(57)【要約】【課題】初期位置および停止位置で自己保持を可能とし、初期位置から停止位置にわたる作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらが少なく平滑で高い回転トルク特性のロータリーアクチュエータを提供する。【解決手段】初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう中途部位１１Ｅまでは、回転子２０の回転抵抗となり、中途部位１１Ｅから停止位置Ｌに向かうにつれて回転子２０の回転を支援する自己保持機構を有するので、初期位置Ｈ側では回転トルクが減殺されながらも、停止位置Ｌ側では回転トルクが補強されることになる。このため、初期位置Ｈから停止位置Ｌの間で回転子２０に対する回転トルクが平滑化され、作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらの少ない回転トルク特性が得られる。【選択図】図１
2010035257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、回動可能に設けられて被駆動部に連結される回転軸と、前記回転軸に前記固定子と所定の微小空隙を余して対面するように設けられた回転子とを備え、
コイル体への正通電に伴い、前記回転子が前記固定子に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動し、前記コイル体への逆通電または他のコイル体への通電に伴い、前記回転子が前記停止位置から前記初期位置に復帰回動するようになっており、
無通電時に前記初期位置で前記回転子を前記初期位置側に規制し、正通電に伴い前記初期位置から前記停止位置に向かう中途部位までは前記初期位置側への規制力に抗して回動すると、前記中途部位から前記停止位置に向かうにつれて前記回転子の回転を支援し、無通電になっても前記停止位置で前記回転子を前記停止位置側に規制する、前記初期位置および前記停止位置での自己保持手段と回転平滑化手段とを備えていることを特徴とするロータリーアクチュエータ。
【請求項２】
前記固定子と前記回転子とのうち一方には、テーパ状の傾斜面を有する錐体溝を規制部として設け、他方には伸縮可能な圧縮ばね部材により付勢されて、前記初期位置および前記停止位置において前記錐体溝の前記傾斜面に押し当たる滑動ボールを設けたことを特徴とする請求項１に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項３】
前記初期位置および前記停止位置での前記自己保持手段および前記回転平滑化手段は、  前記固定子と前記回転子とのうち一方に設けられ、前記回転軸を中心とする円弧状に形成され、始端部が前記初期位置に対応し、終端部が前記停止位置に対応するレース溝と、  前記固定子と前記回転子とのうち他方に前記レース溝の前記始端部に対応するように設けられた固定溝と、
一球面部が前記固定溝内に滑動可能に設けられ、他球面部が前記レース溝内に配置され、前記コイル体への通電に伴う前記回転子の回動変位により、前記固定溝内で滑動しながら前記レース溝に沿って転動する滑動ボールとを備え、
前記レース溝の前記始端部および前記終端部の各側壁、あるいは前記各側壁に対応して外部に設けた始端ストッパと終端ストッパとを規制部とし、前記初期位置で前記滑動ボールが前記始端部の前記側壁、あるいは前記始端ストッパに当接し、前記停止位置で前記滑動ボールが前記終端部の前記側壁、あるいは前記終端ストッパに当接するようにし、
前記レース溝の内壁部は、前記始端部から前記中途部位に向かって下降する下向き傾斜面と前記レース溝の前記中途部位から前記終端部に向かって上昇する上向き傾斜面とを有するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項４】
前記滑動ボールと前記固定溝の内底部との間には、前記滑動ボールを前記レース溝の前記内壁部に押圧する方向に付勢するばね材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項５】
前記固定子側または前記回転子側に永久磁石を備え、前記固定子と前記回転子との間に前記永久磁石による吸着力が働いていることを特徴とする請求項３に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項６】
前記初期位置および前記停止位置での前記自己保持手段および前記回転平滑化手段は、  前記回転子と前記固定子とのうち一方に設けられ、前記回転軸を中心とする円弧状に形成され、始端部が前記初期位置に対応し、終端部が前記停止位置に対応するレース溝と、  前記回転子と前記固定子とのうち他方に前記レース溝の前記始端部に対応するように設けられた固定溝と、
一球面部が前記固定溝内に滑動可能に設けられ、他球面部が前記レース溝内に配置され、前記コイル体への通電に伴う前記回転子の回動変位により、前記固定溝内で滑動しながら前記レース溝に沿って転動する滑動ボールとを備え、
前記レース溝の前記始端部および前記終端部の各側壁、あるいは前記各側壁に対応して外部に設けた始端ストッパと終端ストッパとを規制部とし、前記初期位置で前記滑動ボールが前記始端部の前記側壁、あるいは前記始端ストッパに当接し、前記停止位置で前記滑動ボールが前記終端部の前記側壁、あるいは前記終端ストッパに当接するようにし、
前記レース溝の内壁部に、前記始端部から前記終端部にかけて前記滑動ボールを回転可能に接触させるように設けられ、前記始端部から前記中途部位に向かって下降する下向き傾斜面と前記レース溝の前記中途部位から前記終端部に向かって上昇する上向き傾斜面とを有するように曲成された板ばねを設けたことを特徴とする請求項１に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項７】
回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能なスプリング部材を含み、初期位置では前記回転子を前記初期位置側に付勢して、中途部位で最も大きく変形し、停止位置では前記回転子を前記停止位置側に付勢するようにしており、
前記コイル体への正通電に伴い、前記回転子が固定子に対して前記初期位置から前記停止位置に所定の円周角だけ回動し、前記コイル体への逆通電または他のコイル体への通電に伴い、前記回転子が前記停止位置から前記初期位置に復帰回動するようになっており、  正通電に伴い、前記初期位置から前記停止位置に向かう中途部位まで前記初期位置側への付勢力に抗して回動すると、前記中途部位から前記停止位置に向かうにつれて前記回転子の回転を支援する、前記初期位置および前記停止位置での自己保持手段と回転平滑化手段とを備えていることを特徴とするロータリーアクチュエータ。
【請求項８】
前記初期位置および前記停止位置での前記自己保持手段および前記回転平滑化手段は、  前記回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能な引張コイルスプリングを含み、前記初期位置では前記回転子を前記初期位置側に付勢し、前記中途部位で最も大きく伸長変形し、前記停止位置では前記回転子を前記停止位置側に付勢するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のロータリーアクチュエータ。
