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公開番号2024039078
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-22
出願番号2022143355
出願日2022-09-09
発明の名称アクチュエータ
出願人個人
代理人
主分類H01F 7/20 20060101AFI20240314BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】永久磁石による吸着力を電力で制御するアクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明のアクチュエータ1は、磁性体で形成され、一対の略直線部11aおよび一対の略直線部11aを連結する連結部11bからなる略U字型のコイルコア11と、N極およびS極のそれぞれがコイルコア11の内側において一対の略直線部11aに当接するように配置された永久磁石10と、連結部11bの少なくとも一部に巻かれているコイル12と、一対の略直線部11aの端面と所望の可動域30を介して配置されたブリッジコア13とを具備し、コイル12に電流を流すことによって、ブリッジコア13は一対の略直線部11aの端面に当接するように可動域30を可動し、コイル12に電流を流さないことによって、ブリッジコア13は可動域30を自由に可動することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁性体で形成され、一対の略直線部および前記一対の略直線部を連結する連結部からなる略Ｕ字型のコイルコアと、
Ｎ極およびＳ極のそれぞれが前記コイルコアの内側において前記一対の略直線部に当接するように配置された永久磁石と、
前記連結部の少なくとも一部に巻かれているコイルと、
前記一対の略直線部の端面と所望の可動域を介して配置されたブリッジコアとを具備し、
前記コイルに電流を流すことによって、前記ブリッジコアは前記一対の略直線部の端面に当接するように前記可動域を可動し、前記コイルに電流を流さないことによって、前記ブリッジコアは前記可動域を自由に可動することを特徴とするアクチュエータ。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記ブリッジコアの可動域は１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ブリッジコアが前記一対の略直線部の端面と当接しているとき、前記ブリッジコアと前記永久磁石の間の距離は１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記連結部のうち前記コイルが巻かれる部分の断面積は、前記略直線部のうち前記永久磁石が接する部分の断面積の０.５～０.９倍の大きさであることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石による吸着力を電力で制御するアクチュエータに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
押す力や引く力を作用させるアクチュエータには、磁力によるもの、圧力によるもの、化学反応によるもの等、多様な動力源によるものが提案されている。
【０００３】
このうち磁力を利用するアクチュエータの動力源には、力を制御することのできる電磁石が主に用いられている。
【０００４】
一方で、電磁石とともに永久磁石を利用するアクチュエータも提案されている。例えば、特許文献１の段落番号［００６２］～［００７２］には、第１面、第２面と、永久磁石と2つの電磁石を含み、第１面と第２面の間を移動可能なポールピースアセンブリとからなるアクチュエータが開示されている。ポールピースアセンブリが第１面に接して、ポールピースアセンブリ内の永久磁石が第１面と閉磁路を形成しているとき、電力を投入せずともポールピースアセンブリは第１面に吸着した状態を維持する。一方で、ポールピースアセンブリと第１面の間に設置した電磁石を永久磁石の磁束を減らす方向に磁化させ、ポールピースアセンブリと第２面の間に設置した電磁石を永久磁石の磁束を増やす方向に磁化させると、ポールピースアセンブリには第２面に吸着する力が作用する。ポールピースアセンブリが第２面と接して、ポールピースアセンブリ内の永久磁石が第２面と閉磁路を形成すると、電磁石の電流をオフにしてもポールピースアセンブリは第２面に吸着した状態を維持する。このように、動くときだけ電力を投入するだけでポールピースが第１面に吸着した状態と第２面に吸着した状態、これら２つの状態を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６１９４４２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のアクチュエータは、第１面に吸着した状態から第２面に吸着した状態に移行するとき、永久磁石と同等以上の磁力が必要となり、大きな電力を投入する必要があった。
【０００７】
また、ポールピースやガイド棒といった多くの構成部品が必要で、小型化、軽量化が困難であった。さらに、永久磁石と第１面や第２面との間に電磁石を設置する必要があるため、永久磁石と第１面、第２面との間の距離が大きくなり、永久磁石の磁力の損失が大きく、大きな吸着力を得るためには大きな永久磁石が必要となり、やはり小型化、軽量化が困難であった。
【０００８】
また、第１面、第２面のいずれに吸着した状態においても吸着力が作用するため、何らの力も作用せずに可動自在な状態を作ることはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に着目してなしたものであり、少ない電力で永久磁石の吸着力を制御することができ、永久磁石の吸着力を最大限に活かし、かつ吸着力を作用させない状態（可動自在な状態）を作ることのできるアクチュエータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のアクチュエータは、磁性体で形成され、一対の略直線部および一対の略直線部を連結する連結部からなる略Ｕ字型のコイルコアと、Ｎ極およびＳ極のそれぞれがコイルコアの内側において一対の略直線部に当接するように配置された永久磁石と、連結部の少なくとも一部に巻かれているコイルと、一対の略直線部の端面と所望の可動域を介して配置されたブリッジコアとを具備し、コイルに電流を流すことによって、ブリッジコアは一対の略直線部の端面に当接するように可動域を可動し、コイルに電流を流さないことによって、ブリッジコアは可動域を自由に可動することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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