(57)【要約】【課題】無音で作動し、初期駆動力が大きく、通電制御により負荷を往復動して駆動するリニヤ駆動装置を得ることが目的である。【解決手段】円筒状の外筺の内側に外周が固定された円環状の磁性体固定子と、該固定子の内側に突出した２個の磁極ならびにその励磁コイルとにより構成された第１の固定子と、第１の固定子より所定距離だけ離間して外筐内側に外周が固定された第１の固定子と同じ構成の第２の固定子と、外筺の軸受により左右に滑動できる磁性体円柱と、該磁性体円柱に同軸で設けられた径の大きい所定の巾の２個１組で構成された２組の磁性体円柱と、第１，第２の固定子のそれぞれの２個の磁極内側面と２組の磁性体円柱の外側面を空隙を介して対向した構成となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に左右に移動できるように外筺の軸受により支持された作動子となる磁性体円柱と、該円柱と同軸で所定の離間距離で固定された所定の幅で該円柱より径の大きい第１，第２，第３，第４の磁性体円柱と、外筺内周に外側が固定された幅と離間距離が第１，第２の磁性体円柱と等しくされた円環状の第１，第２の磁極を備えるとともに第１，第２の磁極の外周にそれ等の磁路となる磁性体を備え、第１，第２の磁極の間の円環状の空隙に第１の励磁コイルを装着した第１の固定子と、外筺内周に外側が固定された幅と離間距離が第３，第４の磁性体円柱と等しくされた円環状の第３，第４の磁極を備えるとともに第３，第４の磁極の外周にそれ等の磁路となる磁性体を備え、第３，第４の磁極の間の円環状の空隙に第２の励磁コイルを装着した第２の固定子と、第１，第２の磁性体円柱の外周と第１，第２の磁極の内周を微少な空隙を介して対向するとともに、第１，第２の磁性体円柱の端部と第１，第２の磁極の端部が対向し、第３，第４の磁性体円柱の外周と第３，第４の磁極の内周の対向部が合致する位置で作動子を保持する手段と、第１の励磁コイルに通電することにより第１，第２の磁性体円柱がそれぞれ第１，第２の磁極に吸引されて往動し、第２の励磁コイルに通電することにより第３，第４の磁性体円柱がそれぞれ第３，第４の磁極に吸引されて復動して作動子を軸方向に往復して駆動し、作動子に連設された負荷を往復して駆動するように構成されたことを特徴とするリニヤ往復駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】機械装置の部材を設定ストロークだけ、通電制御により往復動させる手段として利用される。
【背景技術】
【０００２】同じ目的を達する為に電磁プランジヤがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】従来周知の手段である電磁プランジヤは次に述べる２つの解決すべき課題となる問題点がある。第１の課題  作動時に大きい衝激音を発生する。第２の課題  最も出力の必要とする初期に最も力が小さく、動作の終了点で最も力が大きくなる不都合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】軸方向に左右に移動できるように外筺の軸受により支持された作動子となる磁性体円柱と、該円柱と同軸で所定の離間距離で固定された所定の幅で該円柱より径の大きい第１，第２，第３，第４の磁性体円柱と、外筺内周に外側が固定された幅と離間距離が第１，第２の磁性体円柱と等しくされた円環状の第１，第２の磁極を備えるとともに第１，第２の磁極の外周にそれ等の磁路となる磁性体を備え、第１，第２の磁極の間の円環状の空隙に第１の励磁コイルを装着した第１の固定子と、外筺内周に外側が固定された幅と離間距離が第３，第４の磁性体円柱と等しくされた円環状の第３，第４の磁極を備えるとともに第３，第４の磁極の外周にそれ等の磁路となる磁性体を備え、第３，第４の磁極の間の円環状の空隙に第２の励磁コイルを装着した第２の固定子と、第１，第２の磁性体円柱の外周と第１，第２の磁極の内周を微少な空隙を介して対向するとともに、第１，第２の磁性体円柱の端部と第１，第２の磁極の端部が対向し、第３，第４の磁性体円柱の外周と第３，第４の磁極の内周の対向部が合致する位置で作動子を保持する手段と、第１の励磁コイルに通電することにより第１，第２の磁性体円柱がそれぞれ第１，第２の磁極に吸引されて往動し、第２の励磁コイルに通電することにより第３，第４の磁性体円柱がそれぞれ第３，第４の磁極に吸引されて復動して作動子を軸方向に往復して駆動し、作動子に連設された負荷を往復して駆動するように構成されたものである。
【発明の効果】
【０００５】無音で負荷の往復駆動を行なうことができ、初期の駆動力が大きく、その後の駆動力の低下の少ないリニヤ駆動装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明装置の側面図
【図２】本発明装置の横断面図
【図３】固定子と励磁コイルと作動子の説明図
【図４】作動子の移動距離と吸引力のグラフ
【図５】磁極に発生する磁束と吸引力の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００７】第１の励磁コイルに通電することにより、第１，第２の磁極を励磁して第１，第２の磁性体円柱を吸引して作動子を往動し、第３，第４の磁極を第２の励磁コイルに通電することにより励磁して第３，第４の磁性体円柱を吸引して作動子を復動して作動子に連設する負荷を往復してリニヤに駆動する。前記した動作中に機械音を発生することがなく、初期の吸引力が大きくなる特長がある。
