JP2803924B2 - 電磁空心コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】移動体を直線的に移動させるリニ
アモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リニア電磁駆動システムの現状と応用技
術（電気学会技術報告〔II部〕第３１４号）によれば、
リニア電磁アクチュエータには原型となる回転機を直線
上に展開したリニアモータとそのように回転モータを直
線的に展開して得られたものでなく、独自に電磁構成を
なしたリニアアクチュエータに大別される。この定義に
よれば、リニアモータは回転モータの回転軸を中心にそ
の回転半径を無限大とすることで、直進的駆動力を得る
ようにしたリニアモータ、すなわち、リニア誘導モー
タ、リニア同期モータ、リニアパルスモータ、リニア直
流モータなどとこれらを組み合わせたリニアハイブリッ
ドモータを言い、これに類する直進駆動力を持つが駆動
範囲が限定された範囲内に制限されるリニアアクチュエ
ータは電磁ソレノイド、リニア振動アクチュエータ、リ
ニア電磁ポンプなどを言うと記述されているほか、電磁
力を利用して直進駆動力を持つ方式として、他の文献に
よればフレミングの左手の法則により駆動推力を得る電
磁砲などが挙げられる。上記のリニア電磁アクチュエー
タはいずれも電磁力を利用した電磁アクチュエータで、
その原理は電流線素、あるいは、磁石の磁荷（または、
磁極）と磁界との積が、反発力および吸引力を発生させ
る電磁力作用を利用したものである。本発明の電磁空心
コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータの電磁力の主体
は磁界に対する作用体が電流線素でなく、強磁性体に誘
導磁化された磁石であることから、同文献（電気学会技
術報告〔II部〕第３１４号）によれば、リニア電磁ソレ
ノイド（励磁コイルに電圧を印加し磁気力によって可動
鉄心に直線的に運動を与える。）とリニア振動アクチュ
エータ（電気入力によってなんらかの変換機構も用いず
に可動体に直接直線的な往復運動を与えるリニアアクチ
ュエータ）、ディジタル変位ソレノイド（実開昭５０−
７９９５３）、リニアディジタルアクチュエータ（産業
用リニアモータ、山田 一著、工業調査会）などいずれ
もが本特許内容と類似するが、いずれも駆動範囲が限定
されるリニアアクチュエータであり、本特許の電磁空心
コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータのように連続的
直線運動が可能なリニアモータではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のリニアモータは
回転モータの回転軸を中心にその回転半径を無限大とす
ることで、直進的駆動力を得るようにしたモータである
から、直進力を直進方向でなく横斜交いに駆動力を作用
体に与えることとなる。そのため、直進方向のほかにそ
れに直角に力が作用することとなり、それに耐用する強
度を有しなくてはならない欠点がある。

【０００４】また、図４に示すように、一般にリニアモ
ータは磁界発生磁極と磁石が対峙したとき駆動力はゼロ
となり（このとき、磁石の前面方向から上述の最大の応
力を受けることとなる。）、磁界発生極と磁石がハーフ
オーバラップしたとき最大の駆動力を、オーバラップが
解けたとき、再び駆動力はゼロとなるため、駆動力が大
きく変動することとなる欠点がある。そのため電磁力の
発生の元となる磁界を連続的に与えるためには、磁界発
生極をオーバラップさせることにより得られるが、磁界
発生極の構成が複雑になる欠点がある。

【０００５】さらに、磁界発生極は磁極を構成する磁石
の中心が一般に最大磁界を有し、磁極端面に向かうほど
磁界の強さは低下して、その端面から離隔すればさらに
低下率は大幅となるため、出来る限り端面に密接する形
でその磁極から発生する空間磁界を利用することとなる
が、それでも中心磁界から離隔していることから、その
磁石の中心の最大磁界に比して小さな磁界を利用するに
過ぎないため、大きな励磁電流を流す必要が生じる欠点
がある。

