(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ヨークと、
上記環状ヨークの周面に螺旋状に巻回したヨークコイルと、
上記環状ヨークの周面に沿って回動自在でかつ環状ヨークの周面と対向する磁極を備えているロータとを備え
上記ヨークコイルへの通電により、その電流と上記磁極からの磁束とによる電磁気作用により上記ロータが回動するようにしているロータリアクチュエータにおいて、
上記ヨークコイルに通電する為の通電手段を上記環状ヨークの周面に沿って回動自在に備えさせて、その通電手段を上記ロータの回動に追従させながら回動させて上記ヨークコイルに対する通電を行うようにし、
しかも、上記通電手段は上記ヨークコイルの一部に対する通電を行う為の一対の通電要素から成り、
それらの通電要素相互の間隔は、上記ヨークコイルのうち上記ロータの磁極と対向する部分のヨークコイルに通電する為に上記磁極の幅と対応する間隔にしていることを特徴とするロータリアクチュエータ。
【請求項２】
上記ロータは夫々環状ヨークの周面と対向する複数の磁極を備えており、
上記通電手段は各々の磁極と対向する部分のヨークコイルに通電し得るよう磁極と対応する数が備わっていることを特徴とする請求項１のロータリアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の被駆動装置や被駆動部材を回転駆動する為に用いられるロータリアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロータリアクチュエータとしては、磁極部を備えるヨークと、その磁極部を磁化する為のコイルと、磁極を備える回動自在なロータとから成り、上記コイルへの通電により上記磁極部が磁化し、その磁化した磁極部と上記ロータの磁極との磁気作用によりロータが回動するようにしたものがある（例えば実開昭４９−２６００８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のロータリアクチュエータでは、ロータの最大回動角度が１８０゜以下に制限される問題点があった。又ロータに生ずるトルクが、ロータの回動角度が変化していくに伴って大きく変動する問題点があった。
【０００４】
本件出願のロータリアクチュエータは上記従来技術の問題点を解決する為に提供するもので、その目的は、１８０゜を越える大きい最大回動角度を得ることが出来、しかもロータにはその回動角度の変化の過程での変動が小さい均一なトルクを得ることが出来るようにしたロータリアクチュエータを提供することである。
又、上記ロータを回動させる場合、ヨークコイルへの通電は回動力発生の為の電磁気作用を行う部分のみに行うようにして、高いエネルギー効率を得られるようにすることである。
ヨークコイルには上記電磁気作用を行う部分のみに通電するものであっても、ヨークコイルの複数箇所においてその通電を行うようにすることにより、ヨークコイルの利用効率を高めることである。
更に、上記ロータを回動させる場合、直径方向の寸法の割に大きいトルクを得ることが出来るようにしたロータリアクチュエータを提供することである。
更に、上記ロータの磁極を永久磁石でもって構成することにより、ロータの構造を簡素化できるようにすることである。
更に、ロータの磁極からの磁束による磁気的な吸引力が、ロータの回動中心の回りにバランスして、安定な動作を行わすことが出来るようにしたロータリアクチュエータを提供することである。
更に、通電を行わぬ場合には、ロータが重力によって一定の位置に留まるようにしたロータリアクチュエータを提供することである。
更に、通電を行う場合、ロータを連続回動させることの出来るロータリアクチュエータを提供することである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明におけるロータリアクチュエータは、
環状ヨークと、上記環状ヨークの周面に螺旋状に巻回したヨークコイルと、
上記環状ヨークの周面に沿って回動自在でかつ環状ヨークの周面と対向する磁極を備えているロータとを備え
