JPH0688187U - リニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リニアモータにおいて、その永久磁石の極性配
列や各ブラシの配列に工夫を与えて、複数の電機子への
通電率を一様に高め、大きな推力でもって可動子を円滑
に移動させるようにしようとする。 【構成】永久磁石４０は複数の着磁部を有し、これら各
着磁部は永久磁石４０の板厚方向に着磁されている。こ
れら各着磁部のうちの各両隣接着磁部の着磁極性は相互
に逆である。永久磁石５０も同様である。両永久磁石４
０、５０の各両対向着磁部の着磁極性は互いに逆であ
る。可動子Ｍには三つの略円柱状電機子がその各軸にて
互いに平行にかつ両永久磁石４０、５０に平行に設けら
れている。可動子Ｍの各一対のブラシは各電機子にそれ
ぞれ対応して設けられている。また、各一対のブラシの
一方は後方へかつ上方へ傾斜状に突出し、一方、他方の
ブラシは、前方へかつ上方へ傾斜状に突出している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、リニアモータに係り、特に、固定子内の帯状整流子から可動子のコ イルへの通電により帯状永久磁石との間に電磁誘導作用を起こさせ、この電磁誘 導作用に基づく推力によって、可動子を固定子内にて長手方向に移動させるよう したリニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のリニアモータにおいては、その可動子として、コイルをコアに 巻装してなる電機子を内蔵したものを採用し、可動子への推力をより一層高める ようにしたものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このような構成において、可動子の電機子との間で電磁誘導作用を起 こす永久磁石が、固定子内にてその長手方向左右の片側に配置されている場合に は、電機子が、永久磁石に吸引されてしまい、その結果、可動子の移動時に、同 可動子の固定子との間の接触部における摩擦抵抗が増大するという不具合がある 。 これに対しては、摩擦抵抗を低減させるために、可動子にローラを付加する方 法もあるが、リニアモータの構造が複雑になるだけで、同リニアモータの小型化 を阻害してしまう。

【０００４】 かかる場合、両帯状永久磁石の各々を固定子内にてその左右両側にそれぞれ配 置することも考えられる。しかし、このような構成では、従来のような可動子の 電機子に対応する一対のブラシと整流子の各電極パターンとの関係のままでは、 可動子に対する推力の変動が大きく、その結果、可動子が円滑には移動し得ない という不具合が生ずる。このようなことは、電機子の数を増加させても、各電機 子に対応する各一対のブラシと各電極パターンとの関係が同じである限り同様で ある。 そこで、本考案は、以上のようなことに対処すべく、リニアモータにおいて、 その永久磁石の極性配列や各ブラシの配列に工夫を与えて、複数の電機子への通 電率を一様に高め、大きな推力でもって可動子を、円滑に移動させるようにしよ うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するにあたり、本考案は、断面逆Ｕ字形状の固定子と、この固 定子内にその長手方向に沿い摺動可能に収容した可動子とを備え、 前記固定子の上壁にはその長手方向に沿い帯状整流素子を設け、また、前記固 定子内にはその左右両側壁に沿い前記可動子を挟むようにして帯状の永久磁石を それぞれ設け、 これら永久磁石にはその厚み方向に着磁してなる複数の着磁部をそれぞれ形成 し、かつ、前記永久磁石毎にその各両隣接着磁部の着磁極性を互いに逆にすると ともに前記両永久磁石の各両対向着磁部の着磁極性をそれぞれ同一にし、 前記可動子には、前記両永久磁石の厚み方向に沿う軸を有する複数の柱状電機 子を、前記両永久磁石の各両対向着磁部との間にて電磁誘導作用を形成するよう に前記各永久磁石の長手方向に並べて設け、また、当該可動子には、前記整流素 子に摺接する複数対のブラシを、前記整流子に沿いその各電極パターンとの関連 にて前記各電機子への通電率を高めるように、前記各電機子にそれぞれ対応して 設けるようにしたことにある。

【０００６】

【作用】

このように本考案を構成したことにより、前記固定子内にその左右両側壁に沿 い前記可動子を挟むようにして設けた前記両永久磁石の各複数の着磁部が、同両 永久磁石の厚み方向に着磁され、前記各永久磁石毎の各両隣接着磁部の着磁極性 が互いに逆になるとともに前記両永久磁石の各両対向着磁部の着磁極性が同一に なり、前記各柱状電機子が、前記両永久磁石の厚み方向に沿う軸を有し、かつ前 記両永久磁石の各両対向着磁部との間にて電磁誘導作用を形成するように、前記 各永久磁石の長手方向に並べて前記可動子に設けられ、 また、前記整流素子に摺接する複数対のブラシが、前記整流子に沿いその各電 極パターンとの関連にて前記各電機子への通電率を高めるように、前記各電機子 にそれぞれ対応して前記可動子に設けられる。

