JP4857600B2 - Linear actuator - Google Patents

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Description

本発明は、リニアアクチュエータに関し、特に、可動子に永久磁石を含むリニアアクチュエータにおいて、コイル起磁力により発生する磁束が永久磁石の磁束により低減される量を少なくすることができる、リニアアクチュエータに関する。   The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to a linear actuator capable of reducing the amount of magnetic flux generated by a coil magnetomotive force being reduced by the magnetic flux of a permanent magnet in a linear actuator including a permanent magnet in a mover.

リニアアクチュエータは、バネを併用し共振させることによって少ない損失で駆動できることから、コンプレッサモータ等として利用されている。そして、このリニアアクチュエータを用いたコンプレッサは高効率である等の優れた性能を発揮できることから、冷蔵庫や、冷凍庫、あるいはエアコンディショナ用としての利用が期待されている。   Linear actuators are used as compressor motors and the like because they can be driven with little loss by resonating together with a spring. And since the compressor using this linear actuator can exhibit excellent performance such as high efficiency, it is expected to be used for a refrigerator, a freezer, or an air conditioner.

リニアアクチュエータとしては、コイルを含む可動子が動く可動コイル型(例えば、ボイスコイルモータ)や、永久磁石を含む可動子が動く可動磁石型等がある。このうち、可動コイル型のものは可動子にコイルが含まれることから、コイルへの給電線が可動子の移動により断線を生じる恐れがあり、信頼性が劣るという問題がある。このために、可動子に永久磁石を含むリニアアクチュエータの開発が進められている。   As the linear actuator, there are a movable coil type (for example, a voice coil motor) in which a mover including a coil moves, a movable magnet type in which a mover including a permanent magnet moves, and the like. Among these, since the movable coil type includes a coil in the movable element, there is a possibility that the power supply line to the coil may be disconnected due to the movement of the movable element, resulting in poor reliability. For this reason, development of a linear actuator that includes a permanent magnet in the mover is underway.

この可動子の永久磁石を含むリニアアクチュエータの1つの方式として、図3に示すように、可動子40の軸方向における中央の外周部に凹部を形成し、この凹部に円筒形の永久磁石41を嵌め入れたものがある(特許文献1の図5を参照)。図3に示すリニアアクチュエータにおいては、ヨーク30の可動子40側に往復動の方向の磁気ギャップであるエアギャップ31を設け、コイル32によるコイル起磁力と永久磁石41とにより推力を発生させるものである。なお、可動子40は直線移動可能に支持する板バネ等の支持機構33を設けることでリニアモータとして使用される。   As one method of the linear actuator including the permanent magnet of the movable element, as shown in FIG. 3, a concave portion is formed in the central outer peripheral portion in the axial direction of the movable element 40, and a cylindrical permanent magnet 41 is formed in the concave portion. Some have been fitted (see FIG. 5 of Patent Document 1). In the linear actuator shown in FIG. 3, an air gap 31 that is a magnetic gap in the reciprocating direction is provided on the mover 40 side of the yoke 30, and thrust is generated by the coil magnetomotive force of the coil 32 and the permanent magnet 41. is there. The mover 40 is used as a linear motor by providing a support mechanism 33 such as a leaf spring that is supported so as to be linearly movable.

また、図4は、図3に示す特許文献1の従来例のリニアアクチュエータを基本とした改良例であり、図3に示すリニアアクチュエータのヨーク30のギャップ31を構成する部分を省略し、ヨーク30の形状を簡略化し、また永久磁石41の軸線方向の長さを延長した構成のものである。図4において、リニアアクチュエータ1aのヨーク30aの内面に形成された凹部31aにはコイル32aが配設され、可動子40aの凹部には円筒形状の永久磁石41aが嵌め込まれている。図4(b)にヨーク30aの断面形状を示し、図4(b)に円筒形状の永久磁石41aの概観図を示す。なお、永久磁石41aは、ヨーク30aに対向する側がN極であり、内周側がS極である。   4 is an improved example based on the conventional linear actuator of Patent Document 1 shown in FIG. 3, omitting the portion constituting the gap 31 of the yoke 30 of the linear actuator shown in FIG. The shape of the permanent magnet 41 is simplified, and the length of the permanent magnet 41 in the axial direction is extended. In FIG. 4, a coil 32a is disposed in a recess 31a formed on the inner surface of a yoke 30a of the linear actuator 1a, and a cylindrical permanent magnet 41a is fitted in the recess of the mover 40a. FIG. 4B shows a sectional shape of the yoke 30a, and FIG. 4B shows an overview of the cylindrical permanent magnet 41a. The permanent magnet 41a has an N pole on the side facing the yoke 30a and an S pole on the inner peripheral side.

