(57)【要約】【課題】  本発明は、コストダウンが可能であると共に、移動体を確実で高速に移動操作可能なアクチュエータを提供すること。【解決手段】  所定の隙間を有して互いに対向する第１、第２クランプ部５ａ、５ｂを有するクランプ部材５と第１、第２クランプ部５ａ、５ｂを互い接離する方向に振動駆動可能な駆動用コイル８とを有する駆動ユニット２と、クランプ部材５の一端部と対向する側に配設して第１、第２クランプ部５ａ、５ｂの振動に連動して移動可能な可動子２０とこの可動子２０と共に移動可能な操作体１６とを有する操作ユニット１３とを備え、操作ユニット１３側の可動子２０と操作体１６とは、球状関節部１９を介して連結されて互いに同方向に移動可能になっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の隙間を有して互いに対向する第１、第２クランプ部を有するクランプ部材と前記第１、第２クランプ部を互い接離する方向に振動駆動可能な駆動用コイルとを有する駆動ユニットと、前記クランプ部材の一端部と対向する側に配設して前記第１、第２クランプ部の振動に連動して移動可能な可動子とこの可動子と共に移動可能な操作体とを有する操作ユニットとを備え、
前記駆動ユニットは、ダンパー部材を介してベースプレートに支持されており、前記操作ユニット側の前記可動子と前記操作体とは、球状関節部を介して連結されて互いに同方向に移動可能に前記ベースプレートに支持されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記球状関節部を介して連結された前記可動子と前記操作体とは、前記ベースプレートの底板に対して非接触状態で前記移動可能になっていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記操作体は、前記ベースプレートに配設した第１、第２支持軸に支持されて前記移動可能になっていることを特徴とする請求項１、または２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１支持軸は、前記ベースプレートに形成した軸支部に両端部がスナップ支持され、前記第２支持軸は、前記ベースプレートに形成した位置決め溝に両端部を位置決めした状態で、前記両端部が前記ダンパー部材を前記ベースプレートに固定可能な固定板に押圧支持されていることを特徴とする請求項２、または３記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動子は、ホルダーを介して前記操作体に支持されており、前記ホルダーには、前記球状関節部を支持可能な支持腕が形成され、この支持腕の幅寸法は、前記球状関節部より小さく形成されて前記球状関節部の外周部が突出しており、前記操作体には、前記支持腕がガタ嵌合可能な嵌合溝が形成され、この嵌合溝に前記支持腕を嵌合させると、前記球状関節部の外周部が前記嵌合溝の互いに対向する内壁に対して強嵌合となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記嵌合溝の溝幅は、上方側が前記球状関節部より大きく形成されると共に、下方側が前記球状関節部より小さく形成されていることを特徴とする請求項５記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記嵌合溝に嵌合する前記支持腕は、板バネで前記下方側に弾性付勢されていることを特徴とする請求項６記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記駆動用コイルは、前記隙間に配設されて前記第１または第２クランプ部のいずれか一方に固着されると共に、空芯部に棒状の駆動用ヨークが嵌合しており、前記第１または第２クランプ部のいずれか他方と前記駆動用ヨークの先端との間には、所定寸法のギャップが形成されて、前記第１、第２クランプ部が前記振動可能になっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記駆動用ヨークは、外周部にねじ山が形成され、前記駆動用コイルを固着した側の前記第１または第２クランプ部材のいずれか一方に、前記駆動用ヨークが螺合可能なネジ孔を形成したことを特徴とする請求項８記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１、第２クランプ部の前記一端部寄りには、第１、第２クランプ用コイルが配設され、前記駆動用コイルに所定パルスの電流を印可して前記駆動用ヨークが励磁されて前記第１、第２クランプ部の前記振動に対応して、前記第１、第２クランプ用コイルに所定パルスの電流を交互に印加すると、前記第１、第２クランプ部の前記一端部が、前記可動子に対してスリップとクランプとを繰り返し、前記球状関節部を介して前記操作体が一方向、または他方向に移動可能になっていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