JPH07131967A - Flat coil type linear actuator - Google Patents

Flat coil type linear actuator

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JPH07131967A
JPH07131967A JP29385393A JP29385393A JPH07131967A JP H07131967 A JPH07131967 A JP H07131967A JP 29385393 A JP29385393 A JP 29385393A JP 29385393 A JP29385393 A JP 29385393A JP H07131967 A JPH07131967 A JP H07131967A
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JP
Japan
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yoke
permanent magnet
flat coil
magnetic flux
magnetic
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JP29385393A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Moriki
優一 森木
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Abstract

PURPOSE:To reduce the size and weight of a flat coil type linear actuator and to improve its thrust, its stroke and the linearity of its thrust, by making respective yokes, etc., configuring its stator thin. CONSTITUTION:Respective first, second and third plate-like yokes 4a, 4b, 4c are provided in the form of U-shape. On the respective opposite surfaces of the first and second yokes 4a, 4b which are opposed to each other interposing a predetermined space between them, an upper magnet comprising permanent magnets 5a, 5b and a lower magnet comprising permanent magnets 6a, 6b are so fixed that the adjacent magnetic pole surfaces of the magnets 5a, 5b or the magnets 6a, 6b have respectively opposite polarities to each other. A movable body 3 comprises mainly a flat coil 7, and is so provided that it can be moved smoothly in a gap 8. The gap 8 is formed in between the opposite surfaces of the upper and lower magnets to each other which are opposed to each other at a predetermined space.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄型化、大推力化およ
び推力のリニアリティーの向上等を可能とした偏平コイ
ル形リニア・アクチュエータに関するものであり、ハン
ドリング装置、キャッチング装置、検査装置(各種コン
タクトプローブ類)、光学装置(各種ミラー類、各種レ
ンズ類)、検出装置(各種センサ類)、記録装置(各種
ペン類)および記憶装置(各種磁気ヘッド類)等の全体
あるいは一部の駆動の用に供されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat coil type linear actuator capable of thinning, increasing thrust, and improving linearity of thrust, such as a handling device, a catching device, an inspection device (various contacts). Probes), optical devices (various mirrors, various lenses), detectors (various sensors), recording devices (various pens), storage devices (various magnetic heads), etc. It is used for.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の偏平コイル形リニア・アクチュエ
ータの構造と動作を、図1および図2に示す第1の従来
例および図3に示す第2の従来例に基づいて説明する。
2. Description of the Related Art The structure and operation of a conventional flat coil linear actuator will be described with reference to a first conventional example shown in FIGS. 1 and 2 and a second conventional example shown in FIG.

【0003】図1は、偏平コイル形リニア・アクチュエ
ータの第1の従来例の構造説明を目的とした斜視図であ
り、偏平コイル形リニア・アクチュエータは、それぞれ
対向する平板状を成す一対のヨークおよび複数の永久磁
石より成る固定子2と、偏平コイルより成る可動子3と
を主に構成される。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of a first conventional example of a flat coil linear actuator. The flat coil linear actuator includes a pair of opposed yokes and flat yokes. A stator 2 composed of a plurality of permanent magnets and a mover 3 composed of a flat coil are mainly configured.

【0004】固定子2は、平板状を成す永久磁石5aお
よび平板状を成す永久磁石5bの、それぞれ相反する極
性を有する磁極面が隣接して固着された平板状を成す第
1のヨーク4aと、平板状を成す永久磁石6aおよび平
板状を成す永久磁石6bの、それぞれ相反する極性を有
する磁極面が隣接して固着された平板状を成す第2のヨ
ーク4bとにより構成され、永久磁石5aと永久磁石6
aおよび永久磁石5bと永久磁石6bとが、それぞれ所
定の間隙を隔て異なる磁極面が対向するように、第1の
ヨーク4aと第2のヨーク4bとは配設される。
The stator 2 includes a flat plate-shaped permanent magnet 5a and a flat plate-shaped permanent magnet 5b, and a flat plate-shaped first yoke 4a to which adjacent magnetic pole surfaces having opposite polarities are fixed. A permanent magnet 5a composed of a flat plate-shaped permanent magnet 6a and a flat plate-shaped permanent magnet 6b, and a flat plate-shaped second yoke 4b to which magnetic pole surfaces having opposite polarities are fixedly adjoined to each other. And permanent magnet 6
The first yoke 4a and the second yoke 4b are arranged so that the a and the permanent magnet 5b and the permanent magnet 6b face each other with different magnetic pole faces facing each other with a predetermined gap.

【0005】可動子3は、第1のヨーク4aに固着され
た永久磁石5a、5bと、第2のヨーク4bに固着され
た永久磁石6a、6bとの、それぞれ所定の間隙を隔て
対向する磁極面が形成する空隙8内を、永久磁石5aと
永久磁石5bおよび永久磁石6aと永久磁石6bが隣接
される方向に円滑に移動し得る構造を成す偏平コイル7
を主に構成される。
The mover 3 has magnetic poles of permanent magnets 5a and 5b fixed to the first yoke 4a and permanent magnets 6a and 6b fixed to the second yoke 4b, which are opposed to each other with a predetermined gap therebetween. The flat coil 7 having a structure capable of smoothly moving in the direction in which the permanent magnets 5a and 5b and the permanent magnets 6a and 6b are adjacent to each other in the space 8 formed by the surfaces.
Is mainly composed.

【0006】図2は、図1に示す偏平コイル形リニア・
アクチュエータの第1の従来例の磁束の構成説明を目的
とした断面図であり、第1のヨーク4a、永久磁石5
a、5b、第2のヨーク4b、永久磁石6a、6bおよ
び偏平コイル7の断面を示すものである。
FIG. 2 shows the flat coil type linear motor shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the configuration of magnetic flux of a first conventional example of the actuator, including a first yoke 4a and a permanent magnet 5;
2A, 2B, the second yoke 4b, the permanent magnets 6a, 6b, and the flat coil 7 are shown in cross section.

【0007】永久磁石5a、5bと永久磁石6a、6b
とは、それぞれ所定の間隙を隔て対向する磁極面が異な
る極性を有するように配置され、第1のヨーク4aと第
2のヨーク4bとの間には、永久磁石5aのN極の極性
を有する磁極面より第1のヨーク4a、永久磁石5b、
永久磁石6b、第2のヨーク4b、永久磁石6a、永久
磁石5aのS極の極性を有する磁極面へと磁束Φaが矢
印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成する。磁束Φa
は、永久磁石5a、5a、6a、6bより発生される全
磁束であり、第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
は、磁束Φaを容易に流し得る厚さを有するものであ
る。
Permanent magnets 5a, 5b and permanent magnets 6a, 6b
Are arranged such that the magnetic pole surfaces facing each other with a predetermined gap have different polarities, and the polarities of the N poles of the permanent magnets 5a are present between the first yoke 4a and the second yoke 4b. From the magnetic pole surface, the first yoke 4a, the permanent magnet 5b,
The magnetic flux Φa flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface of the permanent magnet 6b, the second yoke 4b, the permanent magnet 6a, and the permanent magnet 5a having the polarity of the S pole, and forms one closed magnetic path. Magnetic flux Φa
Is the total magnetic flux generated by the permanent magnets 5a, 5a, 6a, 6b, and is the first yoke 4a and the second yoke 4b.
Has a thickness that allows the magnetic flux Φa to easily flow.

【0008】偏平コイル7に図2に示す方向に所定の大
きさを有する電流を流すと、Bil則に従い可動子3は
矢印A方向に移動し、偏平コイル7に前記電流と異なる
方向に所定の大きさを有する電流を流すと、可動子3は
矢印B方向に移動する。
When a current having a predetermined magnitude is applied to the flat coil 7 in the direction shown in FIG. 2, the mover 3 moves in the direction of arrow A according to the Bil's rule, and the flat coil 7 is moved in a predetermined direction in a direction different from the current. When a current having a magnitude is applied, the mover 3 moves in the arrow B direction.

