JPH0522920A - リニアアクチユエータ - Google Patents
リニアアクチユエータInfo
- Publication number
- JPH0522920A JPH0522920A JP3241664A JP24166491A JPH0522920A JP H0522920 A JPH0522920 A JP H0522920A JP 3241664 A JP3241664 A JP 3241664A JP 24166491 A JP24166491 A JP 24166491A JP H0522920 A JPH0522920 A JP H0522920A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- mover
- linear actuator
- stator core
- core
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
- H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、リニアアクチユエータの鉄心を容
易に構成することを目的とする。 【構成】 リニアアクチユエータの固定子鉄心を、コイ
ルの巻回される孔および磁極を形成するスリツトを打ち
抜かれた磁性体の薄板を積層することで構成するように
し、また、可動子鉄心を、リング状磁性体鋼板を積層す
ることで構成するようにした。
易に構成することを目的とする。 【構成】 リニアアクチユエータの固定子鉄心を、コイ
ルの巻回される孔および磁極を形成するスリツトを打ち
抜かれた磁性体の薄板を積層することで構成するように
し、また、可動子鉄心を、リング状磁性体鋼板を積層す
ることで構成するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固定子鉄心と永久磁石
を組み合わせた永久磁石を組み合わせたリニアアクチユ
エータに関するものである。
を組み合わせた永久磁石を組み合わせたリニアアクチユ
エータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＵＳＰ４，３４９，７５７に開示される
ように、リニア発電機として利用されるリニアアクチユ
エータは、一定ストロークで往復動する可動子である軸
に可動子鉄心と永久磁石とを固定し、この永久磁石と対
向させた磁極を有する固定子鉄心（固定子）にコイルを
担持させる構成としている。
ように、リニア発電機として利用されるリニアアクチユ
エータは、一定ストロークで往復動する可動子である軸
に可動子鉄心と永久磁石とを固定し、この永久磁石と対
向させた磁極を有する固定子鉄心（固定子）にコイルを
担持させる構成としている。
【０００３】固定子鉄心は、鉄板等の磁性体薄板を軸方
向にその長手方向が揃うようにして周方向へと重ね合わ
せ、筒体となるようにしてこの筒体の中央孔に軸を挿入
している。このような従来構成の場合、磁石により発生
する磁束の磁路の平面が、軸の可動子鉄心とコイル周り
の固定子鉄心とを通る軸心方向の面となつている。
向にその長手方向が揃うようにして周方向へと重ね合わ
せ、筒体となるようにしてこの筒体の中央孔に軸を挿入
している。このような従来構成の場合、磁石により発生
する磁束の磁路の平面が、軸の可動子鉄心とコイル周り
の固定子鉄心とを通る軸心方向の面となつている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】固定子鉄心となる鉄板
を周方向に積層して円筒体を作るには、先ずは、鉄板を
その内周側と外周側とで厚みを異にするクサビ状としな
ければならないこと、これらクサビ状の鉄板の平面が軸
方向となるようにして、周方向に一枚ずつ重ね合わせて
円筒状にすること、このような積層体へのコイルを挿入
すること等の作業が難しく改善が望まれている。
を周方向に積層して円筒体を作るには、先ずは、鉄板を
その内周側と外周側とで厚みを異にするクサビ状としな
ければならないこと、これらクサビ状の鉄板の平面が軸
方向となるようにして、周方向に一枚ずつ重ね合わせて
