JPH04109855A - Direct drive electromagnetic actuator - Google Patents

Direct drive electromagnetic actuator

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JPH04109855A
JPH04109855A JP22568090A JP22568090A JPH04109855A JP H04109855 A JPH04109855 A JP H04109855A JP 22568090 A JP22568090 A JP 22568090A JP 22568090 A JP22568090 A JP 22568090A JP H04109855 A JPH04109855 A JP H04109855A
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JP
Japan
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core
coil
moving
linear drive
electromagnetic actuator
Prior art date
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Application number
JP22568090A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Morita
守田 武司
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KOKUSAI DENGIYOU KK
Original Assignee
KOKUSAI DENGIYOU KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize high speed driving of a miniature motor by disposing a linear drive moving body movably through a predetermined gap against a coil core such that the coil core interlinks approximately in normal to the flux thereby forming a closed magnetic path integrally of a yoke and the coil core. CONSTITUTION:An exciting coil 32 is wound around the lower part of a coil core composed of a core material disposed in the center of two yokes 10a, 10b comprising U-shaped magnetic bodies arranged oppositely. A moving body 40 is composed of an annular core material having outer diameter slightly shorter than the inner diameter of a through-hole 30a. Consequently, the moving core 40a is magnetically coupled strongly with the coil core 30. When an exciting current is fed to the exciting coil 32, the moving core 40a repels against any one of pole pieces 50a, 50b and attracts to the other. Consequently, the moving core 40a is attracted with a strong force to any one of the pole pieces 50a, 50b and moved. In other words, an actuator 40b moves, linearly.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は汎用性に優れた直線駆動型電磁アクチュエータ
に関し、特に小形で高速駆動が可能な高性能の直線駆動
型電磁アクチュエータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a highly versatile linear drive electromagnetic actuator, and more particularly to a high performance linear drive electromagnetic actuator that is compact and capable of high-speed drive.

[従来の技術] 従来より直線駆動型電磁アクチュエータは、移動体が直
線的に駆動されるために利用が簡単で、広範な部門で使
用されている。
[Prior Art] Linear drive type electromagnetic actuators have been used in a wide range of sectors because linear drive electromagnetic actuators are easy to use because they drive moving bodies in a straight line.

第4図は、この様な直線駆動型電磁アクチュエータの構
成概念説明図である。図示するごとく直線駆動型電磁ア
クチュエータは、移動体MSに励磁コイルFCを巻装し
、移動体内部を貫通する磁束と2つの永久磁石PMの磁
束との作用する吸引力及び斥力により、移動体MSを図
面左右方向に直線駆動している。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the structural concept of such a linear drive type electromagnetic actuator. As shown in the figure, in the linear drive type electromagnetic actuator, an excitation coil FC is wound around the moving body MS. The drawing is driven in a straight line in the left and right direction.

また、移動体MSの移動位置を高速に切り替えるため1
ミ移動体MSには互いに逆巻の励磁コイルFC1及びF
e2が巻装され、移動方向に応じた何れかの励磁コイル
PCI、FC2に励磁電流が通じられる。
In addition, in order to switch the moving position of the mobile MS at high speed, 1
The mobile body MS has excitation coils FC1 and F wound oppositely to each other.
e2 is wound, and an excitation current is passed to either excitation coil PCI or FC2 depending on the direction of movement.

上記構造の直線駆動型電磁アクチュエータにより移動体
M S LL  直線駆動さ刺、かつ、高速に移動位置
の切り替えが可能となる。
The linear drive type electromagnetic actuator having the above structure allows the moving body M SLL to be linearly driven and to switch the moving position at high speed.

[発明が解決しようとする課題] 従来の直線駆動型電磁アクチュエータは、移動体MSに
励磁コイルFCが巻装される。このため、移動体MSの
回りに大きな空間を必要とし、移動体回りを小型化する
ことができないでいる。特に、高速に移動位置の切り替
えを実行するため、2つの励磁コイルPCI、FC2を
巻装するものは、この傾向が顕著である。
[Problems to be Solved by the Invention] In a conventional linear drive type electromagnetic actuator, an excitation coil FC is wound around a moving body MS. For this reason, a large space is required around the mobile body MS, making it impossible to downsize the area around the mobile body. This tendency is particularly noticeable in the case where two excitation coils PCI and FC2 are wound in order to switch the movement position at high speed.

