JP2020065412A - 筒型リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】推力を向上できる筒型リニアモータを提供する。【解決手段】本発明の筒型リニアモータ１は、筒状であって外周に軸方向の等間隔で設けられる複数のティース４を有するコア２と、コア２のティース４，４間のスロット６に装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相の巻線５と、筒状であって内方にコア２が軸方向へ移動自在に挿入されて内周側に軸方向にＮ極の磁極Ｍ１とＳ極の磁極Ｍ２とが交互に配置される界磁７とを備え、界磁７は、軸方向の磁極Ｍ１，Ｍ２間にヨークを有しており、ｎを１以上の整数として、２極に対して６ｎスロットが対向する２極６ｎスロット構造となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、筒型リニアモータに関する。

筒型リニアモータは、たとえば、筒状のヨークとヨークの外周に軸方向に並べて配置される複数のティースを備えたコアとティース間のスロットに装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の巻線を有する電機子と、電機子の外周に設けられた円筒形のベースと軸方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶようにベースの内周に取付けられた複数の永久磁石とでなる可動子とを備えるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

このように構成された筒型リニアモータでは、電機子のＵ相、Ｖ相およびＷ相の巻線へ適宜通電すると、可動子の永久磁石が吸引されて可動子が電機子に対して軸方向へ駆動される。

特開２００８−２５３１３０号公報

前記筒型リニアモータは、コアにおけるティースのピッチと磁石における磁極のピッチとが異なっているため、リラクタンス推力が発生しづらくなっていて、推力の向上が難しい。

そこで、本発明は、推力を向上できる筒型リニアモータの提供を目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の筒型リニアモータは、筒状であって外周に軸方向の等間隔で設けられる複数のティースを有するコアと、コアのティース間のスロットに装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相の巻線と、筒状であって内方にコアが軸方向へ移動自在に挿入されて内周側に軸方向にＮ極とＳ極の磁極とが交互に配置される界磁とを備え、界磁は、軸方向の磁極間にヨークを有しており、ｎを１以上の整数として、２極に対して６ｎスロットが対向する２極６ｎスロット構造となっている。このように構成された筒型リニアモータによれば、巻線に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られる。

また、筒型リニアモータが界磁の外周に筒状バックヨークを備える場合には、筒型リニアモータの推力をより一層向上できる。

さらに、筒型リニアモータにおけるコアの軸方向長さを二磁極ピッチと等しくしてもよい。このように構成された筒型リニアモータによれば、効率的にリラクタンス推力が得られる。

本発明の筒型リニアモータによれば、推力を向上できる。

一実施の形態における筒型リニアモータの縦断面図である。 一実施の形態の筒型リニアモータのコアと界磁とを正対した状態における一部拡大縦断面図である。 一実施の形態の筒型リニアモータのコアを界磁に対して図２に示した状態から左へ変位させた状態を示す図である。 一実施の形態の第一変形例における筒型リニアモータのコアと界磁の縦断面図である。 一実施の形態の第二変形例における筒型リニアモータのコアと界磁の縦断面図である。 一実施の形態の第三変形例における筒型リニアモータのコアと界磁の縦断面図である。 一実施の形態の第四変形例における筒型リニアモータのコアと界磁の縦断面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における筒型リニアモータ１は、図１に示すように、筒状であって外周に軸方向の等間隔で設けられる複数のティース４を有するコア２と、コア２のティース４，４間のスロット６に装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相の巻線５と、筒状であって内方にコア２が軸方向へ移動自在に挿入されて内周側に軸方向にＮ極とＳ極とが交互に配置される界磁７とを備えて構成されている。

以下、筒型リニアモータ１の各部について詳細に説明する。コア２は、円筒状のコア本体３と、環状であってコア本体３の外周に軸方向に間隔を空けて設けられる複数のティース４とを備えて構成されて、本実施の形態では、可動子とされている。

