JPH10285898A - Linear actuator - Google Patents

Linear actuator

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Publication number
JPH10285898A
JPH10285898A JP11021797A JP11021797A JPH10285898A JP H10285898 A JPH10285898 A JP H10285898A JP 11021797 A JP11021797 A JP 11021797A JP 11021797 A JP11021797 A JP 11021797A JP H10285898 A JPH10285898 A JP H10285898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
magnet
linear actuator
coil
movable body
Prior art date
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Pending
Application number
JP11021797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Yamahara
稔 山原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabco Ltd
Original Assignee
Nabco Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP11021797A priority Critical patent/JPH10285898A/en
Publication of JPH10285898A publication Critical patent/JPH10285898A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear actuator in which a coil is not damaged even when it is subjected to a vibration and an impact and in which an energy loss is small. SOLUTION: An inside yoke 4 which comprises an inside coil 7 and an inside coil 8 is arranged coaxially at the inside of a cylindrical outside yoke 1 which comprises an outside coil 5 and an outside coil 6. Both end parts in the axial direction of the inside yoke 4 are supported so as to be held from both end parts in the axial direction of the outside yoke 1. An intermediate yoke 14 which comprises respective magnets 15 to 18 arranged and installed between the outside yoke 1 and the inside yoke 4 is supported by the inside yoke 4 so as to be advanced and retreated freely in the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁作用により直
線的変位を生じさせるリニアアクチュエータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear actuator which generates a linear displacement by an electromagnetic action.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、例えば実開平6−77483
号公報に記載された従来のリニアアクチュエータを示す
断面図である。図において、外側ヨーク111は、その
内周面に一対のコイル121及び122を備えており、
この外側ヨーク111より内側に配置された内側ヨーク
118は、その外周面に一対のコイル123及び124
を備えている。中間ヨーク119は外側ヨーク111と
内側ヨーク118との間において、軸方向(b方向)に
進退可能に設けられ、その内外周面には上記各コイル1
21〜124にエアギャップを有して対向する4つの磁
石125〜128が固着されている。これらの磁石12
5〜128は、軸方向と直交する方向(径方向)に中間
ヨーク119を挟んで同極性の磁極が対向し、かつ、軸
方向に異極性の磁極が対向するように着磁されている。
このように各磁石を着磁すると、外側ヨーク111と中
間ヨーク119との間、及び、内側ヨーク118と中間
ヨーク119との間で、磁束が中間ヨーク119の軸方
向に通過する2つの閉磁路a(磁束ループ)が形成され
る。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional linear actuator described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H10-115,004. In the figure, the outer yoke 111 has a pair of coils 121 and 122 on its inner peripheral surface.
An inner yoke 118 disposed inside the outer yoke 111 has a pair of coils 123 and 124 on its outer peripheral surface.
It has. The intermediate yoke 119 is provided between the outer yoke 111 and the inner yoke 118 so as to be able to advance and retreat in the axial direction (b direction).
Four magnets 125 to 128 facing each other with an air gap are fixed to 21 to 124. These magnets 12
Nos. 5 to 128 are magnetized such that magnetic poles of the same polarity face each other across the intermediate yoke 119 in a direction (radial direction) orthogonal to the axial direction, and magnetic poles of different polarities face each other in the axial direction.
When each magnet is magnetized in this manner, two closed magnetic paths through which magnetic flux passes in the axial direction of the intermediate yoke 119 between the outer yoke 111 and the intermediate yoke 119 and between the inner yoke 118 and the intermediate yoke 119. a (magnetic flux loop) is formed.

【0003】上記各要素は支持体112を共通の支持基
盤として取り付けられており、この支持体112は、円
盤部112aと中空円筒部112bとを有する部材であ
る。上記外側ヨーク111は円盤部112aの外周部と
固定されている。上記内側ヨーク118は、中空円筒部
112bに固定されている。また、上記中間ヨーク11
9は出力軸117と接続され、この出力軸117が、一
対のスライド軸受116を介して中空円筒部112bに
より軸方向に進退自在に保持されている。なお、スライ
ド軸受116の軸方向の間隔は、磁石125(又は12
7)と磁石126(又は128)との間の軸方向間隔と
ほぼ等しい。
[0003] Each of the above elements is mounted with a support 112 as a common support base, and the support 112 is a member having a disk portion 112a and a hollow cylindrical portion 112b. The outer yoke 111 is fixed to the outer periphery of the disk part 112a. The inner yoke 118 is fixed to the hollow cylindrical portion 112b. The intermediate yoke 11
9 is connected to an output shaft 117, and the output shaft 117 is held by a hollow cylindrical portion 112b via a pair of slide bearings 116 so as to be able to advance and retreat in the axial direction. The axial distance between the slide bearings 116 is equal to the distance between the magnets 125 (or 12).
7) and approximately equal to the axial spacing between the magnet 126 (or 128).

【0004】上記のように構成された従来のリニアアク
チュエータにおいて、外側ヨーク111及び内側ヨーク
118の各コイル121〜124に、所定の磁極を発生
させるように電流が供給されると、磁石125〜128
が形成している2つの閉磁路aとの関係において、フレ
ミングの法則に基づく推力がコイル121〜124に生
じ、その反作用により中間ヨーク119は出力軸117
とともに軸方向の一方向に移動する。また、逆極性の磁
極を発生させるように電流が供給されると、出力軸11
7は軸方向の他の方向に移動する。このようにして、出
力軸117において直線的変位出力が提供される。
In the conventional linear actuator constructed as described above, when currents are supplied to the coils 121 to 124 of the outer yoke 111 and the inner yoke 118 so as to generate predetermined magnetic poles, the magnets 125 to 128
, A thrust based on Fleming's law is generated in the coils 121 to 124, and the intermediate yoke 119 causes the output shaft 117
And move in one axial direction. When a current is supplied so as to generate a magnetic pole of the opposite polarity, the output shaft 11
7 moves in the other axial direction. In this way, a linear displacement output is provided at the output shaft 117.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のリ
ニアアクチュエータにおいて、中間ヨーク119は、出
力軸117が中空円筒部112bによって保持されるこ
とにより保持されている。ところが、この中空円筒部1
12bは円盤部112aとともに支持体112を構成す
る部材であるため、結果的には、中間ヨーク119は支
持体112の円盤部112aによって保持されているこ
とになる。すなわち、中間ヨーク119は、軸方向の一
方側に存在する円盤部112aのみによって支持されて
いる、いわゆる片持ち支持の状態にある。このような片
持ち支持の構造においては、出力軸117に対して外部
から振動や衝撃が加わると、支持体112の円盤部11
2aに撓みが生じることがある。円盤部112aに撓み
が生じると、コイル121〜124と磁石125〜12
8との間の各エアギャップが変化する。特に、外側ヨー
ク111に設けられているコイル121及び122とそ
れぞれ対向する磁石125及び126とのエアギャップ
は変化が大きく、磁石125(又は126)がコイル1
21(又は122)に接触してコイル121(又は12
2)が損傷を受ける恐れがある。そこで、出力軸117
に対して一定以上の振動や衝撃が加わることが予想され
る環境で使用する場合には、エアギャップを予め大きめ
に設計していた。ところが、エアギャップを大きくする
と、磁気エネルギーの損失が増大してエネルギー変換効
率が低下するので、中間ヨーク119及び出力軸117
に与えられる出力が減少することは避けられなかった。
In the conventional linear actuator as described above, the intermediate yoke 119 is held by holding the output shaft 117 by the hollow cylindrical portion 112b. However, this hollow cylindrical part 1
Since 12 b is a member constituting the support 112 together with the disk 112 a, the intermediate yoke 119 is consequently held by the disk 112 a of the support 112. That is, the intermediate yoke 119 is in a so-called cantilever support state in which the intermediate yoke 119 is supported only by the disk portion 112a existing on one side in the axial direction. In such a cantilever support structure, when vibration or impact is applied to the output shaft 117 from the outside, the disk portion 11
2a may be bent. When the disk portion 112a is bent, the coils 121 to 124 and the magnets 125 to 12
8 varies. In particular, the air gap between the coils 121 and 122 provided on the outer yoke 111 and the magnets 125 and 126 facing each other changes greatly, and the magnet 125 (or 126)
21 (or 122) to contact the coil 121 (or 12).
2) may be damaged. Therefore, the output shaft 117
When used in an environment where a certain level of vibration or impact is expected to be applied, the air gap is designed to be large in advance. However, if the air gap is increased, the loss of magnetic energy increases and the energy conversion efficiency decreases, so the intermediate yoke 119 and the output shaft 117
It was inevitable that the power provided to the power supply would decrease.

