(57)【要約】【課題】大きなストローク長に対応でき、可動磁石部が軽量で効率よく大きな推力を得ることができ、位置制御性能に優れたリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】軸線方向に往復動可能に支承されるとともに磁石を有する可動磁石部と、固定支持されるとともに磁石がつくる磁界中の磁束と鎖交する通電可能なコイルとを備え、磁石と通電されたコイルとの間に発生する電磁力により可動磁石部を往復動させるリニアアクチュエータであって、可動磁石部２は軸線ＡＬ方向に離隔して複数の磁石３１、３２を有し、各磁極３１Ｎ〜３２Ｓは互い違いに配置されかつ可動磁石部２の軸線ＡＬ方向と平行する両側面２１、２２にそれぞれ位置し、コイル３１Ｎ〜３２Ｓは、複数の磁石の各磁極に対面してそれぞれ設けられ、かつその軸心が軸線ＡＬ方向と平行するように配置されるとともに内側に磁束を通すヨーク５１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部に軸線方向に往復動可能に支承されるとともに磁石を有する可動磁石部と、前記基部に固定支持されるとともに前記磁石がつくる磁界中の磁束と鎖交する通電可能なコイルとを備え、前記磁石と通電された前記コイルとの間に発生する電磁力により前記可動磁石部を往復動させるリニアアクチュエータであって、
前記可動磁石部は前記軸線方向に離隔して複数の前記磁石を有し、複数の該磁石の各磁極は互い違いに配置されかつ前記可動磁石部の前記軸線方向と平行する両側面にそれぞれ位置し、
前記コイルは、複数の前記磁石の前記各磁極に対面してそれぞれ設けられ、かつその軸心が前記軸線方向と平行するように配置されるとともに内側に前記磁束を通すヨークを有する、
ことを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記可動磁石部の各前記側面に対面して配置される複数の前記コイルの各前記ヨークを磁気的に連結する連結ヨークを備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記可動磁石部は２個の前記磁石を有することを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１または２のいずれかに記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記可動磁石部は３個の前記磁石を有し、両側の前記磁石の内部磁束と交わる断面積が中央の前記磁石のそれよりも小とされていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＣ旋盤などの工作機械や電気部品実装装置などの産業機械に搭載されるリニアアクチュエータに関し、より詳細には磁石を可動子としコイルを固定子として構成する可動磁石形リニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や産業機械では、加工工具や部品取付ヘッドと工作物との相対位置関係を高精度に調節、制御する手段としてリニアアクチュエータが用いられる。リニアアクチュエータには各種の方式があり、磁石とコイル（電機子）とを備え、一方を往復動可能に支承し他方を固定し、両者の間に発生する電磁力を利用して往復動を行う方式の装置が知られている。本願出願人は、その一例である可動磁石形リニアアクチュエータを特許文献1に開示している。
【０００３】
特許文献1のリニアアクチュエータは、棒状可動体およびマググネット構成体と、固定子ベースおよび空芯コイルとを備え、前二者が後二者に対して往復動するように構成されている。詳細に説明すると、棒状可動体の外周に配設されるマググネット構成体は、第１および第２の永久磁石、第１および第２の磁性体、補助磁石、で構成されている。固定子ベースは磁性体で形成され、その平面壁の内側にマググネット構成体と対向して空芯コイルが巻回されている。そして、マググネット構成体から出た磁束が空芯コイルと鎖交して電磁力が発生し、この電磁力を推力として棒状可動体が固定子ベースに対して往復動するようになっている。多数の磁石および磁性体を組み合わせて用いる理由は、磁気回路の磁気抵抗を減らして大きな磁束を通し、大きな推力を得るためである。
【０００４】
