JP3017850B2 - 双方向アクチュエータ - Google Patents
双方向アクチュエータInfo
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- JP3017850B2 JP3017850B2 JP3211913A JP21191391A JP3017850B2 JP 3017850 B2 JP3017850 B2 JP 3017850B2 JP 3211913 A JP3211913 A JP 3211913A JP 21191391 A JP21191391 A JP 21191391A JP 3017850 B2 JP3017850 B2 JP 3017850B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plunger
- yoke
- bidirectional actuator
- fixed iron
- output shaft
- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は双方向アクチュエータに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁力を利用した双方向アクチュエ
ータとしては、位置保持用のマグネット（永久磁石）を
用いたものとか、位置保持用の電磁石を用いたものがあ
った。
ータとしては、位置保持用のマグネット（永久磁石）を
用いたものとか、位置保持用の電磁石を用いたものがあ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうちの
前者は、保持用マグネットを必要とするため、そのぶん
部品点数が多くなり、コスト高になるという問題点があ
った。
前者は、保持用マグネットを必要とするため、そのぶん
部品点数が多くなり、コスト高になるという問題点があ
った。
【０００４】又、後者は、電流を流すことで保持するた
め、消費電力が大きく、電池駆動が困難であるという問
題点があった。そこで、本発明はこのような問題点を解
消できる双方向アクチュエータを提供することを目的と
する。
め、消費電力が大きく、電池駆動が困難であるという問
題点があった。そこで、本発明はこのような問題点を解
消できる双方向アクチュエータを提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明における双方向アクチュエータは、半硬
質磁性材料からなる棒状のプランジヤ（１）と、該プラ
ンジヤ（１）の端部に取付けた出力軸（３）と、プラン
ジヤ（１）の端部（１ａ）（１ｂ）と中央部（１ｃ）に
対向する磁極部（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）を有するヨー
ク（４）と、該ヨーク（４）に磁気を発生させてプラン
ジヤ（１）を双方向に駆動する第１と第２のコイル
（５）（６）とを具備し、プランジヤ（１）の残留磁気
によってプランジヤ（１）の位置を保持することを特徴
とする。
に、第１の発明における双方向アクチュエータは、半硬
質磁性材料からなる棒状のプランジヤ（１）と、該プラ
ンジヤ（１）の端部に取付けた出力軸（３）と、プラン
ジヤ（１）の端部（１ａ）（１ｂ）と中央部（１ｃ）に
対向する磁極部（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）を有するヨー
ク（４）と、該ヨーク（４）に磁気を発生させてプラン
ジヤ（１）を双方向に駆動する第１と第２のコイル
（５）（６）とを具備し、プランジヤ（１）の残留磁気
によってプランジヤ（１）の位置を保持することを特徴
とする。
【０００６】ヨーク（４）で出力軸（３）を案内すると
よい。又、上記目的を達成するために、第２の発明は、
半硬質磁性材料からなる棒状のプランジャ（１１）と、
該プランジャ（１１）の端部に取付けた出力軸（１３）
と、プランジャ（１１）の両端部（１１ａ）（１１ｂ）
に夫々対向する磁極部（２１ａ）（２２ｂ）を有する第
１と第２の固定鉄心（２１）（２２）と、プランジャ
（１１）の中央部（１１ｃ）に対向する磁極部（１４
ｃ）を有するヨーク（１４Ｂ）と、該ヨーク（１４Ｂ）
