JP2002530879A

JP2002530879A - Bidirectional actuator

Info

Publication number: JP2002530879A
Application number: JP2000584497A
Authority: JP
Inventors: ガンデルピエール; ビュアイヨンヤン
Original assignee: ムービングマグネットテクノロジーズエス．エー．
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2002-09-17
Also published as: EP1135781B1; WO2000031758A1; EP1135781A1; ATE321347T1; FR2786311B1; DE69930555D1; FR2786311A1; DE69930555T2

Abstract

(57)【要約】本発明は、電気コイルによって励起される少なくとも１つの固定子構造及び主磁極間隙内の可動磁石を有する双方向アクチュエータに関し、固定子構造は２組の固定子磁極対（１〜４）で構成され、磁極対の各々は少なくとも１つの電気コイルで取り囲まれ、固定子構造は、第１の自由度との関係において可動磁石（１４）を移動させるための少なくとも１つの第１の２次磁極間隔（６、８）及び、第２の自由度との関係において可動磁石（１４）を移動させるための第２の２次磁極間隔（7、９）を構成している。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a bidirectional actuator having at least one stator structure excited by an electric coil and a movable magnet within a main pole gap, wherein the stator structure comprises two stator pole pairs (1). 4) wherein each of the pole pairs is surrounded by at least one electric coil and the stator structure comprises at least one first magnet for moving the movable magnet (14) in relation to the first degree of freedom. And the second secondary magnetic pole spacing (7, 9) for moving the movable magnet (14) in relation to the second magnetic pole spacing (6, 8) and the second degree of freedom.

Description

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】本発明は、電磁式アクチュエータの分野に関する。The present invention relates to the field of electromagnetic actuators.

【０００２】可動磁石の位置づけを確保する可変的磁束を生成する電気コイルにより励起さ
れる固定子構造を利用した双方向アクチュエータが知られている。例えば、特許
ＵＳ４，９１８、９８７号は、各々１つのコイルによりとり囲まれた２つの磁極
を呈する固定子を有するこのようなアクチュエータについて記述している。可動
磁石は、コイルにより生成された磁束に応じて線形の力に付される。[0002] Bi-directional actuators are known that utilize a stator structure that is excited by an electric coil that generates a variable magnetic flux that secures the position of the movable magnet. For example, US Pat. No. 4,918,987 describes such an actuator having a stator exhibiting two magnetic poles each surrounded by one coil. The moving magnet is subjected to a linear force in response to the magnetic flux generated by the coil.

【０００３】同様に、可動コイル又は可動磁石を有する可能性のある２次元アクチュエータ
について記述するドイツ特許ＤＥ３０３７６４８号も知られている。可動コイル
を含む解決法は、高い工業化コストを誘発することから満足のいくものではない
。記述されている可動磁石を含む解決法は、８つの可動磁石の利用を必要とする
。このようなアーキテクチャは、ＸＹ位置のパイロット式制御のための情報処理
及び多数の制御信号を必要とする。[0003] It is likewise known from DE 3037648 which describes a two-dimensional actuator which may have a moving coil or a moving magnet. Solutions involving moving coils are not satisfactory because they induce high industrialization costs. The solution involving moving magnets described requires the use of eight moving magnets. Such an architecture requires information processing and a large number of control signals for pilot control of the XY position.

【０００４】同様に、回転運動及び並進運動を同時に生成する電磁アクチュエータに関する
特許ＵＳ５０６２０５５号も知られている。当該技術の現状のこのようなアクチ
ュエータには、周囲方向及び軸方向に磁化境界をもち、多極性磁化がその中で軸
方向に樹立される円筒形磁石及び、磁化境界に面して位置づけされた磁極を有す
るコイルを支持するヨークが含まれている。このようなアクチュエータは、互い
に直交する磁化方向をもつ複数の磁極対を有する磁石を利用している。[0004] Similarly, a patent US Pat. No. 5,062,055 is known which relates to an electromagnetic actuator which simultaneously generates a rotational movement and a translational movement. Such actuators in the state of the art include cylindrical magnets having a circumferential and axial magnetization boundary in which multipolar magnetization is axially established and positioned facing the magnetization boundary. A yoke for supporting a coil having magnetic poles is included. Such an actuator utilizes a magnet having a plurality of magnetic pole pairs having mutually perpendicular magnetization directions.

【０００５】本発明の目的は、単純な制御記号を用いて、例えば２本の直交する軸ＸＹに沿
った一平面内の２つの自由度に従って又は、１つの並進運動自由度及び１つの回
転自由度さらには球形回転自由度に従って、機構の位置づけを制御できるように
するアクチュエータを提案することにある。It is an object of the invention to use simple control symbols, for example according to two degrees of freedom in one plane along two orthogonal axes XY or one translational freedom and one rotational freedom. It is an object of the present invention to propose an actuator capable of controlling the position of a mechanism in accordance with degrees of freedom or spherical rotational degrees of freedom.

【０００６】このため、本発明は、その最も一般的な意味合いにおいて、電気コイルによっ
て励起される少なくとも１つの固定子構造及び唯一の極性をもつ唯一の可動磁石
を有する双方向アクチュエータに関する。この磁石は、主磁極間隔の中に設置さ
れている。固定子構造は２つの固定子部品で構成されている。各々の固定子部品
は少なくとも１つの２次磁極間隔を呈し、少なくとも１つの電気コイルによって
励起される。固定子構造は、第１の自由度との関係における可動磁石の移動のた
めの少なくとも１つの磁極間隔、及び第２の自由度との関係における可動磁石の
移動のための少なくとも１つの第２の２次磁極間隔を呈する。[0006] Thus, the invention, in its most general sense, relates to a bidirectional actuator having at least one stator structure excited by an electric coil and only one movable magnet with only one polarity. The magnet is located within the main pole spacing. The stator structure is composed of two stator parts. Each stator component exhibits at least one secondary pole spacing and is excited by at least one electric coil. The stator structure includes at least one pole spacing for movement of the movable magnet in relation to the first degree of freedom, and at least one second pole spacing for movement of the movable magnet in relation to the second degree of freedom. Presents secondary pole spacing.

【０００７】特定の一実施形態に従うと、可動磁石は、ヨークと一体化されている。[0007] According to one particular embodiment, the movable magnet is integral with the yoke.

【０００８】第１の変形形態に従うと、固定子構造は、中央点で交叉する２対の２次磁極間
隔を間に構成する軟質磁気材料でできた４つの磁極で構成されており、かつ主磁
極間隔（１０）は平面である。According to a first variant, the stator structure is composed of four magnetic poles made of a soft magnetic material interposing two pairs of secondary magnetic pole intervals intersecting at a central point, and The pole spacing (10) is a plane.

【０００９】固定子磁極は、各々少なくとも１つの電気コイルによって励起され、各々１つ
の２次磁極間隔を構成する２つの矩形部品対で構成されている。The stator poles are each composed of two pairs of rectangular parts, each excited by at least one electric coil, each constituting one secondary pole spacing.

【００１０】好ましくは、磁石の厚みＬと磁極間隔の厚みＥの間の比率Ｌ/Ｅは１と２の間
に含まれている。Preferably, a ratio L / E between the thickness L of the magnet and the thickness E of the magnetic pole interval is included between 1 and 2.

【００１１】有利には、２次磁極間隔の寸法は、Ｃ_１＋Ｅ及びＣ_２＋Ｅであり、ここでＣ_１及びＣ_２は、２次磁極間隔の２方向に沿って可動な磁石のストロークを表わし、
又、磁石の寸法は、Ｃ_１＋ｄ_１＋Ｅ及びＣ_２＋ｄ_２＋Ｅであり、ここでｄ_１及び
ｄ_２は前記２次磁極間隔の幅を表わしている。Advantageously, the dimensions of the secondary pole spacing are C ₁ + E and C ₂ + E, where C ₁ and C ₂ define the stroke of the magnet movable along two directions of the secondary pole spacing. Represent,
The dimensions of the magnet are C ₁ + d ₁ + E and C ₂ + d ₂ + E, where d ₁ and d ₂ represent the width of the secondary magnetic pole interval.

【００１２】１つの特定の変形形態に従うと、固定子構造は、磁石の両方に配置された２つ
の固定子部品で構成されており、各々の固定子部品は、一対の固定子磁極を呈し
、１つの部品の固定子磁極対は、もう１つの固定子部品の固定子磁極に対し直交
するよう方向づけされている。According to one particular variant, the stator structure consists of two stator parts arranged on both magnets, each stator part presenting a pair of stator poles, The stator pole pairs of one component are oriented orthogonal to the stator poles of another stator component.

【００１３】第２の変形実施形態に従うと、磁石は管状であり、第１の電気コイルが中に設
置された長手方向中央平面内の第１の２次磁極間隔と、第２の電気コイルが中に
設置されている横方向平面内の第２の２次磁極間隔を呈する円筒の一部分の形を
した４つの固定子磁極で形成された固定子構造との関係における第１の軸方向並
進運動自由度に従って及び第２の軸方向回転自由度に従って可動である。これら
のコイルの各々は、好ましくは強磁性磁心のまわりに巻きつけられている。According to a second variant embodiment, the magnet is tubular, the first secondary pole spacing in the longitudinal central plane in which the first electrical coil is located, and the second electrical coil is First axial translation in relation to a stator structure formed of four stator poles in the form of a portion of a cylinder exhibiting a second secondary pole spacing in a transverse plane located therein; Movable according to a degree of freedom and according to a second axial rotational degree of freedom. Each of these coils is preferably wound around a ferromagnetic core.

【００１４】１つの変形形態に従うと、磁石は管状であり、磁石の内部に設置された円筒形
ヨークと主磁極間隔を構成する凹状表面を呈しかつ電気コイルによってとり囲ま
れた４つの固定子磁極で形成された外部円筒形固定子構造との関係における第１
の軸方向並進運動自由度に従って及び第２の軸方向回転自由度に従って可動であ
る。According to one variant, the magnet is tubular and presents a concave surface defining a main pole spacing with a cylindrical yoke located inside the magnet and four stator poles surrounded by an electric coil. First in relation to the outer cylindrical stator structure formed by
Is movable according to the axial translational degree of freedom and according to the second axial rotational degree of freedom.

