JP2567013Y2 - リニアモータ用磁気回路 - Google Patents
リニアモータ用磁気回路Info
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- JP2567013Y2 JP2567013Y2 JP1991077367U JP7736791U JP2567013Y2 JP 2567013 Y2 JP2567013 Y2 JP 2567013Y2 JP 1991077367 U JP1991077367 U JP 1991077367U JP 7736791 U JP7736791 U JP 7736791U JP 2567013 Y2 JP2567013 Y2 JP 2567013Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- yoke
- magnetic circuit
- linear motor
- permanent magnet
- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、ヨークと永久磁石とを
有する磁気回路に係り、特に台車方式リニアモータカー
の車上界磁などに使用される磁気回路に関する。
有する磁気回路に係り、特に台車方式リニアモータカー
の車上界磁などに使用される磁気回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアモータで推進力を得て車両を走行
させるリニアモータカーとしては、種々の方式のものが
検討されているが、その一つとして、界磁極を台車上に
集中して車上に配置し、地上に電機子コイルを配置した
リニア同期モータを用いたものが知られている。この方
式は主電力を供給する側を地上に置くので（地上一
次）、車上機器が軽量化されるため、高速化に適してい
る。
させるリニアモータカーとしては、種々の方式のものが
検討されているが、その一つとして、界磁極を台車上に
集中して車上に配置し、地上に電機子コイルを配置した
リニア同期モータを用いたものが知られている。この方
式は主電力を供給する側を地上に置くので（地上一
次）、車上機器が軽量化されるため、高速化に適してい
る。
【０００３】上記の車上界磁の構造としては、超電導磁
石あるいは電磁石を用いることが最初に検討されたが、
前者には漏洩磁界が多いという問題があり、後者には、
消費電力が大きい、励磁コイルの冷却装置が必要となる
等の問題があり、現時点では実用化には至っていない。
石あるいは電磁石を用いることが最初に検討されたが、
前者には漏洩磁界が多いという問題があり、後者には、
消費電力が大きい、励磁コイルの冷却装置が必要となる
等の問題があり、現時点では実用化には至っていない。
【０００４】そこで最近は、永久磁石を使用した車上界
磁用磁気回路が検討されている（例えば「ＪＲＥＡ １
９９１年 ＶＯＬ．３４ Ｎｏ．１」参照）。このよう
な磁気回路としては、例えばコ字形に形成したヨークの
内側に永久磁石をそれぞれ固着し、永久磁石間に電磁子
コイルを介装するための磁気空隙を形成した構造のもの
が一般的である。
磁用磁気回路が検討されている（例えば「ＪＲＥＡ １
９９１年 ＶＯＬ．３４ Ｎｏ．１」参照）。このよう
な磁気回路としては、例えばコ字形に形成したヨークの
内側に永久磁石をそれぞれ固着し、永久磁石間に電磁子
コイルを介装するための磁気空隙を形成した構造のもの
が一般的である。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】しかるに前述した磁気
回路は基本的には電磁石式界磁における励磁コイルを永
久磁石に置き換えただけのものであり、次に述べるよう
な問題点がある。すなわち磁路を形成するためのヨーク
が、比重の大なる鉄鋼材料でコ字形に形成されているの
で、磁気回路の重量が大となる。したがって台車重量が
大となるので、地上に設置したコイルに流す電流を多く
しないと、高速化に対応できないという問題がある。本
考案は、このような問題点を解消し、軽量で、かつ、車
上界磁に適した磁気回路を提供することを目的とする。
回路は基本的には電磁石式界磁における励磁コイルを永
久磁石に置き換えただけのものであり、次に述べるよう
な問題点がある。すなわち磁路を形成するためのヨーク
が、比重の大なる鉄鋼材料でコ字形に形成されているの
で、磁気回路の重量が大となる。したがって台車重量が
大となるので、地上に設置したコイルに流す電流を多く
しないと、高速化に対応できないという問題がある。本
考案は、このような問題点を解消し、軽量で、かつ、車
上界磁に適した磁気回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案は、前述のような
問題点を解決するため、所定間隔をおいて対向配置され
た一対の平板状ヨークと、前記ヨークの長手方向に沿っ
て所定間隔をおいて配置されかつ異極性の磁極が対向す
る如く前記各ヨークに固着された複数個のブロック状永
久磁石とを有する磁気回路において、前記永久磁石間に
形成された磁気空隙が８５mmの場合に、この空隙におけ
る平均磁束密度を５０００Ｇ以上とする、という技術的
手段を採用した。
問題点を解決するため、所定間隔をおいて対向配置され
た一対の平板状ヨークと、前記ヨークの長手方向に沿っ
て所定間隔をおいて配置されかつ異極性の磁極が対向す
る如く前記各ヨークに固着された複数個のブロック状永
久磁石とを有する磁気回路において、前記永久磁石間に
形成された磁気空隙が８５mmの場合に、この空隙におけ
る平均磁束密度を５０００Ｇ以上とする、という技術的
手段を採用した。
【０００７】
【作用】磁路となるヨークを一対の平板状ヨークを対向
配置して形成するので、ヨークの重量を従来よりも小さ
くすることができる。また永久磁石間の磁気空隙長が８
５mmの時に、この空隙における平均磁束密度を５０００
Ｇ以上とするので、車上界磁に使用した時に電機子コイ