と前記両固定鉄心（２１）（２２）に磁気を発生させて
プランジャ（１１）を双方向に駆動する第１と第２のコ
イル（１５）（１６）とを具備し、プランジャ（１１）
の残留磁気によってプランジャ（１１）の位置を保持す
ることを特徴とする。
よい。又、上記目的を達成するために、第２の発明は、
半硬質磁性材料からなる棒状のプランジャ（１１）と、
該プランジャ（１１）の端部に取付けた出力軸（１３）
と、プランジャ（１１）の両端部（１１ａ）（１１ｂ）
に夫々対向する磁極部（２１ａ）（２２ｂ）を有する第
１と第２の固定鉄心（２１）（２２）と、プランジャ
（１１）の中央部（１１ｃ）に対向する磁極部（１４
ｃ）を有するヨーク（１４Ｂ）と、該ヨーク（１４Ｂ）
と前記両固定鉄心（２１）（２２）に磁気を発生させて
プランジャ（１１）を双方向に駆動する第１と第２のコ
イル（１５）（１６）とを具備し、プランジャ（１１）
の残留磁気によってプランジャ（１１）の位置を保持す
ることを特徴とする。
【０００７】一方の固定鉄心（２２）で出力軸（１３）
を案内するとよい。更に、一方の固定鉄心（２２）が双
方向アクチュエータを機器のケースに取付けるためのつ
ば（２２ｄ）を形成すると共に、プランジャ（１１）が
その内部を移動するシールパイプ（２３）を具備し、こ
のシールパイプ（２３）の各端部は夫々第１と第２の固
定鉄心（２１）（２２）にＯリング（２５）（２４）を
挾んで嵌合させると、双方向アクチュエータを機器に取
付けたときに、機器内の流体が外部に漏れないようにす
るのに効果的である。
を案内するとよい。更に、一方の固定鉄心（２２）が双
方向アクチュエータを機器のケースに取付けるためのつ
ば（２２ｄ）を形成すると共に、プランジャ（１１）が
その内部を移動するシールパイプ（２３）を具備し、こ
のシールパイプ（２３）の各端部は夫々第１と第２の固
定鉄心（２１）（２２）にＯリング（２５）（２４）を
挾んで嵌合させると、双方向アクチュエータを機器に取
付けたときに、機器内の流体が外部に漏れないようにす
るのに効果的である。
【０００８】
【作用】第１の発明で、第１のコイルに励磁電流を流す
と、ヨークに磁気が発生して、プランジヤを一方向に付
勢して移動させ、出力軸が動く。このときプランジヤが
磁化されるので、その後第１のコイルの電流を切って
も、プランジヤはその残留磁気でその位置（第１の位
置）を保持する。
と、ヨークに磁気が発生して、プランジヤを一方向に付
勢して移動させ、出力軸が動く。このときプランジヤが
磁化されるので、その後第１のコイルの電流を切って
も、プランジヤはその残留磁気でその位置（第１の位
置）を保持する。
【０００９】次に第２のコイルに励磁電流を流すと、プ
ランジヤが他方に付勢されて移動し、出力軸も他方に動
く。このときプランジヤが磁化されるので、プランジヤ
はその位置（第２の位置）を保持する。
ランジヤが他方に付勢されて移動し、出力軸も他方に動
く。このときプランジヤが磁化されるので、プランジヤ
はその位置（第２の位置）を保持する。
【００１０】
【実施例】図１に示す第１発明の実施例で、１は棒状で
図の長手方向に長いプランジヤで、半硬質磁性材料で構
成されている。
図の長手方向に長いプランジヤで、半硬質磁性材料で構
成されている。
【００１１】２、３はプランジヤ１の上下両端に取付け
られた軸で、そのうちの一方の軸３は出力軸として機能
する。４はヨークで、前記プランジヤ１の上端部１ａに
対向する磁極部４ａと、プランジヤ１の下端部１ｂに対
向する磁極部４ｂと、プランジヤ１の中央部１ｃに対向
する磁極部４ｃとを有する。
られた軸で、そのうちの一方の軸３は出力軸として機能
する。４はヨークで、前記プランジヤ１の上端部１ａに
対向する磁極部４ａと、プランジヤ１の下端部１ｂに対
向する磁極部４ｂと、プランジヤ１の中央部１ｃに対向
する磁極部４ｃとを有する。
【００１２】５と６は第１と第２のコイルで、第１のコ
イル５に励磁電流を流すと、ヨーク４の磁極部４ａ、４
ｃに磁気が発生し、プランジヤ１を上方に駆動する。こ
のとき、プランジヤ１の上半分が磁化されるため、第１
のコイル５の励磁電流を切っても、プランジヤ１の残留
磁気によって、プランジヤ１の上端部１ａがヨーク４の
磁極部４ａに磁力で吸着したまゝその位置を保持する。
イル５に励磁電流を流すと、ヨーク４の磁極部４ａ、４
