JP2006158135A - Linear actuator and valve device using it - Google Patents

Linear actuator and valve device using it Download PDF

Info

Publication number
JP2006158135A
JP2006158135A JP2004347701A JP2004347701A JP2006158135A JP 2006158135 A JP2006158135 A JP 2006158135A JP 2004347701 A JP2004347701 A JP 2004347701A JP 2004347701 A JP2004347701 A JP 2004347701A JP 2006158135 A JP2006158135 A JP 2006158135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable body
coil
linear actuator
axial direction
body side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004347701A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006158135A5 (en
Inventor
Hiroshi Sugihara
広志 杉原
Kenji Muramatsu
健次 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to JP2004347701A priority Critical patent/JP2006158135A/en
Priority to CNB200510128806XA priority patent/CN100529390C/en
Priority to CN2008100836925A priority patent/CN101240791B/en
Priority to US11/290,979 priority patent/US7537437B2/en
Priority to KR1020050115335A priority patent/KR100725691B1/en
Publication of JP2006158135A publication Critical patent/JP2006158135A/en
Publication of JP2006158135A5 publication Critical patent/JP2006158135A5/ja
Priority to US12/261,403 priority patent/US20090148321A1/en
Priority to US12/424,939 priority patent/US20090200499A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear actuator that can obtain a large thrust force even when miniaturized and that is suitable for mass production, and a valve device. <P>SOLUTION: In the linear actuator 1 used for a valve device 100, a fixed body 3 is provided with a coil 33, and a fixed body side yoke 35 that surrounds the coil 33 from the outer peripheral surface to both sides in the axial direction of the coil 33 and whose ends 36a, 36b face each other in the axial direction via a slit 37 at the inner peripheral side of the coil 33. A movable body 5 is provided with a first movable body side yoke 51, a pair of magnets 53a, 53b stacked at both sides in its axial direction, and second movable body side yokes 55a, 55b at the end surfaces at the sides opposite to the first movable body side yoke 51. The magnets 53a, 53b are magnetized in the axial direction with same poles facing the first movable body side yoke 51. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リニアアクチュエータ、およびそれを用いたバルブ装置に関するものである。   The present invention relates to a linear actuator and a valve device using the linear actuator.

従来、ポンプ等におけるバルブ装置などに用いられるリニアアクチュエータとしては、磁石を用いずにソレノイドを利用したものがあるが、このようなタイプのものは、小型化が進むと体積減少に比して推力が急減するという問題点がある。また、短時間であれば、コイルに電流を多く投入することにより、推力を高めることができるが、コイルに電流を多く投入した状態で連続運転すると、発熱が著しくて危険である。   Conventionally, linear actuators used for valve devices in pumps, etc., use solenoids without using magnets, but this type of thrust is more thrust than volume reduction as miniaturization progresses. There is a problem of sudden decrease. In addition, for a short time, the thrust can be increased by supplying a large amount of current to the coil. However, continuous operation with a large amount of current applied to the coil is extremely dangerous and dangerous.

そこで、1つの磁石を環状コイルの内側に備えた可動体が配置されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−206484号公報
In view of this, there has been proposed one in which a movable body provided with one magnet inside an annular coil is arranged (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-206484 A

しかしながら、1つの磁石を用いたリニアアクチュエータでは、例えば、以下の問題点がある。まず、1つの磁石を軸線方向で着磁した場合には、小型化するほど、磁束の利用効率が低下してしまい、大きな推力を得ることができなくなるという問題点がある。また、1つの磁石を半径方向で着磁すると、半径方向に磁束を発生させるため、比較的大きな推力を得ることができるが、半径方向の着磁自身が難しい。特に、磁石を小型化した場合には、磁石の形状によっては、例えば、外径寸法が小さくて線線方向の寸法が長い形状の磁石の場合には、それを半径方向で着磁するのが極めて困難であり、着磁装置自体を構成できない場合もあるなど、量産が困難である。   However, the linear actuator using one magnet has the following problems, for example. First, when one magnet is magnetized in the axial direction, the use efficiency of magnetic flux decreases as the size is reduced, and there is a problem that a large thrust cannot be obtained. Further, if one magnet is magnetized in the radial direction, a magnetic flux is generated in the radial direction, so that a relatively large thrust can be obtained, but the radial magnetization itself is difficult. In particular, when the magnet is downsized, depending on the shape of the magnet, for example, in the case of a magnet having a small outer diameter dimension and a long linear dimension, it may be magnetized in the radial direction. It is extremely difficult, and the mass production is difficult because the magnetizing device itself may not be configured.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化した場合でも大きな推力を得ることができ、かつ、量産に適したリニアアクチュエータおよびこのリニアアクチュエータを備えたバルブ装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a linear actuator suitable for mass production and a valve device including the linear actuator, which can obtain a large thrust even when downsized. .

上記課題を解決するために、本発明に係るリニアアクチュエータでは、環状に巻回されたコイルを備えた固定体と、前記コイルの内側あるいは外側で当該コイルと周面同士が対向する第1の可動体側ヨーク、および該第1の可動体側ヨークの方に同極を向けて当該第1の可動体側ヨークに対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石を備えた可動体とを有し、前記コイルへの通電により前記可動体が軸線方向に駆動されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, in the linear actuator according to the present invention, a fixed body including a coil wound in an annular shape, and a first movable body whose peripheral surfaces face each other inside or outside the coil. A body-side yoke, and a movable body having a pair of magnets laminated on both sides in the axial direction with respect to the first movable body-side yoke, with the same pole facing the first movable body-side yoke, The movable body is driven in the axial direction by energizing the coil.

本発明では、可動体において一対の磁石は各々、同極を向けており、磁気的反発力が作用しているが、磁石の間に第1の可動体側ヨークが配置されているため、一対の磁石を同極を向けた状態で固定することができる。また、可動体において一対の磁石は各々、同極を第1の可動体側ヨークに向けているため、第1の可動体側ヨークからは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第1の可動体側ヨークとコイルの周面同士を対向させておけば、可動体に大きな推力を付与することができる。また、磁石を軸線方向で着磁すればよいので、磁石を半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。   In the present invention, each of the pair of magnets in the movable body has the same polarity and a magnetic repulsive force is acting. However, since the first movable body side yoke is disposed between the magnets, The magnet can be fixed with the same pole facing. In addition, since the pair of magnets in the movable body have the same polarity directed to the first movable body side yoke, a strong magnetic flux is generated in the radial direction from the first movable body side yoke. Therefore, if the first movable body side yoke and the peripheral surfaces of the coils are opposed to each other, a large thrust can be applied to the movable body. In addition, since the magnet only needs to be magnetized in the axial direction, unlike the case where the magnet is magnetized in the radial direction, the magnet can be easily magnetized even if it is downsized, and is suitable for mass production.

本発明において、前記固定体は、前記コイルの内側に配置され、前記第1の可動体側ヨークの外周面が前記コイルの内周面に対向していることが好ましい。このように構成すると、磁石をコイルの外周側に配置した構成と比較して磁路を閉じやすい。また、コイルよりも磁石を内側に配置すると、コイルよりも磁石を外側に配置した場合と比較して、磁石が小さくてよいので、リニアアクチュエータを安価に構成できる。   In this invention, it is preferable that the said fixed body is arrange | positioned inside the said coil, and the outer peripheral surface of the said 1st movable body side yoke is facing the inner peripheral surface of the said coil. If comprised in this way, it will be easy to close a magnetic path compared with the structure which has arrange | positioned the magnet to the outer peripheral side of a coil. Further, when the magnet is arranged inside the coil, the magnet may be smaller than the case where the magnet is arranged outside the coil, so that the linear actuator can be configured at low cost.

