特開 2024-6779 永久磁石界磁、リニアモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006779

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】永久磁石界磁、リニアモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02K41/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022107985

(22)【出願日】2022-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】秋山 輝和

(72)【発明者】

【氏名】今盛 聡

【テーマコード（参考）】

5H641

【Ｆターム（参考）】

5H641BB06

5H641BB18

5H641GG03

5H641GG08

5H641HH02

(57)【要約】

【課題】突極性を有する永久磁石界磁の減磁を抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態に係る界磁２０は、可動子（電機子１０）の移動経路に沿って並べられる複数の永久磁石２１と、隣り合う永久磁石２１同士の間に永久磁石２１と隣接して配置される軟磁性部材２３と、永久磁石２１に対する電機子１０からの磁界の印加を抑制する抑制部と、を備える。例えば、抑制部は、永久磁石２１の電機子１０側の表面における移動経路に沿う方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる面取り部２１Ａである。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動子の移動経路に沿って並べられる複数の永久磁石と、
隣り合う前記永久磁石同士の間に前記永久磁石と隣接して配置され、軟磁性材料で形成される第１の部材と、
前記永久磁石に対する電機子からの磁界の印加を抑制する抑制部と、を備える、
リニアモータ用の永久磁石界磁。

【請求項2】

前記抑制部は、前記永久磁石の前記電機子側の表面における前記移動経路に沿う方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる面取り部である、
請求項１に記載の永久磁石界磁。

【請求項3】

前記第１の部材は、前記永久磁石の前記面取り部と当接するように形成されている、
請求項２に記載の永久磁石界磁。

【請求項4】

前記第１の部材の前記電機子側の表面には、両隣の前記永久磁石の前記面取り部同士の間に介在するように溝部が設けられる、
請求項３に記載の永久磁石界磁。

【請求項5】

前記抑制部は、前記永久磁石及び前記第１の部材の前記電機子側の表面を覆うように設けられ、軟磁性材料で形成される第２の部材である、
請求項１に記載の永久磁石界磁。

【請求項6】

前記第２の部材の厚みは、前記永久磁石の厚みより小さい、
請求項５に記載の永久磁石界磁。

【請求項7】

前記第２の部材は、前記永久磁石ごとに設けられ、対象の前記永久磁石の前記電機子側の表面の全体、及び対象の前記永久磁石に隣接する前記第１の部材の前記電機子側の表面の一部を覆い、対象の前記永久磁石に隣り合う他の前記永久磁石に対応する他の前記第２の部材と前記移動経路に沿う方向で離隔するように配置される、
請求項５に記載の永久磁石界磁。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか一項に記載の永久磁石界磁と、
前記電機子と、を備える、
リニアモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リニアモータ用の永久磁石界磁等に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、リニアモータ用の永久磁石界磁において、永久磁石の表面を軟磁性材料で覆うことにより永久磁石の減磁を抑制する技術が知られている（特許文献１～４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２０４７１号公報

【特許文献2】特開２０１９－１５４１４１号公報

【特許文献3】特開２００９－１４８１５３号公報

【特許文献4】国際公開第２０１９／１６７３９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１～４の永久磁石界磁は、突極性がなく、リラクタンス力を利用することができない。

【0005】

そこで、上記課題に鑑み、突極性を有する永久磁石界磁の減磁を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
可動子の移動経路に沿って並べられる複数の永久磁石と、
隣り合う前記永久磁石同士の間に前記永久磁石と隣接して配置され、軟磁性材料で形成される第１の部材と、
前記永久磁石に対する電機子からの磁界の印加を抑制する抑制部と、を備える、
リニアモータ用の永久磁石界磁が提供される。

【0007】

また、本開示の他の実施形態では、
上述の永久磁石界磁と、
前記電機子と、を備える、
リニアモータが提供される。

【発明の効果】

【0008】

上述の実施形態によれば、突極性を有する永久磁石界磁の減磁を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】リニアモータの一例を示す側面断面図である。

