(57)【要約】【課題】製造工程を複雑化させることなく、可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価かつ停止精度の高い電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５ａ，５ｂと、対をなす固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する複数の電磁石３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄを具備する可動子１とを有し、固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子を固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、固定子の互いに対向する方向と垂直な方向に可動子を移動させるようにしている。【選択図】図２
2006223049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子と、
前記対をなす固定子間に配置され、前記固定子各々の対向する面に対して作用する複数の電磁石を具備する可動子と、
を有する電磁アクチュエータであって、
前記固定子各々に順次前記電磁石から発生する磁力を作用させて前記可動子を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、前記固定子の互いに対向する方向と垂直な方向に前記可動子を移動させることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記複数の電磁石のうちの一つが前記固定子に吸着された状態で、他の電磁石が吸着解放状態にて揺動して前記固定子に吸着されるように、前記電磁石の通電タイミングを制御し、前記揺動の可動子移動方向成分により前記可動子を移動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の固定子とこの固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石を具備した可動子とを有する電磁アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニア電磁アクチュエータには、平板状コイルを平面配置した固定子と、固定子上に配置された永久磁石の可動子とからなり、可動子の移動経路にそって平板状コイルを励磁して駆動するものがある（特許文献１）。また、電磁石からなる固定子と、永久磁石を備えた可動子と、固定子を固定しかつ可動子を板バネ状の連結体により往復自在に支持するフレームとからなり、電磁石に供給する電流の向きを交互に変えることで可動子を往復駆動させるものもある（特許文献２）。
【０００３】
以下、図３１〜図３４を用いて上記従来のリニア電磁アクチュエータについて説明する。
【０００４】
まず、図３１及び図３２を用いて、特許文献１に開示されたコアレスリニアモータについて説明する。図３１（ａ）は可動子の進行方向から見た断面図、図３１（ｂ）は図３１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３２は電機子固定板を取り外した状態のコアレスリニアモータの平面図である。
【０００５】
これらの図において、固定子１０２は、その長手方向に対向して界磁ヨーク固定板１１０を介して固定された二つの界磁ヨーク１０３と、該界磁ヨーク１０３の内側に沿って交互に極性が異なるように配置された複数個の永久磁石１０４とから構成されている。永久磁石１０４は隣り合う磁石同士がＰｍピッチごとに配置されると共に、電機子１０６を挟んで対向する磁石の極性が異極になるように配置されている。また、可動子１０５は、永久磁石１０４の列に対して磁気的空隙を介して対向配置されたコアレス型の電機子１０６で構成され、この電機子１０６は、集中巻にした複数個のコイル群を樹脂モールド１０８により固定し、かつ、平板状に成形して成る電機子コイル１０７を有している。なお、電機子１０６の上端には、図示しない負荷を載置するためのテーブルを固定する電機子固定板１０９が設けてある。
【０００６】
電機子コイル１０７は、図３１（ｂ）に示すように、左からＵ相の集中巻の２個のコイル１７１，１７２を隣接して１個のコイル群とすると共に、Ｖ相の集中巻の２個のコイル１７４，１７５を隣接して１個のコイル群とし、Ｗ相の集中巻の２個のコイル１７７，１７８を隣接して１個のコイル群としている。具体的には、順方向巻のＵ相コイル１７１、逆方向巻のＵ相コイル１７２、順方向巻のＶ相コイル１７４、逆方向巻のＶ相コイル１７５、順方向巻のＷ相コイル１７７、逆方向巻のＷ相コイル１７８の順に並んで６つのコイルが配置されている。また、磁石のピッチをＰｍとした場合、コイル群は、
Ｐｃ＝（８／３）×Ｐｍ
ピッチごとに可動子１０５の進行方向に並べて配置されている。この集中巻のコイルの形状は、永久磁石１０４と対向した主に推力を発生する２つのコイル辺が平行した形状となっている。
【０００７】
このようなコアレスリニアモータは、集中巻にしたコイル群を重ねずに配置した電機子コイル１０７に通電すると、該電機子コイル１０７と永久磁石１０４との電磁作用により、可動子１０５が直線移動する。
【０００８】
次に、図３３及び図３４を用いて特許文献２に開示された振動型リニアアクチュエータについて説明する。この振動型リニアアクチュエータは、往復式電気かみそり用のもので、主に、固定子２０１と可動子２０２（図示例では２つの可動子２０２ａ，２０２ｂ）、そしてフレーム２０３とから構成されている。固定子２０１は、磁性材料の燒結体や磁性材料の鉄板を積層したＥ字形のヨーク２０４と、このヨーク２０４の中央片に巻回されたコイル２０５からなる電磁石となっており、断面略Ｕ字状のフレーム２０３に溶接またはねじにより固定されている。
【０００９】
２種類の可動子２０２ａ，２０２ｂはいずれも合成樹脂よりなる骨組部材２０６にて主体が構成されており、一方の可動子２０２ａの骨組部材２０６には磁性材料のバックヨーク２０７を介して永久磁石２０８が設けられている（他方の可動子２０２ｂにはバックヨーク２０７や永久磁石２０８は設けられていない）。勿論、可動子２０２ｂにバックヨーク２０７や永久磁石２０８を設け、可動子２０２ａにこれらを設けなくてもよい。一方の可動子２０２ａの骨組部材２０６は平面形状が略ロ字形の箱状に形成されており、他方の可動子２０２ｂが一方の可動子２０２ａの両側片間に配設されている。可動子２０２ａ，２０２ｂには電気かみそりの可動刃に連結するための駆動子２０９が上方に突設されている。
【００１０】
そして上記両可動子２０２ａ，２０２ｂは、その両端がフレーム２０３に板ばね状の連結体２１０を介して連結されている。ここにおける連結体２１０は可動子２０２ｂに連結される中央の板ばね部２１０ｂと、可動子２０２ａに下端が連結される左右一対の板ばね部２１０ａとからなり、連結体２１０の上端が支持板２１１を介してフレーム２０３に溶接、ねじ等で固定されている。つまり、可動子２０２ａ，２０２ｂが板ばね状の連結体２１０にてフレーム２０３から吊り下げられた形態となっている。支持板２１１は振動型リニアアクチュエータと他部品とを固定する基台となっている。また、可動子２０２ａの内面のばね受け部２１２と可動子２０２ｂの駆動子２０９のばね受け部２１３との間には、可動子２０２ａ，２０２ｂの往復動方向において、圧縮コイルばねからなるばね２１４が配設されている。
【００１１】
