JPH0615021U

JPH0615021U - アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0615021U
Application number: JP5146192U
Authority: JP
Inventors: 猛也藤田; 政治三橋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案はアクチュエータに関し、アクチュエ
ータの寿命を長くすると共に、動作時に衝突音等が発生
しないようにすることを目的とする。【構成】回転軸６に設けたレバー４と、駆動機構と、
筐体１とを具備したアクチュエータにおいて、駆動機構
を、筐体１に設けた第１、第２のマグネット１１、１２
と、レバー４に設けた第３のマグネット１３と、鉄芯３
入りのコイル２とで構成すると共に、第３のマグネット
１３が、第１、第２のマグネットの間で可動出来るよう
に配置し、コイル２を励磁することにより、レバー４を
回転駆動出来るようにした。この場合、第１、第３のマ
グネット間、及び第２、第３のマグネット間に反発力が
働くように、極性を設定し、該反発力を、レバー４の復
帰力として用いた。更に、レバー４の回転時に、対向し
たマグネット間に、所定のギャップＧを存在させ、両マ
グネット間の衝突を防止した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、各種光学装置の遮光膜（遮光板）等の駆動機構として利用されるアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、従来例を示した図であり、図５中、１は筐体、２はコイル、３は鉄芯、４はレバー、５は鉄片、６は回転軸、７はバネ、８はストッパ、９は遮光膜（遮光板）を示す。

【０００３】従来、各種の光学装置で使用される遮光膜（遮光板）の駆動機構として、例えば、図５に示した様なアクチュエータが開発されていた。このアクチュエータは、筐体１と、鉄芯３を有するコイル２（電磁石）と、レバー４と、該レバー４の一端に設けた鉄片５と、回転軸６と、復帰用のバネ７と、レバー４の停止位置を決めるストッパ８とで構成され、該レバー４により遮光膜（遮光板）９を駆動するように構成されている。

【０００４】このような構成のアクチュエータは、次のようにして動作する。コイル２に電流を流していない時は、レバー４はバネ７の力により、実線で示した位置に復帰し、この位置で停止している。この場合、レバー４の一端（鉄片５の部分）は、ストッパ８と接触した状態で停止している。

【０００５】次に、コイル２に電流を流すと、レバー４の一端に設けた鉄片５は、鉄芯３に吸引される。従って、レバー４は、回転軸６を中心として図示Ｍ方向に回転する。その後、コイル２の電流が無くなると、レバー４は、バネ７の力により図示Ｎ方向に回転して復帰し、ストッパ８に衝突して停止する。

【０００６】以上の動作を繰り返して行うことにより、一定の角度範囲内で、レバー４を図示Ｍ、Ｎ方向に回転させ、遮光膜９を光路に挿入したり、或いは光路から取り出したりする。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来のものにおいては、次のような課題があった。 (1) レバー（可動部）の復帰力を与えるのに、バネを使用している。しかしこのバネは、寿命が短い。従って、アクチュエータの寿命が短くなる。

【０００８】 (2) レバーを駆動した際、レバーの一端（鉄片の部分）は、ストッパ及び鉄芯と衝突する。従って、衝突時に音が発生する。この音は、騒音となって周囲に拡散するため、装置の使用環境によっては問題となる。

【０００９】本考案は、このような従来の課題を解決し、アクチュエータの寿命を長くすると共に、動作時に衝突音等が発生しないようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

図１は本考案の原理説明図であり、図１中、図５と同じものは、同一符号で示してある。また、９Ａは被駆動体、１１は第１のマグネット、１２は第２のマグネット、１３は第３のマグネット、１４は軸受け、Ｇはギャップを示す。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するため、次のように構成した。 (1) 回転軸６に設けたレバー４と、該レバー４の駆動機構と、該駆動機構を収納した筐体１とを具備し、該駆動機構により、レバー４を所定の角度範囲内で回転駆動して、被駆動体９Ａを駆動するアクチュエータにおいて、上記駆動機構を、上記筐体１に設けた固定側の第１、第２のマグネット１１、１２と、上記レバー４の一端に設けた可動側の第３のマグネット１３と、上記第３のマグネット１３の近傍に設けた鉄芯３入りのコイル２とで構成すると共に、上記第３のマグネット１３が、第１、第２のマグネット１１、１２の間で可動出来るように配置し、上記コイル２を所定の電流で励磁することにより、レバー４を回転駆動出来るようにした。