本発明において、前記固定体は、前記コイルの外周面から当該コイルの軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部と他方の先端部が前記第1の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面との隙間内に位置する固定体側ヨークを備え、当該固定体側ヨークの前記先端部は、スリットを介して軸線方向で対向し、当該固定体側ヨークと前記可動体との間には間隙が確保されていることが好ましい。ことが好ましい。このように構成すると、磁路を閉じることができる。   In the present invention, the fixed body wraps around both sides in the axial direction of the coil from the outer peripheral surface of the coil, and one front end portion and the other front end portion of the outer peripheral surface of the first movable body side yoke and the coil The fixed body side yoke is located in a gap with the inner peripheral surface, and the tip end portion of the fixed body side yoke is opposed in the axial direction through a slit, and there is a gap between the fixed body side yoke and the movable body. Is preferably ensured. It is preferable. If comprised in this way, a magnetic path can be closed.

本発明において、前記固定体側ヨークには、前記軸線方向における少なくとも一方の端面に、前記コイルからコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し部が形成されていることが好ましい。   In the present invention, the fixed body side yoke is preferably formed with a coil wire lead-out portion for pulling out a terminal of the coil wire from the coil on at least one end face in the axial direction.

本発明において、前記固定側ヨークの前記先端部は、例えば、前記可動体側でのスリット幅を前記コイル側でのスリット幅と同等、あるいは前記コイル側でのスリット幅より狭くする形状を備えている。   In the present invention, the tip end portion of the fixed side yoke has, for example, a shape in which the slit width on the movable body side is equal to or narrower than the slit width on the coil side. .

本発明において、前記先端部同士の間には、当該先端部同士を連結させる非磁性体からなるスペーサが配置されていることが好ましい。このように構成すると、先端部が磁石に吸引されて変形してしまうことを防止することができる。   In this invention, it is preferable that the spacer which consists of a nonmagnetic material which connects the said front-end | tip parts is arrange | positioned between the said front-end | tip parts. If comprised in this way, it can prevent that a front-end | tip part will be attracted | sucked by a magnet and will deform | transform.

本発明において、前記第1の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることが好ましい。このように構成すると、固定体側ヨークを設けた場合でも、可動体に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体が傾きにくいという利点がある。   In the present invention, it is preferable that the outer peripheral surface of the first movable body side yoke projects from the outer peripheral surface of the pair of magnets to the outer peripheral side. With this configuration, even when the fixed body side yoke is provided, the magnetic attractive force acting on the movable body in the direction perpendicular to the axial direction can be reduced. Therefore, there are advantages that it is easy to perform assembly work and the movable body is not easily tilted.

本発明において、前記一対の磁石の各々には、前記第1の可動体側ヨークとは反対側に第2の可動体側ヨークが積層されていることが好ましい。この場合も、前記第2の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることが好ましい。このように構成すると、固定体側ヨークを設けた場合でも、可動体に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体が傾きにくいという利点がある。   In the present invention, it is preferable that a second movable body side yoke is laminated on each of the pair of magnets on the side opposite to the first movable body side yoke. Also in this case, it is preferable that the outer peripheral surface of the second movable body side yoke projects from the outer peripheral surface of the pair of magnets to the outer peripheral side. With this configuration, even when the fixed body side yoke is provided, the magnetic attractive force acting on the movable body in the direction perpendicular to the axial direction can be reduced. Therefore, there are advantages that it is easy to perform assembly work and the movable body is not easily tilted.

本発明において、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備え、前記固定体において、軸線方向に開口する開口部には前記支軸を軸線方向に移動可能に支持する軸受部材が保持されていることが好ましい。このように構成すると、軸受部材を別途、配置する必要がない。また、固定体を基準に軸受部材を固定できるので、支軸が傾かないという利点がある。   In the present invention, the movable body includes a support shaft extending in at least one axial direction, and in the fixed body, a bearing that supports the support shaft movably in the axial direction in an opening opening in the axial direction. It is preferable that the member is held. If comprised in this way, it is not necessary to arrange | position a bearing member separately. Further, since the bearing member can be fixed on the basis of the fixed body, there is an advantage that the support shaft does not tilt.

本発明において、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備える一方、少なくとも、前記第1の可動体側ヨークおよび前記磁石には、前記支軸が挿入される貫通穴あるいは非貫通穴が形成されていることが好ましい。このように構成すると、支軸、第1の可動体側ヨーク、および磁石の芯出しを容易に行うことができる。   In the present invention, the movable body includes a support shaft extending in at least one axial direction, and at least the first movable body-side yoke and the magnet have a through hole or a non-insertion hole. It is preferable that a through hole is formed. If comprised in this way, centering of a spindle, a 1st movable body side yoke, and a magnet can be performed easily.

本発明において、前記可動体に対しては、当該可動体を軸線方向における少なくとも一方向に付勢する付勢部材が配置されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that an urging member for urging the movable body in at least one direction in the axial direction is disposed on the movable body.

本発明に係るアクチュエータは、例えば、バルブ装置の駆動装置として用いることができる。この場合、アクチュエータへの通電等による前記可動体の軸線方向の動作によって流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行う。また、可動体には、流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うための弁体が連結されていることが好ましい。このように構成すれば、弁体を直接、リニア駆動することができる。このような場合、前記弁体は、前記可動体の軸線方向の両側の各々に配置されていることが好ましく、このように構成すると、二つの流路に対して流体の送出制御が可能となる。   The actuator according to the present invention can be used, for example, as a drive device for a valve device. In this case, the fluid delivery is controlled by opening / closing the flow path or increasing / decreasing the cross-sectional area of the flow path by the axial movement of the movable body by energizing the actuator or the like. The movable body is preferably connected to a valve body for controlling fluid delivery by opening and closing the flow path or increasing or decreasing the cross-sectional area of the flow path. If comprised in this way, a valve body can be directly linearly driven. In such a case, it is preferable that the valve body is disposed on each of both sides of the movable body in the axial direction. With such a configuration, it is possible to control the fluid delivery to the two flow paths. .

本発明では、可動体において一対の磁石は各々、同極を第1の可動体側ヨークに向けているため、第1の可動体側ヨークからは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第1の可動体側ヨークとコイルの周面同士を対向させておけば、可動体に大きな推力を付与することができる。また、磁石を軸線方向で着磁すればよいので、磁石を半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。しかも、磁気回路の構成が簡素であるため、小型化に適している。さらに、ソレノイド方式と違って、磁束の多くを磁石が担うため、消費電流が少なくて済み、かつ、同一のストローク・推力を得るのに約1/2の体積で済むなど、小型化を図ることができる。   In the present invention, since the pair of magnets in the movable body have the same polarity directed to the first movable body side yoke, a strong magnetic flux is generated in the radial direction from the first movable body side yoke. Therefore, if the first movable body side yoke and the peripheral surfaces of the coils are opposed to each other, a large thrust can be applied to the movable body. In addition, since the magnet only needs to be magnetized in the axial direction, unlike the case where the magnet is magnetized in the radial direction, the magnet can be easily magnetized even if it is downsized, and is suitable for mass production. Moreover, since the configuration of the magnetic circuit is simple, it is suitable for downsizing. In addition, unlike the solenoid system, the magnet takes up much of the magnetic flux, so it consumes less current and requires about half the volume to achieve the same stroke and thrust. Can do.

図面を参照して、本発明を適用したリニアアクチュエータを説明する。   A linear actuator to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

(全体構成)
図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用したリニアアクチュエータの要部を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図、およびこのリニアアクチュエータの磁力線を示す説明図である。
(overall structure)
1 (a) and 1 (b) are an explanatory view when a main part of a linear actuator to which the present invention is applied is cut in an axial direction, and an explanatory view showing lines of magnetic force of the linear actuator. is there.

