JP2017147937A - Electromagnetic generator and linear actuator device mounting the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electromagnetic generator and linear actuator device mounting the electromagnetic generator that make it unnecessary to lay a power supply line for supplying power when an apparatus requiring power supply is mounted on the linear actuator side to solve the disconnection problem of the power supply line, and further make it possible to make replacement of a battery be unnecessary.SOLUTION: An electromagnetic generator 100 comprises: a magnetic coil 7 that is fixed on an air cylinder main body 2 and is wound around an insulation bobbin 6; a movable magnet rod 11 having a magnet 12 disposed near its one end 11a; and a connection member 5 that connects the other end 11b with a tip 4a of an air cylinder movable rod 4. The electromagnetic generator is configured so that the movable magnet rod 11 performs reciprocation in a hollow part of the insulation bobbin 6 correspondingly to reciprocation motion of the air cylinder movable rod 4. In this case, the magnet 12 bidirectionally passes inside the magnetic coil 7, making the magnetic coil 7 be interlinked with a magnetic field (magnetic flux) caused by the magnet 12 to generate induction electromotive force in the magnetic coil 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、ワークに対して作用させる直動型の運動機関に搭載された電磁発電機およびこれを搭載した直動アクチュエータ装置に関し、詳しくは、直動型の運動機関の動作に応じて発電を行う電磁発電機およびこれを搭載した直動アクチュエータ装置に関する。   The present invention relates to, for example, an electromagnetic generator mounted on a direct-acting motion engine that acts on a workpiece and a direct-acting actuator device equipped with the electromagnetic generator, and more specifically, according to the operation of the direct-acting motion engine. The present invention relates to an electromagnetic generator for generating electric power and a linear motion actuator device equipped with the electromagnetic generator.

例えば、直動アクチュエータを用いた装置として、下記特許文献1等に記載されたスポット溶接装置が知られている。以下、直動アクチュエータ装置を、スポット溶接装置を用いて説明する。   For example, a spot welding apparatus described in Patent Document 1 below is known as an apparatus using a linear actuator. Hereinafter, the linear actuator device will be described using a spot welding device.

すなわち、図4に示すスポット溶接装置360において、位置センサー316、317がエアシリンダ331に取付けられ、エアシリンダ331のピストン位置情報等が制御装置381に送信され、これに応じて制御装置381からの指令が各制御部位に送信され、各部材の動作が制御される。このとき、上記位置センサー316、317から制御装置381への信号の送信は、一般に信号線を介して行われる。   That is, in the spot welding apparatus 360 shown in FIG. 4, the position sensors 316 and 317 are attached to the air cylinder 331, and piston position information of the air cylinder 331 is transmitted to the control apparatus 381. A command is transmitted to each control part, and operation of each member is controlled. At this time, transmission of signals from the position sensors 316 and 317 to the control device 381 is generally performed via signal lines.

しかしながら、位置センサー316、317と制御装置381との間の信号線においては、エアシリンダ331に対するピストン(ロッド)327の伸縮動作に追随して同一箇所が屈曲するため、各線の所定部位には金属疲労が生じやすく、断線しやすいという問題が生じていた。
そこで、位置センサー316、317と制御装置381との間の通信を、有線に替えて無線とするシステムが採用されている。
However, in the signal line between the position sensors 316 and 317 and the control device 381, the same part is bent following the expansion and contraction of the piston (rod) 327 with respect to the air cylinder 331. There was a problem that fatigue was easily generated and disconnection was easily caused.
Therefore, a system is adopted in which communication between the position sensors 316 and 317 and the control device 381 is wireless instead of wired.

なお、図4において、溶接ロボット311、およびスポット溶接装置360によりスポット溶接がなされる被溶接部材(ワーク)420が示されている。このスポット溶接装置360では、固定側電極374aと可動側電極378aとにより、ワーク420を挟持して溶接作業を行う。なお、可動側電極378aはロッド327の先端に設けられ、加圧アクチュエータ325の駆動によりロッド327が下降すると、固定側電極374aとの間にワーク420を挟持することになる。   FIG. 4 shows a member (workpiece) 420 to be welded that is spot welded by a welding robot 311 and a spot welding apparatus 360. In the spot welding apparatus 360, a welding operation is performed with the workpiece 420 held between the fixed side electrode 374a and the movable side electrode 378a. The movable electrode 378a is provided at the tip of the rod 327, and when the rod 327 is lowered by driving the pressure actuator 325, the work 420 is sandwiched between the movable electrode 378a and the fixed electrode 374a.

その際にエアシリンダ331からシリンダロッド322が伸縮自在に可動し、このシリンダロッド322に取り付けられた抑え板372、376によって溶接部分に近接した領域を押圧する。これにより、所望部分へのスポット溶接を良好に行うことができる。   At that time, the cylinder rod 322 is movable from the air cylinder 331 so as to be extendable and contracted, and a region close to the welded portion is pressed by holding plates 372 and 376 attached to the cylinder rod 322. Thereby, the spot welding to a desired part can be performed favorably.

特開2013−144316号公報JP 2013-144316 A

しかしながら、上述した装置において、上記位置センサー316、317からの信号を無線送信するための送信機をシリンダ側に設けると、送信機を駆動するための、外部商用電源からの電力供給用の電源線が断線しやくすなり、上記信号線の場合と同様に問題となる。
また、上記外部商用電源の替りに電池を使用する手法も考えられるが、電池切れの度に交換を強いられるのは煩に堪えない。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、電力供給が必要となる機器を直動アクチュエータ側に搭載した場合に、電力を供給する電源線の敷設を不要として、電源線の断線問題を解決し、さらに電池の交換を不要とし得る電磁発電機およびこれを搭載した直動アクチュエータ装置を提供することを目的とするものである。
However, in the above-described apparatus, when a transmitter for wirelessly transmitting the signals from the position sensors 316 and 317 is provided on the cylinder side, a power supply line for supplying power from an external commercial power source for driving the transmitter Becomes difficult to break, which is a problem as in the case of the signal lines.
Although a method of using a battery instead of the external commercial power supply is also conceivable, it is not easy to be forced to replace it every time the battery runs out.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a device that requires power supply is mounted on the linear actuator side, it is not necessary to install a power supply line for supplying power, and the power supply line disconnection problem is eliminated. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic generator that can solve the problem and further eliminates the need for battery replacement, and a linear motion actuator device equipped with the electromagnetic generator.

