特許 6192305 永久磁石型電磁駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6192305

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】永久磁石型電磁駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/18 20060101AFI20170828BHJP

   G01N 3/08 20060101ALI20170828BHJP

   G01N 3/34 20060101ALI20170828BHJP

   G01M 7/02 20060101ALI20170828BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   H02K33/18 A

   G01N3/08

   G01N3/34 A

   G01M7/02 G

   B06B1/04 Z

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-20260(P2013-20260)

(22)【出願日】2013年2月5日

(65)【公開番号】特開2014-155241(P2014-155241A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】599142132

【氏名又は名称】株式会社サンエス

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(72)【発明者】

【氏名】山中 成浩

(72)【発明者】

【氏名】平井 三男

【審査官】 上野 力

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１９３５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０１２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２０８９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１１６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４７２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２１４３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１８２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０８０６８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−０５９７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７５２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／００６３８３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ３３／１８

Ｂ０６Ｂ １／０４

Ｇ０１Ｍ ７／０２

Ｇ０１Ｎ ３／０８

Ｇ０１Ｎ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性体板の片面にブロック状のネオジュウム磁石を複数個整列配置して固定してなり、前記ネオジュウム磁石の磁極面が対向するように組み立てられた一対の永久磁石体と、
一対の前記磁性体板の両端の間に介在するように設けられた一対の継鉄と、
整列配置された前記複数個のネオジュウム磁石のすべての磁極面を覆うように取り付けられて前記ネオジュウム磁石の境界面で生ずる磁束分布の不整脈を低減すると共に前記ネオジュウム磁石の表面を保護する一対の整磁板と、
互いに対向しあう前記一対の永久磁石体における前記複数個のネオジュウム磁石の磁極面の間に介在するように前記一対の継鉄の間に掛け渡された磁性体材料による中心磁極体と、を含む固定部と、
前記中心磁極体を内包するように組み立てられた可動線輪を有し、該可動線輪に流れる電流と前記一対の永久磁石体による磁束との相互作用により振動発生源として往復振動するように前記固定部に組み合わされた可動部と、
を備え、
前記一対の永久磁石体の一方において前記ネオジュウム磁石-ギャップ-前記中心磁極体-前記一対の継鉄-一方の前記磁性体板-前記ネオジュウム磁石という一方の磁気回路が形成されると共に、前記一対の永久磁石体の他方においても前記ネオジュウム磁石-ギャップ-前記中心磁極体-前記一対の継鉄-他方の前記磁性体板-前記ネオジュウム磁石という他方の磁気回路が形成され、
前記一方の磁気回路の前記ギャップ及び前記他方の磁気回路の前記ギャップ中に挿入された前記可動線輪に内包される前記中心磁極体の外周全面を直接、電気抵抗の低い金属板で被うことにより、前記可動線輪の交流抵抗の一部を打ち消して前記可動線輪の駆動電源の負担を低減する電気的な短絡回路を付加し、
更に、前記可動線輪に電流を導く為の可動導線として、屈曲性に優れた極細撚り線の樹脂被覆線をジグザグ状に折り畳み可能に成型し、該折り畳み可能な前記可動導線を、その上部側、下部側において相互摩擦の少ない樹脂製の矩形状ポケットのガイド内に収納した可動導線案内機構と、
前記固定部の前部及び後部よりそれぞれ前記可動部を紐状の弾性ゴムで引っ張る構造とすることにより、停電や前記可動導線の断線の際に慣性力で前記可動部が前記固定部に衝突することを防止し、前記可動部の機械的な零点位置を保持する中心保持機構と、を備えたことを特徴とする永久磁石型電磁駆動装置。

【請求項2】

請求項１に記載の永久磁石型電磁駆動装置において、
前記一対の継鉄にそれぞれコラムを取り付け、該一対のコラムの間に前記往復振動方向と同じ方向に延びる案内軸を掛け渡し、該案内軸を前記可動部に設けた軸受で支持することにより前記可動部のガイド機構を構成したことを特徴とする永久磁石型電磁駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、永久磁石を用いた電磁駆動装置に関し、材料試験機、疲労試験機、振動試験機、起振機等における振動発生源としての使用に適した電磁駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

