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JP2003235232A - Linear actuator - Google Patents

Linear actuator

Info

Publication number
JP2003235232A
JP2003235232A JP2002033067A JP2002033067A JP2003235232A JP 2003235232 A JP2003235232 A JP 2003235232A JP 2002033067 A JP2002033067 A JP 2002033067A JP 2002033067 A JP2002033067 A JP 2002033067A JP 2003235232 A JP2003235232 A JP 2003235232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
mover
linear actuator
iron piece
magnetic pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002033067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nakagawa
洋 中川
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.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP2002033067A priority Critical patent/JP2003235232A/en
Priority to PCT/JP2002/012320 priority patent/WO2003049263A1/en
Priority to EP02788660A priority patent/EP1463186B8/en
Priority to US10/497,678 priority patent/US7382067B2/en
Priority to CNB02827704XA priority patent/CN100553084C/en
Priority to KR1020047008054A priority patent/KR100918507B1/en
Priority to TW091134850A priority patent/TWI263391B/en
Publication of JP2003235232A publication Critical patent/JP2003235232A/en
Priority to HK04108747.5A priority patent/HK1065898A1/en
Priority to US12/106,392 priority patent/US7476990B2/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear actuator in which the reliability can be enhanced and the performance can be enhanced easily. <P>SOLUTION: The linear actuator comprises a stator 12, a mover 13 having iron pieces 32 provided reciprocally with respect to the stator 12, permanent magnets 14 provided in the stator 12 while facing the iron pieces 32, and a coil 15 provided in the stator 12 wherein the iron pieces 32 and thereby the mover 13 is reciprocated by moving a magnetic flux passing through the iron pieces 32 by means of the coil 15 on the stator 12 side where the direction of current varies and the permanent magnets 14. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、リニアアクチュエ
ータに関し、特にその信頼性向上および性能向上に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear actuator, and more particularly to improvement of reliability and performance thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】リニアアクチュエータは、バネを併用し
共振させることによって少ない損失で駆動できることか
ら、コンプレッサモータ等として利用されている。そし
て、このリニアアクチュエータを用いたコンプレッサは
高効率である等優れた性能を発揮できることから、冷蔵
庫や、冷凍庫、あるいはエアコンディショナ用としての
利用が期待されている。
2. Description of the Related Art A linear actuator is used as a compressor motor or the like because it can be driven with a small loss by resonating with a spring. Since a compressor using this linear actuator can exhibit excellent performance such as high efficiency, it is expected to be used as a refrigerator, a freezer, or an air conditioner.

【0003】リニアアクチュエータとしては、ボイスコ
イルモータがある。このボイスコイルモータは、永久磁
石により作られた磁界の中でコイルに電流を流すことに
よりコイルに生じる力で駆動を行うもので、コイルを含
む可動子が動く可動コイル型とも呼ばれている。
As a linear actuator, there is a voice coil motor. This voice coil motor is driven by a force generated in a coil by passing a current through the coil in a magnetic field created by a permanent magnet, and is also called a movable coil type in which a mover including the coil moves.

【0004】また、他のリニアアクチュエータとして、
上記可動コイル型のものに対して永久磁石とコイルとを
入れ替えた構造であって、永久磁石を含む可動子が動く
可動磁石型と呼ばれるものもある。
As another linear actuator,
There is also a structure in which a permanent magnet and a coil are exchanged with respect to the above-mentioned movable coil type, and a movable element including a permanent magnet is called a movable magnet type.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した可
動コイル型のものは、可動子にコイルが含まれることか
ら、可動子に電流を流さなければならず、このための給
電線に可動子の移動で断線を生じてしまうことがあり、
信頼性に劣るという問題があった。
By the way, in the above-mentioned movable coil type, since a coil is included in the mover, it is necessary to pass an electric current through the mover. Movement may cause disconnection,
There was a problem of poor reliability.

【0006】また、上記した可動磁石型のものは、性能
向上を図るために高い磁束密度を得ようとした場合に永
久磁石の重量が増大することになり、その結果、可動子
の重量が増加することになるため、望むように性能向上
が図れないという問題があった。
Further, in the above-mentioned movable magnet type, the weight of the permanent magnet is increased when trying to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance, and as a result, the weight of the mover is increased. Therefore, there is a problem that the performance cannot be improved as desired.

【0007】したがって、本発明は、信頼性を向上させ
ることができ、しかも性能向上を容易に図ることができ
るリニアアクチュエータの提供を目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a linear actuator which can improve reliability and easily improve performance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載のリニアアクチュエータは、
固定子と、鉄片を有し前記固定子に対し往復動可能に設
けられた可動子と、前記鉄片に対向した状態で前記固定
子に設けられた永久磁石と、前記固定子に設けられたコ
イルとを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a linear actuator according to claim 1 of the present invention comprises:
A stator, a mover having an iron piece that is reciprocally provided with respect to the stator, a permanent magnet provided on the stator in a state of facing the iron piece, and a coil provided on the stator. It is characterized by having and.

【0009】これにより、可動子に鉄片を設けるととも
に、この鉄片に対向した状態で永久磁石を固定子に設
け、さらにコイルを固定子に設けて、固定子側の電流の
方向が変わるコイルと永久磁石とで鉄片を通る磁束を移
動させることにより鉄片すなわち可動子を往復動させ
る。このように、コイルと永久磁石とがともに固定子に
設けられるため、可動子側に給電する必要がなくなっ
て、移動する可動子がコイルへの給電線に断線を生じさ
せてしまうことがなくなる。それとともに、性能向上を
図るために高い磁束密度を得ようとした場合に永久磁石
の重量が増大しても、可動子の重量が増加することがな
い。また、可動子に磁石がないことから、可動子への着
磁が作業が不要となる。
Thus, the iron piece is provided on the mover, the permanent magnet is provided on the stator in a state of facing the iron piece, and the coil is provided on the stator, so that the permanent magnet and the permanent magnet on the side of the stator are changed. By moving the magnetic flux passing through the iron piece with the magnet, the iron piece, that is, the mover is reciprocated. Since the coil and the permanent magnet are both provided on the stator in this manner, it is not necessary to supply power to the mover side, and the moving mover does not cause a break in the power supply line to the coil. At the same time, the weight of the mover does not increase even if the weight of the permanent magnet increases when trying to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance. Further, since the mover has no magnet, it is not necessary to magnetize the mover.

【0010】本発明の請求項2記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項1記載のものに関して、前記永久磁石
は、前記往復動の方向に沿って磁極を並べた状態で前記
固定子に設けられており、該永久磁石の前記往復動の方
向における両側には一対の磁極部材が設けられているこ
とを特徴としている。
A linear actuator according to a second aspect of the present invention is the linear actuator according to the first aspect, wherein the permanent magnet is provided on the stator in a state where magnetic poles are arranged along the reciprocating direction. A pair of magnetic pole members are provided on both sides of the permanent magnet in the reciprocating direction.

【0011】これにより、固定子側のコイルの電流の方
向が交互に変わると、可動子の往復動の方向に沿って磁
極を並べている永久磁石の両側に配置された磁極部材を
介しての鉄片への磁束の導入側を交互に変えることにな
り、鉄片すなわち可動子を往復動させることになる。
As a result, when the direction of the electric current of the coil on the stator side is alternately changed, the iron piece through the magnetic pole members arranged on both sides of the permanent magnet having the magnetic poles arranged along the reciprocating direction of the mover. The magnetic flux introduction side is alternately changed, and the iron piece, that is, the mover is reciprocated.

【0012】本発明の請求項3記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項2記載のものに関して、前記永久磁石お
よび前記一対の磁極部材の組が、前記鉄片に対し一側に
のみ設けられていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the linear actuator according to the second aspect, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on one side of the iron piece. It has a feature.

【0013】このように、永久磁石および一対の磁極部
材の組が、鉄片に対し一側にのみ設けられているため、
全体として軽量化できる。
As described above, since the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on one side of the iron piece,
The weight can be reduced as a whole.

【0014】本発明の請求項4記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項3記載のものに関して、前記鉄片が円筒
状をなしており、前記永久磁石および前記一対の磁極部
材の組が、前記鉄片に対し半径方向外側にのみ設けられ
ていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear actuator according to the third aspect, the iron piece has a cylindrical shape, and the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is with respect to the iron piece. It is characterized in that it is provided only on the outer side in the radial direction.

【0015】このように、永久磁石および一対の磁極部
材の組が、鉄片に対し半径方向外側にのみ設けられてい
るため、鉄片すなわち可動子の半径を小さくすることが
でき、よって、特に可動子の軽量化が図れる。
As described above, since the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on the outer side in the radial direction with respect to the iron piece, the radius of the iron piece, that is, the mover can be reduced. The weight can be reduced.

【0016】本発明の請求項5記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項3記載のものに関して、前記鉄片が円筒
状をなしており、前記永久磁石および前記一対の磁極部
材の組が、前記鉄片に対し半径方向内側にのみ設けられ
ていることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the linear actuator according to the third aspect, the iron piece has a cylindrical shape, and the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is with respect to the iron piece. It is characterized in that it is provided only on the inner side in the radial direction.

【0017】このように、永久磁石および一対の磁極部
材の組が、鉄片に対し半径方向内側にのみ設けられてい
るため、永久磁石および一対の磁極部材の半径を小さく
でき、これらを軽量化できて、全体としての軽量化が図
れる。
As described above, since the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on the inner side in the radial direction with respect to the iron piece, the radius of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members can be reduced, and the weight of these members can be reduced. As a result, the overall weight can be reduced.

【0018】本発明の請求項6記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項2記載のものに関して、前記永久磁石お
よび前記一対の磁極部材の組が、前記鉄片を介して両側
に設けられていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the linear actuator according to the second aspect, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided on both sides via the iron piece. I am trying.

【0019】このように、永久磁石および一対の磁極部
材の組が、鉄片を介して両側に設けられているため、さ
らに強力な永久磁石の磁界と電流による起磁力を得るこ
とができる。
As described above, since the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided on both sides through the iron piece, a stronger magnetomotive force due to the magnetic field and current of the permanent magnet can be obtained.

【0020】本発明の請求項7記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項1乃至5のいずれか一項記載のものに関
して、前記固定子には、前記鉄片に前記永久磁石とは逆
側で対向する磁極部材が一体成形されていることを特徴
としている。
A linear actuator according to a seventh aspect of the present invention is the linear actuator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the stator has magnetic poles facing the iron piece on the opposite side to the permanent magnet. It is characterized in that the members are integrally molded.

