CN103244576A

CN103244576A - 锁定装置及驱动装置

Info

Publication number: CN103244576A
Application number: CN 201310013805
Authority: CN
Inventors: 佐佐木岳; 板桥赖行
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-08-14
Also published as: JP2013162098A

Abstract

本发明的课题在于提供以低成本确保正常动作的锁定装置及具备该锁定装置的驱动装置。锁定装置具备：第一磁性体；第二磁性体，能够在驱动源的驱动部和第一磁性体之间移动，并能够与驱动部抵接而限制驱动部的驱动；施力部，其对第二磁性体向驱动部侧施力；线圈，其能够产生克服施力部的作用力而向第一磁性体侧吸引第二磁性体的磁力；以及控制部，为了使与驱动部抵接的第二磁性体从驱动部退避，控制部将线圈从未通电状态切换成向第一方向通电的第一通电状态，为了使从驱动部退避的第二磁性体随着施力部的作用力而与驱动部抵接，控制部将线圈从第一通电状态切换成向与第一方向相反的第二方向对线圈通电的第二通电状态并在之后切换成未通电状态。

Description

锁定装置及驱动装置

技术领域

本发明涉及锁定装置及驱动装置。

背景技术

已知利用电磁铁来锁定驱动源的驱动部的锁定装置。在专利文献1中公开了与此相关的装置。在这样的装置中，存在切断对电磁铁的线圈的通电后仍残留有磁力的情况。由于该残留的磁力，存在作为锁定装置无法正常地动作的情况。在专利文献1中公开了这样的技术：通过对转子的材料进行研究，使得在转子和电枢之间很难残留磁吸引力。

专利文献1：日本特开2006-138370号公报

在专利文献1的技术中，增大了转子的制造成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供以低成本确保正常动作的锁定装置以及具备该锁定装置的驱动装置。

上述目的由如下的锁定装置来达成，所述锁定装置具备：第一磁性体；第二磁性体，其能够在驱动源的驱动部和所述第一磁性体之间移动，并能够与所述驱动部抵接而限制所述驱动部的驱动；施力部，其对所述第二磁性体向所述驱动部侧施力；线圈，其能够产生克服所述施力部的作用力而向所述第一磁性体侧吸引所述第二磁性体的磁力；以及控制部，为了使与所述驱动部抵接的所述第二磁性体从所述驱动部退避，所述控制部将所述线圈从未通电状态切换成向第一方向通电的第一通电状态，为了使从所述驱动部退避的所述第二磁性体随着所述施力部的作用力而与所述驱动部抵接，所述控制部将所述线圈从所述第一通电状态切换成向与所述第一方向相反的第二方向对所述线圈通电的第二通电状态并在之后切换成所述未通电状态。

由于在从第一通电状态至未通电状态之间介入有第二通电状态，所以能够减弱因第一通电状态而在第一磁性体和第二磁性体之间产生的磁吸引力。由此，能够迅速消除在第一磁性体和第二磁性体之间残留的磁吸引力。从而，能够使第二磁性体抵接于驱动部而进行锁定。

上述目的通过具备所述锁定装置和与所述锁定装置设为一体的所述驱动源的驱动装置来达成。

根据本发明，能够提供以低成本确保正常的动作的锁定装置以及具备该锁定装置的驱动装置。

附图说明

图1的（A）、（B）是驱动装置的说明图。

图2是驱动装置的问题点的说明图。

图3的（A）示出第二通电状态下的驱动装置，图3的（B）示出从第二通电状态切换至未通电状态后的驱动装置。

图4是示出线圈的通电状态的时序图。

图5的（A）～（C）是控制线圈的通电状态的控制电路的例示图。

标号说明

1：驱动装置；

10：马达（驱动源）；

12：输出轴（驱动部）；

20：旋转板（驱动部）；

26：卡合部；

30：可动部；

32：主体部；

34：锁定部；

36：卡合部；

100：控制电路（控制部）；

C：线圈；

S：弹簧（施力部）；

T1～T4：晶体管。

具体实施方式

图1的（A）、（B）是驱动装置1的说明图。驱动装置1包括：马达10，其具备输出轴12；旋转板20，其固定于输出轴12并与输出轴12一起旋转；可动部30，其供输出轴12贯穿并能够沿输出轴12的轴向移动；弹簧S，其对可动部30朝向旋转板20施力；固定板40，其固定于马达10；以及线圈C，其配置于固定板40上。