このように構成された振動型リニアアクチュエータにおいて、可動子２０２ａに設けられた永久磁石２０８は、固定子２０１にギャップを介して上下方向に対向するとともに、可動子２０２ａの往復動方向に着磁されていることから、固定子２０１のコイル２０５に流す電流の方向に応じて連結体２１０を撓ませつつ左右に移動する。コイル２０５に流す電流の方向を適宜なタイミングで切り換えることよって可動子２０２ａを往復運動させることができる。
【特許文献１】特開２００１−０８６７２６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来のリニア電磁アクチュエータにおいて、可動子の可動範囲を大きく取るためには、前者のコアレスリニアモータの場合には、界磁ヨーク１０３を長くするだけでなく磁界発生用の永久磁石１０４をその可動範囲にあわせて設置しなければならず、製作上の難易度は増し、価格も高価になってしまう。また、後者の振動型リニアアクチュエータの場合には、Ｅ字形のヨーク２０４等の大きさによって決まるために、非常に困難であった。
【００１３】
（発明の目的）
本発明の目的は、製造工程を複雑化させることなく、可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価かつ停止精度の高い電磁アクチュエータを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子と、前記対をなす固定子間に配置され、前記固定子各々の対向する面に対して作用する複数の電磁石を具備する可動子とを有する電磁アクチュエータであって、前記固定子各々に順次前記電磁石から発生する磁力を作用させて前記可動子を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、前記固定子の互いに対向する方向と垂直な方向に前記可動子を移動させる電磁アクチュエータとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製造工程を複雑化させることなく、可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価かつ停止精度の高い電磁アクチュエータを提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、以下に記載の実施例１〜実施例５に示す通りである。
【実施例１】
【００１７】
図１〜図３は本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータを示す図であり、詳しくは、図１は電磁アクチュエータの概略構成を示す図、図２は電磁アクチュエータの駆動時を説明するための図、図３は電磁アクチュエータのコイルに印加される電気信号を示すタイミングチャートである。
【００１８】
図１及び図２において、１は可動子、２は可動子本体、３は可動子１に付設されたコイルである。４はコイル３に隣接して設けられ、該コイル３で発生した磁束を通すヨークである。５は可動子１を挟み込むように配置された固定子である。
【００１９】
ここで、固定子５は一対の磁性体からなり、その一方が第１固定子５ａであり、他方が第２固定子５ｂである。コイル３は、いずれも第１固定子５ａに対向して設けられた第１コイル３ａ、第２コイル３ｂ、及び、いずれも第２固定子５ｂに対向して設けられた第３コイル３ｃ、第４コイル３ｄからなる。また、ヨーク４は、第１コイル３ａに隣接して設けられた第１ヨーク４ａ、第２コイル３ｂに隣接して設けられた第２ヨーク４ｂ、第３コイル３ｃに隣接して設けられた第３ヨーク４ｃ、及び、第４コイル３ｄに隣接して設けられた第４ヨーク４ｄからなる。
【００２０】
図１に示す通り、本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータは、４個（第１コイル３ａ、第２コイル３ｂ、第３コイル３ｃ及び第４コイル３ｄ）よりなるコイル３と同じく４個（第１ヨーク４ａ、第２ヨーク４ｂ、第３ヨーク４ｃ及び第４ヨーク４ｄ）よりなるヨーク４とを主な構成要素とする電磁石、及び、該電磁石が配置される可動子本体２からなる可動子１と、この可動子１と所定の間隔を有しかつ可動子１を一対の磁性体からなる部材で挟み込むように配置された対を成す固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、複数のコイル３を励磁するための電気信号を供給する電源７、及び、該電源７から供給された電気信号を可動子１の駆動のために所定のタイミングで複数のコイル３に振り分けるスイッチング回路６から構成される。
【００２１】
図２及び図３を用いて、上記構成の電磁アクチュエータの駆動原理について説明する。まず、図２（ａ）は可動子１に具備されるコイル３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００２２】
次に、コイル３を構成する、第１コイル３ａ、第２コイル３ｂ、第３コイル３ｃ、第４コイル３ｄのいずれかに対し、図３のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われた場合について説明する。
（１）第１コイル３ａと第４コイル３ｄへの電気信号がほぼ同時にＯＮされると、それぞれのコイルに隣接して形成された第１、第４ヨーク４ａ，４ｄが電磁石となり、第１ヨーク４ａは第１固定子５ａに、第４ヨーク４ｄは第２固定子５ｂに、それぞれ吸着される。この時、第４ヨーク４ｄの吸着点を中心として第１ヨーク４ａは時計方向に揺動して、この揺動の図２右方向の成分だけ移動する。この様子を示したのが、図２（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル３ａの電気信号がＯＮのまま、第４コイル３ｄがＯＦＦされ、第２コイル３ｂがＯＮされると、第１ヨーク４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第４ヨーク４ｄが第２固定子５ｂから離れ、第２ヨーク４ｂが揺動して第１固定子５ａに吸着される。この様子を示したのが、図２（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル３ｂの電気信号がＯＮのまま、第１コイル３ａの電気信号がＯＦＦされ、第３コイル３ｃの電気信号がＯＮされると、第２ヨーク４ｂが固定子５ａに吸着されたまま第１ヨーク４ａが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク４ｃが揺動して第２固定子５ｂに吸着される。この様子を示したのが、図２（ｄ）である。
（４）次に、第３コイル３ｃの電気信号がＯＮのまま、第２コイル３ｂがＯＦＦされ、第４コイル３ｄがＯＮされると、第３ヨーク４ｃが第２固定子５ｂに吸着されたまま第２ヨーク４ｂが第１固定子５ａから離れ、第４ヨーク４ｄが揺動して第２固定子５ｂに吸着される。この様子を示したのが、図２（ｅ）である。
【００２３】
以上の（１）〜（４）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル３ａと第２コイル３ｂを通る方向、または第３コイル３ｃと第４コイル３ｄを通る方向（図２（ｅ）に示す矢印方向）に該可動子１を駆動することができる。
【００２４】
また、上記の手順とは逆に、（４）〜（１）の順でコイル３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図２（ｅ）に示す矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００２５】
以上の駆動の仕方とは別に、図４〜図７に示した変形例１及び２でも可動子１を駆動することが可能である。
【００２６】
