JP3710764B2 - レーダ駆動用電磁アクチュエータ - Google Patents

レーダ駆動用電磁アクチュエータ Download PDF

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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8は従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図、図9は反射ミラー部分を示す断面図であり、図において、31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。
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。
【0003】
又、反射ミラー31は、低誘電損失を有する合成樹脂で成型され、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の両側に支点軸31aが一体で成型されている。
この支点軸31aは、単列の玉軸受32で揺動可能に支持され、玉軸受32は支持台33に固定されており、支持台33はプレート34上に載置されている。 そして反射ミラー31は、一対の電磁駆動機構(図示せず)に流れる電流を変化させることより揺動駆動される。
【0004】
【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て、反射ミラー31が、支点軸31aと一体で成型されているので、構造が簡単であるが、成型時に支持軸31aが倒れ、両側の支持軸31aの同軸度が悪化することがあるので、玉軸受32に過大な調心力が作用し、電磁駆動要素(図示せず)に流れる電流が大きくなるという問題点があった。
また、この玉軸受32に作用する過大な調心力により、装置の耐久性が著しく低下するという問題点があった。
さらに、反射ミラー31が支持軸31aを中心に時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との間で電流にヒステリシスを生じ、揺動角の制御が困難になるという問題点があった。
【0005】
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、玉軸受に作用する調心力を低減させることにより、電磁駆動機構に流れる電流を低減でき、また、装置の耐久性を向上し、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との間の電流のヒステリシスを低減して、制御性を向上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。
【0006】
【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、支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、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って、反射ミラーと支点軸とは別部材として構成し、反射ミラーには凸部が形成されるとともに、支点軸には凹部が形成され、凸部を凹部に嵌合させたものである。
【0007】
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、凸部と凹部を接着剤で固定したものである。
【0008】
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、内面に接着剤の層が設けられた熱収縮チューブにより、凸部と凹部を固着したものである。
【0009】
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、支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、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って、反射ミラーと支点軸とは別部材として構成し、反射ミラーには断面矩形状の凸部が形成されるとともに、支点軸には下側に開放された断面矩形状の凹部が形成され、凸部を凹部に嵌合させたものである。
【0010】
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、支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、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って、反射ミラーと支点軸とは別部材として構成し、支点軸の底部に円弧部を形成するとともに、反射ミラーに設けられた凸部の上部に円弧部を形成し、円弧部両者を嵌め合わせたものである。
【0011】
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、反射ミラーは合成樹脂で構成されているものである。
【0012】
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、軸受部は少なくとも2個の玉軸受で構成されているものである。
【0013】
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、軸受部は複列の玉軸受で構成されているものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施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は図1のA−A線断面図、図3は電磁アクチュエータの励磁回路図、図4は電磁アクチュエータの特性図である。
図において、1は低誘電損失特性を有する合成樹脂、例えばシンジオタクチックポリスチレンのザレック(出光石油化学(株)の商品名)からなり、曲面状に成形された被駆動部材である反射ミラーである。反射ミラー1は、曲面の内側に細い線状のパターンがニッケルメッキされ、曲面の外側には全面にニッケルメッキが施されている。
【0015】
また、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、その中央部である重心近傍の両側に凸部1aが一体成形されている。
2は反射ミラー1の両側に配置された支点軸であり、金属、例えばステンレス鋼で作られている。
また支点軸2は、2個の軸受からなる玉軸受3で回転可能に支持され、これらの玉軸受3はプレート4上の支持台5に固定されている。ここで、2個の玉軸受3の代わりに、1個の複列からなる玉軸受を支持台5に固定してもよい。
【0016】
また、支点軸2には反射ミラー1側に開放するように凹部2aが形成されており、反射ミラー1に設けられた凸部1aが凹部2aに挿入されるとともに、接着剤6で両者は接着されている。反対に、反射ミラー1側に凹部、支点軸2側に凸部を設けてもよい。
片方の支持台上には、反射ミラー1の位置を検出するための位置センサ7が設置されている。この位置センサ7は、例えば磁気を利用した磁気センサや、あるいは光を利用した光センサで構成されている。
