(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動軸の軸方向である可動軸方向に移動可能に保持され、前記可動軸と直交する方向に前記可動軸を挟むように１対の磁極を配置した、円筒状またはリング状をなす第１の永久磁石と、前記可動軸方向に移動可能に保持され、前記可動軸と直交する方向に前記可動軸を挟むように、かつ、前記第１の永久磁石の磁極に対して前記可動軸方向に異極同士が対向するように、１対の磁極を配置した、円筒状またはリング状をなす第２の永久磁石とを備える可動子と、
前記可動軸を中心として回転可能で、かつ、前記可動軸方向の移動を阻止するように保持され、一方の磁極の位置を前記可動軸を中心とする第１の円周上とし、他方の磁極の位置を前記第１の円周よりも大径の前記可動軸を中心とする第２の円周上とする２つの磁極対を、前記可動軸と直交する方向に前記可動子を挟むように配置した永久磁石を備える回転子と、
前記回転子を回転させて、前記回転子の第１の円周上の磁極の配置を、第１の配置と第２の配置との間で入れ替える回転子回転手段とを備え、
前記回転子は、前記第１の円周上の磁極の配置が前記第１の配置である場合、前記可動子の第１の永久磁石を磁気吸引保持する一方、前記可動子の第２の永久磁石を磁気反発させ、前記第１の円周上の磁極の配置が前記第２の配置である場合、前記可動子の第２の永久磁石を磁気吸引保持する一方、前記可動子の第１の永久磁石を磁気反発させ、
前記可動子は、
前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に配置されて、円筒状またはリング状をなす中間部材と、前記可動軸方向に移動可能に保持され、前記第１の永久磁石、前記第２の永久磁石、および前記中間部材に形成されている中央の穴を貫通することにより、これら第１の永久磁石、第２の永久磁石、および中間部材を支持する固定芯と、前記可動軸方向に沿って前記第１の永久磁石を挟んで前記中間部材と反対側に配置されて、回転阻止機構により前記可動軸を中心とした回転が阻止された状態で前記固定芯に固定されている第１の固定部材と、前記可動軸方向に沿って前記第２の永久磁石を挟んで前記中間部材と反対側に配置されて、前記固定芯に固定されている第２の固定部材とをさらに備え、
前記第１の固定部材と前記第１の永久磁石との接触部分、前記第１の永久磁石と前記中間部材との接触部分、および前記中間部材と前記第２の永久磁石との接触部分には、前記第１の固定部材に前記第１の永久磁石が係合し、前記第１の永久磁石に前記中間部材が係合し、前記中間部材に前記第２の永久磁石が係合することにより、前記可動軸を中心とした前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の回転を阻止するための凹凸係合手段が設けられている
ことを特徴とする双安定移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の双安定移動装置において、
前記固定芯、前記第１の固定部材、前記第２の固定部材、および、前記中間部材は、非磁性体からなることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の双安定移動装置において、
前記第１の固定部材、前記第２の固定部材、および、前記中間部材は、中央部に前記固定芯が貫通する穴が形成された円筒状またはリング状をなすことを特徴とする双安定移動装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の双安定移動装置において、
前記凹凸係合手段は、前記接触部分のうち、前記第１または前記第２の永久磁石に形成された凹部と、前記中間部材のうち前記凹部と対抗する位置に形成された凸部とからなることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の双安定移動装置において、
前記凹部は、前記第１または前記第２の永久磁石の外周縁（または内周縁）の一部に接する位置に形成されており、前記凸部は、前記凹部と対向して前記中間部材の外周縁（または内周縁）の一部に接する位置に形成されていることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項６】
請求項４に記載の双安定移動装置において、
前記凹部は、前記接触部分のうち、前記第１または前記第２の永久磁石側の接触面に形成された径方向に延びる凹溝からなり、前記凸部は、前記凹溝と対抗して前記中間部材側の接触面に形成された径方向に延びる凸条からなることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項７】
請求項４に記載の双安定移動装置において、
前記凹部は、前記第１または前記第２の永久磁石の外周縁の一部に形成されたＤカット部からなり、前記凸部は、前記Ｄカット部と接触するよう前記中間部材の外周縁の一部に突出して形成されていることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の双安定移動装置において、
前記Ｄカット部は、その切断端面が、前記第１または前記第２の永久磁石の磁極配置方向と平行する方向に沿うよう形成されていることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の双安定移動装置において、
前記固定芯は、前記第１の固定部材、前記第２の固定部材、または前記中間部材と一体で成形されていることを特徴とする双安定移動装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の双安定移動装置において、
前記回転阻止機構は、前記可動子の前記第１の固定部材または前記第１の固定部材と接続された接続部材に形成されて、固定端に設けられたガイド部と係合することにより、前記第１の固定部材の前記可動軸方向への移動を可能とするとともに、前記第１の固定部材の前記可動軸を中心とした回転を阻止することを特徴とする双安定移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子回転手段により回転子を電磁的に回転させることにより、可動子を２つの位置の間で移動させ、そのどちらかの位置に保持する双安定移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の双安定移動装置として、遮断弁や電磁開閉器、電子ロックなどの様々な用途で、可動子が２つの位置の間を移動でき、そのどちらかの位置に保持する機構を備えた双安定ラッチ型のソレノイドが使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には双安定型リニア電磁ソレノイドとして、特許文献２にはソレノイドアクチュエータとして、軸方向に移動可能な非磁性軸に固定されたプランジャ（可動子）が、プランジャを挟んで軸方向に対称に設置された固定コアを備えた１組の永久磁石（固定子）のどちらか一方にラッチされるように構成され、他端への移動はそれらを囲んで軸方向に対称に配置された１組の励磁コイルにより行う双安定移動装置が開示されている。
