JPH08505038A

JPH08505038A - 線形動電機およびその製造、使用方法

Info

Publication number: JPH08505038A
Application number: JP6515446A
Authority: JP
Inventors: エイ．ナサー，シッド; ボルディア，イオン
Original assignee: ステアリングテクノロジイカンパニー
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: AU6049794A; JP2867184B2; EP0676094B1; DE69333487T2; CA2151048A1; US5315190A; DE69333487D1; EP0676094A1; ATE264562T1; WO1994015392A1; EP0676094A4; US5654596A; CA2151048C

Abstract

(57)【要約】線形動電機（１０）は、原動機構（１２）および固定子機構（１４）を有する。固定子機構（１４）は、ラミネーション（３０〜４５）をもつ内固定子および閉ループ磁束通路を限定するラミネーション（６０〜７５）をもつ外固定子を有する。固定子機構（１４）の外側部分に設置された磁石（９５）は、束通路内を延びる定束を生成する。内外固定子は、ギャップを形成する少なくとも一対の整合的に間隔を開けて配置された磁極（５０、８０）を形成する。原動機構（１２）上に設置されたスラグ群（２４）は、ギャップの内外へと移動してギャップ内の磁束と電動的に相互作用する。線形動電機（１０）は、束ギャップを限定する少なくとも一対の細長い固定子極（５０、８０）およびギャップの内外へ移動する原動機構（１２）上に設置されたスラグ群（２４、２６）と電動的に相互作用する固定子機構（１４）上に配置された磁石（２８３Ａ〜２８８Ａ）をもつ固定子機構（１４）を有する。固定子極（３０〜３３）上に配置される細長いコイル（５０〜５３）は、個別に巻かれた後、それぞれの極に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】線形動電機およびその製造、使用方法技術分野本発明は、一般に動電機およびその使用方法に関する。明確に言えば、本発明は単極永久磁石による線形動電交流機およびその効果的かつ有効な使用方法に関する。本発明は更に、一般に改善された動電機およびその使用方法と構成方法に関する。特に、線形動電機およびその価格的に効果的かつ有効な構成方法に関する。背景技術電流を発生する動電機には、あらゆるタイプのものがある。その例としては、 U.S.P．2,842,688；3,022,450；3,103,603；3,136,934；3,247,406；3,259,769 ；3,292,065；3,323,793；3,351,850；3,366,809； 3,422,292；3,441,819；3,5 00,079；3,542,495；3,816,776；3,891,874；4,198,743；4,210,831；4,395,649 ；4,445,798；4,454,426；4,542,311；4,546,277；4,602,174；4,623,808；4,64 2,547；4,697,113；4,924,675；4,937,481；4,945,269および5,136,194を参照されたい。前述の特許文献に開示されているように、線形発電機または交流機の形をとる動電機は、通常、磁界を生成するための予め決められた数の磁極を有する固定子およびその極に対して線形に往復動する原動機を含む。磁界は通常、電磁石または永久磁石により生成される。原動機が動くにつれて、電流は通常、固定子巻線に誘導される。このような線形発電機および交流機は、いくつかの応用には適しているのだが、必要なくかつ望ましくない熱および電力の損失のため、相対的には非効果的である。例えば、永久磁石が原動機に用いられると、磁石により発生した熱が放射状に機械の巻線内へ放出される。すると、発熱性およびそれに付随する損失のために操作の有効性がかなり引き下げられる。従って、損失熱を減少させ、操作において大変有効的な新しく改善された動電機が非常に望まれる。従来技術の機械には更に、原動機の固定子極に関連した振動による運動エネルギーの損失の問題が伴う。例えば、従来周知の原動機に配置された巻線および永久磁石は重く、望ましくない。故に、原動機を往復動させるエネルギーは原動機自体の過度な重量のために浪費されることになる。従って、機械の原動機の往復動で必要なエネルギー量を大幅に引き下げる新しく改善された電動機が大変望まれる。そのような機械は、操作において非常に効果的かつ有効的でなければならない。また、製造面においても相対的に安価でなければならない。また、機械の単位重量毎の推力を増大することも大変有益である。増大した電力密度により、装置の応用範囲が広がる。そのように改善された機械は例えば、コンパクトな構成が必要とされ、重量が要因であるような応用に利用することができる。これはリニアモータおよび交流機だけでなく、車両のドアロック・アクチュエータ等のバイブレータおよびアクチュエータにも適用できる。また制限された空間においても、冷蔵庫圧縮器のためのリニアモータおよびバイブレータを含むコンパクトな適用を行うことができる。従って、製造面で比較的安価な新しく改善された線形動電機およびその作成方法と使用方法は、非常に要望される。そして、ウェイトレーショに対して高推力を有することにより、機械は広い適用範囲で使用でき、大変有効的である。発明の開示従って、本発明は、新しく改善された線形動電機およびその使用方法を提供し、それにより損失を大幅に減少して操作上の有効性を可能にすることを主な目的とする。本発明のもう一つの目的は、操作上非常に有効的で、かつ製造面で比較的安価な新しく改善された動電機を提供することである。簡単に言えば、操作上非常に有効的な線形動電機を提供することにより、上述およびそれ以上の目的が実現されるのである。線形動電機は、原動機構および固定子機構を有する。固定子機構は、閉ループ磁束通路を限定する内固定子および外固定子を有する。固定子機構の外側部分に設置された磁石は、磁束通路内を延びる定束を生成する。内固定子および外固定子は、ギャップを形成する少なくとも一対の整合的に間隔配置された磁極を形成する。原動機構上に設置されたスラグ群は、ギャップ内およびギャップ外へ移動して、ギャップ内の磁束と電動的に相互作用する。このように、本発明によれば、外固定子機構に配置された磁石が熱放散を容易にする。原動機上のスラグは、通常軽量であり、より有効的な操作を提供することに貢献している。本発明の一つの形態では、固定子機構および原動機構は平坦で、一般に長四角形である。固定子機構は、複数の外磁極面部材を有する複数の軸状ラミネーションからなる。外磁極面部材は、対応する一組の内磁極面部材とは間隔を開けて反対側に配置されており、そこに原動機構を受け取るための間隔を限定する。従って、本発明は、製造面で比較的安価でウェイトレーショに対して高推力をもつ、新しく改善された線形動電機およびその作成方法と使用方法を提供することを主な目的とする。本発明のもう一つの目的は、技術において明確に定義された製造技術を利用して構成される新しく改善された動電機を提供し、それにより製造をより簡単で相対的に安価にすることである。本発明のまた別の目的は、比較的小型で頑丈に構成された新しく改善された動電機を提供することである。簡単に言えば、操作上非常に有効的で、製造面で相対的に安価な線形動電機を提供することにより、上述およびそれ以上の目的が実現されるのである。線形動電機は、束ギャップを限定する少なくとも一対の細長い固定子極およびギャップの内外へ移動するために原動機構上に取り付けられたスラグ群と電動的に相互作用すべく極に配置された磁石を有する固定子機構を含む。細長いコイルは固定子極に配置され、これらのコイルは別個に巻かれた後、それぞれの極に取り付けられる。このように本発明によれば、コイルおよび磁石は固定子極に配置されて熱放散を容易にする。また、短めの固定子極上に集結された銅も単位重量毎の推力率を増大させるのに役立つ。本発明の一つの形態では、固定子機構は、磁石を収容してギャップの磁束密度を増大させる角スロットを有する複数の放射状ラミネーションからなる。図面の簡単な説明以下の本発明の実施例についての説明を図面と共に参照することにより、上述およびその他の本発明の目的、特徴およびその達成方法が明らかになり、また発明自体もよく理解される。図１は本発明により構成された線形動電機を部分的に切断した絵画図である。図１Ａは本発明により構成された線形動電機の分解絵画図である。図２は２−２線上で実質的に捉えた、図１の機械の直径断面の立面図である。図２Ａは図１Ａの機械が組み立てられた場合の表面図である。図２ＡＡは図２の原動機のスラグ部の断片的断面の拡大立面図である。図３は図１の機械の正面立面図である。図３Ａは３Ａ−３Ａ線上で実質的に捉えた、図２Ａの機械の断面図である。図４は左ストローク位置にある原動機を示す、図１の機械の断片的横断面の拡大概略図である。図４Ａは本発明により構成された他の線形動電機の分解絵画図である。図５は図４と同様、図１の機械の概略図であるが、原動機は中間または中央ストローク位置にある。図５Ａは図４Ａの機械が組み立てられた場合の断片的表面図である。図６は図４と同様、図１の機械の概略図であるが、原動機は右ストローク位置にある。図６Ａは６Ａ−６Ａ線上で実質的に捉えた、図５Ａの機械の断面図である。図７は図１の機械の断片的横断面の拡大概略図である。図７Ａは本発明により構成された他の線形動電機の分解絵画図である。図７ＡＡは図１の機械の磁化曲線である。図８は本発明により構成された、他の線形動電機を部分的に切断した絵画図である。図８Ａは図７Ａの動電機が組み立てられた場合の表面図である。図９は９−９線上で実質的に捉えた、図８の機械の断面立面図である。図９Ａは９Ａ−９Ａ線上で実質的に捉えた、図８Ａの機械の断面図である。図９ＡＡ−ＣＡは図１Ａの機械の原動機位置に関連した極毎の永久磁石の固定子束の図形表示である。図１０は図８の機械の横立面の拡大概略図であり、原動機は中央または中間ストローク位置にある。