【0006】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、振動や衝撃を受けてもコイルを損傷することなく、
かつ、エネルギー損失の少ないリニアアクチュエータを
提供することを目的とする。
[0006] In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention does not damage the coil even when subjected to vibration or impact.
It is another object of the present invention to provide a linear actuator with low energy loss.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のリニアアクチュ
エータは、円筒状の外側ヨークと、前記外側ヨークの内
周面に設けられた外側コイルと、軸方向両端部において
前記外側ヨークと互いに接続されて前記外側ヨークの内
側に同心配置された内側ヨークと、前記内側ヨークの外
周面に設けられた内側コイルと、前記外側ヨークと前記
内側ヨークとの間にこれらと同軸に配置された円筒状の
中間ヨーク、この中間ヨークと接続された出力軸、及
び、前記中間ヨークの外周面及び内周面にそれぞれ前記
外側コイル及び前記内側コイルと対向して設けられた磁
石を具備したものであって、前記外側ヨーク及び前記内
側ヨークの少なくとも一方により軸方向に進退自在に支
持された可動体とを備えたものである(請求項1)。こ
のように構成されたリニアアクチュエータにおいては、
内側ヨークと外側ヨークとの両端同士が接続され、内側
ヨークは外側ヨークにいわゆる両持ちされた支持状態に
なる。このような支持状態においては、可動体の出力軸
に振動や衝撃を受けても可動体を支える内側ヨーク又は
外側ヨークは変形せず、その結果コイルと磁石とのエア
ギャップは一定に保たれる。従って、エアギャップを大
きめに設定する必要はなく、実質的に最小限のエアギャ
ップ値にすることができるので、エネルギー損失が減少
し、出力が増大する。
A linear actuator according to the present invention has a cylindrical outer yoke, an outer coil provided on an inner peripheral surface of the outer yoke, and the outer yoke connected to the outer yoke at both axial ends. An inner yoke concentrically arranged inside the outer yoke, an inner coil provided on an outer peripheral surface of the inner yoke, and a cylindrical shape arranged coaxially between the outer yoke and the inner yoke. An intermediate yoke, an output shaft connected to the intermediate yoke, and a magnet provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the intermediate yoke so as to face the outer coil and the inner coil, respectively. A movable body supported by at least one of the outer yoke and the inner yoke so as to be able to advance and retreat in the axial direction (claim 1). In the linear actuator configured as described above,
Both ends of the inner yoke and the outer yoke are connected to each other, and the inner yoke is in a so-called double-supported support state by the outer yoke. In such a support state, even if the output shaft of the movable body receives vibration or impact, the inner yoke or the outer yoke supporting the movable body is not deformed, and as a result, the air gap between the coil and the magnet is kept constant. . Therefore, it is not necessary to set the air gap to a relatively large value, and the air gap can be set to a substantially minimum value, so that energy loss is reduced and output is increased.

【0008】また、上記リニアアクチュエータにおい
て、外側ヨークの軸方向両端面に一対のサイドプレート
が設けられ、この一対のサイドプレートに内側ヨークが
固定され、可動体は当該一対のサイドプレートを貫通し
ているものであってもよい(請求項2)。このように構
成されたリニアアクチュエータにおいては、サイドプレ
ートによって内側ヨークは外側ヨークに両持ち支持さ
れ、サイドプレートを貫通した可動体から出力を取り出
すことができる。
In the above linear actuator, a pair of side plates are provided on both end surfaces of the outer yoke in the axial direction. The inner yoke is fixed to the pair of side plates, and the movable body penetrates the pair of side plates. (Claim 2). In the linear actuator configured as described above, the inner yoke is supported by the outer yoke at both ends by the side plate, and the output can be taken out from the movable body penetrating the side plate.

【0009】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、磁石は、中間ヨークの外周面において軸
方向に互いに離間して配置された第1磁石及び第2磁
石、並びに、中間ヨークの内周面において第1磁石及び
第2磁石に対応する位置にそれぞれ配置された第3磁石
及び第4磁石を有してなるものであり、第1磁石と第2
磁石、第3磁石と第4磁石、第1磁石と第3磁石、及
び、第2磁石と第4磁石が、それぞれ互いに異極を相対
されてなる極性配置であるように構成してもよい(請求
項3)。このように構成されたリニアアクチュエータに
おいては、第1磁石及び第3磁石がその間に存在する中
間ヨークとともに一つの磁石体を構成し、第2磁石及び
第4磁石がその間に存在する中間ヨークとともに他の磁
石体を構成する。そして、これら一対の磁石体によって
形成される共通の閉磁路(磁束ループ)は中間ヨークを
垂直に貫く。従って、中間ヨークの厚みに起因して磁束
が制限されることはない。言い換えれば、中間ヨーク
は、機械的強度を維持できさえすれば、できるだけ薄く
することが可能になる。中間ヨークを薄くすることによ
り可動体は軽量化され、動作の応答性が向上する。
Further, in the linear actuator (claim 1), the magnets include a first magnet and a second magnet which are arranged on the outer peripheral surface of the intermediate yoke so as to be axially separated from each other, and an inner peripheral surface of the intermediate yoke. And a third magnet and a fourth magnet respectively disposed at positions corresponding to the first magnet and the second magnet.
The magnet, the third magnet and the fourth magnet, the first magnet and the third magnet, and the second magnet and the fourth magnet may be configured to have polar arrangements in which different polarities are opposed to each other ( Claim 3). In the linear actuator configured as described above, the first magnet and the third magnet constitute one magnet body together with the intermediate yoke present therebetween, and the second magnet and the fourth magnet constitute another magnet together with the intermediate yoke present therebetween. Of the magnet body. A common closed magnetic path (magnetic flux loop) formed by the pair of magnets penetrates the intermediate yoke vertically. Therefore, the magnetic flux is not limited by the thickness of the intermediate yoke. In other words, the intermediate yoke can be made as thin as possible as long as the mechanical strength can be maintained. By reducing the thickness of the intermediate yoke, the movable body is reduced in weight, and the responsiveness of the operation is improved.

【0010】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、中間ヨークは軸方向両端部の各々におい
て少なくとも3個の突出端部が形成されるように構成し
てもよい(請求項4)。このように構成されたリニアア
クチュエータにおいては、必要最小限の数の突出端部に
より可動体の軽量化を図りつつ、所定の強度を確保し
て、出力軸に駆動力を伝達することができる。
In the above linear actuator (claim 1), the intermediate yoke may be formed so that at least three protruding ends are formed at both ends in the axial direction (claim 4). In the linear actuator configured as described above, the driving force can be transmitted to the output shaft while securing a predetermined strength while reducing the weight of the movable body by the minimum necessary number of projecting ends.