上記ヨークコイルへの通電により、その電流と上記磁極からの磁束とによる電磁気作用により上記ロータが回動するようにしているロータリアクチュエータにおいて、
上記ヨークコイルに通電する為の通電手段を上記環状ヨークの周面に沿って回動自在に備えさせて、その通電手段を上記ロータの回動に追従させながら回動させて上記ヨークコイルに対する通電を行うようにし、
しかも、上記通電手段は上記ヨークコイルの一部に対する通電を行う為の一対の通電要素から成り、
それらの通電要素相互の間隔は、上記ヨークコイルのうち上記ロータの磁極と対向する部分のヨークコイルに通電する為に上記磁極の幅と対応する間隔にし
したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本願発明の実施の形態を示す図面について説明する。図１および図２において、ロータリアクチュエータ１は、基枠２と、環状ヨーク３と、ヨークコイル４と、ロータ５とからなる。以下各々について説明する。
【０００７】
基枠２は符号３，４，５の部材を保持する為のもので、それらの保持のための充分な強度を有する材料例えば鋼板で形成した基板11，12を、それらの間に間隔保持用のスペーサ13を介在させた状態でもって連結用のボルト14及びナット15により連結して構成している。16，17はロータ５を回動自在に保持する為の軸受を示す。
【０００８】
環状ヨーク３はロータ５の磁極からの磁束の通り道となる為のものであり、軟磁性材料例えば鋼板でもって形成している。3a〜3dは環状ヨーク３の周面で、3aは内周面、3bは外周面、3c，3dは端面を夫々示す。該環状ヨーク３は、ロータリアクチュエータ１の直径方向の寸法の割にロータ５に大きい回動トルクを得ることが出来るようにする為に円筒状に形成している。円筒状に形成することにより、ロータ５の磁極との広い対向面積を得るようにすることができ、それによりロータに生ずる回動トルクの増大を図るようにすることができる。又上記広い対向面積を得ることが出来ると、ロータの磁極からの磁束を磁気抵抗少なく通すことが出来、この点においてもロータの回動トルクの増大を図ることができる。該環状ヨーク３は例えば接着剤でもって基板12に固定しているが、他の任意の押え具でもって基枠１に対する固定を行っても良い。
【０００９】
ヨークコイル４はロータ５の磁極からの磁束と電磁気作用を生じさせてロータ５に回動力を発生させる電流を流す為のものであり、ロータ５がどの位置に回動してもヨークコイル４の全長の内の何れかの範囲の部分の導体がロータ５の磁極と対向状態となり、又その対向状態の部分においてはロータ５に回動力を発生させる為に該導体がロータの回動方向と交差（例えば直交）状態となるよう、環状ヨーク３の全長にわたりその周面3a〜3dに螺旋状に巻回している。該ヨークコイル４は巻線相互のレアショートを生じないように被覆導線を用い、多くの巻数を備えさせる為に密着巻している。該ヨークコイル４は環状ヨーク３の全周のどの位置においても後述の通電手段から同じ条件で電流を流すことが出来るようにする為に、エンドレスの状態に形成している。例えば巻始めと巻終わりとを相互に接続している。18は通電手段からの通電を受ける為にヨークコイル４に形成した導体の露出部を示し、端面3cの側に位置する導体に形成している。19はヨークコイル４の絶縁被覆を示す。
【００１０】
ロータ５は上記ヨークコイル４との電磁気作用によって回動力を生じさせる為のもので、上記環状ヨーク３の周面に沿って回動自在となっている。例えば該ロータ５は上記回動力を生ずるヨーク本体21と、生じた回動力を他に伝達するための回動軸22とから成り、両者は一体に結合してあり、回動軸22は前記軸受16，17により回動自在に支えられていて、ヨーク本体21が内周面3aに沿って回動自在となっている。23，24はロータ５における磁極を示し、該磁極23，24と環状ヨーク３との間で磁束の伝達が行われ得るよう環状ヨークの周面例えば内周面3aと対向させてある。これらの磁極23，24は上記磁束の伝達が磁気抵抗少なく行われ得るよう上記内周面3aに沿う円弧状に形成し、且つ内周面3aと該磁極23，24との間隔が小さくなるように配置している。