(57)【要約】 【課題】  可動体に永久磁石を用いた電磁アクチュエータを、より大きな推力が得られるように構成する。【解決手段】  相対する一対の円筒形の極歯１０ａ，１０ｂを備えた磁性素材製の固定コア１０と、該固定コア１０に巻かれた励磁コイル１１と、上記極歯１０ａ，１０ｂと同軸位置に軸線方向に変位自在なるように配設された可動体４とを有し、該可動体４が、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒形をなす永久磁石１５と、この永久磁石１５に同軸状に結合されて一緒に変位する円筒形をした磁性体製の可動コア１６とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上の位置に空隙を介して相対する一対の円筒形の極歯を備えた磁性素材製の固定コアと、該固定コアに巻かれた励磁コイルと、上記極歯と同軸位置に軸線方向に変位自在なるように配設された可動体とを有し、該可動体が、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒形をなす一つ以上の永久磁石と、この永久磁石に同軸状に結合されて一緒に変位する円筒形をした磁性体製の可動コアとを有することを特徴とするリニア式電磁アクチュエータ。
【請求項２】
上記固定コアにおける一対の極歯が励磁コイルの内周側に設けられると共に、上記可動体がこれらの極歯の内側に嵌合しており、該可動体においては、上記可動コアの外周の上記極歯と対面する位置に上記永久磁石が結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
上記固定コアにおける一対の極歯が励磁コイルの外周側に設けられると共に、上記可動体がこれらの極歯の外側に嵌合しており、該可動体においては、上記可動コアの内周の上記極歯と対面する位置に上記永久磁石が結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
上記各永久磁石の軸方向長さが上記一対の極歯の配設長さより短く、また、上記可動コアの軸方向長さは、上記各永久磁石の長さ及び一対の極歯の配設長さの何れよりも長いことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
上記可動体が１つの永久磁石を有していて、上記可動コアには上記極歯と対向する位置に円周方向の凹溝が形成され、該凹溝内に上記永久磁石が嵌着されており、かつ、これらの永久磁石と可動コアとの上記極歯に対向する円周面が互いに同じ円周面上に位置していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
上記可動体が、Ｎ極とＳ極との着磁方向が異なる２種類の永久磁石を有していて、これら２種類の永久磁石が軸線方向に交互に複数個配設されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
上記可動体が３つの永久磁石を有することを特徴とする請求項６に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
上記複数の永久磁石の合計長さと上記可動コアの長さとが実質的に等しいことを特徴とする請求項６又は７に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項９】
上記円筒状の永久磁石が、円弧状の断面形状を有する複数の磁石片に分割されていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧を印加した際に発生する磁気力を利用して可動体を直進運動させる電磁アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このように、直流電圧を印加した際に発生する磁気力を利用して可動体を直進運動させるリニア式の電磁アクチュエータは、従来より、例えばＶＣＭやソレノイドなどによって公知である。この種の電磁アクチュエータは、一般に、回転モーターと違ってストロークに限りがあり、それほど大きなストロークを得ることができない。ストロークを大きくすると推力が減少してしまうからである。
【０００３】
一方、特許文献１及び特許文献２には、可動体に永久磁石を用いた電磁アクチュエータが記載されている。このように永久磁石を可動体として使用すると、該可動体が単に磁気の作用時にのみ磁化する磁性素材によって形成されている場合に比べ、低電圧で大きな推力を発生させることが可能となり、それに伴ってストロークも大きくすることができる。特に、特許文献２に記載されているように、永久磁石に近接する位置にバックヨークを固定して設けた場合には、このバックヨークが磁路の一部を形成することによって磁気抵抗が減少し、磁気吸引力が大きくなるため、バックヨークを設けない場合に比べて推力を一層大きくすることが可能になる。
しかし、電磁アクチュエータの用途によってはより大きな推力を必要とする場合があるため、更なる改良が望まれている。
