JP2002101631A - 磁石可動型電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起動時に大電圧を印加しなくても、応答性よ
く短時間で定常時の推力を発生でき、目的物を２位置に
安定的に保持できるようにした電磁アクチュエータを提
供する。 【解決手段】 環状の励磁コイル１０と、励磁コイルの
周囲を包囲し、該励磁コイルの中心孔１１の両端側に極
歯１２ａ，１２ｂを対向配置したメインヨーク１２と、
上記励磁コイルの中心孔内に該孔の軸線方向に可動に配
置され、ラジアル方向に着磁された円筒状の永久磁石１
３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目的物を応答性よ
く移動させて位置決めできるようにした磁石可動型電磁
アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁的に目的物を移動させる往復
運動装置として、励磁コイルに電圧を印加し、磁気力に
よって可動鉄心に直線的な運動を与える電磁ソレノイド
（アクチュエータ）は、きわめて一般的に知られてい
る。この電磁ソレノイドは、構造が簡単ではあるが、鉄
心をコイルの内部に含んでいるため、電気的な応答をよ
くするのが難しく、また、電流を流していないときに推
力を発生させることができない点で、用途が制限される
という問題がある。そして、これらの問題に対処するた
め、起動時に大電圧を印加し、あるいはバネを用いて非
通電時の位置決めを行うようにしている。そのため、構
成が複雑化するとか部品点数が多くなるのを避けること
ができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の電磁ソレノイドのように起動時に大
電圧を印加しなくても、応答性よく短時間で定常時の推
力を発生させることができる磁石可動型電磁アクチュエ
ータを提供することにある。本発明の他の課題は、非通
電時における可動部材の保持が容易な磁石可動型電磁ア
クチュエータを提供することにある。本発明の更に他の
課題は、磁極がラジアル方向に着磁された円筒状の永久
磁石を用いるという簡単な構成によって上述した特長を
発揮することができる、部品点数が少なく、小型、且つ
安価な磁石可動型電磁アクチュエータを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の電磁アクチュエータは、環状の励磁
コイルと、上記励磁コイルの周囲を包囲し、その一部
に、該励磁コイルの中心孔の軸方向両端部に相対向して
位置する一対の極歯を備えたメインヨークと、上記励磁
コイルの中心孔内に該中心孔の軸線方向に可動に配置さ
れ、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒状の
永久磁石とを備えたことを特徴とするものである。

【０００５】また、本発明の第２の磁石可動型電磁アク
チュエータは、環状の励磁コイルと、上記励磁コイルの
周囲を包囲し、その一部に、該励磁コイルの外周の軸方
向両端部に相対向して位置する一対の極歯を備えたメイ
ンヨークと、上記励磁コイルの外周側に該コイルの軸線
方向に可動に配置され、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に
着磁された円筒状の永久磁石とを備えたことを特徴とす
るものである。

【０００６】上記構成を有する第１及び第２の磁石可動
型電磁アクチュエータにおいて、励磁コイルに通電する
と、その電流の向きに応じてメインヨークの一方の極歯
がＮ極に、他方の極歯がＳ極になる。そして、これらの
極歯に発生した磁極と、それに対面する側の永久磁石の
磁極とが異極であればそれらの間に吸引力が、また同極
であれば反発力が作用するので、これらの力が永久磁石
に作用する軸線方向の推力となって、永久磁石がコイル
の中心孔内またはコイルの外側をその軸線方向に移動す
る。また、励磁コイルに逆方向に通電すると、メインヨ
ークの両極歯に生じるＮ及びＳの磁極が上述した場合と
は逆になり、そのため、永久磁石に作用する推力も逆方
向に向いたものとなり、永久磁石が逆の方向に移動する
ことになる。このように本発明によれば、従来の電磁ソ
レノイドのように起動時に大電圧を印加しなくても、応
答性よく短時間で定常時の推力を発生させることができ
るという利点がある。

