(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの相を有する能動部であって、前記相の各々が少なくとも、
磁気コア（８，８’）と、
電気巻線（７）と、
２つの磁石（９，１０）と、を含む能動部と、
受動部であって、
非磁性レール（１）と、
前記レール上に規則正しく間隔をあけられた複数の独立したタイル状強磁性体（２）と、を有する受動部と、
を含む磁束切換え形リニアモータであって、前記巻線内の磁束は、前記能動部と受動部との第１の相対的位置において第１の前記磁石によって主として供給され、また前記能動部と受動部との第２の相対的な位置において第２の前記磁石によって主として供給されることを特徴とする磁束切換え形リニアモータ。
【請求項２】
前記２つの磁石（９，１０）は前記磁気コア（８）に平行で互いに反対方向の極性を有している請求項１に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項３】
前記２つの磁石（９，１０）は前記非磁性レール（１）の表面に垂直で互いに反対方向の極性を有している請求項１に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項４】
１つの相に関係する反対の極性の前記磁石が、前記巻線の軸及び前記非磁性レールの軸を含む平面に関して対称的に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項５】
前記非磁性レール（１）は、前記タイル状強磁性体を構成する磁気材料で作られたラグ又はパッド（２）が固定されている２つの対向する内部壁の方形のU字形部材からなることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項６】
２つの巻線を有する２相モータであって、前記巻線の軸は、２つの連続する前記タイル状強磁性体の位置の間の距離によって規定される間隔に関して４分の１間隔又は４分の３間隔だけオフセットされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項７】
３つの巻線を有する３相モータであって、前記巻線の軸は、２つの連続する前記タイル状強磁性体の位置の間の距離によって規定される間隔に関して３分の１間隔又は３分の２間隔だけオフセットされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項８】
各々の前記相を構成するサブアセンブリ（１４）が相互に連接されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項９】
２つの連続する前記相が１つの共通の磁石を共有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項１０】
前記能動部が直流電流の供給を受けること及び、該電流を切換えるための手段が前記能動部上に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項１１】
前記能動部は、前記巻線の軸に対して平行に、軟質強磁性材料で作られたパッド（１７）を収納していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【請求項１２】
前記能動部は、前記タイル状強磁性体のイメージ（２′）を作り出すような形で前記タイル状強磁性体（２）と平行でかつ対向する前記能動部の面上に配置された軟質強磁性材料で作られた磁気的短絡プレート（１８）を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁束切換え形リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、各々が移動磁極を規定する磁気電機子（magnetic armature）をとり囲む少なくとも２つの界磁コイル及び反対極性に磁化された２つの永久磁石を含む移動リグ（moving rig）と、この移動リグの移動中上記の移動磁極に連続的に順次対面するような形で固定子管（stator tube）の少なくとも１つの壁の上でその固定子管に沿って配置されている磁極を示すガイド固定子管（guidance stator tube）、及びコイルの電流の方向を切換えるための手段から成る、少なくとも２相を有する磁束切換え形リニアモータ（flux-switching linear motor）に関する。
