JP2013118332A - Solenoid drive device - Google Patents

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Shuji Obata
修二 小畑
Yasushi Takahashi
泰史 高橋
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K G S KK
Tokyo Denki University
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K G S KK
Tokyo Denki University
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid drive device which is applicable to a humanoid robot.SOLUTION: The solenoid drive device includes a first housing 10 which has a cylindrical side wall 10a formed of a material of 600 or larger in relative magnetic permeability, and has one end face opened and the other end face closed to form a bottom face 10b, a permanent magnet 11 which is positioned in the first housing 10, and supported by a bottom face 10b to extend toward the opening, a second housing 20 which has a cylindrical side wall 20a formed of a material of 600 or larger in relative magnetic permeability, and has one end face opened and the other end face closed to form a bottom face 20b, a solenoid 21 which is positioned in the second housing 20 and uneven in winding density of a conductor, and an electrode 22 connected to the solenoid 21, the second housing 20 being stored in the first housing 10 like the permanent magnet 11 enclosed in the solenoid 21 and also put in and out of the first housing 10 while at least partially stored in the first housing 10.

Description

本発明は、ソレノイド駆動装置に関する。   The present invention relates to a solenoid driving device.

従来、ヒューマノイドロボットを駆動する装置としては、回転型モーターや、気体を用いたピストン型の線形駆動装置などが用いられて来た。   Conventionally, as a device for driving a humanoid robot, a rotary motor, a piston type linear drive device using gas, and the like have been used.

また、従来から、ソレノイドを用いた駆動装置が知られている。例えば、特許文献1及び2に開示されたものなどがある。   Conventionally, a drive device using a solenoid is known. For example, there are those disclosed in Patent Documents 1 and 2.

特開2009−236308号公報JP 2009-236308 A 特開2010−154749号公報JP 2010-154749 A

上記回転型モーターは、ヒューマノイドロボット用としては運動制御の俊敏さに欠け、力の強さも回転制御で行うため多くの難点を抱えている。言うまでもなく、人間の肢体を補填するためのロボットは人間に近い動作(速度、力、動き等)を実現できることが好ましい。様々な筋肉の収縮のバランスの変化で様々な動作を実現する人間の動作を、回転型モーターを用いて実現することには限界がある。   The above rotary motor lacks the agility of motion control for humanoid robots and has many difficulties because the strength of force is also controlled by rotation control. Needless to say, it is preferable that a robot for supplementing a human limb can realize a motion (speed, force, movement, etc.) close to that of a human. There is a limit to using a rotary motor to realize human movement that achieves various movements by changing the balance of various muscle contractions.

また、気体を用いたピストン型の線形駆動装置は、高圧気体を発生させるためのコンプレッサーが必要であり、ヒューマノイドロボット用として用いる場合、装置の大きさと重量が問題となる。   Moreover, the piston type linear drive device using gas requires a compressor for generating high-pressure gas, and when used for a humanoid robot, the size and weight of the device become a problem.

なお、従来のソレノイドを用いた駆動装置は、例えば加振器や金属片選別用の電磁石等の単純制御用装置に適用されているが、ヒューマノイドロボット用としては、発生力とストロークを持ち合わせた能力に限界があった。   In addition, the drive device using a conventional solenoid is applied to a simple control device such as an exciter or an electromagnet for sorting metal pieces, but for humanoid robots, it has the ability to have both generated force and stroke. There was a limit.

そこで、本発明では、ヒューマノイドロボットに適用可能な駆動装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a drive device applicable to a humanoid robot.

本発明によれば、比透磁率が600以上の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第1の筺体と、前記第1の筺体の内部に位置し、前記底面で支持され、前記開口に向けて延伸している永久磁石と、比透磁率が600以上の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第2の筺体と、前記第2の筺体の内部に位置し、導線の巻き密度が不均一であるソレノイドと、前記ソレノイドと接続する電極と、を有し、前記第2の筺体は、前記永久磁石が前記ソレノイドに内包されるように前記第1の筺体内に収納され、少なくとも一部が前記第1の筺体内に収納された状態で前記第1の筺体内を出入り可能であるソレノイド駆動装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a first casing having a cylindrical side wall formed of a material having a relative permeability of 600 or more, one end face being open and the other end face being closed to form a bottom face. A permanent magnet positioned inside the first housing, supported by the bottom surface and extending toward the opening, and a cylindrical side wall formed of a material having a relative permeability of 600 or more. A second housing having one end face opened and the other end face closed to form a bottom surface, a solenoid located inside the second housing and having a non-uniform winding density of the conductor, An electrode connected to a solenoid, and the second casing is housed in the first casing so that the permanent magnet is contained in the solenoid, and at least a part of the second casing is stored in the first casing. A solenoid driving device capable of entering and exiting the first housing while being housed in the housing; It is subjected.

また、本発明によれば、比透磁率が600以上かつ導電性の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第1の筺体と、前記第1の筺体の内部に位置し、前記底面で支持され、前記開口に向けて延伸している永久磁石と、比透磁率が600以上かつ導電性の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第2の筺体と、前記第2の筺体の内部に位置し、前記第2の筐体の前記側壁と接続するソレノイドと、を有し、前記第2の筺体は、前記永久磁石が前記ソレノイドに内包されるように、かつ、前記第1の筺体の前記側壁の内側の面に前記第2の筐体の前記側壁の外側の面が接するように前記第1の筺体内に収納され、少なくとも一部が前記第1の筺体内に収納された状態で前記第1の筺体内を出入り可能であるソレノイド駆動装置が提供される。   Further, according to the present invention, it has a cylindrical side wall made of a conductive material having a relative permeability of 600 or more, one end face is open, and the other end face is closed to form a bottom face. A first casing, a permanent magnet located inside the first casing, supported by the bottom surface, and extending toward the opening; and a relative permeability of 600 or more and a conductive material. A second casing having a cylindrical side wall, one end face being open and the other end face being closed to form a bottom face, and the second casing being located inside the second casing. A solenoid connected to the side wall of the body, and the second housing is arranged so that the permanent magnet is contained in the solenoid and on the inner surface of the side wall of the first housing. The second housing is housed in the first housing so that the outer surface of the side wall is in contact, and at least one There solenoid drive device is provided which is capable out within the first housing in a state of being housed in the first housing.

