TW526629B - Magnet movable electromagnetic actuator - Google Patents

Magnet movable electromagnetic actuator Download PDF

Info

Publication number
TW526629B
TW526629B TW090116044A TW90116044A TW526629B TW 526629 B TW526629 B TW 526629B TW 090116044 A TW090116044 A TW 090116044A TW 90116044 A TW90116044 A TW 90116044A TW 526629 B TW526629 B TW 526629B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
permanent magnet
magnet
coil
electromagnetic actuator
magnetic
Prior art date
Application number
TW090116044A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Yajima
Kazuya Tamura
Original Assignee
Smc Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smc Corp filed Critical Smc Corp
Application granted granted Critical
Publication of TW526629B publication Critical patent/TW526629B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • H01F7/1615Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/22Polarised relays
    • H01H51/2209Polarised relays with rectilinearly movable armature
    • H01H2051/2218Polarised relays with rectilinearly movable armature having at least one movable permanent magnet

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

526629 A7 B7 五、發明説明(]) 〔技術領域〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於反應性良好地使目標物移動而能定位之 磁鐵可動型電磁致動器。 〔先行技術〕 過去,磁性使目標物移動之往復運動裝置,一般已知 有將電壓施加到勵磁線圈,利用磁力對可動鐵心施加直線 運動之電磁螺線管。此電磁螺線管其構造簡單,不過由於 鐵心含在線圈的內部’電性回應不良;另外當電流未流通 時無法使推力產生之點,會有用途受到限制的問題。 〔發明槪要〕 本發明欲解決之課題,係提供即使過去的電磁螺線管 在起動時不施加大電壓,也能在回應性良好的短時間內使 正常時的推力產生之磁鐵可動型電磁致動器。 本發明的其他課題,係提供非通電時可動構件容易保 持之磁鐵可動型電磁致動器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的另外課題’係提供利用磁極朝幅射方向所被 磁化之圓筒狀的永久磁鐵的簡單構成就能發揮上述的特長 ,零件件數減少,小型且低價之磁鐵可動型電磁致動器。 爲了解決上述課題,本發明的第1電磁致動器其特徵 爲:具備環狀的勵磁線圈,及圍繞上述勵磁線圈的周圍, 在該周圍的一部分備有相對向而位於該勵磁線圈其中心孔 的軸方向兩端部的一對極齒之主磁軛,及朝上述勵磁線圈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(2) 其中心孔的軸線方向可動地配置在該中心孔內,N極及S 極朝輻射方向被磁化之圓筒狀的永久磁鐵。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,本發明的第2磁鐵可動型電磁致動器,其特徵 爲:具備環狀的勵磁線圏,及圍繞上述勵磁線圏的周圍, 在該周圍的一部分備有相對向而位於該勵磁線圈其外周的 軸方向兩端部的一對極齒之主磁軛,及朝上述勵磁線圈的 軸線方向可動地配置該線圈的外周側,N極及S極朝輻射 方向被磁化之圓筒狀的永久磁鐵。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 針對具有上述構成之第1和第2磁鐵可動型電磁致動 器,當通電到勵磁線圈,則依該電流的方向,主磁軛一側 的極齒成爲N極,他側的極齒則成爲S極。然後,在該極 齒所產生之磁極與對面於該磁極側之永久磁鐵的磁極若爲 不同極則在兩者之間作用吸引力;另外若爲同極則作用排 斥力,所以這些力形成爲永久磁鐵所作用之軸線方向的推 力,而永久磁鐵將線圈的中心孔內或是線圈的外側朝該軸 線方向移動。另外,相反方向通電到勵磁線圈,則磁軛的 兩極齒所產生之N及S的磁極與上述的情況相反,因而永 久磁鐵所作用的推力也朝向相反方向,而形成永久磁鐵往 相反方向移動。 此樣依據本發明,具有即使如同過去的電磁螺線管在 起動時不施加大電壓也能反應性良好在短時間內使正常時 的推力產生之優點。 本發明可以夾隔上述圓筒狀的永久磁鐵設置與永久磁 鐵呈同軸狀位於與勵磁線圈相反之側,即是上述第1電磁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) $ _ 526629 A7 _ B7 _ 五、發明説明(3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 致動器則位於永久磁鐵的內部’第2電磁致動器則位於永 久磁鐵的外部之圓筒狀的背面磁軛。