JPS6062863A - 電磁アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印刷ハンマなどに使用できる可動エレメント
に直線運動又は回転運動を、連続的且つ歩道的に行なわ
せる電磁アクチュエータに関する。

〔従来技術〕

このアクチュエータはリニア式の電磁的なステップモー
タに匹敵するものであるが、後者は独国特許出願Ｐ２９
２６２７６．８号で説明した別の動作原理に基づいて動
作する。即ち上述の原理は、ラムが電磁的に付勢されて
動くが、１回の往復運動ストロークしか行えない。

従来知られたリニア式の電磁的ステップモータはｒＦｅ
ｉｎｇｅｒａｅｔｅｔ、ｅｃｈｎｉｋＪという雑誌の第
２６巻第９号（１９７７年）の第４０８頁乃至第４１１
頁と、同第１０号（１９７７年）の第４５９頁乃至第４
６２頁とにｒＤｉｉｅｎｓｉｏｎｉｅｒｕｎｇ　ｕｎｄ
Ｂｕｔｒｉｅｂｓｖｅｒｈａｌｔｈｅｎ　ｒｅａｋｔｉ
ｖｅｒｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｃｈｅｒ　Ｌｉ
ｎｅａｒｓｃｈｒｉｔｔ、ｍｏｔｏｒｅｎ　Ｊという名
の論文（各号に第１部及び第２部として掲載、Ｄｉｐｌ
、　−Ｉｎｇ、　Ｒ，Ｂｏｌｔ、　Ｔｅｃｈｎｉｇｃｈ
ｅυｎ１ｖｅｒｓｉｔａｅｔ　Ｄｒｅｓｄｅｎ、５ｅｋ
ｔｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｋ　−Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｅ　ａｎｄ　Ｆｅｉｎｇｅｒａｅｊｅｔｅｃｈｎｉ
ｋ）として詳細に説明されている。この論文によれば、
アーマチュアのいずれか一方の側に配列されたステータ
の電磁石の磁気回路は下記のとおり閉じている。

電磁石の第１ヨークの脚部の磁極面から到来する磁束が
アーマチュアに入り、アーマチュアの内側から同じ電磁
石の第２の隣接するヨークの脚部の磁極に送り返される
６ アーマチュアでそのような磁束の経路にすると、アーマ
チュアの質量が大きくなり、短期間の加速期間や減速期
間を必要とする種々の応用例に対して不都合である。

アーマチュアのいずれかの側に配列されたステータの電
磁石をもつリニア式ステップモータのほか、上述の論文
はステータ電磁石が中央に位置付けられ、そのステータ
の片側にアーマチュアが延びている実施例を開示してい
る。この「外部」アーマチュアを付勢する電磁石の原理
は、前述の「内部」アーマチュアの原理と同じである。

ｒ　Ｆｅｉｎｇｅｒａｅｔ、ｅｔｅｃｈｎｉｋＪという
雑誌の第２６巻第６号（１９７７年）第２７１頁乃至第
２７７頁の論文ｒＥ１ｅｋｔｖｉｓｃｈｅ　Ａｎｔｒｉ
ｅｂｅ　ｉｎ　ｄｅｒＦｅｉｎｇｅｒａｅｔ、ｅｔｅｃ
ｈｎｉｋＪ（Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉ
ｔａｅｔＤｒｅｓｄｅｎ　、５ｅｋｔｉｏｎ　Ｅｌｅｋ
ｔｒｏｔｅｃｈｎｉｋ）には、連続的又は不連続的な回
転運動や並進運動のための電気的アクチュエータの体系
が開示されている。この論文はまた電磁的なリニア式の
ステップモータの原理に触れており、ステータの直列接
続された磁気コイルの内側に、長手方向に移動できるア
ーマチュアの磁化可能なエレメントが引込まれることが
開示されているゎステータ及びアーマチュアが異なるピ
ッチの磁極（例えば５個のステータ磁極４個のアーマチ
ュア磁極）を有するので、各アーマチュア位置毎に唯一
の対のステータ磁極及びアーマチュア磁極による最大駆
動力が与えられる。

