JPH1155926A - アクチュエータ - Google Patents
アクチュエータInfo
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- JPH1155926A JPH1155926A JP10167502A JP16750298A JPH1155926A JP H1155926 A JPH1155926 A JP H1155926A JP 10167502 A JP10167502 A JP 10167502A JP 16750298 A JP16750298 A JP 16750298A JP H1155926 A JPH1155926 A JP H1155926A
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- electromagnetic coil
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- bobbin
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
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- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/066—Electromagnets with movable winding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
- Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
- Y10T29/49133—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
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- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高速で、正確に停止でき、コンパクトで、簡単
に製造でき、簡単に使用でき、従来のものと比較してコ
スト的に有利なアクチュエータを提供する。 【解決手段】アクチュエータ１０は、強磁性体からなる
ハウジング１２に摺動自在に装着されている２つのコイ
ル４４、４６を含む。２つのコイル４４、４６は、最も
多い応用例では互いに接続されているが、それぞれの磁
界における直線的な往復動作のために、同軸上に装着さ
れている。第１の一対の磁石における各Ｎ極は、第１の
コイル４４が動作する磁界を生成するようにハウジング
１２に固着されている。第２の一対の磁石における各Ｓ
極は、第２のコイル４６が動作する磁界を生成するよう
にハウジング１２に固着されている。なお、これらコイ
ル４４及び４６は同一の磁界に移動可能である。ハウジ
ング１２の磁気飽和を防止するために、各一対の磁石に
おける互いに相対する極はハウジング１２に固着されて
いる。
に製造でき、簡単に使用でき、従来のものと比較してコ
スト的に有利なアクチュエータを提供する。 【解決手段】アクチュエータ１０は、強磁性体からなる
ハウジング１２に摺動自在に装着されている２つのコイ
ル４４、４６を含む。２つのコイル４４、４６は、最も
多い応用例では互いに接続されているが、それぞれの磁
界における直線的な往復動作のために、同軸上に装着さ
れている。第１の一対の磁石における各Ｎ極は、第１の
コイル４４が動作する磁界を生成するようにハウジング
１２に固着されている。第２の一対の磁石における各Ｓ
極は、第２のコイル４６が動作する磁界を生成するよう
にハウジング１２に固着されている。なお、これらコイ
ル４４及び４６は同一の磁界に移動可能である。ハウジ
ング１２の磁気飽和を防止するために、各一対の磁石に
おける互いに相対する極はハウジング１２に固着されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、製品の自
動組立に有用な機械に関する。更に詳細には、この発明
は、製品の自動組立の際の部品の移動や位置決めに有用
な装置に関する。この発明は、特に、限定されるもので
はないが、製品の自動組立の際、その部品の移動と位置
決めのために協働して動作する少なくとも２つの電磁コ
イルを有するアクチュエータに有用である。
動組立に有用な機械に関する。更に詳細には、この発明
は、製品の自動組立の際の部品の移動や位置決めに有用
な装置に関する。この発明は、特に、限定されるもので
はないが、製品の自動組立の際、その部品の移動と位置
決めのために協働して動作する少なくとも２つの電磁コ
イルを有するアクチュエータに有用である。
【０００２】
【従来の技術】製品の自動製造及び自動組立のために有
用な多数の装置が、長年にわたって成功裏に用いられて
いる。それぞれの場合において、これらの装置は、完成
品の製造及び組立の間に製品の精度及び効果を向上させ
るために使用されている。実際に、非常に多くの一般的
製品が、現在、自動化装置によって製造されている。
用な多数の装置が、長年にわたって成功裏に用いられて
いる。それぞれの場合において、これらの装置は、完成
品の製造及び組立の間に製品の精度及び効果を向上させ
るために使用されている。実際に、非常に多くの一般的
製品が、現在、自動化装置によって製造されている。
【０００３】工業製品の複雑さが増すにつれて、また、
その製品を製造するために必要な装置の複雑さも比例的
に増加する。これは、特に、小さく若しくは不規則な形
状を有し、あるいは精密な加工や組立が重要とされる場
合に顕著である。例えば、プリント配線基板を含む多く
の製品は、小さな部品が正確に位置決めされ、その上、
他の部品に挿入されることが必要とされる。位置決め処
理は、より小さい部品が使用され、あるいは、部品が不
規則で多様な形状を有する場合にますます困難になって
きている。
その製品を製造するために必要な装置の複雑さも比例的
に増加する。これは、特に、小さく若しくは不規則な形
状を有し、あるいは精密な加工や組立が重要とされる場
合に顕著である。例えば、プリント配線基板を含む多く
の製品は、小さな部品が正確に位置決めされ、その上、
他の部品に挿入されることが必要とされる。位置決め処
理は、より小さい部品が使用され、あるいは、部品が不
規則で多様な形状を有する場合にますます困難になって
きている。
【０００４】自動組立システムの部品として成功裏に利
用されてきた装置の１つのタイプとして、リニアボイス
コイルを用いたアクチュエータがある。このタイプのア
クチュエータは、永久磁石（fixed-pole magnet ）と相
互に作用する電磁コイルを有する。よく知られているよ
うに、電磁コイルに電流を供給すると、該コイルから磁
界が発生する。もし、電磁コイルが永久磁石に対して正