本発明の電磁発電機は、
ワークに作用するための直動アクチュエータのピストンにおける伸縮動作と連動して、該ピストンの伸縮方向に移動し得る、磁石を所定位置に配してなるロッドと、
中空のボビンに巻回された磁気コイルとを有し、
該ロッドが該ボビンの中空貫通孔を通過して前記伸縮方向に移動することで、前記磁気コイルが、前記磁石による磁束と鎖交して該磁気コイルに誘導起電力が発生するように構成されている、ことを特徴とするものである。
また、この電磁発電機において、前記ロッドにおける前記磁石の配設位置と、前記磁気コイルの配設位置とは、前記磁気コイル内を前記磁石が通過したときに、前記磁気コイルと前記磁石による磁束との単位時間当たりの鎖交本数が最大となる位置関係とされていることが好ましい。
The electromagnetic generator of the present invention is
In conjunction with the expansion / contraction operation of the piston of the direct acting actuator for acting on the workpiece, a rod arranged in a predetermined position that can move in the expansion / contraction direction of the piston,
A magnetic coil wound around a hollow bobbin,
The magnetic coil is configured to generate an induced electromotive force in the magnetic coil by interlinking with the magnetic flux by the magnet as the rod passes through the hollow through hole of the bobbin and moves in the expansion / contraction direction. It is characterized by that.
Further, in this electromagnetic generator, the arrangement position of the magnet and the arrangement position of the magnetic coil in the rod are the magnetic flux generated by the magnetic coil and the magnet when the magnet passes through the magnetic coil. It is preferable that the number of interlinkages per unit time is such that the maximum number of interlinkages is.

また、前記磁気コイルは、前記ロッドの所定位置に配された前記磁石の移動速度が最大となる位置に配されることが好ましい。
また、前記磁気コイルが、前記磁石の可動範囲の中央部に位置することが好ましい。
また、前記直動アクチュエータがリニアシリンダからなり、
前記ロッドの全長が該リニアシリンダのピストンの可動長よりも長く設定され、
前記磁石を配する所定位置は前記ロッドの一端部付近とされる一方、前記ロッドの他端部は、連結部材により前記リニアシリンダのピストンと連結され、
該リニアシリンダの近傍には、該ピストンの特定位置が通過したか否かを検出するセンサーユニットが設けられていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said magnetic coil is distribute | arranged to the position where the moving speed of the said magnet distribute | arranged to the predetermined position of the said rod becomes the maximum.
Moreover, it is preferable that the said magnetic coil is located in the center part of the movable range of the said magnet.
The linear motion actuator is a linear cylinder,
The total length of the rod is set longer than the movable length of the piston of the linear cylinder;
The predetermined position where the magnet is arranged is near one end of the rod, while the other end of the rod is connected to the piston of the linear cylinder by a connecting member,
It is preferable that a sensor unit for detecting whether or not a specific position of the piston has passed is provided in the vicinity of the linear cylinder.

また、少なくとも前記磁気コイルおよび発電機関連回路素子が磁気遮蔽性を有するケース内に収納されていることが好ましい。ここで、「発電機関連回路素子」とは発電機の制御回路や駆動回路等において、その回路を構成している各種の素子をいうものとする。
また、前記磁気遮蔽性ケースの前記ロッドの移動方向に位置する、少なくとも一側面には、上記ロッドが嵌挿される孔部が設けられていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that at least the magnetic coil and the generator-related circuit element are housed in a case having magnetic shielding properties. Here, the “generator-related circuit element” refers to various elements constituting the circuit in a control circuit, a drive circuit, and the like of the generator.
Moreover, it is preferable that the hole part by which the said rod is inserted is provided in the at least one side surface located in the moving direction of the said rod of the said magnetic shielding case.

また、前記磁気コイルの出力信号を整流する整流回路と、
該整流回路からの出力電力を蓄積するコンデンサとを、
備えることが好ましい。
また、前記磁気コイルは、互いに直列に接続された複数の単位コイルよりなる単位コイル群からなるとともに、隣接する単位コイル同士は、コイルの巻回方向が互いに逆向きとされていることが好ましい。
A rectifier circuit for rectifying the output signal of the magnetic coil;
A capacitor for accumulating output power from the rectifier circuit,
It is preferable to provide.
In addition, it is preferable that the magnetic coil is composed of a unit coil group including a plurality of unit coils connected in series with each other, and adjacent unit coils are wound in opposite directions.

また、前記磁気コイルは、複数個の前記単位コイル群からなり、隣接する前記単位コイル群同士は電気的に接続されていることが好ましい。
また、前記複数個の単位コイル群のそれぞれに整流回路が設けられ、これらの整流回路の出力が互いに加算されるように構成されていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said magnetic coil consists of a plurality of said unit coil groups, and the said adjacent unit coil groups are electrically connected.
Preferably, each of the plurality of unit coil groups is provided with a rectifier circuit, and the outputs of these rectifier circuits are added to each other.

また、前記磁石は線状に配列された複数個の単位磁石からなり、隣接する該単位磁石同士は互いに同一の極が対向するように配設されていることが好ましい。
また、前記磁石の着磁方向が前記ロッドの移動方向と平行とされることが好ましい。
The magnet is preferably composed of a plurality of unit magnets arranged in a line, and the adjacent unit magnets are arranged so that the same poles face each other.
Moreover, it is preferable that the magnetizing direction of the magnet is parallel to the moving direction of the rod.

さらに、本発明の電磁発電機を搭載した直動アクチュエータ装置は、
ワークに作用するための直動アクチュエータと、
該直動アクチュエータのピストンにおける伸縮動作と連動して、該ピストンの伸縮方向に移動し得る、磁石を所定位置に配してなるロッドと、
中空のボビンに巻回された磁気コイルとを有し、
該ロッドが該ボビンの中空貫通孔を通過して前記伸縮方向に移動することで、前記磁気コイルが、前記磁石による磁束と鎖交して該磁気コイルに誘導電流が発生するように構成されている、ことを特徴とするものである。
また、この直動アクチュエータ装置において、前記ロッドにおける前記磁石の配設位置と、前記磁気コイルの配設位置とは、前記磁気コイル内を前記磁石が通過したときに、前記磁気コイルと前記磁石による磁束との単位時間当たりの鎖交本数が最大となる位置関係とされていることが好ましい。
Furthermore, the linear actuator device equipped with the electromagnetic generator of the present invention is
A linear actuator for acting on the workpiece;
In conjunction with the expansion / contraction operation of the piston of the linear actuator, a rod that is movable in the expansion / contraction direction of the piston and has a magnet arranged at a predetermined position;
A magnetic coil wound around a hollow bobbin,
The magnetic coil is configured to generate an induced current in the magnetic coil by interlinking with the magnetic flux by the magnet as the rod passes through the hollow through hole of the bobbin and moves in the expansion / contraction direction. It is characterized by that.
In the linear actuator device, the arrangement position of the magnet and the arrangement position of the magnetic coil in the rod are determined by the magnetic coil and the magnet when the magnet passes through the magnetic coil. It is preferable that the number of linkages per unit time with the magnetic flux is maximized.

