JP2001251842A - ベーシックファクターを用いたリニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギー効率の改善された実用性にすぐれ
たリニアモータを提供すること。 【解決手段】 可動子１２と、固定子１１とを備えたリ
ニアモータにおいて、前記可動子１２及び固定子１１の
内の一方は、他方を吸引するために他方に対向する一端
に作用面を備えたベーシックファクターを複数磁気的に
接触させて連設した磁石部１２ａ〜１２ｄを備えてい
る。また、他方は、前記作用面に対向可能に夫々設けら
れ、前記作用面に吸引可能な複数の磁性体からなる単位
吸引部１６ａ〜１６ｉを備えている。前記ベーシックフ
ァクターは、電磁石部と、その両側に接触面を介して配
置された永久磁石部とを備え、前記作用面と、前記接触
面とは、前記永久磁石部を介して対向している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベーシックファク
ターと呼ばれるハイブリッド型磁石を用いた直流パルス
によって駆動されるリニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１２に示すハイブリッド型磁石
が提案されている（特願平１０−２７８８４号、参
照）。

【０００３】図１２に示すように、ハイブリッド型磁石
は、ベーシックファクターとも呼ばれ電磁石１０１及び
その両端に密着した係合部材１０２を備えている。電磁
石１０１は、基部１０３と、基部１０３の両端から同方
向に突出した脚部１０４を備えたコ字状の磁性材料から
なるヨーク１０５と、ヨーク１０５の基部１０３に巻回
された励磁コイル１０６とを備えている。一方、係合部
材１０２は、永久磁石１０７と、その両側を挟み込む磁
性材１０８とを備えている。

【０００４】ここで、図１２の状態において、ハイブリ
ッド磁石の係合部材１０２の外面を作用面Ｘとし、接合
面Ｐ，Ｑが吸着も反発も生じない状態において、作用面
Ｘに近接する軟磁性材からなる可動部材１１０を想定す
る。励磁コイル１０６に電流を流すと永久磁石１０７の
磁力線がハイブリッド型磁石１００内で、閉磁路を構成
することなく、接合面Ｐ，Ｑを越えて可動部材に対して
エアギャップを介して磁路を構成し、作用面Ｘにおい
て、吸引力を発生させる。

【０００５】図１３は、図１２のハイブリッド型磁石を
用いた電動機の一例を示す図である（特願平１０−３２
１０４４号、参照）。図１３を参照すると、電動機１２
０は、２個のハイブリッド磁石１００を左右に対向して
配置し、その間に紙面に対して垂直に摺動する摺動部材
１１１を配置している。摺動部材１１１は、中央部に非
磁性体からなる四角柱状の基部１１２を備えており、こ
の基部１１２の上下２箇所に孔１１３が設けられてい
て、この孔１１３に図示を省略したレールが通ってい
る。また、基部１１２の左右両側には、同じく非磁性体
からなる取付板１１４が設けられていて、この取付板１
１４の両端部には、磁性体からなる可動部材１１５が取
り付けられている。この可動部材１１５とハイブリッド
磁石１００の係合部材１０２とには、ギャップＧが形成
されている。

【０００６】このような構成の電動機１２０において、
ハイブリッド磁石１００がすれ違う磁性体に及ぼす吸引
力は、同じ電流値において、電磁石のみのときよりも大
きく、また、摺動部材に及ぼすエネルギーが大となると
いう構成を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たハイブリッド磁石１００を用いた電動機１２０は、エ
ネルギー効率の点からみれば、実用性において、なお、
改善の余地があった。

【０００８】従って、従来のハイブリッド磁石を用いた
電動機１２０の原理を適用したリニアモータにも、改善
の余地があった。

【０００９】そこで、本発明の第１の技術的課題は、小
型化でき、エネルギー効率の改善され、実用性に優れた
ベーシックファクターを用いたリニアモータを提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、可動子
と、固定子とを備えたリニアモータにおいて、前記可動
子及び固定子の内の一方は、他方を吸引するために他方
に対向する一端に作用面を備えたベーシックファクター
を複数互いに当接触させて連設した磁石部を備え、前記
他方は、前記作用面に対向可能に夫々設けられ、前記作
用面に吸引可能な複数の磁性体からなる単位吸引部を備
え、前記ベーシックファクターは電磁石部と、その両側
に接触面を介して配置された永久磁石部とを備え、前記
作用面と、前記接触面とは、前記永久磁石部を介して対
向していることを特徴とするベーシックファクターを用
いたリニアモータが得られる。

