、７ポール６スロットのスロットコンビネーションとなっている
ことを特徴とするリニアモータ。

【請求項2】

磁気的空隙を介して相対移動可能に対向配置された界磁と電機子を有するリニアモータであって、
前記相対移動方向に交互に極性が異なるように配置された永久磁石列を、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた界磁磁極と、
ヨークから前記磁気的空隙側に突出して設けられたティースが前記相対移動方向に複数配置されたティース列を、前記２列の永久磁石列にそれぞれ対向するように、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた電機子コアと、
前記ティースごとに設けられた集中巻き方式の複数の電機子巻線と、
を有するリニアモータであって、
前記電機子コアにおいて、前記２列のティース列が、それぞれ３つの前記ティースを有するとともに、互いの前記３つのティースの位置が前記相対移動方向に等位置となるように設けられ、かつ、前記界磁磁極において、一方側の前記永久磁石列と他方側の前記永久磁石列とが前記相対移動方向に前記磁石ピッチの１／２ずれるように構成されることで、一方側の前記ティース列と他方側の前記ティース列とが前記永久磁石の磁石ピッチを１８０°とする電気角で互いに略９０度ずれるように構成されることにより、
前記界磁磁極が、前記２列のティース列と当該２列のティース列にそれぞれ対向する前記２列の永久磁石列の各部位とを直列に配置した場合に、５ポール６スロットのスロットコンビネーションとなっている
ことを特徴とするリニアモータ。

【請求項3】

前記電機子コアは、
各々の前記ティース列において、前記３つのティースのうち中央の前記ティースが他の２つの前記ティースよりも短くなるように構成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、リニアモータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ムービングコイル型の永久磁石同期リニアモータにおける永久磁石磁極数と電機子コアのティース数の組み合わせに基づいて算出した巻線係数が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２１７５９１号公報（図７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

３相接続された電機子巻線を有するリニアモータでは、ティース数は３の倍数となる。この場合において、巻線係数を高くする（例えば０．９以上）には、５極６スロット（巻線係数は０．９３３）や１１極１２スロット（巻線係数は０．９４９）等、ティース数を６以上とする必要があるが、ティース数が増えるほど電機子コアのストローク方向の大きさが増大し、リニアモータの大型化を招く。一方、電機子コアを小型化する場合、ティース数を最小の３とすることが望ましいが、この場合にはティース数を２（２極３スロット）又は４（４極３スロット）とした場合に巻線係数が最大となるものの０．８６６にとどまり、巻線係数が低くなる。

【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、電機子コアのストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数の高い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】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、磁気的空隙を介して相対移動可能に対向配置された界磁と電機子を有するリニアモータであって、前記相対移動方向に交互に極性が異なるように配置された永久磁石列を、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた界磁磁極と、ヨークから前記磁気的空隙側に突出して設けられたティースが前記相対移動方向に複数配置されたティース列を、前記２列の永久磁石列にそれぞれ対向するように、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた電機子コアと、前記ティースごとに設けられた集中巻き方式の複数の電機子巻線と、を有するリニアモータであって、前記電機子コアにおいて、前記２列のティース列が、それぞれ３つの前記ティースを有するとともに、互いの前記３つのティースの位置が前記相対移動方向に等位置となるように設けられ、かつ、前記界磁磁極において、一方側の前記永久磁石列と他方側の前記永久磁石列とが前記相対移動方向に前記磁石ピッチの１／２ずれるように構成されることで、一方側の前記ティース列と他方側の前記ティース列とが前記永久磁石の磁石ピッチを１８０°とする電気角で互いに略９０度ずれるように構成されることにより、前記界磁磁極が、前記２列のティース列と当該２列のティース列にそれぞれ対向する前記２列の永久磁石列の各部位とを直列に配置した場合に、７ポール６スロットのスロットコンビネーションとなっているリニアモータが適用される。
また上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、磁気的空隙を介して相対移動可能に対向配置された界磁と電機子を有するリニアモータであって、前記相対移動方向に交互に極性が異なるように配置された永久磁石列を、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた界磁磁極と、ヨークから前記磁気的空隙側に突出して設けられたティースが前記相対移動方向に複数配置されたティース列を、前記２列の永久磁石列にそれぞれ対向するように、前記相対移動方向に垂直な方向に２列備えた電機子コアと、前記ティースごとに設けられた集中巻き方式の複数の電機子巻線と、を有するリニアモータであって、前記電機子コアにおいて、前記２列のティース列が、それぞれ３つの前記ティースを有するとともに、互いの前記３つのティースの位置が前記相対移動方向に等位置となるように設けられ、かつ、前記界磁磁極において、一方側の前記永久磁石列と他方側の前記永久磁石列とが前記相対移動方向に前記磁石ピッチの１／２ずれるように構成されることで、一方側の前記ティース列と他方側の前記ティース列とが前記永久磁石の磁石ピッチを１８０°とする電気角で互いに略９０度ずれるように構成されることにより、前記界磁磁極が、前記２列のティース列と当該２列のティース列にそれぞれ対向する前記２列の永久磁石列の各部位とを直列に配置した場合に、５ポール６スロットのスロットコンビネーションとなっているリニアモータが適用される。