【０００７】本発明においては、上記円筒状の永久磁石
を介して励磁コイルとは反対の側、すなわち、上記第１
の電磁アクチュエータにおいては永久磁石の内部に、ま
た第２の電磁アクチュエータにおいては永久磁石の外部
に、該永久磁石と同軸状に位置する円筒状のバックヨー
クを設けることができる。この構成により、一方の極歯
から永久磁石及びバックヨークを介して他方の極歯に至
る磁路を形成できるので、磁気抵抗を低減して永久磁石
の推力及び磁気吸着力を一層高めることができる。

【０００８】上記バックヨークは、その厚を上記永久磁
石の起磁力で磁気飽和する厚さに形成することにより、
励磁コイルの非通電時に上記永久磁石を磁力で中立位置
に保持することができ、また、その厚を永久磁石の起磁
力で磁気飽和しない厚さに形成することにより、励磁コ
イルの非通電時に上記永久磁石を磁力で前進端又は後退
端の２位置に保持することができる。

【０００９】また、本発明によれば、第３の電磁アクチ
ュエータとして、環状の励磁コイルと、上記励磁コイル
の周囲を包囲し、その一部に、該励磁コイルの中心孔の
軸方向両端部に相対向して位置する一対の極歯を備えた
環状のメインヨークと、上記メインヨークの軸方向両端
部にそれぞれ取り付けられ、該メインヨークと共にケー
シングを構成するカバー及びキャップと、上記ケーシン
グの内部に形成されて外周を上記励磁コイル及び一対の
極歯で取り囲まれた磁石室と、円筒状に形成されてラジ
アル方向にＮ極とＳ極とが着磁され、上記磁石室内に上
記励磁コイル及び極歯の内側においてケーシングの軸線
方向に移動自在なるように配設された永久磁石と、この
永久磁石を保持して該永久磁石と一緒に移動自在の磁石
ホルダーと、上記磁石室の中央部をケーシングの軸線方
向に摺動自在なるように貫通し、上記磁石ホルダーに結
合された出力用のシャフトとを備えたことを特徴とする
磁石可動型電磁アクチュエータが提供される。

【００１０】上記ケーシングには、円筒形をしたバック
ヨークを、上記永久磁石の内側において該永久磁石と同
心状に位置するように固定的に取り付けることができ
る。また、上記磁石ホルダーは、スプリングで復帰方向
に弾発していても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る第１の磁石可
動型電磁アクチュエータの構成を原理的に示すものであ
る。この第１の電磁アクチュエータ１Ａは、環状をした
一つの励磁コイル１０と、該励磁コイル１０の周囲を包
囲し、その一部に、該励磁コイル１０の中心孔１１の両
端部に相対向して位置する円筒状の極歯１２ａ，１２ｂ
を備えた環状のメインヨーク１２と、上記励磁コイルの
中心孔１１内に該孔の軸線方向に可動に配置され、Ｎ極
とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒状の永久磁石
１３とを備え、更に、該永久磁石１３の内側に円筒状の
バックヨーク１４を備えている。上記メインヨーク１２
及びバックヨーク１４は、それぞれ磁性素材により形成
されている。

【００１２】上記円筒状の永久磁石１３の好ましい長さ
は、両極歯１２ａ，１２ｂ間にまたがる長さであり、特
に、永久磁石１３の一端が励磁コイルの中心孔１１内に
おいて一方の移動端まで達したときにも、永久磁石１３
の他端が反対側の極歯と一部重複しているか、あるいは
近接するような長さであることが望ましい。また、上記
バックヨーク１４は必ずしも設ける必要がないものであ
るが、それを設ける場合には、永久磁石１３がどのよう
な移動位置にあってもその殆どをカバーできるような長
さのものを設置するのが望ましい。

【００１３】一方、図２に示す本発明の第２の磁石可動
型電磁アクチュエータ１Ｂは、環状の励磁コイル２０
と、該励磁コイル２０の周囲を包囲し、その一部に、該
励磁コイル２０の外周の軸方向両端部に相対向して位置
する円筒状の極歯２２ａ，２２ｂを備えた環状のメイン
ヨーク２２と、上記励磁コイル２０の外側に該コイルの
軸線方向に可動に配置され、Ｎ極とＳ極とがラジアル方
向に着磁された円筒状の永久磁石２３とを備え、更に、
該永久磁石２３の外側に配置された円筒状のバックヨー
ク２４を備えている。上記永久磁石２３及びバックヨー
ク２４の長さ等に関しては、上述した第１の電磁アクチ
ュエータ１Ａの場合と同様である。

