JPH0614521A - 磁気回路 - Google Patents

磁気回路

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Publication number
JPH0614521A
JPH0614521A JP19148092A JP19148092A JPH0614521A JP H0614521 A JPH0614521 A JP H0614521A JP 19148092 A JP19148092 A JP 19148092A JP 19148092 A JP19148092 A JP 19148092A JP H0614521 A JPH0614521 A JP H0614521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
permanent magnets
permanent magnet
yoke
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP19148092A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Tawara
一憲 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP19148092A priority Critical patent/JPH0614521A/ja
Publication of JPH0614521A publication Critical patent/JPH0614521A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニアモーターカーの駆動用磁気回路におい
て、永久磁石の漏洩磁束を減少して、リニアモーターカ
ーの発進及び加速をスムーズにした。 【構成】 車両にその前後方向に長いヨーク2を取付
け、このヨーク2に、地上側電機子コイル5に流れる駆
動用交番電流6と平行に界磁され、かつ異極性の磁界が
対向するように一対の永久磁石3を固着し、各永久磁石
3に隣接して一対の磁性体からなるポールピース7を対
向配置した。また対向する永久磁石3の間隔を調整可能
に構成したり、対向するポールピース7の間隔を永久磁
石3の間隔より小さく設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、台車方式のリニアモー
ターカーの車上界磁などに使用される磁気回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、リニアモーターにより推進力を得
て走行するリニアモーターカーとしては、種々の方式の
ものが検討されているが、その一つとして、界磁用の永
久磁石を車両に配置し、地上に電機子コイルを配置した
リニア同期モーターを用いたものが知られている。この
方式は、主電力を供給する側を地上に置くので、車上の
機器が軽量化されるため、高速化に適している。この種
の技術として、例えば、「JREA 1991年 VO
L.34 No.1」、特開平2−307355号など
がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、界
磁用の永久磁石から駆動に寄与することのない漏洩磁束
が発生し、このため推力が低下してしまうという問題が
ある。さらに、永久磁石自体の磁気特性のバラツキ、あ
るいは、加工時に発生する寸法誤差などのために、発生
する磁力にバラツキが生じてしまう。このため、平滑な
推力が得られず、リニアモーターカーの発進時及び加速
時にスムーズな発進、加速を行えないという問題があ
る。
【0004】そこで、本発明は、前記従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、永
久磁石からの駆動に寄与することのない漏洩磁束を減少
させて推力の低下を防止すると共に、リニアモーターカ
ーのスムーズな発進及び加速を行えるようにすることに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の本発明では、車両に配置され、空間を介して
対向する一対の平板部を有し、かつ車両の前後方向に長
いヨークと、このヨークの、車両の前後方向に沿った長
手方向の内側に、地上コイルに流れる駆動用交番電流と
平行な方向に界磁され、かつ異極性の磁極が対向するよ
うに固着された永久磁石と、この永久磁石に隣接して設
けられ、かつ互いに対向するように配置された磁性体と
を有する。さらに、第2の発明では、前記対向する永久
磁石の間隔を調整自在に構成した。さらに、第3の発明
では、前記対向する磁性体の間隔を、前記対向する永久
磁石の間隔よりも小さく設定した。さらに、第4の発明
では、前記永久磁石は台形状であり、前記隣接する磁性
体に側面に沿ってスライド自在に構成され、かつ永久磁
石が前記地上コイルと対向する面には保護カバーが設け
られている。さらに、第5の発明では、前記ヨークの車
両の前後方向に沿った長手方向の内側には、前記永久磁
石と前記磁性体とが交互に連続して配置され、かつ一つ
の磁性体の両側に接する永久磁石の極性がそれぞれ等し
い。
【0006】
【作用】第1の発明によれば、地上コイルに流れる駆動
用交番電流と平行な方向に界磁された永久磁石をヨーク
に固着すると共に、この永久磁石の両側に磁性体を配置
したので、永久磁石の磁束はほとんど漏れることなく、
対向する磁性体の間を通過するようになる。この結果、
永久磁石からの駆動に寄与することのない漏洩磁束を減
少させることができ、推力の低下を防止することが可能
