(57)【要約】【課題】コイルが固定子片の外側に突出しないようにして装置全体の薄型化、小型化を可能にしたリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】レール状で長手方向に所定間隔にて並ぶ複数の突起を有する複数の固定子片２１１，２１２，２１５，２１６と、固定子片の一部に集中的に巻回されたコイル２１４，２１８とを有し、各固定子片が互いにほぼ平行に配置された固定子２００と、前記突起にほぼ一定距離を隔てて対向する磁極１５０が各固定子片の長手方向に沿って複数配置された可動子片１１０，１２０を有し、固定子片の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子１００とを備え、前記突起と磁極との位置関係が、各固定子片ごとにその長手方向に沿って相対的に順次ずれており、かつ、コイル２１４，２１８に電流を通流して可動子１００に推力を発生させるアクチュエータにおいて、固定子片のコイル巻回部分を可動子側に屈曲した構造とする。【選択図】  図１
2004215438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール状で長手方向に所定間隔にて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる複数の固定子片と、これらの固定子片を磁化するために固定子片の一部に集中的に巻回されたコイルと、を有し、かつ、各固定子片が互いにほぼ平行に配置された固定子と、
各固定子片の前記突起にほぼ一定距離を隔てて対向する磁極が各固定子片の長手方向に沿って複数配置された可動子片を有し、前記固定子片の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
各固定子片の前記突起とこれに対向する前記可動子片の磁極との位置関係が、各固定子片ごとにその長手方向に沿って相対的に順次ずれるように配置されていると共に、前記コイルに所定の電流を通流して前記可動子に推力を発生させるようにしたリニアアクチュエータにおいて、
前記固定子片のコイル巻回部分を、前記可動子側に屈曲した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に記載したリニアアクチュエータにおいて、
３個以上の固定子片が前記突起を互いに対向させるようにほぼ放射状に配置され、これらの固定子片の内側に前記可動子が配置されてな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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に複数の突起が形成され、かつ、コイルが集中的に巻回された複数の固定子片からなる固定子と、前記突起に対向する複数の磁極を有する可動子とを備え、前記コイルに通流することにより可動子を固定子片の長手方向に沿って直線的に移動させるようにしたリニアアクチュエータに関し、詳しくは、固定子のコイル巻回部分の構造を改良したリニアアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、後述する特許文献１に係るリニアアクチュエータを既に出願している。図９（ａ）はこの特許文献１に記載された２相集中コイル型のリニアアクチュエータの斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）における固定子突起の説明図（平面図及び側面図）である。
このリニアアクチュエータでは、レール状で長手方向に等間隔Ｔにて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる固定子片２０Ａ１，２０Ａ２を互いに平行に配置し、両固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の一端を磁性体からなるブリッジ２０Ａ３によって磁気的に結合すると共に、両固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起２０１を互いに逆極性に磁化するコイル２０Ａ０を前記ブリッジ２０Ａ３に巻回してＡ相固定子片対２０Ａが形成される。また、同様にして、Ｂ相固定子片対２０Ｂが形成され、これら２個の固定子片対２０Ａ，２０Ｂを互いに平行に配置することにより、固定子２が構成される。
【０００３】
