(57)【要約】電磁リニアモータを提供する。電磁リニアモータは、縦軸（Ｗ）を有する円筒状の固定子（１）と軸に沿って向けられた、固定子（１）内で軸が直線的に可動可能な磁極がある永久磁石（７）とを備える。固定子（１）は電磁石（２）から形成された少なくとも２本の支柱（Ａ、Ｂ）を備え、電磁石（２）はそれぞれ軸（Ｗ）に向かって、かつ軸に対して垂直に向かう中央直線部分（４）および２本の末端磁極拡張部（５）から形成された鉄心（Ｕ）を備える。支柱は永久磁石（７）の周囲に巻きながら配置されて、軸から相互に直線的に離される。【選択図】図４
2018534900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸（Ｗ）を有する円筒状の固定子（１）、および、
永久磁化部品（７、７ａ〜７ｂ）が前記固定子（１）内の軸に沿って直線上に可動可能に調節された直線ステム（８）を備え、
前記固定子（１）は、電磁石（２）によって形成された少なくとも２本の支柱（Ａ、Ｂ）を備え、
各電磁石（２）は、巻線（３）によって巻かれた軸（ｑ）と中央直線区分（４）および末端に配置されて前記中央直線区分（４）と直交する極性拡大部（５）を備える強磁鉄心（Ｕ）を備え、前記極性拡大部（５）は縦軸（Ｗ）に向かいかつ直交し、
各電磁石（２）は、中央直線区分（４）および前記軸（ｑ）を位置合わせして、縦軸（Ｗ）と並行である軸（Ｑ）を有する支柱（Ａ、Ｂ）を形成することによって配置され、各支柱で電磁石（２）の極性拡大部（５）が位置合わせされ、空間（Ｚ）によって
同じ支柱の隣接する電磁石の極性拡大部（５）に対して間隔をあけられることによって配置され、
前記支柱は、
前記部品（７、７ａ〜７ｂ）の周囲に円形に配置され、
前記縦軸（Ｗ）に沿った距離（ｈ）によって相互に離されているので、支柱（Ａ）の前記電磁石（２）は他の支柱（Ｂ）の前記電磁石（２）に対して距離（ｈ）によって縦軸（Ｗ）に平行して離されて配置されている、電磁リニアモータ。
【請求項２】
各支柱（Ａ、Ｂ）の前記電磁石の巻線（３）のための外部電源手段を備え、
前記外部電源手段は、前記部品および前記直線ステム（８）の縦軸（Ｗ）に沿った往復直線運動を確定するように、前記部品（７、７ａ〜７ｂ）が１つの方向に転置してその後逆の方向に転置するために、前記巻線（３）に電力を供給するよう配置され、同時または交互に順番で前記支柱（Ａ、Ｂ）の前記電磁石（２）にバイアスをかける、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
磁化永久部品（７）は、同じ極性の各磁極の近傍に設定すること、または相互に空間をおいた異なる極性の各磁極の近傍に設定することで、１つの永久磁石または前記軸に沿って積み上げられた２つ（７ａ〜７ｂ）以上の永久磁石から構成される、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前項のように複数の前記電磁石の前記支柱を備え、
複数の前記支柱は下位集団に分割され、
各下位集団に属する前記支柱の前記電磁石は、同じ軸に対して極性が対称になる前記縦軸（Ｗ）に平行に配置され、
各下位集団に属する前記支柱は、同じ軸に対して極性が対称になる前記縦軸（Ｗ）の周囲に配置され、
異なる下位集団の前記支柱は距離（ｈ）をとってお互いから離されて、他の下位集団に対して前記縦軸（Ｗ）は平行であり、
異なる下位集団の前記支柱は他の下位集団に対して前記縦軸（Ｗ）に平行に距離（ｈ）によってお互い離れている、請求項１または２または３に記載のモータ。
【請求項５】
前記距離（ｈ）は、前記支柱を構成する前記電磁石（２）の前記磁極（５）の端部間の長さである前記距離（Ｒ）より短い、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項６】
永久磁化部品の前記固定子内の最大限の前後往復運動を検出する磁気または光電子検出器（２１、２２）を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記電磁石（２）をつくる前記強磁鉄心がＵ字型、Ｃ字型、または馬蹄型である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項８】
各電磁石（２）の各磁極拡大部は末端部に弧形の凹み（６）を備え、その湾曲部は前記永久磁石部分（７、７ａ〜７ｂ）に実質的に補完する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項９】