円筒状にすること、このような積層体へのコイルを挿入
すること等の作業が難しく改善が望まれている。
【０００５】そこで、本発明はリニアアクチユエータに
おいて上述した不具合を解消させることを、その技術的
課題とする。
おいて上述した不具合を解消させることを、その技術的
課題とする。
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、非
磁性体の軸の外周面に取り付けた可動子鉄心と、軸方向
に隣合う可動子鉄心同士の間に配設された非磁性体のス
ペーサと、可動子鉄心外周面に固定された径方向異方性
の多極永久磁石と、多極永久磁石と対向して配される磁
極と、磁極を構成し且つコイルを支持する固定子鉄心と
からリニアアクチユエータを構成し、可動子鉄心及び固
定子鉄心が径方向に延在するリング状磁性体を軸方向に
積層されて構成されているようにしたことである。
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、非
磁性体の軸の外周面に取り付けた可動子鉄心と、軸方向
に隣合う可動子鉄心同士の間に配設された非磁性体のス
ペーサと、可動子鉄心外周面に固定された径方向異方性
の多極永久磁石と、多極永久磁石と対向して配される磁
極と、磁極を構成し且つコイルを支持する固定子鉄心と
からリニアアクチユエータを構成し、可動子鉄心及び固
定子鉄心が径方向に延在するリング状磁性体を軸方向に
積層されて構成されているようにしたことである。
【０００８】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、磁石の
磁路が軸の長手方向に直交する平面内、即ち径方向に通
る回路となる。また、可動子鉄心及び固定子鉄心はリン
グ状薄板を単に重ねるのみであるので、その作業は極め
て容易である。
磁路が軸の長手方向に直交する平面内、即ち径方向に通
る回路となる。また、可動子鉄心及び固定子鉄心はリン
グ状薄板を単に重ねるのみであるので、その作業は極め
て容易である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
例について添付図面に基づいて説明する。
【００１０】まず、図１において本発明第１実施例のリ
ニアアクチユエータを説明すると、図示しない動力源
（例えばスターリングエンジン）を用いて非磁性体の軸
１を一定ストロークＡで往復動可能とさせる。軸１の外
周面に磁性体のリング状可動子鉄心２を軸方向に非磁性
体のスペーサ３を介して複数個（本第１実施例では２
個）取り付ける。ここで、スペーサ３の厚みは可動子鉄
心２の厚みの１０％程度が適当である。この可動子鉄心
２の周りに径方向異方性の多極永久磁石４を並置させ
る。このとき、永久磁石４は図１に示すように軸方向に
２列（可動子鉄心２の配列数と同一）配設され、図２に
示すように径方向には８個配列される。但し、この２列
及び８個に限定されるものではない。
ニアアクチユエータを説明すると、図示しない動力源
（例えばスターリングエンジン）を用いて非磁性体の軸
１を一定ストロークＡで往復動可能とさせる。軸１の外
周面に磁性体のリング状可動子鉄心２を軸方向に非磁性
体のスペーサ３を介して複数個（本第１実施例では２
個）取り付ける。ここで、スペーサ３の厚みは可動子鉄
心２の厚みの１０％程度が適当である。この可動子鉄心
２の周りに径方向異方性の多極永久磁石４を並置させ
る。このとき、永久磁石４は図１に示すように軸方向に
２列（可動子鉄心２の配列数と同一）配設され、図２に
示すように径方向には８個配列される。但し、この２列
及び８個に限定されるものではない。
【００１１】この永久磁石４の周りにリング状固定子鉄
心５を配す。この固定子鉄心５は、例えば、鉄板等の磁
性体の薄板を図２に示す孔６とスリツト７を打ち抜き、
リング状としたものをその平面が可動子たる軸１の軸心
に対して直交する径方向に位置するよう複数枚積層した
ものである。可動子鉄心２も鉄板等の薄板を固定子鉄心
５と同じように積層したものがよい。孔６間にはコイル
８が巻回され、且つ隣合うスリツト７間を磁極９とす
る。
心５を配す。この固定子鉄心５は、例えば、鉄板等の磁
性体の薄板を図２に示す孔６とスリツト７を打ち抜き、