【0009】図3は、偏平コイル形リニア・アクチュエ
ータの第2の従来例の磁束の構成説明を目的とした断面
図であり、第1のヨーク4a、永久磁石5a、5b、第
2のヨーク4b、永久磁石6a、6b、偏平コイル7お
よび第3のヨーク10a、10bの断面を示すものであ
る。
FIG. 3 is a sectional view for explaining the configuration of the magnetic flux of the second conventional example of the flat coil type linear actuator. The first yoke 4a, the permanent magnets 5a and 5b, and the second yoke 4b are shown. The cross sections of the permanent magnets 6a and 6b, the flat coil 7, and the third yokes 10a and 10b are shown.

【0010】偏平コイル形リニア・アクチュエータは、
それぞれ対向する平板状を成す一対のヨークおよび複数
の永久磁石より成る固定子2と、偏平コイルより成る可
動子3とを主に構成される。
The flat coil type linear actuator is
A stator 2 composed of a pair of flat plate-shaped yokes and a plurality of permanent magnets facing each other, and a mover 3 composed of a flat coil are mainly configured.

【0011】固定子2は、平板状を成す永久磁石5aお
よび平板状を成す永久磁石5bの、それぞれ相反する極
性を有する磁極面が隣接して固着された平板状を成す第
1のヨーク4aと、平板状を成す永久磁石6aおよび平
板状を成す永久磁石6bの、それぞれ相反する極性を有
する磁極面が隣接して固着された平板状を成す第2のヨ
ーク4bと、第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4a
の両端部に、永久磁石5a、5bと永久磁石6a、6b
とが所定の間隙を隔て対向するように磁気的および機械
的に固着された第3のヨーク10aおよび第3のヨーク
10bとにより構成さる。
The stator 2 is composed of a flat plate-shaped permanent magnet 5a and a flat plate-shaped permanent magnet 5b, and a flat plate-shaped first yoke 4a to which adjacent magnetic pole surfaces having opposite polarities are fixed. A second yoke 4b having a flat plate shape in which magnetic pole faces having opposite polarities of the permanent magnet 6a having a flat plate shape and the permanent magnet 6b having a flat plate shape are adjacently fixed to each other, and the first yoke 4a and Second yoke 4a
The permanent magnets 5a, 5b and the permanent magnets 6a, 6b at both ends of the
And a third yoke 10a and a third yoke 10b which are magnetically and mechanically fixed so as to face each other with a predetermined gap therebetween.

【0012】永久磁石5a、5bと永久磁石6a、6b
とは、それぞれ対向する磁極面が異なる極性を有するよ
うに配置され、永久磁石5aのN極の極性を有する磁極
面より第1のヨーク4a、永久磁石5b、永久磁石6
b、第2のヨーク4b、永久磁石6a、永久磁石5aの
S極の極性を有する磁極面へと磁束Φaaが矢印の方向
に流れ、一つの閉磁路を形成し、永久磁石5aのN極の
極性を有する磁極面より第1のヨーク4a、第3のヨー
ク10a、第2のヨーク4b、永久磁石6a、永久磁石
5aのS極の極性を有する磁極面へと磁束Φabが矢印
の方向に流れ、一つの閉磁路を形成し、永久磁石6bの
N極の極性を有する磁極面より第2のヨーク4b、第3
のヨーク10b、第1のヨーク4a、永久磁石5b、永
久磁石6bのS極の極性を有する磁極面へと磁束Φac
が矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成する。
Permanent magnets 5a, 5b and permanent magnets 6a, 6b
Are arranged so that the magnetic pole surfaces facing each other have different polarities, and the first yoke 4a, the permanent magnet 5b, and the permanent magnet 6 are arranged from the magnetic pole surface having the polarity of the N pole of the permanent magnet 5a.
b, the second yoke 4b, the permanent magnet 6a, and the permanent magnet 5a, the magnetic flux Φaa flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole, forming one closed magnetic path, and the N pole of the permanent magnet 5a. The magnetic flux Φab flows in the direction of the arrow from the magnetic pole surface having polarity to the magnetic pole surface having the S pole polarity of the first yoke 4a, the third yoke 10a, the second yoke 4b, the permanent magnet 6a, and the permanent magnet 5a. , One closed magnetic path is formed, and the second yoke 4b and the third magnet are formed from the magnetic pole surface of the permanent magnet 6b having the N-pole polarity.
Of the magnetic flux Φac toward the magnetic pole surface of the yoke 10b, the first yoke 4a, the permanent magnet 5b, and the permanent magnet 6b having the polarity of the S pole.
Flow in the direction of the arrow, forming a closed magnetic circuit.

【0013】永久磁石5a、5b、6a、6bより発生
される全磁束をΦaとすると、磁束Φaaは全磁束Φa
の一部であり、磁束Φabは永久磁石5a、6aより発
生される磁束の一部であり、磁束Φacは永久磁石5
b、6bより発生される磁束の一部である。即ち、永久
磁石5a、5b、6a、6bより発生される全磁束Φa
は、磁束Φaa、磁束Φabおよび磁束Φacにより構
成される。第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
は、磁束Φaa、磁束Φabあるいは磁束Φacを容易
に流し得る厚さを有するものである。
When the total magnetic flux generated by the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b is Φa, the magnetic flux Φaa is the total magnetic flux Φa.
, The magnetic flux Φab is a part of the magnetic flux generated by the permanent magnets 5a and 6a, and the magnetic flux Φac is the permanent magnet 5
It is a part of the magnetic flux generated from b and 6b. That is, the total magnetic flux Φa generated by the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b.
Is composed of magnetic flux Φaa, magnetic flux Φab, and magnetic flux Φac. First yoke 4a and second yoke 4b
Has a thickness that allows the magnetic flux Φaa, the magnetic flux Φab, or the magnetic flux Φac to easily flow.

【0014】前述のように、図1および図2に示す偏平
コイル形リニア・アクチュエータに対して、第1のヨー
ク4aおよび第2のヨーク4bの薄型化が可能と成る。
しかし、図1および図2に示す偏平コイル形リニア・ア
クチュエータの偏平コイルには、磁束2Φaが鎖交する
が、図3に示す偏平コイル形リニア・アクチュエータに
おいては、磁束Φaa+磁束Φaaあるいは磁束Φac
+磁束Φaaが鎖交する。即ち、空隙8内の磁束密度が
減少し、推力が減少する。
As described above, it is possible to reduce the thickness of the first yoke 4a and the second yoke 4b in the flat coil type linear actuator shown in FIGS.
However, the magnetic flux 2Φa interlinks with the flat coil of the flat coil linear actuator shown in FIGS. 1 and 2, but in the flat coil linear actuator shown in FIG. 3, the magnetic flux Φaa + the magnetic flux Φaa or the magnetic flux Φac.
+ Magnetic flux Φaa interlinks. That is, the magnetic flux density in the air gap 8 is reduced and the thrust is reduced.

【0015】偏平コイル7に図3に示す方向に所定の大
きさを有する電流を流すと、Bil則に従い可動子3は
矢印A方向に移動し、偏平コイル7に前記電流と異なる
方向に所定の大きさを有する電流を流すと、可動子3は
矢印B方向に移動する。
When a current having a predetermined magnitude is applied to the flat coil 7 in the direction shown in FIG. 3, the mover 3 moves in the direction of arrow A according to the Bil's law, and the flat coil 7 is moved in a predetermined direction in a direction different from the current. When a current having a magnitude is applied, the mover 3 moves in the arrow B direction.

【0016】一般に、永久磁石5aと永久磁石5bは、
それぞれ相反する極性を有する磁極面が所定の間隔を隔
て、あるいは所定の幅を有する非磁性材料により構成さ
れるスペーサ等を介して隣接するように第1のヨーク4
aに固着され得るものであり、永久磁石6aと永久磁石
6bも同様に第2のヨーク4bに固着され得るものであ
る。
Generally, the permanent magnets 5a and 5b are
The first yoke 4 is so arranged that the magnetic pole surfaces having opposite polarities are adjacent to each other with a predetermined gap or via a spacer or the like made of a non-magnetic material having a predetermined width.
The permanent magnet 6a and the permanent magnet 6b can be similarly fixed to the second yoke 4b.