まず、変形例１について説明する。図４（ａ）は可動子１を具備するコイル３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００２７】
上記図４（ａ）の状態において、第１コイル３ａ、第２コイル３ｂ、第３コイル３ｃ、第４コイル３ｄのいずれかに対し、図５のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のように動作する。
（１）第１コイル３ａと第２コイル３ｂへの電気信号がほぼ同時にＯＮされると、それぞれのコイルに隣接して形成されたヨークが電磁石となり、第１ヨーク４ａ、第２ヨーク４ｂがともに、第１固定子５ａに吸着される。この様子を示したのが、図４（ｂ）である。
（２）次に、第２コイル３ｂの電気信号がＯＮのまま、第１コイル３ａがＯＦＦされ、第３コイル３ｃがＯＮされると、第２ヨーク４ｂが第１固定子５ａに吸着されたまま第１ヨーク４ａが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク４ｃが第２固定子５ｂに吸着される。この様子を示したのが、図４（ｃ）である。
（３）次に、第３コイル３ｃの電気信号がＯＮのまま、第２コイル３ｂの電気信号がＯＦＦされ、第４コイル３ｄの電気信号がＯＮされると、第３ヨーク４ｃが固定子５ｂに吸着されたまま第２ヨーク４ｂが第１固定子５ａから離れ、第４ヨーク４ｄが第２固定子５ｂに吸着される。この様子を示したのが、図４（ｄ）である。
【００２８】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル３ａと第２コイル３ｂを通る方向、または第３コイル３ｃと第４コイル３ｄを通る方向（図４（ｄ）の矢印方向）に可動子を駆動することができる。
【００２９】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図４（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００３０】
次に、変形例２について説明する。図６（ａ）は可動子１のコイル３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００３１】
上記図６（ａ）の状態において、第１コイル３ａ、第２コイル３ｂ、第３コイル３ｃ、第４コイル３ｄのいずれかに対し、図７のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のような動作を行う。
（１）第１コイル３ａと第４コイル３ｄへの電気信号がほぼ同時にＯＮされると、それぞれのコイルに隣接して形成されたヨークが電磁石となり、第１ヨーク４ａが第１固定子５ａに、第４ヨーク４ｄが第２固定子５ｂに、それぞれ吸着される。この様子を示したのが、図６（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル３ａの電気信号がＯＮのまま、第４コイル３ｄがＯＦＦされ、第２コイル３ｂがＯＮされると、第１ヨーク４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第４ヨーク４ｄが第２固定子５ｂから離れ、第２ヨーク４ｂが第１固定子５ａに吸着される。この様子を示したのが、図６（ｃ）である。
（３）次に、第１コイル３ａと第２コイル３ｂの電気信号がＯＦＦされ、同時に第３コイル３ｃ、第４コイル３ｄの電気信号がＯＮされると、第１ヨーク４ａと第２ヨーク４ｂが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク４ｃと第４ヨーク４ｄが第２固定子５ｂに吸着される。この様子を示したのが、図６（ｄ）である。
【００３２】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル３ａと第２コイル３ｂを通る方向、または第３コイル３ｃと第４コイル３ｄを通る方向（図６（ｄ）の矢印方向）に可動子を駆動することができる。
【００３３】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図６（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００３４】
上記の実施例１によれば、電磁アクチュエータを、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、各固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石（第１コイル３ａと第１ヨーク４ａ、第２コイル３ｂと第２ヨーク４ｂ、第３コイル３ｃと第３ヨーク４ｃ、第４コイル３ｄと第４ヨーク４ｄ）を具備した可動子１とを備えた構成にし、各固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子１を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、可動子１を各固定子が互いに対向する方向と垂直方向に移動させるようにしている。
【００３５】
よって、製造工程を複雑化させることなしに可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価で、停止精度の高い電磁アクチュエータとすることができる。
【００３６】
さらに、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間を変えること（隙間を大きくしたり、小さくしたりすること）で、最小位置決め精度を自由に設定でき、また可動子１を中空構造とすることもできるので、該可動子１内部に他の機能を持たせることも可能であり、該電磁アクチュエータの用途をより拡大することができる。
【実施例２】
【００３７】
図８〜図１０は本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータを示す図であり、詳しくは、図８は電磁アクチュエータの概略構成を示す図、図９は電磁アクチュエータの駆動時を説明するための図、図１０は電磁アクチュエータのコイルに印加される電気信号を示すタイミングチャートである。なお、電磁アクチュエータを構成する各構成要素は図１及び図２と同じであるので同一符号を付してある。
【００３８】
図８に示す通り、本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータは、３個（第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂ及び第３コイル１３ｃ）よりなるコイル１３と同じく３個（第１ヨーク１４ａ、第２ヨーク１４ｂ及び第３ヨーク１４ｃ）よりなるヨーク１４とを主な構成要素とする電磁石、及び、該電磁石が配置される可動子本体２からなる可動子１と、この可動子１と所定の間隔を有しかつ可動子１を一対の磁性体からなる部材で挟み込むように配置された対を成す固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、複数のコイル１３を励磁するための電気信号を供給する電源７、及び、該電源７から供給された電気信号を可動子１の駆動のために所定のタイミングで複数のコイル１３に振り分けるスイッチング回路６から構成される。
【００３９】
次に、図９及び図１０を用いて実施例２の電磁アクチュエータの駆動原理を説明する。まず、図９（ａ）は可動子１に具備されるコイル１３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図である。一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００４０】
