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JPH07123682A - Cylindrical linear actuator - Google Patents

Cylindrical linear actuator

Info

Publication number
JPH07123682A
JPH07123682A JP28628293A JP28628293A JPH07123682A JP H07123682 A JPH07123682 A JP H07123682A JP 28628293 A JP28628293 A JP 28628293A JP 28628293 A JP28628293 A JP 28628293A JP H07123682 A JPH07123682 A JP H07123682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
cylindrical
linear actuator
mover
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28628293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Moriki
優一 森木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP28628293A priority Critical patent/JPH07123682A/en
Publication of JPH07123682A publication Critical patent/JPH07123682A/en
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Abstract

PURPOSE:To restrict the circumferential move of a movable piece which constitutes a cylindrical linear actuator. CONSTITUTION:A stator 2, composed of a center yoke 4 and a side yoke 6 each in cylindrical shape and a first permanent magnet 5, and a movable piece 3, which are composed of a winding 9, a winding retaining member 10, and a second permanent magnet each in cylindrical shape, are constituted in the shape of a coaxial cylinder so that the magnetic field made by the first permanent magnet 5 and the magnetic field made by the second permanent magnet 7 may be constituted at least one each a specified interval apart severally in circumferential direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可動部の外力による円
周方向の変移を、抑制する保持力を有する円筒状リニア
・アクチュエータに関するものであり、ハンドリング装
置、キャッチング装置、検査装置(各種コンタクトプロ
ーブ類)、光学装置(各種ミラー類、各種レンズ類)お
よび検出装置(各種センサ類)等の全体あるいは一部の
駆動の用に供されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical linear actuator having a holding force for suppressing the circumferential displacement of a movable part due to an external force, and it relates to a handling device, a catching device, an inspection device (various contacts). Probes), optical devices (various mirrors, various lenses), detection devices (various sensors), etc. are used for driving all or part of them.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の円筒状リニア・アクチュエータの
構造と動作を、図1および図2に示す一例に基づいて説
明する。
2. Description of the Related Art The structure and operation of a conventional cylindrical linear actuator will be described based on an example shown in FIGS.

【0003】図1は、従来の円筒状リニア・アクチュエ
ータの構造説明を目的とした斜視断面図であり、円筒状
リニア・アクチュエータは、それぞれ円筒状を成す固定
子2および可動子3により同軸円筒状に構成される。
FIG. 1 is a perspective sectional view for the purpose of explaining the structure of a conventional cylindrical linear actuator. The cylindrical linear actuator comprises a stator 2 and a mover 3 each of which has a cylindrical shape. Is composed of.

【0004】固定子2は、円筒状を成すセンタ・ヨーク
4と、センタ・ヨーク4の周囲に所定の間隔を隔て同軸
円筒状に配置される円筒状を成すサイド・ヨーク6と、
サイド・ヨーク6の内側円筒面に固着される円筒状を成
す第1の永久磁石5とにより構成され、所定の間隙を隔
て対向するセンタ・ヨーク4の外側円筒面と第1の永久
磁石5の内側円筒面とが形成する円筒状空隙8を介して
固定磁気回路を形成する。
The stator 2 has a cylindrical center yoke 4, and a cylindrical side yoke 6 arranged around the center yoke 4 in a coaxial cylindrical shape at a predetermined interval.
The first permanent magnet 5 is formed of a cylindrical first permanent magnet 5 fixed to the inner cylindrical surface of the side yoke 6. The outer cylindrical surface of the center yoke 4 and the first permanent magnet 5 are opposed to each other with a predetermined gap. A fixed magnetic circuit is formed through a cylindrical void 8 formed by the inner cylindrical surface.

【0005】可動子3は、円筒状空隙8内を内側にセン
タ・ヨーク4の一部を収納して軸方向に円滑に移動し得
る構造を有し、それぞれ円筒状を成す巻線9および巻線
保持部材10により同軸円筒状に構成され、巻線9の端
末部は、巻線保持部材10の一部に装着される端子11
に電気的に接続される。
The mover 3 has a structure in which a part of the center yoke 4 is housed inside the cylindrical void 8 and can move smoothly in the axial direction. The winding 9 and the winding are respectively cylindrical. The wire holding member 10 is formed into a coaxial cylindrical shape, and a terminal portion of the winding 9 has a terminal 11 attached to a part of the winding holding member 10.
Electrically connected to.

【0006】図2は、図1に示す従来の円筒状リニア・
アクチュエータの磁束の構成説明を目的とした断面図で
あり、同軸円筒状に配置された固定子2と可動子3との
断面を示すものである。
FIG. 2 shows the conventional cylindrical linear type shown in FIG.
It is a sectional view for the purpose of explaining the configuration of the magnetic flux of the actuator, and shows a section of a stator 2 and a mover 3 which are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0007】第1の永久磁石5は、センタ・ヨーク4の
外側円筒面にS極の極性を有する磁極面が所定の間隙を
隔て対向するように、サイド・ヨーク6の内側円筒面に
固着され、固定子2と可動子3との間には、第1の永久
磁石5のN極の極性を有する磁極面よりサイド・ヨーク
6、センタ・ヨーク4および第1の永久磁石5のS極の
極性を有する磁極面へと磁束Φaが矢印の方向に流れ円
周方向に連続した閉磁路を形成する。即ち、円筒状空隙
8内には、センタ・ヨーク4の外側円筒面より第1の永
久磁石5の内側円筒面に向かう方向性を有する磁界が形
成される。
The first permanent magnet 5 is fixed to the inner cylindrical surface of the side yoke 6 so that the magnetic pole surface having the polarity of the S pole faces the outer cylindrical surface of the center yoke 4 with a predetermined gap. Between the stator 2 and the mover 3, the side yoke 6, the center yoke 4, and the S pole of the first permanent magnet 5 are arranged closer to each other than the magnetic pole surface having the polarity of the N pole of the first permanent magnet 5. The magnetic flux Φa flows in the direction of the arrow to the magnetic pole surface having the polarity, forming a closed magnetic path continuous in the circumferential direction. That is, a magnetic field having a directivity from the outer cylindrical surface of the center yoke 4 toward the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 5 is formed in the cylindrical void 8.

【0008】巻線9に図2に示す方向に所定の大きさを
有する電流を端子11を介して流すと、Bil則に従い
可動子3は矢印A方向に移動し、巻線9に前記電流と異
なる方向に所定の大きさを有する電流を端子11を介し
て流すと、可動子3は矢印B方向に移動する。
When a current having a predetermined magnitude is applied to the winding 9 through the terminal 11 in the direction shown in FIG. 2, the mover 3 moves in the direction of arrow A according to the Bil's rule, and the current is applied to the winding 9. When currents having a predetermined magnitude in different directions are passed through the terminal 11, the mover 3 moves in the arrow B direction.

