JP2001112228A - 磁石可動型リニアアクチュエータ - Google Patents

磁石可動型リニアアクチュエータ

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JP2001112228A
JP2001112228A JP28810099A JP28810099A JP2001112228A JP 2001112228 A JP2001112228 A JP 2001112228A JP 28810099 A JP28810099 A JP 28810099A JP 28810099 A JP28810099 A JP 28810099A JP 2001112228 A JP2001112228 A JP 2001112228A
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JP
Japan
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permanent magnet
linear actuator
yoke
outer yoke
holding member
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JP28810099A
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Yukihiro Okada
幸弘 岡田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部が移動した場合、外ヨークの軸方向の
磁極端部と、永久磁石の軸方向端部の相対的な位置関係
によって、推力とは逆方向の力が生じるため、効率的に
磁気力を得ることができていなかった。 【解決手段】 １は内ヨーク、２は外ヨーク、３は外ヨ
ーク２に巻回されている駆動コイル、５は永久磁石保持
部材、４は略半径方向に着磁された永久磁石である。リ
ニアアクチュエータは外ヨークの磁極部の軸方向長さが
ストローク以上を有し、かつ、複数の永久磁石のそれぞ
れの軸方向長さが、外ヨークの隣接する磁極部の軸方向
の中心間距離に略等しいことから、外ヨークの軸方向の
磁極端部と、永久磁石の軸方向端部の相対的な位置関係
によって生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、
効率的に磁気力を得ることができ、推力が増加すること
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ機器、制御機
器、電子機器、工作機械、半導体や液晶製造関連機器、
医療関連機器等において直線的な駆動力を発生する磁石
可動型リニアアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁石可動型リニアアクチュエータ
としては、図１９のものが知られている。図１９は従来
の磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示してお
り、１は内ヨーク、２は外ヨーク、３は外ヨーク２に巻
回されている駆動コイル、４は図１９中に示された方向
に着磁された永久磁石、５は永久磁石４とともに可動部
を構成する永久磁石保持部材とで構成されている。
【０００３】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について説明す
る。
【０００４】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となって、永久磁石４および永久磁石保持部材
５からなる可動部が移動することとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、可動部が移動した場合、外ヨーク２の軸
方向の磁極端部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な
位置関係によって、推力とは逆方向の力が生じるため、
効率的に磁気力を得ることができていなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、磁石可動型リニアアクチュエータにおい
て効率的に磁気力を得て、推力を増加させるので、永久
磁石を軽量にできるため、低コスト化・省資源化に貢献
でき、さらに可動部全体が軽量になるので高加速度を得
ることが可能な磁石可動型リニアアクチュエータを提供
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、磁性を有する円筒型の内ヨークと、前記内
ヨークと所定の空隙を形成して略同心円状に配設された
永久磁石保持部材と、前記永久磁石保持部材に保持さ
れ、その磁化方向が略半径方向でかつ軸方向に磁化の向
きが交互に逆方向になるように配設された円筒型の複数
の永久磁石と、前記永久磁石と所定の空隙を形成して対
向する磁極部を有するとともに、駆動コイルを巻回され
前記内ヨークと略同心円状に配設された磁性を有する外
ヨークよりなる磁石可動型リニアアクチュエータにおい
て、前記外ヨークの磁極部の軸方向長さがストローク以
上を有し、かつ、前記複数の永久磁石のそれぞれの軸方
向長さが、前記外ヨークの隣接する磁極部の軸方向の中
心間距離に略等しいことを特徴とする磁石可動型リニア
アクチュエータである。
【０００８】上記のように、前記外ヨークの磁極部の軸
方向長さがストローク以上を有し、かつ、前記複数の永
久磁石のそれぞれの軸方向長さが、前記外ヨークの隣接
する磁極部の軸方向の中心間距離に略等しいことによ
り、効率的に磁気力を得て、推力を増加させるので、永
久磁石を軽くできるため低コスト化・省資源化に貢献で
き、さらに可動部全体が軽量になるので高加速度を得る
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、磁性を有する円筒型の内ヨークと、前記内ヨークと
所定の空隙を形成して略同心円状に配設された永久磁石
保持部材と、前記永久磁石保持部材に保持され、その磁