上記のような可動磁石形リニアアクチュエータでは、大きな推力を得ようとすると磁石が大形化して可動子の重量が大きくなりがちである。一方、可動コイル形リニアアクチュエータは可動子を比較的軽量化しやすい反面、移動するコイルに電源を供給する可動接触部や可動電線が必要となって構造が複雑化しがちであり、またこの部位の長期信頼性を確保する必要がある。
【特許文献１】特開２００８−２０６３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の可動磁石形リニアアクチュエータでは、棒状可動体の可動範囲は、第１および第２の永久磁石の幅ＭＷから空芯コイルの径方向巻高ＣＷを差し引いて得られ、大きなストローク長を得ることが難しい。詳述すると、大きなストローク長を得るためには、その分だけ永久磁石の幅ＭＷを大きくすることが必要となり、大きな磁束を通すために磁性体や固定子ベースの断面積を大きくすることが必要となる。その結果、装置が大形化し、特に可動子が重量化する。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、大きなストローク長に対応でき、可動磁石部が軽量で効率よく大きな推力を得ることができ、位置制御性能に優れたリニアアクチュエータを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する請求項１に係るリニアアクチュエータの発明は、基部に軸線方向に往復動可能に支承されるとともに磁石を有する可動磁石部と、前記基部に固定支持されるとともに前記磁石がつくる磁界中の磁束と鎖交する通電可能なコイルとを備え、前記磁石と通電された前記コイルとの間に発生する電磁力により前記可動磁石部を往復動させるリニアアクチュエータであって、前記可動磁石部は前記軸線方向に離隔して複数の前記磁石を有し、複数の該磁石の各磁極は互い違いに配置されかつ前記可動磁石部の前記軸線方向と平行する両側面にそれぞれ位置し、前記コイルは、複数の前記磁石の前記各磁極に対面してそれぞれ設けられ、かつその軸心が前記軸線方向と平行するように配置されるとともに内側に前記磁束を通すヨークを有する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記可動磁石部の各前記側面に対面して配置される複数の前記コイルの各前記ヨークを磁気的に連結する連結ヨークを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２のいずれかにおいて、前記可動磁石部は２個の前記磁石を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１または２のいずれかにおいて、前記可動磁石部は３個の前記磁石を有し、両側の前記磁石の内部磁束と交わる断面積が中央の前記磁石のそれよりも小とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によると、可動磁石部は複数の磁石を有し各磁極は互い違いに配置されてかつ可動磁石部の両側面にそれぞれ位置し、コイルは各磁極に対面してそれぞれ設けられかつその軸心が軸線方向と平行するように配置されるとともに内側に磁束を通すヨークを有する、ように構成される。したがって、第１の磁石のＮ極から出た磁束は、対面するコイルに鎖交しヨークを通り、隣の第２の磁石に対面するヨークおよびコイルを経由して第２の磁石のＳ極へ入る。同様に、第２の磁石のＮ極から出た磁束は、コイルに鎖交しヨークを通り、第１の磁石側のヨークおよびコイルを経由して第１の磁石のＳ極へ戻り、磁気閉回路が構成される。ここで、各コイルに通電すると、電流と磁束との間に電磁力が発生してコイルに作用する。各コイルは基部に固定支持されているため、電磁力とは逆方向の反力が発生し、推力となって可動磁石部を駆動する。このとき、可動磁石部は、磁石とコイルとが対面している範囲内で往復動し、そのストローク長は概ねコイルの軸線方向の長さから磁石の軸線方向の長さ差し引いたものとなる。したがって、コイルの軸線方向の長さを大きくすることにより、容易にストローク長を大きくできる。
【００１１】
また、各コイルの通電方向を制御することにより、複数の磁石およびコイルにより生起される各推力を同一方向に揃えることができる。さらに、、磁石から出る総磁束の大部分をコイルに鎖交させることができる。したがって、（電流値）、（磁束密度）、（電流と磁束との総鎖交長あるいは総鎖交数）の積で求められる可動磁石部の総推力を、効率よく大きなものとすることができる。また、磁石とコイルとが対面している範囲では、推力は概ね一定となるので、可動磁石部は円滑に安定して往復動する。
