JPH08289531A - リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出を行うことなくスロースタート及び
スローストップが可能なリニア直流モータを提供する。 【構成】 ヨーク１４が、固定子１０の始端部Ｓ及び終
端部において除かれているため、該部分において漏れ磁
束が大きくなり、固定子１０に発生する磁力が弱まる。
このため、該始端部Ｓ及び終端部において可動子２０に
発生する推力が下がり、可動子２０が低速で始動すると
共に、終端で速度を低下させてから停止、即ち、スロー
スタート及びスローストップする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニア直流モータに関
し、特に、スロースタート及びスローストップが可能な
リニア直流モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータが、カーテン或いはドアの
開閉、物品の搬送等に用いられている。ここで、カーテ
ンを開閉させるときには、リニアモータを始動してカー
テンを引き始めるとき、及び、リニアモータを停止させ
引き終わるときにおいて、カーテンが揺動しないように
するため、リニアモータの速度を下げることが望まれて
いる。即ち、カーテンは一定の慣性を有するため、早い
速度で引き始めると、また、急に引き終わると揺動し、
カーテンを自動開閉する際の高級感が損なわれるからで
ある。

【０００３】しかしながら、リニアモータの始端部及び
終端部にて速度を下げる（スロースタート及びスロース
トップ）ためには、可動子の位置と速度とを検出して、
速度制御することが必要となった。即ち、位置検出のた
めに、固定子に沿って配置された永久磁石の磁極をホー
ル素子で読み取り、読み取った永久磁石の数に基づき可
動子の位置を検出し、また、速度検出のために、上記ホ
ール素子からの出力のタイミングを検出し、或いは、走
行時に切り換わる可動子のコイルへの通電電流の切り換
えを検出し、この切り換えのタイミングに基づき速度を
検出する。更に、このようにして求めた位置及び速度に
基づき、固定子の始端部及び終端部にて速度を下げるた
めに、該リニアモータに印加する電圧を下げる電圧調整
が必要となった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、上述した位
置検出、速度検出、及び、速度制御用の電子回路を有す
るリニアモータのみがスロースタート及びスローストッ
プを行うことができ、これら電子回路を有しない単に可
動子の往復動のみを行うリニアモータではスロースター
ト及びスローストップを行い得なかった。また、上述し
た電子回路を有するリニアモータでは、走行時に切り換
わる可動子のコイルへの通電電流の切替えを検出するも
のでは、スロースタート、スローストップ位置を正確に
検出することができなかった。

【０００５】また、上述した位置検出を行うための電子
回路を備えるリニアモータにおいても、カーテンレール
（リニアの固定子）の長さが異なるものごとに、始端か
ら終端までの長さが変わるため、該位置検出用の電子回
路（マイクロコンピュータ）に対してそれぞれティーチ
ング（プログラミング）する必要があり、手間がかかっ
ていた。

【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、位置検
出を行うことなくスロースタート及びスローストップが
可能なリニア直流モータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１のリニア直流モータは、長手方向に複数配
列された磁石から成る固定子と、固定子の始端と終端と
の間を往復移動する可動子と、からなり、固定子の始端
部及び終端部において磁力が弱まるよう構成したことを
要旨とする。

【０００８】また上記の目的を達成するため、請求項２
のリニア直流モータは、長手方向に複数配列された磁石
から成る固定子と、該固定子に沿って配置されたヨーク
と、固定子の始端と終端との間を往復移動する可動子
と、からなり、固定子の始端部及び終端部において前記
ヨークにより発生する磁力が弱まるよう構成したことを
要旨とする。

【０００９】請求項３のリニア直流モータでは、請求項
２において、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端
部において除かれていることを要旨とする。

【００１０】請求項４のリニア直流モータでは、請求項
２において、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端
部において切り欠きを設けられていることを要旨とす
る。

【００１１】請求項５のリニア直流モータでは、請求項
２において、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端
部において厚みを薄くされていることを要旨とする。

【００１２】請求項６のリニア直流モータでは、請求項
２において、前記ヨークが、前記固定子の始端部及び終
端部において通孔が穿設されていることを要旨とする。

【００１３】また上記の目的を達成するため、請求項７
のリニア直流モータは、長手方向に複数配列された磁石
から成る固定子と、固定子の始端と終端との間を往復移
動する可動子と、からなり、固定子の始端部及び終端部
に磁力の弱い磁石を配置したことを要旨とする。

【００１４】請求項８のリニア直流モータでは、請求項
７において、前記固定子の始端部及び終端部に、厚みの
薄い永久磁石を配置したことを要旨とする。

【００１５】請求項９のリニア直流モータでは、請求項
７において、前記固定子の始端部及び終端部に、固定子
の長手方向に対する短方向の幅の短い永久磁石を配置し
たことを要旨とする。

【００１６】また上記の目的を達成するため、請求項１
０のリニア直流モータは、一定ピッチの永久磁石をＮ極
とＳ極が交互に並ぶように配置して成る固定子と、該固
定子の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接続さ
れたブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を往復
移動する可動子と、可動子のブラシと接触し、前記可動
子のコイルに前記固定子の永久磁石の極性に対応させて
推力を発生させるよう選択的に通電するため上記永久磁
石のピッチと対応させた導電パターンが設けられた整流
子と、からなり、前記固定子の永久磁石を、固定子の始
端部及び終端部において前記整流子の導電パターンのピ
ッチから偏位させ配置したことを要旨とする。

