(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヨーク及び第２のヨークを所定の距離を隔て相対して配置し、その相対面に少なくとも二つの閉磁路を形成し、第１の巻線を有する可動子を備えた単極形リニア直流モータにおいて、
第１のヨーク又は第２のヨークの相対する面の可動子の移動範囲に固着されかつ相対面方向に着磁された永久磁石又は、第１のヨーク及び第２のヨークの両端部に固着され、相対面方向に着磁された永久磁石を備え、第１のヨークの中央部から端部までの範囲に巻装される第２の巻線と、第１のヨークの中央部から他の一方の端部までの範囲に巻装される第３の巻線とから構成され、第１乃至第３の巻線に所定の電流を流すことによって可動子を移動させることを特徴とする単極形リニア直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種ＯＡ機器、各種光学機器および各種測定機器等において、振動および推力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、大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を可能とする単極形リニア直流モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の単極形リニア直流モータの構造および動作を、図１および図２に示す断面図と、図３および図４に示す推力特性図とにより説明する。
【０００３】
図１に示す従来の単極形リニア直流モータは、二つの閉磁路を形成する固定子１と、固定子１の一部に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２よりなる可動子１１とにより構成され、脈動の無い推力の発生、可動子１１の小型化、可動子１１の軽量化および変動の少ない推力の発生を可能とする特徴を有するものである。
【０００４】
固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの両端部を機械的かつ磁気的に接続する一組の第３のヨーク４ａ、４ｂと、第２のヨーク３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る平板状をなす永久磁石５とを主に構成され、第１のヨーク２、第２のヨーク３、永久磁石５および一組の第３のヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの相対面は空間２１を構成する。
【０００５】
固定子１は、永久磁石５のＮ極の極性を有する磁極面の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲より、空間２１の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、第１のヨーク２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、第３のヨーク４ａ、第２のヨーク３の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石５の矢印Ａ方向の端部から中央部までのＳ極の極性を有する磁極面に至る第１の閉磁路３１と、永久磁石５のＮ極の極性を有する磁極面の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲より、空間２１の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、第１のヨーク２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、第３のヨーク４ｂ、第２のヨーク３の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石５の矢印Ｂ方向の端部から中央部までのＳ極の極性を有する磁極面に至る第２の閉磁路３２とを形成する。
【０００６】
可動子１１は、第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２１内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置され、第１の巻線１２に図示の方向に所定の電流を流すことにより所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２に図示と異なる方向に前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【０００７】
図２に示す従来の単極形リニア直流モータは、二つの閉磁路を形成する固定子１と、固定子１の一部に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２よりなる可動子１１とにより構成され、脈動の無い推力の発生、固定子１の小型化、固定子１の軽量化および低価格化を可能とする特徴を有するものである。
【０００８】
固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２の第２のヨーク３への相対面の両端部にＮ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着され、第２のヨーク３の第１のヨーク２への相対面の両端部にＳ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着される一組の永久磁石６ａ、６ｂとを主に構成され、第１のヨーク２、第２のヨーク３および一組の永久磁石６ａ、６ｂのそれぞれの相対面は空間２２を構成する。
【０００９】
固定子１は、永久磁石６ａのＮ極の極性を有する磁極面より、第１のヨーク２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、空間２２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、第２のヨーク３の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石６ａのＳ極の極性を有する磁極面に至る第１の閉磁路３１と、永久磁石６ｂのＮ極の極性を有する磁極面より、第１のヨーク２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、空間２２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、第２のヨーク３の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石６ｂのＳ極の極性を有する磁極面に至る第２の閉磁路３２とを形成する。
【００１０】
