JP2968745B2 - 回動アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回動アクチュエータ
に関する。さらに詳細には、巻線に通電することによっ
て回動動力を発生させることのできる回動アクチュエー
タに関する。この回動アクチュエータは、例えば、ビデ
オ、またはカメラの自動絞りを作動させるためのステッ
プメータ（駆動装置）に利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の角度範囲で回動し、被駆動
部材を駆動させる電動式の回動アクチュエータとして
は、図１１に示すものがある。この回動アクチュエータ
は、非磁性体の枠５０の中に、永久磁石（円筒マグネッ
ト）から成るローター５２を回動可能に配し、その非磁
性体の枠５０の外側に内部のローター５２の磁極と、そ
のローター５２の可動方向とそれぞれ直角になる方向に
一対の巻線（コイル５４、５４）を巻き、その一対のコ
イル５４、５４の外側にローター５２の磁路を強化する
と共に外部の磁場を遮断するための円筒ヨーク５６を嵌
合して形成されている。この回動アクチュエータの作動
原理は、フレミングの左手の法則によるものであり、前
記一対のコイル５４、５４へ流す電流を調整することに
より、鎖交する磁束を変化させてローター５２を回動さ
せる。このように作動するため、被駆動部材を無段階に
停止可能に駆動移動させることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回動アクチュエータでは、円筒ヨーク５６を嵌合させ
る必要があり、外径が大きくなる。また、ローター５２
の外形の外側に一対のコイル５４、５４の巻線部の径が
加わるため、長手方向にも長くならざるを得ない。ま
た、コイルの導線の一巻あたりの長さが長くなるため、
抵抗が増大することを防ぐように太い銅線を巻く必要が
ある。従って、出力効率が低く、体積が大きくならざる
を得ないという課題がある。また、コスト面からみる
と、磁束を均一に分布させてローター５２の動きをスム
ーズにするため、円筒ヨーク５６は、その真円度および
内部磁気スピンを均一にするための工程が加わり、高価
になってしまうという課題がある。また、前述した回動
アクチュエータは、被駆動部材を無段階に停止可能に駆
動できるものであるが、例えば、電子カメラの自動絞り
を作動させるための駆動装置として利用する場合、絞り
の微調整については光の透過率を変更可能な液晶のスク
リーンで行うことが可能となってきており、大まかな調
整のため二つの位置で停止可能に駆動できる機能のみを
求められることもある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ローターを二つ
の位置で停止可能に駆動制御でき、出力効率が高く、よ
り小型化で、安価かつ容易に製造できる回動アクチュエ
ータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するに次の構成を備える。すなわち、本発明は、永久
磁石から成るローターと、該ローターを、その軸線を中
心に所定の角度範囲で回動可能に支持して収納する非磁
性体から成る本体ケースと、該本体ケースの軸線方向の
一端外側に配され、ボビンに巻線が巻回されて形成され
たコイルと、断面略コの字状に両端が曲げられた磁性体
から成り、前記コイルの内部に中途部が挿通されると共
に、一端が前記本体ケースの一方の外側面に配置され、
他端が前記本体ケースの他方の外側面に配置されたヨー
クとを具備する。

【０００６】また、前記断面略コの字状のヨークはその
中途部で分割された一対のＬ字状の鉄片を有し、該Ｌ字
状の鉄片の前記ヨークの中途部に相当する部分を前記ボ
ビンの貫通孔に両側より各々挿入して、前記ヨークがコ
イルを挿通するようにしたことにより、組み立てが容易
になり、製造コストを低減できる。

【０００７】また、前記ローターには、前記永久磁石で
ある円筒マグネットと、該円筒マグネットの両端に軸線
と同軸に延設された回動軸と、前記円筒マグネットの一
端外側に固定されて外方に延出されたアーム部とが設け
られ、前記本体ケースには、前記ローターの両端の回動
軸を受ける一対の軸受け部と、前記ローターが所定の角
度範囲で回動するように前記アーム部の回動を規制する
一対のストッパ部が設けられると共に、前記一方の軸受
け部と前記円筒マグネットとの間に、前記アーム部を一
方側の前記ストッパ部に当接させてローターを停止させ
るべく付勢する付勢部材が設けられ、前記巻線に通電さ
れた際に、前記ローターが、前記付勢部材の付勢力に抗
して前記アーム部が他方側の前記ストッパ部に当接する
位置まで回動することで、スムースな動作の回動アクチ
ュエータを得ることができる。