【0017】図1ないし図3に示す従来の偏平コイル形
リニア・アクチュエータは、機械加工および組み立て調
整の容易さ、効率の高さ、変位(振幅)および速度(振
動数)の制御の容易さから、高推力、高速度および少変
位を必要とする負荷の駆動源として広く利用されてい
る。
The conventional flat coil type linear actuator shown in FIGS. 1 to 3 is easy to machine and assemble and adjust, high in efficiency, and easy to control displacement (amplitude) and speed (frequency). Widely used as a drive source for loads that require high thrust, high speed and small displacement.

【0018】しかし、第1のヨーク4aおよび第2のヨ
ーク4bの飽和磁束密度の問題から、推力のリニアリテ
ィー、推力、寸法およびストロークに対して限界値を有
するものであり、推力のリニアリティーの向上、大推力
化、長ストローク化および小型軽量化に困難を来すもの
であった。
However, due to the problem of the saturation magnetic flux density of the first yoke 4a and the second yoke 4b, the thrust linearity has a limit value with respect to the thrust linearity, the thrust, the size and the stroke, and the thrust linearity is improved. It was difficult to increase thrust, increase stroke, and reduce size and weight.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、偏平コイル形リニア・アクチュエータを構成する
永久磁石の漏洩磁束を減少させ、ヨーク類を薄くし、さ
らに推力を増加させる点である。
The problem to be solved is to reduce the magnetic flux leakage of the permanent magnets forming the flat coil linear actuator, thin the yokes, and increase the thrust force.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の偏平コイル形リ
ニア・アクチュエータは、前記問題点を解決するため
に、図1ないし図3に示す従来の偏平コイル形リニア・
アクチュエータの、固定子2を構成する第1のヨーク4
aおよび第2のヨーク4bの、磁束密度の飽和による永
久磁石5a、5b、6a、6bの漏洩磁束を減少させる
ために、第1のヨーク4aを構成する可動子3の移動方
向に延びる側面の一つと、第2のヨーク4bを構成する
可動子3の移動方向に延びる側面の一つとを磁気的に接
続して、少なくとも三つ以上の閉磁路が形成されるよう
に、第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4bを配置す
る構成としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a flat coil linear actuator of the present invention is provided with a conventional flat coil linear actuator shown in FIGS.
First yoke 4 of the actuator, which constitutes the stator 2.
a and the second yoke 4b, in order to reduce the leakage flux of the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b due to the saturation of the magnetic flux density, the side surfaces of the movable element 3 forming the first yoke 4a extending in the moving direction are reduced. The first yoke 4a is magnetically connected to one of the side surfaces extending in the moving direction of the mover 3 which constitutes the second yoke 4b so that at least three or more closed magnetic paths are formed. And the second yoke 4b is arranged.

【0021】[0021]

【作用】従って、本発明の偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータによれば、所定の間隔を隔て対向して配置され
る第1のヨーク4aと第2のヨーク4bとの一部を、磁
気的に接続することにより、固定子2に複数の閉磁路を
形成させ、ヨーク4aおよびヨーク4bを流れる磁束を
分路させることにより、ヨーク4aおよびヨーク4bを
薄く構成すること、即ち、偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータの薄型化および小型軽量化が可能と成り、更
に、偏平コイル形リニア・アクチュエータの高磁束密度
運転による長ストローク化、高推力化および低電流運転
による推力のリニアリティーの向上を可能とするもので
ある。
Therefore, according to the flat coil type linear actuator of the present invention, a part of the first yoke 4a and the second yoke 4b, which are opposed to each other with a predetermined gap, are magnetically connected. By forming a plurality of closed magnetic paths in the stator 2 and shunting the magnetic flux flowing through the yokes 4a and 4b, the yokes 4a and 4b are made thin, that is, a flat coil linear actuator. Can be made thinner and smaller and lighter, and further, the flat coil type linear actuator can have a longer stroke due to high magnetic flux density operation, higher thrust, and improved linearity of thrust due to low current operation. .

【0022】[0022]

【実施例】図4および図5に基づいて、本発明の偏平コ
イル形リニア・アクチュエータの第1の実施例を説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A flat coil type linear actuator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0023】図4は、本発明の偏平コイル形リニア・ア
クチュエータの第1の実施例の斜視図を示すものであ
り、偏平コイル形リニア・アクチュエータは、それぞれ
所定の間隔を隔て対向する平板状を成す一対のヨークお
よび複数の永久磁石より成る固定子2と、偏平コイルよ
り成る可動子3とを主に構成される。
FIG. 4 is a perspective view of a flat coil type linear actuator according to a first embodiment of the present invention. The flat coil type linear actuators are flat plate-shaped and are opposed to each other at a predetermined interval. The stator 2 is composed mainly of a pair of yokes and a plurality of permanent magnets, and the mover 3 is composed of a flat coil.

【0024】固定子2は、それぞれ平板状を成す第1の
ヨーク4a、第2のヨーク4bおよび第4のヨーク4c
と、それぞれ平板状を成す永久磁石5a、5b、6a、
6bとを主に構成され、第1のヨーク4a、第2のヨー
ク4bおよび第4のヨーク4cは、コの字状に配置さ
れ、所定の間隔を隔て対向する第1のヨーク4aと第2
のヨークとのれぞれの対向面には、それぞれ相反する極
性を有する磁極面が隣接するように、永久磁石5aおよ
び永久磁石5bと、永久磁石6aおよび永久磁石6bと
が固着される。第1のヨーク4a、第2のヨーク4bお
よび第4のヨーク4cは、所定の間隙を隔て対向する永
久磁石5aおよび永久磁石6aと、所定の間隙を隔て対
向する永久磁石5bおよび永久磁石6bとのそれぞれの
対向面が形成する空隙8を介して、固定磁気回路を形成
する。
The stator 2 has a first yoke 4a, a second yoke 4b and a fourth yoke 4c, each of which has a flat plate shape.
And permanent magnets 5a, 5b, 6a each having a flat plate shape,
6b, and the first yoke 4a, the second yoke 4b, and the fourth yoke 4c are arranged in a U shape and face each other with a predetermined gap therebetween.
The permanent magnet 5a and the permanent magnet 5b, and the permanent magnet 6a and the permanent magnet 6b are fixed to the respective surfaces of the yoke facing each other so that the magnetic pole surfaces having opposite polarities are adjacent to each other. The first yoke 4a, the second yoke 4b, and the fourth yoke 4c include a permanent magnet 5a and a permanent magnet 6a that face each other with a predetermined gap, and a permanent magnet 5b and a permanent magnet 6b that face each other with a predetermined gap. A fixed magnetic circuit is formed through the space 8 formed by each of the facing surfaces of.

【0025】可動子3は、偏平コイル7を主に構成さ
れ、所定の間隙を隔て対向する永久磁石5aおよび永久
磁石6aと、所定の間隙を隔て対向する永久磁石5bお
よび永久磁石6bとのそれぞれの対向面が形成する空隙
8内を、永久磁石5aおよび永久磁石6aと、永久磁石
5bおよび永久磁石6bとが、それぞれ隣接する方向に
円滑に移動し得るように配置される。
The mover 3 mainly comprises a flat coil 7, and comprises a permanent magnet 5a and a permanent magnet 6a facing each other with a predetermined gap, and a permanent magnet 5b and a permanent magnet 6b facing each other with a predetermined gap. The permanent magnet 5a and the permanent magnet 6a, and the permanent magnet 5b and the permanent magnet 6b are arranged so as to be able to move smoothly in the respective adjacent directions in the space 8 formed by the opposing surfaces of.

