JP3656221B2 - 往復直線動アクチエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は往復直線動アクチエータ、特に、パチンコ打球用に用いる往復直線動アクチエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パチンコ機に打球用の往復運動力を提供する往復直線動アクチエータとしてはモータ式と、ロータリーアクチエータ式と、直線動ソレノイド式がある。
【０００３】
モータ式は戻しばねをカムで巻き上げてから開放し打力を得るものである。
【０００４】
ロータリーアクチエータ式は、回転トルクで打力を得て戻しばねで定位置へ戻すものである。
【０００５】
直線動ソレノイド式は、プランジャー吸引力で打力を得て戻しばねで定位置へ戻すものである。
【０００６】
図１４は従来の直線動ソレノイド式アクチエータを示し、１，２は夫々外周側及び内周側固定子、３はこの内周側固定子２に巻回した固定子巻線、４は上記固定子１，２を貫通して延びる移動子軸、５はこの移動子軸４の一端に連結したプランジャー、６は上記移動子軸４とプランジャー５を軸方向に移動自在に支持する軸受、７は上記移動子軸４の先端部と上記プランジャー５の後端部に固定したストッパー、８は固定子１の端面と上記ストッパー７の一方の側面間に介挿した戻しばねである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上記モータ式やロータリーアクチエータ式のものに於いては円弧運動のため軸心と打点の距離が離れるため打点が安定しない。また、戻しばねのヘタリの問題がある。
【０００８】
直線動ソレノイド式のものでは、戻しばねのヘタリの他にスライド軸受の寿命が短い等の問題がある。
【０００９】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の往復直線動アクチエータは、直流にて正負交互に励磁されるｎ（ｎは２または２以上の整数）極の固定子と、ｎ＋１個の異極に着磁した移動子と、この移動子のためのストッパーとより成り、上記固定子の隣接する極間距離が上記移動子の隣接する異極間の距離に等しく、上記ストッパーが上記移動子の各磁極の中心がこれに対応する上記固定子の各極の中心から軸方向にずれた位置で上記移動子を停止せしめる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記移動子は、永久磁石の軸受により移動自在に支持され、この永久磁石の内面が上記移動子の対応する部分の極性と同一極性に着磁されている。
【００１２】
また、上記永久磁石の軸受は、上記移動子の下面と上下両面の何れかを支持する。
【００１３】
また、上記永久磁石の軸受による上記移動子の支持面は、平面と曲面の何れかである。
【００１４】
また、上記永久磁石の軸受は、上記移動体を取り巻く環状体であり、その断面が円形、長円形及び角形の何れかである。
【００１５】
本発明の往復直線動アクチエータにおいては、往復直線運動がばねを使用しないで磁気的に行なわれるため、ばねのヘタリや打点が不安定となる問題から開放されるようになる。
【００１６】
また、磁気的な浮上軸受のため摩擦も少なく、摺動部が無いため軸受寿命の問題からも解放されるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１８】
本発明においては図１に示すように、固定子２の磁極数がｎ（ｎは２または２以上の整数）、例えば２極の場合プランジャーとして軸方向に順次にｎ＋１個の異極例えばＮ，Ｓ，Ｎ極と３極に着磁した棒状永久磁石より成る移動子９を用い、この移動子９の軸方向往復動死点位置に夫々ストッパー７，７を配置し、固定子２の極間距離を上記移動子９の隣接するＮ，Ｓ磁極間距離に合致せしめる。
【００１９】
また、上記移動子９の往復移動の死点位置では、上記移動子９の各磁極中心が、これに対向する上記固定子２の極中心より軸方向にずれるようにする。
【００２０】
また、移動子９の軸受６としては、図２に示すようにその内面が対応する移動子９の磁極と同極性に着磁されている永久磁石の軸受を用いる。
【００２１】
なお、この永久磁石の軸受６は、上記移動子９に対応してその断面が円形、長円形または角形としても良く、また、移動子９の下面または上下面を、平面または曲面状の支持面によって支持せしめるようにしても良い。
【００２２】
更に、上記固定子巻線３は単巻き（ユニファイラー巻き）、または複巻き（バイファイラー巻き）となし得る。
【００２３】
図３は時間ｔと、固定子巻線３に流す駆動電流の関係を示し、Ａは無励磁状態、Ｂは（＋）励磁状態、Ｃは（−）励磁状態である。
【００２４】
図４〜図６は図２に対する本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係の説明図であって、図４は無励磁に於ける移動子の保持力ＴD とその向き、図５は固定子を励磁した場合の保持力ＴH とその向き、図６は保持力ＴD とＴH の合力ＴT とその向きを表す。
【００２５】
図７〜図１３は固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の保持力ＴD ，ＴT の関係の説明図である。
【００２６】
保持力の大きさと向きは移動子の３極の中心のＳ極が変位した場合の力の大きさと向きを表している。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように本発明の往復直線動アクチエータによれば、復元のためのバネを使用せずに移動子をその両死点位置で無通電状態のまま保持できるようになり、また、固定子極と移動子の磁極のずれによってずれ方向に向かう移動トルクが発生し、戻しばねが不要であり、固定子巻線３に流す駆動電流の極性とタイミングを任意に選択することによって移動子を極めて容易に駆動し、且つそのホールド位置を任意に設定できる。
【００２８】
更に、移動子と軸受は同極性に着磁されているため、両者の磁気的反発力により摩擦が少なく、長寿命のアクチエータを提供でき、パチンコ機の打球用に好適である等種々の利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の往復直線動アクチエータの縦断正面図である。
【図２】本発明の往復直線動アクチエータの軸受部分の説明図である。
【図３】本発明の往復直線動アクチエータにおける時間ｔと固定子巻線に流す駆動電流の関係を示す説明図である。
