JP2002218727A - 磁石式アクチュエータ - Google Patents
磁石式アクチュエータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石による磁束回路中のエアーギャップ
を可及的に小さくすることができる磁石式アクチュエー
タを提供する。 【解決手段】 筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内
周面に配設されたコイルと、該固定ヨーク内に配設され
た磁石可動体とを有する磁石式アクチュエータであっ
て、磁石可動体は、固定ヨークの中心部に配設された出
力軸部材と、該出力軸部材の外周面に配設された可動ヨ
ークと、該可動ヨークの外周面にコイルの内周面と対向
して配設され外周面および内周面に磁極を備えた環状の
永久磁石と、を具備しており、可動ヨークは永久磁石が
装着される筒状部と該筒状部の両端に設けられた環状の
鍔部とを備え、該鍔部の外周面が固定ヨークの内周面に
近接して構成されている。
を可及的に小さくすることができる磁石式アクチュエー
タを提供する。 【解決手段】 筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内
周面に配設されたコイルと、該固定ヨーク内に配設され
た磁石可動体とを有する磁石式アクチュエータであっ
て、磁石可動体は、固定ヨークの中心部に配設された出
力軸部材と、該出力軸部材の外周面に配設された可動ヨ
ークと、該可動ヨークの外周面にコイルの内周面と対向
して配設され外周面および内周面に磁極を備えた環状の
永久磁石と、を具備しており、可動ヨークは永久磁石が
装着される筒状部と該筒状部の両端に設けられた環状の
鍔部とを備え、該鍔部の外周面が固定ヨークの内周面に
近接して構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御機器等に用い
られ往復動アクチュエータ、更に詳しくは電気エネルギ
ーを往復運動に変換する磁石式アクチュエータに関す
る。
られ往復動アクチュエータ、更に詳しくは電気エネルギ
ーを往復運動に変換する磁石式アクチュエータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来用いられている磁石式アクチュエー
タについて、図５を参照して説明する。従来用いられて
いる磁石式アクチュエータ２は、ケースとして機能する
筒状の固定ヨーク２１と、該固定ヨーク２１の内周面に
装着された一対のコイル２２、２３と、筒状の固定ヨー
ク２１内に配設された磁石可動体２４と、固定ヨーク２
１の両端にそれぞれ装着された端壁２５、２６とからな
っている。磁石可動体２４は、固定ヨーク２１の中心部
に配設された出力軸部材２４１と、該出力軸部材２４１
の外周に装着され軸方向両端に磁極（図示の実施形態に
おいては右端がＮ極、左端がＳ極）を備えた環状の永久
磁石２４２と、該永久磁石２４２の両側にそれぞれ配設
された環状の一対の可動ヨーク２４３、２４４と、該一
対の可動ヨーク２４３、２４４の両側において出力軸部
材２４１に装着され一対の可動ヨーク２４３、２４４の
軸方向の移動を規制するスナップリング２４５、２４６
とからなっている。なお、上記端壁２５、２６の内周部
には、それぞれシール部材２７、２８が装着されてい
る。このように構成された磁石式アクチュエータ２にお
いては、永久磁石２４２による磁束回路２４０が形成さ
れる。この状態でコイル２２と２３に互いに反対方向の
電流を流すと、フレミングの左手の法則に基づいて永久
磁石２４２即ち出力軸部材２４１には軸方向の推力が発
生する。
タについて、図５を参照して説明する。従来用いられて
いる磁石式アクチュエータ２は、ケースとして機能する
筒状の固定ヨーク２１と、該固定ヨーク２１の内周面に
装着された一対のコイル２２、２３と、筒状の固定ヨー
ク２１内に配設された磁石可動体２４と、固定ヨーク２
１の両端にそれぞれ装着された端壁２５、２６とからな
っている。磁石可動体２４は、固定ヨーク２１の中心部
に配設された出力軸部材２４１と、該出力軸部材２４１
の外周に装着され軸方向両端に磁極（図示の実施形態に
おいては右端がＮ極、左端がＳ極）を備えた環状の永久
磁石２４２と、該永久磁石２４２の両側にそれぞれ配設
された環状の一対の可動ヨーク２４３、２４４と、該一
対の可動ヨーク２４３、２４４の両側において出力軸部
材２４１に装着され一対の可動ヨーク２４３、２４４の
軸方向の移動を規制するスナップリング２４５、２４６
とからなっている。なお、上記端壁２５、２６の内周部
には、それぞれシール部材２７、２８が装着されてい
る。このように構成された磁石式アクチュエータ２にお
いては、永久磁石２４２による磁束回路２４０が形成さ
れる。この状態でコイル２２と２３に互いに反対方向の
電流を流すと、フレミングの左手の法則に基づいて永久
磁石２４２即ち出力軸部材２４１には軸方向の推力が発
生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来用いられ
ている磁石式アクチュエータ２は、図５に示すように磁
石可動体２４を構成する永久磁石２４２による磁束回路
２４０が形成され、磁束が矢印で示すように一対のコイ
ル２２および２３を通ることになる。しかるに、磁束か
らみると一対のコイル２２および２３は、大きなエアー
ギャップとして機能する。このため、上述したように磁
束が一対のコイル２２および２３を通るということは、