上記図９（ａ）の状態において、第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂ、第３コイル１３ｃのいずれかに対し、図１０のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われた場合について説明する。
（１）第１コイル１３ａへの電気信号がＯＮされると、第１コイル１３ａに隣接して形成された第１ヨーク１４ａが電磁石となり、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに吸着され、可動子１が第１固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図９（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル１３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル１３ｂがＯＮされると、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク１４ｂが第２固定子５ｂに吸着され、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図９（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル１３ｂの電気信号がＯＮのまま、第１コイル１３ａの電気信号がＯＦＦされ、第３コイル１３ｃの電気信号がＯＮされると、第２ヨーク１４ｂが固定子５ｂに吸着されたまま第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ｂ側に移動する。この様子を示したのが、図９（ｄ）である。
【００４１】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第２コイル１３ｂと第３コイル１３ｃを通る方向（図９（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００４２】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル１３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図９（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００４３】
本実施例２において、以上の駆動の仕方とは別に、図１１〜図１４に示した変形例１及び２でも可動子１を駆動することが可能である。
【００４４】
まず、変形例１について説明する。図１１（ａ）は可動子１のコイル１３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００４５】
上記図１１（ａ）の状態において、第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂ、第３コイル１３ｃのいずれかに対し、図１２のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のように動作する。
（１）第１コイル１３ａと第３コイル１３ｃへの電気信号が同時にＯＮされると、第１コイル１３ａに隣接して形成された第１ヨーク１４ａと第３コイル１３ｃに隣接して形成された第３ヨーク１４ｃが電磁石となり、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに、第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１は固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図１１（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル１３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル１３ｂがＯＮされ、第３コイル１３ｃがＯＦＦされると、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク１４ｂが第２固定子５ｂに吸着され、第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂから離れる。この様子を示したのが、図１１（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル１３ｂの電気信号がＯＮのまま、第１コイル１３ａの電気信号がＯＦＦされ、第３コイル１３ｃがＯＮされると、第２ヨーク１４ｂが第１固定子５ｂに吸着されたまま第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ｂ側に移動する。この様子を示したのが、図１１（ｄ）である。
【００４６】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第２コイル１３ｂと第３コイル１３ｃを通る方向（図１１（ｄ）の矢印方向）に可動子を駆動することができる。
【００４７】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図１１（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００４８】
次に、変形例２について説明する。図１３（ａ）は可動子１のコイル１３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００４９】
上記図１３（ａ）の状態において、第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂ、第３コイル１３ｃのいずれかに対し、図１４のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のように動作する。
（１）第１コイル１３ａと第３コイル１３ｃへの電気信号が同時にＯＮされると、第１コイル１３ａに隣接して形成された第１ヨーク１４ａと第３コイル１３ｃに隣接して形成された第３ヨーク１４ｃが電磁石となり、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに、第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図１３（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル１３ａの電気信号がＯＮのまま、第３コイル１３ｃがＯＦＦされると、第１ヨーク１４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂから離れる。この様子を示したのが、図１３（ｃ）である。
（３）次に、第１コイル１３ａの電気信号がＯＦＦされ、第２コイル１３ｂと第３コイル１３ｃの電気信号がＯＮされると、第１ヨーク１４ａが固定子５ａから離れ、第２ヨーク１４ｂと第３ヨーク１４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ｂ側に移動する。
【００５０】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第２コイル１３ｂと第３コイル１３ｃを通る方向（図１３（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００５１】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図１３（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００５２】