材料試験機、疲労試験機、振動試験機、起振機等における振動発生源として、ピストンとシリンダーによる油圧サーボ方式を採用したものが知られている。通常、油圧サーボ方式による材料試験機、疲労試験機等は、構成要素として本体のピストン、シリンダーのほか、電動機を含む油圧ポンプ、油圧タンク等で構成される油圧源、作動油を冷却する為の冷却塔等の冷却装置が必須である。従って、油圧サーボ方式を採用する場合には、ある程度大型の装置でないと設置自体が現実的でなく、小型の装置でも必要以上に大掛かりな装置になりがちである。また、作動油の品質維持を始めとして保守管理面でも大きな負担となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

一方、中大型の振動試験機では円形の電磁石型磁気回路を用いた電磁方式が採用されている。円形の電磁石型磁気回路を用いた振動試験機では、磁気を発生させる為、励磁コイルに電流を流す必要がある。その為、電磁石型磁気回路では励磁用電源が必要であり、更に常時冷却が必要である。従って短時間の運転、小パワーの運転においても大風量の冷却用ブロワーを必要とし、冷却用ブロワーの騒音対策も不可避であり、そのための電力消費も無視できない。

【0004】

そこで、本発明の課題は、より推力が大きく且つ出力される加速度波形あるいは変位波形の再現精度の高い永久磁石型電磁駆動装置を提供しようとするものである。

【0005】

本発明の具体的な課題は、漏洩磁束を最小限にする効率的な閉鎖型磁気回路と、最大エネルギー積の高い希土類磁石であるネオジュウム磁石の採用により、従来の永久磁石型電磁駆動装置では実現困難であった長ストローク、且つ大推力の得られる永久磁石型電磁駆動装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様によれば、磁性体板の片面にブロック状のネオジュウム磁石を複数個整列配置して固定してなり、前記ネオジュウム磁石の磁極面が対向するように組み立てられた一対の永久磁石体と、一対の前記磁性体板の両端の間に介在するように設けられた一対の継鉄と、整列配置された前記複数個のネオジュウム磁石のすべての磁極面を覆うように取り付けられた一対の整磁板と、互いに対向しあう前記一対の永久磁石体における前記複数個のネオジュウム磁石の磁極面の間に介在するように前記一対の継鉄の間に掛け渡された磁性体材料による中心磁極体と、を含む固定部と、前記中心磁極体を内包するように組み立てられた可動線輪を有し、該可動線輪に流れる電流と前記一対の永久磁石体による磁束との相互作用により往復振動するように前記固定部に組み合わされた可動部と、を備えることを特徴とする永久磁石型電磁駆動装置が提供される。

【0007】

上記永久磁石型電磁駆動装置においては、前記一対の永久磁石体の一方において前記ネオジュウム磁石-ギャップ-前記中心磁極体-前記一対の継鉄-一方の前記磁性体板-前記ネオジュウム磁石という一方の磁気回路を形成すると共に、前記一対の永久磁石体の他方においても前記ネオジュウム磁石-ギャップ-前記中心磁極体-前記一対の継鉄-他方の前記磁性体板-前記ネオジュウム磁石という他方の磁気回路を形成し、前記一方の磁気回路の前記ギャップ及び前記他方の磁気回路の前記ギャップ中に挿入された前記可動線輪に内包されている前記中心磁極体の外周全面を電気抵抗の低い金属板で被うことにより、電気的な短絡回路を付加した磁気回路を用いることが望ましい。

【0008】

上記永久磁石型電磁駆動装置においてはまた、前記一対の継鉄にそれぞれコラムを取り付け、該一対のコラムの間に前記往復振動方向と同じ方向に延びる案内軸を掛け渡し、該案内軸を前記可動部に設けた軸受で支持することにより前記可動部のガイド機構を構成することが望ましい。

【0009】

上記永久磁石型電磁駆動装置においては更に、前記可動線輪に電流を導く為の可動導線として、屈曲性に優れた極細撚り線の樹脂被覆線を適度なピッチでジグザグ状に折り畳み可能に成型し、該折り畳み可能な前記可動導線を、相互摩擦の少ない樹脂で製作した箱状のガイド内に収納した可動導線案内機構を備えることが望ましい。

【0010】

上記永久磁石型電磁駆動装置においては更に、前記固定部の前部及び後部よりそれぞれ前記可動部を紐状の弾性ゴムで引っ張る構造とすることにより、前記可動部の機械的な零点位置を保持するための中心保持機構を備えることが望ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、漏洩磁束を最小限にする効率的な閉鎖型磁気回路と、最大エネルギー積の高い希土類磁石であるネオジュウム磁石の採用により、従来の永久磁石型電磁駆動装置では実現困難であった長ストローク、且つ大推力を発生可能な永久磁石型電磁駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る永久磁石型電磁駆動装置の主要部を示した斜視図である。

