(57)【要約】【課題】積層法では難しい形状の磁気回路に、移動する磁束によって生ずる渦電流を減少させる。【解決手段】電磁コイルと永久磁石を組み合わせた、往復運動装置、または振動装置の磁気回路の中を、移動する磁束により発生する渦電流を減少させる為、相対的な磁束の移動方向にスライス面を持つ、積層するべき複数の磁性体が違う形状となる場合において、相対的な磁束の移動方向と、永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つスリットを少なくとも1つ以上設け、該スリットは移動子と固定子の間にあるギャップに向けて物理的に開いている磁気回路。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁コイルと永久磁石を組み合わせた、往復運動装置、または振動装置の磁気回路が、相対的な磁束の移動方向にスライス面を持つ、積層するべき複数の磁性体が違う形状となる場合において、
相対的な磁束の移動方向と、永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つスリットを少なくとも1つ以上設け、該スリットは移動子と固定子の間にあるギャップに向けて物理的に開いている磁性体の磁気回路。
【請求項２】
電磁コイルと永久磁石を組み合わせた、往復運動装置、または振動装置の磁気回路が、相対的な磁束の移動方向にスライス面を持つ、積層するべき複数の磁性体が違う形状となる場合において、
相対的な磁束の移動方向と、永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つスリットを基準面として、該基準面に平行な複数のスリットを持ち、該各スリットは移動子と固定子の間にあるギャップに向けて物理的に開いている磁性体の磁気回路。
【請求項３】
往復運動装置または振動装置の、永久磁石の少なくとも１つの磁極面に対応し、対面する電磁ヨークの２つの磁極で構成される磁気回路が、相対的な磁束の移動方向にスライス面を持つ、積層するべき複数の磁性体が違う形状となる場合において、
相対的な磁束の移動方向と、永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つスリットを少なくとも1つ以上設け、該スリットは移動子と固定子の間にあるギャップに向けて物理的に開いている磁性体の磁気回路。
【請求項４】
往復運動装置または振動装置の、永久磁石の少なくとも１つの磁極面に対応し、対面する電磁ヨークの２つの磁極で構成される磁気回路が、相対的な磁束の移動方向にスライス面を持つ、積層するべき複数の磁性体が違う形状となる場合において、
相対的な磁束の移動方向と、該永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つスリットを基準面として、該基準面に平行な複数のスリットを持ち、該各スリットは移動子と固定子の間にあるギャップに向けて物理的に開いている磁性体の磁気回路。
【請求項５】
請求項1〜4において、成型される磁性体に設けられたスリットの向き合う面が平行では無く、スリットの開口部がスリットの幅方向へ拡がる角度で成型後、該スリットを入れた磁性体の厚みを保持しつつ各該スリットの向き合う面が平行になる様に、スリットの幅方向へ加圧成型（プレス）する磁性体の磁気回路。
【請求項６】
請求項5における、成型される磁性体に設けられたスリット開口部とは反対側の端部は、スリット幅より大きな直径の穴を持つスリット、を１つ以上設けた磁性体の磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
往復振動装置の磁気回路の形状に関する
【背景技術】
【０００２】
磁性体が磁界中をよぎる際、導体である磁性体に発生する渦電流により、本来の推力を阻害するブレーキとなるので、通常、電機子等は磁束の移動方向にスライス面を持つ磁性体の薄板を積層する事で発生する渦電流を分断して渦電流損を減少させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願2011-78233
【特許文献２】特開2012-165630