以上の実施例２によれば、電磁アクチュエータを、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、各固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石（第１コイル１３ａと第１ヨーク１４ａ、第２コイル１３ｂと第２ヨーク１４ｂ、第３コイル１３ｃと第３ヨーク１４ｃ）を具備した可動子１とを備えた構成にし、各固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子１を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、可動子１を各固定子が互いに対向する方向と垂直方向に移動させるようにしている。
【００５３】
よって、上記実施例１と同様、製造工程を複雑化させることなしに可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価で、停止精度の高い電磁アクチュエータとすることができる。さらに、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間を変えること（隙間を大きくしたり、小さくしたりすること）で、最小位置決め精度を自由に設定でき、また可動子１を中空構造とすることもできるので該可動子１内部に他の機能を持たせることも可能であり、該電磁アクチュエータの用途をより拡大することができる。
【実施例３】
【００５４】
図１５〜図１７は本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータを示す図であり、詳しくは、図１５は電磁アクチュエータの概略構成を示す図、図１６は電磁アクチュエータの駆動時を説明するための図、図１７は電磁アクチュエータのコイルに印加される電気信号を示すタイミングチャートである。なお、電磁アクチュエータを構成する各構成要素は図１及び図２と同じであるので同一符号を付してある。
【００５５】
図１５に示す通り、本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータは、３個（第１コイル２３ａ、第２コイル２３ｂ及び第３コイル２３ｃ）よりなるコイル２３と同じく３個（第１ヨーク２４ａ、第２ヨーク２４ｂ及び第３ヨーク２４ｃ）よりなるヨーク２４とを主な構成要素とする電磁石、及び、該電磁石が配置される可動子本体２からなる可動子１と、この可動子１と所定の間隔を有しかつ可動子１を一対の磁性体からなる部材で挟み込むように配置された対を成す固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、複数のコイル２３を励磁するための電気信号を供給する電源７、及び、該電源７から供給された電気信号を可動子１の駆動のために所定のタイミングで複数のコイル２３に振り分けるスイッチング回路６から構成される。
【００５６】
次に、図１６及び図１７を用いて実施例３の電磁アクチュエータの駆動原理を説明する。まず、図１６（ａ）は可動子１に具備されるコイル２３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図である。一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００５７】
上記図１６（ａ）の状態において、第１コイル２３ａ、第２コイル２３ｂ、第３コイル２３ｃのいずれかに対し、図１７のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われた場合について説明する。
（１）第１コイル２３ａと第３コイル２３ｃへの電気信号がＯＮされると、第１コイル２３ａに隣接して形成された第１ヨーク２４ａと第３コイル２３ｃに隣接して形成された第３ヨーク３４ｃが電磁石となり、第１ヨーク３４ａは第１固定子５ａに吸着され、第３ヨーク３４ｃは固定５ｂに吸着され、固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図１６（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル２３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル２３ｂがＯＮされ、第３コイル２３ｃがＯＦＦされると、第１ヨーク２４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク２４ｂが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図１６（ｃ）である。
（３）次に、第１コイル２３及び第２コイル２３ｂの電気信号がＯＦＦされ、第３ヨーク２４ｃへの電気信号がＯＮされると、第１ヨーク２４ａ及び第２ヨーク２４ｂが第１固定子５ａから離れ、第３ヨーク２４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ｂ側に移動する。この様子を示したのが、図１６（ｃ）である。
【００５８】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル２３ａと第２コイル２３ｂを通る方向（図１６（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００５９】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル２３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図１６（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００６０】
本実施例３において、以上の駆動の仕方とは別に、図１８及び図１９に示した変形例でも可動子１を駆動することが可能である。
【００６１】
図１８（ａ）は可動子１のコイル２３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００６２】
上記図１８（ａ）の状態において、第１コイル２３ａ、第２コイル２３ｂ、第３コイル２３ｃのいずれかに対し、図１９のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のように動作する。
（１）第２コイル２３ｂへの電気信号はＯＮせずに、第１コイル２３ａと第３コイル２３ｃへの電気信号がＯＮされると、第１コイル２３ａに隣接して形成された第１ヨーク２４ａと第３コイル２３ｃに隣接して形成された第３ヨーク２４ｃが電磁石となり、第１ヨーク２４ａが第１固定子５ａに吸着され、第３ヨーク２４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図１８（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル２３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル２３ｂがＯＮされ、第３コイル２３ｃがＯＦＦされると、第１ヨーク２４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク２４ｂが第２固定子５ｂに吸着され、可動子１が固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図１８（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル２３ｂへの電気信号をＯＮしたまま、第１コイル２３ａの電気信号がＯＦＦされ、第３ヨーク２４ｃへの電気信号がＯＮされると、第１ヨーク２４ａが第１固定子５ａから離れ、第２ヨーク２４ｂが固定子５ａに吸着されたまま第３ヨーク２４ｃが第２固定子５ｂに吸着され、固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図１８（ｄ）である。
