JP2000023442A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルに発生する磁束により、磁気回路の空
隙の磁束密度が変化せず、コストダウンが可能で、全長
を短くできるリニアアクチュエータを提供することを課
題とする。 【解決手段】 磁気回路は、コイル４４０が配置される
と共に、可動部の移動方向に延びるリング状の空隙G
と、可動部の移動方向に直交する軸に対して対称なリン
グ状の第１および第２の磁路A1,A2とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気回路が設けら
れた固定部と、該固定部に対して直線移動可能に設けら
れ、前記磁気回路手段の空隙内に少なくとも一部が配設
されるコイルを有する可動部とを具備するリニアアクチ
ュエータに関する

【０００２】

【従来の技術】従来のリニアアクチュエータの構成を示
す図４を用いて説明する。先ず、磁気回路が設けられる
固定部の説明を行なう。

【０００３】円筒状のベース１の外円周面には、円筒状
の内ヨーク３が嵌合している。内ヨーク３の外円周面に
対して空隙Gを介して設けられる円筒状の外ヨーク５
は、内ヨーク３の外円周面に対して空間を介して対向す
る円筒部７と、内ヨーク３の一方の端面近傍!の外円周
面に磁気的に接続されるエンド部９とからなっている。

【０００４】外ヨーク５の円筒部７の内円周面には、リ
ング状の磁石１１が設けられている。よって、内ヨーク
３,外ヨーク５,磁石１１とで、図において磁路Aで示さ
れる磁気回路が構成されている。

【０００５】次に、コイルを有する可動部の説明を行な
う。ベース１の内円周面には、軸受１３,１５が設けら
れ、この軸受１３,１５を介してスピンドル１７がベー
ス１の軸方向(矢印I、矢印I′方向)に移動可能に取り付
けられている。

【０００６】スピンドル１７には、外ヨーク５の円筒部
７の内円周面(磁石１１の内円周面)と、内ヨーク３の外
円周面との間の空隙Gに配設されるコイル２１を支持す
る支持部材２３が設けられている。

【０００７】このような構成のリニアアクチュエータの
動作を説明する。コイル２１は、コイル２１に対して交
差するような磁界中に配置されている。コイル２１に通
電すると、フレミング左手の法則に従って、コイル２１
には矢印I方向又は矢印I′方向の推力が発生し、可動部
(スピンドル１７,コイル２１,支持部材２３)が固定部
(ベース１,内ヨーク３,外ヨーク５,磁石１１)に対して
移動する。

【０００８】このような構成のリニアアクチュエータで
は、空隙Gに配置されたコイル２１が移動することによ
り、コイル２１の移動方向と平行なB1又はB2方向の磁束
が発生する。

【０００９】この磁束B1,B2はコイル２１に流れる電流
により決定され、B1方向の磁束が発生すると磁路Aの磁
束は減少し、B2方向の磁束が発生すると磁路Aの磁束は
増加する。

【００１０】図５は、図４における磁気回路のコイル２
１に電流を流し、可動部を駆動させた場合の空隙Gの磁
束密度変化の一例を示す図である。空隙Gの磁束密度が
変化することにより、コイル２１に図６(a)に示すよう
な正弦波電流を流すと、可動部の変位(x)は図６(b)に示
すようなり、中立位置からの振幅量が正逆方向で異なっ
ている。

【００１１】従って、例えば、物を左右方向に移動する
用途に使用する場合、同じ動作の仕事をするのに、左右
で入力の差が生じる。 また、スピーカのコーンの駆動
としてこのリニアアクチュエータを用いると、歪みの多
い再生音となる。

【００１２】そこで、図７に示すようなD.D.(2マグネッ
ト+2コイル)方式のリニアアクチュエータが提案されて
いる。先ず、磁気回路が設けられる固定部の説明を行な
う。

