(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を空けて第１から第３の当接部材が設けられた駆動軸と、
上記駆動軸の上記第１の当接部材および上記第２の当接部材間に摺動自在に設けられた吸引板と、
上記駆動軸の上記第２の当接部材および上記第３の当接部材間に摺動自在に設けられた副鏡取付部と、
上記吸引板に隙間を空けて挟むように設けられ、その吸引板を吸引して上記駆動軸方向に駆動する電磁吸引部と、
上記駆動軸の上記第１の当接部材および上記吸引板間に、上記電磁吸引部による上記吸引板への通常の吸引力よりも大きな力でその吸引板が上記第２の当接部材に当接するように設けられた第１の弾性部材と、
上記駆動軸の上記第２の当接部材および上記副鏡取付部間に、上記第１の弾性部材による力と同等な逆向きの力で上記吸引板が上記第２の当接部材に当接するように設けられた第２の弾性部材とを備えた電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構。
【請求項２】
副鏡取付部に衝撃力が働いた場合に副鏡に衝撃力が働かないように、副鏡取付部に副鏡を取り付けるボルトの一部を細くして衝撃力に応じてボルトが破断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構。
【請求項３】
吸引板と電磁吸引部との接触を検出する接触検出部と、
上記接触検出部による接触の検出に応じて上記電磁吸引部の動作を停止する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地上望遠鏡の副鏡を駆動する電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図であり、図において、１は吸引板、２はコイル、３は駆動軸、４は副鏡取付部、５はコイルホルダー、６は固定側取付部、７は樹脂である。
【０００３】
次に動作について説明する。
図６に示したような、電磁吸引アクチュエータは、固定側取付部６に取り付けられ、また、副鏡取付部４には、副鏡が取り付けられる。
制御系により、コイル２に通電されると、その電磁力によりコイルホルダー５および吸引板１間に、引力および斥力が働き、吸引板１および駆動軸３を矢印方向のいずれかに駆動する。これによって、副鏡取付部４に取り付けられた副鏡を駆動することができる。
ところで、制御系が不安定の場合には、発振を引き起こしてしまう場合がある。このような制御系発振時では、通常時よりも大きな力で吸引板１が吸引される。そのため、コイルホルダー５に吸引板１が衝突することによる衝撃力を副鏡側に伝えないように、その衝撃力を樹脂７で吸収するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構は以上のように構成されているので、吸引板１およびコイル２間の隙間が吸引力の大きさを支配するパラメータであり、その隙間をでき得る限り小さく（例えば、０．５ｍｍ程度）設定する必要がある。また、望遠鏡の副鏡部ということで、軽量化かつ小型化が要求されており、それに伴い、電磁吸引アクチュエータのサイズも制約されている。これらの制約から、本来、衝撃力を吸収するために必要な樹脂７の厚みが十分とれず、制御系発振時に推定される衝撃力を吸収しきれないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、制御系の発振時の衝撃力を吸収し、副鏡に伝えないようにする電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構は、駆動軸の第１および第２の当接部材間に吸引板を、第２および第３の当接部材間に副鏡取付部をそれぞれ摺動自在に設け、駆動軸の第１の当接部材および吸引板間、第２の当接部材および副鏡取付部間に、電磁吸引部による吸引板への通常の吸引力よりも大きな力で吸引板が第２の当接部材に当接するように第１および第２の弾性部材を設けるようにしたものである。
【０００７】
この発明に係る電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構は、副鏡取付部に衝撃力が働いた場合に副鏡に衝撃力が働かないように、副鏡取付部に副鏡を取り付けるボルトの一部を細くして衝撃力に応じてボルトが破断するようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構は、接触検出部による吸引板と電磁吸引部との接触の検出に応じて電磁吸引部の動作を停止する制御部を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図であり、図において、１１は駆動軸、１２はその駆動軸１１に設けられたナット（第１の当接部材）、１３はその駆動軸１１に固定して設けられたストッパー（第２の当接部材）、１４はその駆動軸１１に設けられたナット（第３の当接部材）である。