ｃに磁気が発生し、プランジヤ１を上方に駆動する。こ
のとき、プランジヤ１の上半分が磁化されるため、第１
のコイル５の励磁電流を切っても、プランジヤ１の残留
磁気によって、プランジヤ１の上端部１ａがヨーク４の
磁極部４ａに磁力で吸着したまゝその位置を保持する。
【００１３】このように上限位置に、プランジヤ１が保
持された状態を図２に示す。第１のコイル５に励磁電流
を流すには、図１で、第１のコイル５と、電池７とに直
列に挿入された第１のスイッチ８を一時的（瞬間的）に
閉じればよい。
持された状態を図２に示す。第１のコイル５に励磁電流
を流すには、図１で、第１のコイル５と、電池７とに直
列に挿入された第１のスイッチ８を一時的（瞬間的）に
閉じればよい。
【００１４】次に図１のスイッチ９を閉じて、第２のコ
イル６に励磁電流を流すと、ヨーク４の磁極部４ｂと４
ｃに磁気が発生し、プランジヤ１を下方に駆動する。こ
のときプランジヤ１の下半分が磁化されるため、そのあ
と、第２のコイル６の励磁電流を切っても、プランジヤ
１の残留磁気によって、プランジヤ１の下端部１ｂがヨ
ーク４の磁極部４ｂに磁力で吸着したままその位置を保
持する。
イル６に励磁電流を流すと、ヨーク４の磁極部４ｂと４
ｃに磁気が発生し、プランジヤ１を下方に駆動する。こ
のときプランジヤ１の下半分が磁化されるため、そのあ
と、第２のコイル６の励磁電流を切っても、プランジヤ
１の残留磁気によって、プランジヤ１の下端部１ｂがヨ
ーク４の磁極部４ｂに磁力で吸着したままその位置を保
持する。
【００１５】なお、軸２と出力軸３は、ヨーク４の磁極
部４ａと４ｂによって、上下に摺動可能に案内されてい
る。図４と図５は請求項３〜５の第２発明の実施例で、
１１は棒状で図の長手方向に長いプランジャで、半硬質
磁性材料で構成されている。
部４ａと４ｂによって、上下に摺動可能に案内されてい
る。図４と図５は請求項３〜５の第２発明の実施例で、
１１は棒状で図の長手方向に長いプランジャで、半硬質
磁性材料で構成されている。
【００１６】１３はプランジャ１１の下端に取付けられ
た出力軸である。１４Ａはコの字形に形成された第１の
ヨークで、その中央部には第１の固定鉄心２１がかしめ
付けられている。この固定鉄心２１は前記プランジャ１
１の上端部１１ａに対向する磁極部２１ａを有する。
た出力軸である。１４Ａはコの字形に形成された第１の
ヨークで、その中央部には第１の固定鉄心２１がかしめ
付けられている。この固定鉄心２１は前記プランジャ１
１の上端部１１ａに対向する磁極部２１ａを有する。
【００１７】２３はその上端を固定鉄心２１に嵌合した
シールパイプで、このシールパイプ２３内を前記プラン
ジャ１１が上下方向に摺動する。２２は第２の固定鉄心
で、前記プランジャ１１の下端部１１ｂと対向する磁極
部２２ｂと、つば２２ｄとが一体的に形成されている。
シールパイプで、このシールパイプ２３内を前記プラン
ジャ１１が上下方向に摺動する。２２は第２の固定鉄心
で、前記プランジャ１１の下端部１１ｂと対向する磁極
部２２ｂと、つば２２ｄとが一体的に形成されている。
【００１８】前記シールパイプ２３の下端は、磁極部２
２ｂを覆うように固定鉄心２２に嵌合され、固定鉄心２
２とシールパイプ２３との間にはシール用のＯリング２
４が設けてある。
２ｂを覆うように固定鉄心２２に嵌合され、固定鉄心２
２とシールパイプ２３との間にはシール用のＯリング２
４が設けてある。
【００１９】又、同様に、固定鉄心２１とシールパイプ
２１との間にシール用のＯリング２５が設けてある。１
５、１６は夫々ボビン１５Ａと１６Ａとに巻回した第１
と第２のコイルで、両ボビン１５Ａと１５Ｂの間に板状
の第２のヨーク１４Ｂを挾んだかたちで、両コイルがシ
ールパイプ２３に嵌めてある。
２１との間にシール用のＯリング２５が設けてある。１
５、１６は夫々ボビン１５Ａと１６Ａとに巻回した第１
と第２のコイルで、両ボビン１５Ａと１５Ｂの間に板状
の第２のヨーク１４Ｂを挾んだかたちで、両コイルがシ
ールパイプ２３に嵌めてある。
【００２０】第２のヨーク１４Ｂは、プランジャ１１の
中央部１１ｃにシールパイプ２１の厚みを介して対向す
る磁極部１４ｃを有する。第２の固定鉄心２２のつば２
２ｄは、コの字形の第１のヨーク１４Ａの両脚部と固定
