JPS594563B2 - 直線駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、新しい動作原理に基づく直線駆動装置に関す
るものである。

更に詳しくは、本発明はペンや指針等を直接的に移動さ
せる場合に使用して有効な直線駆動装置に関する。

〔従来技術の説明〕 従来、可動部を直線的に移動させる装置として、リニア
モータがある。

このリニアモータは、周知のように所定ピッチで配列す
る歯を有した走行路と、所定ピッチの歯を有した可動部
とで構成され、可動部又は走行路において、順次励磁す
る歯を変えることによって可動部を走行路に沿って移動
するようになっている。

とθ）ナー洲Ｆ 牛外店りθ）刺釘古Ａｂ 困ｊ偽
もテロ載σ）侮罰が複雑となる欠点を有している。

〔本発明の目的〕

本発明の目的は、全体構成が簡単で、可動部に駆動信号
を与えるためのリード線等を結合する必要のない直線駆
動装置を実現しようとするものである。

〔本発明の構成〕

本発明に係る装置は、流体が満たされたパイプ、このパ
イプ内の流体を往復変位させる手段、前記流体中に前記
パイプ内面と摩擦をもって移動可能に配置された貫通孔
をもつ障害壁、前記パイプを介して前記障害壁と磁気的
に結合する可動部を具備し、前記パイプ内に満たされた
流体の往復の流体速度を異ならしめることによって前記
可動部を移動するようにした点に特徴がある。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明の一実施例を示す構成図で一部を断面で
示す。

図において１はパイプで、支持板１１．１２によって支
持されている。

２１、２２はパイプ１の両端に設けられたベローズ、３
はパイプ１およびベローズ２１．２２内に満たされた非
圧縮性の流体、４はパイプ１内の流体中３にパイプ１の
内面と摩擦をもって移動可能に配置された貫通孔４１を
もつ障害壁である。

ここでは第２図に示すように磁化された穴あき磁石が用
いられている。

５はパイプ１に遊嵌された可動部で、ここでは障害壁４
の幅とほぼ同一幅の強磁性材料のリングが用いられてい
る。

６は駆動手段で、振動軸６１を介してベローズ２１の可
動端を矢印Ｘおよび矢印−Ｘに示すように振動させる役
目をしている。

このように構成した装置の動作を次に第３図を参照しな
がら説明する。

いま、可動部５を矢印ａ方向に移動させたい場合、駆動
手段６はベローズ２１の可動端を第３図イに示すように
振動させる。

すなわち、左側から右側への移動は比較的短かい時間ｔ
□に行ない、右側から左側への移動は比較的長い時間ｔ
２をかけて行なう。

ベローズ２１の可動端がこのように振動（往復）すると
、パイプ１内の流体３を通じてベローズ２２の可動端も
同じように往復し、パイプ１内の流体３は、ベローズ２
１の可動端の移動と全（同じように往復運動することと
なる。

ここで、パイプ１内に配置されている障害壁４は、この
障害壁が静止しているものとすれば、パイプ１内の流体
の往復変位によって、（１）式および（２）式に示され
るような力Ｆ１ 。

Ｆｏを◇げる８ ただし・Ｆｌ ：流体が右方向に変位する場合に受け
る力 Ｆ２ ：流体が左方向に変位する場合 に受ける力 Ｖｐｔ ：流体が右方向に変位する場合Ｘ の流体速度（−一） Ｉ Ｖｐ２ ：流体が左方向に変位する場合Ｘ の流体速度（−一） ２ ρ ：流体密度 Ａ ：パイプ１の内面積 Ｓ ：貫通孔４１０面積 Ｃｄ：流出係数 いま、障害壁４とパイプ１との間の摩擦力をＣとし、こ
れと前記障害壁４が受げる力Ｆ１．Ｆ２との関係を、ｔ
ｌ、ｔ２を適当に選定することによって（３）式のよう
にする。

Ｆ２ ＜Ｃ＜Ｆｌ （３）このよ
うにＦ２．Ｃ２Ｆ□ の関係を選定すると、障害壁４は
流体が右方向に変位する場合に受ける力Ｆ１によっての
み右方向（矢印ａ方向）に移動する。

（左方向の力Ｆ２は摩擦力Ｃより小さいので障害壁４は
静止状態となる）。

障害壁４が右方向に移動すると、これと磁気的に結合す
る可動部５も障害壁４とともに右方向に移動する。

このような動作を繰返すことによって、可動部５を所定
の位置に移動できる。

なお（１）式において、流体の変位速度■ｐ１ を変え
ると力Ｆ１の太きさも変わるので、ＶＰｌ すなわちｔ
ｌを変えることによって可動部５の移動速度を制御する
こともできる。

可動部５を矢印す方向に移動させたい場合、駆動手段６
はベローズ２１の可動端を今度は第３図口に示すように
振動（往復）させる。

すなわち、右側から左側への移動は比較的短かい時間ｔ
１に行ない、左側から右側への移動は比較的長い時間ｔ
２かけて行なうことにより、Ｆ ２ ＞ Ｃ＞ Ｆ ｌ
となり、障害壁４、すなわち可動部５を左方向に移動さ
せることができる。

なお、可動部５を停止させるには、ベローズ２１の可動
端の振動を停止するか、あるいは、左右相互の移動を比
較的長い時間ｔ２かけて行なえばよい。

なお、上記の実施例ではパイプ１の両端にベローズを設
けこれによって流体を往復変位させるようにしたもので
あるが、ベローズに代えてダイヤフラムでもよい。

また、障害壁４を磁石としたが可動部５を磁石とすＦＬ
Ｌ盪障害壁４を磁性体で構成してもよい。

〔本発明の効果〕

以上説明したように、本発明は可動部５を障害壁と磁気
的に結合する磁性体または磁石とするだけでよいので、
可動部を小形、軽量にでき、全体構成が簡単となる。

また、可動部にリード線等を接続させる必要がないので
、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図装置に用いられている障害壁の斜視図、第３図は本発
明にかかる装置の動作波形図である。 １・・・・・・パイプ、２１，２２・・・・・・ベロー
ズ、３・・・・・・流体、４・・・・・・障害壁、４１
・・・・・・貫通孔、５・・・・・・可動部、６・・・
・・・駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体が満たされたパイプ、このパイプ内の流体を往
   復変位させる手段、前記流体中に前記パイプ内面と摩擦
   をもって移動可能に配置された貫通孔をもつ障害壁、前
   記パイプを介して前記障害壁と磁気的に結合する可動部
   を具備し、前記パイプ内に満たされた流体の往復の流体
   速度を異ならしめることによって前記可動部を移動する
   ようにした直線駆動装置。