図1(a)、(b)において、本形態のリニアアクチュエータ1は、各種流体を供給するためのバルブ装置やコンプレッサー装置などに用いられるもので、円筒状の固定体3と、この固定体3の内側に配置された略円柱状の可動体5とを有している。固定体3は、ボビン31に環状に巻回されたコイル33と、コイル33の外周面からコイル33の軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部36aと他方の先端部36bがコイル33の内周側でスリット37を介して軸線方向で対向する固定体側ヨーク35を備えている。可動体5は、円板状の第1の可動体側ヨーク51と、この第1の可動体側ヨーク51に対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石53a、53bとを有している。一対の磁石53a、53bとしては、Nd−Fe−B系やSm−Co系の希土類磁石、あるいは樹脂磁石を用いることがきる。また、可動体5において、一対の磁石53a、53bの各々には、第1の可動体側ヨーク51とは反対側の端面に第2の可動体側ヨーク55a、55bが積層されている。   1A and 1B, a linear actuator 1 according to this embodiment is used for a valve device or a compressor device for supplying various fluids, and includes a cylindrical fixed body 3 and the fixed body 3. And a movable body 5 having a substantially cylindrical shape disposed on the inside. The fixed body 3 includes a coil 33 that is wound around the bobbin 31 in an annular shape, and wraps around both sides in the axial direction of the coil 33 from the outer peripheral surface of the coil 33, and one tip portion 36 a and the other tip portion 36 b of the coil 33. The fixed body side yoke 35 which opposes in an axial direction through the slit 37 on the inner peripheral side is provided. The movable body 5 includes a disk-shaped first movable body side yoke 51 and a pair of magnets 53 a and 53 b stacked on both sides in the axial direction with respect to the first movable body side yoke 51. As the pair of magnets 53a and 53b, Nd—Fe—B or Sm—Co rare earth magnets or resin magnets can be used. In the movable body 5, the second movable body side yokes 55 a and 55 b are laminated on the end surface opposite to the first movable body side yoke 51 in each of the pair of magnets 53 a and 53 b.

本形態では、一対の磁石53a、53bは、いずれも軸線方向に着磁されており、第1の可動体側ヨーク51の方に同極を向けている。以下、本形態では、一対の磁石53a、53bは各々、第1の可動体側ヨーク51の方にN極を向け、軸線方向における外側にS極を向けているものとして説明するが、着磁方向についてはその逆であってもよい。   In this embodiment, each of the pair of magnets 53 a and 53 b is magnetized in the axial direction, and has the same polarity toward the first movable body side yoke 51. Hereinafter, in the present embodiment, the pair of magnets 53a and 53b will be described as having the north pole facing the first movable body side yoke 51 and the south pole facing the outside in the axial direction. Vice versa.

ここで、第1の可動体側ヨーク51の外周面は、一対の磁石53a、53bの外周面から外周側に張り出している。また、第2の可動体側ヨーク55a、55bの外周面も、一対の磁石53a、53bの外周面から外周側に張り出している。   Here, the outer peripheral surface of the first movable body side yoke 51 protrudes from the outer peripheral surface of the pair of magnets 53a and 53b to the outer peripheral side. Further, the outer peripheral surfaces of the second movable body side yokes 55a and 55b also project from the outer peripheral surfaces of the pair of magnets 53a and 53b to the outer peripheral side.

なお、第1の可動体側ヨーク51の軸線方向における両端面には凹部が形成され、これらの凹部に対して一対の磁石53a、53bが各々嵌め込まれ、接着剤などで固定されている。なお、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bの固定については、接着、圧入、あるいはそれらを併用した構成を採用すればよい。   In addition, concave portions are formed on both end surfaces in the axial direction of the first movable body side yoke 51, and a pair of magnets 53a and 53b are fitted into these concave portions and fixed with an adhesive or the like. Note that the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b may be fixed by bonding, press-fitting, or a combination thereof.

また、固定体3の軸線方向における両側の開口部には軸受板71a、71b(軸受部材)が固定されており、第2の可動体側ヨーク55a、55bから軸線方向の両側に突き出た支軸57a、57bは、いずれも軸受板71a、71bの穴に摺動自在に挿入されている。このようにして、可動体5は、軸線方向に往復移動可能な状態で固定体3に支持されている。この状態で、可動体5は、外周面が固定体3の内周面に所定の隙間を介して対向し、かつ、固定体側ヨーク35の先端部36a、36b同士は、第1の可動体側ヨーク51の外周面とコイル33の内周面との隙間内で軸線方向に対向する状態にある。また、可動体5と固定体側ヨーク35との間には間隙が確保されている。なお、第2の可動体側ヨーク55a、55bと支軸57a、57bとの固定には、接着、圧入、あるいはそれらを併用した構成を採用すればよい。   In addition, bearing plates 71a and 71b (bearing members) are fixed to openings on both sides in the axial direction of the fixed body 3, and support shafts 57a projecting from the second movable body side yokes 55a and 55b to both sides in the axial direction. , 57b are slidably inserted into the holes of the bearing plates 71a, 71b. In this way, the movable body 5 is supported by the fixed body 3 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. In this state, the movable body 5 has the outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the fixed body 3 with a predetermined gap, and the distal end portions 36a and 36b of the fixed body side yoke 35 are the first movable body side yoke. It is in the state which opposes in an axial direction within the clearance gap between the outer peripheral surface of 51, and the internal peripheral surface of the coil 33. FIG. A gap is secured between the movable body 5 and the fixed body side yoke 35. Note that the second movable body side yokes 55a and 55b and the support shafts 57a and 57b may be fixed by bonding, press-fitting, or a combination thereof.

(動作)
このように構成したリニアアクチュエータ1において、図面に向かって左側では向こう側から手前側に向かってコイル33に電流が流れ、図面に向かって右側では手前側から向こう側にコイル33に電流を流れる期間では、磁力線は、図1(b)に示すように表される。従って、可動体5は、まず、矢印Uで示すように、ローレンツ力により軸線方向において上方に推力を受け、上昇する。これに対して、コイル33への通電方向を反転させると、可動体5は、矢印Dで示すように、軸線方向に沿って下降する。それ故、コイル33に交番電流を印加すれば、可動体5は、軸線方向において往復直線運動を行うことになる。
(Operation)
In the linear actuator 1 configured as described above, a period in which a current flows from the far side to the near side on the left side in the drawing and a current flows in the coil 33 from the near side to the far side on the right side in the drawing. Then, the lines of magnetic force are expressed as shown in FIG. Therefore, first, the movable body 5 receives the thrust upward in the axial direction by the Lorentz force as shown by the arrow U and rises. On the other hand, when the energization direction to the coil 33 is reversed, the movable body 5 descends along the axial direction as indicated by an arrow D. Therefore, when an alternating current is applied to the coil 33, the movable body 5 performs a reciprocating linear motion in the axial direction.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、可動体5において一対の磁石53a、53bは各々、同極を向けており、磁気的反発力が作用しているが、磁石53a、53bの間に第1の可動体側ヨーク51が配置されているため、一対の磁石53a、53bを同極を向けた状態で固定することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the pair of magnets 53a and 53b are directed to the same pole in the movable body 5, and a magnetic repulsive force is acting on them. Since the movable body side yoke 51 is disposed, the pair of magnets 53a and 53b can be fixed with the same poles directed.

また、可動体5において一対の磁石53a、53bは各々、同極を第1の可動体側ヨーク51に向けているため、第1の可動体側ヨーク51からは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第1の可動体側ヨーク51とコイル33の周面同士を対向させておけば、可動体5に大きな推力を付与することができる。   Further, in the movable body 5, the pair of magnets 53 a and 53 b have the same polarity directed to the first movable body side yoke 51, so that a strong magnetic flux is generated in the radial direction from the first movable body side yoke 51. Therefore, if the peripheral surfaces of the first movable body side yoke 51 and the coil 33 are opposed to each other, a large thrust can be applied to the movable body 5.

