JP2023069190A - linear motor - Google Patents

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浩司 渡邊
Koji Watanabe
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KURONOFANGU KK
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KURONOFANGU KK
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Abstract

To provide a linear motor capable of performing two-stage extension operation.SOLUTION: A linear motor (500) includes: a stator (510); movable elements (520;530) movably arranged along a center axis (CA) with respect to this stator. The movable elements are comprised of: a first movable element (520); and a second movable element (530) that is movably arranged along the center axis (CA) with respect to the first movable element. Each of the stator (510), the first movable element (520), and the second movable element (530) may have a shape which is actually rotation symmetry with respect to the center axis (CA). The second movable element (530) has the center axis (CA) and a column-like shape arranged near the center axis (CA), and the first movable element (520) has a cylindrical shape arranged near an outer periphery of the second movable element. The stator (510) may have a cylindrical shape arranged near the outer periphery of the first movable element.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明はリニアモータに関し、特に注射装置のようなインジェクタモジュールに用いられるリニアモータに関する。 The present invention relates to linear motors, and more particularly to linear motors used in injector modules such as injection devices.

従来から種々の医療用ロボット装置が開発されている。特に、昨今、全世界で蔓延している新型コロナウイルス感染症(COVID-19)を予防するために、ワクチン接種を行うことが推奨されている。このようなワクチン接種は、所定のワクチン接種会場において、注射器を用いて多数の人に対して順次に行われる。したがって、このようなワクチン接種を人の手を介さずに自動で執り行えるロボット装置が望まれている。周知のように、このワクチン接種では、筋肉注射が行われる。ここで、「筋肉注射」とは、ワクチンなどの医薬品を皮下脂肪の奥にある筋肉に直接注射する方法のことを指す。 2. Description of the Related Art Conventionally, various medical robot devices have been developed. In particular, vaccination is recommended in order to prevent the novel coronavirus infection (COVID-19), which is spreading all over the world these days. Such vaccinations are administered sequentially to a large number of people using syringes at a given vaccination site. Therefore, there is a demand for a robot device that can automatically perform such vaccination without human intervention. As is well known, this vaccination involves intramuscular injection. Here, "intramuscular injection" refers to a method of directly injecting a drug such as a vaccine into the muscle located deep within the subcutaneous fat.

例えば、特許文献1は、ワクチン接種計画に使用することができる、使い捨て注射器を開示している。使い捨て注射器は、筐体と、押し棒本体と、薬剤室と、注射針と、注射移動手段(付勢手段)と、を備える。筐体は、遠位端から近位端まで延びる軸、および注射部位に当接する近位皮膚接触壁を有する。接触壁には注射針を受ける開口が設けられている。押し棒本体は、近位方向に皮膚接触壁の方を向いた加圧面を有し、第1の近位位置と第1の遠位位置の間を移動するように配置されている。押し棒本体は、筐体内の第1の遠位位置と中間位置と第1の近位位置の間を軸方向に移動することができる。薬剤室は、加圧面と近位皮膚接触壁の間に配置されている。薬剤室は、軸方向に移動することができ、押し棒本体を近位端の方に移動させることによって非軸方向に押圧される。注射針は、薬剤室に取り付けられ、第3の遠位位置と第3の近位位置の間を軸方向に移動するように配置されている。注射移動手段(付勢手段)は、押し棒本体を第1の遠位位置から第1の近位位置まで移動させるよう構成されている。 For example, US Pat. No. 6,200,009 discloses a disposable syringe that can be used in vaccination regimens. The disposable syringe includes a housing, a push rod body, a drug chamber, an injection needle, and an injection moving means (biasing means). The housing has an axis extending from a distal end to a proximal end and a proximal skin-contacting wall that abuts the injection site. The contact wall is provided with an opening for receiving an injection needle. The pushrod body has a pressure surface facing proximally toward the skin-contacting wall and is arranged to move between a first proximal position and a first distal position. The pushrod body is axially movable within the housing between a first distal position, an intermediate position, and a first proximal position. A drug chamber is positioned between the pressure surface and the proximal skin-contacting wall. The drug chamber is axially movable and non-axially depressed by moving the pushrod body toward the proximal end. An injection needle is attached to the drug chamber and arranged for axial movement between a third distal position and a third proximal position. An injection moving means (biasing means) is configured to move the pushrod body from a first distal position to a first proximal position.

上記使い捨て注射器において、押し棒本体、薬剤室、および注射針は、押し棒本体が第1の遠位位置から中間位置まで移動し、注射針が第3の遠位位置から第3の近位位置まで移動したところで、注射針の近位端が遠位方向に皮膚接触壁から突き出し、押し棒本体が第1の近位位置まで移動したところで、薬剤室中の液体の少なくとも一部が注射針の近位端から押し出されるように、薬剤室が押圧され、注射針が第3の近位位置から第3の遠位位置まで移動する。 In the above disposable syringe, the pushrod body, medicament chamber, and injection needle are configured such that the pushrod body moves from a first distal position to an intermediate position and the injection needle moves from a third distal position to a third proximal position. When the proximal end of the injection needle protrudes distally from the skin contact wall, and when the push rod body moves to the first proximal position, at least a portion of the liquid in the drug chamber reaches the injection needle. The medicament chamber is urged so as to be pushed out of the proximal end, moving the injection needle from a third proximal position to a third distal position.

しかしながら、このような構成の使い捨て注射器では、使用者(医療従事者)が、付勢手段の付勢力に抗して、押し棒本体を第1の近位位置から第1の遠位位置まで後退させる必要がある。すなわち、この使い捨て注射器は、人の手を介することが必須であるので、自動で執り行えるロボット装置に組み込むための注射装置として使用するには向いていない。 However, in such a disposable syringe, a user (medical worker) can retract the push rod body from the first proximal position to the first distal position against the biasing force of the biasing means. need to let That is, since this disposable syringe requires manual intervention, it is not suitable for use as an injection device for incorporation into a robotic device that can be administered automatically.

また、特許文献2は、注射可能な薬剤のボーラス(bolus)の急速放出のための自動注射器を開示している。この自動注射器は、小さい外側寸法を持ち、クレジットカードに近似する、概略平坦な密封した筐体を持つ。平坦な筐体内に含まれるように構成された、注射器は、薬剤であらかじめ満たされている。筐体は、トリガされたとき、自動的に注射器と針を注射位置に前方へ動かして、注射器の容積を圧縮して急速注射を引き起こす、機構を含む。装置の前方注射の端にアクチュエータを含み、そのアクチュエータは、針を常に隠して保護し、注射後の危険を防止する。装置の平坦面は、グラフ記号と、装置の動作および条件に関連する他の可視目印と、を持つ。この装置は、簡単な3ステップの動作を可能として、誤った使用のリスクを減少する。 Also, US Pat. No. 6,300,000 discloses an auto-injector for rapid release of a bolus of injectable medicament. This auto-injector has small outer dimensions and a generally flat, sealed housing that resembles a credit card. A syringe, configured to be contained within the flat housing, is pre-filled with a medicament. The housing contains a mechanism that, when triggered, automatically moves the syringe and needle forward to the injection position, compressing the volume of the syringe and causing a rapid injection. The forward injection end of the device contains an actuator that keeps the needle hidden and protected at all times, preventing post-injection hazards. The planar surface of the device has graphical symbols and other visual indicia related to the operation and conditions of the device. The device allows a simple three-step operation, reducing the risk of misuse.

上記自動注射器において、筐体は、カバーと剥離可能な細長いストリップとに相互に作用する。装置は、アクチュエータアセンブリと注射器キャリアアセンブリとを含む。アクチュエータアセンブリは、概略平坦な針シールドと、そのシールドから後方に延在する一対のアームとを含む。アクチュエータアセンブリは、一対の解放可能なアームロックによって引っ込み位置に保持されている。アクチュエータアセンブリは、一対の長手方向に配置された側圧縮ばねによって前方方向に付勢されている。注射器は、平坦な構成をしており、カップ状容器を備える平坦なピストン型装置によって規定されている。カップ状容器の開放端は、注射針を運ぶピストンを受ける。ピストンの前方端は針キャリアを含み、それによって、注射針は、隔壁と空間を位置合わせして保持される。針キャリアは、長手方向に折りたたみ可能な、前方に延在する、じゃばら状のサポートを含む。針は、針サポート内に、針の一部と共に埋め込まれたアンカに固定されている。注射器アセンブリは、注射器圧縮ばね(駆動ばね)によって付勢されている。針が意図した深さに組織を貫通すると、針サポートは、針シールドの後方面上につく。もどり止め開口が、開口の後方でアームの各々に形成されている。 In the auto-injector described above, the housing interacts with the cover and the peelable elongated strip. The device includes an actuator assembly and a syringe carrier assembly. The actuator assembly includes a generally flat needle shield and a pair of arms extending rearwardly from the shield. The actuator assembly is held in the retracted position by a pair of releasable arm locks. The actuator assembly is biased forwardly by a pair of longitudinally disposed side compression springs. The syringe has a flat configuration and is defined by a flat piston-type device with a cup-shaped container. The open end of the cup-shaped container receives a piston carrying an injection needle. The forward end of the piston includes a needle carrier by which an injection needle is held in spaced alignment with the septum. The needle carrier includes a longitudinally collapsible, forwardly extending, bellows-like support. The needle is secured to an anchor embedded with a portion of the needle within the needle support. The syringe assembly is biased by a syringe compression spring (drive spring). The needle support rests on the posterior surface of the needle shield when the needle penetrates the tissue to the intended depth. A detent opening is formed in each of the arms behind the opening.

このような構成の自動注射器は、次のように動作する。剥離可能な細長いストリップとカバーを除いた後、アクチュエータアセンブリの針シールドを患者の皮膚に対して押し付けて、注射器キャリアが、そのラッチ位置から充分な力を持つ駆動ばねの付勢力下で遠心的に駆動されて外され、針を皮膚に突き通して、意図した深さに組織を貫通する。針サポートが後方面に接すると、針の鋭い前方端が意図した深さに患者の組織を貫通する。駆動ばねの連続する付勢力は、そのとき静止したピストン上で注射器キャリアと容器とを前方へ進め、注射器内の容積を折りたたみ、患者に注射されるように薬剤のボーラス(bolus)を引き起こす。注射器の容積の圧縮が終わると、注射が終わる。注射のストロークがその終わりに近づくと、アームロックがはずされる。アクチュエータアセンブリアームが自由になるので、装置が引っ込められるように、アクチュエータアセンブリは、側ばねの付勢力の下で、相対的に筐体の前方へ進む。針シールドは、針の前方端を覆いかつ保護するために延在し、アームロックが後方開口に落とされて、アクチュエータアセンブリと針シールドとを遠心的に延在された針保護構成にロックする。針シールドがその遠心的にロックされた位置に延在すると、シールドの平坦な面上の生物災害の目印が、それらの警告機能をするために、顕著に露出される。 An auto-injector configured in this manner operates as follows. After removing the peelable elongated strip and cover, the needle shield of the actuator assembly is pressed against the patient's skin such that the syringe carrier is centrifugally moved from its latched position under the bias of a drive spring with sufficient force. Driven off, the needle penetrates the skin and penetrates the tissue to the intended depth. When the needle support contacts the posterior surface, the sharp forward end of the needle penetrates the patient's tissue to the intended depth. The continued biasing force of the drive spring advances the syringe carrier and container over the then stationary piston, collapsing the volume within the syringe and causing a bolus of medication to be injected into the patient. The injection ends when the volume of the syringe ceases to be compressed. As the injection stroke nears its end, the arm lock is released. As the actuator assembly arm is freed, the actuator assembly advances relatively forward of the housing under the bias of the side springs so that the device is retracted. A needle shield extends to cover and protect the forward end of the needle, and an arm lock is dropped into the rear opening to lock the actuator assembly and needle shield in a centrifugally extended needle protection configuration. When the needle shield is extended to its centrifugally locked position, the biohazard indicia on the flat surface of the shield are prominently exposed to perform their warning function.

しかしながら、このような構成の自動注射器は、医療従事者が使用するものではなく、患者自身が個別に使用するための注射器である。したがって、そのような自動注射器は、前述したようなワクチン接種会場において用いられる、ワクチン接種用の注射器として使用することを想定していない。また、その内部にアクチュエータを含むので、自動注射器は、非常に複雑な構成をしている。よって、上記ロボット装置に組み込む注射装置としては、注射器それ自体の構成を簡略化すると共に、注射器とは別体に外部に設けたアクチュエータ(以下、「外部アクチュエータ」と呼ぶ)を用いるようにした構成が望ましい。 However, the auto-injector with such a configuration is not for use by medical personnel, but for individual use by the patient himself/herself. Accordingly, such auto-injectors are not intended for use as vaccination syringes for use at vaccination venues such as those described above. Also, including the actuator inside it, the auto-injector has a very complicated construction. Therefore, the injection device to be incorporated into the above-mentioned robot device is configured so as to simplify the configuration of the syringe itself and use an actuator (hereinafter referred to as an "external actuator") provided outside the syringe. is desirable.

そのような外部アクチュエータとしては、種々のものが考えられるが、例えば、リニアモータを使用することが可能である。リニアモータには様々なタイプのものがあるが、大きな駆動力を必要としない場合には、永久磁石とコイルとの組み合わせで構成されることが多い。また、周知のように、リニアモータは、「ムービングマグネット型リニアモータ」と「ムービングコイル型リニアモータ」との2種類に大別される。 Various actuators are conceivable as such an external actuator, and for example, a linear motor can be used. There are various types of linear motors, but when a large driving force is not required, they are often composed of a combination of permanent magnets and coils. Also, as is well known, linear motors are roughly classified into two types: "moving magnet type linear motors" and "moving coil type linear motors".

ムービングマグネット型リニアモータでは、可動子として永久磁石を含み、固定子としてコイル(励磁コイル)を含む(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7参照)。 A moving magnet linear motor includes a permanent magnet as a mover and a coil (exciting coil) as a stator (see, for example, Patent Documents 3, 4, 5, 6, and 7).

一方、ムービングコイル型リニアモータでは、可動子としてコイル(電機子コイル)を含み、固定子として永久磁石を含む(例えば、特許文献8、特許文献9)。 On the other hand, a moving-coil linear motor includes a coil (armature coil) as a mover and a permanent magnet as a stator (for example, Patent Documents 8 and 9).

ムービングマグネット型リニアモータおよびムービングコイル型リニアモータのいずれのリニアモータにしても、その動作原理は、永久磁石から発生する磁束とコイルに流れる電流との間の相互作用(いわゆる、フレミングの左手規則)により発生する推力を利用するものである。換言すれば、いずれの周知のリニアモータも、1つの固定子と、この固定子に対して中心軸に沿って移動自在に配置された1つの可動子とから成る。 The principle of operation of both the moving magnet type linear motor and the moving coil type linear motor is the interaction between the magnetic flux generated from the permanent magnet and the current flowing through the coil (so-called Fleming's left-hand rule). It utilizes the thrust generated by In other words, any known linear motor consists of one stator and one mover movably arranged relative to the stator along the central axis.

特表2016-517742号公報Japanese Patent Publication No. 2016-517742 米国特許第6979316号明細書U.S. Pat. No. 6,979,316 特許第2781912号公報Japanese Patent No. 2781912 特開2001-086725号公報JP-A-2001-086725 特開2009-050128号公報JP 2009-050128 A 特許第5068494号公報Japanese Patent No. 5068494 特許第4068848号公報Japanese Patent No. 4068848 特許第3852117号公報Japanese Patent No. 3852117 特開2007-209176号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-209176

しかしながら、上述したような周知のリニアモータを、注射器の外部に設けた外部アクチュエータとして使用しようとした場合、次に述べるような問題がある。 However, when the well-known linear motor as described above is used as an external actuator provided outside the syringe, the following problems arise.