【００６３】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル２３ａと第２コイル２３ｂを通る方向（図１８（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００６４】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル２３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図１８（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００６５】
以上の実施例３によれば、電磁アクチュエータを、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、各固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石（第１コイル２３ａと第１ヨーク３４ａ、第２コイル２３ｂと第２ヨーク２４ｂ、第３コイル２３ｃと第３ヨーク２４ｃ）を具備した可動子１とを備えた構成にし、各固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子１を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、可動子１を各固定子が互いに対向する方向と垂直方向に移動させるようにしている。
【００６６】
よって、上記実施例１及び２と同様、製造工程を複雑化させることなしに可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価で、停止精度の高い電磁アクチュエータとすることができる。さらに、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間を変えること（隙間を大きくしたり、小さくしたりすること）で、最小位置決め精度を自由に設定でき、また可動子１を中空構造とすることもできるので該可動子１内部に他の機能を持たせることも可能であり、該電磁アクチュエータの用途をより拡大することができる。
【実施例４】
【００６７】
図２０〜図２２は本発明の実施例４に係わる電磁アクチュエータを示す図であり、詳しくは、図２０は電磁アクチュエータの概略構成を示す図、図２１は電磁アクチュエータの駆動時を説明するための図、図２２は電磁アクチュエータのコイルに印加される電気信号を示すタイミングチャートである。なお、電磁アクチュエータを構成する各構成要素は図１及び図２と同じであるので同一符号を付してある。
【００６８】
図２０に示す通り、本発明の実施例４に係わる電磁アクチュエータは、２個（第１コイル３３ａ及び第２コイル３３ｂ）よりなるコイル３３と同じく２個（第１ヨーク３４ａ、及び第２ヨーク３４ｂ）よりなるヨーク３４とを主な構成要素とする電磁石、及び、該電磁石が配置される可動子本体２からなる可動子１と、この可動子１と所定の間隔を有しかつ可動子１を一対の磁性体からなる部材で挟み込むように配置された対を成す固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、複数のコイル３３を励磁するための電気信号を供給する電源７、及び、該電源７から供給された電気信号を可動子１の駆動のために所定のタイミングで複数のコイル３３に振り分けるスイッチング回路６から構成される。
【００６９】
本発明の実施例４では、図２１中、下方向が重力の作用する方向、またはそれに近い向きである場合についてのみ、図２１中左右方向に可動子１を駆動することが可能である。
【００７０】
まず、図２１及び図２２を用いて実施例４の電磁アクチュエータの駆動原理を説明する。まず、図２１（ａ）は可動子１のコイル３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図である。一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００７１】
次に、図２１及び図２２を用いて実施例４の電磁アクチュエータの駆動原理を説明する。まず、図２１（ａ）は可動子１に具備されるコイル３３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００７２】
上記図２１（ａ）の状態において、第１コイル３３ａ、第２コイル３３ｂのいずれかに対し、図２２のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われた場合について説明する。
（１）第２コイル３３ｂに電気信号がＯＮされずに、第１コイル３３ａへの電気信号がＯＮされると、第１コイル３３ａに隣接して形成された第１ヨーク３４ａが電磁石となり、第１ヨーク３４ａが第１固定子５ａに吸着され、可動子１は固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図２１（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル３３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル３３ｂがＯＮされると、第１ヨーク３４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク３４ｂが第２固定子５ｂに吸着され、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図２１（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル３３ｂへの電気信号をＯＮしたまま、第１コイル３３ａの電気信号がＯＦＦされると、第１ヨーク３４ａが第１固定子５ａから離れ、重力により可動子１が固定子５ｂ側に移動する。この様子を示したのが、図２１（ｄ）である。
【００７３】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直な方向（図２１（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００７４】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル３３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図２１（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００７５】
上記実施例４によれば、電磁アクチュエータを、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、各固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石（第１コイル３３ａと第１ヨーク３４ａ、第２コイル３３ｂと第２ヨーク３４ｂ）を具備した可動子１とを備えた構成にし、各固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子１を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、可動子１を各固定子が互いに対向する方向と垂直方向に移動させるようにしている。