【０００４】
また、これら特許文献１や特許文献２では、可動子が鉄心で固定子に磁石を配置しているのに対して、例えば、特許文献３に示された双方向ラッチングソレノイドは、逆に可動子が磁石で、固定子が鉄心のみで構成されているが、いずれにしても、従来の双安定移動装置は可動子と固定子のどちらか一方が鉄心（磁性体）で、他方が磁石という構成とされている。
【０００５】
しかしながら、前述した従来の双安定ラッチ型ソレノイドでは、可動子と固定子のどちらか一方が鉄心（磁性体）で、他方が磁石という構成であるため、励磁電流ＯＦＦでどちらかの側にラッチされている状態のときに、他方向への衝撃や過大力が掛かり、他方向へ移動してしまった場合は、他方向でラッチしてしまい、重大な誤動作となってしまうという間題がある。
【０００６】
この課題に対して、本発明者は、可動子に他方向への衝撃や一時的な過大力が掛かり、可動子が他方向へ移動してしまった場合でも、可動子が他方向でラッチされることがなく、可動子が元の方向でのラッチに自動的に復帰する機能を備えた、安全性が高く、確実な動作を得ることが可能な双安定移動装置を提案した（特許文献４−５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２８８１２９号公報
【特許文献２】特開平７−３３５４３４号公報
【特許文献３】特開２０１０−９８０３７号公報
【特許文献４】特願２０１３−０８３９９６号
【特許文献５】特願２０１３−１８５９２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような双安定移動装置において、可動子として使用する永久磁石は、可動軸方向に直動しないよう、かつ、可動軸回りに回転しないように、２つの可動子を含む可動体に対して固定する必要がある。
この際、可動子となる永久磁石を固定する方法として、永久磁石の外周面を利用して固定する方法が考えられる。しかし、固定のために可動子となる永久磁石の外周面と回転子の永久磁石の内周面とのクリアランスを増大させる必要があり、これにより発生する磁力が低下するという問題点がある。これは、永久磁石間に発生する磁力は、両者の距難の2乗反比例するからである。また、永久磁石の体積当たりの磁力を大きくするために焼結磁石を使用することが好ましいが，焼結磁石は強度が低く，過大な力を加えることができないためネジ止めや圧入などの機械的固定が困難である。
【０００９】
したがって、従来の双安定移動装置では、可動子となる永久磁石を接着や樹脂モールドで固定する方法が一般的であった。しかしながら、永久磁石を接着で固定する方法の場合、接着剤の塗布状態を管理するのが難しく、また接着強度の検査も困難であり、さらに耐環境性や長期信頼性も懸念されるという問題点があった。また、永久磁石を樹脂モールドで固定する方法の場合、永久磁石が高熱にさらされることから、モールド後にそれぞれ個別に着磁する必要があり、工程が増大するという問題点があった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、永久磁石から発生する磁力の低下を抑制しつつ、接着剤やモールドを使用せずに可動子となる永久磁石を固定できる構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明にかかる双安定移動装置は、可動軸の軸方向である可動軸方向に移動可能に保持され、前記可動軸と直交する方向に前記可動軸を挟むように１対の磁極を配置した、円筒状またはリング状をなす第１の永久磁石と、前記可動軸方向に移動可能に保持され、前記可動軸と直交する方向に前記可動軸を挟むように、かつ、前記第１の永久磁石の磁極に対して前記可動軸方向に異極同士が対向するように、１対の磁極を配置した、円筒状またはリング状をなす第２の永久磁石とを備える可動子と、前記可動軸を中心として回転可能で、かつ、前記可動軸方向の移動を阻止するように保持され、一方の磁極の位置を前記可動軸を中心とする第１の円周上とし、他方の磁極の位置を前記第１の円周よりも大径の前記可動軸を中心とする第２の円周上とする２つの磁極対を、前記可動軸と直交する方向に前記可動子を挟むように配置した永久磁石を備える回転子と、前記回転子を回転させて、前記回転子の第１の円周上の磁極の配置を、第１の配置と第２の配置との間で入れ替える回転子回転手段とを備え、前記回転子は、前記第１の円周上の磁極の配置が前記第１の配置である場合、前記可動子の第１の永久磁石を磁気吸引保持する一方、前記可動子の第２の永久磁石を磁気反発させ、前記第１の円周上の磁極の配置が前記第２の配置である場合、前記可動子の第２の永久磁石を磁気吸引保持する一方、前記可動子の第１の永久磁石を磁気反発させ、前記可動子は、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に配置されて、円筒状またはリング状をなす中間部材と、前記可動軸方向に移動可能に保持され、前記第１の永久磁石、前記第２の永久磁石、および前記中間部材に形成されている中央の穴を貫通することにより、これら第１の永久磁石、第２の永久磁石、および中間部材を支持する固定芯と、前記可動軸方向に沿って前記第１の永久磁石を挟んで前記中間部材と反対側に配置されて、回転阻止機構により前記可動軸を中心とした回転が阻止された状態で前記固定芯に固定されている第１の固定部材と、前記可動軸方向に沿って前記第２の永久磁石を挟んで前記中間部材と反対側に配置されて、前記固定芯に固定されている第２の固定部材とをさらに備え、前記第１の固定部材と前記第１の永久磁石との接触部分、前記第１の永久磁石と前記中間部材との接触部分、および前記中間部材と前記第２の永久磁石との接触部分には、前記第１の固定部材に前記第１の永久磁石が係合し、前記第１の永久磁石に前記中間部材が係合し、前記中間部材に前記第２の永久磁石が係合することにより、前記可動軸を中心とした前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の回転を阻止するための凹凸係合手段が設けられている。
【００１２】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、固定芯、第１の固定部材、第２の固定部材、および、中間部材が、非磁性体からなるものである。
【００１３】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、第１の固定部材、第２の固定部材、および、中間部材が、中央部に固定芯が貫通する穴が形成された円筒状またはリング状をなすものである。