詳述すると、上述した周知のリニアモータでは、1つの可動子を固定子に対して中心軸に沿って移動させることしかできない。すなわち、1つの可動子に関連付けられた(連結されたまたは当接した)1つの被駆動体のみを、中心軸に沿って移動させるだけである。換言すれば、周知のリニアモータは、1つの被駆動体のみを移動させる、単純な延伸動作しか行えない。 Specifically, the known linear motor described above can only move one mover relative to the stator along the central axis. That is, only one driven body associated (coupled or abutted) with one mover is moved along the central axis. In other words, known linear motors are only capable of simple stretching movements, moving only one driven body.

一方、上述した筋肉注射を行おうとした場合、外部アクチュエータを使用して、少なくとも次に述べる3つのステップ(第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ)の動作を、注射器にさせる必要がある。第1のステップは、注射器の筐体の前面から注射針を突出させて注射針の先端を人の筋肉に到達させるステップ(以下、「注射針突出ステップ」と呼ぶ。)である。第2のステップは、注射針の先端から薬液を筋肉内に押し出すステップ(以下、「薬液押出ステップ」と呼ぶ)である。第3のステップは、突出した注射針を注射器の筐体内に退避させるステップ(以下、「注射針退避ステップ」と呼ぶ)である。すなわち、注射器用の外部アクチュエータとしては、注射針のみを移動させるための第1の被駆動体と、薬液を押し出すための第2の被駆動体との、少なくも異なる2つの被駆動体を移動させる必要がある。換言すれば、注射器用の外部アクチュエータとして、少なくとも二段的な延伸動作を行えるリニアモータが必要である。 On the other hand, when attempting to perform the intramuscular injection described above, it is necessary to use an external actuator to cause the syringe to perform at least the following three steps (first step, second step, third step). There is The first step is a step of projecting the injection needle from the front surface of the housing of the syringe and causing the tip of the injection needle to reach the human muscle (hereinafter referred to as "injection needle projecting step"). The second step is the step of pushing out the drug solution from the tip of the injection needle into the muscle (hereinafter referred to as the "drug solution extrusion step"). The third step is a step of retracting the projected injection needle into the housing of the syringe (hereinafter referred to as an "injection needle retraction step"). That is, as the external actuator for the syringe, at least two different driven bodies, a first driven body for moving only the injection needle and a second driven body for pushing out the drug solution, are moved. need to let In other words, as an external actuator for the syringe, a linear motor capable of at least a two-stage extension movement is required.

しかしながら、前述したように、周知のリニアモータでは、複数の被駆動体を移動させる、少なくとも二段的な延伸動作を行うことが困難である。 However, as described above, with known linear motors, it is difficult to perform at least a two-stage stretching operation that moves a plurality of driven bodies.

本発明の課題は、二段的な延伸動作を行うことが可能な、リニアモータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a linear motor capable of performing a two-stage stretching operation.

本発明の一態様によれば、固定子と;この固定子に対して中心軸に沿って移動自在に配置された可動子と;を含むリニアモータにおいて、上記可動子は、第1の可動子と;この第1の可動子に対して中心軸に沿って移動自在に配置された第2の可動子と;から成るリニアモータが提供される。 According to one aspect of the present invention, in a linear motor including a stator; and a second mover movably arranged along the central axis with respect to the first mover.

上記リニアモータにおいて、固定子、第1の可動子、および第2の可動子の各々は、中心軸に対して実質的に回転対称な形状をしていてよい。 In the linear motor, each of the stator, the first mover, and the second mover may have a shape substantially rotationally symmetrical with respect to the central axis.

また、第2の可動子は、中心軸及びその近傍に配置された円柱形状をしており;第1の可動子は、第2の可動子の外周近傍に配置された円筒形状をしており;固定子は、第1の可動子の外周近傍に配置された円筒形状をしていてよい。 Also, the second mover has a cylindrical shape arranged on and near the central axis; the first mover has a cylindrical shape placed near the outer periphery of the second mover. the stator may have a cylindrical shape disposed near the outer periphery of the first mover;

第1の可動子は、環状の断面形状を有し、中心軸に沿って配列された複数の永久磁石を含んでよい。この場合、複数の永久磁石は、その外周部および内周部へそれぞれ外周磁束および内周磁束を発生する。記固定子は、第1の可動子に対して外側ギャップを介して、第1の可動子を囲むように中心軸に沿って連続的に配置された複数の外側電磁石用コイルを含んでよい。この場合、複数の外側電磁石用コイルに流す外側電流と外周磁束との相互作用により、固定子は、第1の可動子を中心軸に沿って走行させることが可能である。第2の可動子は、第1の可動子に対して内側ギャップを介して、第1の可動子で囲まれるように中心軸に沿って連続的に配列された複数の内側電磁石用コイルを含んでよい。この場合、複数の内側電磁石用コイルに流す内側電流と内周磁束との相互作用により、第2の可動子は、第1の可動子に対して中心軸に沿って走行可能である。 The first mover may have an annular cross-sectional shape and include a plurality of permanent magnets arranged along the central axis. In this case, the plurality of permanent magnets generate outer magnetic flux and inner magnetic flux to their outer and inner peripheral parts, respectively. The stator may include a plurality of outer electromagnet coils arranged continuously along the central axis so as to surround the first mover via an outer gap with respect to the first mover. In this case, the interaction between the outer current flowing through the plurality of outer electromagnet coils and the outer magnetic flux allows the stator to move the first mover along the central axis. The second mover includes a plurality of inner electromagnet coils arranged continuously along the central axis so as to be surrounded by the first mover via an inner gap with respect to the first mover. OK. In this case, the second mover can travel along the central axis with respect to the first mover due to the interaction between the inner current flowing through the plurality of inner electromagnet coils and the inner magnetic flux.

さらに、固定子は、複数の外側電磁石用コイルとして、スター結線された外側U相コイル、外側V相コイル、外側W相コイルを含んでよい。同様に、第2の可動子は、複数の内側電磁石用コイルとして、スター結線された内側U相コイル、内側V相コイル、内側W相コイルを含んでよい。この場合、記リニアモータは三相リニアモータから成る。 Furthermore, the stator may include an outer U-phase coil, an outer V-phase coil, and an outer W-phase coil that are star-connected as the plurality of outer electromagnet coils. Similarly, the second mover may include an inner U-phase coil, an inner V-phase coil, and an inner W-phase coil that are star-connected as the plurality of inner electromagnet coils. In this case, the linear motor consists of a three-phase linear motor.

複数の永久磁石の各々は、各相のコイルの3倍の長さ寸法を持ち、複数の永久磁石は、隣接する磁極が互いに同極同士で密着し合うように中心軸に沿って直列的に組み合わされていることが望ましい。 Each of the plurality of permanent magnets has a length three times the length of the coil of each phase, and the plurality of permanent magnets are arranged in series along the central axis such that adjacent magnetic poles are in close contact with each other. preferably combined.

可動子は、固定子の複数の外側電磁石用コイルに外側電流を流したときに、固定子に対して中心軸に沿って第1の方向に移動するように構成されてよい。同様に、第2の可動子は、第2の可動子の複数の内側電磁石用コイルに内側電流を流したときに、第1の可動子に対して中心軸に沿って第1の方向に移動するように構成されてよい。このような構成の場合、上記リニアモータは、外側電流を流すのを停止したときに、可動子を第1の方向とは逆方向の第2の方向へ付勢する第1の付勢手段と;内側電流を流すのを停止したときに、第2の可動子を第2の方向へ付勢する第2の付勢手段と;を更に備えることが好ましい。 The mover may be configured to move in the first direction along the central axis with respect to the stator when an outer current is applied to the plurality of outer electromagnet coils of the stator. Similarly, the second mover moves in the first direction along the central axis with respect to the first mover when an inner current is passed through the plurality of inner electromagnet coils of the second mover. may be configured to In such a configuration, the linear motor has first biasing means for biasing the mover in the second direction opposite to the first direction when the flow of the outer current is stopped. and second biasing means for biasing the second mover in the second direction when the flow of the inner current is stopped.

上記リニアモータは、中心軸と平行に配置されたベースと;中心軸と平行にベース上に付設されたガイドレールと;ベースから立設して、固定子を、第1の方向の端および第1の方向と逆側の第2の方向の端で、それぞれ、保持する第1および第2のブラケットと;ガイドレール上を摺動自在に設けられ、第1および第2のブラケットからそれぞれ第1の方向および第2の方向へ離間した位置で、第1の可動子をその両端で保持する第1および第2の摺動部材と;を更に備えることが好ましい。 The linear motor has a base arranged parallel to the central axis; a guide rail attached on the base parallel to the central axis; first and second brackets respectively held at ends in a second direction opposite to the first direction; and slidably provided on the guide rails, from the first and second brackets respectively to the first brackets. first and second sliding members that hold the first mover at its opposite ends at positions spaced apart in the (1) direction and the second direction.

上記リニアモータは、ベース上に、第1のブラケットよりも第1の方向側で立設する、開口を持つ別のブラケットと;第1の摺動部材から、中心軸に沿って第1の方向へ延在して、別のブラケットの開口を貫通可能な中空の第1の操作部と;第2の可動子の第1の方向の端から、中心軸に沿って第1の方向へ延在して、第1の操作部の内部に離間して挿入された第2の操作部と;を更に備えることが好ましい。 The linear motor comprises: another bracket having an opening erected on the base on the first direction side relative to the first bracket; a hollow first operation part extending to and capable of passing through an opening of another bracket; extending from the end of the second armature in the first direction along the central axis in the first direction; and a second operation part inserted into the first operation part with a space therebetween.

上記リニアモータにおいて、上記第1の付勢手段は、第1の摺動部材と別のブラケットとの間に配置されてよく、上記第2の付勢手段は、第1の摺動部材よりも第2の方向側であって、かつ、第1の可動子の内周側に形成された空間に配置されてよい。 In the linear motor, the first urging means may be arranged between the first sliding member and another bracket, and the second urging means may be positioned closer to the first sliding member than the first sliding member. It may be arranged in a space formed on the second direction side and on the inner peripheral side of the first mover.

本発明に係るリニアモータによれば、異なる2つの被駆動体を移動させる、二段的な延伸動作を行うことが可能である。 According to the linear motor of the present invention, it is possible to perform a two-stage stretching operation by moving two different driven bodies.

本発明が適用される自動ワクチン接種ロボット装置の外観を、ワクチン接種される人と共に、斜め右前方から見た斜視図である。1 is a perspective view of the appearance of an automatic vaccination robot device to which the present invention is applied, together with a person to be vaccinated, viewed obliquely from the front right. 図1に示した自動ワクチン接種ロボット装置の外観を、ワクチン接種される人と共に、略右側から見た概略右側面図である。2 is a schematic right side view of the appearance of the automatic vaccination robotic device shown in FIG. 1, together with a person to be vaccinated, viewed from approximately the right; FIG. 図1に示した自動ワクチン接種ロボット装置の外観を、ワクチン接種される人と共に、斜め右後方から見た斜視図である。Fig. 2 is a perspective view of the appearance of the automatic vaccination robot device shown in Fig. 1, together with a person to be vaccinated, viewed obliquely from the right rear; 本発明に係るリニアモータとして使用される外部アクチュエータによって操作される、カートリッジインジェクタを、斜め右前方から見た斜視断面図である。Fig. 2 is a perspective cross-sectional view of a cartridge injector operated by an external actuator used as a linear motor according to the present invention, viewed obliquely from the front right; 図4に示したカートリッジインジェクタを、略右側から見た概略右側断面図である。FIG. 5 is a schematic right side cross-sectional view of the cartridge injector shown in FIG. 4 as seen from the substantially right side; 図4に示したカートリッジインジェクタを、斜め右後方から見た斜視断面図である。FIG. 5 is a perspective cross-sectional view of the cartridge injector shown in FIG. 4 as seen obliquely from the right rear; 本発明の一実施形態に係るリニアモータを、操作部に配置されたカートリッジインジェクタと共に、斜め右前方から見た斜視断面図である。1 is a perspective cross-sectional view of a linear motor according to an embodiment of the present invention, seen obliquely from the front right, together with a cartridge injector arranged in an operation portion; FIG. 図7に図示したリニアモータを、操作部に配置されたカートリッジインジェクタと共に、略右側から見た概略右側断面図である。FIG. 8 is a schematic right side cross-sectional view of the linear motor illustrated in FIG. 7 together with a cartridge injector disposed in the operation section, viewed from the substantially right side; 図7に図示したリニアモータを、操作部に配置されたカートリッジインジェクタと共に、斜め右後方から見た斜視断面図である。FIG. 8 is a perspective cross-sectional view of the linear motor illustrated in FIG. 7 as viewed obliquely from the rear right, together with a cartridge injector disposed in the operating portion; 図7乃至図9に示したリニアモータに使用される、第1の可動子の複数の永久磁石が発生する磁束について説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining magnetic flux generated by a plurality of permanent magnets of a first mover used in the linear motor shown in FIGS. 7 to 9; 図7乃至図9に示したリニアモータに使用される、固定子および第2の可動子の電磁石用コイルとして、9個のコイルを使用する場合の各コイルと制御ドライバとの接続例を説明するための図である。An example of connection between each coil and a control driver when nine coils are used as electromagnet coils for the stator and the second mover used in the linear motor shown in FIGS. 7 to 9 will be described. It is a diagram for

(本発明が適用される装置の一例)
本発明の理解を容易するために、本発明が適用される装置として、医療用ロボット装置の一種である自動ワクチン接種ロボット装置100について説明する。この自動ワクチン接種ロボット装置100は、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)等の感染症を予防するために自動的にワクチン接種を行うロボット装置である。
(An example of a device to which the present invention is applied)
To facilitate understanding of the present invention, an automatic vaccination robot device 100, which is a type of medical robot device, will be described as a device to which the present invention is applied. This automatic vaccination robot device 100 is a robot device that automatically performs vaccination to prevent infectious diseases such as novel coronavirus infectious disease (COVID-19).

図1乃至図3は、自動ワクチン接種ロボット装置100の外観を、ワクチン接種される人200と共に示す図である。図1は、自動ワクチン接種ロボット装置100の外観を、斜め右前方から見た斜視図である。図2は、自動ワクチン接種ロボット装置100の外観を、略右側から見た概略右側面図である。図3は、自動ワクチン接種ロボット装置100の外観を、斜め右後方から見た斜視図である。 1-3 are diagrams showing the appearance of an automatic vaccination robotic device 100 together with a person 200 to be vaccinated. FIG. 1 is a perspective view of the appearance of the automatic vaccination robot device 100 as viewed obliquely from the front right. FIG. 2 is a schematic right side view of the appearance of the automatic vaccination robot device 100, viewed from the substantially right side. FIG. 3 is a perspective view of the appearance of the automatic vaccination robot device 100 as seen obliquely from the rear right.

