JP2003235231A - Linear actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアアクチュエ
ータに関し、特にその信頼性向上および性能向上に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to improvement of reliability and performance thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】リニアアクチュエータは、バネを併用し
共振させることによって少ない損失で駆動できることか
ら、コンプレッサモータ等として利用されている。そし
て、このリニアアクチュエータを用いたコンプレッサは
高効率である等優れた性能を発揮できることから、冷蔵
庫や、冷凍庫、あるいはエアコンディショナ用としての
利用が期待されている。2. Description of the Related Art A linear actuator is used as a compressor motor or the like because it can be driven with a small loss by resonating with a spring. Since a compressor using this linear actuator can exhibit excellent performance such as high efficiency, it is expected to be used as a refrigerator, a freezer, or an air conditioner.
【０００３】リニアアクチュエータとしては、ボイスコ
イルモータがある。このボイスコイルモータは、永久磁
石により作られた磁界の中でコイルに電流を流すことに
よりコイルに生じる力で駆動を行うもので、コイルを含
む可動子が動く可動コイル型とも呼ばれている。As a linear actuator, there is a voice coil motor. This voice coil motor is driven by a force generated in a coil by passing a current through the coil in a magnetic field created by a permanent magnet, and is also called a movable coil type in which a mover including the coil moves.
【０００４】また、他のリニアアクチュエータとして、
上記可動コイル型のものに対して永久磁石とコイルとを
入れ替えた構造であって、永久磁石を含む可動子が動く
可動磁石型と呼ばれるものもある。As another linear actuator,
There is also a structure in which a permanent magnet and a coil are exchanged with respect to the above-mentioned movable coil type, and a movable element including a permanent magnet is called a movable magnet type.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した可
動コイル型のものは、可動子にコイルが含まれることか
ら、可動子に電流を流さなければならず、このための給
電線に可動子の移動で断線を生じてしまうことがあり、
信頼性に劣るという問題があった。By the way, in the above-mentioned movable coil type, since a coil is included in the mover, it is necessary to pass an electric current through the mover. Movement may cause disconnection,
There was a problem of poor reliability.
【０００６】また、上記した可動磁石型のものは、性能
向上を図るために高い磁束密度を得ようとした場合に永
久磁石の重量が増大することになり、その結果、可動子
の重量が増加することになるため、望むように性能向上
が図れないという問題があった。Further, in the above-mentioned movable magnet type, the weight of the permanent magnet is increased when trying to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance, and as a result, the weight of the mover is increased. Therefore, there is a problem that the performance cannot be improved as desired.
【０００７】このため、本出願人は、固定子と、鉄片を
有し固定子に対し往復動可能に設けられた可動子と、鉄
片に対向した状態で固定子に設けられた永久磁石と、固
定子に設けられたコイルとを備え、電流の方向が変わる
固定子側のコイルと永久磁石とで鉄片を通る磁束を移動
させることにより鉄片すなわち可動子を往復動させるリ
ニアアクチュエータを開発し先の出願を行っている（特
願２００１−３６９３７８号）。このリニアアクチュエ
ータは、コイルと永久磁石とがともに固定子に設けられ
るため、可動子側に給電する必要がなくなって、移動す
る可動子がコイルへの給電線に断線を生じさせてしまう
ことがなくなるとともに、性能向上を図るために高い磁
束密度を得ようとした場合に永久磁石の重量が増大して
も、可動子の重量が増加することがなく、さらに、可動
子に磁石がないことから、可動子への着磁が作業が不要
となる非常に優れたものである。Therefore, the applicant of the present invention, the stator, the mover provided with an iron piece so as to reciprocate with respect to the stator, the permanent magnet provided on the stator in a state of facing the iron piece, A linear actuator that includes a coil provided on the stator and moves the magnetic flux passing through the iron piece with the coil on the stator side where the current direction changes and the permanent magnet to reciprocate the iron piece, that is, the mover has been developed. An application has been filed (Japanese Patent Application No. 2001-369378). In this linear actuator, since the coil and the permanent magnet are both provided on the stator, it is not necessary to feed power to the mover side, and the moving mover does not cause a disconnection in the feed line to the coil. At the same time, even if the weight of the permanent magnet increases when trying to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance, the weight of the mover does not increase, and further, since the mover has no magnet, Magnetization of the mover is extremely excellent because it eliminates the need for work.
【０００８】しかしながら、このリニアアクチュエータ
において、永久磁石により生じる磁束が可動子の移動に
対し有効に使われなければ、可動子に十分かつ安定して
推力を発生させることができないことになり、この点で
さらなる改善の余地があった。However, in this linear actuator, unless the magnetic flux generated by the permanent magnet is effectively used for the movement of the mover, the mover cannot sufficiently and stably generate thrust. There was room for further improvement.
【０００９】したがって、本発明は、永久磁石により生
じる磁束を可動子の移動に有効に使用することができ、
可動子に十分かつ安定して推力を発生させることができ
るリニアアクチュエータの提供を目的とする。Therefore, according to the present invention, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for the movement of the mover,
An object of the present invention is to provide a linear actuator that can generate thrust in a mover sufficiently and stably.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のリニアアクチュエータは、
固定子と、鉄片を有し前記固定子に対し往復動可能に設
けられた可動子と、前記鉄片に対向しかつ前記往復動の
方向に沿って磁極を並べた状態で前記固定子に設けられ
た永久磁石と、該永久磁石の前記往復動の方向における
両側に設けられた一対の磁極部材と、前記固定子に設け
られたコイルとを有するものであって、前記鉄片は、前
記磁極部材に対向する側に、前記往復動の方向に対し傾
斜する鉄片側テーパ面を有することを特徴としている。In order to achieve the above object, a linear actuator according to claim 1 of the present invention comprises:
A stator, a mover having an iron piece that is provided so as to reciprocate with respect to the stator, and a stator provided with the magnetic poles facing the iron piece and aligned in the reciprocating direction. A permanent magnet, a pair of magnetic pole members provided on both sides in the reciprocating direction of the permanent magnet, and a coil provided on the stator, wherein the iron piece is provided on the magnetic pole member. It is characterized in that it has an iron piece side taper surface that is inclined with respect to the reciprocating direction on the opposite side.
【００１１】このように、鉄片が、磁極部材に対向する
側に鉄片側テーパ面を有するため、永久磁石によって生
じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束が、この鉄片側
テーパ面によって導かれやすくなり、その結果、永久磁
石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束数
を増加させることができる。As described above, since the iron piece has the iron piece side tapered surface on the side facing the magnetic pole member, the magnetic flux generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece is guided by the iron piece side tapered surface. As a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be increased.
【００１２】本発明の請求項２記載のリニアアクチュエ
ータは、固定子と、鉄片を有し前記固定子に対し往復動
可能に設けられた可動子と、前記鉄片に対向しかつ前記
往復動の方向に沿って磁極を並べた状態で前記固定子に
設けられた永久磁石と、該永久磁石の前記往復動の方向
における両側に設けられた一対の磁極部材と、前記固定
子に設けられたコイルとを有するものであって、前記磁
極部材は、前記鉄片に対向する側に、前記往復動の方向
に対し傾斜する磁極部材側テーパ面を有することを特徴
としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a linear actuator, a stator, a movable element which has an iron piece and is provided so as to be capable of reciprocating with respect to the stator, and a direction of the reciprocating movement which faces the iron piece. A permanent magnet provided on the stator in a state where magnetic poles are arranged along the magnetic pole, a pair of magnetic pole members provided on both sides in the reciprocating direction of the permanent magnet, and a coil provided on the stator. The magnetic pole member is characterized in that it has a magnetic pole member side taper surface that is inclined with respect to the reciprocating direction on the side facing the iron piece.