化方向が略半径方向でかつ軸方向に磁化の向きが交互に
逆方向になるように配設された円筒型の複数の永久磁石
と、前記永久磁石と所定の空隙を形成して対向する磁極
部を有するとともに、駆動コイルを巻回され前記内ヨー
クと略同心円状に配設された磁性を有する外ヨークより
なる磁石可動型リニアアクチュエータにおいて、前記外
ヨークの磁極部の軸方向長さがストローク以上を有し、
かつ、前記複数の永久磁石のそれぞれの軸方向長さが、
前記外ヨークの隣接する磁極部の軸方向の中心間距離に
略等しいことを特徴とする磁石可動型リニアアクチュエ
ータである。上記のように、前記外ヨークの磁極部の軸
方向長さがストローク以上を有し、かつ、前記複数の永
久磁石のそれぞれの軸方向長さが、前記外ヨークの隣接
する磁極部の軸方向の中心間距離に略等しいことによ
り、効率的に磁気力を得て、推力を増加させるので、永
久磁石を軽くできるため低コスト化・省資源化に貢献で
き、さらに可動部全体が軽量になるので高加速度を得る
ことができる。
【００１０】また、永久磁石が、略円周方向に分割され
ているものである。
【００１１】また、内ヨークおよび外ヨークの少なくと
もどちらか一方のヨークが、略円周方向に分割されてい
るものである。
【００１２】また、内ヨークおよび外ヨークの少なくと
もどちらか一方のヨークが、薄板よりなり、その積層方
向が略円周方向であるものである。
【００１３】また、内ヨークおよび外ヨークの少なくと
もどちらか一方のヨークが、薄板よりなり、その積層方
向が軸方向で、かつ略円周方向に分割されているもので
ある。
【００１４】また、内ヨークおよび外ヨークの少なくと
もどちらか一方のヨークを構成する薄板が、方向性を有
する磁性板であるものである。
【００１５】また、永久磁石保持部材が、非磁性かつ高
抵抗部材よりなるものである。
【００１６】また、永久磁石保持部材が、軸方向に複数
個のスリットを有するものである。
【００１７】また、永久磁石保持部材の少なくとも一方
の端部が、Ｌ字型の形状をしているものである。
【００１８】また、永久磁石保持部材あるいは内ヨーク
に衝突防止用緩衝材が配設されているものである。
【００１９】また、永久磁石保持部材が、磁性を有しか
つ高抵抗部材よりなるものである。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【００２１】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示
しており、図１において、１は内ヨーク、２は外ヨー
ク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５は
永久磁石保持部材、４は図１中に示された方向に着磁さ
れた永久磁石である。
【００２２】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００２３】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となって永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。
【００２４】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００２５】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例
における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示
しており、図２において、１は内ヨーク、２は外ヨー
ク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５は
永久磁石保持部材、４は図２中に示された方向に着磁さ
れた永久磁石である。図１と異なるのは永久磁石４を図
３に示すように略円周方向に分割したことである。
【００２６】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００２７】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、永久磁石４を略円周方向に分割しているこ
とから、容易に着磁および組み立てができる。
【００２８】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００２９】（実施例３）図４は本発明の第３の実施例
における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示
しており、図４において、１は内ヨーク、２は外ヨー
ク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５は
永久磁石保持部材、４は図４中に示された方向に着磁さ
れた永久磁石である。図１と異なるのは内ヨーク１およ
び外ヨーク２を図５に示すように略円周方向に分割して
いることである。なお、図５は内ヨーク１のみを示して
いる。
【００３０】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００３１】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、内ヨーク１および外ヨーク２を略円周方向
に分割していることから、それに生じる渦電流と渦電流
による発熱を抑制し、損失を軽減することができるとと
もに、容易に組み立てができる。
【００３２】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００３３】（実施例４）図６は本発明の第４の実施例
における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示
しており、図６において、１は内ヨーク、２は外ヨー
ク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５は
永久磁石保持部材、４は図６中に示された方向に着磁さ
れた永久磁石である。図１と異なるのは内ヨーク１およ