【００１７】更に、上記の目的を達成するため、請求項
１１のリニア直流モータは、長手方向に複数のコイルを
一定ピッチで配置した固定子と、複数の永久磁石をＮ極
とＳ極が交互に並ぶように搭載し、該固定子の始端と終
端との間を往復移動する可動子と、可動子と共に移動し
て固定子のコイルへ通電するブラシと、該ブラシと接触
し、前記固定子のコイルに前記可動子の永久磁石の極性
に対応させて推力を発生させるよう選択的に通電するた
め該コイルのピッチと対応させた導電パターンが設けら
れた整流子と、からなり、前記固定子のコイルを、固定
子の始端部及び終端部において前記整流子の導電パター
ンのピッチから偏位させ配置したことを要旨とする。

【００１８】また、上記の目的を達成するため、請求項
１２のリニア直流モータは、複数の永久磁石をＮ極とＳ
極が交互に並ぶように配置して成る固定子と、該固定子
の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接続された
ブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を往復移動
する可動子と、可動子のブラシと接触し、前記可動子の
コイルに前記固定子の永久磁石の極性に対応させて推力
を発生させるよう選択的に通電する導電パターンが設け
られた整流子と、からなり、前記整流子の導電パターン
を、前記固定子の始端部及び終端部において前記コイル
への通電時間が短くなるよう形成したことを要旨とす
る。

【００１９】また更に、上記の目的を達成するため、請
求項１３のリニア直流モータは、長手方向に複数配置し
たコイルから成る固定子と、複数の永久磁石をＮ極とＳ
極が交互に並ぶように搭載し、固定子の始端と終端との
間を往復移動する可動子と、可動子と共に移動して固定
子のコイルへ通電するブラシと、該ブラシと接触し、前
記固定子のコイルに前記可動子の永久磁石の極性に対応
させて推力を発生させるよう選択的に通電する導電パタ
ーンが設けられた整流子と、からなり、前記整流子の導
電パターンを、前記固定子の始端部及び終端部において
前記コイルへの通電時間が短くなるよう形成したことを
要旨とする。

【００２０】更に、上記の目的を達成するため、請求項
１４のリニア直流モータは、一定ピッチの永久磁石をＮ
極とＳ極が交互に並ぶように配置して成る固定子と、該
固定子の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接続
されたブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を往
復移動する可動子と、可動子のブラシと接触し、前記可
動子のコイルに前記固定子の永久磁石の極性に対応させ
て推力を発生させるよう選択的に通電するため上記永久
磁石のピッチと対応させた導電パターンが設けられた整
流子と、該可動子のコイルへの通電電流の変化を検出
し、この変化の発生する時間を一定に保つように電圧を
調整する電圧調整装置と、からなり、前記整流子の固定
子の始端部及び終端部において、導電パターン上に、コ
イルへの通電電流を遮る絶縁物を複数配置したことを要
旨とする。

【００２１】

【作用】請求項１のリニア直流モータにおいては、固定
子の始端部及び終端部において磁力が弱まるよう構成さ
れているため、該始端部及び終端部において可動子に発
生する推力が下がり、可動子がスロースタート及びスロ
ーストップできる。

【００２２】また、請求項２のリニア直流モータにおい
ては、固定子の始端部及び終端部においてヨークにより
発生する磁力が弱まるよう構成されているため、該始端
部及び終端部において可動子に発生する推力が下がり、
可動子がスロースタート及びスローストップできる。

【００２３】ここで、請求項３のリニア直流モータにお
いては、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端部に
おいて除かれているため、該部分において漏れ磁束が大
きくなり、発生する磁力が弱まる。

【００２４】更に、請求項４のリニア直流モータにおい
ては、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端部にお
いて切り欠きが設けられているため、該部分において漏
れ磁束が大きくなり、発生する磁力が弱まる。

【００２５】更に、請求項５のリニア直流モータにおい
ては、前記ヨークが、該固定子の始端部及び終端部にお
いて厚みが薄くされているため、該部分において漏れ磁
束が大きくなり、発生する磁力が弱まる。

【００２６】更に、請求項６のリニア直流モータにおい
ては、前記ヨークが、前記固定子の始端部及び終端部に
おいて通孔が穿設されているため、該部分において漏れ
磁束が大きくなり、発生する磁力が弱まる。

【００２７】また、請求項７のリニア直流モータにおい
ては、固定子の始端部及び終端部に磁力の弱い磁石が配
置されているため、固定子の始端部及び終端部において
発生する磁力が弱まり、可動子がスロースタート及びス
ローストップできる。

【００２８】更に、請求項８のリニア直流モータにおい
ては、固定子の始端部及び終端部に、厚みの薄い永久磁
石が配置されているため、該部分において発生する磁力
が弱まる。

【００２９】また、請求項９のリニア直流モータにおい
ては、固定子の長手方向に対する短方向の幅の短い永久
磁石が配置されているため、該部分において発生する磁
力が弱まる。

【００３０】また、請求項１０のリニア直流モータで
は、固定子の永久磁石を、固定子の始端部及び終端部に
おいて整流子の導電パターンのピッチから偏位させ配置
してある。このため、固定子の始端部及び終端部におい
て、可動子のコイルへ該整流子の導電パターンを介して
通電した際に、該コイルの磁極と、当該偏位されている
固定子の永久磁石の極性とが合わなくなり、該コイルに
発生する推力が低下する。これにより、可動子のスロー
スタート及びスローストップが可能となる。