磁束が大きなエアーギャップを２度通ることであり、磁
束密度が低下して、推力が低下する原因となる。
ている磁石式アクチュエータ２は、図５に示すように磁
石可動体２４を構成する永久磁石２４２による磁束回路
２４０が形成され、磁束が矢印で示すように一対のコイ
ル２２および２３を通ることになる。しかるに、磁束か
らみると一対のコイル２２および２３は、大きなエアー
ギャップとして機能する。このため、上述したように磁
束が一対のコイル２２および２３を通るということは、
磁束が大きなエアーギャップを２度通ることであり、磁
束密度が低下して、推力が低下する原因となる。
【０００４】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、永久磁石による磁束回路
中のエアーギャップを可及的に小さくすることができる
磁石式アクチュエータを提供することにある。
で、その主たる技術的課題は、永久磁石による磁束回路
中のエアーギャップを可及的に小さくすることができる
磁石式アクチュエータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、筒状の固定ヨーク
と、該固定ヨークの内周面に配設されたコイルと、該固
定ヨーク内に配設された磁石可動体とを有する磁石式ア
クチュエータにおいて、該磁石可動体は、該固定ヨーク
の中心部に配設された出力軸部材と、該出力軸部材の外
周面に配設された可動ヨークと、該可動ヨークの外周面
に該コイルの内周面と対向して配設され外周面および内
周面に磁極を備えた環状の永久磁石と、を具備してお
り、該可動ヨークは該永久磁石が装着される筒状部と該
筒状部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部
の外周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成されて
いる、ことを特徴とする磁石式アクチュエータが提供さ
れる。
たる技術的課題を解決するために、筒状の固定ヨーク
と、該固定ヨークの内周面に配設されたコイルと、該固
定ヨーク内に配設された磁石可動体とを有する磁石式ア
クチュエータにおいて、該磁石可動体は、該固定ヨーク
の中心部に配設された出力軸部材と、該出力軸部材の外
周面に配設された可動ヨークと、該可動ヨークの外周面
に該コイルの内周面と対向して配設され外周面および内
周面に磁極を備えた環状の永久磁石と、を具備してお
り、該可動ヨークは該永久磁石が装着される筒状部と該
筒状部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部
の外周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成されて
いる、ことを特徴とする磁石式アクチュエータが提供さ
れる。
【０００６】また、本発明によれば、筒状の固定ヨーク
と、該固定ヨークの内周面に配設されたコイルと、該固
定ヨーク内に配設された磁石可動体とを有する磁石式ア
クチュエータにおいて、該磁石可動体は、該固定ヨーク
の中心部に配設された出力軸部材と、該出力軸部材の外
周面に該コイルの内周面と対向して配設された中間ヨー
クと、該中間ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設され軸
方向両端面に磁極を備えた環状の一対の永久磁石と、該
一対の永久磁石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設さ
れた可動ヨークと、を具備しており、該可動ヨークは、
外周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成される環
状の鍔部を備えている、ことを特徴とする磁石式アクチ
ュエータが提供される。
と、該固定ヨークの内周面に配設されたコイルと、該固
定ヨーク内に配設された磁石可動体とを有する磁石式ア
クチュエータにおいて、該磁石可動体は、該固定ヨーク
の中心部に配設された出力軸部材と、該出力軸部材の外
周面に該コイルの内周面と対向して配設された中間ヨー
クと、該中間ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設され軸
方向両端面に磁極を備えた環状の一対の永久磁石と、該
一対の永久磁石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設さ
れた可動ヨークと、を具備しており、該可動ヨークは、
外周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成される環
状の鍔部を備えている、ことを特徴とする磁石式アクチ
ュエータが提供される。
【０００７】上記一対の該永久磁石は、互いに対向する
端面が同極に形成されていることが望ましい。
端面が同極に形成されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
磁石式アクチュエータの好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳細に説明する。
磁石式アクチュエータの好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【０００９】図１には、本発明に従って構成された第１
の実施形態における磁石式アクチュエータの断面図が示
されている。第１の実施形態における磁石式アクチュエ
