JP2004007882A

JP2004007882A - Electromagnetic actuator for driving radar

Info

Publication number: JP2004007882A
Application number: JP2002158688A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Tominaga; 富永　努; Satoru Tokiya; 鴇矢　悟; Tetsuya Nakagawa; 中川　哲哉; Akiichi Shimizu; 清水　昭市
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic actuator for driving a radar produced at a low cost while reducing weight in the device total unit by eliminating wiring to a movable part so as to improve durability. <P>SOLUTION: In the electromagnetic actuator for driving the radar, first permanent magnets 11a, 11b is set to movable members 9a, 9b so as to be driven by repulsive force of second permanent magnets 12a, 12b set to fixed members 10a, 10b, and repulsive force or attractive force of electromagnets due to coils 15a, 15b and cores 14a, 14b, so as to swivel a reflective mirror 1. By arranging the second permanent magnets 12a, 12b and the cores 14a, 14b to face the first permanent magnets 11a, 11b so as to eliminate wiring to a movable part, to durability is improved, a movable coil and a movable core of large mass is eliminated so as to reduce the weight of the movable members 9a, 9b, further workmanship at a low cost is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車に搭載されるレーダの反射ミラーを駆動するのに使用される比較的小型のレーダ駆動用電磁アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７，図８は従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す正面図であり、図７はボイスコイル形と呼ばれる一対の電磁駆動機構を用いた電磁アクチュエータである。
このボイスコイル形の各電磁駆動機構は、固定された筒状コア６１の底面上に永久磁石６２を配置し、この永久磁石６２の上に棒状コア６３を載置し、この棒状コア６３と筒状コア６１との間の環状の空隙に筒状の可動コイル６４を設け、可動部に配置される可動コイル６４への配線６４ａを設けるとともに、この可動コイル６４を被駆動部材６５に連結したものである。
【０００３】
被駆動部材６５は、ベアリング６６によって支持された回転軸６７を中心に揺動可能とされている。
このボイスコイル形アクチュエータは、永久磁石６２により、棒状コア６３と筒状コア６１との間の環状の空隙に磁界が形成され、この磁界中の可動コイル６４に電流を流すことにより、可動コイル６４に上下方向の力が発生する。
可動コイル６４に連結された被駆動部材６５は、左右の可動コイル６４に流れる電流の方向および電流値を変化させることにより、揺動駆動される。
【０００４】
又、図８に示された従来の電磁アクチュエータは、ソレノイド形と呼ばれる一対の電磁駆動機構を用いたもので、各電磁駆動機構は、固定された筒状コア６１内に筒状の固定コイル６８を設け、被駆動部材６５に可動コア６９を取り付けたものである。
このソレノイド形電磁アクチュエータは、固定コイル６８に電流を流すことにより、可動コア６９が筒状コア６１内に吸引される。可動コア６９に連結された被駆動部材６５は、左右に配置された固定コイル６８に流れる電流値を変化させることにより、揺動駆動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータは以上のように構成されているので、図７に示したボイスコイル形のアクチュエータでは、可動コイル６４を使用するために、可動部に配置される可動コイル６４への配線６４ａが必要であり、耐久性が低下するという問題点があった。
また、可動部を高速で動かすためには、可動部を構成する可動コイル６４を軽量にする必要があるので、可動コイル６４の巻回数を増やすのに制約があり、また可動コイル６４の線径を太くするにも制約がある。
このため、電磁駆動機構による電磁駆動力を大きくするには、永久磁石６２の磁力を強くする必要があり、コストが高くつくという問題点があった。
また、筒状コア６１の磁気抵抗を小さくするために、可動コイル６４と筒状コア６１との隙間を小さくする必要があり、その組立に高い精度が要求され、工作性が低下するという問題点もあった。
【０００６】
更に、図８に示した従来のソレノイド形の電磁アクチュエータは構造が簡単であるが、可動コア６９を固定コイル６８によって吸引する方向にしか駆動できず、その揺動角には制約があり、また可動コア６９のために可動部の質量が大きくなり、被駆動部材６５を高速で制御するのが困難であるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、可動部への配線を省略することにより耐久性を向上でき、又質量の大きい可動コイルや可動コアが無いので可動部材を軽量化でき、しかも低コストで工作することができるレーダ駆動用電磁アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、支持台に回転可能に支持された被駆動部材と、この被駆動部材を駆動する電磁駆動機構を備えたものであって、電磁駆動機構には可動部材と、この可動部材に対向して設置された固定部材とを備え、可動部材には可動方向に着磁された第１の永久磁石を設けるとともに、固定部材には可動方向に着磁された第２の永久磁石及びコア内に磁束を発生させるコイルを設けたものである。
【０００９】
この発明の請求項２に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、第２の永久磁石は第１の永久磁石に対して可動方向で反発するように着磁されたものである。
【００１０】
この発明の請求項３に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、第２の永久磁石は、第１の永久磁石とコイルとの間に配置されているものである。
【００１１】
この発明の請求項４に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、第２の永久磁石は、コアと同心状に配置されているものである。
【００１２】
この発明の請求項５に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、第２の永久磁石は、コアの外周側に配置されているものである。
【００１３】
この発明の請求項６に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、第２の永久磁石は、リング状に形成されるとともに、コアの上端部に配置されているものである。
【００１４】
この発明の請求項７に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、コアはその断面をＴ字状に形成するとともに、コアの頂部に凹部を設け、この凹部に第２の永久磁石を配置したものである。
【００１５】
この発明の請求項８に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、コアはその断面をＴ字状に形成するとともに、コアの頂部にリング状の凹部を設け、この凹部に第２の永久磁石を配置したものである。
【００１６】
この発明の請求項９に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、電磁駆動機構におけるコア同士を磁性体の接続部材で磁気的に接続したものである。
【００１７】
この発明の請求項１０に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、コアをＵ字状に形成したものである。
【００１８】
この発明の請求項１１に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータは、コイルは、Ｕ字状コアの中央部付近に１個配置したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図、図２は電磁アクチュエータの励磁回路図、図３は電磁アクチュエータの特性図である。
図において、この電磁アクチュエータは、被駆動部材１を駆動するものであり、被駆動部材１は、例えば自動車に搭載されるレーダの反射ミラーである。
【００２０】
このレーダは、自動車の周辺を監視するのに使用されるレーダであり、電波を自動車の周辺に発射して、その反射波から自動車の周辺の障害物などを検知する。
また、このレーダは、光を自動車の周辺に照射し、その反射光によって自動車の周辺を監視するように構成することもできる。
何れにせよ、反射ミラー１は電波または光を自動車の周辺に向けて発射し、また、その反射波を受信するために使用され、電波、または光の照射方向を変更するために、その向きまたは角度が変化される。
【００２１】
反射ミラー１は、重力や外乱振動などに影響されないように、その中央部の重心近傍に支点２を設け、この支点２を中心に揺動可能に支持されている。
支点２はベアリング３で回転可能に支持された回転軸４で構成されており、この回転軸４を中心にして、反射ミラー１が回転可能に支持される。ベアリング３はプレート５上に載置された支持台６に固定されている。支持台６上には、反射ミラー１の位置を検出するための位置センサ７が付設されている。この位置センサ７は、例えば磁気を利用した磁気センサ、または光を利用した光センサで構成されている。
【００２２】
図１の電磁アクチュエータにおいては、反射ミラー１の左右両側に一対の電磁駆動機構８Ａ，８Ｂが設けられている。
第１の電磁駆動機構８Ａは、反射ミラー１の支点２の右側に配置され、その右端部を駆動し、また第２の電磁駆動機構８Ｂは反射ミラー１の支点２の左側に配置され、その左端部を駆動する。
これらの電磁駆動機構８Ａ，８Ｂは互いに同じ構成を有し、それぞれ可動部材９ａ，９ｂと固定部材１０ａ，１０ｂを有している。
【００２３】
各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各可動部材９ａ，９ｂは、被駆動部材である反射ミラー１に取り付けられた可動側の第１の永久磁石１１ａ，１１ｂを有する。この第１の永久磁石１１ａ，１１ｂは円柱状に作られた磁石であり、可動方向に着磁されており、上側がＳ極、下側がＮ極に着磁され、Ｓ極側を反射ミラー１に接合して取り付けられている。
これに対して、Ｎ極側を反射ミラー１に接合するように構成してもよい。
【００２４】
電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各固定部材１０ａ，１０ｂは、各可動部材９ａ，９ｂに対向して配置される。この各固定部材１０ａ，１０ｂは、支持台６を載せたプレート５の左右両側上に固定される。このプレート５は磁性材料、例えば鉄板で作られている。
各固定部材１０ａ，１０ｂは、固定側の第２の永久磁石１２ａ，１２ｂを有する。この第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、リング状に作られた磁石であり、可動方向に着磁されており、上側がＮ極、下側がＳ極に着磁されている。
【００２５】
この各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの可動側の各第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと対向する位置に配置されている。
そして可動側の第１の永久磁石１１ａ，１１ｂのＮ極が反射ミラー１に接合されるように構成される場合には、固定側の第２の永久磁石１２ａ，１２ｂもそれに合わせて、上側がＳ極、下側がＮ極に着磁される。
【００２６】
各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの固定部材１０ａ，１０ｂは、さらに樹脂で作られたボビン１３ａ，１３ｂ、磁性体で作られたコア１４ａ，１４ｂ、およびコイル１５ａ，１５ｂを有する。
ボビン１３ａ，１３ｂは、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂとプレート５の間に設けられ、内側にコア１４ａ，１４ｂを保持する。
このコア１４ａ，１４ｂは、上端に段部１６ａ，１６ｂを有する円形断面の棒状鉄心であり、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂのＮ極とプレート５の間に配置され、コア１４ａ，１４ｂの上端の段部１６ａ，１６ｂには、リング状の第２の永久磁石１２ａ，１２ｂが挿入され、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂとコア１４ａ，１４ｂが同心状に固定されている。
ボビン１３ａ，１３ｂはコア１４ａ，１４ｂの外周に巻枠１７ａ，１７ｂを有し、この巻枠１７ａ，１７ｂにコイル１５ａ，１５ｂが巻回されている。
なお１８ａ，１８ｂは、コイル１５ａ，１５ｂに対する接続リード線であり、コイル１５ａ，１５ｂはこれらの接続リード線１８ａ，１８ｂを経て、励磁回路に接続される。
【００２７】
各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各固定部材１０ａ，１０ｂは、それぞれの可動部材９ａ，９ｂに対して第１，第２の２つの磁気力Ｆ１，Ｆ２を加えた磁気力Ｆ０を与える。
第１の磁気力Ｆ１は、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂのＮ極と第２の永久磁石１２ａ，１２ｂのＮ極が向き合っているために、可動部材９ａ，９ｂを固定部材１０ａ，１０ｂから引き離す方向に発生する反発磁気力である。
この反発磁気力は、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂ、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂが永久磁石であるために、常時一定の磁気力である。
【００２８】
各固定部材１０ａ，１０ｂから対応する各可動部材９ａ，９ｂに対して与えられる第２の磁気力Ｆ２は、コイル１５ａ，１５ｂによって発生される電磁力である。コイル１５ａ，１５ｂは、コア１４ａ，１４ｂの中心軸に沿って磁束を発生し、この磁束に基づいて可動部材９ａ，９ｂに与えられる磁気力Ｆ２は、コイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流の方向と大きさに対応して、その電磁力の方向と大きさが制御される。
コイル１５ａ，１５ｂにある方向の励磁電流を流せば、このコイル１５ａ，１５ｂによる磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂと同方向に、すなわち可動部材９ａ，９ｂを固定部材１０ａ，１０ｂから引き離す方向に可動部材９ａ，９ｂに与えられ、その強さはその励磁電流の大きさに比例する。
【００２９】
コイル１５ａ，１５ｂの励磁電流の方向を上記と逆にすれば、コイル１５ａ，１５ｂによる磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂによる反発力とは逆に、可動部材９ａ，９ｂを固定部材１０ａ，１０ｂに吸引する方向の電磁力となり、その大きさは励磁電流に比例する。
第２の永久磁石１２ａ，１２ｂによる反発方向の磁気力Ｆ１の方向を正方向とすると、加算された磁気力Ｆ０はＦ０＝Ｆ１±Ｆ２となり、コイル１５ａ，１５ｂの励磁電流の方向と大きさを変えることによって、加算磁気力Ｆ０を幅広く制御することができる。
反射ミラー１は、各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂからの加算磁気力Ｆ０のバランスで、その向きまたは角度が制御される。
【００３０】
本実施形態においては、コイル１５ａ，１５ｂは固定部材１０ａ，１０ｂ側に設けられているので、その巻回数を大きくして、コイル１５ａ，１５ｂによる磁束を大きくする上で特別制限は無い。
また、コイル１５ａ，１５ｂの線径を大きくして、充分な励磁電流を流し、その磁束を大きくするにも、特別な制約は無い。
このためコイル１５ａ，１５ｂの巻回数と線径を大きくし、コイル１５ａ，１５ｂによる磁気力Ｆ２を充分に大きくできる。
また、コア１４ａ，１４ｂは、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力をより大きくするのに有効であるが、コア１４ａ，１４ｂも固定部材１０ａ，１０ｂ側に設けられているので、可動部材９ａ，９ｂの質量を増やすことがなく、可動部材９ａ，９ｂを可能な限り軽量化することにより、より高速で駆動することが可能となる。
【００３１】
さらに、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに対向して、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂおよびコア１４ａ，１４ｂが配置されていることも重要である。
即ち、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂによる磁束と、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁石の磁束をより有効に第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに与えて、励磁電流による制御性能を向上させることができる。
また、揺動角を大きくした場合、可動部材９ａ，９ｂと固定部材１０ａ，１０ｂの距離が小さくなる側のコイル１５ａ，１５ｂによる磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂによる反発力とは逆の吸引する方向の電磁力が大きくなるが、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂの反発力により、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく、揺動角を大きくしても、被駆動部材１を正確に駆動できる。
また、磁性板からなるプレート５は、コア１４ａ，１４ｂが接合されているので、このプレート５は、コア１４ａ，１４ｂを介して第２の永久磁石１２ａ，１２ｂの磁気回路、およびコイル１５ａ，１５ｂによる電磁石の磁気回路を効率的に構成して、可動部材９ａ，９ｂに影響する磁気力をより大きくすることができる。
【００３２】
図２は電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂに対する励磁回路を示す。
この励磁回路は、一対のスイッチング回路１９，２０を有し、これらの各スイッチング回路１９，２０は直流電源の正極端子Ｅ１と負極端子Ｅ２の間にそれぞれ接続されている。
負極端子Ｅ２はアース電位とされている。スイッチング回路１９は、一対のスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _２を含み、これらのスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _２は例えばＮＰＮ形のパワートランジスタで構成される。
【００３３】
スイッチ素子Ｔ_ｒ _１のコレクタは正極端子Ｅ１に接続され、そのエミッタはスイッチング回路１９の出力端子２１に接続されている。
スイッチ素子Ｔ_ｒ _２のコレクタは、出力端子２１に、またそのエミッタは負極端子Ｅ２にそれぞれ接続されている。スイッチング回路２０は一対のスイッチ素子Ｔ_ｒ _３，Ｔ_ｒ _４を含み、これらはＮＰＮ形パワートランジスタで構成される。
【００３４】
スイッチ素子Ｔ_ｒ _３のコレクタは正極端子Ｅ１に、そのエミッタはスイッチング回路２０の出力端子２２にそれぞれ接続されている。
又、スイッチング素子Ｔ_ｒ _４のコレクタは出力端子２２に、またそのエミッタは負極端子Ｅ２にそれぞれ接続されている。
更に、スイッチ素子Ｔ_ｒ _１〜Ｔ_ｒ _４として、パワーＦＥＴとよばれる電界効果トランジスタを使用することもできる。
【００３５】
電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂは、スイッチング回路１９の出力端子２１と、スイッチング回路２０の出力端子２２との間に、互いに直列に接続されており、互いに関連して制御される。
スイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３がオフとなり、スイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオンとなった第１の状態では、各コイル１５ａ，１５ｂに、出力端子２１から出力端子２２に向かって、各コイル１５ａ，１５ｂに直列に電流が流れ、逆にスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオフとなり、スイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３がオンとなった第２の状態では、出力端子２２から出力端子２１に向かって、各コイル１５ａ，１５ｂに電流が流れる。