【請求項９】
前記初期位置および前記停止位置での前記自己保持手段および前記回転平滑化手段は、  前記回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能な圧縮コイルスプリングを含み、前記初期位置では前記回転子を前記初期位置側に付勢し、前記中途部位で最も大きく圧縮変形し、前記停止位置では前記回転子を前記停止位置側に付勢するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のロータリーアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電により初期位置から停止位置への角度範囲で回転するロータリーアクチュエータに係り、とりわけ初期位置および停止位置には、無通電状態で自己保持が可能となるロータリーアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータを用いた回転機構は、各種のバルブの開閉機構をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェード、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ、および自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置に適用されている。
【０００３】
シフトレバーロック装置の施解錠機構や前照灯の遮蔽板には、直線作動するプランジャーを有する電磁ソレノイド装置が組み込まれ、レベライザーやＡＦＳの制御には、ステップモータと減速ギアで構成された駆動装置が用いられている。電磁ソレノイド装置の駆動部は、リンク機構を介してロック装置や遮蔽板を駆動するようにしている。
【０００４】
近年では、例えば、磁石などを用いてプランジャーとヨークとの間に電磁吸引力を発生させてプランジャーに回転トルクを与えて、プランジャーの回転変位により、電装部品などの被駆動部を回転駆動するロータリーソレノイドが考えられている。
【０００５】
この種のロータリーソレノイドの一例として、４極に着磁された円盤磁石を用いており、各着磁領域の間には無着磁領域が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。円盤磁石では、各着磁領域が円盤磁石の中心を見込む円周角が等しくなるようにしている。磁極片の磁数を円盤磁石の極数よりも少なく設定しながらも、円盤磁石の正逆回転に関係なく同じ大きさのトルクを得ている。
【特許文献１】特開平２−３１１１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のロータリーソレノイドでは、特許文献１に添付された図面のトルク曲線からも分かるように、円盤磁石の回転に伴い、回転トルクが大きく低下するうえ、限られた狭い回転範囲内でしか十分な発生トルクが得られない不利がある。
ロータは、正逆通電により９０度の角度範囲内で往復移動できるようになっているが、外部に設けたストッパによって通電状態で位置規制がなされており、無通電状態で各位置で自己保持が可能な構成ではない。
【０００７】
本願発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、初期位置および停止位置で自己保持を無通電状態で可能としつつも、通電時には、初期位置から停止位置にわたる所定の作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらが少なく平滑で、しかも高い回転トルク特性が得られるロータリーアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１について）
コイル体への正通電に伴い、回転子が固定子に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動し、コイル体への逆通電または他のコイル体への通電に伴い、回転子が停止位置から初期位置に復帰回動するようになっており、
自己保持手段および回転平滑化手段においては、無通電時に初期位置で回転子を初期位置側に規制し、正通電に伴い初期位置から停止位置に向かう中途部位までは回転子の回転抵抗となる。これにより、中途部位から停止位置に向かうにつれて回転子の回転を支援し、無通電により停止位置で回転子を停止位置側に規制する。
【０００９】
この場合、無通電時に回転子が初期位置側および停止位置側に規制されるため、初期位置および停止位置で回転子の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
初期位置から停止位置に向かう中途部位までは回転子の回転抵抗となり、中途部位から停止位置に向かうにつれて回転子の回転を支援するので、初期位置側では回転トルクが減殺されるものの、停止位置側では回転トルクが補強されて迅速に停止位置に到ることができる。
【００１０】
（請求項２について）
固定子と回転子とのうち一方には、テーパ状の傾斜面を有する錐体溝を規制部として設け、他方には伸縮可能な圧縮ばね部材により付勢された滑動ボールが初期位置および停止位置において錐体溝の傾斜面に押し当たるようになっている。
このため、初期位置および停止位置では、滑動ボールが圧縮ばね部材の付勢力により保持力寄与成分を受けて、錐体溝内に規制されるようになって回転子を自己保持する。
【００１１】
（請求項３について）
自己保持手段および回転平滑化手段において、レース溝は、回転子と固定子とのうち一方に設けられ、回転軸を中心とする円弧状に形成され、始端部が初期位置に対応し、終端部が停止位置に対応する。固定溝は、回転子と固定子とのうち他方にレース溝の始端部に対応するように設けられている。滑動ボールは、一球面部を固定溝内に滑動可能に設け、他球面部をレース溝内に配置し、コイル体への通電に伴う回転子の回動変位により、固定溝内で滑動しながらレース溝に沿って転動する。
レース溝の始端部および終端部の各側壁、あるいは前記各側壁に対応して外部に設けた始端ストッパと終端ストッパとを規制部とし、初期位置で滑動ボールが始端部の側壁、あるいは前記始端ストッパに当接し、停止位置で滑動ボールが終端部の側壁、あるいは前記終端ストッパに当接するようにしている。レース溝の内壁部は、始端部から中途部位に向かって下降する下向き傾斜面とレース溝の中途部位から終端部に向かって上昇する上向き傾斜面とを有するように構成している。
【００１２】
滑動ボールは、初期位置で始端部の側壁、あるいは始端ストッパに当接し、停止位置で終端部の側壁、あるいは終端ストッパに当接するため、回転子が初期位置および停止位置で変位が規制されるようになり、初期位置および停止位置における回転子の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
