特許 7381964 アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-08

(45)【発行日】2023-11-16

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/16 20060101AFI20231109BHJP

   H01F 7/122 20060101ALI20231109BHJP

【ＦＩ】

H01F7/16 B

H01F7/16 H

H01F7/16 M

H01F7/122 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022505775

(86)(22)【出願日】2020-12-22

(86)【国際出願番号】 JP2020047879

(87)【国際公開番号】W WO2021181816

(87)【国際公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2020044337

(32)【優先日】2020-03-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】松井 健志

(72)【発明者】

【氏名】中川 雄介

【審査官】久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１９９４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－０３６２５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－３３５４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１７０００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００７４４１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ７／０８－７／１７

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

Ｈ０２Ｋ ３３／００－３３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトに対して対向して配置された２つの電磁部を備え、
それぞれの電磁部は、コイルと、可動鉄心と、前記可動鉄心と前記シャフトとの間に組み込まれたロック機構とを備え、
前記ロック機構は、
前記シャフトの上を転動して楔となる転動体と、
前記可動鉄心に固定され前記転動体が当接する二つの内向する傾斜面を備える係合部材とを有し、
前記二つの内向する傾斜面のうち、前記可動鉄心の初期位置側を元側傾斜面、前記可動鉄心が励磁されて移動する側を先側傾斜面と称するとき、
当該アクチュエータはさらに、
前記可動鉄心内に配置され前記転動体を前記元側傾斜面に付勢する内部弾性体と、
前記可動鉄心の外に配置され前記コイルが非励磁のときに前記転動体を前記先側傾斜面に付勢する外部弾性体とを備え、
前記内部弾性体の付勢力より前記外部弾性体の付勢力の方が大きく設定されていて、
前記コイルが励磁されて前記可動鉄心が移動する方向には前記シャフトと係合し、
前記コイルが非励磁であって前記可動鉄心が戻る方向には前記シャフトと係合せず、
前記コイルが非励磁であって前記可動鉄心が初期位置にあるとき他方の電磁部の可動鉄心が戻る方向には前記シャフトと係合することを特徴とするアクチュエータ。

【請求項2】

前記コイルと可動鉄心の間に配置された固定鉄心と、
前記コイルが非励磁のときに前記可動鉄心が当接するストッパと、
前記ストッパの前記可動鉄心とは反対側に配置された永久磁石とを備え、
前記ストッパは前記永久磁石および前記可動鉄心以外の部材との間に磁気ギャップを有していて、
前記コイルが非励磁でかつ前記可動鉄心と前記ストッパが密着した状態では前記永久磁石から前記可動鉄心を通る第１の磁路が形成され、
前記コイルが励磁されて該コイルから前記可動鉄心を通る第２の磁路が形成されたときには、前記第１の磁路は、前記永久磁石から前記磁気ギャップを通り前記可動鉄心を通らない第３の磁路に切り替わることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はアクチュエータに関し、特に、双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能なアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

コイルと可動鉄心を用いた一般的なアクチュエータは、可動鉄心がコイルで吸着できる距離になければならないので、シャフトのストロークを大きく取ることが難しい。

【0003】

これに対し、可動鉄心の動きに合わせてシャフトとの係合と解除を繰り返すことにより、シャフトを少しずつ繰り出して大きな移動距離を得る、いわゆるステップ送りの構成が提案されている。特許文献１には、可動鉄心でシャフトを送るときにロックする第１ロック機構と、可動鉄心が戻るときにシャフトが戻らないようにロックする第２ロック機構と、第１及び第２ロック機構のロックを解除する解除機構を備えたアクチュエータが記載されている。

【0004】

特許文献２には、第１および第２の係合部材（順方向傾斜面と逆方向傾斜面を備えた部材）をそれらが相互に接近および離間する方向に往復運動させる往復駆動源と、係合部材とシャフト間に組み込まれ楔部材（ローラ）の係合または解除を制御する第１および第２楔係合機構とを備える構成が開示されている。係合部材を相互に離接させる構成として、磁歪素子とコイルが使用されている。楔係合機構は、アクチュエータの両端にコイル部組立体を配置して、ローラが傾斜面に当たるようにしたり当たらないようにしたりして係合と解除を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許６６１０８４３号公報

