WO2019058735A1 - 平面モータ - Google Patents
平面モータ Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019058735A1 WO2019058735A1 PCT/JP2018/027226 JP2018027226W WO2019058735A1 WO 2019058735 A1 WO2019058735 A1 WO 2019058735A1 JP 2018027226 W JP2018027226 W JP 2018027226W WO 2019058735 A1 WO2019058735 A1 WO 2019058735A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pattern coils
- pattern
- main surface
- coils
- mover
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 95
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 35
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 45
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Definitions
- FIG. 8 is a view showing an example in which the mover is moved by the repulsive force.
- FIG. 9 is a diagram showing an example in which the mover is moved by suction and repulsion.
- FIG. 10 is a first view showing details of the shape of the pattern coil.
- FIG. 11 is a second view showing the details of the shape of the pattern coil.
- FIG. 12 is a view showing the shape of the pattern coil according to the first modification.
- FIG. 13 is a view showing the shape of the pattern coil according to the second modification.
- FIG. 14 is a view showing the shape of the pattern coil according to the third modification.
- FIG. 15 is a diagram showing simulation results of the magnetic flux density distribution in the stator substrate according to the comparative example.
- FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a planar motor according to the embodiment.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the planar motor according to the embodiment.
- the mover 20 may have an electromagnet in place of the permanent magnet 21.
- the electromagnet is driven by, for example, a dry cell or a storage battery.
- the electromagnet may be supplied with power from the pattern coil 33 that does not contribute to the movement of the mover 20.
- the mover 20 may have the permanent magnet 21 or the electromagnet. That is, the mover 20 only needs to have a magnet.
- the stator substrate 32 is a thin film (sheet) substrate on which a plurality of thin film pattern coils 33 are formed.
- the planar view shape of the stator substrate 32 is rectangular, but may be another shape such as circular.
- the base material of the stator substrate 32 is, for example, a resin material such as glass epoxy.
- the stator substrate 32 may be a composite substrate, a polyimide substrate, a ceramic substrate or the like.
- the thickness of the stator substrate 32 is, for example, about 170 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- a plurality of pattern coils 33 are planarly filled in a honeycomb shape.
- the pattern coil 33 is disposed in each of the plurality of regular hexagonal regions and wound along the regular hexagonal region. It has a shape.
- the second wiring 36 b electrically connects the other end located on the inner peripheral side of the pattern coil 33 and the control circuit 40.
- the second wiring 36 b is, for example, drawn out to the end of the stator substrate 32. More specifically, the other end of the pattern coil 33 is electrically connected to the second wiring 36 b by the second conductive via structure 35 b. That is, the stator substrate 32 has a second conductive via structure 35 b electrically connecting the other end of the pattern coil 33 and the second wiring 36 b.
- control circuit 40 supplies a DC voltage of the second polarity to the pattern coil 33 located on the X axis negative direction side of the mover 20 among the plurality of pattern coils 33.
- the pattern coil 33 to which the direct current voltage of the second polarity is supplied functions as an electromagnet of N pole on the main surface 31 a side, and a repulsive force is generated between the pattern coil 33 and the permanent magnet 21.
- the control circuit 40 can move the mover 20 in the X-axis + direction by simultaneously using the suction force and the repulsive force.
- the uniformity of the magnetic flux density distribution is slightly improved as compared with the case where the shape shown in FIG. 10 is adopted.
- the shape of the pattern coil 33 that can be flat-filled on the first major surface 32 a is not limited to the winding shape along the hexagon.
- the pattern coil 33 may have a winding shape along a triangle.
- FIG. 12 is a view showing the shape of the pattern coil according to the first modification. In the following description, descriptions will be made focusing on the shape and arrangement of the pattern coil 133.
- the configuration other than the shape and arrangement of the pattern coil 133 is the same as that of the above embodiment, and therefore the description thereof is omitted.
- the pattern coil 33 may have a winding shape along a square.
- FIG. 13 is a diagram showing the shape of the pattern coil according to the second modification. In the following description, the description will be made focusing on the shape and arrangement of the pattern coil 233. The configuration other than the shape and arrangement of the pattern coil 233 is the same as that of the above-described embodiment, and hence the description thereof is omitted.
- a plurality of pattern coils 333 are spread over the first main surface 332 a of the stator substrate 332 shown in FIG. 14.
- Each of the plurality of pattern coils 333 has a circular winding shape, and a winding axis is along a direction perpendicular to the first major surface 332 a.
- the plurality of pattern coils 333 have the same shape and size.
- the wire width of the wire forming the pattern coil 333 and the distance between the wires in the pattern coil 333 are, for example, 200 ⁇ m. In addition, the space
- the center position of the plurality of first pattern coils 333a is offset from the center position of the plurality of second pattern coils 333b.
- the center position of the plurality of first pattern coils 333a and the center position of the plurality of second pattern coils 333b are offset by a half of the predetermined pitch P2.
- the plurality of pattern coils 333 can be arranged more densely than the configuration in which the plurality of pattern coils 333 are arranged in a matrix.
- FIG. 15 is a diagram showing simulation results of magnetic flux density distribution in a stator substrate according to a comparative example in which a plurality of pattern coils 333 are arranged in a matrix.
- FIG. 15 in the stator substrate according to the comparative example, a region with a low magnetic flux density indicated by an arrow is generated, and the uniformity of the magnetic flux density distribution is low.
- 16 to 19 are diagrams showing simulation results of the magnetic flux density distribution in the stator substrate 32, the stator substrate 132, the stator substrate 232, and the stator substrate 332.
- FIG. As shown in FIGS. 16 to 19, in each of the stator substrate 32, the stator substrate 132, the stator substrate 232, and the stator substrate 332, a region having a low magnetic flux density is not generated, and the magnetic flux The uniformity of the density distribution is improved.
- FIG. 20 is a diagram showing a simulation result of the maximum value of in-plane magnetic flux density.
- FIG. 21 is a diagram showing simulation results of the average value of in-plane magnetic flux density.
- square means stator substrate 232
- hexagon means stator substrate 32
- circle means stator substrate 332
- triangle The stator substrate 132 is meant.
- the maximum value of the in-plane magnetic flux density is equivalent to that of the comparative example.
- the average value of the in-plane magnetic flux density is improved as compared with the comparative example.