び外ヨーク２を薄板で構成し、その積層方向が図７に示
すように略円周方向であることである。なお、図７は内
ヨーク１のみを示している。
【００３４】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００３５】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となって、永久磁石４および永久磁石保持部材
５からなる可動部が移動することとなる。このとき、外
ヨーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を
有し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、内ヨーク１および外ヨーク２を略円周方向
に積層することで、それに生じる渦電流と渦電流による
発熱を抑制し、損失を軽減することができる。
【００３６】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。また、内ヨーク１および外ヨーク２を図
７に示すように略円周方向に積層したが、図８に示すよ
うに積層しても実施可能である。
【００３７】（実施例５）図９は本発明の第５の実施例
における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を示
しており、図９において、１は内ヨーク、２は外ヨー
ク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５は
永久磁石保持部材、４は図９中に示された方向に着磁さ
れた永久磁石である。図１と異なるのは内ヨーク１およ
び外ヨーク２を図１０に示すように略円周方向に分割
し、かつ軸方向に積層したことである。なお、図１０は
内ヨーク１のみを示している。
【００３８】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００３９】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、内ヨーク１および外ヨーク２を略円周方向
に分割し、かつ軸方向に積層したことで、それに生じる
渦電流と渦電流による発熱を抑制し、損失を軽減するこ
とができるとともに、組み立てを容易にすることができ
る。
【００４０】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００４１】（実施例６）図１１は本発明の第６の実施
例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を
示しており、図１１において、１は内ヨーク、２は外ヨ
ーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５
は永久磁石保持部材、４は図１１中に示された方向に着
磁された永久磁石である。図１と異なるのは内ヨーク１
および外ヨーク２を構成する薄板を方向性を有する磁性
板にしたことである。
【００４２】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００４３】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、内ヨーク１および外ヨーク２を方向性を有
する磁性板にしたことで、ヨーク中の磁気抵抗を小さく
でき、さらに推力を増加させることができる。
【００４４】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００４５】（実施例７）図１２は本発明の第７の実施
例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を
示しており、図１２において、１は内ヨーク、２は外ヨ
ーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５
は永久磁石保持部材、４は図１２中に示された方向に着
磁された永久磁石である。図１と異なるのは永久磁石保
持部材５を非磁性かつ高抵抗部材にしたことである。
【００４６】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００４７】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、永久磁石保持部材５を非磁性かつ高抵抗部
材にしたことで、それに生じる渦電流と渦電流による発
熱を抑制し、損失を軽減することができるとともに、永
久磁石保持部材５の発熱による永久磁石４の減磁を抑制
することができる。
【００４８】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００４９】（実施例８）図１３は本発明の第８の実施
例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を
示しており、図１３において、１は内ヨーク、２は外ヨ
ーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５
は永久磁石保持部材、４は図１３中に示された方向に着
磁された永久磁石である。図１と異なるのは永久磁石保
持部材５に、図１６に示すようなスリットを設けたこと
である。
【００５０】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００５１】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、永久磁石保持部材５にスリットを設けたこ
とで、それに生じる渦電流と渦電流による発熱を抑制
し、損失を軽減することができるとともに、永久磁石保
持部材５の発熱による永久磁石４の減磁を抑制すること
ができる。
【００５２】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００５３】（実施例９）図１５は本発明の第９の実施
例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面図を
