專利名稱：鎖定裝置及驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖定裝置及驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
已知利用電磁鐵來鎖定驅(qū)動源的驅(qū)動部的鎖定裝置。在專利文獻(xiàn)I中公開了與此相關(guān)的裝置。在這樣的裝置中，存在切斷對電磁鐵的線圈的通電后仍殘留有磁力的情況。由于該殘留的磁力，存在作為鎖定裝置無法正常地動作的情況。在專利文獻(xiàn)I中公開了這樣的技術(shù):通過對轉(zhuǎn)子的材料進(jìn)行研究，使得在轉(zhuǎn)子和電樞之間很難殘留磁吸引力。專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-138370號公報在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，增大了轉(zhuǎn)子的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供以低成本確保正常動作的鎖定裝置以及具備該鎖定裝置的驅(qū)動裝置。上述目的由如下的鎖定裝置來達(dá)成，所述鎖定裝置具備:第一磁性體；第二磁性體，其能夠在驅(qū)動源的驅(qū)動部和所述第一磁性體之間移動，并能夠與所述驅(qū)動部抵接而限制所述驅(qū)動部的驅(qū)動；施力部，其對所述第二磁性體向所述驅(qū)動部側(cè)施力；線圈，其能夠產(chǎn)生克服所述施力部的作用力而向所述第一磁性體側(cè)吸引所述第二磁性體的磁力；以及控制部，為了使與所述驅(qū)動部抵接的所述第二磁性體從所述驅(qū)動部退避，所述控制部將所述線圈從未通電狀態(tài)切換成向第一方向通電的第一通電狀態(tài)，為了使從所述驅(qū)動部退避的所述第二磁性體隨著所述施力部的作用力`而與所述驅(qū)動部抵接，所述控制部將所述線圈從所述第一通電狀態(tài)切換成向與所述第一方向相反的第二方向?qū)λ鼍€圈通電的第二通電狀態(tài)并在之后切換成所述未通電狀態(tài)。由于在從第一通電狀態(tài)至未通電狀態(tài)之間介入有第二通電狀態(tài)，所以能夠減弱因第一通電狀態(tài)而在第一磁性體和第二磁性體之間產(chǎn)生的磁吸引力。由此，能夠迅速消除在第一磁性體和第二磁性體之間殘留的磁吸引力。從而，能夠使第二磁性體抵接于驅(qū)動部而進(jìn)行鎖定。上述目的通過具備所述鎖定裝置和與所述鎖定裝置設(shè)為一體的所述驅(qū)動源的驅(qū)動裝置來達(dá)成。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供以低成本確保正常的動作的鎖定裝置以及具備該鎖定裝置的驅(qū)動裝置。


圖1的(A)、(B)是驅(qū)動裝置的說明圖。圖2是驅(qū)動裝置的問題點的說明圖。圖3的(A)示出第二通電狀態(tài)下的驅(qū)動裝置，圖3的(B)示出從第二通電狀態(tài)切換至未通電狀態(tài)后的驅(qū)動裝置。圖4是示出線圈的通電狀態(tài)的時序圖。圖5的(A) (C)是控制線圈的通電狀態(tài)的控制電路的例示圖。標(biāo)號說明1:驅(qū)動裝置；10:馬達(dá)(驅(qū)動源)；12:輸出軸(驅(qū)動部)；20:旋轉(zhuǎn)板(驅(qū)動部)；26:卡合部；30:可動部；32:主體部；34:鎖定部；36:卡合部；100:控制電路(控制部)；C:線圈；S:彈簧(施力部)；Tl T4:晶體管。
具體實施例方式圖1的(A)、(B)是驅(qū)動裝置I的說明圖。驅(qū)動裝置I包括:馬達(dá)10，其具備輸出軸