図１０Ａは図１Ａの機械における永久磁石の減磁曲線の図形表示である。図１１は図１０と同様、図８の機械の概略図であるが、原動機は右ストローク位置にある。図１１ＡＡは図１Ａの機械において、原動機がストローク端位置にあるときのパーミアンスの図形表示である。図１１ＢＡは図１Ａの機械において、原動機がストローク端以外の位置にあるときのパーミアンスの図形表示である。図１２Ａは図１Ａの動電機に相当する回路図である。図１３ＡＡ−１３ＢＡは図１２Ａの回路の位相図である。図１４Ａは図１Ａの原動機の原動機ラミネーションの１つである。図１５Ａは１４Ａ−１４Ａ線上で実質的に捉えた、図１Ａの原動機の軸断面図である。図１６Ａは図１Ａの機械のコイルである。図１７Ａは１７Ａ−１７Ａ線上で実質的に捉えた、図１６のコイルの断面図である。図１８Ａは４つの固定子コイルを連続的に接続したときの図形表示である。図１９Ａは図１６Ａのコイルの形成を助ける巻わくの図形表示である。発明の実施のための最良の形態図面、特に図１〜図３を参照すると、本発明により構成された線形動電往復動機１０が示されている。ここで示して説明する本発明の好ましい形態では、機械１０は機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、それにより線形交流機として機能するよう適応される。つまり機械１０は、自由ピストンスターリングエンジン（図示せず）等により駆動されるよう適応されるのである。本発明の好ましい形態は線形交流機であるが、当業者には機械１０は電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電動機としても機能できることが理解されるであろう。一般に動電機１０は、環状の原動機構１２および環状の固定子機構１４を有し、これらの機構は互いに軸往復動を行うために配置され、構成されている。機械１０はまた、原動機構１２を収容して固定子機構１４に対して実質的に摩擦のない軸移動を行うために寸法付けられた環状の開口部または空間１３を有する。原動機構１２は固定子機構１４と動的に相互作用し、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。本発明の好ましい形態では、原動機構１２には、固定子機構１４に対して原動機構１２を往復動させるためにスターリングエンジン（図示せず）により順に駆動されるロッド板（図示せず）に取り付けられた通常１６で示される一組の連接棒が接続される。従って、本発明の好ましい形態では、機械１０は機械エネルギーを電気エネルギーに変換する線形交流機として機能する。一対の環状開口部２０および２２を有ずるケーシング１８は、固定子機構１４を包囲して不利な環境から守る。図１〜図３で示すように、一般に原動機構１２は、通常それぞれ２４および２６で示される間隔を開けて配置された２組のスラグまたは同心リングラミネーションを有する。同心リングは共通軸Ａと関連して積層され、ナット９６〜９９等の一連のナットによって連接棒１６に固定される。図１〜図３を参照して固定子機構１４をより詳細に見てみると、一般に固定子機構１４は、内固定子極５０〜５３（図２）および内固定子巻線スロット５５〜５６等の内固定子極および内固定子巻線スロット等の複数の内固定子極を限定する複数の間隔を開けて配置された放射状に延びる内固定子ラミネーションセット３０〜４５を有する。内固定子ラミネーションセット３０〜４５はケーシング１８の内側部分１９に設置されている。これらのセットは、従来の接着技術または溶接技術により内側部分に接着される。固定子機構１４はまた、外固定子極８０〜８３（図２）等の複数の外固定子極、外固定子巻線スロット８５〜８６等の外固定子巻線スロットおよび磁石収容スロット９０〜９２等の複数の磁石収容スロットを限定する、複数の間隔を開けて配置された放射状に延びる外固定子ラミネーションセット６０〜７５を有する。外固定子ラミネーションセット６０〜７５は、従来の接着技術または溶接技術によりケーシング１８の外側部分２１に設置される。磁束を生成する目的において、固定子機構１４は更に、スロット９０〜９２等の複数の磁石収容スロット内に収容されて設置される環状の永久磁石９５を有する。磁石９５は、軸極性をもつ。図２および図３で示されるように、内極５０〜５１等の内固定子極は、空間１３を介して外極８０〜８１等の対応する外固定子極から間隔を開けて反対側に配置されている。つまり、内極および外極は、環状ラミネーションセット２４および２６にその間を通過させ、固定子機構１４を横切って電圧を誘導するために十分に間隔を開けて配置されている。この詳細については、下記に説明する。固定子機構１４はまた、環状の内固定子巻線５７および環状の外固定子巻線８７を有し、その相互作用により誘導された電流を原動機構１２および固定子機構１４に運ぶ。内固定子巻線５７は、外固定子巻線８７の反対側に間隔を開けて配置され、内固定子ラミネーションセット３０〜４５により３方を囲まれている。外固定子巻線８７は、外固定子ラミネーションセット６０〜７５により３方を囲まれている。図２で示されるように、内外の固定子ラミネーションセット３０〜４５および６０〜７５は、複数の閉ループ磁束通路を形成する。この詳細については、下記に説明する。図４〜図６で示されるように、原動機構１２が固定子機構１４内で往復動をすると、内外の固定子巻線またはコイル５７および８７をそれぞれ囲む、または連接する磁束量が変化し、それによりコイル５７および８７内で電圧が誘導される。誘導電圧の大きさは、コイルの磁束連係の時間変化率に等しい。上記過程は図４から始まり、ここでは原動機構１２は、内巻線５７および外巻線８７を極５０〜５１と８０〜８１に対して時計回り方向に移動する束１５の最大量ＭＡＸと、極５２〜５３と８２〜８３に対して反時計回り方向に移動する最大量の束とに連接する固定子機構１４に対して最左端ストローク位置に図示されている。図６は、巻線５７と８７を束１５の最少量ＭＩＮに連接している固定子機構１４に対して最右端ストローク位置にある原動機構１２を示している。図５は、巻線５７と８７を束１５の中間量ＩＮＴに連結している固定子機構１４に対して中間行程位置にある原動機構１２を示している。図１、図２、図２ＡＡおよび図３を参照しなから原動機構１２を更に詳しく見てみると、集結リングセット２４および２６は実質的に同様であるため、下記にはセット２４のみを詳細に説明する。図２ＡＡを参照すると、集結リングセット２４は複数の集結リング９３Ａ〜９３Ｈを有している。集結リング９３Ａ〜９３Ｈは、機械１０の内外固定子極間の環状空間１３内における非摩擦移動のためにそれぞれ寸法付けられている。図１および図２で示すように、集結リングは、連接棒１６を収容するよう寸法付けられた複数の等間隔配置された取り付け穴２３をそれぞれ有する。各棒１６は、固定ナットを収容するようにねじ山がつけられ、集結リングを固定するのに役立つ。例えば、ナット９６および９６Ａはリング９３Ａ〜９３Ｈを棒１６に固定している。次に図７ＡＡを参照すると、磁化力（Ｈ）に対する束密度（Ｂ）の曲線９７が示され、原動機構１２が固定子機構１４に対して往復動をするときの巻線５７および８７を連接する束の最少量および最大量を表している。つまり、原動機構１２および固定子機構１４が相互関連で移動すると、電流力が発生して機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。従って、例えば、機械１０がスターリングエンジンに結合されていると、原動機構１２と固定子機構１４間の相互作用により、原動機を機械１０内のエアギャップの内外へ往復動させる棒の周波数と比例した周波数をもつ交流が固定子巻線内で発生する。機械１０により発生した交流は曲線９８で表されている。図２、図３および図７を参照しなから内固定子ラミネーションセット３０〜４５を詳しく見てみると、セット３０〜４５は機械１０の中心軸Ａの周りに放射状に等間隔配置されている。本発明の好ましい形態では、合計１６個の内ラミネーションセットが図示されている。しかし、当業者には、それよりも多いまたは少ないセットについては、それに対応する多いまたは少ない外固定子ラミネーションセットが用いられている限り、使用可能であることが理解されるであろう。さらに当業者には、内ラミネーションセットの総数と外ラミネーションセットの総数が等しい限り、使用される内外ラミネーションセットの数は奇数個でも偶数個でも良いことが理解されるであろう。各内ラミネーションセット３０〜４５は実質的に同様であるため、セット３０についてのみ詳細に検討する。図２、図３および図７を参照しながら内ラミネーションセット３０を詳しく見てみると、内ラミネーシヨンセット３０は通常、内ラミネーションセット３８の一部を形成する個体の内ラミネーション４７の反対側にある個体ラミネーション４６を含む複数のＵ形状の軸ラミネーションを有する。セット内の、個体ラミネーション４６および４７等の個体ラミネーションは実質的に同様であるため、ラミネーシヨン４６についてのみ詳細に説明する。図７で示されるように、内固定子ラミネーション４６は通常、内ケーシング部１９に設置された軸脚部材４８を有する。内軸脚部材４８は中心軸Ａと実質上平行であり、内右極結合および内左極結合部材対５８および５９のそれぞれに相互接続されている。内右極結合部材５８および内左極結合部材５９は、内軸脚部材４８と実質的に垂直に配置されている。内極結合部材５８および５９は同様に寸法付けられており、幅Ｌ_yは約１５ミリである。部材５８および５９はそれぞれ、各内固定子極５０および５１を形成するのに役立つ表面部５８Ａおよび５９Ａ等の先端部または内極表面部を有する。従って、個体ラミネーションが積層されてセット３０を形成する場合、ラミネーションの先端部は各々が実質上Ｌ_pに等しい所定の内極表面軸の長さを有する内固定子極５０および５１等の一対の軸間隔配置された内固定子極を形成する。内固定子極面の軸長Ｌ_pは約２０ミリである。右極結合部材５８および左極結合部材５９は、内固定子ラミネーションセット３０に対する内固定子巻線５７の軸長を限定する距離Ｌ_cで間隔配置されている。好ましい軸長Ｌ_cは約１３８ミリである。