示しており、図１５において、１は内ヨーク、２は外ヨ
ーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイル、５
は永久磁石保持部材、４は図１５中に示された方向に着
磁された永久磁石である。図１と異なるのは永久磁石保
持部材５の端部を図１６に示すようにＬ字型にしたこと
である。
【００５４】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００５５】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、永久磁石保持部材５の端部をＬ字型にした
ことで、永久磁石４の位置決めを容易にすることができ
る。
【００５６】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００５７】（実施例１０）図１７は本発明の第１０の
実施例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面
図を示しており、図１７において、１は内ヨーク、２は
外ヨーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイ
ル、５は永久磁石保持部材、６は衝突防止用バネ、４は
図１７中に示された方向に着磁された永久磁石である。
図１と異なるのは内ヨーク１の端部に衝突防止用バネ６
を配設したことである。
【００５８】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００５９】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、内ヨーク１の端部に衝突防止用バネ６を配
設したことにより、内ヨーク１と可動部である永久磁石
４および永久磁石保持部材５の衝突による破損を防止で
きる。
【００６０】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００６１】（実施例１１）図１８は本発明の第１１の
実施例における磁石可動型リニアアクチュエータの断面
図を示しており、図１８において、１は内ヨーク、２は
外ヨーク、３は外ヨーク２に巻回されている駆動コイ
ル、５は永久磁石保持部材、４は図１８中に示された方
向に着磁された永久磁石である。図１と異なるのは永久
磁石保持部材５を磁性を有しかつ高抵抗部材にしたこと
である。
【００６２】以上のように構成された磁石可動型リニア
アクチュエータについて、以下その動作について述べ
る。
【００６３】磁気回路を構成する内ヨーク１および外ヨ
ーク２を流れる永久磁石４によって生じる磁束と、駆動
コイル３に所定の電流を流すことで生じる磁束との磁気
的作用によって、永久磁石４に磁気力が生じ、この磁気
力が推力となり、永久磁石４および永久磁石保持部材５
からなる可動部が移動することとなる。このとき、外ヨ
ーク２の磁極部の軸方向長さＬｓはストローク以上を有
し、かつ、永久磁石４の軸方向長さＬｍが（Ｌｓ＋Ｌ
ｃ）に略等しいことから、外ヨーク２の軸方向の磁極端
部と、永久磁石４の軸方向端部の相対的な位置関係によ
って生じる推力とは逆方向の力が抑制されるので、効率
的に磁気力を得ることができ、推力が増加することとな
る。さらに、永久磁石保持部材５を磁性を有しかつ高抵
抗部材にしたことで、永久磁石４のパーミアンスの向上
に応じて永久磁石を削減できるため低コストにすること
ができる。
【００６４】なお、以上の説明では、駆動コイル３を外
ヨーク２に巻回させたが、内ヨーク１に巻回させても実
施可能である。
【００６５】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、外ヨークの磁極部の軸方向長
さがストローク以上を有し、かつ、複数の永久磁石のそ
れぞれの軸方向長さが、外ヨークの隣接する磁極部の軸
方向の中心間距離に略等しいことから、外ヨークの軸方
向の磁極端部と、永久磁石の軸方向端部の相対的な位置
関係によって生じる推力とは逆方向の力が抑制されるの
で、効率的に磁気力を得ることができ、推力が増加する
こととなる。
【００６６】また、請求項２に記載の発明によれば、円
筒型の永久磁石が略円周方向に分割されていることによ
り、上述したとおりの効果が得られるとともに、永久磁
石の着磁および組み立てが容易にできる。
【００６７】また、請求項３に記載の発明によれば、少
なくとも一方のヨークが略円周方向に分割されているこ
とにより、上述したとおりの効果が得られるとともに、
ヨークに生じる渦電流と渦電流による発熱を抑制し、損
失を軽減することができ、さらに組み立てが容易にでき
る。
【００６８】また、請求項４に記載の発明によれば、少
なくとも一方のヨークが薄板よりなり、その積層方向が
略円周方向であることにより、上述したとおりの効果が
得られるとともに、ヨークに生じる渦電流と渦電流によ
る発熱を抑制し、損失を軽減することができる。
【００６９】また、請求項５に記載の発明によれば、少
なくとも一方のヨークが薄板よりなり、その積層方向が
軸方向で、かつ略円周方向に分割されていることによ
り、上述したとおりの効果が得られるとともに、ヨーク
に生じる渦電流と渦電流による発熱を抑制し、損失を軽
減することができ、さらに組み立てが容易にできる。
【００７０】また、請求項６に記載の発明によれば、少
なくとも一方のヨークが薄板よりなり、その薄板が方向
性を有することにより、上述したとおりの効果が得られ
るとともに、ヨークでの磁気抵抗が減少するため、さら
に推力を向上され、高加速度を得ることができる。
【００７１】また、請求項７に記載の発明によれば、永
久磁石保持部材を非磁性かつ高抵抗部材にしたことによ
り、上述したとおりの効果が得られるとともに、永久磁
石保持部材に生じる渦電流と渦電流による発熱を抑制
し、損失を軽減するとともに、永久磁石保持部材の発熱
による永久磁石の減磁を抑制することができる。
【００７２】また、請求項８に記載の発明によれば、永
久磁石保持部材が軸方向に複数個のスリットを有するこ
とにより、上述したとおりの効果が得られるとともに、