【文献】特許４２９４７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら特許文献１の構成では、シャフトを送るときには徐々に送られるが、シャフトを戻すときには第１及び第２ロック機構を一度に解除する。この構成は、シャフトを瞬時に初期位置に戻せるという点においては優れているが、衝撃音が発生しやすい。仮に衝撃吸収材やダンパー機構などを設けるとアクチュエータの大型化やコストの増大を招くという問題がある。またコイルスプリングを用いてシャフトを戻すために、シャフトのストロークを長くしようとすると装置が大型化するという問題がある。

【0007】

特許文献２の構成ではウォームギアなどのモータ駆動と比較して慣性抵抗が小さくなるとしているが、磁歪素子の歪み量は極めて小さいため、アクチュエータの移動速度が遅いという問題がある。また第１および第２楔係合機構としてアクチュエータの両端にコイル部組立体が必要になるため、装置が大型化しやすく、コストも増大するという問題がある。

【0008】

本発明は、装置を大型化することなく、またコストを増大させることなく、双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能なアクチュエータを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明にかかるアクチュエータの代表的な構成は、シャフトに対して対向して配置された２つの電磁部を備え、それぞれの電磁部は、コイルと、可動鉄心と、可動鉄心とシャフトとの間に組み込まれたロック機構とを備え、ロック機構は、コイルが励磁されて可動鉄心が移動する方向にはシャフトと係合し、コイルが非励磁であって可動鉄心が戻る方向にはシャフトと係合せず、コイルが非励磁であって可動鉄心が初期位置にあるとき他方の電磁部の可動鉄心が戻る方向にはシャフトと係合することを特徴とする。

【0010】

上記構成によれば、対向配置された２つの電磁部のうち、一方を励磁し、他方を励磁しないように駆動すれば、励磁された方はシャフトを送り出し、励磁されていない方はシャフトの戻りを規制する。したがって双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能となる。

【0011】

ロック機構は、シャフトの上を転動して楔となる転動体と、可動鉄心に固定され転動体が当接する二つの内向する傾斜面を備える係合部材とを有し、二つの内向する傾斜面のうち、可動鉄心の初期位置側を元側傾斜面、可動鉄心が励磁されて移動する側を先側傾斜面と称するとき、当該アクチュエータはさらに、可動鉄心内に配置され転動体を元側傾斜面に付勢する内部弾性体と、可動鉄心の外に配置されコイルが非励磁のときに転動体を先側傾斜面に付勢する外部弾性体とを備え、内部弾性体の付勢力より外部弾性体の付勢力の方が大きいことが好ましい。

【0012】

上記構成によれば、可動鉄心が非励磁のときに初期位置にあるときは転動体を先側傾斜面に付勢するため、シャフトが他方の電磁部に向かって移動する方向には係合するワンウェイクラッチとして確実に機能する。そしてコイルが励磁されて可動鉄心が若干移動し、外部弾性体の付勢力が弱まると、可動鉄心とシャフトを係合してシャフトを送り出すことができる。すなわち、可動鉄心の位置によってロック機構の係合方向を切り替えることが可能となる。

【0013】

コイルと可動鉄心の間に配置された固定鉄心と、コイルが非励磁のときに可動鉄心が当接するストッパと、ストッパの可動鉄心とは反対側に配置された永久磁石とを備え、ストッパは永久磁石および可動鉄心以外の部材との間に磁気ギャップを有していて、コイルが非励磁でかつ可動鉄心とストッパが密着した状態では永久磁石から可動鉄心を通る第１の磁路が形成され、コイルが励磁されて該コイルから可動鉄心を通る第２の磁路が形成されたときには、第１の磁路は、永久磁石から磁気ギャップを通り可動鉄心を通らない第３の磁路に切り替わることが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、永久磁石によって初期位置にある可動鉄心を吸着する。したがってシャフトに外力が加わった場合に、リターンスプリングの付勢力に加えて、永久磁石の吸着力が得られるため、外力による可動鉄心の移動を抑制することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、装置を大型化することなく、またコストを増大させることなく、双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能なアクチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態にかかるアクチュエータの全体構成図である。

