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JP6644574B2 - Direct actuator and cutting device - Google Patents
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JP6644574B2 - Direct actuator and cutting device - Google Patents

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JP6644574B2 JP2016022385A JP2016022385A JP6644574B2 JP 6644574 B2 JP6644574 B2 JP 6644574B2 JP 2016022385 A JP2016022385 A JP 2016022385A JP 2016022385 A JP2016022385 A JP 2016022385A JP 6644574 B2 JP6644574 B2 JP 6644574B2
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Description

本発明は、コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力に基づく変位を特定の機械的作用として直接出力するダイレクトアクチュエータ及びこのダイレクトアクチュエータを利用したカッティング装置に関する。   The present invention relates to a direct actuator that directly outputs a displacement based on an electromagnetic force generated by flowing a current through a coil portion as a specific mechanical action, and a cutting device using the direct actuator.

従来、コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力を用いて機械的出力部の位置を少なくとも第一位置又は第二位置に変位させることを目的としたアクチュエータは知られており、本出願人も、既に、かかる用途に好適なロータリソレノイドであって、特に、全体の小型コンパクト化を実現したロータリソレノイドを特許文献1により提案した。   Conventionally, an actuator aimed at displacing a position of a mechanical output unit to at least a first position or a second position by using an electromagnetic force generated by flowing an electric current to a coil unit is known. Also, Patent Document 1 has already proposed a rotary solenoid suitable for such an application, and in particular, a rotary solenoid that has realized a reduction in size and size as a whole.

ところで、ロータリソレノイドは、軸受部により支持される出力シャフトを介して回転力を出力するため、例えば、カッターを変位させてカッティングを行うカッティング装置を構成する場合、カッターとロータリソレノイドをダイレクトに結合しても目的のカッティング装置を構築できない。このため、通常は、特許文献2に示すように、カッターとロータリソレノイド(出力シャフト)間に運動変換機構や方向変換機構等の所定の伝達機構を介在させている。一例として挙げた特許文献2は、材料ウェブの実質的に一定速度の流れを処理するための切断機構と、カッタの上流にあるウェブ蓄積部とを含む装置であり、可動プレートの側面によってウェブを止め、蓄積部の寸法および切断速度を、ウェブの上流の切断端とブレードとの間に適切なレベルの力を生じさせるように設計することを含み、いくつかの特徴が低い切断時間を達成し、異なる特性を有するウェブ領域を切断するために切断力を変化させるとともに、低慣性回転ソレノイド(ロータリソレノイド)がブレードを加速してウェブに通過させ、弾性ストッパに当接させ、さらに、ブレードは、ストッパで跳ね返り、そのばね偏倚されたホームポジションに戻るとともに、ソレノイト電流が発生すると、永久磁石または電磁石がブレードをホームポジションに保持し、結果として、騒音が減少し、切断時間が短縮されるように構成したものである。   By the way, since a rotary solenoid outputs a rotational force via an output shaft supported by a bearing portion, for example, when configuring a cutting device that performs cutting by displacing a cutter, the cutter and the rotary solenoid are directly connected. However, the intended cutting device cannot be constructed. For this reason, as shown in Patent Document 2, usually, a predetermined transmission mechanism such as a motion conversion mechanism and a direction conversion mechanism is interposed between a cutter and a rotary solenoid (output shaft). U.S. Pat. No. 5,077,098, cited as an example, is an apparatus that includes a cutting mechanism for processing a substantially constant velocity stream of a material web, and a web accumulator upstream of a cutter, wherein the web is moved by the side of a movable plate. Several features, including designing the stop, the size of the accumulator, and the cutting speed to produce an appropriate level of force between the cutting edge upstream of the web and the blade, achieve low cutting times. Changing the cutting force to cut web regions having different characteristics, a low inertia rotating solenoid (rotary solenoid) accelerates the blade through the web, abuts an elastic stopper, and further, the blade is It bounces off at the stopper, returns to its spring-biased home position, and when a solenoid current occurs, a permanent magnet or electromagnet Held at the home position, as a result, noise is reduced, which is constituted so that the cleavage time is shortened.

特開2014−022703号公報JP 2014-022703 A 特表2001−500804号公報JP 2001-500804 A

しかし、上述した従来におけるロータリソレノイドは、次のような解決すべき課題も存在した。   However, the conventional rotary solenoid described above has the following problems to be solved.

第一に、この種のロータリソレノイドは、出力シャフトから回転力を出力するため、通常、コイル部とマグネット部は、出力シャフトの軸芯に対して径方向において対向する。したがって、全体の外郭形状は円柱状又はこの類似形状となるなど、特に、厚さの薄いロータリソレノイドを得ることは構造上容易でない。このため、例えば、比較的狭い間隔置きに配される複数の供給路をそれぞれ搬送される線材やウェブ材等を、従来のロータリソレノイドを用いたカッティング装置によりカッティングする場合、カッティング装置の設置が困難になるなど、汎用性の観点からは必ずしも万能と云えるものではない。なお、他のリンク機構等と組合わせれば、技術的には実現可能となるが、反面、大型化,高コスト化及び複雑化を招くことになり実施は容易でない。   First, since this type of rotary solenoid outputs a rotational force from an output shaft, the coil portion and the magnet portion usually face the axis of the output shaft in the radial direction. Therefore, it is structurally difficult to obtain a thin rotary solenoid, for example, in which the entire outer shape is a columnar shape or a similar shape. For this reason, for example, when cutting a wire, a web, or the like conveyed through a plurality of supply paths arranged at relatively narrow intervals by a conventional cutting device using a rotary solenoid, it is difficult to install the cutting device. It is not necessarily universal from the viewpoint of versatility. It should be noted that, when combined with other link mechanisms, etc., it is technically feasible, but on the other hand, the size, cost and complexity are increased, and implementation is not easy.

第二に、このようなカッティング装置を生産ラインに組込むことにより生産機械として用いる場合、通常、高い生産性や品質性が要求されるとともに、カッティング対象も、硬質材など、様々なものが対象となる。したがって、この種のカッティング装置には、高速動作及び必要な切断力、更には寸法等の正確性が要求されるが、従来のロータリソレノイドとカッター間に運動変換機構等の伝達機構を介在させた場合、これらの介在はいずれの要求に対してもマイナス要因として作用する。このため、カッティング装置の基本的性能を高め、これらの要求を十分に満たす観点からは限界があった。   Second, when such a cutting device is used as a production machine by incorporating it into a production line, usually high productivity and quality are required, and various objects such as hard materials are also targeted for cutting. Become. Therefore, this type of cutting device requires high-speed operation, required cutting force, and accuracy in dimensions and the like, but a transmission mechanism such as a motion conversion mechanism is interposed between the conventional rotary solenoid and the cutter. In these cases, these interventions act as negative factors for any of the requests. Therefore, there is a limit from the viewpoint of improving the basic performance of the cutting device and sufficiently satisfying these requirements.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したダイレクトアクチュエータ及びカッティング装置の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a direct actuator and a cutting device which solve the problems existing in such background art.

本発明に係るダイレクトアクチュエータ1は、上述した課題を解決するため、コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力を用いて機械的出力部の位置を少なくとも第一位置又は第二位置に変位させるダイレクトアクチュエータであって、位置が固定された固定体部2と、この固定体部2に設けた支持機構部3と、この支持機構部3により中間部6mが回動可能に支持されるとともに、一端6s側に機械的出力部5を設け、他端6t側に電磁気力を発生する電磁気力発生部を配設するための可動側配設部位6cを有し、かつこの可動側配設部位6cの位置として、当該電磁気力を増幅して機械的出力部5から出力可能な位置を選定してなる可動体部6と、可動側配設部位6cとこの可動側配設部位6cに対向する固定体部2における固定側配設部位2cの一方に配したマグネット部7m及び他方に配したコイル部7cを有する電磁気力発生部7と、可動体部6の回動範囲Zxを少なくとも第一位置Xp又は第二位置Xqに規制する位置規制部8と、固定体部2又は可動体部6に対して、一体的に、かつ第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位したマグネット部7mに対して近接した位置に配することにより、第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位した可動体部6の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子17p,17qとを備えてなることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the direct actuator 1 according to the present invention displaces the position of the mechanical output unit to at least the first position or the second position by using an electromagnetic force generated by applying a current to the coil unit. A direct actuator, a fixed body 2 having a fixed position, a support mechanism 3 provided on the fixed body 2, and an intermediate portion 6 m rotatably supported by the support mechanism 3; A mechanical output section 5 is provided on one end 6s side, and a movable-side arrangement section 6c for disposing an electromagnetic force generating section for generating an electromagnetic force is provided on the other end 6t side. The movable body portion 6 is selected as a position where the electromagnetic force can be amplified and output from the mechanical output portion 5 as the position, and the movable-side arrangement portion 6c and the fixed portion facing the movable-side arrangement portion 6c Solid in body part 2 The electromagnetic force generator 7 having the magnet portion 7m disposed on one side of the side disposed portion 2c and the coil portion 7c disposed on the other side, and the rotation range Zx of the movable body 6 is at least set to the first position Xp or the second position Xq. The position restricting portion 8 and the fixed body portion 2 or the movable body portion 6 are integrally and close to the magnet portion 7m displaced to the first position Xp and / or the second position Xq. The suction members 17p and 17q formed of a magnetic material that holds the position of the movable body 6 displaced to the first position Xp and / or the second position Xq by being disposed at the positions. And

この場合、好適な実施の態様により、固定体部2は、磁性材によりプレート状に形成することができる。一方、可動体部6は、支持機構部3により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体11と、この支持リング体11の一端面11sに、一端6s側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体12とを備えて構成できる。また、支持機構部3は、一端を固定体部2に固定した支軸部3sと、この支軸部3sの外周により内輪部が支持され、かつ外輪部により可動体部6を支持する一又は二以上のベアリング3b…とを備えて構成できる。なお、可動体部6は、可動側配設部位6cと支持機構部3間の距離Lfが、機械的出力部5と支持機構部3間の距離Lsよりも長くなるように、可動側配設部位6cの位置を選定することができる。   In this case, according to a preferred embodiment, the fixed body portion 2 can be formed in a plate shape from a magnetic material. On the other hand, the movable body part 6 is rotatably supported by the support mechanism part 3 and has a support ring body 11 formed of a magnetic material and a surface on one end 6 s side fixed to one end face 11 s of the support ring body 11. And a movable plate body 12 formed of a magnetic material. The support mechanism 3 includes a support shaft 3 s having one end fixed to the fixed body 2, an inner ring portion supported by an outer periphery of the support shaft portion 3 s, and a movable member 6 supported by the outer ring portion. And two or more bearings 3b. The movable body 6 is disposed on the movable side so that the distance Lf between the movable arrangement portion 6c and the support mechanism 3 is longer than the distance Ls between the mechanical output unit 5 and the support mechanism 3. The position of the part 6c can be selected.

さらに、好適な実施の態様により、マグネット部7mは、可動体部6の回動変位方向Frに沿って配した前後一対のマグネット13p,13qを、少なくとも一組以上備えて構成できるとともに、コイル部7cには、可動体部6の回動変位方向Frに対して直角方向Fsの軸芯を有する単一のコイル14を用いることができる。なお、位置規制部8は、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを備えて構成できる。   Further, according to a preferred embodiment, the magnet part 7m can be configured to include at least one pair of a pair of front and rear magnets 13p and 13q arranged along the rotational displacement direction Fr of the movable body part 6, and the coil part. A single coil 14 having an axis in a direction Fs perpendicular to the rotational displacement direction Fr of the movable body 6 can be used for 7c. The position restricting portion 8 is provided with a pair of restricting stopper portions 15p and 15q provided integrally with the fixed body portion 2 and the restricting stopper portion 15p by being provided integrally on the other end 6t side of the movable body portion 6. , 15q.

また、本発明に係るカッティング装置Mは、上述した課題を解決するため、コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力を用いてカッターの位置を少なくとも第一位置又は第二位置に変位させるカッティング装置であって、位置が固定された固定体部2と、この固定体部2に設けた支持機構部3と、この支持機構部3により中間部6mが回動可能に支持されるとともに、一端6s側にカッターCを設け、他端6t側に電磁気力を発生する電磁気力発生部7を配設するための可動側配設部位6cを有し、かつこの可動側配設部位6cの位置として、電磁気力を増幅してカッターCの切断力として出力可能な位置を選定してなる可動体部6と、可動側配設部位6とこの可動側配設部位6に対向する固定体部2における固定側配設位置2cの一方に配したマグネット部7m及び他方に配したコイル部7cを有する電磁気力発生部7と、可動体部6の回動範囲Zxを少なくとも第一位置Xp又は第二位置Xqに規制する位置規制部8と、固定体部2又は可動体部6に対して、一体的に、かつ第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位したマグネット部7mに対して近接した位置に配することにより、第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位した可動体部6の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子17p,17qとを備えてなることを特徴とする。   Further, in order to solve the above-described problem, the cutting device M according to the present invention is configured to use a magnetic force generated by applying a current to a coil unit to shift a position of a cutter to at least a first position or a second position. A fixed body 2 having a fixed position, a support mechanism 3 provided on the fixed body 2, an intermediate portion 6m rotatably supported by the support mechanism 3, and one end thereof. A cutter C is provided on the 6s side, and a movable-side disposition portion 6c for disposing an electromagnetic force generating section 7 for generating an electromagnetic force is provided on the other end 6t side, and the position of the movable-side disposition portion 6c is A movable body 6 in which a position at which the electromagnetic force can be amplified and output as a cutting force of the cutter C is selected; a movable-side arrangement portion 6; and a fixed-body portion 2 opposed to the movable-side arrangement portion 6 Fixed position 2c An electromagnetic force generating section 7 having a magnet section 7m disposed on one side and a coil section 7c disposed on the other side, and a position restricting section for restricting a rotation range Zx of the movable body section 6 to at least a first position Xp or a second position Xq. 8 and the fixed body portion 2 or the movable body portion 6, by being arranged integrally and at a position close to the magnet portion 7 m displaced to the first position Xp and / or the second position Xq. , And attracted elements 17p and 17q formed of a magnetic material that holds the position of the movable body 6 displaced to the first position Xp and / or the second position Xq.

