JPS5932886B2 - 電磁石を用いるシリンダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は強磁性体と電磁コイル間、及び電磁石間の吸
引力を利用した、スライド運動の原動力となるシリンダ
ーに関するもので、巻回されたコイルの全長に比べてそ
のストロークが大きく取れ、特にストローク運動開始端
における作動力と、ストローク運動終止端における作用
力との大きさの変化率が少ないものの提供を目的とする
。

以下、この発明を図面に示す一実施例について説明する
。第１図において、１はスライド出力を取出すための非
強磁性体のロッド、２は頭ノド１を摺動自在に保持する
円筒状のケーシング、３はケーシング２内の空洞の一端
に頭ノド１を貫通させ得る状態で固設した固定コイル、
４は頭ノド１に強磁性体のコア４’を介して固設され、
ケーシング内を滑らかに動き得るようにされた可動コイ
ル、５、５は固定コイル３と可動コイル４の間にケーシ
ング内を摺動可能に配列された遊動コイル、６、６、６
は隣接する遊動コイル５、５内、及び固定コイル３内に
滑らかに出入し得る状態で、可動コイル４及び遊動コイ
ル５、５の一端に取付方向を揃えて固設された強磁性体
部分であつて、ロッド１には滑動可能なように貫通保持
されている。この実施例構造では、各遊動コイル５、５
はケーシング２の内周面に案内支持されると共に、この
ロッド１によつても案内支持される。７、７、７は固定
コイル３、各遊動コイル５、５可動コイル４の夫々隣接
するものの間に間柱させた圧縮コイルスプリング等の非
伸張性圧縮弾性体である。

固定コイル３、各遊動コイル５、５、可動コイル４には
、電気路線（図示せず）が接続されて、各コイル３、４
、５、５に夫々、ケーシング２軸と同一方向の磁力線を
形成させるようになつている。また、この電気路線には
開閉スイッチ（図示せず）が付設されて、励磁電流の遮
断及び通電を制御するようになつている。この装置の動
作は次のようになる。

各コイル３、４、５、５に励磁電流が通電していない第
１図に示す状態アは、非伸張性圧縮弾性体７、Ｔ、Ｔは
最大長さまで伸びて、各コイル３、４、５、５の間隔は
最大となつている。

この状態で開閉スイツチを投入して各コイル３，４，５
，５に励磁電流を流すと、各コイル３，４，５，５は夫
々ケーシング軸に沿う同一方向に磁力線を形成する。そ
して、各コイル３，４，５，５は隣接する強磁性体部分
６，６，６を、その内部に吸引し、強磁性体部分６，６
，６同士も距離の２乗に反比例する力で吸引し合う。固
定コイル３はケーシング２に固定されているので、遊動
コイル５，５及び可動コイル４は図中右方向へ集合する
。従つて可動コイル４を固設したロツド１はケーシング
２と相対的に右方に移動し、隣接する強磁性体部分６，
６，６同士が吸着し合つて移動は停止する。結局可動コ
イル４を固設したロツド１は、それにケーシング外で連
結された被駆動物体に、ケーシング２に対して右方向に
牽引力又は押圧力を与えて動かすことができる。励磁電
流の通電中は、このロツド１が右方に寄−Ｄた状態ば継
続されるが、開閉スイツチを開いて、励磁電流を遮断す
ると、各コイル３，４，５，５は非伸張性圧縮弾性体７
，７，７の弾性力により元の状態に復帰する。そして、
ロツド１に連結された被駆動物体李元の位置に戻す。こ
の発明は上記のようにコイル３，４，５，５及び強磁性
体部分６，６，６を夫々分割して交互に配置したから、
ロツド方向のコイル長さの合計に比べて、ロツドの移動
距離を大きく取ることができる。

そして特に強磁性体部分６，６，６が分割されているか
ら、各強磁性体部分６，６，６が、夫々対向する各コイ
ル３，５，５内に出入する移動距離を、ロツド１の移動
ストロークに対して分割数に比例した割合で小さくでき
る。従つて吸引開始時と吸引終止時の吸引力の変化率を
小さくすることができ、安定した押圧力又は牽引力を発
生して円滑な動作をさせることができる。また、上記実
施例ではロツド１はケーシング２の両端に貫通して保持
されており、各強磁性体部分６，６，６及び各コイル３
，４，５，５は、この田ソド１を貫通させるように配置
されているが、ロツド１は可動コイル４のケーシング２
に対するスライド運動を外部に取出すものであればよく
、第４図に示すようにロツド８を可動コイル９の一端か
らケーシング外に取出すようにしてもよい。