【０００２】
公知のリニアモータの大部分は、レールにより支持される１列又は２列の永久磁石を通過して走行する幾つかのコイルを含む移動リグで構成されている。かかるモータについては、例えば特許出願第ＥＰ０  １６１  ６７７号に記述されている。このモータにおいては、磁石は、例えばアルミニウム製の非磁性部材の内側面の１つの全体に沿って交番する磁極を有して配置されており、この一連の磁石が周期的構造の間隔を規定している。その最も単純な形態においては、上記の移動リグは、上記の部材の対向する内側面上に配置された２つのトラックにより切換えられる、そのコイルの直流電流供給用の接触子（wiper）が取り付けられた２つのコイルで構成されている。このコイルは、４分の１間隔だけオフセットされ、直角位相（phase quadrature）で電流が供給される。もう１つの実施例によれば、移動リグは、３分の１間隔だけオフセットされ、１２０°オフセットされた電流で供給される３つのコイルから成る。
【０００３】
もう１つの実施例は、特許出願ＧＢ２ ２３３ ８３５の中で記述されている。この実施例においては、３つのコイルから成る移動リグは、U字側面を有する部材（U-profile member）の対称面内に配置された固定型磁石とオーバラップする。
【０００４】
従ってこれらの構造は、移動リグの経路全長にわたり磁石を必要とするが、ある任意の瞬間において活動状態にあるのはそのうちの一部だけである。高性能磁石が使用される場合、かかる設備のコストは相当高くなり、設備の長さが大きくなればなるほどなおさら受入れ難いものとなる。フェライトを使用すると、このコストは許容できるものとなるが、その代償として性能は凡庸なものとなる。その上、現場での調節（adaptation）が必要な場合、リニアレールを切って単に長さを短縮するだけで済む作業が、磁石を予め分解し、作業後にレール全体を入念に掃除をすることを必要とする複雑な作業となる。もう１つの欠点は、モータが産業環境内で運転している場合に現われる。つまりかかる環境において遭遇する金属粒子が磁石によりひきつけられて、モータの適切な運転を妨害することになる。
【０００５】
特許ＥＰ０  ６６７  ９９１号で記述されているモータは、これらの欠点を除去するものである。移動リグが中を走行するガイド管はもはや磁石を含まず、それ自体強磁性材料で作られ、２つの対面する列内に配置された固定子磁極を表すような形で切断され、１つの列の磁極はもう１方の列の磁極に対して直線状にオフセットされている。移動リグの各相は、移動リグの走行方向に沿って磁化された、反対の極性の２つの永久磁石が間に配置されている３つの磁極片から成る電機子をとり囲む界磁コイルを含む。固定子磁極及び移動磁極は、電機子の２つの接合位置のうちの第１の位置で、各々が磁極片のそれぞれの一方に属する２つの第１の移動磁極が、２つの異なる固定子磁極列に属する２つの固定子磁極と一致し、一方その他の２つの移動磁極が固定子磁極に関してオフセットされており、一方第２の接合位置ではその他の２つの移動磁極が順次に固定子磁極と一致し、第１の２つの移動磁極が、順次に固定子磁極に関してオフセットされるような形で、配置されている。
【０００６】
かかるモータは、固定磁石を含まないという利点を有するものの、固定子の管状形状のために、ギャップのサイズを縮小するのに必要とされる精度に関するかぎりにおいては、その製造が複雑になる。その上、被駆動体に対して移動リグを機械的にリンクさせるには、固定子管がその長さ全体にわたりその１方の側面で分割される必要があり、このことがその磁気効率（magnetic efficiency）を妨げている。その上、電機子の磁極片に印加される負荷は非対称であり、そのため、移動リグ上に１つ又はそれより多いねじりトルク（torsional couple）が生じる。この欠点のため、構造を著しく剛性化しかつ／又はギャップを増大させることが不可欠となる。さらに、移動リグと固定子管の未切断側面の間に存在する磁気漏洩がモーターの性能を劣化させるということも注意が必要である。最後に、固定子管は、曲率半径が大きい場合であっても、直接的アクチュエータ（direct actuator）を作り出すのに必要とされる曲げ加工作業と相容れない。
【０００７】
本発明の目的は、上述の欠点を除去すること、すなわち、固定子の磁気効率を増大させ、磁気漏洩を低減させ、ガイド固定子管を曲げ加工して曲線を作り出すことを可能にすることにある。
【０００８】