図5は、図4に示すリニアアクチュエータの動作について説明するための図である。リニアアクチュエータ1aにおいて、コイル32aに電流を流していない状態では、可動子40aは停止状態とされ、図5(a)に示すように、永久磁石41a、ヨーク30a、可動子40a、永久磁石41aの順に結ぶ磁束ループが、ヨーク30a内の全体に渡って形成されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the linear actuator shown in FIG. In the linear actuator 1a, when no current is passed through the coil 32a, the mover 40a is stopped, and the permanent magnet 41a, the yoke 30a, the mover 40a, and the permanent magnet 41a are stopped as shown in FIG. A magnetic flux loop that is connected in order is formed throughout the yoke 30a.

そして、コイル32aに交流電流(正弦波電流、矩形波電流)を流す。
例えば、図5(b)に示すように、コイル32aに、図5(b)における右側から見て時計回り方向に流れるように電流が流れると、このコイル32aには、太線Aの方向に周回する磁束ループが生じるように起磁力が発生する。以上によって、永久磁石41aがヨーク30aの端部(突起部分)30bに対し軸線方向における位置を合わせようとすることで、可動子40aが軸線方向における左方向(図5(b)上で左方向)に移動する。
Then, an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coil 32a.
For example, as shown in FIG. 5B, when a current flows through the coil 32a in a clockwise direction when viewed from the right side in FIG. 5B, the coil 32a circulates in the direction of the thick line A. Magnetomotive force is generated so that a magnetic flux loop is generated. As described above, the permanent magnet 41a attempts to align the position in the axial direction with respect to the end portion (protrusion portion) 30b of the yoke 30a, so that the mover 40a moves leftward in the axial direction (leftward on FIG. 5B). )

次に、例えば、図5(c)に示すように、コイル32aに、図5(c)における右側から見て反時計回り方向に流れるように電流が流れると、このコイル32aには、太線Bの方向に周回する磁束ループが生じるように起磁力が発生する。以上によって、永久磁石41aがヨーク30aの端部(突起部分)30cに対し軸線方向における位置を合わせようとすることで、可動子40aが軸線方向における右方向(図5(c)上で右方向)に移動する。そして、交流電流によってコイル32aへの電流の流れの方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り返して、可動子40aはヨーク30aに対して軸線方向に所定のストロークで往復動することになる。
特開2004−056972号公報
Next, for example, as shown in FIG. 5C, when a current flows through the coil 32a in a counterclockwise direction when viewed from the right side in FIG. A magnetomotive force is generated so that a magnetic flux loop that circulates in the direction of As described above, the permanent magnet 41a attempts to align the position in the axial direction with respect to the end portion (projecting portion) 30c of the yoke 30a, so that the mover 40a moves to the right in the axial direction (rightward on FIG. 5C). ) Then, by alternating the direction of the current flow to the coil 32a by the alternating current, the above operation is repeated, and the mover 40a reciprocates with a predetermined stroke in the axial direction with respect to the yoke 30a. Become.
JP 2004-056772 A