になる。第2の発明によれば、異極性の磁極が対向する
永久磁石の間隔を調整自在に構成したので、磁性体間を
通過する磁束量の調整が可能になる。これにより、永久
磁石自体の磁気特性のバラツキ、あるいは、加工時に寸
法誤差などが生じても、磁束量を調整することにより平
滑な推力が得られる。この結果、リニアモーターカーの
スムーズな発進及び加速が行える。第3の発明によれ
ば、対向する磁性体の間隔を、対向する永久磁石の間隔
よりも小さく設定することにより、永久磁石からの駆動
に寄与しない漏洩磁束を極力減少させ、永久磁石の有す
る磁束量を有効に対向する磁性体間に導くことができ
る。第4の発明によれば、永久磁石を台形状にして、両
側の磁性体に側面に沿ってスライド自在にすることによ
り、対向する永久磁石の間隔調整がより容易になる。さ
らに、永久磁石が地上コイルと対向する面には保護カバ
ーが設けられているので、機械的に弱い永久磁石を保護
することが可能である。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を図により説明する。図4
は、本発明が適用されるリニアモーターの断面を示す図
である。リニアモーターカー、電気自動車等の車両の床
面1の下には、ヨーク2が配置されている。このヨーク
2は、断面が下側開口の略コ字形で、かつ車両の前後方
向に長い高透磁率の鉄板等で形成されている。このヨー
ク2の車両の前後方向に沿った長手方向の内側に永久磁
石3が固着されている。永久磁石3は、車両の前後方向
に沿って複数個固着され、駆動源の界磁として用いられ
る。ヨーク2の形状は、コ字形に限られず、馬蹄形など
の他の形状であってもよい。
【0008】両磁極間には、所定の間隙を有する磁気間
隙4が形成されている。この磁気間隙4に、地上の電機
子コイル5が配置されている。この永久磁石3と電機子
コイル5とでリニアモーターが構成され、車両は、この
リニアモーターによって得られた推進力により電機子コ
イル5に沿って走行する。
【0009】次に、本発明に係る磁気回路の構成を図1
により説明する。永久磁石3は、地上の電機子コイル5
に流れる駆動用交番電流6と平行な方向に界磁されてい
る。さらに、この永久磁石3は、異極性の磁極が対向す
るようにヨーク2の内側にそれぞれ配置されている。こ
の永久磁石3の両側には磁性体で構成されるポールピー
ス7が設けられている。
【0010】この永久磁石3の内面には、非磁性体で形
成された保護カバー8が設けられている。これは、機械
的強度の弱い永久磁石を保護するためである。永久磁石
3の磁束は、対向するポールピース7の間を図1の矢印
Aに示す方向に通過する。この磁束の通過方向(A)
は、電機子コイルに流れる交番電流方向(矢印B)と直
行する方向である。このように、永久磁石3の磁束は、
外部にほとんど漏れることなく対向するポールピース7
の間を通過する。これにより、永久磁石3からの駆動に
寄与することのない漏洩磁束を減少させることができ
る。
【0011】また、永久磁石3は、両側のポールピース
7の側面(71,72あるいは73,74)に沿って前
後に移動自在に構成されている。特に、図1に示すよう
に、永久磁石3を台形状にすれば、両側のポールピース
7の側面(71,72あるいは73,74)に沿ってス
ライドし易くなり移動が容易になる。本発明では、この
永久磁石3の形状は台形状でなくても、ポールピース7
の側面(71,72あるいは73,74)に沿って移動
自在に構成されるのであれば、他の形状であってもよ
い。
【0012】このように、対向する永久磁石3の間隔を
調整することによって、対向するポールピース7の間を
通過する磁束量を調整する。この結果、永久磁石3自体
の磁気特性のバラツキ、あるいは、加工時に寸法誤差な
どが生じても、対向する永久磁石3の間隔を調整して、
磁束量を調整すれば平滑な推力が得られる。
【0013】また、図1に示すように、対向するポール
ピース7の間隔(L1)を、対向する永久磁石3の間隔
(L2)よりも小さく設定することにより、永久磁石3
からの駆動に寄与しない漏洩磁束がさらに減少し、永久
磁石3の有する磁束量を有効に対向するポールピース7
の間に導くことができる。また、図1では、対向するポ
ールピース7の間隔(L1)を、対向する永久磁石3の
間隔(L2)よりも小さく設定しているが、ポールピー
ス7あるいは永久磁石3の設計に応じては、対向するポ
ールピース7の間隔(L1)と対向する永久磁石3の間
隔(L2)を同じにすることも可能である。
【0014】上述の図1に示した磁気回路は、ヨーク2
に固着された永久磁石3とポールピース7の一部分を示
すものであり、実際には、車両の前後方向に長いヨーク
2の長手方向の内側に、複数個の永久磁石3とポールピ
ース7とが交互に連続して配置されている(図6参
照)。複数個の永久磁石3とポールピース7を交互に連
続して配置する際、図6に示すようにヨーク2の最外側
にポールピース7を配置してもよいし、あるいは永久磁
石3を最外側に配置してもよい。また、例えば、図1及
び図2に示す永久磁石3とポールピース7の組み合わせ
を1ユニットとし、ユニット単位に配列して磁気回路を
構成してもよい。
【0015】次に、本発明に係る磁気回路の他の実施例
を説明する。図2は、保護カバー9を永久磁石3の内面
だけでなく、ポールピース7の内面をも覆うように配置
したものである。この場合、永久磁石3に対応する部分
91は、非磁性体で形成する。また、ポールピース7に
対応する部分92は磁性体、非磁性体のいずれで形成し
てもよい。
【0016】また、図3は、保護カバー10を永久磁石
3の内面ではなく、ポールピース7の内面のみを覆うよ
うに配置したものである。この場合、保護カバー10
