JP2003189578A - 磁石可動型電磁アクチュエータ - Google Patents
磁石可動型電磁アクチュエータInfo
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Abstract
太さの増大を抑え、小形化を図ることができる電磁アク
チュエータを得る。 【解決手段】 内側極歯11Aを形成するインナーヨー
ク部10aと、外側極歯12Aを形成するアウターヨー
ク部10bと、これら両ヨーク部10a,10bの間の
空間部13Aとを有するヨーク10Aと、該空間部内1
3Aに収容されて上記インナーヨーク部10aの周りを
取囲む環状の励磁コイル14と、N極とS極とがラジア
ル方向に着磁され、該ヨーク10Aの軸線方向に変位自
在なるように配設された永久磁石15とで構成する。
Description
アクチュエータに関するものである。
往復運動装置として、励磁コイルに電圧を印加し、その
磁気力によって、出力軸に連結された可動鉄心に直線的
な運動を与える電磁ソレノイド(電磁アクチュエータ)
は知られている。この電磁ソレノイドは、構造は簡単で
あるが、鉄心を励磁コイルの内部に含んでいるため、電
気的な応答を良くするのが難しいという問題があり、こ
れを解消するためには、起動時に励磁コイルに大電圧を
印可する必要がある。
記可動鉄心に代えて永久磁石を使用することにより電気
的応答性を高めた電磁アクチュエータを提案している
(特願2000−217304号)。この電磁アクチュ
エータにおいては、上記電磁ソレノイドのように起動時
に大電圧を印加しなくても、永久磁石の磁気と通電時に
励磁コイルから発生する電磁気とを利用して応答性を高
めている。このような電磁アクチュエータにおいて、高
い電気的応答性を確保した状態でより強力な推力を確保
する必要がある場合には、励磁コイルの巻数を大きくす
るか、又は永久磁石を大きくして磁力を大きくする必要
があると考えられるが、アクチュエータ全体が太くなっ
てしまう場合があり、一層の小形化が求められるこの種
のものにおいては、この点が大きな障害となる可能性が
ある。
する課題は、十分な推力を確保しながらも、全体として
の太さの増大を抑え、小形化を図ることができる電磁ア
クチュエータを提供することにある。
め、本発明の磁石可動型電磁アクチュエータは、内側極
歯を形成する柱状のインナーヨーク部と、このインナー
ヨーク部の外側に該インナーヨーク部の外周の少なくと
も一部を取囲むように位置して外側極歯を形成するアウ
ターヨーク部と、これら両ヨーク部の間の空間部とを有
する少なくとも一つのヨーク;上記ヨークの空間部内に
収容されて上記インナーヨーク部の周りを取囲む環状の
励磁コイル;上記インナーヨークとアウターヨークとの
間に配設可能な形状及び大きさを有すると共に、N極と
S極とがラジアル方向に着磁され、上記外側極歯と内側
極歯との間の位置に該ヨークの軸線方向に変位自在なる
ように配設された永久磁石;を備えたことを特徴とする
ものである。
ヨークを、内側極歯を形成する円柱状のインナーヨーク
部と、このインナーヨーク部のまわりに同心状に位置し
て外側極歯を形成する円筒状のアウターヨーク部と、こ
れら両ヨーク部の間に位置する環状の空間部とを有する
構成とし、該空間部内に励磁コイルを配設すると共に、
ラジアル方向に着磁した永久磁石を上記ヨークにおける
外側極歯と内側極歯との間の位置に同心状かつ該ヨーク
の軸線方向に変位自在なるように配設したので、コイル
への通電方向を変えることにより永久磁石をその軸線方
向に効率的に駆動することができ、しかも、励磁コイル
が永久磁石の移動方向に位置することとなるため、励磁
コイルをその巻数を増やして外径を大きくしたり、ある
いは永久磁石の外径をある程度大きくしても、励磁コイ
ルが永久磁石の外周面と対向する位置に配設されている
従来のものに比べて、アクチュエータ全体の太さが大き
くなることを抑えることができ、これにより、十分な推
力を確保しながらも、電磁アクチュエータ全体の小形化
を図ることが可能である。
と永久磁石とがそれぞれ、円形または多角形断面の筒状
をしているものとすることができ、この場合、この電磁
アクチュエータが、上記アウターヨーク部の先端に取付
けられて、上記ヨークと共にケーシングを構成するカバ
ーと、該ケーシング内に形成された磁石室と、該磁石室
内に移動自在に配設されて上記永久磁石を保持する磁石