【発明の効果】

【0007】

本発明のリニアモータによれば、電機子コアのストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数を高くできる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のリニアモータを表す上方から透視した平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線矢視図及びＢ−Ｂ線矢視図である。

【図3】図１のリニアモータの第１ティース列の電気角及び第２ティース列の電気角を表す説明図である。

【図4】第２実施形態のリニアモータを表す上方から透視した平面図である。

【図5】図４のＣ−Ｃ線矢視図及びＤ−Ｄ線矢視図である。

【図6】図４のリニアモータの第１ティース列の電気角及び第２ティース列の電気角を表す説明図である。

【図7】磁石列の代わりにティース列をずらすことで第１ティース列と第２ティース列とを相互に電気角で９０°ずれるように構成したリニアモータを表す平面図である。

【図8】ティース列の中央のティースを他のティースよりも短くしたリニアモータにおける図１のＡ−Ａ線矢視図と同様な矢視図及び図１のＢ−Ｂ線矢視図と同様な矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0010】

＜第１実施形態＞
図１乃至図３により第１実施形態のリニアモータについて説明する。図１は、第１実施形態のリニアモータを上方から透視した平面図である。図２(ａ)は、図１のＡ−Ａ線矢視図、図２(ｂ)は、図１のＢ−Ｂ線矢視図である。図３(ａ)は、リニアモータの第１ティース列の電気角を表す説明図、図３(ｂ)は、リニアモータの第２ティース列の電気角を表す説明図である。

【0011】

（リニアモータの概略構成）
図１及び図２に示すように、第１実施形態のリニアモータ１は、磁気的空隙Ｑを介してストローク方向（相対移動方向）に相対移動可能に対向配置された固定子２（界磁）と可動子３（電機子）とを有する。固定子２は、界磁磁極５を構成する２列の第１永久磁石列４Ａ(一方側の永久磁石列)及び第２永久磁石列４Ｂ(他方側の永久磁石列)を備えている。第１永久磁石列４Ａ及び第２永久磁石列４Ｂは、ストローク方向と垂直な方向に２列となるように配置されている。第１永久磁石列４Ａ及び第２永久磁石列４Ｂは、それぞれストローク方向に交互に磁極（極性）が異なるように等ピッチで配置された複数の永久磁石４を備える。第１永久磁石列４Ａ及び第２永久磁石列４Ｂの複数の永久磁石４は、一体又は別体である固定部９ａ及び固定部９ｂに設けられている。

【0012】

可動子３は、２列の第１ティース列６Ａ(一方側のティース列）及び第２ティース列６Ｂ(他方側のティース列）を有する電機子コア７と、複数の電機子巻線８とを備えている。第１ティース列６Ａ及び第２ティース列６Ｂは、それぞれストローク方向に等ピッチで配置された複数（この例では３つ）のティース６を備えている。各ティース６は、第１ティース列７Ａ及び第２ティース列７Ｂを繋ぐヨーク１０から上記磁気的空隙Ｑの側に突出して設けられている。