【００１４】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、凹凸係合手段が、接触部分のうち、第１または第２の永久磁石に形成された凹部と、中間部材のうち当該凹部と対抗する位置に形成された凸部とからなるものである。
【００１５】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、凹部が、第１または第２の永久磁石の外周縁（または内周縁）の一部に接する位置に形成されており、凸部は、当該凹部と対向して中間部材の外周縁（または内周縁）の一部に接する位置に形成されているものである。
【００１６】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、凹部が、接触部分のうち、第１または第２の永久磁石側の接触面に形成された径方向に延びる凹溝からなり、凸部は、当該凹溝と対抗して中間部材側の接触面に形成された径方向に延びる凸条からなるものである。
【００１７】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、凹部が、第１または第２の永久磁石の外周縁の一部に形成されたＤカット部からなり、凸部は、当該Ｄカット部と接触するよう中間部材の外周縁の一部に突出して形成されているものである。
【００１８】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、Ｄカットの切断端面が、第１または第２の永久磁石の磁極配置方向と平行する方向に沿うよう形成されているものである。
【００１９】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、固定芯が、第１の固定部材、第２の固定部材、または中間部材と一体で成形されているものである。
【００２０】
また、本発明にかかる上記双安定移動装置の一構成例は、前記回転阻止機構が、前記可動子の前記第１の固定部材または前記第１の固定部材と接続された接続部材に形成されて、固定端に設けられたガイド部と係合することにより、前記第１の固定部材の前記可動軸方向への移動を可能とするとともに、前記第１の固定部材の前記可動軸を中心とした回転を阻止するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、永久磁石の固定を目的として、可動子となる永久磁石の外周面と回転子の永久磁石の内周面とのクリアランスを増やす必要がないため、永久磁石から発生する磁力の低下を抑制できる。また、接着剤やモールドを使用せずに可動子となる永久磁石を固定することができるため、接着剤使用時のような、塗布状態の管理や接着強度の検査を行う必要がなくなり、さらに耐環境性や長期信頼性の懸念もない。また、樹脂モールド使用時のような、モールド後に１つ１つ着磁する工程も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかる双安定移動装置の要部構成を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】凹凸係合手段（半球状）の構成例である。
【図４】凹凸係合手段（外周縁−斜め面取り形状）の構成例である。
【図５】凹凸係合手段（外周縁−三角錐形状）の構成例である。
【図６】凹凸係合手段（内周縁−面直方体形状）の構成例である。
【図７】凹凸係合手段（径方向−凹溝・凸条形状）の構成例である。
【図８】凹凸係合手段（外周縁−Ｄカット）の構成例である。
【図９】図１のＡ−Ａ断面図（固定芯・固定部材の一体化）である。
【図１０】本発明にかかる双安定移動装置の遮断弁への適用例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［本発明の原理について］
まず、本発明の原理について説明する。
前述したように、双安定移動装置において、可動子として使用する永久磁石は、可動軸方向に直動しないよう、かつ、可動軸回りに回転しないように、可動体に対して固定する必要がある。この際、可動子となる永久磁石の固定には、可動軸方向の直動を阻止すること、および可動軸回りの回転を阻止することという２つの目的がある。
本発明は、このような可動子となる永久磁石の固定目的が、異なる２つの目的からなることに着目し、これら目的をそれぞれ異なる構造により実現したものである。
【００２４】
まず、可動軸方向の直動を阻止するという目的については、可動子の中心に棒状の固定芯を通し、この固定芯の両端に第１および第２の固定部材をそれぞれ圧入して固定し、固定可動子となる第１および第２の永久磁石を挟持することにより、永久磁石に過大な力を加えることなく可動軸方向の直動を阻止するようにしたものである。
【００２５】
また、可動軸回りの回転を阻止するという目的については、可動軸回りの回転が阻止されるよう回転止め機構により第１の固定部材を保持し、この第１の固定部材と第１の永久磁石との接触部分、第１の永久磁石と中間部材との接触部分、および中間部材と第２の永久磁石との接触部分に、固定部材に第１の永久磁石が係合し、第１の永久磁石に中間部材が係合し、中間部材に第２の永久磁石が係合するように、凹凸（ノッチ形状）からなる係合手段を設けることにより、可動軸を中心とした第１の永久磁石および第２の永久磁石の回転を阻止するようにしたものである。
【００２６】
これにより、可動子の中心に配置した一本の固定芯を基準として、この固定芯に固定された固定部材または中間部材により、可動子となる永久磁石を含む各部品が一体として固定されるため、永久磁石に関する可動軸方向の直動が阻止されることになる。
また、永久磁石と固定部材または中間部材とが接触する接触部分に設けた係合手段により、固定部材または中間部材と永久磁石が係合するため、可動子となる永久磁石に関する可動軸回りの回転が阻止されることになる。
【００２７】
したがって、本発明によれば、永久磁石の固定を目的として、可動子となる永久磁石の外周面と回転子の永久磁石の内周面とのクリアランスを増やす必要がないため、永久磁石から発生する磁力の低下を抑制できる。また、接着剤やモールドを使用せずに可動子となる永久磁石を固定することができるため、接着剤使用時のような、塗布状態の管理や接着強度の検査を行う必要がなくなり、さらに耐環境性や長期信頼性の懸念もない。また、樹脂モールド使用時のような、モールド後にそれぞれ個別に着磁する工程も不要となる。
【００２８】
［実施の形態について］
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態にかかる双安定移動装置１００について説明する。図１は、本発明にかかる双安定移動装置の要部構成を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２９】
この双安定移動装置１００は、遮断弁や電磁開閉器、電子ロックなどの様々な用途で用いられる装置であって、回転子回転手段４により、回転子２を回転させることにより、可動子１を第１の配置と第２との配置の間で移動させ、そのどちらかの位置に保持する機能を備えている。
