JPH09163709A - 可動コイル型リニアアクチュエータ - Google Patents
可動コイル型リニアアクチュエータInfo
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- JPH09163709A JPH09163709A JP34473295A JP34473295A JPH09163709A JP H09163709 A JPH09163709 A JP H09163709A JP 34473295 A JP34473295 A JP 34473295A JP 34473295 A JP34473295 A JP 34473295A JP H09163709 A JPH09163709 A JP H09163709A
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- Japan
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- coil
- outer peripheral
- guide shaft
- movable coil
- guide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動部分及び装置全長を短くすることが可能
で、可動部分のがたつきのない円滑な摺動動作を可能と
する。 【解決手段】 同極対向された２個の永久磁石１１Ａ，
１１Ｂ間に軟磁性体１２を設けた構造を有する直線ガイ
ド体１０と、該直線ガイド体１０の外周を軸方向に移動
自在なボビン２１に駆動コイル２２及び速度検出用コイ
ル２３を巻装してなる可動コイル体２０と、可動コイル
体２０の本体部分を囲む外周ヨーク３０及びサイドヨー
ク３１と、外周ヨーク３０の両端に固定されたホルダー
３２で前記直線ガイド体１０の側方で平行に支持された
ガイド軸４０とを備え、前記可動コイル体２０が前記ガ
イド軸４０で案内されて摺動する構成である。
で、可動部分のがたつきのない円滑な摺動動作を可能と
する。 【解決手段】 同極対向された２個の永久磁石１１Ａ，
１１Ｂ間に軟磁性体１２を設けた構造を有する直線ガイ
ド体１０と、該直線ガイド体１０の外周を軸方向に移動
自在なボビン２１に駆動コイル２２及び速度検出用コイ
ル２３を巻装してなる可動コイル体２０と、可動コイル
体２０の本体部分を囲む外周ヨーク３０及びサイドヨー
ク３１と、外周ヨーク３０の両端に固定されたホルダー
３２で前記直線ガイド体１０の側方で平行に支持された
ガイド軸４０とを備え、前記可動コイル体２０が前記ガ
イド軸４０で案内されて摺動する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動コイルを巻回
した可動コイル体への通電により可動コイル体を直線移
動させることが可能な可動コイル型リニアアクチュエー
タに関する。
した可動コイル体への通電により可動コイル体を直線移
動させることが可能な可動コイル型リニアアクチュエー
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置としては、実開平３
−４０８７６号のソレノイド装置が知られている。この
ソレノイド装置は、図５に示すように、断面コ字状の円
筒形状の磁性体よりなる外部ヨーク１内に、同極対向さ
れた２個の永久磁石２，４を内部ヨーク３を挟んで固定
配置し、さらにサブヨーク５及びこれと一体の軸８を前
記永久磁石４上に固着し、前記外部ヨーク１と内部ヨー
ク３との隙間に筒状非磁性体の移動部材７を配置しかつ
前記軸８にて移動自在にガイドされるようにし、移動部
材７の挿入先端にコイル９を固定したものである。
−４０８７６号のソレノイド装置が知られている。この
ソレノイド装置は、図５に示すように、断面コ字状の円
筒形状の磁性体よりなる外部ヨーク１内に、同極対向さ
れた２個の永久磁石２，４を内部ヨーク３を挟んで固定
配置し、さらにサブヨーク５及びこれと一体の軸８を前
記永久磁石４上に固着し、前記外部ヨーク１と内部ヨー
ク３との隙間に筒状非磁性体の移動部材７を配置しかつ
前記軸８にて移動自在にガイドされるようにし、移動部
材７の挿入先端にコイル９を固定したものである。
【０００３】この場合、コイル９に通電すると、前記外
部ヨーク１と内部ヨーク３との隙間に発生している磁束
との磁気作用により前記軸８をガイド軸としてコイル９
と一体の移動部材７が直線的に移動する。
部ヨーク１と内部ヨーク３との隙間に発生している磁束
との磁気作用により前記軸８をガイド軸としてコイル９
と一体の移動部材７が直線的に移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
従来装置は、永久磁石２，４及び内部ヨーク３の他に、
動作出力を取り出すための移動部材７を移動自在にガイ
ドする軸８及び移動部材側の軸受部分にある程度の長さ
が必要となり、アクチュエータの全長を短く設計するこ
とができない。また、アクチュエータの端部にて出力を
ジョイントするために、アクチュエータを含むユニット
としても全長を短く設計することが難しい。
従来装置は、永久磁石２，４及び内部ヨーク３の他に、
動作出力を取り出すための移動部材７を移動自在にガイ
ドする軸８及び移動部材側の軸受部分にある程度の長さ
が必要となり、アクチュエータの全長を短く設計するこ
とができない。また、アクチュエータの端部にて出力を
ジョイントするために、アクチュエータを含むユニット
としても全長を短く設計することが難しい。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑み、可動部分及び
装置全長を短くすることが可能で、可動部分のがたつき
のない円滑な摺動動作を可能とした可動コイル型リニア
アクチュエータを提供することを目的とする。
装置全長を短くすることが可能で、可動部分のがたつき