この場合、好適な実施の態様により、可動体部6は、支持機構部3により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体11と、この支持リング体11の一端面11sに、一端6s側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体12とを備えて構成できる。また、支持リング体11は、カッターCを支持するカッター支持部30を有し、支持リング体11の外周面11fからカッターCを突出させることができる。他方、支持機構部3には、一端を固定体部2に固定し、外周により、可動体部6の一端側を回動自在に支持する支軸部3sを設けるとともに、この支軸部3sは、軸方向に配した複数の可動体部3…を支持可能な長さに選定することもできる。また、位置規制部8には、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを設けるとともに、この規制ストッパ部15p,15qは、軸方向に配した複数の可動体部3…における係止部16…が当接可能な長さに選定することもできる。   In this case, according to a preferred embodiment, the movable body 6 is rotatably supported by the support mechanism 3 and is formed of a support ring 11 made of a magnetic material and one end face 11 s of the support ring 11. And a movable plate body 12 having a surface fixed to one end 6s and formed of a magnetic material. In addition, the support ring body 11 has a cutter support portion 30 that supports the cutter C, and the cutter C can protrude from the outer peripheral surface 11f of the support ring body 11. On the other hand, the support mechanism 3 has one end fixed to the fixed body 2, and a support shaft 3 s that rotatably supports one end of the movable body 6 by an outer periphery, and the support shaft 3 s Can be selected to have a length that can support the plurality of movable body parts 3 arranged in the axial direction. The position restricting portion 8 has a pair of restricting stopper portions 15p and 15q provided integrally with the fixed body portion 2 and a restricting stopper portion provided integrally on the other end 6t side of the movable body portion 6. The stoppers 15p and 15q are provided so that the stoppers 15p and 15q can be brought into contact with the stoppers 16 of the plurality of movable bodies 3 arranged in the axial direction. You can also choose.

このような構成を有する本発明に係るダイレクトアクチュエータ1及びカッティング装置Mによれば、次のような顕著な効果を奏する。   According to the direct actuator 1 and the cutting device M according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.

(1) ダイレクトアクチュエータ1(カッティング装置M)におけるマグネット部7mとコイル部7cの配置は、基本的に、支持機構部3に対する径方向ではなく軸方向において対面するため、ダイレクトアクチュエータ1の全体の厚さを、概ね、マグネット部7mの厚さとコイル部7cの厚さに、ヨークとケーシングの厚さを加えた厚さに抑制することができるなど、ダイレクトアクチュエータ1全体の薄形化(扁平化)を容易に実現できる。この結果、例えば、カッティング装置として構成し、複数の線材やウェブ材等を搬送する比較的狭い間隔置きに配される複数の供給路に設置する場合であっても、容易に設置できるとともに、的確なカッティング工程を構築できる。このように、ダイレクトアクチュエータ1全体の飛躍的な薄形化が可能になるため、様々な用途に広く利用できるとともに、加えて、他のリンク機構等との組合わせも不要になるため、設置スペースの大幅なサイズダウン,コストダウン及びシンプル化を実現できる。   (1) The arrangement of the magnet part 7m and the coil part 7c in the direct actuator 1 (cutting device M) basically faces the support mechanism 3 not in the radial direction but in the axial direction. The overall thickness of the direct actuator 1 can be reduced to a thickness obtained by adding the thickness of the yoke and the casing to the thickness of the magnet portion 7m and the thickness of the coil portion 7c, thereby reducing the thickness of the entire direct actuator 1 (flattening). Can be easily realized. As a result, for example, even when configured as a cutting device and installed in a plurality of supply paths arranged at relatively narrow intervals for transporting a plurality of wires or webs, it can be easily installed and accurately installed. A simple cutting process can be constructed. In this way, the entire direct actuator 1 can be dramatically reduced in thickness, so that it can be widely used for various purposes. In addition, the combination with other link mechanisms and the like is unnecessary, so that the installation space can be reduced. Can greatly reduce the size, cost, and simplification.

(2) カッティング装置Mは、固定体部2に設けた支持機構部3により中間部6mが回動可能に支持されるとともに、一端6s側にカッターCを設け、他端6t側に電磁気力を発生する電磁気力発生部7を配設するための可動側配設部位6cを有し、かつこの可動側配設部位6cの位置として、電磁気力を増幅してカッターCの切断力として出力可能な位置を選定してなる可動体部6と、可動側配設部位6とこの可動側配設部位6に対向する固定体部2における固定側配設位置2cの一方に配したマグネット部7m及び他方に配したコイル部7cを有する電磁気力発生部7とを備えてなるため、発生する電磁気力をカッターCに対して直接的に伝達可能となり、カッティング装置Mに要求される各種性能、即ち、高速化,大きい切断力,寸法等の正確性などに対しても十分に応えることができる。したがって、例えば、新素材による連続した硬質材を一定長さ毎に高速でカッティングする用途に最適となる。   (2) In the cutting device M, the intermediate portion 6m is rotatably supported by the support mechanism 3 provided on the fixed body portion 2, the cutter C is provided at one end 6s, and the electromagnetic force is applied to the other end 6t. It has a movable-side disposition portion 6c for disposing the generated electromagnetic force generating portion 7, and the position of the movable-side disposition portion 6c can amplify the electromagnetic force and output it as a cutting force of the cutter C. A movable body 6 whose position is selected, a movable portion 6 and a magnet portion 7m disposed at one of the fixed side disposed positions 2c of the fixed body 2 opposed to the movable side disposed portion 6 and the other. And the electromagnetic force generating section 7 having the coil section 7c disposed in the section C. Therefore, the generated electromagnetic force can be directly transmitted to the cutter C, and various performances required for the cutting apparatus M, that is, high speed , Large cutting force, size It can be sufficiently met with respect to such accuracy equal. Therefore, for example, it is most suitable for applications in which a continuous hard material made of a new material is cut at high speed at regular intervals.

(3) ダイレクトアクチュエータ1(カッティング装置M)には、固定体部2又は可動体部6に対して、一体的に、かつ第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位したマグネット部7mに対して近接した位置に配することにより、第一位置Xp及び(又は)第二位置Xqに変位した可動体部6の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子17p,17qを設けたため、被吸引子17p,17qに基づく吸引力により、非通電時であっても、停止時における確実かつ安定した自己保持作用を実現できるとともに、消費電力の低減効果及び無用な温度上昇抑制効果にも寄与できる。   (3) The direct actuator 1 (cutting device M) has a magnet portion 7m that is displaced integrally with the fixed body portion 2 or the movable body portion 6 to the first position Xp and / or the second position Xq. , The attracted elements 17p and 17q made of a magnetic material that holds the position of the movable body 6 displaced to the first position Xp and / or the second position Xq by being disposed at a position close to The suction force based on the attracted elements 17p and 17q can realize a reliable and stable self-holding action at the time of stoppage even when power is not supplied, and can reduce power consumption and suppress unnecessary temperature rise. Can contribute.

(4) 好適な態様により、固定体部2を、磁性材によりプレート状に形成するようにすれば、基本的には、平坦な一枚の金属プレート材で足りるため、部品(材料)コストの観点から低コスト化を実現できるともに、製造加工なども容易に行えるため、製造コストの観点からも低コスト化を実現できる。   (4) According to a preferred embodiment, if the fixed body portion 2 is formed in a plate shape from a magnetic material, a single flat metal plate material is basically sufficient. The cost can be reduced from the viewpoint, and the manufacturing process can be easily performed. Therefore, the cost can be reduced from the viewpoint of the manufacturing cost.

(5) 好適な態様により、可動体部6を構成するに際し、支持機構部3により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体11と、この支持リング体11の一端面11sに、一端6s側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体12とを備えて構成すれば、支持リング体11の一部を機械的出力部5として利用できるとともに、他方、可動プレート体12を電磁気力発生部7の配設部位6cとして利用できるため、全体の薄形化を実現するダイレクトアクチュエータ1を得る観点からシンプルかつ合理的に構成できるなど、実施の容易化に寄与できる。   (5) According to a preferred embodiment, when forming the movable body 6, a support ring 11 that is rotatably supported by the support mechanism 3 and is formed of a magnetic material, and one end surface 11 s of the support ring 11 And a movable plate body 12 made of a magnetic material, the surface of which is fixed to the one end 6s side, so that a part of the support ring body 11 can be used as the mechanical output unit 5, and Since the plate body 12 can be used as the arrangement portion 6c of the electromagnetic force generating section 7, it can be configured simply and rationally from the viewpoint of obtaining the direct actuator 1 that realizes the overall reduction in thickness, thereby contributing to easy implementation. .

(6) 好適な態様により、可動体部6を構成するに際し、可動側配設部位6cと支持機構部3間の距離Lfが、機械的出力部5と支持機構部3間の距離Lsよりも長くなるように、可動側配設部位6cの位置を選定するようにすれば、発生した電磁気力を、いわば梃子の原理により増幅できるため、カッターCによる大きな切断力を確実かつ安定に得ることができるとともに、シンプルな構造により容易に得ることができる。   (6) According to a preferred aspect, when configuring the movable body 6, the distance Lf between the movable arrangement portion 6c and the support mechanism 3 is greater than the distance Ls between the mechanical output section 5 and the support mechanism 3. If the position of the movable side arrangement portion 6c is selected so as to be longer, the generated electromagnetic force can be amplified by the principle of leverage, so that a large cutting force by the cutter C can be reliably and stably obtained. It can be obtained easily with a simple structure.

(7) 好適な態様により、マグネット部7mを構成するに際し、可動体部6の回動変位方向Frに沿って配した前後一対のマグネット13p,13qを、少なくとも一組以上備えて構成すれば、必要最少限のマグネット部品で足りるため、小型化及びシンプル化を実現する観点から最適な形態として実施できる。   (7) In a preferred embodiment, when configuring the magnet portion 7m, at least one pair of front and rear magnets 13p and 13q arranged along the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6 is provided. Since the minimum required number of magnet parts is sufficient, the embodiment can be implemented as an optimal form from the viewpoint of realizing miniaturization and simplification.

(8) 好適な態様により、コイル部7cに、可動体部6の回動変位方向Frに対して直角方向Fsの軸芯を有する単一のコイル14を用いれば、コイル14の内側空間における透磁率に比例するインダクタンスを、数mHの僅かな大きさに設定できるため、駆動電圧を印加した際には、電流をほぼ瞬時に飽和電流まで立ち上げることができるなど、極めて高い応答性を実現できる。この結果、高速動作、更にはカッティング装置等に使用した際の生産性向上等に大きく寄与できる。   (8) According to a preferred embodiment, if a single coil 14 having an axis in the direction Fs perpendicular to the rotational displacement direction Fr of the movable body 6 is used for the coil 7c, the permeability in the inner space of the coil 14 is increased. Since the inductance proportional to the magnetic susceptibility can be set to a small value of several mH, when a driving voltage is applied, the current can rise to a saturation current almost instantaneously, and extremely high responsiveness can be realized. . As a result, it is possible to greatly contribute to a high-speed operation and further to an improvement in productivity when used in a cutting device or the like.

(9) 好適な態様により、位置規制部8を構成するに際し、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを備えて構成すれば、支持機構部3と係止部16間の距離Lfを最も長くできるため、規制ストッパ部15p,15qに対して係止部16が衝突する力を相対的に低下させことができるなど、安定した位置規制作用を行わせることができる。しかも、同時に、機械的出力部5の変位量の誤差も相対的に小さくできるため、可動体部6の回動範囲Zxにおいても正確な変位量を得ることができる。   (9) In a preferred embodiment, when forming the position restricting portion 8, the pair of restricting stopper portions 15 p and 15 q provided integrally with the fixed body portion 2 and the other end 6 t side of the movable body portion 6 are integrated. If it is provided with the locking portion 16 that comes into contact with the restriction stopper portions 15p and 15q by providing the same, the distance Lf between the support mechanism 3 and the locking portion 16 can be maximized. A stable position regulating action can be performed such that the force with which the locking portion 16 collides with the 15q can be relatively reduced. In addition, at the same time, since the error of the displacement amount of the mechanical output unit 5 can be relatively reduced, an accurate displacement amount can be obtained even in the rotation range Zx of the movable body unit 6.

(10) 好適な態様により、支持リング体11に、カッターCを支持するカッター支持部30を設け、支持リング体11の外周面11fからカッターCを突出させるようにすれば、支持リング体11に、カッターCを支持する支持機能を兼用させることができるため、カッターCの支持を確実かつ安定に行うことができるとともに、カッターCによる切断力を最大に設定できる。   (10) According to a preferred embodiment, the support ring body 11 is provided with a cutter support portion 30 for supporting the cutter C, and the cutter C is projected from the outer peripheral surface 11f of the support ring body 11, so that the support ring body 11 Since the support function of supporting the cutter C can also be used, the cutter C can be reliably and stably supported, and the cutting force by the cutter C can be set to the maximum.