【0021】このように、鉄片に永久磁石とは逆側で対
向する磁極部材が、固定子に一体成形されているため、
これらを別々に製造したり後に接合させたりすることが
ない。
As described above, since the magnetic pole member facing the iron piece on the side opposite to the permanent magnet is integrally formed with the stator,
There is no need to manufacture these separately or join them later.

【0022】本発明の請求項8記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項1乃至7のいずれか一項記載のものに関
して、前記可動子は、前記鉄片を入れ子とする合成樹脂
のインサート成形により形成されるものであることを特
徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the linear actuator according to any one of the first to seventh aspects, the mover is formed by insert molding of synthetic resin having the iron piece as a nest. It is characterized by being a thing.

【0023】このように、可動子が、鉄片を入れ子とす
る合成樹脂のインサート成形により形成されるものであ
るため、鉄片を含む可動子を容易かつ軽量に形成するこ
とができる。
As described above, since the mover is formed by insert molding of the synthetic resin having the iron piece as a nest, the mover including the iron piece can be formed easily and lightweight.

【0024】本発明の請求項9記載のリニアアクチュエ
ータは、請求項1乃至8のいずれか一項記載のものに関
して、前記可動子はボールブッシュを介して前記固定子
に支持されていることを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the linear actuator according to any one of the first to eighth aspects, the mover is supported by the stator via a ball bush. I am trying.

【0025】このように、可動子がボールブッシュを介
して固定子に支持されているため、可動子を正確に往復
動させることができる。
As described above, since the mover is supported by the stator through the ball bush, the mover can be accurately reciprocated.

【0026】本発明の請求項10記載のリニアアクチュ
エータは、請求項1乃至9のいずれか一項記載のものに
関して、前記固定子には前記永久磁石が前記往復動の方
向に複数設けられており、前記可動子には前記鉄片が前
記往復動の方向に複数設けられていることを特徴として
いる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the linear actuator according to any one of the first to ninth aspects, the stator is provided with a plurality of the permanent magnets in the reciprocating direction. The mover is provided with a plurality of the iron pieces in the reciprocating direction.

【0027】このように、固定子には永久磁石が前記往
復動の方向に複数設けられており、可動子には鉄片が前
記往復動の方向に複数設けられているため、可動子にさ
らに大きな推力を発生させることができる。
As described above, the stator is provided with a plurality of permanent magnets in the reciprocating direction, and the mover is provided with a plurality of iron pieces in the reciprocating direction. Thrust can be generated.

【0028】本発明の請求項11記載のリニアアクチュ
エータは、請求項1乃至10のいずれか一項記載のもの
に関して、前記固定子は、焼結部材からなることを特徴
としている。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the linear actuator according to any one of the first to tenth aspects, the stator is made of a sintered member.

【0029】このように、固定子が焼結部材からなるた
め、コスト低減や性能(鉄損低減)向上を図れ、機械強
度を向上できる。
As described above, since the stator is made of a sintered member, it is possible to reduce costs, improve performance (reduction of iron loss), and improve mechanical strength.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態のリニアア
クチュエータを図1〜図4を参照して以下に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A linear actuator according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0031】第1実施形態のリニアアクチュエータ11
は、ヨーク(固定子)12と、このヨーク12に往復動
可能に設けられた可動子13と、ヨーク12に固定され
た永久磁石14と、ヨーク12に固定されたコイル15
とを備えている。
Linear actuator 11 of the first embodiment
Is a yoke (stator) 12, a movable element 13 reciprocally provided on the yoke 12, a permanent magnet 14 fixed to the yoke 12, and a coil 15 fixed to the yoke 12.
It has and.

【0032】上記ヨーク12は、円筒状の外円筒部17
と、この外円筒部17の軸線方向における一端側に設け
られた薄板リング状の底板部18と、この底板部18の
内側部分に軸線方向に沿って外円筒部17と同じ側に突
出するリング状の連結部20と、この連結部20に外円
筒部17と同軸をなして設けられた円筒状のインナー磁
極(磁極部材)19とを有している。
The yoke 12 has a cylindrical outer cylindrical portion 17
And a thin plate ring-shaped bottom plate portion 18 provided on one end side in the axial direction of the outer cylindrical portion 17, and a ring projecting to the same side as the outer cylindrical portion 17 in the inner portion of the bottom plate portion 18 along the axial direction. And a cylindrical inner magnetic pole (magnetic pole member) 19 provided coaxially with the outer cylindrical portion 17 on the connecting portion 20.

【0033】外円筒部17、底板部18、連結部20お
よびインナー磁極19を有するヨーク12は、共通の磁
性材料である焼結材で焼結により一体成形されている。
The yoke 12 having the outer cylindrical portion 17, the bottom plate portion 18, the connecting portion 20, and the inner magnetic pole 19 is integrally formed by sintering with a sintered material which is a common magnetic material.

【0034】上記コイル15は、リング状をなしてお
り、ヨーク12の底板部18と外円筒部17との境界の
角部内側にヨーク12と同軸をなして固定されている。
The coil 15 has a ring shape, and is fixed coaxially with the yoke 12 inside the corner of the boundary between the bottom plate portion 18 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12.

【0035】上記永久磁石14は、その両磁極すなわち
N極14aとS極14bとが軸線方向に並べられた薄板
リング状のもので、フェライト磁石からなっている。こ
の永久磁石14の軸線方向における両側には、軸線方向
に略円筒状をなして突出する突出部21が内径側に形成
された断面L字状の環状のアウター磁極(磁極部材)2
2およびアウター磁極(磁極部材)23が互いの突出部
21を反対方向に突出させるようにして配置されてい
る。これらの一対のアウター磁極22およびアウター磁
極23も焼結材からなっている。そして、このように永
久磁石14の磁極14a,14bの並びの方向における
両側を環状のアウター磁極22,23でサンドイッチし
た状態で、これら永久磁石14および一対のアウター磁
極22,23がヨーク12の外円筒部17の内側に圧入
されることにより、これら永久磁石14および一対のア
ウター磁極22,23は、ヨーク12の外径側にヨーク
12と同軸に固定されている。
The permanent magnet 14 is a thin plate ring having both magnetic poles, that is, an N pole 14a and an S pole 14b arranged in the axial direction, and is made of a ferrite magnet. On both sides of the permanent magnet 14 in the axial direction, projecting portions 21 that project in a substantially cylindrical shape in the axial direction are formed on the inner diameter side and have an L-shaped annular outer magnetic pole (magnetic pole member) 2.
2 and the outer magnetic pole (magnetic pole member) 23 are arranged so that the projecting portions 21 thereof project in opposite directions. The pair of outer magnetic poles 22 and 23 are also made of a sintered material. The permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23 are placed outside the yoke 12 in such a state that both sides of the permanent magnet 14 in the arrangement direction of the magnetic poles 14a, 14b are sandwiched by the annular outer magnetic poles 22, 23. By being press-fitted inside the cylindrical portion 17, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23 are fixed coaxially with the yoke 12 on the outer diameter side of the yoke 12.

【0036】この固定状態で、永久磁石14はN極14
aを底板部18側に配置するとともに、一方のアウター
磁極22が軸線方向においてコイル15と隣り合う状態
となる。また、この固定状態で、永久磁石14および一
対のアウター磁極22,23は、全体としてヨーク12
の円筒状のインナー磁極19の外側にこれと同軸をな
し、しかもこのインナー磁極19と軸線方向の位置およ
び長さを合わせて配置されることになって、このインナ
ー磁極19との間に環状のギャップ部25を形成するこ
とになる。
In this fixed state, the permanent magnet 14 is the N pole 14
The a is arranged on the bottom plate portion 18 side, and one outer magnetic pole 22 is adjacent to the coil 15 in the axial direction. Further, in this fixed state, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 as a whole have the yoke 12
It is arranged coaxially with the outer cylindrical inner magnetic pole 19 and is aligned with the inner magnetic pole 19 in position and length in the axial direction. The gap portion 25 will be formed.

【0037】ヨーク12のインナー磁極19の内周側に
は、シャフト26を軸線方向に移動可能にブッシュ27
により支持するボールブッシュ28がそのブッシュ27
において同軸に固定されている。そして、このブッシュ
27に移動可能に保持されたシャフト26に上記した可
動子13が固定されている。そして、ヨーク12に固定
されたブッシュ27に対しシャフト26と可動子13と
が軸線方向に沿って一体に往復動する。
A bush 27 is provided on the inner peripheral side of the inner magnetic pole 19 of the yoke 12 so as to move the shaft 26 in the axial direction.
The ball bush 28 supported by
Fixed coaxially at. The mover 13 is fixed to a shaft 26 movably held by the bush 27. Then, the shaft 26 and the mover 13 reciprocate integrally with the bush 27 fixed to the yoke 12 along the axial direction.

【0038】可動子13は、シャフト26に固定される
略円板状の基部30と、この基部30でシャフト26に
固定された状態において上記環状のギャップ部25に入
り込むように設けられる円筒部31と、この円筒部31
の基部30に対し反対側に同軸同径をなして固定される
円筒状の可動磁極としての鉄片32とを有している。こ
れにより、可動子13の鉄片32は、環状のギャップ部
25内に同軸に配置されることになるが、その軸線方向
における中央位置を永久磁石14の軸線方向における中
央位置とほぼ合わせるように配置されている。
The mover 13 has a substantially disk-shaped base portion 30 fixed to the shaft 26, and a cylindrical portion 31 provided so as to enter the annular gap portion 25 while being fixed to the shaft 26 by the base portion 30. And this cylindrical part 31
And an iron piece 32 as a cylindrical movable magnetic pole fixed to the opposite side of the base portion 30 with the same coaxial diameter. As a result, the iron piece 32 of the mover 13 is arranged coaxially within the annular gap portion 25, but the iron piece 32 is arranged so that its central position in the axial direction is substantially aligned with the central position in the axial direction of the permanent magnet 14. Has been done.