- the average value of the in-plane magnetic flux density of the stator substrate 32 is the highest, next the average value of the in-plane magnetic flux density of the stator substrate 332 is high, and then the average of the in-plane magnetic flux density of the stator substrate 232 is high .
- the maximum value and the average value of the stator substrate 132 are lower than those of the other stator substrates, this is due to the influence of the size of the pattern coil 133 described above.
- the average value of the in-plane magnetic flux density is higher than that of the stator substrate according to the comparative example. Can be improved.
- the average value of the in-plane magnetic flux density can be improved according to the arrangement in which the center positions of the plurality of pattern coils are shifted like the stator substrate 32 and the stator substrate 332, the average value of the in-plane magnetic flux density can be improved.
- the planar motor 10 includes the mover 20 having the permanent magnet 21, the first main surface facing the mover 20, and a plurality of thin film pattern coils disposed on the first main surface. And a control circuit 40 for controlling driving of the plurality of pattern coils.
- Each of the plurality of pattern coils has a winding shape along a triangle or a hexagon, and the plurality of pattern coils are planarly filled on the first main surface.
- the permanent magnet 21 is an example of a magnet.
- the planar motor 10 includes a stator substrate 32.
- each of the plurality of pattern coils 33 has a winding shape along a hexagon.
- a plurality of pattern coils 33 are planarly filled in a honeycomb shape.
- the planar motor 10 includes a stator substrate 132.
- each of the plurality of pattern coils 133 has a winding shape along a triangle.
- Six pattern coils 133 are flat-filled in the hexagonal area A1 of the first major surface 132a.
- the region of weak magnetic force is reduced in the first main surface 132a, and the magnetic flux density distribution in the first main surface 132a is uniform. It is possible to improve the quality.
- the planar motor 10 includes a stator substrate 332.
- each of the plurality of pattern coils 333 has a circular winding shape.
- the plurality of pattern coils 333 includes a plurality of first pattern coils 333a aligned in the Y-axis direction and a plurality of second pattern coils 333b aligned in the Y-axis direction.
- the plurality of first pattern coils 333a and the plurality of second pattern coils 333b are adjacent in the X-axis direction intersecting the Y-axis direction, and in the first direction, the central positions of the plurality of first pattern coils 333a and the plurality of second patterns It deviates from the center position of the pattern coil 333 b.
- the Y-axis direction is an example of a first direction
- the X-axis direction is an example of a second direction intersecting the first direction.
- the plurality of pattern coils 333 having a circular winding shape can be densely packed rather than the matrix arrangement. Therefore, it is possible to reduce the area where the magnetic force is weak in the first main surface 332a and to improve the uniformity of the magnetic flux density distribution in the first main surface 332a.
- the plurality of first pattern coils 333a are arranged in the Y-axis direction at a predetermined pitch P2, and the plurality of second pattern coils 333b are arranged in the Y-axis direction at a predetermined pitch P2.
- the center positions of the plurality of first pattern coils and the center positions of the plurality of second pattern coils are deviated by a half of the predetermined pitch P2.
- a plurality of pattern coils 333 having a circular winding shape can be further densely packed. Therefore, it is possible to reduce the area where the magnetic force is weak in the first main surface 332a and to improve the uniformity of the magnetic flux density distribution in the first main surface 332a.
- the stator substrate 32 may be a first wire 36 a electrically connecting one end of each of the plurality of pattern coils 33 to the control circuit 40, and the other end of each of the plurality of pattern coils 33. And a second main surface 32b opposite to the first main surface 32a, in which a second wiring 36b electrically connecting the second control circuit 40 and the control circuit 40 is disposed.
- the stator substrate 32 also has a first conductive via structure 35 a electrically connecting one end of each of the plurality of pattern coils 33 to the first wiring 36 a, and the other of each of the plurality of pattern coils 33. And a second conductive via structure 35b electrically connecting the end and the second wire 36b.
- a similar configuration may be adopted for the stator substrate 132, the stator substrate 232, and the stator substrate 332.
- the stator substrate may be a multilayer substrate, and the pattern coil may be disposed across multiple layers in the stator substrate.
- the magnetic force can be improved by increasing the number of turns of the pattern coil.
- the planar motor may include a stator having another laminated structure that can realize the characteristic functions of the present invention.
- the planar motor may include, for example, a stator in which another layer is provided between the layers of the laminated structure of the above-described embodiment, as long as the same function as the laminated structure described in the above-described embodiment can be realized. .
- each layer of the laminated structure of the stator is exemplified, but the same function as the laminated structure of the above embodiment is provided for each layer of the laminated structure of the stator.
