JPH1169754A - 永久磁石可動形リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定子の可動子の移動範囲に対応する範囲全
体に装着される巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の
移動方向の長さ）を有する二つの巻線あるいは三つの巻
線により構成することにより、永久磁石可動形リニア直
流モータの推力変動の増加を伴わない大推力化、推力変
動の増加を伴わないロング・ストローク化、推力のリニ
ア領域（推力変動の無い領域）の拡大および小型軽量化
を共に実現することを可能とする。 【構成】 固定子１は、永久磁石１２、第１のヨーク１
３ａおよび第１のヨーク１３ｂより成る可動子１１と、
第２のヨーク２、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第
２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂより成る固定子１と
により構成され、第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂ
は、それぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）に構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂ
は、それぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）に構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＡ機器、ＯＡ機器、
光学機器、音響機器、医療機器、測定機器および各種製
造・加工装置等において、振動および推力変動を嫌い、
直線運動をする各種移動部の駆動の用に供され、脈動の
ない推力の発生、推力変動の増加を伴わない大推力化、
推力変動の増加を伴わないロング・ストローク化、推力
のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大および小型
軽量化を共に可能とする永久磁石可動形リニア直流モー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、リニア直流モータは、巻線を主
に構成される可動子を有するコイル可動形リニア直流モ
ータと、永久磁石を主に構成される可動子を有する永久
磁石可動形リニア直流モータとに分類され、脈動のない
推力を発生し得る唯一のリニア・モータであり、各種位
置検出装置を装着してサーボ制御することにより、推力
および速度の広範囲の制御と、停止位置の高精度の制御
とを可能とし、振動および推力変動を嫌い、直線運動を
する負荷に対応し得る唯一のリニア・アクチュエータで
ある。

【０００３】従来の永久磁石可動形リニア直流モータ
は、給電線の移動および給電線の移動スペースを必要と
せず、脈動のない推力を発生し、巻線の温度上昇の抑制
を可能とする反面、推力変動の増加を伴わない大推力
化、推力変動の増加を伴わないロング・ストローク化、
推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大および
小型軽量化を困難とする問題点を有するものであった。

【０００４】図１１は、従来の永久磁石可動形リニア直
流モータの構造説明図であり、その推力特性を図１２の
点線ａないし点線ｄに示す。

【０００５】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２と、永久磁石１２の
Ｎ極の極性を有する磁極面に固着され第１の磁極１４を
構成する円板状を成す第１のヨーク１３ａと、永久磁石
１２のＳ極の極性を有する磁極面に固着され第２の磁極
１５を構成する円板状を成す第１のヨーク１３ｂとによ
り同軸円筒状に構成される。

【０００６】固定子１は、円筒状を成す第２のヨーク２
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第１の磁極１４の移
動範囲に対応する範囲全体に装着される円筒状を成す第
１の巻線３と、第２のヨーク２の内側円筒面の第２の磁
極１５の移動範囲に対応する範囲全体に装着される円筒
状を成す第２の巻線４とにより構成される。第１の巻線
３および第２の巻線４は、それぞれ同一の長さ（可動子
１１の移動方向の長さ）にて構成され、更に、それぞれ
同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様にて構成
される。

【０００７】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１との間
には、永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面より第
１のヨーク１３ａ（第１の磁極１４）、第１の巻線３、
第２のヨーク２、第２の巻線４、第１のヨーク１３ｂ
（第２の磁極１５）を介して永久磁石１２のＳ極の極性
を有する磁極面に至る閉磁路２２が形成される。

【０００８】可動子１１は、第１の巻線３および第２の
巻線４に、それぞれ図示の方向に所定の電流を流すこと
により、所定の推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１
の巻線３および第２の巻線４に、それぞれ図示と異なる
方向に所定の電流を流すことにより、所定の推力をもっ
て矢印Ｂ方向に移動する。

【０００９】図１２の点線ａないし点線ｄは、図１１に
示す従来の永久磁石可動形リニア直流モータのストロー
クを５［ｍｍ］に設定した際の推力特性であり、第１の
巻線３および第２の巻線４を並列に接続し、供給する電
流の大きさを変化させた際の推力を示す。即ち、第１の
巻線３および第２の巻線４に供給する電力の大きさを変
化させた際の推力を示すものである。

【００１０】点線ａは０．５［Ｗ］（巻線温度上昇：１
０［℃］）の電力を供給した際の推力特性であり、点線
ｂは２［Ｗ］（巻線温度上昇：４０［℃］）の電力を供
給した際の推力特性であり、点線ｃは４．５［Ｗ］（巻
線温度上昇：１２０［℃］）の電力を供給した際の推力
特性であり、点線ｄは８［Ｗ］（巻線温度上昇：１６０
［℃］）の電力を供給した際の推力特性である。

【００１１】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの
推力は、図１２の点線ａに示す様に可動子１１の移動に
伴い変動し、更に、図１２の点線ｂないし点線ｄに示す
様に大推力化を目的とした電流値の増加あるいは電力の
増加に伴い大きく変動する欠点があった。

【００１２】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの
推力変動の減少は、固定子１を構成する第１の巻線３お
よび第２の巻線４の巻数の減少、あるいは第１の巻線３
および第２の巻線４に流れる電流の減少により可能と成
る。即ち、固定子１の起磁力の減少により推力変動は減
少する。しかし、固定子１の起磁力の減少に伴い推力が
減少する問題点があった。

【００１３】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの
大推力化は、固定子１の起磁力の増加あるいは可動子１
１の起磁力の増加（永久磁石１２の体積の増加）により
可能と成る。しかし、固定子１の起磁力の増加は、前述
のように推力変動の増大を伴い、可動子１１の起磁力の
増加は、可動子質量の増加、応答性の悪化、ストローク
の減少および固定子質量の増加を伴う問題点があった。

