CN117411270A - 旋转往复驱动促动器 - Google Patents

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CN117411270A CN202310608973.2A CN202310608973A CN117411270A CN 117411270 A CN117411270 A CN 117411270A CN 202310608973 A CN202310608973 A CN 202310608973A CN 117411270 A CN117411270 A CN 117411270A
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北村泰隆
加贺美雅春
大塚裕树
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种旋转往复驱动促动器，使设置的自由度高且更适当地以高振幅驱动可动对象物。该旋转往复驱动促动器具备：可动体，其具有在一端部侧连接可动对象物的轴部和在另一端部侧固定于轴部的磁体，且被支撑为能够绕轴往复旋转；芯组装体，其具有规定往复旋转的基准位置的磁体位置保持部；以及传感器基板，其安装有检测轴部的旋转角度的传感器，且配置成将传感器朝向磁体侧并从另一端部侧覆盖芯组装体。

Description

旋转往复驱动促动器
技术领域
本发明涉及旋转往复驱动促动器。
背景技术
以往，作为在复合机、激光束打印机等光扫描装置中使用的促动器，使用了旋转往复驱动促动器。具体而言，旋转往复驱动促动器通过使扫描仪的反射镜往复旋转，来变更激光的反射角度，实现对对象物的光扫描。
在专利文献1中公开了使用振镜马达作为这种旋转往复驱动促动器的技术。作为振镜马达，除了专利文献1中所公开的构造的类型、将线圈安装于反射镜的线圈可动类型，还已知有各种类型。
在专利文献1中公开了如下射束扫描仪，即，四个永久磁铁以在旋转轴径向上磁化的方式设于供反射镜安装的旋转轴，卷绕有线圈且具有磁极的芯以夹着旋转轴的方式配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4727509号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在线圈可动类型的旋转往复驱动促动器中，因驱动时的线圈的发热，有可能对反射镜的表面状态、反射镜向旋转轴的接合状态、包含翘曲的反射镜的形状等带来不良影响。另外，在线圈可动类型的旋转往复驱动促动器中，若考虑通电时的线圈的发热，则向线圈输入的输入电流也难以变大，存在作为可动体的反射镜的大型化、难以高振幅化的问题。
对于这些问题，若如专利文献1那样采用将磁体配置于可动体侧的结构、所谓动磁体的结构，则也可能克服线圈发热对反射镜的不良影响、反射镜的大型化，或者实现高振幅化。
另外，在动磁体及动线圈的任一结构中，都需要在卷绕有线圈的芯与磁体之间设置能够相对往复旋转的间隙部。若异物混入该间隙部，则存在成为动作不良的原因的问题。另外，在旋转往复驱动促动器中，在磁体配置于装置的外侧的情况下，磁通分布于装置的外侧，因此无法配置在受磁影响的产品的附近，成为配置的自由度小的问题。
本发明是考虑以上方面而作成的，提供一种设置的自由度高且能够更适当地以高振幅驱动可动对象物的旋转往复驱动促动器。
用于解决课题的方案
本发明的旋转往复驱动促动器的一个方案采用如下结构，即，具备：
可动体，其具有在一端部侧连接可动对象物的轴部和在另一端部侧固定于上述轴部的磁体，且被支撑为能够绕轴往复旋转；
芯组装体，其具有芯体、线圈体以及磁体位置保持部，该芯体具有以隔着上述磁体的方式与上述磁体的外周对置的多个磁极，该线圈体卷绕于上述芯体且通过通电产生与上述磁体相互作用的磁通而使上述可动体往复旋转，该磁体位置保持部在与上述磁体之间产生磁吸引力，规定上述往复旋转的基准位置；以及
传感器基板，其安装有检测上述轴部的旋转角度的传感器，且配置成将上述传感器朝向上述磁体侧并从上述另一端部侧覆盖上述芯组装体。
发明的效果
根据本发明，设置的自由度高，且能够更适当地以高振幅驱动可动对象物。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的旋转往复驱动促动器的外观立体图。
图2是通过该旋转往复驱动促动器的轴心的纵剖视图。
图3是在图2中从驱动单元的正面侧端面拆下了左侧的部件的A-A线部分的端面图。
图4是该旋转往复驱动促动器的分解立体图。
图5是从主体单元拆下了驱动单元的状态的正面侧立体图。
图6是从主体单元拆下了驱动单元的状态的背面侧立体图。
图7是主体单元的立体图。
图8是图7的B-B线剖视图。
图9是预压用弹簧的放大图。
图10是表示作为预压用弹簧的变形例的波形弹簧的图。
图11是该旋转往复驱动促动器的正面侧端部的放大立体图。
图12是表示在图11中拆下了传感器基板的状态的顶罩内部的立体图。
图13是图11的C-C线向视剖视图。
图14是驱动单元的分解立体图。
图15是线圈体的立体图。
图16是线圈架的分解图。
图17是表示线圈体中的线圈的接线状态的立体图。
图18是底罩的正面侧立体图。
图19是图11的D-D线向视剖视图。
图20是用于说明旋转往复驱动促动器的磁回路的动作的图。
图21是表示旋转往复驱动促动器的变形例1的纵剖视图。
图22是旋转往复驱动促动器的变形例1的分解立体图。
图23是旋转往复驱动促动器的变形例2的外观立体图。
图24是旋转往复驱动促动器的变形例2的主体单元的立体图。
图25是表示该旋转往复驱动促动器的变形例2中的驱动单元的主要部分结构的主视图。
图26是安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例2的立体图。
图27是旋转往复驱动促动器的变形例3的外观立体图。
图28是旋转往复驱动促动器的变形例3的顶罩的外观立体图。
图29是表示安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例3的立体图。
图30是旋转往复驱动促动器的变形例4的底罩的外观立体图。
图31是表示安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例4的立体图。
图32是表示使用了旋转往复驱动促动器的扫描仪系统的主要部分结构的图。
图33的(A)及(B)是磁体的变形例1的主视图和右侧视图。
图34的(A)及(B)是磁体的变形例2的主视图和右侧视图
图35的(A)及(B)是磁体的变形例3的主视图和右侧视图。
图36的(A)及(B)是磁体的变形例4的主视图和右侧视图。
图37是表示具有磁体的变形例4的旋转往复驱动促动器的芯组装体的图。
图中：
1、1A、1B、1C、1D—旋转往复驱动促动器，2—主体单元，4、4C、4D—驱动单元，10、10A—可动体，12—反射镜部，13、13A—旋转轴，14—止动部，15、15A—限位部，20—固定体，21、21A、21B—基座部，22、23—轴承，30—驱动部，32、320、320A、320B—磁体，32a、32b、410a、410b—磁极，32c、32d、32e、32f、32g、32h—磁极切换部，35、350—预压用弹簧，37—环状承接部，39—衬套，40、40B—芯组装体，41—第一芯，42—第二芯，43—第三芯，44、45—线圈，46、47—线圈架，48—旋转角度位置保持部，49—线圈体，50、50D—底罩，52—罩主体，53、321—开口部，54、55、66—贯通孔，56、526、626—定位孔，57—位置调整孔，58—芯保持用突起，59、808—定位突起，60、60C—顶罩，62、62C—顶罩主体，64—周壁部，65—传感器用收纳部，67—销卡合孔，70—角度传感器部，72—传感器基板，74—编码器盘(被检测部)，76—光传感器(传感器)，81、84、86、87—固定部件，100—激光系统，101—激光发光部，102—激光控制部，103—驱动信号供给部，104—位置控制信号计算部，121—反射镜，122—反射镜支架，122a、211a、211Aa、212a、212Aa、211Ba、212Ba—插通孔，131—一端部，132—另一端部，133、133A—嵌合槽，211、211A、211B、212、212A—壁部，213、213A、213B—底部，217、527、627—定位切口部，218—凹部，222、232—轴承主体，224、234—凸缘，322—端面，326—外周面，328—平坦面，400—芯体，411、411a、411b—棒状体，412—连接边部，413、413a、413b—侧边部，414—辅助极部，414—加强部，492—线圈架部，494—端子支撑部，496—端子，522—安装部，541、2112、6212—锪孔部，621—凹状部，726—通孔，800—固定台部，804、806—固定壁部，807—固定孔，2110、5210、6210—两侧突边部，4964—另一边部，4962—一边部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的实施方式1的旋转往复驱动促动器1的外观立体图，图2是通过该旋转往复驱动促动器1的轴心的纵剖视图。