【００１３】円筒状のベース３１の外円周面には、つば
付き円筒状のヨーク支持部材３３が嵌合している。ヨー
ク支持部材３３の外円周面には、円筒状の内ヨーク３５
が、ヨーク支持部材３３のつばの外周縁部には、内ヨー
ク３５の外円筒面に空隙Gを介して対向する円筒状の外
ヨーク３７が設けられている。

【００１４】外ヨーク３７の内円周面には、リング状の
磁石３９と、着磁方向が磁石３９と異なるリング状の磁
石４１とが、所定の間隔Lを介して設けられている。よ
って、内ヨーク３５,外ヨーク３７,磁石３９,磁石４１
とで、図において磁路Aで示される磁気回路が構成され
ている。

【００１５】次に、コイルを有する可動部の説明を行な
う。ベース３１の内円周面には、軸受４３,４５が設け
られ、この軸受４３,４５を介してスピンドル４７がベ
ース３１の軸方向(矢印I、矢印I′方向)に移動可能に取
り付けられている。

【００１６】外ヨーク３７の内円周面(磁石３９,４１の
内円周面)と、内ヨーク３５の外円周面との間の空隙Gに
は、磁石３９と対向するコイル５１および磁石４１と対
向するコイル５３が配置され、これらコイル５１,５３
はスピンドル４７に取り付けられた支持部材５５に設け
られている。

【００１７】尚、コイル５１とコイル５３とは巻方向が
逆で、直列または並列に接続されている。このような構
成のリニアアクチュエータの動作を説明する。

【００１８】コイル５１,５３は、コイル５１,５３に対
して交差する逆方向の磁界中に配置されている。巻方向
が逆で、直列または並列に接続されているコイル５１,
５３に通電すると、フレミング左手の法則に従って、コ
イル５１,５３にはそれぞれ矢印I方向又は矢印I′方向
の推力が発生し、可動部(スピンドル４７,コイル５１,
コイル５３,支持部材５５)が固定部(ベース３１,ヨーク
支持部材３３,内ヨーク３５,外ヨーク３７５,磁石３９,
磁石４１)に対して移動する。

【００１９】コイル５１とコイル５３とは逆方向に巻か
れているので、コイル５１およびコイル５３に発生する
磁束は互いに打消し合う方向となり、磁気回路の磁束、
即ち、空隙G内の磁束密度はコイルの移動によって影響
されることがなくなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したD.D.
方式のリニアアクチュエータにおいては、以下のような
問題点がある。

【００２１】(1) コイルおよび磁石が二組必要であり、
コストアップとなる。 (2) 空隙は、中央部分を介して、磁束の方向が異なる二
つの部分に分かれている。

【００２２】よって、可動部の振幅を大きく設定する場
合、コイル５１,５３の長さ、磁石３９,４１の長さ、磁
石３９,磁石４１の間の間隔Lを長く設定しなければなら
ず、リニアアクチュエータの全長が長くなる。

【００２３】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、コイルに発生する磁束により、磁気
回路の空隙の磁束密度が変化せず、コストダウンが可能
で、全長を短くできるリニアアクチュエータを提供する
ことにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、磁気回路が設けられた固定部と、該
固定部に対して直線移動可能に設けられ、前記磁気回路
手段の空隙内に少なくとも一部が配設されるコイルを有
する可動部とを具備するリニアアクチュエータであっ
て、前記磁気回路は、前記コイルが配置されると共に、
前記可動部の移動方向に延びる空隙と、前記可動部の移
動方向に直交する軸に対して対称な第１および第２の磁
路とを有することを特徴とするリニアアクチュエータで
ある。

【００２５】磁気回路は、前記可動部の移動方向に直交
する軸に対して対称な第１および第２の磁路を有するこ
とにより、軸近傍の軸方向の磁束は、同じ方向となり、
軸と直交する方向の磁束、即ち、可動部の移動方向に沿
った第１および第２の磁路の磁束の方向は、180°異な
る。