記操作体には、外部装置側の可動部材を移動操作可能な操作部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記可動子は、永久磁石からなるマグネットを有し、前記第１、第２クランプ用コイルへの通電を解除すると、第１、第２クランプ部材に前記可動子が吸着することを特徴とする請求項１０、または１１記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記可動子が対向する部分の前記駆動ユニット側には、移動する前記可動子の位置、あるいは移動量を検出可能な位置検出センサが配設されていることを特徴とする請求項２乃至１２のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記位置検出センサは、ホール素子からなることを特徴とする請求項１３記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記マグネットは、前記位置検出センサが対向する長手方向の一部を、幅方向に突出させて前記位置検出センサが検出可能な位置検出部を形成したことを特徴とする請求項１３、または１４記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
前記球状関節部は、鋼球からなり、直径寸法が前記支持腕の幅寸法より大きく形成されていることを特徴とする請求項５乃至１５のいずれか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、互いに対向する一対のクランプ部材の振動に対応して、可動子が一方向、または他方向に移動可能になっているアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエータを、図９に基づいて説明すると、外部構造体５０にガイド孔部５１が形成され、このガイド孔部５１に磁性体シャフト５２が挿通されている。また、電磁石５３は、積層型圧電素子５４の先端部に固着され、積層型圧電素子５４の根元部分が外部構造体５０の凹部５５の側壁に固着されている。
また、電磁石５３の磁性体シャフト５２と対向する部分には、高誘電率材料薄膜５６、５７が、メッキ、または薄板の接着により形成されている。
【０００３】
このような従来のアクチュエータは、まず、積層型圧電素子５４が収縮した初期状態において、電磁石５３のコイルに電流を付与すると、発生する磁力によって電磁石５３が可動性シャフト５２を吸着する。
この状態で、初期状態の積層型圧電素子５４に電圧を印可して積層型圧電素子５４を伸長させると、磁性体シャフト５２は、圧電素子５４の伸長量だけ伸長方向に移動する。
次ぎに、電磁石５３への通電を解除した後、圧電素子５４の電圧印加を停止すれば、電磁石５３が磁性体シャフト５２から離間すると共に、圧電素子５４が初期状態まで収縮する。
【０００４】
このような動作を繰り返すことにより、外部構造体５０を固定している場合は、磁性体シャフト５２を一方向に移動でき、また、磁性体シャフト５２を固定している場合は、外部構造体５０自体が他方向に移動可能になっている。
そして、磁性体シャフト５２、または電磁石５３のヨークに磁束が残留しても、高誘電率材料薄膜５６、５７によって、残留磁束に反発する磁束を発生させることができ、電磁石５３への通電を解除すると、確実に電磁石５３を磁性体シャフト５２から離間させることができる。
【特許文献１】特開平０７−１７１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来のアクチュエータは、積層型圧電素子５４および高誘電率材料薄膜５６、５７が高価なために、コストアップになる問題があった。
また、積層型圧電素子５４への通電を解除して初期状態に戻る間は、磁性体シャフト５２が停止しているために、磁性体シャフト５２を高速で移動させることができなかった。
本発明は、前述したような課題を解決するために、コストダウンが可能であると共に、外部装置の可動部材を確実で高速に移動操作可能なアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明のアクチュエータは、所定の隙間を有して互いに対向する第１、第２クランプ部を有するクランプ部材と前記第１、第２クランプ部を互い接離する方向に振動駆動可能な駆動用コイルとを有する駆動ユニットと、前記クランプ部材の一端部と対向する側に配設して前記第１、第２クランプ部の振動に連動して移動可能な可動子とこの可動子と共に移動可能な操作体とを有する操作ユニットとを備え、