利用此構成’因可以 形成從一者的極齒經由永久磁鐵及背面磁軛到達他者的極 齒之磁路,所以能夠減低磁阻而更提高永久磁鐵的推力及 .磁吸引力。 上述背面磁軛由於將其厚度形成爲以上述永久磁鐵的 起磁力飽和磁性之厚度,因而能在勵磁線圈非通電時以磁 力將上述永久磁鐵保持在中間位置;另外由於將其厚度形 成爲以永久磁鐵的起磁未飽和磁性之厚度,因而能在勵磁 線圈非通常時以磁力將上述永久磁鐵保持在前進端或後退 端的2個位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外,依據本發明,提供其特徵爲:第3電磁致動器 具備環狀的勵磁線圈,及圍繞上述勵磁線圏的周圍,在其 周圍一部分備有相對向有位於該勵磁線圏其中心孔的軸方 向的一對極齒之環狀的主磁軛,及分別安裝在上述主磁軛 的軸方向兩端部,與該主磁軛一起構成容室之殼體及蓋體 ,及形成在上述容室的內部而以上述勵磁線圈及一對的極 齒圍成外周之磁鐵室,及形成爲圓筒狀而朝軸射方向磁化 N極及S極,配置在上述磁鐵室內使其在於上述勵磁線圈 及極齒的內側形成爲朝容室的軸線方向自由移動之永久磁 鐵,及保持此永久磁鐵而與該永久磁鐵一起自由移動之磁 鐵支架,貫通上述磁鐵室的中央部使其形成爲朝容室的軸 線方向自由滑動,結合到上述磁鐵支架之輸出用的軸等而 形成之磁鐵可動型電磁致動器。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 526629 A7 ___B7 五、發明説明(4) 在上述容室,可以固定地安裝呈圓筒形的背面磁軛使 其與該永久磁鐵呈同心狀位於上述永久磁鐵的內側。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,上述磁鐵的支架以彈簧朝回復方向彈動亦可。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係爲以原理表示本發明其第1磁鐵可動型電磁 致動器的構成之斷面圖。 第2圖係爲以原理表示本發明其第2磁鐵可動型電磁 致動器的構成之斷面圖。 第3圖係爲用來說明第1電磁致動器的一例的切換動 作之斷面圖。 第4圖係爲用來說明第1電磁致動器的他例的切換動 作之斷面圖。 第5圖係爲表示背面磁軛有無所形成非通常時的動作 特性之圖形。 第6圖係爲表示非通電時極齒的間隔與推力的關係之 圖形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第7圖係爲表示非通常時在於全部行程中極度減少推 力時的動作特性之圖形。 第8圖係爲表不已將第1圖的電磁致動器具體化之實 施例形成上半部與下半部不相同的動作狀態之斷面圖。 元件對照表 1 A 第1電磁致動器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一~I - 526629 A7 B7 五、發明説明(5) I B 第2電磁致動器 1〇 勵磁線圈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II 中心孔 12 主磁軛 12a 極齒 12b 極齒 13 永久磁鐵 1 4 背面磁軛 2 0 勵磁線圈 2 2a 極齒 2 2b 極齒 2 3 永久磁鐵 24 背面磁軛 3 0 勵磁線圈 3 1 線環 3 2 卷線 3 3 主磁軛 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 4 外磁軛 34a 外筒部 3 4b 極齒 3 5 底磁軛 3 5a 極齒 3 7 殼體 3 8 螺絲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(6) 3 9 蓋 體 4 0 C 型 止 動 環 4 1 容 室 4 2 磁 鐵 室 4 5 輸 出 用 軸 4 6 磁 鐵 支 架 4 7 永 久 磁 鐵 4 8 背 面 磁 軛 5 0 軸 承 5 1 緩 衝 止 動 器 5 2 緩 衝 止 動 器 5 3 螺 絲 孔 5 5 回 復 用 彈 黃。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ψ *5ti Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施形態〕 第1圖係以原理表示本發明其第1磁鐵可動型電磁致 動器的構成。此第1電磁致動器1 A具備呈環狀之1個勵 磁線圈1 0,及圍繞該勵磁線圈1 〇的周圍,在該周圍一 部分備有相對向兩位於該勵磁線圈1 0其中1 〇孔1 1的 兩端部之圓筒狀的極齒1 2 a,1 2 b之環狀的主磁轭 1 2,及朝上述勵磁線圈其中心孔1 1的軸線方向可動地 配置在該孔內,N極及S極朝輻射方向被磁化之圓筒狀的 永久磁鐵1 3等;進而在該永久磁鐵1 3的內側具備圓筒 狀的背面磁軛1 4。上述主磁軛1 2及背面磁軛分別以磁 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(7) 性素材所形成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述圓筒狀永久磁鐵1 3的理想長度爲跨在兩極齒 1 2 a ’ 1 2 b間的長度;特別是永久磁鐵1 3的一端在 於勵磁線圈的中心孔1 1內達到一者的移動端爲止時,永 .久磁鐵1 3的他端則與相反側的極齒一部重複著或是接近 的長度較爲期望。另外,上述背面磁軛1 4不一定要設置 ,不過設置該背面磁軛時,期望是設置使永久磁鐵1 3無 論在任何的移動位置也幾乎能涵蓋的長度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,第2圖所示本發明的第2磁鐵可動型電磁致動 器1 B具備環狀的勵磁線圈2 0,及圍繞該勵磁線圏的周 圍,在其周圍一部分備有相對向而位於該勵磁線圈2 0其 外周的軸方向兩端部之圓筒狀的極齒2 2 a,2 2 b之環 狀的主磁軛2 2,及朝上述線圈2 0的軸線方向可動地配 置在該線圈2 0的外側,N極及S極朝輻射方向被磁化之 圓筒狀的永久磁鐵2 3 ;進而具備配置在該永久磁鐵的外 部之圓筒狀的背面磁軛2 4。