JPS58186913A - 電磁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般的には電磁的な櫨鎖の這−発生ｔｉ！を
置に関し、特に、電磁駆動装置内の電機子の４勅を制御
する方法および俊ｆＩＩＬに関する。

電磁駆ＩｇＩ１表置には多くの櫨鎮か存在する０代表的
なモータすなわち駆動装置として［！１形のものかあり
、それは１つまたはそれ以上の界磁コイルを周囲に巻回
した円筒形ざビシを備えている。電機子は、米国特ｆｆ
第３．７２８．６５４号に示されているように軟鉄片で
形成された鉄心から底るか。

または、米国％奸箒３．０２２．４００号、纂３．２０
２．８８６号、縞３．４９５．１４７号に示されている
ように嶺、数の永久磁石から成るか、または。

鉄心と永久磁石との組合せから成る。コイルに直流電Ｒ
，ｔｌ′供給すると、磁界が発生してその電機子を一定
方向に駆動するのに十分な力が発生する。

供給電流の極性を逆にすれば、電機子は逆方向に駆＠さ
れる。

米１ｉｉ１特許第４，２６５．５５０号には、もう１つ
の槙類のｆｉ−形躯勧装置が開示されている・この駆＃
装置においては、消勢時に１１機子が原位置すなわち中
央値にに復帰する。このｉｔ線線形駆動直置意図された
目的は十分１１Ｃ４成するのであるか、直−径路に沿っ
ての運動な発生させる能力は限定されたものになる。米
−特許籐３．３２０．４４５号には、１対の隣接して置
かれた薄くて平たい磁石と。

これらの磁石の面に直角な軸ＩＩ−もつコイルとが開示
されている。コイルが付勢されると、単一固定軸に沿っ
ての両磁石の往復運動が発生する。

上述の直−形部Ｓ＋ｉ装置は、効果的であると同時に小
形のものである。これらは、さまざまな状況下において
使用できるが、特に、小形、＠量、低消費電力か費求さ
れる場合に使用可能である。これらは多くの利点を有し
てはいるが、またある限界をももっている。１つの限界
は、電機子が単一径路に沿ってしか運動しえないことで
ある。すなわち、電機子は多方向に運動することかでき
ない。

米１脅Ｉｌｆ第５，８５６．８５５号には１厘−違一位
置調整装置が開示されているが、この装置においては電
機子が単一１または１）Ｉｔの座標軸、に沿つ℃連動で
きるようになっている。米ｉｉａ脣許纂５．９０４，９
００号には、パルス作ｍ形２一式磁石位置−１１装置が
開示されてお〕、この装置によれば、書体を水平面上に
おいて、第１方向、′ｓ１方向と平行でない第２方向、
または編１方内と纂２方向との閣の任意の方向に運動さ
せることができる。これらのＩ！ＩｔＩＩｌｔは、値数
の通常のパルス作鋤形電磁モータによす、２勅式位置ｉ
ｌ差な行なっている。

発明の要約 本発明により″Ｃ提供される電磁層ｗｂ装置は、実質的
ＫｓＦ面状の永久磁石Ｉｒ７を置を有し、この永久磁石
ｇｉ１２Ｉｔはその平面に＃１は−直に広がる少なくと
も１つの輯界Ｖ＠生ずる。駆１ｍ１較置内には、磁石装
置の平面にほば平行な導体平面内において地長する少な
くとも１つの４体が富まれてお）、その導体の一部が磁
界と父差していることによって、４体が電気的に付勢さ
れた時導体と磁石領置とり閾には、それらのそれぞれの
平面内圧おける相対遁製が発生する。

図示されている実施例においては、磁石＊Ｗは販磁石Ｉ
！直の平面にほぼｉｋ直に広がる１対の逆極性の磁界を
発生し、これらの磁界は磁石装置の一定軸に沿って＊＊
する位置関係を有しており、磁石ｇＲｔＩＬは該磁石装
置の平向内において多方向に沿って逼−自在であるよう
に取付けられ℃いる。

もう１つの図示されている実施例においては。

さらに別ｋＫ付勢されうる線導体が前記導体平面内また
は前記導体平面の近くに存在し、それらの導体のそれぞ
れの一部が磁界とある角度で父差し。

それぞれの導体の交差部分の該角度は他の導体の交差部
分とはｌｈｌにっている。

もう１つの実施例の駆−装置においては、ａ石Ｉ！ＲＩ
ｆは？Ｉｍ長い廊蛙で、その磁界の少なくとも１つは一
定の蛾小ｍを有し、導体は該磁界の最小幅より大きい幅
なもったＩＪａ長いループｔなしていて。

そのループの短い部分の１つか少なくとも１つの磁界と
交差してｉｌｉ記相対運動奮発生させるようになってお
り、また、ループの長い部分は少なくとも１つの磁界の
ほぼ外側に存在するようになっている。

本発明によって提供される多方向運動発生方法は、永久
磁石装置であって該磁石装置の平ｍ［はぼｔｊｌＩＩＫ
広がる少なくとも１つの磁界を発生するようになってお
り該磁石装置の該平面内における多数の方向に沿って運
！１Ｉｌｌ自在であるように取付けられているｌ１ｉＩ
記永久磁石質置を配設する段階と。

前記導体平面内または前記導体平面の近くに存在する複
数の別々に゛付勢されうる導体であってそれぞれの該導
体の一廊が前記磁界とある角度で交差し、それぞれの導
体の該角度が他の導体とは員なっている前記複数の導体
を配設する段階と、該導体の選択されたいくつかを電気
的に付勢して前記磁石装置と前記線導体との関に多方向
性の相胃運動な生せしめる段階と、を雷んでいる。

本発明の目的は、電機子な多方向に運動させることがで
きる電Ｗ駆動装置および方法を提供することと、複数の
付勢自在散瞳を所定の様式で付勢することによって電機
子を複数の非固定径路に沿って運動させることのできる
上述の種類の駆動憫ｔｉｔｖ提供することと、縦軸に沿
って乱いに片寄っている１対の逆極性の一級磁極領域と
諸磁石を可変径路に沿い可変速度で変位させる複数の駆
動力な発生させるように片寄った磁石に５１１で配置さ
れた値数の導体と′ｌｔもった電磁駆動餉置を提供する
ことと、１河の１１１Ｉ接し且つ逆極性’ａ’もった磁
界とこれらの磁界に対して磁束帰路Ｓ＃の必要かないよ
うに配置された線導体とを組合わせて有する電−１Ｋｇ
Ｊ較置を装供することと１以上に述べた特性な有し、比
較的小形で、比較的少数の要素から構成され、かつ低消
費電力で動作しうる駆ｍＶ装置を提供することと、であ
る。