【0039】上記可動子13は、基部30と円筒部31
とが非磁性材料であるエンジニアリングプラスチック等
の合成樹脂からなっており、鉄片32は、磁化されてい
ない磁性材料からなるもので焼結材からなっている。可
動子13は、鉄片32を入れ子とする合成樹脂のインサ
ート成形により形成されている。
The mover 13 has a base portion 30 and a cylindrical portion 31.
Are made of synthetic resin such as engineering plastic which is a non-magnetic material, and the iron piece 32 is made of a magnetic material that is not magnetized and is made of a sintered material. The mover 13 is formed by insert molding of synthetic resin having the iron piece 32 as a nest.

【0040】そして、以上の結果、可動子13は、鉄片
32を有し軸線方向(各図面における左右方向)に沿っ
て往復動可能となるようにヨーク12に支持されること
になり、永久磁石14は可動子13の鉄片32の外径側
に対向した状態で、しかも可動子13の往復動の方向に
沿って磁極14a,14bを並べた状態でヨーク12に
固定されることになる。そして、可動子13の往復動の
方向における永久磁石14の両側に一対のアウター磁極
22,23が設けられることになり、ヨーク12には、
鉄片32に永久磁石14とは逆側で対向するインナー磁
極19が一体成形されていることになる。さらに、永久
磁石14および一対のアウター磁極22,23の組は、
鉄片32に対し一側にのみ設けられており、具体的には
円筒状の鉄片32に対し半径方向外側にのみ設けられて
いる。
As a result of the above, the mover 13 has the iron piece 32 and is supported by the yoke 12 so as to be capable of reciprocating along the axial direction (the left-right direction in each drawing), and the permanent magnet. 14 is fixed to the yoke 12 in a state of facing the outer diameter side of the iron piece 32 of the mover 13, and in a state of arranging the magnetic poles 14a and 14b along the reciprocating direction of the mover 13. Then, a pair of outer magnetic poles 22 and 23 are provided on both sides of the permanent magnet 14 in the reciprocating direction of the mover 13, and the yoke 12 includes
This means that the iron piece 32 is integrally formed with the inner magnetic pole 19 facing the opposite side of the permanent magnet 14. Furthermore, the set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 is
It is provided only on one side with respect to the iron piece 32, and specifically, is provided only on the outer side in the radial direction with respect to the cylindrical iron piece 32.

【0041】上記構造のリニアアクチュエータ11にお
いては、コイル15に交流電流(正弦波電流、矩形波電
流)を流すと、コイル15に所定方向の電流が流れる状
態では、図2に二点鎖線で示すように、磁束が、永久磁
石14でS極14bからN極14a側に導かれることに
より、ヨーク12の外円筒部17、アウター磁極23、
永久磁石14、アウター磁極22、可動子13の鉄片3
2、ヨーク12のインナー磁極19、連結部20、底板
部18、外円筒部17の順の磁束ループを形成すること
になり、その結果、可動子12は、アウター磁極22側
へ移動する方向に力Fが加わってこの方向に移動する。
一方、コイル15に上記所定方向とは逆方向の電流が流
れる状態では、図3に二点鎖線で示すように、磁束が、
永久磁石14でS極14bからN極14a側に導かれる
ことにより、ヨーク12の外円筒部17、底板部18、
連結部20、インナー磁極19、可動子13の鉄片3
2、アウター磁極23、永久磁石14、アウター磁極2
2、外円筒部17の順の磁束ループを形成することにな
り、その結果、可動子12は、逆のアウター磁極23側
へ移動する方向に力Fが加わってこの方向に移動する。
In the linear actuator 11 having the above-described structure, when an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coil 15, the current flows in a predetermined direction through the coil 15, which is indicated by a chain double-dashed line in FIG. As described above, the magnetic flux is guided from the S pole 14b to the N pole 14a side by the permanent magnet 14, so that the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, the outer magnetic pole 23,
Permanent magnet 14, outer magnetic pole 22, iron piece 3 of mover 13
2, the inner magnetic pole 19 of the yoke 12, the connecting portion 20, the bottom plate portion 18, and the outer cylindrical portion 17 form a magnetic flux loop in this order. As a result, the mover 12 moves in the direction of moving to the outer magnetic pole 22 side. A force F is applied to move in this direction.
On the other hand, in a state in which a current flows in the coil 15 in a direction opposite to the predetermined direction, as shown by the chain double-dashed line in FIG.
By being guided from the S pole 14b to the N pole 14a side by the permanent magnet 14, the outer cylindrical portion 17, the bottom plate portion 18, and
Connecting part 20, inner magnetic pole 19, iron piece 3 of mover 13
2, outer magnetic pole 23, permanent magnet 14, outer magnetic pole 2
2, a magnetic flux loop is formed in the order of the outer cylindrical portion 17, and as a result, the mover 12 moves in this direction due to the force F applied in the opposite direction to the outer magnetic pole 23 side.

【0042】交流電流によるコイル15への電流の流れ
の方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り
返して、可動子13はヨーク12に対して軸線方向に往
復動することになる。
By alternately changing the direction of the current flow to the coil 15 due to the alternating current, the above operation is repeated and the mover 13 reciprocates in the axial direction with respect to the yoke 12.

【0043】以上に述べた第1実施形態のリニアアクチ
ュエータ11によれば、可動子13に鉄片32を設ける
とともに、この鉄片32に対向した状態で永久磁石14
をヨーク12に設け、さらにコイル15をヨーク12に
設けて、ヨーク12側の電流の方向が変わるコイル15
と永久磁石14とで鉄片32を通る磁束を移動させるこ
とにより鉄片32すなわち可動子13を往復動させる。
According to the linear actuator 11 of the first embodiment described above, the iron piece 32 is provided on the mover 13, and the permanent magnet 14 is provided so as to face the iron piece 32.
Is provided on the yoke 12, and the coil 15 is provided on the yoke 12 so that the direction of the current on the yoke 12 side is changed.
By moving the magnetic flux passing through the iron piece 32 with the permanent magnet 14, the iron piece 32, that is, the mover 13 is reciprocated.

【0044】このように、コイル15が可動子13側で
はなくヨーク12に設けられるため、可動子13側に給
電する必要がなくなって、移動する可動子13がコイル
15への給電線に断線を生じさせてしまうことがなくな
る。したがって、連続運転等に対する信頼性を向上させ
ることができる。
As described above, since the coil 15 is provided on the yoke 12 instead of on the mover 13 side, it is not necessary to feed power to the mover 13 side, and the moving mover 13 disconnects the feed line to the coil 15. It will not be caused. Therefore, it is possible to improve reliability for continuous operation and the like.

【0045】また、永久磁石14も可動子13側ではな
く、ヨーク12側に設けられるため、性能向上を図るた
めに高い磁束密度を得ようとした場合に永久磁石14の
重量が増大しても、可動子13の重量が増加することが
ない。したがって、性能向上(推力アップ)を容易に図
ることができる。加えてギャップ部25の磁束密度向上
を図る場合径方向に磁石サイズを拡大すれば良く、ギャ
ップ部25に影響を及ぼさない(ギャップ部25が拡大
することがない)で性能向上を図れて設計自由度が向上
する。しかも、永久磁石14がギャップ部25になくな
ることからギャップ部25は、鉄心同士の対向となり、
磁路長さが短くなり電磁石起磁力が小さくでき、効率が
高くなる。加えて、永久磁石14を用いているため、磁
路の線形性がよい。
Further, since the permanent magnet 14 is also provided on the yoke 12 side, not on the mover 13 side, even if the weight of the permanent magnet 14 is increased in order to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance. Therefore, the weight of the mover 13 does not increase. Therefore, it is possible to easily improve the performance (increase the thrust). In addition, in order to improve the magnetic flux density of the gap portion 25, the size of the magnet may be enlarged in the radial direction without affecting the gap portion 25 (the gap portion 25 does not expand), and the performance can be improved and the design is free. The degree improves. Moreover, since the permanent magnet 14 is eliminated in the gap portion 25, the gap portion 25 faces the iron cores,
The magnetic path length is shortened, the electromagnet magnetomotive force can be reduced, and the efficiency is increased. In addition, since the permanent magnet 14 is used, the linearity of the magnetic path is good.

【0046】加えて、可動子13に磁石がないことか
ら、可動子13への着磁が作業が不要となり、また、可
動子13の製造時に鉄片32には吸引力が働かないた
め、可動子13の一体成形が容易となる。したがって、
製造が容易となってコストダウンを図ることができる。
しかも、鉄片32を入れ子として合成樹脂のインサート
成形により可動子13を製造すると、この可動子13に
磁石がないことから、後加工が可能となり、加えて、ギ
ャップ部25にも磁石がなくなることから後加工が可能
で、リニアアクチュエータ11の同軸同心度の精度を向
上させることができる。その結果、軸受けすなわちボー
ルブッシュ28にかかる負担を軽減でき、その寿命を長
くすることができる。
In addition, since the mover 13 does not have a magnet, it is not necessary to magnetize the mover 13, and the iron piece 32 does not have an attractive force when the mover 13 is manufactured. The integral molding of 13 becomes easy. Therefore,
Manufacturing is facilitated and cost can be reduced.
Moreover, when the mover 13 is manufactured by insert molding of synthetic resin with the iron piece 32 as a nest, since the mover 13 does not have a magnet, post-processing is possible, and in addition, since the gap 25 also has no magnet. Post-processing is possible, and the accuracy of coaxial concentricity of the linear actuator 11 can be improved. As a result, the load on the bearing, that is, the ball bush 28 can be reduced, and the life of the bearing can be extended.

【0047】ここで、具体的には、ヨーク12側のコイ
ル15の電流の方向が交互に変わると、可動子13の往
復動の方向に沿って磁極14a,14bを並べている永
久磁石14の両側に配置されたアウター磁極22,23
を介しての鉄片32への磁束の導入側をアウター磁極2
2,23が交互に変えることになり、その結果、鉄片3
2すなわち可動子13を往復動させることになる。した
がって、簡易な構成で可動子13を往復動させることが
でき、製造が容易となって、さらなるコストダウンを図
ることができる。
Specifically, when the current direction of the coil 15 on the yoke 12 side is alternately changed, both sides of the permanent magnet 14 in which the magnetic poles 14a and 14b are arranged along the reciprocating direction of the mover 13. Outer magnetic poles 22, 23 arranged in
The magnetic flux introduction side to the iron piece 32 through the outer magnetic pole 2
2 and 23 are changed alternately, and as a result, the iron piece 3
2, that is, the mover 13 is reciprocated. Therefore, the mover 13 can be reciprocated with a simple structure, the manufacturing is facilitated, and the cost can be further reduced.