のない円滑な摺動動作を可能とした可動コイル型リニア
アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００６】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
の実施の形態において明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可動コイル型リニアアクチュエータは、同
極対向された少なくとも２個の永久磁石間に軟磁性体を
設けた構造を有する直線界磁体と、該直線界磁体の外周
を軸方向に移動自在なボビンに駆動コイルを巻装してな
る可動コイル体と、前記直線界磁体の側方に平行配置さ
れた少なくとも１本のガイド軸とを備え、前記可動コイ
ル体が前記ガイド軸で案内されて摺動する構成となって
いる。
に、本発明の可動コイル型リニアアクチュエータは、同
極対向された少なくとも２個の永久磁石間に軟磁性体を
設けた構造を有する直線界磁体と、該直線界磁体の外周
を軸方向に移動自在なボビンに駆動コイルを巻装してな
る可動コイル体と、前記直線界磁体の側方に平行配置さ
れた少なくとも１本のガイド軸とを備え、前記可動コイ
ル体が前記ガイド軸で案内されて摺動する構成となって
いる。
【０００８】また、前記直線界磁体は、前記永久磁石及
び前記軟磁性体を非磁性パイプ部材で覆い保持した構成
とするとよい。
び前記軟磁性体を非磁性パイプ部材で覆い保持した構成
とするとよい。
【０００９】前記可動コイル体は前記ガイド軸が貫通し
て摺動する軸受構造を持ち、かつ前記ボビンは直線ガイ
ド体を構成する（直線ガイド体としての）前記直線界磁
体の外周面に微小面積で接する回り止め構造を持つもの
であってもよい。あるいは、前記ボビンは直線ガイド体
を構成する前記直線界磁体の外周に対して摺動する軸受
構造を持ち、前記可動コイル体は前記ガイド軸の外周面
に微小面積で接する回り止め構造を持つものであっても
よい。さらに、前記ガイド軸を２本設けた場合、前記可
動コイル体は一方のガイド軸が貫通して摺動する軸受構
造と他方のガイド軸に微小面積で接する回り止め構造と
を持つようにしてもよい。
て摺動する軸受構造を持ち、かつ前記ボビンは直線ガイ
ド体を構成する（直線ガイド体としての）前記直線界磁
体の外周面に微小面積で接する回り止め構造を持つもの
であってもよい。あるいは、前記ボビンは直線ガイド体
を構成する前記直線界磁体の外周に対して摺動する軸受
構造を持ち、前記可動コイル体は前記ガイド軸の外周面
に微小面積で接する回り止め構造を持つものであっても
よい。さらに、前記ガイド軸を２本設けた場合、前記可
動コイル体は一方のガイド軸が貫通して摺動する軸受構
造と他方のガイド軸に微小面積で接する回り止め構造と
を持つようにしてもよい。
【００１０】前記駆動コイルの可動範囲の外周側に軟磁
性体の外周ヨークを設け、かつ前記直線界磁体の両端面
側にサイドヨークを設ける構成としてもよい。そして、
前記外周ヨーク及びサイドヨークの一部又は全部をホル
ダーで覆って保持するとともに、該ホルダーで前記ガイ
ド軸を支持する構造とすることもできる。
性体の外周ヨークを設け、かつ前記直線界磁体の両端面
側にサイドヨークを設ける構成としてもよい。そして、
前記外周ヨーク及びサイドヨークの一部又は全部をホル
ダーで覆って保持するとともに、該ホルダーで前記ガイ
ド軸を支持する構造とすることもできる。
【００１１】さらに、前記外周ヨークに切欠を設け、前
記可動コイル体が有する出力取出し部を前記外周ヨーク
の外側に突出させるとともに、前記駆動コイルに接続す
る給電用端子を、前記外周ヨークの外側に突出した前記
可動コイル体の延長部又は前記出力取出し部に設ける構
成とすることができる。
記可動コイル体が有する出力取出し部を前記外周ヨーク
の外側に突出させるとともに、前記駆動コイルに接続す
る給電用端子を、前記外周ヨークの外側に突出した前記
可動コイル体の延長部又は前記出力取出し部に設ける構
成とすることができる。
【００１２】前記可動コイル体は前記ボビンに速度検出
用コイルをさらに巻装したものであってもよい。
用コイルをさらに巻装したものであってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る可動コイル型
リニアアクチュエータの実施の形態を図面に従って説明
する。
リニアアクチュエータの実施の形態を図面に従って説明
する。
【００１４】図１及び図２は本発明に係る可動コイル型
リニアアクチュエータの第１の実施の形態を示す。これ
らの図において、可動コイル型リニアアクチュエータ
は、２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及びそれらに挟まれ
た軟磁性体１２を非磁性パイプ部材１３で覆い保持した
直線ガイド体（直線界磁体）１０と、該直線ガイド体１
０の外周をその軸方向に移動（摺動）自在なボビン２１
に駆動コイル２２を巻装してなる可動コイル体２０と、
該可動コイル体２０の本体部分（駆動コイルを巻回した
部分）の移動空間を残して前記直線ガイド体１０の外側
を囲む如く配置された外周ヨーク３０と、外周ヨーク３
０の両端に配置されたサイドヨーク３１と、外周ヨーク
端部及びサイドヨーク外面を覆って保持するホルダー３
２と、該ホルダー３２で支持されたガイド軸４０とを備
えている。
リニアアクチュエータの第１の実施の形態を示す。これ
らの図において、可動コイル型リニアアクチュエータ
は、２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及びそれらに挟まれ
た軟磁性体１２を非磁性パイプ部材１３で覆い保持した
直線ガイド体（直線界磁体）１０と、該直線ガイド体１
０の外周をその軸方向に移動（摺動）自在なボビン２１
に駆動コイル２２を巻装してなる可動コイル体２０と、