【００１５】もう１つの変形形態に従うと、磁石は管状をしており、第１の自由度に従っ
た移動のための第１の外部固定子部品と第２の自由度に従った移動のための第２
の固定子部品によって構成され各部品が少なくとも１つの励起用電気コイルを有
している円筒形固定子構造との関係における第１の軸方向並進運動自由度に従っ
て及び第２の軸方向回転自由度に従って可動である。According to another variant, the magnet is tubular and has a first external stator part for movement according to a first degree of freedom and a movement for movement according to a second degree of freedom. Second
According to a first axial translational degree of freedom in relation to a cylindrical stator structure, each part having at least one exciting electrical coil, and a second axial rotational degree of freedom. It is movable according to.

【００１６】第３の実施形態に従うと、磁石は球形をしており、直交する子午平面をもつ周
囲溝の中に収納された２つのコイルを有するコアの扇形の形をした４つの固定子
磁極で形成された球形コアの形の固定子構造との関係において球形回転するべく
可動である。According to a third embodiment, the magnet is spherical and has four stator poles in the form of a sector of a core having two coils housed in a circumferential groove having orthogonal meridional planes. Is movable for spherical rotation in relation to the stator structure in the form of a spherical core formed by:

【００１７】有利には、磁石は球形をしており、電気コイルによってとり囲まれた４分の１
管の形の４つの固定子磁極で形成された管形状の固定子構造との関係において球
形回転するべく可動である。[0017] Advantageously, the magnet has a spherical shape and is a quarter surrounded by an electric coil.
It is movable for spherical rotation in relation to a tube-shaped stator structure formed by four stator poles in the form of a tube.

【００１８】かかるアクチュエータの１つの変形形態に従うと、主磁極間隔が球形をしてい
ることを特徴とする請求項１１に記載の双方向アクチュエータ。A bidirectional actuator according to claim 11, wherein according to a variant of such an actuator, the main pole spacing is spherical.

【００１９】もう１つの特定の変形形態に従うと、磁石は球形をしており、球形ヨークによ
りとり囲まれており、かつ４分の１球の形をした４つの固定子磁極で形成された
半球形の固定子構造を中心にして球形回転するべく可動である。According to another particular variant, the magnet is spherical, surrounded by a spherical yoke and formed by a quarter-sphere shaped hemisphere formed by four stator poles It is movable for spherical rotation around a shaped stator structure.

【００２０】特定の１実施形態に従うと、磁石は球形であり、球形のヨークによりとり囲ま
れており、かつ２つの半球形固定子部品で形成された固定子構造を中心として球
形回転するべく可動である。According to one particular embodiment, the magnet is spherical, surrounded by a spherical yoke, and movable for spherical rotation about a stator structure formed by two hemispherical stator parts. It is.

【００２１】本発明は、２つの自由度に沿って可動部分を移動させることのできる新しいタ
イプのアクチュエータに関する。The present invention relates to a new type of actuator capable of moving a movable part along two degrees of freedom.

【００２２】対象利用分野は、以下のようなものである。・情報処理利用分野：マウス、ジョイスティック、・工業的利用分野：ピックアンドプレース・自動車利用分野：変速補助図１及び２は、ＸＹ線形アクチュ−タの第１の実施例の図を表わす。The target fields of use are as follows. Information processing applications: mice, joysticks; Industrial applications: pick and place; Automotive applications: shifting assistance FIGS. 1 and 2 show diagrams of a first embodiment of an XY linear actuator.

【００２３】目的は、基本的に４極固定子、可動磁石及び固定型であっても磁石と共に動く
ものであってもよいヨークで構成された１つの構造を有する２本の軸に沿った一
平面内での可動部分の移動にある。The purpose is to provide a two-axis one-piece structure with a single structure consisting essentially of a four-pole stator, a moving magnet and a yoke which may be fixed or move with the magnet. In the movement of the movable part in the plane.

【００２４】図１及び２を参考にして紹介される第１のバージョンは、固定型ヨークをもつ
アクチュエータに関する。従ってこのアーキテクチャ内では、磁石（１４）のみ
が可動である。The first version, introduced with reference to FIGS. 1 and 2, relates to an actuator with a fixed yoke. Thus, within this architecture, only the magnet (14) is movable.

【００２５】このときアクチュエータは、次の２つの機能的部分で構成されている：・等方性又は軸方向に異方性である磁石成分で構成された平坦な磁石（１４）。
軸方向異方性の場合、異方性の方向は、磁極表面に垂直でなくてはならない。磁
石は、これと同じ方向に磁化されることになる。・高い透磁率をもつ磁気材料でできたヨーク（５）・矩形の４つの磁極（１〜４）と平面ベース（６）から成る固定子。これは同じ
く高い透磁率の磁気材料で作られることになる。・各々が固定子の磁極の１つをとり囲む４つのコイル（７〜１０）。The actuator is then composed of two functional parts: a flat magnet (14) composed of a magnet component which is isotropic or axially anisotropic.
In the case of axial anisotropy, the direction of the anisotropy must be perpendicular to the pole surface. The magnet will be magnetized in the same direction. A yoke (5) made of a magnetic material having high magnetic permeability; a stator comprising four rectangular magnetic poles (1 to 4) and a flat base (6). It will also be made of magnetic material with high magnetic permeability. -Four coils (7-10) each surrounding one of the poles of the stator.

【００２６】場合によっては、外部部品に提供された応力（又は移動）を伝達するために磁
石をとり囲むことになる磁石支持体。In some cases, a magnet support that will surround a magnet to transmit stress (or movement) provided to an external component.

【００２７】この支持体については、あらゆる形状を想定することができる。The support may assume any shape.

【００２８】このアクチュエータの作動は、以下の要領で、図３ａ及び３ｂを参考にして説
明することができる：すなわち、コイル（７）及び（８）に同じ電流ｉ１をそしてコイル（９）及び（１０）に
電流ｉ２を課した場合、Ｘ軸に沿って電位差が作り出される。従って、作り出さ
れた磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作り出される。The operation of this actuator can be explained in the following way with reference to FIGS. 3 a and 3 b: the same current i 1 in coils (7) and (8) and coils (9) and (9) If a current i2 is imposed on 10), a potential difference is created along the X-axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００２９】同様にして、コイル（７）及び（９）内に電流ｉ３及びコイル（８）及び（１
０）内に電流ｉ４を課した場合、Ｙ軸と同一線上で磁気電位差に比例した力Ｆｙ
が作り出される。Similarly, current i3 and coils (8) and (1) are stored in coils (7) and (9).
0), a force Fy proportional to the magnetic potential difference on the same line as the Y axis.
Is produced.

【００３０】このように設定すると、そこから、前記電流の組合せによって重ね合わせの原
理に基づきこのＸＹ平面内に含まれる方向をもつあらゆる力を作り出すことが可
能となる。With this setting, it is possible to generate any force having a direction included in the XY plane from the combination of the currents based on the principle of superposition.

【００３１】実際：電流ｉ１を（７）及び（８）に供給し、電流ｉ２を（９）及び（１０）に供給
することにより、力Ｆｘが作り出され、電流ｉ３を（７）及び（９）に供給し、電流ｉ４を（８）及び（１０）に供給
することによって、力Ｆｙが作り出されるならば、そのとき、ｉ１＋ｉ３を（７）に供給し、ｉ１＋ｉ４を（８）に供給し、ｉ２
＋ｉ３を（９）に供給し、ｉ２＋ｉ４を（１０）に供給することによって、力Ｆ
ｘ＋Ｆｙが作り出されることになる。In practice: By supplying the current i1 to (7) and (8) and supplying the current i2 to (9) and (10), a force Fx is created, and the current i3 to (7) and (9). If a force Fy is created by supplying current i4 to (8) and (10), then supplying i1 + i3 to (7), supplying i1 + i4 to (8), i2
+ I3 to (9) and i2 + i4 to (10) to provide a force F
x + Fy will be created.

【００３２】従ってこのアクチュエータは、平面（ＸＹ）において調節可能な強さ及び方向
の力を作り出すことを可能にする。The actuator thus makes it possible to create an adjustable strength and direction force in the plane (XY).

【００３３】Ｌを磁石の厚み、Ｅを磁極間隔、Ｃｘ及びＣｖを２次元でのセンサーのストロ
ーク、そしてｄｘ及びｄｙを２本の軸に沿った磁極間距離であるものとする。Let L be the thickness of the magnet, E be the pole spacing, Cx and Cv be the two-dimensional sensor stroke, and dx and dy be the distance between the poles along two axes.

【００３４】１〜２の間に含まれるＬ/Ｅの比率を利用することが推奨されることになる。It will be recommended to use L / E ratios comprised between 1-2.

【００３５】測定平面内で磁石の寸法として（Ｃｘ＋Ｅ＋ｄｘ）及び（ｃｙ＋Ｅ＋ｄｙ）を
とり、固定子磁極の最小寸法として（Ｃｘ＋Ｅ）及び（Ｃｙ＋Ｅ）をとるならば
、電流に応じた力の直線性は、２本の軸上で有効となる。If (Cx + E + dx) and (cy + E + dy) are taken as the dimensions of the magnet in the measurement plane, and (Cx + E) and (Cy + E) are taken as the minimum dimensions of the stator poles, the linearity of the force according to the current becomes It is effective on two axes.

【００３６】このアクチュエータのもう１つのアーキテクチャも、図４及び５に表わされた
変形形態に従って想定できる。Another architecture of this actuator can also be envisaged according to the variants represented in FIGS.

【００３７】このとき、アクチュエータは、以下のような機能的部分で構成される。At this time, the actuator is composed of the following functional parts.

【００３８】・等方性又は軸方向に異方性の磁石成分から成る、矩形の平坦な磁石（１４
）。この後者の場合、異方性の方向は磁極の表面に対し垂直でなければならない
。磁石はこれと同じ方向に磁化されることになる。・平面ベース（２３）及び２つの矩形断面磁極（２１、２２）から成る高い透
磁率をもつ磁気材料製の固定子Ｘ（２０）、・固定子Ｘと類似の特性をもつ２つの磁極（２６、２７）及び平坦なベース（
２５）から成る固定子Ｙ（２８）、・各々固定子Ｘの磁極（２１、２２）の一方をとり囲む２つのコイルＸ（３１
、３２）、・各々固定子Ｙの磁極（２６、２７）の一方をとり囲む２つのコイルＹ（３６
、３７）。A rectangular flat magnet (14) consisting of an isotropic or axially anisotropic magnet component
). In this latter case, the direction of the anisotropy must be perpendicular to the pole surface. The magnet will be magnetized in the same direction. A stator X (20) made of a magnetic material of high magnetic permeability consisting of a planar base (23) and two magnetic poles of rectangular cross section (21, 22); , 27) and a flat base (
A stator Y (28) consisting of two coils X (31) each surrounding one of the magnetic poles (21, 22) of the stator X;
, 32), two coils Y (36) each surrounding one of the magnetic poles (26, 27) of the stator Y
, 37).

【００３９】コイルは、固定子磁極の各々をとり囲む平坦なコイルである。The coils are flat coils surrounding each of the stator poles.

【００４０】場合によって、外部部品に提供される応力又は移動を伝達するため磁石をとり
囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will optionally surround the magnet to transmit stress or movement provided to external components.

【００４１】固定子Ｘ及び固定子Ｙは、磁石（１４）が中に設置される主磁極間隔の両側に
配置されている。固定子Ｘの磁極（２１、２２）は、直交する２つの方向に可動
磁石を駆動し、磁石が結合された機構の双方向移動を確保するべく、固定子Ｙの
磁極（２６、２７）に対して垂直に方向づけされる。The stator X and the stator Y are arranged on both sides of the main magnetic pole interval in which the magnet (14) is installed. The magnetic poles (21, 22) of the stator X drive the movable magnet in two orthogonal directions, and the magnetic poles (26, 27) of the stator Y Oriented perpendicular to it.

【００４２】このバージョンの機能は、以下の要領で説明することができる。すなわちコイル（３１）内に電流ｉ１をそしてコイル（３２）内に電流ｉ２を課した場
合、Ｘ軸に沿って電位差が作り出され、従って、作り出された磁気電位差に比例
するＸ軸に沿った力Ｆｘが作り出される。The functionality of this version can be described as follows. That is, when imposing a current i1 in the coil (31) and a current i2 in the coil (32), a potential difference is created along the X-axis, and thus a force along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference. Fx is created.

【００４３】同様にして、コイル（３６）内に電流ｉ３及びコイル（３７）内に電流ｉ４を
課した場合、Ｙ軸と同一線上で磁気電位差に比例した力Ｆｙが作り出される。Similarly, when a current i3 is imposed in the coil (36) and a current i4 is imposed in the coil (37), a force Fy proportional to the magnetic potential difference is generated on the same line as the Y axis.

【００４４】コイル（Ｘ）内及びコイル（Ｙ）内で互いに独立した形で電流のパイロット制
御を結びつけることにより、平面ＸＹ内で振幅及び方向を調節することができる
力を作り出すことができる。By coupling the pilot control of the currents in coils (X) and coils (Y) independently of each other, a force can be created whose amplitude and direction can be adjusted in plane XY.

【００４５】図６及び７は、ＸＹ線形アクチュ−タの形での第１の変形実施形態のそれぞれ
横断面図での及び固定子部分の概略図を表わす。アクチュエータのこの変形形態
は、１本の軸につき単一のコイルしか必要としないという利点を示す。FIGS. 6 and 7 show a schematic representation of a first variant embodiment, in cross section and of the stator part, respectively, in the form of an XY linear actuator. This variant of the actuator has the advantage that only a single coil is required per shaft.

【００４６】このとき、アクチュエータは、以下の２つの機能的部分で構成される。・等方性又は軸方向に異方性の磁石成分から成る、平坦な磁石（１４）。この
後者の場合、異方性の方向は磁極の表面に対し垂直でなければならない。磁石は
これと同じ方向に磁化されることになる。・高い透磁率の磁気材料製のプレートによって構成されたヨーク（４０）、・コイル（４６、４７）がまわりに巻きつけられることになる磁心により連結
された矩形断面をもつ４つの磁極（４２〜４５）で構成された固定子（４１）。
この固定子は同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で作られることになる。これは
、記述された例においては、コイルの位置づけのための直交する中央溝を呈しか
つ固定子磁極（４２〜４５）を限定する平面６面体ブロックによって構成されて
いる。・２つの直交する方向に固定子（４１）をとり囲む２つの交差したコイル（４
６、４７）。At this time, the actuator is composed of the following two functional parts. A flat magnet (14) consisting of an isotropic or axially anisotropic magnet component. In this latter case, the direction of the anisotropy must be perpendicular to the pole surface. The magnet will be magnetized in the same direction. A yoke (40) constituted by a plate of magnetic material of high magnetic permeability; four magnetic poles (42-) having a rectangular cross-section connected by a magnetic core around which the coils (46, 47) are wound. A stator (41) constituted by 45).
This stator will likewise be made of a magnetic material having a high magnetic permeability. This is constituted by a planar hexahedral block which, in the example described, presents an orthogonal central groove for the positioning of the coil and defines the stator poles (42-45). Two crossed coils (4) surrounding the stator (41) in two orthogonal directions
6, 47).

【００４７】場合によって、外部部品に提供される応力又は移動を伝達するため磁石をとり
囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will optionally surround the magnet to transmit stress or movement provided to external components.

【００４８】このバージョンの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわちコイル（４６）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って電位差が作り出され
、従って、作り出された磁気電位差ひいては電流ｉ１に比例するＸ軸に沿った力
Ｆｘが作り出される。The function of this version can be described in the following way: when imposing a current i 1 in the coil (46), a potential difference is created along the X-axis and thus the created magnetic potential difference Thus, a force Fx is created along the X-axis which is proportional to the current i1.

【００４９】同様にして、コイル（４７）内に電流ｉ２を課した場合、Ｙ軸と同一線上で磁
気電位差ひいては電流ｉ２に比例した力Ｆｙが作り出される。Similarly, when the current i2 is imposed in the coil (47), a force Fy is generated on the same line as the Y axis, which is proportional to the magnetic potential difference and thus the current i2.

【００５０】このとき、コイル（４６）及びコイル（４７）内で互いに独立した形で電流の
パイロット制御を結びつけることにより、平面ＸＹ内で振幅及び方向を調節する
ことのできる力を作り出すことができるということが容易に理解できる。At this time, by combining the pilot control of the current in the coil (46) and the coil (47) independently of each other, it is possible to create a force capable of adjusting the amplitude and the direction in the plane XY. That is easy to understand.

【００５１】この変形形態は同様に、対称を成してすなわち、固定子＋コイルのアセンブリ
でヨークを置換することによっても実施することができる。このとき、作り出さ
れた力の振幅が増大されることになる。This variant can likewise be implemented symmetrically, ie by replacing the yoke with a stator + coil assembly. At this time, the amplitude of the generated force will be increased.

【００５２】同様に、例えば磁極を分離することにより複数の全く異なる部分で固定子を実
施することもできる。このとき、強磁性コイル磁心の無いバージョン又は巻きつ
けを容易にできる独立したコイル磁心を備えたバージョンを得ることができる。Similarly, the stator can be implemented in a plurality of completely different parts, for example by separating the magnetic poles. At this time, a version without a ferromagnetic coil core or a version with an independent coil core that can be easily wound can be obtained.

【００５３】この変形形態も又、対称的バージョンで実施することができる。This variant can also be implemented in a symmetric version.

【００５４】図８及び９は、それぞれ磁石を伴う及び伴わない円筒形アクチュエータＸ−θ
の一変形形態を表わす。複数のバージョンを想定することができる。アクチュエ
ータは、円筒形の構造、従って磁石の内部のゾーン及びこの同じ磁石の外部のゾ
ーンを含む構造を呈する。この構造は、回転アクチュエータ機能及び線形アクチ
ュエータ機能という２つのなすべき機能を果たす。以下で定義する解決法は、こ
れらの機能の各々の状況（「内部」又は「外部」）によって定義されている。一
般に、アクチュエータは、半円筒形の形をした４つの磁極（５１〜５４）と管状
磁石（５５）を呈する固定子構造を含む。FIGS. 8 and 9 show cylindrical actuators X-θ with and without magnets, respectively.
Represents a variation of Multiple versions can be envisioned. The actuator presents a cylindrical structure, thus a structure comprising a zone inside the magnet and a zone outside this same magnet. This structure performs two essential functions: a rotary actuator function and a linear actuator function. The solution defined below is defined by the context ("internal" or "external") of each of these functions. Generally, the actuator includes a stator structure that presents four magnetic poles (51-54) in the form of a semi-cylindrical shape and a tubular magnet (55).

【００５５】以下の記述はまず第１に、「内部の線形及び回転」タイプのアクチュエータを
紹介する。The following description first introduces an “internal linear and rotary” type actuator.

【００５６】第１の解決法は、図１０〜１２に描かれている。The first solution is depicted in FIGS.

【００５７】この解決法は、同一の４つの磁極から成る円筒形の内部固定子の利用から成る
。２つのコイルは、これらの磁極の各々のまわりに巻きつけられている。This solution consists in using a cylindrical internal stator consisting of four identical magnetic poles. Two coils are wound around each of these poles.

【００５８】このとき、アクチュエータは、以下の機能的部分で構成される：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（６０）。これはヨーク（６１）と独立していてもよいし又これ
に接着されていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできたリングヨーク（６１）、・コイル（６６〜６９）がまわりに巻きつけられる磁心（７０、７１）によっ
て連結された円筒形外部形状をもつ４つの磁極（６２〜６５）で構成された１つ
の固定子。これも同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で実施されることになる。
製造上の選好性に従って、これはモノブロックで作られても又は強磁性部品の組
立てで作られていてもよい。・固定子をとり囲む４つのコイル（６６〜６９）。The actuator is then composed of the following functional parts: a half-ring magnet (60) composed of a radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet component . It may be independent of the yoke (61) or may be glued thereto. A ring yoke (61) made of a magnetic material of high magnetic permeability; four magnetic poles (62) having a cylindrical outer shape connected by magnetic cores (70, 71) around which coils (66-69) are wound. To 65). This will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability.
Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -Four coils (66-69) surrounding the stator.

【００５９】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（６６）及び（６７）に同じ電流ｉ１をそしてコイル（６８）及び（６
９）に電流ｉ２を課した場合、Ｘ軸に沿って電位差が作り出され、従って、作り
出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力ＦＸが作り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: the same current i1 is supplied to the coils (66) and (67) and the coils (68) and (6)
If a current i2 is imposed on 9), a potential difference is created along the X-axis, thus creating a force FX along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００６０】同様にして、コイル（６６）及び（６８）内に電流ｉ３及びコイル（６７）及
び（６９）内に電流ｉ４を課した場合、今度は、Ｘ軸と同一線上で、作り出され
た磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘが作り出される。Similarly, when a current i3 was imposed in coils (66) and (68) and a current i4 was imposed in coils (67) and (69), this time it was created collinear with the X axis. A rotational moment Mx on the magnet is created that is proportional to the magnetic potential difference.

【００６１】このように設定すると、そこから、前記電流の組合せによって重ね合わせの原
理に基づき、Ｘ軸と同一線上の方向で」のあらゆる「力−モーメント」アセンブ
リを作り出すことが可能となる。With this set up, it is possible to create any “force-moment” assembly therefrom in the direction collinear with the X axis, based on the principle of superposition, by means of the combination of said currents.

【００６２】実際、電流ｉ１を（６６）及び（６７）に供給し、電流ｉ２を（６８）及び（６９）
に供給することにより、力Ｆｘが作り出され、電流ｉ３を（６６）及び（６８）に供給し、電流ｉ４を（６７）及び（６９）
に供給することによって、モーメントＭｘが作り出されるならば、そのとき、ｉ１＋ｉ３を（６６）に供給しｉ１＋ｉ４を（６７）に供給し、ｉ
２＋ｉ３を（６８）に供給し、ｉ２＋ｉ４を（６９）に供給することによって、
力Ｆｘ及びモーメントＭｘが作り出されることになる。In fact, current i1 is supplied to (66) and (67), and current i2 is supplied to (68) and (69).
, A force Fx is created, supplying a current i3 to (66) and (68) and a current i4 to (67) and (69).
, A moment Mx is created, then i1 + i3 is supplied to (66) and i1 + i4 is supplied to (67), i
By supplying 2 + i3 to (68) and i2 + i4 to (69),
A force Fx and a moment Mx will be created.

【００６３】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で調節可能な強さをもつ力
とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to simultaneously generate forces and moments with adjustable strength both collinear with the X axis.

【００６４】図１３〜１６は、線形−回転アクチュエータの第２の解決法を表わす。FIGS. 13 to 16 represent a second solution of the linear-rotary actuator.

【００６５】この第２の解決法は、機構の主軸上に取付けられたコイルによって、前述の解
決法の４つのコイルのうちの２つを置換することから成る。この（４Ｌ）と呼ば
れるコイルは「軸力」部分を確保し、他の２つがモーメントを作り出すことにな
る。This second solution consists of replacing two of the four coils of the preceding solution by a coil mounted on the main shaft of the mechanism. This coil, called (4L), secures the "axial force" portion and the other two create moments.

【００６６】この場合、アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（６０）。これはヨークと独立していてもよいし、又これに接着
されていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできたリングヨーク（６１）、・円筒形の外部形状をもつ４つの磁極（６２〜６５）から成る１つの固定子。
半径方向に向い合せに位置づけされた半月部分は、コイル（４Ｒ）がまわりに巻
きつけられる磁心（７０、７１）によって２つずつ連結されている。かくして構
成されたアセンブリは、コイル（４Ｌ）がまわりに巻きつけられる軸方向磁心（
７２）によって連結されることになる。これらの磁極は全て、同様に、高い透磁
率をもつ磁気材料で実施されることになる。製造上の選好性に従って、これはモ
ノブロックで作られても又強磁性部品の組立てで作られていてもよい。（図１６
参照）。・２つの長手方向コイル（４Ｒ）、・１つの横方向コイル（４Ｌ）。In this case, the actuator is composed of the following functional parts: a half-ring magnet (60) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components ). It may be independent of the yoke or it may be glued to it. A ring yoke (61) made of a magnetic material of high magnetic permeability; a stator consisting of four magnetic poles (62-65) having a cylindrical external shape.
The semi-lunar portions positioned radially facing each other are connected two by two by a magnetic core (70, 71) around which a coil (4R) is wound. The assembly thus constructed comprises an axial core (4L) around which the coil (4L) is wound.
72). All of these poles will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. (FIG. 16
reference). -Two longitudinal coils (4R);-one transverse coil (4L).

【００６７】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
をとり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will optionally surround the magnet to transmit stress (or movement) provided to external components.

【００６８】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわ
ち、コイル（４Ｌ）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り出
される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (4L), a magnetic potential difference is created along the X axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００６９】同様にして、コイル（４Ｒ）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同一
線上で、作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘが作り
出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (4R), a rotational moment Mx on the magnet is generated on the same line as the X axis, which is proportional to the generated magnetic potential difference.

【００７０】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で調節可能な強さをもつ力
とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to simultaneously produce forces and moments having adjustable strengths, both collinear with the X axis.

【００７１】図１７〜１９は、線形−回転アクチュエータの第３のバージョンを表わす。固
定子は半円筒形の形をした４つの磁極（６２〜６５）を呈する円筒形部品によっ
て形成される。この解決法では、上述の２つのコイル（４Ｒ）を単一の同じコイ
ルで置換する。このとき、図１７〜１９に例示されているように、全部合わせて
２つの交差したコイルが存在する。FIGS. 17-19 represent a third version of the linear-rotary actuator. The stator is formed by a cylindrical part exhibiting four magnetic poles (62-65) in the shape of a semi-cylindrical. In this solution, the two coils (4R) described above are replaced with a single identical coil. At this time, as shown in FIGS. 17 to 19, there are two crossed coils in total.

【００７２】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわ
ち、コイル（４Ｌ）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り出
される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力ＦＸが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (4L), a magnetic potential difference is created along the X axis. Thus, a force FX is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００７３】同様にして、コイル（４Ｒ）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同一
線上で、作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘが作り
出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (4R), a rotational moment Mx on the magnet is generated, which is in line with the X axis, and is proportional to the generated magnetic potential difference.

【００７４】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で調節可能な強さをもつ力
とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。Thus, this actuator makes it possible to simultaneously generate forces and moments with adjustable strength both collinear with the X axis.

【００７５】軸方向磁極の両側に取付けられる３〜４個のコイルにコイル（４Ｌ）を分割す
ることによって、もう１つの構造を同様に得ることができる。Another structure can likewise be obtained by dividing the coil (4L) into three to four coils mounted on both sides of the axial pole.

【００７６】図２０及び２１は、「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの１つの変
形実施形態を表わす。FIGS. 20 and 21 illustrate one alternative embodiment of an “external linear and rotary” type actuator.

【００７７】この部分で紹介した全てのバージョンは実際、先行部分で紹介したバージョン
の相同バージョンである。すなわち、内部部分と外部部分を逆転させただけであ
る。それでも明確さを期してこれらについて以下に紹介する。All versions introduced in this section are, in fact, homologous versions of the version introduced in the preceding section. That is, only the inner part and the outer part are reversed. Nevertheless, these are introduced below for clarity.

【００７８】図２０及び図２１で表わされているバージョンにおいては、各々が１つの磁石
をとり囲む４つの外部コイルが備わっている。In the versions represented in FIGS. 20 and 21, there are four external coils, each surrounding one magnet.

【００７９】このときアクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（８０）。これはヨークと独立していてもよいし又これを接着さ
れていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできた円筒形ヨーク（８１）、・共通ベースによって連結された円筒形内部形状をもつ４つの磁極（８２〜８
５）で構成された１つの固定子。これも同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で実施されることになる。製造上の
選好性に従って、これはモノブロックで作られても又強磁性部品の組立てで作ら
れていてもよい。・それぞれ固定子磁極（８２〜８５）をとり囲む４つのコイル（８６〜８９）
。The actuator is then composed of the following functional parts: a half-ring magnet (80) composed of a radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet component . It may be independent of the yoke or it may be glued to it. A cylindrical yoke (81) made of a magnetic material of high magnetic permeability; four magnetic poles (82-8) having a cylindrical internal shape connected by a common base.
One stator configured in 5). This will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. Four coils (86-89) each surrounding a stator pole (82-85)
.

【００８０】場合によって外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石を
とり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will surround the magnet to transmit any stress (or movement) provided to the external component.

【００８１】このバージョンは、図１０〜１２を参照して表わされたバージョンと類似の要
領で機能する：すなわち実際、ｉ１＋ｉ３を（８６）に、ｉ１＋ｉ４を（８７）に、ｉ２＋ｉ３を（８
８）に又ｉ２＋ｉ４を（８９）に供給することにより、力ＦｘとモーメントＭｘ
が作り出される。This version works in a similar way to the version represented with reference to FIGS. 10-12: in fact, i1 + i3 to (86), i1 + i4 to (87), i2 + i3 to (8
8) and by supplying i2 + i4 to (89), the force Fx and the moment Mx are obtained.
Is produced.

【００８２】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で、調節可能な強さをもつ
力とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to simultaneously produce forces and moments with adjustable strength, both collinear with the X axis.

【００８３】図２２及び２３は、線形−回転タイプのアクチュエータの第２のバージョンを
表わす。FIGS. 22 and 23 represent a second version of the linear-rotary type actuator.

【００８４】この場合、アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（９０）。これはヨークと独立していてもよいし又これに接着さ
れていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできた円筒形ヨーク（９５）、・４つの磁極（９１〜９４）及び共通の構造（９６）で構成された１つの固定
子。磁極（９１、９２）のまわりにはコイル（４Ｒ）（９７、９８）が巻きつけ
られている。コイル（４Ｌ）は、図２２上に示されているように磁極間に位置づ
けされることになる。これらの磁極（９１−９４）は全て同様に、高い透磁率を
もつ磁気材料で実施されることになる。製造上の選好性に従って、これはモノブ
ロックで作られても又強磁性部品の組立てで作られていてもよい。・２つのコイル（４Ｒ）、・１つのコイル（４Ｌ）。In this case, the actuator is composed of the following functional parts: a half-ring magnet (90) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components ). It may be independent of the yoke or glued thereto. A cylindrical yoke (95) made of magnetic material of high magnetic permeability; a single stator composed of four magnetic poles (91-94) and a common structure (96). A coil (4R) (97, 98) is wound around the magnetic poles (91, 92). The coil (4L) will be located between the magnetic poles as shown on FIG. All of these poles (91-94) will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -Two coils (4R),-One coil (4L).

【００８５】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわ
ち、コイル（４Ｌ）に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り出さ
れる。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作り
出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed on the coil (4L), a magnetic potential difference is created along the X axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００８６】同様にして、コイル（４Ｒ）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同一
線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘが
作り出される。Similarly, if a current i2 is imposed in the coil (4R), then a rotational moment Mx on the magnet is produced which is collinear with the X axis and proportional to the produced magnetic potential difference.

【００８７】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で、調節可能な強さをもつ
力とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。The actuator thus makes it possible to simultaneously produce forces and moments with adjustable strength, both collinear with the X axis.

【００８８】ここでは、コイル（４Ｌ）及び（４Ｒ）は、図面の読みとりを容易にするため
矩形形状で表わされているが、当然のことながら、これらは例えば円筒形状をと
ることもできる。Here, the coils (4L) and (4R) are shown in a rectangular shape in order to facilitate reading of the drawing, but of course, they can also have a cylindrical shape, for example.

【００８９】同様に、トルクを増大させようとして、利用されていない２つの固定子磁極上
に２つの磁極を配置することにより、４つのコイル（４Ｒ）を利用可能にするこ
ともできる。Similarly, four coils (4R) can be made available by placing two magnetic poles on two unused stator magnetic poles in an attempt to increase torque.

【００９０】図２４及び２５は、２つの交差したコイルを呈する「線形−回転」タイプのア
クチュエータの第３のバージョンを表わしている：この第３のバージョンに従
ったアクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：すなわち、・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（９０）。これはヨークと独立していてもよいし又これに接着さ
れていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできた円筒形ヨーク（９５）、・４つの磁極（９１〜９４）及び共通の構造（９６）で構成された１つの固定
子。そのうちの２つの磁極まわりにはコイル（４Ｒ）が巻きつけられている。コ
イル（４Ｌ）は、磁極（９１〜９４）間に位置づけされることになる。これらの
磁極は全て同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で実施されることになる。製造上
の選好性に従って、これはモノブロックで作られても又強磁性部品の組立てで作
られていてもよい。・１つのコイル（４Ｒ）・１つのコイル（４Ｌ）。FIGS. 24 and 25 show a third version of a “linear-rotation” type actuator exhibiting two crossed coils: The actuator according to this third version has the following functional parts: Consisting of: a semi-ring magnet (90) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components. It may be independent of the yoke or glued thereto. A cylindrical yoke (95) made of magnetic material of high magnetic permeability; a single stator composed of four magnetic poles (91-94) and a common structure (96). A coil (4R) is wound around two of the magnetic poles. The coil (4L) will be located between the magnetic poles (91-94). All of these poles will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -One coil (4R)-One coil (4L).

【００９１】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
をとり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will surround the magnet in some cases to transmit stress (or movement) provided to external components.

【００９２】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわ
ち、コイル（４Ｌ）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り出
される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (4L), a magnetic potential difference is created along the X axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【００９３】同様にして、コイル（４Ｒ）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同一
線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘが
作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (4R), a rotational moment Mx on the magnet is generated which is collinear with the X axis and is proportional to the generated magnetic potential difference.

【００９４】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で調節可能な強さをもつ力
とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。Thus, this actuator makes it possible to simultaneously produce forces and moments with adjustable strength both collinear with the X axis.

【００９５】軸方向磁極の両方に取付けられることになる３つ又は４つのコイルにコイル（
４Ｌ）を分割することによって又は軸との関係において第１のコイルに対し対称
な形で第２のコイル（４Ｒ）を付加することによって、もう１つの構造も同様に
得ることができる。The coils (3 or 4 coils to be attached to both axial poles)
4L) or by adding a second coil (4R) symmetrically with respect to the first coil in relation to the axis, another structure can be obtained as well.

【００９６】最後に、これらのバージョンの各々について、複数の固定子の利用により固定
子構造を増やすことによっても、もう１つの構造を得ることができる。かくして
、より小さな角度ストロークを提供するもののより大きいトルクを提供する複数
の磁石を伴う、より多くの外部磁極をもつ構造が得られる。かくして、Ｎ個の磁
石をもち、（３６０°／２Ｎ）だけ角度的に離隔された（２Ｎ）個の半径方向磁
極をもつあらゆる構造を想像することが可能である。Finally, for each of these versions, another structure can also be obtained by increasing the stator structure by using multiple stators. Thus, a structure with more external poles is provided, with multiple magnets providing a smaller angular stroke but providing greater torque. Thus, it is possible to imagine any structure with N magnets and (2N) radial poles angularly separated by (360 ° / 2N).

【００９７】図２６は、「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の第１のバージョンを
表わす。この場合、アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（１００）。これは、２つの固定子から独立していなくてはなら
ない。・同じ直径の２つの磁石（１０１、１０２）で構成された、高い透磁率の磁気
材料でできた１つの円筒形の固定子。コイル（１０３）は、強磁性磁心のまわり
で、これら２つの磁極の間に位置づけされることになる。・２つの磁極（１０４、１０５）及び共通の構造（１０８）で構成された１つ
の固定子。そのまわりには、コイル（１０６、１０７）が巻きつけられることに
なる。これらの磁極（１０４、１０５）は同様に、高い透磁率の磁気材料で実施
されることになる。製造上の選好性に従って、これはモノブロックで作られても
、又強磁性部品の組立てで作られていてもよい。・１つのコイル（１０６）。・１つのコイル（１０７）。FIG. 26 represents a first version of a variant of the “internal linear, external rotation” type. In this case, the actuator is composed of the following functional parts: a half-ring magnet (100) composed of a radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet component. It must be independent of the two stators. A single cylindrical stator made of high permeability magnetic material, composed of two magnets (101, 102) of the same diameter. The coil (103) will be positioned between these two poles around the ferromagnetic core. One stator composed of two magnetic poles (104, 105) and a common structure (108). The coils (106, 107) are wound therearound. These poles (104, 105) will also be implemented with high permeability magnetic material. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -One coil (106). -One coil (107).

【００９８】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
をとり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will optionally surround the magnet to transmit stress (or movement) provided to the external component.

【００９９】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（１０３）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り
出される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (103), a magnetic potential difference is created along the X axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【０１００】同様にして、コイル（１０６、１０７）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、
Ｘ軸と同一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメ
ントＭｘが作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coils (106, 107),
A rotational moment Mx on the magnet is created which is collinear with the X axis and proportional to the created magnetic potential difference.

【０１０１】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で、調節可能な強さをもつ
力とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to simultaneously produce forces and moments with adjustable strength, both collinear with the X axis.

【０１０２】図２７に従って外部固定子構造を増やすことにより、もう１つの構造も同様に
得ることができる。かくして、より小さい角度ストロークを提供するもののより
大きいトルクを提供する、複数の磁石（１１５、１１６）を伴うより大きい外部
磁極（１１０、１１１、１１２、１１３）をもつ構造が得られる。かくして（２
Ｎ）個の半径方向磁極をもつあらゆる構造を想像することができる。この増倍原
理は、同様に、本書中に記述する各々の円筒形構造にも適用可能である。By increasing the external stator structure according to FIG. 27, another structure can be obtained as well. Thus, a structure with larger external poles (110, 111, 112, 113) with a plurality of magnets (115, 116) that provides a smaller torque while providing a smaller angular stroke is obtained. Thus (2
Any structure with N) radial poles can be imagined. This multiplication principle is equally applicable to each of the cylindrical structures described herein.

【０１０３】１つの回転モーメントを作り出すのに唯一のコイルしか利用しないことによっ
て、もう１つの構造も同様に得ることができる。図２８及び２９は、このような
バージョンの４分の３正面図及び断面図を表わしている。このバージョンは２つ
のコイルしかもたないようにすることのできるアクチュエータの外部部分の新規
の配置で構成されている。このとき、アクチュエータは、以下の機能的部分で構
成される：すなわち・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（１２０）。これは、２つの固定子から独立していなくてはなら
ない。・同じ直径の２つの磁石（１２１、１２２）で構成された、高い透磁率の磁気
材料でできた１つの円筒形の固定子。コイル（１２５）は、この固定子のまわり
で、２つの磁極（１２１、１２２）の間に位置づけされることになる。・２つの磁極（１２３、１２４）及び共通の構造で構成された１つの固定子。
このコイル（１２６）は、２つの磁極（１２３、１２４）の間でこの固定子をと
り囲む。これらの磁極は同様に、高い透磁率の磁気材料で実施されることになる
。製造上の選好性に従って、この固定子はモノブロックで作られても、又強磁性
部品の組立てで作られていてもよい。・１つのコイル（１２５）。・１つのコイル（１２６）。By utilizing only one coil to create one rotational moment, another structure can be obtained as well. Figures 28 and 29 show a three-quarter front and cross-sectional view of such a version. This version consists of a novel arrangement of the outer part of the actuator, which can have only two coils. The actuator is then composed of the following functional parts: a half-ring magnet (120) composed of a radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet component. It must be independent of the two stators. A single cylindrical stator made of high permeability magnetic material, composed of two magnets (121, 122) of the same diameter. The coil (125) will be located between the two magnetic poles (121, 122) around this stator. -One stator composed of two magnetic poles (123, 124) and a common structure.
The coil (126) surrounds the stator between two magnetic poles (123, 124). These poles will also be implemented with high permeability magnetic material. Depending on manufacturing preferences, this stator may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -One coil (125). -One coil (126).

【０１０４】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
をとり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will surround the magnet in order to transmit the stress (or movement) provided to the external component.

【０１０５】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（１２５）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り
出される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (125), a magnetic potential difference is created along the X-axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【０１０６】同様にして、コイル（１２６）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同
一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘ
が作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (126), this time the rotational moment Mx on the magnet is collinear with the X axis and proportional to the created magnetic potential difference
Is produced.

【０１０７】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で、調節可能な強さをもつ
力とモーメントを同時に作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to simultaneously produce forces and moments with adjustable strength, both collinear with the X-axis.

【０１０８】図３０及び３１は、「外部線形、内部回転」タイプのアクチュエータについて
記述している。FIGS. 30 and 31 describe actuators of the “external linear, internal rotation” type.

【０１０９】アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半リング磁石（１４０）。これは、２つの固定子から独立していなくてはなら
ない。・同じ直径の２つの磁石（１４１、１４２）で構成された、高い透磁率の磁気
材料でできた１つの円筒形の固定子。コイル（１４３）は、２つの磁極の間に位
置づけされることになる。・２つの磁極（１４４、１４５）及び共通の磁心で構成された１つの固定子（
２Ｒ）。コイル（１４６）は、この磁心のまわりで、２つの磁極（１４４、１４
５）の間に位置づけされることになる。これらの磁極は同様に、高い透磁率の磁
気材料で実施されることになる。・１つのコイル（１４３）。・１つのコイル（１４６）。The actuator is composed of the following functional parts: a semi-ring magnet (140) composed of a radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet component. It must be independent of the two stators. A single cylindrical stator made of magnetic material of high magnetic permeability, composed of two magnets (141, 142) of the same diameter. The coil (143) will be located between the two magnetic poles. One stator (144) composed of two magnetic poles (144, 145) and a common magnetic core
2R). The coil (146) has two magnetic poles (144, 14) around this core.
5). These poles will also be implemented with high permeability magnetic material. -One coil (143). -One coil (146).

【０１１０】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
をとり囲むことになる磁石支持体。A magnet support that will optionally surround the magnet to transmit stress (or movement) provided to the external component.

【０１１１】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（１４３）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸に沿って磁気電位差が作り
出される。従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った力Ｆｘが作
り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: When a current i1 is imposed in the coil (143), a magnetic potential difference is created along the X-axis. Thus, a force Fx is created along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference.

【０１１２】同様にして、コイル（１４６）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｘ軸と同
一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｘ
が作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (146), this time the rotational moment Mx on the magnet is collinear with the X axis and proportional to the created magnetic potential difference
Is produced.

【０１１３】従ってこのアクチュエータは、共にＸ軸と同一線上で、調節可能な強さをもつ
力とモーメントを作り出すことを可能にする。This actuator therefore makes it possible to create forces and moments with adjustable strength, both collinear with the X axis.

【０１１４】ここで、２つのコイル（１５４、１５５）がまわりをとり囲む４つの４分の１
円筒形（１５０〜１５３）の形をした固定子を実施することによって（図３２参
照）、ストロークが９０°未満に縮小されているもののより大きいトルクを提供
する、回転４磁極バージョンが得られる。Here, four quarters surrounded by two coils (154, 155)
By implementing a stator in the form of a cylinder (150-153) (see FIG. 32), a rotating four-pole version is obtained that provides greater torque, although the stroke is reduced to less than 90 °.

【０１１５】図３３及び３４は、球形アクチュエータ α−β及びその固定子の図を表わす
。FIGS. 33 and 34 represent views of the spherical actuator α-β and its stator.

【０１１６】複数のバージョンを想像することができる。以下に定義する解決法は、アクチ
ュエータによって遂行される２つの機能（２軸のまわりの回転）の状況（「内部
」又は「外部」）によって定義づけされることになる。[0116] Multiple versions can be imagined. The solution defined below will be defined by the situation ("internal" or "external") of the two functions (rotation about two axes) performed by the actuator.

【０１１７】アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている：すなわち・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半球形磁石（２００）。これは図（３３）に示されているようにヨークと独立
していてもよいし又これに接着されていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできた中空球形ヨーク（２０１）、・４つのコイル（２０６〜２０９）がまわりに巻きつけられる磁心によって連
結された球形外部形状をもつ４つの磁極（２０２〜２０５）で構成された１つの
固定子。これも同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で実施されることになる。製
造上の選好性に従って、これはモノブロックで作られても又強磁性部品の組立て
で作られていてもよい。・固定子をとり囲む４つのコイル（２０６〜２０９）。The actuator is composed of the following functional parts: a hemispherical magnet (200) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components. This may be independent of the yoke, as shown in FIG. 33, or may be glued thereto. A hollow spherical yoke (201) made of magnetic material of high magnetic permeability; and four magnetic poles (202-205) having a spherical external shape connected by a magnetic core around which four coils (206-209) are wound. One stator composed of This will likewise be implemented with a magnetic material having a high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -Four coils (206-209) surrounding the stator.

【０１１８】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
に固定されることになる磁石支持体。A magnet support that will be fixed to a magnet in some cases to transmit stress (or movement) provided to external components.

【０１１９】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（２０６）及び（２０８）内に同じ電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸を中心
とした回転に沿って電位差が作り出され、従って、作り出された磁気電位差に比
例するＸ軸に沿ったモーメントＭｘが作り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: when the same current i1 is imposed in the coils (206) and (208), the potential difference along the rotation about the X axis Is created, and thus a moment Mx along the X-axis that is proportional to the created magnetic potential difference is created.

【０１２０】同様にして、コイル（２０７）及び（２０９）内に電流ｉ２を課した場合、今
度は、Ｙ軸と同一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転
モーメントＭｙが作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coils (207) and (209), the rotational moment My on the magnet is now collinear with the Y axis and proportional to the created magnetic potential difference. Produced.

【０１２１】前記電流の組合せによって、重ね合せの原理によって、このＸＹ平面内に軸が
含まれるあらゆるモーメントを作り出すことが可能となる。The combination of the currents makes it possible to create any moment whose axis is contained in this XY plane by the principle of superposition.

【０１２２】実際、電流ｉ１を（２０６）及び（２０８）に供給することにより、モーメントＭｘ
が作り出される。In fact, by supplying the current i1 to (206) and (208), the moment Mx
Is produced.

【０１２３】電流ｉ１を（２０７）及び（２０９）に供給することにより、モーメントＭｙ
が作り出される。By supplying the current i1 to (207) and (209), the moment My
Is produced.

【０１２４】このとき、ｉ１を（２０６）及び（２０８）に、又ｉ２を（２０７）及び（２
０９）に供給することによって、モーメントＭｘとモーメントＭｙが作り出され
る。At this time, i1 is set to (206) and (208), and i2 is set to (207) and (2).
09), a moment Mx and a moment My are created.

【０１２５】従って、このアクチュエータは、直角に交わる２本の軸に沿って独立したトル
クを作り出すことを可能にする。Thus, this actuator makes it possible to create independent torques along two axes which intersect at right angles.

【０１２６】図３５は、球形アクチュエータの第２のバージョンを表わす。アクチュエータ
は、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向に異方性の磁石成分で構成され
た半球形磁石（２１０）。これは図（３５）に示されているようにヨークと独立
していてもよいし又これに接着されていてもよい。・高い透磁率の磁気材料でできた中空球形ヨーク（２１１）、・まわりにコイル（２１６，２１７）が巻きつけられた磁心により連結された
球形の外部形状をもつ４つの磁極（２１２〜２１５）からなる１つの固定子。こ
れは同様に、高い透磁率をもつ磁気材料で実施されることになる。製造上の選好
性に従って、これはモノブロックで作られても又強磁性部品の組立てで作られて
いてもよい。・固定子をとり囲む、交差した２つのコイル（２１６）及び（２１７）。FIG. 35 represents a second version of the spherical actuator. The actuator is composed of the following functional parts: a hemispherical magnet (210) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components. This may be independent of the yoke, as shown in FIG. 35, or may be glued thereto. A hollow spherical yoke (211) made of magnetic material of high magnetic permeability; and four magnetic poles (212-215) having a spherical external shape connected by a magnetic core around which coils (216, 217) are wound. One stator consisting of This will also be implemented with magnetic materials having high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. -Two intersecting coils (216) and (217) surrounding the stator.

【０１２７】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
に固定されることになる磁石支持体。A magnet support that will be fixed to a magnet in some cases to transmit stress (or movement) provided to external components.

【０１２８】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（２１６）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸を中心とした回転に沿って
電位差が作り出され、従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った
モーメントＭｘが作り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: when imposing a current i1 in the coil (216), a potential difference is created along the rotation about the X axis, thus , A moment Mx along the X axis proportional to the created magnetic potential difference is created.

【０１２９】同様にして、コイル（２１７）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｙ軸と同
一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｙ
が作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (217), this time, the rotational moment My on the magnet is collinear with the Y axis and proportional to the created magnetic potential difference.
Is produced.

【０１３０】前記電流の組合せによって、重ね合せの原理によって、このＸＹ平面内に軸が
含まれるあらゆるモーメントを作り出すことが可能となる。The combination of the currents makes it possible to create, by the principle of superposition, any moment whose axis is contained in this XY plane.

【０１３１】図３６は、この同じシステムの、工業的により容易に実施可能であるもののス
トロークがより小さいもう１つの配置に対応している。FIG. 36 corresponds to another arrangement of this same system that is easier to implement industrially, but has a smaller stroke.

【０１３２】固定子部分は、４分の１球形扇形（２２０〜２２３）の形で実施されている。
これらは２つのコイル（２２４、２２５）によりとり囲まれている。The stator part is implemented in the form of a quarter spherical sector (220-223).
These are surrounded by two coils (224, 225).

【０１３３】図３７及び３８は、「全外部」タイプの球形アクチュエータの図を表わす。FIGS. 37 and 38 represent diagrams of spherical actuators of the “all external” type.

【０１３４】この解決法の原理は、ヨークと磁石を内部に置き、固定子磁極を外部に置くこ
とによって先行アクチュエータのアーキテクチャを逆転させることから成る。The principle of this solution consists of reversing the architecture of the preceding actuator by placing the yoke and magnet inside and the stator poles outside.

【０１３５】アクチュエータの第１のバージョンは、以下の機能的部分で構成されている：・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向異方性の磁石成分で構成された
球形コア形の１つの磁石（２３０）、・高い透磁率の磁気材料でできた１つの球形ヨーク（２３１）、・まわりにコイル（２３６〜２３９）が巻きつけられる磁心によって連結され
た球形の内部形状及び４分の１円筒形の外部形状をもつ４つの磁極（２３２〜２
３５）で構成された１つの固定子。これも同様に高い透磁率の磁気材料で実施さ
れることになる。製造上の選好性に従って、これはモノブロックで作られても、
又強磁性部品の組立てで作られていてもよい。・回転軸１本につき２つずつで、固定子をとり囲む４つのコイル（２３６〜２
３９）。The first version of the actuator consists of the following functional parts: a spherical core-shaped, composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components One magnet (230); one spherical yoke (231) made of magnetic material of high magnetic permeability; The four magnetic poles (232-2
One stator constituted by 35). This will also be implemented with magnetic materials of high magnetic permeability. According to manufacturing preferences, even if this is made of monoblock,
Also, it may be made by assembling ferromagnetic parts. Four coils (236 to 2) surrounding the stator, two for each rotating shaft
39).

【０１３６】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
に固定されることになる磁石支持体。A magnet support that will be fixed to a magnet in some cases to transmit stress (or movement) provided to external components.

【０１３７】このアクチュエータの機能は、あらゆる点において、本書で紹介されている第
１の球形アクチュエータのものと同じである。The function of this actuator is in all respects the same as that of the first spherical actuator introduced here.

【０１３８】図３９及び４０は、「全外部」タイプの球形アクチュエータの第２のバージョ
ンを表わす。FIGS. 39 and 40 represent a second version of the “all external” type of spherical actuator.

【０１３９】アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている。・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向異方性の磁石成分で構成された
球形コア形の１つの磁石（２５０）、・高い透磁率の磁気材料でできた１つの球形ヨーク（２５１）、・まわりにコイル（２５６〜２５７）が巻きつけられる磁心によって連結され
た球形の内部形状をもつ４つの磁極（２５２〜２５５）で構成された１つの固定
子。これも同様に高い透磁率の磁気材料で実施されることになる。製造上の選好
性に従って、これはモノブロックで作られても、又強磁性部品の組立てで作られ
ていてもよい。・回転軸１本につき１つずつで、固定子をとり囲む２つのコイル（２５６、２
５７）。[0139] The actuator is composed of the following functional parts. One spherical core-shaped magnet (250) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components; one spherical yoke made of magnetic material of high magnetic permeability ( 251), one stator composed of four magnetic poles (252-255) having a spherical internal shape connected by a magnetic core around which coils (256-257) are wound. This will also be implemented with magnetic materials of high magnetic permeability. Depending on manufacturing preferences, this may be made of a monoblock or of an assembly of ferromagnetic components. Two coils (256, 2), one for each rotating shaft, surrounding the stator
57).

【０１４０】このアクチュエータの機能は、あらゆる点において、図３５及び３６で紹介さ
れている球形アクチュエータのものと同じである。The function of this actuator is in all respects the same as that of the spherical actuator introduced in FIGS.

【０１４１】図４１及び４２は、ハイブリッドアクチュエータ（内部及び外部）の４分の３
正面図及び部分断面図を表わす。FIGS. 41 and 42 show three quarters of the hybrid actuator (internal and external).
FIG. 2 shows a front view and a partial sectional view.

【０１４２】アクチュエータは、以下の機能的部分で構成されている。・半径方向に磁化された、等方性又は半径方向異方性の磁石成分で構成された
球形コア形の１つの磁石（２６０）。これは、２つの固定子とは独立していなけ
ればならない。・高い透磁率の磁気材料でできた球形の外部形状をもつ１つの内部固定子。こ
れは、まわりにコイル（２６５）が巻きつけられている磁心によって連結された
２つの磁極（２６１、２６２）を呈している。・まわりにコイル（２６６）が巻きつけられる磁心によって連結された球形の
内部形状をもつ２つの磁極（２６３、２６４）で構成された１つの外部固定子。
これも同様に、高い透磁率の磁気材料で実施されることになる。・外部固定子をとり囲む１つのコイル（２６６）、・内部固定子をとり囲む１つのコイル（２６５）。The actuator is constituted by the following functional parts. A single, spherical core-shaped magnet (260) composed of radially magnetized, isotropic or radially anisotropic magnet components. It must be independent of the two stators. One internal stator with a spherical outer shape made of high permeability magnetic material. It presents two magnetic poles (261, 262) connected by a magnetic core around which a coil (265) is wound. One external stator consisting of two magnetic poles (263, 264) having a spherical internal shape connected by a magnetic core around which a coil (266) is wound.
This will likewise be implemented with magnetic materials of high magnetic permeability. One coil surrounding the external stator (266); one coil surrounding the internal stator (265).

【０１４３】場合によって、外部部品に提供される応力（又は移動）を伝達するために磁石
に固定されることになる磁石支持体。A magnet support that will be fixed to a magnet in some cases to transmit stress (or movement) provided to external components.

【０１４４】このアクチュエータの機能は、以下の要領で説明することができる：すなわち
、コイル（２６６）内に電流ｉ１を課した場合、Ｘ軸を中心とした回転に沿って
電位差が作り出され、従って、作り出された磁気電位差に比例するＸ軸に沿った
モーメントＭｘが作り出される。The function of this actuator can be explained in the following way: when imposing a current i1 in the coil (266), a potential difference is created along the rotation about the X axis, thus , A moment Mx along the X axis proportional to the created magnetic potential difference is created.

【０１４５】同様にして、コイル（２６５）内に電流ｉ２を課した場合、今度は、Ｙ軸と同
一線上で、かつ作り出された磁気電位差に比例する磁石上の回転モーメントＭｙ
が作り出される。Similarly, when a current i2 is imposed in the coil (265), this time, the rotational moment My on the magnet is collinear with the Y axis and proportional to the created magnetic potential difference.
Is produced.

【０１４６】前記電流の組合せによって、重ね合せの原理によって、このＸＹ平面内に軸が
含まれるあらゆるモーメントを作り出すことが可能となる。The combination of the currents makes it possible to create, by the principle of superposition, any moment whose axis is contained in this XY plane.

【０１４７】上述の電磁システムの各々は、無接点次元位置センサーと結合させることがで
きる。Each of the electromagnetic systems described above can be combined with a contactless dimensional position sensor.

【０１４８】このとき、同一体積内で２つの機能を果たしかくして閉ループで作動できる「
センサー−アクチュエータ」アセンブリが得られる。At this time, it is possible to perform two functions within the same volume and thus operate in a closed loop.
A "sensor-actuator" assembly is obtained.

【０１４９】そのためには、スリットを用いて固定子の磁極間の鉄部分（すなわち、本特許
全体を通して一般に「磁心」と呼んできた、そのまわりにコイルを巻きつける部
分）を分離させなくてはならない。[0149] To this end, the iron portion between the magnetic poles of the stator (ie, the portion around which the coil is wound, commonly referred to as the "magnetic core" throughout this patent) must be separated using slits. No.

【０１５０】このとき、（例えばホール効果プローブのような）磁界に対し感応する要素を
前記スリットの中に位置づけすることになる。At this time, an element sensitive to a magnetic field (such as a Hall effect probe) will be located in the slit.

【０１５１】図４３及び４４は、平坦なアクチュエータＸＹ上でのこの原理の応用を例示
している。FIGS. 43 and 44 illustrate the application of this principle on a flat actuator XY.

【０１５２】位置センサーは、磁極間隔内で可動磁石により作り出される磁束の変動を測定
することを可能にする。The position sensor makes it possible to measure the variation of the magnetic flux created by the moving magnet within the pole spacing.

【０１５３】固定子は、４つのコイル（３１０〜３１３）によってとり囲まれた４つの矩形
部分（３００〜３０３）で構成されている。横方向に磁化された薄い磁石（３０
５）が、固定子とヨーク（３０６）の間に形成された主要磁極間隔（３０７）内
に設置される。４つのホールプローブ（３２０〜３２３）が、固定子部分（３０
０〜３０３）の間の２次磁極間隔内に設置される。The stator is composed of four rectangular portions (300 to 303) surrounded by four coils (310 to 313). Thin magnet magnetized laterally (30
5) is located within the main pole spacing (307) formed between the stator and the yoke (306). Four Hall probes (320-323) are mounted on the stator part (30
0 to 303).

【０１５４】記述されたアーキテクチャにおいては、プローブは、磁石の移動及びコイル内
を循環する電流に起因する磁束変動を測定することになる。従って、電流に起因
するこの磁束を「退ける」ことが必要である。これは、次の２つの要領で行なう
ことができる：すなわちコイル内の電流を測定し、電流によって誘発された磁束を計算してそれを測定
値から差し引くことによる。実際、合計磁束は、電流に起因する磁束と磁石に起
因する磁束の和である（Φｔ＝Φｎｉ＋Φａ＝Ａ・ｎｉ＋Φａ）。磁気回路のイ
ンピーダンスＡ及びコイル内の電流がわかっていることから、容易にΦａを計算
することができる。強度は、思いつくあらゆる手段によって、（例えば前記電流
が横断するサンプリング抵抗の端子における電圧降下を読み取ることによって）
測定可能である。In the described architecture, the probe will measure flux variations due to magnet movement and current circulating in the coil. Therefore, it is necessary to "repel" this magnetic flux caused by the current. This can be done in two ways: by measuring the current in the coil, calculating the magnetic flux induced by the current and subtracting it from the measurement. In fact, the total magnetic flux is the sum of the magnetic flux caused by the current and the magnetic flux caused by the magnet (Φt = Φni + Φa = A · ni + Φa). Since the impedance A of the magnetic circuit and the current in the coil are known, Φa can be easily calculated. The intensity can be determined by any conceivable means (for example by reading the voltage drop at the terminals of the sampling resistor traversed by the current).
It can be measured.

【０１５５】「センサー」及び「アクチュエータ」の機能を交互に行なうことによる。一定
の与えられた時間的間隔中、望ましい力（又はトルク）を生成するべくコイルに
給電を行ない、次の間隔の間、もはや磁石に起因する磁束しか測定しないように
コイルの給電を削除することになる。こうして、ジョイスティックタイプの機能
のために利用可能な間欠的な力が得られることになる。By alternately performing the functions of “sensor” and “actuator”. Powering the coil during a given time interval to produce the desired force (or torque), and removing the coil power so that during the next interval no longer measures only the magnetic flux due to the magnet become. In this way, the intermittent power available for joystick type functions is obtained.

[Brief description of the drawings]

【図１】ＸＹ線形アクチュ−タの形での第１の変形実施形態の横断面である。FIG. 1 is a cross section of a first alternative embodiment in the form of an XY linear actuator.

【図２】ＸＹ線形アクチュ−タの形での第１の変形実施形態の固定子部分の斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view of a stator portion of a first alternative embodiment in the form of an XY linear actuator.

【図３ａ】アクチュエータの作動を例示する斜視図である。FIG. 3a is a perspective view illustrating the operation of the actuator.

【図３ｂ】アクチュエータの作動を例示する斜視図である。FIG. 3b is a perspective view illustrating the operation of the actuator.

【図４】アクチュエータＸＹの１変形実施形態を表わす斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a modified embodiment of the actuator XY.

【図５】アクチュエータＸＹの１変形実施形態を表わす斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a modified embodiment of the actuator XY.

【図６】ＸＹ線形アクチュ−タの形をした第１の変形実施形態の横断面である。FIG. 6 is a cross section of a first alternative embodiment in the form of an XY linear actuator.

【図７】ＸＹ線形アクチュ−タの形をした第１の変形実施形態の固定子部分を示す斜視
図である。FIG. 7 is a perspective view showing a stator portion of a first alternative embodiment in the form of an XY linear actuator.

【図８】磁石を伴うｘ−θ円筒形アクチュエータの一変形形態を表わす斜視図である。FIG. 8 is a perspective view illustrating a modification of an x-θ cylindrical actuator with a magnet.

【図９】磁石を伴わないｘ−θ円筒形アクチュエータの一変形形態を表わす斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view illustrating a modification of the x-θ cylindrical actuator without a magnet.

【図１０】磁石を伴わない線形−回転アクチュエータの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a linear-rotary actuator without a magnet.

【図１１】磁石を伴う線形−回転アクチュエータの斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a linear-rotary actuator with a magnet.

【図１２】磁石を伴う線形−回転アクチュエータの横断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a linear-rotary actuator with a magnet.

【図１３】磁石無し線形−回転アクチュエータの第２のバージョンの斜視図である。それぞれ磁石付き及び磁石無しの斜視図ならびに横断面図及び分解図を表わす。FIG. 13 is a perspective view of a second version of the linear-rotary actuator without magnets. FIG. 2 shows a perspective view with and without a magnet and a cross-sectional view and an exploded view, respectively.

【図１４】磁石付き線形−回転アクチュエータの第２のバージョンの斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of a second version of the linear-rotary actuator with magnet.

【図１５】磁石付き線形−回転アクチュエータの第２のバージョンの横断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of a second version of the linear-rotary actuator with magnet.

【図１６】磁石付き線形−回転アクチュエータの第２のバージョンの分解図である。FIG. 16 is an exploded view of a second version of the linear-rotary actuator with magnet.

【図１７】磁石無し線形−回転アクチュエータの第３のバージョンの斜視図である。FIG. 17 is a perspective view of a third version of the linear-rotary actuator without magnets.

【図１８】磁石付き線形−回転アクチュエータの第３のバージョンの斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of a third version of the linear-rotary actuator with magnet.

【図１９】線形−回転アクチュエータの固定子部分の斜視図である。FIG. 19 is a perspective view of the stator portion of the linear-rotary actuator.

【図２０】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの一変形実施形態を表わす斜視
図である。FIG. 20 is a perspective view illustrating a modified embodiment of an “external linear and rotary” type actuator.

【図２１】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの一変形実施形態を表わす斜視
図である。FIG. 21 is a perspective view illustrating a modified embodiment of an “external linear and rotary” type actuator.

【図２２】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの第２の変形形態を表わす斜視
図である。FIG. 22 is a perspective view illustrating a second modification of the “external linear and rotary” type actuator.

【図２３】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの第２の変形形態を表わす斜視
図である。FIG. 23 is a perspective view showing a second modification of the “external linear and rotary” type actuator.

【図２４】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの第３のバージョンを表わす斜
視図である。FIG. 24 is a perspective view illustrating a third version of an “external linear and rotary” type actuator.

【図２５】「外部線形及び回転」タイプのアクチュエータの第３のバージョンを表わす斜
視図である。FIG. 25 is a perspective view illustrating a third version of an “external linear and rotary” type actuator.

【図２６】「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の第１のバージョンを表わす斜視
図である。FIG. 26 is a perspective view showing a first version of a variant of the “internal linear, external rotation” type.

【図２７ａ】「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の改良バージョンを表わす斜視図
である。FIG. 27a is a perspective view illustrating an improved version of one variation of the “internal linear, external rotation” type.

【図２７ｂ】「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の改良バージョンを表わす側面図
である。FIG. 27b is a side view representing an improved version of one variation of the “internal linear, external rotation” type.

【図２８】「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の第２のバージョンを表わす斜視
図である。FIG. 28 is a perspective view showing a second version of a variant of the “internal linear, external rotation” type.

【図２９】「内部線形、外部回転」タイプの一変形形態の第２のバージョンを表わす斜視
図である。FIG. 29 is a perspective view showing a second version of a variant of the “internal linear, external rotation” type.

【図３０】「外部線形、内部回転」タイプのアクチュエータを描く斜視図である。FIG. 30 is a perspective view depicting an “external linear, internal rotation” type actuator.

【図３１】「外部線形、内部回転」タイプのアクチュエータを描く斜視図である。FIG. 31 is a perspective view depicting an “external linear, internal rotation” type actuator.

【図３２】「外部線形、内部回転」タイプの一変形形態の固定子アセンブリの４分の３正
面図を表わす。FIG. 32 illustrates a three-quarter front view of a stator assembly of one variation of the “External Linear, Internal Rotation” type.

【図３３】球形アクチュエータを示す斜視図である。FIG. 33 is a perspective view showing a spherical actuator.

【図３４】球形アクチュエータの固定子を示す斜視図である。FIG. 34 is a perspective view showing a stator of the spherical actuator.

【図３５】球形アクチュエータの第２のバージョンの斜視図である。FIG. 35 is a perspective view of a second version of the spherical actuator.

【図３６】球形アクチュエータの第３のバージョンの斜視図である。FIG. 36 is a perspective view of a third version of the spherical actuator.

【図３７】球形アクチュエータの第４のバージョンの斜視図である。FIG. 37 is a perspective view of a fourth version of the spherical actuator.

【図３８】球形アクチュエータの第４のバージョンの断面図である。FIG. 38 is a sectional view of a fourth version of the spherical actuator.

【図３９】球形アクチュエータの第５のバージョンの斜視図である。FIG. 39 is a perspective view of a fifth version of the spherical actuator.

【図４０】球形アクチュエータの第５のバージョンの断面図である。FIG. 40 is a sectional view of a fifth version of the spherical actuator.

【図４１】球形アクチュエータの第６のバージョンの斜視図である。FIG. 41 is a perspective view of a sixth version of the spherical actuator.

【図４２】球形アクチュエータの位置検知器を伴う第６のバージョンの斜視図である。FIG. 42 is a perspective view of a sixth version with a spherical actuator position detector.

【図４３】位置検知器を伴うアクチュエータの斜視図である。FIG. 43 is a perspective view of an actuator with a position detector.

【図４４】位置検知器を伴うアクチュエータの横断面図である。FIG. 44 is a cross-sectional view of an actuator with a position detector.

Claims

[Claims]

1. A bi-directional actuator having at least one stator structure excited by at least one electric coil, wherein the actuator structure comprises only one movable magnet located within a main pole gap, and the stator structure is A first stator pole pair (1) including at least one electrical coil and defining a first secondary pole spacing for moving a single movable magnet (14) in relation to a first degree of freedom. 2)
And a second pair of stator poles (3, 4) interposing a second secondary pole spacing for moving the only movable magnet (14) in relation to the second degree of freedom. A bidirectional actuator.

2. The bidirectional actuator according to claim 1, wherein the movable magnet is integrated with the yoke.

3. A stator structure comprising four magnetic poles made of a soft magnetic material having a pair of secondary magnetic poles intersecting at a center point therebetween, and a main magnetic pole interval. Is a plane. The actuator according to claim 1, wherein

4. The method according to claim 3, wherein each of the stator magnetic poles is composed of four rectangular parts surrounded by an electric coil and defining two orthogonal pairs of secondary magnetic poles therebetween. A bidirectional actuator as described.

5. The ratio L / E between the thickness L of the magnet and the thickness E of the magnetic pole interval is 1 and 2.
The bidirectional actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the bidirectional actuator is included between the two.

6. The distance between secondary magnetic poles is C₁+ E and C₂+ E, where
C₁And C₂Represents the stroke of the magnet movable along two directions of the secondary magnetic pole interval.
That the size of the magnet is C₁+ D₁+ E and C₂+ D₂+ E, where d ₁ And d₂Represents the width of the interval between the secondary magnetic poles.
The bidirectional actuator according to any one of the preceding claims.

7. The stator structure comprises two stator parts arranged on both sides of the magnet, each stator part presenting a pair of stator poles, one stator pole part. A bidirectional actuator according to claim 1 or 2, wherein the pair is oriented orthogonal to the stator poles of the other stator component.

8. A first longitudinal center plane in which the magnet is tubular and at least one first electric coil surrounding at least one ferromagnetic core is located.
Four stators in the form of a portion of a cylinder exhibiting a secondary pole spacing in a transverse plane in which a second electric coil surrounding a ferromagnetic core is located and a second electric coil surrounding the ferromagnetic core 3. Bidirectional according to claim 1 or 2, characterized in that it is movable according to a first axial translational degree of freedom in relation to a stator structure formed by magnetic poles and according to a second axial rotational degree of freedom. Actuator.

9. An outer body formed of four stator poles, wherein the magnet is tubular and presents a concave surface defining a main pole spacing with a cylindrical yoke located inside the magnet and surrounded by an electric coil. 3. The bidirectional actuator according to claim 1, wherein the actuator is movable according to a first axial translational degree of freedom in relation to a cylindrical stator structure and according to a second axial rotational degree of freedom.

10. The magnet is tubular and has a first outer stator component for movement according to a first degree of freedom and a second fixation for movement according to a second degree of freedom. A second axial translational degree of freedom in relation to a cylindrical stator structure, each component having at least one excitation electric coil, and a second degree of freedom.
3. The bidirectional actuator according to claim 1, wherein the bidirectional actuator is movable in accordance with the degree of freedom of rotation in the axial direction.

11. A spherical core formed by four stator poles in the form of a fan of a core having two coils housed in a circumferential groove having orthogonal meridional planes, wherein the magnet is spherical. 3. A bidirectional actuator according to claim 1 or 2, wherein the actuator is movable for spherical rotation in relation to a stator structure of the form (1).

12. The magnet is spherical and rotates spherically in relation to a tube-shaped stator structure formed by four stator poles in the form of a quarter tube surrounded by an electric coil. 3. The bidirectional actuator according to claim 1, wherein the bidirectional actuator is movable.

13. The apparatus according to claim 11, wherein the interval between the main magnetic poles is spherical.
A bidirectional actuator according to claim 1.

14. A magnet, wherein the magnet is spherical, surrounded by a spherical yoke, and
2. The method as claimed in claim 1, wherein the stator is movable for spherical rotation around a spherical or hemispherical stator structure formed by four stator magnetic poles in the form of a one-half or one-eighth sphere. 3. The bidirectional actuator according to 2.

15. A stator structure in which the magnet is spherical, is surrounded by a yoke formed by two parts, hemispherical or quarter spherical, and is formed by two hemispherical stator parts. The bidirectional actuator according to claim 1 or 2, wherein the bidirectional actuator is movable to perform spherical rotation about the center.

16. Each of the magnetic pole pairs (1, 2), (3, 4) forms a secondary magnetic pole interval between two adjacent magnetic poles, and a magnetic field contained within the secondary magnetic pole interval. A bidirectional actuator according to any of the preceding claims, comprising a sensitive sensor.