JPH08331829A - リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定子と可動子との間に反発力および吸引力
を可動子の移動方向に作用させることにより、リニア直
流モータのロング・ストローク化、小型軽量化および低
価格化を可能とする。 【構成】 固定子１は第１のヨーク１２、第２のヨーク
１３、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２に
より構成され、可動子１１はヨーク２４および第１の巻
線２３により構成される。第１の永久磁石２１は第１の
ヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２
のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が相対するよ
うに、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３のそれぞれ
の矢印Ｂ方向の端部に固着され、第２の永久磁石２２は
第１のヨーク２１にＳ極の極性を有する磁極面が相対
し、第２のヨーク２２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対するように、第１のヨーク２１と第２のヨーク２２の
それぞれの矢印Ａ方向の端部に固着され、第１の巻線２
３はヨーク２４の周囲に巻装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種産業用機器、各種
民生機器および各種ＯＡ機器等において、振動および推
力の変動を嫌う各種移動部の駆動の用に供されるロング
・ストローク化が容易な脈動の無い推力を発生するリニ
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、脈動の無
い推力の発生を可能とするリニア・モータであり、永久
磁石を可動子とする従来のリニア直流モータの構造と動
作を図１に示す断面図により説明する。

【０００３】図１に示す従来のリニア直流モータは、固
定子１および可動子１１を主に構成される。固定子１
は、所定の間隔を隔て相対して配置されるそれぞれ平板
状をなすヨーク２およびヨーク３と、ヨーク２およびヨ
ーク３の一方の端部に固着されるヨーク４と、ヨーク２
およびヨーク３の他方の端部に固着されるヨーク５と、
ヨーク２に巻装される巻線６とにより構成される。可動
子１１は、所定の極性を有する磁極面がヨーク２および
巻線６に相対し、他の極性を有する磁極面がヨーク３に
相対するように、ヨーク２およびヨーク３のそれぞれの
相対面が構成する空間７内を円滑に移動し得る構造に配
置される平板状をなす永久磁石８により構成される。

【０００４】図１に示すように、可動子１１を構成する
永久磁石８は、Ｎ極の極性を有する磁極面がヨーク２お
よび巻線６に相対し、Ｓ極の極性を有する磁極面がヨー
ク３に相対するように構成され、巻線６に図示の方向に
電流を流すとＢｉｌ則に従い可動子１１は矢印Ａ方向に
移動し、巻線６に前記電流と異なる方向に電流を流すと
可動子１１は矢印Ｂ方向に移動する。

【０００５】一般に、リニア直流モータは、脈動を伴わ
ない推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、推
力、速度および停止位置の制御を可能とし、振動および
推力の変動を嫌う負荷の移動に対応し得る唯一のリニア
・アクチュエータである。

【０００６】しかし、ロング・ストローク化に伴う推力
の減少、推力の増大化に伴う永久磁石の体積の増加、永
久磁石の体積の増加に伴う漏洩磁束の増加および漏洩磁
束の増加に伴う磁路を構成するヨーク類の体積の増加等
により、従来のリニア直流モータのロング・ストローク
化は、大型化、大重量化および高価格化をきたし、３０
０［ｍｍ］を越えるストロークを有する脈動を伴わない
推力を発生し得るリニア直流モータの実用化は困難であ
った。

【０００７】

【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、脈動の無い推力を発生する従来のリニア直流モー
タのロング・ストローク化と推力の増加とを共に実現す
ることが困難である点である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のリニア直流モー
タは、前記問題点を解決するために、固定子が構成する
空間内の一方の端部より他方の端部方向の範囲に構成さ
れる第１の磁界を形成する手段と、前記空間内の他方の
端部より一方の端部方向の範囲に第２の磁界を形成する
手段とを具備した固定子と、前記空間内の可動子の一方
の移動方向の範囲に形成される第３の磁界および前記空
間内の可動子の他方の移動方向の範囲に形成される第４
の磁界を形成する手段を具備した可動子とを主に構成
し、第１の磁界と第２の磁界とを異なる方向に、第３の
磁界と第４の磁界とを同方向にそれぞれ形成する構造に
構成する。