は、磁性体、非磁性体のいずれで形成してもよい。最後
に、本実施例で得られた磁場分布を図5に示す。図5の
ように、繰り返し磁場は、均一な正弦波を描いており、
平滑な推力の発生が達成できる。
【0017】
【発明の効果】第1の発明によれば、永久磁石からの駆
動に寄与することのない漏洩磁束を減少させることがで
き、推力の低下を防止することができる。第2の発明に
よれば、永久磁石自体の磁気特性のバラツキ、あるい
は、加工時に寸法誤差などが生じても、磁束量を調整す
ることにより平滑な推力が得られ、リニアモーターカー
のスムーズな発進及び加速が行える。第3の発明によれ
ば、永久磁石からの駆動に寄与しない漏洩磁束を極力減
少させ、永久磁石の有する磁束量を有効に対向する磁性
体間に導くことができる。第4の発明によれば、永久磁
石を台形状にして、両側の磁性体に側面に沿ってスライ
ド自在にすることにより、対向する永久磁石の間隔調整
がより容易になる。さらに、永久磁石が地上コイルと対
向する面には保護カバーが設けられているので、機械的
に弱い永久磁石を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例を示す図である。
【図4】本発明が適用されるリニアモーターの断面を示
す図である。
【図5】本実施例で得られた磁場分布を示す図である。
【図6】永久磁石とポールピースを交互に連続して配置
した時の状態を示す図である。
【符号の説明】
2 ヨーク 3 永久磁石 5 電機子コイル 6 駆動用交番電流 7 ポールピース 8 保護カバー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に配置され、空間を介して対向する
    一対の平板部を有し、かつ車両の前後方向に長いヨーク
    と、このヨークの、車両の前後方向に沿った長手方向の
    内側に、地上コイルに流れる駆動用交番電流と平行な方
    向に界磁され、かつ異極性の磁極が対向するように固着
    された永久磁石と、この永久磁石に隣接して設けられ、
    かつ互いに対向するように配置された磁性体とを有する
    ことを特徴とする磁気回路。
  2. 【請求項2】 前記対向する永久磁石の間隔を調整自在
    に構成したことを特徴とする請求項1の磁気回路。
  3. 【請求項3】 前記対向する磁性体の間隔を、前記対向
    する永久磁石の間隔よりも小さく設定したことを特徴と
    する請求項2の磁気回路。
  4. 【請求項4】 前記永久磁石は台形状であり、前記隣接
    する磁性体の側面に沿ってスライド自在に構成され、か
    つ永久磁石が前記地上コイルと対向する面には保護カバ
    ーが設けられていることを特徴とする請求項2の磁気回
    路。
  5. 【請求項5】 前記ヨークの車両の前後方向に沿った長
    手方向の内側には、前記永久磁石と前記磁性体とが交互
    に連続して配置され、かつ一の磁性体の両側に接する永
    久磁石の極性がそれぞれ等しいことを特徴とする請求項
    1の磁気回路。
JP19148092A 1992-06-25 1992-06-25 磁気回路 Pending JPH0614521A (ja)

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JP19148092A JPH0614521A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 磁気回路

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JP19148092A JPH0614521A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 磁気回路

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JP (1) JPH0614521A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001231242A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Shinko Electric Co Ltd リニア直流モータ搬送機
US7573170B2 (en) 2005-10-05 2009-08-11 Novatorque, Inc. Motor modules for linear and rotary motors
JP2012151989A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 National Traffic Safety & Environment Laboratory 磁石体
JP2015171285A (ja) * 2014-03-10 2015-09-28 三菱電機株式会社 電気機械

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US7573170B2 (en) 2005-10-05 2009-08-11 Novatorque, Inc. Motor modules for linear and rotary motors
JP2012151989A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 National Traffic Safety & Environment Laboratory 磁石体
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