JPH07288964A - Moving magnet rocking and vibrating actuator - Google Patents
Moving magnet rocking and vibrating actuatorInfo
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- JPH07288964A JPH07288964A JP6098096A JP9809694A JPH07288964A JP H07288964 A JPH07288964 A JP H07288964A JP 6098096 A JP6098096 A JP 6098096A JP 9809694 A JP9809694 A JP 9809694A JP H07288964 A JPH07288964 A JP H07288964A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、制御機器、電子機器、
工作機械等において電気エネルギーを電磁作用により揺
動運動エネルギーに変換する磁石可動型揺動振動アクチ
ュエータに関する。The present invention relates to a control device, an electronic device,
The present invention relates to a magnet movable type swing vibration actuator that converts electric energy into swing kinetic energy by electromagnetic action in a machine tool or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気エネルギーを電磁作用により運動エ
ネルギーに変換するアクチュエータとしては、ＤＣソレ
ノイドとばねとの組み合わせで往復振動運動を行うもの
や、永久磁石とコイルとの組み合わせで往復振動運動を
行うものが直動アクチュエータとして知られている。2. Description of the Related Art As an actuator for converting electric energy into kinetic energy by electromagnetic action, an actuator that performs a reciprocating oscillatory motion with a combination of a DC solenoid and a spring, or an actuator that performs a reciprocating oscillatory motion with a combination of a permanent magnet and a coil. Is known as a linear actuator.
【０００３】また、往復回転運動（揺動運動）を行うア
クチュエータとして、コイルに通電することにより磁界
を発生する電磁極とマグネット回転子の磁極との相互作
用でマグネット回転子に往復旋回動作を行わせる往復旋
回モータが特開昭５０−２２２１１号で提案されてい
る。Further, as an actuator for performing reciprocal rotary motion (oscillating motion), the magnet rotor is reciprocally swung by the interaction between an electromagnetic pole which generates a magnetic field by energizing a coil and a magnetic pole of the magnet rotor. A reciprocating swivel motor is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-22211.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述した直動アクチュ
エータは往復振動運動を行う可動体をスライド自在に支
持する必要があるため、長寿命化が困難で、また端部で
運動量が吸収されるため、エネルギーロスが大きい嫌い
がある。Since the above-mentioned linear actuator needs to slidably support a movable body that performs a reciprocating vibration motion, it is difficult to prolong the service life, and the end portion absorbs momentum. , I hate big energy loss.
【０００５】また、特開昭５０−２２２１１号の往復旋
回モータの場合、直流モータ等に類似した構造を持ち、
電磁極を構成するためのコア等が必要で、構造が複雑に
なっている。また、揺動運動の高速化、高効率化につい
ての配慮は特になされていない。Further, in the case of the reciprocating swing motor of Japanese Patent Laid-Open No. 50-22211, it has a structure similar to that of a DC motor,
A core or the like for constructing the electromagnetic pole is required, and the structure is complicated. Further, no particular consideration is given to speeding up and high efficiency of the swing motion.
【０００６】本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、
揺動運動の高効率化を図ることが可能な磁石可動型揺動
振動アクチュエータを提供するにある。In view of the above points, a first object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a magnet movable type rocking vibration actuator capable of improving the efficiency of rocking motion.
【０００７】本発明の第２の目的は、揺動運動の高速化
に適した構造を持つ磁石可動型揺動振動アクチュエータ
を提供するにある。A second object of the present invention is to provide a magnet movable type rocking vibration actuator having a structure suitable for increasing the speed of rocking motion.
【０００８】本発明の第３の目的は、構造がシンプルで
小型化に適した構造を持つ磁石可動型揺動振動アクチュ
エータを提供するにある。A third object of the present invention is to provide a movable magnet type swing vibration actuator having a simple structure and a structure suitable for downsizing.
【０００９】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施例において明らかにする。Other objects and novel features of the present invention will be clarified in Examples described later.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁石可動型揺動振動アクチュエータは、揺
動支点軸と、該揺動支点軸に垂直な面内で揺動自在で少
なくとも１個の永久磁石を一体化した揺動磁石体と、該
揺動磁石体に揺動トルクを発生させるコイルとを備える
構成において、前記揺動磁石体を揺動運動の中心位置
（原点位置）に戻す復帰力を発生する永久磁石、軟磁性
体、ばね等の復帰力発生手段を設け、前記復帰力に起因
する前記揺動磁石体の揺動運動の固有振動数近傍の周波
数を持つ交流電流を前記コイルに通電することを特徴と
している。In order to achieve the above object, a magnet movable swing oscillating actuator of the present invention is capable of swinging in a swing fulcrum shaft and in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft. In a configuration including at least one oscillating magnet body that integrates permanent magnets and a coil that generates an oscillating torque in the oscillating magnet body, the oscillating magnet body is provided with a center position (origin position) of the oscillating motion. AC) having a frequency near the natural frequency of the oscillating motion of the oscillating magnet body, which is provided with a restoring force generating means such as a permanent magnet, a soft magnetic body, or a spring for generating a restoring force An electric current is passed through the coil.
【００１１】また、前記揺動支点軸に対して対称な位置
に複数個（例えば２個）の永久磁石を配置して揺動磁石
体を構成してもよい。Further, a plurality of (for example, two) permanent magnets may be arranged at positions symmetrical with respect to the rocking fulcrum axis to form a rocking magnet body.
【００１２】前記揺動磁石体の永久磁石と、前記復帰力
発生手段を構成する永久磁石とが希土類永久磁石であっ
てもよい。The permanent magnet of the oscillating magnet body and the permanent magnet forming the restoring force generating means may be rare earth permanent magnets.
【００１３】前記揺動支点軸が前記コイルのボビンに固
定又は回転自在に支持された構成でもよい。The swing fulcrum shaft may be fixedly or rotatably supported by the bobbin of the coil.
【００１４】[0014]
【作用】本発明の磁石可動型揺動振動アクチュエータに
おいては、揺動磁石体が揺動運動の中心位置（原点位
置）に戻ろうとする復帰力を永久磁石、軟磁性体、ばね
等の復帰力発生手段で発生させるが、この復帰力に起因
して揺動磁石体は揺動運動の固有振動数（共振周波数）
を持つ。そこで、揺動推力を発生するコイルに流す交流
電流の周波数を前記固有振動数近傍に設定して揺動推力
と前記復帰力に基づく固有振動とを共振させ、高速、高
効率の揺動運動を実行することができる。前記揺動磁石
体のイナーシャ、すなわち慣性能率を小さくするか、向
心力（揺動運動の中心位置に復帰させる力）を大きくす
ることにより共振周波数を上げることができる。In the magnet movable swing oscillating actuator of the present invention, the restoring force of the oscillating magnet body to return to the center position (origin position) of the oscillating movement is the restoring force of the permanent magnet, the soft magnetic body, the spring or the like. It is generated by the generating means, but due to this return force, the oscillating magnet body has a natural frequency (resonance frequency) of the oscillating motion.
have. Therefore, the frequency of the alternating current flowing in the coil that generates the swing thrust is set near the natural frequency to cause the swing thrust and the natural vibration based on the restoring force to resonate, thereby performing a high-speed and highly efficient swing motion. Can be executed. The resonance frequency can be increased by reducing the inertia of the oscillating magnet body, that is, the inertial performance rate or increasing the centripetal force (the force for returning to the center position of the oscillating motion).