ところで、図4に示した、リニアアクチュエータは、構造が簡単であるという利点があるが、可動子の中央部の広い部分に渡り永久磁石を使用しており、永久磁束とコイル起磁力により発生する磁束の方向とが逆方向になる部分が多く、永久磁石とコイルにより発生する磁束とがキャンセルする割合が多く、推力の発生効率が低下するという問題があった。   By the way, the linear actuator shown in FIG. 4 has an advantage that the structure is simple, but a permanent magnet is used over a wide portion of the central portion of the mover, which is generated by permanent magnetic flux and coil magnetomotive force. There are many portions in which the direction of the magnetic flux is opposite, and there is a large proportion of cancellation of the magnetic flux generated by the permanent magnet and the coil, resulting in a problem that the generation efficiency of thrust is reduced.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、コイル起磁力により発生する磁束が、可動子の永久磁石磁束により低減される影響を少なくし、従来のリニアアクチュエータと比較して、推力の発生効率を高めることができる、リニアアクチュエータを提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem. The purpose of the present invention is to reduce the influence of the magnetic flux generated by the coil magnetomotive force being reduced by the permanent magnet magnetic flux of the mover. In comparison, an object of the present invention is to provide a linear actuator that can increase the generation efficiency of thrust.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、中央に貫通穴を有する柱状の固定子と、該貫通穴に挿入され中心軸線に沿って往復動可能に設けられた可動子とを有するリニアアクチュエータにおいて、前記固定子は、貫通穴の内周面の軸線方向の中央の所定範囲内であって径方向に所定深さの凹部を内周面に沿って形成したコイル収納空間部と、前記コイル収納空間部を設けたことにより固定子の貫通穴の両端面側の内周面に沿って形成される端部と、前記コイル収納空間部に嵌入され、前記可動子の外周面に平行に巻かれた円筒状のコイルとを備え、前記可動子は、その両端部に中心軸線と同軸上の小径部が各々形成されているとともに、前記固定子の内周面の端部のそれぞれに対応するように前記各小径部に対して軸線方向より嵌合される、同径円筒形状をなす一対の永久磁石であって、停止した状態で、それぞれの軸線方向の中央が前記固定子の外端面と略一致し、かつ前記軸線方向に対し直交方向に磁極を並べた状態の永久磁石を備えており、前記各永久磁石の外周面とそれらの永久磁石間における前記可動子の外周面とが同一の外径でもって滑らかに連続するように形成したことを特徴とする。
このようにすれば、固定子の内周面に凹部を設けコイルを収納する。また、凹部を設けることにより固定子の内周面に形成される端部のそれぞれに対応させて、可動子の外周面に一対の円筒状の永久磁石を設ける。そして、この一対の永久磁石は、可動子が停止した状態で、それぞれの軸線方向の中央が固定子の外端面と略一致するようにし、かつ軸線方向に対し直交方向に磁極を並べたものとする。
これにより、コイル通電時に、コイルによる磁束と永久磁石により発生する磁束とがキャンセル(打ち消される)量が少なくなる。このため、コイル起磁力の低減を防ぎ、推力の発生効率を高めることができる。
The present invention has been made to solve the above problems, and includes a columnar stator having a through hole in the center, and a movable element inserted into the through hole and reciprocally movable along a central axis. In the linear actuator having the above, the stator includes a coil housing space portion formed within the predetermined range in the center in the axial direction of the inner peripheral surface of the through hole and having a recess having a predetermined depth in the radial direction along the inner peripheral surface. An end portion formed along the inner circumferential surface on both end surfaces of the through hole of the stator by providing the coil housing space portion, and fitted into the coil housing space portion, and is disposed on the outer circumferential surface of the mover. A cylindrical coil wound in parallel, and each of the movers has a small-diameter portion coaxial with the central axis at each end thereof, and each end of the inner peripheral surface of the stator. axially with respect to the respective small-diameter portion so as to correspond to the Is fitted, a pair of permanent magnets forming the same diameter cylindrical shape, in a stopped state, the center of each of the axial direction substantially coincides with the outer end face of the stator, and the orthogonal direction to the axial direction Are formed so that the outer peripheral surface of each permanent magnet and the outer peripheral surface of the mover between the permanent magnets are smoothly continuous with the same outer diameter. It is characterized by that.
If it does in this way, a recessed part will be provided in the internal peripheral surface of a stator, and a coil will be accommodated. Further, a pair of cylindrical permanent magnets is provided on the outer peripheral surface of the mover so as to correspond to each of the end portions formed on the inner peripheral surface of the stator by providing the recesses. And this pair of permanent magnets, with the mover stopped, are arranged such that the center of each axial direction substantially coincides with the outer end surface of the stator, and the magnetic poles are arranged in a direction perpendicular to the axial direction. To do.
Thereby, when the coil is energized, the amount of cancellation (cancellation) of the magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the permanent magnet is reduced. For this reason, reduction of coil magnetomotive force can be prevented and the generation efficiency of thrust can be increased.