内ラミネーションセット３０の軸長は、次の公式により定義される。Ｌ_y＋Ｌ_y＋Ｌ_c＝内固定子の軸長（１）図２、図３および図７を参照しながら外固定子ラミネーションセット６０〜７５を詳細に見てみると、セット６０〜７５は機械１０の中心軸Ａの周りに放射状に等間隔で配置されている。外固定子ラミネーションセット６０〜７５の各セットは実質上同様であるため、セット６０についてのみ詳細に検討する。図２、図３および図７を参照しながら外ラミネーションセット６０を詳細に見てみると、外ラミネーションセット６０は内ラミネーションセット３０の反対側に間隔を開けて配置され、通常、外ラミネーションセット６８の一部を形成する個体の外ラミネーション７７の反対に位置する個体ラミネーション７６を含む複数のＵ形状のラミネーションを有する。セット６０および６８内の個体ラミネーション７６および７７等の個体ラミネーションは実質的に同様であるため、ラミネーション７６についてのみ詳細に説明する。図７で示されるように、外固定子ラミネーション７６は通常、外ケーシング部２１に設置された外軸脚部材７８を有する。外軸脚部材７８は中央軸Ａと実質的に平行で、磁石収容スロット９０の一部を形成する切り抜き部７９を有する。従って、個々のラミネーションが積層されてセット３０を形成するとき、切り抜き部７９等の個体切り抜き部は磁石収容スロット９０を形成するように整合されている。外軸部材７８は、外右極結合および外左極結合部材対８８および８９とそれぞれ相互接続されている。外右部材８８および外左部材８９は、外軸脚部材７８と実質上垂直に配置されている。外極結合部材８８および８９は同様に寸法付けられており、内極結合部材５８および５９の幅と実質的に等しい、幅Ｌ_yをもつ。外極結合部材８８および８９はそれぞれ、各外極８０および８１を形成するのに役立つ外極面８８Ａおよび８９Ａ等の外先端部または外極表面部を有する。個々のラミネーションが積層されてセット６０を形成する場合、ラミネーションの外先端部は各々が実質上Ｌ_pに等しい所定の外極表面軸の長さを有する外固定子極８０および８１等の一対の軸間隔配置された外固定子極を形成する。面８８Ａ等の各外極面の軸長Ｌ_pは、５８Ａ等の各内極面の軸長Ｌ_pに等しい。右部材８８および左部材８９は、外固定子ラミネーションセットに対する外固定子巻線８７の軸長を限定する距離Ｌ_cで間隔配置されている。外固定子巻線８７の軸長は、対応する内固定子巻線５７の軸長Ｌ_cと実質上等しい。外ラミネーション６０の全軸長は、次の公式により定義される。Ｌ_y＋Ｌ_y＋Ｌ_c＝外固定子の軸長（２）表１は、図７における内外固定子ラミネーション４６および７６の好ましい寸法を提供する。次に図面、特に図８および図９を参照すると、本発明により構成された別の線形動電機１００が示されている。本発明の好ましい形態では、一般に機械１００は平坦な形状をしており、機械エネルギーを電気エネルギーに変換して線形交流機として機能するように適合されている。従って、機械１００は自由ピストンスターリングエンジン（図示せず）等と共に使用するように適合されている。本発明の好ましい形態は線形交流機であるが、当業者には機械１００が電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電動機としても機能できることが理解されるであろう。図１のシリンダ状機械１０と同様に、機械１００は有益な熱放散を行うため、機器の外側部分にある永久磁石によって磁束を生成する。また、本発明によると、ギャップ内では原動機上でスラグが使用され、それにより比較的簡易な操作が行われる。一般に動電機１００は、通常１１２で示される実質上平坦な長四角形の形をしたプランジャまたは原動機構および、相互関連で往復動をするよう配置、構成された長四角形の箱型固定子機構１１４を有する。機械１００は更に、原動機構１１２を収容して固定子機構１１４に対して実質上摩擦のない往復動をするように寸法付けられた、長四角形の開口部対１１３および１１５を有する。本発明の好ましい形態では、原動機構１１２は、通常１１６および１１７で示される一組の連接棒によってスターリングエンジン（図示せず）に接続され、それにより原動機構１１２は固定子機構１１４に対して往復動を行う。開口部対１２０および１２２を有するケーシング１１８は、固定子機構１１４を包囲して不利な環境から守る。図８および図９で示すように、原動機構１１２は通常、それぞれ１２５、１２６および１２７、１２８で示される２組の細長い棒またはスラグの積層群対１２３および１２４を有する。積層スラグ群１２５、１２６および１２７、１２８は、１１６Ａおよび１１７Ａ等のナットの組により棒１１６および１１７にそれぞれ固定されている。図８および図９を参照しながら固定子機構１１４を詳細に見てみると、固定子機構１１４は通常、Ｉ形状の内固定子ユニット１３０および、開口部１２０と１２２をそれぞれ介して互いに内固定子ユニット１３０の反対側に間隔を開けて配置されたＵ形状の外固定子ユニット対１３２および１３４を有する。内固定子ユニット１３０は、例えば、複数の内固定子極１５０〜１５３を限定するラミネーション１３１および内固定子巻線スロット対１５５〜１５６等を含む複数の内固定子ラミネーションを有する。内固定子ラミネーションはケーシング１１８の外側部分１１９に取り付けられている。これらのラミネーションは、従来の接着技術または溶接技術により外側部分１１９に接着される。外固定子ユニット１３２および１３４は、例えば、複数の外固定子極対１６０、１６１および１６２、１６３をそれぞれ限定するための各ラミネーション１３３および１３５を含む複数の外固定子ラミネーションを有する。外固定子ユニット１３２および１３４は実質的に同様であるため、外固定子ユニット１３２についてのみ下記に詳細を説明する。図８および図９を参照しながら外固定子ユニット１３２を詳細に見てみると、外固定子機構１３２は通常、外固定子極１６０、１６１および外固定子巻線スロット１８５を限定する複数のＵ形状の外固定子ラミネーションを有する。外固定子機構１３２の外固定子ラミネーションは整合的に積層され、中央に配置された磁石収容スロット１９０を限定する。対応する磁石収容スロット１９１は、外固定子機構１３４内に配置されている。細長い磁石対１９５および１９６はスロット１９０および１９１内にそれぞれ配置されて磁束を生成する。機構１３２の外固定子ラミネーションは、従来の接着技術または溶接技術によりケーシングの外側部分１１９に接着される。図１０で示すように、磁石１９５は、通常１４０で示される閉ループ磁束通路に沿って時計回り方向に流れる磁束を生成し、一方で磁石１９６は、通常１４１で示される別の閉ループ磁束通路に沿って反時計回り方向に流れる磁束を生成する。磁束１９５および１９６によって生成される磁束が各閉ループ通路１４０および１４１に沿って流れるようにするため、内固定子極１５０、１５１および１５２、１５３は、外固定子極１６０、１６１および１６２、１６３の反対側にそれぞれ配置されている。一組のエアギャッブまたは空間１８０、１８１および１８２、１８３は、相互に反対に位置する極を分離する。固定子機構１１４は、スロット１５５と１５６内に配置された内固定子巻線またはコイル１５７およびスロット１８５と１８６内に配置された外固定子巻線またはコイル１５８を有する。固定子巻線１５７および１５８は相互に電気接続され、原動機構１１２および固定子機構１１４間の相互作用によって誘導された電流を運ぶ。図１０および図１１で示すように、内固定子巻線１５７および外固定子巻線１５８はそれぞれ閉ループ磁束通路１４０および１４１によって取り囲まれている。従って、原動機構１１２が原動機構１１４内で往復動で直線的に振動すると、内外固定子巻線１５７および１５８をそれぞれ包囲または連接する磁束量が変化し、それにより巻線１５７および１５８内で電圧が誘導される。誘導電圧の大きさは、巻線１５７および１８５の磁束結合の時間率供給に等しい。次に複数の内固定子ラミネーションの詳しく検討するにあたり、各々のラミネーションは実質上同様であるため、内ラミネーション１３１についてのみ詳細に説明する。図８を参照すると、内ラミネーション１３１は単体構造となっており、通常、中間脚部材１８４により完全接続された右脚部材１８２および左脚部材１８３を有する。右脚部材１８２および左脚部材１８３は中間脚部材１８４により間隔を開けられ、内巻線収容スロット１５５および１５６を限定する。右脚部材１８２は、内固定子極１５２および１５３をそれぞれ限定するのに役立つ内極面対１８５および１８６を有する。また、左脚部材１８３は内固定子極１５０および１５１をそれぞれ限定するのに役立つ内極面対１８７および１８８を有する。外固定子ユニット１３２および１３４を詳しく検討するにあたり、各々の外固定子ラミネーションは実質上同様であるため、ラミネーション１３３についてのみ詳細に説明する。図９を参照すると、外固定子ラミネーション１３３は単体構造となっており、通常、中間脚部材１９４により完全接続された右脚部材１９２および左脚部材１９３を有する。右脚部材１９２および左脚部材１９３は中間脚部材１９４により間隔を開けられ、外固定子巻線スロット１８５およびを限定する。右脚部材１９２は外極１６２の限定を助ける外極面１９５を有する。左脚部材１９３は外極１６０の限定を助ける外極面１９６を有する。外極面１９５および１９６はそれぞれ、対応する各内極面１８５および１８７の反対側に配置されている。中間脚部材１９４は、磁石収容スロット１９０の限定を助ける切り抜き部１９７を有する。固定子機構１１４と関連した原動機構１１２の往復運動は、図１０および図１１に図示されている。図１０は、最大磁束位置における原動機構１１２および固定子機構１１４を示す。図１１は、最少磁束位置における原動機構１１２および固定子機構１１４を示す。機械１００の往復運動は機械１０と同様であるため、これ以上の説明は行わない。図面、特に図１Ａ〜３Ａを参照すると、本発明により構成された線形動電機１０Ａが示されている。機械１０Ａは本発明の方法により、たやすく構成して使用することができる。ここで示され、説明される本発明の好ましい形態における動電機１０Ａは、リニアモータ、交流機、バイブレータまたはアクチュエータとして機能することができる。