【００１１】また、本発明によれば、前記ベーシックフ
ァクターを用いたリニアモータにおいて、前記電磁石部
に直流パルス電流を印加したときに、前記作用面が、前
記パルス電流の継続時間だけ、前記単位吸引部を吸引す
ることによって駆動されることを特徴とするベーシック
ファクターを用いたリニアモータが得られる。

【００１２】また、本発明によれば、前記いずれかのベ
ーシックファクターを用いたリニアモータにおいて、前
記磁石部の複数の作用面が、前記第１の方向に直交する
第２方向に沿って等間隔となるように配置され、前記単
位吸引部の磁性体は、前記作用面に対応するように、前
記第２の方向に沿って等間隔となるように配置されてい
ることを特徴とするベーシックファクターを用いたリニ
アモータが得られる。

【００１３】また、本発明によれば、前記いずれかのベ
ーシックファクターを用いたリニアモータにおいて、前
記磁石部及び前記単位吸引部は、互いに対応して同数配
置され、前記磁石部の作用面及び前記単位吸引部の磁性
体内の少なくとも一方は、隣接するものが前記第１の方
向に予め定められた間隔だけ互いに位置ずれするように
構成されていることを特徴とするベーシックファクター
を用いたリニアモータが得られる。

【００１４】また、本発明によれば、前記いずれかに記
載のベーシックファクターを用いたリニアモータにおい
て、前記可動子は前記磁石部によって構成され、前記固
定子は複数の前記単位吸引部によって構成されているこ
とを特徴とするベーシックファクターを用いたリニアモ
ータが得られる。

【００１５】また、本発明によれば、前記ベーシックフ
ァクターを用いたリニアモータにおいて、前記可動子
は、前記第２の方向に連設された６又は１２個の磁石部
を備え、前記固定子は前記磁石部と同数の磁性体を備え
ていることを特徴とするるベーシックファクターを用い
たリニアモータが得られる。

【００１６】また、本発明によれば、前記いずれかのベ
ーシックファクターを用いたリニアモータにおいて、前
記磁石部は、前記ベーシックファクターは、互いの作用
面が前記第１及び第２の方向に直交する第３の方向に対
向するように、一対のベーシックファクターを連設した
構成の両作用面型のベーシックファクターからなり、前
記固定子は前記一対の作用面に夫々対向するように、前
記磁石部を挟み込むように設けられた一対の吸引部を備
えていることを特徴とするベーシックファクターを用い
たリニアモータが得られる。

【００１７】また、本発明によれば、前記ベーシックフ
ァクターを用いたリニアモータにおいて、前記固定子の
吸引部は、前記第１の方向に等しいピッチとなるよう
に、複数配置され、前記可動子は、前記第１の方向に前
記ピッチと同じピッチで第１の方向に並んで設けられた
複数の磁石部を備えていることを特徴とするベーシック
ファクターを用いたリニアモータが得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態につい
て説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本
発明の回転機の原理について説明する。

【００１９】図１（ａ）は本発明の回転機に用いられる
ベーシックファクターを示す斜視図であり、図１（ｂ）
は図１（ａ）のベーシックファクターの分解組立斜視図
である。また、図１（ｃ）は図１（ｂ）の正面図、図１
（ｄ）は図１（ａ）の正面図である。

【００２０】図１（ａ）〜（ｄ）を参照すると、ベーシ
ックファクター１０は、永久磁石部３及び電磁石部４と
を備えている。永久磁石部３は、ネオジウムマグネット
（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）等の硬磁性体（永久磁石）１の着磁
方向の両側を純鉄等の軟磁性体２で、挟み込むことによ
って形成されている。

【００２１】一方、電磁石部４は、基部６ａと、この基
部６ａの両端からそれぞれ一方側に突出した一対の脚部
６ｂ，６ｃをそれぞれ備えたコの字状の純鉄等の軟磁性
体からなるコアまたはヨーク５と、コア５の基部６ａに
巻回された銅線からなるコイル７とを備えている。