【０００７】

【考案の効果】

これにより、前記各電機子が、前記両永久磁石の各両対向着磁部との間の電磁 誘導作用に応じて、一様の推力を受け、かかる推力のもとに、前記可動子が、前 記固定子の長手方向に円滑に移動できる。かかる場合、前記各電機子が前記両永 久磁石の間にて左右の均衡した反発力及び吸引力を受けるので、両永久磁石の一 方へ片寄ることはなく、また、複数の電機子の各推力の和が前記可動子に作用す るので、推力の増大を確保できる。 また、本考案において、前記両永久磁石の各両対向着磁部の着磁極性を逆にし 、前記各電機子の軸を前記両永久磁石の長手方向に沿うようにした場合にも、上 述と実質的に同様の作用効果を達成できる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図面により説明すると、図１は、リニアモータに 本考案を適用した例を示しており、このリニアモータは、長手状の固定子Ｓと、 この固定子Ｓ内に長手方向に摺動可能に収容した可動子Ｍとにより構成されてい る。固定子Ｓは、断面略逆Ｕ字形状のケーシング１０を備えており、このケーシ ング１０内には、その左右両側壁１１、１２の上下方向中間部位にて、断面略コ 字形状の左右両レール２０、３０が設けられている。 これら各レール２０、３０内にはその長手方向に沿い、帯状の左右各永久磁石 ４０、５０が、各ヨーク６０、７０を介してそれぞれ保持されている。永久磁石 ４０は、その長手方向に、複数の着磁部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、・・ ・（図４参照）を形成してなり、これら各着磁部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ ｄ、・・・は、図１及び図４にて示すごとく、永久磁石４０の板厚方向にそれぞ れ着磁されている。かかる場合、各着磁部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、・ ・・のうち互いに隣接し合う各着磁部の着磁極性は、図４にて示すごとく、相互 に逆になっている。

【０００９】 一方、永久磁石５０は、その長手方向に、複数の着磁部５０ａ、５０ｂ、５０ ｃ、５０ｄ、・・・（図４参照）を形成してなり、これら各着磁部５０ａ、５０ ｂ、５０ｃ、５０ｄ、・・・は、図１及び図４にて示すごとく、永久磁石５０の 板厚方向にそれぞれ着磁されている。かかる場合、各着磁部５０ａ、５０ｂ、５ ０ｃ、５０ｄ、・・・のうち互いに隣接し合う各着磁部の着磁極性は、図４にて 示すごとく、相互に逆になっている。また、両永久磁石４０、５０の互いに対向 する各両着磁部の各両対向磁極は、互いに同一磁極性となっている（図１及び図 ４参照）。なお、永久磁石４０の各着磁部の着磁ピッチは、永久磁石５０の各着 磁部の着磁ピッチと同一である。

【００１０】 ケーシング１０の上壁１３の内面に形成した凹所１４内には、帯状の整流子８ ０が収容されており、この整流子８０にはその長手方向に沿い、両電極パターン ８０ａ、８０ｂが、屈曲状の狭隙８０ｃを介して、図３にて示すようなパターン 形状にて形成されている。この整流子８０は、その長手方向前端部にて、ケーシ ング１０の長手方向前端部に固定されており、この整流子８０の長手方向他端部 は自由端となっている。なお、整流子８０の長手方向前端部は、ケーシング１０ の長手方向前端部に嵌着したレールエンドのコネクタ及び両外部被覆導線を介し 直流電源に接続されるようになっている。但し、電極パターン８０ａは正側電極 として機能し、一方、電極パターン８０ｂは負側電極として機能する。