12;旋轉(zhuǎn)板20，其固定于輸出軸12并與輸出軸12 —起旋轉(zhuǎn)；可動部30，其供輸出軸12貫穿并能夠沿輸出軸12的軸向移動；彈簧S，其對可動部30朝向旋轉(zhuǎn)板20施力；固定板40，其固定于馬達(dá)10 ;以及線圈C，其配置于固定板40上。馬達(dá)10是驅(qū)動源的一個例子。輸出軸12及旋轉(zhuǎn)板20是驅(qū)動部的一個例子。彈簧S是施力部的一個例子。彈簧S為線圈狀，但也可以是板簧狀。另外，施力部也可以是橡膠等。可動部30是第二磁性體的一個例子。固定板40是第一磁性體的一個例子。線圈C、彈簧S、可動部30、固定板40是鎖定裝置的一個例子?？蓜硬?0包括:主體部32，其具有沿輸出軸12的軸向延伸并供輸出軸12以能夠旋轉(zhuǎn)的方式貫穿的孔；鎖定部34，其形成于主體部32的末端側(cè)；以及凹凸?fàn)畹目ê喜?6，其形成于鎖定部34的與旋轉(zhuǎn) 板20對置的面?？蓜硬?0能夠沿輸出軸12的軸向移動，換言之，可動部30能夠在旋轉(zhuǎn)板20和固定板40之間移動。鎖定部34形成為圓板狀。在旋轉(zhuǎn)板20的與鎖定板34對置的面形成有凹凸?fàn)畹目ê喜?6?？蓜硬?0的卡合部36和旋轉(zhuǎn)板20的卡合部26以相互卡合的方式嚙合。在固定板40形成有供輸出軸12以能夠旋轉(zhuǎn)的方式貫穿的孔。可動部30、固定板40由磁性材料形成。線圈C是纏繞在未圖示的線圈骨架上的一根銅線。線圈C以與輸出軸12隔開間隔地包圍輸出軸12的方式纏繞。彈簧S的一端固定于線圈骨架，另一端固定于鎖定部34。彈簧S以使可動部30抵接于旋轉(zhuǎn)板20的方式對可動部30進(jìn)行施力。彈簧S以壓縮狀態(tài)配置。通過可動部30的卡合部36與旋轉(zhuǎn)板20的卡合部26以卡合的方式嚙合，來使旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)停止。由此，限制輸出軸12的旋轉(zhuǎn)。圖1的(A)示出限制了輸出軸12的旋轉(zhuǎn)的鎖定狀態(tài)的驅(qū)動裝置I。在圖1的(A)中，線圈C為未通電狀態(tài)。當(dāng)線圈C被通電時，在線圈C的周圍產(chǎn)生磁通。由此，可動部30、固定板40被勵磁，從而在可動部30、固定板40之間產(chǎn)生磁吸引力。當(dāng)該磁吸引力增大至比彈簧S的作用力大時，可動部30從旋轉(zhuǎn)板20退避而向固定板40側(cè)移動。由此，容許輸出軸12的旋轉(zhuǎn)。圖1的(B)示出容許輸出軸12的旋轉(zhuǎn)的非鎖定狀態(tài)的驅(qū)動裝置I。例如，當(dāng)線圈C被向第一方向通電時，可動部30的主體部32的末端側(cè)勵磁成S極并且主體部32的基端側(cè)勵磁成N極。而且，可動部30和固定板40也可以不能直接抵接。例如，即使在固定板40的表面設(shè)有由非磁性材料形成的罩等的情況下，只要能夠利用在可動部30、固定板40之間產(chǎn)生的磁吸引力使可動部30克服彈簧S的作用力而從旋轉(zhuǎn)板20退避即可。線圈C從向第一方向被通電的第一通電狀態(tài)切換至未通電狀態(tài)時，可動板30、固定板40之間的磁吸引力消失。由此，由于彈簧S的作用力，可動板30從固定板40退避并與旋轉(zhuǎn)板20抵接。這樣，通過切換線圈C的通電狀態(tài)來驅(qū)動可動部30，從而進(jìn)行鎖定狀態(tài)、非鎖定狀態(tài)的切換。這樣，線圈C、固定板40作為電磁鐵而發(fā)揮作用。接著，對在這樣的驅(qū)動裝置中所想到的問題點進(jìn)行說明。圖2是驅(qū)動裝置的問題點的說明圖。即使在圖1的(B)所示出的狀態(tài)后切斷對線圈C的通電的情況下，如圖2所示，可動部30也有可能不回到原來的位置。這是因為，即使在切斷對線圈C的通電后，在可動部30、固定板40之間還殘留有磁吸引力。在該情況下，盡管切斷了對線圈C的通電也不能限制輸出軸12的旋轉(zhuǎn)，從而無法作為驅(qū)動裝置I正常動作。因此，在本實施例的驅(qū)動裝置I中，使線圈C從第一通電狀態(tài)變?yōu)槲赐姞顟B(tài)，然后變?yōu)橄虻诙较虮煌姷牡诙姞顟B(tài)，然后變?yōu)槲赐姞顟B(tài)。通過將線圈C切換成第二通電狀態(tài)，從而 向與在第一通電狀態(tài)所產(chǎn)生的磁通的方向相反的方向產(chǎn)生磁通。由此，減弱了在可動部30、固定板40之間殘留的磁吸引力。