【００１２】 (2) 構成（１）において、第１、第３のマグネット１１、１３間、及び第２、第３のマグネット１２、１３間に反発力が働くように、各マグネットの極性を設定し、該反発力を、上記レバー４の復帰力として用いた。

【００１３】 (3) 構成（１）において、第１、第３のマグネット１１、１３間、及び第２、第３のマグネット１２、１３間に反発力が働くように、各マグネットの極性を設定し、上記レバー４の回転時に、第１、第３のマグネット１１、１３間、及び第２、第３のマグネット１２、１３間に、所定のギャップＧを存在させることにより、上記両マグネット間の衝突を防止した。

【００１４】

【作用】

上記構成に基づく本考案の作用を、図１に基づいて説明する。コイル２に電流を流していない時には、第１、第３のマグネット１１、１３間の反発力と、第２、第３のマグネット間の反発力により、レバー４は、所定の位置に停止している。

【００１５】この状態で、コイル２に、或る方向の電流を流すと、その周辺に磁界が発生する。これにより、第３のマグネット１３に力が働き、例えば、レバー４をＭ方向に駆動する。

【００１６】この時、レバー４の駆動に伴って、第３のマグネット１３が第２のマグネット１２に近づくと、第２、第３のマグネット１２、１３間の反発力（復帰力）が強まり、所定の位置で逆方向に引き戻される（反発される）。すなわち、レバー４の回転範囲（移動範囲）は、この位置で制限される。

【００１７】この場合、第２のマグネット１２と、第３のマグネット１３との間には、一定のギャップＧが存在し、両マグネット１２、１３は、衝突しない。また、コイル２に、上記電流とは逆方向の電流を流すと、発生する磁界の向きが逆になり、第３のマグネット１３には、上記の力とは逆方向の力が働き、レバー４をＮ方向に駆動する。

【００１８】この時、レバー４の駆動に伴って、第３のマグネット１３が第１のマグネット１１に近づくと、第１、第３のマグネット１１、１３間の反発力（復帰力）が強まり、所定の位置で逆方向に引き戻される（反発される）。すなわち、レバー４の回転範囲（移動範囲）は、この位置で制限される。

【００１９】この場合、第１のマグネット１１と、第３のマグネット１３との間には、一定のギャップＧが存在し、両マグネット１１、１３は、衝突しない。このようにして、コイル２に流す電流の方向を変えることにより、レバー４を所定の角度範囲内でＭ、Ｎ方向に駆動出来る。そして、レバー４の移動に伴って、被駆動体９Ａも移動する。

【００２０】上記のようにすれば、復帰力にバネを使用しないで、マグネットの反発力を利用しているから、アクチュエータの寿命が長くなる。また、レバーが所定の角度範囲内で駆動された際、可動側のマグネットと、固定側のマグネットとの間には、一定のギャップが存在する。このため、両者は衝突しない。従って、動作時に音がしない。すなわち、動作時の騒音が無くなる。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図２〜図４は、本考案の実施例を示した図であり、図２は、アクチュエータ内部の平面図、図３Ａは、図２のＸ−Ｙ方向の断面図、図３Ｂは基板（上下の基板）の平面図、図４は動作説明図である。

【００２２】図２〜図４中、図１、図５と同じものは、同一符号で示してある。また、１１は第１のマグネット、１２は第２のマグネット、１３は第３のマグネット、１４は軸受け、１５は下基板、１６は上基板、１７は筐体本体、１８は取り付け孔、１９は溝（リード線引出し用の溝）、２０は孔（回転軸を挿入するための孔）を示す。