また、前記永久磁石の軸線方向の長さと、前記固定子の内周面の端部の軸線方向の長さとが略一致するように構成されたことが望ましい。
このようにすれば、固定子の端部(内周面の突起部分)に対応させて、該端部と同じ長さ(軸線方向の長さが同じ)の一対の永久磁石を可動子に設けるようにしたので、これにより、コイル通電時に、コイルによる磁束と永久磁石により発生する磁束とがキャンセル(打ち消される)量が少なくなる。このため、コイル起磁力により発生する磁束の低減を防ぎ、推力の発生効率を高めることができる。
また、前記一対の永久磁石間の軸線方向の長さが、前記固定子の内周面の端部間の軸線方向の長さよりも大きく形成されていることが望ましい
In addition, it is desirable that the length of the permanent magnet in the axial direction and the length of the end portion of the inner peripheral surface of the stator in the axial direction substantially coincide with each other.
According to this configuration, a pair of permanent magnets having the same length as that of the end (the same length in the axial direction) is provided on the mover so as to correspond to the end of the stator (the protruding portion on the inner peripheral surface). As a result, this reduces the amount of cancellation (cancellation) of the magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the permanent magnet when the coil is energized. For this reason, reduction of the magnetic flux generated by the coil magnetomotive force can be prevented, and the generation efficiency of thrust can be increased.
In addition, it is desirable that the axial length between the pair of permanent magnets is larger than the axial length between the ends of the inner peripheral surface of the stator .

本発明のリニアアクチュエータにおいては、ヨーク(固定子)の端部に対応させて、短い長さ(軸線方向の長さ)の永久磁石を可動子に設けるようにしたので、これにより、コイル通電時に、コイルによる磁束と永久磁石により発生する磁束とがキャンセル(打ち消される)量が少なくなる。このため、コイル起磁力の低減を防ぎ、推力の発生効率を高めることができる。   In the linear actuator of the present invention, a permanent magnet having a short length (length in the axial direction) is provided on the mover so as to correspond to the end of the yoke (stator). The amount of cancellation (cancellation) of the magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the permanent magnet is reduced. For this reason, reduction of coil magnetomotive force can be prevented and the generation efficiency of thrust can be increased.

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態であるリニアアクチュエータの構成例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態のリニアアクチュエータ1は、ヨーク(固定子)10と、このヨーク10の内側(貫通穴の部分)に軸中心に沿って往復動可能(移動可能)に設けられた可動子20と、可動子20の外側(ヨーク10に対向する面側)に固定された一対の永久磁石21、22と、ヨーク10の内面の凹部11に固定されたコイル12とを備えている。なお、図示しないが、可動子20は、例えば、図3で示すように、板バネ等の支持機構か、または可動子20を保持する軸受け機構を有している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a linear actuator according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the linear actuator 1 of this embodiment is provided with a yoke (stator) 10 and a reciprocating motion (movable) along the axis center inside the yoke 10 (through hole portion). The movable element 20, a pair of permanent magnets 21 and 22 fixed to the outside of the movable element 20 (the surface facing the yoke 10), and the coil 12 fixed to the recess 11 on the inner surface of the yoke 10. ing. Although not shown, the movable element 20 has a support mechanism such as a leaf spring or a bearing mechanism that holds the movable element 20 as shown in FIG.

図1(b)は、ヨーク10の断面形状を示している。ヨーク10は、全体として円筒形状をなしており、ヨーク10の内面側の軸線方向における中央の所定範囲には、コイル12を収納するための収納空間部である凹部11が内周面に沿って形成されている。なお、ヨーク10は、例えば磁性材料である焼結材で焼結により成形されている。また、このヨーク10を積層電気鉄板で形成しても良い。そして、このヨーク10の凹部(コイル収納空間部)11には、円筒状に巻かれたコイル12が配設されている。   FIG. 1B shows the cross-sectional shape of the yoke 10. The yoke 10 has a cylindrical shape as a whole, and in a predetermined range in the center in the axial direction on the inner surface side of the yoke 10, a concave portion 11 that is a storage space for storing the coil 12 extends along the inner peripheral surface. Is formed. The yoke 10 is formed by sintering with a sintered material, for example, a magnetic material. The yoke 10 may be formed of a laminated electric iron plate. A coil 12 wound in a cylindrical shape is disposed in the recess (coil housing space) 11 of the yoke 10.

