JPH11507496A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁アクチュエータ（１０）は、アクチュエータ・ロッド（１４）の長軸（１８）の周りに配設された複数の磁石組立体（２０Ａ〜２０Ｆ）を有するアクチュエータ・ロッド（１４）を含む。複数の磁石組立体（２０Ａ〜２０Ｆ）の各々は、交互に換わっている磁束を長軸（１８）に沿って発生する。電磁アクチュエータは更に、支持構造体に固定され且つ長軸（１８）の周りに配設された複数のステータ巻線（１６Ａ〜１６Ｆ）を含む。各ステータ巻線（１６Ａ〜１６Ｆ）は、複数の磁石組立体（２０Ａ〜２０Ｆ）の一つの部分と長軸（１８）とに面する磁極を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁アクチュエータ 発明の背景 本発明は、リニア電気力学機械に関し、特に電磁アクチュエータに関する。 リニア電動機は、正確な変位が必要とされる多くの用途にますます適用されつ つある。一般に、リニア・モータは、複数の磁石に密接して位置された選択的に 付勢される巻線を含む。多くのリニア・モータにおいては、磁石が静止状態に保 持され、巻線が付勢され、そのため巻線により生成される磁界は、永久磁石の磁 界と相互作用をして、永久磁石に対して巻線を変位させる。他のモータにおいて は、磁石は可動ロッド上に配設され、一方ステータ巻線は静止状態に保持される 。 最近、従来の液圧アクチュエータをリニア・モータ、又はこの応用においては より適切に電磁アクチュエータと呼ばれているものと置換する関心がありつつあ る。液圧アクチュエータは高い力を発生することができるにも拘わらず、液圧ア クチュエータは、作動させるため全部がメンテナンスをされねばならないアキュ ムレータ、フィルタ及びポンプのような他の複雑な装置を必要とするより大きな 液圧システムのまさに部分であることが通常であることは通常知られている。更 に、液圧システムが与圧された流体を用いて作動しているので、流体漏れの危険 が常にある。 既知の電磁アクチュエータは移動するアーマチュアの正確な制御を与えること ができるにも拘わらず、これらのアクチュエータは、液圧アクチュエータにまだ 置換されるものではなかった。何故なら、液圧アクチュエータに匹敵する十分な 力がまだ得られなかったからである。 発明の概要 本発明は、電磁アクチュエータ及びその製作方法である。電磁アクチュエータ は、アクチュエータ・ロッドの長軸の周りに配設された複数の磁石組立体を有す る当該アクチュエータ・ロッドを含む。複数の磁石組立体の各々は長軸に沿って 交互に換わっている磁束を発生する。電磁アクチュエータは更に、支持構造体に 固定され且つ長軸の周り配設された複数のステータ巻線を含む。各ステータ巻線 は、複数の磁石組立体の１つの部分と長軸とに面する磁極を有する。ステータ巻 線及び磁石組立体を長軸の周りに配設することにより、長軸に垂直の平面に発生 する力は実質的にゼロであり、一方各付勢されたステータ巻線とその対応する磁 石組立体との相互作用から発生する力は一緒に加わり且つ長軸に平行である。 好適な実施形態においては、アーマチュアは複数のアーマチュア小区分から形 成され、磁石組立体の各々は、複数の磁石を含む。各アーマチュア小区分は、各 磁石組立体からの磁石を含む。各アーマチュア小区分は複数のアーマチュア積層 材から形成されているのが好ましい。アーマチュア積層材は非常に薄いものであ るが、しかし多数のこれらの積層材は積み重ねられ、各アーマチュア小区分で、 例えば接着によるように適切に一緒に固定されると、アーマチュア自体非常に剛 性である。各アーマチュア積層材は等しい角度間隔で離間した孔を含む。整列さ れたときの孔は、永久磁石をアーマチュア内に、そして好ましくは外側表面より 下に保持する空洞を形成する。次いで、アーマチュア外側表面は、滑らかに磨か れ、腐食保護のため電解ニッケルでメッキされその上を滑る軸受けに対して滑ら かな表面を与える。 各ステータ巻線と各対応する磁石組立体との間の空隙を最小にするため、各ス テータは、一般にアクチュエータ・ロッドの外側表面に適合するステータ磁極面 を含む。ステータ磁極面は、複数のステータ磁極積層材により形成された積層構 造体であることが好ましい。