前記ステム（８）は、１つまたは２つのシリンダー（１１ａ、１１ｂ）内で液体を圧縮するよう適合された１つまたは２つの対称プランジャー（９ａ、９ｂ）に適用された
請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータを備えるコンプレッサ。
【請求項１０】
前記ステム（８）は、物体を動かすよう適合された、または１つ（６１）または２つの装置を作動させるのに適した対称部品に適合された請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータを備えるリニアアクチュエータ。
【請求項１１】
前記ステム（８）は  マッシュルーム型シャッター（８１）によってエンジン往復する分配バルブから構成される請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータを備える、エンジンを往復する電気制御された分配弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁リニアモータに関する。モータは、例えば往復リニアコンプレッサ、リニアアクチュエータまたはソレノイドバルブ等の種々な装置の可動部品を動かすことに用いられる。
【背景技術】
【０００２】
応用の一例ではコンプレッサがあり、大部分が回転モータで動く、ピストン運転タイプ、スクリュー運転タイプ、浅裂タイプ、プロペラ付属タイプ、延伸式等多くのタイプが既知である。
【０００３】
他のリニアコンプレッサのシステムは通常の冷却システムに応用可能である。この分野は適切なリニアモータを導入することで改良できるだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は電磁リニアモータを提案することであり、特にリニアコンプレッサ、アクチュエータおよびソレノイドバルブの製造である。リニアモータのおかげで、例えば、現存する回転式のモータによって動かす往復コンプレッサと比べて二倍の効率でリニア往復コンプレッサを製造可能であり、一般にモータは、液体の圧縮を必要とするシステム、圧縮システム、冷却システム、熱ポンプまたは内燃機関の容積コンプレッサに統合可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
電磁リニアモータは、小型で、モジュール式で、静かな代替リニア圧縮を得ることができ、同時に高い流量ならびに高い普及率および／または水力先端部と、製造における複雑さを軽減し、比較的容易な調整を可能にするリニア往復コンプレッサとを得ることができる。
【０００６】
同様の利点はリニアアクチュエータおよび／またはソレノイドバルブの製造においても存在し、特に完全な電気制御が可能で、吸熱エンジン内の往復分配弁において存在する。
【０００７】
リニアモータとその有利な別形態は添付された特許請求の範囲によって定義されるが、本発明の特徴と利点は以下の複数の実施形態によって説明され、また以下の図面によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】図１ａはコンプレッサをそれぞれ２つの異なる作動段階において駆動させる構成であるリニアモータの断面図である。
【図１ｂ】図１ｂはコンプレッサをそれぞれ２つの異なる作動段階において駆動させる構成であるリニアモータの断面図である。
【図２ａ】図２ａは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｂ】図２ｂは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｃ】図２ｃは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｄ】図２ｄは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｅ】図２ｅは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｆ】図２ｆは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｇ】図２ｇは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図２ｈ】図２ｈは、一つの永久磁石でリニアモータが動く完全な運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