リング状としたものをその平面が可動子たる軸１の軸心
に対して直交する径方向に位置するよう複数枚積層した
ものである。可動子鉄心２も鉄板等の薄板を固定子鉄心
５と同じように積層したものがよい。孔６間にはコイル
８が巻回され、且つ隣合うスリツト７間を磁極９とす
る。
【００１２】永久磁石４と磁極９の１列あたりの極数を
同一（本第１実施例では８）とし、永久磁石４の軸方向
の配列数は固定子鉄心５の軸方向の配列数よりも１つ多
い。
同一（本第１実施例では８）とし、永久磁石４の軸方向
の配列数は固定子鉄心５の軸方向の配列数よりも１つ多
い。
【００１３】永久磁石４の軸方向長さは可動子たる軸１
のストロークＡと同長とする。
のストロークＡと同長とする。
【００１４】本第１実施例では、図２に示すとおり永久
磁石４の磁路が径方向となり、コイル８を鎖交する磁束
がコイル８からの発電の有効成分となる。尚、リング状
の薄板を孔６が揃うように積層するのみで固定子鉄心５
が作られるのでその製作は極めて容易である。
磁石４の磁路が径方向となり、コイル８を鎖交する磁束
がコイル８からの発電の有効成分となる。尚、リング状
の薄板を孔６が揃うように積層するのみで固定子鉄心５
が作られるのでその製作は極めて容易である。
【００１５】次に、図３において本発明第２実施例のリ
ニアアクチユエータを説明すると、図示しない動力源
（例えばスターリングエンジン）を用いて非磁性体の軸
５１を一定ストロークで往復動可能とさせる。軸５１の
外周面に磁性体のリング状可動子鉄心５２を軸方向に非
磁性体のスペーサ５３を介して複数個（本第２実施例で
は５個）取り付ける。ここで、スペーサ５３の厚みは可
動子鉄心５２の厚みの１０％程度が適当である。この可
動子鉄心５２の周りに径方向異方性の多極永久磁石５４
（図３，４に極性Ｎ／Ｓを示す）を並置させる。このと
き、永久磁石５４は図３に示すように軸方向に５列（可
動子鉄心５２の配列数と同一）配設され、図４に示すよ
うに径方向には１２個配列される。但し、この５列及び
１２個に限定されるものではない。
ニアアクチユエータを説明すると、図示しない動力源
（例えばスターリングエンジン）を用いて非磁性体の軸
５１を一定ストロークで往復動可能とさせる。軸５１の
外周面に磁性体のリング状可動子鉄心５２を軸方向に非
磁性体のスペーサ５３を介して複数個（本第２実施例で
は５個）取り付ける。ここで、スペーサ５３の厚みは可
動子鉄心５２の厚みの１０％程度が適当である。この可
動子鉄心５２の周りに径方向異方性の多極永久磁石５４
（図３，４に極性Ｎ／Ｓを示す）を並置させる。このと
き、永久磁石５４は図３に示すように軸方向に５列（可
動子鉄心５２の配列数と同一）配設され、図４に示すよ
うに径方向には１２個配列される。但し、この５列及び
１２個に限定されるものではない。
【００１６】この永久磁石５４の周りにリング状固定子
鉄心５５を配す。この固定子鉄心５５は、例えば、鉄板
等の磁性体の薄板を図５に示す孔５６とスリツト５７を
打ち抜き、リング状としたものをその平面が可動子たる
軸５１の軸心に対して直交する径方向に位置するよう複
数個積層したものである。可動子鉄心５２も鉄板等の薄
板を固定子鉄心５５と同じように積層したものがよい。
孔５６間にはコイル５８が巻回され、且つ隣合うスリツ
ト５７間を磁極５９とする。
鉄心５５を配す。この固定子鉄心５５は、例えば、鉄板
等の磁性体の薄板を図５に示す孔５６とスリツト５７を
打ち抜き、リング状としたものをその平面が可動子たる
軸５１の軸心に対して直交する径方向に位置するよう複
数個積層したものである。可動子鉄心５２も鉄板等の薄
板を固定子鉄心５５と同じように積層したものがよい。
孔５６間にはコイル５８が巻回され、且つ隣合うスリツ
ト５７間を磁極５９とする。
【００１７】永久磁石５４と磁極５９の極数を同一（本
第２実施例では１２）とし、永久磁石５４の軸方向の配
列数は固定子鉄心５５の軸方向の配列数よりも１つ多
い。永久磁石５４の軸方向長さは可動子たる軸５１のス
トロークと同長とする。
第２実施例では１２）とし、永久磁石５４の軸方向の配
列数は固定子鉄心５５の軸方向の配列数よりも１つ多
い。永久磁石５４の軸方向長さは可動子たる軸５１のス