【０００８】また、前記ローターには、前記永久磁石で
ある円筒マグネットと、該円筒マグネットの両端に軸線
と同軸に延設された回動軸と、前記円筒マグネットの一
端外側に固定されて外方に延出されたアーム部とが設け
られ、前記本体ケースには、前記ローターの両端の回動
軸を受ける一対の軸受け部と、前記ローターが所定の角
度範囲で回動するように前記アーム部の回動を規制する
一対のストッパ部が設けられ、前記円筒マグネットに本
体ケースを介して対向するヨーク両端の円弧幅を調節す
ることにより前記アーム部のストッパ部における保持ト
ルクを調節し、前記巻線に無通電の状態では、前記アー
ム部は一方のストッパ部に当接した状態で保持され、通
電することにより前記アーム部を他方のストッパ部に当
接する位置まで回動させて保持され、直前の通電状態と
極性を切り換えて通電することにより、前記アーム部が
反対側のストッパ部に回動して保持されるようにするこ
とで、消費エネルギーが少なく部品点数も減少させた回
動アクチュエータを得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
の形態を添付図面と共に詳細に説明する。図１は本発明
による回動アクチュエータの原理を示す断面図であり、
図２は図１のＸ−Ｘ断面図である。１０はローターであ
り、永久磁石である円筒マグネット（円筒状に１８０°
ずつ２極着磁されてなるマグネット）及び被駆動部材に
連繋する連繋部（図示せず）を一体に有する（以下、単
に「ローター１０」と言うときは、円筒マグネットを指
し示すものとする）。２０は本体ケースであり、ロータ
ー１０を、その軸線を中心に所定の角度範囲で回動可能
に支持すると共に内部に収納する。ローター１０は、円
筒マグネットの両端に延設された回動軸１４ａ、１４ｂ
を介して本体ケース２０に回動可能に軸支される。本体
ケース２０は非磁性体から成る。なお、図示しないが、
本体ケース２０には、ローター１０を所定の２点で停止
可能にその２点間で回動できるように一対のストッパ部
が設けられ、ローター１０側にはその一対のストッパ部
に当接する当接部が設けられている。これにより、ロー
ター１０が、その軸線を中心に所定の角度範囲で回動で
きるのである。

【００１０】３０はコイルであり、本体ケース２０の一
端外側に配され、ボビン３４（図３参照）に巻線（銅線
など）が巻回されて形成されている。３２はヨークであ
り、断面略コの字状に両端３２ａ、３２ｃが曲げられた
磁性体から成り、コイル３０の内部に中途部３２ｂが挿
通されていると共に、一端３２ａが前記本体ケース２０
の一方の外側面に配置され、他端３２ｃが前記本体ケー
ス２０の他方の外側面に配置されている。

【００１１】以上の構成を備える回動アクチュエータに
よれば、コイル３０に通電すれば、ローター１０の磁性
と、ヨーク３２の両端３２ａ、３２ｃに発生する磁性の
吸引反発により、ローター１０は本体ケース２０の一方
側のストッパ部に当接するまで回動して停止する（例え
ば図２のＢ位置）。そして、上記とは反対の電流を流せ
ば、ヨーク３２の両端３２ａ、３２ｃに発生する磁性が
反転するため、ローター１０は反対側に回動し、本体ケ
ース２０の他方側のストッパ部に当接して停止する（例
えば図２のＡ位置）。または、上記のように電流の方向
を切り換える方法に代えて、ローター１０を付勢部材
（例えばコイルスプリング）によって一方側のストッパ
部に当接するように付勢しておいて、コイル３０に電流
を流すことによって、ローター１０が他方側へ回動して
停止し、電流を切った際には一方側へ戻る構成としても
よい。