【０００６】そのため、駆動力は磁界の大きさと磁石の
作る磁荷との積の大きさであることから、大きな力を必
要とする一般の場合は、その欠点を補完するため、強力
な磁石を必要とするため、強力な永久磁石を利用すると
いう欠点、また、強力な電磁石を発生させるための励磁
用の電源及びコイルを必要とする欠点、あるいは、超電
導磁石のように冷却装置とその冷却用電源とその励磁用
回路が必要となる欠点およびその回路に伴う励磁損失を
もたらす欠点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の手段
で達成できるが、本特許を詳述するにあたり、以下のよ
うに、静磁誘導可動子を定義する。 静磁誘導可動子と
は、可動子に対して励磁コイルの励磁方法が一対の対応
励磁となる直流励磁コイルより長尺で、可動磁子の中心
部に移動ガイドを持たない機構で、可動範囲が限定され
ない可動性を有し、その形状は、励磁コイルの内径よ
り、小さな形状で、その構造は、一定の中空状態を構成
する空心構造とし、また、その材質は主としてソフト強
磁性体で構成される移動体である。なお、励磁コイルお
よび可動磁子の形状が円筒形状に固執されるものではな
く、また、静磁誘導が直流励磁によるという定義である
からといって、直流に交流が重畳し、重畳電流が非負の
電流励磁することを制限するものではない。また、可動
磁子はソフト強磁性体の誘導磁石であるが、誘導磁石を
強化する目的で、既存の磁石とのハイブリッド化するこ
とを制限するものではない。電磁空心コイルの内部は、
一般の回転モータで利用されているコイル端面外方より
磁界は強く、その強い磁界により全く帯磁していない強
磁性体は、容易に強力に磁化誘導されて強力な磁石とな
り、その強磁性体誘導棒磁石を可動磁子とする移動体
が、その励磁した電磁空心コイル長に対して力の作用を
引き出す長さを有する場合、可動磁子に吸引作用が強力
に働くこととなる。この性質を利用して、可動磁子の前
方にある電磁空心コイルの励磁を行うことにより可動磁
子に進行吸引力を作用させ、可動磁子の前方進行に伴
い、進行吸引力は次第に増大して、極大点を経過後次第
に減少していき、最後には逆進吸引力が作用することと
なるため、その可動磁子の進行に伴い逆進吸引力が作用
し、逆進に至る前に励磁コイルの励磁停止を行い、後進
吸引力作用を断ち切る。このように前進吸引力作用だけ
に注目して、その励磁電磁空心コイルを順次、励磁およ
び励磁停止することを繰り返して、吸引力を連続的に発
生させることができるため、リニアモータとしての機能
を引き出すことができる。

【０００８】

【作用】この磁界により誘導磁化され、吸引力をもつ長
さを有する強磁性体の呼称として、可動磁子とするか可
動吸引力子（反発力子）とするかについては、以下の考
えによる。磁気力作用の考え方として、一般に、近接作
用と遠隔作用の両作用の考え方がある。近接作用の考え
方に基づく場合には、磁界に磁石を置いたとき、磁石も
磁界を作ることから、相互に磁界を空間に作り、そのた
め磁界に伴う磁気力により空間に歪みが発生し、その相
互の歪み力により相互に磁気力が発生する、すなわち、
双方が力の発生源と考えられることから、磁界及び磁石
双方を吸引力子または反発子と呼ぶことができる。一
方、遠隔作用の考え方としては、磁界の作用力が磁石
（その磁気作用力に反応する性質を有するものを磁石と
考える。）に作用力を及ぼすと考える考え方であり、し
たがって、その磁気作用力に反応する磁石が可動する状
態にある場合、その磁石は磁界の作用力により可動させ
ることができるため、その磁石を可動磁子と呼ぶことが
できる。どちらの作用の考え方が適当かは学究上の検討
に任せるとして、力の発生源である磁界、すなわち、界
磁とその力の作用が磁石に及び、その作用力を受容する
受動体を磁石と考えると以下の説明が簡明になることか
ら、遠隔作用の考え方に基づき、可動磁子として以下記
述することとする。

【０００９】電磁空心コイルを励磁した場合、電磁空心
中心部の磁界の強さが最大で、中心から離れるに従い磁
界の強さは弱くなり、また、電磁空心コイルの両端面に
磁極が誘起されるため、このコイルの軸と平行に軸上に
強磁性体で構成する可動磁子を対峙させるとそのコイル
磁極と逆極性の磁極が可動磁子の先頭部及び後尾部に誘
起し、電磁空心コイル長に比して力の作用を引き出す長
さを有する場合は、電磁空心コイルの入口近傍にその可
動磁子を置くと、その可動磁子を電磁空心コイル内部方
向に吸引させることができるが、この性質はその電磁空
心コイル出口近傍においても同様に作用するため、両入
口出口とも電磁空心コイルの内部方向に吸引力が発生す
ることとなる。

