JPH0919130A - Dc single-pole linear motor - Google Patents

Dc single-pole linear motor

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JPH0919130A
JPH0919130A JP18220195A JP18220195A JPH0919130A JP H0919130 A JPH0919130 A JP H0919130A JP 18220195 A JP18220195 A JP 18220195A JP 18220195 A JP18220195 A JP 18220195A JP H0919130 A JPH0919130 A JP H0919130A
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JP
Japan
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yoke
winding
gap
pole
stator
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JP18220195A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Moriki
優一 森木
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EFUTEMU KK
Original Assignee
EFUTEMU KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a low price DC single-pole linear motor in which the stroke is lengthened while reducing the size, weight and cost and fluctuation of thrust is suppressed over the entire stroke by employing a U-shaped stator forming a fixed magnetic circuit. CONSTITUTION: The stator 1 comprises a first permanent magnet 23, a first yoke 21 to be bonded to the N pole face of first magnet 23, and a second yoke 22 to be bonded to the S pole face of first magnet 23, being arranged in U- shape. The mover 11 comprises a third yoke 31 and a first winding 32 being applied around the third yoke 31. The first winding 32 partially faces the first yoke 21 through a first gap Ga and the third yoke 31 partially faces the second yoke 22 through a fourth gap Gd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、脈動の
無い推力および全ストロークに対する変動の少ない推力
の発生を可能とするロング・ストローク化が容易な単極
形リニア直流モータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for driving various moving parts in which various fluctuations of vibration and thrust are disliked in various industrial equipment, various consumer equipment, various OA equipment, etc. The present invention relates to a single-pole linear DC motor that can easily generate a long stroke that enables generation of thrust with little fluctuation with respect to stroke.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、単極形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唯一のリニア・モータ
であり、可動子の構成によりコイル可動形の単極形リニ
ア直流モータ、永久磁石可動形の単極形リニア直流モー
タおよび偏平コイル形の単極形リニア直流モータ等に分
類される。
2. Description of the Related Art Generally, a single-pole linear DC motor is the only linear motor that can generate thrust without pulsation. It is classified into a magnet movable single-pole linear DC motor and a flat coil single-pole linear DC motor.

【0003】従来の単極形リニア直流モータの基本的な
構造および動作を図1ないし図3に示す断面図により説
明する。
The basic structure and operation of a conventional single-pole linear DC motor will be described with reference to the sectional views shown in FIGS.

【0004】図1に示す従来のコイル可動形の単極形リ
ニア直流モータは、固定子1と可動子11とにより構成
される。固定子1は、所定の間隔を隔て相対して配置さ
れる平板状をなすヨーク2および平板状をなすヨーク3
と、ヨーク2およびヨーク3の矢印B方向の端部に固着
されるヨーク4と、ヨーク2およびヨーク3の矢印A方
向の端部に固着されるヨーク5と、ヨーク3のヨーク2
への相対面に所定の極性を有する磁極面が固着される平
板状をなす永久磁石6とを主に構成される。可動子11
は、ヨーク2の周囲に所定の間隙を隔て巻装される巻線
12を主に構成され、固定子1を構成するヨーク2と永
久磁石6とのそれぞれの相対面が形成する空間15内
を、矢印A方向あるいは矢印B方向に自由に移動し得る
構造に配置される。
The conventional coil movable single-pole linear DC motor shown in FIG. 1 is composed of a stator 1 and a mover 11. The stator 1 includes a flat plate-shaped yoke 2 and a flat plate-shaped yoke 3 which are arranged to face each other with a predetermined gap.
A yoke 4 fixed to the ends of the yokes 2 and 3 in the direction of arrow B; a yoke 5 fixed to the ends of the yokes 2 and 3 in the direction of arrow A; and a yoke 2 of the yoke 3.
And a permanent magnet 6 in the form of a flat plate to which a magnetic pole surface having a predetermined polarity is fixed. Mover 11
Is mainly composed of a winding wire 12 wound around the yoke 2 with a predetermined gap, and inside the space 15 formed by the relative surfaces of the yoke 2 and the permanent magnet 6 forming the stator 1. , Is arranged in a structure that can move freely in the direction of arrow A or in the direction of arrow B.

【0005】図2に示す従来の永久磁石可動形の単極形
リニア直流モータは、固定子1と可動子11とにより構
成される。固定子1は、所定の間隔を隔て相対して配置
される平板状をなすヨーク2および平板状をなすヨーク
3と、ヨーク2およびヨーク3の矢印B方向の端部に固
着されるヨーク4と、ヨーク2およびヨーク3の矢印A
方向の端部に固着されるヨーク5と、ヨーク2の周囲に
巻装される巻線7とを主に構成される。可動子11は、
平板状をなす永久磁石13を主に構成され、所定の極性
を有する磁極面が巻線7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、固定子1を構成する
巻線7とヨーク3とのそれぞれの相対面が構成する空間
16内を円滑に移動し得る構造に配置される。
The conventional permanent magnet movable single-pole linear DC motor shown in FIG. 2 is composed of a stator 1 and a mover 11. The stator 1 includes a flat plate-shaped yoke 2 and a flat plate-shaped yoke 3 which are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and a yoke 4 which is fixed to an end of the yoke 2 and the yoke 3 in the arrow B direction. , Yoke 2 and yoke 3 arrow A
A yoke 5 fixed to an end portion in the direction and a winding wire 7 wound around the yoke 2 are mainly configured. The mover 11 is
The stator 1 is configured such that a permanent magnet 13 having a flat plate shape is mainly configured, and a magnetic pole surface having a predetermined polarity faces the winding 7 and a magnetic pole surface having another polarity faces the yoke 3. The winding 7 and the yoke 3 are arranged in a structure capable of smoothly moving in the space 16 formed by the relative surfaces of the winding 7 and the yoke 3.

【0006】図3に示す従来の偏平コイル形の単極形リ
ニア直流モータは、固定子1と可動子11とにより構成
される。固定子1は、所定の間隔を隔て相対して配置さ
れる平板状をなすヨーク2および平板状をなすヨーク3
と、ヨーク2のヨーク3への相対面の一部に所定の極性
を有する磁極面が固着される平板状をなす永久磁石8
と、ヨーク2のヨーク3への相対面の他の一部に隣接す
る永久磁石8の磁極面と異なる極性を有する磁極面が固
着される平板状をなす永久磁石9とを主に構成される。
可動子11は、偏平コイル14を主に構成され、ヨーク
3と永久磁石8および永久磁石9とのそれぞれの相対面
が形成する空間17内を、矢印A方向あるいは矢印B方
向に自由に移動し得る構造に配置される。
The conventional flat coil type single pole type linear DC motor shown in FIG. 3 comprises a stator 1 and a mover 11. The stator 1 includes a flat plate-shaped yoke 2 and a flat plate-shaped yoke 3 which are arranged to face each other with a predetermined gap.
And a permanent magnet 8 in the form of a flat plate in which a magnetic pole surface having a predetermined polarity is fixed to a part of the surface of the yoke 2 facing the yoke 3.
And a permanent magnet 9 in the form of a flat plate to which a magnetic pole surface having a different polarity from the magnetic pole surface of the permanent magnet 8 adjacent to another part of the surface of the yoke 2 facing the yoke 3 is fixed. .
The mover 11 is mainly composed of a flat coil 14, and freely moves in a space 17 formed by relative surfaces of the yoke 3 and the permanent magnet 8 and the permanent magnet 9 in the arrow A direction or the arrow B direction. Placed in the structure to get.

【0007】図1において、固定子1を構成する永久磁
石6は、N極の極性を有する磁極面がヨーク2に相対
し、S極の極性を有する磁極面がヨーク3に固着するよ
うに構成される。可動子11を構成する巻線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。
In FIG. 1, the permanent magnet 6 constituting the stator 1 is configured such that a magnetic pole surface having an N-pole polarity faces the yoke 2, and a magnetic pole surface having an S-pole polarity is fixed to the yoke 3. To be done. When an electric current is applied to the winding wire 6 which constitutes the mover 11 in the direction shown in the drawing, the mover 11 follows the arrow A according to the Bil's law.
When the coil 6 is moved in the direction and a current is applied to the winding 6 in a direction different from the current, the mover 11 moves in the direction of arrow B.

