(57)【要約】  頑強で簡単な木工機械を提供するために、木工機械が、１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）と２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）とを有する少なくとも１つのリニア直接駆動装置を備えさせられ、１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）は第１の磁界を発生するための第１の手段（９，１０，１２，１４）と他の磁界を発生するための少なくとも１つの他の手段（１７，１８，２０，２７，２８，２９，３０）とを有し、特に第１の磁界を発生するための第１の手段（９）は、他の磁界を発生するための他の手段（１７，１８，２０，２７，２８，２９，３０）に対して、第１の磁界と他の磁界との重ね合わせが可能にされるように配置されていて、２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）は磁気帰路のための手段を有しかつ磁気源を含まず、１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）および／または２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）は、少なくとも１つの工作物の案内または送りのためおよび／または工作物を加工する少なくとも１つの工具の案内または送りのために適している。
2008530973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）と２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）とを有する少なくとも１つのリニア直接駆動装置を備えた木工機械であって、１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）は第１の磁界を発生するための第１の手段（９，１０，１２，１４）と他の磁界を発生するための少なくとも１つの他の手段（１７，１８，２０，２７，２８，２９，３０）とを有し、特に第１の磁界を発生するための第１の手段（９）は、他の磁界を発生するための他の手段（１７，１８，２０，２７，２８，２９，３０）に対して、第１の磁界と他の磁界との重ね合わせが可能であるように配置されていて、２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）は磁気帰路のための手段を有しかつ磁気源を含まず、１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）および／または２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）は、少なくとも１つの工作物の案内または送りのためおよび／または工作物を加工する少なくとも１つの工具の案内または送りのために適していることを特徴とする木工機械。
【請求項２】
１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）は、汚れに敏感でない測定システムがもたらされるように２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）と共に相互作用をする少なくとも１つの位置センサ（３００）を有することを特徴とする請求項１記載の木工機械。
【請求項３】
１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）はカプセルに格納されていることを特徴とする請求項１又は２記載の木工機械。
【請求項４】
２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）は積層構成または塊状構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の木工機械。
【請求項５】
１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）と２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）との間に空隙が形成されていて、空隙（２１）は少なくとも２つの異なる距離を有することを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の木工機械。
【請求項６】
２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）の歯ピッチが付設の１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）の磁石ピッチの整数倍であることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の木工機械。
【請求項７】
２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）の歯ピッチが付設の１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）の磁石ピッチの整数倍とは異なることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の木工機械。
【請求項８】
１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）が２つの２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）の間に配置されていて、この配置は、両２次側部分（５，６，６ａ，６ｂ）および１次側部分（３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ）に関係する共通な磁気回路の形成に用いられることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の木工機械。
【請求項９】
リニア直接駆動装置によって工作物が木工機械の１つ以上の平面において加工可能であることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の木工機械。
【請求項１０】
リニア直接駆動装置は自立動作をするか、または機械的または電気的に連結可能であることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の木工機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次側部分および２次側部分を有する少なくとも１つのリニア直接駆動装置を備えた木工機械に関する。
【０００２】
木工機械は多数の直線移動を有する。例えば工作物搬送および工作物加工は、工具搬送および補助材料供給としても行なうことができる。これらは、従来、通常の駆動技術およびギヤ、ラック・ピニオンおよびボールローリングスピンドルの如き機械的伝達要素によって行なわれた。これらの機械的伝達要素は磨耗に対して抵抗力がないので、強化されたメンテナンスが実施されなければならず、場合によっては修理または交換さえも行なわれなければならない。
【０００３】
