JPH0232749A - リニアアクチユエータ - Google Patents
リニアアクチユエータInfo
- Publication number
- JPH0232749A JPH0232749A JP18042488A JP18042488A JPH0232749A JP H0232749 A JPH0232749 A JP H0232749A JP 18042488 A JP18042488 A JP 18042488A JP 18042488 A JP18042488 A JP 18042488A JP H0232749 A JPH0232749 A JP H0232749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- force
- center
- outer coil
- inner coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 15
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、同軸上に配置されたコイル間に働く電磁力
を利用したリニアアクチュエータに関するものである。
を利用したリニアアクチュエータに関するものである。
第７図は特開昭５５−９１８０７号公報に示された従来
のリニアアクチュエータであり、図において、外ヨーク
（１，（ｌｏ）、（ｉｓ）、（ｘａ）のうちの外ヨーク
（９）、（１Ｇ）に直方体の永久磁石（ｔｉ）ｅ（ｘｚ
）が接合され、中央のシャフト（６）Ｋ結合されたセン
ターヨーク（１３）に可動コイル（１４）が装滑されて
いる。なお、外ヨーク（９）。
のリニアアクチュエータであり、図において、外ヨーク
（１，（ｌｏ）、（ｉｓ）、（ｘａ）のうちの外ヨーク
（９）、（１Ｇ）に直方体の永久磁石（ｔｉ）ｅ（ｘｚ
）が接合され、中央のシャフト（６）Ｋ結合されたセン
ターヨーク（１３）に可動コイル（１４）が装滑されて
いる。なお、外ヨーク（９）。
（１１，（１５）、（１６）、センターヨーク（１３）
は鉄などの磁性体で形成されている。
は鉄などの磁性体で形成されている。
２つの直方体の永久磁石（１１）、（１２）のＮ極どう
しを間隔を保って配置する。センターヨーク（１ａ ）
’３、外ヨーク（１，（ｔｏ）、（ｔｓ）、（ｔｓ）に
より永久磁石のＳ極に接合される。永久磁石（１１）、
（１２）とセンターヨーク（１３）で形成される間隙部
分のセンターヨーク（１３）の外周に可動コイル（１４
）を配置する。また、センターヨーク（１３）はシャフ
ト（６）に固定される。
しを間隔を保って配置する。センターヨーク（１ａ ）
’３、外ヨーク（１，（ｔｏ）、（ｔｓ）、（ｔｓ）に
より永久磁石のＳ極に接合される。永久磁石（１１）、
（１２）とセンターヨーク（１３）で形成される間隙部
分のセンターヨーク（１３）の外周に可動コイル（１４
）を配置する。また、センターヨーク（１３）はシャフ
ト（６）に固定される。
以上の構成による力の発生原理を第８図に示す。
第８図中の矢印Φは、永久磁石（１１）、（１２）の作
る磁束、０印は１Ｋａが紙面から手前へ、■印は電流が
紙面から英へ流れていることを示す。電流と磁場が当直
に交わることで、フレミングの左手の法則により可動コ
イル（１４）Ｋは左向きの力Ｆが発生し、シャフト（６
１が左側に移動する＋７ ＝アクチュエータとなる。
る磁束、０印は１Ｋａが紙面から手前へ、■印は電流が
紙面から英へ流れていることを示す。電流と磁場が当直
に交わることで、フレミングの左手の法則により可動コ
イル（１４）Ｋは左向きの力Ｆが発生し、シャフト（６
１が左側に移動する＋７ ＝アクチュエータとなる。
〔発明が解決しようとする１￥題〕
以上のような従来のリニアアクチュエータは、永久磁石
とヨークで構成されていたので、強い力を得るために磁
束密度を高くすることは、ヨークの材質である鉄の磁束
密度力ζ飽和することから限界があり、強い力を得るこ
とが困難であった。
とヨークで構成されていたので、強い力を得るために磁
束密度を高くすることは、ヨークの材質である鉄の磁束
密度力ζ飽和することから限界があり、強い力を得るこ
とが困難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためＫなされ
たもので、強い力の発生できるリニアアクチュエータを
得ることを目的とする。
たもので、強い力の発生できるリニアアクチュエータを
得ることを目的とする。
この発明に係るリニアアクチュエータは、永久磁石、ヨ
ークを使用せず、同軸上に直径の異なる２つのコイルを
配置し、少なくとも一方のコイルを超電導コイルとする
とともに、内側のコイルを外側のコイルの長手方向の端
の部位に配置したものである。
ークを使用せず、同軸上に直径の異なる２つのコイルを
配置し、少なくとも一方のコイルを超電導コイルとする
とともに、内側のコイルを外側のコイルの長手方向の端
の部位に配置したものである。
この発明においては、２つのコイルのうち一方のコイル
が作る磁束と、他方のコイルを流れる電流との間の電磁
力により力が発生するが、鉄などの磁性体を使用しない
ため、超電導コイルの発生する強力な磁束密度が飽和す
ることなく利用できる。
が作る磁束と、他方のコイルを流れる電流との間の電磁
力により力が発生するが、鉄などの磁性体を使用しない
ため、超電導コイルの発生する強力な磁束密度が飽和す
ることなく利用できる。
第１図はこの発明の一実施例を示し、図において、ソレ
ノイド形の外コイル（１）と内コイル（３）がシャフト
（図示せず）が位置するコイル中心軸（１７）上に配置
されており、かつ、内コイル（３） ）ｉ 外コイル中
心（１８）の長手方向のほぼ端の部位（１９）に配置さ
れている。また、外コイル（１）は超電導コイルである