回転子への回転トルクは、初期位置から中途部位に向かう下向き傾斜面では減殺されるものの、中途部位から停止位置に向かう上向き傾斜面で補強されるため、請求項１と同様な効果が得られる。
【００１３】
（請求項４について）
滑動ボールと固定溝の内底部との間には、滑動ボールをレース溝の内壁部に押圧する方向に付勢するばね材が設けられている。
この場合、滑動ボールは、初期位置で下向き傾斜面から側壁、あるいは終端ストッパに当接する方向にばね材の付勢力を受け、停止位置で上向き傾斜面から側壁、あるいは始端ストッパに当接する方向にばね材の付勢力を受けるようになる。このため、初期位置および停止位置における回転子の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
【００１４】
（請求項５について）
固定子側または回転子側に永久磁石を備え、固定子と回転子との間に永久磁石による吸着力が働いており、滑動ボールによって固定子と回転子とが接触しないように保持されている。永久磁石はこの吸着力を得るために搭載するものに限らず、アクチュエータに搭載されている既存の永久磁石を利用してもよい。
この場合、滑動ボールは、初期位置で下向き傾斜面から側壁、あるいは始端ストッパに当接する方向に永久磁石による磁束の吸着力を受け、停止位置で上向き傾斜面から側壁、あるいは終端ストッパに当接する方向に永久磁石による磁束の吸着力を受けて規制されるようになるので、初期位置および停止位置の両位置で回転子の自己保持を無通電で行うことが可能となる。
【００１５】
（請求項６について）
初期位置および停止位置での自己保持手段および回転平滑化手段において、レース溝は、固定子と回転子とのうち一方に設けられ、回転軸を中心とする円弧状に形成され、始端部が初期位置に対応し、終端部が停止位置に対応する。固定溝は、固定子と回転子とのうち他方にレース溝の始端部に対応するように設けられている。滑動ボールは、一球面部を固定溝内に滑動可能に設け、他球面部をレース溝内に配置し、コイル体への通電に伴う回転子の回動変位により、固定溝内で滑動しながらレース溝に沿って転動する。
レース溝の始端部および終端部の各側壁、あるいは前記各側壁に対応して外部に設けた始端ストッパと終端ストッパとを規制部とし、初期位置で滑動ボールが始端部の側壁、あるいは始端ストッパに当接し、停止位置で滑動ボールが終端部の側壁、あるいは終端ストッパに当接するようにしている。
レース溝の内壁部には、始端部から終端部にかけて滑動ボールを回転可能に接触させる板ばねを設けている。板ばねは、始端部から中途部位に向かって下降する下向き傾斜面とレース溝の中途部位から終端部に向かって上昇する上向き傾斜面とを有するように曲成されている。
板ばねは、レース溝内で、下向き傾斜面と上向き傾斜面とを有するように曲成されているため、回転子への回転トルクは、初期位置から中途部位に向かう下向き傾斜面では減殺されながらも、中途部位から停止位置に向かう上向き傾斜面で補強されるため、請求項１と同様な効果が得られる。
【００１６】
（請求項７について）
初期位置および停止位置での自己保持手段および回転平滑化手段は、回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能なスプリング部材を含む。スプリング部材は、初期位置では回転子を初期位置側に付勢し、中途部位で最も大きく変形し、停止位置では回転子を停止位置側に付勢する。
コイル体への正通電に伴い、回転子が固定子に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動し、コイル体への逆通電または他のコイル体への通電に伴い、回転子が停止位置から初期位置に復帰回動するようになっている。正通電に伴い、初期位置から停止位置に向かう中途部位まで初期位置側への付勢力に抗して回動すると、中途部位から停止位置に向かうにつれて回転子の回転を支援する。
この場合、回転子への回転トルクは、スプリング部材の付勢力により初期位置から中途部位に向かう回動過程では減殺されながらも、中途部位から停止位置に向かう回動過程で補強されるため、請求項１と同様な効果が得られる。なお、後述の請求項８、９でも同様であるが、微小間隙をなくすべく回転子を固定子に接触状態に配置し、回転子が固定子に対して摺動回転可能となるようにしてもよい。
【００１７】
（請求項８について）
初期位置および停止位置での自己保持手段および回転平滑化手段は、回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能な引張コイルスプリングを含む。引張コイルスプリングは、初期位置では回転子を初期位置側に付勢し、中途部位で最も大きく伸長変形し、停止位置では回転子を停止位置側に付勢する。
この場合も、回転子への回転トルクは、引張コイルスプリングの付勢力により初期位置から中途部位に向かう回動過程では減殺されながらも、中途部位から停止位置に向かう回動過程で補強されるため、請求項１と同様な効果が得られる。
【００１８】
（請求項９について）
初期位置および停止位置での自己保持手段および回転平滑化手段は、回転子と静止部材側との間に設けられた伸縮可能な圧縮コイルスプリングを含む。圧縮コイルスプリングは、初期位置では回転子を初期位置側に付勢し、中途部位で最も大きく圧縮変形させ、停止位置では回転子を停止位置側に付勢する。
この場合も、回転子への回転トルクは、圧縮コイルスプリングの付勢力により初期位置から中途部位に向かう回動過程では減殺されながらも、中途部位から停止位置に向かう回動過程で補強されるため、請求項１と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のロータリーアクチュエータでは、初期位置および停止位置で自己保持を無通電状態で可能とするとともに、通電時には、初期位置から停止位置にわたる所定の作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらが少なく平滑で、しかも高い回転トルク特性を確保することができる。
【実施例１】
【００２０】
図１および図２は本発明における実施例１を示す。本発明のロータリーアクチュエータ１はロータリーソレノイドとして働き、各種のバルブの開閉機構をはじめ、自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェード、照射方向を上下に調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ、および自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置に用いられるものである。
【００２１】
ロータリーアクチュエータ１は、通電方向に応じて正逆方向の回転が可能で、中央部の基部プレート２には、磁性体製のコア軸３がコア体として基部プレート２に対して直立状態に取付けられている｛図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照｝。中空のコア軸３には、コイル体４が巻回され、中空部３ａ内には回転軸５が回転可能に支持されている。
【００２２】