また、容易に理解されるごとく、移動1こ際して大きな
力を得るためには励磁コイルFCを大型化する必要があ
る。しかし、移動体MSは励磁コイルFCを貫通する必
要があり、励磁コイルFCの大型化は移動体MSO長尺
化重量化色招来する。
Further, as is easily understood, in order to obtain a large force during one movement, it is necessary to increase the size of the exciting coil FC. However, the moving body MS needs to pass through the excitation coil FC, and increasing the size of the excitation coil FC results in the length and weight of the moving body MSO.

このため、高速かつ小形の直線駆動型電磁アクチュエー
タを提供することができず、新たな応用分野色開拓でき
ないでいた 本発明は上記課題E解決するためになされたもので、広
範な部門に利用が容易である直線駆動型電磁アクチュエ
ータであって、更に移動体部分が小型化さね しかも高
速駆動が可能である優れた特性を有する直線駆動型電磁
アクチュエータを提供することを目的としている。
For this reason, it was not possible to provide a high-speed and small linear drive type electromagnetic actuator, and it was not possible to develop new application fields.The present invention was made to solve the above problem E, and can be used in a wide range of sectors. It is an object of the present invention to provide a linear drive type electromagnetic actuator that is easy to use, has excellent characteristics such that the movable body part is miniaturized, and can be driven at high speed.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために本発明の直線駆動型電磁アク
チュエータの構成した手段は、励磁コイルに励磁電流を
通じ発生する電磁力により、磁性体からなる移動体を直
線的に駆動する直線駆動型電磁アクチュエータにおいて
、磁性体からなるヨークの内部に設けら礼前記励磁コイ
ルが巻装されるコイル鉄心と、該コイル鉄心を磁路とす
る磁束と略直交するように、かつ、該コイル鉄心と一定
間隙を有して移動自在に配置され2 前記ヨーク及び前
記コイル鉄心と一体となって閉磁路を形成する移動体と
、該移動体の移動方向に対して、前記励磁コイルによる
前記電磁力と異なる付勢力を与える付勢部材と、 を備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the linear drive electromagnetic actuator of the present invention has a linear drive type electromagnetic actuator that moves a moving body made of a magnetic material in a straight line by an electromagnetic force generated by passing an exciting current to an exciting coil. In a linearly driven electromagnetic actuator, the actuator is provided inside a yoke made of a magnetic material so as to be substantially orthogonal to a coil core around which the excitation coil is wound and a magnetic flux that makes the coil core a magnetic path. and a movable body that is movably arranged with a certain gap from the coil core and forms a closed magnetic path integrally with the yoke and the coil core; The present invention is characterized by comprising: a biasing member that applies a biasing force different from the electromagnetic force caused by the coil.

[作用コ 本発明の直線駆動型電磁アクチュエータは、ヨーク内部
にコイル鉄心を有しており、励磁コイルはこのコイル鉄
心に巻装される。
[Operation] The linear drive type electromagnetic actuator of the present invention has a coil core inside the yoke, and the excitation coil is wound around this coil core.

直線駆動する移動体(よ コイル鉄心を磁路とする磁束
と略直交するように、かつ、コイル鉄心と一定間隙を有
して移動自在に配置され2 ヨーク及びコイル鉄心と一
体となって閉磁路を形成する。
A linearly driven moving body (a linearly driven moving body) that is movably arranged so as to be substantially orthogonal to the magnetic flux with the coil core as a magnetic path and with a certain gap from the coil core. form.

すなわち移動体(よ磁気的には1つの磁路としての作用
を有するのみであり、起磁力を発生する励磁コイルと離
隔して構成される。従って、移動体回りに励磁コイルを
配置する空間は不要となり、移動体の設計自由度も大き
くなる。
In other words, the moving body (magnetically speaking, it only acts as one magnetic path and is configured separately from the excitation coil that generates magnetomotive force. Therefore, the space around the moving body in which the excitation coil is arranged is This becomes unnecessary, and the degree of freedom in designing the moving body increases.

