(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生磁界の方向に磁化された主磁極永久磁石と前記主磁極永久磁石の磁極の向きと異なるように磁化された副磁極永久磁石とを交互に隣り合わせになるように直線状もしくは円周上に並べて配置したハルバッハ配列構造の界磁極を備え、
前記主磁極永久磁石の磁界発生側の一部を軟磁性材料で置き換えた周期磁界発生装置において、
前記軟磁性材料の発生磁界側における前記界磁の移動方向長さをＡ、前記主磁極永久磁石のバックヨーク側における前記界磁の移動方向長さをＢとした場合に、２≦Ｂ／Ａとすると共に、前記軟磁性材料のバックヨーク側の移動方向長さと前記主磁極永久磁石の発生磁界側の記界磁の移動方向の長さを異ならしめたことを特徴とする周期磁界発生装置。
【請求項２】
前記軟磁性材料における発生磁界側の移動方向長さとバックヨーク側の移動方向長さを等しくすると共に、前記主磁極永久磁石における発生磁界側の移動方向長さとバックヨーク側の移動方向長さを等しくしたことを特徴とする請求項１記載の周期磁界発生装置。
【請求項３】
前記主磁極永久磁石と隣り合う前記副磁極永久磁石は、発生磁界側を２分割し、かつ、斜めに磁化させて構成した２個の永久磁石と、前記バックヨーク側の１個の永久磁石とよりなることを特徴とする請求項２記載の周期磁界発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の周期磁界発生装置に用いられる界磁極を直線状に形成すると共に、前記界磁極と磁気的空隙を介して電機子を対向配置したことを特徴とするリニアモータ。
【請求項５】
請求項１に記載の周期磁界発生装置に用いられる界磁極を円周状に形成すると共に、前記界磁極と磁気的空隙を介して電機子を対向配置したことを特徴とする回転型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生磁界の方向に磁化された主磁極永久磁石と該主磁極永久磁石の磁極の向きと異なるように磁化された副磁極永久磁石とを交互に隣り合わせになるように直線状もしくは円周上に並べて配置したハルバッハ磁石配列構造の界磁極を備えた周期磁界発生装置およびそれを用いたリニアモータ、回転型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リニアモータ、回転型モータなどに用いるハルバッハ磁石配列構造の永久磁石で構成される界磁極を備えた周期磁界発生装置として、発生磁界の方向に磁化された主磁極永久磁石と該主磁極永久磁石の磁極の向きと異なるように磁化された副磁極永久磁石を有するハルバッハ磁石配列のうち、主磁極永久磁石の磁界発生側の一部を軟磁性材料で置き換えた構造のものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は従来の周期磁界発生装置の断面図である。図１１において、１０２は磁化の方向、１０３はバックヨーク、１１１は発生磁界方向（Ｚ方向）に磁化された主磁極永久磁石、１１２は主磁極永久磁石１１１の磁極の向きと異なるように磁化された副磁極永久磁石、１０４は主磁極永久磁石１１１の磁界発生側に配置された軟磁性材料であり、上記の主磁極永久磁石１１１と副磁極永久磁石１１２は交互に隣り合わせになるように直線状に並べて配置されている。
【０００４】
このような構成にしたことにより、バックヨーク１０３の反対側（図の上側）の面に、正弦波またはそれに近い磁束密度波形を有する周期的な磁界を発生させることができる。この周期磁界発生装置は、主磁極永久磁石１１１の磁界発生側の一部を軟磁性材料１０４で置き換えたことで、ハルバッハ磁石配列のみで構成された周期磁界発生装置に比べ、磁気回路の磁気飽和の影響を緩和することができ、発生磁界を高めることができる。
【０００５】
また、図１２は従来のハルバッハ磁石配列構造の永久磁石で構成される界磁極を備えた周期磁界発生装置を用いたリニアモータの推力発生原理図である。図１２において、１０３はバックヨーク、１０４は軟磁性材料、１１１は主磁極永久磁石、１１２は副磁極永久磁石、１０５はコイル、１０６は主磁極永久磁石１１１、副磁極永久磁石１１２およびコイル１０５との間で鎖交する磁束線、１０７は推力方向を表している。このような周期磁界発生装置を用いたリニアモータは、周期的な発生磁界中にコイル１０５を配置し、コイル１０５に通電することによって、コイル１０５に発生する磁界と周期磁界発生装置の発生磁界との吸引力と反発力により、コイル１０５を固定子とした場合は可動子となる周期磁界発生装置を、周期磁界発生装置を固定子とした場合は可動子となるコイル１０５を直線的に移動させることができる。
【０００６】
また、その他、従来のハルバッハ磁石配列構造の永久磁石で構成される界磁極を備えた従来の周期磁界発生装置として、発生磁界の方向に磁化された主磁極永久磁石とそれ以外の磁極である副磁極永久磁石を有するハルバッハ磁石配列を固定するバックヨークの形状を凸凹構造にし、副磁極永久磁石の高さを主磁極永久磁石の高さより低くした構造のものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
このような構成にしたことにより、永久磁石の耐減磁性を高め、発生磁界を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−００６５４５号公報（第８頁、図１）
【特許文献２】特開２００７−１１０８２２号公報（第７頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のハルバッハ磁石配列構造の永久磁石で構成される界磁極を備えた周期磁界発生装置は、軟磁性材料そのものの飽和磁束密度に限界があり、昨今の永久磁石の特性向上などにより磁気回路中の磁束密度が高まり、磁気回路の磁気飽和により周期磁界発生装置の発生磁界に限界がみられるという問題があった。
また、当該周期磁界発生装置を用いたリニアモータ、回転型モータは、周期磁界発生装置の発生磁界を大きくできないため、推力やトルクを大きくできないという問題があった。