【００１３】このように、磁極部材が、鉄片に対向する
側に磁極部材側テーパ面を有するため、永久磁石によっ
て生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束が、この磁
極部材側テーパ面によって導かれやすくなり、その結
果、永久磁石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導か
れる磁束数を増加させることができる。As described above, since the magnetic pole member has the magnetic pole member side tapered surface on the side facing the iron piece, the magnetic flux generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece is formed by the magnetic pole member side tapered surface. As a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be increased.
【００１４】本発明の請求項３記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項２記載のものに関して、前記鉄片は、前
記磁極部材に対向する側に、前記往復動の方向に対し傾
斜する鉄片側テーパ面を有することを特徴としている。A linear actuator according to a third aspect of the present invention is the linear actuator according to the second aspect, wherein the iron piece has an iron piece side taper surface inclined on the side facing the magnetic pole member with respect to the reciprocating direction. It is characterized by having.
【００１５】このように、鉄片も、磁極部材に対向する
側に鉄片側テーパ面を有するため、永久磁石によって生
じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束が、この鉄片側
テーパ面によって導かれやすくなり、その結果、永久磁
石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束数
をさらに増加させることができる。As described above, since the iron piece also has the iron piece side tapered surface on the side facing the magnetic pole member, the magnetic flux generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece is guided by the iron piece side tapered surface. As a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnets and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be further increased.
【００１６】本発明の請求項４記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項１または３記載のものに関して、前記鉄
片側テーパ面は、前記鉄片の前記往復動の方向における
両側にそれぞれ設けられていることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the linear actuator according to the first or third aspect, the iron piece side tapered surfaces are provided on both sides of the iron piece in the reciprocating direction. It has a feature.
【００１７】このように、鉄片側テーパ面が、鉄片の前
記往復動の方向における両側にそれぞれ設けられている
ため、永久磁石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導
かれる磁束数を確実に増加させることができる。Since the iron piece side tapered surfaces are provided on both sides of the iron piece in the reciprocating direction, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnets and guided between the magnetic pole member and the iron piece is surely increased. Can be made.
【００１８】本発明の請求項５記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項２または３記載のものに関して、前記磁
極部材側テーパ面は、前記一対の磁極部材の両方にそれ
ぞれ設けられていることを特徴としている。A linear actuator according to a fifth aspect of the present invention is the linear actuator according to the second or third aspect, wherein the magnetic pole member side taper surface is provided on both of the pair of magnetic pole members. There is.
【００１９】このように、磁極部材側テーパ面が、一対
の磁極部材の両方にそれぞれ設けられているため、永久
磁石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束
数を確実に増加させることができる。As described above, since the magnetic pole member side tapered surface is provided on each of the pair of magnetic pole members, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be reliably increased. You can
【００２０】本発明の請求項６記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項１乃至５のいずれか一項記載のものに関
して、前記固定子には前記永久磁石および前記一対の磁
極部材の組が前記往復動の方向に複数設けられており、
前記可動子には前記鉄片が前記往復動の方向に複数設け
られていることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the linear actuator according to any one of the first to fifth aspects, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is reciprocated in the stator. Are provided in the direction of,
A plurality of iron pieces are provided in the mover in the reciprocating direction.
【００２１】このように、固定子には永久磁石および一
対の磁極部材の組が往復動の方向に複数設けられてお
り、可動子には鉄片が往復動の方向に複数設けられてい
るため、可動子にさらに大きな推力を発生させることが
できる。As described above, since the stator is provided with a plurality of sets of permanent magnets and a pair of magnetic pole members in the reciprocating direction, and the mover is provided with a plurality of iron pieces in the reciprocating direction, It is possible to generate a larger thrust on the mover.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態のリニアア
クチュエータを図１〜図３を参照して以下に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A linear actuator according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２３】第１実施形態のリニアアクチュエータ１１
は、ヨーク（固定子）１２と、このヨーク１２に往復動
可能に設けられた可動子１３と、ヨーク１２に固定され
た永久磁石１４と、ヨーク１２に固定されたコイル１５
とを備えている。The linear actuator 11 of the first embodiment
Is a yoke (stator) 12, a movable element 13 reciprocally provided on the yoke 12, a permanent magnet 14 fixed to the yoke 12, and a coil 15 fixed to the yoke 12.
It has and.
【００２４】上記ヨーク１２は、円筒状の外円筒部１７
と、この外円筒部１７の軸線方向における一端側に設け
られた薄板リング状の底板部１８と、この底板部１８の
内側部分に軸線方向に沿って外円筒部１７と同じ側に突
出するリング状の連結部２０と、この連結部２０に外円
筒部１７と同軸をなして設けられた円筒状のインナー磁
極１９とを有している。The yoke 12 has a cylindrical outer cylindrical portion 17
And a thin plate ring-shaped bottom plate portion 18 provided on one end side in the axial direction of the outer cylindrical portion 17, and a ring projecting to the same side as the outer cylindrical portion 17 in the inner portion of the bottom plate portion 18 along the axial direction. And a cylindrical inner magnetic pole 19 provided coaxially with the outer cylindrical portion 17 on the connecting portion 20.
【００２５】外円筒部１７、底板部１８、連結部２０お
よびインナー磁極１９を有するヨーク１２は、共通の磁
性材料である焼結材で焼結により一体成形されている。The yoke 12 having the outer cylindrical portion 17, the bottom plate portion 18, the connecting portion 20 and the inner magnetic pole 19 is integrally formed by sintering using a sintered material which is a common magnetic material.
【００２６】上記コイル１５は、リング状をなしてお
り、ヨーク１２の底板部１８と外円筒部１７との境界の
角部内側にヨーク１２と同軸をなして固定されている。The coil 15 has a ring shape, and is fixed coaxially with the yoke 12 inside the corner of the boundary between the bottom plate portion 18 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12.
【００２７】上記永久磁石１４は、その両磁極すなわち
Ｎ極１４ａとＳ極１４ｂとが軸線方向に並べられた薄板
リング状の一定厚のもので、フェライト磁石からなって
いる。この永久磁石１４の軸線方向における両側には、
一定厚の環状のアウター磁極（磁極部材）２２およびア
ウター磁極（磁極部材）２３が、永久磁石１４を挟むよ
うにして配置されている。これらの一対のアウター磁極
２２およびアウター磁極２３も焼結材からなっている。The permanent magnet 14 is a thin plate ring having a constant thickness in which both magnetic poles, that is, the N pole 14a and the S pole 14b are arranged in the axial direction, and is made of a ferrite magnet. On both sides of the permanent magnet 14 in the axial direction,
An annular outer magnetic pole (magnetic pole member) 22 and an outer magnetic pole (magnetic pole member) 23 having a constant thickness are arranged so as to sandwich the permanent magnet 14. The pair of outer magnetic poles 22 and 23 are also made of a sintered material.