コア本体３は、前述の通り円筒状であって、その横断面積は、コア２の軸線Ａ（図１参照）を中心とする円筒でティース４の内周から外周までのどこを切っても、ティース４を前記円筒で切断した際にできる断面の面積以上となるように肉厚が確保されている。

本実施の形態では、図１に示すように、コア本体３の外周に７個のティース４が、軸方向に等間隔に並べて設けられており、ティース４，４間に巻線５が装着される空隙でなるスロット６が形成されている。なお、本実施の形態では、ティース４は、内周から外周まで軸方向長さ（幅）が等しい矩形の断面形状をしているが、断面形状を台形にして外周における幅よりも内周における幅を大きくして内周側の磁路断面積を大きく確保するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、図１中で隣り合うティース４，４同士の間には、空隙でなるスロット６が合計で６個設けられている。そして、このスロット６には、巻線５が巻き回されて装着されている。巻線５は、Ｗ相、Ｕ相、およびＶ相の順で１つのスロット６に一相毎で装着されている。筒型リニアモータ１では、コア２と巻線５とで電機子Ｅを構成している。

そして、このように構成されたコア２は、出力軸である非磁性体で形成されたロッド１１の外周に装着されている。具体的には、コア２は、その図１中で右端と左端とがロッド１１に固定される環状のスライダ１２，１３によって保持されて、ロッド１１に固定されている。

他方、固定子Ｓは、本実施の形態では、円筒状の非磁性体で形成されるアウターチューブ１０と、アウターチューブ１０内に挿入される円筒状の磁性体で形成されるバックヨーク９と、バックヨーク９との間に環状隙間を形成する円筒状の非磁性体のインナーチューブ８と、バックヨーク９とインナーチューブ８との間の環状隙間に挿入される筒状の界磁７とで構成されている。

界磁７は、環状であって内周側にＮ極を有する複数の永久磁石でなる複数のＮ極の第一磁極Ｍ１と、環状であって内周側にＳ極を有する複数の永久磁石でなるＳ極の第二磁極Ｍ２と、環状の複数のヨークＹとを備えており、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２とをヨークＹを挟んで交互に積層して形成されている。つまり、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２との間にヨークＹを介装しつつ、筒型リニアモータ１の軸方向一端から、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２とが軸方向に交互に配置されている。よって、界磁７は、内周側に第一磁極Ｍ１のＮ極と第二磁極Ｍ２のＳ極とが交互に現れる。また、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２の軸方向長さはともに等しく、磁極ピッチＰの二倍の長さである二磁極ピッチ２Ｐはコア２の軸方向長さと等しくなっている。

インナーチューブ８は、筒状であって非磁性体で形成されており、界磁７の内周に嵌合されている。また、インナーチューブ８の内周には、スライダ１２，１３が摺接しており、スライダ１２，１３によって電機子Ｅはロッド１１とともに界磁７に対して偏心せずに軸方向へスムーズに移動できる。インナーチューブ８は、コア２の外周と界磁７の内周との間のギャップを形成するとともに、スライダ１２，１３と協働してコア２の軸方向移動を案内する役割を果たしている。なお、インナーチューブ８は、非磁性体で形成されればよいが、合成樹脂で形成されると筒型リニアモータ１の質量推力密度向上効果が高くなる。ここで、質量推力密度とは、前述の構成の筒型リニアモータ１の最大推力を質量で割った数値である。また、インナーチューブ８は、コア２を界磁７に挿入する際に、コア２の界磁７への吸着を防ぐので、良好な組立性を実現できる。なお、インナーチューブ８を設ける利点は多々あるが、インナーチューブ８の省略も可能である。