【００２２】図１（ａ）及び図１（ｄ）に最も良く示さ
れているように、永久磁石部３及び電磁石部４のコア５
の両端面との間には、接合面Ｄ１及びＤ２がそれぞれ形
成されている。

【００２３】図２（ａ）〜（ｃ）は図１（ａ）〜（ｄ）
に示されたベーシックファクター１０の動作原理を説明
に供せられる正面図である。

【００２４】図２（ａ）を参照すると、電磁石部４に通
電していないときには、永久磁石部３の磁力線は、矢印
８に示されるようにベーシックファクター１０の閉磁路
を回るだけで、周囲の空気中への磁束の漏れは殆どな
い。従って、接合面Ｄ１，Ｄ２は、強い吸着をしてい
る。この際の接合面Ｄ１，Ｄ２の吸着力は、永久磁石部
３により形成される。この状態を第１の状態と呼ぶ。

【００２５】次に、図２（ｂ）に示すように、電磁石部
４に永久磁石部３の磁束数より多量の磁束数を発生させ
る電流を、夫々同極同士を対向させて通電したときに
は、永久磁石部３の磁力線は、電磁石部４の磁力線に、
閉磁路から、接合面Ｄ１，Ｄ２より上に押し戻されて永
久磁石部３の飽和状態を越えれば、矢印９に示すよう
に、空気中に放出される。この際、電磁石部４の磁束数
が充分多量であれば、空気中に放出される磁力線は、永
久磁石部３と電磁石部４の合成されたものとなる。

【００２６】従って、この時の接合面Ｄ１，Ｄ２の吸着
力は、電磁石部４のみによって形成されたものとなる。
この状態を第２の状態と呼ぶ。

【００２７】次に、図２（ｃ）に示すように、電磁石部
４に永久磁石部３の磁束と同量の磁束数を発生させる電
流を、永久磁石部３と同極同士となるように対向させて
通電し、かつベーシックファクター１０自体の残留磁束
密度の飽和状態よりも、余裕があるときについて説明す
る。この場合も、上記同様に、同極同士を対向させて配
置する。

【００２８】この場合において、接合面Ｄ１，Ｄ２は、
吸引も反発もしない無力化状態となる。これは、永久磁
石部３の磁力線も電磁石部４の磁力線も、接合面Ｄ１，
Ｄ２を境にして、互いに通い合うことが無いことを意味
する。なお、ベーシックファクター１０自体の残留磁束
密度の飽和状態を越える永久磁石部３と電磁石部４の磁
束数が同量且つ多量であれば、接合面Ｄ１，Ｄ２は、反
発力を持ち、各々の磁力線は、空気中に漏れ磁束として
放出される。この状態を第３の状態と呼ぶ。

【００２９】この第３の状態において、図３に示すよう
に、ベーシックファクター１０の作用面３ａをＸとし、
Ｘに近接する可動もしくは固定される吸引部材（Ｙ）４
０を想定する。なお、吸引部材（Ｙ）４０は純鉄等の軟
磁性体からなる。

【００３０】図３の状態において、電磁石部４に投入す
る電流値をαとおく。なお、接合面Ｄ１，Ｄ２が無力化
しているポイントの値で、次の状態において、ベーシッ
クファクター１０と吸引部材（Ｙ）４０とのエアギャッ
プを縮めていくに従って、αの値は小さくなる。これ
は、永久磁石部３の磁力線が接合面Ｄ１，Ｄ２を越えて
ベーシックファクター１０内で閉磁路を構成することな
く、反対に吸引部材（Ｙ）４０に対してエアギャップを
介して磁路を構成し、作用面（Ｘ）３ａにおいて、吸引
力を発生させていることを意味する。このとき、電磁石
部４に投入するαは、接合面Ｄ１，Ｄ２において、永久
磁石部３の磁力線を遮断するに足る量ですむので、永久
磁石部３の磁力線が可動部材４０と磁路を構成しやすく
なればなるほど、言い替えれば、作用面（Ｘ）３ａの吸
引力が増せば増すほどαの値は、小さくなる。尚、作用
面（Ｘ）３ａの吸引力の限界は、おのずと永久磁石の性
能を限界としている。この状態を第４の状態と呼ぶ。