【００２６】ここで、コイルの移動により、コイル移動
方向、即ち、軸と直交する方向の磁束が発生しても、コ
イルの移動方向の第１および第２の磁路の磁束の方向
は、180°異なるので、軸方向の磁束には、影響を及ぼ
さない。

【００２７】従って、コイルに発生する磁束により、磁
気回路の空隙の磁束密度は変化しない。また、空隙にお
いて、軸を介して両側は、同じ方向の磁束が発生する。
従って、コイルと磁石とは一組で済み、コストダウンが
図れる。

【００２８】更に、コイルと磁石とは一組で済むので、
リニアアクチュエータの全長を短くできる。また更に、
コイルはリング状の空隙内に配置され、磁路はリング状
であるので、コイルの全長にわたって推力が発生し、コ
イルの利用効率が高くなる。

【００２９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の前記磁気回路は、円柱状の内ヨーク部と、該内ヨー
ク部の円周面に対して空隙を介して対向する円筒状の外
ヨーク部と、前記内ヨーク部の両端面と前記外ヨーク部
の両端面とを磁気的にそれぞれ結合する二つのエンドキ
ャップ部と、前記内ヨーク部の外円周面、前記外ヨーク
部の内円周面のうち、少なくとも一方の円周面上に円周
方向に沿って設けられた磁石部とからなることを特徴と
するリニアアクチュエータである。

【００３０】内ヨーク部と、外ヨーク部と、内ヨーク部
の両端面と外ヨーク部の両端面とを磁気的にそれぞれ結
合する二つのエンドキャップ部と、内ヨーク部の円周
面、外ヨーク部の内円周面のうち、少なくとも一方の円
周面上に円周方向に沿って設けられた磁石部とで構成し
たことにより、磁気回路からの漏洩磁束が少なくなる。

【００３１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の前
記磁気回路は、一方の端面が開放された二つの有底円筒
状の部材よりなり、両者の開放端面を突き合わせること
により構成したことを特徴とするリニアアクチュエータ
である。

【００３２】一方の端面が開放された二つの有底円筒状
の部材の開放端面どうしを突き合わせることにより磁気
回路を構成したことにより、磁気回路の空隙内にコイル
を配置することが容易となる。

【００３３】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の記載の発明の可動部は、前記内ヨーク
に設けられた軸方向の直線ガイドに移動可能に係合し、
前記磁気回路の外部に突出する突出部を有するスライダ
と、前記内ヨークの円周面,前記外ヨークの内円周面と
の間に形成された空隙内に配置されるコイルと、前記ス
ライダの突出部から前記二つのエンドキャップのうちの
一方のエンドキャップに穿設された穴を介して前記コイ
ルを支持するコイル支持部材とからなることを特徴とす
るリニアアクチュエータである。

【００３４】エンドキャップに穿設された穴と、コイル
支持部材との間隔を狭くすることにより、可動部の回り
止めを行なうことができる。請求項５記載の発明は、請
求項１または２記載の発明の可動部は、スピーカの音響
振動板に取付けられることを特徴とするリニアアクチュ
エータである。

【００３５】コイルに発生する磁束により、磁気回路の
空隙の磁束密度は変化しないので、歪みの少ない再生音
を得ることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】(第１の実施の形態例)図１は本発
明の第１の実施の形態例のリニアアクチュエータを説明
する図で、(a)図は断面図、(b)図は(a)図の左側面図で
ある。

【００３７】先ず、磁気回路が設けられる固定部の説明
を行なう。軸方向に積層された円筒状の第１および第２
の内ヨーク１１０,１２０の外円周面上には、リング状
の空隙Gを介して、軸方向に積層された円筒状の第１お
よび第２の外ヨーク２１０,２２０が設けられている。

【００３８】これら第１および第２の外ヨーク２１０,
２２０は、第１の内ヨーク１１０および第２の内ヨーク
１２０の外円周面に対向する内円周面を有する本体部２
１１,２２１と、本体部２１１,２２１の端部より折曲さ
れ、第１および第２の内ヨーク１１０,１２０の端部に
磁気的に接続され、空隙を塞ぐエンドキャップ部２１
３,２２３とからなっている。