【００１４】この第２の電磁アクチュエータ１Ｂは、図
１に示す第１の電磁アクチュエータ１Ａに比べ、励磁コ
イル、永久磁石及びバックヨークの配置が相違するだけ
で、機能的には実質的に相違するところがないので、以
下においては図１の第１の電磁アクチュエータ１Ａの作
用についてのみ説明し、第２の電磁アクチュエータ１Ｂ
の作用については説明を省略する。

【００１５】上記構成を有する第１の電磁アクチュエー
タ１Ａにおいては、図１に示すように、永久磁石１３
が、その外側がＳ極、内側がＮ極になるようにラジアル
方向に着磁されている。この状態で、上記励磁コイル１
０に、図１中に記号で示す方向に通電すると、その電流
の向きによりメインヨーク１２の一方の極歯１２ａがＮ
極に、他方の極歯１２ｂがＳ極になる。このため、上記
極歯１２ａに発生したＮ極とそれに対面する永久磁石１
３の外面側のＳ極との間に吸引力が作用すると共に、極
歯１２ｂに発生したＳ極と永久磁石の上記Ｓ極との間に
反発力が作用するので、これらの力が永久磁石１３に軸
線方向の推力を発生させ、この推力によって永久磁石１
３がコイルの中心孔１１内をその軸線方向（図１におい
て右方）に移動する。

【００１６】また、上記励磁コイル１０に逆方向に通電
すると、メインヨーク１２の両極歯１２ａ，１２ｂに生
じるＮ及びＳの磁極が上述した場合とは逆の関係にな
り、そのため、永久磁石１３に発生する推力の方向も逆
方向（図１において左方）になり、永久磁石１３が上記
とは逆の方向に移動することになる。

【００１７】ここで、上記バックヨーク１４が設けられ
ている場合には、メインヨーク１２におけるＮ極側の極
歯から永久磁石１３を通じて該バックヨーク１４に至
り、外部空間を通じて他方の極歯に至る磁路が形成され
るので、このバックヨーク１４の磁気特性やその配置形
態等によって、上記磁路の磁気抵抗等を調整して上記永
久磁石１３の推力及び磁気吸着力を調整することができ
る。

【００１８】一方、励磁コイル１０の非通電時における
上記永久磁石１３の停止位置は、上記バックヨーク１４
の有無や、該バックヨーク１４の磁気飽和特性等によっ
て異なる。この点について以下に説明する。

【００１９】先ず、上記バックヨーク１４が設置されて
いないか、あるいは、設置されていても永久磁石１３の
起磁力で磁気飽和する程度に薄肉である場合には、励磁
コイル１０の非通電時に上記永久磁石１３は、中立位置
に保持される。即ち、上記励磁コイル１０に通電して永
久磁石１３を極歯１２ａ側のストローク端に前進させた
状態で、該励磁コイル１０への通電を断つと、図３に示
すように、この前進端では、極歯１２ａ側の磁路Ｓａの
磁気抵抗が極歯１２ｂ側の磁路Ｓｂの磁気抵抗より小さ
いため、永久磁石１３の起磁力により発生する磁束のう
ち、磁路Ｓｂを通る磁束Φｂは磁路Ｓａを通る磁束Φａ
より多くなり、この結果、永久磁石１３は極歯１２ｂ側
に吸引されて移動する。そして、該永久磁石１３が中立
位置まで移動すると、上記磁路ＳａとＳｂとにおける磁
気抵抗が等しくなって磁束ΦａとΦｂとが均衡するた
め、該永久磁石１３はこの中立位置に停止する。一方、
上記永久磁石１３を極歯１２ｂ側の後退ストローク端に
移動させた状態で励磁コイル１０への通電を断った場合
には、上記の場合とは逆に、該永久磁石１３は極歯１２
ｂ側に吸引されて移動し、中立位置まで移動すると停止
してその位置に保持される。