本発明の他の祷目的および他の通用範囲は、添付図面を
参照しつつ行なわれる以下の詳細な説明によって明らか
にされる。添付図面においては。

同一部品には同一＃層番号が付せられている。

詳細なｉ１ｓ！明 第１図および第２図には１本発明に従って構成された駆
動茨１ｉ１１０が示されている。駆−装置１０は、ハウ
ジングＩＨ直１２内に支持され且つ収容されている。駆
＠装置１ｏ内には、磁石装置１４およびコイル装置１６
が備見られている。＾ウジング装置１２には１間隔を置
いて整列した穴１８が形成されている。連続的な駆励自
在ベルト２０のような材料ウェブが、これらの穴１８を
通って増分的変位な行なと・うるよう虻なっている。

ハウジング表置１２内には、上部内１１２２１Ｌ、下部
内−２２ｂ、および端部内−２４が形成されている。上
部１１２２ａＫは、細長い案内用人で穴２６が形成され
ている。＾ウジング仮置１２の内−は、磁石装置１４の
Ｓａを制限する散瞳をなしている。

磁石装置１４は、デルリン■などの非磁性的かつ非導電
性の材料で作られた。薄いほぼ長方形状のキャリア部に
２Ｂ’を有する。キャ１）７２８か定常的な常態位ｆｉ
ｌｌ（第１図］にある時は、その下部表面は下ｓ１１表
面２２ｂ上に存在し、キャリアの右方表面は右万端部１
１２４に画像している。中ヤリ７２８には、１対のほぼ
長方形状の凹部３０が形成されている。それぞれの凹部
３０はその内部に、１対の薄いほぼ長方形状の永久磁石
３２ａ。

３２１）の−万を収容して保持するような形状になって
いる。ここには１対の磁石３２１Ｌ、３２１）ｔ−用い
る場合を示したが１本発明においては、１対の逆極性の
隣接した磁極領域をもった単一磁石の使用も考えられる
。

磁石３２１Ｌ、３２ｍ）は共通の境界３４に沿って！ｄ
され、臣い＆Ｃ鉛直方向に片寄らされている。

この片避りにより、電機子すなわち磁石装置１４を多方
向に運動させるための電磁力が形成される。

１対の磁石３２ｍ、３２ｂは、同一の、または平行な＋
面内に存在する必要はなく、互いにある角ｆ’になす方
向を有することができる。この実施例においては、それ
ぞれの磁石ａｚａ、ａｚｂは。

好ましくはサマリウム・コバルトのような希土類のもの
とする。永久磁石３２　ａ　ｔ　３２　ｂのそれぞれの
ｍ３６ａ、３８ｂは逆のｉｉｉ極Ｎおよび８を画定する
。磁ｆｉｍ３６ｍ、３６ｂから発生する磁界は１図の紙
面から実質的に−直に広が〕、固定子装置１６から発生
する電磁界と相互作用して電機子装置１４を駆動する。

磁石３２１および３２１１は希土類磁石なので、それら
の磁界は弾道的な傾向をもつ、換言すれば、磁界は磁ｉ
ｉｍから上方に。

磁極面の面積と同じ広さの面積内へ延長する。

コイル装置１６は、連続的な、はぼ平−的で長方形状の
導電性界磁コイル３８を備えている・コイル３８は、適
宜の制御回路３ｓおよび好ましくは直流の電源４０Ｃｌ
！続された。複数のＩ−を有する。制御回路３９は、コ
イル３畠を流れる電流の振幅および極性を制御する。界
磁コイル３８は。

プラスチック・ジャケット（図示されていない）内に収
めることができる。界磁コイル３８は定置されており１
通常の手段（図示されていない）によってハウジング装
置１２に固定遅−されている。

磁石装置１４は、コイル３８内Ｗ＠れる電流の大きさお
よび方向のそれぞれに依存する適Ｒおよび方向で運動す
る。

界磁コイル３８の巻線は、４つの互いに接続されたコイ
ル部分４２＆−４２４に分けて考えることができる。そ
れぞれの部分は、ａ接するコイル部分九対してほぼ直角
な方向ンもっている。この・ような配置になっているた
めに、コイル部分４２１Ｌを流れる電流の方向は、コイ
ル部分４２０′１に流れる電流とは逆にな゛る。また、
コイル部分４２１）を流れる電流の方向は、コイル部分
４２ＬＬを流れる電流とは逆になる。

コイル部分４２ｍ、４２０は、磁極面３６ａ。

３６ｂのそれぞれの部分を横切って延長する。これらの
コイル部分と直角をなして配置されたコイル部分４２１
）、４２ｄは、それぞれ磁石３２ａ。

３２ｂの片寄せられた張出部分４４＆、４４ｂを横切っ
て延長する。従って、ｌ［角をなして配置されたコイル
部分４２ｍ、４２には永久磁石３２１Ｌの磁界内ｖｍ切
って延長し、コイル部分４２ｃ。

４２ｃＬは永久磁石３２１）の磁界内を横切って延長す
ることになる。

コイル部分４２ａ、４２ｏの蛾も内側の巻線は。

共通境界３４から噛たった位置にある。

コイル部分４２ｍ、４２ｏｒ）４極許はそれぞれ水平軸
に沿って全体としての幅をもっているが。

その−は同じ軸に沿っての、ｉ１１極３６ａ、３＠ｂに
よって一定される磁界の長さよ）かな〕小さく。

ｊｌ１４内側の巻線は境界３４から十分−れていＣ。

磁石装置１４が水平方向に並進しても、コイル部分４２
＆、４２０はｔｔｉｉｎの磁界内に入ることはない、こ
のような位置関係のために、コイル３８の上方の離れた
位置に憾東帰ｗ１′ｊＩｊＬを配設して、コイル部分４
２１Ｌ、４２ｍ）を通って上方へ延長するＮ極からの磁
束が、他のコイル部分４２０，４２ａな通って８極へ帰
るようにする必要かなくなる。

