JPH1042538A - Shaking angle actuator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of a receiving/transmitting radar, give degrees of freedom to a loading position and furthermore, improve reliability and durability. SOLUTION: A protrusion 1-21 is provided on the bottom end of a rotor 1-2. The protrusion 1-21 is placed in a cut part 1-71 of a rotation angle rangerestricting plate 1-7. A position at which the protrusion 1-21 is turned and pressed against a cut end part 1-73 is defined as a 1st rotation angle position. A position at which the protrusion 1-21 is turned and pressed against a cut end part 1-72 is defined as a 2nd rotation angle position. The rotation of the rotor 1-2 in a forward direction and in a reverse direction are restricted by the 1st and the 2nd rotation angle positions. One end of a rotation, suppressing spring 1-6, is fixed to an output shaft 1-1, and the other end of the spring 1-6 is fixed to a housing side to apply a tensile force in the reverse rotation direction to the rotor 1-2 consistently. In this state, PWM driving is applied to an exciting coil 1-5, and the rotation of the rotor 1-2 is so controlled as to have a detected rotation angle position agree with a set rotation angle position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、受発信レーダユ
ニットの首振りやスロットルバルブの開度調整などに用
いて好適な揺角アクチュエータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a swing angle actuator suitable for swinging a transmission / reception radar unit, adjusting the opening of a throttle valve, and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】最近、安全走行を行うための装置とし
て、衝突警報装置や車間距離制御装置が車両に搭載され
つつある。この衝突警報装置や車間距離制御装置ではミ
リ波帯の電波により前方の車両や障害物との距離や相対
速度などを計測する。この場合、ミリ波帯の電波を広い
範囲で受発信する装置として、受発信レーダが用いられ
る。この受発信レーダには、見る範囲に比例した大きな
サイズのレーダ（固定式）や、受発信レーダユニットを
回転させるようにしたレーダ（回転式）がある。2. Description of the Related Art Recently, a collision warning device and an inter-vehicle distance control device are being installed in vehicles as devices for performing safe driving. The collision warning device and the inter-vehicle distance control device measure a distance to a vehicle or an obstacle in front or a relative speed using radio waves in a millimeter wave band. In this case, a transmission / reception radar is used as a device for transmitting / receiving a millimeter wave band radio wave in a wide range. The transmission / reception radar includes a large-size radar (fixed type) proportional to the viewing range and a radar (rotary type) configured to rotate the transmission / reception radar unit.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の受発信レーダによると、固定式のレーダで
は、当然のことながら、非常なコスト高となるし、車両
における搭載箇所が限定されてしまうという問題があっ
た。また、回転式のレーダでは、１回転回転方式である
ために、レーダが所要の回転角度範囲に達するまでに時
間がかかり、その間は盲状態となってしまい、信頼性が
低下するという問題があった。なお、回転式のレーダと
した場合、ハイブリッド型ステップモータやＤＣモータ
を駆動モータとして使用することが考えられる。しか
し、ハイブリッド型ステップモータ方式はシステムとし
てコスト高であり、ＤＣモータ方式はブラシの耐久性に
問題がある。However, according to such conventional transmission / reception radar, the fixed type radar naturally increases the cost and limits the mounting location in the vehicle. There was a problem. Further, in the case of a rotary type radar, since it is a one-rotation type, it takes a long time for the radar to reach a required rotation angle range, and during that time, there is a problem that the radar is blinded and reliability is reduced. Was. In the case of a rotary radar, a hybrid step motor or DC motor may be used as a drive motor. However, the hybrid step motor system is expensive as a system, and the DC motor system has a problem in brush durability.

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、受発信レー
ダを低コストとし、また積載箇所に自由度をもたせ、か
つ高信頼性，高耐久性とすることの可能な揺角アクチュ
エータを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to reduce the cost of a transmission / reception radar, to provide a flexibility in a loading place, and to achieve high reliability and high reliability. An object of the present invention is to provide a swing angle actuator that can be made durable.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、その外
周に対向して２極着磁された永久磁石材よりなるロータ
と、このロータを挾んでそのステータ部が対向して設け
られたステータヨークと、このステータヨークを励磁す
る励磁コイルと、ロータの逆転方向への回転を所定の回
転角度位置にて規制する回転角度規制手段と、ロータを
逆転方向へ引っ張り前記所定の回転角度位置に付勢する
付勢手段と、ロータの回転角度位置を検出する回転角度
位置検出手段と、この回転角度位置検出手段が検出する
ロータの回転角度位置と設定回転角度位置との差が零と
なるように励磁コイルへの供給電流を制御する制御手段
とを備えたものである。In order to achieve the above object, a first invention (an invention according to claim 1) is directed to a rotor made of a two-pole-magnetized permanent magnet material opposed to its outer periphery. A stator yoke having a stator portion opposed to the rotor, an excitation coil for exciting the stator yoke, and a rotation angle for restricting rotation of the rotor in the reverse direction at a predetermined rotation angle position. Regulating means, biasing means for pulling the rotor in the reverse direction and biasing the rotor to the predetermined rotational angle position, rotational angle position detecting means for detecting the rotational angle position of the rotor, and rotor detecting by the rotational angle position detecting means And control means for controlling the current supplied to the exciting coil so that the difference between the rotation angle position and the set rotation angle position becomes zero.