【特許文献１】特開平７−９４３２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１０１６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、可動体に永久磁石を用いた電磁アクチュエータを、より大きな推力が得られるように構成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の電磁アクチュエータは、同軸上の位置に空隙を介して相対する一対の円筒形の極歯を備えた磁性体製の固定コアと、該固定コアに巻かれた励磁コイルと、上記極歯と同軸位置に軸線方向に変位自在なるように配設された可動体とを有し、該可動体が、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒形をなす一つ以上の永久磁石と、この永久磁石に同軸状に結合されて一緒に変位する円筒形をした磁性体製の可動コアとを有することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の一つの具体的な構成態様によれば、上記固定コアにおける一対の極歯が励磁コイルの内周側に設けられると共に、上記可動体がこれらの極歯の内側に嵌合しており、該可動体においては、上記可動コアの外周の上記極歯と対面する位置に上記永久磁石が結合されている。
【０００７】
本発明の他の具体的な構成態様によれば、上記固定コアにおける一対の極歯が励磁コイルの外周側に設けられると共に、上記可動体がこれらの極歯の外側に嵌合しており、該可動体においては、上記可動コアの内周の上記極歯と対面する位置に上記永久磁石が結合されている。
【０００８】
本発明においては、上記各永久磁石の軸方向長さが上記一対の極歯の配設長さより短く形成され、また、上記可動コアの軸方向長さが、上記各永久磁石の長さ及び一対の極歯の配設長さの何れよりも長く形成されている。
【０００９】
本発明の一つの具体的な具体的な構成態様によれば、上記可動体が１つの永久磁石を有していて、上記可動コアには上記極歯と対向する位置に円周方向の凹溝が形成され、該凹溝内に上記永久磁石が嵌着されており、かつ、これらの永久磁石と可動コアとの上記極歯に対向する円周面が互いに同じ円周面上に位置している。
【００１０】
本発明の他の具体的な具体的な構成態様によれば、上記可動体が、Ｎ極とＳ極との着磁方向が異なる２種類の永久磁石を有していて、これら２種類の永久磁石が軸線方向に交互に複数個配設されている。
この場合に好ましくは、上記可動体が３つの永久磁石を有していて、これらの永久磁石の合計長さと上記可動コアの長さとが実質的に等しいことである。
また、上記円筒状の永久磁石は、円弧状の断面形状を有する複数の磁石片に分割されていても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電磁アクチュエータは、永久磁石とコアとを組み合わせて可動体を形成したことにより、単に永久磁石だけで可動体を形成した従来品に比べ、より大きな推力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明に係る電磁アクチュエータの第１実施例を原理的に示すものである。この電磁アクチュエータ１Ａは、円筒形をした電磁石３と、この電磁石３の中心孔３ａ内に軸線方向に移動自在に嵌合する可動体４とを有するものである。
【００１３】
上記電磁石３は、磁性素材からなる固定コア１０と、該固定コア１０に巻かれた一組の励磁コイル１１とで構成されている。上記固定コア１０は、同軸上の位置に空隙ｇを介して相対する一対の円筒形をした第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂと、各極歯１０ａ，１０ｂの後端部からそれぞれ外周側へ延びるフランジ状の側壁部１０ｃ，１０ｃと、これらの側壁部１０ｃ，１０ｃの外周端同士を結合する円筒形の主壁部１０ｄとを有していて、この固定コア１０の内部に、上記極歯１０ａ，１０ｂの外周を取り囲むように上記励磁コイル１１が収容されている。上記第１極歯１０ａと第２極歯１０ｂとは、互いに同じ直径及び同じ軸方向長さを有していて、左右対象形に配設されている。また、上記励磁コイル１１は、図示しない制御装置に接続され、直流電圧を印加されるようになっている。
【００１４】
なお、本発明において「磁性素材」とは、磁界中に置いたとき磁化する性質を持った素材のことをいい、「永久磁石」はこの範疇に含まれないものとする。
【００１５】
上記可動体４は、Ｎ極とＳ極とがラジアル方向に着磁された円筒形の永久磁石１５と、この永久磁石１５に同軸状に結合されて一緒に変位する円筒形をした磁性素材製の可動コア１６とで構成されている。上記永久磁石１５の直径（外径）は可動コア１６の直径よりも大きく、かつ、該永久磁石１５の内径は該可動コア１６の外径とほぼ等しく形成されている。また、上記可動コア１６は、全長にわたりほぼ均一の肉厚を有していて、その軸方向長さは永久磁石１５のそれより長く、実施例における可動コア１６の長さは永久磁石１５の約３倍程度である。そして、上記永久磁石１５が可動コア１６の外周に密に嵌め付けられ、該可動コア１６のほぼ中央位置に固定されている。