【００２８】ここで、永久磁石１４の外径はヨーク１２
の外円筒部１７の内側に圧入固定される大きさとされて
おり、他方、一対のアウター磁極２２およびアウター磁
極２３の外径は、ヨーク１２の外円筒部１７の内径より
も小径とされている。Here, the outer diameter of the permanent magnet 14 is the yoke 12
The outer diameter of the pair of outer magnetic poles 22 and 23 is smaller than the inner diameter of the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12. .
【００２９】そして、永久磁石１４、アウター磁極２２
およびアウター磁極２３を、同軸に配置しつつ永久磁石
１４の磁極１４ａ，１４ｂの並びの方向における両側を
アウター磁極２２，２３でサンドイッチするようにして
一体に固定する。Then, the permanent magnet 14 and the outer magnetic pole 22
The outer magnetic poles 23 are coaxially arranged and integrally fixed by sandwiching the outer magnetic poles 22 and 23 on both sides in the direction of the arrangement of the magnetic poles 14a and 14b of the permanent magnet 14.
【００３０】このように一体化されたものが、永久磁石
１４の外径側においてヨーク１２の外円筒部１７の内側
に圧入されることにより、これら永久磁石１４および一
対のアウター磁極２２，２３は、ヨーク１２と同軸に固
定される。The thus integrated structure is press-fitted inside the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12 on the outer diameter side of the permanent magnet 14, whereby the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23 are formed. , Is fixed coaxially with the yoke 12.
【００３１】その結果、この固定状態で、アウター磁極
２２とヨーク１２の外円筒部１７との間と、アウター磁
極２３とヨーク１２の外円筒部１７との間とには、それ
ぞれ、ヨーク１２の外円筒部１７と永久磁石１４と一対
のアウター磁極２２，２３とに永久磁石１４の磁力によ
って形成される磁束ループに対して磁気抵抗となる磁気
抵抗手段としての環状のギャップ（磁気的ギャップ）５
０が形成されることになる。As a result, in this fixed state, the yoke 12 is provided between the outer magnetic pole 22 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12 and between the outer magnetic pole 23 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, respectively. An annular gap (magnetic gap) 5 serving as a magnetic resistance means that serves as a magnetic resistance against a magnetic flux loop formed by the magnetic force of the permanent magnet 14 on the outer cylindrical portion 17, the permanent magnet 14, and the pair of outer magnetic poles 22, 23.
0 will be formed.
【００３２】また、この固定状態で、永久磁石１４はＮ
極１４ａを底板部１８側に配置するとともに、一方のア
ウター磁極２２が軸線方向においてコイル１５と隣り合
う状態となる。Further, in this fixed state, the permanent magnet 14 has N
The pole 14a is arranged on the bottom plate portion 18 side, and one outer magnetic pole 22 is adjacent to the coil 15 in the axial direction.
【００３３】さらに、この固定状態で、永久磁石１４お
よび一対のアウター磁極２２，２３は、全体としてヨー
ク１２の円筒状のインナー磁極１９の外側にこれと同軸
をなし、しかもこのインナー磁極１９と軸線方向の位置
および長さを合わせて配置されることになって、このイ
ンナー磁極１９との間に環状のギャップ２５を形成する
ことになる。Furthermore, in this fixed state, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 are coaxial with the cylindrical inner magnetic pole 19 of the yoke 12 as a whole, and the inner magnetic pole 19 and the axis line. By arranging the positions and the lengths in the same direction, an annular gap 25 is formed between the inner magnetic pole 19 and the inner magnetic pole 19.
【００３４】ヨーク１２のインナー磁極１９の内周側に
は、シャフト２６を軸線方向に移動可能にブッシュ２７
により支持するボールブッシュ２８がそのブッシュ２７
において同軸に固定されている。そして、このブッシュ
２７に移動可能に保持されたシャフト２６に上記した可
動子１３が固定されている。そして、ヨーク１２に固定
されたブッシュ２７に対しシャフト２６と可動子１３と
が軸線方向に沿って一体に往復動する。A bush 27 is provided on the inner peripheral side of the inner magnetic pole 19 of the yoke 12 so as to move the shaft 26 in the axial direction.
The ball bush 28 supported by
Fixed coaxially at. The mover 13 is fixed to a shaft 26 movably held by the bush 27. Then, the shaft 26 and the mover 13 reciprocate integrally with the bush 27 fixed to the yoke 12 along the axial direction.
【００３５】可動子１３は、シャフト２６に固定される
略円板状の基部３０と、この基部３０でシャフト２６に
固定された状態において上記環状のギャップ２５に入り
込むように設けられる円筒部３１と、この円筒部３１の
基部３０に対し反対側に同軸同径をなして固定される円
筒状の可動磁極としての鉄片３２とを有している。これ
により、可動子１３の鉄片３２は、環状のギャップ２５
内に同軸に配置されることになるが、その軸線方向にお
ける中央位置を永久磁石１４の軸線方向における中央位
置とほぼ合わせるように配置されている。The mover 13 has a substantially disk-shaped base portion 30 fixed to the shaft 26, and a cylindrical portion 31 provided so as to enter the annular gap 25 in a state of being fixed to the shaft 26 by the base portion 30. The cylindrical portion 31 has an iron piece 32 as a cylindrical movable magnetic pole that is fixed on the opposite side of the base portion 30 with the same coaxial diameter. As a result, the iron piece 32 of the mover 13 becomes
It is arranged coaxially inside, but is arranged so that the central position in the axial direction thereof is substantially aligned with the central position in the axial direction of the permanent magnet 14.
【００３６】ここで、鉄片３２は、アウター磁極２２に
対向する外径側であって、しかも往復動の方向すなわち
軸線方向においてはアウター磁極２２に近接する一端側
に、往復動の方向における中央側ほど永久磁石１４に近
接するように傾斜するテーパ面（鉄片側テーパ面）５１
が形成されている。また、鉄片３２は、アウター磁極２
３に対向する外径側であって、しかも往復動の方向すな
わち軸線方向においてはアウター磁極２３に近接する他
端側にも、往復動の方向における中央側ほど永久磁石１
４に近接するように傾斜するテーパ面（鉄片側テーパ
面）５２が形成されている。Here, the iron piece 32 is on the outer diameter side facing the outer magnetic pole 22, and is further on the one end side close to the outer magnetic pole 22 in the reciprocating direction, that is, in the axial direction, on the central side in the reciprocating direction. A taper surface (iron-side taper surface) 51 inclined so as to come closer to the permanent magnet 14
Are formed. In addition, the iron piece 32 is used as the outer magnetic pole 2.
3 on the outer diameter side, which is opposite to the outer diameter side of the permanent magnet 1 in the reciprocating direction, that is, in the axial direction, the permanent magnet 1 is located closer to the center in the reciprocating direction.
4, a taper surface (iron-side taper surface) 52 is formed so as to be close to No. 4.
【００３７】上記可動子１３は、基部３０と円筒部３１
とが非磁性材料であるエンジニアリングプラスチック等
の合成樹脂からなっており、鉄片３２は、磁化されてい
ない磁性材料からなるもので焼結材からなっている。可
動子１３は、鉄片３２を入れ子とする合成樹脂のインサ
ート成形により形成されている。The mover 13 has a base portion 30 and a cylindrical portion 31.
Are made of synthetic resin such as engineering plastic which is a non-magnetic material, and the iron piece 32 is made of a magnetic material that is not magnetized and is made of a sintered material. The mover 13 is formed by insert molding of synthetic resin having the iron piece 32 as a nest.