但し幾つかのステータ磁極及びアーマチュア磁極の対は
磁束を同時に案内する。その結果、所与の作用の力に必
要な消費電力ＲＩ”が過度に高くなってしまう。

上述のように、本出願の主題の基礎ともなる電磁石アク
チュエータの原理は独国特許出願第２９２６７６．８号
に開示されている。

第７図は、独国特許出願Ｐ２９２６２７６．８号にも説
明された電磁石の印刷ハンマ即ち印刷ラム装置の図示的
斜視図である。矢印りの方向に移動できる舌状片１８が
、２個の恒久的に位置づけられたステータ半片２５．２
２相互間に位置づけられる。各ステータの半片２５及び
２２は、夫々磁化可能なヨー・り２７及び２４を含む。

ヨーク２７及び２４の廻りには夫々コイル巻線２６及び
２３が巻かれている。このステータ玉−りは半円形。

半楕円形成いはＵ字状である。２個のステータ半片２５
及び２２中のステータヨーク２７．２４の互いに向い合
うヨークの端部が整列する。コイル２６及び２３が付勢
されると磁束が一方のヨークから作動ギャップを横切っ
て他方のステータ半片のヨークに伸びる。その作動ギャ
ップにはアーマチュアバー２０が配列されている。そし
て他方のヨークから作動ギャップを横切って第１のヨー
クに戻る磁束路が生じる。その結果、磁気回路は互いに
向い合う２個のステータヨークを含むとともに、そのス
テータヨークの両端間に２個の作動ギャップが形成され
る。

付勢コイル２６及び２３中の電流は、互いに向い合う２
個のステータヨークの内側の巻線中の電流はその方向が
互いに同じであり、ステータヨークの外側の巻線中の電
流とは反対であるように流れる。第７図の前方部分は、
数本のワイヤループとして巻線を示す説明図であり、後
方部分はワイヤの断面図である。ステータ半片２５及び
２２相互間の矢印りの方向に移動できるよう配設された
舌状片２８は作動ギャップの方向の方が他の２つの方向
よりもはるかに小さい。舌状片２８の本体は、軽量で非
導磁性の材料１９と導磁性の、云わゆるアーマチュアバ
ー２０及び２１とを含む。これらのアーマチュアバーは
、ステータ半片の付勢的にスタート位置即ち休止位置か
ら作動ギャップの中に引かれ加速されるよう舌状片２８
の中に配設される。作動ギャップはステータヨーク相互
間に形成される。その後、舌状片は矢印りの方向に更に
移動できる。アーマチュアバー２０及び２１は、互いに
向い合うステータヨークの両端間に形成された作動ギャ
ップをほぼ満す体積をもつよう設計される。

スタート位置から加速期間終了後の位置（アーマチュア
バーが作動ギャップの内側にあるときの位置）まで舌状
片が移動するのは、加速ストロークと呼ばれる。この加
速ストロークと、その次の矢印りの方向の舌状片の変化
とを合せて作動ストロークと呼ぶ。後者の変位の大きさ
は境界条件に依存するとともに、その舌状片を支持して
それをそのスタート位置に戻すために設けられた手段に
も依存する。該手段としては、例えば独国特許出願第１
２３７８１６号に示されるような２枚の板ばねなと既知
の復帰手段（図示せず）でも良い。

尚この板ばねは舌状片の摺動ベアリングと相互作用する
か或いは成る軸の廻りに回転できる舌状片と相互作用す
る。電磁石又は永久磁石の復帰手段を用いることもでき
る。

第７図はＵ字状のヨーク半片の基部を取巻くコイルを示
す。換言すると、これらの巻線はヨークの内側及び外側
に配列される。このような巻線を装着するのに必要な手
段及びスペースは比較的高価につく。

このような問題点を回避するため、独国特許出願Ｐ３１
１４８３４．４号に記された電磁石は２個の基本的に対
称に設計された磁化可能なＥ字状のヨーク半片を含んで
も良い。ヨーク半片の向い合った極面の端部は３個の整
列した作動ギャップを形成する。作動ギャップ相互間に
は、舌片状のラムが作動ギャップの整列面の方向にシフ
トできるよう配設される。そのラムの断面は作動ギャッ
プの面積に対応する。そのラムは、磁化可能な材料でで
きた立方体状のアーマチュアから成る。アーマチュアバ
ーはその体積が作動ギャップの体積と同程度の形状を有
する。電磁石が非付勢状態にあるときそのラムの元の位
置で、アーマチュアバーが作動ギャップの外部に基本的
に位置づけられる。電磁石の付勢時にアーマチュアバー
は対応する作動ギャップの中に引込まれ、その引込中加
速される。ヨーク半片を付勢するコイルの巻線はヨーク
半片のＥ字状脚部相互間に基本的には位置づけられる。

