アクチュエータ
【課題】 人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータであって、しかも、特別な材料を使用する必要性がなく設計の自由度の高いアクチュエータを提供する。
【解決手段】磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、周ヨークの内面と磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、結合体は、巻線が磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、記磁界体とコイル体とを結合し、コイル体の巻線に電流を流すことにより磁界体とコイル体との間で電磁力が作用するようにしたアクチュエータ。
【解決手段】磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、周ヨークの内面と磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、結合体は、巻線が磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、記磁界体とコイル体とを結合し、コイル体の巻線に電流を流すことにより磁界体とコイル体との間で電磁力が作用するようにしたアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータの技術分野に属する。特に、直進運動する出力を得ることができるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
直進運動する出力を得るアクチュエータとしては、空気シリンダー、油圧シリンダーが良く知られている。これらのアクチュエータは加圧された空気、油をピストンとシリンダーによって密閉された室内に送り込んで、その圧力でピストンを直進運動させる構造を有する。ピストンとシリンダーはその直進運動が可能なように摺動面で接しているが、その摺動面の隙間から空気、油が漏れることがあってはならない。そのため、その隙間は僅少であって、ピストンとシリンダーは機械的に強固に結合した構造となっている。
その構造は多くの用途において問題となることはないのであるが、義手、義足等の人工骨格に運動を与える用途、または介護ロボットのような用途では、必ずしも最適なアクチュエータではない。そのような用途においては、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータが求められている。
【０００３】
そのようなアクチュエータとして、直線的な動作を確実に得ることができるアクチュエータの発明がある（特許文献１）。そのアクチュエータは、ポリアニン、ポリピロール等のπ共役型高分子材料でなる伸縮素子と、伸縮素子に電圧を印加するための電源部２及び電圧印加部と、電流を伸縮素子から外部に導通させるための電解質部と、を有し、電圧印加部に正の電位を印加すると伸縮素子が伸張し、電圧印加部に負の電位を印加すると伸縮素子が収縮するようになしたアクチュエータ本体に、伸縮素子の伸縮によって直線的に動作される移動部を設けた構造を有する。
また、伸縮量の大きな圧電式アクチュエータの発明がある（特許文献２）。そのアクチュエータは、全体的に湾曲しており、長尺シート状の圧電シートに基材を貼りあわせた積層体であるユニモルフ型圧電素子と、このユニモルフ型圧電素子の一端を支える支持部材とからなり、前記圧電シートに通電して基材及び圧電シートを撓ませることにより、ユニモルフ型圧電素子の他端で負荷を前記支持部材を基準にして変位させる構造を有する。
【特許文献１】特開２０００−１３３８５４
【特許文献２】特開２０００−２３６６８２
【０００４】
しかしながら、この従来のアクチュエータにおいては、電気的な入力を機械的な出力に変換する変換部として特別な材料が使用される。すなわち、特許文献１においてはπ共役型高分子材料が使用され、特許文献２においてはＰＶＤＦ（ポリふっ化ビンリデン）等の圧電シートが使用される。変換部にそれらの材料を使用するときに、その要求特性に合致する特性の材料を選択可能であれば問題はない。しかし現状においては、材料の選択範囲は狭く、変換部の特性は材料特性による制約を受け易く、実用的なアクチュエータを設計する上で問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータであって、しかも、特別な材料を使用する必要性がなく設計の自由度の高いアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るアクチュエータは、磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、前記磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、前記周ヨークの内面と前記磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、前記コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、前記結合体は、前記巻線が前記磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、前記磁界体と前記コイル体とを結合し、前記コイル体の巻線に電流を流すことにより前記磁界体と前記コイル体との間で電磁力が作用するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係るアクチュエータは、請求項１に係るアクチュエータにおいて、前記磁性体と前記コイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて前記結合体により連結した構造を有するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係るアクチュエータは、請求項１または２に係るアクチュエータにおいて、前記磁石は、前記周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、前記周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、前記Ｎ極ヨークにＮ極が前記Ｓ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有するようにしたものである。
