JP2012041962A - Magnetic force type actuator, and opening/closing assisting device - Google Patents

Magnetic force type actuator, and opening/closing assisting device Download PDF

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Muneaki Takara
宗明 高良
Mihoko Maejima
美保子 前島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic force type actuator capable of imparting energization force by magnetic force over a long range in the axial direction of a cylinder, and to provide an opening/closing assisting device for providing opening/closing assisting force by the same.SOLUTION: A cylinder 11 is axially polarized into an N pole and an S pole by a permanent magnet 21 for a cylinder, and the polarization line thereof is assumed to be α. A piston 31 is axially polarized into an N pole and an S pole by a permanent magnet 32 for a piston, and the polarization line thereof is assumed to be β. By the influence of magnetic force between both the permanent magnets 21 and 31, the piston 31 receives axial energization force with respect to the cylinder 11 by the influence of the magnetic force between both the permanent magnets 21 and 31 at any position other than a reference position where α and β coincide with each other. The energization force can be used for opening operation assist or closing operation assist for a door.

Description

本発明は、磁力式アクチュエータおよびこの磁力式アクチュエータを利用した開閉補助装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic actuator and an opening / closing assist device using the magnetic actuator.

例えば自動車のドア等の開閉部材を開動作させる際に、開方向への補助力を与えるために、ガススプリングが多く利用されている。特に、トランクリッドやバックドアのように、開動作がドアを上方へ持ち上げる動作となる場合に、補助力が望まれることになる。ガススプリングは、シリンダ形式とされて、シリンダとシリンダから伸びるピストンロッドとのいずれか一方が車体に連結される一方、他方がドアに連結される。そして、ピストンロッドは、シリンダ内に封入したガス圧を受けて常時伸び方向に付勢されていて、ドアを開動作させる際に、ピストンロッドを介してガス圧が開動作の補助力として作用することになる。このようなガススプリングは、シリンダ内にガスを封入することから、長期間使用するとガスもれの問題があり、またシール等の関係から精密な作りが要求され、高価なものとなる。   For example, when an opening / closing member such as a door of an automobile is opened, a gas spring is often used to provide an assisting force in the opening direction. In particular, when the opening operation is an operation for lifting the door upward, such as a trunk lid or a back door, an auxiliary force is desired. The gas spring is a cylinder type, and one of the cylinder and the piston rod extending from the cylinder is connected to the vehicle body, and the other is connected to the door. The piston rod receives the gas pressure sealed in the cylinder and is constantly urged in the extending direction, and when the door is opened, the gas pressure acts as an auxiliary force for the opening operation through the piston rod. It will be. Since such a gas spring encloses gas in the cylinder, there is a problem of gas leakage when it is used for a long period of time, and it is required to be made precisely due to the seal and the like, and becomes expensive.

一方、磁力、特に安価かつ簡単な構成となる永久磁石を利用したアクチュエータも提案されている。特許文献1には、シリンダ内面とピストン外面とにそれぞれ相対向するようにして一対の永久磁石を配置して、この一対の永久磁石をシリンダの径方向にN極とS極とに分極させると共に、対面する側の極性が互いに異極(つまり吸引関係)となるようにしたものがある。   On the other hand, there has also been proposed an actuator using a permanent magnet that has a magnetic force, particularly an inexpensive and simple configuration. In Patent Document 1, a pair of permanent magnets are arranged so as to face each other on the cylinder inner surface and the piston outer surface, and the pair of permanent magnets are polarized into the N pole and the S pole in the cylinder radial direction. Some of the opposite sides have different polarities (ie, suction relationship).

特開2002−54671号公報JP 2002-54671 A

特許文献1に記載のような磁力式アクチュエータは、シリンダ側の永久磁石とピストン側の永久磁石とが軸方向に互いにずれた位置となったときにのみ磁力による吸引作用が働くものであり、長いストロークに渡って磁力による吸引作用を得ることが事実上難しいものとなる。   The magnetic actuator as described in Patent Document 1 has an attractive action by magnetic force only when the cylinder-side permanent magnet and the piston-side permanent magnet are shifted from each other in the axial direction, and is long. It becomes practically difficult to obtain an attractive action by magnetic force over the stroke.

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、永久磁石を利用して、長いストローク範囲に渡って磁力による反発作用あるいは吸引作用が得られるようにした磁力式アクチュエータを提供することにある。
本発明の別の目的は、上記磁力式アクチュエータを利用して開閉部材の開動作あるいは閉動作に補助力を与えることのできるようにした開閉補助装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to use a permanent magnet to obtain a repulsive action or attractive action by a magnetic force over a long stroke range. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide an opening / closing assisting device capable of applying an assisting force to the opening / closing operation of the opening / closing member using the magnetic actuator.

前記目的を達成するため、本発明における磁力式アクチュエータにあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に嵌合されたピストンと、該ピストンに一体化されて該シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、を備え、
前記シリンダが、シリンダ用永久磁石を有して、該シリンダ用永久磁石によって該シリンダが軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記ピストンが、ピストン用永久磁石を有して、該ピストン用永久磁石によって軸方向にN極とS極とに分極されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the magnetic actuator according to the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
A cylinder, a piston slidably fitted in the cylinder, and a piston rod integrated with the piston and extending to the outside of the cylinder,
The cylinder has a permanent magnet for the cylinder, and the cylinder is axially polarized into an N pole and an S pole by the cylinder permanent magnet;
The piston has a permanent magnet for the piston, and is polarized into the north and south poles in the axial direction by the permanent magnet for the piston.
It is like that.

上記解決手法によれば、シリンダ内におけるピストン位置が、シリンダの分極ライン(N極とS極との境)とピストンの分極ラインとが一致した基準位置にあるときのみ、シリンダ内で静止される。そして、ピストンが上記基準位置から軸方向にずれた位置では、シリンダ用永久磁石とピストン用永久磁石との間での軸方向に作用する磁力を受けて、基準位置からさらに離れる方向かあるいは基準位置へ戻ろうとする力(付勢力)を受けることになる。つまり、磁力によって、基準位置以外では、ピストンロッドは伸び方向または縮み方向に付勢されることになる(アクチュエータとしての機能の確保)。そして、ピストン用永久磁石が、基準位置からずれた位置にある限り、シリンダ用永久磁石の長さ範囲のどの位置にあっても、上記付勢力を確保することができる。なお、ピストンロッドが伸び方向に付勢されるか縮み方向に付勢されるかは、軸方向一端側(つまり他端側)におけるシリンダ用永久磁石とピストン用永久磁石との極性の異動関係によって決定されることになる。   According to the above-described solution, the piston position in the cylinder is stopped in the cylinder only when the cylinder polarization line (boundary between the N pole and the S pole) is at the reference position where the piston polarization line coincides. . At a position where the piston is displaced in the axial direction from the reference position, the piston receives a magnetic force acting in the axial direction between the cylinder permanent magnet and the piston permanent magnet, and is further away from the reference position or the reference position. It will receive the power (energizing force) to return to. In other words, the piston rod is biased in the extending direction or the contracting direction by the magnetic force except for the reference position (ensuring the function as an actuator). As long as the piston permanent magnet is at a position shifted from the reference position, the urging force can be ensured at any position in the length range of the cylinder permanent magnet. Whether the piston rod is biased in the extension direction or in the contraction direction depends on the change in polarity of the permanent magnet for the cylinder and the permanent magnet for the piston on one end side (that is, the other end side) in the axial direction. Will be decided.

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置に復帰される力を受けるようにされている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、磁力によってピストンが基準位置に向けて復帰付勢される形式の磁力式アクチュエータが提供される。
A preferred mode based on the above solution is as described in claim 2 and the following claims. That is,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, the piston is moved to the reference position by a magnetic force when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction. To receive the power to be restored,
(Corresponding to claim 2). In this case, a magnetic actuator of a type in which the piston is returned to the reference position by the magnetic force is provided.

前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、磁力によってピストンが基準位置から離れる方向に付勢される形式の磁力式アクチュエータが提供される。
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. Furthermore, it is made to receive the force of the direction of leaving,
(Corresponding to claim 3). In this case, a magnetic actuator of a type in which the piston is urged away from the reference position by the magnetic force is provided.

前記シリンダ用永久磁石が、筒状とされて、前記シリンダの軸方向ほぼ全長に渡って伸びている、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、極めて簡単な構成によって、シリンダを軸方向おいて分極することができる。また、磁力による駆動力を大きく確保する上でも好ましいものとなる。   The cylinder permanent magnet is formed in a cylindrical shape and extends substantially over the entire length in the axial direction of the cylinder (corresponding to claim 4). In this case, the cylinder can be polarized in the axial direction with a very simple configuration. In addition, it is preferable to ensure a large driving force by magnetic force.

筒状とされた前記シリンダ用永久磁石と筒状の磁性部材とが互いにその端面をつきあわせた状態で組み合わされて、該シリンダ用永久磁石と筒状の磁性部材との組み合わせ体が前記シリンダのほぼ全長に渡って伸びている、ようにしてある(請求項5対応)。この場合、例えば鉄部材等の安価な磁性部材を利用して、コストを極力低減しつつシリンダを軸方向に分極することができる。また、シリンダの分極ラインを、シリンダ用永久磁石側に近づける上でも好ましいものとなる。   The cylinder-shaped permanent magnet for cylinder and the cylinder-shaped magnetic member are combined with their end surfaces being brought into contact with each other, and a combined body of the cylinder-shaped permanent magnet and the cylinder-shaped magnetic member is combined with the cylinder. It extends over almost the entire length (corresponding to claim 5). In this case, for example, an inexpensive magnetic member such as an iron member can be used to polarize the cylinder in the axial direction while reducing the cost as much as possible. Also, it is preferable to bring the cylinder polarization line closer to the cylinder permanent magnet side.

