JPH08289525A - 直線移動型の電磁アクチュエータ - Google Patents

直線移動型の電磁アクチュエータ

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Publication number
JPH08289525A
JPH08289525A JP9211995A JP9211995A JPH08289525A JP H08289525 A JPH08289525 A JP H08289525A JP 9211995 A JP9211995 A JP 9211995A JP 9211995 A JP9211995 A JP 9211995A JP H08289525 A JPH08289525 A JP H08289525A
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JP
Japan
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holding member
magnet
conductor
electromagnetic actuator
conductor holding
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Pending
Application number
JP9211995A
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English (en)
Inventor
Kenpei Kiyou
建平 況
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Daifuku Co Ltd
Original Assignee
Daifuku Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の大型化を可及的に抑制しながら推進力
を大きくする。 【構成】 永久磁石PMを備えた磁石保持部材MHと、
導電部材CEを備えた導体保持部材CHとが、互いに対
向する面に沿う状態で直線的に相対移動自在に設けら
れ、前記磁石保持部材MHと前記導体保持部材との相対
移動方向に推進力を生じるように、前記永久磁石PM及
び前記導電部材CEが配置され、前記永久磁石PMと共
に前記導電部材CEと交差する磁路を形成する磁性体M
Rが備えられた直線移動型の電磁アクチュエータにおい
て、前記永久磁石PMが、前記相対移動方向に、隣合う
永久磁石PMの磁界が互いに逆方向を向く状態で、3個
以上並べて配置され、前記導電部材CEが、前記3個以
上の永久磁石PMの夫々に対応して、通電方向が交互と
なるように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石を備えた磁石
保持部材と、導電部材を備えた導体保持部材とが、互い
に対向する面に沿う状態で直線的に相対移動自在に設け
られ、前記磁石保持部材と前記導体保持部材との相対移
動方向に推進力を生じるように、前記永久磁石及び前記
導電部材が配置され、前記永久磁石と共に前記導電部材
と交差する磁路を形成する磁性体が、前記磁石保持部材
及び導体保持部材の夫々に備えられた直線移動型の電磁
アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】かかる直線移動型の電磁アクチュエータ
は、導電部材を流れる電流と永久磁石の磁界との相互作
用により、磁石保持部材と導体保持部材とを直線的に相
対移動させる推進力を発生し、例えばエアシリンダ等と
同様に、可動機構の駆動用動力源等として利用される。
この直線移動型の電磁アクチュエータは、磁界を効率良
く形成させるため、従来、磁界の向きが逆方向を向いた
二つの永久磁石を隣合わせて磁石保持部材に配置して磁
界のループを形成し、且つ、その磁界のループ内に磁路
を形成する磁性体を配置する構成が考えられている。と
ころで、このような構成において、磁石保持部材と導体
保持部材とを相対移動させる推進力を大きくする必要が
ある場合には、大型の永久磁石を採用して発生する磁界
を強くし、導電部材に通電する電流量を大きくすること
によって、又は、上記構成の電磁アクチュエータを複数
個連結して配置することによって対応することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来構成
においては、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動
の推進力を大きくするために、永久磁石や導電部材の大
型化により電磁アクチュエータが大型化してしまう。
又、電磁アクチュエータを複数個連結する場合では、複
数個連結した電磁アクチュエータの夫々が、相対移動方
向において、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動
量すなわち電磁アクチュエータのストローク長に対応す
る寸法余裕を備えた長さとなるため、やはり電磁アクチ