該可動コイル体２０の本体部分（駆動コイルを巻回した
部分）の移動空間を残して前記直線ガイド体１０の外側
を囲む如く配置された外周ヨーク３０と、外周ヨーク３
０の両端に配置されたサイドヨーク３１と、外周ヨーク
端部及びサイドヨーク外面を覆って保持するホルダー３
２と、該ホルダー３２で支持されたガイド軸４０とを備
えている。
【００１５】前記永久磁石１１Ａ，１１Ｂは、例えば、
小型で強力な磁力を発生可能な円板又は円柱状希土類永
久磁石である。鉄等の円柱状の軟磁性体１２は同極対向
された２個の円板又は円柱状永久磁石１１Ａ，１１Ｂに
挟まれ吸着されていて、それらの外周面は同一となって
いる。永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及び軟磁性体１２は、非
磁性材料であるステンレス、真鍮等の非磁性金属、樹脂
等の薄肉の円筒状非磁性パイプ部材１３の内側に挿入さ
れることで当該パイプ部材１３で覆われるとともに一体
的に保持されている。このように、永久磁石１１Ａ，１
１Ｂと軟磁性体１２とをパイプ部材１３で覆って円柱形
状の直線ガイド体１０を構成することで、永久磁石１１
Ａ，１１Ｂ及び軟磁性体１２の保持一体化を確実にする
とともに、可動コイル体２０の摺動性の向上を実現して
いる。なお、直線ガイド体１０の軸方向（可動コイル体
２０が直線移動する長手方向）と永久磁石１１Ａ，１１
Ｂの磁化方向とが一致している。
小型で強力な磁力を発生可能な円板又は円柱状希土類永
久磁石である。鉄等の円柱状の軟磁性体１２は同極対向
された２個の円板又は円柱状永久磁石１１Ａ，１１Ｂに
挟まれ吸着されていて、それらの外周面は同一となって
いる。永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及び軟磁性体１２は、非
磁性材料であるステンレス、真鍮等の非磁性金属、樹脂
等の薄肉の円筒状非磁性パイプ部材１３の内側に挿入さ
れることで当該パイプ部材１３で覆われるとともに一体
的に保持されている。このように、永久磁石１１Ａ，１
１Ｂと軟磁性体１２とをパイプ部材１３で覆って円柱形
状の直線ガイド体１０を構成することで、永久磁石１１
Ａ，１１Ｂ及び軟磁性体１２の保持一体化を確実にする
とともに、可動コイル体２０の摺動性の向上を実現して
いる。なお、直線ガイド体１０の軸方向（可動コイル体
２０が直線移動する長手方向）と永久磁石１１Ａ，１１
Ｂの磁化方向とが一致している。
【００１６】前記円柱形状の直線ガイド体１０の外周に
沿って摺動自在な可動コイル体２０が有するボビン２１
は、例えば、耐摩耗性に優れた絶縁樹脂製であり、直線
ガイド体１０の外周面、すなわちパイプ部材１３の外周
面を環状に囲みかつ両端に鍔２１ａを持つ断面がコ字状
である。可動コイル体２０はボビン２１の鍔２１ａ間に
駆動コイル２２及び速度検出用コイル２３をそれぞれ巻
装した構造を持つものである。これらのコイル２２，２
３は前記直線ガイド体１０を周回する向きにボビン２１
に巻かれている。このボビン２１の鍔２１ａには、可動
コイル体２０の動きを外部に出力するための出力取出し
部（ジョイント部）２４、前記ガイド軸４０に対する軸
受部を持つ軸受用延長部２５及び端子台２６がそれぞれ
一体に形成されている。
沿って摺動自在な可動コイル体２０が有するボビン２１
は、例えば、耐摩耗性に優れた絶縁樹脂製であり、直線
ガイド体１０の外周面、すなわちパイプ部材１３の外周
面を環状に囲みかつ両端に鍔２１ａを持つ断面がコ字状
である。可動コイル体２０はボビン２１の鍔２１ａ間に
駆動コイル２２及び速度検出用コイル２３をそれぞれ巻
装した構造を持つものである。これらのコイル２２，２
３は前記直線ガイド体１０を周回する向きにボビン２１
に巻かれている。このボビン２１の鍔２１ａには、可動
コイル体２０の動きを外部に出力するための出力取出し
部（ジョイント部）２４、前記ガイド軸４０に対する軸
受部を持つ軸受用延長部２５及び端子台２６がそれぞれ
一体に形成されている。
【００１７】前記外周ヨーク３０及びサイドヨーク３１
は磁気回路のパーミアンス向上（磁気抵抗の低減）と、
磁気漏洩を防止するために設けられているものである。
外周ヨーク３０は鉄板等の軟磁性体で円筒状に形成した
もので、直線ガイド体１０の周囲を可動コイル体２０の
移動空間を隔てて囲むものであり、外周ヨーク３０の両
端には同材質の円板状のサイドヨーク３１が配設されて
いる。サイドヨーク３１の内面中央の凹部には、永久磁
石１１Ａ，１１Ｂの同極対向している磁極の反対側磁極
が当接し、固着されている。そして、樹脂等で形成され
たホルダー３２がサイドヨーク３１の外面及び外周ヨー
ク３０の外周面の両端部をそれぞれ覆って、嵌合、固着
されることで、外周ヨーク３０、サイドヨーク３１は相
互に固着、一体化されている。このように、永久磁石１
１Ａ，１１Ｂから発生する磁束が通る磁路を軟磁性体１
２、外周ヨーク３０、サイドヨーク３１により構成して
いる。
は磁気回路のパーミアンス向上（磁気抵抗の低減）と、
磁気漏洩を防止するために設けられているものである。
外周ヨーク３０は鉄板等の軟磁性体で円筒状に形成した
もので、直線ガイド体１０の周囲を可動コイル体２０の
移動空間を隔てて囲むものであり、外周ヨーク３０の両
端には同材質の円板状のサイドヨーク３１が配設されて
いる。サイドヨーク３１の内面中央の凹部には、永久磁
石１１Ａ，１１Ｂの同極対向している磁極の反対側磁極
が当接し、固着されている。そして、樹脂等で形成され
たホルダー３２がサイドヨーク３１の外面及び外周ヨー
ク３０の外周面の両端部をそれぞれ覆って、嵌合、固着
されることで、外周ヨーク３０、サイドヨーク３１は相
互に固着、一体化されている。このように、永久磁石１
１Ａ，１１Ｂから発生する磁束が通る磁路を軟磁性体１
２、外周ヨーク３０、サイドヨーク３１により構成して
いる。
【００１８】なお、可動コイル体２０が直線ガイド体１