可動子１１は、第２のヨーク３の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２２内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置され、第１の巻線１２に図示の方向に所定の電流を流すことにより所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２に図示と異なる方向に前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００１１】
図３は、図１に示す従来の単極形リニア直流モータのストロークｘ［ｍｍ］を１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性図であり、図４は、図２に示す従来の単極形リニア直流モータのストロークｘ［ｍｍ］を１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性図である。
【００１２】
図３および図４に示す推力特性図において、曲線Ａは可動子１１を構成する第１の巻線１２に５［Ｗ］の電力を供給した際の推力特性を示し、曲線Ｂは可動子１１を構成する第１の巻線１２に２０［Ｗ］の電力を供給した際の推力特性を示し、曲線Ｃは可動子１１を構成する第１の巻線１２に４５［Ｗ］の電力を供給した際の推力特性を示す。即ち、曲線Ａは第１の巻線１２にＩ［Ａ］の電流を流した際の推力特性であり、曲線Ｂは第１の巻線１２に２×Ｉ［Ａ］の電流を流した際の推力特性であり、曲線Ｃは第１の巻線１２に３×Ｉ［Ａ］の電流を流した際の推力特性である。
【００１３】
一般に、従来の単極形リニア直流モータの推力は、第１の巻線１２に鎖交する第１の閉磁路３１を流れる磁束あるいは第１の巻線１２に鎖交する第２の閉磁路３２を流れる磁束、即ち、空間２１、２２内の第１の閉磁路３１が形成される範囲の磁界あるいは空間２１、２２内の第２の閉磁路３２が形成される範囲の磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２に流れる電流とに比例して増加する。
【００１４】
従来の単極形リニア直流モータの大推力化は、第１の巻線１２に鎖交する磁束の増加、第１の巻線１２の巻数の増加あるいは第１の巻線１２に流れる電流の増加により可能になる。しかし、第１の巻線１２に鎖交する磁束の増加は、固定子１の大型化、固定子１の重量化および高価格化等の欠点を有し、第１の巻線１２の巻数の増加は、可動子１１の大型化、可動子１１の重量化および応答性の悪化等の欠点を有するため、第１の巻線１２に流れる電流の増加により対処されている。
【００１５】
可動子１１を構成する第１の巻線１２に流れる電流の増加は、第１の巻線１２の周囲に発生する磁界の傾斜を大きくし、固定子１が空間２１内あるいは空間２２内に形成する磁界の分布に傾斜を与え、図３および図４に示す推力特性の曲線Ｂおよび曲線Ｃに示すように、全ストロークに対する推力変動を大きくするという問題点を有するものである。
【００１６】
従来の単極形リニア直流モータのロング・ストローク化は、第１のヨーク２、第２のヨーク３および第３のヨーク４ａ、４ｂの体積の増加と、永久磁石５、６ａ、６ｂの体積の増加とにより可能になる。しかし、固定子１の大型化、固定子１の重量化、高価格化および漏洩磁束の増加等の欠点を有し、漏洩磁束の増加に伴い第１の巻線１２を鎖交する磁束が減少し、推力が減少するという問題点を有するものである。
【００１７】
更に、固定子１の形成する第１の閉磁路３１および第２の閉磁路３２が固定子１の両端部へ集中し、空間２１内あるいは空間２２内の中央部における磁界を減少させ、第１の巻線に鎖交する磁束を減少させる。即ち、可動子１１が空間２１あるいは空間２２の中央部に位置した際、推力が極めて小さくなるという欠点を有するものである。
【００１８】
一般に、単極形リニア直流モータは、脈動の無い推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、可動子の軽量化を可能とする優れた応答性を有するリニア・モータであり、各種位置検出装置を装着してサーボ制御することにより推力および速度の広範囲の制御と停止位置の高精度の制御とを可能とし、振動および推力変動を嫌う負荷と広範囲の速度での運転を必要とする負荷とに対応し得る唯一のリニア・アクチュエータである。
【００１９】
図１に示す従来の単極形リニア直流モータは、可動子１１の小型化、可動子１１の軽量化および変動の少ない推力の発生を可能とする反面、大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を困難とする問題点を有するものであり、図２に示す従来の単極形リニア直流モータは、固定子１の小型化、固定子１の軽量化および低価格化を可能とする反面、大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を困難とする問題点を有するものである。
【００２０】
【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、従来の単極形リニア直流モータの大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を実現することが困難である点である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
従来の単極形リニア直流モータの固定子１が構成する空間２１あるいは空間２２の中央部から一方の端部までの範囲を構成する固定子１の構成部材に第２の巻線と、固定子１が構成する空間２１あるいは空間２２の中央部から他方の端部までの範囲を構成する固定子１の構成部材に第３の巻線とを、それぞれ巻装することを最も主要な特徴とし、大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少という目的を極めて簡単に実現した。
【００２２】
【実施例】
次に、図５、図８および図１１ないし図１６に示す実施例と、図６および図９に示す磁界分布図と、図７および図１０に示す推力特性図とに基づいて、本発明の単極形リニア直流モータの構造および動作を説明する。
【００２３】
図５は、本発明の単極形リニア直流モータの第１の実施例の構造説明を目的とした断面図である。（特許請求の範囲の請求項３に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００２４】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの両端部を機械的かつ磁気的に接続する一組の第３のヨーク４ａ、４ｂと、第２のヨーク３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る平板状をなす永久磁石５と、空間２１の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第２の巻線７と、空間２１の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００２５】
