(57)【要約】【課題】  小型化した場合でも大きな推力を得ることができ、かつ、量産に適したリニアアクチュエータおよびバルブ装置を提供すること。【解決手段】  バルブ装置１００に用いたリニアアクチュエータ１において、固定体３は、コイル３３と、コイル３３の外周面からコイル３３の軸線方向の両側を回りこんで先端部３６ａ、３６ｂがコイル３３の内周側でスリット３７を介して軸線方向で対向する固定体側ヨーク３５を備えている。可動体５は、第１の可動体側ヨーク５１と、その軸線方向の両側に積層された一対の磁石５３ａ、５３ｂと、その第１の可動体側ヨーク５１とは反対側の端面に積層された第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂとを備えている。磁石５３ａ、５３ｂは、軸線方向に着磁されており、第１の可動体側ヨーク５１の方に同極を向けている。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に巻回されたコイルを備えた固定体と、
前記コイルの内側あるいは外側で当該コイルと周面同士が対向する第１の可動体側ヨーク、および該第１の可動体側ヨークの方に同極を向けて当該第１の可動体側ヨークに対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石を備えた可動体とを有し、
前記コイルへの通電により前記可動体が軸線方向に駆動され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において、前記固定体は、前記コイルの内側に配置され、
前記第１の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面とが対向してい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２において、前記固定体は、前記コイルの外周面から当該コイルの軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部と他方の先端部が前記第１の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面との隙間に位置する固定体側ヨークを備え、
当該固定体側ヨークの前記先端部同士は、スリットを介して軸線方向で対向し、
当該固定体側ヨークと前記可動体との間には間隙が確保されてい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３において、前記固定体側ヨークには、前記コイルからコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し部が形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項５】
請求項３または４において、前記固定側ヨークの前記先端部は、前記可動体側でのスリット幅を前記コイル側でのスリット幅と同等、あるいは前記コイル側でのスリット幅より狭くする形状を備えていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかにおいて、前記固定側ヨークの前記先端部同士の間には、当該先端部同士を連結させる非磁性体からなるスペーサが配置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれかにおいて、前記第１の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれかにおいて、前記一対の磁石の各々には、前記第１の可動体側ヨークとは反対側に第２の可動体側ヨークが積層されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項９】
請求項８において、前記第２の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかにおいて、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備え、
前記固定体において軸線方向で開口する開口部には、前記支軸を軸線方向に移動可能に支持する軸受部材が保持されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかにおいて、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備える一方、
少なくとも前記第１の可動体側ヨークおよび前記磁石には、前記支軸が挿入される貫通穴もしくは非貫通穴が形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかにおいて、前記可動体に対しては、当該可動体を軸線方向における少なくとも一方向に付勢する付勢部材が配置されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに規定するリニアアクチュエータを備えたバルブ装置であって、