インナーチューブ８を非磁性体の金属としてもよいが、非磁性体の金属である場合、電機子Ｅが軸方向へ移動する際にインナーチューブ８の内部に渦電流が生じて、電機子Ｅの移動を妨げる力が発生してしまう。これに対して、インナーチューブ８を合成樹脂とすれば渦電流が生じないので筒型リニアモータ１の推力をより効果的に向上できるとともに、筒型リニアモータ１の質量を低減できる。なお、インナーチューブ８を合成樹脂とする場合、フッ素樹脂で製造すればスライダ１２，１３との間の摩擦および摩耗を低減できる。また、インナーチューブ８を他の合成樹脂で形成してもよく、また、摩擦および摩耗を低減するべく他の合成樹脂で形成されたインナーチューブ８の内周をフッ素樹脂でコーティングしてもよい。
バックヨーク９は、筒状であって磁性体で形成されており、ヨークＹとともに第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２の磁路を形成している。バックヨーク９の軸方向長さは、界磁７の全長以上になっていればよい。なお、バックヨーク９については省略できるが、バックヨーク９を設けると、第一磁極Ｍ１および第二磁極Ｍ２の磁力線の外部への洩れが抑制されて界磁７の内周側の磁界の強さの低下が抑制されるので、筒型リニアモータ１の推力を向上できる。

また、本実施の形態では、バックヨーク９の外周にアウターチューブ１０を設けている。アウターチューブ１０は、非磁性体で形成されており、界磁７の磁力によってアウターチューブ１０の外周に砂鉄等のコンタミナントの付着が防止されている。なお、筒型リニアモータ１が受ける荷重をバックヨーク９で受けるようにする場合、アウターチューブ１０を省略してもよい。

そして、アウターチューブ１０、バックヨーク９およびインナーチューブ８の図１中左端はキャップ１４によって閉塞されており、アウターチューブ１０、バックヨーク９およびインナーチューブ８の図１中右端は内周に挿入されるロッド１１の軸方向の移動を案内する環状のヘッドキャップ１５によって閉塞されている。

なお、キャップ１４には、巻線５に接続されるケーブルＣを外部の図示しない電源に接続するコネクタ１４ａを備えており、外部電源から巻線５へ通電できるようになっている。また、アウターチューブ１０およびインナーチューブ８の軸方向長さは、コア２の軸方向長さよりも長く、コア２は、界磁７内の軸方向長さの範囲で図１中左右へストロークできる。

そして、たとえば、巻線５の界磁７に対する電気角をセンシングし、前記電気角に基づいて通電位相切換を行うとともにＰＷＭ制御により、各巻線５の電流量を制御すれば、筒型リニアモータ１における推力と電機子Ｅの移動方向とを制御できる。なお、前述の制御方法は、一例でありこれに限られない。このように、本実施の形態の筒型リニアモータ１では、電機子Ｅが可動子であり、界磁７は固定子として振る舞う。また、電機子Ｅと界磁７とを軸方向に相対変位させる外力が作用する場合、巻線５への通電、あるいは、巻線５に発生する誘導起電力によって、前記相対変位を抑制する推力を発生させて筒型リニアモータ１に前記外力による機器の振動や運動をダンピングさせ得るし、外力から電力を生むエネルギ回生も可能である。

以上のように筒型リニアモータ１は構成されており、つづいて、筒型リニアモータ１の作動について説明する。前述したように、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２の軸方向長さがコア２における３つの隣り合うスロット６の一端から他端までの軸方向長さに等しい。よって、図２に示すように、コア２の３つの隣り合うスロット６（図２中でコア２の左半分の３つのスロット６）を第一磁極Ｍ１に正対させると、これら３つのスロット６の両端に位置するティース４がそれぞれ界磁７における第一磁極Ｍ１の軸方向両側のヨークＹに対応して正対する。このように、コア２の左半分の３つのスロット６を第一磁極Ｍ１に正対させると、コア２の右半分の３つのスロット６が第二磁極Ｍ２に正対する。つまり、コア２の右半分の３つの隣り合うスロット６は、第二磁極Ｍ２に正対して、これら３つのスロット６の両端に位置するティース４がそれぞれ界磁７における第二磁極Ｍ２の軸方向両側のヨークＹに対応して正対する。つまり、本実施の形態の筒型リニアモータ１は、界磁７の２つの磁極に対して６つのスロット６が向き合う、二極６スロットのリニアモータとされている。