【００３１】また、請求項１１のリニア直流モータで
は、固定子のコイルを、固定子の始端部及び終端部にお
いて整流子の導電パターンのピッチから偏位させ配置し
てある。このため、固定子の始端部及び終端部におい
て、可動子の永久磁石の磁極と、当該偏位されている固
定子のコイルの極性とが合わなくなり、可動子の永久磁
石に発生する推力が低下する。これにより、可動子のス
ロースタート及びスローストップが可能となる。

【００３２】また、請求項１２のリニア直流モータで
は、整流子の導電パターンを、固定子の始端部及び終端
部においてコイルへの通電時間が短くなるよう形成して
ある。このため、固定子の始端部及び終端部において通
電時間が短くなり、該可動子のコイルに発生する推力が
低下するため、可動子をスロースタート及びスロースト
ップさせれる。

【００３３】また、請求項１３のリニア直流モータで
は、整流子の導電パターンを、固定子の始端部及び終端
部においてコイルへの通電時間が短くなるよう形成して
ある。このため、固定子の始端部及び終端部において通
電時間が短くなり、該固定子のコイルに発生する推力が
低下するため、可動子をスロースタート及びスロースト
ップさせれる。。

【００３４】また、請求項１４のリニア直流モータで
は、電圧調整装置が、可動子のコイルへの通電電流の変
化を検出し、この変化の発生する時間、即ち、可動子の
速度を一定に保つように電圧を調整する。ここで、可動
子のコイルへの通電電流の変化するタイミングが短い
（可動子の速度が早い）ときには電圧を下げ、反対に、
可動子のコイルへの通電電流の変化するタイミングが長
い（可動子の速度が遅い）ときには、電圧を上げる。こ
のリニア直流モータでは、整流子の固定子の始端部及び
終端部において、導電パターン上に、コイルへの通電電
流を遮る絶縁物を複数配置し、固定子の始端部及び終端
部を可動子が走行する際に、可動子のコイルへの電流を
度々遮断させ、電圧調整装置に対して、可動子の速度が
早いときと同様なタイミングで電流変化を検出させる。
これに対応して、該電圧調整装置が、この変化の発生す
る時間を一定に保つように電圧を下げ、該コイルに発生
する推力を低下させる。このようにして、可動子をスロ
ースタート及びスローストップさせる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について図
を参照して説明する。 〔第１実施例〕図１は、本発明の第１実施例に係る磁石
可動型リニア直流モータの始端側の組み立て前の状態を
示している。このリニア直流モータは、固定子１０と、
可動子２０と、可動子への給電を行う整流子３０と、ア
ウターレール４０と、レールエンド４２とから主として
構成されている。固定子１０は、長手方向に極性の異な
る一定長（ピッチ）の永久磁石１２を複数配置して成
り、この永久磁石１２に沿って該永久磁石１２により発
生させる磁力を強めるためヨーク１４が取り付けられて
いる。この第１実施例のリニア直流モータでは、固定子
１０の始端側において、ヨーク１４が除かれ、始端側の
永久磁石１２に発生する磁力が弱められている。図示し
ないが同様に、固定子１０の終端側においてもヨーク１
４が除かれ、終端側の永久磁石１２に発生する磁力が弱
められている。

【００３６】可動子２０は、３個のコイル２２が取り付
けられており、可動子２０の上部に形成された頭板２６
上に配置されたブラシ２４によって、上記整流子３０か
ら通電されるようになっている。ここでは、３個のコイ
ル２２から成る可動子２０を１体のみ示しているが、第
１実施例のリニア直流モータではこの可動子２０を複数
連結することにより所望の推力が得られるよう構成され
ている。この可動子２０の下端は、カーテンを吊下する
ための図示しないフックを取り付け得るようになってい
る。

【００３７】整流子３０には、固定子１０の永久磁石１
２のピッチに対応させて同一のパターンを繰り返すよう
形成された導電パターン３２Ａ、３２Ｂが設けられてい
る。この導電パターン３２Ａ、３２Ｂは、銅箔からな
り、可動子２０のブラシ２４を介して、コイル２２に対
して固定子１０の永久磁石１２の極性に対応させて推力
を発生させるよう選択的に通電する。なお、図１中で
は、説明の便宜上、導電パターン３２Ａ、３２Ｂを上向
きに示しているが、この導電パターン３２Ａ、３２Ｂ
は、可動子２０のブラシ２４と接触し得るよう下向きに
配置される点に注意されたい。

【００３８】レールエンド４２は、アウターレール４０
の始端側と終端側とに取り付けられ、可動子２０を停止
させる。該レールエンド４２には、可動子２０と当接し
て停止させるラバーから成るクッショクエンド４４が取
り付けられている。

【００３９】アウターレール４０は、略Ｕ字形のアルミ
押し出しから成る部材であって、整流子３０を嵌入する
ための整流子保持部４０ａと、上記可動子２０の頭板２
６を摺動可能に支持するための可動子保持部４０ｂと、
上記固定子１０のヨーク１４及び永久磁石１２を嵌入す
るための固定子保持部４０ｃと、固定子１０の下端に取
り付けられるカーテン吊下用のフックを通すためのスリ
ット部４０ｄとが形成されている。