本発明によれば、ヒューマノイドロボットに適用可能な駆動装置が実現される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device applicable to a humanoid robot is implement | achieved.

本実施形態のソレノイド駆動装置の断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram of the solenoid drive device of this embodiment. 本実施形態のソレノイド駆動装置の断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram of the solenoid drive device of this embodiment. 図1に示すソレノイド駆動装置の一部を抽出して示した断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram which extracted and showed a part of solenoid drive apparatus shown in FIG. 図1に示すソレノイド駆動装置の一部を抽出して示した断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram which extracted and showed a part of solenoid drive apparatus shown in FIG. 図1に示すソレノイド駆動装置の磁束の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of the magnetic flux of the solenoid drive device shown in FIG. 本実施形態の非線形バネの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the nonlinear spring of this embodiment. 本実施形態のソレノイド駆動装置の適用例の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the application example of the solenoid drive device of this embodiment. 本実施形態のソレノイド駆動装置の電流及び仮想電流の分布状態を示す。The current of the solenoid drive device of this embodiment and the distribution state of virtual current are shown. 本実施形態のソレノイド駆動装置の駆動力の実験結果と計算結果を示す。The experimental result and calculation result of the driving force of the solenoid drive device of this embodiment are shown. 本実施形態のソレノイド駆動装置のコイル巻数と定駆動力の推定値を示す。The number of coil turns of the solenoid drive device of this embodiment and the estimated value of a constant drive force are shown. 本実施形態のソレノイド装置の一部を抽出して示した断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram which extracted and showed a part of solenoid device of this embodiment. 本実施形態のソレノイド装置の一部を抽出して示した断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram which extracted and showed a part of solenoid device of this embodiment. 本実施形態の第1及び第2の筐体の側壁の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the side wall of the 1st and 2nd housing | casing of this embodiment. 本実施形態の第1及び第2の筐体の側壁の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the side wall of the 1st and 2nd housing | casing of this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

<第1の実施形態>
図1及び2は、本実施形態のソレノイド駆動装置の断面模式図であり、図1はソレノイド駆動装置が収縮した状態を、図2はソレノイド駆動装置が伸びた状態を示している。このようなソレノイド駆動装置の伸縮運動により、人間の筋肉の伸縮運動を模擬することができる。
<First Embodiment>
1 and 2 are schematic cross-sectional views of the solenoid drive device of the present embodiment. FIG. 1 shows a state where the solenoid drive device is contracted, and FIG. 2 shows a state where the solenoid drive device is extended. The expansion / contraction movement of the human muscle can be simulated by the expansion / contraction movement of the solenoid driving device.

また、図3は、図1及び2に示す本実施形態のソレノイド駆動装置の部品A及びBのみを抽出し、分解して示した断面模式図である。図4は、図1及び2に示す本実施形態のソレノイド駆動装置の部品B及びCのみを抽出して示した断面模式図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing only the parts A and B of the solenoid drive device of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 extracted and disassembled. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing only the parts B and C of the solenoid drive device of the present embodiment shown in FIGS.

図3に示すように、本実施形態のソレノイド駆動装置は、第1の筺体10と、永久磁石11と、第2の筺体20と、ソレノイド21と、電極22とを有する。また、非線形バネ12と、緩衝材24と、コイルケース23と、固定手段25とを有してもよい。なお、図1及び2に示す部品A、C及びEは、部品Aが固定手段25を有している点を除いて、その他の構成は同様である。また、なお、図1及び2に示す部品B、D及びFは、部品Fが固定手段25を有している点を除いて、その他の構成は同様である。   As shown in FIG. 3, the solenoid drive device of this embodiment includes a first casing 10, a permanent magnet 11, a second casing 20, a solenoid 21, and an electrode 22. Moreover, you may have the nonlinear spring 12, the shock absorbing material 24, the coil case 23, and the fixing means 25. FIG. The parts A, C, and E shown in FIGS. 1 and 2 have the same configuration except that the part A has the fixing means 25. In addition, the components B, D, and F shown in FIGS. 1 and 2 are the same in other configurations except that the component F has the fixing means 25.

まず、図3を用いて、上記各構成要素の詳細について説明する。   First, the details of each of the above components will be described with reference to FIG.

第1の筺体10は、比透磁率(μ=μ/μ、μは真空の透磁率)が600以上の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成された筒状の側壁10aを有する。ここでの筒状には、円筒形状の他、断面が三角、四角、その他の多角形、その他の形状である筒状が含まれる。第1の筺体10の筒(側壁10a)の一方の端面(図中、左側の端面)は開口し、他方の端面(図中、右側の端面)は閉じて底面10bを形成している。底面10bは、比透磁率が600以上の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成することができる。なお、側壁10aと底面10bの間には、可能な限り隙間がないのが好ましい。 The first housing 10 includes a cylindrical side wall 10a formed of a material having a relative magnetic permeability (μ s = μ / μ 0 , where μ 0 is a vacuum magnetic permeability) of 600 or more (eg, ferrite such as MnZn). Have. In addition to the cylindrical shape, the cylindrical shape here includes a cylindrical shape whose cross section is a triangle, a square, other polygons, and other shapes. One end face (left end face in the figure) of the cylinder (side wall 10a) of the first casing 10 is open, and the other end face (right end face in the figure) is closed to form a bottom face 10b. The bottom surface 10b can be formed of a material having a relative permeability of 600 or more (eg, ferrite such as MnZn). In addition, it is preferable that there is no gap as much as possible between the side wall 10a and the bottom surface 10b.

永久磁石11は、第1の筺体10の内部に位置する。永久磁石11は、底面10bで支持され、第1の筺体10の開口に向けて延伸している。永久磁石11を底面10bで支持する手段は特段制限されず、例えばエポキシ系の接着剤を用いて実現してもよい。永久磁石11は、Nd(ネオジム)磁石等の希土類磁石であればよいが、非導電性の材料であることが要求される。   The permanent magnet 11 is located inside the first housing 10. The permanent magnet 11 is supported by the bottom surface 10 b and extends toward the opening of the first housing 10. The means for supporting the permanent magnet 11 on the bottom surface 10b is not particularly limited, and may be realized using, for example, an epoxy adhesive. The permanent magnet 11 may be a rare earth magnet such as an Nd (neodymium) magnet, but is required to be a non-conductive material.