【0009】図1および図2に示す従来の円筒状リニア
・アクチュエータは、機械加工および組み立て調整の容
易さ、効率の高さ、変位(振幅)および速度(振動数)
の制御の容易さから、高推力、高速度および少変位を必
要とする負荷の駆動源として、更に、各種振動装置の振
動発生源として広く利用されている。しかし、可動部を
軸方向に円滑に摺動させる軸受装置に、可動部の外力に
よる円周方向の変移を防ぐ機能を与える必要があり、軸
受機構の複雑化および軸受装置の高級化を来すものであ
った。
The conventional cylindrical linear actuator shown in FIGS. 1 and 2 is easy to machine and assemble, has high efficiency, displacement (amplitude) and velocity (frequency).
Because of its ease of control, it is widely used as a drive source for loads that require high thrust, high speed and small displacement, and as a vibration source for various vibration devices. However, it is necessary to provide a bearing device that smoothly slides the movable part in the axial direction with a function to prevent the displacement in the circumferential direction due to the external force of the movable part, which complicates the bearing mechanism and increases the quality of the bearing device. It was a thing.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、円筒状リニア・アクチュエータの可動部が円周方
向に自由に変動する点である。
The problem to be solved is that the movable part of the cylindrical linear actuator freely changes in the circumferential direction.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の円筒状リニア・
アクチュエータは、前記問題点を解決するために、図1
に示す従来の円筒状リニア・アクチュエータの固定子2
を構成する第1の永久磁石5が円筒状空隙8内に半径方
向に形成する磁界を、円周方向に所定の間隔を隔て少な
くとも一つ以上形成されるように第1の永久磁石5を配
置し、更に、可動子3の一部に、第1の永久磁石5の形
成する磁界と同じ方向性を有する磁界が、円周方向に所
定の間隔を隔て少なくとも一つ以上形成されるように、
少なくとも一つ以上の第2の永久磁石を装着させること
により、可動子に円周方向の変動を規制すべく保持力を
発生させる構成としている。
[Means for Solving the Problems] The cylindrical linear device of the present invention
In order to solve the above problems, the actuator has a structure shown in FIG.
The stator 2 of the conventional cylindrical linear actuator shown in
The first permanent magnets 5 are arranged so that at least one or more magnetic fields formed by the first permanent magnets 5 constituting the above in the cylindrical space 8 in the radial direction are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, further, at least one magnetic field having the same directionality as the magnetic field formed by the first permanent magnet 5 is formed in a part of the mover 3 at a predetermined interval in the circumferential direction,
By attaching at least one or more second permanent magnets, a holding force is generated in the mover in order to regulate the circumferential fluctuation.

【0012】[0012]

【作用】本発明の円筒状リニア・アクチュエータの作用
を、図3および図4に示す動作原理説明図に基づいて説
明する。
The operation of the cylindrical linear actuator of the present invention will be described with reference to the operation principle explanatory diagrams shown in FIGS.

【0013】図3は、動作原理の説明を目的とした永久
磁石の配置図であり、底辺の長さaおよび高さbの矩形
状を成す平板状永久磁石20a、20bと、底辺の長さ
aおよび高さdの矩形状を成す平板状永久磁石21との
配置を示すものである。
FIG. 3 is a layout view of permanent magnets for the purpose of explaining the principle of operation. The permanent magnets 20a and 20b are rectangular flat plates having a length a and a height b of the bottom side, and the length of the bottom side. It shows an arrangement with a flat plate-shaped permanent magnet 21 having a rectangular shape of a and height d.

【0014】平板状永久磁石20aと平板状永久磁石2
0bとは、間隔cを隔てそれぞれ異なる極性を有する磁
極面を対向させ設置され、平板状永久磁石21は、平板
状永久磁石20aおよび平板状永久磁石20bのそれぞ
れ対向する磁極面が形成する空間内を、矢印C方向ある
いは矢印D方向に自由に移動し得るように、それぞれ対
向する平板状永久磁石21の磁極面と平板状永久磁石2
0aの磁極面および平板状永久磁石21の磁極面と平板
状永久磁石20bの磁極面が、それぞれ異なる極性を有
するように配置される。
The plate-shaped permanent magnet 20a and the plate-shaped permanent magnet 2
0b is installed with the magnetic pole surfaces having different polarities facing each other with a space c therebetween, and the flat plate-shaped permanent magnet 21 is located in the space formed by the facing magnetic pole surfaces of the flat plate-shaped permanent magnet 20a and the flat plate-shaped permanent magnet 20b. So that they can move freely in the direction of arrow C or in the direction of arrow D, the magnetic pole faces of the flat plate-like permanent magnet 21 and the flat plate-like permanent magnet 2 facing each other.
The magnetic pole surface of 0a, the magnetic pole surface of the flat plate-shaped permanent magnet 21 and the magnetic pole surface of the flat plate-shaped permanent magnet 20b are arranged so as to have different polarities.

【0015】図4(a)ないし図4(c)は、動作原理
の説明を目的とした図3のe−e断面図であり、平板状
永久磁石20aと斜線で示す平板状永久磁石21との配
置を示すものである。
FIGS. 4 (a) to 4 (c) are sectional views taken along the line ee of FIG. 3 for the purpose of explaining the principle of operation. The plate-shaped permanent magnet 20a and the plate-shaped permanent magnet 21 shown by hatching are shown in FIG. It shows the arrangement of.

【0016】平板状永久磁石21を図4(a)に示す位
置より図4(b)に示す位置に所定距離移動させると、
平板状永久磁石21には、平板状永久磁石20aと平板
状永久磁石20bとの間に形成される磁界と平板状永久
磁石21が形成する磁界との間に矢印の方向に吸引力F
aが作用する。即ち、平板状永久磁石21には、平板状
永久磁石20aと平板状永久磁石20bとの間に形成さ
れる磁界内の図4(a)に示す位置に留まろうとする保
持力が作用する。
When the flat plate-shaped permanent magnet 21 is moved from the position shown in FIG. 4A to the position shown in FIG. 4B by a predetermined distance,
The flat plate permanent magnet 21 has an attractive force F in the direction of the arrow between the magnetic field formed between the flat plate permanent magnet 20a and the flat plate permanent magnet 20b and the magnetic field formed by the flat plate permanent magnet 21.
a acts. That is, a holding force is applied to the flat plate-shaped permanent magnet 21 so as to stay at the position shown in FIG. 4A in the magnetic field formed between the flat plate-shaped permanent magnet 20a and the flat plate-shaped permanent magnet 20b.

【0017】平板状永久磁石21を図4(a)に示す位
置より図4(c)に示す位置に所定距離移動させると、
平板状永久磁石21には、平板状永久磁石20aと平板
状永久磁石20bとの間に形成される磁界と平板状永久
磁石21が形成する磁界との間に矢印の方向に吸引力F
bが作用する。即ち、平板状永久磁石21には、平板状
永久磁石20aと平板状永久磁石20bとの間に形成さ
れる磁界内の図4(a)に示す位置に留まろうとする保
持力が作用する。
When the flat plate-shaped permanent magnet 21 is moved from the position shown in FIG. 4A to the position shown in FIG. 4C by a predetermined distance,
The flat plate permanent magnet 21 has an attractive force F in the direction of the arrow between the magnetic field formed between the flat plate permanent magnet 20a and the flat plate permanent magnet 20b and the magnetic field formed by the flat plate permanent magnet 21.
b acts. That is, a holding force is applied to the flat plate-shaped permanent magnet 21 so as to stay at the position shown in FIG. 4A in the magnetic field formed between the flat plate-shaped permanent magnet 20a and the flat plate-shaped permanent magnet 20b.

【0018】同様に、平板状永久磁石21を図4(a)
に示す位置より平板状永久磁石20aの高さb方向に移
動させた位置に設置した際にも、平板状永久磁石21に
は、平板状永久磁石20aと平板状永久磁石20bとの
間に形成される磁界内に留まろうとする保持力が作用す
る。
Similarly, the flat plate-shaped permanent magnet 21 is shown in FIG.
Even when the plate-shaped permanent magnet 20a is installed at a position moved in the height b direction from the position shown in FIG. 5, the plate-shaped permanent magnet 21 is formed between the plate-shaped permanent magnet 20a and the plate-shaped permanent magnet 20b. The holding force acts to stay in the applied magnetic field.