本発明の電磁発電機および直動アクチュエータ装置によれば、直動アクチュエータのピストンの伸縮動作と連動して、磁石が所定位置に配されたロッドを往復動させ、中空のボビンに巻回された磁気コイル内を通過させることにより、磁気コイルが、磁石による磁束と鎖交し、その鎖交する磁束の本数が変化することで磁気コイルに誘導電流が発生する。これにより、直動アクチュエータ付近に配された送信機に、その駆動電力を供給することができる。   According to the electromagnetic generator and the direct acting actuator device of the present invention, in conjunction with the expansion and contraction operation of the piston of the direct acting actuator, the magnet reciprocates the rod arranged at a predetermined position and is wound around the hollow bobbin. By passing through the magnetic coil, the magnetic coil is interlinked with the magnetic flux by the magnet, and the number of the interlinked magnetic fluxes changes to generate an induced current in the magnetic coil. As a result, the driving power can be supplied to the transmitter arranged near the linear actuator.

また、ロッドの長さが上記ピストンの可動長よりも長く設定されるように構成されていることから、他端を上記ピストンの他端と連結した場合において、このロッドの一端側を保持する部材から外れることを防止することができる。
さらに、ロッドにおける磁石の配設位置と、ボビンに巻回された磁気コイルの配設位置とは、磁気コイル内を磁石が通過した際に、磁気コイルと磁石による磁束との単位時間当たりの鎖交本数が最大となる相対位置関係とされているから、効率よく誘導起電力を発生することができ、より大きな電力により送信機を駆動することができる。
Further, since the length of the rod is set to be longer than the movable length of the piston, a member that holds one end of the rod when the other end is connected to the other end of the piston. Can be prevented from coming off.
Furthermore, the arrangement position of the magnet in the rod and the arrangement position of the magnetic coil wound around the bobbin are the chain per unit time between the magnetic coil and the magnetic flux generated by the magnet when the magnet passes through the magnetic coil. Since the relative positional relationship is such that the number of commutations is maximized, the induced electromotive force can be generated efficiently, and the transmitter can be driven with higher power.

本発明の実施形態に係る電磁発電機の構造((A)はピストン収縮状態、(B)はピストン伸張状態)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure ((A) is a piston contraction state, (B) is a piston expansion | extension state) of the electromagnetic generator which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態において、(A)は磁石の磁束密度の分布を示すグラフ、(B)は可動磁石ロッド(磁石)の速度変化パターンを示すグラフ、(C)は本実施形態において、非磁性パイプ状ガイドに対する磁気コイルの配設位置を示す模式図、である。In this embodiment, (A) is a graph showing the magnetic flux density distribution of the magnet, (B) is a graph showing the speed change pattern of the movable magnet rod (magnet), and (C) is a non-magnetic pipe-like shape in this embodiment. It is a schematic diagram which shows the arrangement | positioning position of the magnetic coil with respect to a guide. 図2(B)とは異なる、可動磁石ロッド(磁石)の速度変化パターンを示すグラフである。It is a graph which shows the speed change pattern of a movable magnet rod (magnet) different from FIG. 2 (B). 本実施形態の電磁発電機が搭載される適用例としてのスポット溶接装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the spot welding apparatus as an application example in which the electromagnetic generator of this embodiment is mounted.

以下、本発明の実施形態に係る電磁発電機100について、図1を用いて説明する。ここで、図1(A)はエアシリンダ可動ロッド(ピストン)4がエアシリンダ本体2に収納された状態(収縮状態)、図1(B)はエアシリンダ可動ロッド(ピストン)4がエアシリンダ本体2から伸張された状態(伸張状態)を示すものである。   Hereinafter, the electromagnetic generator 100 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated using FIG. Here, FIG. 1A shows a state in which the air cylinder movable rod (piston) 4 is housed in the air cylinder body 2 (contracted state), and FIG. 1B shows that the air cylinder movable rod (piston) 4 is in the air cylinder body. 2 shows a state expanded from 2 (expanded state).

この実施形態に係る電磁発電機100は、図4に示すような直動アクチュエータ装置1に搭載されてなる。
すなわち、直動アクチュエータ装置1としては、前述したような溶接装置や、射出成型機により製造された成形品を型から取り出す際に使用される成形品取出し装置、その他、
直動するアクチュエータを用いてワーク等に作用させる種々の装置に適用可能である。なお、本実施形態においては、この電磁発電機100を汎用的なエアシリンダ200に搭載した場合について説明する。
The electromagnetic generator 100 according to this embodiment is mounted on a linear motion actuator device 1 as shown in FIG.
That is, as the linear motion actuator device 1, a welding device as described above, a molded product take-out device used when a molded product manufactured by an injection molding machine is taken out from a mold, and the like,
The present invention can be applied to various devices that act on a workpiece or the like using a linearly acting actuator. In the present embodiment, a case where the electromagnetic generator 100 is mounted on a general-purpose air cylinder 200 will be described.

図1(A)、(B)に示すように、エアシリンダ200は、エアシリンダ本体2とエアシリンダ可動ロッド4からなり、第1エア導入口3aおよび第2エア導入口3bからエアシリンダ本体2の、図示されない伸張側エア室あるいは収縮側エア室に、エア供給源(図4では341)からエアを導入することにより、エアシリンダ可動ロッド4の伸張動作および収縮動作が行われるようになっており、エアシリンダ可動ロッド4が伸張した際に、その先端部4aをもってワークに作用させるようにしている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the air cylinder 200 includes an air cylinder body 2 and an air cylinder movable rod 4, and the air cylinder body 2 is connected to the first air introduction port 3a and the second air introduction port 3b. The air cylinder movable rod 4 is expanded and contracted by introducing air from an air supply source (341 in FIG. 4) into an unillustrated expansion side air chamber or contraction side air chamber. Thus, when the air cylinder movable rod 4 is extended, its tip portion 4a is made to act on the workpiece.