近年、飛躍的に電動モーターが高性能化し、電気自動車が実用化されるに至った。その理由はこの希土類の超高磁束密度永久磁石を活用したことによる。従来のモーターは高透磁率コアにコイルを巻いて電機子を構成していたが、電機子が重く、コイル間の不要な相互作用が問題となっていた。超高磁束密度永久磁石を活用すると、コイルを巻く無駄が無くなり、軽量化がなされ、不要な相互作用を除去でき、モーターは飛躍的に高性能化される。本実施形態では、このような希土類の超高磁束密度永久磁石を採用する。   In recent years, the performance of electric motors has dramatically improved, and electric vehicles have come into practical use. The reason is that this rare earth ultra high magnetic flux density permanent magnet was used. In the conventional motor, an armature is formed by winding a coil around a high permeability core. However, the armature is heavy, and unnecessary interaction between the coils has been a problem. Utilizing ultra-high magnetic flux density permanent magnets eliminates the need to wind coils, reduces weight, eliminates unnecessary interactions, and dramatically improves motor performance. In this embodiment, such a rare earth ultrahigh magnetic flux density permanent magnet is employed.

なお、永久磁石11の形状及び大きさは、後述する渦巻状に巻かれたソレノイド21の内部空間に挿入可能なものであれば特段制限されず、例えば、円柱、四角柱などであってもよい。   The shape and size of the permanent magnet 11 are not particularly limited as long as the permanent magnet 11 can be inserted into the internal space of a solenoid 21 wound in a spiral shape, which will be described later, and may be, for example, a cylinder, a square pole, or the like. .

第2の筺体20は、比透磁率が600以上の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成された筒状の側壁20aを有する。ここでの筒状には、円筒形状の他、断面が三角、四角、その他の多角形、その他の形状である筒状が含まれる。第2の筺体20の筒(側壁20a)の一方の端面(図中、右側の端面)は開口し、他方の端面(図中、左側の端面)は閉じて底面20bを形成している。底面20bは、比透磁率が600以上の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成することができる。なお、側壁20aと底面20bの間には、可能な限り隙間がないのが好ましい。   The second casing 20 has a cylindrical side wall 20a formed of a material having a relative permeability of 600 or more (eg, ferrite such as MnZn). In addition to the cylindrical shape, the cylindrical shape here includes a cylindrical shape whose cross section is a triangle, a square, other polygons, and other shapes. One end face (right end face in the figure) of the cylinder (side wall 20a) of the second casing 20 is open, and the other end face (left end face in the figure) is closed to form a bottom face 20b. The bottom surface 20b can be formed of a material having a relative permeability of 600 or more (eg, ferrite such as MnZn). In addition, it is preferable that there is no gap as much as possible between the side wall 20a and the bottom surface 20b.

ソレノイド21は、第2の筺体20の内部に位置する。ソレノイド21は、導線が渦巻状に巻かれた構成となっている。ソレノイド21を構成する導線は、銅線の他、ソレノイド駆動装置の軽量化を実現するために銅アルミクラッド線を採用してもよい。なお、本実施形態のソレノイド21は、導線の巻き密度が不均一である。その詳細及びこのようにすることで得られる作用効果については、後述する。   The solenoid 21 is located inside the second housing 20. The solenoid 21 has a configuration in which a conducting wire is wound in a spiral shape. In addition to the copper wire, the conductor constituting the solenoid 21 may employ a copper aluminum clad wire in order to reduce the weight of the solenoid driving device. In the solenoid 21 of the present embodiment, the winding density of the conducting wire is not uniform. Details thereof and operational effects obtained in this way will be described later.

電極22は、ソレノイド21と電源(不図示)を接続し、ソレノイド21に所望の電流を流す。本実施形態の電極22の構成は特段制限されず、従来技術に準じて実現することができる。すなわち、第1の筺体10及び第2の筺体20と絶縁された電極22は、プラス同士とマイナス同士で連結するように配置され、ソレノイド21の端子がそれぞれ接続する。その形態は特段制限されない。   The electrode 22 connects a solenoid 21 and a power source (not shown), and allows a desired current to flow through the solenoid 21. The configuration of the electrode 22 of the present embodiment is not particularly limited, and can be realized according to the conventional technique. That is, the electrodes 22 insulated from the first casing 10 and the second casing 20 are arranged so as to be connected to each other between plus and minus, and the terminals of the solenoids 21 are connected to each other. The form is not particularly limited.

ここで、図1及び2に示すように、第2の筺体20は、永久磁石11がソレノイド22に内包されるように(渦巻状に巻かれたソレノイド21の導線が作る内部空間に永久磁石11が挿入されるように)、第1の筺体10の内部に収納される。すなわち、本実施形態のソレノイド駆動装置は、ソレノイド21及び永久磁石11を、比透磁率が600以上の材料で形成された第1の筺体10及び第2の筺体20で覆う。そして、第1の筺体10及び第2の筺体20は、ソレノイド21と永久磁石11が発生する磁束を磁路として吸収する役割を果たす。   Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the second casing 20 has a permanent magnet 11 in an internal space formed by a conductive wire of the solenoid 21 wound in a spiral shape so that the permanent magnet 11 is included in the solenoid 22. Is inserted into the first housing 10 so as to be inserted. That is, in the solenoid drive device of the present embodiment, the solenoid 21 and the permanent magnet 11 are covered with the first casing 10 and the second casing 20 made of a material having a relative permeability of 600 or more. The first casing 10 and the second casing 20 serve to absorb the magnetic flux generated by the solenoid 21 and the permanent magnet 11 as a magnetic path.

図5に、ソレノイド22に電流を流した状態における磁束の流れを点線矢印で模式的に示す。なお、当該図においては、磁束の流れを示す点線矢印の視認性を向上させるため、各構成要素にハッチングを付していない。第1の筺体10(10a、10b)及び第2の筺体20(20a、20b)は、永久磁石11及びソレノイド21が発生する磁束を外に漏らさないように、隙間のない(又はほとんど隙間のない)磁路を形成する。永久磁石11とソレノイド21から発生した磁束は、第1の筺体10及び第2の筺体20で閉じたループを作るものと、筺体全体で大きくループを作るものとの2通りの流れを作る。駆動力は、筺体全体での大きなループの方が大きい。   FIG. 5 schematically shows the flow of magnetic flux in a state where a current is passed through the solenoid 22 by dotted arrows. In addition, in the said figure, in order to improve the visibility of the dotted-line arrow which shows the flow of magnetic flux, hatching is not attached | subjected to each component. The first casing 10 (10a, 10b) and the second casing 20 (20a, 20b) have no gap (or almost no gap) so as not to leak the magnetic flux generated by the permanent magnet 11 and the solenoid 21 to the outside. ) Form a magnetic path. The magnetic flux generated from the permanent magnet 11 and the solenoid 21 creates two types of flows: a loop that is closed by the first casing 10 and the second casing 20 and a loop that is largely formed by the entire casing. The driving force is larger for a large loop in the entire housing.