【００２３】（構成の説明）・・・図２、図３参照図示のように、この実施例のアクチュエータは、筐体（非磁性体）１と、鉄芯３を有するコイル２と、軸受け１４と、回転軸６を中心として回転可能に設けたレバー４と、第１のマグネット１１と、第２のマグネット１２と、第３のマグネット１３等で構成し、レバー４の先端部に設けた遮光膜（遮光板）９を駆動するように構成されている。

【００２４】この場合、第１のマグネット１１と、第２のマグネット１２は、筐体１の一部に取り付けられた固定側のマグネットであり、第３のマグネット１３はレバー４の一端に取り付けた可動側のマグネットである。

【００２５】また、第１、第２、第３のマグネット１１、１２、１３は、例えば、サマリウム−コバルト系のマグネットを使用し、図示の極性（図２参照）となるようにして取り付ける。

【００２６】すなわち、第１のマグネット１１と、第３のマグネット１３は、互いに反発力（復帰力）が発生する様な極性で取り付けると共に、第２のマグネット１２と第３のマグネット１３も、互いに反発力（復帰力）が発生する様な極性で取り付ける。

【００２７】上記筐体１は、筐体本体（非磁性体）１７に、上基板（非磁性体）１６と、下基板（非磁性体）１５を取り付けたものであり、その内部に、上記鉄芯３を有するコイル２、軸受け１４、第３のマグネット１３を取り付けたレバー４、第１のマグネット１１、第２のマグネット１２、等を収納する。

【００２８】この場合、軸受け１４は、回転軸６を支持するものであり、下基板１５に取り付けられる。また、レバー４は、筐体１の外部に突出しており、この部分に遮光膜９が取り付けられる。

【００２９】（動作の説明）・・・図４参照図４は、動作時の状態を示しており、レバー４は、Ｐ１、Ｐ３の位置の間でＭ、Ｎ方向に移動する（Ｐ２は中間の位置）。

【００３０】コイル２に電流を流していない時には、第１、第３のマグネット１１、１３間の反発力（復帰力）と、第２、第３のマグネット間の反発力（復帰力）により、レバー４は、Ｐ２の位置に停止している。

【００３１】この状態で、コイル２に、或る方向の電流を流すと、その周辺に磁界が発生する。これにより、第３のマグネット１３に力が働き、例えば、レバー４をＭ方向に駆動する。

【００３２】この時、レバー４の駆動に伴って、第３のマグネット１３が第２のマグネット１２に近づくと、第２、第３のマグネット１２、１３間の反発力が強まり、Ｐ３の位置で逆方向に引き戻される（反発される）。すなわち、レバー４の回転範囲（移動範囲）は、このＰ３の位置で制限される。

【００３３】この場合、第２のマグネット１２と、第３のマグネット１３との間には、一定のギャップＧが存在し、両マグネット１２、１３は衝突しない。また、コイル２に、上記電流とは逆方向の電流を流すと、発生する磁界の向きが逆になり、第３のマグネット１３には、上記の力とは逆方向の力が働き、レバー４をＮ方向に駆動する。

【００３４】この時、レバー４の駆動に伴って、第３のマグネット１３が第１のマグネット１１に近づくと、第１、第３のマグネット１１、１３間の反発力が強まり、Ｐ１の位置で逆方向に引き戻される（反発される）。すなわち、レバー４の回転範囲（移動範囲）は、このＰ１の位置で制限される。

【００３５】この場合、第１のマグネット１１と、第３のマグネット１３との間には、一定のギャップＧが存在し、両マグネット１１、１３は、衝突しない。このようにして、コイル２に流す電流の方向を変えることにより、レバー４をＰ１〜Ｐ３間（所定の角度範囲内）でＭ、Ｎ方向に駆動出来る。そして、レバー４の移動に伴って、遮光膜９も移動し、光路の遮光をしたり、或いは、光路の遮光状態を解除したり出来る。