【0011】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
2)において、中間ヨークは軸方向両端部の各々におい
て少なくとも3個の突出端部が形成され、これらの突出
端部はサイドプレートを貫通しているものであってもよ
い(請求項5)。このように構成されたリニアアクチュ
エータにおいては、必要最小限の数の突出端部により可
動体の軽量化を図りつつ、所定の強度を確保して、出力
軸に駆動力を伝達することができる。
In the above linear actuator, the intermediate yoke has at least three projecting ends formed at both ends in the axial direction, and these projecting ends penetrate the side plate. (Claim 5). In the linear actuator configured as described above, the driving force can be transmitted to the output shaft while securing a predetermined strength while reducing the weight of the movable body by the minimum necessary number of projecting ends.

【0012】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
3)において、中間ヨークは軸方向においてその全長に
わたって磁性体で構成されているものであってもよい
(請求項6)。このように構成されたリニアアクチュエ
ータにおいては、中間ヨークを一体成形できるので、そ
の製作が容易である。
In the linear actuator (claim 3), the intermediate yoke may be made of a magnetic material over the entire length in the axial direction (claim 6). In the linear actuator configured as described above, since the intermediate yoke can be integrally formed, its manufacture is easy.

【0013】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
4又は5)において、可動体に、周方向への回転防止手
段を設けてもよい(請求項7)。このように構成された
リニアアクチュエータにおいては、回転防止手段により
可動体の周方向への回転を優先的に防止する。従って、
中間ヨークの突出端部が周辺部材に接触して摺動抵抗が
増大することを防止できる。
In the linear actuator (claim 4 or 5), the movable body may be provided with a rotation preventing means in the circumferential direction (claim 7). In the linear actuator configured as described above, the rotation of the movable body in the circumferential direction is preferentially prevented by the rotation preventing means. Therefore,
It is possible to prevent the protruding end of the intermediate yoke from contacting the peripheral member and increasing the sliding resistance.

【0014】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
6)において、第1磁石〜第4磁石の各々に隣接して中
間ヨークの内周面及び外周面に磁石押え部材を設けても
よい(請求項8)。このように構成されたリニアアクチ
ュエータにおいては、接着剤等を用いて取り付けられる
磁石が、接着剤の経年劣化により剥離した場合でも、そ
の脱落を防止することができる。
In the linear actuator (claim 6), a magnet holding member may be provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the intermediate yoke adjacent to each of the first to fourth magnets (claim 8). ). In the linear actuator configured as described above, even if the magnet attached using an adhesive or the like is separated due to the aging of the adhesive, the magnet can be prevented from falling off.

【0015】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、可動体に、その軸方向と平行にポテンシ
ョメータを接続してもよい(請求項9)。このように構
成されたリニアアクチュエータにおいては、可動体の移
動量をポテンショメータにより検出することができるの
で、可動体のストローク制御が容易になる。
In the linear actuator (claim 1), a potentiometer may be connected to the movable body in parallel with the axial direction (claim 9). In the linear actuator configured as described above, since the movement amount of the movable body can be detected by the potentiometer, the stroke control of the movable body is facilitated.

【0016】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、可動体はその軸心部に駆動軸を有し、こ
の駆動軸と内側ヨークとの対向区間内にスライド軸受が
設けられているものであってもよい(請求項10)。こ
のように構成されたリニアアクチュエータにおいては、
スライド軸受は内側ヨークの端部からはみだすことがな
いので、リニアアクチュエータの軸方向寸法を大きくす
ることなく、駆動軸の摺動抵抗を低減することができ
る。
Further, in the above linear actuator (claim 1), the movable body has a drive shaft at its axial center, and a slide bearing is provided in a section facing the drive shaft and the inner yoke. (Claim 10). In the linear actuator configured as described above,
Since the slide bearing does not protrude from the end of the inner yoke, the sliding resistance of the drive shaft can be reduced without increasing the axial dimension of the linear actuator.

【0017】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
2)において、可動体はその軸心部に駆動軸を有し、こ
の駆動軸と内側ヨークとの対向区間内にスライド軸受が
設けられ、このスライド軸受の一端にサイドプレートが
隣接しているものであってもよい(請求項11)。この
ように構成されたリニアアクチュエータにおいては、サ
イドプレートがスライド軸受の抜け止めの役割を果た
す。
Further, in the linear actuator (claim 2), the movable body has a drive shaft at an axis thereof, and a slide bearing is provided in a section opposing the drive shaft and the inner yoke. The side plate may be adjacent to one end of the first member (claim 11). In the linear actuator thus configured, the side plate plays a role of preventing the slide bearing from coming off.

【0018】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、外側コイル及び内側コイルは、それぞれ
ボビンレスの平角コイルであってもよい(請求項1
2)。このように構成されたリニアアクチュエータにお
いては、ボビン等を用いない分だけ、エアギャップを小
さくすることが可能となり、出力を向上させることがで
きる。
In the linear actuator (claim 1), the outer coil and the inner coil may be bobbin-less rectangular coils (claim 1).
2). In the linear actuator configured as described above, the air gap can be reduced by the amount that the bobbin or the like is not used, and the output can be improved.

【0019】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
12)において、内側コイル及び外側コイルは単相巻で
あり、各リード線は内側ヨーク及び外側ヨークに形成さ
れた溝を経由して導出されているものであってもよい
(請求項13)。このように構成されたリニアアクチュ
エータにおいては、リード線が溝に隠れるので、エアギ
ャップを小さくできる。
In the above linear actuator, the inner coil and the outer coil are single-phase wound, and each lead wire is led out through a groove formed in the inner yoke and the outer yoke. (Claim 13). In the linear actuator configured as described above, since the lead wire is hidden by the groove, the air gap can be reduced.

【0020】また、上記リニアアクチュエータ(請求項
1)において、可動体は、中間ヨークと出力軸とを接続
するフランジを含み、このフランジは、非磁性材料より
成るものであってもよい(請求項14)。このように構
成されたリニアアクチュエータにおいては、例えばアル
ミニウム等の軽量金属を用いて可動体の軽量化を図るこ
とができる。可動体の軽量化により、動作の応答性が向
上する。
In the above linear actuator (claim 1), the movable body includes a flange for connecting the intermediate yoke and the output shaft, and the flange may be made of a non-magnetic material (claim). 14). In the linear actuator thus configured, the weight of the movable body can be reduced by using a lightweight metal such as aluminum. The lightness of the movable body improves the responsiveness of the operation.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1〜9は本発明の一実施形態に
よるリニアアクチュエータに関する図面であり、図1は
正面側から見た断面図、図2は左側面図、図3は右側面
図、図4は図2のIV−IV線から見た部分断面図、図5は
図2のV−V線から見た部分断面図である。また、図6〜
9は当該リニアアクチュエータ内の可動体30に関する
図面である。図1において、円筒状の磁性体である外側
ヨーク1の軸方向両端部には、略円盤状のサイドプレー
ト2及び3が取り付けられている。内側ヨーク4は中心
軸部分に貫通孔4aが形成された円柱状の磁性体であ
り、その軸方向両端においてサイドプレート2及び3に
取り付けられることによっていわゆる両持ちの状態に保
持され、かつ、外側ヨーク1の内側に同心配置されてい
る。外側ヨーク1の内周面上には、軸方向に対して第1
コイル5及び第2コイル6が配置されて外側コイルが形
成され、内側ヨーク2の外周面上には、同様に、軸方向
に対して第3コイル7及び第4コイル8が配置されて内
側コイルが形成されている。
1 to 9 are drawings showing a linear actuator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view as viewed from the front side, FIG. 2 is a left side view, and FIG. 3 is a right side view. 4 is a partial sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 is a partial sectional view taken along line VV in FIG. Also, FIG.
9 is a drawing related to the movable body 30 in the linear actuator. In FIG. 1, substantially disk-shaped side plates 2 and 3 are attached to both axial ends of an outer yoke 1 which is a cylindrical magnetic body. The inner yoke 4 is a columnar magnetic body having a through-hole 4a formed in the center shaft portion, and is attached to the side plates 2 and 3 at both ends in the axial direction, so that the inner yoke 4 is held in a so-called double-supported state and It is arranged concentrically inside the yoke 1. On the inner peripheral surface of the outer yoke 1, a first
The coil 5 and the second coil 6 are arranged to form an outer coil, and the third coil 7 and the fourth coil 8 are similarly arranged on the outer peripheral surface of the inner yoke 2 in the axial direction. Are formed.