ここでは、図1乃至図3に示されるように、直交座標系(X,Y,Z)を使用している。図1乃至図3に示した状態では、直交座標系(X,Y,Z)において、X軸方向は前後方向であり、Y軸方向はX軸方向と直交する左右方向であり、Z軸方向はX軸方向およびY軸方向に直交する上下方向である。よって、X軸方向は前方向X1および後方向X2に延在し、Y軸方向は右方向Y1および左方向Y2に延在し、Z軸方向は上方向Z1および下方向Z2に延在する。尚、本明細書において、前方向X1は、順方向または進行方向とも呼ばれ、前方向X1と逆の方向である後方向X2は、逆方向または後退方向とも呼ばれる。尚、以後の図面でも、上記直交座標系(X,Y,Z)を使用する。また、本明細書において、前方向X1は「第1の方向」とも呼ばれ、後方向X2は「第2の方向」とも呼ばれる。なお、本明細書において、「前」および「後」は、それぞれ、適宜「第1の」および「第2の」と呼び替えてもよい。 Here, a Cartesian coordinate system (X, Y, Z) is used as shown in FIGS. In the state shown in FIGS. 1 to 3, in the orthogonal coordinate system (X, Y, Z), the X-axis direction is the front-rear direction, the Y-axis direction is the left-right direction orthogonal to the X-axis direction, and the Z-axis direction. is the vertical direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the X-axis direction extends in the forward direction X1 and the rearward direction X2, the Y-axis direction extends in the right direction Y1 and the left direction Y2, and the Z-axis direction extends in the upward direction Z1 and the downward direction Z2. In this specification, the forward direction X1 is also called the forward direction or the advancing direction, and the backward direction X2, which is the direction opposite to the forward direction X1, is also called the reverse direction or the backward direction. It should be noted that the Cartesian coordinate system (X, Y, Z) will be used in the subsequent drawings as well. Also, in this specification, the forward direction X1 is also called the "first direction", and the rearward direction X2 is also called the "second direction". In this specification, "front" and "rear" may be appropriately called "first" and "second", respectively.

図1乃至図3から明らかなように、自動ワクチン接種ロボット装置100の前方向X1の位置(接種位置)で、被接種者である人200が、顔を右方向Y1に向けた状態で、椅子300に腰かけて座っている。換言すれば、図示の例では、自動ワクチン接種ロボット装置100は、人200の左上腕210から筋肉注射によってワクチン接種する装置である。 As is clear from FIGS. 1 to 3, at the position (inoculation position) in the front direction X1 of the automatic vaccination robot device 100, the person 200 who is the recipient is facing the right direction Y1, and is sitting in a chair. I'm sitting on the 300. In other words, in the illustrated example, the automated vaccination robotic device 100 is a device that vaccinates the human 200 from the left upper arm 210 by intramuscular injection.

自動ワクチン接種ロボット装置100は、基台110と、第1乃至第4の腕部121、122、123、および124と、インジェクタモジュール130とを含む。第1乃至第4の腕部121~124は、基台110から上方向Z1へこれらの順に配置されている。インジェクタモジュール130は、第4の腕部124の上端に取り付けられている。図示の例では、基台110は床面上に固定されているが、床面上をX軸方向およびY軸方向に移動可能に構成された、移動基台であってもよい。 The automated vaccination robotic device 100 includes a base 110 , first through fourth arms 121 , 122 , 123 and 124 and an injector module 130 . The first to fourth arms 121 to 124 are arranged in this order from the base 110 in the upward direction Z1. An injector module 130 is attached to the upper end of the fourth arm 124 . In the illustrated example, the base 110 is fixed on the floor, but it may be a movable base configured to be movable on the floor in the X-axis direction and the Y-axis direction.

基台110は、当該自動ワクチン接種ロボット装置100を制御するためのコントローラ(図示せず)と電源装置(図示せず)とを内蔵している。尚、電源装置を内蔵する代わりに、自動ワクチン接種ロボット装置100は、外部の電源装置から有線または無線で電源供給を受けるように構成されてもよい。また、コントローラは、有線または無線で、外部のコンピュータ(図示せず)と接続されている。コントローラは、コンピュータから当該自動ワクチン接種ロボット装置100を動作させるための種々の指令を受ける。コントローラは、種々の指令に従って、自動ワクチン接種ロボット装置100の動作を制御する。 The base 110 incorporates a controller (not shown) and a power supply (not shown) for controlling the automatic vaccination robotic device 100 . Instead of incorporating a power supply, the automated vaccination robotic device 100 may be configured to receive power from an external power supply, either wired or wirelessly. The controller is also wired or wirelessly connected to an external computer (not shown). The controller receives various commands from the computer for operating the automated vaccination robotic device 100 . A controller controls the operation of the automated vaccination robotic device 100 according to various commands.

基台110および第1乃至第4の腕部121~124は、第1乃至第4の関節部141、142、143、および144を介して、連接されている。詳述すると、第1の腕部121の下端は、基台110の上面で、第1の関節部141を介して、回転可能に連結されている。第1の腕部121の上端と第2の腕部122の下端とは、第2の関節部142を介して、第2の関節部142の回転軸の回りで回動自在に、連結されている。第2の腕部122の上端と第3の腕部123の下端とは、第3の関節部143を介して、第3の関節部143の回転軸の回りで回動自在に、連結されている。第3の腕部123の上端と第4の腕部124の下端とは、第4の関節部144を介して、第4の関節部144の回転軸の回りで回動自在に、連結されている。第1乃至第4の関節部141~144は、それぞれ、第1乃至第4のモータ(図示せず)によって駆動される。第1乃至第4のモータは、上記コントローラから送られてくる制御信号に基づいて、それぞれ、第1乃至第4の関節部141~144を回動駆動する。 The base 110 and the first to fourth arms 121 to 124 are connected via first to fourth joints 141, 142, 143 and 144. As shown in FIG. Specifically, the lower end of the first arm portion 121 is rotatably connected to the upper surface of the base 110 via the first joint portion 141 . The upper end of the first arm portion 121 and the lower end of the second arm portion 122 are connected via the second joint portion 142 so as to be rotatable around the rotation axis of the second joint portion 142. there is The upper end of the second arm portion 122 and the lower end of the third arm portion 123 are connected via a third joint portion 143 so as to be rotatable around the rotation axis of the third joint portion 143. there is The upper end of the third arm portion 123 and the lower end of the fourth arm portion 124 are connected via a fourth joint portion 144 so as to be rotatable around the rotation axis of the fourth joint portion 144. there is The first to fourth joints 141 to 144 are driven by first to fourth motors (not shown), respectively. The first to fourth motors rotate the first to fourth joints 141 to 144, respectively, based on control signals sent from the controller.

第4の腕部124の上端に取り付けられたインジェクタモジュール130は、人200に対してワクチンを接種するための注射装置である。すなわち、インジェクタモジュール130は、本自動ワクチン接種ロボット装置100に組み込まれた注射装置として動作する。インジェクタモジュール130は、上記コント―ラから送られてくる操作指令に従って、後述するように人200の左上腕210に対してワクチン接種をする。 An injector module 130 attached to the upper end of the fourth arm 124 is an injection device for inoculating a person 200 with a vaccine. That is, the injector module 130 operates as an injection device incorporated in the present automated vaccination robotic device 100 . The injector module 130 inoculates the upper left arm 210 of the person 200 according to the operation command sent from the controller, as will be described later.

インジェクタモジュール130は、後述する外部アクチュエータを覆う第1の筐体131と、外部アクチュエータによって駆動される複数のカートリッジインジェクタ(後述する)を覆う第2の筐体132とを含む。第2の筐体132には、複数のカートリッジインジェクタを装填できるように構成されたマガジン装置(図示せず)が内蔵されている。 The injector module 130 includes a first housing 131 that covers an external actuator (described later) and a second housing 132 that covers a plurality of cartridge injectors (described below) driven by the external actuator. The second housing 132 incorporates a magazine device (not shown) that can be loaded with a plurality of cartridge injectors.

詳述すると、第2の筐体132は、待機室(図示せず)と、廃棄室(図示せず)と、操作部(後述する)とを内蔵している。待機室は、初期状態において、複数のカートリッジインジェクタの全てを保持収容している。廃棄室は、使用済みのカートリッジインジェクタを収容するためのものである。マガジン装置は、複数のカートリッジインジェクタを、一つずつ待機室から操作部へ順次に送り込み、その後、使用済みのカートリッジインジェクタを操作部から廃棄室へ退避するように、動作する。マガジン装置は、上記コント―ラから送られてくる装填指令に従って、上述したような装填動作を行う。 Specifically, the second housing 132 incorporates a waiting room (not shown), a disposal room (not shown), and an operation unit (described later). The standby chamber holds and accommodates all of the plurality of cartridge injectors in the initial state. The waste chamber is for containing used cartridge injectors. The magazine device operates to sequentially feed a plurality of cartridge injectors one by one from the standby chamber to the operation section, and then retract the used cartridge injectors from the operation section to the disposal chamber. The magazine device performs the loading operation as described above in accordance with the loading command sent from the controller.

一方、操作部に送り込まれたカートリッジインジェクタは、後述するように、外部アクチュエータによって操作され、人200の左上腕210に対してワクチン接種を行うように、動作する。すなわち、操作部に送り込まれたカートリッジインジェクタは、筋肉注射を行なう簡易型の注射器として働く。 On the other hand, the cartridge injector fed into the operation section is operated by an external actuator, as will be described later, and operates to inoculate the left upper arm 210 of the person 200. FIG. In other words, the cartridge injector fed into the operating section functions as a simple syringe for intramuscular injection.

引き続いて、図4乃至図6を参照して、上記操作部に送り込まれたカートリッジインジェクタ400の構成について説明する。図4は、カートリッジインジェクタ400を、斜め右前方から見た斜視断面図である。図5は、カートリッジインジェクタ400を、略右側から見た概略右側断面図である。図6は、カートリッジインジェクタ400を、斜め右後方から見た斜視断面図である。 Next, with reference to FIGS. 4 to 6, the configuration of the cartridge injector 400 sent into the operation section will be described. FIG. 4 is a perspective cross-sectional view of the cartridge injector 400 as seen obliquely from the front right. FIG. 5 is a schematic right cross-sectional view of the cartridge injector 400 viewed from the substantially right side. FIG. 6 is a perspective cross-sectional view of the cartridge injector 400 viewed obliquely from the rear right.

前述したように、図4乃至図6においても、図1乃至図3において示されたものと同様の直交座標系(X,Y,Z)を使用している。使用する直交座標系(X,Y,Z)については、既に詳述したので、説明を簡略化するために、その説明を省略する。 As mentioned above, FIGS. 4-6 also use the same orthogonal coordinate system (X, Y, Z) as that shown in FIGS. 1-3. Since the orthogonal coordinate system (X, Y, Z) used has already been described in detail, its description is omitted for the sake of simplicity.

図4乃至図6から明らかなように、カートリッジインジェクタ400は、前後方向Xに延在する中心軸CAに対して実質的に回転対称な形状をしている。カートリッジインジェクタ400は、中心軸CAに沿って延在する、中空の筐体410を含む。筐体410は、金属製または樹脂製である。筐体410は、後端が開口した、実質的に、第1の内径Di1の第1の内壁411を持つ円筒形をしている。筐体410は、その前方向X1に、先細った形状をした先端部412を持つ。筐体410は、その先端部412に、後述する注射針(カテーテル)420を突出/退避可能とする、直径Daの円柱形状の開口4121を持つ。直径Daは、上記第1の内径Di1より小さい。なお、この先端部412の開口4121は、図示しないシリコーンで塞がれている。したがって、注射針(カテーテル)420は、シリコーンを貫通可能な形状をしている。 As is clear from FIGS. 4 to 6, the cartridge injector 400 has a substantially rotationally symmetrical shape with respect to the central axis CA extending in the front-rear direction X. As shown in FIG. Cartridge injector 400 includes a hollow housing 410 extending along central axis CA. Housing 410 is made of metal or resin. The housing 410 is substantially cylindrical with a first inner wall 411 of a first inner diameter Di1, open at the rear end. The housing 410 has a tapered distal end portion 412 in the forward direction X1. The housing 410 has a cylindrical opening 4121 with a diameter Da at its distal end portion 412, through which an injection needle (catheter) 420, which will be described later, can be protruded/retracted. The diameter Da is smaller than the first inner diameter Di1. The opening 4121 of the tip portion 412 is closed with silicone (not shown). Therefore, injection needle (catheter) 420 has a shape that can penetrate silicone.

注射針(カテーテル)420は、筐体410内で、その前方向X1(第1の方向)側で中心軸CAに沿って延在して設けられている。注射針(カテーテル)420は、実質的に円筒形をしており、その先端421が斜めにカットされている。注射針(カテーテル)420の後端部分422は、第1の可動体430に、保持部材440を介して保持されている。 Injection needle (catheter) 420 is provided in housing 410 so as to extend along central axis CA on the front direction X1 (first direction) side. The injection needle (catheter) 420 has a substantially cylindrical shape and its tip 421 is obliquely cut. A rear end portion 422 of an injection needle (catheter) 420 is held by a first movable body 430 via a holding member 440 .

第1の可動体430は、筐体410内に、中心軸CAに沿って内壁411に対して摺動しながら、前後方向Xに移動可能に配置されている。詳述すると、第1の可動体430は、後方向X2(第1の方向)側の後端部432と、前方向X1(第1の方向)側の前端部434と、後端部432と前端部434との間に配置された中間部436と、から成る。 The first movable body 430 is arranged in the housing 410 so as to be movable in the front-rear direction X while sliding on the inner wall 411 along the central axis CA. Specifically, the first movable body 430 has a rear end portion 432 on the rearward direction X2 (first direction) side, a front end portion 434 on the forward direction X1 (first direction) side, and a rear end portion 432 . and an intermediate portion 436 disposed between the front end portion 434 .

後端部432は、円筒部と、円筒部から半径方向外側に上方向Z1、下方向Z2、右方向Y1、および左方向Y2に突出する4本の突条部とを有する。4本の突条部は、前後方向Xに延在している。後端部432の4本の突条部の半径方向外側の先端面を周方向に仮想的に接続する外周面は、第1の内径Di1と実質的に等しい外径の外壁4321を形成している。後端部432の円筒部は、第1の内径Di1より小さい第2の内径Di2の内壁4322を持つ。したがって、後端部432の外壁4321が、筐体410の第1の内壁411に対して摺動する。 The rear end portion 432 has a cylindrical portion and four ridges projecting radially outward from the cylindrical portion in the upward direction Z1, the downward direction Z2, the right direction Y1, and the left direction Y2. The four ridges extend in the front-rear direction X. As shown in FIG. An outer peripheral surface that virtually connects radially outer tip surfaces of the four ridges of the rear end portion 432 in the circumferential direction forms an outer wall 4321 having an outer diameter substantially equal to the first inner diameter Di1. there is The cylindrical portion of the rear end portion 432 has an inner wall 4322 with a second inner diameter Di2 that is less than the first inner diameter Di1. Therefore, the outer wall 4321 of the rear end portion 432 slides against the first inner wall 411 of the housing 410 .