【００１５】また、前記揺動支点軸に対して対称な位置
に複数個（例えば２個）の永久磁石を配置して揺動磁石
体を構成した場合、磁気モーメントを大きく、かつイナ
ーシャを小さくして揺動磁石体の揺動運動の共振周波数
を上げることができる。When a plurality of (for example, two) permanent magnets are arranged at positions symmetrical with respect to the rocking fulcrum axis to form a rocking magnet body, the magnetic moment is increased and the inertia is decreased. As a result, the resonance frequency of the oscillating motion of the oscillating magnet body can be increased.
【００１６】前記揺動磁石体の永久磁石と、前記復帰力
発生手段を構成する永久磁石とを希土類永久磁石にした
場合、揺動磁石体の磁気モーメントを大きくかつイナー
シャを小さくできるとともに、復帰力を大きくでき、や
はり揺動磁石体の揺動運動の共振周波数を上げることが
できる。When the permanent magnet of the oscillating magnet body and the permanent magnet constituting the restoring force generating means are rare earth permanent magnets, the magnetic moment of the oscillating magnet body can be increased and the inertia can be reduced, and the restoring force can be reduced. Can be increased, and the resonance frequency of the oscillating motion of the oscillating magnet body can be increased.
【００１７】前記揺動支点軸を前記コイルのボビンに固
定又は回転自在に支持した場合、構造の簡素化を図るこ
とができ、小型化も可能となる。When the swing fulcrum shaft is fixedly or rotatably supported by the bobbin of the coil, the structure can be simplified and the size can be reduced.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明に係る磁石可動型揺動振動アク
チュエータの実施例を図面に従って説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a movable magnet type swing vibration actuator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１９】図１及び図２は本発明の第１実施例を示
す。これらの図において、１はコイルであり、絶縁樹脂
等のボビン２に巻線８を設けたものである。ボビン２は
断面が長方形の角筒状となった巻胴部２ａの両側に鍔部
２ｂを有し、巻胴部２ａの外周に前記巻線８が巻回され
ている。1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In these drawings, reference numeral 1 denotes a coil, which is provided with a winding 8 on a bobbin 2 made of insulating resin or the like. The bobbin 2 has flanges 2b on both sides of a winding barrel portion 2a having a rectangular cross section, and the winding 8 is wound around the outer circumference of the winding barrel portion 2a.
【００２０】揺動磁石体１０は、アルミ等の非磁性軽量
保持体３に２個の円板状希土類永久磁石４ａ，４ｂ及び
軸受５を一体化したものであり、保持体３には揺動アー
ム部６が一体に形成されている。保持体３に対する希土
類永久磁石４ａ，４ｂ及び軸受５の一体化は、保持体３
に予め形成された穴３ａ，３ｂ，３ｃに希土類永久磁石
４ａ，４ｂ及び軸受５をそれぞれ嵌込んで固着（接着）
することにより行われる。また、前記軸受５の中心穴５
ａに対して対称な位置に希土類永久磁石４ａ，４ｂは配
置されている。希土類永久磁石４ａ，４ｂの着磁方向
は、図１に示すように、軸受５の中心穴５ａを通る揺動
磁石体１０の本体部分１０ａの長手方向であるＸ方向に
一致し、磁極の向きも同じである（何れもＮ極が左向
き）。なお、本体部分１０ａの長手方向端部は、余分な
質量を減じるために希土類永久磁石４ａ，４ｂの外形に
沿わせて円弧状に保持体３の外形をカットした形状とし
ている。このような、揺動磁石体１０は前記ボビン２の
巻胴部２ａに固定された揺動支点軸７が軸受５の中心穴
５ａを貫通することで、揺動支点軸７を中心として揺動
自在にボビン２に対して支持されている。すなわち、揺
動磁石体１０は、揺動支点軸７に垂直な面内で揺動運動
を行うことができる。The oscillating magnet body 10 is formed by integrating two disc-shaped rare earth permanent magnets 4a and 4b and a bearing 5 into a non-magnetic lightweight holder 3 such as aluminum. The arm portion 6 is integrally formed. The rare earth permanent magnets 4a and 4b and the bearing 5 are integrated with the holding body 3 by
The rare earth permanent magnets 4a, 4b and the bearing 5 are fitted and fixed (bonded) into the holes 3a, 3b, 3c formed in advance in the
It is done by doing. In addition, the center hole 5 of the bearing 5
The rare earth permanent magnets 4a and 4b are arranged at positions symmetrical with respect to a. The magnetizing directions of the rare earth permanent magnets 4a and 4b coincide with the X direction which is the longitudinal direction of the main body portion 10a of the oscillating magnet body 10 passing through the center hole 5a of the bearing 5, as shown in FIG. Are the same (in each case, the north pole is facing left). The longitudinal end portion of the main body portion 10a has a shape in which the outer shape of the holding body 3 is cut in an arc shape along the outer shapes of the rare earth permanent magnets 4a and 4b in order to reduce excess mass. The oscillating magnet body 10 is oscillated about the oscillating fulcrum shaft 7 by allowing the oscillating fulcrum shaft 7 fixed to the winding barrel portion 2a of the bobbin 2 to pass through the center hole 5a of the bearing 5. The bobbin 2 is freely supported. That is, the oscillating magnet body 10 can perform oscillating motion in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft 7.
【００２１】なお、前記揺動磁石体１０をその揺動運動
の中心位置（図１に図示の状態）に戻す復帰力を発生す
るための直方体状固定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂが
前記ボビン２の巻胴部２ａの外側で前記巻線８の内側に
配設、固定されている。図１の場合、前記揺動磁石体１
０の揺動運動の中心位置は揺動トルクが最大となる位置
に一致している。各固定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂ
の磁極の向きは、揺動磁石体１０の本体部分１０ａの両
端の磁極をそれぞれ吸引するように設定されている。The rectangular parallelepiped fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b for generating a restoring force for returning the oscillating magnet body 10 to the center position of the oscillating movement (the state shown in FIG. 1) of the bobbin 2 are provided. It is arranged and fixed inside the winding 8 outside the winding barrel 2a. In the case of FIG. 1, the oscillating magnet body 1
The center position of the rocking motion of 0 corresponds to the position where the rocking torque is maximum. Each fixed rare earth permanent magnet 11a, 11b
The direction of the magnetic poles is set so as to attract the magnetic poles at both ends of the main body portion 10a of the oscillating magnet body 10, respectively.