ステータ磁極積層材はアーマチュア積層材と丁度同 じ程度厚いのが好ましい。正確な空隙をアクチュエータ・ロッドの外側表面とス テータ磁極面との間に得るようにアーマチュア積層材及びステータ磁極積層材を 作る好適な方法は、ステータ極積層材と適合する外側部分と、アクチュエータ・ ロッド積層材と適合する内側部分とを有する複数の積層材から始まる工程を含む 。次いで、これらの初めの積層材は、例えば、打ち抜き加工により又はレーザ機 械加工により切られ、ステータ極積層材とアクチュエータ・ロッド積層材を形成 する。 更に好適な実施形態においては、アーマチュア・ロッドは回転され並びに直線 的に変位される。この好適な実施形態においては、通常のブラシレス直流ステー タ巻線組立体が、電動機として作動するようアクチュエータ・ロッドの周りに配 設される。アクチュエータ・ロッドは、前述した要領で構成されたアクチュエー タ・ロッド小区分を有する第２の部分を含むが、同じ極性の磁石が通常の電動機 として作動するため長軸に対して平行に配設されている。アーマチュアの第２の 部分は、延伸され、又は位置決めされることができ、あるいは追加のアーマチュ ア部分を追加することができ、アーマチュアをいずれの延在した条件で回転させ ることを可能にする。 図面の簡単な説明 図１は、パーツを除いた状態での本発明の電磁アクチュエータの第１の実施形 態の長手方向の断面図である。 図２は、図１の電磁アクチュエータのライン２−２に沿った断面図である。 図３は、ステータ磁極部分及びアーマチュア部分を有する積層材の平面図であ る。 図３Ａは、ステータ磁極積層材の平面図である。 図３Ｂは、アーマチュア積層材の平面図である。 図４は、アクチュエータ・ロッドの小区分、及びステータ極面積層材の部分の 斜視図である。 図５は、図２のライン２−２に沿ったステータ巻線コアの断面図である。 図５Ａは、巻線及びステータ磁極面を除いた状態でのステータ組立体のステー タ巻線コアの略図的な平坦なレイアウト図である。 図６は、アクチュエータ制御器のブロック及び概略の図である。 図７は、ステータ巻線コア及びアーマチュア磁石における３相巻線の概略図で ある。 図８は、パーツを除いた状態での本発明の電磁アクチュエータの第２の実施形 態の長手方向の断面図である。 図９は、第２の実施形態のアーマチュアの部分の斜視図である。 図１０は、モータ制御器のブロック及び略図的な図である。 発明の詳細な説明 図１は、本発明に従ってなされた電磁アクチュエータ１０の一実施形態を図示 する。以下の記載で説明され且つ理解されるように、電磁アクチュエータ１０は 、ステータ組立体１４に対するアーマチュア１２の双方向の変位を精密に制御す るため選択的に制御される。 一般に、図２に図示されているように、電磁アクチュエータ１０は、長軸１８ の周りに等しい角度間隔で離間された複数のステータ巻線組立体１６Ａ、１６Ｂ 、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ及び１６Ｆを含む。各ステータ巻線組立体１６Ａ〜１ ６Ｆは、アーマチュア１２に配設された複数の磁石組立体２０Ａ、２０Ｂ、２０ Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ及び２０Ｆに面している。図示のように、磁石組立体２０Ａ 〜２０Ｆは、ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆと同じ角度間隔で長軸１８の周 りに配設されている。電磁石を用いることができるにも拘わらず、磁石組立体２ ０Ａ〜２０Ｆの各々は、図１に図示されているようにアーマチュア１２の実質的 部分に沿って長軸１８に対して平行に配設された一群の永久磁石２２を備えるの が好ましい。各永久磁石２２の磁極は半径方向に配設され、そのため各永久磁石 ２２からの対応する磁界が長軸１８から半径方向に伸びている。永久磁石は、ネ オジム−鉄−ホウ素（ＮｄＦｅＢ）材料から作られていることが好ましい。 通常知られているように、どの磁石も通常“Ｎ”及び“Ｓ”と指示される２つ の磁極を有する。図１は、磁石組立体２０Ａ及び２０Ｄの永久磁石２２が長軸１ ８に沿って極性が交互に換わって配設されているのを示している。