【００３８】そして、以上の結果、可動子１３は、鉄片
３２を有し軸線方向（各図面における左右方向）に沿っ
て往復動可能となるようにヨーク１２に支持されること
になり、永久磁石１４は可動子１３の鉄片３２の外径側
に対向した状態で、しかも可動子１３の往復動の方向に
沿って磁極１４ａ，１４ｂを並べた状態でヨーク１２に
固定されることになる。そして、可動子１３の往復動の
方向における永久磁石１４の両側に一対のアウター磁極
２２，２３が設けられることになり、ヨーク１２には、
鉄片３２に永久磁石１４とは逆側で対向するインナー磁
極１９が一体成形されていることになる。さらに、永久
磁石１４および一対のアウター磁極２２，２３の組は、
鉄片３２に対し一側にのみ設けられており、具体的には
円筒状の鉄片３２に対し半径方向外側にのみ設けられて
いる。As a result of the above, the mover 13 has the iron piece 32 and is supported by the yoke 12 so as to be capable of reciprocating along the axial direction (the left-right direction in each drawing), and the permanent magnet. 14 is fixed to the yoke 12 in a state of facing the outer diameter side of the iron piece 32 of the mover 13, and in a state of arranging the magnetic poles 14a and 14b along the reciprocating direction of the mover 13. Then, a pair of outer magnetic poles 22 and 23 are provided on both sides of the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, and the yoke 12 includes
This means that the iron piece 32 is integrally formed with the inner magnetic pole 19 facing the opposite side of the permanent magnet 14. Furthermore, the set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 is
It is provided only on one side with respect to the iron piece 32, and specifically, is provided only on the outer side in the radial direction with respect to the cylindrical iron piece 32.
【００３９】上記構造のリニアアクチュエータ１１にお
いては、コイル１５に交流電流（正弦波電流、矩形波電
流）を流すと、コイル１５に所定方向の電流が流れる状
態では、図２に二点鎖線で示すように、磁束が、永久磁
石１４でＳ極１４ｂからＮ極１４ａ側に導かれることに
より、ヨーク１２の外円筒部１７、アウター磁極２３、
永久磁石１４、アウター磁極２２、可動子１３の鉄片３
２、ヨーク１２のインナー磁極１９、連結部２０、底板
部１８、外円筒部１７の順の磁束ループを形成すること
になり、その結果、可動子１３は、アウター磁極２２側
へ移動する方向に力Ｆが加わってこの方向に移動する。
一方、コイル１５に上記所定方向とは逆方向の電流が流
れる状態では、図３に二点鎖線で示すように、磁束が、
永久磁石１４でＳ極１４ｂからＮ極１４ａ側に導かれる
ことにより、ヨーク１２の外円筒部１７、底板部１８、
連結部２０、インナー磁極１９、可動子１３の鉄片３
２、アウター磁極２３、永久磁石１４、アウター磁極２
２、外円筒部１７の順の磁束ループを形成することにな
り、その結果、可動子１３は、逆のアウター磁極２３側
へ移動する方向に力Ｆが加わってこの方向に移動する。In the linear actuator 11 having the above-mentioned structure, when an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coil 15, the current flows in the coil 15 in a predetermined direction. As described above, the magnetic flux is guided from the S pole 14b to the N pole 14a side by the permanent magnet 14, so that the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, the outer magnetic pole 23,
Permanent magnet 14, outer magnetic pole 22, iron piece 3 of mover 13
2, the inner magnetic pole 19 of the yoke 12, the connecting portion 20, the bottom plate portion 18, and the outer cylindrical portion 17 form a magnetic flux loop in this order. As a result, the mover 13 moves in the direction of moving to the outer magnetic pole 22 side. A force F is applied to move in this direction.
On the other hand, in a state in which a current flows in the coil 15 in a direction opposite to the predetermined direction, as shown by the chain double-dashed line in FIG.
By being guided from the S pole 14b to the N pole 14a side by the permanent magnet 14, the outer cylindrical portion 17, the bottom plate portion 18, and
Connecting part 20, inner magnetic pole 19, iron piece 3 of mover 13
2, outer magnetic pole 23, permanent magnet 14, outer magnetic pole 2
2, a magnetic flux loop is formed in the order of the outer cylindrical portion 17, and as a result, the mover 13 is moved in this direction by the force F being applied in the opposite direction to the outer magnetic pole 23 side.
【００４０】交流電流によるコイル１５への電流の流れ
の方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り
返して、可動子１３はヨーク１２に対して軸線方向に往
復動することになる。By alternately changing the direction of the current flow to the coil 15 due to the alternating current, the above operation is repeated and the mover 13 reciprocates in the axial direction with respect to the yoke 12.
【００４１】そして、可動子１３の鉄片３２が、アウタ
ー磁極２２，２３に対向する外径側の両端部にそれぞれ
テーパ面５１，５２を有しているため、永久磁石１４に
よって生じアウター磁極２２，２３と鉄片３２との間で
導かれる磁束が、これらテーパ面５１，５２によって導
かれやすくなり、永久磁石１４によって生じアウター磁
極２２，２３と鉄片３２との間で導かれる磁束数が増加
する。Since the iron piece 32 of the mover 13 has tapered surfaces 51 and 52 at both ends on the outer diameter side facing the outer magnetic poles 22 and 23, respectively, the outer magnetic pole 22 and the outer magnetic pole 22 generated by the permanent magnet 14 are generated. The magnetic flux guided between 23 and the iron piece 32 is easily guided by these tapered surfaces 51, 52, and the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet 14 and guided between the outer magnetic poles 22, 23 and the iron piece 32 increases.
【００４２】しかも、ヨーク１２の外円筒部１７と永久
磁石１４と一対のアウター磁極２２，２３とに永久磁石
１４の磁力によって形成される磁束ループに対してギャ
ップ５０が磁気抵抗となることから、この点において
も、永久磁石１４によって生じアウター磁極２２，２３
と鉄片３２との間で導かれる磁束数が増加する。Moreover, since the gap 50 serves as a magnetic resistance against the magnetic flux loop formed by the magnetic force of the permanent magnet 14 on the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, the permanent magnet 14, and the pair of outer magnetic poles 22, 23, Also in this respect, the outer magnetic poles 22, 23 caused by the permanent magnet 14 are generated.
The number of magnetic flux guided between the iron piece 32 and the iron piece 32 increases.
【００４３】以上に述べた第１実施形態のリニアアクチ
ュエータ１１によれば、鉄片３２が、アウター磁極２
２，２３に対向する外径側にテーパ面５１，５２を有す
るため、永久磁石１４によって生じアウター磁極２２，
２３と鉄片３２との間で導かれる磁束が、これらテーパ
面５１，５２によって導かれやすくなり、その結果、永
久磁石１４によって生じアウター磁極２２，２３と鉄片
３２との間で導かれる磁束数を増加させることができ
る。したがって、永久磁石１４により生じる磁束を可動
子１３の移動に有効に使用することができ、可動子１３
に十分かつ安定して推力を発生させることができる。According to the linear actuator 11 of the first embodiment described above, the iron piece 32 is the outer magnetic pole 2.
The outer magnetic poles 22, which are generated by the permanent magnets 14 have the tapered surfaces 51, 52 on the outer diameter side that opposes 2, 2, 23.
