JP2000341922A - アクチュエータの回動力補助機構 - Google Patents
アクチュエータの回動力補助機構Info
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- JP2000341922A JP2000341922A JP14904299A JP14904299A JP2000341922A JP 2000341922 A JP2000341922 A JP 2000341922A JP 14904299 A JP14904299 A JP 14904299A JP 14904299 A JP14904299 A JP 14904299A JP 2000341922 A JP2000341922 A JP 2000341922A
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Links
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Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の磁極に着磁された永久磁石回転子を有
する、アクチュエータにおいて、初期回動力や、保持力
の向上を可能にした回動力補助機構を提供する。 【解決手段】 ボンデッドマグネットにより一体成形さ
れ、複数の磁極に着磁された回転子と、前記回転子の周
面に対向した磁極部と折曲部とを有する一対の軟磁性材
料からなるヨークと、折曲部に挿入されるコイルと、連
結ヨークとを有する小型化に適したアクチュエータにお
いて、軟磁性部材であるコイルバネを、前記回転子と一
体成形された出力ピンと前記コイルバネとの間の隙間
が、駆動方向に沿って序々に小さくなる様に配置し、コ
イルバネの線径の変更等により回動力の調整を容易にし
た、回動力補助機構。
する、アクチュエータにおいて、初期回動力や、保持力
の向上を可能にした回動力補助機構を提供する。 【解決手段】 ボンデッドマグネットにより一体成形さ
れ、複数の磁極に着磁された回転子と、前記回転子の周
面に対向した磁極部と折曲部とを有する一対の軟磁性材
料からなるヨークと、折曲部に挿入されるコイルと、連
結ヨークとを有する小型化に適したアクチュエータにお
いて、軟磁性部材であるコイルバネを、前記回転子と一
体成形された出力ピンと前記コイルバネとの間の隙間
が、駆動方向に沿って序々に小さくなる様に配置し、コ
イルバネの線径の変更等により回動力の調整を容易にし
た、回動力補助機構。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ用シャッタ
等の小型精密機器、ゲーム機、施錠装置など、コンパク
トに纏めなくてはならない機器において有効な、ボンデ
ッドマグネットよりなる回転子と、前記回転子と一体的
に形成された出力ピンとを備えたアクチュエータに於い
て、通電により発生する回動力及び保持力を補助する為
のアクチュエータの回動力補助機構に関する。
等の小型精密機器、ゲーム機、施錠装置など、コンパク
トに纏めなくてはならない機器において有効な、ボンデ
ッドマグネットよりなる回転子と、前記回転子と一体的
に形成された出力ピンとを備えたアクチュエータに於い
て、通電により発生する回動力及び保持力を補助する為
のアクチュエータの回動力補助機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の磁極を有するボンデッドマ
グネットよりなる回転子と、前記回転子と一体的に形成
された出力ピンと、前記回転子を中央にして両側からヨ
ーク磁極部を対向配置し、それぞれのヨーク折曲部にコ
イルを挿入してなる板状の軟磁性材料よりなる1対のヨ
ークとを有するアクチュエータは、小型になればなる
程、励起して駆動させるためのコイルの占めるスペース
も同様に小さくなり、その結果コイル通電により発生す
る回動力及び保持力も減少してしまっていた。その結
果、減少した回動力及び保持力を補助する必要が生じ、
前記回転子の着磁角度を変更したり、板状の軟磁性材料
よりなる前記ヨークの磁極部と前記回転子との空隙を狭
くしたり、軟磁性部材である電磁軟鉄棒よりなるピンを
設ける等の方法が採用されていた。
グネットよりなる回転子と、前記回転子と一体的に形成
された出力ピンと、前記回転子を中央にして両側からヨ
ーク磁極部を対向配置し、それぞれのヨーク折曲部にコ
イルを挿入してなる板状の軟磁性材料よりなる1対のヨ
ークとを有するアクチュエータは、小型になればなる
程、励起して駆動させるためのコイルの占めるスペース
も同様に小さくなり、その結果コイル通電により発生す
る回動力及び保持力も減少してしまっていた。その結
果、減少した回動力及び保持力を補助する必要が生じ、
前記回転子の着磁角度を変更したり、板状の軟磁性材料
よりなる前記ヨークの磁極部と前記回転子との空隙を狭
くしたり、軟磁性部材である電磁軟鉄棒よりなるピンを
設ける等の方法が採用されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
磁極を有するボンデッドマグネットよりなる前記回転子
の着磁角度を変更したり、板状の軟磁性材料よりなる前