ータ４は、ケースとして機能する円筒状の固定ヨーク４
１を具備している。この固定ヨーク４１は、磁性材によ
って形成されている。この固定ヨーク４１の内周面に
は、コイル４２が装着されている。このコイル４２は、
図示しない電源回路に接続するようになっている。な
お、コイル４２の軸方向長さは、磁石式アクチュエータ
４の作動ストロークによって適宜設定される。
の実施形態における磁石式アクチュエータの断面図が示
されている。第１の実施形態における磁石式アクチュエ
ータ４は、ケースとして機能する円筒状の固定ヨーク４
１を具備している。この固定ヨーク４１は、磁性材によ
って形成されている。この固定ヨーク４１の内周面に
は、コイル４２が装着されている。このコイル４２は、
図示しない電源回路に接続するようになっている。な
お、コイル４２の軸方向長さは、磁石式アクチュエータ
４の作動ストロークによって適宜設定される。
【００１０】上記筒状の固定ヨーク４１内には、磁石可
動体４３が配設されている。この磁石可動体４３は、固
定ヨーク４１の中心部に配設された出力軸部材４３１
と、該出力軸部材４３１の外周に装着された可動ヨーク
４３２と、該可動ヨーク４３２の外周面に上記コイル４
２の内周面と対向して配設された環状の永久磁石４３３
とを具備している。上記出力軸部材４３１は、ステンレ
ス鋼等の非磁性材によって形成されている。上記可動側
ヨーク４３２は磁性材によって形成され、永久磁石４３
３が装着される筒状部４３２ａと、該筒状部４３２ａの
両端にそれぞれ設けられた環状の鍔部４３２ｂ、４３２
ｃとを有しており、鍔部４３２ｂ、４３２ｃの外周面が
上記固定ヨーク４１の内周面に近接して構成されてい
る。鍔部４３２ｂ、４３２ｃの外周面と固定ヨーク４１
の内周面との隙間は小さいほど望ましいが、製作誤差等
を考慮して図示の実施形態においては０．５ｍｍに設定
されている。このように構成された可動ヨーク４３２
は、その両側にそれぞれ配設され出力軸部材４３１に装
着されたスナップリング４３４、４３５によって軸方向
移動が規制されている。上記永久磁石４３３は、外周面
および内周面に磁極を備えており、図示の実施形態にお
いては外周面にＮ極が内周面にＳ極が形成されている。
このように形成された永久磁石４３３は、可動ヨーク４
３２の筒状部４３２ａの外周面に装着されており、その
両側にそれぞれ配設され可動ヨーク４３２の筒状部４３
２ａに装着されたスナップリング４３６、４３７によっ
て軸方向移動が規制されている。
動体４３が配設されている。この磁石可動体４３は、固
定ヨーク４１の中心部に配設された出力軸部材４３１
と、該出力軸部材４３１の外周に装着された可動ヨーク
４３２と、該可動ヨーク４３２の外周面に上記コイル４
２の内周面と対向して配設された環状の永久磁石４３３
とを具備している。上記出力軸部材４３１は、ステンレ
ス鋼等の非磁性材によって形成されている。上記可動側
ヨーク４３２は磁性材によって形成され、永久磁石４３
３が装着される筒状部４３２ａと、該筒状部４３２ａの
両端にそれぞれ設けられた環状の鍔部４３２ｂ、４３２
ｃとを有しており、鍔部４３２ｂ、４３２ｃの外周面が
上記固定ヨーク４１の内周面に近接して構成されてい
る。鍔部４３２ｂ、４３２ｃの外周面と固定ヨーク４１
の内周面との隙間は小さいほど望ましいが、製作誤差等
を考慮して図示の実施形態においては０．５ｍｍに設定
されている。このように構成された可動ヨーク４３２
は、その両側にそれぞれ配設され出力軸部材４３１に装
着されたスナップリング４３４、４３５によって軸方向
移動が規制されている。上記永久磁石４３３は、外周面
および内周面に磁極を備えており、図示の実施形態にお
いては外周面にＮ極が内周面にＳ極が形成されている。
このように形成された永久磁石４３３は、可動ヨーク４
３２の筒状部４３２ａの外周面に装着されており、その
両側にそれぞれ配設され可動ヨーク４３２の筒状部４３
２ａに装着されたスナップリング４３６、４３７によっ
て軸方向移動が規制されている。
【００１１】上記固定ヨーク４１の両側には、それぞれ
端壁４４、４５が装着されている。この端壁４４、４５
は、ステンレス鋼やアルミニウム合金或いは適宜の合成
樹脂等の非磁性材によって形成されており、それぞれ中
心部に上記出力軸部材４３１が挿通する穴４４１、４５
１が設けられている。この穴４４１、４５１を挿通して
配設される出力軸部材４３１は、穴４４１、４５１の内
周面によって軸方向に摺動可能に支持される。なお、端
壁４４、４５のそれぞれ外側内周部には切欠部４４２、
４５２が形成されており、この切欠部４４２、４５２に
それぞれシール部材４６、４７が装着されている。
端壁４４、４５が装着されている。この端壁４４、４５
は、ステンレス鋼やアルミニウム合金或いは適宜の合成
樹脂等の非磁性材によって形成されており、それぞれ中
心部に上記出力軸部材４３１が挿通する穴４４１、４５
１が設けられている。この穴４４１、４５１を挿通して
配設される出力軸部材４３１は、穴４４１、４５１の内
周面によって軸方向に摺動可能に支持される。なお、端
壁４４、４５のそれぞれ外側内周部には切欠部４４２、
４５２が形成されており、この切欠部４４２、４５２に
それぞれシール部材４６、４７が装着されている。
【００１２】第１の実施形態における磁石式アクチュエ
ータ４は以上のように構成されており、以下その作動に
ついて図２を参照して説明する。磁石式アクチュエータ
４においては、図２の（ａ）および図２の（ｂ）に示す
ように永久磁石４３３による第１の磁束回路４３０ａお
よび第２の磁束回路４３０ｂが形成される。即ち、図示