【００４０】ここで、第１実施例のリニア直流モータの
動作について図２を参照して説明する。図２には、第１
実施例のリニア直流モータの固定子１０及び可動子２０
が模式的に示されている。図１を参照して上述したよう
にヨーク１４は、固定子１０の始端部（図２中でＳで示
す）では図中点線で示すように取り除かれ、固定子１０
の中央部（図２中でＭで示す）のみ配置されている。図
示しないが、固定子１０の終端部も、始端部Ｓと同様に
ヨーク１４が取り除かれている。即ち、固定子１０の始
端部と終端部とでは、ヨーク１４を除くことにより固定
子１０に発生する磁力が弱められている。

【００４１】ここで、図示しないカーテンを開放するた
めに、図１に示す整流子３０の導電パターン３２Ａに正
電位を、また、導電パターン３２Ｂに負電位を印加し、
可動子２０を始端側から終端側へ向け（図２中右方向）
て始動する。この際に、固定子１０の始端部Ｓでは、固
定子１０に発生する磁力が弱いため、可動子２０は低速
で走行する（スロースタート）。そして、固定子１０の
中央部Ｍでは、固定子１０に発生する磁力がヨーク１４
により強められているため、可動子２０は高速で走行す
る。そして、図示しない固定子１０の終端部では、固定
子１０に発生する磁力が弱いため、可動子２０は減速し
低速で走行してから停止する（スローストップ）。

【００４２】次に、カーテンを閉成するために導電パタ
ーン３２Ａに負電位を、また、導電パターン３２Ｂに正
電位を印加し、可動子２０を終端側から始端側へ向け
（図２中左方向）て駆動する。この際に、固定子１０の
終端部では、固定子１０に発生する磁力が弱いため、可
動子２０は低速で走行する（スロースタート）。そし
て、固定子１０の中央部Ｍでは、固定子１０に発生する
磁力がヨーク１４により強められているため、高速度で
走行する。そして、固定子１０の始端部Ｓでは、固定子
１０に発生する磁力が弱いため、可動子２０は減速し低
速で走行してから停止する（スローストップ）。

【００４３】このように、第１実施例のリニア直流モー
タでは、固定子１０の始端部及び終端部において磁力が
弱まるように構成されているため、可動子２０がスロー
スタート及びスローストップし、カーテンを揺動させる
ことがない。また、この第１実施例では、スロースター
ト及びスローストップを位置及び速度を検出することな
く実現できる。

【００４４】次に、この第１実施例の改変例について図
３を参照して説明する。上述した例では、図３（Ａ）に
示すように固定子１０の始端部Ｓでは、ヨーク１４が図
中点線で示すように取り除かれていた。これに対して、
図３（Ｂ）に示す改変例では、固定子１０の始端部Ｓで
は、ヨーク１４にテーパー（切り欠き）が付けられ、該
始端部Ｓにおいてヨーク１４の漏磁束を大きくすること
により、発生する磁力が弱められている。同様に、図３
（Ｃ）に示す改変例では、固定子１０の始端部Ｓでは、
ヨーク１４の厚さが徐々に薄くされ、該始端部Ｓにおい
てヨーク１４の漏磁束を大きくすることにより、発生す
る磁力が弱められている。更に、図３（Ｄ）に示す改変
例では、固定子１０の始端部Ｓでは、ヨーク１４に通孔
１４ａが穿設され、該始端部Ｓにおいてヨーク１４の漏
磁束を大きくすることにより、発生する磁力が弱められ
ている。なお、図示しないが、図３（Ｂ）、図３
（Ｃ）、図３（Ｄ）の改変例においても、終端側もヨー
ク１４を同様に形成することにより磁束が弱められてい
る。これら図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）の改変
例でも、図２を参照して上述したように可動子２０のス
ロースタート及びスローストップを実現できる。なお、
図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示す改変例では、始端・終
端に向かって徐々に磁力を弱めれるため、始端部及び終
端部で滑らかに可動子２０を駆動できる利点がある。

【００４５】ここで、更に、第１実施例の変形例につい
て図４を参照して説明する。図１乃至図３を参照した実
施例では、ヨーク１４によって固定子１０の始端及び終
端の磁力を弱めたが、図４に示す変形例では、永久磁石
１２により発生する磁力を固定子１０の始端及び終端に
おいて弱めている。図４（Ａ）に示す変形例では、始端
部Ｓには、中央部Ｍに配置している永久磁石１２よりも
厚さの薄い永久磁石１２ａを配置することにより磁力を
弱めている。また、図４（Ｂ）に示す変形例では、始端
部Ｓには、中央部Ｍに配置している永久磁石１２よりも
高さの低い永久磁石１２ｂを配置することにより磁力を
弱めている。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す変形例にお
いても、図２を参照して上述したと同様に可動子２０の
スロースタート及びスローストップを実現できる。