記ヨーク磁極部と前記回転子との空隙を狭くしたりする
構成によっても、さらなるアクチュエータの小型化の進
展に伴って、前述の変更のみでは大きな効果が期待でき
なくなっていた。その為、板状の軟磁性材料よりなる前
記ヨーク磁極部と前記回転子との空隙を狭くする構成
と、前記回転子の着磁角度を変更する構成とを併用して
対応することになるが、これによれば、狭い空隙の為、
組み立てが困難となることに加えて、回動に不具合を生
じる問題や、駆動入力の減少のため初動しない問題や、
保持力不足のため外部衝撃による誤動作の問題等々が発
生する結果となっていた。
磁極を有するボンデッドマグネットよりなる前記回転子
の着磁角度を変更したり、板状の軟磁性材料よりなる前
記ヨーク磁極部と前記回転子との空隙を狭くしたりする
構成によっても、さらなるアクチュエータの小型化の進
展に伴って、前述の変更のみでは大きな効果が期待でき
なくなっていた。その為、板状の軟磁性材料よりなる前
記ヨーク磁極部と前記回転子との空隙を狭くする構成
と、前記回転子の着磁角度を変更する構成とを併用して
対応することになるが、これによれば、狭い空隙の為、
組み立てが困難となることに加えて、回動に不具合を生
じる問題や、駆動入力の減少のため初動しない問題や、
保持力不足のため外部衝撃による誤動作の問題等々が発
生する結果となっていた。
【0004】一方、軟磁性部材である電磁軟鉄棒よりな
るピンを別に設ける構成を採用してアクチュエータの駆
動の為の入力の減少を補助して、回動力及び保持力を向
上させる構成を採用すると、磁気特性の良い前記電磁軟
鉄棒よりなるピンを使用しているため、前記出力ピンが
近ずいた所で、前記出力ピンと前記ピンとの空間の磁気
抵抗が部分的に小さくなり、その結果、回動力及び保持
力が部分的に強く成り過ぎる反面、前記出力ピンと前記
ピンとの距離が遠い位置では、空間の磁気抵抗が大きい
為に初期回動力が弱いと言った問題が発生し、アクチュ
エータの小型化に伴う回動力及び保持力の減少を補助す
るといった要請からすると、その効果は部分的かつ、問
題の多いものであった。
るピンを別に設ける構成を採用してアクチュエータの駆
動の為の入力の減少を補助して、回動力及び保持力を向
上させる構成を採用すると、磁気特性の良い前記電磁軟
鉄棒よりなるピンを使用しているため、前記出力ピンが
近ずいた所で、前記出力ピンと前記ピンとの空間の磁気
抵抗が部分的に小さくなり、その結果、回動力及び保持
力が部分的に強く成り過ぎる反面、前記出力ピンと前記
ピンとの距離が遠い位置では、空間の磁気抵抗が大きい
為に初期回動力が弱いと言った問題が発生し、アクチュ
エータの小型化に伴う回動力及び保持力の減少を補助す
るといった要請からすると、その効果は部分的かつ、問
題の多いものであった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために本発明のアクチュエータの回動力補
助機構は、ボンデッドマグネットよりなる複数の磁極を
有する回転子と、前記回転子と一体的に形成された出力
ピンと、前記回転子を中央にして両側からヨーク磁極部
を対向配置し、それぞれのヨーク折曲部にコイルを挿入
してなる板状の軟磁性材料よりなる1対のヨークと、を
有しているアクチュエータにおいて、前記回転子の回動
力及び保持力を補助する為の軟磁性部材が、前記回転子
の回動方向に沿って、前記出力ピンと前記軟磁性部材間
との隙間が序々に小さくなるように構成された別部材と
して設けられていることを特徴とするアクチュエータの
回動力補助機構との構成をとることにより達成される。
的を達成するために本発明のアクチュエータの回動力補
助機構は、ボンデッドマグネットよりなる複数の磁極を
有する回転子と、前記回転子と一体的に形成された出力
ピンと、前記回転子を中央にして両側からヨーク磁極部
を対向配置し、それぞれのヨーク折曲部にコイルを挿入
してなる板状の軟磁性材料よりなる1対のヨークと、を
有しているアクチュエータにおいて、前記回転子の回動
力及び保持力を補助する為の軟磁性部材が、前記回転子
の回動方向に沿って、前記出力ピンと前記軟磁性部材間
との隙間が序々に小さくなるように構成された別部材と
して設けられていることを特徴とするアクチュエータの
回動力補助機構との構成をとることにより達成される。
【0006】請求項2に記載の発明によれば、前記アク
チュエータの回動力補助機構が、軟磁性部材であるコイ
ルバネにより構成され、前記回転子の回動方向に沿って
前記出力ピンと前記軟磁性部材であるコイルバネとの間
の隙間が序々に小さくなるように構成されており、か
つ、バネの弾性力が前記アクチュエータの回動力及び保
持力よりも強く設定されていることを特徴とするアクチ
ュエータの回動力補助機構との構成をとることにより達
成される。
チュエータの回動力補助機構が、軟磁性部材であるコイ
ルバネにより構成され、前記回転子の回動方向に沿って
前記出力ピンと前記軟磁性部材であるコイルバネとの間
の隙間が序々に小さくなるように構成されており、か
つ、バネの弾性力が前記アクチュエータの回動力及び保
持力よりも強く設定されていることを特徴とするアクチ
ュエータの回動力補助機構との構成をとることにより達
成される。
【0007】請求項3に記載の発明によれば、前記アク
チュエータの回動力補助機構が、軟磁性部材である板片