【００２０】従って、上記永久磁石１３に駆動しようと
する目的物を連結しておき、上記励磁コイル１０に正又
は逆方向に通電して該永久磁石１３を前進又は後退させ
たあと、その通電を解除することにより、その目的物を
永久磁石１３の中立位置に位置決めすることができる。
また、この構成は、上記永久磁石１３の両側に機械的な
復帰スプリングを設けたことと等価であるため、該永久
磁石１３を連続的に往復駆動するような用途において
は、共振的現象により永久磁石１３の切り換わりが助長
されるため、効率的である。

【００２１】次に、上記バックヨーク１４の厚さが、永
久磁石１３の起磁力で磁気飽和しない程度に厚い場合に
は、励磁コイル１０の非通電時に上記永久磁石１３は、
前進端又は後退端の２位置に保持される。即ち、上記励
磁コイル１０に通電して永久磁石１３を極歯１２ａ側の
ストローク端に前進させた状態で、該励磁コイル１０へ
の通電を断つと、図４に示すように、永久磁石１３から
発生する磁束は、Ｎ極からバックヨーク１４及び極歯１
２ａを通ってＳ極に至る磁束Φａと、Ｎ極からバックヨ
ーク１４及び極歯１２ｂを通ってＳ極に至る磁束Φｂ
と、Ｎ極からバックヨーク１４、極歯１２ｂ、メインヨ
ーク１２、及び極歯１２ａを通ってＳ極に至る磁束Φｃ
とに分かれる。従って、上記極歯１２ａを通ってＳ極に
入る磁束はΦａ＋Φｃとなり、極歯１２ｂを通ってＳ極
に入るΦｂより多いため、永久磁石１３は極歯１２ａ側
に吸引されたまま前進端に保持される。このことは、永
久磁石１３を極歯１２ｂ側のストローク端に移動させた
状態で励磁コイル１０への通電を断った場合も同様で、
この場合に永久磁石１３は、極歯１２ｂ側に吸引された
まま後退端に保持される。

【００２２】従って、上記永久磁石１３に駆動しようと
する目的物を連結しておき、上記励磁コイル１０に正又
は逆方向に通電して該永久磁石１３を前進又は後退させ
たあと、その通電を解除することにより、その目的物を
前進端又は後退端の２位置に確実に位置決めすることが
できる。

【００２３】図５には、上記永久磁石１３の動作位置
と、該永久磁石１３に自身の起磁力により発生する推力
の大きさ及び方向との関係が示されている。図中グラフ
ｍは、バックヨーク１４が設けられていないか、あるい
は永久磁石１３の起磁力で磁気飽和する程度に薄肉のバ
ックヨークが設けられている場合であり、グラフｎは、
永久磁石１３の起磁力で磁気飽和しない程度に厚いバッ
クヨーク１４が設けられている場合である。

【００２４】上記グラフｍは、永久磁石１３が図３に示
すように前進端にある場合には、該永久磁石１３には負
方向（後退方向）の推力が作用し、逆に後退端にある場
合には、正方向（前進方向）の推力が作用し、中立位置
では推力が作用しないことを示している。従って永久磁
石１３は、前進端にあっても後退端にあっても、中立位
置まで移動して該中立位置に保持されることが分かる。

【００２５】また、上記グラフｎは、永久磁石１３が図
４に示すように前進端にある場合には、該永久磁石１３
には正方向（前進方向）の推力が作用し、逆に後退端に
ある場合には、負方向（後退方向）の推力が作用するこ
とを示しており、従って永久磁石１３はそれぞれの位置
に保持されることが分かる。なお、この場合にも、永久
磁石が中立位置にあるときには推力は作用しない。

