[发明专利]摆动型致动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种谋求不通电时强化维持停止的保持力的圆弧摆动式致动器。

背景技术

一般而言，在预定的旋转角度范围内进行往返旋转运动(“圆弧摆动”)的摆动型致动器(以下称“致动器”)，其构成为在壳体内收容有固定件和活动件，在该固定件中配设有电路连接于电流方向正反变换手段的电磁线圈，而活动件中则配置有永久磁铁。而且，藉由将朝前述电磁线圈的通电方向进行切换以改变磁场(或磁通)的方向，而在电磁线圈和永久磁铁之间产生相吸或相斥的推进磁力，使活动件在预定中心角的范围内作圆弧状的往返运动(“圆弧摆动”)。

这种致动器已广泛应用在产业用各种机器作为动力源，例如，作为ATM(自动柜员机)或打印机等纸张馈送方向变换用翻转阀片的驱动手段来使用。

这些翻转阀片并非经常持续摆动，而是以停止在摆动行程的两端侧(摆动的起点和终点，或摆动的返转位置)的一侧的情形居多。在其维持方法上，则有：藉通电使电磁线圈激磁，使其与永久磁铁保持磁性吸附的样式(通电保持)；及一旦通电状态断开，就使电磁线圈的铁芯(磁性体)与永久磁铁之间保持磁性吸附的样式(不通电保持)。

然而，这种通电保持样式的致动器，从近年来节电–省能源的观点来看，并不理想，特别是利用在待机时间较长的ATM时，就需要使用不通电保持样式的设计。

顺应这种需求的发明已在例如专利文献1、专利文献2、及专利文献3中有所揭示。

首先，专利文献1所揭示的发明是本申请申请人先前申请的相关技术，与本申请一样，不通电时的维持力为该发明的目的之一。

该在先申请的构成，若依图9所示的公报所附的代表图，是在箱体(2)内设置有：单一个电磁线圈(3)；摆动臂(5)，保持固定于以自由转动方式支撑在箱体(2)内的轴上；及2个永久磁铁，装设在该摆动臂(5)，并与前述电磁线圈(3)隔着预定的气隙以极性相异形态并列配置。通过这种构成，通过电激磁的电磁线圈(3)与摆动臂(5)的永久磁铁(7)之间产生相吸或相斥的磁力作用，在以挡止器(8)所规限的范围间进行圆弧摆动。而且，将该摆动力从输出轴(4)输出到外部。同时，保持有永久磁铁(7)的摆动臂(5)在电磁线圈(3)相反侧配置有磁性体背轭(6)，以控制永久磁铁(7)的磁通方向来提高磁力。通过该构成，摆动臂(5)会进行摆动，而在不通电时，借着电磁线圈(3)的磁性心材式铁芯(31)和永久磁铁(7)的残剩磁通所产生的磁吸力稳定维持在挡止器(8)规限的位置。

其次，专利文献2所揭示的发明，若依图10所示的公报所附的代表图，保持在轴(12)上进行摆动的线圈座(14)以可动线圈(16)构成，该线圈座(14)的摆动方向外侧端部设有止动用永久磁铁(17)，并在箱体内壁配设磁性体，作为使该磁铁规限在摆动行程两端部的挡止器。藉由这种构成，通过前述止动用永久磁铁(17)和磁性体挡止器产生磁吸作用，以确保不通电时的维持力。

此外，专利文献3所揭示的发明可视为以上述专利文献1所揭示的发明为基础而完成的发明。若依图11所示的公报的附图，其特征在于具备由2个磁铁(51、52)并排固设所成的摆动轭(50)、及在两侧具有突起部(31、32)的固定轭(30)，并通过采用在固定轭(30)中央部配置具有主磁极(41)的电磁线圈(43)的构成，即得以依从任一边的磁铁(51或52)向主磁极(41)、固定轭(30)、突起部(31、32)到另一边磁铁(52、或51)的顺序形成距离最短的磁性回路。其目的在于通过采用这种构成，即使是使用材质品级(残剩磁通密度等)较低的磁铁(例如，胶合磁铁等)，也可获得和传统技术相同以上的特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－38874号

专利文献2：日本特开平11－299211号

专利文献3：日本特开2012－175735号

发明内容

发明所欲解决的技术问题

以上述不通电时维持力强化为目的的情况中，只要采用专利文献1及专利文献2所揭示的发明构成，且使用残剩磁通密度较高的永久磁铁，就一定会更有效果。因此，现在的电机或致动器(“电机制品”)中，使用既已商品化的高磁通密度式磁铁来追求小型轻量化的作法已相当普遍。

但，这些为追求高磁通密度而开发的磁铁大多是以使用产量非常稀少属于稀土元素(稀土类)的原材料(钕(Nd)、钐(Sm)、镝(Dy)等)为主流。这些稀土元素磁铁的磁力甚大，且其磁通齐聚向一个方向的力量(保磁力)也很强，故相较于传统型铁氧体磁铁等，非常强而有力。