JPH0956135A - リニア直流モータ - Google Patents
リニア直流モータInfo
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- JPH0956135A JPH0956135A JP7232094A JP23209495A JPH0956135A JP H0956135 A JPH0956135 A JP H0956135A JP 7232094 A JP7232094 A JP 7232094A JP 23209495 A JP23209495 A JP 23209495A JP H0956135 A JPH0956135 A JP H0956135A
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- magnetic field
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 可動子を構成する巻線の一部に永久磁石を装
着することにより、リニア直流モータのロング・ストロ
ーク化、大推力化、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２、第２のヨーク
３、永久磁石４および永久磁石５により構成され、可動
子１１は巻線１２および永久磁石１３により構成され
る。永久磁石４および永久磁石５は、第１のヨーク２に
Ｓ極の極性を有する磁極面が相対し、第２のヨーク３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２と第２のヨーク３の両端部にそれぞれ固着され、
巻線１２は永久磁石１３を介して所定の間隙を隔て第１
のヨーク２に巻装され、永久磁石１３は第１のヨーク２
にＮ極の極性を有する磁極面が相対するように巻線１２
の第１のヨーク２への相対面に固着される。
着することにより、リニア直流モータのロング・ストロ
ーク化、大推力化、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２、第２のヨーク
３、永久磁石４および永久磁石５により構成され、可動
子１１は巻線１２および永久磁石１３により構成され
る。永久磁石４および永久磁石５は、第１のヨーク２に
Ｓ極の極性を有する磁極面が相対し、第２のヨーク３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２と第２のヨーク３の両端部にそれぞれ固着され、
巻線１２は永久磁石１３を介して所定の間隙を隔て第１
のヨーク２に巻装され、永久磁石１３は第１のヨーク２
にＮ極の極性を有する磁極面が相対するように巻線１２
の第１のヨーク２への相対面に固着される。
Description
【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、各種ＯＡ機器および各種測定機器等におい
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、脈動の無い推力の発生、変動の少ない推力の
発生、大推力化およびロング・ストローク化を可能とす
るリニア直流モータに関するものである。
民生機器、各種ＯＡ機器および各種測定機器等におい
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、脈動の無い推力の発生、変動の少ない推力の
発生、大推力化およびロング・ストローク化を可能とす
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リニア・モータであり、従来の巻
線を可動子とするリニア直流モータの構造と動作を図１
および図２により説明する。
推力の発生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リニア・モータであり、従来の巻
線を可動子とするリニア直流モータの構造と動作を図１
および図２により説明する。
【０００３】図１は、従来の巻線を可動子とするリニア
直流モータの構造説明および動作説明を目的とする断面
図である。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４２およびヨーク４
３と、ヨーク４２およびヨーク４３の一方の端部に固着
されるヨーク４４と、ヨーク４２およびヨーク４３の他
方の端部に固着されるヨーク４５と、ヨーク４３のヨー
ク４２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固着さ
れ、ヨーク４２にＮ極の極性を有する磁極面が相対する
平板状をなす永久磁石４６とにより構成される。可動子
１１は、所定の間隙を隔てヨーク４２に巻装される巻線
４７により構成される。
直流モータの構造説明および動作説明を目的とする断面
図である。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４２およびヨーク４
３と、ヨーク４２およびヨーク４３の一方の端部に固着
されるヨーク４４と、ヨーク４２およびヨーク４３の他
方の端部に固着されるヨーク４５と、ヨーク４３のヨー
ク４２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固着さ
れ、ヨーク４２にＮ極の極性を有する磁極面が相対する
平板状をなす永久磁石４６とにより構成される。可動子
１１は、所定の間隙を隔てヨーク４２に巻装される巻線
４７により構成される。
【０００４】可動子１１を構成する巻線４７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４７に前記電流と異なる方向に電流を
流すとＢｉｌ則に従い可動子１１は矢印Ｂ方向に移動す
る。
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４７に前記電流と異なる方向に電流を
流すとＢｉｌ則に従い可動子１１は矢印Ｂ方向に移動す
る。
【０００５】図２は、図１に示す従来のリニア直流モー
タの推力特性である。
タの推力特性である。
【０００６】曲線Ａは、ストローク：１００［ｍｍ］、
電流：０．５７［Ａ］（消費電力：５［Ｗ］）とした際
の、図１に示す従来のリニア直流モータの可動子１１が
矢印Ｂ方向の端部（移動開始位置、０［ｍｍ］）より矢
印Ａ方向の端部（全ストローク移動位置、１００［ｍ
ｍ］）まで移動する際、あるいは図１に示す従来のリニ
ア直流モータの可動子１１が矢印Ａ方向の端部より矢印
Ｂ方向の端部まで移動する際の推力特性である。
電流：０．５７［Ａ］（消費電力：５［Ｗ］）とした際
の、図１に示す従来のリニア直流モータの可動子１１が
矢印Ｂ方向の端部（移動開始位置、０［ｍｍ］）より矢
印Ａ方向の端部（全ストローク移動位置、１００［ｍ
ｍ］）まで移動する際、あるいは図１に示す従来のリニ
ア直流モータの可動子１１が矢印Ａ方向の端部より矢印
Ｂ方向の端部まで移動する際の推力特性である。
【０００７】曲線Ｂおよび曲線Ｃは、推力の増大化を目
的として、電流：１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）と
した際の推力特性である。曲線Ｂは図１に示す従来のリ
ニア直流モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部より矢
印Ａ方向の端部まで移動する際の推力特性であり、曲線
Ｃは図１に示す従来のリニア直流モータの可動子１１が
矢印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部に移動する際の