同様に、例えば木屑または塵埃の如き加工残留物による汚れや、例えば潤滑剤の残りかす、膠またはシーリング材の如き攻撃的なプロセス環境によって、達成可能な精度および得ようと努められるプロセス速度が著しく低下させられる。
【０００４】
公知のリニアモータでは、そのために必要な外部の測定システムの障害に対する弱さのためや、経済的に不都合なリニア駆動装置特性、例えば従来の通常の駆動技術に比べて高価な磁石のために、影が薄い存在になっている。主たる妨げは、とりわけ木工機械の長い移動距離と、それにつながるそのために必要なリニア駆動システムのコストにあった。
【０００５】
それにしたがって本発明の課題は、従来技術に比べて、到達可能な精度およびプロセス速度を満たすと同時に、障害に対する弱さおよびメンテナンス強化の必要性を減少させる木工機械を提供することにある。
【０００６】
設定された課題の解決は、電気的および磁気的な励起手段を有する１次側部分と、磁気帰路手段を有しかつ磁気源のない２次側部分とを持った少なくとも１つのリニア直接駆動装置を備えた木工機械であって、１次側部分および／または２次側部分が、工作物の案内または送りおよび／または工作物を加工するための工具の案内または送りに適している木工機械によって達成される。
【０００７】
１次側部分および２次側部分を有する本発明による電機においては、１次側部分が２つの磁界発生手段を有するように構成されている。２次側部分は磁界発生手段を持たない。したがって、１次側部分は第１の磁界発生手段と他の磁界発生手段とを有し、第１の磁界発生手段は交流電圧もしくは交流電流により作動させられる。第１の磁界を発生する第１の磁界発生手段は、例えば巻線である。励磁磁界である磁界を発生するための他の手段は、他の磁界すなわち少なくとも１つの第２の磁界の発生を可能にする手段である。
【０００８】
他の磁界を発生する磁界励起は、有利なやり方では、運転中に無変化であり、つまり一定である。他の磁界を発生するためのこの種の他の手段は、例えば永久磁石もしくは一定の電流で作動させられる、または電流で作動可能である巻線である。他の磁界を発生するための他の手段は、交番磁極式の磁界励起を発生するための多数の他の手段を有することが好ましい。
【０００９】
第１の磁界を発生するための第１の手段は、例えばコイル巻線であり、コイルからもしくはコイルへ出入りする第１の磁界は、他の磁界を発生するための他の手段（つまり、第２の手段、第３の手段等）へ次のように導かれる。すなわち、他の磁界を発生するための少なくとも２つの他の手段が第１の磁界の範囲内にあって、それにより両磁界の交互作用が実現するように導かれる。他の磁界を発生するための他の手段は多数の互いにそれぞれ逆の磁化方向を有することが好ましく、それにより交番磁極磁化を有する装置が実現する。
【００１０】
したがって、１次側部分および２次側部分を有するリニア直接駆動装置であって、１次側部分が第１の磁界を発生するための第１の手段を有しかつ２次側部分が磁界案内のための手段を有するリニア直接駆動装置は、１次側部分が少なくとも２つの他の磁界を発生するための少なくとも２つの他の手段を有するように構成されている。しかも、第１の磁界を発生するための第１の手段は、他の磁界を発生するための他の手段に対して、第１の磁界と第２の磁界との重ね合わせが可能にされるように配置されている。
【００１１】
リニア直接駆動装置のこの種の構成は、電機の２次側部分が磁界発生のための能動的な手段を持たないという利点を有する。この種の電機の２次側部分は磁界案内のための手段だけを持ち、したがって簡単で低コストにて製作することができる。２次側部分はうず電流回避のために積層構成されている。
【００１２】
１次側部分および２次側部分の構造的な構成に関しては有利に軟鉄部材が使用可能である。これらの部材の積層はうず電流を低減する。他の実施形態において、軟鉄部材は塊状部材および／またはいわゆる粉末圧縮部材として構成されていてもよい。
【００１３】
リニア直接駆動装置は同期機であることが好ましい。この場合に１次側部分は第１の磁界を発生するための第１の手段を有し、更に他の磁界を発生するための他の手段を有する。第１の手段は巻線であり、他の手段は少なくとも１つの永久磁石である。他の手段は、特に多数の手段、すなわち多数の永久磁石である。本発明による電機のこのような構成では、磁界発生のための全ての手段が１次側部分に存在する。２次側部分は磁界案内のための手段だけを有し、例えば１次側部分に向けられた表面に歯を有するように構成されている。この手段は、特に、例えば積層鋼板の如き鉄含有手段である。
【００１４】
２次側部分および／または１次側部分は、例えば、これらが歯を有するように構成されている。２次側部分の歯ピッチおよび１次側部分の歯ピッチもしくは磁石ピッチは等しくてもよいし、異なっていてもよい。例えば等しいピッチの場合には直接駆動装置のモータ相のコイルがグループ化され、異なったモータ相の他のコイルグループに対して３６０°／ｍのずれでもって配置される。ｍは相数を表す。２次側部分の歯ピッチ（Ｔａｕ-Ｓｅｋ）は機械の磁極ピッチ（Ｔａｕ-ｐ）を与え、Ｔａｕ-ｚａｈｎ，ｓｅｋ＝２＊Ｔａｕ-ｐが当てはまる。
【００１５】
本発明による木工機械の実施形態においては、２次側部分の歯ピッチが、例えば１次側部分の磁石ピッチの整数倍である。しかし、それは、２次側部分の歯ピッチが１次側部分の磁石ピッチの整数倍でないように構成することも可能である。
【００１６】
リニアモータとして構成されているリニア直接駆動装置においては、例えば永久磁石がリニアモータのコイルを担持する１次側部分に組み込まれる。この構造は、特に長い移動距離の場合にコスト利点をもたらす。リニアモータの２次側部分は、例えば、木工機械の一部でもある鉄製リアクションレールのみからなる。
【００１７】
この種のリニアモータのコスト利点は、例えば、今までは同期リニアモータであるリニアモータが永久磁石を備えた２次側部分と相対している電気励起可能な１次側部分を有していたことからもたらされる。この場合に長い固定子構造様式も短い固定子構造様式も可能である。一事例においては非常に多くの銅が必要とされ、他の事例では非常に多くの磁石材料が必要とされる。両方とも高コストをもたらす。既に公知のリニアモータにおける２次側部分に装備される永久磁石は覆いのない区間をなす。磁石（永久磁石）は、全長において、木屑、油またはその他の汚れの如き環境影響から保護されるべきであり、これは高価である。更に、永久磁石の強力な吸引力のゆえに、２次側部分の長さにわたって人的保護に留意すべきである。これらの保護措置もコストおよび技術的費用をもたらす。本発明による木工機械のリニア直接駆動装置の２次側部分により費用が著しく低減される。
【００１８】
本発明によれば、永久磁石が１次側部分に組み込み可能であるので、コイル（巻線）および磁石（永久磁石）がリニア直接駆動装置の同一部分（１次側部分）に収納されている。短い固定子構造様式については、公知のモータ原理に比べて著しく少ない磁石材料が必要である。１次側部分はそうでなくてもこれまでも既に環境影響に対して保護され、そこでは既に人的保護が考慮されていることから、１次側部分に磁石を組み込む際に２次側部分における追加の保護装置を省略することができる。２次側部分は、危険を生じさせることのない鉄製リアクションレールだけからなることが好ましい。
【００１９】
木工機械のリニア直接駆動装置は同期機であることが好ましい。同期機は、精密に調節可能であり、移動精度および位置精度に対する高い要求を満たすことができる。同期機の本発明による簡単もしくはコンパクトな構成によって始めに既に説明した極めて多様な利点がもたらされる。
【００２０】
発生するコギングトルクは既に公知の方法に基づいて低減することができる。この種の方法は、例えば永久磁石の傾斜、歯の傾斜、１次側部分の端面における歯の成形である。
【００２１】
他の有利な構成では、軟磁性磁気回路中に埋め込まれた他の磁界発生手段（例えば永久磁石）が磁束を集中させるように配置されている。磁束を集中させる装置は、電機における磁気的性能の高度の利用を可能にする。埋め込みとは、磁界が出る永久磁石面に完全にまたは部分的に軟磁性材料が隣接するという軟磁性材料中への永久磁石のこのような配置であると理解すべきである。
【００２２】
リニア直接駆動装置の他の形態においては、２次側部分が磁気帰路のための少なくとも１つの手段を有する。この手段は、例えば積層鋼板である。更に、２次側部分は、これが磁気源を持たないように構成することが好ましい。磁気源は、例えば永久磁石または通流（通電）される巻線である。
【００２３】
有利な実施形態では１次側部分がモジュール構造を有する。歯数もしくは相応の巻線によってリニア直接駆動装置の長さを変え、木工機械の要件に合わせることができる。これによりモータの定格出力の調整可能性がもたらされる。
【００２４】
他の形態では、２次側部分において異なる磁化可能性の範囲が交互に現われる。異なる磁化可能性は、例えば鉄から製作可能な軟磁性材料と空気もしくは合成樹脂との間において存在する。交互に現われる範囲により磁界が２次側部分内部に案内される。
【００２５】
他の実施形態において、２次側部分は、これが１次側部分に向けられた歯を有するように構成されている。それゆえ主磁束は、２次側部分内部において歯を介して、そして場合によって存在する磁気帰路を介して案内される。歯を介する磁束案内では、磁束が例えばそれぞれ１つの歯のみを介してまたは少なくとも２つの歯を介して案内可能である。
【００２６】
他の有利な形態では、例えばクロスバーとも呼ばれ得る歯の間の間隙が詰められている。詰め物は例えば合成樹脂からなる。詰め物によって、例えば歯間には汚れが蓄積しない。それにより光学的に一様な平面が生じる。磁気的には相変わらず差異が存在する。
【００２７】
第１の磁界を発生するための第１の手段は通流可能な巻線が好ましい。機械もしくはリニア直接駆動装置の通流可能な巻線は１相または多相（例えばＵ，Ｖ，Ｗ）からなる。各相は１つまたは多数のコイルからなる。コイルの有利な構成は１つの歯ごとに巻回されている集中コイル（歯巻コイル）であり、歯は１つまたは多数の磁極もしくは永久磁石を担持することができる。歯巻コイルは巻線の少なくとも１つのコイルである。コイルは単一コイルとしても分割コイルとしても実施可能である。巻線の利点は、巻線により非常に簡単なやり方で変化する磁界が、例えば交流電流により作り出し得ることにある。電機は、例えば、電機が多数の巻線もしくはコイルを持ち、これらの巻線が３相電源の異なる相により通流可能であるように実施することもできる。
【００２８】
電機は、２次側部分が互いに区分間隔Ｔａｕ-Ｓｅｋにて配置された歯を有するように実施することもできる。電機の１次側部分は励磁磁界を発生するための第２の手段を含み、第２の手段は互いに区分間隔Ｔａｕ-Ｐｒｉｍにて配置された多数の手段（例えば、多数の永久磁石）により実現される。
【００２９】
電機の構成は、Ｔａｕ-ＳｅｋとＴａｕ-Ｐｒｉｍとの間の関係が、
Ｔａｕ-Ｓｅｋ＝ｎ＊Ｔａｕ-Ｐｒｉｍ
ただし、ｎ＝１，２，３，…
なる式にて表され得ることによって特徴付けられる。つまり、Ｔａｕ-Ｓｅｋは、Ｔａｕ-Ｐｒｉｍの整数倍によって表すことができる。
【００３０】
電機の他の構成では、Ｔａｕ-ＳｅｋとＴａｕ-Ｐｒｉｍとの間の関係が、
Ｔａｕ-Ｓｅｋ≠ｎ＊Ｔａｕ-Ｐｒｉｍ
ただし、ｎ＝１，２，３，…
なる式にて示される。つまり、区分間隔Ｔａｕ-Ｓｅｋは、区分間隔Ｔａｕ-Ｐｒｉｍの整数倍ではない。
【００３１】
他の有利な形態では、本発明による電機が電力変換器に接続されている。電力変換器は、特に、第１の磁界を発生するための第１の手段の通流のためのインバータである。リニア直接駆動装置および電力変換器は１つの駆動装置を構成する。したがって電機は、１次側部分が多数の巻線を有し、異なる巻線が異なる位相を有する交流電圧もしくは交流電流が通流可能であるように実施することもできる。異なる位相の使用によって電機の１次側部分および／または２次側部分の移動時に一様な力経過を生じさせることができる。この種の一様な力経過は、電機の１次側部分の異なる巻線の位置が２次側部分に対して次のように位相的にずらされているように、すなわちそれによって一様な力発生が可能になるように構成することもできる。例えば３相電機（ｍ＝３）の場合には電気的に１２０°の位相ずれが選ばれることが好ましい。
【００３２】
既に上述したように、電機の他の構成は少なくとも１つの第２の磁界を発生するための他の手段として永久磁石を有する。永久磁石は、これが磁界をそれぞれ異なる方向に発生するように、１次側部分に配置されていることが好ましい。
【００３３】
永久磁石の配置の一形態では、永久磁石の磁化方向が平行ではあるが、しかし交互に反対向きにされる。
【００３４】
他の構成では、永久磁石の磁化方向は、歯を設けられた２次側部分の移動によって、１次側部分のコイルを担持する磁気回路部分において交流磁束が発生させられ、それによってコイルの交流磁束鎖交が実現されるように整えられている（交流磁束配置）。
【００３５】
他の構成では、永久磁石の磁化方向は、歯を設けられた２次側部分の移動によって、１次側部分のコイルを担持する磁気回路部分において脈動する直流磁束が発生させられ、それによってコイルの直流磁束鎖交が実現されるように整えられている（直流磁束配置）。
【００３６】
有利な形態は、磁界が案内される平面に関しても生じる。磁界は、例えば移動方向に対して横方向に向けられた平面において案内される（横磁束磁気回路）。これは、１次側部分の積層パケットが縦方向広がりにおける積み重ねモータ鋼板の個数によって可変であるという利点を有する。
【００３７】
他の実施形態では、磁界が移動方向に平行に向けられた平面内で案内される（縦磁束磁気回路）。これは、積層パケット幅が積み重ね鋼板の個数によって可変であるという利点を有する。
【００３８】
横磁束整列、すなわち横磁束磁気回路が縦磁束整列、すなわち縦磁束磁気回路と組み合わされることも好ましいことである。これは、リニア直接駆動装置が木工機械用リニアモータにおいて等しくない０°もしくは１８０°の角度にある異なる移動方向のために設けられているという利点を有する。
【００３９】
他の有利な形態では、リニア直接駆動装置の１次側部分により１つの２次側部分のみならず、少なくとも２つ以上の２次側部分が移動可能である。これは、とりわけ１つの１次側部分により種々の２次側部分が移動可能である木工機械における工作物送りに役立つ。この場合に、１次側部分は、例えば２次側部分の位置決め、２次側部分の加速、２次側部分の制動なる使命のうちの１つまたは複数のために用いられる。
【００４０】
電機は、１次側部分および／または２次側部分が移動可能であるように柔軟に構成可能である。
【００４１】
木工機械の他の形態では、木工機械が１つの１次側部分と２つの２次側部分とを有する。１次側部分は両２次側部分の間に配置されている。この配置は、実効磁束によって形成される磁気回路が１次側部分と両２次側部分とを介して閉じるように構成されている。
【００４２】