【００３１】しかし、第２の状態のように、電磁石部４
に多量の電流を投入すれば、作用面（Ｘ）３ａの吸引力
は、永久磁石部３の磁力線と電磁石部４の磁力線の合成
となるので、強力にすることができるが、エネルギー効
率的には、悪化する。

【００３２】前記第４の状態において、作用面（Ｘ）３
ａの吸引力を増し、且つαの値を小さくするための条件
は、次の（１）〜（３）の３つである。

【００３３】（１）作用面（Ｘ）３ａのエアギャップを
小さくする。

【００３４】（２）永久磁石部３のヨーク部分と、吸引
部材（Ｙ）４０の軟磁性体の部分を電磁石のコアまたは
ヨークの部分よりも飽和時速密度の良い素材とする。

【００３５】（３）ベーシックファクター１０内の閉磁
路の距離Ｌ１に対して、永久磁石部３とエアギャップを
介して吸引部材（Ｙ）と構成する磁路の距離Ｌ２を短く
する。なお、作用面Ｘの吸引力を増すには、当然永久磁
石部３そのものの性能（Ｂｒ，ＢＨ）を良くすることは
いうまでもないことである。また、ネオジウム磁石に代
わる素材例えば、超電導磁石等も使用することができ
る。

【００３６】実際に設計する場合において、永久磁石部
３そのものの着磁方向の距離（幅）をＬ，永久磁石部３
の長さをＸＬとし、断面積をＺとすると、Ｌ，ＸＬは、
ＺとＢｒ，ＢＨ曲線グラフとパーミナンス係数から適す
る値を算出できる。これにより、永久磁石部３と吸引部
材（Ｙ）４０の最適の寸法がでる。この永久磁石部３と
適合する電磁石部４を第１〜第４の状態を考慮して設計
すれば良い。

【００３７】本発明のベーシックファクターと吸引部材
（Ｙ）４０の組み合わせた構成は、電磁石２０と吸引部
材４０とを組み合わせたものと比較するために、エアギ
ャップ、素材、磁路の距離、断面積、体積、コイルの太
さ、タン数等極力条件を同じくする。

【００３８】比較のために本発明によるものと、比較例
として、永久磁石部３を持たず電磁石部４及び吸引部材
４０のみを有するものとの各作用面における吸引力が同
じ時の投入電力量（Ｗ）において、本発明の方が、永久
磁石部３を持たない比較例よりも３〜４分の１以下です
むことが判明している。

【００３９】また、この比較例を適用したリラクタンス
モーターを想定すると通常３０％ほどのエネルギー変換
効率となる。しかし、本発明を利用したリラクタンスモ
ーターが比較例の形態よりも３０％以下の投入電力量で
すめば、電気入力を越える出力が得られる計算になり、
これは、永久磁石のエネルギーを力学的動力に変換して
いることを示している。

【００４０】図４（ａ），（ｂ），及び（ｃ）は本発明
の実施の形態によるベーシックファクター連続体を示す
図である。

【００４１】図４（ａ）を参照すると、ベーシックファ
クター連続体５０は、一対のベーシックファクター１
０，１０´を互いの永久磁石部３，３´がその極性が逆
になるように側面同士を密着させて配置されている。こ
こでは、各磁路の長さＬ１及びＬ２を再び、夫々の磁路
の名称として用いる。

【００４２】図４（ｂ）に示すように、一方のベッシッ
クファクタ１０の永久磁石１によって形成される磁路Ｌ
１は、反時計回りである。これに抗する方向に磁路が形
成されるように、コイル７に電流を通じると、先に説明
したように、永久磁石１のＮ極から、永久磁石部３から
外側に、磁力線が放出されて吸引部材４０を通り、吸引
吸部材４０から再び永久磁石部３´に向かうように、磁
力線が放出されて、永久磁石部３内に入り、永久磁石１
のＳ極に到達する磁路Ｌ２が形成されることは先に説明
した通りである。