により構成され、前記回転子の回動方向に沿って前記出
力ピンと前記軟磁性部材である板片との間の隙間が序々
に小さくなるように構成されていることを特徴とするア
クチュエータの回動力補助機構との構成をとることによ
り達成される。
チュエータの回動力補助機構が、軟磁性部材である板片
により構成され、前記回転子の回動方向に沿って前記出
力ピンと前記軟磁性部材である板片との間の隙間が序々
に小さくなるように構成されていることを特徴とするア
クチュエータの回動力補助機構との構成をとることによ
り達成される。
【0008】上述した構成により、前記アクチュエータ
のコイルに通電して前記回転子の回動をさせる時、回動
力及び保持力が部分的に強く成り過ぎるといった問題も
なく、円滑な回動を維持したまま、回動力及び保持力の
減少を補助することが可能となるため、少ない駆動入力
でも初動しない問題や、保持力不足からの衝撃等による
誤動作の問題の無い、小型アクチュエータを得ることが
でき、さらに、前記回転子と前記ヨーク磁極部との空隙
も比較的大きくとれるため、組み立ても容易となった。
又、軟磁性を有する前記コイルバネの弾性力が、前記回
転子の回動力及び保持力よりも強く設定されているた
め、前記コイルバネの端部が、前記回転子の出力ピンに
引きつけられて回動を停止させる等の問題も無い。
のコイルに通電して前記回転子の回動をさせる時、回動
力及び保持力が部分的に強く成り過ぎるといった問題も
なく、円滑な回動を維持したまま、回動力及び保持力の
減少を補助することが可能となるため、少ない駆動入力
でも初動しない問題や、保持力不足からの衝撃等による
誤動作の問題の無い、小型アクチュエータを得ることが
でき、さらに、前記回転子と前記ヨーク磁極部との空隙
も比較的大きくとれるため、組み立ても容易となった。
又、軟磁性を有する前記コイルバネの弾性力が、前記回
転子の回動力及び保持力よりも強く設定されているた
め、前記コイルバネの端部が、前記回転子の出力ピンに
引きつけられて回動を停止させる等の問題も無い。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な第1の実
施形態を図1〜図4により説明する。図1は、回動力補
助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッ
タ装置の組み立て図、図2は、回動力補助機構を有する
アクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置の表側平
面図、図3は、回動力補助機構を有するアクチュエータ
を備えたカメラ用シャッタ装置の裏側平面図、図4は、
回動力補助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ
用シャッタ装置のA−A断面図である。本発明の好適な
第2の実施形態を図5により説明する。図5は、回動力
補助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャ
ッタ装置の裏側平面図である尚、全図を通じて同一符号
は同一対称物を示す。
施形態を図1〜図4により説明する。図1は、回動力補
助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッ
タ装置の組み立て図、図2は、回動力補助機構を有する
アクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置の表側平
面図、図3は、回動力補助機構を有するアクチュエータ
を備えたカメラ用シャッタ装置の裏側平面図、図4は、
回動力補助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ
用シャッタ装置のA−A断面図である。本発明の好適な
第2の実施形態を図5により説明する。図5は、回動力
補助機構を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャ
ッタ装置の裏側平面図である尚、全図を通じて同一符号
は同一対称物を示す。
【0010】先ず、第1の実施形態について説明する。
図1においてシャッタ地板1には、軸受けシャフト1
a、支柱1b、出力窓1c、スプリングピン1d、及び
1対のピン孔1eが、取り付けられている。シャフト1
a、及び支柱1bは、地板1にかしめ等の方法により別
部材で取りつけても良いし、合成樹脂等により地板と一
体成形にて構成しても良い。回転子2は、希土類マグネ
ットを磁性粉として混入したエポキシ樹脂等による、所
謂ボンデッドマグネットと呼称される樹脂成形品であ
り、回転子2と一体に成形された貫通孔2bと平行に延
伸した出力ピン2aとを有しており、貫通孔2bと出力
ピン2aの中心を結ぶ線を分割線として、図2に図示さ
れた様に2極着磁されている。さらに、回転子2は、シ
ャッタ地板1に設けられた軸受けシャフト1aに貫通孔
2bが、出力窓1cに出力ピン2aが、各々、配設挿入
され、軸受けシャフト1aを中心にして所定の範囲を回
動自在となる構成となっている。
図1においてシャッタ地板1には、軸受けシャフト1
a、支柱1b、出力窓1c、スプリングピン1d、及び
1対のピン孔1eが、取り付けられている。シャフト1