電機の他の形態では、電機が２つの１次側部分と１つの２次側部分とを有する。２次側部分は両１次側部分の間に配置されている。１次側部分および２次側部分は、実効磁束によって形成される磁気回路が両１次側部分と２次側部分とを介して閉じるように構成可能である。
【００４３】
しかしながら、１次側部分および２次側部分は、実効磁束によって形成される磁気回路がそれぞれ１つの１次側部分と共通な２次側部分とを介して閉じるように構成することも可能である。
【００４４】
リニア直接駆動装置の１次側部分における全ての電気的および機械的な構成要素の移動によって、１次側部分のカプセル収納が実施可能にされ、２次側部分は従来に比べて技術的に著しく簡単に、頑丈にかつそれにともない低コストにて構成されている。
【００４５】
２次側部分は磁気伝導性の積層材料または塊状材料として実施されている。２次側部分の歯形の顕著性、すなわち移動方向における少なくとも２つの異なった空隙幅が、従来の磁気的な２次側部分に比べて高い精度でもって作製される。したがって、例えば１次側部分に取り付けられたセンサによる速度実際値および位置実際値の直接的な検出が、付加的な磁気的および光学的なスケールを加工区間に沿って設けることなしに可能にされる。したがって、２次側部分自体が速度実際値および位置実際値の検出のための測定具をなす。したがって、それは頑丈で汚れに敏感でない組み込み式測定システムをなす。
【００４６】
２次側部分の簡単な構成によって、２次側部分は貯蔵安定性があり、木工機械の簡単で低コストの拡張可能性を実現することができる。２次側部分の覆いのない範囲における磁気的または電気的な保護措置は必要でない。
【００４７】
調節への動的な要求なしの同じままの速度を有する工作物の長い移動経路において、２次側部分のジオメトリは、場合によっては木工機械の機械本体の成形された構成部分、特に切削加工された構成部分であってよい。
【００４８】
木工機械が多数の１次側部分を有する場合には、これらの１次側部分は、例えば互いに独立して多数の個別のリニアモータとして制御されてもよいし、あるいは１つのモータとして共通に制御されてもよい。例えばＸ軸およびＹ軸が広げる１つの平面における多数の１次側部分の配置の場合には、１次側部分の総数が２つのグループに分けられている２次元移動が実現可能である。第１のグループはＸ軸における移動のために設けられ、第２のグループはＹ軸における移動のために設けられている。これに応じて方位が生じる。これらの２つのグループは、例えばチェス盤パターンに応じてＸ，Ｙ平面に配分される。２次側部分の活性面は、対応する２つの範囲においてＸ移動方向もしくはＹ移動方向のために区分されている。
【００４９】
本発明ならびに本発明の他の有利な構成は概略的に示された実施例から引き出すことができる。その際に、図１はリニアモータの原理図を示し、図２は１次側部分に永久磁石を有するリニアモータを示し、図３はリニアモータにおける磁界の第１の経過を示し、図４はリニアモータにおける磁界の第２の経過を示し、図５は磁束、誘起電圧および出力の時間的経過を示し、図６は力発生の具体例を示し、図７は横磁束配置を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図を示し、図８は縦磁束配置を有するリニアモータの斜視図を示し、図９は磁極片を持つ１次側部分を有するリニアモータを示し、図１０は縦磁束配置を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図を示し、図１１は異なる相ごとに異なる巻線相を有するリニアモータを示し、図１２は磁束集中の場合における歯形磁石を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図を示し、図１３は磁束集中の場合における継鉄磁石を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図を示し、図１４は横磁束磁気回路を有する１次側部分および縦磁束磁気回路を有する１次側部分の対比を示し、図１５は交流磁束装置を有する電機と直流磁束装置を有する電機との対比を示し、図１６は両側に配置された２次側部分を有する電機を示し、図１７は両側に配置された１次側部分を有する電機を示し、図１８は電流によって生じさせられた横磁束磁気回路配置の磁界経過図を示し、図１９は永久磁石によって生じさせられた横磁束磁気回路配置の磁界経過図を示し、図２０は電流および永久磁石によって生じさせられた横磁束磁気回路配置の磁界経過図を示し、図２１ないし図２４は木工機械におけるリニア直接駆動装置の原理的配置を示し、図２５は上部切削盤の原理図を示し、図２６はエッジ加工機械における原理図を示し、図２７はダボ穴ボール盤の原理図を示し、図２８は板分割鋸盤における原理図を示し、図２９は１次側部分における位置センサの原理図を示す。
【００５０】
リニア直接駆動装置を有する木工機械を詳しく説明する前に、以下において電機またはリニアモータとも呼ぶリニア駆動装置を、木工機械に関連のある動作態様および可能な実施形態に関して説明する。
【００５１】
図１による表示は電機１を示す。電機１は１次側部分３および２次側部分５を有する。１次側部分３は巻線９および永久磁石１７を有する。１次側部分３の移動方向は、長手方向１１に走っている２重矢印により特徴付けられている。他の２重矢印は横方向１３を指し示す。第３の２重矢印により垂線１５が定められていて、垂線は空隙平面１９に関係するが、空隙平面１９は図１に示されていない。空隙平面１９は図２に示されている矢印により、図３および図４による表示に関係する側面７が示されている。電機１は、接続ケーブル１６を介して接続されている電力変換器１４により制御可能なリニアモータである。
【００５２】
図２による表示は電機１を示す。１次側部分３は積層鋼板として構成されていて、１次側部分３は巻線９を有する。巻線９は相巻線であり、これには交流電流を通流させることができる。図２にはある瞬間における電流方向が示されている。この場合に方向は点２３により、もしくは×印２５により示されている。積層構成された１次側部分３は２次側部分５に向けられた側に永久磁石１７を有する。永久磁石１７は、１次側部分に、それの磁化が垂線１５の方向に交互に現れるように取り付けられている。
【００５３】
したがって、磁石（永久磁石）は、上（１次側部分３の方）および下（２次側部分５の方）を交互に指し示す磁束を発生する。したがって、磁化方向が２次側部分の方を指し示すＮ−Ｓ永久磁石２７と、磁化方向が１次側部分の方を指し示すＳ−Ｎ永久磁石２９とが交互に現れる。
【００５４】
１次側部分３と２次側部分５との間には空隙２１が形成される。空隙２１は空隙平面１９を設定する。リニア直接駆動装置の移動は縦方向１１の方向において行なわれる。この場合に、１次側部分３が固定していて２次側部分５が移動することも、２次側部分５が固定していて１次側部分３が２次側部分５の上を移動することも、いずれも可能である。
【００５５】
巻線９は第１の磁界を発生するための第１の手段であり、永久磁石１７は他の磁界を発生するための他の手段である。図２による表示は電機１の横磁束構成を示す。横磁束構成においては、２次側部分５は、例えば、これが支持体３１およびクロスバー３３を有するように構成されている。
【００５６】
少なくともバー３３は積層構成されている。積層は縦方向１１に鋼板同士が隣接するように行なわれる。バー３３は、支持体３１上に、例えば接着またはロウ付けまたは溶接されているか、もしくは固定方法の組み合わせで結合されている。積層は、うず電流を回避するために有利である。不都合なうず電流効果があまり顕著でない場合（例えば、十分に低い電気的な基本周波数を持った用途の場合）には、低コストの塊状部材を使用してもよい。