【００２２】前記コイル１の外側には環状の軟磁性体ヨ
ーク１２が装着（固着）されており、巻線８の外側を取
り囲んでいる。このヨーク１２は、ヨーク内側のコイル
１による磁界を強力にする作用とヨーク外部への漏洩磁
界の低減作用を果たすものである。An annular soft magnetic yoke 12 is attached (fixed) to the outside of the coil 1 and surrounds the outside of the winding 8. The yoke 12 serves to strengthen the magnetic field generated by the coil 1 inside the yoke and to reduce the leakage magnetic field to the outside of the yoke.
【００２３】この第１実施例の構成において、揺動磁石
体１０の磁界とコイル１の電流との間に働く電磁力（フ
レミングの左手の法則に基づきコイルに作用する力の反
力）で揺動磁石体１０は揺動トルクを発生し、コイル１
に交流電流を通電することにより揺動トルクの向きを周
期的に反転して揺動運動を行わせることができ、揺動磁
石体１０の揺動アーム部６を揺動させて所望の機械動作
を行うことが可能である。In the structure of the first embodiment, the electromagnetic force acting between the magnetic field of the oscillating magnet body 10 and the current of the coil 1 (reaction force of the force acting on the coil based on Fleming's left-hand rule) causes oscillation. The dynamic magnet body 10 generates a swinging torque, and the coil 1
By applying an alternating current to the oscillating body, the direction of the oscillating torque can be periodically reversed to perform the oscillating motion, and the oscillating arm portion 6 of the oscillating magnet body 10 can be oscillated to achieve a desired mechanical operation. It is possible to
【００２４】また、揺動磁石体１０が揺動運動の中心位
置（原点位置）に戻ろうとする復帰力を復帰力発生手段
としての固定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂで発生させ
ているが、この復帰力に起因して揺動磁石体１０は揺動
運動の固有振動数（共振周波数）を持つ。そこで、揺動
推力を発生するコイル１に流す交流電流の周波数を前記
固有振動数近傍に設定して揺動推力と前記復帰力に基づ
く固有振動とを共振させ、高速、高効率で充分な振幅を
持った揺動運動を実行することができる。前記揺動磁石
体１０のイナーシャ、すなわち慣性能率を小さくする
か、向心力（揺動運動の中心位置に復帰させる力）を大
きくすることにより共振周波数を上げることができる。Further, the restoring force for the oscillating magnet body 10 to return to the center position (origin position) of the oscillating motion is generated by the fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b as the restoring force generating means. Due to the force, the oscillating magnet body 10 has a natural frequency (resonance frequency) of the oscillating motion. Therefore, the frequency of the alternating current flowing in the coil 1 for generating the swing thrust is set to be near the natural frequency to cause the swing thrust and the natural vibration based on the restoring force to resonate, and a high speed, high efficiency and sufficient amplitude are obtained. It is possible to perform a swinging motion with. The resonance frequency can be increased by decreasing the inertia of the oscillating magnet body 10, that is, the inertial performance rate or increasing the centripetal force (the force for returning to the center position of the oscillating motion).
【００２５】ここで、揺動磁石体１０の固有角振動数を
ω0、慣性能率をＪ、剛性係数をＫとしたときに、ω0＝
（Ｋ／Ｊ）1/2で示され、この固有角振動数の近傍（±
１５％以内）の周波数をもつ交流入力を前記コイル１に
与えて運転することで、高効率の運転が可能である。な
お、±１５％の範囲を外れたときは、効率改善効果が薄
れるため望ましくない。また、揺動磁石体１０の固有振
動の共振周波数ｆはｆ＝（ω0／２π）となるが、この
共振周波数ｆを２０Ｈｚ≦ｆ≦１ｋＨｚになるように揺
動磁石体１０や固定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂ等の
各部品を構成することが好ましい。なお、２０Ｈｚより
低い周波数範囲は、とくに共振を利用しなくとも、充分
な揺動運動の振幅を得ることができ、１ｋＨｚより高い
周波数範囲は振幅が低下して実用性が低下してしまう。Here, ω 0 = where the natural angular frequency of the oscillating magnet body 10 is ω 0 , the coefficient of inertia is J, and the rigidity coefficient is K.
(K / J) 1/2 , which is near the natural angular frequency (±
High-efficiency operation is possible by applying an AC input having a frequency of 15% or less) to the coil 1 for operation. It should be noted that if it is out of the range of ± 15%, the effect of improving efficiency is diminished, which is not desirable. Further, the resonance frequency f of the natural vibration of the oscillating magnet body 10 is f = (ω 0 / 2π), and the oscillating magnet body 10 and the fixed rare earth permanent magnet are set so that the resonance frequency f is 20 Hz ≦ f ≦ 1 kHz. It is preferable to configure each part such as the magnets 11a and 11b. In the frequency range lower than 20 Hz, sufficient oscillation amplitude can be obtained without using resonance, and in the frequency range higher than 1 kHz, the amplitude is reduced and the practicality is lowered.
【００２６】この第１実施例によれば、以下の通りの効
果を得ることができる。According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
【００２７】(1) 揺動磁石体１０が揺動支点軸７を中
心として揺動振動を行うアクチュエータであり、直動型
アクチュエータに比べて軸受が長寿命となる。(1) The oscillating magnet body 10 is an actuator that oscillates and oscillates around the oscillating fulcrum shaft 7, and the bearing has a longer life than that of the linear actuator.
【００２８】(2) 揺動中心位置（原点位置）へ揺動磁
石体１０を復帰させる復帰力発生手段としての固定希土
類永久磁石１１ａ，１１ｂを付加することにより、揺動
位置を定めることができる。また、固定希土類永久磁石
１１ａ，１１ｂの磁気吸引力を用いるため、構造がシン
プルであり、長寿命化を図ることができる。その際、固
定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂがボビン２に巻かれた
巻線８の内側に位置しているので、固定希土類永久磁石
１１ａ，１１ｂによる磁気吸引力を充分大きくすること
が容易である。(2) The rocking position can be determined by adding fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b as a restoring force generating means for returning the rocking magnet body 10 to the rocking center position (origin position). . Further, since the magnetic attraction force of the fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b is used, the structure is simple and the life can be extended. At this time, since the fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b are located inside the winding 8 wound around the bobbin 2, it is easy to sufficiently increase the magnetic attraction force of the fixed rare earth permanent magnets 11a and 11b.
【００２９】(3) 固定希土類永久磁石１１ａ，１１ｂ
の復帰力に起因して揺動磁石体１０は揺動運動の固有振
動数（共振周波数）を持つが、揺動推力を発生するコイ
ル１に流す交流電流の周波数を前記固有振動数近傍に設
定して揺動推力と前記復帰力に基づく固有振動とを共振
させることにより、高速、高効率で充分な振幅を持った
揺動運動を実行することができる。(3) Fixed rare earth permanent magnets 11a, 11b
Although the oscillating magnet body 10 has a natural frequency (resonance frequency) of the oscillating motion due to the restoring force of, the frequency of the alternating current flowing through the coil 1 that generates the oscillating thrust is set to be near the natural frequency. By resonating the rocking thrust and the natural vibration based on the restoring force, the rocking motion having a sufficient amplitude can be executed at high speed and with high efficiency.