各コイル１５ａ，１５ｂの励磁特性は、各コイル１５ａ，１５ｂにおいてＰで示した部分が正極を示しており、各コイル１５ａ，１５ｂは互いに逆方向にコイルが巻回されている。
【００３６】
このため、直列接続された各コイル１５ａ，１５ｂに流れる電流によって、電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの一方側、例えば電磁駆動機構８Ａのコイル１５ａが、その第２の永久磁石１２ａと同極性となり、その可動部材９ａに反発力（＋Ｆ２）を与えるときには、他方の電磁駆動機構８Ｂのコイル１５ｂは、その第２の永久磁石１２ｂとは逆極性となり、その可動部材９ｂに吸引力（−Ｆ２）を与える。この場合、電磁駆動機構８Ａの加算磁気力はＦ０＝Ｆ１＋Ｆ２、電磁駆動機構８Ｂの加算磁気力はＦ０＝Ｆ１−Ｆ２となる。
【００３７】
第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと第２の永久磁石１２ａ，１２ｂとを接近させると、過大な反発力がえられるので、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力Ｆ２の大きさは、磁気力Ｆ１の大きさより小さい範囲で調整される。
したがって、各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂはともに、可動部材９ａ，９ｂに反発力を与える範囲で調整される。例えばスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオンとなる第１の状態において、一方の電磁駆動機構８Ａの加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１＋Ｆ２が、第２の永久磁石１２ａによる反発力Ｆ１を増大させるときには、他方の電磁駆動機構８Ｂの加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１−Ｆ２は、その第２の永久磁石１２ｂから発生する可動部材９ｂへの反発力Ｆ１を減少させるように調整される。
【００３８】
図１に示した電磁アクチュエータにおいて、第１の電磁駆動機構８Ａによる反発力が増大し、第２の電磁駆動機構８Ｂによる反発力が減少すると、反射ミラー１は回転軸４を中心に、反時計方向に回動される。
このとき、第１の電磁駆動機構８Ａの第１の永久磁石１１ａと第２の永久磁石１２ａおよびコア１４ａの間隔が大きくなるので、磁気力Ｆ１，Ｆ２の各反発力の絶対値は小さくなる。
反対に第２の電磁駆動機構８Ｂの、第１の永久磁石１１ｂと第２の永久磁石１２ｂおよびコア１４ｂの間隔が小さくなるので、Ｆ１の反発力，Ｆ２の吸引力の各絶対値は大きくなる。
これによって、電磁駆動機構８Ａの加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１＋Ｆ２と、電磁駆動機構８Ｂの加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１−Ｆ２が釣合うようになる角度まで反射ミラー１は回動する。
【００３９】
この回動角度は、コイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流により一次的に決定されるので、コイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流を制御することにより、反射ミラー１の揺動角度を制御できる。
このときの特性を図３に示す。図３に示すように、コイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流の増加に伴って、反射ミラー１の揺動角がリニアに増加している。スイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３がオンとなる第２の状態では、逆方向の調整が行われ、反射ミラー１は時計方向に回動される。いずれにせよ、反射ミラー１は、２つの電磁駆動機構８Ａ，８Ｂのコイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流によって、その向きまたは角度が調整される。
【００４０】
各電磁駆動機構８Ａ，８Ｂのコイル１５ａ，１５ｂの励磁電流の大きさは、例えば各スイッチ素子Ｔ_ｒ _１〜Ｔ_ｒ _４のオン時間比率を変化させることによって調整される。
例えばスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオンする第１の状態において、その単位時間にこれらのスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオンする比率を変化すると、そのオン時間比率に応じた大きさの励磁電流が各コイル１５ａ，１５ｂに供給される。同様に、スイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３がオンとなる第２の状態において、これらのスイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３の単位時間当りのオン時間比率を調整することにより、励磁電流の大きさが変えられる。
これらのオン時間比率の調整は、各スイッチ素子各Ｔ_ｒ _１〜Ｔ_ｒ _４のベースへの駆動パルスの幅を変えることによって行われる。
【００４１】
本実施形態による電磁アクチュエータは、一対の電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂの励磁電流により、反射ミラー１の揺動角度を制御するものであり、オープン制御で制御可能であるが、電磁アクチュエータを高速で駆動する場合には、位置センサ７からの信号によってコイル１５ａ，１５ｂに流れる励磁電流をフィードバック制御することもできる。このフィードバック制御は、各スイッチ素子Ｔ_ｒ _１〜Ｔ_ｒ _４のベース駆動電流を制御することによって行われる。
【００４２】
又、電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂは、スイッチング回路１９の出力端子２１と、スイッチング回路２０の出力端子２２との間に、互いに直列に接続された場合について説明したが、電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂは、スイッチング回路１９の出力端子２１と、スイッチング回路２０の出力端子２２との間に、互いに並列に接続してもよい。
【００４３】
更に、電磁駆動機構８Ａ，８Ｂの各コイル１５ａ，１５ｂは、互いに独立して励磁される場合であってもよい。また、上記の電磁アクチュエータでは、１つの被駆動部材１を、一対の電磁駆動機構８Ａ，８Ｂで駆動するものについて説明したが、駆動機構の数を変更してもよい。
例えば、被駆動部材１がベアリング３で揺動可能に支持されたものを、球面軸受を用いることによって、あらゆる方向に揺動可能に構成し、その支点２を通る２軸上に、支点２の両側に合計４つの電磁駆動機構を配置するようにしてもよい。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、被駆動部材１を駆動する少なくとも１つの電磁駆動機構を備え、電磁駆動機構８Ａ，８Ｂは、被駆動部材に取り付けられた可動部材９ａ，９ｂと、この可動部材９ａ，９ｂに対向する固定部材１０ａ，１０ｂとを有し、可動部材９ａ，９ｂは可動方向に着磁された第１の永久磁石１１ａ，１１ｂを含み、また固定部材１０ａ，１０ｂには磁性体からなるコア１４ａ，１４ｂと、このコア１４ａ，１４ｂの周りに巻回されたコイル１５ａ，１５ｂと、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと可動部材９ａ，９ｂの可動方向で反発するように着磁された第２の永久磁石１２ａ，１２ｂとが設置され、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに対向して第２の永久磁石１２ａ，１２ｂおよびコア１４ａ，１４ｂが配置されているので、コイル１５ａ，１５ｂの巻回数、および線径を必要に応じて大きくして、充分な駆動力を得ることができる。
【００４５】
しかも可動部材９ａ，９ｂを軽量化でき、高い組み立て精度も必要とせず、また、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００４６】
また、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコイル１５ａ，１５ｂの間に配置されているので、揺動角を大きくした場合でも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
また、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００４７】
更に、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、コア１４ａ，１４ｂと同心状に配置されているので、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂおよびコイル１５ａ，１５ｂによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに与えることができ、装置の性能の向上が図られる。
また、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、コア１４ａ，１４ｂの外周側に配置されているので、コア１４ａ，１４ｂの加工が容易となり、工作性の向上が図られる。
【００４８】
更に、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂは、リング状に形成され、コア１４ａ，１４ｂの上端部に配置されているので、第２の永久磁石１２ａ，１２ｂおよびコイル１５ａ，１５ｂによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに与えることができ、揺動角を大きくした場合でも第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
また、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア１４ａ，１４ｂが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００４９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
図において、固定部材１０ａ，１０ｂの第２の永久磁石３１ａ，３１ｂは、円柱状に作られた磁石であり、可動方向に着磁されており、可動側の第１の永久磁石１１ａ，１１ｂのＳ極が反射ミラー１に取り付けられている場合には、上側がＮ極、下側がＳ極に着磁されている。そして、コア１４ａ，１４ｂは、フランジ３２ａ，３２ｂを有し、その断面がＴ字状に形成されている。
【００５０】
フランジ３２ａ，３２ｂ部の頂部には凹部３３ａ，３３ｂが形成され、この凹部３３ａ，３３ｂに第２の永久磁石３１ａ，３１ｂが挿入され、コア１４ａ，１４ｂと同心状に固定されている。
コア１４ａ，１４ｂのフランジ３２ａ，３２ｂおよび第２の永久磁石３１ａ，３１ｂは、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと、ボビン１３ａ，１３ｂの間に配置されている。
以上のように、コア１４ａ，１４ｂの凹部３３ａ，３３ｂに第２の永久磁石３１ａ，３１ｂが配置されているので、第２の永久磁石３１ａ，３１ｂを安定して保持できる。
【００５１】
本実施形態によれば、コア１４ａ，１４ｂは、その頂部に凹部３３ａ，３３ｂが形成され、この凹部３３ａ，３３ｂに第２の永久磁石３１ａ，３１ｂが配置されているので、第２の永久磁石３１ａ，３１ｂおよびコイル１５ａ，１５ｂによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石１１ａ，１１ｂに与えることができ、また、第２の永久磁石３１ａ，３１ｂを安定して保持でき、装置の性能向上が図られる。
【００５２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。固定部材１０ａ，１０ｂの第２の永久磁石４１ａ，４１ｂは、リング状に作られた磁石であり、可動方向に着磁されており、可動側の第１の永久磁石１１ａ，１１ｂのＳ極が反射ミラー１に取り付けられている場合には、上側がＮ極、下側がＳ極に着磁されている。
そして、コア１４ａ，１４ｂは、実施の形態２と同様フランジ４２ａ，４２ｂを有し、その断面がＴ字状に形成されている。フランジ４２ａ，４２ｂの頂部にはリング状の溝４３ａ，４３ｂが形成され、この溝４３ａ，４３ｂに第２の永久磁石４１ａ，４１ｂが挿入され、コア１４ａ，１４ｂと同心状に固定されている。
【００５３】
このように、コア１４ａ，１４ｂのフランジ４２ａ，４２ｂおよび第２の永久磁石４１ａ，４１ｂは、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと、ボビン１３ａ，１３ｂの間に配置されている。
本実施の形態では、コア１４ａ，１４ｂの頂部に設けられた溝４３ａ，４３ｂにリング状の第２の永久磁石４１ａ，４１ｂが配置されているので、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力を３ヶ所に分散することができ、固定部材１０ａ，１０ｂからの磁気力を可動部材９ａ，９ｂにより効率的に与えて、被駆動部材１を駆動できる。
【００５４】
以上のように、コア１４ａ，１４ｂにおいて、フランジ部４２ａ，４２ｂの頂部にリング状の凹部４３ａ，４３ｂが形成され、そこにリング状に形成された第２の永久磁石４１ａ，４１ｂが配置されているので、コイル１５ａ，１５ｂによる電磁力を分散することができ、固定部材１０ａ，１０ｂからの磁気力を可動部材９ａ，９ｂに効率的に与えて、被駆動部材１を駆動でき、装置の性能向上が図られる。
【００５５】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。図６に示した電磁アクチュエータは電磁駆動機構５１を有し、この電磁駆動機構５１は可動部材９ａ，９ｂと固定部材５２からなる。
可動部材９ａ，９ｂは、被駆動部材である反射ミラー１の左右両側に、可動側の第１の永久磁石１１ａ，１１ｂを有する。
【００５６】
この第１の永久磁石１１ａ，１１ｂは、実施の形態１の場合と同様に円柱状に作られた磁石であり、可動方向に着磁されており、上側がＳ極、下側がＮ極に着磁され、Ｓ極を反射ミラー１に接合して取り付けられている。
固定部材５２には、実施の形態１で示した左右の各コア１４ａ，１４ｂとプレート５をＵ字状に一体的に形成されたＵ字状のコア５３が設けられ、このＵ字状のコア５３は磁性体、例えば鉄製で構成されている。
そして、このＵ字状のコア５３の両端の段部５３ａには、リング状の第２の永久磁石５４ａ，５４ｂが設けられ、又、Ｕ字状のコア５３の中央付近には樹脂製のボビン５５が配置され、更にこのボビン５５には、コイル５６が巻回されている。
【００５７】
第２の永久磁石５４ａ，５４ｂは、実施の形態１の場合と同様に可動方向に着磁されており、上側がＮ極、下側がＳ極に着磁されている。電磁駆動機構５１の第２の永久磁石５４ａ，５４ｂは、可動側の各第１の永久磁石１１ａ，１１ｂと対向する位置に配置されている。また、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂは、Ｎ極側を反射ミラー１に接合するようにすることもでき、その場合は固定側の第２の永久磁石５４ａ，５４ｂもそれに合わせて、上側がＳ極、下側がＮ極に着磁される。
【００５８】
コイル５６にある方向の励磁電流を流せば、コア５３の右側の磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石５４ａと同方向に、すなわち可動部材９ａを固定部材５２から引き離す方向の電磁力が可動部材９ａに与えられる。これに対して、コア５３の左側の磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石５４ｂと逆方向に、すなわち可動部材９ｂを固定部材５２に吸引する方向の電磁力が可動部材９ｂに与えられ、その強さはその励磁電流の大きさに比例する。コイル５６に、上記と逆方向の励磁電流を流せば、コア５３の右側の磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石５４ａと逆方向に、すなわち可動部材９ａを固定部材５２に吸引する方向の電磁力が可動部材９ａに与えられ、コア５３の左側の磁気力Ｆ２は、第２の永久磁石５４ｂと同方向に、すなわち可動部材９ｂを固定部材５２から引き離す方向の電磁力が可動部材９ｂに与えられる。
【００５９】
励磁回路は、図２に示したものおいて、コイル１５ａ，１５ｂを１個に統一したものとなる。動作については、実施の形態１の場合と同様、例えばスイッチ素子Ｔ_ｒ _１，Ｔ_ｒ _４がオンとなる第１の状態において、右側の加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１＋Ｆ２が、第２の永久磁石５４ａによる反発力Ｆ１を増大させるときには、左側の加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１−Ｆ２は、その第２の永久磁石５４ｂから可動部材９ｂへの反発力Ｆ１を減少させるように調整される。
【００６０】
図６に示した電磁アクチュエータにおいて、右側の反発力が増大し、左側の反発力が減少すると、反射ミラー１は回転軸４を中心に反時計方向に回動される。このとき、右側の第１の永久磁石１１ａと第２の永久磁石５４ａおよびコア５３との間隔が大きくなるので、Ｆ１，Ｆ２の各反発力の絶対値は小さくなる。
反対に、左側の第１の永久磁石１１ｂと第２の永久磁石５４ｂおよびコア５３の間隔が小さくなるので、Ｆ１の反発力、Ｆ２の吸引力の各絶対値は大きくなる。
【００６１】
これによって、右側の加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１＋Ｆ２と、左側の加算磁気力Ｆ０＝Ｆ１−Ｆ２が釣合うようになる角度まで反射ミラー１は回動する。この回動角度は、コイル５６に流れる励磁電流により一次的に決定されるので、コイル５６に流れる励磁電流を制御することにより、反射ミラー１の揺動角度を制御できる。スイッチ素子Ｔ_ｒ _２，Ｔ_ｒ _３がオンとなる第２の状態では、逆方向の調整が行われ、反射ミラー１は時計方向に回動される。
いずれにせよ、反射ミラー１は、コイル５６に流れる励磁電流によって、その向きまたは角度が調整される。
【００６２】
本実施形態における電磁アクチュエータは、電磁駆動機構５１の固定部材５２のボビン５５およびコイル５６は１個で構成されており、実施の形態１で示したように、ボビンおよびコイルが左右２個有る場合に比べて部品点数が削減でき、また左右の電磁力にアンバランスを生じることもない。また、左右のコイルを結線する必要がなく、その場合の接続ミスを生じることもない。
【００６３】
以上のように構成することにより、コイル５６の巻回数および線径を必要に応じて大きくして、充分な駆動力を得ることができ、しかも可動部材９ａ，９ｂを軽量化でき、高い組み立て精度も必要としなくなる。
また、揺動角を大きくした場合でも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア５３が吸着することがなく、正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
更に、コイル５６による電磁力を大きくするために、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア５３の空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石１１ａ，１１ｂとコア５３が吸着することがなく、正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００６４】
また、電磁駆動機構５１のコア５３は、第２の永久磁石５４ａ，５４ｂとは反対側において、磁性体の接続部材で磁気的に接続されているので、コア５３を介して第２の永久磁石５４ａ，５４ｂの磁気回路、およびコイル５６による電磁石の磁気回路を効率的に構成して、可動部材１１ａ，１１ｂへの磁気力をより大きくすることができ、装置の性能の向上が図られる。
更に、コア５３は、接続部材と一体化し、Ｕ字状に形成しているので、部品点数が削減でき、装置のコスト低減が図られる。
【００６５】
また、コイル５６は、Ｕ字状のコア５３の中央付近に１個配置されているので、部品点数が削減でき、実施の形態１で示したように、左右コイルを結線する必要がないので、装置のコスト低減と組立性の向上が図られる。
また、左右の電磁力にアンバランスが生じることがなく、装置の性能向上が図られる。さらに、左右コイルを結線する必要がないので、その場合の接続ミスを生じることもなく、装置の信頼性向上が図られる。
【００６６】
【発明の効果】
この発明の請求項１又は請求項２に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、支持台に回転可能に支持された被駆動部材と、この被駆動部材を駆動する電磁駆動機構を備えたものであって、電磁駆動機構には可動部材と、この可動部材に対向して設置された固定部材とを備え、可動部材には可動方向に着磁された第１の永久磁石を設けるとともに、固定部材には可動方向に着磁された第２の永久磁石及びコア内に磁束を発生させるコイルを設け、第２の永久磁石は第１の永久磁石に対し反発するように着磁したので、コイルの巻回数および線径を必要に応じて大きくして、充分な駆動力を得ることができ、しかも可動部材を軽量化でき、高い組み立て精度も必要としない。