【図2】図１に示された永久磁石型電磁駆動装置の主要部を、その一部の構成要素を除いて示した斜視図である。

【図3】図１に示された永久磁石型電磁駆動装置における可動部を示した斜視図である。

【図4】図１に示された永久磁石型電磁駆動装置において固定部となる磁気回路部を示した斜視図である。

【図5】図４に示された磁気回路部を分解して示した斜視図である。

【図6】図４に示された磁気回路部の正面図（図ａ）、縦断面図（図ｂ）、横断面図（図ｃ）、及び図（ｃ）のＤ部を拡大して示した図（図ｄ）である。

【図7】本発明の実施形態に係る永久磁石型電磁駆動装置の外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（発明の概念）
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の概念を説明する。

【0014】

本発明による永久磁石型電磁駆動装置は、閉鎖型磁気回路による固定部と可動線輪による可動部とを含む。特に、永久磁石型電磁駆動装置は、閉鎖型磁気回路を構成するための永久磁石として最大エネルギー積の高い希土類磁石であるネオジュウム磁石を使用することを前提としている。ネオジュウム磁石を採用するに当たり、大型ネオジュウム磁石の製造は技術的に困難である。従って、中型又は大型磁気回路を製作する場合、複数個の小型磁石を並列に並べて固定する事により、中型又は大型の磁石として使用する必要がある。小型磁石を複数個並べて磁気回路を構成した場合、磁石相互の接合部が増え、その接合部に磁束分布の不整脈が現れる。この不整脈は永久磁石型電磁駆動装置の運転時、出力される加速度波形あるいは変位波形の再現精度等に悪影響を及ぼし更には漏洩磁束の増加をもたらす。

【0015】

このような不整脈の対策として、１枚の適度な厚さの磁性体板を整磁板として複数の小型磁石の磁極面全体に固定することで不整脈を取り除くようにしている。複数の小型磁石の磁極面全体に固定された整磁板はまた、衝撃及び腐食等に弱いネオジュウム磁石の表面を保護する為にも非常に有効である。

【0016】

次に、閉鎖型磁気回路における永久磁石の磁極を良導電体の薄板で被覆する事により可動線輪の巻線方向と同方向の短絡回路を形成させ、可動線輪に流れる電流による誘導電流をこの短絡回路に流す事により可動線輪の交流抵抗の一部を打ち消し、駆動電源の負担を低減させる。

【0017】

本発明による永久磁石型電磁駆動装置の特徴である長ストロークでの運転時、長ストロークで往復運動をする可動線輪に電流を流すに当たり可動導線が必要となる。この可動導線は可動部の動きを妨げる事無く且つ駆動装置内にコンパクトに収納される事が望ましい。本発明による永久磁石型電磁駆動装置では、可動導線として、ナイロン等の樹脂被覆電線で且つ繰返し曲げ応力に強い極細の編素線ケーブルを適度なピッチでジグザグ状に折り畳み可能に加熱成型したケーブルを使用する。特に、この可動導線の設置場所として、固定部の左右両側の少なくとも一方に可動導線の収容場所を確保し、この収容場所には、可動導線の上部側、下部側に対応する箇所にそれぞれ、摩擦の少ない樹脂製の矩形状ポケットのガイドを設置することにより、可動導線がそのガイド内でスムースに伸縮して往復運動可能な可動導線案内機構を構成している。

【0018】

本発明による永久磁石型電磁駆動装置においては、可動部が往復運動を行なうに際し、往復運動のストロークを最大限に発揮させる為、可動部に取付けた変位計の変位信号を可動線輪への入力信号に負帰還させ、閉サーボループ制御系により可動部の機械的中心位置（零点位置）を保持するようにしている。なお、閉サーボループ制御系は本発明の要旨ではないので、図示、説明は省略する。

【0019】

本発明による永久磁石型電磁駆動装置では更に、安全性を確保する為、固定部における前後の固定端を基準点として複数の紐状の弾性ゴムで可動部を引っ張る構成とする事により概略の機械的な中心点（零点）を保持する中心保持機構を採用している。この弾性ゴムの収容場所も、上記可動導線の収容場所と同じ固定部の左右両側に確保している。この事によって停電又はサーボループ内の断線等不測の事態の際も慣性力で可動部が固定部に激突することによる装置又は試料に損傷を与える危険を防止する事ができる。この種の危険防止手段として、従来はストッパー用緩衝ゴム等で衝突エネルギーを吸収する方式が採用されているが、このような方式を本発明による方式と併用する事でより安全な運用が可能となる。