磁石組立体２ ０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｅ及び２０Ｆの磁石は、同様に配列されるのが好ましく、そ のため図２に示されるように、外側に面している表面の極性は、長軸１８に沿っ て所与の位置に対して長軸１８の周りで同じである。 一般に、各ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆ及び各対応する磁石組立体２０ Ａ〜２０Ｆは、組として、ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆが適切に付勢され るとき、リニア・モータを形成する。ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆ及び磁 石組立体２０Ａ〜２０Ｆを長軸１８の周りに等しい角度間隔で配設することによ り、長軸１８に対して垂直の平面における力は実質的にゼロであり、一方各付勢 されたステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆとその対応する磁石組立体２０Ａ〜２ ０Ｆとの相互作用から発生される力は、一緒に加わり、且つ長軸１８に対して平 行である。 好適な実施形態においては、アーマチュア１２は、内側の長手方向の空洞２４ を有する管状である。磁石組立体２０Ａ〜２０Ｆの永久磁石２２は、アーマチュ ア１２内で外側表面２６より下に配設されているのが好ましい。アーマチュア１ ２は、各磁石組立体２０Ａ〜２０Ｆの永久磁石２２を含む複数のアーマチュア小 区分２８から形成され、そのアーマチュア小区分２８の一つが図４に示されてい る。各アーマチュア小区分２８は、複数のアーマチュア積層材３０から形成され 、そのアーマチュア積層材３０の一つが図３Ｂに示されている。 アーマチュア積層材３０は、非常に薄い（ほぼ１．５８ｍｍ（１／１６インチ ）の厚さ）が、しかし多数のこれらのものが積み重ねられ、例えば接着によるよ うに、適切に一緒に固定されると、アーマチュア小区分２８が形成される。ここ に用いられているように、「アーマチュア積層体」は永久磁石２２の幅より小さ い幅を有するよう形成され、一方「アーマチュア小区分」は複数のアーマチュア 積層材３０を備えることを理解すべきである。各アーマチュア積層材３０は、ケ イ素鋼のような適切な低リラクタンス材料から作られている。 図３Ｂを参照すると、各アーマチュア積層材３０は、アーマチュア小区分２８ 従ってアーマチュア１２と同じ断面形状を有する。アーマチュア積層材３０は、 ウエブ３６を備える外側リング部分に結合した内側支持部分３２を含む。内側支 持部分３２、外側リング部分３４及び連続のウエブ３６は、図２及び図４に示さ れるように永久磁石２２を保持するのに用いられる孔３８を画成する。切欠き３ ７は、アーマチュア小区分２８の組み立て中アーマチュア積層材３０を整列させ るため各アーマチュア積層材３０に設けられている。開口３９は、組み立てられ るとき開いた空洞２４（図１）を形成するように各アーマチュア積層材３０に設 けられている。 図１に戻ってそれを参照すると、アーマチュア小区分２８は、次いで、アーマ チュア１２を形成するため一緒に接着される。端部キャップ３８及び４０が各端 部に固定されている。端部キャップ３８に最も近いアーマチュア小区分２８Ａは ステータ巻線１６Ａ〜１６Ｆの下に延在していないので、適切なフィルタ材料３ ９を永久磁石２２の代わりに用いることができる。ボルト４２のような適切な締 結デバイスは、アーマチュア小区分２８を一緒に更に固定するため空洞２４内で 端部キャップ３８及び４０間に延在していることが好ましい。一度組み立てられ たとき、滑らかな外側表面２６をアーマチュア１２上に生成するため、アーマチ ュア積層材３０の外側リング部分３４（図３Ｂ）が滑らかに磨かれ且つ腐食保護 のため電解ニッケルでメッキされ、その上を滑動する軸受け５２及び５４のため の滑らかな表面を与える。 図２及び図４に示されるように、永久磁石２２は、相互に分離され、類似の磁 極が外側に及び内側に向けて面するように配向されている。日本、名古屋４５７ のダイドー・スチール株式会社から入手可能なもののような、（内側及び外側の 円筒表面上に磁極を有する）管形状の磁石もまた、所望ならば用いることができ ることを理解すべきである。 ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆは、ハウジング４４の中に、対応する支持 ブロック４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅ及び４６Ｆにより支持されて いる。所望ならば、支持ブロック４６Ａ〜４６Ｆはハウジング４４と一体に形成 しても良い。端部キャップ４８及び５０が、ハウジング４４にその両端で結合さ れている。端部キャップ４８及び５０内の孔４８Ａ及び５０Ａのそれぞれにより 、アーマチュア１２がステータ組立体１４を通って移動することを可能にする。 軸受け要素５２及び５４は、端部キャップ４８及び５０のそれぞれ内に位置され 、外側表面２６と係合してアーマチュア１２をステータ組立体１４を介して案内 する。 図１、図２及び図５を参照すると、ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆの各々 は、適切な低リラクタンス・コア構造体５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６ Ｅ及び５６Ｆをそれぞれ含む。コア構造体５６Ａ〜５６Ｆは、歯６０を形成する 凹部５８を含む。図１において、ステータ巻線組立体１６Ａ及び１６Ｄに対する 巻線は、コア構造体５６Ａ及び５６Ｄの正面図を示すため除かれている。各コア 構造体５６Ａ〜５６Ｆは、ケイ素鋼のような適切な低リラクタンス材料から形成 された複数の同一のステータ・コア積層材６２を備える。図５を参照すると、一 緒に結合されると、ステータ・コア積層材６２は、平行四辺形の構造体を形成し 、ステータ組立体１４を介してアーマチュア１２の一層滑らかな変位を与える。 図５Ａを参照すると、各コア構造体５６Ａ〜５６Ｆの配向は、長軸の周りに交 互に換わっているのが好ましい。当業者により認められるように、コア構造体５ ６Ａ〜５６Ｆの平行四辺形の構造体は、長軸１８に対して平行の実質的なベクト ル成分と、アーマチュア１２を長軸の周りに回転させる傾向を持つ一層小さいベ クトル成分とを有する力のベクトルを発生するであろう。しかしながら、コア構 造体５６Ａ及び５６Ｆは、図５Ａに示されるように、長軸の周りに配向されると 、一層小さいベクトル成分は、相互に実質的に相殺する。 各ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆと各対応する磁石組立体２０Ａ〜２０Ｆ との間の空隙を最小にするため、各ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆは、ステ ータ磁極面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄ、６４Ｅ及び６４Ｆをそれぞれ含む 。図示のように、各ステータ磁極面６４Ａ〜６４Ｆは、一般にそれが面する外側 表面２６の部分と適合する。ステータ磁極面６４Ａ〜６４Ｆは、ステータ・コア 積層材６２により形成された対応するコア構造体５６Ａ〜５６Ｆの幅に等しい幅 を有する凹部６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ、６８Ｄ及び６８Ｆを有する。ステータ磁 極面６４Ａ〜６４Ｆは、図示のように、一緒に一体に結合され、複数のステータ 磁極積層材７０から形成され、その一つが図３Ａに図示されている。ステータ磁 極積層材７０は、前述したアーマチュア積層材３０の厚さと丁度同じ厚さである ことが好ましい。正確な空隙７１（図４）が外側表面２６とステータ磁極面６４ Ａ〜６４Ｆとの間に生じるようアーマチュア積層材３０とステータ磁極積層材７ ０とを作る好適な方法は、図３において参照番号７２で示された形状の複数の積 層材により開始するステップを含む。破線の円７３により分離されるように、積 層材７２は、アーマチュア積層材３０と同一の形状を有する内側部分７５と、ス テータ磁極積層材７０と同一の形状を有する外側部分７７との双方を含む。