JP3722398B2 - 永久磁石可動形リニア直流モータ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種ＯＡ機器、各種光学機器および各種測定機器等において、振動および推力変動を嫌う各種移動部の駆動の用に供され、脈動のない推力の発生、推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を共に可能とする永久磁石可動形リニア直流モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、リニア直流モータは、巻線を主に構成される可動子を有するコイル可動形リニア直流モータと、永久磁石を主に構成される可動子を有する永久磁石可動形リニア直流モータとに分類され、脈動のない推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、各種位置検出装置を装着してサーボ制御することにより、推力および速度の広範囲の制御と、停止位置の高精度の制御とを可能とし、振動を嫌う負荷、推力変動を嫌う負荷および広範囲の速度での運転を必要とする負荷に対応し得るリニア・アクチュエータである。
【０００３】
従来の永久磁石可動形リニア直流モータは、給電線の移動を必要とせず、脈動のない推力を発生し、優れた応答性を有する反面、推力変動の減少、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を困難とするものであった。
【０００４】
図１５は、従来の永久磁石可動形リニア直流モータの構造説明図である。
【０００５】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３および第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に装着される巻線４より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６および第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に装着される巻線７より成る第２の固定子構成部材５とを所定の距離を隔て相対して配置させ構成される。
【０００６】
可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成され、第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面が第１の固定子構成部材２に所定の間隙を隔て相対し、Ｓ極の極性を有する磁極面が第２の固定子構成部材５に所定の間隙を隔て相対するように、第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５の、それぞれの相対面が構成する空間３０内に配置される。
【０００７】
巻線４および巻線７は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、並列あるいは直列に接続して構成される。
【０００８】
可動子１０は、巻線４および巻線７に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、巻線４および巻線７に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【０００９】
図１６は、図１５に示す従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図である。
【００１０】
曲線Ａは、ストロークを３０［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｂは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｃは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを２００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｄは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを３００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示す。
【００１１】
従来の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１６に示す曲線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃおよび曲線Ｄに示すように、可動子１０の移動に伴い推力が減少する欠点があった。即ち、固定子１を構成する巻線４および巻線７の周囲に発生する磁界の影響により、推力変動が増大する欠点があった。
【００１２】
従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少は、固定子１を構成する巻線４および巻線７の巻数の減少あるいは巻線４および巻線７に流れる電流の減少により可能と成る。即ち、固定子１の起磁力の減少により可能と成る。更に、巻線４および巻線７の起磁力を減少させると推力のリニア領域（推力変動の無い領域）が拡大する。しかし、推力およびストロークが減少する問題点があった。
【００１３】
従来の永久磁石可動形リニア直流モータの大推力化は、固定子１の起磁力の増加あるいは可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の体積の増加により可能と成る。
【００１４】
しかし、固定子１の起磁力の増加は、前記のように巻線４および巻線７の周囲に発生する磁界の影響により推力変動の増大を伴い、可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の体積の増加は、可動子質量の増加、応答性の悪化、ストロークの減少および固定子質量の増加を伴う問題点があった。
【００１５】
従来の永久磁石可動形リニア直流モータのロング・ストローク化は、可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の体積の増加と、固定子１を構成する第１のヨーク３および第２のヨーク６の体積の増加とにより可能と成る。
【００１６】
しかし、固定子１および可動子１０が大型化し、永久磁石可動形リニア直流モータ全体の質量が増大する問題点があった。第１の永久磁石１１の体積の増加と、第１のヨーク３および第２のヨーク６の体積の増加とを伴わないロング・ストローク化は、図１６の曲線Ｄに示すように、全ストロークに対する推力の発生を困難とする問題点があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を共に実現することが困難な点である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
固定子の可動子の移動範囲に対応する範囲全体に装着される巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長さ）を有する二つの巻線あるいは三つの巻線により構成することを最も主要な特徴とし、従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を共に実現するという目的を可能にした。
【００１９】
【実施例】
図１ないし図１１示す実施例に基づいて、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの構造および動作を説明し、図１２ないし図１４に本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性を示す。
【００２０】
図１は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第１の実施例の構造説明図である。
【００２１】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５とにより構成され、可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００２２】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００２３】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００２４】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００２５】
可動子１０は、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示と異なる方向に所定の電流をそれぞれ流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００２６】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【００２７】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１および第２の巻線２２の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００２８】