【図2】ロック機構について説明する図である。

【図3】ロック機構の動作を説明する図である。

【図4】ロック機構の動作を説明する図である。

【図5】シャフトに大きな外力が働いた場合について説明する図である。

【図6】磁路切替の動作を説明する図である。

【図7】他の実施形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0018】

図１は本実施形態にかかるアクチュエータの全体構成図であって、２つの電磁部が両方非励磁の状態を示している。本実施形態にかかるアクチュエータ１００には左右の区別はなく、以下に「左右」の言葉を用いて説明するときは単に図面上の左右である。

【0019】

アクチュエータ１００は、ハウジング１０２の中央にヨーク１０４が配置されていて、ヨーク１０４の左右に２つの電磁部（第１電磁部１０６ａ、第２電磁部１０６ｂ）が配置されている。中央のヨーク１０４は電磁部１０６ａ、１０６ｂで共有している。電磁部１０６ａ、１０６ｂは対向して配置されていて、後述する可動鉄心２１０やロック機構３００ａ、３００ｂの配置や動作方向も逆向きになっている。

【0020】

電磁部１０６ａ、１０６ｂは同じ構造をしているため、代表して第１電磁部１０６ａの構造について説明する。左右で呼び分ける必要がある場合には第１電磁部１０６ａの部材については符号にａの枝番を付し、第２電磁部１０６ｂの部材については符号にｂの枝番を付す。

【0021】

第１電磁部１０６ａは、シャフト１０を巻回するように配置されたコイル２００と、可動鉄心２１０と、コイル２００と可動鉄心２１０の間に配置された固定鉄心２０４と、を備える。固定鉄心２０４および可動鉄心２１０は共に円筒状の磁性体であって、コイル２００の径方向内側に配置される。

【0022】

中央のヨーク１０４の内部には、可動鉄心２１０を初期位置へと付勢するリターンスプリング２１２が配置されている。コイル２００が励磁されると可動鉄心２１０に磁束が通るため、可動鉄心２１０がリターンスプリング２１２の付勢力に抗して移動する。コイル２００が非励磁となると、可動鉄心２１０はリターンスプリング２１２に押されて初期位置へと戻り、ストッパ２１４に当接する。

【0023】

図２はロック機構３００ａについて説明する図である。可動鉄心２１０とシャフト１０との間には、ロック機構３００ａが備えられている。ロック機構３００ａは、シャフト１０の上を転動して楔となる２以上の転動体３０２（ローラ）と、転動体３０２の姿勢を保持する保持器３０４と、可動鉄心２１０に固定された係合部材３１０とを備える。

【0024】

係合部材３１０は可動鉄心２１０の内側にはめ込まれたリング状の部材であり、内面に転動体３０２を収容するくぼみが形成されている。くぼみは二つの内向する傾斜面を備えている。二つの内向する傾斜面のうち、可動鉄心２１０の初期位置側（移動元側）を元側傾斜面３１４、可動鉄心２１０が励磁されて移動する側（移動先側）を先側傾斜面３１２と称する。転動体３０２が先側傾斜面３１２または元側傾斜面３１４に当接してシャフト１０との間に挟まることにより、楔として機能してこれらを係合させる。

【0025】

可動鉄心２１０内には、保持器３０４を介して転動体３０２を元側傾斜面３１４に付勢する内部弾性体２１６が備えられている。内部弾性体２１６は、例えばコイルスプリングで構成することができる。また可動鉄心２１０の外には、コイル２００が非励磁であって初期位置にあるときに転動体３０２を先側傾斜面３１２に付勢する外部弾性体２１８が備えられている。外部弾性体２１８は必要なストロークが短いため、例えば皿ばねで構成することができる。そして内部弾性体２１６の付勢力より外部弾性体２１８の付勢力の方が大きく設定されている。