更に、各固定子片の突起２０１にほぼ一定距離を隔てて対向すると共に、磁性体からなる可動子片コア１０１と、このコア１０１の固定子片に対向する部位に形成されて固定子片の長手方向に沿って配置されるＮ極及びＳ極の磁極１０２Ｎ，１０２Ｓとから構成され、前記Ｎ極及びＳ極の何れかに突起２０１と正対する磁極があるときに、当該磁極に隣接する他極性の磁極の固定子片対向面の全部または一部が突起２０１相互間の溝部に対向するように配置されている可動子片１０Ａ１，１０Ａ２をブリッジ１０Ａ０により磁気的に結合してＡ相可動子片対１０Ａが形成される。また、同様にしてＢ相可動子片対１０Ｂが形成され、これら２個の可動子片対１０Ａ，１０Ｂをスペーサ１１により一体化して可動子１が構成される。
【０００４】
そして、２個の固定子片対２０Ａ，２０Ｂと、各固定子片対に対向する２個の可動子片対１０Ａ，１０Ｂとからなる２個の組それぞれにおいて、
固定子片とこれに対向する可動子片からなる２つの組について、固定子２の突起２０１と可動子１の磁極との位置関係が、固定子２の長手方向について互いにＴ／２だけずれるように配置され、かつ、固定子片対２０Ａ，２０Ｂと可動子片対１０Ａ，１０Ｂとの２個の組について、固定子２側の突起２０１と可動子１側の磁極との位置関係が、固定子２の長手方向に沿って順次等間隔ずつずれるように配置されており、各コイル２０Ａ０，２０Ｂ０に電流を時系列的に順次通流することにより、固定子２の長手方向に沿った推力を可動子１に発生させるものである。
【０００５】
更に、図１１は本出願人の先願（特願２００２−３１４５４７）に係るリニアアクチュエータの主要部を示すものである。図において、固定子３００は、長手方向に沿って複数の突起３０７が内面にそれぞれ形成された磁性体からなる長尺の固定子片３０１〜３０４を互いに平行にして四方に（ほぼ放射状に）配置すると共に、これらをブリッジ３０５により連結して構成され、固定子片３０１〜３０４のブリッジ３０５近傍には、それぞれコイル３０８〜３１１が集中的に巻回されている。
固定子片３０１〜３０４の内側には可動子４００が直線的に移動するための空間が保有されており、前記ブリッジ３０５の中心には可動子４００の移動方向に沿って通孔３０６が形成されている。
【０００６】
一方、可動子４００は軸方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁された複数の磁極４０１と、固定子３００の通孔３０６に貫通する軸部４０２とから構成されており、前記磁極４０１は、固定子３００の内部空間において突起３０７に対しほぼ一定距離を隔てて対向するようになっている。
【０００７】
次に、固定子３００の突起３０７の配置について、図１２、図１３を参照しつつ説明する。図１２は固定子３００の固定子片３０１，３０２だけに着目して図示したものであり、図１３は固定子片３０３，３０４だけに着目して図示したものである。
まず、図１２に示す固定子片３０１，３０２において、固定子片３０１の突起３０７と固定子片３０２の突起１０７とは、突起３０７のピッチをＴとすると固定子片３０１，３０２の長手方向に沿ってＴ／２ずれている。なお、突起３０７の幅はＴ／２である。
また、図１３に示す固定子片３０３，３０４においても、固定子片３０３の突起３０７と固定子片３０４の突起３０７とは固定子片３０３，３０４の長手方向に沿ってＴ／２ずれているが、固定子片３０３の突起３０７は固定子片３０１の突起３０７に対してＴ／４ずれ、固定子片３０４の突起３０７は固定子片３０２の突起３０７に対してＴ／４ずれている。
【０００８】
ここで、可動子４００の磁極４０１の幅は、突起３０７の幅に等しくＴ／２であり、同一極性の磁極４０１のピッチは突起３０７のピッチＴに等しい。
このため、すべての固定子片３０１〜３０４について見ると、各固定子片３０１〜３０４の突起３０７は、隣接する固定子片に対しその長手方向に沿って順次ずれるように配置されている。
【０００９】
この従来技術の動作を略述すると、図１２（ａ）の状態において、コイル３０８，３０９に通流して固定子片３０１がＮ極、固定子片３０２がＳ極となるように励磁すると、可動子４００のＳ極は固定子片３０１の突起３０７に、可動子４００のＮ極は固定子片３０２の突起３０７にそれぞれ吸引されるため、可動子４００は図の左方向に移動して図１２（ｂ）の状態となる。
【００１０】