【0019】本発明の円筒状リニア・アクチュエータ
は、図3および図4に示す平板状永久磁石20a、平板
状永久磁石20bおよび平板状永久磁石21を円筒状に
構成したものであり、円筒状に構成された平板状永久磁
石20aと円筒状に構成された平板状永久磁石20bと
の間に形成される磁界内に、円筒状に構成された平板状
永久磁石21と円筒状に構成された巻線とを配置し、B
il則に従い巻線に流れる電流と磁界との間に作用する
力を、円筒状に構成された平板状永久磁石21と円筒状
に構成された巻線とを矢印C方向あるいは矢印D方向に
移動させる推力としたものである。
The cylindrical linear actuator of the present invention comprises the plate-shaped permanent magnet 20a, the plate-shaped permanent magnet 20b and the plate-shaped permanent magnet 21 shown in FIGS. 3 and 4, which are formed in a cylindrical shape. In the magnetic field formed between the flat-plate permanent magnet 20a configured and the flat-plate permanent magnet 20b configured in the cylindrical shape, the flat-plate permanent magnet 21 configured in the cylindrical shape and the winding configured in the cylindrical shape. Place the line and B
The force acting between the current flowing in the winding and the magnetic field according to the il law is moved in the arrow C direction or the arrow D direction between the cylindrical permanent magnet 21 and the cylindrical winding. It is the thrust to make it.

【0020】[0020]

【実施例】図5ないし図8に基づいて、本発明の円筒状
リニア・アクチュエータの第1の実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】図5は、本発明の円筒状リニア・アクチュ
エータの第1の実施例および第2の実施例を示す斜視断
面図であり、円筒状リニア・アクチュエータは、それぞ
れ円筒状を成す固定子2と可動子3とを主に同軸円筒状
に構成される。
FIG. 5 is a perspective sectional view showing the first and second embodiments of the cylindrical linear actuator of the present invention. The cylindrical linear actuator is a stator 2 having a cylindrical shape. And the mover 3 are mainly configured in a coaxial cylindrical shape.

【0022】固定子2は、円筒状を成すセンタ・ヨーク
4と、センタ・ヨーク4の周囲に所定の間隔を隔てそれ
ぞれ同軸円筒状に配置される円筒状を成すサイド・ヨー
ク6と、サイド・ヨーク6の内側円筒面に固着される円
筒状を成す第1の永久磁石5とにより構成され、所定の
間隙を隔て対向するセンタ・ヨーク4の外側円筒面と第
1の永久磁石5の内側円筒面とが軸方向に形成する円筒
状空隙8を介して固定磁気回路を形成する。
The stator 2 includes a center yoke 4 having a cylindrical shape, side yokes 6 having a cylindrical shape arranged coaxially around the center yoke 4 at predetermined intervals, and side yokes. An outer cylinder surface of the center yoke 4 and an inner cylinder of the first permanent magnet 5, which are formed of a cylindrical first permanent magnet 5 fixed to the inner cylindrical surface of the yoke 6 and face each other with a predetermined gap. A fixed magnetic circuit is formed through a cylindrical void 8 formed by the plane and the axial direction.

【0023】可動子3は、円筒状空隙8内を内部にセン
タ・ヨーク4を収納して軸方向に円滑に移動し得る構造
を有し、円筒状を成す巻線保持部材10と、巻線保持部
材10の外側円筒面の一部に装着される円筒状を成す巻
線9と、巻線保持部材10の内側円筒面の一部に固着さ
れる円筒状を成す第2の永久磁石7とにより同軸円筒状
に構成される。
The mover 3 has a structure in which the center yoke 4 is housed inside the cylindrical void 8 and can be smoothly moved in the axial direction. The winding holding member 10 has a cylindrical shape, and the winding. A cylindrical winding 9 mounted on a part of the outer cylindrical surface of the holding member 10, and a cylindrical second permanent magnet 7 fixed to a part of the inner cylindrical surface of the winding holding member 10. Is formed into a coaxial cylindrical shape.

【0024】巻線保持部材10の内側円筒面の一部に
は、可動子3をセンタ・ヨーク4の外側円筒面および第
1の永久磁石5の内側円筒面に対して所定の間隙を隔
て、円筒状空隙8内を円滑に軸方向に移動させる目的を
もって円筒状を成す一対の軸受15が装着される。巻線
9の端末部は、巻線保持部材10の一部に装着される端
子11に電気的に接続される。
On a part of the inner cylindrical surface of the winding holding member 10, the mover 3 is separated from the outer cylindrical surface of the center yoke 4 and the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 5 by a predetermined gap. A pair of cylindrical bearings 15 is mounted for the purpose of smoothly moving in the cylindrical space 8 in the axial direction. A terminal portion of the winding 9 is electrically connected to a terminal 11 mounted on a part of the winding holding member 10.

【0025】センタ・ヨーク4およびサイド・ヨーク6
は、優れた磁気特性を有する各種磁性材料により形成さ
れ、必要に応じては、磁気特性を向上させるために熱処
理が施される。
Center yoke 4 and side yoke 6
Is formed of various magnetic materials having excellent magnetic properties, and if necessary, heat treatment is performed to improve the magnetic properties.

【0026】巻線保持部材10は、所定の機械的強度を
有する各種合成樹脂により形成され、軸受15は、各種
含油軸受材料あるいは潤滑性を有する各種固体軸受材料
を主に円筒状に形成される。軸受15の内側円筒面は、
センタ・ヨーク4の外側円筒面を円滑に摺動する構造を
有するものであり、一般に軸受15は、PPS等の接触
抵抗の小さな合成樹脂により巻線保持部材10と一体に
形成され得るものである。
The winding holding member 10 is made of various synthetic resins having a predetermined mechanical strength, and the bearing 15 is mainly made of various oil-impregnated bearing materials or various solid bearing materials having lubricity in a cylindrical shape. . The inner cylindrical surface of the bearing 15 is
The bearing 15 has a structure that smoothly slides on the outer cylindrical surface of the center yoke 4. Generally, the bearing 15 can be integrally formed with the winding holding member 10 by a synthetic resin having a small contact resistance such as PPS. .

【0027】図6は、図5に示す本発明の円筒状リニア
・アクチュエータの第1の実施例の第1の永久磁石5の
構成を示す斜視図である。固定子2を構成する第1の永
久磁石5は、非磁性材料により形成されるスペーサ12
aを介して永久磁石片5aにより円筒状に構成され、第
1の永久磁石5の外側円筒面を構成する永久磁石片5a
の磁極面は、それぞれ同一の極性を有するように構成さ
れる。一般に、第1の永久磁石5は、各種永久磁石材料
を円筒状に形成し、永久磁石片5aの部分をラジアル方
向に着磁して構成され得るものである。
FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the first permanent magnet 5 of the first embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The first permanent magnet 5 constituting the stator 2 is a spacer 12 made of a non-magnetic material.
The permanent magnet piece 5a which is formed into a cylindrical shape by the permanent magnet piece 5a via a and constitutes the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 5.
The magnetic pole faces of are configured to have the same polarity. In general, the first permanent magnet 5 can be formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape and magnetizing the portion of the permanent magnet piece 5a in the radial direction.

【0028】図7は、図5に示す本発明の円筒状リニア
・アクチュエータの第1の実施例の第2の永久磁石7の
構成を示す斜視図であり、可動子3を構成する第2の永
久磁石7は、非磁性材料により形成されるスペーサ13
aを介して永久磁石片7aにより円筒状に構成され、第
2の永久磁石7の外側円筒面を構成する永久磁石片7a
の磁極面は、それぞれ同一の極性を有するように構成さ
れる。一般に、第2の永久磁石7は、各種永久磁石材料
を円筒状に形成し、永久磁石片7aの部分をラジアル方
向に着磁して構成され得るものである。
FIG. 7 is a perspective view showing the structure of the second permanent magnet 7 of the first embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The permanent magnet 7 is a spacer 13 made of a non-magnetic material.
The permanent magnet piece 7a is formed in a cylindrical shape by the permanent magnet piece 7a via a and forms the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7.
The magnetic pole faces of are configured to have the same polarity. In general, the second permanent magnet 7 can be formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape and magnetizing the permanent magnet piece 7a in the radial direction.