また、当該周期磁界発生装置に用いられるハルバッハ磁石配列はその構造によって、発生磁界を正弦波分布にできるが、リニアモータなどの推力向上や推力リプルの低減に向けた、発生磁界のさらなる正弦波化に限界があり、改善の余地があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ハルバッハ磁石配列を有する周期磁界発生装置内の軟磁性材料の形状もしくは主磁極永久磁石と副磁極永久磁石の形状を変更することによって、発生磁界を大きく、より正弦波化した周期磁界発生装置およびそれを用いたリニアモータ、回転型モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、発生磁界の方向に磁化された主磁極永久磁石と前記主磁極永久磁石の磁極の向きと異なるように磁化された副磁極永久磁石とを交互に隣り合わせになるように直線状もしくは円周上に並べて配置したハルバッハ配列構造の界磁極を備え、前記主磁極永久磁石の磁界発生側の一部を軟磁性材料で置き換えた周期磁界発生装置において、前記軟磁性材料の発生磁界側における前記界磁の移動方向長さをＡ、前記主磁極永久磁石のバックヨーク側における前記界磁の移動方向長さをＢとした場合に、２≦Ｂ／Ａとすると共に、前記軟磁性材料のバックヨーク側の移動方向長さと前記主磁極永久磁石の発生磁界側の記界磁の移動方向の長さを異ならしめたことを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の周期磁界発生装置において、前記軟磁性材料における発生磁界側の移動方向長さとバックヨーク側の移動方向長さを等しくすると共に、前記主磁極永久磁石における発生磁界側の移動方向長さとバックヨーク側の移動方向長さを等しくしたことを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の周期磁界発生装置において、前記主磁極永久磁石と隣り合う前記副磁極永久磁石は、発生磁界側を２分割し、かつ、斜めに磁化させて構成した２個の永久磁石と、前記バックヨーク側の１個の永久磁石とよりなることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の周期磁界発生装置に用いられる界磁極を直線状に形成すると共に、前記界磁極と磁気的空隙を介して電機子を対向配置したことを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の周期磁界発生装置に用いられる界磁極を円周状に形成すると共に、前記界磁極と磁気的空隙を介して電機子を対向配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来例と比べ軟磁性材料の発生磁界側の面を狭くすることで、発生磁界を大きくし、正弦波化した周期磁界発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図
【図３】本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図
【図４】本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置の特性を比較した図であって、（ａ）は当該装置のＺ＝５ｍｍ地点でのギャップ磁束密度分布、（ｂ）は（ａ）のギャップ磁束密度分布波形のＺ＝５ｍｍの位置を表す図
【図５】本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布
【図６】本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布
【図７】本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布
【図８】本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのギャップ磁束密度分布波形の調波解析結果を比較した図
【図９】本発明の第４の実施形態を示すリニアモータの断面図
【図１０】本発明の第５の実施形態を示す回転型モータの断面図
【図１１】従来の周期磁界発生装置の断面図
【図１２】従来のリニアモータの推力発生原理図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図である。
図１において、周期磁界発生装置がバックヨーク１０３と、磁化方向が上向き（↑）と下向き（↓）の主磁極永久磁石１１１と、磁化方向が右向き（→）と左向き（←）の副磁極永久磁石１１２と、主磁極永久磁石１１１の磁界発生側に配置された軟磁性材料１０４とで構成されると共に、発生磁界方向が上方向（Ｚ方向）となっている点は、基本的に図１１に示した従来技術と同じである。
【００１６】
ここで、図１中のＡ、Ｂはそれぞれ、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さを表しており、一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡは副磁極永久磁石１１２のバックヨーク１０３側の長さＢ´と同じ長さである。なお、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡと主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢの合計は３０ｍｍとしている。
【００１７】
本発明の第１の実施形態が従来技術と異なる点は、軟磁性材料１０４の発生磁界側における界磁の移動方向長さをＡ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側における界磁の移動方向長さをＢとし、Ａ＜Ｂとなるように軟磁性材料１０４および主磁極永久磁石１１１をそれぞれ台形状に形成した点である。
【００１８】
図４は本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置の特性を比較した図であって、（ａ）は当該装置のＺ＝５ｍｍの点でのギャップ磁束密度分布、（ｂ）は（ａ）のギャップ磁束密度分布波形のＺ＝５ｍｍの位置を表す図である。図４（ａ）のグラフは、図４（ｂ）中の点線位置（Ｚ＝５ｍｍ）での磁束密度分布である。図４（ｂ）では、従来の周期磁界発生装置の断面図で図示しているが、第１〜第３の実施形態のグラフも同位置での磁束密度分布を示している。
