JP2009089501A - 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6に外側トーションバー7で回動可能に軸支された枠状の外側可動板1と、外側可動板1に外側トーションバー7の軸線と直交する内側トーションバー8で回動可能に軸支された内側可動板2と、外側可動板1にその縁部に沿って外側トーションバー7の軸線に対して略対称に設けられ互いに同相の駆動電流が通電される一対の外側駆動コイル3と、内側可動板2にその縁部に沿って内側トーションバー8の軸線に対して略対称に設けられ互いに同相の駆動電流が通電される一対の内側駆動コイル4と、内側可動板2の上下面のどちらか一方側に離隔して設けられ、各駆動コイルに各可動板の内から外の一方向に交差する静磁界B1〜B4を発生する静磁界発生手段5と、を備えて構成した。
【選択図】図1
Description
図1〜図3に示すように、静磁界発生手段5が外側トーションバー7の軸線に平行な空隙11の部分を外側駆動コイル3の外側トーションバー7の軸線に平行な部分(辺3b,3e)に対向させ、内側トーションバー8の軸線に平行な空隙11の部分を内側駆動コイル4の内側トーションバー8の軸線に平行な部分(辺4b,4e)に対向させて配設されているので、外側可動板1の縁部に沿った外側駆動コイル3の辺3b,3eに交差する静磁界(外側可動板1の面に平行な静磁界成分)は、内から外に向かう静磁界B1,B2である。また、外側駆動コイル3の辺3a,3c,3d,3fは、静磁界発生手段5の外側に位置する(図1参照)ため、これらの辺に交差する静磁界は略ゼロである。
図4に矢印で示す方向に駆動電流が流れているときには、外側駆動コイル3の辺3bを流れる電流と静磁界B1との相互作用により、外側トーションバー7の軸線に平行な外側可動板1の辺1bに同図の手前側に向かう+Z方向のローレンツ力が発生する。また、外側トーションバー7の軸線に平行な外側可動板1の辺1eには、外側駆動コイル3の辺3eを流れる電流と静磁界B2との相互作用により同図の奥側に向かう−Z方向のローレンツ力が発生する。
図4に矢印で示す方向に駆動電流が流れているときには、内側駆動コイル4の辺4bを流れる電流と静磁界B3との相互作用により、内側トーションバー8の軸線に平行な内側可動板2の辺2bに同図の奥側に向かう−Z方向のローレンツ力が発生する。また、内側トーションバー8の軸線に平行な内側可動板2の辺2eには、内側駆動コイル4の辺4eを流れる電流と静磁界B4との相互作用により同図の手前側に向かう+Z方向のローレンツ力が発生する。
更に内側駆動コイル4の辺4a,4c,4d,4fに交差する静磁界のうち±X方向の磁界の影響を考えると、これらの磁界は電流と平行であるためローレンツ力は発生しない。
図6に示す静磁界発生手段5は、永久磁石10の内側可動板2側の端面に該永久磁石10の横断面よりも大きい形状の磁性材料から成る別のヨーク部材12を取着し、該別のヨーク部材12の縁部とヨーク部材9の側壁9bとの間に空隙11を設けたものである。これにより、永久磁石10の形状を小さくすることができ、静磁界発生手段5の製造コストを低減することができる。
2…内側可動板
3…外側駆動コイル
4…内側駆動コイル
5…静磁界発生手段
6…外側トーションバー
7…内側トーションバー
9…ヨーク部材
9a…底面
9b…側壁
9c…凸部
10…永久磁石
11…空隙
12…別のヨーク部材
13…外側空隙
14…内側空隙
B,B1〜B6…静磁界
Claims (7)
- 固定部に外側トーションバーで回動可能に軸支された枠状の外側可動板と、
前記外側可動板に外側トーションバーの軸線と直交する内側トーションバーで回動可能に軸支された内側可動板と、
前記外側可動板にその縁部に沿って前記外側トーションバーの軸線に対して略対称に設けられ互いに同相の駆動電流が通電される一対の外側駆動コイルと、
前記内側可動板にその縁部に沿って前記内側トーションバーの軸線に対して略対称に設けられ互いに同相の駆動電流が通電される一対の内側駆動コイルと、
前記内側可動板の上下面のどちらか一方側に離隔して設けられ、前記各駆動コイルに前記各可動板の内から外、又は外から内のいずれか一方向に交差する静磁界を発生する静磁界発生手段と、
を備えて構成したことを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。 - 前記外側可動板は、前記内側トーションバー及び前記内側可動板の各縁部に沿って形成され、外形が略クロス十字状を成したことを特徴とする請求項1記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記静磁界発生手段は、磁性材料から成り底面の周辺部に側壁を立設したヨーク部材と、前記ヨーク部材の側壁に対して所定幅の空隙を設けて前記ヨーク部材の中央部に配設され、前記内側可動板側の端面及びその反対側の端面を磁極とする柱状の永久磁石と、を備え、前記外側トーションバーの軸線に平行な前記空隙の部分が前記外側駆動コイルの前記外側トーションバーの軸線に平行な部分に位置し、前記内側トーションバーの軸線に平行な前記空隙の部分が前記内側駆動コイルの前記内側トーションバーの軸線に平行な部分に位置する構成としたことを特徴とする請求項1又は2記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記永久磁石の前記内側可動板側の端面に該永久磁石の横断面よりも大きい形状の磁性部材からなる別のヨーク部材を取着し、該別のヨーク部材の縁部と前記ヨーク部材の側壁との間に前記空隙を設けたことを特徴とする請求項3記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記静磁界発生手段は、磁性材料から成り底面の周辺部に側壁を立設し中央部に凸部を形成したヨーク部材と、前記ヨーク部材の側壁に対して所定幅の外側空隙を設け、前記凸部に対して所定幅の内側空隙を設けて前記ヨーク部材の側壁と凸部との間に配設され、前記内側可動板側の端面及びその反対側の端面を磁極とする筒状の永久磁石と、を備え、前記外側空隙が前記外側駆動コイルの前記外側可動板の縁部に沿った部分に位置し、前記内側空隙が前記内側駆動コイルの前記内側可動板の縁部に沿った部分に位置する構成としたことを特徴とする請求項1又は2記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記永久磁石の前記内側可動板側の端面に該永久磁石の横断面よりも大きい形状の磁性部材からなる枠状の別のヨーク部材を取着し、該別のヨーク部材の外側縁部と前記ヨーク部材の側壁との間に前記外側空隙を設け、別のヨーク部材の内側縁部と前記凸部との間に前記内側空隙を設けたことを特徴とする請求項5記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
- 前記永久磁石の前記内側可動板側の縁部を面取り形成したことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
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