JP2008271700A - プレーナ型電磁アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定部2に一対のトーションバー3,3を介して揺動可能に軸支した可動部4を、電磁力により駆動するプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、可動部4のトーションバー3,3の軸方向と平行な両端縁部4aを凹凸形状に形成する。これにより、可動部の両端縁部近傍に生じる渦を細かく分散し、モーメントを低減する。
【選択図】図1
Description
具体的には、請求項3のように、前記凸部の突出長さ及びピッチを、前記渦の直径の約1/5〜約5倍とするとよい。
図1に本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第1実施形態の平面図を示す。
図1において、本実施形態のプレーナ型電磁アクチュエータ1は、枠状の固定部2に一対のトーションバー3,3を介して揺動可能に軸支される可動部4と、通電により磁界を発生する駆動コイル5と、駆動コイル5に静磁界を作用する静磁界発生手段である例えば永久磁石6とを備え、通電により駆動コイル5に発生する磁界と永久磁石6の静磁界との相互作用によりトーションバー3,3の軸方向と平行な可動部4の両端縁部に電磁力(ローレンツ力)を作用させて可動部4を回動させるものである。
可動部4の駆動原理は従来と同様であり、可動部4上の駆動コイル5に電流を流すと磁界が発生し、この磁界と永久磁石6,6による静磁界との相互作用によりローレンツ力が発生し、トーションバー3,3の軸方向と平行な可動部4の両端縁部に互いに逆方向の電磁力が発生し、トーションバー3,3を軸中心として可動部4が回動する。この回動動作に伴ってトーションバー3,3が捩じられトーションバー3,3にばね力が発生し、このばね力と発生した電磁力とが釣合う位置まで可動部4は回動する。駆動コイル5に正弦波等の交流電流を流せば可動部4を揺動動作させることができる。これにより、可動部4に反射ミラーを設ければ光ビームを偏向走査することが可能となり、駆動コイル5に供給する交流電流の周波数を可動部4の揺動運動の共振周波数に設定すれば、一定周期で連続走査可能な光走査デバイスが実現できる。
尚、可動部4の端縁部4aの凹凸形状はこれらの形状に限定されるものではなく、渦を十分に細かく分散できモーメントMを小さくできるような形状であればよいことは言うまでもない。
図4の2次元駆動型のプレーナ型電磁アクチュエータ20は、可動部4が、固定部2に外側トーションバー3A,3Aを介して揺動可能に軸支される枠状の外側可動部4Aと、外側可動部4Aに外側トーションバー3A,3Aと軸方向が直角な内側トーションバー3B,3Bを介して揺動可能に軸支される内側可動部4Bとからなる。そして、外側可動部4Aの外側トーションバー3A,3Aの軸方向と略平行な両端縁部4aを図1の第1実施形態と同様に凹凸形状としている。更に、内側可動部4Bの内側トーションバー3B,3Bの軸方向と略平行な両端縁部4bと外側トーションバー3A,3Aの軸方向と略平行な両側縁部4cを同じく凹凸形状としている。外側可動部4Aには外側駆動コイル5A(図の簡略化のため図中1本線で示す)を設け、内側可動部4Bには内側駆動コイル5Bを設ける。外側駆動コイル5Aは、外側可動部4Aの周縁に沿って巻回して設けられ一方の外側トーションバー3A部分を通って電極端子7A,7Aに電気的に接続される。内側駆動コイル5Bは、前述の駆動コイル5に相当するもので内側トーションバー3B,3B、外側可動部4Aの一部及び他方の外側トーションバー3A部分を通って電極端子7B,7Bに電気的に接続される。また、それぞれ対をなす永久磁石6A,6Aと永久磁石6B,6Bは、図示のように外側可動部4Aと内側可動部4Bを挟んで互いに反対磁極が対向するようにして固定部2の外側に設けられている。
2 固定部
3 トーションバー
3A,3A 外側トーションバー
3B,3B 内側トーションバー
4 可動部
4A,4A 外側可動部
4B,4B 内側可動部
5 駆動コイル
5A,5A 外側駆動コイル
5B,5B 内側駆動コイル
6、6A,6A、6B,6B 永久磁石
4a,4b 端縁部(凹凸形状)
4c 側縁部(凹凸形状)
Claims (5)
- 固定部にトーションバーを介して揺動可能に軸支した可動部を、電磁力により駆動するプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、
前記可動部の前記トーションバーの軸方向と略平行な両端縁部を凹凸形状にし、前記可動部の揺動動作によって前記両端縁部近傍に生じる気体の渦を抑制することを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。 - 前記凹凸部における凸部の突出寸法及びピッチを、前記可動部の駆動周波数、振幅及び前記トーションバーの軸中心から前記端縁部までの長さに関係して定まる前記渦の直径から決定する構成とした請求項1に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記凸部の突出長さ及びピッチを、前記渦の直径の約1/5〜約5倍とする請求項2に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記可動部が、前記固定部に外側トーションバーを介して揺動可能に軸支される枠状の外側可動部と、該外側可動部に前記外側トーションバーと軸方向が直角な内側トーションバーを介して揺動可能に軸支される内側可動部とからなり、前記外側可動部の前記外側トーションバーの軸方向と略平行な両端縁部及び前記内側可動部の前記内側トーションバーの軸方向と略平行な両端縁部を前記凹凸形状とした請求項1〜3のいずれか1つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記内側可動部の前記外側トーションバーの軸方向と略平行な両側縁部を凹凸形状とした請求項4に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
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