また、コイルによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石とコアの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石とコアが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００６７】
この発明の請求項３に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、第２の永久磁石は、第１の永久磁石とコイルとの間に配置されているので、揺動角を大きくした場合でも第１の永久磁石とコアが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
また、コイルによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石とコアの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石とコアが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００６８】
この発明の請求項４に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、第２の永久磁石は、コアと同心状に配置されているので、第２の永久磁石およびコイルによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石に与えることができ、装置の性能の向上が図られる。
【００６９】
この発明の請求項５に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、第２の永久磁石は、コアの外周側に配置されているので、コアの加工が容易となり、工作性の向上が図られる。
【００７０】
この発明の請求項６に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、第２の永久磁石は、リング状に形成されるとともに、コアの上端部に配置されているので、第２の永久磁石およびコイルによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石に与えることができ、揺動角を大きくした場合でも、第１の永久磁石とコアが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
また、コイルによる電磁力を大きくするために、第１の永久磁石とコアの空隙を狭くした場合にも、第１の永久磁石とコアが吸着することがなく正確に駆動でき、装置の性能の向上が図られる。
【００７１】
この発明の請求項７に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、コアはその断面をＴ字状に形成するとともに、コアの頂部に凹部を設け、この凹部に第２の永久磁石を配置したので、第２の永久磁石およびコイルによる磁気力をバランスよく第１の永久磁石に与えることができ、また第２の永久磁石を安定して保持でき、装置の性能向上が図られる。
【００７２】
この発明の請求項８に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータらよれば、コアはその断面をＴ字状に形成するとともに、コアの頂部にリング状の凹部を設け、この凹部に第２の永久磁石を配置したので、コイルによる電磁力を分散することができ、固定部材からの磁気力を可動部材に効率的に与えて被駆動部材を駆動でき、装置の性能向上が図られる。
【００７３】
この発明の請求項９に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、電磁駆動機構におけるコア同士を磁性体の接続部材で磁気的に接続したので、コアを介して第２の永久磁石の磁気回路、およびコイルによる電磁石の磁気回路を効率的に構成して、可動部材への磁気力をより大きくし、装置の性能の向上が図られる。
【００７４】
この発明の請求項１０に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、コアをＵ字状に形成したので、部品点数が削減でき、装置のコスト低減を図ることができる。
【００７５】
この発明の請求項１１に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、コイルは、Ｕ字状コアの中央部付近に１個配置したので、部品点数が削減でき、左右コイルを結線する必要がないので、装置のコスト低減と組立性の向上が図られる。
また、左右の電磁力にアンバランスが生じることがなく、装置の性能向上が図られる。
さらに、左右コイルを結線する必要がなく、その場合の接続ミスを生じることもないので、装置の信頼性向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図２】電磁アクチュエータの励磁回路図である。
【図３】電磁アクチュエータの特性図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４によるレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図７】従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す正面図である。
【図８】従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す正面図である。
【符号の説明】
６　支持台、８Ａ，８Ｂ　電磁駆動機構、９ａ，９ｂ　可動部材、１０ａ，１０ｂ　固定部材、１１ａ，１１ｂ　第１の永久磁石、１２ａ，１２ｂ，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ　第２の永久磁石、１４ａ，１４ｂ，５３　コア、１５ａ，１５ｂ，５６　コイル、３３ａ，３３ｂ　凹部、４３ａ，４３ｂリング状の凹部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a relatively small electromagnetic actuator for driving a radar used for driving a reflection mirror of a radar mounted on an automobile, for example.
[0002]
[Prior art]
7 and 8 are front views showing a conventional radar driving electromagnetic actuator. FIG. 7 shows an electromagnetic actuator using a pair of electromagnetic driving mechanisms called a voice coil type.
Each of the voice coil-type electromagnetic drive mechanisms includes a permanent magnet 62 disposed on a bottom surface of a fixed cylindrical core 61, a rod-shaped core 63 placed on the permanent magnet 62, and the rod-shaped core 63 and the cylindrical core 61. A cylindrical movable coil 64 is provided in an annular gap between the movable core 64 and a wiring 64a to the movable coil 64 disposed in the movable portion, and the movable coil 64 is connected to a driven member 65. It is.
[0003]
The driven member 65 is swingable about a rotation shaft 67 supported by a bearing 66.
In the voice coil type actuator, a magnetic field is formed in an annular gap between the rod-shaped core 63 and the cylindrical core 61 by the permanent magnet 62. , A vertical force is generated.
The driven member 65 connected to the movable coil 64 is oscillated by changing the direction and the value of the current flowing through the left and right movable coils 64.
[0004]
The conventional electromagnetic actuator shown in FIG. 8 uses a pair of electromagnetic drive mechanisms called a solenoid type, and each electromagnetic drive mechanism includes a cylindrical fixed coil 68 in a fixed cylindrical core 61. And the movable core 69 is attached to the driven member 65.
In this solenoid type electromagnetic actuator, the movable core 69 is attracted into the cylindrical core 61 by passing a current through the fixed coil 68. The driven member 65 connected to the movable core 69 is driven to swing by changing the value of the current flowing through the fixed coils 68 arranged on the left and right.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional radar driving electromagnetic actuator is configured as described above, the voice coil type actuator shown in FIG. There is a problem that the wiring 64a is required and durability is reduced.
In order to move the movable part at high speed, it is necessary to reduce the weight of the movable coil 64 constituting the movable part. Therefore, there is a limitation in increasing the number of turns of the movable coil 64, and the wire diameter of the movable coil 64 is also limited. There is also a restriction on increasing the thickness of.
For this reason, in order to increase the electromagnetic driving force by the electromagnetic driving mechanism, it is necessary to increase the magnetic force of the permanent magnet 62, and there has been a problem that the cost is high.
In addition, in order to reduce the magnetic resistance of the cylindrical core 61, it is necessary to reduce the gap between the movable coil 64 and the cylindrical core 61, and high accuracy is required for assembling and the workability is reduced. There was also.
[0006]
Further, although the conventional solenoid type electromagnetic actuator shown in FIG. 8 has a simple structure, it can be driven only in a direction in which the movable core 69 is attracted by the fixed coil 68, and its swing angle is limited. Due to the movable core 69, the mass of the movable portion increases, and it is difficult to control the driven member 65 at high speed.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can improve durability by omitting wiring to a movable portion. In addition, since there is no movable coil or movable core having a large mass, a movable member is required. An object of the present invention is to provide a radar driving electromagnetic actuator which can be reduced in weight and can be machined at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An electromagnetic actuator for driving a radar according to a first aspect of the present invention includes a driven member rotatably supported by a support base and an electromagnetic drive mechanism for driving the driven member. Has a movable member, and a fixed member disposed opposite to the movable member. The movable member has a first permanent magnet magnetized in the movable direction, and the fixed member has a first permanent magnet attached in the movable direction. It is provided with a magnetized second permanent magnet and a coil for generating a magnetic flux in the core.
[0009]
In a radar driving electromagnetic actuator according to a second aspect of the present invention, the second permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet in a movable direction.
[0010]
In the electromagnetic actuator for driving a radar according to a third aspect of the present invention, the second permanent magnet is disposed between the first permanent magnet and the coil.
[0011]
In a radar driving electromagnetic actuator according to a fourth aspect of the present invention, the second permanent magnet is arranged concentrically with the core.
[0012]
In a radar driving electromagnetic actuator according to a fifth aspect of the present invention, the second permanent magnet is arranged on the outer peripheral side of the core.
[0013]
In a radar driving electromagnetic actuator according to a sixth aspect of the present invention, the second permanent magnet is formed in a ring shape and is disposed at an upper end of the core.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic actuator for driving a radar, wherein the core has a T-shaped cross section, a concave portion is provided at the top of the core, and a second permanent magnet is disposed in the concave portion. .
[0015]
In the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 8 of the present invention, the core has a T-shaped cross section, a ring-shaped recess is provided at the top of the core, and the second permanent magnet is disposed in the recess. Things.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic actuator for driving a radar, wherein the cores of the electromagnetic driving mechanism are magnetically connected to each other by a connecting member made of a magnetic material.
[0017]
A radar driving electromagnetic actuator according to a tenth aspect of the present invention has a core formed in a U-shape.
[0018]
In the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 11 of the present invention, one coil is arranged near the center of the U-shaped core.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an excitation circuit diagram of the electromagnetic actuator, and FIG. 3 is a characteristic diagram of the electromagnetic actuator.
In the figure, the electromagnetic actuator drives a driven member 1, and the driven member 1 is, for example, a reflection mirror of a radar mounted on an automobile.
[0020]
This radar is used to monitor the periphery of a vehicle, emits radio waves to the periphery of the vehicle, and detects obstacles and the like around the vehicle from the reflected waves.