【００２６】このように、励磁コイル１０の非通電時に
永久磁石１３に作用する推力の大きさは、バックヨーク
１４の材質や厚さ、一対の極歯１２ａ，１２ｂ間の間
隔、永久磁石１３の長さ等を変えることによって自由に
調節することができる。その一例として図６には、一対
の極歯の間隔が推力特性に与える影響について示されて
おり、この図から、極歯の間隔が小さいほど推力も小さ
くなることが分かる。あるいは図７に示すように、永久
磁石に作用する推力をその全ストロークにおいて極力小
さくすることも可能であり、この場合には、上記永久磁
石やそれに保持された目的物等を、任意の位置に停止さ
せてその位置に保持させることができる。そして、この
ような特性を持つ電磁アクチュエータは、制御性が良い
ため、制御用モーター等に応用することができる。

【００２７】図８には、図１に示す第１の電磁アクチュ
エータ１Ａを具体化した実施例について示されている。
この電磁アクチュエータ１Ｃは、ボビン３１に巻線３２
を捲回することにより構成した環状の励磁コイル３０
と、該励磁コイル３０の周囲を包囲する環状のメインヨ
ーク３３とを備えている。このメインヨーク３３は、ケ
ーシングの外壁を兼ねる外筒部３４ａと一方の極歯３４
ｂとが一体化されているアウタヨーク３４と、他方の極
歯３５ａを備えた断面Ｌ字形のボトムヨーク３５とから
なっていて、これらのアウタヨーク３４とボトムヨーク
３５とを、上記一対の極歯３５ａ，３４ｂが励磁コイル
３０の中心孔の両端部に位置して互いに対向するように
組み合わせ、ねじ止め等の手段で相互に結合している。

【００２８】また、上記メインヨーク３３の軸線方向の
一端側にはカバー３７がねじ３８により固定され、他端
側にはキャップ３９がＣ型止め輪４０により固定され、
これらのメインヨーク３３とカバー３７とキャップ３９
とによってケーシング４１が構成されている。このケー
シング４１の内部には、外周を上記励磁コイル３０と一
対の極歯３５ａ，３４ｂとで囲まれた磁石室４２が形成
され、この磁石室４２内に、その中心を貫通して軸線方
向に摺動自在の中空の出力用シャフト４５が設けられる
と共に、このシャフト４５の回りに円筒形をした磁石ホ
ルダ４６が、該シャフト４５と一緒に変移するように取
付けられ、この磁石ホルダ４６の外周面に、円筒形の永
久磁石４７が、上記励磁コイル３０及び一対の極歯３５
ａ，３４ｂの内部においてこれらのコイル３０及び極歯
３５ａ，３４ｂと対面するように取付けられている。

【００２９】上記永久磁石４７は、Ｎ極とＳ極とがラジ
アル方向に着磁されていて、メインヨーク３３の両極歯
３５ａ，３４ｂ間にまたがる長さを有し、しかも、永久
磁石４７の一端が励磁コイル３０の中心孔内において移
動端まで達したときにも、永久磁石４７の他端が反対側
の極歯と一部重複しているか、あるいは近接するような
長さを有するものである。

【００３０】上記永久磁石４７の内部には、図８中に鎖
線で示しているように、円筒形をしたバックヨーク４８
を、上記キャップ３９に取付けることによって該永久磁
石４７と同軸状かつ固定的に配設することができる。こ
のバックヨーク４８を設ける場合には、その長さを、永
久磁石４７がどのような移動位置にあっても該永久磁石
と対向するような長さとするのが望ましい。なお、前述
したようにこのバックヨーク４８は、必ずしも設ける必
要がないものである。

【００３１】なお、図８において、５０はカバー３７に
設けられてシャフト４５を摺動自在に支持する軸受、５
１，５２はカバー３７及びキャップ３９に設けられて磁
石ホルダ４６をストローク端で緩衝的に停止させるダン
パ、５３は電磁アクチュエータを所定の場所に取付ける
ためのねじ孔、５５は非通電状態のとき上記シャフト４
５を復帰位置に戻すための復帰用スプリングである。