ホルダーと、上記磁石室の中央部にケーシングの軸線方
向に前後動自在なるように配設され、基端側が該磁石ホ
ルダーと結合されていると共に、先端側が上記カバーを
貫通してケーシング外に導出された出力用のシャフトと
を有しているものとすることができる。また、上記ヨー
クの一対と、これらのヨークをそれらの内側及び外側極
歯同士が対向する向きで連結してケーシングを構成する
筒状のスリーブと、該ケーシングの内部に形成された磁
石室と、該磁石室内に移動自在に配設されて上記永久磁
石を保持する磁石ホルダーと、上記磁石室の中央部にケ
ーシングの軸線方向に前後動自在なるように配設され、
上記磁石ホルダーと結合されていると共に、上記一対の
ヨークを貫通してケーシング外に導出された出力用のシ
ャフトとを有しているものとすることもできる。
ヨーク部と永久磁石とがそれぞれ、側面の一部が開放す
る不完全筒状をしているものとすることができ、この場
合、上記アウターヨーク部の側面の開放部に、レールと
このレール上を移動するスライド部材とからなるリニア
ガイド機構を設置し、上記スライド部材に上記永久磁石
を取付けたものとすることができる。
動型電磁アクチュエータの構成を原理的に示すものであ
る。この第1の電磁アクチュエータ1Aは、内側極歯1
1を形成する円柱状のインナーヨーク部10aと、この
インナーヨーク部10aと一体的に連結され、そのまわ
りに同心状に位置して外側極歯12を形成する円筒状の
アウターヨーク部10bと、これらの両ヨーク部10
a,10bの間に位置する環状の空間部13とを有する
一つのヨーク10と、該ヨーク10の空間部13内に収
容された、上記インナーヨーク部10aを取囲む環状の
励磁コイル14と、上記ヨーク10における外側極歯1
2と内側極歯11との間の位置に同心状かつ該ヨーク1
0の軸線方向に変位自在なるように配設され、N極とS
極とがラジアル方向に着磁された円筒状の永久磁石15
とを有している。
ヨーク部10bは、上記励磁コイル14の軸線方向の長
さ(幅)よりも長く、励磁コイル14を空間部13内に
収容した状態でも先端方向に突出している。そして、そ
の突出した部分がそれぞれ内側極歯11及び外側極歯1
2を構成している。これら内側及び外側極歯11,12
間の隙間は、上記永久磁石15の肉厚より大きく形成さ
れている。したがって、上記永久磁石15が励磁コイル
14側の移動端付近に近接すると、該永久磁石15が上
記ヨーク10の空間部13における内側及び外側極歯1
1の先端側の空間内に収容されることになり、これによ
り、内側極歯11の外周面と永久磁石15の内周面と
が、また外側極歯12の内周面と永久磁石の外周面とが
それぞれ対向することとなる。
ては、図1に示すように、永久磁石15が、その外周面
側がS極、内周面側がN極になるようにラジアル方向に
着磁されている。この状態で、上記励磁コイル14に、
図1中に記号で示す方向に通電すると、その電流の向き
によりヨーク10の内側極歯11がN極に、外側極歯1
2がS極になる。このため、上記内側極歯11に発生し
たN極とそれに対面する永久磁石15の内周面側のN
極、及び外側極歯12に発生したS極とそれに対面する
永久磁石15の外周面側のS極との間にそれぞれ反発力
が作用する。そして、永久磁石15には内側及び外側極
歯11,12の間の空間から脱出させる方向(図1中の
矢印方向)に大きな推力が発生し、それによって永久磁
石15が駆動される。
すると、ヨーク10の内側及び外側極歯11,12に生
じるN及びSの磁極が上述した場合とは逆の関係にな
り、そのため、永久磁石15に発生する推力の方向も逆
方向(図1において右方)になり、永久磁石15は内側
及び外側極歯11,12の間の空間に入る方向に移動す
ることになる。
上記永久磁石15は、該永久磁石15のN極から、ヨー
ク10における内側極歯11から外側極歯12に至る磁
路を通ってS極に達する磁束の作用により、基本的にヨ
ーク10側に引きつけられて、ヨーク10側の移動端に
停止することとなる。
タ1Aは、ヨーク10におけるインナーヨーク部10a
とアウターヨーク部10bとの間に位置する空間部13
内に励磁コイル14を配設すると共に、永久磁石15を
上記ヨーク10における外側極歯12と内側極歯11と
の間の位置に同心状かつ該ヨーク10の軸線方向に変位
自在なるように配設したことにより、励磁コイル14が