この時、図１３に示す固定子片３０３，３０４のコイル３１０，３１１に通流して固定子片３０３がＮ極、固定子片３０４がＳ極となるように励磁すると、可動子４００のＳ極は固定子片３０３の突起３０７に、可動子４００のＮ極は固定子片３０４の突起３０７にそれぞれ吸引されるため、可動子４００は図の左方向に移動して図１２（ｃ）の状態となる。
次に、コイル３０８，３０９に、図１２（ａ）とは逆方向に通流することにより、可動子４００は図１２（ｄ）の位置に移動し、その後、コイル３１０，３１１及びコイル３０８，３０９を交互に励磁すれば可動子４００を図の左方向に連続的に移動させることができる。
なお、コイル３０８〜３１１に流す電流は、パルス状あるいは正弦波状の電流である。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３３０５７８号公報（図１等）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１０は、前記特許文献１における主要部（Ｂ相固定子片対２０Ｂ）の側面図を示しており、２０Ｂ１はＢ相固定子片、２０Ｂ３はＢ相固定子片ブリッジ、２０Ｂ０はブリッジ２０Ｂ３に巻回されたコイルである。
この図から明らかなように、コイル２０Ｂ０の一部は固定子片２０Ｂ１の外面（可動子対向面の反対側の面）から厚さｄだけ突出している。このため、固定子２を支持体（図示せず）により支持する場合には、コイルの突出部分を収納するために凹部を設ける等の配慮が必要であり、また、リニアアクチュエータ全体をフレームに内蔵する場合には、コイルの突出部分だけフレームも突出するので装置の大型化を招くという問題があった。
【００１３】
また、図１１に示した先願の構造でも、コイル３０８〜３１１は固定子片３０１〜３０４のブリッジ３０５側の基端部において固定子片３０１〜３０４の外面よりも突出している。この図１１の形態のアクチュエータでは、一般に固定子片やコイルを含む電磁気構造部材をフレームに収納していることから、前記同様にフレームの突出によって装置全体が大型化するという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、コイルが固定子片の外側に突出しないようにして装置全体の薄型化、小型化を可能にしたリニアアクチュエータを提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、レール状で長手方向に所定間隔にて並ぶ複数の突起を有する磁性体からなる複数の固定子片と、これらの固定子片を磁化するために固定子片の一部に集中的に巻回されたコイルと、を有し、かつ、各固定子片が互いにほぼ平行に配置された固定子と、
各固定子片の前記突起にほぼ一定距離を隔てて対向する磁極が各固定子片の長手方向に沿って複数配置された可動子片を有し、前記固定子片の長手方向に沿って相対的に移動可能な可動子と、を備え、
各固定子片の前記突起とこれに対向する前記可動子片の磁極との位置関係が、各固定子片ごとにその長手方向に沿って相対的に順次ずれるように配置されていると共に、前記コイルに所定の電流を通流して前記可動子に推力を発生させるようにしたリニアアクチュエータにおいて、
前記固定子片のコイル巻回部分を、前記可動子側に屈曲したものである。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載したリニアアクチュエータにおいて、３個以上の固定子片が前記突起を互いに対向させるようにほぼ放射状に配置され、これらの固定子片の内側に前記可動子が配置されてなるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１（ａ）は本発明の第１実施形態を示す斜視図、図１（ｂ）は固定子突起の説明図（平面図及び側面図）であり、この実施形態は２相集中コイル型リニアアクチュエータに関するものである。
図１において、可動子１は、２つの可動子片１０Ａ１，１０Ａ２を強磁性体からなるブリッジ１０Ａ０によって磁気的に結合してなるＡ相可動子片対１０Ａと、同一構造のＢ相可動子片対１０Ｂとを、図のｘ方向に沿って平行に配置し、両可動子片対１０Ａ，１０Ｂをスペーサ１１によって一体的に連結することにより構成されている。
【００１８】