磁束帰路板の必要がないので、この４駆１ｌＩＩＩｉＩ
ｔ置は従来よりも著しく薄く、かつ軽く作ることができ
る。

−また、上部および下部のコイル部分４２ｂ、４２ａの
最も内側の巻線は、それぞれ磁石ａ２ｂ＊ａ２ａの上端
部および下１４１部から間隔ｔもっている。これらの間
隔は、！５９２置１４が鉛直方向に！進じた時、磁憶面
３６１）がコイル部分４２１）の位置筐で一達せず、ま
た、４畠極ｍ３＆＆かコイル部分４４ｂの位Ｆｌｉｔま
で達しないための十分な大きさをもっている。

次に、この実１例の動作について説明する。ベルト２０
を左方へ駆動するためには（第１図）。

電流を界磁コイル３１１Ｃ供給する。この電流の向きは
矢印ムによって示されている。この−釆、磁石装置１４
は第２図に示されている位置まで運動せしめられる。こ
の場合、磁石装置１４は、結局。

臨１図に示されている位置から上方および左方へ同時に
ＪＩＩＩＫ動される。運動の左方への並進成分は。

対向するコイル部分４２ａ、４ｚＯの電磁界と。

永久磁石３２１Ｌ、３２ｍ）の磁界のそれぞれとの相互
作用によって生じる。さら［ＩＦ述すれば、付勢された
コイル部分４２１Ｌが発生する電磁界は。

永久磁石３２ＯＮＩｉ磁界と相互作用して磁石装置１４
を左方へ駆動する。同時に、コイル部分４２０の電−界
と磁石３２ｔｌのａｍｍ界との相互作用のＭｌ左方への
駆−力か生じる。上方へのＪＩＩＫｌＩｌｌ力成分は、
対向するコール部分４２　ｂ　ａ　４２　ｄの電磁界が
それぞれ片寄らされた磁石部分４４ａ。

４４’ｂの逆向きの磁界ともっばら相互作用するために
生じる。上方への３１１１Ｉｌｂの際、キャリア２８上
の突起部４５がベルト２０のスプロケット穴（図示され
ていない）内に入って係合し、案内用みぞ穴２６内をす
べって行く、案内用人上穴２６は。

中ヤリア２８な左方へ案内するので、ベルト２◎は駆動
されることになる。もちろん、ハウジング仮置１２１７
）Ｐ’３１１ハ、磁石装置１４の遍ａＹＩＩＪｉａする
。

磁石装置１４を第１図の位置へ復帰させるためには、制
御回路′４Ｉ：ＩＩＥ１１作させて界磁コイル３８を流
れる電流の極性な３１！転させる。これによって、コイ
ル部分４２＆−４２ｄＬか発生する電磁界の向きが逆転
する。これらの逆向きになった電磁界は。

磁石３２１Ｌ、３２１）の磁界と相互作用して、ａ石装
置１４’ｌ！’右方および下方へ駆動する。この逆向き
の運動は、磁石装置１４が＾ウジング装置１２の下部内
−および右部内−に蟲たって静止するまで継続される（
第１図）、この復帰這帥中に、ベルトは駆動用突起部４
５から解放される。このようＫして、ベルト２０は、あ
らかじめ選択された距離だけ左方へ増分的に前進せしめ
られたことになる。

以上に説明したのは、１鍾作サイクル中に行なわれる一
作系夕１ｊである。もちろん、この動作サイクルな禰返
せは、ベルト２０は連続的に増分的駆動を受ける。

次に、第６図および第４図を参照しつつ、洲の実ｍ例に
ついて説明する。前述の実施例におけると同様な、この
実施例の構造には、ダッシュのついた同じ参照番号が付
せられている。この実ｍ例においては、−石装置１４′
が固定されておらず、ベル）　２　Ｇ’ｔ’増分的に前
進させるために多方向に連動しうるようになっている。

町ａ磁石＊ｔ１４’は、一般に薄くて長方形状ｔなす２
Ｎ４２キヤリア４６を有する。キャリア４６は。

内部に中ヤリア２８′を這−しうるように保持しており
、キャリア２８′と同じ釘科で作られている。　　□キ
ャリア２８′は、命ヤＩＪ７４６によって画定された空
間内において鉛直に運動することができる。

キャリア４６はまた。上部および下部の一画２２′とＭ
Ｉ＠自在に係合していることによって、　ｍ１１ｗ２４
′の間で縦方向にｌ’ｌｔ＃Ｌうるようになっている・
キャリア４６の対向する端部−は穴１８′とｊ１外した
穴４８ｔ’有し、ベル）　２０’がこれを通〕うるよう
になっている。

導電コイル３８′は平面状の磁石３２’ａ　＃　３２’
ｂに＠接して置かれ、電機子仮置１４′の遁−中、コイ
ル部分４２’ａ　ｊ４　ｌ’ｂは永久磁石３２’＆ｆ）
４ｉ１ｉ界内にあり、コイル部分４２’Ｏ＃　４２’ａ
は永久磁石３２′ｂの磁界内にあるようＫなっ℃いる。

この実施例の動作ＫＩＩｉｌＬ、、ては、界磁コイル３
８′は制御回路によって付勢される。電流が落３−に示
されている矢印の方向に流れるものと仮定すると、キャ
リア２８′はキャリア４ｇＫ５１１１．て上方に移動し
て、突起部４５′はベルト２０′のスプロケット穴を通
して突出し、キャリア４６の穴に係合する。これによっ
て、ベルト２　Ｇ’はキャリア４４！ノ内’ＩＩＩＫ密
層せしめられ、摩扉的に係合せしめられる。これと同時
に、キャリア４６は磁石Ｗｔ置１４′によって左方へ、
左方ｍ部１１１２４’ＩＣ係合するまで駆−される（ｄ
４４図）、従って、ベル）２０’４左方へ駆動される。