本発明の好適実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の一部断面側面図、Partial cross-sectional side view of the cutting device according to a preferred embodiment of the present invention, with the cover plate removed, 同カッティング装置の底面図、Bottom view of the cutting device, 同カッティング装置における図1中A−A線断面図、FIG. 1 is a sectional view of the cutting apparatus taken along line AA in FIG. 同カッティング装置の動作説明図、Operation explanatory diagram of the cutting device, 同カッティング装置の磁気回路を説明するための図1中A−A線断面における模式図、FIG. 1 is a schematic diagram of a cross section taken along line AA in FIG. 1 for explaining a magnetic circuit of the cutting apparatus. 同カッティング装置の磁気回路を説明するための模式的断面底面図、A schematic cross-sectional bottom view for explaining a magnetic circuit of the cutting device, 同カッティング装置によりワークを切断する際におけるトルク説明図、Explanatory diagram of torque when cutting a workpiece by the cutting device, 同カッティング装置の使用時の一例を示すワークの状態とカッティング装置のコイル部に印加する制御信号のタイムチャート、Time chart of the state of the work and a control signal applied to the coil unit of the cutting device showing an example when using the same cutting device, 同カッティング装置のカッティング動作時における作用説明図、Operation explanatory diagram at the time of cutting operation of the cutting device, 同カッティング装置の使用例を示す正面図、Front view showing an example of use of the cutting device, 同カッティング装置の他の使用例を示す正面図、Front view showing another example of use of the cutting device, 本発明の変更実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の一部破断側面図、Partially cutaway side view of the cutting device according to a modified embodiment of the present invention without a cover plate, 同カッティング装置の使用時の一例を示すワークの状態とカッティング装置のコイル部に印加する制御信号のタイムチャート、Time chart of the state of the work and a control signal applied to the coil unit of the cutting device showing an example when using the same cutting device, 本発明の他の変更実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の側面図、Side view of the cutting device according to another modified embodiment of the present invention, with the cover plate removed. 本発明の他の変更実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の一部破断側面図、Partially cutaway side view of the cutting device according to another modified embodiment of the present invention without the cover plate, 本発明の他の変更実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の一部破断側面図、Partially cutaway side view of the cutting device according to another modified embodiment of the present invention without the cover plate, 本発明の他の変更実施形態に係るカッティング装置のカバープレートを除いた状態の一部破断側面図、Partially cutaway side view of the cutting device according to another modified embodiment of the present invention without the cover plate,

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。   Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係るダイレクトアクチュエータ1の構成について、図1〜図4を参照して具体的に説明する。   First, the configuration of the direct actuator 1 according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.

ダイレクトアクチュエータ1は、大別して、位置が固定された固定体部2と、この固定体部2に設けた支持機構部3と、この支持機構部3に回動可能に支持された可動体部6と、この可動体部6の可動側配設部位6cと固定体部2の固定側配設部位2c間に配した電磁気力発生部7と、可動体部6の一端6s側に設けた機械的出力部5と、可動体部6の回動範囲Zxを規制する位置規制部8と、固定体部2に対して反対側に配したカバープレート9(図2)とを備えて構成する。   The direct actuator 1 is roughly divided into a fixed body 2 having a fixed position, a support mechanism 3 provided on the fixed body 2, and a movable body 6 rotatably supported by the support mechanism 3. An electromagnetic force generating section 7 disposed between the movable side portion 6c of the movable body portion 6 and the fixed side portion 2c of the fixed body portion 2; and a mechanical member provided on one end 6s side of the movable body portion 6. It comprises an output unit 5, a position regulating unit 8 for regulating the rotation range Zx of the movable unit 6, and a cover plate 9 (FIG. 2) arranged on the opposite side to the fixed unit 2.

この場合、固定体部2は、磁性材を用いた一枚の平坦なプレート状に形成する。例示の固定体部2は、全体が長方形となるため、所定の厚さを有する一枚の金属プレート材から打ち抜き形成することにより容易に得ることができる。この固定体部2は、バックヨーク(固定側ヨーク)となり、後述する可動体部6に対して位置が固定される固定側となる。このように、固定体部2を、磁性材によりプレート状に形成するようにすれば、基本的には、平坦な一枚の金属プレート材で足りるため、部品(材料)コストの観点から低コスト化を実現できるともに、製造加工なども容易に行えるため、製造コストの観点からも低コスト化を実現できる利点がある。   In this case, the fixed body part 2 is formed in one flat plate shape using a magnetic material. Since the illustrated fixed body portion 2 has a rectangular shape as a whole, it can be easily obtained by punching and forming a single metal plate material having a predetermined thickness. The fixed body 2 serves as a back yoke (fixed yoke), and is on a fixed side whose position is fixed with respect to a movable body 6 described later. As described above, if the fixed body portion 2 is formed in a plate shape from a magnetic material, a single flat metal plate material is basically sufficient, so that the cost is reduced from the viewpoint of parts (material) cost. In addition to the realization of the structure, the manufacturing process and the like can be easily performed.

また、この固定体部2における一つの隅部付近には、支持機構部3を配設する。支持機構部3は、一端を固定体部2に固定した支軸部3sと、この支軸部3sの外周により内輪部が支持され、かつ外輪部により可動体部6を支持するベアリング3b…とを備える。ベアリング3bには、ボールベアリングを用いることができる。例示の場合、二つのベアリング(ボールベアリング)3b…を使用し、一方のベアリング3bにより支軸部3sの一端側を支持し、他方のベアリング3bにより支軸部3sの他端側を支持する構造を備えている。支軸部3sは、剛性の高い金属素材(ステンレス素材等)を用いて円柱形に形成する。なお、支軸部3sの形成素材には磁性材を用いることが望ましいが、必ずしも磁性材を用いることを要しない。支軸部3sの一端は、固定体部2に対して溶接或いはネジ止め等の固定手段により固定する。これにより、支軸部3sの他面側は固定体部2の面から直角方向に突出する。   A support mechanism 3 is provided near one corner of the fixed body 2. The support mechanism 3 includes a support shaft 3 s having one end fixed to the fixed body 2, a bearing 3 b having an inner ring portion supported by the outer periphery of the support shaft portion 3 s, and supporting the movable body 6 by an outer ring portion. Is provided. A ball bearing can be used as the bearing 3b. In the illustrated example, two bearings (ball bearings) 3b are used, one of the bearings 3b supports one end of the support shaft 3s, and the other bearing 3b supports the other end of the support shaft 3s. It has. The support shaft 3s is formed in a cylindrical shape using a highly rigid metal material (such as a stainless steel material). It is desirable to use a magnetic material as a material for forming the support shaft 3s, but it is not always necessary to use a magnetic material. One end of the support shaft portion 3s is fixed to the fixed body portion 2 by fixing means such as welding or screwing. Thus, the other surface side of the support shaft portion 3s protrudes from the surface of the fixed body portion 2 in a direction perpendicular to the fixed body portion 2.

一方、この支軸部3sは、可動体部6の一端6s側を回動可能に支持する機能を備える。可動体部6は、図2に示すように、支持機構部3により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体11と、この支持リング体11の一端面11sに、一端6s側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体12との組合わせにより構成する。この場合、支持リング体11は、軸方向に所定の厚さを有し、中心にはベアリング3b…を装着する円孔部23を有する。また、支持リング体11の一端面11sには、軸方向に突出した小径の係合リング部11cを一体形成する。さらに、可動プレート体12は、所定の厚さを有する細長形状に形成し、一端6s側を、支持リング体11の外周面に沿う半円形に形成するとともに、支持リング体11の係合リング部11cに対面する位置には、当該係合リング部11cが嵌合する嵌合孔12pを形成する。したがって、係合リング部11cの軸方向における突出長は、可動プレート体12の厚さに一致させることが望ましい。   On the other hand, the support shaft portion 3s has a function of rotatably supporting the one end 6s side of the movable body portion 6. As shown in FIG. 2, the movable body 6 is rotatably supported by the support mechanism 3 and is formed of a support ring 11 made of a magnetic material and one end 11 s of the support ring 11. It is configured by fixing the side surface and combining with a movable plate body 12 formed of a magnetic material. In this case, the support ring body 11 has a predetermined thickness in the axial direction, and has a circular hole 23 at the center for mounting the bearings 3b. Further, a small-diameter engagement ring portion 11c protruding in the axial direction is integrally formed on one end surface 11s of the support ring body 11. Further, the movable plate body 12 is formed in an elongated shape having a predetermined thickness, and one end 6s side is formed in a semicircular shape along the outer peripheral surface of the support ring body 11, and the engagement ring portion of the support ring body 11 is formed. A fitting hole 12p into which the engaging ring portion 11c fits is formed at a position facing the 11c. Therefore, it is desirable that the projection length of the engagement ring portion 11c in the axial direction is equal to the thickness of the movable plate body 12.

そして、可動プレート体12の嵌合孔12pに、支持リング体11の係合リング部11cを嵌合し、複数(例示は三つ)の固定ねじ21…を用いることにより、可動プレート体12の一端6s側の面を、支持リング体11の一端面11sに固定する。これにより、可動プレート体12と支持リング体11は一体化される。支持リング体11と可動プレート体12は可動側ヨークを構成する。   Then, the engagement ring portion 11c of the support ring body 11 is fitted into the fitting hole 12p of the movable plate body 12, and a plurality (three in this example) of fixing screws 21 are used. A surface on one end 6s side is fixed to one end surface 11s of the support ring body 11. Thereby, the movable plate body 12 and the support ring body 11 are integrated. The support ring body 11 and the movable plate body 12 constitute a movable yoke.

また、円孔部23には、ベアリング3b…の外輪部を固定し、さらに、ボールベアリング22の内輪部を、支軸部3sの外周面に装着して固定する。これにより、可動体部6の一端6s側が支軸部3sにより回動自在に支持される。そして、可動体部6における一端6s側の一部が機械的出力部5として構成される。   Further, the outer ring portion of the bearing 3b is fixed to the circular hole portion 23, and the inner ring portion of the ball bearing 22 is mounted and fixed on the outer peripheral surface of the support shaft portion 3s. Thereby, the one end 6s side of the movable body 6 is rotatably supported by the support shaft 3s. A part of the movable body 6 on one end 6 s side is configured as the mechanical output unit 5.

このように、可動体部6を構成するに際し、支持機構部3により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体11と、この支持リング体11の一端面11sに、一端6s側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体12とを備えて構成すれば、支持リング体11の一部を機械的出力部5として利用できるとともに、他方、可動プレート体12を電磁気力発生部7の配設部位6cとして利用できるため、全体の薄形化を実現するダイレクトアクチュエータ1を得る観点からシンプルかつ合理的に構成できるなど、実施の容易化に寄与できる利点がある。   As described above, when the movable body 6 is constructed, the support ring 11 which is rotatably supported by the support mechanism 3 and is made of a magnetic material, and one end 11 s of the support ring 11 has one end 6 s. And a movable plate body 12 formed of a magnetic material, a part of the support ring body 11 can be used as the mechanical output unit 5, and the movable plate body 12 Since it can be used as the arrangement portion 6c of the electromagnetic force generating section 7, there is an advantage that it can contribute to simplification of implementation, such as being simple and rational from the viewpoint of obtaining the direct actuator 1 that realizes the overall reduction in thickness.

なお、本実施形態で使用する磁性材には、冷間圧延鋼板等の軟磁性の鋼材が好適である。特に、純鉄やケイ素鋼板を用いた場合、飽和磁束密度を高くできるため、薄肉化も可能である。また、可動プレート体12の厚さの選定や前述した固定体部2の厚さの選定を選定するに際しては、後述するマグネット13p,13qの厚さ程度に選定することが望ましい。これにより、磁気飽和を防止し、磁束の漏れを低減できる利点がある。   The magnetic material used in the present embodiment is preferably a soft magnetic steel material such as a cold-rolled steel plate. In particular, when a pure iron or silicon steel plate is used, the saturation magnetic flux density can be increased, so that the thickness can be reduced. In addition, when selecting the thickness of the movable plate body 12 and the thickness of the fixed body portion 2 described above, it is desirable to select the thickness to be about the thickness of the magnets 13p and 13q described later. This has the advantage of preventing magnetic saturation and reducing magnetic flux leakage.

また、可動体部6における他端6t側には、電磁気力を発生する電磁気力発生部7を配設する。図2に示すように、可動体部6を支軸部3sに組付けた場合、可動プレート体12と固定体部2間には、支持リング体11の厚さに相当する空隙が設けられるため、この空隙を利用して電磁気力発生部7を配設する。即ち、可動プレート体12の固定体部2に対向する面であって、支持リング体11よりも他端6t側に位置する面は、可動側配設部位6cとして確保されるため、この可動側配設部位6cに、電磁気力発生部7のマグネット部7mを配設する。   On the other end 6t side of the movable body 6, an electromagnetic force generator 7 for generating an electromagnetic force is provided. As shown in FIG. 2, when the movable body 6 is assembled to the support shaft 3 s, a gap corresponding to the thickness of the support ring 11 is provided between the movable plate 12 and the fixed body 2. The electromagnetic force generating unit 7 is disposed by utilizing this gap. That is, the surface of the movable plate body 12 that faces the fixed body portion 2 and is located on the other end 6t side of the support ring body 11 is secured as the movable-side disposition portion 6c. The magnet part 7m of the electromagnetic force generating part 7 is arranged at the arrangement part 6c.