通電等による前記可動体の軸線方向の動作によって流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うことを特徴とするバルブ装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記可動体には、流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うための弁体が連結されていることを特徴とするバルブ装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、前記弁体は、前記可動体の軸線方向の両側に各々配置されていることを特徴とするバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアアクチュエータ、およびそれを用いたバルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポンプ等におけるバルブ装置などに用いられるリニアアクチュエータとしては、磁石を用いずにソレノイドを利用したものがあるが、このようなタイプのものは、小型化が進むと体積減少に比して推力が急減するという問題点がある。また、短時間であれば、コイルに電流を多く投入することにより、推力を高めることができるが、コイルに電流を多く投入した状態で連続運転すると、発熱が著しくて危険である。
【０００３】
そこで、１つの磁石を環状コイルの内側に備えた可動体が配置されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０６４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１つの磁石を用いたリニアアクチュエータでは、例えば、以下の問題点がある。まず、１つの磁石を軸線方向で着磁した場合には、小型化するほど、磁束の利用効率が低下してしまい、大きな推力を得ることができなくなるという問題点がある。また、１つの磁石を半径方向で着磁すると、半径方向に磁束を発生させるため、比較的大きな推力を得ることができるが、半径方向の着磁自身が難しい。特に、磁石を小型化した場合には、磁石の形状によっては、例えば、外径寸法が小さくて線線方向の寸法が長い形状の磁石の場合には、それを半径方向で着磁するのが極めて困難であり、着磁装置自体を構成できない場合もあるなど、量産が困難である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化した場合でも大きな推力を得ることができ、かつ、量産に適したリニアアクチュエータおよびこのリニアアクチュエータを備えたバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るリニアアクチュエータでは、環状に巻回されたコイルを備えた固定体と、前記コイルの内側あるいは外側で当該コイルと周面同士が対向する第１の可動体側ヨーク、および該第１の可動体側ヨークの方に同極を向けて当該第１の可動体側ヨークに対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石を備えた可動体とを有し、前記コイルへの通電により前記可動体が軸線方向に駆動されることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、可動体において一対の磁石は各々、同極を向けており、磁気的反発力が作用しているが、磁石の間に第１の可動体側ヨークが配置されているため、一対の磁石を同極を向けた状態で固定することができる。また、可動体において一対の磁石は各々、同極を第１の可動体側ヨークに向けているため、第１の可動体側ヨークからは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第１の可動体側ヨークとコイルの周面同士を対向させておけば、可動体に大きな推力を付与することができる。また、磁石を軸線方向で着磁すればよいので、磁石を半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。
【０００８】
本発明において、前記固定体は、前記コイルの内側に配置され、前記第１の可動体側ヨークの外周面が前記コイルの内周面に対向していることが好ましい。このように構成すると、磁石をコイルの外周側に配置した構成と比較して磁路を閉じやすい。また、コイルよりも磁石を内側に配置すると、コイルよりも磁石を外側に配置した場合と比較して、磁石が小さくてよいので、リニアアクチュエータを安価に構成できる。
【０００９】
本発明において、前記固定体は、前記コイルの外周面から当該コイルの軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部と他方の先端部が前記第１の可動体側ヨークの外周面と前記コイルの内周面との隙間内に位置する固定体側ヨークを備え、当該固定体側ヨークの前記先端部は、スリットを介して軸線方向で対向し、当該固定体側ヨークと前記可動体との間には間隙が確保されていることが好ましい。ことが好ましい。このように構成すると、磁路を閉じることができる。
【００１０】
本発明において、前記固定体側ヨークには、前記軸線方向における少なくとも一方の端面に、前記コイルからコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記固定側ヨークの前記先端部は、例えば、前記可動体側でのスリット幅を前記コイル側でのスリット幅と同等、あるいは前記コイル側でのスリット幅より狭くする形状を備えている。