【0013】

第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとは、リニアモータ１に発生するコギングを低減するために、永久磁石４の磁石ピッチＰｍ（隣り合う２つの永久磁石４の中心間の間隔）を１８０°とする電気角で９０°ずれるように構成されている。なお、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとを電気角で９０°ずらすためには、本実施形態のように磁石列４Ａ，４Ｂをストローク方向に磁石ピッチＰｍの半ピッチ（Ｐｍ／２）分ずらす方法以外に、ティース列６Ａ，６Ｂをストローク方向に磁石ピッチＰｍの半ピッチ分ずらすか、ティース列と磁石列の両者を磁石ピッチＰｍの半ピッチ相当分ずらすかのいずれの方法により実現することができる。

【0014】

本実施形態では、第２永久磁石列４Ｂが第１永久磁石列４Ａに対しストローク方向一方側（図１〜図３中左側）に半ピッチ（Ｐｍ／２）ずれるように配置されている。一方、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとは、ストローク方向に等位置となるように配置されている。これにより、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとの間に電気角で９０°のずれが生じる。

【0015】

電機子巻線８は、第１ティース列６Ａ及び第２ティース列６Ｂの各ティース６にそれぞれ集中巻きで巻回される。第１ティース列６Ａの３つのティース６に巻回された電機子巻線８は、ストローク方向一方側（図２中左側）から他方側（図２中右側）に向けて、Ｕ相、Ｕ相、Ｗ相となるように結線される。第２ティース列６Ｂの３つのティース６に巻回された電機子巻線８は、上記ストローク方向一方側から他方側に向けてＷ相、Ｖ相、Ｖ相となるように結線される。なお、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相とそれぞれ巻回方向が逆であることを示している。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を巻線した電機子コア７が得られる。

【0016】

（スロットコンビネーション）
ここで、リニアモータ１では、２列のティース列６Ａ，６Ｂを一列（直列）に配置し、ティース列６Ａ，６Ｂにそれぞれ対向する２列の永久磁石列４Ａ，４Ｂの各対向部分を一列（直列）に配置した場合に、一列に配置したティース列６Ａ，６Ｂの６個のティース６に一列に配置した永久磁石列４Ａ，４Ｂの７個の永久磁石４が対向して配置される。つまり、リニアモータ１は７ポール６スロットのスロットコンビネーションとなるように構成されている。

【0017】

上述のように、永久磁石４の磁石ピッチＰｍが電気角で１８０°であるので、永久磁石４の７個分の配置領域は、電気角で１８０°×７＝１２６０°である。７個の永久磁石４が６つのティース６と対向して配置されるので、図２(ａ)及び図２(ｂ)に示すように、ティース６のティースピッチＰｔ（隣り合う２つのティース６の中心間の間隔）は、電気角で１２６０°÷６＝２１０°である。

【0018】

図３により７ポール６スロットのコンビネーションにおける電気角について説明する。図３（ａ）において、第１ティース列６ＡのＵ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角を０°とすると、Ｕ相と巻回方向が逆(電気角で−１８０°に相当)であるＵ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、３０°（＝２１０°−１８０°）になる。Ｗ相と巻回方向が逆であるＷ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、２４０°（＝２１０°＋２１０°−１８０°）になる。

【0019】

図３（ｂ）において、第２永久磁石列４Ｂは第１永久磁石列４Ａに対しストローク方向一方側に半ピッチずれていることから、可動子３の進行方向をストローク方向一方側（図１〜図３中左側）とした場合、第２ティース列６Ｂは第１ティース列６Ａに対し電気角で−９０°ずれることになる。したがって、第２ティース列６ＢのＷ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、２７０°（＝３６０°−９０°）になる。第２ティース列６ＢのＶ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、１２０°（＝−９０°＋２１０°）になる。Ｖ相と巻回方向が逆である第２ティース列６ＢのＶ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、１５０°（＝−９０°＋２１０°＋２１０°−１８０°）になる。