０の軸方向に移動することに伴って出力取出し部２４、
軸受用延長部２５及び端子台２６が通過する部分、すな
わち可動コイル体２０の可動範囲における出力取出し部
２４、軸受用延長部２５及び端子台２６の移動部分に
は、外周ヨーク３０に対して切割（切欠）３３，３４が
形成されている。前記可動コイル体２０のボビン２１に
一体に形成されたそれらの出力取出し部２４及び軸受用
延長部２５は切割３３を通して外周ヨーク３０の外側に
突出（延在）しており、同様にボビン２１に一体の端子
台２６は切割３４を通して外周ヨーク３０の外側に突出
（延在）している。
０の軸方向に移動することに伴って出力取出し部２４、
軸受用延長部２５及び端子台２６が通過する部分、すな
わち可動コイル体２０の可動範囲における出力取出し部
２４、軸受用延長部２５及び端子台２６の移動部分に
は、外周ヨーク３０に対して切割（切欠）３３，３４が
形成されている。前記可動コイル体２０のボビン２１に
一体に形成されたそれらの出力取出し部２４及び軸受用
延長部２５は切割３３を通して外周ヨーク３０の外側に
突出（延在）しており、同様にボビン２１に一体の端子
台２６は切割３４を通して外周ヨーク３０の外側に突出
（延在）している。
【００１９】前記外周ヨーク３０の両端に固着された一
対のホルダー３２のアーム部３２ａにガイド軸４０が外
周ヨーク３０の外側において直線ガイド体１０に平行に
支持固定されている。該ガイド軸４０は可動コイル体２
０を円滑に摺動させるために例えば円柱金属シャフト
（磁性、非磁性を問わない）で構成されている。そし
て、可動コイル体２０側の出力取出し部２４及び軸受用
延長部２５の軸受部２４ａ，２５ａがガイド軸４０に摺
動自在に嵌合している（ガイド軸４０が軸受部２４ａ，
２５ａを摺動自在に貫通している）。これらの軸受部２
４ａ，２５ａはガイド軸４０の周囲を環状に囲む軸受構
造となっているが、摺動抵抗を減らすために軸受部２４
ａ，２５ａは他の部分に比してやや薄肉となっている。
また、直線ガイド体１０の外周面を構成する非磁性パイ
プ部材１３とボビン２１との摺動は、最低限の摺動抵抗
とするのが望ましいため、図２のようにボビン２１の内
周部に部分的な一対の突起２１ｂを設けた回り止め効果
のみを求める回り止め構造としている。すなわち、ボビ
ン２１内周面に形成された一対の突起２１ｂによってボ
ビン２１は非磁性パイプ部材１３の外周面に対し微小面
積で接触し（好ましくは点接触又は微小幅の線接触）、
ガイド軸４０を回転中心とした回転方向のがたつきを防
止している。この結果、可動コイル体２０は、２本のガ
イド体を構成する直線ガイド体１０及びガイド軸４０に
より直線移動するように案内（ガイド）されることにな
る。
対のホルダー３２のアーム部３２ａにガイド軸４０が外
周ヨーク３０の外側において直線ガイド体１０に平行に
支持固定されている。該ガイド軸４０は可動コイル体２
０を円滑に摺動させるために例えば円柱金属シャフト
（磁性、非磁性を問わない）で構成されている。そし
て、可動コイル体２０側の出力取出し部２４及び軸受用
延長部２５の軸受部２４ａ，２５ａがガイド軸４０に摺
動自在に嵌合している（ガイド軸４０が軸受部２４ａ，
２５ａを摺動自在に貫通している）。これらの軸受部２
４ａ，２５ａはガイド軸４０の周囲を環状に囲む軸受構
造となっているが、摺動抵抗を減らすために軸受部２４
ａ，２５ａは他の部分に比してやや薄肉となっている。
また、直線ガイド体１０の外周面を構成する非磁性パイ
プ部材１３とボビン２１との摺動は、最低限の摺動抵抗
とするのが望ましいため、図２のようにボビン２１の内
周部に部分的な一対の突起２１ｂを設けた回り止め効果
のみを求める回り止め構造としている。すなわち、ボビ
ン２１内周面に形成された一対の突起２１ｂによってボ
ビン２１は非磁性パイプ部材１３の外周面に対し微小面
積で接触し（好ましくは点接触又は微小幅の線接触）、
ガイド軸４０を回転中心とした回転方向のがたつきを防
止している。この結果、可動コイル体２０は、２本のガ
イド体を構成する直線ガイド体１０及びガイド軸４０に
より直線移動するように案内（ガイド）されることにな
る。
【００２０】なお、可動コイル体２０が有する出力取出
し部２４は、可動コイル２０の本体部分（駆動コイル２
２が巻装された部分）の外周側、すなわち側方に延在し
ており、動作出力を取り出すための出力取出し部２４を
介し可動コイル体２０は磁気ヘッド等の被駆動系に連結
される。
し部２４は、可動コイル２０の本体部分（駆動コイル２
２が巻装された部分）の外周側、すなわち側方に延在し
ており、動作出力を取り出すための出力取出し部２４を
介し可動コイル体２０は磁気ヘッド等の被駆動系に連結
される。
【００２１】前記ボビン２１に一体の端子台２６の先端
部（外周ヨーク３０の外側に位置する部分）には前記駆
動コイル２２に接続した給電用端子２７が植設されてい
る。該給電用端子２７は外部の電源入力を受けるもので
ある。なお、速度検出用コイル２３に接続する接続端子
（図示省略）も端子台２６に設ければよい。
部（外周ヨーク３０の外側に位置する部分）には前記駆
動コイル２２に接続した給電用端子２７が植設されてい
る。該給電用端子２７は外部の電源入力を受けるもので
ある。なお、速度検出用コイル２３に接続する接続端子
（図示省略）も端子台２６に設ければよい。
【００２２】以上の第１の実施の形態の構成において、
２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂが同極（Ｎ極）対向で軟
磁性体１２を挟んで配置されていることにより、軟磁性
体１２の外周面と外周ヨーク３０の内周面との間の円筒
状空間（可動コイル体２０の移動空間）に半径方向の磁
束が発生し、すなわち、直線ガイド体１０の軸方向（可
動コイル体２０の移動方向）に垂直な磁界成分が生じ
る。従って、駆動コイル２２に電流を流すことにより、