至於上述永久磁鐵2 3及背 面磁軛2 4的長度等則是與上述第1電極致動器1 A的長 度相同。 此第2電極致動器1 B,與第1圖所示的第1電磁致 動器1 A比較,只有勵磁線圈,永久磁鐵及背面磁軛的配 置不相同,機能則實質上沒有不同,所以以下只針對第1 圖中第1電磁致動器1 A的作用進行說明,至於第2電極 致動器1 B的作用則省略說明。 具有上述構成之第1電磁致動器1 A,如第1圖所示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,永久磁鐵1 3朝軸射方向磁化’使外側爲S極’內側爲 N極。在此狀態下,朝第1圖中符號所示的方向通電到上 述勵磁線圈1 〇 ’則依該電流的方向’主磁軛1 2 —側的 極齒1 2 a成爲N極,他側的極齒1 2 b成爲S極。因而 ,上述極1 2 a所產生的N極與該N極相對面之永久磁鐵 1 3其外面側的S極之間作用吸引力,並且極齒1 2 b所 產生的S極與永久磁鐵的上述S極之間作用排斥力,所以 該兩力對永久磁鐵1 3產生軸線方向的推力,利用此推力 永久磁鐵1 3朝該軸線方向(第1圖中爲右方)移動到線 圈的中心孔1 1內。 另外,反方向通電到上述勵磁線圈1 0,則形成爲在 主磁軛1 2的兩極齒1 2 a,1 2 b所產生之N及S磁極 與上述的狀況相反的關係;因而,對永久磁鐵1 3所產生 的推力方向也成爲相反方向(第1圖中爲左方);永久磁 鐵1 3朝與上述相反的方向移動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此處,當設置上述背面磁軛1 4時,因形成從主磁軛 1 2中N極側的極齒透過永久磁鐵1 3到達該背面磁軛 1 4,經過外部空間到達他者極齒之磁路,所以能夠依照 該背面磁軛1 4的磁性特性或其配置形態等,調整上述磁 路的磁阻等而調整上述永久磁鐵1 3的推力及磁性吸引力 〇 此外,勵磁線圈1 0非通常時其上述永久磁鐵1 3的 停止位置’依據上述背面磁軛1 4的有無,或該背面磁轭 1 4的磁飽和特性等而不相同。以下,說明此點。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---- -11 - 526629 A7 ____B7 五、發明説明(9) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先,無論設置或不設置上述背面磁軛1 4都以永久 磁鐵1 3的起磁力所飽和氣性的程度加以薄肉化的情況, 在勵磁線圈1 0非通電時上述永久磁鐵1 3保持在中間位 置。即是在通電到上述勵磁線圈1 0而使永久磁鐵1 3前 進到極齒1 2 a側的行程端之狀態下,切斷對該勵磁線圈 1 0的通電,則如第3圖所示,此前進端則是由於極齒 1 2 a側其磁路S a的磁阻比極齒1 2 b側其磁路S b的 磁阻還小,因而,依照永久磁鐵1 3的起磁力所產生的磁 束當中,通過磁路S b的磁束Φ b比通過磁路S a的磁束 Φ a還多;此結果:永久磁鐵1 3被吸引移動到極齒 1 2 b側。然後,該永久磁鐵1 3直到中間位置移動,則 由於上述磁路S a與S b中磁阻相等而均衡磁Φ a及Φ b ,因而該永久磁鐵停止在該中間位置。此外,在使上述永 久磁鐵1 3移動到極齒1 2 b側的後退行程端之狀態下切 斷對勵磁線圈1 0的通電之情況,與上述的情況相反地, 該永久磁鐵1 3被吸引移動到極齒1 2 b側,移動到中間 位置則停止而保持在該位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,在上述永久磁鐵1 3連結所欲驅動之目標物, 正或反方向通電到上述勵磁線圈1 0而使該永久磁鐵1 3 前進或後退後,解除通電,就能將該目標物定位於永久磁 鐵1 3的中間位置。另外,此構成由於與在上述永久磁鐵 1 3的兩側設置機械式的回復彈簧之狀況等價,因而針對 連續性往復驅動該永久磁鐵1 3的用途,利用共振現象有 助於永久磁鐵1 3的轉變,達到效率化。 -12 - ^氏張尺度適用中國國家標準『CNS ) A4規格(210X297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(1() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次,上述背面磁軛1 4的厚度爲永久磁鐵1 3的起 磁力無法飽和磁性程度的厚度之情況,勵磁線圈1 〇非通 電時上述永久磁鐵1 3保持在前進端或後退端的2個位置 ’即是在通到上述勵磁線圈1 0而使永久磁鐵1 3前進到 極齒1 2 a側的行程端之狀態下,切斷對該勵磁線圈1 〇 的通電,則如第4圖所示,由永久磁鐵1 3所產生的磁束 ’區分成從N極經過背面磁範1 4及極齒1 2 a到達S極 之磁Φ a,及從N極經過背面磁軛1 4及極齒1 2 b到達 S極之磁束Φ b,及從N極經過背面磁軛1 4和極齒 1 2 b和主磁軛1 2和極齒1 2 a達到S極之磁束Φ c。 因此,經過上述極齒1 2 a達到S極之磁束成爲Φ a + Φ b ;由於比經過極齒1 2 b進到S極之Φ b還多,因而 永久磁鐵1 3仍吸引到極齒1 2 a側的原樣保持在前進端 。此現象在使永久磁鐵1 3移動到極齒1 2 b側的行程端 之狀態下切斷對勵磁線圈1 0的通電之情況也是同樣,永 久磁鐵1 3仍吸引到極齒1 2 b側的原樣保持在後退端。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,在上述永久磁鐵1 3連結所欲驅動的目標物, 正向或反向通電到上述勵磁線圈1 0而使該永久磁鐵1 3 前進或後退後,解除通電,就能將該目標物確實地定位在 前進端或後退端的2個位置。 第5圖表示上述永久磁鐵1 0的動作位置與在該永久 磁鐵1 3用自身的起磁力所產生之推力的大小和方向之關 係。