JP3426161B2 - 被駆動体の直線駆動装置 - Google Patents
被駆動体の直線駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流量調節弁等に好適
な新規な直線駆動装置に関する。 【０００２】 【従来技術とその問題点】コイルに電流を供給して磁力
を発生させ、この磁力を磁性体からなる被駆動体に作用
させて可動部を駆動するいわゆる電磁式の直線駆動装置
がさまざまな用途に利用されており、その代表的な例に
ソレノイド（電磁石）がある。 【０００３】ソレノイドは、図６のようにコイル５４、
鉄心（ヨーク）５１、被駆動体５２および復帰バネ（リ
ターンスプリング）５３によって構成され、コイル５４
に直流電流を流すと鉄心５１に磁力が発生し、磁性体で
作られた被駆動体が磁気吸引力によって駆動される。コ
イル５４の直流電流をＯＦＦにすると鉄心５１の磁力が
無くなり、被駆動体５２は復帰バネ５３の復元力によっ
て元の位置に戻る。 【０００５】通常のソレノイドの被駆動体は、コイルに
電流が流れているとき、流れていないときの二つの安定
位置の何れかで静止するように作られ、被駆動体の位置
を連続的に制御することはできないが、鉄心が発生する
磁力と復帰バネの復元力を釣り合わせることによって、
被駆動体の位置を限られた範囲内において連続的に制御
することも可能である。 【０００６】図７はこの連続的に位置制御のできるソレ
ノイドの適用例で、コイルの電流値を増減させることに
よってバルブ５５の流路の間隙を変え、通過する流体の
流量を制御する流量調節弁である。 【０００７】同図において、コイル５４に電流を流さな
いときには、被駆動体である弁棒５６の弁体５７は皿バ
ネ（ダイヤフラム）５８の力で流路を塞いでおり、流量
は０であるが、コイル５４に電流を流すと、コイルと鉄
心５１よりなるソレノイドの吸引力によって弁体５７に
上向きの力が作用し、弁体が上方に変位して弁坐５９と
弁体の間が開き、流体が流れる。このときの流量は弁体
の変位が大きくなるにつれて増加する。 【０００８】一方、弁体が上方に変位すると、弁体には
皿バネ５８による下向きの復元力が働き、この復元力は
弁体の変位量にほぼ比例して大きくなる。したがって弁
体５７はソレノイドの吸引力と皿バネの復元力が釣り合
う位置で静止し、コイルの電流が大きくなるにつれて弁
体の変位は大きくなり、弁坐と弁体の間を流れる流体の
流量もコイルの電流とともに増加する。したがってコイ
ルの電流を調節することによって流量を制御することが
できる。 【０００９】しかしながら、ソレノイドの吸引力が図８
に示されるように吸引される磁性体（被駆動体）との距
離の二乗に反比例するのに対し、皿バネの復元力は変位
の一乗に比例するので、両者が安定的に釣合う弁体の位
置は狭い範囲に限定され、弁体の可動範囲（ストロー
ク）の大きい流量調節弁を実現することは困難である。 【００１０】一般にストロークの小さい流量調節弁にお
いては、流体が弁坐と弁体の間を流れる際に生じる圧力
損失が大きく、流量調節弁に流入する流体の圧力（供給
圧）が十分高くないと必要な流量を得ることができな
い。通常圧力損失は流量の二乗に比例して増大するの
で、圧力損失が供給圧に達すると、それ以上の流量を得
ることは物理的に不可能になるからである。 【００１１】このことは流体が気体の場合よりも、圧縮
性がなく、供給圧を高くしにくい液体の場合に特に問題
となる。前述のソレノイドを用いた流量調節弁も、実用
例の殆どは気体用であり、液体に使用されているケース
は極めて少ない。 【００１２】ストロークの大きい流量調節弁を実現する
手段の代表例には図９のようなモータ式がある。同図は
モータＭでネジ軸６０を回転させてめねじ体６１を上下
動させ、めねじ体と一体に設けた弁棒６２の下端弁体６
３を上下に駆動する方式で、平板を上下させるゲート弁
や、図７のような弁体が円錐状のニードル弁などに適用
される。また、貫通孔のある球を回転させるいわゆるボ
ール弁には回転式の駆動装置が使用されるなど、各種の
弁がモータと組合わされて流量調節弁として実用に供せ
られている。 【００１３】モータ式は十分なストロークが得られる