コア軸３の上端には、一対の扇状のコア面６が基部プレート２と平行で径方向に延出されている。コア軸３の外周囲には、一対のヨーク７がコア面６と左右に隣接するように配置されている。ヨーク７は、湾曲状の立板部７ａと上端の円弧状のフランジ部７ｂとを有し、フランジ部７ｂは、コア軸３のコア面６と面一となるように配置されている。
【００２３】
回転軸５の上端部５ａには、円盤状のディスクプレート９が同心的に一体回転可能に配置されている。ディスクプレート９は、後述するプレート磁石１０と一緒に停止位置Ｌと初期位置Ｈとの間を往復回動するように設けられている。
【００２４】
ディスクプレート９の裏面には、環状のプレート磁石１０が同心的に取付けられている。このプレート磁石１０は、例えばネオジウム磁石から成り、９０度の角度間隔で４極に着磁された磁極面１０ａ〜１０ｄを有している。プレート磁石１０は、磁極面１０ａ〜１０ｄをヨーク７のフランジ部７ｂに微小空隙Ｇを余して対面させている｛図１（ｃ）参照）｝。
【００２５】
ディスクプレート９の裏面には、自己保持手段および回転平滑化手段としてのレース溝１１が回転軸５を中心とする円弧状をなすように形成されている。レース溝１１は、コア面６の中心部周辺に位置し、磁極面１０ａ〜１０ｄと同一個数で同心的に配置されている。
レース溝１１の始端部１１ａは、図２（ａ）に示すように、プレート磁石１０の初期位置Ｈに対応し、終端部１１ｂは停止位置Ｌに対応している。
【００２６】
コア面６の中心部周辺には、矩形の固定溝１２がレース溝１１の始端部１１ａに対応するように設けられている。固定溝１２は矩形に限らず、円形等他の形状でもよく、要は滑動ボール１３を固定できればよい。図２（ａ）は、図１（ａ）のＰｓ−Ｐｓに沿った縦断面の展開図で模式的に示している。
【００２７】
滑動ボール１３は、ステンレス鋼などの金属製で自己保持手段および回転平滑化手段を構成し、固定溝１２とレース溝１１とにわたって配置されている。すなわち、滑動ボール１３の一球面部は、固定溝１２に内接状態で滑動可能になっており、他球面部がレース溝１１内に配置されている。コイル体４への通電に伴うディスクプレート９の回動変位により、滑動ボール１３は固定溝１２内で滑動しながらレース溝１１に沿って転動する。滑動ボール１３はステンレス鋼などの金属製に限らず、プラスチック製や強化セラミック製でもよい。
【００２８】
レース溝１１の始端部１１ａの側壁１１ｃおよび終端部１１ｂの側壁１１ｄは、滑動ボール１３に対する規制部として機能させるものである。滑動ボール１３は、初めは始端部１１ａの側壁１１ｃに当接し、ディスクプレート９が初期位置Ｈから停止位置Ｌに回転すると、終端部１１ｂの側壁１１ｄを滑動ボール１３に当接させるようにしている。
レース溝１１の内壁部１１Ａは、始端部１１ａから平坦な中途部位１１Ｅに向かう下向き傾斜面１１Ｃと、中途部位１１Ｅから終端部１１ｂに向かう上向き傾斜面１１Ｂとを有する。
この例では、始端部１１ａの側壁１１ｃや終端部１１ｂの側壁１１ｄに対応するよう外部に始端ストッパおよび終端ストッパ（いずれも図示せず）を規制部として設けてもよい。滑動ボール１３は、側壁１１ｃ、１１ｄに当接させる代わりに、始端ストッパや終端ストッパに当接させるようにしてもよい。このことは後述する実施例１、２、３、７でも同様である。
【００２９】
コイル体４への正通電に伴って、コア面６およびヨーク７のフランジ部７ｂから発生する磁束による電磁力と磁極面１０ａ〜１０ｄの磁束による磁気力との相互作用により、プレート磁石１０が初期位置Ｈから停止位置Ｌに所定の円周角θ（例えば、４０〜６０度）だけ矢印Ｗ方向に回動する｛図１（ａ）参照｝。以後、プレート磁石１０およびディスクプレート９の回動動作については、プレート磁石１０の回動もディスクプレート９の回動も同一の意味で使用する。
コイル体４への逆通電に伴って、コア面６およびヨーク７のフランジ部７ｂから発生する磁束による電磁力と磁極面１０ａ〜１０ｄの磁束による磁気力との相互作用により、プレート磁石１０が停止位置Ｌから初期位置Ｈに復帰回動する。
【００３０】
プレート磁石１０が初期位置Ｈから停止位置Ｌに回動する際、滑動ボール１３は固定溝１２内で滑動しながら下向き傾斜面１１Ｃ、中途部位１１Ｅおよび上向き傾斜面１１Ｂに沿って転動する。逆に停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る際、滑動ボール１３は固定溝１２内で滑動しながら上向き傾斜面１１Ｂ、中途部位１１Ｅおよび下向き傾斜面１１Ｃに沿って復帰転動する。
【００３１】
上記構成では、滑動ボール１３は、図２（ａ）に示すように、初期位置Ｈで始端部１１ａの側壁１１ｃに当接し、停止位置Ｌで終端部１１ｂの側壁１１ｄに当接するとともに、プレート磁石１０によりコア面６に垂直方向な磁気吸着力Ｆ０が常に働き、プレート磁石１０がコア面６側に引き寄せられている。
【００３２】
初期位置Ｈにおいて、プレート磁石１０の磁気吸着力Ｆ０に対してプレート磁石１０の回転方向成分Ｆ３がプレート磁石１０への保持力寄与成分として働いて、プレート磁石１０を初期位置Ｈに無通電状態で自己保持させる。磁気吸着力Ｆ０から上向き傾斜面１１Ｂに沿った傾斜成分Ｆ２として生じ、上向き傾斜面１１Ｂに垂直な法線成分Ｆ１を得る。
【００３３】
停止位置Ｌでも、初期位置Ｈと同様に、磁気吸着力Ｆ０に対してプレート磁石１０の回転方向成分（図示せず）がプレート磁石１０への保持力寄与成分として働いて、プレート磁石１０を停止位置Ｌに無通電状態で自己保持させる。
このため、プレート磁石１０は、滑動ボール１３により初期位置Ｈおよび停止位置Ｌで保持力寄与成分を受けて変位を規制されるようになり、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌにおけるプレート磁石１０の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
【００３４】
一般に、コイル体４への通電時、コイル体４からの電磁力とプレート磁石１０の磁気力との相互作用によりプレート磁石１０を回動させる機構では、図２（ｂ）の磁気力特性に示すように、プレート磁石１０が正回転時に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう場合、プレート磁石１０による吸着力は回転角（ω）が増えるにつれて直線的に漸増し、逆回転時に停止位置Ｌから初期位置Ｈに復帰する場合、吸着力は回転角（ω）が減少するにつれて直線的に漸増する。
【００３５】
また、図２（ｅ）に一点鎖線で示すように、プレート磁石１０が正回転時に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう場合、プレート磁石１０への回転トルクは、初期位置Ｈから中途部位１１Ｅまでの回動過程でプレート磁石１０への回転トルクは大きく、停止位置Ｌ側に向かうほど小さくなる。
プレート磁石１０が逆回転時に停止位置Ｌから初期位置Ｈに復帰する場合、図２（ｅ）に二点鎖線で示すように、プレート磁石１０への回転トルクは停止位置Ｌから中途部位１１Ｅまでの回動過程でプレート磁石１０への回転トルクは小さく、停止位置Ｌ側に向かうほど大きくなる。
【００３６】