トロークと同長とする。
【００１８】固定子鉄心５５において、磁極５９と外周
リング６３とは脚部６１により接続され、図５に示すよ
うにその脚部６１と磁極５９とは（３６０°／Ｐ〔Ｐは
磁極５９の極数〕）だけずれている。例えば、本第２実
施例では極数Ｐ＝１２なので、ずれ角度は３６０°／１
２＝３０°となる。この理由は次のとおりである。即
ち、固定子鉄心５５は軸方向にスペーサ６０（その厚み
はスペーサ５３の厚みと同一）を介して４列配設されて
おり、１列おきに磁極５９のずれ方向が同一となつてい
る。つまり、１列目と３列目の磁極５９ａ，５９ｃのず
れ方向を図５に示すものとすると、２列目と４列目の磁
極５９ｂ，５９ｄのずれ方向は図５に示す固定子鉄心５
５を裏返したものとなる。このとき、各列の磁極５９の
位置を揃わせるため、上述のずれ角度が３６０°／Ｐと
される。
リング６３とは脚部６１により接続され、図５に示すよ
うにその脚部６１と磁極５９とは（３６０°／Ｐ〔Ｐは
磁極５９の極数〕）だけずれている。例えば、本第２実
施例では極数Ｐ＝１２なので、ずれ角度は３６０°／１
２＝３０°となる。この理由は次のとおりである。即
ち、固定子鉄心５５は軸方向にスペーサ６０（その厚み
はスペーサ５３の厚みと同一）を介して４列配設されて
おり、１列おきに磁極５９のずれ方向が同一となつてい
る。つまり、１列目と３列目の磁極５９ａ，５９ｃのず
れ方向を図５に示すものとすると、２列目と４列目の磁
極５９ｂ，５９ｄのずれ方向は図５に示す固定子鉄心５
５を裏返したものとなる。このとき、各列の磁極５９の
位置を揃わせるため、上述のずれ角度が３６０°／Ｐと
される。
【００１９】また、図６に示すように磁性体からなる磁
気くさび６２を固定子鉄心５５間の内周面側（永久磁石
５４と向かい合う側）に配設してもよい。このとき、
〔磁気くさび６２の軸方向長さ〕≧〔磁気くさび６２の
径方向長さ〕とするのがよい。
気くさび６２を固定子鉄心５５間の内周面側（永久磁石
５４と向かい合う側）に配設してもよい。このとき、
〔磁気くさび６２の軸方向長さ〕≧〔磁気くさび６２の
径方向長さ〕とするのがよい。
【００２０】このとき、磁気くさび６２の径方向幅は図
３に示す磁極５９の先端部の幅Ｍと略同一とする。
３に示す磁極５９の先端部の幅Ｍと略同一とする。
【００２１】本第２実施例においても、図３に示すとお
り永久磁石５４の磁路が径方向となり、コイル５８を鎖
交する磁束がコイル５８からの発電の有効成分となる。
尚、リング状の薄板を孔５６が揃うように積層するのみ
で固定子鉄心５５が作られるのでその製作は極めて容易
である。
り永久磁石５４の磁路が径方向となり、コイル５８を鎖
交する磁束がコイル５８からの発電の有効成分となる。
尚、リング状の薄板を孔５６が揃うように積層するのみ
で固定子鉄心５５が作られるのでその製作は極めて容易
である。
【００２２】第１，第２実施例に共通して、軸１，５１
を一定ストロークで往復動させることで、複数の磁極
９，５９それぞれに対向する永久磁石５４の極性が変化
して、コイル５８に電力が発生する（発電機として作
用）。逆に、コイル５８に電力（交流電力など）を供給
することで、軸１，５１が往復動する（アクチユエータ
として作用）。
を一定ストロークで往復動させることで、複数の磁極
９，５９それぞれに対向する永久磁石５４の極性が変化
して、コイル５８に電力が発生する（発電機として作
用）。逆に、コイル５８に電力（交流電力など）を供給
することで、軸１，５１が往復動する（アクチユエータ
として作用）。
【００２３】
【発明の効果】以上に示した様に本発明では、固定子鉄
心の形成は薄板を積層するだけでよく、非常に簡単であ
る。
心の形成は薄板を積層するだけでよく、非常に簡単であ
る。
【図１】本発明第１実施例のリニアアクチユエータの断
面図を示す。
面図を示す。
【図２】図１における正面図を示す。
【図３】本発明第２実施例のリニアアクチユエータの正
面図を示す。
面図を示す。
【図４】図３における断面図を示す。
【図５】図３における要部正面図を示す。
【図６】図４における変形実施例を示す。
１，５１ 軸
２，５２ 可動子鉄心、
４，５４ 永久磁石、