が、前述のソレノイド式と比較すると弁の開度を変える
のに時間がかかるため、流量制御に使用する場合は応答
が遅いという問題があり、また、一般に構造が複雑でコ
ストも高く、耐用年数も比較的短い。 【００１４】これらの他に、図１０のような空心コイル
・アンド・マグネット式も小流量用の流量調節弁に使用
されている。この方式は鉄心のないコイル６４（空心コ
イル）の内部に、長さ方向に着磁されたマグネット６５
を内蔵する弁棒６６を長さ方向に可動に支持し、コイル
に電流を流してマグネットに駆動力を与え、弁棒６６を
上下動させて、弁体６７により弁孔６８の開度を調節す
るもので、 (a) 全長の長いコイルを用いればマグネットのストロー
クを大きくできる (b) 応答が速く、かつ構造が簡単でコストが安い (c) 電流にほぼ比例した駆動力が得られるため板バネと
の組合せによる位置制御が易しい など多くの長所を備えている。 【００１５】しかし、ソレノイドに比べて同じ駆動力を
得るのに要する電流が著しく大きく、用途は駆動力の小
さい小流量用の流量調節弁に限られるというデメリット
がある。 【００１６】以上のような現状において、特に液体の流
量調節弁用として、ソレノイド式に比べて大きなストロ
ークが得られ、モータ式に比べて応答が速くかつ構造が
簡単でコストが安く、空心コイル・アンド・マグネット
式に比べて駆動力が大きい直線駆動装置の実現が望まれ
ている。 【００１７】 【本発明の目的】本発明は、ソレノイド式に比べて大き
なストロークが得られて制御範囲が大であり、しかもモ
ータ式に比べて応答が速く、かつ構造が簡単でコストが
安く、また駆動力が大きく、かつ制御範囲の大なる直線
駆動装置を実現することを目的とする。 【００１８】 【本発明の構成】本発明に係る被駆動体の直線駆動装置
は、両端部に第１電磁石、第２電磁石を備える支持体の
両端部内側に、互いに相対する面が異極となるよう着磁
された第１不動磁石と第２不動磁石を設け、前記第１、
第２電磁石の中心部及び第１、第２不動磁石の中心部の
ガイド孔にフリーに挿通した被駆動体たる棒体の第１、
第２不動磁石間に当たる部位に、第１、第２の不動磁石
と相対する面がそれぞれ各不動磁石の対向面と同極とな
るよう着磁された従動磁石を固定してなり、前記第１及
び第２の電磁石に電流を供給していないときには従動磁
石に第１、第２の不動磁石からの磁気的反発力が作用し
て従動磁石が可動範囲の中間位置に保持されるが、第１
及び第２の電磁石もしくは一方の電磁石へ任意の極性及
び強さの直流電流を供給すると、従動磁石に第１、第２
の電磁石からの磁力が作用して前記棒体が軸線方向に所
要量正逆移動させられる構成のものとしてある。 【００１９】 【実施例】以下、本発明の直線駆動装置を図１〜４に示
す実施例により説明する。図１のように、上下両端部に
フランジ１ａ、１ｂを有する筒状等の支持体１の前記上
下のフランジ１ａ、１ｂに、中心にそれぞれ縦ガイド孔
３ａ、３ｂを有する空心ヨーク（鉄心）３Ａ、３Ｂのま
わりにコイル２Ａ、２Ｂを有する上下一対の第１電磁石
４Ａと第２電磁石４Ｂを設けてある。 【００２０】支持体１の上下両端部の内側には、前記空
心ヨークの縦ガイド孔３ａ、３ｂと一致する縦ガイド孔
５ａ、５ｂをそれぞれ中心に有し、各縦ガイド孔を通る
軸線方向に着磁された上下一対の第１不動磁石５Ａと第
２不動磁石５Ｂを異極どうしが相対するように固定す
る。 【００２１】しかして上下の電磁石のヨークの中心及び
上下の第１、第２不動磁石の中心へフリーに上下動でき
る被駆動体たる棒体６を挿通し、この棒体６は上下の第
１、第２不動磁石の間に位置する箇所に従動磁石５Ｃを
固定してあり、しかも従動磁石５Ｃは上下の第１、第２
不動磁石と相反発するよう上下の第１、第２不動磁石と
互いに同極が向き合うように着磁されて弁棒に固定され
ていて、従動磁石５Ｃが上下の第１、第２不動磁石間の
中点付近の位置に保持されるようにしてある。 【００２２】このように構成された駆動装置の第１、第
２の電磁石の各コイルに、正逆の切替えが可能な直流電
源７Ａ、７Ｂを接続して適当な電流を供給することによ
り、被駆動体たる棒体６に以下のような動作をさせるこ