尚、空間２１は、第１のヨーク２、第２のヨーク３、永久磁石５および一組の第３のヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００２６】
固定子１は、永久磁石５のＮ極の極性を有する磁極面の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲より、空間２１の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、空間２１内に位置する第２の巻線７、第１のヨーク２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、第３のヨーク４ａ、第２のヨーク３の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石５のＳ極の極性を有する磁極面の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲に至る第１の閉磁路３１と、永久磁石５のＮ極の極性を有する磁極面の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲より、空間２１の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、空間２１内に位置する第３の巻線８、第１のヨーク２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、第３のヨーク４ｂ、第２のヨーク３の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石５のＳ極の極性を有する磁極面の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲に至る第２の閉磁路３２とを形成する。
【００２７】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第２のヨーク３および永久磁石５の周囲にそれぞれ所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２１内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００２８】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、第１の閉磁路３１を流れる磁束あるいは第２の閉磁路３２を流れる磁束、即ち、空間２１内の第１の閉磁路３１が形成される範囲の磁界あるいは空間２１内の第２の閉磁路３２が形成される範囲の磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００２９】
図６は、図５に示す本発明の単極形リニア直流モータの動作原理説明を目的とした磁界分布図である。
【００３０】
直線Ａは、永久磁石５により空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、磁界が空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部まで、Ｈｇ［Ａ／ｍ］にて一様に分布する状態を示す。
【００３１】
直線Ｂは、空間２１内に直線Ａにより示される磁界Ｈｇ［Ａ／ｍ］が存在せず、第２の巻線７および第３の巻線８に図５に示す方向にそれぞれ所定の電流を流した際、空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、磁界が−Ｈｂ［Ａ／ｍ］からＨｃ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって増加する状態を示す。
【００３２】
通常、第２の巻線７の巻数および巻線抵抗等の巻線仕様と、第３の巻線８の巻数および巻線抵抗等の巻線仕様とは同一に構成され、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］の大きさは等しく形成される。
【００３３】
直線Ｃは、空間２１内に直線Ａおよび直線Ｂにより示される磁界が存在せず、可動子１１を構成する第１の巻線１２に図５に示す方向に所定の電流を流し、可動子１１を空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部まで外力により移動させた際、空間２１内に位置する第１の巻線１２の周囲の所定の位置に形成される磁界の分布を示し、磁界がＨｄ［Ａ／ｍ］から−Ｈａ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態を示す。
【００３４】
通常、磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさは等しく形成される。尚、第１の巻線１２に流す電流は、図１に示す従来の単極形リニア直流モータに図３に示す推力特性図の曲線Ｂあるいは曲線Ｃで示す推力特性を与える大きさである。
【００３５】
直線Ｄは、空間２１内に直線Ａで示す磁界が分布し、空間２１内に直線Ｃで示す磁界を形成する所定の電流を第１の巻線１２に流し、可動子１１が空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部まで全ストローク移動した際、空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、磁界がＨｉ［Ａ／ｍ］からＨｅ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態を示す。
【００３６】
空間２１の矢印Ｂ方向の端部の磁界Ｈｉ［Ａ／ｍ］および空間２１の矢印Ａ方向の端部の磁界Ｈｅ［Ａ／ｍ］は数式１により現される。
【００３７】
直線Ｅは、空間２１内に直線Ａおよび直線Ｂで示す磁界が分布し、空間２１内に直線Ｃで示す磁界を形成する所定の電流を第１の巻線１２に流し、可動子１１が空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部まで全ストローク移動した際、空間２１の矢印Ｂ方向の端部から空間２１の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、磁界がＨｈ［Ａ／ｍ］からＨｆ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態を示す。
【００３８】
直線Ｅは、直線Ｄで分布する磁界と直線Ｂで分布する磁界とを合成したものであり、空間２１の矢印Ｂ方向の端部の磁界Ｈｈ［Ａ／ｍ］および空間２１の矢印Ａ方向の端部の磁界Ｈｆ［Ａ／ｍ］は数式２により現される。
【００３９】