ュエータが大型化してしまい改善が望まれていた。本発
明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その第
1の目的は、装置の大型化を可及的に抑制しながら推進
力を大きくする点にある。第2の目的は、直線移動型の
電磁アクチュエータを、より便利なものとしながら、上
記第1の目的を達する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の直線移動型の電
磁アクチュエータは、永久磁石を備えた磁石保持部材
と、導電部材を備えた導体保持部材とが、互いに対向す
る面に沿う状態で直線的に相対移動自在に設けられ、前
記磁石保持部材と前記導体保持部材との相対移動方向に
推進力を生じるように、前記永久磁石及び前記導電部材
が配置され、前記永久磁石と共に前記導電部材と交差す
る磁路を形成する磁性体が備えられたものであって、そ
の第1特徴構成は、前記永久磁石が、前記相対移動方向
に、隣合う永久磁石の磁界が互いに逆方向を向く状態
で、3個以上並べて配置され、前記導電部材が、前記3
個以上の永久磁石の夫々に対応して、通電方向が交互と
なるように形成された点にある。
【0005】第2特徴構成は、上記第1特徴構成におい
て、前記導電部材が、周方向が電流の流れ方向となるよ
うに略筒状に巻回されたコイルにより構成され、前記永
久磁石が、前記コイルの内方側又は外方側において、前
記コイルに対して法線方向に磁界を作用させるように配
置された点にある。第3特徴構成は、上記第1又は第2
特徴構成において、前記相対移動を許容する停止解除状
態と、前記磁石保持部材及び前記導体保持部材を停止保
持する停止保持状態とに切換可能な停止保持機構が設け
られた点にある。第4特徴構成は、上記第3特徴構成に
おいて、前記導体保持部材が中空形状に形成され、前記
磁石保持部材が、前記導体保持部材内に収納され、前記
停止保持機構は、前記磁石保持部材と前記導体保持部材
との間に形成される空間に流体が充填され、前記相対移
動に伴って、前記相対移動方向における前記磁石保持部
材の前後両側の空間に充填された流体が相互に移動する
の許容する状態と、阻止する状態とに切換可能な第1流
路閉塞手段が備えられて構成されている点にある。
【0006】第5特徴構成は、上記第3特徴構成におい
て、前記導体保持部材が中空形状に形成され、前記磁石
保持部材が、前記導体保持部材内に収納され、前記磁石
保持部材と前記導体保持部材との間に形成される空間に
流体が充填され、前記導体保持部材及び前記磁石保持部
材が、前記相対移動方向における前記磁石保持部材の前
後両側に充填された流体が相互に移動するのを阻止する
ように形成され、前記前後両側の空間夫々から前記流体
を導く一対の案内管と、その一対の案内管夫々の先端部
に備えられた一対のピストン部材と、その一対のピスト
ン部材の協働により姿勢変化する操作片とが設けられ、
前記停止保持機構は、前記一対の案内管夫々に設けられ
て、流体の移動を許容する状態と阻止する状態とに切換
える第2流路閉塞手段にて構成されている点にある。
【0007】第6特徴構成は、上記第1、第2、第3、
第4又は第5特徴構成において、前記導電部材が、前記
3個以上の永久磁石の夫々に対応した部分毎に通電を入
り切り可能に構成されている点にある。第7特徴構成
は、第1、第2又は第3特徴構成において、前記導体保
持部材が中空形状に形成され、前記磁石保持部材が、前
記導体保持部材内に収納され、前記導体保持部材及び前
記磁石保持部材が、前記相対移動方向における前記磁石
保持部材の前後両側の空間の間で空気が相互に移動する
のを阻止するように形成され、前記導体保持部材に、前
記前後両側の空間の夫々を外部に連通する連通孔が形成
され、前記連通孔を開閉する弁体が、前記連通孔におい
て外部に向かって作用する気体圧により開き駆動され、
且つ、付勢手段により閉じ側に付勢される状態で備えら
れている点にある。第8特徴構成は、上記第7特徴構成
において、前記付勢手段が付勢力を調整可能に構成され
ている点にある。
【0008】
【作用】本発明の第1特徴構成によれば、永久磁石を、
磁石保持部材と導体保持部材との相対移動方向に、隣合
う永久磁石の磁界が互いに逆方向を向く状態で3個以上
並べて配置されるので、隣合う永久磁石間で効果的な磁
界が形成され、又、これらの永久磁石に対応する導電部
材は、これらの永久磁石との相互作用により生じる推進
力が同一方向を向くように、通電方向が交互となるよう
に配置されている。従って、3個以上並べて配置された
永久磁石の夫々が効果的に推進力の発生に寄与する。
又、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動量すなわ
ち電磁アクチュエータのストローク長に対応する寸法余
裕は、永久磁石が2個の場合とそれほど変わらない。本
発明の第2特徴構成によれば、導電部材が略筒状に巻回
されたコイルにより形成され、永久磁石がそのコイルに
対して法線方向に磁界を作用させるので、永久磁石の磁
界とコイルである導電部材に流れる電流とが効果的に相
互作用し、効率良く推進力を発生する。
【0009】本発明の第3特徴構成によれば、停止保持