【００５７】
図３による表示は部分図にて１次側部分３および２次側部分５を示す。図３によるこの部分図は、１次側部分３においてどのように磁界が分布可能であるかを概略的に再現し、この場合に図１による側面７に対応する側面の形が選ばれている。図３には巻線１０の１つの巻層が示されている。更に、１次側部分３ならびに２次側部分５はセクションに区分可能である。１次側部分は１次側セクション４７，４９，５１および５３を有し、これらの１次側セクション４７，４９，５１および５３は永久磁石２７，２９に関連する。
【００５８】
セクションは、永久磁石２７および２９の磁化方向に応じて磁束が２次側部分５から去ってゆくか、もしくは２次側部分５へ向かってゆく範囲である。この経過が矢印４１，４３にて示されている。巻線１０と鎖交させられる全ての磁束の和が鎖交磁束Ψをなす。鎖交磁束は、主として、２次側部分５を介して磁気帰路を形成することができる磁石によって発生させられる。異なる長さの磁束矢印は各磁石について巻層（コイル）と鎖交させられる磁束を示す
【００５９】
２次側部分５は、存在するクロスバー３３に応じてセクションも有する。したがって、これらの２次側セクション５５，５７，５９および６１は、クロスバー３３が存在する区間もしくはクロスバー３３が存在しない区間に対応するクロスバー３３により磁束が案内可能である。磁束案内は、本例では、図示されたＸ軸６３に対して垂直に行なわれる。したがって、磁束は、図が表示されている紙面に対して垂直に経過し、これはＹ軸に相当する。Ｘ軸およびＹ軸に対してＺ軸は垂直であるので、全ての軸が互いに垂直である。
【００６０】
例えばＮＳ永久磁石２７によって生じさせられる励磁磁束は、クロスバー３３および１次側部分３を介してセクション５５と一緒にセクション４７内において閉じる。この場合に１次側部分３は、例えばＮＳ永久磁石２７の背後に逆方向に磁化された別の永久磁石を有し、したがってこれはＳＮ永久磁石２９である。
【００６１】
しかしながら、この種の永久磁石２９は、図３においてはこれが背後に存在するようになることから図示されていない。クロスバー３３が永久磁石２７，２９に対面する位置では、狭い空隙３５が生じる。クロスバー３３のない隣の位置では広い空隙３７が生じる。空隙３５および３７が等しくないことによって、セクション４７，５１および４９，５３において永久磁石２７および２９により異なる強さの磁束４１および４３が生じさせられる。結果として生じる磁束３９は全ての磁束４１および４３の和としてもたらされる。
【００６２】
図３による表示は、時間的には巻線１０における電流が零通過をする時点で、かつ１次側部分３および２次側部分５の位置について、励磁磁束４１，４３を示す。励磁磁束もしくは巻線中における誘起電圧および通電モータのその際の変換出力の位置に依存した経過が図５に示されている。図３に示されている２次側部分の位置Ｘ＝０については負の鎖交磁束Ψが生じ、図４に示されている位置についてはＸ＝τMについては正の鎖交磁束Ψが生じる。したがって、図４による表示は２次側部分５を位置Ｘ＝τMにおいて示す。したがって、２次側部分５が磁極区分だけ移動する場合に、それによってコイル（巻線１０）の磁束鎖交３９が徐々に負の値から正の値に変化する。変化がどのように経過するかは、磁石幅、空隙、歯幅（クロスバーの幅）などのジオメトリパラメータによって影響を及ぼされ得る。有利な構成においては、できるだけ正弦波状の変化が得られるように努められる。
【００６３】
図５による表示は、３つのグラフにて、鎖交磁束Ψ、それから結果として生じる誘起電圧Ｕiおよび１つの相（１つの巻線）の電気出力Ｐel,strを時間経過にて示す。時間経過は電圧の位相位置の指示によって表されている。磁束Ψの経過は、例えば永久磁石によって発生可能である磁界９０の経過を再現する。１つの相の最適な力発生のためには、電流が誘起電圧と同相で印加されなければならない。更に、位置Ｘ＝０およびＸ＝τMが示されていて、これらの位置は他の表示された磁束Ψ、電圧Ｕiおよび電気出力Ｐel,strと共に、図３および図４による記号表示に関連する。電気出力が描かれている第３のグラフから、一定の電気出力（一定の力）のためには、モータ相数が２以上でなければならないことが明らかである。有利なやり方では３相が選ばれる。３相の電力変換装置が２相または多相の電力変換装置よりも少ない半導体弁を必要とするからである。
【００６４】
図６による表示は技術的原理の具体的説明に役立ち、力Ｆの発生を具体例で示す。リニアモータの縦方向における力発生を分かり易いものにするために補助モデルを紹介する。永久磁石２７はこれに属する外側面における電流によって置き換えられる。したがって、永久磁石２７は理論上、例えば直方体によって代表させることができ、この場合に直方体の側面に図示のように電流が流れる。したがって、モデル７１においては永久磁石２７が巻線によって代表され、この場合にモデルにしたがって巻線中の電流方向が点２３もしくは×印２５によって示されている。表示２Ｄにおいては磁石が横断面において等価な電流に還元される。１次側部分の側面図において磁石を置き換えるならば、次の装置が生じる。巻線９によって生じさせられた磁界は空隙２１において磁束案内片として役立つクロスバー３３の個所に集中する。なぜならば、ここでは磁気抵抗が最小であるからである。したがって、想定された導体は相コイルも磁界内にあって、一方の側では強められ、他方の側では弱められる。導体は、より僅かな磁界強度の範囲へそれる。これが１次側部分に作用する力Ｆの方向にて図６に示されている。この関係は、電流、磁界および力Ｆが直角の状態にある「右手の法則」によっても説明される。１次側部分３および２次側部分５の相互の図６に示された位置Ｘ＝τM/2において、相電流、すなわち巻線９を通る電流が最大値に達する。
【００６５】
図７による表示は、概略的に横磁束リニアモータのジオメトリおよび永久磁石１７によって生じさせられる励磁磁界８８を示す。実効磁束は、移動方向１１に対して横方向に向けられた平面１０６において案内される。実効磁束はコイル９と結合もしくは鎖交させられている磁束である。このような向きにされたこの実効磁束は横磁束磁気回路を形成する。
【００６６】
図７における励磁磁界８８は、他の１つの磁界もしくは他の複数の磁界である。リニアモータ１は、積層された１次側部分３および積層された２次側部分５を有する。永久磁石１７の磁化方向９４は、矢印により具体的に示されている。１次側部分の可能な移動方向は縦方向である。
【００６７】
図８による表示は、１次側部分４および２次側部分６を示す。１次側部分４および２次側部分６は電機２を構成し、電機２は縦磁束配置を有する。縦磁束配置では、特に、磁界が１次側部分もしくは２次側部分の移動方向に対して横方向に閉じるのではなくて、１次側部分の移動方向に沿ってもしくは２次側部分の移動方向に沿って閉じることが特徴的である。移動方向１１に対して平行に向けられている平面１０８において案内されている磁束が実効磁束である。実効磁束はコイル９に結合されている磁束である。このような向きにされたこの実効磁束は縦磁束磁気回路を形成する。
【００６８】