【0017】
反射ミラー1の左右両側には、第1,第2の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、支点軸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、支点軸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は同じ構成を有しており、それぞれ可動部材9a,9b及び固定部材10a,10bを有している。
【0018】
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、即ち上側が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。又、N極側を反射ミラー1に接合するようにしてもよい。
【0019】
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5を載せたプレート4の左右両側上に固定される。
そして、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、円柱状に作られた磁石であり、永久磁石11a,11bと同様、可動方向に着磁されており、即ち上側がN極、下側がS極に着磁されている。
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。
【0020】
このコア14a,14bは、円形断面を有する棒状鉄心からなり、第1の永久磁石11a,11bのN極と、第2の永久磁石12a,12bのN極の間に配置され、コア14a,14bの外側にはボビン13a,13bが配置されている。 又、ボビン13a,13bは、巻枠16a,16bを有し、この巻枠16a,16bにコイル15a,15bが巻回されている。
なお、17a,17b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17a,17bを経て、励磁回路に接続される。
図2に示したものとは反対に、可動側の第1の永久磁石11a,11bのN極が、反射ミラー1側に設置される場合には、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。
【0021】
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の磁気力F1及び第2の磁気力F2を加えた合計の磁気力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、コア14a,14bを介して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F1は第1の永久磁石11a,11b、第2の永久磁石12a,12bがそれぞれ永久磁石であるために、常時一定の磁気力として作用する。
【0022】
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によって発生する電磁力である。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依拠して、その電磁力の方向と大きさが制御される。
【0023】
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11a,11bを固定部材10a,10bから引き離す方向に、可動部材11a,11bに与えられ、その強さは励磁電流の大きさに比例する。
コイル15a,15bの励磁電流の方向を逆にすれば、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方向、即ち可動部材11a,11b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。
【0024】
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のバランスによって、その向きまたは角度が制御される。
【0025】
本実施形態においては、反射ミラー1と支点軸2が別々の部品で構成され、また反射ミラー1が両側の支点軸2で回転可能に支持され、さらにこの支点軸2が2個の玉軸受3で揺動可能に支持されているので、支点軸2の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。
また、支点軸2に設けられた凹部2aに、反射ミラー1の凸部1aが挿入され、両者は接着剤6で接着されているので、反射ミラー1と支点軸2を固定する時に、玉軸受3に損傷を与えることがない。
【0026】
次に図3によって、電磁駆動機構8A,8Bの各コイル15a,15bに対する励磁方法について説明する。
この励磁回路は、一対のスイッチング回路18a,18bを有し、これらの各スイッチング回路18a,18b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。又、スイッチング回路18aは、一対のスイッチ素子Tr,Trを有し、これらのスイッチ素子Tr,Trは例えばNPN形のパワートランジスタで構成される。
スイッチ素子Tr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18aの出力端子19aに接続されている。スイッチ素子Trのコレクタは、出力端子19aに接続されるとともに、またそのエミッタは負極端子E2にそれぞれ接続される。
【0027】
スイッチング回路18bは一対のスイッチ素子Tr,Trを含み、これらはNPN形パワートランジスタで構成される。
スイッチ素子Tr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18bの出力端子19bにそれぞれ接続される。
スイッチング素子Trのコレクタは出力端子19bに、またそのエミッタは負極端子E2にそれぞれ接続される。スイッチ素子Tr,Tr,Tr,Tr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ができる。
【0028】
電磁駆動機構8A,8Bの各コイル15a,15bは、スイッチング回路18aの出力端子19aと、スイッチング回路18bの出力端子19b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Tr,Trがオフとなり、スイッチ素子Tr,Trがオンとなる第1の状態では、各コイル15a,15bに、出力端子19aから出力端子19b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Tr、Trがオフとなり、スイッチ素子Tr、Trがオンとなる第2の状態では、出力端子19bから出力端子19a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、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。
【0029】
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。
【0030】