アーマチュアバーと同様な材料でできた横断結合手段に
よって、アーマチュア）＜−同志が結合され連続部分を
形成しても良し＼。アクチュエータの機能からみて、こ
れらの横断結合手段番ヨアーマチュアパーと同じ厚さの
材料をもたなり１゜即ちそれらはアーマチュアバー相互
間の狭）％結合条片の形をとる。

揺動動作のできる電磁的回転式アクチュエータは−これ
は独国特許出願Ｐ２９２６２７６．８号に開示されてい
るが一欧州特許出願Ｐ８２１１０２１３．４号に説明さ
れている。電磁的アセンブリ及び移動エレメントより成
るこのアクチュエータは、１つのステップ動作若しくは
インノ（クト動作を行なう働きがある。電磁的アセンブ
リは電磁コイルで付勢されるヨークを含む。ヨークの極
面の端部には同一面にある磁性の作動ギャップが向い合
っている。それは磁性の作動ギャップを通して延び多数
の磁化可能なエレメントを含んでいる。これらのエレメ
ントの形状は磁性の作動ギャップの形状とほぼ同じであ
る。非付勢状態では、そのようなエレメントはその対応
する磁性作動ギヤップの外部に基本的には位置づけられ
る。電磁アセンブリの付勢時にそれは作動ギャップの中
に引込まれ加速され、斯してその移動エレメントを付勢
する。電磁アセンブリが対称的な回転構造である結果と
して、１個の付勢コイル及びその２個の半片だれか全ヨ
ークに対して夫々与えられればよい。可動のエレメント
がディスク状のリングである場合、それはその局面に結
合された手段によって付勢され、もしもそれがディスク
であればディスクに結合された軸によって付勢される。

第８図はアーマチュアバー１−１０／２０をもつディス
クリング１の詳細な斜視図である。各アーマチュアバー
は２個の磁石ヨーク１０．１１間に位置決めされた磁性
作動ギャップ２−１の中に引込まれる。この構造は上部
の外側リング３及び下部の外側リング４を含む。外側リ
ング３及び４は固定され、互いに隔てられてギャップ２
を形成する。矢印の方向に自由に移動できるデーイスク
リング１はこのギャップに位置づけられる。このディス
クリングはリング面内でその回転軸（図示せず）のまわ
りに回転する。この回転は磁性の作動ギャップ２−１及
び磁化可能なアーマチュアバー中の磁界の相互作用によ
って生じる。この磁化可能な作動ギャップは２個の向い
合う磁性ヨーク１０及び１１の磁極の両端間に位置づけ
られる。上部の外側リング４中には磁性ボーク１０が１
個配設される。この磁性のヨークはディスクリングの回
転軸を包囲しているシリンダ状のコイル（図示せず）に
よって電磁的に付勢される。外側リング３及び４は放射
方向に整列している磁性ヨークが非導磁性の外側リング
セグメント相互間に位置づけら肛る。上部外側リング３
中で磁性ヨーク１０の隣りに上部外側リングセグメント
１５若しくは１６があり、下部外側リング４中で磁性ヨ
ーク１１の隣りに下部外側リングセグメント１７若しく
は１８がある。このディスクリングｌは、ヨーク１０及
び１１の磁極の端部相互間で磁性の作動ギャップ２−１
とほぼ同じ寸法を有する。ヨーク１０及び１１を付勢す
るとそれらの磁極の端部相互間に磁性の作動ギャップを
形成することになるが、アーマチュアバー１−１０／２
０はこの磁性作動ギャップ２−１の中に引込まれ、その
引込み中に付勢される。更に詳細に説明すると、この付
勢による移動は、例えばインパクト式プリンタで像を生
じる際に応用できるような揺動運動を生じるのに利用で
きる。第８図では磁性作動ギャップ２−１と対応するア
ーマチュアバー１−１０／２０とを夫々１つだけ示すが
、実際には互いに対応する磁性作動ギャップとアーマチ
ュアバーとが、夫々複数個、上部外側リング３と下部外
側リング４との間に設けられる。