ルに過大な電流を流さなくても大きな推力を発生させる
ことができる。
配置して形成するので、ヨークの重量を従来よりも小さ
くすることができる。また永久磁石間の磁気空隙長が８
５mmの時に、この空隙における平均磁束密度を５０００
Ｇ以上とするので、車上界磁に使用した時に電機子コイ
ルに過大な電流を流さなくても大きな推力を発生させる
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本考案の実施例について図面を参照し
て説明する。図１、図２、および図３は各々本考案の一
実施例を示す断面図、図１におけるＡ−Ａ線断面図、お
よび図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図１ないし図
３において、磁気回路１は、鉄、鋼等の強磁性材料から
なる平板状のヨーク２ａおよび２ｂと、これらを保持す
るアルミニウム合金、プラスチックなどの非磁性材料か
らなる支持部材３とを有する。ヨーク２ａには、厚さ
（ｗ1）方向に磁化されたブロック状の永久磁石４ａが
所定間隔をおいて長手方向に沿って取り付けられてい
る。同様にヨーク２ｂにも、厚さ方向に磁化されたブロ
ック状の永久磁石４ｂが所定間隔をおいて取り付けられ
ている。永久磁石４ａと４ｂとは異極性の磁極が対向す
るように配置され、両磁石間には所定の空隙長（ｇ）を
もった磁気空隙５が形成される。
て説明する。図１、図２、および図３は各々本考案の一
実施例を示す断面図、図１におけるＡ−Ａ線断面図、お
よび図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図１ないし図
３において、磁気回路１は、鉄、鋼等の強磁性材料から
なる平板状のヨーク２ａおよび２ｂと、これらを保持す
るアルミニウム合金、プラスチックなどの非磁性材料か
らなる支持部材３とを有する。ヨーク２ａには、厚さ
（ｗ1）方向に磁化されたブロック状の永久磁石４ａが
所定間隔をおいて長手方向に沿って取り付けられてい
る。同様にヨーク２ｂにも、厚さ方向に磁化されたブロ
ック状の永久磁石４ｂが所定間隔をおいて取り付けられ
ている。永久磁石４ａと４ｂとは異極性の磁極が対向す
るように配置され、両磁石間には所定の空隙長（ｇ）を
もった磁気空隙５が形成される。
【０００９】上記の永久磁石としては、希土類磁石やア
ルニコ磁石等の公知の永久磁石を使用できるが、磁気回
路を軽量化する上で希土類磁石のように起磁力の高いも
のが望ましく、特に４０ＭＧＯｅ以上の最大エネルギー
積を有するものも製造されているＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
（Ｒ：Ｎｄ、Ｐｒ等の希土類元素の１種以上）を用いる
ことが望ましい。
ルニコ磁石等の公知の永久磁石を使用できるが、磁気回
路を軽量化する上で希土類磁石のように起磁力の高いも
のが望ましく、特に４０ＭＧＯｅ以上の最大エネルギー
積を有するものも製造されているＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
（Ｒ：Ｎｄ、Ｐｒ等の希土類元素の１種以上）を用いる
ことが望ましい。
【００１０】上記の磁気回路１は、一対の平板状ヨーク
を使用しているので、従来のものよりもヨーク部の重量
が小となり、軽量化を達成できる。またこの磁気回路
は、各ヨークに永久磁石を固着したものを、支持部材に
その両側から挿入することにより容易に組み立てること
ができるので、組立工数を低減することが可能である。
を使用しているので、従来のものよりもヨーク部の重量
が小となり、軽量化を達成できる。またこの磁気回路
は、各ヨークに永久磁石を固着したものを、支持部材に
その両側から挿入することにより容易に組み立てること
ができるので、組立工数を低減することが可能である。
【００１１】図４は本考案の他の実施例を示す正面図で
あり、図１と同一部分は同一の参照符号で示す。図４に
おいて、永久磁石４１ａおよび４１ｂはコ字形に形成さ
れ、中央部の厚さが端部の厚さよりも小となっている。
この永久磁石によれば、図１の永久磁石よりも重量が小
さくなり、磁気回路をより軽量化することができる。
あり、図１と同一部分は同一の参照符号で示す。図４に
おいて、永久磁石４１ａおよび４１ｂはコ字形に形成さ
れ、中央部の厚さが端部の厚さよりも小となっている。
この永久磁石によれば、図１の永久磁石よりも重量が小
さくなり、磁気回路をより軽量化することができる。
【００１２】図５は磁気空隙における永久磁石の高さ
（ｈ）方向の磁束密度分布を示す図である。図５におい
て、曲線ａは図１の磁束密度分布を、曲線ｂは図４の磁
束密度分布を示す。これらの磁束密度分布は、ヨーク材
質をＳＳ４００、永久磁石材質をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
［日立金属（株）製ＨＳ３７ＢＨ］とし、磁石寸法をｈ
＝１４０mm、Ｗ1＝８０mm、磁気空隙長（ｇ）を８５m
m、ヨーク幅Ｗ2を７０mmとし、３００mmピッチで磁場の
向きが無限に周期的に変化すると仮定して磁場解析を行
なって得られたものである。
（ｈ）方向の磁束密度分布を示す図である。図５におい
て、曲線ａは図１の磁束密度分布を、曲線ｂは図４の磁
束密度分布を示す。これらの磁束密度分布は、ヨーク材
質をＳＳ４００、永久磁石材質をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
［日立金属（株）製ＨＳ３７ＢＨ］とし、磁石寸法をｈ
＝１４０mm、Ｗ1＝８０mm、磁気空隙長（ｇ）を８５m
m、ヨーク幅Ｗ2を７０mmとし、３００mmピッチで磁場の
向きが無限に周期的に変化すると仮定して磁場解析を行
なって得られたものである。
【００１３】現在実用化が検討されている永久磁石式車
上界磁においては、電機子コイルに流す電流を３０００
Ａ以下に収めることが必要なので、磁気空隙長が８５mm