推力特性を示すものである。
的として、電流：１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）と
した際の推力特性である。曲線Ｂは図１に示す従来のリ
ニア直流モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部より矢
印Ａ方向の端部まで移動する際の推力特性であり、曲線
Ｃは図１に示す従来のリニア直流モータの可動子１１が
矢印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部に移動する際の
推力特性を示すものである。
【０００８】図１に示す従来のリニア直流モータは、図
２の曲線Ａに示すように、巻線４７に図示の方向に電流
を流すと、可動子１１は０．５［Ｎ］の推力をもって矢
印Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向の端部まで移動し、巻線
４７に図示と異なる方向に電流を流すと、可動子１１は
０．５［Ｎ］の推力をもって矢印Ａ方向の端部より矢印
Ｂ方向の端部まで移動する。
２の曲線Ａに示すように、巻線４７に図示の方向に電流
を流すと、可動子１１は０．５［Ｎ］の推力をもって矢
印Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向の端部まで移動し、巻線
４７に図示と異なる方向に電流を流すと、可動子１１は
０．５［Ｎ］の推力をもって矢印Ａ方向の端部より矢印
Ｂ方向の端部まで移動する。
【０００９】一般に、図１に示す従来のリニア直流モー
タは、推力の増大化を目的として巻線４７に流れる電流
を増加させ運転される。巻線４７に図示の方向に電流を
流すと、可動子１１は図２の曲線Ｂに示すように、１
［Ｎ］の推力をもって始動し、可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部より矢印Ａ方向の端部への移動に伴い推力は所定
の傾斜をもって０．５［Ｎ］まで減少する。巻線４７に
図示と異なる方向に電流を流すと、可動子１１は図２の
曲線Ｃに示すように、１［Ｎ］の推力をもって始動し、
可動子１１の矢印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部へ
の移動に伴い推力は所定の傾斜をもって０．５［Ｎ］ま
で減少する。
タは、推力の増大化を目的として巻線４７に流れる電流
を増加させ運転される。巻線４７に図示の方向に電流を
流すと、可動子１１は図２の曲線Ｂに示すように、１
［Ｎ］の推力をもって始動し、可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部より矢印Ａ方向の端部への移動に伴い推力は所定
の傾斜をもって０．５［Ｎ］まで減少する。巻線４７に
図示と異なる方向に電流を流すと、可動子１１は図２の
曲線Ｃに示すように、１［Ｎ］の推力をもって始動し、
可動子１１の矢印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部へ
の移動に伴い推力は所定の傾斜をもって０．５［Ｎ］ま
で減少する。
【００１０】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、位
置検出装置を装着しサーボ制御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
変動を嫌う負荷の往復移動に対応し得る唯一のリニア・
アクチュエータである。
ない推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、位
置検出装置を装着しサーボ制御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
変動を嫌う負荷の往復移動に対応し得る唯一のリニア・
アクチュエータである。
【００１１】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、漏洩磁束の
増加に伴うヨーク類の体積の増加および高価格化等によ
り、従来のリニア直流モータの大推力化およびロング・
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、１［Ｎ］を越える推力と１００［ｍｍ］を越える
ストロークとを有する脈動の無い推力を発生するリニア
直流モータの実用化は困難であった。
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、漏洩磁束の
増加に伴うヨーク類の体積の増加および高価格化等によ
り、従来のリニア直流モータの大推力化およびロング・
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、１［Ｎ］を越える推力と１００［ｍｍ］を越える
ストロークとを有する脈動の無い推力を発生するリニア
直流モータの実用化は困難であった。
【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。
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。
【００１３】
【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第１の
磁界を形成する永久磁石と、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の磁界を形成する永久磁
石とを具備した固定子と、前期空間内の一方の端部方向
に第４の磁界および前期空間内の他方の端部方向に第５
の磁界を形成する永久磁石を装着した前記空間内に第３
の磁界を形成する巻線よりなる可動子とにより構成す
る。
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第１の
磁界を形成する永久磁石と、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の磁界を形成する永久磁
石とを具備した固定子と、前期空間内の一方の端部方向
に第４の磁界および前期空間内の他方の端部方向に第５
の磁界を形成する永久磁石を装着した前記空間内に第３
の磁界を形成する巻線よりなる可動子とにより構成す
る。
【００１４】 〔発明の詳細な説明〕
【実施例】本発明のリニア直流モータの構造および動作
を、図３ないし図１０により説明する。
を、図３ないし図１０により説明する。
【００１５】図３は、本発明のリニア直流モータの第１
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
【００１６】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
【００１７】固定子１を構成する永久磁石４は、第１の
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
【００１８】可動子１１を構成する巻線１２は、永久磁
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、固
定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１２の第１
のヨーク２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固
着され、第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が