ソレノイド22に電流が流れると、図5に示すような流れの磁束により、第2の筺体20は少なくとも一部が第1の筺体10内に収納された状態で、第1の筺体10内を出入りする(ピストン運動)。なお、第2の筺体20はピストン運動の間も少なくとも一部が第1の筺体10内に位置するので、このような間も、ソレノイド21及び永久磁石11が第1の筺体10及び第2の筺体20で覆われた状態を維持することができる。このような本実施形態のソレノイド駆動装置によれば、ソレノイド21と永久磁石11の磁場によって生み出される磁場歪み力を、無駄なく駆動力として利用することができる。   When a current flows through the solenoid 22, the second housing 20 enters and exits the first housing 10 with at least a part of the second housing 20 being accommodated in the first housing 10 due to the magnetic flux of the flow shown in FIG. 5. Do (piston motion). Since the second casing 20 is at least partially located in the first casing 10 during the piston movement, the solenoid 21 and the permanent magnet 11 are also connected to the first casing 10 and the second casing during such a period. The state covered with the housing 20 can be maintained. According to the solenoid driving apparatus of this embodiment, the magnetic field distortion force generated by the magnetic fields of the solenoid 21 and the permanent magnet 11 can be used as driving force without waste.

なお、図示しないが、上記ピストン運動において第2の筺体20が第1の筺体10内から露出する上限を規定するストッパを設けてもよい。その構成は特段制限されない。   Although not shown, a stopper may be provided that defines an upper limit at which the second casing 20 is exposed from the first casing 10 during the piston movement. The configuration is not particularly limited.

緩衝材24は、図1に示すように、第2の筺体20が第1の筺体10内に完全に収納された状態で、永久磁石11の先端部と接するように構成される。緩衝材24は、永久磁石11を傷めないように、例えば、スポンジで構成することができる。このような緩衝材24によれば、永久磁石11が、第2の筺体20の底面20bに吸着するのを防止することができる。また、緩衝材24によれば、隣接する永久磁石11間(例:図1の部品Bの永久磁石11と、部品Dの永久磁石11の間)に隙間を作ることで、強烈な引力による衝撃を和らげることができる。   As shown in FIG. 1, the cushioning material 24 is configured to come into contact with the distal end portion of the permanent magnet 11 in a state where the second casing 20 is completely accommodated in the first casing 10. The cushioning material 24 can be made of, for example, a sponge so as not to damage the permanent magnet 11. According to such a buffer material 24, it is possible to prevent the permanent magnet 11 from adsorbing to the bottom surface 20 b of the second housing 20. Moreover, according to the buffer material 24, the impact by intense attractive force is made by making a clearance gap between the adjacent permanent magnets 11 (example: between the permanent magnet 11 of the component B of FIG. 1 and the permanent magnet 11 of the component D). Can be relieved.

コイルケース23は、ソレノイド21を覆うように構成されている。コイルケース23は、例えば、薄くて硬い樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン)で構成することができる。このようなコイルケース23によれば、ソレノイド21を保護し、永久磁石11との摩擦を軽減することができる。   The coil case 23 is configured to cover the solenoid 21. The coil case 23 can be made of, for example, a thin and hard resin (for example, polyethylene terephthalate or polyethylene). According to such a coil case 23, the solenoid 21 can be protected and friction with the permanent magnet 11 can be reduced.

非線形バネ12は、図1に示すように、第2の筺体20が第1の筺体10内に完全に収納された状態で、ソレノイド21の先端部と、例えばコイルケース23を介して接するように構成される。なお、図においては模式的に非線形バネ12を表している。非線形バネ12は、例えば、鋼材等による太さが変わる螺旋状バネや、円盤状鋼板とすることができる。   As shown in FIG. 1, the nonlinear spring 12 is in contact with the tip of the solenoid 21 through, for example, a coil case 23 in a state where the second casing 20 is completely accommodated in the first casing 10. Composed. In the figure, the nonlinear spring 12 is schematically shown. The nonlinear spring 12 can be, for example, a spiral spring whose thickness is changed by a steel material or the like, or a disk-shaped steel plate.

ここで、図6を用いて非線形バネ12の一例を説明する。図6に示す非線形バネ12は、鋼材等の材料で円盤状に構成された板状体であり、永久磁石11が通過可能な穴が略中心に位置するとともに、当該穴から伸びる複数の切り込みが設けられている。そして、切り込みより区分された複数の部分の先端(中心の穴側)を所定の方向に湾曲させることで、バネを構成する。本実施形態では、形状の違う同様の非線形バネ12a及び12bを重ね合わせることで、非線形バネを形成してもよい。なお、重ね合わせる板状体の数は設計的事項である。   Here, an example of the nonlinear spring 12 will be described with reference to FIG. A nonlinear spring 12 shown in FIG. 6 is a plate-like body made of a material such as a steel material, and a hole through which the permanent magnet 11 can pass is located at the center, and a plurality of cuts extending from the hole are provided. Is provided. And the spring is comprised by curving the front-end | tip (center hole side) of the some part divided by the notch | incision in a predetermined direction. In this embodiment, a non-linear spring may be formed by overlapping similar non-linear springs 12a and 12b having different shapes. Note that the number of plate-like bodies to be superimposed is a matter of design.