【0008】図2において、可動子11を構成する永久
磁石13は、N極の極性を有する磁極面が巻線7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
うに構成される。固定子1を構成する巻線7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B方
向に移動し、巻線7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A方向に移動する。
In FIG. 2, in the permanent magnet 13 constituting the mover 11, the magnetic pole surface having the N-pole polarity faces the winding 7, and the magnetic pole surface having the S-pole polarity faces the yoke 3. Composed. When an electric current is applied to the winding wire 7 forming the stator 1 in the direction shown in the figure, the mover 11 moves in the direction of arrow B according to the Bil's rule, and when an electric current is applied to the winding wire 7 in a direction different from the current, Move in the direction of arrow A.

【0009】図3において、固定子1を構成する永久磁
石8は、S極の極性を有する磁極面がヨーク3に相対
し、N極の極性を有する磁極面がヨーク2に固着するよ
うに構成され、永久磁石9は、N極の極性を有する磁極
面がヨーク3に相対し、S極の極性を有する磁極面がヨ
ーク2に固着するように構成される。可動子11を構成
する偏平コイル14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B方向に移動し、偏平コイル
14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A方向に移動する。
In FIG. 3, the permanent magnet 8 constituting the stator 1 is configured such that the magnetic pole surface having the polarity of the S pole faces the yoke 3 and the magnetic pole surface having the polarity of the N pole is fixed to the yoke 2. The permanent magnet 9 is configured such that the magnetic pole surface having the N-pole polarity faces the yoke 3, and the magnetic pole surface having the S-pole polarity is fixed to the yoke 2. When an electric current is applied to the flat coil 14 forming the mover 11 in the direction shown in the drawing, Bil
According to the rule, the mover 11 moves in the direction of arrow B, and when a current is passed through the flat coil 14 in a direction different from the above current, the mover 11 is moved.
Moves in the direction of arrow A.

【0010】一般に、単極形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、各種位置検出装置を装着することにより、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。
Generally, the single-pole type linear DC motor is the only linear motor which can generate thrust without pulsation, and by mounting various position detecting devices, thrust, speed and stop position can be controlled. And, it is the only linear actuator that can cope with the movement of the load, which is insensitive to the fluctuation of the vibration and the thrust.

【0011】コイル可動形の単極形リニア直流モータ
は、可動子11の軽量化を可能とする利点を有する反
面、可動子11と共に移動する給電線を必要とし、給電
線の移動スペースを含む大きな取付けスペースを必要と
する問題点を有し、更に、全ストロークに対し磁路長が
変動し、ロング・ストローク化が困難であり、大電流運
転に際しては、巻線12の形成する磁界の影響により全
ストロークにわたり推力が大きく変動する。永久磁石可
動形の単極形リニア直流モータは、可動子11に給電線
の装着を不要とする利点を有する反面、推力が極めて小
さく実用化を困難とする問題点を有し、偏平コイル形の
単極形リニア直流モータは、大推力化を可能とする利点
を有する反面、ストロークの二倍を越える固定子1の長
さを必要とし、ロング・ストローク化を困難とする問題
点を有するものである。
The coil-movable single-pole linear DC motor has an advantage that the weight of the mover 11 can be reduced, but on the other hand, it requires a feeder line to move together with the mover 11, and requires a large moving space for the feeder line. There is a problem that a mounting space is required. Further, the magnetic path length fluctuates over the entire stroke, making it difficult to achieve a long stroke. At the time of high current operation, due to the influence of the magnetic field formed by the winding wire 12, Thrust varies greatly over the entire stroke. The permanent magnet movable type single pole type linear DC motor has an advantage that a feeder line is not required to be attached to the mover 11, but has a problem that the thrust is extremely small and practical application is difficult. The single-pole type linear DC motor has an advantage that it is possible to increase thrust, but on the other hand, it requires a length of the stator 1 which is more than twice the stroke, which makes it difficult to achieve a long stroke. is there.

【0012】[0012]

【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単極形リニア直
流モータのロング・ストローク化、推力の増加および全
ストロークに対する推力の変動を無くすことを共に実現
することが困難である点である。
The problems to be solved are to make the conventional single-pole type linear DC motor, which generates thrust without pulsation, long stroke, increase thrust, and eliminate thrust fluctuations over the entire stroke. It is difficult to realize that together.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の単極形リニア直
流モータは、前記課題を解決するため、永久磁石の異な
る極性を有する二つの磁極面にそれぞれ一対のヨークを
コの字状に固着し、一対のヨークの所定の間隔を隔て直
接相対する部分のそれぞれの相対面が形成する空間を介
して閉磁路を形成する構造に固定子を構成し、固定子あ
るいは可動子を構成する巻線の一部にヨークを装着し、
固定子あるいは可動子を構成する永久磁石の形成する磁
束が固定子あるいは可動子を構成する巻線の一部のみに
鎖交する構造に構成し、巻線を鎖交する磁束を可動子の
位置および固定子の長さに関わらず均一にすることを最
も主要な特徴とする。ロング・ストローク化、推力の増
加および全ストロークに対する推力の変動を無くすこと
を共に実現するという目的を極めて簡単に実現した。
In order to solve the above-mentioned problems, a single-pole type linear DC motor of the present invention has a pair of yokes fixed in a U-shape to two magnetic pole faces having different polarities of a permanent magnet. A winding that constitutes a stator or a mover by constructing a stator in a structure in which a closed magnetic circuit is formed through a space formed by the respective relative surfaces of portions of the pair of yokes that directly face each other with a predetermined gap. Attach the yoke to a part of
The magnetic flux formed by the permanent magnets that make up the stator or mover is linked to only part of the windings that make up the stator or mover. And the most important feature is to make uniform regardless of the length of the stator. The objectives of achieving a long stroke, increasing thrust, and eliminating fluctuations in thrust for all strokes have been achieved very easily.

【0014】 〔発明の詳細な説明〕[Detailed Description of the Invention]

【実施例】図4および図5は、本発明の単極形リニア直
流モータの第1の実施例の動作説明および構造説明を目
的とした断面図である。
FIG. 4 and FIG. 5 are sectional views for the purpose of explaining the operation and structure of the first embodiment of the single pole type linear DC motor of the present invention.

【0015】本発明の単極形リニア直流モータは、固定
磁気回路を構成する固定子1と、固定子1の固定磁気回
路の一部を構成する空間内に配置され、巻線を主に構成
される可動子11とにより構成される。
The single pole type linear DC motor of the present invention is arranged in a stator 1 constituting a fixed magnetic circuit and a space constituting a part of the fixed magnetic circuit of the stator 1, and mainly comprises windings. And the movable element 11 to be operated.

【0016】固定子1は、平板状をなす第1の永久磁石
23と、第1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極
面に固着される平板状をなす第1のヨーク21と、第1
の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面に固着され
る平板状をなす第2のヨーク22とを主に、第1のヨー
ク21の一部と第2のヨーク22の一部とが空間41を
介して直接相対するようにコの字状に構成される。
The stator 1 is composed of a first permanent magnet 23 in the form of a flat plate, and a first yoke 21 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the first permanent magnet 23 having the N-pole polarity. First
And the second yoke 22 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the permanent magnet 23 having the polarity of the S pole. A part of the first yoke 21 and a part of the second yoke 22 are mainly formed. The U-shape is formed so as to directly face each other through the space 41.