。
ノイド形の外コイル（１）と内コイル（３）がシャフト
（図示せず）が位置するコイル中心軸（１７）上に配置
されており、かつ、内コイル（３） ）ｉ 外コイル中
心（１８）の長手方向のほぼ端の部位（１９）に配置さ
れている。また、外コイル（１）は超電導コイルである
。
以上の構成による力の発生する原理を第２図について説
明する。図中、矢印は外コイル（１）が作る磁束、■印
および■はこれらのコイル（１１（３１に流れる電流で
あり■印は電流が紙面から手間へ■印はｔＲ，が紙面か
ら英へ流れることを示す。なお、内コイル（３）が作る
磁束は省略している。外コイル（１）の作る磁束のうち
、コイル中心軸（１７）と垂直方向の磁束と内コイル（
３）の電流の間の電磁力によって、内コイル（３）には
右向きの力Ｆが生じる。第３図に発生する力の計算例と
して外コイル（１）の外径３００錦、内径１６０誌、コ
イル長２００鴎、電流密度１００Ａ／−とし、内コイル
（３）の外径１００ｍ、内径６００．コイル長２００ｍ
、電流密度２Ａ／−の場合、発生する力の大きさＦを内
コイル（３）の中心（１９）と外コイル（１）の中心（
１Ｂ）の距離２の関数として示す。いま、内コイル中心
（１９）と外コイル中心（１１３）＋７）距１ｌＦＩｚ
が１２（Ｊｕ１７）場合、すなわち内コイル（３）の中
心（１９）を外コイル（１）の長手方向の端部付近に配
置することにより、最大の力１００ｋｌＦが得られる。
明する。図中、矢印は外コイル（１）が作る磁束、■印
および■はこれらのコイル（１１（３１に流れる電流で
あり■印は電流が紙面から手間へ■印はｔＲ，が紙面か
ら英へ流れることを示す。なお、内コイル（３）が作る
磁束は省略している。外コイル（１）の作る磁束のうち
、コイル中心軸（１７）と垂直方向の磁束と内コイル（
３）の電流の間の電磁力によって、内コイル（３）には
右向きの力Ｆが生じる。第３図に発生する力の計算例と
して外コイル（１）の外径３００錦、内径１６０誌、コ
イル長２００鴎、電流密度１００Ａ／−とし、内コイル
（３）の外径１００ｍ、内径６００．コイル長２００ｍ
、電流密度２Ａ／−の場合、発生する力の大きさＦを内
コイル（３）の中心（１９）と外コイル（１）の中心（
１Ｂ）の距離２の関数として示す。いま、内コイル中心
（１９）と外コイル中心（１１３）＋７）距１ｌＦＩｚ
が１２（Ｊｕ１７）場合、すなわち内コイル（３）の中
心（１９）を外コイル（１）の長手方向の端部付近に配
置することにより、最大の力１００ｋｌＦが得られる。
また、内コイル（３）あるいは外コイル（１）の大きさ
、あるいはコイルに流れる電流密度を変えることにより
最大の力の大きさは自由に変えることができる。
、あるいはコイルに流れる電流密度を変えることにより
最大の力の大きさは自由に変えることができる。
第４図は他の実施例を示し、超電導でなる外コイル（１
）に対して内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）がシャ
フト（６）に装着、配置されている。（７１（８）は外
枠であり、内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）はコイ
ル中心軸上かつ外コイル中心点（１８）に対し対称に配
置されている。内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）に
それぞれ逆向きの磁束を作るように電流を流すと、外コ
イル（１）ト内コイルａ （３）＋７）間、外コイル（
１） ト内コイルｂ （４１’の間には、それぞれ同方
向に力が発生し、シャフト（６）と外枠（７） （８）
の間に、第１図のものの２倍の電磁力が発生する。また
、第４図の場合、第５図に示すように、内コイルａ （
３） 、内コイＡ／ ｂ （４）に急激な磁束変化をさ
せても外コイル（１）の中心点（１Ｂ）付近では内コイ
ルａ（３）、内コイルｂ（４）の作るコイル中心軸（１
７’ｌ平行な成分のｓ束は相殺されてなくなるため、外
コイル（１）には磁束変化に伴う超電力が生じない。そ
のため超電導コイルである外コイル（１）を流れる電流
は超を等臨界電流を越えてクエンチすることなしに、安
定ＫＮたｒＬる。
）に対して内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）がシャ
フト（６）に装着、配置されている。（７１（８）は外
枠であり、内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）はコイ
ル中心軸上かつ外コイル中心点（１８）に対し対称に配
置されている。内コイルａ（３）と内コイルｂ（４）に
それぞれ逆向きの磁束を作るように電流を流すと、外コ
イル（１）ト内コイルａ （３）＋７）間、外コイル（
１） ト内コイルｂ （４１’の間には、それぞれ同方
向に力が発生し、シャフト（６）と外枠（７） （８）
の間に、第１図のものの２倍の電磁力が発生する。また
、第４図の場合、第５図に示すように、内コイルａ （
３） 、内コイＡ／ ｂ （４）に急激な磁束変化をさ
せても外コイル（１）の中心点（１Ｂ）付近では内コイ
ルａ（３）、内コイルｂ（４）の作るコイル中心軸（１
７’ｌ平行な成分のｓ束は相殺されてなくなるため、外
コイル（１）には磁束変化に伴う超電力が生じない。そ
のため超電導コイルである外コイル（１）を流れる電流
は超を等臨界電流を越えてクエンチすることなしに、安
定ＫＮたｒＬる。
第６図は、２個の外コイル（１１（２）と３個の内コイ
ル（３１（ａ） （５）を使用した他の実施例で、この
場け、第１図の構造のものに対して３倍の力が発生でき
る。
ル（３１（ａ） （５）を使用した他の実施例で、この
場け、第１図の構造のものに対して３倍の力が発生でき
る。
