JPH0571559U - リニアアクチュエータの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディテント力が低減され、発振および位置決
め精度が向上し、高速、高応答な位置決め制御が可能で
あることを目的とする。 【構成】 センタヨークの断面形状と前記可動子の断面
形状とを同一形状に構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧または空気圧直動バルブ（油空圧直動バルブ）等に使用され、 高速で、高応答で、高性能で前記油空圧直動バルブ等を制御し得るリニアアクチ ュエータの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、リニアアクチュエータは、油空圧直動バルブ用アクチュエータとして使 用され、ヨーク内に対向してセンタヨークを設け、このセンタヨークにそれぞれ コイルを巻回し、前記センタヨークと直交し前記ヨーク内に対向して中央磁極を 設け、この中央磁極の間に介在し、かつ前記センタヨークとの間を変位自在な可 動子を設けるものである。

【０００３】 この可動子の前記センタヨークに対向する両側面にそれぞれ永久磁石を装着し 、一端が前記センタヨークを貫通して油空圧直動バルブ等に連結される出力軸を 前記可動子に設け、前記コイルに流れる電流を制御することにより、前記油空圧 直動バルブ等への推力を制御するものである。

【０００４】 このようなリニアアクチュエータの可動部は、従来永久磁石も含めて断面形状 が円形であるのに対して、前記センタヨークの断面形状は正方形であった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、可動子の形状とセンタヨークの形状とが異なるために、その推力特 性は、励磁電流が零アンペアの時の推力（ディテント力という）の変位に対する 傾きが大きく、不安定な系であった。

【０００６】 このために、リニアアクチュエータによって位置決め制御する場合に、発振お よび位置決め精度が低下するから、使用上の困難な問題点があった。

【０００７】 本考案の目的は、上記問題点を改善するために、ディテント力の傾きが低減さ れ、発振および位置決め精度が向上し、高速、高応答、高性能な位置決め制御が 可能なリニアアクチュエータの構造を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、ヨーク内に対向して設けられたセンタ ヨークと、このセンタヨークにそれぞれ巻回されたコイルと、前記センタヨーク と直交し前記ヨーク内に対向して設けられた中央磁極と、この中央磁極の間に介 在し前記センタヨークとの間を変位自在に設けられた可動子と、前記センタヨー クに対向して前記可動子の両側面にそれぞれ貼付された永久磁石と、前記可動子 に設けられ一端が前記センタヨークを貫通し前記コイルに流れる電流を制御する ことにより前記可動子に発生する変位による推力が制御される出力軸とを有する リニアアクチュエータであって、前記センタヨークの断面形状と前記可動子の断 面形状とを同一形状とすることを特徴とするリニアアクチュエータの構造である 。

【０００９】

【作用】

本考案のリニアアクチュエータの構造を採用することにより、センタヨークの 断面形状と前記可動子の断面形状とを同一形状とすることによって、ディテント 力の傾きが低減され、発振および位置決め精度が向上し、高速、高応答、高性能 な位置決め制御が可能である。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて、詳細に説明する。

【００１１】 図３は本考案が実施されたリニアアクチュエータの概略構成図、図４は図３の Ｂ部拡大図を示す。図３および図４において、リニアアクチュエータ１は、主と してヨーク３および可動子５から構成されている。

【００１２】 ヨーク３は、多数のコアーを積層してなり、ヨーク３内に対向して設けられた センタヨーク７Ａ，７Ｂと、センタヨーク７Ａ，７Ｂに直交し互いに対向して設 けられた中央電極８Ａ，８Ｂと、センタヨーク７Ａ，７Ｂにそれぞれ巻回された コイル９Ａ，９Ｂとからなる。

【００１３】 また、可動子５は、中央電極８Ａ，８Ｂの間に介在し、センタヨーク７Ａ，７ Ｂとの間を変位自在に設けられ、この可動子５の両側面に前記センタヨーク７Ａ ，７Ｂに対向してそれぞれ固着された永久磁石１１Ａ，１１Ｂと、この可動子５ に直結されセンタヨーク７Ａ，７Ｂ内を移動自在に貫通する出力軸１３とからな る。この出力軸１３の一端が図示されない油空圧バルブのスプールに連結され、 他端がヨーク３の外側に設けられた差動トランス１５内にあるものとする。

【００１４】 このように構成されたことにより、リニアアクチュエータ１は、コイル９Ａ， ９Ｂへの電流を制御することによって、推力発生面である永久磁石１１Ａ，１１ Ｂとセンタヨーク７Ａ，７Ｂとの間に発生する吸引力および反発力である推力Ｆ としての変位ｘを制御することができる。

【００１５】 この際、差動トランス１５によって、出力軸１３の変位ｘが検出され、前記油 空圧バルブの制御装置（図示省略）へフィードバックされるものとする。なお、 出力軸用リニアベアリング１７がヨーク３内に設けられ、出力軸１３の変位を円 滑にする。

【００１６】 次に、図１は本考案の一実施例である図４のＡ−Ａ断面図を示す。図において センタヨーク７Ａ，７Ｂは可動子５と断面を同一形状とする円形に形成されてい る。このように、センタヨーク７Ａ，７Ｂが形成されたことにより、図２に示す ように励磁電流零アンペアにおける推力（ディテント力）の変位に対する傾きが 従来技術による推力特性線ｂに比較して、本考案技術による推力特性線ａでは小 さくなることを示すものである。

【００１７】 従って、このような本考案のリニアアクチュエータ１を前記油空圧バルブ適用 した場合には、発振、位置決め精度のよい安定した系が形成され、高速、高応答 、高性能なバルブ制御が可能である。

【００１８】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜の設計的変更を 行うことにより、他の態様においても使用が可能であって、例えば可動子５およ び永久磁石１１Ａ，１１Ｂの形状をセンタヨーク７Ａ，７Ｂと同一形状の正方形 としても、同一の効果を奏することができる。

【００１９】

【考案の効果】

上述の説明ですでに明らかなように、本考案のリニアアクチュエータの構造は 、センタヨークの断面形状と前記可動子の断面形状とを同一形状とすることによ って、従来技術の問題点が有効に解決され、ディテント力が低減され、発振およ び位置決め精度が向上し、高速、高応答、高性能な位置決め制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である図３のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図２】リニアフクチュエータの推力特性線図である。

【図３】本考案が実施されたリニアアクチュエータの概
略構成図である。

【図４】図３のＢ部拡大図である。

【符号の説明】

１ リニアアクチュエータ ３ ヨーク ５ 可動子 ７Ａ，７Ｂ センタヨーク ９Ａ，９Ｂ コイル １１Ａ，１１Ｂ 永久磁石 １３ 出力軸 １５ 差動トランス

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨーク内に対向して設けられたセンタヨ
   ークと、このセンタヨークにそれぞれ巻回されたコイル
   と、前記センタヨークと直交し前記ヨーク内に対向して
   設けられた中央磁極と、この中央磁極の間に介在し前記
   センタヨークとの間を変位自在に設けられた可動子と、
   前記センタヨークに対向する前記可動子の両側面にそれ
   ぞれ貼付された永久磁石と、前記可動子に設けられ一端
   が前記センタヨーク内を貫通し前記コイルに流れる電流
   を制御することにより前記可動子に発生する変位による
   推力が制御される出力軸とを有するリニアアクチュエー
   タであって、前記センタヨークの断面形状と前記可動子
   の断面形状とを同一形状とすることを特徴とするリニア
   アクチュエータの構造。