可動子20は、全体として円筒状をなしており、その外径がヨーク10の内径よりも所定量小径とされている。この可動子20は、全体が磁化されていない磁性材料である鉄部材からなっており、例えば焼結材からなっている。そして、この可動子20はヨーク10の内径側に、同軸をなすように挿入されることによって、ヨーク10に対してヨーク10の軸線方向に往復動可能に設けられる。なお、可動子20を積層電気鉄板で形成しても良い。
また、可動子20の軸線方向の両端部には各々、一対の永久磁石を嵌合するための小径部が可動子20と同一軸心上になるように形成されており、該小径部に円筒形状の一対の永久磁石21、22が軸線方向より嵌合され、これらの永久磁石21、22の外周面とこれらの永久磁石21、22の間における可動子20の外周面とが同一の外径でもって滑らかに連続するように永久磁石が固定されている。
上記のように、永久磁石21、22の外周面と可動子20の外周面とが滑らかに連続するように形成したので、これにより、可動子20の往復運動が円滑に行えるようになる。
The mover 20 has a cylindrical shape as a whole, and its outer diameter is a predetermined amount smaller than the inner diameter of the yoke 10. The mover 20 is made of an iron member that is a magnetic material that is not entirely magnetized, and is made of, for example, a sintered material. The mover 20 is inserted on the inner diameter side of the yoke 10 so as to be coaxial, so that the mover 20 can be reciprocated in the axial direction of the yoke 10 with respect to the yoke 10. The mover 20 may be formed of a laminated electric iron plate.
Further, each of the both end portions in the axial direction of the movable member 20, the small diameter portion for fitting a pair of permanent magnets is formed so as to be on the same axis as the movable table 20, cylinder to the small-diameter portion a pair of permanent magnets 21 and 22 shape is fitted from axially outside diameter and the outer circumferential surface of the movable member 20 is the same between the outer circumferential surface and these permanent magnets 21 and 22 of these permanent magnets 21 and 22 Thus, the permanent magnet is fixed so that it continues smoothly .
As described above, the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 21 and 22 and the outer peripheral surface of the mover 20 are formed so as to be smoothly continuous. Thus, the reciprocating motion of the mover 20 can be performed smoothly.

上記永久磁石21、22は、同径円筒状のフェライトリング磁石からなるもので、互いに同軸をなしている。永久磁石21、22は、軸線方向の幅がヨーク10の端部(突起部分)10c、10dと同程度であり、可動子20が停止した状態において、永久磁石21の軸線方向の中心部分がヨーク10の端面10aと略一致するように配置され、永久磁石22の軸線方向の中心部分がヨーク10の端面10bと略一致するように配置されている。すなわち、ヨーク10および可動子20が互いに軸線方向における中央位置を合わせた状態で、軸線方向における永久磁石21、22がその軸線方向における半分程度の長さ分、それぞれヨーク10の端面10a、10bよりも外側に突出するように設定されている。   The permanent magnets 21 and 22 are made of a cylindrical ferrite ring magnet having the same diameter, and are coaxial with each other. The permanent magnets 21 and 22 have the same axial width as the end portions (projections) 10c and 10d of the yoke 10, and the central portion of the permanent magnet 21 in the axial direction is the yoke when the mover 20 is stopped. 10 is arranged so as to be substantially coincident with the end face 10a of the permanent magnet 22, and the central portion of the permanent magnet 22 is arranged so as to be substantially coincident with the end face 10b of the yoke 10. That is, with the yoke 10 and the mover 20 aligned with each other in the axial direction, the permanent magnets 21 and 22 in the axial direction are approximately half the length in the axial direction from the end faces 10a and 10b of the yoke 10, respectively. Is also set to protrude outward.

また、図2は、図1に示すリニアアクチュエータの動作について説明するための図である。リニアアクチュエータ1において、コイル12に電流を流していない状態では、可動子20は停止状態とされ、図2(a)に示すように、永久磁石21、ヨーク10、可動子20、永久磁石21の順に結ぶループで磁束が形成され、また、永久磁石22、ヨーク10、可動子20、永久磁石22の順に結ぶループで磁束が形成される。   FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the linear actuator shown in FIG. In the linear actuator 1, when no current is passed through the coil 12, the mover 20 is stopped, and as shown in FIG. 2A, the permanent magnet 21, the yoke 10, the mover 20, and the permanent magnet 21. A magnetic flux is formed by a loop connecting in order, and a magnetic flux is formed by a loop connecting the permanent magnet 22, the yoke 10, the mover 20, and the permanent magnet 22 in this order.