永久磁石の移動方向上に位置することとなるため、励磁
コイル14をその巻数を増やして外径を大きくしたり、
あるいは永久磁石15の外径をある程度大きくしても、
励磁コイルが永久磁石の外周面と対向する位置に配設さ
れている従来のものに比べて、アクチュエータ全体の太
さが大きくなることを抑えることができ、これにより、
十分な推力を確保しながらも、電磁アクチュエータ全体
の小形化を図ることが可能である。また、内側及び外側
極歯11,12を形成するインナーヨーク部10aとア
ウターヨーク部10bとをヨーク10として一体に形成
したことにより、全体としての部品数を少なくすること
ができる。
ては、上記内側及び外側極歯11,12間には、ヨーク
10全体としての磁路が形成されるので、両極歯11,
12の長さや肉厚、あるいはヨーク10自体の磁気特性
等を調整して上記永久磁石15の推力や磁気吸着力を調
整してもよい。
は、ヨーク10のインナーヨーク部10a及びアウター
ヨーク部10bをそれぞれ円柱状及び円筒状とし、磁石
15を円筒状のものとしているが、図2に示すように、
上記ヨーク10Aは、インナーヨーク部10Aaを四角
柱状とすると共に、アウターヨーク部10Abを四角形
断面の筒状とし、磁石15Aを四角形断面の筒状のもの
としてもよい。なお、上記インナーヨーク部10Aaは
必ずしも四角柱状でなくてもよく、任意の多角柱状であ
ってもよく、さらに、円筒状のアウターヨーク部10A
bに対して角柱状のものを用いてもよく、一方、上記ア
ウターヨーク部10Aaも四角形断面の筒状でなくて
も、他の多角形断面の筒状であってもよく、さらに、円
柱状のインナーヨーク部10Aaに対して種々の多角形
断面の筒状のものを用いてもよい。この場合、磁石15
の形状はいずれかのヨーク部10Aa,10Abの形状
に適応させることになる。
アクチュエータの構成を原理的に示すものである。この
第2の電磁アクチュエータ1Bは、内側極歯21を形成
するインナーヨーク部20a、それと一体的に連結され
て外側極歯22を形成するアウターヨーク部20b、及
び両ヨーク部20a,20bの間の空間部23とを有す
る一つのヨーク20と、上記空間部23内に収容された
励磁コイル24と、永久磁石25とを有しているもの
で、上述した第1の電磁アクチュエータ1Aと、内側極
歯21の構成が異なっている。
記励磁コイル24の軸線方向の長さとほぼ同じ長さに形
成されていて、空間部23内に該励磁コイル24を収容
した場合には、外側極歯22のように励磁コイル24よ
り突出せず、インナーヨーク部20aの先端が内側極歯
21を構成するようになっている。したがって、永久磁
石25が励磁コイル24側の移動端付近に近接すると、
該永久磁石25の一部が、アウターヨーク部20bにお
ける外側極歯22が形成する中空内に収容された状態と
なって、該外側極歯22の内周面と永久磁石25の外周
面の一部が対向することになる。なお、この第2の電磁
アクチュエータ1Bは、上記インナーヨーク部20a及
び内側極歯21以外の構成は、上述の第1の電磁アクチ
ュエータ1Aと実質的に同じであるため説明を省略す
る。
タ1Bは、基本的に第1の電磁アクチュエータ1Aと同
等の作用、効果を得ることができる。この場合、上記内
側極歯21は励磁コイル24より突出しないため、第1
のアクチュエータ1Aに比べて推力が小さいが、ヨーク
20の構成が比較的簡単で成形も容易であり、しかも、
永久磁石25の支持構造の自由度を高めることができ
る。
ては、ヨーク20のインナーヨーク部20a及びアウタ
ーヨーク部20bをそれぞれ円柱状及び円筒状とすると
共に、磁石25を円筒状としているが、インナーヨーク
部20aを四角柱その他の角柱状としたり、アウターヨ
ーク部20bを各種多角形断面の筒状とし、磁石25を
いずれかのヨーク部20a,20bの形状に適応させる
ことは、上記第1の電磁アクチュエータ1Aの場合と同
じである。
可動型電磁アクチュエータの構成を原理的に示すもので
ある。この第3の電磁アクチュエータ1Cは、内側極歯
31を形成する四角柱状のインナーヨーク部30a、外
側極歯32を形成するアウターヨーク部30b、及び両
ヨーク部30a,30bの間の空間部33とを有する一
つのヨーク30と、上記空間部33内に収容されて上記
インナーヨーク部30aを取囲む励磁コイル34と、ラ
ジアル方向に着磁された永久磁石35とを有している。