【0048】また、永久磁石14および一対のアウター
磁極22,23の組が、鉄片32に対し一側にのみ設け
られているため、全体として軽量化できる。
Further, since the set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 is provided only on one side of the iron piece 32, the weight can be reduced as a whole.

【0049】その上、永久磁石14および一対のアウタ
ー磁極22,23の組が、円筒状の鉄片32に対し半径
方向外側にのみ設けられているため、鉄片32すなわち
可動子13の半径を小さくすることができ、よって、特
に可動子13の軽量化が図れる。
Moreover, since the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 are provided only on the outer side in the radial direction with respect to the cylindrical iron piece 32, the radius of the iron piece 32, that is, the mover 13 is reduced. Therefore, the weight of the mover 13 can be reduced.

【0050】さらに、鉄片32に永久磁石14とは逆側
で対向するインナー磁極19が、ヨーク12に一体成形
されているため、これらを別々に製造したり後に接合さ
せたりすることがない。したがって、製造がさらに容易
となる。
Further, since the inner magnetic pole 19 facing the iron piece 32 on the side opposite to the permanent magnet 14 is integrally formed with the yoke 12, they are not separately manufactured or joined together. Therefore, manufacturing becomes easier.

【0051】加えて、可動子13が、鉄片32を入れ子
とする合成樹脂のインサート成形により形成されるもの
であるため、鉄片32を含む可動子13を容易かつ軽量
に形成することができる。
In addition, since the mover 13 is formed by insert molding of synthetic resin having the iron piece 32 as a nest, the mover 13 including the iron piece 32 can be formed easily and lightweight.

【0052】さらに、可動子13がボールブッシュ28
を介してヨーク12に支持されているため、可動子13
を正確に往復動させることができる。
Further, the mover 13 is provided with the ball bush 28.
Since it is supported by the yoke 12 via the
Can be accurately reciprocated.

【0053】加えて、ヨーク12を焼結材で形成するた
め、コスト低減や性能(鉄損低減)向上を図れ、機械強
度を向上できる。ヨーク12を圧粉鉄心で形成しても同
様の効果が得られる。
In addition, since the yoke 12 is made of a sintered material, the cost and performance (reduction of iron loss) can be improved, and the mechanical strength can be improved. The same effect can be obtained by forming the yoke 12 with a dust core.

【0054】なお、可動子13の基部30および円筒部
31は非磁性材料であれば合成樹脂ではなくアルミダイ
キャストや非磁性ステンレス等で形成してもよく、この
場合、剛性を向上できるメリットがある。しかしなが
ら、合成樹脂で形成する方が軽量化の観点からより好ま
しい。
The base portion 30 and the cylindrical portion 31 of the mover 13 may be formed of aluminum die-cast or non-magnetic stainless steel instead of synthetic resin as long as they are non-magnetic materials. In this case, there is an advantage that rigidity can be improved. is there. However, it is more preferable to use a synthetic resin in terms of weight reduction.

【0055】また、永久磁石14としては、上記したフ
ェライト磁石以外にも、ネオジウム、サマリウムコバル
ト等の希土類系のものを用いたり、プラスチック磁石を
用いることも可能であるが、フェライト磁石を用いるの
がコスト低減の観点からより好ましい。
As the permanent magnet 14, other than the above-mentioned ferrite magnet, it is also possible to use a rare earth material such as neodymium or samarium cobalt, or a plastic magnet, but a ferrite magnet is used. It is more preferable from the viewpoint of cost reduction.

【0056】加えて、可動子13の軸受けは、ボールブ
ッシュ以外にも、空気軸受け(気体軸受け)や滑り軸受
け等を使用しても良い。しかしながら、ボールブッシュ
28を用いる方が、可動子13をより正確に往復動させ
ることができるため、より好ましい。
In addition to the ball bush, the bearing of the mover 13 may be an air bearing (gas bearing), a sliding bearing, or the like. However, it is more preferable to use the ball bush 28 because the mover 13 can reciprocate more accurately.

【0057】さらに、このリニアアクチュエータ11
は、可動部にバネを組み込んだり、外部に置かれたバネ
との併用で共振させて使用されるのが一般的であるが、
勿論、このまま使用することも可能である。
Further, this linear actuator 11
Is generally used by incorporating a spring in the movable part or by resonating with a spring placed outside,
Of course, it can be used as it is.

【0058】また、このリニアアクチュエータ11に位
置、速度等を検出するセンサを設け、閉ループ制御を行
うことで速度や位置の制御が可能なリニアサーボアクチ
ュエータとして利用できる。
Further, the linear actuator 11 can be used as a linear servo actuator capable of controlling the speed and position by providing a sensor for detecting the position, speed and the like and performing closed loop control.

【0059】さらに、変位特性等の性能改善のためにイ
ンナー磁極19やアウター磁極22,23の端部に面取
り等を施しても良い。
Furthermore, in order to improve the performance such as displacement characteristics, the inner magnetic pole 19 and the outer magnetic poles 22 and 23 may be chamfered or the like.

【0060】加えて、インナー磁極19、アウター磁極
22,23、鉄片32は、焼結材以外にも、高速運転時
の鉄損低減のためにこれらの材料を電気鉄板の積層構造
としてもよい。
In addition to the sintered material, the inner magnetic pole 19, the outer magnetic poles 22 and 23, and the iron piece 32 may have a laminated structure of electric iron plates for reducing iron loss during high-speed operation.

【0061】さらに、アウター磁極22,23を図4に
実線で示すように突出部が形成されていない短円筒状と
してもよく、また、図4に破線で示すように突出部21
を内径および外形側の両側に設けてもよい。加えて、図
4に示すように、可動子14をヨーク12に対しボール
ブッシュ28等によって支持しない構造とすることも可
能である。
Further, the outer magnetic poles 22 and 23 may be in the shape of a short cylinder having no protrusion as shown by the solid line in FIG. 4, or the protrusion 21 as shown by the broken line in FIG.
May be provided on both the inner diameter side and the outer shape side. In addition, as shown in FIG. 4, the mover 14 may not be supported on the yoke 12 by the ball bush 28 or the like.

【0062】次に、本発明の第2実施形態のリニアアク
チュエータを図5を参照して以下に説明する。なお、第
1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明
は略す。
Next, a linear actuator according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0063】第2実施形態のリニアアクチュエータ11
は、ヨーク12の径方向内側に、連結部20およびイン
ナー磁極19に換えて、外円筒部17と同軸をなす内円
筒部35を一体に設けている。そして、アウター側に加
えてインナー側にも、リング状のコイル36を、ヨーク
12の底板部18と内円筒部35との境界の角部内側に
ヨーク12と同軸をなして固定している。
Linear actuator 11 of the second embodiment
In place of the connecting portion 20 and the inner magnetic pole 19, the inner cylindrical portion 35 coaxial with the outer cylindrical portion 17 is integrally provided inside the yoke 12 in the radial direction. A ring-shaped coil 36 is fixed not only on the outer side but also on the inner side inside the corner portion of the boundary between the bottom plate portion 18 of the yoke 12 and the inner cylindrical portion 35 so as to be coaxial with the yoke 12.

【0064】また、アウター側に加えてインナー側に
も、両磁極すなわちN極37aとS極37bとが軸線方
向に並べられた薄板リング状のフェライト磁石等からな
る永久磁石37と、外径側に軸線方向に突出する突出部
38が形成された断面L字状をなし、永久磁石37の軸
線方向における両側に互いに突出部38を反対方向に突
出させるようにして配置される一対の環状の焼結材から
なるインナー磁極(磁極部材)39およびインナー磁極
(磁極部材)40とを設けている。これら永久磁石37
および一対のインナー磁極39,40は、永久磁石37
の磁極37a,37bの並びの方向における両側を環状
のインナー磁極39,40でサンドイッチした状態で、
ヨーク12の内円筒部35の外側に圧入されることによ
りヨーク12に同軸に固定されている。
Further, in addition to the outer side, on the inner side as well, there are a permanent magnet 37 composed of a thin plate ring-shaped ferrite magnet or the like in which both magnetic poles, that is, the N pole 37a and the S pole 37b are arranged in the axial direction, and the outer diameter side. Has a L-shaped cross section in which an axially projecting portion 38 is formed, and a pair of annular burners are arranged on both sides of the permanent magnet 37 in the axial direction so that the projecting portions 38 project in opposite directions. An inner magnetic pole (magnetic pole member) 39 and an inner magnetic pole (magnetic pole member) 40 made of a binder are provided. These permanent magnets 37
And the pair of inner magnetic poles 39 and 40 are formed by the permanent magnet 37.
In a state where both sides of the magnetic poles 37a and 37b in the arrangement direction are sandwiched by annular inner magnetic poles 39 and 40,
It is coaxially fixed to the yoke 12 by being press-fitted to the outside of the inner cylindrical portion 35 of the yoke 12.

【0065】この固定状態で、永久磁石37はS極37
bを底板部18側に配置するとともに、一方のインナー
磁極39が軸線方向においてコイル36と隣り合う状態
となる。また、この固定状態で、永久磁石37および一
対のインナー磁極39,40は、全体として永久磁石1
4および一対のアウター磁極22,23の内側にこれと
同軸をなして配置され、しかも、永久磁石37はアウタ
ー側の永久磁石14と、インナー磁極39はアウター磁
極22と、インナー磁極40はアウター磁極23と、コ
イル36もアウター側のコイル15と、それぞれ軸線方
向の位置および長さを合わせている。そして、永久磁石
37および一対のインナー磁極39,40と、永久磁石
14および一対のアウター磁極22,23との間に、環
状のギャップ部25が形成されることになる。
In this fixed state, the permanent magnet 37 is the S pole 37.
b is disposed on the bottom plate portion 18 side, and one inner magnetic pole 39 is in a state of being adjacent to the coil 36 in the axial direction. Further, in this fixed state, the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39, 40 as a whole are
4 and a pair of outer magnetic poles 22 and 23 are arranged coaxially therewith, and the permanent magnet 37 is the outer permanent magnet 14, the inner magnetic pole 39 is the outer magnetic pole 22, and the inner magnetic pole 40 is the outer magnetic pole. 23 and the coil 36 also match the axial position and length with the outer coil 15, respectively. Then, an annular gap portion 25 is formed between the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39, 40 and the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23.