これらの磁極23，24は上記回動力発生の為の電磁気作用を生じさせることが出来るよう一方がＮ極、他方がＳ極となるようにしている。例えば該ロータ５を、磁気コアとして機能するロータヨーク25と上記磁極形成の為のロータコイル26とにより形成し、ロータコイル26への通電によって上記磁極23，24の一方がＮ極、他方がＳ極に磁化するようにしている。上記ロータヨーク25は製造の容易化及びコストダウンの為に磁性材料例えば鋼板を所定形状に打ち抜きそれを複数枚積層して形成しており、回動軸22に固定している。中実の材料でロータヨーク25を形成しても良い。ロータコイル26はロータヨーク25に装着したコイルボビン27に巻線28を施して形成している。
【００１１】
次に31，32は上記ヨークコイル４に通電する為の通電手段を示す。該通電手段31，32は上記ロータ５の回動に追従させながら回動させ得るよう上記環状ヨーク３の周面に沿って回動自在に備えさせてある。例えばロータ５と一体的に回動させ得るようロータ５に備えさせているが、ロータ５とは別個に回動自在に備えさせ、ロータ５とは連繋手段でもって連繋してロータ５の回動に追従させて回動させるようにしても良い。各通電手段31，32は、上記ヨークコイル４のうちロータ５の磁極23，24と対向する部分のヨークコイル４に通電し得るよう夫々一対の通電要素31ａ，31ｂ，32ａ，32ｂを備えている。ヨークコイル４のうちロータ５の磁極23，24と対向する部分のヨークコイル４に通電するのは、磁極23，24と対向しない部分のヨークコイル４に通電することによる無駄な電力損失を防止してエネルギー効率を向上させる為である。各通電手段31，32における夫々一対の通電要素31ａ，31ｂ，32ａ，32ｂの間隔は、ロータ５の磁極23，24の幅（周方向の長さ）を有効利用してロータ５に出来るだけ大きい回動力を得られるようにする為に、磁極23，24の幅と同じか少し（例えば１割程度）広くすると良い。上記通電要素31ａは例えば図３に示すような構成にしており、他の通電要素31ｂ，32ａ，32ｂも同一の構成にしているが、夫々異なる構成であっても良い。図３において、33はブラシホルダで、絶縁材例えばフェノール樹脂のような耐熱性の合成樹脂製であり、図１に示す止付用のねじ34でロータヨーク25に止付てある。35は通電用のブラシで、例えば黒鉛製であり、ブラシホルダ33内に矢印35ａ方向に進退自在に備えさえている。該ブラシ35はヨークコイル４における導体の露出部18と対向する場所に設けている。36はブラシ35を上記露出部18の導体に対してそれとの良好な導通のために押し付けるようにしたばね、37は通電用の端子、38は端子37とブラシ35とを電気的に繋ぐ接続導体を夫々示す。このような構成の通電要素においては、導体露出部18へのブラシ35の接触によりブラシ35を通してヨークコイル４への通電が行われる。又ロータ５の回動に伴いブラシ35は導体露出部18を次々と摺動し、ヨークコイル４への上記通電状態を常時維持する。39はヨークコイル４及びロータコイル26への通電用のリード線で、一端39ａは図示外の電源に接続され、他端は上記各通電要素における端子37及びロータコイル26に接続している。接続状態については後述する。40はロータ５の回動に際してリード線39がひきつらないようにする為のゆとり部分で、例えば回動軸22の周囲に緩く巻回している。
【００１２】
図２及び図４における43は、ロータ５の回動角度を制限してそれを所定の位置で停止させる為の停止手段の一例を示し、符号44，45で示す部材から成る。44はストッパで、基板12に固定している。45は係合片で、回動軸22に固定している。このような構成の停止手段43は、ロータ５の回動を図４の矢印46で示す範囲で許容し、係合片45がストッパ44に当接する符号47，48の位置でロータ５を停止させる。上記停止手段43はロータ５の回動を３６０゜弱の角度で制限するようにしたものであるが、他の角度で制限したい場合には停止手段を図２に符号51で示すように構成すればよい。該停止手段51において、52，53は一対の伝達用歯車で、歯車52は回動軸22に固定する。54，55は符号44，45で示されたものと同様の作用をするストッパ及び係合片で、ストッパ54は基板12に固定し、係合片55は歯車53に固定する。この停止手段51では、伝達用歯車52，53の歯車比を適宜に選定することにより、ロータ５の回動角度を１８０゜強或いは２７０゜程度で制限したり、３６０゜以上の角度で制限したりすることが出来る。