另外，图3是在图2中为了能看到驱动单元4的内部而从正面侧端面拆下了左侧的部件的A-A线部分的端面图，图4是该旋转往复驱动促动器1的分解立体图。
旋转往复驱动促动器1例如用于激光雷达(LiDAR：Laser Imaging Detection andRanging)装置。此外，旋转往复驱动促动器1也能够应用于复合机、激光束打印机等光扫描装置。
旋转往复驱动促动器1大致分为具备可动体10、旋转自如地支撑可动体10的基座部21、以及相对于基座部21对可动体10进行往复旋转驱动的驱动单元4。基座部21和驱动单元4构成往复旋转驱动自如地支撑可动体10的固定体20。
另外，在旋转往复驱动促动器1中，将可动体10安装于基座部21构成主体单元2，旋转往复驱动促动器1在主体单元2的一方的端部具有驱动单元4。
图5是从主体单元2拆下了驱动单元4的状态的正面侧立体图，图6是从主体单元2拆下了驱动单元4的状态的背面侧立体图。
如图5以及图6所示，将可动体10装配于基座部21的主体单元2和驱动单元4通过固定部件81安装。此外，固定部件81只要能够将双方固定就可以是任意的部件，例如可以使用螺丝、螺钉等外螺纹件、螺栓螺母。
可动体10具有旋转轴13、反射镜部12以及可动磁体(以下简称为“磁体”)32。此外，关于磁体32的详情与后述的驱动单元4一起详细地说明。
反射镜部12是旋转往复驱动促动器1中的可动对象物，与旋转轴13连接。反射镜部12例如通过在反射镜支架122的一面粘贴反射镜121形成。旋转轴13插通并固定于反射镜支架122的插通孔122a。反射镜部12反射扫描光。
图7是主体单元的立体图，图8是图7的B-B线剖视图。
如图4～图8所示，基座部21具有平板状的底部213、以及相互分离地配置的一对壁部211、212。底部213为平板状，在轴向上延伸地设置，且在其两端分别以相互对置的方式竖立设置有一对壁部211、212。基座部21通过底部213以及一对壁部211、212形成为剖面呈大致コ字状(U字状)。
一对壁部211、212分别为矩形板状，在其中央部形成有插通孔211a、212a。在插通孔211a、212a内嵌有轴承22、23，在轴承22、23插通有旋转轴13。
此外，在插通孔211a、212a的轴向外侧的开口缘部分别设有直径比贯通的部分大的锪孔部。在该锪孔部嵌合有轴承22、23的凸缘224、234。
在轴承22、23中，在圆环状的轴承主体222、232的一方侧的开口缘设有凸缘224、234。轴承22、23相对于基座部21的壁部211、212从轴向外侧嵌入，从而凸缘224、234嵌合于锪孔部。轴承22、23以防止轴承22、23的嵌合方向的脱落的状态固定于基座部21。
由此，能够不会使轴承22、23的轴承主体222、232相对于基座部21从壁部211、212向外方突出地将基座部21的壁部211、212薄型化，进而实现旋转往复驱动促动器1的全长的缩短小型化。
另外，轴承22、23的凸缘224、234与插通孔211a、212a的轴向外侧(壁部211、212的外表面侧)的锪孔部嵌合。由此，在主体单元2的组装中，能够从壁部211、212的外方容易地目视确认、测量凸缘224、234与插通孔211a、212a的嵌合状态。
轴承22、23可以由基座部21用的滚动轴承(例如球轴承)、滑动轴承构成。例如，轴承22、23只要是滚动轴承，摩擦系数就低，能够使旋转轴13顺畅旋转，因此旋转往复驱动促动器1的驱动性能提高。由此，旋转轴13经由轴承22、23旋转自如地安装于基座部21，在一对壁部211、212之间配置有作为可动对象物的反射镜部12。
在轴承22、23插通有旋转轴13，旋转轴13的两端部在轴向上从轴承22、23分别向外方突出。轴承22、23将旋转轴13绕轴转动自如地支撑于基座部21。
在旋转轴13的一端部侧，在插通于基座部21的一对壁部211、212间的部位紧固有作为可动对象的反射镜部12，在旋转轴13的另一端部132侧紧固有磁体32。由此，旋转轴13轴支承于基座部21的一对壁部211、212。基座部21从两侧支撑经由旋转轴13配置在一对壁部211、212之间的反射镜部12，因此，与利用被悬臂轴支承的旋转轴支撑反射镜部12的结构相比，能够牢固地支撑旋转轴，提高耐冲击性、耐振动性。
磁体32配置在后述的驱动单元4内，通过由驱动单元4产生的磁通被往复旋转驱动。此外，旋转轴13通过驱动单元4与磁体32的相互电磁作用，使反射镜部12往复旋转。
在旋转轴13中，在向轴承23的外侧突出的一端部131，在嵌合槽133嵌入有止动部(挡圈)14，通过该止动部14，旋转轴13向另一端部132侧的移动被限制。
在旋转轴13上，在反射镜部12的反射镜支架122与一对壁部中的一端部131侧的壁部212之间的部位外插有筒状的限位部15。
限位部15相对于旋转轴13固定。旋转轴13的向一端部131侧的移动被轴承23限制，旋转轴13的向另一端部132侧的移动被止动部14限制。紧固于旋转轴13的反射镜部12相对于基座部21向轴向的另一端部132侧的移动经由止动部14被限制。
限位部15经由反射镜部12防止旋转轴13从轴承23向轴向一端部侧、也就是外方脱落。
限位部15与止动部14一起将包括反射镜部12、旋转轴13以及磁体32的可动体10的轴向的移动限制在包含公差等的预定的范围，防止从基座部21脱落。
旋转轴13以在基座部21使另一端部132侧插通轴承22从壁部211侧向基座部21的外侧突出的方式配置于基座部21。从壁部211突出的部分在驱动单元4内插通。
紧固于旋转轴13的另一端部132侧的磁体32配置于从基座部21的壁部211向外方突出的部位。
在旋转轴13上，在从壁部211向另一端部132侧突出的部位，从壁部211侧起，依次配设有预压用弹簧35、环状承接部37以及磁体32。
预压用弹簧35在轴向上伸缩，在轴向上对轴承22施力。
例如，如图9所示，预压用弹簧35是圆筒螺旋弹簧，该圆筒螺旋弹簧具有与供预压用弹簧35配置的空间对应的预定的长度L1，且在预定的长度方向上分离的两端形成有平坦面。
预压用弹簧35外插配置于旋转轴13，从与壁部211嵌合的轴承22对磁体32向分离的方向施力。
预压用弹簧35以插通有旋转轴13的状态介于和磁体32相邻的环状承接部37与轴承22之间。
预压用弹簧35对轴承22赋予定压预压。通过预压用弹簧35对轴承22赋予定压预压，能够利用弹簧吸收载荷的变动、旋转中的旋转轴13与基座部21的温度差引起的旋转轴13的伸缩等，使预压量的变动小，得到稳定的预压量。由此，预压用弹簧35能够防止旋转轴13的高速旋转引起的旋转轴13的轴向的振动，与定位置预压比较，能够使高速地旋转驱动，能够防止轴向的振动。
预压用弹簧35通过对轴承(尤其是球轴承)22、23赋予预压，维持旋转轴13的旋转驱动的低滑动性以及高可靠性，能够进行稳定的驱动。
此外，预压用弹簧35优选采用与被牢固地固定的构件抵接而由该构件承接预压的构造。环状承接部37为压入环，通过相对于旋转轴13压入旋转轴13的外周部分而紧固于旋转轴13。
环状承接部37通过在一端部侧承接与轴承22抵接的预压用弹簧35的一端部，防止对作为粘接固定构件的磁体32直接赋予冲击。由此，防止向磁体32施加多余的力，能够提高可靠性。