この場合、可動側配設部位6cの位置は、電磁気力発生部7に基づいて発生する電磁気力が増幅され、機械的出力部5から出力可能な位置を選定する。具体的には、機械的出力部5と支軸部3s間の距離Lsに対して、可動側配設部位6cと支軸部3s間の距離Lfが長くなるように選定する。例示の場合、距離〔Lf:Ls〕は、概ね〔2:1〕である。このように、可動体部6を構成するに際し、可動側配設部位6cと支軸部3s(支持機構部3)間の距離Lfが、機械的出力部5と支軸部3s(支持機構部3)間の距離Lsよりも長くなるように、可動側配設部位6cの位置を選定するようにすれば、発生した電磁気力を、いわば梃子の原理により増幅できるため、カッターCによる大きな切断力を確実かつ安定に得ることができるとともに、シンプルな構造により容易に得ることができる利点がある。   In this case, as the position of the movable-side arrangement part 6c, a position at which the electromagnetic force generated based on the electromagnetic force generation unit 7 is amplified and which can be output from the mechanical output unit 5 is selected. Specifically, the distance Ls between the movable output portion 6c and the support shaft 3s is selected to be longer than the distance Ls between the mechanical output unit 5 and the support shaft 3s. In the illustrated example, the distance [Lf: Ls] is approximately [2: 1]. As described above, when the movable body 6 is configured, the distance Lf between the movable arrangement portion 6c and the support shaft 3s (the support mechanism 3) depends on the mechanical output unit 5 and the support shaft 3s (the support mechanism 3). 3) If the position of the movable portion 6c is selected so as to be longer than the distance Ls between them, the generated electromagnetic force can be amplified by the principle of leverage, so that a large cutting force by the cutter C can be obtained. Can be obtained reliably and stably, and can be easily obtained with a simple structure.

また、電磁気力発生部7を構成するマグネット部7mは、可動体部6の回動変位方向Frに沿って配した一対のマグネット13p,13qにより構成する。各マグネット13p,13qは偏平な直方体状に形成し、一方のマグネット13pはN極が固定体部2に対向し、他方のマグネット13qはS極が固定体部2に対向する。マグネット13p…には、フェライトマグネット,希土類マグネット等の各種永久磁石を用いることができる。特に、Ne−Fe−B磁石を用いれば、高い空隙磁束密度により、より大きなトルクを得ることが可能になる。さらに、マグネット13p…の厚み方向に配向されるため、マグネット13p…の磁気特性を最大限利用し、前述した可動プレート体12と固定体部2間に生じる空隙の磁束密度をより高くすることができる。   Further, the magnet part 7m constituting the electromagnetic force generating part 7 is constituted by a pair of magnets 13p and 13q arranged along the rotational displacement direction Fr of the movable body part 6. Each of the magnets 13p and 13q is formed in a flat rectangular parallelepiped shape. One magnet 13p has an N-pole opposed to the fixed body 2 and the other magnet 13q has an S-pole opposed to the fixed body 2. Various permanent magnets such as ferrite magnets and rare earth magnets can be used for the magnets 13p. In particular, when a Ne—Fe—B magnet is used, a higher torque can be obtained due to a high air gap magnetic flux density. Further, since the magnets 13p are oriented in the thickness direction, the magnetic properties of the magnets 13p can be used to the utmost to further increase the magnetic flux density of the gap generated between the movable plate body 12 and the fixed body portion 2 described above. it can.

このように、マグネット部7mを構成するに際し、可動体部6の回動変位方向Frに沿って配した前後一対のマグネット13p,13q、一般的には、前後一対のマグネット13p,13qを少なくとも一組以上配して構成すれば、必要最少限のマグネット部品で足りるため、小型化及びシンプル化を実現する観点から最適な形態として実施できる利点がある。   As described above, when configuring the magnet portion 7m, at least one pair of the front and rear magnets 13p and 13q, generally, the pair of front and rear magnets 13p and 13q arranged along the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6 is formed. If a plurality of sets are arranged, the minimum necessary number of magnet parts is sufficient. Therefore, there is an advantage that the embodiment can be implemented in an optimal form from the viewpoint of realizing miniaturization and simplification.

他方、マグネット部7mに対向する固定体部2における固定側配設部位2cにはコイル部7cを配設する。このコイル部7cには、可動体部6の回動変位方向Frに対して直角方向Fsの軸芯を有する単一のコイル14により構成する。このコイル14は、マグネットワイヤ(軟銅線等)を巻回して構成できる。なお、マグネットワイヤの断面は通常円形となるが、平角線を用いることにより、アンペアターンを上げることができる。また、巻線時に熱融着等により予め固めたものを用いることが望ましい。このように、コイル部7cを構成するに際し、可動体部6の回動変位方向Frに対して直角方向Fsの軸芯を有する単一のコイル14を用いれば、コイル14の内側空間における透磁率に比例するインダクタンスを、数mHの僅かな大きさに設定できるため、駆動電圧を印加した際には、電流をほぼ瞬時に飽和電流まで立ち上げることができるなど、極めて高い応答性を実現できる。この結果、高速動作、更にはカッティング装置等に使用した際の生産性向上等に大きく寄与できる利点がある。   On the other hand, a coil portion 7c is provided at a fixed side portion 2c of the fixed body portion 2 facing the magnet portion 7m. The coil portion 7c is constituted by a single coil 14 having an axis in a direction Fs perpendicular to the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6. The coil 14 can be configured by winding a magnet wire (such as a soft copper wire). The cross section of the magnet wire is usually circular, but the ampere turn can be increased by using a flat wire. Also, it is desirable to use a material that has been solidified in advance by heat fusion or the like during winding. As described above, when a single coil 14 having an axis in a direction Fs perpendicular to the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6 is used in configuring the coil portion 7c, the magnetic permeability in the space inside the coil 14 is used. Can be set to a small value of a few mH, so that when driving voltage is applied, the current can rise almost instantaneously to the saturation current, and extremely high responsiveness can be realized. As a result, there is an advantage that it can greatly contribute to high-speed operation, and further to improvement in productivity when used in a cutting device or the like.

さらに、可動体部6の回動範囲Zxを、第一位置Xp又は第二位置Xqに規制する位置規制部8を配設する。例示の位置規制部8は、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを備えて構成する。この場合、各規制ストッパ部15p,15qは、円柱ピン状に形成し、一方の規制ストッパ部15pは、可動体部6を第一位置Xpに規制する機能を有するとともに、他方の規制ストッパ部15qは、可動体部6を第二位置Xqに規制する機能を有する。また、係止部16は、前述した可動プレート体12の他端6t側に、突起片状に一体形成し、この係止部16が規制ストッパ部15p,15qの外面に当接する。   Further, a position restricting unit 8 that restricts the rotation range Zx of the movable body 6 to the first position Xp or the second position Xq is provided. The illustrated position restricting portion 8 has a pair of restricting stopper portions 15p and 15q provided integrally with the fixed body portion 2 and a restricting stopper portion 15p provided integrally with the other end 6t side of the movable body portion 6. , 15q. In this case, each of the restriction stoppers 15p and 15q is formed in a cylindrical pin shape. One restriction stopper 15p has a function of restricting the movable body 6 to the first position Xp, and the other restriction stopper 15q. Has a function of restricting the movable body 6 to the second position Xq. The locking portion 16 is formed integrally with the movable plate 12 on the other end 6t side in the form of a projection, and the locking portion 16 contacts the outer surfaces of the regulating stopper portions 15p and 15q.

このように、位置規制部8を構成するに際し、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを備えて構成すれば、支持機構部3と係止部16間の距離Lfを最も長くできるため、規制ストッパ部15p,15qに対して係止部16が衝突する力を相対的に低下させことができるなど、安定した位置規制作用を行わせることができる。しかも、同時に、機械的出力部5の変位量の誤差も相対的に小さくできるため、可動体部6の回動範囲Zxにおいても正確な変位量を得ることができる利点がある。なお、規制ストッパ部15p,15qと係止部16の一方(又は双方)は、必要に応じて、一部の素材変更,表面処理,部材(ゴム素材やエラストマ樹脂素材等)の被覆などにより、衝撃吸収性を持たせ、可動体部6のバウンドを低減させることにより高速化や静音化を高めることも可能である。   As described above, when configuring the position restricting portion 8, the pair of restricting stopper portions 15 p and 15 q provided integrally with the fixed body portion 2 and the pair of restricting stopper portions 15 p and 15 q are provided integrally on the other end 6 t side of the movable body portion 6. Therefore, the distance Lf between the support mechanism 3 and the locking portion 16 can be maximized by providing the locking stopper 16 that comes into contact with the restriction stoppers 15p and 15q. A stable position regulating action can be performed, for example, the force with which the locking portion 16 collides can be relatively reduced. Moreover, at the same time, since the error of the displacement amount of the mechanical output unit 5 can be relatively reduced, there is an advantage that an accurate displacement amount can be obtained even in the rotation range Zx of the movable body unit 6. One (or both) of the restriction stoppers 15p and 15q and the locking portion 16 may be partially modified as necessary, by a surface treatment, or by covering a member (rubber material, elastomer resin material, or the like). It is also possible to increase the speed and reduce the noise by reducing the bouncing of the movable body 6 by imparting shock absorption.

ところで、可動体部6の回動範囲Zxは、図4に示すように、20〜30°、望ましくは25°に設定する。したがって、可動体部6の回動範囲Zxを得るための第一位置Xpと第二位置Xqを選定するとともに、この回動範囲Zxに対して、最も良好に動作するコイル部7c(コイル14)とマグネット部7m(マグネット13p,13q)の位置関係を設定する。   Incidentally, the rotation range Zx of the movable body 6 is set to 20 to 30 °, preferably 25 ° as shown in FIG. Therefore, the first position Xp and the second position Xq for obtaining the rotation range Zx of the movable body 6 are selected, and the coil portion 7c (coil 14) that operates best with respect to the rotation range Zx. And the positional relationship between the magnet unit 7m (magnets 13p and 13q).

具体的には、図1に示すように、コイル14を扇形に巻回して構成する。これにより、可動体部6の回動変位方向Frに対して直交する位置関係となるコイル14における二つの巻回部14p,14q(図4)は、支軸部3sからの放射方向に沿って設けられる。そして、図4に示すように、この巻回部14pと14qの角度範囲をZcとした場合、この角度範囲Zcと可動体部6の回動範囲Zx(角度範囲)を同じになるように設定する。また、コイル14の位置に対する一対のマグネット13p,13qの位置は、可動体部6が第一位置Xpと第二位置Xqに変位した際に、可動体部6のマグネット13p,13qの領域とコイル14の巻回部14p,14qの領域間にオーバーラップ領域が生じるように位置の選定を行う。これにより、可動体部6が回動範囲Zxを変位した場合であっても、電磁気力発生部7に基づく有効な電磁気力が作用し、確実に動作させることができる。   Specifically, as shown in FIG. 1, the coil 14 is formed by winding in a fan shape. As a result, the two winding portions 14p and 14q (FIG. 4) of the coil 14 having a positional relationship orthogonal to the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6 extend along the radiation direction from the support shaft portion 3s. Provided. Then, as shown in FIG. 4, when the angle range of the winding portions 14p and 14q is Zc, the angle range Zc and the rotation range Zx (angle range) of the movable body 6 are set to be the same. I do. Further, the position of the pair of magnets 13p and 13q with respect to the position of the coil 14 is determined based on the area of the magnets 13p and 13q of the movable body 6 when the movable body 6 is displaced to the first position Xp and the second position Xq. The position is selected so that an overlap region is generated between the regions of the 14 winding portions 14p and 14q. As a result, even when the movable body 6 is displaced in the rotation range Zx, the effective electromagnetic force based on the electromagnetic force generating unit 7 acts, and the operation can be reliably performed.

以上により、基本形態となるダイレクトアクチュエータ1が構成される。なお、例示の場合、図2及び図3に示すように、固定体部2に対して反対側、即ち、固定体部2に対面する他方側には、固定体部2と同一形状のカバープレート9を配設する。これにより、ダイレクトアクチュエータ1は、固定体部2とカバープレート9間の空間に、主要機構部分が配されるサンドイッチ構造となる。なお、カバープレート9は固定体部2と同一のものを転用できる。カバープレート9は、磁性材で形成することが望ましいが、例示の実施形態では、必ずしも磁性材を用いることを要しない。   As described above, the direct actuator 1 of the basic mode is configured. In the case of the example, as shown in FIGS. 2 and 3, a cover plate having the same shape as the fixed body 2 is provided on the opposite side to the fixed body 2, that is, on the other side facing the fixed body 2. 9 is arranged. As a result, the direct actuator 1 has a sandwich structure in which a main mechanism is disposed in a space between the fixed body 2 and the cover plate 9. Note that the same cover plate 9 as the fixed body 2 can be used. The cover plate 9 is desirably formed of a magnetic material, but in the illustrated embodiment, it is not always necessary to use a magnetic material.

したがって、このような構成を有するダイレクトアクチュエータ1は、コイル部7cに電流を流すことにより発生する電磁気力に基づく変位を特定の機械的作用として直接出力する機能を備えている。この場合、特定の機械的作用とは、後述するカッターCを用いたカッティグ作用であり、その他、スイッチのON−OFF操作のための作用やレバーの開閉操作のための作用などを適用できる。例示の場合、機械的出力部5は、前述した回動範囲Zxに対応して位置の変位を出力するため、出力された変位量を、カッターC,スイッチ,レバー等に対して、いわば直接作用させる。   Therefore, the direct actuator 1 having such a configuration has a function of directly outputting a displacement based on an electromagnetic force generated by flowing a current through the coil portion 7c as a specific mechanical action. In this case, the specific mechanical action is a cutting action using a cutter C, which will be described later, and an action for turning on and off a switch, an action for opening and closing a lever, and the like can be applied. In the case of the example, the mechanical output unit 5 outputs the displacement of the position corresponding to the above-described rotation range Zx, so that the output displacement is directly applied to the cutter C, the switch, the lever, and the like, so to speak. Let it.