a、及び支柱1bは、地板1にかしめ等の方法により別
部材で取りつけても良いし、合成樹脂等により地板と一
体成形にて構成しても良い。回転子2は、希土類マグネ
ットを磁性粉として混入したエポキシ樹脂等による、所
謂ボンデッドマグネットと呼称される樹脂成形品であ
り、回転子2と一体に成形された貫通孔2bと平行に延
伸した出力ピン2aとを有しており、貫通孔2bと出力
ピン2aの中心を結ぶ線を分割線として、図2に図示さ
れた様に2極着磁されている。さらに、回転子2は、シ
ャッタ地板1に設けられた軸受けシャフト1aに貫通孔
2bが、出力窓1cに出力ピン2aが、各々、配設挿入
され、軸受けシャフト1aを中心にして所定の範囲を回
動自在となる構成となっている。
【0011】1対の軟磁性材料よりなるヨーク3には、
ヨーク折曲部3a、ヨーク磁極部3b、位置決め孔3
c、及び位置決め溝3dがプレスにより、各々加工され
ており、コイル4がヨーク折曲部3aに、ボビン孔4a
を貫通して挿入される。さらに、図示のように樹脂によ
り成形されたモータ枠5には、1対のピン5a、1対の
ピン5b、1対の角穴5c、円孔5d、及び1対の取付
穴5eが一体に形成されており、コイル4の挿入された
各々1対のヨーク3は、その位置決め孔3cがピン5b
により、位置決め溝3dがピン5aにより位置決めされ
た後、回転子2を中央にして円周部の両側からヨーク磁
極部3bを対向配置するように、シャッタ地板1に取付
られる。同時に、ピン5aがピン孔1eにより、円孔5
dが軸受けシャフト1aの先端により位置決めされた
後、角穴5cを貫通して挿入される連結ヨーク折曲部6
aを有する連結ヨーク6が取付られ、ビス11により固
定される。ここで、図1から明らかなように、コイル4
に形成されたボビン孔4aには、図面の上方向から連結
ヨーク折曲部6aが、下方向からヨーク折曲部3aが、
各々挿入されている。
ヨーク折曲部3a、ヨーク磁極部3b、位置決め孔3
c、及び位置決め溝3dがプレスにより、各々加工され
ており、コイル4がヨーク折曲部3aに、ボビン孔4a
を貫通して挿入される。さらに、図示のように樹脂によ
り成形されたモータ枠5には、1対のピン5a、1対の
ピン5b、1対の角穴5c、円孔5d、及び1対の取付
穴5eが一体に形成されており、コイル4の挿入された
各々1対のヨーク3は、その位置決め孔3cがピン5b
により、位置決め溝3dがピン5aにより位置決めされ
た後、回転子2を中央にして円周部の両側からヨーク磁
極部3bを対向配置するように、シャッタ地板1に取付
られる。同時に、ピン5aがピン孔1eにより、円孔5
dが軸受けシャフト1aの先端により位置決めされた
後、角穴5cを貫通して挿入される連結ヨーク折曲部6
aを有する連結ヨーク6が取付られ、ビス11により固
定される。ここで、図1から明らかなように、コイル4
に形成されたボビン孔4aには、図面の上方向から連結
ヨーク折曲部6aが、下方向からヨーク折曲部3aが、
各々挿入されている。
【0012】軟磁性コイルバネ7は、コイルバネであ
り、ピアノ線、硬鋼線、バネ用炭素鋼オイルテンパー
線、やステンレス鋼線等の軟磁性バネ材料を特性に応じ
て使いわけており、図1に図示されているように図面上
最下方から取り付けられ、図3に図示のように設置され
る。図3に図示された軟磁性コイルバネ7は、バネ溝8
内に収納されており、スプリングピン1dにコイル部が
挿入され、バネ端部5bがバネ溝8により構成された壁
に支えられ、もう一方のバネ折曲部7aが出力窓1cに
より構成された壁にバネの弾性力により支えられてい
る。
り、ピアノ線、硬鋼線、バネ用炭素鋼オイルテンパー
線、やステンレス鋼線等の軟磁性バネ材料を特性に応じ
て使いわけており、図1に図示されているように図面上
最下方から取り付けられ、図3に図示のように設置され
る。図3に図示された軟磁性コイルバネ7は、バネ溝8
内に収納されており、スプリングピン1dにコイル部が
挿入され、バネ端部5bがバネ溝8により構成された壁
に支えられ、もう一方のバネ折曲部7aが出力窓1cに
より構成された壁にバネの弾性力により支えられてい
る。
【0013】同様に図3には、回転子2と一体成形され
た出力ピン2aの回動する様子が、その初期位置を示し
ている破線による図と、保持位置を示している実線の図
とにより示されており、前記回転子の回動方向に沿って
前記出力ピンと前記軟磁性部材であるコイルバネとの間
の隙間が序々に小さくなるように構成されている。ここ
で、前述の回動方向とは、出力ピン2aが破線による図
から実線による図に移動する方向をいっている。図4に
は、軟磁性コイルバネ7と、回転子2と一体成形された
出力ピン2aとの厚み方向の位置関係が示されている。
た出力ピン2aの回動する様子が、その初期位置を示し
ている破線による図と、保持位置を示している実線の図
とにより示されており、前記回転子の回動方向に沿って
前記出力ピンと前記軟磁性部材であるコイルバネとの間
の隙間が序々に小さくなるように構成されている。ここ
で、前述の回動方向とは、出力ピン2aが破線による図
から実線による図に移動する方向をいっている。図4に
は、軟磁性コイルバネ7と、回転子2と一体成形された
出力ピン2aとの厚み方向の位置関係が示されている。
【0014】図3及び図4から明らかな様に、回転子2