相対し、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈ
ｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅ
とをそれぞれ図示の方向に形成する。
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、固
定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１２の第１
のヨーク２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固
着され、第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が
相対し、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈ
ｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅ
とをそれぞれ図示の方向に形成する。
【００１９】可動子を構成する巻線１２に図示の方向に
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には第３の磁界Ｈｃが図示の方向に
形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等しく
設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設定
すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、空
間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周辺
の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動子
１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には第３の磁界Ｈｃが図示の方向に
形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等しく
設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設定
すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、空
間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周辺
の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動子
１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
【００２０】第１の巻線１２に図示と異なる方向に所定
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
【００２１】即ち、巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００２２】図４は、本発明のリニア直流モータの第２
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
【００２３】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
【００２４】固定子１を構成する永久磁石４は、第１の
ヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
ヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
【００２５】可動子１１を構成する巻線１２は、永久磁
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、固
定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１２の第１
のヨーク２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固
着され、第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が
相対し、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈ
ｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅ
とをそれぞれ図示の方向に形成する。
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、固
定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１２の第１
のヨーク２への相対面にＳ極の極性を有する磁極面が固
着され、第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が
相対し、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈ
ｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅ
とをそれぞれ図示の方向に形成する。
【００２６】可動子を構成する巻線１２に図示の方向に
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には第３の磁界Ｈｃが図示の方向に
形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等しく
設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設定
すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、空
間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周辺
の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動子
１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には第３の磁界Ｈｃが図示の方向に
形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等しく
設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設定
すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方向
の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、空
間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周辺
の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動子
１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
【００２７】第１の巻線１２に図示と異なる方向に所定
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