【００１１】 可動子Ｍは、図１にて示すごとく、ケーシング１０内にて、左右両レール２０ 、３０間にその長手方向に沿い摺動可能に介装されている。この可動子Ｍは、図 １及び図２にて示すごとく、長手板形状の頭壁９０を備えており、この頭壁９０ は、左右両レール２０、３０の各上壁２１、３１上に亘り長手方向に摺動可能に 載置されている。 また、可動子Ｍは、直方体形状の胴体１００を備えており、この胴体１００は 、頭壁９０の左右方向中央部から左右両レール２０、３０の各両対向端部間に長 手方向に移動可能に垂下して設けられている（図１参照）。胴体１００は、三つ の略円柱状電機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃを備えており、これら各電機 子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃは、図２にて示すごとく、その各軸にて互い に並行となるように、胴体１００内にモールドされている。電機子１００ａは、 円柱状コア１０１を備えており、このコア１０１の軸方向は、両永久磁石４０、 ５０の各着磁部の着磁方向に平行（即ち、両永久磁石４０、５０の長手方向に垂 直）となっている。コア１０１の外周にはコイル１０２が巻装されており、この コイル１０２の両端部間への印加直流電圧の極性に応じて、コア１０１の軸の磁 化方向が定まる。なお、コイル１０２は、両鍔部１０１ａ、１０１ｂによりコア １０１から抜け止めされている。また、残りの電機子１００ｂ、１００ｃも、電 機子１００ａと同様の構成を有している。

【００１２】 また、可動子Ｍは、頭壁９０の上面９１上に設けたブラシ機構１１０を備えて おり、このブラシ機構１１０は、各一対のブラシ１１１、１１２、１１３、１１ ４及び１１５、１１６により構成されている。一対のブラシ１１１、１１２は、 電機子１００ａに対応する頭壁９０の上面９１前端部上にてそれぞれ突出形成さ れており、これら各ブラシ１１１、１１２の各基部１１１ａ、１１２ａは、電機 子１００ａの軸に対応する頭壁９０の上面９１前端部の左右にそれぞれ固着され ている。また、ブラシ１１１は、その基部１１１ａから頭壁９０の後方へかつ上 方へ傾斜状に突出し、その先端部１１１ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ ａ、８０ｂの一方に接触し、一方、ブラシ１１２は、その基部１１２ａから頭壁 ９０の前方へかつ上方へ傾斜状に突出し、その先端部１１２ｂにて整流子８０の 両電極パターン８０ａ、８０ｂの一方に接触するようになっている。

【００１３】 一対のブラシ１１３、１１４は、電機子１００ｂに対応する頭壁９０の上面９ １長手方向中央部にてそれぞれ突出形成されており、これら各ブラシ１１３、１ １４は、その各基部１１３ａ、１１４ａにて、電機子１００ｂの軸に対応する頭 壁９０の上面９１長手方向中央部の左右にそれぞれ固着されている。また、ブラ シ１１３は、その基部１１３ａから頭壁９０の後方へかつ上方へ傾斜状に突出し 、その先端部１１３ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ、８０ｂの一方に 接触し、一方、ブラシ１１４は、その基部１１４ａから頭壁９０の前方へかつ上 方へ傾斜状に突出しその先端部１１４ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ 、８０ｂの一方に接触するようになっている。

【００１４】 一対のブラシ１１５、１１６は、電機子１００ｃに対応する頭壁９０の上面９ １の後端部にてそれぞれ突出形成されており、これら各ブラシ１１５、１１６は 、その各基部１１５ａ、１１６ａにて、電機子１００ｃの軸に対応する頭壁９０ の上面９１の後端部の左右にそれぞれ固着されている。また、ブラシ１１５は、 その基部１１５ａから頭壁９０の後方へかつ上方へ傾斜状に突出し、その先端部 １１５ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ、８０ｂの一方に接触し、一方 、ブラシ１１６は、その基部１１６ａから頭壁９０の前方へかつ上方へ傾斜状に 突出し、その先端部１１６ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ、８０ｂの 一方に接触するようになっている。

【００１５】 但し、上述した各一対のブラシの一方のブラシ１１１、１１３及び１１５は、 頭壁９０の上面９１上左側部にてその長手方向に沿い所定間隔にて一列に配置さ れ、一方、各一対のブラシの他方のブラシ１１２、１１４及び１１６は、頭壁９ ０の上面９１上右側部にてその長手方向に沿い所定間隔にて一列に配置されてい る。また、一対のブラシ１１１、１１２は、コイル１０２の両端子にそれぞれ接 続され、一対のブラシ１１３、１１４は、電機子１００ｂのコイルの両端子にそ れぞれ接続され、また、一対のブラシ１１５、１１６は、電機子１００ｃのコイ ルの両端子にそれぞれ接続されている。なお、図１にて、符号Ｃは、カーテンラ ンナーを示す。