上記エアシリンダ200に搭載される電磁発電機100は、エアシリンダ本体2に対して固定された、絶縁ボビン6に巻回されてなる磁気コイル7と、一端部11aよりやや内側に磁石(永久磁石(例えば、ネオジウム磁石))12を配設した可動磁石ロッド11と、この可動磁石ロッド11の他端部11bを、エアシリンダ可動ロッド4の先端部4aと連結する連結部材5を備えてなり、エアシリンダ可動ロッド4の往復動作に応じて可動磁石ロッド11が絶縁ボビン6の中空部分を往復動するように構成されている。このとき、磁石12が磁気コイル7の内部を双方向に通過するため、磁気コイル7が、磁石12による、変化する磁界(磁束)と鎖交して磁気コイル7に誘導起電力が発生するように構成されている。
このようにして発生した誘導起電力に応じて出力された誘導電流は図示されない整流回路により整流され、図示されないコンデンサに蓄積される。
The electromagnetic generator 100 mounted on the air cylinder 200 includes a magnetic coil 7 fixed to the air cylinder body 2 and wound around an insulating bobbin 6, and a magnet (permanent magnet) slightly inside the one end portion 11a. (E.g., a neodymium magnet)) 12 is provided, and a connecting member 5 that connects the other end portion 11b of the movable magnet rod 11 to the tip portion 4a of the air cylinder movable rod 4 is provided. The movable magnet rod 11 is configured to reciprocate in the hollow portion of the insulating bobbin 6 in accordance with the reciprocating motion of the air cylinder movable rod 4. At this time, since the magnet 12 passes through the inside of the magnetic coil 7 in both directions, the magnetic coil 7 is linked with the changing magnetic field (magnetic flux) by the magnet 12 so that an induced electromotive force is generated in the magnetic coil 7. It is configured.
The induced current output according to the induced electromotive force generated in this way is rectified by a rectifier circuit (not shown) and stored in a capacitor (not shown).

なお、このようにコンデンサに蓄積された電力は、例えば、図4を用いた溶接装置においてセンサー(316、317)からの情報を無線送信する送信機等に供給される。これにより外部からの電源線の引き回しが不要となり、電源として電池を用いた場合のように煩雑な電池交換が不要となる。   In addition, the electric power accumulated in the capacitor in this way is supplied to, for example, a transmitter that wirelessly transmits information from the sensors (316, 317) in the welding apparatus using FIG. As a result, there is no need to route the power line from the outside, and no complicated battery replacement is required as in the case where a battery is used as the power source.

以下、上述した電磁発電機100の構成および作用をさらに詳しく説明する。
上述したように、可動磁石ロッド11において一端部11aには、短尺の非磁性ガイド部13が設けられており、そのロッド他端部11b側には、3つの磁石素子(単位磁石)を直列に配してなる磁石12が設けられている。このように、磁石12として、複数個の磁石素子12a、12b、12cを備えるようにしたことにより、発電効率を高めることができる。
また、可動磁石ロッド11のその他の領域は非磁性部材から構成されている。例えば、全体が同一の非磁性材料からなるロッドの所定位置に磁石12を嵌め込み、ロッド表面と磁石表面とが面一となるように構成する。
なお、可動磁石ロッド11は他端部11bの端面において、ねじにより連結部材5に固定されている。
Hereinafter, the configuration and operation of the electromagnetic generator 100 described above will be described in more detail.
As described above, one end 11a of the movable magnet rod 11 is provided with a short non-magnetic guide portion 13, and three magnet elements (unit magnets) are connected in series on the other end 11b of the rod. An arranged magnet 12 is provided. As described above, since the magnet 12 includes the plurality of magnet elements 12a, 12b, and 12c, the power generation efficiency can be increased.
Moreover, the other area | region of the movable magnet rod 11 is comprised from the nonmagnetic member. For example, the magnet 12 is fitted into a predetermined position of a rod made of the same nonmagnetic material as a whole so that the rod surface and the magnet surface are flush with each other.
The movable magnet rod 11 is fixed to the connecting member 5 with a screw at the end face of the other end portion 11b.

また、図2に示すように、各磁石素子12a、12b、12cは、隣接する磁石素子12a、12b、12c同士が、互いに同一の極が対向するように配設されている。この同極対向の磁石構造により、各磁石素子12a、12b、12cの各端面付近において、急峻に上昇し、あるいは下降するように変化する磁束が発生する。そして、これらの磁束が可動磁石ロッド11の移動とともに磁気コイル7内を通り、磁気コイル7のワイヤを横切るように変化するので、磁気コイル7に誘導電流が発生する。なお、同極対向する磁石素子12a、12b、12cの各端面付近における磁束密度Φの変化は、図2(A)に示すような形状となる。特に、両磁石素子12a、12bの間の磁束方向の変化は、両磁石素子12b、12cの間の磁束方向の変化と互いに逆方向となり、前者が正から負に変化した場合には、後者が負から正に変化するように表される。   Further, as shown in FIG. 2, the magnet elements 12a, 12b, and 12c are arranged so that the adjacent magnet elements 12a, 12b, and 12c face each other with the same poles. Due to the magnet structure facing the same pole, a magnetic flux that changes so as to rise or fall sharply is generated in the vicinity of each end face of each of the magnet elements 12a, 12b, and 12c. Then, since these magnetic fluxes change so as to pass through the magnetic coil 7 and move across the wire of the magnetic coil 7 with the movement of the movable magnet rod 11, an induced current is generated in the magnetic coil 7. In addition, the change of magnetic flux density (PHI) near each end surface of the magnet elements 12a, 12b, and 12c facing the same pole has a shape as shown in FIG. In particular, the change in the direction of the magnetic flux between the magnet elements 12a and 12b is opposite to the change in the direction of the magnetic flux between the magnet elements 12b and 12c, and when the former changes from positive to negative, Expressed as changing from negative to positive.

また、磁石素子12a、12b、12cの各端面付近において、急峻に上昇し、あるいは下降するように変化する磁束を発生させるためには、各磁石素子12a、12b、12cの間に何も挟むことなく直接、端面同士を当接させるように配置することが有効である。この場合、同極間の反発力を抑制して各磁石素子12a、12b、12cを連結する手段が必要となる。
なお、本実施形態の変型態様においては、磁石素子12a、12b、12cが各々リング状に形成され、可動磁石ロッド11の軸方向に沿って串のように連結され、その左端と右端に位置する磁石素子12aの左側端面と、磁石素子12cの右側端面とが、それぞれ可動磁石ロッド11と非磁性ガイド13により物理的に挟持固定されるように配設される。
なお、各磁石素子12a、12b、12cの着磁方向は、可動磁石ロッド11の軸方向、すなわち、エアシリンダ可動ロッド4の軸方向に平行な方向とされている。
Also, in order to generate a magnetic flux that changes steeply up or down in the vicinity of each end face of the magnet elements 12a, 12b, and 12c, nothing is sandwiched between the magnet elements 12a, 12b, and 12c. It is effective to arrange the end faces so that they are in direct contact with each other. In this case, a means for suppressing the repulsive force between the same poles and connecting the magnet elements 12a, 12b, 12c is required.
In the modified embodiment of the present embodiment, the magnet elements 12a, 12b, and 12c are each formed in a ring shape, connected like a skewer along the axial direction of the movable magnet rod 11, and located at the left end and the right end thereof. The left end surface of the magnet element 12a and the right end surface of the magnet element 12c are disposed so as to be physically sandwiched and fixed by the movable magnet rod 11 and the nonmagnetic guide 13, respectively.
The magnetizing directions of the magnet elements 12a, 12b, and 12c are parallel to the axial direction of the movable magnet rod 11, that is, the axial direction of the air cylinder movable rod 4.