確に配向されるとすれば、電磁コイルによって発生した
磁界は、永久磁石によって生成された磁界と相互に作用
し合い、永久磁石に対して電磁コイルを移動させるに至
る。特に、ボイスコイルアクチュエータにおいては、シ
ャフトがコイルに取り付けられているために、該シャフ
トはムービングコイルと共に移動する。更に、プロー
ブ、グリッパや他のツールがシャフトに取り付けられて
いる。使用時においては、シャフトに取り付けられてい
る前記ツールは、該ツールが組立部品に近接して位置決
めされるまでアクチュエータによって前進される。次い
で、該組立部品は、前記ツールによって処理され、所望
のようにアクチュエータによる移動が可能となる。
用されてきた装置の１つのタイプとして、リニアボイス
コイルを用いたアクチュエータがある。このタイプのア
クチュエータは、永久磁石（fixed-pole magnet ）と相
互に作用する電磁コイルを有する。よく知られているよ
うに、電磁コイルに電流を供給すると、該コイルから磁
界が発生する。もし、電磁コイルが永久磁石に対して正
確に配向されるとすれば、電磁コイルによって発生した
磁界は、永久磁石によって生成された磁界と相互に作用
し合い、永久磁石に対して電磁コイルを移動させるに至
る。特に、ボイスコイルアクチュエータにおいては、シ
ャフトがコイルに取り付けられているために、該シャフ
トはムービングコイルと共に移動する。更に、プロー
ブ、グリッパや他のツールがシャフトに取り付けられて
いる。使用時においては、シャフトに取り付けられてい
る前記ツールは、該ツールが組立部品に近接して位置決
めされるまでアクチュエータによって前進される。次い
で、該組立部品は、前記ツールによって処理され、所望
のようにアクチュエータによる移動が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、製品の部品
を動かすためにアクチュエータを用いる際には、通常、
組立処理の迅速化を目的としてできるだけ速く部品を移
動させることが好ましい。この目的を達成させるため
に、現在のアクチュエータには、部品を所望の速さまで
加速して移動させることができないという不都合があ
る。更に、部品を素早く動かすことが好ましいばかりで
なく、該部品を移動させて非常に高精度に位置決めさせ
ることが必要である。つまり、スピードが決定的な要因
となる。当然に、これらのことは、比較的大きな重量を
有する比較的に大きな部品を動かすことが必要な場合に
特に言えることである。
を動かすためにアクチュエータを用いる際には、通常、
組立処理の迅速化を目的としてできるだけ速く部品を移
動させることが好ましい。この目的を達成させるため
に、現在のアクチュエータには、部品を所望の速さまで
加速して移動させることができないという不都合があ
る。更に、部品を素早く動かすことが好ましいばかりで
なく、該部品を移動させて非常に高精度に位置決めさせ
ることが必要である。つまり、スピードが決定的な要因
となる。当然に、これらのことは、比較的大きな重量を
有する比較的に大きな部品を動かすことが必要な場合に
特に言えることである。
【０００６】ボイスコイルアクチュエータの使用におい
て直面する基本的な問題は、アクチュエータと移動状態
にある部品の動きを素早く加速させ、かつ、減速させる
ことを含む。適当な制御が維持されない場合、部品の所
望の位置決めに対して失敗するに至り、これは受容する
ことはできない。上述したように、この問題は、比較的
大きな重量を有する部品や、アクチュエータ及び部品が
比較的に速い速度で移動する際に一層重要である。その
問題の解決は、より大きい加速力と減速力を発生するこ
とが可能なアクチュエータによってもたらされる。しか
しながら、より大きな力は、一般に大きなアクチュエー
タを意味する。一方、大きなアクチュエータは、必ずし
も実際的ではない。設置空間や重量が限られている場合
は、しばしば、比較的小さくしかも比較的コンパクトな
アクチュエータが必要となるからである。
て直面する基本的な問題は、アクチュエータと移動状態
にある部品の動きを素早く加速させ、かつ、減速させる
ことを含む。適当な制御が維持されない場合、部品の所
望の位置決めに対して失敗するに至り、これは受容する
ことはできない。上述したように、この問題は、比較的
大きな重量を有する部品や、アクチュエータ及び部品が
比較的に速い速度で移動する際に一層重要である。その
問題の解決は、より大きい加速力と減速力を発生するこ
とが可能なアクチュエータによってもたらされる。しか
しながら、より大きな力は、一般に大きなアクチュエー
タを意味する。一方、大きなアクチュエータは、必ずし
も実際的ではない。設置空間や重量が限られている場合
は、しばしば、比較的小さくしかも比較的コンパクトな
アクチュエータが必要となるからである。
【０００７】上述に鑑み、本発明の目的は、比較的に大
きな重量を有する部品を素早く加速させることができる
アクチュエータを提供することにある。
きな重量を有する部品を素早く加速させることができる
アクチュエータを提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、比較的大きな重量を
有する部品を比較的高速度で動かすことができるアクチ
ュエータを提供することにある。
有する部品を比較的高速度で動かすことができるアクチ
ュエータを提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、アクチュエータと部
品を素早く減速させて所定の位置に正確に停止させるこ
とができるアクチュエータを提供することにある。
品を素早く減速させて所定の位置に正確に停止させるこ
とができるアクチュエータを提供することにある。
【００１０】更にまた、本発明の他の目的は、コンパク
トなアクチュエータを提供することにある。
トなアクチュエータを提供することにある。
【００１１】また更に、本発明の他の目的は、高速で、
正確に停止でき、コンパクトで、簡単に製造でき、簡単
に使用でき、従来のものと比較してコスト的に有利なア
クチュエータを提供することにある。
正確に停止でき、コンパクトで、簡単に製造でき、簡単
に使用でき、従来のものと比較してコスト的に有利なア
クチュエータを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアクチュエ
ータは、アクチュエータハウジングと、前記ハウジング
に装着されたマグネット組立体とを含む。更に、このア
クチュエータは、マグネット組立体の磁界と相互に作用
し合うように、前記ハウジングに摺動可能に装着され、
設置された一対の電磁コイルを含む。そして、コイルを
流れる電流は、磁石の磁界と、個々にあるいは一体的に
コイルを移動させるコイルの磁界との間に選択的に力を
発生させることができる。製品の組立処理において有益
なツールを含むシャフトは、これらの移動動作のために
コイルに装着されている。
