JPH058649Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、たとえばバルブの開度調整に用いる
直線駆動装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の直線駆動装置としては、励磁コ
イルにプランジヤである鉄心を摺動自在に設けた
構成が採られている。そして、励磁コイルを励磁
してプランジヤを駆動している。

ところが、鉄心が移動すると磁束の通路が変化
し、この変化によりプランジヤに作用する力すな
わち推力が変化する。特に単純な構造のものの場
合は鉄心の移動が数mm以上になると推力も大きく
変化してしまう。

このように鉄心を移動しても推力が変化しない
ようにするためにプランジヤである鉄心を２個直
列に配置し、それぞれのプランジヤの推力が鉄心
の移動に対して最大値になる位置をずらして推力
を平均化させるようにする構成が知られている。

しかしながら、プランジヤを２個設けると構造
が複雑になる上、鉄心の位置のずらせ方によつて
は推力に谷間すなわちむらを生じたりする。ま
た、移動距離を長くするためプランジヤである鉄
心の数を増加させれば、装置の構造は一段と複雑
になる。

また、鉄心が移動しても推力が変化しない他方
の構成として、プランジヤである鉄心を吸引する
方向に、鉄心あるいはこの鉄心を吸引する磁路に
なだらかなテーパーを設けて、移動に対する磁束
の変化量を小さくする構成が知られている。

しかしながら、テーパーをなだらかにすればす
る程、推力に対して直角方向である無駄な分力が
大きくなり、この分力がプランジヤである鉄心を
励磁コイルの側面に強力に偏心吸引する力となる
ため、摩擦が増大し、結果的に推力が思う程得ら
れなかつたり、移動のヒステリシスが大きくなつ
たりする。

（考案が解決しようとする問題点） 従来の鉄心を２つ以上設ける構成では、構造が
複雑になる上、推力が不均衡となる場合も生ず
る。

また、鉄心あるいは鉄心を吸引する磁路になだ
らかなテーパーを設ける構成では、推力に対して
直角方向である無駄な分力が大きくなり、この分
力がプランジヤである鉄心を励磁コイルの側面に
強力に偏心吸引する力となるため、摩擦が増大
し、結果的に推力が思う程得られなかつたり、移
動のヒステリシスが大きくなつたりする問題を有
している。

本考案は上記問題点に鑑みなされたもので、簡
単な構造でかつ、平滑で強力な推力を得られる直
線駆動装置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案の直線駆動装置は、鉄心と、この鉄心を
摺動自在に嵌挿するとともに磁路を有する励磁コ
イルとを備え、前記鉄心と前記励磁コイルの対向
する長さが短かくなるに従つて、前記鉄心と前記
磁路との単位当りの対向する面積が狭くなるもの
である。

（作用） 本考案は、鉄心を励磁コイルの対向する長さが
短かくなるに従つて、鉄心と磁路との単位長さ当
りの対向面積が狭くなり磁気抵抗が増加し、小さ
な面積に集中した力で鉄心を摺動する。反対に、
鉄心と磁路との対向する長さが長くなるに従つ
て、鉄心と磁路との単位面積当りの対向面積が広
くなり磁気抵抗が減少し、広い面積に力が分散し
て鉄心を摺動する。このようにして、鉄心が移動
しても平滑化した推力を得るものである。

（実施例） 以下、本考案の直線駆動装置の一実施例を図面
を参照して説明する。

第１図において、１は枠体を兼ねた磁路部で、
この磁路部１は励磁コイル２を包み込むように保
持し、磁路部１の中心には一方が閉塞された円筒
状の凹部３が軸方向に設けられ、磁路部１は、内
周側には、励磁コイル２を完全に被覆しない空隙
部４を有している。この空隙部４には第２図およ
び第３図に示すように摺動する方向に対して固定
子側を斜めに切欠き、下方に向つて三角形状に突
出した突出部を有する磁路としてのいわゆるスキ
ユーされた磁路体５が取付けられ、下方の部分
は、下方になるに従つて広くなる三角形状の空隙
部４となつている。

また、凹部３には鉄心としてのプランジヤ６が
摺動自在に設けられ、このプランジヤ６の両側に
は軸７が設けられ、この軸７の一端は、磁路部１
の軸受８に摺動回動自在に挿通されている。

次に上記実施例の動作について説明する。

まず、プランジヤ６の上端がP₁の位置にある
ときは、磁束は磁路体５のa₁部とa₂部とに集中
し、吸引力はa₁部およびa₂部から発生する。その
後、プランジヤ６が吸引されてプランジヤ６の先
端部が位置P₂に向うに従つて磁束は磁路体５の
三角形a₁，b₁，c₁、三角形a₂，b₂，c₂に広がり、
磁気抵抗が減少する。さらに、プランジヤ６が吸
引されてプランジヤ６の先端が位置P₃に達する
と磁束は磁路体５の三角形a₁deおよび三角形a₂ed
すなわち磁路体５のほぼ全体に広がり磁気抵抗が
非常に小さくなる。そして、さらに、プランジヤ
６の先端が位置P₃より上昇すると推力が低下す
る。

すなわち磁気抵抗Rmは、透磁率μ、距離ｌ、
面積Ｓとすれば、 Rm＝ｌ／μS で表わされ、面積が大きい程磁気抵抗は小さくな
る。

そして、第１図の位置P₁から位置P₃まで移動
する間は、スキユーされた磁路体５に沿つて磁束
が滑らかに変化し、磁気抵抗が減少してゆくた
め、第４図に示すように推力はプランジヤ６の位
置に対して滑らかな特性を示す。

また、磁路体５の三角形状のいわゆるスキユー
を設ける場合に限らず、プランジヤ６の上方に突
出した三角形状のスキユーを設けてもよい。

さらに、三角形状の突出部は２個に限らず、１
つまたは３つ以上の複数としてもよい。

また、突出部の長さ、形状等を変化させることに
より、鉄心の移動位置と推力の関係を任意に設定
できるので簡単に設計、製作をすることができ
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、鉄心と励磁コイルの対向する
長さが短かくなるに従つて、鉄心と磁路との単位
当りの対向する面積が狭くなるので、推力の変化
が平滑であり、かつ、鉄心を複数用いることがな
いので構造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の直線駆動装置の第
３図−線に沿う縦断面図、第２図は同上磁路
の展開図、第３図は同上平面図、第４図は鉄心と
推力の関係を表わすグラフである。 ２……励磁コイル、５……磁路としての磁路
体、６……鉄心としてのプランジヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鉄心と、 この鉄心を摺動自在に嵌挿するとともに磁路を
   有する励磁コイルとを備え、 前記鉄心と前記励磁コイルの対向する長さが短
   かくなるに従つて、前記鉄心と前記磁路との単位
   当りの対向する面積が狭くなることを特徴とした
   直線駆動装置。