JPH0721099Y2 - ロ−タリアクチュエ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車用ドアの施解錠ノブの操作等を電動駆
動するための電動式ロータリアクチュエータに関する。

〔従来の技術〕

従来の無鉄心型ロータリアクチュエータは、固定ベース
部材に枢支された回転軸と、該回転軸に枢着された回転
可動体に固着され、回転軸の軸線方向に磁化方向をもつ
とともに、その磁化方向に偏平な永久磁石と、上記固定
部材に固着された回転軸と直交するヨークの平面に、前
記永久磁石と対面して固設され、かつ、径方向に延びる
直線部からなる導線パターン描いたシート状の平面コイ
ルとを具備し、前記永久磁石と、前記導線の直線部に流
れる電流との電磁作用によって、回転可動体を、正逆両
方向に回転させるようにしたものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このようにしてなる従来の無鉄心型ロータリアクチュエ
ータにおいては、平面コイルの径方向を向く直線部導線
は、線間を絶縁して同一平面上にほぼ平行に並べられ、
しかも、直線部以外の、中心周回部および外周回部も同
様に、各コイルの導線が同一平面に並列するため、コイ
ルの外形を一定として直線部の数を増すと、中心部およ
び外周の周回部の導線列の幅が増して直線部が短くな
り、これにより、コイル外形を増すことなく、直線部の
長さを一定として直線部の線数を増して、扇形永久磁石
との作用面積を増すことは困難である。

このようなことから、従来の、無鉄心型のロータリアク
チュエータを小型にするには、平面コイルの外径を小さ
くする必要があるが、これを小さくすると、平面コイル
の、中心部に向かう直線部の導線の数および長さが減少
して、扇形永久磁石との作用面積が狭くなり、ロータリ
アクチュエータの出力が低下する問題点がある。

また、コイルの電流を増大すると、その電流値に見合っ
た強さの磁界を発生する強力な扇形永久磁石を必要とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、固定ベース部材に枢支された回転軸と、該回
転軸に枢着された回転可動体に固着され、回転軸の軸線
方向に磁化方向をもつとともに、回転軸を中心に扇形を
なし、かつ磁化方向に偏平な扇形永久磁石と、上記固定
部材に固着された回転軸と直交するヨークの平面に、前
記扇形永久磁石と対面して固設され、かつ、径方向に延
びる直線部を扇形永久磁石との電磁作用部とする導線パ
ターンを描いたシート状の平面コイルとを具備し、前記
扇形永久磁石と、前記導線の直線部に流れる電流との電
磁作用によって、この扇形永久磁石の扇形の磁界から導
線の直線部が外れることなく、しかも導線の直線部を流
れる電流の方向に応じて、回転可動体を正逆両方向に回
転させうるようにしたロータリアクチュエータにおい
て、前記扇形永久磁石による、磁力線の方向が軸線方向
を向く扇形の磁界内で、同一方向に同時に電流が流さる
複数個重ねられた平面コイルによる径方向に延びる導線
の直線部を、互に位置をずらせて設けることにより、前
述の問題点の解決を図るものである。

〔作用〕

本考案によれば、回転可動体の永久磁石の磁力の及ぼさ
れる範囲内に、複数の平面コイルの直線部が、位相をず
らせて、当該直線部が扇形の拡がりをもつように、複数
の平面コイルを重ねて設けることにより、扇形永久磁石
の磁力を増大させることなく、直線部と扇形永久磁石と
の電磁相互作用（フレミングの左手の法則）を行なわせ
る作用面積を広げて、回転トルクを効率よく発生させる
ようにして、出力を低下させることなくロータリアクチ
ュエータを小型に構成することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図および第２図において、固定ベース部材（１）
は、ベース本体（２）とこれを閉塞する蓋（３）よりな
る中空状のものからなっている。

ベース本体（２）の内面に基部を固着した短軸（４）に
は、回転軸（５）の内端が遊嵌しており、この回転軸
（５）の外端は、蓋（３）のボス（3a）より外方に延出
している。

回転軸（５）の外端に基部を固着したレバー（６）の遊
端には、連結杆（７）の一端が枢着され、その他端に
は、本考案によるロータリアクチュエータより駆動され
るドアロックの施解錠レバーが接続されている。

固定ベース部材（１）内の回転軸（５）に固着された回
転可動部材（８）には、回転軸（５）の軸線方向に磁化
方向をもち、その磁化方向に偏平であってほぼ扇形をな
す１対の永久磁石（９）（11）が、180度反対側に、互
いに極性を逆にして固着されている。

上記ベース本体（２）における短軸（４）を固着した内
面には、短軸（４）及び回転軸（５）の軸線と直交する
ヨーク（12）が固着され、そのヨーク（12）の上面に
は、複数の平面コイル（13）（14）が重ねて固設されて
いる。

この平面コイル（13）（14）は、第４図および第５図に
示すように、径方向に向かう１対の直線部（13a）（13
b）および（14a）（14b）からなる導線パターンが形成
されている。