【００１６】 このように構成した本第１実施例において、整流子８０の両電極パターン８０ ａ、８０ｂのうち、電極パターン８０ａを正側電極とし、一方、電極パターン８ ０ｂを負側電極として、両電極パターン８０ａ、８０ｂに前記直流電源から直流 電圧を印加する。このとき、可動子Ｍの電機子１００ａが図４にて示すごとく永 久磁石４０の着磁部４０ｂの後半部と永久磁石５０の着磁部５０ｂの後半部との 間まで移動したものとする。また、各ブラシ１１１、１１２が各電極パターン８ ０ａ、８０ｂに各点Ｐａ１、Ｐａ２にてそれぞれ接触しているものとする（図３ 及び図４（Ｅ）（Ｆ）参照）。なお、図４（Ｅ）にて示す各符号（Ａ）〜（Ｄ） は、図４（Ａ）〜（Ｄ）にて示す電機子１００ａの各位置での通電極性を特定す る。

【００１７】 このような状態において、コイル１０２に両電極パターン８０ａ、８０ｂ及び 両ブラシ１１１、１１２を介し印加される直流電圧に基づき、コイル１０２に図 ４（Ａ）にて示す向きにて電流が流れると、コア１０１が図４（Ａ）にて示す方 向に磁化される。すると、コア１０１が、そのＮ磁極にて、永久磁石４０の着磁 部４０ｂのＮ磁極により反発（図４（Ａ）にて図示破線矢印Ａ１参照）されると ともに同永久磁石４０の隣接着磁部４０ｃのＳ磁極により吸引（図４（Ａ）にて 図示実線矢印Ａ３参照）される。これと同時に、コア１０１が、そのＳ磁極にて 、永久磁石５０の着磁部５０ｂのＳ磁極により反発（図４（Ａ）にて図示破線矢 印Ａ２参照）されるとともに同永久磁石５０の隣接着磁部５０ｃのＮ磁極により 吸引（図４（Ａ）にて図示実線矢印Ａ４参照）される。これにより、電機子１０ ０ａが、両永久磁石４０、５０の両対向着磁部４０ｂ、５０ｂの一方及び両対向 着磁部４０ｃ、５０ｃの一方に片寄ることなく、図４（Ａ）にて図示実線矢印Ａ ５方向（両永久磁石４０、５０の平行な方向）に推力を受ける。残りの電機子１ ００ｂ、１００ｃも実質的に同様の推力を受ける。その結果、可動子Ｍが、各電 機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃに加わる推力のもとにその方向に各レール ２０、３０に沿い摺動しつつ移動し、電機子１００ａが図４（Ｂ）にて示す位置 に達する。このとき、各ブラシ１１１、１１２は、各電極パターン８０ａ、８０ ｂに各点Ｐｂ１、Ｐｂ２にてそれぞれ接触している（図３及び図４（Ｅ）（Ｆ） 参照）。

【００１８】 ついで、コイル１０２に両電極パターン８０ａ、８０ｂ及び両ブラシ１１１、 １１２を介し印加される直流電圧に基づき、コイル１０２に図４（Ｂ）にて示す 向きにて電流が流れ、コア１０１が図４（Ｂ）にて示すように上述と同様の方向 に磁化される。すると、コア１０１が、そのＮ磁極にて、永久磁石４０の着磁部 ４０ｂのＮ磁極により反発（図４（Ｂ）にて図示破線矢印Ｂ１参照）されるとと もに同永久磁石４０の隣接着磁部４０ｃのＳ磁極により吸引（図４（Ｂ）にて図 示実線矢印Ｂ３参照）される。これと同時に、コア１０１が、そのＳ磁極にて、 永久磁石５０の着磁部５０ｂのＳ磁極により反発（図４（Ｂ）にて図示破線矢印 Ｂ２参照）されるとともに同永久磁石５０の隣接着磁部５０ｃのＮ磁極により吸 引（図４（Ｂ）にて図示実線矢印Ｂ４参照）される。これにより、電機子１００ ａが、両永久磁石４０、５０の両対向着磁部４０ｂ、５０ｂの一方及び両対向着 磁部４０ｃ、５０ｃの一方に片寄ることなく、図４（Ｂ）にて図示実線矢印Ｂ５ 方向（両永久磁石４０、５０の平行な方向）に推力を受ける。残りの電機子１０ ０ｂ、１００ｃも実質的に同様の推力を受ける。その結果、可動子Ｍが、各電機 子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃに加わる推力のもとにその方向に各レール２ ０、３０に沿い摺動しつつ移動し、電機子１００ａが図４（Ｃ）にて示す位置に 達する。このとき、各ブラシ１１１、１１２は、各電極パターン８０ａ、８０ｂ に各点Ｐｃ１、Ｐｃ２にてそれぞれ接触している（図３及び図４（Ｅ）（Ｆ）参 照）。