【００４６】なお、上述した例では、コイル可動型のリ
ニア直流モータを例に挙げて説明したが、本発明は、磁
石可動型のリニア直流モータにも適用できる。即ち、図
２及び図３の構成と同様に、磁石可動型のリニア直流モ
ータの固定子の始端部及び終端部のヨーク１４の漏磁束
を大きくすることにより、該始端部及び終端部の磁力を
弱めることができる。また、図４の構成と同様に、磁石
可動型のリニア直流モータの固定子の始端部及び終端部
のコイルの巻線数を少なくすることにより、或いは、コ
イルの形状を小さく、また、コイルを可動子から離して
配置することにより、該始端部及び終端部での磁力を弱
めることができる。

【００４７】〔第２実施例〕次に、本発明の第２実施例
について図５を参照して説明する。この第２実施例のリ
ニア直流モータの構成については、図１を参照して前述
した第１実施例と同様であるため図示及び説明を省略す
る。

【００４８】図５は、本発明の第２実施例に係るリニア
直流モータの固定子１０、可動子２０及び整流子３０を
模式的に示している。図１を参照して上述したように整
流子３０には、固定子１０の永久磁石１２のピッチＰに
対応させて同一のパターンを繰り返す導電パターン３２
Ａ、３２Ｂが取り付けられている。この導電パターン３
２Ａ、３２Ｂは、可動子２０のブラシ２４（図１参照）
を介して、コイル２２に固定子１０の永久磁石１２の極
性に対応させて推力を発生させるよう選択的に通電す
る。この第２実施例においては、固定子１０の始端部Ｓ
及び終端部において、永久磁石１２が整流子３０の導電
パターン３２Ａ、３２Ｂから偏位して配置されている。

【００４９】ここで、図示しないカーテンを開放するた
めに、整流子３０の導電パターン３２Ａに正電位を、ま
た、導電パターン３２Ｂに負電位を印加し、可動子２０
を始端側から終端側へ向け（図４中右方向）て始動させ
る。この際に、始端部Ｓでは、可動子２０のコイル２２
へは該導電パターン３２Ａ、３２Ｂを介して通電される
が、該コイル２２に発生する磁極と、当該偏位されてい
る固定子１０の永久磁石１２の極性とが偏位部分で合わ
なくなり、該コイル２２に発生する推力が低下する。こ
のため可動子２０は低速で走行する（スロースター
ト）。そして、固定子１０の中央部Ｍでは、該コイル２
２に発生する磁極と、当該偏位されていない固定子１０
の永久磁石１２の極性とが適合して高い推量を発生する
ため、可動子２０は高速で走行する。その後、図示しな
い固定子１０の終端部では、コイル２２に発生する磁極
と、当該偏位されている固定子１０の永久磁石１２の極
性とが合わなくなり、該コイル２２に発生する推力が低
下するため、可動子２０は減速し低速で走行してから停
止する（スローストップ）。

【００５０】次に、カーテンを閉成するために導電パタ
ーン３２Ａに負電位を、また、導電パターン３２Ｂに正
電位を印加し、可動子２０を終端側から始端側へ向け
（図５中左方向）て駆動する際にも同様にスロースター
ト及びスローストップする。

【００５１】図６は第２実施例のリニア直流モータの改
変例を示している。図５に示した実施例では、固定子１
０の始端部Ｓ及び終端部において、４個の永久磁石１２
が整流子３０の導電パターン３２Ａ、３２Ｂから一括し
て偏位させていたが、この図６に示す改変例では、４個
の永久磁石１２が各々偏位されている。図６に示す改変
例でも図５を参照して上述した構成と同様にスロースタ
ート及びスローストップを実現できる。

【００５２】このように、第２実施例のリニア直流モー
タでは、固定子１０の始端部及び終端部において可動子
２０に発生する推力を逓減しているため、可動子２０が
スロースタート及びスローストップし、カーテンを揺動
させることがない。また、この第２実施例では、スロー
スタート及びスローストップを、位置及び速度を検出す
ることなく実現できる。

【００５３】図９は磁石可動型のリニアモータを示し、
図９（Ａ）は磁石可動型のリニアモータの組み立て前の
状態を、図９（Ａ）は磁石可動型のリニアモータの断面
を表している。このリニアモータにおいても、第１、第
２実施例と同様に、ヨーク１４の両端に加工を加えるこ
とにより、或いは、コイル１１２と整流子（導電パター
ン）３２との位置をずらすことにより、可動子１２０の
永久磁石１２２に発生する推力を弱めることができ、こ
れにより、図３又は図５を参照して上述した構成と同様
にスロースタート及びスローストップを実現できる。

【００５４】〔第３実施例〕次に、本発明の第３実施例
について図７を参照して説明する。この第３実施例のリ
ニア直流モータの構成については、図１を参照して前述
した第１実施例と同様であるため図示及び説明を省略す
る。

【００５５】図７は、本発明の第３実施例に係るリニア
直流モータの固定子１０、可動子２０及び整流子３０を
模式的に示している。整流子３０には、固定子１０の永
久磁石１２のピッチに対応させて同一のパターンを繰り
返すよう形成された導電パターン３２Ａ、３２Ｂが取り
付けられている。この第３実施例においては、固定子１
０の始端部Ｓ及び終端部において、整流子３０の導電パ
ターン３２Ａ、３２Ｂにマスク３４が取り付けられ、こ
のマスク３４は、コイル２２への通電開始部と通電終了
部分とに配置され、可動子２０への通電時間を短くして
いる。このマスク３４は、導電パターン３２Ａ、３２Ｂ
の上に樹脂等の絶縁膜により形成されているが、この代
わりに、マスク３４の形成されている部分の導電パター
ン３２Ａ、３２Ｂの銅箔を取り除くことによって同様に
して通電時間を短くし得る。