ａ】図３ａは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｃ】図３ｃは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｄ】図３ｄは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｅ】図３ｅは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｆ】図３ｆは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｇ】図３ｇは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図３ｈ】図３ｈは二つの永久磁石でリニアモータが動く全ての運転サイクルを示す代表的な連続概略図である。
【図４】図４は、図１ａおよび図１ｂのリニアモータの一部の部品を示す斜視図である。
【図５ａ】図５ａは本発明に基づいて得られるコンプレッサの正面図である。
【図５ｂ】図５ｂは本発明に基づいて得られるコンプレッサの上面図である。
【図５ｃ】図５ｃは本発明に基づいて得られるコンプレッサの斜視図である。
【図５ｄ】図５ｄは図５ｂのＡ−Ａ面で切断した断面図である。
【図６ａ】図６ａはアクチュエータとして構成されたリニアモータの断面図である。
【図６ｂ】図６ｂはアクチュエータとして構成されたリニアモータの断面図である。
【図７ａ】図７ａはリニアモータによって駆動されるアクチュエータの側面図である。
【図７ｂ】図７ｂはリニアモータによって駆動されるアクチュエータの正面図である。
【図７ｃ】図７ｃはリニアモータによって駆動されるアクチュエータの斜視図である。
【図８ａ】図８ａは永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図８ｂ】図８ｂは永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図８ｃ】図８ｃは永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図９ａ】図９ａはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の側面図である。
【図９ｂ】図９ｂはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の正面図である。
【図９ｃ】図９ｃはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の斜視図である。
【図１０ａ】図１０ａは二つの永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは二つの永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図１０ｃ】図１０ｃは二つの永久磁石とリニアモータによって駆動される分配弁の運転を概略的に示す。
【図１１ａ】図１１ａはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の側面図である。
【図１１ｂ】図１１ｂはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の正面図である。
【図１１ｃ】図１１ａはリニアモータによって駆動される分配弁の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
下記において、同一の数字は同一または類似の部分を示し、ＮおよびＳの文字は、それぞれＮ極およびＳ極を示す。
【００１０】
まず、モータの第１応用例としてコンプレッサを示す。
【００１１】
図１ａは運転サイクルの第１段階にあるコンプレッサの断面図を示す。コンプレッサは、複数の電磁石２によって構成された固定子１を備える電磁リニアモータを備える。（図２も参照）
【００１２】
各電磁石２は導線または巻線３を巻いた鉄心Ｕを備える。特に、鉄心Ｕは、お互いに平行する２本の磁極拡大部５とｑ軸と直交する末端からｑ軸と共に中央リニア部分４を備える。中央リニア部分と２本の磁極拡大部５は共に「Ｃ字型」、「Ｕ字型」または「馬蹄型」の強磁鉄心を形成する。好ましくは、磁極拡大部５はｑ軸の先端部において弧形に凹み、その半径はかすめる永久磁石７の直径より少し長い。強磁鉄心の長手方向寸法は、支柱拡大部の最長端部間の長さＲおよび支柱拡大部の内部端部間の距離ｒによって決定される。（図４）