【００１０】したがって、電磁空心コイル入口で可動磁
子が吸引されて、内部に進行可動した場合、出口でも吸
引される、すなわち、引き戻す吸引力が作用するため、
減速しはじめ、最後には可動磁子は逆進することとな
る。したがって、入口及び出口でも吸引力が作用するこ
とから、可動磁子は振動し、可動磁子の移動抵抗と吸引
力が拮抗するところ、あるいは、入口及び出口の相互の
吸引力が拮抗するところ、すなわち、最後に電磁空心コ
イルの中心と可動磁子の中心が重なる形で停止する作用
がある。

【００１１】一方、電磁空心コイルの励磁電流を増加さ
せれば、吸引力は増加するほか、励磁電流を一定にした
ままの状態下で、可動磁子の吸引力は可動磁子の長さが
ある一定以上の長さすることにより吸引力の増加作用と
その力がフラットな特性が得られる。

【００１２】そこで、励磁電流を電磁空心コイルに流
し、所要の吸引力を有効に引き出すほどの長さに構成し
た可動磁子に、電磁空心コイルから吸引力を与える範囲
内だけ、電磁空心コイルを励磁して、その範囲を超えた
場合は、励磁を停止して、進行方向の次の電磁空心コイ
ルを励磁させ、これを繰り返すことにより、リニアモー
タとすることができる。

【００１３】また、可動磁子の両端面に吸引効果を引き
出すような極性（進行方向の先頭部には吸引効果を引き
出す極性、後備部には反発効果を引き出す極性）とする
永久磁石、電磁石、超電導磁石（図６−５、６−６、６
−７）を付着させることのほか、可動磁子を永久磁石
（図６−２）、電磁石（図６−３）、超電導磁石（図６
−４）とすることにより、より吸引効果を増強させる作
用がある。

【００１４】なお、可動磁子の長さが短い場合は、進行
方向の先頭部に発生する極性と後備部に発生する極性は
逆極性で大きさも等しいため、磁界の方向に可動する可
動磁子とならず、回転モーメントが働き回転することと
なり、この力を応用したものがいわゆるモータである。
逆に、長くした場合は、進行方向の先頭部に発生する極
性と後備部に発生する極性は逆極性となるが、大きさと
磁極発生分布が対称でなくなり、その対称性の壊れと極
性の離隔が吸引力を引き出すこととなることから、この
対称性の崩れと極性の長離隔化の増大を促進させる作用
があるため、誘導可動磁子に各種の磁石をハイブリッド
する意義が生じることになる。

【００１５】

【実施例】一層励磁コイルによる本システムの実施例を
図１−１、図１−２ 図１−３に示す。可動磁子１と運
搬・設置・保守等を勘案して適当な長さとしたＮ個の電
磁空心コイル２（電磁空心コイル２−Ａ、電磁空心コイ
ル２−Ｂ、電磁空心コイル２−Ｃ、・・・・、電磁空心
コイル２−Ｎ）を同軸上に配置し、その各電磁空心コイ
ル内に走行用走行路および走行案内ガイドを要し、その
ガイドに沿って走行する可動磁子１は、搬送品１４を収
納する収納庫と走行路・案内ガイド１６を滑走する滑走
面、あるいは、走行する走行車輪を有し、電磁空心コイ
ル２と可動磁子１の吸引力の変動許容リップル内に励磁
するために、可動磁子１の位置を検出するセンサ、その
センサの信号により、電磁空心コイル２を励磁し、ま
た、励磁を停止するための５、６の開閉器（開閉器Ａ、
開閉器Ｂ、開閉器Ｃ、・・・・、開閉器Ｎ）と、７、
８、９、１０の励磁回路（励磁回路Ａ、励磁回路Ｂ、励
磁回路Ｃ、・・・・、励磁回路Ｎ）を構成するＮ個の励
磁正極端子に電力を供給する励磁供給用の励磁母線とＮ
個の励磁負極端子からの電流を引き受ける帰線とから、
電磁空心コイル内静磁可動磁子リニアモータは構成され
る。