马达10是驱动源的一个例子。输出轴12及旋转板20是驱动部的一个例子。弹簧S是施力部的一个例子。弹簧S为线圈状，但也可以是板簧状。另外，施力部也可以是橡胶等。可动部30是第二磁性体的一个例子。固定板40是第一磁性体的一个例子。线圈C、弹簧S、可动部30、固定板40是锁定装置的一个例子。

可动部30包括：主体部32，其具有沿输出轴12的轴向延伸并供输出轴12以能够旋转的方式贯穿的孔；锁定部34，其形成于主体部32的末端侧；以及凹凸状的卡合部36，其形成于锁定部34的与旋转板20对置的面。可动部30能够沿输出轴12的轴向移动，换言之，可动部30能够在旋转板20和固定板40之间移动。锁定部34形成为圆板状。在旋转板20的与锁定板34对置的面形成有凹凸状的卡合部26。可动部30的卡合部36和旋转板20的卡合部26以相互卡合的方式啮合。在固定板40形成有供输出轴12以能够旋转的方式贯穿的孔。可动部30、固定板40由磁性材料形成。

线圈C是缠绕在未图示的线圈骨架上的一根铜线。线圈C以与输出轴12隔开间隔地包围输出轴12的方式缠绕。弹簧S的一端固定于线圈骨架，另一端固定于锁定部34。弹簧S以使可动部30抵接于旋转板20的方式对可动部30进行施力。弹簧S以压缩状态配置。通过可动部30的卡合部36与旋转板20的卡合部26以卡合的方式啮合，来使旋转板20的旋转停止。由此，限制输出轴12的旋转。图1的（A）示出限制了输出轴12的旋转的锁定状态的驱动装置1。在图1的（A）中，线圈C为未通电状态。

当线圈C被通电时，在线圈C的周围产生磁通。由此，可动部30、固定板40被励磁，从而在可动部30、固定板40之间产生磁吸引力。当该磁吸引力增大至比弹簧S的作用力大时，可动部30从旋转板20退避而向固定板40侧移动。由此，容许输出轴12的旋转。图1的（B）示出容许输出轴12的旋转的非锁定状态的驱动装置1。例如，当线圈C被向第一方向通电时，可动部30的主体部32的末端侧励磁成S极并且主体部32的基端侧励磁成N极。

而且，可动部30和固定板40也可以不能直接抵接。例如，即使在固定板40的表面设有由非磁性材料形成的罩等的情况下，只要能够利用在可动部30、固定板40之间产生的磁吸引力使可动部30克服弹簧S的作用力而从旋转板20退避即可。

线圈C从向第一方向被通电的第一通电状态切换至未通电状态时，可动板30、固定板40之间的磁吸引力消失。由此，由于弹簧S的作用力，可动板30从固定板40退避并与旋转板20抵接。这样，通过切换线圈C的通电状态来驱动可动部30，从而进行锁定状态、非锁定状态的切换。这样，线圈C、固定板40作为电磁铁而发挥作用。

接着，对在这样的驱动装置中所想到的问题点进行说明。图2是驱动装置的问题点的说明图。即使在图1的（B）所示出的状态后切断对线圈C的通电的情况下，如图2所示，可动部30也有可能不回到原来的位置。这是因为，即使在切断对线圈C的通电后，在可动部30、固定板40之间还残留有磁吸引力。在该情况下，尽管切断了对线圈C的通电也不能限制输出轴12的旋转，从而无法作为驱动装置1正常动作。

因此，在本实施例的驱动装置1中，使线圈C从第一通电状态变为未通电状态，然后变为向第二方向被通电的第二通电状态，然后变为未通电状态。通过将线圈C切换成第二通电状态，从而向与在第一通电状态所产生的磁通的方向相反的方向产生磁通。由此，减弱了在可动部30、固定板40之间残留的磁吸引力。图3的（A）示出第二通电状态下的驱动装置1。

线圈C从第二通电状态再次切换成未通电状态。由此，可动部30随着弹簧S的作用力而从固定板40退避并与旋转板20抵接。图3的（B）示出从第二通电状态切换成未通电状态后的驱动装置1。由此，能够正常地使可动部30返回到原来的位置从而能够正常地锁定输出轴12。

另外，当长时间持续第二通电状态时，在第一通电状态后残留在可动部30、固定板40之间的磁吸引力虽然消失，但在可动部30、固定板40之间会再次产生磁吸引力。例如，在第一通电状态下可动部30的主体部32的末端侧励磁成S极并且主体部32的基端侧励磁成N极的情况下，通过持续第二通电状态则主体部32的末端侧励磁成N极并且基端侧励磁成S极。由此，即使在从第二通电状态切换成未通电状态的情况下，在可动部30、固定板40之间也有可能残留磁吸引力。因此，期望第二通电状态的持续期间仅为减弱在第一通电状态时产生的磁吸引力所需要的期间。

