JPS582149Y2 - 往復駆動装置 - Google Patents
往復駆動装置Info
- Publication number
- JPS582149Y2 JPS582149Y2 JP1408478U JP1408478U JPS582149Y2 JP S582149 Y2 JPS582149 Y2 JP S582149Y2 JP 1408478 U JP1408478 U JP 1408478U JP 1408478 U JP1408478 U JP 1408478U JP S582149 Y2 JPS582149 Y2 JP S582149Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- yoke
- mover
- axial
- pole part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はポンプ、振動機器等に用いられる電気エネルギ
ーを電磁作用により往復運動エネルギーに変換させる往
復駆動装置に係るものである。
ーを電磁作用により往復運動エネルギーに変換させる往
復駆動装置に係るものである。
従来、この種の装置としては第1図に示す如く電磁コイ
ル2内の可動鉄心9が電磁コイル2の通電時にヨーク8
内に吸引される吸引作用と、電流遮断時のスプリング1
0による反発力による反発作用とを組合せた装置がある
。
ル2内の可動鉄心9が電磁コイル2の通電時にヨーク8
内に吸引される吸引作用と、電流遮断時のスプリング1
0による反発力による反発作用とを組合せた装置がある
。
また第2図に示す如く、ヨーク8内に設置された2つの
電磁コイル2.2aに隣合う部分に同方向の磁束が発生
するように通電し、かつ通電方向の切換えにより可動永
久磁石3を往復動作させる装置がある。
電磁コイル2.2aに隣合う部分に同方向の磁束が発生
するように通電し、かつ通電方向の切換えにより可動永
久磁石3を往復動作させる装置がある。
更には第3図に示す如く、永久磁石3を含む磁気回路の
空隙内に装着された可動片12に取付けた可動コイル1
1に通電し、かつ通電方向の切換えにより可動片12を
往復動作させる装置が使用されていた。
空隙内に装着された可動片12に取付けた可動コイル1
1に通電し、かつ通電方向の切換えにより可動片12を
往復動作させる装置が使用されていた。
しかしながら、上述の第1図に示す装置においては、電
磁作用による吸引力をスプリング10の反発力に抗して
作用させるので、入力電気エネルギーとスプリング10
の反発力の差のみが運動エネルギーに変換されるにすぎ
ず効率が悪い。
磁作用による吸引力をスプリング10の反発力に抗して
作用させるので、入力電気エネルギーとスプリング10
の反発力の差のみが運動エネルギーに変換されるにすぎ
ず効率が悪い。
また作動初期においては吸引力が弱く、一方作動終期に
おいては吸引力が最大になるという動作特性の非線形性
がある。
おいては吸引力が最大になるという動作特性の非線形性
がある。
更に吸引の際のヨーク8と可動鉄心9と接触による騒音
があり、またスプリングの寿命が短かい等の欠点がある
。
があり、またスプリングの寿命が短かい等の欠点がある
。
次に第2図に示す装置においては、直流電源と切換スイ
ッチの組合せによる電源しか使用できず、商用電源が使
用できない不便がある。
ッチの組合せによる電源しか使用できず、商用電源が使
用できない不便がある。
また動作終端におけるヨーク8と可動永久磁石3との接
触時に動作力が最大となり、動作初期及び中期には動作
力が小さいという、可動永久磁石3の位置による動作力
のバラツキ、つまり動作特性の非線形性、およびヨーク
8と可動永久磁石3の接触による騒音発生等の欠点があ
る。
触時に動作力が最大となり、動作初期及び中期には動作
力が小さいという、可動永久磁石3の位置による動作力
のバラツキ、つまり動作特性の非線形性、およびヨーク
8と可動永久磁石3の接触による騒音発生等の欠点があ
る。
更にまた第3図に示す装置においては、磁気回路の空隙
長を大きくとれないので、可動コイル11の容量が制約
され、電気エネルギーの付加容量に制約を受ける。
長を大きくとれないので、可動コイル11の容量が制約