筒状とされると共に軸方向にN極とS極とに分極された補助永久磁石をさらに備え、
前記磁性部材の一端部側に前記永久磁石が設けられると共に、該磁性部材の他端部側に前記補助永久磁石が設けられ、
前記補助永久磁石が、前記磁性部材の端面と突き合わせた状態で配設され、
前記補助永久磁石は、少なくとも前記ピストン用永久磁石が接近した状態において、該ピストン用永久磁石に対して前記シリンダ用永久磁石から受ける磁力の影響を補助する方向の磁力を与えるように設定されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、シリンダ軸方向において部分的にシリンダ用永久磁石を用いつつも、補助永久磁石によりシリンダ用永久磁石の機能を実質的に高めることができる。
And further comprising an auxiliary permanent magnet that is cylindrical and is polarized in the axial direction to N and S poles,
The permanent magnet is provided on one end side of the magnetic member, and the auxiliary permanent magnet is provided on the other end side of the magnetic member,
The auxiliary permanent magnet is disposed in a state of abutting against the end face of the magnetic member,
The auxiliary permanent magnet is set so as to give a magnetic force in a direction assisting the influence of the magnetic force received from the cylinder permanent magnet to the piston permanent magnet at least in a state where the piston permanent magnet is approached. ,
(Corresponding to claim 6). In this case, the function of the cylinder permanent magnet can be substantially enhanced by the auxiliary permanent magnet while the cylinder permanent magnet is partially used in the cylinder axial direction.

前記シリンダ用永久磁石が、それぞれ前記シリンダの軸方向に伸びる複数の棒状永久磁石によって構成され、
前記複数の棒状永久磁石が、前記シリンダの周方向に間隔をあけて配設されている、
ようにしてある(請求項7対応)。この場合、シリンダ用永久磁石として棒状のものを用いて、シリンダ用永久磁石の形状簡単化等の上で好ましいものとなる。
The cylinder permanent magnet is composed of a plurality of rod-like permanent magnets that extend in the axial direction of the cylinder,
The plurality of rod-like permanent magnets are arranged at intervals in the circumferential direction of the cylinder.
(Corresponding to claim 7). In this case, a rod-shaped magnet is used as the cylinder permanent magnet, which is preferable in terms of simplifying the shape of the cylinder permanent magnet.

前記基準位置が、前記シリンダの軸方向中間位置よりも該一方側部側に片寄った位置とされている、ようにしてある(請求項8対応)。この場合、基準位置を横切ることなくピストンが異動できるストローク範囲を長く確保する上で好ましいものとなる。   The reference position is set to be a position that is offset toward the one side of the cylinder in the axial direction (corresponding to claim 8). In this case, it is preferable to secure a long stroke range in which the piston can move without crossing the reference position.

前記シリンダの一端部側は、前記ピストンロッドが貫通しないボトムフランジ部で閉じられており、
前記シリンダの他端部側は、前記ピストンロッドが摺動自在に貫通するヘッドフランジ部で閉じられている、
ようにしてある(請求項9対応)。この場合、極く一般的なシリンダ形式として、汎用性確保等の上で好ましいものとなる。
One end side of the cylinder is closed by a bottom flange portion through which the piston rod does not penetrate,
The other end side of the cylinder is closed by a head flange portion through which the piston rod slidably passes.
(Corresponding to claim 9). In this case, it is preferable as a very general cylinder type in terms of ensuring versatility.

前記ピストンロッドが、一対設けられて、前記ピストンを境に互いに離間する方向に伸びており、
前記一対のピストンロッドのうち、一方のピストンロッドが前記シリンダの一方側端部から外部へ伸びており、他方のピストンロッドが前記シリンダの他方側端部から外部へ伸びている、
ようにしてある(請求項10対応)。この場合、ピストンロッドを一対有する形式とすることができる。
A pair of the piston rods are provided and extend in directions away from each other with the piston as a boundary,
Of the pair of piston rods, one piston rod extends from one end of the cylinder to the outside, and the other piston rod extends from the other end of the cylinder to the outside.
(Corresponding to claim 10). In this case, a type having a pair of piston rods can be adopted.

前記別の目的を達成するため、本発明における開閉補助装置にあっては、次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項11に記載のように、
本体部材に形成された開口部が、開閉部材によって開閉されるようにされ、
磁力式アクチュエータによって、開閉部材の開動作または閉動作に補助力が与えられるようにされており、
前記磁力式アクチュエータは、シリンダ用永久磁石を有するシリンダと、該シリンダ内に摺動自在に嵌合されると共にピストン用永久磁石を有するピストンと、該ピストンに一体化されて該シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、を備え、
前記シリンダが、前記シリンダ用永久磁石によって該シリンダが軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記ピストンが、前記ピストン用永久磁石によって軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記シリンダとピストンロッドとのいずれか一方が前記本体部材に連結されると共に、他方が前記開閉部材に連結されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、磁力式アクチュエータを、開閉部材の開動作への補助力付与または閉動作への補助力付与のために用いた開閉補助装置が提供される。
In order to achieve the another object, in the opening / closing auxiliary device according to the present invention, the following solution is adopted. That is, as described in claim 11 in the claims,
The opening formed in the main body member is opened and closed by the opening and closing member,
An auxiliary force is given to the opening or closing operation of the opening and closing member by the magnetic actuator,
The magnetic actuator includes a cylinder having a permanent magnet for a cylinder, a piston that is slidably fitted in the cylinder and has a permanent magnet for a piston, and is integrated with the piston and extends to the outside of the cylinder. A piston rod,
The cylinder is polarized in the axial direction into N and S poles by the cylinder permanent magnet,
The piston is polarized in the axial direction into the north and south poles by the permanent magnet for the piston;
One of the cylinder and the piston rod is connected to the main body member, and the other is connected to the opening / closing member.
It is like that. According to the above solution, an opening / closing assisting device using a magnetic actuator for applying an assisting force to the opening operation of the opening / closing member or an assisting force to the closing operation is provided.

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項12以下に記載のとおりである。すなわち、
前記開閉部材が、ドアとされている、ようにしてある(請求項12対応)。この場合、ドアの開動作または閉動作をについての補助力付与を行うことができる。
A preferred mode based on the above solution is as described in claims 12 and below in the scope of claims. That is,
The opening / closing member is a door (corresponding to claim 12). In this case, it is possible to apply auxiliary force for the opening or closing operation of the door.

前記本体部材が車両の車体とされている、ようにしてある(請求項13対応)。この場合、車両のドアはかなり大型かつ重量物となるので、磁力式アクチュエータによる開動作あるいは閉動作の補助を与えることは、乗員等にとってドアを開くあるいは閉じる際の操作力低減となって、極めて好ましいものとなる。   The main body member is a vehicle body (corresponding to claim 13). In this case, since the door of the vehicle is quite large and heavy, providing assistance for the opening or closing operation by the magnetic actuator reduces the operating force when opening or closing the door for passengers, etc. This is preferable.

前記開閉部材は、上方へ持ち上げたときに開とされ、
前記磁力式アクチュエータによって、前記開閉部材の開動作に対して補助力が与えられる、
ようにしてある(請求項14対応)。この場合、開閉部材を持ち上げつつ開くために要する操作力を低減する上で極めて好ましいものとなる。また、開閉部材を閉じる際には、開閉部材の重量を利用して行うことができるので、磁力式アクチュエータによる抵抗が事実上問題とならないものとなる。
The opening and closing member is opened when lifted upward;
An auxiliary force is given to the opening operation of the opening and closing member by the magnetic actuator.
(It corresponds to claim 14). In this case, it is extremely preferable to reduce the operating force required to lift and open the opening / closing member. Further, since the opening / closing member can be closed using the weight of the opening / closing member, the resistance due to the magnetic actuator is practically not a problem.

前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材を開閉させたとき、前記ピストンは前記基準位置を横切らない範囲で作動されるように設定されて、前記磁力式アクチュエータから開方向の補助力のみを受けるようにされている、
ようにしてある(請求項15対応)。この場合、磁力式アクチュエータが、もっぱらピストンロッドの伸び方向(つまり開動作補助の方向)への駆動力付与のために作用して、不用意に閉方向への駆動力が与えられてしまう事態を防止する上でも好ましいものとなる。
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
When the opening and closing member is opened and closed, the piston is set to be operated within a range that does not cross the reference position, and receives only the auxiliary force in the opening direction from the magnetic actuator.
(Corresponding to claim 15). In this case, the magnetic actuator acts solely to apply the driving force in the direction of extension of the piston rod (that is, the direction of assisting the opening operation), and the driving force in the closing direction is inadvertently applied. This is also preferable for prevention.

前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切って作動するように設定され、
前記開閉部材が閉位置にあるときは、磁力によって閉位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を閉位置から開位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の開動作が補助される、
ようにしてある(請求項16対応)。この場合、それぞれ磁力を利用して、開動作への補助力付与作用と、閉位置の保持作用とを共に得ることができる。特に、閉位置にあるドアが、不用意に開方向へ変位されてしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening / closing of the opening / closing member, the piston is set to operate across the reference position,
When the opening and closing member is in the closed position, the closed position is held by magnetic force,
When the open / close member is displaced from the closed position to the open position, the opening operation of the open / close member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
(Corresponding to claim 16). In this case, each of the magnetic force can be used to obtain both an assisting force application action for the opening operation and a holding action for the closed position. In particular, it is preferable to prevent the door in the closed position from being inadvertently displaced in the opening direction.