【0022】上記各コイル5〜8は、平角コイル(断面
が例えば0.5mm×5mm)を、接着ワニスを用いて
単層巻に巻回したものであり、ボビン等を用いることな
く、外側ヨーク1の内周面及び内側ヨーク4の外周面に
直接巻装されている。従ってボビン等を用いない分だ
け、エアギャップを小さくすることが可能になる。上記
各コイル5〜8は、それぞれ両端部からリード線23及
び24が引き出されている。リード線23及び24は、
外側ヨーク1の内周面及び内側ヨーク4の外周面におい
て軸方向に形成された溝1b及び4bを通して外部に導
出されている。従って、リード線23及び24の存在が
エアギャップの増大を招くことがない。
Each of the coils 5 to 8 is formed by winding a rectangular coil (for example, having a cross section of 0.5 mm × 5 mm) into a single layer using an adhesive varnish, without using a bobbin or the like. 1 and the outer peripheral surface of the inner yoke 4. Therefore, it is possible to reduce the air gap as much as the bobbin is not used. Lead wires 23 and 24 are drawn out from both ends of each of the coils 5 to 8. Leads 23 and 24 are
It is led out through grooves 1b and 4b formed in the inner surface of the outer yoke 1 and the outer surface of the inner yoke 4 in the axial direction. Therefore, the presence of the leads 23 and 24 does not cause an increase in the air gap.

【0023】上記内側ヨーク4の貫通孔4aの両端部に
は、所定長のスライド軸受9が、その全長にわたって内
側ヨーク4の内部に完全に収められるように装着されて
いる。貫通孔4aの軸方向中央部の内径はスライド軸受
9が装着されている部分より小径に形成されていて、貫
通孔4aの内奥側へスライド軸受9が移動するのを防止
するストッパの役目をしている。また、スライド軸受9
に隣接したサイドプレート2及び3は、スライド軸受9
の軸方向外方への抜脱を防止するストッパとしての役目
をも果たしている。スライド軸受9に内挿された駆動軸
10は、外側ヨーク1及び内側ヨーク4に対して相対的
にその軸方向に移動自在である。
At both ends of the through hole 4a of the inner yoke 4, slide bearings 9 of a predetermined length are mounted so as to be completely housed in the inner yoke 4 over the entire length thereof. The inner diameter of the through hole 4a at the axial center is smaller than the portion where the slide bearing 9 is mounted, and serves as a stopper for preventing the slide bearing 9 from moving to the inner side of the through hole 4a. doing. Also, the slide bearing 9
The side plates 2 and 3 adjacent to the slide bearing 9
Also serves as a stopper to prevent the shaft from being pulled out in the axial direction. The drive shaft 10 inserted in the slide bearing 9 is movable in the axial direction relative to the outer yoke 1 and the inner yoke 4.

【0024】なお、上記のように、スライド軸受9がそ
の全長にわたって内側ヨーク4の内部に完全に収められ
ている構成により、スライド軸受9がリニアアクチュエ
ータ全体の軸方向長さを増大させる要因とはならない。
また、一対のスライド軸受9の軸方向間隔は、第1磁石
15(又は第3磁石17)と第2磁石16(又は第4磁
石18)との軸方向間隔より広い。従って、スライド軸
受9固有の寸法公差に起因する可動体30の径方向への
変位を極めて少なくすることができる。
As described above, due to the configuration in which the slide bearing 9 is completely accommodated in the inner yoke 4 over its entire length, the factor that causes the slide bearing 9 to increase the axial length of the entire linear actuator is as follows. No.
The axial distance between the pair of slide bearings 9 is wider than the axial distance between the first magnet 15 (or the third magnet 17) and the second magnet 16 (or the fourth magnet 18). Therefore, the displacement of the movable body 30 in the radial direction due to the dimensional tolerance inherent in the slide bearing 9 can be extremely reduced.

【0025】上記駆動軸10の軸方向左端部及び右端部
にはそれぞれ、略円盤状のフランジ11(図2参照)及
び円盤状のフランジ12(図3参照)が軸方向と直交し
て取り付けられ、軸方向左端部にはさらに出力軸13が
駆動軸10と同軸に取り付けられている。駆動軸10の
軸心から所定半径(Rとする。)の周上には、外側ヨー
ク1及び内側ヨーク4と同軸に、磁性体からなる中間ヨ
ーク14が配置され、フランジ11及び12に取り付け
られている。中間ヨーク14の軸方向中央所定領域の外
周面上には第1磁石15及び第2磁石16が配設され、
また内周面上には第3磁石17及び第4磁石18が配設
されている。すなわち、中間ヨーク14及びその内外周
面上に設けられた磁石15〜18は、フランジ11及び
12を介して駆動軸10と同心に配設され、駆動軸10
及び出力軸13とともに軸方向に進退動作可能な可動体
30を構成している。前記所定半径Rとは、実質的に、
第1コイル5(又は第2コイル6)の内径と第3コイル
7(又は第4コイル8)の外径との平均値の1/2であ
る。
A substantially disk-shaped flange 11 (see FIG. 2) and a disk-shaped flange 12 (see FIG. 3) are attached to the drive shaft 10 at the left and right ends in the axial direction, respectively, orthogonal to the axial direction. An output shaft 13 is further coaxially attached to the drive shaft 10 at the left end in the axial direction. On the circumference of a predetermined radius (R) from the axis of the drive shaft 10, an intermediate yoke 14 made of a magnetic material is disposed coaxially with the outer yoke 1 and the inner yoke 4, and attached to the flanges 11 and 12. ing. A first magnet 15 and a second magnet 16 are disposed on the outer peripheral surface of a predetermined region in the center in the axial direction of the intermediate yoke 14,
A third magnet 17 and a fourth magnet 18 are provided on the inner peripheral surface. That is, the intermediate yoke 14 and the magnets 15 to 18 provided on the inner and outer peripheral surfaces thereof are disposed concentrically with the drive shaft 10 via the flanges 11 and 12,
And the output shaft 13 together with the movable body 30 which can move forward and backward in the axial direction. The predetermined radius R is substantially
It is の of the average value of the inner diameter of the first coil 5 (or the second coil 6) and the outer diameter of the third coil 7 (or the fourth coil 8).