【数１】
0003687867.tif 000002
【００４０】
【数２】
0003687867.tif 000003
【００４１】
直線Ｄは、図１に示す従来の単極形リニア直流モータの空間２１内の推力の発生に関与する磁界の分布を示すものであり、直線Ｅは、図５に示す本発明の単極形リニア直流モータの空間２１内の推力の発生に関与する磁界の分布を示すものである。
【００４２】
図５に示す本発明の単極形リニア直流モータは、図６に示す磁界分布図において、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定し、磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定した際、数式２に示すように、磁界Ｈｈ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｆ［Ａ／ｍ］の大きさは、磁界Ｈｇ［Ａ／ｍ］の大きさと等しくなり、直線Ｅは直線Ａにより現される。即ち、全ストロークに対して変動の無い磁界が空間２１内に形成される。
【００４３】
図７は、図５に示す本発明の単極形リニア直流モータの推力特性図であり、直線Ａおよび曲線Ｂは、ストロークｘ［ｍｍ］を１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｃは、図３に示す従来の単極形リニア直流モータの推力特性図の曲線Ｃを示す。
【００４４】
曲線Ｃは、図６の磁界分布図に示す直線Ｄに対応するものであり、曲線Ｂは、図６の磁界分布図に示す直線Ｅに対応するものである。直線Ａは、図６の磁界分布図において、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定し、磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定した際の図６の磁界分布図に示す直線Ａに対応するものである。即ち、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に対して、全ストロークに対する推力変動の減少を可能とするものである。更に、変動の無い推力の発生を可能とするものである。全ストロークに対する推力変動の減少は、大推力化およびロング・ストローク化を可能とするものである。
【００４５】
図８は、本発明の単極形リニア直流モータの第２の実施例の構造説明を目的とした断面図である。（特許請求の範囲の請求項５に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００４６】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２の第２のヨーク３への相対面の両端部にＮ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着され、第２のヨーク３の第１のヨーク２への相対面の両端部にＳ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着される一組の永久磁石６ａ、６ｂと、空間２２の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第２の巻線７と、空間２２の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００４７】
尚、空間２２は、第１のヨーク２、第２のヨーク３および一組の永久磁石６ａ、６ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００４８】
固定子１は、永久磁石６ａのＮ極の極性を有する磁極面より、第１のヨーク２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、空間２２内に位置する第２の巻線７、空間２２の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲、第２のヨーク３の矢印Ａ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石６ａのＳ極の極性を有する磁極面に至る第１の閉磁路３１と、永久磁石６ｂのＮ極の極性を有する磁極面より、第１のヨーク２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、空間２２内に位置する第３の巻線８、空間２２の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲、第２のヨーク３の矢印Ｂ方向の端部から中央部までの範囲を介して永久磁石６ｂのＳ極の極性を有する磁極面に至る第２の閉磁路３２とを形成する。
【００４９】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第２のヨーク３の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２２内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００５０】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、第１の閉磁路３１を流れる磁束あるいは第２の閉磁路３２を流れる磁束、即ち、空間２２内の第１の閉磁路３１が形成される範囲の磁界あるいは空間２２内の第２の閉磁路３２が形成される範囲の磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００５１】
図９は、図８に示す本発明の単極形リニア直流モータの動作原理説明を目的とした磁界分布図である。
【００５２】
屈曲線Ａは、永久磁石６ａおよび永久磁石６ｂにより空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、空間２２の矢印Ｂ方向の端部からストロークｘａ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｇａ［Ａ／ｍ］からＨｇ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態と、ストロークｘａ［ｍｍ］からストロークｘｂ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｇ［Ａ／ｍ］にて一様に分布する状態と、ストロークｘｂ［ｍｍ］から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲の磁界が、Ｈｇ［Ａ／ｍ］からＨｇｂ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって増加する状態とを示す。
【００５３】