【００１４】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの
ロング・ストローク化は、可動子１１の長さ（可動子１
１の移動方向の長さ）の増加と、第１の巻線３の長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）の増加および第２の巻
線４の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）の増加とに
より可能と成る。しかし、固定子１および可動子１１が
大型化および大重量化し、応答性が悪化する問題点があ
った。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の増
加を伴わない大推力化、推力変動の増加を伴わないロン
グ・ストローク化、推力のリニア領域（推力変動のない
領域）の拡大および小型軽量化を共に実現することが困
難な点である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】固定子の可動子を構成す
る複数の磁極の移動範囲に対応する範囲全体に装着され
る複数の巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方
向の長さ）を有する二つの巻線あるいは三つの巻線によ
り構成することを最も主要な特徴とし、従来の永久磁石
可動形リニア直流モータの推力変動の増加を伴わない大
推力化、推力変動の増加を伴わないロング・ストローク
化、推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大お
よび小型軽量化を共に実現するという目的を可能にし
た。

【００１７】

【実施例】図１ないし図１０示す実施例と図１２に示す
推力特性図に基づいて、本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの構造および動作を説明する。

【００１８】図１は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第１の実施例の構造説明図である。

【００１９】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２と、永久磁石１２の
Ｎ極の極性を有する磁極面に固着され第１の磁極１４を
構成する円板状を成す第１のヨーク１３ａと、永久磁石
１２のＳ極の極性を有する磁極面に固着され第２の磁極
１５を構成する円板状を成す第１のヨーク１３ｂとによ
り同軸円筒状に構成される。

【００２０】固定子１は、円筒状を成す第２のヨーク２
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第１の磁極１４の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する円筒状を
成す第１の巻線３ａおよび円筒状を成す第１の巻線３ｂ
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第２の磁極１５の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する円筒状を
成す第２の巻線４ａおよび円筒状を成す第２の巻線４ｂ
とにより構成される。

【００２１】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面より第１
のヨーク１３ａ（第１の磁極１４）、第１の巻線３ａあ
るいは第１の巻線３ｂ、第２のヨーク２、第２の巻線４
ａあるいは第２の巻線４ｂ、第１のヨーク１３ｂ（第２
の磁極１５）を介して永久磁石１２のＳ極の極性を有す
る磁極面に至る閉磁路２２が形成される。

【００２２】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂに、それ
ぞれ図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の
推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線３ａ、第
１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂ
に、それぞれ図示と異なる方向に所定の電流を流すこと
により、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。

【００２３】図２は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第２の実施例の構造説明図である。

【００２４】可動子１１は、円筒状を成す第１のヨーク
１３と、第１のヨーク１３の外側円筒面の矢印Ａ方向の
端部に固着され第１の磁極１４を構成する円筒状を成す
永久磁石１２ａと、第１のヨーク１３の外側円筒面の矢
印Ｂ方向の端部に固着され第２の磁極１５を構成する円
筒状を成す永久磁石１２ｂとにより同軸円筒状に構成さ
れる。

【００２５】第１の磁極１４を構成する円筒状を成す永
久磁石１２ａは、内側円筒面がＳ極の極性を有する磁極
面を構成し、外側円筒面がＮ極の極性を有する磁極面を
構成するようにラジアル方向に着磁され、第２の磁極１
５を構成する円筒状を成す永久磁石１２ｂは、内側円筒
面がＮ極の極性を有する磁極面を構成し、外側円筒面が
Ｓ極の極性を有する磁極面を構成するようにラジアル方
向に着磁される。

【００２６】固定子１は、図１に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第１の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂとにより構成される。

【００２７】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２ａ（第１の磁極１４）のＮ極の極性を
有する磁極面より第１の巻線３ａあるいは第１の巻線３
ｂ、第２のヨーク２、第２の巻線４ａあるいは第２の巻
線４ｂ、永久磁石１２ｂ（第２の磁極１５）、第１のヨ
ーク１３を介して永久磁石１２ａのＳ極の極性を有する
磁極面に至る閉磁路２２が形成される。

【００２８】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂに、それ
ぞれ図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の
推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線３ａ、第
１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂ
に、それぞれ図示と異なる方向に所定の電流を流すこと
により、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。

【００２９】図３は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第３の実施例の構造説明図である。

【００３０】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２と、永久磁石１２の
Ｎ極の極性を有する磁極面および外側円筒面の矢印Ａ方
向の端部に固着され、第１の磁極１４を構成する円筒状
を成す第１のヨーク１３ａと、永久磁石１２のＳ極の極
性を有する磁極面および外側円筒面の矢印Ｂ方向の端部
に固着され、第２の磁極１５を構成する円筒状を成す第
１のヨーク１３ｂとにより同軸円筒状に構成される。

【００３１】固定子１は、図１に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第１の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂとにより構成される。

【００３２】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面より第１
のヨーク１３ａ（第１の磁極１４）、第１の巻線３ａあ
るいは第１の巻線３ｂ、第２のヨーク２、第２の巻線４
ａあるいは第２の巻線４ｂ、第１のヨーク１３ｂ（第２
の磁極１５）を介して永久磁石１２のＳ極の極性を有す
る磁極面に至る閉磁路２２が形成される。

【００３３】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂに、それ
ぞれ図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の
推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線３ａ、第
１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂ
に、それぞれ図示と異なる方向に所定の電流を流すこと
により、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。

【００３４】一般に、図１ないし図３に示す本発明の永
久磁石可動形リニア直流モータの実施例において、第１
の磁極１４および第２の磁極１５は、それぞれ同一の長
さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成され、第１の
巻線３ａおよび第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の
巻線４ａおよび第２の巻線４ｂより成る巻線とは、それ
ぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成
される。