は、シャッタ地板1に設けられた軸受シャフト1aによ
り軸支され、対向するヨーク磁極部3bと適切な空隙を
持って、回動可能となるように構成されている。軟磁性
材料であるヨーク3と連結ヨーク6は、コイル4に形成
されたボビン孔4a内で連結され、磁気的に一体となっ
ている為、コイル4への通電により、一対であるヨーク
磁極部3bに各々異なる極が誘起することとなる。ここ
で、コイルへの通電により、一対であるヨーク磁極部3
bに誘起した異なる極がつくった磁場による磁界の強さ
Hと、ボンデッドマグネットよりなる2極着磁された回
転子2による磁気モーメントMとが相互作用をする結
果、双方のベクトルの方向が所定のトルク角θをなすよ
うに構成されている為にT=M・Hsinθの数式で表
現されるトルクが発生し、回転子2が回動する。
は、シャッタ地板1に設けられた軸受シャフト1aによ
り軸支され、対向するヨーク磁極部3bと適切な空隙を
持って、回動可能となるように構成されている。軟磁性
材料であるヨーク3と連結ヨーク6は、コイル4に形成
されたボビン孔4a内で連結され、磁気的に一体となっ
ている為、コイル4への通電により、一対であるヨーク
磁極部3bに各々異なる極が誘起することとなる。ここ
で、コイルへの通電により、一対であるヨーク磁極部3
bに誘起した異なる極がつくった磁場による磁界の強さ
Hと、ボンデッドマグネットよりなる2極着磁された回
転子2による磁気モーメントMとが相互作用をする結
果、双方のベクトルの方向が所定のトルク角θをなすよ
うに構成されている為にT=M・Hsinθの数式で表
現されるトルクが発生し、回転子2が回動する。
【0015】前述の単純な数式から明らかなように、ト
ルクTを大きくするには、磁気モーメントMを大きくす
るか、界磁の強さHを大きくするか、θを出来るだけ9
0度に近ずけること等の方法により達成されることが分
かる。ここで、磁気モーメントMを大きくするには、強
い特性の永久磁石を使用すること(通常は、BHmax
の特性値の大きな永久磁石)により達成され、界磁の強
さHを大きくするには、通常、入力を大きくすること
や、空隙を小さくすることにより達成されるのである
が、強い特性の永久磁石にも限界があり、入力を大きく
することは、コイルを大きくすることに繋がるので小型
化とは矛盾する内容となり、さらに空隙を小さくするこ
とは、組み立てと回動の動作を困難にする内容であり問
題があった。
ルクTを大きくするには、磁気モーメントMを大きくす
るか、界磁の強さHを大きくするか、θを出来るだけ9
0度に近ずけること等の方法により達成されることが分
かる。ここで、磁気モーメントMを大きくするには、強
い特性の永久磁石を使用すること(通常は、BHmax
の特性値の大きな永久磁石)により達成され、界磁の強
さHを大きくするには、通常、入力を大きくすること
や、空隙を小さくすることにより達成されるのである
が、強い特性の永久磁石にも限界があり、入力を大きく
することは、コイルを大きくすることに繋がるので小型
化とは矛盾する内容となり、さらに空隙を小さくするこ
とは、組み立てと回動の動作を困難にする内容であり問
題があった。
【0016】図3には、回転子2と一体成形された出力
ピン2aの回動する様子が、その初期位置を示している
破線による図と、保持位置を示している実線の図とによ
り示されている。前述したように、コイル4への通電に
よりヨーク磁極部3bに誘起した磁界の強さHと、ボン
デッドマグネットよりなる2極着磁された回転子2の磁
気モーメントMとの相互作用により、回転子2が回動
し、実線による図示の保持力位置迄、出力ピン2aが回
動し、同時に出力ピン2aに連動した図示しないシャッ
タ絞り羽根が、閉止の位置から開放の位置へと駆動され
る。バネ溝8内に収納されており固定される方向に付勢
されている軟磁性コイルバネ7の弾性力が、回転子2の
回動力を生じせしめるヨーク磁極部3bに誘起した磁界
の強さHによる磁気的吸引力や、磁気モーメントMによ
る磁気的吸引力より大きく設定されている為に、回転子
2の回動に際してコイル4に通電してヨーク3を励起し
てもバネ端部7b及びバネ折曲部7aは、固定された位
置から動くこともなく安定している。
ピン2aの回動する様子が、その初期位置を示している
破線による図と、保持位置を示している実線の図とによ
り示されている。前述したように、コイル4への通電に
よりヨーク磁極部3bに誘起した磁界の強さHと、ボン
デッドマグネットよりなる2極着磁された回転子2の磁
気モーメントMとの相互作用により、回転子2が回動
し、実線による図示の保持力位置迄、出力ピン2aが回
動し、同時に出力ピン2aに連動した図示しないシャッ
タ絞り羽根が、閉止の位置から開放の位置へと駆動され
る。バネ溝8内に収納されており固定される方向に付勢
されている軟磁性コイルバネ7の弾性力が、回転子2の
回動力を生じせしめるヨーク磁極部3bに誘起した磁界
の強さHによる磁気的吸引力や、磁気モーメントMによ
る磁気的吸引力より大きく設定されている為に、回転子
2の回動に際してコイル4に通電してヨーク3を励起し
てもバネ端部7b及びバネ折曲部7aは、固定された位
置から動くこともなく安定している。
【0017】ここで、回転子2は、希土類マグネットを
磁性粉として混入したエポキシ樹脂等による、所謂ボン
