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公開番号2024075187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186443
出願日2022-11-22
発明の名称双方向アクチュエータ
出願人株式会社不二越
代理人個人,個人
主分類H01F 7/16 20060101AFI20240527BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】非通電時に振動のような変位量が小さく力が大きい外力を受けても、外力を吸収してシャフトを元の位置に復帰させることができる双方向アクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明にかかるアクチュエータ100は、円筒状に巻回されたコイル106と、コイルを覆う固定鉄心108と、固定鉄心の内側をコイルの軸方向において双方向に移動する可動鉄心110と、可動鉄心を両側のストローク端128a、128bで保持する一対の磁石120a、120bと、可動鉄心の内部を摺動自在に貫通するシャフト102と、シャフトに設けられ、可動鉄心の両側から所定量離間してそれぞれ突出し、固定鉄心に当接可能な一対の保持部材122a、122bと、一対の保持部材と可動鉄心の両側との間にそれぞれ配置された一対の弾性体112a、112bと、を備え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】
円筒状に巻回されたコイルと、
前記コイルを覆う固定鉄心と、
前記固定鉄心の内側を前記コイルの軸方向において双方向に移動する可動鉄心と、
前記可動鉄心を両側のストローク端で保持する一対の磁石と、
前記可動鉄心の内部を摺動自在に貫通するシャフトと、
前記シャフトに設けられ、前記可動鉄心の両側から所定量離間してそれぞれ突出し、前記固定鉄心に当接可能な一対の保持部材と、
前記一対の保持部材と前記可動鉄心の両側との間にそれぞれ配置された一対の弾性体と、を備えることを特徴とする双方向アクチュエータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能な双方向アクチュエータに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一例として、コイルと可動鉄心を用いた双方向アクチュエータでは、コイルを励磁すると、可動鉄心が吸引されて移動可能となっている（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１には、コイルへの通電により可動鉄心が双方向に移動するリニアアクチュエータが記載されている。このリニアアクチュエータは、可動鉄心と、一対の固定鉄心と、固定鉄心に対して磁極が対向している一対の永久磁石と、一対の非磁性部材とを備える。特許文献１では、可動鉄心と一対の固定鉄心との間に一対の非磁性部材をそれぞれ配置することにより、可動鉄心が移動する際に、可動鉄心が固定鉄心に吸着することを防止する、としている。
【０００４】
特許文献２には、永久磁石を有しシャフトと一体である可動鉄心と、２つの固定鉄心と、２つの電気コイルと、２つの弾性部材とを備えたアクチュエータが記載されている。このアクチュエータは、永久磁石を有する可動鉄心の両側に、電気コイルが設けられた２つの固定鉄心をそれぞれ配置している。
【０００５】
そしてアクチュエータでは、永久磁石によって生成された磁束により、非通電で可動鉄心を２つの安定位置に保持し、さらに２つの電気コイルにそれぞれ電流を流すことにより、可動鉄心を一方の安定位置から他方の安定位置に移動させている。また２つの弾性部材は、可動鉄心と固定鉄心との間に配置されていて、非通電時に可動鉄心のストローク端で可動鉄心と固定鉄心との間で圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００３－６８５２２号公報
特表２０１２－５１１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のリニアアクチュエータは、可動鉄心と固定鉄心の間に非磁性部材を介在させて隙間を形成することにより、可動鉄心が固定鉄心に密着しないため、通電時に固定鉄心から可動鉄心が離れるときの離れ出し吸引力（推力）を高めることができる。しかし、可動鉄心と固定鉄心の間に隙間が形成されるため、非通電時に永久磁石の磁束によって可動鉄心を保持する保持力が低下してしまう。
【０００８】
特許文献２のアクチュエータは、可動鉄心と固定鉄心との間に弾性部材が配置されているため、通電時に固定鉄心から可動鉄心が離れるときには、非通電時に圧縮されていた弾性体が伸長することで離れ出し吸引力を補助することができる。
【０００９】
しかし特許文献２のアクチュエータでは、非通電時に弾性体を圧縮させた状態で可動鉄心を２つの安定位置に保持しているため、可動鉄心が固定鉄心に吸着する吸着力は、弾性体の弾性力の分だけ弱められてしまい、可動鉄心の保持力が低下する。このため、非通電時に振動のような外力（変位量が小さく力が大きい外力）を受けると、可動鉄心が固定鉄心から離れて、可動鉄心と一体であるシャフトが安定位置に復帰することができなくなる可能性がある。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み、非通電時に振動のような変位量が小さく力が大きい外力を受けても、外力を吸収してシャフトを元の位置に復帰させることができる双方向アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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