機構によって、磁石保持部材と導体保持部材との相対移
動を許容する停止解除状態と、磁石保持部材及び導体保
持部材を停止保持する停止保持状態とに切り換えること
ができる。従って、永久磁石の磁界と導電部材を流れる
電流との相互作用だけでは、磁石保持部材と導体保持部
材とを停止保持するのは必ずしも容易ではないが、停止
保持機構によって的確に停止保持できるのである。本発
明の第4特徴構成によれば、中空形状の導体保持部材内
に充填された流体の移動の許否を切り換えるだけで、停
止保持状態と停止解除状態とに切り換えることができ
る。本発明の第5特徴構成によれば、磁石保持部材と導
体保持部材との相対移動を、一対の案内管によって流体
の移動として取り出すことができ、なお且つ、その流体
の移動の許否を切り換えることで、停止保持状態と停止
解除状態とに切り換えることができる。
【0010】本発明の第6特徴構成によれば、導電部材
に対する通電を、3個以上設けられた永久磁石に対応す
る部分毎に、入り切りできるので、必要に応じて電磁ア
クチュエータの推進力を切換えることができる。本発明
の第7特徴構成によれば、磁石保持部材と導体保持部材
との相対移動に伴って、磁石保持部材に圧縮された導体
保持部材内の空気が連通孔を通って外部に出て行く。こ
の際、連通孔を通過する空気の気体圧により連通孔の開
閉する弁体を開き駆動するが、この弁体は付勢手段によ
り閉じ側に付勢されているので、連通孔を通過する空気
に対して抵抗として作用し、磁石保持部材と導体保持部
材との相対移動に対しても抵抗として作用することにな
る。すなわち、付勢手段の付勢力を適当に設定すること
で、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動の速度を
設定することができる。本発明の第8特徴構成によれ
ば、上記の弁体を閉じ側に付勢する付勢手段の付勢力を
調整することができるので、磁石保持部材と導体保持部
材との相対移動の速度を所望通り調整することができ
る。
【0011】
【発明の効果】上記第1特徴構成によれば、3個以上並
べて配置された永久磁石の夫々が効果的に推進力の発生
に寄与し、又、磁石保持部材と導体保持部材との相対移
動量すなわち電磁アクチュエータのストローク長に対応
する寸法余裕は、永久磁石が2個の場合とそれほど変わ
らないので、構成の大型化を可及的に抑制しながら推進
力を大きくすることができる。上記第2特徴構成によれ
ば、永久磁石の磁界とコイルである導電部材に流れる電
流とが効果的に相互作用し、効率良く推進力を発生する
ので、更に、構成の大型化を抑制しながら推進力を大き
くすることができる。上記第3特徴構成によれば、磁石
保持部材と導体保持部材とを的確に停止保持できるの
で、直線移動型の電磁アクチュエータをより便利なもの
としながら、上記第1又は第2特徴構成による効果を奏
することができる。
【0012】上記第4特徴構成によれば、中空形状の導
体保持部材内に充填された流体の移動の許否を切り換え
るだけで、停止保持状態と停止解除状態とに切り換える
ことができるので、簡素な構成で上記第3特徴構成によ
る効果を奏することができる。上記第5特徴構成によれ
ば、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動を、一対
の案内管によって流体の移動として取り出すことがで
き、なお且つ、その流体の移動の許否を切り換えること
で、停止保持状態と停止解除状態とに切り換えることが
できるので、案内管の配置構成等の設計次第で種々の用
途に対応させることが可能となり、直線移動型の電磁ア
クチュエータをより便利なものとしながら、上記第3特
徴構成による効果を奏することができる。
【0013】上記第6特徴構成によれば、必要に応じて
電磁アクチュエータの推進力を切換えることができるの
で、直線移動型の電磁アクチュエータをより便利なもの
としながら、上記第1、第2、第3、第4又は第5特徴
構成による効果を奏することができる。上記第7特徴構
成によれば、磁石保持部材と導体保持部材との相対移動
の速度を設定することができるので、直線移動型の電磁
アクチュエータをより便利なものとしながら、上記第
1、第2又は第3特徴構成による効果を奏することがで
きる。上記第8特徴構成によれば、磁石保持部材と導体
保持部材との相対移動の速度を所望通り調整することが
できるので、直線移動型の電磁アクチュエータをより便
利なものとしながら、上記第7特徴構成による効果を奏
することができる。
【0014】
【実施例】本発明の直線移動型の電磁アクチュエータの
実施例を図面に基づいて説明する。
【0015】〔第1実施例〕第1実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図1の断面図に示すように、
導電部材CEであるコイルCOを備えた円筒状の導体保
持部材CHと、永久磁石PMを備えた円柱状の磁石保持
部材MHとからなり、導体保持部材CHと磁石保持部材
MHとは、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとが、