The magnetic flux guided between the metal piece 23 and the iron piece 32 is easily guided by the tapered surfaces 51, 52, and as a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet 14 and guided between the outer magnetic poles 22, 23 and the iron piece 32 is reduced. Can be increased. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 14 can be effectively used for the movement of the mover 13, and the mover 13
The thrust can be generated sufficiently and stably.
【００４４】しかも、テーパ面５１，５２が、鉄片３２
の往復動の方向における両側にそれぞれ設けられている
ため、永久磁石１４によって生じアウター磁極２２，２
３と鉄片３２との間で導かれる磁束数を確実に増加させ
ることができる。したがって、永久磁石１４により生じ
る磁束を可動子１３の移動に有効に使用することがで
き、可動子に十分かつ安定して推力を発生させることが
できるという効果がより一層高まる。Moreover, the tapered surfaces 51 and 52 are formed on the iron piece 32.
Are provided on both sides in the direction of reciprocation of
It is possible to reliably increase the number of magnetic fluxes that are guided between the No. 3 and the iron piece 32. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 14 can be effectively used for the movement of the mover 13, and the effect that the thrust can be sufficiently and stably generated in the mover is further enhanced.
【００４５】なお、可動子１３の基部３０および円筒部
３１は非磁性材料であれば合成樹脂ではなくアルミダイ
キャストや非磁性ステンレス等で形成してもよく、この
場合、剛性を向上できるメリットがある。しかしなが
ら、合成樹脂で形成する方が軽量化の観点からより好ま
しい。The base portion 30 and the cylindrical portion 31 of the mover 13 may be made of aluminum die-cast or non-magnetic stainless steel instead of synthetic resin as long as they are non-magnetic materials. In this case, there is an advantage that rigidity can be improved. is there. However, it is more preferable to use a synthetic resin in terms of weight reduction.
【００４６】また、永久磁石１４としては、上記したフ
ェライト磁石以外にも、ネオジウム、サマリウムコバル
ト等の希土類系のものを用いたり、プラスチック磁石を
用いることも可能であるが、フェライト磁石を用いるの
がコスト低減の観点からより好ましい。As the permanent magnet 14, other than the above-mentioned ferrite magnet, it is also possible to use a rare earth material such as neodymium or samarium cobalt, or a plastic magnet, but a ferrite magnet is used. It is more preferable from the viewpoint of cost reduction.
【００４７】加えて、可動子１３の軸受けは、ボールブ
ッシュ以外にも、空気軸受け（気体軸受け）や滑り軸受
け等を使用しても良い。しかしながら、ボールブッシュ
２８を用いる方が、可動子１３をより正確に往復動させ
ることができるため、より好ましい。In addition to the ball bush, the bearing of the mover 13 may be an air bearing (gas bearing), a sliding bearing, or the like. However, it is more preferable to use the ball bush 28 because the mover 13 can reciprocate more accurately.
【００４８】さらに、このリニアアクチュエータ１１
は、可動部にバネを組み込んだり、外部に置かれたバネ
との併用で共振させて使用されるのが一般的であるが、
勿論、このまま使用することも可能である。Further, this linear actuator 11
Is generally used by incorporating a spring in the movable part or by resonating with a spring placed outside,
Of course, it can be used as it is.
【００４９】また、このリニアアクチュエータ１１に位
置、速度等を検出するセンサを設け、閉ループ制御を行
うことで速度や位置の制御が可能なリニアサーボアクチ
ュエータとして利用できる。Further, the linear actuator 11 can be used as a linear servo actuator capable of controlling the speed and position by providing a sensor for detecting the position, speed and the like and performing closed loop control.
【００５０】さらに、変位特性等の性能改善のためにイ
ンナー磁極１９やアウター磁極２２，２３の端部に面取
り等を施しても良い。Further, in order to improve the performance such as the displacement characteristics, the inner magnetic pole 19 and the outer magnetic poles 22, 23 may be chamfered or the like.
【００５１】加えて、インナー磁極１９、アウター磁極
２２，２３、鉄片３２は、焼結材以外にも、高速運転時
の鉄損低減のためにこれらの材料を電気鉄板の積層構造
としてもよい。In addition to the sintered material, the inner magnetic pole 19, the outer magnetic poles 22 and 23, and the iron piece 32 may have a laminated structure of electric iron plates for reducing iron loss during high-speed operation.
【００５２】さらに、可動子１４をヨーク１２に対しボ
ールブッシュ２８等によって支持しない構造とすること
も可能である。Further, it is possible to adopt a structure in which the mover 14 is not supported on the yoke 12 by the ball bush 28 or the like.
【００５３】さらに、ギャップ５０は、アウター磁極２
２，２３とヨーク１２の外円筒部１７との間に磁気的な
ギャップを設ければよいものであることから、エアギャ
ップとしたり、非磁性のスペーサとしてもよい。アウタ
ー磁極２２，２３と外円筒部１７との間に磁気的なギャ
ップとして非磁性のスペーサを介在させるようにすれ
ば、スペーサでアウター磁極２２，２３を外円筒部１７
に機械的に固定することができる。このスペーサはプラ
スチック、アルミニウム、ステンレス、銅等で形成する
ことができる。Further, the gap 50 is formed by the outer magnetic pole 2
An air gap or a non-magnetic spacer may be used because a magnetic gap may be provided between the second and the second cylinders 23 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12. If a non-magnetic spacer is interposed as a magnetic gap between the outer magnetic poles 22 and 23 and the outer cylindrical portion 17, the outer magnetic poles 22 and 23 are formed by the spacers.
Can be mechanically fixed to. This spacer can be formed of plastic, aluminum, stainless steel, copper, or the like.
【００５４】次に、本発明の第２実施形態のリニアアク
チュエータを図４を参照して第１実施形態との相違部分
を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の
部分には同一の符号を付しその説明は略す。Next, the linear actuator of the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 4 focusing on the difference from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００５５】第２実施形態のリニアアクチュエータ１１
においては、可動子１３の鉄片３２がテーパ面をもた
ず、単なる円筒状とされている。Linear actuator 11 of the second embodiment
In the above, the iron piece 32 of the mover 13 does not have a taper surface, but has a simple cylindrical shape.
【００５６】一方で、第２実施形態のリニアアクチュエ
ータ１１においては、アウター磁極２２の鉄片３２に対
向する内径側に、可動子１３の往復動の方向すなわち軸
線方向における永久磁石１４に対し反対側ほど鉄片３２
に近接するように傾斜するテーパ面（磁極部材側テーパ
面）５４が軸線方向における全長にわたって形成されて
いる。また、アウター磁極２３の鉄片３２に対向する内
径側に、可動子１３の往復動の方向すなわち軸線方向に
おける永久磁石１４に対し反対側ほど鉄片３２に近接す
るように傾斜するテーパ面（磁極部材側テーパ面）５５
が軸線方向における全長にわたって形成されている。On the other hand, in the linear actuator 11 of the second embodiment, on the inner diameter side of the outer magnetic pole 22 facing the iron piece 32, the side closer to the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, that is, the axial direction. Iron piece 32
A taper surface (taper surface on the magnetic pole member side) inclined so as to come close to is formed over the entire length in the axial direction. Further, on the inner diameter side of the outer magnetic pole 23 facing the iron piece 32, a taper surface (on the side of the magnetic pole member) inclined so as to be closer to the iron piece 32 on the side closer to the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, that is, the axial direction. Tapered surface) 55
Are formed over the entire length in the axial direction.