ータは、アクチュエータハウジングと、前記ハウジング
に装着されたマグネット組立体とを含む。更に、このア
クチュエータは、マグネット組立体の磁界と相互に作用
し合うように、前記ハウジングに摺動可能に装着され、
設置された一対の電磁コイルを含む。そして、コイルを
流れる電流は、磁石の磁界と、個々にあるいは一体的に
コイルを移動させるコイルの磁界との間に選択的に力を
発生させることができる。製品の組立処理において有益
なツールを含むシャフトは、これらの移動動作のために
コイルに装着されている。
【００１３】特に、本発明のアクチュエータは、第１の
磁気ユニットと第２の磁気ユニットの両方を含む。更
に、これら各磁気ユニットは、少なくとも１つの永久磁
石を含む。より詳しくは、第１の磁気ユニットにおける
磁石あるいは磁石群のＮ極がアクチュエータのハウジン
グに装着され、第２の磁気ユニットにおける磁石あるい
は磁石群のＳ極がアクチュエータのハウジングに装着さ
れている。このように位置決めされることにより、各磁
気ユニットは、ハウジング内に別々の磁界を生成する。
上述したように、これらの磁界は、磁気コイルによって
生成された磁界と相互に作用し合うことになる。
磁気ユニットと第２の磁気ユニットの両方を含む。更
に、これら各磁気ユニットは、少なくとも１つの永久磁
石を含む。より詳しくは、第１の磁気ユニットにおける
磁石あるいは磁石群のＮ極がアクチュエータのハウジン
グに装着され、第２の磁気ユニットにおける磁石あるい
は磁石群のＳ極がアクチュエータのハウジングに装着さ
れている。このように位置決めされることにより、各磁
気ユニットは、ハウジング内に別々の磁界を生成する。
上述したように、これらの磁界は、磁気コイルによって
生成された磁界と相互に作用し合うことになる。
【００１４】好適には、本発明のアクチュエータにおけ
る各電磁コイルは、アクチュエータハウジング上を摺動
するボビンに巻回される。更に、各コイルは、電流源と
電気的に接続されており、物理学的によく知られている
ように、電流源からの電流がコイルの巻線を流れるとき
はいつでもコイルにおいて磁界が発生する。これは、ア
クチュエータハウジング上のコイルを動かす力を発生す
るマグネット組立体の磁界とコイルの磁界との相互作用
である。本発明において、アクチュエータの電磁コイル
が、それぞれ正確に位置決めされることが重要である。
特に、これらは、共に軸方向に、即ち、共にリニアに動
作するように、アクチュエータハウジング上に整列され
なければならない。
る各電磁コイルは、アクチュエータハウジング上を摺動
するボビンに巻回される。更に、各コイルは、電流源と
電気的に接続されており、物理学的によく知られている
ように、電流源からの電流がコイルの巻線を流れるとき
はいつでもコイルにおいて磁界が発生する。これは、ア
クチュエータハウジング上のコイルを動かす力を発生す
るマグネット組立体の磁界とコイルの磁界との相互作用
である。本発明において、アクチュエータの電磁コイル
が、それぞれ正確に位置決めされることが重要である。
特に、これらは、共に軸方向に、即ち、共にリニアに動
作するように、アクチュエータハウジング上に整列され
なければならない。
【００１５】上述したアクチュエータのための基本構成
内にあって、磁気ユニットや電磁コイルは種々に構成す
ることができる。これらの様々な構成は、他にとりうる
実施例を提供する。例えば、コイルの巻回を直列にして
もよいし、並列にすることもできる。もちろん、必要な
電圧値を低減させるためには前記巻回を並列に接続する
ことが好ましい。また、これらのコイルは、電圧源に別
々に接続され得るし、互いに協働し合ってあるいは背反
し合って動作することができる。例えば、２つのコイル
のうち、一方のコイルは他方のコイルの動作に対してブ
レーキとして作用することができる。更に、２つのコイ
ルは同じボビン上に位置決めすることができる。いずれ
にしても、別途磁気ユニット並びに電磁コイルを用いる
こともできる。
内にあって、磁気ユニットや電磁コイルは種々に構成す
ることができる。これらの様々な構成は、他にとりうる
実施例を提供する。例えば、コイルの巻回を直列にして
もよいし、並列にすることもできる。もちろん、必要な
電圧値を低減させるためには前記巻回を並列に接続する
ことが好ましい。また、これらのコイルは、電圧源に別
々に接続され得るし、互いに協働し合ってあるいは背反
し合って動作することができる。例えば、２つのコイル
のうち、一方のコイルは他方のコイルの動作に対してブ
レーキとして作用することができる。更に、２つのコイ
ルは同じボビン上に位置決めすることができる。いずれ
にしても、別途磁気ユニット並びに電磁コイルを用いる
こともできる。
【００１６】この発明自体及びこの発明の構成及び作用
の両者に関するこの発明の新規な特徴は、本明細書及び
添付された図面から容易に諒解されるであろう。なお、
図において同一の参照符号は同一の構成要素を示すもの
とする。
の両者に関するこの発明の新規な特徴は、本明細書及び
添付された図面から容易に諒解されるであろう。なお、
図において同一の参照符号は同一の構成要素を示すもの
とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】初めに、図１に、本発明に係るア
クチュエータを、その使用状態で描出し、これを参照符
号１０で全体的に示す。アクチュエータ１０は、強磁性
のハウジング１２と、該ハウジング１２の拡張部位１４
と、フロントカバー１６とを含む。シャフト１８は、ハ
ウジング１２の拡張部位１４に設けられた孔２０ａ及び
２０ｂを通じて直線的な往復運動を行うように配置され
ている。ハウジング１２の拡張部位１４の孔３０を通じ
て電流がアクチュエータ１０に供給されるように、電流
源２２、２４は、導線２６ａ、２６ｂ及び導線２８ａ、
２８ｂにそれぞれ電気的に接続されている。電流源２
２、２４は、選択的に変更可能な電気的極性の選択的に
変更可能な電流を供給する。
クチュエータを、その使用状態で描出し、これを参照符
号１０で全体的に示す。アクチュエータ１０は、強磁性
のハウジング１２と、該ハウジング１２の拡張部位１４
と、フロントカバー１６とを含む。シャフト１８は、ハ
ウジング１２の拡張部位１４に設けられた孔２０ａ及び
２０ｂを通じて直線的な往復運動を行うように配置され
ている。ハウジング１２の拡張部位１４の孔３０を通じ
て電流がアクチュエータ１０に供給されるように、電流
源２２、２４は、導線２６ａ、２６ｂ及び導線２８ａ、
２８ｂにそれぞれ電気的に接続されている。電流源２
２、２４は、選択的に変更可能な電気的極性の選択的に
変更可能な電流を供給する。
【００１８】ここで、図２を参照すると、本発明のアク
チュエータ１０がフロントカバー１６を取り外した状態
で示されている。レール３２はハウジング１２の拡張部
位１４に装着され、スライドユニット３４は前記レール
３２上を直線的、かつ、往復動作するために摺動自在に