互いに対向する面に沿う状態で直線的に相対移動自在で
あり、導体保持部材CHが円筒状であることから、その
円筒軸芯方向に相対移動自在としてある。導体保持部材
CHは、円筒状の外筒4bと、コイルCOと、コイルC
Oを巻回した薄肉円筒状のコイル支持筒4aと、外筒4
b及びコイル支持筒4aを円筒軸芯方向の両側から挟持
する一対の蓋体2とからなり、これらの部材により全体
として中空形状に形成されている。一対の蓋体2は、図
2に示すように、四隅をタイロッド3にて連結されてい
る。
【0016】一対の蓋体2には、夫々、導体保持部材C
Hの内部の空間を外部に連通する連通孔2aが形成さ
れ、連通孔2aの途中には、連通孔2aを開閉する弁体
2bが設けられている。弁体2bは付勢手段であるコイ
ルスプリング2cの一端部に係止され、コイルスプリン
グ2cにて、図1における蓋体2の内部側すなわち連通
孔2aの閉じ側に付勢されている。コイルスプリング2
cの他端部はバネ圧調整ネジ2dに係止され、コイルス
プリング2cは弁体2bとバネ圧調整ネジ2dとに挟持
される状態としてあり、バネ圧調整ネジ2dにて弁体2
bに作用する付勢力を調整できる。つまり、バネ圧調整
ネジ2dを締め込むことで弁体2bに作用する付勢力を
強くし、バネ圧調整ネジ2dを緩めることで弁体2bに
作用する付勢力を弱くすることができる。バネ圧調整ネ
ジ2dを調整後は、ロックナット2eを締め込むことで
バネ圧調整ネジ2dの回動を阻止できる。コイルCO
は、図3に示すように、コイル支持筒4aの円形断面の
周方向に巻回され、その巻回途中において2回巻回方向
を180度転換させており、巻回方向が交互となる3つ
の領域に分かれる。コイル支持筒4aは、コイルCOが
巻回された状態で、外筒4bに挿嵌される。
【0017】磁石保持部材MHは、円筒状の磁石支持筒
5aと、その磁石支持筒5aに外嵌する3個のリング状
の永久磁石PMと、3個の永久磁石PM間の空間を埋め
る2個の筒状スペーサ5bと、磁石支持筒5a,永久磁
石PM及び筒状スペーサ5bを円筒軸芯方向の両側から
挟持する一対の筒底部材5cとからなり、全体として略
円柱状に形成され、その円柱軸芯方向の長さは、導体保
持部材CHの内部空間において、電磁アクチュエータ1
のストローク量に相当する相対移動が可能な寸法に設定
されている。
【0018】この磁石保持部材MHの円形断面の外径
は、導体保持部材CHの円形断面の内径よりも僅かに小
さくなるように設定してあり、詳細な説明は省略する
が、磁石保持部材MHの外周と導体保持部材CHの内周
との間の隙間は、パッキン等により円形断面の全周に亘
って気密保持されている。磁石保持部材MHには筒底部
材5cの円形断面の中央部を貫通する状態でピストンロ
ッド6が固着され、ピストンロッド6の一方の端部は蓋
体2の貫通して外部に突出している。
【0019】リング状の永久磁石PMは、磁石支持筒5
aの円筒軸芯方向端部側に配置される2つの永久磁石P
Mは外周側がS極で内周側がN極となるように磁化され
ており、磁石支持筒5aの円筒軸芯方向中央部に配置さ
れる永久磁石PMは外周側がN極で内周側がS極となる
ように磁化されている。つまり、磁石保持部材MHと導
体保持部材CHとの相対移動方向に、隣合う永久磁石P
Mの磁界が互いに逆方向を向く状態で並べて配置してあ
るのである。導体保持部材CHの外筒4bと磁石保持部
材MHの磁石支持筒5aとは、3つの永久磁石PMと共
に磁路を形成する磁性体MRとしてあり、図1中におい
て、1点鎖線Dで示すようなコイルCOと交差する磁路
が形成される。又、磁石支持筒5aの円筒軸芯方向中央
部に配置される永久磁石PMは、円筒軸芯方向端部側に
配置される2つの永久磁石PMに較べて、円筒軸芯方向
の長さを略倍にして、磁界の強さを略倍にし、3つの永
久磁石PMが全体としてバランスのとれた磁界を形成す
るようにしてある。尚、隣合う永久磁石PMの磁界が互
いに逆方向を向く状態であれば、磁極が上記の磁極配置
と異なっても良い。
【0020】この3つの永久磁石PMは、上記のコイル
COにおける巻回方向が交互となる3つの領域の夫々と
対応しており、夫々が対応するコイルCOの各領域の範
囲内で円筒軸芯方向に相対移動する。コイルCOの3つ
の領域の円筒軸芯方向の幅は、夫々、対応する永久磁石
PMの移動範囲全体に亘る幅としてあり、最も円筒軸芯
方向の長さが長い円筒軸芯方向中央部の永久磁石PMと
対応するコイルCOの領域の幅が他の領域に較べて広く
なっている。又、導体保持部材CHと磁石保持部材MH
との相対移動量も、上記の3つの永久磁石PMの移動範
囲とほぼ一致させるように、磁石保持部材MHの円筒軸
芯方向の長さが設定され、この永久磁石PMの移動範囲
が電磁アクチュエータ1のストローク量となっている。
【0021】磁石保持部材MHにおける相対移動方向の
前後には導体保持部材CHとの間で気密状態の空間が生
じるが、その前後の空間の夫々は上記した連通孔2aに
て外部と連通することになり、導体保持部材CHと磁石
保持部材MHとの相対移動によって圧縮された空気は連
通孔2aと通って外部に抜ける。又、その相対移動によ
って膨張する側の空間には、その空間に対する空気の吸