本発明の好ましい形態は、冷蔵庫圧縮器の駆動用に適合されたりするリニアモータである。動電機１０Ａは、通常、図２Ａおよび図３Ａで示す同心のテレスコーピング方式において配置、構成されるシリンダ形状の原動機構１２Ａおよびシリンダ形状の固定子機構１４Ａを有し、相関の軸往復移動を行う。固定子機構１４Ａは、原動機構１２Ａを収容して固定子機構１４Ａに対して実質上摩擦のない軸移動を行うよう寸法付けられた中央開口部または空間１３Ａを有する。原動機構１２Ａは固定子機構１４Ａと動的に相互作用し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。本発明の好ましい形態では、原動機構１２Ａは棒１６Ａと接続され、冷蔵庫圧縮機（図示せず）等の選択された装置に機械エネルギーを移送する。図１Ａ〜３Ａで示すように、固定子機構１４Ａは、間隔を開けて配置されたひと揃いの軸穴Ｈ１〜Ｈ８を有する。これらの穴は、一組のボルトＢ１〜Ｂ８を収容して固定子を形成するラミネーションセットを固定するように適合されている。機械１０Ａの構造がよく理解されるように、取り付けボルトＢは図１Ａには示していない。原動機構１２Ａを詳細に見てみると、一般に原動機構１２Ａは亜鈴型で、通常それぞれ２４Ａおよび２６Ａで示される２つの間隔を開けて配置された環状のスラグまたはラミネーション群を有する。スラグ群２４Ａおよび２６Ａは穴２５Ａ（図２Ａ）等の中央に配置された穴を有し、原動機構１２Ａの軸長いっぱいに延びたこの穴によりスラグ群２４Ａ、２６Ａが棒１６Ａに設置される。スラグ群２４Ａおよび２６Ａ間に配置された軽量のシリンダ状スペーサ２８Ａは、距離１_sでスラグ群を分離し、棒１６Ａ上にスラグ群機構が入っていくのを助ける。適切な非磁性、非伝導性物質からなるスペーサ２８Ａは、原動機構１２Ａおよび固定子機構１４Ａ間の適切な電磁相互作用を助長する。一対の軽量な非磁性・非伝導性環管２９Ａおよび２９ＡＡは、ボルト２１Ａおよび２２Ａ（図３Ａ）等の対応する一組の取り付けボルトと共にスラグ群２４Ａ、２６Ａおよびスペーサ２８Ａの棒１６Ａ上の静止位置への固定を助ける。分かりやすいように、原動機取り付けボルトは図１Ａおよび図２Ａには示していない。しかし当業者は、図１Ａおよび図２Ａから、本発明の好ましい形態において４つの取り付けボルトが使用されていることを理解するであろう。図１Ａ〜図３Ａを参照しながら固定子機構１４Ａを詳細に見てみると、一般に固定子機構１４Ａは、通常それぞれ３０Ａ〜３３Ａで示される４組の積層固定子ラミネーションユニットを有する。図３Ａで示すように、薄板状の固定子ユニットセット３０Ａ〜３３Ａは互いにボルトで締められ、それにより銅損が減少し、スモールエンド接続が容易になる。積層ラミネーション３０Ａ等の固定子ラミネーションの各積層はラミネーションＬ等の複数の環状ラミネーションを有し、間隔を開けて配置された複数の細長い固定子極Ｐおよび間隔を開けて配置された複数の細長い巻線スロットＳ１〜Ｓ４の部分をそれぞれ限定するのに役立つ。放射状ラミネーションを使用すると、放射方向における付加的ハウジングまたはケーシングは必要ない。図３Ａを参照すると、薄板状のユニット３０Ａ〜３３Ａはそれぞれ放射状に間隔配置された極Ｐ等の複数の極を有する。１つの極群は４つの極により限定される。各々の極は、磁石４５Ａ等の永久磁石をその表面に設置している。磁石は、放射状にその極性を切り換える。機械１０Ａ内に４極群が４つあるように、４つのユニットが軸上に極性を切り換える極群と共に配置されている。つまり、４つの極群があり、各々の極群は極を４つ有する。従って、極群の磁石は磁石セット４０Ａ〜４３Ａ内に軸状に配置され、セット４０Ａ等の磁石セットは、軸上に極性を切り換える磁石４５Ａ〜４８Ａ等の磁石をそれぞれ有する。セット４２Ａ等の反対側に配置された磁石セットは、セット４０Ａ等のその反対側に配置されたセットに対して磁石が異極性になっている。本発明の好ましい形態では固定子ラミネーションユニット積層が４セット示されているが、当業者には、機械が設置される環境で外直径がどれだけ制限されるかにより、それ以上またはそれ以下の積層数が使用可能であることが理解されるであろう。例えば、機械１０Ａの１つの好ましい形態に関しては、次の寸法が用いられる。外直径＝Ｄ_se＝１０２mm 棒直径＝Ｄ_s=10mm 総有効軸長＝１＝100mm ストロークの長さ（端から端）＝１_s=10mm 定格入力＝Ｖ_n=60 H_zで110ボルト（rms）定格出力＝Ｐ_n= 240ワット 110ボルトの直接始動図１Ａ〜図３Ａで示すように、固定子機構１４Ａは、各固定子極Ｐ内に磁束流を誘導する４組の永久磁石を有する。パーミアンスを漂遊界へ下げるため、磁石セット４０Ａ〜４３Ａは、原動機構１２Ａおよび固定子極Ｐ間に延びるエアギャップｇ内の各固定子極にそれぞれ取り付けられている。磁石セット４０Ａ等の各関連固定子セクション内の磁石セットにより誘導された永久磁束は、下記に詳細を述べるように、最少磁束値φ_minから最大磁束値φ_m _ax に変化する。固定子機構１４Ａは更に、通常５０Ａ〜５３Ａでそれぞれ示される一組の固定子巻線またはコイルを有する。固定子巻線５０Ａ等の各固定子巻線は、スロットＳ１およびＳ４等の巻線スロット対内に配置され、固定子極Ｐの関連セット上に軸状に設置されている。分かりやすいように、図１Ａには固定子コイル５１Ａのみを示す。下記に詳しく説明するように、４つの固定子区分３０Ａ〜３３Ａそれぞれの内の永久磁束は、スラグ群２４Ａ、２６Ａおよび固定子極Ｐ間の関係により最少磁束φ_min から最大磁束φ_maxに変化する。故に、図９ＡＡ〜図９ＣＡを参照すると、例えば固定子ユニット３０Ａおよび３２Ａ等の２つの固定子ユニットにおいては、図９ＡＡで示すように永久磁石（ＰＭ）束は正（Ｎ極性）で、一方固定子ユニット３１Ａおよび３３Ａ等の他の２つの固定子ユニットでは図９ＢＡで示すように永久磁束は負（Ｓ極性）である。コイル５０Ａ等の与えられた１つのコイル内の極Ｐ毎の総磁束は、図９ＣＡで示すように、＋２（φ_max−φ_min )および−２（φ_max −φ_min )間で変化する。図９ＡＡを参照すると、原動機のストローク長関数としての固定子極内の永久磁束φを図示する永久磁束の正曲線３０ＡＡが示されている。図９ＢＡは永久磁束の負曲線３１ＡＡを示し、一方図９ＣＡは、極Ｐと関連のコイル内で誘導された永久磁束φを図示する永久磁束曲線５０ＡＡを示している。図９ＣＡを見ると、ＰＭ束はストロークの真ん中で零であることが分かる。飽和が無視できるとすると、束の線変化は原動機の位置関数として生じると仮定することができる。従って、調和運動を想定した場合、次のように決められる。ｘ＝１／２（１_sｓｉｎｗ₁ ｔ）（３）故に、４つのコイルが連係した場合の総誘導電圧は次で求められる。Ｅ_a＝δ（φ_max-φ_min）Ｎ_cｗ₁cosw ₁ｔ（４）誘導電圧のｒｍｓ値は次のようになる。Ｅ_a＝35.53δｆ₁（φ_max-φ_min）Ｎ_c （５）ここで、Ｎ_cはコイル毎の巻数に等しい。機械１０Ａの磁石エアギャップｇは、例えとして約０.４mmと想定される。しかし、図１Ａで示すように、端板２９Ａおよび２９ＡＡ等の端板は原動機構１２Ａに付加されている。同様に、一組の端板１５ＡＡおよび１７ＡＡ（図３ＡＡ）が固定子機構１４Ａに付加され、偏心から生じる力による磁石および原動機間の接触を回避している。端板間には、約０.３mmの間隔Ｃが望まれる。分かりやすいように、図１Ａには端板１５ＡＡおよび１７ＡＡは示していない。図解において、原動機１２Ａは端板２９Ａおよび２９ＡＡ間に軸状に３つの区分（２つのスラグ群およびスペーサ２８Ａ）を有し、各区分の軸方向の長さは１_s である。図１４ＡＡおよび図１５ＡＡで示すように、原動機１２Ａの外直径（Ｄ_re）は固定子の外直径（Ｄ_er）の約半分である。従って、Ｄ_erは約102mmで、Ｄ_reは約50mmである。前述に基づき、各コイルにおいては約12ｘ16＝192mm²の窓域が可能で、この窓域は事前に形成されなければならない。このようにすると、製造および修理が簡単になる。また、飽和を制限するために、いくつかの「隘路」領域を除いてコア磁束密度は１.４Ｔを超過しないようになっている。原動機１２Ａにおいては、磁束密度は標示を変えるが、磁束密度の交流成分が小さいため鉄損は小さい。最後に、時間変化する漂遊界により誘導されるうず電流を減少するために、スロット５４Ａ〜５７Ａ（図１４Ａ）等の放射状スロット群が原動機のラミネーションに配置されている。従って、総鉄損は銅損と比べて極めて小さい。次に永久磁石セット４０Ａ〜４３Ａを詳しく検討するにあたり、セット４０Ａ〜４３Ａは実質上同様であるため、セット４０Ａについてのみ詳細を下記に説明する。しかし、磁石セット４０Ａおよび４１Ａの極性等の反対側の固定子極Ｐと関連したセットの極性は、固定子機構１４Ａおよび原動機構１６Ａ間の関連動作上の軸における典型的な平面内に磁束流を誘導するためにそれぞれ逆になっている。図１Ａおよび図３Ａを参照しながらセット４０Ａを詳細に見てみると、セット４０Ａは通常、４つの永久磁石４５Ａ〜４８Ａの各々を有する。永久磁石４５Ａ等の各永久磁石は、断面では弧状で、断面厚（ｈ_M）はその約１_sミリの全軸長を通じて均一である。適切な永久磁石は、放射状磁化付きのHtachi HI C0REX-97である。次に図１０Ａを参照すると、磁石４５Ａ等の１つの磁石の減磁特性４５ＡＡが示されている。減磁特性は、磁化力（Ｈ）に対する磁束密度（Ｂ）の関係を示す。図１０Ａから、次が示される。残留磁束密度、Ｂγ＝1.2Ｔ保磁力、Ｈ_c＝-0.8121 MA/m 反跳透磁率、μ_re＝1.05μ₀. 永久磁石４５Ａ等の各永久磁石の磁束密度の分布は、３次元である。しかし、これは放射対称および軸対称を利用して２つの２次元としてとらえることもできる。図解用には、２次元軸断面における磁界分布のみ必要である。図９ＡＡおよび図９ＢＡで示すように、最大磁束位置は、固定子極１Ａと３Ａにおける最大磁束φ_maxおよび固定子極２Ａと４Ａにおける最少磁束φ_minの両方を示す。最良の結果を得るためには、減φ_minは可能な限り減少されなければならない。エアギャップ磁石（図３Ａ）を用いると、次のときにその結果が得られる。