【００１２】

【実施例】

〔第１実施例〕次に図３〜図５に基づいて、本発明にか
かる回動アクチュエータの第１実施例について詳細に説
明する。図３は回動アクチュエータの正面図、図４は図
３の回動アクチュエータの平面図、図５は図３の回動ア
クチュエータの左側面図である。本実施例の基本的な構
成は、図１および２に示した回動アクチュエータと同一
であり、図１および２に付した符号と同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。３４はボビンであり、中
心に貫通孔３４ａを備え、周囲に巻線が巻回されてコイ
ル３０が形成されている。３２Ａ、３２Ｂは鉄片であ
り、前記ヨーク３２を、その中途部で分割して形成した
状態に相当する部材である。すなわち、一対のＬ字状の
鉄片３２Ａ、３２Ｂを断面略コの字状になるように突き
合わせることで、前記略コの字状のヨーク３２の形態と
なる。この一対のＬ字状の鉄片３２Ａ、３２Ｂの前記ヨ
ークの中途部３２ｂ，３２ｂに相当する部分が、ボビン
３４の貫通孔３４ａに両側から各々挿入されることで、
ヨーク３２がコイル３０を挿通するように構成されてい
る。３３は板材であり、磁性体によって短冊状に形成さ
れている。この板材３３は、ボビンの貫通孔３４ａに、
一対のＬ字状の鉄片３２Ａ、３２Ｂのヨークの中途部３
２ｂ，３２ｂに相当する部分と共に圧入されている。こ
れにより、一対のＬ字状の鉄片３２Ａ、３２Ｂをボビン
３４に好適に固定できると共に、ヨークの中途部３２
ｂ，３２ｂの通過磁束を増加できる。

【００１３】１６はアーム部であり、前記ローター１０
の一端側に固定されて外方にアーム状に延出されてい
る。上記アーム部１６のローター１０に対する周方向の
位置は、１８０°に２極着磁された円筒マグネットのＮ
極とＳ極の界面位置となるように配置されている。本実
施例では図に示すように、アーム部１６は、本体ケース
２０に所定の角度範囲（本実施例では６０°）で設けら
れた開口部２１から外側へ延出され、Ｌ字状に形成され
ており、先端が被駆動部材に連繋する連繋部として作用
する。なお、ローター１０を被駆動部材に連繋するに
は、例えば、回動軸１４ａに被駆動部材を直接的に連結
してもよい。

【００１４】また、本体ケース２０には、ローター１０
の両端の回動軸１４ａ、１４ｂを受ける一対の軸受け部
２２、２４と、ローター１０が所定の角度範囲で回動す
るようにアーム部１６の回動を規制する一対のストッパ
部２６、２８が設けられている。本実施例では、開口部
２１を形成する側内面が、一対のストッパ部２６、２８
のアーム部１６に当接する被当接面となっている。４０
はコイルスプリングであり、一方の軸受け部２２とロー
ター１０との間に配され、コイル３０に通電されていな
い際にはアーム部１６を一方側のストッパ部２６に当接
して停止させるべく付勢し、コイル３０に通電した際に
はアーム部１６が一方側のストッパ部２６に当接する位
置から回動して他方側のストッパ部２８に当接するまで
回動することを許容する付勢部材として作用する。すな
わち、コイルスプリング４０は、アーム部１６を有する
ローター１０を、無通電時に元の位置に復帰させるよう
に作用する。

【００１５】このコイルスプリング４０は、コイル部が
回動軸１４ａに嵌まっており、一端４０ａが一方側のス
トッパ部２８に係止され、他端４０ｂがアーム部１６に
突起して設けられた被係止部１６ａに係止された状態で
弾装されている。このように、軸受け部２２の内側に復
帰用のコイルスプリング４０を配することによって軸に
発生する側圧負荷は軽減し、よりスムーズなローター１
０の動き（回動）を実現できる。この点、従来の回動ア
クチュエータは、軸受け部の外側にコイルスプリングが
配され、このコイルスプリングの回動軸への側圧負荷が
大きくなることにより軸負荷が大きく発生し、ローター
１０がスムーズに回動できない。なお、４２は取付部で
あり、ネジ止め付け可能に二つの貫通孔４２ａおよび４
２ｂができる。

【００１６】以上の構成からなる回動アクチュエータの
動作について説明する。コイル３０に通電すると、一対
の鉄片３２Ａ、３２ＢにＮ極、Ｓ極が発生する。つま
り、コイル３０と一対の鉄片３２Ａ、３２Ｂとから構成
される馬蹄形の電磁石が作動した状態になる。これによ
り、本体ケース２０内部に配されＮ、Ｓの２極に１８０
°ずつ着磁された永久磁石であるローター１０が、前述
した磁石の吸引と反発の原理によってコイルススリング
４０の付勢力に抗して回動する。この原理によれば、ロ
ーター１０を９０°未満の角度で好適に回動させること
ができる。なお、本実施例では、ローター１０を６０°
回動可能に一対のストッパ部２６、２８が設けられてい
る。