引のみ許容する図示しない弁を通して、空気が引き込ま
れる。この際、連通孔2aに設けられた弁体2bは、連
通孔2aを通過する空気に対して抵抗として作用し、そ
の抵抗の程度は、コイルスプリング2cの付勢力をバネ
圧調整ネジ2dを調整して強弱を設定できる。従って、
コイルCOと永久磁石PMとで生じる推進力が同じであ
っても、バネ圧調整ネジ2dによって、導体保持部材C
Hと磁石保持部材MHとの相対移動の速度を調整できる
のである。尚、このように連通孔2aを通過する空気に
作用する抵抗を変化させるには、上記の構成の他、弁体
2bをいわゆるニードルバルブのような形状に形成し
て、連通孔2aの径を可変とすることによっても達成で
きる。
【0022】以下、本実施例の直線移動型の電磁アクチ
ュエータ1の作動を簡単に説明する。コイルCOに対し
て図示しない電源から直流電流を供給すると、コイルC
Oに流れる電流と永久磁石PMによる磁界との相互作用
により、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとの相対
移動方向すなわち円筒軸芯方向に推進力を生じる。例え
ば、コイルCOの巻回方向を示す図3の矢印の向きに通
電したとすると、導体保持部材CHを固定した場合、3
つの永久磁石PMとコイルCOにおける巻回方向が交互
となる3つの領域とによって発生した推進力が、磁石保
持部材MHを、図1において実線で示す位置から二点鎖
線で示す位置に移動させる。又、コイルCOに供給する
直流電流の通電方向を逆にすると、上記と逆方向に磁石
保持部材MHを移動させる。
【0023】〔第2実施例〕第2実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図4の断面図に示すように、
永久磁石PMを備えた磁石保持部材MHが、導電部材C
EであるコイルCOを備えた導体保持部材CHの外側に
位置する構成としてある。導体支持部材CHは、円筒状
に形成したコイル支持筒14aに図3に示す巻回方向と
同様にコイルCOを巻回したものである。又、磁石保持
体PMは、円筒状に形成した磁石支持筒15aの内周に
3つのリング状の永久磁石PMが取り付けられた構成と
してある。永久磁石PMの磁極は、第1実施例と同様に
内周側及び外周側の一方をS極に他方をN極に磁化して
おり、且つ、円筒軸芯方向で隣合う永久磁石PMの磁界
の方向が互いに逆方向となるようにしてある。導体保持
部材CHのコイル支持筒14aと磁石保持部材MHの磁
石支持筒15aとは、3つの永久磁石PMと共に磁路を
形成する磁性体MRとしてある。
【0024】コイルCOにおける巻回方向が交互となる
3つの領域は、第1実施例と同様に、3つの永久磁石P
Mの夫々と対応しており、夫々の永久磁石PMは対応す
るコイルCOの領域の範囲内で相対移動可能であり、こ
の相対移動の範囲が電磁アクチュエータ1のストローク
量に相当する。この第2実施例の電磁アクチュエータ1
でも、導体支持部材CHを固定した場合、コイルCOに
直流電流を通電すると、その通電方向に応じて、図4中
矢印Aで示す方向に磁石保持部材MHが移動する。
【0025】〔第3実施例〕第3実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図5の断面図に示すように、
導電部材CEであるコイルCOを備えた導体保持部材C
Hを内筒部材IHと外筒部材OHとからなる2重筒状に
形成し、永久磁石PMを備えた磁石保持部材MHを内筒
部材IHと外筒部材OHとの間の空間に挿通する構成と
してある。導体保持部材CHの内筒部材IHは、円筒状
に形成したコイル支持筒24aに図3に示す巻回方向と
同様にコイルCOを巻回したものであり、外筒部材OH
は、図5では図示を省略しているが、第1実施例におけ
るコイル支持筒4aと同様の形状のものに図3に示す巻
回方向にコイルCOを巻回したものを円筒状に形成した
外筒24bに挿嵌して構成されている。内筒部材IHの
円筒軸芯方向一端部には、蓋部材22が嵌合されてい
る。磁石保持部材MHは、有底筒状の磁石保持筒25a
の側周部に3つのリング状の永久磁石PMが埋め込まれ
て構成されている。内筒部材IHのコイル支持筒24a
と外筒部材OHの外筒24bとは、3つの永久磁石PM
と共に磁路を形成する磁性体MRとしてある。
【0026】磁石保持筒25aの底面からはガイド棒2
5bが磁石保持筒25aの内方側に突出する状態で設け
られ、ガイド棒25cは内筒部材IHの蓋部材22を貫
通し、ガイド棒25cの先端部分には、蓋部材22と協
働で導体保持部材CHと磁石保持部材MHとの相対移動
の範囲を規制する係止片25cが形成されている。この
第3実施例の電磁アクチュエータ1でも、導体支持部材
CHを固定した場合、内筒部材IH及び外筒部材OH夫
々のコイルCOに直流電流を通電すると、その通電方向
に応じて、図5中矢印Bで示す方向に磁石保持部材MH
が移動する。
【0027】〔第4実施例〕第4実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、導体保持部材CH及び磁石保
持部材MHの基本構成は、連通孔2aを設けないない点