【００１２】
本発明において、前記先端部同士の間には、当該先端部同士を連結させる非磁性体からなるスペーサが配置されていることが好ましい。このように構成すると、先端部が磁石に吸引されて変形してしまうことを防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記第１の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることが好ましい。このように構成すると、固定体側ヨークを設けた場合でも、可動体に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体が傾きにくいという利点がある。
【００１４】
本発明において、前記一対の磁石の各々には、前記第１の可動体側ヨークとは反対側に第２の可動体側ヨークが積層されていることが好ましい。この場合も、前記第２の可動体側ヨークの外周面は、前記一対の磁石の外周面から外周側に張り出していることが好ましい。このように構成すると、固定体側ヨークを設けた場合でも、可動体に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体が傾きにくいという利点がある。
【００１５】
本発明において、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備え、前記固定体において、軸線方向に開口する開口部には前記支軸を軸線方向に移動可能に支持する軸受部材が保持されていることが好ましい。このように構成すると、軸受部材を別途、配置する必要がない。また、固定体を基準に軸受部材を固定できるので、支軸が傾かないという利点がある。
【００１６】
本発明において、前記可動体は、軸線方向の少なくとも一方向に延びた支軸を備える一方、少なくとも、前記第１の可動体側ヨークおよび前記磁石には、前記支軸が挿入される貫通穴あるいは非貫通穴が形成されていることが好ましい。このように構成すると、支軸、第１の可動体側ヨーク、および磁石の芯出しを容易に行うことができる。
【００１７】
本発明において、前記可動体に対しては、当該可動体を軸線方向における少なくとも一方向に付勢する付勢部材が配置されていることが好ましい。
【００１８】
本発明に係るアクチュエータは、例えば、バルブ装置の駆動装置として用いることができる。この場合、アクチュエータへの通電等による前記可動体の軸線方向の動作によって流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行う。また、可動体には、流路を開閉もしくは前記流路の断面積を増減して流体の送出の制御を行うための弁体が連結されていることが好ましい。このように構成すれば、弁体を直接、リニア駆動することができる。このような場合、前記弁体は、前記可動体の軸線方向の両側の各々に配置されていることが好ましく、このように構成すると、二つの流路に対して流体の送出制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、可動体において一対の磁石は各々、同極を第１の可動体側ヨークに向けているため、第１の可動体側ヨークからは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第１の可動体側ヨークとコイルの周面同士を対向させておけば、可動体に大きな推力を付与することができる。また、磁石を軸線方向で着磁すればよいので、磁石を半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。しかも、磁気回路の構成が簡素であるため、小型化に適している。さらに、ソレノイド方式と違って、磁束の多くを磁石が担うため、消費電流が少なくて済み、かつ、同一のストローク・推力を得るのに約１／２の体積で済むなど、小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明を適用したリニアアクチュエータを説明する。
【００２１】
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明を適用したリニアアクチュエータの要部を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図、およびこのリニアアクチュエータの磁力線を示す説明図である。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）において、本形態のリニアアクチュエータ１は、各種流体を供給するためのバルブ装置やコンプレッサー装置などに用いられるもので、円筒状の固定体３と、この固定体３の内側に配置された略円柱状の可動体５とを有している。固定体３は、ボビン３１に環状に巻回されたコイル３３と、コイル３３の外周面からコイル３３の軸線方向の両側を回りこんで一方の先端部３６ａと他方の先端部３６ｂがコイル３３の内周側でスリット３７を介して軸線方向で対向する固定体側ヨーク３５を備えている。可動体５は、円板状の第１の可動体側ヨーク５１と、この第１の可動体側ヨーク５１に対して軸線方向の両側に積層された一対の磁石５３ａ、５３ｂとを有している。一対の磁石５３ａ、５３ｂとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系やＳｍ−Ｃｏ系の希土類磁石、あるいは樹脂磁石を用いることがきる。また、可動体５において、一対の磁石５３ａ、５３ｂの各々には、第１の可動体側ヨーク５１とは反対側の端面に第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂが積層されている。