The radar can also be configured to irradiate light around the vehicle and monitor the surroundings of the vehicle by reflected light.
In any case, the reflecting mirror 1 emits radio waves or light toward the periphery of the vehicle, and is used to receive the reflected wave. In order to change the irradiation direction of the radio wave or light, The angle is changed.
[0021]
The reflecting mirror 1 is provided with a fulcrum 2 near the center of gravity at the center thereof so as not to be affected by gravity, disturbance vibration, or the like, and is supported so as to be able to swing around the fulcrum 2.
The fulcrum 2 is constituted by a rotation shaft 4 rotatably supported by a bearing 3, and the reflection mirror 1 is rotatably supported around the rotation shaft 4. The bearing 3 is fixed to a support 6 placed on a plate 5. A position sensor 7 for detecting the position of the reflection mirror 1 is provided on the support 6. The position sensor 7 is constituted by, for example, a magnetic sensor using magnetism or an optical sensor using light.
[0022]
In the electromagnetic actuator shown in FIG. 1, a pair of electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B are provided on both left and right sides of the reflection mirror 1.
The first electromagnetic drive mechanism 8A is arranged on the right side of the fulcrum 2 of the reflection mirror 1 and drives the right end thereof, and the second electromagnetic drive mechanism 8B is arranged on the left side of the fulcrum 2 of the reflection mirror 1; Drive the left end.
These electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B have the same configuration as each other, and have movable members 9a and 9b and fixed members 10a and 10b, respectively.
[0023]
Each of the movable members 9a and 9b of each of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B has movable-side first permanent magnets 11a and 11b attached to the reflection mirror 1, which is a driven member. The first permanent magnets 11a and 11b are columnar magnets, are magnetized in the movable direction, are magnetized in the S pole on the upper side, are magnetized in the N pole on the lower side, and are reflective mirrors 1 on the S pole side. It is attached to and attached to.
On the other hand, the N-pole side may be configured to be joined to the reflection mirror 1.
[0024]
The fixed members 10a and 10b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B are arranged to face the movable members 9a and 9b. The fixing members 10a and 10b are fixed on both left and right sides of the plate 5 on which the support 6 is mounted. The plate 5 is made of a magnetic material, for example, an iron plate.
Each of the fixing members 10a and 10b has second permanent magnets 12a and 12b on the fixed side. The second permanent magnets 12a and 12b are ring-shaped magnets, are magnetized in the movable direction, and are N-pole on the upper side and S-pole on the lower side.
[0025]
The second permanent magnets 12a, 12b of the respective electromagnetic drive mechanisms 8A, 8B are arranged at positions facing the respective first permanent magnets 11a, 11b on the movable side of the respective electromagnetic drive mechanisms 8A, 8B.
When the N poles of the first permanent magnets 11a and 11b on the movable side are configured to be joined to the reflection mirror 1, the second permanent magnets 12a and 12b on the fixed side also have an upper side. The S pole and the lower side are magnetized to the N pole.
[0026]
The fixing members 10a and 10b of each of the electromagnetic driving mechanisms 8A and 8B further include bobbins 13a and 13b made of resin, cores 14a and 14b made of magnetic material, and coils 15a and 15b.
The bobbins 13a and 13b are provided between the second permanent magnets 12a and 12b and the plate 5, and hold the cores 14a and 14b inside.
The cores 14a, 14b are rod-shaped cores having a circular cross section having steps 16a, 16b at their upper ends, and are disposed between the N poles of the first permanent magnets 11a, 11b and the plate 5, and the upper ends of the cores 14a, 14b. The ring-shaped second permanent magnets 12a, 12b are inserted into the step portions 16a, 16b, and the second permanent magnets 12a, 12b and the cores 14a, 14b are fixed concentrically.
The bobbins 13a and 13b have winding frames 17a and 17b on the outer periphery of the cores 14a and 14b, and the coils 15a and 15b are wound around the winding frames 17a and 17b.
Reference numerals 18a and 18b are connection leads for the coils 15a and 15b, and the coils 15a and 15b are connected to the excitation circuit via these connection leads 18a and 18b.
[0027]
The fixed members 10a and 10b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B apply a magnetic force F0 obtained by adding first and second two magnetic forces F1 and F2 to the movable members 9a and 9b.
The first magnetic force F1 moves the movable members 9a, 9b from the fixed members 10a, 10b because the N poles of the first permanent magnets 11a, 11b and the N poles of the second permanent magnets 12a, 12b face each other. This is a repulsive magnetic force generated in the direction of separation.
This repulsive magnetic force is always constant because the first permanent magnets 11a and 11b and the second permanent magnets 12a and 12b are permanent magnets.
[0028]
The second magnetic force F2 applied from the fixed members 10a, 10b to the corresponding movable members 9a, 9b is an electromagnetic force generated by the coils 15a, 15b. The coils 15a and 15b generate a magnetic flux along the central axis of the cores 14a and 14b, and the magnetic force F2 applied to the movable members 9a and 9b based on the magnetic flux changes the direction of the exciting current flowing through the coils 15a and 15b. According to the magnitude, the direction and magnitude of the electromagnetic force are controlled.
When an exciting current is applied to the coils 15a and 15b in a certain direction, the magnetic force F2 generated by the coils 15a and 15b is changed in the same direction as the second permanent magnets 12a and 12b, that is, the movable members 9a and 9b are fixed to the fixed members 10a and 10b. Is applied to the movable members 9a and 9b in a direction in which the movable members 9a and 9b are separated from the movable members 9a and 9b.
[0029]
If the directions of the exciting currents of the coils 15a and 15b are reversed, the magnetic force F2 generated by the coils 15a and 15b fixes the movable members 9a and 9b, contrary to the repulsive force generated by the second permanent magnets 12a and 12b. The electromagnetic force is in the direction of being attracted to the members 10a and 10b, and its magnitude is proportional to the exciting current.
Assuming that the direction of the magnetic force F1 in the repulsion direction by the second permanent magnets 12a and 12b is the positive direction, the added magnetic force F0 becomes F0 = F1 ± F2, and the direction and magnitude of the exciting current of the coils 15a and 15b are changed. By changing, the added magnetic force F0 can be controlled widely.
The direction or angle of the reflection mirror 1 is controlled by the balance of the added magnetic force F0 from each of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B.
[0030]
In the present embodiment, since the coils 15a and 15b are provided on the fixing members 10a and 10b, there is no particular limitation in increasing the number of turns and increasing the magnetic flux generated by the coils 15a and 15b.
Also, there is no special restriction on increasing the wire diameter of the coils 15a and 15b to supply a sufficient exciting current and increase the magnetic flux.
Therefore, the number of turns and the wire diameter of the coils 15a and 15b can be increased, and the magnetic force F2 generated by the coils 15a and 15b can be sufficiently increased.
The cores 14a and 14b are effective for increasing the electromagnetic force by the coils 15a and 15b. However, since the cores 14a and 14b are also provided on the fixed members 10a and 10b, the movable members 9a and 9b By reducing the weight of the movable members 9a and 9b as much as possible without increasing the mass, it is possible to drive at higher speed.
[0031]
Further, it is also important that the second permanent magnets 12a, 12b and the cores 14a, 14b are arranged opposite to the first permanent magnets 11a, 11b.
That is, the magnetic flux by the second permanent magnets 12a and 12b and the magnetic flux of the electromagnet by the coils 15a and 15b are more effectively given to the first permanent magnets 11a and 11b, so that the control performance by the exciting current can be improved.
Further, when the swing angle is increased, the magnetic force F2 generated by the coils 15a and 15b on the side where the distance between the movable members 9a and 9b and the fixed members 10a and 10b is reduced becomes smaller than the repulsive force generated by the second permanent magnets 12a and 12b. However, the first permanent magnets 11a, 11b and the cores 14a, 14b are not attracted by the repulsive force of the second permanent magnets 12a, 12b, but the swing angle is increased. , The driven member 1 can be accurately driven.
Further, since the plate 5 made of a magnetic plate has the cores 14a and 14b joined thereto, the plate 5 is connected to the magnetic circuit of the second permanent magnets 12a and 12b and the coils 15a and 15b via the cores 14a and 14b. , The magnetic circuit of the electromagnet can be configured efficiently, and the magnetic force affecting the movable members 9a and 9b can be increased.
[0032]
FIG. 2 shows an excitation circuit for the coils 15a and 15b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B.