【００５６】ここで、カーテンを開放するために、整流
子３０の導電パターン３２Ａに正電位を、また、導電パ
ターン３２Ｂに負電位を印加し、可動子２０を始端側か
ら終端側へ向け（図７中右方向）て始動する。始端部Ｓ
では、可動子２０のコイル２２へ該導電パターン３２
Ａ、３２Ｂを介して通電した際に、該コイル２２にて磁
力の発生する時間が短くなり、該コイル２２に発生する
推力が低下する。このため可動子２０は低速で始動する
（スロースタート）。そして、固定子１０の中央部Ｍで
は、該コイル２２に所定時間電流が流れて長時間推量を
発生し、高い速度で走行する。そして、図示しない固定
子１０の終端部では、コイル２２に磁力の発生する時間
が短くなり、該コイル２２に発生する推力が低下するた
め、可動子２０は減速し低速で走行してから停止する
（スローストップ）。

【００５７】次に、カーテンを閉成するために導電パタ
ーン３２Ａに負電位を、また、導電パターン３２Ｂに正
電位を印加し、可動子２０を終端側から始端側へ向け
（図７中左方向）て駆動する際にも同様にスロースター
ト及びスローストップする。

【００５８】図９において第３実施例の変形例を説明す
る。図７を参照して上述した実施例では、コイル可動型
のリニア直流モータを例に挙げて説明したが、図９に示
す磁石可動型のリニア直流モータに第３実施例の構成を
適用することも可能である。図９に示すように固定子１
１０のコイル１１２が、始端部及び終端部において、導
電パターン３０の通電開始部と通電終了部分とにマスク
３４が取り付ける。これにより、固定子１１０のコイル
１１２への通電時間が短くなり、可動子１２０の永久磁
石１２２に発生する推力が弱まる。このため、図７を参
照して上述した構成と同様にスロースタート及びスロー
ストップを実現できる。

【００５９】このように、第３実施例のリニア直流モー
タは、スロースタート及びスローストップを位置及び速
度を検出する電子回路なしに実現できる。

【００６０】〔第４実施例〕次に、本発明の第４実施例
について図８を参照して説明する。この第４実施例のリ
ニア直流モータの構成については、図１を参照して前述
した第１実施例と同様であるため図示及び説明を省略す
る。なお、上述した第１乃至第３実施例には、位置検出
用の電子回路及び速度制御用の電子回路が設けられてい
なかったが、この第４実施例のリニア直流モータにおい
ては、可動子２０を一定速度で駆動するための速度制御
用の電子回路が設けられている。

【００６１】ここで、先ず、該速度制御用の電子回路の
構成について図８（Ｂ）を参照して説明する。目標速度
設定回路６０により設定された電圧Ｖｓは、アンプ６２
により増幅されスイッチ６４Ａ、６４Ｂを介してリニア
直流モータの整流子３０に加えられるようになってい
る。この目標速度設定回路６０により設定された電圧Ｖ
ｓに対して速度検出回路５０がフィードバックをかけ
て、可動子２０の速度を一定に保つ。この速度検出回路
５０は、平滑回路５２と、単安定マルチバイブレータ５
４と、パルス回路５６とから構成され、該パルス回路５
６には、整流子３０に加えられる電流の変化を検出する
電流トランスＣＴの出力が加えられるようになってい
る。

【００６２】ここで、可動子２０の走行中に、コイル２
２へ整流子３０を介して加えらる電流の変化を電流トラ
ンスＣＴが検出してパルス回路５６へ検出信号を送出す
る。パルス回路５６は検出信号が入力されるとパルス信
号を単安定マルチバイブレータ５４へ加える。該単安定
マルチバイブレータ５４は、このパルス信号に応じた出
力信号を送出し、この出力信号が平滑回路５２で平滑さ
れて、フィードバック電圧Ｖｉｎとして、目標速度設定
回路６０の電圧Ｖｓに加えられる。即ち、可動子２０の
速度が低い場合には、フィードバック電圧Ｖｉｎによっ
てアンプ６２に加えられる電圧が高められ、反対に、可
動子２０の速度が高い場合には、フィードバック電圧Ｖ
ｉｎによってアンプ６２に加えられる電圧が下げられ、
可動子２０を一定速度に保つ。

【００６３】この第４実施例のリニア直流モータの整流
子３０を図８（Ａ）に示す。該整流子３０の導電パター
ン３２Ａ、３２Ｂには、通電開始部と通電終了部分との
略中央部分にマスク３４が取り付けられている。このマ
スク３４は、第３実施例と同様に、絶縁膜または、導電
パターン３２Ａ、３２Ｂを取り除くことによって形成さ
れている。