【0017】可動子11は、両端部に突出部36および
突出部37を設けた平板状をなす第3のヨーク31と、
第3のヨーク31の周囲に第1のヨーク21および第2
のヨーク22と平行な方向に巻装される第1の巻線32
とを主に構成され、第1の巻線32の一部が第1の間隙
Gaを隔て第1のヨーク21に直接相対し、第1の巻線
32の他の一部が第3の間隙Gcを隔て第2のヨーク2
2に直接相対し、第3のヨーク31の一部が第2の間隙
Gbを隔て前記第1の巻線32の一部を介して第1のヨ
ーク21に相対し、第3のヨーク31の突出部36およ
び突出部37がそれぞれ第4の間隙Gdを隔て第2のヨ
ーク22に直接相対するように、固定子1の形成する空
間41内に配置される。第1の間隙Gaは第2の間隙G
bより小さく構成され、第4の間隙Gdは第3の間隙G
cより小さく構成される。
The mover 11 has a third yoke 31 in the form of a flat plate having protrusions 36 and 37 at both ends,
The first yoke 21 and the second yoke 21 are provided around the third yoke 31.
First winding 32 wound in a direction parallel to the yoke 22 of
And a part of the first winding 32 is directly opposed to the first yoke 21 with a first gap Ga, and another part of the first winding 32 is a third gap. Second yoke 2 separated by Gc
2, a part of the third yoke 31 faces the first yoke 21 via a part of the first winding 32 across a second gap Gb, and a part of the third yoke 31 The protrusion 36 and the protrusion 37 are arranged in the space 41 formed by the stator 1 so as to directly face the second yoke 22 with the fourth gap Gd therebetween. The first gap Ga is the second gap G
b is smaller than b, and the fourth gap Gd is the third gap G.
It is configured to be smaller than c.

【0018】固定子1は、直接相対する第1のヨーク2
1の一部と第2のヨーク22の一部のそれぞれの相対面
が形成する空間41を介して閉磁路を形成し、第1の永
久磁石23は、N極の極性を有する磁極面より第1のヨ
ーク21、空間41、第3のヨーク22およびS極の極
性を有する磁極面に至る点線で示す磁束Φaを形成す
る。
The stator 1 has a first yoke 2 which directly faces the stator 1.
1 and a part of the second yoke 22 form a closed magnetic path through a space 41 formed by the respective relative surfaces. The first yoke 21, the space 41, the third yoke 22, and the magnetic flux Φa shown by the dotted line reaching the magnetic pole surface having the polarity of the S pole are formed.

【0019】空間41内の磁束Φaの一部は、第1のヨ
ーク21に対面する第1の巻線32を鎖交し、第3のヨ
ーク31、突出部36および矢印B方向の第4の間隙G
dを介して第3のヨーク22に達し、空間41内の磁束
Φaの他の一部は、第1のヨーク21に対面する第1の
巻線32を鎖交し、第3のヨーク31、突出部37およ
び矢印A方向の第4の間隙Gdを介して第3のヨーク2
2に達する。
A part of the magnetic flux Φa in the space 41 interlinks the first winding 32 facing the first yoke 21, and the third yoke 31, the protrusion 36, and the fourth portion in the arrow B direction. Gap G
The other part of the magnetic flux Φa in the space 41 reaches the third yoke 22 via d, links the first winding 32 facing the first yoke 21, and the third yoke 31, The third yoke 2 is provided via the protrusion 37 and the fourth gap Gd in the direction of arrow A.
Reach 2.

【0020】即ち、第1の永久磁石23のN極の極性を
有する磁極面より放出される磁束Φaは、第1のヨーク
21に対面する第1の巻線32のみに鎖交し、第3のヨ
ーク22に対面する第1の巻線32には鎖交せず、第3
のヨーク31の構成する突出部36および突出部37を
側路して第1の永久磁石23のS極の極性を有する磁極
面に至る。
That is, the magnetic flux Φa emitted from the magnetic pole surface having the polarity of the N pole of the first permanent magnet 23 is linked only to the first winding 32 facing the first yoke 21, The first winding 32 facing the yoke 22 of the
The protrusion 36 and the protrusion 37 formed by the yoke 31 are bypassed to reach the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the first permanent magnet 23.

【0021】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B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A方向に移動す
る。
When a current is passed through the first winding 23 in the direction shown in the figure, the mover 11 moves in the direction of arrow B with a predetermined thrust, and a current in a direction different from that shown in the figure is passed through the first winding 23. As a result, the mover 11 moves in the direction of arrow A.

【0022】図6および図7は、本発明の単極形リニア
直流モータの第2の実施例の動作説明および構造説明を
目的とした断面図である。
6 and 7 are sectional views for the purpose of explaining the operation and the structure of the second embodiment of the single-pole type linear DC motor of the present invention.

【0023】本発明の単極形リニア直流モータは、固定
磁気回路を構成する固定子1と、固定子1の固定磁気回
路の一部を構成する空間内に配置され、永久磁石を主に
構成される可動子11とにより構成される。
The single pole type linear DC motor of the present invention is arranged in a stator 1 which constitutes a fixed magnetic circuit and a space which constitutes a part of the fixed magnetic circuit of the stator 1, and mainly comprises a permanent magnet. And the movable element 11 to be operated.

【0024】固定子1は、平板状をなす第1の永久磁石
23と、第1の永久磁石23のS極の極性を有する磁極
面に固着される平板状をなす第1のヨーク21と、第1
の永久磁石23のN極の極性を有する磁極面に固着され
る平板状をなす第2のヨーク22と、第2のヨーク22
の第1のヨーク21への相対面に機械的かつ磁気的に固
着される両端に突出部26aおよび突出部27aを設け
た平板状をなす第4のヨーク24aと、第4のヨーク2
4aに第1のヨーク21および第2のヨーク22と平行
な方向に巻装される第2の巻線25aとを主に、第1の
ヨーク21の一部と第2のヨーク22の一部に固着され
る第2の巻線25aの一部とが空間41を介して直接相
対するようにコの字状に構成される。
The stator 1 is composed of a first permanent magnet 23 in the form of a flat plate, and a first yoke 21 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the first permanent magnet 23. First
Second yoke 22 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the permanent magnet 23 having the N pole polarity, and the second yoke 22.
A fourth yoke 24a in the form of a flat plate having protrusions 26a and 27a at both ends that are mechanically and magnetically fixed to the surface of the first yoke 21 facing the first yoke 21, and the fourth yoke 2
4a and a second winding wire 25a wound in a direction parallel to the first and second yokes 21 and 22, mainly a part of the first yoke 21 and a part of the second yoke 22. It is configured in a U shape so that a part of the second winding wire 25a fixed to is directly opposed via the space 41.

【0025】可動子11は、平板状をなす第2の永久磁
石33を主に構成され、第1のヨーク21に所定の間隙
を隔てN極の極性を有する磁極面が相対し、第2の巻線
25aの一部に所定の間隙を隔てS極の極性を有する磁
極面が相対するように、空間41内に配置される。
The mover 11 is mainly composed of a second permanent magnet 33 in the form of a flat plate, and a magnetic pole surface having a polarity of N pole is opposed to the first yoke 21 with a predetermined gap therebetween. It is arranged in the space 41 so that a magnetic pole surface having the polarity of the S pole faces a part of the winding 25a with a predetermined gap.

【0026】固定子1は、第2のヨーク22の一部に装
着される第4のヨーク24aに巻装された第2の巻線2
5aの一部と、第1のヨーク21の一部とのそれぞれの
相対面が形成する空間41を介して閉磁路を形成し、第
1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極面より第2
のヨーク22、突出部26a、第4のヨーク24a、第
2の巻線25a、空間41、第1のヨーク21および第
1の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面に至る磁
束と、第1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極面
より第2のヨーク22、突出部27a、第4のヨーク2
4a、第2の巻線25a、空間41、第1のヨーク21
および第1の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面
に至る磁束とで点線で示す磁束Φaを形成する。可動子
11は、固定子1の形成する閉磁路内に第2の永久磁石
33のN極の極性を有する磁極面よりS極の極性を有す
る磁極面に至る磁束Φbを形成する。
The stator 1 has a second winding 2 wound around a fourth yoke 24a mounted on a part of the second yoke 22.
A closed magnetic path is formed through a space 41 formed by the relative surfaces of a part of 5a and a part of the first yoke 21. Second
Magnetic flux reaching the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the yoke 22, the protruding portion 26a, the fourth yoke 24a, the second winding 25a, the space 41, the first yoke 21 and the first permanent magnet 23, The second yoke 22, the protruding portion 27a, and the fourth yoke 2 are formed from the magnetic pole surface of the first permanent magnet 23 having the N-pole polarity.
4a, second winding 25a, space 41, first yoke 21
And the magnetic flux Φa indicated by the dotted line is formed by the magnetic flux reaching the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the first permanent magnet 23. The mover 11 forms a magnetic flux Φb in the closed magnetic path formed by the stator 1 from the magnetic pole surface having the N-pole polarity of the second permanent magnet 33 to the magnetic pole surface having the S-pole polarity.