２次側部分６は、図８によれば、支持体３２の範囲においても、クロスバー３４の範囲においても積層構成されている。空隙面における磁石配置は、横磁束配置と違ってチェス盤状ではなくて縞状である。磁石は縦磁束型の場合にはクロスバー（磁束案内片）に対してほとんど平行に整列させられている。しかしながら、力の脈動を低減するために、狙いを定めて一種の傾斜状態に位置決めしてもよい。
【００６９】
他の有利な構成では、２次側部分６がモータ幅にわたって積み重ねられた鋼板から作られる。このような薄板の場合には支持体３２および歯７５が一部材からなる。鋼板の相互の積み重ねによってクロスバー３４を有する２次側部分の歯形構造が生じる。積層様式は図８に示されている。２次側部分は、例えば縦方向において多数部分にて構成することができるので、２次側部分６は次の２次側部分と境を接している。しかしながら、移動方向において境を接しているこの種の他の２次側部分は図８による表示には示されていない。図８による表示は更に永久磁石を示す。永久磁石はＮＳ永久磁石２８またはＳＮ永久磁石３０である。これらの永久磁石は、例えば１次側部分４の全体の積層鋼板幅７７にわたっている。
【００７０】
図９による表示は図８による電機２の発展形態を示す。１次側部分４は、これが極片７９を有するように構成されている。極片７９は永久磁石２８，３０のための載置面に広がっている。これによって電機２の力効率が高められる。永久磁石を配置するための面の拡張によって、１次側部分において巻線９が挿入可能である範囲が狭くなることから、１次側部分４が巻胴８１を有するように構成されていることが好ましい。巻胴８１は極片７９も巻首８４も有する。巻首８４の周りに巻線９が巻回可能であり、後で１次側部分４に挿入可能である。巻胴８１は突出部８３により１次側部分に保持されることが好ましい。図９においては、巻線９がモータ相Ｕとして示されている。他のモータ相（例えば、ＶおよびＷ）は同様に構成された１次側部分４によって実現可能であるが、しかし図示されていない。図示の位置においては永久磁石２８および３０が励磁磁束８６を発生し、励磁磁束の和がコイル９の鎖交磁束Ψを形成する。図９における表示から明らかのように、実効磁束である励磁磁束８６が縦磁束磁気回路を成している。
【００７１】
図１０による表示は縦磁束磁気回路を有するリニアモータ２を示す。これは図９による表示に相当する。図１０には、図において下方にずらされた表示にて、付加的に他の磁界９２の分布が示されている。他の磁界９２は永久磁石１７によって生じさせられた励磁磁界である。
【００７２】
図１１による表示は電機２についての他の実施例を示し、電機２は今や３つの相Ｕ，ＶおよびＷにて構成可能である。各相は３相交流系統の１つの相のために設けられている。必要な位相シフトは相の互いの幾何学的なずれによって達成される。幾何学的なずれΔｘは、図示の３相機について電気的に１２０°に相当する。図１１は、図１０に対して次のことによっても異なっている。すなわち、各相Ｕ，ＶおよびＷに１つの歯コイル９が付設されているのではなくて、それぞれ１つの相Ｕ，ＶおよびＷについて２つの歯コイル１２および１４が付設されている。
【００７３】
図１２による表示はリニア直接駆動装置を示し、永久磁石として歯磁石１８が使用されている。まさしく永久磁石である歯磁石１８によって発生させられた他の磁界８６が矢印付きの線によって特徴付けられている。永久磁石１８の磁化方向９４は同様に矢印によって具体的に示されている。歯磁石１８は、歯９８のほぼ中心に配置されていて、歯コイル９のコイル軸に対してほぼ平行に走っている。歯９８は歯コイル９によって包囲されている。図１２は上部の画像半分において幾何学的構成を示し、下部の画像半分において励磁磁界８８の経過を示す。励磁磁界８８は歯磁石１８によって発生させられた他の磁界である。この場合に励磁磁界８８の表示は磁束集中１０２の作用を分かり易く示している。磁束集中は磁気回路ジオメトリによって決まる。この場合に影響量は、例えば磁石寸法および薄板断面寸法である。歯磁石１８（歯磁石は永久磁石である。）の磁化方向９４は、とりわけ空隙１０５の空隙面に対して平行である。
【００７４】
図１２による電機２の２次側部分６の歯区分は１次側部分４の磁石区分の整数倍ではない。これは、特に、歯区分または磁石区分が一定でない場合に、平均値について当てはまる。
【００７５】
コイル９は１つの相および／または複数の相に通流可能である。個々のモータ相へのコイルの割り当ては１次側部分４と２次側部分６との間における選択された歯区分比に依存する。図１２による表示は、１次側部分４の歯９８において、２次側部分６の歯９９におけるとは異なった歯区分示す。多相電機は１次側部分および２次側部分において等しい歯区分についても、等しくない歯区分についても実現可能である。等しい歯区分は、例えば図７および図１１に示されている。
【００７６】
図１３による表示が図１２による表示と相違する点は、主として、歯磁石の代わりに今や継鉄磁石２０が他の磁界を発生するための他の手段として使用されていることにある。継鉄磁石２０は永久磁石でもあり、継鉄１０４の範囲に配置されている。継鉄１０４は歯９８の接続のためにも役立つ。図１２と対比した磁石配置から、図１３においては異なった励磁磁界８８が生じる。
【００７７】
図１４による表示は、横磁束磁気回路１１５を有する１次側部分３と、縦磁束磁気回路１１７を有する１次側部分４との対比を概略的に示す。１次側部分３，４は、特に、永久磁石を１次側部分に有するこの図には示されていない永久磁石励磁式同期電動機の１次側部分３，４であり、永久磁石も同様に図示されていない。磁束Φはそれぞれにおいて象徴的に示されている。例えば通流可能な巻線の如き磁束Φの発生のための他の手段も、図を分かり易くするために図示されていない。可能な移動方向１１は矢印によって示されている。それぞれの１次側部分３および４に付設されている２次側部分は図１４に示されていない。この表示においては、１次側部分３および４の積層時に積層構成がそれぞれの磁気回路１１５および１１７の向きに依存することも示されている。横磁束磁気回路１１５の場合には励磁磁束Φが主として移動方向１１に対して横に向けられた面内において閉じる。１次側部分３，４の積層のために使用されるモータ薄板は磁束面に従い、例えば１次側部分３の縦の広がり方向に積み重ねられ、縦の広がりは移動方向１１における１次側部分３の広がりである。
【００７８】
図１５による表示は、リニアモータである電機２ａおよび２ｂの対比を示す。電機２ａは歯９８を備えた１次側部分４ａを有し、それぞれ１つの歯には異なる磁化方向９４を有する永久磁石１７が取り付けられている。永久磁石１７は、１次側部分における空隙１０５に向けられた側に取り付けられている。永久磁石１７の磁化方向９４は、主として空隙面に対して垂直である。
【００７９】
図１５によれば、歯９８の周りにそれぞれ歯コイル９が巻回されている。歯９８のそれぞれが、反対向きの磁化方向９４を持った永久磁石１７を有することから、２次側部分６に対する相対的な１次側部分４ａの移動時に交流磁束が生じる。したがって、電機２ａは交流磁束配置を有する。１次側部分４ａに対する２次側部分６の相対移動時に励磁磁界の形成のために用いられる永久磁石１７により、磁気回路に交流磁束が発生する。したがって、永久磁石１７の磁化方向９４は、歯を設けられた２次側部分６の移動によって、１次側部分４ａにおけるコイルを担持する磁気回路部分において交流磁束が発生させられる。
【００８０】