【0029】第1の永久磁石5の内側円筒面を構成する
永久磁石片5aの磁極面と、第2の永久磁石7の外側円
筒面を構成する永久磁石片7aの磁極面とは、それぞれ
異なる極性を有するように構成され、端子11を介して
巻線9に所定の極性を有する直流電圧を印加すると、可
動子3は、固定子2が形成する円筒状空隙8内を軸受1
5を介して矢印E方向に移動し、異なる極性を有する直
流電圧を端子11を介して巻線9に印加すると、可動子
3は、固定子2が形成する円筒状空隙8内を軸受15を
介して矢印F方向に移動する。
The magnetic pole surface of the permanent magnet piece 5a forming the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 5 and the magnetic pole surface of the permanent magnet piece 7a forming the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7 are different from each other. When a direct current voltage having a predetermined polarity is applied to the winding 9 via the terminal 11, the mover 3 moves the bearing 1 in the cylindrical space 8 formed by the stator 2.
When a DC voltage having a different polarity is applied to the winding 9 via the terminal 11, the mover 3 moves the bearing 15 inside the cylindrical void 8 formed by the stator 2. To move in the direction of arrow F.

【0030】図8は、図5に示す本発明の円筒状リニア
・アクチュエータの第1の実施例の第1の永久磁石5と
第2の永久磁石7の配置を示すものである。前述のよう
に永久磁石片5aと永久磁石片7aとは、それぞれ所定
の角度θaをもって形成されるスペーサ12a、13a
と共に同軸円筒状に配置される。
FIG. 8 shows the arrangement of the first permanent magnets 5 and the second permanent magnets 7 of the first embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. As described above, the permanent magnet piece 5a and the permanent magnet piece 7a are formed by the spacers 12a and 13a formed at a predetermined angle θa.
And are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0031】可動子3を構成する永久磁石片7aには、
固定子2を構成する永久磁石片5aとセンタ・ヨーク4
とが形成する磁界内に留まろうとする円周方向の力が作
用する。即ち、可動子3を構成する第2の永久磁石に
は、矢印G方向あるいは矢印H方向への回転を妨げるよ
うに保持力が作用し、可動子3の矢印G方向あるいは矢
印H方向への変移を防止する。
The permanent magnet piece 7a forming the mover 3 includes
Permanent magnet piece 5a and center yoke 4 which constitute the stator 2
A circumferential force acts to stay in the magnetic field formed by and. That is, a holding force acts on the second permanent magnet that constitutes the mover 3 so as to prevent rotation in the arrow G direction or the arrow H direction, and the mover 3 moves in the arrow G direction or the arrow H direction. Prevent.

【0032】図5、図9および図10に基づいて、本発
明の円筒状リニア・アクチュエータの第2の実施例を説
明する。
A second embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 9 and 10.

【0033】図9は、図5に示す本発明の円筒状リニア
・アクチュエータの第2の実施例の第1の永久磁石5の
構成を示す斜視図である。固定子2を構成する第1の永
久磁石5は、非磁性材料により形成されるスペーサ12
a、12b、12c、12dを介して永久磁石片5a、
5b、5c、5dにより円筒状に構成され、第1の永久
磁石5の外側円筒面を構成する永久磁石片5a、5b、
5c、5dの磁極面は、それぞれ同一の極性を有するよ
うに構成される。一般に、第1の永久磁石5は、各種永
久磁石材料を円筒状に形成し、永久磁石片5a、5b、
5c、5dの部分をラジアル方向に着磁して構成され得
るものである。
FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the first permanent magnet 5 of the second embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The first permanent magnet 5 constituting the stator 2 is a spacer 12 made of a non-magnetic material.
a, 12b, 12c, 12d through the permanent magnet piece 5a,
The permanent magnet pieces 5a, 5b, which are cylindrically formed by 5b, 5c, 5d, and which form the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 5,
The magnetic pole surfaces 5c and 5d are configured to have the same polarity. Generally, the first permanent magnet 5 is formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape, and the permanent magnet pieces 5a, 5b,
The portions 5c and 5d can be magnetized in the radial direction.

【0034】図10は、図5に示す本発明の円筒状リニ
ア・アクチュエータの第2の実施例の第2の永久磁石7
の構成を示す斜視図である。可動子3を構成する第2の
永久磁石7は、非磁性材料により形成されるスペーサ1
3a、13b、13c、13dを介して永久磁石片7
a、7b、7c、7dにより円筒状に構成され、第2の
永久磁石7の外側円筒面を構成する永久磁石片7a、7
b、7c、7dの磁極面は、それぞれ同一の極性を有す
るように構成される。一般に、第2の永久磁石7は、各
種永久磁石材料を円筒状に形成し、永久磁石片7a、7
b、7c、7dの部分をラジアル方向に着磁して構成さ
れ得るものである。
FIG. 10 shows the second permanent magnet 7 of the second embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG.
It is a perspective view which shows the structure of. The second permanent magnet 7 forming the mover 3 is a spacer 1 made of a non-magnetic material.
Permanent magnet piece 7 through 3a, 13b, 13c, 13d
Permanent magnet pieces 7a, 7 which are cylindrically formed by a, 7b, 7c, 7d and form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7.
The magnetic pole surfaces b, 7c and 7d are configured to have the same polarity. Generally, the second permanent magnet 7 is formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape, and the permanent magnet pieces 7a, 7
The portions b, 7c, and 7d can be magnetized in the radial direction.

【0035】第1の永久磁石5の内側円筒面を構成する
永久磁石片5a、5b、5c、5dの磁極面と、第2の
永久磁石5の外側円筒面を構成する永久磁石片7a、7
b、7c、7dの磁極面とは、それぞれ異なる極性を有
するように構成される。
The magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 5a, 5b, 5c, 5d forming the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 5 and the permanent magnet pieces 7a, 7 forming the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 5.
The magnetic pole surfaces b, 7c, and 7d are configured to have different polarities.

【0036】図11ないし図13に基づいて、本発明の
円筒状リニア・アクチュエータの第3の実施例を説明す
る。
A third embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13.

【0037】図11は、本発明の円筒状リニア・アクチ
ュエータの第3の実施例を示す斜視断面図であり、円筒
状リニア・アクチュエータは、それぞれ円筒状を成す固
定子2と可動子3とを主に同軸円筒状に構成される。
FIG. 11 is a perspective sectional view showing a third embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention. The cylindrical linear actuator comprises a stator 2 and a mover 3 each having a cylindrical shape. It is mainly composed of a coaxial cylinder.

【0038】固定子2は、円筒状を成すセンタ・ヨーク
4と、センタ・ヨーク4の周囲に所定の間隔を隔てそれ
ぞれ同軸円筒状に配置される円筒状を成すサイド・ヨー
ク6と、センタ・ヨーク4の外側円筒面に固着される円
筒状を成す第1の永久磁石51と、サイド・ヨーク6の
内側円筒面に固着される円筒状を成す第1の永久磁石5
2とにより構成され、所定の間隙を隔て対向する第1の
永久磁石51の外側円筒面と第1の永久磁石52の内側
円筒面とが軸方向に形成する円筒状空隙8を介して固定
磁気回路を形成する。
The stator 2 includes a center yoke 4 having a cylindrical shape, side yokes 6 having a cylindrical shape, which are arranged around the center yoke 4 at predetermined intervals in coaxial cylindrical shapes, and a center yoke 4. A cylindrical first permanent magnet 51 fixed to the outer cylindrical surface of the yoke 4 and a cylindrical first permanent magnet 5 fixed to the inner cylindrical surface of the side yoke 6.
2, a fixed magnetic field is provided via a cylindrical air gap 8 formed in the axial direction by the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 51 and the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 52 that face each other with a predetermined gap. Form a circuit.