個々のアーマチュアバーが、磁化し得ないディスクリン
グセグメントによって互いに分離されるのが理想的であ
る。しかし個々のアーマチュアバーが、磁化し得ない材
料のセグメントによって分離されるのではなく、アーマ
チュアバーと同じ材料でしかも薄い連続状のシート−金
属ブリッジでアーマチュアバーを相互結合することによ
って分離されるという構造の方がディスクリング１を製
造し易い。

第９図は２個の半片１−１及び１−２からディスクリン
グ１を形成する態様を分り易く示す破断図である。

その半片１−１及び１−２は、実際のアーマチュアバー
１−１０／２０を形成するための部品１−１０及び１−
２０を含むとともに、アーマチュアバーと同じ材料の薄
い連続状のディスクリング板とを含む。ディスクリング
板及びアーマチュアバーの各部品１−１０及び１−２０
は例えば食刻によって得られる共通の半片１−１及び１
−２を形成する。ディスクリング１を形成するために、
２個の半片１−１．１−２が互いに溶接される。

アーマチュアバー同志を結合するディスクリング板が磁
化可能な材料でできているということはその構造の機能
に実質的な影響を及ぼさないということが分った。これ
らの板は実際のアーマチュアバーよりもはるかに薄い。

このような半片１−１及び１−２を製造するのは非常に
簡単で、安価である。更に如上のようにして製造された
ディスクリングｌはその面が、突き出ている端部から離
れているという利点がある。従って磁石ヨークの磁極の
端部相互間でディスクリングを移動させるのにその界面
領域を表面研磨する必要が必ずしもなし）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のとおり強国特許出願Ｐ２９２６２７６゜８号の装
置などでは連続運動ができないという問題があった。ま
た他の従来技術のステップモータではアーマチュアの質
量が大きくなり過ぎたり、消費電力ＲＩ”が過度に高く
なってしまう問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、強国特許出願Ｐ２９２６２７６．８号
に説明された動作原理を用いるが、従来の電気的アクチ
ュエータで連続移動ができないという問題点を解決する
新規な電磁的アクチュエータを、連続回転型若しくは連
続リニア運動型のもので提供することを目的とする。

本発明によれば、静止したステータには移動する部材（
エレメント）が通過できるような磁気作動ギャップを複
数個設け、磁気作動ギャップの１つが短期間付勢される
とき磁気作動ギャップの外部にあるアーマチュア部材が
その内部に引込ま九、少なくとも１つの磁気作動ギャッ
プがそれに対応するアーマチュア部材を内部に引込むよ
う付勢された後、少なくとも１つの別の磁気作動ギャッ
プがその時点で該ギャップの外部にある上記アーマチュ
ア部材を内側に引込むよう付勢されるというような付勢
移動を生じることを特徴とする電磁アクチュエータによ
って、如上の目的が達成される。

〔実施例〕

第１図は、連続的且っ歩進的なリニア運動をする電磁ア
クチュエータの斜視図である。

移動するエレメントは、無端ベルト３２Ａであり、駆動
プーリ及び案内プーリ３ｏ、３１の廻りを回転する。そ
れに含まれるアーマチュアバー３３はベルトの移動方向
（ＤＩ又はＤ２）に直角に伸びる磁化可能な材料である
。これらの複数個のアーマチュアバー３３は実質上磁化
可能でない材料でできたスペーサ３４で互いに隔てられ
ている。

移動するベルト３２Ａは、互いに向い合って対をなす２
個の磁性ボーク半片の磁極端相互間の多数の磁気作動ギ
ャップを通る。第１の対の磁性ヨーク半片は３５．３６
で表わし第２の対のは３７．３８で、また第３の対のは
３９．４０で夫々表わす。磁性ヨーク対はベルト３２Ａ
の移動方向に逐次に配列される。これらはＥ字状の構造
をもつ。