【0020】

（巻線係数）
一般に、リニアモータの巻線係数(巻線利用率)は、短節巻係数と分布巻係数の積である。短節巻係数は、永久磁石列の磁極数をＮｐ、ティース列のスロット数（ティース数）をＮｔとすると、短節巻係数＝ｓｉｎ（９０×Ｎｐ／Ｎｔ）で求められる。分布巻係数は、同じ相の突極磁極（ティース）の分布状況から求められ、同じ相の電気角差をθとすると、分布巻係数＝ｃｏｓ(θ／２)で求められる。

【0021】

本第１実施形態では、磁極数Ｎｐ＝７、スロット数Ｎｔ＝６である。また、図３に示すように、電機子コア７のＵ相とＵ相、Ｖ相とＶ相、Ｗ相とＷ相における電気角の差は、Ｕ相＝｜０°−３０°｜＝３０°、Ｖ相＝｜１２０°−１５０°｜＝３０°、Ｗ相＝｜２７０°−２４０°｜＝３０°である。電気角差θは各相とも同じで、θ＝３０°である。したがって、短節巻係数＝ｓｉｎ（９０×７／６）＝０．９６６、分布巻係数＝ｃｏｓ（３０／２）＝０．９６６となり、巻線係数＝０．９６６×０．９６６＝０．９３３となる。

【0022】

このように、リニアモータ１は、ストローク方向においては３スロット（ティース６が３つ）の構成でありながら、巻線係数は０．９３３となり、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0023】

（第１実施形態の効果）
以上説明したように、本第１実施形態のリニアモータ１は、２列の永久磁石列４Ａ，４Ｂを備えた界磁磁極５と、２列の永久磁石列４Ａ，４Ｂにそれぞれ対向するように配置された２列のティース列６Ａ，６Ｂを備えた電機子コア７とを有する。これにより、ストローク方向に直列配置した場合に巻線係数の高いスロットコンビネーションとなる構成を、ストローク方向に垂直な方向に並列配置した構成によって実現することができる。その結果、電機子コア７のストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0024】

また、本実施形態では特に、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとが永久磁石４の磁石ピッチを１８０°とする電気角で互いに略９０度ずれるように構成される。これにより、次のような効果を得る。つまり、一般にリニアモータにおいては、磁石ピッチと略等しいピッチで周期的に変動するコギング推力が発生する。本実施形態では、上記のように構成されるので、第１ティース列６Ａと永久磁石列４Ａとの間で発生するコギング推力と、第２ティース列６Ｂと永久磁石列４Ｂとの間で発生するコギング推力の位相を電気角で略９０度ずらすことができる。これにより、両列で発生するコギング推力が相殺され、コギングを低減することができる。

【0025】

また、本実施形態では特に、第１永久磁石列４Ａと第２永久磁石列４Ｂとが、ストローク方向に磁石ピッチＰｍの半ピッチ（電気角で９０°）ずれて配置される。その結果、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとをストローク方向に等位置となるように配置しつつ、両永久磁石列４Ａ，４Ｂが電気角で互いに略９０°ずれるように構成することができる。これにより、例えば各ティース列６Ａ，６Ｂを磁石ピッチＰｍの半ピッチずらして配置する場合よりも、電機子コア７のストローク方向の大きさをさらに小型化することができる。

【0026】

また、本実施形態では特に、電機子コア７は、各々のティース列６Ａ，６Ｂが３つのティース６を有するように構成される。つまり、３相接続された電機子巻線８を有するリニアモータ１では、ティース数は３の倍数となるので、各々のティース列６Ａ，６Ｂのティース６の数を３とすることで、電機子コア７のストローク方向の大きさを最小限に抑えることができる。