【００１６】可動磁子１を長くして、電磁空心コイル２
の入口近傍に可動磁子１の先頭部を対峙させて、電磁空
心コイル２を励磁すると、進行方向の先頭部に発生する
極性と後備部に発生する極性は逆極性の棒磁石として磁
化誘導されるが、可動磁子１の長さが短い時のように、
磁極の大きさと磁極発生分布は対称でなくなり、その対
称性の壊れと極性の離隔が吸引力を引き出すこととなる
ことから、この対称性の崩れと極性の長離隔化を促進さ
せることにより、磁気力の働きを強力にすることができ
るため、帯磁していない単なる強磁性体である可動磁子
１（図６−１）及び既に帯磁した永久磁石２２（図６−
２）、電磁石２３（図６−３）、超電導磁石２４（図６
−４）を有効な長さとする可動磁子とするほか、その可
動磁子１に永久磁石２２、電磁石２３、超電導磁石２４
等を先頭端面または先頭部に取りつけ（図６−５）、あ
るいは、進行方向に対する電磁空心コイル２の出口で発
生する逆進吸引力を弱めるとともに、反発力としても利
用する目的で、それら磁石を後備端面または後備部に取
りつけて、有効な長さとする可動磁子１（図６−６）と
する、また、それらを先頭部、後尾部に同時に取り付け
て有効な長さを有する可動磁子１（図６−７）とするこ
とにより、その吸引および反発力の効力を向上させる。

【００１７】極性の長離隔化を図る有効な長さを有する
可動磁子とＮ個の電磁空心コイル２を同軸上に配置し
て、図１−１に示すように、電磁空心コイル２−Ａを励
磁すると吸引力が作用して、そのコイルＡの吸引作用範
囲内では、吸引方向に進行するが、その吸引作用範囲内
を超えた場合は、逆進吸引されるため、当該電磁空心コ
イル２−Ａの励磁を停止して、引続き正進吸引力を可動
磁子１に与えるため、図１−２に示すように、次に連な
る電磁空心コイル２−Ｂを励磁して、そのＢコイル吸引
作用範囲内では、吸引方向に進行するが、その吸引作用
範囲内を超えた場合は、Ａコイルのときと同様に、逆進
吸引されるため、当該電磁空心コイル２−Ｂの励磁を停
止して、図１−３に示すように、次の電磁空心コイル２
−Ｃを励磁することとなり、以下同様にＮ個（＝移動さ
せる長さ／電磁空心コイル励磁単位長）繰り返すこと
で、従来、制御区間を限定されていたアクチュエータと
してではなく、可動磁子を連続的に駆動できるリニアモ
ータとして吸引走行させることができる。

【００１８】図１−１、図１−２、図１−３に示すよう
に、可動磁子１に電磁空心コイル２から吸引力を与える
範囲内だけ、電磁空心コイル２を励磁して、その範囲を
超えた場合は、励磁を停止させる開閉器は、可動磁子１
自身のもつ固有の能力を利用するセンサ（可動磁子１の
自重の検出と自重からの開放を検出する圧力センサ、可
動磁子の存在で光が遮断されることを利用して、電磁空
心コイル２の励磁開始用信号とする光センサ、または、
先頭部通過に伴う遮光と後備通過に伴う再復光となる性
質を利用した光センサ）により、開閉信号を受信して、
開閉器の開閉を制御される。

【００１９】図１−１、図１−２、図１−３に示すよう
に、進行方向に逆進吸引作用が発生する前に、即ち、可
動磁子１に対して、逆進吸引作用が引き出される前に、
当該励磁の電磁空心コイル２の励磁電流を遮断するため
の切り信号を発する、吸引作用域終端近傍に設置された
発光器３とその発光を受光する受光器４と、進行方向の
吸引作用が顕著な吸引作用域に設置し、可動磁子に対し
て、前進吸引作用が引き出されるように、次に励磁する
電磁空心コイルを励磁するための入り信号を発する、吸
引作用域始端近傍に設置された発光器３とその発光を受
光する受光器４をそれぞれを独立に設置する場合のほ
か、可動磁子１に対して、吸引作用として励磁される電
磁空心コイル２の励磁電流を励磁するための入り信号を
発すると同時に、後方の吸引作用として励磁された電磁
空心コイル２の励磁電流を遮断するための切り信号を発
することにより連続吸引力を引き出す場合がある。ここ
では、後者の場合について説明すると、発光器３−Ａか
らの光を可動磁子１の先頭部が光路を遮断したとき、受
光器４−Ａが受光を遮断されることを電磁空心コイル２
−Ａの励磁信号として、電磁空心コイル２を励磁し、次
に発光器３−Ｂからの光を可動磁子１の先頭部が光路を
遮断したとき、受光器４−Ｂが受光を遮断されることを
電磁空心コイル２−Ａの励磁停止信号および電磁空心コ
イル２−Ｂの励磁信号として、以下同様に電磁空心コイ
ル２−Ｃ以降の電磁空心コイル２を励磁し、あるいは、
停止していくことを繰り返して、連続的に可動磁子１を
可動させる。