前記駆動ユニットは、ダンパー部材を介してベースプレートに支持されており、前記操作ユニット側の前記可動子と前記操作体とは、球状関節部を介して連結されて互いに同方向に移動可能に前記ベースプレートに支持されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記球状関節部を介して連結された前記可動子と前記操作体とは、前記ベースプレートの底板に対して非接触状態で前記移動可能になっていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記操作体は、前記ベースプレートに配設した第１、第２支持軸に支持されて前記移動可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第４の手段として、前記第１支持軸は、前記ベースプレートに形成した軸支部に両端部がスナップ支持され、前記第２支持軸は、前記ベースプレートに形成した位置決め溝に両端部を位置決めした状態で、前記両端部が前記ダンパー部材を前記ベースプレートに固定可能な固定板に押圧支持されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記可動子は、ホルダーを介して前記操作体に支持されており、前記ホルダーには、前記球状関節部を支持可能な支持腕が形成され、この支持腕の幅寸法は、前記球状関節部の直径寸法より小さく形成されて前記球状関節部の外周部が突出しており、前記操作体には、前記支持腕がガタ嵌合可能な嵌合溝が形成され、この嵌合溝に前記支持腕を嵌合させると、前記球状関節部の外周部が前記嵌合溝の互いに対向する内壁に対して強嵌合となることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第６の手段として、前記嵌合溝の溝幅は、上方側が前記球状関節部の直径寸法より大きく形成されると共に、下方側が前記球状関節部の直径寸法より小さく形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第７の手段として、前記嵌合溝に嵌合する前記支持腕は、板バネで前記下方側に弾性付勢されていることを特徴とする請求項６記載のアクチュエータ。
また、前記課題を解決するための第８の手段として、前記駆動用コイルは、前記隙間に配設されて前記第１または第２クランプ部のいずれか一方に固着されると共に、空芯部に棒状の駆動用ヨークが嵌合しており、前記第１または第２クランプ部のいずれか他方と前記駆動用ヨークの先端との間には、所定寸法のギャップが形成されて、前記第１、第２クランプ部が前記振動可能になっていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第９の手段として、前記駆動用ヨークは、外周部にねじ山が形成され、前記駆動用コイルを固着した側の前記第１または第２クランプ部材のいずれか一方に、前記駆動用ヨークが螺合可能なネジ孔を形成したことを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１０の手段として、前記第１、第２クランプ部の前記一端部寄りには、第１、第２クランプ用コイルが配設され、前記駆動用コイルに所定パルスの電流を印可して前記駆動用ヨークが励磁されて前記第１、第２クランプ部の前記振動に対応して、前記第１、第２クランプ用コイルに所定パルスの電流を交互に印加すると、前記第１、第２クランプ部の前記一端部が、前記可動子に対してスリップとクランプとを繰り返し、前記球状関節部を介して前記操作体が一方向、または他方向に移動可能になっていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第１１の手段として、前記操作体には、外部装置側の可動部材を移動操作可能な操作部が形成されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１２の解決手段として、前記可動子は、永久磁石からなるマグネットを有し、前記第１、第２クランプ用コイルへの通電を解除すると、第１、第２クランプ部材に前記可動子が吸着することを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第１３の手段として、前記可動子が対向する部分の前記駆動ユニット側には、移動する前記可動子の位置、あるいは移動量を検出可能な位置検出センサが配設されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１４の手段として、前記位置検出センサは、ホール素子からなることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１５の手段として、前記マグネットは、前記位置検出センサが対向する長手方向の一部を、幅方向に突出させて前記位置検出センサが検出可能な位置検出部を形成したことを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１６の手段として、前記球状関節部は、鋼球からなり、直径寸法が前記支持腕の幅寸法より大きく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、操作ユニット側の可動子と操作体とは、球状関節部を介して連結されて互いに同方向に移動可能になっているので、組立時に可動子の高さにバラツキが発生しても、可動子と操作体とを球状関節部で確実に連結することができる。