【００１３】
電磁石２は縦Ｗ軸により円筒チャンバー１００を構成するよう積み重ねられるので、固定子１は一般的に管形である。好ましくは、電磁石２は中空円柱４０１（図４）の側面に適用して、拡大部５が挿入される通し孔を提供する。
【００１４】
固定子１内にＷ軸に沿ってスライドするよう搭載された円筒永久磁石部品７が配置される。固定子１は電磁石２で永久磁石７を囲み、電磁石の磁極である磁極拡大部５は部品７に対して放射線状かつ直交に配置されるので、Ｗ軸に対して放射線状かつ直交に拡張する。拡大部５の弧状の形状が左右対称に配置することを補助し、永久磁石７をかすめる（図４）。
【００１５】
電磁石２はＱ軸に沿ってＡおよびＢ列を形成するようｑ軸によって直線的に束ねられて積み重ねられるので、支柱Ａの拡大部５は他の支柱Ｂと比べてＷ軸に沿って離れている。各電磁石２は、一致する軸ｑと直線的に他の電磁石２に配置されるので、拡大部５、極地をＷ軸と並行の縦シーケンスの支柱に沿って形成する。永久磁石７の極地はＷ軸に沿って向けられる。
【００１６】
言い換えれば、永久磁石７の支柱は並行して放射線状に設置されており、永久磁石７および軸Ｗ（固定子１の軸、よってチャンバー１００の縦軸）に平行な軸Ｑに各支柱の周囲に配置される。電力を供給された電磁石２は、放射線状でＷ軸に平行に続けて設置され、それによりかすめなければならない永久磁石部品７に平行に続けて設置されることで各磁極を生成する。
磁界はＮ極から出て永久磁石部品７およびＷ軸を指してＳ極で止まる。
【００１７】
特に、リニアモータは少なくとも鉄心のｑ軸がＱ軸と支柱Ａのひとつを形成する直線的に配置された関連するコイル３がある複数の第１電磁石２を備える。例（図１および図４）において、軸Ｑと支柱Ｂを形成する、並べて設置された鉄心軸ｑと関連コイル３と５つの電磁石２および少なくとも複数の第２電磁石２を示す。Ａ支柱およびＢ支柱の基礎はＷ軸と並行の方向に距離ｈをとってお互いに離れている。
【００１８】
支柱を構成する電磁石２はＱ軸がＷ軸と並行になり隣接する電磁石の磁極間の間隔Ｚ、一致軸ｑに直線的に配置されている。間隔Ｚは設計および操作条件によって異なる。
【００１９】
電磁石２は属する支柱に関係なく好ましくはお互い同一である。
【００２０】
支柱Ａの電磁石２は、距離ｈをとって隣接する支柱Ｂの電磁石２に対してＷ軸に沿った千鳥状に配置される。支柱Ａと支柱Ｂの間の離れた距離ｈの規模の状態は設計および操作条件によって異なる。
【００２１】
図４に示される例において、可視できる支柱Ａが３本、支柱Ｂが３本、電磁石２が５つあり、軸Ｗに交番する平行なＱ軸に対して距離ｈをとってお互いに離れて配置されている。
【００２２】
第１支柱Ａの電磁石２に電源がはいり、順番に、同時にまたは交代で、距離ｈをとって第１支柱Ｂに対して第２支柱Ｂの電磁石２にバイアスがかかる。
【００２３】
下記の記載において、添付する図面で示す通り空間的な表示は空間的な配置を示す。
【００２４】
図１ａは液体の完全なサイクルの第１段階を示す。下記に示すように、様々な支柱ＡおよびＢの電磁石２に適切にバイアスをかけることにより、軸Ｗに沿った矢印Ｄ１が示す方向に永久磁石７の電気変位を決めることができる。
【００２５】
永久磁石７は、それぞれ２か所の端部において接続されたステム８に接続される第１プランジャー９ａおよび永久磁石７に対してこの場合は左右対称に配置された第２プランジャー１１ａに重心を置いており、例ではプランジャー９ａ、２プランジャー１１ａはそれぞれステム８の各先端部に置かれる。
【００２６】
特に、第１プランジャー９ａは、第１円柱９ｂに気密に挿入され、第２プランジャー１１ａは第２円柱１１ｂに防水で挿入される。
【００２７】
永久磁石７が矢印Ｄ１の方向である上方へ動くとき、第１プランジャー９ａの下にある、第１プランジャー９ｂの下部９ｃで真空ができ、逆流防止吸引弁によって遮断される第１吸引開口部１０ａを通して液体の押下並びにその結果としての吸引を引き起こす。
【００２８】
同時に、前サイクルで吸い込まれ、第１プランジャー９ａの上にある第１円柱９ｂの上部９ｄに含まれる液体は圧縮され、第１配達開口部１０ｂを通し、圧力下で貯蔵槽と連結する逆流防止吸引弁によって遮断される。
【００２９】
対称的に、永久磁石７の転置によって引きずられた第２プランジャー１１ａは、矢印Ｄ１の方向に移動して、第２円柱１１ｂの底部１１ｃを押下し、第２プランジャー１１ａの下で、逆流防止吸引弁によって遮断される第２吸引開口部１２ａを通して液体の吸引を引き起こす。