フレミングの左手の法則に基づく推力を可動コイル体２
０に発生することができ、該可動コイル体２０を直線ガ
イド体１０並びにガイド軸４０に沿って円滑に直線移動
させることができ、出力取出し部２４を介し被駆動系を
直線駆動可能である。
２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂが同極（Ｎ極）対向で軟
磁性体１２を挟んで配置されていることにより、軟磁性
体１２の外周面と外周ヨーク３０の内周面との間の円筒
状空間（可動コイル体２０の移動空間）に半径方向の磁
束が発生し、すなわち、直線ガイド体１０の軸方向（可
動コイル体２０の移動方向）に垂直な磁界成分が生じ
る。従って、駆動コイル２２に電流を流すことにより、
フレミングの左手の法則に基づく推力を可動コイル体２
０に発生することができ、該可動コイル体２０を直線ガ
イド体１０並びにガイド軸４０に沿って円滑に直線移動
させることができ、出力取出し部２４を介し被駆動系を
直線駆動可能である。
【００２３】この第１の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。
の効果を得ることができる。
【００２４】(1) ２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及び
それらに挟まれた軟磁性体１２を非磁性パイプ部材１３
で覆い保持した直線ガイド体１０と、この側方に平行配
置となるようにホルダー３２で支持されたガイド軸４０
とがそれぞれガイド体として機能するから、可動コイル
体２０の回り止めが可能であり、回転方向のがたつきを
防止できる。
それらに挟まれた軟磁性体１２を非磁性パイプ部材１３
で覆い保持した直線ガイド体１０と、この側方に平行配
置となるようにホルダー３２で支持されたガイド軸４０
とがそれぞれガイド体として機能するから、可動コイル
体２０の回り止めが可能であり、回転方向のがたつきを
防止できる。
【００２５】(2) 一方のガイド体であるガイド軸４０
を軸受用ガイド体として用いて可動コイル体２０の摺動
部を軸受構造（軸受部２４ａ，２５ａ）とし、他方のガ
イド体である直線ガイド体１０を回り止め用ガイド体と
して用いて可動コイル体２０の摺動部を回り止め構造
（非磁性パイプ部材１３に微小面積で接する一対の突起
２１ｂ）とすることで、摺動抵抗を低減して引っかかり
の少ない円滑な直線摺動動作を実現することができる。
また、可動コイル体２０が有するボビン２１の鍔２１ａ
の延長部分に前記軸受構造及び回り止め構造を一体に形
成することで構造の簡素化を図ることができる。
を軸受用ガイド体として用いて可動コイル体２０の摺動
部を軸受構造（軸受部２４ａ，２５ａ）とし、他方のガ
イド体である直線ガイド体１０を回り止め用ガイド体と
して用いて可動コイル体２０の摺動部を回り止め構造
（非磁性パイプ部材１３に微小面積で接する一対の突起
２１ｂ）とすることで、摺動抵抗を低減して引っかかり
の少ない円滑な直線摺動動作を実現することができる。
また、可動コイル体２０が有するボビン２１の鍔２１ａ
の延長部分に前記軸受構造及び回り止め構造を一体に形
成することで構造の簡素化を図ることができる。
【００２６】(3) 直線ガイド体１０は、２個の永久磁
石１１Ａ，１１Ｂ及びそれらに挟まれた軟磁性体１２を
非磁性パイプ部材１３で覆い保持した構造であり、永久
磁石１１Ａ，１１Ｂと軟磁性体１２の保持一体化が確実
であり、しかも必要な磁束を発生する機能と可動コイル
体２０のガイド体としての機能を兼ねるため、簡素で、
小型化に適した構造となっている。また、非磁性パイプ
部材１３として摩擦の少ない材質を用いることで、可動
コイル体２０の動きの円滑化を図ることができる。
石１１Ａ，１１Ｂ及びそれらに挟まれた軟磁性体１２を
非磁性パイプ部材１３で覆い保持した構造であり、永久
磁石１１Ａ，１１Ｂと軟磁性体１２の保持一体化が確実
であり、しかも必要な磁束を発生する機能と可動コイル
体２０のガイド体としての機能を兼ねるため、簡素で、
小型化に適した構造となっている。また、非磁性パイプ
部材１３として摩擦の少ない材質を用いることで、可動
コイル体２０の動きの円滑化を図ることができる。
【００２７】(4) 直線ガイド体１０の側方にガイド軸
４０を平行配置し、かつ可動コイル体２０の本体部分
（駆動コイル２２を巻回した部分）の外周方向に、被駆
動系に対し動作出力を取り出すための出力取出し部２４
を設けており、換言すれば可動コイル体２０の並列方向
にガイド軸４０及び出力取出し部２４を配置する構造で
あり、可動コイル体２０の軸方向長さ及び可動コイル型
リニアアクチュエータの全長を短く設計することが可能
である。
４０を平行配置し、かつ可動コイル体２０の本体部分
（駆動コイル２２を巻回した部分）の外周方向に、被駆
動系に対し動作出力を取り出すための出力取出し部２４
を設けており、換言すれば可動コイル体２０の並列方向
にガイド軸４０及び出力取出し部２４を配置する構造で
あり、可動コイル体２０の軸方向長さ及び可動コイル型
リニアアクチュエータの全長を短く設計することが可能
である。
【００２８】(5) ２個の永久磁石１１Ａ，１１Ｂ及び
それらに挟まれた軟磁性体１２を持つ直線ガイド体１０
の両端面に軟磁性体のサイドヨーク３１を配置し、かつ
可動コイル体２０の本体部分（駆動コイル２２が巻回さ
れた部分）の可動範囲の外周側に軟磁性体の外周ヨーク
３０を配置することで、磁束の利用効果が高まり、推力
向上を図ることができる。
それらに挟まれた軟磁性体１２を持つ直線ガイド体１０
の両端面に軟磁性体のサイドヨーク３１を配置し、かつ
可動コイル体２０の本体部分（駆動コイル２２が巻回さ
れた部分）の可動範囲の外周側に軟磁性体の外周ヨーク
３０を配置することで、磁束の利用効果が高まり、推力
向上を図ることができる。
【００２９】(6) 切割３３，３４の部分を除き、直線
ガイド体１０の周囲は外周ヨーク３０及びサイドヨーク