磁性ヨーク半片３５の脚部は３５−１．３５−２．３５
−３で表わし、また磁性ヨーク半片３６の脚部は３６−
１．３６−２．３６−３で表わす。脚部３５−１及び３
６−１の磁極端相互間には磁気作動ギャップＧ１が形成
され、脚部３５−２及び３６−２の磁極端相互間には磁
気作動ギャップＧ２が形成されそして脚部３５−３及び
３６−３の磁極端相互間には磁気作動ギャップＧ３が形
成される。磁気作動ギャップが形成されるのは、勿論磁
性ヨーク半片が磁気的に付勢されたときだけである。こ
のような付勢は磁性ヨーク半片の中央のＥ字状脚部の上
に滑り込まされたコイルによって行なわれても良い。簡
単のため、付勢コイルは図示しない。作動ギャップＧ１
、Ｇ２及びＧ３はベルト３２Ａ中のアーマチュアエレメ
ント３３の間隔に対応する間隔を有する。同じことが第
２及び第３の磁性ヨーク対で形成された作動ギャップに
ついても云える。簡単のため、これらの磁性ヨーク対に
対応する付勢コイルも図示しない。アクチュエータの機
能を説明するため、特定の時刻にアーマチュアバー３３
−１が磁気作動ギャップＧ１の外部で付勢され、同様に
アーマチュアバー３３−２が磁気作動ギャップＧ２の外
部で付勢され、アーマチュアバー３３−３が磁気作動ギ
ャップＧ３の外部で付勢されると仮定する。磁性ヨーク
対３５／３６がその時刻に付勢されるとすれば、それら
の磁気作動ギャップによりそれらの外部のアーマチュア
エレメントが内部に引込まれ、その際加速される。その
結果、ベルトは矢印Ｄ１の方向に移動し、第２の磁性ヨ
ーク対３７７３８の近くにその時存在するアーマチュア
バーが磁気作動ギャップの外部に位置づけられる。第１
の磁性ヨーク対３５／３６の付勢が中断され、磁性ヨー
ク対３７／３８の付勢が開始されるとすれば、後者の磁
性ヨーク対の磁気作動ギャップの外部のアーマチュアバ
ーが内側に引込まれる。この過程中、ベルト３２ＡがＤ
ｌの方向に移動する。磁性ヨーク対３７／３Ｂの付勢１
が中断され磁性ヨーク対３９／４０の付勢が開始される
ならこの移動は続けられる。この場合にね、この磁性ヨ
ーク対の磁気作動ギャップの外部のアーマチュアバーが
内側に引込まれる。斯してベルト３２Ａの連続移動は磁
性ヨーク対の一連の短期間の付勢によって続けられる。

これには、磁性ヨーク対がアーマチュアバーのピッチに
対し適宜ずれている必要があるのは云うまでもない。そ
うすればアーマチュアバーは１つだけ磁性ヨーク対の外
部に位置づけられたものが付勢時に、対応する作動ギャ
ップの中に引込まれる。

この関係から、移動するベルトのアーマチュアバーに同
時に作用する磁性ヨーク対を幾つか有することもできる
ことに留意されたい、電磁石などで磁性玉−り対を任意
の時刻に付勢できるので、ベルトの速度、特に加速位相
や減速位相を制御できるし、或いはベルトの異なる同期
位相を与えることができる。この関係から、磁気作動ギ
ャップがアーマチュアバーにかける引きつけ力が作動ギ
ャップからのアーマチュアバーの距離に依存することを
考慮する必要がある。作動ギャップを既に通過したアー
マチュアバーが同じ作動ギャップに向って、即ちベルト
の移動方向と反対に引きつけ力を受ける場合ベルトが減
速され得ることも考慮する必要がある。

従って特定の期間毎に電磁石を付勢するときこれらの影
響の全てが考慮されることになる。

第２図は、第１図のアクチュエータのための移動ベルト
の他の実施例の詳細を示す図である。第１図に示す移動
ベルトはアーマチュアバー及び磁化不可能なスペーサの
単純な一連の関係から成る。