【００１３】
上記構成のロータリアクチュエータ１の動作を図５の原理図に基づいて説明する。尚図５において57はロータコイル用の電源、58はヨークコイル用の電源を示し何れも直流の電源であり、リード線39を介してロータコイル26及び通電手段31，32に図示の如く接続している。符号59はヨークコイル４の巻方向を示す。電源57からロータコイル26への通電により例えば磁極23はＮ極となり磁極24はＳ極となる。この磁極からの磁束は矢印Φ１で示すように磁極23から環状ヨーク３に至り、環状ヨーク３内を通り、環状ヨーク３から磁極24に至る。又電源58からは通電手段31，32を通してヨークコイル４に通電される。即ち通電手段31においては、電源58からの電流は通電要素31ａからヨークコイル４のうちロータ５の磁極23と対向する部分のヨークコイル4aに流れ、通電要素31ｂを通して電源58に戻る。一方、通電手段32においては、電源58からの電流は通電要素32ａからヨークコイル４のうちロータ５の磁極24と対向する部分のヨークコイル4bに流れ、通電要素32ｂを通して電源58に戻る。このようなヨークコイル４への通電により、その電流と上記磁極23，24からの磁束Φ１とによる電磁気作用により上記ロータが回動する。即ち、ヨークコイル4aにおいては、磁極23と環状ヨーク３との間の導体にシンボル4a’で示す向きに上記電流が流れる。該電流4a’と、その電流4a’と鎖交して磁極23から環状ヨーク３に至る磁束（符号Φ1aで示す）との電磁気作用（フレミングの左手の法則）により、ロータ５には矢印60方向の回動力が生ずる。ヨークコイル4bにおいても同様にして、磁極24と環状ヨーク３との間の導体4b’に流れる電流と、その電流4b’と鎖交して環状ヨーク３から磁極24に至る磁束（符号Φ1bで示す）との電磁気作用により、ロータ５には矢印61方向の回動力が生ずる。これらの回動力60，61によりロータ５はその回動力の方向に回動する。ロータ５が回動すると、そのロータ５に備えさせた通電手段31，32はロータ５の回動に追従して回動する。その結果、上記ヨークコイル４のうちロータ５の磁極23，24と対向する部分のヨークコイル4a，4bへの通電が上記と同様の形態で継続して行われ、ロータ５の回動が継続して行われる。そしてロータ５は停止手段43によって回動が停止される位置まで回動しそこで停止する。尚上記ヨークコイル４の通電の極性を反対にすること、又はロータコイル26への通電の極性の反転によって磁極23，24の極性を反対にすることにより、上記ロータ５の回動方向は反対となる。
【００１４】
上記構成のロータリアクチュエータ１が作動する場合、ロータ５がどの位置に回動しても、上記電流4a’と磁束Φ1aとの関係及び電流4b’と磁束Φ1bとの関係は夫々一定の状態に保たれる。従って、ロータ５の回動位置によるトルク変動即ち回動力の大きさの変動は極めて小さい。又上記のように電流とそれと鎖交状態にある磁束との電磁気作用による回動力の発生であるので、ヨークコイル４に流す電流とロータ５に生ずるトルクとの直線性は極めて良好である。更に、ヨークコイル4aに流れる電流によって環状ヨーク３に生ずる磁束Φ２と、ヨークコイル4bに流れる電流によって環状ヨーク３に生ずる磁束Φ３とは方向が反対であって相互に打ち消し合うので、環状ヨーク３は磁気飽和し難い。このこともヨークコイル４に流す電流とロータ５に生ずるトルクとの直線性を良好にする。尚、上記電源57或いは電源58の何れか一方又は両方を出力可変（電流又は電圧可変）のものにすることにより、その出力を変えることによってロータ５に生ずる回動力を所望の大きさにすることが出来る。又、上記ロータリアクチュエータ１の作動の場合、磁極23，24は回動軸22を中心にして相互に対称の位置にあるので、各々の磁極23，24と環状ヨーク３との間に夫々生ずる磁気的な吸引力は相互にバランスする。従ってロータ５は安定で円滑な回動を行うことが出来る。又上記バランスがとれていることによって軸受16，17には大きな負荷が掛からないので、軸受16，17が簡単で良く、材料コストを安価にすることが出来る。