の実施形態における磁石式アクチュエータ４において
は、永久磁石４３３のＮ極、コイル４２、固定ヨーク４
１、可動ヨーク４３２の鍔部４３２ｂ、可動ヨーク４３
２の筒状部４３２ａ、永久磁石４３３のＳ極を通る第１
の磁気回路４３０ａと、永久磁石４３３のＮ極、コイル
４２、固定ヨーク４１、可動ヨーク４３２の鍔部４３２
ｃ、可動ヨーク４３２の筒状部４３２ａ、永久磁石４３
３のＳ極を通る第２の磁気回路４３０ｂが形成される。
このような状態において、コイル４２に図２の（ａ）で
示す方向に電流を流すと、永久磁石４３３即ち出力軸部
材４３１には図２の（ａ）において矢印で示すように右
方に推力が発生する。一方、コイル４２に図２の（ｂ）
で示す方向に電流を流すと、永久磁石４３３即ち出力軸
部材４３１には図２の（ｂ）において矢印で示すように
左方に推力が発生する。第１の実施形態のおける磁石式
アクチュエータ４は、図２の（ａ）および図２の（ｂ）
に示すように永久磁石４３３による第１の磁束回路４３
０ａおよび第２の磁束回路４３０ｂが形成され、固定ヨ
ーク４１の内周面と可動ヨーク４３２の鍔部４３２ａお
よび４３２ｃの外周面とが近接して構成されているの
で、磁束に対する大きなエアーギャップがコイル４２の
みとなる。従って、図示の実施形態のおける磁石式アク
チュエータ４は、永久磁石４３３による磁束回路中のエ
アーギャップを可及的に小さくすることができ、大きな
推力を得ることができる。
ータ４は以上のように構成されており、以下その作動に
ついて図２を参照して説明する。磁石式アクチュエータ
４においては、図２の（ａ）および図２の（ｂ）に示す
ように永久磁石４３３による第１の磁束回路４３０ａお
よび第２の磁束回路４３０ｂが形成される。即ち、図示
の実施形態における磁石式アクチュエータ４において
は、永久磁石４３３のＮ極、コイル４２、固定ヨーク４
１、可動ヨーク４３２の鍔部４３２ｂ、可動ヨーク４３
２の筒状部４３２ａ、永久磁石４３３のＳ極を通る第１
の磁気回路４３０ａと、永久磁石４３３のＮ極、コイル
４２、固定ヨーク４１、可動ヨーク４３２の鍔部４３２
ｃ、可動ヨーク４３２の筒状部４３２ａ、永久磁石４３
３のＳ極を通る第２の磁気回路４３０ｂが形成される。
このような状態において、コイル４２に図２の（ａ）で
示す方向に電流を流すと、永久磁石４３３即ち出力軸部
材４３１には図２の（ａ）において矢印で示すように右
方に推力が発生する。一方、コイル４２に図２の（ｂ）
で示す方向に電流を流すと、永久磁石４３３即ち出力軸
部材４３１には図２の（ｂ）において矢印で示すように
左方に推力が発生する。第１の実施形態のおける磁石式
アクチュエータ４は、図２の（ａ）および図２の（ｂ）
に示すように永久磁石４３３による第１の磁束回路４３
０ａおよび第２の磁束回路４３０ｂが形成され、固定ヨ
ーク４１の内周面と可動ヨーク４３２の鍔部４３２ａお
よび４３２ｃの外周面とが近接して構成されているの
で、磁束に対する大きなエアーギャップがコイル４２の
みとなる。従って、図示の実施形態のおける磁石式アク
チュエータ４は、永久磁石４３３による磁束回路中のエ
アーギャップを可及的に小さくすることができ、大きな
推力を得ることができる。
【００１３】次に、本発明に従って構成された第２の実
施形態おける磁石式アクチュエータについて、図３およ
び図４を参照して説明する。第２の実施形態おける磁石
式アクチュエータ６も上記第１の実施形態おける磁石式
アクチュエータ４と同様に、ケースとして機能する筒状
の固定ヨーク６１と、該固定ヨーク６１の内周面に装着
されたコイル６２と、筒状の固定ヨーク６１内に配設さ
れた磁石可動体６３と、固定ヨーク６１の両側にそれぞ
れ装着された端壁６４、６５および該端壁６４、６５に
それぞれ装着されたシール部材６６、６７とからなって
いる。第２の実施形態おける磁石式アクチュエータ６を
構成する上記固定ヨーク６１とコイル６２と端壁６４、
６５およびシール部材６６、６７は、上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４の固定ヨーク４１とコ
イル４２と端壁４４、４５およびシール部材４６、４７
と実質的に同一である。第２の実施形態おける磁石式ア
クチュエータ６は、磁石可動体６３が上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４の磁石可動体４３と相
違する。以下、磁石可動体６３について説明する。
施形態おける磁石式アクチュエータについて、図３およ
び図４を参照して説明する。第２の実施形態おける磁石
式アクチュエータ６も上記第１の実施形態おける磁石式
アクチュエータ４と同様に、ケースとして機能する筒状
の固定ヨーク６１と、該固定ヨーク６１の内周面に装着
されたコイル６２と、筒状の固定ヨーク６１内に配設さ
れた磁石可動体６３と、固定ヨーク６１の両側にそれぞ
れ装着された端壁６４、６５および該端壁６４、６５に
それぞれ装着されたシール部材６６、６７とからなって
いる。第２の実施形態おける磁石式アクチュエータ６を
構成する上記固定ヨーク６１とコイル６２と端壁６４、
６５およびシール部材６６、６７は、上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４の固定ヨーク４１とコ
イル４２と端壁４４、４５およびシール部材４６、４７
と実質的に同一である。第２の実施形態おける磁石式ア
クチュエータ６は、磁石可動体６３が上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４の磁石可動体４３と相