【００１２】
さらに、ストローク長を大きくするために磁石を大きくする必要がないので、可動磁石部を軽量のままとすることができて、必要推力の増加が抑制される。また可動磁石部を支承する支持構造も簡易な構造で、推力中心、重心、ガイド中心、センサ中心を一致させることができ、位置制御性能に有利となる。つまり、高速でかつ高精度に可動磁石部の位置を制御することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、可動磁石部の側面に対面して配置される複数のコイルの各ヨークを磁気的に連結する連結ヨークを備える。連結ヨークを備えることにより、隣りあうコイルの各ヨークが連結されて磁気抵抗が低減され、より多くの磁束が通ってより大きな推力が得られるので、効率が一層向上する。さらに、非磁性材料からなる外フレームを備え、この外フレームによりコイルの磁束によるヨークの磁気飽和を防ぐことができ、磁石の磁束密度の低下を防止できる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、可動磁石部は２個の磁石を有する。そして、可動磁石部の一側面では、一方の磁石のＮ極から出た磁束が対面するコイルに鎖交しヨークを通って他方の磁石のＳ極へ入る。同様に、可動磁石部の反対側の側面では、他方の磁石のＮ極から出た磁束が対面する他方のコイルに鎖交しヨークを通って一方の磁石のＳ極へ戻る。つまり、２個の磁石を含む磁気閉回路が形成される。この態様は最も簡易な構成であり、最少の部品点数で本発明を実現することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、可動磁石部は３個の磁石を有し、両側の磁石の内部磁束と交わる断面積が中央の磁石のそれよりも小とされている。そして、可動磁石部の一側面では、中央の磁石のＮ極から出た磁束が対面する中央のコイルに鎖交し分流した後に両側の磁石のＳ極へ入る。可動磁石部の反対側の側面では、両側の磁石のＮ極から出た磁束が対面する両側のコイルに鎖交しヨークを通って合流した後に中央の磁石のＳ極へ戻る。つまり、中央の磁石の磁束が両側の磁石に分流して２組の磁気閉回路が形成される。この態様では、両側の磁石の内部磁束と交わる断面積を中央の磁石の約半分として、合理的な磁気回路構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態である第１実施形態を、図１〜図５を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態のリニアアクチュエータ１を模式的に説明する平面図である。また、図２は図１の矢印Ａ方向からみた側面図であり、図３は図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。リニアアクチュエータ１は、可動磁石部２、４個のコイル４１Ｎ〜４２Ｓ、複数種類のヨーク５１、５２、およびこれらを支持するベース８で構成され、可動磁石部２が他の部材に対して往復動するようになっている。さらに、非磁性材料からなる外フレーム５３を備える。
【００１７】
ベース８は、基部に相当する矩形板状の非磁性部材であり、図１の紙面奥側に配置されている。ベース８の図１中の左右両辺の各中央から紙面手前側に向かって支承板８１、８２が立設されている。支承板８１、８２は中央に矩形の軸受窓８３を有して矩形板状に形成され、左右の軸受窓８３の中心を結ぶ直線が軸線ＡＬとされている。軸受窓８３の周囲には図略の流体軸受あるいは転がり軸受が設けられ、可動磁石部２を往復動可能に支承している。リニアアクチュエータ１は軸線ＡＬを中心線として、図１中の上下で略対称に構成されている。
【００１８】
可動磁石部２は、断面矩形で中心孔を有する四角筒状の主材に、２個の磁石３１、３２が組み付けられて構成されている。そして、可動磁石部２は、左右の支承板８１、８２の軸受窓８３に往復動可能に支承されて、図１左右の軸線ＡＬ方向に動くようになっている。可動磁石部２の主材は、非磁性で軽量かつ剛性の大きな、例えばアルミニウム合金などを用いて構成されている。可動磁石部２の軸線ＡＬ方向に離隔して、２個の組付け孔が軸線ＡＬ方向と交わるように形成されている。各組付け孔にはそれぞれ磁石３１、３２が組み付けられ、各磁極３１Ｎ、３１Ｓ、３２Ｎ、３２Ｓは可動磁石部２の軸線ＡＬ方向と平行する両側面２１、２２に位置している。そして、図１中の左側の磁石３１のＮ極３１Ｎは図中上側に配置されてＳ極３１Ｓは図中下側に配置され、右側の磁石３２のＮ極３２Ｎは図中下側に配置されてＳ極３２Ｓは図中上側に配置され、互い違いになっている。なお、各磁極３１Ｎ、３１Ｓ、３２Ｎ、３２Ｓの表面を覆うように保護材３９が設けられている。保護材３９は、異物や水分の混入による磁石３１、３２の損傷や発錆を防止するためのものであり、透磁性を有するステンレス製の薄板で形成されているが、磁気回路を構成する上で必須ではない。