This excitation circuit has a pair of switching circuits 19 and 20, and these switching circuits 19 and 20 are respectively connected between the positive terminal E1 and the negative terminal E2 of the DC power supply.
The negative terminal E2 is at the ground potential. The switching circuit 19 includes a pair of switch elements T_r ₁, T_r ₂And these switching elements T_r ₁, T_r ₂Is composed of, for example, an NPN-type power transistor.
[0033]
Switch element T_r ₁Is connected to the positive terminal E1, and the emitter is connected to the output terminal 21 of the switching circuit 19.
Switch element T_r ₂Is connected to the output terminal 21 and its emitter is connected to the negative terminal E2. The switching circuit 20 includes a pair of switching elements T_r ₃, T_r ₄And these are composed of NPN type power transistors.
[0034]
Switch element T_r ₃Is connected to the positive terminal E1 and its emitter is connected to the output terminal 22 of the switching circuit 20, respectively.
Also, the switching element T_r ₄Is connected to the output terminal 22, and its emitter is connected to the negative terminal E2.
Further, the switching element T_r ₁~ T_r ₄As an example, a field effect transistor called a power FET can be used.
[0035]
The coils 15a and 15b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B are connected in series between the output terminal 21 of the switching circuit 19 and the output terminal 22 of the switching circuit 20, and are controlled in relation to each other. .
Switch element T_r ₂, T_r ₃Is turned off and the switching element T_r ₁, T_r ₄Is turned on, a current flows in series through each of the coils 15a and 15b from the output terminal 21 to the output terminal 22 in each of the coils 15a and 15b._r ₁, T_r ₄Is turned off and the switching element T_r ₂, T_r ₃Is turned on, a current flows through the coils 15a and 15b from the output terminal 22 to the output terminal 21.
Regarding the excitation characteristics of the coils 15a and 15b, the portion indicated by P in each of the coils 15a and 15b indicates a positive electrode, and the coils 15a and 15b are wound in opposite directions.
[0036]
Therefore, one side of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B, for example, the coil 15a of the electromagnetic drive mechanism 8A has the same polarity as the second permanent magnet 12a due to the current flowing through the series-connected coils 15a and 15b. When applying a repulsive force (+ F2) to the movable member 9a, the coil 15b of the other electromagnetic drive mechanism 8B has a polarity opposite to that of the second permanent magnet 12b, and applies an attractive force (-F2) to the movable member 9b. . In this case, the added magnetic force of the electromagnetic drive mechanism 8A is F0 = F1 + F2, and the added magnetic force of the electromagnetic drive mechanism 8B is F0 = F1-F2.
[0037]
When the first permanent magnets 11a and 11b and the second permanent magnets 12a and 12b are brought close to each other, an excessive repulsive force is obtained. Therefore, the magnitude of the electromagnetic force F2 generated by the coils 15a and 15b is smaller than the magnitude of the magnetic force F1. It is adjusted in a smaller range.
Therefore, each of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B is adjusted within a range that gives a repulsive force to the movable members 9a and 9b. For example, switch element T_r ₁, T_r ₄Is turned on, when the added magnetic force F0 = F1 + F2 of one electromagnetic drive mechanism 8A increases the repulsion force F1 of the second permanent magnet 12a, the added magnetic force of the other electromagnetic drive mechanism 8B F0 = F1−F2 is adjusted so as to reduce the repulsive force F1 from the second permanent magnet 12b to the movable member 9b.
[0038]
In the electromagnetic actuator shown in FIG. 1, when the repulsive force of the first electromagnetic drive mechanism 8A increases and the repulsive force of the second electromagnetic drive mechanism 8B decreases, the reflection mirror 1 rotates counterclockwise around the rotation shaft 4. Pivoted in the direction.
At this time, since the distance between the first permanent magnet 11a, the second permanent magnet 12a, and the core 14a of the first electromagnetic drive mechanism 8A increases, the absolute value of each repulsive force of the magnetic forces F1 and F2 decreases.
Conversely, since the distance between the first permanent magnet 11b, the second permanent magnet 12b, and the core 14b of the second electromagnetic drive mechanism 8B is reduced, the absolute values of the repulsive force of F1 and the attractive force of F2 are increased. .
Thus, the reflection mirror 1 rotates until the added magnetic force F0 = F1 + F2 of the electromagnetic drive mechanism 8A and the added magnetic force F0 = F1-F2 of the electromagnetic drive mechanism 8B are balanced.
[0039]
Since the rotation angle is primarily determined by the excitation current flowing through the coils 15a and 15b, the swing angle of the reflection mirror 1 can be controlled by controlling the excitation current flowing through the coils 15a and 15b.
FIG. 3 shows the characteristics at this time. As shown in FIG. 3, as the exciting current flowing through the coils 15a and 15b increases, the swing angle of the reflection mirror 1 increases linearly. Switch element T_r ₂, T_r ₃Is turned on, the adjustment in the reverse direction is performed, and the reflection mirror 1 is rotated clockwise. In any case, the direction or angle of the reflecting mirror 1 is adjusted by the exciting current flowing through the coils 15a and 15b of the two electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B.
[0040]
The magnitude of the exciting current of the coils 15a and 15b of each of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B is, for example,_r ₁~ T_r ₄Is adjusted by changing the on-time ratio.
For example, switch element T_r ₁, T_r ₄In the first state in which the switching elements T are turned on, the switching elements T_r ₁, T_r ₄When the turn-on ratio changes, an exciting current having a magnitude corresponding to the turn-on time ratio is supplied to each of the coils 15a and 15b. Similarly, the switching element T_r ₂, T_r ₃In the second state in which the switching elements T are turned on, these switching elements T_r ₂, T_r ₃By adjusting the ON time ratio per unit time, the magnitude of the exciting current can be changed.
The adjustment of the on-time ratio is performed by adjusting each switch element T_r ₁~ T_r ₄This is done by changing the width of the drive pulse to the base.
[0041]
The electromagnetic actuator according to the present embodiment controls the swing angle of the reflection mirror 1 by the excitation current of each coil 15a, 15b of the pair of electromagnetic drive mechanisms 8A, 8B, and can be controlled by open control. When the electromagnetic actuator is driven at a high speed, the exciting current flowing through the coils 15a and 15b can be feedback-controlled by a signal from the position sensor 7. This feedback control is performed by each switching element T_r ₁~ T_r ₄By controlling the base drive current.
[0042]
Also, the case where the coils 15a and 15b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B are connected in series between the output terminal 21 of the switching circuit 19 and the output terminal 22 of the switching circuit 20 has been described. The coils 15a and 15b of the driving mechanisms 8A and 8B may be connected in parallel between the output terminal 21 of the switching circuit 19 and the output terminal 22 of the switching circuit 20.
[0043]
Further, the coils 15a and 15b of the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B may be excited independently of each other. Further, in the above-described electromagnetic actuator, one driven member 1 is driven by the pair of electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B, but the number of drive mechanisms may be changed.
For example, a structure in which the driven member 1 is swingably supported by the bearings 3 is configured to be swingable in all directions by using a spherical bearing, and the fulcrum 2 of the fulcrum 2 is formed on two axes passing through the fulcrum 2. A total of four electromagnetic drive mechanisms may be arranged on both sides.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, at least one electromagnetic drive mechanism that drives the driven member 1 is provided, and the electromagnetic drive mechanisms 8A and 8B include movable members 9a and 9b attached to the driven member, and Fixed members 10a and 10b opposed to the movable members 9a and 9b, the movable members 9a and 9b include first permanent magnets 11a and 11b magnetized in the movable direction, and the fixed members 10a and 10b include Cores 14a and 14b made of a magnetic material, coils 15a and 15b wound around the cores 14a and 14b, and repulsions in the movable directions of the first permanent magnets 11a and 11b and the movable members 9a and 9b. The magnetized second permanent magnets 12a and 12b are provided, and the second permanent magnets 12a and 12b and the cores 14a and 14b are arranged to face the first permanent magnets 11a and 11b. In coil 15a, the number of turns of 15b, and by increasing, if necessary wire diameter, it is possible to obtain a sufficient driving force.
[0045]
Moreover, since the movable members 9a and 9b can be reduced in weight, high assembly accuracy is not required, and the electromagnetic force generated by the coils 15a and 15b is increased, the gap between the first permanent magnets 11a and 11b and the cores 14a and 14b is reduced. Even when the width is reduced, the first permanent magnets 11a and 11b and the cores 14a and 14b can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved.