図２は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第２の実施例の構造説明図である。
【００２９】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５とにより構成され、可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００３０】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００３１】
第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部に装着され、第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第３の巻線２３は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００３２】
第１の永久磁石１１は、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００３３】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００３４】
第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【００３５】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００３６】
図３は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第３の実施例の構造説明図である。
【００３７】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６、第４の巻線２４および第５の巻線２５より成る第２の固定子構成部材５とにより構成され、可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００３８】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００３９】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００４０】
第４の巻線２４および第５の巻線２５は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第４の巻線２４は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第５の巻線２５は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００４１】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００４２】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００４３】
第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、第１の巻線２１および第２の巻線２２を並列に接続し、第４の巻線２４および第５の巻線２５を並列に接続し、第１の巻線２１および第２の巻線２２と、第４の巻線２４および第５の巻線２５とを並列あるいは直列に接続して構成される。
【００４４】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００４５】
図４は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第４の実施例の構造説明図である。
【００４６】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６より成る第２の固定子構成部材５とにより構成され、可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００４７】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００４８】
第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部に装着され、第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第３の巻線２３は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００４９】
第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第５の巻線２５は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部に装着され、第４の巻線２４は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第６の巻線２６は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００５０】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００５１】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第３の巻線２３、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第３の巻線２３、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００５２】
第１の巻線２１、第２の巻線２２、第３の巻線２３、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３をそれぞれ並列に接続し、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６をそれぞれを並列に接続し、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３と、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６とを並列あるいは直列に接続して構成される。
【００５３】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第３の巻線２３、第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００５４】
図５は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第５の実施例の構造説明図である。
【００５５】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６、第４の巻線２４および第５の巻線２５より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３とにより構成される。可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００５６】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００５７】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００５８】
第４の巻線２４および第５の巻線２５は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第４の巻線２４は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第５の巻線２５は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００５９】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００６０】
第２の永久磁石１２と第３の永久磁石１３とは、第２の永久磁石１２の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向に列設される。第２の永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の第２のヨーク６への相対面に固着され、第２の永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の第１のヨーク３への相対面に固着される。
【００６１】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００６２】
第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、第１の巻線２１および第２の巻線２２を並列に接続し、第４の巻線２４および第５の巻線２５を並列に接続し、第１の巻線２１および第２の巻線２２と、第４の巻線２４および第５の巻線２５とを並列あるいは直列に接続して構成される。
【００６３】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００６４】