圖中的圖線m爲不設置背面磁轭1 4或是設置以永久 磁鐵1 3的起磁力飽和磁性的程度加以薄肉化之背面磁車尼 本紙張尺度適用中國國家^準(CNS ) A4規格(210x297公釐) _ f 526629 A7 __ B7 五、發明説明(1l) 的情況。圖線n爲設置以永久磁鐵1 3的起磁力無法飽和 磁性程度的厚度之背面磁軛1 4的情況。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述圖線m表示永久磁鐵1 3如第3圖所示在前進端 時,永久磁鐵1 3作用負方向(後退方向)的推力;相反 地,在後退端時,作用正方向(前進方向)推力,中間位 置則不作用推力。因此,得知永久磁鐵1 3不論在前進端 或在後退端都直到中間位置爲止移動而保持在該中間位置 〇 另外,上述圖線η表示永久磁鐵1 3如第4圖所示在 前進端時,該永久磁鐵1 3作用正方向(前進方向)的推 力;相反地在後退端時,作用負方向(後退方向)的推力 。因此得知永久磁鐵1 3保持在各別的位置。然而,此情 況也是當永久磁鐵在中間位置時不作用推力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此樣,勵磁線圈1 0非通電時作用到永久磁鐵1 3之 推力的大小能夠經由改變背面磁軛1 4的材質或厚度,一 對極齒1 2 a,1 2 b間的間隔,永久磁鐵1 3的長度等 而自由調節。第6圖表示一對極齒的間隔對推力特性的影 響;從圖中得知極齒的間隔越小則推力也越小。或者是如 第7圖所示,作用到永久磁鐵的推力也可能在於該全程裏 極度減小;此情況,可以使上述永久磁鐵或保持在該磁鐵 之目標物停止在任意的位置而保持在該位置。然後,持有 此種特性之電磁致動器,由於控制性良好,因而可以應用 於控制用馬達等。 第8圖表示已將第1圖所示的第1電磁致動器丨a具 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ' 一--— 526629 A7 B7 五、發明説明(彳2 體化之實施例。 此電磁致動器1 C具備經卷線3 2繞組在線環3 1所 構成之環狀的勵磁線圈3 0,及圍繞該勵磁線圈3 0的周 圍之環狀的主磁軛3 3。此主磁軛3 3係由兼具容室的外 壁之外筒部3 4 a與一者的極齒3 4 b成一體化之外磁軛 3 4,及具備他者的極齒3 5 a之斷面呈L形狀之底磁軛 3 5所形成,組合外磁軛3 4與底磁軛3 5使上述一對的 極齒3 5 a,3 4 b位於勵.磁線圈3 0其中心孔的兩端部 而相互對向,利用螺絲止動等的手段而相互結合。 另外,在上述主磁軛3 3其軸線方向的一端側,以螺 絲3 8固定殼體3 7 ;在他端側,以C型止動環4 0固定 蓋體3 9 ;由主磁軛3 3及殼體3 7及蓋體3 9構成容室 4 1。在此容室4 1的內部,形成以上述勵磁線圈3 0及 一對的極齒35a,35b圍成外周之磁鐵室42 ;在此 磁鐵室4 2內,設置貫通該中心而朝軸線方向自由滑動之 中空的輸出用軸4 5 ’並且在此軸4 5的周圍女裝成爲圓 筒形之磁鐵支架4 6使其與軸4 5 —起變移;在此磁鐵支 架4 5的外周面安裝圓筒形的永久磁鐵4 7使其在上述勵 磁線圈3 0及一對極齒3 5 a ’ 3 4 b的內部與線圈3 0 及極齒3 5 a,3 5 b相對面。 上述永久磁鐵4 7具有N極及S極朝輻射方向被磁化 ,而跨越在主磁軛3 3的兩極齒3 5 a ’ 3 4 b間之長度 ,而且具有永久磁鐵4 7的一端在於勵磁線圈3 0的中心 孔內到達移動端時’永久磁鐵的他端也與相反側的極齒一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X Μ?公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526629 A7 B7 五、發明説明(id 部分重複著或是接近之長度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述永久磁鐵4 7的內部,如第8圖中虛線所示,可 以經安裝在上述蓋體3 9而與該永久磁鐵4 7呈同軸狀且 固定地配置成爲圓筒形的背面磁軛4 8。設置此背面磁軛 .時,期望是將其長度設定爲無論永久磁鐵4 7在任何的移 動位置都與該永久磁鐵相對向之長度。然而,如前述過, 此背面磁軛4 8不一定要設置。 然而第8圖中,圖號5 0爲設置在殼體3 7而自由滑 動地支承軸4 5之軸承;圖號5 1,5 2爲設置殼體3 7 及蓋體3 9而在行程端緩衝地使磁鐵支架4 6停止之緩衝 止動器;圖號5 3爲用來將電磁致動器安裝在預設處所之 螺絲孔;圖號5 5及非通電狀態時用來將上述軸送到回復 位置之回復用彈簧。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具有上述構成之電磁致動器1 C係將上述軸4 5連結 到目標物而用於該目標的運送。針對如第8圖的下半部所 示軸4 5在左端的動作狀態,通電到勵磁線圏3 0,而流 通一者的極齒3 5 a成爲N極且他者的極齒3 4 b成爲S 極的方向之電流,則在極齒3 5 a所產生的N極與永久磁 鐵4 7其外側面的S極之間作用吸引力,並且在極齒 3 4 b所產生的S極與永久磁鐵的上述S極之間作用排斥 力,所以此兩力作用到永久磁鐵4 7形成爲軸方向的推力 ,該永久磁鐵4 7與軸4 5 —起直到第8圖的上半部所示 的右方端爲止前進。 另外,在上述永久磁鐵4 7於前端的狀態下,將相反 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 526629 A7 B7 五、發明説明(14) 方向的電流流到上述勵磁線圈3 0,則在兩極齒3 5 a , 3 4 b產生與上述情況相反的磁極,因而永久磁鐵4 7及 軸4 5,利用此磁力所產生的推力及回復用彈簧5 5的回 轉力其兩者的合成力而快速地後退到回復端。或者是即使 在上述前進端解除對勵磁線圈3 0的通電,上述永久磁鐵 4 7及軸也以彈簧5 5的回彈力移動到第8圖的下半部所 示後退端。 此樣,設置回復用彈簧5 5時,永久磁鐵4 7切換於 前進端及後退端的2個位置,不過未設置彈簧5 5時,依 據上述後面磁軛4 8的有無或該後面磁軛4 8是否以永久 磁鐵4 7的起磁力飽和磁力等的條件,在行程端對勵磁線 圈3 0流通相反方向的電流之情況,及切斷通電之情況, 兩情況的切換動作不相同。