このような非線形バネ12によれば、永久磁石11及びソレノイド21の磁場の相互作用以外の力(永久磁石間の力)を十分に除去することができる。この必要外の力は、ソレノイド駆動装置が収縮する(永久磁石間の距離が小さくなる)に従い強烈に発生し、ストロークlに対し非線形の力となる。非線形バネ12は、当該力を除去することができる。また、第2の筺体20が第1の筺体10内に収納された状態で非線形バネ12は収縮エネルギーを蓄える。そして、当該収縮エネルギーは、第2の筺体20の一部が第1の筺体10の外部に出る動作(ソレノイド駆動装置が伸長する動作)を助ける。   According to such a non-linear spring 12, forces (forces between the permanent magnets) other than the interaction between the permanent magnet 11 and the magnetic field of the solenoid 21 can be sufficiently removed. This unnecessary force is generated more intensely as the solenoid driving device contracts (the distance between the permanent magnets becomes smaller), and becomes a non-linear force with respect to the stroke l. The nonlinear spring 12 can remove the force. Further, the nonlinear spring 12 stores contraction energy in a state where the second casing 20 is housed in the first casing 10. Then, the contraction energy assists an operation in which a part of the second casing 20 comes out of the first casing 10 (an operation in which the solenoid driving device extends).

固定手段25は、本実施形態のソレノイド駆動装置を所望の箇所に固定するために利用される。例えば、固定手段25は、吊紐であってもよい。このような固定手段によれば、例えば、本実施形態のソレノイド駆動装置を、駆動する骨格の定められた部位に連結し、上記ピストン運動の力により、肢体の運動を実現することができる。図7(a)は人体の上腕骨格構造に本実施形態のソレノイド駆動装置を装着した状態であって、ソレノイド駆動装置が伸長した状態を示し、(b)は同様にソレノイド駆動装置を装着した状態であって、ソレノイド駆動装置が収縮した状態を示している。なお、図では1つのソレノイド駆動装置を装着しているが、複数のソレノイド駆動装置を装着することができる。   The fixing means 25 is used for fixing the solenoid driving device of the present embodiment to a desired location. For example, the fixing means 25 may be a hanging strap. According to such a fixing means, for example, the solenoid driving device of the present embodiment can be connected to a predetermined part of the skeleton to be driven, and the movement of the limb can be realized by the force of the piston movement. FIG. 7A shows a state in which the solenoid driving device of the present embodiment is attached to the upper arm skeleton structure of the human body, and shows a state in which the solenoid driving device is extended, and FIG. 7B shows a state in which the solenoid driving device is similarly attached. In this case, the solenoid driving device is contracted. In the figure, one solenoid driving device is mounted, but a plurality of solenoid driving devices can be mounted.

次に、ソレノイド21の不均一に巻かれた導線について詳述する。本実施形態では、ソレノイド21は、ソレノイド駆動装置の伸縮位置lに対し、ソレノイド21に流れる電流に対し特定の関数引力を発するように巻き密度が調整されている。例えば、一定電流に対し常に一定駆動力をもたらすlに対する定関数型のものとすることができ、これによれば定駆動力型のソレノイド駆動装置が実現される。   Next, the non-uniformly wound conducting wire of the solenoid 21 will be described in detail. In this embodiment, the winding density of the solenoid 21 is adjusted so as to generate a specific function attractive force with respect to the current flowing through the solenoid 21 with respect to the expansion / contraction position 1 of the solenoid driving device. For example, it can be a constant function type for l that always provides a constant driving force for a constant current, and a constant driving force type solenoid driving device is realized.

図8は、ソレノイド21を流れる電流30と、第1筺体10及び第2筺体20が作用する仮想電流40と、永久磁石11の持つ仮想電流50の空間配置を表す。実線電流60と破線電流70の流れは、互いに逆の向きである。これらの電流を定め、電流間相互作用によりソレノイド21と永久磁石11の間に発生する駆動力が理論的に計算される。   FIG. 8 shows a spatial arrangement of the current 30 flowing through the solenoid 21, the virtual current 40 that the first casing 10 and the second casing 20 act on, and the virtual current 50 of the permanent magnet 11. The flows of the solid line current 60 and the broken line current 70 are in opposite directions. These currents are determined, and the driving force generated between the solenoid 21 and the permanent magnet 11 by the interaction between the currents is theoretically calculated.

図9(a)のFは、実際に構築したソレノイド駆動装置における永久磁石11間(例:図1の部品Bの永久磁石と、部品Dの永久磁石の間)の引力を排除した実験データ(グラフ上、点でプロットした値)と理論値を示す。図9(a)のデータは、永久磁石11がソレノイド21の長さ(図3の左右方向の長さ)よりも若干短い場合の結果であり、図9(b)のデータは、永久磁石11とソレノイド21の長さが同じ場合の結果である。図9(b)において、ソレノイド21に流れる電流による力Fに対し、ストロークlの短い領域で、永久磁石11の筐体への引力FΦが非常に強くなることが分かる。本実施形態では、非線形バネ12により、当該引力FΦを除去することができる。 F I in FIG. 9 (a), between the permanent magnet 11 in the actually constructed the solenoid driving device (e.g. a permanent magnet of the component B 1, between the permanent magnets of the component D) experimental data to eliminate the attraction (Values plotted with dots on the graph) and theoretical values are shown. The data in FIG. 9A is a result when the permanent magnet 11 is slightly shorter than the length of the solenoid 21 (the length in the left-right direction in FIG. 3), and the data in FIG. This is the result when the length of the solenoid 21 is the same. In FIG. 9 (b), with respect to the force F I by the current flowing through the solenoid 21, with short stroke l region, it can be seen that the attraction FΦ to the housing of the permanent magnet 11 becomes very strong. In the present embodiment, the attractive force FΦ can be removed by the nonlinear spring 12.

図面10(a)はソレノイド駆動装置の伸縮ストローク位置lに対するコイルの巻き数を示す。当該例では、ソレノイド21の導線の巻き密度は、長手方向の両端付近が最も高く、中心に向かうほど低くなっている。そして、図10(b)より、当該例の場合、広いストローク範囲で、一定電流に対し一定の駆動力を得ることができることが分かる。このように駆動装置の形成状態に合わせ、関数化したコイル巻き数を用いると、一定電流に対しストローク位置lに関係なく一定の駆動力を得る事ができる。これは駆動装置を制御する上で非常に重要な環境となる。なお、ここでは、一定電流に対し(一定の電流を流している状態で)、一定の駆動力を得ることを目的とした巻き密度の状態を説明したが、その他、人間の筋肉の収縮における筋力の発生能力に合わせて、または、装置で求められる伸縮運動の機能に合わせて、その他の駆動力の動作傾向をコイルの巻き密度の調整により実現することができる。   Drawing 10 (a) shows the number of turns of a coil to expansion stroke position 1 of a solenoid drive device. In this example, the winding density of the conducting wire of the solenoid 21 is highest near both ends in the longitudinal direction, and decreases toward the center. 10B shows that in the case of this example, a constant driving force can be obtained for a constant current in a wide stroke range. Thus, when a functioned number of coil turns is used in accordance with the formation state of the driving device, a constant driving force can be obtained for a constant current regardless of the stroke position l. This is a very important environment for controlling the drive device. Here, the winding density state for the purpose of obtaining a constant driving force with respect to a constant current (in a state where a constant current is flowing) has been described. In accordance with the generation capability of the above, or in accordance with the function of the expansion and contraction motion required by the apparatus, the operation tendency of other driving force can be realized by adjusting the winding density of the coil.