【００２０】空間的に変動する磁界中をその磁界と平行
に可動磁子１が進行すると、可動磁子１の横断面中心に
対して同軸円筒上に電界が発生するため、可動磁子１が
電気伝導性を有する場合は、電流が誘起され、可動磁子
１が加熱することとなることから、図７に示すように、
これを阻止する目的で可動磁子１全体にスリットを進行
方向と平行に入れる。

【００２１】図３に、強磁性体２１を材料とする中空円
筒の可動磁子１上部を走行空気流通路として下部を荷台
とする可動磁子示す。

【００２２】図２−１に、電磁空心コイル２に励磁電流
を流す手段として、電磁空心コイル２の巻線を、単層を
重ねた積層方式で多層化された場合に、それぞれの単層
ごとに並列き電する並列き電方式の例として、２層構造
の並列き電で６の２極開閉器（図２−１−１）と３極開
閉器（図２−１−２）の方式例を示す。なお、Ｎ層構造
では２層構造と同様に、図２−１−１と同様な回路構成
の場合はＮ極開閉器となり、図２−１−２と同様な回路
構成の場合はＮ＋１極開閉器のとなる。

【００２３】図２−２に、電磁空心コイル２に励磁電流
を流す手段として、電磁空心コイル２の巻線を、単層を
重ねた積層方式で多層化された場合に重ねた積層方式で
多層化された場合に、全ての単層コイルを直列構成とし
て、直列き電する直列き電方式の例として、２層構造の
直列き電で５の３極開閉器の方式例を示す。なお、Ｎ層
構造の場合はＮ＋１極開閉器となる。また、図２−２−
１にはコイルを内側から外側に、図２−２−２にはコイ
ルを外側から内側に巻く例を示す。

【００２４】図１０に、可動磁子１の移動方向を上り、
下りの２方向性の移動とする場合、電磁空心コイルの励
磁方向を相互に吸引しあう励磁方向に電磁空心コイルを
配置して、逆の反発する配置に比して、電磁空心コイル
２の転がり防止、外部漏洩磁界を抑制する例を示す。

【００２５】可動磁子１の移動方向を上り、下りの２方
向性とする場合、可動磁子１が走行してきた先頭部を次
回の移動方向では、後備部とすることで、可動磁子１の
帯磁を消磁させる方向とするように、可動磁子１を電磁
空心コイル２の励磁方向として、移動方向を整える方法
がある。

【００２６】可動磁子１の移動方向を上り、下りの２方
向性とする場合、可動磁子１が走行してきた先頭部を次
回の移動方向でも、前回の帯磁方向と同一とすること
で、可動磁子１の帯磁を増磁させる方向とするように、
可動磁子１を電磁空心コイル２の励磁方向として、移動
方向を整える方法がある。

【００２７】強磁性体２１を材料とする中空円筒移動体
・可動磁子１３の上部を走行空気流通口とする移動体に
おいて、下部及び上部円筒部を走行抵抗を減じる方法及
び磁界との吸引作用力を引き出す方法として、先頭部と
後尾部をコーン形状２６とする可動磁子１の例を図８に
示す。なお、移動体・可動磁子は円筒に限定されるもの
ではない。

【００２８】電磁空心コイル２内に発生している磁界の
影響が可動磁子１の内部に積載する搬送品１４に与える
可能性が在る場合には、図９に示すように可動磁子１と
搬送品１４を積載する移動体２７とを隔離して運転する
場合がある例を示す。

【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の方
法とは違い、電磁空心コイル２で励磁して磁界を発生さ
せ、そのコイル内部の高磁界の領域を利用することか
ら、電磁コイルで発生した磁界を最も有効に利用でき、
そのため、単なる強磁性体２１で構成するだけの可動磁
子１ですら、強力な誘導磁石とすることができ、その結
果大きな吸引力をひきだす事が出来ることから、広く産
業に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁空心コイル２と可動磁子１の吸引作用と動
作の関係を、簡単に説明するため、電磁空心コイル２の
オーバラップをさせない方式、光の受光・遮断を開閉制
御とする方式、１３中空円筒移動体・可動磁子一体型移
動体方式、車輪走行方式とその走行路・ガイド方式１６
により、説明した説明図である。