【００２８】即ち、巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００２９】図４に示す本発明のリニア直流モータは、
非通電時に全ストロークの両端部において固定子１と可
動子１１との間に吸引力が作用するため、可動子１を矢
印Ａ方向の端部あるいは矢印Ｂ方向の端部に保持するこ
とを可能とする特徴を有するものである。
非通電時に全ストロークの両端部において固定子１と可
動子１１との間に吸引力が作用するため、可動子１を矢
印Ａ方向の端部あるいは矢印Ｂ方向の端部に保持するこ
とを可能とする特徴を有するものである。
【００３０】図５および図６は、図３および図４に示す
本発明のリニア直流モータの全ストロークに対する推力
特性である。
本発明のリニア直流モータの全ストロークに対する推力
特性である。
【００３１】図５は、図３および図４に示す本発明のリ
ニア直流モータの可動子１１を構成する巻線１２を、図
１に示す従来のリニア直流モータの巻線４７と同一仕様
にし、固定子１を構成する永久磁石４の体積と永久磁石
５の体積の総和を図１に示す従来のリニア直流モータの
固定子１を構成する永久磁石４６の体積と同一にし、可
動子１１が矢印Ｂ方向の端部（移動開始位置、０［ｍ
ｍ］）より矢印Ａ方向の端部（全ストローク移動位置、
１００［ｍｍ］）まで移動する際の推力特性である。
ニア直流モータの可動子１１を構成する巻線１２を、図
１に示す従来のリニア直流モータの巻線４７と同一仕様
にし、固定子１を構成する永久磁石４の体積と永久磁石
５の体積の総和を図１に示す従来のリニア直流モータの
固定子１を構成する永久磁石４６の体積と同一にし、可
動子１１が矢印Ｂ方向の端部（移動開始位置、０［ｍ
ｍ］）より矢印Ａ方向の端部（全ストローク移動位置、
１００［ｍｍ］）まで移動する際の推力特性である。
【００３２】曲線Ａは、巻線１２に０．５７［Ａ］（消
費電力：５［Ｗ］）の電流を流した際の図３に示す本発
明のリニア直流モータの推力特性であり、曲線Ｂは、巻
線１２に１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）の電流を流
した際の図３に示す本発明のリニア直流モータの推力特
性であり、曲線Ｃは、巻線１２に０．５７［Ａ］（消費
電力：５［Ｗ］）の電流を流した際の図４に示す本発明
のリニア直流モータの推力特性であり、曲線Ｄは、巻線
１２に１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）の電流を流し
た際の図４に示す本発明のリニア直流モータの推力特性
である。
費電力：５［Ｗ］）の電流を流した際の図３に示す本発
明のリニア直流モータの推力特性であり、曲線Ｂは、巻
線１２に１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）の電流を流
した際の図３に示す本発明のリニア直流モータの推力特
性であり、曲線Ｃは、巻線１２に０．５７［Ａ］（消費
電力：５［Ｗ］）の電流を流した際の図４に示す本発明
のリニア直流モータの推力特性であり、曲線Ｄは、巻線
１２に１［Ａ］（消費電力：１５［Ｗ］）の電流を流し
た際の図４に示す本発明のリニア直流モータの推力特性
である。
【００３３】図３に示す本発明のリニア直流モータは、
曲線Ａおよび曲線Ｂに示すように、巻線１２に図示の方
向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもって始
動し、可動子１１の矢印Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向の
端部への移動に伴い推力は所定の傾斜をもって減少す
る。巻線１２に図示と異なる方向に電流を流すと、可動
子１１は所定の推力をもって始動し、可動子１１の矢印
Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部への移動に伴い推力
は所定の傾斜をもって減少する。
曲線Ａおよび曲線Ｂに示すように、巻線１２に図示の方
向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもって始
動し、可動子１１の矢印Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向の
端部への移動に伴い推力は所定の傾斜をもって減少す
る。巻線１２に図示と異なる方向に電流を流すと、可動
子１１は所定の推力をもって始動し、可動子１１の矢印
Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向の端部への移動に伴い推力
は所定の傾斜をもって減少する。
【００３４】図４に示す本発明のリニア直流モータは、
曲線Ｃおよび曲線Ｄに示すように、巻線１２に図示の方
向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもっ矢印
Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向に移動し、矢印Ａ方向の端
部にて推力は急激に増加する。巻線１２に図示と異なる
方向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもっ矢
印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向に移動し、矢印Ｂ方向の
端部にて推力は急激に増加する。
曲線Ｃおよび曲線Ｄに示すように、巻線１２に図示の方
向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもっ矢印
Ｂ方向の端部より矢印Ａ方向に移動し、矢印Ａ方向の端
部にて推力は急激に増加する。巻線１２に図示と異なる
方向に電流を流すと、可動子１１は所定の推力をもっ矢
印Ａ方向の端部より矢印Ｂ方向に移動し、矢印Ｂ方向の
端部にて推力は急激に増加する。
【００３５】一般に、負荷の移動は、その移動開始位置
において大きな推力を必要とし、従来は移動開始時に大
電流を供給することにより対応されていたが、図３に示
す本発明のリニア直流モータは、大きな始動推力の発生
を可能とし、始動電流を増加させることなく負荷の始動
を容易にする特徴を有するものである。図５に示す曲線
Ａおよび曲線Ｂの移動方向に対する推力の減少割合は、
ストロークの減少あるいは永久磁石４、５の体積の増加
により減少し、全ストロークに対する推力の変動を減少
させ得るものである。
において大きな推力を必要とし、従来は移動開始時に大
電流を供給することにより対応されていたが、図３に示
す本発明のリニア直流モータは、大きな始動推力の発生
を可能とし、始動電流を増加させることなく負荷の始動
を容易にする特徴を有するものである。図５に示す曲線
Ａおよび曲線Ｂの移動方向に対する推力の減少割合は、
ストロークの減少あるいは永久磁石４、５の体積の増加
により減少し、全ストロークに対する推力の変動を減少
させ得るものである。
【００３６】図４に示す本発明のリニア直流モータは、
大推力化と所定のストロークに対する推力の変動の減少
を可能とする特徴を有するものである。
大推力化と所定のストロークに対する推力の変動の減少
を可能とする特徴を有するものである。
【００３７】図６は、ストローク：４００［ｍｍ］、永
久磁石４の体積／永久磁石１３の体積：４、永久磁石５
の体積／永久磁石１３の体積：４、電流：１［Ａ］（消
費電力１５［Ｗ］）と設定した際の、図３および図４に
示す本発明のリニア直流モータの推力特性を示すもので
ある。
久磁石４の体積／永久磁石１３の体積：４、永久磁石５