【００３０】
［可動子（可動体）について］
図１において、可動子１の中央には固定芯１０が貫通されている。固定芯１０は非磁性体とされている。以下では、固定芯１０と、この固定芯１０に支持される後述の永久磁石１１，１２、中間部材１３、固定部材１４，１５とからなる一体物を可動体１Ａという。
【００３１】
可動体１Ａは、固定芯１０の軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。すなわち、可動体１Ａ（可動子１）は、Ｚ軸方向を可動軸方向とし、この可動軸方向に移動可能に設けられている。この可動体１Ａ（可動子１）は、Ｚ軸を中心とした回転を阻止するように保持されている。このＺ軸を中心とした可動体１Ａ（可動子１）の回転を阻止する機構、すなわち回転止め機構については後述する。以下、可動体１Ａの基軸となるＺ軸を可動軸と呼ぶ。
【００３２】
可動子１は、円柱状の永久磁石（第１の永久磁石）１１と永久磁石（第２の永久磁石）１２とから構成され、永久磁石１１および永久磁石１２はそれぞれ径方向に着磁されている。なお、この例において、これら永久磁石１１，１２は、回転止め機構を除き、同一の形状、同一のサイズとされている。
【００３３】
また、この例において、永久磁石１１は、可動軸Ｚと直交する方向に可動軸Ｚを挟むように２つの磁極を配置した構成とされ、可動軸Ｚを挟んで対向する一方の面側（図２の状態では上側）がＳ極、他方の面側（図２の状態では下側）がＮ極とされている。
【００３４】
また、永久磁石１２も、永久磁石１１と同様に、可動軸Ｚと直交する方向に可動軸Ｚを挟むように２つの磁極を配置した構成とされ、可動軸Ｚを挟んで対向する一方の面側（図２の状態では上側）がＮ極、他方の面側（図２の状態では下側）がＳ極とされている。
【００３５】
すなわち、この例において、永久磁石１１と永久磁石１２とは、可動軸方向に異極同士が対向するように、可動軸Ｚと直交する方向に可動軸Ｚを挟むように１対の磁極が配置された構成とされている。
なお、この例において、永久磁石１１および１２の磁極の方向は、図１に示されるように、可動軸Ｚと直交する垂直方向の線Ｌの方向を基準方向とした場合、この基準方向に対して角度δだけ傾けられている。
【００３６】
本実施の形態において、永久磁石１１と永久磁石１２の間には、永久磁石１１と永久磁石１２が一定距離だけ離間して配置されるよう中間部材１３が配置されている。
永久磁石１１を挟んで中間部材１３の反対側には、固定芯１０と一体で動くよう固定された固定部材（第１の固定部材）１４が配置されており、永久磁石１１は、この固定部材１４と中間部材１３とにより挟持される形で固定芯１０に固定されている。
【００３７】
また、永久磁石１２を挟んで中間部材１３の反対側には、固定芯１０と一体で動くよう固定された固定部材（第２の固定部材）１５が配置されており、永久磁石１２は、この固定部材１５と中間部材１３とにより挟持される形で固定芯１０に固定されている。
【００３８】
すなわち、永久磁石１１は、中央部に穴を有する円筒状またはリング状をなし、この穴を貫通する固定芯１０に支持されており、固定部材１４にその一端面を接するとともに、中間部材１３にその他端面を接して、これら固定部材１４と中間部材１３に挟持されている。
また、永久磁石１２は、中央部に穴を有する円筒状またはリング状をなし、この穴を貫通する固定芯１０に支持されており、固定部材１５にその一端面を接するとともに、中間部材１３にその他端面を接して、これら固定部材１５と中間部材１３に挟持されている。
【００３９】
一方、固定部材１４は、非磁性体とされており、中央部に貫通する穴を有する円筒状またはリング状をなし、この穴に固定芯１０を圧入することにより、固定芯１０と一体で動くよう固定されている。また、固定部材１４は、回転阻止機構により可動軸を中心とした回転が阻止されている。
同じく、固定部材１５は、非磁性体とされており、中央部に貫通する穴を有する円筒状またはリング状をなし、この穴に固定芯１０を圧入することにより、固定芯１０と一体で動くよう固定されている。この際、固定部材１５として、ＥリングやＣリングを用いてもよい。
【００４０】
また、中間部材１３は、非磁性体とされており、中央部に貫通する穴を有する円筒状またはリング状をなし、この穴に固定芯１０を圧入することにより、固定芯１０と一体で動くよう固定されている。
【００４１】
したがって、永久磁石１１と永久磁石１２は、固定芯１０を基準として、中間部材１３を間に挟んで、両側から固定部材１４と固定部材１５により挟持されていることになる。これにより、永久磁石１１，１２に過大な力を加えることなく可動軸方向の直動が阻止されるとともに、永久磁石１１，１２の固定芯１０からの脱落が阻止される。
【００４２】
固定部材１４，１５や中間部材１３に固定芯１０を圧入する場合、固定部材１４，１５や中間部材１３には樹脂を用いることが好ましい。なお、中間部材１３を樹脂材料からなる固定芯１０と一体で成形し、この中間部材１３を挟むように永久磁石１１，１２を配置し、さらに中間部材１３とは反対側から固定部材１４，１５で永久磁石１１，１２を挟持することにより、永久磁石１１，１２を固定してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態において、永久磁石１１と固定部材１４との接触部分には、可動軸を中心とした永久磁石１１の回転を、固定部材１４を介して阻止するための凹凸係合手段３１が設けられており、永久磁石１１と中間部材１３との接触部分には、可動軸を中心とした永久磁石１１の回転を、中間部材１３を介して阻止するための凹凸係合手段３２が設けられている。
また、永久磁石１２と中間部材１３との接触部分には、可動軸を中心とした永久磁石１２の回転を、中間部材１３を介して阻止するための凹凸係合手段３３が設けられている。
【００４４】
したがって、回転阻止機構により可動軸を中心とした回転が阻止されている固定部材１４に対して、凹凸係合手段３１を介して永久磁石１１が係合し、永久磁石１１に凹凸係合手段３２を介して中間部材１３が係合し、中間部材１３に凹凸係合手段３３を介して永久磁石１２が係合することになる。これにより、可動軸を中心とした永久磁石１１および永久磁石１２の回転が阻止される。
【００４５】
図３は、凹凸係合手段（半球状）の構成例であり、図３（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図３（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図３（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