第1の永久磁石11a,11bとコア14a,14bとを過度に接近させると、第1の永久磁石11a,11bとコア14a,14bとが吸着してしまうので、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Tr,Tr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からの可動部材9bへの反発力F1を減少させるように調整される。
【0031】
図2の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、支点軸2を中心にして、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とコア14aの間隔が大きくなるので、磁気力F1、F2による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とコア14bの間隔が小さくなるので、F1の反発力とF2の吸引力の各絶対値は大きくなる。
【0032】
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。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。
【0033】
このときの特性を図4に示す。図4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Tr,Tr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。このように、反射ミラー1は、2つの電磁駆動機構8A,8Bのコイル15a,15bに流れる励磁電流で、その向きまたは角度が調整される。
【0034】
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Tr〜Tr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Tr,Tr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Tr,Trがオンする比率を変化させると、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Tr,Tr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Tr,Tr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Tr〜Tr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。
【0035】
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ができる。
このフィードバック制御は、各スイッチ素子Tr〜Trのベース駆動電流を制御することによって行われる。
【0036】
電磁駆動機構8A,8Bの各コイル15a,15bは、スイッチング回路18aの出力端子19aと、スイッチング回路18bの出力端子19bとの間に、互いに直列に接続し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18aの出力端子19aと、スイッチング回路18bの出力端子19bとの間に、互いに並列に接続してもよい。
また、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、本実施形態による電磁アクチュエータでは、反射ミラー1を、2つの電磁駆動機構8A,8Bで駆動するものとしたが、駆動機構の数を変更してもよい。例えば、支点軸2の両側に合計4つの電磁駆動機構を配置してもよい。
【0037】
この発明は、以上のように支点軸2の一方側に配置され、被駆動部材を駆動する第1の電磁駆動機構8Aと、支点軸2の他方側に配置され、被駆動部材を駆動する第2の電磁駆動機構8Bを備え、第1、第2の電磁駆動機構8A,8Bは、それぞれ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、各可動部材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、又、各固定部材10a,10b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とを有し、支点軸2および被駆動部材が各々別の部品で構成され、支点軸2および軸受が被駆動部材の両側に配置されているので、支点軸2の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。
【0038】
したがって、電磁駆動機構8A,8Bに流れる電流を低減でき、また装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【0039】
また、軸受は、各側にそれぞれ少なくとも2個の玉軸受3が配置されているので、支点軸2の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。
したがって、電磁駆動機構8A,8Bに流れる電流が低減でき、また装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【0040】
更に軸受は、各側にそれぞれ複列の玉軸受が配置されているので、支点軸2の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。
したがって、電磁駆動機構8A,8Bに流れる電流が低減でき、また装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【0041】
また、支点軸2は、被駆動部材の凸部1aと接着剤6により固定されているので、被駆動部材と支点軸2を固定する時に、軸受に損傷を与えることがない。したがって、装置の耐久性の向上が図られる。
【0042】
更に支点軸2は、軸直角断面方向に凹部2aが形成されるとともに、被駆動部材は両側に凸部1aが形成され、被駆動部材の凸部1aが、支点軸2の凹部2aに嵌合されているので、被駆動部材を支点軸2に取り付けるのが容易になり、工作性の向上が図られる。
【0043】
実施の形態2.
図5(a),(b)はこの発明の実施の形態2による電磁アクチュエータの軸受部を示す拡大断面図である。
図において、21は熱収縮チューブで、内面にホットメルト接着剤の層が設けられており、例えば、スミチューブSA2F(住友電気工業(株)の商品名)等を使用することが考えられる。
図5(a)に示すように、支点軸2の円柱部2bに、熱収縮チューブ21が挿入され、次に支点軸2の凹部2aに反射ミラー1の凸部1aが挿入される。
【0044】
その後、図5(b)に示すように、熱収縮チューブ21が支点軸2の凹部2aに移動され、ヒートガン等の加熱器具により熱収縮チューブ21が加熱されると、熱収縮チューブ21の径が収縮すると共に、内面のホットメルト接着剤が溶けて、反射ミラー1の凸部1aと支点軸2とが接着される。
このとき、支点軸2の凹部2aに、反射ミラー1の凸部1aが挿入され、加熱により接着されるので、反射ミラー1と支点軸2を固定する時に、玉軸受3に損傷を与えることがない。