図２に示したように、第一磁極Ｍ１の磁束は、第一磁極Ｍ１の軸方向両側のヨークＹとバックヨーク９とを通り、コア２の左半分の３つの隣り合うスロット６の軸方向両側のティース４，４とコア本体３をループ状に通る。他方、第二磁極Ｍ２の磁束は、第二磁極Ｍ２の軸方向両側のヨークＹとバックヨーク９とを通り、コア２の右半分の３つの隣り合うスロット６の軸方向両側のティース４，４とコア本体３をループ状に通る。

この図２の状態からコア２が界磁７に対して左方へ変位した図３の位置にあると、図２中でヨークＹに正対していたティース４が左方へずれるため、第一磁極Ｍ１と第二磁極Ｍ２の磁力でティース４を図２に示す位置へ吸引するリラクタンス推力が発生する。

このように本発明の筒型リニアモータ１では、コア２のティース４が突極となって界磁７に吸引されるため、リラクタンス推力が発生するので、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られる。リラクタンス推力を得るには、界磁７に軸方向に突極性を持たせて２つの磁極Ｍ１，Ｍ２間に磁気抵抗が小さくなる部位を設けて、２磁極に対して最小で６つのスロット６が正対するようにすればよく、６つのスロット６を１単位とすると、２磁極に対して１以上の単位のスロット６が正対すればよく、コア２の全長は二磁極ピッチ２Ｐの整数倍の長さにすればよい。よって、ｎを１以上の整数とすると、２磁極に対して６ｎ個のスロット６が正対するようにすれば、筒型リニアモータ１はリラクタンス推力を発揮できる。

以上、本発明の筒型リニアモータ１は、筒状であって外周に軸方向の等間隔で設けられる複数のティース４を有するコア２と、コア２のティース４，４間のスロット６に装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相の巻線５と、筒状であって内方にコア２が軸方向へ移動自在に挿入されて内周側に軸方向にＮ極とＳ極の磁極Ｍ１，Ｍ２とが交互に配置される界磁７とを備え、界磁７は、軸方向の磁極Ｍ１，Ｍ２間にヨークＹを有しており、ｎを１以上の整数として、２極に対して６ｎスロットが対向する２極６ｎスロット構造となっている。このように構成された筒型リニアモータ１によれば、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られるので、推力を向上できる。

また、本実施の形態の筒型リニアモータ１は、界磁７の外周に筒状のバックヨーク９を備えているので、界磁７の磁力線の外部への漏れを抑制できるので、より一層推力を向上できる。

前述のように、リラクタンス推力を得るには、界磁７に軸方向に突極性を持たせる。界磁７に突極性を持たせるには、第一磁極Ｍ１の永久磁石とＳ極の第二磁極Ｍ２の永久磁石との間に環状のヨークＹを介装するほかにも、永久磁石を磁性体中に埋め込んで磁極間にヨークを形成するか、エアギャップを設けて界磁７に突極性を持たせてもよい。

また、本実施の形態の筒型リニアモータ１におけるコア３の軸方向長さを二磁極ピッチ２Ｐと等しくしているので、コア３の軸方向長さが幾何学的にリラクタンス推力を得るのに適する長さとなるので、効率的にリラクタンス推力を得られる。

具体的には、図４から図７に示した一実施の形態の第一変形例の筒型リニアモータ１Ａ、第二変形例の筒型リニアモータ１Ｂ、第三変形例の筒型リニアモータ１Ｃおよび第四変形例の筒型リニアモータ１Ｄのように界磁を構成してもよい。
なお、筒型リニアモータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、界磁の構成のみが筒型リニアモータ１と異なっている。図４から図７では、筒型リニアモータ１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのコア２と界磁のみを図示し、その他の構成については図示を省略しているが、図示を省略した構成については筒型リニアモータ１と同様の構成となっている。