上記のごとき構成の励磁コイルに励磁電流を通じるなら
(瓜移動体はヨークに対して磁気抵抗が小さくなる側に
吸引されて1つの閉磁路を形成する。そして、その位置
が最も安定なため、そのままでは次回の移動が不可能と
なる。そこで、移動体の移動方向に対して、励磁コイル
による電磁力と異なる付勢力を与える付勢部材が別途設
けられている。例え(歌付勢部材として(表移動体と非
接触的に付勢力を与える永久磁石あるいは接触するばね
等の何れを使用してもよい。
If an excitation current is passed through the excitation coil configured as above (the melon moving body will be attracted to the side where the magnetic resistance is smaller with respect to the yoke, forming one closed magnetic path.And since that position is the most stable, If this continues, the next movement will be impossible.Therefore, a biasing member is separately provided that applies a biasing force different from the electromagnetic force produced by the excitation coil in the moving direction of the moving body.For example, (as a song biasing member) (It is also possible to use either a permanent magnet that applies an urging force without contacting the surface moving body or a spring that makes contact with it.

以下、本発明をより具体的に説明するため、実施例を挙
げて詳述する。
EXAMPLES Hereinafter, in order to explain the present invention more specifically, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

[実施例] 第1図(友本発明の一実施例である直線駆動型電磁アク
チュエータの一部断面を示した正投影図であり、 (A
)図はその平面図、 (B)図はその正面図、 (C)
図はその右側面図を示している。
[Example] FIG.
) Figure is its plan view, (B) Figure is its front view, (C)
The figure shows its right side view.

図示するごとく本実施例の直線駆動型電磁アクチュエー
タ(A互いに対向して配置された口字状の磁性体からな
る2つのヨーク10a、10bを骨材とし、それぞれの
ヨーク10a、10bの側面に、口字状の天板14の側
板 口字状の底板16の側板及び非磁性材からなるコの
字状の仕切り板56の側板を、ボルト18a〜18h及
び54a〜54にて螺着することにより形成された筺体
10内に納められている。
As shown in the figure, the linear drive type electromagnetic actuator (A) of this embodiment uses two yokes 10a and 10b made of mouth-shaped magnetic bodies arranged opposite to each other as aggregates, and on the sides of each yoke 10a and 10b, By screwing the side plates of the opening-shaped top plate 14, the side plates of the opening-shaped bottom plate 16, and the side plates of the U-shaped partition plate 56 made of non-magnetic material with bolts 18a to 18h and 54a to 54. It is housed in a formed housing 10.

こうして形成される筐体1oの底板16上に(戯強度補
強及び透磁率の改善のために四角形の板材20が載置さ
ね その中央部に磁心材からなるコイル鉄心30が立設
される。コイル磁心30の下部は円筒状をしており、そ
の部分に励磁コイル32が巻装される。また、コイル磁
心30の上部の外形は四角柱状であり、その中央に大径
の貫通孔30aが穿設されている。かかる形状のコイル
鉄心30は、底板16及び板材20と強固に一体化する
ように、筐体]0の底部からボルト181を用いて螺着
されている。
A rectangular plate member 20 is placed on the bottom plate 16 of the casing 1o formed in this way (to reinforce the strength and improve magnetic permeability).A coil core 30 made of a magnetic core material is erected in the center of the rectangular plate member 20. The lower part of the coil magnetic core 30 has a cylindrical shape, and the excitation coil 32 is wound around that part.The outer shape of the upper part of the coil magnetic core 30 is a square prism, and a large diameter through hole 30a is formed in the center. The coil core 30 having such a shape is screwed into the bottom of the casing 0 using bolts 181 so as to be firmly integrated with the bottom plate 16 and the plate material 20.

コイル鉄心30の下部局面に配置される励磁コイル32
は、板材20上に載置された環状の弾性座22上に配置
される。なお、励磁コイル32は、互い独立した電気回
路を構成する2つの励磁コイル32a、32bを複合し
て構成されている。
Excitation coil 32 arranged on the lower surface of coil iron core 30
is arranged on an annular elastic seat 22 placed on the plate material 20. Note that the excitation coil 32 is configured by combining two excitation coils 32a and 32b that constitute mutually independent electric circuits.

コイル鉄心30の上部に穿設された貫通孔30aには、
移動体40が非接触状態に遊嵌されている。すなわち移
動体40は、ヨーク10a、10bの窓孔42a、42
bに嵌合された環状のブツシュ44a、44bによりそ
の両端部が摺動自在に支持されるため、コイル鉄心30
の貫通孔30aに対しては一定の間隙を介して磁気的に
のみ結合する。
The through hole 30a drilled in the upper part of the coil core 30 has a
The moving body 40 is loosely fitted in a non-contact state. That is, the movable body 40 has window holes 42a and 42 in yokes 10a and 10b.
Both ends of the coil core 30 are slidably supported by annular bushes 44a and 44b fitted to
It is only magnetically coupled to the through hole 30a through a certain gap.