【0027】空間41内の磁束Φaの一部は、第2の永
久磁石33より発生する磁束Φbに重畳され磁束Φa+
Φbとなり、第2の永久磁石33に相対する第2の巻線
25aの一部を鎖交し、第1のヨーク21に達する。
A part of the magnetic flux Φa in the space 41 is superimposed on the magnetic flux Φb generated by the second permanent magnet 33, and the magnetic flux Φa +.
Becomes Φb, and a part of the second winding 25a facing the second permanent magnet 33 is linked to reach the first yoke 21.

【0028】即ち、第1の永久磁石23のN極の極性を
有する磁極面より放出される磁束Φaの一部は、第2の
ヨーク22に対面する第2の巻線25aに鎖交せず、第
4のヨーク24aの構成する突出部26aおよび突出部
27aを側路し、第1のヨーク21に対面する第2の巻
線25aのみに鎖交し、第1の永久磁石23のS極の極
性を有する磁極面に至る。第1の永久磁石23のN極の
極性を有する磁極面より放出される磁束Φaの他の一部
は、第2の永久磁石33のN極の極性を有する磁極面よ
り放出される磁束Φbに重畳して磁束Φa+Φbとな
り、第2の永久磁石33に相対する第2の巻線25aの
部分を鎖交し、第2の永久磁石33を介して第1の永久
磁石23のS極の極性を有する磁極面に至る。
That is, a part of the magnetic flux Φa emitted from the magnetic pole surface having the N-pole polarity of the first permanent magnet 23 does not interlink with the second winding 25a facing the second yoke 22. , The second pole 25a of the first permanent magnet 23, which links the protrusion 26a and the protrusion 27a formed by the fourth yoke 24a, and links only to the second winding 25a facing the first yoke 21. To the magnetic pole surface having the polarity of. The other part of the magnetic flux Φa emitted from the magnetic pole surface having the N pole polarity of the first permanent magnet 23 is changed to the magnetic flux Φb emitted from the magnetic pole surface having the N pole polarity of the second permanent magnet 33. The magnetic flux Φa + Φb is superposed, the portion of the second winding 25a facing the second permanent magnet 33 is interlinked, and the polarity of the S pole of the first permanent magnet 23 is changed via the second permanent magnet 33. To the magnetic pole surface that it has.

【0029】第2の巻線25aに図示の方向に電流を流
すことにより、第2の永久磁石33と、第1のヨーク2
1に対面する第2の巻線25aの一部との間にはBil
則に従い矢印B方向の力が第2の永久磁石33に作用
し、第2の永久磁石33と、第2のヨーク22に対面す
る第2の巻線25aの一部との間にはBil則に従い矢
印A方向の力が第2の永久磁石33に作用するが、磁束
Φa+Φbは、突出部26aおよび突出部27aを側路
し、第2のヨーク22に対面する第2の巻線25aを鎖
交しない。
By supplying a current to the second winding 25a in the direction shown, the second permanent magnet 33 and the first yoke 2
Bil between a part of the second winding 25a facing 1
According to the law, a force in the direction of arrow B acts on the second permanent magnet 33, and the Bil law is applied between the second permanent magnet 33 and a part of the second winding 25a facing the second yoke 22. Accordingly, the force in the direction of the arrow A acts on the second permanent magnet 33, but the magnetic flux Φa + Φb bypasses the protrusion 26a and the protrusion 27a and chains the second winding 25a facing the second yoke 22. Don't cross

【0030】即ち、第2の巻線25a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方向に移動し、第2の巻線25a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A方向
に移動する。
That is, by causing a current to flow through the second winding 25a in the direction shown in the figure, the mover 11 moves in the direction of arrow B with a predetermined thrust, and the second winding 25a receives a current in a direction different from that shown in the figure. The movable element 11 moves in the direction of the arrow A by flowing.

【0031】図8および図9は、本発明の単極形リニア
直流モータの第3の実施例の動作説明および構造説明を
目的とした断面図である。
8 and 9 are sectional views for the purpose of explaining the operation and the structure of the third embodiment of the single-pole type linear DC motor of the present invention.

【0032】本発明の単極形リニア直流モータは、固定
磁気回路を構成する固定子1と、固定子1の固定磁気回
路の一部を構成する空間内に配置され、巻線を主に構成
される可動子11とにより構成される。
The single pole type linear DC motor of the present invention is arranged in a stator 1 constituting a fixed magnetic circuit and a space constituting a part of the fixed magnetic circuit of the stator 1, and mainly comprises windings. And the movable element 11 to be operated.

【0033】固定子1は、平板状をなす第1の永久磁石
23と、第1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極
面に固着される平板状をなす第1のヨーク21と、第1
の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面に固着され
る平板状をなす第2のヨーク22とを主に、第1のヨー
ク21の一部と第2のヨーク22の一部とが空間41を
介して直接相対するようにコの字状に構成される。
The stator 1 has a first permanent magnet 23 in the form of a flat plate, and a first yoke 21 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the first permanent magnet 23 having the N pole polarity. First
And the second yoke 22 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the permanent magnet 23 having the polarity of the S pole. A part of the first yoke 21 and a part of the second yoke 22 are mainly formed. The U-shape is formed so as to directly face each other through the space 41.

【0034】可動子11は、両端部に突出部38および
突出部39を設けた第6のヨーク34と、第6のヨーク
34の周囲に第1のヨーク21および第2のヨークと直
角な方向に巻装される偏平コイル35とを主に構成さ
れ、第6のヨーク34の突出部38が第6の間隙Gfを
隔て第1のヨーク21に直接相対し、第6のヨーク34
の突出部39が第8の間隙Ghを隔て第2のヨーク22
に直接相対し、偏平コイル35の第1のヨーク21に相
対する矢印A方向の部分が第5の間隙Geを隔て第1の
ヨーク21に直接相対し、偏平コイル35の第1のヨー
ク21に相対する矢印B方向の部分が第5の間隙Geを
隔て第1のヨーク21に突出部38を介して相対し、偏
平コイル35の第2のヨーク22に相対する矢印A方向
の部分が第7の間隙Ggを隔て第2のヨーク22に直接
相対し、偏平コイル35の第2のヨーク22に相対する
矢印B方向の部分が第7の間隙Ggを隔て第2のヨーク
22に突出部39を介して相対するように固定子が形成
する空間41内に配置される。
The mover 11 has a sixth yoke 34 having protrusions 38 and 39 at both ends, and a direction perpendicular to the first yoke 21 and the second yoke around the sixth yoke 34. And the flat coil 35 wound around the sixth yoke 34. The protruding portion 38 of the sixth yoke 34 is directly opposed to the first yoke 21 with a sixth gap Gf therebetween,
Of the second yoke 22 through the eighth gap Gh.
Directly facing the first yoke 21 of the flat coil 35, the portion in the direction of arrow A facing the first yoke 21 of the flat coil 35 directly faces the first yoke 21 with a fifth gap Ge. The opposing portion in the arrow B direction faces the first yoke 21 via the protruding portion 38 across the fifth gap Ge, and the portion of the flat coil 35 in the arrow A direction facing the second yoke 22 is the seventh portion. Part of the flat coil 35 in the direction of arrow B, which faces the second yoke 22 directly with a gap Gg between the second yoke 22 and the second yoke 22. They are arranged in a space 41 formed by the stator so as to face each other.

【0035】固定子1は、直接相対する第1のヨーク2
1の一部と第2のヨーク22の一部とのそれぞれの相対
面が形成する空間41を介して閉磁路を形成し、第1の
永久磁石23は、N極の極性を有する磁極面より第1の
ヨーク21、空間41、第3のヨーク22およびS極の
極性を有する磁極面に至る点線で示す磁束Φaを形成す
る。
The stator 1 is composed of a first yoke 2 which directly faces the stator 1.
The first permanent magnet 23 forms a closed magnetic path through a space 41 formed by the relative surfaces of a part of the first yoke 22 and a part of the second yoke 22. The first yoke 21, the space 41, the third yoke 22, and the magnetic flux Φa indicated by the dotted line that reaches the magnetic pole surface having the polarity of the S pole are formed.