【0026】第1のヨーク4a、第2のヨーク4bおよ
び第4のヨーク4cは、優れた磁気特性を有する各種磁
性材料により形成され、必要に応じては、磁気特性を向
上させるために熱処理が施される。第1のヨーク4a、
第2のヨーク4bおよび第4のヨーク4cは、磁気特性
の優れた各種磁性材料のロスト・ワックス法等により一
体に形成され得るものである。
The first yoke 4a, the second yoke 4b, and the fourth yoke 4c are made of various magnetic materials having excellent magnetic characteristics, and are heat-treated as necessary to improve the magnetic characteristics. Is given. The first yoke 4a,
The second yoke 4b and the fourth yoke 4c can be integrally formed by a lost wax method or the like of various magnetic materials having excellent magnetic characteristics.

【0027】図5(a)は、図4に示す本発明の偏平コ
イル形リニア・アクチュエータの第1の実施例のDーD
断面図を示し、図5(b)は、図4に示す本発明の偏平
コイル形リニア・アクチュエータの第1の実施例のEー
E断面図を示し、図5(c)は、図4に示す本発明の偏
平コイル形リニア・アクチュエータの第1の実施例のF
ーF断面図を示す。
FIG. 5A is a sectional view taken along line DD of the first embodiment of the flat coil linear actuator of the present invention shown in FIG.
5B is a sectional view, FIG. 5B is a sectional view taken along line EE of the first embodiment of the flat coil linear actuator of the present invention shown in FIG. 4, and FIG. F of the first embodiment of the flat coil type linear actuator of the present invention shown
-F sectional view is shown.

【0028】図5(a)において、永久磁石5a、5b
と永久磁石6a、6bとは、それぞれ対向する磁極面が
異なる極性を有するように配置され、第1のヨーク4a
と第2のヨーク4bとの間には、永久磁石5aのN極の
極性を有する磁極面より第1のヨーク4a、永久磁石5
b、永久磁石6b、第2のヨーク4b、永久磁石6a、
永久磁石5aのS極の極性を有する磁極面へと磁束Φb
aが矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成する。
In FIG. 5A, permanent magnets 5a and 5b are provided.
And the permanent magnets 6a and 6b are arranged such that the magnetic pole surfaces facing each other have different polarities, and the first yoke 4a
And the second yoke 4b between the first yoke 4a and the permanent magnet 5 due to the magnetic pole surface of the permanent magnet 5a having the N-pole polarity.
b, the permanent magnet 6b, the second yoke 4b, the permanent magnet 6a,
The magnetic flux Φb is transferred to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 5a.
a flows in the direction of the arrow to form one closed magnetic circuit.

【0029】図5(b)において、第1のヨーク4a、
第2のヨーク4bと第4のヨーク4cとの間には、永久
磁石5aのN極の極性を有する磁極面より第1のヨーク
4a、第4のヨーク4c、第2のヨーク4b、永久磁石
6a、永久磁石5aのS極の極性を有する磁極面へと磁
束Φbbが矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成す
る。
In FIG. 5B, the first yoke 4a,
Between the second yoke 4b and the fourth yoke 4c, the first yoke 4a, the fourth yoke 4c, the second yoke 4b, and the permanent magnet are arranged from the magnetic pole surface of the permanent magnet 5a having the polarity of the N pole. 6a, the magnetic flux Φbb flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 5a, forming one closed magnetic path.

【0030】図5(c)において、第1のヨーク4a、
第2のヨーク4bと第4のヨーク4cとの間には、永久
磁石6bのN極の極性を有する磁極面より第2のヨーク
4b、第4のヨーク4c、第1のヨーク4a、永久磁石
5b、永久磁石6bのS極の極性を有する磁極面へと磁
束Φbcが矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成す
る。
In FIG. 5C, the first yoke 4a,
Between the second yoke 4b and the fourth yoke 4c, the second yoke 4b, the fourth yoke 4c, the first yoke 4a, and the permanent magnet are arranged from the magnetic pole surface of the permanent magnet 6b having the polarity of the N pole. 5b, the magnetic flux Φbc flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 6b, forming one closed magnetic path.

【0031】図5(a)、図5(b)および図5(c)
より、空隙8の永久磁石5aと永久磁石6aとの対向面
が形成する部分には、磁束Φba+磁束Φbbが流れ、
空隙8の永久磁石5bと永久磁石6bとの対向面が形成
する部分には、磁束Φba+磁束Φbcが流れる。
5 (a), 5 (b) and 5 (c)
As a result, the magnetic flux Φba + the magnetic flux Φbb flows in the portion formed by the facing surfaces of the permanent magnet 5a and the permanent magnet 6a in the air gap 8,
The magnetic flux Φba + the magnetic flux Φbc flows in a portion of the void 8 formed by the facing surfaces of the permanent magnets 5b and 6b.

【0032】磁束Φba+磁束Φbbおよび磁束Φba
+磁束Φbcは、永久磁石5a、5b、6a、6bより
発生する全磁束Φaであり、空隙8内を流れる磁束はΦ
aであり、第1のヨーク4a、第2のヨーク4bおよび
と第4のヨーク4cに流れる磁束のみがが、磁束Φba
とΦbbおよび磁束ΦbaとΦbcに分路する。
Magnetic flux Φba + magnetic flux Φbb and magnetic flux Φba
The + magnetic flux Φbc is the total magnetic flux Φa generated by the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b, and the magnetic flux flowing in the air gap 8 is Φ.
a, and only the magnetic flux flowing through the first yoke 4a, the second yoke 4b, and the fourth yoke 4c is the magnetic flux Φba.
And Φbb and magnetic fluxes Φba and Φbc.

【0033】第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
は、磁束Φba−磁束Φbb、磁束Φba−磁束Φbc
を、第4のヨーク4cは磁束Φbb、磁束Φbcを、そ
れぞれ容易に流し得る厚さを有するものであり、図1に
示す偏平コイル形リニア・アクチュエータに対して、第
1のヨーク4aおよび第2のヨーク4bの内部を流れる
磁束が減少する。
First yoke 4a and second yoke 4b
Is the magnetic flux Φba-the magnetic flux Φbb, and the magnetic flux Φba-the magnetic flux Φbc.
The fourth yoke 4c has a thickness that allows the magnetic flux Φbb and the magnetic flux Φbc to easily flow, and is different from that of the flat coil linear actuator shown in FIG. The magnetic flux flowing inside the yoke 4b is reduced.

【0034】第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
の内部を流れる磁束の減少は、第1のヨーク4aおよび
第2のヨーク4bを薄くし得ることであり、更に、空隙
8内の磁束密度を大きくし得ることである。即ち、小型
軽量化、高推力化および長ストローク化を可能とするも
のである。
First yoke 4a and second yoke 4b
The reduction of the magnetic flux flowing inside is that the first yoke 4a and the second yoke 4b can be made thin, and further the magnetic flux density in the air gap 8 can be made large. That is, it is possible to reduce the size and weight, increase the thrust, and increase the stroke.

【0035】偏平コイル7に図5(a)に示す方向に所
定の大きさを有する電流を流すと、Bil則に従い可動
子3は矢印A方向に移動し、偏平コイル7に前記電流と
異なる方向に所定の大きさを有する電流を流すと、可動
子3は矢印B方向に移動する。
When a current having a predetermined magnitude is applied to the flat coil 7 in the direction shown in FIG. 5A, the mover 3 moves in the direction of arrow A according to the Bil's rule, and the flat coil 7 is moved in a direction different from the above current. When a current having a predetermined magnitude is applied to the mover 3, the mover 3 moves in the arrow B direction.

