JPS60143607A

JPS60143607A - アクチユエ−タ

Info

Publication number: JPS60143607A
Application number: JP25122183A
Authority: JP
Inventors: Makoto Goto; 誠後藤; Yoshiaki Igarashi; 五十嵐　祥晃
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1985-07-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、回転動作と軸方向の移動動作を同時に行なわ
せるようにしたアクチュエータに関するものである。

従来例の構成とその問題点活字を２段に配置されたバドミントン形のディージ−ホ
イールを使用する電子タイプライタでは上段・下段に配
置された任意の活字を選択するためにディージ−ホイー
ルを回転させると共に回転軸に沿って移動させる必要が
ある。従来、軸方向への移動にはプランジャーを使用し
、回転にはモータとギヤを使用し、プランジャーとモー
タをそれぞれ別々に動作させて上記の複合動作を達成し
ていた。

しかしながら、この様な構成では、部品点数が多くなり
、限られたスペース（電子タイプライタのキャリッジ内
）への配置が難かしく、機器が大きくなるという欠点が
あった。

発明の目的本発明は上記の点を考慮してなされ、簡単な構成ながら
も回転動作と軸方向移動を同時に行なうアクチュエータ
を提供することを目的とするものである。

発明の構成上記の目的を達成するために本発明は、固定磁化された
磁極を有する界磁ロータと、前記界磁ロータの発生磁束
と鎖交する多相のコイルからなる第１のコイル群と、前
記第１のコイル群と軸方向に離れて配置され、前記界磁
ロータの発生磁束と鎖交する多相のコイルからなる第２
のコイル群と、前記第１のコイル群および第２のコイル
群への通電を分配する分配手段とを具備し、前記第１ま
たは第２のコイル群のうちの一方のコイル群への通電電
流と前記界磁ロータの発生磁束の相互作用によって回転
駆動を行々い、前記第１まだは第２の６ページコイル群のうちの他方のコイル群への通電電流と前記界
磁ロータの発生磁束の相互作用によって軸方向に駆動す
るようになし、前記分配手段によって前記第１のコイル
群および第２のコイル群への通電を切換制御することに
よシ、前記界磁ロータの回転および軸移動を同時に行な
うようにアクチュエータを構成したものである。

実施例の説明第１図に本発明のアクチュエータの構造を表わす縦断面
図を示す。同図において、回転軸１に固定された樹脂整
形の円板状のマクネット２には。

固定磁化された磁極（Ｎ極とＳ極）が着磁され、界磁ロ
ータを形成している。マグネット２の主磁極部２人には
軸方向に磁極が着磁され、円周上にＮ極とＳ極が４組（
８極）作られている。第２図にマグネット２の主磁極部
２人の片面の磁極の様子を示す。

主磁極部２人の他方の面には、第２図と異極性の磁極が
形成されている。マグネット２の一部には位置検出用磁
極部２Ｂが形成され、Ｎ極とＳ極が６ベジ４組設けられている。第３図に位置検出用磁極部２Ｂの
磁極の平面展開図を示す。

主磁極部２人の片面の磁極と対向して多相のコイルを巻
装された第１のステータ３が配置されている。第４図（
ａ）ｊ（ｂ）に第１のステータ３に巻装されたコイルの
様子を示す。第１のステータ３には６６毎に６個の突極
が設けられ、各突極にはそれぞれ１個のコイルム１　ｌ
Ｂ１　ｌＣ１、ム２　、Ｂ２１Ｃ２が巻回されている。

従って、マグネット２の磁極（主磁極部２人）と各コイ
ルの相対位置関係は、ム１　・ム２が同相、Ｂ１　・Ｂ
２　が同相、Ｃ１゜Ｃ２が同相で、（Ａ１．ム２）と（
Ｂ１．Ｂ２）と（０１，０２）の間に電気的に１２６の
位相差が生じる（マグネットの１磁極対の角度が電気角
で３６６に相当する）。コイルム、とム２　、Ｂ１　と
Ｂ２、Ｃ１と０２はそれぞれ直列に接続され、３相のコ
イルｉＡ、Ｂ−Ｃ（第１のコイル群）を形成している。

主磁極部２ムの他方の面の磁極に対向して多相のコイル
を巻装された第２のステータ４が配置さ７ペー、ジれている。第５図（ａ）・Φ）に第２のステータ４に巻
装されたコイルの様子を示す。第２のステータ４にも６
６毎に６個の突極が設けられ、各突極にはそれぞれ１個
のコイ）ｖＤｌ、に１．Ｆ４．Ｄ２゜Ｅ、、、Ｆ、、が
巻回されている。従って、マグネット２の主磁極部２人
の磁極との相対位置関係について、Ｄｌ、Ｄ２が同相　
Ｅｌ、に２が同相、Ｆ４．　Ｆ２　が同相で、（Ｄ４．
Ｄ２）と（Ｅｌ。

Ｆ２）と（Ｆ４．Ｆ２）の間に電気的に１２０′の位相
差が生じる。コイルＤ１　とＤ２、Ｅｌ　とＦ２、Ｆｌ
　とＦ２　はそれぞれ直列に接続され、３相のコイル群
り、Ｅ・Ｆ（第２のコイル群）を形成している。