１５は駆動軸１１のナット１２およびストッパー１３間に摺動自在に設けられた吸引板、１６は駆動軸１１のストッパー１３およびナット１４間に摺動自在に設けられた副鏡取付部、１７は吸引板１５に隙間を空けて挟むように設けられ、その吸引板１５を吸引して駆動軸方向に駆動するコイル（電磁吸引部）、１８はそのコイルホルダー、１９は電磁吸引アクチュエータを取り付ける固定側取付部である。
２０ａは駆動軸１１のナット１２およびストッパー１３間に、コイル１７による吸引板１５への通常の吸引力よりも大きな力で吸引板１５がストッパー１３に当接するように設けられたスプリング（第１の弾性部材）、２０ｂは駆動軸１１のストッパー１３および副鏡取付部１６間に、スプリング２０ａによる力と同等な逆向きの力で吸引板１５がストッパー１３に当接するように設けられたスプリング（第２の弾性部材）である。
図２はこの発明の実施の形態１による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構の動作を示す断面図である。
【００１０】
次に動作について説明する。
図１に示したような、電磁吸引アクチュエータは、固定側取付部１９に取り付けられ、また、副鏡取付部１６には、副鏡が取り付けられる。
制御系により、コイル１７に通電されると、その電磁力によりコイルホルダー１８および吸引板１５間に、引力および斥力が働く。これら通常動作時の引力および斥力が、例えば、３０ｋｇｆである場合には、スプリング２０ａ，２０ｂには、その３０ｋｇｆよりも大きい、例えば、５０ｋｇｆの予圧をそれぞれ掛けておく。これらスプリング２０ａ，２０ｂの予圧は、駆動軸１１のナット１２およびストッパー１３間、ストッパー１３および副鏡取付部１６間にそれぞれ働き、吸引板１５がストッパー１３に当接するように働くので、通常動作時では、スプリング２０ａ，２０ｂによる吸引板１５に働く力がキャンセルされ、吸引板１５、駆動軸１１、副鏡取付部１６が一体化されたものと同等の動作を行うことができる。したがって、副鏡取付部４に取り付けられた副鏡を通常通り駆動することができる。
【００１１】
一方、制御系が不安定の場合には、発振を引き起こしてしまう場合がある。このような制御系発振時では、通常時よりも大きな力、例えば、７０ｋｇｆで吸引板１５が吸引される。
図２（ａ）は吸引板１５がナット１２側に吸引された場合を示したものであり、制御系発振時の吸引力がスプリング２０ａの予圧よりも大きいため、吸引板１５およびストッパー１３間が離間し、スプリング２０ａは縮み、スプリング２０ａは縮んだことによるばね力の反力のみが、副鏡側に働くことになる。
また、図２（ｂ）は吸引板１５がナット１４側に吸引された場合を示したものであり、制御系発振時の吸引力がスプリング２０ｂの予圧よりも大きいため、駆動軸１１および副鏡取付部１６間が離間し、スプリング２０ｂは縮み、スプリング２０ｂは縮んだことによるばね力の反力のみが、副鏡側に働くことになる。
【００１２】
以上のように、この実施の形態１によれば、スプリング２０ａ，２０ｂの予圧以下の衝撃力に対しては、副鏡側には全く力が働かないように吸収し、予圧以上の衝撃力に対しては、スプリング２０ａ，２０ｂのいずれかが縮むことにより、衝撃力を吸収し、副鏡にはそのばねの縮むことによるばね力のみが作用するのみとすることにより、過負荷防止機構を実現することができる。
【００１３】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図であり、図において、２１は副鏡、２２，２３は副鏡取付部１６および副鏡２１間に設けられたアダプター、２４は副鏡取付部１６およびアダプター２２間を固定するボルト、２５はアダプター２２およびアダプター２３間を固定するボルト、２６はアダプター２３および副鏡２１間を固定するボルトである。その他の構成については、図１と同一である。
図４はボルトの詳細を示す平面図であり、図において、Ａはボルト２５，２６の細部である。
【００１４】
次に動作について説明する。
図３に示したように、アダプター２２およびアダプター２３間を固定するボルト２５、および、アダプター２３および副鏡２１間を固定するボルト２６の根元に、図４に示したように、細部Ａを設ける。このようにボルトの根元を細くすることにより、強度を弱くする。通常運用時の荷重に対しては十分耐え得る強度を有し、かつ、制御系発振時に作用する衝撃力が働いた時には、破断するようにボルトの根元の大きさを決める。
【００１５】
以上のように、この実施の形態２によれば、スプリング２０ａ，２０ｂが機能しない、あるいは、それ以上縮まないような場合、圧縮方向に対しては、アダプター２２およびアダプター２３間を固定するボルト２５が破断し、また、引張方向に対しては、アダプター２３および副鏡２１間を固定するボルト２６が破断することにより、副鏡２１には、衝撃力が働かないようにすることができる。