- Other materials may be included as long as
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
平面モータは、永久磁石を有する可動子と、可動子側を向く第一主面(32a)、及び、第一主面(32a)に配置される薄膜状の複数のパターンコイル(33)を有する固定子基板(32)と、複数のパターンコイル(33)の駆動を制御する制御回路とを備える。複数のパターンコイル(33)のそれぞれは、六角形に沿う巻回形状を有し、第一主面(32a)においては、複数のパターンコイル(33)が平面充填されている。
Description
本発明は、可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータに関する。
可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータが知られている。このような平面モータとして、特許文献1には、小型化及び組み立て作業の効率化によるコストの低減を可能とし、かつ制御性に優れたモータ装置が開示されている。
固定子上において可動子を移動させる平面モータにおいては、固定子において磁束密度の偏りがあると、可動子を高い精度で移動させることができない。
本発明は、固定子における磁束密度分布の均一性が向上された平面モータを提供する。
本発明の一態様に係る平面モータは、磁石を有する可動子と、前記可動子側を向く第一主面、及び、前記第一主面に配置される薄膜状の複数のパターンコイルを有する固定子基板と、前記複数のパターンコイルの駆動を制御する制御回路とを備え、前記複数のパターンコイルのそれぞれは、三角形または六角形に沿う巻回形状を有し、前記第一主面においては、前記複数のパターンコイルが平面充填されている。
本発明によれば、固定子における磁束密度分布の均一性が向上された平面モータが実現される。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。座標軸におけるZ軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Z軸+側は、上側(上方)と表現され、Z軸-側は、下側(下方)と表現される。Z軸方向は、言い換えれば、固定子が有する主面に垂直な方向である。また、X軸方向及びY軸方向は、Z軸方向に垂直な平面(水平面)上において、互いに直交する方向である。X-Y平面は、固定子が有する主面に平行な平面である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Z軸方向から見ることを意味する。また、図面において、磁石のN極は、「N」と記載され、磁石のS極は、「S」と記載される。
(実施の形態)
[構成]
以下、実施の形態に係る平面モータの構成について図面を用いて説明する。図1は、実施の形態に係る平面モータの概略構成を示す平面図である。図2は、実施の形態に係る平面モータの模式断面図である。
[構成]
以下、実施の形態に係る平面モータの構成について図面を用いて説明する。図1は、実施の形態に係る平面モータの概略構成を示す平面図である。図2は、実施の形態に係る平面モータの模式断面図である。
図1及び図2に示されるように、実施の形態に係る平面モータ10は、可動子20と、固定子30と、制御回路40とを備える。平面モータ10は、固定子30が有する主面31aに沿って可動子20を2次元的に移動させるリニアモータ(電磁アクチュエータ)である。
まず、可動子20について説明する。可動子20は、平面モータ10における移動対象物である。可動子20は、永久磁石21を有する。永久磁石21は、例えば、フェライト磁石であるが、アルニコ磁石、または、ネオジム磁石などであってもよく、永久磁石21を形成する磁性材料は特に限定されない。
図2の例では、永久磁石21は、S極及びN極の並び方向が主面31aに交差し、N極がS極よりも主面31a寄りに位置するように配置されている。しかしながら、永久磁石21は、S極がN極よりも主面31a寄りに位置するように配置されてもよい。永久磁石21は、永久磁石21のS極及びN極の並び方向が主面31aと交差するように配置されればよい。
また、永久磁石21は、永久磁石21のS極及びN極の並び方向が、主面31aに沿うように配置されてもよい。図3は、可動子20が有する永久磁石21のS極及びN極の並び方向が、主面31aに沿う配置例を示す模式断面図である。
なお、可動子20は、少なくとも1つの永久磁石21を有していればよく、可動子20が有する永久磁石21の個数は特に限定されない。例えば、可動子20が2つの永久磁石21を有する場合、2つの永久磁石21のそれぞれは、例えば、図4に示されるように、S極及びN極の並び方向が主面31aに沿うように配置される。図4は、可動子20が2つの永久磁石21を有する場合の永久磁石の配置の一例を示す平面図である。
なお、可動子20は、永久磁石21に代えて電磁石を有してもよい。この場合、電磁石は、例えば、乾電池または蓄電池によって駆動される。電磁石は、可動子20の移動に寄与していないパターンコイル33から給電されてもよい。このように、可動子20は、永久磁石21または電磁石を有していればよい。つまり、可動子20は、磁石を有していればよい。
次に、固定子30について説明する。固定子30は、可動子20を移動させるための構造体であり、建築物などに固定される。固定子30は、カバー部材31と、固定子基板32とを有する。
カバー部材31は、固定子基板32を覆う板状またはシート状の部材である。カバー部材31の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。カバー部材31の上面は、固定子30が有する主面31aとなる。主面31aは、可動子20と対向する。主面31aは、可動子20(永久磁石21)が固定子30に吸着してしまうことを抑制するために、透磁率が低い材料によって形成される。カバー部材31は、具体的には、樹脂材料などの非金属材料によって形成される。つまり、カバー部材31は、絶縁性を有する材料によって形成される。なお、カバー部材31が表面の摩擦が小さい材料によって形成されれば、可動子の推力を高めることができる。
固定子基板32は、表面に薄膜状のパターンコイル33が複数形成される薄膜状(シート状)の基板である。固定子基板32の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。固定子基板32の基材は、例えば、ガラエポなどの樹脂材料である。固定子基板32は、コンポジット基板、ポリイミド基板、またはセラミック基板などであってもよい。固定子基板32の厚みは、例えば、170μm~200μm程度である。
固定子基板32は、可動子20側を向く第一主面32a、及び、第一主面32aと反対側の第二主面32bを有する。固定子基板32の第一主面32aには、複数のパターンコイル33が配置される。図5は、固定子基板32の第一主面32aを示す平面図である。なお、図5は、模式図であり、図5に示される複数のパターンコイル33の数は一例である。
図5に示されるように、固定子基板32の第一主面32aには、複数のパターンコイル33が敷き詰められている。複数のパターンコイル33のそれぞれは、六角形(より具体的には、正六角形または略正六角形)に沿う巻回形状を有し、巻回軸が第一主面32aに垂直な方向に沿う。巻回形状は、言い換えれば、スパイラル形状である。複数のパターンコイル33は、実質的に同一の形状及び大きさである。パターンコイル33を形成する配線の配線幅、及び、パターンコイル33における配線同士の間隔は、例えば、200μmである。
第一主面32aにおいては、複数のパターンコイル33は、平面充填されている。ここで、平面充填とは、複数のパターンコイル33がほとんど隙間なく敷き詰められていることを意味する。なお、複数のパターンコイル33が平面充填されている場合、隣り合うパターンコイル33の間隔(例えば、図5の間隔P1)は、例えば、パターンコイル33における配線同士の間隔に等しいが、配線同士の間隔の10倍以内であってもよい。
第一主面32aにおいては、複数のパターンコイル33がハニカム状に平面充填されている。言い換えれば、第一主面32aに複数の正六角形の領域が平面充填されているとすると、パターンコイル33は、複数の正六角形の領域のそれぞれに配置され、当該正六角形の領域に沿う巻回形状を有する。
このように、第一主面32aにおいて、複数のパターンコイル33が平面充填されれば、第一主面32aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面32aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。磁束密度の分布の均一性が高められれば、制御回路40への負荷が低減されるため、制御回路40は、パターンコイル33を安定して駆動することができる。つまり、平面モータ10は、可動子20を安定して動かすことができる。
複数のパターンコイル33は、制御回路40と電気的に接続される。平面モータ10において、複数のパターンコイル33及び制御回路40を電気的に接続するための配線は、第二主面32bに配置される。図6は、固定子基板32の第二主面32bを示す平面図である。なお、図6では、図2及び図3と異なり、制御回路40が固定子基板32の側方に配置されている。
図6に示されるように、固定子基板32は、第二主面32bに配置された、第一配線36a及び第二配線36bを有する。第二主面32bには、複数のパターンコイル33のそれぞれに対して第一配線36a及び第二配線36bが配置される。
第一配線36aは、パターンコイル33の外周側に位置する一方の端部と制御回路40とを電気的に接続する。第一配線36aは、例えば、固定子基板32の端部まで引き出されている。パターンコイル33の一方の端部は、より具体的には、第一導電ビア構造35aによって第一配線36aと電気的に接続される。つまり、固定子基板32は、パターンコイル33の一方の端部と第一配線36aとを電気的に接続する第一導電ビア構造35aを有する。
第二配線36bは、パターンコイル33の内周側に位置する他方の端部と制御回路40とを電気的に接続する。第二配線36bは、例えば、固定子基板32の端部まで引き出されている。パターンコイル33の他方の端部は、より具体的には、第二導電ビア構造35bによって第二配線36bと電気的に接続される。つまり、固定子基板32は、パターンコイル33の他方の端部と第二配線36bとを電気的に接続する第二導電ビア構造35bを有する。
このように、パターンコイル33及び制御回路40を電気的に接続するための第一配線36a及び第二配線36bが第二主面32bに配置されれば、第一主面32aにおいて複数のパターンコイル33の間に第一配線36a及び第二配線36bを配置する必要がなくなる。このため、第一主面32aにおいて複数のパターンコイル33の間隔を狭めて密集させることができる。この結果、第一主面32aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。なお、第一配線36a及び第二配線36bは、第一主面32aに配置されてもよい。
以上説明したパターンコイル33、第一導電ビア構造35a、第二導電ビア構造35b、第一配線36a、及び、第二配線36bは、例えば、銅などの金属材料によって形成される。パターンコイル33、第一配線36a、及び、第二配線36bは、例えば、エッチングによって形成されるが、銀インクなどによって直接描画されてもよい。
次に、制御回路40について説明する。制御回路40は、複数のパターンコイル33の駆動を制御する回路である。図6に模式的に示されるように、制御回路40は、制御部41を有する。図6では、制御回路40(制御部41)は、一つのパターンコイル33の駆動を制御するように図示されているが、実際には、複数のパターンコイル33の駆動を制御する。
制御部41は、例えば、複数のパターンコイル33のそれぞれに対して、(a)電力を供給しない、(b)第一の極性(例えば、正極性)の直流電圧を供給する、及び、(c)第一の極性の逆の第二の極性(例えば、負極性)の直流電圧を供給する、のいずれかを行う。第一の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、例えば、主面31a側がS極の電磁石として機能し、第二の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、例えば、主面31a側がN極の電磁石として機能する。
このように、制御回路40(制御部41)は、複数のパターンコイル33のそれぞれに直流電圧を供給し、当該直流電圧の極性を切り替えることができる。なお、直流電圧の極性を切り替えることは必須ではなく、制御回路40は、少なくとも直流電圧の供給をオン及びオフできればよい。
制御部41は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、及び、回路の少なくとも1つ以上によって実現される。図2では、制御回路40は、固定子基板32の下方に配置されているが、固定子基板32の側方に配置されてもよい。
[動作]
次に、平面モータ10の動作について説明する。平面モータ10において、制御回路40は、例えば、永久磁石21及びパターンコイル33の間に生じる吸引力によって可動子20を移動させる。図7は、可動子20を吸引力によって移動させる例を示す図である。
次に、平面モータ10の動作について説明する。平面モータ10において、制御回路40は、例えば、永久磁石21及びパターンコイル33の間に生じる吸引力によって可動子20を移動させる。図7は、可動子20を吸引力によって移動させる例を示す図である。
図7に示されるように、N極が主面31aに対向する永久磁石21を有する可動子20をX軸+方向に移動させる場合、制御回路40は、複数のパターンコイル33のうち可動子20のX軸+方向側に位置するパターンコイル33に第一の極性の直流電圧を供給する。これにより、第一の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、主面31a側がS極の電磁石として機能し、パターンコイル33及び永久磁石21の間に吸引力が発生する。可動子20は、このような吸引力によってX軸+方向に移動する。
なお、1つの可動子20を移動させるためには、少なくとも1つのパターンコイル33に第一の極性の直流電圧が供給されればよいが、図7では、可動子20のX軸+方向側に位置する2つ以上のパターンコイル33に第一の極性の直流電圧が同時に供給されている。これにより、可動子20に対して比較的大きな推力を与えることができる。
また、制御回路40は、永久磁石21及びパターンコイル33の間に生じる反発力によって可動子20を移動させてもよい。図8は、可動子20を反発力によって移動させる例を示す図である。
図8に示されるように、N極が主面31aに対向する永久磁石21を有する可動子20をX軸+方向に移動させる場合、制御回路40は、複数のパターンコイル33のうち可動子20のX軸-方向側に位置するパターンコイル33に第二の極性の直流電圧を供給する。これにより、第二の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、主面31a側がN極の電磁石として機能し、パターンコイル33及び永久磁石21の間に反発力が発生する。可動子20は、このような反発力によってX軸+方向に移動する。
なお、1つの可動子20を移動させるためには、少なくとも1つのパターンコイル33に第二の極性の直流電圧が供給されればよいが、図8では、可動子20のX軸-方向側に位置する2つ以上のパターンコイル33に第二の極性の直流電圧が同時に供給されている。これにより、可動子20に対して比較的大きな推力を与えることができる。なお、平面視における一つの永久磁石21の大きさは、例えば、一つのパターンコイル33の大きさよりも大きい。
また、制御回路40は、永久磁石21及びパターンコイル33の間に生じる吸引力、並びに、永久磁石21及びパターンコイル33の間に生じる反発力によって可動子20を移動させてもよい。図9は、可動子20を吸引力及び反発力によって移動させる例を示す図である。
図9に示されるように、N極が主面31aに対向する永久磁石21を有する可動子20をX軸+方向に移動させる場合、制御回路40は、複数のパターンコイル33のうち可動子20のX軸+方向側に位置するパターンコイル33に第一の極性の直流電圧を供給する。これにより、第一の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、主面31a側がS極の電磁石として機能し、パターンコイル33及び永久磁石21の間に吸引力が発生する。
また、制御回路40は、複数のパターンコイル33のうち可動子20のX軸-方向側に位置するパターンコイル33に第二の極性の直流電圧を供給する。これにより、第二の極性の直流電圧が供給されたパターンコイル33は、主面31a側がN極の電磁石として機能し、パターンコイル33及び永久磁石21の間に反発力が発生する。これにより、制御回路40は、吸引力及び反発力を同時に使用して可動子20をX軸+方向に移動させることができる。
なお、1つの可動子20を移動させるためには、少なくとも1つのパターンコイル33に第一の極性の直流電圧が供給され、かつ、少なくとも1つのパターンコイル33に第二の極性の直流電圧が供給されればよい。しかしながら、図9では、可動子20のX軸+方向側に位置する2つ以上のパターンコイル33に第一の極性の直流電圧が同時に供給され、かつ、可動子20のX軸-方向側に位置する2つ以上のパターンコイル33に第二の極性の直流電圧が同時に供給されている。これにより、可動子20に対して比較的大きな推力を与えることができる。
以上説明したように、平面モータ10は、固定子30が有する複数のパターンコイル33を用いて可動子20を移動させる。平面モータ10においては、巻線コイルを使用した平面モータよりも固定子30の小型化及び薄型化が容易となる。
[パターンコイルの形状の詳細]
複数のパターンコイル33のそれぞれは、例えば、図10に示されるように六角形に沿う巻回形状である。図10は、パターンコイル33の形状の詳細を示す第一の図である。この場合、パターンコイル33において角部を構成する2つの配線のなす角は全て120°となる。また、この場合、最内周の配線パターンには円が内接し、最外周の配線パターンには、円が外接する。
複数のパターンコイル33のそれぞれは、例えば、図10に示されるように六角形に沿う巻回形状である。図10は、パターンコイル33の形状の詳細を示す第一の図である。この場合、パターンコイル33において角部を構成する2つの配線のなす角は全て120°となる。また、この場合、最内周の配線パターンには円が内接し、最外周の配線パターンには、円が外接する。
また、複数のパターンコイル33のそれぞれは、角部がアルキメデスの螺旋上に位置する巻回形状であってもよい。図11は、パターンコイル33の形状の詳細を示す第二の図である。この場合、パターンコイル33の角部は、パターンコイル33の中心を極座標の中心とした場合に、r(θ)=r0+pθ(r0、pは、定数)で表される螺旋上に位置する。
パターンコイル33に図11に示される形状が採用されれば、図10に示される形状が採用された場合よりもやや磁束密度分布の均一性が向上する。
[変形例1]
第一主面32aに平面充填可能なパターンコイル33の形状は、六角形に沿う巻回形状に限定されない。例えば、パターンコイル33は、三角形に沿う巻回形状であってもよい。図12は、変形例1に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル133の形状及び配置を中心に説明が行われる。パターンコイル133の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
第一主面32aに平面充填可能なパターンコイル33の形状は、六角形に沿う巻回形状に限定されない。例えば、パターンコイル33は、三角形に沿う巻回形状であってもよい。図12は、変形例1に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル133の形状及び配置を中心に説明が行われる。パターンコイル133の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
図12に示される固定子基板132の第一主面132aには、複数のパターンコイル133が敷き詰められている。複数のパターンコイル133のそれぞれは、三角形に沿う巻回形状を有し、巻回軸が第一主面132aに垂直な方向に沿う。複数のパターンコイル133のそれぞれは、より具体的には、正三角形または略正三角形に沿う巻回形状である。複数のパターンコイル133は、同一の形状及び大きさである。パターンコイル133を形成する配線の配線幅、及び、パターンコイル133における配線同士の間隔の平均は、例えば、200μmである。なお、配線同士の間隔は、場所によって多少異なる場合がある。
第一主面132aにおいては、複数のパターンコイル133は平面充填されている。例えば、第一主面132aにおける六角形の領域A1には、6つのパターンコイル133が敷き詰められている。より具体的には、第一主面132aにおける正六角形の領域A1を対角線によって6つの領域に分割した場合、分割によって得られる6つの正三角形の領域のそれぞれに、当該領域に沿う巻回形状を有するパターンコイル133が配置されている。なお、複数のパターンコイル133が平面充填されている場合、隣り合うパターンコイル133の間隔は、例えば、パターンコイル133における配線同士の間隔に等しいが、配線同士の間隔の10倍以内であってもよい。
このように、第一主面132aにおいて、複数のパターンコイル133が平面充填されれば、第一主面132aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面132aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。磁束密度の分布の均一性が高められれば、制御回路40への負荷が低減されるため、制御回路40は、パターンコイル33を安定して駆動することができる。つまり、平面モータ10は、可動子20を安定して動かすことができる。また、6つのパターンコイル133が1つのパターンコイル33に相当する大きさである場合、固定子基板132は、固定子基板32に比べて分解能が高い。したがって、固定子基板132を有する固定子30は、可動子20を高精度に動かすことができる。
[変形例2]
パターンコイル33は、四角形に沿う巻回形状であってもよい。図13は、このような変形例2に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル233の形状及び配置を中心に説明が行われる。パターンコイル233の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
パターンコイル33は、四角形に沿う巻回形状であってもよい。図13は、このような変形例2に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル233の形状及び配置を中心に説明が行われる。パターンコイル233の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
図13に示される固定子基板232の第一主面232aには、複数のパターンコイル233が敷き詰められている。複数のパターンコイル233のそれぞれは、四角形に沿う巻回形状を有し、巻回軸が第一主面232aに垂直な方向に沿う。複数のパターンコイル233のそれぞれは、より具体的には、正方形または略正方形に沿う巻回形状であるが、長方形に沿う巻回形状であってもよい。複数のパターンコイル233は、同一の形状及び大きさである。パターンコイル233を形成する配線の配線幅、及び、パターンコイル233における配線同士の間隔は、例えば、200μmである。なお、配線同士の間隔は、場所によって多少異なる場合がある。
第一主面232aにおいては、複数のパターンコイル233は平面充填されている。例えば、複数のパターンコイル233は、マトリクス状に配置されている。なお、複数のパターンコイル233が平面充填されている場合、隣り合うパターンコイル233の間隔は、例えば、パターンコイル233における配線同士の間隔に等しいが、配線同士の間隔の10倍以内であってもよい。
このように、第一主面232aにおいて、複数のパターンコイル233が平面充填されれば、第一主面232aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面232aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。したがって、固定子基板232を有する固定子30は、可動子20を安定して動かすことができる。
[変形例3]
パターンコイル33は、円形巻回形状であってもよい。図14は、このような変形例3に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル333の形状を中心に説明が行われる。パターンコイル333の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
パターンコイル33は、円形巻回形状であってもよい。図14は、このような変形例3に係るパターンコイルの形状を示す図である。なお、以下の説明では、パターンコイル333の形状を中心に説明が行われる。パターンコイル333の形状及び配置以外の構成については上記実施の形態と同様であるため説明が省略される。
図14に示される固定子基板332の第一主面332aには、複数のパターンコイル333が敷き詰められている。複数のパターンコイル333のそれぞれは、円形巻回形状を有し、巻回軸が第一主面332aに垂直な方向に沿う。複数のパターンコイル333のそれぞれは、例えば、上記r(θ)=r0+pθ(r0、pは、定数)の式に基づいて定められるアルキメデスの螺旋状である。複数のパターンコイル333は、同一の形状及び大きさである。パターンコイル333を形成する配線の配線幅、及び、パターンコイル333における配線同士の間隔は、例えば、200μmである。なお、配線同士の間隔は、場所によって多少異なる場合がある。
複数のパターンコイル333には、Y軸方向に並んだ複数の第一パターンコイル333a、及び、Y軸方向に並んだ複数の第二パターンコイル333bが含まれる。複数の第一パターンコイル333aは、所定のピッチP2でY軸方向に並ぶ。複数の第二パターンコイル333bは、所定のピッチP2でY軸方向に並ぶ。複数の第一パターンコイル333a及び複数の第二パターンコイル333bは、Y軸方向と直交するX軸方向において隣り合う。Y軸方向は、第一方向の一例であり、X軸方向は、第二方向の一例である。
Y軸方向において、複数の第一パターンコイル333aの中心位置と複数の第二パターンコイル333bの中心位置とは、ずれている。具体的には、Y軸方向において、複数の第一パターンコイル333aの中心位置と複数の第二パターンコイル333bの中心位置とは、所定のピッチP2の2分の1ずれている。これにより、複数のパターンコイル333がマトリクス状に配置される構成よりも、複数のパターンコイル333を密集して配置することができる。複数のパターンコイル333が密集して配置されれば、第一主面332aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面332aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。したがって、固定子基板332を有する固定子30は、可動子20を安定して動かすことができる。
[シミュレーション結果]
以上説明した平面モータ10に用いられる各固定子基板における磁束密度のシミュレーション結果について比較例を参照しながら説明する。まず、磁束密度分布のシミュレーション結果について説明する。図15は、複数のパターンコイル333がマトリクス状に配置された比較例に係る固定子基板における磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
以上説明した平面モータ10に用いられる各固定子基板における磁束密度のシミュレーション結果について比較例を参照しながら説明する。まず、磁束密度分布のシミュレーション結果について説明する。図15は、複数のパターンコイル333がマトリクス状に配置された比較例に係る固定子基板における磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
図15に示されるように、比較例に係る固定子基板では、矢印で指された磁束密度の低い領域が発生し、磁束密度分布の均一性が低くなっている。一方、図16~図19は、固定子基板32、固定子基板132、固定子基板232、固定子基板332における磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。図16~図19に示されるように、固定子基板32、固定子基板132、固定子基板232、及び、固定子基板332のそれぞれにおいては、磁束密度の低い領域が発生しておらず、磁束密度分布の均一性が向上されている。
なお、図17に示される固定子基板132のシミュレーション結果は、6つのパターンコイル133が1つのパターンコイル33に相当する大きさであるとした場合のものであるため、磁束密度が全体的に低くなっているが、磁束密度が局所的に大きく低下している領域は少なく、磁束密度分布の均一性は向上されているといえる。また、分解能については固定子基板132が最も高いといえる。
次に、面内磁束密度の平均値及び最大値のシミュレーション結果について説明する。図20は、面内磁束密度の最大値のシミュレーション結果を示す図である。図21は、面内磁束密度の平均値のシミュレーション結果を示す図である。なお、図20及び図21において、「四角形」は固定子基板232を意味し、「六角形」は固定子基板32を意味し、「円形」は固定子基板332を意味し、「三角形」は固定子基板132を意味する。
図20に示されるように、固定子基板32、固定子基板232、及び、固定子基板332においては、面内磁束密度の最大値は、比較例と同等である。一方で、図21に示されるように、固定子基板32、固定子基板232、及び、固定子基板332においては、比較例よりも面内磁束密度の平均値が向上される。固定子基板32が最も面内磁束密度の平均値が高く、次に固定子基板332の面内磁束密度の平均値が高く、その次に固定子基板232の面内磁束密度の平均値が高い。なお、固定子基板132については、最大値及び平均値とも他の固定子基板よりも低い結果となっているが、これは、上述したパターンコイル133の大きさの影響によるものである。
このように、平面モータ10に、固定子基板32、固定子基板232、及び、固定子基板332のいずれかが採用されれば、比較例に係る固定子基板よりも面内磁束密度の平均値を向上することができる。特に、固定子基板32及び固定子基板332のように、複数のパターンコイルの中心位置をずらした配置によれば、面内磁束密度の平均値を向上することができる。
[効果等]
以上説明したように、平面モータ10は、永久磁石21を有する可動子20と、可動子20側を向く第一主面、及び、第一主面に配置される薄膜状の複数のパターンコイルを有する固定子基板と、複数のパターンコイルの駆動を制御する制御回路40とを備える。複数のパターンコイルのそれぞれは、三角形または六角形に沿う巻回形状を有し、第一主面においては、複数のパターンコイルが平面充填されている。永久磁石21は、磁石の一例である。
以上説明したように、平面モータ10は、永久磁石21を有する可動子20と、可動子20側を向く第一主面、及び、第一主面に配置される薄膜状の複数のパターンコイルを有する固定子基板と、複数のパターンコイルの駆動を制御する制御回路40とを備える。複数のパターンコイルのそれぞれは、三角形または六角形に沿う巻回形状を有し、第一主面においては、複数のパターンコイルが平面充填されている。永久磁石21は、磁石の一例である。
これにより、第一主面において磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面における磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
例えば、平面モータ10は、固定子基板32を備える。固定子基板32において、複数のパターンコイル33のそれぞれは、六角形に沿う巻回形状を有する。第一主面32aにおいては、複数のパターンコイル33がハニカム状に平面充填されている。
このように六角形に沿う巻回形状を有する複数のパターンコイル33が平面充填されれば、第一主面32aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面32aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
例えば、平面モータ10は、固定子基板132を備える。固定子基板132において、複数のパターンコイル133のそれぞれは、三角形に沿う巻回形状を有する。第一主面132aの六角形の領域A1には、6つのパターンコイル133が平面充填されている。
このように、三角形に沿う巻回形状を有する複数のパターンコイル133が平面充填されれば、第一主面132aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面132aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
例えば、平面モータ10は、固定子基板332を備える。固定子基板332において、複数のパターンコイル333のそれぞれは、円形巻回形状を有する。複数のパターンコイル333には、Y軸方向に並んだ複数の第一パターンコイル333a、及び、Y軸方向に並んだ複数の第二パターンコイル333bが含まれる。複数の第一パターンコイル333a及び複数の第二パターンコイル333bは、Y軸方向と交差するX軸方向において隣り合い、第一方向において、複数の第一パターンコイル333aの中心位置と複数の第二パターンコイル333bの中心位置とは、ずれている。Y軸方向は、第一方向の一例であり、X軸方向は、第一方向と交差する第二方向の一例である。
これにより、マトリクス状の配置よりも、円形巻回形状を有する複数のパターンコイル333を密集させることができる。したがって、第一主面332aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面332aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
また、複数の第一パターンコイル333aは、所定のピッチP2でY軸方向に並び、複数の第二パターンコイル333bは、所定のピッチP2でY軸方向に並ぶ。Y軸方向において、複数の第一パターンコイルの中心位置と複数の第二パターンコイルの中心位置とは、所定のピッチP2の2分の1ずれている。
これにより、円形巻回形状を有する複数のパターンコイル333をさらに密集させることができる。したがって、第一主面332aにおいて磁力の弱い領域を減らし、かつ、第一主面332aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
例えば、固定子基板32は、複数のパターンコイル33のそれぞれの一方の端部と制御回路40とを電気的に接続する第一配線36a、及び、複数のパターンコイル33のそれぞれの他方の端部と制御回路40とを電気的に接続する第二配線36bが配置された、第一主面32aの反対側の第二主面32bを有する。また、固定子基板32は、複数のパターンコイル33のそれぞれの一方の端部と第一配線36aとを電気的に接続する第一導電ビア構造35aと、複数のパターンコイル33のそれぞれの他方の端部と第二配線36bとを電気的に接続する第二導電ビア構造35bとを有する。固定子基板132、固定子基板232、及び、固定子基板332に同様の構成が採用されてもよい。
これにより、第一主面32aにおいて複数のパターンコイル33の間に第一配線36a及び第二配線36bを配置する必要がなくなる。このため、第一主面32aにおいて複数のパターンコイル33の間隔を狭めて密集させることができる。この結果、第一主面32aにおける磁束密度分布の均一性を向上させることができる。
(他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る平面モータについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
以上、実施の形態に係る平面モータについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、固定子基板は多層基板であり、パターンコイルは、固定子基板内の複数の層にまたがって配置されていてもよい。これにより、パターンコイルの巻き数を増やすことによって磁力を向上することができる。
また、上記実施の形態では、固定子基板が有する全てのパターンコイルは、同一の形状及び大きさであったが、固定子基板は、2種類以上の形状及び大きさのパターンコイルを有してもよい。例えば、固定子基板の第一主面には、八角形に沿う巻回形状を有するパターンコイル、及び、四角形に沿う巻回形状を有するパターンコイルの2種類のパターンコイルが平面充填されていてもよい。
また、上記実施の形態の固定子の模式断面図に示される積層構造は一例である。平面モータは、本発明の特徴的な機能を実現できる他の積層構造を有する固定子を備えてもよい。平面モータは、例えば、上記実施の形態で説明された積層構造と同様の機能を実現できる範囲で、上記実施の形態の積層構造の層間に別の層が設けられた固定子を備えてもよい。
また、上記実施の形態では、固定子が有する積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、固定子が有する積層構造の各層には、上記実施の形態の積層構造と同様の機能を実現できる範囲で他の材料が含まれてもよい。
また、上記実施の形態において、制御部等の構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
10 平面モータ
20 可動子
21 永久磁石(磁石)
32、132、232、332 固定子基板
32a、132a、232a、332a 第一主面
32b 第二主面
33、133、233、333 パターンコイル
35a 第一導電ビア構造
35b 第二導電ビア構造
36a 第一配線
36b 第二配線
40 制御回路
333a 第一パターンコイル
333b 第二パターンコイル
A1 領域
20 可動子
21 永久磁石(磁石)
32、132、232、332 固定子基板
32a、132a、232a、332a 第一主面
32b 第二主面
33、133、233、333 パターンコイル
35a 第一導電ビア構造
35b 第二導電ビア構造
36a 第一配線
36b 第二配線
40 制御回路
333a 第一パターンコイル
333b 第二パターンコイル
A1 領域
Claims (6)
- 磁石を有する可動子と、
前記可動子側を向く第一主面、及び、前記第一主面に配置される薄膜状の複数のパターンコイルを有する固定子基板と、
前記複数のパターンコイルの駆動を制御する制御回路とを備え、
前記複数のパターンコイルのそれぞれは、三角形または六角形に沿う巻回形状を有し、
前記第一主面においては、前記複数のパターンコイルが平面充填されている
平面モータ。 - 前記複数のパターンコイルのそれぞれは、六角形に沿う巻回形状を有し、
前記第一主面においては、前記複数のパターンコイルがハニカム状に平面充填されている
請求項1に記載の平面モータ。 - 前記複数のパターンコイルのそれぞれは、三角形に沿う巻回形状を有し、
前記第一主面の六角形の領域には、6つのパターンコイルが平面充填されている
請求項1に記載の平面モータ。 - 磁石を有する可動子と、
前記可動子側を向く第一主面、及び、前記第一主面に配置される薄膜状の複数のパターンコイルを有する固定子基板と、
前記複数のパターンコイルの駆動を制御する制御回路とを備え、
前記複数のパターンコイルのそれぞれは、円形巻回形状を有し、
前記複数のパターンコイルには、第一方向に並んだ複数の第一パターンコイル、及び、前記第一方向に並んだ複数の第二パターンコイルが含まれ、
前記複数の第一パターンコイル及び前記複数の第二パターンコイルは、前記第一方向と交差する第二方向において隣り合い、
前記第一方向において、前記複数の第一パターンコイルの中心位置と前記複数の第二パターンコイルの中心位置とは、ずれている
平面モータ。 - 前記複数の第一パターンコイルは、所定のピッチで前記第一方向に並び、
前記複数の第二パターンコイルは、前記所定のピッチで前記第一方向に並び、
前記第一方向において、前記複数の第一パターンコイルの中心位置と前記複数の第二パターンコイルの中心位置とは、前記所定のピッチの2分の1ずれている
請求項4に記載の平面モータ。 - 前記固定子基板は、
前記複数のパターンコイルのそれぞれの一方の端部と前記制御回路とを電気的に接続する第一配線、及び、前記複数のパターンコイルのそれぞれの他方の端部と前記制御回路とを電気的に接続する第二配線が配置された、前記第一主面の反対側の第二主面と、
前記複数のパターンコイルのそれぞれの前記一方の端部と前記第一配線とを電気的に接続する第一導電ビア構造と、
前記複数のパターンコイルのそれぞれの前記他方の端部と前記第二配線とを電気的に接続する第二導電ビア構造とを有する
請求項1~5のいずれか1項に記載の平面モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019543446A JPWO2019058735A1 (ja) | 2017-09-19 | 2018-07-20 | 平面モータ |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017179500 | 2017-09-19 | ||
JP2017-179500 | 2017-09-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019058735A1 true WO2019058735A1 (ja) | 2019-03-28 |
Family
ID=65809849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/027226 WO2019058735A1 (ja) | 2017-09-19 | 2018-07-20 | 平面モータ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2019058735A1 (ja) |
WO (1) | WO2019058735A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020201167A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 株式会社日立ハイテク | 搬送装置 |
KR20220130014A (ko) * | 2021-03-17 | 2022-09-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 개폐 장치 및 반송실 |
JP2023526837A (ja) * | 2020-05-20 | 2023-06-23 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 磁石アセンブリ、コイルアセンブリ、平面モータ、位置決めデバイス及びリソグラフィ装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616239A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-25 | Hitachi Ltd | 磁気浮上搬送装置 |
JPH10136635A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | リニア電磁型マイクロアクチュエータ |
JP2003284315A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Polymatech Co Ltd | 二次元型電動アクチュエータおよびそれを用いた入力装置 |
JP2010089061A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 振動モータおよびそれを用いた携帯端末装置 |
-
2018
- 2018-07-20 WO PCT/JP2018/027226 patent/WO2019058735A1/ja active Application Filing
- 2018-07-20 JP JP2019543446A patent/JPWO2019058735A1/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616239A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-25 | Hitachi Ltd | 磁気浮上搬送装置 |
JPH10136635A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | リニア電磁型マイクロアクチュエータ |
JP2003284315A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Polymatech Co Ltd | 二次元型電動アクチュエータおよびそれを用いた入力装置 |
JP2010089061A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 振動モータおよびそれを用いた携帯端末装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020201167A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 株式会社日立ハイテク | 搬送装置 |
WO2020250555A1 (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 株式会社日立ハイテク | 搬送装置 |
CN113905964A (zh) * | 2019-06-12 | 2022-01-07 | 株式会社日立高新技术 | 输送装置 |
JP7319096B2 (ja) | 2019-06-12 | 2023-08-01 | 株式会社日立ハイテク | 搬送装置 |
US11772911B2 (en) | 2019-06-12 | 2023-10-03 | Hitachi High-Tech Corporation | Conveying device |
JP2023526837A (ja) * | 2020-05-20 | 2023-06-23 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 磁石アセンブリ、コイルアセンブリ、平面モータ、位置決めデバイス及びリソグラフィ装置 |
JP7482258B2 (ja) | 2020-05-20 | 2024-05-13 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 磁石アセンブリ、コイルアセンブリ、平面モータ、位置決めデバイス及びリソグラフィ装置 |
KR20220130014A (ko) * | 2021-03-17 | 2022-09-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 개폐 장치 및 반송실 |
KR102676994B1 (ko) | 2021-03-17 | 2024-06-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 개폐 장치 및 반송실 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019058735A1 (ja) | 2020-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5387570B2 (ja) | 多自由度アクチュエータおよびステージ装置 | |
JP2007312449A (ja) | 周期磁界発生装置およびこれを用いた電動機 | |
WO2019058735A1 (ja) | 平面モータ | |
JP2007525937A5 (ja) | ||
WO2019225284A1 (ja) | 平面モータ、及び、制御方法 | |
EP3029509A1 (en) | Mirror device | |
JP2011155757A (ja) | リニアモータ | |
JP2019030067A (ja) | 平面モータ | |
WO2019128449A1 (zh) | 一种位移装置 | |
JP6846722B2 (ja) | 平面モータ | |
JP2020089109A (ja) | 磁気搬送装置、及び、制御方法 | |
WO2019142605A1 (ja) | 平面モータ | |
JP2005218203A (ja) | アクチュエータ及びボンディング装置 | |
JP4581641B2 (ja) | 平面ステージ | |
JP2019161834A (ja) | 平面モータ | |
WO2017126577A1 (ja) | アクチュエータ | |
JP5470990B2 (ja) | 多自由度アクチュエータ | |
JP2000333434A (ja) | リニアモータ | |
JP2019115134A (ja) | 平面モータ | |
JP2019062654A (ja) | 平面モータ | |
JP5277586B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
WO2019176507A1 (ja) | 平面モータ | |
CN116846119B (zh) | 电机结构 | |
JP5656902B2 (ja) | アクチュエータ | |
WO2021218838A1 (zh) | 马达及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18858941 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019543446 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18858941 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |