(57)【要約】【課題】永久磁石と電磁石とを使用したモーターにおいては、１つのモーターで複数の（マルチ）駆動力を得ることができるようにすること。【解決手段】少なくとも片面にギアを一連に設けた複数の永久磁石と、該永久磁石を滑動自在に支持する非磁性材料からなるリードレールと、前記永久磁石と略同一の長さを有する複数の電磁石と、前記ギアと任意の位置で噛み合う少なくとも１個の駆動力取り出し用の歯車とからなり、前記リードレールを無端ベルト状の任意の形状に形成し、該リードレールに滑動部材を介し複数の永久磁石を無端ベルト状に配設して滑動自在に支持させ、前記複数の電磁石を無端ベルト状に配した前記永久磁石の両側に長さ方向に沿って略１／２ずらして配設し、該電磁石を片側列ずつ交互に励磁させて前記無端ベルト状に配設した永久磁石をリードレールに沿って走行させる構成にしたリニアパルスモーターであり、１つのリニアパルスモーターから複数の動力を得ることができるため、複数のモーターを配設させた場合と比べて、スペースの効率が良く、コストを安くできる。【選択図】　図４
2004072896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面にギアを一連に設けた複数の永久磁石と、
該永久磁石を滑動自在に支持する非磁性材料からなるリードレールと、
前記永久磁石と略同一の長さを有する複数の電磁石と、
前記ギアと任意の位置で噛み合う少なくとも１個の駆動力取り出し用の歯車とからなり、
前記リードレールを無端ベルト状の任意の形状に形成し、
該リードレールに滑動部材を介し複数の永久磁石を無端ベルト状に配設して滑動自在に支持させ、
前記複数の電磁石を無端ベルト状に配した前記永久磁石の両側に長さ方向に沿って略１／２ずらして配設し、
該電磁石を片側列ずつ交互に励磁させて前記無端ベルト状に配設した永久磁石をリードレールに沿って走行させる構成にしたこと
を特徴とするリニアパルスモーター。
【請求項２】
前記非磁性材料は、
非鉄金属または合成樹脂、若しくはこれ等の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載のリニアパルスモーター。
【請求項３】
前記永久磁石は、
その両端部が円弧状または曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアパルスモーター。
【請求項４】
前記永久磁石は、
連結手段によって連結されていることを特徴とする請求項１または３に記載のリニアパルスモーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石と電磁石を用いたモーターであって、全体を任意の形状の無端ベルト状に形成し、複数箇所において駆動力を取り出すことができるリニアパルスモーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、永久磁石と電磁石とを使用するモーターには、例えば、パルスモーターまたはステッピングモーターと称されているモーターが知られている。例えば、図１８にステッピングモーター１を略示的に示してある。このステッピングモーター１は、ステーター２と、ローター３とからなるものである。
【０００３】
ステーター２にはコイル４が巻き付けられており、ローター３には、永久磁石を用いている。そして、前記コイル４にパルス状の電圧を印加し、例えば、Ｉ相を励磁した場合には、ローター３が回転し、Ｉ極と対峙した位置で停止するように動作するため、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ相と順番に励磁したり、またはＩ、ＩＩＩ、ＩＩ相と順番に励磁することによって、ローター３を正回転または逆回転させることができるのである。
【０００４】
このように、永久磁石と電磁石との特性から、ローター３の回転する角度は、前記コイル４へのパルス状の電圧の印加によって制御することができ、常に一定の角度を回転させることができるため、前記ローター３のシャフトを介して一定角度の回転駆動力を取り出すことができるのである。
【０００５】
また、前記パルス状の電圧の印加に対応しているため、ステッピングモーター１は、回転の開始と停止の特性が優れているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、永久磁石と電磁石とを使用したパルスモーターにしても前記ステッピングモーター１にしても、１つのモーターからは１つの駆動力しか得ることができず、複数の動力を必要とする場合には、近接した位置であっても、その必要な数だけモーターを設置して使用する必要があり、作業領域における設置のための場所的な制約のみならず経済的にも大きな問題となる。
【０００７】
従って、従来例の永久磁石と電磁石とを使用したモーターにおいては、１つのモーターで複数の（マルチ）駆動力を得ることができるようにすることに解決しなければならない課題を有している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係る発明として、少なくとも片面にギアを一連に設けた複数の永久磁石と、該永久磁石を滑動自在に支持する非磁性材料からなるリードレールと、前記永久磁石と略同一の長さを有する複数の電磁石と、前記ギアと任意の位置で噛み合う少なくとも１個の駆動力取り出し用の歯車とからなり、前記リードレールを無端ベルト状の任意の形状に形成し、該リードレールに滑動部材を介し複数の永久磁石を無端ベルト状に配設して滑動自在に支持させ、前記複数の電磁石を無端ベルト状に配した前記永久磁石の両側に長さ方向に沿って略１／２ずらして配設し、該電磁石を片側列ずつ交互に励磁させて前記無端ベルト状に配設した永久磁石をリードレールに沿って走行させる構成にしたことを特徴とするリニアパルスモーターを提供するものである。
【０００９】
この発明において、前記非磁性材料は、非鉄金属または合成樹脂、若しくはこれ等の組み合わせであること；前記永久磁石は、その両端部が円弧状または曲面状に形成されていること；及び前記永久磁石は、連結手段によって連結されていること；を付加的な要件として含むものである。
【００１０】
本発明に係るリニアパルスモーターにおいては、永久磁石の少なくとも片面にギアを一連に配設させ、前記永久磁石を複数用いてリング状に連接させ、前記ギアと噛み合うように歯車を配設し、前記永久磁石の両側に該永久磁石と略同一の長さ形状の電磁石を長さ方向に略１／２ずらして配設し、該電磁石を片側ずつ交互に励磁させて、前記リング状に連接させた永久磁石を回転させることにより、１つのモーターであっても、複数の動力を同時に得ることができるようになるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体的な幾つかの実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るリニアパルスモーターの略図を図１に示す。このリニアパルスモーター１１は、永久磁石１２の片面にギア１３を一連に取り付け、その永久磁石１２を複数個用いて無端ベルト状に連接配設し、例えば、前記ギア１３を取り付けた片面を内側にして全体をリング状に形成する。そのリング状に連接配設された永久磁石１２の内側には、前記ギヤ１３に噛合するように駆動力取り出し用の歯車１４を配設させる。
【００１２】
この場合に使用される永久磁石１２としては、例えば、長さ略１２ｍｍ×幅略７ｍｍ×高さ略４ｍｍ程度のもので、磁束密度が略３０００Ｇであり、吸着力が略１．７ｋｇのネオジウム等の永久磁石を使用するものである。
【００１３】
リニアパルスモーター１１の歯車１４部を拡大した略示的な側面図を図２に示す。図示のように、駆動力取り出し用の歯車１４に形成された歯１５は、永久磁石１２に取り付けられたギア１３と噛み合うように形成されている。
【００１４】
また、永久磁石１２の両端部１６は、それぞれ傾斜面または所定のＲをもった曲面に形成されており、この曲面により、永久磁石１２がリング状または任意の形状の無端ベルト状に連接配設される際に、隣接同士の永久磁石１２の角部がぶつかり合わないようにしたものである。
【００１５】
リニアパルスモーター１１の一部を拡大した略示的な断面図を図３に示し、一部の平面図を図４に示してある。図から明らかなように、ギア１３は、永久磁石１２の片面の両側端部側に配設されており、その両側のギヤ１３間には、非磁性材料からなるリードレール１７が配設されている。
【００１６】
このリードレール１７は、無端ベルト状を呈するものであって全体としてリング状に形成してある。そして、そのリードレール１７の外周面に永久磁石１２を連接配設してリング状に支持するものであり、連接配設された永久磁石１２は、前記リードレール１７に沿って常に同じ軌道で移動または走行することができるのである。
【００１７】
即ち、無端ベルト状のリードレール１７を所望のリング形状に形成し、該リードレール１７に沿って複数個の永久磁石１２を連接させて配設することにより、該永久磁石１２は必然的にリードレール１７の形状に沿ったリング形状に配設されるのである。
【００１８】
また、リードレール１７に対する永久磁石１２の連接配設に当たっては、適宜の滑動部材１８を介在させてある。この滑動部材１８としては、例えば、グリスまたはオイル等の油膜、または微細な真円ペレットの滑性粉末或いは微小ベアリングまたはロールベアリング等が使用できる。
【００１９】
このように、リードレール１７と永久磁石１２との間に滑動部材１８を介在させることによって、リードレール１７に沿って移動する永久磁石１２との摩擦抵抗を小さくすることができるため、永久磁石１２がスムーズに移動または走行できるようになるのである。
【００２０】
リードレール１７として使用される非磁性材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケルまたはこれ等の合金からなる非鉄金属、若しくは合成樹脂等乃至はこれ等の組み合わせであって、その形状を押し出し成形または型成形等によって容易に加工できるものである。
【００２１】
永久磁石１２を移動または走行させるために、図４に示したように、各永久磁石１２の両側に、電磁石１９ａ、１９ｂを配設し固定する。
【００２２】
この場合に使用される電磁石１９ａ、１９ｂは、永久磁石１２と略同一の長さのもので、その形状はコの字状に形成されており、一方の側の電磁石１９ａと他方の側の電磁石１９ｂとは、それぞれ長さ方向に対して、略１／２ずつずらして配設させてある。
【００２３】
これ等の電磁石１９ａ、１９ｂには、それぞれコイル２０ａ、２０ｂが巻き付けられており、該コイル２０ａ、２０ｂにそれぞれ電流を流すことにより、前記一方の側の電磁石１９ａと、他方の側の１９ｂとをそれぞれ別々に励磁させることができる。
【００２４】
この場合に、一方の側の電磁石１９ａと他方の側の電磁石１９ｂとをパルス信号によって交互に励磁させることにより、永久磁石１２は、リードレール１７に沿って移動または走行する。即ち、リング状に連接配設された永久磁石１２がリング状を維持して回転するのである。
【００２５】
このとき、永久磁石１２に配設されたギア１３と歯１５とが噛み合っているため、ギア１３を介して歯車１４が回転され、その歯車１４を支持している軸またはシャフトを介して所定の回転動力、即ち、駆動力を得ることができるようになるのである。
【００２６】
また、複数の歯車１４を任意の位置にセットして個別に駆動力を取り出すことができる。この場合に、セットされる歯車１４の大きさ（直径）を個別に設定することによって、駆動力（回転数とパワー）を任意（マルチ）に設定することができるのである。
【００２７】
次に、第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。この第２の実施の形態のリニアパルスモーター２１においても、永久磁石１２の片面にギア１３を一連に取り付けたものであり、その永久磁石１２を複数用いギア１３を取り付けた片面を外側にしてリング状に連接配設させ、外側に向いたギア１３に噛み合うように歯車１４をリング状に連接配設した永久磁石１２の外側に配設したものである。なお、その他の構成部分については、形状が異なるのみで前記第１の実施の形態と実質的に略同一であり、説明が重複するため、詳細な図示と詳細な説明は省略する。以下の実施の形態についても同様である。
【００２８】
この第２の実施の形態においては、図示していないが、リング状に連接配設された永久磁石１２の外側と内側とに無端ベルト状のリードレールをリング状に形成して配設支持するものであり、永久磁石１２と内外のリードレールとの間にはそれぞれ滑動部材を介在させて滑動自在に支持しているのである。そして、当然のこととして歯車１４が外側に配設され、所定の駆動力を得ることができるのである。
【００２９】
図６に第３の実施の形態を示す。この第３の実施の形態のリニアパルスモーター３１においても、永久磁石１２の片面の両側端部にギア１３を一連に取り付けたものであり、その永久磁石１２を複数用いて楕円リング状に連接配設させたものであり、楕円リング状を呈するリニアパルスモーター３１を略水平状態にして使用するものである。この場合でも、楕円リング状に連接配設させた永久磁石１２は図示していないが楕円リング状に形成されたリードレールによって滑動自在に支持されており、複数の電磁石も楕円リング状の内側と外側の両側面に配設固定されているのである。
【００３０】
そして、楕円リング状に連接配設させた永久磁石１２のギア１３が、リング状の内側または外側ではなく、上面側または下面側に露出するように形成し、そのギア１３に噛み合うように歯車１４を配設させたものである。このようにリニアパルスモーター３１を略水平状態にして使用し、歯車１４の軸またはシャフト３２を介して水平方向に駆動力を取り出すことができるのである。
【００３１】
図７に第４の実施の形態を示す。この第４の実施の形態のリニアパルスモーター４１においては、前記第３の実施の形態と同様に楕円リング状に永久磁石１２を連接配設するものであるが、永久磁石１２のギア１３を楕円リングの内側に向けて連接配設したものであって、円形状の曲面部分に２個の歯車１４ａ、１４ｂを配設したものである。この場合の無端ベルト状のリードレールは楕円リング状に形成され、前記第１の実施の形態と同様に永久磁石１２を内側から支持するものである。
【００３２】
このように、リードレールを介して楕円リング状に連接配設された永久磁石１２のギヤ１３を内側に突出させ、曲面部分に歯車１４ａ、１４ｂを配設させることにより、ギヤ１３と歯車の歯１５ａ、１５ｂとの噛合が安定し、全体として楕円リング状を維持できると共に、これら歯車１４ａ、１４ｂを介して安定した状態で駆動力を取り出すことができるのである。
【００３３】
図８に第５の実施の形態を示す。この第５の実施の形態のリニアパルスモーター５１においては、リードレールを略三角形状に形成すると共に、各コーナー部を曲面状に形成し、そのリードレールの内側に沿ってギヤ１３が突出するように永久磁石１２を連接配設したものであり、三角形状の曲面部分に内接させて前記実施の形態と同様の歯車を３個、即ち、歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃを配設させたものである。
【００３４】
このように、リードレールをコーナー部が曲面を呈する略三角形状に形成し、そのリードレールの内側に沿って永久磁石１２を連接配設し、その永久磁石１２のギア１３と噛合させて３個の歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃを配設させたことによって、永久磁石１２のギヤ１３と各歯車の歯１５ａ、１５ｂ、１５ｃとが安定して噛合し、全体を三角形状に維持すると共に、各歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃを介して安定した状態で駆動力を取り出すことができるのである。
【００３５】
図９に第６の実施の形態を示す。この第６の実施の形態に係るリニアパルスモーター６１においては、リードレールを略四角形状または長方形状に形成すると共に、各コーナー部を曲面状に形成し、そのリードレールの内側に沿ってギヤ１３が突出するように永久磁石１２を連接配設したものであり、四角形状の各曲面部分に内接させて前記実施の形態と同様の歯車を４個、即ち、歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを配設させたものである。
【００３６】
このように、リニアパルスモーターを全体形状として四角形状に形成しても、全体が閉ループを維持しており、四角形状に連接配設された永久磁石５２の内側曲面部分に歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを配設させて形状を維持させ、しかも、曲面部分でギヤ１３と歯１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄとが噛合するので、歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを介して安定して駆動力を得ることができるのである。
【００３７】
図１０に第７の実施の形態を示す。この第７の実施の形態に係るリニアパルスモーター７１においては、永久磁石７２の両面にギア７３ａ、７３ｂを一連に取り付けたものが使用され、該永久磁石７２を複数用いて全体が略８の字状の閉ループを形成する形状に連接配設させたものである。そして、その８の字状の閉ループを形成するために、複数箇所、例えば６ヶ所の曲面部が形成され、各曲面部の内側において永久磁石７２の一方のギア７３ａ、７３ｂと噛合するように歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆを配設させたものである。この場合に、８の字状の閉ループにおいて、歯車７４ａ、７４ｆと、歯車７４ｃ、７４ｄとで、８の字状に配した永久磁石７２を交差させている。そして、実施例としては、歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｆよりも歯車７４ｅの径を大きくしたものである。
【００３８】
両面にギア７３ａ、７３ｂを取り付けた永久磁石７２を使用した場合の他の使用例を図１１に示してある。この使用例は、例えば、図７に示した第３の実施の形態と同様に楕円リング状に永久磁石１２を連接配設した場合である。図から明らかなのように、永久磁石１２を上下から挟み付けるように歯車７７ａ、７７ｂを配設したものであり、一方の歯車７７ａに形成された歯７８ａは、永久磁石７２に取り付けられた一方のギア７３ａと噛合し、他方の歯車７７ｂに形成された歯７８ｂは、永久磁石７２に取り付けられた他方のギア７３ｂと噛合するように配設される。
【００３９】
このように、８の字状の閉ループまたは楕円リング状に連接配設された永久磁石７２の内側と外側とに歯車７７ａ、７７ｂを配設させた場合、または永久磁石７２を交差させた場合には、両歯車７７ａ、７７ｂからそれぞれ得られる駆動力は反対方向に回転する回転動力となるものであり、回転方向の異なる駆動力が得られるのである。
【００４０】
リニアパルスモーター７１の一部を拡大した略示的な断面図を図１２に示す。図から明らかなように、永久磁石７２の両面の両側端部に取り付けられたギア７３ａ、７３ｂのそれぞれの間には、リードレール７９ａ、７９ｂが配設されており、リードレール７９ａと永久磁石７２との間には、滑動部材１８ａが設けられている。また、リードレール７９ｂと永久磁石７２との間にも、滑動部材１８ｂが設けられている。従って、リードレール７９ａ、７９ｂに沿って永久磁石７２が移動または走行する際に、該永久磁石７２と前記リードレール７９ａ、７９ｂとの摩擦抵抗を小さくすることができ、永久磁石７２がスムーズに移動または走行できるようになるのである。
【００４１】
このように、リードレール７９ａ、７９ｂを８の字状の閉ループに形成し、該８の字状の閉ループに沿って永久磁石７２を連接配設したものであって、曲面部の内側に歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆを配設させ、その途中で前記永久磁石７２を交差させた場合には、各歯車の歯７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆを介して歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆから回転動力を得る際に、歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃと、歯車７４ｄ、７４ｅ、７４ｆとがそれぞれ逆回転するため、それぞれの回転方向の動力を得ることができ、更に、歯車７４ｅの回転数を他の歯車７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｆよりも遅くすることができるのである。
【００４２】
いずれにしても、リニアパルスモーター７１は、一方の側に設けた電磁石１９ａと他方の側に設けた電磁石１９ｂとをパルス信号によって交互に励磁させて、永久磁石１２を回転させるものであるため、前記パルス信号の周期を制御することによって、その回転速度を調整することができ、前記いずれの実施の形態においても、パルス信号の周期としては１〜５００／Ｓｅｃ．で調整できるものであり、この範囲で適宜調整することで回転速度を任意に選択することができるし、電磁石に対する通電の方向を変えることで、正回転と逆回転とを適宜選択することができるのである。
【００４３】
次に、前記したいずれのリニアパルスモーターにも組み込むことができる永久磁石の連接配設の構成について具体的な例を図１３および図１４に挙げて説明する。なお、前記した第１〜第７の実施の形態を代表して第１の実施の形態に係る永久磁石１２について説明する。
【００４４】
図１３は、永久磁石１２に係る連接配設の具体的な一例を示すもので、永久磁石１２のギヤ１３が取り付けられていない側を、例えば、可撓性を有し且つ伸びの少ない強靱なベルト状部材８０に、例えば、接着手段により接着して一体的に取り付け全体をエンドレスに維持するものである。つまり、ベルト状部材８０は永久磁石の一つの連結手段である。
【００４５】
また、図１４に、永久磁石１２に係る連接配設の他の例を示す。図示したように、永久磁石１２の長さ方向中心部に、貫通孔８１を設け、該貫通孔８１に耐熱性に優れた線材または紐材８２を挿通し、永久磁石１２の配列状態を全体としてエンドレスに維持するものであり、この線材または紐剤８２も永久磁石の連結手段の一つである。なお、この場合に、貫通孔８１の両端部における開口部８１ａは、所謂ラッパ形状に形成し、線材または紐材８２が開口部のエッジで擦れないようにしてある。
【００４６】
このようにベルト状部材８０、若しくは線材または紐材８２によって多数の永久磁石１２を所定間隔を持って直列状態に維持することにより、リードレールの形状が複雑に変化しても、それに追従して永久磁石１２が走行できると共に、動力源としての駆動伝達が安定して行われるのである。
【００４７】
さらに、リードレールの具体的な構成について、図１５および図１６について説明する。図１５は、リードレールの具体的な一例の構成を示すものであって、リードレール８５は、ベースレール８６と支持レール８７とから構成され、ベースレール８６は、中央部に長さ方向に沿って凹部８６ａを有するものであり、支持レール８７は、全体が長尺な板状を呈するものであって２枚が使用される。
【００４８】
ベースレール８６の凹部８６ａに、例えば、ロールベアリング８８を配設し、その上部に複数の永久磁石８９を連接配設するものである。この場合に使用される永久磁石８９は、その上面の長さ方向中央部にギヤ９０が一体に取り付けられたものである。
【００４９】
そして、連接配設された複数個の永久磁石８９に対して、その両側に、前記第１の実施の形態と同様（図４参照）に、電磁石１９ａ、１９ｂを配設し、該電磁石１９ａ、１９ｂの上部に支持レール８７をそれぞれ載置し、ベースレール８６と電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール８７との間で、それぞれビス等の固定部材９１、９２によりよって一体的に固定させる。
【００５０】
このように、ベースレール８６に対して電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール８７とが固定されることによって、連接配設された複数の永久磁石８９は、その周囲がベースレール８６と電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール８７とによって非接触状態で囲われる形になり、ロールベアリング８８に接触して走行するものであり、しかも、支持レール８７によって、ギヤ９０の両側がある程度規制された状態になり、連接配設された永久磁石８９はリードレール８５に沿ってスムーズに走行するのである。
【００５１】
図１６は、リードレールの更に具体的な他の例を示すものであって、前記一例の構成と同様にリードレール９５は、ベースレール９６と支持レール９７とから構成され、ベースレール９６は、その中央部に長さ方向に沿って２段階の凹部９６ａ、９６ｂを有するものであり、支持レール９７は、一方の端縁部に立ち上がりの段差部９７ａを有する全体が長尺な板状を呈するものであって２枚が使用される。
【００５２】
ベースレール９６の１段目の凹部９６ａには、例えば、ボールベアリング１０３を配設し、２段目の凹部９６ｂに、例えば、ロールベアリング９８を配設し、その上部に複数の永久磁石９９を連接配設するものである。この場合に使用される永久磁石９９は、断面略十字状を呈するものであり、その上部に位置する十字状の上面に長さ方向に沿ってギヤ１００が一体に取り付けられたものである。
【００５３】
そして、連接配設された複数個の永久磁石９９に対して、その両側に、前記第１の実施の形態と同様（図４参照）に、電磁石１９ａ、１９ｂを配設し、該電磁石１９ａ、１９ｂの上部に支持レール９７をそれぞれ載置すると共に、各段差部９７ａの内側にボールベアリング１０４を配設し、ベースレール９６と電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール９７との間で、それぞれビス等の固定部材１０１、１０２によりよって一体的に固定させる。
【００５４】
このように、ベースレール９６に対して電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール９７とが固定されることによって、連接配設された複数の永久磁石９９は、その周囲がベースレール９６と電磁石１９ａ、１９ｂと支持レール９７とによって非接触状態で囲われる形になり、下部に位置する十字状の下面がロールベアリング９８に接触し、十字状に突出する各隣接コーナー部（内側に凹んでいる）がボールベアリング１０３、１０４にそれぞれ接触して走行するものであり、しかも、十字状の各隣接コーナー部がボールベアリング１０３、１０４によって、上下左右が滑動自在に規制された状態になり、連接配設された永久磁石９９はリードレール９５に沿ってスムーズに走行するのである。
【００５５】
更に、図１７に示したように、永久磁石９９の内側に凹んでいる各コーナ部には、長さ方向に沿って永久磁石を保護するための断面Ｌ字状のアングル部材１０５が配設され、該アングル部材１０５にボールベアリング１０３、１０４が接触して転動するものである。このアングル部材１０５は、前記ベースレールと同様の材料で形成されており、各コーナ部に対して例えば接着手段などにより一体的に取り付けられるものである。
【００５６】
要するに、本発明に係るリニアパルスモーターを使用した場合には、複数の歯車を配設させることにより、１つのリニアパルスモーターだけを使用した場合であっても、複数の回転動力を得ることができるし、リードレールを長くして使用する磁石の数を多くすることで、駆動力のパワーを大幅にアップでき、しかも、電磁石の極性を変えるだけの小電力、即ち、パルス電力の消費によって、大きなパワーを出力させることができるのである。