通常、永久磁石６ａの体積およびエネルギー積等の仕様と、永久磁石６ｂの体積およびエネルギー積等の仕様とは同一に構成され、磁界Ｈｇａ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｇｂ［Ａ／ｍ］の大きさは等しく形成される。
【００５４】
直線Ｂは、空間２２内に屈曲線Ａにより示される磁界が存在せず、第２の巻線７および第３の巻線８に図８に示す方向にそれぞれ所定の電流を流した際、空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、磁界が−Ｈｂ［Ａ／ｍ］からＨｃ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって増加する状態を示す。
【００５５】
通常、第２の巻線７の巻数および巻線抵抗等の巻線仕様と、第３の巻線８の巻数および巻線抵抗等の巻線仕様とは同一に構成され、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］の大きさは等しく形成される。
【００５６】
直線Ｃは、空間２２内に屈曲線Ａおよび直線Ｂにより示される磁界が存在せず、可動子１１を構成する第１の巻線１２に図８に示す方向に所定の電流を流し、可動子１１を空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部まで外力により移動させた際、空間２２内に位置する第１の巻線１２の周囲の所定の位置に形成される磁界の分布を示し、磁界がＨｄ［Ａ／ｍ］から−Ｈａ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態を示す。
【００５７】
通常、磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさは等しく形成される。尚、第１の巻線１２に流す電流は、図２に示す従来の単極形リニア直流モータに図４に示す推力特性図の曲線Ｂあるいは曲線Ｃで示す推力特性を与える大きさである。
【００５８】
屈曲線Ｄは、空間２２内に屈曲線Ａで示す磁界が分布し、空間２２内に直線Ｃで示す磁界を形成する所定の電流を第１の巻線１２に流し、可動子１１が空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部まで全ストローク移動した際、空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、空間２２の矢印Ｂ方向の端部からストロークｘａ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｉ［Ａ／ｍ］からＨｉａ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態と、ストロークｘａ［ｍｍ］からストロークｘｂ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｉａ［Ａ／ｍ］からＨｉｂ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態と、ストロークｘｂ［ｍｍ］から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲の磁界が、Ｈｉｂ［Ａ／ｍ］からＨｅ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって増加する状態とを示す。
【００５９】
空間２２の矢印Ｂ方向の端部の磁界Ｈｉ［Ａ／ｍ］、ストロークｘａ［ｍｍ］の磁界Ｈｉａ［Ａ／ｍ］、ストロークｘｂ［ｍｍ］の磁界Ｈｉｂ［Ａ／ｍ］および空間２２の矢印Ａ方向の端部の磁界Ｈｅ［Ａ／ｍ］は数式３により現される。
【００６０】
屈曲線Ｅは、空間２２内に屈曲線Ａおよび直線Ｂで示す磁界が分布し、空間２２内に直線Ｃで示す磁界を形成する所定の電流を第１の巻線１２に流し、可動子１１が空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部まで全ストローク移動した際、空間２２の矢印Ｂ方向の端部から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲に形成される磁界の分布を示し、空間２２の矢印Ｂ方向の端部からストロークｘａ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｈ［Ａ／ｍ］からＨｈａ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態と、ストロークｘａ［ｍｍ］からストロークｘｂ［ｍｍ］までの範囲の磁界が、Ｈｈａ［Ａ／ｍ］からＨｈｂ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって減少する状態と、ストロークｘｂ［ｍｍ］から空間２２の矢印Ａ方向の端部までの範囲の磁界が、Ｈｈｂ［Ａ／ｍ］からＨｆ［Ａ／ｍ］まで所定の傾斜をもって増加する状態とを示す。
【００６１】
屈曲線Ｅは、屈曲線Ｄで分布する磁界と直線Ｂで分布する磁界とを合成したものであり、空間２２の矢印Ｂ方向の端部の磁界Ｈｈ［Ａ／ｍ］、ストロークｘａ［ｍｍ］の磁界Ｈｈａ［Ａ／ｍ］、ストロークｘｂ［ｍｍ］の磁界Ｈｈｂ［Ａ／ｍ］および空間２２の矢印Ａ方向の端部の磁界Ｈｆ［Ａ／ｍ］は数式４により現される。
【００６２】
【数３】
0003687867.tif 000004
【００６３】
【数４】
0003687867.tif 000005
【００６４】
屈曲線Ｄは、図２に示す従来の単極形リニア直流モータの空間２２内の推力の発生に関与する磁界の分布を示すものであり、屈曲線Ｅは、図８に示す本発明の単極形リニア直流モータの空間２２内の推力の発生に関与する磁界の分布を示すものである。
【００６５】
図８に示す本発明の単極形リニア直流モータは、図９に示す磁界分布図において、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定し、磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定した際、数式４に示すように、磁界Ｈｈ［Ａ／ｍ］の大きさは、磁界Ｈｇａ［Ａ／ｍ］の大きさと等しくなり、磁界Ｈｈａ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｈｂ［Ａ／ｍ］の大きさは、磁界Ｈｇ［Ａ／ｍ］の大きさと等しくなり、磁界Ｈｅ［Ａ／ｍ］の大きさは、磁界Ｈｇｂ［Ａ／ｍ］の大きさと等しくなり、屈曲線Ｅは屈曲線Ａにより現される。即ち、ストロークｘａ［ｍｍ］からストロークｘｂ［ｍｍ］までの範囲に変動の無い磁界が形成される。
【００６６】
図１０は、図８に示す本発明の単極形リニア直流モータの推力特性図であり、曲線Ａおよび曲線Ｂは、ストロークｘ［ｍｍ］を１００［ｍｍ］に設定した際の推力特性を示し、曲線Ｃは、図４に示す従来の単極形リニア直流モータの推力特性の曲線Ｃを示す。
【００６７】