ｇ＋ｈ_m＝１_s／２（６）ここで、ｇ＝エアギャップ、ｈ_m＝磁石厚、１_s＝ストロークの長さである。例示用に、スラグ群２４Ａおよび２６Ａは距離１_sにより分離されており、ここで１_sは約10mm、ｈ_mは約3mm、そしてｇは約0.3mmであると仮定される。従って、１_s /2＝5mmである。磁気パーミアンス、Ｇ₄（図１１ＡＡ）は零である。実際上では、Ｇ₃が第１の原動機スラグ群２４に、２Ｇ₃が第２の原動機スラグ群２６Ａに残存するだけである。しかし、原動機スラグ群２４Ａの左側上のＧ₃は φ_minのためにＧ₃を相殺する。最後に、Ｇ_2nがＧ₅（０）を相殺する。従って、（φ_max-φ_min）の相違のため、Ｇ_g1（０）がφ_maxに、そしてＧ₃がφ_minに有効なだけである。磁界分布についての説明を進めると、永久磁石は次のように、対応するｍｍｆ（Ｉ_PM）に取って代わられる。Ｉ _PM＝（Ｂ７ｈ_m）／μ_re （７）式（７）でＢγ＝1.2Ｔ、ｈ_m＝3_mm、μ_re=1.05μ₀の数値に置換すると、次が得られる。Ｉ _PM＝（1.2x3x10^-3)／（1.05x4πｘ10^-7) ＝2728.37A （８）このｍｍｆはエアギャップにあり、パーミアンスＧ_gl（０）およびＧ。（図１１ＡＡ）を予期する。従って、最大束および最少束は次のようになる。 φ_max＝Ｇ_g1−（０）Ｉ_PM （９） φ_min＝Ｇ₃Ｉ_PM （10）ここで、パーミアンスは次で得られる。Ｇ_g1（０）＝μ₀π［Ｄ_re＋1/2（ｇ＋ｈ_m）］・［１_s／（ｇ＋ｈ_m）］・α_p /360 （11）Ｇ₃＝3.3μ₀［1/2Ｄ_re＋1/2（ｇ＋ｈ_m）］・ α_p/360 （12）式（11）および（12）で、α_pは軸における極アークに対する角度（度）であり、その他の記号については前に定義されている。この設計例では、α_p＝４７゜である。式（11）および（12）で数値を置き換えると、次のようになる。Ｇ_g1（0）＝４πx10^-7π［50.0＋ 1/2（3.4）］10 ^-3 x10/3.4x47/360 ＝0.0784x10^-6H （13）Ｇ₃＝3.3x4 πx10^-7［1/2x50＋1/2（3.4）］10^-3 x47/360＝0.144x10^-6H （14）最後に、式（８）、（９）、（10）、（13）および（14）から、最大磁束密度 φ_maxおよび最小密度φ_min間の相違が得られる φ_max-φ_min＝Ｉ_PM［Ｇ_g1（0）-Ｇ₃］（15）故に、 φ_max-φ_min=2728.37（0.0784-0.0144）10^-6 =0.175mW_b （16）飽和率1.17の飽和を考慮すると、式（16）は次のようになる。（φ_max-φ_min）_sat=(0.175x10^-3)/1.17 =0.1496mW_b（コイル毎）（17）極核における束密度は、次の通りである。Ｂ_pb=φ_max/（１_sｂ_pb） =（2728.37x0.0784x10 ^-6）/（0.01x0.021）＝1.0Ｔ（18）ここでｂ_pbは極Ｐの幅である。次に誘導電圧およびその結果生じる電磁力を詳細に見ていく。誘導電圧は式（５）で求められる。従って、（飽和状態における）６０Hz入力では、Ｅ_a=35.53δx60x0.1496x10^-3Ｎ_c=0.319Ｎ_c （19）ここでＮ_c＝巻き／コイルと決められる。誘導されたemf Ｅ_aおよび電機子（またはコイル）電流Ｉ_aが位相にあると、最大電磁力が生成される。つまり、（Ｐ_em）_max＝Ｅ_aＩ_a （20）（Ｐ_em）_max＝240Wだと、式（19）および（20）を結合して次が得られる。 240＝0.319 Ｎ_cＩ_a または、Ｎ_cＩ_a=240/0.319=752.3At （21）図１Ａを参照すると、磁石４５Ａ〜４８ＡはそれぞれＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓ極等の交互に並ぶ磁極と共に、エアギャップｇに隣接して設置されている。極間の束漏出を実質的に防止するために、固定子機構は一組の環状絶縁体またはスペーサ３４Ａ〜３６Ａを有する。前述の説明から当業者には、固定子ユニット３０Ａ〜３３Ａおよび関連絶縁体３４Ａ〜３６Ａは、各極セットの隣接極が互い違いの極性をもつ複数の細長い極セットを限定することが理解されるであろう。機械１０Ａの構造を詳細に見てみると、構成と組み立てを容易にするために、巻線Ｗ等の各固定子巻線は従来の巻線技術により巻わく１８Ａ（図１９Ａ）等の巻わくに形成されている。つまり、巻わく１８Ａは最初に絶縁材Ｉで巻かれ、その後絶縁材は銅線で巻かれ、巻線Ｗを形成する。固定子巻線Ｗは一度組み立てられると、巻わく１８Ａから取り除かれ、中央に穴ＷＨをもつ一般に長四角形の環状巻線（図１６Ａ）を形成する。巻線Ｗは、その固定子極Ｐに適合、包囲するように適切に寸法付けられている。巻線の関連極Ｐへの取り付け、例えば、巻線５１Ａの極Ｐへの取り付けにおいて、図２Ａの細線で示すように、巻線５１は空間１３Ａの中央に収容され、スロットＳ１およびＳ２等の関連巻線スロット対と共に放射状に配列される。その後、巻線５１Ａは空間１３Ａの中央から極Ｐへと放射状に外側へ移動される。そして巻線５１Ａは、極Ｐに収容される。巻線は、適切なエポキシを適用するなどの従来技術によって極Ｐに固定される。前述の説明から、当業者には、各固定子巻線が同様の方式でその関連固定子極に設置されることが理解されるであろう。全ての巻線５０Ａ〜５３Ａがそれぞれの固定子極Ｐに取り付けられると、巻線５０Ａ〜５３Ａは図１８Ａで示すようにひと続きに接続され、その際には一対の自由導体５４Ａおよび５６Ａを有する。各巻線５０Ａおよび５３Ａの自由端導体５４Ａおよび５６Ａは、その後電源Ｖ_s（図示せず）に接続されて、電磁力を生成するために巻線を通電する。従って、個々の巻線の組み立ておよびその関連固定子極への設置は、迅速かつ簡便な方式で行われる。図１Ａおよび図３Ａを参照すると、スラグ群２４Ａは通常、ラミネーション６０Ａ〜６５Ａ等の１つの電気スチールラミネーション群を有する。各ラミネーション６０Ａ〜６５Ａは実質上同様であるため、ラミネーション６０Ａについてのみ説明する。図１４Ａで示すように、一般にラミネーション６０Ａは環状で、複数の原動機極７６Ａ〜７９Ａをそれぞれ限定するために用いられる複数の等間隔配置された実質上半円の切り抜き群７０Ａ〜７３Ａを有する。偏形開口部またはスロット５４Ａから５７Ａは、対応する各原動機極７６Ａ〜７９Ａ内にそれぞれ配置されている。スロット５４Ａ〜５７Ａは、それぞれの原動機極内のうず電流を減少するのに役立つ。ラミネーション６０Ａは、回転機械におけるラミネーションと同様の方式、つまり０．５ミリ厚等の望ましい厚さをもつ電気スチールシートを切り抜くなどして製造することができる。その際の適切材料は、Ｍ−５方向性の電気スチール等である。各原動機極７６Ａ〜７９Ａは実質上同様であるため、原動機極７９Ａについてのみ下記に詳細を述べる。図２Ａを参照すると、原動機極７９Ａは、原動機構１２Ａの外直径（Ｄ_re）を限定する通常６８Ａで示される弧状表面をもつ。従って、本発明の一つの好ましい形態における原動機構１２Ａの外直径（Ｄ_re）は、固定子機構１４Ａの外直径（Ｄ_re）の約半分である。原動機極７９Ａの弧状表面６８Ａは、磁気エアギャップ（ｇ）を限定するために固定子極Ｐからは間隔を開けて配置されている。次に機械１０Ａの電流密度を見てみると、192mm₂の窓領域（Ａ_w）で充填率Ｋ_f _ill =０.６では次が得られる。Ａ_coil＝Ｋ_fillＡw＝0.6x192＝115.2mm₂ （22）式（21）および（22）から、コイルの電流密度は次のようになる。Ｊ_c=（Ｎ_cＩ_a）／Ａ_coil=752.3/115.2 =6.53Ａ/mm² （23）次に機械Ｉ０Ａのパラメータおよびそれに対応する電流について考えてみると、４つの連続コイルをもつ機械の抵抗Ｒ_sは次のようになる。Ｒ_s=（4Ｎ_cｌ_cρ_c）／Ａ_coil =（4ρ_cｌcＮ² _cＪ_c）/（Ｎ_cＩ_a）（24）ここで１c＝長さの平均／巻き＝2（2l＋16＋40＋16）=0.186mで、ρ_c＝2.1x10^-8 δ/m=銅の抵抗率である。従って、式（24）から次が得られる。Ｒ_s=［（4x2.1x10^-8x0.186x6.53x10-6）/752.3］Ｎ² _c =1.356x10^-4Ｎ² _c （25）コイル損失は次のようになる。Ｐc＝Ｉ² _aＲ_s=1.356X10^-4（Ｎ_cＩ_c）² ＝1.356x10^-4（752.3）²＝76.7W （26）リアクタンスを決定するにあたり、エアギャップ／鉄インタフェースが原動機位置で変化しないため、固定子リアクタンスも原動機位置では変化しないと想定される。ここで、主磁束通路での各コイルＧ_coilにおける耐久度は次の通りである。Ｇ_coil=2［Ｇ_g1（0）＋Ｇ₃］=2［0.0784＋0.0144］10^-6 =0.186x10^-6henr （27）結果として、連続する４つのコイルの総主通路インダクタンスＬmは次のようになる。Ｌ_m=4Ｇ_coilＮ² _c =4x0.186x10−6Ｎ² _c =7.44x10^-7Ｎ² _c （28）漏れインダクタンスは２つの成分、スロット磁気漏れインダクタンスおよび端接続漏れインダクタンスを有する。これらの成分を考慮すると、漏れインダクタンスは次のようになる。Ｌ_gc=8Ｎ² _c（λ_s１_cs＋λ_e１_ce) （29）ここで、１_cs=スロット内のコイルの長さ=41_s=40mm；１_ce=各側の端接続のコイルの長さ=1/2（１_c-21_cs）=1/2（186-2x40）=53mm;λ_s＝スロットの特定パーミアンスであり、これは次で得られる。 λ_s=μ₀［ｈ₁／1/2（ｂ_c＋ｂ_c1)＋ｈ₂/1/2（ｂ_c1＋ｂ_c2）］ =1/3μ₀［9/ 1/2（12＋15）＋7/ 1/2（15＋20）］ =0.355μ₀ （30）端接続は空中であるため、端接続の特定パーミアンスはλ_e＝1/2λ_sとなり得る。従って、式（29）から次が得られる。Ｌ_sa=8Ｎ² _c4π10^-7x0.355（0.04＋1/2x0.053） =2.375x10^-7Ｎ² _c （31）（26）および（29）を結合すると、次のように総固定子インダクタンスが得られる。