そのために、可動子が移動すると、この移動を確実にバックラッシュ無く操作体に伝達することができる。
また、球状関節部を介して連結された可動子と操作体とは、ベースプレートの底板に対して非接触状態で移動可能になっているので、操作体の移動時に発生する摩擦抵抗を小さくすることができ、可動子に加える力が小さくても、操作体を無理なく高速で移動させることができる。
【００１４】
また、操作体は、ベースプレートに配設した第１、第２支持軸に支持されて移動可能になっているので、第１、第２支持軸によって操作体が回り止めされて、スムーズに移動させることができる。
また、第１支持軸は、ベースプレートに形成した軸支部に両端部がスナップ支持され、第２支持軸は、ベースプレートに形成した位置決め溝に両端部を位置決めした状態で、両端部がダンパー部材をベースプレートに固定可能な固定板に押圧支持されているので、組立が容易なアクチュエータを提供できる。
【００１５】
また、操作体には、支持腕がガタ嵌合可能な嵌合溝が形成され、この嵌合溝に支持腕を嵌合させると、球状関節部の外周部が嵌合溝の互いに対向する内壁に対して強嵌合となるので、可動子の移動に追従して操作体をバックラッシュ無く確実に移動操作することができる。
また、嵌合溝の溝幅は、上方側が球状関節部より大きく形成されると共に、下方側が球状関節部より小さく形成されているので、組立が更に容易となる。
【００１６】
また、嵌合溝に嵌合する支持腕は、板バネで下方側に弾性付勢されているので、可動子を支持したホルダーの支持腕が嵌合溝から上方に抜け出すのを確実に防止できる。
また、駆動用コイルは、隙間に配設されて第１または第２クランプ部のいずれか一方に固着されると共に、空芯部に棒状の駆動用ヨークが嵌合しており、第１または第２クランプ部のいずれか他方と駆動用ヨークの先端との間には、所定寸法のギャップが形成されて、第１、第２クランプ部が振動可能になっているので、駆動用コイルに所定パルスの電流を印加することで、第１、第２クランプ部を確実に振動させることができる。
【００１７】
また、駆動用ヨークは、外周部にねじ山が形成され、駆動用コイルを固着した側の第１または第２クランプ部材のいずれか一方に、駆動用ヨークが螺合可能なネジ孔を形成したので、駆動用ヨークのネジを締めたり弛めたりすることで、駆動用ヨークの先端と第１または第２クランプ部のいずれか他方との間のギャップを最適に調整することができる。
また、第１、第２クランプ部の一端部が、可動子に対してスリップとクランプとを繰り返すことにより、球状関節部を介して操作体が一方向、または他方向に移動可能になっているので、可動子の移動に確実に追従して操作体を移動させることができる。
【００１８】
また、操作体には、外部装置側の可動部材を移動操作可能な操作部が形成されているので、外部装置側の可動体を確実に移動操作することができる。
また、可動子は、永久磁石からなるマグネットを有し、第１、第２クランプ用コイルへの通電を解除すると、第１、第２クランプ部材に可動子が吸着するので、未使用時は通電を解除することができ、低消費電力とすることができる。
【００１９】
また、可動子が対向する部分の駆動ユニット側には、移動する可動子の位置、あるいは移動量を検出可能な位置検出センサが配設されているので、可動子を所望の位置に確実に移動させることができる。
【００２０】
また、位置検出センサは、ホール素子からなるので、移動するマグネットの磁束の変化によって確実に可動子の位置を検出できる。
【００２１】
また、マグネットは、位置検出センサが対向する長手方向の一部を、幅方向に突出させて位置検出センサが検出可能な位置検出部を形成したので、位置検出部から外側に回る磁束を確実に検出することができ、更に確実に可動子の位置を検出することができる。
また、球状関節部は、鋼球からなり、直径寸法が支持腕の幅寸法より大きく形成されているので、球状関節部を市販品で低コストの鋼球とすることができ、コストダウンが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のアクチュエータの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のアクチュエータの斜視図であり、図２は図１の上面図であり、図３は図１の操作ユニットを取り去った斜視図であり、図４は図３の分解斜視図であり、図５は本発明に係わる操作ユニットの斜視図であり、図６は図５の分解斜視図であり、図７は図５の７−７断面図であり、図８は図５の８−８断面図である。
【００２３】
まず、本発明のアクチュエータ１は、図１〜図４に示すように、図示右側に駆動ユニット３と、この駆動ユニット２と対向する側に後述する操作ユニット１３を配設して構成されている。
前記駆動ユニット２は、最下部にアルミニウム板等からなるベースプレート３が配設されている。前記ベースプレート３は、図４に示すように、底板３ａの両側部を互いに対向させて上方に折り曲げて第１、第２側壁３ｂ、３ｃが形成されている。