なお、ここでブツシュ44a、44bとは、移動体40
の摺動を円滑とする摺動部、筐体10と外部とを画する
シール部としての役割を担っている。
Note that the bushes 44a and 44b refer to the moving body 40.
It plays the role of a sliding part for smooth sliding, and a sealing part that separates the casing 10 from the outside.

また移動体40は、次の移動鉄心40a及びアクチュエ
ータ40bの2つの部材から構成されている。移動鉄心
40aは移動体40の中央部で貫通孔30aに遊嵌され
る部位であり、貫通孔30aの内径より僅かに小さな外
形を有する環状の磁心材によって構成される。従って移
動鉄心40aは、コイル鉄心30に対して高い磁気的結
合を示す。アクチュエータ40bは移動鉄心40aの中
央孔に嵌着される棒状体であり、その両端部は前述のご
とくブツシュ44a、44bを貫通して筐体10から突
出している。
The moving body 40 is composed of two members: a moving core 40a and an actuator 40b. The movable iron core 40a is a portion loosely fitted into the through hole 30a at the center of the movable body 40, and is constituted by an annular magnetic core material having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the through hole 30a. Therefore, the moving core 40a exhibits high magnetic coupling with the coil core 30. The actuator 40b is a rod-shaped body fitted into the central hole of the movable core 40a, and both ends of the actuator 40b protrude from the housing 10 through the bushes 44a and 44b as described above.

なお、移動鉄心40aの側面に(,1,後述する磁極片
50a、50bとの衝突時の衝撃を吸収するため及び当
接時の磁気的結合力を弱めるためウレタン製の緩衝材4
0cが着設されている。
It should be noted that a urethane cushioning material 4 is attached to the side surface of the moving core 40a (1) in order to absorb the impact upon collision with the magnetic pole pieces 50a and 50b (described later) and to weaken the magnetic coupling force upon contact.
0c is attached.

アクチュエータ40bが貫通しているそれぞれのヨーク
10a、10bの内部壁面には、アクチュエータ40b
を遊嵌するワッシャ46a、46bが着設されている。
The actuator 40b is attached to the inner wall surface of each yoke 10a, 10b through which the actuator 40b penetrates.
Washers 46a and 46b are installed to loosely fit the.

このワッシャ46a、46bl& 同様1こアクチュエ
ータ40bを遊嵌する永久磁石48a、48b及び磁極
片50a、50bの台座となる。こうしてワッシャ46
a、46b及び永久磁石48a、48bの上に積層され
る磁極片50a、50b[t 図示するごとく中立位置
にある移動鉄心40aと一定間隙を介して対向する位置
にまでヨーク10a、10bから突出する。
These washers 46a, 46bl & serve as pedestals for permanent magnets 48a, 48b and magnetic pole pieces 50a, 50b into which a similar actuator 40b is loosely fitted. In this way, the washer 46
Pole pieces 50a, 50b[t stacked on the permanent magnets 48a, 48b and the magnetic pole pieces 50a, 50b[t protrude from the yokes 10a, 10b to a position facing the movable iron core 40a in the neutral position with a fixed gap as shown in the figure. .

また、永久磁石48a及び磁極片50a[表他方の永久
磁石48b及び磁極片50aに比較してより大径の孔が
穿設さ札遊嵌するアクチュエータ40bには戻しはね5
2が嵌合される。
In addition, a permanent magnet 48a and a magnetic pole piece 50a [a hole having a larger diameter than that of the other permanent magnet 48b and magnetic pole piece 50a] are provided in the actuator 40b into which the permanent magnet 48a and the magnetic pole piece 50a are fitted.
2 are fitted.

更に本実施例の直線駆動型電磁アクチュエータ(山 ヨ
ーク10a、10bの側面にポルト54a〜54dにて
取り付けられた仕切板56の中心にル鉄心30を嵌合し
て貫通させることにより、筐体10の上部に位置する移
動体40を防塵状態にて稼動可能とし、しかも励磁コイ
ル32を確実に固定できるようにしている。
Furthermore, the linear drive type electromagnetic actuator (mountain yokes 10a, 10b) of this embodiment is fitted with the core 30 in the center of the partition plate 56 attached to the side surfaces of the yokes 10a, 10b at ports 54a to 54d and penetrated through the housing 10. The movable body 40 located at the upper part of the movable body 40 can be operated in a dust-proof state, and the excitation coil 32 can be securely fixed.