とができる。 【００２３】まず、電流を全く流さないときには、従動
磁石５Ｃには第１、第２の不動磁石５Ａ、５Ｂからの反
発力が作用し、図１のように従動磁石５Ｃは可動範囲の
中間の位置に保持される。 【００２４】つぎに一方の第１電磁石４Ａのコイル２Ａ
に従動磁石５Ｃと反発する磁力を発生する電流を、他方
の第２電磁石４Ｂのコイル２Ｂに従動磁石５Ｃと吸引し
合う磁力を発生する電流を同時に供給すると、従動磁石
５Ｃには下向きの力が働き、第２不動磁石５Ｂの反発力
に打ち勝って従動磁石５Ｃは図２のように可動範囲の下
方に移動する。 【００２５】このときの第２不動磁石５Ｂの反発力は従
動磁石５Ｃが下方に移動するにつれて大きくなるので、
２つのコイル２Ａ、２Ｂの電流の大きさを加減すること
によって従動磁石５Ｃが下方に移動する量を調節するこ
とができる。なお、以上の動作は磁石の反発、吸引力に
よるものであるから、応答速度はソレノイドと同様に高
速である。 【００２６】電流の向きを逆にし、第１電磁石４Ａのコ
イル２Ａには従動磁石５Ｃと吸引し合う磁力を発生さ
せ、第２電磁石４Ｂのコイル２Ｂには従動磁石５Ｃと反
発する磁力を発生させると、従動磁石５Ｃには上向きの
力が働き、第１不動磁石５Ａの反発力に打ち勝って従動
磁石５Ｃは図３のように可動範囲の上方に移動する。こ
の場合も電流の大きさを加減することによって従動磁石
５Ｃが上方に移動する量を調節することができる。 【００２７】第１、第２の電磁石に上記のような互いに
逆向きの磁力を発生させるには、２個の電源を用い、電
磁石４Ａ、４Ｂにそれぞれ独立に電流を供給すればよい
が、図４のように電磁石４Ａ、４Ｂのコイル２Ａ、２Ｂ
を磁力が互いに逆向きになるように直列に接続し、切換
スイッチ８を有する一個の電源７で上記の動作をさせる
ことも可能である。 【００２８】但しこの場合はコストは安くなるが、２個
のコイルを流れる電流の強さは常に等しく、それぞれの
コイルに互いに強さの異なる電流を流すことはできない
ので、使用条件に応じた最適な制御を行う上では制約が
多い。 【００２９】なお、従動磁石５Ｃと電磁石のヨークの間
に働く吸引力によって従動磁石５Ｃと不動磁石５Ａ、５
Ｂが密着状態にならないように、不動磁石にはこの吸引
力より大きい反発力を発生するものを使用する。 【００３０】図５は本発明を採用した直線駆動装置の実
験データの一例であるが、直径４０ｍｍ、厚さ６ｍｍの
従動磁石を用い、最大駆動力２kg以上（電流１．５
Ａ）、ストローク７ｍｍ以上の性能が得られている。 【００３１】この実験データに示されるように、電磁石
４Ａ、４Ｂに十分大きな磁力を出し得るものを用いれ
ば、上記の動作において、被駆動体に十分な移動量と大
きな駆動力を与えることが可能であり、本発明の目的に
適う、流量調節弁等に好適な直線駆動装置が実現でき
る。 【００３２】以上、本装置によれば、電磁石４Ａ、４Ｂ
のいずれかもしくは両方に所要の強さの電流を供給する
ことにより、従動磁石５Ｃにより被駆動体たる棒体６を
その軸線方向へ正逆所要量移動させることができる。 【００３３】 【発明の効果】上述のように、本発明の直線駆動装置で
は被駆動体たる棒体が、大きな移動範囲（ストローク）
と大きな駆動力を得ることができ、かつ電流に比例した
駆動力がほぼ瞬時に発生するので、高速応答できる利点
がある。
な新規な直線駆動装置に関する。 【０００２】 【従来技術とその問題点】コイルに電流を供給して磁力
を発生させ、この磁力を磁性体からなる被駆動体に作用
させて可動部を駆動するいわゆる電磁式の直線駆動装置
がさまざまな用途に利用されており、その代表的な例に
ソレノイド（電磁石）がある。 【０００３】ソレノイドは、図６のようにコイル５４、
鉄心（ヨーク）５１、被駆動体５２および復帰バネ（リ
ターンスプリング）５３によって構成され、コイル５４
に直流電流を流すと鉄心５１に磁力が発生し、磁性体で
作られた被駆動体が磁気吸引力によって駆動される。コ
イル５４の直流電流をＯＦＦにすると鉄心５１の磁力が
無くなり、被駆動体５２は復帰バネ５３の復元力によっ
て元の位置に戻る。 【０００５】通常のソレノイドの被駆動体は、コイルに
電流が流れているとき、流れていないときの二つの安定