中間部436は、上記後端部432の円筒部と同形状の円筒形をしている。中間部436は、第1の内径Di1より小さい第1の外径Do1の外壁4361と、第2の内径Di2と等しい内径の内壁4362とを持つ。したがって、後端部432の内壁4322と中間部436の内壁4362とは、同じ第2の内径Di2を持って連続している。また、中間部436の外壁4361と筐体410の内壁411との間には、隙間が空いている。この隙間には、後述するスプリング450の後端部が配置される。 The intermediate portion 436 has the same cylindrical shape as the cylindrical portion of the rear end portion 432 . The intermediate portion 436 has an outer wall 4361 with a first outer diameter Do1 smaller than the first inner diameter Di1 and an inner wall 4362 with an inner diameter equal to the second inner diameter Di2. Therefore, the inner wall 4322 of the rear end portion 432 and the inner wall 4362 of the intermediate portion 436 are continuous with the same second inner diameter Di2. A gap is provided between the outer wall 4361 of the intermediate portion 436 and the inner wall 411 of the housing 410 . A rear end portion of a spring 450, which will be described later, is arranged in this gap.

後端部432の内壁4322と中間部436の内壁4362とによって囲まれた、第2の内径Di2の円柱状の空間は、後述する薬液(液剤)を収容するための収容空間ASとして働く。したがって、後端部432の内壁4322と中間部436の内壁4362とは、共通に、収容空間ASを形成するための第2の内壁として作用する。 A columnar space with a second inner diameter Di2 surrounded by the inner wall 4322 of the rear end portion 432 and the inner wall 4362 of the intermediate portion 436 serves as a storage space AS for storing a chemical solution (liquid agent) described later. Therefore, the inner wall 4322 of the rear end portion 432 and the inner wall 4362 of the intermediate portion 436 commonly act as a second inner wall for forming the accommodation space AS.

前端部434は、前方から見て十字型をしている外形を持ち、中央部に円柱状の内壁4342を持つ。前端部434の十字型外形の最も離間して周方向に仮想的に形成された外壁4341間の距離は、第1の外径Do1よりも小さい第2の外径Do2を持つ。また、前端部434の内壁4342は、第2の内径Di2よりも小さい第3の内径Di3を持つ。この前端部434の内壁4342に、上記保持部材440が配置されている。よって、注射針(カテーテル)420の後端部422は、第1の可動体430の前端部434に、保持部材440を介して保持される。ここで、注射針(カテーテル)420の円柱状の内部空間は、上記収容空間ASと連通していることに注意されたい。 The front end portion 434 has a cross-shaped outer shape when viewed from the front, and has a cylindrical inner wall 4342 in the central portion. The distance between the outer walls 4341 that are most spaced apart and virtually formed in the circumferential direction of the cross-shaped profile of the front end portion 434 has a second outer diameter Do2 that is smaller than the first outer diameter Do1. Also, the inner wall 4342 of the front end 434 has a third inner diameter Di3 that is smaller than the second inner diameter Di2. The holding member 440 is arranged on the inner wall 4342 of the front end portion 434 . Therefore, the rear end portion 422 of the injection needle (catheter) 420 is held by the front end portion 434 of the first movable body 430 via the holding member 440 . It should be noted here that the cylindrical inner space of the injection needle (catheter) 420 communicates with the housing space AS.

したがって、第1の可動体430は、筐体410を第1のシリンダとして、第1のシリンダ内を中心軸CAに沿って前後方向Xに往復運動する、第1のピストンとして働く。第1の可動体430は、後述する外部アクチュエータの第1の可動子(第1の操作部)によって中心軸CAに沿って前方向X1に移動させられる。したがって、第1の可動体430は、注射針(カテーテル)420を中心軸CAに沿って前方向X1へ移動させる第1の被駆動体として働く。 Therefore, the first movable body 430 functions as a first piston that reciprocates in the front-rear direction X along the central axis CA within the first cylinder using the housing 410 as a first cylinder. The first movable body 430 is moved in the forward direction X1 along the central axis CA by a first movable element (first operating portion) of an external actuator, which will be described later. Therefore, the first movable body 430 functions as a first driven body that moves the injection needle (catheter) 420 in the forward direction X1 along the central axis CA.

尚、図4乃至図6に図示したカートリッジインジェクタ400は、初期状態を示している。筐体410は、その後方向X2(第2の方向)に、後端部413を持つ。後端部413は、筐体410の内壁411から半径方向の内側へ突出する突出部4131を持つ。したがって、突出部4131の内径は、上記第1の内径Di1よりも若干小さい。初期状態において、第1の可動体430の後端部432の4本の突条部の後端432bと、筐体410の後端部413の突出部4131とが、係合している。ここで、「係合」とは、係わり合うことを意味する。 4 to 6 show the cartridge injector 400 in its initial state. The housing 410 has a rear end portion 413 in the rearward direction X2 (second direction). The rear end 413 has a protrusion 4131 that protrudes radially inward from the inner wall 411 of the housing 410 . Therefore, the inner diameter of the projecting portion 4131 is slightly smaller than the first inner diameter Di1. In the initial state, the rear ends 432b of the four ridges of the rear end portion 432 of the first movable body 430 and the projecting portion 4131 of the rear end portion 413 of the housing 410 are engaged. Here, "engagement" means to engage with each other.

筐体410の内部には、その前方向X1(第1の方向)側に、上記スプリング450が配置されている。スプリング450は、中心軸CAに沿って、前後方向Xに延在して配置されている。スプリング450は、前方向X1(第1の方向)に前端部451を持ち、後方向X2(第2の方向)に後端部452を持つ。スプリング450の前端部451の前端451aは、筐体410の先端部412の後端412bに係合する。前述したように、スプリング450の後端部452は、第1の可動体430の中間部436の外壁4361と筐体410の内壁411との間に形成された隙間に配置されている。そして、スプリング450の後端部452の後端452bは、第1の可動体430の後端部432の4本の突条部の前端432aと係合する。 Inside the housing 410, the spring 450 is arranged on the forward direction X1 (first direction) side. The spring 450 is arranged to extend in the front-rear direction X along the central axis CA. The spring 450 has a front end 451 in the forward direction X1 (first direction) and a rear end 452 in the rearward direction X2 (second direction). A front end 451 a of the front end portion 451 of the spring 450 engages a rear end 412 b of the front end portion 412 of the housing 410 . As described above, the rear end portion 452 of the spring 450 is arranged in the gap formed between the outer wall 4361 of the intermediate portion 436 of the first movable body 430 and the inner wall 411 of the housing 410 . A rear end 452 b of the rear end 452 of the spring 450 engages with front ends 432 a of the four ridges of the rear end 432 of the first movable body 430 .

したがって、スプリング450は、筐体410の先端部412と第1の可動体430の後端部432との間に、中心軸CAに沿って配置されている。前述したように、図4乃至図6は、カートリッジインジェクタ400の初期状態を示している。この初期状態では、スプリング450は筐体410内に配置された第1の可動体430に対して付勢力を働かせることはない。しかしながら、第1の可動体430が中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動しようとすると、スプリング440は、その付勢力によって、第1の可動体430を、筐体410に対して相対的に後方向X2(第2の方向)へ付勢する。すなわち、スプリング450は、第1の可動体430を、筐体410に対して中心軸CAに沿って後方向X2(第2の方向)へ付勢する付勢手段として働く。したがって、初期状態においては、このスプリング450によって、第1の可動体430の後端部432の後端432bは、筐体410の後端部413の突出部4131に係止している。ここで、「係止」とは、係わり合って止まることを意味する。 Therefore, the spring 450 is arranged along the central axis CA between the front end portion 412 of the housing 410 and the rear end portion 432 of the first movable body 430 . 4-6 show the initial state of the cartridge injector 400, as previously described. In this initial state, the spring 450 does not apply a biasing force to the first movable body 430 arranged inside the housing 410 . However, when first movable body 430 tries to move in forward direction X1 (first direction) along central axis CA, spring 440 moves first movable body 430 to housing 410 by its urging force. is biased in the rearward direction X2 (second direction) relative to. That is, the spring 450 functions as a biasing means that biases the first movable body 430 toward the housing 410 along the central axis CA in the rearward direction X2 (second direction). Therefore, in the initial state, the spring 450 locks the rear end 432b of the rear end 432 of the first movable body 430 to the protrusion 4131 of the rear end 413 of the housing 410 . Here, "locking" means engaging and stopping.

よって、後述する外部アクチュエータの第1の可動子(第1の操作部)によって、第1の可動体430は、後述する第2の可動体460と共に、初期状態から、スプリング450の付勢力に抗して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)に移動させられる。また、外部アクチュエータの第1の可動子の第1の駆動力(第1の推力;第1のローレンツ力)が消失すると、第1の可動体430は、スプリング450の付勢力によって初期状態に復帰することが可能となる。 Therefore, the first movable body 430 and the second movable body 460 described later resist the biasing force of the spring 450 from the initial state by the first movable element (first operating portion) of the external actuator described later. Then, it is moved in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA. When the first driving force (first thrust; first Lorentz force) of the first movable element of the external actuator disappears, the first movable body 430 returns to its initial state by the biasing force of the spring 450. It becomes possible to

また、前述したように、第1の可動体430の後端部432の第2の内壁4322および中間部436の第2の内壁4362によって囲まれた、円柱状の空間は、薬液(液剤)を収容するための収容空間ASである。この収容空間ASの後方向X2(第2の方向)側に、第2の可動体460が配置されている。この第2の可動体460は、実質的に円柱状の外形をしており、中心軸CAに沿って前方向X1に移動可能である。第2の可動体460の外周壁は、第1の可動体430の後端部432の第2の内壁4322および中間部436の第2の内壁4362の第2の内径Di2と実質的に同一の外径を持つ。すなわち、第2の可動体460の外周壁は、第1の可動体430の第2の内壁(4322;4362)に対して摺動可能である。 In addition, as described above, the cylindrical space surrounded by the second inner wall 4322 of the rear end portion 432 of the first movable body 430 and the second inner wall 4362 of the intermediate portion 436 is filled with the liquid medicine. It is an accommodation space AS for accommodation. A second movable body 460 is arranged on the rearward X2 (second direction) side of the accommodation space AS. The second movable body 460 has a substantially cylindrical outer shape and is movable in the forward direction X1 along the central axis CA. The outer peripheral wall of the second movable body 460 is substantially the same as the second inner diameter Di2 of the second inner wall 4322 of the rear end portion 432 of the first movable body 430 and the second inner wall 4362 of the intermediate portion 436. have an outer diameter. That is, the outer peripheral wall of the second movable body 460 can slide with respect to the second inner walls (4322; 4362) of the first movable body 430. As shown in FIG.

第2の可動体460は、その前方向X1(第1の方向)に設けられた前方部材462と、その後方向X2(第2の方向)に設けられた後方部材464とから成る。前方部材462と後方部材464とは、錠と鍵のように互いに連結して組み合わされている。前方部材462は、ガスケット(パッキン)としての役目を持っている。前方部材462は、その前方向X1(第1の方向)に円形の前壁面462aを持つ。後方部材464は、その後方向X2(第2の方向)に円環状の後壁面464bを持つ。よって、より正確に述べると、上記収容空間ASは、第1の可動体430の後端部432の第2の内壁4322と、中間部436の第2の内壁4362と、前端部434の環状の後壁面434bと、第2の可動体460の前壁面462aとによって囲まれた、円柱状の空間である。この収容空間ASは、第1の可動体430に対して、第2の可動体460が相対的に前方向X1(第1の方向)へ移動することにより、収縮する。この収容空間ASの収縮によって、収容空間ASに収容された薬液(液剤)は、注射針(カテーテル)420の内部空間を介して、外部へ放出されることになる。 The second movable body 460 consists of a front member 462 provided in the front direction X1 (first direction) and a rear member 464 provided in the rear direction X2 (second direction). The front member 462 and rear member 464 are interlocked together like a lock and key. The front member 462 has a role as a gasket (packing). The front member 462 has a circular front wall surface 462a in its front direction X1 (first direction). The rear member 464 has an annular rear wall surface 464b in the rear direction X2 (second direction). Therefore, more precisely, the accommodation space AS includes the second inner wall 4322 of the rear end portion 432 of the first movable body 430, the second inner wall 4362 of the intermediate portion 436, and the annular shape of the front end portion 434. It is a cylindrical space surrounded by the rear wall surface 434 b and the front wall surface 462 a of the second movable body 460 . The housing space AS contracts as the second movable body 460 moves in the forward direction X1 (first direction) relative to the first movable body 430 . Due to the contraction of the storage space AS, the drug solution (liquid drug) stored in the storage space AS is discharged to the outside through the internal space of the injection needle (catheter) 420 .

したがって、第2の可動体460は、第1の可動体430を第2のシリンダとして、第2のシリンダ内を中心軸CAに沿って前後方向Xに往復運動可能な、第2のピストンとして働く。第2の可動体460は、後述する外部アクチュエータの第2の可動子(第2の操作部)によって中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)に移動させられる。したがって、第2の可動体460は、収容空間AS内の薬液(液剤)を中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ押し出すための第2の被駆動体として働く。 Therefore, the second movable body 460 works as a second piston capable of reciprocating in the front-rear direction X along the central axis CA within the second cylinder using the first movable body 430 as a second cylinder. . The second movable body 460 is moved in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA by a second movable element (second operating portion) of an external actuator, which will be described later. Therefore, the second movable body 460 functions as a second driven body for pushing out the liquid medicine (liquid agent) in the housing space AS in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA.

このような構成のカートリッジインジェクタ400は、次に述べるように操作される。先ず、前述したように、外部アクチュエータの第1の可動子(第1の操作部)によって、第1の可動体430と第2の可動体460との組み合わせは、初期状態から、スプリング450の付勢力に抗して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)に移動させられる。これにより、注射針(カテーテル)420が中心軸CAに沿って筐体410の開口4121から前方向X1(第1の方向)へ突出し、注射針(カテーテル)420の先端421が、人200の左上腕210(図1乃至図3参照)から筋肉に到達する。その後に、外部アクチュエータの第2の可動子(第2の操作部)によって、第2の可動体460は、収容空間AS内の薬液(液剤)を中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ押し出す。これにより、収容空間AS内に収容された薬液(液剤)が、注射針(カテーテル)420の内部空間を介して、人200の筋肉内に押し出される。その後、外部アクチュエータの第1の可動子および第2の可動子の駆動力(推力;ローレンツ力)が消失する。これにより、スプリング450の付勢力によって、自動的に、突出した注射針(カテーテル)420が筐体410の内部に退避される。 The cartridge injector 400 having such a configuration is operated as follows. First, as described above, the combination of the first movable body 430 and the second movable body 460 is moved from the initial state by the spring 450 by the first movable element (first operating portion) of the external actuator. It is moved in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA against the force. As a result, the injection needle (catheter) 420 protrudes from the opening 4121 of the housing 410 in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA, and the tip 421 of the injection needle (catheter) 420 is positioned at the upper left of the person 200. The muscles are reached from the arm 210 (see FIGS. 1-3). After that, the second movable body 460 moves the chemical solution (liquid agent) in the accommodation space AS forward in the X1 (first direction). As a result, the drug solution (liquid drug) stored in the storage space AS is pushed out into the muscles of the person 200 through the internal space of the injection needle (catheter) 420 . After that, the driving force (thrust; Lorentz force) of the first mover and the second mover of the external actuator disappears. As a result, the projecting injection needle (catheter) 420 is automatically retracted inside the housing 410 by the biasing force of the spring 450 .

尚、第1の可動体430は外筒とも呼ばれ、第2の可動体460は内筒とも呼ばれる。 The first movable body 430 is also called an outer cylinder, and the second movable body 460 is also called an inner cylinder.