等を除いて第1実施例と同様で、更に、停止保持機構S
Hが付加されて構成されている。停止保持機構SHは、
中空形状に形成された導体保持部材CHの内部空間にお
ける、磁石保持部材MHの相対移動方向の前後両側の空
間に流体FLが充填され、導体保持部材CHの外部を通
る連通管30によってその前後両側の空間が連通され、
更に、連通管30の途中に、流体FLの移動を阻止する
状態と流体FLの移動を許容する状態とに切換可能な第
1流路閉塞手段FSである開閉弁31が設けられて構成
されている。尚、この流体FLとしては空気又は油等で
良いが、迅速に停止させるためには圧力が印加されても
体積の縮小の小さいものが望ましい。又、導体保持部材
CHの内周と磁石保持部材MHの外周との隙間は、図示
しないパッキン等によって充填した流体FLが移動でき
ないようにしてある。尚、開閉弁31は、手動操作する
構成でも良いし、電磁弁で構成して自動開閉するように
しても良く、以下の他の実施例において同様の機能を有
する開閉弁についても同様である。
【0028】この第4実施例の電磁アクチュエータ1
は、開閉弁31を閉じている状態では、連通管30内を
流体FLが移動できず、このため導体保持部材CHと磁
石保持部材MHとは停止保持される。一方、開閉弁31
を開いている状態では、連通管30内を流体FLが移動
できるので、コイルCOに直流電流を通電することで、
導体保持部材CHと磁石保持部材MHとが円筒軸芯方向
に相対移動する。又、コイルCOに通電して導体保持部
材CHと磁石保持部材MHとを相対移動させているとき
に開閉弁31を閉じることで、制動作用させることもで
きる。
【0029】〔第5実施例〕第5実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図7に断面図を示すように、
第4実施例とは停止保持機構SHの構成が異なり、第4
実施例の連通管30が導体保持部材CHの外部を通るの
に対して、同様の機能を有する連通管40が、磁石保持
部材MHの内部を貫通する状態で設けられている点が異
なる。尚、第5実施例においても、連通管40の途中に
第1流路閉塞手段FSである開閉弁41が備えられてい
る。
【0030】この第5実施例の電磁アクチュエータ1
は、第4実施例と同様に、開閉弁41を閉じている状態
では、連通管40内を流体FLが移動できず、このため
導体保持部材CHと磁石保持部材MHとは停止保持され
る。一方、開閉弁41を開いている状態では、連通管4
0内を流体FLが移動できるので、コイルCOに直流電
流を通電することで、導体保持部材CHと磁石保持部材
MHとが円筒軸芯方向に相対移動する。又、コイルCO
に通電して導体保持部材CHと磁石保持部材MHとを相
対移動させているときに開閉弁41を閉じることで、制
動作用させることもできる。
【0031】〔第6実施例〕第6実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図8に示すように、導体保持
部材CH及び磁石保持部材MHの基本構成は、連通孔2
aを設けないない点等を除いて第1実施例と同様である
が、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとの相対移動
を流体FLの移動を介して、外部に取り出している点で
異なる。中空形状に形成された導体保持部材CHの内部
空間における、磁石保持部材MHの相対移動方向の前後
両側の空間に流体FLが充填され、その前後両側の空間
の夫々から流体FLを導く一対の案内管50が設けられ
ている。この一対の案内管50は、コの字状に屈曲さ
れ、夫々の先端部にピストン部材51が一対に設けられ
ている。この一対のピストン部材51は一体に連結さ
れ、その連結部分に操作片52が取り付けられている。
一対の案内管50の夫々には、その途中箇所において、
流体FLの移動を阻止する状態と流体FLの移動を許容
する状態とに切換可能な第2流路閉塞手段SSである開
閉弁53が設けられいる。尚、導体保持部材CHの内周
面と磁石保持部材MHの外周面との隙間は、図示しない
パッキン等によって充填した流体FLが移動できないよ
うにしてある。
【0032】この第6実施例の電磁アクチュエータ1
は、開閉弁53が開いている状態で、コイルCOに直流
電流を通電すると、導体保持部材CHと磁石保持部材M
Hとが円筒軸芯方向に相対移動すると、その相対移動に
伴って流体FLが移動して、操作片52を図8中矢印C
にて示す方向に移動する。又、停止保持機構SHを構成
する開閉弁53を閉じることで操作片52を停止保持で
き、更に、コイルCOに通電して導体保持部材CHと磁
石保持部材MHとを相対移動させているときに開閉弁5
3を閉じることで、制動作用させることもできる。つま
り、流体FLを停止保持機構SHの一部として利用する
と共に、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとの相対
移動を外部に取り出すことにも利用しているのである。
【0033】〔第7実施例〕第7実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図9の断面図に示すように、