図１５における電機２ｂも歯９８を備えた１次側部分４ｂを有する。電機２ａと違って、電機２ｂにおける歯９８は、各歯９８につき１つのみの永久磁石１７を有する。永久磁石１７は磁化方向９４を有することから、各歯９８には１つのみの磁化方向９４が割り当てられている。電機２ｂも、歯９８が複数の永久磁石を有するように構成可能であるが、しかし１つの歯９８に関しては永久磁石が同じ磁化方向を有するべきである。この変形実施例は、図１５に明確に示されていない。
【００８１】
電機２ｂの場合には１次側部分４ｂにおける歯９８により磁化方向９４が交替する。したがって各歯は交互に異なった磁化方向９４を有する。今や歯９８が反対の磁化方向９４を持った永久磁石１７を有することから、２次側部分６に対する相対的な１次側部分４ｂの移動時に直流磁束が生じる。したがって電機２ｂは直流磁束配置を有する。励磁磁界の形成のために用いられる永久磁石１７により、１次側部分４ｂに対する２次側部分６の相対移動時に、磁気回路に直流磁束が発生する。個々の永久磁石１７の磁化方向９４は、図１５における電機２ｂの場合には、歯を設けられた２次側部分６の移動によって１次側部分４ｂにおけるコイルを担持する磁気回路部分に直流磁束が発生させられるように向きを合わされていて、直流磁束はそれの方向を変えず、最大値と最小値との間で周期的に振動する。
【００８２】
図１５による表示においては、あるいは図１２の表示においても、１次側部分と２次側部分との間で力作用が発生可能である配置が選ばれている。図１６による表示は、１つの１次側部分４と２つの２次側部分６ａおよび６ｂとを有する電機の配置を示す。したがって、力作用は１つのみの１次側部分４と２つの２次側部分６ａおよび６ｂとの間において生じる。これにより発生可能な力のほぼ倍増がもたらされる。図１６によるリニアモータの１次側部分４の歯９８は、それぞれ２つの極片７９を有し、各極片７９には２次側部分６ａまたは６ｂが向けられている。図１６による電機２のこの実施形態は図１２による電機２の発展形態の一種である。
【００８３】
この場合に２次側部分の両側配置は、永久磁石１７が軟磁性材料１１９中に埋め込まれている図１６に示された１次側部分４の実施形態に限定されない。極片上に永久磁石を有する１次側部分も実施可能である。
【００８４】
図１７による表示は、２つの１次側部分４ａおよび４ｂと１つのみの２次側部分６とを有する電機２の配置を示す。したがって、力作用は１つのみの２次側部分６と２つの１次側部分４ａおよび４ｂとの間において発生する。図１６によるリニアモータ２の２次側部分６の歯３は、１次側部分４ａおよび４ｂのそれぞれに対して両側の向きを有する。したがって、各１次側部分４ａおよび４ｂには１つの２次側部分６の歯３３が割り当てられている。図１７による電機２のこの実施形態は、図１２による電機２の発展形態の一種である。１次側部分４ａおよび４ｂの両側配置は、永久磁石１７が軟磁性材料１１９中に埋め込まれている図１７に示された１次側部分４ａの実施形態に限定されない。例えば図１０におけるように極片上に永久磁石を有する１次側部分も実施可能である。
【００８５】
図１８による表示は、２つの１次側部分３ａおよび３ｂと１つの２次側部分５とを有する電機１における磁界経過を模範的に示す。１次側部分３ａおよび３ｂは永久磁石１７および巻線９を有する。図１８による表示においては１次側部分の破線で示された巻線９を通る電流によって生じる磁束８６が示されている。図１８に示された磁束８６の場合には、永久磁石によって生じさせられた磁束が考慮されていない。
【００８６】
図１９による表示は、図１８と同様に、２つの１次側部分３ａおよび３ｂと１つの２次側部分５とを有する電機１における磁界経過を模範的に示し、ただし図１９に示された磁界経過は永久磁石１７のみに由来する。図１９に示された磁束８６の場合には、１次側部分の通流される巻線９によって生じさせられる磁束は考慮されていない。
【００８７】
図２０による表示は、図１８および図１９と同様に、電機１における磁界経過を模範的に示し、今や永久磁石１７の磁界と通流される巻線９の磁界とが重畳されている。したがって、図２０においては、図１８および図１９に個別に示された磁界の重ね合わせが示されている。更に、図２０は、２次側部分５が２つの１次側部分３ａおよび３ｂの間に配置されていて、この配置が両１次側部分３ａ，３ｂおよび２次側部分５に関係する共通な磁気回路の形成のために役立つことを示す。
【００８８】
図２１ないし図２４は木工機械におけるリニア直接駆動装置の配置の原理を示す。
【００８９】
図２１は、歯付き鉄構造としての２次側部分６が固定されている支持構造２００を示す。支持構造２００のＵ字形構成によって、上部脚および下部脚にはそれぞれ１つの２次側部分６があるので、その中間においては、詳しくは図示されていない巻線および磁石を有する１次側部分３が、矢印２１１によって示された直線移動を行なうことができる。
【００９０】
同様に、図２２によれば、支持構造２００は、中間に配置された二重櫛状に形成された２次側部分６の周りに配置されている２つの１次側部分３を有する。支持構造２００は脚部に配置された１次側部分３と一緒に直線移動２１１を実行する。
【００９１】
対称構造を有するこれらの両配置の利点は、磁気吸引力の省略、特に横方向案内力の省略による直線案内の負担軽減にある。機械的案内要素が負担を軽減される。
【００９２】
同様に、１次側部分支持体が可動配置されている、例えば板分割鋸のための２軌道式または多軌道式のモータ構造が実現され、この場合に１次側部分はそれぞれ２次側部分の上方にあり、したがって直線移動を行なうことができる。１次側部分支持体には工具があってよい。
【００９３】
工具として木工機械、とりわけフライス盤、研削盤、エッジ成形機、ボール盤、鋸盤および輪郭研削盤が用いられる。工作物は、とりわけ木板、チップボード、未加工木材、梁材、桟材である。これらの工作物の搬送は、とりわけ、挟持具、吸引具またはその他の公知の装置によって行なわれる。工具も工作物もリニア直接駆動装置によって位置決めされ、搬送され、そして加工される。
【００９４】
図２３は１次側部分３がＴ字形支持構造２００に配置されている配置を示す。この原理の変化形では多軌道式配置も実現することができる。少なくとも１つのリニア直接駆動装置が支持構造を先へ移動させ、この支持構造には多数の工具が配置されている。自立の加工を可能にするためには、各軌道に直接駆動装置を設けるべきである。
【００９５】
図２４は原理図にて２軌道配置を示し、１次側部分および２次側部分がそれぞれ１つのリニアモータを構成し、１次側部分は機械的に接続されていない。１次側部分のそれぞれは自動的な移動を行なう。もちろん、両１次側部分の電気的な連結は実現可能である。
【００９６】
この種の配置またはそれぞれの要求に適切に合わせたそれの変形が次に示す木工機械の基礎をなしている。リニア直接駆動装置によってそれぞれ行なわれる移動は、動作矢印３１１によって示されている。木工機械からのおよびそれへの工作物搬送も、木工機械内部における工作物搬送も、リニア直接駆動装置によってそれの単純さに基づいて行なわれる。１次側部分は主として木工機械の工具を支持する。
【００９７】
１次側部分が図２９にしたがってセンサ３００を有することが特に好ましい。それにより簡単なやり方で２次側部分と協力して速度実際値および位置実際値が周囲条件に関係なく正確に検出される。２次側部分は高い精密さで製作することができるので、直接的な検出が可能である。
【００９８】
それにより、とりわけ、障害に起因した故障の低減によって木工機械の有用性が高まる。測定システムのより容易な集積化がもたらされる。特別な歯付き２次側部分の頑丈な構成に基づいて、発信器の高価なカプセル化が省略される。更に、測定器具と２次側部分との間の調整が省略できることから、簡単な運転開始がもたらされる。