引き続いて、図7乃至図9を参照して、図4乃至図6に図示されたカートリッジインジェクタ400を駆動するための外部アクチュエータとして用いられる、リニアモータ500の構成について説明する。図7は、リニアモータ500を、第2の筐体132の操作部に配置されたカートリッジインジェクタ400と共に、斜め右前方から見た斜視断面図である。図8は、リニアモータ500を、第2の筐体132の操作部に配置されたカートリッジインジェクタ400と共に、略右側から見た概略右側断面図である。図9は、リニアモータ500を、第2の筐体132の操作部に配置されたカートリッジインジェクタ400と共に、斜め右後方から見た斜視断面図である。 7 to 9, the configuration of linear motor 500 used as an external actuator for driving cartridge injector 400 shown in FIGS. 4 to 6 will be described. FIG. 7 is a perspective cross-sectional view of the linear motor 500 and the cartridge injector 400 arranged in the operation portion of the second housing 132 as seen obliquely from the front right. FIG. 8 is a schematic right side cross-sectional view of the linear motor 500 together with the cartridge injector 400 arranged in the operation portion of the second housing 132, viewed from the approximately right side. FIG. 9 is a perspective cross-sectional view of the linear motor 500 and the cartridge injector 400 arranged in the operation portion of the second housing 132 as seen obliquely from the rear right.

前述したように、図7乃至図9においても、図1乃至図3において示されたものと同様の直交座標系(X,Y,Z)を使用している。使用する直交座標系(X,Y,Z)については、既に詳述したので、説明を簡略化するために、その説明を省略する。 7 to 9 also use the same orthogonal coordinate system (X, Y, Z) as shown in FIGS. 1 to 3, as described above. Since the orthogonal coordinate system (X, Y, Z) used has already been described in detail, its description is omitted for the sake of simplicity.

リニアモータ500の構成について説明する前に、リニアモータ500の周囲における、インジェクタモジュール130の構成(すなわち、リニアモータ500の周囲部品)について説明する。 Before describing the configuration of linear motor 500, the configuration of injector module 130 around linear motor 500 (that is, peripheral components of linear motor 500) will be described.

図1乃至図3を参照して説明したように、インジェクタモジュール130は、外部アクチュエータであるリニアモータ500を覆う第1の筐体131と、複数のカートリッジインジェクタ400を覆う第2の筐体132とを含む。インジェクタモジュール130は、第1の筐体131および第2の筐体132の内部で、中心軸CAと平行に前後方向Xに延在するベース133を備えている。ベース133は、第2の筐体132内に前端133aを持ち、第1の筐体131内に後端133bを持つ。第2の筐体内132内で、ベース133の前方向X1(第1の方向)側には、操作中のカートリッジインジェクタ400を保持する保持ブロック134が、ベース133から上方向Z1に立設している。したがって、この保持ブロック134が、第2の筐体132の操作部を構成している。 As described with reference to FIGS. 1 to 3, the injector module 130 includes a first housing 131 that covers the linear motor 500, which is an external actuator, and a second housing 132 that covers the plurality of cartridge injectors 400. including. The injector module 130 includes a base 133 extending in the front-rear direction X parallel to the central axis CA inside the first housing 131 and the second housing 132 . The base 133 has a front end 133 a within the second housing 132 and a rear end 133 b within the first housing 131 . Inside the second housing 132, on the front direction X1 (first direction) side of the base 133, a holding block 134 for holding the cartridge injector 400 in operation is erected upward from the base 133 in the Z1 direction. there is Therefore, this holding block 134 constitutes the operating portion of the second housing 132 .

第1の筐体131内で、ベース133から第1および第2のブラケット136、137と、別のブラケット138とが上方向Z1へ立設している。別のブラケット138は、保持ブロック134に対して、所定の距離L1だけ離間した状態で、近接して設けられている。第1のブラケット136は、ベース133のほぼ中央から立設している。第2のブラケット137は、ベース133の後方向X2(第2の方向)側で立設している。第1および第2のブラケット136および137は、後述するリニアモータ500の固定子を保持するためのものである。 In the first housing 131, first and second brackets 136, 137 and another bracket 138 stand upright from the base 133 in the upward direction Z1. Another bracket 138 is provided adjacent to the holding block 134 and separated by a predetermined distance L1. The first bracket 136 is erected substantially from the center of the base 133 . The second bracket 137 is erected on the rearward X2 (second direction) side of the base 133 . The first and second brackets 136 and 137 are for holding the stator of the linear motor 500 which will be described later.

ベース133上には、中心軸CAに沿ってガイドレール150が敷設されている。ガイドレール150は、前方向X1(第1の方向)に前端150aを持ち、後方向X2(第2の方向)に後端150bを持つ。ガイドレール150の前端150aは、別のブラケット138と第1のブラケット136との間にある。ガイドレール150の後端150bは、第2のブラケット137とベース133の後端133bとの間にあり、かつ、ベース133の後端133bに近接している。ガイドレール150上には、中心軸CAと平行に前後方向Xに摺動可能な、第1および第2の摺動部材151および152が立設している。第1の摺動部材151は、別のブラケット138と第1のブラケット136との間を、ガイドレール150上で中心軸CAと平行に前後方向Xに摺動可能に構成されている。第2の摺動部材152は、第2のブラケット137とベース133の後端133b(ガイドレール150の後端150b)との間を、ガイドレール150上で中心軸CAと平行に前後方向Xに摺動可能に構成されている。 A guide rail 150 is laid on the base 133 along the central axis CA. The guide rail 150 has a front end 150a in the forward direction X1 (first direction) and a rear end 150b in the rearward direction X2 (second direction). A front end 150 a of the guide rail 150 is between another bracket 138 and the first bracket 136 . The rear end 150b of the guide rail 150 is between the second bracket 137 and the rear end 133b of the base 133 and is close to the rear end 133b of the base 133. As shown in FIG. First and second sliding members 151 and 152 slidable in the front-rear direction X parallel to the central axis CA are erected on the guide rail 150 . The first sliding member 151 is configured to be slidable in the front-rear direction X parallel to the central axis CA on the guide rail 150 between another bracket 138 and the first bracket 136 . The second sliding member 152 extends between the second bracket 137 and the rear end 133b of the base 133 (the rear end 150b of the guide rail 150) on the guide rail 150 in the front-rear direction X parallel to the central axis CA. It is configured to be slidable.

第1および第2の摺動部材151および152は、後述するリニアモータ500の第1の可動子を保持するためのものである。したがって、リニアモータ500の第1の可動子は、ガイドレール150の上方で、第1および第2の摺動部材151および152と共に、中心軸CAに沿って前後方向Xに移動可能である。 The first and second sliding members 151 and 152 are for holding a first mover of the linear motor 500, which will be described later. Therefore, the first mover of the linear motor 500 is movable in the longitudinal direction X along the central axis CA above the guide rail 150 together with the first and second sliding members 151 and 152 .

次に、図7乃至図9を参照して、保持ブロック134で保持されたカートリッジインジェクタ400を駆動するためのリニアモータ500の構成について説明する。最初にリニアモータ500の本体部品について説明し、その後で、リニアモータ500の付属部品について説明する。 Next, the configuration of the linear motor 500 for driving the cartridge injector 400 held by the holding block 134 will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. First, main body parts of linear motor 500 will be described, and then accessory parts of linear motor 500 will be described.

図7乃至図9から明らかなように、カートリッジインジェクタ400と同様に、リニアモータ500の本体部品も、前後方向Xに延在する中心軸CAに対して実質的に回転対称な形状をしている。したがって、保持ブロック134で保持されたカートリッジインジェクタ400とリニアモータ500の本体部品とは、同じ中心軸CAを共有している。 As is clear from FIGS. 7 to 9, like the cartridge injector 400, the body part of the linear motor 500 also has a shape substantially rotationally symmetrical with respect to the central axis CA extending in the front-rear direction X. . Therefore, the cartridge injector 400 held by the holding block 134 and the body part of the linear motor 500 share the same central axis CA.

リニアモータ500は、その本体部品として、固定子510と、可動子とを含む。可動子は、固定子510に対して中心軸CAに沿って前後方向Xに移動自在に配置されている。可動子は、第1の可動子520と、第2の可動子530とから成る。第1の可動子520は、固定子510に対して中心軸CAに沿って前後方向Xに移動自在に配置されている。第2の可動子530は、第1の可動子520に対して中心軸CAに沿って前後方向Xに移動自在に配置されている。このように、リニアモータ500は、可動子として、2つの可動子520、530を備えているので、カートリッジインジェクタ400の異なる2つの被駆動体430、460を移動させる、二段的な延伸動作を行うことが可能である。以下では、第1の可動子520と第2の可動子530との組み合わせから成る可動子を、可動子(520;530)と表記する。 Linear motor 500 includes a stator 510 and a mover as its main body parts. The mover is arranged to be movable in the longitudinal direction X along the central axis CA with respect to the stator 510 . The mover consists of a first mover 520 and a second mover 530 . The first mover 520 is arranged to be movable in the front-rear direction X along the central axis CA with respect to the stator 510 . The second mover 530 is arranged to be movable in the front-rear direction X along the central axis CA with respect to the first mover 520 . In this way, since the linear motor 500 is provided with the two movers 520 and 530 as movers, the two different driven bodies 430 and 460 of the cartridge injector 400 can be moved in a two-stage extension operation. It is possible. Below, the mover formed by combining the first mover 520 and the second mover 530 is referred to as mover (520; 530).

図示の例では、第2の可動子530は、中心軸CA及びその近傍に配置された実質的に円柱形状をしている。第1の可動子520は、第2の可動子530の外周近傍に配置された実質的に円筒形状をしている。固定子510は、第1の可動子520の外周近傍に配置された実質的に円筒形状をしている。 In the illustrated example, the second mover 530 has a substantially cylindrical shape arranged on and near the central axis CA. The first mover 520 is arranged near the outer periphery of the second mover 530 and has a substantially cylindrical shape. The stator 510 is arranged in the vicinity of the outer periphery of the first mover 520 and has a substantially cylindrical shape.

詳述すると、第1の可動子520は、環状の断面形状を有し、中心軸CAに沿って配列された複数の円筒状の永久磁石522を含む。図示の例では、第1の可動子520は、4個の永久磁石522を含む。複数の永久磁石522は、図10に示されるように、その外周部および内周部へそれぞれ外周磁束OMおよび内周磁束IMを発生する。 Specifically, the first mover 520 includes a plurality of cylindrical permanent magnets 522 having an annular cross-sectional shape and arranged along the central axis CA. In the illustrated example, the first mover 520 includes four permanent magnets 522 . The plurality of permanent magnets 522, as shown in FIG. 10, generate outer magnetic flux OM and inner magnetic flux IM to their outer and inner circumferences, respectively.

固定子510は、第1の可動子520に対して外側ギャップを介して、第1の可動子520を囲むように中心軸CAに沿って連続的に配置された複数の外側電磁石用コイル512を含む。図示の例では、固定子510は、15個の外側電磁石用コイル512を含む。複数の外側電磁石用コイル512に流す外側電流と外周磁束OMとの相互作用により、固定子510は、第1の可動子520を中心軸CAに沿って走行させることが可能である。このとき、第2の可動子530も、第1の可動子520と共に、中心軸CAに沿って走行させられる。従って、上記外側電流と上記外周磁束OMとの相互作用により、固定子510は、可動子(520;530)を中心軸CAに沿って走行させることが可能である。 The stator 510 has a plurality of outer electromagnet coils 512 continuously arranged along the central axis CA so as to surround the first mover 520 via an outer gap with respect to the first mover 520 . include. In the illustrated example, stator 510 includes fifteen outer electromagnet coils 512 . The stator 510 can cause the first mover 520 to travel along the central axis CA due to the interaction between the outer current flowing through the plurality of outer electromagnet coils 512 and the outer magnetic flux OM. At this time, the second mover 530 is also caused to travel along the central axis CA together with the first mover 520 . Therefore, the stator 510 allows the mover (520; 530) to run along the central axis CA due to the interaction between the outer current and the outer magnetic flux OM.

第2の可動子530は、第1の可動子520に対して内側ギャップを介して、第1の可動子520で囲まれるように中心軸CAに沿って連続的に配列された複数の内側電磁石用コイル532を含む。図示の例では、第2の可動子530は、12個の内側電磁石用コイル532を含む。複数の内側電磁石用コイル532に流す内側電流と内周磁束IMとの相互作用により、第2の可動子530は、第1の可動子520に対して中心軸CAに沿って走行可能である。 The second mover 530 has a plurality of inner electromagnets arranged continuously along the central axis CA so as to be surrounded by the first mover 520 via an inner gap with respect to the first mover 520. includes a coil 532 for In the illustrated example, the second armature 530 includes twelve inner electromagnet coils 532 . The second mover 530 can travel along the central axis CA with respect to the first mover 520 due to the interaction between the inner current flowing through the plurality of inner electromagnet coils 532 and the inner magnetic flux IM.

固定子510は、複数の外側電磁石用コイル512として、スター結線された外側U相コイル、外側V相コイル、外側W相コイルを含む。同様に、第2の可動子530は、複数の内側電磁石用コイル532として、スター結線された内側U相コイル、内側V相コイル、内側W相コイルを含む。したがって、本リニアモータ500は三相リニアモータから成る。 Stator 510 includes an outer U-phase coil, an outer V-phase coil, and an outer W-phase coil that are star-connected as a plurality of outer electromagnet coils 512 . Similarly, the second mover 530 includes an inner U-phase coil, an inner V-phase coil, and an inner W-phase coil that are star-connected as the plurality of inner electromagnet coils 532 . Therefore, the linear motor 500 is a three-phase linear motor.

図11を参照して、複数の外側電磁石用コイル512又は複数の内側電磁石用コイル532として使用される、U相コイル、V相コイル、W相コイルについて説明する。 A U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil that are used as the plurality of outer electromagnet coils 512 or the plurality of inner electromagnet coils 532 will be described with reference to FIG. 11 .

図11は、3つのU相コイル、W相コイル、V相コイルを1組とする基本構成を3組、すなわち合計9個のコイルを備える場合の接続と制御ドライバ600を使用する場合の接続例を示す。制御ドライバ600は、単相100Vの交流電源700に接続する場合、単相-三相変換器を内蔵し、U相、V相、W相の各相がU相コイル、V相コイル、W相コイルに接続される。但し、電源のU相、V相、W相がU相コイル、V相コイル、W相コイルに一対一の関係で接続されるとは限らない。電源とU相コイル、V相コイル、W相コイルとの接続には様々な形態がある。 FIG. 11 shows an example of connections in the case where three sets of three U-phase coils, W-phase coils, and V-phase coils constitute one set of basic configuration, that is, nine coils in total, and a connection example in which the control driver 600 is used. indicates When the control driver 600 is connected to a single-phase 100V AC power supply 700, it incorporates a single-phase-to-three-phase converter. connected to the coil. However, the U-phase, V-phase, and W-phase of the power supply are not necessarily connected to the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil in a one-to-one relationship. There are various forms of connection between the power source and the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil.

制御ドライバ600にはまた、制御データ入力手段及びデータ処理手段としてパーソナルコンピュータ等による上記コンピュータが接続される。制御ドライバ600は、コンピュータから与えられる操作指令に基づき、第1の可動子520または第2の可動子530の動作を制御する。 The control driver 600 is also connected to the computer such as a personal computer as control data input means and data processing means. The control driver 600 controls the operation of the first mover 520 or the second mover 530 based on operation instructions given from the computer.