装着されている。ピストン３６は、スライドユニット３
４と移動するために前記スライドユニット３４に固着さ
れ、シャフト１８は、ピストン３６及びスライドユニッ
ト３４と直線的、かつ、往復動作するためにピストン３
６に係着されている。第１のボビン３８と第２のボビン
４０は、ハウジング１２の中心棒４２をそれぞれ囲み、
ピストン３６、シャフト１８及びスライドユニット３４
と共に直線的、かつ、往復動作するために、ピストン３
６に連結されている。第１の電磁コイル４４は前記第１
のボビン３８の周りに巻回されて、該第１のボビン３８
に取り着けられている。同様に、第２の電磁コイル４６
は第２のボビン４０の周りに巻回されて、該第２のボビ
ン４０に取り着けられている。第１の電磁コイル４４
は、第２の電磁コイル４６と同軸的に整列して装着さ
れ、その結果、電磁コイル４４、４６の長手方向の軸は
線４８に対して共通の直線上にある。電磁コイル４４、
４６によって供給された起電力は、ボビン３８、４０、
ピストン３６、シャフト１８及びスライドユニット３４
に対し、直線的、かつ、往復運動を生起する。
チュエータ１０がフロントカバー１６を取り外した状態
で示されている。レール３２はハウジング１２の拡張部
位１４に装着され、スライドユニット３４は前記レール
３２上を直線的、かつ、往復動作するために摺動自在に
装着されている。ピストン３６は、スライドユニット３
４と移動するために前記スライドユニット３４に固着さ
れ、シャフト１８は、ピストン３６及びスライドユニッ
ト３４と直線的、かつ、往復動作するためにピストン３
６に係着されている。第１のボビン３８と第２のボビン
４０は、ハウジング１２の中心棒４２をそれぞれ囲み、
ピストン３６、シャフト１８及びスライドユニット３４
と共に直線的、かつ、往復動作するために、ピストン３
６に連結されている。第１の電磁コイル４４は前記第１
のボビン３８の周りに巻回されて、該第１のボビン３８
に取り着けられている。同様に、第２の電磁コイル４６
は第２のボビン４０の周りに巻回されて、該第２のボビ
ン４０に取り着けられている。第１の電磁コイル４４
は、第２の電磁コイル４６と同軸的に整列して装着さ
れ、その結果、電磁コイル４４、４６の長手方向の軸は
線４８に対して共通の直線上にある。電磁コイル４４、
４６によって供給された起電力は、ボビン３８、４０、
ピストン３６、シャフト１８及びスライドユニット３４
に対し、直線的、かつ、往復運動を生起する。
【００１９】図３に示すように、磁石５０、５２、５
４、５６はハウジング１２に固着されている。特に、磁
石５０及び５２は、第１の磁気ユニットを構成し、第１
の電磁コイル４４（図２参照）に対して磁気的作用を及
ぼすためにハウジング１２上に配置されている。同様
に、磁石５４及び５６は、第２の磁気ユニットを構成
し、第２の電磁コイル４６（図２参照）に対して磁気的
作用を及ぼすためにハウジング１２上に配置されてい
る。第１の磁気ユニットと第２の磁気ユニットは、共に
マグネット組立体を構成する。
４、５６はハウジング１２に固着されている。特に、磁
石５０及び５２は、第１の磁気ユニットを構成し、第１
の電磁コイル４４（図２参照）に対して磁気的作用を及
ぼすためにハウジング１２上に配置されている。同様
に、磁石５４及び５６は、第２の磁気ユニットを構成
し、第２の電磁コイル４６（図２参照）に対して磁気的
作用を及ぼすためにハウジング１２上に配置されてい
る。第１の磁気ユニットと第２の磁気ユニットは、共に
マグネット組立体を構成する。
【００２０】ここで重要なことは、第１の磁気ユニット
における磁石５０、５２のＮ極がハウジング１２に固着
されていることである。図３に示すように、ハウジング
１２は磁石５０に関連して磁束５８ａ、及び磁石５２に
関連して磁束５８ｂに対する帰還通路を提供する。この
ような磁石５０、５２、ハウジング１２及び中心棒４２
の配置の結果、磁束５８ａ及び５８ｂは、第１の電磁コ
イル４４に近接する中心棒４２の一部の両側から外方に
指向することになる。その結果、図４に示すように、電
流６０が第１の電磁コイル４４を介して流れるとき、磁
束５８ａ及び５８ｂは、電流６０に対して一般的に同じ
方向に流れる電流６０に直交して、即ち、第１の電磁コ
イル４４の内側から前記第１の電磁コイル４４の外側に
かけて、前記電流６０と交差する。周知のように、磁束
５８ａ及び５８ｂと電流６０との間におけるこの関係
は、電磁コイル４４をライン４８に対して平行に移動さ
せることになる。
における磁石５０、５２のＮ極がハウジング１２に固着
されていることである。図３に示すように、ハウジング
１２は磁石５０に関連して磁束５８ａ、及び磁石５２に
関連して磁束５８ｂに対する帰還通路を提供する。この
ような磁石５０、５２、ハウジング１２及び中心棒４２
の配置の結果、磁束５８ａ及び５８ｂは、第１の電磁コ
イル４４に近接する中心棒４２の一部の両側から外方に
指向することになる。その結果、図４に示すように、電
流６０が第１の電磁コイル４４を介して流れるとき、磁
束５８ａ及び５８ｂは、電流６０に対して一般的に同じ
方向に流れる電流６０に直交して、即ち、第１の電磁コ
イル４４の内側から前記第１の電磁コイル４４の外側に
かけて、前記電流６０と交差する。周知のように、磁束
５８ａ及び５８ｂと電流６０との間におけるこの関係
は、電磁コイル４４をライン４８に対して平行に移動さ
せることになる。
【００２１】このような磁石５０、５２、ハウジング１
２の配置の結果、磁束５８ａによって発生した第１の電
磁コイル４４に関する力は、磁束５８ｂによって発生し
た力に付加されることになる。つまり、２つの磁石５０
及び５２を利用することにより、単一の磁石を利用した
場合よりも駆動力がより大きくなり、しかも、前記第１
の電磁コイル４４の対向する側に前記駆動力を均等に配
分することになる。更に、周知のように、磁束５８ａ及
び５８ｂは電流６０に対して一般的には直交するので、
これは第１の電磁コイル４４を動作させる上で最も効果
的な関係となる。
２の配置の結果、磁束５８ａによって発生した第１の電
磁コイル４４に関する力は、磁束５８ｂによって発生し
た力に付加されることになる。つまり、２つの磁石５０
及び５２を利用することにより、単一の磁石を利用した
場合よりも駆動力がより大きくなり、しかも、前記第１
の電磁コイル４４の対向する側に前記駆動力を均等に配
分することになる。更に、周知のように、磁束５８ａ及
び５８ｂは電流６０に対して一般的には直交するので、
これは第１の電磁コイル４４を動作させる上で最も効果
的な関係となる。
【００２２】第１の磁気ユニットにおける磁石５０及び
５２とは対称的に、第２の磁気ユニットにおいては、磁
石５４及び５６の各Ｓ極がハウジングに固着されてい
る。図３に示すように、ハウジング１２は磁石５４に関
連する磁束５８ｃ、及び磁石５６に関連する磁束５８ｄ
に帰還通路を提供する。
５２とは対称的に、第２の磁気ユニットにおいては、磁