【００３０】
同時に、第２円柱１１ｂの上部１１ｄに以前に吸引され保持された液体は、第２ピストン１１ａの上で圧縮され、第２配達開口部１２ｂを通し、圧力下で貯蔵槽と連結する逆流防止吸引弁によって遮断される。
【００３１】
図１ｂは、戻りである液体の完全なサイクルの第２段階を示す。様々な支柱Ａおよび支柱Ｂの電磁石２に適切にバイアスをかけることにより、矢印Ｄ２が示す方向に永久磁石７の電気変位を決めることができる。
【００３２】
第１プランジャー９４は、矢印Ｄ２の方向である上方へ動くことで、第１円柱９ｂの上部９ｄの押下を決定し、逆流防止吸引弁によって遮断される第３吸引開口部１３ａを通して液体の吸引を引き起こす。
【００３３】
予め吸引されて第１円柱９ｂの下部９ｃに保持された液体は圧縮され、第３放出開口部１３ｂを通し、圧力下で貯蔵槽と連結する逆流防止吸引弁によって遮断される。
【００３４】
対称的に、永久磁石７の転置によって引きずられた第２プランジャー１１ａは、矢印Ｄ２の方向に移動して、第２円柱１１ｂの底部１１ｄを押下し、逆流防止吸引弁によって遮断される第４吸引開口部１４ａを通して液体の吸引を引き起こす。
【００３５】
同時に、第２円柱１１ｂの下部１１ｃに以前に圧縮され、圧力下で貯蔵槽と連結する第４逆流防止吸引弁１４ｂを通す。
【００３６】
それぞれの完全なサイクルでは、上方の矢印Ｄ１の方向への転置および下方の矢印Ｄ２の配置によって、コンプレッサは２つの円筒９ｂまたは１１ｂのいづれか１つと同等の体積、またはプランジャー９ａおよび１１ｂを４倍した体積よりも少ない体積の液体の体積を圧縮する。
【００３７】
【数１】
2018534900.tif 000003
＊Ｖは体積を示す（例：ｍ３）
【００３８】
この第１円柱９ｂおよび第２円柱１１ｂが同じ体積を有することを考慮すると、第１円柱９ａおよび第２円柱１１ａも同じ体積を有する。
【００３９】
ステム８が占める少ない体積はＶｃｙｃｌｅから引かれなければならない。
【００４０】
通常、毎分立方メートルで表現されるコンプレッサの容量は、毎秒のサイクルの周期でＶｃｙｃｌｅに６０をかけた数によって決まる。
【００４１】
【数２】
2018534900.tif 000004
【００４２】
上記の２つのピストンから構成されるコンプレッサは、４つのピストンから成るロータリーモータで稼働する往復コンプレッサによって圧縮される液体と同量の液体の体積を圧縮できる。ピストンの数が等しく、また同じサイズを有するので、２倍の液体の総量を圧縮することができる。
【００４３】
図２ａは電磁リニアモータの運転サイクルの開始を概略的に示し、コンプレッサを動かし、２本の支柱である支柱Ａおよび支柱Ｂが強調されており、間隔Ｚの間隔をおいて電磁石２と関連コイル３で構成される。このような支柱は代替的に距離ｈをおいて相互に離される。
【００４４】
説明を簡便にするために、３つの電磁石２から構成される支柱Ａと支柱Ｂを示す。
【００４５】
電磁石２は個別に電力を供給されているにも関わらず、モータの運転に必要な接続数を減らすため、各支柱における電磁石２のコイル３は好ましくは相互に直接で接続される。個別のコイルの電源は、コイル３の端末Ｔに電圧をかけることによって供給される。直支柱接続によって、６つの端末ではなく４つの端末で３つの電磁石に電力を供給することが可能になると観察される。
【００４６】
本例では、１つの円筒状永久磁石７によって可動式磁気部品を示す。
【００４７】
図２ａは、上方である方向Ｄ１でのサイクルの開始を示し、説明を簡単にするため「前」とする。
【００４８】
支柱Ｂの電磁石Ｂ１は、永久磁石７と同じ極性配向を有する磁場で磁気を与える極性直流またはパルスＤＣ電流で電力を供給される。この目的を達成するために、例えば電気制御ユニット（図示せず）を巻き線３との接続に用いる。我々はコイルの下部端末Ｔに印加する陽極および上部端末に印加する陰極を示すためにバイアスモードを＋Ｂ１という記号で概略的に示す。
【００４９】
このように、電磁石Ｂ１のＳ極と永久磁石のＳ極は反発するのと同様に、電磁石のＮ極と永久磁石のＮ極は反発する。電磁石の上部極の反対記号であるＮ極と永久磁石７の下部Ｓ極はひきつけ合う。
【００５０】
前サイクルの最後における永久磁石７は磁石Ｂ１に対して上方に動く。永久磁石７は  Ｓ−Ｓ極とＮ−Ｎ極による二倍の推進と方向Ｄ１に上方にＳ−Ｎ極によるひきつけを受ける。
【００５１】
永久磁石７は、好ましくは軸Ｗまたは距離Ｒと同じ並列で測られた磁極拡大部５の対向する端部と同じ距離の軸Ｗに沿った長さを有する。