第１のステータ３と第２のステータ４は、他のステータ
部材（図示しない）に固定され、その相対配置が決めら
れている。第１のステータ３に巻装された第１のコイル
群ｃ人・Ｂ・Ｃ）と第２のステータ４に巻装された第２
のコイル群（Ｄ、Ｆ、。

Ｆ）は、電気角で９０′（主磁極部２人の１磁極の角度
の％＝２２．５°）ずらせて配置されている。

また、マグネット２の位置検出用磁極部２Ｂの磁極と対
向する第１のステータ３の部分に位置検出素子群５（例
えば複数個のホール素子）が配置されている。

第６図に第１のコイル群（Ａ、Ｂ、Ｃ）と第２のコイル
群（Ｄ、に、Ｆ）への通電を分配制御する分配部６（分
配手段）の構成を示す。位置検出素子群６の出力２に基
づいてコイル群とマグネット２の相対位置を検出し、分
配制御器１ｏに入力する。さらに、アクチュエータの回
転方向を指令する回転指令信号にと軸移動方向を指令す
る軸移動指令信号ｌが分配制御器１０に入力される。分
配制御器１０は、指令信号に−ｄにもとづいて第１のコ
イル群ｃ人、Ｂ、Ｃ）および第２のコイル群（Ｄ　、Ｅ
　、Ｆ　、　）での回転駆動力の発生と軸移動力の発生
を次表のように切換えている。

（以　下　余　白）　゛９　ページすなわち、指令信号に−４の状態に合わせて、第１のコ
イル群と第２のコイル群のうちの一方のコイル群への通
電電流とマグネット２の主磁極部２人の発生磁束との相
互作用によって回転駆動を行なわせて、他方のコイル群
への通電電流とマグネット２の発生磁束との相互作用に
よって軸方向に駆動するようにしている。

これについて更に詳しく説明する。第７図にマグネット
２とコイル人、Ｄの関係を示す。コイル人に電流を流す
と電磁石が形成される。いま、コイル人の電流によって
マグネット２側［８極が形成されるものとすると、マグ
ネット２のＮ極・Ｓ１０・、ジ極との吸引・反発によってマグネット２には矢印ｐのご
とき回転力が発生する。一方、コイルＤの電流によって
マグネット２側にＳ極が形成されるものとすると、マグ
ネット２のＳ極との反発力によってマグネット２には矢
印ｑのごとき軸方向への移動力が発生する。

マグネット２の回転に伴って通電すべきコイルが変わっ
ていく。従って、位置検出素子群６の出力１に応じて第
６図のトランジスタ群１１，１２゜１３　、１４　、１
５．１６およびトランジスタ群２１−２２．２３，２４
，２５．２６の導通を制御してゆくならば、持続的な回
転力および軸方向移動力を得ることができる。また、指
令信号ｋ・ｌの状態に応じてトランジスタ群１１〜１６
およびトランジスタ群２１〜２６の導通のタイミングを
切換えることによって、第１のコイル群（ム・Ｂ・Ｃ）
または第２のコイル群（ｎ、ｘ、ｙ）を適時回転力の発
生と軸移動力の発生に切換えることができる。

また、回転方向（右と左）については、コイル１１７、
ヅへの通電電流の向きを変えることによって切換えること
ができる。従って、第１図のごとき構成のアクチュエー
タによって、回転方向および軸移動方向を任意に選択で
きる。その結果、回転軸１にとりつけられたディージ−
ホイール（図示しない）上の任意の活字を速やかに選択
できる。なお、回転軸１の軸方向の移動範囲は、軸受部
の構造によって制限するようにして、マグネット２が第
１のステータ３および第２のステータ４に接触しないよ
うに配慮されている（その具体的な構造は図示を省略す
る）。

前述の実施例に示すように、本発明のアクチュエータで
は２組のコイル群を使用して、一方のコイル群によって
回転駆動し、他方のコイル群によって軸方向に駆動する
ようにしている。従って、簡単な構成で容易に回転と軸
移動を同時に行なわせることが可能であり、そのヌベー
スも小さくて良い・特に、単一の円板状のマグネットの両側にコイル群を配
置するならば、その効果が大きい。

特開昭ＧＯ−１４３６０７（４）また、前述の実施例に示すように、第１のコイル群の相
数と第２のコイル群の相数を等しくして第１のコイル群
と第２のコイル群の間に電気角で９６Ｘｎ（ｎは奇数）
の位相差を設けるならば、回転に伴うコイルへの通電電
流の切換えタイミングが一致し、位置検出素子群の構成
が簡単になる。

これについて更に説明すれば、第７図に示されるように
回転駆動力発生のタイミングと軸移動力発生のタイミン
グには電気角で９６のずれがある。

従って、第７図のように第１のコイル群と第２のコイル
群に９０’の位相差を設けであるならば、マグネット２
０回転に伴う通電すべきコイルの切換えが第１のコイル
群（例えば回転力発生）と第２のコイル群（例えば軸移
動力発生）で同一タイミングで行なうことができる。そ
の結果、位置検出および分配制御器の構成が容易になる
。