例え ば打ち抜き加工又はレーザ機械加工により内側部分７５を外側部分７７から破線 の円７３に沿って分離することにより、正確で一貫性のある空隙７１が、外側表 面２６とステータ磁極面６４Ａ〜６４Ｆとの間に達成され得る。ステータ・コア 積層材６２は個別に延在され（図２において矢印６９により示される）及び／又 は位置決めされ得て、そのため各コア構造体５６Ａ〜５６Ｆはステータ磁極面６ ４Ａ〜６４Ｆの使用なしに外側表面２６に一般に適合するアーマチュア１２に面 する内側表面を有するにも拘わらず、この構造体は電磁アクチュエータ１０及び ／ 又は複雑な組立体に存在する独特の部品の数を増大させるであろう。代わりに、 アーマチュア積層材３０が相互に同一であり、ステータ・コア積層材６２は相互 に同一であり、且つステータ磁極積層材７０は相互に同一であるので、個別の部 品の数が低減され、組立てが単純化される。 本発明は、ここに説明されるような円形のアーマチュア積層材３０の使用に限 定されないことを理解すべきである。例えば、所望ならば、アーマチュア積層材 ３０は、限定されるのもではないが三角形、四角形、六角形あるいは八角形の形 状のようないずれの適切な断面形状を有することができる。アーマチュア積層材 ３０及びステータ磁極積層材７０が前述した要領で積層材７２から形成されると 、ステータ磁極積層材７０の内側表面がアーマチュア積層材３０の外側リング部 分３４に適合して、アーマチュア１２とステータ磁極面６４Ａ〜６４Ｆとの間に 形成される空隙を最小にする。 ステータ組立体１４からのアーマチュア１２の延伸は、端部キャップ３８が端 部キャップ４８上に設けられた適切なバンパー８０に当たることにより制限され る。保護管８２が端部キャップ４８から離れるように延在している。保護管８２ は、遠端部８６に配置された端部キャップ８４を有する。保護管８２内でのアー マチュア１２の収縮は、端部キャップ８４の内側表面に結合されたバンパー８８ への端部キャップ３８の接触により制限される。 図６は、ステータ巻線組立体１６Ａ〜１６Ｆのステータ巻線１０２Ａ、１０２ Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ及び１０２Ｆのそれぞれを付勢するため用い られる制御器１００の構成要素を図示する。図示のように、ステータ巻線１０２ Ａ〜１０２ＦはＹ字又は星形形態に接続される。しかしながら、所望すれば、ス テータ巻線１０２Ａ〜１０２ＦはΔ形態に接続される。 一般に、制御器１００は、ブラシレス直流永久磁石モータに用いられる既知の 制御器と類似している。制御器１００は、適切な交流入力信号を信号ライン１０ ６上に受け取り、固定の正及び負のＤＣ電圧を正バス１０８及び負バス１１０の それぞれに生成する整流器１０４を含む。キャパシタ１１２が、正バス１０８及 び負バス１１０を適切な限度内に維持するため設けられている。３相インバータ １１４は、３相の転流された電流波形を電力信号ライン１１６Ａ、１１６Ｂ及び １１６Ｃ上に与えるため正バス１０８及び負バス１１０に通常の要領で接続され 、当該電力信号ライン１１６Ａ、１１６Ｂ及び１１６Ｃは、１組のステータ巻線 １０２Ａ〜１０２Ｆに接続されている。３相インバータ１１４は電力トランジス タ・ブリッジを備え、当該電力トランジスタ・ブリッジは電力信号ライン１１６ Ａ〜１１６Ｃの各々を開回路状態から正バス１０８又は負バス１１０へスイッチ ングして接続するための固体トランジスタ１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ、１１ ４Ｄ、１１４Ｅ及び１１４Ｆを有する。トランジスタ１１４Ａ〜１１４Ｆの各々 のデューティ・サイクルは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されたルック・ アップ・テーブル１１９を有するロジック・アレイとしてここで説明されている インバータ・ドライバ１１８により制御される。インバータ・ドライバ１１８は 、ＬＶＤＴセンサ１２０のような適当なセンサから与えられるアーマチュア位置 フィードバック信号に応答する。図１に図示されているように、センサ１２０は 、空洞２４内に配設され、その一端は保護管８２の端部キャップ８４にそしてそ の反対端は端部キャップ４０に取り付けられるのが好ましい。 