図４に示した第一変形例の筒型リニアモータ１Ａの界磁３０は、磁性体で形成した肉厚の筒部材３１と、筒部材３１の肉厚内に埋め込んだ環状の永久磁石３２，３３，３４，３５，３６，３７とを備えている。永久磁石３２は、内周にＮ極を持つ環状の永久磁石であり、永久磁石３３は、環状であって図４中右端側にＮ極、図４中左端側にＳ極を持つ永久磁石であり、永久磁石３４は、環状であって図４中右端側にＳ極、図４中左端側にＮ極を持つ永久磁石である。そして、軸方向でＮ極同士を対向させて配置される永久磁石３３と永久磁石３４との間のスペースの外周にＮ極を内周側に向けた永久磁石３２を配置して、これらの永久磁石３２，３３，３４で１つのＮ極の磁極を形成している。

永久磁石３５は、内周にＳ極を持つ環状の永久磁石であり、永久磁石３６は、環状であって図４中右端側にＳ極、図４中左端側にＮ極を持つ永久磁石であり、永久磁石３７は、環状であって図４中右端側にＮ極、図４中左端側にＳ極を持つ永久磁石である。そして、軸方向でＳ極同士を対向させて配置される永久磁石３６と永久磁石３７との間のスペースの外周にＳ極を内周側に向けた永久磁石３５を配置して、これらの永久磁石３５，３６，３７で１つのＳ極の磁極を形成している。これらの永久磁石３５，３６，３７で１つのＳ極の磁極を形成している。

筒部材３１は、磁性体で形成された肉厚の円筒であって、肉厚内にＮ極の磁極を形成する永久磁石３２，３３，３４とＳ極の磁極を形成する永久磁石３５，３６，３７とが磁極ごとに軸方向に交互に配置されて埋め込まれている。なお、筒部材３１は、分割体を組み合わせて形成されており、永久磁石３２，３３，３４，３５，３６，３７を埋め込めるようになっている。

このように構成された界磁３０では、内周側にＮ極とＳ極の磁極が軸方向の出現するようになっており、界磁３０の内周側には、Ｎ極の磁極の末端の永久磁石３２，３４と、Ｓ極の磁極の末端の永久磁石３６，３７との間に筒部材３１の磁性体が配置されて磁極間にヨークが形成される。よって、界磁３０は、内周に軸方向にて突極性を有している。このような界磁３０の２磁極に対してコア２の６つのスロット６が対向して、筒型リニアモータ１Ａは、２極６スロットのリニアモータとなっており、界磁３０は、界磁３０に対するコア２に位置関係に応じて磁極に対してコア２の連続する３つのスロット６を正対させるように吸引力を発揮する。よって、このように構成された筒型リニアモータ１Ａは、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られるので、推力を向上できる。

図４のように界磁３０を構成すると、ｑ磁束の流れが良くなりリラクタンス推力を向上できるとともに、断面矩形の環状の永久磁石３２，３３，３４，３５，３６，３７を採用できるとともに筒型リニアモータ１の永久磁石Ｍ１，Ｍ２よりも磁石サイズを小さくできるので製造コストも安価となる。

また、図５に示した第二変形例の筒型リニアモータ１Ｂの界磁４０は、磁性体で形成した肉厚の筒部材４１と、筒部材４１の肉厚内に埋め込んだ環状の永久磁石４２，４３，４４，４５とを備えている。永久磁石４２は、一端の径が他端の径よりも小さな円錐形であって内周にＮ極を持つ永久磁石であり、永久磁石４３は、永久磁石４２と同一形状であって内周にＮ極を持つ永久磁石である。そして、永久磁石４２と永久磁石４３は、大径側の端部を当接させた状態で筒部材４１内に埋め込まれており、これらの永久磁石４２，４３で１つのＮ極の磁極を形成している。