両可動子片対１０Ａ，１０Ｂは同一構造であるため、以下ではＢ相可動子片対１０Ｂを例に挙げてその構造を詳述する。まず、Ｂ相可動子片対１０Ｂにおいて、一方の可動子片１０Ｂ１は、磁性体からなるコア１０１の下表面に、外側がＮ極となる磁極１０２ＮとＳ極になる磁極１０２Ｓとが交互に等間隔Ｐで配置されており、他方の可動子片１０Ｂ２は、同じくコア１０１の下表面に、前記可動子片１０Ｂ１の磁極１０２Ｎ，磁極１０２Ｓに相対する位置の磁極が逆極性となるように磁極１０２Ｓ，１０２Ｎが配置されて構成されている。言い換えれば、可動子片１０Ｂ１の磁極１０２Ｎのｙ方向の延長線上に、可動子片１０Ｂ２の磁極１０２Ｓが存在する関係にある。これらの可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２は、ｘ方向に沿って平行になるように、双方のコア１０１の間に介在するブリッジ１０Ｂ０によって磁気的に結合されている。
【００１９】
一方、固定子２は、Ａ相固定子片対２０ＡとＢ相固定子片対２０Ｂとがｘ方向に沿って平行になるように配置されている。Ａ相固定子片対２０Ａは、ほぼ同一構造の磁性体からなるレール状の２つの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２をｘ方向に沿って平行に配置するともに、これらの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の端部に一体的に形成された強磁性体のブリッジ２０Ａ４によって固定子片２０Ａ１，２０Ａ２が磁気的に結合されている。また、ブリッジ２０Ａ４の中央部には、両固定子片２０Ａ１，２０Ａ２を異なる極性に磁化するためのコイル２０Ａ０が巻回されている。
【００２０】
固定子片２０Ａ１，２０Ａ２において、対応する可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の下表面に並ぶ磁極のｘ方向全長よりも長い範囲にわたり、図１（ｂ）に示す如く複数の突起２０１が等間隔Ｔ（Ｐ／２＜Ｔ＜２Ｐ：なお、Ｐは前述の如く可動子１の磁極間隔であり、この実施形態ではＴ＝Ｐ）で形成されている。そして、これらの突起２０１は、固定子片２０Ａ１，２０Ａ２双方のｘ方向に沿った同一の位置で揃っている。つまり、固定子片２０Ａ１の突起２０１のｙ方向延長線上に固定子片２０Ａ２の突起２０１が存在する関係にある。
【００２１】
Ｂ相固定子片対２０Ｂもほぼ同様の構成であるが、固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２における突起２０１の位置が全体的に、Ａ相固定子片対２０Ａの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２における突起２０１の位置に対してｘ方向に１／４ピッチ（隣り合う突起２０１の相互の間隔Ｔを１ピッチとする）ずれている。すなわち、Ａ相固定子片対２０Ａの固定子片２０Ａ１，２０Ａ２とＢ相固定子片対２０Ｂの固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２との間で突起２０１がずれている距離を、固定子片対の数（これをＫ（Ｋは２以上の整数）とすると、本実施形態ではＫ＝２）及び上記間隔Ｔを用いて表すと、Ｔ／（２Ｋ）となる。
【００２２】
上記説明から明らかなように、この実施形態では、一つの可動子片対に対して一つの固定子片対が存在し、可動子１の磁極面と固定子２の突起面とがほぼ一定距離を隔てて対向しており、可動子１はｘ方向に移動可能である。可動子１を移動させるためのガイド機構は、固定子２の長手方向に沿ったレール上を移動可能な支持台（図示せず）に可動子１を取り付けることによって実現される。
【００２３】
ここで、各固定子片対２０Ａ，２０Ｂにおけるコイル巻回部分の構造について、図２を参照しつつ説明する。図２は、図１におけるＢ相固定子片対２０Ｂのブリッジ２０Ｂ４近傍を示す側面図であり、以下ではこのＢ相固定子片対２０Ｂのコイル巻回部分について説明するが、Ａ相固定子片対２０Ａのコイル巻回部分も同一の構造である。図２に示すように、Ｂ相固定子片対２０Ｂのブリッジ２０Ｂ４は、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の端部を可動子１側に屈曲した屈曲部２０Ｂ４１とＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２に平行な平坦部２０Ｂ４２とから構成されており、コイル２０Ｂ０は前記平坦部２０Ｂ４２に巻回されている。このように、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２のコイル巻回部分（ブリッジ２０Ｂ４）が可動子１側に屈曲されているため、コイル２０Ｂ０の下端部がＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の外面から突出しない構造となっている。