[0046]
Further, since the second permanent magnets 12a and 12b are arranged between the first permanent magnets 11a and 11b and the coils 15a and 15b, the first permanent magnets 11a and 12b are provided even when the swing angle is increased. 11b and the cores 14a and 14b can be driven accurately without being attracted, and the performance of the apparatus can be improved.
Also, when the gap between the first permanent magnets 11a, 11b and the cores 14a, 14b is narrowed to increase the electromagnetic force by the coils 15a, 15b, the first permanent magnets 11a, 11b and the cores 14a, 14b Can be driven accurately without being attracted, thereby improving the performance of the apparatus.
[0047]
Further, since the second permanent magnets 12a and 12b are arranged concentrically with the cores 14a and 14b, the first permanent magnets are well balanced with the magnetic force generated by the second permanent magnets 12a and 12b and the coils 15a and 15b. 11a and 11b, thereby improving the performance of the apparatus.
Further, since the second permanent magnets 12a, 12b are arranged on the outer peripheral side of the cores 14a, 14b, the processing of the cores 14a, 14b becomes easy, and the workability is improved.
[0048]
Furthermore, since the second permanent magnets 12a and 12b are formed in a ring shape and are arranged at the upper end of the cores 14a and 14b, the magnetic force generated by the second permanent magnets 12a and 12b and the coils 15a and 15b is balanced. It can be applied to the first permanent magnets 11a and 11b well, and even if the swing angle is increased, the first permanent magnets 11a and 11b and the cores 14a and 14b can be driven accurately without being attracted, and the performance of the apparatus can be improved. Is improved.
Also, when the gap between the first permanent magnets 11a, 11b and the cores 14a, 14b is narrowed to increase the electromagnetic force by the coils 15a, 15b, the first permanent magnets 11a, 11b and the cores 14a, 14b Can be driven accurately without being attracted, thereby improving the performance of the apparatus.
[0049]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 2 of the present invention.
In the figure, the second permanent magnets 31a, 31b of the fixed members 10a, 10b are magnets formed in a columnar shape, are magnetized in the movable direction, and are formed of the movable-side first permanent magnets 11a, 11b. When the S pole is attached to the reflection mirror 1, the upper side is magnetized to the N pole and the lower side is magnetized to the S pole. The cores 14a and 14b have flanges 32a and 32b, and have a T-shaped cross section.
[0050]
Recesses 33a and 33b are formed at the tops of the flanges 32a and 32b, and second permanent magnets 31a and 31b are inserted into the recesses 33a and 33b, and are fixed concentrically with the cores 14a and 14b.
The flanges 32a, 32b of the cores 14a, 14b and the second permanent magnets 31a, 31b are arranged between the first permanent magnets 11a, 11b and the bobbins 13a, 13b.
As described above, since the second permanent magnets 31a and 31b are arranged in the recesses 33a and 33b of the cores 14a and 14b, the second permanent magnets 31a and 31b can be stably held.
[0051]
According to the present embodiment, the cores 14a and 14b have the concave portions 33a and 33b formed at the tops thereof, and the second permanent magnets 31a and 31b are disposed in the concave portions 33a and 33b. The magnetic forces generated by the coils 31a and 31b and the coils 15a and 15b can be applied to the first permanent magnets 11a and 11b in a well-balanced manner, and the second permanent magnets 31a and 31b can be stably held, thereby improving the performance of the apparatus. It is planned.
[0052]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 3 of the present invention. The second permanent magnets 41a, 41b of the fixed members 10a, 10b are ring-shaped magnets, are magnetized in the movable direction, and have S poles of the movable-side first permanent magnets 11a, 11b. When mounted on the reflection mirror 1, the upper side is magnetized to the N pole and the lower side is magnetized to the S pole.
The cores 14a and 14b have flanges 42a and 42b as in the second embodiment, and have a T-shaped cross section. Ring-shaped grooves 43a, 43b are formed at the tops of the flanges 42a, 42b, and the second permanent magnets 41a, 41b are inserted into the grooves 43a, 43b and fixed concentrically with the cores 14a, 14b.
[0053]
As described above, the flanges 42a and 42b of the cores 14a and 14b and the second permanent magnets 41a and 41b are arranged between the first permanent magnets 11a and 11b and the bobbins 13a and 13b.
In the present embodiment, since the ring-shaped second permanent magnets 41a and 41b are arranged in the grooves 43a and 43b provided on the tops of the cores 14a and 14b, the electromagnetic force by the coils 15a and 15b is applied to three places. The driven member 1 can be driven by efficiently applying the magnetic force from the fixed members 10a and 10b to the movable members 9a and 9b.
[0054]
As described above, in the cores 14a and 14b, the ring-shaped concave portions 43a and 43b are formed at the tops of the flange portions 42a and 42b, and the ring-shaped second permanent magnets 41a and 41b are arranged therein. Therefore, the electromagnetic force generated by the coils 15a and 15b can be dispersed, the magnetic force from the fixed members 10a and 10b can be efficiently applied to the movable members 9a and 9b, and the driven member 1 can be driven. Improvement is achieved.
[0055]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 4 of the present invention. The electromagnetic actuator shown in FIG. 6 has an electromagnetic drive mechanism 51, and this electromagnetic drive mechanism 51 includes movable members 9a and 9b and a fixed member 52.
The movable members 9a and 9b have movable-side first permanent magnets 11a and 11b on both left and right sides of the reflection mirror 1 which is a driven member.
[0056]
The first permanent magnets 11a and 11b are magnets formed in a columnar shape in the same manner as in the first embodiment, are magnetized in the movable direction, and have an S pole on the upper side and an N pole on the lower side. It is magnetized and attached with the S pole joined to the reflection mirror 1.
The fixing member 52 is provided with a U-shaped core 53 in which the left and right cores 14a, 14b and the plate 5 shown in the first embodiment are integrally formed in a U-shape. 53 is made of a magnetic material, for example, iron.
Ring-shaped second permanent magnets 54a and 54b are provided on both ends 53a of the U-shaped core 53, and a resin bobbin is provided near the center of the U-shaped core 53. A coil 56 is wound around the bobbin 55.
[0057]
The second permanent magnets 54a and 54b are magnetized in the movable direction as in the case of the first embodiment, and the upper side is magnetized with the N pole and the lower side is magnetized with the S pole. The second permanent magnets 54a and 54b of the electromagnetic driving mechanism 51 are arranged at positions facing the movable first permanent magnets 11a and 11b. Also, the first permanent magnets 11a and 11b may be configured such that the N-pole side is joined to the reflection mirror 1, and in this case, the fixed-side second permanent magnets 54a and 54b also have upper sides corresponding to them. The S pole and the lower side are magnetized to the N pole.
[0058]
If an exciting current is applied to the coil 56 in a certain direction, the magnetic force F2 on the right side of the core 53 is changed in the same direction as the second permanent magnet 54a, that is, the electromagnetic force in the direction of separating the movable member 9a from the fixed member 52 is reduced. 9a. On the other hand, the magnetic force F2 on the left side of the core 53 is applied to the movable member 9b in the direction opposite to the direction of the second permanent magnet 54b, that is, the direction in which the movable member 9b is attracted to the fixed member 52. The strength is proportional to the magnitude of the exciting current. If an exciting current in the opposite direction is applied to the coil 56, the magnetic force F2 on the right side of the core 53 will be in the opposite direction to the second permanent magnet 54a, that is, in the direction of attracting the movable member 9a to the fixed member 52. A force is applied to the movable member 9a, and a magnetic force F2 on the left side of the core 53 is applied to the movable member 9b in the same direction as the second permanent magnet 54b, that is, an electromagnetic force in a direction to separate the movable member 9b from the fixed member 52. Can be
[0059]
The excitation circuit is the same as that shown in FIG. 2 except that the coils 15a and 15b are unified into one. The operation is the same as in the first embodiment, for example, the switching element T_r ₁, T_r ₄When the right side additional magnetic force F0 = F1 + F2 increases the repulsion force F1 by the second permanent magnet 54a in the first state in which is turned on, the left side additional magnetic force F0 = F1-F2 becomes the second additional magnetic force F0 = F1-F2. Is adjusted so as to reduce the repulsive force F1 from the permanent magnet 54b to the movable member 9b.
[0060]
In the electromagnetic actuator shown in FIG. 6, when the right side repulsion increases and the left side repulsion decreases, the reflection mirror 1 is rotated counterclockwise about the rotation shaft 4. At this time, since the distance between the first permanent magnet 11a on the right side, the second permanent magnet 54a, and the core 53 increases, the absolute value of each repulsive force of F1 and F2 decreases.