石５４及び５６の各Ｓ極がハウジングに固着されてい
る。図３に示すように、ハウジング１２は磁石５４に関
連する磁束５８ｃ、及び磁石５６に関連する磁束５８ｄ
に帰還通路を提供する。
【００２３】このような磁石５４、５６、ハウジング１
２及び中心棒４２の配置により、磁束５８ｃ及び５８ｄ
は、第２の電磁コイル４６に近接する中心棒４２の一部
の両側から内側に指向することになる。その結果、図４
に示すように、電流６２が第２の電磁コイル４６に流れ
るときに、磁束５８ｃ及び５８ｄは、電流６２に対して
ほぼ同じ方向において直交し、即ち、第２の電磁コイル
４６の外側から前記第２の電磁コイル４６の内側にかけ
て、前記電流６２と交差する。周知のように、磁束５８
ｃ及び５８ｄと電流６２との間におけるこの関係は電磁
コイル４６をライン４８に対して平行に動かすことにな
る。
２及び中心棒４２の配置により、磁束５８ｃ及び５８ｄ
は、第２の電磁コイル４６に近接する中心棒４２の一部
の両側から内側に指向することになる。その結果、図４
に示すように、電流６２が第２の電磁コイル４６に流れ
るときに、磁束５８ｃ及び５８ｄは、電流６２に対して
ほぼ同じ方向において直交し、即ち、第２の電磁コイル
４６の外側から前記第２の電磁コイル４６の内側にかけ
て、前記電流６２と交差する。周知のように、磁束５８
ｃ及び５８ｄと電流６２との間におけるこの関係は電磁
コイル４６をライン４８に対して平行に動かすことにな
る。
【００２４】このような磁石５４、５６及びハウジング
１２の配置により、磁束５８ｃによって発生した第２の
電磁コイル４６における力は、磁束５８ｄによって発生
した力に付加されることになる。従って、２つの磁石５
４及び５６を利用することにより、単一の磁石を利用し
た場合よりも駆動力がより大きくなり、しかも、前記駆
動力を第２の電磁コイル４６の対向する側に対して均等
に配分することができる。更に、周知のように、磁束５
８ｃ及び５８ｄが電流６２に対してほぼ直交すること
は、第２の電磁コイル４６を動作させる上で最も効果的
な関係となる。
１２の配置により、磁束５８ｃによって発生した第２の
電磁コイル４６における力は、磁束５８ｄによって発生
した力に付加されることになる。従って、２つの磁石５
４及び５６を利用することにより、単一の磁石を利用し
た場合よりも駆動力がより大きくなり、しかも、前記駆
動力を第２の電磁コイル４６の対向する側に対して均等
に配分することができる。更に、周知のように、磁束５
８ｃ及び５８ｄが電流６２に対してほぼ直交すること
は、第２の電磁コイル４６を動作させる上で最も効果的
な関係となる。
【００２５】上記の説明のように、ハウジング１２の磁
石５４、５６の方向に対するハウジング１２の磁石５０
及び５２の方向により、磁石５８ａ、５８ｂは第１の電
磁コイル４４と交差し、それは、磁石５８ｃ、５８ｄが
第２の電磁コイル４６に交差する方向と反対である。そ
の結果、図４に示すように、電流６０が第２の電磁コイ
ル４６を流れる電流６２とは反対の方向に第１の電磁コ
イル４４を流れると、第１の電磁コイル４４は、第２の
電磁コイル４６のように同じ方向に動くこととなる。こ
のことは、図４に示すように、第１の電磁コイル４４と
第２の電磁コイル４６を単一の電流源２２に対して並列
に、但し、互いに極性を反対にして電気的に接続するこ
とによって達成され得る。従って、電流源２２からの導
線２６ａ及び２６ｂは電流源２２と第１の電磁コイル４
４間に接続される。同様に、電流源２２からの導線２６
ａ及び２６ｂは電流源２２と第２の電磁コイル間に接続
され、この場合、導線２６ａ及び２６ｂの極性を逆にす
る。図２及び図４に示すように、単一のピストン３６が
第１のボビン３８と第２のボビン４０に対して固着さ
れ、第１の電磁コイル４４と第２の電磁コイル４６の一
致した動作は、前記ピストン３６と該ピストン３６に固
着されたシャフト１８に伝達される。２つの電磁コイル
４４、４６の電気的駆動力を結合させることにより、電
磁コイル４４又は電磁コイル４６のいずれかによって生
成された駆動力よりも大きいピストンに対する駆動力が
発生することが、当業者であるならば容易に諒解されよ
う。更に、磁石対とこれらに対応するコイルをアクチュ
エータ１０に対して付加することにより、より大きい駆
動力さえも生成することができる。
石５４、５６の方向に対するハウジング１２の磁石５０
及び５２の方向により、磁石５８ａ、５８ｂは第１の電
磁コイル４４と交差し、それは、磁石５８ｃ、５８ｄが
第２の電磁コイル４６に交差する方向と反対である。そ
の結果、図４に示すように、電流６０が第２の電磁コイ
ル４６を流れる電流６２とは反対の方向に第１の電磁コ
イル４４を流れると、第１の電磁コイル４４は、第２の
電磁コイル４６のように同じ方向に動くこととなる。こ
のことは、図４に示すように、第１の電磁コイル４４と
第２の電磁コイル４６を単一の電流源２２に対して並列
に、但し、互いに極性を反対にして電気的に接続するこ
とによって達成され得る。従って、電流源２２からの導
線２６ａ及び２６ｂは電流源２２と第１の電磁コイル４
４間に接続される。同様に、電流源２２からの導線２６
ａ及び２６ｂは電流源２２と第２の電磁コイル間に接続
され、この場合、導線２６ａ及び２６ｂの極性を逆にす
る。図２及び図４に示すように、単一のピストン３６が
第１のボビン３８と第２のボビン４０に対して固着さ
れ、第１の電磁コイル４４と第２の電磁コイル４６の一
致した動作は、前記ピストン３６と該ピストン３６に固
着されたシャフト１８に伝達される。２つの電磁コイル
４４、４６の電気的駆動力を結合させることにより、電
磁コイル４４又は電磁コイル４６のいずれかによって生
成された駆動力よりも大きいピストンに対する駆動力が
発生することが、当業者であるならば容易に諒解されよ
う。更に、磁石対とこれらに対応するコイルをアクチュ
エータ１０に対して付加することにより、より大きい駆
動力さえも生成することができる。
【００２６】重要なことは、磁石５０及び５２のＮ極が
磁石５４及び５６のＳ極に隣接したハウジング１２に固
着されていることである。このＮ極とＳ極の交互の配置
は、すべてのＳ極又はＮ極をハウジング１２に固着した
場合に比してハウジング１２内においてより少ない磁束
密度が生成されることが、当業者であるならば容易に諒
解されよう。これらの磁石５０、５２、５４、５６の配
置は、あるアクチュエータが単一の大きな磁石対を用い
て１つのコイルによって得られる同じ大きさの駆動力を
生成するよりも、ハウジング１２内においてより少ない
磁束密度で生成されるということが、当業者であるなら
ば容易に諒解されよう。アクチュエータ１０におけるハ
ウジング１２内の低減された磁束密度は、ハウジング１
２における好ましくない磁気飽和（magnetic saturatio
n ）を引き起こすことなく、より小さなハウジング１２
の使用を許容することを、当業者であるならば容易に理