在上述例子中，从第一通电状态切换成第二通电状态之间介入有未通电状态，但不限于此。例如，只要控制线圈C的通电状态的驱动电路没有问题，则也可以从第一通电状态直接切换成第二通电状态。并且，也可以在将驱动装置1从非锁定状态转移至锁定状态期间，多次进行第二通电状态和未通电状态的切换。

图4是示出线圈C的通电状态的时序图。图4示出在驱动装置1从锁定状态转移至非锁定状态、然后再转移至锁定状态的情况下的线圈C的通电状态。例如，向控制对线圈C的通电的控制器输入操作信号后，控制器向控制线圈C的通电状态的控制电路（控制部）发出指令，将线圈C从未通电状态切换成第一通电状态。由此，如图1的（B）所示，驱动装置1从锁定状态切换成非锁定状态。

在向控制器输入停止信号后，控制器将线圈C从第一通电状态切换成未通电状态，之后再切换成第二通电状态。由此，如图3的（A）所示地减弱了在可动部30、固定板40之间残留的磁吸引力。然后，通过切换成未通电状态，驱动装置1如图3的（B）所示地再次成为锁定状态。而且，也可以通过调整第一通电状态和第二通电状态下向线圈C施加的脉冲的占空比，而调整为在每单位时间内第二通电状态下的电流量比第一通电状态下的电流量小。

图5的（A）～（C）是控制线圈C的通电状态的控制电路100的例示图。控制电路100是控制部的一个例子。图5的（A）示出未通电状态下的控制电路100，图5的（B）示出第一通电状态下的控制电路100，图5的（C）示出第二通电状态下的控制电路100。控制电路100是具备晶体管T1～T4的H桥电路。晶体管T1连接在线圈C的一端和电源电位VDD之间。晶体管T2连接在线圈C的一端和接地电位之间。晶体管T3连接在线圈C的另一端和电源电位VDD之间。晶体管T4连接在线圈C的另一端和接地电位之间。

在第一通电状态下，从控制器分别向晶体管T1、T4提供输入信号1s，从而如图5的（B）所示，电流向第一方向流过线圈C。在第二通电状态下，从控制器分别向晶体管T3、T2提供输入信号2s，从而如图5的（C）所示，电流向第二方向流过线圈C。这样控制线圈C的通电状态。另外，控制电路100是能够切换线圈C中流过的电流的方向的电路的一个例子，并不限于这样的电路。

如上所述，通过切换对线圈C的通电状态，能够减弱在可动部30、固定板40之间残留的磁吸引力。由此，与通过变更可动部30、固定板40的材质来解决上述问题的情况相比，能够以低成本防止磁力残留。

本实施例的驱动装置1能够应用于例如打印机、机床、汽车、快门装置、便携设备、自动开闭门、家电等。驱动源不限于例如马达，也可以是发动机。锁定装置也可以不与驱动部设为一体。也可以使在第二通电状态下对线圈C施加的电力比在第一通电状态下对线圈C施加的电力小。

以上对本发明优选的实施方式进行详细描述，但本发明不限于所述特定的实施方式，在权利要求的范围内所记载的本发明的主旨的范围内，可以进行变形和变更。

Claims

1.一种锁定装置，该锁定装置具备：

第一磁性体；

第二磁性体，其能够在驱动源的驱动部和所述第一磁性体之间移动，并能够与所述驱动部抵接而限制所述驱动部的驱动；

施力部，其对所述第二磁性体向所述驱动部侧施力；

线圈，其能够产生克服所述施力部的作用力而向所述第一磁性体侧吸引所述第二磁性体的磁力；以及

控制部，为了使与所述驱动部抵接的所述第二磁性体从所述驱动部退避，所述控制部将所述线圈从未通电状态切换成向第一方向通电的第一通电状态，为了使从所述驱动部退避的所述第二磁性体随着所述施力部的作用力而与所述驱动部抵接，所述控制部将所述线圈从所述第一通电状态切换成向与所述第一方向相反的第二方向对所述线圈通电的第二通电状态并在之后切换成所述未通电状态。

2.一种驱动装置，该驱动装置具备：

权利要求1所记载的所述锁定装置；和

与所述锁定装置设为一体的所述驱动源。