【0039】可動子3は、円筒状空隙8内を内部にセン
タ・ヨーク4と第1の永久磁石51とを収納して軸方向
に円滑に移動し得る構造を有し、円筒状を成す巻線保持
部材10と、巻線保持部材10の外側円筒面の一部に装
着される円筒状を成す第2の永久磁石7と、第2の永久
磁石7の外側円筒面に装着される巻線9とにより同軸円
筒状に構成される。
The mover 3 has a structure in which the center yoke 4 and the first permanent magnet 51 are housed inside the cylindrical void 8 and can be smoothly moved in the axial direction, and a cylindrical winding is formed. A wire holding member 10, a cylindrical second permanent magnet 7 mounted on a part of the outer cylindrical surface of the winding holding member 10, and a winding mounted on the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7. And 9 form a coaxial cylindrical shape.

【0040】センタ・ヨーク4の中央部には円形断面を
有する丸棒状を成す軸14が固着され、巻線保持部材1
0の一部には、可動子3を第1の永久磁石51の外側円
筒面および第1の永久磁石52の内側円筒面に対してそ
れぞれ所定の間隙を隔て、円筒状空隙8内を軸14を介
して円滑に軸方向に移動させる目的をもって円筒状を成
す軸受15が装着される。巻線9の端末部は、巻線保持
部材10の一部に装着される端子11に電気的に接続さ
れる。
A shaft 14 in the form of a round bar having a circular cross section is fixed to the central portion of the center yoke 4, and the winding holding member 1
In a part of 0, the movable element 3 is separated from the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 51 and the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 52 by a predetermined gap, and the movable element 3 is provided in the cylindrical void 8 with a shaft 14 inside. A cylindrical bearing 15 is mounted for the purpose of smoothly moving in the axial direction via the. A terminal portion of the winding 9 is electrically connected to a terminal 11 mounted on a part of the winding holding member 10.

【0041】図12は、図11に示す本発明の円筒状リ
ニア・アクチュエータの第3の実施例の第1の永久磁石
51および第1の永久磁石52の構成を示す斜視断面図
である。固定子2を構成する第1の永久磁石51は、非
磁性材料により形成されるスペーサ141a、141b
を介して永久磁石片51a、51bにより円筒状に構成
され、第1の永久磁石51の外側円筒面を構成する永久
磁石片51a、51bの磁極面は、それぞれ同一の極性
を有するように構成され、固定子2を構成する第1の永
久磁石52は、非磁性材料により形成されるスペーサ1
42a、142bを介して永久磁石片52a、52bに
より円筒状に構成され、第1の永久磁石52の外側円筒
面を構成する永久磁石片52a、52bの磁極面は、そ
れぞれ同一の極性を有するように構成される。一般に、
第1の永久磁石51は、各種永久磁石材料を円筒状に形
成し、永久磁石片51aの部分および永久磁石片51b
の部分をラジアル方向に着磁して構成され得るものであ
る。第1の永久磁石52においても同様に構成される。
FIG. 12 is a perspective sectional view showing the construction of the first permanent magnet 51 and the first permanent magnet 52 of the third embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The first permanent magnet 51 forming the stator 2 includes spacers 141a and 141b formed of a non-magnetic material.
The permanent magnet pieces 51a and 51b are formed into a cylindrical shape through the magnetic poles 51a and 51b, and the magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 51a and 51b that form the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 51 have the same polarity. The first permanent magnet 52 constituting the stator 2 is a spacer 1 formed of a non-magnetic material.
The magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 52a, 52b, which are cylindrically formed by the permanent magnet pieces 52a, 52b via the 42a, 142b and form the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 52, have the same polarity. Is composed of. In general,
The first permanent magnet 51 is formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape, and includes the permanent magnet piece 51a and the permanent magnet piece 51b.
Can be magnetized in the radial direction. The first permanent magnet 52 has a similar structure.

【0042】図13は、図11に示す本発明の円筒状リ
ニア・アクチュエータの第3の実施例の第2の永久磁石
7の構成を示す斜視図である。可動子3を構成する第2
の永久磁石7は、非磁性材料により形成されるスペーサ
13a、13bを介して永久磁石片7a、7bにより円
筒状に構成され、第2の永久磁石7の外側円筒面を構成
する永久磁石片7a、7bの磁極面は、それぞれ同一の
極性を有するように構成される。一般に、第2の永久磁
石7は、各種永久磁石材料を円筒状に形成し、永久磁石
片7aの部分および永久磁石片7bの部分をラジアル方
向に着磁して構成され得るものである。
FIG. 13 is a perspective view showing the structure of the second permanent magnet 7 of the third embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The second which constitutes the mover 3
The permanent magnet 7 of FIG. 2 is cylindrically formed by the permanent magnet pieces 7a and 7b via the spacers 13a and 13b formed of a non-magnetic material, and forms the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7. , 7b are configured to have the same polarity. In general, the second permanent magnet 7 can be formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape and magnetizing the portions of the permanent magnet piece 7a and the permanent magnet piece 7b in the radial direction.

【0043】第1の永久磁石51の外側円筒面を構成す
る永久磁石片51a、51bの磁極面と、第2の永久磁
石7の内側円筒面を構成する永久磁石片7a、7bの磁
極面とは、それぞれ異なる極性を有するように構成さ
れ、第1の永久磁石52の内側円筒面を構成する永久磁
石片52a、52bの磁極面と、第2の永久磁石7の外
側円筒面を構成する永久磁石片7a、7bの磁極面と
は、それぞれ異なる極性を有するように構成されるもの
である。
The magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 51a and 51b that form the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 51 and the magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 7a and 7b that form the inner cylindrical surface of the second permanent magnet 7. Are magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 52a and 52b that are configured to have different polarities and that form the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 52, and the permanent cylindrical surfaces that form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 7. The magnetic pole surfaces of the magnet pieces 7a and 7b are configured to have different polarities.

【0044】図11ないし図13に示す本発明の円筒状
リニア・アクチュエータは、端子11を介して巻線9に
所定の極性を有する直流電圧を印加すると、可動子3
は、固定子2が形成する円筒状空隙8内を軸受15およ
び軸14を介して矢印E方向に移動し、異なる極性を有
する直流電圧を端子11を介して巻線9に印加すると、
可動子3は、固定子2が形成する円筒状空隙8内を軸受
15および軸14を介して矢印F方向に移動する。
In the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIGS. 11 to 13, when a DC voltage having a predetermined polarity is applied to the winding 9 through the terminal 11, the mover 3 is moved.
Moves in the direction of arrow E through the bearing 15 and the shaft 14 in the cylindrical space 8 formed by the stator 2 and applies DC voltages having different polarities to the winding 9 through the terminal 11,
The mover 3 moves in the cylindrical space 8 formed by the stator 2 in the direction of arrow F via the bearing 15 and the shaft 14.

【0045】センタ・ヨーク4およびサイド・ヨーク6
は、優れた磁気特性を有する各種磁性材料により形成さ
れ、必要に応じては、磁気特性を向上させるために熱処
理が施される。
Center yoke 4 and side yoke 6
Is formed of various magnetic materials having excellent magnetic properties, and if necessary, heat treatment is performed to improve the magnetic properties.