【００１６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す回路図であり、図において、３１はＡＣＵインターロック制御回路（制御部）、３２は電力増幅器（制御部）である。
３３ａは吸引板１５とナット１２側のコイルホルダー１８との接触を検出するリミット／アラーム（接触検出部）のスイッチ、３３ｂは吸引板１５とナット１４側のコイルホルダー１８との接触を検出するリミット／アラーム（接触検出部）のスイッチである。
ＡＣＵインターロック制御回路３１において、３４ａ，３４ｂはフォトカプラ、３５はＰＬＤロジック回路、３５ａはアンド回路、３６はフォトカプラである。
電力増幅器３２において、３７は継電器、３７ａはそのスイッチ、３８は電力継電器、３９はモータドライバ、４０はコイルである。
【００１７】
次に動作について説明する。
図５において、リミット／アラームは、吸引板１５とコイルホルダー１８との接触を検出する。ここで、例えば、スイッチ３３ａがオンした場合、ＡＣＵインターロック制御回路３１において、フォトカプラ３４ａがオンして、ＰＬＤロジック回路３５のアンド回路３５ａは、“Ｌ”レベル出力する。その結果、フォトカプラ３６がオンして、電力増幅器３２において、継電器３７が励磁して、スイッチ３７ａがオンして、電力継電器３８が遮断され、モータドライバ３９は、コイル４０への電力の供給を停止する。
【００１８】
以上のように、この実施の形態３によれば、吸引板１５とコイルホルダー１８とが接触した場合に、電磁吸引アクチュエータを停止させ、副鏡２１には、衝撃力が働かないようにすることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、駆動軸の第１および第２の当接部材間に吸引板を、第２および第３の当接部材間に副鏡取付部をそれぞれ摺動自在に設け、駆動軸の第１の当接部材および吸引板間、第２の当接部材および副鏡取付部間に、電磁吸引部による吸引板への通常の吸引力よりも大きな力で吸引板が第２の当接部材に当接するように第１および第２の弾性部材を設けるように構成したので、電磁吸引部による通常動作時には、第１および第２の弾性部材による吸引板に働く力が相殺され、吸引板には通常の吸引力が働き、吸引板、駆動軸、副鏡取付部が通常通り駆動される。
また、制御系の発振時の電磁吸引部による衝撃力発生時には、吸引板および第２の当接部材間、または副鏡取付部および第２の当接部材間が離間し、第１または第２の弾性部材が縮み、縮んだことによる第１または第２の弾性部材の反力のみが副鏡取付部に働くことになる。したがって、制御系の発振時の衝撃力を吸収し、副鏡に伝えないようにすることができる効果がある。
【００２０】
この発明によれば、副鏡取付部に衝撃力が働いた場合に副鏡に衝撃力が働かないように、副鏡取付部に副鏡を取り付けるボルトの一部を細くして衝撃力に応じてボルトが破断するように構成したので、仮に副鏡取付部に衝撃力が働いた場合であっても、ボルトが破断して副鏡側に衝撃力が働かないようにすることができる効果がある。
【００２１】
この発明によれば、接触検出部による吸引板と電磁吸引部との接触の検出に応じて電磁吸引部の動作を停止する制御部を備えるように構成したので、副鏡側に衝撃力が働かないようにすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構の動作を示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図である。
【図４】  ボルトの詳細を示す平面図である。
【図５】  この発明の実施の形態３による電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す回路図である。
【図６】  従来の電磁吸引アクチュエータ用過負荷防止機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  駆動軸、１２  ナット（第１の当接部材）、１３  ストッパー（第２の当接部材）、１４  ナット（第３の当接部材）、１５  吸引板、１６  副鏡取付部、１７，４０  コイル（電磁吸引部）、１８  コイルホルダー、１９  固定側取付部、２０ａ  スプリング（第１の弾性部材）、２０ｂ  スプリング（第２の弾性部材）、２１  副鏡、２２，２３  アダプター、２４〜２６  ボルト、３１ＡＣＵインターロック制御回路（制御部）、３２  電力増幅器（制御部）、３３ａ，３３ｂ，３７ａ  スイッチ、３４ａ，３４ｂ，３６  フォトカプラ、３５ＰＬＤロジック回路、３５ａ  アンド回路、３７  継電器、３８  電力継電器、３９  モータドライバ、Ａ  細部。
【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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