【００７６】
よって、上記実施例１〜３と同様、製造工程を複雑化させることなしに可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価で、停止精度の高い電磁アクチュエータとすることができる。さらに、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間を変えること（隙間を大きくしたり、小さくしたりすること）で、最小位置決め精度を自由に設定でき、また可動子１を中空構造とすることもできるので該可動子１内部に他の機能を持たせることも可能であり、該電磁アクチュエータの用途をより拡大することができる。
【実施例５】
【００７７】
図２３〜図２５は本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータを示す図であり、詳しくは、図２３は電磁アクチュエータの概略構成を示す図、図２４は電磁アクチュエータの駆動時を説明するための図、図２５は電磁アクチュエータのコイルに印加される電気信号を示すタイミングチャートである。なお、電磁アクチュエータを構成する各構成要素は図１及び図２と同じであるので同一符号を付してある。
【００７８】
図２３に示す通り、本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータは、２個（第１コイル４３ａ及び第２コイル４３ｂ）よりなるコイル４３と同じく２個（第１ヨーク４４ａ、及び第２ヨーク４４ｂ）よりなるヨーク４４とを主な構成要素とする電磁石、及び、該電磁石が配置される可動子本体２からなる可動子１と、この可動子１と所定の間隔を有しかつ可動子１を一対の磁性体からなる部材で挟み込むように配置された対を成す固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、複数のコイル４３を励磁するための電気信号を供給する電源７、及び、該電源７から供給された電気信号を可動子１の駆動のために所定のタイミングで複数のコイル４３に振り分けるスイッチング回路６から構成される。
【００７９】
本発明の実施例５では、図２４及び後述の変形例である図２６中、下方向が重力の作用する方向、またはそれに近い向きである場合についてのみ、図２４及び後述の図２６中左右方向に可動子１を駆動することが可能である。
【００８０】
次に、図２４及び図２５を用いて実施例５の電磁アクチュエータの駆動原理を説明する。まず、図２４（ａ）は可動子１に具備されるコイル４３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００８１】
上記図２４（ａ）の状態において、第１コイル４３ａ、第２コイル４３ｂのいずれかに対し、図２５のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われた場合について説明する。
（１）第２コイル４３ｂに電気信号がＯＮされずに、第１コイル４３ａへの電気信号がＯＮされると、第１コイル４３ａに隣接して形成された第１ヨーク４４ａが電磁石となり、第１ヨーク４４ａが第１固定子５ａに吸着され、可動子１は第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図２４（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル４３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル４３ｂがＯＮされると、第１ヨーク４４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク４４ｂが第１固定子５ａに吸着され、可動子１が第１固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図２４（ｃ）である。
（３）次に、第１コイル４３ａおよび第２コイル４３ｂへの電気信号が両方ともＯＦＦされると、第１ヨーク４４ａおよび第２ヨーク４４ｂがともに第１固定子５ａへ吸着される力を失い、重力により可動子１が第１固定子５ｂ側に移動する。この様子を示したのが、図２４（ｄ）である。
【００８２】
以上の（１）〜（３）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２の固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直で、かつ第１コイル４３ａと第２コイル４３ｂを通る方向（図２４（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００８３】
また、上記の手順とは逆に、（３）〜（１）の順でコイル４３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図２４（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００８４】
本実施例５において、以上の駆動の仕方とは別に、図２６及び図２７に示した変形例でも可動子１を駆動することが可能である。
【００８５】
図２６（ａ）は可動子１のコイル４３のいずれにも電気信号が印加されない非駆動時の状態の模式図であり、一対の固定子５の間に設けられた可動子１は重力により固定子５ｂに接触し、停止している。
【００８６】
上記図２６（ａ）の状態において、第１コイル４３ａ、第２コイル４３ｂのいずれかに対し、図２７のタイミングチャートで通電制御（ＯＮ，ＯＦＦ）が行われると、電磁アクチュエータは以下のように動作する。
（１）第２コイル４３ｂに電気信号がＯＮされずに、第１コイル４３ａへの電気信号がＯＮされると、第１コイル４３ａに隣接して形成された第１ヨーク４４ａが電磁石となり、第１ヨーク４４ａが第１固定子５ａに吸着され、可動子１は第２ヨーク４４ｂ側が重力により固定子５ｂに接触したままとなり、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図２６（ｂ）である。
（２）次に、第１コイル４３ａの電気信号がＯＮのまま、第２コイル４３ｂがＯＮされると、第１ヨーク４４ａが第１固定子５ａに吸着されたまま第２ヨーク４４ｂが第１固定子５ａに吸着され、可動子１が固定子５ａ側に移動する。この様子を示したのが、図２６（ｃ）である。
（３）次に、第２コイル４３ｂへの電気信号がＯＮしたまま、第１コイル４３ａへの電気信号がＯＦＦされると、第２ヨーク４４ｂが固定子５ａに吸着されたまま、可動子１の第１ヨーク４４ａ側が第１固定子５ａへ吸着される力を失い、重力により第２固定子５ｂ側に落ち、可動子１が第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間に応じて生ずる傾きを持つ。この様子を示したのが、図２６（ｄ）である。
（４）次に、第１コイル４３ａへの電気信号がＯＦＦされたまま、第２コイル４３ｂへの電気信号がＯＦＦされると、可動子１が重力により落下し、第２固定子５ｂに接触する。この様子を示したのが、図２６（ｅ）である。
【００８７】
以上の（１）〜（４）の動作を繰り返すことにより、可動子１が該可動子１と固定子５間の隙間に応じた微少な移動を繰り返し、この結果、第１、第２固定子５ａ，５ｂの対向する方向に垂直な方向（図２６（ｄ）の矢印方向）に可動子１を駆動することができる。
【００８８】
また、上記の手順とは逆に、（４）〜（１）の順でコイル４３に電気信号を印加すれば、上記とは逆方向（図２６（ｄ）の矢印とは逆方向）に可動子１を駆動することができる。
【００８９】