アクチュエータの典型的な機能がこの々構造をもとに認
識できる。製造中、比較的早い段階で技術的な問題に遭
遇する。何故ならば、弾力性のあるベルトは製造し難い
からである。従って第２図は移動するベルトが、連続す
る１つの部分として製造できる構造を示す。移動ベルト
のこの新しい構造は、個別のアーマチュアバーがそれら
と同じ材料の橋状体によって互いに結合されるなら、ア
クチュエータの効率に殆んど悪影響を与えないという経
験に基づいている。第２図の移動ベルト３２Ｂのアーマ
チュアバーは３２Ｂ−１，３２Ｂ−２，３２Ｂ−３等で
図示している。これらは同じ材料の橋状部３２Ｂ−０に
よって互いに結合されている。基本的にはその橋状部は
アクチュエータの効率に悪影響を及ぼさないよう磁化し
ない材料でできている。しかし磁化可能な材料を最小限
にすればこの欠点は黙認できる。この目的からアーマチ
ュアバーを互いに結合する橋状部３２Ｂ−０がアーマチ
ュアバーそのものよりも薄い必要がある。

この結果、移動するベルトの形状を、比較的弾力性のあ
る銅帯から食刻によって作り出すことができる。しかし
磁気作動ギャップを通過するとき、アーマチュアバーの
突出端がヨーク脚部にぶつかってアクチュエータの機能
を損うかもしれない。

第３図は、第２図に示す移動ベルトとともに磁性ヨーク
対用の摺動板を含む、本発明のアクチュエータの斜視図
である。第３図で４１及び４２で示すこれらの摺動板は
、ヨーク脚部の磁極端と移動ベルトとの間に位置づけら
れる。磁性ヨーク半片相互間のスペースにベルトが入る
ところで（順方向及び逆方向の両方からベルトは入り可
能性あり）、これらの摺動板はベルトから離れるように
折れ曲っているので、ベルトの移動はその突出端によっ
て妨げられることはない。これらの摺動板４１．４２は
、シリコン鉄のような磁化可能な材料でできている必要
がある。そうすれば磁気作動ギャップは付勢コイルの最
小数のアンペア巻線で形成できる。磁化し得ない材料の
厚さがギャップの寸法に比べて小さげ九ば、この材料を
用いることもできる。

第４図は、移動する部材即ちエレメントが何本かのトラ
ックから成り、各トラックが多数のアーマチュア部材即
ちアーマチュアエレメントを含む、本発明によりリニア
運動を行なうアクチュエータの説明図である。この移動
エレメントはやはり無端ベルトであっても良い。リニア
モータから類推してアクチュエータは想像できると思う
。即ち移動するベルトがリニア・ステータ（又はアーマ
チュア）であり、その側面に配設される磁性ヨーク半片
がアーマチュア（又はステータ）である。

第４図の実施例では、移動ベルト４８が３本のトラック
４８−１．４８−２．４８−３を有する。

各トラックは等距離のアーマチュアバー４８−１−八（
トラック４８−１用）、４８−２−Ａ（トラック４８−
２用）、及び４８−３−Ａ（トラック４８−３用）を含
む。成るトラックのアーマチュアバーは他のトラックの
アーマチュアバーに対し食い違っている。各トラックは
磁性ヨーク対と対応し、その中の上部の磁性ヨーク半片
だけを図示する。磁性ヨーク半片４５はトラック４８−
１と対応し、同様に磁性ヨーク半片４６及び４７は夫々
トラック４８−２及び４８−３と対応する。

複数個の個別の磁性ヨーク半片は複数個のトラックと互
いに横の整列している（これは１つのトラックのアーマ
チュアバーが他のトラックのアーマチュアバーに対し互
い違いになっているからである。もしもアーマチュアバ
ー同志が互い違いになっていなければ１個別のトラック
の磁性ヨーク半片が互い違いになっているであろう）。