【００２４】
図２と従来技術の図１０との比較から明らかなように、本実施形態によれば、コイル２０Ｂ０の一部がＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の外側に突出しない構造とすることができるので、リニアアクチュエータの薄型化が可能である。すなわち、コイル２０Ｂ０の下端面と固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の外面（下端面）とを面一状にすることも可能であるから、固定子２を各種支持体やフレームに取り付ける場合に支持体等の構造を簡素化できると共に、装置全体の薄型化、小型化が可能になる。
【００２５】
なお、このリニアアクチュエータの駆動方法を以下に説明すると、本実施形態では、Ａ，Ｂ各相のコイル２０Ａ０，２０Ｂ０の端子に図３（ａ）に示すような電圧パルスｖＡ，ｖＢを印加することにより、可動子１にｘ方向への連続的な推力が発生し、リニアアクチュエータとして動作する。この連続的な推力発生の原理を、図４の概念図によって説明する。
図４は、固定子２及び可動子１の各相各片の断面図を、ｘ方向位置を揃えて縦方向に列挙したものである。なお、コイル２０Ａ０，２０Ｂ０の励磁状態を明示するためにコイル部分の模式図を併記してあるが、この部分の配置方向の表示は可動子部分の表示とは異なっている。
【００２６】
可動子１（Ａ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２及びＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２）と固定子２（Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２及びＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２）との位置関係が図４（ａ）の状態においてＡ相コイル２０Ａ０に電流ｉＡを通流すると、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃おうとする力が働き、これが可動子１を動かす推力となって可動子１は図４（ｂ）に示す位置に移動する。なお、図４（ａ）ではＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃った位置にあり、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが１／４ピッチずれている。また、図４（ｂ）ではＡ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃った位置にあり、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
【００２７】
図４（ｂ）の状態からＢ相コイル２０Ｂ０に電流ｉＢを通流すると、今度はＢ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃おうとするため、推力が発生して可動子１が図４（ｃ）に示す位置に移動する。この位置では、（ａ）と同様に、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが揃っており、Ａ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
【００２８】
図４（ｃ）の状態で、Ａ相コイル２０Ａ０に（ａ）の場合とは逆方向に電流ｉＡを通流すると、同様な作用で可動子１が（ｄ）の位置に移動する。図４（ｄ）では、（ｂ）と同様にＡ相固定子片２０Ａ１，２０Ａ２の突起とＡ相可動子片１０Ａ１，１０Ａ２の磁極とが揃い、Ｂ相固定子片２０Ｂ１，２０Ｂ２の突起とＢ相可動子片１０Ｂ１，１０Ｂ２の磁極とが１／４ピッチずれている。
この状態でＢ相コイル２０Ｂ０に（ｂ）の場合とは逆極性の電流ｉＢを通流すれば、可動子１と固定子２との位置関係が（ａ）から丁度、突起１ピッチ分進んだ状態に戻る。従って、（ａ）〜（ｄ）の操作を繰り返して固定子２における磁気的変化の分布を互いに異ならせる（各固定子片対の間で突起から交互に磁束を発生させる）ことにより、可動子１は矢印方向の推力によって連続的に移動することになる。