本発明に従ったリニアモータは、永久磁石が移動リグのコイルの外側に配置されていること、及びそれらがコイルの軸に対して平行な軸に沿って磁化されていること、及び固定子磁極が、非磁気材料で作られたガイド管（guidance tube）の中に固定された磁気材料で作られた部品片（piece）から成り、磁石の磁軸に沿って測定された磁石の寸法は、固定子磁極を通過する磁石の移動のための狭いギャップを作り出すような形で選択されていること、を特徴とする。
【０００９】
固定子磁極片は好ましくは対を成して、ガイド管の軸の両側に配置されており、磁石の磁軸に沿って測定した永久磁石の寸法は、２つの対面する固定子磁極片を隔てる距離に対応する。この配置には、移動リグ上のねじりトルクを除去するという利点がある。
【００１０】
本発明の２つの実施形態に従うと、反対の極性の磁石が、コイルの軸及び固定子管の方向に対する垂線を含む平面に関して対称（変形実施例１）か又はコイルの軸及び固定子管の軸を含む平面に関して対称（変形実施例２）に配置されている。
【００１１】
ガイド管は、固定磁石を有するリニアモータの場合と同様にU字形部材で構成されることができ、それによって性能を損なうことなく被駆動体に対し移動リグを機械的にリンク（link）することが可能になる。移動リグ上にかかる負荷は、完全に対称であるのでねじりトルクはなくなる。その結果、移動リグをその移動中ガイド管内の中央位置に保つのに適度なガイドだけで充分である。その上、変形実施例１の場合においては、ボール及びソケット継手（socket joint）を介してかまたは単に直接接触状態にある交番磁石（alternating magnets）対の間のリンクを利用することによって２相又は３相が連接されるのを妨げるものは何もない。中央スタッドが作り出す２相間の適度のギャップにより、１方の相が他方の相に関して回転できるようになる。この場合、２つの隣接する磁界コイルは、極性が反対の２つの磁石によってリンクされる。
【００１２】
簡単化された実施例に従うと、固定子磁極片は、ガイド固定子管の単一の壁上に配置されており、移動リグには、固定子磁極片と反対側上に磁気的短絡プレートが備わっている。このプレートの効果は、固定子磁極のイメージ（image）を作り出すことにある。
【００１３】
隣接コイルは、共通磁石を共有することができる。３相構成に対しては、変形実施例１に従ってか又はその簡単化された実施例に従って、この場合２つの共通磁石は反対向きに分極される。
【００１４】
全てのケースにおいて、磁界コイル内の電流の切換えは、先行技術、特に特許ＥＰ０  ６６７  ９９１号に記述されているように、交流又は直流電源によって達成することができる。切換えは、特許ＥＰ０  １６１  ６７７号に記述されているように適切な形状の導電トラック（conducting track）によって達成することもできるし、又は、特許ＥＰ０  ６６７  ９９１に記述されているように移動リグ上に取り付けられた切換え装置（switching device）により達成することもできる。
【００１５】
添付図面は、一例として、本発明に従ったモータのいくつかの実施形態を例によって表している。
【００１６】
ここで図１〜３を参照する。
【００１７】
ここで表されているモータは、例えばアルミニウム製の方形断面の非磁性U字形ガイド部材から成る固定子管１を含む。これは、例えば軟鋼といった強磁性材料から作られるパッド（pad）あるいは方形ラグ（rectangular lug）２から成る固定子磁極に対する支持体としての役割をするのみであるから、合成材料で作られてもよい。これらのパッド２は、U字形部材の２つの平行な対向する脚部の内部面に対し固定されるような形で、部材１内に形成された１対の対向する溝３、４内にしっかりと固定して係合させることによって保持される。パッド２は、対を成して位置決めされ、そのため１つの対の２つのパッドは、部材１の軸に関して対称的に互いに対面する形で置かれている。パッド２の連続した対は等間隔で置かれており、モータの間隔を規定する距離だけ間隔をあけられている。その横断壁内に、管１はさらに、以下で記述するように移動リグをガイドするための２つの付加的な溝５及び６を有する。これらの溝５及び６は、移動リグのスライドを容易にする材料でコーティングされることがある。
【００１８】