前記シリンダ側の前記分極ラインが、該シリンダの軸方向中間位置よりも前記開閉部材の閉位置となる方向に片寄った位置となるように設定されている、ようにしてある(請求項17対応)。この場合、ドアの開閉に伴うピストンストロークのうち、極力長いストローク範囲を開動作への補助力付与のために使用することができる。   The polarization line on the cylinder side is set so as to be offset from a middle position in the axial direction of the cylinder toward the closing position of the opening / closing member (corresponding to claim 17). . In this case, a stroke range that is as long as possible among piston strokes associated with opening and closing of the door can be used for applying auxiliary force to the opening operation.

前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切るように設定され、
前記開閉部材が閉位置にあるときは、磁力によって該閉位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を閉位置から開位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の開動作が補助される、
ようにしてある(請求項18対応)。この場合、それぞれ磁力を利用して、開動作への補助力付与作用と、閉位置の保持作用とを共に得ることができる。特に、閉位置にあるドアが、不用意に開方向へ変位されてしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening and closing of the opening and closing member, the piston is set to cross the reference position,
When the opening and closing member is in the closed position, the closed position is held by a magnetic force;
When the open / close member is displaced from the closed position to the open position, the opening operation of the open / close member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
(Corresponding to claim 18). In this case, each of the magnetic force can be used to obtain both an assisting force application action for the opening operation and a holding action for the closed position. In particular, it is preferable to prevent the door in the closed position from being inadvertently displaced in the opening direction.

前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切るように設定され、
前記開閉部材が開位置にあるときは、磁力によって該開位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を開位置から閉位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の閉動作が補助される、
ようにしてある(請求項19対応)。この場合、請求項18の場合とは逆に、開位置の保持作用と、閉動作への補助力付与の作用とを共に得ることができる。
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening and closing of the opening and closing member, the piston is set to cross the reference position,
When the open / close member is in the open position, the open position is maintained by a magnetic force;
When the opening and closing member is displaced from the open position to the closed position, the closing operation of the opening and closing member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
(Corresponding to claim 19). In this case, contrary to the case of the eighteenth aspect, it is possible to obtain both the holding action of the open position and the action of applying auxiliary force to the closing operation.

前記開閉部材が、閉位置から一方側へ変位したときおよび他方側へ変位したときのいずれも開位置となるように設定され、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置に戻る力を受けるようにされ、
前記開閉部材が前記閉位置とされたときに、前記ピストンが前記基準位置に位置するように設定されている、
ようにしてある(請求項20対応)。この場合、開閉部材を、2方向のうちいずれの方向に開いたときでも、開閉部材を閉位置に復帰させることができる。
When the opening / closing member is displaced from the closed position to one side and when displaced to the other side, the opening / closing member is set to be the open position,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, the piston is moved to the reference position by a magnetic force when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction. To receive the force to return,
When the opening / closing member is in the closed position, the piston is set to be in the reference position,
This is done (corresponding to claim 20). In this case, the opening / closing member can be returned to the closed position when the opening / closing member is opened in any one of the two directions.

本発明によれば、磁力による付勢力が得られるストロークを長く確保した磁力式アクチュエータを提供することができる。また、この磁力式アクチュエータを、開閉部材の開動作補助または閉動作補助のために利用した開閉補助装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetic actuator which ensured the long stroke which can obtain the urging | biasing force by magnetic force can be provided. In addition, it is possible to provide an opening / closing assisting device using this magnetic actuator for assisting the opening / closing operation of the opening / closing member.

基準位置からピストンが離れる方向に付勢される反発場となる場合の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example in the case of becoming a repulsion field urged | biased in the direction which a piston leaves | separates from a reference position. ピストンが基準位置へ復帰する方向に付勢される吸引場となる場合の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example in the case of becoming a suction field urged | biased in the direction which a piston returns to a reference position. 本発明による磁力式アクチュエータを自動車のバックドアの開動作補助用として適用した場合の一例を示す側面図。The side view which shows an example at the time of applying the magnetic type actuator by this invention as an object for opening operation assistance of the back door of a motor vehicle. 図3に示す磁力式アクチュエータの一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the magnetic type actuator shown in FIG. 磁力式アクチュエータを水平方向に移動されるドアの開閉補助用として適用する場合の一例を示す簡略説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a simplified explanatory diagram showing an example when a magnetic actuator is applied to assist opening / closing of a door moved in a horizontal direction. 閉位置から2方向へ開かれるドアの一例を示す簡略平面図。The simplified top view which shows an example of the door opened in two directions from a closed position. 図6に示すドアに連結される磁力式アクチュエータの一例を示す要部平面図。The principal part top view which shows an example of the magnetic actuator connected with the door shown in FIG. 両開き式の一対のドアを磁力式アクチュエータによって開動作補助する場合の例を示す図。The figure which shows the example in the case of assisting opening operation of a pair of double doors by a magnetic actuator. シリンダ用永久磁石を棒状とした場合の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example at the time of making the permanent magnet for cylinders into a rod shape. 図9のX10−X10線相当断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to line X10-X10 in FIG. 9; シリンダ用永久磁石と磁性部材とを組み合わせた一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example which combined the permanent magnet for cylinders and the magnetic member. シリンダ用永久磁石と磁性部材と補助永久磁石とを組み合わせた一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example which combined the permanent magnet for cylinders, the magnetic member, and the auxiliary | assistant permanent magnet. ピストン用永久磁石を筒状とした場合の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example at the time of making the permanent magnet for pistons cylindrical. 図13に示すピストン用永久磁石とピストンロッドとの結合例を示す要部断面図。FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part showing an example of coupling between the piston permanent magnet and the piston rod shown in FIG. 13.

図1、図2は、本発明の基本原理を示すものである。図中、Aは円筒状とされた第1永久磁石であり、Bは円柱状とされた第2永久磁石である。第2永久磁石Bは、第1永久磁石A内に摺動自在に嵌合されている。つまり、第1永久磁石Aがシリンダとして機能され、第2永久磁石Bがピストンとして機能する設定となっている。   1 and 2 show the basic principle of the present invention. In the figure, A is a first permanent magnet having a cylindrical shape, and B is a second permanent magnet having a cylindrical shape. The second permanent magnet B is slidably fitted in the first permanent magnet A. That is, the first permanent magnet A functions as a cylinder, and the second permanent magnet B functions as a piston.

第1永久磁石Aは、軸方向にN極とS極とが分極されており、図1,図2の場合共に、上端側がS極、下端側がN極とされている。第2永久磁石Bも、軸方向にN極とS極とに分極されている。図1では、第2永久磁石Bは、上端側がS極、下端側がN極とされている。これに対して、図2においては、第2永久磁石Bは、上端側がN極、下端側がS極とされている。また、図中、αは第1永久磁石Aの分極ライン(軸方向でのN極とS極との境界)を示し、βは第2永久磁石Bの分極ラインを示す。そして、図1,図2では、それぞれ、両分極ラインαとβとが一致している場合が示される。   In the first permanent magnet A, the N pole and the S pole are polarized in the axial direction, and the upper end side is the S pole and the lower end side is the N pole in both FIGS. The second permanent magnet B is also polarized to the north and south poles in the axial direction. In FIG. 1, the second permanent magnet B has an S pole on the upper end side and an N pole on the lower end side. On the other hand, in FIG. 2, the second permanent magnet B has an N pole on the upper end side and an S pole on the lower end side. In the figure, α indicates the polarization line of the first permanent magnet A (boundary between the N pole and the S pole in the axial direction), and β indicates the polarization line of the second permanent magnet B. FIGS. 1 and 2 show cases where both polarization lines α and β coincide with each other.

図1においては、筒状の第1永久磁石Aの上端面よりも若干上側の空芯部分(第1永久磁石Aの軸線延長線上にある空間部分)はN極となる。また、第1永久磁石Aの下端面よりも若干下側の空芯部分はS極となる。上記上側の空芯部分の極性となるN極は、第2永久磁石Bの上端面側の極性となるS極を引きつける作用をなす。同様に、上記下側の空芯部分の極性となるS極は、第2永久磁石Bの下端面側の極性となるN極を引きつける作用をなす。そして、分極ラインαとβとが一致している基準位置では、第2永久磁石Bは、第1永久磁石Aに対して、この基準位置を保持しようとすることになる。   In FIG. 1, an air core portion (a space portion on the axial extension line of the first permanent magnet A) slightly above the upper end surface of the cylindrical first permanent magnet A is an N pole. Further, the air core part slightly below the lower end surface of the first permanent magnet A becomes the S pole. The north pole that is the polarity of the upper air core part acts to attract the south pole that is the polarity of the upper end surface of the second permanent magnet B. Similarly, the S pole, which is the polarity of the lower air core portion, acts to attract the N pole, which is the polarity on the lower end surface side of the second permanent magnet B. Then, at the reference position where the polarization lines α and β coincide with each other, the second permanent magnet B tries to hold the reference position with respect to the first permanent magnet A.

