(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングケースに固定された軸受と、
該軸受に回転可能に取り付けられたシャフトと、
該シャフトに固定された２極着磁された円筒型磁石と、
該円筒型磁石外周方向外側に配置されたコイルと
該コイルの上部と下部に対向して固定された固定板と、
該固定板に設けられ、該円筒型磁石外周面と平行に対面するような曲率で曲げられた一対のクローポールと、
該シャフトの一端に固定されたシャッター部材と、
該シャッター部材を所定の角度範囲だけ回転可能にするストッパと、
から構成したことを特徴とするシャッター用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、測量機，各種レーザ走査装置等のシャッター用アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術および課題】
従来より、レーザ光を利用した走査装置等においては、危険防止用のレーザビームのシャッター装置が利用されている。また、測量システムにおいては、例えば、光波を用い移動体を自動追尾しつつ測量する際には、入射光をその入射方向に反射するプリズムを移動体に設置すると共に、レーザ光等の光波を測量地点から向きを変えながら出力し、この光波が移動体のプリズムで反射されて測量地点に戻った際の光波の向きにより、測量地点から見た移動体の方向を検出し、また、戻ってきた光波の位相により、測量地点から移動体までの距離を計測している。
【０００３】
ところで、複数の移動体のうち１つの移動体を対象とし測量地点から自動追尾しつつ測量を行う場合、各移動体にプリズムが設置されていると、測量地点側で光波の向きを変えて測量対象の移動体の探索を行う際に、測量対象以外の移動体のプリズムで反射された光波が測量地点に戻り、測量地点側で測量対象以外の移動体が測量対象の移動体であるものと間違えて認識されてしまうことがある。そこで、各移動体に、プリズムの入出射面を開放、遮蔽するシャッターを設け、測量対象の移動体ではシャッターを開けてプリズムの入出射面を開放し、プリズムが機能できる状態にすると共に、測量対象以外の移動体ではシャッターを閉じてプリズムの入出射面を遮蔽しプリズムの機能を停止させるようにしている。
【０００４】
ここで、従来よりこのようなシャッター用アクチュエータとしては、高度な制御の必要がなく、角度約９０度の範囲で正逆回転させるだけなので、ブラシ整流子付直流モータが使用されていた。しかしながら、このような直流モータにおいては、ブラシ、コンミテータなどの接触型給電装置が必要となっているので、まずこの接点部分にブラックパウダーが発生し、起動不良が発生するという問題があり、寿命的にも問題があった。
【０００５】
また、シャッターを開いた状態のとき（角度０度の時）またはシャッターを閉じた状態のとき（角度９０度の時）はそれぞれのストッパーに押しつけるように電流を流し続けてＣＷ方向またはＣＣＷ方向に回転トルクを与えたままの状態になっているので、この時に電流が切れるとシャッターが動いてしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記のような欠点を解決するため、起動不良のない超寿命で低コスト且つシャッターが開又は閉の状態で電流を切ってもシャッターが動かないシャッター用アクチュエータを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたもので、請求項１記載のシャッター用アクチュエータにおいては、ハウジングケース16に固定された軸受12に回転可能に取り付けられたシャフト11に固定された２極着磁された円筒型磁石15と、磁石15と平行に対面するような曲率で９０度の角度範囲に曲げられた一対のクローポールＡ，Ｂがそれぞれコイル13の上部と下部に対向して固定され、シャフト11の一端にはシャッター４が固定され、シャッター４はストッパ3a，3bにより、９０度の範囲だけ回転可能に構成したものである。
【０００８】
【作用】
請求項１記載のシャッター用アクチュエータによれば、上記のような構成のブラシレスモータを使用しているので、従来のようなブラシやコンミテータといった接点部材がないため、ブラックパウダーによる起動不良がなくなり、超寿命化が実現できる。また、シャッターが開又は閉の状態で電流を切っても磁石を引きつける鉄等の部材で構成されているクローポールＡ，Ｂに磁石との引力が働いているので、磁石は停止したままとなりシャッターも動かない。
【０００９】
【実施例】
以下本発明のシャッター用アクチュエータを図示した実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明によるシャッター用アクチュエータの動作を説明する図、図２は本発明によるシャッター用アクチュエータの一実施例を示す構成図、図３は本発明によるシャッター用アクチュエータの動作原理を説明する図である。
【００１１】
図１において、１は光源、２はスリット、3a，3bはストッパーで、モータＭの回転によって、シャッター４が９０度の角度範囲で回転移動し、スリット２を通過した光を通過させたり遮蔽することができる。
【００１２】
次に図２を用いて本発明のシャッター用アクチュエータの構成について説明すると、本発明によるシャッター用アクチュエータは、ハウジングケース16に固定された軸受12に回転可能に取り付けられたシャフト11にＳ極Ｎ極の２極着磁された円筒型磁石15がライナ17と共に固定され、シャフト11と共に回転可能となっている。またこの磁石15と平行に対面するような曲率で９０度の角度範囲に曲げられた一対のクローポールＡ，Ｂがそれぞれボビン14に巻回されたコイル13の上部と下部に対向して固定され、シャフト11の一端にはシャッター４が固定され、シャッター４はストッパ3a，3bにより、９０度の範囲だけ回転可能に構成されている。
【００１３】