位置の何れかで静止するように作られ、被駆動体の位置
を連続的に制御することはできないが、鉄心が発生する
磁力と復帰バネの復元力を釣り合わせることによって、
被駆動体の位置を限られた範囲内において連続的に制御
することも可能である。 【０００６】図７はこの連続的に位置制御のできるソレ
ノイドの適用例で、コイルの電流値を増減させることに
よってバルブ５５の流路の間隙を変え、通過する流体の
流量を制御する流量調節弁である。 【０００７】同図において、コイル５４に電流を流さな
いときには、被駆動体である弁棒５６の弁体５７は皿バ
ネ（ダイヤフラム）５８の力で流路を塞いでおり、流量
は０であるが、コイル５４に電流を流すと、コイルと鉄
心５１よりなるソレノイドの吸引力によって弁体５７に
上向きの力が作用し、弁体が上方に変位して弁坐５９と
弁体の間が開き、流体が流れる。このときの流量は弁体
の変位が大きくなるにつれて増加する。 【０００８】一方、弁体が上方に変位すると、弁体には
皿バネ５８による下向きの復元力が働き、この復元力は
弁体の変位量にほぼ比例して大きくなる。したがって弁
体５７はソレノイドの吸引力と皿バネの復元力が釣り合
う位置で静止し、コイルの電流が大きくなるにつれて弁
体の変位は大きくなり、弁坐と弁体の間を流れる流体の
流量もコイルの電流とともに増加する。したがってコイ
ルの電流を調節することによって流量を制御することが
できる。 【０００９】しかしながら、ソレノイドの吸引力が図８
に示されるように吸引される磁性体（被駆動体）との距
離の二乗に反比例するのに対し、皿バネの復元力は変位
の一乗に比例するので、両者が安定的に釣合う弁体の位
置は狭い範囲に限定され、弁体の可動範囲（ストロー
ク）の大きい流量調節弁を実現することは困難である。 【００１０】一般にストロークの小さい流量調節弁にお
いては、流体が弁坐と弁体の間を流れる際に生じる圧力
損失が大きく、流量調節弁に流入する流体の圧力（供給
圧）が十分高くないと必要な流量を得ることができな
い。通常圧力損失は流量の二乗に比例して増大するの
で、圧力損失が供給圧に達すると、それ以上の流量を得
ることは物理的に不可能になるからである。 【００１１】このことは流体が気体の場合よりも、圧縮
性がなく、供給圧を高くしにくい液体の場合に特に問題
となる。前述のソレノイドを用いた流量調節弁も、実用
例の殆どは気体用であり、液体に使用されているケース
は極めて少ない。 【００１２】ストロークの大きい流量調節弁を実現する
手段の代表例には図９のようなモータ式がある。同図は
モータＭでネジ軸６０を回転させてめねじ体６１を上下
動させ、めねじ体と一体に設けた弁棒６２の下端弁体６
３を上下に駆動する方式で、平板を上下させるゲート弁
や、図７のような弁体が円錐状のニードル弁などに適用
される。また、貫通孔のある球を回転させるいわゆるボ
ール弁には回転式の駆動装置が使用されるなど、各種の
弁がモータと組合わされて流量調節弁として実用に供せ
られている。 【００１３】モータ式は十分なストロークが得られる
が、前述のソレノイド式と比較すると弁の開度を変える
のに時間がかかるため、流量制御に使用する場合は応答
が遅いという問題があり、また、一般に構造が複雑でコ
ストも高く、耐用年数も比較的短い。 【００１４】これらの他に、図１０のような空心コイル
・アンド・マグネット式も小流量用の流量調節弁に使用
されている。この方式は鉄心のないコイル６４（空心コ
イル）の内部に、長さ方向に着磁されたマグネット６５
を内蔵する弁棒６６を長さ方向に可動に支持し、コイル
に電流を流してマグネットに駆動力を与え、弁棒６６を
上下動させて、弁体６７により弁孔６８の開度を調節す
るもので、 (a) 全長の長いコイルを用いればマグネットのストロー
クを大きくできる (b) 応答が速く、かつ構造が簡単でコストが安い (c) 電流にほぼ比例した駆動力が得られるため板バネと
の組合せによる位置制御が易しい など多くの長所を備えている。 【００１５】しかし、ソレノイドに比べて同じ駆動力を
得るのに要する電流が著しく大きく、用途は駆動力の小
さい小流量用の流量調節弁に限られるというデメリット