さらに、ベルト２０′はキャリア２８′および４６の閾
に挾まれているので、それはハウシング装置の内ＷＩＫ
は接触しない、このため。

ベル）２０’ＪＣ対する摩麺は著しく減少せしめられ。

従ってその使用寿命は蝙びることになる。

もちろん、界磁コイル３８′を流れるｔ滝の極性を逆転
させれば、キャリア２　Ｂ’、　４６はそれらの常態位
置に復帰せしめられる（第６図）１以上のサイクルな繰
返せば、ベルト２０′は増分的に駆動される。

講５図および第６図には、本発明のもう１つの実施例が
示されている。この実施例が他の実施例と異なる点は、
ｍ石装置５０が単一軸５１に沿って往復１１！ｉ！鯛す
る点である。この実施例においては。

磁石装置５０は１５１の薄い、好ましくはサマリウム・
コバルトなどの希土類の永久磁石５２１゜５２１）から
成る。ここでは１対の磁石が示されているが、＊−歯面
上に１対の磁極領域をもった早−磁石を使用することも
できる。ａ石５２ａ。

Ｓ２ｂは共通境界５４に沿って遍劇されており。

互いＫいっしょに運動する。磁石ｓｚａ、ｓｚｂは互い
に間隔をもっていてもよい、ｉａ石５２亀の上部表面は
８極、下部表−はＭ極であシ、一方。

磁石５２ｍ）の上ｇ表面はＮｉ１．下部表面は８極であ
ればよい、磁石５２＆ｈ５２１）は、！ラメチックのキ
ャリア５６の凹部内に取付けられている。

磁石ｇ！！置５０は、間隔をおいて配置された１対の平
面状の上部コイル５８および下部コイル１ｉ０に対して
運−自在になっている。

コイル５８．６０はそれぞれ、永久磁石５２ａ。

５２ｂの上部表向および下部表面に対して１な〕合う位
（ｔＫ置かれている。コイル５＠および６θは、プラス
チックＩｉｆ料内に取付けて定置すればよい、コイル部
分５８１Ｌ、６Ｑ＆、および５Ｂ０゜６０Ｃは、それぞ
れ対応する磁石５２＆、５２ｍ１の磁界内につねに存在
する。

第５図に蛾も良く示されているように、コイル、部分５
８＆内の電流はコイル部分５ｉｌａ内の電流とは逆向き
に流れ、コイル部分８１内の電流はコイル部分６０（ｌ
内の電流とは逆向きに流れる。

コイル部分５８ｂ、５１１ｔｉ　；６０ｂ＊　６０ａ（
６０ｍ）、６０１１は図示されてはいないが、コイル部
分ｓａｂ、ｓａａ＃！ｃＮ応する部分である）は付勢さ
れても、磁界の外ｌｌｌｌＫ位置するので磁界と相互作
用しない、永久磁石は布土娯形のものであるので、それ
らの磁界は弾道性、すなわち磁極面によって一定される
面積内に集中するように磁極面から広がる性質を有する
。従って、コイル部分ｓａａ、ｓａａ、およびｓｏａ、
ｓｏａのみが並進運動に寄与することになる。ｓｔｒ述
のように、それぞれのコイル部分５ｍ１．５ＩｉＯＪ６
Ｇ＆。

６０Ｃの導總膵全体としての、縦軸５１＆Ｃ沿っての幅
は、それらｔ内ｓＫ含むそれぞれの磁界の幅よりも小さ
い、−石装置５０が縦軸方向に並進しても、コイル部分
Ｓ８ａ、！１ａｓ６０ａ、６０Ｃは境界５４を横切るこ
とはなく、従って常に隣りの磁界の外側にあり続ける１
例えば、ａ石５２ｂのＭｌｊから出る一束はコイル部分
５８ｃｔ−通って上方へ延長した後コイル部分５８＆を
通って下方へ延び、磁石５２１ＬのＢ極に入る。従って
、磁束が同じコイル部分ｔ２１遍遍する可能性はなくな
る。必要ではないが、間隔をおいて１１ＩＩＩＩ）磁束
帰路板（図示されていない）を配設することもできる。

その場合は、それぞれの帰ｊｌｉｌ板は対応する導電コ
イル５８．６０の上方Ｋｊ［なるように配置すればよい
。

この実施例の動作は久の過ルである。制＃回路の動作に
よ）、電ＩＩＩ（図示されていない）からの好ましくは
＠流電流が、４電コイル５８を通って第６図の矢印の向
きに流される。これによって。

コイル部分５Ｉｉａ、５８ａＫ逆向きの電ｉＩｌ界が発
生する。これらの逆向きの電磁界は、磁石５２ａ。

５２１）の逆向きの磁界のそれヤれと相互作用して。

磁石装置５０ｔ′右方へ直−的に厘−する、従って。

キャリア５６に遜−された出力５ｗ５ａは右方へ運動す
ることになる。この遍ＩＩ！Ｊは、＃照誉号１゜によっ
て概略的に示されている週−制＠用ストップｓ材にキャ
リア５６がｉｓすると停止せしめらられる。磁石装置！
ＩＯを逆向きに駆動するためｋは１ｗ４御回路によって
下部導電コイル６０を付勢し、一方上Ｓ＊電コイル５８
を消勢する。さらに。

その目的のためには、コイル６０の電流をコイル５８の
電流と逆向きに流す、すなわち、コイル部分６０ａの電
流は図の紙面から流れ出すよう＃Ｃ１またコイル部分６
００の電流は紙面に流れめむようにする。コイル部分６
０ａ、１ｉＱｏは逆向きの電蝿界Ｖ発生し、それらは磁
石ｓ：ｚａ、ｓｚｂの逆向きの磁界と相互作用する。そ
の結果、磁石襞１１５０は逆方向（すなわち左方）へ、
キャリア５Ｓが他の遍−制＠用ストップ部−１０に当接
するまで駆動される。従って、制御回路によって上部コ
イル５８と下部コイル６０との付勢な上述のように、父
書させれば、磁石装置５０を容ａＩに往復運動させるこ
とかできる。

この実施例においては％磁石管ｔｓＧが連動自在である
ようＥｌｌ明したが、これ【定置してコイル５８および
ｓＯｖ遍勧遍在自在ることもできる。

また、この実緬例においては、２方向性の並進道鯛を実
現するために１対のコイル５８および６０′４ｔＩ＠い
ているが、代わ９に単一コイｋｆ便用することもできる
。率−コイルを流れる電流の極性な逆にすれば、磁石＊
ｔＳＯの２方向法遭−を実現することができる。