【図2】電機子の一例を示す平面断面図である。

【図3】界磁の第１例を示す側面図である。

【図4】比較例に係る界磁の減磁解析結果の一例を示す図である。

【図5】界磁の第２例を示す側面図である。

【図6】界磁の第３例を示す側面図である。

【図7】界磁の第４例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

【0011】

［リニアモータの概要］
図１、図２を参照して、本実施形態に係るリニアモータ１００の概要について説明する。

【0012】

図１は、リニアモータ１００の一例を示す側面断面図である。具体的には、図１は、リニアモータ１００のＸ軸及びＺ軸に平行な平面による断面図である。図２は、電機子１０の一例を示す平面断面図である。具体的には、図２は、図１のＡ－Ａ線の断面図である。

【0013】

以下、図中のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸で規定される直交座標系を利用して説明を行う場合がある。また、Ｘ軸正方向及びＸ軸負方向を包括的にＸ軸方向と称し、Ｙ軸正方向及びＹ軸負方向を包括的にＹ軸方向と称し、Ｚ軸正方向及びＺ軸負方向を包括的にＺ軸方向と称する場合がある。

【0014】

尚、図１において、界磁２０は、その概要が描画され、詳細な構造は省略されている（図４、図５～図７参照）。

【0015】

本実施形態に係るリニアモータ１００は、例えば、鉄道車両のドア、駅のプラットフォームのドア等のスライド式の各種ドアの開閉機構に組み込まれてよい。また、本実施形態に係るリニアモータ１００は、例えば、半導体製造装置やマシニングセンタ等の工作機械に搭載されてもよい。

【0016】

図１、図２に示すように、リニアモータ１００は、電機子１０と、界磁２０とを含む。図１において、界磁２０に描画される"Ｎ"及び"Ｓ"の文字は、永久磁石２１の磁極（Ｎ極及びＳ極）を表す。また、図２において、電機子１０に描画される破線は、コア１１のＺ軸方向の両端部の断面形状を表す。

【0017】

電機子１０は、所定の空隙（「エアギャップ」とも称する）ＡＧを介して、界磁部２０Ａ，２０ＢとＺ軸方向に対向して配置される。本例では、電機子１０は、可動子である。電機子１０は、例えば、スライドレールやリニアガイド等の支持機構によって、Ｘ軸方向に移動可能に支持される。これにより、電機子１０は、界磁２０との間での磁気的に作用する力によって、Ｘ軸方向に移動することができる。電機子１０は、コア（「鉄心」とも称する）１１と、コイル（「巻線」とも称する）１２と、保持部１３とを含む。

【0018】

コア１１は、コイル１２の電機子電流により発生する磁界や界磁２０の永久磁石２１からの磁界の磁路として機能する。コア１１は、軟磁性材料で形成される。コア１１に使用される軟磁性材料は、例えば、鋳鉄や構造用鋼等の鉄系材料である。また、コア１１に使用される軟磁性材料は、電磁鋼板や圧粉磁心等の機能材料であってもよい。本例では、コイル１２と同数の複数（１２個）のコア１１が設けられる。

【0019】

例えば、図１、図２に示すように、コア１１は、Ｚ軸方向に延びる角柱形状を有し、Ｚ軸方向の両端部の断面形状がＺ軸方向の中央部の断面形状よりも大きくなるように形成される。これにより、例えば、コア１１がＺ軸正方向に移動しようとしても、コア１１のＺ軸負方向の端部が保持部１３と当接し、その結果、コア１１がＺ軸正方向に移動できないことから、コア１１のＺ軸正方向への移動に伴う電機子１０からの脱落を抑制できる。また、コア１１のＺ軸負方向への移動に伴う電機子１０からの脱落についても同様の作用で抑制できる。

【0020】

コイル１２は、電機子電流が流されることにより、界磁部２０Ａ，２０Ｂから生じる磁界との相互作用で可動子（電機子１０）の推進力を発生させる。コイル１２は、コア１１の周りに導線が巻回されることにより構成される。

【0021】

本例では、複数（１２個）のコイル１２が設けられる。複数のコイル１２は、Ｘ軸方向に並べられる。例えば、複数のコイル１２には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相交流電力が供給される。具体的には、図中のＸ軸負方向の端部のコイル１２からＸ軸正方向に向かって順に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、・・・の三相交流電力が供給されてよい。但し、複数のコイル１２にＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電力を供給する順番は一例であり、この順番は、リニアモータ１００の仕様（例えば、Ｘ軸方向における永久磁石２１の極数及びコイル１２のスロット数の配置の関係）により適宜変更されてもよい。