図４（ａ）中の第１の実施形態のグラフ（△印）は、一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍとした場合である。
ここで、本実施形態の周期磁界発生装置が発生する磁束密度を、図４（ｂ）の従来技術の周期磁界発生装置の点線位置（Ｚ＝５ｍｍ）と同じ位置で測定してみた。従来技術の周期磁界発生装置が発生する磁束密度が、主磁極磁石中心上のＰ、Ｑの位置において０．４Ｔであるのに対し、本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置では、０．５８Ｔと大きくなっており、本発明は従来技術に比べ有効であることがわかる。
以上より、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さをＡ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さをＢとし、Ａ＜Ｂとなるように台形状に形成し、従来例と比べ軟磁性材料１０４の発生磁界側の面を狭くすることで、発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００１９】
図５は本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布を示している。図において、横軸は主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢと軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡの比、縦軸は磁束密度値である。
図５に示したように、本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置ではＢ／Ａ＝２．６付近において最もギャップ磁束密度値が大きくなり、Ｂ／Ａ＝１．５以下になるとギャップ磁束密度値が急激に小さくなることがわかるため、Ｂ／Ａの下限値を１．５とし、その上限値の設定を下限値１．５におけるギャップ磁束密度値と同じ値を示す３．５とした。以上より、本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置では１．５≦Ｂ／Ａ≦３．５の領域において周期磁界発生装置を作成することにより、より発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００２０】
図８は本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのギャップ磁束密度分布波形の調波解析結果を比較した図を示している。図において横軸は調波解析による次数、縦軸は磁束密度波形の調波成分の割合を示しており、ここでは、一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍとした場合である。
この図８に示したように、本発明の第１の実施形態を示す周期磁界発生装置では１次の成分を大きく出来、３次、５次の成分を従来例より小さく出来る。よって、従来例より発生磁界を大きくし、正弦波化した周期磁界発生装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２１】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
図２は本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図である。
図２において、周期磁界発生装置がバックヨーク１０３と、磁化方向が上向き（↑）と下向き（↓）の主磁極永久磁石１１１と、磁化方向が右向き（→）と左向き（←）の副磁極永久磁石１１２と、主磁極永久磁石１１１の磁界発生側に配置された軟磁性材料１０４とで構成されると共に、発生磁界方向が上方向（Ｚ方向）となっている点は、基本的に図１１に示した第１実施形態と同じである。
図中のＡ、Ｂはそれぞれ、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さを表しており、ここでは一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡは副磁極永久磁石１１２のバックヨーク１０３側の長さＢ´と同じ長さである。なお、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡと主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢの合計は３０ｍｍとしている。
【００２２】
本発明の第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、軟磁性材料１０４の発生磁界側の移動方向長さＡと主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の移動方向長さＢとの関係を、Ａ＜Ｂとなるように形成し、かつ、軟磁性材料１０４のバックヨーク１０３側の移動方向長さと主磁極永久磁石１１１の発生磁界側の移動方向の長さを異ならしめた点である。具体的には、軟磁性材料１０４における発生磁界側の移動方向長さＡとバックヨーク１０３側の移動方向長さを等しくすると共に、主磁極永久磁石１１１における発生磁界側の移動方向長さとバックヨーク１０３側の移動方向長さＢを等しくしたことを特徴としている。
【００２３】
ここで、本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置の特性を比較した図４に示すように、図４（ａ）中の第２の実施形態のグラフ（○印）は、一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍとした場合である。