【0026】

上記構成により、コイル２００が非励磁のとき（可動鉄心２１０がストッパ２１４に当接しているとき）には、シャフト１０が第２電磁部１０６ｂに向かって移動する方向に係合する（規制する）ワンウェイクラッチとして機能する。すなわちロック機構３００ａ、３００ｂは、他方の電磁部の可動鉄心２１０が戻る方向にはシャフト１０と係合する。特に外部弾性体２１８で転動体３０２を先側傾斜面３１２に付勢していることから、確実に係合を機能させることができる。図中の白矢印はロック機構３００ａに対してシャフト１０が相対的に移動可能であることを示していて、白矢印にバツがついている方向は相対的に移動不可能であることを示している。

【0027】

すると図１に示すように、第１電磁部１０６ａと第２電磁部１０６ｂは対向して配置されていることから、ロック機構３００ａ、３００ｂは非励磁のときにはいずれも内側方向（相手方の電磁部に向かう方向）へのシャフト１０の移動を規制する。したがって電力や制御を必要とすることなく、何もしていないときはシャフト１０の移動がロックされる。

【0028】

図３および図４はロック機構の動作を説明する図である。図３（ａ）は可動鉄心２１０が初期位置にあり、上記したようにロック機構３００ａはシャフト１０が移動する方向には係合する。逆に、シャフト１０が第２電磁部１０６ｂから第１電磁部１０６ａに向かって移動してくる方向には係合しない。すなわちシャフト１０を送る方向（図示右方向）には移動させられない状態である。

【0029】

しかしながら図３（ｂ）に示すように、コイル２００が励磁されて可動鉄心２１０が若干移動すると、外部弾性体２１８のストロークが届かなくなるためその付勢力が弱まり、内部弾性体２１６の付勢力の方が大きくなる。すると内部弾性体２１６が保持器３０４を介して転動体３０２を元側傾斜面３１４に付勢する。したがってロック機構３００ａは、可動鉄心２１０が移動する方向にシャフト１０と係合する。

【0030】

すなわち図３（ｃ）に示すように、可動鉄心２１０の位置によってロック機構３００ａの係合方向を切り替えることが可能となる。切り替わる位置は、内部弾性体２１６と外部弾性体２１８の付勢力が拮抗する位置である。これにより、特許文献２（従来技術）のような係合と解除を制御するコイル部組立体などを用いることなく、簡潔な構成とすることができ、アクチュエータの小型化と低廉化を図ることができる。

【0031】

そして図４（ａ）に示すように、コイル２００を励磁させて可動鉄心２１０を移動させると、第１電磁部１０６ａのロック機構３００ａは係合し、第２電磁部１０６ｂのロック機構３００ｂは係合しない。これにより、可動鉄心２１０が第２電磁部１０６ｂに向かって移動するにしたがってシャフト１０を送ることができる。

【0032】

図４（ｂ）に示すようにコイル２００を非励磁とすると、第１電磁部１０６ａの可動鉄心２１０の戻り方向に対して、ロック機構３００ａは係合しない。第２電磁部１０６ｂのロック機構３００ｂは、コイル２００が非励磁であって可動鉄心２１０が初期位置にあるため、第１電磁部１０６ａの可動鉄心２１０が戻る方向にシャフト１０と係合する。これにより、シャフト１０を送った位置に残すことができる。したがって第１電磁部１０６ａのコイル２００の励磁と非励磁を繰り返すことにより、シャフト１０を図示右方向に徐々に送る、ステップ送りをすることが可能となる。

【0033】

そして本発明の重要なことは、対向配置された２つの電磁部１０６ａ、１０６ｂのうち、励磁／非励磁を繰り返した方はシャフトを送り出し、非励磁を維持した方はシャフトの戻りを規制することである。これにより、双方向に能動的にシャフト１０を移動させることが可能となる。したがって特許文献１（従来技術）のようにシャフト１０が初期位置まで一度に戻ることがないため、衝撃緩和の構成が必要なく、シャフトのストロークに応じてサイズアップすることもなく、アクチュエータの小型化と低廉化を図ることができる。

【0034】

図５はシャフト１０に大きな外力Ｆが働いた場合について説明する図である。上記したように、ロック機構３００ａ、３００ｂは非励磁のときにはいずれも内側方向へのシャフト１０の移動を規制する。したがってシャフト１０の移動がロックされるのであるが、シャフト１０に強い外力Ｆが働いたとき、可動鉄心２１０が動いてしまう可能性がある。