另外，预压用弹簧35配置于旋转往复驱动促动器1的内部，因此不会从旋转往复驱动促动器1的外部受到影响，能够确保稳定的预压的设计。
此外，预压用弹簧35也可以替代将圆状钢丝卷绕成螺旋状而成的圆筒状的螺旋弹簧，而作为伸缩方向、也就是作为弹簧的高度低的弹簧使用将板状钢丝卷绕成螺旋状或圆环状并施加了波形的形状的波形弹簧。
例如，作为与作为预压用弹簧35的轴向的长度L1的圆筒螺旋弹簧相比轴向的长度较短的预压用弹簧350，也可以使用图10所示的作为波形弹簧的预压用弹簧350。
在作为波形弹簧的预压用弹簧350中，作为伸缩方向的轴向的长度L2比圆筒螺旋弹簧的长度L1短且伸缩的长度短。
预压用弹簧350在壁部211与环状承接部37的长度L0对应于长度L2＜L0＜L1的范围等条件的情况下，通过将预压用弹簧350在长度L2的方向上重叠多个，能够变更其伸缩长度。
这样，预压用弹簧35、350根据其设置部位或预压对象适当变更来调整预压力，能够适当地进行高速旋转，防止轴向的振动，稳定地驱动。
图11是旋转往复驱动促动器的正面侧端部的放大立体图，图12是表示在图11中拆下了传感器基板72的状态的顶罩内部的立体图，图13是图11的C-C线向视剖视图，图14是驱动单元的分解立体图。
＜驱动单元4＞
图2～图6以及图11～图14所示的驱动单元4设于基座部21的在轴向上分离的两端部中的一方，构成固定体20的一部分。驱动单元4与磁体32一起构成驱动部30，使可动体10可动。驱动单元4具有底罩50、芯组装体40以及顶罩60。驱动单元4例如形成为正面观察正方形状的长方体状。
＜芯组装体40＞
图3、图4以及图14所示的芯组装体40具有线圈44、45、卷绕有线圈44、45的线圈架46、47、芯体400、以及旋转角度位置保持部48。
在本实施方式中，芯组装体40形成为在内侧配设有磁极410a、410b的矩形框型的块状(详细而言为长方体形状)。芯组装体40形成为利用框状的外周部分包围配置在外周部分的内侧的磁极410a、410b。芯组装体40例如在基座部21的壁部211的从轴向观察的壁面的矩形区域内，形成从隔着磁体32的磁极410a、410b分别折回并延伸，包围磁极410a、410b的一条磁路。
＜芯体400＞
芯体400构成磁回路，该磁回路具有以包围磁体32的方式配置的磁路。芯体400具有：包含多个磁极410a、410b以及C字状的磁路部(连接边部412以及侧边部413)的一体构造的第一芯41；以架设于第一芯41的侧边部413间的方式配置的第二芯42；以及框状的第三芯43。芯体400通过将第一～第三芯磁结合而一体化。
第一芯41～第三芯43使对线圈44、45通电时产生的磁通在多个磁极410a、410b通过。第一芯41～第三芯43例如是层叠硅钢板等电磁钢板(层叠部件)而成的层叠芯。通过将芯体400设为层叠构造，能够构成低成本、且具有复杂的形状的第一芯41～第三芯43。
＜第一芯41＞
在第一芯41中，在前端部分别具有对置的磁极的多个棒状体411(411a、411b)的基端部连接有与它们的延伸方向垂直地延伸的连接边部412。在该连接边部412的两端部分别垂直地突出设有两侧边部413a、413b。在连接边部412，在棒状体411a、411b之间设有与棒状体411a、411b平行地延伸的辅助极部414。
棒状体411(411a、411b)、连接边部412、侧边部413(413a、413b)以及辅助极部414为一体构造，第一芯41为梳齿形状。
棒状体411a、411b分别在前端部的侧面部配设有磁极，在棒状体411a、411b的外周的基端部侧外插有线圈架46、47。由此，线圈44、45配置成卷绕棒状体411a、411b。
在通过向线圈44、45通电而励磁时，棒状体411a、411b的前端部的磁极产生与通电方向相应的极性。磁极分别与磁体32对置地配置，磁极分别具有沿磁体32的外周面弯曲的形状。这些弯曲的形状例如以在与棒状体411a、411b的延伸方向正交的方向上对置的方式配置。
棒状体411a、411b例如具有能够从前端侧外插线圈架46、47的外形尺寸。由此，能够从棒状体411a、411b的延伸方向的前端侧、也就是磁极410a、410b的前端外插将线圈架46、47，并在棒状体411a、411b的基端部侧的位置以将它们包围的方式定位。外插的线圈架46、47分别配置在侧边部413与辅助极部414之间。
连接边部412构成矩形状的芯体400的一边部，在棒状体411a、411b的基端部连接，并在与棒状体411a、411b的并行方向正交的方向上延伸配设。
连接边部412主要连接棒状体411a、411b的基端部和两侧边部413a、413b。两侧边部413a、413b优选与第二芯42的两端部密合，但在此配置成在两侧边部413a、413b的每一个与第二芯42的两端部的每一个之间隔开有间隙。
连接边部412以及两侧边部413a、413b设置为，与第二芯42一起在轴向上以密合的状态层叠于第三芯43。
辅助极部414与旋转角度位置保持部48对置配置，在磁体32吸引旋转角度位置保持部48的情况下，与磁体32的另一极相互吸引，加强与旋转角度位置保持部48的吸引状态。
具体而言，辅助极部414由磁性体构成，例如以与磁极410a、410b以及旋转角度位置保持部48一起将磁体32在四方包围的方式配置。辅助极部414在与磁体32(更具体而言为极32b)之间产生磁吸引力，使磁体32中与吸引旋转角度位置保持部48的极32a不同的极32b向对置的位置移动。辅助极部414通过该作用，利用旋转角度位置保持部48的磁吸引力来抵消作用于可动体10的轴径向载荷。此外，“抵消轴径向载荷”也包含“使轴径向载荷抵消”。
此外，辅助极部414的与磁体32的外周面对置的辅助极面是与磁体32的外周面的形状对应的弯曲面，在与磁体32的外周面之间整面地具有均匀的间隙。此外，辅助极部414配置成与旋转角度位置保持部48一起在芯组装体40内包围磁体32，因此为以最小的空间布局的状态，能够实现更小型化的旋转往复驱动促动器1。
＜第二芯42＞
第二芯42与第一芯41一起构成磁路，该磁路配置成从四方包围棒状体411a、411b的前端部的磁极。第二芯42形成为棱柱状，在向线圈44、45通电时，形成磁通在磁极410a、410b通过的磁路。
第二芯42具有与两侧边部413a、413b相同的厚度(轴向的长度)。第二芯42经由插入与设于第一芯41的连接边部的两端部的安装孔(固定孔)402相同的安装孔(固定孔)402的固定部件86以与第三芯43密合的状态固定于底罩50以及顶罩60(参照图13)。安装孔402与底罩50的贯通孔54同径，且形成为与旋转轴13平行地延伸。
在第二芯42的延伸方向的中央部且与磁体32对置的部位安装有旋转角度位置保持部48。
＜第三芯43＞
第三芯43与第一芯41的连接边部412、两侧边部413以及第二芯42一起形成包围多个磁极且连络多个磁极的磁路。
第三芯43呈矩形框板状，面接触地安装于由第一芯41以及第二芯42双方构成的矩形框状部分。
具体而言，第三芯43在旋转轴13的延伸方向上与第一芯41的连接边部412以及两侧边部413a、413b面对面地相互面接触。除此以外，第三芯43在以旋转轴13为中心将第一芯41的棒状体411a、411b的多个磁极定位的状态下组装于第一芯41。另外，第三芯43在旋转轴13的延伸方向上与第二芯42面对面地面接触。
由此，第三芯43以包围棒状体411a、411b的磁极以及线圈44、45的方式配置于旋转轴13的周围，且绕旋转轴13构成无缝的磁路。第一～第三芯41～43具有包围线圈44、45的包围部，能够形成从一方的磁极依次通过第一芯41+第三芯43、第三芯43、第三芯43+第二芯42、第三芯43+第一芯41另一方的磁极的磁通流。另外，通过第一～第三芯41～43以环状包围磁极和磁极之间的磁体32，因此能够防止从外部接触到线圈44、45。
在组装好驱动单元4的状态下，向由磁极包围的空间插通旋转轴13。另外，安装于旋转轴13的磁体32位于该空间，在正确的位置，磁极隔着气隙G与该磁体32对置。