永久磁石４４は、一端の径が他端の径よりも小さな円錐形であって内周にＳ極を持つ永久磁石であり、永久磁石４５は、永久磁石４５と同一形状であって内周にＳ極を持つ永久磁石である。そして、永久磁石４４と永久磁石４５は、大径側の端部を当接させた状態で筒部材４１内に埋め込まれており、これらの永久磁石４４，４５で１つのＳ極の磁極を形成している。

筒部材４１は、磁性体で形成された肉厚の円筒であって、肉厚内にＮ極の磁極を形成する永久磁石４２，４３とＳ極の磁極を形成する永久磁石４４，４５とが磁極ごとに軸方向に交互に配置されて埋め込まれている。なお、筒部材４１は、分割体を組み合わせて形成されており、永久磁石４２，４３，４４，４５を埋め込めるようになっている。

このように構成された界磁４０では、内周側にＮ極とＳ極の磁極が軸方向の出現するようになっており、界磁４０の内周側には、Ｎ極の磁極の永久磁石４２，４３と、Ｓ極の磁極の末端の永久磁石４３，４４との間に筒部材４１の磁性体が配置されて磁極間にヨークが形成される。よって、界磁４０は、内周に軸方向にて突極性を有している。このような界磁４０の２磁極に対してコア２の６つのスロット６が対向して、筒型リニアモータ１Ｂは、２極６スロットのリニアモータとなっており、界磁４０は、界磁４０に対するコア２に位置関係に応じて磁極に対してコア２の連続する３つのスロット６を正対させるように吸引力を発揮する。よって、このように構成された筒型リニアモータ１Ｂは、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られるので、推力を向上できる。

図５のように界磁４０を構成すると、図４に示した界磁３０よりもｑ磁束の流れが良くなりリラクタンス推力をより向上できる。界磁５０では、筒型リニアモータ１の永久磁石Ｍ１，Ｍ２よりも磁石サイズが小さな永久磁石４２，４３，４４，４５を利用できるので製造コストも安価となる。

さらに、図６に示した第三変形例の筒型リニアモータ１Ｃの界磁５０は、磁性体で形成した肉厚の筒部材５１と、筒部材５１の肉厚内に埋め込んだ環状の永久磁石５２，５３とを備えている。永久磁石５２は、環状で径が軸方向中央に向かうほど大きくなる断面半円状であって内周にＮ極を持つ永久磁石である。そして、永久磁石５２は、筒部材５１内に埋め込まれており１つのＮ極の磁極を形成している。

永久磁石５３は、環状で径が軸方向中央に向かうほど大きくなる断面半円状であって内周にＳ極を持つ永久磁石である。そして、永久磁石５３は、筒部材５１内に埋め込まれており１つのＳ極の磁極を形成している。

筒部材５１は、磁性体で形成された肉厚の円筒であって、肉厚内にＮ極の磁極を形成する永久磁石５２とＳ極の磁極を形成する永久磁石５３とが磁極ごとに軸方向に交互に配置されて埋め込まれている。なお、筒部材５１は、分割体を組み合わせて形成されており、永久磁石５２，５３を埋め込めるようになっている。

このように構成された界磁５０では、内周側にＮ極とＳ極の磁極が軸方向の出現するようになっており、界磁５０の内周側には、Ｎ極の磁極の永久磁石５２と、Ｓ極の磁極の永久磁石５３との間に筒部材５１の磁性体が配置されて磁極間にヨークが形成される。よって、界磁５０は、内周に軸方向にて突極性を有している。このような界磁５０の２磁極に対してコア２の６つのスロット６が対向して、筒型リニアモータ１Ｃは、２極６スロットのリニアモータとなっており、界磁５０は、界磁５０に対するコア２に位置関係に応じて磁極に対してコア２の連続する３つのスロット６を正対させるように吸引力を発揮する。よって、このように構成された筒型リニアモータ１Ｃは、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られるので、推力を向上できる。