このように本実施形態に係るダイレクトアクチュエータ1は、基本構成として、位置が固定された固定体部2と、この固定体部2に設けた支持機構部3と、この支持機構部3により中間部6mが回動可能に支持されるとともに、一端6s側に機械的出力部5を設け、他端6t側に電磁気力を発生する電磁気力発生部を配設するための可動側配設部位6cを有し、かつこの可動側配設部位6cの位置として、当該電磁気力を増幅して機械的出力部5から出力可能な位置を選定してなる可動体部6と、可動側配設部位6cとこの可動側配設部位6cに対向する固定体部2における固定側配設部位2cの一方に配したマグネット部7m及び他方に配したコイル部7cを有する電磁気力発生部7と、可動体部6の回動範囲Zxを少なくとも第一位置Xp又は第二位置Xqに規制する位置規制部8とを備えるため、ダイレクトアクチュエータ1におけるマグネット部7mとコイル部7cの配置は、基本的に、支持機構部3に対する径方向ではなく軸方向において対面し、ダイレクトアクチュエータ1の全体の厚さを、概ね、マグネット部7mの厚さとコイル部7cの厚さに、ヨークとケーシングの厚さを加えた厚さに抑制することができるなど、ダイレクトアクチュエータ1全体の薄形化(扁平化)を容易に実現できる。   As described above, the direct actuator 1 according to the present embodiment has, as a basic configuration, a fixed body 2 whose position is fixed, a support mechanism 3 provided on the fixed body 2, and an intermediate portion formed by the support mechanism 3. 6m is rotatably supported, a mechanical output section 5 is provided on one end 6s side, and a movable-side arrangement section 6c for disposing an electromagnetic force generation section for generating an electromagnetic force is provided on the other end 6t side. A movable body 6 having a position at which the electromagnetic force can be amplified and output from the mechanical output unit 5 as a position of the movable-side arrangement part 6c; An electromagnetic force generating section 7 having a magnet portion 7m disposed on one of the fixed-side disposed portions 2c and a coil portion 7c disposed on the other of the fixed-side disposed portion 2c of the fixed body portion 2 facing the movable-side disposed portion 6c; At least in the first position X Alternatively, the position of the magnet portion 7m and the coil portion 7c in the direct actuator 1 is basically opposed to the support mechanism 3 not in the radial direction but in the axial direction because the position restricting portion 8 restricting the second position Xq is provided. The entire thickness of the direct actuator 1 can be suppressed to a thickness obtained by adding the thickness of the yoke and the casing to the thickness of the magnet portion 7m and the thickness of the coil portion 7c. Can be easily made thin (flattened).

ところで、本実施形態に係るダイレクトアクチュエータ1は、機械的出力部5にカッター(刃)Cを取付けることにより、カッターCに対して当該アクチュエータ1の変位量をいわばダイレクトで伝達するカッティング装置Mとして構築できる。   By the way, the direct actuator 1 according to the present embodiment is constructed as a cutting device M that transmits the amount of displacement of the actuator 1 to the cutter C, so to speak, by attaching a cutter (blade) C to the mechanical output unit 5. it can.

次に、ダイレクトアクチュエータ1を用いた本実施形態に係るカッティング装置Mの構成について、図1〜図4及び図7を参照して説明する。なお、説明については、上述したダイレクトアクチュエータ1の部分を省略し、カッティング装置Mとして追加構成する部分についてのみ説明する。   Next, a configuration of the cutting device M according to the present embodiment using the direct actuator 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 7. Note that the description of the direct actuator 1 will be omitted, and only the additional configuration of the cutting device M will be described.

まず、図1及び図2に示すように、支持リング体11における機械的出力部5にはカッターCを取付ける。この場合、支持リング体11の周面に収容凹部32を形成し、この収容凹部32に、カッターCを支持する支持ブロック33を収容して固定する。この場合、支持ブロック33は、収容凹部32に嵌合し、この収容凹部32を埋める形状に形成する。これにより、支持ブロック33に、スリット状に形成した収容孔を設け、この収容孔に、カッターCを挿入するとともに、固定ネジ34により締付けて固定できる。なお、カッターCとしては、刃物用炭素工具鋼等の硬度や靭性の高い鋼を用いることが望ましい。カッターCは、特定の型式に限定されるものではなく、各種カッターの利用が可能である。この場合、カッターCに対するメンテナンスや交換が必要となるが、このカッターCは、固定ネジ34により着脱することができる。   First, as shown in FIGS. 1 and 2, the cutter C is attached to the mechanical output portion 5 of the support ring 11. In this case, a housing recess 32 is formed on the peripheral surface of the support ring body 11, and a support block 33 that supports the cutter C is housed and fixed in the housing recess 32. In this case, the support block 33 is formed into a shape that fits into the housing recess 32 and fills the housing recess 32. Thereby, a slit-shaped accommodation hole is provided in the support block 33, and the cutter C can be inserted into the accommodation hole and tightened and fixed by the fixing screw 34. In addition, as the cutter C, it is desirable to use steel having high hardness and toughness such as carbon tool steel for cutting tools. The cutter C is not limited to a specific type, and various cutters can be used. In this case, maintenance or replacement of the cutter C is required, but the cutter C can be attached and detached with the fixing screw 34.

これにより、カッター支持部30が構成され、カッターCは、支持リング体11により支持されるとともに、カッターCの先端側は、支持リング体11の外周面11fから突出する。このように構成すれば、支持リング体11にカッターCを支持する支持機能を兼用させることができるため、カッターCの支持を確実かつ安定に行うことができるとともに、カッターCによる切断力を最大に設定できる利点がある。   As a result, the cutter support portion 30 is configured, and the cutter C is supported by the support ring body 11, and the distal end side of the cutter C protrudes from the outer peripheral surface 11 f of the support ring body 11. With this configuration, the support ring body 11 can also serve as a support function of supporting the cutter C, so that the cutter C can be reliably and stably supported, and the cutting force of the cutter C is maximized. There are advantages that can be set.

また、図1に示すように、カッターCに対向するバックアップローラ41を配設する。例示のカッティング装置Mは、硬質のウェブ材Woを一定長さ間隔で切断し、ワークWを得るためのカッティング装置である。このため、カッターCとバックアップローラ41間の隙間は、カッターCが変位し、バックアップローラ41の周面に対して直角の位置関係で切断が終了するように選定する。このため、バックアップローラ41の周面強度や弾性力等も適宜設定する。   Further, as shown in FIG. 1, a backup roller 41 facing the cutter C is provided. The illustrated cutting device M is a cutting device for cutting the hard web material Wo at regular intervals to obtain a workpiece W. For this reason, the gap between the cutter C and the backup roller 41 is selected so that the cutter C is displaced and the cutting is completed in a positional relationship perpendicular to the peripheral surface of the backup roller 41. For this reason, the peripheral strength, elastic force, and the like of the backup roller 41 are appropriately set.

硬質のウェブ材Woとしては、カーボンナノチューブやセルロースナノファイバ等を想定したものであり、図7には、硬質となるウェブ材Woの一例として、カーボン系素材であるCFRP(炭素繊維強化プラスチック)を用いることにより、厚さLdが0.1〜0.5mm,幅Lwが0.1〜10.0mmに設定したウェブ材Woを示す。この種の素材(材料)に対してカッティングを行う場合、かなりの切断力を必要とし、通常、少なくとも数kg前後の切断力が必要となる。   As the hard web material Wo, carbon nanotube, cellulose nanofiber, or the like is assumed. FIG. 7 shows a carbon-based material, CFRP (carbon fiber reinforced plastic), as an example of the hard web material Wo. By using, the web material Wo whose thickness Ld is set to 0.1 to 0.5 mm and whose width Lw is set to 0.1 to 10.0 mm is shown. When cutting is performed on this kind of material (material), a considerable cutting force is required, and usually a cutting force of at least about several kg is required.

図7に、この種のウェブ材WoをカッターCにより切断する状態を模式的に示すとともに、このときのトルク関係を示す。図7中、位置PuはカッターCのホームポジション(第一位置Xp)、位置Psはウェブ材Woに対する切断開始位置、位置Peはウェブ材Woに対する切断終了位置、位置PdはカッターCの最前進位置(第二位置Xq)をそれぞれ示している。また、Tcはダイレクトアクチュエータ1の出力トルク〔Nm〕、Twはウェブ材Woを切断する際におけるトルク〔Nm〕をそれぞれ示す。このように、切断中におけるダイレクトアクチュエータ1の出力トルクは、ほぼ一定であり、例示の場合、概ね1〔Nm〕を確保している。一方、ウェブ材Woにおける切断時のトルク〔Nm〕は、切断開始位置Psから切断終了位置Peまで、徐々に高くなるように変化する。このときのカッターCによる切断力は、前述したカッティングに要する数kgの大きさは確保されている。   FIG. 7 schematically shows a state in which this kind of web material Wo is cut by the cutter C, and also shows a torque relationship at this time. 7, the position Pu is the home position (first position Xp) of the cutter C, the position Ps is the cutting start position for the web material Wo, the position Pe is the cutting end position for the web material Wo, and the position Pd is the most advanced position of the cutter C. (Second position Xq). Tc indicates the output torque [Nm] of the direct actuator 1, and Tw indicates the torque [Nm] when cutting the web material Wo. As described above, the output torque of the direct actuator 1 during cutting is substantially constant, and in the illustrated example, approximately 1 [Nm] is secured. On the other hand, the torque [Nm] at the time of cutting in the web material Wo changes so as to gradually increase from the cutting start position Ps to the cutting end position Pe. At this time, the cutting force by the cutter C is as large as several kg required for the cutting described above.

このように構成するカッティング装置Mは、基本的に、前述したダイレクトアクチュエータ1を利用するため、全体構造としては、固定体部2に設けた支持機構部3により中間部6mが回動可能に支持されるとともに、一端6s側にカッターCを設け、他端6t側に電磁気力を発生する電磁気力発生部7を配設するための可動側配設部位6cを有し、かつこの可動側配設部位6cの位置として、電磁気力を増幅してカッターCの切断力として出力可能な位置を選定してなる可動体部6と、可動側配設部位6とこの可動側配設部位6に対向する固定体部2における固定側配設位置2cの一方に配したマグネット部7m及び他方に配したコイル部7cを有する電磁気力発生部7とを備えている。   Since the cutting device M thus configured basically uses the above-described direct actuator 1, the overall structure is such that the intermediate portion 6 m is rotatably supported by the support mechanism 3 provided on the fixed body 2. In addition, a cutter C is provided on one end 6s side, and a movable-side disposition portion 6c for disposing an electromagnetic force generator 7 for generating an electromagnetic force is provided on the other end 6t side, and the movable-side disposition is provided. As the position of the part 6c, a movable body part 6 in which a position where the electromagnetic force can be amplified and output as a cutting force of the cutter C is selected, and the movable part 6 and the movable part 6 are opposed to each other. An electromagnetic force generating section 7 having a magnet section 7m arranged at one of the fixed side arrangement positions 2c in the fixed body section 2 and a coil section 7c arranged at the other is provided.

これにより、発生する電磁気力は、カッターCに対して直接的に伝達されることになり、カッティング装置Mに要求される各種性能、即ち、高速化,大きい切断力,寸法等の正確性などに対しても十分に応えることができる。したがって、例えば、上述した新素材による連続した硬質材(ウェブ材Wo)を一定長さ毎に高速でカッティングする用途に最適となる。   As a result, the generated electromagnetic force is transmitted directly to the cutter C, and various performances required for the cutting device M, that is, high speed, large cutting force, accuracy of dimensions, and the like are obtained. I can fully respond to it. Therefore, for example, it is most suitable for use in cutting a continuous hard material (web material Wo) made of the above-described new material at a constant speed at a high speed.

次に、本実施形態に係るダイレクトアクチュエータ1を含むカッティング装置Mの動作について、図4〜図9を参照して説明する。   Next, the operation of the cutting device M including the direct actuator 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態に係るカッティング装置Mにおける可動体部6の回動範囲Zx、即ち、両端位置における第一位置Xpと第二位置Xq間の角度(回動範囲Zx)は、上述した図4に示すように、25〔°〕に設定するため、可動体部6の停止位置となる第一位置Xpでは、可動体部6の係止部16が規制ストッパ部15pに当接するとともに、他方、可動体部6の他方の停止位置となる第二位置Xqでは、可動体部6の係止部16が規制ストッパ部15qに当接する。   The rotation range Zx of the movable body 6 in the cutting device M according to the present embodiment, that is, the angle (rotation range Zx) between the first position Xp and the second position Xq at both end positions is shown in FIG. 4 described above. Thus, at the first position Xp where the movable body portion 6 is stopped, the locking portion 16 of the movable body portion 6 abuts on the restricting stopper portion 15p to set the movable body portion 6 at 25 °. At the second position Xq, which is the other stop position of the portion 6, the locking portion 16 of the movable body portion 6 comes into contact with the regulating stopper portion 15q.

一方、カッティング装置Mを用いたカッティング動作時には、コイル14に対して、図8(b)に示す駆動電圧Vcを付加することにより、カッティング装置Mに対するカッティング制御を行う。   On the other hand, at the time of a cutting operation using the cutting device M, the cutting control for the cutting device M is performed by adding the drive voltage Vc shown in FIG.