部が開放する不完全な四角形断面(断面コ字形)の筒状
に形成されている。そして、その開放部に、レール36
と該レール36上を移動するスライド部材37とを有す
るリニアガイド機構が設置されている。この第3の電磁
アクチュエータ1Cでは、上記リニアガイド機構は、上
記スライド部材37の下面側中央部に上記レール36に
摺動自在に跨乗する凹溝部37aを設けて、レール36
の両側面とスライド部材37の凹溝部37aの両溝壁と
の対向面にそれぞれ溝38,38を形成し、各溝38,
38内に鋼球39を回転自在に配設することにより構成
されている。
同様に、側面の一部が開放する不完全な四角形断面(断
面コ字形)の筒状に形成されていて、その開放部が上記
スライド部材37の上面側に固定されている。
タ1Cは、基本的に第1の電磁アクチュエータ1Aと同
等の作用、効果を得ることができるが、磁石35がリニ
アガイド機構によりガイドされるため、上記励磁コイル
34に通電した場合には、よりスムーズな移動が可能で
ある。
ては、インナーヨーク部30aを四角柱状とし、アウタ
ーヨーク部30b及び磁石35を、側面の一部が開放す
る不完全な四角形断面の筒状としているが、インナーヨ
ーク部は円柱状やその他の角柱状としてもよく、アウタ
ーヨーク部30b及び磁石35は、側面の一部が開放す
るものであれば、不完全な各種多角形断面あるいは円形
断面の筒状としてもよい。
ータ1Aを具体化した実施例のうちの一つを示すもので
ある。この第4の電磁アクチュエータ1Dは、1つのヨ
ーク40と、ボビン44aに巻線44bを捲回すること
により構成した励磁コイル44と、上記ヨーク40の一
端側に取付けられて該ヨーク40と共にケーシングを構
成する非磁性材料からなるカバー46と、該ケーシング
内に配設され、N極とS極とがラジアル方向に着磁され
た円筒状の永久磁石45と、該永久磁石45が取付けら
れた磁石ホルダー47と、先端側がケーシングの外部に
導出された出力用のシャフト48とを備えている。
る円柱状のインナーヨーク部40aと、このインナーヨ
ーク部40aのまわりに同心状に位置して外側極歯42
を形成するアウターヨーク部40bと、これら両ヨーク
部40a,40bをそれぞれの基端側で連結する、ケー
シングのエンドカバーの機能を有する基部40cとを一
体に有している。上記両ヨーク部40a,40bの間の
位置には、環状の空間部43が形成されていて、この空
間部43に上記励磁コイル44が収容されている。そし
て、インナーヨーク部40a及びアウターヨーク部40
bのうち、上記空間部43に上記励磁コイル44より突
出した部分をそれぞれ内側極歯41及び外側極歯42と
している。
る磁石室49を構成する中空部を有しており、その中空
部の開口端側が上記外側極歯42の外周面の先端側に嵌
合している。したがって、ケーシングは、このカバー4
6と、上記ヨーク40のアウターヨーク部40b及び基
部40cとで構成されることとなる。また、このカバー
46は、上記シャフト48の先端側を上記中空部側から
ケーシングの外部に導出するための貫通孔46aを備え
ている。
が取付けられた磁石ホルダー47を移動自在に収容する
磁石室49が形成されていて、該磁石室49の中央部に
は、上記シャフト48が、ケーシングの軸線方向に前後
動自在に配設されている。上記磁石ホルダーは47は、
上記永久磁石45から生じる推力を上記シャフト48に
伝達して駆動させるもので、該シャフト48の基端側
に、一緒に変位できるように固定されている。また、こ
の磁石ホルダー47は、上記インナーヨーク部40aの
先端側を覆うような断面凹状に形成されていて、永久磁
石45がヨーク40側の移動端に近接した場合には、イ
ンナーヨーク部40aの外周面に接触しないように構成
されている。なお、上記永久磁石45は、この磁石ホル
ダー47の外周面側に嵌着されている。
タ1Dは、上記シャフト48の先端側を目的物に連結し
て該目的物の搬送等に使用される。図3に示すようにシ
ャフト48が右側端にある状態において、励磁コイル4
4に通電して、内側及び外側極歯41,42に上記永久
磁石45の内周側及び外周側の磁極と相反する磁極が発
生する方向に電流を流すと、両極歯41,42に発生し
た磁極と永久磁石45の磁極との間に反発力が発生し、
永久磁石45に両極歯41,42間の空間から脱出する
方向の推力が発生するため、シャフト48は左側端まで
前進する。