磁体32是在周向上交替地配置有S极32a以及N极32b的环型磁体。磁体32以在组装好旋转往复驱动促动器1的状态下位于由芯体400的磁极410a、410b包围的空间的方式，安装于旋转轴13的周面。磁体32固定成包围旋转轴13的外周。当对线圈44、45进行通电时，包含棒状体411a、411b的第一芯41、第二芯42以及第三芯43被励磁而在磁极410a、410b产生与通电方向相应的极性。由此，在磁极410a、410b与磁体32之间产生磁力(吸引力以及斥力)。
在本实施方式中，磁体32以沿旋转轴13的轴向的平面为边界被磁化为不同的极性。即，磁体32是被磁化成等分割成S极32a和N极32b的两极磁体。磁体32的磁极的数量(在本实施方式中为两个)与芯体400的磁极410a、410b的数量相等。此外，磁体32也可以根据可动时的振幅磁化成两极以上。该情况下，芯体400的磁极部与磁体32的磁极对应地设置。
＜磁体32＞
磁体32在S极32a与N极32b的边界部分32c、32d(以下称为“磁极切换部”)切换极性。磁极切换部32c、32d在磁体32的一方的端面形成为以通过轴心的方式延伸的槽状。磁极切换部32c、32d在磁体32保持在中立位置时与磁极410a、410b分别正对。
如果磁极切换部32c、32d形成为槽状，则能够以该槽为基准在旋转往复驱动促动器1的组装时或维修时等调整固定于旋转轴13的各构件的位置关系。尤其是，能够结合磁体32的磁极切换部32c、32d的位置，对旋转轴13适当且精度良好地规定反射镜部12的位置、角度传感器部70的编码器的安装位置等。例如，将夹具在轴向上抵碰于槽，将突起嵌合于槽，限制旋转轴13绕轴的旋转而使其不动，成为向旋转轴13安装的其它构成要素的基准位置。尤其是反射镜相对于磁体32的极的角度调整需要精度，能够进行该调整。
在中立位置，通过设为磁体32的磁极切换部32c、32d与磁极410a、410b正对，由此驱动单元4能够产生最大转矩，稳定地驱动可动体10。
另外，由两极磁体构成磁体32，由此通过与芯体400的协动，能够容易以高振幅驱动可动对象物，并且能够实现驱动性能的提高。即，能够以广角驱动作为可动对象的反射镜部12。此外，在实施方式中，对磁体32具有一对磁极切换部32c、32d的情况进行了说明，但也可以具有两对以上的磁极切换部。
＜线圈体(线圈和线圈架)＞
线圈44、45卷绕于筒状的线圈架46、47。由线圈44、45以及线圈架46、47构成的线圈体外插于第一芯41的棒状体411a、411b，由此线圈44、45以卷绕棒状体411a、411b的方式配置。这样，线圈44、45配置成与棒状体411a、411b的前端部的磁极相邻。
线圈44、45的绕组方向设定为，在进行通电时，从第一芯41的多个磁极的一方朝向另一方适当地产生磁通。
图15是线圈体的立体图，图16是线圈架的分解图，图17是表示线圈体中的线圈的接线状态的立体图。
作为卷绕有线圈44的线圈架46的线圈体和卷绕有线圈45的线圈架47的结构相同，因此进行具有卷绕有线圈44的线圈架46的线圈体的说明，省略具有线圈45以及线圈架47的线圈体的说明。
线圈体49具有：卷绕有线圈44的线圈架部492；以及支撑端子496且与线圈架部492一体设置的端子支撑部494。
线圈架部492具有棒状体411(411a、411b)插通的贯通孔，在线圈架部492的一方侧的开口缘部的凸缘突出设置有端子支撑部494。
端子支撑部494具有筒状，在内部插入有端子496，并保持该端子496。
端子496为L字状，在一边部4962捆扎连接线圈44的端部，另一边部4964的基端部插通并支撑于端子支撑部494，另一边部4964的前端部侧从端子支撑部494向外部突出。
另一边部4964的前端部侧连接于向线圈44供给电源的外部设备或者相邻的线圈的端部。在本实施方式中，端子496将一边部4962的延伸方向设为与线圈44的轴向平行，将另一边部4964的延伸方向设为与线圈44的轴向正交的方向。
在线圈体49中，端子496的一边部4962以沿线圈架部492的开口部的开口方向延伸的方式配置，另一边部4964沿线圈架部492的凸缘的伸出方向延伸配置。
在一边部4962，通过由焊锡等构成的接线部H分别连接有线圈44的两端的线圈线。
这样，端子496为L字状，在作为一方的边部的一边部4962连接线圈绕组(作为焊脚的接线部H)，通过另一边部4964与传感器基板72接合。
端子496为L字状，因此能够在传感器基板接线侧和线圈接线侧分离地分别连接，尤其是，能够没有焊锡、绕组的干涉地简单地进行利用焊锡形成连结线圈绕组的接线部(焊脚)H时的作业。
即，即使在产生传感器基板72的接线作业和同一端子496的固定绕组的作业的情况下，也不会成为将绕组导通时的焊锡附着等与基板的接线工序的阻碍主要原因。传感器基板72与端子496的接线通过相对于驱动单元4在轴向上配置传感器基板72，能够一边定位一边进行污染对应，能够垂直于轴向地容易地配置光传感器。
＜旋转角度位置保持部(磁体位置保持部)48＞
图2～图4所示的旋转角度位置保持部48以在组装好旋转往复驱动促动器1的状态下隔着气隙G与磁体32对置的方式组装于芯组装体40。旋转角度位置保持部48例如以磁极与磁体32对置的姿势安装于第二芯42。
旋转角度位置保持部48例如使用将磁极朝向磁体32的磁体，在与磁体32之间产生磁吸引力，吸引磁体32。即，旋转角度位置保持部48与棒状体411a、411b一起在与磁体32之间形成磁弹簧。通过该磁弹簧，在未向线圈44、45进行通电的常态时(非通电时)，磁体32的旋转角度位置、即旋转轴13的旋转角度位置保持在中立位置。
此时，和旋转角度位置保持部48相互吸引的磁体32的与磁极32a(在图3中为S极)相反的侧的磁极32b(图3所示的N极)吸引作为接近的磁性体的第一芯41的辅助极部414。由此，磁体32、也就是作为可动对象物的反射镜部12更有效地保持在中立位置。
中立位置是磁体32的往复旋转动作的基准位置、即往复旋转(摆动)的中心位置，是在往复旋转时绕轴向左右旋转时成为同一旋转角度的位置。在磁体32保持在中立位置时，磁体32的边界部分32c、32d与棒状体411a、411b的磁极正对。
另外，以磁体32位于中立位置的状态为基准，调整反射镜部12的安装姿势。此外，旋转角度位置保持部48也可以由在与磁体32之间产生磁吸引力的磁性体构成。
＜底罩50以及顶罩60＞
图1、图2、图4～图6以及图11～图14所示的底罩50以及顶罩60优选由具有非磁性且通电性高的导电材料构成，作为电磁屏蔽件发挥功能。
底罩50以及顶罩60分别配置于芯组装体40的轴向(厚度方向)的两侧。
底罩50以及顶罩60能够抑制噪声向芯组装体40的射入以及噪声从芯体400向外部的射出。
底罩50以及顶罩60例如由铝合金等非磁性并具有通电性且导热率高的材料等形成。铝合金的设计的自由度高，能够容易地赋予所希望的刚性。因此，如果使底罩50以及顶罩60为铝合金，则适合于使顶罩60作为支撑旋转轴13的支撑体发挥功能的情况。
图18是底罩的正面侧立体图。图19是图11的D-D线向视剖视图。
底罩50在壁部211的外表面重叠地安装。底罩50与壁部211的外形对应地形成为矩形板状。底罩50具有矩形板状的罩主体52，在罩主体52的中央部形成有旋转轴13插通的开口部53。开口部53配置在与轴承22对置的位置，开口部53的内径比磁体32的外径大。底罩50能够使装配了磁体32的旋转轴13插通于开口部53内，将磁体32插入配置于芯组装体40内。
在开口部53内插通有旋转轴13，并且配设有外插于旋转轴13的预压用弹簧35(参照图2)。
在底罩50的罩主体52设有贯通孔54、用于固定于基座部21的贯通孔55、定位孔56、位置调整孔57以及芯保持用突起58。在贯通孔54插通有将底罩50与芯组装体40、顶罩60一起一体化成驱动单元4的固定部件86。贯通孔55形成于安装于壁部211的安装部522。此外，安装部522在罩主体52中构成在与轴向正交的方向上分离的左右的边部，包含罩主体52的四个角部。在这些角部分别形成有贯通孔55。
开口部53、贯通孔54、55、定位孔56以及位置调整孔57形成为与旋转轴13的轴向平行。将固定部件81、86插通于贯通孔54、55，能够在轴向的一方向上进行向基座部21的组装或者驱动单元4的组装、甚至旋转往复驱动促动器1的组装。
如图13所示，贯通孔54在罩主体52的背面形成有凹状的锪孔部541，锪孔部541收纳螺钉等固定部件86的头部。
芯保持用突起58从罩主体52中隔着开口部53的位置沿轴向突出设置，在与芯组装体40组合时，与芯组装体40嵌合而定位。