凹凸係合手段３１は、永久磁石１１と固定部材１４との接触部分のうち、永久磁石１１側の接触面上に形成された半球状の凹部３１Ａと、固定部材１４側の接触面上であって凹部３１Ａと対抗する位置に形成された半球状の凸部３１Ｂとから構成されている。この凹部３１Ａと凸部３１Ｂとが係合することにより、可動軸を中心とした永久磁石１１の回転が、固定芯１０に固定されている固定部材１４により阻止されるものとなる。
【００４６】
同じく、凹凸係合手段３２は、永久磁石１１と中間部材１３との接触部分のうち、永久磁石１１側の接触面上に形成された半球状の凹部３２Ａと、中間部材１３側の接触面上であって凹部３２Ａと対抗する位置に形成された半球状の凸部３２Ｂとから構成されている。この凹部３２Ａと凸部３２Ｂとが係合することにより、可動軸を中心とした永久磁石１１の回転が、固定芯１０に固定されている中間部材１３により阻止されるものとなる。
【００４７】
また、凹凸係合手段３３は、永久磁石１２と中間部材１３との接触部分のうち、永久磁石１２側の接触面上に形成された半球状の凹部３３Ａと、中間部材１３側の接触面上であって凹部３３Ａと対抗する位置に形成された半球状の凸部３３Ｂとから構成されている。この凹部３２Ａと凸部３２Ｂとが係合することにより、可動軸を中心とした永久磁石１２の回転が、固定芯１０に固定されている中間部材１３により阻止されるものとなる。
【００４８】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の中心に設けられた穴から見て、永久磁石１１の磁極配置方向と直交する角度位置に配置されている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。このことは、凹部３２Ａおよび凹部３３Ａについても同様である。
【００４９】
このように、回転阻止機構により可動軸を中心とした回転が阻止されている固定部材１４を基準にして、凹凸係合手段３１，３２，３３を介して、永久磁石１１、中間部材１３、永久磁石１２の順に係合させるようにしたので、固定芯１０に対して圧入されている固定部材１４，１５が物理的衝撃、温度変化、経年変化などの要因で弛んで、可動軸まわりにずれる可能性がある場合でも、永久磁石１１，１２の回転を確実に阻止することができる。
【００５０】
なお、固定芯１０に対して固定部材１４，１５が確実に固定されており、可動軸を中心とした回転が阻止されている場合には、永久磁石１１と固定部材１４との間、および永久磁石１２と固定部材１５との間に凹凸係合手段を設けて、固定部材１４に永久磁石１１を係合させるとともに、固定部材１５に永久磁石１２を係合させてもよい。あるいは、図２とは逆順で、固定部材１５を基準として、永久磁石１２、中間部材１３、永久磁石１１の順に係合させてもよい。
【００５１】
また、固定芯１０に対して中間部材１３が確実に固定されており、可動軸を中心とした回転が阻止されている場合には、中間部材１３と永久磁石１１および永久磁石１２との間に凹凸係合手段を設けて、中間部材１３に永久磁石１１および永久磁石１２を係合させてもよい。
【００５２】
［回転子について］
図１において、回転子２は、可動軸Ｚを中心として回転可能で、かつ、可動軸方向の移動を阻止するように保持されている。回転子２は、径方向に着磁されたリングまたは円筒状の永久磁石（この例では、リング状の永久磁石）とされており、このリング状の永久磁石の中空部２Ａを通して可動軸方向に移動可能に可動体１Ａ（可動子１）が設けられている。
【００５３】
回転子２において、リング状の永久磁石の内周面は、可動軸Ｚを挟んで対向する一方の面側（図２の状態では上側）がＳ極、他方の面側（図２の状態では下側）がＮ極とされており、リング状の永久磁石の外周面は、可動軸Ｚを挟んで対向する一方の面側（図２の状態では上側）がＮ極、他方の面側（図２の状態では下側）がＳ極とされている。
【００５４】
すなわち、回転子２には、可動軸Ｚを中心とする第１の円周（内周面）上をＳ極の位置とし、可動軸Ｚを中心とする第１の円周よりも大径の第２の円周（外周面）上をＮ極の位置とする第１の磁極（上側の磁極対）対と、可動軸Ｚを中心とする第１の円周（内周面）上をＮ極の位置とし、可動軸Ｚを中心とする第１の円周よりも大径の第２の円周（外周面）上をＳ極の位置とする第２の磁極対（下側の磁極対）との２つの磁極対が、可動軸Ｚと直交する方向に可動子１を挟むように配置されている。
【００５５】
［回転子回転手段について］
図１において、回転子回転手段４は、可動軸Ｚとほぼ直交する方向から回転子２に正逆方向の磁界を与えて回転子２を回転（１８０゜回転）させて、回転子２の内周面上の磁極の配置を、第１の配置と第２の配置との間で入れ替える機能を有している。
【００５６】
この回転子回転手段４は、電磁コイル４１と、この電磁コイル４１のコアの両端に接続または一体化されたヨーク４２とから構成されている。ヨーク４２は、回転子２の外周面（第２の円周の外周）を囲むように近接して位置する対向面を有している。なお、ヨーク４２は、回転子２の外周面を囲むように一体形成されていなくてもよく、図１中破線で示したように、電磁コイル４１から出力される磁束の一方側と他方側にそれぞれ接続された、例えばＣ字型（コ字型）の２つのヨークを、回転子２の外周面を囲むように配置してもよい。
【００５７】
［凹凸係合手段について］
図３では、凹凸係合手段３１（３２，３３）が、半球状の凹部３１Ａ（３２Ａ，３３Ａ）および凸部３１Ｂ（３２Ｂ，３３Ｂ）とから構成されている場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。以下では、凹凸係合手段３１（３２，３３）の構成例についていくつか説明する。
【００５８】
まず、図４を参照して、凹凸係合手段３１が、永久磁石１１と固定部材１４との接触部分のうち、永久磁石１１の外周縁の一部に接する位置に、凹部３１Ａおよび凸部３１Ｂが形成されている場合について説明する。
図４は、凹凸係合手段（外周縁−斜め面取り形状）の構成例であり、図４（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図４（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図４（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
【００５９】
ここでは、凹凸係合手段３１の具体例として、凹部３１Ａが、永久磁石１１の外周縁の一部に形成された面取り形状をなしており、凸部３１Ｂが、固定部材１４の外周縁の一部に形成された、凹部３１Ａと係合する凸部から構成されている。この面取り形状は、永久磁石１１の外周縁の角の一部を、例えば平坦な傾斜面で斜めに面取りした形状をなしている。
【００６０】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の磁極配置方向と平行する方向に沿って面取りされている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。
【００６１】