【００１５】
前記ロータ５は磁極23，24と環状ヨーク３との間で磁束の伝達が行われる状態で回動自在であれば良く、環状ヨーク３の内周面3aの他に外周面3bや端面3c，3dに沿って回動自在であってもよい。それらの場合、磁極23，24はそれら外周面3b或いは端面3c，3dと対向する部分に備えさせると良い。
【００１６】
次に図６は前記ロータの実施形態の異なる例を示すもので、ロータの磁極を永久磁石によって構成することにより、ロータの構造を簡素化できるようにすることを目的とするものである。図６において、永久磁石は符号63，64，65などで示す例のように備えさせることが出来る。尚これらの永久磁石63，64，65の磁極は図にＮ及びＳで示すように配置する。符号63の例は、一面を磁極用に円弧面に形成した永久磁石63をロータヨーク25ｅに貼り付ける例を示す。符号64の例は、直方体に形成した永久磁石64をロータヨーク25ｅの中間に介在させる例を示す。符号65の例は、ロータヨーク25ｅに長孔66を形成し、そこに永久磁石65を嵌め込む例を示す。この例の場合、長孔66の側方の部分67，67は、永久磁石65の磁極間の短絡を防止する為に薄肉に形成して、そこでの磁気抵抗が大きくなるようにすると良い。上記以外の実施形態としては、ロータ本体21ｅの全体を永久磁石で形成しても良い。なお、機能上前図のものと同一又は均等の構成で説明が重複すると考えられる部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅを付して重複する説明を省略した。（また次図以降のものにおいても順次同様の考えでアルファベットのｆ，ｇ，ｈを順に付して重複する説明を省略する。）
【００１７】
次に図７は図１乃至図５のロータリアクチュエータ１とはロータ及び通電手段の実施形態の異なるロータリアクチュエータ1fを示すもので、ヨークコイル4fの利用効率を高めてロータ5fに大きい回動トルクを得られるようにすることを目的とするものである。図において、ロータ5fには四つの磁極71ａ〜71ｄを備えさせ、それらは隣接するものを相互に反対の極性としている。72〜75はヨークコイル4fの内上記各磁極71ａ〜71ｄと対向する各部分のヨークコイルに対して夫々通電を行う為の通電手段を示し、各々は夫々添え字「ａ」及び「ｂ」を付した符号で示される一対の通電要素から構成しており、各々はロータ5fに追従して回動出来るよう例えばロータ5fに取付けている。それら各対の通電要素は、前記通電要素31ａ，31ｂ或いは通電要素32ａ，32ｂと同じく、磁極と対向する部分のヨークコイルのみに対して通電を行うためのものである。尚本例では通電要素72ｂと通電要素73ａは一つの通電要素を共通に利用しているが、それらの通電要素は個別に備えさせても良い。他の通電要素73ｂと通電要素74ａ、通電要素74ｂと通電要素75ａ、通電要素75ｂと通電要素72ａに関しても夫々同様である。このような構成のものにあっては、各通電要素を電源のプラス側76及びマイナス側77に図示の如く接続することにより、ヨークコイル4fにおいて各磁極71ａ〜71ｄと対向する部分には夫々符号78ａ〜78ｄで示す方向に電流が流れ、各磁極71ａ〜71ｄには全て同じ方向の回動力が発生し、ロータ5fはその方向に回動する。上記構成のロータリアクチュエータ1fによれば、ヨークコイル4fにおける多くの範囲（本例では全体）をロータ5fの回動力発生の為に作用させることが出来てその利用効率が高く、その結果、ロータ5fに大きい回動トルクを発生させることが出来る。
【００１８】