芯保持用突起58插入棒状体411a、411b与侧边部413a、413b之间，防止在双方间流通的磁通的泄漏。
另外，如图6所示，在底罩50的背面突出设置有定位突起59。在底罩50与基座部21以彼此的中心彼此一致的状态抵接时，定位突起59与壁部211的凹部218卡合而定位。
定位突起59例如为环状突起。另一方面，如图5、图7以及图8所示，壁部211的凹部218是在基座部21形成为包围插通孔211a的环状的槽。定位突起59与环状的槽的凹部218卡合，壁部212和驱动单元4双方被定位。
顶罩60与底罩50一起从轴向两侧夹着芯组装体40，通过固定部件86一体地固定，构成驱动单元4。如图2、图4以及图12所示，本实施方式的顶罩60作为收纳检测可动体10、也就是旋转轴13的旋转角度的光传感器76的传感器用收纳部发挥功能。
顶罩60具有：顶罩主体62，其覆盖芯组装体40的前端侧的面；以及传感器用周壁部(周壁部)64，其从顶罩主体62的外周缘部向轴向的另一端部132侧突出而构成凹状的传感器用收纳部65。
顶罩主体62是从轴向观察呈正方形且具有朝向芯组装体40侧开口的凹状部621的板状体。顶罩主体62、顶罩主体62为正方形的板状体，周壁部64形成为从顶罩主体62的外周部立起的矩形框状。
在顶罩60的顶罩主体62设有贯通孔66。贯通孔66以与底罩50的开口部53、基座部21的轴承22、23具有同一轴的方式配设于顶罩主体62。在贯通孔66从背面侧(一端部131侧)内嵌有旋转轴13插通的衬套39。由此，衬套39以移动方向被限制的状态安装于顶罩主体62。此外，衬套39和旋转轴13既可以以相互滑动的方式配置，也可以隔开间隙配置。
在旋转轴13受到冲击时，衬套39使该冲击不会传递到另一端部132侧的传感器构件(编码器盘)。衬套39以另一端部内嵌于贯通孔66且一端部位于凹状部621内的方式安装于顶罩60。
在顶罩主体62，除了贯通孔66，还沿轴向贯通地设有与线圈架46、47卡合的线圈架卡合孔67。
具有线圈架46、47的线圈体49的端子支撑部494内嵌于线圈架卡合孔67。由此，端子支撑部494插入于顶罩主体62，另一边部4964从端子支撑部494突出地配置。
线圈架卡合孔67与端子支撑部494的卡合也作为组装芯组装体40和顶罩60时的定位发挥功能。
＜角度传感器部70＞
在顶罩60安装有角度传感器部70。角度传感器部70检测包含磁体32以及旋转轴13的可动体10的旋转角度。旋转往复驱动促动器1能够基于角度传感器部70的检测结果，经由控制部来控制驱动时的可动体、具体而言、作为可动对象物的反射镜部12的旋转角度位置以及旋转速度。
角度传感器部70可以是磁式、光学式的任意方式的传感器。在本实施方式中，角度传感器部70具有传感器基板72，且具有收纳于传感器用收纳部65内且构成角度传感器部70的编码器盘74和具有光源及受光元件等的光传感器(传感器)76。
角度传感器部70检测旋转轴13、甚至反射镜部12的旋转角度。编码器盘74在传感器用收纳部65内固定于旋转轴13的另一端部132侧，且与磁体32以及反射镜部12一体旋转。也就是，编码器盘74的旋转位置与旋转轴13的旋转位置相同。
光传感器76向编码器盘74射出光，并基于反射光检测编码器盘的旋转位置(角度)。由此，能够检测磁体32以及反射镜部12的旋转位置。
光传感器76安装于传感器基板72，该传感器基板72以堵塞周壁部64的方式配置，将传感器用收纳部65封闭。
传感器基板72是安装有检测旋转轴13的旋转角度的光传感器76的基板。传感器基板72以将光传感器76朝向磁体32侧并从另一端部132侧覆盖芯组装体40的方式配置。
传感器基板72除了设于中央部且供安装编码器盘的安装部(编码器轮毂)以及旋转轴13插入的开口部724，还具有固定孔722、通孔726。
传感器基板72经由固定部件84固定于顶罩60。设于顶罩60的固定孔形成于芯组装体40的固定孔402的延长上，且为与固定孔相同的轴的同径。即，传感器基板72在芯组装体40侧经由固定部件84固定于与芯组装体40的安装孔(固定孔)402连续的同径的固定孔。
这样，传感器基板72、顶罩60、芯组装体40(芯体400)以及底罩50经由固定孔、安装孔402、贯通孔54等在轴向上连续的同径的孔通过固定部件固定。
传感器基板72除了检测编码器盘的旋转位置(角度)的电路，还安装有向线圈44、45进行电力供给的电路。
作为进行电力供给的电路，包含将线圈44、45的一端部彼此连接的电路，该电路具有设于具有线圈44、45的线圈架的端子支撑部494的另一边部4964插入而与电路连接的通孔726。
通过将另一边部4964分别插入通孔726，线圈44、45经由传感器基板72将一端部彼此连接，且在各自的另一端部连接有电力供给的输入/输出的电路。
由此，仅通过组装驱动单元4，将传感器基板72安装于顶罩60，就能够构成进行向线圈44、45的电力供给的电路，并且能够防止异物等来自外部的多余物体侵入角度传感器部70的传感部分。
另外，在传感器基板72直接连接有线圈体中的端子支撑部494的另一边部4964，因此能够将传感器部和驱动促动器(马达部分)的端子集中到作为一张基板的传感器基板72布线。即，在旋转往复驱动促动器1所使用的基板上，除了传感器用的电路，还安装促动器驱动用的电路，能够将基板共有化，能够统一将促动器本身连接于外部设备时的连接器。
以下，使用图3以及图20对旋转往复驱动促动器1的动作进行说明。图20是用于说明旋转往复驱动促动器1的磁回路的动作的图。
芯组装体40的芯体400的两个棒状体411a、411b的磁极410a、410b配置成空出气隙G地夹着磁体32。如图3所示，在向线圈44、45的非通电时，磁体32通过与旋转角度位置保持部48之间的磁吸引力保持在中立位置。
在该中立位置，磁体32的S极32a以及N极32b的一方(在图20中为S极32a)被吸引到旋转角度位置保持部48(参照图20的磁弹簧转矩FM)。此时，磁极切换部32c、32d与芯体400的磁极410a、410b的中心位置对置。另外，辅助极部414与磁体32的S极32a以及N极32b的另一方(在图20中为N极32b)相互吸引。由此，磁体32更有效地移动到中立位置。
当对线圈44、45进行通电时，芯体400被励磁，在磁极410a、410b产生与通电方向相应的极性。例如，若如图20所示那样进行对线圈44、45的通电，则在芯体400的内部产生磁通，磁极410a成为N极，磁极410b成为S极。
由此，被磁化成N极的磁极410a与磁体32的S极32a相互吸引，被磁化成S极的磁极410b与磁体32的N极32b相互吸引。于是，磁体32绕旋转轴13产生F方向的转矩，磁体32向F方向旋转。随之旋转轴13也向F方向旋转，固定于旋转轴13的反射镜部12也向F方向旋转。
然后，当对线圈44、45向反向进行通电，则在芯体400的内部产生的磁通的流动为与图20所示的方向相反的方向，磁极410a成为S极，磁极410b成为N极。被磁化成S极的磁极410a与磁体32的N极32b相互吸引，被磁化成N极的磁极410b与磁体32的S极32a相互吸引。于是，磁体32绕旋转轴13产生与F方向相反的方向的转矩-F，磁体32向-F方向旋转。随之，旋转轴13也旋转，固定于旋转轴13的反射镜部12也向与图20所示的方向相反的方向旋转。
旋转往复驱动促动器1通过反复进行以上的动作，对反射镜部12进行旋转往复驱动。
实际上，旋转往复驱动促动器1通过从电源供给部(例如相当于图32的驱动信号供给部103)向线圈44、45输入的交流波被驱动。也就是，线圈44、45的通电方向周期性地切换。在通电方向切换时，通过旋转角度位置保持部48与磁体32之间的磁吸引力、也就是磁弹簧的复原力(图20所示的磁弹簧转矩FM和作为其反方向的转矩的“-FM”)，磁体32以返回中立位置的方式被施力。由此，对可动体10绕轴交替地作用F方向的转矩和与F方向相反的方向(-F方向)的转矩。由此，可动体10被旋转往复驱动。
以下对旋转往复驱动促动器1的驱动原理简单地进行说明。在本实施方式的旋转往复驱动促动器1中，在将可动体(可动体10)的惯性力矩设为J[kg·m2]、将磁弹簧(磁极410a、410b、旋转角度位置保持部48以及磁体32)的扭转方向的弹簧常数设为Ksp[N·m/rad]的情况下，可动体相对于固定体(固定体20)以通过式(1)计算出的共振频率Fr[Hz]振动(往复旋转)。