また、凹凸係合手段３１の形状については、図４の面取り形状に限定されるものではなく、図５に示すような三角錐形状であってもよい。
図５は、凹凸係合手段（外周縁−三角錐形状）の構成例であり、図５（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図５（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図５（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
【００６２】
ここでは、具体例として、凹部３１Ａが、永久磁石１１の外周縁の一部に形成された三角錐形状をなしており、凸部３１Ｂが、固定部材１４の外周縁の一部に形成された、凹部３１Ａと係合する凸部から構成されている。この三角錐形状は、稜線が永久磁石１１の中心から径方向外側に延びるＶ字状に形成され、かつ、径方向外側に向かうに応じて深くなる谷形状をなしている。
【００６３】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の中心に設けられた穴から見て、永久磁石１１の磁極配置方向と直交する方向に形成されている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。
【００６４】
次に、図６を参照して、凹凸係合手段３１が、永久磁石１１と固定部材１４との接触部分のうち、永久磁石１１の内周縁の一部に接する位置に、凹部３１Ａおよび凸部３１Ｂが形成されている場合について説明する。
図６は、凹凸係合手段（内周縁−面直方体形状）の構成例であり、図６（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図６（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図６（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
【００６５】
ここでは、具体例として、凹部３１Ａが、永久磁石１１の内周縁の一部に形成された略直方体形状をなしており、凸部３１Ｂが、固定部材１４の内周縁の一部に形成された、凹部３１Ａと係合する凸部から構成されている。この直方体形状は、その一端面により永久磁石１１の中央の穴と連通した形状をなしている。
【００６６】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の中心に設けられた穴から見て、永久磁石１１の磁極配置方向と直交する角度位置に配置されている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。
【００６７】
次に、図７を参照して、凹凸係合手段３１が、永久磁石１１と固定部材１４との接触部分のうち、永久磁石１１の径方向に延びる形状で、凹部３１Ａおよび凸部３１Ｂが形成されている場合について説明する。
図７は、凹凸係合手段（径方向−凹溝・凸条形状）の構成例であり、図７（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図７（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図７（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
【００６８】
ここでは、具体例として、凹部３１Ａが、永久磁石１１の径方向に延びる凹溝形状をなしており、凸部３１Ｂが、固定部材１４の外周縁の一部に形成された、凹部３１Ａと係合する凸条形状をなしている。この直方体形状は、その一端面により永久磁石１１の内周縁、すなわち中央の穴と連通した形状をなしている。凹溝形状および凸条形状の断面形状としては、矩形、台形、三角、半円、半楕円など、各種形状を用いることが可能である。
【００６９】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の中心に設けられた穴から見て、永久磁石１１の磁極配置方向と直交する角度方向に沿って形成されている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。
【００７０】
次に、図８を参照して、凹凸係合手段３１の凹部３１Ａが、永久磁石１１の外周縁の一部に形成されたＤカット部からなる場合について説明する。
図８は、凹凸係合手段（外周縁−Ｄカット）の構成例であり、図８（ａ）は可動軸に沿った要部断面、図８（ｂ）は固定部材１４側の接触面形状、図８（ｃ）は永久磁石１１側の接触面形状を示している。
【００７１】
ここでは、具体例として、凹部３１Ａが、永久磁石１１の外周縁の一部に形成されたＤカット部からなり、凸部３１Ｂが、固定部材１４の外周縁の一部に形成された、凹部３１Ａと係合する凸部から構成されている。このＤカット部は、永久磁石１１の外周縁の一部を、可動軸と平行する平坦面で面取りしたＤカット形状をなしている。凸部３３Ｂは、Ｄカット部と接触するよう固定部材１４の外周縁の一部に突出して形成されている。
【００７２】
この際、凹部３１Ａは、永久磁石１１の磁極配置方向と平行する方向に沿って面取りされている。これにより、永久磁石１１の磁極配置と離れた位置に凹部３１Ａが形成されるため、凹部３１Ａが発生させる磁力の低下を抑えることができる。
なお、以上の図４〜図８では、凹凸係合手段３１の構成例について説明したが、凹凸係合手段３２，３３についても同様にして適用可能である。
【００７３】
［固定芯と固定部材との一体化］
図２では、固定芯１０と固定部材１５とが別体である場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、固定芯１０と固定部材１５とを一体で成形してもよい。なお、こごでは、固定部材１５を固定芯１０と一体で成形する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、固定部材１４や中間部材１３を固定芯１０と一体で成形してもよい。
【００７４】
図９は、図１のＡ−Ａ断面図（固定芯・固定部材の一体化）である。
図９において、固定部材１５は、例えば１つの部材からの削り出しなどにより、固定芯１０と連結されて一体に成形されている。これにより、永久磁石１２は、この固定部材１５と固定芯１０とにより挟持される形で固定芯１０に固定されている。
したがって、可動体１Ａを構成する部品を１つ削減することができ、組み立て工数の削減に繋がる。
【００７５】
［遮断弁への適用例］
次に、図１０を参照して、本発明にかかる双安定移動装置１００を、遮断弁に適用した例について説明する。図１０は、本発明にかかる双安定移動装置の遮断弁への適用例である。
遮断弁は、都市ガスやＬＰガスの供給管路やガスメータ内に設置されるガス緊急遮断装置など、電気的に管路の遮断／復帰（閉弁／開弁）を行う装置である。本発明にかかる双安定移動装置１００は、接続された可動子を２つの位置の間で移動させ、そのどちらかの位置に保持することにより、可動子に接続された遮断弁の弁体を駆動する機構として用いられる。