【0036】空間41内の磁束Φaの一部は、第1のヨ
ーク21より、第5の間隙Geを介して第1の巻線32
の一部を鎖交し、第7の間隙Ggを介して第2のヨーク
22に達し、空間41内の磁束Φaの他の一部は、第1
のヨーク21より、第6の間隙Gf、突出部38、第6
のヨーク34、突出部39および第8の間隙Ghを介し
て第2のヨーク22に達する。
A part of the magnetic flux Φa in the space 41 is part of the first winding wire 32 from the first yoke 21 via the fifth gap Ge.
Part of the magnetic flux Φa in the space 41 reaches the second yoke 22 through the seventh gap Gg, and the other part of
From the yoke 21 of the sixth gap Gf, the protruding portion 38, the sixth
The second yoke 22 is reached through the yoke 34, the protrusion 39, and the eighth gap Gh.

【0037】即ち、第1の永久磁石23のN極の極性を
有する磁極面より放出される磁束Φaは、偏平コイル3
5の矢印A方向の部分のみに鎖交し、偏平コイル35の
矢印B方向の部分には鎖交せず、第6のヨーク34の構
成する突出部38および突出部39を側路して第1の永
久磁石23のS極の極性を有する磁極面に至る。
That is, the magnetic flux Φa emitted from the magnetic pole surface having the polarity of the N pole of the first permanent magnet 23 is the flat coil 3
5 does not interlink with the portion of the flat coil 35 in the direction of arrow B, and does not interlink with the portion of the flat coil 35 in the direction of arrow B. 1 reaches the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 23.

【0038】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B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A方向に移動す
る。
When a current is passed through the first winding 23 in the direction shown in the figure, the mover 11 moves in the direction of arrow B with a predetermined thrust, and a current in a direction different from that shown in the figure is passed through the first winding 23. As a result, the mover 11 moves in the direction of arrow A.

【0039】図10は、本発明の単極形リニア直流モー
タの第4の実施例の構造説明を目的とした断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view for the purpose of explaining the structure of the fourth embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【0040】本発明の単極形リニア直流モータは、固定
磁気回路を構成する固定子1と、固定子1の固定磁気回
路の一部を構成する空間内に配置され、永久磁石を主に
構成される可動子11とにより構成される。
The single-pole type linear DC motor of the present invention is arranged in a stator 1 constituting a fixed magnetic circuit and a space constituting a part of the fixed magnetic circuit of the stator 1, and mainly comprises a permanent magnet. And the movable element 11 to be operated.

【0041】固定子1は、平板状をなす第1の永久磁石
23と、第1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極
面に固着される平板状をなす第1のヨーク21と、第1
の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面に固着され
る平板状をなす第2のヨーク22と、第2のヨーク22
の第1のヨーク21への相対面に機械的かつ磁気的に固
着される両端に突出部26aおよび突出部27aを設け
た平板状をなす第4のヨーク24aと、第4のヨーク2
4aに第1のヨーク21および第2のヨーク22と平行
な方向に巻装される第2の巻線25aと、第1のヨーク
21の第2のヨーク22への相対面に機械的かつ磁気的
に固着される両端に突出部26bおよび突出部27bを
設けた平板状をなす第4のヨーク24bと、第4のヨー
ク24bに第1のヨーク21および第2のヨーク22と
平行な方向に巻装される第2の巻線25bとを主に、第
2のヨーク22の一部に固着される第2の巻線25aの
一部と、第1のヨーク21の一部に固着される第2の巻
線25bの一部とが空間41を介して直接相対するよう
にコの字状に構成される。
The stator 1 has a first permanent magnet 23 in the form of a flat plate, and a first yoke 21 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the first permanent magnet 23 having the N-pole polarity. First
Second yoke 22 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the permanent magnet 23 having the polarity of the S pole, and the second yoke 22.
A fourth yoke 24a in the form of a flat plate having protrusions 26a and 27a at both ends that are mechanically and magnetically fixed to the surface of the first yoke 21 facing the first yoke 21, and the fourth yoke 2
4a, a second winding 25a wound in a direction parallel to the first yoke 21 and the second yoke 22, and a mechanical and magnetic surface of the first yoke 21 relative to the second yoke 22. A flat plate-shaped fourth yoke 24b having projections 26b and projections 27b at both ends fixed to each other, and a direction parallel to the first yoke 21 and the second yoke 22 on the fourth yoke 24b. The second winding 25b to be wound is mainly fixed to a part of the second winding 25a fixed to a part of the second yoke 22 and a part of the first yoke 21. It is configured in a U shape so as to directly face a part of the second winding wire 25b through the space 41.

【0042】可動子11は、平板状をなす第2の永久磁
石33を主に構成され、第1のヨーク21に第4のヨー
ク24bを介して固着される第2の巻線25bに所定の
間隙を隔てS極の極性を有する磁極面が相対し、第2の
ヨーク22に第4のヨーク24aを介して固着される第
2の巻線25aに所定の間隙を隔てN極の極性を有する
磁極面が相対するように、空間41内に配置される。
The mover 11 is mainly composed of a second permanent magnet 33 in the form of a flat plate, and is fixed to the second winding 25b fixed to the first yoke 21 via the fourth yoke 24b. The magnetic pole surfaces having the polarity of the S pole face each other with a gap therebetween, and have the polarity of the N pole with the second winding 25a fixed to the second yoke 22 via the fourth yoke 24a with a predetermined gap. The magnetic pole surfaces are arranged in the space 41 so as to face each other.

【0043】第2の巻線25aおよび第2の巻線25b
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方向に移動し、第2の巻線25
aおよび第2の巻線25b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A方向に移動する。
Second winding 25a and second winding 25b
By moving an electric current in the direction shown in the figure, the mover 11 moves in the direction of arrow B with a predetermined thrust, and the second winding 25
The mover 11 moves in the direction of arrow A by passing a current in a direction different from that shown in the drawing a and the second winding 25b.

【0044】図11は、本発明の単極形リニア直流モー
タの第5の実施例の構造説明を目的とした断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view for the purpose of explaining the structure of the fifth embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【0045】本発明の単極形リニア直流モータは、固定
磁気回路を構成する固定子1と、固定子1の固定磁気回
路の一部を構成する空間内に配置され、巻線を主に構成
される可動子11とにより構成される。
The single pole type linear DC motor of the present invention is arranged in a stator 1 which constitutes a fixed magnetic circuit and a space which constitutes a part of the fixed magnetic circuit of the stator 1, and mainly constitutes windings. And the movable element 11 to be operated.

【0046】固定子1は、平板状をなす第1の永久磁石
23と、第1の永久磁石23のN極の極性を有する磁極
面に固着される平板状をなす第1のヨーク21と、第1
の永久磁石23のS極の極性を有する磁極面に固着され
る平板状をなす第2のヨーク22とを主に、第1のヨー
ク21の一部と第2のヨーク22の一部とが空間41を
介して直接相対するようにコの字状に構成される。
The stator 1 has a first permanent magnet 23 in the form of a flat plate, and a first yoke 21 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the first permanent magnet 23 having the N pole polarity. First
And the second yoke 22 in the form of a flat plate fixed to the magnetic pole surface of the permanent magnet 23 having the polarity of the S pole. A part of the first yoke 21 and a part of the second yoke 22 are mainly formed. The U-shape is formed so as to directly face each other through the space 41.