【0027】

また、本実施形態では特に、界磁磁極５は、２列のティース列６Ａ，６Ｂと当該２列のティース列６Ａ，６Ｂにそれぞれ対向する２列の永久磁石列４Ａ，４Ｂの各部位（対向する磁石列部分）とを直列に配置した場合に、７ポール６スロットのスロットコンビネーションとなるように、構成される。つまり、電機子コア７のストローク方向の大きさを最小限とするために各ティース列６Ａ，６Ｂのティース数を３とする場合、ティース数は全部で６個（６スロット）となる。この場合、極数を５又は７とした場合に巻線係数が０．９３３となり最大となる。第１実施形態では、極数を７として７ポール６スロットのスロットコンビネーションとなるように界磁磁極５を構成することで、電機子コア７のストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0028】

＜第２実施形態＞
図４乃至図６により第２実施形態のリニアモータについて説明する。図４乃至図６において、図１乃至図３と同一の要素については同一の符号を付して、適宜説明を省略する。

【0029】

本第２実施形態のリニアモータ１Ａでは、第２永久磁石列４Ｂが第１永久磁石列４Ａに対しストローク方向他方側（図４〜図６中右側）に半ピッチ（Ｐｍ／２）ずれるように配置されている。一方、第１実施形態と同様に、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとは、ストローク方向に等位置となるように配置されている。これにより、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとの間に電気角で９０°のずれが生じる。

【0030】

電機子巻線８は、第１ティース列６Ａ及び第２ティース列６Ｂの各ティース６にそれぞれ集中巻きで巻回される。第１ティース列６Ａの３つのティース６に巻回された電機子巻線８は、ストローク方向一方側（図５中左側）から他方側（図５中右側）に向けて、Ｕ相、Ｕ相、Ｖ相となるように結線される。第２ティース列６Ｂの３つのティース６に巻回された電機子巻線８は、上記ストローク方向一方側から他方側に向けてＶ相、Ｗ相、Ｗ相となるように結線される。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を巻線した電機子コア７が得られる。

【0031】

（スロットコンビネーション）
ここで、リニアモータ１Ａでは、２列のティース列６Ａ，６Ｂを一列に配置し、ティース列６Ａ，６Ｂにそれぞれ対向する２列の永久磁石列４Ａ，４Ｂの各対向部分を一列に配置した場合に、一列に配置したティース列６Ａ，６Ｂの６個のティース６に一列に配置した永久磁石列４Ａ，４Ｂの５個の永久磁石４が対向して配置される。つまり、リニアモータ１Ａは５ポール６スロットのスロットコンビネーションとなるように構成されている。

【0032】

永久磁石４の磁石ピッチＰｍが電気角で１８０°であるので、永久磁石４の５個分の配置領域は、電気角で１８０°×５＝９００°である。５個の永久磁石４が６つのティース６と対向して配置されるので、図５(ａ)及び図５(ｂ)に示すように、ティース６のティースピッチＰｔは、電気角で９００°÷６＝１５０°である。

【0033】

図６により５ポール６スロットのコンビネーションにおける電気角について説明する。図６（ａ）において、第１ティース列６ＡのＵ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角を３６０°（０°）とすると、Ｕ相と巻回方向が逆(電気角で−１８０°に相当)であるＵ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、３３０°（＝３６０°＋１５０°−１８０°）になる。Ｖ相と巻回方向が逆であるＶ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、１２０°（＝３００°−１８０°）になる。

【0034】

図６（ｂ）において、第２ティース列６Ｂは第１ティース列６Ａに対しストローク方向他方側に半ピッチずれていることから、可動子３の進行方向をストローク方向一方側（図４〜図６中左側）とした場合、第２ティース列６Ｂは第１ティース列６Ａに対し電気角で＋９０°ずれることになる。したがって、第２ティース列６ＢのＶ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、９０°（＝０°＋９０°）になる。Ｗ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、２４０°（＝９０°＋１５０°）になる。第２ティース列６ＢのＷ相の電機子巻線８を巻回したティース６の中心の電気角は、２１０°（＝９０°＋３００°−１８０°）になる。