の体積／永久磁石１３の体積：４、電流：１［Ａ］（消
費電力１５［Ｗ］）と設定した際の、図３および図４に
示す本発明のリニア直流モータの推力特性を示すもので
ある。
【００３８】曲線Ａは、図３に示す本発明のリニア直流
モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部（移動開始位
置、０［ｍｍ］）より矢印Ａ方向の端部（全ストローク
移動位置、４００［ｍｍ］）まで移動する際の推力特性
を示すものであり、曲線Ｂは、図４に示す本発明のリニ
ア直流モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部より矢印
Ａ方向の端部まで移動する際の推力特性を示すものであ
る。
モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部（移動開始位
置、０［ｍｍ］）より矢印Ａ方向の端部（全ストローク
移動位置、４００［ｍｍ］）まで移動する際の推力特性
を示すものであり、曲線Ｂは、図４に示す本発明のリニ
ア直流モータの可動子１１が矢印Ｂ方向の端部より矢印
Ａ方向の端部まで移動する際の推力特性を示すものであ
る。
【００３９】図３に示す本発明のリニア直流モータの可
動子１１は、巻線１２に図示の方向に電流を流すと、１
０［Ｎ］の始動推力が発生し矢印Ａ方向に移動を開始す
る。推力は可動子１１の移動に伴い所定の傾斜をもって
４［Ｎ］（ストローク：７５［ｍｍ］）まで急激に減少
し、更に、所定の傾斜をもって３．５［Ｎ］（ストロー
ク：４００［ｍｍ］）まで緩やかに減少する。
動子１１は、巻線１２に図示の方向に電流を流すと、１
０［Ｎ］の始動推力が発生し矢印Ａ方向に移動を開始す
る。推力は可動子１１の移動に伴い所定の傾斜をもって
４［Ｎ］（ストローク：７５［ｍｍ］）まで急激に減少
し、更に、所定の傾斜をもって３．５［Ｎ］（ストロー
ク：４００［ｍｍ］）まで緩やかに減少する。
【００４０】図４に示す本発明のリニア直流モータの可
動子１１は、巻線１２に図示の方向に電流を流すと、
４．５［Ｎ］の始動推力が発生し矢印Ａ方向に移動を開
始する。推力は可動子１１の移動に伴い所定の傾斜をも
って４［Ｎ］（ストローク：３２５［ｍｍ］）まで緩や
かに減少し、更に、所定の傾斜をもって８［Ｎ］（スト
ローク：４００［ｍｍ］）まで急激に増加する。
動子１１は、巻線１２に図示の方向に電流を流すと、
４．５［Ｎ］の始動推力が発生し矢印Ａ方向に移動を開
始する。推力は可動子１１の移動に伴い所定の傾斜をも
って４［Ｎ］（ストローク：３２５［ｍｍ］）まで緩や
かに減少し、更に、所定の傾斜をもって８［Ｎ］（スト
ローク：４００［ｍｍ］）まで急激に増加する。
【００４１】図７は、本発明のリニア直流モータの第３
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
【００４２】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
【００４３】固定子１を構成する永久磁石４は、第１の
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
【００４４】可動子１１を構成する巻線１２は、永久磁
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、第
１のヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対するよ
うに、固定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１
２の第１のヨーク２への相対面にＮ極の極性を有する磁
極面が固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４
の磁界Ｈｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の
磁界Ｈｅとをそれぞれ図示の方向に形成する。
石１３を介して第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔
て巻装され、空間２０内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向
に形成する。可動子１１を構成する永久磁石１３は、第
１のヨーク２にＳ極の極性を有する磁極面が相対するよ
うに、固定子１の構成する空間２０内に位置する巻線１
２の第１のヨーク２への相対面にＮ極の極性を有する磁
極面が固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４
の磁界Ｈｄと、空間２０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の
磁界Ｈｅとをそれぞれ図示の方向に形成する。
【００４５】可動子を構成する巻線１２に図示の方向に
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示の方向
に形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等し
く設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設
定すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方
向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、
空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周
辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動
子１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示の方向
に形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等し
く設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設
定すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方
向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、
空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周
辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動
子１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
【００４６】第１の巻線１２に図示と異なる方向に所定
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ−Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ−Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
【００４７】即ち、巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００４８】図７に示す本発明のリニア直流モータは、
図４に示す本発明のリニア直流モータと同一の推力特性
を有するものである。
図４に示す本発明のリニア直流モータと同一の推力特性