[式1]
Fr：共振频率[Hz]
J：惯性力矩[kg·m2]
Ksp：弹簧常数[N·m/rad]
可动体构成弹簧-质量系统的振动模型中的质量部，因此当对线圈44、45输入与可动体的共振频率Fr相等的频率的交流波时，可动体为共振状态。即，通过从电源供给部对线圈44、45输入与可动体的共振频率Fr大致相等的频率的交流波，能够使可动体效率良好地振动。
以下示出表示旋转往复驱动促动器1的驱动原理的运动方程式以及电路方程式。旋转往复驱动促动器1基于式(2)所示的运动方程式以及式(3)所示的电路方程式驱动。
[式2]
J：惯性力矩[kg·m2]
θ(t)：角度[rad]
Kt：转矩常数[N·m/A]
i(t)：电流[A]
Ksp：弹簧常数[N·m/rad]
D：衰减系数[N·m/(rad/s)]
TLoss：负载转矩[N·m]
[式3]
e(t)：电压[V]
R：电阻[Ω]
L：电感[H]
Ke：反电动势常数[V/(rad/s)]
即，旋转往复驱动促动器1的可动体的惯性力矩J[kg·m2]、旋转角度θ(t)[rad]、转矩常数Kt[N·m/A]、电流i(t)[A]、弹簧常数Ksp[N·m/rad]、衰减系数D[N·m/(rad/s)]、负载转矩TLoss[N·m]等能够在满足式(2)的范围内适当变更。另外，电压e(t)[V]、电阻R[Ω]、电感L[H]、反电动势常数Ke[V/(rad/s)]能够在满足式(3)的范围内适当变更。
这样，旋转往复驱动促动器1在通过与由可动体的惯性力矩J和磁弹簧的弹簧常数Ksp决定的共振频率Fr对应的交流波进行对线圈的通电的情况下，能够得到效率良好且大的振动输出。
＜变形例1＞
图21是表示旋转往复驱动促动器的变形例1的纵剖视图，图22是旋转往复驱动促动器的变形例1的分解立体图。
在变形例1的旋转往复驱动促动器1A中，与旋转往复驱动促动器1比较，安装于基座部21A的轴承22、23的朝向和预压用弹簧35、限位部15A以及止动部14的位置不同，其它结构相同。因而，对具有相同功能的相同名称标注相同符号并省略说明，仅说明不同点。
在旋转往复驱动促动器1A中，将可动体10A安装于基座部21A而构成主体单元A，旋转往复驱动促动器1A在作为主体单元2的一方的端部的壁部211具有驱动单元4。
旋转往复驱动促动器1A与旋转往复驱动促动器1比较，将预压用弹簧35配置于轴承22与反射镜支架122之间。
基座部21A在从底部213的在延伸方向上分离的两端部竖立设置的一对壁部211A、212A各自的中央部，在轴向内侧配置有轴承22、23，该轴承22、23具有凸缘。例如，轴承22、23从轴向内侧被压入而内嵌于插通孔211Aa、212Aa。在轴承22、23插通有旋转轴13。
另外，限位部15A比限位部15短，从基座部21A的外侧安装于旋转轴13的基端部。
另外，止动部14在插通壁部212A的旋转轴13A的端部在壁部212的内侧嵌合于嵌合槽133A。
在该结构中，在对旋转轴13A从限位部15A的轴向外侧、换言之从旋转轴13A的基端部(一端部131)侧施加载荷的情况下，通过限位部15A，旋转轴13A的位置被保持。另外，即使在施加预压用弹簧35的力的情况下，通过止动部14，位置也被保持，具有与旋转往复驱动促动器1中的预压用弹簧35的功能相同的功能，能够得到相同的效果。
即，可动体10A为在轴向的两侧被施加向外预压，且在可动对象物附近配置有预压用弹簧35的结构。由此，由于在架设于基座部21A的一对壁部(两侧壁部)211A、212A间的旋转轴13的死区配置预压用弹簧35，因此与将预压用弹簧35配置在驱动单元4内的结构比较，能够实现低背化、小型化。
＜变形例2＞
图23是旋转往复驱动促动器的变形例2的外观立体图，图24是旋转往复驱动促动器的变形例2的主体单元的立体图。图25是表示该旋转往复驱动促动器的变形例2中的驱动单元的主要部分结构的主视图，图26是安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例2的立体图。
图23～图26所示的旋转往复驱动促动器1B具有与旋转往复驱动促动器1相同的功能，并且具有固定于产品的主体的固定台部800的作为促动器固定部的固定孔215。
固定孔215例如设置在具有与固定体20大致相同的功能的固定体20B中的基座部21B的壁部211B。固定孔215在壁部211B形成于从驱动单元4固定的部位沿与轴向正交的方向伸出的凸缘状的两侧突边部2110。此外，固定孔215也可以设置于两侧突边部2110的一方的侧突边部。
在正面观察时，两侧突边部2110配置成在驱动单元4的左右相邻。两侧突边部2110配置于驱动单元4的底罩50中的比经由固定部件81安装于壁部211B的安装部522的两边部(正面观察时为左右的外侧的边)靠外侧。
在两侧突边部2110的背面侧，在固定孔215的周围设有锪孔部2112，形成为固定部件87的头部在壁部211B在轴向上不突出。
壁部211B具有能够进行将驱动单元4安装于产品的箱体(例如固定台部800)时的定位的定位切口部217和定位孔216。定位切口部217设于壁部211B的外缘、例如两侧突边部2110中的一方的中央部。在壁部211B中，在以中心部为中心与定位切口部217对称的位置形成有定位孔216。
在将该旋转往复驱动促动器1B安装于产品的主体时，旋转往复驱动促动器1B固定于设于主体侧(例如作为主体的一部分)的固定台部800。
固定台部800构成为具有分离对置地竖立设置的固定壁部804、806的U字状部。以使驱动单元4位于该U字状的内部的方式，将旋转往复驱动促动器1B固定于固定台部800。使固定台部800的竖立设置方向和轴向平行，使壁部211B的两侧突边部2110抵接于固定壁部804、806的上端面，利用插通固定孔215的固定部件87将旋转往复驱动促动器1B固定。此外，在固定壁部804、806的上端面，除了固定部件87插入的固定孔807，还设有插入定位孔216的定位突起808。
在将旋转往复驱动促动器1B安装于固定台部800时，向与轴平行的方向的定位孔216插入与轴平行的定位突起808，并以此为中心转动等，由此调整双方的位置。向定位切口部217插入棒等，进一步进行位置调整，使固定孔215和固定孔807，能够将固定部件87插通并固定于双方。
轴向是与起因于反射镜部12的位置的轴承22的轴向相同的方向，因此能够将旋转往复驱动促动器1B精度良好地定位固定于固定台部800。
另外，定位切口部217、定位孔216、固定孔215设于保持反射镜部12的壁部211B，使用它们将壁部211B固定于固定台部800。固定有反射镜支架122的旋转轴13的轴承(bearing)22的插入孔且起因于反射镜位置的插通孔211a(与插通孔212a同轴)形成于壁部211B，因此能够通过与它们相同的加工面进行向固定台部80的定位、固定，能够高精度地固定。
促动器固定部如果设于驱动单元4侧，则能够在旋转往复驱动促动器的重心附近固定于产品的主体、也就是固定台部800，能够有效地抑制干扰振动或冲击。促动器固定部也可以设于驱动单元4的顶罩。
＜变形例3＞
图27是旋转往复驱动促动器的变形例3的外观立体图，图28是旋转往复驱动促动器的变形例3的顶罩的外观立体图。另外，图29是表示安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例3的立体图。
图27以及图28所示的变形例3的旋转往复驱动促动器1C与旋转往复驱动促动器1比较，仅顶罩60C不同，其它结构相同。因而，对与旋转往复驱动促动器1相同的构成要素标注相同符号并省略说明。
图27以及图28所示的旋转往复驱动促动器1C具有顶罩60C，该顶罩60C设有作为促动器固定部的固定孔625。
在顶罩60C的矩形板状的顶罩主体62C与变形例2的壁部211B同样地设有两侧突边部6210，该两侧突边部6210在与轴向正交的方向上伸出。在两侧突边部6210设有与轴向平行地延伸的固定孔625。此外，顶罩60C与顶罩60同样地在表面侧设有凹状的传感器用收纳部65，在背面侧形成有凹部，分别具有与顶罩60的传感器用收纳部、凹部相同的功能。