され、電気エネルギーの付加容量に制約を受ける。
またコイル自体が動くため耐久力に難点があること、更
にはコイルへの給電構造が複雑になること等の欠点があ
る。
にはコイルへの給電構造が複雑になること等の欠点があ
る。
本考案は上述した欠点を解消した往復駆動装置を提供す
るものである。
るものである。
以下本考案の実施例を示す第4図について説明する。
同図において1は縦断面端面形状をE形部状に形成した
ヨークであり、2.2aは各々円筒形に巻線した電磁コ
イルである。
ヨークであり、2.2aは各々円筒形に巻線した電磁コ
イルである。
両して電磁コイル2.2aはヨーク1内の溝に装着して
相隣る部分に同方向の磁束が発生するよう(若しくは同
極が発生するよう)直列若しくは並列に結線して、交流
電源若しくは極性切換スイッチを付設した直流電源(何
れも図示せず)と電気的に接続する。
相隣る部分に同方向の磁束が発生するよう(若しくは同
極が発生するよう)直列若しくは並列に結線して、交流
電源若しくは極性切換スイッチを付設した直流電源(何
れも図示せず)と電気的に接続する。
第4図に示すヨーク1の内部に発生する極性N1Sで示
す。
す。
通電方向が逆になれば極性も0内に示す如く反転する。
次にヨーク1内中央部には可動子20を軸方向摺動自在
に介装する。
に介装する。
可動子20は軸方向に着磁した永久磁石3の両端に磁極
片4.4aを固着して形成し、更に両端に軸7.7aを
固着する。
片4.4aを固着して形成し、更に両端に軸7.7aを
固着する。
一方ヨーク1の両端には軸受6.6aを有する非磁性材
料からなる端板5.5aを装着し、前記可動子20を支
持する。
料からなる端板5.5aを装着し、前記可動子20を支
持する。
次に上記横取による作動を説明する。
第4図において電磁コイル2.2aに通電していない状
態にあっては、可動子20は第4図に示すように磁気的
吸引力の中性点、つまりE形ヨーク1の中心位置にある
。
態にあっては、可動子20は第4図に示すように磁気的
吸引力の中性点、つまりE形ヨーク1の中心位置にある
。
次に電磁コイル2.2aへの通電電流がプラスであり、
E形ヨーク1の磁極歯に第4図に示す如<N1S磁極性
が現われた場合には、可動子20は第4図に示す実線矢
印の方向に動作し、磁極片4aが非磁性材料端板5aに
接触する位置まで移動する。
E形ヨーク1の磁極歯に第4図に示す如<N1S磁極性
が現われた場合には、可動子20は第4図に示す実線矢
印の方向に動作し、磁極片4aが非磁性材料端板5aに
接触する位置まで移動する。
通電電流がマイナスの場合には上記と逆にヨーク1の磁
極部はN、Sとなるため可動子20は点線矢印の方向に
移動し、これを繰返す。
極部はN、Sとなるため可動子20は点線矢印の方向に
移動し、これを繰返す。
本考案装置は、通常ある一定周波数をもつ電源により駆
動されるものであり、従って装置構成部材が同一であり
、また周波数一定であれば、可動子20のス1ヘローク
は入力する電気エネルギー容量によっである一定値に決
定される。
動されるものであり、従って装置構成部材が同一であり
、また周波数一定であれば、可動子20のス1ヘローク
は入力する電気エネルギー容量によっである一定値に決
定される。
本考案の実施例においては、前記端板5.5aは非磁性
材料であるため、磁極片4.4aが端板5.5aに近接
しても相互間に磁気的吸引力は作用しない。
材料であるため、磁極片4.4aが端板5.5aに近接
しても相互間に磁気的吸引力は作用しない。
従って端板5.5aを可動子20のストロークにおいて
接触しない適当な位置に設置すれば、可動子20は端板
5.5aに無接触で往復動作することができる。
接触しない適当な位置に設置すれば、可動子20は端板
5.5aに無接触で往復動作することができる。
尚、端板5.5aは、可動子ストロクの範囲内で、可動
子に磁気吸引力が作用しない距離に設定すれば、鉄板4
の磁性材料でも支障ない。
子に磁気吸引力が作用しない距離に設定すれば、鉄板4
の磁性材料でも支障ない。
この点前述の第1図および第2図に示す装置の場合は可
動部端面とヨークとの磁気的吸引力であるため、本考案
における如き無接触の往復動作は不可能である。
動部端面とヨークとの磁気的吸引力であるため、本考案
