(57)【要約】【課題】可動子の移動方向と直交する方向の厚さ寸法を極力小さくすると共に、可動子とコイルとの間の隙間の管理も容易にできる電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】固定ヨーク２の前面に、ハウジング５及び空芯コイルからなるコイル６を設け、ハウジング５に、軸１０を介して可動部材９を回動可能に設ける。可動部材９には永久磁石１１を固着し、可動子１５を構成する。永久磁石１１は、コイル６の端面６ａに対して所定の隙間を形成した状態で対向させる。可動子１５の初期位置では、永久磁石１１と固定ヨーク２との磁気バランスにより、永久磁石１１の上部の短辺１１ａと固定ヨーク２の切欠部３とがほぼ平行状態となる。【選択図】  図１
2004159377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁路を形成する平板状の固定ヨークと、この固定ヨークの一面に設けられた励磁用のコイルと、このコイルの軸方向の一端面に対向する永久磁石を有した可動子とを備え、前記コイルへの通電に基づき前記可動子が前記コイルの端面に沿って移動する構成とした電磁アクチュエータにおいて、
前記可動子の初期位置は、少なくとも前記永久磁石と前記固定ヨークとの磁気バランスにより設定されることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記固定ヨークと前記永久磁石は前記コイルを挟んで対向していて、前記可動子が前記初期位置に位置した状態で、前記永久磁石の一辺と前記固定ヨークの一辺とがほぼ平行状態となる構成であることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記可動子を移動可能に保持するハウジングを備え、このハウジングは、前記可動子の移動範囲を規制する規制部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
規制部に振動吸収部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の電磁アクチュエータを備え、この電磁アクチュエータにおける前記可動子の移動に伴い当該可動子が光路に対して出入りする構成であることを特徴とするシャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子側にコイル、可動子側に永久磁石を有する構成の電磁アクチュエータ、及びこの電磁アクチュエータを用いたシャッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁アクチュエータにおいては、例えば、横方向に扁平なボビンの周りに巻回されたコイルと、永久磁石を有して前記ボビンの内部に挿入され一端部の揺動支点部を中心に揺動可能に設けられた可動子と、前記コイルの周囲を囲むように設けられた固定ヨークとを備え、前記コイルへの通電に基づき前記可動子を前記揺動支点部を中心に揺動させる構成としたものが公知である（例えば、特許文献１）。この場合、コイルと固定ヨークとにより固定子が構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６５４３２号公報（図１〜図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来構成のものでは、可動子における永久磁石の上下両側にコイルが存していると共に、そのコイルの上下両側に固定ヨークが存しているため、電磁アクチュエータとしては、可動子の移動方向と直交する方向（揺動支点部の軸方向）の厚さ寸法が大きいという欠点がある。また、可動子とボビンの内面との間には、可動子の上下両側に隙間を形成する必要があるため、特に小型化を図る場合にはその隙間の管理が難しくなるという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、可動子の移動方向と直交する方向の厚さ寸法を極力小さくすると共に、可動子とコイルとの間の隙間の管理も容易にできる電磁アクチュエータを提供することにある。また、第２の目的は、このような電磁アクチュエータを用いることで、小型化が可能なシャッタ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、磁路を形成する平板状の固定ヨークと、この固定ヨークの一面に設けられた励磁用のコイルと、このコイルの軸方向の一端面に対向する永久磁石を有した可動子とを備え、前記コイルへの通電に基づき前記可動子が前記コイルの端面に沿って移動する構成とした電磁アクチュエータにおいて、前記可動子の初期位置は、少なくとも前記永久磁石と前記固定ヨークとの磁気バランスにより設定されることを特徴とする。
【０００７】
上記した手段によれば、可動子における永久磁石と対向するコイル及び固定ヨークは、可動子に対して片側のみに存している。このため、コイル及び固定ヨークが可動子の上下両側に存していた従来構成のもの比べて、可動子の移動方向と直交する方向の厚さ寸法を極力小さくすることが可能となる。また、可動子とコイルとの間の隙間も片側だけであるから、可動子の上下両側に隙間を形成する必要がある従来構成のものに比べて隙間の管理が容易にでき、ひいては小型化に対応できる。
【０００８】
さらに、上記した手段によれば、可動子の初期位置は、少なくとも永久磁石と固定ヨークとの磁気バランスにより設定される構成としているので、例えば電磁アクチュエータが傾いた状態であっても、可動子の位置がずれることを防止できる。