【００３５】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成される。即ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３
ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、それぞれ
同一の巻線仕様（可動子１１の移動方向の長さを含む）
に構成される。

【００３６】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
並列に接続して構成され、第２の巻線４ａおよび第２の
巻線４ｂは、並列に接続して構成され、第１の巻線３ａ
および第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の巻線４ａ
および第２の巻線４ｂより成る巻線とは、直列あるいは
並列に接続して構成される。

【００３７】第１の巻線３ａの長さ（可動子１１の移動
方向の長さ）および第１の巻線３ｂの長さ（可動子１１
の移動方向の長さ）を、それぞれ第１の磁極１４の長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）と同一に構成し、第２
の巻線４ａの長さ（可動子１１の移動方向の長さ）およ
び第２の巻線４ｂの長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）を、それぞれ第２の磁極１５の長さ（可動子１１の
移動方向の長さ）と同一に構成することにより、更に、
推力変動の減少、大推力化、ロング・ストローク化およ
び推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大が可
能と成る。

【００３８】図４は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第４の実施例の構造説明図である。

【００３９】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２により構成され、Ｎ
極の極性を有する磁極面は第１の磁極１４を構成し、Ｓ
極の極性を有する磁極面は第２の磁極１５を構成する。

【００４０】固定子１は、図１に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第１の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂとにより構成される。

【００４１】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２のＮ極の極性を有する磁極面（第１の
磁極１４）より、第１の巻線３ａあるいは第１の巻線３
ｂ、第２のヨーク２、第２の巻線４ａあるいは第２の巻
線４ｂを介して永久磁石１２のＳ極の極性を有する磁極
面（第２の磁極１５）に至る閉磁路２２が形成される。

【００４２】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂに、それ
ぞれ図示の方向に所定の電流を流すことにより、所定の
推力をもって矢印Ａ方向に移動し、第１の巻線３ａ、第
１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂ
に、それぞれ図示と異なる方向に所定の電流を流すこと
により、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に移動する。

【００４３】一般に、図４に示す本発明の永久磁石可動
形リニア直流モータの実施例において、第１の巻線３ａ
および第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の巻線４ａ
および第２の巻線４ｂより成る巻線とは、それぞれ同一
の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成される。

【００４４】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成される。即ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３
ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、それぞれ
同一の巻線仕様（可動子１１の移動方向の長さを含む）
に構成される。

【００４５】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
並列に接続して構成され、第２の巻線４ａおよび第２の
巻線４ｂは、並列に接続して構成され、第１の巻線３ａ
および第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の巻線４ａ
および第２の巻線４ｂより成る巻線とは、直列あるいは
並列に接続して構成される。

【００４６】図４に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図１ないし図３に示す本発明の
永久磁石可動形リニア直流モータの実施例に対して、大
推力化およびロング・ストローク化を困難とするもので
あるが、小型軽量化、応答性の向上および低価格化を可
能とするものである。

【００４７】図５は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第５の実施例の構造説明図である。

【００４８】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２ａと、永久磁石１２
ａのＮ極の極性を有する磁極面に固着され第１の磁極１
４を構成する円板状を成す第１のヨーク１３ａと、可動
子１１の移動方向に着磁された円筒状を成す永久磁石１
２ｂと、永久磁石１２ｂのＮ極の極性を有する磁極面に
固着され第２の磁極１５を構成する円板状を成す第１の
ヨーク１３ｂと、永久磁石１２ａのＳ極の極性を有する
磁極面に一方の側面が固着され、永久磁石１２ｂのＳ極
の極性を有する磁極面に他方の側面が固着され第３の磁
極１６を構成する円板状を成す第１のヨーク１３ｃとに
より同軸円筒状に構成される。

【００４９】固定子１は、円筒状を成す第２のヨーク２
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第１の磁極１４の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する円筒状を
成す第１の巻線３ａおよび円筒状を成す第１の巻線３ｂ
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第２の磁極１５の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する円筒状を
成す第２の巻線４ａおよび円筒状を成す第２の巻線４ｂ
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第３の磁極１６の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する円筒状を
成す第３の巻線５ａおよび円筒状を成す第３の巻線５ｂ
とにより構成される。

【００５０】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面より第
１のヨーク１３ａ（第１の磁極１４）、第１の巻線３ａ
あるいは第１の巻線３ｂ、第２のヨーク２、第３の巻線
５ａあるいは第３の巻線５ｂ、第１のヨーク１３ｃ（第
３の磁極１６）を介して永久磁石１２ａのＳ極の極性を
有する磁極面に至る閉磁路２２と、永久磁石１２ｂのＮ
極の極性を有する磁極面より第１のヨーク１３ｂ（第２
の磁極１５）、第２の巻線４ａあるいは第２の巻線４
ｂ、第２のヨーク２、第３の巻線５ａあるいは第３の巻
線５ｂ、第１のヨーク１３ｃ（第３の磁極１６）を介し
て永久磁石１２ｂのＳ極の極性を有する磁極面に至る閉
磁路２３が形成される。

【００５１】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線
５ａおよび第３の巻線５ｂに、それぞれ図示の方向に所
定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ
方向に移動し、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂに、それぞれ図示と異なる方向に所定の電
流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に
移動する。

【００５２】図６は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第６の実施例の構造説明図である。

【００５３】可動子１１は、可動子１１の移動方向に着
磁された円筒状を成す永久磁石１２ａと、可動子１１の
移動方向に着磁された円筒状を成す永久磁石１２ｂと、
永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面に一方の側
面が固着され、永久磁石１２ｂのＮ極の極性を有する磁
極面に他方の側面が固着される円板状を成す第１のヨー
ク１３ｃとにより同軸円筒状に構成される。

【００５４】永久磁石１２ａのＳ極の極性を有する磁極
面は第１の磁極１４を構成し、永久磁石１２ｂのＳ極の
極性を有する磁極面は第２の磁極１５を構成し、第１の
ヨーク１３ｃは第３の磁極１６を構成する。