さらに、磁石53a、53bを軸線方向で着磁すればよいので、磁石53a、53bを半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。   Further, since the magnets 53a and 53b may be magnetized in the axial direction, unlike the case where the magnets 53a and 53b are magnetized in the radial direction, the magnets 53a and 53b can be easily magnetized even when downsized, and are suitable for mass production. .

しかも、本形態では、第1の可動体側ヨーク51の外周面が、一対の磁石53a、53bの外周面から外周側に張り出しているため、固定体側ヨーク35を設けた場合でも、可動体5に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。同様に、第2の可動体側ヨーク55a、55bの外周面が、一対の磁石53a、53bの外周面から外周側に張り出しているため、固定体側ヨーク35を設けた場合でも、可動体5に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体5が傾きにくいという利点がある。   Moreover, in this embodiment, since the outer peripheral surface of the first movable body side yoke 51 protrudes from the outer peripheral surface of the pair of magnets 53a and 53b to the outer peripheral side, even when the fixed body side yoke 35 is provided, the movable body 5 On the other hand, the magnetic attractive force acting in the direction perpendicular to the axial direction can be reduced. Similarly, since the outer peripheral surface of the second movable body side yoke 55a, 55b protrudes from the outer peripheral surface of the pair of magnets 53a, 53b to the outer peripheral side, even when the fixed body side yoke 35 is provided, Thus, the magnetic attractive force acting in the direction perpendicular to the axial direction can be reduced. Therefore, there is an advantage that the assembly work is easy to perform and the movable body 5 is difficult to tilt.

また、本形態において、磁石53a、53bをコイル33の外周側に配置したため、コイル33よりも磁石53a、53bを外側に配置した場合と比較して、磁石53a、53bが小さくてよいので、リニアアクチュエータ1を安価に構成できる。また、コイル33を外側に配置したので、固定側ヨークのみで磁路を閉じることができる。   In this embodiment, since the magnets 53a and 53b are arranged on the outer peripheral side of the coil 33, the magnets 53a and 53b may be smaller than the case where the magnets 53a and 53b are arranged outside the coil 33. The actuator 1 can be configured at low cost. In addition, since the coil 33 is disposed outside, the magnetic path can be closed only by the fixed side yoke.

さらに、固定体3において、軸線方向に開口する開口部には支軸57a、57bを軸線方向に移動可能に支持する軸受板71a、71bが保持されているため、軸受部材を別途、配置する必要がない。また、固定体3を基準に軸受板71a、71bを固定できるので、支軸57a、57bが傾かないという利点がある。   Furthermore, in the fixed body 3, since the bearing plates 71a and 71b for supporting the support shafts 57a and 57b so as to be movable in the axial direction are held in the openings that are open in the axial direction, it is necessary to separately arrange the bearing members. There is no. Further, since the bearing plates 71a and 71b can be fixed on the basis of the fixed body 3, there is an advantage that the support shafts 57a and 57b are not inclined.

[他の実施の形態]
以下に説明する変形例は、いずれも基本的な構成が上記実施の形態と共通しているので、共通している部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
[Other embodiments]
In the modifications described below, the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment. Therefore, common portions are denoted by the same reference numerals, and the descriptions thereof are as follows. Omitted.

(固定体3の変形例)
図2(a)、(b)、(c)は、本発明を適用したリニアアクチュエータ1における固定体3の変形例である。
(Modification of fixed body 3)
2A, 2B, and 2C are modifications of the fixed body 3 in the linear actuator 1 to which the present invention is applied.

図1(a)、(b)に示すリニアアクチュエータ1において、固定体側ヨーク35の一方の先端部36a、36bが対向する位置は、軸線方向における略中央であったが、図2(a)に示すように、先端部36a、36bが対向する位置(スリット37)を軸線方向における中央位置から一方側、例えば、下方側にずらしてもよい。このように構成すると、可動体5の上昇速度と下降速度を相違させることができる。従って、後述するバルブ装置などにおいて、ポンプ室に流体を導引するときの速度と、ポンプ室から流体を排出するときの速度を調節させることなどができる。また、固定体側ヨーク35の先端部36a、36bの形状については、端面に対して外周側から内周側に向けてテーパを設け、内周側(可動体5に近接する側)で先端部36a、36b同士が近接している構成を採用してもよい。このように構成すると、固定側ヨークの先端部36a、36bにおいては、可動体5側でのスリット37幅がコイル33側でのスリット37幅より狭くすることができる。   In the linear actuator 1 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the position where the one end portions 36a and 36b of the fixed body side yoke 35 oppose each other is substantially at the center in the axial direction. As shown, the position (slit 37) where the tip portions 36a and 36b face may be shifted from the central position in the axial direction to one side, for example, the lower side. If comprised in this way, the raising speed and descending speed of the movable body 5 can be made different. Therefore, it is possible to adjust the speed at which the fluid is guided to the pump chamber and the speed at which the fluid is discharged from the pump chamber in a valve device described later. Further, with respect to the shape of the tip portions 36a, 36b of the fixed body side yoke 35, a taper is provided from the outer peripheral side to the inner peripheral side with respect to the end surface, and the tip portion 36a is provided on the inner peripheral side (side closer to the movable body 5). , 36b may be adjacent to each other. If comprised in this way, the slit 37 width | variety by the side of the movable body 5 can be made narrower than the slit 37 width | variety by the side of the coil 33 in the front-end | tip parts 36a and 36b of a fixed side yoke.

図2(b)に示すように、リニアアクチュエータ1の固定体側ヨーク35については、軸線方向に配列された2つのヨーク部材によって構成してもよい。この場合には、コイル33を巻回したボビン31を軸線方向の両側から挟むようにして固定体3を組み立てることができ、組み立て作業の効率を高めることができる。また、リニアアクチュエータ1の固定体側ヨーク35の先端部36a、36bの形状については、外周側より内周側で突出するような段部を設けることにより、内周側(可動体5に近接する側)で先端部36a、36b同士が近接している構成を採用してもよい。このように構成すると、固定側ヨークの先端部36a、36bにおいては、可動体5側でのスリット37幅がコイル33側でのスリット37幅より狭くすることができる。   As shown in FIG. 2B, the fixed body side yoke 35 of the linear actuator 1 may be constituted by two yoke members arranged in the axial direction. In this case, the fixed body 3 can be assembled such that the bobbin 31 around which the coil 33 is wound is sandwiched from both sides in the axial direction, and the efficiency of the assembly work can be increased. Further, with respect to the shapes of the tip portions 36a and 36b of the fixed body side yoke 35 of the linear actuator 1, by providing a stepped portion that protrudes from the outer peripheral side to the inner peripheral side, the inner peripheral side (the side close to the movable body 5) is provided. ), The tip portions 36a and 36b may be close to each other. If comprised in this way, the slit 37 width | variety by the side of the movable body 5 can be made narrower than the slit 37 width | variety by the side of the coil 33 in the front-end | tip parts 36a and 36b of a fixed side yoke.

図2(c)に示すように、リニアアクチュエータ1の固定体側ヨーク35の先端部36a、36bの形状については、端面に対して外周側から内周側に向けてテーパを設け、かつ、その途中位置に環状の溝361a、361bを形成した状態で、内周側(可動体5に近接する側)で先端部36a、36b同士が近接している構成を採用してもよい。また、先端部36a、36bの間に環状の溝361a、361bに係合する非磁性体からなるスペーサを嵌めれば、先端部36a、36b同士を連結することができる。その結果、先端部36a、36bが磁石53a、53bに吸引されて変形してしまうことを防止することができる。   As shown in FIG. 2 (c), the tips 36a, 36b of the fixed body side yoke 35 of the linear actuator 1 are tapered from the outer peripheral side to the inner peripheral side with respect to the end surface, and in the middle A configuration in which the tip portions 36a and 36b are close to each other on the inner peripheral side (side close to the movable body 5) in a state where the annular grooves 361a and 361b are formed at the positions may be adopted. Moreover, if the spacer which consists of a nonmagnetic material engaged with the cyclic | annular groove | channels 361a and 361b is fitted between the front-end | tip parts 36a and 36b, the front-end | tip parts 36a and 36b can be connected. As a result, it is possible to prevent the tip portions 36a and 36b from being attracted by the magnets 53a and 53b and deformed.