ここでは、U相コイルについては第1のコイルU1の巻き始め端Sを制御ドライバ600のU端子に接続し、第1のコイルU1の巻き終り端Eを第2のコイルU2の巻き終り端Eに接続している。そして、第2のコイルU2の巻き始め端Sを第3のコイルU3の巻き始め端Sに接続し、第3のコイルU3の巻き終り端Eをコモン端子に接続している。同様に、W相コイルについては第1のコイルW1の巻き終り端Eを制御ドライバ600のW端子に接続し、第1のコイルW1の巻き始め端Sを第2のコイルW2の巻き始め端Sに接続している。そして、第2のコイルW2の巻き終り端Eを第3のコイルW3の巻き終り端Eに接続し、第3のコイルW3の巻き始め端Sをコモン端子に接続している。一方、V相コイルについては第1のコイルV1の巻き始め端Sを制御ドライバ600のV端子に接続し、第1のコイルV1の巻き終り端Eを第2のコイルV2の巻き終り端Eに接続している。そして、第2のコイルV2の巻き始め端Sを第3のコイルV3の巻き始め端Sに接続し、第3のコイルV3の巻き終り端Eをコモン端子に接続している。 Here, for the U-phase coil, the winding start S of the first coil U1 is connected to the U terminal of the control driver 600, and the winding end E of the first coil U1 is connected to the winding end E of the second coil U2. connected to. The winding start end S of the second coil U2 is connected to the winding start end S of the third coil U3, and the winding end E of the third coil U3 is connected to the common terminal. Similarly, for the W-phase coil, the winding end E of the first coil W1 is connected to the W terminal of the control driver 600, and the winding start S of the first coil W1 is connected to the winding start S of the second coil W2. connected to. The winding end E of the second coil W2 is connected to the winding end E of the third coil W3, and the winding start S of the third coil W3 is connected to the common terminal. On the other hand, for the V-phase coil, the winding start S of the first coil V1 is connected to the V terminal of the control driver 600, and the winding end E of the first coil V1 is connected to the winding end E of the second coil V2. Connected. The winding start end S of the second coil V2 is connected to the winding start end S of the third coil V3, and the winding end E of the third coil V3 is connected to the common terminal.

簡単に言えば、図11のように9個のコイルを備える場合には、2つの相については3つのコイルのうちの中間のコイルをその両側のコイルと巻き始め端S、巻き終り端Eを逆にして接続し、残りの1つの相については3つのコイルのうちの両側のコイルをそれらの間のコイルと巻き始め端S、巻き終り端Eを逆にして接続している。 Simply put, when nine coils are provided as shown in FIG. The connections are reversed, and for the remaining one phase, the coils on both sides of the three coils are connected to the coil between them with the winding start end S and the winding end end E reversed.

これを12個以上、すなわち4組以上の複数の組のコイルを有する場合について言えば、複数組における複数のU相コイル、複数のW相コイル、複数のV相コイルはそれぞれ相毎に直列接続されて制御ドライバ600にスター結線により接続される。しかも、2つの相における複数のコイルは奇数組における磁極に対して偶数組における磁極が反対向きになるように接続され、残りの1つの相における複数のコイルは奇数組における磁極が前記2つの相における複数のコイルの前記奇数組における磁極と反対向きであり、偶数組における磁極は前記2つの相における複数のコイルの前記偶数組における磁極と反対向きになるように接続される。 In the case of having 12 or more, that is, 4 or more sets of coils, the plurality of U-phase coils, the plurality of W-phase coils, and the plurality of V-phase coils in the plurality of sets are connected in series for each phase. and connected to the control driver 600 by star connection. Moreover, the plurality of coils in two phases are connected so that the magnetic poles in the even numbered set are opposite to the magnetic poles in the odd numbered set, and the plurality of coils in the remaining one phase are connected so that the magnetic poles in the odd numbered set are opposite to the magnetic poles in the two phases. , and the magnetic poles in the even set of the plurality of coils are connected in opposite directions to the magnetic poles in the even set of the plurality of coils in the two phases.

複数の永久磁石522の各々は、各相のコイルの3倍の長さ寸法を持つ。複数の永久磁石522は、図10に示されるように、隣接する磁極が互いに同極同士で密着し合うように中心軸CAに沿って直列的に組み合わされている。しかしながら、同じ磁極が隣り合う永久磁石522の間に磁性体、例えば鉄板によるリング状のスペーサを介在させてもよい。 Each of the plurality of permanent magnets 522 has a length dimension three times that of each phase coil. As shown in FIG. 10, the plurality of permanent magnets 522 are combined in series along the central axis CA such that adjacent magnetic poles of the same pole are in close contact with each other. However, a ring-shaped spacer made of a magnetic material such as an iron plate may be interposed between the permanent magnets 522 having the same magnetic poles.

固定子510において、複数の外側電磁石用コイル512は、溝を有する筒状体514に収容されている。筒状体514は、第1のブラケット136と第2のブラケット137との間に固定されている。 In the stator 510, a plurality of outer electromagnet coils 512 are accommodated in a tubular body 514 having grooves. Cylindrical body 514 is fixed between first bracket 136 and second bracket 137 .

第1のブラケット136および第2のブラケット138の各々は、第1の可動子520が貫通可能な円形開口を持つ。したがって、第1の可動子520は、第1のブラケット136および第2のブラケット137の開口を介して、中心軸CAに沿って前後方向Xに延在している。第1の可動子520において、複数の永久磁石522は、円筒状のケース524に収容されている。このケース524は、第1のブラケット136および第2のブラケット137の開口を介して、中心軸CAに沿って前後方向Xに延在している。ケース524は、前方向X1(第1の方向)の前端部5241と、後方向X2(第2の方向)の後端部5242とを有する。ケース524の前端部5241は、第1の摺動部材151に保持されている。ケース524の後端部5242は、第2の摺動部材152に保持されている。このような構成により、第1の可動子520は、ガイドレール150の上方で、第1および第2の摺動部材151および152と共に、中心軸CAに沿って前後方向Xに移動可能である。 Each of first bracket 136 and second bracket 138 has a circular opening through which first armature 520 can pass. Therefore, the first mover 520 extends in the front-rear direction X along the central axis CA through the openings of the first bracket 136 and the second bracket 137 . In the first mover 520 , multiple permanent magnets 522 are housed in a cylindrical case 524 . The case 524 extends in the front-rear direction X along the central axis CA through openings in the first bracket 136 and the second bracket 137 . The case 524 has a front end portion 5241 in the forward direction X1 (first direction) and a rear end portion 5242 in the rearward direction X2 (second direction). A front end portion 5241 of the case 524 is held by the first sliding member 151 . A rear end portion 5242 of the case 524 is held by the second sliding member 152 . With such a configuration, the first mover 520 can move in the front-rear direction X along the central axis CA above the guide rail 150 together with the first and second sliding members 151 and 152 .

第2の可動子530は、第1の可動子520に対して、中心軸CAに沿って前後方向Xに移動可能に配置されたセンタコア534を含む。センタコア534は、実質的に円柱形状をしている。このセンタコア534の周囲に、複数の内側電磁石用コイル532が装着されている。より詳細に述べると、センタコア534は、前方向X1(第1の方向)側の前方コア部分5341と、後方向X2(第2の方向)側の後方コア部分5342と、それらの間の中央にある中央コア部分5343とから成る。前方コア部分5341と中央コア部分5343との間の箇所で、センタコア534には第1のOリング536が嵌められている。また、中央コア部分5343と後方コア部分5342との間の箇所で、センタコア534には第2のOリング537が嵌められている。第1のOリング536と第2のOリング537との間で、センタコア534の周囲に、複数の内側電磁石用コイル532が装着されている。 The second mover 530 includes a center core 534 arranged to be movable in the front-rear direction X along the central axis CA with respect to the first mover 520 . Center core 534 has a substantially cylindrical shape. A plurality of inner electromagnet coils 532 are mounted around the center core 534 . More specifically, the center core 534 includes a front core portion 5341 on the front direction X1 (first direction) side, a rear core portion 5342 on the rear direction X2 (second direction) side, and a center core portion 5342 therebetween. and a central core portion 5343 . A first O-ring 536 is fitted to the center core 534 at a location between the front core portion 5341 and the central core portion 5343 . A second O-ring 537 is fitted to the center core 534 between the central core portion 5343 and the rear core portion 5342 . A plurality of inner electromagnet coils 532 are mounted around the center core 534 between the first O-ring 536 and the second O-ring 537 .

次に、リニアモータ500の付属部品について説明する。リニアモータ500は、付属部品として、筒状の第1の操作部560と、柱状の第2の操作部570と、ストッパ580とを備える。 Next, accessories of the linear motor 500 will be described. The linear motor 500 includes a cylindrical first operating portion 560, a columnar second operating portion 570, and a stopper 580 as accessory parts.

第1の操作部560は、第1の摺動部材151の前面151aに、中心軸CAに沿って前方向X1(第1方向)に延在して設けられている。第1の操作部560は、円筒状の筒状部562と、円筒体564とを含む。 The first operating portion 560 is provided on the front surface 151a of the first sliding member 151 so as to extend in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA. The first operating portion 560 includes a cylindrical tubular portion 562 and a cylindrical body 564 .

第1の操作部560において、筒状部562は、円筒部5622と、環状底部5624と、把持部5626とを有する。円筒部5622は、中心軸CAに沿って前方向X1(第1方向)に延在する。環状底部5624は、円筒部5622の後端から半径方向外側へ延びる。この環状底部5624は、第1の摺動部材151の前面151aに固着されている。把持部5626は、円筒部5622の前端に一体に取り付けられ、円筒体564の後端部を把持する。 In the first operating portion 560 , the tubular portion 562 has a cylindrical portion 5622 , an annular bottom portion 5624 and a grip portion 5626 . Cylindrical portion 5622 extends in forward direction X1 (first direction) along central axis CA. An annular bottom 5624 extends radially outwardly from the rear end of cylindrical portion 5622 . This annular bottom portion 5624 is fixed to the front surface 151 a of the first sliding member 151 . A gripping portion 5626 is integrally attached to the front end of the cylindrical portion 5622 and grips the rear end portion of the cylindrical body 564 .

筒状部562の把持部5626で把持された、円筒体564は、筒状部562から中心軸CAに沿って前方向X1(第1方向)に延在する円筒形状をしている。この円筒体564は、別のブラケット138に開けられた開口1381の直径よりも小さい外径を持つ。したがって、円筒体564は、別のブラケット138の開口1381を介して中心軸CAに沿って前方向X1(第1方向)に移動可能である。 The cylindrical body 564 gripped by the gripping portion 5626 of the tubular portion 562 has a cylindrical shape extending in the forward direction X1 (first direction) from the tubular portion 562 along the central axis CA. This cylindrical body 564 has an outer diameter smaller than the diameter of the opening 1381 in another bracket 138 . Therefore, the cylindrical body 564 is movable in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA through the opening 1381 of another bracket 138 .

円筒体564が前方向X1(第1方向)に移動したとき、その円筒体564の前端(先端)564aは、保持ブロック134で保持されたカートリッジインジェクタ400の第1の可動体430の後端部432の後端432b(図5参照)に当接する。ここで、「当接」とは、突き当てた状態に接することを意味する。そして、円筒体564は、当接しつつ第1の可動体430と第2の可動体460との組み合わせを中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。円筒体564は、第1の可動体430の上記第1の内径Di2よりも若干大きい内径を持つ。したがって、円筒体564の前端(先端)564aは、カートリッジインジェクタ400の第2の可動体460の後壁面464b(図6参照)と当接することはない。 When the cylindrical body 564 moves in the forward direction X1 (first direction), the front end (tip) 564a of the cylindrical body 564 is the rear end of the first movable body 430 of the cartridge injector 400 held by the holding block 134. 432 abuts on the rear end 432b (see FIG. 5). Here, "abutting" means contacting in abutted state. Then, the cylindrical body 564 moves the combination of the first movable body 430 and the second movable body 460 in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA while being in contact with each other. The cylindrical body 564 has an inner diameter slightly larger than the first inner diameter Di2 of the first movable body 430 . Therefore, the front end (tip) 564a of the cylindrical body 564 does not come into contact with the rear wall surface 464b (see FIG. 6) of the second movable body 460 of the cartridge injector 400. FIG.

第1の操作部560の外周に、第1のスプリング566が配置されている。第1のスプリング566は、筒状部562の環状底部5624と、別のブラケット138の円柱状凹部1382との間に配置されている。すなわち、第1のスプリング566は、第1の摺動部材151と別のブラケット138との間に配置されている。第1のスプリング566の前端566aは、別のブラケット138の円柱状凹部1382に接触し、第1のスプリング566の後端566bは、筒状部562の環状底部5624に接触する。 A first spring 566 is arranged on the outer periphery of the first operating portion 560 . A first spring 566 is positioned between an annular bottom 5624 of tubular portion 562 and a cylindrical recess 1382 of another bracket 138 . That is, the first spring 566 is arranged between the first sliding member 151 and another bracket 138 . The front end 566 a of the first spring 566 contacts the cylindrical recess 1382 of another bracket 138 and the rear end 566 b of the first spring 566 contacts the annular bottom 5624 of the tubular portion 562 .

図7乃至図9は、リニアモータ500が初期状態の場合を図示している。この初期状態では、第1のスプリング566は、その第1の付勢力を実質的に働かすことない状態にある。この初期状態において、固定子510の複数の外側電磁石用コイル512に外側電流を流すとする。この場合、外側電流と第1の可動子520の外周磁束OMとの相互作用により、可動子(520;530)は、第1および第2の摺動部材151および152と共に、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動しようとする。そのため、第1の摺動部材151に固着された、第1の操作部560(筒状部562および円筒体564)は、第1のスプリング566の第1の付勢力に抗して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。 7 to 9 illustrate the case where the linear motor 500 is in the initial state. In this initial state, the first spring 566 is in a state in which it does not substantially exert its first biasing force. In this initial state, it is assumed that an outer current is caused to flow through the plurality of outer electromagnet coils 512 of the stator 510 . In this case, due to the interaction between the outer current and the outer magnetic flux OM of the first armature 520, the armature (520; 530) moves along the central axis CA along with the first and second sliding members 151 and 152. to move in the forward direction X1 (first direction). Therefore, the first operating portion 560 (cylindrical portion 562 and cylindrical body 564 ) fixed to the first sliding member 151 resists the first biasing force of the first spring 566 and moves toward the center axis. Move in the forward direction X1 (first direction) along CA.

固定子510の複数の外側電磁石用コイル512への外側電流の給電を停止すると、可動子(520;530)に対する第1の推力(第1の駆動力;第1のローレンツ力)が消失する。よって、第1のスプリング566の第1の付勢力によって、可動子(520;530)、第1および第2の摺動部材151および152、第1の操作部560(筒状部562および円筒体564)は、図7乃至図9に図示された初期状態へ自動的に復帰する。したがって、第1のスプリング566は、可動子(520;530)を後方向X2(第2に方向)へ付勢する、第1の付勢手段として働く。 When the supply of the outer current to the plurality of outer electromagnet coils 512 of the stator 510 is stopped, the first thrust (first driving force; first Lorentz force) on the mover (520; 530) disappears. Therefore, by the first biasing force of the first spring 566, the mover (520; 530), the first and second sliding members 151 and 152, the first operating portion 560 (cylindrical portion 562 and cylindrical body). 564) automatically returns to the initial state illustrated in FIGS. Therefore, the first spring 566 acts as a first biasing means that biases the mover (520; 530) in the rearward direction X2 (second direction).