図６を参照すると、アナログ／ディジタル変換器１２２は、アナログ信号をセ ンサ１２０から受け取り、該信号をインバータ・ドライバ１１８に適したバイナ リ・フォーマットに変換する。該バイナリ・フォーマットは、インデックスをル ック・アップ・テーブル１１９に与え、ステータ巻線１０２Ａ〜１０２Ｆをアー マチュア１２の位置の関数として適正に転流するためどのトランジスタ１１４Ａ 〜１１４Ｆが動作されるべきであるかを決定する。インバータ・ドライバ１１８ は制御信号をトランジスタ１１４Ａ〜１１４Ｆに与えるための一実施形態に過ぎ ないことを理解すべきである。適当な組み合わせロジックがまた、ここに説明さ れるロジック・アレイの代わりに用いられ得る。 図７は、例として、コア構造体５６Ａの凹部５８内の３相巻線（Ｒ、Ｓ及びＴ ）の配置を図示する。巻線部分１３０は、それを通る電流の流れが図面の面の中 へ入ることを指示し、一方巻線部分１３２はそれを通る電流の流れが図面の面か ら出てくることを指示している。 図８は、本発明に従ってなされた電磁アクチュエータ１５０の第２の実施形態 を図示する。前述した電磁アクチュエータ１０と同様に、電磁アクチュエータ１ ５０は、長軸１５８に関して直線的に動くアーマチュア１５２を含む。しかしな がら、その上、電磁アクチュエータ１５０は、アーマチュア１５２を長軸１５８ の周りに選択的に回転させることができる。 アーマチュア１５２は、アーマチュア１２に関して前述したような要領で配向 され且つアーマチュア１５２に配設された永久磁石２２を有する第１の部分１６ ０を含む。ステータ組立体１４に類似するステータ組立体１６４は、長軸１５８ の周りに配設され、アーマチュア１５２の部分１６０と相互作用して長軸１５８ に対して平行にアーマチュア１５２を変位させる。 電磁アクチュエータ１５０はまた、電動機として作動するよう通常巻かれたス テータ組立体１６６を含む。図示された実施形態において、ステータ組立体１６ ６はブラシレス直流永久磁石電動機の一部を形成し、そこにおいてアーマチュア １５２は電動機として作動するよう通常配向された永久磁石２２を有する第２の アーマチュア部分１６８を含む。 図９に図示されるように、アーマチュア部分１６８は、前述した要領で一緒に 結合され且つアーマチュア積層材３０から形成された３つの同一の小区分１６８ Ａ、１６８Ｂ及び１６８Ｃを含む。図示のように、アーマチュア１６８Ａ〜１６ ８Ｃの永久磁石２２は長軸１５８の周りに交互に換わっている極性を有して配設 され、一方同じ極性の磁石は長軸１５８に対して並列に配設される。 アーマチュア部分１６８は、アーマチュア部分１６０に第１の管状部材１７０ と共に結合され、一方第２の管状部材１７２は端部キャップ１７４に向けて延在 している。管状部材１７０及び１７２は、固い管であっても良く、また永久磁石 ２２の代わりに用いられる適切なフィルタを有するアーマチュア積層材３０から 形成されても良い。ステータ組立体１６４からのアーマチュア１５２の延伸は、 アーマチュア１５２へ取り付けられた適切な軸受け要素１７５を係合する端部キ ャップ１７４により制限される。軸受け要素１７５は、所望のとき長軸１５８の 周りでのアーマチュア１５２の回転を可能にする。当業者に認められるように、 軸受け要素１７５はまた、所望ならば端部キャップ１７６に取り付けられること もできる。保護管１８０が端部キャップ１７６から離れるよう延在している。保 護管１８０は、その遠端部１８４に配置された端部キャップ１８２を有する。保 護 管１８０内でのアーマチュア１５２の収縮は、端部キャップ１８２の内側表面に 結合されたバンパー１８９への端部キャップ１７４の接触により制限される。 ステータ組立体１６６は、適切なモータ制御器１９０にライン１９２Ａ、１９ ２Ｂ及び１９２Ｃを介して接続されている。モータ制御器１９０は、前述のアク チュエータ制御器１００と類似しており、従って、類似の構成要素は同様の参照 番号が付されている。リゾルバ／ディジタル変換器２００は、アナログ信号をリ ゾルバ２０２から受け取り、該信号を、モータ制御器１９０のインバータ・ドラ イバ１１８に適するバイナリ・フォーマットに変換する。該バイナリ・フォーマ ットは、インデックスをルック・アップ・テーブル１９１に与え、ステータ巻線 １６６をアーマチュア１２の位置の関数として適正に転流するためどのトランジ スタ１１４Ａ〜１１４Ｆが動作されるべきであるかを決定する。