第2永久磁石Bが第1永久磁石Aに対して、上記基準位置からずれた場合において、第2永久磁石Aの第1永久磁石Aに対する動きは、図1,図2の場合では逆の関係となる。まず、図1の場合は、分極ラインαとβとが一致している基準位置から、第2永久磁石Bが第1永久磁石Aの軸方向にわずかにでも変位された場合は、第2永久磁石Bが第1永久磁石Aに対して、上記変位がさらに大きくなる方向に移動(磁力による付勢)されることになる。具体的には、分極ラインαとβとが一致している基準位置から、第2永久磁石Bを第1永久磁石Aに対して図1上方へ変位させた場合は、第2永久磁石Bは、さらに上方へ移動しようとする力(磁力による付勢力)を受けることになる。また、上記基準位置から、第2永久磁石Bを第1永久磁石Aに対して図1下方へ変位させた場合は、第2永久磁石Bは、さらに下方へ移動しようとする力を受けることになる。このように、図1中矢印で示すように、第2永久磁石Bが基準位置から離れるような力を受ける場合を、以下の説明において反発場と呼ぶ場合がある。   When the second permanent magnet B deviates from the reference position with respect to the first permanent magnet A, the movement of the second permanent magnet A relative to the first permanent magnet A is opposite in the case of FIGS. It becomes. First, in the case of FIG. 1, when the second permanent magnet B is slightly displaced in the axial direction of the first permanent magnet A from the reference position where the polarization lines α and β coincide with each other, The magnet B is moved (biased by magnetic force) in the direction in which the displacement is further increased with respect to the first permanent magnet A. Specifically, when the second permanent magnet B is displaced upward in FIG. 1 with respect to the first permanent magnet A from the reference position where the polarization lines α and β match, the second permanent magnet B In addition, a force (an urging force due to a magnetic force) to move further upward is received. In addition, when the second permanent magnet B is displaced downward in FIG. 1 with respect to the first permanent magnet A from the reference position, the second permanent magnet B receives a force to move further downward. Become. Thus, as shown by the arrow in FIG. 1, the case where the second permanent magnet B receives a force that moves away from the reference position may be referred to as a repulsion field in the following description.

図2は、図1の場合とは逆に、第2永久磁石Bが第1永久磁石Aに対して基準位置からずれると、元の基準位置に復帰する方向の力を受けることになる。すなわち、第2永久磁石Bは、基準位置から図2中上方へ変位して場合あるいは下方へ変位した場合のいずれにあっても、基準位置に復帰することになる。このように、図2中矢印で示すように、第2永久磁石Bが基準位置に復帰するような力を受ける場合を、以下の説明において吸引場と呼ぶこともある。   In FIG. 2, contrary to the case of FIG. 1, when the second permanent magnet B deviates from the reference position with respect to the first permanent magnet A, it receives a force in a direction to return to the original reference position. That is, the second permanent magnet B returns to the reference position regardless of whether the second permanent magnet B is displaced upward or downward in FIG. Thus, as shown by the arrow in FIG. 2, the case where the second permanent magnet B receives a force that returns to the reference position may be referred to as an attraction field in the following description.

図3は、図1に示すような反発場を利用した磁力式アクチュエータを、自動車のドア開閉補助用として適用した例を示す。すなわち、図3において、自動車Vは、その車体2の後端面に形成された後部開口が、水平方向に伸びる軸線を中心として上下方向に揺動されるバックドア1によって開閉されるようになっている。図3では、バックドア1が開状態にあるときが示され、この開状態からバックドア1を下方へ揺動させることにより、閉位置とされる。換言すれば、閉状態にあるバックドア1を開状態にするときは、バックドア1の重量に抗して行う必要があり、かなり大きな操作力が必要とされる。なお、特許請求の範囲との関係において、バックドア1が開閉部材に相当し、車体2が本体部材に相当するものとなる。   FIG. 3 shows an example in which a magnetic actuator using a repulsive field as shown in FIG. 1 is applied to assist opening / closing of a car door. That is, in FIG. 3, the vehicle V is opened and closed by a back door 1 whose rear opening formed on the rear end surface of the vehicle body 2 is swung in the vertical direction about an axis extending in the horizontal direction. Yes. FIG. 3 shows the time when the back door 1 is in an open state, and the back door 1 is swung downward from this open state to be in the closed position. In other words, when the back door 1 in the closed state is opened, it must be performed against the weight of the back door 1, and a considerably large operating force is required. In relation to the claims, the back door 1 corresponds to an opening / closing member, and the vehicle body 2 corresponds to a main body member.

バックドア1の開動作を補助するために、磁力式アクチュエータ10が設けられている。この磁力式アクチュエータ10は、シリンダ11とピストンロッド12とを有し、シリンダ11が車体2に回動自在に連結され、ピストンロッド12がバックドア1に回動自在に連結されている。   In order to assist the opening operation of the back door 1, a magnetic actuator 10 is provided. The magnetic actuator 10 includes a cylinder 11 and a piston rod 12, the cylinder 11 is rotatably connected to the vehicle body 2, and the piston rod 12 is rotatably connected to the back door 1.

磁力式アクチュエータ10の詳細が、図4に示される。この図4において、シリンダ11は、円筒状のシリンダ用永久磁石21と、シリンダ用永久磁石21の内面に一体化された円筒状の内筒部材22と、シリンダ用永久磁石21の外側に配置されたボトム側外筒部材23と、シリンダ用永久磁石21の外側に位置されたヘッド側外筒部材24と、を有する。そして、シリンダ21内、より具体的には内筒部材22内には、ピストン31が摺動自在に嵌合されている。   Details of the magnetic actuator 10 are shown in FIG. In FIG. 4, a cylinder 11 is disposed outside a cylindrical cylinder permanent magnet 21, a cylindrical inner cylinder member 22 integrated on the inner surface of the cylinder permanent magnet 21, and the cylinder permanent magnet 21. The bottom-side outer cylinder member 23 and the head-side outer cylinder member 24 positioned outside the cylinder permanent magnet 21 are provided. A piston 31 is slidably fitted in the cylinder 21, more specifically, in the inner cylinder member 22.

内筒部材22は、低摩擦部材としての非磁性部材(実施形態では合成樹脂)によって形成されて、ピストン31との間での摩擦が小さくなるようにされている。この内筒部材22およびシリンダ用永久磁石21は、シリンダ11のほぼ全長に渡って存在するように設定されている。   The inner cylinder member 22 is formed of a nonmagnetic member (synthetic resin in the embodiment) as a low friction member so that friction with the piston 31 is reduced. The inner cylinder member 22 and the cylinder permanent magnet 21 are set so as to exist over almost the entire length of the cylinder 11.

ボトム側外筒部材23は、有底筒状とされて、シリンダ用永久磁石21と内筒部材22の下側の開口部を閉塞するボトムフランジ部23aを有する。また、ボトム側外筒部材23は、シリンダ用永久磁石21の外周に嵌合されてシリンダ用永久磁石21の上端部付近にまで伸びる外側カバー部23bを有する。そして、外側カバー部23bの上端外周面には、雄ねじ部23cが形成されている。   The bottom-side outer cylinder member 23 has a bottomed cylindrical shape, and has a bottom flange portion 23 a that closes the opening on the lower side of the cylinder permanent magnet 21 and the inner cylinder member 22. The bottom-side outer cylinder member 23 has an outer cover portion 23 b that is fitted to the outer periphery of the cylinder permanent magnet 21 and extends to the vicinity of the upper end portion of the cylinder permanent magnet 21. And the external thread part 23c is formed in the upper end outer peripheral surface of the outer side cover part 23b.

ヘッド側外筒部材24は、シリンダ用永久磁石21と内筒部材22の上側開口部を塞ぐヘッド側フランジ部24aを有して、このヘッド側フランジ部24aに、ピストンロッド12が摺動自在に貫通するガイド孔24bが形成されている。また、ヘッド側外筒部材24は、シリンダ用永久磁石21の上端部外周を覆う外側カバー部24cを有し、この外側カバー部24cの内面には、前記雄ねじ部23cに螺合される雌ねじ部24dが形成されている。上記各外筒部材23と24は、例えば合成樹脂やアルミニウム合金等の非磁性部材によって形成されている。   The head-side outer cylinder member 24 has a head-side flange portion 24a that closes the upper opening of the cylinder permanent magnet 21 and the inner cylinder member 22, and the piston rod 12 is slidable on the head-side flange portion 24a. A penetrating guide hole 24b is formed. The head-side outer cylinder member 24 has an outer cover portion 24c that covers the outer periphery of the upper end portion of the cylinder permanent magnet 21, and an inner thread portion of the outer cover portion 24c that is screwed into the male screw portion 23c. 24d is formed. Each of the outer cylinder members 23 and 24 is formed of a nonmagnetic member such as a synthetic resin or an aluminum alloy.

シリンダ用永久磁石21は、軸方向に分極されて、その上端側がS極、下端側がN極とされ、その分極ラインがαで示される。シリンダ用永久磁石21は、シリンダ11のほぼ全長に渡って伸びて、実質的にシリンダ11を軸方向に分極する機能を有している。   The cylinder permanent magnet 21 is polarized in the axial direction, its upper end side is an S pole, and its lower end side is an N pole, and its polarization line is indicated by α. The cylinder permanent magnet 21 extends over substantially the entire length of the cylinder 11 and has a function of substantially polarizing the cylinder 11 in the axial direction.

シリンダ11内に延びるピストンロッド12の基端部には、円盤状の取付フランジ部12aが形成されている。この取付フランジ部12aに、円柱状のピストン用永久磁石32が着座された状態で固定されている(例えば、接着やねじ等の固定具による固定)。このように、実施形態では、ピストンロッド12の基端部側に構成されるピストン31が、実質的にピストン用永久磁石32によって構成されている。このピストン用永久磁石32は、軸方向に分極されて、その上端側がS極、下端側がN極とされている。ピストンロッド12は、例えば合成樹脂、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の非磁性部材によって形成されている。   A disc-shaped mounting flange portion 12 a is formed at the base end portion of the piston rod 12 extending into the cylinder 11. A cylindrical piston permanent magnet 32 is fixed to the mounting flange portion 12a (for example, fixing by a fixture such as adhesion or a screw). Thus, in the embodiment, the piston 31 configured on the base end side of the piston rod 12 is substantially configured by the piston permanent magnet 32. The piston permanent magnet 32 is polarized in the axial direction so that the upper end side is an S pole and the lower end side is an N pole. The piston rod 12 is formed of a nonmagnetic member such as a synthetic resin, an aluminum alloy, or stainless steel.