【００２９】
上記（ａ）〜（ｄ）の過程でコイル２０Ａ０，２０Ｂ０に通流される電流ｉＡ，ｉＢは、図３（ａ）に示した電圧パルスｖＡ，ｖＢを印加することにより実現されるが、両コイル２０Ａ０，２０Ｂ０の電流（または電圧）を、図３（ｂ）に示すような連続的で位相の異なる波形、例えば正弦波とすることにより、推力の平滑化を図ることも可能である。
【００３０】
次に、図５は本発明の第２実施形態の平面図（図５（ａ））及び側面図（同（ｂ）：図５（ａ）の左側面図）である。これらの図において、１００はシャフト１４０に一体的に固定された可動子、１１０，１２０は後述する固定子片対２１０，２２０の内面に形成された突起２１９との間にほぼ一定距離を隔てて配置される可動子片であり、可動子片１１０，１２０の、突起２１９との対向面には、固定子片対２１０，２２０の長手方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に着磁された磁極１５０が配置されている。
【００３１】
固定子２００は、側面から見てほぼコ字形の固定子片対２１０，２２０からなり、固定子片対２１０，２２０はそれぞれ磁性体からなるレール状の固定子片２１１，２１２及び２１５，２１６を有している。そして、固定子片対２１０を構成する一対の固定子片２１１，２１２は互いに平行に配置され、それらの一端部がブリッジ２１３により連結されている。同様に、固定子片対２２０を構成する一対の固定子片２１５，２１６も互いに平行に配置され、それらの一端部がブリッジ２１７により連結されている。
ここで、固定子片２１２，２１６は、図５（ｂ）から明らかなように、ブリッジ２１３，２１７の近傍において可動子１００側に屈曲された屈曲部２１３ａ，２１７ａを有しており、コイル２１４，２１８は屈曲部２１３ａ，２１７ａに連続する平坦部２１３ｂ，２１７ｂに巻回されている。
【００３２】
このように、本実施形態においても固定子片２１２，２１６のコイル巻回部分が可動子１側に屈曲されているため、コイル２１４，２１８の側面が固定子片２１２，２１６の外面から突出しない構造となっている。
従って、リニアアクチュエータの薄型化が可能であり、固定子２００及び可動子１００を収納するフレーム２５０の薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
【００３３】
なお、固定子片２１１，２１２によって挟まれた空間には可動子片１１０が配置され、固定子片２１５，２１６によって挟まれた空間には可動子片１２０が配置されており、前記コイル２１４，２１８への通流によって可動子１００には固定子片対２１０，２２０の長手方向（シャフト１４０の軸方向）に沿った推力が発生するようになっている。
図５において、２６１はアルミニウム等の放熱用の熱伝導部材、３００は熱伝導性の良い固定子支持部材である。
【００３４】
ここで、固定子２００側の突起２１９と可動子１００側の磁極１５０との位置関係及び推力発生原理について、図６、図７を参照しつつ説明する。図６は一方の固定子片対２１０の固定子片２１１，２１２及び可動子片１１０に着目して図示したものであり、図７は他方の固定子片対２２０の固定子片２１５，２１６及び可動子片１２０に着目して図示したものである。
なお、図６，図７に示した固定子片対２１０，２２０は動作説明のために略図的に示したものであり、便宜的に図５における屈曲部２１３ａ，２１７ａ等は図示されていない。
【００３５】
まず、図６の固定子片２１１，２１２において、固定子片２１１の突起２１９と固定子片２１２の突起２１９とは、突起２１９のピッチをＴとすると固定子片２１１，２１２の長手方向に沿ってＴ／２ずれている。なお、突起２１９の幅はＴ／２である。また、図７に示す固定子片２１５，２１６においても、固定子片２１５の突起２１９と固定子片２１６の突起２１９とは固定子片２１５，２１６の長手方向に沿ってＴ／２ずれているが、固定子片２１５の突起２１９は固定子片２１１の突起２１９に対してＴ／４ずれ、固定子片２１６の突起２１９は固定子片２１２の突起２１９に対してＴ／４ずれている。
可動子１００の磁極１５０の幅は、突起２１９の幅に等しくＴ／２であり、同一極性の磁極１５０のピッチは突起２１９のピッチＴに等しい。
このように、各固定子片２１１，２１２，２１５，２１６の突起２１９は、この順に長手方向に沿って順次ずれるように配置されている。
【００３６】