鉄心２２の磁極部２２ｂを接続する磁路を構成するとと
もに、本発明の双方向アクチュエータを機器のケース２
６にねじ２７で固定する取付用つばとしての役目を果
す。
中央部１１ｃにシールパイプ２１の厚みを介して対向す
る磁極部１４ｃを有する。第２の固定鉄心２２のつば２
２ｄは、コの字形の第１のヨーク１４Ａの両脚部と固定
鉄心２２の磁極部２２ｂを接続する磁路を構成するとと
もに、本発明の双方向アクチュエータを機器のケース２
６にねじ２７で固定する取付用つばとしての役目を果
す。
【００２１】２８はケース２６とつば２２ｄの間に挿入
されたＯリングである。つば２２ｄ、シールパイプ２
３、及びＯリング２４、２５、２８は、機器のケース２
６の内側（図４で下側）の流体がケース２６の外部（図
４で上側）へ漏れないようなシール構造として作用す
る。
されたＯリングである。つば２２ｄ、シールパイプ２
３、及びＯリング２４、２５、２８は、機器のケース２
６の内側（図４で下側）の流体がケース２６の外部（図
４で上側）へ漏れないようなシール構造として作用す
る。
【００２２】図４、図５に示す実施例の場合も、プラン
ジャ１１が図４に示す下限位置と、別の上限位置とを保
持する双方向アクチュエータとして働らくが、その作用
は図１〜図３について説明した第１発明の場合と類似で
あるので、その説明は省略する。
ジャ１１が図４に示す下限位置と、別の上限位置とを保
持する双方向アクチュエータとして働らくが、その作用
は図１〜図３について説明した第１発明の場合と類似で
あるので、その説明は省略する。
【００２３】
【発明の効果】本発明の双方向アクチュエータは上述の
ように構成されているので、保持用マグネット（永久磁
石）が不要で構造が簡単となり、しかも、位置保持のた
めに電磁石のコイルに励磁電流を継続して流す必要がな
いので、電池駆動の省電力型双方向アクチュエータが実
現できる。
ように構成されているので、保持用マグネット（永久磁
石）が不要で構造が簡単となり、しかも、位置保持のた
めに電磁石のコイルに励磁電流を継続して流す必要がな
いので、電池駆動の省電力型双方向アクチュエータが実
現できる。
【００２４】又、機器に取付けたときに、機器内部の流
体が外部へ漏れるのを防止するのに好都合である。
体が外部へ漏れるのを防止するのに好都合である。
【図１】本発明の実施例の模式図。
【図２】本発明の実施例の一態様を示す模式図。
【図３】本発明の実施例の他の態様を示す模式図。
【図４】本発明の他の実施例の縦断面図。
【図５】図４の実施例の平面図。
１、１１ プランジヤ １ａ、１１ａ 上端部 １ｂ、１１ｂ 下端部 １ｃ、１１ｃ 中央部 ３、１３ 出力軸 ４、４Ｂ ヨーク ４ａ、４ｂ、４ｃ、２１ａ、２２ｂ 磁極部 ５、１５ 第１のコイル ６、１６ 第２のコイル ２１、２２ 固定鉄心 ２２ｄ つば ２３ シールパイプ ２４、２５ Ｏリング
Claims (5)
- 【請求項１】 半硬質磁性材料からなる棒状のプランジ
ヤ（１）と、該プランジヤ（１）の端部に取付けた出力
軸（３）と、プランジヤ（１）の端部（１ａ）（１ｂ）
と中央部（１ｃ）に対向する磁極部（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）を有するヨーク（４）と、該ヨーク（４）に磁
気を発生させてプランジヤ（１）を双方向に駆動する第
１と第２のコイル（５）（６）とを具備し、プランジヤ
（１）の残留磁気によってプランジヤ（１）の位置を保
持することを特徴とする双方向アクチュエータ。 - 【請求項２】 出力軸（３）がヨーク（４）で案内され
ている請求項１の双方向アクチュエータ。 - 【請求項３】 半硬質磁性材料からなる棒状のプランジ
ャ（１１）と、該プランジャ（１１）の端部に取付けた
出力軸（１３）と、プランジャ（１１）の両端部（１１
ａ）（１１ｂ）に夫々対向する磁極部（２１ａ）（２２
ｂ）を有する第１と第２の固定鉄心（２１）（２２）
と、プランジャ（１１）の中央部（１１ｃ）に対向する
磁極部（１４ｃ）を有するヨーク（１４Ｂ）と、該ヨー
ク（１４Ｂ）と前記両固定鉄心（２１）（２２）に磁気
を発生させてプランジャ（１１）を双方向に駆動する第
１と第２のコイル（１５）（１６）とを具備し、プラン
ジャ（１１）の残留磁気によってプランジャ（１１）の