また本発明の請求項４に係るアクチュエータは、請求項１〜３のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において前記磁界体の外面および前記コイル体の外面に結合し、すくなくとも前記スリーブの内面と前記コイル体の外面とが結合する部分は前記コイル体の中央部分だけであるようにしたものである。
また本発明の請求項５に係るアクチュエータは、請求項１〜４のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記磁石と前記周ヨークを一体に結合するとともに、前記磁界体に入り込む前記コイル体を当接停止させる支持部材を有するようにしたものである。
また本発明の請求項６に係るアクチュエータは、請求項１〜５のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記コイル体は全体として柔軟性を有するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係るアクチュエータによれば、磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、磁界体は円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、その磁界体により周ヨークの内面と磁石の外面との間の空間に磁界が生じ、コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、結合体は、巻線が磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、磁界体とコイル体とを結合し、コイル体の巻線に電流を流すことにより磁界体とコイル体との間で電磁力が作用する。すなわち、磁界体とコイル体と結合体とにより直線運動の出力を得ることでき、それら磁界体とコイル体と結合体とは、前述したピストンとシリンダーのように、機械的に強固な結合をさせる必要性がなく、磁界体とコイル体との間には隙間が存在し、結合体の材料は柔軟性の材料でもよく選択範囲は広い。したがって、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータであって、しかも、特別な材料を使用する必要性がなく寸法、出力、等において設計の自由度の高いアクチュエータが提供される。
また本発明の請求項２に係るアクチュエータによれば、磁性体とコイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて結合体により連結した構造を有する。したがって、全体としての柔軟性と伸縮量が増大する。
また本発明の請求項３に係るアクチュエータによれば、磁石は、周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、Ｎ極ヨークにＮ極がＳ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有する。したがって、Ｎ極ヨークとＳ極ヨークと永久磁石を組み合せた磁石であるから形状、永久磁石の特性、等についての選択の自由度が大きく、その結果、周ヨークとの間に生じる磁界を適正化することが可能となる。したがって、寸法、出力、等において設計の自由度が増大する。
また本発明の請求項４に係るアクチュエータによれば、結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において磁界体の外面およびコイル体の外面に結合し、すくなくともスリーブの内面とコイル体の外面とが結合する部分はコイル体の中央部分だけである。したがって、磁界体とコイル体との間における相対的な直進運動がスリーブによって制約される程度を極めて小さくすることができ、結果として柔軟性と伸縮量が増大する。
また本発明の請求項５に係るアクチュエータによれば、支持部材により磁石と周ヨークが一体に結合されるとともに、磁界体に入り込むコイル体が当接停止される。したがって、支持体とストッパーの２つの役割を１つの支持部材に持たせることができる。
また本発明の請求項６に係るアクチュエータによれば、コイル体は全体として柔軟性を有する。したがって、アクチュエータとしても柔軟性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明のアクチュエータにおける構成について斜視図を図１に、断面図を図２に示す。図１、図２において、１００ａ，１００ｂは磁界体、１０１ａ，１０１ｂは永久磁石、１０２ａ，１０２ｂはＳ極ヨーク、１０３ａ，１０３ｂはＮ極ヨーク、１０４ａ，１０４ｂは周ヨーク、１０５ａ，１０５ｂは支持部材、２００ａはコイル体、３００ａ，３００ｂは結合体である。
本発明のアクチュエータは磁界体とコイル体と結合体とを主要な構成要素とする。図１に示す一例においては、磁界体は１００ａと１００ｂの２つが示され、コイル体は２００ａの１つが示され、結合体は３００ａの１つが示されている。図１に示すように、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａは、磁界体１００ａ、１００ｂがコイル体２００ａをその両端から嵌め込むように配置されている。図２においては、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとが嵌め合わされている配置が判り易く示されている。嵌め合わされている部位は非接触、または一部分が接触していても強固ではなく、接触部分の周囲において間隙を有している。
【０００９】
この配置を緩やかに保持するのが結合体３００ａである。緩やかに保持するというのは、所定の範囲ではあるが本来のアクチュエータにおける出力の変位方向（直進運動の方向）に限らず自由な変位を可能とするものである。結合体３００ａは、アクチュエータを駆動したときの出力の変位方向に連れて変位するとともに、出力軸方向磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとの嵌め合わせが外れないようにそれらの位置関係を規定する機能を有する。また、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとが間隙を有して嵌め合わされいるため、磁界体１００ａ、１００ｂの軸方向とコイル体２００ａの軸方向とを相対的にずらすことが可能となっている。
結合体３００ａとしては、そのような自由な変位を可能とするために、たとえば、柔軟性を有する材料からなるスリーブを使用する。スリーブである結合体３００ａは、図１に一例を示すように、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａと内側に収容する。スリーブである結合体３００ａの内面は、磁界体１００ａ、１００ｂの外面（周囲の部分）と接合している。また、スリーブである結合体３００ａの内面は、コイル体２００ａの外面（周囲の部分）における中央部分においてだけ接合している。