プレート磁石１０が初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路の中途部位１１Ｅまでは、滑動ボール１３が下向き傾斜面１１Ｃに沿って転動するため、図２（ｃ）に一点鎖線で示すように、プレート磁石１０の回転抵抗となって回転トルクは漸減する。プレート磁石１０が中途部位１１Ｅから停止位置Ｌに向かうにつれて、滑動ボール１３が上向き傾斜面１１Ｂに沿って転動するため、回転トルクは大きく増加してプレート磁石１０の回転を支援する。このため、往路におけるプレート磁石１０の回転トルクは、初期位置Ｈ側では減殺されながらも、停止位置Ｌ側では補強されることになる。
回転抵抗や回転を支援する力となる保持トルクは、磁石に基づく前述の吸着力に比例する。通電時、回転抵抗となる初期位置Ｈから中途部位１１Ｅまでは、吸着力は小さくなるため、回転抵抗も小さくなる。中途部位１１Ｅから停止位置Ｌまでは、前述の吸着力が大きくなるため、回転を支援する力も大きくなる特性を示す。
【００３７】
プレート磁石１０が停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路の中途部位１１Ｅまでは、滑動ボール１３が上向き傾斜面１１Ｂに沿って転動するため、図２（ｃ）に二点鎖線で示すように、プレート磁石１０の回転抵抗となって回転トルクは漸減し、中途部位１１Ｅから初期位置Ｈに向かうにつれて、回転トルクは大きく増加してプレート磁石１０の回転を支援する。このため、復路におけるプレート磁石１０の回転トルクは、停止位置Ｌ側では減殺されながらも、初期位置Ｈ側では回転トルクが補強されることになる。
回転抵抗や回転を支援する力となる保持トルクは、磁石に基づく前述の吸着力に比例する。通電時、回転抵抗となる停止位置Ｌから中途部位１１Ｅまでは、吸着力は小さくなるため、回転抵抗も小さくなる。中途部位１１Ｅから初期位置Ｈまでは、前述の吸着力が大きくなるため、回転を支援する力も大きくなる特性を示す。
【００３８】
すなわち、プレート磁石１０への回転トルクは、初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路では図２（ｃ）の一点鎖線で示す保持トルク特性と図２（ｅ）の一点鎖線で示す回転トルクとを重ね合わせた合成トルク特性｛図２（ｄ）の一点鎖線参照｝となり、停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路では、図２（ｃ）の二点鎖線で示す保持トルク特性と図２（ｅ）の二点鎖線で示す特性とを重ね合わせた合成トルク特性となる｛図２（ｄ）の二点鎖線参照｝。
【００３９】
これにより、初期位置Ｈから停止位置Ｌの間でプレート磁石１０に対する回転トルクが平滑化され、所定の作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらが少なく円滑で、しかも高い回転トルク特性を得ることができる。
回転トルクの平滑化に基づき、回転トルクの低下やトルクむらがなくなるに伴い、初期位置Ｈから停止位置Ｌへの切替わり動作および停止位置Ｌから初期位置Ｈへの切替わり動作を確実に行うことができる。
【実施例２】
【００４０】
図３（ａ）は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、滑動ボール１３と固定溝１２の内底部１２ａとの間に、圧縮コイルスプリング１４を圧縮ばね材として設けてボールプランジャー機構１５を形成したことである。
滑動ボール１３の径寸法は、固定溝１２の径寸法よりも僅かに小さくなっており、滑動ボール１３は、圧縮コイルスプリング１４が圧縮変形することによりレース溝１１の内壁部１１Ａに押圧される方向に付勢されている。
滑動ボール１３は、レース溝１１の内壁部１１Ａに押し付けられればよいので、圧縮コイルスプリング１４に代わって、固定溝１２に配置された板ばねを用いてもよい。
【００４１】
初期位置Ｈにおいて、圧縮コイルスプリング１４の付勢力の反力として、コア面６に垂直方向で下向き傾斜面１１Ｃから滑動ボール１３に働く付勢反力Ｙ１とプレート磁石１０の回転方向成分Ｙ２とを設定すると、回転方向成分Ｙ２が初期位置Ｈにおけるプレート磁石１０への保持力寄与成分として働く。
【００４２】
停止位置Ｌでも、初期位置Ｈと同様に、付勢反力Ｙ１の回転方向成分（図示せず）が停止位置Ｌにおけるプレート磁石１０への保持力寄与成分として働く。
このため、プレート磁石１０は、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌで保持力寄与成分を受けて変位を規制されるようになり、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌでのディスクプレート９といった回転部の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
【００４３】
プレート磁石１０が正回転方向に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路の中途部位１１Ｅまでは、滑動ボール１３が固定溝１２内に後退して圧縮コイルスプリング１４を圧縮させながら下向き傾斜面１１Ｃに沿って転動する。
このため、初期位置Ｈ側への回転トルクは漸増して回転抵抗となり、中途部位１１Ｅを通過してからは滑動ボール１３が上向き傾斜面１１Ｂに沿って転動し、停止位置Ｌ側への回転トルクが漸増して回転を支援する。ディスクプレート９が逆回転方向に停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路では、往路とは逆の経路をたどる。
【００４４】
この結果、往路におけるディスクプレート９の回転トルクは、初期位置Ｈ側では減殺されながらも、停止位置Ｌ側では補強されることになる｛図２（ｄ）の一点鎖線参照｝。復路におけるディスクプレート９の回転トルクは、停止位置Ｌ側では減殺されながらも、初期位置Ｈ側では回転トルクが補強されることになる｛図２（ｄ）の二点鎖線参照｝。
【００４５】
なお、レース溝１１の内壁部１１Ａの上向き傾斜面１１Ｂや下向き傾斜面１１Ｃの形状（例えば傾き）を変更することにより、ディスクプレート９の保持力を所望に調整したり、内壁部１１Ａの中間付近をコア面６と平行な平坦部にすることにより、ディスクプレート９への回転方向成分（自己保持力）が働かない領域を設定してもよい。
実施例２では、圧縮コイルスプリング１４のばね弾性力に基づいて、ディスクプレート９への回転トルクを発生させているので、プレート磁石１０の磁気吸着力を必要としないロータリーアクチュエータに使用してもよい。
【００４６】
また、圧縮コイルスプリング１４の代わりに、ディスクプレート９としての回転子側あるいはコア面６としての固定子側に永久磁石（図示せず）を用いてもよい。この場合、固定子と回転子の間に永久磁石による吸着力が働いており、滑動ボール１３によって固定子と回転子とが接触しないように保持されている。
すなわち、滑動ボール１３は、初期位置Ｈで下向き傾斜面１１Ｃから側壁１１ｃに当接する方向に永久磁石による磁束の吸着力を受け、停止位置Ｌで上向き傾斜面１１Ｂから側壁１１ｄに当接する方向に永久磁石による磁束の吸着力を受けて規制されるようになるので、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌの両位置で回転子の自己保持を無通電で行うことが可能となる。