デッドマグネットと呼称される樹脂成形品であり、回転
子2と一体に成形された貫通孔2bと平行に延伸した出
力ピン2aとを有しており、両方の中心を結ぶ線を分割
線として、図2に図示された様に2極着磁されている
為、回転子2や、特に出力ピン2aの近くに軟磁性材料
が有ると、磁気的吸引力の影響を強く受けることとな
る。例えば、バネ折曲部7aの位置に、図示しない磁気
特性の良い電磁軟鉄棒よりなるピンをシャッタ地板1に
設けた孔に挿入した場合には、出力ピン2aの初期位置
が前記電磁軟鉄棒よりなるピンから遠く離れている為
に、空間の離間距離に比例する量である磁気抵抗が大き
くなり、入力を磁気抵抗で除した値の2乗に比例する磁
気的吸引力も小さく、初期回動力への影響は小さい反
面、実線にて示された保持の位置であるバネ折曲部7a
の位置に設けた電磁軟鉄棒よりなるピンに近くなると、
空間の磁気抵抗が小さくなるので、磁気的吸引力も大き
く、回動力への影響や、保持力も極めて大きなものとな
っていた。この為、前述の電磁軟鉄棒よりなるピンで
は、初期回動力への寄与が少なく部分的である反面、前
述の動作と逆の動作をアクチュエータにさせようとする
と、出力ピン2aとバネ折曲部7aとの保持力が強すぎ
るので引き離すには、より大きな電力をコイル4へ通電
する必要が生じてしまい、発熱や小型化の要請から極め
て不都合であった。
磁性粉として混入したエポキシ樹脂等による、所謂ボン
デッドマグネットと呼称される樹脂成形品であり、回転
子2と一体に成形された貫通孔2bと平行に延伸した出
力ピン2aとを有しており、両方の中心を結ぶ線を分割
線として、図2に図示された様に2極着磁されている
為、回転子2や、特に出力ピン2aの近くに軟磁性材料
が有ると、磁気的吸引力の影響を強く受けることとな
る。例えば、バネ折曲部7aの位置に、図示しない磁気
特性の良い電磁軟鉄棒よりなるピンをシャッタ地板1に
設けた孔に挿入した場合には、出力ピン2aの初期位置
が前記電磁軟鉄棒よりなるピンから遠く離れている為
に、空間の離間距離に比例する量である磁気抵抗が大き
くなり、入力を磁気抵抗で除した値の2乗に比例する磁
気的吸引力も小さく、初期回動力への影響は小さい反
面、実線にて示された保持の位置であるバネ折曲部7a
の位置に設けた電磁軟鉄棒よりなるピンに近くなると、
空間の磁気抵抗が小さくなるので、磁気的吸引力も大き
く、回動力への影響や、保持力も極めて大きなものとな
っていた。この為、前述の電磁軟鉄棒よりなるピンで
は、初期回動力への寄与が少なく部分的である反面、前
述の動作と逆の動作をアクチュエータにさせようとする
と、出力ピン2aとバネ折曲部7aとの保持力が強すぎ
るので引き離すには、より大きな電力をコイル4へ通電
する必要が生じてしまい、発熱や小型化の要請から極め
て不都合であった。
【0018】しかし、本発明に係る第1の実施形態にお
いて使用している軟磁性部材は、コイルバネであり、通
常、ピアノ線、硬鋼線、バネ用炭素鋼オイルテンパー
線、やステンレス鋼線を特性に応じて使いわけており、
それらは、いずれも炭素を多く含んでいる為、磁気特性
のあまり良くないものである。従って、出力ピン2aの
実線に示された保持の位置に於ける、バネ折曲部7aと
の磁気的吸引力による保持力は、さほど大きくならない
が、衝撃による誤動作を防止するには十分な保持力が得
られるようになっている。さらに、軟磁性コイルバネ7
のコイル部の影響や、バネ折曲部7aに向かってバネの
フック部が伸びている形状効果により、前記回転子の回
動方向に沿って出力ピン2aと軟磁性コイルバネ7との
間の隙間が序々に小さくなるように構成されており、前
記空間の磁気抵抗は、バネ折曲部7aに向かって序々に
小さくなるようになっている為、磁気的吸引力による初
期回動力を含む回動力も序々に大きくなり回動力の向上
がなされ、適切な回動力補助機構を提供することとな
る。この時、コイルバネ7の線形を変えたり、フック部
の形状を変えることにより初期回動力や保持力を調節す
るようにすることも可能である。
いて使用している軟磁性部材は、コイルバネであり、通
常、ピアノ線、硬鋼線、バネ用炭素鋼オイルテンパー
線、やステンレス鋼線を特性に応じて使いわけており、
それらは、いずれも炭素を多く含んでいる為、磁気特性
のあまり良くないものである。従って、出力ピン2aの
実線に示された保持の位置に於ける、バネ折曲部7aと
の磁気的吸引力による保持力は、さほど大きくならない
が、衝撃による誤動作を防止するには十分な保持力が得
られるようになっている。さらに、軟磁性コイルバネ7
のコイル部の影響や、バネ折曲部7aに向かってバネの
フック部が伸びている形状効果により、前記回転子の回
動方向に沿って出力ピン2aと軟磁性コイルバネ7との
間の隙間が序々に小さくなるように構成されており、前
記空間の磁気抵抗は、バネ折曲部7aに向かって序々に
小さくなるようになっている為、磁気的吸引力による初
期回動力を含む回動力も序々に大きくなり回動力の向上
がなされ、適切な回動力補助機構を提供することとな
る。この時、コイルバネ7の線形を変えたり、フック部
の形状を変えることにより初期回動力や保持力を調節す
るようにすることも可能である。
【0019】図5に図示のように、軟磁性板9と出力ピ