前記第１、第２側壁３ｂ、３ｃの図示右側には、後述する第１支持軸１４の両端部をスナップ係支可能な軸支部３ｄ、３ｄが形成されている。
【００２４】
また、ベースプレート３の図示右側の底板３ａには、略矩形状の開放部３ｅが形成され、この開放部３ｅの図示左側の底板３ａには、角孔３ｆと、この角孔３ｆを挟んだ外側に一対のネジ孔３ｇが形成されている。
また、ベースプレート３は、底板２ａから図示左方向に延長する部分を上方に折り曲げて所定高さの第３側壁３ｈが形成されている。
また、開放部３ｅの図示左端近傍における互いに対向する底板３ａには、略三角状に彫り込みして位置決め溝３ｊが形成され、この位置決め溝３ｊに後述する第２支持軸１５の両端部を支持した状態で位置決め可能になっている。
【００２５】
また、底板３ａに形成した角孔３ｆには、ゴム等の弾性部材からなるダンパー部材４が圧入されて、接着剤等でベースプレート３に固着されている。
前記ダンパー部材４は、所定の隙間寸法の支持溝４ａを有し、この支持溝４ａに磁性材料を略Ｕ字状に折り曲げ形成したクランプ部材５が圧入されて支持可能になっている。前記クランプ部材５は、所定の隙間を有して互いに対向する第１、第２クランプ部５ａ、５ｂを有し、折り曲げ基部５ｃを介して略Ｕ字状に折り曲げ形成されている。
そして、クランプ部材５は、前記折り曲げ基部５ｃが、ダンパー部材４の支持溝４ａに圧入支持されて、図示右側の一端部側がベースプレート３から浮いた状態になっている。
【００２６】
また、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂは、図示右側の一端部が大きな径寸法の円弧状に形成されている。また、第１クランプ部５ａには、ネジ孔５ｄが貫通形成されている。
前記ネジ孔５ｄには、外周部にネジ山が形成された棒状の駆動用ヨーク６が螺合しており、駆動ヨーク６のネジ山部分に弾性を有するブッシュ７が嵌合して、ネジ孔５ｄに螺合させた駆動ヨーク６が接着剤で固定するまで弛まないようになっている。
【００２７】
また、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂ間の隙間には、駆動用コイル８が配設され、この駆動用コイル８は、第１クランプ部５ａに接着剤等で固着されている。
そして、駆動用コイル８の空芯部８ａには、ネジ孔５ｄに螺合させた駆動用ヨーク６が嵌合しており、図２に示すように、駆動用ヨーク６の先端と第２クランプ部５ｂとの間に所定寸法のギャップＧが形成されている。
【００２８】
そして、駆動用コイル６に所定パルスの電流を印加すると、駆動用ヨーク６が励磁されて、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂが互いに接離する方向に振動駆動可能になっている。
前記駆動用ヨーク６は、組立時に先端と第２クランプ部５ｂとの間に寸法Ｇの隙間ゲージを挟んでネジ締めし、その後接着剤等で第１クランプ部５ａに固着するようになっている。そのために、組立後のギャップＧの寸法が変化することはない。
【００２９】
また、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂの図示右側の一端部寄りには、第１、第２クランプ用コイル９、１０が巻回されている。前記第１、第２クランプ用コイル９、１０は、ボビン９ａ、１０ａに巻回されて、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂの一端部寄りの位置に接着剤等で固着されている。
また、支持溝４ａに圧入支持した状態のダンパー部材４は、上方から固定板１１が被せられ、この固定板１１が小ネジ１２で、ベースプレート３のネジ孔３ｇにネジ止めされている。
また、固定板１１には、ベースプレート３の位置決め溝３ｊに位置決めした後述する第２支持軸１５の両端部を押圧支持可能な舌片状の押圧部１１ａ、１１ａが形成されている。
【００３０】
また、本発明のアクチュエータ１は、駆動ユニット２と対向する側の図示右側には、操作ユニット１３が配設され、この操作ユニット１３は、ベースプレート３の軸支部３ｄに両端部をスナップ支持した第１支持軸１４と、ベースプレート３の位置決め溝３ｊに両端部を位置決めした第２支持軸１５とに支持された操作体１６が矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能になっている。
前記操作体１６は、第１支持軸１４に挿通可能な支持孔１６ａが貫通形成された基部１６ｂを有し、この基部１６ｂには、所定の大きさと深さのバネ収納部１６ｃが形成されている。
【００３１】
また、基部１６ｂの図示右側の一端部側には、外部装置の可動部材１７（例えばＤＶＤ録画機等の光ピックアップの収差補正用のレンズ等）を取付可能な操作部１６ｄが形成され、この操作部１６ｄには、例えば可動部材１７がレンズの場合だと、レンズを通過する光が透過可能な所定の口径の開口部１６ｅが形成されている。