【0020】

（発明の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る永久磁石型電磁駆動装置について説明する。

【0021】

図１は、本発明の実施形態に係る永久磁石型電磁駆動装置を、その外側カバーを取り除いた状態で示している。固定部は、閉鎖型磁気回路１０と、その長手方向の両端に固定された前コラム２１及び後コラム２２と、前コラム２１と後コラム２２の間に架け渡された案内軸２３と、を含む。案内軸２３は、後述する可動部の振動に伴う往復動作を案内するためのものであり、図示されている場所と反対側の前コラム２１と後コラム２２の間にも設けられる。以下では、閉鎖型磁気回路１０の長手方向を前後方向、長手方向の両側を前後と呼び、この前後方向と直角な横方向を左右方向、左右方向の両側を左右と呼び、前後方向及び左右方向と直角な方向を上下方向と呼ぶ。

【0022】

図２は、図１に示された永久磁石型電磁駆動装置をより理解し易くするために、図１における永久磁石型電磁駆動装置から可動導線３１や弾性ゴム３２ａ、３２ｂ等の構成要素を取り除いた状態にて示している。

【0023】

図１、図２を参照して、永久磁石型電磁駆動装置は、上述した固定部と可動部とを含む。可動部は、振動を取り出すための作動片４０の両側に脚部４１−１、４１−２をボルト等で取り付けてなるコ字形状のフレーム４１と、このフレーム４１の２本の脚部４１−１、４１−２の開放端側に巻回した可動線輪４２と、を含む。脚部４１−１、４１−２にはそれぞれ、可動線輪４２の巻回部を間にした２箇所に、外方に突出した突出部を有し、これら２つの突出部には、案内軸２３用の軸受４３ａ、４３ｂを装着している。２つの突出部の近傍にはそれぞれ、それらの上下にピン４４ａ、４４ｂが設けられている。また、前コラム２１、後コラム２２の左右両側端の上下にもそれぞれ、ピン４４ａ、４４ｂと同様のピン２１ａ、２２ａが設けられている。前コラム２１の上側のピン２１ａと後コラム２２に近い方の上側のピン４４ｂとの間、及び後コラム２２の下側のピン２２ａと前コラム２１に近い方の下側のピン４４ａとの間にはそれぞれ、リング状の弾性ゴム３２ａ、３２ｂを伸ばした状態、つまり引張り力を付与した状態で掛け渡している。

【0024】

以上の軸受４３ａ、４３ｂや、弾性ゴム３２ａ、３２ｂは、閉鎖型磁気回路１０の左右両側、つまり図示されている場所と反対側の前コラム２１と後コラム２２の間にも設けられる。

【0025】

可動線輪４２に電力を供給するために、後コラム２２から可動線輪４２に向けて可動導線３１が設けられ、可動線輪４２の巻線の始端に接続されている。特に、可動導線３１は、可動部の前後方向の振動に伴う往復運動を妨げることなく、かつ可動部の長ストロークを保証しつつ可動線輪４２に電力を供給するために、ナイロン等の樹脂被覆電線で且つ繰返し曲げ応力に強い極細の編素線ケーブルを適度なピッチでジグザグ状に折り畳み可能に加熱成型したケーブルを使用するようにしている。

【0026】

また、可動導線３１の設置場所には、可動導線３１の上部側、下部側に対応する箇所にそれぞれ、摩擦の少ない樹脂製の矩形状ポケットを長手方向に持つガイド４５ａ、４５ｂを設置することにより、可動導線３１がガイド４５ａ、４５ｂ内でスムースに伸縮して往復運動可能な可動導線案内機構を構成している。

【0027】

可動線輪４２の終端に接続した可動導線は、図示されている可動導線３１と並行するように可動導線３１と同じ側に設置されても良いが、可動部の振動に伴う往復運動のバランスを考慮すると、軸受や弾性ゴムと同様、閉鎖型磁気回路１０の左右両側、つまり図示されている場所と反対側に設けられるのが好ましい。