【0046】巻線保持部材10は、所定の機械的強度を
有する各種合成樹脂により形成され、軸受15は、リニ
アボールベアリングあるいは潤滑性を有する各種固体軸
受材料を主に円筒状に形成される。軸受15の内側円筒
面は、センタ・ヨーク4の中央部に固着される軸14の
外側円筒面を円滑に摺動する構造を有するものであり、
一般に軸受15は、PPS等の接触抵抗の小さな合成樹
脂により巻線保持部材10と一体に形成され得るもので
ある。
The winding holding member 10 is made of various synthetic resins having a predetermined mechanical strength, and the bearing 15 is mainly formed of a linear ball bearing or various solid bearing materials having lubricity in a cylindrical shape. The inner cylindrical surface of the bearing 15 has a structure that smoothly slides on the outer cylindrical surface of the shaft 14 fixed to the central portion of the center yoke 4.
In general, the bearing 15 can be integrally formed with the winding holding member 10 by a synthetic resin having a low contact resistance such as PPS.

【0047】図14ないし図16に基づいて、本発明の
円筒状リニア・アクチュエータの第4の実施例を説明す
る。
A fourth embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 16.

【0048】図14は、本発明の円筒状リニア・アクチ
ュエータの第4の実施例を示す断面図であり、円筒状リ
ニア・アクチュエータは、それぞれ円筒状を成す固定子
2と可動子3とを主に同軸円筒状に構成される。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention. The cylindrical linear actuator comprises a stator 2 and a mover 3 which are respectively cylindrical. It is configured as a coaxial cylinder.

【0049】固定子2は、円筒状を成すセンタ・ヨーク
4と、センタ・ヨーク4の周囲に所定の間隔を隔てそれ
ぞれ同軸円筒状に配置される円筒状を成すサイド・ヨー
ク6と、サイド・ヨーク6の内側円筒面に固着される円
筒状を成す第1の永久磁石5とにより構成され、所定の
間隙を隔て対向するセンタ・ヨーク4の外側円筒面と第
1の永久磁石5の内側円筒面とが軸方向に形成する円筒
状空隙8を介して固定磁気回路を形成する。
The stator 2 includes a center yoke 4 having a cylindrical shape, side yokes 6 having a cylindrical shape arranged coaxially around the center yoke 4 at predetermined intervals, and side yokes. An outer cylinder surface of the center yoke 4 and an inner cylinder of the first permanent magnet 5, which are formed of a cylindrical first permanent magnet 5 fixed to the inner cylindrical surface of the yoke 6 and face each other with a predetermined gap. A fixed magnetic circuit is formed through a cylindrical void 8 formed by the plane and the axial direction.

【0050】可動子3は、円筒状空隙8内を内部にセン
タ・ヨーク4を収納して軸方向に円滑に移動し得る構造
を有し、円筒状を成す巻線保持部材10と、それぞれ巻
線保持部材10の外側円筒面の一部に装着される円筒状
を成す第2の永久磁石71と、円筒状を成す第2の永久
磁石72と、円筒状を成す巻線9とにより同軸円筒状に
構成される。
The mover 3 has a structure in which the center yoke 4 is housed inside the cylindrical void 8 and can be smoothly moved in the axial direction. A cylindrical second permanent magnet 71 mounted on a part of the outer cylindrical surface of the wire holding member 10, a second permanent magnet 72 having a cylindrical shape, and a winding 9 having a cylindrical shape to form a coaxial cylinder. Configured into a shape.

【0051】可動子3は、第1の永久磁石5の内側円筒
面およびセンタ・ヨーク4の外側円筒面に対してそれぞ
れ所定の間隙を隔て円筒状空隙8内を円滑に移動し、更
に、可動子3を構成する巻線保持部材10の中央部に固
着された丸棒状を成す軸14は、センタ・ヨーク4の中
央部に形成された内部に軸受15が装着された円筒状空
間内を、軸受15を介して円滑に軸方向に摺動する。巻
線9の端末部は、巻線保持部材10の一部に装着される
端子11に電気的に接続される。
The mover 3 smoothly moves in the cylindrical void 8 with a predetermined gap from the inner cylindrical surface of the first permanent magnet 5 and the outer cylindrical surface of the center yoke 4, and is further movable. A round rod-shaped shaft 14 fixed to the central portion of the winding holding member 10 that constitutes the child 3 has a cylindrical space in which a bearing 15 is mounted inside a central portion of the center yoke 4. The bearing 15 slides smoothly in the axial direction. A terminal portion of the winding 9 is electrically connected to a terminal 11 mounted on a part of the winding holding member 10.

【0052】図15は、図14に示す本発明の円筒状リ
ニア・アクチュエータの第4の実施例の第1の永久磁石
5の構成を示す斜視図であり、固定子2を構成する第1
の永久磁石5は、非磁性材料により形成されるスペーサ
12a、12bを介して永久磁石片5a、5bにより円
筒状に構成され、第1の永久磁石5の外側円筒面を構成
する永久磁石片5a、5bの磁極面は、それぞれ同一の
極性を有するように構成される。一般に、第1の永久磁
石5は、各種永久磁石材料を円筒状に形成し、永久磁石
片5aの部分および永久磁石片5bの部分をラジアル方
向に着磁して構成され得るものである。
FIG. 15 is a perspective view showing the structure of the first permanent magnet 5 of the fourth embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG.
The permanent magnet 5 of FIG. 1 is cylindrically formed by the permanent magnet pieces 5a and 5b via the spacers 12a and 12b formed of a non-magnetic material, and forms the outer cylindrical surface of the first permanent magnet 5. The magnetic pole faces 5b are configured to have the same polarity. In general, the first permanent magnet 5 can be formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape and magnetizing the portions of the permanent magnet piece 5a and the permanent magnet piece 5b in the radial direction.

【0053】図16は、図14に示す本発明の円筒状リ
ニア・アクチュエータの第4の実施例の第2の永久磁石
71、72の構成を示す斜視図である。可動子3を構成
する第2の永久磁石71は、第3の永久磁石151a、
151bを介して永久磁石片71a、71bにより円筒
状に構成され、可動子3を構成する第2の永久磁石72
は、第3の永久磁石152a、152bを介して永久磁
石片72a、72bにより円筒状に構成される。
FIG. 16 is a perspective view showing the structure of the second permanent magnets 71, 72 of the fourth embodiment of the cylindrical linear actuator of the present invention shown in FIG. The second permanent magnet 71 forming the mover 3 includes a third permanent magnet 151a,
A second permanent magnet 72 that is configured in a cylindrical shape by the permanent magnet pieces 71a and 71b via 151b and that constitutes the mover 3.
Is cylindrically configured by the permanent magnet pieces 72a and 72b via the third permanent magnets 152a and 152b.

【0054】第2の永久磁石71の外側円筒面を構成す
る永久磁石片71a、71bの磁極面は、同一の極性を
有するようにそれぞれ構成され、第2の永久磁石71の
外側円筒面を構成する第3の永久磁石151a、151
bの磁極面は、それぞれ隣接する永久磁石片71a、7
1bと異なる極性を有するように構成される。
The magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 71a and 71b, which form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 71, are configured to have the same polarity, and form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 71. Third permanent magnets 151a, 151
The magnetic pole surfaces of b are adjacent permanent magnet pieces 71a and 7a.
It is configured to have a polarity different from that of 1b.

【0055】第2の永久磁石72の外側円筒面を構成す
る永久磁石片72a、72bの磁極面は、同一の極性を
有するようにそれぞれ構成され、第2の永久磁石72の
外側円筒面を構成する第3の永久磁石152a、152
bの磁極面は、それぞれ隣接する永久磁石片72a、7
2bと異なる極性を有するように構成される。
The magnetic pole surfaces of the permanent magnet pieces 72a and 72b, which form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 72, are configured to have the same polarity, and form the outer cylindrical surface of the second permanent magnet 72. Third permanent magnets 152a, 152
The magnetic pole surfaces of b are the adjacent permanent magnet pieces 72a, 7
2b has a polarity different from that of 2b.