【００２３】
本形態では、一対の磁石５３ａ、５３ｂは、いずれも軸線方向に着磁されており、第１の可動体側ヨーク５１の方に同極を向けている。以下、本形態では、一対の磁石５３ａ、５３ｂは各々、第１の可動体側ヨーク５１の方にＮ極を向け、軸線方向における外側にＳ極を向けているものとして説明するが、着磁方向についてはその逆であってもよい。
【００２４】
ここで、第１の可動体側ヨーク５１の外周面は、一対の磁石５３ａ、５３ｂの外周面から外周側に張り出している。また、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの外周面も、一対の磁石５３ａ、５３ｂの外周面から外周側に張り出している。
【００２５】
なお、第１の可動体側ヨーク５１の軸線方向における両端面には凹部が形成され、これらの凹部に対して一対の磁石５３ａ、５３ｂが各々嵌め込まれ、接着剤などで固定されている。なお、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの固定については、接着、圧入、あるいはそれらを併用した構成を採用すればよい。
【００２６】
また、固定体３の軸線方向における両側の開口部には軸受板７１ａ、７１ｂ（軸受部材）が固定されており、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂから軸線方向の両側に突き出た支軸５７ａ、５７ｂは、いずれも軸受板７１ａ、７１ｂの穴に摺動自在に挿入されている。このようにして、可動体５は、軸線方向に往復移動可能な状態で固定体３に支持されている。この状態で、可動体５は、外周面が固定体３の内周面に所定の隙間を介して対向し、かつ、固定体側ヨーク３５の先端部３６ａ、３６ｂ同士は、第１の可動体側ヨーク５１の外周面とコイル３３の内周面との隙間内で軸線方向に対向する状態にある。また、可動体５と固定体側ヨーク３５との間には間隙が確保されている。なお、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂと支軸５７ａ、５７ｂとの固定には、接着、圧入、あるいはそれらを併用した構成を採用すればよい。
【００２７】
（動作）
このように構成したリニアアクチュエータ１において、図面に向かって左側では向こう側から手前側に向かってコイル３３に電流が流れ、図面に向かって右側では手前側から向こう側にコイル３３に電流を流れる期間では、磁力線は、図１（ｂ）に示すように表される。従って、可動体５は、まず、矢印Ｕで示すように、ローレンツ力により軸線方向において上方に推力を受け、上昇する。これに対して、コイル３３への通電方向を反転させると、可動体５は、矢印Ｄで示すように、軸線方向に沿って下降する。それ故、コイル３３に交番電流を印加すれば、可動体５は、軸線方向において往復直線運動を行うことになる。
【００２８】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、可動体５において一対の磁石５３ａ、５３ｂは各々、同極を向けており、磁気的反発力が作用しているが、磁石５３ａ、５３ｂの間に第１の可動体側ヨーク５１が配置されているため、一対の磁石５３ａ、５３ｂを同極を向けた状態で固定することができる。
【００２９】
また、可動体５において一対の磁石５３ａ、５３ｂは各々、同極を第１の可動体側ヨーク５１に向けているため、第１の可動体側ヨーク５１からは、半径方向に強い磁束が発生する。従って、第１の可動体側ヨーク５１とコイル３３の周面同士を対向させておけば、可動体５に大きな推力を付与することができる。
【００３０】
さらに、磁石５３ａ、５３ｂを軸線方向で着磁すればよいので、磁石５３ａ、５３ｂを半径方向に着磁する場合と違って、小型化した場合でも着磁が容易であり、量産に適している。
【００３１】
しかも、本形態では、第１の可動体側ヨーク５１の外周面が、一対の磁石５３ａ、５３ｂの外周面から外周側に張り出しているため、固定体側ヨーク３５を設けた場合でも、可動体５に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。同様に、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの外周面が、一対の磁石５３ａ、５３ｂの外周面から外周側に張り出しているため、固定体側ヨーク３５を設けた場合でも、可動体５に対して軸線方向と垂直方向に作用する磁気吸引力を小さくできる。従って、組み立て作業を行いやすく、かつ、可動体５が傾きにくいという利点がある。
【００３２】
また、本形態において、磁石５３ａ、５３ｂをコイル３３の外周側に配置したため、コイル３３よりも磁石５３ａ、５３ｂを外側に配置した場合と比較して、磁石５３ａ、５３ｂが小さくてよいので、リニアアクチュエータ１を安価に構成できる。また、コイル３３を外側に配置したので、固定側ヨークのみで磁路を閉じることができる。