曲線Ｃは、図９の磁界分布図に示す屈曲線Ｄに対応するものであり、曲線Ｂは、図９の磁界分布図に示す屈曲線Ｅに対応するものである。曲線Ａは、図９の磁界分布図において、磁界−Ｈｂ［Ａ／ｍ］および磁界Ｈｄ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定し、磁界Ｈｃ［Ａ／ｍ］および磁界−Ｈａ［Ａ／ｍ］の大きさを等しく設定した際の図９の磁界分布図に示す屈曲線Ａに対応するものである。即ち、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に対して、全ストロークに対する推力変動の減少を可能とするものである。更に、本発明の単極形リニア直流モータは、変動の無い推力の発生を可能とするものである。
【００６８】
図１１は、本発明の単極形リニア直流モータの第３の実施例の構造説明を目的とした断面図である。（特許請求の範囲の請求項６に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００６９】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２の第２のヨーク３への相対面の両端部にＮ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着され、第２のヨーク３の第１のヨーク２への相対面の両端部にＳ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着される一組の永久磁石６ａ、６ｂと、空間２２の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第２の巻線７と、空間２２の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００７０】
尚、空間２２は、第１のヨーク２、第２のヨーク３および永久磁石６ａ、６ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００７１】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第１のヨーク２に巻装された第２の巻線７あるいは第３の巻線８の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２２内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００７２】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２２内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００７３】
図１２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。（特許請求の範囲の請求項２に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００７４】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの両端部を機械的かつ磁気的に接続する一組の第３のヨーク４ａ、４ｂと、第２のヨーク３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る平板状をなす永久磁石５と、空間２１の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第２の巻線７と、空間２１の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００７５】
尚、空間２１は、第１のヨーク２、第２のヨーク３、永久磁石５および一組の第３のヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００７６】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第１のヨーク２に巻装された第２の巻線７あるいは第３の巻線８の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２１内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００７７】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２１内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００７８】
図１３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。（特許請求の範囲の請求項１に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００７９】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの両端部を機械的かつ磁気的に接続する一組の第３のヨーク４ａ、４ｂと、第２のヨーク３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る平板状をなす永久磁石５と、空間２１の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３および永久磁石５に巻装される第２の巻線７と、空間２１の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３および永久磁石５に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００８０】
尚、空間２１は、第１のヨーク２、第２のヨーク３、永久磁石５および一組の第３のヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００８１】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第１のヨーク２の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２１内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００８２】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２１内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００８３】
図１４は、本発明の単極形リニア直流モータの第６の実施例の構造説明を目的とした断面図である。（特許請求の範囲の請求項４に記載の単極形リニア直流モータの実施例である。）