【００５７】このような第２実施形態のリニアアクチュ
エータ１１によれば、アウター磁極２２，２３が、それ
ぞれ、鉄片３２に対向する内径側にテーパ面５４，５５
を有しているため、永久磁石１４によって生じアウター
磁極２２，２３と鉄片３２との間で導かれる磁束が、こ
れらテーパ面５４，５５によって導かれやすくなり、永
久磁石１４によって生じアウター磁極２２，２３と鉄片
３２との間で導かれる磁束数を増加させることができ
る。したがって、永久磁石１４により生じる磁束を可動
子１３の移動に有効に使用することができ、可動子１３
に十分かつ安定して推力を発生させることができる。According to the linear actuator 11 of the second embodiment, the outer magnetic poles 22 and 23 are tapered surfaces 54 and 55 on the inner diameter side facing the iron piece 32, respectively.
Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 14 and guided between the outer magnetic poles 22, 23 and the iron piece 32 is easily guided by these tapered surfaces 54, 55, and the outer magnetic pole 22, generated by the permanent magnet 14 is generated. It is possible to increase the number of magnetic fluxes guided between the 23 and the iron piece 32. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 14 can be effectively used for the movement of the mover 13, and the mover 13
The thrust can be generated sufficiently and stably.
【００５８】次に、本発明の第３実施形態のリニアアク
チュエータを図５を参照して第２実施形態との相違部分
を中心に以下に説明する。なお、第２実施形態と同様の
部分には同一の符号を付しその説明は略す。Next, the linear actuator of the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 5 focusing on the differences from the second embodiment. The same parts as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００５９】第３実施形態のリニアアクチュエータ１１
においては、永久磁石１４の軸線方向における両端面
が、内径側ほど互いに近接するように傾斜しており、こ
の永久磁石１４の軸線方向における両側に配置されるア
ウター磁極２２，２３は、それぞれ永久磁石１４の端面
の傾斜に合わせて傾斜する形状をなしている。Linear actuator 11 of the third embodiment
, The both end surfaces in the axial direction of the permanent magnet 14 are inclined so that the inner diameter side is closer to each other, and the outer magnetic poles 22, 23 arranged on both sides in the axial direction of the permanent magnet 14 are the permanent magnets, respectively. It has a shape that inclines according to the inclination of the end surface of 14.
【００６０】その結果、アウター磁極２２の鉄片３２に
対向する内径側に、可動子１３の往復動の方向すなわち
軸線方向における永久磁石１４に対し反対側ほど鉄片３
２に近接するように傾斜するテーパ面（磁極部材側テー
パ面）５４が形成されている。また、アウター磁極２３
の鉄片３２に対向する内径側に、可動子１３の往復動の
方向すなわち軸線方向における永久磁石１４に対し反対
側ほど鉄片３２に近接するように傾斜するテーパ面（磁
極部材側テーパ面）５５が形成されている。As a result, on the inner diameter side of the outer magnetic pole 22 facing the iron piece 32, the iron piece 3 becomes closer to the opposite side to the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, that is, the axial direction.
A tapered surface (tapered surface on the magnetic pole member side) 54 that is inclined so as to approach 2 is formed. In addition, the outer magnetic pole 23
On the inner diameter side facing the iron piece 32, there is provided a taper surface (taper surface on the magnetic pole member side) 55 that is inclined so as to come closer to the iron piece 32 toward the opposite side to the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, that is, the axial direction. Has been formed.
【００６１】このような第３実施形態のリニアアクチュ
エータ１１によれば、アウター磁極２２，２３が、それ
ぞれ、鉄片３２に対向する内径側にテーパ面５４，５５
を有しているため、第２実施形態と同様の効果を奏する
ことができる。According to the linear actuator 11 of the third embodiment, the outer magnetic poles 22, 23 are tapered surfaces 54, 55 on the inner diameter side facing the iron piece 32, respectively.
Since it has, the same effect as the second embodiment can be obtained.
【００６２】次に、本発明の第４実施形態のリニアアク
チュエータを図６を参照して第３実施形態との相違部分
を中心に以下に説明する。なお、第３実施形態と同様の
部分には同一の符号を付しその説明は略す。Next, the linear actuator of the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 6 focusing on the differences from the third embodiment. The same parts as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００６３】第４実施形態のリニアアクチュエータ１１
においては、アウター磁極２２の鉄片３２に対し反対側
である外径側であって永久磁石１４に対し反対側に切欠
部５６が形成されており、アウター磁極２３の鉄片３２
に対し反対側である外径側であって永久磁石１４に対し
反対側にも切欠部５７が形成されている。Linear actuator 11 of the fourth embodiment
In the above, the notch 56 is formed on the outer diameter side which is the opposite side to the iron piece 32 of the outer magnetic pole 22 and the opposite side to the permanent magnet 14, and the iron piece 32 of the outer magnetic pole 23 is formed.
A cutout 57 is also formed on the outer diameter side, which is the opposite side to the opposite side, and on the opposite side to the permanent magnet 14.
【００６４】このような第４実施形態のリニアアクチュ
エータ１１によれば、第３実施形態と同様の効果を奏す
るとともに、アウター磁極２２，２３に切欠部５６，５
７が形成されているため、アウター磁極２２，２３を小
型化することができる。According to the linear actuator 11 of the fourth embodiment as described above, the same effect as that of the third embodiment is obtained, and the notches 56, 5 are formed in the outer magnetic poles 22, 23.
Since 7 is formed, the outer magnetic poles 22 and 23 can be downsized.
【００６５】次に、本発明の第５実施形態のリニアアク
チュエータを図７を参照して第１実施形態との相違部分
を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の
部分には同一の符号を付しその説明は略す。Next, a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 7, focusing on differences from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００６６】第５実施形態においては、ヨーク１４の外
円筒部１７に、第１実施形態と同様の永久磁石１４およ
び一対のアウター磁極２２，２３の組が、可動子１３の
往復動の方向に複数組、具体的には二組設けられてお
り、可動子１３には鉄片３２が往復動の方向に複数、具
体的には二個設けられている。ただし、隣り合う永久磁
石１４同士は、互いに磁極の方向を異ならせている。In the fifth embodiment, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 similar to those in the first embodiment are provided in the outer cylindrical portion 17 of the yoke 14 in the reciprocating direction of the mover 13. A plurality of sets, specifically two sets, are provided, and the mover 13 is provided with a plurality of iron pieces 32 in the reciprocating direction, specifically two pieces. However, the adjacent permanent magnets 14 have different magnetic pole directions.
【００６７】具体的には、底板部１８側の永久磁石１４
はＮ極１４ａを底板部１８側に配置するとともにＳ極１
４ｂを底板部１８に対し反対側に配置し、底板部１８に
対し反対側の永久磁石１４はＮ極１４ａを底板部１８に
対し反対側に配置するとともにＳ極１４ｂを底板部１８
側に配置している。Specifically, the permanent magnet 14 on the bottom plate 18 side
Places the N pole 14a on the side of the bottom plate 18 and the S pole 1
4b is arranged on the opposite side to the bottom plate portion 18, and the permanent magnet 14 on the opposite side to the bottom plate portion 18 arranges the N pole 14a on the opposite side to the bottom plate portion 18 and the S pole 14b.
It is placed on the side.