【0022】

コア１１とコイル１２（導線）との間には相互間の絶縁性を確保するための図示しない絶縁部が設けられる。絶縁部は、例えば、絶縁紙、インシュレータ、ボビン、コア１１の表面の絶縁コーティング等のコア１１とコイル１２全体との間の絶縁性を確保する絶縁部材である。コア１１の絶縁コーティングは、例えば、絶縁粉体塗装である。また、絶縁部は、コイル１２の導線にコーディングされる絶縁皮膜であってもよい。

【0023】

尚、コイル１２の数は、１１個以下であってもよいし、１３個以上であってもよい。

【0024】

保持部１３は、複数のコア１１及び複数のコイル１２を一体的に保持する。保持部１３は、例えば、モールド樹脂により構成され、複数のコア１１の軸方向（Ｚ軸方向）の両端部は、保持部１３から露出するように保持される。

【0025】

界磁２０は、電機子１０に作用する磁界を発生させる。本例では、界磁２０は、固定子である。図１に示すように、界磁２０は、Ｘ軸方向に延びるように設けられ、そのＸ軸方向の寸法は、可動子としての電機子１０のＸ軸方向の移動量に合わせて規定される。

【0026】

界磁２０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂを含む。

【0027】

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、互いに略平行にＸ軸方向に延びるように設けられる。「略」は、例えば、製造上の誤差等を許容する意図であり、以下同様の意図で用いる。界磁部２０Ａ，２０Ｂとの間には、Ｚ軸方向で所定の間隔が設けられ、この間隔は、電機子１０のＺ軸方向の寸法よりもある程度大きくなるように設定される。例えば、界磁部２０Ａ，２０Ｂの間の間隔は、電機子１０のＺ軸方向の寸法に、電機子１０の支持機構（例えば、スライドレールやリニアガイド）のＺ軸方向の可動量と所定の余裕分を加えた量に相当する。これにより、可動子としての電機子１０は、界磁部２０Ａ，２０Ｂに接触することなく、Ｘ軸方向に移動することができる。

【0028】

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、電機子１０から見てＺ軸正方向及びＺ軸負方向に対向するように配置される。界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、電機子１０の複数のコイル１２に鎖交する磁束を発生させる。

【0029】

界磁部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、複数の永久磁石２１と、バックヨーク２２と、軟磁性部材２３とを含む。

【0030】

複数の永久磁石２１は、Ｚ軸方向で電機子１０と対向するように、Ｘ軸方向に並べて配置される。例えば、図１に示すように、複数の永久磁石２１は、それぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に各辺を有する略直方体形状を有し、略等間隔で、Ｘ軸方向に並べて配置される。複数の永久磁石２１は、それぞれ、界磁２０が電機子１０と対向するＺ軸方向に磁化され、電機子１０と対向するＺ軸方向の端面の磁極がＸ軸方向に隣り合う他の永久磁石２１と異なるように配置される。複数の永久磁石２１は、例えば、ネオジム焼結磁石やフェライト磁石等である。

【0031】

界磁部２０Ａ及び界磁部２０Ｂは、互いの永久磁石２１の磁気的な仕様（例えば、形状、寸法、残留磁束密度等）、及び配置の仕様（例えば、永久磁石２１のＸ軸方向の配置位置やハルバッハ配列の有無を含む配列の仕方等）が略同じになるように構成される。これにより、界磁部２０Ａ及び界磁部２０Ｂは、Ｚ軸方向で互いに対向する空間において、略対称な磁界を発生させることができる。

【0032】

バックヨーク２２は、Ｚ軸方向において、電機子１０が存在する側とは反対側の永久磁石２１の端面に隣接して配置される。バックヨーク２２は、隣り合う永久磁石２１の間の磁路として機能する。バックヨーク２２は、軟磁性材料で形成される。バックヨーク２２に使用される軟磁性材料は、例えば、鋳鉄や構造用鋼等の鉄系材料である。また、バックヨーク２２に使用される軟磁性材料は、電磁鋼板や圧粉磁心等の機能材料であってもよい。