【００３２】上記構成を有する電磁アクチュエータ１Ｃ
は、上記シャフト４５を目的物に連結して該目的物の搬
送等に使用される。いま、図８の下半に示すようにシャ
フト４５が左端にある動作状態において、励磁コイル３
０に通電して、一方の極歯３５ａがＮ極になり且つ他方
の極歯３４ｂがＳ極になる方向の電流を流すと、極歯３
５ａに発生したＮ極と永久磁石４７の外面側のＳ極との
間に吸引力が作用すると共に、極歯３４ｂに発生したＳ
極と永久磁石の上記Ｓ極との間に反発力が作用するの
で、これらの力が永久磁石４７に軸線方向の推力となっ
て作用し、該永久磁石４７がシャフト４５と共に図８の
上半に示す右方端まで前進する。

【００３３】また、上記永久磁石４７が前進端にある状
態で上記励磁コイル３０に逆方向の電流を流すと、両極
歯３５ａ，３４ｂに上述した場合とは逆の磁極が発生す
るため、永久磁石４７及びシャフト４５は、この磁力に
よる推力と復帰用スプリング５５の弾発力との合成力に
よって復帰端まで速やかに後退する。あるいは、上記前
進端で励磁コイル３０への通電を解除しても、上記永久
磁石４７及びシャフト４５は、スプリング５５の弾発力
で図８の下半部に示す後退端まで移動する。

【００３４】このように、復帰用スプリング５５が設け
られている場合には、永久磁石４７は前進端と後退端と
の２位置に切り換えられるが、スプリング５５が設けら
れていない場合には、上記バックヨーク４８の有無や、
該バックヨーク４８が永久磁石４７の起磁力で磁気飽和
するか否か等の条件に応じて、ストローク端で励磁コイ
ル３０に逆方向の電流を流す場合と、通電を遮断する場
合とで、切換動作が異なる。これらの切換動作について
は、上記第１の電磁アクチュエータ１Ａについて説明し
た場合と実質的に同じであるから、ここでの説明は省略
する。

【００３５】なお、上記電磁アクチュエータ１Ｃにおい
ては、磁極をラジアル方向に着磁した永久磁石４７を用
いているため、シャフト４５、磁石ホルダ４６及び可動
磁石４７を含む可動部分に働く横荷重が小さく、そのた
め、シャフト４５を支持する軸受５０も簡単なものでよ
く、コストの低減、小さい横荷重に起因する耐久性の向
上を期待することができる。

【００３６】更に、上記電磁アクチュエータ１Ｃにおい
ては、励磁コイル３０の内部に設ける鉄製部材を少なく
できるため、該励磁コイルのインダクタンスを低減させ
ることができ、そのため、該コイルにステップ電圧を印
加したときの電流の立ち上がりがよく、電気的応答性を
向上させることができ、結果的に、短時間（数ｍｓ程
度）で定常時の推力を発生させることが可能になる。

【００３７】

【発明の効果】以上に詳述した本発明の電磁アクチュエ
ータによれば、ラジアル方向に着磁された円筒状の永久
磁石を用いるという簡単な手段によって、従来の電磁ソ
レノイドのように起動時に大電圧を印加しなくても、応
答性よく短時間で定常時の推力を発生させることができ
る。しかも、永久磁石を利用した上記構成により、非通
電時に目的物を必要な動作位置に確実に保持させること
ができ、部品点数の減少によるコストの低減、耐久性の
向上を図ることができる。また、本発明の電磁アクチュ
エータによれば、上述した構成に基づき、外形寸法が同
サイズの従来の電磁ソレノイドに比べ大きな推力を発生
でき、外形寸法が同サイズであればより大きな推力を発
生でき、更に、同程度の推力を発生させる場合には外形
寸法を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の磁石可動型電磁アクチュエ
ータの構成を原理的に示す断面図である。