以上のごとく構成される本実施例の直線駆動型電磁アク
チュエータは、次のごとき優れた効果を有する。
The linear drive type electromagnetic actuator of this embodiment configured as described above has the following excellent effects.

励磁コイル32に励、磁電流を通じたとき移動鉄心40
aには、磁極片50a、50bの何れか一方とは斥力が
、他方とは吸引力が作用する。従って、移動鉄心40a
は吸引力が作用する何れかの磁極片50 a、  50
 bに大きな力で引き寄せら札これに当接するまで移動
する。すなわち、アクチュエータ40bは直線的に移動
するのであり、広範な部門に利用が容易である直線駆動
型電磁アクチュエータとなる。
Moving iron core 40 when excited and magnetic current is passed through excitation coil 32
A repulsive force acts on one of the magnetic pole pieces 50a, 50b, and an attractive force acts on the other. Therefore, moving iron core 40a
is one of the magnetic pole pieces 50 a, 50 on which the attractive force acts.
The card is drawn to b with great force and moves until it comes into contact with it. That is, the actuator 40b moves linearly, and is a linear drive type electromagnetic actuator that can be easily used in a wide range of sectors.

しかも、この様に励磁電流を通じて起磁力を発生する励
磁コイル32は、稼動部となる移動体40とは異なる空
間に配置される。このため、移動部40の設計自由度は
大きくなり、移動鉄心40aやアクチュエータ40bの
長さ、径、材質等は励磁コイル32と無関係に自由に選
択することが可能となる。従って、移動体40の軽量化
等を進めることで、従来に比較してより高速の直線駆動
型電磁アクチュエータを容易に製造することができる。
Moreover, the excitation coil 32 that generates magnetomotive force through the excitation current is arranged in a space different from the movable body 40 serving as a moving part. Therefore, the degree of freedom in designing the moving part 40 is increased, and the length, diameter, material, etc. of the moving core 40a and the actuator 40b can be freely selected regardless of the excitation coil 32. Therefore, by reducing the weight of the moving body 40, it is possible to easily manufacture a linear drive type electromagnetic actuator that is faster than the conventional one.

また、移動体40の局面に励磁コイル32を配置する空
間が不要となり、移動体40の部分が小型化さね適用分
野を更に広めることができる。
Further, there is no need for a space for arranging the excitation coil 32 on the surface of the moving body 40, and the moving body 40 can be miniaturized and the field of application can be further expanded.

また、移動体40の配置される筐体]Oの上部空間は、
ブツシュ44a、44b及び仕切板56により必要最低
限度の防塵空間となっている。従って、本実施例の直線
駆動型電磁アクチュエータ(よ風塵等の多い環境劣悪な
使用条件であっても高い信頼性を保ちつつ稼動し、保守
も極めて容易となる。
In addition, the upper space of the casing]O in which the moving body 40 is arranged is
The bushes 44a, 44b and the partition plate 56 provide the minimum necessary dust-proof space. Therefore, the linear drive type electromagnetic actuator of this embodiment operates with high reliability even under harsh operating conditions with a lot of wind and dust, and is extremely easy to maintain.

更に、本実施例の直線駆動型電磁アクチュエータは、移
動鉄心40aの側面に緩衝材40cを着設し、移動鉄心
40aと磁極片50a、50bとが直接当接することを
防止している。従って、移動鉄心40aを一方の安定位
置から他方の安定位置に切り替える際の立ち上がり特性
が良好となり、−層の高速駆動が可能となる。なお、二
〇縁衝材40cの材質及び厚さは、上記のごとく高速駆
動の要請と移動鉄心40aを安定位置に保持し続ける保
持力の要請との均衡を図りつつ決定される設計事項であ
る。
Furthermore, in the linear drive type electromagnetic actuator of this embodiment, a buffer material 40c is attached to the side surface of the movable core 40a to prevent the movable core 40a from coming into direct contact with the magnetic pole pieces 50a, 50b. Therefore, the rising characteristics when switching the movable core 40a from one stable position to the other stable position are improved, and high-speed driving of the negative layer is possible. The material and thickness of the edge brace 40c are design matters that are determined while balancing the requirements for high-speed drive and the requirement for a holding force that continues to hold the movable core 40a in a stable position, as described above. .