【0033】

軟磁性部材２３は、軟磁性材料で形成され、Ｘ軸方向において、隣り合う永久磁石２１同士の間にその永久磁石２１と隣接して配置される。例えば、軟磁性材料は、鋳鉄や構造用鋼等の鉄系材料である。また、軟磁性材料は、電磁鋼板や圧粉磁心等の機能材料であってもよい。例えば、図１に示すように、軟磁性部材２３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に各辺を有する略直方体形状を有し、Ｘ軸方向の両端部で永久磁石２１と当接する。これにより、界磁部２０Ａ，２０Ｂは、可動子（電機子１０）の移動方向であるＸ軸方向において、電機子１０の磁界に関する磁気抵抗（リラクタンス）が不均一な突極性を有することができる。そのため、リニアモータ１は、推進力として、電機子１０及び界磁２０との間のマグネット力だけでなく、リラクタンス力を利用することができる。よって、リニアモータ１の推力を向上させることができる。また、界磁２０（界磁部２０Ａ，２０Ｂ）の突極性を利用することにより、可動子（電機子１０）のＸ軸方向の位置を推定することが可能となり、電機子１０の位置検出用のエンコーダ等のセンサを省略することができる。

【0034】

［界磁の第１例］
次に、図３、図４を参照して、本実施形態に係る界磁２０の第１例について説明する。

【0035】

図３は、界磁２０の第１例を示す側面図である。図４は、比較例に係る界磁２０ｃの減磁解析結果の一例を示す図である。具体的には、図４は、Ｘ軸正方向に可動子（電機子１０）が移動する場合の界磁２０ｃの減磁解析結果の具体例を示す図である。

【0036】

尚、図３では、界磁部２０Ｂのみが描画され、界磁部２０Ａの描画が省略されている。また、図３の黒塗矢印は、永久磁石２１の磁化（着磁）方向を表している。

【0037】

図３に示すように、本例では、永久磁石２１におけるＺ軸方向で電機子１０側の端面のＸ軸方向の両端には、Ｘ軸方向の端面との間の角部が平面状に面取りされた面取り部２１Ａが設けられる。

【0038】

例えば、図４に示すように、Ｚ軸方向で電機子１０側の端面のＸ軸方向の両端の角部２１ｃＡが面取りされていない永久磁石２１ｃが採用される界磁２０ｃでは、その角部２１ｃＡの減磁度合いが非常に高くなる。Ｘ軸方向で永久磁石２１ｃと重複する位置のコイル１２から作用する磁束ＡＭＦは、磁気抵抗が相対的に低い軟磁性部材２３に流れようとするために向きを変えるものの、磁束の一部が永久磁石２１ｃの角部２１ｃＡを通過することになってしまうからである。そのため、角部２１ｃＡに印加される電機子１０の磁束の影響で角部２１ｃＡの減磁が進行すると共に、磁束が印加される角部２１ｃＡの周囲の部分にも減磁が伝搬し、永久磁石２１ｃの減磁が進行する場合がある。

【0039】

これに対して、本例では、角部２１ｃＡに相当する箇所が面取りされた面取り部２１Ａが設けられることにより、永久磁石２１の減磁を抑制することができる。また、永久磁石２１における角部２１ｃＡに相当する箇所は、界磁２０（界磁部２０Ａ，２０Ｂ）のＸ軸方向の磁束密度波形の高調波成分に相当する。そのため、永久磁石２１における角部２１ｃＡに相当する箇所が面取りされた面取り部２１Ａが設けられても、リニアモータ１の推力への影響を抑制することができる。即ち、本例では、リニアモータ１の推力への影響を抑制しつつ、永久磁石２１の減磁を抑制することができる。

【0040】

また、永久磁石２１における角部２１ｃＡに相当する箇所が面取りされた面取り部２１Ａが設けられることで、界磁２０（界磁部２０Ａ，２０Ｂ）のＸ軸方向の磁束密度波形の高調波成分を抑制し、その結果、リニアモータ１のコギングを抑制することができる。