【００１６】
従って、上記永久磁石１５の軸線方向両側には、可動コア１６の第１コア部１６ａと第２コア部１６ｂとが突出し、それぞれ第１極歯１０ａと第２極歯１０ｂに対向している。これらの第１コア部１６ａと第２コア部１６ｂとは、互いに同じ軸方向長さを有し、その長さは永久磁石１５とほぼ同じである。また、上記永久磁石１５と第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂとの間の間隔は、上記第１コア部１６ａ及び第２コア部１６ｂと第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂとの間の間隔より小さい。
しかし、上記第１コア部１６ａと第２コア部１６ｂとは、必ずしも永久磁石１５と同じ長さでなくても良く、それより長くても短くても構わない。また、互いに長さが異なっていても良い。
【００１７】
一方、上記永久磁石１５及び可動コア１６と上記固定コア１０との寸法関係は次の通りである。即ち、永久磁石１５の軸方向長さは、上記一対の極歯１０ａ，１０ｂ間の空隙ｇより大きいが、これらの極歯１０ａ，１０ｂの配設長さＬよりは短く、かつ、可動コア１６の長さは、これらの極歯１０ａ，１０ｂの配設長さＬよりも長い。具体的にいえば、上記永久磁石１５の長さは、両極歯１０ａ，１０ｂ間に跨る長さであって、特に、永久磁石１５の一端が一方の極歯１０ａ又は１０ｂ側の移動端まで達したときも、該永久磁石１５の他端が反対側の極歯１０ｂ又は１０ａと一部重複しているか、あるいは近接するような長さである。
【００１８】
上記構成を有する電磁アクチュエータ１Ａにおいて、図１に示すように、永久磁石１５の外周側がＮ極、内周側がＳ極に着磁されている場合、上記励磁コイル１１に図１中に記号で示す方向に直流電流を流すと、固定コア１０の第１極歯１０ａがＮ極に、第２極歯１０ｂがＳ極になる。このため、第１極歯１０ａに発生したＮ極と永久磁石１５の外周面のＮ極との間に反発力が作用すると共に、上記第２極歯１０ｂに発生したＳ極と永久磁石１５の上記Ｎ極との間に吸引力が作用するので、これらの力の相互作用によってが永久磁石１５に軸線方向の推力が発生し、この推力によって永久磁石１５即ち可動体４全体が固定コア１０の中心孔３ａ内をその軸線方向（図１において右方）に移動する。
【００１９】
また、上記励磁コイル１１に図１中に記号で示す方向とは逆方向に通電すると、上記両極歯１０ａ，１０ｂに発生するＮ，Ｓの極性が上述した場合とは逆の関係になるため、永久磁石１５に作用する推力の方向も逆方向になり、上記可動体４は上記とは逆に図１の左方に移動することになる。
【００２０】
ここで、上記可動体４に作用する推力は、この可動体４が永久磁石１５の他に磁性素材からなる可動コア１６を含んでいるため、永久磁石１５だけの場合に比べて大きくなる。この点について以下に順をおって詳細に説明する。
図２には、図１に示す電磁アクチュエータの磁気等価回路が示されている。図２中の記号の説明は以下の通りである。
【００２１】
Ｆｍｃ：励磁コイル１１の起磁力
Ｆｍｐ：永久磁石１５の起磁力
Ｒｔ  ：固定コア１０における２つの極歯１０ａ，１０ｂ間の磁気抵抗
Ｒｐｌ：第１極歯１０ａと永久磁石１５表面との間の磁気抵抗
Ｒｐｒ：第２極歯１０ｂと永久磁石１５表面との間の磁気抵抗
Ｒｉｌ：第１極歯１０ａと可動コア１６の第１コア部１６ａとの間の磁気抵抗
Ｒｉｒ：第２極歯１０ｂと可動コア１６の第２コア部１６ｂとの間の磁気抵抗
Φｐｌ：第１極歯１０ａと永久磁石１５との間の磁束
Φｐｒ：第２極歯１０ｂと永久磁石１５との間の磁束
Φｉｌ：第１極歯１０ａと可動コア１６の第１コア部１６ａとの間の磁束
Φｉｒ：第２極歯１０ｂと可動コア１６の第２コア部１６ｂとの間の磁束
【００２２】
ここで、上記可動コア１６がないとき、可動体４（従って永久磁石１５）と第１及び第２極歯１０ａ，１０ｂとの間に発生する磁束によって該可動体４に作用する力Ｆは次式（１）で与えられる。この場合、図１の左方向を正とする。
Ｆ  ∝  Φｐｒ2 −Φｐｌ2                           ・・・（１）
【００２３】
また、上記可動コア１６の代わりに円筒形の固定バックコア（特許文献２における「バックヨーク」参照）が定位置に固定されている場合でも、可動体に働く力Ｆは上記（１）式と同じである。その理由は、第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂと上記固定バックコアの第１コア部及び第２コア部との間に磁束Φｉｒ及びΦｉｌが発生しても、それによる力は可動体に作用しないため、推力とならないからである。
【００２４】