【００７６】
図１０において、フランジ（非磁性部材）５０の開口部５０Ａに、Ｏリング５２を介してシール管（非磁性部材）５１が嵌合されており、シール管５１内に可動体１Ａが配置されている。
可動体１Ａの固定芯１０は、フランジ５０の開口部５０Ａを通してシール管５１の外側に延びている。なお、シール管５１は、フランジ５０の開口部５０Ａと一端が連通するように、一体、または気密接続され、他端が閉じられている。また、フランジ５０は、その鍔面が流路への取付部とされる。
【００７７】
弁体５３は、可動体１Ａの可動軸方向の力を受けて、その表面と流路に形成された弁座（図示しない）との間の接触・離間により流路の開閉を行う弁体であり、この弁体５３が固定部材（第１の固定部材）１４として可動体１Ａの固定芯１０に圧入により固定されている。この際、可動体１Ａは、シール管５１の内側面と摺動するが、永久磁石１１，１２以外の部品がシール管５１の内側面と摺動するよう、永久磁石１１，１２の直径を、中間部材１３や固定部材１４，１５の直径より小さくすればよい。なお、図１０の例では、弁体５３が固定部材１４と一体で形成されているが、固定部材１４に弁体５３を接続した構成であってもよい。
【００７８】
また、弁体５３には、その裏面側にガイド用の孔からなる回転止め機構５４が形成されており、この回転止め機構５４の孔に対して、固定端であるフランジ５０に設けられたガイド部５０Ｂが差し込まれて係合している。弁体５３は、このフランジ５０に設けられたガイド部５０Ｂをガイドとして回転止め機構５４により、その可動軸方向への動きが案内されると共に、可動軸Ｚを中心とする回転が規制（阻止）される。
【００７９】
［通常のラッチ動作について］
次に、図１−２を参照して、本発明の双安定移動装置１００にかかる通常のラッチ動作について説明する。
図２の状態は、回転子回転手段４によって回転子２を回転させ、回転子２（リング状の永久磁石）の内周面上の磁極の配置を第１の配置（上側がＳ極、下側がＮ極）Ｐ１に切り替えた状態を示している。
この第１の配置Ｐ１において、回転子２の内周面の磁極は図２に示されているように、上側がＳ極、下側がＮ極となる。この状態において、回転子２は、可動子１の永久磁石１２を磁気吸引している。
【００８０】
すなわち、中空部２Ａ内に可動子１の永久磁石１２を引き込んで、ラッチ（吸引・保持）している。図２には、回転子２の磁極の極性（Ｎ極／Ｓ極）との関係が分かり易いように、可動体１Ａに対して永久磁石１１の磁極の極性（Ｎ極／Ｓ極）を示している。
なお、第１の配置Ｐ１の状態は、回転子回転手段４によって回転子２を回転させた後、すなわち電磁コイル４１への通電を行った後、電磁コイル４１への通電を遮断した状態（非励磁状態）を示している。
【００８１】
この電磁コイル４１の非励磁状態において、回転子２は、ヨーク４２との間の磁気吸引力によって、可動軸Ｚと直交する垂直方向の線Ｌの方向（基準方向）に対して、その磁極の方向をほぼ角度θだけ傾けた状態でバランスして静止している。
【００８２】
第１の配置Ｐ１の状態から、回転子回転手段４によって回転子２を回転（１８０゜回転）させ、回転子２の内周面上の磁極の配置を第２の配置に切り替えたとする。すなわち、回転子２の内周面の磁極の位置を入れ替え、下側をＳ極、上側をＮ極にしたとする。すると、可動子１の永久磁石１２と回転子２との間の磁気吸引力が消失し、永久磁石１２と回転子２との間に磁気反発力が発生する。
【００８３】
これにより、永久磁石１２が回転子２を離れるとともに、永久磁石１１が回転子２に近づき、永久磁石１１との間に生じる磁気吸引力との合力により、可動子１が可動軸方向に沿って第１の配置Ｐ１から第２の配置Ｐ２（図２の右側から左側）に移動し、可動子１の永久磁石１２が回転子２によりラッチされる。
なお、第２の配置Ｐ２の状態は、回転子回転手段４によって回転子２を回転させた後、すなわち電磁コイル４１への通電を行った後、電磁コイル４１への通電を遮断した状態（非励磁状態）を示している。
【００８４】
この電磁コイル４１の非励磁状態において、回転子２は、ヨーク４２との間の磁気吸引力によって、可動軸Ｚと直交する垂直方向の線Ｌの方向（基準方向）に対して、その磁極の方向をほぼ角度θだけ傾けた状態でバランスして静止する。
【００８５】
次に、第２の配置Ｐ２の状態から、回転子回転手段４によって回転子２を回転（１８０゜回転）させ、回転子２の内周面上の磁極の配置を第１の配置Ｐ１に切り替えたとする。すなわち、回転子２の内周面の磁極の位置を入れ替え、下側をＮ極、上側をＳ極にしたとする。すると、可動子１の永久磁石１１と回転子２との間の磁気吸引力が消失し、永久磁石１１と回転子２との間に磁気反発力が発生する。
【００８６】
これにより、永久磁石１１が回転子２を離れるとともに、永久磁石１２が回転子２に近づき、永久磁石１２との間に生じる磁気吸引力との合力により、可動子１が可動軸方向に沿って第２の配置Ｐ２から第１の配置Ｐ１（図２の左側から右側）に移動し、可動子１の永久磁石１２が回転子２によりラッチされる。
【００８７】
このようにして、回転子回転手段４によって回転子２を回転させることによって、可動子１が回転子２とは非接触で移動し、可動子１の第１の配置Ｐ１でのラッチ、第２の配置Ｐ２でのラッチが行われる。
【００８８】
この場合、回転子２の外周面の磁極を回転力発生用に使用し、回転子２の内周面の磁極を可動子１の磁気吸引保持と磁気反発用に使用することから、可動子１との間に発生する磁気吸引力に起因する内周側からの回転を妨げるトルクに対して、外周側からの弱い力で回転子２を回転させることができる。
【００８９】
また、回転子２は、電磁コイル４１の非励磁状態において、その磁極の方向がほぼ角度θだけ傾けられて静止しているので、回転子回転手段４からの起磁力を受けて効率よく回転する。
具体的には、電磁コイル４１の非励磁状態において、ヨーク４２からの起磁力の方向、すなわち可動軸Ｚと直交する垂直方向の線Ｌの方向を基準方向とした場合、回転子２の磁極配置方向が、この基準方向に対して交差角θだけ傾けられている。これにより、電磁コイル４１を励磁状態とした時に発生する起磁力が回転子２の回転に効率よく作用する。
【００９０】
なお、上述の交差角θをつけていない場合は、つまり、θ＝０の場合は、起磁力を受けても右回りと左回り（時計方向と反時計方向）の回転力がバランスしてしまうため回転しにくい。これに対して、交差角θをつけることにより、回転子２を回転させ易くなるばかりでなく、回転子２を一方向に回転させることができるようになる。
【００９１】
［ラッチ状態で他方向への衝撃や一時的な過大力が掛かった場合］
今、回転子２の内周面上の磁極の配置が第１の配置Ｐ１とされ、可動子１の永久磁石１１が回転子２に磁気吸引されている場合に（図２参照）、可動軸方向の第２の配置Ｐ２への衝撃や一時的な過大力が掛かり、可動子１が第２の配置Ｐ２へ移動してしまったとする。