における如き無接触の往復動作は不可能である。
また第4図において永久磁石3より発生する磁束は動作
の略全ストロークにおいて断面E形のヨーク1と磁気的
に均等に結合するため、動作の線形性は良好である。
の略全ストロークにおいて断面E形のヨーク1と磁気的
に均等に結合するため、動作の線形性は良好である。
更に上述した無接触の往復動作が可能であること及び動
作力の線形性が良好であることから、本考案装置におい
ては従来の第2図に示す装置では不可能であった50H
’zまたは60Hzの商用周波数による往復動作が可能
である。
作力の線形性が良好であることから、本考案装置におい
ては従来の第2図に示す装置では不可能であった50H
’zまたは60Hzの商用周波数による往復動作が可能
である。
第5図はヨーク1の形状を示す他の実施例を示す断面図
であり、ヨーク1内面に形成される磁極部の例示である
。
であり、ヨーク1内面に形成される磁極部の例示である
。
すなわち、中央磁極部1と端部磁極部1b、1b′の形
状は、ヨーク1内に装着される前述の電磁コイル2.2
a若しくは可動子20の形状その他に対応して種々勘案
されるべきであり、本考案が図示の実施例によって限定
されないことは勿論である。
状は、ヨーク1内に装着される前述の電磁コイル2.2
a若しくは可動子20の形状その他に対応して種々勘案
されるべきであり、本考案が図示の実施例によって限定
されないことは勿論である。
次に第6図は第4図に示すヨーク1の磁極部1a、1b
、 1b’と可動子20を構成する永久磁石3および
磁極片4.4aとの間の寸法関係を示す拡大説明図であ
る。
、 1b’と可動子20を構成する永久磁石3および
磁極片4.4aとの間の寸法関係を示す拡大説明図であ
る。
図に示す如くAは端部磁極部1b11b′間の軸方向距
離であり、中央磁極部1aの軸方向長さをC中央磁極部
1aと両端部磁極部1b。
離であり、中央磁極部1aの軸方向長さをC中央磁極部
1aと両端部磁極部1b。
lb’との間隙を各々B1B’とすると、A、−B+B
勺−Cである。
勺−Cである。
而して可動子20の外周における端部磁極片間軸方向距
離(第6図では永久磁石3の軸方向長さに相当するおよ
び可動子20の軸方向長さを各々D、Eとすると、前記
端部磁極間距離Aとの間の寸法関係A≧E≧C≧Dとす
ると一般の商用周波数における可動子20の駆動が良好
であることが実験の結果解明された。
離(第6図では永久磁石3の軸方向長さに相当するおよ
び可動子20の軸方向長さを各々D、Eとすると、前記
端部磁極間距離Aとの間の寸法関係A≧E≧C≧Dとす
ると一般の商用周波数における可動子20の駆動が良好
であることが実験の結果解明された。
なお第6図では可動子外周における端部磁極片間軸方向
距離りは、前記ヨーク1の磁極部間距離B、 B’に対
してD>B、B’としているが、必ずしもD>B、B’
とせずとも場合によってはD≦B、 B’としてもよい
。
距離りは、前記ヨーク1の磁極部間距離B、 B’に対
してD>B、B’としているが、必ずしもD>B、B’
とせずとも場合によってはD≦B、 B’としてもよい
。
このD≦B1B’なる寸法関係の時は、可動子20のス
トロークが短かい場合に高推力が得られる。
トロークが短かい場合に高推力が得られる。
要するに本考案では、可動子20の良好な駆動のために
A≧E≧C≧Dなる寸法関係は必要であるが、DとB1
B’との寸法関係はストロークや推力などを考慮して定
めればよい。
A≧E≧C≧Dなる寸法関係は必要であるが、DとB1
B’との寸法関係はストロークや推力などを考慮して定
めればよい。
なお本実施例において可動子は横断面一様形状のものを
示したが、その横断面は円、正方形等の一般的なものは
勿論、ヨークと同様、他の幾何学的形状とすることもで
きる。
示したが、その横断面は円、正方形等の一般的なものは
勿論、ヨークと同様、他の幾何学的形状とすることもで
きる。
またヨークとの関係において軸方向の摺動が可能である
限り、必らずしも横断面形状が一様なものに限定される
ことはない。
限り、必らずしも横断面形状が一様なものに限定される
ことはない。
本考案の往復駆動装置は以上記述の如き構成および作用
であるから、下記の効果を奏し得る。
であるから、下記の効果を奏し得る。