【０００９】

【作用】本発明のリニア直流モータの構成および動作を
図２および図３に基づき説明する。

【００１０】図２に示す本発明のリニア直流モータは、
固定子１および可動子１１を主に構成される。固定子１
は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３１および第２の磁
界Ｈｂを形成する手段３２を具備し、可動子１１は、第
３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３
を主に構成され、第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂとは
異なる方向に、第３の磁界Ｈｃと第４の磁界Ｈｄとは同
方向にそれぞれ構成される。

【００１１】図２に示す方向に第１の磁界Ｈａ、第２の
磁界Ｈｂ、第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを設定
すると、第１の磁界Ｈａと第３の磁界Ｈｃとは同方向
に、第２の磁界Ｈｂと第４の磁界Ｈｄとは異なる方向に
それぞれ形成され、第１の磁界Ｈａと第３の磁界Ｈｃと
の間には反発力が作用し、第２の磁界Ｈｂと第４の磁界
Ｈｄとの間には吸引力が作用する。即ち、固定子１と可
動子１１との間には可動子を矢印Ａ方向に移動させる推
力が発生する。

【００１２】第１の磁界Ｈａと第３の磁界Ｈｃとを異な
る方向に形成し、第２の磁界Ｈｂと第４の磁界Ｈｄとを
同方向に形成することにより、第１の磁界Ｈａと第３の
磁界Ｈｃとの間には吸引力が作用し、第２の磁界Ｈｂと
第４の磁界Ｈｄとの間には反発力が作用する。即ち、固
定子１と可動子１１との間には可動子を矢印Ｂ方向に移
動させる推力が発生する。

【００１３】図２に示す本発明のリニア直流モータの固
定子１に、図３に示すように第５の磁界Ｈｅを形成する
手段３４を具備させることにより、図２に示す本発明の
リニア直流モータのロング・ストローク化および推力の
増大化が向上する。

【００１４】図３に示す本発明のリニア直流モータにお
いて、図示の方向に第１の磁界Ｈａ、第２の磁界Ｈｂ、
第３の磁界Ｈｃ、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界Ｈｅ
を設定すると、第１の磁界Ｈａと第３の磁界Ｈｃは同方
向に、第２の磁界Ｈｂと第４の磁界Ｈｄは異なる方向に
形成され、第５の磁界Ｈｅは可動子の移動方向に形成さ
れ、第１の磁界Ｈａと第３の磁界Ｈｃとの間に作用する
反発力と、第２の磁界Ｈｂと第４の磁界Ｈｄとの間に作
用する吸引力との力の作用範囲を広げることが可能とな
る。即ち、可動子１１のストロークの増加が可能とな
る。更に、第５の磁界Ｈｅが作用する範囲において、第
３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３
と、第５の磁界Ｈｅを形成する手段３４との間には、Ｂ
ｉｌ則による推力が作用し、推力の増大化が可能とな
る。

【００１５】 〔発明の詳細な説明〕

【実施例】図４ないし図１１は、本発明のリニア直流モ
ータの実施例の構造説明を目的とした断面図である。

【００１６】図４は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第１の永久磁石２１により、第２の磁界Ｈｂを形成
する手段３２を第２の永久磁石２２により、第３の磁界
Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３を第１の
巻線２３およびヨーク２４により構成した本発明のリニ
ア直流モータの第１の実施例の断面図である。

【００１７】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２
２により構成され、可動子１１は、ヨーク２４および第
１の巻線２３により構成される。