移動リグは、図１〜３に表された相Ｐ１といったような２相又は３相を含み、これらの相の各々は原則として、固定子磁極２の平面に対し垂直な軸をもつコイル７から成り、このコイルは、電機子を構成する磁気材料で作られたコア８をとり囲んでいる。固定子管１の軸に沿ってコイル７の各側面に配置されているのは、コイルの軸に対し平行で反対向きに磁化された２つの永久磁石９及び１０である。コイル７の２つの端部に固定されているのは、永久磁石９及び１０の固定に共働する非磁気材料、好ましくは合成材料製の２つの方形フランジ１１及び１２である。コア８及び永久磁石９及び１０は、固定子管１の軸に沿って見た場合実質的に同じ正方形の断面を示し、これらはこの軸に沿って心合せ（align）されている。側面から見ると、コア８及び磁石９及び１０は、実施形態によりその幅が変りうる方形断面を示す。２相移動リグは、Ｐ１といったような相が２つ並置されて構成され、３相移動リグは、Ｐ１といったような相が３相並置されて構成される。
【００１９】
図３からわかるように、移動リグは、溝５及び６の中をスライドするその２つのフランジ１１及び１２により管１の中でガイドされる。永久磁石９及び１０又はコア８と固定子磁極２の間の距離が２つのギャップｅ１及びｅ２を規定する。
【００２０】
図４Ａ−４Ｄは、本発明に従ったモータの原理を、その変形実施例１において例示している。
【００２１】
図４Ａに表された位置において、コア８は一対の固定子磁極２の間に位置し、その隣接する対は、永久磁石９及び１０がこれらの隣接対の間で係合されないような距離のところに位置づけされている。２つの永久磁石９及び１０の磁界は、コア８の隣接固定子磁極２を通り、そしてこのコア８を通って閉じる傾向をもつ。これら２つの磁界は等しくかつ反対向きであることから、コア８内の磁束はゼロである。
【００２２】
図４Ｂに表されている位置にくるように移動リグが右方向に移動した場合、この位置ではコア８内の主磁束は固定子磁極２の近くの永久磁石１０から生ずるということがわかる。この磁束は、小さな湾曲した矢印によって示されている第１の方向でコイル７を通過する。
【００２３】
移動リグを右に向かってひきつづき移動させることにより、図４Ｃに表された位置に到達し、ここでコイル７は、２対の固定子磁極２の間の丁度中央に位置決めされ、永久磁石９は一対の２つの固定子磁極の間にあり、磁石１０はそれに隣接する対の固定子磁極間にある。この位置で、コイル内の合成磁束（resultant flux）は再びゼロとなる。
【００２４】
移動リグを右に向かってひきつづき移動させることにより、図４Ｄに表された位置に到達し、これは、図４Ｂに表された位置と対称の位置である。この位置で、主磁束は今度は磁石９から生じ、これは小さな湾曲した矢印によって示された方向に通る。この磁束は、図４Ｂの中で表されている位置での方向とは反対の方向にコア８を介してコイル７を通過する。
【００２５】
従って、磁極片２間のコイルの移動により、交番起電力を得ることが可能となる。
【００２６】
図４Ｂ中の磁石９の磁界及び図４Ｄ中の磁石１０の磁界は、コア８内に磁気的損失（magnetic loss）を作る望ましくない磁束を生成する。しかしながら図４Ｂにおいて磁石９の磁極と一方ではコア８の端部との間そして主磁束が中を通る固定子磁極片２との間の距離は、比較的大きく、そのため、特許ＥＰ０  ６６７  ９９１号に従った構造において起こるものとは異なり、損失はきわめて小さい。対面する縁部が面取り（bevel）されたラグ（lug）を使用することにより、磁気損失をさらに制限することが可能である。
【００２７】
図１〜３そして概略的には図４Ａ〜４Ｄに表されているように、２つ又は３つの移動リグを並置することにより、それぞれ２相又は３相モータを製造することが可能となる。
【００２８】
図５には、３相モータが概略的に表されている。これは、Ｐ１，Ｐ２及びＰ３の３相から成り、それらのコイルの軸は、それぞれ２つの続いた固定子磁極対間の距離により規定される固定子間隔に関して１/３及び２/３の間隔だけオフセットされている。２つの隣接するコイルの軸間距離は、従って、４/３の間隔に等しい。２相モータの場合は、コイルの軸は固定子間隔に関して１/４間隔だけそれぞれオフセットされることになろう。明らかに、これらのオフセットは、整数倍の間隔内に対して与えられ、単に関連するコイル内の電流を逆転させることにより、オフセットに２分の１間隔を加算するか又はオフセットから２分の１間隔を減算することが可能である。
【００２９】