【００１９】 このような状態において、コイル１０２に両電極パターン８０ａ、８０ｂ及び 両ブラシ１１１、１１２を介し印加される直流電圧に基づき、コイル１０２に図 ４（Ｃ）にて示す向きにて電流が流れ、コア１０１が図４（Ｃ）にて示すように 上述と同様の方向に磁化される。すると、コア１０１が、そのＮ磁極にて、永久 磁石４０の着磁部４０ｂのＮ磁極により反発（図４（Ｃ）にて図示破線矢印Ｃ１ 参照）されるとともに同永久磁石４０の隣接着磁部４０ｃのＳ磁極により吸引（ 図４（Ｃ）にて図示実線矢印Ｃ３参照）される。これと同時に、コア１０１が、 そのＳ磁極にて、永久磁石５０の着磁部５０ｂのＳ磁極により反発（図４（Ｃ） にて図示破線矢印Ｃ２参照）されるとともに同永久磁石５０の隣接着磁部５０ｃ のＮ磁極により吸引（図４（Ｃ）にて図示実線矢印Ｃ４参照）される。これによ り、電機子１００ａが、両永久磁石４０、５０の両対向着磁部４０ｂ、５０ｂの 一方及び両対向着磁部４０ｃ、５０ｃの一方に片寄ることなく、図４（Ｃ）にて 図示実線矢印Ｃ５方向（両永久磁石４０、５０の平行な方向）に推力を受ける。 残りの電機子１００ｂ、１００ｃも実質的に同様の推力を受ける。その結果、可 動子Ｍが、各電機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃに加わる推力のもとにその 方向に各レール２０、３０に沿い摺動しつつ移動し、電機子１００ａが図４（Ｄ ）にて示す位置に達する。このとき、各ブラシ１１１、１１２は、各電極パター ン８０ａ、８０ｂに各点Ｐｄ２、Ｐｄ１にてそれぞれ接触している（図３及び図 ４（Ｅ）（Ｆ）参照）。以下、同様にして推力の発生のもとに可動子Ｍが移動す る。

【００２０】 以上説明したように、両永久磁石４０、５０においては、その各着磁部を各永 久磁石４０、５０の各板厚方向に着磁し、両永久磁石４０、５０の各々の各両隣 接着磁部の着磁方向を互いに異磁極性となるようにし、かつ両永久磁石の各両対 向着磁部の着磁方向を共に同一磁極性となるようにした。そして、両永久磁石４ ０、５０の間に配置した可動子Ｍの各電機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃの 各軸を両永久磁石４０、５０の長手方向に直交させ、かつ、一対のブラシ１１１ 、１１２と各電極パターン８０ａ、９０ｂとの間の接触極性を、電機子１００ａ が一着磁ピッチ移動する間だけ、各両点Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２及びＰ ｃ１、Ｐｃ２で特定されるように同一極性に維持し、次の磁極ピッチへの移動時 に、両点Ｐｄ２、Ｐｄ１により特定されるように、逆極性に反転させるようにし 、また、残りの各一対のブラシ１１３、１１４及び１１５、１１６の各電極パタ ーン８０ａ、８０ｂとの間の接触極性も実質的に同様にした。

【００２１】 これにより、各電機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃが、各磁極ピッチ毎に 、両永久磁石４０、５０の長手方向に隣接し合う各両対向着磁部との間の電磁気 作用に応じて、一様に推力を受けることとなる。従って、可動子Ｍは、各電機子 １００ａ、１００ｂ及び１００ｃへの一様な各推力のもとに、その方向に円滑に 移動できる。かかる場合、各電機子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃが両永久磁 石４０、５０の間にて左右の均衡した反発力及び吸引力を受けるので、両永久磁 石４０、５０の一方へ片寄ることはなく、また、三つの電機子の各推力の和が可 動子Ｍに加わるので、推力の増大を確保できる。