【００１８】固定子１を構成する第１の永久磁石２１
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が
相対するように、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３
のそれぞれの矢印Ｂ方向の端部に固着され、第１のヨー
ク１２と第２のヨーク１３とのそれぞれの相対面が構成
する空間１４内に図示の方向に第１の磁界Ｈａを形成す
る。固定子１を構成する第２の永久磁石２２は、第１の
ヨーク２１にＳ極の極性を有する磁極面が相対し、第２
のヨーク２２にＮ極の極性を有する磁極面が相対するよ
うに、第１のヨーク２１と第２のヨーク２２のそれぞれ
の矢印Ａ方向の端部に固着され、空間１４内に図示の方
向に第２の磁界Ｈｂを形成する。

【００１９】可動子１１を構成する第１の巻線２３はヨ
ーク２４の周囲に巻装され、図示の方向に電流を流すこ
とにより、空間１４内に図示の方向に第３の磁界Ｈｃお
よび第４の磁界Ｈｄを形成する。

【００２０】第１の巻線２３に図示の方向に電流を流す
ことにより、可動子１１は所定の推力をもって矢印Ａ方
向に移動し、第１の巻線２３に図示と方向の異なる電流
を流すことにより、可動子１１は矢印Ｂ方向に移動す
る。

【００２１】図５は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第２の巻線２５およびヨーク２６により、第２の磁
界Ｈｂを形成する手段３２を第３の巻線２７およびヨー
ク２８により、第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを
形成する手段３３を第３の永久磁石２９により構成した
本発明のリニア直流モータの第２の実施例の断面図であ
る。

【００２２】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第２の巻線２５、ヨーク２６、第３の巻線２
７およびヨーク２８により構成され、可動子１１は、第
３の永久磁石２９により構成される。

【００２３】固定子１を構成する第２の巻線２５は、第
１のヨーク１２と第２のヨーク１３のそれぞれの矢印Ｂ
方向の端部に固着されるヨーク２６の周囲に巻装され、
図示の方向に電流を流すことにより空間１４内に図示の
方向に第１の磁界Ｈａを形成する。固定子１を構成する
第３の巻線２７は、第１のヨーク１２と第２のヨーク１
３のそれぞれの矢印Ａ方向の端部に固着されるヨーク２
８の周囲に巻装され、図示の方向に電流を流すことによ
り空間１４内に図示の方向に第２の磁界Ｈｂを形成す
る。

【００２４】可動子１１を構成する第３の永久磁石２９
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が所
定の間隙を介して相対し、第２のヨーク１３にＳ極の極
性を有する磁極面が所定の間隙を介して相対するように
空間１４内に配置され、空間１４内に図示の方向に第３
の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する。

【００２５】第２の巻線２５および第３の巻線２７に図
示の方向に電流を流すことにより、可動子１１は所定の
推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第２の巻線２５およ
び第３の巻線２７に図示と方向の異なる電流を流すこと
により、可動子１１は矢印Ｂ方向に移動する。

【００２６】図６は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第２の巻線２５およびヨーク２６により、第２の磁
界Ｈｂを形成する手段３２を第３の巻線２７およびヨー
ク２８により、第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを
形成する手段３３を第１の巻線２３およびヨーク２４に
より構成した本発明のリニア直流モータの第３の実施例
の断面図である。

【００２７】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第２の巻線２５、ヨーク２６、第３の巻線２
７およびヨーク２８により構成され、可動子１１は、ヨ
ーク２４および第１の巻線２３により構成される。

【００２８】固定子１を構成する第２の巻線２５は、第
１のヨーク１２と第２のヨーク１３のそれぞれの矢印Ｂ
方向の端部に固着されるヨーク２６の周囲に巻装され、
図示の方向に電流を流すことにより空間１４内に図示の
方向に第１の磁界Ｈａを形成する。固定子１を構成する
第３の巻線２７は、第１のヨーク１２と第２のヨーク１
３のそれぞれの矢印Ａ方向の端部に固着されるヨーク２
８の周囲に巻装され、図示の方向に電流を流すことによ
り空間１４内に図示の方向に第２の磁界Ｈｂを形成す
る。