【００９２】
この場合、可動子１は、回転子２の内周面上の磁極の配置が第１の配置Ｐ１にある状態で、永久磁石１２が回転子２にラッチされている状態から、可動軸方向の第２の配置Ｐ２へ移動する。これにより、可動子１の永久磁石１１が回転子２に近づくと、永久磁石１１と回転子２との間には磁気反発力が発生する。
【００９３】
これにより、永久磁石１１が回転子２から離れるとともに、永久磁石１２が回転子２に近づき、永久磁石１２と回転子２との間に生じる磁気吸引力との合力により、可動子１が可動軸方向の第１の配置Ｐ１に戻される。
【００９４】
すなわち、可動軸方向の第２の配置Ｐ２への衝撃や一時的な過大力が掛かり、可動子１が可動軸方向の第２の配置Ｐ２へ移動しても、可動子１は可動軸方向の第２の配置Ｐ２に移動した位置ではラッチされずに、自動的に可動軸方向の第１の配置Ｐ１に移動した位置でのラッチ（元のラッチ状態）に復帰する。
【００９５】
今、回転子２の内周面上の磁極の配置が第２の配置Ｐ２とされ、可動子１の永久磁石１２が回転子２に磁気吸引されている場合に（図２参照）、可動軸方向の第１の配置Ｐ１への衝撃や一時的な過大力が掛かり、可動子１が可動軸方向の第１の配置Ｐ１へ移動してしまったとする。
【００９６】
この場合、可動子１は、回転子２の内周面上の磁極の配置が第２の配置Ｐ２にある状態で、永久磁石１１が回転子２にラッチされている状態から、可動軸方向の第１の配置Ｐ１へ移動する。これにより、可動子１の永久磁石１２が回転子２に近づくと、永久磁石１２と回転子２との間には磁気反発力が発生する。
【００９７】
これにより、永久磁石１２が回転子２から離れるとともに、永久磁石１１が回転子２に近づき、永久磁石１１と回転子２との間に生じる磁気吸引力との合力により、可動子１が可動軸方向の第２の配置Ｐ２に戻される。
【００９８】
すなわち、可動軸方向の第１の配置Ｐ１への衝撃や一時的な過大力が掛かり、可動子１が可動軸方向の第１の配置Ｐ１へ移動しても、可動子１は可動軸方向の第１の配置Ｐ１に移動した位置ではラッチされずに、自動的に可動軸方向の第２の配置Ｐ２に移動した位置でのラッチ（元のラッチ状態）に復帰する。
【００９９】
このように、本実施の形態の双安定移動装置１００では、回転子２を回転させて回転子２の内周面上の磁極の配置を入れ替えなければ、可動子１の第１の配置Ｐ１に移動した位置から第２の配置Ｐ２に移動した位置へのラッチの切り換え、第２の配置Ｐ２に移動した位置から第１の配置Ｐ１に移動した位置へのラッチの切り換えを行うことができない。また、回転子２の内周面上の磁極の配置を入れ替えない状態で、第１の配置Ｐ１に移動した位置にラッチされている可動子１の第２の配置Ｐ２への移動、第２の配置Ｐ２に移動した位置にラッチされている可動子１の第１の配置Ｐ１への移動が生じた場合、自動的に元のラッチ状態に復帰する。
【０１００】
本実施の形態の双安定移動装置１００では、可動子１の可動軸方向の移動に、回転子２の回転というロック機構を付加しており、このロック機構を付加することによって、確実な動作を得ることが可能となり、安全性が高められる。
【０１０１】
また、本実施の形態の双安定移動装置１００では、可動子１と回転子２の両方に永久磁石を使用し、可動子１を可動軸方向へ移動させるための主動力は、回転子（永久磁石）２との間で働く、移動元側の可動子（永久磁石）１の磁気反発力と、移動先側の可動子（永久磁石）１の磁気吸引力の両方を同時に使用して行い、回転子２を回転させるための回転力は、パイロット動力として、回転子２の内周面上の磁極の配置を入れ替えるためにだけに使用される。これにより、回転子（永久磁石）２に近接した位置から瞬間的に磁界を与え、回転子２の内周面上の磁極の配置を入れ替えるために必要な回転トルクを発生させるようにするだけでよく、従来のソレノイドで可動軸方向への移動の主動力に使われる場合よりも、（原理的に）少ない電力で動作させることができる。
【０１０２】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、永久磁石１１を中間部材１３と固定芯１０に固定された固定部材１４とで挟持するとともに、永久磁石１２を中間部材１３と固定芯１０に固定された固定部材１５とで挟持し、固定部材１４と永久磁石１１との接触部分、永久磁石１１と中間部材１３との接触部分、および中間部材１３と永久磁石１２との接触部分に、凹凸係合手段３１，３２，３３を設け、回転阻止機構により可動軸を中心とした回転が阻止されている固定部材１４から、永久磁石１１、中観部材１３、および永久磁石１２の順に係合させるようにしたものである。
【０１０３】
これにより、可動子１の中心に配置した一本の固定芯１０を基準として、この固定芯１０に固定された固定部材１４，１５または中間部材１３により、可動子１となる永久磁石１１，１２を含む各部品が一体として固定されるため、永久磁石１１，１２に関する可動軸方向の直動が阻止されることになる。
また、係合手段３１，３２，３３により、回転阻止機構により可動軸を中心とした回転が阻止されている固定部材１４から、永久磁石１１、中観部材１３、および永久磁石１２の順に係合するため、可動子１となる永久磁石１１，１２に関する可動軸回りの回転が阻止されることになる。
【０１０４】
したがって、本発明によれば、永久磁石の固定を目的として、可動子となる永久磁石の外周面と回転子の永久磁石の内周面とのクリアランスを増やす必要がないため、永久磁石から発生する磁力の低下を抑制できる。また、接着剤やモールドを使用せずに可動子となる永久磁石を固定することができるため、接着剤使用時のような、塗布状態の管理や接着強度の検査を行う必要がなくなり、さらに耐環境性や長期信頼性の懸念もない。また、樹脂モールド使用時のような、モールド後に１つ１つ着磁する工程も不要となる。
【０１０５】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１００…双安定移動装置、１…可動子、１Ａ…可動体、１０…固定芯、１１…永久磁石（第１の永久磁石）、１２…永久磁石（第２の永久磁石）、１３…中間部材、１４…固定部材（第１の固定部材）、１５…固定部材（第２の固定部材）、２…回転子、２Ａ…中空部、３１，３２，３３…凹凸係合手段、３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ…凹部、３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂ…凸部、４…回転子回転手段、４１…電磁コイル、４２…ヨーク、５０…フランジ、５０Ａ…開口部、５０Ｂ…ガイド部、５１…シール管、５２…Ｏリング、５３…弁体、５４…回転止め機構。
【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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