ン2aとの間の空間の磁気抵抗が、バネ折曲部7aに向
かって序々に小さく成るように構成されていれば、軟磁
性コイルバネ7ではなく板片形状をした軟磁性材料であ
る直線状又は、曲げ部を有する別の軟磁性部材9を、シ
ャッタ地板1に設けた長溝10に挿入する様な構成をと
っても良い。又、長溝端10aの保持力発生位置にて、
出力ピン2aと軟磁性部材9である板片との間に適当な
空隙を置く構造にすれば、軟磁性材料として磁気特性の
良い電磁軟鉄板を使用することも可能となる上、初期位
置に於ける磁気的吸引力による初期回動力を含む回動力
の向上と、保持力発生位置に於ける適切な保持力の発生
との双方の特性の向上が達成される。さらに、軟磁性部
材9である板状バネ材料をも、同様の構成で同じ用途に
使用出来ることや、板状バネ材料の位置や形状や厚み、
及び材料特性によって回動力と保持力を調整出来ること
は、前述した内容と同様に明らかである。
ン2aとの間の空間の磁気抵抗が、バネ折曲部7aに向
かって序々に小さく成るように構成されていれば、軟磁
性コイルバネ7ではなく板片形状をした軟磁性材料であ
る直線状又は、曲げ部を有する別の軟磁性部材9を、シ
ャッタ地板1に設けた長溝10に挿入する様な構成をと
っても良い。又、長溝端10aの保持力発生位置にて、
出力ピン2aと軟磁性部材9である板片との間に適当な
空隙を置く構造にすれば、軟磁性材料として磁気特性の
良い電磁軟鉄板を使用することも可能となる上、初期位
置に於ける磁気的吸引力による初期回動力を含む回動力
の向上と、保持力発生位置に於ける適切な保持力の発生
との双方の特性の向上が達成される。さらに、軟磁性部
材9である板状バネ材料をも、同様の構成で同じ用途に
使用出来ることや、板状バネ材料の位置や形状や厚み、
及び材料特性によって回動力と保持力を調整出来ること
は、前述した内容と同様に明らかである。
【発明の効果】以上の説明のように本発明によれば、従
来ボンデッドマグネットよりなる複数の磁極を有する回
転子と、前記回転子の周面に対向して配設される1対の
軟磁性材料よりなるヨーク磁極部とを有する小型アクチ
ュエータにおいて、小型化の限界の為、回転子の着磁角
度を変えたり、回転子とヨーク磁極部との空隙を小さく
する方法では、狭い空隙の為、組み立てが困難となるこ
とに加えて、回動に不具合を生じる問題や、駆動入力の
減少のため初動しない問題や、保持力不足のため外部衝
撃による誤動作の問題等の発生を解決し、単純な軟磁性
部材であるコイルバネを、前記回転子の回動方向に沿っ
て、前記出力ピンと前記軟磁性部材間との隙間が序々に
小さくなるように配置する構成により、初期回動力を含
む回動力を向上しかつ、保持力の向上をも可能にした小
型アクチュエータの回動力補助機構を提供し、さらにコ
イルバネの線形を変えることや、フック部の形状を変え
ることで、その回動力及び、保持力の調整を容易にした
効果は、非常に大きいものである。
来ボンデッドマグネットよりなる複数の磁極を有する回
転子と、前記回転子の周面に対向して配設される1対の
軟磁性材料よりなるヨーク磁極部とを有する小型アクチ
ュエータにおいて、小型化の限界の為、回転子の着磁角
度を変えたり、回転子とヨーク磁極部との空隙を小さく
する方法では、狭い空隙の為、組み立てが困難となるこ
とに加えて、回動に不具合を生じる問題や、駆動入力の
減少のため初動しない問題や、保持力不足のため外部衝
撃による誤動作の問題等の発生を解決し、単純な軟磁性
部材であるコイルバネを、前記回転子の回動方向に沿っ
て、前記出力ピンと前記軟磁性部材間との隙間が序々に
小さくなるように配置する構成により、初期回動力を含
む回動力を向上しかつ、保持力の向上をも可能にした小
型アクチュエータの回動力補助機構を提供し、さらにコ
イルバネの線形を変えることや、フック部の形状を変え
ることで、その回動力及び、保持力の調整を容易にした
効果は、非常に大きいものである。
【図1】本発明に係る第1の実施形態の回動力補助機構
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の組み立て図
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の組み立て図
【図2】本発明に係る第1の実施形態の回動力補助機構
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の表側平面図
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の表側平面図
【図3】本発明に係る第1の実施形態の回動力補助機構
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の裏側平面図
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の裏側平面図
【図4】本発明に係る第1の実施形態の回動力補助機構
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
のA−A断面図
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
のA−A断面図
【図5】本発明に係る第2の実施形態の回動力補助機構