図６は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第６の実施例の構造説明図である。
【００６５】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６、第４の巻線２４および第５の巻線２５より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ａ方向の端部に装着される第４の永久磁石１４および第５の永久磁石１５とにより構成される。可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００６６】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００６７】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応するの範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００６８】
第４の巻線２４および第５の巻線２５は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第４の巻線２４は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第５の巻線２５は、第２のヨーク６の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００６９】
第１の永久磁石１１は、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００７０】
第２の永久磁石１２と第３の永久磁石１３とは、第２の永久磁石１２の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向に列設される。第２の永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の第２のヨーク６への相対面に固着され、第２の永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の第１のヨーク３への相対面に固着される。
【００７１】
第４の永久磁石１４と第５の永久磁石１５とは、第４の永久磁石１４の所定の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向に列設される。第４の永久磁石１４のＳ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の第２のヨーク６への相対面に固着され、第４の永久磁石１４のＮ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の第１のヨーク３への相対面に固着される。
【００７２】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００７３】
第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、第１の巻線２１および第２の巻線２２を並列に接続し、第４の巻線２４および第５の巻線２５を並列に接続し、第１の巻線２１および第２の巻線２２と、第４の巻線２４および第５の巻線２５とを並列あるいは直列に接続して構成される。
【００７４】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２、第４の巻線２４および第５の巻線２５の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００７５】
図７は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第７の実施例の構造説明図である。
【００７６】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第３のヨーク３１とにより構成される。可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００７７】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００７８】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００７９】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００８０】
可動子１０は、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００８１】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【００８２】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１および第２の巻線２２の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００８３】
図８は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第８の実施例の構造説明図である。
【００８４】
固定子１は、平板状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、平板状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ａ方向の端部に装着される第４の永久磁石１４および第５の永久磁石１５とにより構成される。可動子１０は、平板状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００８５】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て相対して配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００８６】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を有する巻線２１ａ、巻線２１ｂおよび巻線２１ｃにより構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着される。第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を有する巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃにより構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００８７】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００８８】
第２の永久磁石１２と第３の永久磁石１３とは、第２の永久磁石１２の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向に列設される。第２の永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の第２のヨーク６への相対面に固着され、第２の永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の第１のヨーク３への相対面に固着される。
【００８９】
第４の永久磁石１４と第５の永久磁石１５とは、第４の永久磁石１４の所定の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向に列設される。第４の永久磁石１４のＳ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の第２のヨーク６への相対面に固着され、第４の永久磁石１４のＮ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の第１のヨーク３への相対面に固着される。
【００９０】
可動子１０は、第１の巻線２１を構成する巻線２１ａ、巻線２１ｂおよび巻線２１ｃと、第２の巻線２２を構成する巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃとに図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１を構成する巻線２１ａ、巻線２１ｂおよび巻線２１ｃと、第２の巻線２２を構成する巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃとに図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【００９１】
巻線２１ａ、巻線２１ｂ、巻線２１ｃ、巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃは、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、巻線２１ａ、巻線２１ｂおよび巻線２１ｃを並列に接続し、巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃを並列に接続し、巻線２１ａ、巻線２１ｂおよび巻線２１ｃと、巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃとを並列あるいは直列に接続して構成される。