態で上記励磁コイルに逆方向の電流を流すと、両極歯4
1,42には上述した場合と逆の磁極が発生するため、
永久磁石45は両極歯41,42との相互の磁気吸着力
によって、ヨーク40側に吸引され、これによりシャフ
ト48及び永久磁石45は復帰端(右側端)に速やかに
後退する。なお、シャフト48や永久磁石45、磁石ホ
ルダー47の重量や、永久磁石45の磁力等によって
は、励磁コイル44の通電を解除しても、永久磁石45
の磁力のみによりシャフト48の復帰動作を行う場合が
ある。
においては、磁極をラジアル方向に着磁した永久磁石4
5を用いているため、シャフト48、磁石ホルダー47
及び永久磁石45を含む可動部分に働く横荷重が小さ
く、そのため、カバー46の貫通孔46aに設けられ
た、シャフト48を支持する軸受46bも簡単な構成の
ものでよく、コストの低減、小さい横荷重に起因する耐
久性の向上を期待することができる。
ータ1Aを具体化した、上述の第4の電磁アクチュエー
タとは異なる実施例を示すものである。上記第4のアク
チュエータ1Dはヨークを1つ備えた構成のものであっ
たが、以下に述べる第5の電磁アクチュエータ1Eは、
ヨークを2つ備えたものである。
は、一対のヨーク50A,50Bを備え、ボビン63
A,63Bに巻線64A,64Bを捲回することにより
構成した励磁コイル54A,54Bと、上記一対のヨー
ク50A,50Bをそれらの内側及び外側極歯51A,
51B,52A,52B同士が対向する向きで連結す
る、ケーシングの一部を構成する筒状のスリーブ56
と、該ケーシング内に配設され、N極とS極とがラジア
ル方向に着磁された円筒状の永久磁石55と、該永久磁
石55を保持する磁石ホルダー57と、ケーシングの軸
線方向に前後動自在なるように配設された、上記一対の
ヨーク50A,50Bを貫通する出力用のシャフト58
とを有している。
的に相互に同形のもので、いずれも、内側極歯51A,
51Bを形成する円柱状のインナーヨーク部50Aa,
50Baと、各インナーヨーク部50Aa,50Baの
まわりに同心状に位置して外側極歯52A,52Bを形
成するアウターヨーク部50Ab,50Bbと、アウタ
ー部50Aa,50Baとインナーヨーク部50Ab,
50Bbとを基端側で連結する、ケーシングのカバーの
機能を有する基部50Ac,50Bcとを一体に有して
いる。上記各ヨーク50A,50Bはそれぞれの両ヨー
ク部の間の位置に、環状の空間部53A,53Bが形成
され、これらの各空間部53A,53Bに、上記励磁コ
イル54A,54Bがそれぞれ収容されている。そし
て、アウター部50Aa,50Ba及びインナーヨーク
部50Ab,50Bbのうち、上記空間部53A,53
Bに上記励磁コイル54A,54Bから突出した部分を
それぞれ内側極歯51A,51B及び外側極歯52A,
52Bとしている。また、上記各ヨーク50A,50B
の軸線方向の中央には、インナーヨーク部50Aa,5
0Ba及び基部50Ac,50Bcを貫通する貫通孔6
1A,61Bが設けられていて、上記シャフト58を挿
通させている。さらに、これら貫通孔61A,61Bに
おける基部60A,60B側には、シャフト58を前後
動摺動自在に支持する軸受62A,62Bが取付けられ
ている。
口が、上記ヨーク50A,50Bの各50Ab,50B
bの先端側に嵌合している。したがって、ケーシング
は、このスリーブ56と、一対のヨーク50A,50B
のアウターヨーク部50Ab,50Bb及び基部50A
c,50Bcとで構成されることとなる。
が取付けられた磁石ホルダー57を移動自在に収容する
磁石室59が形成されていて、該磁石室59の中央部に
は、上記シャフト58が、ケーシングの軸線方向に前後
動自在に配設されている。上記磁石ホルダー57は、上
記インナーヨーク部50Aa,50Baの両方の先端側
を覆うよう形状に形成されたもので、シャフト58の中
間付近に該シャフト58と一体に変位できるように固定
され、永久磁石55が各ヨーク50A,50B側の移動
端に近接した場合には、その移動端側のインナーヨーク
部50Aa,50Baの先端側外周面に接触しない状態
で覆うように構成されている。なお、上記永久磁石55
は、この磁石ホルダー57の外周面側の中央に位置不動
に固定されている。
タ1Eは、上記シャフト58の先端側(この実施例にお
いては左側端)を目的物に連結して該目的物の搬送等に
使用される。図7に示すように永久磁石55が右側に位