【００３０】(4) 揺動支点軸７に対して対称な位置に
２個の希土類永久磁石４ａ，４ｂを配置して揺動磁石体
１０を構成しており、揺動支点軸７の中心のみに１個の
永久磁石を配置する場合に比較して重量の重い磁石を効
果的に配置できるため、磁気モーメントは大きく、かつ
イナーシャは小さくなり揺動磁石体１０の揺動運動の共
振周波数を上げることができる。また、揺動支点軸７が
貫通する軸受５を設ける部分には希土類永久磁石４ａ，
４ｂは位置しないため、軸受５の配置が容易である（非
磁性軽量保持体３に穴を形成して固着すればよく、永久
磁石側に穴等を設ける必要がない。）。(4) Two rare earth permanent magnets 4a and 4b are arranged at positions symmetrical with respect to the rocking fulcrum shaft 7 to form the rocking magnet body 10, and only the center of the rocking fulcrum shaft 7 is formed. Since a heavier magnet can be effectively arranged as compared with the case where one permanent magnet is arranged in, the magnetic moment is large and the inertia is small, and the resonance frequency of the rocking motion of the rocking magnet body 10 is increased. be able to. Further, in the portion where the bearing 5 through which the swing fulcrum shaft 7 penetrates is provided, the rare earth permanent magnets 4a,
Since 4b is not located, it is easy to dispose the bearing 5 (it is only necessary to form a hole in the non-magnetic lightweight holder 3 and fix it, and it is not necessary to provide a hole or the like on the permanent magnet side).
【００３１】図３は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例において、揺動磁石体２０は、アルミ等の非磁
性軽量保持体３に２個の円板状希土類永久磁石４ａ，４
ｂ及び軸受５を一体化したものであるが、少なくとも一
方の希土類永久磁石４ａ，４ｂの着磁方向が軸受５の中
心穴５ａを通る揺動磁石体２０の本体部分２０ａの長手
方向であるＸ方向から角度θだけずれている（但し、θ
は９０°以下）。なお、その他の構成部分は前述の第１
実施例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付
して説明を省略する。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the oscillating magnet body 20 comprises two disc-shaped rare earth permanent magnets 4a, 4 on a non-magnetic lightweight holder 3 such as aluminum.
b and the bearing 5 are integrated, but the magnetizing direction of at least one of the rare earth permanent magnets 4a and 4b is the longitudinal direction of the main body portion 20a of the oscillating magnet body 20 that passes through the center hole 5a of the bearing 5. Deviates from the direction by angle θ (however, θ
Is 90 ° or less). The other components are the same as those in the first
This is the same as the embodiment, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols and description thereof will be omitted.
【００３２】この第２実施例の場合、揺動磁石体２０の
揺動中心位置、すなわち揺動アーム６の復帰位置を、前
記希土類永久磁石４ａ，４ｂの着磁方向をＸ方向からず
らすことで図３の仮想線に示すように任意に変更でき
る。In the case of the second embodiment, the swing center position of the swing magnet body 20, that is, the return position of the swing arm 6 is shifted from the X direction in the direction of magnetization of the rare earth permanent magnets 4a and 4b. It can be arbitrarily changed as shown by the phantom line in FIG.
【００３３】図４及び図５は本発明の第３実施例を示
す。この第３実施例において、揺動磁石体３０は、アル
ミ等の非磁性軽量保持体３３に１個の長円板状希土類永
久磁石３４及び軸受５を一体化したものであり、保持体
３３には揺動アーム部３６が一体に形成されている。保
持体３３に対する希土類永久磁石３４の一体化は、保持
体３３に予め形成された穴３３ａに希土類永久磁石３４
を嵌込んで固着（接着）することにより行われ、希土類
永久磁石３４の中央の穴３４ａに軸受５を嵌込んで固着
（接着）することにより軸受５が一体化されている。ま
た、希土類永久磁石３４の着磁方向は、図４に示すよう
に、軸受５の中心穴５ａを通る揺動磁石体３０の本体部
分３０ａの長手方向であるＸ方向に一致し、前記軸受５
の中心穴５ａに対して対称な位置に希土類永久磁石３４
の磁極が配置されている。なお、本体部分３０ａの長手
方向端部は、余分な質量を減じるために希土類永久磁石
３４の外形に沿わせて円弧状に保持体３３の外形をカッ
トした形状としている。このような、揺動磁石体３０は
ボビン２の巻胴部２ａに固定された揺動支点軸７が軸受
５の中心穴５ａを貫通することで、揺動支点軸７を中心
として揺動自在にボビン２に対して支持されている。す
なわち、揺動磁石体３０は、揺動支点軸７に垂直な面内
で揺動運動を行うことができる。なお、その他の構成部
分は前述の第１実施例と同様であり、同一又は相当部分
に同一符号を付して説明を省略する。4 and 5 show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the oscillating magnet body 30 is a non-magnetic lightweight holder 33 made of aluminum or the like and one elliptical disk-shaped rare earth permanent magnet 34 and a bearing 5 integrated with each other. The swing arm portion 36 is integrally formed. The rare earth permanent magnet 34 is integrated with the holding body 33 by inserting the rare earth permanent magnet 34 into the hole 33 a previously formed in the holding body 33.
Is inserted and fixed (adhesive), and the bearing 5 is integrated by inserting and fixing (adhering) the bearing 5 in the central hole 34a of the rare earth permanent magnet 34. Further, as shown in FIG. 4, the magnetizing direction of the rare earth permanent magnet 34 coincides with the X direction which is the longitudinal direction of the main body portion 30a of the oscillating magnet body 30 passing through the center hole 5a of the bearing 5, and the bearing 5
Of the rare earth permanent magnet 34 at a position symmetrical with respect to the center hole 5a of the
The magnetic poles are arranged. The longitudinal end portion of the main body portion 30a has a shape obtained by cutting the outer shape of the holding body 33 in an arc shape along the outer shape of the rare earth permanent magnet 34 in order to reduce excess mass. The oscillating magnet body 30 can be oscillated about the oscillating fulcrum shaft 7 by allowing the oscillating fulcrum shaft 7 fixed to the winding barrel portion 2a of the bobbin 2 to pass through the center hole 5a of the bearing 5. Supported on the bobbin 2. That is, the oscillating magnet body 30 can perform oscillating motion in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft 7. The other components are the same as those in the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００３４】この第３実施例の場合、長手方向寸法の大
きい１個の希土類永久磁石３４を用いることで、いっそ
うの構造の簡素化を図ることができる。また、揺動磁石
体３０の揺動アーム部３６の先端に係合溝３６ａが形成
されており、被駆動側部分に係合させて使用することが
できる。In the case of the third embodiment, the structure can be further simplified by using one rare earth permanent magnet 34 having a large longitudinal dimension. Further, an engaging groove 36a is formed at the tip of the swing arm portion 36 of the swing magnet body 30, and it can be used by engaging with the driven side portion.