【００８４】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て相対して配置される平板状をなす第１のヨーク２および平板状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２および第２のヨーク３のそれぞれの両端部を機械的かつ磁気的に接続する一組の第３のヨーク４ａ、４ｂと、第２のヨーク３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る平板状をなす永久磁石５と、空間２１の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３および永久磁石５に巻装される第２の巻線７と、空間２１の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３および永久磁石５に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００８５】
尚、空間２１は、第１のヨーク２、第２のヨーク３、永久磁石５および一組の第３のヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００８６】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第２のヨーク３および永久磁石５に巻装された第２の巻線７あるいは第３の巻線８の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２１内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００８７】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２１内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００８８】
図１５は、本発明の単極形リニア直流モータの第７の実施例の構造説明を目的とした断面図である。
【００８９】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、平板状をなす第２のヨーク３と、第２のヨーク３にそれぞれ所定の距離を隔て相対して配置される一組の第１のヨーク２ａ、２ｂと、第１のヨーク２ａおよび第１のヨーク２ｂの第２のヨーク３へのそれぞれの相対面の両端部にＮ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着され、第２のヨーク３の第１のヨーク２ａおよび第１のヨーク２ｂへのそれぞれの相対面の両端部にＳ極の極性を有する磁極面がそれぞれ固着される一組の永久磁石６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、空間２２ａの中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２ａに巻装される第２の巻線７ａと、空間２２ａの中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２ａに巻装される第３の巻線８ａと、空間２２ｂの中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２ｂに巻装される第２の巻線７ｂと、空間２２ｂの中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第１のヨーク２ｂに巻装される第３の巻線８ｂとを主に構成される。
【００９０】
尚、空間２２ａは、第２のヨーク３、第１のヨーク２ａおよび永久磁石６ａ、６ｂのそれぞれの相対面により構成され、空間２２ｂは、第２のヨーク３、第１のヨーク２ｂおよび永久磁石６ｃ、６ｄのそれぞれの相対面により構成される。
【００９１】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第２のヨーク３の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２２ａ内および空間２２ｂ内を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。
【００９２】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７ａ、７ｂおよび第３の巻線８ａ、８ｂに図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２２ａ内に形成される磁界および空間２２ｂ内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７ａ、７ｂおよび第３の巻線８ａ、８ｂに図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００９３】
図１６は、本発明の単極形リニア直流モータの第８の実施例の構造説明を目的とした断面図である。
【００９４】
本発明の単極形リニア直流モータの固定子１は、所定の距離を隔て同軸円筒状に配置される円筒状をなす第１のヨーク２および円筒状をなす第２のヨーク３と、第１のヨーク２の第２のヨーク３への相対面の両端部にＮ極の極性を有する磁極面が固着され、第２のヨーク３の第１のヨーク２への相対面の両端部にＳ極の極性を有する磁極面が固着される円筒状をなす一組の永久磁石６ａ、６ｂと、空間２２の中央部から矢印Ａ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３に巻装される第２の巻線７と、空間２２の中央部から矢印Ｂ方向の端部までの範囲を構成する第２のヨーク３に巻装される第３の巻線８とを主に構成される。
【００９５】
尚、空間２２は、第１のヨーク２、第２のヨーク３および一組の永久磁石６ａ、６ｂのそれぞれの相対面により構成される。
【００９６】
本発明の単極形リニア直流モータの可動子１１は、第２のヨーク３に巻装された第２の巻線７あるいは第３の巻線８の周囲に所定の間隙を隔て巻装される第１の巻線１２を主に構成され、空間２２内を、矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に円滑に移動し得る構造に配置される。矢印Ａ方向の端部から矢印Ｂ方向の端部まで空間２２内を移動する可動子１１の推力は、固定子１を構成する第１のヨーク２に設けられた開口を介して外部に伝達される。
【００９７】
可動子１１は、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示の方向にそれぞれ所定の電流を流すことにより、空間２２内に形成される磁界と、第１の巻線１２の巻数と、第１の巻線１２を流れる電流とに比例して増加する所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８に図示と異なる方向にそれぞれ前記所定の電流を流すことにより前記所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。