【図２】本発明に係る第２の磁石可動型電磁アクチュエ
ータの構成を原理的に示す断面図である。

【図３】第１の電磁アクチュエータの一例についての切
換動作を説明するための断面図である。

【図４】第１の電磁アクチュエータの他例についての切
換動作を説明するための断面図である。

【図５】バックヨークの有無による非通電時の動作特性
を示す線図である。

【図６】非通電時における極歯の間隔と推力との関係を
示す線図である。

【図７】非通電時における推力を全ストロークにおいて
極力小さくした場合の動作特性を示す線図である。

【図８】図１の電磁アクチュエータを具体化した実施例
を、上半部と下半部とで異なる動作状態にして示す断面
図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 電磁アクチュエータ １０，２０，３０ 励磁コイル １１ 中心孔 １２，２２，３３ メインヨーク １２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３４ｂ，３５ａ
極歯 １３，２３，４７ 永久磁石 １４，２４，４８ バックヨーク ３７ カバー ３９ キャップ ４２ 磁石室 ４５ シャフト ４６ 磁石ホルダ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環状の励磁コイルと、 上記励磁コイルの周囲を包囲し、その一部に、該励磁コ
   イルの中心孔の軸方向両端部に相対向して位置する一対
   の極歯を備えたメインヨークと、 上記励磁コイルの中心孔内に該中心孔の軸線方向に可動
   に配置され、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された
   円筒状の永久磁石と、を備えたことを特徴とする磁石可
   動型電磁アクチュエータ。
2. 【請求項２】環状の励磁コイルと、 上記励磁コイルの周囲を包囲し、その一部に、該励磁コ
   イルの外周の軸方向両端部に相対向して位置する一対の
   極歯を備えたメインヨークと、 上記励磁コイルの外周側に該コイルの軸線方向に可動に
   配置され、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円
   筒状の永久磁石と、を備えたことを特徴とする磁石可動
   型電磁アクチュエータ。
3. 【請求項３】上記円筒状の永久磁石を介して励磁コイル
   とは反対の側に、該永久磁石と同軸状に位置する円筒状
   のバックヨークを有することを特徴とする請求項１また
   は２に記載の電磁アクチュエータ。
4. 【請求項４】上記バックヨークを、上記永久磁石の起磁
   力で磁気飽和する厚さに形成することにより、励磁コイ
   ルの非通電時に上記永久磁石が磁力で中立位置に保持さ
   れるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の
   電磁アクチュエータ。
5. 【請求項５】上記バックヨークを、上記永久磁石の起磁
   力で磁気飽和しない厚さに形成することにより、励磁コ
   イルの非通電時に上記永久磁石が磁力で前進端又は後退
   端の２位置に保持されるように構成したことを特徴とす
   る請求項３に記載の電磁アクチュエータ。
6. 【請求項６】環状の励磁コイルと、 上記励磁コイルの周囲を包囲し、その一部に、該励磁コ
   イルの中心孔の軸方向両端部に相対向して位置する一対
   の極歯を備えた環状のメインヨークと、 上記メインヨークの軸方向両端部にそれぞれ取り付けら
   れ、該メインヨークと共にケーシングを構成するカバー
   及びキャップと、 上記ケーシングの内部に形成されて外周を上記励磁コイ
   ル及び一対の極歯で取り囲まれた磁石室と、 円筒状に形成されてラジアル方向にＮ極とＳ極とが着磁
   され、上記磁石室内に上記励磁コイル及び極歯の内側に
   おいてケーシングの軸線方向に移動自在なるように配設
   された永久磁石と、 上記永久磁石を保持して該永久磁石と一緒に移動自在の
   磁石ホルダーと、 上記磁石室の中央部をケーシングの軸線方向に摺動自在
   なるように貫通し、上記磁石ホルダーに結合された出力
   用のシャフトと、を備えたことを特徴とする磁石可動型
   電磁アクチュエータ。
7. 【請求項７】円筒形をしたバックヨークが、上記ケーシ
   ングに、上記永久磁石の内側において該永久磁石と同心
   状に位置するように固定的に取り付けられていることを
   特徴とする請求項６に記載の電磁アクチュエータ。
8. 【請求項８】上記磁石ホルダーが、スプリングで復帰方
   向に弾発されていることを特徴とする請求項６又は７に
   記載の電磁アクチュエータ。