【0045】
以上のように、支点軸2は、内面に接着剤の層が設けられた熱収縮チューブ21により、被駆動部材の凸部1aと固定されているので、被駆動部材と支点軸2を固定する時に、軸受部に損傷を与えることがなく、したがって、装置の耐久性の向上が図られる。
【0046】
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3による電磁アクチュエータの軸受部を示す側面断面図であり、図において、反射ミラー1の凸部1aはその断面が矩形状に形成され、この凸部1aと嵌合する支点軸2の凹部2aの断面も矩形状に形成されている。
また、電磁駆動機構8A,8Bのコイル15a,15bに電流を流さない無通電状態において、支点軸2の凹部2aの開口部は常に固定部材10a,10b側、すなわち図1,図2において下側に向くように配置されている。
そして、支点軸2の凹部2aに、反射ミラー1の凸部1aが挿入されている。
【0047】
本発明においては、第1の永久磁石12a,12bのN極と、第2の永久磁石11a,11bのN極が、コア14a,14bを介して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常に反発磁気力が発生し、またコイル15a,15bによる電磁力の大きさは、永久磁石による反発磁気力より小さい範囲で調整されるので、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。
したがって、この反発力により、反射ミラー1の凸部1aは、支点軸2の凹部2aの底部2cに常時押圧されており、別途固定手段を施さなくとも、支点軸2を中心に、反射ミラー1を駆動することができる。
【0048】
また、反射ミラー1の凸部1a、並びに支点軸2の凹部2aの断面は矩形状に形成されているので、回り止めの形状になっており、電磁駆動機構8A,8Bのコイル15a,15bに電流を流さない無通電状態において、支点軸2の凹部2aの開口部が、可動部材9a,9b側、すなわち図1,2において上側に位置することがなく、上記の反発力により、反射ミラー1の凸部1aが、支点軸2の凹部2aから脱落することはない。反対に反射ミラー1側に凹部、支点軸2側に凸部を設けてもよい。
【0049】
以上のように本実施形態によれば、支点軸の凹部2aは、常に固定部材10a,10b側に開口されるとともに、上記被駆動部材の凸部1aが支点軸2の凹部2aに挿入され、第1の永久磁石11a,11bと第2の永久磁石12a,12bの反発力が被駆動部材の凸部1aを介して支点軸2の凹部2aの底面2cで受けるようにしているので、第1および第2の電磁駆動機構8A,8Bの反発力により、被駆動部材の凸部1aは、支点軸2の凹部2aの底部2cに常時押圧されており、別途固定手段を施さなくとも支点軸2を中心に、被駆動部材を駆動することができる。
したがって、装置の組立性の向上が図られるとともに、装置の低コスト化が図られる。
【0050】
また、被駆動部材は、合成樹脂で成型されるとともに、被駆動部材の凸部1aおよび支点軸2の凹部2aは、回り止めの形状に形成されているので、第1および第2の電磁駆動機構8A,8Bのコイル15a,15bに電流を流さない無通電状態において、支点軸2の凹部2aの開口部が、可動部材9a,9b側に位置することがなく、第1および第2の電磁駆動機構8A,8Bの反発力により、被駆動部材の凸部1aが、支点軸2の凹部2aから脱落することはない。
したがって、装置の組立性の向上が図られるとともに、装置の低コスト化が図られ、さらに装置の信頼性の向上が図られる。
【0051】
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4による電磁アクチュエータの軸受部を示す拡大断面図である。
図において、反射ミラー1の凸部1aは、凸部1aの軸方向に亘って、その上部が円弧状に形成され、円弧部1bを有し、支点軸2は、この凸部1aに設けられた円弧部1bに嵌合するように、支点軸2の軸方向に亘って円弧状に形成された円弧部2dを有している。
そして、反射ミラー1の凸部1aに設けられた円弧部1bと、支点軸2に設けられた円弧部2dが沿うように配置されている。
【0052】
反射ミラー1の成型時に、凸部1aに倒れが発生した場合は、倒れ量に応じて両側の支持台5の間隔が調整される。
したがって、本実施形態においては、反射ミラー1の成型時に、凸部1aに倒れが発生しても、反射ミラー1の凸部1aの上部に設けられた円弧部1bと、支点軸2に設けられた円弧部2dが沿うように配置されているので、反射ミラー1の凸部1aと、支点軸2が面で接触することにより、倒れ量に応じて両側の支持台5の間隔が調整されても、接触圧が低減され、耐振性が向上する。
【0053】
以上のように、支点軸2の底部は、軸方向に亘って円弧状に形成されるとともに、被駆動部材の凸部1aも軸方向に亘って、円弧状に形成され、支点軸2の円弧部2dと、被駆動部材の凸部1aの円弧部1bが沿うように配置されているので、被駆動部材の成型時に、被駆動部材の凸部1aに倒れが発生しても、被駆動部材の凸部1aと、支点軸2が面で接触することにより、接触圧が低減され、したがって、装置の耐振性が向上する。
【0054】
【発明の効果】
この発明の請求項1又は請求項に係るレーダ駆動用電磁アクチュエータによれば、支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、支点軸に固定された合成樹脂で構成される反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、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ので、支点軸の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。したがって、電磁駆動機構に流れる電流を低減でき、また、装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【0055】
更に反射ミラーと支点軸とは別部材で構成し、反射ミラーには凸部が形成されるとともに、支点軸には凹部が形成され、凸部を凹部に嵌合させたので、反射ミラーを支点軸に取付けるのが容易になり、工作性の向上が図られる。
【0056】
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によれば、凸部と凹部を接着剤で固定したので、反射ミラーと支点軸を固定するときに、軸受部に損傷を与えることがなくなる。
【0057】
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、内面に接着剤の層が設けられた熱収縮チューブにより、凸部と凹部を固着したので、反射ミラーと支点軸を固定するときに、軸受部に損傷を与えることがなくなる。
【0058】
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、反射ミラーと支点軸とは別部材で構成し、反射ミラーには断面矩形状の凸部が形成されるとともに、支点軸には下側に開放された断面矩形状の凹部が形成され、凸部を凹部に嵌合させたので、電磁駆動機構の反発力により、反射ミラーの凸部は、支点軸の凹部の底部に常時押圧されており、別途固定手段を施さなくとも支点軸を中心に、反射ミラーを駆動することができる。したがって、装置の組立性の向上が図られるとともに、装置の低コスト化が図られる。