次に、絶縁ボビン6に巻回された磁気コイル7について説明する。
磁気コイル7は、互いに直列に接続された複数のコイル素子7a、7b、7cよりなる単位コイル群からなるとともに、隣接するコイル素子7a、7b、7c同士は、コイルの巻回方向が互いに逆向きとされ、交互に逆極性となるように設定されている。すなわち、各コイル素子7a、7b、7cの巻回方向は、隣り合うコイル素子7a、7b、7c毎に互いに逆向きの正・逆・正方向となるように設定されており、これにより、より大きな起電力が発生する。
Next, the magnetic coil 7 wound around the insulating bobbin 6 will be described.
The magnetic coil 7 is composed of a unit coil group composed of a plurality of coil elements 7a, 7b, 7c connected in series with each other, and the adjacent coil elements 7a, 7b, 7c are opposite to each other in the coil winding direction. And are set so as to have opposite polarities alternately. That is, the winding direction of each coil element 7a, 7b, 7c is set to be opposite to each other in the forward, reverse, forward direction for each adjacent coil element 7a, 7b, 7c. A large electromotive force is generated.

さらに、上記磁気コイル7を、複数個の上記単位コイル群から構成し、隣接する単位コイル群同士が電気的に接続されるようにしてもよい。
また、上記複数個の単位コイル群のそれぞれに整流回路を設け、これらの整流回路の出力が互いに加算されるように構成してもよい。
Further, the magnetic coil 7 may be composed of a plurality of unit coil groups, and adjacent unit coil groups may be electrically connected.
Further, a rectifier circuit may be provided in each of the plurality of unit coil groups, and the outputs of these rectifier circuits may be added to each other.

このコイルが絶縁ボビン6に巻回されてなる磁気コイル7は、図1(A)、(B)に示すように、中空の非磁性パイプ状ガイド14の内部中に、モールド成型等による埋込み加工や一体化成型の手法、あるいは嵌込み加工の手法等によって、絶縁ボビン6の中空部と非磁性パイプ状ガイド14の中空部を空間的に一致させるようにして、配設される。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a magnetic coil 7 in which this coil is wound around an insulating bobbin 6 is embedded in a hollow non-magnetic pipe-shaped guide 14 by molding or the like. Further, the hollow portion of the insulating bobbin 6 and the hollow portion of the non-magnetic pipe-shaped guide 14 are arranged so as to spatially coincide with each other by an integral molding method, a fitting processing method, or the like.

すなわち、非磁性パイプ状ガイド14および可動磁石ロッド11は互いにスムーズに摺動し得るように、非磁性パイプ状ガイド14の中空部の内径寸法と、エアシリンダ可動ロッド4の外径寸法が互いに調整されるように形成されている。
可動磁石ロッド11が、絶縁ボビン6(および非磁性パイプ状ガイド14)の中空部を移動する際に、これら可動磁石ロッド11と絶縁ボビン6(および非磁性パイプ状ガイド14)の内壁面との接触箇所や衝突回数が増えると、可動磁石ロッド11、ひいてはエアシリンダ可動ロッド4の駆動力が低下する原因となるため、絶縁ボビン6(および非磁性パイプ状ガイド14)と可動磁石ロッド11のうち、少なくとも一方または双方を、ポリプロピレンやポリアセタールなどからなる摩擦係数が低い材料により形成することが望ましい。このような材料を用いることで、絶縁ボビン6(および非磁性パイプ状ガイド14)と可動磁石ロッド11の相対移動時に、互いの摩擦を大幅に低減させることができる。
That is, the inner diameter dimension of the hollow portion of the nonmagnetic pipe-shaped guide 14 and the outer diameter dimension of the air cylinder movable rod 4 are adjusted so that the nonmagnetic pipe-shaped guide 14 and the movable magnet rod 11 can slide smoothly with each other. It is formed to be.
When the movable magnet rod 11 moves through the hollow portion of the insulating bobbin 6 (and the nonmagnetic pipe-shaped guide 14), the movable magnet rod 11 and the inner wall surface of the insulating bobbin 6 (and the nonmagnetic pipe-shaped guide 14) If the number of contact points and the number of collisions increase, the driving force of the movable magnet rod 11, and hence the air cylinder movable rod 4, will decrease, so that the insulating bobbin 6 (and the nonmagnetic pipe-shaped guide 14) and the movable magnet rod 11 It is desirable that at least one or both be formed of a material having a low coefficient of friction, such as polypropylene or polyacetal. By using such a material, it is possible to significantly reduce the friction between the insulating bobbin 6 (and the non-magnetic pipe-shaped guide 14) and the movable magnet rod 11 during relative movement.

また、非磁性パイプ状ガイド14は、エアシリンダ本体2の側壁部に、直接または間接的に接着あるいは貼着等の処理によって、エアシリンダ本体2に対して固定されている。
また、この非磁性パイプ状ガイド14の全長は、エアシリンダ可動ロッド4の可動長よりも長尺に設定されており、可動磁石ロッド11が非磁性パイプ状ガイド14から外れないように配慮されている。
Further, the nonmagnetic pipe-shaped guide 14 is fixed to the air cylinder main body 2 by a process such as adhesion or sticking directly or indirectly to the side wall portion of the air cylinder main body 2.
Further, the total length of the nonmagnetic pipe-shaped guide 14 is set to be longer than the movable length of the air cylinder movable rod 4, and consideration is given so that the movable magnet rod 11 does not come off from the nonmagnetic pipe-shaped guide 14. Yes.