【００２９】可動子１１を構成する第１の巻線２３はヨ
ーク２４の周囲に巻装され、空間１４内に図示の方向に
電流を流すことにより、図示の方向に第３の磁界Ｈｃお
よび第４の磁界Ｈｄを形成する。

【００３０】第１の巻線２３、第２の巻線２５、第３の
巻線２７に図示の方向に電流を流すことにより、可動子
１１は所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の
巻線２３、第２の巻線２５および第３の巻線２７に図示
と方向の異なる電流を流すことにより、可動子１１は矢
印Ｂ方向に移動する。

【００３１】図７は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第１の永久磁石２１により、第２の磁界Ｈｂを形成
する手段３２を第２の永久磁石２２により、第３の磁界
Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３を第１の
巻線２３およびヨーク２４により、第５の磁界Ｈｅを形
成する手段３４を第４の巻線３０により構成した本発明
のリニア直流モータの第４の実施例の断面図である。

【００３２】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第１の永久磁石２１、第２の永久磁石２２お
よび第４の巻線３０により構成され、可動子１１は、ヨ
ーク２４および第１の巻線２３により構成される。

【００３３】固定子１を構成する第１の永久磁石２１
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が
相対するように、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３
のそれぞれの矢印Ｂ方向の端部に固着され、空間１４内
に図示の方向に第１の磁界Ｈａを形成する。固定子１を
構成する第２の永久磁石２２は、第１のヨーク１２にＳ
極の極性を有する磁極面が相対し、第２のヨーク１３に
Ｎ極の極性を有する磁極面が相対するように、第１のヨ
ーク１２と第２のヨーク１３のそれぞれの矢印Ａ方向の
端部に固着され、空間１４内に図示の方向に第２の磁界
Ｈｂを形成する。固定子１を構成する第４の巻線３０
は、第２のヨーク１３の周囲に巻装され、図示の方向に
電流を流すことにより、空間１４内に図示の方向に第５
の磁界Ｈｅを形成する。

【００３４】可動子１１を構成する第１の巻線２３はヨ
ーク２４の周囲に巻装され、図示の方向に電流を流すこ
とにより、空間１４内に図示の方向に第３の磁界Ｈｃお
よび第４の磁界Ｈｄを形成する。

【００３５】第１の巻線２３および第４の巻線３０にそ
れぞれ図示の方向に電流を流すことにより、可動子１１
は所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線
２３および第４の巻線３０に図示と方向の異なる電流を
流すことにより、可動子１１は矢印Ｂ方向に移動する。

【００３６】図８は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第１の永久磁石２１により、第２の磁界Ｈｂを形成
する手段３２を第２の永久磁石２２により、第３の磁界
Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３を第３の
永久磁石２９により、第５の磁界Ｈｅを形成する手段３
４を第４の巻線３０により構成した本発明のリニア直流
モータの第５の実施例の断面図である。

【００３７】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第１の永久磁石２１、第２の永久磁石２２お
よび第４の巻線３０により構成され、可動子１１は、第
３の永久磁石２９により構成される。

【００３８】固定子１を構成する第１の永久磁石２１
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が
相対するように、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３
のそれぞれの矢印Ｂ方向の端部に固着され、空間１４内
に図示の方向に第１の磁界Ｈａを形成する。固定子１を
構成する第２の永久磁石２２は、第１のヨーク１２にＳ
極の極性を有する磁極面が相対し、第２のヨーク１３に
Ｎ極の極性を有する磁極面が相対するように、第１のヨ
ーク２１と第２のヨーク２２のそれぞれの矢印Ａ方向の
端部に固着され、空間１４内に図示の方向に第２の磁界
Ｈｂを形成する。固定子１を構成する第４の巻線３０
は、第２のヨーク１３の周囲に巻装され、図示の方向に
電流を流すことにより空間１４内に図示の方向に第５の
磁界Ｈｅを形成する。