【0056】一般に、第2の永久磁石71は、各種永久
磁石材料を円筒状に形成し、永久磁石片71a、71b
を構成する部分と第3の永久磁石151a、151bを
構成する部分とを、ラジアル方向にそれぞれ異なる向き
に着磁して構成され得るものである。第2の永久磁石7
2においても、同様に構成されるものである。
Generally, the second permanent magnet 71 is formed by forming various permanent magnet materials into a cylindrical shape, and the permanent magnet pieces 71a and 71b are formed.
And a portion forming the third permanent magnets 151a and 151b may be magnetized in different directions in the radial direction. Second permanent magnet 7
Also in No. 2, it is configured similarly.

【0057】センタ・ヨーク4およびサイド・ヨーク6
は、優れた磁気特性を有する各種磁性材料により形成さ
れ、必要に応じては、磁気特性を向上させるために熱処
理が施される。
Center yoke 4 and side yoke 6
Is formed of various magnetic materials having excellent magnetic properties, and if necessary, heat treatment is performed to improve the magnetic properties.

【0058】軸受15は、リニアボールベアリングある
いは潤滑性を有する各種固体軸受材料を主に円筒状に形
成され、軸受15の内側円筒面は、巻線保持部材10の
一部に固着される軸14の外側円筒面を円滑に摺動する
構造を有するものである。一般に軸受15は、PPS等
の接触抵抗の小さな合成樹脂により巻線保持部材10と
一体に形成され得るものである。
The bearing 15 is formed of a linear ball bearing or various solid bearing materials having lubricity mainly in a cylindrical shape, and the inner cylindrical surface of the bearing 15 is fixed to a part of the winding holding member 10 by the shaft 14. It has a structure that smoothly slides on the outer cylindrical surface of. In general, the bearing 15 can be integrally formed with the winding holding member 10 by a synthetic resin having a low contact resistance such as PPS.

【0059】一般に、図1ないし図16に示す円筒状リ
ニア・アクチュエータにおいて、複数の部材により形成
されるサイド・ヨーク6およびセンタ・ヨーク4は、電
磁軟鉄、炭素鋼等の磁性を有する金属により形成され、
それぞれ圧入あるいはねじ等により機械的および磁気的
に接続して構成するが、通常、磁気特性の良い金属の焼
結あるいはロストワックス等により一体的に形成され
る。
In general, in the cylindrical linear actuator shown in FIGS. 1 to 16, the side yoke 6 and the center yoke 4 formed by a plurality of members are formed by a magnetic metal such as electromagnetic soft iron or carbon steel. Is
Each of them is mechanically and magnetically connected by press fitting or screws, etc., but is usually integrally formed by sintering of metal having good magnetic characteristics or lost wax.

【0060】可動子3は、通常、巻線保持部材10に素
線を所定数巻いて巻線9を形成して構成されるが、自己
融着線により形成された巻線9を各種合成樹脂によりイ
ンサート成型し、巻線9と巻線保持部材10とを一体的
に形成し構成し得るものである。
The mover 3 is usually constructed by winding a predetermined number of strands around the winding holding member 10 to form the winding 9. However, the winding 9 formed by the self-bonding wire is made of various synthetic resins. By insert molding, the winding 9 and the winding holding member 10 can be integrally formed and configured.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように本発明の円筒状リニ
ア・アクチュエータは、可動子の円周方向の変移を規制
することを可能としたものであり、下記の様な効果を有
するものである。 (1)軸方向の位置にかかわらず、可動子3に円周方向
の自己保持力を与え、可動子3の円周方向の変移を規制
することにより、軸受装置の簡素化および低価格化を実
現するものである。 (2)有効ストロークの両端部において、可動子3に軸
方向の自己保持力を与えるものである。即ち、本発明の
円筒状リニア・アクチュエータを運転中に、可動子3が
有効ストロークの範囲を越えると、可動子3の移動方向
に反する吸引力が作用し、下記の様な効果が得られる。 (a)非通電時の可動子3の下降防止あるいは可動子3
の非通電復帰を目的として装着されるバネのバネ定数を
小さくすることが可能と成る。 (b)有効ストロークの移動に対し、スローダウン運転
が容易に成る。 (c)有効ストロークを越えると、推力が極端に減少す
るため、移動方向の端部におけるストッパー等への衝撃
を緩和する事が可能と成る。 (4)可動子3に装着する第2の永久磁石の磁界を固定
子2の構成する円筒状空隙8内に形成される磁界に重畳
させることにより、円筒状空隙8内の磁界を大きくし、
推力の増加が図れる。 (5)円筒状空隙8内の磁束を可動子3を構成する巻線
に集中させることが可能となり、推力の増加が図れる。 (6)従来の円筒状リニア・アクチュエータにあって
は、固定子2を構成する永久磁石の端部の磁束の一部が
漏洩磁束と成り推力が減少するが、本発明の円筒状リニ
ア・アクチュエータにあっては漏洩磁束が極端に減少
し、有効ストロークの範囲内における推力のリニアリテ
ィーが向上する。
As described above, the cylindrical linear actuator of the present invention makes it possible to regulate the displacement of the mover in the circumferential direction, and has the following effects. . (1) Regardless of the position in the axial direction, a self-holding force in the circumferential direction is applied to the mover 3 to regulate the displacement of the mover 3 in the circumferential direction, thereby simplifying and lowering the cost of the bearing device. It will be realized. (2) The self-holding force in the axial direction is applied to the mover 3 at both ends of the effective stroke. That is, when the movable element 3 exceeds the range of the effective stroke during the operation of the cylindrical linear actuator of the present invention, the attraction force which opposes the moving direction of the movable element 3 acts, and the following effects are obtained. (A) Preventing the mover 3 from descending when not energized or moving the mover 3
It is possible to reduce the spring constant of the spring mounted for the purpose of returning to the non-energization state. (B) The slowdown operation becomes easy with respect to the movement of the effective stroke. (C) When the stroke exceeds the effective stroke, the thrust is extremely reduced, so that it is possible to reduce the impact on the stopper or the like at the end portion in the moving direction. (4) By superposing the magnetic field of the second permanent magnet mounted on the mover 3 on the magnetic field formed in the cylindrical void 8 constituting the stator 2, the magnetic field in the cylindrical void 8 is increased,
The thrust can be increased. (5) It is possible to concentrate the magnetic flux in the cylindrical air gap 8 on the windings forming the mover 3, and increase the thrust force. (6) In the conventional cylindrical linear actuator, although a part of the magnetic flux at the end of the permanent magnet forming the stator 2 becomes a leakage magnetic flux to reduce the thrust, the cylindrical linear actuator of the present invention In this case, the leakage magnetic flux is extremely reduced, and the linearity of thrust within the range of the effective stroke is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、従来のリニア・アクチュエータの構造
説明を目的とした斜視断面図である。
FIG. 1 is a perspective sectional view for explaining the structure of a conventional linear actuator.

【図2】図2は、図1に示す従来のリニア・アクチュエ
ータの磁束の構成説明を目的とした断面図である。
FIG. 2 is a sectional view for the purpose of explaining the configuration of magnetic flux of the conventional linear actuator shown in FIG.

【図3】図3は、本発明のリニア・アクチュエータの動
作原理の説明を目的とした永久磁石の配置図である。
FIG. 3 is a layout diagram of permanent magnets for the purpose of explaining the operation principle of the linear actuator of the present invention.

【図4】図4(a)ないし図4(e)は、動作原理の説
明を目的とした図3のe−e断面図である。
4 (a) to 4 (e) are ee cross-sectional views of FIG. 3 for the purpose of explaining the operating principle.

【図5】図5は、本発明のリニア・アクチュエータの第
1の実施例および第2の実施例を示す斜視断面図であ
る。
FIG. 5 is a perspective sectional view showing a first embodiment and a second embodiment of the linear actuator of the present invention.