上述の説明から既に明かなように、図4に示す磁力式アクチュエータ10は、図1の場合と同様に、反発場とされている。すなわち、図4では、シリンダ11(シリンダ用永久磁石21)の分極ラインαとピストン31(ピストン用永久磁石32)の分極ラインβとが一致した基準位置にある場合が示される。そして、ピストン31が基準位置から上方(ピストンロッド伸び方向)あるいは下方(ピストンロッド縮み方向)に変位したとき、この変位が大きくなる方向の磁力を受けるようになっている。なお、図4中、13、14は、バックドア1や車体2に対して連結するための取付リングである。   As is clear from the above description, the magnetic actuator 10 shown in FIG. 4 is a repulsion field as in the case of FIG. That is, FIG. 4 shows a case where the polarization line α of the cylinder 11 (cylinder permanent magnet 21) and the polarization line β of the piston 31 (piston permanent magnet 32) are at the reference position. When the piston 31 is displaced upward (piston rod extending direction) or downward (piston rod contracting direction) from the reference position, it receives a magnetic force in a direction in which the displacement increases. In FIG. 4, reference numerals 13 and 14 denote attachment rings for connecting to the back door 1 and the vehicle body 2.

図4に示すような磁力式アクチュエータ10は、バックドア1の閉状態では、ピストン31(ピストン用永久磁石32)の下端面位置が図4中CLで示す位置とされる。また、バックドア1が全開状態のときは、ピストン31(ピストン用永久磁石32)の下端面位置が図4中OPで示す位置とされる。ピストン31がCLとOPとの間の範囲で変位するとき、ピストン側分極ラインβが、シリンダ側分極ラインαを横切ることになる。つまり、ピストン31が、基準位置よりもバックドア1の閉方向へ変位されたときは、バックドア1を閉方向に付勢する力が作用し(ピストンロッド12が縮む方向の力を受ける)、バックドア1が不用意に大きく開かないような設定となっている。そして、バックドア1を閉状態から若干開いて、ピストン31の分極ラインβが基準位置を超えて上方(ピストンロッド12の伸び方向)へ変位すると、ピストンロッド12が伸び方向の力を受けて、バックドア1の開動作を補助することになる。   In the magnetic actuator 10 as shown in FIG. 4, when the back door 1 is in the closed state, the lower end surface position of the piston 31 (piston permanent magnet 32) is the position indicated by CL in FIG. When the back door 1 is fully open, the lower end surface position of the piston 31 (piston permanent magnet 32) is the position indicated by OP in FIG. When the piston 31 is displaced in a range between CL and OP, the piston side polarization line β crosses the cylinder side polarization line α. That is, when the piston 31 is displaced in the closing direction of the back door 1 from the reference position, a force that urges the back door 1 in the closing direction acts (receives a force in a direction in which the piston rod 12 contracts), The back door 1 is set so as not to open unintentionally. When the back door 1 is slightly opened from the closed state, and the polarization line β of the piston 31 is displaced upward (in the extending direction of the piston rod 12) beyond the reference position, the piston rod 12 receives a force in the extending direction, The opening operation of the back door 1 is assisted.

分極ラインαとCLとの間でのピストン31(ピストンロッド12)のストロークは、分極ラインαとOPとの間でのピストン31のストロークに比して、十分小さくなっている。つまり、バックドア1の開動作に補助力を付与するストローク範囲が十分大きくなるように設定してある。なお、分極ラインαとCLとの間のストロークが0以下になるように設定して、磁力式アクチュエータ10が常時バックドア1の開動作を補助する設定とすることもできる。   The stroke of the piston 31 (piston rod 12) between the polarization lines α and CL is sufficiently smaller than the stroke of the piston 31 between the polarization lines α and OP. That is, the stroke range for applying the assisting force to the opening operation of the back door 1 is set to be sufficiently large. The magnetic actuator 10 can always be set to assist the opening operation of the back door 1 by setting the stroke between the polarization lines α and CL to be 0 or less.

図5は、磁力式アクチュエータ10の別の適用例を示す。この図5において、41は、鉄道車両における乗降用ドアであり、車体42の側面に形成された乗降用開口部を開閉するようになっている。このドア41は、図示を略す電動式、空気圧式あるいは油圧式等の
アクチュエータによって自動的に閉状態とされるようになっている。この一方、ドア41の開動作は、乗降希望者(お客)がマニュアル操作によって行うようになっている。つまり、寒冷地等では、暖房効果維持のために、乗降希望者がマニュアル操作でドア41を開くようになっている。そして、車両が発車する際には、車掌等によるスイッチ操作に基づいて、ドア41が自動的に閉じられることになる。
FIG. 5 shows another application example of the magnetic actuator 10. In FIG. 5, reference numeral 41 denotes a boarding / alighting door in the railway vehicle, which opens and closes a boarding / alighting opening formed on the side surface of the vehicle body 42. The door 41 is automatically closed by an electric, pneumatic or hydraulic actuator (not shown). On the other hand, the opening operation of the door 41 is performed manually by a person who wants to get on and off (customer). That is, in cold districts and the like, a person who wants to get on and off opens the door 41 by manual operation in order to maintain the heating effect. When the vehicle departs, the door 41 is automatically closed based on a switch operation by a conductor or the like.

上記ドア41と車体42との間に、磁力式アクチュエータ10が介在されている。すなわち、例えばシリンダ11が車体42に連結される一方、ピストンロッド12が、リンク機構、歯車機構、ワイヤ機構等あるいはこれらの組み合わせからなる連動機構43を介して、ドア41に連結されている。ピストンロッド41の伸び方向(図5矢印X4で示す)が、ドア41の開方向(図5矢印Y4で示す)となるようにされている。そして、磁力式アクチュエータ10によって、ドア41の開動作に補助力が与えられるようになっている。なお図5の例では、図4の場合と同様に、分極ラインαとCLとの間のストロークを確保して、磁力式アクチュエータ10によって閉状態を保持させつつ、ドア41の開動作に補助力を与えるようになっている。なお、分極ラインαとCLとの間のストロークが0以下になるようにして、磁力式アクチュエータ10は、ドア41の開動作を補助する作用のみを有するようにしてもよい。   A magnetic actuator 10 is interposed between the door 41 and the vehicle body 42. That is, for example, the cylinder 11 is connected to the vehicle body 42, while the piston rod 12 is connected to the door 41 via an interlocking mechanism 43 formed of a link mechanism, a gear mechanism, a wire mechanism, or the like. The extending direction of the piston rod 41 (indicated by the arrow X4 in FIG. 5) is the opening direction of the door 41 (indicated by the arrow Y4 in FIG. 5). The magnetic actuator 10 gives an assisting force to the opening operation of the door 41. In the example of FIG. 5, as in the case of FIG. 4, the stroke between the polarization lines α and CL is secured and the closed state is maintained by the magnetic actuator 10, and the auxiliary force is applied to the opening operation of the door 41. Is supposed to give. The magnetic actuator 10 may have only an action of assisting the opening operation of the door 41 so that the stroke between the polarization lines α and CL is 0 or less.

図6は、磁力式アクチュエータ10の別の適用例を示すものである。本例では、室の仕仕切壁45に形成された通路46が、ドア47によって開閉されるようになっている。このドア47は、上下方向に伸びる揺動軸48に固定されて、この揺動軸48を中心として揺動される。ドア47を、図6に実線で示す閉位置から、一方側へ揺動させたときおよび他方側へ揺動させたときの両方共に、開状態とされるようになっている。   FIG. 6 shows another application example of the magnetic actuator 10. In this example, a passage 46 formed in the partition wall 45 of the chamber is opened and closed by a door 47. The door 47 is fixed to a swing shaft 48 extending in the vertical direction, and swings about the swing shaft 48. Both when the door 47 is swung from the closed position shown by the solid line in FIG. 6 to the one side and to the other side, the door 47 is opened.

磁力式アクチュエータ10が、ドア46の揺動軸47に対して連結されている。磁力式アクチュエータ10の例えばシリンダ11が仕切壁45に連結され、ピストンロッド12が揺動軸48に連結されている。図7に示すように、ピストンロッド12にはラック部12bが形成される一方、揺動軸48にはラック部12bに噛合する歯車49が固定されている。これにより、ピストンロッド12の伸縮動に応じて、揺動軸48(つまりドア47)が揺動されるようになっている。   The magnetic actuator 10 is connected to the swing shaft 47 of the door 46. For example, the cylinder 11 of the magnetic actuator 10 is connected to the partition wall 45, and the piston rod 12 is connected to the swing shaft 48. As shown in FIG. 7, the rack portion 12 b is formed on the piston rod 12, and a gear 49 that meshes with the rack portion 12 b is fixed to the swing shaft 48. As a result, the swing shaft 48 (that is, the door 47) is swung in accordance with the expansion and contraction of the piston rod 12.

磁力式アクチュエータ10は、ドア47が図6実線で示す閉位置にあるとき、分極ラインαとβとが一致した基準位置となるように設定されている。つまり、ドア47は、閉状態から、一方側あるいは他方側いずれの方向にも、磁力式アクチュエータ10によって開方向へ補助力が与えられるようになっている。   The magnetic actuator 10 is set such that when the door 47 is in the closed position shown by the solid line in FIG. That is, the door 47 is configured such that an auxiliary force is applied in the opening direction by the magnetic actuator 10 in either the one side or the other side from the closed state.