【0059】
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、反射ミラーと支点軸とは別部材で構成し、支点軸の底部に円弧部を形成するとともに、反射ミラーに設けられた凸部の上部に円弧部を形成し、円弧部両者を嵌め合わせたので、反射ミラーの成型時に、反射ミラーの凸部に倒れが発生しても、反射ミラーの凸部の円弧部と、支点軸の凹部の円弧部が沿うように配置されており、反射ミラーの凸部と、支点軸の凹部が面で接触することにより、接触圧が低減される。したがって、装置の耐振性が向上する。
【0060】
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、軸受部は少なくとも2個の玉軸受で構成されているので、支点軸の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。したがって、電磁駆動機構に流れる電流を低減でき、また、装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【0061】
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によれば、軸受部は複列の玉軸受で構成されているので、支点軸の倒れが抑制され、軸受部の損失トルクが小さくなる。したがって、電磁駆動機構に流れる電流を低減でき、また、装置の耐久性を向上でき、しかも時計方向揺動時に揺動される場合と、反時計方向に揺動される場合との電流のヒステリシスが低減でき、制御性の向上が図られる。
【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】 図1のA−A線断面図である。
【図3】 電磁アクチュエータの励磁回路図である。
【図4】 電磁アクチュエータの特性図である。
【図5】 この発明の実施の形態2による電磁アクチュエータの軸受部を示す拡大断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態3に係る電磁アクチュエータの軸受部を示す拡大側面断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態4に係る電磁アクチュエータの軸受部を示す拡大断面図である。
【図8】 従来のレーダ駆動用電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図9】 従来の反射ミラーを示す断面図である。
【符号の説明】
1a 凸部、1b,2d 円弧部、2 支点軸、2a 凹部、3 玉軸受、
5 支持台、6 接着剤、8A,8B 電磁駆動機構、9a,9b 可動部材、
10a,10b 固定部材、11a,11b,12a,12b 永久磁石、
14a,14b コア、21 熱収縮チューブ。

Claims (8)

  1. 支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、上記支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、上記反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、この可動部材に対向して設置された固定部材とを備え、上記可動部材には可動方向に着磁された永久磁石を設けるとともに、上記固定部材には可動方向に着磁された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レーダ駆動用電磁アクチュエータにおいて、上記反射ミラーと上記支点軸とは別部材として構成し、上記反射ミラーには凸部が形成されるとともに、上記支点軸には凹部が形成され、上記凸部を上記凹部に嵌合させたことを特徴とするレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  2. 上記凸部と上記凹部を接着剤で固定したことを特徴とする請求項1記載のレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  3. 内面に接着剤の層が設けられた熱収縮チューブにより、上記凸部と上記凹部を固着したことを特徴とする請求項1記載のレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  4. 支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、上記支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、上記反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、この可動部材に対向して設置された固定部材とを備え、上記可動部材には可動方向に着磁された永久磁石を設けるとともに、上記固定部材には可動方向に着磁された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レーダ駆動用電磁アクチュエータにおいて、上記反射ミラーと上記支点軸とは別部材として構成し、上記反射ミラーには断面矩形状の凸部が形成されるとともに、上記支点軸には下側に開放された断面矩形状の凹部が形成され、上記凸部を上記凹部に嵌合させたことを特徴とするレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  5. 支持台に設置された支点軸と、この支点軸を揺動可能に支持する軸受部と、上記支点軸に固定された反射ミラーと、この反射ミラーの両側に設置され、上記反射ミラーを駆動する電磁駆動機構と、この電磁駆動機構に設置された可動部材と、この可動部材に対向して設置された固定部材とを備え、上記可動部材には可動方向に着磁された永久磁石を設けるとともに、上記固定部材には可動方向に着磁された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レーダ駆動用電磁アクチュエータにおいて、上記反射ミラーと上記支点軸とは別部材として構成し、上記支点軸の底部に円弧部を形成するとともに、上記反射ミラーに設けられた凸部の上部に円弧部を形成し、上記円弧部両者を嵌め合わせたことを特徴とするレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  6. 上記反射ミラーは合成樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  7. 上記軸受部は少なくとも2個の玉軸受で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
  8. 上記軸受部は複列の玉軸受で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーダ駆動用電磁アクチュエータ。
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