以上では、複数の第1の筺体10及び第2の筺体20を連結することで、蛇腹状に構成した例を説明したが、連結する第1の筺体10及び第2の筺体20の数は設計的事項であり、図1に示したものに限定されない。また、ただ1つの第1の筺体10及び第2の筺体20のみで、本実施形態のソレノイド駆動装置を構成してもよい。   In the above, an example in which the plurality of first casings 10 and the second casings 20 are connected to form a bellows shape has been described. However, the number of the first casings 10 and the second casings 20 to be connected is designed. This is a matter of interest and is not limited to that shown in FIG. In addition, the solenoid driving device of the present embodiment may be configured by only one first casing 10 and second casing 20.

本実施形態のソレノイド駆動装置では、制御電流方向の正・逆により引力と反発力がそれぞれ発生し、その2つを駆動力として利用することが可能である。しかしながら、多くの動物の運動制御機能に見られる様に、正確な体位の位置決めに対し、拮抗する引力のバランス変化による制御によりこれを可能としている。このため本実施形態では、正方向電流における引力制御のみを行うよう構成することもできる。かかる場合、正確な運動制御が容易となり、質量の慣性力が働いても素早い正確な制動が可能となる。こうした拮抗力の制御理論は一般的な機械装置の制御にも当てはまる。本実施形態では、こうした慣性力の働く装置の精密な運動制御を可能とするソレノイド駆動装置を実現する。これは純人間型ロボットの駆動装置として欠かすことはできない。   In the solenoid drive device of the present embodiment, an attractive force and a repulsive force are generated depending on whether the control current direction is normal or reverse, and the two can be used as the driving force. However, as seen in the movement control function of many animals, this is made possible by controlling the balance of the attractive force that antagonizes the accurate positioning of the posture. For this reason, in this embodiment, it can also be comprised so that only the attractive force control in a positive direction current may be performed. In such a case, accurate motion control is facilitated, and quick and accurate braking is possible even when the inertial force of the mass is applied. Such control theory of antagonistic force is applicable to control of general mechanical devices. In the present embodiment, a solenoid drive device is realized that enables precise motion control of a device in which such inertial force is applied. This is indispensable as a drive unit for a pure humanoid robot.

なお、図示しなかったが、本実施形態のソレノイド装置は、ストローク位置lの状態を把握するセンサーを有してもよい。例えば、糸巻き式にストローク位置lに合わせ抵抗線を巻き取って長さ分の抵抗を読み取るものとか、電極の接触面での抵抗の変化を読み取るものなど、様々な態様が考えられる。   Although not shown, the solenoid device of the present embodiment may have a sensor that grasps the state of the stroke position l. For example, various modes are conceivable, such as a pin wound type that winds a resistance wire in accordance with the stroke position l and reads the resistance corresponding to the length, or reads a change in resistance on the contact surface of the electrode.

<第2の実施形態>
本実施形態のソレノイド駆動装置は、第1の筺体、第2の筺体及び電極の構成が、第1の実施形態と異なる。その他の構成は第1の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。図11は本実施形態のソレノイドの一例を示す断面模式図であり、第1の実施形態の図3に相当する図である。
<Second Embodiment>
The solenoid drive device of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the first housing, the second housing, and the electrodes. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted here. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the solenoid of the present embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.

第1の筺体13は、比透磁率が600以上、かつ、導電性の材料(例:鉄)で形成された筒状の側壁13aを有する。ここでの筒状には、円筒形状の他、断面が三角、四角、その他の多角形、その他の形状である筒状が含まれる。第1の筺体13の筒(側壁13a)の一方の端面(図中、左側の端面)は開口し、他方の端面(図中、右側の端面)は閉じて底面13bを形成している。底面13bは、比透磁率が600以上、かつ、非導電性の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成することができる。なお、側壁13aと底面13bの間には、可能な限り隙間がないのが好ましい。   The first housing 13 has a cylindrical side wall 13a having a relative permeability of 600 or more and formed of a conductive material (eg, iron). In addition to the cylindrical shape, the cylindrical shape here includes a cylindrical shape whose cross section is a triangle, a square, other polygons, and other shapes. One end face (left end face in the figure) of the cylinder (side wall 13a) of the first casing 13 is opened, and the other end face (right end face in the figure) is closed to form a bottom face 13b. The bottom surface 13b can be formed of a non-conductive material (eg, ferrite such as MnZn) having a relative magnetic permeability of 600 or more. In addition, it is preferable that there is no gap as much as possible between the side wall 13a and the bottom surface 13b.

第2の筺体26は、比透磁率が600以上、かつ、導電性の材料(例:鉄)で形成された筒状の側壁26aを有する。そして、側壁26aは、ソレノイド21と電気的に接続する。なお、側壁26aとソレノイド21を電気的に接続する手段は特段制限されない。ここでの筒状には、円筒形状の他、断面が三角、四角、その他の多角形、その他の形状である筒状が含まれる。第2の筺体26の筒(側壁26a)の一方の端面(図中、右側の端面)は開口し、他方の端面(図中、左側の端面)は閉じて底面26bを形成している。底面26bは、比透磁率が600以上、かつ、非導電性の材料(例:MnZn等のフェライト)で形成することができる。なお、側壁26aと底面26bの間には、可能な限り隙間がないのが好ましい。   The second casing 26 has a cylindrical side wall 26a having a relative magnetic permeability of 600 or more and formed of a conductive material (for example, iron). The side wall 26 a is electrically connected to the solenoid 21. The means for electrically connecting the side wall 26a and the solenoid 21 is not particularly limited. In addition to the cylindrical shape, the cylindrical shape here includes a cylindrical shape whose cross section is a triangle, a square, other polygons, and other shapes. One end face (right end face in the figure) of the cylinder (side wall 26a) of the second casing 26 is open, and the other end face (left end face in the figure) is closed to form a bottom face 26b. The bottom surface 26b can be formed of a non-conductive material (eg, ferrite such as MnZn) having a relative magnetic permeability of 600 or more. It should be noted that there is preferably no gap as much as possible between the side wall 26a and the bottom surface 26b.