図6,図7の変形例として、磁力式アクチュエータ10を図2で説明した吸引場のものに変更した場合がある。すなわち、図4において、ピストン用永久磁石32の上端面側をN極とし、下端面側をS極とすることにより、ピストン31が基準位置に復帰しようとする吸引場形式の磁力式アクチュエータとなる。そして、ドア47が閉位置にあるときに、ピストン31が基準位置にあるように設定される。この場合は、反発場の場合とは逆に、ドア47を開いたときに、磁力式アクチュエータ10によってドア47が閉位置に復帰する補助力が与えられることになる(ドアクローザの機能)。   As a modification of FIGS. 6 and 7, the magnetic actuator 10 may be changed to the suction field described with reference to FIG. That is, in FIG. 4, the upper end surface side of the piston permanent magnet 32 is the N pole and the lower end surface side is the S pole, so that the piston 31 is a magnetic field type actuator that attempts to return to the reference position. . When the door 47 is in the closed position, the piston 31 is set to be in the reference position. In this case, contrary to the case of the repulsion field, when the door 47 is opened, an auxiliary force is applied by the magnetic actuator 10 to return the door 47 to the closed position (function of a door closer).

図6,図7のさらに別の変形例として、ドア47が、閉位置から一方向にのみ揺動されて(例えば図6上方へのみ揺動可能)、開とされる場合を考える。このようなドア47は、一般家庭やホテル等のドアにおいてよくみられる設定である。なお、磁力式アクチュエータ10は、図4の場合と同様に反発場とされている。ただし、磁力式アクチュエータ10は、図4中CLの位置がドア47の全開位置とされ、図4中OPの位置がドア47の全閉位置となるように設定される。ドア47を開いている途中で、ドア47から開動作のための操作力を解放したとき、ドア47は磁力式アクチュエータ10によって閉位置に向けて付勢されることになる(磁力式アクチュエータ10がいわゆるドアクローザの作用で、ドア47の閉め忘れ防止)。ただし、ドア47を全開位置にしたときは、ピストン31が基準位置を超えるため、磁力式アクチュエータ10はドア47に対して開方向への補助力を与えることとなって、ドア47を全開位置に保持する機能を果たすことになる。   As another modification of FIGS. 6 and 7, consider a case where the door 47 is swung only in one direction from the closed position (for example, can swing only upward in FIG. 6) and opened. Such a door 47 is a setting often found in doors of ordinary households and hotels. The magnetic actuator 10 has a repulsion field as in the case of FIG. However, the magnetic actuator 10 is set so that the position CL in FIG. 4 is the fully open position of the door 47 and the position OP in FIG. 4 is the fully closed position of the door 47. When the operation force for opening operation is released from the door 47 while the door 47 is being opened, the door 47 is biased toward the closed position by the magnetic actuator 10 (the magnetic actuator 10 is The so-called door closer prevents the forgetting to close the door 47). However, when the door 47 is in the fully open position, the piston 31 exceeds the reference position, so the magnetic actuator 10 gives an assisting force in the opening direction to the door 47, and the door 47 is in the fully open position. The function to hold will be fulfilled.

図8は、鉄道車両の乗降用ドアが、左右一対のドア51,52によって形成された両開き式とされている。このドア51,52は、それぞれ、自動的に閉状態とされ、開動作は乗降希望者がマニュアル操作することにより行うようになっている。また、磁力式アクチュエータ10B(10に相当で、反発場である)は、一対のピストンロッド12A、12Bを有している。つまり、ピストン31の各端面からそれぞれピストンロッド12A、12Bが一体的に伸びている。各ピストンロッド12A、12Bには、ラック12cあるいは12dが形成されている。このラック12cに噛合する歯車53が、連動機構43Bを介して、一方のドア51に連結されている。ラック12dに螺合する歯車54が、連動機構43Cを介して、他方のドア52に連結されている。ピストンロッド12Aが伸び方向に変位したときに、一方のドア51が開かれるようになっている。同様に、他方のピストンロッド12Bが伸び方向に変位したときに、他方のドア52が開かれるようになっている。そして、ピストン31が基準位置にあるときは、ドア51,52が共に閉状態となるように設定されている。   In FIG. 8, the entry / exit door of the railway vehicle is a double door type formed by a pair of left and right doors 51, 52. Each of the doors 51 and 52 is automatically closed, and the opening operation is performed by a manual operation by a person who wants to get on and off. Further, the magnetic actuator 10B (corresponding to 10 and is a repulsion field) has a pair of piston rods 12A and 12B. That is, the piston rods 12A and 12B extend integrally from the end surfaces of the piston 31, respectively. Each piston rod 12A, 12B is formed with a rack 12c or 12d. A gear 53 that meshes with the rack 12c is connected to one door 51 via an interlocking mechanism 43B. A gear 54 that is screwed into the rack 12d is connected to the other door 52 via an interlocking mechanism 43C. When the piston rod 12A is displaced in the extending direction, one door 51 is opened. Similarly, when the other piston rod 12B is displaced in the extending direction, the other door 52 is opened. When the piston 31 is in the reference position, both the doors 51 and 52 are set to be closed.

一方のドア51の開動作(X2方向の動き)は、ピストン31の図中右方(X1方向)への変位となり、このドア51の開動作に対して磁力式アクチュエータBから補助力が与えられる。ピストン31が右方へ変位したとき、ラック12dと歯車54との噛合が外れて、他方のドア52は閉状態を保持したままとされる。   The opening operation (movement in the X2 direction) of one door 51 is a displacement of the piston 31 to the right (X1 direction) in the figure, and an auxiliary force is applied from the magnetic actuator B to the opening operation of the door 51. . When the piston 31 is displaced to the right, the rack 12d and the gear 54 are disengaged, and the other door 52 is kept closed.

同様に、他方のドア52を開動作(Y2方向の動き)は、ピストン31の図中左方(Y1方向)への変位となり、このドア52の開動作に対して磁力式アクチュエータBから補助力が与えられる。ピストン31が左方へ変位したとき、ラック12cと歯車53との噛合が外れて、一方のドア51は閉状態を保持したままとされる。   Similarly, the opening operation (movement in the Y2 direction) of the other door 52 is the displacement of the piston 31 to the left (Y1 direction) in the figure, and the auxiliary force is applied from the magnetic actuator B to the opening operation of the door 52. Is given. When the piston 31 is displaced to the left, the rack 12c and the gear 53 are disengaged, and the one door 51 is kept closed.

図9、図10は、シリンダ11をシリンダ用永久磁石によって軸方向に分極させる場合の別の例を示すものである。すなわち、シリンダ用永久磁石として、複数本(実施形態では4本)の棒状永久磁石21A〜21Dを用いてある。各棒状永久磁石21A〜21Dは、シリンダ11のほぼ全長に渡るように伸びている。そして、各棒状永久磁石12A〜12Dは、シリンダ11の周方向等間隔に配置されている。このような複数本の棒状永久磁石21A〜21dを保持するために、非磁性部材としての例えば合成樹脂からなるホルダ部材60が設けられている。このホルダ部材60は、図4における内筒部材22の機能をも有する。   9 and 10 show another example in which the cylinder 11 is polarized in the axial direction by a cylinder permanent magnet. That is, a plurality (four in the embodiment) of rod-shaped permanent magnets 21A to 21D are used as the cylinder permanent magnet. Each of the rod-shaped permanent magnets 21 </ b> A to 21 </ b> D extends so as to cover almost the entire length of the cylinder 11. The rod-shaped permanent magnets 12 </ b> A to 12 </ b> D are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the cylinder 11. In order to hold such a plurality of rod-shaped permanent magnets 21A to 21d, a holder member 60 made of, for example, a synthetic resin is provided as a nonmagnetic member. The holder member 60 also has the function of the inner cylinder member 22 in FIG.

図11は、シリンダ11を軸方向に分極させる場合に、円筒状のシリンダ用永久磁石21を用いつつ、シリンダ用永久磁石21のシリンダ軸方向長さを短くできるようにしたものである。すなわち、円筒状のシリンダ用永久磁石21の一端面21aに対して、円筒状の磁性部材(例えば鉄系部材)の一端面70aを突き合わせた構造としてある。これにより、磁性部材70の他端面70bには、シリンダ用永久磁石21の一端面21aの極性(実施形態ではS極)と同種の極性が現れることになる。図11の場合は、シリンダ用永久磁石21の短縮化(コスト低減)と、シリンダ11の分極ラインαを極力シリンダ11の軸方向一端側(シリンダ用永久磁石21が存在する側)に片寄らせる(オフセット)ことができる。   FIG. 11 shows that the cylinder axial length of the cylinder permanent magnet 21 can be shortened while using the cylindrical cylinder permanent magnet 21 when the cylinder 11 is polarized in the axial direction. That is, one end surface 70a of a cylindrical magnetic member (for example, an iron-based member) is abutted against the one end surface 21a of the cylindrical cylinder permanent magnet 21. Thereby, the same kind of polarity as the polarity (S pole in the embodiment) of the one end surface 21a of the cylinder permanent magnet 21 appears on the other end surface 70b of the magnetic member 70. In the case of FIG. 11, the cylinder permanent magnet 21 is shortened (cost reduction), and the polarization line α of the cylinder 11 is shifted as much as possible to one end side in the axial direction of the cylinder 11 (the side where the cylinder permanent magnet 21 exists). Offset).

