(57)【要約】  本発明は、電気機械（１〜８）であって、一次部品（２１、２２、５２〜５７）と二次部品（１５、１６、１７）とを有し、一次部品が、二次部品に向き合う面（８２）を有し、二次部品が、一次部品に向き合う面（８３）を有し、互いに向き合うこれらの面が磁束の流出および／又は流入を予定されているものに関する。一次部品は少なくとも部分的に接触領域（８８）において二次部品に当接しており、この接触領域は、磁束の流出および／又は流入を予定された相向き合う面の少なくとも一方に属している。それと共に、従来技術により一次部品と二次部品との間にある空隙は少なくとも部分的に、一次部品と二次部品との間の接触領域に置換されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次部品（２１、２２、５２〜５７）と二次部品（１５、１６、１７）とを有する電気機械（１〜８）であって、一次部品（２１、２２、５２〜５７）が、二次部品に向き合う面（８２）を有し、二次部品（１５〜１７）が、一次部品（２１、２２、５２〜５７）に向き合う面（８３）を有し、互いに向き合うこれらの面（８２、８３）から磁束が流出および／又は流入するものにおいて、一次部品（２１、２２、５２〜５７）が少なくとも部分的に接触領域（８８）において二次部品（１５〜１７）に当接しており、この接触領域（８８）が、磁束が流出および／又は流入する、互いに向き合う面（８２、８３）の少なくとも一方に属することを特徴とする電気機械。
【請求項２】
ａ）二次部品（１５〜１７）に向き合う一次部品（２１、２２、５２〜５７）の面（８２）が滑り促進表面を有しおよび／又は
ｂ）一次部品（２１、２２、５２〜５７）に向き合う二次部品（１５〜１７）の面（８３）が滑り促進表面を有することを特徴とする請求項１記載の電気機械。
【請求項３】
一次部品（２１、２２、５２〜５７）と二次部品（１５〜１７）とを有し、両部品間に空隙（８０）が形成されたものにおいて、空隙が完全に又は部分的に、少なくとも１つの滑り層で置換されたことを特徴とする電気機械。
【請求項４】
一次部品（２１、２２、５２〜５７）および／又は二次部品が滑り層（２５、２６）を有することを特徴とする請求項１〜３の１つに記載の電気機械。
【請求項５】
電気機械（１〜８）がリニアモータ（１〜８）であることを特徴とする請求項１〜４の１つに記載の電気機械。
【請求項６】
リニアモータ（１〜８）が、第１および第２の一次部品（５６、５７）と、該部品に付設された二次部品（１３）とを有することを特徴とする請求項５記載の電気機械。
【請求項７】
リニアモータ（１〜８）が、二次部品（１２、１３）の周りで少なくとも３つの群をなす一次部品（５２〜５５）で自己支持されたことを特徴とする請求項５記載の電気機械。
【請求項８】
二次部品（１２、１３）が、一次部品（５２〜５７）の間に偏心配置されたことを特徴とする請求項６又は７記載の電気機械。
【請求項９】
電気機械の一次部品（５２〜５７）が、電気機械（１〜８）内に一次部品（５２〜５７）を組込んだ状態のとき二次部品（１２、１３）に向き合う面（８２）を有するものにおいて、この面（８２）が滑り層（２５）を有することを特徴とする一次部品。
【請求項１０】
請求項１〜８の１つに記載の電気機械を構成するために使用されることを特徴とする請求項９記載の一次部品。
【請求項１１】
電気機械（１〜８）の二次部品（１２、１３）であって、該部品が、電気機械内に二次部品を組込んだ状態のとき一次部品（５２〜５７）に向き合う面（８３）を有するものにおいて、この面（８３）が滑り層（２５）を有することを特徴とする二次部品。
【請求項１２】
二次部品が請求項１〜８の１つに記載の電気機械（１〜８）を構成するために使用されることを特徴とする請求項１１記載の二次部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械又は電気機械の一次部品および／又は二次部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械は一次部品と二次部品とを有する。一次部品と二次部品は、従来技術では、一次部品と二次部品の間に空隙が生じるよう互いに位置決めされている。電気機械は、例えばリニアモータであり、一次部品が巻線を有し、二次部品が永久磁石を有する。空隙を形成すべく一次部品および／又は二次部品のガイドが不可欠である。離間保持に役立つこのようなガイドによって一次部品は二次部品から離間されている。これは回転型電気機械の場合例えば、二次部品となる回転子の支持によって可能である。回転型電気機械の場合にも、これも電気機械であるリニアモータの場合にも、ガイドには製造公差に関して厳しい条件が課される。それは、二次部品の運動範囲全体にわたり空隙を一次部品に対し一定に保つ必要があるからである。これは、一次部品に対する二次部品の位置に係りなく電気機械が特に電磁力ＥＭＦの展開に関し常に同じ特性を有するようにする上で不可欠である。一定した大きさの空隙を保証することは手間である。これは特に、移動経路が長いリニアモータに当てはまる。
【０００３】
即ち、空隙がごく小さいので、障害となる異物が一次部品と二次部品の間の空隙内に達しないよう措置を講じる必要がある。異物が障害となるのは、特に異物の大きさが空隙の大きさに略一致し又はそれを超えるときである。例えばカバーや、清掃機構等でも、異物が空隙内に達しないようにできる。空隙内の異物の問題は、特にリニアモータで現れる。即ち、リニアモータでは、固定子と回転子とを有する回転式電気機械の露出位置に相当する箇所に空隙があるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記欠点を除き、一次部品と二次部品の間に一定の距離を簡単に確保しおよび／又は一次部品と二次部品と間の空間、即ち空隙の汚れも減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１又は３の特徴を有する電気機械で解決される。課題は、更に請求項９による一次部品と請求項１１による二次部品とにより解決される。従属請求項２、４〜８、１０、１２は各装置の発明的諸構成である。
【０００６】
一次部品と二次部品を有し、一次部品が、二次部品に向き合う面を有し、二次部品が、一次部品に向き合う面を有し、これらの面で磁束が流出および／又は流入する電気機械において、一次部品が少なくとも部分的に接触領域において二次部品に当接する。この接触領域は電気機械の一次部品および二次部品の相向き合う面の少なくとも一方に関係しており、これらの面の少なくとも一方で磁束の流出および／又は流入が起こる。
【０００７】
磁束が流出および／又は流入する一次部品又は二次部品の面は磁気活性面である。
【０００８】
即ち本発明に係る電気機械は、一次部品が少なくとも部分的に二次部品の磁気活性面に接触するように形成され、二次部品は、例えば常に磁気活性な永久磁石を有する。
【０００９】
電気機械は、一次部品が巻線を有し、二次部品が永久磁石を有するように構成できる。巻線でも、永久磁石でも磁界を生成可能である。これら磁界は一次部品および／又は二次部品から流出および／又は流入し、それぞれ対向する部品を経て閉じる。
【００１０】
一次部品に関して二次部品との接触は、例えば少なくとも一部では、通電可能な巻線を有する領域において行われる。
【００１１】
電磁力ＥＭＦを獲得すべく磁束が流入又は流出する接触領域での一次部品と二次部品との接触により、一次部品と二次部品との間に一定した離間を得る可能性が生じる。
【００１２】
電気機械の一構成例では、二次部品に向き合う一次部品の面は滑り促進表面を持つ。
【００１３】
電気機械の他の構成例では、一次部品に向き合う二次部品の面は滑り促進表面を持つ。
【００１４】
滑り促進表面は、電気機械の摩擦を減らしかつ効率を高めるのに役立つ。
【００１５】
課題は更に、一次部品と二次部品とを有し、一次部品と二次部品との間に空隙が構成されている電気機械において、空隙が完全に、又は部分的に、１つの滑り層で置換されることで解決される。空隙は電気機械の二次部品と一次部品の間の領域であり、該領域が電磁力ＥＭＦの発生に寄与する。空隙内を延びる磁束は、二次又は一次部品から流出し、対向する別の部品に流入又は流出する。滑り層は有利には空隙と類似の値μRを持つ。滑り層の一構成において滑り層はフィルム（滑りフィルム）として構成される。その結果、フィルムを破損時に新しいフィルムと簡単に取替え得る。他の一構成では、滑り層は片側の被膜である。考え得る被膜材料は、例えばポリテトラフルオロエチレンである。滑り層は、良好な滑り特性を有しかつ特に圧力安定性および耐摩耗性である材料からなる。
【００１６】
電気機械の他の一構成では、滑り促進表面を滑り層によって形成する。滑り層は一次部品および／又は二次部品上にある。
【００１７】
他の有利な構成例では、例えば滑りフィルム等の滑り層が交換可能であり、滑り層は汚染時又は欠陥時に新たな滑り層と容易に取替えることができる。
【００１８】
電気機械の他の有利な一構成では、電気機械がリニアモータであり、リニアモータは特に第１の一次部品と第２の一次部品を有する。第１の一次部品および第２の一次部品に１つの二次部品が付設される。この結果、例えばインターディジタルリニアモータの配置が得られる。
【００１９】
電気機械の他の構成では、電気機械がリニアモータとして形成され、該モータは二次部品に付設された少なくとも３つの一次部品を有する。一次部品は、二次部品に対し一次部品の自己支持が生じるように二次部品の周りに群をなして配置するとよい。自己支持は、永久磁石を有する二次部品に一次部品を吸引することで得られる。
【００２０】