【0047】可動子11は、両端部に突出部36および
突出部37を設けた平板状をなす第3のヨーク31と、
第3のヨーク31の周囲に第1のヨーク21および第2
のヨーク22と平行な方向に巻装される第1の巻線32
とを主に構成され、第1の巻線32の一部が第1の間隙
Gaを隔て第1のヨーク21に直接相対し、第3のヨー
ク31の一部が第2の間隙Gbを隔て前記第1の巻線3
2の一部を介して第1のヨーク21に相対し、第3のヨ
ーク31の突出部36および突出部37がそれぞれ第4
の間隙Gdを隔て第2のヨーク22に直接相対し、第1
の巻線32の他の一部が第3の間隙Gcを隔て突出部3
6の一部および突出部37の一部を介して第2のヨーク
22に相対するように、固定子1の形成する空間41内
に配置される。
The mover 11 has a flat plate-shaped third yoke 31 having projections 36 and 37 on both ends thereof.
The first yoke 21 and the second yoke 21 are provided around the third yoke 31.
First winding 32 wound in a direction parallel to the yoke 22 of
And a part of the first winding 32 is directly opposed to the first yoke 21 with a first gap Ga, and a part of the third yoke 31 is separated with a second gap Gb. The first winding 3
2 and the protruding portion 36 and the protruding portion 37 of the third yoke 31 respectively face the first yoke 21 via a part of
Directly facing the second yoke 22 with a gap Gd of
The other part of the winding 32 of the protrusion 3 is separated by the third gap Gc.
6 is arranged in the space 41 formed by the stator 1 so as to face the second yoke 22 via a part of the protrusion 6 and a part of the protrusion 37.

【0048】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B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A方向に移動す
る。
By supplying a current in the direction shown in the drawing to the first winding 23, the mover 11 moves in the direction of arrow B with a predetermined thrust, and a current in a direction different from that shown in the drawing is supplied to the first winding 23. As a result, the mover 11 moves in the direction of arrow A.

【0049】図4、図5および図11に示す本発明の単
極形リニア直流モータは、図1に示す従来の可動コイル
形の単極形リニア直流モータと同様に巻線を可動子とし
たリニア直流モータであり、可動子11の質量の増大に
伴い、可動子の応答性は低下するが、ロング・ストロー
ク化、大推力化および変動の無い推力の発生を可能とす
る利点を有する。
In the single pole type linear DC motor of the present invention shown in FIGS. 4, 5 and 11, the windings are used as the mover in the same manner as the conventional moving coil type single pole type linear DC motor shown in FIG. It is a linear DC motor, and the response of the mover decreases as the mass of the mover 11 increases, but it has the advantages of enabling longer strokes, greater thrust, and generation of thrust without fluctuation.

【0050】図6、図5および図10に示す本発明の単
極形リニア直流モータは、図2に示す従来の永久磁石可
動形の単極形リニア直流モータと同様に永久磁石を可動
子としたリニア直流モータである。従来の永久磁石可動
形の単極形リニア直流モータは、給電線の移動を必用と
し無い利点を有する反面、実用化に対応し得る推力の発
生を困難とするものである。本発明の単極形リニア直流
モータによれば、ロング・ストローク化および大推力化
が可能と成り、更に、固定子を構成する巻線を所定の長
さを有する巻線を列設して構成することにより、極めて
長いストロークの単極形リニア直流モータの製作を実現
する。
The single pole type linear DC motor of the present invention shown in FIGS. 6, 5 and 10 uses a permanent magnet as a mover similarly to the conventional permanent magnet movable type single pole type linear DC motor shown in FIG. It is a linear DC motor. The conventional permanent magnet movable single-pole linear DC motor has an advantage that it does not require the movement of the power supply line, but it makes it difficult to generate thrust that can be put to practical use. According to the single-pole type linear DC motor of the present invention, a long stroke and a large thrust can be achieved, and further, the windings constituting the stator are formed by arranging windings having a predetermined length in a row. By doing so, it is possible to manufacture a single-pole linear DC motor with an extremely long stroke.

【0051】図8および図9に示す本発明の単極形リニ
ア直流モータは、図3に示す従来の偏平コイル形の単極
形リニア直流モータと同様に偏平コイルを可動子とした
リニア直流モータである。従来の偏平コイル形の単極形
リニア直流モータは、ロング・ストローク化に伴い可動
子を構成する偏平コイルの移動方向の長さが長くなり、
可動子が大型化および大重量化し、ロング・ストローク
の実用化を困難とするものである。本発明の単極形リニ
ア直流モータによれば、ロング・ストローク化および可
動子の小型軽量化が可能となる。
The single-pole linear DC motor of the present invention shown in FIGS. 8 and 9 is a linear DC motor having a flat coil as a mover, like the conventional flat-coil single-pole linear DC motor shown in FIG. Is. In the conventional flat coil type single-pole linear DC motor, the length in the moving direction of the flat coil that constitutes the mover becomes longer as the stroke increases.
This increases the size and weight of the mover, making it difficult to put a long stroke into practical use. According to the single-pole linear DC motor of the present invention, it is possible to achieve a long stroke and reduce the size and weight of the mover.

【0052】一般に、本発明の単極形リニア直流モータ
の固定子1を構成する第1の永久磁石23は、製造、着
磁、組立および価格等の理由から、複数の永久磁石片を
それぞれ同一の極性を有する磁極面が隣接するように固
着し構成される。
In general, the first permanent magnet 23 constituting the stator 1 of the single-pole linear DC motor of the present invention has a plurality of permanent magnet pieces which are the same for reasons of manufacture, magnetization, assembly and price. The magnetic pole surfaces having the polarity of are fixedly attached so as to be adjacent to each other.

【0053】しかし、ロング・ストローク化、低価格化
および組立の簡略化に際しては、複数の永久磁石片を所
定の間隔を隔て列設し、第1のヨーク21の一部および
第2のヨークの一部に固着し構成され、永久磁石の体積
と第1のヨーク21および第2のヨーク22の厚さを考
慮し、所定の幅を有する非磁性体を介して複数の永久磁
石片を列設して構成され得るものである。
However, in order to increase the stroke, reduce the cost, and simplify the assembly, a plurality of permanent magnet pieces are arranged in a row at a predetermined interval, and a part of the first yoke 21 and the second yoke are formed. Considering the volume of the permanent magnet and the thicknesses of the first yoke 21 and the second yoke 22, the plurality of permanent magnet pieces are arranged in a row through a non-magnetic material having a predetermined width. Can be configured as follows.

【0054】図4、図5、図6、図7および図11に示
す本発明の実施例において、第3のヨーク33、突出部
36および突出部37と、第6のヨーク34、突出部3
8および突出部39とは、可動子11を構成する第1の
巻線32の一部あるいは偏平コイル35の一部に鎖交す
る磁束Φaを側路させ、第1の巻線32の一部あるいは
偏平コイル35の一部に作用する推力の発生を無くすこ
とを目的として装着されるものであり、本発明の単極形
リニア直流モータの推力特性等により、種々の形態をと
り得るものである。
In the embodiment of the present invention shown in FIGS. 4, 5, 6, 7 and 11, the third yoke 33, the protrusion 36 and the protrusion 37, the sixth yoke 34 and the protrusion 3 are provided.
8 and the protrusion 39 cause the magnetic flux Φa interlinking with a part of the first winding 32 or a part of the flat coil 35 forming the mover 11 to be bypassed, and a part of the first winding 32 is provided. Alternatively, it is mounted for the purpose of eliminating the generation of thrust acting on a part of the flat coil 35, and can take various forms depending on the thrust characteristics of the single-pole linear DC motor of the present invention. .

【0055】一般に、図6、図7および図10に示す本
発明の実施例において、固定子1を構成する第2の巻線
25aあるいは第2の巻線25bは、小形軽量化、組立
の簡略化および低価格化等を考慮して、第4のヨーク2
4aあるいは第4のヨーク24bに複数の巻線を巻装し
て構成され、ロング・ストローク化に際しては、機械的
強度の向上を目的として、第4のヨーク24a、第2の
巻線25a、突出部26aおよび突出部27aにより構
成される部分、あるいは第4のヨーク24a、第2の巻
線25a、突出部26aおよび突出部27aにより構成
される部分を所定数列設して構成される。特に、第4の
ヨーク24aおよび第4のヨーク24bの薄型化を可能
とするものである。
Generally, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 6, 7 and 10, the second winding 25a or the second winding 25b constituting the stator 1 is small and lightweight, and the assembly is simple. In consideration of cost reduction and price reduction, the fourth yoke 2
4a or the fourth yoke 24b, a plurality of windings are wound around the fourth yoke 24a, the fourth yoke 24a, the second winding 25a, and the protrusions for the purpose of improving the mechanical strength when the stroke is increased. A predetermined number of rows of a portion formed by the portion 26a and the protruding portion 27a or a portion formed by the fourth yoke 24a, the second winding 25a, the protruding portion 26a, and the protruding portion 27a are arranged. In particular, the fourth yoke 24a and the fourth yoke 24b can be thinned.