【００５２】
その推力、つまり液体を圧縮する力は、電磁石３の大きさ、コイルの巻き方の特性、永久磁石７の直径および適用された電圧およびそれにより吸収された電流量に比例する。
【００５３】
ミリ秒オーダーでの計測時間後に、図２ａの右側を見ると、シフトｓ１で終了すると、永久磁石７のＳ極と電磁石Ｂ１のＮ極が引き付け合う事で永久磁石７の新しい位置が決定する。
【００５４】
この第１期の後、図２ｂを見ると、リニアモータのコントロールを始めた電気制御ユニットは、永久磁石７の方向と同じ前段階のように、Ａ１＋Ａ１−にバイアスをかけるように、リールＢ１に電力を供給するのを停止し、同時に電磁石７に電力を供給する。後者は現在では電磁石Ａ１から離れており、電磁石Ａ１のＮ極に引き寄せられる永久磁石７のＳ極はシフトｓ２を作る後者と位置合わせをすることを示す図２ｂの右に示す位置に来る方向Ｄ１にさらに動かされる。
【００５５】
図２ｃおよび図２ｄでは、連続した転置ｓ３および転置ｓ４を示し、さらに支柱Ａおよび支柱Ｂの電磁石２を交互に分極するときに類似モードで起こる関連バイアスを示す。
【００５６】
図２ｄでは、サイクルの半分を終了させた最後の転置ｓ４を示す。
【００５７】
リニアモータはただタイマーを設定して、多様な電磁石の電力供給を変更することで作動するが、図２ｄおよび図２ｈに示すように、永久磁石が固定子１の端部に届く    ときは、２つの電磁石または光電センサ２１および光電センサ２２で信号を送るために挿入するのが好ましい。
【００５８】
図２ｅは、方向Ｄ１と反対である背面方向Ｄ２である半分往復サイクルの開始を示す。  支柱ＡのコイルＡ３はバイアスがあり、前サイクルと同様に、支柱Ａおよび支柱Ｂの電磁石への電力の供給はサイクルの端部に届くので交番し、後者は図２ｈで示される。
【００５９】
センサ２２を使って、制御ユニットはサイクルの終了を検出し、図２ａに示すように新しいサイクルを開始する。
【００６０】
ここまで記述されてきた操作は制御ユニットによって適切なタイミングで電磁石２の一連のコイルのバイアスが実施されている。システムの補正段階では、そのシーケンスが実施される間隔およびコンプレッサの操作圧力に基づいて使用される電圧を決定しなくてはならない。
【００６１】
制御ユニットは好ましくは操作上の必要性に応じて巻線の電源の電圧および周波数を変更する手段を備える。図３ａ〜図３ｈは、図２ａ〜図２ｈで報告した固定子と同一の固定子があるリニアモータの変化を示すが、可動式永久磁石部分は１つではなく２つの永久磁石７ａおよび永久磁石７ｂによって作られる。永久磁石７ａおよび永久磁石７ｂは極性が等しい磁極を重ねて並列される。（例示されているＮ−Ｎ極は近接している）
【００６２】
固定子１は、相互に距離ｈをとって離れている支柱Ａおよび支柱Ｂがある第１変化形と等しい。この場合、中央ユニットによって電磁石３のバイアスが変化するとモードが変わるが、それは一度に一つの磁石をバイアスをかける代わりに、一度に２つの隣接する磁石、すなわち一度に一組の電磁石のそれぞれの列にバイアスをかけるからである。
【００６３】
図３ａでは、モード＋Ｂ１およびモード−Ｂ２＋のバイアスがかかった一組の電磁石Ｂ１と電磁石Ｂ２を示し、形成された極性は２つの永久磁石７ａおよび永久磁石７ｂと一致する。この場合でも、前サイクルの最後にあった永久磁石は、電磁石と比べてわずかに移動される。それにより、永久磁石が方向Ｄ１に同じ符号であるＳＳ−ＮＮ−ＮＮＳＳは４倍の推力、反対の符号であるＳＳ−ＮＮＮＮは３倍の引力である多様な極性間が決定する。
【００６４】
図３ａの右側において、２つの永久磁石７ａおよび永久磁石７ｂは安定点に到達し、そこでは反対の符号の極性である下部の永久磁石のＳ極と電磁石Ｂ１および電磁石Ｂ２のＮ−Ｎ極、永久磁石のＮ−Ｎ極と電磁石Ｂ２が引き付け合って並ぶのでシフトｓ１を作り出す。
【００６５】
図２ａ〜２ｈで既に示されたのと同様に、この時点では、図３ｂにおいて制御ユニットは電磁石Ｂ１および電磁石Ｂ２の組合わせに電気を供給するのを停止し、同時に支柱Ａの電磁石Ａ１および電磁石Ａ２に＋Ａ１−Ａ２＋モードのバイアスをかけて永久磁石に４倍の推力と３倍の引力を引き起こすことでシフトｓ２を引き起こす。
【００６６】
図３ｃおよび図３ｄは連続したｓ３およびｓ４の転置を示し、交互に支柱Ａおよび支柱Ｂのそれぞれの１組の電磁石の上方に分極する似たモードを引き起こす関連バイアスがある。
【００６７】
図３ｄはセンサ２１で検出されるサイクルの半分が完了する最終シフトｓ４を示す。
【００６８】