【0035】

（巻線係数）
本第２実施形態では、磁極数Ｎｐ＝５、スロット数Ｎｔ＝６である。また、図６に示すように、電機子コア７のＵ相とＵ相、Ｖ相とＶ相、Ｗ相とＷ相における電気角の差は、Ｕ相＝｜３６０°−３３０°｜＝３０°、Ｖ相＝｜９０°−１２０°｜＝３０°、Ｗ相＝｜２４０°−２１０°｜＝３０°である。電気角差θは各相とも同じで、θ＝３０°である。したがって、短節巻係数＝ｓｉｎ（９０×５／６）＝０．９６６、分布巻係数＝ｃｏｓ（３０／２）＝０．９６６となり、巻線係数＝０．９６６×０．９６６＝０．９３３となる。

【0036】

このように、リニアモータ１Ａは、ストローク方向においては３スロット（ティース６が３つ）の構成でありながら、巻線係数は０．９３３となり、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0037】

本実施形態によれば、極数を５として５ポール６スロットのスロットコンビネーションとなるように界磁磁極５を構成することにより、上記第１実施形態と同様に０．９３３の巻線係数を得ることができる。したがって、電機子コア７のストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0038】

＜変形例＞
なお、以上説明した第１及び第２実施形態は、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。

【0039】

（１）ティース列６Ａ，６Ｂをストローク方向にずらす場合
上記第１、第２の実施形態では、いずれも、第１永久磁石列４Ａと第２永久磁石列４Ｂとがストローク方向に磁石ピッチＰｍの半ピッチ（Ｐｍ／２）ずれるように配置されたが、これに限定されるものではない。本変形例では、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとがストローク方向に半ピッチ（Ｐｍ／２）ずれるように配置されることで、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとの間に電気角で９０°のずれを設けてもよい。本変形例の一例を図７に示す。

【0040】

図７に示すように、第２ティース列６Ｂは、第１ティース列６Ａに対してストローク方向一方側(図７中左側)に磁石ピッチＰｍの半ピッチ分ずれて配置されている。一方、第１永久磁石列４Ａと第２永久磁石列４Ｂとは、ストローク方向に等位置となるように配置されている。これにより、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとの間に電気角で９０°のずれが生じる。なお、図７では第１実施形態と同様の７ポール６スロットの例を示したが、第２実施形態と同様の５ポール６スロットとしてもよい。

【0041】

本変形例によっても、上記第１実施形態と同様、第１ティース列６Ａと第２ティース列６Ｂとを電気角で９０°ずらすとともに、７ポール６スロットのスロットコンビネーションを構成することができる。これにより、電機子コア７のストローク方向の大きさを小型化しつつ、巻線係数の高いリニアモータを実現できる。

【0042】

（２）中央のティースを短くする場合
一般にリニアモータの電機子では、ティース列の両端に位置するティースはそれ以外のティースに比べて磁束鎖交数が少なくなる。このため、ストロークエンドにおける推力が小さくなり、所望のストロークが得られない可能性がある。

【0043】

そこで、本変形例では、図８に示すように、電機子コア７は、各ティース列６Ａ，６Ｂの３つのティース６のうち中央のティース６が他の２つのティース６よりも短くなるように構成されている。なお、図８では第１実施形態と同様の７ポール６スロットの例を示したが、第２実施形態と同様の５ポール６スロットとしてもよい。

【0044】

これにより、中央のティース６の磁束鎖交数を低減し、３つのティース６の磁束鎖交数を略均等にすることができる。その結果、ストローク全体に亘ってリニアモータの推力を一定とすることができ、ストロークを確保することができる。

【0045】

（３）その他
以上では、リニアモータの界磁を固定子とし、電機子を可動子としたが、反対に界磁を可動子とし、電機子を固定子としてもよい。

【0046】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

【0047】

その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0048】

１ リニアモータ
１Ａ リニアモータ
２ 固定子(界磁)
３ 可動子(電機子)
４ 永久磁石
４Ａ 第１永久磁石列(一方側の永久磁石列)
４Ｂ 第２永久磁石列(他方側の永久磁石列)
５ 界磁磁極
６ ティース
６Ａ 第１ティース列(一方側のティース列)
６Ｂ 第２ティース列(他方側のティース列)
７ 電機子コア
８ 電機子巻線
１０ ヨーク
Ｑ 磁気的空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】