【００１０】
図１、図２に示す本発明のアクチュエータにおける構成は、２つの磁界体１００ａ、１００ｂ、１つのコイル体２００ａ、１つの結合体３００ａからなるが、これは説明のための一例である。多数の磁界体とコイル体とを互い違いに嵌め合わせ、スリーブである結合体３００ａにより包み込むように構成することができる。すなわち、磁界体とコイル体とを互い違いに連結することにより、全長の長いアクチュエータを形成することができ、それにより全体としての柔軟性と伸縮量が増大する。また、各連結部分ごとにアクチュエータの出力を制御したり、各連結部分ごとに変位の自由度の一部を拘束することにより、多様な動作を行わせることができる。
【００１１】
磁界体１００ａと磁界体１００ｂとは同一の構成を有するから、一方についてだけ説明する。磁界体１００ａは、図２に示すように、永久磁石１０１ａ、Ｓ極ヨーク１０２ａ、Ｎ極ヨーク１０３ａ、周ヨーク１０４ａ、支持部材１０５ａを有する。
永久磁石１０１ａは磁界体１００ ａにおいて磁界を発生させる磁石である。磁石としては、永久磁石１０１ａに代えて電磁石を使用することもできるが、ここでは一例として、永久磁石１０１ａを使用する。図２に示す一例において、永久磁石１０１ａは円柱形状となっている。円柱形状としたのは、アクチュエータの限られた内部空間において磁石の最大体積を得ることができ、空間を有効利用できる形状だからである。永久磁石１０１ａの形状は、必ずしも円柱形状でなくてもよく、たとえば、角柱形状、円筒形状、リング（ドーナツ）形状、等の形状のものであってもよい。永久磁石１０１ａは、周知のように、保磁力が極めて大きい強磁性体のことを指す。永久磁石では最大の残留磁化Ｂとそのときの外部磁化の値Ｈの積である最大磁気エネルギー積ＢＨmaxが性能指針である。その値が大きいほど小さいサイズで強い磁界を発生させることができる。また、磁気特性が安定し機械的な強度を有し加工性に優れていることも永久磁石１０１ａの特性として重要である。
【００１２】
本発明において使用される永久磁石には特に限定はなく、通常知られている永久磁石を使用することができる。たとえば、酸化鉄を主原料にして焼き固めて作るフェライト磁石、フェライト磁石などの磁石を砕いてゴムや合成樹脂に練り込んだ柔軟性のあるボンド磁石、アルミニウム、ニッケル、コバルトなどを原料としたアルニコ磁石、サマリウムとコバルトを原料としているサマリウムコバルト磁石、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とするネオジム磁石、その他、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、マンガンアルミ磁石、プラセオジム磁石、等を使用することができる。
【００１３】
Ｓ極ヨーク１０２ａは、図２に一例を示すように、永久磁石１０１ａのＳ極と磁気的に結合している高さの低い（平たい）円柱形状のヨークである。Ｎ極ヨーク１０３ａは、図２に一例を示すように、永久磁石１０１ａのＮ極と磁気的に結合している高さの低い（平たい）円柱形状のヨークである。周ヨーク１０４ａは、図２に一例を示すように、円柱形状の永久磁石１０１ａと同軸となるように、永久磁石１０１ａを囲む円筒形状のヨークである。この周ヨーク１０４ａの一端の内側にＳ極ヨーク１０２ａが同軸で設けられ、多端の内側にＮ極ヨーク１０３ａが同軸で設けられる。これらのヨーク（yoke）は、周知のように、磁石から出る磁力線を分散させずに所定の部位に集中させる役割を持っている。すなわち、Ｎ極とＳ極を近づけるように組み合わせ、所定の部位における磁界を強くする。所定の部位は、磁界体とコイル体が嵌め合わさっている部分である。この部分の磁界を強くすることにより吸着力あるいは吸引力を増大させる役割をヨークは持っている。これらのヨークの材料としては、通常は、強磁性を有する材料である鉄、ステンレス鋼（たとえば、ＳＵＳＸＭ２７）、等を使用することができる。
【００１４】
支持部材１０５ａは、図２に示す一例においては、支持部材１０５ａは断面が矩形のリング形状を有する部材である。その支持部材１０５ａの内周面において永久磁石１０１ａの外周面と接合し、その支持部材１０５ａの外周面において周ヨーク１０４ａの内周面と接合する。支持部材１０５ａは、それらの接合により永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａとを一体に結合する。支持部材１０５ａは、永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａと距離を一定の間隔に保持するスペーサとしての役割を有する。永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａと距離が一定であるということは、Ｓ極ヨーク１０２ａの外周面と周ヨーク１０４ａの内周面との距離、およびＮ極ヨーク１０３ａの外周面と周ヨーク１０４ａの内周面との距離が一定ということである。
支持部材１０５ａは、もう一つの役割を有する。コイル体２００ａが磁界体１００ａに入り込んだときに、コイル体２００ａはその端部を支持部材１０５ａに当接させて停止する。すなわち、支持部材１０５ａは、ストッパーとしての役割を有する（図４参照）。支持部材１０５ａは、その両側から入り込むコイル体のストロークが同一となるように、図２に示す一例においては、周ヨーク１０４ａの軸方向における中間の位置に設けられている。
【００１５】
コイル体２００ａは、電気の良導体である線、たとえばポリウレタン銅線（エナメル線）、耐熱ポリイミド銅線、等の銅線に絶縁被覆した線を円筒形状に巻き上げた巻線と、その巻線を円筒形状にまとめるための結合材料から構成される。結合材料としては、たとえば、電気的に絶縁性を有するプラスチック、ゴム、等を使用することができる。結合材料がボビンを含んでいてもよいし、ボビンレスであってもよい。また、加熱または溶剤によって表面が自己融着性を有する線を使用することもできる。結合材料として柔軟性を有する材料を使用することによって、コイル体２００ａが全体として柔軟性を有するように構成することができる。コイル体２００ａに柔軟性を持たせることでアクチュエータとしての柔軟性を高めることができる。また、アクチュエータが機械的な衝撃を受けたときに、比較的に強固でないコイル体２００ａの部分が損傷することを防ぐ効果がある。
【００１６】