(可動体5側の変形例)
図3(a)、(b)、(c)、図4、図5(a)、(b)、(c)は、本発明を適用したリニアアクチュエータ1における可動体5の変形例である。
(Modification on the movable body 5 side)
3 (a), (b), (c), FIG. 4, FIG. 5 (a), (b), and (c) are modified examples of the movable body 5 in the linear actuator 1 to which the present invention is applied.

図1(a)、(b)に示すリニアアクチュエータ1では、第1の可動体側ヨーク51の軸線方向における両端面に磁石53a、53bが嵌め込まれる凹部が形成されていたが、図3(a)に示すように、第1の可動体側ヨーク51の軸線方向における両端面が平坦であり、これらの平坦な端面に磁石53a、53bが接着剤などで固定されている構成であってもよい。   In the linear actuator 1 shown in FIGS. 1A and 1B, recesses into which the magnets 53a and 53b are fitted are formed on both end surfaces in the axial direction of the first movable body side yoke 51. However, FIG. As shown in FIG. 4, the both end surfaces in the axial direction of the first movable body side yoke 51 may be flat, and the magnets 53a and 53b may be fixed to these flat end surfaces with an adhesive or the like.

図3(b)に示すように、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bは、軸線方向で離間した状態で接着剤59などで固定されている構成であってもよい。   As shown in FIG. 3B, the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b are fixed with an adhesive 59 or the like while being separated in the axial direction. It may be configured.

図3(c)に示すように、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bの中央に、各々所定サイズの貫通穴が形成され、これらの貫通穴に対して、段付きの支軸57が嵌っている構成であってもよい。ここで、貫通穴は、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、第2の可動体側ヨーク55a、55bの順に小さくなっており、支軸57の径は、中央から両軸端に向かって細くなっている。このように構成すると、段付きの支軸57の両軸端から第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bを順次挿入するだけで、互いの位置を容易に決めることができ、かつ、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bの芯出しを効率よく行うことができる。   As shown in FIG. 3 (c), through holes of predetermined sizes are formed in the center of the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b. The stepped support shaft 57 may be fitted into the through hole. Here, the through hole becomes smaller in the order of the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b. It is getting thinner toward. With this configuration, the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b are inserted in order from both shaft ends of the stepped support shaft 57. Can be easily determined, and the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b can be centered efficiently.

支軸57については、丸棒に限らず、図4に示すように、六角棒などの角棒からなる支軸57を用いてもよく、その場合には、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bに対して、支軸57a、57bに対応する形状の貫通穴を形成しておけばよい。また、支軸57を支持する軸受板71a、71bにも、支軸57a、57bに対応する形状の軸受穴を形成しておけばよい。このように構成すると、可動体5の軸線周りの回転を防止できる。   As shown in FIG. 4, the support shaft 57 is not limited to a round bar, and a support shaft 57 made of a square bar such as a hexagonal bar may be used. In this case, the first movable body side yoke 51 and the pair A through hole having a shape corresponding to the support shafts 57a and 57b may be formed in the magnets 53a and 53b and the second movable body side yokes 55a and 55b. Further, the bearing plates 71a and 71b that support the support shaft 57 may be formed with bearing holes having a shape corresponding to the support shafts 57a and 57b. If comprised in this way, rotation around the axis line of the movable body 5 can be prevented.

なお、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bに対して貫通穴を形成し、第1の可動体側ヨーク51については非貫通穴を形成し、軸線方向の両側から支軸を挿入する構成であってもよい。   A through hole is formed in the pair of magnets 53a and 53b and the second movable body side yoke 55a and 55b, and a non-through hole is formed in the first movable body side yoke 51 and supported from both sides in the axial direction. The structure which inserts an axis | shaft may be sufficient.

上記形態のいずれにおいても、第1の可動体側ヨーク51、一対の磁石53a、53b、および第2の可動体側ヨーク55a、55bが全て円柱状であったが、例えば、図5(a)に示すように、第1の可動体側ヨーク51、および第2の可動体側ヨーク55a、55bが六角柱などの角柱状であってもよい。   In any of the above forms, the first movable body side yoke 51, the pair of magnets 53a and 53b, and the second movable body side yokes 55a and 55b are all cylindrical, but for example, as shown in FIG. As described above, the first movable body side yoke 51 and the second movable body side yokes 55a and 55b may be prismatic shapes such as hexagonal columns.

また、例えば、図5(b)、(c)に示すように、第2の可動体側ヨーク55a、55bが円柱状ではなく、その端面が湾曲しているような構成であってもよく、その平面形状は楕円、長丸、あるいは一方側に偏って延びた異形形状などであってもよい。   Further, for example, as shown in FIGS. 5B and 5C, the second movable body side yokes 55a and 55b may have a configuration in which the end surfaces thereof are not cylindrical and the end surfaces thereof are curved. The planar shape may be an ellipse, an oval, or a deformed shape that extends toward one side.

(付勢部材の付加)
図6(a)、(b)および図7は、本発明を適用したリニアアクチュエータ1の変形例である。
(Addition of biasing member)
FIGS. 6A, 6B, and 7 are modifications of the linear actuator 1 to which the present invention is applied.

図1(a)、(b)に示すリニアアクチュエータ1では、可動体5を磁力のみで推進する構成であったが、例えば、図6(a)に示すように、軸線方向の一方側において、軸受板71a、71bと第2の可動体側ヨーク55a、55bとの間に、付勢部材としての円錐台形状のコイルバネ91を配置しておき、例えば、可動体5が下降する際には、圧縮バネを変形させながら低速で移動し、可動体5が上昇する際には、圧縮バネの形状復帰力が補助して、高速で移動するように構成してもよい。   In the linear actuator 1 shown in FIGS. 1A and 1B, the movable body 5 is propelled only by magnetic force. For example, as shown in FIG. 6A, on one side in the axial direction, Between the bearing plates 71a and 71b and the second movable body side yokes 55a and 55b, a truncated cone-shaped coil spring 91 is disposed as an urging member. For example, when the movable body 5 descends, the compression is performed. When the movable body 5 moves at a low speed while deforming the spring, the shape restoring force of the compression spring may be assisted to move at a high speed.

また、図6(b)に示すように、軸線方向の両側において、軸受板71a、71bと第2の可動体側ヨーク55a、55bとの間に付勢部材としてのコイルバネ91、92を配置しておき、可動体5を常に軸線方向における中心位置(原点位置)に保持するような付勢力を印加してもよい。   Further, as shown in FIG. 6B, coil springs 91 and 92 as urging members are disposed between the bearing plates 71a and 71b and the second movable body side yokes 55a and 55b on both sides in the axial direction. Alternatively, an urging force that always holds the movable body 5 at the center position (origin position) in the axial direction may be applied.

なお、可動体5を軸線方向に付勢するにあたっては、図6(a)、(b)に示すようなコイルバネ91、92に代えて、図7に示すようなジンバルバネ93、あるいは平板バネ、タケノコバネなどを配置してもよい。   When urging the movable body 5 in the axial direction, instead of the coil springs 91 and 92 as shown in FIGS. 6A and 6B, a gimbal spring 93 as shown in FIG. 7, a flat spring, or a bamboo spring is used. Etc. may be arranged.