第4乃至第6実施例が、流体FLを利用して停止保持機
構SHを構成しているのに対して、電磁力によって停止
保持する構成としている点で異なる。尚、導体保持部材
CH及び磁石保持部材MHの基本構成は第4乃至第6実
施例と同様である。導体保持部材CHには、導体保持部
材CHの円筒軸芯方向両端部の蓋体72に、磁石保持部
材MHの円筒軸芯方向の両端部から突出するピストンロ
ッド76に吸引作用して磁石保持部材MHを停止保持す
る停止保持用永久磁石70が設けられ、その停止保持用
永久磁石70の周囲には、停止保持用永久磁石70の磁
界を打ち消すための消磁用コイル70a及びヨーク材7
0bが設けられている。
【0034】第7実施例の電磁アクチュエータ1は、消
磁用コイル70aに通電していない状態では、停止保持
用永久磁石70の吸引力がピストンロッド76に作用
し、このため導体保持部材CHと磁石保持部材MHとは
停止保持される。一方、消磁用コイル70aに通電して
いる状態では、停止保持用永久磁石70の吸引力が打ち
消され、コイルCOに直流電流を通電することで、導体
保持部材CHと磁石保持部材MHとが円筒軸芯方向に相
対移動する。又、コイルCOに通電して導体保持部材C
Hと磁石保持部材MHとを相対移動させているときに消
磁用コイル70aの通電を停止することで、制動作用さ
せることもできる。このように、導体保持部材CHと磁
石保持部材MHとを相対移動させるときのみ消磁用コイ
ル70aに通電する構成として、消費電力の低減を図っ
ている。
【0035】〔第8実施例〕第8実施例の直線移動型の
電磁アクチュエータ1は、図10の断面図に示すよう
に、停止保持機構SHを、機械的な係合作用により停止
保持する構成としている点で上記第4乃至第7実施例と
異なる。尚、導体保持部材CH及び磁石保持部材MHの
基本構成は第4乃至第7実施例と同様である。導体保持
部材CHには、導体保持部材CHの円筒軸芯方向両端部
の蓋体82に、磁石保持部材MHの円筒軸芯方向の両端
部から突出するピストンロッド86に形成された保持用
穴86aと係合するための係合片80aを備えたソレノ
イド80が設けられている。ピストンロッド86には、
導体保持部材CHと磁石保持部材MHとの相対移動方向
に沿って複数個の保持用穴86aが形成されており、複
数段階の位置で、ピストンロッド86を停止保持できる
ように構成してある。
【0036】第8実施例の電磁アクチュエータ1は、ソ
レノイド80に通電することにより係合片80aを突出
させ、ピストンロッド86の保持用穴86aと係合させ
た状態で、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとが停
止保持され、ソレノイド80への通電を停止し係合片8
0aを引退させた状態で、コイルCOに直流電流を通電
することで、導体保持部材CHと磁石保持部材MHとが
円筒軸芯方向に相対移動する。
【0037】〔その他の実施例〕 上記各実施例では、導体保持部材CH及び磁石保持
部材MHを略円筒状又は略円柱状に形成しているが、角
筒状又は角柱状等、その形状は適宜変更可能である。
又、筒状又は柱状の形状ではなく、平板状に形成しても
良い。 上記各実施例では、永久磁石PMを3つ用いる構成
としているが、4つ以上でも良い。 上記各実施例では、コイルCOにおける巻回方向が
交互となる3つの領域に対して一様に直流電流を通電す
る場合を説明しているが、3つの領域の夫々に対して各
別に通電を入り切りする構成として、発生する推進力を
可変としても良い。
【0038】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかる側部断面図
【図2】本発明の第1実施例にかかる正面図
【図3】本発明の第1実施例にかかるコイルの巻回方向
の説明図
【図4】本発明の第2実施例にかかる側部断面図
【図5】本発明の第3実施例にかかる側部断面図
【図6】本発明の第4実施例にかかる側部断面図
【図7】本発明の第5実施例にかかる側部断面図
【図8】本発明の第6実施例にかかる側部断面図
【図9】本発明の第7実施例にかかる側部断面図
【図10】本発明の第8実施例にかかる側部断面図
【符号の説明】
2a 連通孔 2b 弁体 2c 付勢手段 50 案内管 51 ピストン部材 52 操作片 CE 導電部材 CH 導体保持部材 CO コイル FL 流体 FS 第1流路閉塞手段 MH 磁石保持部材 MR 磁性体 PM 永久磁石 SH 停止保持機構 SS 第2流路閉塞手段

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石(PM)を備えた磁石保持部材
    (MH)と、導電部材(CE)を備えた導体保持部材
    (CH)とが、互いに対向する面に沿う状態で直線的に
    相対移動自在に設けられ、 前記磁石保持部材(MH)と前記導体保持部材との相対
    移動方向に推進力を生じるように、前記永久磁石(P
    M)及び前記導電部材(CE)が配置され、 前記永久磁石(PM)と共に前記導電部材(CE)と交
    差する磁路を形成する磁性体(MR)が備えられた直線
