JP2003348813A - 振動型リニアアクチュエータ - Google Patents
振動型リニアアクチュエータInfo
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Abstract
アギャップを介して対向する可動子2a,2bとが薄板
からなる連結体5により連結されて基台に対して可動子
が往復動自在に支持されている。薄板の肉厚方向を可動
子の振動方向と同方向としている連結体5は、薄板形成
面上において可動子と固定子の連結方向と直交する方向
での連結体中央部の一部又は全部が切り欠かれている。
基台及び可動子との連結部の幅が小さくなるため、薄板
形成面上において可動子と固定子の連結方向と直交する
方向の磁石吸引力による座屈作用に対する許容応力が向
上し、連結方向を軸とする回転変位を低減する。
Description
チュエータ、殊に固定子の基台と可動子とを連結する連
結体の構造に関するものである。
薄板の連結体により連結する従来例として図8に示すも
のがある。図において105は固定子で、磁性材料の焼
結体や磁性材料の鉄板を積層したものに巻線106を施
した電磁石により構成されている。この電磁石である固
定子105は基台101に溶接により固着されている。
図中103a,103bは共に可動子、102は薄板よ
りなる連結体であり、連結体102はその上端部が基台
101に溶接固着され、連結体102の各下端部に可動
子103a,103bの端部が溶着されて、固定子10
5が可動子103a、103bに設けた永久磁石104
とエアギャップを介して対向している。
の振動方向(図中x軸方向)に対して直交する方向(y
軸方向)において図9に示すように、両側縁がR形状に
切り欠かれてR形状部102aを形成してあり、このこ
とにより薄板の中央部の幅が狭く且つ基台101及び可
動子103a,103bとの連結部分側の幅が広くなる
ように設定されている。
方向の両側と可動子103bの両端支持部の内側とには
ばね受け部(図示せず)となる突部が突設されており、
その間にそれぞればね107,107が配設されてい
る。
ータは、固定子105である電磁石の巻線106に流れ
る電流の方向を切り換えることで、可動子103a,1
03bに取り付けられた永久磁石104の吸引・反発に
よりx軸方向に可動子103a,103bが振動する。
は、薄板よりなる連結体102は可動子103a,10
3bの振動方向に対して直交する方向(y軸方向)にお
いてR形状に切り欠かれ、薄板の中央部の幅が狭く且つ
基台101及び可動子103a,103bとの連結部分
側の幅が広くなっているため、可動子103a,103
bに設けたそれぞれの永久磁石104のy軸方向の吸引
力により、連結体102は同方向に座屈してz軸回りの
回転変位が生じる。特に、可動子103a,103bの
振幅時においては変形量が大きくなる。
03a,103bに設けたそれぞれの永久磁石104の
y軸方向の吸引力により連結体102は同方向に座屈し
てz軸回りの回転変位102cが生じ、この時、可動子
103a,103bのx軸における振幅軌道は並進運動
から円弧運動になるため磁気推進力が低下し、さらには
稼動子同士が接触するという問題があった。
明したものであり、その目的とするところは、連結体の
磁石吸引力方向の高剛性化を図った連結体を用いた振動
型リニアアクチュエータを提供するにある。
決して本発明の目的を達成するため、本発明の振動型リ
ニアアクチュエータは、固定子を備えた基台と固定子に
エアギャップを介して対向する可動子とが薄板からなる
連結体で連結されて基台に対して可動子が連結体により
往復動自在に支持されている振動型リニアアクチュエー
タにおいて、薄板の肉厚方向を可動子の振動方向と同方
向としている上記連結体は、薄板形成面上において可動
子と固定子の連結方向と直交する方向での連結体中央部
の一部又は全部が切り欠かれていることに特徴を有して
いる。
が可動子と固定子の連結方向と直交する方向にブリッジ
部にて繋がれているものであってもよい。
子にエアギャップを介して対向する可動子とが薄板から
なる連結体により連結されて基台に対して可動子が往復
動自在に支持されている振動型リニアアクチュエータに
おいて、薄板の肉厚方向を可動子の振動方向と同方向と
している上記連結体は、肉厚方向において薄板の中央部
が滑らかな曲線に切り欠かれて薄板の中央部の厚みが薄
く且つ基台及び可動子との連結部分側の厚みが厚くなっ