違する。以下、磁石可動体６３について説明する。
【００１４】第２の実施形態における磁石可動体６３
は、固定ヨーク６１の中心部に配設された出力軸部材６
３１と、該出力軸部材６３１の外周面に上記コイル６２
の内周面と対向して配設された中間ヨーク６３２と、該
中間ヨーク６３２を挟んで両側にそれぞれ配設された一
対の永久磁石６３３、６３４と、該一対の永久磁石６３
３、６３４のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設された
一対の可動ヨーク６３５、６３６とを具備している。上
記出力軸部材６３１は、上記第１の実施形態おける磁石
式アクチュエータ４の出力軸部材４３１と同様にステン
レス鋼等の非磁性材によって形成されている。上記中間
ヨーク６３２は、磁性材によって環状に形成されてい
る。上記一対の永久磁石６３３、６３４は、軸方向両端
面に磁極を備えており、図示の実施形態においては互い
に対向する端面にＮ極が形成され、互いに軸方向外側端
面にＳ極が形成されている。上記一対の可動ヨーク６３
５、６３６はそれぞれ磁性材によって形成され、それぞ
れ筒状部６３５ａ、６３６ａと、該筒状部６３５ａ、６
３６ａのそれぞれ軸方向外側端に設けられた環状の鍔部
６３５ｂ、６３６ｂとを有しており、鍔部６３５ｂ、６
３６ｂの外周面が上記固定ヨーク６１の内周面に近接し
て構成されている。鍔部６３５ｂ、６３６ｂの外周面と
固定ヨーク６１の内周面との隙間は、上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４と同様に０．５ｍｍに
設定されている。なお、上記一対の可動ヨーク６３５、
６３６は、図示の実施形態においてはそれぞれ筒状部６
３５ａ、６３６ａと鍔部６３５ｂ、６３６ｂとによって
構成した例を示したが、外周面が上記固定ヨーク６１の
内周面に近接する鍔部のみによって構成してもよい。こ
のように構成された一対の可動ヨーク６３５、６３６
は、その軸方向外側にそれぞれ配設され出力軸部材６３
１に装着されたスナップリング６３７、６３８によって
軸方向移動が規制されている。
は、固定ヨーク６１の中心部に配設された出力軸部材６
３１と、該出力軸部材６３１の外周面に上記コイル６２
の内周面と対向して配設された中間ヨーク６３２と、該
中間ヨーク６３２を挟んで両側にそれぞれ配設された一
対の永久磁石６３３、６３４と、該一対の永久磁石６３
３、６３４のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設された
一対の可動ヨーク６３５、６３６とを具備している。上
記出力軸部材６３１は、上記第１の実施形態おける磁石
式アクチュエータ４の出力軸部材４３１と同様にステン
レス鋼等の非磁性材によって形成されている。上記中間
ヨーク６３２は、磁性材によって環状に形成されてい
る。上記一対の永久磁石６３３、６３４は、軸方向両端
面に磁極を備えており、図示の実施形態においては互い
に対向する端面にＮ極が形成され、互いに軸方向外側端
面にＳ極が形成されている。上記一対の可動ヨーク６３
５、６３６はそれぞれ磁性材によって形成され、それぞ
れ筒状部６３５ａ、６３６ａと、該筒状部６３５ａ、６
３６ａのそれぞれ軸方向外側端に設けられた環状の鍔部
６３５ｂ、６３６ｂとを有しており、鍔部６３５ｂ、６
３６ｂの外周面が上記固定ヨーク６１の内周面に近接し
て構成されている。鍔部６３５ｂ、６３６ｂの外周面と
固定ヨーク６１の内周面との隙間は、上記第１の実施形
態おける磁石式アクチュエータ４と同様に０．５ｍｍに
設定されている。なお、上記一対の可動ヨーク６３５、
６３６は、図示の実施形態においてはそれぞれ筒状部６
３５ａ、６３６ａと鍔部６３５ｂ、６３６ｂとによって
構成した例を示したが、外周面が上記固定ヨーク６１の
内周面に近接する鍔部のみによって構成してもよい。こ
のように構成された一対の可動ヨーク６３５、６３６
は、その軸方向外側にそれぞれ配設され出力軸部材６３
１に装着されたスナップリング６３７、６３８によって
軸方向移動が規制されている。
【００１５】第２の実施形態における磁石式アクチュエ
ータ６は以上のように構成されており、以下その作動に
ついて図４を参照して説明する。磁石式アクチュエータ
６においては、図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示す
ように一対の永久磁石４３３、６３４による第１の磁束
回路６３０ａおよび第２の磁束回路６３０ｂが形成され
る。即ち、図示の実施形態における磁石式アクチュエー
タ６においては、永久磁石６３３のＮ極、中間ヨーク６
３２、コイル６２、固定ヨーク６１、可動ヨーク６３５
の鍔部６３５ｂ、可動ヨーク６３５の筒状部６３５ａ、
永久磁石６３３のＳ極を通る第１の磁気回路６３０ａ
と、永久磁石６３４のＮ極、中間ヨーク６３２、コイル
６２、固定ヨーク６１、可動ヨーク６３６の鍔部６３６
ｂ、可動ヨーク６３６の筒状部６３６ａ、永久磁石６３
４のＳ極を通る第２の磁気回路６３０ｂが形成される。
このような状態において、コイル６２に図４の（ａ）で
示す方向に電流を流すと、一対の永久磁石６３３、６３
４即ち出力軸部材６３１には図４の（ａ）において右方
に推力が発生する。一方、コイル６２に図４の（ｂ）で
示す方向に電流を流すと、一対の永久磁石６３３、６３
４即ち出力軸部材６３１には図４の（ｂ）において左方
に推力が発生する。第２の実施形態における磁石式アク