図12は、図11の変形例となるもので、円筒状の磁性部材70の他端面70bに対して、円筒状の補助永久磁石75の一端面75aを突き合わせ構造としてある。補助永久磁石75は、軸方向に分極されており、その極性の設定は、シリンダ用永久磁石21と同じになるようにしてある。すなわち、軸方向一端面側の極性が、シリンダ用永久磁石21と補助永久磁石75とで同じになるようにしてある。より具体的には、シリンダ用永久磁石21、補助永久磁石75共に、図12右方側がS極となるように設定してある。これにより、シリンダ11のうち、シリンダ用永久磁石21とは反対側の端部付近での磁力を確保することができる。   FIG. 12 is a modified example of FIG. 11, in which one end surface 75 a of the cylindrical auxiliary permanent magnet 75 is abutted against the other end surface 70 b of the cylindrical magnetic member 70. The auxiliary permanent magnet 75 is polarized in the axial direction, and its polarity is set to be the same as that of the cylinder permanent magnet 21. That is, the polarity on the one end surface side in the axial direction is the same between the cylinder permanent magnet 21 and the auxiliary permanent magnet 75. More specifically, both the cylinder permanent magnet 21 and the auxiliary permanent magnet 75 are set so that the right side in FIG. Thereby, in the cylinder 11, the magnetic force in the edge part vicinity on the opposite side to the cylinder permanent magnet 21 is securable.

図12の変形例として、補助永久磁石70の軸方向の極性を、図12の場合とは逆に設定することもできる。具体的には、補助永久磁石75の図中右端面側の極性をN極とすることができる。この場合は、反発場としたときに、図12では図示を略すピストンがシリンダ用永久磁石21によって図中右方への力を受けたときに、ピストン31が補助永久磁石75に近づくことにより、図中右方への力が低減されることになる(ピストン31に対してブレーキ力の付与)。   As a modification of FIG. 12, the polarity of the auxiliary permanent magnet 70 in the axial direction can be set opposite to the case of FIG. Specifically, the polarity of the auxiliary permanent magnet 75 on the right end surface side in the drawing can be set to the N pole. In this case, when the repulsion field is set, when the piston (not shown in FIG. 12) receives a force in the right direction in the drawing by the cylinder permanent magnet 21, the piston 31 approaches the auxiliary permanent magnet 75. The rightward force in the figure is reduced (applying a braking force to the piston 31).

図13,図14は、ピストン31を、円筒状のピストン用永久磁石32B(32に相当)を利用して構成した場合の例を示す。本例では、ピストンロッド12の基端部側に、フランジ部12eとフランジ部12eから伸びる軸部12fとを形成してある。そして、軸部12fに円筒状のピストン用永久磁石32Bをがたつきなく嵌合させ、この嵌合状態では、ピストン32B、フランジ部12eに着座される。そして、軸部12fの先端面に対して、板状の押さえ部材80をねじ81によって固定して、この押さえ部材80とフランジ部12eとでピストン用永久磁石32Bを軸方向にがたつきなく挟持、固定するようにしてある。なお、押さえ部材80は非磁性部材によって形成されている。ねじ81も非磁性部材によって形成するのが好ましいものである。   13 and 14 show an example in which the piston 31 is configured using a cylindrical piston permanent magnet 32B (corresponding to 32). In this example, a flange portion 12e and a shaft portion 12f extending from the flange portion 12e are formed on the proximal end side of the piston rod 12. Then, the cylindrical piston permanent magnet 32B is fitted to the shaft portion 12f without rattling, and in this fitted state, it is seated on the piston 32B and the flange portion 12e. Then, a plate-like pressing member 80 is fixed to the front end surface of the shaft portion 12f with a screw 81, and the piston permanent magnet 32B is held between the pressing member 80 and the flange portion 12e without rattling in the axial direction. It ’s fixed. The pressing member 80 is formed of a nonmagnetic member. The screw 81 is preferably formed of a nonmagnetic member.

筒状とされたピストン用永久磁石32Bは、その軸方向端部付近の空芯部の極性が、柱状(中実状)とされた図1,図2に示す第2永久磁石Bの場合とは逆になる。したがって、図4の場合において、円柱状のピストン用永久磁石32に代えて円筒状のピストン用永久磁石32Bを用いた場合は、この円筒状のピストン用永久磁石第32Bの図4上端面側の極性をN極とすることにより、反発場が得られることになる。勿論、円筒状のピストン用永久磁石32Bの図4上端面側の極性をS極としたときは、吸引場が得られることになる。   The cylindrical permanent magnet 32B for the piston is different from the case of the second permanent magnet B shown in FIGS. 1 and 2 in which the polarity of the air core near the end in the axial direction is columnar (solid). Vice versa. Therefore, in the case of FIG. 4, when the cylindrical piston permanent magnet 32B is used in place of the columnar piston permanent magnet 32, the cylindrical piston permanent magnet 32B on the upper end surface side in FIG. By setting the polarity to the N pole, a repulsion field can be obtained. Of course, when the polarity of the cylindrical piston permanent magnet 32B on the upper end surface side in FIG. 4 is the S pole, an attraction field is obtained.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。ピストン用永久磁石32(32B)の外側面(シリンダ11との摺動面)に、例えば円筒状の低摩擦部材を嵌合一体化したり、低摩擦部材の皮膜を形成しておくことにより、シリンダ11に対する摺動抵抗を低減するようにしてもよい。非磁性部材は、強度や剛性が要求される部位については、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の金属部材を用いるのが好ましいものである。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . For example, a cylindrical low friction member is fitted and integrated on the outer surface (sliding surface with the cylinder 11) of the piston permanent magnet 32 (32B), or a film of the low friction member is formed. The sliding resistance with respect to 11 may be reduced. As for the non-magnetic member, it is preferable to use a metal member such as an aluminum alloy or stainless steel for a portion where strength or rigidity is required.

磁力式アクチュエータによって開閉補助されるドアとしては、例えば鉄道車両における車両間のドア、自動車Vにおける前後方向にスライド動されるスライドドア、一般家庭やホテル等の各種ドア等、全てのドアを適用範囲とすることができる。また、磁力式アクチュエータによって補助力を受ける対象物は、例えば、蓋付の容器(例えば蓋付の灰皿)において、開閉部材としての蓋部材の開動作を補助したり、あるいは閉動作を補助するために用いることができる。また、磁力式アクチュエータは、例えばプレス装置において、押圧ストロークの際に、磁力式アクチュエータによって押圧の補助力を与えるようにすることができる等、種々の分野における補助力付与のために用いることができる。磁力式アクチュエータは、スプリングとしての機能をも発揮するので、スプリングの代々物として使用することもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。   As doors that are opened and closed by magnetic actuators, for example, all doors such as doors between vehicles in a rail vehicle, slide doors that are slid in the front-rear direction in the automobile V, and various doors of general households and hotels are applicable. It can be. In addition, the object that receives the assisting force by the magnetic actuator is for assisting the opening operation of the lid member as the opening / closing member or assisting the closing operation in a container with a lid (for example, an ashtray with a lid). Can be used. Further, the magnetic actuator can be used for applying auxiliary force in various fields, for example, in a press device, during the pressing stroke, the auxiliary force can be applied by the magnetic actuator. . Since the magnetic actuator also functions as a spring, it can be used as a substitute for a spring. Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明による磁力式アクチュエータは、補助力付与等のために種々の分野で用いることができる。   The magnetic actuator according to the present invention can be used in various fields for providing auxiliary force.

A:第1永久磁石(シリンダ用永久磁石相当で、図1、図2)
B:第2永久磁石(ピストン用永久磁石相当で、図1,図2)
α:分極ライン(シリンダ)
β:分極ライン(ピストン)
1:バックドア(開閉部材で、図1)
2:車体(本体部材で、図1)
10:磁力式アクチュエータ
10B:磁力式アクチュエータ(図8)
11:シリンダ
12:ピストンロッド
12A、12B:ピストンロッド(図8)
21:シリンダ用永久磁石
21A〜21D:棒状永久磁石(図9,図10)
31:ピストン
32:ピストン用永久磁石
32B:ピストン用永久磁石(図13,図14)
41:ドア(開閉部材で、図5)
42:車体(本体部材で、図5)
45:仕切壁(本体部材で、図6)
47:ドア(開閉部材で、図6)
51,52:ドア(開閉部材で、図8)
75:補助永久磁石(図12)
A: First permanent magnet (equivalent to a permanent magnet for a cylinder, FIGS. 1 and 2)
B: Second permanent magnet (equivalent to a permanent magnet for a piston, FIGS. 1 and 2)
α: Polarization line (cylinder)
β: Polarization line (piston)
1: Back door (opening / closing member, Fig. 1)
2: Vehicle body (main body member, Fig. 1)
10: Magnetic actuator 10B: Magnetic actuator (FIG. 8)
11: Cylinder 12: Piston rod 12A, 12B: Piston rod (FIG. 8)
21: Permanent magnets for cylinders 21A to 21D: Rod-shaped permanent magnets (FIGS. 9 and 10)
31: Piston 32: Permanent magnet for piston 32B: Permanent magnet for piston (FIGS. 13 and 14)
41: Door (opening / closing member, FIG. 5)
42: Body (main body member, FIG. 5)
45: Partition wall (main body member, FIG. 6)
47: Door (opening / closing member, FIG. 6)
51, 52: Door (opening / closing member, FIG. 8)
75: Auxiliary permanent magnet (Fig. 12)

Claims (20)