【００３３】
さらに、固定体３において、軸線方向に開口する開口部には支軸５７ａ、５７ｂを軸線方向に移動可能に支持する軸受板７１ａ、７１ｂが保持されているため、軸受部材を別途、配置する必要がない。また、固定体３を基準に軸受板７１ａ、７１ｂを固定できるので、支軸５７ａ、５７ｂが傾かないという利点がある。
【００３４】
［他の実施の形態］
以下に説明する変形例は、いずれも基本的な構成が上記実施の形態と共通しているので、共通している部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
【００３５】
（固定体３の変形例）
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータ１における固定体３の変形例である。
【００３６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すリニアアクチュエータ１において、固定体側ヨーク３５の一方の先端部３６ａ、３６ｂが対向する位置は、軸線方向における略中央であったが、図２（ａ）に示すように、先端部３６ａ、３６ｂが対向する位置（スリット３７）を軸線方向における中央位置から一方側、例えば、下方側にずらしてもよい。このように構成すると、可動体５の上昇速度と下降速度を相違させることができる。従って、後述するバルブ装置などにおいて、ポンプ室に流体を導引するときの速度と、ポンプ室から流体を排出するときの速度を調節させることなどができる。また、固定体側ヨーク３５の先端部３６ａ、３６ｂの形状については、端面に対して外周側から内周側に向けてテーパを設け、内周側（可動体５に近接する側）で先端部３６ａ、３６ｂ同士が近接している構成を採用してもよい。このように構成すると、固定側ヨークの先端部３６ａ、３６ｂにおいては、可動体５側でのスリット３７幅がコイル３３側でのスリット３７幅より狭くすることができる。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、リニアアクチュエータ１の固定体側ヨーク３５については、軸線方向に配列された２つのヨーク部材によって構成してもよい。この場合には、コイル３３を巻回したボビン３１を軸線方向の両側から挟むようにして固定体３を組み立てることができ、組み立て作業の効率を高めることができる。また、リニアアクチュエータ１の固定体側ヨーク３５の先端部３６ａ、３６ｂの形状については、外周側より内周側で突出するような段部を設けることにより、内周側（可動体５に近接する側）で先端部３６ａ、３６ｂ同士が近接している構成を採用してもよい。このように構成すると、固定側ヨークの先端部３６ａ、３６ｂにおいては、可動体５側でのスリット３７幅がコイル３３側でのスリット３７幅より狭くすることができる。
【００３８】
図２（ｃ）に示すように、リニアアクチュエータ１の固定体側ヨーク３５の先端部３６ａ、３６ｂの形状については、端面に対して外周側から内周側に向けてテーパを設け、かつ、その途中位置に環状の溝３６１ａ、３６１ｂを形成した状態で、内周側（可動体５に近接する側）で先端部３６ａ、３６ｂ同士が近接している構成を採用してもよい。また、先端部３６ａ、３６ｂの間に環状の溝３６１ａ、３６１ｂに係合する非磁性体からなるスペーサを嵌めれば、先端部３６ａ、３６ｂ同士を連結することができる。その結果、先端部３６ａ、３６ｂが磁石５３ａ、５３ｂに吸引されて変形してしまうことを防止することができる。
【００３９】
（可動体５側の変形例）
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図４、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータ１における可動体５の変形例である。
【００４０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すリニアアクチュエータ１では、第１の可動体側ヨーク５１の軸線方向における両端面に磁石５３ａ、５３ｂが嵌め込まれる凹部が形成されていたが、図３（ａ）に示すように、第１の可動体側ヨーク５１の軸線方向における両端面が平坦であり、これらの平坦な端面に磁石５３ａ、５３ｂが接着剤などで固定されている構成であってもよい。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂは、軸線方向で離間した状態で接着剤５９などで固定されている構成であってもよい。
【００４２】
図３（ｃ）に示すように、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの中央に、各々所定サイズの貫通穴が形成され、これらの貫通穴に対して、段付きの支軸５７が嵌っている構成であってもよい。ここで、貫通穴は、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの順に小さくなっており、支軸５７の径は、中央から両軸端に向かって細くなっている。このように構成すると、段付きの支軸５７の両軸端から第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂを順次挿入するだけで、互いの位置を容易に決めることができ、かつ、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂの芯出しを効率よく行うことができる。