【００１９】
コイル４１Ｎ〜４２Ｓは、各磁石３１、３２の各磁極３１Ｎ〜３２Ｓに対面してそれぞれ、合計で４個設けられている。各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓは、断面矩形の主ヨーク５１を巻芯とする断面矩形の角筒コイルとされ、その軸心が軸線ＡＬ方向と平行するように配置されている。各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓの角筒の一側面と各磁極３１Ｎ、３１Ｓ、３２Ｎ、３２Ｓとは正対し、その間隔Ｇは両者が接触しない範囲で小さく設定されている。主ヨーク５１は、磁束を通す磁性材料を用い磁気飽和が生じない十分な断面積を有して形成され、その両端は各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓから突出している。
【００２０】
可動磁石部２の各側面２１、２２に対面して配置される２個のコイル（４１Ｎと４２Ｓ、４２Ｎと４１Ｓ）の各主ヨーク５１の間は、磁性材料からなり主ヨーク５１と同等以上の断面積を有する連結ヨーク５２で磁気的に連結されている。さらに、各主ヨーク５１の両端は、非磁性材料からなる外フレーム５３で磁気的に開放されている。なお、連結ヨーク５２は外フレーム５３の一部に兼用されている。また、各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓ、各ヨーク５１、５２、および外フレーム５３は、図略の構造材によりベース８に安定して固定支持されている。
【００２１】
次に、第１実施形態のリニアアクチュエータ１を工作機械や産業機械へ適用する方法について、図４を参考にして説明する。リニアアクチュエータ１を適用するために、可動磁石部２の例えば一端に取り付けヘッド９１が設けられる。取り付けヘッド９１は、加工工具や工作物などの対象物９２を着脱可能に保持する部位である。また、可動磁石部２の軸線ＡＬ方向における位置を検出する位置センサ９３が設けられる。位置センサ９３には、例えばメインスケールとインデックススケールとからなる光電式リニアスケールを用いることができる。そして、各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓに電流Ｉを供給する電流制御回路９４が設けられる。
【００２２】
さらに、位置センサ９３で検出した位置情報ＳＰを入力とし、電流制御回路９４に制御信号ＳＣを出力する制御部９５が設けられる。制御部９５には、例えばマイクロコンピュータを搭載し制御ソフトウェアで動作する電子制御装置が用いられる。なお、制御部９５は、リニアアクチュエータ１のみを制御するものでも、工作機械や産業機械全体を制御するものでもよい。制御部９５は、与えられた指令に基づき、所定の制御フローに従って制御信号ＳＣを出力して電流Ｉを制御し、さらに位置情報ＳＰを参照して逐次制御信号ＳＣを更新するフィードバック制御を行うようになっている。
【００２３】
次に、第１実施形態のリニアアクチュエータ１の動作、作用について、図５を参考にして説明する。図５は、図１の左上方を拡大した部分断面図であり、可動磁石部２の磁石３１のＮ極３１Ｎが対面するコイル４１Ｎの軸線ＡＬ方向の略中間位置ＰＣにあり、コイル４１Ｎには図中左側から見て時計回りの電流Ｉが通電されている状況が示されている。このとき、磁石３１のＮ極３１Ｎから出た磁束Ｄ１の大部分は、図中矢印に示されるように、コイル４１Ｎの対面する角筒の一側面４９に鎖交し主ヨーク５１を通り、連結ヨーク５２から隣の主ヨーク５１へと通り抜ける。この後は図１に示されるように、磁束Ｄ１は隣のコイル４２Ｓと鎖交し隣の磁石３２のＳ極３２Ｓへ入る。同様に、隣の磁石３２のＮ極３２Ｎから出た磁束Ｄ２の大部分は、コイル４２Ｎに鎖交し、主ヨーク５１、連結ヨーク５２、主ヨーク５１を通り、コイル４１Ｓに鎖交して磁石３１のＳ極３１Ｓへ戻り、磁気閉回路が構成される。