このように、エアシリンダ可動ロッド4の伸縮に応じて可動磁石ロッド11がその軸方向に往復動すると、可動磁石ロッド11が非磁性パイプ状ガイド14上を摺動するように移動し、磁石12が磁気コイル7(絶縁ボビン6)の中空部を双方向に通過する。これにより、磁石12による磁束と磁気コイル7とが鎖交し、可動磁石ロッド11が軸方向に往復動するのに伴って、その単位時間当たりの鎖交本数が変化するので、それに応じて磁気コイル7に誘導起電力が生じ、誘導電流が流れる。   Thus, when the movable magnet rod 11 reciprocates in the axial direction according to the expansion and contraction of the air cylinder movable rod 4, the movable magnet rod 11 moves so as to slide on the nonmagnetic pipe-shaped guide 14, and the magnet 12. Passes bidirectionally through the hollow portion of the magnetic coil 7 (insulating bobbin 6). As a result, the magnetic flux generated by the magnet 12 and the magnetic coil 7 are linked, and the number of linkages per unit time changes as the movable magnet rod 11 reciprocates in the axial direction. An induced electromotive force is generated in the coil 7 and an induced current flows.

ところで、磁気コイル7に発生する誘導起電力は、磁石12による磁束の密度変化が大きいほど大きくなる。   By the way, the induced electromotive force generated in the magnetic coil 7 increases as the change in density of the magnetic flux by the magnet 12 increases.

すなわち、1ターンの磁気コイル7に発生する起電力eの大きさは、磁束をΦ〔Wb〕、時間をt〔s〕とすると、ファラデーの電磁誘導の法則から、下式(1)のごとく、磁束Φの1s当たりの変化量および磁気コイル7の巻回数n(誘導起電力は巻回数nに比例)で表される。
e=-n・dΦ/dt 〔V〕 (1)
That is, the magnitude of the electromotive force e generated in the one-turn magnetic coil 7 is represented by the following formula (1) from Faraday's law of electromagnetic induction, where Φ [Wb] is the magnetic flux and t [s] is the time , And the amount of change per 1 s of the magnetic flux Φ and the number of turns n of the magnetic coil 7 (the induced electromotive force is proportional to the number of turns n).
e = −n · dΦ / dt [V] (1)

ところで、磁石12が形成する磁束密度は、例えば図2(A)に示すような分布をしている。ここで、図2(A)に示す、磁石12の磁束密度Φの分布は、磁石12を、その可動範囲の中央部に静止させた場合の静態分布を示すものである。また、エアシリンダ可動ロッド4の伸縮動作に伴い、この静態の磁束密度分布が図2(A)において紙面左右方向に移動することにより、動態の磁束密度分布を示すものとなる。その磁束密度分布の移動速度変化は図2(B)により示されている。   By the way, the magnetic flux density formed by the magnet 12 has a distribution as shown in FIG. Here, the distribution of the magnetic flux density Φ of the magnet 12 shown in FIG. 2A indicates a static distribution when the magnet 12 is stationary at the center of the movable range. Further, as the air cylinder movable rod 4 expands and contracts, the static magnetic flux density distribution moves in the horizontal direction of the paper in FIG. The change in the moving speed of the magnetic flux density distribution is shown in FIG.

上述したように、図2(A)に示す分布の磁束密度が可動磁石ロッド11の軸方向の広い範囲に亘って往復移動することになるから、結局、磁気コイル7の各コイル素子7a、7b、7cにおける、上述したdΦ/dtの絶対値の大小は、可動磁石ロッド11の速さ(磁石12が移動する速さ)v(t)に依存することになる。   As described above, since the magnetic flux density having the distribution shown in FIG. 2A reciprocates over a wide range in the axial direction of the movable magnet rod 11, each coil element 7a, 7b of the magnetic coil 7 is eventually obtained. 7c, the magnitude of the absolute value of dΦ / dt described above depends on the speed of the movable magnet rod 11 (speed at which the magnet 12 moves) v (t).

往復動する可動磁石ロッド11の速さ(磁石12が移動する速さ)は、エアシリンダ可動ロッド4が最も収縮した状態(図1(A))、およびエアシリンダ可動ロッド4が最も伸張した状態(図1(B))で0となり、これら両者の間の所定位置において最も大きくなるように構成されており、可動磁石ロッド11の伸縮状態に応じて移動速度が変化する。   The speed of the reciprocating movable magnet rod 11 (the speed at which the magnet 12 moves) is such that the air cylinder movable rod 4 is most contracted (FIG. 1 (A)) and the air cylinder movable rod 4 is most expanded. It becomes 0 in (FIG. 1 (B)), and it is comprised so that it may become the largest in the predetermined position between both, and a moving speed changes according to the expansion-contraction state of the movable magnet rod 11. FIG.

本願発明者は、上記可動磁石ロッド11の速さが最大となる、磁石12と磁気コイル7の相対位置関係を、シミュレーションによって求めたところ、例えば、図2(B)に示すように、磁気コイル7が、磁石12の可動範囲の中央部(横軸が0.5の位置)付近に配置
するように設定した場合となった(収縮時の磁石12の中央位置からの距離と、伸張時の磁石12の中央位置からの距離がいずれもSで等しくなる)。
すなわち、可動磁石ロッド11の速さが最大となる、磁石12の可動範囲の中央部付近に磁気コイル7を配置することが望ましいことが明らかとなった。
The inventor of the present application obtained the relative positional relationship between the magnet 12 and the magnetic coil 7 at which the speed of the movable magnet rod 11 is maximized by simulation. For example, as shown in FIG. 7 is set to be arranged near the center of the movable range of the magnet 12 (the position where the horizontal axis is 0.5) (the distance from the center position of the magnet 12 during contraction and the magnet 12 during expansion). (The distance from the center position of each is equal to S).
That is, it has become clear that it is desirable to arrange the magnetic coil 7 near the center of the movable range of the magnet 12 where the speed of the movable magnet rod 11 is maximized.