また、図6および図7に示すように、固定体側ヨーク35には、少なくとも一箇所、例えば、軸線方向に位置する端部にコイル33からコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し穴350が形成されており、このコイル引き出し穴350にボビン31の筒部310が配置されていることが好ましい。このように構成すると、コイル線の端末を容易に引き出すことができる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the fixed body side yoke 35 is formed with a coil wire drawing hole 350 for drawing a terminal end of the coil wire from the coil 33 at least at one position, for example, at an end located in the axial direction. It is preferable that the cylindrical portion 310 of the bobbin 31 is disposed in the coil drawing hole 350. If comprised in this way, the terminal of a coil wire can be pulled out easily.

(その他の変形例)
上記形態では、固定体3の内側に可動体5が配置された構成であったが、環状の可動体の内側に、環状に巻回されたコイルを備えた固定体が配置されている構成であってもよい。この場合、コイルの外周面と可動体の内周面とが対向する以外、基本的には、上記実施の形態と同等な構成を有する。
(Other variations)
In the said form, it was the structure by which the movable body 5 was arrange | positioned inside the fixed body 3, However, by the structure by which the fixed body provided with the coil wound circularly was arrange | positioned inside the cyclic | annular movable body. There may be. In this case, the configuration is basically the same as that of the above embodiment except that the outer peripheral surface of the coil and the inner peripheral surface of the movable body face each other.

[バルブ装置の構成例]
本発明に係るリニアアクチュエータ1は、図8および図9を参照して以下に説明するように、バルブ装置100の駆動装置として用いることができる。なお、以下に説明するバルブ装置100に用いたリニアアクチュエータ1は、基本的な構成が、図1(a)、(b)を参照して説明したものと共通しているので、共通している部分には同一の符号を付して図示することにして、リニアアクチュエータ1の説明についてその要部のみを省略する。
[Configuration example of valve device]
The linear actuator 1 which concerns on this invention can be used as a drive device of the valve apparatus 100 so that it may demonstrate below with reference to FIG. 8 and FIG. The linear actuator 1 used in the valve device 100 described below is common because the basic configuration is the same as that described with reference to FIGS. 1A and 1B. The parts are illustrated with the same reference numerals, and only the main part of the description of the linear actuator 1 is omitted.

図8および図9はいずれも、本発明を適用したリニアアクチュエータ1を駆動装置として用いたバルブ装置100を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。   FIG. 8 and FIG. 9 are both explanatory views when the valve device 100 using the linear actuator 1 to which the present invention is applied as a drive device is cut in the axial direction and viewed obliquely from above.

図8に示すバルブ装置100では、本発明を適当したリニアアクチュエータ1が円筒状のハウジング110に囲まれた状態で用いられ、その下方では、流路構成部材130によって、矢印Linおよび矢印Loutで示す方向に流体が流れる流路を備えたポンプ室170が形成されている。   In the valve device 100 shown in FIG. 8, the linear actuator 1 suitable for the present invention is used in a state surrounded by a cylindrical housing 110, and below that is indicated by an arrow Lin and an arrow Lout by a flow path component 130. A pump chamber 170 having a flow path through which fluid flows is formed.

ここに用いられたリニアアクチュエータ1は、図1(a)、(b)を参照して説明したように、コイル33への通電を制御することにより、可動体5が軸線方向に往復移動する。ここで、一方の支軸57a、57bの下端部は、ダイヤフラム弁150の中央部分に接続されている。ダイヤフラム弁150の外周側にはOリングとして機能する環状肉厚部151が形成されており、ダイヤフラム弁150において、この環状肉厚部151を含む外周側がハウジング110と流路構成部材130との間に挟まれて液密が確保されている。なお、流路のイン側およびアウト側には逆止弁(図示せず)が配置されている。ここで、イン側は、アウト側に対して、別途用意した圧力発生手段(図示せず)により高圧の状態に概ね保たれている。また、イン側の流路は、その開口部において、ダイヤフラム弁150の底部が概密着することにより概液密封止されている。ここで、ダイヤフラム弁150の矢印Uで示す向の動作は、イン側流路の開口部を開き、アウト側に速やかに液を導通させる。逆にダイヤフラム弁150の矢印Dで示す方向の動作は、イン側流路の開口部を閉じ、あるいはそれを開こうとするイン側からの圧力に打ち勝ち、アウト側への液の導通を速やかに停止させる。このような動作は、付勢バネを適切に用いれば、有効に補助できる。その際、支軸57a、57bにはダイヤフラム弁150が直接、連結されているので、ダイヤフラム弁150を直接、リニア駆動することができる。   As described with reference to FIGS. 1A and 1B, the linear actuator 1 used here controls the energization of the coil 33, whereby the movable body 5 reciprocates in the axial direction. Here, the lower ends of one of the support shafts 57 a and 57 b are connected to the central portion of the diaphragm valve 150. An annular thick portion 151 that functions as an O-ring is formed on the outer peripheral side of the diaphragm valve 150. In the diaphragm valve 150, the outer peripheral side including the annular thick portion 151 is between the housing 110 and the flow path component 130. Liquid tightness is ensured between the two. A check valve (not shown) is disposed on the in and out sides of the flow path. Here, the in side is generally kept at a high pressure with respect to the out side by a pressure generating means (not shown) prepared separately. Further, the in-side flow path is almost liquid-tightly sealed by the close contact of the bottom of the diaphragm valve 150 at the opening. Here, the operation of the diaphragm valve 150 in the direction indicated by the arrow U opens the opening of the in-side flow path, and quickly conducts the liquid to the out-side. On the contrary, the operation of the diaphragm valve 150 in the direction indicated by arrow D closes the opening of the in-side flow path or overcomes the pressure from the in-side to open it, and promptly conducts the liquid to the out-side. Stop. Such an operation can be effectively assisted if an urging spring is appropriately used. At that time, since the diaphragm valve 150 is directly connected to the support shafts 57a and 57b, the diaphragm valve 150 can be directly linearly driven.

なお、弁体については、ダイヤフラム弁150に限らず、ベローズ弁、その他の弁体を用いてもよい。また、支軸57a、57bと弁体については別体のものを結合させた構成であっても、支軸57a、57bと弁体が一体に形成されている構成であってもよい。   In addition, about a valve body, you may use not only the diaphragm valve 150 but a bellows valve and another valve body. Further, the support shafts 57a and 57b and the valve body may be configured as separate members, or the support shafts 57a and 57b and the valve body may be formed integrally.

図9に示すバルブ装置100は、基本的な構成が、図8を参照して説明したバルブ装置100と同様であるため、ハウジング110や流路構成部材130などの説明を省略するが、リニアアクチュエータ1の両側の支軸57a、57bがそれぞれダイヤフラム弁150に固定されている。このため、可動体5が矢印Uで示す方向あるいは矢印Dで示す方向に移動した際、2つのダイヤフラム弁150が逆方向に変形する。従って、上下2つのポンプ室170では、前記した動作(液体の吸引および排出)が排他的に行われることになる。   The basic configuration of the valve device 100 shown in FIG. 9 is the same as that of the valve device 100 described with reference to FIG. 8, and thus the description of the housing 110 and the flow path component 130 is omitted. The support shafts 57a and 57b on both sides of 1 are fixed to the diaphragm valve 150, respectively. For this reason, when the movable body 5 moves in the direction indicated by the arrow U or the direction indicated by the arrow D, the two diaphragm valves 150 are deformed in opposite directions. Therefore, in the two upper and lower pump chambers 170, the above-described operation (liquid suction and discharge) is performed exclusively.

なお、バルブ装置100の構成によっては、上下2つのポンプ室170において、膨張および収縮を同様に行わせることも可能である。   Depending on the configuration of the valve device 100, the upper and lower pump chambers 170 can be similarly expanded and contracted.