次に図８は図１乃至図５のロータリアクチュエータ１とはロータの実施形態の異なるロータリアクチュエータ1gを示すもので、ヨークコイル4gへの非通電時にロータ5gが一定位置に留まるようにすることを目的とするものである。図において、ロータ5gは回動中心の側方位置即ち回動軸22ｇの側方位置に重心Ｇが偏在するよう、磁極23ｇと磁極24ｇとを同じ側に寄せた形状に形成している。尚通電要素31bgと通電要素32bgとは図示の如く共通に構成している。個別でも良い。このような構成のものにあっては、回動軸22ｇが鉛直以外となる状態（例えば回動軸22ｇが水平状態或いは傾斜した状態）で使用すると、ヨークコイル4gが非通電でロータ5gに回動力が発生しない状態では、ロータ5gは上記重心Ｇが図示の如く回動軸22ｇの下方に位置する状態に留まる。通電手段によりヨークコイルに通電すると、その通電の極性に応じてロータ5gは矢印80或いは矢印81方向に回動する。しかしその通電を停止すると、ロータ5gはそれに働く重力によって、重心Ｇが回動軸22ｇの下方に位置する状態に戻りそこに停止する。
【００１９】
次に図９及び図１０は、図１乃至図５のロータリアクチュエータに、ロータ5hが回動しても通電手段31ｈ，32ｈ及びロータコイル26ｈへの連続通電を可能にする為の通電機構83を備えさせた例を示すもので、ロータ5hの連続回動を可能にすることを目的とするものである。図において、通電機構83は符号84〜87で示す部材から構成している。84，85は通電用のスリップリングで、ロータ5hと一体回動可能にする為に例えば回動軸22ｈに取付けている。スリップリング84には例えば通電要素31ah、32ahとロータコイル26ｈの一端を接続し、スリップリング85には通電要素31bh、32bhとロータコイル26ｈの他端を接続している。86，87は夫々スリップリング84，85との個別通電を行うための通電シューで、例えば基板11ｈに取付けており、各々には電流供給の為のリード線39ｈを接続している。上記構成のものにおいてはロータ5hが回動しても通電手段31ｈ，32ｈ及びロータコイル26ｈには通電機構83を通して電流を供給し続けることが出来る。従ってロータ5hを連続回動させることが出来る。
【００２０】
【実施例】
図１、図２の実施形態における各部の寸法やコイルの定数の一例は次の通りである。T1＝１３ｍｍ。L1＝８０ｍｍ。D1＝２５０ｍｍ。ヨークコイル４の線径＝０．７ｍｍ、巻数＝９００ターン。
【００２１】
次に前記ロータリーアクチュエータ１の利用例を示す図１１について説明する。この例は例えば室内の壁面に設けられている送風ダクト87において、空気の吹き出し口88を開閉したり吹き出し口88からの空気の吹き出し方向を調節する為の羽根板89を、上記ロータリーアクチュエータ１によって操作するようにした例を示すものである。図においてロータリーアクチュエータ１における前記回動軸は上記羽根板89を操作する為の操作軸91に連結している。尚90は上下の羽根板89を連動作動させると共に、操作軸91の例えば２７０゜の回動角度を１００゜程度に減じて羽根板89に伝達するための歯車機構を示す。
【００２２】
上記構成のものにおいては、ロータリーアクチュエータ１に直流電流を通電することにより上記羽根板89を例えば矢印89ａ方向に動かして、吹出し口88を開かせることが出来る。その結果、空気の吹き出しを行わせることが出来る。又直流電流の極性を反転させることにより羽根板89を矢印89ｂ方向に動かして、吹出し口88を閉じさせることが出来る。その結果、空気の吹き出しを止めることが出来る。又通電する直流電流の大きさを調節することにより、羽根板89を任意の開度の状態に保持することが出来る。即ち羽根板89が開いた状態では、その羽根板89の重量W0の一部の分力W1が羽根板89を矢印89ｂ方向に閉じさせる力として作用する。この分力W1の大きさは羽根板89の開度が小さいほど小さく大きいほど大きい。この為、ロータリーアクチュエータ１に供給する直流電流の大きさの調節によって回動軸22のトルクを調節することにより、羽根板89を所望の開度の状態で上記分力W1と回動軸22のトルクとを釣り合わせ、羽根板89をその開度の状態に保持させることが出来る。その結果、空気の吹き出し量を所望量にすることが出来る。
【００２３】
又上記構成のものにおいては、上記通電する直流電流の極性を交互に切替ることにより羽根板89を上下に交互に動かすことが出来、空気の吹き出し方向を上下にスイングさせることが出来る。その場合、夫々の極性で通電する直流電流の大きさを調節することにより羽根板89の上下の動き角度を変えて吹出し方向のスイングの幅を変えることが出来る。