【００９２】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、巻線２１ａ、巻線２１ｂ、巻線２１ｃ、巻線２２ａ、巻線２２ｂおよび巻線２２ｃの長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【００９３】
図９は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第９の実施例の構造説明図である。
【００９４】
固定子１は、円筒状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、円筒状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２ａ、１２ｂおよび第３の永久磁石１３ａ、１３ｂとにより構成される。可動子１０は、円筒状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【００９５】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【００９６】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【００９７】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【００９８】
第２の永久磁石１２ａと第３の永久磁石１３ａとは、第２の永久磁石１２ａの所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ａの他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向（固定子１の円周方向）に列設される。第２の永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ａのＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の外側円筒面に固着され、第２の永久磁石１２ａのＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ａのＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の内側円筒面に固着される。
【００９９】
第２の永久磁石１２ｂと第３の永久磁石１３ｂとは、第２の永久磁石１２ｂの所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ｂの他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向（固定子１の円周方向）に列設される。第２の永久磁石１２ｂのＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ｂのＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の外側円筒面に固着され、第２の永久磁石１２ｂのＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３ｂのＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の内側円筒面に固着される。
【０１００】
可動子１０は、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【０１０１】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【０１０２】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１および第２の巻線２２の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【０１０３】
図１０は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第１０の実施例の構造説明図である。
【０１０４】
固定子１は、円筒状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１および第２の巻線２２より成る第１の固定子構成部材２と、円筒状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３とにより構成される。可動子１０は、円筒状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【０１０５】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【０１０６】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【０１０７】
第１の永久磁石１１は、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【０１０８】
第２の永久磁石１２と第３の永久磁石１３とは、第２の永久磁石１２の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向（固定子１の円周方向）に列設される。第２の永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の内側円筒面に固着され、第２の永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の外側円筒面に固着される。
【０１０９】
可動子１０は、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１および第２の巻線２２に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【０１１０】
第１の巻線２１および第２の巻線２２は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【０１１１】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１および第２の巻線２２の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【０１１２】
図１１は、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの第１１の実施例の構造説明図である。
【０１１３】
固定子１は、円筒状を成す第１のヨーク３、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線より成る第１の固定子構成部材２と、円筒状を成す第２のヨーク６より成る第２の固定子構成部材５と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３と、第１の固定子構成部材２および第２の固定子構成部材５の矢印Ａ方向の端部に装着される第４の永久磁石１４および第５の永久磁石１５とにより構成される。可動子１０は、円筒状を成す第１の永久磁石１１により構成される。
【０１１４】
第１の固定子構成部材２と第２の固定子構成部材５とは、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置され、それぞれの相対面は空間３０を構成する。
【０１１５】
第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３は、それぞれ同一の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）に構成され、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲全体に列設される。第２の巻線２２は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部に装着され、第１の巻線２１は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲に装着され、第３の巻線２３は、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲に装着される。
【０１１６】
第１の永久磁石１１は、Ｓ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材２に相対させ、Ｎ極の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材５に相対させて空間３０内に配置される。
【０１１７】
第２の永久磁石１２と第３の永久磁石１３とは、第２の永久磁石１２の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向（固定子１の円周方向）に列設される。第２の永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の外側円筒面に固着され、第２の永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極面と第３の永久磁石１３のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の内側円筒面に固着される。