第４図及び第５図に示すように、直線部（13a）（13b）
と（14a）（14b）には、同時に同一方向の電流を、アク
チュエータの動作方向が、正転方向（反時計回り）ある
いは逆転方向（時計回り）に、切り替えられるように、
実線矢印あるいは点線矢印の如く、流すようになってい
る。

第６図に示すように、平面コイル（13）と平面コイル
（14）は、一方の直線部（13a）（14a）同士および他方
の直線部（13b）（14b）同士を、互いに上下に重ならな
いように、両平面コイル（13）（14）の各導線パターン
を所要の角度に変位させた状態で重ねられている。

重ねられた平面コイル（13）（14）における一方の直線
部（13a）（14a）は、一方の永久磁石（９）に対向し、
他方の直線部（13b）（14b）は、別の極性を逆にした永
久磁石（11）に対向している。

しかして、永久磁石（９）（11）の反時計回りの端部
（9a）（11a）が、平面コイル（13）（14）の反時計回
り端部の直線部（13a）（13b）に接近しているとき、両
平面コイル（13）（14）に実線矢印の方向に電流を流す
と、その直線部（13a）（13b）（14a）（14b）に流れる
電流と永久磁石（９）（11）との電磁作用により、回転
可動部材（８）は、第２図を上方から見て反時計方向に
回転させられて、アクチュエータは正転駆動される。

この際に、永久磁石（９）（11）には、平面コイル（1
3）（14）に実線矢印の電流が持続する間、反時計回り
の回転力が付与されており、永久磁石（９）（11）の時
計回りの端部（9b）（11b）が平面コイル（13）（14）
の時計回り端部の直線部（14a）（14b）に接近すると電
流を遮断して回転を停止させる。

上記の停止位置から、点線矢印の方向に電流を流せば、
永久磁石（９）（11）は、時計回りに回転させられて、
回転可動部材（８）は逆転駆動する。

このようにして、同一形状の平面コイル（13）（14）の
重ね合せの態位を、所要の角度をもってずらして、その
直線部（13a）（14a）および（13b）（14b）を、第６図
に示すように設定することにより、両永久磁石（９）お
よび（11）は、その回動範囲（Ｘ）内において、常に上
記直線部（13a）（14a）および（13b）（14b）に、外れ
ることなく対向させておくことができる。

なお、連結杆（７）の図示を省略した端部に接続される
ドアロックの施解錠レバーは、第１図におけるレバー
（６）の中立点を死点反転位置として、その両側に弾性
回転させられる機構に連結するもので、その回動に際し
ての回動範囲（Ｙ）の両端部は、施解錠レバーのストッ
パにより規制されている。

そのため、レバー（６）は、回動範囲（Ｙ）より大きく
回転しないようになっており、このレバー（６）の回動
範囲（Ｙ）に対して、永久磁石（９）（11）の回転範囲
（Ｘ）は、それと等しくするか、若しくは若干大きくし
ておくのがよい。

また、両永久磁石（９）（11）は、平面コイル（13）
（14）における上下に重ならないように設けられた複数
の直線部（13a）（14a）および（13b）（14b）により、
個々に回転力を付与されるので、１枚当たりの平面コイ
ル（13）（14）のサイズを小さくすることができ、よっ
て出力を減ずることなくロータリアクチュエータを小型
化することができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、回転可動体の永久磁石の磁力の及ぼさ
れる範囲内に、平面コイルの直線部が位相をずらして、
複数位置するように、複数の平面コイルを重ねて設ける
ことにより、扇形永久磁石の磁力を増大させることな
く、直線部と永久磁石との電磁相互作用を行わせる作用
面積を広げて、出力を低下することなくロータリアクチ
ュエータを小型に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の外観を示す正面図、 第２図は、第１図のII-II線断面図、 第３図は、第２図のIII-III線断面図、 第４図および第５図は、平面コイルの平面図、 第６図は、平面コイルの設定範囲を示す説明図である。 （１）固定ベース部材 （５）回転軸 （８）回転可動板 （９）（11）永久磁石 （13）（14）平面コイル （13a）（13b）（14a）（14b）平面コイルの直線部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定ベース部材に枢支された回転軸と、 該回転軸に枢着された回転可動体に固着され、回転軸の
   軸線方向に磁化方向をもつとともに、回転軸を中心に扇
   形をなし、かつ磁化方向に偏平な扇形永久磁石と、 上記固定部材に固着された回転軸と直交するヨークの平
   面に、前記扇形永久磁石と対面して固設され、かつ、径
   方向に延びる直線部を扇形永久磁石との電磁作用部とす
   る導線パターンを描いたシート状の平面コイルとを具備
   し、 前記扇形永久磁石と、前記導線の直線部に流れる電流と
   の電磁作用によって、この扇形永久磁石の扇形の磁界か
   ら導線の直線部が外れることなく、しかも導線の直線部
   を流れる電流の方向に応じて、回転可動体を正逆両方向
   に回転させうるようにしたロータリアクチュエータにお
   いて、 前記扇形永久磁石による、磁力線の方向が軸線方向を向
   く扇形の磁界内で、同一方向に同時に電流が流される複
   数個重ねられた平面コイルによる径方向に延びる導線の
   直線部を、互に位置をずらせて設けてなることを特徴と
   するロータリアクチュエータ。