【００２４】
図５に戻り、コイル４１Ｎに通電されている電流Ｉに対し、鎖交する磁束Ｄ１からフレミング左手則で示される電磁力ｆが作用する。つまり、電流Ｉは紙面奥に向かうベクトルで示され、磁束Ｄ１の磁束密度Ｂは図中上向きベクトルで示されるので、電磁力ｆは図中右方に作用する（厳密にはベクトル外積で求められるローレンツ力）。ここで、コイル４１Ｎはベース８に固定支持されているため、電磁力ｆとは逆方向の反力が発生し、推力Ｆとなって可動磁石部２を左方に駆動する。この推力Ｆは、コイル４１Ｎおよび４２Ｎとコイル４１Ｓおよび４２Ｓとで電流Ｉの通電方向を変えることにより、同一方向に揃えることができる。通電方向を変えるためには、各コイル４１Ｎ、４１Ｓ、４２Ｎ、４２Ｓの巻き方向を変えるか、あるいは電流制御回路９４への接続方法を変えればよい。推力Ｆを同一方向に揃えることにより、略４倍の総推力が得られる。図１では、各推力Ｆを左向きに揃える通電方向が例示されている。  
【００２５】
また、磁気閉回路は、磁石３１とコイル４１Ｎとの間隙Ｇを除いて、磁性材料である主ヨーク５１および連結ヨーク５２で構成されるので磁気抵抗は小さなものとなり、大きな磁束Ｄ１が通って磁束密度Ｂは大きな値となる。したがって、推力Ｆを効率よく大きなものとすることができる。
【００２６】
また、磁石３１のＮ極３１Ｎとコイル４１Ｎとが対面している範囲内では、電流Ｉおよび磁束密度Ｂは概ね一定であり、一定の推力Ｆが得られる。そして、磁石３１のＮ極３１Ｎの一部がコイル４１Ｎから外れてしまうと、電流Ｉと磁束Ｄ１との鎖交量が減少して推力が減少する。このため、磁石３１はその軸線ＡＬ方向の端部がコイル４１Ｎの端部に一致する左端位置ＰＬおよび右端位置ＰＲの間で円滑に安定して往復動する。そのストローク長ＳＴは、概ねコイル４１Ｎの軸線ＡＬ方向の長さＬＣから磁石３１の軸線ＡＬ方向の長さＬＭを差し引いたものとなる（ＳＴ＝ＬＣ−ＬＭ）。したがって、コイル４１Ｎの軸線ＡＬ方向の長さＬＣを大きくすることにより、容易にストローク長ＳＴを大きくできる。
【００２７】
なお、磁石３１がコイル４１Ｎの両端位置（ＰＬおよびＰＲ）から外れることを防止するために、可動磁石部２とベース８との間で往復動のストローク範囲を規制するメカニカルな規制手段を設けるようにしてもよい。  
【００２８】
さらに、ストローク長ＳＴを大きくするために磁石３１Ｎを大きくする必要がないので、可動磁石部２を軽量のままとすることができて、必要推力の増加が抑制される。また支承板８１、８２などの支持構造材も簡易なものとすることができ、動作時の反動力も抑制されて、位置制御性能に有利となる。つまり、高速でかつ高精度に可動磁石部２の位置を制御することができる。
【００２９】
一方、コイル４１Ｎに電流Ｉが通電されても、外フレーム５３は非磁性材料なので、主ヨーク５１が磁気的に飽和することはほとんどなく、電流Ｉの増減に対応して線形的に変化する推力Ｆが得られる。
【００３０】
次に、可動磁石部が３個の磁石を有する第２実施形態について、図６を参考にして主として第１実施形態と異なる部分を説明する。図６は、第２実施形態のリニアアクチュエータ１０を模式的に説明する平面図である。第２実施形態のリニアアクチュエータ１０は、可動磁石部２０、６個のコイル４５Ｎ〜４７Ｓ、複数種類のヨーク５１、５７、外フレーム５８、およびこれらを支持するベース８０で構成され、可動磁石部２０が他の部材に対して往復動するようになっている。
【００３１】
ベース８０は、第１実施形態よりも軸線ＡＬ方向に長く、したがって左右両辺の各中央に立設された支承板８１、８２の間隔が拡がっている。
【００３２】
可動磁石部２０は、四角筒状の主材の軸線ＡＬ方向に離隔して３個の組付け孔が軸線方向と交わるように形成され、各組付け孔にそれぞれ磁石３５〜３７が組み付けられて構成されている。両側の磁石３５、３７の軸線ＡＬ方向の長さＬＮは、中央の磁石３６の長さＬＭの約半分とされている（２×ＬＮ＝ＬＭ）。つまり、両側の磁石３５、３７の内部磁束と交わる断面積が中央の磁石３６の約半分となっている。また、中央の磁石３６のＮ極３６Ｎは図中上側に配置されてＳ極３６Ｓは図中下側に配置され、両側の磁石３５、３７のＮ極３５Ｎ、３７Ｎは図中下側に配置されてＳ極３５Ｓ、３７Ｓは図中上側に配置され、互い違いになっている。
【００３３】