位置を保持することを特徴とする双方向アクチュエー
タ。 - 【請求項４】 出力軸（１３）が一方の固定鉄心（２
２）で案内されている請求項３の双方向アクチュエー
タ。 - 【請求項５】 一方の固定鉄心（２２）が双方向アクチ
ュエータを機器のケースに取付けるためのつば（２２
ｄ）を形成すると共に、プランジャ（１１）がその内部
を移動するシールパイプ（２３）を具備し、このシール
パイプ（２３）の各端部は夫々第１と第２の固定鉄心
（２１）（２２）にＯリング（２５）（２４）を挾んで
嵌合していることを特徴とする請求項４の双方向アクチ
ュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211913A JP3017850B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 双方向アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211913A JP3017850B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 双方向アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555029A JPH0555029A (ja) | 1993-03-05 |
| JP3017850B2 true JP3017850B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=16613735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211913A Expired - Lifetime JP3017850B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 双方向アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017850B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0759208A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Murata Mach Ltd | リニア搬送台車の保持装置 |
| DE19937988A1 (de) * | 1999-08-11 | 2001-02-15 | Ficht Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum Fördern und/oder Abspritzen von fliessfähigen Medien, insbesondere von Fluiden |
| EP1507271A3 (en) | 2003-08-12 | 2005-04-20 | Japan AE Power Systems Corporation | Electromagnetic device |
| FI128858B (en) | 2019-02-01 | 2021-01-29 | Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto | Magnetic actuator and gear system that includes the same |
| EP3982379A1 (fr) * | 2020-10-08 | 2022-04-13 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Micro-actionneur a solenoïde a retraction magnetique |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3211913A patent/JP3017850B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555029A (ja) | 1993-03-05 |
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