【0026】ここで、可動体30の構成について図6〜
図9を参照して説明する。図6は可動体30の斜視図、
図7は断面図、また、図8及び図9はそれぞれ図7のVI
II部及びIX部の拡大図である。図6及び図7に示すよう
に、中間ヨーク14は円筒形状を基調とした形状である
が、全周にわたって円筒状であるのは軸方向中央部分の
中間ヨーク本体部14aのみであり、軸方向両端側にお
いては円筒の一部を軸方向に突出させた突出端部14b
が周方向に等間隔(120度間隔)に3個形成されてい
る。これら突出端部14bは、サイドプレート2及び3
にそれぞれ設けられた孔2a及び3a(図1〜図3参
照)に挿通されている。孔2a及び3aに挿通された上
記突出端部14bは、その軸方向先端部にフランジ11
及び12が取り付けられ、駆動軸10及び出力軸13と
連結される。このように、突出端部14bは出力部材の
一部として負荷がかかるため、所定の機械的強度が求め
られる。従って、少なくとも3個の突出端部14bを設
けることが好ましい。
Here, the structure of the movable body 30 is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view of the movable body 30,
FIG. 7 is a cross-sectional view, and FIGS.
It is an enlarged view of II part and IX part. As shown in FIGS. 6 and 7, the intermediate yoke 14 has a shape based on a cylindrical shape. However, only the intermediate yoke main body portion 14 a in the central portion in the axial direction has a cylindrical shape over the entire circumference. At both end sides, a protruding end portion 14b in which a part of the cylinder protrudes in the axial direction.
Are formed at equal intervals (120-degree intervals) in the circumferential direction. These protruding ends 14b are connected to the side plates 2 and 3
Are inserted through holes 2a and 3a (see FIG. 1 to FIG. 3) provided respectively. The protruding end 14b inserted into the holes 2a and 3a has a flange 11 at its axial end.
And 12 are attached and connected to the drive shaft 10 and the output shaft 13. As described above, since the load is applied to the protruding end portion 14b as a part of the output member, a predetermined mechanical strength is required. Therefore, it is preferable to provide at least three protruding ends 14b.

【0027】なお、上記のように、中間ヨーク14にお
いて中間ヨーク本体部14aと突出端部14bとを別体
で構成せずに、単一の部材として構成したことにより、
構成の簡素化とともに所定の強度を確保することが容易
になる。一方、フランジ11及び12は磁性体である必
要はなく、アルミニウム等の非磁性体軽量金属で形成し
てもよい。フランジ11及び12に軽量金属を用いるこ
とは可動体30全体のの軽量化につながり、可動体30
の動作の応答性が向上する。
As described above, in the intermediate yoke 14, the intermediate yoke main body portion 14a and the protruding end portion 14b are formed as a single member instead of being formed separately.
With the simplification of the configuration, it becomes easy to secure a predetermined strength. On the other hand, the flanges 11 and 12 need not be made of a magnetic material, and may be made of a non-magnetic light metal such as aluminum. The use of a lightweight metal for the flanges 11 and 12 leads to a reduction in the weight of the movable body 30 as a whole.
The responsiveness of the operation is improved.

【0028】図6〜図9に示すように、第1磁石15、
第2磁石16、第3磁石17及び第4磁石18は各々周
方向に分割された複数の磁石により、全体として円筒状
に配設され、軸方向においては、第1磁石15及び第3
磁石17、並びに、第2磁石16及び第4磁石18がそ
れぞれ互いに対応する位置に設けられている。そして、
図8に示すように、中間ヨーク本体部14aを挟んで第
1磁石15(内周側がN極)と第3磁石17(外周側が
S極)とは径方向に互いに異極性の磁極が対向するよう
に配置されている。同様に、図9に示すように、中間ヨ
ーク本体部14aを挟んで第2磁石16(内周側がS
極)と第4磁石18(外周側がN極)とは互いに異極性
の磁極が対向するように配置されている。さらに、中間
ヨーク本体部14aの軸方向に見た場合、第1磁石15
対第2磁石16、及び、第3磁石17対第4磁石18
は、それぞれ互いに異極性の磁極が隣接するように配置
されている。第1磁石15及び第2磁石16はそれぞれ
第1コイル5及び第2コイル6との間に所定のエアギャ
ップを保ち、第3磁石17及び第4磁石18はそれぞれ
第3コイル7及び第4コイル8との間に所定のエアギャ
ップを保っている。かかるエアギャップは実質的に最小
のエアギャップ値である。
As shown in FIGS. 6 to 9, the first magnet 15,
The second magnet 16, the third magnet 17, and the fourth magnet 18 are respectively arranged in a cylindrical shape as a whole by a plurality of magnets divided in the circumferential direction. In the axial direction, the first magnet 15 and the third magnet
The magnet 17, the second magnet 16 and the fourth magnet 18 are provided at positions corresponding to each other. And
As shown in FIG. 8, the first magnet 15 (N-pole on the inner circumference side) and the third magnet 17 (S-pole on the outer circumference side) face the magnetic poles of different polarities in the radial direction with the intermediate yoke body 14a interposed therebetween. Are arranged as follows. Similarly, as shown in FIG. 9, the second magnet 16 (the inner peripheral side is S
) And the fourth magnet 18 (N-pole on the outer peripheral side) are arranged such that magnetic poles of different polarities are opposed to each other. Further, when viewed in the axial direction of the intermediate yoke body 14a, the first magnet 15
The second magnet 16 and the third magnet 17 versus the fourth magnet 18
Are arranged such that magnetic poles of different polarities are adjacent to each other. The first magnet 15 and the second magnet 16 maintain a predetermined air gap between the first coil 5 and the second coil 6, respectively, and the third magnet 17 and the fourth magnet 18 respectively correspond to the third coil 7 and the fourth coil 8, a predetermined air gap is maintained. Such an air gap is substantially the minimum air gap value.

【0029】中間ヨーク14に各磁石15〜18を取り
付けるには、まず、図7に示す円筒状の外側磁石押え部
材19と内側磁石押え部材20とをそれぞれ中間ヨーク
本体部14aの外側中央及び内側中央に装着して、ネジ
29により固定する。次に、各磁石15〜18を、中間
ヨーク本体部14aの内外全周に接着剤等を用いて取り
付ける。その後、短円筒状の外側磁石押え部材21と内
側磁石押え部材22とを中間ヨーク本体部14aの両端
部に装着し、ネジ23により固定する。図8及び図9に
示すように、上記各磁石押え部材19〜22にはそれぞ
れ磁石のエッジ部の溝に適合した形状の突起部19a、
20a、21a及び22aが設けられており、これによ
り各磁石15〜18は確実に保持される。従って、接着
剤が経年変化により劣化して接着力を失った場合にも、
磁石15〜18の脱落を防止できる。可動体30の構成
については以上である。
In order to attach the magnets 15 to 18 to the intermediate yoke 14, first, the cylindrical outer magnet holding member 19 and the inner magnet holding member 20 shown in FIG. It is mounted at the center and fixed with screws 29. Next, the magnets 15 to 18 are attached to the entire inner and outer peripheries of the intermediate yoke main body 14a using an adhesive or the like. After that, the short cylindrical outer magnet holding member 21 and the inner magnet holding member 22 are attached to both ends of the intermediate yoke main body 14 a and fixed with screws 23. As shown in FIGS. 8 and 9, each of the magnet holding members 19 to 22 has a projection 19 a having a shape adapted to the groove at the edge of the magnet.
20a, 21a and 22a are provided, whereby the magnets 15 to 18 are securely held. Therefore, even when the adhesive deteriorates due to aging and loses its adhesive strength,
The magnets 15 to 18 can be prevented from falling off. The configuration of the movable body 30 is as described above.

【0030】次に図2及び図4において、フランジ11
の外周上の1箇所にはブラケット25が取り付けられ、
このブラケット25にポテンショメータ26が接続され
ている。図4に示すように、ポテンショメータ26は外
側ヨーク1に固定されているが、ロッドエンド27の部
分で軸方向のストローク調整が可能である。可動体30
の進退動作による変位量は当該ポテンショメータ26に
より検出される。
Next, referring to FIG. 2 and FIG.
Bracket 25 is attached to one place on the outer circumference of
A potentiometer 26 is connected to the bracket 25. As shown in FIG. 4, the potentiometer 26 is fixed to the outer yoke 1, but the stroke of the rod end 27 can be adjusted in the axial direction. Movable body 30
The amount of displacement due to the forward / backward movement of is detected by the potentiometer 26.