【００１７】また、ローター１０を、スムーズに回動さ
せるには、鉄片３２Ａ、３２Ｂの形状が重要な要素とな
る。一対の鉄片３２Ａ、３２Ｂによって構成されるヨー
ク３２の両端３２ａ、３２ｃと、ローター１０との間に
は磁束が発生するが、その磁束がローター１０をスムー
ズに回動させることを阻害しないように、前記両端３２
ａ、３２ｃの形態、特にヨーク幅（中心角）を定めるこ
とが重要になる。このヨーク３２の両端３２ａ、３２ｃ
の形態は、回動アクチュエータ全体の大きさ、或いはロ
ーター１０の作動角度等の条件によって、適宜設定すれ
ばよい。本実施例では、無通電時にコイルスプリング４
０の弾性力によって原点復帰動作を行わせるために、ロ
ーター１０の保持トルクを極力０に近づけたいとの要請
によりヨーク幅（中心角）を１３５°に設定した。

【００１８】本発明によれば、従来の回動アクチュエー
タと異なり、コイル３０をローター１０が回動可能に支
持される本体ケース２０の外側の一方側に配しており、
同心円状に外径が大きくなる構造とならない。これによ
り、製品の小型化が可能になった。また、この回動アク
チュエータによれば、体積に対する出力トルクおよび一
定の消費電力に対してトルクが大きくとれ、構造が簡単
なため、安価で信頼性が高く、制御は直流電源のＯＮ、
ＯＦＦのみの極めて簡単な方法で行える。但し、本発明
の回動アクチュエータは、無段階で停止可能に回動させ
ることはできないが、用途を限定すれば、この点は欠点
とならない。

【００１９】次に、図６に基づいて、一対のＬ字状の鉄
片３２Ａ、３２Ｂについて詳細に説明する。鉄片３２
Ａ、３２Ｂの形状は、図６に示す通りであり、ボビン３
４の貫通孔３４ａに挿入される部分と、本体ケース２０
の側面に固定される部分（ヨーク３２の両端３２ａ、３
２ｃの各々に相当する部分）とがＬ字状に屈曲されて形
成されている。また、両端３２ａ、３２ｃの各々に相当
する部分が本体ケース２０の側面に沿うように湾曲して
幅広に形成されている。

【００２０】この鉄片３２Ａ、３２Ｂは、ヨーク３２を
半分にした形状であるため、複雑な形状のプレス金型を
要せず、容易に成形することができる。また、ボビン３
４に巻線を巻回してコイル３０を形成した後、上記ボビ
ン３４の貫通孔３４ａの両側より鉄片３２Ａ、３２Ｂを
組み込むことが可能であるため、製造工程が容易にな
る。すなわち、予めコイル３０を形成した後に、一対の
鉄片３２Ａ、３２Ｂを両側から入れる構造とした。これ
によれば、鉄片３２Ａ、３２Ｂのプレス加工、およびボ
ビン３４へのコイル巻線工程が極めて容易であり、生産
性を向上でき、コスト低減と信頼性向上に貢献するとこ
ろ大である。

【００２１】これに対し、一対の鉄片３２Ａ、３２Ｂを
一体にした形状であるヨーク３２を成形して、ボビン３
４に導線を巻回する場合を考えると、次のような欠点が
ある。先ず、ヨーク３２が複雑な形状となるため、その
成形が困難となる。また、ボビン３４を二つ割にしない
と、ヨーク３２の中途部３２ｂをボビン３４内に好適に
挿通できない。また、ボビン３４とヨーク３２とが一体
化された状態でコイル３０を形成するとすれば、その形
状が複雑であり、巻線の形成が困難である。仮に製造で
きたとしても、製品としての信頼性に欠けるものであ
る。

【００２２】〔第２実施例〕次に、図７〜図１０を参照
して、本発明にかかる回動アクチュエータの第２実施例
について詳細に説明する。図７〜図９はローターとヨー
クとの吸引反発による回動動作を示す原理図、図１０は
ヨーク角度と最低作動電圧及びヨーク角度と保持トルク
との関係を示すグラフである。尚、本実施例の基本的な
構成は、前記第１実施例に示す回動アクチュエータと同
様であり、図１および図２に付した符号と同一の符号を
付し、重複する説明を省略する。