第７図には１本！ｉｉ明のもう１つの実施例か示されて
いる。磁石装置１６は、直交する２軸に沿って、また直
５ｅ２軸間の任意の−に＠って運動するように制御され
うる。磁石装置１＠は命ヤツア部社７８４’有し、キャ
リア５ＩＩｔＴ８は１胃の永久磁石ｙａａ、ｙａｂな片
寄らせて並置した位置関係で収容し保持するための凹部
ｔ−形成されている。

キャリア１８は、デル１７ン■のよう１に適宜の非磁性
的で非導電性の材料によって作ればよい、２つの磁石は
１図の紙面から共通の方向に向する逆極性のａ種領域を
舊する。この実ＷＩ例においては。

磁石７８ａのＮ極領域が上向きに１つてお〕、磁石７８
ｂの８極領域が上向き＃Ｃなっている。これらの永久磁
石は、好ましくはサーｖ％ｌウム・コバルトなどの希土
類形のものとする。Ｐｋ望の遭−を実現するために、ａ
数の平面状コイル８０．８２゜および８４が磁石襞ｔＫ
１なｐ合う位置に配設されている。それぞれの平面状コ
イル８０，８２゜および８４は、直接制御回路８６＃Ｃ
接続されている。［御回路８εは任意の通常の形式のも
のでよ＜、゛１綜８１からコイル８０．８２．８４への
好ましくはｄｉＬ流゛流圧１圧ｔ′る所定の鵬序でディ
ジタル制御して、その電圧の極性およびｆＲ＠が′＠債
子貿ｆｉｔ７６の連動の方向および速度を鉤整するよう
処する。それぞれのコイル８０．８２．８４はｌラスチ
ック・ジャケット（図示されていない）内に収容され、
第７図に示されている運動自在の磁石装置７６Ｋ）Ｑｔ
応するように固定されている。

コイル装置８０は、永久磁石７Ｊｉｌａｆ）Ｍｌｉ磁界
を横切る水平部分８０＆を有する。コイル８０の他のコ
イル部分は磁石７９＊（Ｄ磁界の外儒にあるので、それ
らを流れる１滝は、電流が発生する電磁界と永久磁石７
９＊ｌＤ磁界との閾に相互作用が　　□ない限カ、磁石
装置１藝ＩＩＣ対して影ｅｔ’及ぼさない、＊流がコイ
ル８０内を図示の方向に處れる場合には、それは磁石装
置７６Ｋｊｉして上向きの力な及ぼす。

コイル装置８２は、磁石装置ｒｓｔ水平軸に沿って縦方
向に並進させる作用を有する。電流か矢印（ｉ！！７図
）の方向に流れる場合には、鉛直方向に延長するコイル
部分８２ａおよび１１２ｏ＃ｕ、ａ方への縦方向運動を
起こさせる。コイル部分８２＆および８２Ｇを流れる電
流は逆向きになっている・これらのコイル部分から発生
する電磁界はそれぞれ逆向きになっているので、それら
はそれぞれ永久磁石ｒａａ、ｒａｂの磁界とｗＩ−して
、磁石装置を右方へ変位させる。左方へ変位させるため
には、制御回路８６から平面状コイル８２を経て逆方向
の電流を流せばよい、この特定の実施例においては、コ
イル部分８２ｍ）および８２ａは作ＮＡｔ打消しあうこ
とになるので、運１ｌＩｌＫは影響を及ぼさない、やや
異なった１ｌＥｊｊｌをすれば、永久磁石Ｔ８ａおよび
７８１１とコイル部分８２ｍ）とによって発生せしめら
れる力は、＝イル部分８２ａと永久磁石１８ａおよび７
８１３とによって発生せしめられる力と轡しく互いに打
消しあうのである。これらの力が１いに確実に打消しあ
うためには、それぞれのコイル部分の長さ１巻線数が等
しくなけれはならない。

鉛直下向きの５ｙｉｂを行なわせるためには、制御回路
８６によシコイル装置８４に付勢する・もし。

’ｓａが第７図に示されている矢印の方向に流れれば、
コイル部分８４＆は磁石１８１３の８ｆｉｉｉｆｉ界と
相互作用して、−石装置１６を鉛直下向きに変位させる
。コイル８４の他の部分は、このＢ極の磁界と＠１作用
しない。

この実施例は３つの平面状コイルを用いているように説
明されたが１以上に述べた運動は１例えば平面状コイル
８０およびＢ２の２つの平面状コイルによっても実現す
ることができる。この後者の場合に鉛直方向の往復運−
を実現するためには。

コイル８０を通して電ｔＩＬｔ−選択的に反対方向に流
せはよい。

以上に説明した実施例の一作は、上述の説明によってす
でに＠Ｉ４ツにされている。しかし、上述の説＃４に次
の簡単な説明をさらに補足しておくことにする。１ＩＩ
Ｅ機子發置１６を１１７図に示されている位置から右方
へ前進させるためには、コイル８２を通して矢印で示さ
れている方向の電流な送る。

すると、対向するコイル部分８２＆および８２０は対応
するそれぞれの磁界と協働し、共に′電機子装置７６’
＆右方へ駆動する。電機子装置７６＆−鉛直上方へ連動
させるためには、上部の平面状コイル８０を付勢する。

この目的のためには、コイル部分８０！ＬＫｔ流を流し
て電磁界を発生させ、それが永久磁石１８ａの磁界とｗ
ｋＩＩ１１１シて電機子装置Ｔ６の鉛直上方への運動を
与えるようにするわけである。下方への運動は、コイル
８４の付勢によって実堝される。もし、コイルｉｉＯ，
８２，および８４が同時に付勢されれば、電機子装置１
Ｇは。

これらのコイルによって発生せしめられる力七合成した
力によル、その方向に運動せしめられる。

従って、ｍ機子装置１６は、阜に鉛直軸または水平軸に
沿ってだけではなく、それらの閾の任意の所潅軸に沿っ
ても運１せしめられうる。この軸の方向は、コイル８０
．８２．８４内を流れる電流の大きさおよび方向によっ
て決定される。これらの１１Ｌ流の極性な逆転させたプ
、大きさｔ変化させたりすれば、１１に機子装置１６の
運動の方向および速度な所１した通９に変化させること
ができる。