図５は、１/６間隔だけオフセットされた６つの位置の動的シーケンス（dynamic sequence）及び３相内の磁束の対応する分布を表している。各シーケンスの右に現われる＋，−，０の符号は、電流が無い状態での各相のコア内の磁束の存在とその方向を表している。すなわち、例えば−／＋／０は、相Ｐ１には、下向きの「負の」磁束が存在し、Ｐ２には上向きの「正の」磁束が存在し、又Ｐ３には磁束がゼロである、などを意味している。
【００３０】
どのような直流機でも行なわれているように、コイル内の電流は、誘起起電力が消滅し方向を変える時点、すなわちこのコイル内の磁束がいずれかの方向で最大になる時点で反転させられる。特許第ＥＰ０  ６６７  ９９１号のように、各相は、固定子管１の底面内すなわち溝５と６の間に取り付けられた絶縁性支持体上にプリントされた銅製の給電トラック（supply track）上を走行する一対の接触子接点（wiper contact）を備えることができる。これらのトラックには直流電流が供給され、特許ＥＰ０ １６１ ６７７号に示され記述されているような２つのトラックの入れ子式くぼみ（nested recess）の形の形状によって、切換えを達成することができる。また、特許ＥＰ０ ６６７ ９９１に記述され当業者にとっては既知であるように、２つの連続した真直ぐな導体レールを介してコイルに給電すること、そして移動リグの各相内に取り付けられた切換え装置を用いて切換えを達成することも同様に可能である。例えばMotorola社製のＭＣ３３０３３集積回路といったような、移動リグ上に直接取り付けられるホール効果センサの状態に基づいて、専用の電子回路によって、かかる制御が容易に可能となる。
【００３１】
固定子管の構造だけで、管１を曲げ加工することによって曲がりを作り出すことができる。移動リグにおいては、図５に表されているモータの３相を、曲がりを容易に吸収できるような形で相互に連接してもよい。この連接部１４は、ボール及びソケット継手を介してか又はきわめて単純に、１つの相の回転をその他の相に関して可能にする中央スタッドによって作り出される適度のギャップを２つの隣接する相の間に残すことによって、直接的接触状態にある交番磁石対の間の磁気的リンクを利用して実施することができる。
【００３２】
移動リグを連接する必要がない場合には、図５と類似の要領のシーケンスを表す図６に示されたようにこれを簡単化することができる。この実施例においては、２相を相互にリンクする磁石９及び１０は、その磁化方向がそれに最も近い外側の磁石の磁化方向とそれぞれ反対である共通の磁石１３によって置き換えられており、その結果、図６から明らかであるように、磁石１３の極性は互いに反対になっている。図５に表されている実施例の作用と同様な作用を回復させるためには、シーケンスの位置の各々について示された磁束分布から明らかになるように、相Ｐ２のコイルの接続を逆にしなければならない。共通磁石を有するこの配置により、直接隣接する逆の極性の磁石の間のかなり大きな漏洩磁束は防止されることは明白である。
【００３３】
図１〜３に表された実施例においては、移動リグには明らかに、溝５及び６の中を走るローラを据えつけることができよう。
【００３４】
本発明に従ったリニアモータの実用的な実施例には、その性能を最適化するのに適した変更が伴う。図７及び図８ａ〜ｅは、この場合前方から見た、ラグの平面に対し平行な平面内に、２相の移動リグを有する装置を示している。
【００３５】
便宜上及び標準部品を使用するために、磁石９′はここでは円筒形であり、以前の長方形磁石の各々が、１つのケーシング１５の中にかしめて取付けられた（crimped）一対の磁石によって置き換えられている。慣例により、黒い面はＮ極に対応するものとする。
【００３６】
コイル７′も、そのコア８′と同様、円筒形であるが、進行に対して垂直な方向に細長いポールシュー（pole shoe）１６が有利にも各コイル／コアのアセンブリのいずれかの側に配置されている。このポールシューは、ラグ２により伝達された磁束を収集することとケーシング１５内にコイルを機械的に保持することという２重の機能を確保する。
【００３７】
最後に、磁石及びコアの軸に対し平行にかつ同じ長さで、ある与えられた瞬間にコイルのコアと鎖交（linkage）する位置にない磁石の磁束の正しい通過（flow）を確保するよう意図して軟鋼磁気パッド１７を配置することが、非常に有利である。磁石及びコイルと同様、これらのパッド１７もケーシング１５の中をまっすぐ貫通する。
【００３８】
図８ａは、初期位置にある固定子ラグ２の列に面する移動リグを表す。より容易に観察できるようにするため、ラグ２は、ここでは誇張した高さを有している。すなわち、それらは、磁石とオーバラップするだけで充分であり、余分な高さは全て、ラグからラグへの磁気漏洩の増大の形で現われる。