【0066】そして、ヨーク12の内円筒部35の内周
側に、シャフト26を軸線方向に移動可能にブッシュ2
7により支持するボールブッシュ28がそのブッシュ2
7において同軸に固定されている。ボールブッシュ28
のシャフト26に固定された可動子13は、永久磁石1
4および一対のアウター磁極22,23と、永久磁石3
7および一対のインナー磁極39,40との間の環状の
ギャップ部25に、円筒状の可動磁極としての鉄片32
を第1実施形態と同様に配置している。
Then, the bush 26 is provided on the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 35 of the yoke 12 so that the shaft 26 can move in the axial direction.
The ball bush 28 supported by 7 is the bush 2
It is fixed coaxially at 7. Ball bush 28
The mover 13 fixed to the shaft 26 of the
4 and a pair of outer magnetic poles 22 and 23, and the permanent magnet 3
7 and a pair of inner magnetic poles 39, 40 in the annular gap 25, the iron piece 32 as a cylindrical movable magnetic pole.
Are arranged similarly to the first embodiment.

【0067】以上の第2実施形態のリニアアクチュエー
タ11も第1実施形態と同様の効果を奏することがで
き、その上で、永久磁石14および一対のアウター磁極
22,23の組と、永久磁石37および一対のインナー
磁極39,40の組とが、鉄片32を介して両側に設け
られているため、さらに強力な永久磁石の磁界と電流に
よる起磁力を得ることができる。
The linear actuator 11 of the second embodiment described above can also achieve the same effect as that of the first embodiment, and on top of that, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23, and the permanent magnet 37. Since the pair of inner magnetic poles 39 and 40 is provided on both sides with the iron piece 32 interposed therebetween, a stronger magnetic field of the permanent magnet and a magnetomotive force due to the current can be obtained.

【0068】次に、本発明の第3実施形態のリニアアク
チュエータを図6を参照して以下に説明する。なお、第
1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明
は略す。
Next, a linear actuator according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0069】第3実施形態のリニアアクチュエータ11
は、ヨーク12の径方向内側に、連結部20およびイン
ナー磁極19に換えて、外円筒部17と同軸をなす内円
筒部44を一体に設けている。
Linear actuator 11 of the third embodiment
In place of the connecting portion 20 and the inner magnetic pole 19, the inner cylindrical portion 44 coaxial with the outer cylindrical portion 17 is integrally provided inside the yoke 12 in the radial direction.

【0070】そして、アウター側に加えてインナー側に
も、両磁極すなわちN極45aとS極45bとが軸線方
向に並べられた薄板リング状のフェライト磁石等からな
る永久磁石45と、円筒状をなし、永久磁石45の軸線
方向における両側に配置される一対の焼結材からなるイ
ンナー磁極(磁極部材)46およびインナー磁極(磁極
部材)47とを設けている。これら永久磁石45および
一対のインナー磁極46,47は、永久磁石45の磁極
45a,45bの並びの方向における両側を円筒状のイ
ンナー磁極46,47でサンドイッチした状態で、ヨー
ク12の内円筒部44の外側に圧入されることによりヨ
ーク12に同軸に固定されている。
Then, on the inner side as well as the outer side, a permanent magnet 45 composed of a thin plate ring-shaped ferrite magnet or the like in which both magnetic poles, that is, N pole 45a and S pole 45b are arranged in the axial direction, and a cylindrical shape are provided. None, an inner magnetic pole (magnetic pole member) 46 and an inner magnetic pole (magnetic pole member) 47 made of a pair of sintered materials are provided on both sides of the permanent magnet 45 in the axial direction. The permanent magnet 45 and the pair of inner magnetic poles 46, 47 are sandwiched by the cylindrical inner magnetic poles 46, 47 on both sides in the direction in which the magnetic poles 45a, 45b of the permanent magnet 45 are arranged, and the inner cylindrical portion 44 of the yoke 12 is formed. It is coaxially fixed to the yoke 12 by being press-fitted to the outside of the.

【0071】この固定状態で、永久磁石45はS極45
bを底板部18側に配置することになる。また、この固
定状態で、永久磁石45および一対のインナー磁極4
6,47は、全体として永久磁石14および一対のアウ
ター磁極22,23の内側にこれと同軸をなして配置さ
れ、しかも、永久磁石45はアウター側の永久磁石14
と、インナー磁極46はアウター磁極22と、インナー
磁極47はアウター磁極23と、それぞれ軸線方向の位
置および長さを合わせている。そして、永久磁石14お
よび一対のアウター磁極22,23と、永久磁石45お
よび一対のインナー磁極46,47との間に、環状のギ
ャップ部25が形成されることになる。
In this fixed state, the permanent magnet 45 has the S pole 45.
b will be arranged on the side of the bottom plate portion 18. Further, in this fixed state, the permanent magnet 45 and the pair of inner magnetic poles 4 are
6, 47 are arranged coaxially with the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23 as a whole, and the permanent magnet 45 is the permanent magnet 14 on the outer side.
The inner magnetic pole 46 and the outer magnetic pole 47 are aligned with each other in axial position and length, respectively. An annular gap 25 is formed between the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23, and the permanent magnet 45 and the pair of inner magnetic poles 46 and 47.

【0072】そして、ヨーク12の内円筒部44の内周
側に、シャフト26を軸線方向に移動可能にブッシュ2
7により支持するボールブッシュ28がそのブッシュ2
7において同軸に固定されている。ボールブッシュ28
のシャフト26に固定された可動子13は、永久磁石1
4および一対のアウター磁極22,23と、永久磁石4
5および一対のインナー磁極46,47との間の環状の
ギャップ部25に、円筒状の可動磁極としての鉄片32
を第1実施形態と同様に配置している。なお、この場
合、インナー側の永久磁石45としては、希土類系の磁
石が適する。
The bush 26 is provided on the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 44 of the yoke 12 so that the shaft 26 can move in the axial direction.
The ball bush 28 supported by 7 is the bush 2
It is fixed coaxially at 7. Ball bush 28
The mover 13 fixed to the shaft 26 of the
4 and a pair of outer magnetic poles 22 and 23, and a permanent magnet 4
5 and the pair of inner magnetic poles 46, 47, in the annular gap portion 25, the iron piece 32 as a cylindrical movable magnetic pole.
Are arranged similarly to the first embodiment. In this case, a rare earth magnet is suitable as the inner permanent magnet 45.

【0073】以上の第3実施形態のリニアアクチュエー
タ11も第1実施形態と同様の効果を奏することがで
き、その上で、永久磁石14および一対のアウター磁極
22,23の組と、永久磁石45および一対のインナー
磁極46,47の組とが、鉄片32を介して両側に設け
られているため、さらに強力な永久磁石の磁界と電流に
よる起磁力を得ることができる。
The above-described linear actuator 11 of the third embodiment can also achieve the same effect as that of the first embodiment, and on top of that, the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23, and the permanent magnet 45. Since a pair of inner magnetic poles 46 and 47 are provided on both sides with the iron piece 32 interposed therebetween, a stronger magnetic field of the permanent magnet and a magnetomotive force due to the current can be obtained.

【0074】次に、本発明の第4実施形態のリニアアク
チュエータを図7を参照して以下に説明する。なお、第
1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明
は略す。
Next, a linear actuator according to a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0075】第4実施形態のリニアアクチュエータ11
は、ヨーク12の径方向内側に、連結部20およびイン
ナー磁極19に換えて、外円筒部17と同軸をなす内円
筒部35を一体に設けている。そして、アウター側に換
えてインナー側に、リング状のコイル36を、ヨーク1
2の底板部18と内円筒部35との境界の角部内側にヨ
ーク12と同軸をなして固定している。
Linear actuator 11 of the fourth embodiment
In place of the connecting portion 20 and the inner magnetic pole 19, the inner cylindrical portion 35 coaxial with the outer cylindrical portion 17 is integrally provided inside the yoke 12 in the radial direction. Then, instead of the outer side, the ring-shaped coil 36 is attached to the inner side of the yoke 1
The yoke 12 is coaxially fixed inside the corner portion of the boundary between the bottom plate portion 18 and the inner cylindrical portion 35.

【0076】また、アウター側に換えてインナー側に、
両磁極すなわちN極37aとS極37bとが軸線方向に
並べられた薄板リング状のフェライト磁石等からなる永
久磁石37と、外径側に軸線方向に突出する突出部38
が形成された断面L字状をなし、永久磁石37の軸線方
向における両側に互いに突出部38を反対方向に突出さ
せるようにして配置される一対の環状の焼結材からなる
インナー磁極(磁極部材)39およびインナー磁極(磁
極部材)40とを設けている。これら永久磁石37およ
び一対のインナー磁極39,40は、永久磁石37の磁
極37a,37bの並びの方向における両側を環状のイ
ンナー磁極39,40でサンドイッチした状態で、ヨー
ク12の内円筒部35の外側に圧入されることによりヨ
ーク12に同軸に固定されている。
Also, instead of the outer side, the inner side
Both magnetic poles, that is, the N pole 37a and the S pole 37b are arranged in the axial direction. The permanent magnet 37 is made of a thin plate ring-shaped ferrite magnet and the like, and the protruding portion 38 that protrudes in the axial direction toward the outer diameter side.
And an inner magnetic pole (a magnetic pole member) made of a pair of annular sintered materials, each having an L-shaped cross section and formed so as to project the projecting portions 38 in opposite directions on both sides in the axial direction of the permanent magnet 37. ) 39 and an inner magnetic pole (magnetic pole member) 40. The permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39, 40 are sandwiched between the inner magnetic poles 39, 40 on both sides of the permanent magnet 37 in the direction of the arrangement of the magnetic poles 37a, 37b of the permanent magnet 37. It is coaxially fixed to the yoke 12 by being press-fitted to the outside.

【0077】この固定状態で、永久磁石37はS極37
bを底板部18側に配置するとともに、一方のインナー
磁極39が軸線方向においてコイル36と隣り合う状態
となる。そして、永久磁石37および一対のインナー磁
極39,40と、外円筒部17との間に、環状のギャッ
プ部25が形成されることになる。
In this fixed state, the permanent magnet 37 is the S pole 37.
b is disposed on the bottom plate portion 18 side, and one inner magnetic pole 39 is in a state of being adjacent to the coil 36 in the axial direction. Then, the annular gap 25 is formed between the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39, 40 and the outer cylindrical portion 17.