Conversely, since the distance between the first permanent magnet 11b on the left side, the second permanent magnet 54b, and the core 53 is reduced, the absolute values of the repulsive force of F1 and the attractive force of F2 are increased.
[0061]
Thereby, the reflection mirror 1 rotates to an angle at which the right side additional magnetic force F0 = F1 + F2 and the left side additional magnetic force F0 = F1-F2 are balanced. Since the rotation angle is primarily determined by the exciting current flowing through the coil 56, the swing angle of the reflection mirror 1 can be controlled by controlling the exciting current flowing through the coil 56. Switch element T_r ₂, T_r ₃Is turned on, the adjustment in the reverse direction is performed, and the reflection mirror 1 is rotated clockwise.
In any case, the direction or angle of the reflection mirror 1 is adjusted by the exciting current flowing through the coil 56.
[0062]
In the electromagnetic actuator according to the present embodiment, the bobbin 55 and the coil 56 of the fixing member 52 of the electromagnetic drive mechanism 51 are configured as one, and as shown in the first embodiment, there are two bobbins and two coils. Therefore, the number of parts can be reduced, and no imbalance occurs between the left and right electromagnetic forces. In addition, there is no need to connect the left and right coils, and no connection error occurs in that case.
[0063]
With the above-described configuration, the number of turns and the wire diameter of the coil 56 can be increased as necessary to obtain a sufficient driving force, and furthermore, the movable members 9a and 9b can be reduced in weight, and high assembling accuracy can be obtained. No longer needed.
Even when the swing angle is increased, the first permanent magnets 11a and 11b and the core 53 are not attracted to each other, can be driven accurately, and the performance of the device can be improved.
Furthermore, even when the gap between the first permanent magnets 11a, 11b and the core 53 is narrowed in order to increase the electromagnetic force by the coil 56, the first permanent magnets 11a, 11b and the core 53 are not attracted. , Can be driven accurately, and the performance of the device can be improved.
[0064]
Further, since the core 53 of the electromagnetic drive mechanism 51 is magnetically connected to the second permanent magnets 54 a and 54 b on the opposite side by a magnetic connecting member, the second permanent magnet By efficiently configuring the magnetic circuits 54a and 54b and the magnetic circuit of the electromagnet by the coil 56, the magnetic force applied to the movable members 11a and 11b can be increased, and the performance of the device can be improved.
Furthermore, since the core 53 is integrated with the connecting member and formed in a U-shape, the number of components can be reduced, and the cost of the device can be reduced.
[0065]
Further, since one coil 56 is disposed near the center of the U-shaped core 53, the number of components can be reduced, and there is no need to connect the left and right coils as described in the first embodiment. The cost of the device is reduced and the assemblability is improved.
Further, there is no imbalance between the left and right electromagnetic forces, and the performance of the device is improved. Further, since there is no need to connect the left and right coils, there is no connection error in that case, and the reliability of the device is improved.
[0066]
【The invention's effect】
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 1 or 2, a driven member rotatably supported on a support base and an electromagnetic drive mechanism for driving the driven member are provided. The electromagnetic drive mechanism includes a movable member, and a fixed member provided to face the movable member. The movable member includes a first permanent magnet magnetized in a movable direction, and the fixed member Is provided with a second permanent magnet magnetized in the movable direction and a coil for generating a magnetic flux in the core. The second permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet. By increasing the number of windings and the wire diameter as necessary, a sufficient driving force can be obtained, the weight of the movable member can be reduced, and high assembly accuracy is not required.
In addition, even when the gap between the first permanent magnet and the core is narrowed to increase the electromagnetic force by the coil, the first permanent magnet and the core can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved. Improvement is achieved.
[0067]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 3 of the present invention, since the second permanent magnet is disposed between the first permanent magnet and the coil, even if the swing angle is increased, The one permanent magnet and the core can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved.
In addition, even when the gap between the first permanent magnet and the core is narrowed to increase the electromagnetic force by the coil, the first permanent magnet and the core can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved. Improvement is achieved.
[0068]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to a fourth aspect of the present invention, since the second permanent magnet is arranged concentrically with the core, the first permanent magnet and the coil have a well-balanced magnetic force by the first permanent magnet. , And the performance of the device is improved.
[0069]
According to the radar driving electromagnetic actuator according to claim 5 of the present invention, since the second permanent magnet is disposed on the outer peripheral side of the core, machining of the core is facilitated and workability is improved.
[0070]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 6 of the present invention, the second permanent magnet is formed in a ring shape and is disposed at the upper end of the core. Magnetic force can be applied to the first permanent magnet in a well-balanced manner, and even when the swing angle is increased, the first permanent magnet and the core can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved. It is planned.
In addition, even when the gap between the first permanent magnet and the core is narrowed to increase the electromagnetic force by the coil, the first permanent magnet and the core can be driven accurately without being attracted, and the performance of the device can be improved. Improvement is achieved.
[0071]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 7 of the present invention, the core has a T-shaped cross section, a recess is provided at the top of the core, and the second permanent magnet is disposed in the recess. , The magnetic force of the second permanent magnet and the coil can be applied to the first permanent magnet in a well-balanced manner, and the second permanent magnet can be stably held, thereby improving the performance of the device.
[0072]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 8 of the present invention, the core has a T-shaped cross section, a ring-shaped recess is provided at the top of the core, and the second permanent magnet is provided in the recess. With the arrangement, the electromagnetic force generated by the coil can be dispersed, the magnetic force from the fixed member can be efficiently applied to the movable member to drive the driven member, and the performance of the device can be improved.
[0073]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 9 of the present invention, since the cores of the electromagnetic drive mechanism are magnetically connected to each other by the connecting member of the magnetic material, the magnetic circuit of the second permanent magnet through the core, In addition, the magnetic circuit of the electromagnet using the coils is efficiently configured, the magnetic force on the movable member is increased, and the performance of the device is improved.
[0074]
According to the radar driving electromagnetic actuator of the tenth aspect of the present invention, since the core is formed in a U-shape, the number of parts can be reduced and the cost of the apparatus can be reduced.
[0075]
According to the electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 11 of the present invention, since one coil is arranged near the center of the U-shaped core, the number of parts can be reduced, and there is no need to connect the left and right coils. In addition, the cost of the apparatus can be reduced and the assemblability can be improved.
Further, there is no imbalance between the left and right electromagnetic forces, and the performance of the device is improved.
Further, since there is no need to connect the left and right coils, and no connection error occurs in that case, the reliability of the device is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an excitation circuit diagram of the electromagnetic actuator.
FIG. 3 is a characteristic diagram of the electromagnetic actuator.
FIG. 4 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 5 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 6 is a sectional view showing a radar driving electromagnetic actuator according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing a conventional radar driving electromagnetic actuator.
FIG. 8 is a front view showing a conventional radar driving electromagnetic actuator.
[Explanation of symbols]
6 support base, 8A, 8B electromagnetic drive mechanism, 9a, 9b movable member, 10a, 10b fixed member, 11a, 11b first permanent magnet, 12a, 12b, 31a, 31b, 41a, 41b second permanent magnet, 14a , 14b, 53 core, 15a, 15b, 56 coil, 33a, 33b recess, 43a, 43b ring-shaped recess.

