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技術 リニヤ駆動装置

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 (7年5ヶ月経過) 出願番号 2012-070272
公開日 2013年9月19日 (5年11ヶ月経過) 公開番号 2013-188126
状態 未査定
技術分野 往復動・振動型電動機 電磁石1(アマチュア有)
主要キーワード 初期駆動力 外筐内 抑止部材 プランジヤ 設定ストローク バックスプリング 機械音 作動子
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 (7)

課題

無音で作動し、初期駆動力の大きい負荷のリニヤ駆動装置を得ることが目的である。

解決手段

側板に固定された円環状の磁性体の内側に突出した2個の磁極と、それ等の間に装着した励磁コイルと、側板の軸受により左右に滑動できる作動子に設けた2個の磁性体円柱と、2個の磁極と2個の円柱の幅と離間距離を等しくして、磁極内側面と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、初期駆動力の大きい負荷のリニヤ駆動装置を得ることが目的である。側板に固定された円環状の磁性体の内側に突出した2個の磁極と、それ等の間に装着した励磁コイルと、側板の軸受により左右に滑動できる作動子に設けた2個の磁性体円柱と、2個の磁極と2個の円柱の幅と離間距離を等しくして、磁極内側面と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
0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径の大きい第1,第2の磁性体円柱と、外筐内側に幅と離間距離が、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た固定子と、第1,第2の磁極の間の円環状の空隙に装着された励磁コイルと、第1,第2の磁性体円柱の外周と第1,第2の磁極の内周を僅かな空隙を介して対向するとともに、バックスプリングにより作動子を押圧して、第1,第2の磁性体円柱の右端部と第1,第2の磁極の左端部が対向する位置で作動子を保持する手段と、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の磁極に磁気的に吸引されて作動子を軸方向に駆動し、作動子に連設された負荷を駆動するように構成されたことを特徴とするリニヤ駆動装置

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筐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径の大きい第1,第2の磁性体円柱と、外筐内側に幅と離間距離が、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た固定子と、第1,第2の磁極の間の円環状の空隙に装着された励磁コイルと、第1,第2の磁性体円柱の外周と第1,第2の磁極の内周を僅かな空隙を介して対向するとともに、バックスプリングにより作動子を押圧して、第1,第2の磁性体円柱の右端部と第1,第2の磁極の左端部が対向する位置で作動子を保持する手段と、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の磁極に磁気的に吸引されて作動子を軸方向に駆動し、作動子に連設された負荷を駆動するように構成されたものである。

発明の効果

0005

無音で負荷を駆動し、初期の駆動力が大きくその後の駆動力の低下の少ない負荷のリニヤ駆動装置が得られる。

図面の簡単な説明

0006

本発明装置の外観図本発明装置の断面図本発明装置の他の実施例の断面図磁路11,励磁コイル5の平面図作動子の移動距離吸引力グラフ磁極により発生する磁束の説明図

0007

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、作動子をバックスプリングに抗して駆動することにより対応して連設する負荷をリニヤ駆動し、通電を断つことにより作動子と負荷をスプリングバックする。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横断面図である。図2において、軟鋼製の円筒2は外筺を兼ねた磁路となる。円筒2の内周面には円環状の磁極4a,4bが突出して設けられる。磁極4a,4bの幅は等しく、それ等の離間距離は磁極幅と等しくされ、磁極4a,4bの閧には円環状の励磁コイル5が装着される。

0009

円筒2の両側には、側板3a,3bが締着される。側板3a,3bの中央部の空孔は軸受となり、軟鋼製の作動子となる円柱1を左右に滑動するように支持している。記号6a,6bで示す部分が前記した空孔の軸受である。円柱1には径の大きい円柱1a,1bが切削加工で作られ、円柱1a,1bの幅は磁極4a,4bと同じくされ、それ等の離間距離も磁極4a,4bの幅と等しくされている。円柱1a,1bの外周と、磁極4a,4bの内周とは0.1〜0.2ミリメートルの空隙を介して対向し、円柱1の左端には負荷Bが連設され、負荷Bは左方にスプリングにより弾撥され、図示しない抑止部材により、円柱1を図示の位置で停止して保持している。

00010

円柱1a,1bは図示のようにそれ等の右端が、磁極4a,4bの左端と僅かの長さだけ対向している。上述した構成とする為の手段を次に説明する。軟鋼円柱の内側を切削加工して磁極4bを作成し、次に励磁コイル5を左方より挿入固定する。この端子は図示していないが、点線5aで示す空孔より外部に導出する。次に円環状の軟鋼を作り左方より挿入して記号4aで示す位置に固定する。次に側板3bを締着する。次に円柱1を左方より挿入し、その右端を空孔6bに挿入する。次に円柱1の左端を側板3aの空孔6aに挿入して図示のようにビスで締着する。

0011

励磁コイル5に通電すると、磁束は磁極4a→円柱1a→円柱1→円柱1b→磁極4b→外筺2→と通って閉回路となるので磁束量が大きく、従って矢印A方向の作動子となる円柱1の駆動力は大きくなり、負荷Bを同方向に駆動する。通電を停止するとスプリングバックして、図示の状態に復帰する。以上の説明より理解されるように、負荷Bのリニヤ駆動装置を得ることができ、また音の発生がなく、静かに負荷Bの駆動を行うことができ作用効果がある。

0012

図5のグラフは負荷駆動力のグラフでよこ軸は作動子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6について説明する。図6において、磁極4a,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。このとき磁極4a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5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は本発明装置の他の実施例の断面図である。図3において、側板10a,10bの軸受12a,12bには円柱1が左右に滑動するように支持され、円環状の軟鋼製の磁性体の両側には円環状の磁極4a,4bが突出して設けられ、中央空孔には励磁コイル5が装着され、磁極4a,4bの両側は側板10a,10bに固着される。記号12はスプリングで作動子となる円柱1を左方に弾撥する。励磁コイル5に通電すると、円柱1a,1bは磁極4a,4bにより矢印A方向に吸引されて移動し、円柱1により負荷を駆動し、通電を断つとスプリングバックして図示の位置に負荷とともに復帰する。作用効果は図2の構成のものと同じである。従って本発明の目的を達成できる。

実施例

0014

図4図3の磁極4a,4bの平面図である。記号11は図3に同一記号で示すように円環状の磁極4a,4bを有する磁性体を示している。記号11aで示す線で左右の2個に切断した形となっているので、励磁コイル5を左右より挟持して固定する形式となっている。従って励磁コイル5の装着が容易となる作用効果がある。励磁コイル5に通電した場合の作動子1の駆動のモードは前実施例と同様であるので説明を省略する。以上の説明より理解されるように、通電の制御により、負荷の直線的な駆動を無音で、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。

0015

1円柱状の作動子
1a,1b磁性体円柱
2,4a,4b,11磁極と磁路
3a,3b,10a,10b側板
B負荷
5励磁コイル
12スプリング
12a,12b軸受
11a接合
7,8吸引力の曲線
9a,9b,9c磁力線のグラフ

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