【実施例３】
【００４７】
図３（ｂ）は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例２と異なるところは、レース溝１１の内壁部１１Ａを平坦にし、圧縮コイルスプリング１４の代わりに板ばね１６を内壁部１１Ａに配置したことである。
板ばね１６は、例えばステンレス鋼などの金属からなり、一端をレース溝１１の側壁１１ｃに当接させ、他端を側壁１１ｄに当接させている。この板ばね１６は、図２（ａ）におけるレース溝１１の内壁部１１Ａに対応するように、初期位置Ｈから停止位置Ｌに向けて下向き傾斜面１６Ａ、中途部位１６Ｂおよび上向き傾斜面１６Ｃを連続的に曲成している。
【００４８】
初期位置Ｈにおいて、板ばね１６が滑動ボール１３に弾接して撓み変形するので、コア面６に垂直なばね弾性力Ｓ１を滑動ボール１３に働かせて、ディスクプレート９の回転方向成分Ｓ２を設定すると、回転方向成分Ｓ２が初期位置Ｈにおけるディスクプレート９への保持力寄与成分として働く。
【００４９】
停止位置Ｌでも、初期位置Ｈと同様に設定可能な回転方向成分（図示せず）がディスクプレート９への保持力寄与成分として働く。
このため、ディスクプレート９は、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌで保持力寄与成分を受けて保持されるようになり、実施例１と同様に初期位置Ｈおよび停止位置Ｌでディスクプレート９といった回転部の自己保持を無通電状態で行うことが可能となる。
【００５０】
ディスクプレート９が正回転方向に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路の中途部位１６Ｂまでは、滑動ボール１３が板ばね１６に弾接して撓ませながら下向き傾斜面１６Ａに沿って転動する。このため、初期位置Ｈ側への回転トルクは漸減し、中途部位１６Ｂを通過してからは滑動ボール１３が上向き傾斜面１６Ｃに沿って転動し、停止位置Ｌ側への回転トルクが漸増する。ディスクプレート９が逆回転方向に停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路では、初期位置Ｈから停止位置Ｌに回動する上述の往路とは逆の経路をたどる。  
【００５１】
この結果、往路におけるディスクプレート９の回転トルクは、実施例１と同様に、初期位置Ｈ側では減殺されながらも、停止位置Ｌ側では補強されることになる｛図２（ｄ）の一点鎖線参照｝。復路におけるディスクプレート９の回転トルクは、停止位置Ｌ側では減殺されながらも、初期位置Ｈ側では回転トルクが補強されることになる｛図２（ｄ）の二点鎖線参照｝。
【００５２】
なお、板ばね１６の下向き傾斜面１６Ａや上向き傾斜面１６Ｃの形状（例えば傾き）を変更することにより、実施例２と同様に、ディスクプレート９の保持力を所望に調整したり、板ばね１６の中間付近をコア面６と平行な平坦部にすることにより、ディスクプレート９への保持力が働かない領域を設定してもよい。
実施例３では、板ばね１６のばね弾性力Ｓ１に基づいて、ディスクプレート９への回転トルクを発生させているので、実施例２の場合と同様に、プレート磁石１０の吸着力を必要としないロータリーアクチュエータに使用してもよい。
【実施例４】
【００５３】
図３（ｃ）は本発明の実施例４を示す。実施例４が実施例２と異なるところは、レース溝１１に代わって、内面にテーパ状の傾斜面１７ａ、１８ａを有する錐体溝１７、１８を規制部として設けたことである。実施例２のディスクプレート９およびコア面６をモータ１９の回転子２０および固定子２１として設けている。
一方の錐体溝１７は初期位置Ｈ側に対応し、他方の錐体溝１８は停止位置Ｌ側に対応している。初期位置Ｈでは、滑動ボール１３が圧縮コイルスプリング１４の上向き付勢力Ｎ１を受けて、錐体溝１７の傾斜面１７ａに内接状態で押し当たって保持力寄与成分として働いて回転子２０を初期位置Ｈに保持する。
【００５４】
回転子２０が正回転方向に初期位置Ｈから停止位置Ｌに到る過程で、滑動ボール１３が圧縮コイルスプリング１４を撓ませて固定溝１２内に後退させながら回転子２０の下面部２０ａを転動し、停止位置Ｌで滑動ボール１３が圧縮コイルスプリング１４の上向き付勢力Ｎ１を受けて、錐体溝１８の傾斜面１８ａに押し当たって保持力寄与成分として働いて回転子２０を停止位置Ｌに保持する。
実施例４では、回転子２０に錐体溝１７、１８を設け、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌにおいて回転子２０の保持のみを行うので、モータ１９のように回転トルク特性が均一なアクチュエータに適するものである。
【実施例５】
【００５５】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例５を示す。実施例５が実施例１と異なるところは、実施例１のレース溝１１、固定溝１２および滑動ボール１３に代わって、引張コイルスプリング２２をスプリング部材として設けたことである。
ディスクプレート９は中心Ｄｐを通る直径線Ｄｉで左側部９Ａと右側部９Ｂに分かれている。引張りコイルスプリング２２の一端部２２ａは、図４（ａ）に示すように初期位置Ｈで左側部９Ａの外周部に取付けられ、他端部２２ｂは、直径線Ｄｉ上で引張方向に所定量だけ伸びて基部プレート２（図１参照）といった静止部材に取付けられている。
初期位置Ｈは、左側部９Ａの外周部で直径線Ｄｉを基準として中心Ｄｐから所定の角度θ１のところに設定し、中間位置Ｍｉは直径線Ｄｉに沿った外周部であり、停止位置Ｌは中間位置Ｍｉから所定の角度θ１のところに設定している。
【００５６】
引張コイルスプリング２２の引張方向の伸長変位により、引張付勢力Ｔが長手方向に生じ、引張付勢力Ｔの周方向の分力Ｔ１が保持力寄与成分として働く。分力Ｔ１により、ディスクプレート９が規制部（図示せず）に当接する方向に付勢されるため、ディスクプレート９は初期位置Ｈに無通電状態で保持される。
【００５７】
ディスクプレート９が正回転方向に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路の中間位置Ｍｉまでは、引張コイルスプリング２２がディスクプレート９の回転により引っ張られるため、引張方向に伸長しながら他端部２２ｂを中心に角度θ１だけ回動する。ディスクプレート９が中間位置Ｍｉを上死点として通過してからは、引張コイルスプリング２２は、ディスクプレート９による引張力から自由になるため、長手方向に収縮しながら他端部２２ｂを中心に角度θ１だけさらに回動して停止位置Ｌに到る。
停止位置Ｌは、直径線Ｄｉに対して初期位置Ｈと対象となるように設定しているが、初期位置Ｈから中間位置Ｍｉまでの円周角と中間位置Ｍｉから停止位置Ｌに到るまでの円周角とは、互いに異なるように設定してもよい。
【００５８】