なお、磁石12の可動範囲の中央部付近に磁気コイル7を配置することにより、可動磁石ロッド11の伸長時または収縮時のいずれの場合においても、この電磁発電機100の発電量が同じとなり、周辺回路やセンサー等の安定動作に寄与することができる。ここで、「中央部付近」とは、「磁石12が、中央位置における場合と同程度の速度で移動しているときの磁石対応位置」を意味し、例えば、磁石が、その最大速度値の90%以上の速度で移動する、磁気コイル7の配設位置範囲を意味するものとする。
ただし、エアシリンダ可動ロッド4の移動が、例えば、上記収縮状態位置と伸張状態位置の中央部ではない位置(例えば、図3の位置P)において最大速度となるような場合は
、その速度が最大となる位置(例えば、図3の位置P)に磁気コイル7を配置する。
In addition, by arranging the magnetic coil 7 near the center of the movable range of the magnet 12, the amount of power generated by the electromagnetic generator 100 is the same whether the movable magnet rod 11 is extended or contracted. This can contribute to stable operation of peripheral circuits and sensors. Here, “near the central portion” means “a magnet-corresponding position when the magnet 12 is moving at the same speed as in the central position”. For example, the magnet has its maximum speed value. It shall mean an arrangement position range of the magnetic coil 7 that moves at a speed of 90% or more.
However, when the movement of the air cylinder movable rod 4 reaches a maximum speed at a position (for example, position P in FIG. 3) that is not the central portion of the contracted state position and the extended state position, the speed is maximum. The magnetic coil 7 is disposed at a position (for example, position P in FIG. 3).

また、磁気コイル7は、複数のコイル素子7a、7b、7cにおける各誘導起電力を、電圧の位相を互いに同期させて合成することにより、電磁発電機100から上述したセンサー信号の送信機等に出力する電流を増大させることができる。   In addition, the magnetic coil 7 combines the induced electromotive forces in the plurality of coil elements 7a, 7b, and 7c with the voltage phases synchronized with each other, so that the electromagnetic generator 100 can transmit the above-described sensor signal transmitter or the like. The output current can be increased.

また、図示はしていないが、上述した磁気コイル7、絶縁ボビン6、非磁性パイプ状ガイド14、および電磁発電機100の周辺回路部品を、磁気遮蔽性を有するケースに収納することが好ましい。
また、上記磁気遮蔽性を有するケースの両側端面には各々、可動磁石ロッド11を摺動支持する貫通孔部を設けた蓋部材(可動磁石ロッド支持部材)を配設することが好ましい。この場合には、非磁性パイプ状ガイド14を不用とすることができるので、製造コストを削減することができる。
Although not shown, it is preferable that the magnetic coil 7, the insulating bobbin 6, the non-magnetic pipe-shaped guide 14, and the peripheral circuit components of the electromagnetic generator 100 are housed in a case having magnetic shielding properties.
Moreover, it is preferable to arrange | position the cover member (movable magnet rod support member) which provided the through-hole part which slide-supports the movable magnet rod 11 at the both end surfaces of the case which has the said magnetic shielding property, respectively. In this case, since the non-magnetic pipe-shaped guide 14 can be made unnecessary, the manufacturing cost can be reduced.

また、発電電力量を増大させるためには、上述した磁気コイル7中のコイル素子の数を増加させる方法が考えられるが、コイル巻回数に比例してコイルの直流抵抗が増大し、電圧降下が大きくなるため、コイル巻回数をあまり増加させ過ぎると、効率よく電力を得ることができない。そこで、このような観点から、効率の良いコイル巻回数を適宜決定することが肝要である。また、磁石12を構成する、磁石素子の数についても、効率よく発電電力を得ることができる、との観点からその数を適宜決定することが肝要である。   In order to increase the amount of generated power, a method of increasing the number of coil elements in the magnetic coil 7 described above can be considered. However, the DC resistance of the coil increases in proportion to the number of coil turns, and the voltage drop increases. Therefore, if the number of coil turns is increased too much, electric power cannot be obtained efficiently. Therefore, from such a viewpoint, it is important to appropriately determine an efficient number of coil turns. Moreover, it is important to determine the number of magnet elements constituting the magnet 12 as appropriate from the viewpoint that the generated power can be efficiently obtained.

また、非磁性パイプ状ガイド14は、可動磁石ロッド11が挿入される側とは反対側の端部が、閉じたパイプ状とされていてもよいし、開放されたパイプ状とされていてもよい。閉じたパイプ状とされていれば、非磁性パイプ状ガイド14の中空部中へ塵埃等が侵入するのを防止することができる。   Further, the nonmagnetic pipe-shaped guide 14 may have a closed pipe shape or an open pipe shape at the end opposite to the side where the movable magnet rod 11 is inserted. Good. If it is made into the closed pipe shape, it can prevent that dust etc. penetrate | invade into the hollow part of the nonmagnetic pipe-shaped guide 14. FIG.

なお、本発明の電磁発電機およびこれを搭載した直動アクチュエータ装置としては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様のものを採用し得る。
例えば上記実施形態においては、エアシリンダ可動ロッドと可動磁石ロッドは、互いに一体化させる連結部材によって連結され、互いに同一方向に移動するようにしているが、歯車等の他の連結部材を用いて連結してもよいし、可動磁石ロッドの移動方向がエアシリンダ可動ロッドの移動方向と一致しなくてもよい。
Note that the electromagnetic generator of the present invention and the linear motion actuator device on which the electromagnetic generator is mounted are not limited to those of the above-described embodiment, and various other modes can be adopted.
For example, in the above-described embodiment, the air cylinder movable rod and the movable magnet rod are coupled by a coupling member that is integrated with each other and are moved in the same direction, but are coupled using another coupling member such as a gear. Alternatively, the moving direction of the movable magnet rod may not coincide with the moving direction of the air cylinder movable rod.

1 直動アクチュエータ装置
2 エアシリンダ本体
3a 第1エア導入口
3b 第2エア導入口
4 エアシリンダ可動ロッド
4a 先端部
5 連結部材
6 絶縁ボビン
7 磁気コイル
7a、7b、7c コイル素子
11 可動磁石ロッド
11a 一端部
11b 他端部
12 磁石
12a、12b、12c 磁石素子
14 非磁性パイプ状ガイド
100 電磁発電機
200 エアシリンダ
316、317 センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear motion actuator apparatus 2 Air cylinder main body 3a 1st air introduction port 3b 2nd air introduction port 4 Air cylinder movable rod 4a Tip part 5 Connection member 6 Insulating bobbin 7 Magnetic coil 7a, 7b, 7c Coil element 11 Movable magnet rod 11a One end 11b Other end 12 Magnet 12a, 12b, 12c Magnet element 14 Nonmagnetic pipe-shaped guide 100 Electromagnetic generator 200 Air cylinder 316, 317 Sensor

Claims (15)