直線駆動型電磁アクチュエータの高速化は、励磁コイル
30の2分化によっても達成される。すなわち、移動鉄
心40aの安定位置を高速に切り替えるには、コイル鉄
心30に導かれる磁束の極性を高速に変更する必要があ
る。しかし、一般に励磁コイルは大きなインダクタンス
成分を有するために電流の急変を妨げる性質がある。そ
こで、励磁コイル32をそれぞれ独立した励磁コイル3
2a、32bl二分割することでこれを解決することが
できる。
Speeding up the linear drive type electromagnetic actuator can also be achieved by dividing the excitation coil 30 into two. That is, in order to switch the stable position of the moving core 40a at high speed, it is necessary to change the polarity of the magnetic flux guided to the coil core 30 at high speed. However, since the excitation coil generally has a large inductance component, it has the property of preventing sudden changes in current. Therefore, the excitation coils 32 are replaced with independent excitation coils 3
This problem can be solved by dividing it into two parts, 2a and 32bl.

なお、上記構成の直線駆動型電磁アクチュエータは戻し
ばね52の強さを調整することで、励磁コイル32の励
磁を中断したとき磁極片50a側へ移動した移動鉄心4
0aをはね弾性力により磁極片50b側へ押し戻し、安
定位置を1つとする動作モードを作り出すことができる
。従って、この場合には励磁コイル32を2分割して設
ける必要がなくなり、電源回りを簡略化できる効果があ
る。この様に、本実施例の直線駆動型電磁アクチュエー
タの動作モードは、従来の電磁アクチュエータに利用さ
れる各種の技術を適用することで自由に設計することが
できる。例えば、戻しばね52を省略して構成してもよ
い。
Note that the linear drive type electromagnetic actuator having the above configuration can adjust the strength of the return spring 52 so that when the excitation of the excitation coil 32 is interrupted, the movable iron core 4 that has moved toward the magnetic pole piece 50a side can be adjusted.
0a is pushed back toward the magnetic pole piece 50b side by a springing elastic force, and an operation mode in which there is one stable position can be created. Therefore, in this case, there is no need to divide the excitation coil 32 into two parts, which has the effect of simplifying the power supply. In this way, the operation mode of the linear drive electromagnetic actuator of this embodiment can be freely designed by applying various techniques used in conventional electromagnetic actuators. For example, the configuration may be such that the return spring 52 is omitted.

次に、本発明の他の実施例である直線駆動型電磁アクチ
ュエータについて、第2図を参照しつつ説明する。
Next, a linear drive type electromagnetic actuator which is another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第2図は、他の実施例である直線駆動型電磁アクチュエ
ータの一部断面を示した正投影図であり、(A)図はそ
の平面図、 (B)図はその正面図、(C)図はその右
側面図を示している。
FIG. 2 is an orthogonal projection view showing a partial cross section of a linear drive type electromagnetic actuator according to another embodiment, (A) is a plan view thereof, (B) is a front view thereof, and (C) The figure shows its right side view.

図より明かなごとく本実施例の直線駆動型電磁アクチュ
エータは、その構成要素の多くが前出の第一実施例のそ
れと同一である。従って、第一実施例と本実施例の直線
駆動型電磁アクチュエータとの説明の重複を避けるため
、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省
略する。
As is clear from the figure, many of the components of the linear drive electromagnetic actuator of this embodiment are the same as those of the first embodiment described above. Therefore, in order to avoid duplication of explanation between the first embodiment and the linear drive electromagnetic actuator of this embodiment, the same components will be given the same reference numerals and their explanation will be omitted.

本実施例の直線駆動型電磁アクチュエータに独特な構成
要素は、励磁コイル32の起磁力による磁束通路となる
コイル鉄心70、該コイル鉄心と磁気的に結合する移動
鉄心80及び仕切板90である。
Unique components of the linear drive type electromagnetic actuator of this embodiment are a coil core 70 that serves as a magnetic flux path due to the magnetomotive force of the excitation coil 32, a movable core 80 magnetically coupled to the coil core, and a partition plate 90.

図示するごとく本実施例のコイル鉄心70は、筐体]O
の底面に固定される固定部72、該固定部72に遊嵌さ
れることで揺動可能な揺動部74及び揺動部の両端部に
装着される2つの結合ばね76a、76bの3種の部材
から構成される。
As shown in the figure, the coil core 70 of this embodiment has a housing]O
There are three types: a fixed part 72 fixed to the bottom surface of the fixed part 72, a swinging part 74 that can swing by being loosely fitted to the fixed part 72, and two coupling springs 76a and 76b attached to both ends of the swinging part. It is composed of the following members.