次に図３を用いて本発明によるシャッター用アクチュエータの動作原理を説明する。図３は磁石15とクローポールＡ，Ｂの関係が分かり易いように平面図的に示しているが、クローポールＡはコイル13の上側に、クローポールＢは下側にそれぞれ円弧上に曲げて円筒状磁石15の曲面側と平行に設置されている。磁石15はシャフト11に固定されて回転できるが、ストッパにより制限を受ける為この状態から９０度の角度のＰＱ間しか回転しない。
【００１４】
図３(a)の状態は、図１でいうシャッターが閉じているシャッター４が９０度の位置を示しているが、このとき磁石15のＳ極はクローポールＡとの引力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＢとの引力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石15はＣＣＷ方向に回転させる力が働いているが、ストッパ3bにより回転を止められているので、磁石15は保持されておりシャッター４は停止したままである。
【００１５】
次にこの(a)の状態でコイルに電流を流すと、電流の磁気作用によりコイルの上側がＳ極になるとクローポールＡはＳ極に磁化される。一方コイルの下側はＮ極になるのでクローポールＢはＮ極に磁化され、図の(b)の状態となる。この時主にクローポールＡと磁石のＳ極との斥力とクローポールＢと磁石のＮ極との斥力が磁石をＣＷ方向に回すように働くので、磁石はＣＷ方向に回りはじめる。
【００１６】
次にＰ点からＣＷ方向に４５度回転した時が図の(c)の状態で、この時磁石のＳ極はクローポールＡとの斥力とクローポールＢとの引力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＡとの引力とクローポールＢとの斥力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石はＣＷ方向にさらに回転する。
【００１７】
次にＰ点からＣＷ方向に９０度回転した時が図の(d)の状態で、この時磁石はストッパ3aにより停止する。この時磁石のＳ極は主にクローポールＢとの引力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＡとの引力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石はＣＷ方向に回転させる力が働いている。
【００１８】
図の(d)の状態で電流を切ると、クローポールＡとＢの磁化は消える。この時の状態を図の(e)に示してあるが、このとき磁石15のＳ極はクローポールＢとの引力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＡとの引力により磁石をＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石15はＣＷ方向に回転させる力が働いているが、ストッパ3aにより回転を止められているので、磁石15は保持されておりシャッター４は停止したままである。
【００１９】
次に前記(b)〜(d)とは逆方向に電流を流すと、電流の磁気作用によりコイルの上側がＮ極になるのでクローポールＡはＮ極に磁化される。一方コイルの下側はＳ極になるのでクローポールＢはＳ極に磁化され、図の(f)の状態となる。この時磁石のＳ極は主にクローポールＢとの斥力によってＣＣＷ方向に回転させる力を受け、同時に磁石のＮ極も主にクローポールＡとの斥力によってＣＣＷ方向に回転させる力を受けるので、磁石はＣＣＷ方向に回りはじめる。
【００２０】
次にＱ点からＣＣＷ方向に４５度回転した時が図の(g)の状態で、この時磁石のＳ極はクローポールＡとの引力とクローポールＢとの斥力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＡとの斥力とクローポールＢとの引力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石はＣＣＷ方向にさらに回転する。
【００２１】
次にＱ点からＣＣＷ方向に９０度回転した時が図の(h)の状態で、この時磁石はストッパ3bにより停止する。この時磁石のＳ極は主にクローポールＡとの引力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。同時に磁石のＮ極もクローポールＢとの引力により磁石をＣＣＷ方向に回転させる力を受ける。従って磁石はＣＣＷ方向に回転させる力が働いている。ここで、電流を切ると図の(a)の状態となる。
【００２２】
以上説明したような動作原理により、シャッターが開又は閉の状態で電流を切っても磁石を引きつける鉄等の部材で構成されているクローポールＡ，Ｂに磁石との引力が働いているので、ストッパに止められて磁石は停止したままとなるので、シャッターは動かない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によると、実施例で詳細に説明したとおり、シャッター用アクチュエータとして上記構造のブラシレスモータを使用しているので、従来のようなブラシやコンミテータといった接点部材がないため、ブラックパウダーによる起動不良がなく、超寿命で部品点数の少ない低コストで且つ、シャッターが開又は閉の状態で電流を切ってもシャッターが動かないシャッター用アクチュエータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシャッター用アクチュエータの動作を説明する図である。
【図２】本発明によるシャッター用アクチュエータの一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明によるシャッター用アクチュエータの動作原理を説明する図である。
【符号の説明】
１  光源
２  スリット
3a，3b  ストッパー
４  シャッター
11  シャフト
12  軸受
13  コイル
14  ボビン
15  マグネット
16  ハウジング
17  ライナー
Ｍ  モータ
Ａ，Ｂ  クローポール
【図１】
0003805848.tif 000002
【図２】
0003805848.tif 000003
【図３】
0003805848.tif 000004