【0035】

例えば図５に示すようにシャフト１０の図示左側から外力Ｆが働いたとき、第１電磁部１０６ａのロック機構３００ａは係合しているが、第２電磁部１０６ｂのロック機構３００ｂは係合しない。このときリターンスプリング２１２の付勢力が外力Ｆに抗するが、リターンスプリング２１２はコイル２００の吸引力より強くすることができないため、リターンスプリング２１２だけでシャフト１０の保持力（固定力）を高めるのは難しい。

【0036】

そこで本実施形態では永久磁石と磁路切替構造を用いて、可動鉄心２１０の移動を抑え、シャフト１０の保持力を高める構成を取っている。

【0037】

図５に示すように、アクチュエータ１００はさらに、ストッパ２１４の可動鉄心２１０とは反対側に永久磁石２２０を配置し、固定鉄心２０４に接触し永久磁石２２０の外側を覆うカバー２３０を備えている。ストッパ２１４とカバー２３０との間には狭い磁気ギャップＧが形成されている。すなわち、ストッパ２１４は永久磁石２２０および可動鉄心２１０以外の部材との間に磁気ギャップＧを有している。

【0038】

図６は磁路切替の動作を説明する図である。図６（ａ）に示すように、コイル２００が非励磁でかつ可動鉄心２１０とストッパ２１４が密着した状態では、永久磁石２２０からストッパ２１４、可動鉄心２１０、固定鉄心２０４およびカバー２３０を通る第１の磁路Ｒ１が形成される。

【0039】

一方、図６（ｂ）に示すように、コイル２００が励磁されて該コイル２００からヨーク１０４、可動鉄心２１０、および固定鉄心２０４を通る第２の磁路Ｒ２が形成されると、第２の磁路Ｒ２の経路は磁気飽和する。特に第１の磁路Ｒ１と第２の磁路Ｒ２の共通する経路（破線の楕円で囲った位置）が飽和することにより、永久磁石２２０から出た磁束はこの経路を通りにくくなる。このため永久磁石２２０から出た磁束の経路は、永久磁石２２０からストッパ２１４、磁気ギャップＧ、およびカバー２３０を通る第３の磁路Ｒ３に切り替わる。第３の磁路Ｒ３は可動鉄心２１０を通らないため、コイル２００による可動鉄心２１０の吸引力に影響を与えない。

【0040】

上記構成によれば、第１の磁路Ｒ１が可動鉄心２１０を通るため、永久磁石２２０によって初期位置にある可動鉄心２１０を吸着する。したがってコイル２００が非励磁のときにシャフト１０に外力Ｆが加わった場合に、リターンスプリング２１２の付勢力に加えて、永久磁石２２０の吸着力が得られるため、外力Ｆによる可動鉄心２１０の移動を抑制することができ、停止時のシャフト１０の保持力を高めることができる。

【0041】

図７は他の実施形態を説明する図であって、全体構成図および部分拡大図である。図７に示すアクチュエータ１００Ａは、図１に示したアクチュエータ１００と比較すると、可動鉄心２１０の動作方向が逆になっている。

【0042】

図７に示すアクチュエータ１００Ａは、左右に２つの電磁部（第１電磁部１０８ａ、第２電磁部１０８ｂ）が配置されている。電磁部１０８ａ、１０８ｂは対向して配置されていて、可動鉄心２１０やロック機構３００ａ、３００ｂの配置や動作方向も逆向きになっている。

【0043】

シャフト１０の中途部には凹部１２が形成されていて、部分的に細くなっている。一方、ハウジング３３０の中央部に取り付けられたヨーク３３２は凹部１２に対応した狭い幅になっている。これによりシャフト１０のストロークを規制（移動範囲を規制）することができ、シャフト１０の脱落を防止することができる。また、シャフト１０を左右一方に十分に送ることによって、制御で位置の初期化を行うことができる。

【0044】

また、図１の構成では、組付け上の観点から固定鉄心２０４はハウジング１０２と別体であった。しかし図７の構成のように電磁部が反転した構造にする事で、固定鉄心３２０とハウジング３３０を一体化することができ、部品点数を減らすことができる。