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常は、磁束の移動方向にスライス面を持つ積層部材が、同じ形状であれば良いが、図1、２の２の様に磁束の移動方向と電機子の形状によっては積層材が同じ形状にならない場合があり、この場合において、無理に積層を行うと、形の違う積層部品の多さから来る部品生産コストや組み立てコストの増加、更には機械強度の面から積層により磁性体を形成するのは現実的に難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、積層せず、磁界発生源由来の磁極面に対面する面から、相対的な磁束の移動方向と、永久磁石由来の磁力線（フラックスライン）の方向が成す面を持つ、切れ込み（スリット）を複数設けた。
【０００６】
尚、本出願において、永久磁石の磁極に対面する電磁コイル、電磁ヨーク等が設けられた図及び説明は、説明を簡略化する為に、片方のみで示しているが、永久磁石を挟んだ、図示されていない反対側の磁極にも同様の電磁コイル、電磁ヨーク等が配置されていても良く、当然に本発明の同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の効果は、部品点数を増大させる事無く、磁気回路に複数の切れ込み（スリット）を入れる事で、磁束が移動して磁気回路内で生ずる渦電流は分断され、移動子の移動方向の負の要因になる逆トルクが減少するところにある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】永久磁石のひとつの磁極面に対面して配置された、スライスされていない電磁ヨークの二つの磁極の磁性体の例1と、電磁コイルの二つの磁極の磁性体を磁束の移動方向にスライスして積層した例2である。
【図２】2の積層パーツの半分が全て違う形状の例である。
【図３】1の電磁ヨーク部に互いに平行なスライスを入れた例である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】永久磁石が円弧の一部の形状をしている場合の電磁ヨークに入れるスリットの例である。
【図６】永久磁石の磁気回路にスリットを設けた例である。
【図７】スリットの形状をＶ形に切り出したものと、それをプレスで平行な幅を持つスリットに成型したものである。
【図８】スリットをＶ字にして切り抜いたものを加圧成型（プレス）した後の形状及び、加圧成形（プレス）時のガイドピンとスリットスペーサーの向きの変化の例である。
【図９】開いたスリットを狭める加圧成型（プレス）の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１の様に永久磁石の片方の１つの磁極面に２つの電磁ヨークの磁極が対面する構造の往復運動装置（特願２０１７−１０３１６０）を例に説明する。
【００１０】
まず、１は、コイル３０を挟んだ２つの電磁ヨーク１０は分割されておらず、コイルに通電されると永久磁石２０のＮ極２０Ｎに対面する２つの電磁ヨークはＮまたはＳ極になり、Ｎ極は２０Ｎから離れようとし、Ｓ極は２０Ｎの中央に引き寄せられる。
【００１１】
続いてコイルの通電方向が反転すると、電磁力は逆に作用して逆の動きになる。
これを繰り返す事になるが、これは磁界の中を導体である磁性体が動く事でもあり、導体であり磁性体である２つの電磁ヨーク１０の内部に渦電流が生じ、移動子の動きと逆方向に力が生じ、これが移動子の往復運動のブレーキとなる。
【００１２】
一方、図１の２は、広く一般に行われているように、移動子の移動方向と永久磁石の着磁方向で作られる面と平行なスライス面を持ち、移動方向と直角方向に積層する磁性体で構成される電磁ヨークで電機子を構成すると、渦電流が細かく断ち切られ、実質的な移動子への負の力が減少する。
【００１３】
しかしながら、通常の電磁気モーター等は同じ形状を重ねる積層磁性体が使えるのに対し、この図１の様な形状の振動装置に使う積層磁性体は図２の１０ａ〜１０ｎの様に全て形状が違う。
しかも、この振動装置の場合、外周部に近づくにつれ積層用薄板パーツは小さくなって行く上に接着面積も狭いので、積層物の物理的な強度も強くない。
【００１４】
つまり、多くの積層パーツ１０ａ〜１０ｎが必要になる事で各パーツの製造の手間と、それらの組み立てコスト、更には狭い接着面積に大きな振動の力が加わる部分は強度に拘わるので現実的な構造では無い。
【００１５】