關於此兩切換動作,因與上述 第1電磁致動器1 A所說明過的情況實質上相同,所以此 處則省略說明。 然而,上述電磁致動器1 C,用於使用朝軸射方向將 磁極磁化之永久磁鐵4 7,所以在包含軸4 5,磁鐵支架 4 6及可動磁鐵4 7之可動部位所作動之橫向負荷量減小 ,因而支承軸4 5的軸承5 0也是簡單的構造即可,可以 期望成本的減低,因減小橫向負荷量而提高耐久性。 進而,上述電磁致動器1 C,由於設置在勵磁線圈 3 0的部之鐵製構件可以減小,所以能使該勵磁線圈的電 感減低,因而步階電壓施加到該線圈時電流的爬升較佳, 能使氣性回應性提升;結果:能在短時間(數m S程度) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526629 A7 B7 五、發明説明(15) 內產生正常的推力。 依據以上所詳述過本發明的電磁致動器,應用朝輻射 方向被磁化之圓筒狀的永久磁鐵之簡單的手段,如同過去 的電磁螺線管即使起動時不施加大電壓也能回應性良好在 短時間內使正常時的推力產生。而且利用應用永久磁鐵之 上述構成,可以在非通電時使目標物確實地保持在必要的 動作位置,且可以達到因減少零件件數而減低成本,提升 耐久性。 另外,依據本發明的電磁致動器,根據上述的構成, 可以產生外形尺寸相同大小之過去電磁螺線管還大的推力 ,外形尺寸若相同大小則可以產生更大的推;進而當使其 產生同程度的推力時則可以縮小外形尺寸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 526629 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 _ ___々、申請專利範圍 1 . 一種磁鐵可動型電磁致動器;其特徵爲具備: 環狀的勵fe線圈,及 圍繞上述勵磁線圏的周圍,在其周圍一部分備有相對 向而位於該勵磁線圈其外軸的軸方向兩端部的一對極齒之 主磁輒;及 朝上述勵磁線圈的中心孔的軸線方向可動地配置在該 中心孔內,N極及S極極朝輻射方向被磁化之圓筒狀的永 久磁鐵等。 2 . —種磁鐵可動型電磁致動器;其特徵爲具備: 環狀的勵磁線圈;及 圍繞上述勵磁線圈的周圍,在其周圍一部分備有相對 向而位於該勵磁線圈其外周的軸方向兩端部的一對極齒之 主磁軛;及 朝上述勵磁線圈的軸線方向可動地配置在該線圈的外 周側,N極及S極朝輻射方向被磁化之圓筒狀的永久磁鐵 等。 3 .如申請專利範圍第1項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中具有夾隔上述圓筒狀的永久磁鐵,與該永久磁鐵同 軸狀位於與勵磁線圈相反側之圓筒狀的背面磁軛。 4 ·如申請專利範圍第2項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中具有夾隔上述圓筒狀的永久磁鐵,與該永久磁鐵同 軸狀位於與勵磁線圈相反側之圓筒狀的背面磁軛。 5 .如申請專利範圍第3項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵的起 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -^19- 一~一~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 526629 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 磁力飽和磁性之厚度,而勵磁線圈非通電時上述永久磁鐵 以磁力保持在中間位置。 6 ·如申請專利範圍第4項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵的起 磁力飽和磁性之厚度,而勵磁線圏非通電時上述永久磁鐵 以磁力保持在中間位置。 7 ·如申請專利範圍第3項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵的起 磁力未飽和磁性之厚度,而勵磁線圈非通電時上述永久磁 鐵以磁力保持在前進端或後退端的2個位置。 8 .如申請專利範圍第4項之磁鐵可動型電磁致動器 ,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵的起 磁力未飽和磁性之厚度,而勵磁線圏非通電時上述永久磁 鐵以磁力保持在前進端或後退端的2個位置。 9 . 一種磁鐵可動型電磁致動器,其特徵爲具備: 環狀的勵磁線圈;及 圍繞上述勵磁線圈的周圍,在其周圍一部分備有相對 向而位於該勵磁線圈其中心孔的軸方向兩端部的一對極齒 之環狀的主磁軛;及 分別安裝在上述主磁的軸方向兩端部,與該主磁軛一 起構成容室之殻體和蓋體;及 形成在上述容室的內部而以上述勵磁線圈和一對的極 齒圍成外周之磁鐵室;及 形成爲圓筒狀而朝輻射方向磁化N極和S極’配置在 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -20 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 526629 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 上述磁鐵室內使其在於上述勵磁線圈和極齒的內側朝容室 的軸方向自由移動之永久磁鐵;及 保持上述永久磁鐵而與該永久磁鐵一起自由移動之磁 鐵支架;及 貫通上述磁鐵室的中央部使其朝容室的軸線方向自由 滑動,結合在上述磁鐵支架之輸出用的軸等。 1〇·如申請專利範圍第9項之磁鐵可動型電磁致動 器,其中固定地安裝成爲圓筒形的背面磁軛使其在於上述 永久磁鐵的內側與該永久磁鐵同心狀位於上述容室。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之磁鐵可動型電磁致 動器,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵 的起磁力飽和磁性之厚度,而勵磁線圈非通電時上述永久 磁鐵以磁力保持在中間位置。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之磁鐵可動型電磁致 動器,其中構成上述背面磁軛使其形成爲以上述永久磁鐵 的起磁力未飽和磁性之厚度,而在勵磁線圈非通電時上述 永久磁鐵以磁力保持在前進端或後退端的2個位置。 1 3 ·如申請專利範圍第9項之磁鐵可動型電磁致動 器,其中上述磁鐵支架利用彈簧朝回後方向彈動。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 -