Ｌ_s=Ｌ_m＋Ｌ_sa=（7.44＋2.375）10^-7Ｎ² _c =9.815x10^-7Ｎ² _c （32）コイルの電気時定数は次である。 τ_e=Ｌ_s／Ｒ_s =（9.815x10^-7Ｎ² _c）/（1.356x10^-4Ｎ² _c） =7.24ms （33）従って、機械１０Ａは図１２Ａで示すように、相当する回路１２２Ａで表わすことができる。コイル毎の巻数を詳細に検討すると、最大力においては角度θ（図１３ＡＡ）は零でなければならない。結果として、この状態では図１３ＢＡで示すように、位相図１２０Ａはθが零度であるとき展開され、位相図１２１Ａで示すように、ここにおけるθはＥ_aおよびＩ_a間の位相角である。前述から、次が得られる。Ｖ² _s=（Ｅ_a＋Ｉ_aＲ_a）²＋（１_cｗ₁Ｌ_sＩ_a）² （34）（34）に数値を入れ換えると、次のようになる。 1102=（0.319 Ｎ_c＋Ｉ_a 1.386X10^-4Ｎ² _c）² +（377X9.815X10^-7Ｎ² _cＩ^a）² （35）Ｎ_c ²Ｉ_a =（Ｎ_cＩ_a）Ｎ_c＝752.3Ｎ_cであるため、これを式（35）に置き換えることができる。Ｎ_cについて置換し、解くと、Ｎ_c＝218巻き／コイルが得られる。Ｎ_cＩ_a=752.3およびＮ_c=218であるため、コイルまたは電機子電流Ｉ_a=752.3/218=3.45ランプである。次に上述の計算から得たＩ_a=3.451Ａおよび式（23）からのＪ_c=6.53Ａ/mm²でコイル５０等のコイルの導線のサイズを考えてみると、導線の直径は次のようになる。従って、図示例では、ｄ_c＝直径0.032inまたは0.813mmのAWG20導線が好ましい。次にＮ_c=218およびｄ_c=0.82（または0.032in）で図１２Ａの抵抗（Ｒ_s）およびインダクタンス（Ｌ_s）パラメータについて考えてみると、次のパラメータ値が得られる。式（23）から、Ｒ_s=1.356x10^-4x218² =6.44ohms （37）式（30）から、Ｌ_s=9.815x10^-7x218² =0.0466henrys （38）および、Ｘ_s=１_cｗ₁Ｌ_s=377x0.0466 =17.58ohms （39）最後に、式（19）から、Ｅa=0.319X218=69.5Volts （40）機械１０Ａがモータとして作動される場合は、同調コンデンサは必要ない。しかし、当業者には、同調コンデンサが使用された場合は、260巻きの各コイル（前述の218巻きではない）につき値は約150μＦであることが理解されるであろう。図１２Ａを参照すると、機械１０Ａの始動線が考案されている。最大起動電流は次のようになる。機械１０Ａは１／４周期内（または４ｍｓ）で同期しなければならないため、選択された導線はその期間、電流に対して耐性をもつことができる。しかし、考えなければならないのは磁石の減磁確率についてである。故に、始動時のｍｍｆは次の通りである。Ｎ_c（Ｉ_a）_stg=218x8.3₌1809.4At （42）磁石については、式（８）から次のようにＩ_PMが決定される。Ｉ_PM=2728.37 amps （43）（42）および（43）を比較すると、始動中は磁石は減磁されず、モータは線起動できるという結論が下される。次に機械１０Ａの性能について詳細に考えてみると、式（26）から、銅損失Ｐ_c は約76.7Ｗである。原動機主要部分Ｍ_m（棒は除く）は、式（44）から次のように得られる。Ｍ_m=２xπ/4Ｄ² _re１_s（0.8）ρ_iron Ｍm=２π/4（50x10^-3）²10x10^-3x0.8x7900 =0.248kgまたは、248gm （44）良質な電気スチールの損失密度は、60Ｈｚ、1.0Ｔで約２W/kgである。故に、総鉄損は６Ｗを超過しないように見積もられている。従って、定格荷重においては次のようになる。総損失Ｐ_loss=76.7+6=82.7=83Ｗ（45）電気効率η=240/（240＋83）=74.3％（46）力率cosφ=（240＋83）/（110x3.451） =0.85 （47）銅の近似重量Ｍ_c＝１_co（πｄ² _e/4）ρ_cm =π［（0.82)²/4］x89001_cox10^-6 （48）銅の近似重量Ｍ_c=１_co（πｄ² _e /4）ここで、１_co=銅の全長＝４Ｎ_c１_c=4x218x0.816=162.2mである。この値を（48 ）で置き換えると、原動機の銅量Ｍ_cが得られる。Ｍc=π/4x0.82²x10^-6x8900x162.2 =0.76kg （49）上記は適切な性能をつくりだす。しかし、間隔（外囲器）制限が本例で示すものと異なる場合、性能を改善することもできることに注意されたい。また、ここで説明される構成の最大利点は、簡易な組み立て、製造および修理である。表Ｉは、ここに記載の機械例の性能データの概要である。図１Ａ〜３Ａを参照しながら、固定子機構１４Ａについて更に詳しく見てみると、固定子機構は、約80個の複数ラミネーションＬをもつ、一般に１５Ａで示される固定子鉄心を有する。各ラミネーションＬは厚さ約0.5ミリで、一対の固定子端板１５ＡＡおよび１７ＡＡ間に互いに隣接して積層されている。分かりやすいように、端板は図１Ａには図示されていない。各々の端板１５ＡＡおよび１７ＡＡは厚さ約２ミリである。各ラミネーションＬは実質上同様であるため、１つのラミネーションについてのみ詳しく説明する。図１５Ａで示すように、ラミネーションＬは環状形状で、中央に配置された偏形切り抜き部８５Ａを有する。切り抜き部８５Ａは、ラミネーションＬが積層されて固定子鉄心１５Ａを形成するときの固定子極Ｐおよび固定子スロットの各部の限定を助ける目的で構成されている。一般に、ラミネーションＬの外周囲壁または表面１３０Ａは滑らかである。これは、ラミネーションＬが他のラミネーションと共に端板１５ＡＡおよび１７ＡＡ間に積層されたとき、ラミネーションが内空間１３Ａをもつ滑らかな空洞シリンダを形成するようにするためである。ラミネーションＬの幾何学的中心からは、全部で８個の軸穴Ｈが距離Ｄ_Hで等間隔に配置されている。各穴Ｈは直径約5.0ミリで、そこにボルトＢ１等の固定子ボルトを１つ収容するように適合されている。ラミネーションＬの外直径Ｄ_er は約102ミリである。ラミネーションＬの内直径Ｄ_irは約90.8ミリである。図１５Ａで示すように、ラミネーションＬの内表面または壁１３１Ａは不規則な形状をしており、幾何学的中心から約Ｄ_pの距離でラミネーションの内側周囲に互いに等間隔で配置された一組４つの収束極セグメント８６Ａ〜８９Ａを限定する。対応する４つの分散切り抜き部９０Ａ〜９３Ａは、各極セグメント８６Ａおよび８７Ａ間に配置された切り抜き部９０Ａのように隣接する極セグメント対間に配置されている。切り抜き部９０Ａ等の各切り抜き部は、１つのコイル収容スロット部を限定するのに役立つ。極セグメント８６Ａおよび８７Ａ等の極セグメント間の弧状角は、約43度である。各極セグメント８６Ａ〜８９Ａは実質的に同様であるため、極セグメント８６Ａについてのみ詳細を説明する。図１５Ａを参照しながら極セグメント８６Ａを詳しく見てみると、極セグメント８６Ａは断面寸法において均一で、一般に長四角形の形状をしている。また、極セグメント８６Ａは間隔を開けて配置された実質上真っ直ぐな側壁部対９５Ａおよび９７Ａを有する。弧状表面をもつ上壁部９６Ａは、側壁部９５Ａおよび９７Ａ間に配置され、それらを完全に接続する。上壁部９６ＡはラミネーションＬの幾何学的中心から約Ｄ_pの距離に配置され、この距離Ｄ_pは約56.8ミリである。側壁９５Ａおよび９７Ａは約D_wの距離で分離され、このＤ_wは約21ミリである。側壁９５Ａおよび９７Ａ間の弧状角は、約47度である。隣接の極壁間の弧状角β は、約43度である。各切り抜き部９０Ａ〜９３Ａは実質上同様であるため、切り抜き部９１Ａについてのみ詳細に述べる。図１５Ａを参照しながら切り抜き部９１Ａを詳細に見てみると、切り抜き部９０Ａは、真っ直ぐな端部１００Ａにより互いに間隔を開けて配置された偏形右側部９８Ａおよび偏形左側部９９Ａによって限定される。真っ直ぐな端部Ｉ００Ａは、ラミネーションＬから約Ｄ_seの距離に配置され、ここで距離Ｄ_seは約75ミリである。また、真っ直ぐな端部１００Ａの幅は約２ミリで、関連する軸穴Ｈと放射状配列されている。右側部９８Ａおよび左側部９９Ａを詳しく見ていくにあたり、部分９８Ａおよび９９Ａは相補的形状をしているため、部分９８Ａについてのみ詳細に説明する。図１５Ａを参照しながら右側部９８Ａを詳しく見てみると、右側部９８Ａは、極セグメント８８Ａの側壁周辺端を限定する真っ直ぐな脚部１０２Ａを有する。底脚部１０３Ａは、部分１０２Ａから約90A度で拡張する。また、底脚部１０２Ａは側端部１０２Ａからの距離約Ｄ_b1のところで終わり、ここでＤ_b1は約12.5ミリである。右側部９８Ａは更に、真っ直ぐな端部１００Ａおよび底脚部１０２Ａのそれぞれの左右の端子端間に延びる傾斜脚部１０４Ａを有する。図面、特に図４Ａから図６Ａを参照すると、本発明により構成された線形動電機２００Ａが示されている。動電機２００Ａは通常、相互に軸往復をするよう調整、構成された細長いシリンダ形状の原動機構２１２Ａおよび細長いシリンダ形状の固定子機構２１４Ａからなる。原動機構２１２Ａおよび固定子機構２１４Ａは動的に相互作用し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。つまり、固定子機構２１４Ａは電気的に電力源（図示せず）と接続され、一方で原動機構２１２Ａは棒２１６Ａに接続され、機械２００Ａにより生成された機械エネルギーを与えられた装置（図示せず）に移送する。図４Ａから図６Ａを参照しながら原動機構２１２Ａを詳細に見てみると、原動機構２１２Ａは、一般にそれぞれ２２４Ａ〜２２６Ａで示される３つの間隔を開けて配置された環状スラグまたはラミネーション群を有する。軽量スペーサ対２２７Ａおよび２２８Ａは、それぞれスラグ群２２４Ａ、２２５Ａおよび２２６Ａとインタリーブされ、スラグ群を所定距離１_sで分離する。