第2の操作部570は、第2の可動子530のセンタコア534の前面534aから中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ突出するように延在する、実質的に円柱状の棒からなる。第2の操作部570の後端部は、センタコア534の前方コア部分5341に形成された凹部に嵌め込まれている。第2の操作部570は、第1の操作部560の筒状部562および円筒体564中を、接触せずに(ギャップを空けて)貫通している。第2の操作部570は、その前方向X1(第1の方向)の先端に突出部570aを持つ。 The second operating portion 570 has a substantially cylindrical shape that extends along the central axis CA from the front surface 534a of the center core 534 of the second mover 530 so as to protrude in the forward direction X1 (first direction). consists of a bar of A rear end portion of the second operating portion 570 is fitted into a recess formed in the front core portion 5341 of the center core 534 . The second operating portion 570 passes through the cylindrical portion 562 and the cylindrical body 564 of the first operating portion 560 without contact (with a gap). The second operating portion 570 has a projecting portion 570a at its tip in the forward direction X1 (first direction).

前述したように、図7乃至図9は、リニアモータ500が初期状態の場合を図示している。この初期状態では、第2の操作部570の突出部570aは、実質的に、第1の操作部560の円筒体564の前端(先端)564aと前後方向Xで同じ位置にある。この初期状態において、第2の操作部570が前方向X1(第1方向)に移動したとき、第2の操作部570の突出部570aは、保持ブロック134で保持されたカートリッジインジェクタ400の第2の可動体460の後壁面464b(図6参照)に当接する。そして、第2の操作部570は、当接しつつ第2の可動体460を中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。第2の操作部570は、第1の可動体430の上記第2の内径Di2とより若干小さい直径を持つ。したがって、第2の操作部570の突出部570aは、カートリッジインジェクタ400の第1の可動体430の後端部432の後端432b(図5参照)と当接することはない。 As described above, FIGS. 7 to 9 illustrate the case where the linear motor 500 is in its initial state. In this initial state, the projecting portion 570a of the second operating portion 570 is substantially at the same position in the front-rear direction X as the front end (tip) 564a of the cylindrical body 564 of the first operating portion 560. As shown in FIG. In this initial state, when the second operating portion 570 moves in the forward direction X1 (first direction), the protruding portion 570a of the second operating portion 570 moves toward the second position of the cartridge injector 400 held by the holding block 134. abuts on the rear wall surface 464b (see FIG. 6) of the movable body 460 of. Then, the second operating portion 570 moves the second movable body 460 in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA while being in contact with it. The second operating portion 570 has a diameter slightly smaller than the second inner diameter Di2 of the first movable body 430 . Therefore, the projecting portion 570a of the second operating portion 570 does not come into contact with the rear end 432b (see FIG. 5) of the rear end portion 432 of the first movable body 430 of the cartridge injector 400. FIG.

ストッパ580は、第2の摺動部材152の円形開口に嵌め込まれた状態で、第2の摺動部材152に固着されている。ストッパ580は、第2の摺動部材152から中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ延在するように形成された、円筒形状をしている。ストッパ580の内部を、第2の可動子530のセンタコア534の後方コア部分5342が隙間を空けて貫通している。ストッパ580の前方向X1(第1の方向)の環状前面580aに、センタコア534に装着された第2のOリング537が係止する。 The stopper 580 is fixed to the second sliding member 152 while being fitted in the circular opening of the second sliding member 152 . The stopper 580 has a cylindrical shape extending from the second sliding member 152 in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA. A rear core portion 5342 of the center core 534 of the second mover 530 penetrates the inside of the stopper 580 with a gap. A second O-ring 537 attached to the center core 534 is engaged with the annular front surface 580a of the stopper 580 in the forward direction X1 (first direction).

第1の摺動部材151の円形開口には、ケース524の前端部5241の内周壁に挿入された状態で、円筒状の保持部153が中心軸CAに沿って後方向X2(第2の方向)に立設している。保持部153の内径は、センタコア534の外径よりも大きい。したがって、センタコア534の前方コア部分5341は、保持部153を隙間を空けて貫通している。保持部153の後面153bには、保持部153の内径と同じ内径を持つ第1のキャップ部分156が、後方向X2(第2の方向)に突出して固着されている。よって、センタコア534の前方コア部分5341は、この第1のキャップ部分156も隙間を空けて貫通する。一方、センタコア534に装着された第1のOリング536には、前方向X1(第1の方向)に突出して、中空の第2のキャップ部分157が取付けられている。第2のキャップ部分157の内径は、センタコア534の外径と実質的に同じでもそれよりも若干大きくてもよい。何故なら、第2のキャップ部分157は、第1のOリング536に取り付けられているので、センタコア534が軸方向CAに沿って前後方向Xに移動すると、第2のキャップ部分157はセンタコア534と一緒に移動するからである。 In the circular opening of the first sliding member 151, the cylindrical holding portion 153 extends in the rearward direction X2 (second direction) along the central axis CA while being inserted into the inner peripheral wall of the front end portion 5241 of the case 524. ). The inner diameter of the holding portion 153 is larger than the outer diameter of the center core 534 . Therefore, the front core portion 5341 of the center core 534 passes through the holding portion 153 with a gap. A first cap portion 156 having the same inner diameter as the inner diameter of the holding portion 153 is fixed to the rear surface 153b of the holding portion 153 so as to protrude in the rearward direction X2 (second direction). Therefore, the front core portion 5341 of the center core 534 also passes through this first cap portion 156 with a gap. On the other hand, a hollow second cap portion 157 is attached to the first O-ring 536 attached to the center core 534 so as to protrude in the forward direction X1 (first direction). The inner diameter of the second cap portion 157 may be substantially the same as or slightly larger than the outer diameter of the center core 534 . Because the second cap portion 157 is attached to the first O-ring 536, when the center core 534 moves in the longitudinal direction X along the axial direction CA, the second cap portion 157 and the center core 534 move. because they move together.

センタコア534の前方コア部分5341の外周に、第2のスプリング572が配置されている。第2のスプリング572は、第1のキャップ部分156と第2のキャップ部分157との間に、配置されている。すなわち、第2のスプリング572は、第1の摺動部材151よりも後方向X2(第2の方向)であって、かつ、第1の可動子520の内周側に形成された空間に配置されている。第2のスプリング572の前端572aは、第1のキャップ部分156の底部に接触し、第2のスプリング572の後端572bは、第2のキャップ部分157の底部に接触する。 A second spring 572 is arranged on the outer periphery of the front core portion 5341 of the center core 534 . A second spring 572 is positioned between the first cap portion 156 and the second cap portion 157 . That is, the second spring 572 is arranged in a space formed in the rearward direction X2 (second direction) of the first sliding member 151 and on the inner peripheral side of the first mover 520. It is The front end 572 a of the second spring 572 contacts the bottom of the first cap portion 156 and the rear end 572 b of the second spring 572 contacts the bottom of the second cap portion 157 .

図7乃至図9は、リニアモータ500が初期状態の場合を図示している。この初期状態では、第2のスプリング572は、その付勢力を実質的に働かすことない状態にある。この初期状態において、第2の可動子530の複数の内側電磁石用コイル532に内側電流を流すとする。この場合、内側電流と第1の可動子520の内周磁束IMとの相互作用により、第2の可動子530は、第1の可動子520に対して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動しようとする。そのため、第2の可動子530に固着された、第2の操作部570は、第2のスプリング572の付勢力に抗して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。 7 to 9 illustrate the case where the linear motor 500 is in the initial state. In this initial state, the second spring 572 is in a state where it does not substantially exert its biasing force. In this initial state, it is assumed that an inner current is caused to flow through the plurality of inner electromagnet coils 532 of the second mover 530 . In this case, due to the interaction between the inner current and the inner magnetic flux IM of the first mover 520, the second mover 530 moves toward the first mover 520 in the forward direction X1 along the central axis CA. Attempt to move in (first direction). Therefore, the second operating portion 570 fixed to the second mover 530 moves forward in the X1 (first direction) along the central axis CA against the biasing force of the second spring 572. Moving.

第2の可動子530の複数の内側電磁石用コイル532への内側電流の給電を停止すると、第2の可動子530に対する第2の推力(第2の駆動力;第2のローレンツ力)が消失する。よって、第2のスプリング572の第2の付勢力によって、第2の可動子530および第2の操作部570は、図7乃至図9に図示された初期状態へ自動的に復帰する。したがって、第2のスプリング572は、第2の可動子530を後方向X2(第2に方向)へ付勢する、第2の付勢手段として働く。 When the supply of the inner current to the plurality of inner electromagnet coils 532 of the second mover 530 is stopped, the second thrust (second driving force; second Lorentz force) on the second mover 530 disappears. do. Therefore, the second urging force of the second spring 572 automatically restores the second mover 530 and the second operating portion 570 to the initial states shown in FIGS. Therefore, the second spring 572 acts as a second biasing means that biases the second mover 530 in the rearward direction X2 (second direction).

次に、図4乃至図9を参照して、インジェクタモジュール130(カートリッジインジェクタ400およびリニアモータ500)の全体の動作について説明する。 Next, the overall operation of the injector module 130 (cartridge injector 400 and linear motor 500) will be described with reference to FIGS. 4 to 9. FIG.

図7乃至図9に示す初期状態において、コントローラの制御の下で、リニアモータ500の固定子510の複数の外側電磁石用コイル512に外側電流を流す。その結果、この外側電流と第1の可動子520の複数の永久磁石522から生成されている外側磁束OM(図10参照)との間の相互作用により、固定子510に対して相対的に第1の可動子520に、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ走行させる第1の推力(第1のローレンツ力)が作用する。従って、この第1の推力(第1のローレンツ力)によって、可動子(520;530)は、第1のスプリング566の第1の付勢力に抗して、ガイドレール150上で、第1および第2の摺動部材151および152と共に、前方向X1(第1の方向)へ移動(走行)する。 In the initial state shown in FIGS. 7 to 9, an outer current is passed through the plurality of outer electromagnet coils 512 of the stator 510 of the linear motor 500 under the control of the controller. As a result, the interaction between this outer current and the outer magnetic flux OM (see FIG. 10 ) generated from the plurality of permanent magnets 522 of the first mover 520 causes a first A first thrust (first Lorentz force) acts on one mover 520 to move in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA. Therefore, by this first thrust (first Lorentz force), the mover (520; 530) moves against the first biasing force of the first spring 566 on the guide rail 150 in the first and second positions. Together with the second sliding members 151 and 152, it moves (runs) in the forward direction X1 (first direction).

この可動子(520;530)の前方向X1(第1の方向)への移動(走行)と共に、第1の摺動部材151に固着されている第1の操作部560も中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。この第1の操作部560が中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動すると、第1の操作部560は、その前端(先端)564aがカートリッジインジェクタ400の第1の可動体430の後端432bと係合しつつ、第1の可動体430を、スプリング450の付勢力に抗して、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動させる。 Along with the movement (running) of the mover (520; 530) in the forward direction X1 (first direction), the first operating portion 560 fixed to the first sliding member 151 also moves along the central axis CA. to move in the forward direction X1 (first direction). When the first operating portion 560 moves in the forward direction X<b>1 (first direction) along the central axis CA, the front end (tip) 564 a of the first operating portion 560 moves toward the first movable position of the cartridge injector 400 . While engaging with the rear end 432b of the body 430, the first movable body 430 is moved in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA against the biasing force of the spring 450.

これにより、カートリッジインジェクタ400の筐体410の先端部412からその開口4121を介して注射針(カテーテル)420が突出し、その突出した注射針(カテーテル)420の先端421を、人200の左上腕310からその人200の筋肉に到達させる。これによって、注射針突出ステップが完了する。 As a result, the injection needle (catheter) 420 protrudes from the distal end portion 412 of the housing 410 of the cartridge injector 400 through its opening 4121, and the distal end 421 of the projected injection needle (catheter) 420 is attached to the left upper arm 310 of the person 200. to reach the person's 200 muscles. This completes the needle projection step.

引き続いて、コントローラの制御の下で、リニアモータ500の第2の可動子530の複数の内側電磁石用コイル532に内側電流を流す。その結果、この内側電流と第1の可動子520の複数の永久磁石522から生成されている内側磁束IM(図10参照)との間の相互作用により、第1の可動子520に対して相対的に第2の可動子530に、中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ走行させる第2の推力(第2のローレンツ力)が作用する。従って、この第2の推力(第2のローレンツ力)によって、第2の可動子530は、第2のスプリング572の第2の付勢力に抗して、前方向X1(第1の方向)へ移動(走行)する。 Subsequently, under the control of the controller, an inner current is passed through the plurality of inner electromagnet coils 532 of the second mover 530 of the linear motor 500 . As a result, the interaction between this inner current and the inner magnetic flux IM (see FIG. 10) generated from the plurality of permanent magnets 522 of the first mover 520 causes relative Specifically, a second thrust (second Lorentz force) acts on the second mover 530 to move it in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA. Therefore, by this second thrust (second Lorentz force), the second mover 530 moves forward in the X1 (first direction) against the second biasing force of the second spring 572. Move (run).

この第2の可動子530の前方向X1(第1の方向)への移動(走行)と共に、第2の可動子530の先端部に固着されている第2の操作部570も中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動する。この第2の操作部570が中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動すると、第2の操作部570は、その先端にある突出部570aがカートリッジインジェクタ400の第2の可動体460の後壁面464bと係合しつつ、第2の可動体460を中心軸CAに沿って前方向X1(第1の方向)へ移動させる。 Along with the movement (running) of the second mover 530 in the forward direction X1 (first direction), the second operation part 570 fixed to the tip of the second mover 530 also moves along the central axis CA. move in the forward direction X1 (first direction). When the second operating portion 570 moves in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA, the projecting portion 570 a at the tip of the second operating portion 570 moves toward the second position of the cartridge injector 400 . While engaging with the rear wall surface 464b of the movable body 460, the second movable body 460 is moved in the forward direction X1 (first direction) along the central axis CA.

これにより、カートリッジインジェクタ400の第1の可動体430の収容空間ASが収縮して、その収容空間ASに収容されていた薬液(液剤)が、注射針(カテーテル)420の内部空間を経由して、その先端421から人200の筋肉内に押し出される。これによって、薬液押出ステップが完了する。 As a result, the accommodation space AS of the first movable body 430 of the cartridge injector 400 is contracted, and the drug solution (liquid drug) accommodated in the accommodation space AS passes through the inner space of the injection needle (catheter) 420. , is extruded from its tip 421 into the muscle of the person 200 . This completes the liquid chemical extrusion step.

このようにして筋肉注射が終了した後、コントローラの制御の下で、上記外側電流および上記内側電流を流すのを停止する。これにより、上述した第1および第2の推力(第1および第2のローレンツ力)がともに消失する。その結果、リニアモータ500の第1のスプリング566の第1の付勢力によって、可動子(520;530)が中心軸CAに沿って後方向X2(第2の方向)へ付勢されると共に、第2のスプリング572の第2の付勢力によって、第2の可動子530も中心軸CAに沿って後方向X2(第2の方向)へ付勢される。これにより、第1の可動子520、第1および第2の摺動部材151および152、第1の操作部560、第2の可動子530、および第2の操作部570の全てが、後方向X2(第2の方向)へ自動的に退避することになる。この退避によって、リニアモータ500は、図7乃至図9に図示された初期状態に復帰する。 After the intramuscular injection is finished in this manner, the outer current and the inner current are stopped under the control of the controller. As a result, both the above-described first and second thrusts (first and second Lorentz forces) disappear. As a result, the first biasing force of the first spring 566 of the linear motor 500 biases the mover (520; 530) in the rearward direction X2 (second direction) along the central axis CA, The second biasing force of the second spring 572 also biases the second mover 530 in the rearward direction X2 (second direction) along the central axis CA. As a result, the first mover 520, the first and second sliding members 151 and 152, the first operating portion 560, the second mover 530, and the second operating portion 570 all move backward. It automatically retracts to X2 (second direction). This retraction returns the linear motor 500 to the initial state illustrated in FIGS.