そして、上記第１実施例のように、可動体４が可動コア１６を有していて該可動コア１６が永久磁石１５と一緒に変位するときは、該可動体４に働く力Ｆは次式（２）で与えられる。
Ｆ  ∝  Φｐｒ2 ＋Φｉｌ2 −Φｐｌ2 −Φｉｒ2       ・・・（２）
上記Φｐｒ2 及びΦｐｌ2 は、永久磁石１５と第１及び第２極歯１０ａ，１０ｂとの間に発生する磁束によって該永久磁石１５に作用する力、Φｉｌ2  及びΦｉｒ2  は、可動コア１６と第１及び第２極歯１０ａ，１０ｂとの間に発生する磁束によって該可動コア１６に作用する力である。
【００２５】
いま、図３に示すように、励磁コイル１１が非通電の状態で流れる電流が０Ａのとき、永久磁石１５の起磁力によって回路には磁束Φｐ1とΦｐ2とが発生する。図３の回路は図４のように書き換えることができるから、これらの磁束Φｐ1及びΦｐ2は次の（３）及び（４）式のようになる。
Φｐ1＝Ｆｍｐ／（Ｒｐｌ＋Ｒｉｌ）                  ・・・（３）
Φｐ2＝Ｆｍｐ／（Ｒｐｒ＋Ｒｉｒ）                  ・・・（４）
【００２６】
ここで、例えば永久磁石１５が左右対象位置（中立位置）にあるときは、
Ｒｐｌ＝Ｒｐｒ                                      ・・・（５）
Ｒｉｌ＝Ｒｉｒ                                      ・・・（６）
が成立し、上記（３）、（４）式からΦｐ1＝Φｐ2となるため、上記（１）、（２）式から、可動体４には力が作用しないことが分かる。
【００２７】
しかし、永久磁石１５が左右対象位置にないときは、上記（５）、（６）式が成立しないため、可動体４には力が作用し、それが保持力となる。
【００２８】
次に、励磁コイル１１に電流を流すと、電磁アクチュエータには、図５に示すように、電流による磁束Φｃ1、Φｃ2、Φｃ3が発生する。この図５の回路は図６のように書き換えることができるから、これらの磁束Φｃ1、Φｃ2、Φｃ3は次の（７）、（８）、（９）式のようになる。
Φｃ1＝Ｆｍｃ／Ｒｔ                                ・・・（７）
Φｃ2＝Ｆｍｃ／（Ｒｐｌ＋Ｒｐｒ）                  ・・・（８）
Φｃ3＝Ｆｍｃ／（Ｒｉｌ＋Ｒｉｒ）                  ・・・（９）
【００２９】
そして、重ね合わせの理によって次式（１０）、（１１）、（１２）、（１３）が得られる。
Φｐｌ＝Φｐ1−Φｃ2                              ・・・（１０）
Φｉｌ＝Φｐ1−Φｃ3                              ・・・（１１）
Φｐｒ＝Φｐ2＋Φｃ2                              ・・・（１２）
Φｉｒ＝Φｐ2＋Φｃ3                              ・・・（１３）
【００３０】
ここで、可動コア１６がない場合に可動体４（永久磁石１５）に作用する力は、上記（１０）及び（１２）式を（１）式に代入すると、
Ｆ  ∝  Φｐｒ2 −Φｐｌ2 
＝  Φｐ22 ＋２Φｐ2・Φｃ2＋Φｃ22 −（Φｐ12 −２Φｐ1・Φｃ1                      ＋Φｃ22 ）
＝  ２Φｃ2（Φｐ1＋Φｐ2）                   ・・・（１４）
となる。
【００３１】
また、永久磁石１５の内側に移動しない上記固定バックコアがある場合には、この固定バックコアの第１コア部及び第２コア部と第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂとの間では磁気抵抗Ｒｉｌ及びＲｉｒが小さいため、上記（１４）式において磁束Φｐ1及びΦｐ2が大きくなり、従って、可動体４に作用する力Ｆは固定バックコアがない場合より大きくなる。
【００３２】
そして、実施例のように可動体４が永久磁石１５と一緒に変位する可動コア１６を有する場合には、上記（２）式に示すように、該可動コア１６と第１及び第２極歯１０ａ，１０ｂとの間に発生する磁束によって該可動コア１６にΦｉｌ2 及びΦｉｒ2 なる力が作用し、しかも、上記（１１）及び（１２）式の変化はΦｃ3に比例（従ってＲｉｌ、Ｒｉｒに反比例）するので、可動体４全体に作用する力Ｆは、上記固定バックコアがある場合よりも更に大きくなることが分かる。また、上記可動コア１６が第１又は第２極歯１０ａ，１０ｂに近づくほどそれらの間の磁気抵抗Ｒｉｌ、Ｒｉｒは小さくなるため、推力は大きくなる。かくして、可動体４が永久磁石１５の他に磁性素材からなる可動コア１６を有することにより、該可動体４に作用する推力は、永久磁石１５のみを有する場合に比べて非常に大きくなり、それに伴ってストロークも大きくなる。
【００３３】
図７は本発明に係る電磁アクチュエータの第２実施例を示すもので、この電磁アクチュエータ１Ｂは、可動コア１６の外周面の上記極歯１０ａ，１０ｂと対向する位置に円周方向の凹溝１６ｃが形成され、この凹溝１６ｃ内に永久磁石１５が嵌着、固定されている。この永久磁石１５の外径は、上記可動コア１６の外径より大きくても良いが、図示した例では該可動コア１６とほぼ等しく形成されており、従って、該永久磁石１５の外周面と可動コア１６の第１コア部１６ａ及び第２コア部１６ｂの外周面とは、実質的に同じ円周面上に位置している。