【００２４】
次に図１２はロータリーアクチュエータ１を自動車のハンドル操作練習機92に用いた例を示すものである。図において、93はハンドル操作練習機の筐体、94はハンドル、97はハンドル94の回動角度を検出する為にハンドル軸95に連繋用の歯車96を介して連動させたエンコーダ、98は信号処理装置、99はディスプレー用のブラウン管を夫々示す。上記ロータリーアクチュエータ１は上記ハンドル軸95に連結させている。100はロータリーアクチュエータ１に通電する電流の極性や大きさを制御する為の制御装置である。
【００２５】
上記構成のものにあっては、ハンドル94を回動操作すると、エンコーダ97によってその回動角度が検出され、信号処理装置98の動作によりブラウン管99には上記ハンドル94の操作角度に応じて自動車の向きが変わっていく状況が表示される。又このとき、信号処理装置98からの信号に基づき、制御装置100は上記ブラウン管99に表示される自動車の向きの変化の状況、自動車の速度、路面の状況等に応じて、ハンドル94に与えるべき負荷（手応えの感覚）を演算し、そのような負荷を与えるに適する極性及び電流値の直流電流をロータリーアクチュエータ１に供給する。その結果、ハンドル94には該ロータリーアクチュエータ１から上記のような負荷となる回転駆動力が加えられ、ハンドル94を操作する練習者は上記のような種々の状況に応じた手応えを得ることが出来る。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本願発明にあっては、ヨークコイル４に通電してロータ５を回動させる場合には、ロータ５の回動に追従して通電手段31を回動させて、ロータ５には連続して回動力を発生させることが出来るので、ロータ５を１８０゜を越える大きい角度で回動させられる特長がある。
しかも上記のように通電手段31はロータ５の回動に追従して回動するので、ロータ５に回動力を及ぼす原動力であるところの電流と磁束の関係、即ちヨークコイル４に流れる電流とロータ５の磁極23からの磁束との関係をロータの回動角度の変化にかかわらず一定の状態に保つことが出来、その結果、ロータ５に生ずる回動のトルクはロータ５の回動角度の変化の過程での変動を極めて小さくして、均一なトルクを得ることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】基枠の一部を除去して示すロータリアクチュエータの平面図（図２におけるＩ−Ｉ線断面図）。
【図２】ロータリアクチュエータの縦断面図（図１におけるII−II線断面図）。
【図３】通電要素の断面図。
【図４】停止手段を示す図（図２におけるIV−IV線断面図）。
【図５】図１のロータリアクチュエータの原理図。
【図６】ロータの異なる実施形態を示す図。
【図７】ロータリアクチュエータの異なる実施形態を示す図。
【図８】ロータリアクチュエータの更に異なる実施形態を示す図。
【図９】ロータリアクチュエータの他の異なる実施形態を示す図（図１と同様の平面図）。
【図１０】図９のロータリアクチュエータの縦断面図（図２と同様の断面図）。
【図１１】ロータリアクチュエータの利用例を示す斜視図。
【図１２】ロータリアクチュエータの他の利用例を略示する図。
【符号の説明】
３  環状ヨーク
４  ヨークコイル
５  ロータ
23，24  磁極
31  32  通電手段
【図１】
0003641075.tif 000002
【図２】
0003641075.tif 000003
【図３】
0003641075.tif 000004
【図４】
0003641075.tif 000005
【図５】
0003641075.tif 000006
【図６】
0003641075.tif 000007
【図７】
0003641075.tif 000008
【図８】
0003641075.tif 000009
【図９】
0003641075.tif 000010
【図１０】
0003641075.tif 000011
【図１１】
0003641075.tif 000012
【図１２】
0003641075.tif 000013