TW090116044A 2000-07-18 2001-06-29 Magnet movable electromagnetic actuator TW526629B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000217304 2000-07-18
JP2001162717A JP4734766B2 (ja) 2000-07-18 2001-05-30 磁石可動型電磁アクチュエータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW526629B true TW526629B (en) 2003-04-01

Family

ID=26596225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW090116044A TW526629B (en) 2000-07-18 2001-06-29 Magnet movable electromagnetic actuator

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6667677B2 (zh)
JP (1) JP4734766B2 (zh)
KR (1) KR100442676B1 (zh)
CN (1) CN1257600C (zh)
DE (1) DE10131155B4 (zh)
TW (1) TW526629B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7683749B2 (en) 2004-11-30 2010-03-23 Smc Kabushiki Kaisha Linear electromagnetic actuator
TWI499169B (zh) * 2009-09-01 2015-09-01 Smc Kk 電磁致動器
TWI574490B (zh) * 2016-01-04 2017-03-11 邱永陞 電磁致動機構及其應用

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003056579A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-10 Nok Corporation Electro-aimant
JP3863429B2 (ja) * 2002-01-04 2006-12-27 学校法人東京電機大学 リニア振動アクチュエータ
JP4099749B2 (ja) * 2002-01-17 2008-06-11 Smc株式会社 エアサーボバルブ
JP3811442B2 (ja) * 2002-11-07 2006-08-23 Smc株式会社 磁気式ダンパ及びそれを有するアクチュエータ
EP1493936B1 (de) * 2003-07-04 2005-11-23 BorgWarner Inc. Aktuator für Viskosekupplung mit magnetischer Ölumlaufventilansteuerung im Kupplungsschaft
US7242118B2 (en) * 2003-07-31 2007-07-10 Japan Servo Co., Ltd. Toroidal-coil linear stepping motor, toroidal-coil linear reciprocating motor, cylinder compressor and cylinder pump using these motors
US6870454B1 (en) * 2003-09-08 2005-03-22 Com Dev Ltd. Linear switch actuator
GB0321824D0 (en) 2003-09-18 2003-10-15 Zeroshift Ltd Electromagnetic engagement mechanism
JP2005150305A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Smc Corp 電磁アクチュエータ
US7128032B2 (en) * 2004-03-26 2006-10-31 Bose Corporation Electromagnetic actuator and control
EP2286716A3 (en) * 2004-06-29 2012-04-04 HI-LEX Corporation A moving device in pipe lines
KR100619731B1 (ko) * 2004-07-26 2006-09-08 엘지전자 주식회사 왕복동모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기
US7899317B2 (en) * 2004-10-21 2011-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus
KR100725691B1 (ko) * 2004-11-30 2007-06-07 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 리니어 액추에이터를 사용한 펌프 장치