がある。 【００１６】以上のような現状において、特に液体の流
量調節弁用として、ソレノイド式に比べて大きなストロ
ークが得られ、モータ式に比べて応答が速くかつ構造が
簡単でコストが安く、空心コイル・アンド・マグネット
式に比べて駆動力が大きい直線駆動装置の実現が望まれ
ている。 【００１７】 【本発明の目的】本発明は、ソレノイド式に比べて大き
なストロークが得られて制御範囲が大であり、しかもモ
ータ式に比べて応答が速く、かつ構造が簡単でコストが
安く、また駆動力が大きく、かつ制御範囲の大なる直線
駆動装置を実現することを目的とする。 【００１８】 【本発明の構成】本発明に係る被駆動体の直線駆動装置
は、両端部に第１電磁石、第２電磁石を備える支持体の
両端部内側に、互いに相対する面が異極となるよう着磁
された第１不動磁石と第２不動磁石を設け、前記第１、
第２電磁石の中心部及び第１、第２不動磁石の中心部の
ガイド孔にフリーに挿通した被駆動体たる棒体の第１、
第２不動磁石間に当たる部位に、第１、第２の不動磁石
と相対する面がそれぞれ各不動磁石の対向面と同極とな
るよう着磁された従動磁石を固定してなり、前記第１及
び第２の電磁石に電流を供給していないときには従動磁
石に第１、第２の不動磁石からの磁気的反発力が作用し
て従動磁石が可動範囲の中間位置に保持されるが、第１
及び第２の電磁石もしくは一方の電磁石へ任意の極性及
び強さの直流電流を供給すると、従動磁石に第１、第２
の電磁石からの磁力が作用して前記棒体が軸線方向に所
要量正逆移動させられる構成のものとしてある。 【００１９】 【実施例】以下、本発明の直線駆動装置を図１〜４に示
す実施例により説明する。図１のように、上下両端部に
フランジ１ａ、１ｂを有する筒状等の支持体１の前記上
下のフランジ１ａ、１ｂに、中心にそれぞれ縦ガイド孔
３ａ、３ｂを有する空心ヨーク（鉄心）３Ａ、３Ｂのま
わりにコイル２Ａ、２Ｂを有する上下一対の第１電磁石
４Ａと第２電磁石４Ｂを設けてある。 【００２０】支持体１の上下両端部の内側には、前記空
心ヨークの縦ガイド孔３ａ、３ｂと一致する縦ガイド孔
５ａ、５ｂをそれぞれ中心に有し、各縦ガイド孔を通る
軸線方向に着磁された上下一対の第１不動磁石５Ａと第
２不動磁石５Ｂを異極どうしが相対するように固定す
る。 【００２１】しかして上下の電磁石のヨークの中心及び
上下の第１、第２不動磁石の中心へフリーに上下動でき
る被駆動体たる棒体６を挿通し、この棒体６は上下の第
１、第２不動磁石の間に位置する箇所に従動磁石５Ｃを
固定してあり、しかも従動磁石５Ｃは上下の第１、第２
不動磁石と相反発するよう上下の第１、第２不動磁石と
互いに同極が向き合うように着磁されて弁棒に固定され
ていて、従動磁石５Ｃが上下の第１、第２不動磁石間の
中点付近の位置に保持されるようにしてある。 【００２２】このように構成された駆動装置の第１、第
２の電磁石の各コイルに、正逆の切替えが可能な直流電
源７Ａ、７Ｂを接続して適当な電流を供給することによ
り、被駆動体たる棒体６に以下のような動作をさせるこ
とができる。 【００２３】まず、電流を全く流さないときには、従動
磁石５Ｃには第１、第２の不動磁石５Ａ、５Ｂからの反
発力が作用し、図１のように従動磁石５Ｃは可動範囲の
中間の位置に保持される。 【００２４】つぎに一方の第１電磁石４Ａのコイル２Ａ
に従動磁石５Ｃと反発する磁力を発生する電流を、他方
の第２電磁石４Ｂのコイル２Ｂに従動磁石５Ｃと吸引し
合う磁力を発生する電流を同時に供給すると、従動磁石
５Ｃには下向きの力が働き、第２不動磁石５Ｂの反発力
に打ち勝って従動磁石５Ｃは図２のように可動範囲の下
方に移動する。 【００２５】このときの第２不動磁石５Ｂの反発力は従
動磁石５Ｃが下方に移動するにつれて大きくなるので、
２つのコイル２Ａ、２Ｂの電流の大きさを加減すること
によって従動磁石５Ｃが下方に移動する量を調節するこ
とができる。なお、以上の動作は磁石の反発、吸引力に
よるものであるから、応答速度はソレノイドと同様に高
速である。 【００２６】電流の向きを逆にし、第１電磁石４Ａのコ
イル２Ａには従動磁石５Ｃと吸引し合う磁力を発生さ
せ、第２電磁石４Ｂのコイル２Ｂには従動磁石５Ｃと反