【0031】また、図2及び図5に示すように、サイド
プレート2から軸方向に突出した回転防止ピン28が取
り付けられ、この回転防止ピン28はフランジ11に設
けられた孔11aに挿通されている。孔11aの内径
は、可動体30の進退動作に伴ってフランジ11が回転
防止ピン28を相対的に円滑に挿通させるに必要な最小
限の値に仕上げられており、回転防止ピン28と孔11
aとのギャップ(遊び)は、図2におけるサイドプレー
ト2の孔2aと中間ヨーク14の突出端部14bとの周
方向両端におけるギャップBより十分に小さい値であ
る。従って、フランジ11が回転防止ピン28によって
周方向の動きを規制されることにより同方向における可
動体30の遊動が規制され、突出端部14bは孔2aの
周方向端面には接触しない。従って、突出端部14bが
孔2aの周方向端面に接触して摺動抵抗が増大すること
を未然に防ぐことができる。また、中間ヨーク14は、
内側ヨーク4に軸支された駆動軸10からフランジ11
及び12を介して支持されているため、径方向にも遊動
を規制されている。従って、突出端部14bが孔2aの
径方向端面に接触して摺動抵抗が増大することもない。
As shown in FIGS. 2 and 5, an anti-rotation pin 28, which protrudes from the side plate 2 in the axial direction, is attached. The anti-rotation pin 28 is inserted through a hole 11a provided in the flange 11. I have. The inner diameter of the hole 11a is finished to a minimum value necessary for the flange 11 to allow the rotation preventing pin 28 to pass relatively smoothly as the movable body 30 advances and retreats.
The gap (play) with the gap a is sufficiently smaller than the gap B at both circumferential ends of the hole 2a of the side plate 2 and the protruding end 14b of the intermediate yoke 14 in FIG. Therefore, the movement of the movable body 30 in the same direction is restricted by restricting the movement of the flange 11 in the circumferential direction by the rotation preventing pin 28, and the protruding end portion 14b does not contact the circumferential end surface of the hole 2a. Therefore, it is possible to prevent the sliding resistance from increasing due to the protruding end portion 14b coming into contact with the circumferential end surface of the hole 2a. Also, the intermediate yoke 14
Drive shaft 10 supported by inner yoke 4 to flange 11
And 12, the movement is also restricted in the radial direction. Therefore, the sliding resistance does not increase because the protruding end portion 14b comes into contact with the radial end surface of the hole 2a.

【0032】図3において、リード線23及び24はサ
イドプレート3に取り付けられたレセプタクル31に接
続されている。
In FIG. 3, the lead wires 23 and 24 are connected to a receptacle 31 attached to the side plate 3.

【0033】以上のように構成されたリニアアクチュエ
ータにおいては、第1磁石15及び第3磁石17がその
間に存在する中間ヨーク本体部14bとともに一つの磁
石体を構成し、第2磁石16及び第4磁石18がその間
に存在する中間ヨーク本体部14bとともに他の磁石体
を構成する。これら一対の磁石体は図1に示す閉磁路
(磁束ループ)Aを形成する。この状態において、第1
コイル15及び第3コイル17には図1の紙面から垂直
に飛び出す方向に電流を流し、かつ、第2コイル16及
び第4コイル18には紙面に垂直に向かう方向に電流を
流すと、各コイル5〜8には図の右側に向かう力が発生
する。この力の反作用により、可動体30は図の左方向
に推力を得て前進する。また、逆に、第1コイル15及
び第3コイル17には紙面に垂直に向かう方向に電流を
流し、かつ、第2コイル16及び第4コイル18には紙
面から垂直に飛び出す方向に電流を流すと、各コイル5
〜8には図の左側に向かう力が発生する。この力の反作
用により、可動体30は図の右方向に推力を得て後退す
る。
In the linear actuator configured as described above, the first magnet 15 and the third magnet 17 constitute one magnet body together with the intermediate yoke main body 14b existing therebetween, and the second magnet 16 and the fourth magnet The magnet 18 forms another magnet body together with the intermediate yoke main body 14b present therebetween. These paired magnet bodies form a closed magnetic circuit (magnetic flux loop) A shown in FIG. In this state, the first
When a current is applied to the coil 15 and the third coil 17 in a direction perpendicular to the paper of FIG. 1 and a current is applied to the second coil 16 and the fourth coil 18 in a direction perpendicular to the paper of FIG. 5 to 8 generate a force directed to the right side of the drawing. Due to the reaction of this force, the movable body 30 moves forward with a thrust to the left in the figure. Conversely, a current flows through the first coil 15 and the third coil 17 in a direction perpendicular to the plane of the drawing, and a current flows through the second coil 16 and the fourth coil 18 in a direction perpendicular to the plane of the drawing. And each coil 5
8 generate a force toward the left side of the figure. By the reaction of this force, the movable body 30 retreats by obtaining a thrust in the right direction in the figure.

【0034】可動体30の進退動作において、可動体3
0の駆動軸10はスライド軸受9を介して内側ヨーク4
の軸方向両端部近傍において支持されており、内側ヨー
ク4はサイドプレート2及び3を介して外側ヨーク1の
両端部から支持(両持ち)されている。従って、可動体
30の出力軸13に振動や衝撃が加えられても、各磁石
15〜18とこれらに対向する各コイル5〜8との間の
エアギャップは実質的に不変である。これにより、エア
ギャップを前述のように必要最小限の値にしておくこと
が可能になる。エアギャップが必要最小限の値であるこ
とにより、磁気エネルギーの損失は最小限に抑えられ、
出力が増大する。
In the forward / backward movement of the movable body 30, the movable body 3
0 of the drive shaft 10 through the slide bearing 9 and the inner yoke 4
The inner yoke 4 is supported (both supported) from both ends of the outer yoke 1 via the side plates 2 and 3. Therefore, even if vibration or impact is applied to the output shaft 13 of the movable body 30, the air gap between each of the magnets 15 to 18 and each of the coils 5 to 8 opposed thereto is substantially unchanged. As a result, the air gap can be set to the minimum necessary value as described above. The minimum required air gap minimizes the loss of magnetic energy,
The output increases.

【0035】また、前記一対の磁石体によって形成され
る共通の閉磁路Aは中間ヨーク14(中間ヨーク本体部
14a)を径方向に垂直に貫く。従って、中間ヨーク1
4の厚みに起因して磁束が制限されることはない。言い
換えれば、中間ヨーク14は、機械的強度を維持できさ
えすれば、できるだけ薄くすることが可能になる。中間
ヨーク14を薄くすることにより可動体30は軽量化さ
れ、動作の応答性が向上する。
The common closed magnetic path A formed by the pair of magnets penetrates the intermediate yoke 14 (the intermediate yoke main body 14a) perpendicularly in the radial direction. Therefore, the intermediate yoke 1
4 does not limit the magnetic flux. In other words, the intermediate yoke 14 can be made as thin as possible as long as the mechanical strength can be maintained. By reducing the thickness of the intermediate yoke 14, the movable body 30 is reduced in weight, and the responsiveness of the operation is improved.

【0036】なお、上記実施形態においては、可動体3
0を直接的に支持しているのは内側ヨーク4であるが、
必要に応じて可動体30を外側ヨーク1によって直接的
に支持した構成も可能である。
In the above embodiment, the movable body 3
It is the inner yoke 4 that directly supports 0,
If necessary, a configuration in which the movable body 30 is directly supported by the outer yoke 1 is also possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項1に記載のリニアアクチュエータ
によれば、内側ヨークと外側ヨークとの両端同士が接続
され、内側ヨークは外側ヨークにいわゆる両持ちされた
支持状態になるので、可動体の出力軸に振動や衝撃を受
けても可動体を支える内側ヨーク又は外側ヨークは変形
せず、その結果コイルと磁石とのエアギャップは一定に
保たれる。従って、エアギャップを大きめに設定する必
要はなく、実質的に最小限のエアギャップ値にすること
ができるので、エネルギー損失が減少し、出力が増大す
る。
The present invention configured as described above has the following effects. According to the linear actuator of the first aspect, both ends of the inner yoke and the outer yoke are connected to each other, and the inner yoke is in a so-called double-supported support state by the outer yoke. The inner yoke or outer yoke supporting the movable body is not deformed by the impact, so that the air gap between the coil and the magnet is kept constant. Therefore, it is not necessary to set the air gap to a relatively large value, and the air gap can be set to a substantially minimum value, so that energy loss is reduced and output is increased.