【実施例】
【０００８】図１以降について本発明の詳細を説明する。各図面の同一記号のものは同じ作用をする部材なので、その重複した説明は省略する。図１は外観を示す図である。円柱状の外筺となる記号２の左右には側板３ａ，３ｂが固着され、作動子１が左右に駆動され、作動子１の左端には図示しない負荷が連設されている。図２は図１の横断面図で或る。図２において、円筒形の外筺２の両側には、側板３ａ，３ｂが嵌着され、側板３ａ，３ｂの中央部には軸受となる円孔６ａ，６ｂが設けられる。円孔６ａ，６ｂには作動子となる軟鋼製の円柱１が左右に滑動できるように支持される。【０００９】円柱１には切削加工により作られた軟鋼製の径の大きい同軸の円柱１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが付設される。各円柱の幅は等しく所定の巾とされ、円柱１ａ，１ｂと円柱１ｃ，１ｄのそれぞれの離間距離は等しく、円柱の幅より所定値だけ大きくされている。外筺２ａの内側は軟鋼製の円環４ａ，４ｂの外周が嵌着され、円環４ａ，４ｂの内側の円環状の空孔には円環状に巻かれた励磁コイル５ａ，５ｂが装着される。励磁コイル５ａ，５ｂに通電すると、円環４ａ，４ｂの両側はＮ，Ｓ磁極に励磁されてＮ，Ｓの磁極となる。【００１０】円環４ａ，４ｂの両側の磁極幅は円柱１ａ，１ｂ及び円柱１ｃ，１ｄの幅と等しくされ、又Ｎ，Ｓ磁極の離間距離も対応する円柱の離間距離と等しく構成される。円柱１ｃ，１ｄの外側と円環４ｂの磁極の内側は空隙（０．２ミリメートル）を介して対向し、図示の相対位置となっている。円柱１ａ，１ｂの右端と円環４ａの磁極の左端とは図示のように僅かの距離だけ重畳するように、又このときに円環４ｂの磁極は円柱１ｃ，１ｄと完全に重畳するように構成されている。【００１１】励磁コイル５ａに通電すると、円環４ａの磁極により円柱１ａ，１ｂは右方に吸引されて移動し、円柱１ａ，１ｂと円環４ａの磁極が完全に重畳した位置で停止する。従って円柱１の左端に連設した負荷Ｂは円柱１ａ，１ｂの幅だけ直線的に駆動される。このときに、円環４ｂの磁極の右端と円柱１ｃ，１ｂの左端は僅かな距離だけ重畳して停止する。次に励磁コイル５ｂに通電すると、円環４ｂの磁極に円柱１ｃ，１ｄが吸引されて円柱１はその幅だけ左方に移動し、円柱１ｃ，１ｄの幅だけ円柱１を駆動して停止する。従って負荷Ｂも円柱１ｃ，１ｄの幅だけ左方に駆動される。【００１２】上述した説明より理解されるように、励磁コイル５ａ，５ｂを交互に通電することにより、負荷Ｂは左右に所定の距離だけ直線的（リニヤ）に駆動される。円柱１，円柱１ａ，円環４ｂ，円環１ｂにより磁路が閉じられているので、励磁コイル５ａによる磁束は大きくなり、負荷Ｂの駆動力が大きくなる作用効果がある。図４のグラフは負荷駆動力のグラフでよこ軸は作動子となる円柱１の移動距離、たて軸は吸引力である。周知の電磁プランジヤでは、曲線７で示すように初期の吸引力が小さく、終了時の吸引力が最大となる。本発明装置では、曲線８で示すように初期の吸引力が大きく、次に漸減する。従って大きい負荷の駆動を行なうことができる特徴がある。上述した作用を図５について説明する。図５において、円環４ａの磁極、円柱１ａは断面を示し、対向部には矢印の磁力線９ａ，９ｂ，９ｃが発生する。このとき円環４ａの磁極はＮ極に励磁され、円柱１ａは磁気誘導によりＳ極に励磁される。対向部の磁力線９ａは矢印Ａ方向の吸引力に余り影響がないが、矢印９ｂ，９ｃの磁力線により矢印Ａ方向の吸引力が得られる。矢印９ａの磁力線による吸引力は励磁コイルの電流の２乗に比例し、矢印９ｂ，９ｃの磁力線による吸引力は電流の１乗に比例する。又空隙長が０．１ミリメートル以下となると、矢印９ａの磁力線は対向面に垂直となり吸引力が消失するので、図４のグラフの曲線８に示すように初期の吸引力が大きく平坦な吸引力となる特徴がある。【００１３】図３は励磁コイル５ａ，５ｂの装着手段を示すもので、励磁コイル５ａを例として示してある。円環（軟鋼製）４ａは記号１１ａで示すように左右に分割されている。点線で示す円環状に捲回された励磁コイル５ａを左右より挟持して、空孔１１ｂより励磁コイル５ａの端子を導出し、この導出線を図２の側板３ａに設けた空孔より外部に導出して構成する。上述した円環４ａを外筺２の内側に嵌入して、図２の位置で固定する。円環４ｂも同じ手段で作り外筺２の内側に嵌入して図２の位置で固定する。以上の説明より理解されるように、励磁コイル５ａ，５ｂの通電の制御により負荷の直線的な往復駆動を無音で、しかも初期の駆動力の大きいモードで行なうことができる特徴がある。
【符号の説明】
【００１４】１  円柱状の磁性体作動子
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  磁性体円柱
５ａ，５ｂ  励磁コイル
４ａ，４ｂ  円環状の軟鋼製固定子
２  円筒状の外筺
３ａ，３ｂ  側板
Ｂ  負荷
６ａ，６ｂ  円形の軸受
１１ａ  固定子４ａの接合部
１１ｂ  導出線の通る空孔
９ａ，９ｂ，９ｃ  磁力線
７，８  吸引力の曲線
【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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