【００５５】固定子１は、図５に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第５の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂとにより構成される。

【００５６】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面より第
１のヨーク１３ｃ（第３の磁極１６）、第３の巻線５ａ
あるいは第３の巻線５ｂ、第２のヨーク２、第１の巻線
３ａあるいは第１の巻線３ｂを介して永久磁石１２ａの
Ｓ極の極性を有する磁極面（第１の磁極１４）に至る閉
磁路２２と、永久磁石１２ｂのＮ極の極性を有する磁極
面より第１のヨーク１３ｃ（第３の磁極１６）、第３の
巻線５ａあるいは第３の巻線５ｂ、第２のヨーク２、第
２の巻線４ａあるいは第２の巻線４ｂを介して永久磁石
１２ｂのＳ極の極性を有する磁極面（第２の磁極１５）
に至る閉磁路２３とが形成される。

【００５７】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線
５ａおよび第３の巻線５ｂに、それぞれ図示の方向に所
定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ
方向に移動し、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂに、それぞれ図示と異なる方向に所定の電
流をそれぞれ流すことにより、所定の推力をもって矢印
Ｂ方向に移動する。

【００５８】図７は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第７の実施例の構造説明図である。

【００５９】可動子１１は、円筒状を成す第１のヨーク
１３と、第１のヨーク１３の外側円筒面の矢印Ａ方向の
端部に固着され第１の磁極１４を構成する円筒状を成す
永久磁石１２ａと、第１のヨーク１３の外側円筒面の矢
印Ｂ方向の端部に固着され第２の磁極１５を構成する円
筒状を成す永久磁石１２ｂと、第１のヨーク１３の外側
円筒面の中央部に固着され第３の磁極１６を構成する円
筒状を成す永久磁石１２ｃとにより同軸円筒状に構成さ
れる。

【００６０】第１の磁極１４を構成する円筒状を成す永
久磁石１２ａは、内側円筒面がＮ極の極性を有する磁極
面を構成し、外側円筒面がＳ極の極性を有する磁極面を
構成するようにラジアル方向に着磁され、第２の磁極１
５を構成する円筒状を成す永久磁石１２ｂは、内側円筒
面がＮ極の極性を有する磁極面を構成し、外側円筒面が
Ｓ極の極性を有する磁極面を構成するようにラジアル方
向に着磁され、第３の磁極１６を構成する円筒状を成す
永久磁石１２ｃは、内側円筒面がＳ極の極性を有する磁
極面を構成し、外側円筒面がＮ極の極性を有する磁極面
を構成するようにラジアル方向に着磁される。

【００６１】固定子１は、図５に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第５の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂとにより構成される。

【００６２】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面より第
１のヨーク１３、永久磁石１２ｃ（第３の磁極１６）、
第３の巻線５ａあるいは第３の巻線５ｂ、第２のヨーク
２、第１の巻線３ａあるいは第１の巻線３ｂを介して永
久磁石１２ａのＳ極の極性を有する磁極面（第１の磁極
１４）に至る閉磁路２２が形成され、永久磁石１２ｂの
Ｎ極の極性を有する磁極面より第１のヨーク１３、永久
磁石１２ｃ（第３の磁極１６）、第３の巻線５ａあるい
は第３の巻線５ｂ、第２のヨーク２、第２の巻線４ａあ
るいは第２の巻線４ｂを介して永久磁石１２ｂのＳ極の
極性を有する磁極面（第２の磁極１５）に至る閉磁路２
３が形成される。

【００６３】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線
５ａおよび第３の巻線５ｂに、それぞれ図示の方向に所
定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ
方向に移動し、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂに、それぞれ図示と異なる方向に所定の電
流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に
移動する。

【００６４】図８は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第８の実施例の構造説明図である。

【００６５】可動子１１は、中央部に第３の磁極１６を
構成し円筒状を成す第１のヨーク１３と、第１のヨーク
１３の外側円筒面の矢印Ａ方向の端部に固着され第１の
磁極１４を構成する円筒状を成す永久磁石１２ａと、第
１のヨーク１３の外側円筒面の矢印Ｂ方向の端部に固着
され第２の磁極１５を構成する円筒状を成す永久磁石１
２ｂとにより同軸円筒状に構成される。

【００６６】第１の磁極１４を構成する円筒状を成す永
久磁石１２ａは、内側円筒面がＮ極の極性を有する磁極
面を構成し、外側円筒面がＳ極の極性を有する磁極面を
構成するようにラジアル方向に着磁され、第２の磁極１
５を構成する円筒状を成す永久磁石１２ｂは、内側円筒
面がＮ極の極性を有する磁極面を構成し、外側円筒面が
Ｓ極の極性を有する磁極面を構成するようにラジアル方
向に着磁される。

【００６７】固定子１は、図５に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの第５の実施例と同様に、第２
のヨーク２と、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂとにより構成される。

【００６８】可動子１１は、固定子１の内側円筒面が構
成する円筒状を成す空間２１内を円滑に移動し得る構造
に同軸円筒状に配置され、可動子１１と固定子１の間に
は、永久磁石１２ａのＮ極の極性を有する磁極面より第
１のヨーク１３、第３の磁極１６、第３の巻線５ａある
いは第３の巻線５ｂ、第２のヨーク２、第１の巻線３ａ
あるいは第１の巻線３ｂを介して永久磁石１２ａのＳ極
の極性を有する磁極面（第１の磁極１４）に至る閉磁路
２２が形成され、永久磁石１２ｂのＮ極の極性を有する
磁極面より第１のヨーク１３、第３の磁極１６、第３の
巻線５ａあるいは第３の巻線５ｂ、第２のヨーク２、第
２の巻線４ａあるいは第２の巻線４ｂを介して永久磁石
１２ｂのＳ極の極性を有する磁極面（第２の磁極）に至
る閉磁路２３が形成される。