【0056】図4ないし図11に示す本発明の単極形リ
ニア直流モータにおいて、第1のヨーク21、第2のヨ
ーク22、第3のヨーク31、第4のヨーク24a、2
4b、第6のヨーク34、突出部26a、26b、27
a、27b、36、37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32、第2の巻線25a25、25a、25
b、偏平コイル35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
己融着線により構成される。
In the single pole type linear DC motor of the present invention shown in FIGS. 4 to 11, the first yoke 21, the second yoke 22, the third yoke 31, the fourth yoke 24a, 2 are provided.
4b, the sixth yoke 34, the protrusions 26a, 26b, 27.
a, 27b, 36, 37 are made of magnetic metal such as electromagnetic soft iron, structural rolled steel, or carbon steel, and have a first winding 32 and a second winding 25a25, 25a, 25.
b, the flat coil 35 is formed by winding a predetermined number of strands of wire having a predetermined diameter on a winding frame, and is formed of a self-bonding wire in order to reduce the size and weight.

【0057】図4ないし図11に示す本発明の単極形リ
ニア直流モータにおいて、空間41は、第1の永久磁石
23の異なる極性を有する磁極面に固着される第1のヨ
ーク21および第2のヨーク22が直接相対するそれぞ
れの相対面により形成され、直接相対する第1のヨーク
21および第2のヨーク22の相対する間隔は、第1の
永久磁石23の磁極間距離に等しく構成される。通常、
第1の永久磁石23の磁極間距離は、低価格化および小
型軽量化を目的として、直接相対する第1のヨーク21
および第2のヨーク22の相対する間隔より小さく設定
され、第1の永久磁石23の一部を磁性材料により構成
される部材あるいは第1のヨーク21あるいは第2のヨ
ーク22の一部で置き換えて構成される
In the single pole type linear DC motor of the present invention shown in FIGS. 4 to 11, the space 41 has the first yoke 21 and the second yoke 21 fixed to the magnetic pole faces of the first permanent magnet 23 having different polarities. Of the first yoke 21 and the second yoke 22 that are directly opposed to each other are formed to be equal to the distance between the magnetic poles of the first permanent magnet 23. . Normal,
The distance between the magnetic poles of the first permanent magnets 23 directly opposes the first yoke 21 for the purpose of cost reduction and size and weight reduction.
Also, the first permanent magnet 23 is set to be smaller than the opposing distance between the second yoke 22 and a part of the first permanent magnet 23 is replaced with a member made of a magnetic material or the first yoke 21 or a part of the second yoke 22. Composed

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明の単極形リニ
ア直流モータは、従来の単極形リニア直流モータでは製
作が困難であった脈動の無い推力および全ストロークに
対して変動の無い推力を発生する単極形リニア直流モー
タのロング・ストローク化を可能とするものであり、下
記ような利点を有するものである。 (1) 固定子の構成する磁路を可動子の移動方向に直
角に形成することにより、磁路長の短縮化および磁路長
の均一化が可能になり、ロング・ストローク化および固
定子の小型軽量化を実現する。 (2) 全ストロークの磁路長の均一化に伴い、推力の
発生に関与する巻線を鎖交する磁束が均一化される。 (3)磁束の均一化に伴い、全ストロークに対する推力
の均一化が可能となり、全ストロークにわたる変動の無
い推力の発生を実現する。 (4) 磁路長の短縮化に伴い漏洩磁束が減少し、固定
子を構成する永久磁石の小型軽量化が可能となる。 (5) 漏洩磁束の減少に伴い大磁束密度運転が可能と
なり、同一の推力に対して省電力化が可能となる。 (6) ショート・ストロークに対応させた際、推力の
増大化、小型軽量化および低価格化を実現する。 (7) 大電流化に際しても全ストロークにわたる変動
の無い推力の発生を可能とする。 (8) 大電流化に伴う、固定子の小型軽量化および大
推力化を可能とする。
As described above, the single pole type linear DC motor of the present invention has a pulsation-free thrust and a thrust that does not fluctuate with respect to the entire stroke, which were difficult to manufacture by the conventional single-pole type linear DC motor. It enables a long stroke of a single-pole type linear DC motor that generates a noise, and has the following advantages. (1) By forming the magnetic path of the stator at right angles to the moving direction of the mover, the magnetic path length can be shortened and the magnetic path length can be made uniform, resulting in a long stroke and a stator Realize downsizing and weight reduction. (2) With the equalization of the magnetic path length of all strokes, the magnetic flux interlinking the windings involved in the generation of thrust is equalized. (3) As the magnetic flux is made uniform, the thrust can be made uniform over all strokes, and the generation of thrust that does not fluctuate over all strokes is realized. (4) With the shortening of the magnetic path length, the leakage magnetic flux is reduced, and the size and weight of the permanent magnet that constitutes the stator can be reduced. (5) Higher magnetic flux density operation becomes possible as the leakage flux decreases, and power consumption can be saved for the same thrust. (6) Achieves greater thrust, smaller size and lighter weight, and lower cost when adapting to short strokes. (7) Even when the current is increased, it is possible to generate thrust without fluctuation over the entire stroke. (8) It is possible to reduce the size and weight of the stator and increase the thrust with the increase in the current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の単極形のコイル可動形リニア直流モータ
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional single-pole coil movable linear DC motor.

【図2】従来の単極形の永久磁石可動形リニア直流モー
タの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional single-pole permanent magnet movable linear DC motor.

【図3】従来の単極形の偏平コイル形リニア直流モータ
の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional single-pole flat coil linear DC motor.

【図4】本発明の単極形リニア直流モータの第1の実施
例の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a first embodiment of a single-pole linear DC motor of the present invention.

【図5】本発明の単極形リニア直流モータの第1の実施
例の他の断面図である。
FIG. 5 is another cross-sectional view of the first embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【図6】本発明の単極形リニア直流モータの第2の実施
例の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a second embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【図7】本発明の単極形リニア直流モータの第2の実施
例の他の断面図である。
FIG. 7 is another cross-sectional view of the second embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【図8】本発明の単極形リニア直流モータの第3の実施
例の断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a third embodiment of the single-pole linear DC motor of the present invention.

【図9】本発明の単極形リニア直流モータの第3の実施
例の他の断面図である。
FIG. 9 is another sectional view of the third embodiment of the single-pole type linear DC motor of the present invention.

【図10】本発明の単極形リニア直流モータの第4の実
施例の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a fourth embodiment of a single-pole linear DC motor of the present invention.

【図11】本発明の単極形リニア直流モータの第5の実
施例の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a fifth embodiment of a single-pole linear DC motor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 2 ヨーク 3 ヨーク 4 ヨーク 5 ヨーク 6 永久磁石 7 巻線 8 永久磁石 9 永久磁石 11 可動子 12 巻線 13 永久磁石 14 偏平コイル 15 空間 16 空間 17 空間 21 第1のヨーク 22 第2のヨーク 23 第1の永久磁石 24a 第4のヨーク 24b 第4のヨーク 25a 第2の巻線25a 25b 第2の巻線25a 26a 突出部 26b 突出部 27a 突出部 27b 突出部 31 第3のヨーク 32 第1の巻線 33 第2の永久磁石 34 第6のヨーク 35 偏平コイル 38 突出部 39 突出部 41 空間 1 Stator 2 Yoke 3 Yoke 4 Yoke 5 Yoke 6 Permanent Magnet 7 Winding 8 Permanent Magnet 9 Permanent Magnet 11 Mover 12 Winding 13 Permanent Magnet 14 Flat Coil 15 Space 16 Space 17 Space 21 First Yoke 22 Second Yoke 23 First permanent magnet 24a Fourth yoke 24b Fourth yoke 25a Second winding 25a 25b Second winding 25a 26a Projection portion 26b Projection portion 27a Projection portion 27b Projection portion 31 Third yoke 32 Second Winding 1 33 Second permanent magnet 34 Sixth yoke 35 Flat coil 38 Projection 39 Projection 41 Space