固定部72は、ボルト]81により筐体10の底面に固
定されるもので、その上面には揺動部74及び結合ばね
76aを遊嵌するための遊嵌孔72aが穿設されている
。揺動部74は磁性体からなる棒状体で、その両端部は
コイル状の結合ばね76a、76bを装着するために僅
かに小径に構成されている。そして、結合ばね72aを
装着した揺動部74の一方端は、上記固定部72の遊嵌
孔72aに挿入される。また、揺動部74の他方端には
結合ばね76bが装着さ札 更に移動鉄心80の下部に
穿設された結合孔80aへ挿入される。
The fixing part 72 is fixed to the bottom surface of the housing 10 by bolts 81, and has a loose fitting hole 72a in its upper surface for loosely fitting the swinging part 74 and the coupling spring 76a. The swinging portion 74 is a rod-shaped body made of a magnetic material, and both ends thereof are configured to have a slightly smaller diameter in order to accommodate coil-shaped coupling springs 76a and 76b. Then, one end of the swinging part 74 equipped with the coupling spring 72a is inserted into the loose fitting hole 72a of the fixed part 72. Further, a coupling spring 76b is attached to the other end of the swinging portion 74 and is inserted into a coupling hole 80a drilled in the lower part of the movable iron core 80.

そして、揺動部74の揺動が制限されないように本実施
例の仕切板90は、励磁コイル32内径と同一の孔が形
成されている。
In order to prevent the swinging of the swinging portion 74 from being restricted, the partition plate 90 of this embodiment has a hole that is the same as the inner diameter of the excitation coil 32.

以上のごとく構成される他の実施例の直線駆動型電磁ア
クチュエータによれば、効率よくアクチュエータ40b
の直線駆動が可能であるなど前出の実施例同様の多くの
効果を有する。
According to the linear drive type electromagnetic actuator of another embodiment configured as described above, the actuator 40b can be efficiently
This embodiment has many effects similar to those of the previous embodiment, such as being able to drive linearly.

更に、本実施例の直線駆動型電磁アクチュエータは、コ
イル鉄心70を複数の部材により構成したことにより次
のような独特の効果がある。
Furthermore, the linear drive type electromagnetic actuator of this embodiment has the following unique effects because the coil core 70 is composed of a plurality of members.

励磁コイル32に適宜励磁電流を通じることでアクチュ
エータ40bが直線駆動するが、そのとき本実施例のコ
イル鉄心70は第3図(A)〜(C)のように動作する
。この第3図より容易に理解されるごとく、移動鉄心4
0aが直線的に摺動しようとも、コイル鉄心70の揺動
部74は常に移動鉄心40aの下部中央に穿設された結
合孔80aに磁気的に結合することになる。従って、コ
イル鉄心70と移動鉄心40aとの磁気的結合度はきわ
めて高くなり、電気エネルギーが効率よく運動エネルギ
ーに変換される。
The actuator 40b is linearly driven by passing an appropriate excitation current through the excitation coil 32, and at this time the coil core 70 of this embodiment operates as shown in FIGS. 3(A) to 3(C). As can be easily understood from this Figure 3, the moving iron core 4
Even if Oa slides linearly, the swinging portion 74 of the coil core 70 is always magnetically coupled to the coupling hole 80a drilled in the center of the lower part of the movable core 40a. Therefore, the degree of magnetic coupling between the coil core 70 and the moving core 40a becomes extremely high, and electrical energy is efficiently converted into kinetic energy.

また、結合ばね76a、76bの弾性力を適宜調整する
ことで、アクチュエータ40bの動作速度、動作の安定
性などを容易に向上させることができる。
Further, by appropriately adjusting the elastic force of the coupling springs 76a and 76b, the operating speed and stability of the actuator 40b can be easily improved.