そこで、積層する事無く、図３、4の様に、複数の切れ込みＳｌを磁束の移動方向に入れた１０Ｓｌの様にする事で２とほぼ同等な効果を得る事が出来る。
【００１６】
尚、渦電流が生ずる磁気回路中の磁力線は必ずしも平行とは限らず、磁力線に沿った向きや曲線を持つスリットにしても良い。
【００１７】
従って、場所によっては移動子の移動方向と、相対的に移動する磁力線方向で成す面であっても良いので、図５、６の例のＳｌやＳｌｍの様にスリットは曲面や放射状であっても良い。
【００１８】
スリットを曲面や放射状にした場合、積層法では得られない形状であり、適切な場所であれば、渦電流のカットが効率的である。
【００１９】
さらに、磁性体をスリット加工した１０Ｓを複数枚用意して移動子の移動方向に積層しても良い。
その際、積層する磁性体に入れるスリットの場所は必ずしも同じでなくとも良い。
【００２０】
また、スリットに樹脂等を充填する事で機械的強度も補強出来る。図面の例ではＡｘ軸を中心とするＭ1またはＭ2方向の旋回往復運動だが、リニア往復運動でも同様の事が当てはまる。
【実施例】
【００２１】
電磁ヨークや磁石側のヨークにスリットを設けるには、エッチング、レーザー、ワイヤーカット、鋸、回転砥石（スリットが直線の場合のみ）ロストワックス等の鋳造、3Ｄプリント等で可能であり、スリット加工をした複数の板を積層しても良い。
【００２２】
スリットの幅は導通さえ無ければ、極力狭い方が良いが、設定のスリット幅で材料を削る他、図7の11Ｓｌｖの様にスリットの幅を設定の幅より拡げた形状で成形後、11Ｓｌの様にスリットの幅方向に加圧して目的のスリット幅に成形しても良い。
加圧成形の際、スペーサーとしてスリットにポリイミド等の高強度の絶縁材料を挟んで成形しても良い。
この様に成形後、スリット幅方向に加圧成形する事を前提としたスリット形状であれば、打ち抜き加工等が可能となるので大量生産に向く。
【００２３】
スリット方向の加圧成型（プレス）は例えば、図9の様にローラー70と押し子80により、プレス型90に入って行くにつれ12Ｓｌｖの開いたスリットは徐々に狭くなって行き最終的に12Ｓｌａの様に成型される。
その際、スリット穴Ｈに抜け勾配を持ったガイドピンＧを入れて成型を補助して、成型後に抜き取っても良い。
また、向かい合うスリット同士が成形時に接触しない様に、抜け勾配を持ったスペーサーＳｐを入れて、成型後に抜き取っても良い。
【００２４】
スリットが多数の場合、強度保持の為にスリットに非磁性体で不導体である接着性の樹脂、セラミックなどで充填する事が望ましい。
【００２５】
基本的に磁性体中を移動する磁力線と直角面に渦電流は発生するので、それを隣り合うスリットの間隔で断ち切るには該磁力線に沿ったスリット面である事が最も効果的である。
【符号の説明】
【００２６】
1  往復運動装置
2  積層構造の電磁ヨーク
3  スリット構造の電磁ヨーク
4  弓形磁石でのスリット構造の電磁ヨーク
5  磁性体ヨークに設けたスリット
10  電磁ヨーク
10ａ〜10ｎ  積層電磁ヨーク部品
10Ｌ  積層電磁ヨーク
10Ｓｌ  スリット入り電磁ヨーク
11Ｓｌ  加圧成型後のスリット入り電磁ヨーク
11Ｓｌｖ  加圧成型前のＶ字スリット入り電磁ヨーク
12Ｓｌ  加圧成型後の穴付きスリット入り電磁ヨーク
12Ｓｌｖ  加圧成型前の穴付きスリット入り電磁ヨーク
20  永久磁石
20Ｓ  Ｓ極
20Ｎ  Ｎ極
21  円弧状永久磁石
21Ｓ  Ｓ極
21Ｎ  Ｎ極
30  電磁コイル
40  電磁コイルコア
60  磁性体ヨーク
70  ローラー
80  押し子
90  プレス型
100  成型前のガイドピンとスリットスペーサーの位置関係
200  成型後のガイドピンとスリットスペーサーの位置関係
Ａｘ  旋回軸
Ａｘａ  旋回軸
Ａｘｂ  旋回軸
Ｇ  ガイドピン（スリットスペーサーは省略）
Ｓｐ  スリットスペーサー
Ｓｌ  スリット
Ｓｌｍ  スリット
Ｍ1  ＋旋回運動方向（矢印の長さに意味は無く、方向のみを示す）
Ｍ2  −旋回運動方向（矢印の長さに意味は無く、方向のみを示す）
Ｈ  スリット穴
【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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