[发明专利]磁性弹簧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将磁性的吸引力用作弹簧力的磁性弹簧装置。

背景技术

以往以来，作为这种磁性弹簧装置，提出了能够自由地改变弹簧常数的弹簧常数可变磁性弹簧装置。该弹簧常数可变磁性弹簧装置安装在进行例如电子部件等小型部件、精密部件的组装的机器人的臂前端与活动机件(work)(或者手)之间等，用作防止部件的破损用的缓冲装置。

在由机器人进行的组装中，在进行定位时，为了避免对部件施加过大的接触力而破损，需要较弱的力，在确定了位置之后需要以较强的力进行按压。因此，通过弹簧常数可变磁性弹簧装置区分了在进行定位时的较弱的力的设定、与在确定了位置之后的较强的力的设定。另外，由于在以一个机械手进行多种工作的情况下或者在进行设置之后的规格变更等情况下，需要变更弹簧常数、弹簧力等弹簧的特性的情况较多。

图20示出了现有的弹簧常数可变磁性弹簧装置的一个例子(例如，参照专利文献1)。该弹簧常数可变磁性弹簧装置400由可动元件21(可动元件磁轭(yoke)22、永磁铁23)、固定元件24(线圈25、26、间隙调整用固定元件磁轭27～30、固定元件铁芯31、32)、支承可动元件21的壳体33、改变可动元件21与固定元件24之间的间隙的间隔的间隙调整机构34～37构成。

在该弹簧常数可变磁性弹簧装置400中，在线圈25、26中没有电流流过的情况下，基于永磁铁23的磁通量40、41在固定元件24的磁轭27～32中流过，可动元件21的位移为0而处于稳定状态。因此，不论可动元件21向正方向位移还是向负方向位移，均产生使得可动元件21返回到位移为0的中心点(原点)的吸引力。由此，仅通过永磁铁23的吸引力，能够得到针对可动元件21的轴向移动的弹簧力(磁性弹簧力)。

与此相对地，如果线圈25、26中流过电流，则产生基于该线圈电流的磁通量38、39。通过基于线圈电流的磁通量38、39使基于永磁铁23的磁通量40、41减弱，从而磁性吸引力减少，弹簧常数变小。相反，通过基于线圈电流的磁通量38、39使基于永磁铁23的磁通量40、41增强，从而磁性吸引力增加，弹簧常数变大。

另外，通过间隙调整机构34～37使可动元件21与固定元件24之间的间隙(21-27之间、21-28之间、21-29之间、21-30之间)的间隔增大，从而磁阻增加，从永磁铁23流到固定元件24的磁轭27～32的磁通量减少，从而磁性吸引力减少，弹簧常数变小。相反，通过使可动元件21与固定元件24之间的间隙(21-27之间、21-28之间、21-29之间、21-30之间)的间隔减小，从而磁阻减少，从永磁铁23流到固定元件24的磁轭27～32的磁通量增加，从而磁性吸引力增加，弹簧常数变大。

然而，根据现有的弹簧常数可变磁性弹簧装置400，能够通过使电流流过线圈25、26来变更弹簧常数，但为了使来自线圈的磁通量作用于永磁铁的磁通量，需要常时连续消耗电力。由此，耗电量增大。另外，伴随着耗电量的增大，还产生了放热也增大、磁特性变化且控制变难等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开第2004-360747号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种没有常时连续消耗电力的必要并且能够自由地变更并维持弹簧的特性的磁性弹簧装置。

解决技术问题的技术手段

为了达到这样的目的，本发明包括：永磁铁；第一磁轭以及第二磁轭，夹着永磁铁相互相对地配置；由磁性体构成的可动元件，在第一磁轭与第二磁轭之间被设置为与永磁铁间隔开并且在其轴心的位置被限制了的状态下能够在其轴向上移动，与第一磁轭以及第二磁轭一起形成从永磁铁的N极出发而回到S极的磁通量的磁路；以及磁通量分配控制部，使从永磁铁通过第一磁轭以及第二磁轭而向可动元件供给的磁通量的量、与未从永磁铁向可动元件供给的磁通量的量的分配变化。

发明效果

在本发明中，使通过第一磁轭以及第二磁轭而从永磁铁向可动元件供给的磁通量的量、与未从永磁铁向可动元件供给的磁通量的量的分配变化，所以没有在使来自线圈的磁通量作用于永磁铁的磁通量的情况下那样的常时连续消耗电力的必要，能够自由地变更并维持弹簧的特性。

附图说明

图1是示出了作为本发明的实施方式1的磁性弹簧装置的主要部件的图。

图2A～图2C是说明在图1所示的磁性弹簧装置中使磁通量的量的分配变化的方法的图。