【0078】そして、ヨーク12の内円筒部35の内周
側に、シャフト26を軸線方向に移動可能にブッシュ2
7により支持するボールブッシュ28がそのブッシュ2
7において同軸に固定されている。ボールブッシュ28
のシャフト26に固定された可動子13は、永久磁石3
7および一対のインナー磁極39,40と外円筒部17
との間の環状のギャップ部25に、円筒状の可動磁極と
しての鉄片32を第1実施形態と同様に配置している。
その結果、永久磁石37および一対のインナー磁極3
9,40の組が、円筒状の鉄片32に対し半径方向内側
にのみ設けられている。
Then, the bush 26 is provided on the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 35 of the yoke 12 so that the shaft 26 can move in the axial direction.
The ball bush 28 supported by 7 is the bush 2
It is fixed coaxially at 7. Ball bush 28
The mover 13 fixed to the shaft 26 of the
7 and a pair of inner magnetic poles 39, 40 and outer cylindrical portion 17
An iron piece 32 as a cylindrical movable magnetic pole is arranged in the annular gap portion 25 between the same as in the first embodiment.
As a result, the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 3
The set of 9, 40 is provided only on the inner side in the radial direction with respect to the cylindrical iron piece 32.

【0079】以上の第4実施形態のリニアアクチュエー
タ11も第1実施形態と同様の効果を奏することがで
き、その上で、永久磁石37および一対のインナー磁極
39,40の組が、鉄片32に対し半径方向内側にのみ
設けられているため、永久磁石37および一対のインナ
ー磁極39,40の半径を小さくでき、これらを軽量化
できて、全体としての軽量化が図れる。
The above-described linear actuator 11 of the fourth embodiment can also achieve the same effect as that of the first embodiment, and the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39 and 40 are arranged on the iron piece 32. Since it is provided only on the inner side in the radial direction, the radii of the permanent magnet 37 and the pair of inner magnetic poles 39, 40 can be reduced, and the weight of these can be reduced, and the overall weight can be reduced.

【0080】次に、本発明の第5実施形態のリニアアク
チュエータを図8〜図11を参照して第1実施形態との
相違部分を中心に以下に説明する。なお、第1実施形態
と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
Next, a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 8 to 11 focusing on parts different from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0081】第5実施形態においては、永久磁石14お
よび一対のアウター磁極22,23の組が可動子13の
往復動の方向すなわち軸線方向に複数、具体的には二組
設けられており、しかも、ヨーク12の外円筒部17と
二組のアウター磁極22,23とが、共通の磁性材料で
ある焼結材で焼結により一体成形されている。
In the fifth embodiment, a plurality of pairs of permanent magnets 14 and a pair of outer magnetic poles 22, 23 are provided in the reciprocating direction of the mover 13, that is, the axial direction, specifically, two pairs. The outer cylindrical portion 17 of the yoke 12 and the two sets of outer magnetic poles 22 and 23 are integrally formed by sintering with a sintered material which is a common magnetic material.

【0082】ただし、隣り合う永久磁石14同士は、互
いに磁極の方向を異ならせている。具体的には、底板部
18側の永久磁石14はN極14aを底板部18側に配
置するとともにS極14bを底板部18に対し反対側に
配置し、底板部18に対し反対側の永久磁石14はN極
14aを底板部18に対し反対側に配置するとともにS
極14bを底板部18側に配置している。
However, the adjacent permanent magnets 14 have different magnetic pole directions. Specifically, in the permanent magnet 14 on the bottom plate portion 18 side, the N pole 14 a is arranged on the bottom plate portion 18 side and the S pole 14 b is arranged on the opposite side to the bottom plate portion 18, and the permanent magnet on the opposite side to the bottom plate portion 18 is arranged. In the magnet 14, the N pole 14a is arranged on the opposite side to the bottom plate portion 18 and S
The pole 14b is arranged on the bottom plate portion 18 side.

【0083】そして、一方の鉄片32は永久磁石14お
よび一対のアウター磁極22,23の一方の組に対向し
て設けられ、他方の鉄片32は永久磁石14および一対
のアウター磁極22,23の他方の組に対向して設けら
れている。
The one iron piece 32 is provided so as to face one set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23, and the other iron piece 32 is the other of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22, 23. Are provided facing each other.

【0084】加えて、永久磁石14および一対のアウタ
ー磁極22,23の各組の間となる位置、すなわち底板
部18側のアウター磁極22,23の組のうちの底板部
18に対し反対側のアウター磁極23と、底板部18に
対し反対側のアウター磁極22,23の組のうちの底板
部18側のアウター磁極22との間に、コイル15が配
置されている。
In addition, the position between the permanent magnet 14 and each pair of outer magnetic poles 22 and 23, that is, on the side opposite to the bottom plate portion 18 of the pair of outer magnetic poles 22 and 23 on the bottom plate portion 18 side. The coil 15 is arranged between the outer magnetic pole 23 and the outer magnetic pole 22 on the bottom plate 18 side of the set of outer magnetic poles 22, 23 on the opposite side of the bottom plate 18.

【0085】さらに、インナー磁極19の外径側には、
可動子13の往復動の方向における両永久磁石14同士
の間位置であってアウター磁極22,23の各組の間と
なる位置に、一段凹む環状の溝部60が形成されてい
る。加えて、ボールブッシュ28がブッシュ27を複
数、具体的には二個有している。
Further, on the outer diameter side of the inner magnetic pole 19,
An annular groove portion 60 that is recessed by one step is formed at a position between both permanent magnets 14 in the reciprocating direction of the mover 13 and between each pair of outer magnetic poles 22 and 23. In addition, the ball bush 28 has a plurality of bushes 27, specifically, two bushes 27.

【0086】第5実施形態において、コイル16に交流
電流(正弦波電流、矩形波電流)を流すと、コイル16
に所定方向の電流が流れる状態では、図9に二点鎖線で
示すように、磁束が、ヨーク12の外円筒部17、底板
部18に対し反対側のアウター磁極22,23の組のう
ち底板部18側のアウター磁極22、両永久磁石14の
うち底板部18に対し反対側の永久磁石14、底板部1
8に対し反対側のアウター磁極22,23の組のうち底
板部18に対し反対側のアウター磁極23、可動子13
の底板部18に対し反対側の鉄片32、ヨーク12のイ
ンナー磁極19、可動子13の底板部18側の鉄片3
2、底板部18側のアウター磁極22,23の組のうち
底板部18に対し反対側のアウター磁極23、両永久磁
石14のうち底板部18側の永久磁石14、底板部18
側のアウター磁極22,23の組のうち底板部18側の
アウター磁極22、外円筒部17の順の磁束ループを形
成することになり、その結果、可動子13は、底板部1
8に対し反対側へ移動する方向に力が加わってこの方向
に移動する。一方、コイル16に上記所定方向とは逆方
向の電流が流れる状態では、図10に二点鎖線で示すよ
うに、磁束が、ヨーク12の外円筒部17、底板部18
側のアウター磁極22,23の組のうち底板部18に対
し反対側のアウター磁極23、両永久磁石14のうち底
板部18側の永久磁石14、底板部18側のアウター磁
極22,23の組のうち底板部18側のアウター磁極2
2、可動子13の底板部18側の鉄片32、ヨーク12
のインナー磁極19、可動子13の底板部18に対し反
対側の鉄片32、底板部18に対し反対側のアウター磁
極22,23の組のうち底板部18側のアウター磁極2
2、両永久磁石14のうち底板部18に対し反対側の永
久磁石14、底板部18に対し反対側のアウター磁極2
2,23の組のうち底板部18に対し反対側のアウター
磁極23、外円筒部17の順の磁束ループを形成するこ
とになり、その結果、可動子13は、底板部18側へ移
動する方向に力が加わってこの方向に移動する。
In the fifth embodiment, when an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through the coil 16, the coil 16
When a current flows in a predetermined direction, the magnetic flux, as shown by the chain double-dashed line in FIG. The outer magnetic pole 22 on the part 18 side, the permanent magnet 14 on the opposite side of the bottom plate part 18 of the permanent magnets 14 and the bottom plate part 1
8 of the outer magnetic poles 22 and 23 on the opposite side, the outer magnetic pole 23 and the mover 13 on the opposite side to the bottom plate portion 18.
Of the iron plate 32 on the opposite side of the bottom plate portion 18 of the above, the inner magnetic pole 19 of the yoke 12, and the iron piece 3 of the mover 13 on the bottom plate portion 18 side.
2. Outer magnetic pole 23 on the opposite side to bottom plate 18 of the set of outer magnetic poles 22, 23 on the side of bottom plate 18, permanent magnet 14 on the side of bottom plate 18 of both permanent magnets 14, bottom plate 18
Out of the set of outer magnetic poles 22 and 23 on the side, the outer magnetic pole 22 on the side of the bottom plate 18 and the outer cylindrical portion 17 form a magnetic flux loop in this order.
A force is applied in the direction opposite to 8 to move in the opposite direction. On the other hand, when a current flows in the coil 16 in the direction opposite to the predetermined direction, as shown by the chain double-dashed line in FIG.
Of the pair of outer magnetic poles 22 and 23 on the side, the outer magnetic pole 23 on the opposite side to the bottom plate portion 18, the permanent magnet 14 on the bottom plate portion 18 side of both permanent magnets 14, and the set of the outer magnetic poles 22 and 23 on the bottom plate portion 18 side Outer magnetic pole 2 on the bottom plate 18 side of the
2, the iron piece 32 on the bottom plate 18 side of the mover 13, the yoke 12
Of the inner magnetic pole 19, the iron piece 32 on the opposite side of the bottom plate portion 18 of the mover 13, and the outer magnetic poles 22 and 23 on the opposite side of the bottom plate portion 18, the outer magnetic pole 2 on the bottom plate portion 18 side.
2. Out of the permanent magnets 14, the permanent magnet 14 on the opposite side to the bottom plate portion 18 and the outer magnetic pole 2 on the opposite side to the bottom plate portion 18
In the set of 2, 23, the outer magnetic pole 23 and the outer cylindrical portion 17 on the opposite side to the bottom plate portion 18 form a magnetic flux loop in this order, and as a result, the mover 13 moves to the bottom plate portion 18 side. A force is applied in a direction to move in this direction.