【００９８】
図１１、図１２および図１４に示す本発明の単極形リニア直流モータは、第１の巻線１２、第２の巻線７および第３の巻線８を第１のヨーク２あるいは第２のヨーク３のどちらか一方に巻装することにより、薄型化および小型化を可能とするものであり、各種装置等への搭載および設置を容易にするものである。
【００９９】
図１５に示す本発明の単極形リニア直流モータは、図８に示す本発明の単極形リニア直流モータの大推力化に際し、可動子１１の小型化および軽量化と、可動子１１の小型化および軽量化に伴う応答性の向上とを可能とするものであり、図５および図１１ないし図１４に示す本発明の単極形リニア直流モータにおいても同様に構成し得るものである。
【０１００】
図１６に示す本発明の単極形リニア直流モータは、図１１に示す本発明の単極形リニア直流モータの大推力化に際し、ロング・ストローク化と、固定子１の漏洩磁束の減少と、漏洩磁束の減少に伴う推力の発生に関与する磁束の増加と、推力の発生に関与する磁束の増加に伴う推力の増加と、固定子１を構成する永久磁石６ａ、６ｂ、第１のヨーク２および第２のヨーク３の体積の減少と、固定子１の体積の減少に伴う小型化および軽量化とを可能とするものであり、図１２および図１４に示す本発明の単極形リニア直流モータにおいても同様に構成し得るものである。
【０１０１】
一般に、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の大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を実現させるために、第２の巻線７、７ａ、７ｂの巻数および巻線抵抗等の巻線仕様と、第３の巻線８、８ａ、８ｂの巻数および巻線抵抗等の巻線仕様とを同一に構成する。しかし、第２の巻線７、７ａ、７ｂの巻線仕様あるいは流れる電流の大きさと、第３の巻線８、８ａ、８ｂの巻線仕様あるいは流れる電流の大きさとを、それぞれ変化させることにより、その使用目的にあわせた推力特性を容易に設定し得るものである。
【０１０４】
図５および図１２ないし図１４に示す本発明の単極形リニア直流モータのロング・ストローク化に際し、固定子１を構成する第１の永久磁石５は、組立、製造および着磁等の理由により複数の永久磁石片のそれぞれ同一の極性を有する磁極面を隣接させ、第１のヨーク２あるいは第２のヨーク３の一部に固着して構成され、低価格化および組立の簡略化等を目的とする際には、複数の永久磁石片のそれぞれ同一の極性を有する磁極面を所定の距離を隔て列設し、第１のヨーク２あるいは第２のヨーク３の一部に固着し構成される。
【０１０５】
図８、図１１、図１５および図１６に示す本発明の単極形リニア直流モータの固定子１を構成する永久磁石６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、製造、着磁および価格等の理由により複数の永久磁石片をそれぞれ異なる極性を有する磁極面が相対するように積層して構成され、空間２２、２２ａ、２２ｂの容積、空間２２、２２ａ、２２ｂ内に形成される磁界あるいは固定子１を構成する各種ヨークの体積に規制がある際には、所定数の永久磁石片と所定数の磁性体片とを積層して構成される。
【０１０６】
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２、２ａ、２ｂ、第２のヨーク３、第３のヨーク４ａ、４ｂは、電磁軟鉄、構造用圧延鋼あるいは炭素鋼等の優れた磁気特性を有する金属により構成される。第１の巻線１２、第２の巻線７、７ａ、７ｂおよび第３の巻線８、８ａ、８ｂは、巻枠に所定の径を有する素線を所定数巻いて構成されるが、小型化および軽量化を図る際には自己融着線により構成され巻枠が不要となる。
【０１０７】
【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の大推力化、ロング・ストローク化および全ストロークに対する推力変動の減少を実現することを可能とするものである。従来の単極形リニア直流モータでは実現不可能であった、推力変動の増加を伴わない大推力化および推力変動の増加を伴わないロング・ストローク化を可能とするものであり、更に、変動の無い推力の発生を可能とするものである。大推力化に伴い可動子１１の小型化および可動子１１の軽量化が可能となり、可動子１１の小型化に伴いストロークが増加し、可動子１１の軽量化に伴い応答性が向上する効果がある。ロング・ストローク化に伴い固定子１の小型化、固定子１軽量化および低価格化が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の単極形リニア直流モータの断面図である。
【図２】従来の単極形リニア直流モータの断面図である。
【図３】図１に示す従来の単極形リニア直流モータの推力特性図である。
【図４】図２に示す従来の単極形リニア直流モータの推力特性図である。
【図５】本発明の単極形リニア直流モータの第１の実施例の断面図である。
【図６】本発明の単極形リニア直流モータの第１の実施例の磁界分布図である。
【図７】本発明の単極形リニア直流モータの第１の実施例の推力特性図である。
【図８】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。
【図９】本発明の単極形リニア直流モータの第２の実施例の磁界分布図である。
【図１０】本発明の単極形リニア直流モータの第２の実施例の推力特性図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】本発明の単極形リニア直流モータの第６の実施例の断面図である。
【図１５】本発明の単極形リニア直流モータの第７の実施例の断面図である。
【図１６】本発明の単極形リニア直流モータの第８の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１    固定子
２    第１のヨーク
２ａ    第１のヨーク
２ｂ    第１のヨーク
３    第２のヨーク
４ａ    第３のヨーク
４ｂ    第３のヨーク
５    永久磁石
６ａ    永久磁石
６ｂ    永久磁石
６ｃ    永久磁石
６ｄ    永久磁石
７    第２の巻線
７ａ    第２の巻線
７ｂ    第２の巻線
８    第３の巻線
８ａ    第３の巻線
８ｂ    第３の巻線
１１    可動子
１２    第１の巻線
２１    空間
２２    空間
２２ａ    空間
２２ｂ    空間
３１    第１の閉磁路
３２    第２の閉磁路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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