前記基部１６ｃの下部から図示左方向に延出して、板状の可動子受け部１６ｆが形成され、この可動子受け部１６ｆの先端部に第２支持軸１５に嵌合可能なＵ字状の軸受け部１６ｇが形成されている。
【００３２】
また、バネ収納部１６ｃの図示左側の壁には、後述するホルダー１８の支持腕１８ｂがガタ嵌合可能な嵌合溝１６ｈが形成されている。
前記嵌合溝１６ｈの溝幅は、図８に示すように、上方側が後述する球状関節部より大きな寸法Ｃで形成されると共に、下方側が後述する球状関節部１９より小さな寸法Ｄで形成されてテーパー状になっている。
即ち、嵌合溝１６ｈの溝幅は、後述する球状関節部１９が強嵌合可能な寸法に形成されると共に、Ｃ＞Ｄの関係に形成されている。
【００３３】
前記第１、第２支持軸１４、１５に支持されてベースプレート３の底板３ａ上に位置する操作体１６は、基部１６ｂが底板３ａか所定寸法浮いていると共に、可動子受け部１６ｆ側が、底板３ａに形成した開放部３ｅに位置している。
即ち、ベースプレート３に支持した操作体１６は、ベースプレート３の底板３ａに対して非接触状態となっている、
そのために、操作体１６を小さな力で移動操作できるようになっている。
【００３４】
また、操作体１６の基部１６ｂの図示左側の可動子受け部１６ｆ上には、ホルダー１８が載置され、このホルダー１８には、後述する可動子２０を保持可能な保持溝１８ａと、操作体１６の嵌合溝１６ｈの互いに対向する内壁に対して強嵌合となる所定寸法の球状に形成された球状関節部１９を支持した支持腕１８ｂとが形成されている。
前記球状関節部１９は、支持腕１８ｂに形成した孔に圧入等で固着されている。あるいは、ホルダー１８を成形加工するときに、支持腕１８ｂにインサート成形して埋設したものでも良い。
または、支持腕１８ｂに貫通孔（図示せず）を形成し、この貫通孔に中央部がふくらんだタル状の球状関節部（図示せず）、あるいは円球状の球状関節部（図示せず）を圧入支持したものでも良い。
あるいは、支持腕１８ｂを成型加工時に、同時に球状関節部（図示せず）を支持腕１８ｂに球状に一体形成したものでも良い。
【００３５】
前記支持腕１８ｂの幅寸法は、球状関節部１９の直径寸法より小さく形成されているので、球状関節部１９の外周部が支持腕１８ｂから突出するようになっている。
そのために、図８に示すように、操作体１６の嵌合溝１６ｈに支持腕１８ｂを嵌合させると、球状関節部１９は、嵌合溝１６ｈの深さ方向の中間付近で強嵌合となり、支持腕１８ｂは、嵌合溝１６ｈに対してガタ嵌合となる。
【００３６】
また、ホルダー１８の保持溝１８ａには、横長状の可動子２０が接着剤等で固着されて保持されている。前記可動子２０は、板状の永久磁石からなるマグネット２１が、鉄板等の磁性材料からなる図示左側のフロントヨーク２０ａと図示右側のバックヨーク２０ｂとに挟持されて一体化されている。
そして、可動子２０は、フロントヨーク２０ａが駆動ユニット２のクランプ部材５の第１、第２クランプ部５ａ、５ｂの一端部と対向して接した状態になっている。
【００３７】
また、操作体１６のバネ収納部１６ｃには、嵌合溝１６ｈにガタ嵌合させたホルダー１８の支持腕１８ｂが上方に抜け出すのを防止するための板バネ２２が配設されている。この板バネ２２は、下端部側がバネ収納部１６ｃの底壁に支持されて、上端部側が支持腕１８ｂを下方側に弾性付勢して抜け止めしている。
また、図１、図２に示すように、可動子２０が対向する部分の駆動ユニット２側には、移動する可動子２０の位置、あるいは移動量を検出可能なホール素子からなる位置検出センサ２３が取付板２４に取り付けられている。
【００３８】
また、マグネット２１には、位置検出センサ２３が対向する位置の長手方向の一部を、幅方向に所定高さで突出させて位置検出部２１ａが形成されている。
前記位置検出部２１ａから外側に回るマグネット２１の磁束を位置検出センサ２３が検出することにより、可動子２０の位置検出を行うようになっている。
また、取付板２４には、駆動用コイル８、および第１、第２クランプ用コイル９、１０、および位置検出センサ２３に接続する回路を形成したＦＰＣ（フレキシブル基板）２５が固着されている。
【００３９】
前述したような構成の本発明のアクチュエータ１の動作を説明すると、まず、第１、第２クランプ用コイル９、１０のそれぞれに、所定パルスで互いに異なる向きのクランプ用電流を交互に印可する。
そして、例えば第１クランプ用コイル９に正側の向きの電流を印加した時は、第１クランプ部５ａの先端部に可動子２０を吸着する磁束が励磁されて、可動子２０が第１クランプ部５ａに吸着されてクランプされる。
この時、同時に第２クランプ用コイル１０に負側の向きの電流を印加すると、第２クランプ部５ｂの先端部に可動子２０を反発する磁束が励磁されて、第２クランプ部５ｂが可動子２０に対してスリップ可能となる。
【００４０】
この時、駆動用コイル８に所定パルスの電流を印可することにより、駆動用ヨーク６が励磁され、駆動用ヨーク６に第２クランプ部５ｂが吸着されて、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂが互いに近づく方向の内側に変位する。
