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公開番号2025011487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113629
出願日2023-07-11
発明の名称筒型リニアモータ
出願人カヤバ株式会社,学校法人大同学園
代理人個人
主分類H02K 41/03 20060101AFI20250117BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】推力の向上と製造コストの低減とを両立させ得る筒型リニアモータを提供する。
【解決手段】筒型リニアモータ1は、筒状の界磁Fと、界磁Fの内周に配置されて界磁Fに対して軸方向へ移動可能な電機子Eとを備え、界磁Fは、環状であって軸方向に着磁されて界磁Fの軸方向で着磁方向が交互となるように配列される複数の永久磁石3a,3bと、環状であって軟磁性体で形成されるとともに永久磁石3a,3b間に介装されるヨーク2bとを備え、永久磁石3a,3bは、軸方向に切った断面が電機子側の軸方向長さが反電機子側の軸方向長さよりも短い凸形となっている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筒状の界磁と、
前記界磁の内周或いは外周に配置されて前記界磁に対して軸方向へ移動可能な電機子とを備え、
前記界磁は、
環状であって軸方向に着磁されて前記界磁の軸方向で着磁方向が交互となるように配列される複数の永久磁石と、
環状であって軟磁性体で形成されるとともに前記永久磁石間に介装されるヨークとを有し、
前記永久磁石は、軸方向に切った断面が電機子側の軸方向長さが反電機子側の軸方向長さよりも短い凸形である
ことを特徴とする筒型リニアモータ。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
軟磁性体で形成されるとともに前記永久磁石の電機子側に嵌合する円筒部を有するスリーブを備え、
前記スリーブは、前記円筒部と一体に前記ヨークを有しており、
前記ヨークは、前記永久磁石の電機子側の軸方向長さが短い部分間と反電機子側の軸方向長さが長い部分間との全体にわたり介装される
ことを特徴とする請求項１に記載の筒型リニアモータ。
【請求項３】
軟磁性体で形成されるとともに前記永久磁石の電機子側に嵌合する円筒部を有するスリーブを備え、
前記スリーブは、前記円筒部と一体に前記ヨークを有しており、
前記ヨークは、前記永久磁石の電機子側の軸方向長さが短い部分間に介装され、
前記ヨークの反電機子側であって前記永久磁石の反電機子側の軸方向長さが長い部分間に磁気的ギャップが設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の筒型リニアモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒型リニアモータに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に筒型リニアモータは、Ｎ極とＳ極とが交互に現れるように複数の永久磁石を配して形成される円筒状の界磁と、界磁の内周側或いは外周側に対向して界磁の長手方向に移動可能な電機子とを備えて構成される。
【０００３】
このような筒型リニアモータの推力を向上するには、界磁が電機子に作用させる磁界を大きくする必要があるが、磁界を大きくする一つの方法として永久磁石の配列をハルバッハ配列として電機子側へ多くの磁束を集中させる方法が取られている。
【０００４】
このように界磁における永久磁石の配列をハルバッハ配列とすると、界磁の電機子側を向く面から少し離れた位置でのギャップ磁束密度分布の波形に含まれる三次および五次の成分を低減させ、当該波形が正弦波に近くなって当該波形の振幅が大きくなるため、筒型リニアモータの推力を向上させ得る（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところが、筒型リニアモータでは、界磁を円筒状に形成しなくてはならず、永久磁石の配列をハルバッハ配列とすると、着磁方向が径方向となる高価な永久磁石が必要となるため、製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
これに対して、軸方向に着磁される永久磁石を用いる筒型リニアモータでは、軸方向に着磁された環状の永久磁石を界磁の軸方向で着磁方向が交互となるように積層して界磁を構成すればよく、軸方向に着磁された安価な永久磁石を利用できるため製造コストを低減できる（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－２４３７９号公報
特許第６３１４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、軸方向に着磁された環状の永久磁石を単に界磁の軸方向で着磁方向が交互となるように積層した筒型リニアモータは、電機子側へ磁束を集中させることができないため、安価ではあるが、ハルバッハ配列を採用した界磁を備える筒型リニアモータと比較すると推力が低下してしまう。
【０００９】
他方、ハルバッハ配列を採用した界磁を備える筒型リニアモータでは、推力が大きくなる点で有利であるが、製造コストが嵩む問題がある。このように、従来の筒型リニアモータでは、推力を向上させようとすると高コストとなり、製造コストを安価にしようとすると推力が低下してしまうため、推力の向上とコストの低減を両立させるのが困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、推力の向上と製造コストの低減を両立し得る筒型リニアモータの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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