この構造は、ロツド８をケーシング７の全長に亘つて貫
通させる必要がないので、強磁性体部分６′，６′，６
′に貫通孔を設ける必要がない。従つて強磁性体部分６
′，６′，６′の径を小さくすることができる。そして
各コイル３′，５′，５′、９の径及びケーシング２の
径も小さくなるので同出力のシリンダーを第１図で説明
した実施例に比べて、小径に製造できる。なお上記各実
施例では各強磁性体部分６，６，６，６′，６′，６′
は可動コイル４，９に、隣接する遊動コイル５，５′に
向けて固設されたものから始まつて、各遊動コイル５，
５，５′，５′に、夫々固定コイル側に向けて突出させ
て取付けていたが、この配置は逆にしてもよい。

すなわち可動コイル４，９は空芯コイル（ロツド１，８
にはその一端で固定される）とし、固定コイル側から可
動コイル側に向けて固定コイル及び遊動コイルに順に強
磁性体部分を固設してもよい。以上説明したように、こ
の発明はロツドを摺動自在に保持するケーシングと、ケ
ーシング内に固定コイルと、ケーシング内に摺動自在に
配置されロツドが固設された可動コイルと、固定コイル
と可動コイル間にケーシング内を摺動自在に配列された
一個以上の空芯の遊動コイルと、隣接する空芯の遊動コ
イル内に滑らかに出入し得る状態で、可動コイル又は固
定コイルに固設された強磁性体部分と、隣接する空芯の
コイル内に滑らかに出入し得る状態で前記各遊動コイル
の一端に固設された強磁性体部分と、固定コイル、各遊
動コイル、可動コイルの夫々隣接するものの間に間在さ
せた非伸張性圧縮弾性体と、各コイルに同一方向の磁力
線を形成させる電流を流す電気路線とを具備し、各コイ
ルの励磁電流の通電及び遮断によつてロツドをケーシン
グに対してスライド運動させるようにした電磁石を用い
るシリンダーを提供したから、巻回された各コイルのケ
ーシング軸方向長さの合計に比べて、ロツドのスライド
長さを大きく取ることができる。

そして特に強磁性体部分を分割しているから、ロツドの
スライド開始時とスライド終止時の作用力の変化比率を
小さくすることができ、安定した動作特性を持つシリン
ダーを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明一実施例の縦断面図、第２図はそのＡ
−Ａ線に沿う断面図、第３図はそのＢ−Ｂ線に沿う断面
図、第４図はこの発明の他の実施例の縦断面図、第５図
はそのＣ−Ｃ線に沿う断面図、第６図はそのＤ−Ｄ線に
沿う断面図である。 １，８・・・・・・ロツド、２，２′−・・・・・ケー
シング、３，３′゜゜゜”゜゜固定コイル、４・・・可
動コイルのコア、 ６′・・・・・・強磁性体部分、 ，９・・・・・・可動コイル、４′・・・５，５ｔ・・
・・・遊動コイル、６， ７・・・・・・非伸張性圧縮弾性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロッドを摺動自在に保持するケーシングと、ケーシ
   ング内に固設した固定コイルと、ケーシング内に摺動自
   在に配置されロツドが固設された可動コイルと、固定コ
   イルと可動コイル間にケーシング内を摺動自在に配列さ
   れた一個以上の空芯の遊動コイルと、隣接する空芯の遊
   動コイル内に滑らかに出入し得る状態で、可動コイル又
   は固定コイルに固設された強磁性体部分と、隣接する空
   芯のコイル内に滑らかに出入し得る状態で前記各遊動コ
   イルの一端に固設された強磁性体部分と、固定コイル、
   各遊動コイル、可動コイルの夫々隣接するものの間に間
   在させた非伸張性圧縮弾性体と、各コイルに同一方向の
   磁力線を形成させる電流を流す電気路線とを具備し、各
   コイルの励磁電流の通電及び遮断によつてロッドをケー
   シングに対してスライド運動させるようにしたことを特
   徴とする電磁石を用いるシリンダー。