【図２】（図２−１） 電磁空心単層コイル２−Ａを２
層として、それらを並列に直流き電して励磁した７また
は８の励磁回路Ａに５の３極開閉器Ａまたは６の２極開
閉器Ａを組み込み、き電母線１１を正極し、１２を負極
帰線とする場合において、電磁空心コイル２−Ａは７ま
たは８の励磁回路Ａで同５の３極開閉器Ａまたは６の２
極開閉器Ａで入り切り制御した場合の説明図で、これを
それぞれＡからＮまで連続して、リニアモータとするこ
とができる。ただし、ここでの例は単層コイルの２層の
例であるが、単層コイルをＮ層コイルとして励磁を強力
にし、Ｎ＋１極またはＮ極開閉器で入り切り制御するこ
とができる。（図２−２） ２Ａ電磁空心単層コイルを
２層として、それらを直列に直流き電して励磁した９及
び１０の励磁回路Ａに５の３極開閉器を組み込み、き電
母線１１を正極し、１２を負極帰線とする場合におい
て、電磁空心コイル２を同５の３極開閉器で入り切り制
御した場合の説明図で、これをそれぞれＡからＮまで連
続して、リニアモータとすることができる。ただし、こ
こでの例は単層コイルの２層の例であるが、単層コイル
をＮ層コイルとして励磁を強力にし、Ｎ＋１極開閉器で
入り切り制御することができる。

【図３】可動磁子１を軽量化、熱放散能の向上などから
筒構造とするが、ここではその筒構造を円筒構造とする
可動磁子１が、搬送品１４を内包して、滑走舟でなく、
走行用１５車輪を有し、走行路・案内ガイド１６により
走行する場合の可動磁子１の断面図である。

【図４】本発明を使用しない従来の吸引作用及び反発作
用を利用した地上一次リニアモータの作動関係を、移動
体・電磁コイル１７と地上コイル１８（地上コイル１８
−Ａ、地上コイル１８−Ｂ、地上コイル１８−Ｃ、・・
・・、地上コイル１８−Ｎ）により移動体・電磁コイル
１７が可動する様子を示した説明図である。

【図５】電気学会編リニアモータとその応用（オーム社
発行）のｐ２７に示される可動範囲を制限された磁気漏
れ型リニア電磁ソレノイドアクチュエータの作動関係
を、電磁空心コイル１９と可動プランジャ２０の可動す
る様子を示した説明図である。

【図６】可動磁子１を強磁性体２１とする誘導磁石とす
る場合を図６−１に、永久磁石２２とする場合を図６−
２に、電磁石２３とする場合を図６−３に、超電導磁石
２４とする場合を図６−４に、１８、１９、２０の磁石
を先頭端面部に取りつけて合成磁石とする場合を図６−
５に、１８、１９、２０の磁石を後備端面部に取りつけ
て合成磁石とする場合を図６−６に、１８、１９、２０
の磁石を先頭端面部と後備端面部の双方にに取りつけた
磁石とする場合を図６−７に示す。

