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技術 リニヤ往復駆動装置

出願人 株式会社セコー技研
発明者 伴五紀
出願日 2012年3月8日 (9年2ヶ月経過) 出願番号 2012-070271
公開日 2013年9月19日 (7年8ヶ月経過) 公開番号 2013-188125
状態 未査定
技術分野 往復動・振動型電動機
主要キーワード 外筺内 初期駆動力 外筐内 往復駆動装置 プランジヤ 導出線 設定ストローク 機械音
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

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。

概要

背景

同じ目的を達する為に電磁プランジヤがある。

概要

無音で作動し、初期駆動力が大きく、通電制御により負荷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。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。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

軸方向に左右に移動できるように外筺軸受により支持された作動子となる磁性円柱と、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

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軸受により支持された作動子となる磁性円柱と、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

本発明装置の側面図本発明装置の横断面図固定子と励磁コイルと作動子の説明図作動子の移動距離吸引力グラフ磁極に発生する磁束と吸引力の説明図

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。

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。

実施例

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の端子導出し、この導出線図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。

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
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
11b導出線の通る空孔
9a,9b,9c磁力線
7,8吸引力の曲線

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