図６のように界磁５０を構成すると、図５に示した界磁４０よりもさらにｑ磁束の流れが良くなりリラクタンス推力をより一層向上できる。界磁５０では、筒型リニアモータ１の永久磁石Ｍ１，Ｍ２よりも磁石サイズが小さな永久磁石５２，５３を利用できるので製造コストも安価となる。

図７に示した第四変形例の筒型リニアモータ１Ｄの界磁６０は、磁性体で形成した肉厚の筒部材６１と、筒部材６１の肉厚内に埋め込んだ環状の永久磁石３２，３３，３４，３５，３６，３７とを備えている。永久磁石３２，３３，３４，３５，３６，３７は、図４に示した筒型リニアモータ１Ａと同様の構成とされており、永久磁石３２，３３，３４で１つのＮ極の磁極を形成し、永久磁石３５，３６，３７で１つのＳ極の磁極を形成している。

さらに、図７に示した界磁６０では、筒部材６１の内周であって、磁極間である永久磁石３２，３７間と永久磁石３４，３６間に環状のスリット６１ａが設けられており、Ｎ極の磁極とＳ極の磁極とがスリット６１ａによって分断されている。

このように構成された界磁６０では、内周側にＮ極とＳ極の磁極が軸方向の出現するようになっており、界磁６０の内周側には、Ｎ極の磁極の末端の永久磁石３２，３４と、Ｓ極の磁極の末端の永久磁石３６，３７との間にスリット６１ａでなるエアギャップが形成されている。よって、界磁６０は、内周に軸方向にて突極性を有している。このような界磁６０の２磁極に対してコア２の６つのスロット６が対向して、筒型リニアモータ１Ｄは、２極６スロットのリニアモータとなっており、界磁６０は、界磁６０に対するコア２に位置関係に応じて磁極に対してコア２の連続する３つのスロット６を正対させるように吸引力を発揮する。よって、このように構成された筒型リニアモータ１Ｄは、巻線５に通電して得られるマグネット推力に加えてリラクタンス推力が得られるので、推力を向上できる。

図７のように界磁６０を構成すると、図４に示した界磁３０に比較して、とっ極性が良くなりリラクタンス推力を向上できるとともに、フラックスバリアによってＮ極とＳ極の磁石間の漏れ磁束を低減してマグネット推力を向上でき、筒型リニアモータ１Ｄのトータルの推力を筒型リニアモータ１Ａよりも向上できる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・筒型リニアモータ、２・・・コア、４・・・ティース、５・・・巻線、６・・・スロット、７，３０，４０，５０，６０・・・界磁、９・・・バックヨーク、Ｍ１・・・第一磁極（Ｎ極の磁極）、Ｍ２・・・第二磁極（Ｓ極の磁極）、Ｙ・・・ヨーク

Claims (3)

1. 筒状であって外周に軸方向の等間隔で設けられる複数のティースを有するコアと、
   前記コアの前記ティース間のスロットに装着されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相の巻線と、
   筒状であって内方に前記コアが軸方向へ移動自在に挿入されて内周側に軸方向にＮ極の磁極とＳ極の磁極とが交互に配置される界磁とを備え、
   前記界磁は、軸方向の前記磁極間にヨーク或いはエアギャップを有しており、
   ｎを１以上の整数として、２極に対して６ｎスロットが対向する２極６ｎスロット構造である
   ことを特徴とする筒型リニアモータ。
2. 前記界磁の外周に筒状のバックヨークを備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の筒型リニアモータ。
3. 前記コアの軸方向長さは、前記界磁の二磁極ピッチと等しい
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の筒型リニアモータ。

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