今、図8(b)に示すように、ダイレクトアクチュエータ1のコイル14に対し、t0時点において、負の比較的低い電圧を印加すれば、可動体部6は第一位置Xpに保持される。また、ウェブ材Woは、図9(a)に示すように、カッターCとバックアップローラ41間の搬送路を矢印Fc方向(前進方向)に搬送される。図8(a)おけるt0時点では、ウェブ材Woが搬送されている。したがって、図9(a)に示すように、前進方向への搬送時には、ウェブ材Woの上面とカッターCの下端間には、ウェブ材Woの搬送を阻害しない所定の隙間Lcが確保されている。   Now, as shown in FIG. 8B, if a relatively low negative voltage is applied to the coil 14 of the direct actuator 1 at time t0, the movable body 6 is held at the first position Xp. Further, as shown in FIG. 9A, the web material Wo is transported in the direction of arrow Fc (forward direction) along the transport path between the cutter C and the backup roller 41. At time t0 in FIG. 8A, the web material Wo is being conveyed. Therefore, as shown in FIG. 9A, a predetermined gap Lc that does not hinder the conveyance of the web material Wo is secured between the upper surface of the web material Wo and the lower end of the cutter C during the conveyance in the forward direction. .

なお、図5及び図6には、コイル14に逆方向となる負の電流が流れたときにおける磁力線の分布状態を点線矢印Fm…で示している。   5 and 6, the distribution of the lines of magnetic force when a negative current flows in the coil 14 in the opposite direction is indicated by dotted arrows Fm.

この後、ウェブ材Woが図8(a)のt1時点に達したときに、規定長さ分だけ搬送されたものとすれば、図8(a)に示すように、このt1時点でウェブ材Woの搬送を停止するとともに、図8(b)に示すように、コイル14に対しては、正の比較的高い電圧となる規定電圧を印加する。これにより、可動体部6は、第一位置Xpから第二位置Xqに回動変位するとともに、この回動変位に対応してカッターCも矢印Fd方向に回動変位する。そして、図9(b)に示すように、カッターCがバックアップローラ41の周面に対して直角となる位置に達すれば、カッターCの先端はバックアップローラ41の周面に当接(圧接)し、ウェブ材Woに対するカッティンク工程が終了する。   Thereafter, assuming that the web material Wo has been transported by the specified length when it reaches the time point t1 in FIG. 8A, as shown in FIG. While the transport of Wo is stopped, a specified voltage that is a positive relatively high voltage is applied to the coil 14 as shown in FIG. As a result, the movable body portion 6 is pivotally displaced from the first position Xp to the second position Xq, and the cutter C is also rotationally displaced in the direction of the arrow Fd in response to this rotational displacement. Then, as shown in FIG. 9B, when the cutter C reaches a position perpendicular to the peripheral surface of the backup roller 41, the tip of the cutter C contacts (presses) the peripheral surface of the backup roller 41. Then, the cutting process for the web material Wo is completed.

この後、カッターCの先端は、さらに、図9(c)に示すように、バックアップローラ41の周面から離れる方向に回動変位する。図9(c)に示すカッターCの位置は、カッティンク直後の位置を示すとともに、この時点は、図8のt2時点に対応する。このカッティンク直後となるt2時点では、カッターCの回動変位に対してブレーキ制御を行う。具体的には、図8(b)に示すように、コイル14に対して、負の比較的高い電圧を短時間だけ印加するとともに、この印加直後となるt3時点に達したなら、比較的低い正電圧の印加に切換える。これにより、カッターC(可動体部6)は、ブレーキ制御により低速化された速度で、図9(d)に示す第二位置Xqまで回動変位する。   Thereafter, the tip of the cutter C is further rotationally displaced away from the peripheral surface of the backup roller 41 as shown in FIG. 9C. The position of the cutter C shown in FIG. 9C indicates the position immediately after the cutting, and this time corresponds to the time t2 in FIG. At the time point t2 immediately after the cutting, the brake control is performed for the rotational displacement of the cutter C. Specifically, as shown in FIG. 8B, a relatively high negative voltage is applied to the coil 14 for a short time, and when the voltage reaches the time point t3 immediately after the application, a relatively low voltage is applied. Switch to the application of positive voltage. Thereby, the cutter C (movable body 6) is rotationally displaced to the second position Xq shown in FIG. 9D at the speed reduced by the brake control.

また、t3時点に達したなら、停止中のウェブ材Woを、図8(a)に示すように、設定した距離だけ反対方向(矢印Fn方向)へ後退移動させる。この状態を図9(e)に示す。そして、後退移動が完了するt4時点に達したなら、図8(b)に示すように、コイル14に対して、負の比較的高い電圧を印加し、カッターC(可動体部6)を第二位置Xqから第一位置Xpまで回動変位させるカッターCに対する戻し処理を行う。この場合、ウェブ材Woは後退させた位置にあるため、戻り時のカッターCがウェブ材Woに接触するなどの悪影響は回避される。   When the time t3 is reached, the stopped web material Wo is moved backward in the opposite direction (the direction of the arrow Fn) by the set distance, as shown in FIG. 8A. This state is shown in FIG. Then, when reaching the time point t4 when the retreating movement is completed, as shown in FIG. 8B, a relatively high negative voltage is applied to the coil 14 to move the cutter C (the movable body 6) to the second position. A return process is performed on the cutter C that is rotationally displaced from the two positions Xq to the first position Xp. In this case, since the web material Wo is at the retracted position, adverse effects such as the cutter C coming into contact with the web material Wo when returning are avoided.

カッターCの戻し処理が終了するt5時点に達したなら、図8(b)に示すように、コイル14に対して負の比較的低い電圧の印加に切換えれば、可動体部6は、第一位置Xpに保持される。この状態を図9(f)に示す。また、t5時点に達したなら、図8(a)に示すように、ウェブ材Woの搬送を開始する。これにより、ウェブ材Woは矢印Fc方向(前進方向)へ搬送される。   At time t5 when the return process of the cutter C is completed, as shown in FIG. 8B, by switching to the application of a relatively low negative voltage to the coil 14, the movable body 6 It is held at one position Xp. This state is shown in FIG. When the time t5 has been reached, as shown in FIG. 8A, the conveyance of the web material Wo is started. Thereby, the web material Wo is transported in the direction of the arrow Fc (forward direction).

以上により、1サイクルの工程が終了し、図4に示すように、ウェブ材Woから予め設定した規定長さのワークWを得ることができる。なお、例示の場合、駆動電圧Vcとして、比較的高い電圧と低い電圧を使用して制御するようにしたが、その他、PWM制御等を用いた他の同様の制御を行ってもよい。   As described above, the process of one cycle is completed, and as shown in FIG. 4, a work W having a predetermined specified length can be obtained from the web material Wo. In the example, the control is performed using a relatively high voltage and a low voltage as the drive voltage Vc, but other similar control using PWM control or the like may be performed.

次に、本発明の変更実施形態に係るカッティング装置M(ダイレクトアクチュエータ1)ついて、図10〜図17を参照して説明する。   Next, a cutting device M (direct actuator 1) according to a modified embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図10及び図11は、複数のカッティング装置M…を組合わせたシステム構築例を示す。図10は、八台のカッティング装置M…を連結して構成したものであり、特に、支軸部3s,規制ストッパ部15p,15qは、それぞれ八台のカッティング装置M…の全体を貫通する一本の支軸部3s,一本の規制ストッパ部15p(15qも同じ)により構成した。各カッティング装置M…の構造は、基本的に、図1〜図3に示した一台のカッティング装置Mと同じである。このようにシステム構築すれば、コスト低減及び剛性アップ等に寄与できるとともに、配設スペースを確保しつつ、生産性を飛躍的に高めることができる利点がある。   10 and 11 show examples of system construction in which a plurality of cutting apparatuses M are combined. FIG. 10 shows a configuration in which eight cutting devices M are connected to each other. In particular, the support shaft portion 3s and the restriction stopper portions 15p and 15q each penetrate the entire eight cutting devices M. It is composed of three support shafts 3s and one restriction stopper 15p (same for 15q). The structure of each cutting device M is basically the same as that of one cutting device M shown in FIGS. By constructing the system in this way, there is an advantage that it is possible to contribute to cost reduction and increase in rigidity, etc., and to dramatically increase productivity while securing an arrangement space.

したがって、図10に示すシステム構築例では、狭い間隔で配された八つ(ハ種)のウェブ材Wo…を搬送する八つの搬送路に対しても設置が可能となる。この場合、複数の各カッティング装置M…は、それぞれ独立して異なる制御を行ってもよいし、同期させた同一の制御を行ってもよい。その他、図10において、図1〜図9に示したカッティング装置Mと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   Therefore, in the system construction example shown in FIG. 10, it is possible to install even eight transport paths that transport eight (C type) web materials Wo arranged at narrow intervals. In this case, the plurality of cutting devices M may perform different controls independently of each other, or may perform the same synchronized control. In addition, in FIG. 10, the same portions as those of the cutting apparatus M shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description thereof is omitted.

このように、カッティング装置M…は、複数の線材やウェブ材Wo等を搬送する比較的狭い間隔置きに配される複数の供給路に設置する場合であっても、容易に設置できるとともに、的確なカッティング工程を構築できる。特に、カッティング装置M(ダイレクトアクチュエータ1)は、全体の飛躍的な薄形化が可能になるため、様々な用途に広く利用できるとともに、加えて、他のリンク機構等との組合わせも不要になるため、設置スペースの大幅なサイズダウン,コストダウン及びシンプル化を実現できる。   In this way, the cutting devices M can be easily installed and accurately installed even when they are installed in a plurality of supply paths arranged at relatively narrow intervals for transporting a plurality of wires or web materials Wo. A simple cutting process can be constructed. In particular, since the cutting device M (direct actuator 1) can be drastically reduced in thickness as a whole, it can be widely used for various applications, and in addition, it is not necessary to combine with other link mechanisms. Therefore, the size, cost, and simplification of the installation space can be significantly reduced.

図11は、二台のカッティング装置M,Mを離間して配し、細長いカッターCにおける左右の両端位置を、各カッティング装置M,Mによりそれぞれ支持するように構成したものである。この場合、二台のカッティング装置MとMは、相互に同期させることにより同一の動作を行うように制御する。このような使用形態では、二台のカッティング装置M,Mを用意し、両者の間隔を任意に設定すれば、様々な幅寸法を有するウェブ材Woに適合するカッティング装置を構成できる。その他、図11において、図1〜図10に示したカッティング装置Mと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   FIG. 11 shows a configuration in which two cutting devices M, M are arranged apart from each other, and the left and right ends of the elongated cutter C are supported by the respective cutting devices M, M. In this case, the two cutting devices M and M are controlled to perform the same operation by synchronizing with each other. In such a usage form, if two cutting devices M, M are prepared and the interval between them is set arbitrarily, a cutting device suitable for web material Wo having various width dimensions can be configured. In addition, in FIG. 11, the same parts as those of the cutting device M shown in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description is omitted.

図12(及び図13)に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、カッターCを変更したものである。図1に示したカッティング装置Mは、カッターCの長手方向を支軸部3sの軸方向に対して平行に配し、このカッターCをウェブ材Woの搬送方向に回動変位させてカッティンクを行う例を示したが、図12に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、カッターCの長手方向を支軸部3sの軸方向に対して直交する方向に配するとともに、このカッターCを可動体部6の回動変位に従って旋回変位する可動側のカッターCmとし、他方、このカッターCmに対して固定側のカッターCcを配して構成したものである。したがって、カッターCmとCcによる切断原理は、いわばハサミの切断原理となる。なお、図12は、固定体部2に配設したコイル部7cと可動体部6に配設したマグネット部7mの位置関係を明確にするため、可動体部6における可動プレート体12の一部を破断して示した。その他、図12において、図1〜図11に示したカッティング装置Mと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   A cutting device M according to a modified embodiment shown in FIG. 12 (and FIG. 13) is a modification of the cutter C. The cutting device M shown in FIG. 1 arranges the longitudinal direction of the cutter C in parallel to the axial direction of the support shaft portion 3s, and performs the cutting by rotating and displacing the cutter C in the transport direction of the web material Wo. Although an example is shown, the cutting device M according to the modified embodiment shown in FIG. 12 arranges the longitudinal direction of the cutter C in a direction orthogonal to the axial direction of the support shaft 3s, and attaches the cutter C to a movable body. A movable side cutter Cm that is turned and displaced in accordance with the turning displacement of the part 6 is provided, and a fixed side cutter Cc is arranged on the other hand with respect to the cutter Cm. Therefore, the principle of cutting by the cutters Cm and Cc is the principle of cutting scissors. FIG. 12 shows a part of the movable plate 12 in the movable body 6 in order to clarify the positional relationship between the coil 7c provided in the fixed body 2 and the magnet 7m provided in the movable body 6. Is shown broken. In addition, in FIG. 12, the same parts as those of the cutting apparatus M shown in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description is omitted.

図12に示すカッティング装置Mを用いたカッティンク工程では、ダイレクトアクチュエータ1のコイル14に対して、図13(b)に示す駆動電圧Vcを付加することにより制御を行うことができる。   In the cutting step using the cutting device M shown in FIG. 12, control can be performed by adding a drive voltage Vc shown in FIG. 13B to the coil 14 of the direct actuator 1.