【００６９】可動子１１は、第１の巻線３ａ、第１の巻
線３ｂ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線
５ａおよび第３の巻線５ｂに、それぞれ図示の方向に所
定の電流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ａ
方向に移動し、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２
の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第
３の巻線５ｂに、それぞれ図示と異なる方向に所定の電
流を流すことにより、所定の推力をもって矢印Ｂ方向に
移動する。

【００７０】一般に、図５、図７および図８に示す本発
明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例におい
て、第１の磁極１４および第２の磁極１５は、それぞれ
同一の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成さ
れ、第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂより成る巻線
と、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂより成る巻線
とは、それぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）に構成される。第３の磁極１６は、第１の磁極１４
の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）あるいは第２の
磁極１５の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）の２倍
の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成され、第
３の巻線５ａおよび第３の巻線５ｂより成る巻線は、第
１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂより成る巻線の長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）、あるいは第２の巻線
４ａおよび第２の巻線４ｂより成る巻線の長さ（可動子
１１の移動方向の長さ）と、第１の磁極１４の長さ（可
動子１１の移動方向の長さ）あるいは第２の磁極１５の
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）とを加えた長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）に構成される。

【００７１】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成され、第３の巻線５ａおよび第３の巻線５ｂは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成される。即ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３
ｂ、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、それぞれ
同一の巻線仕様（可動子１１の移動方向の長さを含む）
に構成される。

【００７２】第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂは、
並列に接続して構成され、第２の巻線４ａおよび第２の
巻線４ｂは、並列に接続して構成され、第３の巻線５ａ
および第３の巻線５ｂは、並列に接続して構成される。
第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂより成る巻線と、
第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂより成る巻線と
は、直列あるいは並列に接続して構成される。第３の巻
線５ａおよび第３の巻線５ｂより成る巻線は、第１の巻
線３ａおよび第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の巻
線４ａおよび第２の巻線４ｂより成る巻線とを、直列あ
るいは並列に接続して構成される巻線に直列に接続して
構成される。

【００７３】図５、図７および図８に示す本発明の永久
磁石可動形リニア直流モータの実施例の低価格化および
制御回路の低価格化を目的として、第１の磁極１４、第
２の磁極１５および第３の磁極１６は、それぞれ同一の
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構成され、第１
の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａ、第２の
巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび第３の巻線５ｂは、そ
れぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）に構
成される。即ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第
２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第３の巻線５ａおよび
第３の巻線５ｂは、それぞれ同一の巻数、電気抵抗およ
び寸法等の巻線仕（可動子１１の移動方向の長さを含
む）に構成され、それぞれを並列に接続して構成され
る。

【００７４】第１の巻線３ａの長さ（可動子１１の移動
方向の長さ）および第１の巻線３ｂの長さ（可動子１１
の移動方向の長さ）を、それぞれ第１の磁極１４の長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）と同一に構成し、第２
の巻線４ａの長さ（可動子１１の移動方向の長さ）およ
び第２の巻線４ｂの長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）を、それぞれ第２の磁極１５の長さ（可動子１１の
移動方向の長さ）と同一に構成し、第３の巻線５ａの長
さ（可動子１１の移動方向の長さ）および第３の巻線５
ｂの長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を、それぞれ
第３の磁極１６の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）
と同一に構成することにより、更に、推力変動の減少、
推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大、大推
力化およびロング・ストローク化が可能と成る。

【００７５】図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例において、第３の巻線５ａの長さ
（可動子１１の移動方向の長さ）および第３の巻線５ｂ
の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を、それぞれ第
３の磁極１６の長さ（可動子１１の移動方向の長さ）と
同一に構成することにより、更に、推力変動の減少およ
び推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡大が可
能と成る。

【００７６】図９は、本発明の永久磁石可動形リニア直
流モータの第９の実施例の固定子の構造説明図である。

【００７７】可動子１１は、図１ないし図４に示す本発
明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例と同様に
構成される。

【００７８】固定子１は、円筒状を成す第２のヨーク２
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第１の磁極１４の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する第１の巻
線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第１の巻線３ｃと、第２
のヨーク２の内側円筒面の第２の磁極１５の移動範囲に
対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい長さ（可
動子１１の移動方向の長さ）を有する第２の巻線４ａ、
第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃとにより構成され
る。

【００７９】一般に、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ
および第１の巻線３ｃより成る巻線と、第２の巻線４
ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃより成る巻線
とは、それぞれ同一の長さ（可動子１１の移動方向の長
さ）に構成される。

【００８０】第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第
１の巻線３ｃは、それぞれ同一の巻数、電気抵抗および
寸法等の巻線仕様に構成され、第２の巻線４ａ、第２の
巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃは、それぞれ同一の巻
数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様に構成される。即
ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第１の巻線３
ｃ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線
４ｃは、それぞれ同一の巻線仕様（可動子１１の移動方
向の長さを含む）に構成される。

【００８１】第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第
１の巻線３ｃは、並列に接続して構成され、第２の巻線
４ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃは、並列に
接続して構成される。第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ
および第１の巻線３ｃより成る巻線と、第２の巻線４
ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃより成る巻線
とは、直列あるいは並列に接続して構成される。

【００８２】図１０は、本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの第１０の実施例の固定子の構造説明図であ
る。

【００８３】可動子１１は、図５ないし図８に示す本発
明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例と同様に
構成される。