発する磁力を発生させると、従動磁石５Ｃには上向きの
力が働き、第１不動磁石５Ａの反発力に打ち勝って従動
磁石５Ｃは図３のように可動範囲の上方に移動する。こ
の場合も電流の大きさを加減することによって従動磁石
５Ｃが上方に移動する量を調節することができる。 【００２７】第１、第２の電磁石に上記のような互いに
逆向きの磁力を発生させるには、２個の電源を用い、電
磁石４Ａ、４Ｂにそれぞれ独立に電流を供給すればよい
が、図４のように電磁石４Ａ、４Ｂのコイル２Ａ、２Ｂ
を磁力が互いに逆向きになるように直列に接続し、切換
スイッチ８を有する一個の電源７で上記の動作をさせる
ことも可能である。 【００２８】但しこの場合はコストは安くなるが、２個
のコイルを流れる電流の強さは常に等しく、それぞれの
コイルに互いに強さの異なる電流を流すことはできない
ので、使用条件に応じた最適な制御を行う上では制約が
多い。 【００２９】なお、従動磁石５Ｃと電磁石のヨークの間
に働く吸引力によって従動磁石５Ｃと不動磁石５Ａ、５
Ｂが密着状態にならないように、不動磁石にはこの吸引
力より大きい反発力を発生するものを使用する。 【００３０】図５は本発明を採用した直線駆動装置の実
験データの一例であるが、直径４０ｍｍ、厚さ６ｍｍの
従動磁石を用い、最大駆動力２kg以上（電流１．５
Ａ）、ストローク７ｍｍ以上の性能が得られている。 【００３１】この実験データに示されるように、電磁石
４Ａ、４Ｂに十分大きな磁力を出し得るものを用いれ
ば、上記の動作において、被駆動体に十分な移動量と大
きな駆動力を与えることが可能であり、本発明の目的に
適う、流量調節弁等に好適な直線駆動装置が実現でき
る。 【００３２】以上、本装置によれば、電磁石４Ａ、４Ｂ
のいずれかもしくは両方に所要の強さの電流を供給する
ことにより、従動磁石５Ｃにより被駆動体たる棒体６を
その軸線方向へ正逆所要量移動させることができる。 【００３３】 【発明の効果】上述のように、本発明の直線駆動装置で
は被駆動体たる棒体が、大きな移動範囲（ストローク）
と大きな駆動力を得ることができ、かつ電流に比例した
駆動力がほぼ瞬時に発生するので、高速応答できる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る被駆動体の直線駆動装置の一例を
示す縦断面図。 【図２】同直線駆動装置の作動状態の一例を示す縦断面
図。 【図３】同直線駆動装置の作動状態の他の例を示す縦断
面図。 【図４】同直線駆動装置の他の例を示す縦断面図。 【図５】電磁石への供給電流と従動磁石の駆動力及び変
位の関係を示す図。 【図６】従来の直線駆動装置の一例を示す縦断面図。 【図７】同直線駆動装置を備える従来の流量調節弁の縦
断面図。 【図８】電磁石の供給電流と被駆動体の変位及び力の関
係、及び皿ばねの変位と復元力の関係を示す図。 【図９】ゲート弁の従来の直線駆動装置を示す図。 【図１０】従来の流量調節弁の縦断面図。 【符号の説明】 １・・・支持体 １ａ、１ｂ・・・フランジ ２Ａ、２Ｂ・・・コイル ３Ａ、３Ｂ・・・空心ヨーク（鉄心） ３ａ、３ｂ・・・縦ガイド孔 ４Ａ・・・第１電磁石 ４Ｂ・・・第２電磁石 ５Ａ・・・第１不動磁石 ５Ｂ・・・第２不動磁石 ５Ｃ・・・従動磁石 ６・・・棒体 ７Ａ、７Ｂ・・・直流電源 ８・・・切換スイッチ
示す縦断面図。 【図２】同直線駆動装置の作動状態の一例を示す縦断面
図。 【図３】同直線駆動装置の作動状態の他の例を示す縦断
面図。 【図４】同直線駆動装置の他の例を示す縦断面図。 【図５】電磁石への供給電流と従動磁石の駆動力及び変
位の関係を示す図。 【図６】従来の直線駆動装置の一例を示す縦断面図。 【図７】同直線駆動装置を備える従来の流量調節弁の縦
断面図。 【図８】電磁石の供給電流と被駆動体の変位及び力の関