今、コイル14に対し、t10時点において、負の比較的低い電圧を印加すれば、可動体部6は、第一位置Xpに保持される。なお、ウェブ材Woは、図12に示すように、カッターCmとCc間の搬送路を、紙面手前方向に搬送されるものとする。そして、ウェブ材Woが図13(a)のt11時点で規定の長さ分だけ搬送されたものとすれば、このt11時点で、図13(a)に示すように、ウェブ材Woの搬送を停止する。また、図13(b)に示すように、カッティング装置Mのコイル14に対して、正となる比較的高い規定電圧を印加する。   If a relatively low negative voltage is applied to the coil 14 at time t10, the movable body 6 is held at the first position Xp. As shown in FIG. 12, the web material Wo is transported in the transport path between the cutters Cm and Cc in the front direction of the drawing. Then, assuming that the web material Wo has been transported by the specified length at time t11 in FIG. 13A, the transport of the web material Wo is stopped at this time t11 as shown in FIG. Stop. In addition, as shown in FIG. 13B, a relatively high specified voltage that is positive is applied to the coil 14 of the cutting device M.

これにより、可動体部6は、第一位置Xpから第二位置Xqに回動変位するとともに、この回動変位に対応してカッターCmもカッティング方向に回動変位し、カッターCmとCcによるウェブ材Woに対するカッティンクが行われる。さらに、カッターCm(可動体部6)は、第二位置Xq側へ変位するとともに、第二位置Xqに対応するt12時点に達したなら、図13(b)に示すように、コイル14に対して、負の比較的高い電圧を印加し、カッターC(可動体部6)を第一位置Xpまでの戻し処理を行う。そして、戻し処理が終了するt13時点に達したなら、図13(b)に示すように、コイル14に対して負の比較的低い電圧の印加に切換えれば、可動体部6は、第一位置Xpに保持される。また、t13時点に達したなら、図8(a)に示すように、ウェブ材Woの搬送を開始する。これにより、ウェブ材Woは前進方向へ搬送される。   As a result, the movable body portion 6 is pivotally displaced from the first position Xp to the second position Xq, and the cutter Cm is also pivotally displaced in the cutting direction in response to this rotational displacement, and the web formed by the cutters Cm and Cc The cutting for the material Wo is performed. Further, the cutter Cm (movable body portion 6) is displaced to the second position Xq side, and when the time reaches t12 corresponding to the second position Xq, as shown in FIG. Then, a relatively high negative voltage is applied, and the cutter C (the movable body 6) is returned to the first position Xp. Then, when a time point t13 at which the return processing ends is reached, as shown in FIG. 13B, by switching to the application of a relatively low negative voltage to the coil 14, the movable body 6 It is held at the position Xp. When the time t13 has been reached, as shown in FIG. 8A, the conveyance of the web material Wo is started. Thereby, the web material Wo is transported in the forward direction.

以上により、1サイクルの工程が終了し、ウェブ材Woから予め設定した規定長さのワークWを得ることができる。なお、例示の場合、駆動電圧Vcとして、比較的高い電圧と低い電圧を使用して制御するようにしたが、その他、PWM制御等を用いた他の同様の制御を行ってもよい。   As described above, one cycle of the process is completed, and a work W having a predetermined length set in advance can be obtained from the web material Wo. In the illustrated example, the control is performed using a relatively high voltage and a low voltage as the driving voltage Vc. However, other similar control using PWM control or the like may be performed.

図14に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、カッターCを機械的出力部5に取付ける際の変更例を示す。図1及び図12に示したカッティング装置Mは、いずれもカッターCを可動体部6における支持リング体11に対して、いわば直接的に固定した例を示したが、図14に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、支持リング体11にピニオン部51を固定するとともに、このピニオン部51に噛合するラック部52を変位自在に配し、このラック部52に対してカッターC(Cm)を一体に組付けたものである。   The cutting device M according to the modified embodiment shown in FIG. 14 shows a modified example when the cutter C is attached to the mechanical output unit 5. Each of the cutting apparatuses M shown in FIGS. 1 and 12 shows an example in which the cutter C is directly fixed to the support ring body 11 in the movable body 6, so to speak, a modified embodiment shown in FIG. In the cutting device M according to the present invention, the pinion portion 51 is fixed to the support ring body 11, and the rack portion 52 meshing with the pinion portion 51 is displaceably disposed, and the cutter C (Cm) is attached to the rack portion 52. They are assembled together.

これにより、可動体部6が回動変位し、ピニオン部51が追従して旋回変位すれば、この変位はピニオン部51に伝達され、ピニオン部51、更にはカッターCが進退変位する。したがって、このカッターC(可動側のカッターCm)の前方に、固定側のカッターCcを配すれば、このカッターCcとCm間に位置するウェブ材Coに対してカッティンク処理を行うことができる。この場合、ピニオン部51とラック部52は回転運動を直進運動に変換する運動変換機構を構成する。その他、図14において、図1〜図12に示したカッティング装置Mと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   As a result, if the movable body portion 6 is rotated and displaced, and the pinion portion 51 is turned and followed, the displacement is transmitted to the pinion portion 51, and the pinion portion 51 and further the cutter C are displaced forward and backward. Therefore, if the fixed-side cutter Cc is disposed in front of the cutter C (the movable-side cutter Cm), the cutting process can be performed on the web material Co located between the cutter Cc and the Cm. In this case, the pinion part 51 and the rack part 52 constitute a motion conversion mechanism that converts a rotational motion into a linear motion. In addition, in FIG. 14, the same portions as those of the cutting device M shown in FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description is omitted.

図15に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、電磁気力発生部7の変更例を示す。図1に示したカッティング装置Mは、固定体部2にコイル部7cを配設し、可動体部6にマグネット部7mを配設した例を示したが、図15に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、固定体部2にマグネット部7mを配設し、可動体部6にコイル部7cを配設したものである。この場合であっても、基本的な動作原理は、図1に示したカッティング装置Mと同じになる。その他、図15において、図1〜図12に示したカッティング装置Mと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   A cutting device M according to a modified embodiment shown in FIG. 15 shows a modified example of the electromagnetic force generating unit 7. The cutting device M shown in FIG. 1 shows an example in which the coil portion 7c is provided in the fixed body portion 2 and the magnet portion 7m is provided in the movable body portion 6, but according to the modified embodiment shown in FIG. The cutting device M has a structure in which a magnet 7 m is provided on the fixed body 2 and a coil 7 c is provided on the movable body 6. Even in this case, the basic operation principle is the same as that of the cutting device M shown in FIG. In addition, in FIG. 15, the same parts as those of the cutting apparatus M shown in FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description is omitted.

図16及び図17に示す変更実施形態に係るカッティング装置Mは、磁気的な自己保持機構を付設したものである。図1に示したカッティング装置Mは、第一位置Xp及び第二位置Xqに回動体部6を停止させる場合、コイル部7cに電流を流すことにより、いわば電気的に停止させることができる。これに対して、図16及び図17に示すカッティング装置Mは、磁気的な自己保持機構により停止させるものである。   A cutting device M according to a modified embodiment shown in FIGS. 16 and 17 is provided with a magnetic self-holding mechanism. The cutting device M shown in FIG. 1 can be electrically stopped by flowing a current through the coil portion 7c when stopping the rotating body portion 6 at the first position Xp and the second position Xq. On the other hand, the cutting device M shown in FIGS. 16 and 17 is stopped by a magnetic self-holding mechanism.

図16は、固定体部2に対して、一体的に、かつ第一位置Xpに変位したマグネット部7mに対して近接した位置Xspに配することにより、第一位置Xpに変位した可動体部6の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子17pを設けたものであり、特に、図16は、固定体部2にコイル部7cを配設し、可動体部6にマグネット部7mを配設した形態となるため、この形態に適用したものである。図16は、可動体部6が第一位置Xpに回動変位し、マグネット部7mにおける一方のマグネット13pが被吸引子17pに近接した状態を示している。この場合、被吸引子17pに基づく吸引力により、非通電時であっても、可動体部6を第一位置Xpに確実に停止させることができるとともに、停止時における安定した自己保持作用を確保できる。   FIG. 16 shows the movable body portion displaced to the first position Xp by disposing the movable body portion integrally with the fixed body portion 2 and at the position Xsp close to the magnet portion 7m displaced to the first position Xp. 16 is provided with a attracted element 17p formed of a magnetic material that holds the position of the coil 6. In particular, FIG. 16 shows that the coil 7c is provided on the fixed body 2 and the magnet 7m is provided on the movable body 6. Since the arrangement is provided, the present invention is applied to this embodiment. FIG. 16 shows a state in which the movable body portion 6 is rotationally displaced to the first position Xp, and one magnet 13p in the magnet portion 7m is close to the attracted element 17p. In this case, the movable body 6 can be reliably stopped at the first position Xp by the suction force based on the sucked element 17p even when the power is not supplied, and a stable self-holding action at the time of stop is ensured. it can.

図17は、可動体部6に対して、一体的に、かつ第一位置Xp及び第二位置Xqに変位したマグネット部7mに対して近接した位置Xsp,Xsqに配することにより、第一位置Xp及び第二位置Xqに変位した可動体部6の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子17p,17qを設けたものであり、特に、図17は、固定体部2にマグネット部7mを配設し、可動体部6にコイル部7cを配設した形態となるため、この形態に適用したものである。これにより、可動体部6が第一位置Xpに回動変位した際には、可動体部6に設けた一方の被吸引子17qがマグネット部7mにおける一方のマグネット13qに近接し、この際、被吸引子17qに基づく吸引力により非通電時であっても、可動体部6を第一位置Xpに確実に停止させることができるとともに、停止時における安定した自己保持作用を確保できる。一方、可動体部6が第二位置Xqに回動変位した際には、可動体部6に設けた他方の被吸引子17pがマグネット部7mにおける他方のマグネット13pに近接し、この際、被吸引子17pに基づく吸引力により非通電時であっても、可動体部6を第二位置Xqに確実に停止させることができるとともに、停止時における安定した自己保持作用を確保できる。   FIG. 17 shows that the first position Xsp and Xsq are arranged integrally with the movable body 6 at positions Xsp and Xsq close to the magnet 7m displaced to the first position Xp and the second position Xq. Xp and the attracted elements 17p and 17q formed of a magnetic material for holding the position of the movable body 6 displaced to the second position Xq are provided. In particular, FIG. Is provided, and the coil portion 7c is provided on the movable body portion 6, so that the present invention is applied to this embodiment. Thereby, when the movable body part 6 is rotationally displaced to the first position Xp, one attracted element 17q provided on the movable body part 6 approaches one magnet 13q in the magnet part 7m, The movable body 6 can be reliably stopped at the first position Xp, and a stable self-holding action at the time of the stop can be ensured even when power is not supplied by the suction force based on the attracted element 17q. On the other hand, when the movable body portion 6 is pivotally displaced to the second position Xq, the other attracted element 17p provided in the movable body portion 6 approaches the other magnet 13p in the magnet portion 7m. The movable body 6 can be reliably stopped at the second position Xq even when power is not supplied by the suction force based on the suction element 17p, and a stable self-holding action at the time of stop can be ensured.

このような機械的な被吸引子17p,17qを設けることにより、その分、電気的な制御による保持機能を無くすことが可能になるため、消費電力の低減効果や無用な温度上昇抑制効果に寄与できる利点がある。なお、例示の場合、被吸引子17p,17qを設けるに際しては、別体に形成したピン状の被吸引子17p,17qを取付ける例を示したが、その他、固定体部2の一部をコの字形に切り欠き、さらに、直角に折曲げるなどにより、被吸引子17p,17qを固定体部2に一体に形成してもよい。   By providing such mechanical suction elements 17p and 17q, it is possible to eliminate the holding function by electrical control, thereby contributing to the effect of reducing power consumption and the effect of suppressing unnecessary temperature rise. There are advantages that can be done. In addition, in the example, when providing the suctioned elements 17p and 17q, the example in which the pin-shaped suctioned elements 17p and 17q formed separately are attached is shown. The suction members 17p and 17q may be formed integrally with the fixed body portion 2 by notching in the shape of a square, and further bending at right angles.

以上、好適実施形態及び変更実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。   As described above, the preferred embodiment and the modified embodiment have been described in detail. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the present invention is not limited to the detailed configuration, shape, material, quantity, numerical value, and the like. Any change, addition, or deletion can be made without departing from the gist.