上記の実施例５によれば、電磁アクチュエータを、所定の間隔を持ち、互いに対向して配置された対をなす固定子５（第１固定子５ａ、第２固定子５ｂ）と、各固定子間に配置され、固定子各々の対向する面に対して作用する電磁石（第１コイル４３ａと第１ヨーク４４ａ、第２コイル４３ｂと第２ヨーク４４ｂ）を具備した可動子１とを備えた構成にし、各固定子各々に順次電磁石から発生する磁力を作用させて可動子１を前記固定子の一方から他方へと交互に接触させることにより、可動子１を各固定子が互いに対向する方向と垂直方向に移動させるようにしている。
【００９０】
よって、上記実施例１〜４と同様、製造工程を複雑化させることなしに可動範囲を任意に大きく設定することができ、安価で、停止精度の高い電磁アクチュエータとすることができる。さらに、第１、第２固定子５ａ，５ｂ間の距離と可動子１の隙間を変えること（隙間を大きくしたり、小さくしたりすること）で、最小位置決め精度を自由に設定でき、また可動子１を中空構造とすることもできるので該可動子１内部に他の機能を持たせることも可能であり、該電磁アクチュエータの用途をより拡大することができる。
【００９１】
ここで、上記の実施例１〜５におけるヨーク４，１４，２４，３４，４４の先端断面形状は、図２８（ａ）に示すように半円形状としているが、可動子１を駆動する際に生じる、該可動子１とその接触する固定子５の面との角度変化を妨げることなく、良好な透磁性を示すものであれば、その断面形状は図２８（ａ）に示す半円状に限るものではなく、図２８（ｂ）〜図２８（ｄ）に示すような断面形状（４Ａ〜４Ｃ）でも構わない。また、必要な磁気吸引力が得られるならば、図２８（ｅ）に示すように、ヨーク４を省略することもできる。
【００９２】
さらに、上記ヨーク４，１４，２４，３４，４４の立体形状は、固定子５に対して、ヨーク４，１４，２４，３４，４４とコイル３を主とする電磁石により発生する磁力が効率よく働くような形状とするべきであって特にその形状は限定されるものではなく、図２９（ａ）〜図２９（ｆ）に示した形状や、図３０（ａ）〜図３０（ｆ）に示した形状であっても良い。
【００９３】
さらに、上記の各実施例では示していないが、２個以上のコイルとヨークを可動子１の駆動方向と直交する方向に配置するとともに、これらを磁力を作用させる固定子に対して平行に並べて、一つの電磁石として用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の電磁アクチュエータは、カメラのＡＦ駆動、ズーム駆動等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータの概要を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータの動作説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例１における動作説明図である。
【図５】図４の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例２における動作説明図である。
【図７】図６の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータの概要を示す構成図である。
【図９】本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータの動作説明図である。
【図１０】本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例における動作説明図である。
【図１２】図１１の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータの概要を示す構成図である。
【図１４】本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータの動作説明図である。
【図１５】本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例１における動作説明図である。
【図１７】図１６の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施例３に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例２における動作説明図である。
【図１９】図１８の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施例４に係わる電磁アクチュエータの概要を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施例４に係わる電磁アクチュエータの動作説明図である。
【図２２】本発明の実施例４に係わる電磁アクチュエータのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図２３】本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータの概要を示す構成図である。
【図２４】本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータの動作説明図である。
【図２５】本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図２６】本発明の実施例５に係わる電磁アクチュエータにおいて駆動の仕方の変形例における動作説明図である。
【図２７】図２６の駆動を実現するためのコイルに印加する電気信号を示すタイミングチャートである。
【図２８】本発明の各実施例において電磁石を構成するコイル及びヨークの種々の断面形状を示す図である。
【図２９】本発明の各実施例において電磁石を構成するヨークの立体形状の種々の一例を示す斜視図である。
【図３０】本発明の各実施例において電磁石を構成するヨークの立体形状の種々の他の例を示す斜視図である。
【図３１】従来のコアレスリニアモータを示す断面図である。
【図３２】図３１のコアレスリニアモータの電機子固定板を取り外した状態を示す平面図である。
【図３３】他の従来の振動型アクチュエータを示す斜視図である。
【図３４】図３２の振動型アクチュエータを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９６】
１      可動子
２      可動子本体
３，１３，２３，３３，３４            コイル
３ａ，１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ  第１コイル
３ｂ，１３ｂ，２３ｂ，３３ｂ，４３ｂ  第２コイル
３ｃ，１３ｃ，２３ｃ                  第３コイル
３ｄ，１３ｄ，２３ｄ                  第４コイル
４，１４，２４，３４，４４            ヨーク
４ａ，１４ａ，２４ａ，３４ａ，４４ａ  第１ヨーク
４ｂ，１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ  第２ヨーク
４ｃ，１４ｃ，２４ｃ                  第３ヨーク
４ｄ，１４ｄ，２４ｄ                  第４ヨーク
５      固定子
５ａ    第１の固定子
５ｂ    第２の固定子
６      スイッチング回路
７      電源
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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