【０００９】
請求項２の発明は、固定ヨークと永久磁石はコイルを挟んで対向していて、可動子が前記初期位置に位置した状態で、前記永久磁石の一辺と前記固定ヨークの一辺とがほぼ平行状態となる構成であることを特徴とする。
【００１０】
コイルが断電状態であると、可動子は初期位置に位置される。このとき、可動子は、当該可動子における永久磁石の固定ヨークに対する磁気吸引力により、永久磁石の一辺と固定ヨークの一辺とが平行状態となるところで安定する。従って、可動子の初期位置は、少なくとも前記永久磁石と前記固定ヨークとの磁気バランスにより設定される。
【００１１】
請求項３の発明は、可動子を移動可能に保持するハウジングを備え、このハウジングは、前記可動子の移動範囲を規制する規制部を有していることを特徴とする。これによれば、可動子の移動範囲をハウジングの規制部によって規制することができる。
請求項４の発明は、上記規制部に振動吸収部材を設けたことを特徴とする。これによれば、可動子が規制部に当接する際の衝撃を和らげることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、上記した第２の目的を達成するために、請求項１ないし４のいずれかに記載の電磁アクチュエータを備え、この電磁アクチュエータにおける前記可動子の移動に伴い当該可動子が光路に対して出入りする構成であることを特徴とするシャッタ装置である。このシャッタ装置において、電磁アクチュエータの可動子が光路に入ることで、その光路を通る光の少なくとも一部を遮断する。
これによれば、電磁アクチュエータを小型化することで、シャッタ装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。まず、図１には本発明の電磁アクチュエータ１の分解斜視図が示され、図２には電磁アクチュエータ１の組み立て状態での正面図、図３には同状態での右側面が示されている。
【００１４】
電磁アクチュエータ１において、磁路形成用の固定ヨーク２は、ほぼ矩形状の平板状をなしていて、右上部に右下がりの斜めに切り欠かれた切欠部３が形成されている。この固定ヨーク２の左部にはハウジング取付用の取付孔４が形成されていて、ここにハウジング５が固定状態に取り付けられている。固定ヨーク２の右部の前面（一面）には、励磁用のコイル６が固定状態に取り付けられている。このコイル６は、空芯コイルからなり、軸方向の一方の端面６ａを正面に向けた状態で取り付けられている。固定ヨーク２とコイル６とにより固定子７を構成している。
【００１５】
上記ハウジング５の前部には可動子取付用の凹部５ａが形成されていると共に、この凹部５ａに軸受８が設けられていて、この軸受８に、可動部材９が軸１０を介して回動（移動）可能に取り付けられている。可動部材９は、ほぼＬ字形をなしていて、一片部９ａの中間部が上記軸１０により支持され、他片部９ｂの背面側に、当該他片部９ｂよりもやや小さな矩形状をなす永久磁石１１が固着されている。この永久磁石１１は、上記コイル６の端面６ａと所定の隙間１２（図３参照）を介して対向している。可動部材９における一片部９ａの先端部には、円形の開口部１３が形成されていると共に、背面側にその開口部１３を塞ぐように光フィルタ１４が固着されている。可動部材９と永久磁石１１により可動子１５を構成している。
【００１６】
上記ハウジング５において、凹部５ａの左上部の前部と、右側面の上部の前部とに規制部１６，１７が設けられている。この場合、これら両規制部１６，１７は、例えばゴムからなる振動吸収部材により構成されている。また、ハウジング５の右下部には、可動子１５の回動に支障とならないように凹部５ｂが形成されている。
【００１７】
ここで、上記した構成の電磁アクチュエータ１の動作について、図４及び図５も参照して説明する。
コイル６を断電した状態においては、可動子１５は、図２及び図３に示す初期位置に位置される。このとき、可動子１５は、当該可動子１５自身の自重と、永久磁石１１の固定ヨーク２に対する磁気吸引力により、永久磁石１１の上部側の一辺である短辺１１ａと固定ヨーク２の一辺となる切欠部３が平行状態となるところで安定する。またことのき、可動部材９における一片部９ａの先端部の上端部が規制部１６に当接している。従ってこの場合、可動子１５の初期位置は、可動子１５自身の自重と、永久磁石１１と固定ヨーク２との磁気バランスと、規制部１６による規制とにより設定されている。
【００１８】
次に、上記コイル６に、可動子１５を、図２中矢印Ａ方向へ回動させる力が作用する方向に電流を流す。すると、コイル６が発生する磁界と永久磁石１１の磁界との磁気力により、可動子１５が軸１０を中心にして図２中矢印Ａ方向へ回動し、図４及び図５に示すように、可動部材９の他片部９ｂが規制部１７に当接することでその回動が規制され、作動位置に位置される。このとき、可動部材９における一片部９ａの先端部も同方向へ回動し、開口部１３ひいては光フィルタ１４の位置が移動する。
【００１９】
そして、上記コイル６に対する通電を遮断するか、或いは電流を上記とは逆方向に流すことで、可動子１５は矢印Ａとは反対方向へ回動し、図２及び図３に示す初期位置に戻される。
【００２０】