前記第１クランプ部５ａの内側への変位に対応して、第１クランプ部５ａにクランプされている可動子１８が矢印Ｂ方向に所定寸法変位すると共に、第２クランプ部５ｂが可動子２０に対してスリップする。
【００４１】
次ぎに、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂが互いに近づいた状態で、第１クランプ用コイル９に通電していた電流の向きが負側に変わると共に、第２クランプ用コイル１０に通電していた電流の向きが正側に変わる。
このことにより、第２クランプ部５ｂが可動子２０を吸着してクランプすると共に、第１クランプ部５ａが可動子２０に対してスリップ可能となる。
【００４２】
この時、駆動用コイル８への通電を遮断して、駆動用ヨーク８の励磁を解除すると、折り曲げ基部５ｃの弾性力によって、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂが互いに離れる方向に変位する。
そして、第２クランプ部５ｂの外側への変位に対応して、第２クランプ部５ｂにクランプされている可動子２０が、更に矢印Ｂ方向に変位する。
同時に、第１クランプ部５ａが可動子２０に対してスリップして、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂが平行となった初期状態に復帰する。
【００４３】
このような動作を繰り返すことにより、可動子２０を矢印Ｂ方向に所定量連続して変位させることができる。
また、前述した動作と反対の動作を行うことにより、可動子２０を矢印Ａ方向に戻すことができる。
そして、可動子２０の矢印Ａ方向、Ｂ方向への変位に連動して、球状関節部１９を介して操作体１６が同方向に移動する。このことにより、外部装置の可動部材１７を無理なくスムーズに移動操作することができる。
前記可動子２０と操作体１６とは、球状関節部１９を介して連結されているので、可動子２０に高さ方向のバラツキがあったとしても、このバラツキを吸収して、可動子２０移動に対応して、操作体１６をバックラッシュ等がなく確実に移動させることができる。
【００４４】
また、操作体１６を移動操作中に、可動部材１７に加える力が所定範囲内で大きくなって、クランプ部材５に図示左方向に逃げようとする力が加わったとしても、クランプ部材５は、ダンパー部材４を介してベースプレート３の第３側壁３ｈに当接しているので、クランプ部材４が図示左方向に逃げるのを防止できる。
そのために、外部装置の可動部材１７を移動させる力が、所定範囲内でバラツキがあったとしても、可動部材１７を確実に移動させることができる。
【００４５】
また、操作体１６を移動操作しないときは、第１、第２クランプ用コイル９、１０への通電を解除しても、第１、第２クランプ部５ａ、５ｂがマグネット２１の磁力によって、可動子２０に吸着される。
そのために、本発明のアクチュエータ１への通電を解除しても操作体１６が移動することが無く、外部装置が未使用時でも可動部材１７を所定位置に固定することができる。このことにより、更に本発明のアクチュエータ１を低消費電力とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のアクチュエータの斜視図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１の操作ユニットを取り去った斜視図である。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】本発明に係わる操作ユニットの斜視図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【図７】図５の７−７断面図である。
【図８】図５の８−８断面図である。
【図９】従来のアクチュエータの要部断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  本発明のアクチュエータ
２  駆動ユニット
３  ベースプレート
３ａ  底板
３ｄ  軸支部
３ｊ  位置決め溝
４  ダンパー部材
５  クランプ部材
５ａ  第１クランプ部
５ｂ  第２クランプ部
６  駆動用ヨーク
８  駆動用コイル
９  第１クランプ用コイル
１０  第２クランプ用コイル
１１  固定板
１３  操作ユニット
１４  第１支持軸
１５  第２支持軸
１６  操作体
１６ｂ  基部
１６ｅ  バネ収納部
１６ｄ  操作部
１６ｈ  嵌合溝
１８  ホルダー
１８ａ  保持溝
１８ｂ  支持腕
１９  球状関節部
２０  可動子
２０ａ  フロントヨーク
２０ｂ  バックヨーク
２１  マグネット
２２  板バネ
２３  位置検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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