在顶罩主体62C的两侧突边部6210的背面侧与固定孔625连续地设有将固定孔625的周围切口的形状的锪孔部6212。通过该锪孔部6212，插入驱动单元4C的固定部件87(参照图29)的头部在壁部211B在轴向上不突出。此外，在传感器用收纳部65内设有贯通孔66和线圈架卡合孔67，传感器用收纳部65被传感器基板72覆盖。
另外，在顶罩主体62C设有具有与壁部211B相同的功能的定位孔626和定位切口部627。定位切口部627设于外缘、例如一方的侧突边部6210的中央部。在顶罩主体62C上，在以中心部为中心与定位切口部627对称的位置形成有定位孔626。
在该旋转往复驱动促动器1C中，作为促动器固定部的固定孔625设于驱动单元4C的顶罩60C。由此，旋转往复驱动促动器1C如图29所示那样通过与轴向平行地向固定孔625和固定孔807插入固定部件87并紧固而固定于固定台部800中的凹状部分的一对固定壁部804、806。此时，通过顶罩60C固定于固定台部800，因此能够不向固定壁部804、806间插入驱动单元4C而容易地精度良好地固定。
另外，驱动单元4C固定于固定台部800，因此旋转往复驱动促动器1C在靠近其重心的位置固定于固定台部800，因此能够使干扰振动、冲击有效地衰减。
在顶罩60C沿轴向贯通地设有定位孔626、定位切口部627。通过向定位孔626插入固定壁部806的上端面的定位突起808，向定位切口部627插入其它定位突起，能够在将双方固定前进行双方的定位。
另外，在将旋转往复驱动促动器1C安装于固定台部800时，能够向与轴平行的方向的定位孔626插入与轴平行的定位突起808。并且，以此为中心使旋转往复驱动促动器1C旋转等，调整旋转往复驱动促动器1C和固定台部800的位置，并向定位切口部627插入棒等，能够更加精度良好地进行位置调整。
＜变形例4＞
图30是旋转往复驱动促动器的变形例4的底罩的外观立体图，图31是表示安装于产品的旋转往复驱动促动器的变形例4的立体图。
变形例4的旋转往复驱动促动器1D将作为促动器固定部的固定孔525设于驱动单元4的底罩50D。旋转往复驱动促动器1D与旋转往复驱动促动器1比较，仅底罩50D的结构不同，其它构成要素相同。因而仅对不同点进行说明，对相同的结构标注相同名称相同符号并省略说明。
如图30所示，底罩50D与底罩50相同，在中央部具有开口部53的矩形板状的罩主体52上，在与轴向正交的方向的两侧方与变形例2的壁部211B同样地具有伸出的两侧突边部5210。
在两侧突边部5210是比驱动单元4向外侧伸出的部位，具有与轴向平行地延伸的固定孔525。此外，底罩50D与底罩50同样地在底罩50D的背面突出设置有定位突起(省略图示)。定位突起与基座部21的壁部211的凹部218卡合而定位。
如图31所示，具有该底罩50D的旋转往复驱动促动器1D通过与轴向平行地向固定孔525和固定孔807插入固定部件87并紧固而固定于固定台部800中的凹状部分的一对固定壁部804、806。
此时，通过底罩50D固定于固定台部800，因此能够在使驱动单元4C的顶罩60以及芯组装体40配置于固定壁部804、806间而在轴向上缩短的状态下容易且精度良好地固定。
另外，驱动单元4D固定于固定台部800，因此旋转往复驱动促动器1D在靠近其重心的位置固定于固定台部800，从而能够使干扰振动、冲击有效地衰减。
尤其是，旋转往复驱动促动器1D通过配设于芯组装体40与反射镜部12之间的底罩50D固定于固定台部800。由此，通过处于芯组装体40与反射镜部12间的重心固定于固定台部800，因此能够进行稳定的保持。
在底罩50D沿轴向贯通地设有定位孔526、定位切口部527。由此，能够向定位孔526插入固定壁部806的上端面的定位突起808，向定位切口部527插入其它定位突起808。这样，能够在将双方经由固定孔807和固定孔525固定前，将双方准确地定位。
另外，在将旋转往复驱动促动器1D安装于固定台部800时，向与轴平行的方向的定位孔216插入与轴平行的定位突起808，并以此为中心转动等，能够调整双方的位置。此外，向定位切口部217插入棒等，能够更加精度良好地进行位置调整。
图32是表示使用了旋转往复驱动促动器1的扫描仪系统100的主要部分结构的块图。
扫描仪系统100具有旋转往复驱动促动器1、1A～1D的任一个，除了这些旋转往复驱动促动器1、1A～1D，还具有激光发光部101、激光控制部102、驱动信号供给部103以及位置控制信号计算部104。
激光发光部101例如具有成为光源的LD(激光二极管)和用于使从该光源输出的激光汇聚的透镜系统等。激光控制部102控制激光发光部101。从激光发光部101照射出的激光射入旋转往复驱动促动器1的反射镜121。
位置控制信号计算部104参照由角度传感器部70取得的旋转轴13(反射镜121)的角度位置和目标角度位置，生成并输出将旋转轴13(反射镜121)控制为成为目标角度位置的驱动信号。例如，位置控制信号计算部104基于取得的旋转轴13(反射镜121)的角度位置和表示使用存储于未图示的波形存储器中的锯齿波形数据等转换出的目标角度位置的信号，生成位置控制信号。位置控制信号计算部104将生成的位置控制信号输出至驱动信号供给部103。
驱动信号供给部103基于位置控制信号向旋转往复驱动促动器1的线圈44、45供给使旋转轴13(反射镜121)的角度位置成为所希望的角度位置的驱动信号。由此，扫描仪系统100能够从旋转往复驱动促动器1向预定的扫描区域射出扫描光。
＜总结＞
如以上说明的那样，本实施方式的旋转往复驱动促动器1具有可动体10，该可动体10具有供反射镜部(可动对象物)连接的旋转轴(轴部)13和固定于旋转轴13的磁体32。此外，磁体32是在外周面沿周向交替地配置有S极32a及N极32b的环型磁体。此外，旋转往复驱动促动器1具有固定体20，该固定体20具有芯组装体40。
传感器基板72在比驱动部30(芯体400、磁体32)靠外侧与磁体32一起覆盖传感器构件的检测部(编码器盘)周围。由此，能够通过传感器基板72防止对传感器用收纳部65、甚至磁体与芯体400之间的气隙G的污染。这样，能够防止异物向气隙G的混入而防止动作不良，能够适当地驱动。
另外，在旋转往复驱动促动器的驱动单元4的内部配置有磁体32，因此磁体不配置于外侧，磁通不会分布于外侧(正面侧)，能够减少向正面侧的磁通泄漏，即使磁性弱的产品也能够配置于周边。
驱动单元4的芯组装体40为矩形框型的块状，因此即使在芯组装体40的设置空间有限的空间、例如基座部21的壁部211中的壁面的矩形区域(沿轴向观察到的区域)也处于该矩形区域，能够确保充足的磁路长度，使可动体10高振幅驱动。
另外，在维修角度传感器部70时，仅拆下固定部件84，就能够使在不良状况时作为高额构件的传感器构件露出于外部，容易地进行改修或更换。
另外，在传感器部为光学传感器的情况下，能够不额外使用遮光部件而防止光对传感器用收纳部65的干涉。
在将驱动单元4固定于主体单元2时，在以旋转轴13为基准的情况下，优选固定在能够根据该基准规定尺寸的位置。另外，在使轴垂直竖立地将旋转往复驱动促动器固定于产品的箱体时，能够从与轴平行的方向进行定位、固定，进行旋转往复驱动促动器的组装、安装。由此，在与轴向不同的方向上组装的情况相比，能够进行追加尺寸少的高精度的定位、固定。
另外，如图4、图11以及图13所示，在旋转往复驱动促动器1的驱动单元4中，紧固底罩50、芯组装体40以及顶罩60的固定部件86插入的贯通孔和紧固顶罩60与传感器基板72的固定部件81插入的贯通孔是与轴向平行地延伸的同轴心的贯通孔。即，传感器基板72的紧固共通地使用驱动单元4的固定所使用的螺纹孔(贯通孔)，因此不需要为了固定传感器基板72而追加螺纹孔，能够实现低成本化。
与作为传感器构件的旋转编码器等相邻地配置有耐冲击用的衬套39。由此，即使在因旋转往复驱动促动器1受到的冲击等干扰而使旋转轴13振动的情况下，也由衬套39承受该冲击，能够防止传感器构件受到冲击。
另外，也可以在衬套39与旋转轴13的外周之间设有比磁体32与芯组装体40的气隙G、G1窄的间隙(缝隙)。该情况下，衬套39与旋转轴13的滑动消失，能够确保耐冲击。另外，如果构成为衬套39和旋转轴13滑动，则能够可靠地承受冲击，防止对传感器部的冲击，能够使可动体的多余的振动衰减，实现低噪音化。