【0041】

［界磁の第２例］
次に、図５を参照して、本実施形態に係る界磁２０の第２例について説明する。

【0042】

以下、上述の第１例と異なる部分を中心に説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。

【0043】

図５は、界磁２０の第２例を示す側面図である。

【0044】

尚、図５では、界磁部２０Ｂのみが描画され、界磁部２０Ａの描画が省略されている。また、図５の黒塗矢印は、永久磁石２１の磁化（着磁）方向を表している。

【0045】

図５に示すように、本例では、上述の第１例と同様、永久磁石２１におけるＺ軸方向で電機子１０側の端面のＸ軸方向の両端には、角部が平面状に面取りされた面取り部２１Ａが設けられる。

【0046】

軟磁性部材２３は、上述の第２例と異なり、隣接する永久磁石２１の面取り部２１Ａと当接するように形成される。具体的には、軟磁性部材２３は、永久磁石２１の面取り部２１Ａによって面取りされ除去された角部の領域に、Ｘ軸方向の端面が張り出すように形成され、面取り部２１Ａと当接する。これにより、拡張された軟磁性部材２３の部分の作用で、電機子１０の磁束が軟磁性部材２３により集中し易くなり、リラクタンス力を向上させることができる。そのため、リニアモータ１の推力を向上させることができる。

【0047】

［界磁の第３例］
次に、図６を参照して、本実施形態に係る界磁２０の第３例について説明する。

【0048】

以下、上述の第１例、第２例と異なる部分を中心に説明し、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。

【0049】

図６は、界磁２０の第３例を示す側面図である。

【0050】

尚、図６では、界磁部２０Ｂのみが描画され、界磁部２０Ａの描画が省略されている。また、図６の黒塗矢印は、永久磁石２１の磁化（着磁）方向を表している。

【0051】

本例では、上述の第１例、第２例と同様、永久磁石２１におけるＺ軸方向で電機子１０側の端面のＸ軸方向の両端には、角部が平面状に面取りされた面取り部２１Ａが設けられる。

【0052】

軟磁性部材２３は、上述の第２例と同様、隣接する永久磁石２１の面取り部２１Ａと当接するように形成される。

【0053】

また、本例では、軟磁性部材２３は、上述の第１例、第２例と異なり、溝部２３Ａを有する。

【0054】

溝部２３Ａは、軟磁性部材２３におけるＺ軸方向で電機子１０側の端面において、Ｘ軸方向と交差する方向（例えば、Ｙ軸方向）に延びる形で縦断するように設けられる。これにより、隣り合う永久磁石２１の面取り部２１Ａ同士の極性の異なる磁極の間に溝部２３Ａを介在させることができる。そのため、隣り合う永久磁石２１の面取り部２１Ａ同士の極性の異なる磁極の間での磁束の短絡に伴うリニアモータ１の推力の低下を抑制することができる。

【0055】

溝部２３Ａの形状や各種寸法等の仕様は、例えば、コンピュータシミュレーションに基づき決定される。具体的には、溝部２３ＡのＸ軸方向の寸法（幅）やＺ軸方向の寸法（深さ）は、電磁界解析等のコンピュータシミュレーションによって決定されてよい。この際、例えば、永久磁石２１のＺ軸方向の端面の磁束密度波形における基本波の振幅が最大となるように溝部２３ＡのＸ軸方向の寸法やＺ軸方向の寸法が決定される。

【0056】

［界磁の第４例］
次に、図７を参照して、本実施形態に係る界磁２０の第４例について説明する。

【0057】

以下、上述の第１例～第３例と異なる部分を中心に説明し、上述の第１例～第３例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。

【0058】

図７は、界磁２０の第４例を示す側面図である。

【0059】

尚、図７では、界磁部２０Ｂのみが描画され、界磁部２０Ａの描画が省略されている。また、図７の黒塗矢印は、永久磁石２１の磁化（着磁）方向を表している。

【0060】

本例では、上述の第１例～第３例と異なり、軟磁性部材２４が設けられる。

【0061】

軟磁性部材２４は、軟磁性材料で形成され、永久磁石２１及び軟磁性部材２３におけるＺ軸方向で電機子１０側の表面を覆うように設けられる。例えば、軟磁性材料は、鋳鉄や構造用鋼等の鉄系材料である。また、軟磁性材料は、電磁鋼板や圧粉磁心等の機能材料であってもよい。これにより、電機子１０の磁束が永久磁石２１に直接印加されることがなくなり、ほとんどが軟磁性部材２４及び軟磁性部材２３を通過するようになる。そのため、永久磁石２１の減磁を抑制することができる。