この第２実施例のその他の構成は上記第１実施例と実質的に同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施例と同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
上記第２実施例においては、上記永久磁石１５の外周面と可動コア１６における両コア部１６ａ，１６ｂの外周面とが、同じ円周面上に位置しているため、これらの第１コア部１６ａ及び第２コア部１６ｂと第１極歯１０ａ及び第２極歯１０ｂとの間の磁気抵抗Ｒｉｌ及びＲｉｒは上記第１実施例の場合より小さい。従って、それらの間に発生する磁束Φｐ1及びΦｐ2が大きくなるため、可動体４に作用する力Ｆは第１実施例の場合より更に大きくなる。
【００３５】
図８は本発明に係る電磁アクチュエータの第３実施例を示すもので、この電磁アクチュエータ１Ｃは、可動体４が複数の永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有していて、これらの永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが可動コア１６の外周に軸線方向に連なった状態に取り付けられている点で、上記第１実施例の電磁アクチュエータ１Ａと相違している。即ち、この第３実施例では、一組の励磁コイル１１と一対の極歯１０ａ，１０ｂとに対し、複数の永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられている。上記複数の永久磁石には、Ｎ極とＳ極との着磁方向が互いに異なる２種類の永久磁石が使用され、これら２種類の永久磁石が軸線方向に交互に配設されている。図示の例では、第１〜第３の３個の永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが使用されていて、両側に位置する第１及び第３の永久磁石１５Ａ及び１５Ｃとそれらの間に位置する第２永久磁石１５Ｂとの着磁方向が、互いに内外逆になっている。これら３つの永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、その外径及び長さが互いに同じであり、また、これら３つの永久磁石の合計長さと可動コア１６の長さとが実質的に同じである。
この第３実施例のその他の構成は上記第１実施例と実質的に同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施例と同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３６】
上記第３実施例の電磁アクチュエータ１Ｃの磁気等価回路は図９に示されているが、３つの永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの起磁力Ｆｍｐａ，Ｆｍｐｂ，Ｆｍｐｃによってより大きな磁束Φｐ1及びΦｐ2を発生させることができるため、可動体４に作用する力Ｆは第１及び第２実施例の場合よりも更に大きくなる。
【００３７】
図１０は本発明に係る電磁アクチュエータの第４実施例を示すもので、この電磁アクチュエータ１Ｄが上記第２実施例の電磁アクチュエータ１Ｂと相違する点は、第２実施例では、上記固定コア１０における一対の極歯１０ａ，１０ｂが励磁コイル１１の内周側に設けられると共に、上記可動体４がこれらの極歯１０ａ，１０ｂの内側に嵌合しているのに対し、この第４実施例では、固定コア１０における一対の極歯１０ａ，１０ｂが励磁コイル１１の外周側に設けられると共に、可動体４がこれらの極歯１０ａ，１０ｂの外側に嵌合しているという点である。換言すれば、電磁石３より可動体４の方が大径に形成されていて、この可動体４の内部に電磁石３が嵌合していることになる。従って、上記可動体４においては、可動コア１６の内周の上記極歯１０ａ，１０ｂと対面する位置に円周方向の凹溝１６ｃが形成され、この凹溝１６ｃ内に永久磁石１５が嵌合、固定され、該永久磁石１５の内周面と可動コア１６の第１及び第２コア部１６ｂの内周面とが同一円周面上に位置させられている。
【００３８】
この第４実施例のその他の構成は上記第２実施例と実質的に同じであるから、それらの同一構成部分に第２実施例と同一の符号を付してその説明は省略する。なお、上記永久磁石１５は、上記可動コア１６の内周面に内側に突出した状態に取り付けることもでき、この構成は、上記第１実施例の場合と内外逆の関係になる。
【００３９】