【００３９】可動子１１を構成する第３の永久磁石２９
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が
相対するように空間１４内に配置され、空間１４内に図
示の方向に第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成
する。

【００４０】第４の巻線３０に図示の方向に電流を流す
ことにより、可動子１１は所定の推力をもって矢印Ａ方
向に移動する。

【００４１】図９は、第１の磁界Ｈａを形成する手段３
１を第１の永久磁石２１により、第２の磁界Ｈｂを形成
する手段３２を第２の永久磁石２２により、第３の磁界
Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３を第３の
永久磁石２９により、第５の磁界Ｈｅを形成する手段３
４を第４の巻線３０ａ、３０ｂにより構成した本発明の
リニア直流モータの第５の実施例の断面図である。

【００４２】固定子１は、第１のヨーク１２、第２のヨ
ーク１３、第１の永久磁石２１、第２の永久磁石２２お
よび第４の巻線３０ａ、３０ｂにより構成され、可動子
１１は、第３の永久磁石２９により構成される。

【００４３】固定子１を構成する第１の永久磁石２１
は、第１のヨーク１２にＮ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が
相対するように、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３
のそれぞれの矢印Ｂ方向の端部に固着され、空間１４内
に図示の方向に第１の磁界Ｈａを形成する。固定子１を
構成する第２の永久磁石２２は、第１のヨーク１２にＳ
極の極性を有する磁極面が相対し、第２のヨーク１３に
Ｎ極の極性を有する磁極面が相対するように、第１のヨ
ーク２１と第２のヨーク２２のそれぞれの矢印Ａ方向の
端部に固着され、空間１４内に図示の方向に第２の磁界
Ｈｂを形成する。

【００４４】固定子１を構成する第４の巻線３０ａは、
第２のヨーク１３の周囲に巻装され、図示の方向に電流
を流すことにより空間１４内に図示の方向に第５の磁界
Ｈｅを形成し、第４の巻線３０ｂは、第１のヨーク１２
の周囲に巻装され、図示の方向に電流を流すことにより
空間１４内に図示の方向に他の第５の磁界Ｈｅを形成す
る。

【００４５】可動子１１を構成する第３の永久磁石２９
は、第１のヨーク１２にＳ極の極性を有する磁極面が相
対し、第２のヨーク１３にＮ極の極性を有する磁極面が
相対するように空間１４内に配置され、空間１４内に図
示の方向に第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成
する。

【００４６】第４の巻線３０ａ、３０ｂに図示の方向に
電流を流すことにより、可動子１１は所定の推力をもっ
て矢印Ａ方向に移動する。

【００４７】図１０は、第１の磁界Ｈａを形成する手段
３１を第２の巻線２５ａ、２５ｂおよびヨーク２６ａ、
２６ｂにより、第２の磁界Ｈｂを形成する手段３２を第
３の巻線２７ａ、２７ｂおよびヨーク２８ａ、２８ｂに
より、第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する
手段３３を第３の永久磁石２９ａ、２９ｂにより構成し
た本発明のリニア直流モータの第７の実施例の断面図で
ある。

【００４８】固定子１は、第１のヨーク１２ａ、１２
ｂ、第２のヨーク１３、第２の巻線２５ａ、２５ｂ、ヨ
ーク２６ａ、２６ｂ、第３の巻線２７ａ、２７ｂおよび
ヨーク２８ａ、２８ｂにより構成され、可動子１１は、
第３の永久磁石２９ａ、２９ｂにより構成される。

【００４９】固定子１を構成する第２の巻線２５ａは、
第１のヨーク１２ａと第２のヨーク１３のそれぞれの矢
印Ｂ方向の端部に固着されるヨーク２６ａに巻装され、
第２の巻線２５ｂは、第１のヨーク１２ｂと第２のヨー
ク１３のそれぞれの矢印Ｂ方向の端部に固着されるヨー
ク２６ｂに巻装される。第２の巻線２５ａに図示の方向
に電流を流すことにより、第１のヨーク１２ａと第２の
ヨーク１３とのそれぞれの相対面が構成する空間１４ａ
内に図示の方向に第１の磁界Ｈａが形成され、第２の巻
線２５ｂに図示の方向に電流を流すことにより、第１の
ヨーク１２ｂと第２のヨーク１３とのそれぞれの相対面
が構成する空間１４ｂ内に図示の方向に他の第１の磁界
Ｈａが形成される。