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るリニアパルスモーターは、少なくとも片面にギアを一連に設けた複数の永久磁石と、該永久磁石を滑動自在に支持する非磁性材料からなるリードレールと、前記永久磁石と略同一の長さを有する複数の電磁石と、前記ギアと任意の位置で噛み合う少なくとも１個の駆動力取り出し用の歯車とからなり、前記リードレールを無端ベルト状の任意の形状に形成し、該リードレールに滑動部材を介し複数の永久磁石を無端ベルト状に配設して滑動自在に支持させ、前記複数の電磁石を無端ベルト状に配した前記永久磁石の両側に長さ方向に沿って略１／２ずらして配設し、該電磁石を片側列ずつ交互に励磁させて前記無端ベルト状に配設した永久磁石をリードレールに沿って走行させる構成にしたことによって、１つのリニアパルスモーターから複数の動力を得ることができるため、複数のモーターを配設させた場合と比べて、スペースの効率が良く、コストを安くできるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る１つの歯車を永久磁石の内側に配設させたリニアパルスモーターの略図である。
【図２】同リニアパルスモーターの歯車部を拡大して略示的に示した側面図である。
【図３】同リニアパルスモーターの一部を拡大して略示的に示した断面図である。
【図４】同リニアパルスモーターの一部を拡大して略示的に示した平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る１つの歯車を永久磁石の外側に配設させたリニアパルスモーターの説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る１つの歯車を永久磁石の側面側に配設させたリニアパルスモーターの略図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る２つの歯車を永久磁石の内側に配設させたリニアパルスモーターの説明図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る３つの歯車を永久磁石の内側に配設させたリニアパルスモーターの説明図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る４つの歯車を永久磁石の内側に配設させたリニアパルスモーターの説明図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る永久磁石を交差させた場合のリニアパルスモーターの説明図である。
【図１１】同リニアパルスモーターの歯車部を拡大して略示的に示した側面図である。
【図１２】同リニアパルスモーターの一部を拡大して略示的に示した断面図である。
【図１３】本発明に係るリニアパルスモーターに配設される永久磁石の連接配設の具体的な構成の一例を示す要部のみの一部側面図である。
【図１４】同永久磁石の連接配設の具体的な構成の他の例を示す要部のみの一部側断面図である。
【図１５】本発明に係るリニアパルスモーターのリードレールの具体的な構成の一例を示す要部のみを拡大して一部を略示的に示した斜視図である。
【図１６】同リニアパルスモーターのリードレールの具体的な構成の他の例を示す要部のみを拡大して一部を略示的に示した断面図である。
【図１７】同リニアパルスモーターにおける永久磁石の各コーナ部に取り付けられたアングル部材の状態を示す要部のみの断面図である。
【図１８】従来例であるステッピングモーターを略示的に示した説明図である。
【符号の説明】
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１　リニアパルスモーター
１２、７２、８９、９９　永久磁石
１３、７３ａ、７３ｂ、９０、１００　ギア
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１５ｃ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ、７７ａ、７７ｂ　歯車
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆ、７８ａ、７８ｂ　歯
１６　端部
１７、７９ａ、７９ｂ、８５、９５　リードレール
１８、１８ａ、１８ｂ　滑動面
１９ａ、１９ｂ　電磁石
２０ａ、２０ｂ　コイル
３２　シャフト
８０　ベルト状部材（連結手段）
８１　貫通孔
８１ａ　開口部
８２　線材または紐剤（連結手段）
８５、９５　リードレール
８６、９６　ベースレール
８６ａ、９６ａ、９６ｂ　凹部
８７、９７　支持レール
８８、９８　ロールベアリング
９７ａ　段差部
１０１、１０２　ビス等の固定部材
１０３、１０４　ボールベアリング
１０５　アングル部材
【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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