第４図で、トラック４８−１のアーマチュアバー４８−
１−Ａ−１，４８−１−Ａ−２，４８−１−Ａ−３は磁
気作動ギャップの直ぐ外に位置づけられる。上向きの磁
気作動ギャップは、磁性ヨーク半片４５のヨーク脚部４
５−１．４５−２及び４５−３の磁極端によって形成さ
れる。上部の磁性ヨーク半片を４５と図示したこの磁性
ヨーク対の付勢時に、これらのアーマチュアバーはベル
トが移動するにつれ、磁気作動ギャップの中に引込まれ
る。ベルトが移動し続ける際、磁性アーマチュアバー４
８−２−Ａ−１，４８−２−Ａ−２及び４８−２−Ａ−
３が磁気作動ギャップの直ぐ外部に位置づけられる。磁
気作動ギャップは、磁性ヨーク半片４６のヨーク脚部４
６−１．４６−２．４６−３の磁極端と下側の対応する
磁性ヨーク半片（図示せず）どの間に形成されている。

第１の磁性ヨーク対の付勢完了後且つ第２の磁性ヨーク
対の付勢開始前に、これらのアーマチュアバーは対応す
る磁気作動ギャップの中に引込まれ、ベルトは移動し続
ける。その結果、アーマチュアバー４８−３−Ａ−１，
４８−３−Ａ−２、及び４８−３−Ａ−３が第３の磁性
ヨーク対の対応する作動ギャップ対（上部の磁性ヨーク
半片４７のみを図示する）の外部に位置づけられ、この
磁性ヨーク半片等の付勢時に対応する作動ギャップの中
に引込まれる。

これは第１の磁性ヨーク対が付勢されるようになる迄続
けられる。この実施例は、１つのトラックがそれに対応
する幾つかの磁性ヨーク対をもち且つ異なるトラックの
磁性ヨークが同時に付勢され得るよう変形されても良い
。

第５図は、Ｅ字状磁性ヨーク半片のヨーク脚部の磁極端
に対し、種々のトラックにアーマチュアバーを配列した
状態を示す第４図の説明図である。

簡単のため、上部の磁性ヨーク半片のヨーク極部の磁極
端のみを示す。この磁気作動ギャップの直ぐ外側に、即
ち磁極端４５−１．４５−２及び４５−３の上部に設け
られるのは、アーマチュアバー４８−１−Ａ−１，４８
−１−Ａ−２及び４８−１−Ａ−３である。同時に、ア
ーマチュアバー４８−２−Ａ−１，４８−２−Ａ−２及
び４８−２−Ａ−３は磁極の脚部４６−１．４６−２及
び４６−３で決まる作動ギャップの先にあり、一方でト
ラック４８−３のアーマチュアバー４８−３−Ａ−１，
４８−３−Ａ−２及び４８−３−Ａ−３は４７−１．４
７−２及び４７−３で決まる作動ギャップの内側にある
。この図から、上部磁性ヨーク半片４５をもつ磁性ヨー
ク対の付勢時に、その作動ギャップの外部にあるアーマ
チュアバーが内側に引込まれ、Ｄの方向にベルトを移動
させることが分る。このベルトの移動により第２のトラ
ック４８−２のアーマチュアバーが移動される。

従って上部磁性ヨーク半片４６をもつ磁性ヨーク対が短
期間付勢されるとき、これらのバーが対応する作動ギャ
ップの中に引込まれる。このベルトは再びＤの方向に移
動され、第３のトラック４８−３のアーマチュアバーも
磁性ヨーク半片４７の作動ギャップの直ぐ外部に来るよ
う移動される（例えばアーマチュアバー４Ｂ−３−Ａ−
２はヨーク脚部４７−２の上部に向かって画成される作
動ギャップの外部にある）。

第６図は、本発明の回転運動をするアクチュエータの斜
視図である。この移動するエレメントはＤ３の方向又は
その反対のＤ４の方向に１つの軸のまわりに移動するデ
ィスクである。このディスクの外周には放射方向に整列
されたアーマチュアバーと多数のヨーク対とが設けられ
る。第１図と同様、磁性ヨーク半片に対応する付勢コイ
ル（簡単のため図示せず）が付勢されるとき、Ｅ字状の
磁性ヨーク半片のヨーク脚部の磁極端相互間に磁性作動
ギャップが形成される。回転ディスクのアーマチュアバ
ーの間隔は一様であり、そのピッチは磁性ヨーク半片の
作動ギャップの間隔に対応する。第１図と同様、個々の
磁性ヨークの半片はアーマチュアバーのピッチと、その
ディスクの回転方向にずれている。この円形のディスク
は、第１図のと同様の磁性ヨーク対５２１５３．５４１
５５及び５６１５７を連続的に付勢することによって駆
動される。第９図に示すように突出端をもたない円形デ
ィスクが製造されても良い。