【0028】

図３は、図２に示されている永久磁石型電磁駆動装置における可動部を取外して示している。

【0029】

図４は、図２に示されている永久磁石型電磁駆動装置における固定部のうち、閉鎖型磁気回路１０を取外して示した図であり、図５は閉鎖型磁気回路１０の分解斜視図である。更に、図６（ａ）は閉鎖型磁気回路１０の正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のA-A'断面矢視図、図６（ｃ）は図６（ａ）のB-B'断面矢視図、図６（ｄ）は図６（ｂ）のＤ部を拡大して示した図である。なお、図６（ａ）のC-C'断面矢視は、B-B'断面矢視と実質的に同じとなるので図示は省略する。

【0030】

図４〜図６を参照して、閉鎖型磁気回路１０は、上磁極板１１、下磁極板１２、これらの上磁極板１１と下磁極板１２の前端、後端にそれぞれ介在するように設けられた継鉄１３、１４、継鉄１３、１４の間に掛け渡された中心磁極体１５、上磁極板１１の下面に前後左右に並ぶように設けられたブロック状の複数のネオジュウム磁石１６ａ、下磁極板１２の上面に、ネオジュウム磁石１６ａと同じ配列パターンで前後左右に並ぶように設けられたブロック状の複数のネオジュウム磁石１６ｂを含む。上磁極板１１、下磁極板１２、継鉄１３、１４、中心磁極体１５は、いずれも磁性体材料で作られる。ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂはそれぞれ、Ｎ極が中心磁極体１５に対して所定のギャップをおいて対向するように配置される。ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂの磁極端面にはそれぞれ整磁板１７ａ、１７ｂが取り付けられている。一方、中心磁極体１５の周囲には、その上下左右の４つの面を被覆するように、電気抵抗の小さな良導体によるショートリング１８が巻かれている。その結果、閉鎖型磁気回路１０には、図６（ａ）に矢印で示す磁束流による、ネオジュウム磁石１６ａ-中心磁極体１５-継鉄１４及び１５-上磁極板１１-ネオジュウム磁石１６ａの磁気回路と、ネオジュウム磁石１６ｂ-中心磁極体１５-継鉄１４及び１５-下磁極板１２-ネオジュウム磁石１６ｂの磁気回路と、が形成される。なお、ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂと中心磁極体１５との間のギャップは、ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂの磁極端面と中心磁極体１５の端面との間の距離から、整磁板１７ａ（１７ｂ）とショートリング１８の厚さを差し引いた値で規定される。

【0031】

上磁極板１１、下磁極板１２、継鉄１３、１４、中心磁極体１５の組立てにはボルトが用いられ、ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂの取付けには接着剤が用いられる。

【0032】

図１、図２に戻って、永久磁石型電磁駆動装置の可動部は、可動線輪４２の線輪内空間を閉鎖型磁気回路１０の中心磁極体１５が挿通するように固定部に装着される。その結果、ネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂと中心磁極体１５との間のギャップには、可動線輪４２が介在することになる。

【0033】

以下に、可動部と固定部の組立て作業の一例を説明する。

【0034】

（１）図３に示す可動部と図４に示す閉鎖型磁気回路を用意する。図３には説明を理解し易くするために案内軸２３が示されているが、案内軸２３は本組立て作業の後に取り付けられる。

【0035】

（２）可動線輪４２内にショートリング１８を巻回した中心磁極体１５を通すために、継鉄１３を上磁極板１１、下磁極板１２から取外す。この時、上磁極板１１、下磁極板１２はそれぞれ、図４に示す間隔を維持できるように保持治具で保持されている。また継鉄１３の取外しに際しては、上磁極板１１、下磁極板１２に取り付けられたネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂによる大きな吸引力が作用しているので、この吸引力を上回る引抜き力を持つ治具で継鉄１３の引抜きが行われる。継鉄１３を取外した後は、上磁極板１１と下磁極板１２の前端間に作用している大きな吸引力で上磁極板１１と下磁極板１２の間の間隔が狭くならないように上記保持治具による保持が維持されている。取外された継鉄１３は一時、別場所に置かれる。

【0036】

（３）可動線輪４２内を中心磁極体１５が通るように可動部を固定部に組み合わせる。

【0037】

（４）作動片４０をフレーム４１から取り外し、これによってできる２本の脚部４１−１、４１−２の間のスペースを利用して継鉄１３を上磁極板１１と下磁極板１２との間の元の位置に戻す。続いて、作動片４０をフレーム４１に戻して、図２に示される状態にする。図２でも説明を理解し易くするために案内軸２３が示されているが、案内軸２３は本組立て作業の後に取り付けられる。