【００８４】固定子１は、円筒状を成す第２のヨーク２
と、第２のヨーク２の内側円筒面の第１の磁極１４の移
動範囲に対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい
長さ（可動子１１の移動方向の長さ）を有する第１の巻
線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第１の巻線３ｃと、第２
のヨーク２の内側円筒面の第２の磁極１５の移動範囲に
対応する範囲全体に装着され、それぞれ等しい長さ（可
動子１１の移動方向の長さ）を有する第２の巻線４ａ、
第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃと、第２のヨーク
２の内側円筒面の第３の磁極１６の移動範囲に対応する
範囲全体に装着され、それぞれ等しい長さ（可動子１１
の移動方向の長さ）を有する第３の巻線５ａ、第３の巻
線５ｂおよび第３の巻線５ｃとにより構成される。

【００８５】一般に、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ
および第１の巻線３ｃより成る巻線と、第２の巻線４
ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃより成る巻線
と、第３の巻線５ａ、第３の巻線５ｂおよび第３の巻線
５ｃより成る巻線とは、それぞれ同一の長さ（可動子１
１の移動方向の長さ）に構成される。

【００８６】第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第
１の巻線３ｃは、それぞれ同一の巻数、電気抵抗および
寸法等の巻線仕様に構成され、第２の巻線４ａ、第２の
巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃは、それぞれ同一の巻
数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様に構成され、第３
の巻線５ａ、第３の巻線５ｂおよび第３の巻線５ｃは、
それぞれ同一の巻数、電気抵抗および寸法等の巻線仕様
に構成される。即ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３
ｂ、第１の巻線３ｃ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４
ｂ、第２の巻線４ｃ、第３の巻線５ａ、第３の巻線５ｂ
および第３の巻線５ｃは、それぞれ同一の巻線仕様（可
動子１１の移動方向の長さを含む）に構成される。

【００８７】第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第
１の巻線３ｃは、並列に接続して構成され、第２の巻線
４ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃは、並列に
接続して構成され、第３の巻線５ａ、第３の巻線５ｂお
よび第３の巻線５ｃは、並列に接続して構成される。第
１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂおよび第１の巻線３ｃよ
り成る巻線と、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂおよび
第２の巻線４ｃより成る巻線と、第３の巻線５ａ、第３
の巻線５ｂおよび第３の巻線５ｃより成る巻線とは、直
列あるいは並列に接続して構成される。

【００８８】図１２は、図１に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの第１の実施例の推力特性図であ
り、実線Ａないし実線Ｄで示される。

【００８９】固定子１および可動子１１は、図１１に示
す従来の永久磁石可動形リニア直流モータと同様に構成
され、第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂを直列に接
続して構成された巻線は、図１１に示す従来の永久磁石
可動形リニア直流モータの第１の巻線３と同一の巻数、
電気抵抗および寸法等の巻線仕様にて構成され、第２の
巻線４ａおよび第２の巻線４ｂを直列に接続して構成さ
れた巻線は、図１１に示す従来の永久磁石可動形リニア
直流モータの第２の巻線４と同一の巻数、電気抵抗およ
び寸法等の巻線仕様にて構成される。

【００９０】実線Ａないし実線Ｄは、第１の巻線３ａお
よび第１の巻線３ｂを並列に接続し、第２の巻線４ａお
よび第２の巻線４ｂを並列に接続し、第１の巻線３ａお
よび第１の巻線３ｂより成る巻線と、第２の巻線４ａお
よび第２の巻線４ｂより成る巻線とを並列に接続し、供
給する電流の大きさを変化させた際の推力を示す。即
ち、第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第２の巻線４ａ
および第２の巻線４ｂに供給する電力の大きさを変化さ
せた際の推力を示すものである。

【００９１】図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例の推力特性を示す実線Ａないし実線
Ｄは、図１１に示す従来の永久磁石可動形リニア直流モ
ータの推力特性を示す点線ａないし点線ｄに対応するも
のであり、実線Ａは０．５［Ｗ］（巻線温度上昇：１０
［℃］）の電力を供給した際の推力特性であり、実線Ｂ
は２［Ｗ］（巻線温度上昇：４０［℃］）の電力を供給
した際の推力特性であり、実線Ｃは４．５［Ｗ］（巻線
温度上昇：１２０［℃］）の電力を供給した際の推力特
性であり、実線Ｄは８［Ｗ］（巻線温度上昇：１６０
［℃］）の電力を供給した際の推力特性である。

【００９２】図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例によれば、図１１に示す従来の永久
磁石可動形リニア直流モータの推力変動の増加を伴わな
い大推力化、推力変動の増加を伴わないロング・ストロ
ーク化、推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡
大および小型軽量化が可能と成る。

【００９３】一般に、図５ないし図８および図１０に示
す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例
は、図１ないし図４および図９に示す本発明の永久磁石
可動形リニア直流モータの実施例の大推力化を目的とし
たものであり、推力／体積比を大きく設定することが可
能と成る。

【００９４】図５は図１に、図７は図２に、図６は図４
に、それぞれ対応するものであり、図５ないし図７に示
す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例
は、それぞれに対応する図１、図２および図４に示す本
発明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例の２倍
の推力の発生を可能とするものである。

【００９５】図４に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図１ないし図３および図９に示
す本発明の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例の
基本形態を成すものであり、可動子１１の構造を最も簡
単に構成できる利点を有する反面、大推力化およびロン
グ・ストローク化を困難とするものである。

【００９６】図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図４に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の大推力化を可能とする
ものであり、図５ないし図８および図１０に示す本発明
の永久磁石可動形リニア直流モータの実施例の基本形態
を成すものであり、可動子１１の構造を最も簡単に構成
できる利点を有する反面、大推力化およびロング・スト
ローク化を困難とするものである。

【００９７】図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図４に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の可動子１１を構成する
第１の磁極１４あるいは第２の磁極１５と、固定子１を
構成する第２のヨーク２とが構成する空間の間隙を短縮
させ、間隙の短縮に伴い磁束密度を増加させ、推力変動
の減少、大推力化およびロング・ストローク化を可能と
するものである。