    移動型の電磁アクチュエータであって、 前記永久磁石(PM)が、前記相対移動方向に、隣合う
    永久磁石(PM)の磁界が互いに逆方向を向く状態で、
    3個以上並べて配置され、 前記導電部材(CE)が、前記3個以上の永久磁石(P
    M)の夫々に対応して、通電方向が交互となるように形
    成された直線移動型の電磁アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 前記導電部材(CE)が、周方向が電流
    の流れ方向となるように略筒状に巻回されたコイル(C
    O)により構成され、 前記永久磁石(PM)が、前記コイル(CO)の内方側
    又は外方側において、前記コイル(CO)に対して法線
    方向に磁界を作用させるように配置された請求項1記載
    の直線移動型の電磁アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 前記相対移動を許容する停止解除状態
    と、前記磁石保持部材(MH)及び前記導体保持部材
    (CH)を停止保持する停止保持状態とに切換可能な停
    止保持機構(SH)が設けられた請求項1又は2記載の
    直線移動型の電磁アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 前記導体保持部材(CH)が中空形状に
    形成され、 前記磁石保持部材(MH)が、前記導体保持部材(C
    H)内に収納され、 前記停止保持機構(SH)は、 前記磁石保持部材(MH)と前記導体保持部材(CH)
    との間に形成される空間に流体(FL)が充填され、 前記相対移動に伴って、前記相対移動方向における前記
    磁石保持部材(MH)の前後両側の空間に充填された流
    体(FL)が相互に移動するの許容する状態と、阻止す
    る状態とに切換可能な第1流路閉塞手段(FS)が備え
    られて構成されている請求項3記載の直線移動型の電磁
    アクチュエータ。
  5. 【請求項5】 前記導体保持部材(CH)が中空形状に
    形成され、 前記磁石保持部材(MH)が、前記導体保持部材(C
    H)内に収納され、 前記磁石保持部材(MH)と前記導体保持部材(CH)
    との間に形成される空間に流体(FL)が充填され、 前記導体保持部材(CH)及び前記磁石保持部材(M
    H)が、前記相対移動方向における前記磁石保持部材
    (MH)の前後両側に充填された流体(FL)が相互に
    移動するのを阻止するように形成され、 前記前後両側の空間夫々から前記流体(FL)を導く一
    対の案内管(50)と、 その一対の案内管(50)夫々の先端部に備えられた一
    対のピストン部材(51)と、 その一対のピストン部材(51)の協働により姿勢変化
    する操作片(52)とが設けられ、 前記停止保持機構(SH)は、前記一対の案内管(5
    0)夫々に設けられて、流体(FL)の移動を許容する
    状態と阻止する状態とに切換える第2流路閉塞手段(S
    S)にて構成されている請求項3記載の直線移動型の電
    磁アクチュエータ。
  6. 【請求項6】 前記導電部材(CE)が、前記3個以上
    の永久磁石(PM)の夫々に対応した部分毎に通電を入
    り切り可能に構成されている請求項1、2、3、4又は
    5記載の直線移動型の電磁アクチュエータ。
  7. 【請求項7】 前記導体保持部材(CH)が中空形状に
    形成され、 前記磁石保持部材(MH)が、前記導体保持部材(C
    H)内に収納され、 前記導体保持部材(CH)及び前記磁石保持部材(M
    H)が、前記相対移動方向における前記磁石保持部材
    (MH)の前後両側の空間の間で空気が相互に移動する
    のを阻止するように形成され、 前記導体保持部材(CH)に、前記前後両側の空間の夫
    々を外部に連通する連通孔(2a)が形成され、 前記連通孔(2a)を開閉する弁体(2b)が、前記連
    通孔(2a)において外部に向かって作用する気体圧に
    より開き駆動され、且つ、付勢手段(2c)により閉じ
    側に付勢される状態で備えられている請求項1、2又は
    3記載の直線移動型の電磁アクチュエータ。
  8. 【請求項8】 前記付勢手段(2c)が付勢力を調整可
    能に構成されている請求項7記載の直線移動型の電磁ア
    クチュエータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006246691A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Nippon Ekorojii Kk リニア振動アクチュエータモジュール
KR102453556B1 (ko) * 2022-02-24 2022-10-14 알엠에스테크놀러지(주) Mr 나노유체를 적용한 전자기식 작동기

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