【００３５】図６乃至図７は本発明の第４実施例を示
す。これらの図において、コイル４１は、絶縁樹脂等の
ボビン４２に巻線４８を設けたものである。ボビン４２
は断面が長方形の角筒状となった巻胴部４２ａの両側に
鍔部４２ｂを有し、巻胴部４２ａの外周に前記巻線４８
が巻回されている。6 to 7 show a fourth embodiment of the present invention. In these figures, the coil 41 is a bobbin 42 made of an insulating resin or the like and provided with a winding 48. Bobbin 42
Has flanges 42b on both sides of a winding barrel 42a having a rectangular cross section, and the winding 48 is provided on the outer periphery of the winding barrel 42a.
Is wound.
【００３６】揺動磁石体３０は、前述の第３実施例と同
じ構造であり、アルミ等の非磁性軽量保持体３３に１個
の長円板状希土類永久磁石３４及び軸受５を一体化した
ものであり、保持体３３には揺動アーム部３６が一体に
形成されている。そして、揺動磁石体３０は前記ボビン
４２の巻胴部４２ａに固定された揺動支点軸７が軸受５
の中心穴５ａを貫通することで、揺動支点軸７を中心と
して揺動自在にボビン４２に対して支持されている。す
なわち、揺動磁石体３０は、揺動支点軸７に垂直な面内
で揺動運動を行うことができる。The oscillating magnet body 30 has the same structure as that of the third embodiment described above, and one non-discrete lightweight holding body 33 made of aluminum or the like and one elliptical rare earth permanent magnet 34 and the bearing 5 are integrated. A swing arm portion 36 is formed integrally with the holding body 33. Further, in the oscillating magnet body 30, the oscillating fulcrum shaft 7 fixed to the winding barrel portion 42a of the bobbin 42 has the bearing 5
By passing through the central hole 5a of the bobbin 42, the bobbin 42 is swingably supported about the swing fulcrum shaft 7. That is, the oscillating magnet body 30 can perform oscillating motion in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft 7.
【００３７】なお、前記揺動磁石体３０をその揺動運動
の中心位置（図６に図示の状態）に戻す復帰力を発生す
るための直方体状固定希土類永久磁石５１ａ，５１ｂが
前記ボビン４２の巻胴部４２ａに巻かれた前記巻線４８
の外側で鍔部４２ｂ間に固定されている。図６の場合、
前記揺動磁石体３０の揺動運動の中心位置は揺動トルク
が最大となる位置に一致している。各固定希土類永久磁
石５１ａ，５１ｂの磁極の向きは、揺動磁石体３０の本
体部分３０ａの両端の磁極をそれぞれ吸引するように設
定されている。The rectangular parallelepiped fixed rare earth permanent magnets 51a and 51b for generating a restoring force for returning the swinging magnet body 30 to the center position of the swinging movement (the state shown in FIG. 6) are provided on the bobbin 42. The winding 48 wound around the winding drum portion 42a
It is fixed between the collar portions 42b on the outer side of. In the case of FIG.
The center position of the swing motion of the swing magnet body 30 coincides with the position where the swing torque is maximum. The directions of the magnetic poles of the fixed rare earth permanent magnets 51a and 51b are set so as to attract the magnetic poles at both ends of the main body portion 30a of the oscillating magnet body 30, respectively.
【００３８】前記コイル４１の外側には環状の軟磁性体
ヨーク１２が装着（固着）されており、巻線４８の外側
を取り囲んでいる。このヨーク１２は、ヨーク内側のコ
イル４１による磁界を強力にする作用とヨーク外部への
漏洩磁界の低減作用を果たすものである。An annular soft magnetic yoke 12 is attached (fixed) to the outside of the coil 41 and surrounds the outside of the winding 48. The yoke 12 has the function of strengthening the magnetic field generated by the coil 41 inside the yoke and the function of reducing the leakage magnetic field to the outside of the yoke.
【００３９】なお、その他の構成部分は前述の第３実施
例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して
説明を省略する。The other components are the same as those in the third embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００４０】この第４実施例によれば、揺動磁石体３０
をその揺動運動の中心位置（図６に図示の状態）に戻す
復帰力を発生するための直方体状固定希土類永久磁石５
１ａ，５１ｂがボビン４２の巻胴部４２ａに巻かれた巻
線４８の外側に配置されているため、コイル４１の巻線
４８と揺動磁石体３０の磁極間の距離を短縮でき、揺動
トルクを増大させることができる。According to the fourth embodiment, the oscillating magnet body 30
Rectangular parallelepiped fixed rare earth permanent magnet 5 for generating a returning force that returns the center of the swing motion to the center position (the state shown in FIG. 6).
Since 1a and 51b are arranged outside the winding 48 wound around the bobbin 42a of the bobbin 42, the distance between the winding 48 of the coil 41 and the magnetic pole of the oscillating magnet body 30 can be shortened, and the oscillating The torque can be increased.
【００４１】図８及び図９は本発明の第５実施例を示
す。この実施例では、１個の固定希土類永久磁石６１と
軟磁性体ヨーク６２とによって、揺動磁石体３０をその
揺動運動の中心位置（図８に図示の状態）に戻す復帰力
を発生させている。すなわち、固定希土類永久磁石６１
の磁極に接合したヨーク６２の先端部がコイル４１の巻
線４８の外側のボビン鍔部４２ｂ間に固定されている。
固定希土類永久磁石６１の磁極の向きは、揺動磁石体３
０の本体部分３０ａの両端の磁極をそれぞれ吸引するよ
うに設定されている。なお、コイル４１の上下に板状の
軟磁性体ヨーク１２が設けられている。また、揺動磁石
体３０の揺動アーム部３６に穴３６ｂが形成されてお
り、この穴３６ｂを利用して被駆動側に連結できるよう
になっている。その他の構成部分は前述の第４実施例と
同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明
を省略する。8 and 9 show a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, one fixed rare earth permanent magnet 61 and one soft magnetic material yoke 62 generate a restoring force for returning the oscillating magnet body 30 to the center position of the oscillating movement (the state shown in FIG. 8). ing. That is, the fixed rare earth permanent magnet 61
The front end of the yoke 62 joined to the magnetic pole is fixed between the bobbin collar portions 42b outside the winding 48 of the coil 41.
The direction of the magnetic poles of the fixed rare earth permanent magnet 61 is the rocking magnet body 3
It is set so as to attract the magnetic poles at both ends of the body portion 30a of 0. A plate-shaped soft magnetic yoke 12 is provided above and below the coil 41. Further, a hole 36b is formed in the rocking arm portion 36 of the rocking magnet body 30, and the hole 36b can be used to connect to the driven side. The other components are the same as those in the above-described fourth embodiment, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols and description thereof will be omitted.