３１で閉塞されており、漏洩磁束は少ない。
ガイド体１０の周囲は外周ヨーク３０及びサイドヨーク
３１で閉塞されており、漏洩磁束は少ない。
【００３０】(7) 外周ヨーク３０及びサイドヨーク３
１の一部を覆って一体的に保持するホルダー３２でガイ
ド軸４０を保持しており、ガイド軸４０の保持構造が簡
単になっている。
１の一部を覆って一体的に保持するホルダー３２でガイ
ド軸４０を保持しており、ガイド軸４０の保持構造が簡
単になっている。
【００３１】(8) 可動コイル体２０が速度検出用コイ
ル２３を有しており、該速度検出用コイルの誘起電圧を
利用して当該可動コイル体の移動速度や移動周期を検出
できる。
ル２３を有しており、該速度検出用コイルの誘起電圧を
利用して当該可動コイル体の移動速度や移動周期を検出
できる。
【００３２】なお、第１の実施の形態において、駆動コ
イル２２に通電するための給電用端子２７や速度検出用
コイル２３の検出出力を取り出す接続端子は出力取出し
部２４に配置して端子台２６を省略することもできる。
イル２２に通電するための給電用端子２７や速度検出用
コイル２３の検出出力を取り出す接続端子は出力取出し
部２４に配置して端子台２６を省略することもできる。
【００３３】図３及び図４は本発明の第２の実施の形態
を示す。この場合、可動コイル型リニアアクチュエータ
は、２本のガイド軸５０，６０を直線界磁体１０（第１
の実施の形態の直線ガイド体１０と同一構造）の側方に
平行配置しており、比較的大きく重い被駆動物を取り付
けるのに適した構造例を示している。
を示す。この場合、可動コイル型リニアアクチュエータ
は、２本のガイド軸５０，６０を直線界磁体１０（第１
の実施の形態の直線ガイド体１０と同一構造）の側方に
平行配置しており、比較的大きく重い被駆動物を取り付
けるのに適した構造例を示している。
【００３４】図３及び図４において、外周ヨーク３０の
端部及びサイドヨーク３１の外側を覆ってそれらを一体
的に保持するホルダー７２は、その両側に延長する第１
及び第２のアーム部７２ａ，７２ｂを一体に有してい
る。そして、外周ヨーク３０の両端にそれぞれ固着され
た一対のホルダー７２のアーム部７２ａ，７２ｂによっ
てガイド軸５０，６０が外周ヨーク３０の外側において
直線界磁体１０に平行にそれぞれ支持固定されている。
端部及びサイドヨーク３１の外側を覆ってそれらを一体
的に保持するホルダー７２は、その両側に延長する第１
及び第２のアーム部７２ａ，７２ｂを一体に有してい
る。そして、外周ヨーク３０の両端にそれぞれ固着され
た一対のホルダー７２のアーム部７２ａ，７２ｂによっ
てガイド軸５０，６０が外周ヨーク３０の外側において
直線界磁体１０に平行にそれぞれ支持固定されている。
【００３５】前記直線界磁体１０の外周に沿って移動自
在な可動コイル体８０はボビン８１の鍔８１ａ間に駆動
コイル２２及び速度検出用コイル２３をそれぞれ巻装し
た構造を持つものである。このボビン８１の両方の鍔８
１ａには、可動コイル体８０の動きを外部に出力するた
めの出力取出し部（ジョイント部）８４、及び前記ガイ
ド軸５０に対する軸受部８５ａを持つ軸受用延長部８５
がそれぞれ一体に形成されている。そして、ボビン８１
に一体の一対の軸受用延長部８５の軸受部８５ａがガイ
ド軸５０に摺動自在に嵌合している（ガイド軸５０が軸
受部８５ａを摺動自在に貫通している）。これらの軸受
部８５ａはガイド軸５０の周囲を環状に囲む軸受構造と
なっているが、摺動抵抗を減らすために軸受部８５ａは
他の部分に比してやや薄肉となっている。また、ボビン
８１と一体の一対の出力取出し部８４の先端部には前記
ガイド軸６０に摺動自在に係合する凹溝８６が形成され
ており、可動コイル体８０がガイド軸５０を回転中心と
して回転するのを防止する回り止め構造としている。す
なわち、図４のように一対の出力取出し部８４の先端部
に形成された凹溝８６によって出力取出し部８４はガイ
ド軸６０の外周面に対し凹溝８６の内側面の微小面積で
接触（微小幅の線接触）している。この結果、可動コイ
ル体８０は、２本のガイド体を構成するガイド軸５０，
６０により直線移動するように案内（ガイド）されるこ
とになる。
在な可動コイル体８０はボビン８１の鍔８１ａ間に駆動
コイル２２及び速度検出用コイル２３をそれぞれ巻装し
た構造を持つものである。このボビン８１の両方の鍔８
１ａには、可動コイル体８０の動きを外部に出力するた
めの出力取出し部（ジョイント部）８４、及び前記ガイ
ド軸５０に対する軸受部８５ａを持つ軸受用延長部８５
がそれぞれ一体に形成されている。そして、ボビン８１
に一体の一対の軸受用延長部８５の軸受部８５ａがガイ
ド軸５０に摺動自在に嵌合している（ガイド軸５０が軸
受部８５ａを摺動自在に貫通している）。これらの軸受
部８５ａはガイド軸５０の周囲を環状に囲む軸受構造と
なっているが、摺動抵抗を減らすために軸受部８５ａは
他の部分に比してやや薄肉となっている。また、ボビン
８１と一体の一対の出力取出し部８４の先端部には前記
ガイド軸６０に摺動自在に係合する凹溝８６が形成され
ており、可動コイル体８０がガイド軸５０を回転中心と
して回転するのを防止する回り止め構造としている。す
なわち、図４のように一対の出力取出し部８４の先端部
に形成された凹溝８６によって出力取出し部８４はガイ
ド軸６０の外周面に対し凹溝８６の内側面の微小面積で
接触（微小幅の線接触）している。この結果、可動コイ
ル体８０は、２本のガイド体を構成するガイド軸５０，
６０により直線移動するように案内（ガイド）されるこ
とになる。
【００３６】なお、２本のガイド軸５０，６０を用いて
いるため、ボビン８１の内周面は直線界磁体１０の外周
面に接触しない構造である。
いるため、ボビン８１の内周面は直線界磁体１０の外周
面に接触しない構造である。
【００３７】また、駆動コイル２２に給電するための給
電用端子は図示を省略したが、例えば一方の出力取出し