【0038】

（５）上磁極板１１及び下磁極板１２の前端、上磁極板１１及び下磁極板１２の後端にそれぞれ、前コラム２１、後コラム２２を取り付ける。この取付けもボルトで行われるが、図示は省略している。図１から明らかなように、前コラム２１には、可動部のフレーム４１における作動片４０を外方に突出させるための開口２１−１が設けられている。前コラム２１、後コラム２２の取り付けの際に、軸受４３ａ、４３ｂを通して案内軸２３も装着される。この案内軸２３により、閉鎖型磁気回路１０で発生する磁力と可動線輪４２に流す電流の相互作用によって発生する力はその力の発生方向、つまり案内軸２３の延在方向に規制される事となる。

【0039】

（６）可動導線３１、中心保持機構を構成するための弾性ゴム３２ａ、３２ｂを実装し、可動部が静止状態で振動範囲の中間位置にあるように弾性ゴム３１２ａ、３２ｂの引張り力と可動部の位置関係を調整する。

【0040】

すなわち、可動部に設けたピン４４ａ、４４ｂと、固定部に設けたピン２１ａ、２２ａとの間に掛け渡した複数の弾性ゴム３２ａ、３２ｂによって、磁気回路端部における前コラム２１、後コラム２２を基準点にして互いに反対方向に引張り力を付与することにより、前後方向に変位可能な状態で可動部の移動中心を所望の位置（機械的な零点位置）に保持できるようにしている。

【0041】

（７）可動導線３１を収容するように、上下にそれぞれガイド４５ａ、４５ｂを取り付け、前コラム２１と後コラム２２の間の外面を覆うように外側カバー（図示省略）を装着する。

【0042】

図７は、図１の構成に外側カバーを取り付けた外観を示す。図１の構成の少なくとも両側、すなわち案内軸２３によるガイド機構や、可動導線３１等を収容している部分を外側カバー５０−１、５０−２でカバーするようにしている。前コラム２１から突出している作動片４０は、振動試験機や起振機に用いる場合には被駆動部に連結され、材料試験機や疲労試験機に用いる場合には試料を載せる載置台が設けられる。

【0043】

以上のようにして組み立てられた永久磁石型電磁駆動装置は、可動導線３１を通して可動線輪４２に電流を流すことにより、その電流値と複数のネオジュウム磁石１６ａ、１６ｂによる磁界との相互作用により、可動線輪４２を通してフレーム４１、つまり可動部には前後方向に振動する力が作用する。これにより、作動片４０を通して振動力を取り出すことができる。このような振動形態そのものは周知であるので、詳しい説明は省略する。また、可動線輪４２に流す電流は、交流成分のみ、（直流成分＋交流成分）の場合のほか、直流成分のみの場合もある。直流成分のみの場合は一方向への作動力を得る電磁駆動装置として利用される。

【0044】

（実施形態の効果）
以上の説明のように、本発明の実施形態による永久磁石型電磁駆動装置は、ネオジュウム磁石を使用した閉鎖型磁気回路の高性能化により、小型で且つ高性能な永久磁石型電磁駆動装置はもとより、従来永久磁石では困難であった大推力且つ大ストロークの大型永久磁石型電磁駆動装置の製作が可能となり、電磁石式電磁駆動装置あるいは油圧式駆動装置の分野での永久磁石型電磁駆動装置の採用により、省エネルギー化はもとより、省スペース化、低騒音化、メンテナンスの省力化等多大の効果が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明による永久磁石型電磁駆動装置は、材料試験機、疲労試験機、振動試験機、起振機等への振動発生源としての適用に適している。

【符号の説明】

【0046】

１０ 閉鎖型磁気回路
１１ 上磁極板
１２ 下磁極板
１３、１４ 継鉄
１５ 中心磁極体
１６ａ、１６ｂ ネオジュウム磁石
１７ａ、１７ｂ 整磁板
１８ ショートリング
２１ 前コラム
２２ 後コラム
２３ 案内軸
３１ 可動導線
３２ａ、３２ｂ 弾性ゴム
４０ 作動片
４１ フレーム
４１−１、４１−２ 脚部
４２ 可動線輪
４３ａ、４３ｂ 軸受
４５ａ、４５ｂ ガイド
５０−１、５０−２ 外側カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】