を有するものである。
【００４９】図８は、本発明のリニア直流モータの第４
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
の実施例の構造説明および動作説明を目的とする断面図
である。
【００５０】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
ク３、第１の磁界Ｈａを形成する永久磁石４および第２
の磁界Ｈｂを形成する永久磁石５により構成され、第１
のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの相対面は
空間２０を構成する。可動子１１は、第３の磁界Ｈｃを
形成する巻線１２と、第４の磁界Ｈｄおよび第５の磁界
Ｈｅを形成する永久磁石１３とにより構成される。
【００５１】固定子１を構成する永久磁石４は、第１の
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
ヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、第２の
ヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの矢印
Ｂ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ｂ方向の端
部より矢印Ａ方向の所定の範囲に第１の磁界Ｈａを図示
の方向に形成する。固定子１を構成する永久磁石５は、
第１のヨーク２にＮ極の極性を有する磁極面が相対し、
第２のヨーク３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２と第２のヨーク３のそれぞれの
矢印Ａ方向の端部に固着され、空間２０内の矢印Ａ方向
の端部より矢印Ｂ方向の所定の範囲に第２の磁界Ｈｂを
図示の方向に形成する。
【００５２】可動子１１を構成する巻線１２は、第１の
ヨーク２の周囲に所定の間隙を隔て巻装され、空間２０
内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向に形成する。可動子１
１を構成する永久磁石１３は、第２のヨーク３にＳ極の
極性を有する磁極面が相対するように、固定子１の構成
する空間２０内に位置する巻線１２の第２のヨーク３へ
の相対面にＮ極の極性を有する磁極面が固着され、空間
２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈｄと、空間２
０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅとをそれぞれ
図示の方向に形成する。
ヨーク２の周囲に所定の間隙を隔て巻装され、空間２０
内に第３の磁界Ｈｃを所定の方向に形成する。可動子１
１を構成する永久磁石１３は、第２のヨーク３にＳ極の
極性を有する磁極面が相対するように、固定子１の構成
する空間２０内に位置する巻線１２の第２のヨーク３へ
の相対面にＮ極の極性を有する磁極面が固着され、空間
２０内の矢印Ｂ方向の範囲に第４の磁界Ｈｄと、空間２
０内の矢印Ａ方向の範囲に第５の磁界Ｈｅとをそれぞれ
図示の方向に形成する。
【００５３】可動子を構成する巻線１２に図示の方向に
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示の方向
に形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等し
く設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設
定すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方
向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、
空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周
辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動
子１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
所定の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置
する巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示の方向
に形成される。第１の磁界Ｈａと第２の磁界Ｈｂを等し
く設定し、第４の磁界Ｈｄと第５の磁界Ｈｅを等しく設
定すると、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ方
向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈｃ｝に対し、
空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ａ方向の端部周
辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さくなり、可動
子１１を矢印Ａ方向に移動させる推力が発生する。
【００５４】第１の巻線１２に図示と異なる方向に所定
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
の大きさを有する電流を流すと、空間２０内に位置する
第１の巻線１２の周囲には、第３の磁界Ｈｃが図示と異
なる方向に形成され、空間２０内に位置する可動子１１
の矢印Ａ方向の端部周辺の磁界｛（Ｈａ＋Ｈｄ）＋Ｈ
ｃ｝に対し、空間２０内に位置する可動子１１の矢印Ｂ
方向の端部周辺の磁界｛（Ｈｂ＋Ｈｅ）−Ｈｃ｝が小さ
くなり、可動子１１を矢印Ｂ方向に移動させる推力が発
生する。
【００５５】即ち、巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００５６】図８に示す本発明のリニア直流モータは、
図３に示す本発明のリニア直流モータと同一の推力特性
を有するものである。
図３に示す本発明のリニア直流モータと同一の推力特性
を有するものである。
【００５７】図９は、本発明のリニア直流モータの第５
の実施例の構造説明を目的とする断面図である。
の実施例の構造説明を目的とする断面図である。
【００５８】図７に示す本発明のリニア直流モータを２
台並列に重ねた構造を有し、推力特性は、図６の曲線Ａ
に従い、ほぼ２倍の推力を発生し得るものである。
台並列に重ねた構造を有し、推力特性は、図６の曲線Ａ
に従い、ほぼ２倍の推力を発生し得るものである。
【００５９】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３ａ、３ｂ、第１の磁界を形成する永久磁石４ａ、４
ｂおよび第２の磁界を形成する永久磁石５ａ、５ｂによ
り構成され、第１のヨーク２および第２のヨーク３ａの
それぞれの相対面は空間２０ａを構成し、第１のヨーク
２および第２のヨーク３ｂのそれぞれの相対面は空間２
０ｂを構成する。可動子１１は、空間２０ａ内および空
間２０ｂ内にそれぞれ第３の磁界を形成する巻線１２
と、空間２０ａ内に第４の磁界および第５の磁界を形成
する永久磁石１３ａと、空間２０ｂ内に。他の第４の磁
界および他の第５の磁界を形成する永久磁石１３ｂとに
より構成される。
ク３ａ、３ｂ、第１の磁界を形成する永久磁石４ａ、４
ｂおよび第２の磁界を形成する永久磁石５ａ、５ｂによ
り構成され、第１のヨーク２および第２のヨーク３ａの