部８４を端子台兼用とし、そこに植設すればよい。速度
検出用コイルに接続する接続端子についても同様であ
る。
電用端子は図示を省略したが、例えば一方の出力取出し
部８４を端子台兼用とし、そこに植設すればよい。速度
検出用コイルに接続する接続端子についても同様であ
る。
【００３８】その他の構成は前述の第１の実施の形態と
同様であり、同一又は相当部分に統一符号を付して説明
を省略する。また、ガイド軸５０，６０、ホルダー７
２、ボビン８１の材質は第１の実施の形態におけるガイ
ド軸４０、ホルダー３２、ボビン２１とそれぞれ同じで
よい。
同様であり、同一又は相当部分に統一符号を付して説明
を省略する。また、ガイド軸５０，６０、ホルダー７
２、ボビン８１の材質は第１の実施の形態におけるガイ
ド軸４０、ホルダー３２、ボビン２１とそれぞれ同じで
よい。
【００３９】この第２の実施の形態によれば、２本のガ
イド軸５０，６０を用い、一方を軸受用ガイド体、他方
を回り止め用ガイド体として使用し、直線界磁体１０に
対しボビン２１が非接触となるようにしており、可動コ
イル体８０が有する一対の出力取出し部８４上に被駆動
物を載置する等して取り付けることがで、外形及び重量
が比較的大きな被駆動物の直線駆動を円滑かつ容易に実
行することができる。
イド軸５０，６０を用い、一方を軸受用ガイド体、他方
を回り止め用ガイド体として使用し、直線界磁体１０に
対しボビン２１が非接触となるようにしており、可動コ
イル体８０が有する一対の出力取出し部８４上に被駆動
物を載置する等して取り付けることがで、外形及び重量
が比較的大きな被駆動物の直線駆動を円滑かつ容易に実
行することができる。
【００４０】上記第１又は第２の実施の形態では、いず
れも可動コイル体２０，８０のボビン２１，８１がガイ
ド軸４０，５０の外周に対して摺動する軸受構造を有す
るが、逆に可動コイル体のボビンが直線ガイド体１０の
外周を環状に囲んで摺動する軸受構造を持ち、かつ当該
可動コイル体はガイド軸の外周面に微小面積で接する回
り止め構造を持つ構成としてもよい。
れも可動コイル体２０，８０のボビン２１，８１がガイ
ド軸４０，５０の外周に対して摺動する軸受構造を有す
るが、逆に可動コイル体のボビンが直線ガイド体１０の
外周を環状に囲んで摺動する軸受構造を持ち、かつ当該
可動コイル体はガイド軸の外周面に微小面積で接する回
り止め構造を持つ構成としてもよい。
【００４１】なお、可動コイル体の出力取出し部をボビ
ンの鍔に一体に形成したが、ボビンとは別部品のアーム
状部材を可動コイル体のボビン等に固着、連結等で取り
付けるようにしても差し支えない。
ンの鍔に一体に形成したが、ボビンとは別部品のアーム
状部材を可動コイル体のボビン等に固着、連結等で取り
付けるようにしても差し支えない。
【００４２】また、ホルダーを磁性材としてサイドヨー
ク兼用とすることも可能であり、外周ヨークの一端にサ
イドヨークを予め一体に作製しておくこともできる。
ク兼用とすることも可能であり、外周ヨークの一端にサ
イドヨークを予め一体に作製しておくこともできる。
【００４３】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の可動コイ
ル型リニアアクチュエータによれば、同極対向された少
なくとも２個の永久磁石間に軟磁性体を設けた構造を有
する直線界磁体と、該直線界磁体の外周を軸方向に移動
自在なボビンに駆動コイルを巻装してなる可動コイル体
と、前記直線界磁体の側方に平行配置された少なくとも
１本のガイド軸とを備え、前記可動コイル体が前記ガイ
ド軸で案内されて摺動する構造としたので、可動コイル
体及び装置全長の短縮化が可能であり、また可動コイル
体のがたつきのない円滑な摺動動作を実現可能である。
ル型リニアアクチュエータによれば、同極対向された少
なくとも２個の永久磁石間に軟磁性体を設けた構造を有
する直線界磁体と、該直線界磁体の外周を軸方向に移動
自在なボビンに駆動コイルを巻装してなる可動コイル体
と、前記直線界磁体の側方に平行配置された少なくとも
１本のガイド軸とを備え、前記可動コイル体が前記ガイ
ド軸で案内されて摺動する構造としたので、可動コイル
体及び装置全長の短縮化が可能であり、また可動コイル
体のがたつきのない円滑な摺動動作を実現可能である。
【図１】本発明に係る可動コイル型リニアアクチュエー
タの第１の実施の形態を示す正断面図である。
タの第１の実施の形態を示す正断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す正断面図であ
る。
る。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】従来例の正断面図である。
１０ 直線ガイド体（直線界磁体） １１Ａ，１１Ｂ 永久磁石 １２ 軟磁性体 １３ 非磁性パイプ部材 ２０，８０ 可動コイル体 ２１，８１ ボビン ２１ａ，８１ａ 鍔 ２１ｂ 突起 ２２ 駆動コイル ２３ 速度検出用コイル ２４，８４ 出力取出し部 ２５，８５ 軸受用延長部 ２４ａ，２５ａ，８５ａ 軸受部 ２６ 端子台 ２７ 給電用端子 ３０ 外周ヨーク ３１ サイドヨーク ３２，７２ ホルダー ３２ａ，７２ａ，７２ｂ アーム部 ３３，３４ 切割 ４０，５０，６０ ガイド軸 ８６ 凹溝
Claims (9)
- 【請求項１】 同極対向された少なくとも２個の永久磁
石間に軟磁性体を設けた構造を有する直線界磁体と、該
直線界磁体の外周を軸方向に移動自在なボビンに駆動コ
イルを巻装してなる可動コイル体と、前記直線界磁体の
側方に平行配置された少なくとも１本のガイド軸とを備
え、前記可動コイル体が前記ガイド軸で案内されて摺動
することを特徴とする可動コイル型リニアアクチュエー
タ。 - 【請求項２】 前記直線界磁体は、前記永久磁石及び前
記軟磁性体を非磁性パイプ部材で覆い保持したものであ