【００５０】固定子１を構成する第３の巻線２７ａは、
第１のヨーク１２ａと第２のヨーク１３のそれぞれの矢
印Ａ方向の端部に固着されるがヨーク２８ａに巻装さ
れ、第３の巻線２７ｂは、第１のヨーク１２ｂと第２の
ヨーク１３のそれぞれの矢印Ａ方向の端部に固着される
ヨーク２８ｂに巻装される。第３の巻線２７ａに図示の
方向に電流を流すことにより、空間１４ａ内に図示の方
向に第２の磁界Ｈｂが形成され、第３の巻線２７ｂに図
示の方向に電流を流すことにより、空間１４ｂ内に図示
の方向に他の第２の磁界Ｈｂが形成される。

【００５１】固定子１を構成する第４の巻線３０は、第
２のヨーク１３の周囲に巻装され、図示の方向に電流を
流すことにより、空間１４ａおよび空間１４ｂ内に図示
の方向に第５の磁界Ｈｅを形成する。

【００５２】可動子１１を構成する第３の永久磁石２９
ａは、第１のヨーク１２ａにＮ極の極性を有する磁極面
が所定の間隙を介して相対し、第２のヨーク１３にＳ極
の極性を有する磁極面が所定の間隙を介して相対するよ
うに空間１４ａ内に配置され、空間１４ａ内に図示の方
向に第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する。
第３の永久磁石２９ｂは、第１のヨーク１２ｂにＮ極の
極性を有する磁極面が所定の間隙を介して相対し、第２
のヨーク１３にＳ極の極性を有する磁極面が所定の間隙
を介して相対するように空間１４ｂ内に配置され、空間
１４ｂ内に図示の方向に他の第３の磁界Ｈｃおよび他の
第４の磁界Ｈｄを形成する。

【００５３】第２の巻線２５ａ、２５ｂ、第３の巻線２
７ａ、２７ｂおよび第３の巻線２９ａ、２９ｂに図示の
方向に電流を流すことにより、可動子１１は所定の推力
をもって矢印Ａ方向に移動し、第２の巻線２５ａ、２５
ｂ、第３の巻線２７ａ、２７ｂおよび第３の巻線２９
ａ、２９ｂに図示と方向の異なる電流を流すことによ
り、可動子１１は矢印Ｂ方向に移動する。

【００５４】図１１は、第１の磁界Ｈａを形成する手段
３１を第１の永久磁石２１により、第２の磁界Ｈｂを形
成する手段３２を第２の永久磁石２２により、第３の磁
界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成する手段３３を第３
の永久磁石２９により、第５の磁界Ｈｅを形成する手段
３４を第４の巻線３０により構成した本発明のリニア直
流モータの第８の実施例の断面図である。

【００５５】固定子１は、それぞれ円筒状をなす第１の
ヨーク１２、第２のヨーク１３、第４の巻線３０、第１
の永久磁石２１および第２の永久磁石２２により同軸円
筒状に構成され、可動子１１は、円筒状をなすラジアル
方向に着磁された第３の永久磁石２９により構成され
る。

【００５６】固定子１を構成する円筒状をなす第１の永
久磁石２１は、外側円筒面を構成するＳ極の極性を有す
る磁極面が第１のヨーク１２の内側円筒面に相対し、内
側円筒面を構成するＮ極の極性を有する磁極面が第２の
ヨーク１３の外側円筒面に相対するように、第１のヨー
ク１２と第２のヨーク１３のそれぞれの矢印Ｂ方向の端
部に固着され、第１のヨーク１２の内側円筒面と、第４
の巻線４０および第２のヨーク１３の外側円筒面とが構
成する空間１４内に図示の方向に第１の磁界Ｈａを形成
する。