【００３９】第１および第２の外ヨーク２１０,２２０
の本体部２１１,２２１の内円周面には、リング状の磁
石３００が取り付けられている。よって、第１および第
２の内ヨーク１１０,１２０と、第１および第２の外ヨ
ーク２１０,２２０と、磁石３００とで、リング状の第
１の磁路A1および第２の磁路A2に示される磁気回路が構
成されている。

【００４０】次に、コイルを有する可動部の説明を行な
う。第１および第２の内ヨーク１１０,１２０の内円周
面には、軸受４０１,４０３が設けられ、この軸受４０
１,４０３を介してスピンドル４１０が第１および第２
の内ヨーク１１０,１２０の軸方向(矢印I、矢印I′方
向)に移動可能に取り付けられている。

【００４１】スピンドル４１０の一方の端部は、磁気回
路の外部に設けられた円板状のプレート４２０の中心に
接続されている。また、第１の外ヨーク２１０のエンド
キャップ部２１３には、同心円上に設けられた円弧状の
長穴２１５,２１６,２１７が穿設されている。

【００４２】尚、本実施の形態例では、第２の外ヨーク
２２０のエンドキャップ部２２３にも、同心円上に設け
られた円弧状の長穴２２５,２２６,２２７(長穴２２６,
２２７は図示せず)が穿設されている。

【００４３】第１および第２の外ヨーク２１０,２２０
の内円周面(磁石３００の内円周面)と、第１および第２
の内ヨーク１１０,１２０の外円周面との間の空隙Gに
は、磁石３００と対向するコイル４４０が配置されてい
る。

【００４４】このコイル４４０は、一方の端部がプレー
ト４２０の周縁部に接続され、第１のヨーク２１０のエ
ンドキャップ部２１３の長穴２１５,２１６,２１７を挿
通するコイル支持部材としての三本の支持アーム４３
１,４３２,４３３によって支持されている。

【００４５】従って、リング状の空隙Gは、可動部(スピ
ンドル４１０、プレート４２０、支持アーム４３１,４
３２,４３３、コイル４４０)の移動方向(矢印I方向、矢
印I′方向)に延び、磁気回路のリング状の第１の磁路A
1,第２の磁路A2は、可動部の移動方向に直交する軸O(図
１では、第１の内ヨーク１１０と第２の内ヨーク１２０
との接合面、第１の外ヨーク２１０と第２の外ヨーク２
２０との接合面を通る軸O)に対して対称となっている。

【００４６】本実施の形態例の磁気回路を製造する場
合、予め、第１の外ヨーク２１０,第１の内ヨーク１１
０を組み付けてなる一方の端面が開放された有底円筒状
の第１のヨーク１１５と、第２の外ヨーク２２０,第２
の内ヨーク１２０を組み付けてなる第２のヨーク１１７
とを準備し、可動部を第１のヨーク１１５に組み付けた
後に、第１のヨーク１１５と第２のヨーク１１７の開放
端面どうしを突き合わせて、磁気回路を構成するように
した。

【００４７】次に、上記構成のリニアアクチュエータの
動作を説明する。コイル４４０は、コイル４４０に対し
て交差する逆方向の磁界中に配置されている。

【００４８】コイル４４０に通電すると、フレミング左
手の法則に従って、コイル４４０には矢印I方向又は矢
印I′方向の推力が発生し、可動部(スピンドル４１０、
プレート４２０、支持アーム４３１,４３２,４３３、コ
イル４４０)が固定部(第１および第２の内ヨーク１１
０,１２０、第１および第２の外ヨーク２１０,２２０、
磁石３００)に対して移動する。