図２ａ〜２ｈで既に示されたのと同様に、センサ２２で検出される戻りサイクルは図３ｅから始まり図３ｈでおわる。
【００６９】
図３ａ〜図３ｈで示す後者の二重永久磁石構成はより大きい引力を得ることができ、よって図２ａ〜図２ｈで示す１つだけの永久磁石で構成されたものよりも先頭部が高い。
【００７０】
同じ原則に基づいて、積み上げられて隣接した２つの永久磁石を使う。
【００７１】
図４の上部において、１つの永久磁石７、２つのピストン９ａおよび１１ａ、ステム８から成り、それらが固定された直下にケースに格納された永久磁石７ａ、永久磁石７ｂおよび軸Ｗから構成される可動部分から成るコンプレッサを駆動する電磁石リニアモータの上部可動部分を示す。
【００７２】
図４の下方左側において、Ｕ字型またはＣ字型の鉄心Ｕならびに関連コイル３がついた１つの電磁石２、直線部分４の軸ｑ、弧形に凹んだ先端部６の磁極拡大部５、全体の距離Ｒおよび極性間の距離ｒを示す。右側には、中空円柱またはチューブ４０１が軸Ｗと共に、６本の支柱Ａおよび支柱Ｂが軸Ｑに固定されていて、それぞれ積み重ねられた５つの電磁石が空間Ｚをあけて一組で距離ｈをとって千鳥状になっている。
【００７３】
６本の列の場合は、対応する列は軸Ｗに対して三脚の形状で配列されるので、稼働中は、軸方向で非偏心の推力に権限を設定するという事に留意されたい。４本の列の場合は、後に見るように、相同列はお互い向かい合う。
【００７４】
連続的で信頼性の高い操作のためには、コンプレッサは好ましくは、電磁石２を同時に冷却する冷却オイル、コンプレッション円柱９ｂおよびコンプレッション円柱１１ｂならびにステム８の潤滑とステム８がスライドするベアリング軸受け１５の使用を予想する。
【００７５】
図５ａ〜図５ｃでは、本発明に基づくコンプレッサの一実施形態の正面図、平面図、斜視図をそれぞれ示す。
【００７６】
上記図５ａ〜図５ｃでは、関連注入口５２を冷却し潤滑剤をさすオイル注入口５１、４本の逆流防止送出弁１０ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、第２逆流防止吸引弁１２ａ（他の３本は図示せず）、電磁石２に電源を供給する電気コネクタ５３を示す。
【００７７】
図５ｄでは、面Ａで切断された断面図を示し、以下が記載されている。対応する巻線３がある電磁石２と、チャンバー１００と、電磁石２を冷却するオイルの第１自由ギャップ５４とオイル伝達手段５５と、ブッシング１５を冷却し潤滑にさせる第２自由ギャップ５６（左右対称に配置）およびステム８と、さらに通信するオイル伝達手段５８と、ピストン９ａとピストン１１ａがスライドする圧縮シリンダー９ｂと圧縮シリンダー１１ｂを冷却する第３ギャップ５９とがある。
【００７８】
図６ａおよび図６ｂでは、２つの操作段階でのアクチュエータを示す。アクチュエータは前述のリニアモータを備え、しかしコンプレッサのピストンは物体または機械部品を移動させるよう適合した追加部品６１によって置き換えられる。
【００７９】
図７ａ〜図７ｃでは、実施形態のピストンロッド８および部品６１を備えるアクチュエータの一実施形態の側面図、正面図、斜視図をそれぞれ示す。
【００８０】
図８ａ〜図８ｄでは、リニアモータによって稼働するエンジンを往復する分配弁の操作を概略的に示し、２本の支柱Ａおよび２本の支柱Ｂは単独の電磁石Ａ１および電磁石Ｂ１により構成され、可動部分は１つの永久磁石７で示される。
【００８１】
図８ａの例では、制御ユニットは永久磁石７と同じ極性でバイアスをかけることで、軸Ｗに対して向き合った２つの電磁石Ａ１を供給するので、永久磁石７のＮ極は、電磁石Ａ１および電磁石Ｂ１のＳ極とＳ−Ｎ−Ｓで位置合わせをする。図８ａの右側では、転置ｓ１およびそれにより位置Ｈ１でバルブの先頭部が開くことによって永久磁石の新しい位置が決定される
【００８２】
この時点で、図８ｂにおいて、制御ユニットは、電磁石Ｂ１のバイアスを反転させる間に電力を供給された電磁石Ａ１を制御する。これは新しい位置合わせＳ−Ｎ−Ｓと永久磁石のさらに下方転置ｓ１を伴い、位置Ｈ２におけるバルブの開放が完成する。
【００８３】
この終結は逆バイアスモードで発生する。
【００８４】
本構成において、電磁石のバイアスはコンプレッサおよびアクチュエータとして記載されたものとは異なり、電磁石の電源またはバイアスモードは電磁石の数および支柱間の距離ｈに依存する。
【００８５】
図９ａ〜９ｄでは、往復エンジンの分配弁の実施形態を示す。図９ａではステム８およびマッシュルーム頭部８１のある完成弁９０が示されており、図９ｄでは、それぞれ距離ｈで離れている電磁石２と巻線３を構成する２本の支柱Ａおよび２本の支柱Ｂがある固定子９１の側面図を示す。図９ｃは同じ固定子の斜視図であり、図９ｄはステム８およびマッシュルームバルブがある永久磁石７から構成される可動部分を示す。
【００８６】
図１０ａ〜図１０ｄにおいて、リニアモータによって駆動されるエンジンを往復する分配弁の運転を概略的に示し、距離ｈをとって離れている２つの支柱Ａと２つの支柱Ｂはそれぞれ空間Ｚで離れている２つの電磁石を構成し、可動部分は相互に反対の極性であるＳ−Ｓである二重の永久磁石７ａおよび永久磁石７ｂで示される。この場合、支柱Ａと支柱Ｂとの間で離れている距離ｈは上記で記載されたコンプレッサおよびアクチュエータを具備するモータで用いられるものよりも短く、隣接する電磁石の柱間の空間Ｚより長い。
【００８７】
図１０ａの例では、制御ユニットは軸Ｗに対してお互い向かい合う支柱Ａの２つの電磁石Ａ１および電磁石Ａ２にモード＋Ａ１−、＋Ａ２−でバイアスをかけることで電力を供給するが、２本の支柱Ｂの電磁石は電力が供給されない。電磁石のＳ極に引き付けられる永久磁石のＮ極およびＮ極に引き付けられるＳ極はその結果としての転置ｓ１および位置Ｈ１にあるバルブの開放と共に図１０ａの右側に表示されている永久磁石の新しい位置を決定する。
【００８８】
この時点では、図１０ｂにおいて制御ユニットは、モード＋Ｂ１−、＋Ｂ２−にバイアスをかけることで、支柱Ａに電力を供給するのを停止して、軸Ｗに対して向かい合う支柱Ｂの電磁石に電力を供給する。永久磁石の磁極は図１０ａと同じように位置合わせされる。これにより下方移動ｓ２および位置Ｈ２でのバルブ先頭部の開放が完成する。
【００８９】
図１０ｃの閉鎖は、電磁石Ａに再度＋Ａ−のバイアスをかけ、次に図１０ｄの電磁石Ｂに＋Ｂ−のバイアスをバルブが完全に締まるするまでかけることで起こる。
【００９０】
同じくこの場合では電磁石のバイアスモードは、支柱Ａおよび支柱Ｂの長さ、支柱を構成する電磁石の磁極間の空間Ｚ、支柱Ａおよび支柱Ｂの間の偏り、用いられる永久磁石の部品の数と形状に依存することに留意したい。図１０ａの特定の場合では、支柱間の偏り距離ｈと電磁石の磁極間の空間Ｚは等しい。
【００９１】
モータは一般に、電磁石の支柱の数および／または支柱の数は異なり、および／または好ましくは、電磁石の支柱と一致する固定子に対応する電磁石の支柱は軸Ｗに対して正反対の位置に配置される。支柱が４本ある場合は、支柱Ａはもう１つの支柱Ａと向き合っており、支柱Ｂはもう１つの支柱Ｂと向き合っている。支柱が６本ある場合は、３本の支柱は三脚の形状に配置されて軸Ｗに向かっており、それは支柱Ｂでも同様であり、また支柱の数が増えても同様である。この方法では中央の永久磁石は相互に補う推力または引力を受けるが、偏心力ではなく同心力の対象となり、および／またはすべてお互い離れている支柱Ａおよび支柱Ｂだけでなくもっと数の多い支柱がある適切な大きさの固定子が提供され、軸Ｗに平行で非相同支柱間にあるの縦の偏りｈは設計および操作要件に基づいて異なり、および／または支柱を構成する電磁石の磁極間の空間Ｚは設計および操作条件によって異なる、および／または、中央永久磁石部品は、１つの永久磁石または同じ符号の極性に相互に隣接する２つ以上の永久磁石から構成されるかもしれず、および／または、中央永久磁石部品は反対の符号でお互い間隔をあけている相互に隣接する同じ永久磁石から成るかもしれず、および／または電磁石の２つの拡大部は好ましくは同一であり、および／または２つの拡大部５の曲率の半径は永久磁石の直径より少し大きく、および／または電磁石のバイアスは、電磁石の鉄心の形状、特に拡大部５の間の距離ｒと、支柱を作る電磁石の極性拡大部間の空間Ｚと、支柱間のオフセットｈの大きさと、永久磁石の長さと、永久磁石部品は１つの永久磁石から構成されるか、または間隔をおいて反対の極性または交互の極性で積み重ねられた複数の磁石から構成されるという事実とに依存し、用途の需要および列挙された部品は変更する可能性がある。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図３ｇ】
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【図３ｈ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【国際調査報告】
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