【００２２】 次に、前記第１実施例の変形例を図５及び図６を参照して説明すると、この変 形例においては、前記第１実施例にて述べた可動子Ｍに代えて、二つの可動子Ｍ ａ、Ｍｂを採用し、これら両可動子を直列に連結するようにしたことにその構成 上の特徴がある。かかる場合、両可動子Ｍａ、Ｍｂは、ほぼ同様の構成を有する もので、可動子Ｍａの各両ブラシへの通電時期が可動子Ｍｂの各両ブラシへの通 電時期に対し磁極ピッチＴｐの（２／１）だけずれている点のみが異なる（図６ （Ａ）（Ｂ）参照）。従って、両可動子Ｍａ、Ｍｂへの各両ブラシへの総合通電 時期は、図６（Ｃ）にて示すように、磁極ピッチＴｐの（２／１）毎に実現され る。なお、両可動子Ｍａ、Ｍｂの連結は、可動子Ｍａの頭壁９０の後端部に形成 したＴ字形状の連結部９２を、可動子Ｍｂの頭壁９０の前端部に形成したＴ字形 状の凹所９３内に係合させて連結されている。また、図６（Ａ）〜（Ｃ）の各波 形は、図４（Ｅ）にて示す負側波形部分に対応する部分を便宜上正側に反転させ て示してある。その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００２３】 このように構成した本変形例においては、各一対のブラシ１１１、１１２、１ １３、１１４及び１１５、１１６、即ち、各電機子１００ａ、１００ｂ及び１０ ０ｃのコイルへの通電間隔が、前記第１実施例の半分に短縮されるので、全電機 子１００ａ、１００ｂ及び１００ｃへの総合推力が前記第１実施例に比べてより 一層一様になる。従って、両可動子Ｍａ、Ｍｂの移動がより一層円滑になされ得 る。その他の作用効果は、前記第１実施例と同様である。

【００２４】 また、本考案の第２実施例を図７〜図９を参照して説明すると、この第２実施 例においては、前記第１実施例にて述べた永久磁石５０に代えて、永久磁石１２ ０を採用し、かつ前記第１実施例にて述べた可動子Ｍに代えて、可動子Ｍｃを採 用したことにその構成上に特徴がある。 永久磁石１２０は、その長手方向に、複数の着磁部１２０ａ、１２０ｂ、１２ ０ｃ、１２０ｄ、・・・（図９（Ａ）参照）を形成してなり、これら各着磁部１ ２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、・・・は、図１及び図９（Ａ）にて示 すごとく、永久磁石１２０の板厚方向にそれぞれ着磁されている。かかる場合、 各着磁部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ・・・の各両隣接着磁部の各 着磁極性は、相互に逆になっており、また、両永久磁石４０、１２０の各両対向 着磁部の各着磁極性は、前記第１実施例にて述べた永久磁石５０とは異なり、図 ９（Ａ）にて示すごとく、互いに逆磁極性になっている。なお、永久磁石１２０ の各着磁部の着磁ピッチは、永久磁石４０の各着磁部の着磁ピッチと同一である 。

【００２５】 可動子Ｍｃは、図７にて示すごとく、長手板形状の頭壁１３０を備えており、 この頭壁１３０は、左右両レール２０、３０の各上壁２１、３１上に亘り長手方 向に摺動可能に載置されている。 また、可動子Ｍｃは、直方体形状の胴体１４０を備えており、この胴体１４０ は、頭壁１３０の左右方向中央部から左右両レール２０、３０の各両対向端部間 に長手方向に移動可能に垂下する。胴体１４０は、二つの略円柱状電機子１４０ ａ及び１４０ｂを備えており、これら各電機子１４０ａ及び１４０ｂは、図７に て示すごとく、その各軸にて互いに直列となるように、胴体１４０内に設けられ ている。電機子１４０ａは、図８にて示すごとく、円柱状コア１４１を備えてお り、このコア１４１の軸方向は、両永久磁石４０、１２０の長手方向に平行（即 ち、両永久磁石４０、５０の各着磁部の着磁方向に垂直）となっている。コア１ ４１の外周にはコイル１４２が巻装されており、このコイル１４２の両端部間へ の印加直流電圧の極性に応じて、コア１４１の軸の磁化方向が定まる。なお、コ イル１４２は、両筒部１４１ａ、１４１ｂによりコア１４１から抜け止めされて いる。また、他の電機子１４０ｂも、電機子１４０ａと同様の構成を有している 。