【０００６】この発明によれば、ロータの逆転方向への
回転が所定の回転角度位置にて規制される。この場合、
ロータには、常に逆転方向への引っ張り力が作用してい
る。したがって、励磁コイルへの供給電流が零の場合、
ロータは所定の回転角度位置に付勢される。このような
状態から、設定回転角度位置が与えられると、検出回転
角度位置と設定回転角度位置との差が零となるように励
磁コイルへの供給電流が制御される。これにより、逆転
方向への引っ張り力に抗してロータが正転方向に回転
し、検出回転角度位置と設定回転角度位置とが一致した
時点で停止する。According to the present invention, the rotation of the rotor in the reverse rotation direction is restricted at the predetermined rotation angle position. in this case,
A pulling force always acts in the reverse direction on the rotor. Therefore, when the current supplied to the exciting coil is zero,
The rotor is biased to a predetermined rotation angle position. In such a state, when the set rotation angle position is given, the current supplied to the exciting coil is controlled so that the difference between the detected rotation angle position and the set rotation angle position becomes zero. Thus, the rotor rotates in the normal rotation direction against the pulling force in the reverse rotation direction, and stops when the detected rotation angle position matches the set rotation angle position.

【０００７】第２発明（請求項２に係る発明）は、その
外周に対向して２極着磁された永久磁石材よりなるロー
タと、このロータを挾んでそのステータ部が対向して設
けられたステータヨークと、このステータヨークを励磁
する励磁コイルと、出力トルク曲線の直線性の良い第１
の回転角度位置から第２の回転角度位置までの回転角度
範囲を規制角度範囲としてロータの正転方向および逆転
方向への回転を規制する回転角度範囲規制手段と、ロー
タを逆転方向へ引っ張り第１の回転角度位置に付勢する
付勢手段と、ロータの回転角度位置を検出する回転角度
位置検出手段と、この回転角度位置検出手段が検出する
ロータの回転角度位置と設定回転角度位置との差が零と
なるように励磁コイルへの供給電流を制御する制御手段
とを備えたものである。A second invention (invention according to claim 2) is to provide a rotor made of a permanent magnet material which is magnetized in two poles facing the outer periphery thereof, and a stator portion thereof is provided facing the rotor with the rotor interposed therebetween. Stator yoke, an exciting coil for exciting the stator yoke, and a first output torque curve having good linearity.
A rotation angle range from the first rotation angle position to the second rotation angle position, and a rotation angle range restricting means for restricting rotation of the rotor in the normal rotation direction and the reverse rotation direction by using the rotation angle range as a restriction angle range; Urging means for urging to the rotational angle position, rotational angle position detecting means for detecting the rotational angle position of the rotor, and a difference between the rotational angle position of the rotor detected by the rotational angle position detecting means and the set rotational angle position. And control means for controlling the current supplied to the exciting coil so that the value of the signal becomes zero.

【０００８】この発明によれば、第１の回転角度位置か
ら第２の回転角度位置までの回転角度範囲を規制角度範
囲として、ロータの正転方向および逆転方向への回転が
規制される。この場合、ロータには、常に逆転方向への
引っ張り力が作用している。したがって、励磁コイルへ
の供給電流が零の場合、ロータは第１の回転角度位置に
付勢される。このような状態から、設定回転角度位置が
与えられると、検出回転角度位置と設定回転角度位置と
の差が零となるように励磁コイルへの供給電流が制御さ
れる。これにより、逆転方向への引っ張り力に抗してロ
ータが正転方向に回転し、検出回転角度位置と設定回転
角度位置とが一致した時点で停止する。According to the present invention, the rotation in the forward rotation direction and the reverse rotation direction of the rotor is regulated by setting the rotation angle range from the first rotation angle position to the second rotation angle position as the regulation angle range. In this case, a pulling force always acts on the rotor in the reverse direction. Therefore, when the current supplied to the exciting coil is zero, the rotor is biased to the first rotation angle position. In such a state, when the set rotation angle position is given, the current supplied to the exciting coil is controlled so that the difference between the detected rotation angle position and the set rotation angle position becomes zero. Thus, the rotor rotates in the normal rotation direction against the pulling force in the reverse rotation direction, and stops when the detected rotation angle position matches the set rotation angle position.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図２はこの発明に係る揺角アクチュ
エータを用いてなる受発信レーダの要部を示す図であ
る。同図において、１は駆動ユニット、２は駆動ユニッ
ト１の出力軸１−１の下方部に嵌合固定された主動歯
車、３は駆動ユニット１の出力軸１−１の上方部に取り
付けられたミリ波を受発信する受発信レーダユニット、
４は主動歯車２と噛合して回転するアイドルギヤ、５は
アイドルギヤ４に噛合して回転するポテンショメータギ
ヤ、６はポテンショメータ（回転角センサ）、７は制御
ユニット、８はモータドライバである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 2 is a diagram showing a main part of a transmission / reception radar using the swing angle actuator according to the present invention. In the figure, 1 is a drive unit, 2 is a driving gear fitted and fixed to a lower portion of an output shaft 1-1 of the drive unit 1, and 3 is attached to an upper portion of an output shaft 1-1 of the drive unit 1. Transmit / receive radar unit for receiving / transmitting millimeter waves
Reference numeral 4 denotes an idle gear that meshes with the main driving gear 2 to rotate, 5 denotes a potentiometer gear that meshes with the idle gear 4 and rotates, 6 denotes a potentiometer (rotation angle sensor), 7 denotes a control unit, and 8 denotes a motor driver.

【００１０】駆動ユニット１は、図１にその要部を示す
ように、その外周に対向して２極着磁された永久磁石材
よりなるロータ１−２と、ロータ１−２を挾んでそのス
テータ部１−３１，１−３２が対向して設けられたステ
ータヨーク（磁性材よりなる積層ステータヨーク）１−
３と、このステータヨーク１−３を励磁すべくボビン１
−４に巻装された励磁コイル１−５と、回転抑制バネ１
−６と、回転角度範囲規制板１−７とを備えている。As shown in FIG. 1, the drive unit 1 has a rotor 1-2 made of a permanent magnet material which is magnetized in two poles facing the outer periphery thereof and sandwiches the rotor 1-2. Stator yoke (laminated stator yoke made of magnetic material) in which stator portions 1-31 and 1-32 are provided to face each other
3 and a bobbin 1 to excite the stator yoke 1-3.
-4 wound around the excitation coil 1-5 and the rotation suppressing spring 1
-6 and a rotation angle range regulating plate 1-7.

【００１１】出力軸１−１はロータ１−２の中心部に貫
通固定されている。回転角度範囲規制板１−７は、その
一部を切欠いたリング状とされており、駆動ユニット１
の筐体側に固定されている。ロータ１−２の下端には凸
部（突起部）１−２１が形成されている。凸部１−２１
は回転角度範囲規制板１−７の切欠部１−７１内に位置
する。このロータ１−２の凸部１−２１と回転角度範囲
規制板１−７の切欠部１−７１との位置関係によりロー
タ１−２の回転が規制される。The output shaft 1-1 is fixed through the center of the rotor 1-2. The rotation angle range restricting plate 1-7 is formed in a ring shape in which a part thereof is cut out, and the driving unit 1
Is fixed to the housing side. A protrusion (protrusion) 1-21 is formed at the lower end of the rotor 1-2. Convex part 1-21
Is located in the notch 1-71 of the rotation angle range regulating plate 1-7. The rotation of the rotor 1-2 is restricted by the positional relationship between the convex portion 1-21 of the rotor 1-2 and the cutout portion 1-71 of the rotation angle range restricting plate 1-7.

【００１２】すなわち、図示Ａ方向をロータ１−２の正
転方向とした場合、回転角度範囲規制板１−７の切欠端
部１−７２への凸部１−２１の回転当接により、ロータ
１−２の正転方向への回転が規制される。また、図示Ｂ
方向をロータ１−２の逆転方向とした場合、回転角度範
囲規制板１−７の切欠端部１−７３への凸部１−２１の
回転当接により、ロータ１−２の逆転方向への回転が規
制される。That is, when the direction A in the drawing is the normal rotation direction of the rotor 1-2, the rotation contact of the projection 1-21 with the notch end 1-72 of the rotation angle range regulating plate 1-7 causes the rotor to rotate. The rotation of 1-2 in the forward rotation direction is restricted. In addition, illustration B
When the direction is the reverse direction of the rotor 1-2, the rotation contact of the projection 1-21 with the notch end 1-73 of the rotation angle range regulating plate 1-7 causes the rotor 1-2 to rotate in the reverse direction. Rotation is regulated.

【００１３】すなわち、この実施の形態では、凸部１−
２１が切欠端部１ー７３に回転当接する位置をロータ１
−２の第１の回転角度位置、凸部１−２１が切欠端部１
ー７２に回転当接する位置をロータ１−２の第２の回転
角度位置とし、第１の回転角度位置から第２の回転角度
位置までの回転角度範囲を規制角度範囲として、ロータ
１−２の正転方向および逆転方向への回転を規制するよ
うにしている。That is, in this embodiment, the projection 1-
The position at which the rotary member 21 abuts against the notch end portion 1-73 is
-2, the first rotation angle position, the protrusion 1-21 is the notch end 1
−72 is defined as the second rotation angle position of the rotor 1-2, and the rotation angle range from the first rotation angle position to the second rotation angle position is defined as the regulation angle range. The rotation in the forward rotation direction and the reverse rotation direction is regulated.

【００１４】ここで、ロータ１−２の第１の回転角度位
置は、図３（ａ）に示すように、ロータ１−２のＮ極と
Ｓ極の磁極位置Ｐ１，Ｐ２を結ぶ仮想線Ｉがステータ部
１−３１，１−３２の中心位置Ｐ３，Ｐ４を結ぶ仮想線
IIと直交する位置とされている。また、ロータ１−２の
第２の回転角度位置は、図３（ｂ）に示すように、ロー
タ１−２のＮ極とＳ極の磁極位置Ｐ１，Ｐ２を結ぶ仮想
線Ｉがステータ部１−３１，１−３２の中心位置Ｐ３，
Ｐ４を結ぶ仮想線IIとθ（θ＝１８゜）の角度で交わる
位置とされている。Here, the first rotational angle position of the rotor 1-2 is, as shown in FIG. 3A, an imaginary line I connecting the magnetic pole positions P1 and P2 of the N pole and the S pole of the rotor 1-2. Is an imaginary line connecting the center positions P3 and P4 of the stator portions 1-31 and 1-32.
The position is orthogonal to II. As shown in FIG. 3B, the second rotation angle position of the rotor 1-2 is represented by an imaginary line I connecting the N-pole and S-pole magnetic pole positions P1 and P2 of the rotor 1-2. Center position P3 of −31, 1-32
The imaginary line II connecting P4 intersects at an angle of θ (θ = 18 °).

【００１５】すなわち、この実施の形態では、θ＝９０
゜の位置を第１の回転角度位置とし、θ＝１８゜の位置
を第２の回転角度位置とし、θ＝９０゜の位置からθ＝
１８゜までの７２゜の回転角度範囲を規制角度範囲とし
て、ロータ１−２の正転方向および逆転方向への回転を
規制するようにしている。That is, in this embodiment, θ = 90
The position of ゜ is the first rotation angle position, the position of θ = 18 ° is the second rotation angle position, and θ = 90 ° from the position of θ = 90 °.
The rotation angle range of 72 ° up to 18 ° is defined as the restriction angle range, and the rotation of the rotor 1-2 in the forward rotation direction and the reverse rotation direction is restricted.

【００１６】また、この実施の形態では、回転抑制バネ
１ー６の一端を出力軸１−１に固定し、その他端を駆動
ユニット１の筐体側に固定している。これにより、ロー
タ１−２には常に逆転方向への引っ張り力が作用し、励
磁コイル１−５への供給電流が零である初期状態におい
て、ロータ１−２がθ＝９０゜の位置に付勢された状態
とされる。In this embodiment, one end of the rotation suppressing spring 1-6 is fixed to the output shaft 1-1, and the other end is fixed to the housing of the drive unit 1. As a result, a pulling force in the reverse direction always acts on the rotor 1-2, and in the initial state where the supply current to the exciting coil 1-5 is zero, the rotor 1-2 is attached to the position of θ = 90 °. It is in an energized state.

【００１７】次に、この受発信レーダの動作について、
制御ユニット７の機能を交えながら説明する。Next, the operation of the receiving / transmitting radar will be described.
The description will be made with the functions of the control unit 7.

【００１８】今、励磁コイル１−５への供給電流が零で
ある初期状態にあり、ロータ１−２がθ＝９０゜の位置
に付勢された状態にあるとする。すなわち、回転角度範
囲規制板１−７の切欠端部１−７３への凸部１−２１の
回転当接により、ロータ１−２の逆転方向への回転が規
制されているものとする。Now, it is assumed that the current supplied to the exciting coil 1-5 is in an initial state of zero, and the rotor 1-2 is in a state of being urged to the position of θ = 90 °. That is, it is assumed that the rotation of the rotor 1-2 in the reverse rotation direction is restricted by the rotation contact of the projection 1-21 with the notch end 1-73 of the rotation angle range restriction plate 1-7.

【００１９】この状態において、ポテンショメータ６
は、検出回転角度位置θｐｖとしてθｐｖ＝９０゜を示
す信号を制御ユニット７へ送っている。制御ユニット７
は、設定回転角度位置θｓｐとして例えばθｓｐ＝８９
゜が設定されると、ポテンショメータ６からの検出回転
角度位置θｐｖと設定回転角度位置θｓｐとの差が零と
なるようなデューティ比の駆動信号（ＰＷＭ信号）を生
成し、このＰＷＭ信号をモータドライバ８を介して励磁
コイル１−５へ送る。なお、この実施の形態において、
ＰＷＭ信号は、数１００から数１０キロヘルツの適当な
周波数とし、デューティ比の可変範囲は０から１００％
以内の範囲としている。In this state, the potentiometer 6
Sends a signal indicating θpv = 90 ° to the control unit 7 as the detected rotational angle position θpv. Control unit 7
Is, for example, θsp = 89 as the set rotation angle position θsp.
Is set, a drive signal (PWM signal) having a duty ratio such that the difference between the detected rotation angle position θpv from the potentiometer 6 and the set rotation angle position θsp becomes zero is generated, and this PWM signal is output to the motor driver. 8 to the excitation coil 1-5. In this embodiment,
The PWM signal has an appropriate frequency of several hundreds to several tens of kilohertz, and the variable range of the duty ratio is 0 to 100%.
Within the range.

【００２０】これにより、励磁コイル１−５にはモータ
ドライバ８を介するＰＷＭ信号のデューティ比に応じた
電流が供給され、ステータヨーク１−３が励磁されて、
ステータ部１−３１および１−３２にＳ極およびＮ極が
生じる。これにより、ロータ１−２のＮ極がステータ部
１−３１のＳ極に、ロータ１−２のＳ極がステータ部１
−３２のＮ極に吸引され、トルクが発生し、回転抑制バ
ネ１ー６による逆転方向への引っ張り力に抗して、ロー
タ１−２が正転方向へ回転する。As a result, a current corresponding to the duty ratio of the PWM signal via the motor driver 8 is supplied to the exciting coil 1-5, and the stator yoke 1-3 is excited,
An S pole and an N pole are generated in stator portions 1-31 and 1-32. As a result, the north pole of the rotor 1-2 becomes the south pole of the stator portion 1-31, and the south pole of the rotor 1-2 becomes the stator portion 1
The rotor 1-2 is rotated in the normal rotation direction against the pulling force in the reverse rotation direction by the rotation suppressing spring 1-6.

【００２１】この場合、ロータ１−２の正転方向への回
転により、出力軸１−１に取り付けられた受発信レーダ
ユニット３も正転方向へ回転する。また、出力軸１−１
に嵌合固定された主動歯車２に噛合するアイドルギヤ４
が回転し、このアイドルギヤ４に噛合するポテンショギ
ヤ５が回転する。これにより、ロータ１−２の現在の回
転角度位置が検出回転角度位置θｐｖとして、ポテンシ
ョメータ６から制御ユニット７へフィードバックされ
る。In this case, due to the rotation of the rotor 1-2 in the normal rotation direction, the transmission / reception radar unit 3 attached to the output shaft 1-1 also rotates in the normal rotation direction. Also, the output shaft 1-1
Idle gear 4 meshing with the driving gear 2 fitted and fixed to the
Rotate, and the potentiometer gear 5 meshing with the idle gear 4 rotates. As a result, the current rotation angle position of the rotor 1-2 is fed back from the potentiometer 6 to the control unit 7 as the detected rotation angle position θpv.

【００２２】今、ステータヨーク１−３の励磁により発
生したロータ１−２の回転トルクをＴM とすると、この
回転トルクＴM は励磁コイル１−５に流れる電流ＩＡと
巻数Ｔとに比例する（ＴM ∝ＩＡ・Ｔ）。また、回転抑
制バネ１−６が戻ろうとする力をＦとすると、ロータ１
−２が逆転方向へ戻ろうとするモーメントＴB はＦと比
例する（ＴB ∝Ｆ）。この場合、制御ユニット７は、θ
＝８９゜において、ＴM ＝ＴB となるようなデューティ
比のＰＷＭ信号をモータドライバ８を介して励磁コイル
１−５へ送る。これにより、ロータ１−２は、θ＝８９
゜、すなわち検出回転角度位置θｐｖと設定回転角度位
置θｓｐとが一致した時点で停止する。Assuming now that the rotational torque of the rotor 1-2 generated by the excitation of the stator yoke 1-3 is TM, this rotational torque TM is proportional to the current IA flowing through the exciting coil 1-5 and the number of turns T (TM {IA.T). Further, if the force of the rotation suppressing spring 1-6 to return is F, the rotor 1
The moment TB for -2 returning in the reverse direction is proportional to F (TB ∝F). In this case, the control unit 7
= 89 °, a PWM signal having a duty ratio such that TM = TB is sent to the exciting coil 1-5 via the motor driver 8. Thus, the rotor 1-2 has θ = 89.
゜, that is, stop when the detected rotation angle position θpv matches the set rotation angle position θsp.

【００２３】以下、同様にして、制御ユニット７は、一
定周期で設定回転角度位置θｓｐを１゜ずつ小さくして
行くものとした場合、ポテンショメータ６からの検出回
転角度位置θｐｖと設定回転角度位置θｓｐとの差が零
となるように励磁コイル１−４への供給電流を制御し、
ロータ１−２を正転方向へ１゜ずつ回転させて行く。こ
れにより、出力軸１−１に取り付けられた受発信レーダ
ユニット３も、正転方向へ１゜ずつ回転する。Similarly, when the control unit 7 decreases the set rotation angle position θsp by 1 ° at regular intervals, the control unit 7 detects the detected rotation angle position θpv from the potentiometer 6 and the set rotation angle position θsp. And the supply current to the exciting coils 1-4 is controlled so that the difference from
The rotor 1-2 is rotated by 1 ° in the normal rotation direction. Thereby, the transmission / reception radar unit 3 attached to the output shaft 1-1 also rotates by 1 ° in the normal rotation direction.

【００２４】設定回転角度位置θｓｐが１８゜とされ、
θｐｖ＝θｓｐに制御されると、ロータ１−２の凸部１
−２１が回転角度範囲規制板１−７の切欠端部１−７２
へ回転当接する。したがって、ロータ１−２は、これ以
上正転方向へ回転することはできない。この場合、制御
ユニット７は、励磁コイル１−５への供給電流を零とす
る。これにより、ロータ１−２は、常に作用している回
転抑制バネ１ー６の逆転方向への引っ張り力によって、
θ＝９０゜の位置に直ちに戻る。以下、この繰り返しに
よって、θ＝９０゜からθ＝１８゜の範囲を監視範囲と
して、受発信レーダユニット３は揺動（首振り）を繰り
返す。The set rotation angle position θsp is set to 18 °,
When θpv = θsp is controlled, the convex portion 1 of the rotor 1-2 is
-21 is a notched end 1-72 of the rotation angle range regulating plate 1-7.
Rotational contact. Therefore, the rotor 1-2 cannot rotate further in the normal rotation direction. In this case, the control unit 7 sets the current supplied to the exciting coils 1-5 to zero. As a result, the rotor 1-2 is pulled by the pulling force in the reverse rotation direction of the rotation suppressing spring 1-6 which is constantly acting.
Return immediately to the position of θ = 90 °. Hereinafter, by this repetition, the transmission / reception radar unit 3 repeats swinging (swinging) with the range of θ = 90 ° to θ = 18 ° as the monitoring range.

【００２５】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、揺動式の受発信レーダとすることにより、回転式
のレーダの場合のように盲状態となってしまうことがな
く、信頼性を高めることができるようになる。また、ハ
イブリッド型ステップモータやＤＣモータを駆動モータ
として使用しないことにより、すなわちロータリ式のソ
レノイド構造とすることにより、低コストかつ高耐久性
とすることが可能となる。また、小型・コンパクトと
し、車両における積載箇所に自由度をもたせることが可
能となる。As described above, according to the present embodiment, the swing type receiving / transmitting radar does not cause a blind state as in the case of a rotary radar, thereby improving reliability. Can be increased. Further, by not using a hybrid type step motor or DC motor as a drive motor, that is, by using a rotary solenoid structure, it is possible to achieve low cost and high durability. In addition, it is possible to make the vehicle compact and compact, and to have a degree of freedom in the loading position in the vehicle.

【００２６】また、この実施の形態によれば、θ＝９０
゜の位置からθ＝１８゜までの７２゜の回転角度範囲を
規制角度範囲としているので、すなわち出力トルク曲線
の直線性の良い回転角度範囲を規制角度範囲としている
ので、制御性に優れたものとすることができる。また、
モータ出力の効率も高く、モータ発熱を抑えることがで
きる。According to this embodiment, θ = 90
Since the rotation angle range of 72 ° from the position of ゜ to θ = 18 ° is set as the restriction angle range, that is, the rotation angle range with good linearity of the output torque curve is set as the restriction angle range, so that the controllability is excellent. It can be. Also,
The motor output efficiency is high, and motor heat generation can be suppressed.

【００２７】また、この実施の形態によれば、ロータ１
−２の正転方向とは常に逆方向にテンションが掛かるこ
とにより、歯車間の遊びがおさえられ、出力回転精度
（再現角度）が高くなる。また、任意に回転方向を変え
たり、静止することが容易にできる。According to this embodiment, the rotor 1
Since the tension is always applied in the direction opposite to the normal rotation direction of −2, play between the gears is suppressed, and the output rotation accuracy (reproduction angle) increases. In addition, the direction of rotation can be arbitrarily changed or the vehicle can be easily stopped.

【００２８】なお、この実施の形態においては、回転角
度範囲規制板１−７をその一部を切欠いたリング状とし
たが、図４（ａ）に示すような回転角度範囲規制板１−
７’としてもよく、図４（ｂ）に示すような回転角度範
囲規制板１−７”としてもよい。回転角度範囲規制板１
−７’とした場合、その凹部１−７１’の両端１−７
２’および１−７３’でロータ１−２の正転方向および
逆転方向への回転を規制する。回転角度範囲規制板１−
７”とした場合、その凸部１−７２”および１−７３”
でロータ１−２の正転方向および逆転方向への回転を規
制する。In this embodiment, the rotation angle range restricting plate 1-7 is formed in a ring shape with a part cut away, but as shown in FIG.
7 'or a rotation angle range restriction plate 1-7 "as shown in FIG. 4 (b).
-7 ', both ends 1-7 of the concave portion 1-71'
The rotation of the rotor 1-2 in the forward direction and the reverse direction is regulated by 2 'and 1-73'. Rotation angle range regulating plate 1
7 ", the convex portions 1-72" and 1-73 "
Regulates the rotation of the rotor 1-2 in the normal rotation direction and the reverse rotation direction.

【００２９】また、この実施の形態では、ステータヨー
ク１−３のステータ部１−３１と１−３２とを切り離し
て設けたが、図５に示すようにステータ部１−３１と１
−３２とを一体として設けるものとしてもよい。この場
合、ステータ部１−３１と１−３２との結合部（図示斜
線部）は、磁気飽和する。Further, in this embodiment, the stator parts 1-31 and 1-32 of the stator yoke 1-3 are provided separately, but as shown in FIG.
-32 may be provided integrally. In this case, the joint between the stator portions 1-31 and 1-32 (hatched portion in the figure) is magnetically saturated.

【００３０】また、この実施の形態では、回転角度範囲
規制板１−７にてロータ１−２の正転方向への回転をθ
＝１８゜の位置（第２の回転角度位置）で規制するよう
にしたが、必ずしもこの位置での規制は必要としない。
すなわち、第２の回転角度位置は励磁コイル１−５への
供給電流量でも規制することができるので、回転角度範
囲規制板１−７に正転方向への回転を規制する切欠端部
１−７２を設けない構成としてもよい。すなわち、図４
（ｂ）に示した回転角度規制板１７”について言えば、
凸部１−７２”を省略した構成としてもよい。In this embodiment, the rotation of the rotor 1-2 in the normal rotation direction by the rotation angle range regulating plate 1-7 is θ.
= 18 ° (the second rotation angle position), but the regulation at this position is not always necessary.
That is, since the second rotation angle position can be regulated by the amount of current supplied to the exciting coil 1-5, the rotation angle range regulating plate 1-7 is provided with the notch end portion 1-7 for regulating the rotation in the normal rotation direction. It is good also as composition not providing 72. That is, FIG.
Regarding the rotation angle regulating plate 17 ″ shown in FIG.
The configuration may be such that the convex portion 1-72 "is omitted.

【００３１】なお、回転角度範囲規制板１−７に正転方
向への回転を規制する切欠端部１−７２を設けることに
より、この切欠端部１−７２がガイドとなり、組み付け
が容易になる。また、励磁コイル１−５へ供給される電
流量の制御に異常があった場合でも、機械的に回転角度
が規制されるので、すなわち許容される角度以上ロータ
１−２が回転しないので、安全が確保される。By providing the notch end portion 1-72 for restricting the rotation in the normal rotation direction on the rotation angle range restricting plate 1-7, the notch end portion 1-72 serves as a guide, which facilitates assembly. . In addition, even if there is an abnormality in the control of the amount of current supplied to the exciting coil 1-5, the rotation angle is mechanically regulated, that is, the rotor 1-2 does not rotate beyond the allowable angle, so that safety is ensured. Is secured.

【００３２】また、この実施の形態においては、受発信
レーダを例として説明したが、受発信レーダに限られる
ものではなく、スロットルバルブの開度調整などに用い
てもよい。この場合、制御ユニット７に設定回転角度位
置θｓｐを供与することにより、検出回転角度位置θｐ
ｖを設定回転角度位置θｓｐに一致させるように、ロー
タ１−２を正転方向あるいは逆転方向へ回転させる。Further, in this embodiment, the description has been given of the transmission / reception radar as an example. However, the invention is not limited to the transmission / reception radar, and may be used for adjusting the opening of a throttle valve. In this case, by supplying the set rotation angle position θsp to the control unit 7, the detected rotation angle position θp
The rotor 1-2 is rotated in the normal rotation direction or the reverse rotation direction so that v becomes equal to the set rotation angle position θsp.

【００３３】図６に電子スロットルバルブへの適用例を
示す。同図において、９はアイドルギヤ、１０は出力ギ
ヤ、１１はバルブ駆動軸、１２はエンジンへの空気の取
り入れパイプ（空気取入パイプ）、１３は空気取入パイ
プ１２内に設けられたスロットルバルブである。FIG. 6 shows an example of application to an electronic throttle valve. In the figure, 9 is an idle gear, 10 is an output gear, 11 is a valve drive shaft, 12 is a pipe (air intake pipe) for taking in air to the engine, and 13 is a throttle valve provided in the air intake pipe 12. It is.

【００３４】この電子スロットルバルブでは、励磁コイ
ル１−５への供給電流が零である場合、回転抑制バネ１
−６の引っ張り力によってロータ１−２が第１の回転角
度位置（θ＝９０゜の位置）に付勢される。この状態で
は、スロットルバルブ１３が空気取入パイプ１２に対
し、閉じた状態とされる（図７（ａ）参照）。In this electronic throttle valve, when the current supplied to the exciting coil 1-5 is zero, the rotation suppressing spring 1
The rotor 1-2 is biased to the first rotation angle position (the position of θ = 90 °) by the pulling force of −6. In this state, the throttle valve 13 is closed with respect to the air intake pipe 12 (see FIG. 7A).

【００３５】この状態から、設定回転角度位置θｓｐが
設定されると、検出回転角度位置θｐｖと設定回転角度
位置θｓｐとの差が零となるようなデューティ比のＰＷ
Ｍ信号が生成され、このＰＷＭ信号のデューティ比に応
じた電流が励磁コイル１−５に供給される。これによ
り、回転抑制バネ１−６による逆転方向への引っ張り力
に抗して、ロータ１−２が正転方向へ回転する。このロ
ータ１−２の正転方向への回転によって、出力軸１−１
→主動歯車２→アイドルギヤ９→出力ギヤ１０の順でバ
ルブ駆動軸１１が回転し、バルブ駆動軸１１に取り付け
られたスロットルバルブ１３が空気取入パイプ１２に対
して開かれるようになる（図７（ｂ）参照）。In this state, when the set rotation angle position θsp is set, the duty ratio PW is such that the difference between the detected rotation angle position θpv and the set rotation angle position θsp becomes zero.
An M signal is generated, and a current corresponding to the duty ratio of the PWM signal is supplied to the exciting coil 1-5. Thus, the rotor 1-2 rotates in the normal rotation direction against the pulling force in the reverse rotation direction by the rotation suppressing spring 1-6. The rotation of the rotor 1-2 in the normal rotation direction causes the output shaft 1-1 to rotate.
The valve drive shaft 11 rotates in the order of → the driving gear 2 → the idle gear 9 → the output gear 10, and the throttle valve 13 attached to the valve drive shaft 11 is opened to the air intake pipe 12 (FIG. 7 (b)).

【００３６】そして、検出回転角度位置θｐｖと設定回
転角度位置θｓｐとが一致した時点でロータ１−２が停
止し、これによりスロットルバルブ１３の開き量が設定
回転角度位置θｓｐに応じた位置に固定されるようにな
る。図７（ｃ）はフルスロットオープンの状態を示す。
なお、図６においては図示しなかったが、図２に示した
と同様のポテンショメータギヤ５，ポテンショメータ
６，制御ユニット７，モータドライバ８が設けられてい
る。When the detected rotation angle position θpv and the set rotation angle position θsp coincide, the rotor 1-2 stops, whereby the opening amount of the throttle valve 13 is fixed at a position corresponding to the set rotation angle position θsp. Will be done. FIG. 7C shows a state of full slot open.
Although not shown in FIG. 6, the same potentiometer gear 5, potentiometer 6, control unit 7, and motor driver 8 as those shown in FIG. 2 are provided.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、ロータリ式のソレノイド構造とすること
により、受発信レーダを低コストとし、また積載箇所に
自由度をもたせ、かつ高信頼性，高耐久性とすることが
可能となる。また、この発明によれば、出力トルク曲線
の直線性の良い回転角度範囲を規制角度範囲とすること
により、制御性に優れたものとすることが可能とる。ま
た、モータ出力の効率も高く、モータ発熱を抑えること
ができる。また、この発明によれば、ロータの正転方向
とは常に逆方向にテンションが掛かることにより、歯車
間の遊びがおさえられ、出力回転精度（再現角度）が高
くなる。また、任意に回転方向を変えたり、静止するこ
とが容易に可能となり、電子スロットルバルブの開度調
整などへの適用が可能となる。As is apparent from the above description, according to the present invention, by employing a rotary type solenoid structure, the cost of the transmitting / receiving radar can be reduced, the degree of freedom in the loading place can be increased, and the reliability can be improved. And high durability. Further, according to the present invention, by setting the rotation angle range with good linearity of the output torque curve as the regulation angle range, it is possible to achieve excellent controllability. In addition, the efficiency of motor output is high, and motor heat generation can be suppressed. Further, according to the present invention, since the tension is always applied in the direction opposite to the normal rotation direction of the rotor, play between the gears is suppressed, and the output rotation accuracy (reproduction angle) is increased. Further, it is possible to easily change the rotation direction or stop the rotation arbitrarily, and it is possible to apply the present invention to the adjustment of the opening of the electronic throttle valve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 図２に示した受発信レーダにおける駆動ユニ
ットの要部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a drive unit in the transmission / reception radar shown in FIG.

【図２】 本発明に係る揺角アクチュエータを用いてな
る受発信レーダの要部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a transmission / reception radar using the swing angle actuator according to the present invention.

【図３】 この受発信レーダにおけるロータの第１の回
転角度位置および第２の回転角度位置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first rotation angle position and a second rotation angle position of a rotor in the transmission / reception radar.

【図４】 この受発信レーダにおける回転角度範囲規制
板の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a rotation angle range restriction plate in the transmission / reception radar.

【図５】 この受発信レーダにおけるステータヨークの
他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of a stator yoke in the transmission / reception radar.

【図６】 本発明に係る揺角アクチュエータを用いてな
る電子スロットルバルブの要部を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a main part of an electronic throttle valve using the swing angle actuator according to the present invention.

【図７】 スロットルバルブの開閉状況を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an opening / closing state of a throttle valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…駆動ユニット、１−１…出力軸、１−２…ロータ、
１−２１…凸部（突起部）、１−３…ステータヨーク、
１−３１，１−３２…ステータ部、１−４…ボビン、１
−５…励磁コイル、１−６…回転抑制バネ、１−７…回
転角度範囲規制板、１−７１…切欠部、１−７２，１−
７３…切欠端部、２…主動歯車、３…受発信レーダユニ
ット、４…アイドルギヤ、５…ポテンショメータギヤ、
６…ポテンショメータ（回転角センサ）、７…制御ユニ
ット、８…モータドライバ、９…アイドルギヤ、１０…
出力ギヤ、１１…バルブ駆動軸、１２…空気取入パイ
プ、１３…スロットルバルブ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive unit, 1-1 ... Output shaft, 1-2 ... Rotor,
1-21 ... convex part (projection part), 1-3 ... stator yoke,
1-31, 1-32 ... stator part, 1-4 ... bobbin, 1
-5: excitation coil, 1-6: rotation suppressing spring, 1-7: rotation angle range regulating plate, 1-71: notch, 1-72, 1-
73: Notch end portion, 2: driving gear, 3: receiving / transmitting radar unit, 4: idle gear, 5: potentiometer gear,
6: potentiometer (rotation angle sensor), 7: control unit, 8: motor driver, 9: idle gear, 10 ...
Output gear, 11: valve drive shaft, 12: air intake pipe, 13: throttle valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長堀 行宏 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yukihiro Nagahori 1-4-1, Fujimi-cho, Gyoda-shi, Saitama

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 その外周に対向して２極着磁された永久
磁石材よりなるロータと、 このロータを挾んでそのステータ部が対向して設けられ
たステータヨークと、 このステータヨークを励磁する励磁コイルと、 前記ロータの逆転方向への回転を所定の回転角度位置に
て規制する回転角度規制手段と、 前記ロータを逆転方向へ引っ張り前記所定の回転角度位
置に付勢する付勢手段と、 前記ロータの回転角度位置を検出する回転角度位置検出
手段と、 この回転角度位置検出手段が検出する前記ロータの回転
角度位置と設定回転角度位置との差が零となるように前
記励磁コイルへの供給電流を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする揺角アクチュエータ。1. A rotor made of a permanent magnet material that is magnetized in two poles facing its outer periphery, a stator yoke having a stator portion opposed to the rotor with the rotor interposed therebetween, and exciting the stator yoke. An exciting coil, a rotation angle regulating unit that regulates the rotation of the rotor in the reverse rotation direction at a predetermined rotation angle position, and an urging unit that pulls the rotor in the reverse rotation direction and urges the rotor to the predetermined rotation angle position. Rotation angle position detection means for detecting the rotation angle position of the rotor; and the excitation coil is controlled so that the difference between the rotation angle position of the rotor and the set rotation angle position detected by the rotation angle position detection means becomes zero. And a control means for controlling the supply current. 【請求項２】 その外周に対向して２極着磁された永久
磁石材よりなるロータと、 このロータを挾んでそのステータ部が対向して設けられ
たステータヨークと、 このステータヨークを励磁する励磁コイルと、 出力トルク曲線の直線性の良い第１の回転角度位置から
第２の回転角度位置までの回転角度範囲を規制角度範囲
として前記ロータの正転方向および逆転方向への回転を
規制する回転角度範囲規制手段と、 前記ロータを逆転方向へ引っ張り前記第１の回転角度位
置に付勢する付勢手段と、 前記ロータの回転角度位置を検出する回転角度位置検出
手段と、 この回転角度位置検出手段が検出する前記ロータの回転
角度位置と設定回転角度位置との差が零となるように前
記励磁コイルへの供給電流を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする揺角アクチュエータ。2. A rotor made of a permanent magnet material which is magnetized in two poles facing its outer periphery, a stator yoke having a stator portion opposed to the rotor with the rotor interposed therebetween, and exciting the stator yoke. An excitation coil and a rotation angle range from a first rotation angle position to a second rotation angle position having good linearity of an output torque curve are defined as a restriction angle range to restrict the rotation of the rotor in a forward rotation direction and a reverse rotation direction. Rotation angle range regulating means, biasing means for pulling the rotor in the reverse direction and biasing the rotor to the first rotation angle position, rotation angle position detection means for detecting the rotation angle position of the rotor, Control means for controlling the current supplied to the exciting coil so that the difference between the rotation angle position of the rotor and the set rotation angle position detected by the detection means becomes zero. Swing angle actuator. 【請求項３】 請求項１又は２において、ロータの回転
力を伝達する軸に受発信レーダユニットが取り付けられ
ていることを特徴とする揺角アクチュエータ。3. The swing angle actuator according to claim 1, wherein a transmission / reception radar unit is attached to a shaft transmitting torque of the rotor. 【請求項４】 請求項１又は２において、ロータの回転
力を伝達する軸にスロットルバルブが取り付けられてい
ることを特徴とする揺角アクチュエータ。4. The swing angle actuator according to claim 1, wherein a throttle valve is attached to a shaft transmitting torque of the rotor.