US7201096B2 (en) * 2005-06-06 2007-04-10 Caterpillar Inc Linear motor having a magnetically biased neutral position
JP2008022952A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Hi-Lex Corporation 管路内の進行装置
CN100561455C (zh) * 2006-09-01 2009-11-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 高速差分信号传输硬件架构
JP5150155B2 (ja) * 2007-02-23 2013-02-20 株式会社東芝 リニアアクチュエータおよびリニアアクチュエータを利用した装置
US8242741B2 (en) * 2008-12-18 2012-08-14 Motorola Mobility Llc Systems, apparatus and devices for wireless charging of electronic devices
JP5535139B2 (ja) * 2011-06-30 2014-07-02 株式会社ヴァレオジャパン 近接センサ
TWI538358B (zh) * 2012-04-25 2016-06-11 Yi-Chen Liu Electromagnetic actuated converters that can be adjusted for performance matching
US20150248959A1 (en) * 2012-09-11 2015-09-03 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk On-Derzoek Tno Reluctance transducer
CN104797485A (zh) * 2012-11-15 2015-07-22 株式会社海博特 管内行走装置和行走体
WO2014165790A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 L-3 Communications Cincinnati Electronics Corporation Self-centering electromagnetic transducers
WO2014194140A2 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Active Signal Technologies, Inc. Electromagnetic opposing field actuators
US9422988B2 (en) * 2014-01-27 2016-08-23 Dana Automotive Systems Group, Llc Electromagnetic connect/disconnect system for a vehicle
CN103840634A (zh) * 2014-03-12 2014-06-04 浙江理工大学 动磁式无内定子直线振荡电机
US10436258B2 (en) 2014-07-13 2019-10-08 Dana Automotive Systems Group, Llc Method and system for latching an actuator
EP3034853B1 (en) * 2014-12-15 2018-05-23 Continental Automotive GmbH Coil assembly and fluid injection valve
DE102015005369A1 (de) * 2015-04-25 2016-10-27 Wabco Gmbh Bistabiles Magnetventil für ein Fluidsystem, Magnetventil-Einrichtung und Verfahren zum Schalten des Magnetventils
US10323699B2 (en) 2015-07-02 2019-06-18 Dana Automotive Systems Group, Llc Electromagnetic connect/disconnect system for a vehicle
EP3139054B1 (en) 2015-09-04 2023-06-07 Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT A magnetic actuator and a gear system comprising the same
JP6616232B2 (ja) * 2016-04-25 2019-12-04 ファナック株式会社 固定子鉄心を有する回転電機、及びそれを備える工作機械
CN107527769B (zh) * 2016-06-17 2021-05-18 松下知识产权经营株式会社 电磁铁装置以及搭载了该电磁铁装置的电磁继电器
KR102073153B1 (ko) * 2018-08-14 2020-02-04 한국과학기술연구원 2-자유도 충격 액추에이터 및 충격 제어 방법
JP2020054122A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ、およびパネルスピーカー
CN111779787B (zh) * 2019-07-16 2022-05-20 北京京西重工有限公司 磁流变阻尼器
CN114050016B (zh) * 2021-09-15 2024-03-29 上海欧一安保器材有限公司 螺线管致动器