【００２６】 また、可動子Ｍｃは、頭壁１３０の上面１３１上に設けたブラシ機構１５０を 備えており、このブラシ機構１５０は、各一対のブラシ１５１、１５２及び１５ ３、１５４により構成されている。一対のブラシ１５１、１５２は、電機子１４ ０ａに対応する頭壁１３０の上面１３１前端部上にてそれぞれ突出形成されてお り、各ブラシ１５１、１５２は、その基部１５１ａ、１５２ａにて、電機子１４ ０ａに対応する頭壁１３０の上面１３１の前端部の左右にそれぞれ固着されてい る。また、ブラシ１５１は、頭壁１３０の前方へかつ上方へ傾斜状に突出し、そ の先端部１５１ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ、８０ｂの一方に接触 し、一方、ブラシ１５２は、その基部１５２ａから頭壁１３０の前方へかつ上方 へ傾斜状に突出し、その先端部１５２ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ 、８０ｂの一方に接触するようになっている。

【００２７】 一対のブラシ１５３、１５４は、電機子１４０ｂに対応する頭壁１３０の上面 １３１の長手方向中央部にてそれぞれ突出形成されており、これら各ブラシ１５ ３、１５４は、その各基部１５３ａ、１５４ａにて、電機子１４０ｂに対応する 頭壁１３０の上面１３１の長手方向中央部の左右にそれぞれ固着されている。ま た、ブラシ１５３は、その基部１５３ａから頭壁１３０の前方へかつ上方へ傾斜 状に突出し、その先端部１５３ｂにて整流子８０の両電極パターン８０ａ、８０ ｂの一方に接触し、一方、ブラシ１５４は、その基部１５４ａから頭壁１３０の 前方へかつ上方へ傾斜状に突出しその先端部１５４ｂにて整流子８０の両電極パ ターン８０ａ、８０ｂの一方に接触するようになっている。かかる場合、電機子 １４０ａの各両ブラシへの通電時期が電機子１４０ｂの各両ブラシへの通電時期 に対し磁極ピッチＴｐの（２／１）だけずれている（図９（Ｃ）（Ｄ）参照）。 従って、両電機子１４０ａ、１４０ｂへの各両ブラシへの総合通電時期は、図９ （Ｂ）にて示すように、磁極ピッチＴｐの（２／１）毎に実現される。なお、図 ９（Ｂ）〜（Ｄ）の各波形は、図４（Ｅ）にて示す負側波形部分に対応する部分 を便宜上正側に反転させて示してある。

【００２８】 但し、上述した各一対のブラシの一方のブラシ１５２、１５４は、頭壁１３０ の上面１３１上左側部にてその長手方向に沿い所定間隔にて一列に配置され、一 方、各一対のブラシの他方のブラシ１５１、１５３は、頭壁１３０の上面１３１ 上右側部にてその長手方向に沿い所定間隔にて一列に配置されている。また、一 対のブラシ１５１、１５２は、コイル１４２の両端子にそれぞれ接続され、一対 のブラシ１５３、１５４は、電機子１４０ｂのコイルの両端子にそれぞれ接続さ れている。その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００２９】 このように構成した本第２実施例において、各電機子１４０ａ、１４０ｂが、 両永久磁石４０、１２０の間にて、図９（Ａ）にて示す位置にそれぞれあるとき 、前記第１実施例と同様に整流子８０の各電極パターン８０ａ、８０ｂ間に直流 電圧を印加すれば、電機子１４０ａが図９（Ｃ）にて示す（２／１）の着磁ピッ チＴｐでもって通電間隔Ｔａ中毎に正或いは負に交互に通電され、一方、電機子 １４０ｂが、図９（Ｄ）にて示すごとく、電機子１４０ａとは、（２／１）Ｔｐ のずれでもって通電される。従って、可動子Ｍｃへの合成通電間隔は、図９（Ｂ ）にて示すごとく特定される。これにより、可動子Ｍｃが、両永久磁石４０、１ ２０の各両対向着磁部（互いに同一対向磁極を有する）と各電機子１４０ａ、１ ４０ｂとの間に生ずる各電磁誘導作用に応じ、（２／１）Ｔｐ毎にて、一様な推 力を受け、円滑に移動し、前記第１実施例と同様の作用効果を達成できる。