コイル４５Ｎ〜４７Ｓは、各磁石３５〜３７の各磁極３５Ｎ〜３７Ｓに対面してそれぞれ、合計で６個設けられている。両側の４個のコイル４５Ｎ、４５Ｓ、４７Ｎ、４７Ｓの軸線ＡＬ方向の長さＬＤは、磁石の長さの差分だけ中央の２個のコイル４６Ｎ、４６Ｓの長さＬＣよりも小とされ、等しいストローク長ＳＴが得られるようになっている。つまり、ＳＴ＝ＬＣ−ＬＭ＝ＬＤ−ＬＮの関係が成り立っている。
【００３４】
また、各コイル４５Ｎ〜４７Ｓは、断面矩形の磁性材料で形成された主ヨーク５１を有している。可動磁石部２０の各側面に対面して配置される３個のコイル（４５Ｓおよび４６Ｎおよび４７Ｓ、４５Ｎおよび４６Ｓおよび４７Ｎ）の各主ヨーク５１の間は、２つの連結ヨーク５７で磁気的に直列連結されている。なお、連結ヨーク５７は外ヨーク５８の一部に兼用されている。また、各コイル４５Ｎ〜４７Ｓ、各ヨーク５１、５７、および外フレーム５８は、図略の構造材によりベース８０に安定して固定支持されている。
【００３５】
第２実施形態のリニアアクチュエータ１０を工作機械や産業機械へ適用する方法は、図４を参考にした第１実施形態の場合と同様であるので詳述しない。
【００３６】
次に、第２実施形態のリニアアクチュエータ１０の動作、作用について説明する。図６に示されるように、中央の磁石３６のＮ極３６Ｎから出た磁束Ｄ３の大部分は、図中矢印に示されるように、コイル４６Ｎの対面する角筒の一側面に鎖交し主ヨーク５１で磁束Ｄ４、Ｄ５に分流して、両側の連結ヨーク５７から両側の主ヨーク５１へと通り、両側のコイル４５Ｓ、４７Ｓと鎖交し両側の磁石３５、３７のＳ極３５Ｓ、３７Ｓへ入る。同様に、両側の磁石３５、３７のＮ極３５Ｎ、３７Ｎから出た磁束Ｄ６、Ｄ７の大部分は、コイル４５Ｎ、４７Ｎに鎖交し、主ヨーク５１、連結ヨーク５７を通り、中央の主ヨーク５１で合流して磁束Ｄ８となり、コイル４６Ｓに鎖交して磁石３６のＳ極３６Ｓへ戻り、磁気閉回路が構成される。
【００３７】
各コイル４５Ｎ〜４７Ｓに通電されている電流と鎖交する磁束Ｄ３〜Ｄ８とにより、電磁力および推力が発生する作用は、図５における作用と同様である。また、総推力やストローク長、磁気飽和についても同様の作用を奏するので、説明は省略する。    
【００３８】
第２実施形態では、中央の磁石３６の磁束Ｄ３、Ｄ８が両側の磁石３５、３７に分流して２組の磁気閉回路が形成される。したがって、両側の磁石３５、３７を通過する内部磁束は中央の磁石の約半分となり、断面積を約半分とすることが合理的な磁気回路構成となる。
【００３９】
なお、可動磁石部の磁石の数量は、第１実施形態の２個や第２実施形態の３個に限定されず４個以上とすることができ、５個以上の奇数個とする場合には両端の磁石のみを小さくすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態のリニアアクチュエータを模式的に説明する平面図である。
【図２】図１のリニアアクチュエータを矢印Ａ方向からみた側面図である。
【図３】図１のリニアアクチュエータのＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】図１のリニアアクチュエータを工作機械や産業機械へ適用する方法を説明する図である。
【図５】図１のリニアアクチュエータの動作、作用を説明する図である。
【図６】可動磁石部が３個の磁石を有する本発明の第２実施形態のリニアアクチュエータを模式的に説明する平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、１０：リニアアクチュエータ
２、２０：可動磁石部        ２１、２２：側面
３１、３２、３５〜３７：磁石
３１Ｎ、３２Ｎ、３５Ｎ〜３７Ｎ：Ｎ極
３１Ｓ、３２Ｓ、３５Ｓ〜３７Ｓ：Ｓ極
４１Ｎ〜４２Ｓ、４５Ｎ〜４７Ｓ：コイル
５１：主ヨーク            ５２、５７：連結ヨーク      ５３、５８：外フレーム
８、８０：ベース          ８１、８２：支承板          ８３：軸受窓
９１：取り付けヘッド      ９２：対象物                ９３：位置センサ
９４：電流制御回路        ９５：制御部
ＡＬ：軸線
Ｄ１〜Ｄ８；磁束
ＬＭ、ＬＮ：磁石の軸線方向の長さ
ＬＣ、ＬＤ：コイルの軸線方向の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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