【００９８】図２に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、可動子１１の長さ（可動子１１
の移動方向の長さ）を最も短く構成できる利点を有する
ものであり、図１に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例の可動子１１の小型軽量化、応答性
の向上、推力変動の減少およびロング・ストローク化を
可能とするものである。

【００９９】図３に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図１に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の第１の磁極１４および
第２の磁極１５の小型軽量化、可動子１１の小型軽量化
および応答性の向上を可能とするものである。

【０１００】図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図１に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の大推力化を可能とする
ものであり、図６に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例の推力変動の減少、大推力化および
ロング・ストローク化を可能とするものである。

【０１０１】図７に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図２に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の大推力化を可能とする
ものであり、図５に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例の可動子１１の小型軽量化、応答性
の向上および低価格化を可能とするものである。

【０１０２】図８に示す本発明の永久磁石可動形リニア
直流モータの実施例は、図７に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例の可動子の小型軽量化、
応答性の向上および低価格化を可能とするものである。

【０１０３】図４および図６に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例は、同一の形状を有する
従来の永久磁石可動形リニア直流モータの推力変動の減
少、応答性の向上、高速度化および大推力化を可能とす
るものであり、２［ｍｍ］以下のストロークに対応する
ものであり、各種光学装置のシャッター機構、各種流体
の制御弁および小型バイブレータ類の駆動源として利用
される。

【０１０４】一般に、図１ないし図４に示す本発明の永
久磁石可動形リニア直流モータの実施例において、推力
変動の減少および推力のリニア領域（推力変動のない領
域）の拡大を目的として、第１の巻線３ａおよび第１の
巻線３ｂは、それぞれ同一の巻線仕様を有する複数個の
巻線により構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線
４ｂは、それぞれ同一の巻線仕様を有する複数個の巻線
により構成される。

【０１０５】同様に、図９に示す本発明の永久磁石可動
形リニア直流モータの実施例において、第１の巻線３
ａ、第１の巻線３ｂおよび第１の巻線３ｃは、それぞれ
同一の巻線仕様を有する奇数個の巻線により構成され、
第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃ
は、それぞれ同一の巻線仕様を有する奇数個の巻線によ
り構成される。

【０１０６】図５ないし図８に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例において、推力変動の減
少および推力のリニア領域（推力変動のない領域）の拡
大を目的として、第１の巻線３ａおよび第１の巻線３ｂ
は、それぞれ同一の巻線仕様を有する複数個の巻線によ
り構成され、第２の巻線４ａおよび第２の巻線４ｂは、
それぞれ同一の巻線仕様を有する複数個の巻線により構
成され、第３の巻線５ａおよび第３の巻線５ｂは、それ
ぞれ同一の巻線仕様を有する複数個の巻線により構成さ
れる。

【０１０７】同様に、図１０に示す本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータの実施例において、第１の巻線３
ａ、第１の巻線３ｂおよび第１の巻線３ｃは、それぞれ
同一の巻線仕様を有する奇数個の巻線により構成され、
第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂおよび第２の巻線４ｃ
は、それぞれ同一の巻線仕様を有する奇数個の巻線によ
り構成され、第３の巻線５ａ、第３の巻線５ｂおよび第
３の巻線５ｃは、それぞれ同一の巻線仕様を有する奇数
個の巻線により構成される。

【０１０８】本発明の永久磁石可動形リニア直流モータ
において、可動子１１を構成する永久磁石１２、永久磁
石１２ａ、永久磁石１２ｂあるいは永久磁石１２ｃは、
着磁および組立の簡略化と、低価格化等とを目的とし
て、それぞれ複数の永久磁石を積層あるいは列設して構
成される。

【０１０９】本発明の永久磁石可動形リニア直流モータ
において、第１のヨーク１３ａ、第１のヨーク１３ｂ、
第１のヨーク１３ｃおよび第２のヨーク２は、電磁軟
鉄、構造用圧延鋼あるいは炭素鋼等の優れた磁気特性を
有する金属により構成される。応答性の向上、推力の安
定化および大推力化を目的とする際には、熱処理により
磁気特性の向上が図られる。

【０１１０】第１の巻線３ａ、第１の巻線３ｂ、第１の
巻線３ｃ、第２の巻線４ａ、第２の巻線４ｂ、第２の巻
線４ｃ、第３の巻線５ａ、第３の巻線５ｂおよび第３の
巻線５ｃ、あるいはそれぞれの巻線を構成する複数の巻
線は、巻枠にに所定の径を有する素線を所定数巻いて構
成されるが、小型軽量化および低価格化を図る際には自
己融着線により構成され、巻枠が不要と成る。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の永久磁石可
動形リニア直流モータは、従来の永久磁石可動形リニア
直流モータの推力変動の増加を伴わない大推力化、推力
変動の増加を伴わないロング・ストローク化、推力のリ
ニア領域（推力変動のない領域）の拡大、小型軽量化お
よび可動子の小型軽量化に伴う応答性の向上を可能とす
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構造説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例の構造説明図である。