【００３０】 なお、本考案の実施にあたっては、前記実施例や変形例にて述べた整流子８０ の各電極パターン８０ａ、８０ｂに限ることなく、適宜変更して実施してもよい 。 また、前記第１実施例においては、可動子Ｍの電機子の数を三つにした例につ いて説明したが、これに限ることなく、同電機子の数は適宜変更して実施しても よい。 また、前記第２実施例においては、可動子Ｍｃの電機子の数を二つにし た例について説明したが、これに限ることなく、同電機子の数は適宜変更して実 施してもよい。

【００３１】 また、前記変形例においては、可動子の数を二つにした例について説明したが 、これに限ることなく、同可動子の数は適宜変更して実施してもよい。 また、本考案の実施にあたっては、ケーシング１０の上壁及び左右側壁と、同 ケーシング１０のその他の構成部分とを別体にて構成し、この別体構成に係る部 分を可動子を含めて単一のユニットとして構成し、組み付け容易性を確保するよ うにして実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す横断面図である。

【図２】図１の可動子の斜視図である。

【図３】図１の整流子の下面図である。

【図４】電機子の両永久磁石及び整流子（平面図からな
る）との関連における作動説明図である。

【図５】前記実施例の変形例を示す斜視図である。

【図６】同変形例における作動説明図である。

【図７】本考案の第２実施例の要部を示す可動子の斜視
図である。

【図８】同可動子の電機子の縦断面図である。

【図９】前記第２実施例における各電機子の両永久磁石
との関連における作動説明図である。

【符号の説明】

Ｍ、Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ…可動子、Ｓ…固定子、１０…ケ
ーシング、２０、３０…レール、４０、５０、１２０…
永久磁石、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、５０ａ、
５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、１２０ａ、１２０ｂ、１２０
ｃ、１２０ｄ…着磁部、８０…整流子、８０ａ、８０ｂ
…電極パターン、１００ａ〜１００ｃ、１４０ａ、１４
０ｂ…電機子、１１０、１５０…ブラシ機構、１１１〜
１１６、１５１〜１５４…ブラシ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 上村 健一 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断面逆Ｕ字形状の固定子と、この固定子内
   にその長手方向に沿い摺動可能に収容した可動子とを備
   え、 前記固定子の上壁にはその長手方向に沿い帯状整流素子
   を設け、また、前記固定子内にはその左右両側壁に沿い
   前記可動子を挟むようにして帯状の永久磁石をそれぞれ
   設け、 これら永久磁石にはその厚み方向に着磁してなる複数の
   着磁部をそれぞれ形成し、かつ、前記永久磁石毎にその
   各両隣接着磁部の着磁極性を互いに逆にするとともに前
   記両永久磁石の各両対向着磁部の着磁極性をそれぞれ同
   一にし、 前記可動子には、前記両永久磁石の厚み方向に沿う軸を
   有する複数の柱状電機子を、前記両永久磁石の各両対向
   着磁部との間にて電磁誘導作用を形成するように前記各
   永久磁石の長手方向に並べて設け、また、当該可動子に
   は、前記整流素子に摺接する複数対のブラシを、前記整
   流子に沿いその各電極パターンとの関連にて前記各電機
   子への通電率を高めるように、前記各電機子にそれぞれ
   対応して設けるようにしたリニアモータ。
2. 【請求項２】断面逆Ｕ字形状の固定子と、この固定子内
   にその長手方向に沿い摺動可能に収容した可動子とを備
   え、 前記固定子の上壁にはその長手方向に沿い帯状整流素子
   を設け、また、前記固定子内にはその左右両側壁に沿い
   前記可動子を挟むようにして帯状の永久磁石をそれぞれ
   設け、 これら永久磁石にはその厚み方向に着磁してなる複数の
   着磁部をそれぞれ形成し、かつ、前記永久磁石毎にその
   各両隣接着磁部の着磁極性を互いに逆にするとともに前
   記両永久磁石の各両対向着磁部の着磁極性を交互に逆に
   し、 前記可動子には、前記両永久磁石の長手方向に沿う軸を
   有する複数の柱状電機子を、前記両永久磁石の各両対向
   着磁部との間にて電磁誘導作用を形成するように前記各
   永久磁石の長手方向に並べて設け、また、当該可動子に
   は、前記整流素子に摺接する複数対のブラシを、前記整
   流子に沿いその各電極パターンとの関連にて前記各電機
   子への通電率を高めるように、前記各電機子にそれぞれ
   対応して設けるようにしたリニアモータ。