チュエータ４は、一対の永久磁石６３３、６３４が中間
ヨーク６３２を挟んで配設され、この一対の永久磁石６
３３、６３４の互いに対向する端面にＮ極が形成されて
いるので、両永久磁石６３３、６３４から出た磁束は互
いに反発しつつコイル６２に向かう。従って、第２の実
施形態における磁石式アクチュエータ４においては、磁
束がコイル６２を直交する状態で通過するため、一対の
永久磁石６３３、６３４即ち出力軸部材６３１に発生す
る推力を大きくすることができる。なお、一対の永久磁
石６３３、６３４の互いに対向する端面にはＳ極を形成
してもよい。即ち、一対の永久磁石６３３、６３４の互
いに対向する端面が同極に形成されていることが望まし
い。また、第２の実施形態における磁石式アクチュエー
タ４においては、図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示
すように一対の永久磁石６３３、６３４による第１の磁
束回路６３０ａおよび第２の磁束回路６３０ｂが形成さ
れ、固定ヨーク６１の内周面と一対の可動ヨーク６３
５、６３６の鍔部６３５ｂ、６３６ｂの外周面とが近接
して構成されているので、磁束に対する大きなエアーギ
ャップがコイル６２のみとなる。従って、第２の実施形
態のおける磁石式アクチュエータ６は、一対の永久磁石
６３３、６３４による磁束回路中のエアーギャップを可
及的に小さくすることができ、大きな推力を得ることが
できる。
ータ６は以上のように構成されており、以下その作動に
ついて図４を参照して説明する。磁石式アクチュエータ
６においては、図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示す
ように一対の永久磁石４３３、６３４による第１の磁束
回路６３０ａおよび第２の磁束回路６３０ｂが形成され
る。即ち、図示の実施形態における磁石式アクチュエー
タ６においては、永久磁石６３３のＮ極、中間ヨーク６
３２、コイル６２、固定ヨーク６１、可動ヨーク６３５
の鍔部６３５ｂ、可動ヨーク６３５の筒状部６３５ａ、
永久磁石６３３のＳ極を通る第１の磁気回路６３０ａ
と、永久磁石６３４のＮ極、中間ヨーク６３２、コイル
６２、固定ヨーク６１、可動ヨーク６３６の鍔部６３６
ｂ、可動ヨーク６３６の筒状部６３６ａ、永久磁石６３
４のＳ極を通る第２の磁気回路６３０ｂが形成される。
このような状態において、コイル６２に図４の（ａ）で
示す方向に電流を流すと、一対の永久磁石６３３、６３
４即ち出力軸部材６３１には図４の（ａ）において右方
に推力が発生する。一方、コイル６２に図４の（ｂ）で
示す方向に電流を流すと、一対の永久磁石６３３、６３
４即ち出力軸部材６３１には図４の（ｂ）において左方
に推力が発生する。第２の実施形態における磁石式アク
チュエータ４は、一対の永久磁石６３３、６３４が中間
ヨーク６３２を挟んで配設され、この一対の永久磁石６
３３、６３４の互いに対向する端面にＮ極が形成されて
いるので、両永久磁石６３３、６３４から出た磁束は互
いに反発しつつコイル６２に向かう。従って、第２の実
施形態における磁石式アクチュエータ４においては、磁
束がコイル６２を直交する状態で通過するため、一対の
永久磁石６３３、６３４即ち出力軸部材６３１に発生す
る推力を大きくすることができる。なお、一対の永久磁
石６３３、６３４の互いに対向する端面にはＳ極を形成
してもよい。即ち、一対の永久磁石６３３、６３４の互
いに対向する端面が同極に形成されていることが望まし
い。また、第２の実施形態における磁石式アクチュエー
タ４においては、図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示
すように一対の永久磁石６３３、６３４による第１の磁
束回路６３０ａおよび第２の磁束回路６３０ｂが形成さ
れ、固定ヨーク６１の内周面と一対の可動ヨーク６３
５、６３６の鍔部６３５ｂ、６３６ｂの外周面とが近接
して構成されているので、磁束に対する大きなエアーギ
ャップがコイル６２のみとなる。従って、第２の実施形
態のおける磁石式アクチュエータ６は、一対の永久磁石
６３３、６３４による磁束回路中のエアーギャップを可
及的に小さくすることができ、大きな推力を得ることが
できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明による磁石式アクチュエータは以
上のように構成されているので、以下に述べる作用効果
を奏する。
上のように構成されているので、以下に述べる作用効果
を奏する。
【００１７】即ち、本発明によれば、磁石可動体を構成
する可動ヨークが永久磁石が装着される筒状部と該筒状
部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外
周面が固定ヨークの内周面に近接して構成されているの
で、永久磁石による磁束回路中のエアーギャップを可及
的に小さくすることができ、大きな推力を得ることがで
きる。
する可動ヨークが永久磁石が装着される筒状部と該筒状
部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外
周面が固定ヨークの内周面に近接して構成されているの
で、永久磁石による磁束回路中のエアーギャップを可及
的に小さくすることができ、大きな推力を得ることがで
きる。
【００１８】また、本発明によれば、磁石可動体を構成
する一対の可動ヨークがそれぞれ外周面が固定ヨークの
内周面に近接して構成される環状の鍔部を備えているの