(1)商用交流電源から簡単に永久磁石式の往復駆動装
置の動力源を得られる。
置の動力源を得られる。
(2)動作特性上線形性が極めて良好であり無通電時に
おいては可動子が往復動作ストロークの中心位置にある
。
おいては可動子が往復動作ストロークの中心位置にある
。
(3)電磁コイルはヨーク内に固定しであるため容量上
の制約は一切無く、かつ耐久性に富む。
の制約は一切無く、かつ耐久性に富む。
(4)可動子が無接触で動作するため、騒音の発生が無
い。
い。
(5)構造簡単であり小型から大型まで製作可能であり
、効率が良い。
、効率が良い。
第1図〜第3図は夫々従来の装置を示す縦断面図、第4
図は本考案の実施例を示す縦断面図、第5図aおよびb
各々ヨークの他の実施例を示す縦断面図、第6図はヨー
クと可動子との寸法関係を示す拡大説明図である。 1:ヨーク、1a:中央磁極部、1 b 、 1 b’
:端部磁極部、2.2a:電磁コイル、3:永久磁石、
4.4a:磁極片、5゜5a:端板。
図は本考案の実施例を示す縦断面図、第5図aおよびb
各々ヨークの他の実施例を示す縦断面図、第6図はヨー
クと可動子との寸法関係を示す拡大説明図である。 1:ヨーク、1a:中央磁極部、1 b 、 1 b’
:端部磁極部、2.2a:電磁コイル、3:永久磁石、
4.4a:磁極片、5゜5a:端板。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 軸を含む平面における縦断面端面を略E形に形成した強
磁性材料からなるヨーク内に2個の筒状電磁コイルを相
隣る部分に同極が発生するように配設し、ヨーク中央部
には両端部に磁極片を有し、かつ軸方向に着磁してなる
永久磁石を構成要素とする可動子を軸方向摺動自在に設
けてなる往復駆動装置において、ヨークを構成する磁極
部と可動子との寸法関係を下記の如く定めたことを特徴
とする往復駆動装置。 A2E2C≧D 但しA:端部磁極部間軸方向距離 C:中央磁極部軸方向長さ D:可動子外周における端部磁極片間 軸方向距離 E:可動子軸方向長さ D>BB’ 但しA:端部磁極部間軸方向距離 B、B’:中央磁極部と端部磁極部間軸方向距離 C:中央磁極部軸方向長さ D:永久磁石軸方向長さ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1408478U JPS582149Y2 (ja) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | 往復駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1408478U JPS582149Y2 (ja) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | 往復駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54117817U JPS54117817U (ja) | 1979-08-17 |
JPS582149Y2 true JPS582149Y2 (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=28833349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1408478U Expired JPS582149Y2 (ja) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | 往復駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS582149Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-02-07 JP JP1408478U patent/JPS582149Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54117817U (ja) | 1979-08-17 |
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