另外，可动对象物是反射扫描光的反射镜部12(尤其是反射镜121)。由此，能够将旋转往复驱动促动器1用于进行光扫描的扫描仪的用途。
另外，如图33所示，本实施方式的旋转往复驱动促动器1、1A～1D的环状的磁体32中，由形成于一方侧的端面322的U字状的槽构成磁极切换部32c、32d，但也可以不由U字状的槽构成。磁极切换部只要表示在磁体32中磁极改变的位置，就可以任意地构成。参照图33～图37对磁体32的变形例进行说明。
图33～图37表示旋转往复驱动促动器1、1A～1D中的磁体的变形例1～4。此外，图34～图36的各图A、图B分别表示作为变形例的磁体的主视图、右侧视图，图37是表示具有变形例4的旋转往复驱动促动器的芯组装体的图。
图34～图36所示的磁体320、320A、320B分别形成于在中央具有旋转轴13、13A插通的开口部321的环上。图34所示的磁体320在一方的端面322的直径部分上一体地具有突状的磁极切换部32e、32f。
利用磁极切换部32e、32f，能够通过磁体320的形状判定磁体320中的磁极的切换位置。
另外，图35所示的磁体320A在环状的主体的端面322替代剖面U字状而具有剖面V字状的磁极切换部32g、32h。
利用磁极切换部32g、32h，能够通过磁体320A的形状判定磁体320中的磁极的切换位置。
在此，磁体320、320A的磁极方向的组装精度优选结合作为可动对象物的反射镜部12的角度基准、角度传感器部70的角度基准平衡良好地配置。若各角度基准产生偏移，则存在由于旋转轴13的旋转角度而引起特性的变化，成为性能偏差的主要原因的问题。
与之相对，在本实施方式中，在磁体32、320、320A中，磁极切换部32c～32h形成为U字型、突状型、V字型等，磁体32、320、320A具有在磁化方向上凹凸的形状。
因而，能够使用具有与U字型、突状型、V字型等对应的销的定位夹具，以这些磁极切换部32c、32d、32e、32f、32g、32h为基准组装其它构件等，或者组装旋转往复驱动促动器。
即，以凹凸部为基准，在旋转往复驱动促动器1的组装时或维修时等，能够调整固定于旋转轴13的各构件的位置关系。在旋转往复驱动促动器1中，能够容易地使反射镜部12的角度基准、角度传感器部70的角度基准以及磁体32的磁极的基准一致，能够容易地实现高精度的组装。
另外，在磁体32中，如果构成为在磁化方向上设有凹凸，则对在外周面对置的磁极410a、410b、旋转角度保持部(磁弹簧)48的影响较小，对转矩的影响较少，另外，不存在旋转角度位置保持部48的磁吸引力的特性偏差的情况。
图36所示的磁体320B具有将外周面326的一部分切口的形状的平坦面328。平坦面328设为磁体320B中不同的磁极的一方的外周面的一部分。
例如，在具有磁体320B的芯组装体40B设于旋转往复驱动促动器1的情况下，配置成，在与图37所示的旋转角度位置保持部48对置的磁极32a的相反侧的磁极32b具有平坦面328。该平坦面328与辅助极部414的弯曲面对置。具体而言，在磁体320B位于基准位置的情况下，平坦面328配置成，其周向(水平方向)的长度的中心和辅助极部414的周向(水平方向)的中心位于通过开口部321(旋转轴13、13A)的中心且与平坦面328正交的线上。
在磁体320B中，若例如将平坦面328配置于旋转角度位置保持部48或芯(磁极410)侧，则由于在磁体320B中仅一部分是平坦部分，因此产生的磁通的流动不平衡，被认为对磁回路特性的影响、性能劣化。
与之相对，在本实施方式中，磁体320B的平坦面328构成为，在非通电状态时、例如位于基准位置时，隔着旋转轴13配置在与旋转角度保持部48相反的侧。由此，平坦面328能够避免对旋转角度保持部48的影响，也就是避免转矩产生的不平衡，并在与辅助极部414之间产生磁吸引力。
以上基于实施方式对由本发明者提出的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够变更。
例如，在实施方式中对可动对象物为反射镜部12的情况进行了叙述，但可动对象物不限于此。可动对象物例如也可以是摄像机等摄像装置。
另外，例如，在实施方式中对共振驱动旋转往复驱动促动器1的情况进行了说明，但本发明也能够应用于非共振驱动的情况。
另外，驱动单元4的结构不限定于实施方式中所说明的结构。例如，只要芯具有通过对线圈的通电被励磁而产生极性的磁极部，且在将旋转轴安装于固定体时，磁极部和磁体的外周面经由气隙对置即可。另外，线圈只要构成为在通电时从芯的磁极部的一方朝向另一方适当地产生磁通即可。
而且，采用了将设于固定体20的旋转角度位置保持部48安装于第二芯42的结构，但不限于此，也可以采用设于固定体20的其它构成要素的结构。另外，这些情况下，旋转角度位置保持部48也可以收纳于第二芯42。
应该认为，此次所公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本发明的范围并非上述的说明而是由权利要求书示出，意在包含与权利要求书均等的意思以及范围内的所有的变更。
产业上的可利用性
本发明例如适用于LiDAR装置、扫描仪系统等。

Claims (10)

1.一种旋转往复驱动促动器，其特征在于，具备：
可动体，其具有在一端部侧连接可动对象物的轴部和在另一端部侧固定于上述轴部的磁体，且被支撑为能够绕轴往复旋转；
芯组装体，其具有芯体、线圈体以及磁体位置保持部，该芯体具有以隔着上述磁体的方式与上述磁体的外周对置的多个磁极，该线圈体卷绕于上述芯体且通过通电产生与上述磁体相互作用的磁通而使上述可动体往复旋转，该磁体位置保持部在与上述磁体之间产生磁吸引力，规定上述往复旋转的基准位置；以及
传感器基板，其安装有检测上述轴部的旋转角度的传感器，且配置成将上述传感器朝向上述磁体侧，并从上述另一端部侧覆盖上述芯组装体。
2.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述多个磁极的个数是两个。
3.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述芯体具有以包围上述多个磁极以及上述磁体位置保持部的周围的方式配置的磁路。
4.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述传感器是光传感器，
具有被检测部，该被检测部以与上述磁体一体旋转的方式安装于上述轴部，且旋转位置被上述光传感器检测，
在上述芯组装体的上述另一端部侧设有将上述被检测部能够与上述轴部一起旋转地包围的周壁部，
上述传感器基板以使上述光传感器与上述被检测部面对面将上述周壁部内封闭的方式安装于上述周壁部。
5.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述线圈体具有向上述另一端部侧突出设置且上述线圈的端部连接的端子部，
上述传感器基板具有上述端子部插通并连接的连接孔。
6.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
具有上述轴部的一端部侧插通且支撑上述可动对象物的支撑部，
上述支撑部和上述芯组装体使用设于上述芯组装体的固定孔，经由固定部件而固定，
上述传感器基板经由其它固定部件在上述芯组装体侧连接于与上述固定孔连续的同径的其它固定孔。
7.根据权利要求4所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
在上述轴部的比上述被检测部靠上述一端部侧外插有移动方向被限制的衬套。
8.根据权利要求7所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
在上述衬套与上述轴部之间具有比上述磁体与上述磁极之间窄的间隙。
9.根据权利要求7所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述衬套滑动自如地设于上述轴部。
10.根据权利要求1所述的旋转往复驱动促动器，其特征在于，
上述可动对象物是反射扫描光的反射镜。
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