なお、第１図において、内コイル（３）、外コイル（１
）のいずれかまたは両方を超電導コイルとすることがで
きる。
）のいずれかまたは両方を超電導コイルとすることがで
きる。
以上のように、この発明によれば、永久磁石、ヨークを
使用せず、少なくとも２つのソレノイド形のコイルを同
軸上に配置し、外コイル、内コイルの少な（とも一方を
超′電導コイルとすること（でより、磁石密度が飽和す
ることなく、内コイルを外コイルの長手方向の端部近く
に配置したため強大な力が得られる効果がある。
使用せず、少なくとも２つのソレノイド形のコイルを同
軸上に配置し、外コイル、内コイルの少な（とも一方を
超′電導コイルとすること（でより、磁石密度が飽和す
ることなく、内コイルを外コイルの長手方向の端部近く
に配置したため強大な力が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の要部概略縦断面図、第２
図は第１図のものの動作を説明するための模式図、第３
図は第１図のもののコイル位ｔ −力特性線図、第４図
は他の実施例の要部概略４ｗＩ断面図、第５図は第４図
のものの動作説明用模式図、第６図はさらに他の実施例
の要部概略縦断面図、第７図は従来のリニアアクチュエ
ータの要部概略縦断面図、第８図は第７図のものの動作
説明用模式図である。 （１） 、 （２） ＠・外コイル、＜３） 、 （４
１、＜５３・・内コイル、（６）・−シャフト、（１７
”）・・コイル中心軸、（１８）・・外コイル中心、（
１９）・壷内コイル中心。 な２、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
図は第１図のものの動作を説明するための模式図、第３
図は第１図のもののコイル位ｔ −力特性線図、第４図
は他の実施例の要部概略４ｗＩ断面図、第５図は第４図
のものの動作説明用模式図、第６図はさらに他の実施例
の要部概略縦断面図、第７図は従来のリニアアクチュエ
ータの要部概略縦断面図、第８図は第７図のものの動作
説明用模式図である。 （１） 、 （２） ＠・外コイル、＜３） 、 （４
１、＜５３・・内コイル、（６）・−シャフト、（１７
”）・・コイル中心軸、（１８）・・外コイル中心、（
１９）・壷内コイル中心。 な２、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- ソレノイド形の外コイルと、この外コイルよりも直径が
小で前記外コイルと同軸上でかつ前記外コイルの長手方
向端部付近に配置された同じくソレノイド形の内コイル
とを備え、さらに、前記外コイルおよび前記内コイルの
少なくとも一方が超電導コイルでなり、前記内、外コイ
ル間に相対変位を生じさせるリエアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18042488A JPH0232749A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | リニアアクチユエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18042488A JPH0232749A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | リニアアクチユエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232749A true JPH0232749A (ja) | 1990-02-02 |
Family
ID=16083019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18042488A Pending JPH0232749A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | リニアアクチユエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0232749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010081633A (ko) * | 2000-02-17 | 2001-08-29 | 구자홍 | 리니어 모터의 고정자 구조 |
| KR100326145B1 (ko) * | 1999-06-05 | 2002-02-27 | 권영한 | 비접촉 전원공급이 가능한 횡자속형 추진시스템 |
| JP2007195396A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Converteam Ltd | チューブ状電気機械 |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18042488A patent/JPH0232749A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100326145B1 (ko) * | 1999-06-05 | 2002-02-27 | 권영한 | 비접촉 전원공급이 가능한 횡자속형 추진시스템 |
| KR20010081633A (ko) * | 2000-02-17 | 2001-08-29 | 구자홍 | 리니어 모터의 고정자 구조 |
| JP2007195396A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Converteam Ltd | チューブ状電気機械 |
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