で、永久磁石による磁束回路中のエアーギャップを可及
的に小さくすることができ、大きな推力を得ることがで
きる。更に、本発明によれば、磁石可動体を構成する一
対の永久磁石が中間ヨークを挟んで配設され、互いに対
向する端面が同極に形成されているので、両永久磁石か
ら出た磁束は互いに反発しすつコイルに向かうので、磁
束がコイルを直交する状態で通過するため、一対の永久
磁石即ち出力軸部材に発生する推力を大きくすることが
できる。
する一対の可動ヨークがそれぞれ外周面が固定ヨークの
内周面に近接して構成される環状の鍔部を備えているの
で、永久磁石による磁束回路中のエアーギャップを可及
的に小さくすることができ、大きな推力を得ることがで
きる。更に、本発明によれば、磁石可動体を構成する一
対の永久磁石が中間ヨークを挟んで配設され、互いに対
向する端面が同極に形成されているので、両永久磁石か
ら出た磁束は互いに反発しすつコイルに向かうので、磁
束がコイルを直交する状態で通過するため、一対の永久
磁石即ち出力軸部材に発生する推力を大きくすることが
できる。
【図１】本発明に従って構成された磁石式アクチュエー
タの第１の実施形態を示す断面図。
タの第１の実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示す第１の実施形態における磁石式アク
チュエータの作動状態を示す説明図。
チュエータの作動状態を示す説明図。
【図３】本発明に従って構成された磁石式アクチュエー
タの第２の実施形態を示す断面図。
タの第２の実施形態を示す断面図。
【図４】図３に示す第２の実施形態における磁石式アク
チュエータの作動状態を示す説明図。
チュエータの作動状態を示す説明図。
【図５】状来用いられている磁石式アクチュエータの断
面図。
面図。
【符号の説明】 ４：第１の実施形態における磁石式アクチュエータ ４１：固定ヨーク ４２：コイル ４３：磁石可動体 ４３１：出力軸部材 ４３２：可動ヨーク ４３２ａ：可動ヨークの筒状部 ４３２ｂ：可動ヨークの鍔部 ４３２ｃ：可動ヨークの鍔部 ４３３：永久磁石 ４４、４５：端壁 ４６、４７：シール部材 ６：第２の実施形態おける磁石式アクチュエータ ６１：固定ヨーク ６２：コイル ６３：磁石可動体 ６３１：出力軸部材 ６３２：中間ヨーク ６３３、６３４：永久磁石 ６３５、６３６：可動ヨーク ６３５ａ、６３６ａ：可動ヨークの筒状部 ６３６ｂ、６３６ｂ：可動ヨークの鍔部 ６４、６５：端壁 ６６、６７：シール部材
Claims (3)
- 【請求項１】 筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内
周面に配設されたコイルと、該固定ヨーク内に配設され
た磁石可動体とを有する磁石式アクチュエータにおい
て、 該磁石可動体は、該固定ヨークの中心部に配設された出
力軸部材と、該出力軸部材の外周面に配設された可動ヨ
ークと、該可動ヨークの外周面に該コイルの内周面と対
向して配設され外周面および内周面に磁極を備えた環状
の永久磁石と、を具備しており、 該可動ヨークは該永久磁石が装着される筒状部と該筒状
部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外
周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成されてい
る、 ことを特徴とする磁石式アクチュエータ。 - 【請求項２】 筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内
周面に配設されたコイルと、該固定ヨーク内に配設され
た磁石可動体とを有する磁石式アクチュエータにおい
て、 該磁石可動体は、該固定ヨークの中心部に配設された出
力軸部材と、該出力軸部材の外周面に該コイルの内周面
と対向して配設された中間ヨークと、該中間ヨークを挟
んで両側にそれぞれ配設され軸方向両端面に磁極を備え
た環状の一対の永久磁石と、該一対の永久磁石のそれぞ
れ軸方向外側にそれぞれ配設された可動ヨークと、を具
備しており、 該可動ヨークは、外周面が該固定ヨークの内周面に近接
して構成される環状の鍔部を備えている、 ことを特徴とする磁石式アクチュエータ。 - 【請求項３】 該一対の永久磁石は、互いに対向する端
面が同極に形成されている、請求項２記載の磁石式アク
チュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001006631A JP2002218727A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 磁石式アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001006631A JP2002218727A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 磁石式アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002218727A true JP2002218727A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18874490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001006631A Pending JP2002218727A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 磁石式アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002218727A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102777A1 (ja) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 往復直線駆動及びローリング駆動が可能なアクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ |
| WO2004102775A1 (ja) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 往復直線駆動アクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ |
| JP2007228797A (ja) * | 2002-09-10 | 2007-09-06 | Lg Electronics Inc | 往復動式モータ |
| JP2008172993A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-24 | Shinko Electric Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JP2011239661A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-24 | Yaskawa Electric Corp | 直動回転アクチュエータ |
| JP2015502737A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-01-22 | ユニベルシテ ピエール エ マリーキュリー（パリ シズエム） | 小型線形振動触覚アクチュエータ |
| JP2015114651A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | オリンパス株式会社 | 駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001006631A patent/JP2002218727A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007228797A (ja) * | 2002-09-10 | 2007-09-06 | Lg Electronics Inc | 往復動式モータ |
| US7285880B2 (en) | 2002-09-10 | 2007-10-23 | Lg Electronics Inc. | Reciprocating motor |
| US7459811B2 (en) | 2002-09-10 | 2008-12-02 | Lg Electronics Inc. | Reciprocating motor |
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| WO2004102775A1 (ja) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 往復直線駆動アクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ |
| US7443058B2 (en) | 2003-05-16 | 2008-10-28 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Actuator capable of reciprocal linear driving and rolling driving and power toothbrush using the same |
| US7474018B2 (en) | 2003-05-16 | 2009-01-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Reciprocation type linear driving actuator and power toothbrush using the same |
| JP2008172993A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-24 | Shinko Electric Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JP2011239661A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-24 | Yaskawa Electric Corp | 直動回転アクチュエータ |
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| JP2015114651A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | オリンパス株式会社 | 駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡 |
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