JPH0416628Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は制御機器、工作機械、記録計等に用い
られる電気エネルルギーを電磁作用により往復運
動エネルギーに変換させる往復駆動装置に係り、
特に可動永久磁石式の往復駆動装置に関する。

（従来の技術） この種装置としては、例えば実公昭58−45514
号公報に記載されているように、縦断面端面を略
Ｅ形に形成したヨーク内に２個の筒状電磁コイル
を相隣る部分に同極が発生するように配設し、か
つ軸方向に着磁した永久磁石の両端に磁極片を固
定してなる可動子を摺動自在に設けた構造のもの
が知られている。

しかるに、上記構造の往復駆動装置は、動作力
がＥ形ヨークと磁極片間の電磁吸引力により発生
するので、大きな発生推力が得られる、すなわち
エネルギーの変換効率は良いが、動作特性の線形
性の点で十分でなく、またストロークをそれほど
長くとれないという欠点があつた。

このような欠点を解消すべく、例えば実開昭56
−35980号公報に記載されているように、軟磁性
体よりなる筒状ヨーク内に、相隣る部分に同極が
発生するように、２個の電磁コイルを配設し、電
磁コイルの中央部には、コイルの各々と異極が鎖
交するように着磁した永久磁石と磁極片よりなる
可動子を軸方向摺動自在に設けた構造のものが知
られている。

（考案の解決しようとする問題点） 上記の軟磁性体よりなる筒状ヨークを用いたタ
イプの往復駆動装置は電磁コイル全体がエネルギ
ーの変換に利用できるために効率がよく、しか
も、推力がフレミングの左手の法則に準ずる力で
与えられるため動作の線形性がよいという利点が
ある。

しかしてこの往復駆動装置は、推力の大きさの
点では十分とは言えず、更に高推力のものが要求
されているのが現状である。

本考案の目的は、従来技術の問題点を解消し、
高推力でかつ動作特性の線形性が優れた往復駆動
装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本考案の往復駆動装置は、軟磁性体よりなる第
１の筒状ヨーク内に、軟磁性体よりなる第２の筒
状ヨークを同心状に配置し、前記第１の筒状ヨー
クの内周面及び前記第２の筒状ヨークの外周面に
それぞれ一対の筒状電磁コイルを相隣る部分に同
極が発生するように配設し、前記筒状コイル対間
には、円筒状磁極片の両端の外周面及び内周面に
それぞれ一対の筒状電磁コイルを相隣る部分に同
極が発生するように配設し、前記筒状電磁コイル
間には、円筒状磁極片の両端の外周面及び内周面
にそれぞれ半径方向に着磁した円筒磁石を、半径
方向からみて前記磁極片を挾んで同極性の磁極が
対向しかつ軸方向には異極性の磁極が並ぶ如く固
着した可動子を軸方向移動自在に配設したことを
特徴とするものである。

（実施例） 以下本考案の詳細を図面により説明する。

第１図は、本考案の一実施例に係る往復駆動装
置の縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図で
ある。

両図において、１は軟磁性体からなる円筒状の
第１ヨークで、その内部には軟磁性体からなる円
筒状の第２ヨーク２が同心状に配置されている。
第１ヨーク１と第２ヨーク２は両端においてリン
グ状の側板３，４により一体的に結合されてい
る。

第１ヨーク１の内周面には、相隣る部分に同極
が発生するように一対の電磁コイル５ａ及び５ｂ
が配設されている。また第２ヨーク２の外周面に
は、相隣る部分に同極が発生するように一対の電
磁コイル６ａ及び６ｂが配設されている。電磁コ
イル５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとの間の円筒状空間
内には、可動子７が軸方向移動自在に配設されて
いる。可動子７は円筒状の磁極片８の両端部の外
周面及び内周面に、リング状の永久磁石９ａ，１
０ａと９ｂ，１０ｂを固着して形成されている。
各永久磁石は、それと対向する電磁コイルの各々
と異極が鎖交する如く半径方向に着磁されてい
る。そして可動子７は、図示しない手段によつて
支持されたカツプ状の可動片１１に連結されてい
る。

次に上記構成による往復駆動装置の動作を説明
する。可動子７を構成する永久磁石９ｂのＮ極か
ら流出した磁束は、電磁コイル５ｂと鎖交し、つ
いで第１ヨーク１内を通り、そして電磁コイル５
ａと鎖交してから永久磁石９ａのＳ極に戻る。ま
た永久磁石９ａのＮ極から流出した磁束は、可動
子７の磁極片８を通つて永久磁石９ｂのＳ極に戻
る。一方、永久磁石１０ａのＮ極から流出した磁
束は磁極片８を通つて永久磁石１０ｂのＳ極に戻
る。また永久磁石１０ｂのＮ極から流出した磁束
は、電磁コイル６ｂと鎖交しついで第２ヨーク２
内を通り、そして電磁コイル６ｂと鎖交してから
永久磁石１０ａのＳ極に戻る。このような磁束の
流れは第１図に破線で示す。

ここで各電磁コイルに図示極性の磁極が発生す
るように通電すると、各々の電磁コイルとこれら
に鎖交している永久磁石の磁束との間に推力が発
生して、可動子７は図示矢印Ａ方向に動く。一方
各電磁コイルにそこに発生する磁極が図示極性と
は逆になるように通電すると、可動子７は図示矢
印Ｂ方向に動く。

この場合、可動子７に、２組の永久磁石対と電
磁コイル対との間の推力が付与されているので、
従来の場合より大なる推力を得ることができる。
この推力は、入力を一定とした場合、ヨークや永
久磁石等の各部の寸法、コイルの巻数および永久
磁石の磁気特性によつて変るが、実験により本考
案装置によれば従来より20〜40％程度大きい推力
を得られることが確認できた。

また本考案においても、可動子はフレミングの
左手の法則に基づいて与えられる推力に準ずる推
力が与えられるため、動作特性の線形性がよいこ
とはもちろんである。

（考案の効果） 以上に記述の如く、本考案によれば、次のよう
な効果が得られる。

(1) ２組の電磁コイル対と永久磁石対を用いしか
も電磁コイル全体が電気エネルギーの往復運動
エネルギーの変換に利用されるため、発生推力
を大きくできる。

(2) 発生推力が、フレミングの左手の法則に準ず
る力で与えられるため、動作の線形性が良好で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る往復駆動装置
の縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図であ
る。 １……第１ヨーク、２……第２ヨーク、５ａ，
５ｂ，６ａ，６ｂ……電磁コイル、７……可動
子、８……磁極片、９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ
……永久磁石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軟磁性体からなる第１の筒状ヨーク内に、軟磁
   性体からなる第２の筒状ヨークを同心状に配置
   し、前記第１の筒状ヨークの内周面及び前記第２
   の筒状ヨークの外周面にそれぞれ一対の筒状電磁
   コイルを相隣る部分に同極が発生するように配設
   し、前記筒状電磁コイル間には、円筒状磁極片の
   両端の外周面および内周面にそれぞれ半径方向に
   着磁した円筒磁石を、半径方向からみて前記磁極
   片を挾んで同極性の磁極が対向しかつ軸方向には
   異極性の磁極が並ぶ如く固着した可動子を、軸方
   向移動自在に配設したことを特徴とする往復駆動
   装置。