このようにして　１１機子な多方向に運動させうるのみ
でなく、それを容易かつ正確に１ｌｌｌ＃して行なわせ
うる。尚直に小形で効果的な駆ｍ装置が得られる。

謳８図には１本発明のさらにもう１つの実施例が示され
ている。この実施例は、＠７図に示されている実施例に
類似している。この駆動装置９０は運動自在の電機子す
なわち磁石装置９２１に有し。

磁石仮置９２は１対の永久磁石９６ａおよび９６１１を
互いに片寄った位置闘係で収容し保持するための、Ｍい
に片寄った長方形状の凹部な形成されたプラスチック脅
ジャケット９４を有している。これらの磁石ｓ６ａ、ｓ
ｓｂは、好ましくはサマリウム・コバルトなどの宿土顔
形のものとする。磁石９６ａにおいてはＭ極面が紙面の
外側に面しており、−石９６１）においては８極面が紙
面の外側に面している。１対の定置された平面状の長方
形コイル９８および１００は、！いに直角Ｋｌね合わさ
れている。それぞれのコイルｓＩおよび１０Ｇは、それ
らのコイル９１１．１００への直流電＃ｌを制御しうる
適宜の１１１１１（ロ）路１０２に縁続されている。

この実ｍ例においては、コイル部分５ｌＩｌ＆は永久磁
石９６＆のＮ極磁界ｔ−横切って延長してお〕。

コイル部分９８Ｃは永久磁石９６１３の５ｉｉａ界を横
切って延長している。界磁コイル１００のコイル部分１
００＆は磁石ｓｇｂｆ）ａ＠電磁界通って水平に蟻長し
、コイル部分１８０ｏは永久磁石９６ａのＭ極磁界を通
って水平に延長している。

それぞれの界磁コイルＳ８および１００の端遍コイル鄭
分は、永久磁石ＳＳａおよびＳ６ｂの外側に延長してい
ることに注意すべきである。すなわち、これらの端部部
分は永久磁石の磁界と相互作用しないようになっている
１便って、これらの端部部分は付勢されても、磁石仮置
の所望の這１１１に影響を与えない。

直交して電なりあったコイル９８および１００によって
画定された領域１０４は、コイル部分の重なりのない領
域である。この領域１０４は、中心点１０６が任、を数
の径路をとって運動しうる区−をなしている、これらの
径路は、界磁コイル９８．１００へ供給される１圧を制
御する制御回路１０２によって制御される。さらに詳述
すれば。

コイル９８．１００の電流の振幅および極性な調整する
ことができ、それによって中央領域１０４内における中
心点１０６の運動の速度および方向を調整して、中心点
１０６を任意の所望径路に沿いある点から他の点へ運動
させることができるのである。

１作の際に、コイル１００内の電流を第８図の矢印の方
向＆Ｃｆｉせは、磁石装置９２を鉛直上方に運動させる
ことができる。すなわち、：１イル部分１００ａは８極
と相互作用し、コイル部分１００ｃはＮ極と相互作用す
ることにより、磁石装置９２な中心点１０６を含めて上
方へ駆動するのである。

すなわち、これらの力は双方が瓦いに加算されて作用す
る。磁石装置を鉛直下方へ駆動するためには、コイル１
００に供給される電圧の極Ｉｋｔ制御回路１０２によっ
て変化させさえすればよい、磁石装置Ｓ１２’に水平方
向に運−させるためＫは、制御回路１０２によって界磁
コイル９８に電圧を供給して、コイル部分９８ａが磁石
９５ａｆ）Ｍｌｌ磁界と相互作用し、コイル部分９８０
が磁石９６１）のＢ極磁界と相互作用するようにすれば
よい、もし、電流が矢印の方向に流れれば、磁石装置ｓ
２のこの連動は右方への直−運動になる。右方への運動
のみを行なわせるためｉＣは、界磁コイＪ＆／１◎０は
消勢しておく。一方、中心点ＩＱ８ｔ−中央領域１０４
内において任意の与えられた方向に運動させるためには
、制御回路１０２によって界磁コイル９８および１００
へ供給される電圧を変化させることによって、それらの
極性および振輪が磁石装置９２の運動の方向および適Ｉ
ｊｔを変化させるようにする。すなわち、中心点１ｍ）
ｌｉは、界磁コイル９８および１０Ｑ内ｔ−ｇれる電流
の大きさの前会および方向によって決定される運動方向
にある速度で運動せしめられる・ 前の実−例におけると同様に、この実施例では磁石酋ｆ
ｉ１９２がコイル９８．１００に対して遁−自在である
よう＆Ｃ説明したが、これらのコイルなＩｉ！ｄにされ
た磁石装置に対して運動自在であるようにすることもで
きる。

以上においては、好ましくは中心点１０６が中央領域内
において運動するように、電機子装置９２が運動するも
のとして説明したが、駆ｗＪ装置９０は、もし中心点１
０６がこの領域外へ出れば。

依然として憬叱し続けるものの、その正確性および有効
性は低下する。そのわけは、磁石ｓ６ａ。

９６１）がコイル９８．１００の他のコイル部分と相互
作用するようになり、そのために所望の駆−力を打消す
向きの力が発生するようになるからである。

第９凶には１本発明のさらに４５１つの実施例か示され
ている。この実施例においては、永久磁石１１０の磁極
面１１２はＭ極になっている。好ましくは、磁石１１０
は希土鯛形のもので、図示されていない表置によって閣
の面内において多方向連動しうるようＫｍ付けられる。

磁極ｒｊｊＪ１１２上には並置関係をなして複数の界磁
コイル１１４，１１６．１１１１が配置されている。コ
イル１１４，１１６．１１１１は、′ＩＬいに。

また磁石１１０Ｋｊｌｌて、相異なる角方向を臀する＊
　：ｙイル１１４ｉ１１ｉ、１１畠は同−平繭内にある
ように示されているが、必ずしｔそうでなくてもよい、
これらのコイル１１４．１１８゜１１８は前の実施例の
諸コイルと同様のもので。