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一つ以上の第1の永久磁石
と、第1の永久磁石の異なる極性を有する二つの磁極面
にそれぞれ固着される第1のヨークおよび第2のヨーク
とによりコの字状に構成され、第1のヨークと第2のヨ
ークとが所定の間隔を隔て直接相対する部分の、それぞ
れの相対面が形成する空間を介して閉磁路を形成する固
定子と、第1の巻線の一部が第1の間隙を隔て第1のヨ
ークに直接相対し、第3のヨークの一部が第2の間隙を
隔て前記第1の巻線の一部を介して第1のヨークに相対
し、第1の巻線の他の一部が第3の間隙を隔て第2のヨ
ークに直接相対し、第3のヨークの他の一部が第4の間
隙を隔て第2のヨークに直接相対するように固定子が形
成する前記空間内に配置され、第3のヨークと、第3の
ヨークに第1のヨークおよび第2のヨークと平行な方向
に巻装される第1の巻線とによりなる可動子とを主に構
成され、第4の間隙を第3の間隙より小さく構成するこ
とを特徴とする単極形リニア直流モータ。
1. A U-shape comprising at least one or more first permanent magnets, and a first yoke and a second yoke fixed to two magnetic pole faces having different polarities of the first permanent magnet, respectively. And a stator that forms a closed magnetic path through a space formed by respective relative surfaces of a portion where the first yoke and the second yoke directly face each other with a predetermined gap therebetween, A part of the winding directly faces the first yoke with a first gap, and a part of the third yoke has a second gap with a part of the first winding interposed therebetween. The other part of the first winding faces the second yoke directly with a third gap, and the other part of the third yoke has a fourth gap with a second gap. The third yoke is disposed in the space formed by the stator so as to directly face the yoke, and the first yoke is provided on the third yoke. And a movable element composed of a second winding and a first winding wound in a direction parallel to the second yoke, and the fourth gap is smaller than the third gap. Pole type linear DC motor.
【請求項2】 請求項1の可動子を、第1の巻線の一部
が第1の間隙を隔て第1のヨークに直接相対し、第3の
ヨークの一部が第2の間隙を隔て前記第1の巻線の一部
を介して第1のヨークに相対し、第3のヨークの他の一
部が第4の間隙を隔て第2のヨークに直接相対し、第1
の巻線の他の一部が第3の間隙を隔て前記第3のヨーク
の他の一部を介して第2のヨークに相対するように構成
し、固定子が形成する前記空間内に配置することを特徴
とする請求項1の単極形リニア直流モータ。
2. The mover according to claim 1, wherein a part of the first winding directly faces the first yoke with a first gap, and a part of the third yoke has a second gap. The first yoke is spaced apart to face the first yoke via a part of the first winding, and the other portion of the third yoke is directly facing to the second yoke via a fourth gap.
Is arranged in the space formed by the stator, wherein the other part of the winding of the second coil is opposed to the second yoke through the other part of the third yoke with a third gap. The single-pole linear DC motor according to claim 1, wherein
【請求項3】 請求項1の可動子を、第6のヨークと、
第6のヨークに第1のヨークおよび第2のヨークと直角
な方向に巻装される偏平コイルとを主に構成し、第6の
ヨークの一部が第6の間隙を隔て第1のヨークに直接相
対し、第6のヨークの他の一部が第8の間隙を隔て第2
のヨークに直接相対し、偏平コイルの第1のヨークに相
対する部分の一部が第5の間隙を隔て第1のヨークに直
接相対し、偏平コイルの第1のヨークに相対する部分の
他の一部が第5の間隙を隔て第1のヨークに前記第6の
ヨークの一部を介して相対し、偏平コイルの第2のヨー
クに相対する部分の一部が第7の間隙を隔て第2のヨー
クに直接相対し、偏平コイルの第2のヨークに相対する
部分の他の一部が第7の間隙を隔て第1のヨークに前記
第6のヨークの他の一部を介して相対するように固定子
が形成する空間内に配置することを特徴とする請求項1
の単極形リニア直流モータ。
3. The mover according to claim 1, a sixth yoke,
A flat coil wound around the sixth yoke in a direction perpendicular to the first yoke and the second yoke is mainly configured, and a part of the sixth yoke is separated by a sixth gap. Directly opposite to the other part of the sixth yoke with the eighth gap between them and the second part.
Part of the portion of the flat coil that faces the first yoke directly faces the first yoke of the flat coil and that of the flat coil that faces the first yoke of the flat coil. Part of the flat coil is opposed to the first yoke via a part of the sixth yoke, and a part of a part of the flat coil facing the second yoke is part of a seventh gap. The other part of the portion of the flat coil that faces the second yoke directly faces the second yoke, and the other part of the part of the flat coil faces the first yoke via the other part of the sixth yoke. 2. Arranged in a space formed by the stator so as to face each other.
Single-pole linear DC motor.
【請求項4】 少なくとも一つ以上の第1の永久磁石
と、第1の永久磁石の異なる極性を有する二つの磁極面
にそれぞれ固着される第1のヨークおよび第2のヨーク
とによりコの字状に構成され、第1のヨークと第2のヨ
ークとが所定の間隔を隔て直接相対する部分の、それぞ
れの相対面が形成する空間を介して閉磁路を形成し、前
記空間を形成する第2のヨークの第1のヨークへの相対
面に、第2の巻線を第1のヨークおよび第2のヨークと
平行な方向に巻装した少なくとも一つ以上の第4のヨー
クを機械的かつ磁気的に固着して構成される固定子と、
第1のヨークに所定の極性を有する磁極面が所定の間隙
を隔て相対し、第2の巻線に他の極性を有する磁極面が
所定の間隙を隔て相対するように、固定子が形成する前
記空間内に配置される第2の永久磁石よりなる可動子と
により構成することを特徴とする単極形リニア直流モー
タ。
4. A U-shape comprising at least one or more first permanent magnets, and a first yoke and a second yoke that are respectively fixed to two magnetic pole surfaces of the first permanent magnet having different polarities. Forming a closed magnetic path through the spaces formed by the respective relative surfaces of the portions where the first yoke and the second yoke directly face each other with a predetermined gap therebetween, and form the space. On the surface of the second yoke relative to the first yoke, at least one fourth yoke in which the second winding is wound in a direction parallel to the first yoke and the second yoke is mechanically and A stator that is magnetically fixed,
The stator is formed so that the magnetic pole surface having a predetermined polarity faces the first yoke with a predetermined gap and the magnetic pole surface having another polarity faces the second winding with a predetermined gap. A single pole type linear DC motor comprising a mover made of a second permanent magnet arranged in the space.
【請求項5】 請求項4の固定子に、前記空間を形成す
る第1のヨークの第2のヨークへの相対面に他の第2の
巻線を第1のヨークおよび第2のヨークと平行な方向に
巻装した少なくとも一つ以上の他の第4のヨークを機械
的かつ磁気的に固着し、第2の巻線に所定の極性を有す
る磁極面が所定の間隙を隔て相対し、他の第2の巻線に
他の極性を有する磁極面が所定の間隙を隔て相対するよ
うに、可動子を構成する第2の永久磁石を配置すること
を特徴とする請求項4の単極形リニア直流モータ。
5. The stator according to claim 4, wherein another second winding is provided on a surface of the first yoke forming the space and facing the second yoke. At least one or more other fourth yokes wound in a parallel direction are mechanically and magnetically fixed to each other, and a magnetic pole surface having a predetermined polarity faces the second winding with a predetermined gap therebetween, 5. The single pole according to claim 4, wherein the second permanent magnet constituting the mover is arranged so that magnetic pole surfaces having other polarities face the other second windings with a predetermined gap. Type linear DC motor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103117636A (en) * 2011-10-19 2013-05-22 Lg伊诺特有限公司 Linear vibrator

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CN103117636A (en) * 2011-10-19 2013-05-22 Lg伊诺特有限公司 Linear vibrator

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