そして、コイル12に交流電流(正弦波電流、矩形波電流)を流す。
例えば、図2(b)に示すように、コイル12に、図2(b)における右側から見て時計回り方向に流れるように電流が流れると、このコイル12には、太線Aの方向に周回する磁束ループが生じるように起磁力が発生する。以上によって、永久磁石21がヨーク10の端部10cに対し軸線方向における位置を合わせようとすることで、可動子20が軸線方向における左方向(図2(b)上で右方向)に移動する。
Then, an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coil 12.
For example, as shown in FIG. 2B, when a current flows through the coil 12 so as to flow in the clockwise direction when viewed from the right side in FIG. 2B, the coil 12 circulates in the direction of the thick line A. Magnetomotive force is generated so that a magnetic flux loop is generated. As described above, when the permanent magnet 21 attempts to align the position in the axial direction with respect to the end portion 10c of the yoke 10, the mover 20 moves in the left direction in the axial direction (right direction in FIG. 2B). .

次に、図2(c)に示すように、コイル12に、図2(c)における右側から見て反時計回り方向に流れるように電流が流れると、このコイル12には、太線Bの方向に周回する磁束ループが生じるように起磁力が発生する。以上によって、永久磁石22がヨーク10の端部10dに対し軸線方向における位置を合わせようとすることで、可動子20が軸線方向における左方向(図2(c)上で左方向)に移動する。   Next, as shown in FIG. 2C, when a current flows through the coil 12 in a counterclockwise direction when viewed from the right side in FIG. Magnetomotive force is generated so as to generate a magnetic flux loop that circulates around the surface. As described above, the permanent magnet 22 tries to align the position in the axial direction with respect to the end portion 10d of the yoke 10, so that the movable element 20 moves in the left direction in the axial direction (left direction in FIG. 2C). .

そして、交流電流によってコイル12への電流の流れの方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り返して、可動子20はヨーク10に対して軸線方向に所定のストロークで往復動することになる。   Then, by alternating the direction of the current flow to the coil 12 by the alternating current, the above operation is repeated, and the mover 20 reciprocates with a predetermined stroke in the axial direction with respect to the yoke 10. Become.

なお、可動子20をヨーク10に直線移動可能に支持する支持機構を設けることでリニアモータとして使用される。また、永久磁石としては、上記したフェライトリング磁石以外にも、ネオジウム、サマリウムコバルト等の希土類系のものを用いたり、プラスチック磁石を用いることも可能であるが、フェライト磁石を用いるのがコスト低減の観点からより好ましい。
また、永久磁石形状もリング形にこだわる必要がなく、径方向に分割したもの(瓦状のものを隙間のないように円周方向に貼り付け)としても良い。
In addition, it is used as a linear motor by providing the support mechanism which supports the needle | mover 20 in the yoke 10 so that linear movement is possible. In addition to the above-described ferrite ring magnet, a permanent magnet such as neodymium or samarium cobalt can be used, or a plastic magnet can be used. However, using a ferrite magnet can reduce costs. More preferable from the viewpoint.
Also, the permanent magnet shape need not be particular about the ring shape, and may be divided in the radial direction (a tile-like one is attached in the circumferential direction so that there is no gap).

また、上記リニアアクチュエータに位置、速度等を検出するセンサを設け、閉ループ制御を行うことで速度や位置の制御が可能なリニアサーボアクチュエータとして利用できる。   The linear actuator can be used as a linear servo actuator capable of controlling speed and position by providing a sensor for detecting position, speed, etc. and performing closed loop control.

以上に述べた本実施形態のリニアアクチュエータによれば、コイル起磁力により発生する磁束が可動子の永久磁石の磁束により低減される影響を少なくし、従来のリニアアクチュエータと比較して、推力の発生効率を高めることができる。   According to the linear actuator of this embodiment described above, the influence of the magnetic flux generated by the coil magnetomotive force being reduced by the magnetic flux of the permanent magnet of the mover is reduced, and thrust is generated compared to the conventional linear actuator. Efficiency can be increased.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のリニアアクチュエータは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the linear actuator of the present invention is not limited to the illustrated example described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.