定置的に取付けられている。制＃＠路（図示されていな
いが、＊述の制御回路と同様のもの）がコ（＃１１４．
１１ｆｉ、１１８Ｆ）そｔＬぞｔＬＫｉｌ絖されていて
、それぞれのコイルに供給される直＃１１１Ｅ圧の大き
さおよび極性を制御しうるようになっている。この制御
回路は、コイル１１４，１ｌｌｉ。

１１８な選択的に付勢して、ｉ１１石１１０とコイル１
１４．１１６．１１８との閾の相対週−を以下に述べる
ようにして実現する。：１イＡ／１１４゜１１６．１１
８は、磁極面１１２０部分上にそれぞれのコイル部分１
１４１Ｌ、１１＆＆、１１８１Ｌなもっている。界磁コ
イルのそれぞれな別々に付勢すると、ｇ石１１０はそれ
ぞれのコイル部分１１４！Ｌ、１１１．１１８＆から、
力のベクトルＦｉＣよって表わされているように、コイ
ル部分＆Ｃ直％Ｉな方間の運動を与えられる・磁石１１
０に−ｎ−癲コイル１１４　、１１６，１１８に対し、
与えられた径路に沿って与えられた方向に運動させるた
めには、制御回路によって選択された繍コイルに電圧を
供給する。ａ石１１０の運Ｓは、どのコイルな付勢すべ
きか、および、それらに供給すべき電圧の大きさおよび
極性、を選択することによって、制御することかできる
１例えは、もしコイル１１４および１１６が、コイル部
分１１４ａ、１１６ａに矢印で示されている極性の同じ
大きさの１圧によって付φされれば、磁石１１０は、゛
コイル部分１１４ｍ、１１６ａの力のベクトルＰｖｌｔ
−合成した大きさにより、コイル１１８の力のベクトル
ＩＰｖとほぼ一致する径路に沿って遍−せしめられると
とになる、この場合の磁石の運−饅繕はそのようになる
が、界磁コイル１１４．１１６．１１８の選択されたも
の、または全て、に供給される電圧の極性および大きＳ
ｔ−変化させれば、磁石１１Ｇの運動を多方向に沿って
行なわれるように制御することができる。

さらに、この実施例においては３つの界磁コイルと１つ
の磁石とｔ使用しているが、不発−の範囲内において別
の数の界磁コイルと磁石とｔ’ｉｉ！帛することもでき
る。

以上に説明された駆動装置における運動畳嵩は。

１つだけに限定する必要はない、この駆動装置は。

複数の個々の制御されうる這−費素な含むことができる
。また、この躯Ｉｌｂ装置においては、ディジタル形の
ステップパイステラｆａ＊％または単一の直線形比例制
御、によって位置制御な行ないうる。この駆１に１１＠
置の＠御は、Ｈルー！制御または閉ループ＊ｌＪ＃にの
み＠足されるものではない。