【0062】

また、軟磁性部材２４は、Ｚ軸方向の寸法が比較的小さく、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延びる形態の平板形状を有してもよい。例えば、軟磁性部材２４のＺ軸方向の寸法（厚み）は、永久磁石２１やバックヨーク２２のＺ軸方向の寸法よりも小さい。また、軟磁性部材２４のＺ軸方向の厚みは、永久磁石２１やバックヨーク２２のＺ軸方向の寸法より小さく、且つ、電機子１０と界磁部２０Ａ，２０Ｂとの間の空隙ＡＧのＺ軸方向の寸法より大きくてもよい。また、軟磁性部材２４のＺ軸方向の厚みは、空隙ＡＧのＺ軸方向の寸法と同等或いはそれより小さくてもよい。これにより、隣り合う永久磁石２１同士の互いに異なる磁極の磁束が軟磁性部材２４を通じて短絡するような事態を抑制することができる。

【0063】

［他の実施形態］
上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられてもよい。

【0064】

例えば、上述の実施形態（界磁２０の第１例～第３例）では、面取り部２１Ａは、永久磁石２１のＸ軸方向の両端部のうちの何れか一方だけに設けられてもよい。例えば、図４に示すように、永久磁石２１のＸ軸正方向の端部のみに減磁が生じやすい場合、面取り部２１Ａは、永久磁石２１のＸ軸方向の両端部のうちのＸ軸正方向の端部のみに設けられてもよい。また、永久磁石２１のＸ軸負方向の端部のみに減磁が生じやすい場合についても同様であってよい。これにより、例えば、永久磁石２１に面取り部２１Ａを形成するための加工の工数を低減することができる。永久磁石２１のＸ軸正方向及び負方向のうちの一方の端部のみに減磁が生じやすい場合には、例えば、可動子（電機子１０）がその一方のみに移動する場合が含まれる。また、永久磁石２１のＸ軸正方向及び負方向のうちの一方の端部のみに減磁が生じやすい場合には、例えば、可動子がＸ軸正方向及び負方向の双方に移動するものの、そのうちの一方のみに相対的に大きな推力を発生させる場合が含まれる。

【0065】

また、上述の実施形態（界磁２０の第１例～第３例）やその変形例では、面取り部２１Ａは、曲面状に面取りされていてもよい。

【0066】

また、上述の実施形態（界磁２０の第４例）では、軟磁性部材２４は、永久磁石２１ごとに設けられてもよい。この場合、軟磁性部材２４は、対象の永久磁石２１の表面全体及び対象の永久磁石２１に隣接する軟磁性部材２３の表面の一部を覆い、対象の永久磁石２１と隣り合う他の永久磁石２１に対応する他の軟磁性部材２４と離隔されるように配置される。これにより、隣り合う永久磁石２１同士の互いに異なる磁極の磁束が軟磁性部材２４を通じて短絡するような事態を更に抑制することができる。

【0067】

また、上述の実施形態（界磁２０の第３例）やその変形例では、溝部２３Ａは、軟磁性部材２３におけるＺ軸方向で電機子１０側の端面をＹ軸方向に縦断せず、Ｙ軸方向の両端部の少なくとも一方が軟磁性部材２３のＹ軸方向の端部よりも内側にあってもよい。

【0068】

また、上述の実施形態やその変形例では、界磁部２０Ａ，２０Ｂのうちの何れか一方が省略されてもよい。

【0069】

また、上述の実施形態やその変形例では、バックヨーク２２が省略されてもよい。

【0070】

また、例えば、上述の実施形態やその変形例では、コア１１が省略され、電機子１０は、コアレス構造を有していてもよい。

【0071】

また、上述の実施形態やその変形例の構成は、界磁が可動子で電機子が固定子であるリニアモータに採用されてもよい。この場合、図１の可動子としての電機子１０の位置に可動子としての界磁が配置され、固定子としての界磁部２０Ａ，２０Ｂの位置に固定子としての電機子が配置されてよい。つまり、可動子としての界磁及び固定子としての電機子は、Ｚ軸方向で２つの電機子が１つの界磁を挟み込む形で配置されてよい。