図４に示したように、従来の周期磁界発生装置が発生する磁束密度が、主磁極磁石中心上のＰ、Ｑの位置において０．４Ｔであるのに対し、本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置では、０．６Ｔと大きくなっており、本発明は有効であることがわかる。
以上より、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さをＡ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さをＢとし、Ａ＜Ｂとなるように形成するとともに、副磁極永久磁石１１２を、主磁極永久磁石１１１と軟磁性材料１０４のそれぞれと同じ厚みの２種類の幅の磁石で構成した構造とし、従来例と比べ軟磁性材料１０４の発生磁界側の面を狭くすることで、発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００２４】
図６は本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布を示している。図において、横軸は主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢと軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡの比、縦軸は磁束密度値である。
図６に示したように、本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置ではＢ／Ａ＝５．２付近において最もギャップ磁束密度値が大きくなり、Ｂ／Ａ＝２以下になるとギャップ磁束密度値が急激に小さくなることがわかる。以上より、本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置では２≦Ｂ／Ａの領域において周期磁界発生装置を作成することにより、より発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００２５】
ここで、本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのギャップ磁束密度分布波形の調波解析結果を比較した図８に示したように、本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置（軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍ）では、１次の成分を大きく出来、３次、５次の成分を従来例より小さく出来る。よって、従来例より発生磁界を大きくし、正弦波化した周期磁界発生装置を提供することができる。
【実施例３】
【００２６】
次に本発明の第３の実施形態について説明する。
図３は本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置の断面図である。
図３において、１０２は磁化の方向である。発生磁界方向は上方向であり、磁化方向が上向き（↑）と下向き（↓）の１１１は主磁極永久磁石、磁化方向が右向き（→）と左向き（←）と斜め向きの矢印１１２は副磁極永久磁石、１０３はバックヨーク、１０４は主磁極永久磁石１１１の磁界発生側に配置された軟磁性材料である。
図中のＡ、Ｂはそれぞれ、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さを表しており、ここでは一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡは副磁極永久磁石１１２のバックヨーク１０３側の長さと同じ長さである。なお、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡと主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢの合計は３０ｍｍとしている。
【００２７】
本発明の第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、軟磁性材料１０４の発生界側の長さをＡ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さをＢとし、Ａ＜Ｂとなるように形成すると共に、第２の実施形態における主磁極永久磁石１１１と隣り合う副磁極永久磁石１１２を、発生磁界側を２分割し、斜め方向（４５°）に磁化させた２個の永久磁石と、バックヨーク１０３側の１個の永久磁石とより構成した点である。
【００２８】
ここで、本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置の特性を比較した図４に示すように、図４（ａ）中の第３の実施形態のグラフ（◇印）は、一例として、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍとした場合である。
図４に示したように、従来の周期磁界発生装置が発生する磁束密度が、主磁極磁石中心上のＰ、Ｑの位置において０．４Ｔであるのに対し、本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置では、０．５Ｔと大きくなっており、本発明は有効であることがわかる。
以上より、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さをＡ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さをＢとし、Ａ＜Ｂとなるように形成するとともに、第２の実施形態において、発生磁界側の副磁極永久磁石１１２を２分割し、斜めに磁化させ、副磁極永久磁石１１２を３つの磁石で構成した永久磁石で構成した構造とし、従来例と比べ軟磁性材料１０４の発生磁界側の面を狭くすることで、発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００２９】