【００５７】固定子１を構成する円筒状をなす第２の永
久磁石２２は、外側円筒面を構成するＮ極の極性を有す
る磁極面が第１のヨーク１２に相対し、内側円筒面を構
成するＳ極の極性を有する磁極面が第２のヨーク１３に
相対するように、第１のヨーク１２と第２のヨーク１３
のそれぞれの矢印Ａ方向の端部に固着され、空間１４内
に図示の方向に第１の磁界Ｈｂを形成する。

【００５８】固定子１を構成する巻線３０は、第２のヨ
ーク１３の外側円筒面に巻装され、図示の方向に電流を
流すことにより空間１４内に図示の方向に第５の磁界Ｈ
ｅを形成する。

【００５９】可動子１１を構成する円筒状をなす第３の
永久磁石２９は、第１のヨーク１２にＳ極の極性を有す
る磁極面が相対し、第２のヨーク１３にＮ極の極性を有
する磁極面が相対するように配置され、空間１４内に図
示の方向に第５の磁界Ｈｅを形成する。

【００６０】第４の巻線３０に図示の方向に電流を流す
ことにより、可動子１１は所定の推力をもって矢印Ｂ方
向に移動する。

【００６１】図８、図９および図１１に示す本発明のリ
ニア直流モータの実施例は、ロング・ストローク化、推
力の増大化および省電力化を可能とするものであるが、
推力の方向が一方向に限られ、逆方向の推力を発生する
本発明のリニア直流モータと並列に運転することにより
負荷の往復移動が可能となる。

【００６２】図６および図７に示す本発明のリニア直流
モータの実施例において、第３の磁界Ｈｃおよび第４の
磁界Ｈｄを形成する手段３３を第１の巻線２４のみによ
り構成することにより、可動子が軽量となり、リニア直
流モータの立ち上がり特性を向上させることが可能とな
る。

【００６３】本発明のリニア直流モータの推力は、可動
子の移動方向の両端部に作用する吸引力と反発力により
発生するが、図７ないし図１１に示す本発明のリニア直
流モータの実施例においては、Ｂｉｌ則に基づく推力を
も同時に可動子に作用させることが可能となる。

【００６４】図５、図８、図９、図１０および図１１に
示す本発明のリニア直流モータの実施例において、可動
子の小型軽量化が可能となり、可動子の給電線が不要に
なり、全ストロークの両端部に可動子が位置した際に、
大きな保持力を可動子に作用させることが可能となる。

【００６５】図４ないし図１１に示す本発明のリニア直
流モータにおいて、第１のヨーク１２、１２ａ、１２
ｂ、第２のヨーク１３およびヨーク２４、２６、２６
ａ、２６ｂ、２８、２８ａ、２８ｂは、電磁軟鉄、構造
用圧延鋼あるいは炭素鋼等の磁性を有する金属により構
成され、第１の巻線２３、第２の巻線２５、２５ａ、２
５ｂ、第３の巻線２７、２７ａ、２７ｂおよび第４の巻
線３０、３０ａ、３０ｂは、巻枠に所定の径を有する素
線を所定数巻いて形成されるが、小型軽量化を図る際に
は自己融着線により形成し、ロング・ストローク化を図
る際には複数の巻線を積層して構成する。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のリニア直流
モータは、従来のリニア直流モータでは製作が困難であ
ったロング・ストロークの脈動の無い推力を発生するリ
ニア直流モータの実用化をを可能とするものであり、下
記ような利点を有するものである。 （１）有効ストロークの両端部の推力を極端に大きく設
定することが可能となり、全ストロークの移動に対し優
れた立ち上がり特性を有する。 （２）可動子の移動終了位置には常に保持力が作用し、
可動子の非通電時における負荷の保持を可能とする。 （３）ショート・ストロークに対応させた際、図１に示
す従来のリニア直流モータを含め従来のリニア直流モー
タに対し、推力の増大化、小型軽量化および低価格化を
可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のリニア直流モータの断面図である。