ていることに他の特徴を有している。
板形成面上において可動子と固定子の連結方向と直交す
る方向での連結体中央部の一部又は全部が切り欠かれる
ことで、基台及び可動子との連結部の幅が小さくなるた
め、薄板形成面上において可動子と固定子の連結方向と
直交する方向の磁石吸引力による座屈作用に対する許容
応力が向上し、連結方向を軸とする回転変位を低減する
ことことが可能となる。
た側端部間が荷動子と固定子の連結方向と直交する方向
にブリッジ部にて繋がれているものにおいては、連結体
の上部と下部の発生応力をより均等にすることが可能と
なる。
中央部が滑らかな曲線に切り欠かれて薄板の中央部の厚
みが薄く且つ基台及び可動子との連結部分側の厚みが厚
くなっているものにおいては、磁石吸引力による歪みを
より軽減するとともに連結体の上部と下部の発生応力を
均等にすることができ、さらに最大応力を低減すること
が可能となる。
基づいて詳述すると、図1は本発明に係る振動型リニア
アクチュエータの組立状態の斜視図であり、図2は同上
の分解斜視図である。図中2a,2bは可動子であっ
て、永久磁石8a,8b,9とヨーク10(バックヨー
ク)と剛性を有する非磁性金属からなる可動子本体部1
2とで構成されている。磁性材料のヨーク10には永久
磁石8aと8bの磁極方向が永久磁石9の磁極と対極に
なるように接着されている。
材料の鉄板を積層したものに巻線3を施した電磁石で構
成されて、基台4に固着されている。この電磁石である
固定子1は可動子2に設けた永久磁石8a,8b,9と
エアギャップを介して対向する。すなわち、連結体5の
上端部を連結体支持台13にねじ具20により固着し、
さらにこれを基台4にねじ具21により固着すると共に
連結体5の下端部を可動子2にねじ具22により固着す
ることで、上記エアギャップが確保されている。
能な薄板の板ばねで形成されている。本発明は該連結体
5の構成に特徴を有しており、ここでの連結体5は薄板
の板ばねの肉厚方向を可動子2の振動方向(x方向)と
同方向に設定されているとともに、この薄板の板ばねよ
りなる連結体5が可動子2の振動方向に対して直交する
方向(すなわちy方向)において図3に示すように薄板
のy軸方向の中央部が全部切り欠かれて左右に分割され
た2片で構成されている。
れており、このために可動子2a,2bの振動方向(x
軸方向)の両端部にそれぞれぱね取り付け部11a,1
1bとなる突部が突設されており、このばね取り付け部
11a,11bにはばね6がねじ具23により固着され
ている。可動子2a,2bの上面部には駆動子7が突設
されている。この、駆動子7は被駆動部材を取り付ける
ためのものであり、例えば往復式電気かみそりとして使
用する場合には、駆動子7に内刃が取付けられる。
ュエータの基本動作は、固定子1である電磁石の電流方
向を交番にすることで、可動子2に取り付けた永久磁石
8a,8b,9がx方向に往復動を行う。可動子2a,
2bはそれぞれ上記のように永久磁石8a,8b,9と
の吸引・反発力により移動するが、その移動方向は連結
体5による往復動が許された方向になっている。固定子
1を構成する電磁石の巻線3は実施例においては1本で
あり、往復運動の右方向運動と左方向では巻線に与える
電流の向きを反転させる。つまり、移動方向に推進力が
働く方向に電流を流すのである。
れの永久磁石8a,8b,9の吸引により連結体5はy
軸方向に対しそれぞれ内側に磁石吸引力を受ける。図3
において連結体5はy軸方向中央部の一部又は全部が切
り欠かれることで、基台及び可動子との連結部の幅が小
さくなるため、y軸方向の磁石吸引力による座屈作用に
対する許容応力が向上し、z軸回りの回転変位5d(図
4参照)を軽減することことが可能となる。つまり、本
発明の連結体5は従来の連結体102と比較した時、中
央幅5aの和と中央部幅102bが等しくz方向の長さ
且つ板厚が同じ場合では、連結体5の磁石吸引力方向の
剛性が向上する。
記の例では連結体の5が切り欠きによって分離されてい
たのに対して、中央部の一部のみを切り欠くことで側端
部間が可動子と固定子の連結方向と直交する方向にブリ
ッジ部5bにて繋がれている。このように連結体5の中
央部において、切り欠きにより離れた側端部間を繋ぐブ
リッジ部5bを可動子と固定子の連結方向と直交する方
向に設けた連結体5は振動方向の変位時において連結体
5の上部と下部の発生応力を均等にすることができ、最
大応力をさらに低減することできる。