Claims

A driven member rotatably supported by a support base, and a radar driving electromagnetic actuator including an electromagnetic drive mechanism for driving the driven member, wherein the electromagnetic drive mechanism includes a movable member and a movable member facing the movable member. A first permanent magnet magnetized in the movable direction is provided on the movable member, and a second permanent magnet and a core magnetized in the movable direction are provided on the fixed member. An electromagnetic actuator for driving a radar, wherein a coil for generating a magnetic flux is provided in the electromagnetic actuator.

The electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 1, wherein the second permanent magnet is magnetized so as to repel the first permanent magnet in a movable direction.

3. The electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 1, wherein the second permanent magnet is disposed between the first permanent magnet and the coil. 4.

4. The electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 1, wherein the second permanent magnet is disposed concentrically with the core. 5.

The electromagnetic actuator for radar driving according to any one of claims 1 to 4, wherein the second permanent magnet is arranged on an outer peripheral side of the core.

The radar driving electromagnetic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second permanent magnet is formed in a ring shape and is disposed at an upper end of the core. Actuator.

5. The core according to claim 1, wherein a cross section of the core is formed in a T-shape, a recess is provided at a top of the core, and a second permanent magnet is disposed in the recess. Item 14. An electromagnetic actuator for driving a radar according to item 1.

5. The core according to claim 1, wherein the core has a T-shaped cross section, a ring-shaped recess is provided at the top of the core, and a second permanent magnet is disposed in the recess. An electromagnetic actuator for driving a radar according to any one of the preceding claims.

The radar driving electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein the cores of the electromagnetic driving mechanism are magnetically connected to each other by a magnetic connecting member.

The electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 9, wherein the core is formed in a U-shape.

11. The electromagnetic actuator for driving a radar according to claim 10, wherein one coil is arranged near a central portion of the U-shaped core.