【００９９】
リニア直接駆動装置は、例えば図２５に原理的に示されているような上部切削盤の加工中心部において、特に適している。なぜならば工具ホルダが十字形キャリッジとして構成されているからである。この場合に案内は２次側部分によって実現され、工具ホルダは１次側部分によって実現されている。これは特に有利である。なぜならば、この場合にドラムケーブル１６の節約が達成されるので木工機械全体が低コストで製作可能であるからである。
【０１００】
同様に、図２６によるエッジ加工機械において、例えばチップボードの如き工作物サイズへの適合化のための木工機械の幅調整は、１つ以上のリニア直接駆動装置によって可能である。案内は２次側部分によって行なわれ、機械支持体は１次側部分に固定されている。機械の構造上の構成に応じて機械支持体が２次側部分を成し、案内が１次側部分によって引き受けられてもよい。１次側部分を有する機械支持体の場合には、大きな機械長における多軸のガントリ同期が達成される。
【０１０１】
図２７によるダボ穴ボール盤の場合にも、縦方向における中ぐり台の位置決めも垂直穴あけおよび水平穴あけのための中ぐりヘッドの横方向位置決めも１つ以上の１次側部分に配置されている。案内はそれぞれ２次側部分によって行なわれる。この場合に共通または個別の２次側部分が存在する。
【０１０２】
図２８による板分割鋸の場合には好ましくは案内を２次側部分が引き受け、これに対して締付け挟持ホルダの機能も工作物ホルダの機能も１次側部分によって引き受けられる。鋸車の切断案内および復帰搬送は、同様に２次側部分によって案内され、これに対して鋸車は１次側部分に位置決めされている。
【０１０３】
なおも、リニア直接駆動装置が使用可能である、例えば分割鋸およびブリッジ鋸、輪郭成形機、エッジ接着機およびエッジ加工機のような他の木工機械が存在する。若干のまたは多数の特別な木工機械は加工中心部に統合することもできる。この場合に、１つの平面および／または多数の平面において、工作物の加工が順次および／または同時に行なわれる多数のリニア直接駆動装置が使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】リニアモータの原理図
【図２】１次側部分に永久磁石を有するリニアモータの概略図
【図３】リニアモータにおける磁界の第１の経過を示す側面図
【図４】リニアモータにおける磁界の第２の経過を示す側面図
【図５】磁束、誘起電圧および出力の時間的経過を示すダイアグラム
【図６】力発生の具体例を示す説明図
【図７】横磁束整列を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図
【図８】縦磁束整列を有するリニアモータの斜視図
【図９】磁極片を持つ１次側部分を有するリニアモータを示す斜視図
【図１０】縦磁束整列を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図
【図１１】異なる相ごとに異なる巻線相を有するリニアモータを示す斜視図
【図１２】磁束集中における歯形磁石を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図
【図１３】磁束集中における継鉄磁石を有するリニアモータのジオメトリおよび磁界図
【図１４】横磁束磁気回路を有する１次側部分および縦磁束磁気回路を有する１次側部分の対比を示す説明図
【図１５】交流磁束装置を有する電機と直流磁束装置を有する電機との対比を示す説明図
【図１６】両側に配置された２次側部分を有する電機を示す概略図
【図１７】両側に配置された１次側部分を有する電機を示す概略図
【図１８】電流によって生じさせられた横磁束磁気回路装置の磁界経過図
【図１９】永久磁石によって生じさせられた横磁束磁気回路装置の磁界経過図
【図２０】電流および永久磁石によって生じさせられた横磁束磁気回路装置の磁界経過図
【図２１】木工機械におけるリニア直接駆動装置の第１の原理的配置を示す概略図
【図２２】木工機械におけるリニア直接駆動装置の第２の原理的配置を示す概略図
【図２３】木工機械におけるリニア直接駆動装置の第３の原理的配置を示す概略図
【図２４】木工機械におけるリニア直接駆動装置の第４の原理的配置を示す概略図
【図２５】上部切削盤の原理図
【図２６】エッジ加工機における原理図
【図２７】ダボ穴ボール盤の原理図
【図２８】板分割鋸における原理図
【図２９】１次側部分における位置センサの原理図
【符号の説明】
【０１０５】
１        電機
２        電機
３        １次側部分
４        １次側部分
５        ２次側部分
６        ２次側部分
７        側面
９        巻線（歯コイル）
１０        巻線
１１        縦方向
１２        歯コイル
１３        横方向
１４        電力変換器
１５        垂線
１６        接続ケーブル
１７        永久磁石
１８        永久磁石（歯磁石）
１９        空隙平面
２０        継鉄磁石
２１        空隙
２３        点
２５        ×印
２７        ＮＳ永久磁石
２８        ＮＳ永久磁石
２９        ＳＮ永久磁石
３０        ＳＮ永久磁石
３１        支持体
３２        支持体
３３        クロスバー
３４        クロスバー
３５        空隙
３７        空隙
３９        磁束鎖交
４１        励磁磁束
４３        励磁磁束
４５        磁化方向
４７        １次側セクション
４９        １次側セクション
５１        １次側セクション
５３        １次側セクション
５５        ２次側セクション
５７        ２次側セクション
５９        ２次側セクション
６１        ２次側セクション
６３        Ｘ軸
６５        Ｙ軸
７５        歯
７７        積層鋼板幅
７９        極片
８１        巻胴
８３        突出部
８４        巻首
８６        励磁磁束
８８        励磁磁界
９０        磁界
９２        磁界
９４        磁化方向
９６        軟鉄材料
９８        １次側部分の歯
９９        ２次側部分の歯
１００      コイル軸
１０２      磁束集中
１０４      継鉄
１０５      空隙
１０８      平面
１１５      横磁束磁気回路
１１７      縦磁束磁気回路
１１９      軟磁性材料
２００      支持構造
２１１      直線移動
３００      センサ
３１１      動作矢印
Φ          磁束
Ψ          鎖交磁束
Ｆ          力
Ｐel,str  電気出力
Ｕi        誘起電圧
Ｕ，Ｖ，Ｗ  モータ相
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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