[他の機器への適用]
図8および図9を参照して、本発明に係るリニアアクチュエータ1をバルブ装置100に用いた例を説明したが、本発明に係るリニアアクチュエータ1は、送液用のバルブ装置100に限らず、空気バルブ装置100など、各種の動圧制御などに用いてもよい。また、リニアアクチュエータ1単体で小型リニア推進装置として用いてもよい。
[Application to other devices]
8 and 9, the example in which the linear actuator 1 according to the present invention is used in the valve device 100 has been described. However, the linear actuator 1 according to the present invention is not limited to the valve device 100 for liquid feeding, You may use for various dynamic pressure control etc., such as the air valve apparatus 100. FIG. The linear actuator 1 alone may be used as a small linear propulsion device.

(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用したリニアアクチュエータの要部を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図、およびこのリニアアクチュエータの磁力線を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing when the principal part of the linear actuator to which this invention is applied cut | disconnected in the axial direction seen from diagonally upward, and explanatory drawing which shows the magnetic force line of this linear actuator. (a)、(b)、(c)は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける固定体の変形例である。(A), (b), (c) is a modification of the fixed body in the linear actuator to which this invention is applied. (a)、(b)、(c)は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。(A), (b), (c) is the modification of the movable body in the linear actuator to which this invention is applied. 本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。It is a modification of the movable body in the linear actuator to which this invention is applied. (a)、(b)、(c)は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。(A), (b), (c) is the modification of the movable body in the linear actuator to which this invention is applied. (a)、(b)は、本発明を適用したリニアアクチュエータに付勢部材を設けた場合の変形例である。(A), (b) is a modification when a biasing member is provided in a linear actuator to which the present invention is applied. 本発明を適用したリニアアクチュエータに付勢部材を設けた場合の変形例である。It is a modification at the time of providing a biasing member in the linear actuator to which the present invention is applied. 本発明を適用したリニアアクチュエータを駆動装置として用いたバルブ装置を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。It is explanatory drawing when the thing which cut | disconnected the axial direction the valve apparatus which used the linear actuator to which this invention is applied as a drive device was seen from diagonally upward. 本発明を適用したリニアアクチュエータを駆動装置として用いたバルブ装置を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。It is explanatory drawing when the thing which cut | disconnected the axial direction the valve apparatus which used the linear actuator to which this invention is applied as a drive device was seen from diagonally upward.

符号の説明Explanation of symbols

1 リニアアクチュエータ
3 固定体
5 可動体
31 ボビン
33 コイル
35 固定体側ヨーク
36a、36b 固定体側ヨークの先端部
37 スリット
51 第1の可動体側ヨーク
53a、53b 磁石
55a、55b 第2の可動体側ヨーク
57a、57b 支軸
71a、71b 軸受板
91、92 コイルバネ(付勢部材)
93 ジンバルバネ(付勢部材)
100 バルブ装置
150 ダイヤフラム弁
170 ポンプ室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear actuator 3 Fixed body 5 Movable body 31 Bobbin 33 Coil 35 Fixed body side yoke 36a, 36b Tip part 37 of fixed body side yoke Slit 51 1st movable body side yoke 53a, 53b Magnet 55a, 55b 2nd movable body side yoke 57a, 57b Support shafts 71a, 71b Bearing plates 91, 92 Coil springs (biasing members)
93 Gimbal spring (biasing member)
100 Valve device 150 Diaphragm valve 170 Pump chamber

Claims (15)

環状に巻回されたコイルを備えた固定体と、
前記コイルの内側あるいは外側で当該コイルと周面同士が対向する第1の可動体側ヨーク、および該第1の可動体側ヨークの方に同極を向けて当該第1の可動体側ヨークに対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石を備えた可動体とを有し、
前記コイルへの通電により前記可動体が軸線方向に駆動されることを特徴とするリニアアクチュエータ。
A stationary body with a coil wound in a ring;
A first movable body side yoke whose circumferential surface faces the coil on the inner side or the outer side of the coil, and an axis line with respect to the first movable body side yoke with the same polarity directed toward the first movable body side yoke A movable body having a pair of magnets laminated on both sides in the direction,
The linear actuator, wherein the movable body is driven in an axial direction by energizing the coil.
請求項1において、前記固定体は、前記コイルの内側に配置され、
前記第1の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面とが対向していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
In Claim 1, the fixed body is disposed inside the coil,
A linear actuator, wherein an outer peripheral surface of the first movable body side yoke and an inner peripheral surface of the coil are opposed to each other.
請求項2において、前記固定体は、前記コイルの外周面から当該コイルの軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部と他方の先端部が前記第1の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面との隙間に位置する固定体側ヨークを備え、
当該固定体側ヨークの前記先端部同士は、スリットを介して軸線方向で対向し、
当該固定体側ヨークと前記可動体との間には間隙が確保されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
3. The fixed body according to claim 2, wherein the fixed body wraps around both sides in the axial direction of the coil from the outer peripheral surface of the coil, and one front end portion and the other front end portion are the outer peripheral surface of the first movable body side yoke and the coil. A fixed body side yoke located in a gap with the inner peripheral surface of the
The tip portions of the fixed body side yokes face each other in the axial direction through a slit,
A linear actuator characterized in that a gap is secured between the fixed body side yoke and the movable body.
請求項3において、前記固定体側ヨークには、前記コイルからコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し部が形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。   4. The linear actuator according to claim 3, wherein the fixed body side yoke is formed with a coil wire drawing portion for drawing a terminal end of the coil wire from the coil. 請求項3または4において、前記固定側ヨークの前記先端部は、前記可動体側でのスリット幅を前記コイル側でのスリット幅と同等、あるいは前記コイル側でのスリット幅より狭くする形状を備えていることを特徴とするリニアアクチュエータ。   5. The tip portion of the fixed side yoke according to claim 3, wherein a slit width on the movable body side is equal to a slit width on the coil side or narrower than a slit width on the coil side. A linear actuator. 請求項3ないし5のいずれかにおいて、前記固定側ヨークの前記先端部同士の間には、当該先端部同士を連結させる非磁性体からなるスペーサが配置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。   6. The linear actuator according to claim 3, wherein a spacer made of a nonmagnetic material that connects the tip portions is disposed between the tip portions of the fixed side yoke. 請求項3ないし6のいずれかにおいて、前記第1の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることを特徴とするリニアアクチュエータ。   7. The linear actuator according to claim 3, wherein an outer peripheral surface of the first movable body side yoke projects from an outer peripheral surface of the pair of magnets to an outer peripheral side. 請求項3ないし7のいずれかにおいて、前記一対の磁石の各々には、前記第1の可動体側ヨークとは反対側に第2の可動体側ヨークが積層されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。   8. The linear actuator according to claim 3, wherein a second movable body side yoke is laminated on each of the pair of magnets on the side opposite to the first movable body side yoke. 9. 請求項8において、前記第2の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることを特徴とするリニアアクチュエータ。   9. The linear actuator according to claim 8, wherein an outer peripheral surface of the second movable body side yoke projects from the outer peripheral surface of the pair of magnets to the outer peripheral side. 請求項1ないし9のいずれかにおいて、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備え、
前記固定体において軸線方向で開口する開口部には、前記支軸を軸線方向に移動可能に支持する軸受部材が保持されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 9, The said movable body is provided with the spindle which extended in at least one direction of the axial direction,
A linear actuator, wherein a bearing member that supports the support shaft so as to be movable in the axial direction is held in an opening portion that opens in the axial direction in the fixed body.
請求項1ないし9のいずれかにおいて、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備える一方、
少なくとも前記第1の可動体側ヨークおよび前記磁石には、前記支軸が挿入される貫通穴もしくは非貫通穴が形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 9, While the said movable body is provided with the spindle which extended in at least one direction of the axial direction,
A linear actuator, wherein a through hole or a non-through hole into which the support shaft is inserted is formed in at least the first movable body side yoke and the magnet.
請求項1ないし11のいずれかにおいて、前記可動体に対しては、当該可動体を軸線方向における少なくとも一方向に付勢する付勢部材が配置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。   12. The linear actuator according to claim 1, wherein an urging member that urges the movable body in at least one direction in an axial direction is arranged with respect to the movable body. 請求項1ないし12のいずれかに規定するリニアアクチュエータを備えたバルブ装置であって、
通電等による前記可動体の軸線方向の動作によって流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うことを特徴とするバルブ装置。
A valve device comprising a linear actuator as defined in any one of claims 1 to 12,
A valve device that controls fluid delivery by opening and closing a flow path or increasing or decreasing a cross-sectional area of the flow path by an operation in an axial direction of the movable body by energization or the like.
請求項13において、前記可動体には、流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うための弁体が連結されていることを特徴とするバルブ装置。   14. The valve device according to claim 13, wherein the movable body is connected to a valve body for controlling fluid delivery by opening / closing a flow path or increasing / decreasing a cross-sectional area of the flow path. 請求項13または14において、前記弁体は、前記可動体の軸線方向の両側に各々配置されていることを特徴とするバルブ装置。   15. The valve device according to claim 13, wherein the valve bodies are respectively disposed on both sides of the movable body in the axial direction.
JP2004347701A 2004-11-30 2004-11-30 Linear actuator and valve device using it Pending JP2006158135A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004347701A JP2006158135A (en) 2004-11-30 2004-11-30 Linear actuator and valve device using it
CNB200510128806XA CN100529390C (en) 2004-11-30 2005-11-30 Pump device
CN2008100836925A CN101240791B (en) 2004-11-30 2005-11-30 Valve apparatus and pump apparatus using the same
US11/290,979 US7537437B2 (en) 2004-11-30 2005-11-30 Linear actuator, and valve device and pump device using the same
KR1020050115335A KR100725691B1 (en) 2004-11-30 2005-11-30 Pump apparatus using linear actuator
US12/261,403 US20090148321A1 (en) 2004-11-30 2008-10-30 Pump device and fuel cell
US12/424,939 US20090200499A1 (en) 2004-11-30 2009-04-16 Linear actuator, and valve device and pump device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004347701A JP2006158135A (en) 2004-11-30 2004-11-30 Linear actuator and valve device using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006158135A true JP2006158135A (en) 2006-06-15
JP2006158135A5 JP2006158135A5 (en) 2007-04-12