【0036】図6および図7に基づいて、本発明の偏平
コイル形リニア・アクチュエータの第2の実施例を説明
する。
A second embodiment of the flat coil linear actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0037】図6は、本発明の偏平コイル形リニア・ア
クチュエータの第2の実施例の斜視図を示すものであ
り、偏平コイル形リニア・アクチュエータは、それぞれ
所定の間隔を隔て対向する平板状を成す一対のヨークお
よび複数の永久磁石より成る固定子2と、偏平コイルよ
り成る可動子3とを主に構成される。
FIG. 6 is a perspective view of a flat coil type linear actuator according to a second embodiment of the present invention. The flat coil type linear actuators have flat plate shapes facing each other with a predetermined interval. The stator 2 is composed mainly of a pair of yokes and a plurality of permanent magnets, and the mover 3 is composed of a flat coil.

【0038】固定子2は、それぞれ平板状を成す第1の
ヨーク4a、第2のヨーク4bおよび第4のヨーク4c
と、それぞれ平板状をなす永久磁石5a、5b、6a、
6bと、第3のヨーク10a、10bとを主に構成さ
れ、第1のヨーク4a、第2のヨーク4bおよび第4の
ヨーク4cは、コの字状に配置され、所定の間隔を隔て
対向する第1のヨーク4aと第2のヨークとのれぞれの
対向面には、それぞれ相反する極性を有する磁極面が隣
接するように、永久磁石5aおよび永久磁石5bと、永
久磁石6aおよび永久磁石6bとが固着される。第1の
ヨーク4a、第2のヨーク4bおよび第4のヨーク4c
が可動子3の移動方向に形成する二つの開口部には、第
3のヨーク10aおよび第3のヨーク10bがそれぞれ
固着される。第1のヨーク4a、第2のヨーク4b、第
4のヨーク4cおよび第3のヨーク10a、10bは、
所定の間隙を隔て対向する永久磁石5aおよび永久磁石
6aと、所定の間隙を隔て対向する永久磁石5bおよび
永久磁石6bとのそれぞれの対向面が形成する空隙8を
介して、固定磁気回路を形成する。
The stator 2 has a first yoke 4a, a second yoke 4b and a fourth yoke 4c, each of which has a flat plate shape.
And the permanent magnets 5a, 5b, 6a each having a flat plate shape,
6b and the third yokes 10a and 10b are mainly configured, and the first yoke 4a, the second yoke 4b and the fourth yoke 4c are arranged in a U shape and face each other with a predetermined interval. The permanent magnet 5a and the permanent magnet 5b, the permanent magnet 6a and the permanent magnet 6a and the permanent magnet 5b are disposed so that magnetic pole surfaces having opposite polarities are adjacent to the facing surfaces of the first yoke 4a and the second yoke, respectively. The magnet 6b is fixed. First yoke 4a, second yoke 4b and fourth yoke 4c
A third yoke 10a and a third yoke 10b are fixed to the two openings formed in the moving direction of the mover 3, respectively. The first yoke 4a, the second yoke 4b, the fourth yoke 4c, and the third yokes 10a and 10b are
A fixed magnetic circuit is formed through a gap 8 formed by respective facing surfaces of the permanent magnet 5a and the permanent magnet 6a facing each other with a predetermined gap and the permanent magnet 5b and the permanent magnet 6b facing each other with a predetermined gap. To do.

【0039】可動子3は、偏平コイル7を主に構成さ
れ、所定の間隙を隔て対向する永久磁石5aおよび永久
磁石6aと、所定の間隙を隔て対向する永久磁石5bお
よび永久磁石6bとのそれぞれの対向面が形成する空隙
8内を、永久磁石5aおよび永久磁石6aと、永久磁石
5bおよび永久磁石6bとが、それぞれ隣接する方向に
円滑に移動し得るように配置される。
The mover 3 mainly comprises a flat coil 7, and comprises a permanent magnet 5a and a permanent magnet 6a facing each other with a predetermined gap, and a permanent magnet 5b and a permanent magnet 6b facing each other with a predetermined gap. The permanent magnet 5a and the permanent magnet 6a, and the permanent magnet 5b and the permanent magnet 6b are arranged so as to be able to move smoothly in the respective adjacent directions in the space 8 formed by the opposing surfaces of.

【0040】第1のヨーク4a、第2のヨーク4b、第
4のヨーク4cおよび第3のヨーク10a、10bは、
優れた磁気特性を有する各種磁性材料により形成され、
必要に応じては、磁気特性を向上させるために熱処理が
施される。第1のヨーク4a、第2のヨーク4bおよび
第4のヨーク4cあるいは第1のヨーク4a、第2のヨ
ーク4b、第4のヨーク4cおよび第3のヨーク10
a、10bは、磁気特性の優れた各種磁性材料のロスト
・ワックス法等により一体に形成され得るものである。
The first yoke 4a, the second yoke 4b, the fourth yoke 4c and the third yokes 10a and 10b are
Made of various magnetic materials with excellent magnetic properties,
If necessary, heat treatment is performed to improve magnetic properties. 1st yoke 4a, 2nd yoke 4b and 4th yoke 4c or 1st yoke 4a, 2nd yoke 4b, 4th yoke 4c and 3rd yoke 10
A and 10b can be integrally formed by the lost wax method or the like of various magnetic materials having excellent magnetic characteristics.

【0041】図7(a)は、図6に示す本発明の偏平コ
イル形リニア・アクチュエータの第2の実施例のDーD
断面図を示し、図7(b)は、図6に示す本発明の偏平
コイル形リニア・アクチュエータの第2の実施例のEー
E断面図を示し、図7(c)は、図6に示す本発明の偏
平コイル形リニア・アクチュエータの第2の実施例のF
ーF断面図を示す。
FIG. 7A shows a second embodiment of the flat coil type linear actuator of the present invention shown in FIG.
7B is a sectional view, FIG. 7B is a sectional view taken along line EE of the second embodiment of the flat coil linear actuator of the present invention shown in FIG. 6, and FIG. 7C is shown in FIG. F of the second embodiment of the flat coil type linear actuator of the present invention shown
-F sectional view is shown.

【0042】図7(a)において、永久磁石5a、5b
と永久磁石6a、6bとは、それぞれ所定の間隙を隔て
対向する磁極面が異なる極性を有するように配置され、
永久磁石5aのN極の極性を有する磁極面より第1のヨ
ーク4a、永久磁石5b、永久磁石6b、第2のヨーク
4b、永久磁石6a、永久磁石5aのS極の極性を有す
る磁極面へと磁束Φcaが矢印の方向に流れ、一つの閉
磁路を形成し、永久磁石5aのN極の極性を有する磁極
面より第1のヨーク4a、第3のヨーク10a、第2の
ヨーク4b、永久磁石6a、永久磁石5aのS極の極性
を有する磁極面へと磁束Φcbが矢印の方向に流れ、一
つの閉磁路を形成し、永久磁石6bのN極の極性を有す
る磁極面より第2のヨーク4b、第3のヨーク10b、
第1のヨーク4a、永久磁石5b、永久磁石6bのS極
の極性を有する磁極面へと磁束Φccが矢印の方向に流
れ、一つの閉磁路を形成する。
In FIG. 7A, permanent magnets 5a and 5b are provided.
And the permanent magnets 6a and 6b are arranged such that the magnetic pole surfaces facing each other with a predetermined gap have different polarities,
From the magnetic pole surface of the permanent magnet 5a having the N pole polarity to the magnetic pole surface of the first yoke 4a, the permanent magnet 5b, the permanent magnet 6b, the second yoke 4b, the permanent magnet 6a, and the S pole of the permanent magnet 5a. And a magnetic flux Φca flow in the direction of the arrow to form one closed magnetic circuit, and the first yoke 4a, the third yoke 10a, the second yoke 4b, and the permanent magnet 5a have a magnetic pole surface having the polarity of the N pole. The magnetic flux Φcb flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface of the magnet 6a and the permanent magnet 5a having the polarity of the S pole to form one closed magnetic path, and the magnetic pole surface of the permanent magnet 6b having the polarity of the N pole has the second polarity. A yoke 4b, a third yoke 10b,
The magnetic flux Φcc flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface of the first yoke 4a, the permanent magnet 5b, and the permanent magnet 6b having the polarity of the S pole, and forms one closed magnetic path.