本発明においては、コイル起磁力により発生する磁束と永久磁石の磁束とのキャンセル(打ち消される)量が少なくなる効果を奏するので、本発明は、リニアアクチュエータ等に有用である。   In the present invention, there is an effect that the amount of cancellation (cancellation) between the magnetic flux generated by the coil magnetomotive force and the magnetic flux of the permanent magnet is reduced. Therefore, the present invention is useful for a linear actuator or the like.

本発明のリニアアクチュエータの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the linear actuator of this invention. 図1に示すリニアアクチュエータの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the linear actuator shown in FIG. 従来技術のリニアアクチュエータの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the linear actuator of a prior art. 従来技術のリニアアクチュエータの応用例を示す図である。It is a figure which shows the application example of the linear actuator of a prior art. 図4に示すリニアアクチュエータの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the linear actuator shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a リニアアクチュエータ
10、30、30a ヨーク
10a、10b 端面
10c、10d、30b、30c 端部(突起部分)
11、31a 凹部
12、32、32a コイル
20、40、40a 可動子
21、22、41、41a 永久磁石
1, 1a Linear actuator 10, 30, 30a Yoke 10a, 10b End face 10c, 10d, 30b, 30c End (projection part)
11, 31a Concave portion 12, 32, 32a Coil 20, 40, 40a Movable member 21, 22, 41, 41a Permanent magnet

Claims (3)

中央に貫通穴を有する柱状の固定子と、該貫通穴に挿入され中心軸線に沿って往復動可能に設けられた可動子とを有するリニアアクチュエータにおいて、
前記固定子は、
貫通穴の内周面の軸線方向の中央の所定範囲内であって径方向に所定深さの凹部を内周面に沿って形成したコイル収納空間部と、
前記コイル収納空間部を設けたことにより固定子の貫通穴の両端面側の内周面に沿って形成される端部と、
前記コイル収納空間部に嵌入され、前記可動子の外周面に平行に巻かれた円筒状のコイルと
を備え、
前記可動子は、
その両端部に中心軸線と同軸上の小径部が各々形成されているとともに、
前記固定子の内周面の端部のそれぞれに対応するように前記各小径部に対して軸線方向より嵌合される、同径円筒形状をなす一対の永久磁石であって、停止した状態で、それぞれの軸線方向の中央が前記固定子の外端面と略一致し、かつ前記軸線方向に対し直交方向に磁極を並べた状態の永久磁石を備えており、
前記各永久磁石の外周面とそれらの永久磁石間における前記可動子の外周面とが同一の外径でもって滑らかに連続するように形成したこと
を特徴とするリニアアクチュエータ。
In a linear actuator having a columnar stator having a through hole in the center, and a mover inserted in the through hole and reciprocally movable along a central axis,
The stator is
A coil housing space portion formed within the predetermined range in the center in the axial direction of the inner peripheral surface of the through hole and having a concave portion with a predetermined depth in the radial direction along the inner peripheral surface;
An end portion formed along the inner peripheral surface of both end surfaces of the through hole of the stator by providing the coil housing space portion;
A cylindrical coil fitted into the coil storage space and wound in parallel with the outer peripheral surface of the mover;
The mover is
A small diameter portion coaxial with the central axis is formed at both ends, respectively,
A pair of permanent magnets having the same diameter cylindrical shape that are fitted from the axial direction to the respective small diameter portions so as to correspond to the respective ends of the inner peripheral surface of the stator, in a stopped state The center of each axial direction is substantially coincident with the outer end surface of the stator, and includes a permanent magnet in a state where magnetic poles are arranged in a direction orthogonal to the axial direction ,
A linear actuator characterized in that the outer peripheral surface of each permanent magnet and the outer peripheral surface of the mover between the permanent magnets are smoothly continuous with the same outer diameter .
前記永久磁石の軸線方向の長さと、前記固定子の内周面の端部の軸線方向の長さとが略一致するように構成されたこと
を特徴とする請求項1に記載のリニアアクチュエータ。
2. The linear actuator according to claim 1, wherein the length of the permanent magnet in the axial direction is substantially equal to the length of the end portion of the inner peripheral surface of the stator in the axial direction.
前記一対の永久磁石間の軸線方向の長さが、前記固定子の内周面の端部間の軸線方向の長さよりも大きく形成されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載のリニアアクチュエータ。
The length in the axial direction between the pair of permanent magnets is formed to be larger than the length in the axial direction between the end portions of the inner peripheral surface of the stator. Linear actuator.
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