リゾルバ２０２ はアーマチュア１５２の角度位置を検知するための一実施形態に過ぎないことを 理解すべきである。エンコーダやホール効果センサのようないずれの適切なセン サもまた用いることができる。 図８に戻ってそれを参照すると、電磁アクチュエータ１５０は、アーマチュア １５２を長軸１５８に沿って変位させ、並びにアーマチュア１５２を長軸１５８ の周りに回転させる。図示の実施形態においては、アーマチュア１５２がフルに 延伸されると、アーマチュア部分１６８がステータ組立体１６６と整列され、そ のモータの作動がアーマチュア１５２を回転させるのを可能にする。アーマチュ ア部分１６８を長くし又は位置決めすることができ、あるいは追加のアーマチュ ア部分１６８を追加してアーマチュア１５２をいずれの延伸した状態で回転させ ることを可能にする。 本発明が好適実施形態を参照して記載されたが、当業者は本発明の精神及び範 囲から離れることなく形態及び詳細において変更をなし得ることを認識するであ ろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． アクチュエータ・ロッドの長軸の周りに配設された複数の磁石組立体を有 するアクチュエータ・ロッドであって、前記複数の磁石組立体の各々は、前記長 軸に沿った交互に換わっている磁束を発生する、アクチュエータ・ロッドと、 支持構造体と、 当該支持構造体に固定され且つ前記長軸の周りに配設された複数のステータ巻 線組立体であって、各ステータ巻線は、前記複数の磁石組立体の一つの部分と前 記長軸とに面する磁極を有する、複数のステータ巻線組立体と を備える電磁アクチュエータ。 ２． 少なくとも１つのステータ巻線が前記長軸に沿って他のステータ巻線に対 してジグザグに配置されている請求項１記載の電磁アクチュエータ。 ３． 各磁石組立体が複数の磁石を備える請求項１記載の電磁アクチュエータ。 ４． 各磁石が、前記アクチュエータ・ロッド内で且つ外側表面より下に配設さ れている請求項３記載の電磁アクチュエータ。 ５． 前記外側表面が各磁石を覆っている請求項４記載の電磁アクチュエータ。 ６． 前記アクチュエータ・ロッドは、前記長軸に沿って一緒に固定可能である 複数の小区分を備える請求項５記載の電磁アクチュエータ。 ７． 少なくとも１つの磁石の各部分が各小区分内に配設されている請求項６記 載の電磁アクチュエータ。 ８． 各小区分が複数の積層材を備える請求項７記載の電磁アクチュエータ。 ９． 各ステータ巻線は、対応する巻線の離間した凹部ワイヤを有する支持コア を含む請求項１記載の電磁アクチュエータ。 １０． 各支持コアは、各コア積層材が離間した凹部を有する複数のコア積層材 を備える請求項９記載の電磁アクチュエータ。 １１． 各支持コアが当該支持コアに結合された磁極構造体を含み、当該磁極構 造体は前記磁石組立体に面する表面を有する請求項１０記載の電磁アクチュエー タ。 １２． 各磁極構造体が複数の磁極積層材を含む請求項１１記載の電磁アクチュ エータ。 １３． 前記アクチュエータ・ロッドが複数のロッド積層材を含み、各ステータ 巻線組立体が前記アクチュエータ・ロッドに面する磁極構造体を含み、当該磁極 構造体が前記ロッド積層材から分離可能な複数の磁極積層材を備える請求項１記 載の電磁アクチュエータ。 １４． ステータ巻線に対して可動のアクチュエータ・ロッドを有する電磁アク チュエータであって前記アクチュエータ・ロッドが磁極組立体を有する当該電磁 アクチュエータを構成する方法において、 複数の積層材を設けるステップと、 当該複数の積層材から複数の磁極積層材及び複数のロッド積層材を形成するス テップと、 前記ロッド積層材を一緒に固定して前記アクチュエータ・ロッドを形成するス テップと、 前記複数の磁極積層材を一緒に固定して、前記アクチュエータ・ロッドに面す る表面を有する磁極面をステータ巻線上に形成するステップと を備える方法。 １５． ロッド積層材を一緒に固定する前記のステップは、一緒に固定されたロ ッド積層材の複数の小区分を形成するステップと、次いで当該複数の小区分を一 緒に固定して前記アクチュエータ・ロッドを形成するステップとを含む請求項１ ４記載の方法。