【0087】交流電流によるコイル16への電流の流れ
の方向が交互に変化することにより、以上の作動を繰り
返して、可動子13はヨーク12に対して軸線方向に往
復動することになる。
By alternately changing the direction of the current flow to the coil 16 due to the alternating current, the above operation is repeated and the mover 13 reciprocates in the axial direction with respect to the yoke 12.

【0088】このような第5実施形態によれば、ヨーク
12には永久磁石14およびアウター磁極22,23の
組が可動子13の往復動の方向に複数設けられており、
可動子13には鉄片32が可動子13の往復動の方向に
複数設けられているため、可動子13にさらに大きな推
力を発生させることができる。
According to the fifth embodiment, the yoke 12 is provided with a plurality of sets of the permanent magnet 14 and the outer magnetic poles 22 and 23 in the reciprocating direction of the mover 13.
Since a plurality of iron pieces 32 are provided in the mover 13 in the reciprocating direction of the mover 13, a larger thrust can be generated in the mover 13.

【0089】また、インナー磁極19の外径側には、可
動子13の往復動の方向における両永久磁石14同士の
間位置に、一段凹む環状の溝部60が形成されているた
め、可動子13にさらに大きな推力を発生させることが
できる。
Further, on the outer diameter side of the inner magnetic pole 19, an annular groove portion 60 which is recessed by one step is formed at a position between both permanent magnets 14 in the reciprocating direction of the mover 13, so that the mover 13 is formed. It is possible to generate even greater thrust.

【0090】なお、図11に示すように、アウター磁極
22,23を外円筒部17とは別に形成して永久磁石1
4とともに外円筒部17に圧入するようにしてもよい。
As shown in FIG. 11, the outer magnetic poles 22 and 23 are formed separately from the outer cylindrical portion 17, and the permanent magnet 1 is formed.
It may be press-fitted into the outer cylindrical portion 17 together with 4.

【0091】また、第5実施形態では、第1実施形態の
永久磁石14および一対のアウター磁極22,23の組
を可動子13の往復動の方向に複数設けるとともに、可
動子13に鉄片32を往復動の方向に複数設ける場合を
例にとり説明したが、第2実施形態の永久磁石14,3
7、アウター磁極22,23およびインナー磁極39,
40の組を可動子13の往復動の方向に複数設けるとと
もに、可動子13に鉄片32を往復動の方向に複数設け
たり、第3実施形態の一対の永久磁石14,45、アウ
ター磁極22,23およびインナー磁極46,47の組
を可動子13の往復動の方向に複数設けるとともに、可
動子13に鉄片32を往復動の方向に複数設けたり、第
4実施形態の一対の永久磁石37およびインナー磁極3
9,40の組を可動子13の往復動の方向に複数設ける
とともに、可動子13に鉄片32を往復動の方向に複数
設けたりすることも可能である。
Further, in the fifth embodiment, a plurality of sets of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 of the first embodiment are provided in the reciprocating direction of the mover 13, and the mover 13 is provided with the iron piece 32. The case where a plurality of magnets are provided in the reciprocating direction has been described as an example. However, the permanent magnets 14, 3 of the second embodiment
7, outer magnetic poles 22 and 23 and inner magnetic pole 39,
A plurality of sets of 40 are provided in the reciprocating direction of the mover 13, and a plurality of iron pieces 32 are provided in the mover 13 in the reciprocating direction, or the pair of permanent magnets 14, 45, the outer magnetic pole 22, of the third embodiment. 23 and a plurality of pairs of inner magnetic poles 46 and 47 are provided in the reciprocating direction of the mover 13, and a plurality of iron pieces 32 are provided in the mover 13 in the reciprocating direction, and the pair of permanent magnets 37 and 37 of the fourth embodiment. Inner magnetic pole 3
It is also possible to provide a plurality of sets of 9, 40 in the reciprocating direction of the mover 13 and a plurality of iron pieces 32 in the mover 13 in the reciprocating direction.

【0092】次に、本発明の第6実施形態のリニアアク
チュエータを図12を参照して第5実施形態との相違部
分を中心に以下に説明する。なお、第5実施形態と同様
の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
Next, the linear actuator of the sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 12 focusing on the differences from the fifth embodiment. The same parts as those in the fifth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0093】第6実施形態では、可動子13の往復動の
方向に複数設けられた永久磁石14および一対のアウタ
ー磁極22,23の各組について、それぞれ、アウター
磁極22,23の外径が永久磁石14の外径よりも小径
とされており、その結果、アウター磁極22とヨーク1
2の外円筒部17との間と、アウター磁極23とヨーク
12の外円筒部17との間とには、それぞれ、ヨーク1
2の外円筒部17と永久磁石14と一対のアウター磁極
22,23とに永久磁石14の磁力によって形成される
磁束ループに対して磁気抵抗となる磁気抵抗手段として
の環状のギャップ(磁気的ギャップ)50が形成されて
いる。
In the sixth embodiment, the outer diameter of the outer magnetic poles 22 and 23 is permanent with respect to each set of the permanent magnet 14 and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 provided in the reciprocating direction of the mover 13. The diameter is smaller than the outer diameter of the magnet 14, and as a result, the outer magnetic pole 22 and the yoke 1
2 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, respectively.
An annular gap (magnetic gap) serving as a magnetic resistance means that serves as a magnetic resistance to a magnetic flux loop formed by the magnetic force of the permanent magnet 14 on the outer cylindrical portion 17 of the second magnet, the permanent magnet 14, and the pair of outer magnetic poles 22 and 23. ) 50 is formed.

【0094】このような第6実施形態によれば、ヨーク
12の外円筒部17と永久磁石14と一対のアウター磁
極22,23とに永久磁石14の磁力によって形成され
る磁束ループに対してギャップ50が磁気抵抗となるこ
とから、永久磁石14によって生じアウター磁極22,
23と鉄片32との間で導かれる磁束数を増加させるこ
とができる。したがって、永久磁石14により生じる磁
束を鉄片32すなわち可動子13の移動に有効に使用す
ることができ、可動子13に十分かつ安定して推力を発
生させることができる。
According to the sixth embodiment, the gap between the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12, the permanent magnet 14, and the pair of outer magnetic poles 22 and 23 with respect to the magnetic flux loop formed by the magnetic force of the permanent magnet 14 is large. Since 50 is a magnetic resistance, the outer magnetic poles 22,
It is possible to increase the number of magnetic fluxes guided between the 23 and the iron piece 32. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 14 can be effectively used for moving the iron piece 32, that is, the mover 13, and the thrust can be generated in the mover 13 sufficiently and stably.

【0095】なお、ギャップ50は、アウター磁極2
2,23とヨーク12の外円筒部17との間に磁気的な
ギャップを設ければよいものであることから、エアギャ
ップとしたり、非磁性のスペーサとしてもよい。アウタ
ー磁極22,23と外円筒部17との間に磁気的なギャ
ップとして非磁性のスペーサを介在させるようにすれ
ば、スペーサでアウター磁極22,23を外円筒部17
に機械的に固定することができる。このスペーサはプラ
スチック、アルミニウム、ステンレス、銅等で形成する
ことができる。
The gap 50 is defined by the outer magnetic pole 2
An air gap or a non-magnetic spacer may be used because a magnetic gap may be provided between the second and the second cylinders 23 and the outer cylindrical portion 17 of the yoke 12. If a non-magnetic spacer is interposed as a magnetic gap between the outer magnetic poles 22 and 23 and the outer cylindrical portion 17, the outer magnetic poles 22 and 23 are formed by the spacers.
Can be mechanically fixed to. This spacer can be formed of plastic, aluminum, stainless steel, copper, or the like.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
記載のリニアアクチュエータによれば、可動子に鉄片を
設けるとともに、この鉄片に対向した状態で永久磁石を
固定子に設け、さらにコイルを固定子に設けて、固定子
側の電流の方向が変わるコイルと永久磁石とで鉄片を通
る磁束を移動させることにより鉄片すなわち可動子を往
復動させる。このように、コイルと永久磁石とがともに
固定子側に設けられるため、可動子側に給電する必要が
なくなって、移動する可動子がコイルへの給電線に断線
を生じさせてしまうことがなくなる。それとともに、性
能向上を図るために高い磁束密度を得ようとした場合に
永久磁石の重量が増大しても、可動子の重量が増加する
ことがない。また、可動子に磁石がないことから、可動
子への着磁が作業が不要となる。したがって、信頼性を
向上させることができ、しかも性能向上を容易に図るこ
とができるとともに、製造が容易となってコストダウン
を図ることができる。
As described in detail above, the first aspect of the present invention
According to the linear actuator described above, a coil is provided in which the iron piece is provided on the mover, the permanent magnet is provided on the stator so as to face the iron piece, and the coil is provided on the stator to change the direction of current on the stator side. By moving the magnetic flux passing through the iron piece with the permanent magnet, the iron piece, that is, the mover is reciprocated. Since the coil and the permanent magnet are both provided on the stator side in this manner, it is not necessary to feed power to the mover side, and the moving mover does not cause a disconnection in the feed line to the coil. . At the same time, the weight of the mover does not increase even if the weight of the permanent magnet increases when trying to obtain a high magnetic flux density in order to improve the performance. Further, since the mover has no magnet, it is not necessary to magnetize the mover. Therefore, the reliability can be improved, the performance can be easily improved, and the manufacturing can be facilitated to reduce the cost.

【0097】本発明の請求項2記載のリニアアクチュエ
ータによれば、固定子側のコイルの電流の方向が交互に
変わると、可動子の往復動の方向に沿って磁極を並べて
いる永久磁石の両側に配置された磁極部材を介しての鉄
片への磁束の導入側を交互に変えることになり、鉄片す
なわち可動子を往復動させることになる。したがって、
簡易な構成で可動子を往復動させることができ、製造が
容易となって、さらなるコストダウンを図ることができ
る。
According to the linear actuator of the second aspect of the present invention, when the current direction of the coil on the stator side alternates, both sides of the permanent magnet whose magnetic poles are arranged along the reciprocating direction of the mover. The introduction side of the magnetic flux to the iron piece via the magnetic pole member arranged at is alternately changed, and the iron piece, that is, the mover is reciprocated. Therefore,
The mover can be reciprocated with a simple structure, manufacturing is facilitated, and further cost reduction can be achieved.

【0098】本発明の請求項3記載のリニアアクチュエ
ータによれば、永久磁石および一対の磁極部材の組が、
鉄片に対し一側にのみ設けられているため、全体として
軽量化できる。
According to the linear actuator of claim 3 of the present invention, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members comprises:
Since it is provided on only one side of the iron piece, the weight can be reduced as a whole.