【図6】図6は、図5に示す本発明のリニア・アクチュ
エータの第1の実施例の固定子を構成する永久磁石の斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a permanent magnet constituting the stator of the first embodiment of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図7】図7は、図5に示す本発明のリニア・アクチュ
エータの第1の実施例の可動子を構成する永久磁石の斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a permanent magnet constituting the mover of the first embodiment of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図8】図8は、図5に示す本発明のリニア・アクチュ
エータの第1の実施例の可動子を構成する永久磁石およ
び固定子を構成する永久磁石の配置図である。
FIG. 8 is a layout view of a permanent magnet constituting a mover and a permanent magnet constituting a stator of the first embodiment of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図9】図9は、図5に示す本発明のリニア・アクチュ
エータの第2の実施例を示す固定子を構成する永久磁石
の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a permanent magnet constituting a stator showing a second embodiment of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図10】図10は、図5に示す本発明のリニア・アク
チュエータの第2の実施例を示す可動子を構成する永久
磁石の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a permanent magnet constituting a mover showing a second embodiment of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図11】図11は、本発明のリニア・アクチュエータ
の第3の実施例を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the linear actuator of the present invention.

【図12】図12は、図11に示す本発明のリニア・ア
クチュエータの固定子を構成する永久磁石の斜視断面図
である。
FIG. 12 is a perspective sectional view of a permanent magnet constituting the stator of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図13】図13は、図11に示す本発明のリニア・ア
クチュエータの可動子3構成する永久磁石の斜視図であ
る。
13 is a perspective view of a permanent magnet constituting the mover 3 of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図14】図14は、本発明のリニア・アクチュエータ
の第4の実施例を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing a fourth embodiment of the linear actuator of the present invention.

【図15】図15は、図14に示す本発明のリニア・ア
クチュエータの固定子を構成する永久磁石の斜視図であ
る。
FIG. 15 is a perspective view of a permanent magnet constituting the stator of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【図16】図13は、図11に示す本発明のリニア・ア
クチュエータの可動子構成する永久磁石の斜視図であ
る。
FIG. 16 is a perspective view of a permanent magnet constituting a mover of the linear actuator of the present invention shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 固定子 3 可動子 4 センタ・ヨーク 5 第1の永久磁石 5a、5b、5c、5d 永久磁石片 6 サイド・ヨーク 7 第2の永久磁石 7a、7b、7c、7d 永久磁石片 8 円筒状空隙 9 巻線 10 巻線保持部材 11 端子 12a、12b、12c、12d スペーサ 13a、13b、13c、13d スペーサ 14 軸 15 軸受 20a、20b 平板状永久磁石 21 平板状永久磁石 51 第1の永久磁石 51a、51b 永久磁石片 52 第1の永久磁石 52a、52b 永久磁石片 71 第2の永久磁石 71a、71b 永久磁石片 72 第2の永久磁石 72a、72b 永久磁石片 141a、141b 第3の永久磁石 142a、142b 第3の永久磁石 151a、151b 第3の永久磁石 152a、152b 第3の永久磁石 2 stator 3 mover 4 center yoke 5 first permanent magnets 5a, 5b, 5c, 5d permanent magnet piece 6 side yoke 7 second permanent magnets 7a, 7b, 7c, 7d permanent magnet piece 8 cylindrical void 9 winding wire 10 winding holding member 11 terminal 12a, 12b, 12c, 12d spacer 13a, 13b, 13c, 13d spacer 14 shaft 15 bearing 20a, 20b flat plate permanent magnet 21 flat plate permanent magnet 51 first permanent magnet 51a, 51b Permanent magnet piece 52 First permanent magnet 52a, 52b Permanent magnet piece 71 Second permanent magnet 71a, 71b Permanent magnet piece 72 Second permanent magnet 72a, 72b Permanent magnet piece 141a, 141b Third permanent magnet 142a, 142b Third permanent magnet 151a, 151b Third permanent magnet 152a, 152b Third permanent magnet

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年5月16日[Submission date] May 16, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図4】 図4(a)ないし図4()は、動作
原理の説明を目的とした図3のe−e断面図である。
4 (a) to 4 ( c ) are ee cross-sectional views of FIG. 3 for the purpose of explaining the operating principle.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定磁気回路を形成するそれぞれ少なく
とも一つ以上のヨークおよび第1の永久磁石により円筒
状に構成される固定子と、該固定子の内部に形成される
軸方向の一端に開口を有する円筒状空隙と、該円筒状空
隙内を前記開口を介して軸方向に移動し得る構造を有
し、内部に前記固定子の一部を収納し得る円筒状空間を
有する巻線および巻線保持部材により円筒状に構成され
る可動子とから成る円筒状リニア・アクチュエータにお
いて、前記第1の永久磁石が前記円筒状空隙内に半径方
向に形成する磁界を、円周方向に所定の間隔を隔て少な
くとも一つ以上形成されるように前記第1の永久磁石を
配置し、更に、前記可動子の一部に、前記第1の永久磁
石の形成する磁界と同じ方向性を有する磁界が、円周方
向に所定の間隔を隔て少なくとも一つ以上形成されるよ
うに、少なくとも一つ以上の第2の永久磁石を装着する
ことを特徴とする円筒状リニア・アクチュエータ。
1. A stator formed in a cylindrical shape by at least one or more yokes and a first permanent magnet forming a fixed magnetic circuit, and an opening formed in one end of the stator in the axial direction. And a winding having a cylindrical space having a cylindrical space and a structure capable of moving in the cylindrical space in the axial direction through the opening, and having a cylindrical space capable of housing a part of the stator therein. In a cylindrical linear actuator including a mover configured in a cylindrical shape by a wire holding member, a magnetic field formed by the first permanent magnet in a radial direction in the cylindrical gap is circumferentially spaced by a predetermined distance. The first permanent magnets are arranged so that at least one or more of them are formed apart from each other, and a magnetic field having the same directionality as the magnetic field formed by the first permanent magnets is further provided in a part of the mover, At a predetermined interval in the circumferential direction A cylindrical linear actuator, characterized in that it is equipped with at least one or more second permanent magnets so that at least one or more is formed.
【請求項2】 請求項1の少なくとも一つ以上円周方向
に所定の間隔を隔て形成される磁界を構成する固定子あ
るいは可動子のどちらか一方の前記間隔を構成する部分
に、第1の永久磁石あるいは第2の永久磁石の磁極面と
異なる極性を有するす磁極面が隣接するように第3の永
久磁石を装着することを特徴とする請求項2の円筒状リ
ニア・アクチュエータ。
2. At least one or more of the first aspect, wherein at least one of a stator and a mover forming a magnetic field formed at a predetermined interval in a circumferential direction is provided with a first portion in a portion forming the interval. 3. The cylindrical linear actuator according to claim 2, wherein the third permanent magnet is mounted so that a magnetic pole surface having a different polarity from the magnetic pole surface of the permanent magnet or the second permanent magnet is adjacent.
【請求項3】 請求項1の少なくとも一つ以上円周方向
に所定の間隔を隔て形成される磁界を構成する固定子お
よび可動子の前記間隔を構成する部分に、第1の永久磁
石あるいは第2の永久磁石の磁極面と異なる極性を有す
るす磁極面が隣接するように第3の永久磁石をそれぞれ
装着することを特徴とする請求項1の円筒状リニア・ア
クチュエータ。
3. The first permanent magnet or the first permanent magnet or the first permanent magnet is provided in a portion of the stator and the mover, which forms a magnetic field formed at a predetermined interval in the circumferential direction at least one of the stator and the mover. The cylindrical linear actuator according to claim 1, wherein the third permanent magnets are mounted so that the magnetic pole surfaces having a different polarity from the magnetic pole surfaces of the second permanent magnet are adjacent to each other.
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