解することができよう。
磁石５４及び５６のＳ極に隣接したハウジング１２に固
着されていることである。このＮ極とＳ極の交互の配置
は、すべてのＳ極又はＮ極をハウジング１２に固着した
場合に比してハウジング１２内においてより少ない磁束
密度が生成されることが、当業者であるならば容易に諒
解されよう。これらの磁石５０、５２、５４、５６の配
置は、あるアクチュエータが単一の大きな磁石対を用い
て１つのコイルによって得られる同じ大きさの駆動力を
生成するよりも、ハウジング１２内においてより少ない
磁束密度で生成されるということが、当業者であるなら
ば容易に諒解されよう。アクチュエータ１０におけるハ
ウジング１２内の低減された磁束密度は、ハウジング１
２における好ましくない磁気飽和（magnetic saturatio
n ）を引き起こすことなく、より小さなハウジング１２
の使用を許容することを、当業者であるならば容易に理
解することができよう。
【００２７】前述した図２に示すアクチュエータ１０の
実施の形態においては、第１の電磁コイル４４と第２の
電磁コイル４６は、２つの別々の電流源２２、２４にそ
れぞれ独立して電気的に接続されている。別々の電流源
２２、２４に対して電磁コイル２２、２４を接続するこ
とにより、２つのコイル４４、４６の結合した動作を高
精度に制御することが許容され、これらはコンピュータ
で制御される。例えば、ピストン３６に固着されたシャ
フト１８の動作や位置決めをより正確に制御するため
に、第２の電磁コイル４６は、第１の電磁コイル４４に
よって生成した力を選択的に低減させる、あるいは増加
させることに使用可能である。シャフト１８をより高精
度に制御すべく、図示しない磁石と対応するコイル（図
示せず）とを同様に図示しない対応する電流源に付加的
に接続することができる。
実施の形態においては、第１の電磁コイル４４と第２の
電磁コイル４６は、２つの別々の電流源２２、２４にそ
れぞれ独立して電気的に接続されている。別々の電流源
２２、２４に対して電磁コイル２２、２４を接続するこ
とにより、２つのコイル４４、４６の結合した動作を高
精度に制御することが許容され、これらはコンピュータ
で制御される。例えば、ピストン３６に固着されたシャ
フト１８の動作や位置決めをより正確に制御するため
に、第２の電磁コイル４６は、第１の電磁コイル４４に
よって生成した力を選択的に低減させる、あるいは増加
させることに使用可能である。シャフト１８をより高精
度に制御すべく、図示しない磁石と対応するコイル（図
示せず）とを同様に図示しない対応する電流源に付加的
に接続することができる。
【００２８】図５に示す他の実施の形態は、図６に示す
ように、１つの電磁コイル４４を他の電磁コイル４６に
対し巻回したものを利用している。この前記他の実施の
形態においては、電磁コイル４４、４６は、それぞれ別
々の電流源２２、２４に電気的に接続されている。例え
ば、第１の電磁コイル４４における導線の端部６４ａ及
び６４ｂは、電流源２２に接続され、第２の電磁コイル
４６における導線の端部６６ａ及び６６ｂは、電流源２
４に電気的に接続されている。この構成は、上述したよ
うに、コイル４４、４６の結合した動作を高精度に制御
することを可能にし、例えば、コイル４４によって発生
した力を選択的に低減させる、あるいは増加させるため
にコイル４６を使用する。
ように、１つの電磁コイル４４を他の電磁コイル４６に
対し巻回したものを利用している。この前記他の実施の
形態においては、電磁コイル４４、４６は、それぞれ別
々の電流源２２、２４に電気的に接続されている。例え
ば、第１の電磁コイル４４における導線の端部６４ａ及
び６４ｂは、電流源２２に接続され、第２の電磁コイル
４６における導線の端部６６ａ及び６６ｂは、電流源２
４に電気的に接続されている。この構成は、上述したよ
うに、コイル４４、４６の結合した動作を高精度に制御
することを可能にし、例えば、コイル４４によって発生
した力を選択的に低減させる、あるいは増加させるため
にコイル４６を使用する。
【００２９】更に他の実施の形態を図７に示す。この実
施の形態では、それぞれの電磁コイル４４及び４６に固
定されたボビン３８及び４０は、別々のピストン３６ａ
及び３６ｂに固着されている。この実施の形態において
は、第１の電磁コイル４４は、電流源２２に電気的に接
続され、第２の電磁コイルは、電流源２４に電気的に接
続されている。この構成は、単一のアクチュエータ１０
において、各ピストン３６ａ及び３６ｂにそれぞれ別々
に接続された個々のシャフト１８（図示せず）の独立し
た動作を許容にする。磁石対とこれに対応する磁石をア
クチュエータ１０に付加して追加されたシャフト１８を
独立して制御することができる。
施の形態では、それぞれの電磁コイル４４及び４６に固
定されたボビン３８及び４０は、別々のピストン３６ａ
及び３６ｂに固着されている。この実施の形態において
は、第１の電磁コイル４４は、電流源２２に電気的に接
続され、第２の電磁コイルは、電流源２４に電気的に接
続されている。この構成は、単一のアクチュエータ１０
において、各ピストン３６ａ及び３６ｂにそれぞれ別々
に接続された個々のシャフト１８（図示せず）の独立し
た動作を許容にする。磁石対とこれに対応する磁石をア
クチュエータ１０に付加して追加されたシャフト１８を
独立して制御することができる。
【００３０】この明細書において詳細に述べられ、か
つ、図示されたこの特殊なアクチュエータ１０は、この
明細書において先に述べた目的を十分達成し、かつ、改
善することができる。しかしながら、これは、本発明に
ついて現に説明された実施の形態の単なる例示にすぎな
い。本発明は、そうした具体的な構成及び設計事項にの
み限定して狭義に解釈されるものではなく、その発明の
精神と特許請求の範囲内で種々変更して実施することが
できるものであることが理解されるであろう。
つ、図示されたこの特殊なアクチュエータ１０は、この
明細書において先に述べた目的を十分達成し、かつ、改
善することができる。しかしながら、これは、本発明に
ついて現に説明された実施の形態の単なる例示にすぎな
い。本発明は、そうした具体的な構成及び設計事項にの
み限定して狭義に解釈されるものではなく、その発明の
精神と特許請求の範囲内で種々変更して実施することが
できるものであることが理解されるであろう。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアク
チュエータによれば、ハウジングと、該ハウジングに係
合して磁界を発生させるためのマグネット組立体と、前
記ハウジングに摺動自在に装着され、所定の第１の軸を
規定する第１の電磁コイルと、第２の軸を規定し、前記
第１の電磁コイルと同軸上に整列され、前記ハウジング
に摺動自在に装着された第２の電磁コイルと、前記第１
及び第２の電磁コイルに電気的に接続され、前記第１及
び第２の電磁コイルを個々に付勢して前記磁界と相互作