【００２３】前記第１実施例に示す回動アクチュエータ
の構成では、例えばアーム部１６をコイルスプリング４
０の付勢力に抗して他方側のストッパ部２８に当接させ
たまま保持させるためには、コイル３０へ通電し続けな
ければならない。このため、消費エネルギーが増加して
出力効率が低下したり、コイルスプリング４０が必要な
分だけ部品点数が多くなり、製造コストも高くなる。本
実施例は、上記コイルスプリング４０を省略して、適当
な作動電圧、作動トルク及び保持トルクでアーム部１６
を回動させるように構成したものである。

【００２４】先ず、図７〜図９に示すローターとヨーク
との吸引反発動作を示す原理図を用いてアーム部１６の
回動動作原理について実験結果に基づいて説明する。
尚、アーム部１６の本体ケース２０における回動範囲を
６０°とし、ストッパ部２６に当接した位置を０°とし
てストッパ部２８へ当接する位置まで反時計回り方向の
回転角度を６０°として説明を行うものとする。また、
ローター１０の外径φ４．４ｍｍ、ヨーク内径φ５．６
ｍｍ、同外径φ７．２ｍｍに設定して実験を行った。先
ず、図７において、２極着磁されたローター１０の左
下側半分をＳ極、右上半分をＮ極とすると、アーム部１
６が６０°回転した位置において通電前においては、磁
性体としてのヨーク３２を磁化するためローター１０が
吸引されるためにアーム部１６がストッパ部２８側へ当
接したまま保持され続ける。

【００２５】次に、コイル３０へ通電して上記ヨーク３
２が電磁石となって極性を持つことにより、ローター１
０との間で吸引反発を起こす。具体的には、ヨーク３２
の一端３２ａがＳ極、他端３２ｃがＮ極に磁化された場
合には、ローター１０のＮ極と一端３２ａのＳ極、ロー
ター１０のＳ極と他端３２ｃのＮ極とがそれぞれ吸引し
合う力が強く、ローター１０に反時計回り方向のトルク
が発生するため、アーム部１６がストッパ部２８側へ当
接したまま保持され続ける。上記コイル３０に上記直前
の通電状態と極性を変えて通電することにより、ヨーク
３２の一端３２ａがＮ極、他端３２ｃがＳ極に磁化さ
れ、ローター１０の磁極と反発及び吸引動作により時計
回り方向に回動する（図７参照）。そして、アーム
部１６が時計回り方向に３０°回転したとき（図８参
照）、ローター１０と磁化されたヨーク両端３２ａ，３
２ｃの吸引反発するエリアが上記アーム部１６の両側で
等しくなるため、該ローター１０に作用するトルクがぼ
ぼ零となるため時計回り反時計回りいずれの方向にも回
動可能な状態となる。そして、上記アーム部１６が、時
計回り方向に更に回転すると（図８参照）、再びヨ
ーク３２の磁極とローター１０との吸引反発によるトル
クが生じて時計回り方向に更に回転しようとする。

【００２６】そして、図９においては、時計回り方向の
トルクが発生しているため、通電を切ってもアーム部１
６がストッパ部２６側へ当接したまま保持され続ける。
上記アーム部１６がストッパ部２６側へ当接した状態
で、コイル３０に通電する極性を反転させると、逆に反
時計回り方向に回転するのは言うまでもない。

【００２７】上記アーム部１６がストッパ部２６，２８
に当接したまま保持されるための保持トルクは、実験に
より上記ヨーク３２の周方向のヨーク角度（円弧幅）に
依存することが判明している。このヨーク角度と保持ト
ルク、及びヨーク角度と作動電圧（最低起動電圧）との
関係を図１０のグラフにそれぞれ示す。上記ヨーク３２
のヨーク角度（円弧幅）と保持トルクとの関係によれ
ば、ヨーク３２の両端３２ａ，３２ｃの円弧幅を広げる
程保持トルクが減少し、ある円弧幅以上になると、ロー
ター１０に対して全くトルクが生じないような状態とな
る。即ち、ローター１０を回動範囲でいずれの方向に回
転させてもその位置で停止するようになる。