【図４】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図５】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図６】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図７】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図８】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図９】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１０】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１１】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１２】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１３】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１４】従来の往復直線動アクチエータの縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 外周側固定子
２ 内周側固定子
３ 固定子巻線
４ 移動子軸
５ プランジャー
６ 軸受
７ ストッパー
８ 戻しばね
９ 移動子
【発明の属する技術分野】
本発明は往復直線動アクチエータ、特に、パチンコ打球用に用いる往復直線動アクチエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パチンコ機に打球用の往復運動力を提供する往復直線動アクチエータとしてはモータ式と、ロータリーアクチエータ式と、直線動ソレノイド式がある。
【０００３】
モータ式は戻しばねをカムで巻き上げてから開放し打力を得るものである。
【０００４】
ロータリーアクチエータ式は、回転トルクで打力を得て戻しばねで定位置へ戻すものである。
【０００５】
直線動ソレノイド式は、プランジャー吸引力で打力を得て戻しばねで定位置へ戻すものである。
【０００６】
図１４は従来の直線動ソレノイド式アクチエータを示し、１，２は夫々外周側及び内周側固定子、３はこの内周側固定子２に巻回した固定子巻線、４は上記固定子１，２を貫通して延びる移動子軸、５はこの移動子軸４の一端に連結したプランジャー、６は上記移動子軸４とプランジャー５を軸方向に移動自在に支持する軸受、７は上記移動子軸４の先端部と上記プランジャー５の後端部に固定したストッパー、８は固定子１の端面と上記ストッパー７の一方の側面間に介挿した戻しばねである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上記モータ式やロータリーアクチエータ式のものに於いては円弧運動のため軸心と打点の距離が離れるため打点が安定しない。また、戻しばねのヘタリの問題がある。
【０００８】
直線動ソレノイド式のものでは、戻しばねのヘタリの他にスライド軸受の寿命が短い等の問題がある。
【０００９】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の往復直線動アクチエータは、直流にて正負交互に励磁されるｎ（ｎは２または２以上の整数）極の固定子と、ｎ＋１個の異極に着磁した移動子と、この移動子のためのストッパーとより成り、上記固定子の隣接する極間距離が上記移動子の隣接する異極間の距離に等しく、上記ストッパーが上記移動子の各磁極の中心がこれに対応する上記固定子の各極の中心から軸方向にずれた位置で上記移動子を停止せしめる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記移動子は、永久磁石の軸受により移動自在に支持され、この永久磁石の内面が上記移動子の対応する部分の極性と同一極性に着磁されている。
【００１２】
また、上記永久磁石の軸受は、上記移動子の下面と上下両面の何れかを支持する。
【００１３】
また、上記永久磁石の軸受による上記移動子の支持面は、平面と曲面の何れかである。
【００１４】
また、上記永久磁石の軸受は、上記移動体を取り巻く環状体であり、その断面が円形、長円形及び角形の何れかである。
【００１５】
本発明の往復直線動アクチエータにおいては、往復直線運動がばねを使用しないで磁気的に行なわれるため、ばねのヘタリや打点が不安定となる問題から開放されるようになる。
【００１６】
また、磁気的な浮上軸受のため摩擦も少なく、摺動部が無いため軸受寿命の問題からも解放されるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１８】
本発明においては図１に示すように、固定子２の磁極数がｎ（ｎは２または２以上の整数）、例えば２極の場合プランジャーとして軸方向に順次にｎ＋１個の異極例えばＮ，Ｓ，Ｎ極と３極に着磁した棒状永久磁石より成る移動子９を用い、この移動子９の軸方向往復動死点位置に夫々ストッパー７，７を配置し、固定子２の極間距離を上記移動子９の隣接するＮ，Ｓ磁極間距離に合致せしめる。
【００１９】
また、上記移動子９の往復移動の死点位置では、上記移動子９の各磁極中心が、これに対向する上記固定子２の極中心より軸方向にずれるようにする。
【００２０】
また、移動子９の軸受６としては、図２に示すようにその内面が対応する移動子９の磁極と同極性に着磁されている永久磁石の軸受を用いる。
【００２１】
なお、この永久磁石の軸受６は、上記移動子９に対応してその断面が円形、長円形または角形としても良く、また、移動子９の下面または上下面を、平面または曲面状の支持面によって支持せしめるようにしても良い。
【００２２】
更に、上記固定子巻線３は単巻き（ユニファイラー巻き）、または複巻き（バイファイラー巻き）となし得る。
【００２３】
図３は時間ｔと、固定子巻線３に流す駆動電流の関係を示し、Ａは無励磁状態、Ｂは（＋）励磁状態、Ｃは（−）励磁状態である。
【００２４】
図４〜図６は図２に対する本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係の説明図であって、図４は無励磁に於ける移動子の保持力ＴD とその向き、図５は固定子を励磁した場合の保持力ＴH とその向き、図６は保持力ＴD とＴH の合力ＴT とその向きを表す。
【００２５】
図７〜図１３は固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の保持力ＴD ，ＴT の関係の説明図である。
【００２６】