ここで、図12に示すように、第1の実施形態と同様に、第2の筺体26は、永久磁石11がソレノイド22に内包されるように(渦巻状に巻かれたソレノイド21の導線が作る内部空間に永久磁石11が挿入されるように)、第1の筺体13の内部に収納される。このとき、第2の筐体26は、第1の筐体13の側壁13aの内側の面に、第2の筐体26の側壁26aの外側の面が接するように収納される。   Here, as shown in FIG. 12, as in the first embodiment, the second casing 26 is configured so that the permanent magnet 11 is contained in the solenoid 22 (the conductive wire of the solenoid 21 wound in a spiral shape is provided). The permanent magnet 11 is housed in the first housing 13 so that the permanent magnet 11 is inserted into the created internal space. At this time, the second housing 26 is stored such that the outer surface of the side wall 26 a of the second housing 26 is in contact with the inner surface of the side wall 13 a of the first housing 13.

このような本実施形態では、第1の筐体13の側壁13a、および、第2の筐体26の側壁26aが、ソレノイド22に電流を流す電極としての機能も兼ねる。このため、部品の点数を減少でき、軽量化などの優れた効果を実現する。   In such an embodiment, the side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26 also function as electrodes that allow current to flow through the solenoid 22. For this reason, the number of parts can be reduced, and excellent effects such as weight reduction can be realized.

また、第1の筐体13の底面13b及び第2の筐体26の底面26bを非導電性の磁性材料で形成することで、第1の実施形態同様、ソレノイド22及び永久磁石11が発した磁束が外部に漏れるのを防止できるとともに、ソレノイド22を流れる電流の急激な変化に対して過電流の発生を防止することができる。   Further, by forming the bottom surface 13b of the first housing 13 and the bottom surface 26b of the second housing 26 with a non-conductive magnetic material, the solenoid 22 and the permanent magnet 11 are emitted as in the first embodiment. The magnetic flux can be prevented from leaking to the outside, and the occurrence of overcurrent can be prevented against a sudden change in the current flowing through the solenoid 22.

ここで、図13に、本実施形態の第1の筐体13の側壁13a、及び、第2の筐体26の側壁26aの一例を示す。図13に示す第1の筐体13の側壁13a、及び、第2の筐体26の側壁26aは、図1に示す部品B及び部品C各々に含まれるものに相当する。   Here, FIG. 13 shows an example of the side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26 of the present embodiment. The side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26 shown in FIG. 13 correspond to those included in the parts B and C shown in FIG.

図示するように、第1の筐体13の側壁13a、及び、第2の筐体26の側壁26aは、一方の端面から他方の端面に向けて延伸した2つのスリットにより、2つに分離していてもよい。   As illustrated, the side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26 are separated into two by two slits extending from one end surface toward the other end surface. It may be.

図13の第1の筐体13の側壁13a、及び、第2の筐体26の側壁26aはいずれも2つに別れ、それぞれ磁路と電極の役割を共有する。これらは、例えば一般的な鉄パイプを変形させて作成することができる。この鉄パイプの場合では比透磁率μが600〜700程度と比較的高透磁率な部材として適用され、体積低効率ρは10〜20×10−8Ω・mで抵抗も低く押さえることができる。 The side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26 in FIG. 13 are both divided into two, and each share the role of a magnetic path and an electrode. These can be produced, for example, by deforming a general iron pipe. The iron in the case of pipe relative permeability mu S is applied as a relatively high permeability member with approximately 600 to 700, the volume resistivity ρ be kept lower resistance 10~20 × 10 -8 Ω · m it can.

また、この部材の端を加工することで、筐体接合部を形成してもよい。筺体接合部は、図2に示す部品BとCを接合し、また、部品DとEを接合するための構成である。   Moreover, you may form a housing | casing junction part by processing the edge of this member. The housing joint is a structure for joining the parts B and C shown in FIG. 2 and joining the parts D and E together.

図14は、第1の筐体13の側壁13a、及び、第2の筐体26の側壁26aを平面に展開したものであり、これを筒状に折り畳むと、図13の側壁13aの片側、及び、側壁26aの片側が構成される。図14の39は折り畳み方の一例を示したもので、回転により組み手状に畳まれた部分が重なって、連結部を形成する様に図案化したものである。連結の仕組みは回転式であれ、スライド式であれ、既に公表されている継ぎ手形態のいずれでもよい。当該継ぎ手を連結することで、部品B及び部品Cが連結される。   FIG. 14 is a plan view of the side wall 13a of the first housing 13 and the side wall 26a of the second housing 26, and when folded into a cylindrical shape, one side of the side wall 13a in FIG. And the one side of the side wall 26a is comprised. Reference numeral 39 in FIG. 14 shows an example of the folding method, which is designed to form a connecting portion by overlapping portions folded into a hand shape by rotation. The coupling mechanism may be either a rotary type or a slide type, and any joint form that has already been announced. By connecting the joint, the parts B and C are connected.

このような筺体接合部を設けた場合、複数の部品の連結及び分解が容易になる。例えば、図1及び2では、部品A乃至Fを組み合わせた例を示しているが、さらに、その他の部品を容易に組み合わせたり、一部の部品を取り外したりする調整が容易に実現できる。また、例えば、ソレノイド21の巻き密度の状態を異ならせたり、永久磁石11の規格を異ならせるなど、一部規格が異なる部品を複数用意し、これらを任意に連結したり、分解したりすることで、様々な規格のソレノイド駆動装置を容易に実現することが可能となる。   When such a housing joint portion is provided, it is easy to connect and disassemble a plurality of parts. For example, FIG. 1 and FIG. 2 show examples in which the parts A to F are combined, but further, adjustment to easily combine other parts or remove some parts can be easily realized. Also, for example, a plurality of parts with different standards may be prepared, such as changing the winding density of the solenoid 21 or changing the standard of the permanent magnet 11, and these may be arbitrarily connected or disassembled. Thus, various standard solenoid drive devices can be easily realized.