【００２８】本実施例における無通電時のロータ１０の
保持トルクについて説明すると、図７において、ロー
ター１０のＮ極から発した磁束により、ヨーク一端３２
ａを経由して、ローター１０のＳ極へ入る磁気ループＰ
が形成される他に、ヨーク一端３２ａに対向するロータ
ー１０のＮ極面積とＳ極面積との差があるため、Ｎ極か
ら発した磁束は全てこの磁気ループに入りきらず、残り
の磁束は図６に示すヨーク３２の中途部３２ｂを経由し
てヨーク他端３２ｃに至り、ローター１０のＳ極に入る
磁気ループＱが形成される。このように、２通りの磁気
ループＰ，Ｑが形成されることになるが、いずれの磁気
ループも個々の磁気ループの面積を増やす方向、即ち、
磁気ループ内の磁束を増やす方向に作用してローター１
０とヨーク３２にトルクが発生する。即ち、図７にお
いては、上記磁気ループＰに基づく矢印イ方向のトルク
と、上記磁気ループＱに基づく矢印ロ方向のトルクが発
生し、これらのトルクバランスによって矢印ハ方向（反
時計回り方向）にトルクが発生する。この矢印ハ方向の
トルクによって、ローター１０に固定されたアーム１６
がストッパ部２８に当接したまま保持され続ける。ま
た、図９においては、同様に磁気ループＰに基づく矢印
イ方向のトルクと磁気ループＱに基づく矢印ロ方向のト
ルクとのトルクバランスによって矢印ニ方向（時計回り
方向）のトルクが発生し、通電を切ってもアーム部１６
がストッパ部２６へ当接したまま保持され続ける。上記
保持トルクは、図１０のヨーク角度と保持トルクとの関
係を表すグラフに示すように、ヨーク角度を調整するこ
とにより任意な保持トルクを選択できるのである。

【００２９】また、図１０において、上記ヨーク角度と
保持トルクとの関係より、ヨーク３２の両端３２ａ，３
２ｃの円弧幅を広げる程、作動電圧（最低起動電圧）が
低く足り、円弧幅を狭める程、作動電圧（最低起動電
圧）が高くなることが判明した。

【００３０】本実施例の場合、アーム部１６のストッパ
部２６，２８における保持トルクをおよそ０．５ｇ・ｃ
ｍを目標値とし、ヨーク３２の両端３２ａ，３２ｃのヨ
ーク角度をそれぞれおよそ１１５°（即ち垂直方向の中
心線に対して片側およそ５７．５°）に設定して実験を
行った。このときの作動電圧がおよそ２．４Ｖであり、
消費電力がおよそ２７ｍＷであった。この結果、従来に
比べて非常に消費エネルギーの少なくしかも出力効率の
高い回動アクチュエータを実現することができた。 ま
た、本実施例では、コイル３０に通電する時間は、少な
くともアーム部１６がストッパ部２６，２８のいずれか
より３０°回転するまでで足り、往復動させるのに要す
る通電時間は０．２ｓｅｃ程度で足りる。また、上記保
持トルクの設定は、余り小さいと、振動や衝撃によりア
ーム部１６が反対側に移動して誤動作を生じ、余り大き
いと消費電力を要することから、製品によっても異なる
が、例えばデジタルカメラのアイリス（絞り）の場合に
は、保持トルクを０．５ｇ・ｃｍ前後で作動電圧が最大
でも３Ｖ程度に設定することが好ましい。

【００３１】上記構成によれば、第１実施例に示すコイ
ルスプリング４０を省略できるので部品点数を減らして
製造コストを低減することができる。また、アーム部１
６をストッパ部２６，２８にそれぞれ当接したまま保持
するために通電する必要はなく、作動時のみ適当な作動
電圧で必要最小限の時間だけコイル３０に通電すれば、
適正な作動トルクが生じてアーム部１６を回転させ、ス
トッパ部２６，２８で適正な保持トルクで保持されるの
で、消費エネルギーが少なく、しかも出力効率の高い回
動アクチュエータを得ることができる。

【００３２】以上、本発明につき好適な実施例を挙げて
種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定される
ものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの
改変を施し得るのは勿論のことである。

【００３３】

【発明の効果】本発明の回動アクチュエータによれば、
コイルがローターを収納する本体ケースの一端外側に配
され、そのコイルに通電することにより電磁石を構成す
る断面略コの字状のヨークの一端が本体ケースの一方の
外側面に配置されると共に、そのヨークの他端が本体ケ
ースの他方の外側面に配置されている。このため、ロー
ターの回動角度を設定することにより二つの位置で好適
に停止可能に駆動制御でき、出力効率が高くより小型に
形成できると共に、製造し易く安価に製造できるという
著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る回動アクチュエータの実施の
形態を説明する断面図である。