【００４９】上記構成によれば、磁気回路は、可動部の
移動方向に直交する軸に対して対称な第１および第２の
磁路A1,A2を有することにより、軸O近傍の軸方向の磁束
は、同じ方向、即ち、第１及び第２の内ヨーク１１０,
１２０から第１および第２の外ヨーク２１０,２２０の
本体部２１１,２２１へ向かっている。

【００５０】一方、軸Oと直交する方向の磁束、即ち、
可動部の移動方向に沿った第１および第２の磁路A1,A2
の磁束の方向は、180°異なる。ここで、コイル４４０
の移動により、コイル４４０の移動方向、即ち、軸Oと
直交する方向の磁束B1またはB2が発生しても、空隙Gに
おける全磁束は、 A1+B1+A2-B1=A1-B2+A2+B2=A1+A2 となり、軸方向の磁束には、影響を及ぼさない。

【００５１】従って、コイル４４０に発生する磁束によ
り、磁気回路の空隙の磁束密度は変化しない。空隙Gに
おいて、軸Oを介して両側は、同じ方向の磁束が発生す
る。従って、コイル４４０と磁石３００とは一組で済
み、コストダウンが図れる。

【００５２】更に、コイル４４０と磁石３００とは一組
で済むので、リニアアクチュエータの全長を短くでき
る。第１および第２の外ヨーク２１０,２２０に、第１
および第２の内ヨーク１１０,１２０の端部に磁気的に
接続され、空隙を塞ぐエンドキャップ部２１３,２２３
を設けたことにより、磁気回路からの漏洩磁束が少なく
なる。

【００５３】エンドキャップ部２１３に穿設された長穴
２１５,２１６,２１７と、支持アーム４３１,４３２,４
３３との間隔を狭くすることにより、可動部の回り止め
を行なうことができる。

【００５４】コイル４４０はリング状の空隙G内に配置
され、磁路A1,A2はリング状であるので、コイル４４０
の全長にわたって推力が発生し、コイル４４０の利用効
率が高くなる。

【００５５】３本の支持アーム４３１,４３２,４３３が
挿通する長穴として、第１の外ヨーク２１０のエンドキ
ャップ部２１３に円弧状の長穴２１５,２１６,２１７を
穿設すると共に、第２の外ヨーク２２０のエンドキャッ
プ部２２３にも、円弧状の長穴２２５,２２６,２２７
(長穴２２６,２２７は図示せず)を穿設したことによ
り、磁気回路が軸Oに対して対称な構成となり、磁気的
に好ましい。

【００５６】第１の外ヨーク２１０,第１の内ヨーク１
１０を組み付けてなる一方の端面が開放された有底円筒
状の第１のヨーク１１５と、第２の外ヨーク２２０,第
２の内ヨーク１２０を組み付けてなる第２のヨーク１１
７とを準備し、可動部を第１のヨーク１１５に組み付け
た後に、第１のヨーク１１５と第２のヨーク１１７の開
放端面どうしを突き合わせて、磁気回路を構成するよう
にしたことにより、可動部の組み付けが容易となる。

【００５７】尚、本発明は、上記実施の形態例に限定す
るものではない。上記実施の形態例では、第１および第
２の外ヨーク２１０,２２０の本体部２１１,２２１の内
円周面に、リング状の磁石３００を設けたが、リング状
の磁石に限定するものではない。例えば、リング状の磁
石の替わりに、磁力が略等しい磁石片を第１および第２
の外ヨーク２１０,２２０の本体部２１１,２２１の内円
周面上の周方向に略等ピッチで設けてもよい。

【００５８】更に、上記実施の形態例では、第１の外ヨ
ーク２１０,第１の内ヨーク１１０および第２の外ヨー
ク２２０,第２の内ヨーク２２０を円筒状とし、第１の
磁路A1,第２の磁路A2がリング状となったが、これに限
定するものではない。例えば、第１の外ヨーク,第１の
内ヨークおよび第２の外ヨーク,第２の内ヨークを角筒
形とし、第１の磁路,第２の磁路が角筒形となってもよ
い。