【図７】スリット付可動磁子２５を示す図。

【図８】中空円筒可動磁子１３の先頭部及び後尾部がコ
ーン形状２６を有する場合を示す図。

【図９】可動磁子１と移動体２７とが隔離し、可動磁子
１が移動体２７を牽引する場合の例を示す図。

【図１０】上り下りの電磁空心コイル２の配置関係の例
を示す図。

【符号の説明】

１ 可動磁子 ２ 電磁空心コイル ２−Ａ 電磁空心コイルＡ ２−Ｂ 電磁空心コイルＢ ２−Ｃ 電磁空心コイルＣ ・・・・ ２−Ｎ 電磁空心コイルＮ ３ 発光器 ３−Ａ 発光器Ａ ３−Ｂ 発光器Ｂ ３−Ｃ 発光器Ｃ ・・・・ ３−Ｎ 発光器Ｎ ４ 受光器 ４−Ａ 発光器４−Ａ ４−Ｂ 発光器４−Ｂ ４−Ｃ 発光器４−Ｃ ・・・・ ４−Ｎ 発光器４−Ｎ ５ ３極開閉器 ５−Ａ 極開閉器Ａ ５−Ｂ 極開閉器Ｂ ５−Ｃ 極開閉器Ｃ ・・・・ ５−Ｎ極開閉器Ｎ ６ ２極開閉器 ６−Ａ 極開閉器Ａ ６−Ｂ 極開閉器Ｂ ６−Ｃ 極開閉器Ｃ ・・・・ ６−Ｎ 極開閉器Ｎ ７ 励磁回路 ８ 励磁回路 ９ 励磁回路 １０ 励磁回路 １１ 励磁き電母線 １２ 帰線 １３ 中空円筒移動体・可動磁子 １４ 搬送品 １５ 移動体の車輪 １６ 走行路・案内ガイド １７ 移動体・電磁コイル １８ 地上コイル １８−Ａ 地上コイルＡ １８−Ｂ 地上コイルＢ １８−Ｃ 地上コイルＣ １８・・・・ １８−Ｎ 地上コイルＮ １９ 電磁空心コイル ２０ 可動プランジャ ２１ 強磁性体 ２２ 永久磁石 ２３ 電磁石 ２４ 超電導磁石 ２５ スリット付可動磁子 ２６ コーン ２７ 移動体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 孝一 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 兎束 哲夫 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 審査官 丸山 英行 (56)参考文献 特開 昭49−117917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−59064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−128128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−10307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−107413（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−202078（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−27751（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭47−41126（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 41/00 - 41/06

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流励磁した固定子である電磁空心コイ
   ル長に対して、可動子である静磁誘導可動磁子（以下、
   可動磁子とする。）の長さを長尺とすることを特徴とす
   る電磁空心コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の可動磁子は、電磁空心コ
   イルの励磁磁界により誘導磁化される棒磁石で、その構
   成材料は強磁性体（または高透磁率を有する物質、以下
   強磁性体とする。）を材料とし、電磁空心コイルに対し
   て該可動磁子を利用することを特徴とする電磁空心コイ
   ル内静磁誘導可動磁子リニアモータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電磁空心コイルを一単位
   とし、該電磁空心コイルを多数配列して、群を構成した
   電磁空心コイル群の中を、請求項１および２記載の可動
   磁子と電磁空心コイルとの間に生じる電磁吸引力によ
   り、その可動磁子を連続走行させることを特徴とする電
   磁空心コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータ。
4. 【請求項４】 請求項１および２記載の可動磁子を中空
   の移動体とすることを特徴とする電磁空心コイル内静磁
   誘導可動磁子リニアモータ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の電磁空心コイルおよび請
   求項３記載の電磁空心コイル群から発生する磁界のた
   め、搬送品が磁界等の影響を受ける可能性が有る場合
   に、請求項１および２記載の可動磁子と移動体を分離独
   立し、該可動磁子の牽引力を伝達する連結構造とするよ
   うに構成し、該電磁空心コイルおよび該電磁空心コイル
   群から発生する磁界等の影響をもたらさない距離に該可
   動磁子と該移動体を隔離させることを特徴とする電磁空
   心コイル内静磁誘導可動磁子リニアモータ。
6. 【請求項６】 請求項１および２記載の可動磁子が、磁
   界分布が均一でない請求項１記載の電磁空心コイルおよ
   び請求項３記載の電磁空心コイル群を走行する場合、可
   動磁子の進行方向断面の中心に対して、断面を周回する
   電流が誘起するが、その誘起電流による影響を可動磁
   子、または、移動体に与える場合に、その可動磁子、ま
   たは、移動体に、この誘導電流を発生させないように可
   動磁子表面より進行方向断面の中心まで、周回電流の発
   生を抑えるようにスリット・ギャップを設けることを特
   徴とする電磁空心コイル内静磁誘導可動磁子リニアモー
   タ。
7. 【請求項７】 請求項１記載の電磁空心コイルと請求項
   １および２記載の可動磁子との相互の長さにより、吸引
   力の大きさと吸引力作用の働きが限定されることから、
   設計仕様範囲の吸引力の変動リップルを制御するよう
   に、請求項１記載の電磁空心コイルおよび請求項３記載
   の電磁空心コイル群の励磁範囲をオーバラップさせるこ
   とを特徴とする電磁空心コイル内静磁誘導可動磁子リニ
   アモータ。
8. 【請求項８】 請求項１記載の電磁空心コイルがＮ個積
   層した場合に、その電磁空心コイルＮ個の励磁開閉とき
   電回路を構成する１個を合わせたＮ＋１個の開閉極を有
   する開閉器を利用したことを特徴とする電磁空心コイル
   内静磁誘導可動磁子リニアモータ。