CN114688196A (zh) * 2022-02-25 2022-07-01 智己汽车科技有限公司 一种推杆流通孔式减振器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306206A (en) * 1980-06-09 1981-12-15 Ledex, Inc. Linear solenoid device
JPS62193553A (ja) * 1986-02-18 1987-08-25 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 永久磁石形リニア電磁アクチユエ−タ
DE4012832C2 (de) * 1990-04-23 1995-03-09 Festo Kg Magnetventil
FR2682542B1 (fr) * 1991-10-11 1994-10-14 Moving Magnet Tech Actionneur electromagnetique comportant une structure statorique a trois poles de longueurs differentes et distributeurs pneumatiques mettant en óoeuvre de tels actionneurs.
JP2582032B2 (ja) * 1993-06-25 1997-02-19 タカノ株式会社 永久磁石を持つ、等価無極双方向リニヤーソレノイド
JP3796608B2 (ja) * 1997-04-11 2006-07-12 株式会社安川電機 可動磁石形リニアモータ
US5945748A (en) * 1997-04-29 1999-08-31 Lg Electronics, Inc. Linear motor structure for linear compressor
JPH11103568A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁石可動型リニアアクチュエータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7683749B2 (en) 2004-11-30 2010-03-23 Smc Kabushiki Kaisha Linear electromagnetic actuator
US8174344B2 (en) 2004-11-30 2012-05-08 Smc Kabushiki Kaisha Linear electromagnetic actuator
TWI499169B (zh) * 2009-09-01 2015-09-01 Smc Kk 電磁致動器
TWI574490B (zh) * 2016-01-04 2017-03-11 邱永陞 電磁致動機構及其應用

Also Published As

Publication number Publication date
DE10131155A1 (de) 2002-02-07
US20020008601A1 (en) 2002-01-24
JP4734766B2 (ja) 2011-07-27
JP2002101631A (ja) 2002-04-05
CN1334636A (zh) 2002-02-06
CN1257600C (zh) 2006-05-24
US6667677B2 (en) 2003-12-23
KR100442676B1 (ko) 2004-08-02
DE10131155B4 (de) 2004-12-30
KR20020008021A (ko) 2002-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW526629B (en) Magnet movable electromagnetic actuator
US7605680B2 (en) Electromagnetic actuator
JP4725910B2 (ja) リニアアクチュエータ
US20170236630A1 (en) Magnetically Latching Flux-Shifting Electromechanical Actuator
JP2011513979A (ja) 電磁動作機構
EP1835602B1 (en) Moving magnet actuator with counter-cogging end-ring and asymmetrical armature stroke
JP4066040B2 (ja) 電磁石およびそれを用いた開閉装置の操作機構
US20030127918A1 (en) Linear oscillatory actuator
JP6122972B2 (ja) 電磁アクチュエータ及び電磁弁装置
JP2007089382A (ja) シリンダ形リニアアクチュエータ
US20070267922A1 (en) Actuator
JP2003174759A (ja) 磁気駆動装置
JP2006222438A (ja) 電磁石およびそれを用いた開閉装置の操作機構
JP2005245047A (ja) リニアアクチュエータ
JP4722601B2 (ja) 電磁操作機構およびこれを使用する電力用開閉器、電力用開閉装置
JP6422457B2 (ja) 電磁アクチュエータおよびそれを用いた電磁リレー
JPH10225082A (ja) リニアソレノイド
JP2771780B2 (ja) 電磁石
JP2012150929A (ja) 開閉器の操作機構
JPH0529133A (ja) 電磁石
JP2023028684A (ja) 自己保持型プランジャを有する電磁弁装置
WO2023243121A1 (ja) 電磁操作式開閉装置
JP3170553B2 (ja) リニアアクチュエータ
JP2003068522A (ja) リニアアクチュエータ
JP2022133913A (ja) 双方向アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MK4A Expiration of patent term of an invention patent