５，５５ 固定子鉄心、
８，５８ コイル、
９，５９ 磁極。
Claims (4)
- 【請求項１】 非磁性体の軸の外周面に取り付けられた
可動子鉄心と、 軸方向に隣合う該可動子鉄心同士の間に配設された非磁
性体のスペーサと、 前記可動子鉄心外周面に固定された径方向異方性の多極
永久磁石と、 該多極永久磁石と対向して配される磁極と、 該磁極を構成し且つコイルを支持する固定子鉄心とを有
し、 前記可動子鉄心及び該固定子鉄心が径方向に延在するリ
ング状磁性体を軸方向に積層されて構成されていること
を特徴とするリニアアクチユエータ。 - 【請求項２】 前記多極永久磁石はリング状とされると
共に前記磁極と極数が同一であり、前記多極永久磁石の
軸方向の配列数は前記固定子鉄心の軸方向の配列数より
も多く、前記多極永久磁石の軸方向長さは可動子である
前記軸のストロークと同長であることを特徴とする請求
項１記載のリニアアクチユエータ。 - 【請求項３】 可動子である前記軸を往復動させコイル
より出力を得ていることを特徴とする請求項１および請
求項２記載のリニアアクチユエータ。 - 【請求項４】 前記固定子鉄心は外周リング部と前記磁
極とを接続する脚部を有し、前記磁極は〔（３６０°）
／（磁極の極数）〕だけ該脚部とずれており、そのずれ
方向は前記固定子鉄心の１列おきに同一であることを特
徴とする請求項２記載のリニアアクチユエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241664A JPH0522920A (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-20 | リニアアクチユエータ |
| US07/766,381 US5208498A (en) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | Linear actuator |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-256858 | 1990-09-28 | ||
| JP25685890 | 1990-09-28 | ||
| JP3241664A JPH0522920A (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-20 | リニアアクチユエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522920A true JPH0522920A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=26535373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3241664A Pending JPH0522920A (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-20 | リニアアクチユエータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5208498A (ja) |
| JP (1) | JPH0522920A (ja) |
Cited By (4)
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| CN107546948A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | Lg电子株式会社 | 横向磁通型往复式电机及具备其的往复式压缩机 |
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| EP0838891A1 (en) * | 1996-10-24 | 1998-04-29 | Sanshiro Ogino | Energy conversion device using permanent magnets |
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