上記退避と同時に、カートリッジインジェクタ400のスプリング450の付勢力によって、筐体410内の第1の可動体430も中心軸CAに沿って後方向X2(第2の方向)へ付勢される。その結果、外部に突出していた注射針(カテーテル)420が筐体410内に退避される。これによって、注射針退避ステップが完了する。 Simultaneously with the retraction, the biasing force of the spring 450 of the cartridge injector 400 also biases the first movable body 430 in the housing 410 in the rearward direction X2 (second direction) along the central axis CA. As a result, injection needle (catheter) 420 protruding outside is retracted into housing 410 . This completes the needle withdrawal step.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態によれば、リニアモータ500は、カートリッジインジェクタ400の異なる2つの被駆動体(430,460)を移動させる、二段的な延伸動作を行うことが可能である。 As is clear from the above description, according to the embodiment of the present invention, the linear motor 500 performs a two-step extension operation that moves two different driven bodies (430, 460) of the cartridge injector 400. Is possible.

以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態に係るリニアモータ500では、第1及び第2の付勢手段として、第1および第2のスプリング566および572を使用しているが、ゴムのような弾性を示す弾性体から成るような、別の種類の付勢手段を使用しても良いのは勿論である。また、上述した実施形態では、リニアモータ500の初期状態の位置を、ストッパ580を用いて規定している。しかしながら、ストッパ580を用いる代わりに、エンコーダのような位置検出機構を設けて、リニアモータ500の初期状態の位置を規定するようにしてもよい。 For example, in the linear motor 500 according to the above-described embodiment, the first and second springs 566 and 572 are used as the first and second urging means. Of course, other types of biasing means may be used, such as comprising: Further, in the above-described embodiment, the initial position of the linear motor 500 is defined using the stopper 580 . However, instead of using the stopper 580, a position detection mechanism such as an encoder may be provided to define the position of the linear motor 500 in its initial state.

本発明によるリニアモータは、インジェクタモジュール用の外部アクチュエータだけに限定されず、異なる2つの被駆動体を移動させる、二段的な延伸動作を行うリニアモータとして有効である。 The linear motor according to the present invention is not limited to an external actuator for an injector module, but is effective as a linear motor that moves two different driven bodies and performs a two-step extension operation.

100 自動ワクチン接種ロボット装置
110 基台
121 第1の腕部
122 第2の腕部
123 第3の腕部
124 第4の腕部
130 インジェクタモジュール(注射装置)
131 第1の筐体
132 第2の筐体
133 ベース
133a 前端
133b 後端
134 保持ブロック
136 第1のブラケット
137 第2のブラケット
138 別のブラケット
1381 開口
1382 円柱状凹部
141 第1の関節部
142 第2の関節部
143 第3の関節部
144 第4の関節部
150 ガイドレール
150a 前端
150b 後端
151 第1の摺動部材
151a 前面
152 第2の摺動部材
153 保持部
153b 後面
156 第1のキャップ部分
157 第2のキャップ部分
200 人
210 左上腕
300 椅子
400 カートリッジインジェクタ(簡易型注射器)
410 筐体
411 第1の内壁
412 先端部
412b 後端
4121 開口
413 後端部
4131 突出部
420 注射針(カテーテル)
421 先端
422 後端部分
430 第1の可動体(第1の被駆動体)
432 後端部
432a 前端
432b 後端
4321 外壁
4322 第2の内壁
434 前端部
434b 後壁面
4341 外壁
4342 内壁
436 中間部
4361 外壁
4362 第2の内壁
440 保持部材
450 スプリング
451 前端部
451a 前端
452 後端部
452b 後端
460 第2の可動体(第2の被駆動体)
462 前方部材(ガスケット;パッキン)
462a 前壁面
464 後方部材
464b 後壁面
500 リニアモータ(外部アクチュエータ)
510 固定子
512 外側電磁石用コイル
514 筒状体
520 第1の可動子
522 永久磁石
524 ケース
5241 前端部
5242 後端部
530 第2の可動子
532 内側電磁石用コイル
534 センタコア
534a 前面
5341 前方コア部分
5342 後方コア部分
5343 中央コア部分
536 第1のOリング
537 第2のOリング
560 第1の操作部
562 筒状部
5622 円筒部
5624 環状底部
5626 把持部
564 円筒体
564a 前端(先端)
566 第1のスプリング
566a 前端
566b 後端
570 第2の操作部
570a 突出部
572 第2のスプリング
572a 前端
572b 後端
580 ストッパ
580a 環状前面
600 制御ドライバ
700 交流電源
Da 直径
Di1 第1の内径
Di2 第2の内径
Di3 第3の内径
Do1 第1の外径
Do2 第2の外径
CA 中心軸
AS 収容空間
OM 外周磁束
IM 内周磁束
100 automated vaccination robotic device 110 base 121 first arm 122 second arm 123 third arm 124 fourth arm 130 injector module (injection device)
131 first housing 132 second housing 133 base 133a front end 133b rear end 134 holding block 136 first bracket 137 second bracket 138 another bracket 1381 opening 1382 cylindrical recess 141 first joint 142 second 2 joint portion 143 third joint portion 144 fourth joint portion 150 guide rail 150a front end 150b rear end 151 first sliding member 151a front surface 152 second sliding member 153 holding portion 153b rear surface 156 first cap Part 157 Second Cap Part 200 Person 210 Left Upper Arm 300 Chair 400 Cartridge Injector
410 housing 411 first inner wall 412 distal end 412b rear end 4121 opening 413 rear end 4131 protrusion 420 injection needle (catheter)
421 tip 422 rear end portion 430 first movable body (first driven body)
432 Rear end 432a Front end 432b Rear end 4321 Outer wall 4322 Second inner wall 434 Front end 434b Rear wall 4341 Outer wall 4342 Inner wall 436 Intermediate part 4361 Outer wall 4362 Second inner wall 440 Holding member 450 Spring 451 Front end 451a Front end 452 rear end 452b rear end 460 second movable body (second driven body)
462 front member (gasket; packing)
462a front wall surface 464 rear member 464b rear wall surface 500 linear motor (external actuator)
510 stator 512 outer electromagnet coil 514 cylindrical body 520 first mover 522 permanent magnet 524 case 5241 front end 5242 rear end 530 second mover 532 inner electromagnet coil 534 center core 534a front surface 5341 front core portion 5342 Rear core portion 5343 Central core portion 536 First O-ring 537 Second O-ring 560 First operating portion 562 Cylindrical portion 5622 Cylindrical portion 5624 Annular bottom portion 5626 Grip portion 564 Cylindrical body 564a Front end (tip)
566 First spring 566a Front end 566b Rear end 570 Second operation part 570a Protruding part 572 Second spring 572a Front end 572b Rear end 580 Stopper 580a Annular front face 600 Control driver 700 AC power supply Da Diameter Di1 First inner diameter Di2 Second second inner diameter Di3 third inner diameter Do1 first outer diameter Do2 second outer diameter CA central axis AS housing space OM outer magnetic flux IM inner magnetic flux

Claims (10)

固定子と、該固定子に対して中心軸に沿って移動自在に配置された可動子と、を含むリニアモータにおいて、前記可動子は、
第1の可動子と、
該第1の可動子に対して前記中心軸に沿って移動自在に配置された第2の可動子と、
から成るリニアモータ。
In a linear motor that includes a stator and a mover that is movably arranged along a central axis with respect to the stator, the mover:
a first mover;
a second mover disposed movably along the central axis with respect to the first mover;
A linear motor consisting of:
前記固定子、前記第1の可動子、および前記第2の可動子の各々は、前記中心軸に対して実質的に回転対称な形状をしている、請求項1に記載のリニアモータ。 2. The linear motor according to claim 1, wherein each of said stator, said first mover, and said second mover has a shape substantially rotationally symmetrical with respect to said central axis. 前記第2の可動子は、前記中心軸及びその近傍に配置された実質的に円柱形状をしており、
前記第1の可動子は、前記第2の可動子の外周近傍に配置された実質的に円筒形状をしており、
前記固定子は、前記第1の可動子の外周近傍に配置された実質的に円筒形状をしている、
請求項2に記載のリニアモータ。
the second mover has a substantially cylindrical shape arranged on and near the central axis,
the first mover has a substantially cylindrical shape arranged near the outer periphery of the second mover,
The stator has a substantially cylindrical shape arranged near the outer periphery of the first mover,
A linear motor according to claim 2.
前記第1の可動子は、環状の断面形状を有し、前記中心軸に沿って配列された複数の永久磁石を含み、該複数の永久磁石は、その外周部および内周部へそれぞれ外周磁束および内周磁束を発生し、
前記固定子は、前記第1の可動子に対して外側ギャップを介して、前記第1の可動子を囲むように前記中心軸に沿って連続的に配置された複数の外側電磁石用コイルを含み、該複数の外側電磁石用コイルに流す外側電流と前記外周磁束との相互作用により、前記固定子は、前記可動子を前記中心軸に沿って走行させることが可能であり、
前記第2の可動子は、前記第1の可動子に対して内側ギャップを介して、前記第1の可動子で囲まれるように前記中心軸に沿って連続的に配列された複数の内側電磁石用コイルを含み、該複数の内側電磁石用コイルに流す内側電流と前記内周磁束との相互作用により、前記第2の可動子は、前記第1の可動子に対して前記中心軸に沿って走行可能である、
請求項3に記載のリニアモータ。
The first mover has an annular cross-sectional shape and includes a plurality of permanent magnets arranged along the central axis. and inner magnetic flux,
The stator includes a plurality of outer electromagnet coils arranged continuously along the central axis so as to surround the first mover via an outer gap with respect to the first mover. an interaction between the outer current flowing through the plurality of outer electromagnet coils and the outer magnetic flux allows the stator to cause the mover to travel along the central axis;
The second mover has a plurality of inner electromagnets arranged continuously along the central axis so as to be surrounded by the first mover via an inner gap with respect to the first mover. The second mover moves along the central axis with respect to the first mover due to the interaction between the inner current flowing through the plurality of inner electromagnet coils and the inner magnetic flux. is drivable,
A linear motor according to claim 3.
前記固定子は、前記複数の外側電磁石用コイルとして、スター結線された外側U相コイル、外側V相コイル、外側W相コイルを含み、
前記第2の可動子は、前記複数の内側電磁石用コイルとして、スター結線された内側U相コイル、内側V相コイル、内側W相コイルを含み、
前記リニアモータは三相リニアモータから成る、
請求項4に記載のリニアモータ。
The stator includes an outer U-phase coil, an outer V-phase coil, and an outer W-phase coil that are star-connected as the plurality of outer electromagnet coils,
The second mover includes an inner U-phase coil, an inner V-phase coil, and an inner W-phase coil that are star-connected as the plurality of inner electromagnet coils,
the linear motor comprises a three-phase linear motor,
A linear motor according to claim 4.
前記複数の永久磁石の各々は、各相のコイルの3倍の長さ寸法を持ち、
前記複数の永久磁石は、隣接する磁極が互いに同極同士で密着し合うように前記中心軸に沿って直列的に組み合わされている、
請求項5に記載のリニアモータ。
each of the plurality of permanent magnets has a length dimension three times the length of each phase coil;
The plurality of permanent magnets are combined in series along the central axis such that adjacent magnetic poles of the same polarity are in close contact with each other.
A linear motor according to claim 5.
前記可動子は、前記固定子の前記複数の外側電磁石用コイルに前記外側電流を流したときに、前記固定子に対して前記中心軸に沿って第1の方向に移動するように構成されており、
前記第2の可動子は、前記第2の可動子の前記複数の内側電磁石用コイルに前記内側電流を流したときに、前記第1の可動子に対して前記中心軸に沿って前記第1の方向に移動するように構成されており、
前記リニアモータは、
前記外側電流を流すのを停止したときに、前記可動子を前記第1の方向とは逆方向の第2の方向へ付勢する第1の付勢手段と、
前記内側電流を流すのを停止したときに、前記第2の可動子を前記第2の方向へ付勢する第2の付勢手段と、
を更に備える、請求項4~6のいずれかに記載のリニアモータ。
The mover is configured to move in a first direction along the central axis with respect to the stator when the outer current is applied to the plurality of outer electromagnet coils of the stator. cage,
The second mover moves the first mover along the central axis with respect to the first mover when the inner current flows through the plurality of inner electromagnet coils of the second mover. is configured to move in the direction of
The linear motor is
first biasing means for biasing the mover in a second direction opposite to the first direction when the flow of the outer current is stopped;
a second biasing means for biasing the second mover in the second direction when the flow of the inner current is stopped;
The linear motor according to any one of claims 4 to 6, further comprising:
前記中心軸と平行に配置されたベースと、
前記中心軸と平行に前記ベース上に付設されたガイドレールと、
前記ベースから立設して、前記固定子を、前記第1の方向の端および前記第2の方向の端で、それぞれ、保持する第1および第2のブラケットと、
前記ガイドレール上を摺動自在に設けられ、前記第1および第2のブラケットからそれぞれ前記第1の方向および前記第2の方向へ離間した位置で、前記第1の可動子をその両端で保持する第1および第2の摺動部材と、
を更に備える、請求項7に記載のリニアモータ。
a base arranged parallel to the central axis;
a guide rail attached on the base in parallel with the central axis;
first and second brackets erected from the base and holding the stator at the ends in the first direction and the ends in the second direction, respectively;
It is slidably provided on the guide rail and holds the first mover at both ends thereof at positions separated from the first and second brackets in the first direction and the second direction, respectively. first and second sliding members for
8. The linear motor of claim 7, further comprising:
前記ベース上に、前記第1のブラケットよりも前記第1の方向側で立設する、開口を持つ別のブラケットと、
前記第1の摺動部材から、前記中心軸に沿って前記第1の方向へ延在して、前記別のブラケットの開口を貫通可能な中空の第1の操作部と、
前記第2の可動子の前記第1の方向の端から、前記中心軸に沿って前記第1の方向へ延在して、前記第1の操作部の内部に離間して挿入された第2の操作部と、
を更に備える、請求項8に記載のリニアモータ。
another bracket having an opening erected on the base on the first direction side of the first bracket;
a hollow first operating portion extending from the first sliding member in the first direction along the central axis and capable of passing through an opening of the another bracket;
A second movable element extending in the first direction along the central axis from the end of the second mover in the first direction and inserted into the first operating portion with a space therebetween. an operation unit of
9. The linear motor of claim 8, further comprising:
前記第1の付勢手段は、前記第1の摺動部材と前記別のブラケットとの間に配置されており、
前記第2の付勢手段は、前記第1の摺動部材よりも前記第2の方向側であって、かつ、前記第1の可動子の内周側に形成された空間に配置されている、
請求項9に記載のリニアモータ。
The first biasing means is arranged between the first sliding member and the another bracket,
The second biasing means is arranged in a space formed on the inner peripheral side of the first mover and on the second direction side of the first sliding member. ,
A linear motor according to claim 9 .
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