例えば、例示の可動体部6は、支持リング体11と可動プレート体12を組合わせて構成したが、支持リング体11と可動プレート体12は同一素材により一体形成してもよい。また、支持機構部3を構成するベアリング3b…は、実施形態で述べたように、二つのベアリング3b…を用意し、支軸部3sの一端側と他端側にそれぞれ配することが、機械的強度,高い剛性及び安定性を確保する上で望ましい形態になるが、一つ又は三つ以上のベアリング3b…を使用する形態を排除するものではない。また、ベアリング3bには、ボールベアリングをはじめ、ローラベアリング,カラー式のベアリング等の各種ベアリングを利用可能である。一方、マグネット部7mは、固定体部2に対して、可動体部6の回動変位方向Frに沿って配した前後一対のマグネット13p,13qを一組配した例を挙げたが、カバープレート9側にも追加、即ち、可動体部6を挟む位置関係で二組配してもよい。また、コイル部7cには、可動体部6の回動変位方向Frに対して直角方向Fsの軸芯を有する単一のコイル14を用いた場合を示したが、二つ以上のコイル14…を配する場合を排除するものではない。さらに、位置規制部8は、固定体部2に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部15p,15qと、可動体部6の他端6t側に一体的に設けることにより規制ストッパ部15p,15qに当接する係止部16とを備えて構成する場合を例示したが、可動体部6を回動範囲Zxに規制する機能を有するものであれば、他の構成により置換可能である。   For example, although the illustrated movable body portion 6 is configured by combining the support ring body 11 and the movable plate body 12, the support ring body 11 and the movable plate body 12 may be integrally formed of the same material. As described in the embodiment, two bearings 3b... Constituting the support mechanism 3 are prepared and arranged on one end and the other end of the support shaft 3s, respectively. Although it is a desirable form in order to secure the target strength, high rigidity, and stability, the form using one or three or more bearings 3b is not excluded. In addition, various types of bearings such as a roller bearing, a color bearing, and the like can be used as the bearing 3b. On the other hand, the example in which the pair of front and rear magnets 13p and 13q arranged along the rotational displacement direction Fr of the movable body portion 6 is arranged on the fixed body portion 2 with respect to the fixed body portion 2 has been described. 9 may be additionally provided, that is, two sets may be arranged in a positional relationship sandwiching the movable body 6. Also, the case where a single coil 14 having an axis in a direction Fs perpendicular to the rotational displacement direction Fr of the movable body 6 is used as the coil part 7c, but two or more coils 14 are used. It does not exclude the case of arranging. Further, the position regulating portion 8 is provided integrally with the pair of regulating stopper portions 15p and 15q provided integrally with the fixed body portion 2 and on the other end 6t side of the movable body portion 6 so that the regulating stopper portion 15p is provided. , 15q, and the engaging portion 16 that comes into contact with the movable portion 6q. However, as long as the movable portion 6 has a function of restricting the movable body portion 6 to the rotation range Zx, it can be replaced with another configuration.

本発明に係るダイレクトアクチュエータ1は、機械的出力部5にカッターCを設けたカッティング装置Mとして利用できることをはじめ、機械的出力部5を特定の機械的作用として出力させ、特定の対象物に対して開閉や切換等を行う各種用途に利用できる。   The direct actuator 1 according to the present invention can be used as a cutting device M provided with a cutter C in the mechanical output unit 5, and can also output the mechanical output unit 5 as a specific mechanical action to a specific object. It can be used for various applications such as opening, closing, switching, etc.

また、本発明に係るカッティング装置Mは、炭素繊維強化プラスチックを用いた硬質のウェブ材をはじめ、カーボンナノチューブやセルロースナノファイバ等の素材を用いた硬質のウェブ材や線材等のカッティングに好適となるが、大きな切断力や高速化などが要求される各種素材のカッティングに幅広く利用できる。   Further, the cutting device M according to the present invention is suitable for cutting a hard web material using a carbon fiber reinforced plastic, a hard web material using a material such as a carbon nanotube or a cellulose nanofiber, or a wire material. However, it can be widely used for cutting various materials that require a large cutting force and high speed.

1:ダイレクトアクチュエータ,2:固定体部,2c:配設部位,3:支持機構部,3s:支軸部,3b…:ベアリング,5:機械的出力部,6:可動体部,6s:可動体部の一端,6t:可動体部の他端,6c:配設部位,7:電磁気力発生部,7m:マグネット部,7c:コイル部,8:位置規制部,11:支持リング体,11s:支持リング体の一端面,11f:支持リング体の外周面,13p:マグネット,13q:マグネット,14:コイル,15p:規制ストッパ部,15q:規制ストッパ部,16:係止部,17p:被吸引子,17q:被吸引子,30:カッター支持部,Zx:可動体部の回動範囲,Xp:第一位置,Xq:第二位置,Lf:配設部位と支持機構部間の距離,Ls:機械的出力部と支持機構部間の距離,Fr:可動体部の回動変位方向,Fs:回動変位方向に対する直角方向,M:カッティング装置,C:カッター   1: Direct actuator, 2: Fixed body part, 2c: Installation site, 3: Support mechanism part, 3s: Support shaft part, 3b ...: Bearing, 5: Mechanical output part, 6: Movable body part, 6s: Movable One end of the body part, 6t: the other end of the movable body part, 6c: an arrangement part, 7: an electromagnetic force generating part, 7m: a magnet part, 7c: a coil part, 8: a position regulating part, 11: a support ring body, 11s : One end face of the support ring body, 11f: outer peripheral face of the support ring body, 13p: magnet, 13q: magnet, 14: coil, 15p: regulating stopper, 15q: regulating stopper, 16: locking part, 17p: covered Suction element, 17q: suction element, 30: cutter support portion, Zx: rotation range of the movable body portion, Xp: first position, Xq: second position, Lf: distance between the arrangement portion and the support mechanism portion, Ls: distance between mechanical output unit and support mechanism, Fr Rotational displacement direction of the movable body, Fs: perpendicular direction relative rotational displacement direction, M: cutting device, C: Cutter

Claims (13)

コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力を用いて、機械的出力部の位置を少なくとも第一位置又は第二位置に変位させるダイレクトアクチュエータであって、位置が固定された固定体部と、この固定体部に設けた支持機構部と、この支持機構部により中間部が回動可能に支持されるとともに、一端側に前記機械的出力部を設け、他端側に前記電磁気力を発生する電磁気力発生部を配設するための可動側配設部位を有し、かつこの可動側配設部位の位置として、前記電磁気力を増幅して前記機械的出力部から出力可能な位置を選定してなる可動体部と、前記可動側配設部位とこの可動側配設部位に対向する前記固定体部における固定側配設部位の一方に配したマグネット部及び他方に配したコイル部を有する前記電磁気力発生部と、前記可動体部の回動範囲を少なくとも前記第一位置又は前記第二位置に規制する位置規制部と、前記固定体部又は前記可動体部に対して、一体的に、かつ前記第一位置及び(又は)前記第二位置に変位したマグネット部に対して近接した位置に配することにより、前記第一位置及び(又は)前記第二位置に変位した前記可動体部の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子とを備えてなることを特徴とするダイレクトアクチュエータ。   A direct actuator that displaces the position of the mechanical output unit to at least the first position or the second position by using an electromagnetic force generated by flowing an electric current to the coil unit, and a fixed body unit in which the position is fixed, A support mechanism provided on the fixed body, and an intermediate portion is rotatably supported by the support mechanism, and the mechanical output section is provided at one end and the electromagnetic force is generated at the other end. It has a movable arrangement part for disposing an electromagnetic force generating unit, and as the position of the movable arrangement part, a position at which the electromagnetic force can be amplified and output from the mechanical output unit is selected. A movable portion, a movable portion, a magnet portion disposed on one of the fixed side portions of the fixed body portion facing the movable portion, and a coil portion disposed on the other side. An electromagnetic force generator, A position restricting portion for restricting the rotation range of the movable body portion to at least the first position or the second position, and the fixed body portion or the movable body portion, integrally, and the first position and (Or) A magnetic material that holds the position of the movable body portion displaced to the first position and / or the second position by disposing it at a position close to the magnet portion displaced to the second position. A direct actuator, comprising: a suction element formed by: 前記固定体部は、磁性材によりプレート状に形成してなることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   2. The direct actuator according to claim 1, wherein the fixed body is formed in a plate shape from a magnetic material. 前記可動体部は、前記支持機構部により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体と、この支持リング体の一端面に、一端側の面を固定し、かつ磁性材により形成した可動プレート体とを備えることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   The movable body portion is rotatably supported by the support mechanism portion, and a support ring body formed of a magnetic material, and one end surface thereof is fixed to one end surface of the support ring body, and is formed of a magnetic material. The direct actuator according to claim 1, further comprising a movable plate body formed. 前記支持機構部は、一端を前記固定体部に固定した支軸部と、この支軸部の外周により内輪部が支持され、かつ外輪部により前記可動体部を支持する一又は二以上のベアリングとを備えることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   The support mechanism portion includes a spindle portion having one end fixed to the fixed body portion, and one or more bearings in which an inner ring portion is supported by an outer periphery of the spindle portion and the movable body portion is supported by an outer ring portion. The direct actuator according to claim 1, further comprising: 前記可動体部は、前記可動側配設部位と前記支持機構部間の距離が、前記機械的出力部と前記支持機構部間の距離よりも長くなるように、前記可動側配設部位の位置を選定してなることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   The movable body portion may be located at the position of the movable-side disposition portion such that a distance between the movable-side disposition portion and the support mechanism portion is longer than a distance between the mechanical output portion and the support mechanism portion. The direct actuator according to claim 1, wherein 前記マグネット部は、前記可動体部の回動変位方向に沿って配した前後一対のマグネットを、少なくとも一組以上備えることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   2. The direct actuator according to claim 1, wherein the magnet unit includes at least one set of a pair of front and rear magnets arranged along a rotational displacement direction of the movable body unit. 3. 前記コイル部は、前記可動体部の回動変位方向に対して直角方向の軸芯を有する単一のコイルを用いることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   2. The direct actuator according to claim 1, wherein the coil unit uses a single coil having an axis perpendicular to a rotational displacement direction of the movable unit. 3. 前記位置規制部は、前記固定体部に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部と、前記可動体部の他端側に一体的に設けることにより前記規制ストッパ部に当接する係止部とを備えることを特徴とする請求項1記載のダイレクトアクチュエータ。   The position restricting portion includes a pair of restricting stopper portions provided integrally with the fixed body portion, and a locking portion abutting on the restricting stopper portion by being provided integrally on the other end side of the movable body portion. The direct actuator according to claim 1, comprising: コイル部に電流を流すことにより発生する電磁気力を用いて、カッターの位置を少なくとも第一位置又は第二位置に変位させるカッティング装置であって、位置が固定された固定体部と、この固定体部に設けた支持機構部と、この支持機構部により中間部が回動可能に支持されるとともに、一端側に前記カッターを設け、他端側に前記電磁気力を発生する電磁気力発生部を配設するための可動側配設部位を有し、かつこの可動側配設部位の位置として、前記電磁気力を増幅して前記カッターの切断力として出力可能な位置を選定してなる可動体部と、前記可動側配設部位とこの可動側配設部位に対向する前記固定体部における固定側配設位置の一方に配したマグネット部及び他方に配したコイル部を有する前記電磁気力発生部と、前記可動体部の回動範囲を少なくとも前記第一位置又は前記第二位置に規制する位置規制部と、前記固定体部又は前記可動体部に対して、一体的に、かつ前記第一位置及び(又は)前記第二位置に変位したマグネット部に対して近接した位置に配することにより、前記第一位置及び(又は)前記第二位置に変位した前記可動体部の位置を保持する磁性材により形成した被吸引子とを備えてなることを特徴とするカッティング装置。   A cutting device that displaces the position of a cutter to at least a first position or a second position by using an electromagnetic force generated by flowing an electric current to a coil portion, and a fixed body portion having a fixed position, and the fixed body A supporting mechanism provided in the section, an intermediate portion rotatably supported by the supporting mechanism, an cutter provided on one end, and an electromagnetic force generator for generating the electromagnetic force provided on the other end. A movable body portion having a movable arrangement portion for setting, and a position capable of amplifying the electromagnetic force and outputting as a cutting force of the cutter as a position of the movable arrangement portion; The electromagnetic force generating section having a magnet portion disposed on one of the fixed side disposition positions of the movable side disposition portion and the fixed side disposition position of the fixed body portion opposed to the movable side disposition portion, and a coil portion disposed on the other side; The movable body A position restricting portion that restricts a rotation range of at least the first position or the second position and the fixed body portion or the movable body portion, integrally with the first position and / or the By arranging the movable portion close to the first position and / or the second position by disposing the movable portion close to the magnet portion displaced to the second position, the magnetic member formed of a magnetic material holding the position of the movable member displaced to the second position. A cutting device comprising a suction element. 前記可動体部は、前記支持機構部により回動自在に支持され、かつ磁性材により形成した支持リング体と、この支持リング体の一端面に、一端側の面を固定し、かつ磁性材で形成した可動プレート体とを備えることを特徴とする請求項9記載のカッティング装置。   The movable body portion is rotatably supported by the support mechanism portion, and has a support ring body formed of a magnetic material, and one end surface fixed to one end surface of the support ring body, and a magnetic material. The cutting device according to claim 9, further comprising a movable plate body formed. 前記支持リング体は、前記カッターを支持するカッター支持部を有し、前記支持リング体の外周面から前記カッターを突出させることを特徴とする請求項10記載のカッティング装置。   The cutting device according to claim 10, wherein the support ring body has a cutter support portion that supports the cutter, and causes the cutter to protrude from an outer peripheral surface of the support ring body. 前記支持機構部は、一端を前記固定体部に固定し、外周により、前記可動体部の一端側を回動自在に支持する支軸部を備えるとともに、この支軸部は、軸方向に配した複数の前記可動体部を支持可能となる長さを有することを特徴とする請求項9記載のカッティング装置。   The support mechanism section includes a support shaft section having one end fixed to the fixed body section and an outer periphery rotatably supporting one end side of the movable body section. The support shaft section is arranged in the axial direction. The cutting device according to claim 9, wherein the cutting device has a length capable of supporting a plurality of the movable body portions. 前記位置規制部は、前記固定体部に対して一体的に設けた一対の規制ストッパ部と、前記可動体部の他端側に一体的に設けることにより前記規制ストッパ部に当接する係止部とを備えるとともに、この規制ストッパ部は、軸方向に配した複数の前記可動体部における前記係止部が当接可能となる長さを有することを特徴とする請求項9又は12記載のカッティング装置。   The position restricting portion includes a pair of restricting stopper portions provided integrally with the fixed body portion, and a locking portion abutting on the restricting stopper portion by being provided integrally on the other end side of the movable body portion. 13. The cutting device according to claim 9, wherein the restricting stopper portion has a length such that the locking portions of the plurality of movable body portions arranged in the axial direction can abut. apparatus.
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