用するそれぞれの磁界を生成し、前記第１及び第２の電
磁コイルの直線的、かつ、往復動作を行うための電流源
とを設けるようにしている。
チュエータによれば、ハウジングと、該ハウジングに係
合して磁界を発生させるためのマグネット組立体と、前
記ハウジングに摺動自在に装着され、所定の第１の軸を
規定する第１の電磁コイルと、第２の軸を規定し、前記
第１の電磁コイルと同軸上に整列され、前記ハウジング
に摺動自在に装着された第２の電磁コイルと、前記第１
及び第２の電磁コイルに電気的に接続され、前記第１及
び第２の電磁コイルを個々に付勢して前記磁界と相互作
用するそれぞれの磁界を生成し、前記第１及び第２の電
磁コイルの直線的、かつ、往復動作を行うための電流源
とを設けるようにしている。
【００３２】このため、高速で、正確に停止でき、コン
パクトで、簡単に製造でき、簡単に使用でき、従来のも
のと比較してコスト的に有利となるという効果が達成さ
れる。
パクトで、簡単に製造でき、簡単に使用でき、従来のも
のと比較してコスト的に有利となるという効果が達成さ
れる。
【図１】本発明に係るアクチュエータの使用状態の外観
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】図１に示すアクチュエータにおいて、そのフロ
ントカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
ントカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】図１のアクチュエータにおける磁石群とハウジ
ングを示す斜視図であって、磁力線を描写して示す図で
ある。
ングを示す斜視図であって、磁力線を描写して示す図で
ある。
【図４】図１に示すアクチュエータの斜視図であって、
分離したボビンと単一のピストンが見えるように、アク
チュエータの一部を取り除いて示す図である。
分離したボビンと単一のピストンが見えるように、アク
チュエータの一部を取り除いて示す図である。
【図５】本発明のアクチュエータの斜視図であって、単
一のボビンに巻回されたコイルを示し、コイルとボビン
が見えるようにアクチュエータの一部を取り除いて示す
図である。
一のボビンに巻回されたコイルを示し、コイルとボビン
が見えるようにアクチュエータの一部を取り除いて示す
図である。
【図６】本発明の２つのコイルが単一のボビンに巻回さ
れている状態における前記２つのコイル間の関係を示す
図である。
れている状態における前記２つのコイル間の関係を示す
図である。
【図７】本発明のアクチュエータの斜視図であって、分
離したボビンと分離したピストンを示し、これらボビン
とピストンが見えるようにアクチュエータの一部を取り
除いて示す図である。
離したボビンと分離したピストンを示し、これらボビン
とピストンが見えるようにアクチュエータの一部を取り
除いて示す図である。
１０…アクチュエータ １２…ハウジ
ング ２２、２４…電流源 ３２…レール ３４…スライドユニット ３６…ピスト
ン ３８…第１のボビン ４０…第２の
ボビン ４２…中心棒 ４４…第１の
電磁コイル ４６…第２の電磁コイル ５０、５２、
５４、５６…磁石 ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ…磁束 ６０、６２…
電流
ング ２２、２４…電流源 ３２…レール ３４…スライドユニット ３６…ピスト
ン ３８…第１のボビン ４０…第２の
ボビン ４２…中心棒 ４４…第１の
電磁コイル ４６…第２の電磁コイル ５０、５２、
５４、５６…磁石 ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ…磁束 ６０、６２…
電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トアン ブー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92126、サンディエゴ、レッド ロビン プレイス 11076 (72)発明者 チャ−タン チェン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92635、フラートン、レキシントン ドラ イブ 1807 (72)発明者 エドワード エー．ネフ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92067、ランチョ サンタ フェ、エル カミノ リアル 16535 (72)発明者 デビッド ハン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92009、カールスバッド、ソコーロ レー ン 2704
Claims (20)
- 【請求項１】ハウジングと、 前記ハウジングに係合して磁界を発生させるためのマグ
ネット組立体と、 前記ハウジングに摺動自在に装着され、所定の第１の軸
を規定する第１の電磁コイルと、 第２の軸を規定し、前記第１の電磁コイルと同軸上に整
列され、前記ハウジングに摺動自在に装着された第２の
電磁コイルと、 前記第１及び第２の電磁コイルに電気的に接続され、前
記第１及び第２の電磁コイルを個々に付勢して前記磁界
と相互作用するそれぞれの磁界を生成し、前記第１及び
第２の電磁コイルの直線的、かつ、往復動作を行うため
の電流源とを有することを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２】請求項１記載のアクチュエータにおいて、 更に前記アクチュエータはボビンを有し、 前記第１及び第２の電磁コイルは、前記ボビンとの動作
のために、前記ボビンの周囲に固着されていることを特
徴とするアクチュエータ。 - 【請求項３】請求項１記載のアクチュエータにおいて、 更に前記アクチュエータは第１のボビンと第２のボビン
を有し、 前記第１の電磁コイルは、前記第１のボビンと共に動作
するために、前記第１のボビンの周囲に固着され、前記
第２の電磁コイルは、前記第２のボビンと共に動作する
ために、前記第２のボビンの周囲に固着されていること
を特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項４】請求項３記載のアクチュエータにおいて、 前記第１のボビンは、前記第２のボビンと共に動作する
ために、前記第２のボビンに接続されていることを特徴
とするアクチュエータ。 - 【請求項５】請求項１記載のアクチュエータにおいて、 前記第１の電磁コイル及び第２の電磁コイルは、前記電
流源に並列に電気的に接続され、前記第１の電磁コイル
と第２の電磁コイルとを実質的に一致して移動すること
を特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項６】請求項１記載のアクチュエータにおいて、 更に前記アクチュエータは追加の電流源を有し、 前記第１の電磁コイルは、前記電流源に電気的に接続さ