る請求項１記載の可動コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項３】 前記可動コイル体は前記ガイド軸が貫通
して摺動する軸受構造を持ち、かつ前記ボビンは直線ガ
イド体を構成する前記直線界磁体の外周面に微小面積で
接する回り止め構造を持つものである請求項１又は２記
載の可動コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項４】 前記ボビンは直線ガイド体を構成する前
記直線界磁体の外周に対して摺動する軸受構造を持ち、
前記可動コイル体は前記ガイド軸の外周面に微小面積で
接する回り止め構造を持つものである請求項１又は２記
載の可動コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項５】 前記ガイド軸が２本設けられており、前
記可動コイル体は一方のガイド軸が貫通して摺動する軸
受構造と他方のガイド軸に微小面積で接する回り止め構
造とを持つものである請求項１又は２記載の可動コイル
型リニアアクチュエータ。 - 【請求項６】 前記駆動コイルの可動範囲の外周側に軟
磁性体の外周ヨークを設け、かつ前記直線界磁体の両端
面側にサイドヨークを設けた請求項１，２，３，４又は
５記載の可動コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項７】 前記外周ヨーク及びサイドヨークの一部
又は全部をホルダーで覆って保持するとともに、該ホル
ダーで前記ガイド軸を支持してなる請求項６記載の可動
コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項８】 前記外周ヨークに切欠を設け、前記可動
コイル体が有する出力取出し部を前記外周ヨークの外側
に突出させるとともに、前記駆動コイルに接続する給電
用端子を、前記外周ヨークの外側に突出した前記可動コ
イル体の延長部又は前記出力取出し部に設けてなる請求
項６又は７記載の可動コイル型リニアアクチュエータ。 - 【請求項９】 前記可動コイル体は前記ボビンに速度検
出用コイルをさらに巻装したものである請求項１，２，
３，４，５，６，７又は８記載の可動コイル型リニアア
クチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34473295A JP3669389B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 可動コイル型リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34473295A JP3669389B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 可動コイル型リニアアクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09163709A true JPH09163709A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3669389B2 JP3669389B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=18371553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34473295A Expired - Fee Related JP3669389B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 可動コイル型リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3669389B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6199709B1 (en) | 1998-06-04 | 2001-03-13 | Roessler Elfriede | Actuating device |
| JP2016134984A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 修二 小畑 | ソレノイド駆動装置 |
| WO2021127913A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 线性振动电机 |
-
1995
- 1995-12-07 JP JP34473295A patent/JP3669389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6199709B1 (en) | 1998-06-04 | 2001-03-13 | Roessler Elfriede | Actuating device |
| AT408588B (de) * | 1998-06-04 | 2002-01-25 | Roessler Elfriede | Kupplungsvorrichtung für ein modelleisenbahnfahrzeug |
| JP2016134984A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 修二 小畑 | ソレノイド駆動装置 |
| WO2021127913A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 线性振动电机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3669389B2 (ja) | 2005-07-06 |
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