結合体３００ａは、すでに説明したように、コイル体２００ａの巻線の部分が磁界体１００ａの磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、磁界体１００ａとコイル体２００ａとを結合する。結合体３００ａは、図２に示す一例においては、柔軟性を有する材料からなるスリーブである。結合体３００ａはそのスリーブの内面において磁界体１００ａの外面およびコイル体２００ａの外面に結合している。そして、すくなくともスリーブの内面とコイル体の外面とが結合する部分はコイル体２００ａの中央部分だけとなっている。結合体３００ａとしては、ある程度の剛性と柔軟性をあわせ持つシート、布、等を使用することができる。
【００１７】
以上、構成について説明した。次に、本発明のアクチュエータにおける動作について説明する。本発明のアクチュエータが伸びた状態の説明図を図３に示す。本発明のアクチュエータが縮んだ状態の説明図を図４に示す。
図３において、２０１ａと２０２ａはコイル体２００ａに電流を流すためのコイル体２００ａの端子である。端子２０１ａから電流を送り込み端子２０２ａから送り込んだ電流のリターンがあるものとする。すなわち、図３に電流の方向を示すように、端子２０１ａの側の巻線の断面においては図３の紙面の表から裏の方向に電流が流れ、端子２０２ａの側の巻線の断面においては図３の紙面の裏から表の方向に電流が流れる。
【００１８】
コイル体２００ａの巻線の一方の端部は、図３に示すように、磁界体１００ａにおけるＮ極ヨーク１０３ａと周ヨーク１０４ａとの間の空間に嵌っている。その空間においては、図３に磁界の方向を示すように、磁界の方向はＮ極ヨーク１０３ａから周ヨーク１０４ａに向かっている。電流の方向と磁界の方向が明らかであるから、この部分にフレミングの左手の法則を適用して巻線に作用する力の方向を導出することができる。巻線に作用する力の方向は、図３に力の方向を示すように、コイル体２００ａが磁界体１００ａに引き込まれる方向の力である。
【００１９】
また、コイル体２００ａの巻線の他方の端部は、図３に示すように、磁界体１００ｂにおけるＳ極ヨーク１０２ｂと周ヨーク１０４ｂとの間の空間に嵌っている。その空間においては、図３に磁界の方向を示すように、磁界の方向は周ヨーク１０４ｂからＳ極ヨーク１０２ｂに向かっている。電流の方向と磁界の方向が明らかであるから、この部分にフレミングの左手の法則を適用して巻線に作用する力の方向を導出することができる。巻線に作用する力の方向は、図３に力の方向を示すように、コイル体２００ａが磁界体１００ｂに引き込まれる方向の力である。
【００２０】
このような方向の力が作用して、コイル体２００ａの一方の端部が磁界体１００ａに引き込まれ、コイル体２００ａの他方の端部が磁界体１００ｂに引き込まれる。このとき、コイル体２００ａそのものは、大きな伸縮を行うことがない。すなわち、コイル体２００ａに作用する力の反作用として、磁界体１００ａと磁界体１００ｂが引き寄せられ接近することになる。したがって、図４に示すように、アクチュエータは縮んだ状態となる。
アクチュエータが縮んだ状態において、図４に示すように、コイル体２００ａの一方の端部は磁界体１００ａの支持体１０５ａに当接して停止し、コイル体２００ａの一方の端部は磁界体１００ｂの支持体１０５ｂに当接して停止する。すなわち、コイル体２００ａに引き込む方向の力が作用してもコイル体２００ａが引き込まれることはない。
そのとき、結合体３００ａはしわが寄って折り重なった状態となる。特に、コイル体２００ａと結合体３００ａの結合部においてその状態は顕著である。なお、図４には示していないが、結合体３００ａを蛇腹構造とすること好適である。
【００２１】
次に、アクチュエータが縮んだ状態において、逆向きの電流をコイル体２００ａに流すと、コイル体２００ａには逆方向の力が作用する。すなわち、磁界体１００ａに引き込まれたコイル体２００ａの一方の端部が引き出され、磁界体１００ｂに引き込まれたコイル体２００ａの他方の端部も引き出される。このとき、コイル体２００ａそのものは、大きな伸縮を行うことがない。すなわち、コイル体２００ａに作用する力の反作用として、磁界体１００ａと磁界体１００ｂが引き離されて離反することになる。したがって、図４に示すアクチュエータが縮んだ状態から、図３に示すアクチュエータが伸びた状態となる。
図３に示すように、アクチュエータが伸びた状態において、結合体３００ａは最大限に引き伸ばされており、それ以上伸びることはない。すなわち、コイル体２００ａの両端部においてだけ、磁界体１００ａ，１００ｂと嵌め合わされているが、それ以上に離れて、嵌め合いが外れるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のアクチュエータにおける構成を示す斜視図である。
【図２】本発明のアクチュエータにおける構成を示す断面図である。
【図３】本発明のアクチュエータが伸びた状態の説明図である。
【図４】本発明のアクチュエータが縮んだ状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００ａ，１００ｂ 磁界体
１０１ａ，１０１ｂ 永久磁石
１０２ａ，１０２ｂ Ｓ極ヨーク
１０３ａ，１０３ｂ Ｎ極ヨーク
１０４ａ，１０４ｂ 周ヨーク
１０５ａ，１０５ｂ 支持部材
２００ａ コイル体
３００ａ，３００ｂ 結合体
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータの技術分野に属する。特に、直進運動する出力を得ることができるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
直進運動する出力を得るアクチュエータとしては、空気シリンダー、油圧シリンダーが良く知られている。これらのアクチュエータは加圧された空気、油をピストンとシリンダーによって密閉された室内に送り込んで、その圧力でピストンを直進運動させる構造を有する。ピストンとシリンダーはその直進運動が可能なように摺動面で接しているが、その摺動面の隙間から空気、油が漏れることがあってはならない。そのため、その隙間は僅少であって、ピストンとシリンダーは機械的に強固に結合した構造となっている。
その構造は多くの用途において問題となることはないのであるが、義手、義足等の人工骨格に運動を与える用途、または介護ロボットのような用途では、必ずしも最適なアクチュエータではない。そのような用途においては、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータが求められている。
【０００３】
そのようなアクチュエータとして、直線的な動作を確実に得ることができるアクチュエータの発明がある（特許文献１）。そのアクチュエータは、ポリアニン、ポリピロール等のπ共役型高分子材料でなる伸縮素子と、伸縮素子に電圧を印加するための電源部２及び電圧印加部と、電流を伸縮素子から外部に導通させるための電解質部と、を有し、電圧印加部に正の電位を印加すると伸縮素子が伸張し、電圧印加部に負の電位を印加すると伸縮素子が収縮するようになしたアクチュエータ本体に、伸縮素子の伸縮によって直線的に動作される移動部を設けた構造を有する。
また、伸縮量の大きな圧電式アクチュエータの発明がある（特許文献２）。そのアクチュエータは、全体的に湾曲しており、長尺シート状の圧電シートに基材を貼りあわせた積層体であるユニモルフ型圧電素子と、このユニモルフ型圧電素子の一端を支える支持部材とからなり、前記圧電シートに通電して基材及び圧電シートを撓ませることにより、ユニモルフ型圧電素子の他端で負荷を前記支持部材を基準にして変位させる構造を有する。
【特許文献１】特開２０００−１３３８５４
【特許文献２】特開２０００−２３６６８２
【０００４】
しかしながら、この従来のアクチュエータにおいては、電気的な入力を機械的な出力に変換する変換部として特別な材料が使用される。すなわち、特許文献１においてはπ共役型高分子材料が使用され、特許文献２においてはＰＶＤＦ（ポリふっ化ビンリデン）等の圧電シートが使用される。変換部にそれらの材料を使用するときに、その要求特性に合致する特性の材料を選択可能であれば問題はない。しかし現状においては、材料の選択範囲は狭く、変換部の特性は材料特性による制約を受け易く、実用的なアクチュエータを設計する上で問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータであって、しかも、特別な材料を使用する必要性がなく設計の自由度の高いアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るアクチュエータは、磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、前記磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、前記周ヨークの内面と前記磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、前記コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、前記結合体は、前記巻線が前記磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、前記磁界体と前記コイル体とを結合し、前記コイル体の巻線に電流を流すことにより前記磁界体と前記コイル体との間で電磁力が作用するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係るアクチュエータは、請求項１に係るアクチュエータにおいて、前記磁性体と前記コイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて前記結合体により連結した構造を有するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係るアクチュエータは、請求項１または２に係るアクチュエータにおいて、前記磁石は、前記周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、前記周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、前記Ｎ極ヨークにＮ極が前記Ｓ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有するようにしたものである。
また本発明の請求項４に係るアクチュエータは、請求項１〜３のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において前記磁界体の外面および前記コイル体の外面に結合し、すくなくとも前記スリーブの内面と前記コイル体の外面とが結合する部分は前記コイル体の中央部分だけであるようにしたものである。
また本発明の請求項５に係るアクチュエータは、請求項１〜４のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記磁石と前記周ヨークを一体に結合するとともに、前記磁界体に入り込む前記コイル体を当接停止させる支持部材を有するようにしたものである。
また本発明の請求項６に係るアクチュエータは、請求項１〜５のいずれかに係るアクチュエータにおいて、前記コイル体は全体として柔軟性を有するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係るアクチュエータによれば、磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、磁界体は円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、その磁界体により周ヨークの内面と磁石の外面との間の空間に磁界が生じ、コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、結合体は、巻線が磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、磁界体とコイル体とを結合し、コイル体の巻線に電流を流すことにより磁界体とコイル体との間で電磁力が作用する。すなわち、磁界体とコイル体と結合体とにより直線運動の出力を得ることでき、それら磁界体とコイル体と結合体とは、前述したピストンとシリンダーのように、機械的に強固な結合をさせる必要性がなく、磁界体とコイル体との間には隙間が存在し、結合体の材料は柔軟性の材料でもよく選択範囲は広い。したがって、人間の柔らかな筋肉と同様な性質を有する人工筋肉としてのアクチュエータであって、しかも、特別な材料を使用する必要性がなく寸法、出力、等において設計の自由度の高いアクチュエータが提供される。
また本発明の請求項２に係るアクチュエータによれば、磁性体とコイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて結合体により連結した構造を有する。したがって、全体としての柔軟性と伸縮量が増大する。
また本発明の請求項３に係るアクチュエータによれば、磁石は、周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、Ｎ極ヨークにＮ極がＳ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有する。したがって、Ｎ極ヨークとＳ極ヨークと永久磁石を組み合せた磁石であるから形状、永久磁石の特性、等についての選択の自由度が大きく、その結果、周ヨークとの間に生じる磁界を適正化することが可能となる。したがって、寸法、出力、等において設計の自由度が増大する。
また本発明の請求項４に係るアクチュエータによれば、結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において磁界体の外面およびコイル体の外面に結合し、すくなくともスリーブの内面とコイル体の外面とが結合する部分はコイル体の中央部分だけである。したがって、磁界体とコイル体との間における相対的な直進運動がスリーブによって制約される程度を極めて小さくすることができ、結果として柔軟性と伸縮量が増大する。
また本発明の請求項５に係るアクチュエータによれば、支持部材により磁石と周ヨークが一体に結合されるとともに、磁界体に入り込むコイル体が当接停止される。したがって、支持体とストッパーの２つの役割を１つの支持部材に持たせることができる。
また本発明の請求項６に係るアクチュエータによれば、コイル体は全体として柔軟性を有する。したがって、アクチュエータとしても柔軟性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明のアクチュエータにおける構成について斜視図を図１に、断面図を図２に示す。図１、図２において、１００ａ，１００ｂは磁界体、１０１ａ，１０１ｂは永久磁石、１０２ａ，１０２ｂはＳ極ヨーク、１０３ａ，１０３ｂはＮ極ヨーク、１０４ａ，１０４ｂは周ヨーク、１０５ａ，１０５ｂは支持部材、２００ａはコイル体、３００ａ，３００ｂは結合体である。
本発明のアクチュエータは磁界体とコイル体と結合体とを主要な構成要素とする。図１に示す一例においては、磁界体は１００ａと１００ｂの２つが示され、コイル体は２００ａの１つが示され、結合体は３００ａの１つが示されている。図１に示すように、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａは、磁界体１００ａ、１００ｂがコイル体２００ａをその両端から嵌め込むように配置されている。図２においては、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとが嵌め合わされている配置が判り易く示されている。嵌め合わされている部位は非接触、または一部分が接触していても強固ではなく、接触部分の周囲において間隙を有している。
【０００９】
この配置を緩やかに保持するのが結合体３００ａである。緩やかに保持するというのは、所定の範囲ではあるが本来のアクチュエータにおける出力の変位方向（直進運動の方向）に限らず自由な変位を可能とするものである。結合体３００ａは、アクチュエータを駆動したときの出力の変位方向に連れて変位するとともに、出力軸方向磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとの嵌め合わせが外れないようにそれらの位置関係を規定する機能を有する。また、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａとが間隙を有して嵌め合わされいるため、磁界体１００ａ、１００ｂの軸方向とコイル体２００ａの軸方向とを相対的にずらすことが可能となっている。
結合体３００ａとしては、そのような自由な変位を可能とするために、たとえば、柔軟性を有する材料からなるスリーブを使用する。スリーブである結合体３００ａは、図１に一例を示すように、磁界体１００ａ、１００ｂとコイル体２００ａと内側に収容する。スリーブである結合体３００ａの内面は、磁界体１００ａ、１００ｂの外面（周囲の部分）と接合している。また、スリーブである結合体３００ａの内面は、コイル体２００ａの外面（周囲の部分）における中央部分においてだけ接合している。
【００１０】
図１、図２に示す本発明のアクチュエータにおける構成は、２つの磁界体１００ａ、１００ｂ、１つのコイル体２００ａ、１つの結合体３００ａからなるが、これは説明のための一例である。多数の磁界体とコイル体とを互い違いに嵌め合わせ、スリーブである結合体３００ａにより包み込むように構成することができる。すなわち、磁界体とコイル体とを互い違いに連結することにより、全長の長いアクチュエータを形成することができ、それにより全体としての柔軟性と伸縮量が増大する。また、各連結部分ごとにアクチュエータの出力を制御したり、各連結部分ごとに変位の自由度の一部を拘束することにより、多様な動作を行わせることができる。
【００１１】
磁界体１００ａと磁界体１００ｂとは同一の構成を有するから、一方についてだけ説明する。磁界体１００ａは、図２に示すように、永久磁石１０１ａ、Ｓ極ヨーク１０２ａ、Ｎ極ヨーク１０３ａ、周ヨーク１０４ａ、支持部材１０５ａを有する。
永久磁石１０１ａは磁界体１００ ａにおいて磁界を発生させる磁石である。磁石としては、永久磁石１０１ａに代えて電磁石を使用することもできるが、ここでは一例として、永久磁石１０１ａを使用する。図２に示す一例において、永久磁石１０１ａは円柱形状となっている。円柱形状としたのは、アクチュエータの限られた内部空間において磁石の最大体積を得ることができ、空間を有効利用できる形状だからである。永久磁石１０１ａの形状は、必ずしも円柱形状でなくてもよく、たとえば、角柱形状、円筒形状、リング（ドーナツ）形状、等の形状のものであってもよい。永久磁石１０１ａは、周知のように、保磁力が極めて大きい強磁性体のことを指す。永久磁石では最大の残留磁化Ｂとそのときの外部磁化の値Ｈの積である最大磁気エネルギー積ＢＨmaxが性能指針である。その値が大きいほど小さいサイズで強い磁界を発生させることができる。また、磁気特性が安定し機械的な強度を有し加工性に優れていることも永久磁石１０１ａの特性として重要である。
【００１２】
本発明において使用される永久磁石には特に限定はなく、通常知られている永久磁石を使用することができる。たとえば、酸化鉄を主原料にして焼き固めて作るフェライト磁石、フェライト磁石などの磁石を砕いてゴムや合成樹脂に練り込んだ柔軟性のあるボンド磁石、アルミニウム、ニッケル、コバルトなどを原料としたアルニコ磁石、サマリウムとコバルトを原料としているサマリウムコバルト磁石、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とするネオジム磁石、その他、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、マンガンアルミ磁石、プラセオジム磁石、等を使用することができる。
【００１３】