の場合に、磁気空隙の磁石高さ方向の平均磁束密度は５
０００Ｇ以上となる必要がある。ここで図５の曲線ａで
示すように、図１の場合は最大磁束密度が６６００Ｇと
なるので、この条件を満足し得る。
上界磁においては、電機子コイルに流す電流を３０００
Ａ以下に収めることが必要なので、磁気空隙長が８５mm
の場合に、磁気空隙の磁石高さ方向の平均磁束密度は５
０００Ｇ以上となる必要がある。ここで図５の曲線ａで
示すように、図１の場合は最大磁束密度が６６００Ｇと
なるので、この条件を満足し得る。
【００１４】また車上界磁用磁気回路では、上述したよ
うに平均磁束密度が重要なので、磁束密度分布が図５の
曲線ｂで示すものであってもよく、従って図３に示す形
状の永久磁石を用いることも可能である。
うに平均磁束密度が重要なので、磁束密度分布が図５の
曲線ｂで示すものであってもよく、従って図３に示す形
状の永久磁石を用いることも可能である。
【００１５】また本考案の磁気回路を前述した条件で構
成した場合、ヨークの重量はコ字形のものの１／４以下
になり、大幅な軽量化を達成できることが明らかであ
る。
成した場合、ヨークの重量はコ字形のものの１／４以下
になり、大幅な軽量化を達成できることが明らかであ
る。
【００１６】
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、一
対の平板状ヨークを使用するので、磁気回路を軽量化で
きると共に、磁気空隙間の磁束密度を高いレベルに維持
するので、車上界磁に使用した場合に高い推力を得るこ
とができるという効果を発揮できる。
対の平板状ヨークを使用するので、磁気回路を軽量化で
きると共に、磁気空隙間の磁束密度を高いレベルに維持
するので、車上界磁に使用した場合に高い推力を得るこ
とができるという効果を発揮できる。
【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本考案の他の実施例を示す正面図である。
【図５】磁気空隙における平均磁束密度分布を示す図で
ある。
ある。
１ 磁気回路 ２ａ、２ｂ ヨーク ３ 支持部材 ４ａ、４ｂ 永久磁石 ５ 磁気空隙
Claims (2)
- 【請求項１】 台車上に所定間隔をおいて対向配置され
た一対の平板状ヨークと、前記ヨークの長手方向に沿っ
て所定間隔をおいて配置されかつ異極性の磁極が対向す
る如く前記各ヨークに固着された複数のブロック状永久
磁石とを有するリニアモータ用磁気回路において、前記
ブロック状永久磁石に当接して位置決めを行うと共に、
前記ヨークを保持する非磁性材料からなる支持部材の配
設により磁気空隙が８５ｍｍの場合に、この空隙におけ
る平均磁束密度が５０００Ｇ以上であることことを特徴
とするリニアモータ用磁気回路。 - 【請求項２】 高さ方向の中央部の厚さが両端部の厚さ
よりも小である前記ブロック状永久磁石とヨークを非磁
性材料からなる支持部材によって所定の位置に保持する
ことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ用磁気
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991077367U JP2567013Y2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | リニアモータ用磁気回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991077367U JP2567013Y2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | リニアモータ用磁気回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529285U JPH0529285U (ja) | 1993-04-16 |
| JP2567013Y2 true JP2567013Y2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=13631938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991077367U Expired - Lifetime JP2567013Y2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | リニアモータ用磁気回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567013Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4729434B2 (ja) * | 2006-05-12 | 2011-07-20 | カヤバ工業株式会社 | 磁気粘性流体緩衝器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935559A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Tokyo Erekutoron Kk | 片持ち型リニアモ−タ− |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP1991077367U patent/JP2567013Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529285U (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323111 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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