【００３９】
移動リグのラグのそれぞれの位置関係のため、相Ｐ１のコイルには理想的には、その右側に位置するＳ極の磁石の磁束が完全に横切り、一方その左側に位置するＮ極の磁石の磁束は左端部のパッド１７により閉じられている、ということがわかる。同じ瞬間では、相Ｐ２内の磁束はゼロである。
【００４０】
すぐその後、図８ｂで、Ｐ１内の磁束は減少しており、一方Ｐ２の磁束は、その右側に位置するＮ極の磁石から生じて増大する。
【００４１】
図８ｃの瞬間は、８ａに関して４分の１間隔だけ磁気的にオフセットされており、このときＰ１で磁束はゼロであり、一方Ｐ２では磁束は最大である。以下同様。すなわちその直後に、Ｐ１の磁束は主にその左側に位置するＮ極の磁石から生ずる。
【００４２】
構成要素のこの配置により、連結（conjunction）中に磁石とコアがオーバラップすること及び準ゼロ磁束（quasi-zero flux）の状況が過度に長く持続するのを防ぐことの両方が可能になるということがわかる。
【００４３】
最後に、本特許中に記述された全ての実施例は、単一の固定子ラグ列２を有し、固定子ラグが省略されている側で移動リグにしっかり固定された磁気的短絡プレート又は磁束閉路プレート（flux closure plate）１８を有する図９に表された簡略化された変形実施例に適合している。この配置は、特に曲げ加工時において製造がはるかに簡単であるという利点をもつ。一方、以前のように、負荷の平衡化ひいては特にキャスタを用いたより入念なガイドの必要性はもはやなくなる。磁気的観点から見ると、かかる磁気的短絡１８は、ミラーの役割を果たすものとして知られている。全てが、あたかもなお２重の固定子ラグ列２が存在するかのように起こるが、しかし、イメージ・ラグ２′が破線で表されている図９ｂに示されているように、距離は移動リグの幅の少なくとも２倍になる。
【００４４】
図１０は、ここで、本発明の第２の変形実施例に従った移動リグを表している。同じ極性の磁石が、ここではコイルの軸と固定子管の軸により規定される平面の同じ側に配置されている。シートにより規定される方向を取るとき、以前はコイルの左又は右のいずれかに位置する磁石から発して平均的には水平に通っていた磁束は、今や、コイルの上又は下のいずれかに位置する磁石から発して平均的には垂直に通ることになる。以前のように、これはコア内の合成磁束の通過のいずれかの方向に有利に作用する固定子ラグの配置である。
【００４５】
変形実施例２の原理は、２相の実施形態における直接的な例示となりうるという点で変形実施例１の原理に充分に近いものであるが、この場合は進行の方向において特にコンパクトなものである。図１０において、２つの磁石９″，１０″は、固定子間隔の４分の３だけ間隔をあけられている。コイルのコア８上にはポールシューは使用されない。ここでは円筒形状の２つの側面磁束閉路要素１７が使用される。
【００４６】
図１１ａ〜１１ｃは、固定子ラグ２″が存在する状態でのこの変形実施例２の作用の仕方を例示している。このラグ２″は、三角形状と同様と思われるような、ラグ間漏洩を最小化するＴ形の形状を有しており、ここでも、固定子管の軸を含みラグに平行な平面の両側で対称的に対を成して配置されている。ここでは、１間隔あたり２対の固定子ラグ２″が存在する。すなわちラグは２分の１間隔毎に交互に上向き及び下向きの方向に向けられる。
【００４７】
移動リグ１５及び固定子ラグ２″のそれぞれの位置関係のため、図１１ａで、相Ｐ１のコイルには理想的には、下に位置するＳ極の磁石の磁束が完全に横切り、一方上と左にあるＮ極の磁石の磁束は左端部の補助円筒１７により部分的に閉じている、ということがわかる。同じ瞬間では、対称性のためとＰ２のコイルのコアがＰ２の左上及び右下に存在する磁石により短絡状態となる傾向を有するための両方の理由で、相Ｐ２内の磁束はゼロである。
【００４８】
４分の１間隔後、図１１ｂで、Ｐ１内の磁束はゼロとなり、一方Ｐ２の磁束は下に位置するＳ極の磁石から生じて最大である。
【００４９】
図１１ｃの瞬間は、１１ａに関係して２分の１間隔だけオフセットされており、このときＰ２で磁束はゼロであり、一方Ｐ１ではこのとき上に位置するＮ極の磁石から生じて、最大である。以下同様。
【００５０】
変形実施例２は、連続した相の間での共通磁石の共用を可能にするということが観察されるだろう。限度内で、上面磁石及び底面磁石は、コイルの（図面の）上と下すなわち移動リグの走行方向を基準としたときコイルの各々の側に設置された２つの個々の長方形磁石でありうる。