それぞれの相対面は空間２０ａを構成し、第１のヨーク
２および第２のヨーク３ｂのそれぞれの相対面は空間２
０ｂを構成する。可動子１１は、空間２０ａ内および空
間２０ｂ内にそれぞれ第３の磁界を形成する巻線１２
と、空間２０ａ内に第４の磁界および第５の磁界を形成
する永久磁石１３ａと、空間２０ｂ内に。他の第４の磁
界および他の第５の磁界を形成する永久磁石１３ｂとに
より構成される。
【００６０】巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００６１】図１０は、本発明のリニア直流モータの第
６の実施例の構造説明を目的とする断面図である。
６の実施例の構造説明を目的とする断面図である。
【００６２】図３に示す本発明のリニア直流モータと図
４に示す本発明のリニア直流モータを２台並列に重ねた
構造を有し、図６の曲線Ａおよび曲線Ｂを加えた推力特
性を有し、移動開始位置と移動終了位置における推力の
増大化が可能となる。
４に示す本発明のリニア直流モータを２台並列に重ねた
構造を有し、図６の曲線Ａおよび曲線Ｂを加えた推力特
性を有し、移動開始位置と移動終了位置における推力の
増大化が可能となる。
【００６３】固定子１は、第１のヨーク２、第２のヨー
ク３ａ、３ｂ、第１の磁界を形成する永久磁石４ａ、４
ｂおよび第２の磁界を形成する永久磁石５ａ、５ｂによ
り構成され、第１のヨーク２および第２のヨーク３ａの
それぞれの相対面は空間２０ａを構成し、第１のヨーク
２および第２のヨーク３ｂのそれぞれの相対面は空間２
０ｂを構成する。可動子１１は、空間２０ａ内および空
間２０ｂ内にそれぞれ第３の磁界を形成する巻線１２
と、空間２０ａ内に第４の磁界および第５の磁界を形成
する永久磁石１３ａと、空間２０ｂ内に。他の第４の磁
界および他の第５の磁界を形成する永久磁石１３ｂとに
より構成される。
ク３ａ、３ｂ、第１の磁界を形成する永久磁石４ａ、４
ｂおよび第２の磁界を形成する永久磁石５ａ、５ｂによ
り構成され、第１のヨーク２および第２のヨーク３ａの
それぞれの相対面は空間２０ａを構成し、第１のヨーク
２および第２のヨーク３ｂのそれぞれの相対面は空間２
０ｂを構成する。可動子１１は、空間２０ａ内および空
間２０ｂ内にそれぞれ第３の磁界を形成する巻線１２
と、空間２０ａ内に第４の磁界および第５の磁界を形成
する永久磁石１３ａと、空間２０ｂ内に。他の第４の磁
界および他の第５の磁界を形成する永久磁石１３ｂとに
より構成される。
【００６４】巻線１２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、巻線１２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。
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、巻線１２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。
【００６５】図９および図１０に示す本発明のリニア直
流モータは、固定子１の構成部材および可動子１の構成
部材を円筒状に構成することを可能とするものであり、
永久磁石および巻線の起磁力の有効利用、漏洩磁束の減
少、小型軽量化および低価格化等を可能とするものであ
る。
流モータは、固定子１の構成部材および可動子１の構成
部材を円筒状に構成することを可能とするものであり、
永久磁石および巻線の起磁力の有効利用、漏洩磁束の減
少、小型軽量化および低価格化等を可能とするものであ
る。
【００６６】図３、図４、図７ないし図１０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２および
第２のヨーク３、３ａ、３ｂ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、巻線１２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される。
明のリニア直流モータにおいて、第１のヨーク２および
第２のヨーク３、３ａ、３ｂ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、巻線１２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される。
【００６７】
【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、大推力および変動の少ない推
力を発生するリニア直流モータの実用化を可能とするも
のであり、下記ような利点を有するものである。 （１） 特に振動を嫌う複写機、スキャナー、プロッタ
ーおよび記録装置等の各種キャリッジ部の低速移動およ
び高速復帰を可能とするものである。 （２） 始動開始推力の増大化が可能となり、大質量の
負荷の移動を可能とするものである。 （３） 始動開始推力の増大化が可能となり、軸受装置
の構造の簡略化および低価格化が可能となる。 （４） 図４、図７および図９に示す本発明のリニア直
流モータは、可動子の移動開始位置および移動終了位置
には常に保持力が作用し、可動子の非通電時における負
荷の保持が可能となる。 （５） 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が可能となる。 （６） ショート・ストロークに対応させた際、大推力
化、全ストロークに対する変動の減少、非通電時におけ
る両端部の保持力の発生が可能となり、従来のＨＤＤお
よびＦＤＤのキャリッジの移動の用に供されていたリニ
ア直流モータに求められていた非通電時におけるキャリ
ッジの保持を可能とするものである。 （７） 固定子を構成する永久磁石の体積の減少によ
り、小型軽量化および低価格化が可能となる。 （８） 推力特性を負荷の状態にあわせて容易に設定す
ることが可能となる。 （９） 永久磁石の固定が容易になり、構造の簡略化お
よび組立・調整の簡略化を可能とするものである。
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、大推力および変動の少ない推
力を発生するリニア直流モータの実用化を可能とするも
のであり、下記ような利点を有するものである。 （１） 特に振動を嫌う複写機、スキャナー、プロッタ
ーおよび記録装置等の各種キャリッジ部の低速移動およ
び高速復帰を可能とするものである。 （２） 始動開始推力の増大化が可能となり、大質量の
負荷の移動を可能とするものである。 （３） 始動開始推力の増大化が可能となり、軸受装置
の構造の簡略化および低価格化が可能となる。 （４） 図４、図７および図９に示す本発明のリニア直
流モータは、可動子の移動開始位置および移動終了位置
には常に保持力が作用し、可動子の非通電時における負
荷の保持が可能となる。 （５） 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が可能となる。 （６） ショート・ストロークに対応させた際、大推力
化、全ストロークに対する変動の減少、非通電時におけ
る両端部の保持力の発生が可能となり、従来のＨＤＤお
よびＦＤＤのキャリッジの移動の用に供されていたリニ
ア直流モータに求められていた非通電時におけるキャリ
ッジの保持を可能とするものである。 （７） 固定子を構成する永久磁石の体積の減少によ
り、小型軽量化および低価格化が可能となる。 （８） 推力特性を負荷の状態にあわせて容易に設定す
ることが可能となる。 （９） 永久磁石の固定が容易になり、構造の簡略化お
よび組立・調整の簡略化を可能とするものである。