【００５９】(第２の実施の形態例)図２は本発明の第２
の実施の形態例のリニアアクチュエータを説明する図
で、(a)図は断面図、(b)図は(a)図の左側面図、図３は
図２における第１のヨークの斜視図である。

【００６０】先ず、磁気回路が設けられる固定部の説明
を行なう。一方の端面側が開放された円筒状の第１のヨ
ーク５００は、内ヨーク部５０３と、内ヨーク部５０３
と空隙を介して設けられる外ヨーク部５０５と、他方の
端面側を塞ぎ、内ヨーク部５０１と外ヨーク部５０５と
を磁気的に接続するエンドキャップ部５０７とからなっ
ている。

【００６１】一方の端面側が開放された第２のヨーク５
１０も第１のヨーク５００と同様に、内ヨーク部５１３
と、内ヨーク部５１３と空隙Gを介して設けられる外ヨ
ーク部５１５と、他方の端面側を塞ぎ、内ヨーク部５１
３と外ヨーク部５１５とを磁気的に接続するエンドキャ
ップ部５１７とからなっている。

【００６２】第１および第２のヨーク５００,５１０は
それぞれの開放面が向かい合うように接続される。第１
および第２のヨーク５００,５１０の外ヨーク部５０５,
５１５の内円周面には、リング状の磁石５５０が取り付
けられている。

【００６３】よって、第１および第２のヨーク５００,
５１０と、磁石５５０とで、リング状の第１の磁路A1お
よび第２の磁路A2に示される磁気回路が構成されてい
る。次に、コイルを有する可動部の説明を行なう。

【００６４】第１のヨーク５００のエンドキャップ部５
０７には、同心円上に設けられた円弧状の長穴５６１,
５６２,５６３が穿設されている。尚、本実施の形態例
では、第２のヨーク５１０のエンドキャップ部５１７に
も、同心円上に設けられた円弧状の長穴５７１,５７２,
５７３(長穴５７２,５７３は図示せず)が穿設されてい
る。

【００６５】第１のヨーク５００のエンドキャップ部５
０７には、リングブラケット６０１が設けられている。
このリングブラケット６０１には、リング状の空隙Gの
軸方向、即ち、矢印I方向および矢印I′方向に可撓可能
なダンパ６０３の外縁部が取り付けられ、このダンパ６
０３の内縁部には、プレート６０５が取り付けられてい
る。

【００６６】第１および第２のヨーク５００,５１０の
外ヨーク部５０５,５１５の内円周面(５５０３００の内
円周面)と、第１および第２のヨーク５００,５１０の内
ヨーク部５０３,５１３の外円周面との間の空隙Gには、
磁石５５０と対向するコイル６４０が配置されている。

【００６７】このコイル６４０は、一方の端部がプレー
ト６０５の周縁部に接続され、第１のヨーク５００のエ
ンドキャップ部５０７の長穴５６１,５６２,５６３を挿
通するコイル支持部材としての三本の支持アーム６３
１,６３２,６３３によって支持されている。

【００６８】プレート６０５には、外縁部が図示しない
フレームに取り付けられた音響振動板(コーン紙)６６０
の内縁部が取り付けられている。本実施の形態例におい
ても、磁気回路のリング状の第１の磁路A1,第２の磁路A
2は、可動部(プレート６０５、支持アーム６３１,６３
２,６３３、コイル６４０、音響振動板６６０)の移動方
向(矢印I,矢印I′方向)に直交する軸O(図２では、第１
のヨーク５００と第２のヨーク５１０との接合面に対し
て対称となっている。

【００６９】更に、本実施の形態例でも、第１のヨーク
５００に可動部を組み付けた後に、第１のヨーク５００
と第２のヨーク５１０の開放端面どうしを突き合わせて
磁気回路を構成するようにした。

