JP2007195270A - ボイスコイル型のリニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 アクチュエータ体格を増加させずに、推力アームの機械的剛性を向上できるリニアアクチュエータを得る。
【解決手段】 本発明のリニアアクチュエータは、センターヨーク１と、このセンターヨークを挟むように両側に配置された一対の外ヨーク２と、センターヨークと外ヨークと対向する面に設置された磁石３磁石と、センターヨークと外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと磁石から構成される磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイル５と、電機子コイルを可動子６とし、可動子に取り付けられ推力を取り出す推力アーム７からなり、推力アームの先端部に補強用のリブ８を設けたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、テーブル駆動系に用いられる、ボイスコイル型のリニアアクチュエータの構造に関する。

従来のリニアアクチュエータとして、図６に示すような構造のものがある。図５は従来のリニアアクチュエータを示す上面図、図７はその側面図である。
図において、２は外ヨーク、３は磁石、４は端部外ヨーク、５は電機子コイル、６は電機子からなる可動子、７は推力を取り出す推力アームである。
図示しない電源から電機子５に電圧を印加すると、可動子６は左右方向に移動する。可動子６に固定されたコ字状の推力アーム７が一緒に移動するので、先端部７ａに駆動させたい対象物を連結させておけば、対象物に所望の動作をさせることができる。
また、従来の他のリニアアクチュエータとして、アームが可動子を挟み込む様にし、アームと可動部両側を固定しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１３４０２７３

ところが、従来の推力アームでは機械的剛性が小さいので、駆動対象によっては精度が劣る場合がある。この推力アームの機械的剛性を向上するためには、推力アームの肉厚を増加する等の形状変更、又は増加が必要であるが、従来技術では、推力アーム形状を変更した分だけ可動範囲が減少し、又は可動範囲確保のためアクチュエータの体格が大きくなる問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、推力アーム形状の変化、及び増分をセンターヨーク、及び端部外ヨークの切欠部で吸収し、アクチュエータ体格を変更せずに推力アームの機械的剛性を向上することが可能であるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、センターヨークと、このセンターヨークを挟むように両側に配置された一対の外ヨークと、前記センターヨークと前記外ヨークと対向する面に設置された磁石と、前記センターヨークと前記外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと前記磁石から構成される磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイルと、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられ推力を取り出す推力アームから構成されたリニアアクチュエータにおいて、前記推力アームの先端部に補強用のリブを設けたものである。
請求項２に記載の発明は、前記推力アームの先端部が端部外ヨーク側に移動してきた際に、前記リブが進入できる切欠部を前記センターヨーク、及び前記端部外ヨークに設けたものである。
請求項３に記載の発明は、前記リブを前記推力アームの先端部の内側に並行に配置したものである。
請求項４に記載の発明は、前記リブを前記推力アーム先端部の両角の形状を略三角形状にしたものである。
請求項５に記載の発明は、前記推力アームを駆動する前記磁石と電機子コイルの対を少なくとも２対設置したものである。

本発明によると、次のような効果がある。
（１）推力アームがリブ付構造となっているため、機械的剛性が高い。
（２）推力アームのリブ部をセンターヨークの切欠部に配置するため、アクチュエータ体格が増加せず小形形状を維持できる。
（３）推力アームのリブ部、及びセンターヨークの切欠部の形状を自由に設定することが出来るので、製作性に優れている。
（４）センターヨークに切欠部を設けても、磁気回路に影響が無いため、アクチュエータ特性が維持できる。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例１を示すボイスコイル型のリニアアクチュエータ上面図、図２はその側面図である。
図において、８はリブ、９はリブ８を収納する切欠部である。他の符号は背景技術で述べたものと同じである。
リブ８は、コ字状の推力アーム７の先端部７ａの内側にほぼ平行に設けてある。切欠部９は、センターヨーク１および端部外ヨーク４にリブ８の厚さより大きい寸法で切り欠いてある。図３にリブ８が収納された状態を示す。
推力アーム７、及びリブ８は可動子６に伴って移動し、リブ８はセンターヨーク１、及び端部外ヨーク４の切欠部９に自由に出入りすることができる。
このように、リブ８を設けることにより機械的な剛性が向上する。しかし、リブ８の長さの分が増えても、推力アーム７のストロークは変わらない。
本発明が特許文献１と異なる部分は、リブ８がセンターヨーク１、及び端部外ヨーク４の切欠部９に入ることができることである。

図４は本発明の実施例２を示すボイスコイル型のリニアアクチュエータ上面図である。
本実施例のリブ８は、実施例１のリブ８に、コ字状の両方の角に略三角形状のものを加えている。切欠部９は、実施例１のそれよりさらにセンターヨーク１の両角を略同形状に切り欠いている。実施例１と同様にリブ８は、センターヨーク１、及び端部外ヨーク４の切欠部９に自由に出入りすることができる。
このようにすることにより、機械的な剛性は実施例１よりさらに向上するが、推力アーム７のストロークは変わらない。

図５は、実施例１の構造のものに磁石３、及び可動子６の対を２対に増やしたものである。
本実施例では、磁石３、及び可動子６を増加したので、剛性が大きく推力の大きいリニアアクチュエータが得られる。

本発明によれば、リニアアクチュエータの駆動時はアーム７、及びリブ８は可動子６に伴って移動する。このとき可動範囲端において、リブ８はセンターヨーク１、及び端部外ヨーク４の切欠部９に自由に出入りすることができるため、リブ８を設置することで、可動範囲が損なわれることは無い。

本発明の実施例１を示すボイスコイル型のリニアアクチュエータの上面図 図１の側面図 図２の切欠部の形状、及び推力アームのリブ形状を示す部分拡大側面図 本発明の実施例２を示す上面図 本発明の実施例３を示すボイスコイル型のリニアアクチュエータの側面図 従来のリニアアクチュエータを示す上面図 図６の側面図

符号の説明

１ センターヨーク
２ 外ヨーク
３ 磁石
４ 端部外ヨーク
５ 電機子コイル
６ 可動子
７ 推力アーム
８ リブ
９ 切欠部

Claims (5)

1. センターヨークと、このセンターヨークを挟むように両側に配置された一対の外ヨークと、前記センターヨークと前記外ヨークと対向する面に設置された磁石と、前記センターヨークと前記外ヨークの両端部を磁気的に結合する一対の端部外ヨークと前記磁石から構成される磁気空隙に移動可能に挿入された電機子コイルと、前記電機子コイルを可動子とし、前記可動子に取り付けられ推力を取り出す推力アームから構成されたリニアアクチュエータにおいて、
   前記推力アームの先端部に補強用のリブを設けたことを特徴とするボイスコイル型リニアアクチュエータ。
2. 前記推力アームの先端部が端部外ヨーク側に移動してきた際に、前記リブが進入できる切欠部を前記センターヨーク、及び前記端部外ヨークに設けたことを特徴とする請求項１記載のボイスコイル型のリニアアクチュエータ。
3. 前記リブは、前記推力アームの先端部の内側に並行に配置されていることを特徴とする請求項１記載のボイスコイル型のリニアアクチュエータ。
4. 前記リブは、前記推力アーム先端部の両角の形状を略三角形状にしたことを特徴とする請求項１記載のボイスコイル型のリニアアクチュエータ。
5. 前記推力アームを駆動する前記磁石と電機子コイルの対を少なくとも２対配置したことを特徴とする請求項１記載のボイスコイル型のリニアアクチュエータ。

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