Family

ID=36635736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004347701A Pending JP2006158135A (en) 2004-11-30 2004-11-30 Linear actuator and valve device using it

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2006158135A (en)
CN (2) CN101240791B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653796B1 (en) * 2015-05-29 2016-09-05 주식회사 오리엔텍 Vibration Motor of Intermediate Connecting member of Modified Shape
CN110476338A (en) * 2017-03-30 2019-11-19 日本电产三协株式会社 Actuator
CN112640275A (en) * 2018-08-28 2021-04-09 美蓓亚三美株式会社 Vibration actuator and electronic device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236256A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Nidec Sankyo Corp Diaphragm cylinder device
US9605669B2 (en) * 2014-03-19 2017-03-28 Graco Fluid Handling (A) Inc. Multi-port metering pump assembly and related methods
DE112015006534B4 (en) * 2015-05-14 2019-10-31 Mitsubishi Electric Corporation Electromagnetic actuators

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5831779U (en) * 1981-08-21 1983-03-02 日立金属株式会社 Reciprocating drive device
JPS5841078U (en) * 1981-09-12 1983-03-18 日立金属株式会社 Reciprocating drive device
JPH0279177U (en) * 1988-12-08 1990-06-18
JPH0560158U (en) * 1991-12-27 1993-08-06 株式会社トーキン Vibrator
JPH10150759A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Seiko Instr Inc Linear actuator
JP2002364548A (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Techno Takatsuki Co Ltd Electromagnetic vibration pump
JP2003199311A (en) * 2002-01-04 2003-07-11 Tokyo Denki Univ Linear vibrating actuator
JP2004056972A (en) * 2002-07-23 2004-02-19 Shinko Electric Co Ltd Linear actuator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154586A (en) * 1986-03-21 1992-10-13 The Coca-Cola Company Multi-channel linear concentrate pump
CN2053257U (en) * 1989-08-15 1990-02-21 重庆水泵总厂 Fluid cylinder unit for plastic-nested diaphragm metering pump
DE4425634C1 (en) * 1994-07-20 1995-10-26 Daimler Benz Ag Fuel cell dosing control valve positioned in tube between pump and fuel cell
JP3878092B2 (en) * 2002-08-30 2007-02-07 ヤマハ発動機株式会社 Direct reforming fuel cell system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5831779U (en) * 1981-08-21 1983-03-02 日立金属株式会社 Reciprocating drive device
JPS5841078U (en) * 1981-09-12 1983-03-18 日立金属株式会社 Reciprocating drive device
JPH0279177U (en) * 1988-12-08 1990-06-18
JPH0560158U (en) * 1991-12-27 1993-08-06 株式会社トーキン Vibrator
JPH10150759A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Seiko Instr Inc Linear actuator
JP2002364548A (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Techno Takatsuki Co Ltd Electromagnetic vibration pump
JP2003199311A (en) * 2002-01-04 2003-07-11 Tokyo Denki Univ Linear vibrating actuator
JP2004056972A (en) * 2002-07-23 2004-02-19 Shinko Electric Co Ltd Linear actuator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653796B1 (en) * 2015-05-29 2016-09-05 주식회사 오리엔텍 Vibration Motor of Intermediate Connecting member of Modified Shape
CN110476338A (en) * 2017-03-30 2019-11-19 日本电产三协株式会社 Actuator
CN112640275A (en) * 2018-08-28 2021-04-09 美蓓亚三美株式会社 Vibration actuator and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
CN100529390C (en) 2009-08-19
CN1782386A (en) 2006-06-07
CN101240791B (en) 2011-08-10
CN101240791A (en) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3927089B2 (en) Linear actuator, pump device and compressor device using the same
US5472323A (en) Movable magnet type pump
KR100442676B1 (en) Magnet movable electromagnetic actuator
US7455075B2 (en) Servo valve with miniature embedded force motor with stiffened armature
JP6122972B2 (en) Electromagnetic actuator and solenoid valve device
JP4513890B2 (en) solenoid valve
JPWO2018105337A1 (en) Solenoid valve
JP2008089080A (en) Electromagnetic driving device and solenoid valve using the same
JP6469325B1 (en) Electromagnetic actuator and hydraulic adjustment mechanism
JP2006158135A (en) Linear actuator and valve device using it
JP5351603B2 (en) Linear solenoid and valve device using the same
JP2015121289A (en) Electromagnetic valve device
JP2006307831A (en) Fuel injection valve
JP2002243057A (en) Solenoid valve device
JP6375185B2 (en) Solenoid and solenoid valve
JP6182407B2 (en) Shut-off valve
WO2019102931A1 (en) Solenoid valve device
JP2007019295A (en) Electromagnetic actuator
JP2007303659A (en) Micro solenoid valve
JP2003207067A (en) Solenoid valve device
JP4013440B2 (en) Electromagnetic drive device and electromagnetic valve using the same
JP2020204320A (en) Reciprocating fluid pump including magnet, and related assembly, system and method
JP4741778B2 (en) Solenoid and solenoid valve
WO2020226101A1 (en) Solenoid valve
JP2009219661A (en) Exhaust control valve for sphygmomanometer

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100722

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100921

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101216