【図３】本発明の第３の実施例の構造説明図である。

【図４】本発明の第４の実施例の構造説明図である。

【図５】本発明の第５の実施例の構造説明図である。

【図６】本発明の第６の実施例の構造説明図である。

【図７】本発明の第７の実施例の構造説明図である。

【図８】本発明の第８の実施例の構造説明図である。

【図９】本発明の第９の実施例の構造説明図である。

【図１０】本発明の第１０の実施例の構造説明図であ
る。

【図１１】従来の永久磁石可動形リニア直流モータの構
造説明図である。

【図１２】永久磁石可動形リニア直流モータの推力特性
図である。

【符号の説明】

１ 固定子 ２ 第２のヨーク ３ 第１の巻線 ３ａ 第１の巻線 ３ｂ 第１の巻線 ３ｃ 第１の巻線 ４ 第２の巻線 ４ａ 第２の巻線 ４ｂ 第２の巻線 ４ｃ 第２の巻線 ５ａ 第３の巻線 ５ｂ 第３の巻線 ５ｃ 第３の巻線 １１ 可動子 １２ 永久磁石 １２ａ 永久磁石 １２ｂ 永久磁石 １２ｃ 永久磁石 １３ 第１のヨーク １３ａ 第１のヨーク １３ｂ 第１のヨーク １３ｃ 第１のヨーク １４ 第１の磁極 １５ 第２の磁極 １６ 第３の磁極 ２１ 空間 ２２ 閉磁路 ２３ 閉磁路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のヨークおよび永久磁石により構成
   され、一方の端部が第１の磁極を構成し、他方の端部が
   第２の磁極を構成する円筒状を成す可動子と、円筒状を
   成す第２のヨーク、第２のヨークの内側円筒面の第１の
   磁極の移動範囲に対応する範囲全体に装着される第１の
   巻線および第２のヨークの内側円筒面の第２の磁極の移
   動範囲に対応する範囲全体に装着される第２の巻線より
   成る固定子とを主に構成され、可動子を、固定子の内側
   円筒面が構成する空間内を円滑に移動し得る構造に同軸
   円筒状に配置し、固定子と可動子との間に一つの閉磁路
   を形成する永久磁石可動形リニア直流モータにおいて、
   第１の巻線および第２の巻線を、それぞれ同一の長さ
   （可動子の移動方向の長さ）を有する二つの巻線により
   構成することを特徴とする永久磁石可動形リニア直流モ
   ータ。
2. 【請求項２】 永久磁石により構成され、所定の極性を
   有する磁極面が第１の磁極を構成し、他の極性を有する
   磁極面が第２の磁極を構成する円筒状を成す可動子と、
   円筒状を成す第２のヨーク、第２のヨークの内側円筒面
   の第１の磁極の移動範囲に対応する範囲全体に装着され
   る第１の巻線および第２のヨークの内側円筒面の第２の
   磁極の移動範囲に対応する範囲全体に装着される第２の
   巻線より成る固定子とを主に構成され、可動子を、固定
   子の内側円筒面が構成する空間内を円滑に移動し得る構
   造に同軸円筒状に配置し、固定子と可動子との間に一つ
   の閉磁路を形成する永久磁石可動形リニア直流モータに
   おいて、第１の巻線および第２の巻線を、それぞれ同一
   の長さ（可動子の移動方向の長さ）を有する二つの巻線
   により構成することを特徴とする永久磁石可動形リニア
   直流モータ。
3. 【請求項３】 第１のヨークおよび永久磁石により構成
   され、一方の端部が第１の磁極を構成し、他方の端部が
   第２の磁極を構成し、中央部が第３の磁極を構成する円
   筒状を成す可動子と、円筒状を成す第２のヨーク、第２
   のヨークの内側円筒面の第１の磁極の移動範囲に対応す
   る範囲全体に装着される第１の巻線、第２のヨークの内
   側円筒面の第２の磁極の移動範囲に対応する範囲全体に
   装着される第２の巻線および第２のヨークの内側円筒面
   の第３の磁極の移動範囲に対応する範囲全体に装着され
   る第３の巻線より成る固定子とを主に構成され、可動子
   を、固定子の内側円筒面が構成する空間内を円滑に移動
   し得る構造に同軸円筒状に配置し、固定子と可動子との
   間に二つの閉磁路を形成する永久磁石可動形リニア直流
   モータにおいて、第１の巻線、第２の巻線および第３の
   巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長
   さ）を有する二つの巻線により構成することを特徴とす
   る永久磁石可動形リニア直流モータ。
4. 【請求項４】 請求項１の第１巻線および第２の巻線、
   あるいは請求項３の第１の巻線、第２の巻線および第３
   の巻線を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長
   さ）を有する三つの巻線により構成することを特徴とす
   る請求項１あるいは請求項３の永久磁石可動形リニア直
   流モータ。
5. 【請求項５】 請求項２の第１巻線および第２の巻線
   を、それぞれ同一の長さ（可動子の移動方向の長さ）を
   有する三つの巻線により構成することを特徴とする請求
   項２の永久磁石可動形リニア直流モータ。
6. 【請求項６】 請求項１あるいは請求項３の第１の巻線
   を構成する二つの巻線の長さ（可動子の移動方向の長
   さ）を、それぞれ第１の磁極の長さ（可動子の移動方向
   の長さ）と等しく構成し、請求項１あるいは請求項３の
   第２の巻線を構成する二つの巻線の長さ（可動子の移動
   方向の長さ）を、それぞれ第２の磁極の長さ（可動子の
   移動方向の長さ）と等しく構成し、請求項３の第３の巻
   線を構成する二つの巻線の長さ（可動子の移動方向の長
   さ）を、それぞれ第３の磁極の長さ（可動子の移動方向
   の長さ）と等しく構成することを特徴とする請求項１あ
   るいは請求項３の永久磁石可動形リニア直流モータ。
7. 【請求項７】 請求項４の第１の巻線を構成する三つの
   巻線の長さ（可動子の移動方向の長さ）を、それぞれ第
   １の磁極の長さ（可動子の移動方向の長さ）と等しく構
   成し、請求項４の第２の巻線を構成する三つの巻線の長
   さ（可動子の移動方向の長さ）を、それぞれ第２の磁極
   の長さ（可動子の移動方向の長さ）と等しく構成し、請
   求項４の第３の巻線を構成する三つの巻線の長さ（可動
   子の移動方向の長さ）を、それぞれ第３の磁極の長さ
   （可動子の移動方向の長さ）と等しく構成することを特
   徴とする請求項４の永久磁石可動形リニア直流モータ。