ワークに作用するための直動アクチュエータのピストンにおける伸縮動作と連動して、該ピストンの伸縮方向に移動し得る、磁石を所定位置に配してなるロッドと、
中空のボビンに巻回された磁気コイルとを有し、
該ロッドが該ボビンの中空貫通孔を通過して前記伸縮方向に移動することで、前記磁気コイルが、前記磁石による磁束と鎖交して該磁気コイルに誘導起電力が発生するように構成されている、ことを特徴とする電磁発電機。
In conjunction with the expansion / contraction operation of the piston of the direct acting actuator for acting on the workpiece, a rod arranged in a predetermined position that can move in the expansion / contraction direction of the piston,
A magnetic coil wound around a hollow bobbin,
The magnetic coil is configured to generate an induced electromotive force in the magnetic coil by interlinking with the magnetic flux by the magnet as the rod passes through the hollow through hole of the bobbin and moves in the expansion / contraction direction. An electromagnetic generator characterized by that.
前記ロッドにおける前記磁石の配設位置と、前記磁気コイルの配設位置とは、前記磁気コイル内を前記磁石が通過したときに、前記磁気コイルと前記磁石による磁束との単位時間当たりの鎖交本数が最大となる位置関係とされていることを特徴とする請求項1に記載の電磁発電機。   The arrangement position of the magnet and the arrangement position of the magnetic coil in the rod are the linkage per unit time between the magnetic coil and the magnetic flux generated by the magnet when the magnet passes through the magnetic coil. The electromagnetic generator according to claim 1, wherein the positional relationship is maximized. 前記磁気コイルは、前記ロッドの所定位置に配された前記磁石の移動速度が最大となる位置に配されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 1, wherein the magnetic coil is disposed at a position where a moving speed of the magnet disposed at a predetermined position of the rod is maximized. 前記磁気コイルが、前記磁石の可動範囲の中央部に位置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic coil is located in a central portion of a movable range of the magnet. 前記直動アクチュエータがリニアシリンダからなり、
前記ロッドの全長が該リニアシリンダのピストンの可動長よりも長く設定され、
前記磁石を配する所定位置は前記ロッドの一端部付近とされる一方、前記ロッドの他端部は、連結部材により前記リニアシリンダのピストンと連結され、
該リニアシリンダの近傍には、該ピストンの特定位置が通過したか否かを検出するセンサーユニットが設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電磁発電機。
The linear actuator comprises a linear cylinder;
The total length of the rod is set longer than the movable length of the piston of the linear cylinder;
The predetermined position where the magnet is arranged is near one end of the rod, while the other end of the rod is connected to the piston of the linear cylinder by a connecting member,
The electromagnetic generator according to any one of claims 1 to 4, wherein a sensor unit that detects whether or not a specific position of the piston has passed is provided in the vicinity of the linear cylinder. .
少なくとも前記磁気コイルおよび発電機関連回路素子が磁気遮蔽性を有するケース内に収納されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 1, wherein at least the magnetic coil and the generator-related circuit element are housed in a case having magnetic shielding properties. 前記磁気遮蔽性を有するケースの、少なくとも前記ロッドの移動方向に位置する一側面には、上記ロッドが嵌挿される孔部が設けられていることを特徴する請求項6に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 6, wherein a hole portion into which the rod is fitted is provided on at least one side surface of the case having magnetic shielding properties positioned in the moving direction of the rod. 前記磁気コイルの出力信号を整流する整流回路と、
該整流回路からの出力電力を蓄積するコンデンサとを、
備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電磁発電機。
A rectifier circuit for rectifying the output signal of the magnetic coil;
A capacitor for accumulating output power from the rectifier circuit,
The electromagnetic generator according to claim 1, wherein the electromagnetic generator is provided.
前記磁気コイルは、互いに直列に接続された複数の単位コイルよりなる単位コイル群からなるとともに、隣接する単位コイル同士は、コイルの巻回方向が互いに逆向きとされていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の電磁発電機。   The magnetic coil is composed of a unit coil group composed of a plurality of unit coils connected in series with each other, and adjacent unit coils have their coil winding directions opposite to each other. Item 9. The electromagnetic generator according to any one of Items 1 to 8. 前記磁気コイルは、複数個の前記単位コイル群からなり、隣接する前記単位コイル群同士は電気的に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 9, wherein the magnetic coil includes a plurality of unit coil groups, and the adjacent unit coil groups are electrically connected to each other. 前記複数個の単位コイル群のそれぞれに整流回路が設けられ、これらの整流回路の出力が互いに加算されるように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 10, wherein a rectifier circuit is provided in each of the plurality of unit coil groups, and outputs of the rectifier circuits are added to each other. 前記磁石は線状に配列された複数個の単位磁石からなり、隣接する該単位磁石同士は互いに同一の極が対向するように配設されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電磁発電機。   12. The magnet according to claim 1, wherein the magnet includes a plurality of unit magnets arranged in a line, and the adjacent unit magnets are arranged so that the same poles face each other. The electromagnetic generator of Claim 1. 前記磁石の着磁方向が前記ロッドの移動方向と平行とされることを特徴とする請求項12に記載の電磁発電機。   The electromagnetic generator according to claim 12, wherein a magnetizing direction of the magnet is parallel to a moving direction of the rod. ワークに作用するための直動アクチュエータと、
該直動アクチュエータのピストンにおける伸縮動作と連動して、該ピストンの伸縮方向に移動し得る、磁石を所定位置に配してなるロッドと、
中空のボビンに巻回された磁気コイルとを有し、
該ロッドが該ボビンの中空貫通孔を通過して前記伸縮方向に移動することで、前記磁気コイルが、前記磁石による磁束と鎖交して該磁気コイルに誘導電流が発生するように構成されている、ことを特徴とする電磁発電機を搭載した直動アクチュエータ装置。
A linear actuator for acting on the workpiece;
In conjunction with the expansion / contraction operation of the piston of the linear actuator, a rod that is movable in the expansion / contraction direction of the piston and has a magnet arranged at a predetermined position;
A magnetic coil wound around a hollow bobbin,
The magnetic coil is configured to generate an induced current in the magnetic coil by interlinking with the magnetic flux by the magnet as the rod passes through the hollow through hole of the bobbin and moves in the expansion / contraction direction. A linear motion actuator device equipped with an electromagnetic generator.
前記ロッドにおける前記磁石の配設位置と、前記磁気コイルの配設位置とは、前記磁気コイル内を前記磁石が通過したときに、前記磁気コイルと前記磁石による磁束との単位時間当たりの鎖交本数が最大となる位置関係とされていることを特徴とする請求項14記載の電磁発電機を搭載した直動アクチュエータ装置。   The arrangement position of the magnet and the arrangement position of the magnetic coil in the rod are the linkage per unit time between the magnetic coil and the magnetic flux generated by the magnet when the magnet passes through the magnetic coil. The direct acting actuator device equipped with the electromagnetic generator according to claim 14, wherein the positional relationship is such that the number is maximum.
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