【0099】本発明の請求項4記載のリニアアクチュエ
ータによれば、永久磁石および一対の磁極部材の組が、
鉄片に対し半径方向外側にのみ設けられているため、鉄
片すなわち可動子の半径を小さくすることができ、よっ
て、特に可動子の軽量化が図れる。
According to the linear actuator of claim 4 of the present invention, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members comprises:
Since it is provided only on the outer side in the radial direction with respect to the iron piece, the radius of the iron piece, that is, the mover can be reduced, so that the weight of the mover can be particularly reduced.

【0100】本発明の請求項5記載のリニアアクチュエ
ータによれば、永久磁石および一対の磁極部材の組が、
鉄片に対し半径方向内側にのみ設けられているため、永
久磁石および一対の磁極部材の半径を小さくでき、これ
らを軽量化できて、全体としての軽量化が図れる。
According to the linear actuator of claim 5 of the present invention, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members comprises:
Since it is provided only on the inner side in the radial direction with respect to the iron piece, the radii of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members can be reduced, and the weight of these can be reduced, and the overall weight can be reduced.

【0101】本発明の請求項6記載のリニアアクチュエ
ータによれば、永久磁石および一対の磁極部材の組が、
鉄片を介して両側に設けられているため、さらに強力な
永久磁石の磁界と電流による起磁力を得ることができ
る。
According to the linear actuator of claim 6 of the present invention, the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is:
Since it is provided on both sides via the iron piece, it is possible to obtain a stronger magnetomotive force due to the magnetic field and current of the permanent magnet.

【0102】本発明の請求項7記載のリニアアクチュエ
ータによれば、鉄片に永久磁石とは逆側で対向する磁極
部材が、固定子に一体成形されているため、これらを別
々に製造したり後に接合させたりすることがない。した
がって、製造がさらに容易となる。
According to the linear actuator of claim 7 of the present invention, since the magnetic pole member facing the iron piece on the side opposite to the permanent magnet is integrally molded with the stator, these magnetic pole members can be manufactured separately or later. It will not be joined. Therefore, manufacturing becomes easier.

【0103】本発明の請求項8記載のリニアアクチュエ
ータによれば、可動子が、鉄片を入れ子とする合成樹脂
のインサート成形により形成されるものであるため、鉄
片を含む可動子を容易かつ軽量に形成することができ
る。
According to the linear actuator of claim 8 of the present invention, since the mover is formed by insert molding of a synthetic resin containing the iron piece, the mover including the iron piece can be made easy and lightweight. Can be formed.

【0104】本発明の請求項9記載のリニアアクチュエ
ータによれば、可動子がボールブッシュを介して固定子
に支持されているため、可動子を正確に往復動させるこ
とができる。
According to the linear actuator of the ninth aspect of the present invention, since the mover is supported by the stator via the ball bush, the mover can be accurately reciprocated.

【0105】本発明の請求項10記載のリニアアクチュ
エータによれば、固定子には永久磁石が前記往復動の方
向に複数設けられており、可動子には鉄片が前記往復動
の方向に複数設けられているため、可動子にさらに大き
な推力を発生させることができる。
According to the linear actuator of the tenth aspect of the present invention, the stator is provided with a plurality of permanent magnets in the reciprocating direction, and the mover is provided with a plurality of iron pieces in the reciprocating direction. Therefore, a larger thrust can be generated in the mover.

【0106】本発明の請求項11記載のリニアアクチュ
エータによれば、固定子が焼結部材からなるため、コス
ト低減や性能(鉄損低減)向上を図れ、機械強度を向上
できる。
According to the linear actuator of the eleventh aspect of the present invention, since the stator is made of a sintered member, cost reduction and performance (reduction of iron loss) can be achieved, and mechanical strength can be improved.

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

【図1】 本発明の第1実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。
FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a linear actuator of a first embodiment of the present invention, showing a state of magnetic flux in a state where no current flows in a coil by a chain double-dashed line.

【図2】 本発明の第1実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が一方向に流
れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。
FIG. 2 is a side sectional view showing the linear actuator according to the first embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where a current flows in one direction in a coil by a two-dot chain line.

【図3】 本発明の第1実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が逆方向に流
れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。
FIG. 3 is a side sectional view showing the linear actuator according to the first embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where current flows in the coil in the opposite direction by a two-dot chain line.

【図4】 本発明の第1実施形態のリニアアクチュエー
タの変形例を示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a modified example of the linear actuator of the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。
FIG. 5 is a side sectional view showing a linear actuator according to a second embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where current does not flow in the coil by a chain double-dashed line.

【図6】 本発明の第3実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。
FIG. 6 is a side sectional view showing a linear actuator according to a third embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where no current flows through the coil by a chain double-dashed line.

【図7】 本発明の第4実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第5実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が流れていな
い状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。
FIG. 8 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention, in which the state of magnetic flux when no current is flowing in the coil is indicated by a chain double-dashed line.

【図9】 本発明の第5実施形態のリニアアクチュエー
タを示す側断面図であって、コイルに電流が一方向に流
れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。
FIG. 9 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention, showing a state of magnetic flux in a state where current flows in one direction in a coil by a chain double-dashed line.

【図10】 本発明の第5実施形態のリニアアクチュエ
ータを示す側断面図であって、コイルに電流が逆方向に
流れている状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものであ
る。
FIG. 10 is a side sectional view showing a linear actuator according to a fifth embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where current flows in the coil in the opposite direction by a two-dot chain line.

【図11】 本発明の第5実施形態のリニアアクチュエ
ータの変形例を示す側断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing a modified example of the linear actuator of the fifth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第6実施形態のリニアアクチュエ
ータを示す側断面図であって、コイルに電流が流れてい
ない状態の磁束の状態を二点鎖線で示すものである。
FIG. 12 is a side sectional view showing a linear actuator according to a sixth embodiment of the present invention, and shows a state of magnetic flux in a state where no current flows through the coil by a chain double-dashed line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 リニアアクチュエータ 12 ヨーク(固定子) 13 可動子 14,37,45 永久磁石 14a,37a,45a N極(磁極) 14b,37b,45b S極(磁極) 15 コイル 19,39,40,46,47 インナー磁極(磁性部
材) 22,23 アウター磁極(磁性部材) 28 ボールブッシュ 32 鉄片
11 linear actuator 12 yoke (stator) 13 mover 14, 37, 45 permanent magnets 14a, 37a, 45a N pole (magnetic pole) 14b, 37b, 45b S pole (magnetic pole) 15 coil 19, 39, 40, 46, 47 Inner magnetic pole (magnetic member) 22,23 Outer magnetic pole (magnetic member) 28 Ball bush 32 Iron piece

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子と、 鉄片を有し前記固定子に対し往復動可能に設けられた可
動子と、 前記鉄片に対向した状態で前記固定子に設けられた永久
磁石と、 前記固定子に設けられたコイルと、を備えたリニアアク
チュエータ。
1. A stator, a mover provided with an iron piece so as to be capable of reciprocating with respect to the stator, a permanent magnet provided on the stator in a state of facing the iron piece, and the stator. A linear actuator having a coil provided in the.
【請求項2】 前記永久磁石は、前記往復動の方向に沿
って磁極を並べた状態で前記固定子に設けられており、 該永久磁石の前記往復動の方向における両側には一対の
磁極部材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。
2. The permanent magnet is provided on the stator with magnetic poles arranged in the reciprocating direction, and a pair of magnetic pole members are provided on both sides of the permanent magnet in the reciprocating direction. The linear actuator according to claim 1, wherein the linear actuator is provided.
【請求項3】 前記永久磁石および前記一対の磁極部材
の組が、前記鉄片に対し一側にのみ設けられていること
を特徴とする請求項2記載のリニアアクチュエータ。
3. The linear actuator according to claim 2, wherein the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on one side of the iron piece.
【請求項4】 前記鉄片が円筒状をなしており、前記永
久磁石および前記一対の磁極部材の組が、前記鉄片に対
し半径方向外側にのみ設けら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。
4. The iron piece has a cylindrical shape, and the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only outside in the radial direction with respect to the iron piece. Linear actuator.
【請求項5】 前記鉄片が円筒状をなしており、前記永
久磁石および前記一対の磁極部材の組が、前記鉄片に対
し半径方向内側にのみ設けら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。
5. The iron piece has a cylindrical shape, and the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided only on the inner side in the radial direction with respect to the iron piece. Linear actuator.
【請求項6】 前記永久磁石および前記一対の磁極部材
の組が、前記鉄片を介して両側に設けられていることを
特徴とする請求項2記載のリニアアクチュエータ。
6. The linear actuator according to claim 2, wherein the set of the permanent magnet and the pair of magnetic pole members is provided on both sides via the iron piece.
【請求項7】 前記固定子には、前記鉄片に前記永久磁
石とは逆側で対向する磁極部材が一体成形されているこ
とを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載のリ
ニアアクチュエータ。
7. The linear member according to claim 1, wherein the stator is integrally formed with a magnetic pole member facing the iron piece on a side opposite to the permanent magnet. Actuator.
【請求項8】 前記可動子は、前記鉄片を入れ子とする
合成樹脂のインサート成形により形成されるものである
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項記載の
リニアアクチュエータ。
8. The linear actuator according to claim 1, wherein the mover is formed by insert molding of synthetic resin having the iron piece as a nest.
【請求項9】 前記可動子はボールブッシュを介して前
記固定子に支持されていることを特徴とする請求項1乃
至8のいずれか一項記載のリニアアクチュエータ。
9. The linear actuator according to claim 1, wherein the mover is supported by the stator via a ball bush.
【請求項10】 前記固定子には前記永久磁石が前記往
復動の方向に複数設けられており、前記可動子には前記
鉄片が前記往復動の方向に複数設けられていることを特
徴とする請求項1乃至9のいずれか一項記載のリニアア
クチュエータ。
10. The stator is provided with a plurality of the permanent magnets in the reciprocating direction, and the mover is provided with a plurality of the iron pieces in the reciprocating direction. The linear actuator according to any one of claims 1 to 9.
【請求項11】 前記固定子は、焼結部材からなること
を特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項記載のリ
ニアアクチュエータ。
11. The linear actuator according to claim 1, wherein the stator is made of a sintered member.
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