【００４３】
支軸５７については、丸棒に限らず、図４に示すように、六角棒などの角棒からなる支軸５７を用いてもよく、その場合には、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂに対して、支軸５７ａ、５７ｂに対応する形状の貫通穴を形成しておけばよい。また、支軸５７を支持する軸受板７１ａ、７１ｂにも、支軸５７ａ、５７ｂに対応する形状の軸受穴を形成しておけばよい。このように構成すると、可動体５の軸線周りの回転を防止できる。
【００４４】
なお、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂに対して貫通穴を形成し、第１の可動体側ヨーク５１については非貫通穴を形成し、軸線方向の両側から支軸を挿入する構成であってもよい。
【００４５】
上記形態のいずれにおいても、第１の可動体側ヨーク５１、一対の磁石５３ａ、５３ｂ、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂが全て円柱状であったが、例えば、図５（ａ）に示すように、第１の可動体側ヨーク５１、および第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂが六角柱などの角柱状であってもよい。
【００４６】
また、例えば、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂが円柱状ではなく、その端面が湾曲しているような構成であってもよく、その平面形状は楕円、長丸、あるいは一方側に偏って延びた異形形状などであってもよい。
【００４７】
（付勢部材の付加）
図６（ａ）、（ｂ）および図７は、本発明を適用したリニアアクチュエータ１の変形例である。
【００４８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すリニアアクチュエータ１では、可動体５を磁力のみで推進する構成であったが、例えば、図６（ａ）に示すように、軸線方向の一方側において、軸受板７１ａ、７１ｂと第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂとの間に、付勢部材としての円錐台形状のコイルバネ９１を配置しておき、例えば、可動体５が下降する際には、圧縮バネを変形させながら低速で移動し、可動体５が上昇する際には、圧縮バネの形状復帰力が補助して、高速で移動するように構成してもよい。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示すように、軸線方向の両側において、軸受板７１ａ、７１ｂと第２の可動体側ヨーク５５ａ、５５ｂとの間に付勢部材としてのコイルバネ９１、９２を配置しておき、可動体５を常に軸線方向における中心位置（原点位置）に保持するような付勢力を印加してもよい。
【００５０】
なお、可動体５を軸線方向に付勢するにあたっては、図６（ａ）、（ｂ）に示すようなコイルバネ９１、９２に代えて、図７に示すようなジンバルバネ９３、あるいは平板バネ、タケノコバネなどを配置してもよい。
【００５１】
また、図６および図７に示すように、固定体側ヨーク３５には、少なくとも一箇所、例えば、軸線方向に位置する端部にコイル３３からコイル線の端末を引き出すコイル線引き出し穴３５０が形成されており、このコイル引き出し穴３５０にボビン３１の筒部３１０が配置されていることが好ましい。このように構成すると、コイル線の端末を容易に引き出すことができる。
【００５２】
（その他の変形例）
上記形態では、固定体３の内側に可動体５が配置された構成であったが、環状の可動体の内側に、環状に巻回されたコイルを備えた固定体が配置されている構成であってもよい。この場合、コイルの外周面と可動体の内周面とが対向する以外、基本的には、上記実施の形態と同等な構成を有する。
【００５３】
［バルブ装置の構成例］
本発明に係るリニアアクチュエータ１は、図８および図９を参照して以下に説明するように、バルブ装置１００の駆動装置として用いることができる。なお、以下に説明するバルブ装置１００に用いたリニアアクチュエータ１は、基本的な構成が、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明したものと共通しているので、共通している部分には同一の符号を付して図示することにして、リニアアクチュエータ１の説明についてその要部のみを省略する。
【００５４】
図８および図９はいずれも、本発明を適用したリニアアクチュエータ１を駆動装置として用いたバルブ装置１００を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。
【００５５】
図８に示すバルブ装置１００では、本発明を適当したリニアアクチュエータ１が円筒状のハウジング１１０に囲まれた状態で用いられ、その下方では、流路構成部材１３０によって、矢印Ｌｉｎおよび矢印Ｌｏｕｔで示す方向に流体が流れる流路を備えたポンプ室１７０が形成されている。