【００５１】
同様にして、原則としてこの変形実施例は、全ての（図面の）上部固定子ラグ及び全ての下部固定子ラグのリンク（link up）を可能にする。すなわち、このとき、使用される固定子面の各々の上に、入れ子式くし（nested comb）の形をした２つの部品片が存在することになろう。しかしながら、ラグのこのリンクはそれがもたらす磁気漏洩の著しい増大のため使用されない。
【００５２】
最後に、変形実施例１と２に関する代替の変更、特に固定子部材の１面のみを使用するように移動リグの片面上に磁気的短絡を使用するといった変更を加えることも可能である。
【００５３】
最後に、図１２は、本発明にヒントを得た無数の実施形態のうちの１つを例示している。これは前出のケースの１変形実施例であるが、今度は、１つの同一対の固定子ラグ２″及び２'''は固定子管の軸に対し対称的である。固定子管の同じ面に属するラグ２″は、太線で表され、反対の相に属するラグ２'''は細線で表されている。より容易に観察できるようにするため、コイルはそのコア８によってのみ表されている。相Ｐ１は最大磁束の位置にある。一対の磁石の磁束がコアを通過し、次に今度は前の対と直列である反対の極性の磁石対を通過してからここでは空中で閉じ、こうしてそれに小さな値を与えることになる、ということが観察される。３相の実施形態では、磁束が他の２つのコイルのコアを通って閉じることが可能になる。しかしながら、かかる磁気回路に従って磁束線を長くすることは、得られる磁束値にとって不利益である。
【００５４】
変形実施例１はまた、例えば固定子管の２つの面上で反対方向の対角線上に配置されたラグを使用することにより、交番極性の磁石を直列に設置することを可能にする。しかしながらここでも又、得られる磁束はこの配置の使用を正当化するには小さすぎるものである。
【００５５】
例えば移動リグ上にいかなる磁気的短絡も存在することのない単一の固定子面の使用又は、磁石の部分的な置きかえとしての軟鋼要素の使用、又はその他に磁極片に関連するコイルの軸と固定子管の軸に垂直な単一の磁石によって変形実施例２の２つの上面及び底面磁石と等価な物を作ること、又は交番極性の磁石の直列設置ひいては磁束の経路の延長をもたらすラグの幾何形状及び配置、といったような、本明細書に示した実施形態の性能を落した実施形態も全て本発明により網羅されるということは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  変形実施例１に従った、移動リグが中を走行する固定子管部材の斜視図であり、その単一相のみが表されている。
【図２】  図１の分解組立図である。
【図３】  固定子管の軸に沿った図１の端面図である。
【図４】  図４Ａ〜４Ｄは、１相内で磁束を切換える原理を例示する図である。
【図５】  各相に２つの異なる永久磁石が取り付けられている３相モータについて、１つの間隔の１/６だけオフセットされた連続的位置の動的シーケンス及び３相内での磁束の対応する分布を概略的に表わす図である。
【図６】  各相が共通の永久磁石をもつ３相モータについての類似のものを表わす図である。
【図７】  第２の実施形態に従った移動リグの、固定子ラグの平面に対し平行な平面内での前面図である。
【図８】  図８ａ〜８ｅは、移動リグの５つの連続的位置における、図７の移動リグ及び固定子ラグを表わす図である。
【図９】  図９ａは、固定子管の単一面上に固定子ラグが配置された状態での、簡単化された実施形態を表わす図である。
図９ｂは、図９ａに従った実施形態で得られたミラー効果を例示する図である。
【図１０】  ラグの平面と平行な平面内で正面から見た、変形実施例２に従った２相の実施形態を表わす図である。
【図１１】  図１１ａ〜１１ｃは、移動リグの３つの連続した位置における、図１０の移動リグ及び固定子ラグを表わす図である。
【図１２】  図１１で用いられた固定子ラグの配置の一変形実施例を表わす図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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８ｅ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２】
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