【００６８】そして、一方の鉄片３２は永久磁石１４お
よび一対のアウター磁極２２，２３の一方の組に対向し
て設けられ、他方の鉄片３２は永久磁石１４および一対
のアウター磁極２２，２３の他方の組に対向して設けら
れている。One iron piece 32 is provided so as to face one set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23, and the other iron piece 32 is the other of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23. Are provided facing each other.
【００６９】これに合わせて、一方の永久磁石１４およ
び一対のアウター磁極２２，２３の組と、他方の永久磁
石１４および一対のアウター磁極２２，２３の組との間
の外円筒部１７の内側に、コイル１５が配置されてお
り、また、ボールブッシュ２８がブッシュ２７を複数、
具体的には二個有している。In accordance with this, the inner side of the outer cylindrical portion 17 between one permanent magnet 14 and a pair of outer magnetic poles 22 and 23 and the other permanent magnet 14 and a pair of outer magnetic poles 22 and 23. , The coil 15 is arranged, and the ball bush 28 includes a plurality of bushes 27.
Specifically, it has two.
【００７０】このような第５実施形態によれば、ヨーク
１４には永久磁石１４および一対のアウター磁極２２，
２３の組が往復動の方向に複数設けられており、可動子
１３には鉄片３２が往復動の方向に複数設けられている
ため、可動子１３にさらに大きな推力を発生させること
ができる。According to the fifth embodiment, the yoke 14 has a permanent magnet 14 and a pair of outer magnetic poles 22,
Since a plurality of sets of 23 are provided in the reciprocating direction and a plurality of iron pieces 32 are provided in the moving element 13 in the reciprocating direction, a larger thrust can be generated in the moving element 13.
【００７１】ここで、第５実施形態は、第１実施形態の
永久磁石１４および一対のアウター磁極２２，２３の組
を、可動子１３の往復動の方向に複数設けるとともに、
可動子１３に鉄片３２を往復動の方向に複数設ける場合
を例にとり説明したが、第２実施形態の永久磁石１４お
よび一対のアウター磁極２２，２３の組を、可動子１３
の往復動の方向に複数設けるとともに、可動子１３に鉄
片３２を往復動の方向に複数設けたり、第３実施形態の
永久磁石１４および一対のアウター磁極２２，２３の組
を、可動子１３の往復動の方向に複数設けるとともに、
可動子１３に鉄片３２を往復動の方向に複数設けたり、
第４実施形態の永久磁石１４および一対のアウター磁極
２２，２３の組を、可動子１３の往復動の方向に複数設
けるとともに、可動子１３に鉄片３２を往復動の方向に
複数設けたりすることも勿論可能である。Here, in the fifth embodiment, a plurality of sets of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 of the first embodiment are provided in the reciprocating direction of the mover 13, and
The case where a plurality of iron pieces 32 are provided on the mover 13 in the reciprocating direction has been described as an example, but the set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 of the second embodiment is used as the mover 13.
A plurality of iron pieces 32 are provided in the mover 13 in the reciprocating direction, and the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 of the third embodiment are provided in the mover 13. In addition to providing multiple in the direction of reciprocation,
A plurality of iron pieces 32 are provided on the mover 13 in the reciprocating direction,
Providing a plurality of sets of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 of the fourth embodiment in the reciprocating direction of the mover 13, and providing a plurality of iron pieces 32 in the mover 13 in the reciprocating direction. Of course, it is possible.
【００７２】さらに、上記第１実施形態のテーパ面５
１，５２を有する鉄片３２を第２〜第４実施形態のいず
れかに組み合わせることも可能である。このように組み
合わせれば、鉄片３２にテーパ面５１，５２が設けら
れ、アウター磁極２２，２３にもテーパ面５４，５５が
設けられるため、効果がさらに高まることになる。Further, the tapered surface 5 of the first embodiment described above.
It is also possible to combine the iron piece 32 having 1,52 with any of the second to fourth embodiments. With this combination, the iron piece 32 is provided with the tapered surfaces 51 and 52, and the outer magnetic poles 22 and 23 are also provided with the tapered surfaces 54 and 55, so that the effect is further enhanced.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載のリニアアクチュエータによれば、鉄片が、磁極部
材に対向する側に鉄片側テーパ面を有するため、永久磁
石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束
が、この鉄片側テーパ面によって導かれやすくなり、そ
の結果、永久磁石によって生じ磁極部材と鉄片との間で
導かれる磁束数を増加させることができる。したがっ
て、永久磁石により生じる磁束を可動子の移動に有効に
使用することができ、可動子に十分かつ安定して推力を
発生させることができる。As described in detail above, the first aspect of the present invention
According to the described linear actuator, since the iron piece has the iron piece side tapered surface on the side facing the magnetic pole member, the magnetic flux generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece is guided by the iron piece side tapered surface. As a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnets and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be increased. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for the movement of the mover, and the thrust can be sufficiently and stably generated in the mover.
【００７４】本発明の請求項２記載のリニアアクチュエ
ータによれば、磁極部材が、鉄片に対向する側に磁極部
材側テーパ面を有するため、永久磁石によって生じ磁極
部材と鉄片との間で導かれる磁束が、この磁極部材側テ
ーパ面によって導かれやすくなり、その結果、永久磁石
によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束数を
増加させることができる。したがって、永久磁石により
生じる磁束を可動子の移動に有効に使用することがで
き、可動子に十分かつ安定して推力を発生させることが
できる。According to the linear actuator of the second aspect of the present invention, since the magnetic pole member has the magnetic pole member side tapered surface on the side facing the iron piece, it is guided between the magnetic pole member and the iron piece by the permanent magnet. The magnetic flux is easily guided by the magnetic pole member side tapered surface, and as a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be increased. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for the movement of the mover, and the thrust can be sufficiently and stably generated in the mover.
【００７５】本発明の請求項３記載のリニアアクチュエ
ータによれば、鉄片も、磁極部材に対向する側に鉄片側
テーパ面を有するため、永久磁石によって生じ磁極部材
と鉄片との間で導かれる磁束が、この鉄片側テーパ面に
よって鉄片に導かれやすくなり、その結果、永久磁石に
よって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束数を増
加させることができる。したがって、永久磁石により生
じる磁束を可動子の移動に有効に使用することができ、
可動子に十分かつ安定して推力を発生させることができ
るという効果が一層高まる。According to the linear actuator of the third aspect of the present invention, since the iron piece also has the iron piece side tapered surface on the side facing the magnetic pole member, the magnetic flux generated by the permanent magnet is introduced between the magnetic pole member and the iron piece. However, this iron piece side taper surface facilitates guiding to the iron piece, and as a result, the number of magnetic fluxes generated by the permanent magnet and guided between the magnetic pole member and the iron piece can be increased. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for moving the mover,
The effect that the thrust can be generated in the mover sufficiently and stably is further enhanced.
【００７６】本発明の請求項４記載のリニアアクチュエ
ータによれば、鉄片側テーパ面が、鉄片の前記往復動の
方向における両側にそれぞれ設けられているため、永久
磁石によって生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束
数を確実に増加させることができる。したがって、永久
磁石により生じる磁束を可動子の移動に有効に使用する
ことができ、可動子に十分かつ安定して推力を発生させ
ることができるという効果がより一層高まる。According to the linear actuator of claim 4 of the present invention, since the iron piece side tapered surfaces are provided on both sides in the reciprocating direction of the iron piece, respectively, the magnetic pieces are generated by the permanent magnets and the magnetic pole member and the iron piece are formed. It is possible to surely increase the number of magnetic fluxes guided between. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for the movement of the mover, and the effect that the thrust can be sufficiently and stably generated in the mover is further enhanced.