【００５６】
ここに用いられたリニアアクチュエータ１は、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、コイル３３への通電を制御することにより、可動体５が軸線方向に往復移動する。ここで、一方の支軸５７ａ、５７ｂの下端部は、ダイヤフラム弁１５０の中央部分に接続されている。ダイヤフラム弁１５０の外周側にはＯリングとして機能する環状肉厚部１５１が形成されており、ダイヤフラム弁１５０において、この環状肉厚部１５１を含む外周側がハウジング１１０と流路構成部材１３０との間に挟まれて液密が確保されている。なお、流路のイン側およびアウト側には逆止弁（図示せず）が配置されている。ここで、イン側は、アウト側に対して、別途用意した圧力発生手段(図示せず)により高圧の状態に概ね保たれている。また、イン側の流路は、その開口部において、ダイヤフラム弁１５０の底部が概密着することにより概液密封止されている。ここで、ダイヤフラム弁１５０の矢印Ｕで示す向の動作は、イン側流路の開口部を開き、アウト側に速やかに液を導通させる。逆にダイヤフラム弁１５０の矢印Ｄで示す方向の動作は、イン側流路の開口部を閉じ、あるいはそれを開こうとするイン側からの圧力に打ち勝ち、アウト側への液の導通を速やかに停止させる。このような動作は、付勢バネを適切に用いれば、有効に補助できる。その際、支軸５７ａ、５７ｂにはダイヤフラム弁１５０が直接、連結されているので、ダイヤフラム弁１５０を直接、リニア駆動することができる。
【００５７】
なお、弁体については、ダイヤフラム弁１５０に限らず、ベローズ弁、その他の弁体を用いてもよい。また、支軸５７ａ、５７ｂと弁体については別体のものを結合させた構成であっても、支軸５７ａ、５７ｂと弁体が一体に形成されている構成であってもよい。
【００５８】
図９に示すバルブ装置１００は、基本的な構成が、図８を参照して説明したバルブ装置１００と同様であるため、ハウジング１１０や流路構成部材１３０などの説明を省略するが、リニアアクチュエータ１の両側の支軸５７ａ、５７ｂがそれぞれダイヤフラム弁１５０に固定されている。このため、可動体５が矢印Ｕで示す方向あるいは矢印Ｄで示す方向に移動した際、２つのダイヤフラム弁１５０が逆方向に変形する。従って、上下２つのポンプ室１７０では、前記した動作（液体の吸引および排出）が排他的に行われることになる。
【００５９】
なお、バルブ装置１００の構成によっては、上下２つのポンプ室１７０において、膨張および収縮を同様に行わせることも可能である。
【００６０】
［他の機器への適用］
図８および図９を参照して、本発明に係るリニアアクチュエータ１をバルブ装置１００に用いた例を説明したが、本発明に係るリニアアクチュエータ１は、送液用のバルブ装置１００に限らず、空気バルブ装置１００など、各種の動圧制御などに用いてもよい。また、リニアアクチュエータ１単体で小型リニア推進装置として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明を適用したリニアアクチュエータの要部を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図、およびこのリニアアクチュエータの磁力線を示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける固定体の変形例である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。
【図４】本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータにおける可動体の変形例である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したリニアアクチュエータに付勢部材を設けた場合の変形例である。
【図７】本発明を適用したリニアアクチュエータに付勢部材を設けた場合の変形例である。
【図８】本発明を適用したリニアアクチュエータを駆動装置として用いたバルブ装置を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。
【図９】本発明を適用したリニアアクチュエータを駆動装置として用いたバルブ装置を軸線方向に切断したものを斜め上方からみたときの説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  リニアアクチュエータ
３  固定体
５  可動体
３１  ボビン
３３  コイル
３５  固定体側ヨーク
３６ａ、３６ｂ  固定体側ヨークの先端部
３７  スリット
５１  第１の可動体側ヨーク
５３ａ、５３ｂ  磁石
５５ａ、５５ｂ  第２の可動体側ヨーク
５７ａ、５７ｂ  支軸
７１ａ、７１ｂ  軸受板
９１、９２  コイルバネ（付勢部材）
９３  ジンバルバネ（付勢部材）
１００  バルブ装置
１５０  ダイヤフラム弁
１７０  ポンプ室
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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