図１１は本発明に係る電磁アクチュエータの第５実施例を示すもので、この電磁アクチュエータ１Ｅが上記第４実施例の電磁アクチュエータ１Ｄと相違する点は、可動体４が複数（３個）の永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有していて、これらの永久磁石が可動コア１６の内周に軸線方向に連なった状態に取り付けられている点である。また、上記永久磁石として、Ｎ極とＳ極との着磁方向が互いに異なる２種類の永久磁石が使用され、これら２種類の永久磁石が軸線方向に交互に配設されている点や、３つの永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの外径及び長さが互いに同じで、それらの合計長さと可動コア１６の長さとが実質的に同じである点、及び、一組の励磁コイル１１と一対の極歯１０ａ，１０ｂとに対して上記複数の永久磁石１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられている点は、上記第３実施例の場合と同じである。
この第５実施例の上記以外の構成については、上記第４実施例と実質的に同じであるから、それらの同一構成部分に第４実施例と同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４０】
なお、上記各実施例で使用されている円筒形の永久磁石１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、何れも完全一体形のものであるが、それらは複数の磁石片に分割されていても良い。図１２には、このような分割形の永久磁石の一つの例が示されている。この永久磁石１５（又は１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）は、円弧状の断面形状を有する３つの磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなっていて、これらの磁石片を組み合わせることによって円筒形に形成されている。しかし、永久磁石は２つ又は４つ以上の磁石片に分割することもできる。また、各磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃを円筒形に組み合わせる場合、それらは接着剤等によって一体に接合しても良いが、非接合のままでも良い。さらに、上記各磁石片は、円筒を等分割したものであっても、不等分割したものであっても構わない。
あるいは、上記各磁石片１５ａ，１５ｂ，１５ｃの円弧の長さを、円周を分割した場合よりは若干短く形成し、これらの各磁石片を、相互間に若干の間隔を保って円筒状に配設しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るリニア式電磁アクチュエータの第１実施例を原理的に示す断面図である。
【図２】図１の電磁アクチュエータの磁気等価回路図である。
【図３】図２の磁気等価回路の非通電状態を示す回路図である。
【図４】図３の回路図を簡略化して示す回路図である。
【図５】図２の磁気等価回路の通電状態を示す回路図である。
【図６】図５の回路図を簡略化して示す回路図である。
【図７】本発明に係るリニア式電磁アクチュエータの第２実施例を原理的に示す断面図である。
【図８】本発明に係るリニア式電磁アクチュエータの第３実施例を原理的に示す断面図である。
【図９】図８の電磁アクチュエータの磁気等価回路図である。
【図１０】本発明に係るリニア式電磁アクチュエータの第４実施例を原理的に示す断面図である。
【図１１】本発明に係るリニア式電磁アクチュエータの第５実施例を原理的に示す断面図である。
【図１２】永久磁石の異なる構造例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ      電磁アクチュエータ
４      可動体
１０      固定コア
１０ａ，１０ｂ      極歯
１１      励磁コイル
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ      永久磁石
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ      磁石片
１６      可動コア
１６ｃ      凹溝
ｇ      空隙
【図１】
2005150305.tif 000003
【図２】
2005150305.tif 000004
【図３】
2005150305.tif 000005
【図４】
2005150305.tif 000006
【図５】
2005150305.tif 000007
【図６】
2005150305.tif 000008
【図７】
2005150305.tif 000009
【図８】
2005150305.tif 000010
【図９】
2005150305.tif 000011
【図１０】
2005150305.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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