【図２】本発明の動作説明図である。

【図３】本発明の動作説明図である。

【図４】本発明のリニア直流モータの第１の実施例の断
面図である。

【図５】本発明のリニア直流モータの第２の実施例の断
面図である。

【図６】本発明のリニア直流モータの第３の実施例の断
面図である。

【図７】本発明のリニア直流モータの第４の実施例の断
面図である。

【図８】本発明のリニア直流モータの第５の実施例の断
面図である。

【図９】本発明のリニア直流モータの第６の実施例の断
面図である。

【図１０】本発明のリニア直流モータの第７の実施例の
断面図である。

【図１１】本発明のリニア直流モータの第８の実施例の
断面図である。

【符号の説明】

１ 固定子 ２ ヨーク ３ ヨーク ４ ヨーク ５ ヨーク ６ 巻線 ７ 空間 ８ 永久磁石 １１ 可動子 １２ 第１のヨーク １２ａ 第１のヨーク １２ｂ 第１のヨーク １３ 第２のヨーク １４ 空間 ２１ 第１の永久磁石 ２２ 第２の永久磁石 ２３ 第１の巻線 ２４ ヨーク ２５ 第２の巻線 ２５ａ 第２の巻線 ２５ｂ 第２の巻線 ２６ ヨーク ２６ａ ヨーク ２６ｂ ヨーク ２７ 第３の巻線 ２７ａ 第３の巻線 ２７ｂ 第３の巻線 ２８ ヨーク ２８ａ ヨーク ２８ｂ ヨーク ２９ 第３の永久磁石 ２９ａ 第３の永久磁石 ２９ｂ 第３の永久磁石 ３０ 第４の巻線 ３０ａ 第４の巻線 ３０ｂ 第４の巻線 ３１ 第１の磁界Ｈａを形成する手段 ３１ａ 第１の磁界Ｈａを形成する手段 ３１ｂ 第１の磁界Ｈａを形成する手段 ３２ 第２の磁界Ｈｂを形成する手段 ３２ａ 第２の磁界Ｈｂを形成する手段 ３２ｂ 第２の磁界Ｈｂを形成する手段 ３３ 第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成す
る手段 ３３ａ 第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成
する手段 ３３ｂ 第３の磁界Ｈｃおよび第４の磁界Ｈｄを形成
する手段 ３４ 第５の磁界Ｈｅを形成する手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のヨークと、第１のヨークに所定の
   間隔を隔て相対する第２のヨークと、第１のヨークおよ
   び第２のヨークの一方の端部に装着され、第１のヨーク
   および第２のヨークのそれぞれの相対面が構成する空間
   内の一方の端部より他方の端部方向の範囲に第１の磁界
   を形成する手段と、第１のヨークおよび第２のヨークの
   他方の端部に装着され、前期空間内の他方の端部より一
   方の端部方向の範囲に第２の磁界を形成する手段とを主
   に構成される固定子と、前期空間内を円滑に移動し得る
   構造を有し、前期空間内の一方の移動方向の範囲に第３
   の磁界および前期空間内の他方の移動方向の範囲に第４
   の磁界をそれぞれ形成する手段を主に構成される可動子
   とにより構成され、第１の磁界と第２の磁界とを異なる
   方向に、第３の磁界と第４の磁界とを同方向にそれぞれ
   形成することを特徴とするリニア直流モータ。
2. 【請求項２】 請求項１の第１のヨークあるいは第２の
   ヨークに巻装される巻線により構成され、前記空間内の
   前記可動子の移動方向に少なくても一つ以上の第５の磁
   界を形成する手段を設けたことを特徴とする請求項１の
   リニア直流モータ。