【0043】図7(b)において、第1のヨーク4a、
第2のヨーク4bと第4のヨーク4cとの間には、永久
磁石5aのN極の極性を有する磁極面より第1のヨーク
4a、第4のヨーク4c、第2のヨーク4b、永久磁石
6a、永久磁石5aのS極の極性を有する磁極面へと磁
束Φcdが矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成す
る。
In FIG. 7B, the first yoke 4a,
Between the second yoke 4b and the fourth yoke 4c, the first yoke 4a, the fourth yoke 4c, the second yoke 4b, and the permanent magnet are arranged from the magnetic pole surface of the permanent magnet 5a having the polarity of the N pole. 6a, the magnetic flux Φcd flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 5a, forming one closed magnetic path.

【0044】図7(c)において、第1のヨーク4a、
第2のヨーク4bと第4のヨーク4cとの間には、永久
磁石6bのN極の極性を有する磁極面より第2のヨーク
4b、第4のヨーク4c、第1のヨーク4a、永久磁石
5b、永久磁石6bのS極の極性を有する磁極面へと磁
束Φceが矢印の方向に流れ、一つの閉磁路を形成す
る。
In FIG. 7C, the first yoke 4a,
Between the second yoke 4b and the fourth yoke 4c, the second yoke 4b, the fourth yoke 4c, the first yoke 4a, and the permanent magnet are arranged from the magnetic pole surface of the permanent magnet 6b having the polarity of the N pole. 5b, the magnetic flux Φce flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity of the S pole of the permanent magnet 6b, forming one closed magnetic path.

【0045】図7(a)、図7(b)および図7(c)
より、空隙8の永久磁石5aと永久磁石6aとの対向面
が形成する部分には、磁束Φca+磁束Φcbが流れ、
空隙8の永久磁石5bと永久磁石6bとの対向面が形成
する部分には、磁束Φca+磁束Φccが流れる。
7 (a), 7 (b) and 7 (c)
As a result, the magnetic flux Φca + the magnetic flux Φcb flows in the portion of the gap 8 formed by the facing surfaces of the permanent magnets 5a and 6a,
The magnetic flux Φca + the magnetic flux Φcc flows in the portion of the gap 8 formed by the facing surfaces of the permanent magnets 5b and 6b.

【0046】永久磁石5a、5b、6a、6bより発生
される全磁束をΦaとすると、磁束Φcaは、永久磁石
5a、5b、6a、6bより発生される全磁束Φaの一
部であり、磁束Φcbは、永久磁石5a、6aより発生
される磁束(Φa/2)の一部であり、磁束Φccは、
永久磁石5b、6bより発生される磁束(Φa/2)の
一部である。即ち、永久磁石5a、5a、6a、6bよ
り発生される全磁束Φaは、磁束Φca、磁束Φcbお
よび磁束Φccにより構成される。
When the total magnetic flux generated by the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b is Φa, the magnetic flux Φca is a part of the total magnetic flux Φa generated by the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b. Φcc is a part of the magnetic flux (Φa / 2) generated by the permanent magnets 5a and 6a, and the magnetic flux Φcc is
It is a part of the magnetic flux (Φa / 2) generated by the permanent magnets 5b and 6b. That is, the total magnetic flux Φa generated by the permanent magnets 5a, 5a, 6a, 6b is composed of the magnetic flux Φca, the magnetic flux Φcb, and the magnetic flux Φcc.

【0047】磁束Φca+磁束Φcb+磁束Φccは、
永久磁石5a、5b、6a、6bより発生する全磁束Φ
aであり、空隙8内を流れる磁束はΦaである。第1の
ヨーク4a、第2のヨーク4b、第3のヨーク10a、
第3のヨーク10bおよび第4のヨーク4cに流れる磁
束のみがが、磁束Φca、磁束Φcb、磁束Φcdと磁
束Φca、磁束Φcc、Φceに分路する。
The magnetic flux Φca + the magnetic flux Φcb + the magnetic flux Φcc is
Total magnetic flux Φ generated from the permanent magnets 5a, 5b, 6a, 6b
and the magnetic flux flowing in the gap 8 is Φa. The first yoke 4a, the second yoke 4b, the third yoke 10a,
Only the magnetic fluxes flowing in the third yoke 10b and the fourth yoke 4c are shunted into the magnetic flux Φca, the magnetic flux Φcb, the magnetic flux Φcd and the magnetic flux Φca, and the magnetic fluxes Φcc and Φce.

【0048】第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
は、磁束Φca+磁束cb−磁束Φcd、磁束Φca+
Φcc−磁束Φceを、第3のヨーク4aは、磁束Φc
b−磁束Φcd(一部)を、第3のヨーク10bは、磁
束Φcc−磁束Φce(一部)を、第4のヨーク4c
は、磁束Φcd、磁束Φceを、それぞれ容易に流し得
る厚さを有するものであり、図3に示す偏平コイル形リ
ニア・アクチュエータに対して、第1のヨーク4aおよ
び第2のヨーク4bの内部を流れる磁束が減少する。
First yoke 4a and second yoke 4b
Is the magnetic flux Φca + the magnetic flux cb−the magnetic flux Φcd, the magnetic flux Φca +
Φcc-magnetic flux Φce, and the third yoke 4a generates magnetic flux Φc.
b-magnetic flux Φcd (partial), third yoke 10b, magnetic flux Φcc-magnetic flux Φce (partial), fourth yoke 4c.
Has a thickness that allows each of the magnetic flux Φcd and the magnetic flux Φce to easily flow. In the flat coil linear actuator shown in FIG. 3, the inside of the first yoke 4a and the second yoke 4b is The flowing magnetic flux is reduced.

【0049】第1のヨーク4aおよび第2のヨーク4b
の内部を流れる磁束の減少は、第1のヨーク4aおよび
第2のヨーク4bを薄くし得ることであり、更に、空隙
8内の磁束密度を大きくし得ることである。即ち、小型
軽量化、高推力化および長ストローク化を可能とするも
のである。
First yoke 4a and second yoke 4b
The reduction of the magnetic flux flowing inside is that the first yoke 4a and the second yoke 4b can be made thin, and further the magnetic flux density in the air gap 8 can be made large. That is, it is possible to reduce the size and weight, increase the thrust, and increase the stroke.

【0050】偏平コイル7に図7(a)に示す方向に所
定の大きさを有する電流を流すと、Bil則に従い可動
子3は矢印A方向に移動し、偏平コイル7に前記電流と
異なる方向に所定の大きさを有する電流を流すと、可動
子3は矢印B方向に移動する。
When a current having a predetermined magnitude is applied to the flat coil 7 in the direction shown in FIG. 7A, the mover 3 moves in the direction of arrow A in accordance with the Bil's law, and the flat coil 7 is moved in a direction different from the above current. When a current having a predetermined magnitude is applied to the mover 3, the mover 3 moves in the arrow B direction.

【0051】図8および図9は、可動子支持装置および
位置検出センサーを内蔵した本発明の偏平コイル形リニ
ア・アクチュエータの第3の実施例を示すものである。
FIGS. 8 and 9 show a flat coil type linear actuator according to a third embodiment of the present invention which incorporates a mover supporting device and a position detecting sensor.

【0052】図8は、本発明の偏平コイル形リニア・ア
クチュエータの第3の実施例の固定子の斜視図であり、
図9は、本発明の偏平コイル形リニア・アクチュエータ
の第3の実施例の可動子の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a stator of a flat coil type linear actuator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a mover of a third embodiment of the flat coil linear actuator of the present invention.