本実施形態によれば、上記した作用効果のほか、第1の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。   According to the present embodiment, in addition to the above-described operational effects, the same operational effects as those of the first embodiment can be realized.

10 第1の筐体
10a 側壁
10b 底面
11 永久磁石
12 非線形バネ
12a 非線形バネ
12b 非線形バネ
13 第1の筐体
13a 側壁
13b 底面
20 第2の筐体
20a 側壁
20b 底面
21 ソレノイド
22 電極
23 コイルケース
24 緩衝材
25 固定手段
26 第2の筐体
26a 側壁
26b 底面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st housing | casing 10a Side wall 10b Bottom surface 11 Permanent magnet 12 Non-linear spring 12a Non-linear spring 12b Non-linear spring 13 1st housing | casing 13a Side wall 13b Bottom surface 20 2nd housing | casing 20a Side wall 20b Bottom surface 21 Solenoid 22 Electrode 23 Coil case 24 Buffer material 25 Fixing means 26 Second housing 26a Side wall 26b Bottom surface

Claims (8)

比透磁率が600以上の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第1の筺体と、
前記第1の筺体の内部に位置し、前記底面で支持され、前記開口に向けて延伸している永久磁石と、
比透磁率が600以上の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第2の筺体と、
前記第2の筺体の内部に位置し、導線の巻き密度が不均一であるソレノイドと、
前記ソレノイドと接続する電極と、
を有し、
前記第2の筺体は、前記永久磁石が前記ソレノイドに内包されるように前記第1の筺体内に収納され、少なくとも一部が前記第1の筺体内に収納された状態で前記第1の筺体内を出入り可能であるソレノイド駆動装置。
A first housing having a cylindrical side wall made of a material having a relative permeability of 600 or more, one end face being open and the other end face being closed to form a bottom face;
A permanent magnet located inside the first housing, supported by the bottom surface and extending toward the opening;
A second housing having a cylindrical side wall made of a material having a relative magnetic permeability of 600 or more, one end face being open and the other end face being closed to form a bottom face;
A solenoid located within the second housing and having a non-uniform winding density of the conductor;
An electrode connected to the solenoid;
Have
The second housing is housed in the first housing so that the permanent magnet is contained in the solenoid, and at least a part of the second housing is housed in the first housing. Solenoid drive that can enter and exit.
請求項1に記載のソレノイド駆動装置において、
前記ソレノイドの導線の巻き密度は、長手方向の両端付近が最も高く、中心に向かうほど低くなるソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to claim 1,
A solenoid driving device in which the winding density of the conducting wire of the solenoid is highest near both ends in the longitudinal direction and decreases toward the center.
比透磁率が600以上かつ導電性の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第1の筺体と、
前記第1の筺体の内部に位置し、前記底面で支持され、前記開口に向けて延伸している永久磁石と、
比透磁率が600以上かつ導電性の材料で形成された筒状の側壁を有し、一方の端面は開口し、他方の端面は閉じて底面を形成している第2の筺体と、
前記第2の筺体の内部に位置し、前記第2の筐体の前記側壁と接続するソレノイドと、を有し、
前記第2の筺体は、前記永久磁石が前記ソレノイドに内包されるように、かつ、前記第1の筺体の前記側壁の内側の面に前記第2の筐体の前記側壁の外側の面が接するように前記第1の筺体内に収納され、少なくとも一部が前記第1の筺体内に収納された状態で前記第1の筺体内を出入り可能であるソレノイド駆動装置。
A first casing having a cylindrical side wall made of a conductive material having a relative magnetic permeability of 600 or more, one end face being open and the other end face being closed to form a bottom face;
A permanent magnet located inside the first housing, supported by the bottom surface and extending toward the opening;
A second housing having a cylindrical side wall made of a conductive material having a relative magnetic permeability of 600 or more, one end face being open, and the other end face being closed to form a bottom face;
A solenoid located inside the second housing and connected to the side wall of the second housing;
In the second casing, the outer surface of the side wall of the second casing is in contact with the inner surface of the side wall of the first casing so that the permanent magnet is included in the solenoid. As described above, the solenoid drive device is housed in the first housing and can enter and exit the first housing in a state where at least a part of the housing is housed in the first housing.
請求項3に記載のソレノイド駆動装置において、
前記第1の筺体及び前記第2の筺体の前記底面は、比透磁率が600以上かつ非導電性の材料で形成されているソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to claim 3,
A solenoid driving device in which the bottom surfaces of the first casing and the second casing are formed of a non-conductive material having a relative magnetic permeability of 600 or more.
請求項3または4に記載のソレノイド駆動装置において、
前記第1の筐体及び前記第2の筐体の前記側壁は、筒状の前記側壁の一方の端面から他方の端面に向けて延伸した2つのスリットにより2つに分離しているソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to claim 3 or 4,
The solenoid driving device in which the side walls of the first casing and the second casing are separated into two by two slits extending from one end face of the cylindrical side wall toward the other end face. .
請求項1から5のいずれか1項に記載のソレノイド駆動装置において、
前記第2の筐体の前記底面には、前記第2の筐体が前記第1の筐体内に完全に収納された状態で、前記永久磁石の先端部と接する緩衝材が設けられているソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to any one of claims 1 to 5,
A solenoid provided on the bottom surface of the second casing is provided with a cushioning material in contact with the tip of the permanent magnet in a state where the second casing is completely accommodated in the first casing. Drive device.
請求項1から6のいずれか1項に記載のソレノイド駆動装置において、
前記第1の筐体の前記底面には、前記第2の筐体が前記第1の筐体内に完全に収納された状態で、前記ソレノイドの先端部と接する非線形バネが設けられているソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to any one of claims 1 to 6,
Solenoid drive provided on the bottom surface of the first housing with a non-linear spring in contact with the tip of the solenoid in a state where the second housing is completely housed in the first housing apparatus.
請求項7に記載のソレノイド駆動装置において、
前記ソレノイドは、樹脂で構成されたコイルケースに覆われており、
前記非線形バネは、前記コイルケースを介して前記ソレノイドと接するソレノイド駆動装置。
In the solenoid drive device according to claim 7,
The solenoid is covered with a coil case made of resin,
The non-linear spring is a solenoid driving device in contact with the solenoid through the coil case.
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