[发明专利]执行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如线性螺线管等执行器。 

背景技术

过去，在一般产业设备中采用各种各样的执行器，作为自动控制使用。例如，作为将电磁能转换成机械能的电磁零部件最好使用线性螺线管。螺线管的一般结构是在具有励磁线圈的定子的中心部位设置能够与固定铁心进行接近和分离动作的可动件铁心(柱塞)。通过向定子侧的励磁线圈通电，从而在第1、第2磁轭部与柱塞之间形成磁路，并且向柱塞作用吸引力。 

一般在柱塞的轴向端面具有磁通作用面的螺线管的情况下，对于可动件相对于磁轭的相对轴向的移动量即行程量，输出(推力)容易呈指数函数下降(参照图16)。针对这点，为了改进可动件推力下降的问题，提出一种在可动件周面与对向的磁轭部之间沿径向设置磁通作用面的线形螺线管(专利文献1)。 

这里，参照图13和图14来说明线形螺线管的一般结构。首先，如果要说明定子51的结构，则设置卷绕在绕线管52上的励磁线圈53和覆盖该励磁线圈53周围的第1、第2磁轭部54、55。第1磁轭部54是盖板形的，覆盖了励磁线圈53轴向的一端。第2磁轭部55是帽形的，从励磁线圈53的轴向另一端侧起覆盖筒部外周面。这些第1、第2磁轭部54、55形成在励磁线圈53通电时产生的定子51侧的磁路。绕线管52的轴孔中嵌入由非磁性材料构成的引导筒(guard pipe)56。可动件(柱塞)57嵌入到引导筒56的轴孔中，能够滑动，柱塞57的轴孔58与未图示的连接杆连结，向柱塞57的轴向传递驱动力。在图14中，线性螺线管在柱塞57的至少一端侧的周面上形成周面槽或者阶梯面(在本实施例中为凹槽59)，沿径向形成磁通作用面。即，在柱塞57的周面P1、P2与第1、第2磁轭部54、55的对向面Y1、Y2之间沿径向形成各自的磁通作用面，因为形成该磁通作用面的对向面之间的磁阻小，所以在控制范围内能够得到较大的输出(推力)。 

专利文献1：特开2004-153063号公报 

但是，在图14的线形螺线管的情况下，如果向励磁线圈53通电的话，则在柱塞57的周面P1、P2与第1、第2磁轭部54、55的对向面Y1、Y2之间，遍及全周长作用很强的磁引力。因为在柱塞57的外径和引导筒56的内径之间设置包含公差的间隙，所以在图15中，有可能柱塞57的姿势保持相对于轴向稍偏的状态，并在引导筒56内移动。这时，因为在柱塞57的轴向截面的对角位置上，柱塞57和引导筒56保持点接触(角接触)的状态，并进行滑动，所以促使在柱塞表面涂覆的覆膜造成偏磨损(参照图15的滑动接触部Q、R部)，寿命可能会变短。 

另外，因为根据柱塞57和第1、第2磁轭部54、55之间的位置关系，有时磁阻容易急剧变化，当向励磁线圈53通电时推力会突然增大，所以还有的问题是，能够在一定的推力下控制行程量的范围是有限的，控制性不好。 

本发明正是为了解决上述问题而设计的，其目的在于提供一种执行器，它通过降低可动件和引导面之间的接触部分的表面压力，能够防止偏磨损，能够扩大得到一定输出的可动范围。 

发明内容

本发明为了达成上述目的，具有下面的结构。 

执行器具有：励磁线圈；用设置在励磁线圈一端侧上的第1磁轭部与设置在另一端侧上的第2磁轭部来覆盖励磁线圈周围的定子；以及设置在励磁线圈中心部位上的能够沿轴线方向自由往复运动的可动件，通过向励磁线圈通电，在第1、第2磁轭部与可动件之间形成磁路，并对可动件产生磁力作用，在该执行器中，通过通电形成磁通作用面的可动件的周面与第1、第2磁轭部分别对向的对向面中，在圆周方向上至少使一方的磁阻不均匀，从而使得沿可动件径向作用的磁力的合力向径向一端侧偏移起作用。 

具体来说，特点在于：在与通过通电形成磁通作用面的可动件的周面分别对向的第1、第2磁轭部的对向面之中，至少一方形成对向面积从该可动件的径向一端侧到另一端侧逐渐减小的形状。 

更具体来说，特点在于：在成为磁通作用面的可动件的周面上，形成具有与该可动件的周面分别对向的第1、第2磁轭部之中至少一方的对向面积从可动件径向一端侧向另一端侧逐渐减小的倾斜形状的槽或者阶梯形状的切口部。 

或者，特点在于：在成为磁通作用面的第1、第2磁轭部之中至少一方，具有对向面积从可动件径向一端侧向另一端侧逐渐减小的倾斜形状或者阶梯形 状。