本発明によるアクチュエータが、ステップモータと同様
、歩進的且つ連続的な運動をするよう使用できることを
指摘しておく。

歩進移動の場合、移動するエレメントは歩進運動に必要
な電流よりも少ない永久保持電流によって個々の必要時
間の間、拘束されても良い。この保持電流は、アーマチ
ュア・エレメントが引込まれる、磁性ヨーク対の作動ギ
ャップの中にだけ流れる必要がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第７図乃至第９図に示すような従来技
術の電気的アクチュエータでできなかった連続移動がで
きるようし；なった。また従来のステップモータはどア
ーマチュアの質量を大きくしなくて済み、消費電力も低
くて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連続的且つ歩進的なリニア運動をする本発明
の電磁アクチュエータの斜視図である。 第２図は第１図のアクチュエータの移動するベルトを示
す部分図である。第３図は、第２図の移動ベルトを、磁
石ヨーク対のための摺動板とともに用いたアクチュエー
タの詳細図である。第４図は、移動されるエレメントが
幾つかのトラックを有し、各１−ラックが多数のアーマ
チュアエレメントを含む、リニアモータ用の・アクチュ
エータの斜視図である。第５図は、Ｅ字状の磁石である
ヨーク半片のヨーク脚部の磁極の端部に対し種々のトラ
ック上のアーマチュアエレメントを相対的に配列したも
のを示す斜視図である。第６図は、回転運動をする本発
明のアクチュエータの斜視図である。第７図は、磁化可
能な材料でできたバーをもつ移動可能を舌状片と該舌状
片の両側に位置づけられた電磁石のヨーク半片とを含む
従来技術の電磁印刷ハンマアクチュエータの斜視図であ
る。第８図は、各アーマチュアバーが２個の電磁ヨーク
間の磁気作動ギャップ中に引込まわるというような複数
個のアーマチュアバーをもつ従来技術のディスクリング
の一部の詳細な斜視図である。第９図は、２個の半片か
ら（アーマチュアバー付きの）ディスクリングを形成す
るのに用いられる従来技術の手段を詳細に示す破断図で
ある。 Ｇ１．Ｇ２、Ｇ３・・・・磁気作動ギャップ、３２Ａ、
３２Ｂ・・・・移動ベルト、３３・・・・アーマチュア
バー、３５．３６．３７．３８．３９．４０・・・・磁
性ヨーク半片。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人　弁理士　山　本　仁　朗 （外１名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的且つ歩道的なリニア運動又は回転運動を行
   なうため、移動する部材と静止したステータとを含む電
   磁アクチュエータにして、 上記ステータには、上記移動する部材が通過できるよう
   な磁気作動ギャップを複数個設け、上記移動する部材に
   は、上記磁気作動ギャップの寸法をもつ磁化可能なアー
   マチュア部材を設け、上記磁気作動ギャップの１つが短
   期間付勢されるとき上記磁気作動ギャップの外部にある
   アーマチュア部材がその内部に引き込まれ、 少なくとも１つの上記磁気作動ギャップがそれに対応す
   るアーマチュア部材を内部に引込むよう付勢された後、
   少なくとも１つの別の上記磁気作動ギャップがその時点
   で該ギャップの外部にある上記アーマチュア部材を内側
   に引込むよう付勢されるというような付勢移動を生じる
   ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. （２）対を構成する２個の対向する磁性ヨーク半片の脚
   部の磁極端相互間に上記磁気作動ギャップが形成され、 上記磁性ヨーク対の調時的な付勢により上記磁性ヨーク
   対のうちの１個もしくは複数個だけが任意の特定の時刻
   に上記付勢移動に作用するよう上記移動する部材の付勢
   移動方向に複数対の上記磁性ヨーク半片の対が一連に配
   列されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の電磁アクチュエータ。
3. （３）上記移動する部材が無端ベルトかディスクかディ
   スクリングであることを特徴とする特許請求の範囲第（
   ２）項記載の電磁アクチュエータ。