図７は本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのＢ／Ａに対するギャップ磁束密度最大値分布を示している。図において、横軸は主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢと軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡの比、縦軸は磁束密度値である。
図７に示したように、本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置ではＢ／Ａ＝２以下になるとギャップ磁束密度値が急激に小さくなることがわかる。以上より、本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置では２≦Ｂ／Ａの領域において周期磁界発生装置を作成することにより、より発生磁界を大きくした周期磁界発生装置を提供することができる。
【００３０】
ここで、本発明の各実施形態と従来技術における周期磁界発生装置のＺ＝５ｍｍ地点でのギャップ磁束密度分布波形の調波解析結果を比較した図８に示したように、本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置（軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さＡを１０ｍｍ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さＢを２０ｍｍ）では、１次の成分を大きく出来、３次、５次の成分は従来例より小さく出来る。よって、従来例より発生磁界を大きくし、正弦波化した周期磁界発生装置を提供することができる。
【実施例４】
【００３１】
次に本発明の第４の実施形態について説明する。
図９は本発明の第４の実施形態を示すリニアモータの断面図である。
本発明の周期磁界発生装置（図２）をその発生磁界が対向するように配置し、その間にコイル１０５を配置してリニアモータを構成している。このような構成にしたことにより、コイル１０５に通電することによって、コイル１０５に発生する磁界と周期磁界発生装置の発生磁界との吸引力と反発力により、コイル１０５を固定子とした場合は可動子となる周期磁界発生装置を、周期磁界発生装置を固定子とした場合は可動子となるコイル１０５を直線的に移動させることができる。
【００３２】
従来の周期磁界発生装置が発生する磁束密度に対し、本発明の第２の実施形態を示す周期磁界発生装置が発生する磁束密度が５０％（０．４Ｔ→０．６Ｔ）増加したことによって、リニアモータの推力が周期磁界発生装置の発生磁界の増大にほぼ比例して大きくなる。以上より、本発明は有効である。
【００３３】
ここで、図９に示したリニアモータの構成はあくまで一例に過ぎず、本発明の周期磁界発生装置（第１〜第３の実施形態）のどの周期磁界発生装置を用いても同様の結果が得られる。また、全てのリニアモータの構造においても有効であり、リニアモータの構造に限定されるものではない。
【実施例５】
【００３４】
次に本発明の第５の実施形態について説明する。
図１０は本発明の第５の実施形態を示す回転型モータの断面図である。
図１０は、本発明の周期磁界発生装置（図２）を磁界発生方向が円形状の内側となるように配置し、その内側にコイル１０５を配置して回転型モータを構成したものである。このような構成にしたことにより、コイル１０５に通電することによって、コイル１０５に発生する磁界と周期磁界発生装置の発生磁界との吸引力と反発力により、コイル１０５を固定子とした場合は回転子となる周期磁界発生装置を、周期磁界発生装置を固定子とした場合は回転子となるコイル１０５を回転させることができる。
【００３５】
回転型モータにおいては、第１〜第３の実施形態で規定したＡ、Ｂを軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さ、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さとせず、それぞれ、軟磁性材料１０４の発生磁界側の長さに対する中心角、主磁極永久磁石１１１のバックヨーク１０３側の長さに対する中心角で規定する。
【００３６】
従来の周期磁界発生装置が発生する磁束密度に対し、本発明の第３の実施形態を示す周期磁界発生装置が発生する磁束密度が５０％（０．４Ｔ→０．６Ｔ）増加したことによって、回転型モータのトルクが周期磁界発生装置の発生磁界の増大にほぼ比例して大きくなる。以上より、本発明は有効である。
【００３７】
ここで、図１０に示した回転型モータの構成はあくまで一例に過ぎず、本発明の周期磁界発生装置（第１〜第３の実施形態）のどの周期磁界発生装置を用いても同様の結果が得られる。また、全ての回転型モータの構造においても有効であり、回転型モータの構造に限定されるものではない。
【００３８】
以上、リニアモータ、回転型モータを例として取り上げ説明したが、本発明は磁気回路の形状や適用するモータの種類に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の周期磁界発生装置は、軟磁性材料の形状もしくは、主磁極永久磁石と副磁極永久磁石の形状を変更することによって、発生磁界を正弦波化、もしくは発生磁界を大きくすることができるので、リニアモータ、回転型モータを使用した機器という用途に適用できる。
【００４０】
本発明のリニアモータ、回転型モータは、推力やトルクを大きくすることができるため、半導体／液晶製造装置や電子部品実装機、工作機械、金属加工機械、産業用ロボットなどの装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０２  磁化の方向
１０３  バックヨーク
１０４  軟磁性材料
１０５  コイル
１０６  磁束線
１０７  推力方向
１１１  主磁極永久磁石
１１２  副磁極永久磁石
【図１】
0005515478.tif 000002
【図２】
0005515478.tif 000003
【図３】
0005515478.tif 000004
【図４】
0005515478.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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