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の裏側平面図
を有するアクチュエータを備えたカメラ用シャッタ装置
の裏側平面図
1 シャッタ地板 4a ボビン孔
10a 長溝端 1a 軸受シャフト 5 モータ枠
11 ビス 1b 支柱 5a ピン1 1c 出力窓 5b ピン2 1d スピリング用ピン 5c 角孔 1e ピン孔 5d 円孔 2 回転子 5e 取付孔 2a 出力ピン 6 連結ヨーク 2b 貫通孔 6a 連結ヨーク折曲部 3 ヨーク 7 軟磁性コイルバネ 3a ヨーク折曲部 7a バネ折曲部 3b ヨーク磁極部 7b バネ端部 3c 位置決め孔 8 バネ溝 3d 位置決め溝 9 軟磁性板 4 コイル 10 長溝
10a 長溝端 1a 軸受シャフト 5 モータ枠
11 ビス 1b 支柱 5a ピン1 1c 出力窓 5b ピン2 1d スピリング用ピン 5c 角孔 1e ピン孔 5d 円孔 2 回転子 5e 取付孔 2a 出力ピン 6 連結ヨーク 2b 貫通孔 6a 連結ヨーク折曲部 3 ヨーク 7 軟磁性コイルバネ 3a ヨーク折曲部 7a バネ折曲部 3b ヨーク磁極部 7b バネ端部 3c 位置決め孔 8 バネ溝 3d 位置決め溝 9 軟磁性板 4 コイル 10 長溝
Claims (3)
- 【請求項1】 ボンデッドマグネットよりなる複数の磁
極を有する回転子と、前記回転子と一体的に形成された
出力ピンと、前記回転子を中央にして両側からヨーク磁
極部を対向配置し、それぞれのヨーク折曲部にコイルを
挿入してなる板状の軟磁性材料よりなる1対のヨーク
と、を有しているアクチュエータにおいて、前記回転子
の回動力及び保持力を補助する為の軟磁性部材が、前記
回転子の回動方向に沿って、前記出力ピンと前記軟磁性
部材間との隙間が序々に小さくなるように構成された別
部材として設けられていることを特徴とするアクチュエ
ータの回動力補助機構。 - 【請求項2】 前記アクチュエータの回動力補助機構
が、軟磁性部材であるコイルバネにより構成され、前記
回転子の回動方向に沿って前記出力ピンと前記軟磁性部
材であるコイルバネとの間の隙間が序々に小さくなるよ
うに構成されており、かつ、バネの弾性力が前記アクチ
ュエータの回動力及び保持力よりも強く設定されている
ことを特徴とするアクチュエータの回動力補助機構。 - 【請求項3】 前記アクチュエータの回動力補助機構
が、軟磁性部材である板片により構成され、前記回転子
の回動方向に沿って前記出力ピンと前記軟磁性部材であ
る板片との間の隙間が序々に小さくなるように構成され
ていることを特徴とするアクチュエータの回動力補助機
構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14904299A JP2000341922A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクチュエータの回動力補助機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14904299A JP2000341922A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクチュエータの回動力補助機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000341922A true JP2000341922A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15466389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14904299A Pending JP2000341922A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクチュエータの回動力補助機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000341922A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112886451A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-01 | 国家电网有限公司 | 一种电力检修用电柜遮拦装置 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14904299A patent/JP2000341922A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112886451A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-01 | 国家电网有限公司 | 一种电力检修用电柜遮拦装置 |
CN112886451B (zh) * | 2021-03-16 | 2024-03-12 | 国家电网有限公司 | 一种电力检修用电柜遮拦装置 |
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