JP4603433B2 - 電磁往復動流体装置 - Google Patents
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Description
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
該可動部材の一端を支持する第1支持装置と他端を支持する第2支持装置とを備え、 該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該第1支持装置は、該可動部材の一端に固定された第1ピストンと、該第1ピストンを収納する第1固定シリンダとを有し、該第1ピストンは、該第1シリンダに対して、該所定軸線と平行若しくは同軸状の該第1固定シリンダの長手方向軸線に沿って摺動可能とされ、
該第2支持装置は、該可動部材の他端に固定された第2ピストンと、該第2ピストンを収納する第2固定シリンダとを有し、該第2ピストンは、該第2シリンダに対して、該第1固定シリンダの長手方向軸線に対して平行で所定間隔をあけた長手方向軸線に沿って摺動可能とされている電磁往復動流体装置を提供する。
すなわち、この電磁往復動流体装置においては、第1ピストンと第2ピストンとの長手方向軸線を相互に平行で間隔をあけて設定しているので、可動部材に回転トルクが加わっても、該回転トルクによる可動部材の回転は阻止されることになり、前述の従来技術の問題を解消することができる。
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにすることができる。
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされ、
該可動部材の該第1側面と該第1電磁石との間に、該第1側面と摺動可能に係合するガイド面を有する第1ガイド部材、及び、該可動部材の該第2側面と該第2電磁石との間に、該第2側面と摺動可能に係合するガイド面を有する第2ガイド部材を有を有する電磁往復動流体装置を提供する。
すなわち、この電磁往復動流体装置においては、可動部材に回転トルクが加わっても、その第1及び第2側面とそれぞれ摺動係合するガイド部材によって回転が阻止されるようになっている。
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされ、
該電磁往復動流体装置が更に、該可動部材を挟むようにして該所定軸線に平行に延びるガイド溝を有するガイド部材を有し、それぞれに隣接する該可動部材の縁を摺動可能に収納して、該可動部材の該所定軸の周りでの角度位置を維持するようにした電磁往復動流体装置を提供する。
この電磁往復動流体装置においては、可動部材を上記ガイド部材によってガイドするようにすることにより、回転トルクによる回動を阻止するようにしている。
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
該可動部材の両端を摺動可能に支持する支持装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置において、
該永久磁石が該可動部材の往復動方向に延びる円柱状とされ、その中心軸線を含む平面の両側部分が相互に逆の極性とされている
ことを特徴とする電磁往復動流体装置を提供する。
この電磁往復動流体装置は、永久磁石を円柱状断面としたので、該永久磁石が、その中心軸線を中心に回動されても、電磁石との間の間隔の変化はなく、従って、前述の電磁石との摩擦の問題も回避することができる。
具体的には、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2の電磁石を備え、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
該第1及び第2電磁石の中央磁極及び第1及び第2側部磁極がそれぞれ対向配置され、各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
該永久磁石は、該可動部材の往復動方向に所定の間隔をあけて第1永久磁石及び第2永久磁石の2個が設けられ、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるよう、該往復動方向で所定間隔をあけて設けられ、
該第1永久磁石は、該中心軸線を含む第1平面であって、第1及び第2電磁石の第1側部磁極の間にできる磁束路に対する垂直な面よりも所定の角度だけ傾斜した第1平面の両側部分で相互に逆の極性とされ、該第2永久磁石は、該中心軸線を含む第2平面であって、第1及び第2電磁石の第2側部磁極の間にできる磁束路に対する垂直な面よりも第1平面とは反対方向に所定の角度だけ傾斜した第2平面の両側部分で相互に逆の極性とされるようにしたものとすることができる。
これは図4乃至図7に基づき説明する実施形態に対応するものであり、該実施形態の説明で述べるように、円柱状とされた第1及び第2永久磁石は相互に反対向きの回転トルクを受けるために、可動部材が一方に回転するのが阻止される。
電磁力が加わっていないときに永久磁石が側部磁極に引き付けられて止まっている場合があるが、そのときバネ部材は撓んでいるので、その状態で電磁力が加わったとき、撓んでいるバネ部材の付勢力によって、可動部材が動き出すのを補助することができる。
また、このように構成するとき、可動部材およびピストンを含む可動部に、その質量と弾性部材のバネ定数とで定まる固有振動数を自由に設定することができ、往復動の制御に利用することができる。
12、12´ 第1、第2ピストンシリンダアセンブリ
14 駆動部
16、16´ シリンダ
18、18´ ピストン
20 中央ハウジング
21 入口
22、22´ 逆止弁
24、24´ 出口
26、26´ 永久磁石
27 可動部材
28、28´ 電磁石(電磁石駆動装置)
30 E型鉄心
30a 中央磁極
30b、30c 側部磁極
32 巻枠
34 コイル
58、59 中心軸線
60 中心軸
62 圧縮コイルバネ
110 電磁往復動流体装置
112 可動部
130、132 固定電磁石
134、136 E形鉄心
134a、136a 中央磁極部分
134b、136b 磁極部分
142、144 コイル
150、152 仮想平面
154 固定用ネジ穴部
156 固定用ネジ
210 電磁往復動流体装置
212 ガイド部材
310 電磁往復動流体装置
312、314 張出部
316 本体ハウジング
318、322 ガイド溝
320 蓋部材
Claims (3)
- 永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
該可動部材の一端を支持する第1支持装置と他端を支持する第2支持装置とを備え、 該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該第1支持装置は、該可動部材の一端に固定された第1ピストンと、該第1ピストンを収納する第1固定シリンダとを有し、該第1ピストンは、該第1シリンダに対して、該所定軸線と平行若しくは同軸状の該第1固定シリンダの長手方向軸線に沿って摺動可能とされ、
該第2支持装置は、該可動部材の他端に固定された第2ピストンと、該第2ピストンを収納する第2固定シリンダとを有し、該第2ピストンは、該第2シリンダに対して、該第1固定シリンダの長手方向軸線に対して平行で所定間隔をあけた長手方向軸線に沿って摺動可能とされている電磁往復動流体装置。 - 該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされている請求項1に記載の電磁往復動流体装置。 - 該可動部材の両端に設けられ、それぞれ該可動部材の軸線方向中央に向かう付勢力を与える一対のバネ部材を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁往復動流体装置。
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