保持力の大きさと向きは移動子の３極の中心のＳ極が変位した場合の力の大きさと向きを表している。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように本発明の往復直線動アクチエータによれば、復元のためのバネを使用せずに移動子をその両死点位置で無通電状態のまま保持できるようになり、また、固定子極と移動子の磁極のずれによってずれ方向に向かう移動トルクが発生し、戻しばねが不要であり、固定子巻線３に流す駆動電流の極性とタイミングを任意に選択することによって移動子を極めて容易に駆動し、且つそのホールド位置を任意に設定できる。
【００２８】
更に、移動子と軸受は同極性に着磁されているため、両者の磁気的反発力により摩擦が少なく、長寿命のアクチエータを提供でき、パチンコ機の打球用に好適である等種々の利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の往復直線動アクチエータの縦断正面図である。
【図２】本発明の往復直線動アクチエータの軸受部分の説明図である。
【図３】本発明の往復直線動アクチエータにおける時間ｔと固定子巻線に流す駆動電流の関係を示す説明図である。
【図４】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図５】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図６】本発明の往復直線動アクチエータにおける固定子と移動子の位置関係と移動力の関係説明図である。
【図７】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図８】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図９】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１０】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１１】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１２】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１３】同じく固定子に対する移動子やストッパーの設定位置と、移動子のホールド〜移動時の関係説明図である。
【図１４】従来の往復直線動アクチエータの縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 外周側固定子
２ 内周側固定子
３ 固定子巻線
４ 移動子軸
５ プランジャー
６ 軸受
７ ストッパー
８ 戻しばね
９ 移動子
Claims (5)
- 直流にて正負交互に励磁されるｎ（ｎは２または２以上の整数）極の固定子と、ｎ＋１個の異極に着磁した移動子と、この移動子のためのストッパーとより成り、上記固定子の隣接する極間距離が上記移動子の隣接する異極間の距離に等しく、上記ストッパーが上記移動子の各磁極の中心がこれに対応する上記固定子の各極の中心から軸方向にずれた位置で上記移動子を停止せしめる位置に配置されていることを特徴とする往復直線動アクチエータ。
- 上記移動子が永久磁石の軸受により移動自在に支持され、この永久磁石の内面が上記移動子の対応する部分の極性と同一極性に着磁されていることを特徴とする請求項１記載の往復直線動アクチエータ。
- 上記永久磁石の軸受が上記移動子の下面と上下両面の何れかを支持することを特徴とする請求項１または２記載の往復直線動アクチエータ。
- 上記永久磁石の軸受による上記移動子の支持面が平面と曲面の何れかであることを特徴とする請求項３記載の往復直線動アクチエータ。
- 上記永久磁石の軸受が上記移動体を取り巻く環状体であり、その断面が円形、長円形及び角形の何れかであることを特徴とする請求項１または２記載の往復直線動アクチエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115195A JP3656221B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 往復直線動アクチエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115195A JP3656221B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 往復直線動アクチエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951663A JPH0951663A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3656221B2 true JP3656221B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=16762278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22115195A Expired - Fee Related JP3656221B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 往復直線動アクチエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3656221B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4561944B2 (ja) * | 2000-06-16 | 2010-10-13 | 株式会社サタケ | 粒状物選別装置 |
| JP2006333688A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Tokai Rika Co Ltd | 発電装置 |
| CN113991962B (zh) * | 2021-10-28 | 2022-11-25 | 浙江工业大学 | 基于永磁差动磁路的线性-高速复合式双向直动力马达 |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP22115195A patent/JP3656221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0951663A (ja) | 1997-02-18 |
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Legal Events
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| A521 | Written amendment |
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