【図１】従来のリニア直流モータの断面図である。
【図２】従来のリニア直流モータの推力特性である。
【図３】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。
面図である。
【図４】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。
面図である。
【図５】本発明のリニア直流モータの推力特性である。
【図６】本発明のリニア直流モータの推力特性である。
【図７】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。
面図である。
【図８】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。
面図である。
【図９】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。
面図である。
【図１０】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。
断面図である。
１ 固定子 ２ 第１ヨーク ３ 第２ヨーク ３ａ 第２ヨーク ３ｂ 第２ヨーク ４ 永久磁石 ４ａ 永久磁石 ４ｂ 永久磁石 ５ 永久磁石 ５ａ 永久磁石 ５ｂ 永久磁石 １１ 可動子 １２ 巻線 １３ 永久磁石 １３ａ 永久磁石 １３ｂ 永久磁石 ２０ 空間 ２０ａ 空間 ２０ｂ 空間 ４２ ヨーク ４３ ヨーク ４４ ヨーク ４５ ヨーク ４６ 永久磁石 ４７ 巻線
Claims (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
を形成する永久磁石と、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の磁界を形成する永久磁
石とを主に構成される固定子と、前記第１のヨークある
いは前記第２のヨークの周囲に所定の間隙を隔て巻装さ
れ、前期空間内を円滑に移動し得る構造をなし、前記空
間内に第３の磁界を形成する巻線と、前記第３の磁界を
形成する巻線に装着され、前期空間内の一方の移動方向
の範囲に第４の磁界および前期空間内の他方の移動方向
の範囲に第５の磁界を形成する永久磁石とを主に構成さ
れる可動子とにより成ることを特徴とするリニア直流モ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232094A JPH0956135A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | リニア直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232094A JPH0956135A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | リニア直流モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0956135A true JPH0956135A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16933916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7232094A Pending JPH0956135A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | リニア直流モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0956135A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1001512A2 (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-17 | Asm Lithography B.V. | Actuator and transducer |
| EP1262832A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-04 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US6710353B1 (en) | 1998-11-10 | 2004-03-23 | Asml Netherlands B.V. | Actuator and transducer |
| WO2010065340A3 (en) * | 2008-12-04 | 2010-08-26 | Microvision, Inc. | Magnetically actuated system |
-
1995
- 1995-08-18 JP JP7232094A patent/JPH0956135A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1001512A2 (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-17 | Asm Lithography B.V. | Actuator and transducer |
| EP1001512A3 (en) * | 1998-11-10 | 2001-02-14 | Asm Lithography B.V. | Actuator and transducer |
| US6710353B1 (en) | 1998-11-10 | 2004-03-23 | Asml Netherlands B.V. | Actuator and transducer |
| US6791443B2 (en) | 1998-11-10 | 2004-09-14 | Asml Netherlands B.V. | Actuator and transducer |
| EP1262832A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-04 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US6831285B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-12-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, magnetic support for use therein, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| WO2010065340A3 (en) * | 2008-12-04 | 2010-08-26 | Microvision, Inc. | Magnetically actuated system |
| US8237522B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-08-07 | Microvision, Inc. | Magnetically actuated system |
| US8466762B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-06-18 | Microvision, Inc. | Magnetically actuated system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |