JPH10248230A - ロータリアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止時にばねに蓄勢された負の保持トルクに
より可動子始動時の保持トルクを軽減し始動スピードの
速いロータリアクチュエータを得る。 【解決手段】 ケース１，取付板２にはそれぞれ左右一
対のコア４，４′とコア４ａ，４ａ′を対向して突設す
る。このコア４，４′，コア４ａ，４ａ′にそれぞれ電
磁コイル３，３′，電磁コイル３ａ，３ａ′を取着す
る。シャフト５に固定されたプラスチック成形された可
動子１７を対向するコア４，４ａとコア４′，４ａ′の
間隙を通ってストッパ１８，１８′間を回動させる。可
動子１７には永久磁石７が埋設されると共に、コ字状切
欠部１７ａが設けられる。弾性蓄勢体としてのばね１９
の一端をケース１に固定し、自由端を可動子１７の切欠
部１７ａの側壁１７ｂ，１７ｂ′と係止させる。これに
より、ばね１９は屈曲し反対側ストッパ方向への離脱力
を蓄勢される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 この発明は、一定角度を往
復回動し無通電で位置保持のできる、電気エネルギーを
回転力に変換する可動マグネット型ロータリアクチュエ
ータ、特に、可動子の停止時に蓄勢され始動時の保持ト
ルクを軽減できるロータリアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、この種のロータリアクチュエー
タとしては図４に示される構成例が知られている。同図
において、（ａ）は対設されている上部電磁コイル等を
省略した上面図で、（ｂ）は（ａ）図の電磁コイル３ａ
側のＡ−Ａ′線断面図である。図示のように、ケース本
体はケース１と取付板２とで構成され、ケース１の内底
面１ａ及び取付板２の内側２ａには互いに対向して左右
の電磁コイル３（３′）及び電磁コイル３ａ（３ａ′）
がそれぞれ断面長方形のコア４（４′）及びコア４ａ
（４ａ′）に装着されていて、シャフト５が軸受６（ケ
ース１側は図示せず）によって回動可能に設けられてい
る。そして、シャフト５と一体に固定されたプラスチッ
ク成形による支持部材５ａには永久磁石７が固定されて
いる。なお、８，８′はそれぞれ支持部材５ａの左右の
ストッパで、図４（ａ），（ｂ）に示す如く、永久磁石
７が対向するコア４，４′の上面を通過後停止するよう
に取付板２の内面２ａに設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
構成の電磁マグネット型ロータリアクチュエータでは、
図４（ｂ）の要部側断面図に示すように、コア４と永久
磁石７は、永久磁石７の端部７ａよりも多少内部位置で
互いに対向して停止しているため、図４（ｃ）の特性曲
線に示されるように、保持トルクの安定領域がより広い
回動角度に対しても得られ振動等の外乱にも強い利点が
得られるものの、離脱させる力が加わった時、動作開始
速度が遅いといった問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明は、前記課題を
解決するために、可動子が固定部に当接して自己保持さ
れるロータリアクチュエータにおいて、可動子が停止し
た時、可動子と固定部に介在させたばね等の蓄勢体を設
けることにより、自己保持力とは反対方向の離脱力を蓄
勢させ、この離脱トルクが離脱動作開示時に自己保持ト
ルクを軽減させることによって前記動作開始時の速度を
早めるように構成したものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は本発明に係るロー
タリアクチュエータの第１の実施形態を示す要部上面図
で、（ａ）は図４（ａ）で示した従来例の構成のうち、
ケース，シャフト，軸受，プラスチック成形された可動
子及びストッパの位置関係を示す要部配置図で左側スト
ッパに自己保持された状態を示しており、図４と同一部
分には同一符号が付され、弾性蓄勢体としてのばね１９
がストッパ１８，１８′の中心線（シャフト中心を含
む）上にあるケース１内周壁に一端が固定され、自由端
は可動子１７のコ字状切欠溝１７ａの両側壁１７ｂ（１
７ｂ′）と係合して弯曲し、その弯曲部分にストッパ１
８方向に移動せんとする離脱エネルギーを蓄勢する。

【０００６】 したがって、可動子１７には、ストッパ
１８方向への自己保持による保持トルクＴ１（従来と同
様）と、ばね１９の離脱エネルギーにより生ずるストッ
パ１８′方向への離脱トルク−Ｔ２とが加算されたＴ１
−Ｔ２＝Ｔの保持トルクが作用することになり、ストッ
パ１８′方向へは図１（ｂ）に示されるような合成され
た特性曲線の回動トルクＴに従って移動することにな
る。

【０００７】 図１（ｃ）は従来形態と本実施形態にお
ける可動子１７の始動時動作を比較したもので、回動角
度θと作動時間ｔの関係を示したものである。同図から
明らかなように、本実施形態は破線で示す従来形態に比
べて動作開始が著しく速くなっていることが分る。

【０００８】 また、図２は本発明に係るロータリアク
チュエータの第２の実施形態を示す要部上面図で、図４
と同一部分には同一符号が付されている。同図から明ら
かなように、本実施形態は弾性蓄勢体としてのばね２９
が、その一端２９ａを可動子２７の支軸５両側に固定し
た場合であって、この場合、可動子２７の自由端部両側
には切欠部２７ａ，２７ａ′が設けられていて、可動子
２７がストッパ２８に当接する時、ばね２９は自由端２
９ｂが折り曲げられ、このとき、離脱エネルギーが蓄積
される。この蓄積エネルギーはストッパ２８′方向の負
の保持トルクとなって反対側電磁コイル３ａ′の付勢に
よって可動子２７に離脱力が印加されると、前記第１の
実施形態と同様に、速い動作開始速度でストッパ２８′
側に当接する（図１（ｂ），（ｃ）参照）。

【０００９】 さらに、図３は本発明の第３の実施の形
態を示す図で、（ａ）は要部上面図で、（ｂ）はストッ
パの側断面図であり、第４図と同一部分には同一符号が
付されている。同図から明らかなように、本実施形態で
は弾性蓄勢体として軽力のコイルばね３９（３９′）が
用いられ、ストッパ３８，３８′に穿設した凹部３８
ａ，３８ａ′に嵌装され頭部が突出している。これによ
り、可動子３７はストッパ３８（又は３８′）が突出し
たコイルばね３９（又は３９′）の頭部と当接し、非当
接側ストッパ３８′へ向う反保持トルクを蓄勢する。従
って、第３の実施形態においても、前記第１，第２の実
施形態と同様に、動作開始の速いロータリアクチュエー
タが得られる。

【００１０】 また、図３のコイルばね３９（３９′）
が、可動子３７のストッパ３８（３８′）に当接する部
分に嵌装されても同様の効果が得られることは言うまで
もない。

【００１１】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、以下に記載されるような効果を奏する。本発明では
可動子又はケースやストッパ等の固定部側に、弾性蓄勢
体としてのばねを設けたので、可動子の停止時にばねに
発生した蓄勢力が機能して、反対側ストッパへの回動開
始時における保持力が軽減され、動作開始の速いロータ
リアクチュエータが得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す要部上面図，
保持トルク特性及び動作特性である。

【図２】 本発明の第２の実施形態を示す要部上面図で
ある。

【図３】 本発明の第３の実施形態を示す要部上面図及
びストッパの側断面図である。

【図４】 従来例の要部上面図，そのＡＡ′線断面図及
び保持トルク特性である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 取付板 ３，３′，３ａ，３ａ′ 電磁コイル ４，４′，４ａ，４ａ′ コア ５ シャフト ６ 軸受 ７ 永久磁石 ８，８′，１８，１８′，２８，２８′，３８，３８′
ストッパ １９，２９ ばね １７，２７，３７ 可動子 ３９，３９′ コイルばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動子が固定部に当接して自己保持され
   るロータリアクチュエータにおいて、固定部と可動子間
   に弾性蓄勢体を介装せしめたことを特徴とするロータリ
   アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記弾性蓄勢体が、一端がケースに固定
   され自由端が可動子のコ字形切欠溝内を移動して両側壁
   に当接するばねである請求項１記載のロータリアクチュ
   エータ。
3. 【請求項３】 前記弾性蓄勢体が、可動子の両側面に設
   けられたばねであって、該ばねは後端が可動子の支軸近
   傍に固定され、先端は可動子との間に間隙を有する請求
   項１記載ロータリアクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記弾性蓄勢体が、ストッパもしくは可
   動子のストッパと当接する部分に嵌装されたコイルばね
   である請求項１記載のロータリアクチュエータ。