停止位置Ｌにおける引張コイルスプリング２２の伸長変位は、初期位置Ｈと同一であるため、引張付勢力Ｔの周方向に保持力寄与成分として働く分力Ｔ１により、ディスクプレート９が規制部（図示せず）に当接する方向に付勢されて、ディスクプレート９が停止位置Ｌに無通電状態で保持される。
ディスクプレート９が逆回転して停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路では、初期位置Ｈから停止位置Ｌへ回動する上述の往路とは逆の経路をたどる。
【００５９】
ディスクプレート９の正回転時、初期位置Ｈから中間位置Ｍｉまでは、引張コイルスプリング２２の伸長変位により、図４（ｂ）に一点鎖線で示すように、保持トルク特性の回転トルクは回転角の増加につれて漸減し、中間位置Ｍｉから停止位置Ｌに到るまでは、引張コイルスプリング２２の伸長変位の解放により、回転トルクは回転角の増加につれて漸増する。
ディスクプレート９の逆回転時、停止位置Ｌから中間位置Ｍｉを経て初期位置Ｈに戻る復路では、図４（ｂ）に二点鎖線で示すように、保持トルク特性の回転トルクは往路とは逆に、回転角の減少につれて漸減し、中間位置Ｍｉから初期位置Ｈに到るまでは回転トルクは回転角の減少につれて漸増する。
【００６０】
この結果、往路におけるディスクプレート９の回転トルクは、実施例１と同様に、初期位置Ｈ側では減殺されながらも、停止位置Ｌ側では補強されて回転トルクの均一化が図られる｛図４（ｃ）の一点鎖線参照｝。復路におけるディスクプレート９の回転トルクは、停止位置Ｌ側では減殺されながらも、初期位置Ｈ側では回転トルクが補強されて回転トルクの均一化が図られる｛図４（ｃ）の二点鎖線参照｝。
【００６１】
実施例５では、引張コイルスプリング２２を設けるといった簡素な構造で回転トルクの均一化を安価に実現できる利点がある。この利点は後述する実施例６でも同様である。
また、後述する実施例６でも同様であるが、ディスクプレート９およびコア面６を回転子および固定子（いずれも図示せず）として、回転トルク特性が均一なアクチュエータとしてのモータに適用してもよい。静止部材としては、基部プレート２に限らず、ロータリーアクチュエータ内で移動しない部材であればよい。ディスクプレート９およびコア面６を回転子および固定子とした場合、微小空隙Ｇをなくすべく、回転子を固定子に接触状に配置し、回転子が固定子に対して摺動回転可能となるようにしてもよい。
引張コイルスプリング２２における移動側の一端部２２ａの固定手段は、ディスクプレート９に限らず、回転子であるディスクプレート９と共に回転し、移動側の一端部２２ａを所定の位置に固定可能な部材であればよい。
【実施例６】
【００６２】
図４（ｄ）は本発明の実施例６を示す。実施例６が実施例５と異なるところは、実施例５の引張コイルスプリング２２に代わって、圧縮コイルスプリング２３を用いたことである。
ディスクプレート９の中心Ｄｐの周囲付近には、円周角を略９０度とする円弧状の長孔部９ａが同心的に形成されている。基部プレート２（図１参照）といった静止部材には、垂直状態に立設された支持棒２４の先端部が長孔部９ａ内に配置されている。支持棒２４の太さ（径寸法）は、長孔部９ａの幅寸法と僅かに小さく設定され、支持棒２４が長孔部９ａの内周壁に沿って相対的に摺動できるようになっている。支持棒２４はディスクプレート９の中心Ｄｐから長孔部９ａの半径分だけ偏心している。
【００６３】
ディスクプレート９が初期位置Ｈにある時、長孔部９ａの始端部９ｂが支持棒２４に当接し、ディスクプレート９の初期位置Ｈ側への回動をストッパとして規制する。ディスクプレート９が初期位置Ｈから停止位置Ｌに回動すると、長孔部９ａの終端部９ｃが支持棒２４に当接し、ディスクプレート９の停止位置Ｌ側への回動をストッパとして規制する。  
【００６４】
圧縮コイルスプリング２３の一端部２３ａは、初期位置Ｈでディスクプレート９の左側部９Ａの外周部に取付けられ、他端部２３ｂは圧縮方向に所定量だけ収縮して支持棒２４に取付けられている。圧縮コイルスプリング２３は、伸縮変位が長手方向に沿って行われるように案内する筒状ホルダー２３Ａ内に収納されている。初期位置Ｈおよび中間位置Ｍｉでは、便宜上の理由から筒状ホルダー２３Ａの図示を省いている。
【００６５】
圧縮コイルスプリング２３の長手方向の収縮変位により、圧縮付勢力Ｕが長手方向に生じ、圧縮付勢力Ｕの周方向に分力Ｕ１が保持力寄与成分として働く。周方向の分力Ｕ１により、長孔部９ａの始端部９ｂが支持棒２４に当接するように働き、ディスクプレート９が初期位置Ｈ側に付勢されるため、ディスクプレート９は初期位置Ｈに無通電状態で保持される。
【００６６】
ディスクプレート９が正回転方向に初期位置Ｈから停止位置Ｌに向かう往路の中間位置Ｍｉまでは、圧縮コイルスプリング２３は、ディスクプレート９の回転により押圧力を受けて長手方向に収縮しながら、他端部２３ｂを中心として角度θ２だけ回動する。
ディスクプレート９が中間位置Ｍｉを上死点として通過してからは、圧縮コイルスプリング２３はディスクプレート９の押圧力から自由になるため、長手方向に伸長しながら、他端部２３ｂを中心として、さらに角度θ２だけ回動して停止位置Ｌに到る。
【００６７】
停止位置Ｌにおける圧縮コイルスプリング２３の圧縮変位は、初期位置Ｈと同一であるため、圧縮付勢力Ｕの周方向の分力Ｕ１が保持力寄与成分として働く。この分力Ｕ１により、長孔部９ａの終端部９ｃを支持棒２４に当接させる方向に働き、ディスクプレート９が停止位置Ｌ側に付勢されるため、ディスクプレート９が停止位置Ｌに無通電状態で保持される。
ディスクプレート９が逆回転して停止位置Ｌから初期位置Ｈに戻る復路では、初期位置Ｈから停止位置Ｌに回動する上述の往路とは逆の経路をたどる。
【００６８】
ディスクプレート９の正回転時、初期位置Ｈから中間位置Ｍｉまでは、圧縮コイルスプリング２３の圧縮変位により、保持トルク特性の回転トルクは回転角の増加につれて漸減し、中間位置Ｍｉから停止位置Ｌに到るまでは、圧縮コイルスプリング２３の圧縮変位の解放により、回転トルクは回転角の増加につれて漸増する｛図４（ｂ）の一点鎖線参照｝。
【００６９】
ディスクプレート９の逆回転時、停止位置Ｌから中間位置Ｍｉを経て初期位置Ｈに戻る復路では、保持トルク特性の回転トルクは往路とは逆に、回転角の減少につれて漸減し、中間位置Ｍｉから初期位置Ｈに到るまでは回転トルクは回転角の減少につれて漸増する｛図４（ｂ）の二点鎖線参照｝。
【００７０】
これに伴い、往路におけるディスクプレート９の回転トルクは、実施例５と同様に、初期位置Ｈ側では減殺されながらも、停止位置Ｌ側では補強されて回転トルクの均一化が図られる｛図４（ｃ）の一点鎖線参照｝。復路におけるディスクプレート９の回転トルクは、停止位置Ｌ側では減殺されながらも、初期位置Ｈ側では回転トルクが補強されて回転トルクの均一化が図られる｛図４（ｃ）の二点鎖線参照｝。
【実施例７】
【００７１】
図５は本発明の実施例７を示す。実施例７が実施例１と異なるところは、複数のコイル体４を円周Ｃｐ上に設け、各コイル体４の上端部に円弧状のセグメントコア２５を取り付けたことである。実施例７では、実施例１と同一部材には同一符号を付して異なる部分のみを説明する。
各セグメントコア２５は、図５（ａ）に示すように、全体として円周Ｃｐと同心的な円周Ｃｑ上に位置しており、磁性体製のステータコア２６により、コイル体４と一緒に基部プレート２に取り付けられている。