【0053】固定子2は、図4に示す本発明の偏平コイ
ル形リニア・アクチュエータを、並列に対向させ、それ
ぞれ第2のヨーク4bを磁気的かつ機械的に接続した構
造を有し、Cの字状断面を有するヨークと、それぞれ平
板状をなす永久磁石5a、5b、5c、5d、6a、6
b、6c、6dと、可動子支持装置9の固定部とを主に
構成される。
The stator 2 has a structure in which the flat coil linear actuators of the present invention shown in FIG. 4 are opposed in parallel and the second yokes 4b are magnetically and mechanically connected to each other. A yoke having a V-shaped cross section, and permanent magnets 5a, 5b, 5c, 5d, 6a, 6 each having a flat plate shape.
b, 6c, 6d and a fixed portion of the mover support device 9 are mainly configured.

【0054】ヨークは、内側に平滑な平面を有するヨー
ク14a、14b、14c、14d、14eの部分より
構成される。ヨーク14aの内側平面には、永久磁石5
aおよび永久磁石5bがそれぞれ相反する極性を有する
磁極面が所定の間隔を隔て隣接するように固着され、ヨ
ーク14bの内側平面には、永久磁石5cおよび永久磁
石5dがそれぞれ相反する極性を有する磁極面が所定の
間隔を隔て隣接するように固着され、ヨーク14cのヨ
ーク14aに対向する内側平面には、永久磁石6aおよ
び永久磁石6bがそれぞれ相反する極性を有する磁極面
が所定の間隔を隔て隣接するように固着され、ヨーク1
4cのヨーク14bに対向する内側平面には、永久磁石
6cおよび永久磁石6dがそれぞれ相反する極性を有す
る磁極面が所定の間隔を隔て隣接するように固着され
る。
The yoke is composed of the portions of the yokes 14a, 14b, 14c, 14d and 14e which have a smooth plane inside. The permanent magnet 5 is provided on the inner plane of the yoke 14a.
a and the permanent magnet 5b are fixed so that the magnetic pole surfaces having opposite polarities are adjacent to each other with a predetermined gap, and the permanent magnet 5c and the permanent magnet 5d have magnetic poles having opposite polarities on the inner plane of the yoke 14b. The surfaces are fixed so as to be adjacent to each other with a predetermined gap, and the magnetic pole surfaces having opposite polarities of the permanent magnet 6a and the permanent magnet 6b are adjacent to the inner plane of the yoke 14c facing the yoke 14a with a predetermined gap. Fixed so that the yoke 1
The permanent magnet 6c and the permanent magnet 6d are fixed to the inner plane facing the yoke 14b of the magnet 4c so that magnetic pole surfaces having opposite polarities are adjacent to each other with a predetermined gap.

【0055】それぞれ所定の間隙を隔て対向する永久磁
石5aと永久磁石6a、永久磁石5bと永久磁石6b、
永久磁石5cと永久磁石6cおよび永久磁石5dと永久
磁石6dとは、それぞれ相反する極性を有する磁極面が
対向するように、それぞれヨーク14a、14b、14
c、14d、14eの部分に固着される。
The permanent magnet 5a and the permanent magnet 6a, the permanent magnet 5b and the permanent magnet 6b, which face each other with a predetermined gap, respectively,
The permanent magnet 5c and the permanent magnet 6c, and the permanent magnet 5d and the permanent magnet 6d are arranged so that their magnetic pole faces having opposite polarities face each other, respectively.
It is fixed to the portions c, 14d and 14e.

【0056】ヨーク14a、14b、14c、14d、
14eの部分より成るヨークは、各種磁性材料の板材を
C字状に曲げ加工し一体に構成し得るものであり、更
に、磁気特性の優れた各種磁性材料のロスト・ワックス
法等により一体に形成され得るものである。
Yokes 14a, 14b, 14c, 14d,
The yoke composed of the portion 14e can be integrally formed by bending a plate material of various magnetic materials into a C shape, and is integrally formed by the lost wax method of various magnetic materials having excellent magnetic characteristics. It can be done.

【0057】可動子3は、偏平コイル7、コイル支持部
材成13および可動子支持装置9の可動部を主に構成さ
れる。偏平コイル7を構成する対向する二つのコイル辺
の中央部は、偏平コイル7の内側側面が形成する空間1
5内に収納される可動子支持装置9の可動部に装着され
たコイル支持部材13の一部に固着される。偏平コイル
7の端末は、コイル支持部材13の一部に装着される端
子11に電気的に接続され、端子11を介して偏平コイ
ル7に所定の方向に所定の大きさを有する電流を流す
と、Bil則に従い可動子3は、可動子支持装置9の可
動部と共に、永久磁石5a、5bと永久磁石6a、6b
とのそれぞれの対向面が形成する空間内と、永久磁石5
c、5dと永久磁石6c、6dのそれぞれの対向面が形
成する空間内を円滑に移動する。
The mover 3 mainly comprises the flat coil 7, the coil support member 13, and the movable portion of the mover support device 9. The central portion of the two opposing coil sides forming the flat coil 7 is the space 1 formed by the inner side surface of the flat coil 7.
It is fixed to a part of the coil support member 13 mounted on the movable portion of the mover support device 9 housed in the unit 5. The end of the flat coil 7 is electrically connected to a terminal 11 mounted on a part of the coil support member 13, and when a current having a predetermined magnitude is applied to the flat coil 7 through the terminal 11 in a predetermined direction. In accordance with the Bil rule, the mover 3 together with the movable part of the mover support device 9 includes permanent magnets 5a and 5b and permanent magnets 6a and 6b.
In the space formed by the opposing surfaces of the permanent magnet 5 and
c, 5d and the permanent magnets 6c, 6d move smoothly in the space formed by the facing surfaces.

【0058】固定子2を構成するヨーク14eの一部に
は、位置検出装置を構成する各種磁電変換素子等より成
るセンサー18が装着され、偏平コイル7を構成する一
つのコイル辺には、位置検出装置のスケール17を装着
したスケール取付け部材19が固着される。
A sensor 18 composed of various magnetoelectric conversion elements and the like which form a position detecting device is mounted on a part of the yoke 14e which forms the stator 2, and one coil side which forms the flat coil 7 has a position. The scale mounting member 19 to which the scale 17 of the detection device is attached is fixed.

【0059】即ち、可動子支持装置9とスケール17お
よびセンサー18より成る位置検出装置の内蔵を容易に
し、小型軽量、高推力および長ストロークの偏平コイル
形リニア・アクチュエータの総合的なユニット化を可能
とするものである。
That is, the position detecting device including the mover supporting device 9, the scale 17, and the sensor 18 can be easily incorporated, and a flat coil type linear actuator of small size, light weight, high thrust and long stroke can be integrated into a unit. It is what

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明の偏平コイル
形リニア・アクチュエータは、固定子を構成するヨーク
の薄型化を可能としたものであり、下記のような効果を
有するものである。 (1)固定子を構成するヨークの薄型化は、偏平コイル
形リニア・アクチュエータの薄型化および小型軽量化を
実現するものである。 (2)それぞれ所定の間隙を隔て対向する永久磁石が形
成する空間内の高磁束密度化が可能と成り、高推力化を
実現するものである。 (3)高磁束密度化により、偏平コイルに流す電流値を
減少させることが可能と成り、推力のリニアリティーの
向上を実現するものである。 (4)偏平コイルに流す電流値を減少させることが可能
と成り、消費電力の減少を実現するものである。 (5)本来、偏平コイル形リニア・アクチュエータは、
負荷の少変位の移動に供されるものであったが、高磁束
密度運転が可能と成り、長ストローク化を実現するもの
である。 (6)可動子支持装置および位置検出装置の装着を容易
にし、偏平コイル形リニア・アクチュエータの総合的な
ユニット化が図れる。
As described above, the flat coil type linear actuator of the present invention enables the yoke constituting the stator to be thin, and has the following effects. (1) The thinning of the yoke forming the stator realizes the flattened coil type linear actuator in a thin shape and a small size. (2) It is possible to increase the magnetic flux density in the space formed by the permanent magnets facing each other with a predetermined gap therebetween, and to achieve high thrust. (3) By increasing the magnetic flux density, it is possible to reduce the value of the current flowing in the flat coil, and to improve the linearity of thrust. (4) It becomes possible to reduce the value of the current flowing through the flat coil, thereby reducing the power consumption. (5) Originally, the flat coil type linear actuator is
Although it was used for moving the load with a small displacement, it enables high magnetic flux density operation and achieves a long stroke. (6) The mover supporting device and the position detecting device can be easily mounted, and the flat coil linear actuator can be integrated into a unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、偏平コイル形リニア・アクチュエータ
の第1の従来例の構造説明を目的とした斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of a first conventional example of a flat coil linear actuator.