図６（ａ）の状態において、固定子片対２１０のコイル２１４に通流して固定子片２１１がＮ極、固定子片２１２がＳ極となるように励磁すると、可動子片１１０のＳ極は固定子片２１１の突起２１９に、可動子片１１０のＮ極は固定子片２１２の突起２１９にそれぞれ吸引されるため、可動子１００は図の左方向に移動して図６（ｂ）の状態となる。
この時、図７に示す固定子片対２２０のコイル２１８に通流して固定子片２１５がＮ極、固定子片２１６がＳ極となるように励磁すると、可動子片１２０のＳ極は固定子片２１５の突起２１９に、可動子片１２０のＮ極は固定子片２１６の突起２１９にそれぞれ吸引されるため、可動子１００は図の左方向に移動して図６（ｃ）の状態となる。
次に、コイル２１４に、図６（ａ）とは逆方向に通流することにより、可動子１００は図６（ｄ）の位置に移動し、その後、コイル２１８，２１４を交互に励磁すれば可動子１００を図の左方向に連続的に移動させることができる。
ここで、コイル２１４，２１８に流す電流は、パルス状あるいは正弦波状の電流である。
【００３７】
次いで、図８は本発明の第３実施形態を示すものである。この実施形態は、図１１に示した構造を改良したものであり、互いに平行でほぼ放射状に配置された固定子片３０１〜３０４のブリッジ３０５側にそれぞれ屈曲部３０５ａ及び平坦部３０５ｂが形成され、各平坦部３０５ｂにコイル３０８〜３１１がそれぞれ巻回されている。この実施形態における固定子３００側の突起３０７の配置や可動子４００の構造、並びに動作原理は、図１１〜図１３で説明したものと同様であるため、詳述は省略する。
【００３８】
この実施形態においても、固定子片３０１〜３０４のコイル巻回部分を可動子４００側に屈曲させることにより、コイル３０８〜３１１の側面が固定子片３０１〜３０４の外面から突出しないようにすることができる。
このため、リニアアクチュエータの小型化が可能であると共に、リニアアクチュエータを収納するフレームを例えば単純な円筒形状にすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
本実施形態では、図１１に示した従来技術と比べてコイル３０８〜３１１が中心軸側に近接して配置されるため、コイル同士が接触しないように配慮する必要がある。
【００３９】
なお、各実施形態で説明したアクチュエータの構造はあくまで例示的なものであり、本発明は、コイルを固定子片の一部に集中的に配置したリニアアクチュエータであれば、その構造や相数を問わず、広汎に適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、固定子片の一部にコイルを集中的に配置したリニアアクチュエータにおいて、固定子片のコイル巻回部分を可動子側に屈曲させることにより、コイルが固定子片の外側に突出しない構造を実現することができる。
これにより、薄型かつ小型のリニアアクチュエータを形成することができ、固定子片を支持する支持体やフレームの簡素化、装置全体の薄型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の主要部を示す説明図である。
【図２】図１における主要部の側面図である。
【図３】第１実施形態におけるコイルへの印加電圧、電流の説明図である。
【図４】第１実施形態の動作説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態の主要部を示す説明図である。
【図６】第２実施形態の動作説明図である。
【図７】第２実施形態の動作説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態の主要部を示す説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【図１０】図９における主要部の側面図である。
【図１１】先願に係るリニアアクチュエータの主要部を示す斜視図である。
【図１２】先願に係るリニアアクチュエータの動作説明図である。
【図１３】先願に係るリニアアクチュエータの動作説明図である。
【符号の説明】
２０Ａ０，２０Ｂ０，２１４，２１８，３０８〜３１１：コイル
２０Ａ４，２０Ｂ４，２１３，２１７，３０５：ブリッジ
２０Ｂ４１，２１３ａ，２１７ａ，３０５ａ：屈曲部
２０Ｂ４２，２１３ｂ，２１７ｂ，３０５ｂ：平坦部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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