【００７２】
セグメントコア２５は、内部に滑動ボール１３を配置した固定溝１２を有し、ディスクプレート９の裏面には、円弧状のレース溝１１を固定溝１２に対応するように形成している｛図５（ｂ）参照｝。
【００７３】
滑動ボール１３はレース溝１１に配置され、コイル体４への正逆方向の通電に伴い、コイル体４からの電磁力とディスクプレート９からの磁気力との相互作用により、プレート磁石１０に周方向の回転トルクが生じ、ディスクプレート９が初期位置Ｈ（停止位置Ｌ）から停止位置Ｌ（初期位置Ｈ）に回動する。この際、滑動ボール１３は固定溝１２を滑動しながらレース溝１１に沿って始端部１１ａ（終端部１１ｂ）から終端部１１ｂ（始端部１１ａ）まで転動する。
【００７４】
レース溝１１には、実施例１と同様な内壁部１１Ａに下向き傾斜面１１Ｃ、中途部位１１Ｅおよび上向き傾斜面１１Ｂが設けられている｛図２（ａ）参照｝。
このように、ディスクプレート９、プレート磁石１０、セグメントコア２５、ステータコア２６およびコイル体４を主構成要素とする往復回転機構でも、実施例１と同様な効果が得られる。この往復回転機構においても、自己保持手段および回転平滑化手段を備えた構造は実施例２〜６と同様の構成にしてもよい。
自己保持手段および回転平滑化手段を備えた構造については、実施例７の往復回転機構に限らず、回転部を往復駆動できる作動機構であれば適用可能である。
【００７５】
［変形例］
（ａ）実施例１〜７では、プレート磁石１０としてネオジウム磁石を用いたが、ネオジウム磁石に代わって、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ゴムをバインダーとしてフェライト粉末を配合分散させたゴム磁石、あるいは磁石と磁性体とを組み合わせた磁石を用いてもよい。
【００７６】
（ｂ）実施例１におけるレース溝１１の上向き傾斜面１１Ｂ、中途部位１１Ｅおよび下向き傾斜面１１Ｃの各長さや傾斜角度や表面形状は、保持トルク特性の要求に応じて自由に設定することができ、要は初期位置Ｈから中途部位１１Ｅに向かってはディスクプレート９の回転抵抗となり、中途部位１１Ｅから停止位置Ｌに向かっては回転を支援するものであればよい。実施例３における板ばね１６の下向き傾斜面１６Ａ、中途部位１６Ｂおよび上向き傾斜面１６Ｃについても同様である。
【００７７】
（ｃ）実施例１〜７では、固定溝１２内の滑動ボール１３をコア面６（固定子２１）側に設け、レース溝１１をディスクプレート９（回転子２０）側に設けたが、これとは逆に、固定溝１２内の滑動ボール１３をディスクプレート９（回転子２０）側に設け、レース溝１１をコア面６（固定子２１）側に設けてもよい。
（ｄ）実施例１−６において自己保持手段および回転平滑化手段を備えた構造のアクチュエータ部については、ディスクプレート９（プレート磁石１０、回転子２０）の往復変位動作を可能にする構成であれば、所望の機構に自由に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のロータリーアクチュエータでは、初期位置および停止位置で自己保持を無通電状態で可能とするとともに、通電時には、初期位置から停止位置にわたる所定の作動角範囲の全域でトルク低下やトルクむらの少ない平滑化し、しかも高い回転トルク特性を確保できることから、車両に搭載するロータリーアクチュエータとして好適となり、車両関連事業の需要を喚起して部品の流通を介して機械産業に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）はロータリーアクチュエータの斜視図、（ｂ）はディスクプレートおよびプレート磁石を取り外した状態のロータリーアクチュエータの斜視図、（ｃ）は（ａ）のＱ−Ｑ線に沿う縦断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＰｓ−Ｐｓ線に沿う拡大展開図、（ｂ）はディスクプレートの回転角とプレート磁石の吸着力との関係を示す磁気力特性のグラフ、（ｃ）はディスクプレートの回転角と回転トルクとの関係を示す保持トルク特性のグラフ、（ｄ）はディスクプレートの回転角と回転トルクとの関係を示す合成トルク特性のグラフ、（ｅ）はディスクプレートの回転角と回転トルクとの関係を示す回転トルク特性のグラフである（実施例１）。
【図３】（ａ）は保持力寄与成分を説明するために滑動ボールとレース溝との配置関係を示す拡大展開図（実施例２）、（ｂ）は保持力寄与成分を説明するために滑動ボールとレース溝との配置関係を示す拡大展開図（実施例３）、（ｃ）は滑動ボールとレース溝との配置関係を示す拡大展開図である（実施例４）。
【図４】（ａ）はディスクプレートに設けられた引張コイルスプリングを示す上面図（実施例５）、（ｂ）はディスクプレートの回転角と回転トルクとの関係を示す保持トルク特性のグラフ（実施例５）、（ｃ）はディスクプレートの回転角と回転トルクとの関係を示す合成トルク特性のグラフ（実施例５）、（ｄ）はディスクプレートに設けられた圧縮コイルスプリングを示す上面図である（実施例６）。
【図５】（ａ）はディスクプレートおよびプレート磁石を取り外した状態のロータリーアクチュエータの斜視図（実施例７）、（ｂ）はロータリーアクチュエータの斜視図である（実施例７）。
【符号の説明】
【００８０】
１      ロータリーアクチュエータ（ロータリーソレノイド）
２      基部プレート
３      コア軸（コア体）
３ａ    中空部
４      コイル体
５      回転軸
６      コア面
７      ヨーク
７ｂ    フランジ部
９      ディスクプレート
１０    プレート磁石
１０ａ〜１０ｄ  磁極面
１１    レース溝（自己保持手段、回転平滑化手段）
１１ｃ、１１ｄ  側壁（規制部）
１１Ａ  内壁部（自己保持手段、回転平滑化手段）
１１Ｂ  上向き傾斜面（自己保持手段、回転平滑化手段）
１１Ｃ  下向き傾斜面（自己保持手段、回転平滑化手段）
１１Ｅ  中途部位（自己保持手段、回転平滑化手段）
１３    滑動ボール（自己保持手段、回転平滑化手段）
１４    圧縮コイルスプリング（ばね材、圧縮ばね部材）
１５    ボールプランジャー機構
１６    板ばね（自己保持手段、回転平滑化手段）
１６Ａ  下向き傾斜面（自己保持手段、回転平滑化手段）
１６Ｂ  中途部位（自己保持手段、回転平滑化手段）
１６Ｃ  上向き傾斜面（自己保持手段、回転平滑化手段）
１７、１８  錐体溝（規制部）
１７ａ、１８ａ  テーパ状の傾斜面
１９    モータ（ロータリーアクチュエータ）
２０    回転子
２１    固定子
２２    引張コイルスプリング（スプリング部材）
２３    圧縮コイルスプリング（スプリング部材）
Ｇ      微小空隙
Ｌ      停止位置
Ｈ      初期位置
【図１】
2010035257.tif 000003
【図２】
2010035257.tif 000004
【図３】
2010035257.tif 000005
【図４】
2010035257.tif 000006
【図５】
2010035257.tif 000007