【００７７】本発明の請求項５記載のリニアアクチュエ
ータによれば、磁極部材側テーパ面が、一対の磁極部材
の両方にそれぞれ設けられているため、永久磁石によっ
て生じ磁極部材と鉄片との間で導かれる磁束数を確実に
増加させることができる。したがって、永久磁石により
生じる磁束を可動子の移動に有効に使用することがで
き、可動子に十分かつ安定して推力を発生させることが
できるという効果がより一層高まる。According to the linear actuator of the fifth aspect of the present invention, since the magnetic pole member side tapered surface is provided on each of the pair of magnetic pole members, it is generated by the permanent magnet and is generated between the magnetic pole member and the iron piece. The number of magnetic fluxes to be guided can be reliably increased. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet can be effectively used for the movement of the mover, and the effect that the thrust can be sufficiently and stably generated in the mover is further enhanced.
【００７８】本発明の請求項６記載のリニアアクチュエ
ータによれば、固定子には永久磁石および一対の磁極部
材の組が往復動の方向に複数設けられており、可動子に
は鉄片が往復動の方向に複数設けられているため、可動
子にさらに大きな推力を発生させることができる。According to the linear actuator of claim 6 of the present invention, the stator is provided with a plurality of sets of permanent magnets and a pair of magnetic pole members in the direction of reciprocation, and the mover is reciprocated with iron pieces. Since a plurality of them are provided in the direction of, it is possible to generate a larger thrust on the mover.
【図１】 本発明の第１実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a linear actuator of a first embodiment of the present invention, showing a state of magnetic flux in a state where no current flows in a coil by a chain double-dashed line.
【図２】 本発明の第１実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が一方向に流
れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。FIG. 2 is a side sectional view showing the linear actuator according to the first embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where a current flows in one direction in a coil by a two-dot chain line.
【図３】 本発明の第１実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が逆方向に流
れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。FIG. 3 is a side sectional view showing the linear actuator according to the first embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where current flows in the coil in the opposite direction by a two-dot chain line.
【図４】 本発明の第２実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。FIG. 4 is a side sectional view showing a linear actuator according to a second embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where no current flows through the coil by a chain double-dashed line.
【図５】 本発明の第３実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view showing a linear actuator of a third embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の第４実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の第５実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。FIG. 7 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where no current flows through the coil by a chain double-dashed line.
１１ リニアアクチュエータ １２ ヨーク（固定子） １３ 可動子 １４ 永久磁石 １４ａ Ｎ極（磁極） １４ｂ Ｓ極（磁極） １５ コイル ２２，２３ アウター磁極（磁性部材） ３２ 鉄片 ５１，５２ テーパ面（鉄片側テーパ面） ５４，５５ テーパ面（磁性部材側テーパ面） 11 Linear actuator 12 yoke (stator) 13 mover 14 permanent magnet 14a N pole (magnetic pole) 14b S pole (magnetic pole) 15 coils 22, 23 Outer magnetic pole (magnetic member) 32 iron pieces 51, 52 Tapered surface (iron side taper surface) 54,55 Tapered surface (tapered surface on magnetic member side)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 豊 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 Ｆターム(参考） 5H633 BB07 BB10 GG02 GG04 GG09 HH02 HH24 JB05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yutaka Maeda 100, Takegahana Town, Ise City, Mie Prefecture Ise Manufacturing Co., Ltd. F-term (reference) 5H633 BB07 BB10 GG02 GG04 GG09 HH02 HH24 JB05
Claims (6)
動子と、 前記鉄片に対向しかつ前記往復動の方向に沿って磁極を
並べた状態で前記固定子に設けられた永久磁石と、 該永久磁石の前記往復動の方向における両側に設けられ
た一対の磁極部材と、 前記固定子に設けられたコイルとを有するリニアアクチ
ュエータであって、 前記鉄片は、前記磁極部材に対向する側に、前記往復動
の方向に対し傾斜する鉄片側テーパ面を有することを特
徴とするリニアアクチュエータ。1. A stator, a mover having an iron piece that is provided so as to reciprocate with respect to the stator, and a state in which magnetic poles are arranged facing the iron piece and along the reciprocating direction. A linear actuator comprising a permanent magnet provided on a stator, a pair of magnetic pole members provided on both sides of the permanent magnet in the reciprocating direction, and a coil provided on the stator, wherein the iron piece Is an iron piece side taper surface inclined to the reciprocating direction on the side facing the magnetic pole member.
動子と、 前記鉄片に対向しかつ前記往復動の方向に沿って磁極を
並べた状態で前記固定子に設けられた永久磁石と、 該永久磁石の前記往復動の方向における両側に設けられ
た一対の磁極部材と、 前記固定子に設けられたコイルとを有するリニアアクチ
ュエータであって、 前記磁極部材は、前記鉄片に対向する側に、前記往復動
の方向に対し傾斜する磁極部材側テーパ面を有すること
を特徴とするリニアアクチュエータ。2. A stator, a mover that has an iron piece and is provided so as to reciprocate with respect to the stator, and a state in which magnetic poles are arranged opposite to the iron piece and along the reciprocating direction. A linear actuator having a permanent magnet provided on a stator, a pair of magnetic pole members provided on both sides of the permanent magnet in the reciprocating direction, and a coil provided on the stator, The linear actuator, wherein the member has a magnetic pole member side tapered surface that is inclined with respect to the reciprocating direction on the side facing the iron piece.
に、前記往復動の方向に対し傾斜する鉄片側テーパ面を
有することを特徴とする請求項２記載のリニアアクチュ
エータ。3. The linear actuator according to claim 2, wherein the iron piece has an iron piece side taper surface that is inclined with respect to the reciprocating direction on the side facing the magnetic pole member.
往復動の方向における両側にそれぞれ設けられているこ
とを特徴とする請求項１または３記載のリニアアクチュ
エータ4. The linear actuator according to claim 1, wherein the iron piece side taper surface is provided on each side of the iron piece in the reciprocating direction.
磁極部材の両方にそれぞれ設けられていることを特徴と
する請求項２または３記載のリニアアクチュエータ。5. The linear actuator according to claim 2, wherein the magnetic pole member side tapered surface is provided on both of the pair of magnetic pole members.
一対の磁極部材の組が前記往復動の方向に複数設けられ
ており、前記可動子には前記鉄片が前記往復動の方向に
複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか一項記載のリニアアクチュエータ。6. The stator is provided with a plurality of sets of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members in the reciprocating direction, and the mover is provided with a plurality of iron pieces in the reciprocating direction. The linear actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002033065A JP3873765B2 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Linear actuator |
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|---|---|
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| JP3873765B2 JP3873765B2 (en) | 2007-01-24 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007159384A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Lg Electronics Inc | Linear motor, and linear compressor using same |
| JP2007174758A (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Yaskawa Electric Corp | Cylindrical linear motor |
| CN106712435A (en) * | 2015-07-15 | 2017-05-24 | 上海微电子装备有限公司 | Voice coil motor |
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2002
- 2002-02-08 JP JP2002033065A patent/JP3873765B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3873765B2 (en) | 2007-01-24 |
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