【図２】図１の実施の形態のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】第１実施例に係る回動アクチュエータの正面図
である。

【図４】図３の回動アクチュエータの平面図である。

【図５】図３の回動アクチュエータの左側面図である。

【図６】鉄片およびボビンを示す斜視図である。

【図７】第２実施例に係るローターとヨークとの吸引反
発による回動動作を示す原理図である。

【図８】第２実施例に係るローターとヨークとの吸引反
発による回動動作を示す原理図である。

【図９】第２実施例に係るローターとヨークとの吸引反
発による回動動作を示す原理図である。

【図１０】ヨーク角度と最低作動電圧及びヨーク幅と保
持トルクとの関係を示すグラフ図である。

【図１１】従来の技術を説明する断面図および側面図で
ある。

【符号の説明】

１０ ローター １４ａ 回動軸 １４ｂ 回動軸 １６ アーム部 ２０ 本体ケース ２２ 軸受け部 ２４ 軸受け部 ２６ 一方側のストッパ部 ２８ 他方側のストッパ部 ３０ コイル ３２ ヨーク ３２ａ ヨークの一端 ３２ｂ ヨークの中途部 ３２ｃ ヨークの他端 ３２Ａ 鉄片 ３２Ｂ 鉄片 ３４ ボビン ３４ａ 貫通孔 ４０ コイルスプリング

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石から成るローターと、 該ローターを、その軸線を中心に所定の角度範囲で回動
   可能に支持して収納する非磁性体から成る本体ケース
   と、 該本体ケースの軸線方向の一端外側に配され、ボビンに
   巻線が巻回されて形成されたコイルと、 断面略コの字状に両端が曲げられた磁性体から成り、前
   記コイルの内部に中途部が挿通されると共に、一端が前
   記本体ケースの一方の外側面に配置され、他端が前記本
   体ケースの他方の外側面に配置されたヨークとを具備す
   ることを特徴とする回動アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記断面略コの字状のヨークはその中途
   部で分割された一対のＬ字状の鉄片を有し、該Ｌ字状の
   鉄片の前記ヨークの中途部に相当する部分を前記ボビン
   の貫通孔に両側より各々挿入して、前記ヨークがコイル
   を挿通するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   回動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記ローターには、前記永久磁石である
   円筒マグネットと、該円筒マグネットの両端に軸線と同
   軸に延設された回動軸と、前記円筒マグネットの一端外
   側に固定されて外方に延出されたアーム部とが設けら
   れ、 前記本体ケースには、前記ローターの両端の回動軸を受
   ける一対の軸受け部と、前記ローターが所定の角度範囲
   で回動するように前記アーム部の回動を規制する一対の
   ストッパ部が設けられると共に、 前記一方の軸受け部と前記円筒マグネットとの間に、前
   記アーム部を一方側の前記ストッパ部に当接させてロー
   ターを停止させるべく付勢する付勢部材が設けられ、 前記巻線に通電された際に、前記ローターが、前記付勢
   部材の付勢力に抗して前記アーム部が他方側の前記スト
   ッパ部に当接する位置まで回動することを特徴とする請
   求項１または２記載の回動アクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記ローターには、前記永久磁石である
   円筒マグネットと、該円筒マグネットの両端に軸線と同
   軸に延設された回動軸と、前記円筒マグネットの一端外
   側に固定されて外方に延出されたアーム部とが設けら
   れ、 前記本体ケースには、前記ローターの両端の回動軸を受
   ける一対の軸受け部と、前記ローターが所定の角度範囲
   で回動するように前記アーム部の回動を規制する一対の
   ストッパ部が設けられており、 前記円筒マグネットに本体ケースを介して対向するヨー
   ク両端の円弧幅を調節することにより前記アーム部のス
   トッパ部における保持トルクを調節し、前記巻線に無通
   電の状態では、前記アーム部は一方のストッパ部に当接
   した状態で保持され、通電することにより前記アーム部
   を他方のストッパ部に当接する位置まで回動させて保持
   され、直前の通電状態と極性を切り換えて通電すること
   により、前記アーム部が反対側のストッパ部に回動して
   無通電にしても保持されることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の回動アクチュエータ。