【0038】請求項2のリニアアクチュエータによれ
ば、サイドプレートによって内側ヨークは外側ヨークに
両持ち支持され、サイドプレートを貫通した可動体から
出力を取り出すことができるので、堅牢な構造から安定
した出力を取り出すことができる。
According to the linear actuator of the second aspect, the inner yoke is supported by the outer yoke at both ends by the side plate, and the output can be taken out from the movable body penetrating the side plate. Can be taken out.

【0039】請求項3のリニアアクチュエータによれ
ば、磁石によって形成される共通の閉磁路が中間ヨーク
を垂直に貫くので、中間ヨークの厚みに起因して磁束が
制限されることはなく、従って中間ヨークの厚さは、機
械的強度を維持できる範囲で薄くすることができる。中
間ヨークを薄くすることにより可動体は軽量化されるの
で、動作の応答性が向上する。
According to the linear actuator of the third aspect, since the common closed magnetic path formed by the magnets penetrates the intermediate yoke perpendicularly, the magnetic flux is not limited due to the thickness of the intermediate yoke, and therefore the intermediate yoke is not limited. The thickness of the yoke can be reduced as long as the mechanical strength can be maintained. Since the movable body is reduced in weight by making the intermediate yoke thinner, the responsiveness of the operation is improved.

【0040】請求項4のリニアアクチュエータによれ
ば、必要最小限の数の突出端部により可動体の軽量化を
図りつつ、所定の強度を確保して、出力軸に駆動力を伝
達することができるので、可動体の安定した動作と優れ
た応答性とを実現できる。
According to the linear actuator of the fourth aspect, it is possible to transmit the driving force to the output shaft while securing the predetermined strength while reducing the weight of the movable body by the necessary minimum number of projecting ends. As a result, stable operation of the movable body and excellent responsiveness can be realized.

【0041】請求項5のリニアアクチュエータによれ
ば、必要最小限の数の突出端部により可動体の軽量化を
図りつつ、所定の強度を確保して、出力軸に駆動力を伝
達することができるので、可動体の安定した動作と優れ
た応答性とを実現できる。
According to the linear actuator of the fifth aspect, it is possible to transmit the driving force to the output shaft while securing the predetermined strength while reducing the weight of the movable body by the necessary minimum number of projecting ends. As a result, stable operation of the movable body and excellent responsiveness can be realized.

【0042】請求項6のリニアアクチュエータによれ
ば、中間ヨークを一体成形できるので、その製作が容易
である。
According to the linear actuator of the sixth aspect, since the intermediate yoke can be integrally formed, its manufacture is easy.

【0043】請求項7のリニアアクチュエータによれ
ば、回転防止手段により可動体の周方向への回転を防止
するので、中間ヨークの突出端部が周辺部材に接触して
摺動抵抗が増大することを防止でき、可動体の安定した
動作を確保することができる。
According to the linear actuator of the present invention, since the rotation of the movable body in the circumferential direction is prevented by the rotation preventing means, the protruding end of the intermediate yoke comes into contact with the peripheral member to increase the sliding resistance. Can be prevented, and stable operation of the movable body can be ensured.

【0044】請求項8のリニアアクチュエータによれ
ば、接着剤等を用いて取り付けられる磁石が、接着剤の
経年劣化により剥離した場合でも、その脱落を防止する
ことができるので、信頼性の高い構造が得られる。
According to the linear actuator of the present invention, even if the magnet attached using an adhesive or the like is separated due to the aging of the adhesive, the magnet can be prevented from falling off, so that a highly reliable structure can be achieved. Is obtained.

【0045】請求項9のリニアアクチュエータによれ
ば、可動体の移動量をポテンショメータにより検出する
ことができるので、可動体のストローク制御が容易にな
る。
According to the linear actuator of the ninth aspect, since the movement amount of the movable body can be detected by the potentiometer, the stroke control of the movable body becomes easy.

【0046】請求項10のリニアアクチュエータによれ
ば、スライド軸受は内側ヨークの端部からはみだすこと
がないので、リニアアクチュエータの軸方向寸法を大き
くすることなく、駆動軸の摺動抵抗を低減することがで
きる。
According to the tenth aspect of the present invention, since the slide bearing does not protrude from the end of the inner yoke, the sliding resistance of the drive shaft can be reduced without increasing the axial dimension of the linear actuator. Can be.

【0047】請求項11のリニアアクチュエータによれ
ば、サイドプレートがスライド軸受の抜け止めの役割を
果たすので、抜け止め部材を別途設ける必要がなく、構
造の簡素化に寄与する。
According to the linear actuator of the eleventh aspect, since the side plate plays a role of retaining the slide bearing, there is no need to separately provide a retaining member, which contributes to simplification of the structure.

【0048】請求項12のリニアアクチュエータによれ
ば、ボビン等を用いない分だけエアギャップを小さくす
ることができるので、出力の増大に寄与する。
According to the linear actuator of the twelfth aspect, the air gap can be reduced by the amount that the bobbin or the like is not used, thereby contributing to an increase in output.

【0049】請求項13のリニアアクチュエータによれ
ば、リード線が溝に隠れるので、エアギャップを小さく
することができ、出力の増大に寄与する。
According to the linear actuator of the thirteenth aspect, since the lead wire is hidden by the groove, the air gap can be reduced, which contributes to an increase in output.

【0050】請求項14のリニアアクチュエータによれ
ば、例えばアルミニウム等の軽量金属を用いて可動体の
軽量化を図ることができるので、可動体の動作の応答性
を向上させることができる。
According to the linear actuator of the fourteenth aspect, the weight of the movable body can be reduced by using a lightweight metal such as aluminum, so that the responsiveness of the operation of the movable body can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態によるリニアアクチュエー
タを正面側から見た断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention as viewed from the front side.

【図2】同リニアアクチュエータの左側面図である。FIG. 2 is a left side view of the linear actuator.

【図3】同リニアアクチュエータの右側面図である。FIG. 3 is a right side view of the linear actuator.

【図4】図2のIV−IV線から見た部分断面図である。FIG. 4 is a partial sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2;

【図5】図2のV−V線から見た部分断面図である。FIG. 5 is a partial sectional view taken along line VV of FIG. 2;

【図6】同リニアアクチュエータにおける可動体の斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view of a movable body in the linear actuator.

【図7】同可動体の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of the movable body.