【０１１８】
第４の永久磁石１４と第５の永久磁石１５とは、第４の永久磁石１４の所定の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子１０の移動方向に対して直角方向（固定子１の円周方向）に列設される。第４の永久磁石１４のＳ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＮ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第１のヨーク３の外側円筒面に固着され、第４の永久磁石１４のＮ極の極性を有する磁極面と第５の永久磁石１５のＳ極の極性を有する磁極面とが隣接して構成する磁極面は、第２のヨーク６の内側円筒面に固着される。
【０１１９】
可動子１０は、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３に図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動し、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３に図示と異なる方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動する。
【０１２０】
第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３は、巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様をそれぞれ同一に構成し、それぞれを並列に接続して構成される。
【０１２１】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）を、それぞれ可動子１０を構成する第１の永久磁石１１の長さ（可動子１０の移動方向の長さ）と同一に構成することにより、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大が可能と成る。
【０１２２】
可動子１０に作用する推力は、第２のヨーク６の側面に設けられた可動子１０の移動方向に長穴状を成す開口３２を介して外部に伝達される。
【０１２３】
一般に、図１ないし図４に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、３０［ｍｍ］以下のストロークに対応するものであり、図５、図７、図９および図１０に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、１００［ｍｍ］以下のストロークに対応するものであり、図６、図８および図１１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、１００［ｍｍ］を越えるストロークに対応するものである。
【０１２４】
図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を可能とするものである。
【０１２５】
図２に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少およびロング・ストローク化を可能とするものである。
【０１２６】
図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの大推力化および可動子１０に作用する推力の均一化を可能とするものである。
【０１２７】
図４に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図２に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの大推力化および可動子１０に作用する推力の均一化を可能とするものである。
【０１２８】
図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、リニア領域（推力変動の無い領域）の拡大およびロング・ストローク化を可能とするものである。
【０１２９】
図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータのロング・ストローク化を可能とするものである。
【０１３０】
図７に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータのロング・ストローク化を可能とするものである。
【０１３１】
図８に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大およびロング・ストローク化を可能とするものである。
【０１３２】
図９および図１０に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータを円筒状に構成したものであり、大推力化、ロング・ストローク化および可動子１０に作用する推力の均一化を可能とするものである。
【０１３３】
図１０に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図９に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの可動子１０の小型軽量化、応答性の向上および可動子１０の保持機構の簡略化を可能とするものである。
【０１３４】
図１１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、図２に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータを円筒状に構成したものであり、大推力化、ロング・ストローク化および可動子１０に作用する推力の均一化を可能とするものである。
【０１３５】
図１２は、図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図であり、図１３は、図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図であり、図１４は、図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図である。
【０１３６】
図１２ないし図１４に示す推力特性図において、直線Ａは、ストロークを３０［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｂは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｃは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを２００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｄは、固定子１の長手方向（可動子１０の移動方向）の寸法のみを増加させ、ストロークを３００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示す。
【０１３７】
直線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃおよび曲線Ｄは、それぞれ図１６に示す従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図の曲線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃおよび曲線Ｄに対応するものであり、本発明の永久磁石可動形リニア直流モータが、従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を可能とする状態を示すものである。
【０１３８】
図１２において、直線Ａは、図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータが、図１５に示す従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大および大推力化を可能とする状態を示すものであり、曲線Ｂおよび曲線Ｃは、図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータが、図１５に示す従来の永久磁石可動形リニア直流モータのロング・ストローク化、推力変動の減少および大推力化を可能とする状態を示すものである。
【０１３９】
図１３において、曲線Ｂ、曲線Ｃおよび曲線Ｄは、図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータが、図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、ロング・ストローク化および大推力化を可能とする状態を示すものである。
【０１４０】
図１４において、曲線Ｂ、曲線Ｃおよび曲線Ｄは、図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータが、図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大および大推力化を可能とする状態を示すものである。