永久磁石保持部材に生じる渦電流と渦電流による発熱を
抑制し、損失を軽減するとともに、永久磁石保持部材の
発熱による永久磁石の減磁を抑制することができる。
【００７３】また、請求項９に記載の発明によれば、永
久磁石保持部材の少なくとも一方の端部がＬ字型の形状
をしていることにより、上述したとおりの効果が得られ
るとともに、永久磁石の位置決めが容易にできる。
【００７４】また、請求項１０に記載の発明によれば、
内ヨークあるいは永久磁石保持部材の少なくとも一方に
衝突防止用緩衝剤を配設したことにより、上述したとお
りの効果が得られるとともに、内ヨークと永久磁石保持
部材の衝突による破損を防止できる。
【００７５】また、請求項１１に記載の発明によれば、
永久磁石保持部材を磁性を有しかつ高抵抗部材にしたこ
とにより、上述したとおりの効果が得られるとともに、
永久磁石のパーミアンスの向上に応じて永久磁石を削減
できるため、低コストにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における磁石可動型リニ
アアクチュエータを示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例における磁石可動型リニ
アアクチュエータを示す断面図
【図３】本発明の第２の実施例における永久磁石の鳥瞰
図
【図４】本発明の第３の実施例における磁石可動型リニ
アアクチュエータを示す断面図
【図５】本発明の第３の実施例における内ヨークの鳥瞰
図
【図６】本発明の第４の実施例における磁石可動型リニ
アアクチュエータを示す断面図
【図７】本発明の第４の実施例における内ヨークの上面
図
【図８】本発明の第４の実施例における内ヨークの上面
図
【図９】本発明の第５の実施例における磁石可動型リニ
アアクチュエータを示す断面図
【図１０】本発明の第５の実施例における内ヨークの鳥
瞰図
【図１１】本発明の第６の実施例における磁石可動型リ
ニアアクチュエータを示す断面図
【図１２】本発明の第７の実施例における磁石可動型リ
ニアアクチュエータを示す断面図
【図１３】本発明の第８の実施例における磁石可動型リ
ニアアクチュエータを示す断面図
【図１４】本発明の第８の実施例における永久磁石保持
部材の鳥瞰図
【図１５】本発明の第９の実施例における磁石可動型リ
ニアアクチュエータを示す断面図
【図１６】本発明の第９の実施例における永久磁石保持
部材の鳥瞰図
【図１７】本発明の第１０の実施例における磁石可動型
リニアアクチュエータを示す断面図
【図１８】本発明の第１１の実施例における磁石可動型
リニアアクチュエータを示す断面図
【図１９】従来の磁石可動型リニアアクチュエータを示
す断面図
【符号の説明】
１ 内ヨーク ２ 外ヨーク ３ 駆動コイル ４ 永久磁石 ５ 永久磁石保持部材 ６ 衝突防止用バネ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁性を有する円筒型の内ヨークと、前記
    内ヨークと所定の空隙を形成して略同心円状に配設され
    た永久磁石保持部材と、前記永久磁石保持部材に保持さ
    れ、その磁化方向が略半径方向でかつ軸方向に磁化の向
    きが交互に逆方向になるように配設された円筒型の複数
    の永久磁石と、前記永久磁石と所定の空隙を形成して対
    向する磁極部を有するとともに、駆動コイルを巻回され
    前記内ヨークと略同心円状に配設された磁性を有する外
    ヨークよりなる磁石可動型リニアアクチュエータにおい
    て、前記外ヨークの磁極部の軸方向長さがストローク以
    上を有し、かつ、前記複数の永久磁石のそれぞれの軸方
    向長さが、前記外ヨークの隣接する磁極部の軸方向の中
    心間距離に略等しいことを特徴とする磁石可動型リニア
    アクチュエータ。
  2. 【請求項２】 円筒型の永久磁石が、略円周方向に分割
    されていることを特徴とする請求項１記載の磁石可動型
    リニアアクチュエータ。
  3. 【請求項３】 内ヨークおよび外ヨークの少なくともど
    ちらか一方のヨークが、略円周方向に分割されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の磁石可動型リニアアクチ
    ュエータ。
  4. 【請求項４】 内ヨークおよび外ヨークの少なくともど
    ちらか一方のヨークが、薄板よりなり、その積層方向が
    略円周方向であることを特徴とする請求項１記載の磁石
    可動型リニアアクチュエータ。
  5. 【請求項５】 内ヨークおよび外ヨークの少なくともど
    ちらか一方のヨークが、薄板よりなり、その積層方向が
    軸方向で、かつ略円周方向に分割されていることを特徴
    とする請求項１記載の磁石可動型リニアアクチュエー
    タ。
  6. 【請求項６】 内ヨークおよび外ヨークの少なくともど
    ちらか一方のヨークを構成する薄板が、方向性を有する
    磁性板であることを特徴とする請求項４あるいは請求項
    ５記載の磁石可動型リニアアクチュエータ。
  7. 【請求項７】 永久磁石保持部材が、非磁性かつ高抵抗
    部材よりなることを特徴とする請求項１記載の磁石可動
    型リニアアクチュエータ。
  8. 【請求項８】 永久磁石保持部材が、軸方向に複数個の
    スリットを有することを特徴とする請求項１記載の磁石
    可動型リニアアクチュエータ。
  9. 【請求項９】 永久磁石保持部材の少なくとも一方の端
    部が、Ｌ字型の形状をしていることを特徴とする請求項
    １記載の磁石可動型リニアアクチュエータ。
  10. 【請求項１０】 永久磁石保持部材あるいは内ヨークの
    少なくとも一方に、衝突防止用緩衝材を配設したことを
    特徴とする請求項１記載の磁石可動型リニアアクチュエ
    ータ。
  11. 【請求項１１】 永久磁石保持部材を、磁性を有しかつ
    高抵抗部材よりなることを特徴とする請求項１記載の磁
    石可動型リニアアクチュエータ。
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