また、前述の実施例に示すように、一方のコイル群（例
えば第１のコイル群）と界磁マグネットによって反発力
を発生させて軸方向の移動を行なわせ、界磁マグネット
が他方のコイル群（第２の１３７＜−ジコイル群）に近接するようにするならば、近接した第２
のコイル群への鎖交磁束が強くなり、回転駆動力が大き
くなる。その結果、急加速・急減速が可能となシ、位置
決め時間は短かくなる。さらに、マグネット２と第２の
ステータとの磁気的吸引力が軸方向の保持力として作用
するため、第１のコイル群によって界磁マグネットを反
発・移動させた後に、第１のコイル群への通電を停止も
しくは減少させることも可能となシ、電力低減をはかる
ことができる。

なお、前述の実施例では、マグネット２の一部に設けら
れた位置検出磁極部２Ｂに対向する位置検出素子群６の
出力によって第１のコイル群および第２のコイル群への
通電を分配制御して持続的な回転力および軸方向移動力
を発生するようにしたが、本発明はそのような場合に限
らず、例えば別部材の位置検出機構を設けるようにして
も良い。

また、分配部６には周知の各種の構成を使用できる。

発明の効果１４、・　ジ本発明のアクチュエータは、簡単な構成ならがも回転動
作および軸方向移動動作を同時に行なうことができる。

従って、本発明にもとづいて、電子タイプライタのディ
ージーホイー）Ｖｆ駆動するアクチュエータを構成する
ならば、キャリイジ部の小形化が可能となり、電子タイ
プライタの小形・軽量化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアクチュエータの構造を示す縦断面図
、第２図はマグネットの主磁極部の磁極配置を示す図、
第３図はマグネットの位置検出磁極部の磁極配置を示す
平面展開図、第４図（ａ）・（ｂ）は第１のコイル群が
巻装された第１のステータの構造を表わす図、第５図（
ａ）・（ｂ）は第２のコイル群が巻装さｎた第２のステ
ータの構造を表わす図、第６図は第１のコイル群および
第２のコイル群への通ｉｉ、を分配制御する分配部の構
成を示す図、第７図は本発明のアクチュエータの動作を
説明するだめの図である。１・・・・・・回転軸、２・・・・・・マグネット、２
人・・・・・・主１５べ、−ジ磁極部、２Ｂ・・・・・位置検出磁極部、３・・・・・
第１のステータ、４・・・・・・第２のステータ、５・
・・・・・位置検出素子群、ム、、　Ａ、、、　Ｂ１．
　Ｂ２．０１．０２．　Ａ。Ｂ、Ｃ・・・・・・第１のコイル群、Ｄｌ、Ｄ２．に１
・Ｂ２゜Ｆｌ、Ｆ２．ＤＩＥｐＦ　・・・・・第２のコ
イル群、６・・・・・・分配部。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図菓２図第　３　閃Ｂ１４　図（αジ第　５　図（αう（ｂ）第６図１ｉ−７轡−−−□−−■− ／

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定磁化された磁極を有する界磁ロータと、前記
界磁ロータの発生磁束と鎖交する多相のコイルからなる
第１のコイル群と、前記第１のコイル群と軸方向に離れ
て配置され、前記界磁ロータの発生磁束と鎖交する多相
のコイルからなる第２のコイル群と、前記第１のコイル
群および第２のコイル群への通電を分配する分配手段と
を具備し、前記第１または第２のコイル群のうちの一方
のコイル群への通電電流と前記界磁ロータの発生磁束の
相互作用によって回転駆動を行ない、前記第１まだは第
２のコイル群のうちの他方のコイル群への通電電流と前
記界磁ロータの発生磁束の相互作用によって軸方向に駆
動するようになし、前記分配手段によって前記第１のコ
イル群および第２のコイル群への通電を切換制御するこ
とにより、前記界磁ロータの回転および軸移動を同時に
行なう２１．ｆアクチュエータ。
（２）分配手段の動作によって、第１のコイル群と第２
のコイル群への分配タイミングを切換えることによシ、
回転力を発生するコイル群と軸方向移動力を発生するコ
イル群を適時切換えて、・回転方向および軸移動方向を
選択することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
アクチュエータ。
（３）Ｎ極とＳ極を交互に軸方向着磁した円板状のマグ
ネットによって界磁ロータを形成し、前記マグネットの
片面から発生する磁束と鎖交する位置に第１のコイル群
を配置し、前記マグネットの他方の面から発生する磁束
と鎖交する位置に第２のコイル群を配置したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のアクチュエータ。
（４）第１のコイル群を形成するコイルの相数と第２の
コイル群を形成するコイルの相数を等しくし、かつ前記
第１のコイル群と前記第２のコイル群の間に電気角で９
ｄＸｎ（ｎは奇数）の位相差を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載のアクチュエータ。３　・′−ジ
（５）軸方向の駆動力によって界磁ロータが回転力を発
生するコイル群に近づくように移動することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のアクチュエータ。