【００６４】ここで、カーテンを開閉するために、スイ
ッチ６４Ａの接点をａ端子側へ、また、スイッチ６４Ｂ
の接点をｂ端子側へ切り換える、整流子３０の導電パタ
ーン３２Ａに正電位を、また、導電パターン３２Ｂに負
電位（アース電位）を印加し、可動子２０を始端側から
終端側へ向け（図８中右方向）て始動する。この際に、
始端部Ｓでは、導電パターン３２Ａ、３２Ｂに設けられ
たマスク３４によって、該コイル２２への電流が度々遮
断される。この電流の遮断による電流の変化を電流トラ
ンスＣＴが検出して速度検出回路５０へ検出信号を送出
する。即ち、可動子２０の速度が早いときと同様なタイ
ミングで検出信号が送出される。該速度検出回路５０
は、可動子２０の速度を下げるためのフィードバック電
圧Ｖｉｎを目標速度設定回路６０の電圧Ｖｓに加えられ
る。これに応じてアンプ６２は整流子３０に印加する電
圧を下げ、可動子２０の速度を低下させる。このため可
動子２０は低速で始動する（スロースタート）。

【００６５】そして、固定子１０の中央部Ｍでは、導電
パターン３２Ａ、３２Ｂにマスク３４が設けられないた
め、コイル２２への電流が該導電パターン３２Ａ、３２
Ｂに従い変化し、この電流の変化を電流トランスＣＴが
検出して速度検出回路５０へ検出信号を送出する。該速
度検出回路５０は、可動子２０の速度を一定速度に保つ
ためのフィードバック電圧Ｖｉｎを目標速度設定回路６
０の電圧Ｖｓに加え、可動子２０の速度を一定に保つ。
そして、図示しない固定子１０の終端部では、始端部Ｓ
と同様にマスク３４が設けられているため、速度検出回
路５０が、可動子２０の速度を下げるためのフィードバ
ック電圧Ｖｉｎを目標速度設定回路６０の電圧Ｖｓに加
え、可動子２０の速度を低下させるため、可動子２０は
減速し低速で走行してから停止する（スローストッ
プ）。

【００６６】次に、カーテンを閉成するためにスイッチ
６４Ａの接点をｂ端子側へ、また、スイッチ６４Ｂの接
点をａ端子側へ切り換え、導電パターン３２Ａに負電位
（アース電位）を、また、導電パターン３２Ｂに正電位
を印加し、可動子２０を終端側から始端側へ向け（図８
中左方向）て駆動する際にも同様にスロースタート及び
スローストップが行われる。

【００６７】このように、第４実施例のリニア直流モー
タは、スロースタート及びスローストップを位置検出用
の電子回路なしに実現できる。この第４実施例のリニア
直流モータでは、可動子２０を一定速で送るための図８
（Ｂ）に示す電子回路を備えるため、固定子１０の中央
部Ｍにおいて可動子２０を一定の速度で駆動できる利点
があり、速度制御回路を備えない第１、第２、第３実施
例よりも長尺に形成されるリニア直流モータや、重量物
を搬送するリニア直流モータに好適に用いることができ
る。

【００６８】なお、上述した実施例では、本発明のリニ
ア直流モータをカーテンの開閉に用いる例を示したが、
本発明のリニア直流モータは、自動ドアの開閉や重量物
の搬送にも用い得ることは言うまでもない。

【００６９】

【効果】以上記述したように請求項１乃至１３のリニア
直流モータによれば、位置検出、速度検出、及び速度制
御用の電子機構を備えない廉価なリニア直流モータでも
スロースタート及びスローストップが可能となる。ま
た、複雑な電子機構を有しないため、信頼性が高くなり
メンテナンスが不要となる。更に、スロースタート及び
スローストップのための位置検出が不要であるため、長
さの異なるリニア直流モータ毎に要求された位置検出回
路のプログラミングが必要なくなり、種々の長さのリニ
ア直流モータを簡単に製造できる。

【００７０】また、請求項１４のリニア直流モータによ
れば、位置検出のための電子機構を備えない廉価なリニ
ア直流モータでもスロースタート及びスローストップが
可能となる。また、位置検出が不要であるため、長さの
異なるリニア直流モータ毎に必要となったプログラミン
グがいらなくなり、種々の長さのリニア直流モータを簡
単に製造できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るリニア直流モータの
構成を示す斜視図である。

【図２】第１実施例に係るリニア直流モータの可動子及
び固定子を示す説明図である。

【図３】第１実施例に係るリニア直流モータの可動子及
び固定子の改変例を示す説明図である。

【図４】第１実施例に係るリニア直流モータの可動子及
び固定子の変形例を示す説明図である。

【図５】第２実施例に係るリニア直流モータの整流子、
可動子及び固定子を示す説明図である。

【図６】第２実施例に係るリニア直流モータの整流子、
可動子、及び、固定子の改変例を示す説明図である。

【図７】第３実施例に係るリニア直流モータの整流子、
可動子及び固定子を示す説明図である。

【図８】第４実施例に係るリニア直流モータの整流子を
示す平面図と、制御回路の回路図である。

【図９】第１〜第３実施例とに係る磁石可動型リニア直
流モータの斜視図及び断面図である。

【符号の説明】

１０ 固定子 １２ 永久磁石 １４ ヨーク １４ａ 通孔 ２０ 可動子 ２２ コイル ２４ ブラシ ３０ 整流子 ３２Ａ、３２Ｂ 導電パターン ３４ マスク ５０ 速度検出回路