以上にｉ５！明した装置に刈しては１本！ＩＩｖＩ４の
範−から逸脱することなく、ある改変を施すことがでに
示されている全ての１埴は、＠定的な意味のものではな
く１例示的な意味のものであると解釈すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の駆駒装置の諸費素が１つの位置にあ
る状独を示す概略図である。 第２図は、第１図の駆動装置が作−せしめられた猿、異
なった位置にある状部な示す概略図である。 第３図は、もう１つの実施例の駆動装置が１つの位置に
ある伏膳を示す概略図である。 ｓ４図は、第６図の駆動装置が作−せしめられた後、異
なった位置にある状ｌ１１１を示すｗｔ略図である。 ＃ｇ５図は、本Ｑ＠ｉｉのもう１つの実施例を示す砒略
的平ｍ−である。 第６図は、第５図の駆動１ｊ１ｔｌｔの概略的立面図で
ある。 第７図は１本！ｉｉ明のもう１つの実施例乞示す概略的
平面図である。 ｊｌＩ８図は１本発明のさらＫもう１つの実施例を示す
概略的平面図である。 第９図は１本発明のさらに１う１つの実施例を示す概略
的平面図である。 １０１０’；９０・・・・・・電砿駆−装置。 １４＋　１４’ｓ５０；７１ｉＪ９２ｓｌｌＧ・・・・
・・永久磁石装置。 ３１１１ａ’、５ａ、ｔｉＱｓｌＧ、８２．８１ｓ！１
８．１００ｇ１１４，１１６．１１８・・・・・・界磁
コイル。 代埴人　浅　村　　　皓 外患名 ＠智回路 ｓ′ｓｔｇ４ｔｆｉへ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　電磁駆＠装置において、実質的に平ｍ状の永
   久磁石装置であって該磁石装置の平面にはぼ−直に広が
   る少なくとも１つの磁界を発生する一一氷久磁石装置と
   、ｍｓ５仮置の平面にほぼ平行な導体ＪＰＷＪ内におい
   て延長する少なくとも１つの導体であって該導体の一部
   が１１起磁界と交差していることによって該導体が電気
   的に＋ｔｌｌされた時該瘍体と前記磁石装置との間にそ
   れらのそれぞれの平面内における相対這−を生ぜしめる
   よう＃ＣなっているｗＢ記導体と、を備えている電磁躯
   −Ｉ装置。 （２）　　特許請求の範ｉ！１第１項において、前記磁
   石装置か該磁石装置の前記平面には＃４１１１［Ｋ広が
   り且つ該磁石装置の一定の軸に沿７てＩＩ接する位置関
   係にある１対の逆極性の磁界を発生するようＫなつてい
   る、電磁駆ｓｌ＋１２ｔｌ （３）　　特許請求のＩＩＡ−第１項において、繭紀硼
   石装置が該磁石装置のＩｉｉ紀平向内に言まれる多数の
   方向に沿って連動しうるように取付けられている。 ＷＬ砿駆勘較賑。 （４）％＃′Ｆｄ′＃求の＠ｗ！ＩＡ菖６項において、
   前記導体平向内、または前記導体平向の近くに存在する
   別々に付勢されうる＊ａの導体であってそれぞれの該導
   体の一部がｓ１紀硫界とある角度で交差し、それぞれの
   導体の交差部分の該角度が他の導体の交差部分とは異な
   っている＃ｉ紀複数の導体を備えている。電磁駆動装置
   。 （５）　　薄形電磁躯１１ＩｉｌＩｉ２置において、比
   較的薄いｌｆｒ面を有する実質的に平面状の永久磁石装
   置であって該畿石装置の平面にほぼ−直に広がる少なく
   とも１つの磁界を発生する前記永久磁石装置と、咳磁石
   較−のｌ１ＪＩｓＣＳ平面にはぼ平行な平面内において
   延長する少なくとも１つの導体であって該導体の一部が
   一紀峰界と交差していることによって該導体が電気的に
   付勢された時該導体とｍ記磁石較瀘との間にそれらのそ
   れぞれの平面内における相淘達ａＶ生ぜしめるようにな
   っているｓ１紀導体と、ｔ備えている薄形電磁駆動装置
   。 （６）　　特許請求の範囲第５項において、前記永久磁
   石装置が該磁石装置の前記平面にほぼ喬厘に広がり且つ
   該磁石装置の一定の軸に沿って隣接する位置関係にある
   １５１Ｈの逆極性の磁界を発生するようになっている。 薄形電磁層−ｇＲ１１ｉ１・（７）　　％ｆｆ１ｌ求の
   一１ａｌ蕗６項において、１紀磁石装置が前記一定の軸
   に沿って一定した場合に細長い装置ななしていて前記磁
   界の少なくとも１つが一定の最小幅を臀しており、ｓｒ
   紀一定の軸がＩｉ１紀細長い装置の縦軸罠なってお１１
   １１紀導体が細長いループをなしていて該ルー！の幅が
   前起磁界の前記一定の最小幅よりわずかに大きく、ｍル
   ープの短い部分の１つが前起磁界の少なくとも１つと父
   差して前記相対運動を生ぜしめるようＫなっている。薄
   形電磁駆動装置・ （８）　　Ｗｆｆ−求の範囲第７墳において、１起磁石
   装置が前記縦軸の反対側へ少なくともわずかだけ片をっ
   た前記Ｓ接磁界を発生するようになっており。 前記細長い装置の前記縦軸が繭重ルーゾの縦軸と豊タリ
   せしめられた時ｓ１紀ルーグの前記幅が前記一定の最小
   幅よりは大きいが該一定の最小幅とｗＪＪ記片をシの菫
   との相である全体的な輪に等しいか。 またはそれより小さくなっていて、１１紀ループの長い
   部分が＃Ｉ配磁界の片寄った部分内を横切っており、そ
   れによってｌＩ記導体ループが電気的に付ＩＩ８れた時
   前記磁石装置と前記導体との間に前記一定の軸に沿って
   の相対運動とＩＩＩ記一定の軸に盛直な相対運動との双
   方か生じるようになっている。 薄形電磁駆動装置。 （９）％＃’ＦＩｌ求の範囲第８項において、前記磁石
   装置が前ｍｌ一定の軸の反５ｗ備へ少なくともわずかだ
   け前記磁石仮置の横軸に沿って片寄った前記隣接磁界を
   発生するようになっており、ＩＩＩ記導体ループの−が
   、前記細長い装置の前記縦軸が前記ループの縦軸と整夕
   Ｕせしめられた＃、前記ルルーの長い部分のそれぞれす
   ＷＭ紀磁界の１つの片寄った部分内に位置せしめるよう
   になっていることにより。 前記磁石！１１＋置と前記導体との間の相対運動が前起
   蝿石装置の１ｉＪ紀縦軸および前記横軸の双方に沿つて
   生ゼしぬられるようになっている。薄形電ａ厘＠装置。 Ｑｌ　　特許請求の範囲第８墳において、繭ｅ磁石装置
   の前記平面にほぼ平行な平面内に堆付けられた複数の細
   長い導体ループであってそれぞれの該導体ループの縦軸
   がそれぞれのループの平面内において他のループ＆ｌＩ
   して回転せしめられていることによって任意のループを
   付勢したＷ＃藺前記石賛装と該ループとの閲Ｖ−該ルー
   プの縦軸に沿った相ｙａ運動が発生せしめられ、それに
   よって相異なる諸ループ７ｇ！：胆仄付勢するとＷＭ記
   磁石饋装と前記導体ループとの関に並進的および回転的
   の双方の相対運動が実旭されるようになっている。薄形
   電磁駆動装置− （ｌｊＪ　　％許−求の範囲第１０項において、１起磁
   石ＩＩＲｔがＩＩＮ紀一定の軸の反胃側へ少なくともわ
   ずかだけ前記磁石装置の横軸に沿って片寄った前記錦接
   蝋界を発生するようになつＣお農、前記導体ループの幅
   が、ＩＩＩ記細長い装置の１起縦軸が前記ループの縦軸
   と整りＵせしめられた時、前記ループの長い部分のそれ
   ぞれな前記磁界の１つの片寄った部分内に位置せしめる
   ようになっていることにより、＠記磁石装置と前記導体
   ループとの間に前記磁石装置の前記縦軸および前記横軸
   の双方に沿った相対運動が生ぜしめられるようになって
   いる、博形電ａｇ−装置。 ｔｔａ　　＊蝿鉱瞼安置において、永久磁石装置であっ
   て１５１１の逆極性の磁界ｔｌ−発生し、その一方の磁
   界がｗ！蝋石骸瀘の１つの平向にはぼ−直に広がってお
   り、他方の磁界が皺磁石表置の他の平面にほぼｍ直に広
   がっていて、ｗｒ紀２つの平面か互いに角藏的に片寄ら
   しめられている前記永久磁石と、＆ｆ硫石曽直に対して
   這−自在である少なくとも１つの導体装置であって前記
   １つの平面にほぼ平行な＃ｇ１４体平面六平面内て延長
   する第１導体部分とＭａｃ；他の平面にほぼ平行な第２
   導体平面内において延長する第２導体部分とを有するこ
   とによってｉＩ紀導体俊装が電気的に付勢された時該導
   体装置と前記磁石装置との関に前記平向内における相対
   運ｍｖ生せしめるようＫなっている前記導体餉置と、を
   備えている電磁駆動Ｗ＆直。