【００４３】しかしながら、ベーシックファクター１０
に、ベーシックファクター１０´を永久磁石の磁極が互
いに逆方向になるように、即ち、同極同士を対向させて
接触している場合には、漏れ磁束がＬ２を形成するのみ
ならず、図４（ｃ）に示すように、ベーシックファクタ
ー１０´内に、放出された磁力線の一部が進入して、磁
路Ｌ３を形成するとともに、ベーシックファクター１０
´内で新たに、反時計回りの磁路Ｌ４を形成する。この
磁路Ｌ４の磁力線の向きは、ベーシックファクター１０
´の永久磁石部３´によって形成される磁路と逆方向で
あるために、ベッシックファクタ１０と同様に、磁力線
が磁石外に放出されて、磁路Ｌ５を形成する。これは、
コイル７´に電流を流していないにもかかわらず、吸引
部材４０´を吸引することになる。このトルクは、コイ
ル７に流される電気量が同じであるにもかかわらずベー
シックファクター１０が一つ設けられたものに比較して
約１．５倍以上にもなる。

【００４４】図５は本発明の第1の実施の形態によるリ
ニアモータを示す図である。図５に示すように、リニア
モータ２０は、固定子１１とその内部に配置された可動
子１２とを備えている。また、固定子１１の周囲には、
角筒状のケース１３が設けられているが、内部が良く観
察できるように、ケース１３の部分を二点鎖線で示して
ある。また、ケース１３は、磁気飽和しないように磁性
体からなることが好ましい。さらに、ケース１３は、磁
性体以外にも非磁性体でも構成することができる。

【００４５】固定子１１は、複数の磁性体１１ａ〜１１
ｌからなる単位吸引部（以下、単に吸引部と呼ぶ）１６
ａ〜１６ｊを、移動方向における単位吸引部１６ａ〜１
６ｊのピッチの１／６づつ、各吸引部１６の磁性体１１
ａ〜１１ｆ移動方向と反対方向に位置すれし、磁性体１
１ｆと、１１ｇとは同じ位置となり、磁性体１１ｇ〜１
１ｌは移動方向に向かって夫々位置ずれしている構成を
有している。

【００４６】この１／６は、吸引部と、磁石部とが最大
の吸引力が得られる上限値である。

【００４７】この実施の形態においては、吸引部１６
ａ，ｂ，ｃ，…は、ケース１３の内周面に外側面が固定
されているように、等間隔で配置されるとともに、各吸
引部１６ａ，ｂ，ｃ…は、位置ずれした１２個の磁性体
１１ａ〜１１ｌを備えている。

【００４８】この磁性体１１ａ〜１１ｌは、直方体状
で、移動方向の長さは、吸引部のピッチの略半分であ
る。

【００４９】また、可動子１２は、移動方向に等間隔で
並んだ複数の磁石部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…を備え
ている。図示の例では、４個の磁石部を備えている。

【００５０】各磁石部１２ａ〜１２ｄは、磁性板１５ａ
〜１５ｍを移動方向と直交する方向に並べるとともに、
各磁性板１５ａ〜１５ｍの中央部を貫通するように図示
しない基部で連絡してＨ型（上下両側に櫛歯状になるよ
うに）のヨーク連続した形状のヨークを形成し、このＨ
型の中心部分に夫々巻線を施して、Ｈ型の上下の夫々の
先端部間に永久磁石１ａ，１ｂ，１ｃ，…を挿入した形
状を有している。両端の磁性板１５ａ及び１５ｍは、中
央部分のものの厚さの半分であり、従って、Ｈ型のヨー
クを一列に両側同士を一体に繋ぎあわせたものと同様な
構成である。

【００５１】また、この各々のＨ型のヨークに巻線７
ａ，７ｂ，…を施し、両端に永久磁石１ａ，１ｂ，…，
１ａ´，１ｂ´、…を夫々挿入したものは、図１及び図
２に示すベーシックファクター１０の２個を基部６ａの
底面同士を接合したものと同じ構成で、上下両側に夫々
作用面を有することから、このような構成のものを両作
用面型ベーシックファクターと呼ぶ。

【００５２】従って、磁石部１２ａ〜１２ｄは、この両
作用面型ベーシックファクターを横に側面同士を接合し
たものと同様であり、半分よりも上側の部分及び下側の
部分には、夫々図４の所で説明したベーシックファクタ
ー連続体５０の原理が適用できる。

【００５３】次に、図６乃至図１１を参照して本発明の
第１の実施の形態によるリニアモータの動作について説
明する。図６乃至図１１は本発明の第１の実施の形態に
よるリニアモータの平面図である。

【００５４】図６に示すように、可動子１２の各磁石部
と、固定子１１の各吸引部との重なり合う部分の長さが
固定子の吸引部のピッチの０〜１／６となる吸引部の磁
性体１１ａ，１１ｂ，１１ｋ，１１ｌに対応する各磁石
部１２ａ，１２ｂ，…の各両作用面型ベーシックファク
ターのコイル７ａ，７ｂ，７ｋ，７ｌについて、直流電
流がＯＮとなるように、直流パルス電流が加えられる。
その他の両作用面型ベーシックファクターのコイル７ｃ
〜７ｊは、直流パルス電流はＯＦＦである。

【００５５】従って、各磁石部の両作用面型ベーシック
ファクターと吸引部材の磁性体１１ａ，１１ｂ，１１
ｋ，１１ｌとの間に吸引力が働き、可動子１２は、１／
６ピッチ分だけ、左側に移動する。その際の移動時間
は、パルス電流の長さによって調整することができる。

【００５６】図７に示すように、重なり部分が１／６ピ
ッチを越える磁石部はＯＦＦとなり、重なり部分が０〜
１／６ピッチにある部分について、電流がＯＮとなる。
即ち、磁石部のコイル７ａ，７ｆ及び７ｇ，７ｌがＯＮ
となり、磁石部のコイル７ｂ〜７ｅ及び７ｈ〜７ｋはＯ
ＦＦとなる。

【００５７】従って、磁石部と、吸引部の磁性体１１
ａ，１１ｆ及び１１ｇ，１１ｌとの間の吸引力が働き、
可動子は更に左側に即ち、１／６ピッチだけ移動する。

【００５８】次に、図８に示すように、重なり部分が１
／６ピッチを越える磁石部はＯＦＦとなり、重なり部分
が０〜１／６ピッチにある部分について、電流がＯＮと
なる。即ち、磁石部のコイル７ｅ，７ｆ及び７ｇ，７ｈ
がＯＮとなり、磁石部のコイル７ａ〜７ｄ及び７ｉ〜７
ｌはＯＦＦとなる。

【００５９】従って、磁石部と、吸引部の磁性体１１
ｅ，１１ｆ及び１１ｇ，１１ｈとの間の吸引力が働き、
可動子は更に左側に１／６ピッチだけ移動する。

【００６０】次に、図９に示すように、重なり部分が１
／６ピッチを越える磁石部はＯＦＦとなり、重なり部分
が０〜１／６ピッチにある部分について、電流がＯＮと
なる。即ち、磁石部のコイル７ｄ，７ｅ及び７ｈ，７ｉ
がＯＮとなり、磁石部のコイル７ａ〜７ｃ，７ｆ，７
ｇ，及び７ｊ〜７ｌはＯＦＦとなる。

【００６１】従って、磁石部と、吸引部の磁性体１１
ｄ，１１ｅ及び１１ｈ，１１ｉとの間の吸引力が働き、
可動子は更に左側に１／６ピッチだけ移動する。

【００６２】次に、図１０に示すように、重なり部分が
１／６ピッチを越える磁石部はＯＦＦとなり、重なり部
分が０〜１／６ピッチにある部分について、電流がＯＮ
となる。即ち、磁石部のコイル７ｃ，７ｄ及び７ｉ，７
ｊがＯＮとなり、磁石部のコイル７ａ，７ｂ，７ｅ〜７
ｈ，７ｋ〜７ｌはＯＦＦとなる。

【００６３】従って、磁石部と、吸引部の磁性体１１
ｃ，１１ｄ及び１１ｉ，１１ｊとの間の吸引力が働き、
可動子は更に左側に１／６ピッチだけ移動する。

【００６４】次に、図１１に示すように、重なり部分が
１／６ピッチを越える磁石部はＯＦＦとなり、重なり部
分が０〜１／６ピッチにある部分について、電流がＯＮ
となる。即ち、磁石部のコイル７ｂ，７ｃ及び７ｊ，７
ｋがＯＮとなり、磁石部のコイル７ａ，７ｄ〜７ｉ，７
ｌはＯＦＦとなる。

【００６５】従って、磁石部と、吸引部の磁性体１１
ｂ，１１ｃ及び１１ｊ，１１ｋとの間の吸引力が働き、
可動子は更に左側に１／６ピッチだけ移動する。

【００６６】以上の直流電流の印加パターンを繰り返す
ことによって、可動子１２は、固定子に対して移動する
ことが可能となる。

【００６７】また、直流電流を印加したコイルに、隣接
するコイルの両作用面ベーシックファクターにも、対応
する磁性体に対して吸引力が働くので、電流効率を高め
ることができる。

【００６８】以上説明した本発明の実施の形態において
は、可動子として磁石部、固定子として吸引部を用いた
ものを使用したが、これとは対照的に可動子として吸引
部、固定子として磁石部を用いたものを使用しても、本
発明の実施の形態と同様な効果が得られることは勿論で
ある。

【００６９】また、本発明の実施の形態において、リニ
アモータとして、両作用面ベーシックファクターを１２
個一体に設けた磁石部を備えたものについて、説明した
が、両作用面ベーシックファクターは、少なくとも２個
設ければその効果を達成できるものであり、その数には
限定されない。また、磁石部として、両作用面型ベーシ
ックファクターを用いたが、図１及び２に示されるベー
シックファクターを図４の形で連設した一側作用面型の
ベーシックファクター連続体であっても、同様にリニア
モータを構成することができることは明らかである。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エネルギー効率の改善され実用性にすぐれたベーシック
ファクターを用いたリニアモータを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の電動機に用いられるベーシッ
クファクターを示す斜視図である。（ｂ）は（ａ）のベ
ーシックファクターの分解組立斜視図である。（ｃ）は
（ｂ）の正面図である。（ｄ）は（ａ）の正面図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１のベーシックファクター
の動作原理の説明に供せられる正面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１のベーシックファクター
の動作原理の説明に供せられる正面図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は図４の基本構造を用いた本発
明の実施の形態によるベーシックファクター連続体を示
す図である。

【図５】図４のベーシックファクター連続体の原理を用
いた本発明の第１の実施の形態によるリニアモータを示
す斜視図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態によるリニアモータ
の動作原理の説明に供せられる展開図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態によるリニアモータ
の動作原理の説明に供せられる展開図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態によるリニアモータ
の動作原理の説明に供せられる平面図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態によるリニアモータ
の動作原理の説明に供せられる平面図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態によるリニアモー
タの動作原理の説明に供せられる平面図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態によるリニアモー
タの動作原理の説明に供せられる平面図である。

【図１２】従来技術によるハイブリッド型磁石を示す図
である。

【図１３】図１２のハイブリッド型磁石を用いた電動機
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ〜１ｌ，１´，１ａ´〜１ｌ´ 永久磁石 ２ 軟磁性体 ３ 永久磁石部 ３ａ 作用面（Ｘ） ４，４´ 電磁石部 ５ コア又はヨーク ６ａ 基部 ６ｂ，６ｃ 脚部 ７，７´，７ａ〜７ｌ コイル（巻線） １０，１０´ ベーシックファクター １１ 固定子 １１ａ〜１１ｌ （単位）吸引部 １２ 可動子 １２ａ〜１２ｈ 磁石部 １３ ケース １５ａ〜１５ｍ 磁性板 １６ａ〜１６ｊ 吸引部 ２０ リニアモータ ４０ 吸引部材（Ｙ） ５０ ベーシックファクター連続体 １００ ハイブリッド型磁石 １０１ 電磁石 １０２ 係合部材 １０３ 基部 １０４ 脚部 １０５ ヨーク １０６ 励磁コイル １０７ 永久磁石 １０８ 磁性材 １１０ 電動機 １１１ 摺動部材 １１２ 基部 １１３ 孔 １１４ 取付板 １１５ 可動部材 Ｄ１，Ｄ２ 接合面

フロントページの続き (72)発明者 荻野 三四郎 東京都品川区二葉二丁目20番１号 第２梅 田ビル405 (72)発明者 内川 據義 東京都大田区城南島四丁目５番５号 株式 会社大洋電機工作所内 (72)発明者 落合 康住 神奈川県川崎市麻生区高石３−32−２− 306 (72)発明者 西 義武 東京都世田谷区代沢２−39−７ (72)発明者 小栗 和也 神奈川県相模原市上鶴間５−６−１ ルネ 東林間Ａ−111 Ｆターム(参考） 5E048 AB10 AD07 CA07 5H641 BB11 BB18 BB19 GG02 GG04 GG08 GG12 HH02 HH03 HH05 HH07 HH14

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動子と、固定子とを備えたリニアモー
   タにおいて、前記可動子及び固定子の内の一方は、他方
   を吸引するために他方に対向する一端に作用面を備えた
   ベーシックファクターを複数互いに当接触させて連設し
   た磁石部を備え、 前記他方は、前記作用面に対向可能に夫々設けられ、前
   記作用面に吸引可能な複数の磁性体からなる単位吸引部
   を備え、 前記ベーシックファクターは電磁石部と、その両側に接
   触面を介して配置された永久磁石部とを備え、前記作用
   面と、前記接触面とは、前記永久磁石部を介して対向し
   ていることを特徴とするベーシックファクターを用いた
   リニアモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベーシックファクターを
   用いたリニアモータにおいて、前記電磁石部に直流パル
   ス電流を印加したときに、前記作用面が、前記パルス電
   流の継続時間だけ、前記単位吸引部を吸引することによ
   って駆動されることを特徴とするベーシックファクター
   を用いたリニアモータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のベーシックファク
   ターを用いたリニアモータにおいて、前記磁石部の複数
   の作用面が、前記第１の方向に直交する第２方向に沿っ
   て等間隔となるように配置され、前記単位吸引部の磁性
   体は、前記作用面に対応するように、前記第２の方向に
   沿って等間隔となるように配置されていることを特徴と
   するベーシックファクターを用いたリニアモータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の内のいずれかに記載の
   ベーシックファクターを用いたリニアモータにおいて、
   前記磁石部及び前記単位吸引部は、互いに対応して同数
   配置され、前記磁石部の作用面及び前記単位吸引部の磁
   性体内の少なくとも一方は、隣接するものが前記第１の
   方向に予め定められた間隔だけ互いに位置ずれするよう
   に構成されていることを特徴とするベーシックファクタ
   ーを用いたリニアモータ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至５の内のいずれかに記載の
   ベーシックファクターを用いたリニアモータにおいて、
   前記可動子は前記磁石部によって構成され、前記固定子
   は複数の前記単位吸引部によって構成されていることを
   特徴とするベーシックファクターを用いたリニアモー
   タ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のベーシックファクターを
   用いたリニアモータにおいて、前記可動子は、前記第２
   の方向に連設された６又は１２個の磁石部を備え、前記
   固定子は前記磁石部と同数の磁性体を備えていることを
   特徴とするベーシックファクターを用いたリニアモー
   タ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６記載のベーシックファク
   ターを用いたリニアモータにおいて、前記磁石部は、前
   記ベーシックファクターは、互いの作用面が前記第１及
   び第２の方向に直交する第３の方向に対向するように、
   一対のベーシックファクターを連設した構成の両作用面
   型のベーシックファクターからなり、前記固定子は前記
   一対の作用面に夫々対向するように、前記磁石部を挟み
   込むように設けられた一対の吸引部を備えていることを
   特徴とするベーシックファクターを用いたリニアモー
   タ。
8. 【請求項８】 請求項７記載のベーシックファクターを
   用いたリニアモータにおいて、前記固定子の吸引部は、
   前記第１の方向に等しいピッチとなるように、複数配置
   され、前記可動子は、前記第１の方向に前記ピッチと同
   じピッチで第１の方向に並んで設けられた複数の磁石部
   を備えていることを特徴とするベーシックファクターを
   用いたリニアモータ。