【００４２】この第５実施例によれば、復帰力発生のた
めの永久磁石が固定希土類永久磁石６１の１個で済む利
点がある。According to the fifth embodiment, there is an advantage that only one fixed rare earth permanent magnet 61 is required as the permanent magnet for generating the restoring force.
【００４３】図１０及び図１１は本発明の第６実施例を
示す。これらの図において、コイル７１は、絶縁樹脂等
のボビン７２に巻線７８を設けたものである。ボビン７
２は断面が長方形の角筒状となった巻胴部７２ａの両側
に鍔部７２ｂを有し、巻胴部７２ａの外周に前記巻線７
８が巻回されている。また、一方の鍔部７２ｂの外側に
は、一対の保持部７２ｃが形成されている。10 and 11 show a sixth embodiment of the present invention. In these figures, the coil 71 is a bobbin 72 made of an insulating resin or the like and provided with a winding 78. Bobbin 7
2 has flanges 72b on both sides of a winding barrel 72a having a rectangular cross section, and the winding 7 is provided on the outer periphery of the winding barrel 72a.
8 is wound. Further, a pair of holding portions 72c is formed outside the one brim portion 72b.
【００４４】揺動磁石体８０は、アルミ等の非磁性軽量
保持体８３に１個の長円板状希土類永久磁石８４及び軸
受５を一体化したものであり、保持体８３には揺動アー
ム部８６及びこれと反対側に延びたサブアーム部８７が
一体に形成されている。保持体８３に対する希土類永久
磁石８４の一体化は、保持体８３に予め形成された穴８
３ａに希土類永久磁石８４を嵌込んで固着（接着）する
ことにより行われ、希土類永久磁石８４の中央の穴８４
ａに軸受５を嵌込んで固着（接着）することにより軸受
５が一体化されている。また、希土類永久磁石８４の着
磁方向は、図１０に示すように、軸受５の中心穴５ａを
通る揺動磁石体８０の本体部分８０ａの長手方向である
Ｘ方向に一致し、前記軸受５の中心穴５ａに対して対称
な位置に希土類永久磁石８４の磁極が配置されている。
なお、本体部分８０ａの長手方向端部は、余分な質量を
減じるために希土類永久磁石８４の外形に沿わせて円弧
状に保持体８３の外形をカットした形状としている。こ
のような、揺動磁石体８０はボビン７２の巻胴部７２ａ
に固定された揺動支点軸７が軸受５の中心穴５ａを貫通
することで、揺動支点軸７を中心として揺動自在にボビ
ン７２に対して支持されている。すなわち、揺動磁石体
８０は、揺動支点軸７に垂直な面内で揺動運動を行うこ
とができる。The oscillating magnet body 80 is a non-magnetic lightweight holder 83 made of aluminum or the like and one elliptical rare earth permanent magnet 84 and the bearing 5 integrated with each other. The holder 83 has a oscillating arm. The part 86 and the sub-arm part 87 extending to the opposite side are integrally formed. The rare earth permanent magnet 84 is integrated with the holder 83 by forming the holes 8 formed in the holder 83 in advance.
It is performed by fitting the rare earth permanent magnet 84 into 3a and fixing (bonding) the rare earth permanent magnet 84 to the central hole 84 of the rare earth permanent magnet 84.
The bearing 5 is integrated by inserting and fixing (adhering) the bearing 5 in a. Further, the magnetizing direction of the rare earth permanent magnet 84 coincides with the X direction which is the longitudinal direction of the main body portion 80a of the oscillating magnet body 80 passing through the center hole 5a of the bearing 5, as shown in FIG. The magnetic poles of the rare earth permanent magnet 84 are arranged at positions symmetrical with respect to the center hole 5a.
The longitudinal end portion of the main body portion 80a has a shape obtained by cutting the outer shape of the holding body 83 in an arc shape along the outer shape of the rare earth permanent magnet 84 in order to reduce excess mass. The oscillating magnet body 80 as described above is used for the bobbin 72.
The swinging fulcrum shaft 7 fixed to the shaft 5 penetrates through the center hole 5a of the bearing 5 so that the swinging fulcrum shaft 7 is swingably supported on the bobbin 72 about the swinging fulcrum shaft 7. That is, the oscillating magnet body 80 can perform oscillating motion in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft 7.
【００４５】なお、前記揺動磁石体８０をその揺動運動
の中心位置（図１０に図示の状態）に戻す復帰力を発生
するために、ボビン７２側の一対の保持部７２ｃに固定
希土類永久磁石９１ａ，９１ｂが固定されるとともに、
揺動磁石体８０側のサブアーム部８７の両側に副磁石と
しての希土類永久磁石９２ａ，９２ｂが固着されてい
る。それらの固定希土類永久磁石９１ａ，９１ｂと希土
類永久磁石９２ａ，９２ｂとは、相互に磁気反発力を発
生する如く対向配置されている。In order to generate a restoring force for returning the swinging magnet body 80 to the center position of the swinging motion (the state shown in FIG. 10), a fixed rare earth permanent member is fixed on the pair of holding portions 72c on the bobbin 72 side. While the magnets 91a and 91b are fixed,
Rare earth permanent magnets 92a and 92b as sub magnets are fixed to both sides of the sub arm portion 87 on the oscillating magnet body 80 side. The fixed rare earth permanent magnets 91a, 91b and the rare earth permanent magnets 92a, 92b are arranged to face each other so as to generate a magnetic repulsive force.
【００４６】この第６実施例の場合、揺動磁石体８０を
その揺動運動の中心位置（図１０に図示の状態）に戻す
復帰力を磁気反発力で実現しており、固定希土類永久磁
石９１ａ，９１ｂと希土類永久磁石９２ａ，９２ｂとの
反発力を大きくすることで揺動磁石体８０の揺動運動の
固有振動数（共振周波数）を高くすることができる。In the case of the sixth embodiment, the restoring force for returning the oscillating magnet body 80 to the center position of the oscillating movement (the state shown in FIG. 10) is realized by the magnetic repulsion force, and the fixed rare earth permanent magnet is used. The natural frequency (resonance frequency) of the oscillating motion of the oscillating magnet body 80 can be increased by increasing the repulsive force between the 91a and 91b and the rare earth permanent magnets 92a and 92b.
【００４７】なお、第６実施例において図示を省略した
が、コイル７１を囲むように軟磁性体ヨークを設けても
よい。Although not shown in the sixth embodiment, a soft magnetic yoke may be provided so as to surround the coil 71.
【００４８】図１２及び図１３は本発明の第７実施例を
示す。この実施例では、前述の第６実施例の固定希土類
永久磁石９１ａ，９１ｂ及び希土類永久磁石９２ａ，９
２ｂ相互の磁気反発力の代わりに圧縮ばね１００による
反発力を利用している。すなわち、ボビン７２側の一対
の保持部７２ｃと、揺動磁石体８０側のサブアーム部８
７との間にそれぞれ圧縮ばね１００が対称的に配設され
ている。なお、その他の構成部分は前述の第６実施例と
同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明
を省略する。12 and 13 show a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, the fixed rare earth permanent magnets 91a, 91b and the rare earth permanent magnets 92a, 9 of the sixth embodiment described above are used.
The repulsive force of the compression spring 100 is used instead of the mutual magnetic repulsive force of 2b. That is, the pair of holding portions 72c on the bobbin 72 side and the sub-arm portion 8 on the oscillating magnet body 80 side.
7 and the compression springs 100 are symmetrically arranged between them. The other components are the same as those in the sixth embodiment described above, and the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００４９】この第７実施例の場合、永久磁石の代わり
に圧縮ばね１００で揺動磁石体８０をその揺動運動の中
心位置（図１２に図示の状態）に戻す復帰力を発生させ
ることができる。In the case of the seventh embodiment, a restoring force for returning the oscillating magnet body 80 to the center position of the oscillating movement (the state shown in FIG. 12) can be generated by the compression spring 100 instead of the permanent magnet. it can.
【００５０】なお、第７実施例では、圧縮ばね１００を
用いたが、揺動磁石体８０のサブアーム部８７とボビン
７２の鍔部両端との間に伸張ばねを取り付けて引っ張り
力で揺動磁石体８０をその揺動運動の中心位置に戻すよ
うにしてもよい。Although the compression spring 100 is used in the seventh embodiment, an extension spring is attached between the sub-arm portion 87 of the swing magnet body 80 and both ends of the collar portion of the bobbin 72, and the swing magnet is pulled by a pulling force. The body 80 may be returned to the center position of its swinging motion.
【００５１】図１４は本発明の第８実施例を示す。この
場合、２個の希土類永久磁石４ａ，４ｂを一体化した揺
動磁石体１１０は２本の揺動アーム部１１１ａ，１１１
ｂを対称（相互に反対向きで一直線上）に有している。
すなわち、揺動磁石体１１０は、アルミ等の非磁性軽量
保持体１１３に２個の円板状希土類永久磁石４ａ，４ｂ
及び軸受５を一体化したものであり、保持体１１３には
揺動アーム部１１１ａ，１１１ｂがそれぞれ一体に形成
されている。なお、その他の構成部分は前述の第１実施
例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して
説明を省略する。FIG. 14 shows an eighth embodiment of the present invention. In this case, the oscillating magnet body 110 in which the two rare earth permanent magnets 4a and 4b are integrated is the two oscillating arm portions 111a and 111.
It has b symmetrically (on a straight line in opposite directions).
That is, the oscillating magnet body 110 includes two disc-shaped rare earth permanent magnets 4a and 4b on a non-magnetic lightweight holder 113 such as aluminum.
The bearing 5 is integrated, and the holding body 113 is integrally formed with swing arm portions 111a and 111b. The other components are the same as those in the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００５２】この第８実施例によれば、コイル１の両側
に揺動アーム部１１１ａ，１１１ｂが突出しており、両
側から揺動出力を取り出すことができる。According to the eighth embodiment, the swing arm portions 111a and 111b project on both sides of the coil 1, and swing outputs can be taken out from both sides.
【００５３】図１５及び図１６は本発明の第９実施例を
示す。この図において、揺動磁石体１０に揺動支点軸７
が固着されており、該揺動支点軸７がボビン２に固定の
軸受５で回転自在に支持されている。そして、揺動支点
軸７は揺動出力軸としてコイル１の上部（又は上部、下
部の両方）に突出している。なお、なお、その他の構成
部分は前述の第１実施例と同様であり、同一又は相当部
分に同一符号を付して説明を省略する。15 and 16 show a ninth embodiment of the present invention. In this figure, the oscillating fulcrum shaft 7 is attached to the oscillating magnet body 10.
Is fixed, and the swing fulcrum shaft 7 is rotatably supported by a bearing 5 fixed to the bobbin 2. The swing fulcrum shaft 7 projects as the swing output shaft to the upper portion (or both upper and lower portions) of the coil 1. In addition, the other components are the same as those in the first embodiment described above, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
【００５４】この第９実施例によれば、揺動支点軸７を
直接揺動出力軸として利用でき、被駆動側に連結するこ
とができる。According to the ninth embodiment, the swing fulcrum shaft 7 can be directly used as the swing output shaft and can be connected to the driven side.
【００５５】なお、これまでの実施例では、揺動磁石体
の永久磁石とコイル側に固定の固定永久磁石との磁気吸
引力又は磁気反発力を利用するか、ばねによる弾性力を
利用して揺動磁石体をその揺動運動の中心位置（原点位
置）に戻す復帰力を発生させていたが、コイル側の固定
永久磁石を軟磁性体に置換することができ、揺動磁石体
の永久磁石とコイル側の軟磁性体との磁気吸引力で復帰
力を発生させてもよい（但し、復帰力は弱くなる）。In the above embodiments, the magnetic attraction force or magnetic repulsion force between the permanent magnet of the oscillating magnet body and the fixed permanent magnet fixed to the coil side is used, or the elastic force of the spring is used. Although a restoring force was generated to return the oscillating magnet body to the center position (origin position) of its oscillating motion, the fixed permanent magnet on the coil side could be replaced with a soft magnetic material, and the permanent magnet of the oscillating magnet body could be replaced. The restoring force may be generated by the magnetic attraction force between the magnet and the soft magnetic material on the coil side (however, the restoring force becomes weak).
【００５６】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。Although the embodiment of the present invention has been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to this and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. Let's do it.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁石可動
型揺動振動アクチュエータによれば、揺動支点軸と、該
揺動支点軸に垂直な面内で揺動自在で少なくとも１個の
永久磁石を一体化した揺動磁石体と、該揺動磁石体に揺
動トルクを発生させるコイルとを備える構成において、
前記揺動磁石体を揺動運動の中心位置に戻す復帰力を発
生する永久磁石、軟磁性体、ばね等の復帰力発生手段を
設け、前記復帰力に起因する前記揺動磁石体の揺動運動
の固有振動数近傍の周波数を持つ交流電流を前記コイル
に通電するようにしたので、次の通りの効果を奏するこ
とができる。As described above, according to the magnet movable type swing vibration actuator of the present invention, the swing fulcrum shaft and at least one swingable fulcrum in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft are provided. In a configuration including an oscillating magnet body that integrates a permanent magnet, and a coil that generates an oscillating torque in the oscillating magnet body,
A return force generating unit such as a permanent magnet, a soft magnetic material, or a spring that generates a return force for returning the swing magnet body to the center position of the swing motion is provided, and the swing magnet body is caused to swing by the return force. Since an alternating current having a frequency near the natural frequency of motion is applied to the coil, the following effects can be obtained.
【００５８】(1) 揺動磁石体が揺動支点軸を中心とし
て揺動振動を行うアクチュエータであり、直動型アクチ
ュエータに比べて軸受が長寿命となる。(1) The oscillating magnet body is an actuator that oscillates and oscillates about the oscillating fulcrum shaft, and the bearing has a longer life than the linear actuator.
【００５９】(2) 揺動中心位置（原点位置）へ揺動磁
石体を復帰させる永久磁石、軟磁性体、ばね等の復帰力
発生手段を付加することにより、揺動位置を定めること
ができる。(2) The swing position can be determined by adding a restoring force generating means such as a permanent magnet, a soft magnetic body, a spring for returning the swing magnet body to the swing center position (origin position). .
【００６０】(3) 前記復帰力発生手段の復帰力に起因
して揺動磁石体は揺動運動の固有振動数（共振周波数）
を持つが、揺動推力を発生するコイルに流す交流電流の
周波数を前記固有振動数近傍に設定して揺動推力と前記
復帰力に基づく固有振動とを共振させることにより、高
速、高効率で充分な振幅を持った揺動運動を実行するこ
とができる。(3) Due to the restoring force of the restoring force generating means, the oscillating magnet body has a natural frequency (resonance frequency) of the oscillating motion.
However, by setting the frequency of the alternating current flowing in the coil that generates the oscillating thrust near the natural frequency to resonate the oscillating thrust and the natural vibration based on the restoring force, high speed and high efficiency can be achieved. It is possible to execute a swinging motion with a sufficient amplitude.
【図１】本発明に係る磁石可動型揺動振動アクチュエー
タの第１実施例を示す平断面図である。FIG. 1 is a plan sectional view showing a first embodiment of a movable magnet type swing vibration actuator according to the present invention.
【図２】第１実施例の一部を断面とした正面図である。FIG. 2 is a front view in which a part of the first embodiment is shown in section.
【図３】本発明の第２実施例の平断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例の平断面図である。FIG. 4 is a plan sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図５】同正面図である。FIG. 5 is a front view of the same.
【図６】本発明の第４実施例の平断面図である。FIG. 6 is a plan sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
【図７】同正面図である。FIG. 7 is a front view of the same.
【図８】本発明の第５実施例の平断面図である。FIG. 8 is a plan sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
【図９】同正面図である。FIG. 9 is a front view of the same.
【図１０】本発明の第６実施例の平断面図である。FIG. 10 is a plan sectional view of a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】同正面図である。FIG. 11 is a front view of the same.
【図１２】本発明の第７実施例の平断面図である。FIG. 12 is a plan sectional view of a seventh embodiment of the present invention.
【図１３】同正面図である。FIG. 13 is a front view of the same.
【図１４】本発明の第８実施例の平断面図である。FIG. 14 is a plan sectional view of an eighth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第９実施例の正面図である。FIG. 15 is a front view of the ninth embodiment of the present invention.
【図１６】同平断面図である。FIG. 16 is a plan sectional view of the same.
１，４１，７１ コイル ２，４２，７２ ボビン ３，３３，８３，１１３ 保持体 ４ａ，４ｂ，３４，８４ 希土類永久磁石 ５ 軸受 ６，３６，８６，１１１ａ，１１１ｂ 揺動アーム部 ７ 揺動支点軸 ８，４８，７８ 巻線 １０，３０，８０，１１０ 揺動磁石体 １１ａ，１１ｂ，５１ａ，５１ｂ，６１，９１ａ，９１
ｂ 固定希土類永久磁石 １２，６２ 軟磁性体ヨーク ９２ａ，９２ｂ 希土類永久磁石 １００ 圧縮ばね1, 41, 71 Coil 2, 42, 72 Bobbin 3, 33, 83, 113 Holder 4a, 4b, 34, 84 Rare earth permanent magnet 5 Bearing 6, 36, 86, 111a, 111b Swing arm 7 Swing fulcrum Shaft 8, 48, 78 Winding 10, 30, 80, 110 Oscillating magnet body 11a, 11b, 51a, 51b, 61, 91a, 91
b fixed rare earth permanent magnet 12,62 soft magnetic yoke 92a, 92b rare earth permanent magnet 100 compression spring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 宏史 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Ito 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Corporation
Claims (4)
内で揺動自在で少なくとも１個の永久磁石を一体化した
揺動磁石体と、該揺動磁石体に揺動トルクを発生させる
コイルとを備える磁石可動型揺動振動アクチュエータに
おいて、前記揺動磁石体を揺動運動の中心位置に戻す復
帰力を発生する永久磁石、軟磁性体、ばね等の復帰力発
生手段を設け、前記復帰力に起因する前記揺動磁石体の
揺動運動の固有振動数近傍の周波数を持つ交流電流を前
記コイルに通電することを特徴とする磁石可動型揺動振
動アクチュエータ。1. A oscillating fulcrum shaft, an oscillating magnet body in which at least one permanent magnet is integrally oscillatable in a plane perpendicular to the oscillating fulcrum shaft, and oscillating on the oscillating magnet body. In a magnet movable swing oscillating actuator including a coil for generating torque, a restoring force generating means such as a permanent magnet, a soft magnetic material, or a spring for generating a restoring force for returning the oscillating magnet body to the center position of the oscillating movement. Is provided, and an AC current having a frequency near the natural frequency of the oscillating motion of the oscillating magnet body due to the restoring force is passed through the coil.
数個の永久磁石を配置して揺動磁石体を構成した請求項
１記載の磁石可動型揺動振動アクチュエータ。2. The movable magnet type swing vibration actuator according to claim 1, wherein a plurality of permanent magnets are arranged at positions symmetrical with respect to the swing fulcrum axis to form a swing magnet body.
力発生手段を構成する永久磁石とが希土類永久磁石であ
る請求項１又は２記載の磁石可動型揺動振動アクチュエ
ータ。3. The movable magnet type swing vibration actuator according to claim 1, wherein the permanent magnet of the swing magnet body and the permanent magnet constituting the restoring force generating means are rare earth permanent magnets.
固定又は回転自在に支持されている請求項１，２又は３
記載の磁石可動型揺動振動アクチュエータ。4. The swing fulcrum shaft is fixedly or rotatably supported on the bobbin of the coil.
A magnet oscillating vibration actuator as described.
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|---|---|---|---|
| JP09809694A JP3348126B2 (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Oscillating vibration actuator with movable magnet |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007289911A (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Takahito Imagawa | Resonance motor |
| JP2014223014A (en) * | 2007-12-19 | 2014-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Magnetic spring system for use in resonant motor |
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-
1994
- 1994-04-12 JP JP09809694A patent/JP3348126B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US9385578B2 (en) | 2007-12-19 | 2016-07-05 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic spring system for use in a resonant motor |
| EP2400180A3 (en) * | 2007-12-19 | 2018-02-14 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic spring system for use in a resonant motor |
| US8994235B2 (en) | 2009-06-12 | 2015-03-31 | Braun Gmbh | Electric motor for a small electric device |
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