【００７０】次に、上記構成のリニアアクチュエータの
動作を説明する。コイル６４０は、コイル６４０に対し
て交差する逆方向の磁界中に配置されている。

【００７１】コイル６４０に通電すると、フレミング左
手の法則に従って、コイル６４０には矢印I方向又は矢
印I′方向の推力が発生し、可動部(プレート６０５、支
持アーム６３１,６３２,６３３、コイル６４０、音響振
動板６６０)が固定部(第１および第２のヨーク５００,
５１０、磁石５５０)に対して移動する。

【００７２】上記構成によれば、磁気回路は、可動部の
移動方向に直交する軸に対して対称な第１および第２の
磁路A1,A2を有することにより、軸O近傍の軸方向の磁束
は、同じ方向、即ち、第１及び第２のヨーク５００,５
１０の内ヨーク部５０３,５１３から外ヨーク部５０５,
５１５へ向かっている。

【００７３】一方、軸Oと直交する方向の磁束、即ち、
可動部の移動方向に沿った第１および第２の磁路A1,A2
の磁束の方向は、180°異なる。ここで、コイル６４０
の移動により、コイル６４０の移動方向、即ち、軸Oと
直交する方向の磁束B1またはB2が発生しても、空隙Gに
おける全磁束は、 A1+B1+A2-B1=A1-B2+A2+B2=A1+A2 となり、軸方向の磁束には、影響を及ぼさない。

【００７４】従って、コイル６４０に発生する磁束によ
り、磁気回路の空隙の磁束密度は変化せず、歪みの少な
い再生音を得ることができる。空隙Gにおいて、軸Oを介
して両側は、同じ方向の磁束が発生する。従って、コイ
ル６４０と磁石５５０とは一組で済み、コストダウンが
図れる。

【００７５】更に、コイル６４０と磁石５５０とは一組
で済むので、リニアアクチュエータの全長を短くでき
る。第１および第２のヨーク５００,５１０に、空隙を
塞ぐエンドキャップ部５０７,５１７を設けたことによ
り、磁気回路が全方向に対して略閉じているため、磁気
回路からの漏洩磁束が少なくなる。

【００７６】第１のヨーク５００のエンドキャップ部５
０７に穿設された長穴５６１,５６２,５６３と、支持ア
ーム６３１,６３２,６３３との間隔を狭くすることによ
り、可動部の回り止めを行なうことができる。

【００７７】コイル６４０はリング状の空隙G内に配置
され、磁路A1,A2はリング状であるので、コイル６４０
の全長にわたって推力が発生し、コイル６４０の利用効
率が高くなる。

【００７８】可動部を第１のヨーク５００に組み付けた
後に、第１のヨーク５００と第２のヨーク５１０の開放
端面どうしを突き合わせて、磁気回路を構成するように
したことにより、可動部の組み付けが容易となる。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、磁気回路は、前記可動部の移動方向に直交す
る軸に対して対称な第１および第２の磁路を有すること
により、軸近傍の軸方向の磁束は、同じ方向となり、軸
と直交する方向の磁束、即ち、可動部の移動方向に沿っ
た第１および第２の磁路の磁束の方向は、180°異な
る。

【００８０】ここで、コイルの移動により、コイル移動
方向、即ち、軸と直交する方向の磁束が発生しても、コ
イルの移動方向の第１および第２の磁路の磁束の方向
は、180°異なるので、軸方向の磁束には、影響を及ぼ
さない。

【００８１】従って、コイルに発生する磁束により、磁
気回路の空隙の磁束密度は変化しない。また、空隙にお
いて、軸を介して両側は、同じ方向の磁束が発生する。
従って、コイルと磁石とは一組で済み、コストダウンが
図れる。

【００８２】更に、コイルと磁石とは一組で済むので、
リニアアクチュエータの全長を短くできる。また更に、
コイルはリング状の空隙G内に配置され、磁路はリング
状であるので、コイルの全長にわたって推力が発生し、
コイルの利用効率が高くなる。