係、及び皿ばねの変位と復元力の関係を示す図。 【図９】ゲート弁の従来の直線駆動装置を示す図。 【図１０】従来の流量調節弁の縦断面図。 【符号の説明】 １・・・支持体 １ａ、１ｂ・・・フランジ ２Ａ、２Ｂ・・・コイル ３Ａ、３Ｂ・・・空心ヨーク（鉄心） ３ａ、３ｂ・・・縦ガイド孔 ４Ａ・・・第１電磁石 ４Ｂ・・・第２電磁石 ５Ａ・・・第１不動磁石 ５Ｂ・・・第２不動磁石 ５Ｃ・・・従動磁石 ６・・・棒体 ７Ａ、７Ｂ・・・直流電源 ８・・・切換スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 昭57−177510（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 7/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】両端部に第１電磁石、第２電磁石を備える
支持体の両端部内側に、互いに相対する面が異極となる
よう着磁された第１不動磁石と第２不動磁石を設け、前
記第１、第２電磁石の中心部及び第１、第２不動磁石の
中心部のガイド孔にフリーに挿通した被駆動体たる棒体
の第１、第２不動磁石間に当たる部位に、第１、第２の
不動磁石と相対する面がそれぞれ各不動磁石の対向面と
同極となるよう着磁された従動磁石を固定してなり、前
記第１及び第２の電磁石に電流を供給していないときに
は従動磁石に第１、第２の不動磁石からの磁気的反発力
が作用して従動磁石が可動範囲の中間位置に保持される
が、第１及び第２の電磁石もしくは一方の電磁石へ任意
の極性及び強さの直流電流を供給すると、従動磁石に第
１、第２の電磁石からの磁力が作用して前記棒体が軸線
方向に所要量正逆移動させられる被駆動体の直線駆動装
置。
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|---|---|---|---|
| JP17153899A JP3426161B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 被駆動体の直線駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17153899A JP3426161B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 被駆動体の直線駆動装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001006929A JP2001006929A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3426161B2 true JP3426161B2 (ja) | 2003-07-14 |
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| JP17153899A Expired - Fee Related JP3426161B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 被駆動体の直線駆動装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3426161B2 (ja) |
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| CN114508600A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-17 | 中科首望无水染色智能装备(苏州)有限公司 | 电磁强密封闪爆装置及工作方法 |
| CN114526342B (zh) * | 2022-01-13 | 2023-09-08 | 中科首望无水染色智能装备(苏州)有限公司 | 一种长程电磁密封闪爆装置及工作方法 |
-
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- 1999-06-17 JP JP17153899A patent/JP3426161B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001006929A (ja) | 2001-01-12 |
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