シリンダと、該シリンダ内に摺動自在に嵌合されたピストンと、該ピストンに一体化されて該シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、を備え、
前記シリンダが、シリンダ用永久磁石を有して、該シリンダ用永久磁石によって該シリンダが軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記ピストンが、ピストン用永久磁石を有して、該ピストン用永久磁石によって軸方向にN極とS極とに分極されている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
A cylinder, a piston slidably fitted in the cylinder, and a piston rod integrated with the piston and extending to the outside of the cylinder,
The cylinder has a permanent magnet for the cylinder, and the cylinder is axially polarized into an N pole and an S pole by the cylinder permanent magnet;
The piston has a permanent magnet for the piston, and is polarized into the north and south poles in the axial direction by the permanent magnet for the piston.
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置に復帰される力を受けるようにされている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In claim 1,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, the piston is moved to the reference position by a magnetic force when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction. To receive the power to be restored,
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In claim 1,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. Furthermore, it is made to receive the force of the direction of leaving,
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記シリンダ用永久磁石が、筒状とされて、前記シリンダの軸方向ほぼ全長に渡って伸びている、ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The magnetic actuator according to claim 1, wherein the cylinder permanent magnet has a cylindrical shape and extends substantially over the entire length in the axial direction of the cylinder.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
筒状とされた前記シリンダ用永久磁石と筒状の磁性部材とが互いにその端面をつきあわせた状態で組み合わされて、該シリンダ用永久磁石と筒状の磁性部材との組み合わせ体が前記シリンダのほぼ全長に渡って伸びている、ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The cylinder-shaped permanent magnet for cylinder and the cylinder-shaped magnetic member are combined with their end surfaces being brought into contact with each other, and a combined body of the cylinder-shaped permanent magnet and the cylinder-shaped magnetic member is combined with the cylinder. A magnetic actuator characterized by extending over almost the entire length.
請求項5において、
筒状とされると共に軸方向にN極とS極とに分極された補助永久磁石をさらに備え、
前記磁性部材の一端部側に前記永久磁石が設けられると共に、該磁性部材の他端部側に前記補助永久磁石が設けられ、
前記補助永久磁石が、前記磁性部材の端面と突き合わせた状態で配設され、
前記補助永久磁石は、少なくとも前記ピストン用永久磁石が接近した状態において、該ピストン用永久磁石に対して前記シリンダ用永久磁石から受ける磁力の影響を補助する方向の磁力を与えるように設定されている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In claim 5,
And further comprising an auxiliary permanent magnet that is cylindrical and is polarized in the axial direction to N and S poles,
The permanent magnet is provided on one end side of the magnetic member, and the auxiliary permanent magnet is provided on the other end side of the magnetic member,
The auxiliary permanent magnet is disposed in a state of abutting against the end face of the magnetic member,
The auxiliary permanent magnet is set so as to give a magnetic force in a direction assisting the influence of the magnetic force received from the cylinder permanent magnet to the piston permanent magnet at least in a state where the piston permanent magnet is approached. ,
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記シリンダ用永久磁石が、それぞれ前記シリンダの軸方向に伸びる複数の棒状永久磁石によって構成され、
前記複数の棒状永久磁石が、前記シリンダの周方向に間隔をあけて配設されている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The cylinder permanent magnet is composed of a plurality of rod-like permanent magnets that extend in the axial direction of the cylinder,
The plurality of rod-like permanent magnets are arranged at intervals in the circumferential direction of the cylinder.
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記基準位置が、前記シリンダの軸方向中間位置よりも一方側部側に片寄った位置とされている、ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
2. The magnetic actuator according to claim 1, wherein the reference position is a position that is offset toward one side of the intermediate position in the axial direction of the cylinder.
請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記シリンダの一端部側は、前記ピストンロッドが貫通しないボトムフランジ部で閉じられており、
前記シリンダの他端部側は、前記ピストンロッドが摺動自在に貫通するヘッドフランジ部で閉じられている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
One end side of the cylinder is closed by a bottom flange portion through which the piston rod does not penetrate,
The other end side of the cylinder is closed by a head flange portion through which the piston rod slidably passes.
A magnetic actuator characterized by that.
請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記ピストンロッドが、一対設けられて、前記ピストンを境に互いに離間する方向に伸びており、
前記一対のピストンロッドのうち、一方のピストンロッドが前記シリンダの一方側端部から外部へ伸びており、他方のピストンロッドが前記シリンダの他方側端部から外部へ伸びている、
ことを特徴とする磁力式アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
A pair of the piston rods are provided and extend in directions away from each other with the piston as a boundary,
Of the pair of piston rods, one piston rod extends from one end of the cylinder to the outside, and the other piston rod extends from the other end of the cylinder to the outside.
A magnetic actuator characterized by that.
本体部材に形成された開口部が、開閉部材によって開閉されるようにされ、
磁力式アクチュエータによって、開閉部材の開動作または閉動作に補助力が与えられるようにされており、
前記磁力式アクチュエータは、シリンダ用永久磁石を有するシリンダと、該シリンダ内に摺動自在に嵌合されると共にピストン用永久磁石を有するピストンと、該ピストンに一体化されて該シリンダの外部へ延びるピストンロッドと、を備え、
前記シリンダが、前記シリンダ用永久磁石によって該シリンダが軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記ピストンが、前記ピストン用永久磁石によって軸方向にN極とS極とに分極されており、
前記シリンダとピストンロッドとのいずれか一方が前記本体部材に連結されると共に、他方が前記開閉部材に連結されている、
ことを特徴とする開閉補助装置。
The opening formed in the main body member is opened and closed by the opening and closing member,
An auxiliary force is given to the opening or closing operation of the opening and closing member by the magnetic actuator,
The magnetic actuator includes a cylinder having a permanent magnet for a cylinder, a piston that is slidably fitted in the cylinder and has a permanent magnet for a piston, and is integrated with the piston and extends to the outside of the cylinder. A piston rod,
The cylinder is polarized in the axial direction into N and S poles by the cylinder permanent magnet,
The piston is polarized in the axial direction into the north and south poles by the permanent magnet for the piston;
One of the cylinder and the piston rod is connected to the main body member, and the other is connected to the opening / closing member.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項11において、
前記開閉部材が、ドアとされている、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 11,
The opening and closing member is a door;
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項12において、
前記本体部材が車両の車体とされている、ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 12,
An opening / closing assist device, wherein the main body member is a vehicle body.
請求項11ないし請求項13のいずれか1項において、
前記開閉部材は、上方へ持ち上げたときに開とされ、
前記磁力式アクチュエータによって、前記開閉部材の開動作に対して補助力が与えられる、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In any one of Claims 11 thru | or 13,
The opening and closing member is opened when lifted upward;
An auxiliary force is given to the opening operation of the opening and closing member by the magnetic actuator.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項14において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材を開閉させたとき、前記ピストンは前記基準位置を横切らない範囲で作動されるように設定されて、前記磁力式アクチュエータから開方向の補助力のみを受けるようにされている、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 14,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
When the opening and closing member is opened and closed, the piston is set to be operated within a range that does not cross the reference position, and receives only the auxiliary force in the opening direction from the magnetic actuator.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項14において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切って作動するように設定され、
前記開閉部材が閉位置にあるときは、磁力によって閉位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を閉位置から開位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の開動作が補助される、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 14,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening / closing of the opening / closing member, the piston is set to operate across the reference position,
When the opening and closing member is in the closed position, the closed position is held by magnetic force,
When the open / close member is displaced from the closed position to the open position, the opening operation of the open / close member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項15または請求項16において、
前記シリンダ側の前記分極ラインが、該シリンダの軸方向中間位置よりも前記開閉部材の閉位置となる方向に片寄った位置となるように設定されている、ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 15 or claim 16,
The opening / closing assisting device, wherein the polarization line on the cylinder side is set so as to be offset from a middle position in the axial direction of the cylinder toward a closing position of the opening / closing member.
請求項11ないし請求項13のいずれか1項において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切るように設定され、
前記開閉部材が閉位置にあるときは、磁力によって該閉位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を閉位置から開位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の開動作が補助される、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In any one of Claims 11 thru | or 13,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening and closing of the opening and closing member, the piston is set to cross the reference position,
When the opening and closing member is in the closed position, the closed position is held by a magnetic force;
When the open / close member is displaced from the closed position to the open position, the opening operation of the open / close member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項11ないし請求項13のいずれか1項において、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置からさらに離れる方向の力を受けるようにされ、
前記開閉部材の開閉に応じて、前記ピストンが前記基準位置を横切るように設定され、
前記開閉部材が開位置にあるときは、磁力によって該開位置を保持するようにされ、
前記開閉部材を開位置から閉位置へと変位させたとき、前記ピストンが前記基準位置を横切った時点から磁力によって該開閉部材の閉動作が補助される、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In any one of Claims 11 thru | or 13,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction, the piston is moved from the reference position by a magnetic force. To get further force away,
In response to opening and closing of the opening and closing member, the piston is set to cross the reference position,
When the open / close member is in the open position, the open position is maintained by a magnetic force;
When the opening and closing member is displaced from the open position to the closed position, the closing operation of the opening and closing member is assisted by a magnetic force from the time when the piston crosses the reference position.
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
請求項11または請求項12において、
前記開閉部材が、閉位置から一方側へ変位したときおよび他方側へ変位したときのいずれも開位置となるように設定され、
前記シリンダの分極ラインに対して前記ピストンの分極ラインが一致する位置を基準位置としたとき、該ピストンが該基準位置からシリンダ軸方向に変位された状態では、磁力によって該ピストンが該基準位置に戻る力を受けるようにされ、
前記開閉部材が前記閉位置とされたときに、前記ピストンが前記基準位置に位置するように設定されている、
ことを特徴とする開閉補助装置。
In claim 11 or claim 12,
When the opening / closing member is displaced from the closed position to one side and when displaced to the other side, the opening / closing member is set to be the open position,
When the reference position is a position where the piston polarization line coincides with the cylinder polarization line, the piston is moved to the reference position by a magnetic force when the piston is displaced from the reference position in the cylinder axial direction. To receive the force to return,
When the opening / closing member is in the closed position, the piston is set to be in the reference position,
An opening / closing auxiliary device characterized by that.
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