二次部品に対する一次部品の限定的に調整可能な片側の磁気吸引力を適切に利用することで、二次部品に対する単数又は複数の一次部品の滑り挙動は好適に調整可能である。この調整は、例えば滑り層の異なる厚さの選択で行える。第１の一次部品と二次部品の間の滑り層が第２の一次部品と二次部品の間の滑り層よりも薄いと、第１の一次部品と二次部品の間の磁気吸引力は、第２の一次部品と同じ二次部品との間よりも大きい。このため異なる吸引力が生じるので、二次部品に対する一次部品の所定の位置決めが行える。
【００２１】
電気機械の有利な一構成では、二次部品は一次部品の間に偏心配置される。二次部品に対する一次部品のこの偏心配置は、上記の如く、例えば滑り層の異なる厚さにより行われる。滑り層は、一次部品と二次部品の間の接触領域で、一次部品および／又は二次部品上に取付けられる。一次部品と二次部品の間に非対称的距離を調整および維持することは、この偏心配置によって達成可能である。
【００２２】
一次部品と二次部品の間の吸引力が小さければ小さい程、滑り層の応力は一層小さくなる。滑り層の応力低減は、一次部品と二次部品の間の滑り層の面積を極力大きく選択することでも可能である。滑り層としての使用に適するのは、安価で長寿命の材料である。滑り層が電気機械の全寿命用に設計されていないなら、滑り層を、例えば容易に交換可能な滑り要素又は滑りフィルムとすべきである。この易交換性は、特に自己支持型リニアモータの場合に有利である。何故なら、これはごくコンパクトに組み込めるからである。
【００２３】
リニアモータの自己支持は、リニアモータの少なくとも２つの一次部品と前記１つの二次部品との間の異なる磁気吸引力から得られる。
【００２４】
電気機械又は一次部品や二次部品に関係した本発明に係る装置の実施例を、添付図面に基づき詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は電気機械であるリニアモータ１を示す。該モータ１は一次部品２１と二次部品１０を有し、二次部品１０は様々な二次部品素子１５、１６、１７を備える。少なくとも二次部品素子１５、１６、１７の前に一次部品２１用軌道がある。一次部品２１は二次部品に向き合う面８２と、二次部品から離れた方の面８４とを有する。二次部品は、一次部品に向き合う面８３と一次部品２１から離れた方の面８５とを有する。一次部品２１は滑り層２５を有し、該滑り層２５は例えば滑りフィルムである。従来技術において一次部品と二次部品との間に形成される空隙を少なくとも一部又は完全に、滑り層２５で置換すべく、滑り層２５が一次部品２１と二次部品１０との間に配置されている。滑り層２５によって滑り領域８８が形成され、該領域は滑り層２５と同様に、二次部品１０によって設定された縦方向（運動方向）にだけでなく、一次部品２の幅にわたっても延びている。しかし一次部品の幅は図１には図示していない。
【００２６】
図２に示すリニアモータ２は、リニアモータ１と異なり、滑り層２６を持つ二次部品１０を有する。図２の一次部品２１は滑り層を持っていない。二次部品１０上の滑り層２６も、例えば滑りフィルムとして構成されている。
【００２７】
図３に示すリニアモータ３は一次部品２１と二次部品１０とを有し、一次部品２１も二次部品も滑り層２５、２６を有する。即ち、一次部品２１が滑り層２５、二次部品１０が滑り層２６を各々有し、これら滑り層２５、２６が重なり合って滑動する。
【００２８】
図４のリニアモータ４では、一次部品２１に滑材３０を取付けている。滑材３０は、磁束の流出および／又は流入が起こる二次部品領域にある。即ち二次部品１０は、例えば図４に示さない永久磁石を有し、その永久磁石領域で滑材３０は永久磁石上を滑動すべく位置決めされている。滑材３０と永久磁石の間に、例えばカバー８６を設け得る。カバー８６は、特に二次部品素子１５、１６、１７間の突合せ個所を覆うためのものである。カバー８６を軟磁性材料で作り、カバー８６を二次部品の図４に示さない永久磁石で吸引するとよい。即ち、滑材３０はカバー８６上で永久磁石を越えて滑動する。
【００２９】
図５は二次部品素子１５を示す。該素子は、該素子を固着するための穿孔３２を持つ。更に二次部品素子１５は永久磁石３６を備える。永久磁石３６は滑り領域３８に配置されている。即ち、滑り領域３８は滑り層が位置決めされている領域である。滑り層は、図５に示す如く、磁束が流出および／又は流入する二次部品領域にある。滑り領域３８は、図示しない一次部品の位置に依存し、一次部品と二次部品の間の接触領域でもある。
【００３０】
図６に示すリニアモータは一次部品２２と二次部品１１を有する。一次部品２２は該部品の巻線用の電気接続部４０を有し、巻線は図６に示していない。一次部品は更に張出し部４２、４３を有し、該張出し部が二次部品１１に被さる。二次部品１１は永久磁石３６の他に滑り層２７を有する。滑り層２７は一次部品と二次部品の間の磁気活性領域だけでなく、張出し部４２、４３に隣接する二次部品側部領域にもある。図６の配置により、二次部品１１上で一次部品２２の適切な案内が可能である。
【００３１】
図７は一次部品２１と二次部品１０の間の磁束分布４５を示す。一次部品２１が滑り層２６を有し、一次部品２１は二次部品１０の滑り層２６に直接載置されている。図７は、図示しない巻線を受容するためのスロット４７も示している。
【００３２】
図８に示す電気機械はリニアモータ７であり、４つの一次部品５２〜５５を持ち、該部品は正方形枠７０に固着されている。一次部品５２〜５５は、共通する二次部品１２の方を向くように位置決めされている。一次部品は滑り層６４、６５を有する。しかしこれら滑り層６４、６５は厚さが異なる。一次部品５４、５５に取付けられた滑り層６４は、一次部品５６、５３に取付けられた滑り層６５より薄い滑り層である。薄い滑り層６４を使用することで、一次部品５４、５５に対し強い吸引力が二次部品１２に生じる。この強い吸引力を、合成吸引力を意味する矢印６８で示している。
【００３３】
リニアモータ７のこの構造で、包囲する形態の自己支持型リニアモータが得られる。包囲する形態は、４つの一次部品５２〜５５が二次部品１２を包囲することで得られる。自己支持はやはり、異なる滑り層によって一次部品５２〜５５と二次部品１２との間に異なる吸引力が作用し、そのため二次部品１２が２つの一次部品、即ち一次部品５４、５５に対し優先位置を占める事実から得られる。二次部品１２がカバー６２を有するので、一次部品５２〜５５は二次部品１２のカバー上を滑動する。
【００３４】
図９は図７のリニアモータを斜視図で示しており、この場合特に両方向矢印５０によって二次部品１２又は一次部品５２〜５５の可能な運動方向を示す。つまり運動方向５０に関して付記するなら、図８、図９によるリニアモータは、一次部品が二次部品に対して運動し、二次部品１２が固定されているか、二次部品１２が一次部品５２〜５５に対して運動し、一次部品５２〜５５が固定されるように構成可能である。
【００３５】
図１０に示すリニアモータ８は２つの一次部品５６、５７を有する。一次部品５６、５７は枠７３に固着され、該部品５６、５７間に二次部品１３がある。二次部品１３は磁気カバー６２を有し、該カバーは二次部品１３の一次部品５６に向き合う面にも一次部品５７に向き合う面にもある。一次部品５６は薄い滑り層６４、一次部品５７は厚い滑り層６６を有する。滑り層６４、６６の異なる厚さに伴い、一次部品５６に対する二次部品１３の吸引力８６が生ずる。そのため、図８と９に示すリニアモータと同様リニアモータの自己支持が起こる。図１０でリニアモータはインターディジタルリニアモータである。
【００３６】
図１１は図１０によるリニアモータ８を斜視図で示す。この斜視図で特別明確に認められるように、一次部品５６もしくは５７が二次部品１３上を滑動し、滑り層６４、６６は二次部品１３の磁気カバー６２に接している。運動方向５０に関して付記するなら、一次部品が運動可能で、二次部品が固定されているか、一次部品５６、５７がその枠７３内に固定され、二次部品１３が方向５０への運動を実行できるかの何れかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一次部品上に滑り層を有するリニアモータを示す。
【図２】二次部品上に滑り層を有するリニアモータを示す。
【図３】一次部品上にも二次部品上にも滑り層を有するリニアモータを示す。
【図４】滑材を有するリニアモータを示す。
【図５】リニアモータの一次部品を示す。
【図６】リニアモータの他の構成を示す。
【図７】一次部品と二次部品との間の磁束分布を示す。
【図８】４つの一次部品を有する自己支持型リニアモータを示す。
【図９】図８によるリニアモータの斜視図である。
【図１０】２つの一次部品を有するリニアモータを示す。
【図１１】図１０によるリニアモータを斜視図で示す。
【符号の説明】
【００３８】
１〜８  リニアモータ、１０〜１７  二次部品、２１、２２、５２〜５７  一次部品、  ２５〜２７、３８、６４、６５  滑り層、３０  滑材、３２  穿孔、３６  永久磁石、  ４０  接続部、４２、４３  張出し部、４７  スロット、５０  運動方向、６２、８６  カバー、７３  枠、８０  空隙、８２、８３  面、８６  カバー、８８  接触領域
【図１】
2008514172.tif 000003
【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】
2008514172.tif 000013
【国際調査報告】
2008514172.tif 000014
2008514172.tif 000015
2008514172.tif 000016
2008514172.tif 000017
2008514172.tif 000018
2008514172.tif 000019