スラグ群２２４Ａ〜２２６Ａおよびスペーサ２２７Ａ〜２２８Ａは、棒２１６Ａ上の一対の非導電性端板または環管の間に取り付けられている。つまり、環管２２９Ａおよび２２９ＡＡは一組の取り付けボルト２１９Ａおよび２２０Ａと共に、スラグ群２２４Ａ〜２２６Ａおよびスペーサ２２７Ａ〜２２８Ａを棒２１６Ａ上の固定位置に留めている。分かりやすいように、全ての原動機の取り付けボルトを図４Ａおよび図５Ａには示していない。環管２２９Ａ、２２９ＡＡおよびスペーサ２２７Ａ〜２２８Ａは環管２９Ａ、２９ＡＡおよびスペーサ２８Ａと実質上同様であるため、詳しい説明はしない。図４Ａ〜図６Ａを参照しながら固定子機構２１４Ａを詳細に見てみると、一般に固定子機構２１４Ａは通常２３０Ａ〜２３５Ａで示される、一組の間隔を開けて配置された積層固定子ユニットまたは群を有する。固定子ユニット２３０Ａ〜２３５Ａは、対応する一組の非磁性、非導電性のスペーサおよび絶縁体２３６Ａ〜２４０Ａとそれぞれインタリーブされている。一対の非磁性、非導電性の端板または環管ユニット２２１Ａおよび２２２Ａ（図６Ａ）はボルトＢ等の一組の取り付けボルトと共に、固定子ユニット２３０Ａ〜２３５Ａおよび絶縁体２３６Ａ〜２４０Ａを互いに固定させる。分かりやすいように、端板２２１Ａ、２２２Ａおよびいくつかの固定子取り付けボルトは、図４Ａおよび図５Ａには示していない。固定子ユニット２３０Ａ等の各固定子ユニットは、複数の間隔を開けて配置された軸状に延びる固定子極Ｐ１〜Ｐ４および軸状に延ひるコイル収容スロットＳ１〜Ｓ４の部分をそれぞれ限定するのに役立つ、複数のラミネーションＬ₁等の環状ラミネーションを有する。大量の銅を各コイル収容スロット内に収容するために、各スロットＳ１〜Ｓ４は表IIで示すように、内スロット領域および外スロット領域の各セットを有する。各固定子極Ｐ１〜Ｐ４に磁束流を誘導するために、固定子機構２１４Ａは更に２４１Ａ〜２４４Ａの４つの永久磁石セットを有する。２４１Ａ〜２４４Ａの永久磁石セットは、原動機構２１２Ａおよび固定子機構２１４Ａ間に配置されたエアギャップｇ₁内のそれぞれの固定子極Ｐ１〜Ｐ４に設置されている。原動機構２１２Ａおよび固定子機構２１４Ａ間に電動的相互作用を引き起こすために、固定子機構２１４Ａは更に、各固定子極Ｐ１−Ｐ４上に設置された２５０Ａ〜２５３Ａの４つの固定子コイルまたは巻線セットを有する。つまり、２５０Ａ〜２５３Ａの各固定子巻線セットは表IIIで示すように、対応するコイル収容スロット対内に配置されている。２５０Ａ〜２５３Ａの固定子巻線セットは実質的に同様であるため、下記にはセット２５０Ａについてのみ詳細に記する。固定子巻線セット２５０Ａを詳しく見てみると、セット２５０Ａは、互いに連続して電気的に接続された小さい内固定子巻線２５８Ａおよび大きい外固定子巻線２５９Ａを有する。内固定子巻線２５８Ａは内固定子スロット領域２７４Ａおよび２８１Ａ内に設置され、一方で外固定子巻線２５９Ａは外固定子スロット領域内３０４Ａおよび３１１Ａ内に設置されている。一般に内固定子巻線２５８Ａおよび外固定子巻線２５９Ａは両方共長四角形の形状で、互いに隣接して取り付けられ、階段型構成を形成する。また、巻線２５８Ａおよび２５９Ａは両方共、中央に配置された実質的に個々の固定子極の幅に相当する開口部を有する。次に磁石セット２４１Ａ〜２４４Ａを詳細に見ていくにあたり、セット２４１Ａ〜２４４Ａは実質上同様であるため、セット２４１Ａについてのみ検討する。図４Ａおよび図６Ａで示すように、磁石セット２４１Ａは固定子極Ｐ１上のエアギャップｇ₁に取り付けられ、通常６個の永久磁石２８３Ａ〜２８８Ａを有する。磁石２８３Ａ〜２８８Ａは、Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ極というように、それぞれ互い違いの磁極で設置される。絶縁体２３６Ａ〜２４０Ａは永久磁石２８３Ａ〜２８８Ａとインタリーブされ、隣接極間の束漏出を防止する。磁石２８３Ａ〜２８８Ａは磁石４６Ａ〜４８Ａと実質的に同様であるため、詳細な説明はしない。永久磁石セット２４０Ａの軸長は約６１_sで、ここでの１_sはスラグ群２２４Ａ〜２２６Ａ、固定子ユニット２３０Ａ〜２３５Ａおよび永久磁石２８３Ａ〜２８８Ａ各々の軸長に等しい。前述から、固定子極Ｐ１等の各固定子極に関しては、ユニット２３１Ａ〜２３５Ａ等の６個の固定子部分またはユニットおよびそれに対応する永久磁石２８３Ａ〜２８８Ａ等の６個の永久磁石があることが理解されるであろう。つまり、各固定子極につき１つの永久磁石がある。次に原動機構２１２Ａを詳細に検討するにあたり、スラグ群２２４Ａ〜２２６Ａは実質上同様であるため、スラグ群２２４Ａについてのみ説明する。図４Ａ〜図６Ａを参照すると、一般にスラグ群２２４Ａは、ラミネーション３２１Ａ〜３２３Ａ等の実質的に同様な電気スチールラミネーション群を有する。ラミネーション３２１Ａ〜３２３Ａは実質的に同様であるため、ラミネーション３２１Ａについてのみ詳しく説明する。図５Ａを参照しなからラミネーション３２１Ａを詳細に見てみると、一般にラミネーション３２１Ａは環状で、複数の原動機極３３５Ａ〜３３８Ａを限定するための等間隔配置された複数の切り抜き部３２５Ａ〜３２８Ａを有する。表IVに示すように、原動機極の間には一組の偏形開口部またはスロットが配置され、原動機構２１２Ａ内のうず電流の減少を助ける。図５Ａで示され、表IVに記載された開口部またはスロット３４０Ａ〜３４３Ａは、ラミネーション３２１Ａの外周境界から内側に放射状に等間隔で配置されている。ラミネーション３２１Ａを棒２１６上に設置するために、ラミネーション３２１Ａは更に、中央に配置された円形の穴を有する。各スロット３４０Ａ〜３４３Ａは実質的に同様であるため、スロット３４２Ａについてのみ詳細に説明する。図４Ａおよび図５Ａを参照すると、スロット３４２Ａは、間隔を開けて配置された一対の細いスロット部材開口部３５２Ａおよび３５３Ａを有する。通常円形の開口部３５４Ａは、スロット部材開口部３５２Ａおよび３５３Ａの間に配置される。円形開口部３５４Ａの直径は、ボルト３５５Ａまたは３５６Ａ等の原動機構取り付けボルトを収容するように寸法付けられている。図面、特に図７Ａ〜図９Ａを参照すると、本発明により構成された動電機７００Ａが示されている。動電機７００Ａは、本発明の方法により構成し、使用することができる。一般に動電機７００Ａは、端板または環管ユニット対７２４Ａおよび７２５Ａ間に配置された１つのスラグ群７２６Ａをもつ、細長い、軸状に延びた通常シリンダ形状の原動機構７１２Ａを有する。スラグ群７２６Ａおよび環管ユニット７２４Ａ，７２５Ａはそれぞれ、機械７００Ａにより生成された機械エネルギーを与えられた装置（図示せず）に移送するにあたり、原動機構７１２Ａを棒７１６Ａに取り付けるための中央に配置された穴Ｈを有する。動電機７００Ａは更に、原動機構７１２Ａと関連した軸往復動をするように調整、構成された、細長い、通常シリンダ形状の空洞固定子機構７１４Ａを有する。つまり、原動機構７１２Ａは固定子機構７１４Ａの空洞な内側に軸往復動をするように設置され、原動機構７１２Ａおよび固定子機構７１４Ａは動的に相互作用して電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。本発明の好ましい形態では、動電機７００Ａはモータとして記載されているが、当業者には、棒７１６Ａがスターリング機械等の機械に接続された場合、動電機７００Ａは交流機として機能し、原動機構および固定子機構７１２Ａ、７１４Ａを直線的かつ軸状に相関させて移動することが理解されるであろう。一般に固定子機構７１４Ａは、積層された実質上同様な複数の環状の電気スチールラミネーションＬを有する。ラミネーションＬは２つの群に積層され、この２つの群は非磁性の環状スペーサ７３２Ａにより間隔を開けられて配置される。つまり、下記に説明されるように、非磁性スペーサ７３２Ａは、間隔配置されたラミネーション群間の束漏出を実質的に防止するのに十分な軸幅を有する。積層ラミネーションＬは、複数の間隔を開けて配置された軸状に延びる固定子極対７４０Ａ〜７４３Ａおよび固定子コイル収容スロット７５０Ａ〜７５３Ａを限定するのに役立つ。また積層ラミネーションＬは、複数の軸状に延びる通常平行四辺形の極穴または開口部７６０Ａ〜７６３Ａおよび７７０Ａ〜７７３Ａをそれぞれ限定するのに役立つ。極穴７６０Ａ〜７６３Ａおよび７７０Ａ〜７７３Ａは、固定子極対７４０Ａ〜７４３Ａ内の中央に配置される。ラミネーションＬおよびスペーサ７３２Ａを一緒に固定して固定子機構７１４Ａを形成するために、スペーサ７３２Ａと同様、ボルト７３４Ａおよび７３５Ａ等の一組のボルトがそれぞれ各ラミネーションの取り付け穴Ｈの中を通る。ボルト７３４Ａおよび７３５Ａは、一組のナットにより穴Ｈにそれぞれ固定される。分かりやすいように、図７Ａおよび図８Ａには取り付けボルトは示していない。固定子機構７１４Ａは更に、固定子極７４０Ａ〜７４３Ａにそれぞれ設置される、一組の細長い、軸状に延びる通常長四角形の固定子コイルまたは巻線７８０Ａ〜７８３Ａを有する。表Ｖで示すように固定子コイル７８０Ａ〜７８３Ａもまた、対応するコイル収容スロット対内に配置される。固定子極対７４０等の各固定子極対内で磁束を誘導するため、表VIで示すように、固定子極対と関連して複数の永久磁石７９０Ａ〜７９７Ａが対で設置される。また、表VIで示す永久磁石対は表VIIで示すように、各固定子対と関連する磁石収容極穴に取り付けられる。各固定子極対７４０Ａ〜７４３Ａは実質的に同様であるため、下記には固定子極対７４０Ａについてのみ詳細を説明する。図７Ａおよび図９Ａを参照しながら固定子極対７４０Ａを詳しく見てみると、スペーサ７３２Ａは固定子極対７４０Ａを、間隔を開けて配置される２つの実質上同様な固定子極部分７３０Ａおよび７３１Ａにそれぞれ分離する。固定子極部分７３０Ａおよび７３１Ａは実質的に同様であるため、下記には固定子極部分７３０Ａについてのみ詳細に説明する。図７Ａ〜図９Ａで示すように、固定子極部分７３０Ａは固定子機構７１４Ａの外周囲境界から内側へ放射状に延び、通常７４５Ａで示される弧状の内極表面まで続く。固定子極部分７３０Ａは断面厚において均一で、極表面７４５Ａで分離される、間隔を開けて配置された平行な側壁対７９８Ａおよび７９９Ａの各々を有する。固定子極部分７３０Ａは、原動機構７１２Ａからエアギャップ距離ｇ₂ で間隔を開けて配置される。永久磁石を収容する極穴７６０Ａは極部分７３０Ａ内に配置され、その全軸長を通して延びる。図８Ａで示すように、永久磁石７９０Ａは、機械７００Ａを２分する想像上の横線Ｅに対して斜めに設置され、固定子極部分７３０Ａ内の総有効磁束量を増加する。次にコイル収容スロット７５０Ａ〜７５３Ａを詳細に見ていくにあたり、スロット７５０Ａ〜７５３Ａは実質的に同様であるため、スロット７５１Ａについてのみ詳しく説明する。図８Ａを参照すると、スロット７５１Ａは、固定子極対７４１Ａおよび７４２Ａ間に配置され、固定子コイル部分７８１Ａおよび７８２Ａを収容する。スロット７５１Ａは、互いに向けて内側に放射状に延びる収束側の端部材対７５５Ａと７５６Ａおよび側端部材７５５Ａと７５６Ａ間に延びる湾曲した底端部材７５７Ａによって限定される。原動機構７１２Ａを詳細に検討するにあたり、原動機構７１２Ａは、一対の間隔を開けて配置されたスラグ群の反対側に１つのスラグ群７２６Ａのみを有することを除いては、原動機構１２Ａと同様である。従って、原動機構７１２Ａについてはこれ以上説明しない。本発明の特別な実施例について述べたが、各種の変更が添付の特許請求の範囲内において可能であることを理解されたい。従って、本記載または要約書の開示に制限されない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ (72)発明者ボルディア，イオンルーマニア，ティミソアラ，ポリテクニクエルインスティチュート，ディパートメントオブエレクトリカルエンジニアリング（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】１．閉ループ磁束通路の一部を限定する内固定子手段、前記閉ループ磁束通路の他の部分を限定する外固定子手段、実質的に閉鎖したループ磁束通路内に延びる磁束を生成して前記外固定子手段からの熱放散を助長する前記外固定子手段に設置された磁気手段、前記閉ループ磁束通路を連接して相関的な電動相互作用を起こす伝導体を有する巻線手段、少なくとも一対の整合的に間隔配置された磁極を形成し、その間のギャップを限定して前記閉ループ磁束通路の一部を形成する前記内固定子手段および前記外固定子手段および原動機手段からなる線形動電機において、前記原動機手段に設置されたスラグ手段は、前記ギャップの内外への移動における線通路に沿って往復動して前記ギャップ内の磁束と相互作用し、前記巻線手段および前記磁束間で電動相互作用を起こす線形動電機。２．閉ループ磁束通路を限定する手段の使用段階および通路の内部分の使用段階、前記閉ルーブ磁束通路と相互に間隔を開けて配置された前記外部分および内部分の使用段階、磁束を通過させるためのギャップを形成する少なくとも一対の整合的に間隔配置された磁極の使用段階、前記ギャップを含む前記閉ループ磁束通路に沿って磁束を流す段階および間隔配置された一対のスラグ対手段を前記整合ギャップの内外へ移動して前記ギャップ内の磁束と相互作用させる段階からなる機械エネルギーを電気エネルギーに変換する方法。３．複数の内固定子極および内巻線スロットを限定する間隔配置されて放射状に延びる複数の内固定子手段、複数の外固定子極および外巻線スロットを限定する、対応する前記複数の内固定子手段から間隔を開けて反対側に配置された間隔配置されて放射状に延びる複数の外固定子手段、閉ループ磁束通路に沿って運ばれる磁束を生成してそこからの熱放散を助長する前記複数の外固定子極から間隔を開けて放射状に配置された前記外固定子手段に設置された永久磁石手段、電流を運ぶために前記複数の内巻線スロット内に設置された内巻線手段、電流を運ぶために前記複数の外巻線スロット内に設置されて前記内巻線手段に電気接続された外巻線手段、前記外固定子極から前記内固定子極を分離する空間を限定する手段および前記複数の内固定子極と前記複数の外固定子極間の空間を限定する前記手段内で往復動をするように調整された環状原動機手段からなる線形動電機。４．外磁束通路を限定する外極手段を有する外固定子手段、内磁束通路を限定する内極手段を有する内固定子手段、前記外磁束通路と前記内磁束通路間に閉ループ磁束通路を完成する前記内外の固定子手段間の空間を限定する手段、前記外極手段と前記内極手段間の空間を限定する前記手段内で往復動をするように調整された環状原動機手段および前記閉ループ磁束通路に沿って運ばれる軸磁束を生成する軸状永久磁石からなる線形動電機。５．閉ループ磁束通路の外部分を限定する外固定子手段、前記閉ループ磁束通路の内部分を限定する内固定子手段、電流を運ぶために少なくとも一対の軸状に間隔配置された極およびその間に設置されたコイルをそれぞれに有する前記内外固定子手段、前記閉ループ磁束通路を完成する空間を限定する相互に間隔を開けて配置された前記内外固定子手段極、内外固定子手段コイルを磁束と連接する前記外固定子手段に設置された軸状永久磁石手段および前記内外固定子手段極間の前記空間内で往復動をするように調整された原動機手段からなる線形動電機において、前記非磁性原動機手段が前記空間内で往復動してコイルを連接する磁束を変化させるにあたり電圧が内外固定子手段コイル内で誘導される線形動電機。６．複数の磁束通路を限定する固定子手段、少なくとも１つの前記磁束通路に含まれるギャップを限定する少なくとも一対の固定子極手段を更に有する前記固定子手段、前記磁束通路と電動相互作用するように前記ギャップ内で可動式に設置された複数の薄板状の原動機部材を有する原動機手段、前記ギャップ内の直線移動通路に沿って前記固定子手段に対して実質的に摩擦のない往復移動をするように適合された前記原動機手段、前記固定子極手段内に磁界を発生させる前記固定子極手段に配置された磁石手段および電流を運ぶために前記固定子極手段上に配置された細長いコイル手段からなる線形動電機。７．前記固定子手段の全軸長を実質的に延びる実質上等間隔に配置された複数のコイル収容領域対および個々の固定子極は対応するコイル収容領域対間に配置された複数の固定子極手段を有する細長い固定子手段、前記複数の固定子極手段の各々に配置されて磁束を誘導する永久エアギャップ磁石手段、電流を運ぶために個々の固定子コイル手段が個々の固定子極手段上および対応するコイル収容領域対内に設置された複数の細長い固定子コイル手段、前記固定子手段と電動的に相互作用してエネルギーを変換する前記固定子手段内に配置されてそこからエアギャップ距離ｇにより間隔を開けられた細長い原動機手段、前記原動機手段および前記固定子手段が前記固定子手段内の端から端までの実質上短い距離１_sの直線移動通路に沿って相互関連して直線移動するにあたり、個々の固定子極手段内で誘導される磁束を最小磁束密度から最大磁束密度に変化させるために相互関連の直線移動をするよう設置された前記原動機手段と前記固定子手段および前記複数の固定子極手段個々の内に誘導された磁束密度を前記固定子極手段の各々と前記原動機極手段の各々が相対するときには最大束密度に、相対しないときには最小束密度に下げる、各々が十分な厚さｈ_mを有する前記永久磁石手段からなる動電機。８．空洞な内部を有する固定子鉄心の前記内部に複数の固定子極および複数のコイル収容空間を配置して組み立てる段階、原動機の組み立て段階、個々の固定子コイルが個々の固定子極を収容するよう寸法付けられた開口部を有するにあたり、複数の固定子コイルを前記複数の固定子極の各々に設置するために組み立てる段階、組み立てられた固定子コイルを前記固定子鉄心の空洞内部の中央部に内側へ移動する段階、最後に言及される固定子コイルをその開口部が固定子極と相対するように位置づける段階、最後に言及される固定子コイルを最後に言及される固定子極上に実質的に完全に収容されるように固定子鉄心の内部の中央部から放射状に外側へ十分な距離ほど移動する段階、組み立てられた固定子コイルを移動する段階と最後に言及される固定子コイルを個々の固定子コイルが個々の固定子極それぞれに設置されるまで位置づけ、移動する段階の繰り返しおよび設置された固定子コイルを電気接続する段階からなる動電機を構成する方法。９．前記内外固定子手段の各々は、複数の軸上薄板状の強磁性セグメントを有する請求項１記載の線形動電機。 10．前記原動機手段は、前記内固定子手段と前記外固定子手段間に前記閉ルーブ磁束通路を完成する少なくとも２組の間隔を開けて配置されたスラグ手段を有する請求項１記載の線形動電機。 11．前記磁石手段が環状の永久磁石である請求項１記載の線形動電機。 12．前記内外固定子手段は両方共、通常長四角形である請求項４記載の線形動電機。 13．前記内外固定子手段の各々は、複数の軸上薄板状の強磁性セグメントを有する請求項４記載の線形動電機。 14．前記固定子手段は、前記固定子極手段内を移動する磁界間の磁束漏出を防止する非磁性スペーサを有する請求項７記載の線形動電機。 15．前記原動機手段は、複数の放射状に延びるスロットを限定して前記原動機手段内のうず電流を実質的に減少する手段を有する請求項７記載の動電機。 16．前記固定子極手段は、前記固定子手段の全軸長に沿って実質的に延びる請求項７記載の動電機。 17．前記複数の薄板状の固定子部材の各々はＣ形状である請求項16記載の動電機。 18．前記複数の薄板状の固定子部材の各々はＵ形状である請求項16記載の動電機。 19．前記固定子鉄心の組み立て段階は、望ましい厚さの実質上同様な複数の固定子鉄心ラミネーションを使用する段階、前記複数の固定子鉄心ラミネーションを与えられた数量分積層して固定子鉄心を形成する段階および与えられた数量の固定子鉄心ラミネーションを一緒に固定して固定子鉄心をユニットとして取り付ける段階からなる請求項８記載の方法。 20．前記原動機鉄心の組み立て段階は、望ましい厚さの実質上同様な複数の原動機鉄心ラミネーションを使用する段階、実質的に非磁性のスペーサを使用する段階、前記複数の原動機鉄心ラミネーションを与えられた数量分積層してスラグ群を形成する段階、積層段階を繰り返して別のスラグ群を形成する段階、前記非磁性スペーサをスラグ群間に積層する段階およびスラグ群とスペーサを一緒に固定して原動機鉄心を形成する段階からなる請求項８記載の方法。