置するヨーク50B側の移動端にありシャフト58が復
帰端側にある状態において、左側の位置するヨーク50
Aに取付けられた励磁コイル54Aに通電して、その内
側及び外側極歯51A,52Aに上記永久磁石55の内
周側及び外周側の磁極と引き合う磁極が発生する方向に
電流を流すと、両極歯51A,52Aに発生した磁極と
永久磁石55の磁極との間に吸引力が発生する、一方、
右側の位置するヨーク50Bに取付けられた励磁コイル
54Bに通電して、その内側及び外側極歯51B,52
Bに上記永久磁石55の内周側及び外周側の磁極と相反
する磁極が発生する方向に電流を流すと、両極歯51
B,52Bに発生した磁極と永久磁石55の磁極との間
に反発力が発生する。これにより、永久磁石55が、右
側のヨーク50B側から左側のヨーク50A側に移動す
る方向の推力が発生し、シャフト58は左側端まで前進
する。
態で各励磁コイル54A,54Bのそれぞれに上述の場
合と逆方向の電流を流すと、各ヨークの極歯には、上述
した場合と逆の磁極が発生するため、永久磁石55は右
側のヨーク50B側に吸引され、これによりシャフト5
8及び永久磁石55は復帰端(右側端)に速やかに後退
する。なお、シャフト58や永久磁石55、磁石ホルダ
ー57の重量や、永久磁石の磁力等によっては、各励磁
コイル54A,54Bの通電を解除すると、永久磁石5
5の磁力により、現在の位置において最も近い方のヨー
ク側に向かってシャフト58を移動させる場合がある。
タ1Eにおいては、上述した第3の電磁アクチュエータ
1Eのような、ヨーク及び励磁コイルをケーシングの片
方だけに有するタイプのものに比べて、特別に励磁コイ
ルの巻数を増やしたり永久磁石の磁力を強くしなくて
も、大きな推力を得ることが容易であり、また電気的な
応答性も良い。
おいては、一対のヨーク50A,50Bを同形のものを
用いているが、内側及び外側極歯の長さや肉厚等を相違
させて、一対のヨークの間で永久磁石55との磁気吸着
力や反発力を調整するようにしてもよい。
クチュエータ1D,1Eにおいては、インナーヨーク部
を四角柱その他の角柱状としたり、アウターヨーク部を
各種多角形断面の筒状とし、磁石をいずれかのヨーク部
の形状に適応させることが望ましいことは、上記第1の
電磁アクチュエータ1Aの場合と同じである。
ータによれば、ヨークを、内側極歯を形成する円柱状の
インナーヨーク部と、該インナーヨーク部のまわりに同
心状に位置して外側極歯を形成するアウターヨーク部
と、これら両ヨーク部の間に位置する環状の空間部とを
有する構成とし、該空間部内に励磁コイルを配設すると
共に、永久磁石を上記ヨークにおける外側極歯と内側極
歯との間の位置に同心状かつ該ヨークの軸線方向に変位
自在なるように配設したことにより、励磁コイルが永久
磁石の移動方向上に位置することとなるため、励磁コイ
ルをその巻数を増やして外径を大きくしたり、あるいは
永久磁石の外径をある程度大きくしても、アクチュエー
タ全体の太さが大きくなることを抑えることができ、こ
れにより、十分な推力を確保しながらも、電磁アクチュ
エータ全体の小形化を図ることが可能である。
ータの構成を原理的に示す断面図である。
ータの構成を原理的に示す断面図である。
ータの構成を原理的に示す横断面図である。
である第4の電磁アクチュエータを示す断面図である。
ュエータのを示す断面図である。
タ 10,20,30,40,50A,50B ヨーク 10a,20a,30a,40a,50Aa,50Ba
インナーヨーク部 10b,20b,30b,40a,50Ab,50Bb
アウターヨーク部 11,21,31,41,51A,51B 内側極
歯 12,22,32,42,52A,52B 外側極
歯 13,23,33,43,53A,53B 空間部 14,24,34,44,54A,54B 励磁コ
イル 15,25,35,45,55 磁石 36 レール 37 スライド部材 46 ケース 47,57 磁石ホルダー 48,58 シャフト 49,59 磁石室 56 スリーブ
Claims (6)
- 【請求項1】内側極歯を形成する柱状のインナーヨーク
部と、このインナーヨーク部の外側に該インナーヨーク
部の外周の少なくとも一部を取囲むように位置して外側
極歯を形成するアウターヨーク部と、これら両ヨーク部
の間の空間部とを有する少なくとも一つのヨーク;上記