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に複数配列された磁石から成る
   固定子と、固定子の始端と終端との間を往復移動する可
   動子と、からなるリニア直流モータであって、 固定子の始端部及び終端部において磁力が弱まるよう構
   成したことを特徴とするリニア直流モータ。
2. 【請求項２】 長手方向に複数配列された磁石から成る
   固定子と、該固定子に沿って配置されたヨークと、固定
   子の始端と終端との間を往復移動する可動子と、からな
   るリニア直流モータであって、 固定子の始端部及び終端部において前記ヨークにより発
   生する磁力が弱まるよう構成したことを特徴とするリニ
   ア直流モータ。
3. 【請求項３】 前記ヨークが、該固定子の始端部及び終
   端部において除かれていることを特徴とする請求項２の
   リニア直流モータ。
4. 【請求項４】 前記ヨークが、該固定子の始端部及び終
   端部において切り欠きを設けられていることを特徴とす
   る請求項２のリニア直流モータ。
5. 【請求項５】 前記ヨークが、該固定子の始端部及び終
   端部において厚みを薄くされていることを特徴とする請
   求項２のリニア直流モータ。
6. 【請求項６】 前記ヨークが、前記固定子の始端部及び
   終端部において通孔が穿設されていることを特徴とする
   請求項２のリニア直流モータ。
7. 【請求項７】 長手方向に複数配列された磁石から成る
   固定子と、固定子の始端と終端との間を往復移動する可
   動子と、からなるリニア直流モータであって、 固定子の始端部及び終端部に磁力の弱い磁石を配置した
   ことを特徴とするリニア直流モータ。
8. 【請求項８】 前記固定子の始端部及び終端部に、厚み
   の薄い永久磁石を配置したことを特徴とする請求項７の
   リニア直流モータ。
9. 【請求項９】 前記固定子の始端部及び終端部に、固定
   子の長手方向に対する短方向の幅の短い永久磁石を配置
   したことを特徴とする請求項７のリニア直流モータ。
10. 【請求項１０】 一定ピッチの永久磁石をＮ極とＳ極が
    交互に並ぶように配置して成る固定子と、 該固定子の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接
    続されたブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を
    往復移動する可動子と、 可動子のブラシと接触し、前記可動子のコイルに前記固
    定子の永久磁石の極性に対応させて推力を発生させるよ
    う選択的に通電するため上記永久磁石のピッチと対応さ
    せた導電パターンが設けられた整流子と、からなるリニ
    ア直流モータであって、 前記固定子の永久磁石を、固定子の始端部及び終端部に
    おいて前記整流子の導電パターンのピッチから偏位させ
    配置したことを特徴とするリニア直流モータ。
11. 【請求項１１】 長手方向に複数のコイルを一定ピッチ
    で配置した固定子と、 複数の永久磁石をＮ極とＳ極が交互に並ぶように搭載
    し、該固定子の始端と終端との間を往復移動する可動子
    と、 可動子と共に移動して固定子のコイルへ通電するブラシ
    と、 該ブラシと接触し、前記固定子のコイルに前記可動子の
    永久磁石の極性に対応させて推力を発生させるよう選択
    的に通電するため該コイルのピッチと対応させた導電パ
    ターンが設けられた整流子と、からなるリニア直流モー
    タであって、 前記固定子のコイルを、固定子の始端部及び終端部にお
    いて前記整流子の導電パターンのピッチから偏位させ配
    置したことを特徴とするリニア直流モータ。
12. 【請求項１２】 複数の永久磁石をＮ極とＳ極が交互に
    並ぶように配置して成る固定子と、 該固定子の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接
    続されたブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を
    往復移動する可動子と、 可動子のブラシと接触し、前記可動子のコイルに前記固
    定子の永久磁石の極性に対応させて推力を発生させるよ
    う選択的に通電する導電パターンが設けられた整流子
    と、からなるリニア直流モータであって、 前記整流子の導電パターンを、前記固定子の始端部及び
    終端部において前記コイルへの通電時間が短くなるよう
    形成したことを特徴とするリニア直流モータ。
13. 【請求項１３】 長手方向に複数配置したコイルから成
    る固定子と、 複数の永久磁石をＮ極とＳ極が交互に並ぶように搭載
    し、固定子の始端と終端との間を往復移動する可動子
    と、 可動子と共に移動して固定子のコイルへ通電するブラシ
    と、 該ブラシと接触し、前記固定子のコイルに前記可動子の
    永久磁石の極性に対応させて推力を発生させるよう選択
    的に通電する導電パターンが設けられた整流子と、から
    なるリニア直流モータであって、 前記整流子の導電パターンを、前記固定子の始端部及び
    終端部において前記コイルへの通電時間が短くなるよう
    形成したことを特徴とするリニア直流モータ。
14. 【請求項１４】 一定ピッチの永久磁石をＮ極とＳ極が
    交互に並ぶように配置して成る固定子と、 該固定子の永久磁石と対応するコイル及び該コイルに接
    続されたブラシを有し、該固定子の始端と終端との間を
    往復移動する可動子と、 可動子のブラシと接触し、前記可動子のコイルに前記固
    定子の永久磁石の極性に対応させて推力を発生させるよ
    う選択的に通電するため上記永久磁石のピッチと対応さ
    せた導電パターンが設けられた整流子と、 該可動子のコイルへの通電電流の変化を検出し、この変
    化の発生する時間を一定に保つように電圧を調整する電
    圧調整装置と、からなるリニア直流モータであって、 前記整流子の固定子の始端部及び終端部において、導電
    パターン上に、コイルへの通電電流を遮る絶縁物を複数
    配置したことを特徴とすとするリニア直流モータ。