【0045】

電磁部１０８ａ、１０８ｂは同じ構造をしているため、代表して第１電磁部１０８ａを部分的に拡大している。

【0046】

部分拡大図を参照して、コイル２００を励磁すると可動鉄心２１０が引き寄せられて、図示左側（装置外側）に向かって移動する。するとロック機構３００ａにおいて転動体３０２が元側傾斜面３１４に当接してシャフト１０との間に挟まることにより、楔として機能してこれらを係合させる。そしてシャフト１０が図示左方向に送られる。このとき第２電磁部１０８ｂにおいては転動体３０２の保持器３０４が外部弾性体２１８によって付勢されていることから、転動体３０２が先側傾斜面３１２に付勢されているため、シャフト１０が図示左方向に送られることを妨げない。

【0047】

コイル２００が非励磁になると可動鉄心２１０はリターンスプリング２１２によって初期位置に戻る。このとき内部弾性体２１６が保持器を図示右方向に付勢するため、ロック機構３００ａは機能せず、シャフト１０と可動鉄心２１０は相対移動可能となる。一方、第２電磁部１０８ｂにおいては転動体３０２が先側傾斜面３１２に付勢されているため、ロック機構３００ｂが機能して、シャフト１０が図示右方向に戻ることを防止する。したがって第１電磁部１０８ａのコイル２００の励磁と非励磁を繰り返すことにより、シャフト１０を図示左方向に徐々に送る、ステップ送りをすることが可能となる。同様にして、第２電磁部１０８ｂでは図示右方向にシャフト１０をステップ送りすることができる。

【0048】

すなわち、図１に示したように２つの電磁部を内向きに対向配置しても、図７に示したように外向きに対向配置しても、同様に、双方向に能動的にシャフト１０を移動させることが可能である。

【0049】

また図７の構成でも磁路切替の機能を有している。コイル２００が非励磁でかつ可動鉄心２１０とストッパ２１４が密着した状態では、永久磁石２２０からストッパ２１４、可動鉄心２１０、固定鉄心３２０、ヨーク３３２を通る第１の磁路Ｒ１が形成される。

【0050】

一方、コイル２００が励磁されて該コイル２００からカバー２３０、可動鉄心２１０、固定鉄心３２０を通る第２の磁路Ｒ２が形成されると、第２の磁路Ｒ２の経路は磁気飽和する。このため永久磁石２２０から出た磁束の経路は、永久磁石２２０からストッパ２１４、磁気ギャップＧ、および固定鉄心３２０を通る第３の磁路Ｒ３に切り替わる。第３の磁路Ｒ３は可動鉄心２１０を通らないため、コイル２００による可動鉄心２１０の吸引力に影響を与えない。

【0051】

第１の磁路Ｒ１が可動鉄心２１０を通るため、永久磁石２２０によって初期位置にある可動鉄心２１０を吸着する。したがってコイル２００が非励磁のときにシャフト１０に外力Ｆが加わった場合に、リターンスプリング２１２の付勢力に加えて、永久磁石２２０の吸着力が得られるため、外力Ｆによる可動鉄心２１０の移動を抑制することができ、停止時のシャフト１０の保持力を高めることができる。

【0052】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、双方向に能動的にシャフトを移動させることが可能なアクチュエータとして利用することができる。

【符号の説明】

【0054】

Ｒ１…第１の磁路、Ｒ２…第２の磁路、Ｒ３…第３の磁路、１０…シャフト、１２…凹部、１００…アクチュエータ、１０２…ハウジング、１０４…ヨーク、１０６ａ…第１電磁部、１０６ｂ…第２電磁部、２００…コイル、２０４…固定鉄心、２１０…可動鉄心、２１２…リターンスプリング、２１４…ストッパ、２１６…内部弾性体、２１８…外部弾性体、２２０…永久磁石、２３０…カバー、３００ａ、３００ｂ…ロック機構、３０２…転動体、３０４…保持器、３１０…係合部材、３１２…先側傾斜面、３１４…元側傾斜面、３２０…固定鉄心、３３２…ヨーク、Ｆ…外力、Ｇ…磁気ギャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】