薄板の連結体5が肉厚方向において薄板の中央部が滑ら
かな曲線5cで切り欠かれて薄板の中央部の幅が狭く且
つ基台4及び可動子2a,2bとの連結部分側の幅が広
くなるように設けた構成となっている。このように薄板
の連結体5が肉厚方向において薄板の中央部が滑らかな
曲線5cで切り欠かれて薄板の中央部の厚みが薄く且つ
基台及び可動子との連結部分側の厚みが厚くなるように
設けた連結体5は磁石吸引力による歪みをより軽減する
と同時に連結体5の上部と下部の発生応力を均等にする
ことができ、最大応力をさらに低減することが可能とな
る。
は、固定子を備えた基台と固定子にエアギャップを介し
て対向する可動子とが薄板からなる連結体で連結されて
基台に対して可動子が連結体により往復動自在に支持さ
れている振動型リニアアクチュエータにおいて、薄板の
肉厚方向を可動子の振動方向と同方向としている上記連
結体は、薄板形成面上において可動子と固定子の連結方
向と直交する方向での連結体中央部の一部又は全部が切
り欠かれているために、基台及び可動子との連結部の幅
が小さくなり、薄板形成面上において可動子と固定子の
連結方阿と直交する方向の磁石吸引力による座屈作用に
対する許容応力が向上し、連結方向を軸とする回転変位
を軽減することことが可能となる。この結果、連結体の
磁石吸引力方向の剛性が向上し、且つ高性能とできる。
ては上記の請求項1記載の発明の効果に加えて、請求項
1の連結体の切り欠きにより離れた側端部間が可動子と
固定子の連結方向と直交する方向にブリッジ部にて繋が
れていることにより、連結体の上部と下部の発生応力を
より均等にすることが可能となる。
ては、薄板の肉厚方向を可動子の振動方向と同方向とし
ている上記連結体は、肉厚方向において薄板の中央部が
滑らかな曲線に切り欠かれて薄板の中央部の厚みが薄く
且つ基台及び可動子との連結部分側の厚みが厚くなって
いるために、磁石吸引力による歪みをより軽減すること
且つ連結体の上部と下部の発生応力を均等にすることが
でき、さらに最大応力を低減することが可能となる。
は斜視図、(b)は要部拡大斜視図である。
ある。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 固定子を備えた基台と固定子にエアギャ
ップを介して対向する可動子とが薄板からなる連結体で
連結されて基台に対して可動子が連結体により往復動自
在に支持されている振動型リニアアクチュエータにおい
て、薄板の肉厚方向を可動子の振動方向と同方向として
いる上記連結体は、薄板形成面上において可動子と固定
子の連結方向と直交する方向での連結体中央部の一部又
は全部が切り欠かれていることを特徴とする振動型リニ
アアクチュエータ。 - 【請求項2】 連結体は切り欠かれた部分の左右が可動
子と固定子の連結方向と直交する方向にブリッジ部にて
繋がれていることを特徴とする請求項1記載の振動型リ
ニアアクチュエータ。 - 【請求項3】 固定子を備えた基台と固定子にエアギャ
ップを介して対向する可動子とが薄板からなる連結体に
より連結されて基台に対して可動子が往復動自在に支持
されている振動型リニアアクチュエータにおいて、薄板
の肉厚方向を可動子の振動方向と同方向としている上記
連結体は、肉厚方向において薄板の中央部が滑らかな曲
線に切り欠かれて薄板の中央部の厚みが薄く且つ基台及
び可動子との連結部分側の厚みが厚くなっていることを
特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002154789A JP3841021B2 (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 振動型リニアアクチュエータ |
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Publications (2)
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---|---|---|---|
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002154789A patent/JP3841021B2/ja not_active Expired - Lifetime
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