【００３６】この場合、コイル２に流す電流は、例えば、パルス状の電流としても良く、低周波の正弦波交流としても良い。正弦波交流の場合には、レバー４がＰ１、Ｐ２間を一定の周期で往復駆動される（一定周期の振動状態）。

【００３７】なお、上記第１、第２、第３のマグネット１１、１２、１３は、上記のようなサマリウム−コバルト系のマグネットを使用すれば、長期間にわたり上記の動作を確実に行えるが、フェライトマグネットを使用すると、減磁作用により、上記の動作は持続出来ない。

【００３８】

【他の実施例】

以上実施例について説明したが、本考案は次のようにしても実施可能である。 (1) コイル２は、上記実施例の位置に限らず、他の位置（第３のマグネットの周辺部）に設けても良い。

【００３９】 (2) マグネットは、サマリウム−コバルト系のマグネットに限らず、他の希土類磁石等を使用しても良い。ただし、フェライトマグネットは、減磁作用があって、使用出来ない。

【００４０】 (3) レバー４で駆動される被駆動体は、遮光膜（遮光板）に限らず、他のものでも良い。 (4) 被駆動体は、レバー４に直接取り付けたものでも良いが、レバーに直接取り付けないものでも良い。すなわち、レバー４により間接的に駆動されるものにも適用可能である。

【００４１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば次のような効果がある。 (1) 復帰力にバネを使用していないから、アクチュエータの寿命が長くなる。

【００４２】 (2) レバーが所定の角度範囲内で駆動された際、可動側のマグネットと、固定側のマグネットとの間には、一定のギャップが存在する。このため、両者は衝突しない。従って、動作時に音がしない。すなわち、動作時の騒音が無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原理説明図である。

【図２】本考案の実施例におけるアクチュエータを示し
た図（アクチュエータ内部の平面図）である。

【図３】本考案の実施例におけるアクチュエータを示し
た図であり、図３Ａは図２のＸ−Ｙ方向断面図、図３Ｂ
は基板の平面図である。

【図４】本考案の実施例の動作説明図である。

【図５】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１筐体２コイル４レバー６回転軸９Ａ被駆動体１１第１のマグネット１２第２のマグネット１３第３のマグネット１４軸受け

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転軸（６）に設けたレバー（４）と、該レバー（４）の駆動機構と、該駆動機構を収納した筐体（１）とを具備し、該駆動機構により、レバー（４）を所定の角度範囲内で
回転駆動して、被駆動体（９Ａ）を駆動するアクチュエ
ータにおいて、上記駆動機構を、上記筐体（１）に設けた固定側の第１、第２のマグネッ
ト（１１、１２）と、上記レバー（４）の一端に設けた可動側の第３のマグネ
ット（１３）と、上記第３のマグネット（１３）の近傍に設けた鉄芯
（３）入りのコイル（２）とで構成すると共に、上記第３のマグネット（１３）が、第１、第２のマグネ
ット（１１）、（１２）の間で可動出来るように配置
し、上記コイル（２）を所定の電流で励磁することにより、
レバー（４）を回転駆動出来るようにしたことを特徴と
するアクチュエータ。
【請求項２】上記第１、第３のマグネット（１１、１
３）間、及び第２、第３のマグネット（１２、１３）間
に反発力が働くように、各マグネットの極性を設定し、該反発力を、上記レバー（４）の復帰力として用いたこ
とを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】上記第１、第３のマグネット（１１、１
３）間、及び第２、第３のマグネット（１２、１３）間
に反発力が働くように、各マグネットの極性を設定し、上記レバー（４）の回転時に、第１、第３のマグネット
（１１、１３）間、及び第２、第３のマグネット（１
２、１３）間に、所定のギャップ（Ｇ）を存在させるこ
とにより、上記両マグネット間の衝突を防止したことを特徴とする
請求項１記載のアクチュエータ。