一方、図６ないし図８には、上記電磁アクチュエータ１を用いたシャッタ装置２０を示している。このシャッタ装置２０のベース２１に、４個の電磁アクチュエータ１が配置されている。この場合、４個の電磁アクチュエータ１は図８の左右２組に分けられていて、各組の２個の電磁アクチュエータ１は軸方向（軸１０の延び方向）に並べて配置されていると共に、左右の電磁アクチュエータ１の可動部材９における一片部９ａの先端部が交差するように配置されている。また、４個の電磁アクチュエータ１における可動子１５に設けられる光フィルタ１４は、それぞれ通過を許容する光の周波数が異なるように構成されている。
【００２１】
そして、左右の電磁アクチュエータ１，１間には、軸方向に延びるレーザの光路２２（図７及び図８参照）が設定されている。この場合、各電磁アクチュエータ１の可動子１５が初期位置に位置された状態では、図８に示すように、各可動部材９における一片部９ａの先端部の光フィルタ１４（開口部１３）は上記光路２２から上方に外れている。そして、電磁アクチュエータ１のコイル６が通電されて可動子１５が作動位置へ回動すると、可動部材９における一片部９ａの先端部の光フィルタ１４（開口部１３）が光路２２に入るようになる。すると、その光路２２を通るレーザは、光フィルタ１４にて許容される周波数の光のみが通過することになり、一部の光が遮断されることになる。従って、作動させる電磁アクチュエータ１によって、通過するレーザの周波数を異ならせることが可能となる。
【００２２】
上記した実施例においては、次のような効果を得ることができる。
まず、電磁アクチュエータ１としては、可動子１５における永久磁石１１と対向するコイル６及び固定ヨーク２は、可動子１５に対して片側のみに存している。このため、コイル及び固定ヨークが可動子の上下両側に存していた従来構成のもの比べて、可動子１５の移動方向と直交する方向（軸１０の延び方向）の厚さ寸法を極力小さくすることが可能となる。また、可動子１５とコイル６との間の隙間１２も片側だけであるから、可動子の上下両側に隙間を形成する必要がある従来構成のものに比べて隙間の管理が容易にでき、ひいては小型化に対応できる。
【００２３】
さらに、可動子１５の初期位置は、少なくとも永久磁石１１と固定ヨーク２との磁気バランスにより設定される構成としているので、例えば電磁アクチュエータ１が傾いた状態であっても、可動子１５の位置がずれることを防止できる。
【００２４】
また、可動子１５の移動範囲を規制する規制部１６，１７は、振動吸収部材により構成したので、可動子１５が規制部１６，１７に当接する際の衝撃を和らげることができる。
【００２５】
そして、このように小型に対応可能な電磁アクチュエータ１をシャッタ装置２０に用いる構成としたことにより、シャッタ装置２０の小型化を図ることも可能となる。
【００２６】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
可動子１５の初期位置を設定する場合に、上記した実施例では、固定ヨーク２の右上部に右下がりの切欠部３を形成し、この切欠部３と永久磁石１１の上部側の短辺１１ａとを平行状態とする構成としたが、これに代えて、例えば、固定ヨーク２の右側部の下部に右上がりの切欠部を形成し、この切欠部と永久磁石１１の右側面の長辺１１ｂ（図２参照）とがほぼ平行状態となる構成とすることもできる。
【００２７】
可動子１５は、回動に限られず、例えばスライド移動する構成とすることも可能である。
シャッタ装置としては、可動子１５の光フィルタ１４によりレーザの一部を遮断する場合に限られず、可動子１５によりレーザの全部を遮断するものであっても良い。また、本発明の電磁アクチュエータは、レーザを遮断するシャッタ装置に限られず、例えばカメラのシャッタ装置にも利用することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、可動子における永久磁石と対向するコイル及び固定ヨークは、可動子に対して片側のみに存しているため、可動子の移動方向と直交する方向の厚さ寸法を極力小さくすることが可能となる。また、可動子とコイルとの間の隙間も片側だけであるから、その隙間の管理が容易にでき、ひいては小型化に対応できる。さらに、可動子の初期位置は、少なくとも永久磁石と固定ヨークとの磁気バランスにより設定される構成としているので、例えば電磁アクチュエータが傾いた状態であっても、可動子の位置がずれることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電磁アクチュエータの分解斜視図
【図２】可動子が初期位置にある状態での電磁アクチュエータの正面図
【図３】同状態での電磁アクチュエータの右側面図
【図４】可動子が作動位置へ移動した状態での図２相当図
【図５】同状態での図３相当図
【図６】シャッタ装置の斜視図
【図７】シャッタ装置の平面図
【図８】シャッタ装置の正面図
【符号の説明】
１は電磁アクチュエータ、２は固定ヨーク、３は切欠部（一辺）、５はハウジング、７は固定子、９は可動部材、１０は軸、１１は永久磁石、１１ａは短辺（一辺）、１２は隙間、１３は開口部、１４は光フィルタ、１５は可動子、１６，１７は規制部（振動吸収部材）、２０はシャッタ装置、２２は光路を示す。
【図１】
2004159377.tif 000003
【図２】
2004159377.tif 000004
【図３】
2004159377.tif 000005
【図４】
2004159377.tif 000006
【図５】
2004159377.tif 000007
【図６】
2004159377.tif 000008
【図７】
2004159377.tif 000009
【図８】
2004159377.tif 000010