ヨークの空間部内に収容されて上記インナーヨーク部の
周りを取囲む環状の励磁コイル;上記インナーヨークと
アウターヨークとの間に配設可能な形状及び大きさを有
すると共に、N極とS極とがラジアル方向に着磁され、
上記外側極歯と内側極歯との間の位置に該ヨークの軸線
方向に変位自在なるように配設された永久磁石;を備え
たことを特徴とする磁石可動型電磁アクチュエータ。 - 【請求項2】請求項1に記載の電磁アクチュエータにお
いて、上記アウターヨーク部と永久磁石とがそれぞれ、
円形または多角形断面の筒状をしているもの。 - 【請求項3】請求項1に記載の電磁アクチュエータにお
いて、上記アウターヨーク部と永久磁石とがそれぞれ、
側面の一部が開放する不完全筒状をしているもの。 - 【請求項4】請求項2に記載の電磁アクチュエータにお
いて、この電磁アクチュエータが、上記アウターヨーク
部の先端に取付けられて、上記ヨークと共にケーシング
を構成するカバーと、該ケーシング内に形成された磁石
室と、該磁石室内に移動自在に配設されて上記永久磁石
を保持する磁石ホルダーと、上記磁石室の中央部にケー
シングの軸線方向に前後動自在なるように配設され、基
端側が該磁石ホルダーと結合されていると共に、先端側
が上記カバーを貫通してケーシング外に導出された出力
用のシャフトとを有しているもの。 - 【請求項5】請求項2に記載の電磁アクチュエータにお
いて、上記ヨークの一対と、これらのヨークをそれらの
内側及び外側極歯同士が対向する向きで連結してケーシ
ングを構成する筒状のスリーブと、該ケーシングの内部
に形成された磁石室と、該磁石室内に移動自在に配設さ
れて上記永久磁石を保持する磁石ホルダーと、上記磁石
室の中央部にケーシングの軸線方向に前後動自在なるよ
うに配設され、上記磁石ホルダーと結合されていると共
に、上記一対のヨークを貫通してケーシング外に導出さ
れた出力用のシャフトとを有しているもの。 - 【請求項6】請求項3に記載の電磁アクチュエータにお
いて、上記アウターヨーク部の側面の開放部に、レール
とこのレール上を移動するスライド部材とからなるリニ
アガイド機構を設置し、上記スライド部材に上記永久磁
石を取付けているもの。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001381903A JP3818910B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 磁石可動型電磁アクチュエータ |
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JP2001381903A JP3818910B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 磁石可動型電磁アクチュエータ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005294830A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-20 | Bose Corp | 電磁アクチュエータ及びその制御法 |
KR20160088122A (ko) * | 2015-01-15 | 2016-07-25 | 주식회사 맥솔 | 동력전달용 마그넷 커플러 |
CN112881206A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 西北工业大学 | 一种产生大位移的电磁加载装置及其试验方法 |
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001381903A patent/JP3818910B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR101699849B1 (ko) * | 2015-01-15 | 2017-01-25 | 주식회사 맥솔 | 동력전달용 마그넷 커플러 |
CN112881206A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 西北工业大学 | 一种产生大位移的电磁加载装置及其试验方法 |
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