[発明の効果] 複数の実施例を挙げて詳述したごとく本発明の直線駆動
型電磁アクチュエータは、直線駆動する移動体がコイル
鉄心を磁路とする磁束と略直交し、コイル鉄心と一定間
隙を有して移動自在に配置さね ヨーク及びコイル鉄心
と一体となって閉磁路を形成するように構成される。そ
して、その移動体の移動方向に対して、励磁コイルによ
る電磁力と異なる付勢力を与える付勢部材が別途備えら
れ従って、励磁電流を通じて起磁力を発生する励磁コイ
ルと移動体とは異なる空間に配置さね移動体の設計自由
度が大きくなり、移動体の長さ、径、材質等を励磁コイ
ルと無関係に自由に選択することが可能となる。従って
、移動体の軽量化等を進めることで、従来に比較してよ
り高速の直線駆動型電磁アクチュエータを容易に製造す
ることができる。
[Effects of the Invention] As described in detail with reference to a plurality of embodiments, in the linearly driven electromagnetic actuator of the present invention, the linearly driven moving body is substantially orthogonal to the magnetic flux with the coil core as a magnetic path, and is spaced from the coil core with a constant gap. It is configured to be movably arranged with a yoke and a coil core to form a closed magnetic path. A biasing member that applies a biasing force different from the electromagnetic force produced by the excitation coil in the direction of movement of the moving body is separately provided, so that the excitation coil that generates the magnetomotive force through the excitation current and the movable body are located in different spaces. The degree of freedom in designing the movable body increases, and the length, diameter, material, etc. of the movable body can be freely selected regardless of the excitation coil. Therefore, by reducing the weight of the moving body, it is possible to easily manufacture a linear drive type electromagnetic actuator that is faster than the conventional one.

また、移動体の局面に励磁コイルを配置する空間が不要
となり、移動体の部分が小型化さ私通用分野を更に広め
ることができる。
Further, there is no need for a space for arranging an excitation coil on the surface of the moving body, and the size of the moving body can be reduced to further expand the field of private use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)ないしくC)は第一実施例の直線駆動型電
磁アクチュエータの一部断面を示す正投影図、第2図は
第二実施例の直線駆動型電磁アクチュエータの一部断面
を示す正投影図、第3図は第二実施例の動作説明図、第
4図は従来の直線駆動型電磁アクチュエータの原理説明
図を示してい32・・・励磁コイル 40・・・移動体 10a、10b・・・ヨーク 30.70・・・コイル鉄心 40a、80・・・移動鉄心 40b・・・アクチュエータ 40c・・・緩衝材 48a、48b・・・永久磁石 50a、  50b・・−磁極片 56.90・・・仕切板 72−固定部   74・・−揺動部 76a、76b・・・結合ばね
Fig. 1 (A) to C) is an orthogonal projection view showing a partial cross section of the linear drive electromagnetic actuator of the first embodiment, and Fig. 2 is a partial cross section of the linear drive electromagnetic actuator of the second embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the principle of a conventional linear drive type electromagnetic actuator. 10b...Yoke 30.70...Coil core 40a, 80...Moveable core 40b...Actuator 40c...Buffer material 48a, 48b...Permanent magnet 50a, 50b...-Magnetic pole piece 56. 90... Partition plate 72 - Fixed part 74... - Swinging part 76a, 76b... Connection spring

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 励磁コイルに励磁電流を通じ発生する電磁力により
、磁性体からなる移動体を直線的に駆動する直線駆動型
電磁アクチュエータにおいて、磁性体からなるヨークの
内部に設けられ、前記励磁コイルが巻装されるコイル鉄
心と、 該コイル鉄心を磁路とする磁束と略直交するように、か
つ、該コイル鉄心と一定間隙を有して移動自在に配置さ
れ、前記ヨーク及び前記コイル鉄心と一体となって閉磁
路を形成する移動体と、該移動体の移動方向に対して、
前記励磁コイルによる前記電磁力と異なる付勢力を与え
る付勢部材と、 を備えることを特徴とする直線駆動型電磁アクチュエー
タ。
[Scope of Claims] 1. In a linear drive electromagnetic actuator that linearly drives a moving object made of a magnetic material by an electromagnetic force generated by passing an exciting current to an exciting coil, the actuator is provided inside a yoke made of a magnetic material, a coil core around which an excitation coil is wound; and a coil core arranged so as to be movable substantially perpendicular to a magnetic flux having a magnetic path around the coil core and with a certain gap between the yoke and the coil. A moving body that forms a closed magnetic path integrally with an iron core, and a moving direction of the moving body,
A linear drive electromagnetic actuator comprising: a biasing member that applies a biasing force different from the electromagnetic force produced by the excitation coil.
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