Ｓ極ヨーク１０２ａは、図２に一例を示すように、永久磁石１０１ａのＳ極と磁気的に結合している高さの低い（平たい）円柱形状のヨークである。Ｎ極ヨーク１０３ａは、図２に一例を示すように、永久磁石１０１ａのＮ極と磁気的に結合している高さの低い（平たい）円柱形状のヨークである。周ヨーク１０４ａは、図２に一例を示すように、円柱形状の永久磁石１０１ａと同軸となるように、永久磁石１０１ａを囲む円筒形状のヨークである。この周ヨーク１０４ａの一端の内側にＳ極ヨーク１０２ａが同軸で設けられ、多端の内側にＮ極ヨーク１０３ａが同軸で設けられる。これらのヨーク（yoke）は、周知のように、磁石から出る磁力線を分散させずに所定の部位に集中させる役割を持っている。すなわち、Ｎ極とＳ極を近づけるように組み合わせ、所定の部位における磁界を強くする。所定の部位は、磁界体とコイル体が嵌め合わさっている部分である。この部分の磁界を強くすることにより吸着力あるいは吸引力を増大させる役割をヨークは持っている。これらのヨークの材料としては、通常は、強磁性を有する材料である鉄、ステンレス鋼（たとえば、ＳＵＳＸＭ２７）、等を使用することができる。
【００１４】
支持部材１０５ａは、図２に示す一例においては、支持部材１０５ａは断面が矩形のリング形状を有する部材である。その支持部材１０５ａの内周面において永久磁石１０１ａの外周面と接合し、その支持部材１０５ａの外周面において周ヨーク１０４ａの内周面と接合する。支持部材１０５ａは、それらの接合により永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａとを一体に結合する。支持部材１０５ａは、永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａと距離を一定の間隔に保持するスペーサとしての役割を有する。永久磁石１０１ａと周ヨーク１０４ａと距離が一定であるということは、Ｓ極ヨーク１０２ａの外周面と周ヨーク１０４ａの内周面との距離、およびＮ極ヨーク１０３ａの外周面と周ヨーク１０４ａの内周面との距離が一定ということである。
支持部材１０５ａは、もう一つの役割を有する。コイル体２００ａが磁界体１００ａに入り込んだときに、コイル体２００ａはその端部を支持部材１０５ａに当接させて停止する。すなわち、支持部材１０５ａは、ストッパーとしての役割を有する（図４参照）。支持部材１０５ａは、その両側から入り込むコイル体のストロークが同一となるように、図２に示す一例においては、周ヨーク１０４ａの軸方向における中間の位置に設けられている。
【００１５】
コイル体２００ａは、電気の良導体である線、たとえばポリウレタン銅線（エナメル線）、耐熱ポリイミド銅線、等の銅線に絶縁被覆した線を円筒形状に巻き上げた巻線と、その巻線を円筒形状にまとめるための結合材料から構成される。結合材料としては、たとえば、電気的に絶縁性を有するプラスチック、ゴム、等を使用することができる。結合材料がボビンを含んでいてもよいし、ボビンレスであってもよい。また、加熱または溶剤によって表面が自己融着性を有する線を使用することもできる。結合材料として柔軟性を有する材料を使用することによって、コイル体２００ａが全体として柔軟性を有するように構成することができる。コイル体２００ａに柔軟性を持たせることでアクチュエータとしての柔軟性を高めることができる。また、アクチュエータが機械的な衝撃を受けたときに、比較的に強固でないコイル体２００ａの部分が損傷することを防ぐ効果がある。
【００１６】
結合体３００ａは、すでに説明したように、コイル体２００ａの巻線の部分が磁界体１００ａの磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、磁界体１００ａとコイル体２００ａとを結合する。結合体３００ａは、図２に示す一例においては、柔軟性を有する材料からなるスリーブである。結合体３００ａはそのスリーブの内面において磁界体１００ａの外面およびコイル体２００ａの外面に結合している。そして、すくなくともスリーブの内面とコイル体の外面とが結合する部分はコイル体２００ａの中央部分だけとなっている。結合体３００ａとしては、ある程度の剛性と柔軟性をあわせ持つシート、布、等を使用することができる。
【００１７】
以上、構成について説明した。次に、本発明のアクチュエータにおける動作について説明する。本発明のアクチュエータが伸びた状態の説明図を図３に示す。本発明のアクチュエータが縮んだ状態の説明図を図４に示す。
図３において、２０１ａと２０２ａはコイル体２００ａに電流を流すためのコイル体２００ａの端子である。端子２０１ａから電流を送り込み端子２０２ａから送り込んだ電流のリターンがあるものとする。すなわち、図３に電流の方向を示すように、端子２０１ａの側の巻線の断面においては図３の紙面の表から裏の方向に電流が流れ、端子２０２ａの側の巻線の断面においては図３の紙面の裏から表の方向に電流が流れる。
【００１８】
コイル体２００ａの巻線の一方の端部は、図３に示すように、磁界体１００ａにおけるＮ極ヨーク１０３ａと周ヨーク１０４ａとの間の空間に嵌っている。その空間においては、図３に磁界の方向を示すように、磁界の方向はＮ極ヨーク１０３ａから周ヨーク１０４ａに向かっている。電流の方向と磁界の方向が明らかであるから、この部分にフレミングの左手の法則を適用して巻線に作用する力の方向を導出することができる。巻線に作用する力の方向は、図３に力の方向を示すように、コイル体２００ａが磁界体１００ａに引き込まれる方向の力である。
【００１９】
また、コイル体２００ａの巻線の他方の端部は、図３に示すように、磁界体１００ｂにおけるＳ極ヨーク１０２ｂと周ヨーク１０４ｂとの間の空間に嵌っている。その空間においては、図３に磁界の方向を示すように、磁界の方向は周ヨーク１０４ｂからＳ極ヨーク１０２ｂに向かっている。電流の方向と磁界の方向が明らかであるから、この部分にフレミングの左手の法則を適用して巻線に作用する力の方向を導出することができる。巻線に作用する力の方向は、図３に力の方向を示すように、コイル体２００ａが磁界体１００ｂに引き込まれる方向の力である。
【００２０】
このような方向の力が作用して、コイル体２００ａの一方の端部が磁界体１００ａに引き込まれ、コイル体２００ａの他方の端部が磁界体１００ｂに引き込まれる。このとき、コイル体２００ａそのものは、大きな伸縮を行うことがない。すなわち、コイル体２００ａに作用する力の反作用として、磁界体１００ａと磁界体１００ｂが引き寄せられ接近することになる。したがって、図４に示すように、アクチュエータは縮んだ状態となる。
アクチュエータが縮んだ状態において、図４に示すように、コイル体２００ａの一方の端部は磁界体１００ａの支持体１０５ａに当接して停止し、コイル体２００ａの一方の端部は磁界体１００ｂの支持体１０５ｂに当接して停止する。すなわち、コイル体２００ａに引き込む方向の力が作用してもコイル体２００ａが引き込まれることはない。
そのとき、結合体３００ａはしわが寄って折り重なった状態となる。特に、コイル体２００ａと結合体３００ａの結合部においてその状態は顕著である。なお、図４には示していないが、結合体３００ａを蛇腹構造とすること好適である。
【００２１】
次に、アクチュエータが縮んだ状態において、逆向きの電流をコイル体２００ａに流すと、コイル体２００ａには逆方向の力が作用する。すなわち、磁界体１００ａに引き込まれたコイル体２００ａの一方の端部が引き出され、磁界体１００ｂに引き込まれたコイル体２００ａの他方の端部も引き出される。このとき、コイル体２００ａそのものは、大きな伸縮を行うことがない。すなわち、コイル体２００ａに作用する力の反作用として、磁界体１００ａと磁界体１００ｂが引き離されて離反することになる。したがって、図４に示すアクチュエータが縮んだ状態から、図３に示すアクチュエータが伸びた状態となる。
図３に示すように、アクチュエータが伸びた状態において、結合体３００ａは最大限に引き伸ばされており、それ以上伸びることはない。すなわち、コイル体２００ａの両端部においてだけ、磁界体１００ａ，１００ｂと嵌め合わされているが、それ以上に離れて、嵌め合いが外れるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のアクチュエータにおける構成を示す斜視図である。
【図２】本発明のアクチュエータにおける構成を示す断面図である。
【図３】本発明のアクチュエータが伸びた状態の説明図である。
【図４】本発明のアクチュエータが縮んだ状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００ａ，１００ｂ 磁界体
１０１ａ，１０１ｂ 永久磁石
１０２ａ，１０２ｂ Ｓ極ヨーク
１０３ａ，１０３ｂ Ｎ極ヨーク
１０４ａ，１０４ｂ 周ヨーク
１０５ａ，１０５ｂ 支持部材
２００ａ コイル体
３００ａ，３００ｂ 結合体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、
前記磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、前記周ヨークの内面と前記磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、
前記コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、
前記結合体は、前記巻線が前記磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、前記磁界体と前記コイル体とを結合し、
前記コイル体の巻線に電流を流すことにより前記磁界体と前記コイル体との間で電磁力が作用するようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、前記磁性体と前記コイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて前記結合体により連結した構造を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアクチュエータにおいて、前記磁石は、前記周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、前記周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、前記Ｎ極ヨークにＮ極が前記Ｓ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において前記磁界体の外面および前記コイル体の外面に結合し、すくなくとも前記スリーブの内面と前記コイル体の外面とが結合する部分は前記コイル体の中央部分だけであることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記磁石と前記周ヨークを一体に結合するとともに、前記磁界体に入り込む前記コイル体を当接停止させる支持部材を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記コイル体は全体として柔軟性を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１】
磁界体とコイル体と結合体とを有するアクチュエータであって、
前記磁界体は、円筒形状の周ヨークと、その周ヨークの内側に設けた磁石を有し、それにより、前記周ヨークの内面と前記磁石の外面との間の空間に磁界を生じ、
前記コイル体は電気の良導体を材料とする線を円筒形状に巻いた巻線を有し、
前記結合体は、前記巻線が前記磁界を生じている空間に嵌る配置で、かつ所定の範囲内において変位可能となるように、前記磁界体と前記コイル体とを結合し、
前記コイル体の巻線に電流を流すことにより前記磁界体と前記コイル体との間で電磁力が作用するようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、前記磁性体と前記コイル体とは両者の合計が３個以上であって、それらが交互に配置されて前記結合体により連結した構造を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアクチュエータにおいて、前記磁石は、前記周ヨークの一端の内側に同軸で設けた円柱形状のＮ極ヨークと、前記周ヨークの他端の内側に同軸で設けた円柱形状のＳ極ヨークと、前記Ｎ極ヨークにＮ極が前記Ｓ極ヨークにＳ極が磁気的に結合する永久磁石とを有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記結合体は柔軟性を有する材料からなるスリーブであって、そのスリーブの内面において前記磁界体の外面および前記コイル体の外面に結合し、すくなくとも前記スリーブの内面と前記コイル体の外面とが結合する部分は前記コイル体の中央部分だけであることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記磁石と前記周ヨークを一体に結合するとともに、前記磁界体に入り込む前記コイル体を当接停止させる支持部材を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記コイル体は全体として柔軟性を有することを特徴とするアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１２５３０１（Ｐ２００８−１２５３０１Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８５５５（Ｐ２００６−３０８５５５）
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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