【００８３】請求項２記載の発明によれば、内ヨーク部
と、外ヨーク部と、内ヨーク部の両端面と外ヨーク部の
両端面とを磁気的にそれぞれ結合する二つのエンドキャ
ップ部と、内ヨーク部の円周面、外ヨーク部の内円周面
のうち、少なくとも一方の円周面に設けられたリング状
の磁石とで構成したことにより、磁気回路からの漏洩磁
束が少なくなる。

【００８４】請求項３記載の発明によれば、一方の端面
が開放された二つの有底円筒状の部材の開放端面どうし
を突き合わせることにより磁気回路を構成したことによ
り、磁気回路の空隙内にコイルを配置することが容易と
なる。

【００８５】請求項４記載の発明によれば、エンドキャ
ップに穿設された穴と、コイル支持部材との間隔を狭く
することにより、可動部の回り止めを行なうことができ
る。請求項５記載の発明によれば、コイルに発生する磁
束により、磁気回路の空隙の磁束密度は変化しないの
で、歪みの少ない再生音を得ることができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例のリニアアクチュ
エータを説明する図で、(a)図は断面図、(b)図は(a)図
の左側面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態例のリニアアクチュ
エータを説明する図で、(a)図は断面図、(b)図は(a)図
の左側面図である。

【図３】図２における第１のヨークの斜視図である。

【図４】従来のリニアアクチュエータの構成図である。

【図５】図４における磁気回路のコイル２１に電流を流
し、可動部を駆動した場合の空隙Gの磁束密度の変化の
一例を示す図である

【図６】図４に示すリニアアクチュエータの入力と出力
とを説明する図である。

【図７】図４に示すリニアアクチュエータの問題点を解
消したリニアアクチュエータの構成図である。

【符号の説明】

１１０ 第１の内ヨーク １２０ 第２の内ヨーク ２１０ 第１の外ヨーク ２２０ 第２の外ヨーク ３００ 磁石 ４４０ コイル A1,A2 磁路 G 空隙

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気回路が設けられた固定部と、該固定
   部に対して直線移動可能に設けられ、前記磁気回路手段
   の空隙内に少なくとも一部が配設されるコイルを有する
   可動部とを具備するリニアアクチュエータであって、 前記磁気回路は、 前記コイルが配置されると共に、前記可動部の移動方向
   に延びる空隙と、 前記可動部の移動方向に直交する軸に対して対称な第１
   および第２の磁路と、 を有することを特徴とするリニアアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記磁気回路は、 円柱状の内ヨーク部と、 該内ヨーク部の円周面に対してリング状の空隙を介して
   対向する円筒状の外ヨーク部と、 前記内ヨーク部の両端面と前記外ヨーク部の両端面とを
   磁気的にそれぞれ結合する二つのエンドキャップ部と、 前記内ヨーク部の外円周面、前記外ヨーク部の内円周面
   のうち、少なくとも一方の円周面上に円周方向に沿って
   設けられた磁石部と、 からなることを特徴とする請求項１記載のリニアアクチ
   ュエータ。
3. 【請求項３】 前記磁気回路は、一方の端面が開放され
   た二つの有底円筒状の部材よりなり、 両者の開放端面を突き合わせることにより構成したこと
   を特徴とする請求項２記載のリニアアクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記可動部は、 前記内ヨークに設けられた軸方向の直線ガイドに移動可
   能に係合し、前記磁気回路の外部に突出する突出部を有
   するスライダと、 前記内ヨークの円周面,前記外ヨークの内円周面との間
   に形成された空隙内に配置されるコイルと、 前記スライダの突出部から前記二つのエンドキャップの
   うちの少なくとも一方のエンドキャップに穿設された穴
   を介して前記コイルを支持するコイル支持部材と、 からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載のリニアアクチュエータ。
5. 【請求項５】 前記可動部は、スピーカの音響振動板に
   取付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の記載のリニアアクチュエータ。