【図2】図2は、図1の磁束の構成説明を目的とした断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for the purpose of explaining the configuration of magnetic flux in FIG.

【図3】図3は、偏平コイル形リニア・アクチュエータ
の第2の従来例の磁束の構成説明を目的とした断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of magnetic flux of a second conventional example of a flat coil type linear actuator.

【図4】図4は、本発明の偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータの第1の実施例の構造説明を目的とした斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view for the purpose of explaining the structure of a flat coil type linear actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図5】図5は、図4の磁束の構成説明を目的とした断
面図である。図5(a)は、図4のD−D断面図であ
り、図5(b)は、図4のE−E断面図であり、図5
(C)は、図4のF−F断面図である。
5 is a sectional view for the purpose of explaining the configuration of the magnetic flux of FIG. 5A is a sectional view taken along the line DD of FIG. 4, and FIG. 5B is a sectional view taken along the line EE of FIG.
(C) is a FF sectional view of FIG.

【図6】図6は、本発明の偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータの第2の実施例の構造説明を目的とした斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view for the purpose of explaining the structure of a flat coil type linear actuator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図7は、図6の磁束の構成説明を目的とした断
面図である。図7(a)は、図6のD−D断面図であ
り、図7(b)は、図6のE−E断面図であり、図7
(C)は、図6のF−F断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the magnetic flux of FIG. 7A is a sectional view taken along the line DD of FIG. 6, and FIG. 7B is a sectional view taken along the line EE of FIG.
(C) is a FF sectional view of FIG.

【図8】図8は、本発明の偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータの第3の実施例の構造説明を目的とした固定子
の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a stator for the purpose of explaining the structure of a flat coil type linear actuator according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図9は、本発明の偏平コイル形リニア・アクチ
ュエータの第3の実施例の構造説明を目的とした可動子
の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a mover for the purpose of explaining the structure of a flat coil linear actuator according to a third embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 固定子 3 可動子 4a 第1のヨーク 4b 第2のヨーク 4c 第4のヨーク 5a、5b、5c、5d 永久磁石 6a、6b、6c、6d 永久磁石 7 偏平コイル 8 空隙 9 可動子支持装置 10a、10b 第3のヨーク 11 端子 12 負荷取付けネジ孔 13 コイル支持部材 14a、14b、14c、14d、14e ヨーク 15 空間 17 スケール 18 センサー 19 スケール取付け部材 2 stator 3 mover 4a first yoke 4b second yoke 4c fourth yoke 5a, 5b, 5c, 5d permanent magnets 6a, 6b, 6c, 6d permanent magnet 7 flat coil 8 air gap 9 mover support device 10a 10b Third yoke 11 Terminal 12 Load attachment screw hole 13 Coil support member 14a, 14b, 14c, 14d, 14e Yoke 15 Space 17 Scale 18 Sensor 19 Scale attachment member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二つの平板状を成す永久磁石の相反する
極性を有する磁極面を、隣接あるいは所定の間隔を隔て
隣接させて固着した平板状を成す磁性材料により形成さ
れる第1のヨークと、二つの平板状を成す永久磁石の相
反する極性を有する磁極面を、隣接あるいは所定の間隔
を隔て隣接させて固着した平板状を成す磁性材料により
形成された第2のヨークとを、一つの閉磁路が形成され
るように所定の間隔を隔て対向させ構成される固定子
と、前記第1のヨークに固着される永久磁石と前記第2
のヨークに固着される永久磁石との、所定の間隙を隔て
対向するそれぞれの磁極面が形成する空隙内を、前記永
久磁石の隣接する方向に円滑に移動し得る構造を有する
偏平コイルを主に構成される可動子とにより成る偏平コ
イル形リニア・アクチュエータにおいて、前記第1のヨ
ークを構成する前記可動子の移動方向に延びる側面の一
つと、前記第2のヨークを構成する前記可動子の移動方
向に延びる側面の一つとを磁気的に接続し、少なくとも
三つ以上の閉磁路を形成することを特徴とする偏平コイ
ル形リニア・アクチュエータ。
1. A first yoke formed of a magnetic material having a flat plate shape, in which magnetic pole surfaces having opposite polarities of two flat plate-shaped permanent magnets are fixed adjacent to each other or at a predetermined interval. A second yoke formed of a flat plate-shaped magnetic material, in which magnetic pole surfaces having opposite polarities of two flat plate-shaped permanent magnets are fixed adjacent to each other or at a predetermined interval. A stator configured to face each other with a predetermined gap so as to form a closed magnetic path, a permanent magnet fixed to the first yoke, and the second magnet.
A flat coil having a structure capable of smoothly moving in a direction adjacent to the permanent magnet in a gap formed by respective magnetic pole surfaces facing each other with a predetermined gap between the permanent magnet fixed to the yoke of In a flat coil linear actuator including a movable element configured to move, one of side surfaces extending in a moving direction of the movable element configuring the first yoke and movement of the movable element configuring the second yoke. A flat coil linear actuator characterized in that at least three or more closed magnetic paths are formed by magnetically connecting to one of the side surfaces extending in the direction.
【請求項2】 二つの平板状を成す永久磁石の相反する
極性を有する磁極面を、隣接あるいは所定の間隔を隔て
隣接させて固着した平板状を成す磁性材料により形成さ
れる第1のヨークと、二つの平板状を成す永久磁石の相
反する極性を有する磁極面を、隣接あるいは所定の間隔
を隔て隣接させて固着した平板状を成す磁性材料により
形成された第2のヨークとを、三つの閉磁路が形成され
るように、前記第1のヨークおよび前記第2のヨークの
それぞれの両端部を構成する第3のヨークを介して所定
の間隔を隔て対向するように構成される固定子と、前記
第1のヨークに固着される永久磁石と前記第2のヨーク
に固着される永久磁石との、所定の間隙を隔て対向する
それぞれの磁極面が形成する空隙内を、前記永久磁石の
隣接する方向に円滑に移動し得る構造を有する偏平コイ
ルを主に構成される可動子とにより成る偏平コイル形リ
ニア・アクチュエータにおいて、前記第1のヨークを構
成する前記可動子の移動方向に延びる側面の一つと、前
記第2のヨークを構成する前記可動子の移動方向に延び
る側面の一つとを磁気的に接続し、少なくとも四つ以上
の閉磁路を形成することを特徴とする偏平コイル形リニ
ア・アクチュエータ。
2. A first yoke formed of a magnetic material in the form of a flat plate, in which magnetic pole surfaces having opposite polarities of two flat plate-shaped permanent magnets are fixed adjacent to each other or at a predetermined interval. A second yoke formed of a flat plate-shaped magnetic material, in which magnetic pole surfaces having opposite polarities of two flat plate-shaped permanent magnets are fixed adjacent to each other or at a predetermined interval. A stator configured so as to face each other with a predetermined distance therebetween via third yokes forming both ends of each of the first yoke and the second yoke so that a closed magnetic circuit is formed; , The permanent magnets fixed to the first yoke and the permanent magnets fixed to the second yoke are adjacent to each other in a gap formed by respective magnetic pole surfaces facing each other with a predetermined gap. Smooth toward In a flat coil linear actuator including a movable element mainly composed of a flat coil having a movable structure, one of side surfaces extending in a moving direction of the movable element forming the first yoke, and A flat coil linear actuator characterized in that at least four or more closed magnetic paths are formed by magnetically connecting to one of the side surfaces of the second yoke extending in the moving direction, which constitutes the second yoke.
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