【図8】図7のVIII部の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a portion VIII in FIG. 7;

【図9】図7のIX部の拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a portion IX in FIG. 7;

【図10】従来のリニアアクチュエータの断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view of a conventional linear actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外側ヨーク 1b 溝 2,3 サイドプレート 4 内側ヨーク 4b 溝 5 第1コイル(外側コイル) 6 第2コイル(外側コイル) 7 第3コイル(内側コイル) 8 第4コイル(内側コイル) 9 スライド軸受 10 駆動軸 11,12 フランジ 13 出力軸 14 中間ヨーク 14a 中間ヨーク本体部 14b 突出端部 15 第1磁石 16 第2磁石 17 第3磁石 18 第4磁石 19,21 外側磁石押え部材 20,22 内側磁石押え部材 23,24 リード線 26 ポテンショメータ 28 回転防止ピン 30 可動体 Reference Signs List 1 outer yoke 1b groove 2, 3 side plate 4 inner yoke 4b groove 5 first coil (outer coil) 6 second coil (outer coil) 7 third coil (inner coil) 8 fourth coil (inner coil) 9 slide bearing DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive shaft 11,12 Flange 13 Output shaft 14 Intermediate yoke 14a Intermediate yoke main part 14b Protruding end part 15 1st magnet 16 2nd magnet 17 3rd magnet 18 4th magnet 19,21 Outer magnet holding member 20,22 Inner magnet Holding member 23, 24 Lead wire 26 Potentiometer 28 Rotation prevention pin 30 Movable body

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円筒状の外側ヨークと、 前記外側ヨークの内周面に設けられた外側コイルと、 軸方向両端部において前記外側ヨークと互いに接続され
て前記外側ヨークの内側に同心配置された内側ヨーク
と、 前記内側ヨークの外周面に設けられた内側コイルと、 前記外側ヨークと前記内側ヨークとの間にこれらと同軸
に配置された円筒状の中間ヨーク、この中間ヨークと接
続された出力軸、及び、前記中間ヨークの外周面及び内
周面にそれぞれ前記外側コイル及び前記内側コイルと対
向して設けられた磁石を具備したものであって、前記外
側ヨーク及び前記内側ヨークの少なくとも一方により軸
方向に進退自在に支持された可動体とを備えたことを特
徴とするリニアアクチュエータ。
A cylindrical outer yoke, an outer coil provided on an inner peripheral surface of the outer yoke, connected to the outer yoke at both ends in an axial direction, and arranged concentrically inside the outer yoke. An inner yoke; an inner coil provided on an outer peripheral surface of the inner yoke; a cylindrical intermediate yoke disposed coaxially with the outer yoke and the inner yoke; an output connected to the intermediate yoke A shaft, and a magnet provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the intermediate yoke, respectively, in opposition to the outer coil and the inner coil, wherein at least one of the outer yoke and the inner yoke A linear actuator comprising: a movable body supported so as to be able to advance and retreat in an axial direction.
【請求項2】前記外側ヨークの軸方向両端面に一対のサ
イドプレートが設けられ、この一対のサイドプレートに
前記内側ヨークが固定され、前記可動体は当該一対のサ
イドプレートを貫通していることを特徴とする請求項1
記載のリニアアクチュエータ。
2. A pair of side plates are provided on both axial end surfaces of the outer yoke, the inner yoke is fixed to the pair of side plates, and the movable body penetrates the pair of side plates. Claim 1 characterized by the following:
The linear actuator as described.
【請求項3】前記磁石は、前記中間ヨークの外周面にお
いて前記軸方向に互いに離間して配置された第1磁石及
び第2磁石、並びに、前記中間ヨークの内周面において
前記第1磁石及び前記第2磁石に対応する位置にそれぞ
れ配置された第3磁石及び第4磁石を有してなるもので
あり、前記第1磁石と前記第2磁石、前記第3磁石と前
記第4磁石、前記第1磁石と前記第3磁石、及び、前記
第2磁石と前記第4磁石が、それぞれ互いに異極を相対
されてなる極性配置であることを特徴とする請求項1記
載のリニアアクチュエータ。
3. The first magnet and the second magnet, which are arranged on the outer peripheral surface of the intermediate yoke at a distance from each other in the axial direction, and the first magnet and the second magnet on the inner peripheral surface of the intermediate yoke. A third magnet and a fourth magnet arranged at positions corresponding to the second magnet, respectively, wherein the first magnet and the second magnet, the third magnet and the fourth magnet, 2. The linear actuator according to claim 1, wherein the first magnet and the third magnet and the second magnet and the fourth magnet have polar arrangements in which different polarities are opposed to each other. 3.
【請求項4】前記中間ヨークは軸方向両端部の各々にお
いて少なくとも3個の突出端部が形成されていることを
特徴とする請求項1記載のリニアアクチュエータ。
4. The linear actuator according to claim 1, wherein the intermediate yoke has at least three protruding ends formed at both ends in the axial direction.
【請求項5】前記中間ヨークは軸方向両端部の各々にお
いて少なくとも3個の突出端部が形成され、これらの突
出端部は前記サイドプレートを貫通していることを特徴
とする請求項2記載のリニアアクチュエータ。
5. The intermediate yoke has at least three protruding ends formed at both ends in the axial direction, and these protruding ends penetrate the side plate. Linear actuator.
【請求項6】前記中間ヨークは軸方向においてその全長
にわたって磁性体で構成されていることを特徴とする請
求項3記載のリニアアクチュエータ。
6. The linear actuator according to claim 3, wherein said intermediate yoke is made of a magnetic material over its entire length in the axial direction.
【請求項7】前記可動体に、周方向への回転防止手段を
設けたことを特徴とする請求項4又は5記載のリニアア
クチュエータ。
7. The linear actuator according to claim 4, wherein said movable body is provided with a rotation preventing means in a circumferential direction.
【請求項8】前記第1磁石〜第4磁石の各々に隣接して
前記中間ヨークの内周面及び外周面に磁石押え部材を設
けたことを特徴とする請求項6記載のリニアアクチュエ
ータ。
8. The linear actuator according to claim 6, wherein a magnet holding member is provided on an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of said intermediate yoke adjacent to each of said first to fourth magnets.
【請求項9】前記可動体に、その軸方向と平行にポテン
ショメータを接続したことを特徴とする請求項1記載の
リニアアクチュエータ。
9. A linear actuator according to claim 1, wherein a potentiometer is connected to said movable body in parallel with an axial direction thereof.
【請求項10】前記可動体はその軸心部に駆動軸を有
し、この駆動軸と前記内側ヨークとの対向区間内にスラ
イド軸受が設けられていることを特徴とする請求項1記
載のリニアアクチュエータ。
10. The movable body according to claim 1, wherein the movable body has a drive shaft at an axial center thereof, and a slide bearing is provided in an opposing section between the drive shaft and the inner yoke. Linear actuator.
【請求項11】前記可動体はその軸心部に駆動軸を有
し、この駆動軸と前記内側ヨークとの対向区間内にスラ
イド軸受が設けられ、このスライド軸受の一端に前記サ
イドプレートが隣接していることを特徴とする請求項2
記載のリニアアクチュエータ。
11. The movable body has a drive shaft at an axial center thereof, a slide bearing is provided in a section facing the drive shaft and the inner yoke, and the side plate is adjacent to one end of the slide bearing. 3. The method according to claim 2, wherein
The linear actuator as described.
【請求項12】前記外側コイル及び前記内側コイルは、
それぞれボビンレスの平角コイルであることを特徴とす
る請求項1記載のリニアアクチュエータ。
12. The outer coil and the inner coil,
2. The linear actuator according to claim 1, wherein each of the coils is a bobbin-less rectangular coil.
【請求項13】前記内側コイル及び前記外側コイルは単
相巻であり、各リード線は内側ヨーク及び外側ヨークに
形成された溝を経由して導出されていることを特徴とす
る請求項12記載のリニアアクチュエータ。
13. The inner coil and the outer coil are single-phase wound, and each lead wire is led out through a groove formed in the inner yoke and the outer yoke. Linear actuator.
【請求項14】前記可動体は、前記中間ヨークと前記出
力軸とを接続するフランジを含み、このフランジは、非
磁性材料より成ることを特徴とする請求項1記載のリニ
アアクチュエータ。
14. The linear actuator according to claim 1, wherein the movable body includes a flange connecting the intermediate yoke and the output shaft, and the flange is made of a non-magnetic material.
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