【0072】

また、上述の実施形態やその変形例では、リニアモータの可動子の移動経路は、少なくとも一部に曲線に沿う経路を含んでもよい。

【0073】

［作用］
次に、本実施形態に係る永久磁石界磁の作用について説明する。

【0074】

本実施形態では、永久磁石界磁は、リニアモータ用であり、複数の永久磁石と、第１の部材と、抑制部と、を備える。永久磁石は、例えば、上述の永久磁石２１である。第１の部材は、例えば、上述の軟磁性部材２３である。抑制部は、例えば、上述の面取り部２１Ａや軟磁性部材２４である。具体的には、複数の永久磁石は、可動子の移動経路に沿って並べられる。可動子は、例えば、上述の電機子１０である。移動経路は、例えば、上述のＸ軸方向に沿う経路である。また、第１の部材は、隣り合う永久磁石同士の間に永久磁石と隣接して配置され、軟磁性材料で形成される。そして、抑制部は、永久磁石に対する電機子からの磁界の印加を抑制する。電機子は、例えば、上述の電機子１０である。

【0075】

これにより、突極性を有する永久磁石界磁の減磁を抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態では、抑制部は、永久磁石の電機子側の表面における移動経路に沿う方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる面取り部であってもよい。面取り部は、例えば、上述の面取り部２１Ａである。

【0077】

これにより、永久磁石において、電機子の磁束が印加し減磁し易い箇所（永久磁石の電機子側の表面における移動経路に沿う方向の両端の角部）が除去され、その結果、永久磁石の減磁を抑制することができる。

【0078】

また、本実施形態では、第１の部材は、永久磁石の面取り部と当接するように形成されていてもよい。

【0079】

これにより、第１の部材が永久磁石における面取りされた角部の領域に拡張される。そのため、電機子１０の磁束が軟磁性部材２３により集中し易くなり、リラクタンス力を向上させることができる。そのため、リニアモータ１の推力を向上させることができる。

【0080】

また、本実施形態では、第１の部材の電機子側の表面には、両隣の永久磁石の面取り部同士の間に介在するように溝部が設けられてもよい。溝部は、例えば、上述の溝部２３Ａである。

【0081】

これにより、隣り合う永久磁石の面取り部同士の極性の異なる磁極の間での磁束の短絡に伴うリニアモータ１の推力の低下を抑制することができる。

【0082】

また、本実施形態では、抑制部は、永久磁石及び第１の部材の電機子側の表面を覆うように設けられ、軟磁性材料で形成される第２の部材であってもよい。

【0083】

これにより、電機子の磁束が永久磁石に直接印加されることがなくなり、ほとんどが第２の部材及び第１の部材を通過するようにすることができる。そのため、永久磁石の減磁を抑制することができる。

【0084】

また、本実施形態では、第２の部材の厚みは、永久磁石の厚みより小さくてもよい。

【0085】

これにより、隣り合う永久磁石同士の互いに異なる磁極の磁束が第２の部材を通じて短絡するような事態を抑制することができる。

【0086】

また、本実施形態では、第２の部材は、永久磁石ごとに設けられ、対象の永久磁石の電機子側の表面の全体、及び対象の永久磁石に隣接する第１の部材の電機子側の表面の一部を覆っていてもよい。そして、第２の部材は、対象の永久磁石に隣り合う他の永久磁石に対応する他の第２の部材と移動経路に沿う方向で離隔するように配置されてもよい。

【0087】

これにより、隣り合う永久磁石同士の互いに異なる磁極の磁束が第２の部材を通じて短絡するような事態を抑制することができる。

【0088】

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0089】

１ リニアモータ
１０ 電機子
１１ コア
１２ コイル
１３ 保持部
２０ 界磁
２０Ａ，２０Ｂ 界磁部
２１ 永久磁石
２１Ａ 面取り部
２２ バックヨーク
２３ 軟磁性部材
２３Ａ 溝部
２４ 軟磁性部材
１００ リニアモータ
ＡＧ 空隙
ＡＭＦ 磁束

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】