れ、前記第２の電磁コイルは、前記追加の電流源に電気
的に接続されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項７】請求項６記載のアクチュエータにおいて、 前記追加の電流源は、前記第２の電磁コイルが第１の電
磁コイルの動作に対抗するように、前記第２の電磁コイ
ルに電流を供給することを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項８】請求項１記載のアクチュエータにおいて、 前記ハウジングは強磁性体からなり、 前記マグネット組立体は第１の磁気ユニットと第２の磁
気ユニットを含み、 前記第１の磁気ユニットは、前記第１の電磁コイルと相
互に作用する第１の磁界を発生させるために、前記ハウ
ジングにＮ極が固着された少なくとも１つの磁石を有
し、 前記第２の磁気ユニットは、前記第２の電磁コイルと相
互に作用する第２の磁界を発生させるために、前記ハウ
ジングにＳ極が固着された少なくとも１つの磁石を有す
ることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項９】請求項８記載のアクチュエータにおいて、 前記ハウジングの磁束密度を低減するために、前記第１
の磁気ユニットの前記磁石の前記Ｎ極は、前記第２の磁
気ユニットの前記磁石の前記Ｓ極に隣接してハウジング
上に装着されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１０】請求項１記載のアクチュエータにおい
て、 前記ハウジングは強磁性体からなり、 前記ハウジングは、中心棒と該中心棒を囲む前記第１の
電磁コイル及び第２の電磁コイルを含むことを特徴とす
るアクチュエータ。 - 【請求項１１】強磁性体からなるハウジングと、 第１の磁界を発生するためにＮ極が前記強磁性体からな
るハウジングに固着された少なくとも１つの磁石を有す
る第１の磁気ユニットと、 第２の磁界を発生するためにＳ極が前記強磁性体からな
るハウジングに固着された少なくとも１つの磁石を有す
る第２の磁気ユニットと、 第１の磁界において移動するために強磁性体からなるハ
ウジング上に摺動自在に装着された第１の電磁コイル
と、 第２の磁界において移動するために強磁性体からなるハ
ウジング上に摺動自在に装着された第２の電磁コイル
と、 前記第１及び第２の電磁コイルに電気的に接続され、前
記第１及び第２の電磁コイルを個々に付勢して前記第１
及び第２の磁界とそれぞれ相互に作用し合うそれぞれの
磁界を生成して前記第１及び第２の電磁コイルの直線
的、かつ、往復運動を行う電流源とを有することを特徴
とするアクチュエータ。 - 【請求項１２】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 前記第１の磁気ユニットは、前記第１の電磁コイルと相
互に作用する磁界を形成するために、Ｎ極が前記強磁性
体からなるハウジングに固着された２つの磁石を含み、 前記第２の磁気ユニットは、前記第２の電磁コイルと相
互に作用する磁界を形成するために、Ｓ極が前記強磁性
体からなるハウジングに固着された２つの磁石を含むこ
とを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１３】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 強磁性体からなるハウジングの磁気飽和（magnetic sat
uration ）を防止するために、前記第１の磁気ユニット
の前記Ｎ極は、前記第２の磁気ユニットの前記Ｓ極に隣
接して、前記強磁性体からなるハウジング上に装着され
ていることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１４】請求項１２記載のアクチュエータにおい
て、 強磁性体からなるハウジングの磁束密度を低減するため
に、前記第１の磁気ユニットにおける各磁石の前記Ｎ極
は、前記第２の磁気ユニットにおける各磁石の前記Ｓ極
に隣接して、前記強磁性体からなるハウジング上に装着
されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１５】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 前記アクチュエータは更に第１のボビンと第２のボビン
とを有し、 前記第１の電磁コイルは、前記第１のボビンと共に動作
するために、前記第１のボビンの周囲に固着され、前記
第２の電磁コイルは、前記第２のボビンと共に動作する
ために、前記第２のボビンの周囲に固着されていること
を特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１６】請求項１５記載のアクチュエータにおい
て、 前記第１のボビンは、第２のボビンとの動作のために前
記第２のボビンに連結されていることを特徴とするアク
チュエータ。 - 【請求項１７】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 前記強磁性体からなるハウジングは中心棒を含み、 前記第１の電磁コイルと前記第２の電磁コイルは、前記
中心棒を囲むように同軸上に装着されていることを特徴
とするアクチュエータ。 - 【請求項１８】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 前記第１の電磁コイル及び第２の電磁コイルは、第１の
電磁コイルと第２の電磁コイルと実質的に一致して移動
するために、前記電流源に並列に電気的に接続されてい
ることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項１９】請求項１１記載のアクチュエータにおい
て、 更にアクチュエータは追加の電流源を有し、 前記第１の電磁コイルは、前記電流源に電気的に接続さ
れ、前記第２の電磁コイルは、前記追加の電流源に電気
的に接続されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２０】請求項１９記載のアクチュエータにおい
て、 前記追加の電流源は、前記第２の電磁コイルが第１の電
磁コイルの動作に対抗するように、前記第２の電磁コイ
ルに電流を供給することを特徴とするアクチュエータ。
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|---|---|---|---|
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| US08/880271 | 1997-06-23 |
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