【０１４１】
一般に本発明の永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、第１の固定子構成部材２を構成する二つの巻線（第１の巻線２１および第２の巻線２２）および第２の固定子構成部材５を構成する二つの巻線（第４の巻線２４および第５の巻線２５）は、推力変動の減少および推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大と、ロング・ストローク化における組立の簡略化とを目的として、図８の本発明の永久磁石可動形リニア直流モータに示すように、それぞれ同一の巻線仕様を有する複数の巻線により構成し得るものである。
【０１４２】
同様に、第１の固定子構成部材２を構成する三つの巻線（第１の巻線２１、第２の巻線２２および第３の巻線２３）および第２の固定子構成部材５を構成する三つの巻線（第４の巻線２４、第５の巻線２５および第６の巻線２６）は、それぞれ同一の巻線仕様を有する複数の巻線により構成し得るものである。しかし、第１のヨーク３の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部あるいは第２のヨーク５の可動子１０の移動範囲に対応する範囲の中央部に一つの巻線を装着する必要があり、それぞれ奇数個の巻線により構成される。
【０１４３】
図５および図１０に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、固定子１の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３より成る一組の永久磁石は、着磁および組立の簡略化等を目的として、図９の本発明の永久磁石可動形リニア直流モータに示すように、それぞれ複数組の永久磁石により構成し得るものである。
【０１４４】
同様に、図６、図８および図１１に示す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、固定子１の矢印Ｂ方向の端部に装着される第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３より成る一組の永久磁石と、固定子１の矢印Ａ方向の端部に装着される第４の永久磁石１４および第５の永久磁石１５より成る一組の永久磁石とは、それぞれ複数組の永久磁石により構成し得るものである。
【０１４５】
第２の永久磁石１２および第３の永久磁石１３より成る一組の永久磁石と、第４の永久磁石１４および第５の永久磁石１５より成る一組の永久磁石とは、それぞれを一つの永久磁石で構成し、第２の永久磁石１２あるいは第４の永久磁石に１４対応する範囲と、第３の永久磁石１３あるいは第５の永久磁石１５に対応する範囲とを、それぞれ着磁して構成し得るものである。
【０１４６】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、固定子１および可動子１０を構成する永久磁石は、所定の体積を越えた際に、永久磁石の製造および着磁の簡略化と、永久磁石可動形リニア直流モータの組立の簡略化とを目的として、複数の永久磁石を積層あるいは列設して構成され、低価格化を目的とする際には、磁性材料を介在させ構成し得るものである。
【０１４７】
本発明の永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、第１のヨーク３、第２のヨーク６および第３のヨーク３１は、電磁軟鉄、構造用圧延鋼あるいは炭素鋼等の優れた磁気特性を有する金属により構成される。推力の安定化および大推力化を目的とする際には、熱処理により磁気特性の向上が図られる。
【０１４８】
第１の巻線２１ないし第６の巻線２６あるいはそれぞれを構成する複数の巻線は、巻枠にに所定の径を有する素線を所定数巻いて構成されるが、小型軽量化を図る際には自己融着線により構成され巻枠が不要となる。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の永久磁石可動形リニア直流モータは、従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減少、大推力化およびロング・ストローク化を可能とするものであり、推力変動の減少および大推力化に伴い、小型軽量化を可能とするものである。即ち、推力変動の減少、大推力化、ロング・ストローク化および小型軽量化を共に可能とするものであり、更に、推力のリニア領域（推力変動の無い領域）の拡大を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構造説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構造説明図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構造説明図である。
【図４】本発明のの第４の実施例の構造説明図である。
【図５】本発明の第５の実施例の構造説明図である。
【図６】本発明の第６の実施例の構造説明図である。
【図７】本発明の第７の実施例の構造説明図である。
【図８】本発明の第８の実施例の構造説明図である。
【図９】本発明の第９の実施例の構造説明図である。
【図１０】本発明の第１０の実施例の構造説明図である。
【図１１】本発明の第１１の実施例の構造説明図である。
【図１２】本発明の推力特性図である。
【図１３】本発明の推力特性図である。
【図１４】本発明の推力特性図である。
【図１５】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの構造説明図である。
【図１６】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性図である。
【符号の説明】
１ 固定子
２ 第１の固定子構成部材
３ 第１のヨーク
４ 巻線
５ 第２の固定子構成部材
６ 第２のヨーク
７ 巻線
１０ 可動子
１１ 第１の永久磁石
１２ 第２の永久磁石
１２ａ 第２の永久磁石
１２ｂ 第２の永久磁石
１３ 第３の永久磁石
１３ａ 第３の永久磁石
１３ｂ 第３の永久磁石
１４ 第４の永久磁石
１５ 第５の永久磁石
２１ 第１の巻線
２１ａ 巻線
２１ｂ 巻線
２１ｃ 巻線
２２ 第２の巻線
２２ａ 巻線
２２ｂ 巻線
２２ｃ 巻線
２３ 第３の巻線
２４ 第４の巻線
２５ 第５の巻線
２６ 第６の巻線
３０ 空間
３１ 第３のヨーク
３２ 開口

Claims (4)

1. 第１のヨークおよび第１のヨークの可動子の移動範囲に対応する範囲全体に装着される巻線より成る第１の固定子構成部材と、第２のヨークより成る第２の固定子構成部材とを所定の距離を隔て相対して配置させ構成される固定子と、所定の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第１の固定子構成部材に相対させ、他の極性を有する磁極面を所定の間隙を隔て第２の固定子構成部材に相対させ、第１の固定子構成部材および第２の固定子構成部材の、それぞれの相対面が構成する空間内を円滑に移動し得る構造に配置される第１の永久磁石より構成される可動子とにより成る永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、
   第１のヨークに装着される巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長さ）を有する二つの巻線により構成することを特徴とする永久磁石可動形リニア直流モータ。
2. 第１のヨークに装着される巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長さ）を有する三つの巻線により構成することを特徴とする請求項１の永久磁石可動形リニア直流モータ。
3. 第１のヨークに装着される巻線を構成する各巻線を、それぞれ第１の永久磁石の長さ（可動子の移動方向の長さ）と等しく構成することを特徴とする請求項１又は請求項２の永久磁石可動形リニア直流モータ。
4. 固定子の一方の端部に、第２の永久磁石と第３の永久磁石とを、第２の永久磁石の所定の極性を有する磁極面と第３の永久磁石の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子の移動方向に対して直角方向に列設し、それぞれの異なる極性を有する磁極面が隣接して構成する一方の磁極面を第１のヨークの第２のヨークへの相対面に固着させ、それぞれの異なる極性を有する磁極面が隣接して構成する他方の磁極面を第２のヨークの第１のヨークへの相対面に固着させ、
   固定子の他方の端部に、第４の永久磁石と第５の永久磁石とを、第４の永久磁石の所定の極性を有する磁極面と第５の永久磁石の他の極性を有する磁極面とを隣接させ、可動子の移動方向に対して直角方向に列設し、それぞれの異なる極性を有する磁極面が隣接して構成する一方の磁極面を第１のヨークの第２のヨークへの相対面に固着させ、それぞれの異なる極性を有する磁極面が隣接して構成する他方の磁極面を第２のヨークの第１のヨークへの相対面に固着させることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の永久磁石可動形リニア直流モータ。

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