圖3的(A)示出第二通電狀態(tài)下的驅(qū)動裝置I。線圈C從第二通電狀態(tài)再次切換成未通電狀態(tài)。由此，可動部30隨著彈簧S的作用力而從固定板40退避并與旋轉(zhuǎn)板20抵接。圖3的(B)示出從第二通電狀態(tài)切換成未通電狀態(tài)后的驅(qū)動裝置I。由此，能夠正常地使可動部30返回到原來的位置從而能夠正常地鎖定輸出軸12。另外，當(dāng)長時間持續(xù)第二通電狀態(tài)時，在第一通電狀態(tài)后殘留在可動部30、固定板40之間的磁吸引力雖然消失，但在可動部30、固定板40之間會再次產(chǎn)生磁吸引力。例如，在第一通電狀態(tài)下可動部30的主體部32的末端側(cè)勵磁成S極并且主體部32的基端側(cè)勵磁成N極的情況下，通過持續(xù)第二通電狀態(tài)則主體部32的末端側(cè)勵磁成N極并且基端側(cè)勵磁成S極。由此，即使在從第二通電狀態(tài)切換成未通電狀態(tài)的情況下，在可動部30、固定板40之間也有可能殘留磁吸引力。因此，期望第二通電狀態(tài)的持續(xù)期間僅為減弱在第一通電狀態(tài)時產(chǎn)生的磁吸引力所需要的期間。在上述例子中，從第一通電狀態(tài)切換成第二通電狀態(tài)之間介入有未通電狀態(tài)，但不限于此。例如，只要控制線圈C的通電狀態(tài)的驅(qū)動電路沒有問題，則也可以從第一通電狀態(tài)直接切換成第二通電狀態(tài)。并且，也可以在將驅(qū)動裝置I從非鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)移至鎖定狀態(tài)期間，多次進(jìn)行第二通電狀態(tài)和未通電狀態(tài)的切換。
圖4是示出線圈C的通電狀態(tài)的時序圖。圖4示出在驅(qū)動裝置I從鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)移至非鎖定狀態(tài)、然后再轉(zhuǎn)移至鎖定狀態(tài)的情況下的線圈C的通電狀態(tài)。例如，向控制對線圈C的通電的控制器輸入操作信號后，控制器向控制線圈C的通電狀態(tài)的控制電路(控制部)發(fā)出指令，將線圈C從未通電狀態(tài)切換成第一通電狀態(tài)。由此，如圖1的(B)所示，驅(qū)動裝置I從鎖定狀態(tài)切換成非鎖定狀態(tài)。在向控制器輸入停止信號后，控制器將線圈C從第一通電狀態(tài)切換成未通電狀態(tài)，之后再切換成第二通電狀態(tài)。由此，如圖3的(A)所示地減弱了在可動部30、固定板40之間殘留的磁吸引力。然后，通過切換成未通電狀態(tài)，驅(qū)動裝置I如圖3的(B)所示地再次成為鎖定狀態(tài)。而且，也可以通過調(diào)整第一通電狀態(tài)和第二通電狀態(tài)下向線圈C施加的脈沖的占空比，而調(diào)整為在每單位時間內(nèi)第二通電狀態(tài)下的電流量比第一通電狀態(tài)下的電流量小。圖5的(A) (C)是控制線圈C的通電狀態(tài)的控制電路100的例示圖。控制電路100是控制部的一個例子。圖5的(A)示出未通電狀態(tài)下的控制電路100，圖5的(B)示出第一通電狀態(tài)下的控制電路100，圖5的(C)示出第二通電狀態(tài)下的控制電路100?？刂齐娐?00是具備晶體管Tl T4的H橋電路。晶體管Tl連接在線圈C的一端和電源電位VDD之間。晶體管T2連接在線圈C的一端和接地電位之間。晶體管T3連接在線圈C的另一端和電源電位VDD之間。晶體管T4連接在線圈C的另一端和接地電位之間。在第一通電狀態(tài)下，從控制器分別向晶體管T1、T4提供輸入信號I s，從而如圖5的(B)所示，電流向第一方向流過線圈C。在第二通電狀態(tài)下，從控制器分別向晶體管T3、T2提供輸入信號2s，從而如圖5的(C)所示，電流向第二方向流過線圈C。這樣控制線圈C的通電狀態(tài)。另外，控制電路100是能夠切換線圈C中流過的電流的方向的電路的一個例子，并不限于這樣的電路。如上所述，通過切換對線圈C的通電狀態(tài)，能夠減弱在可動部30、固定板40之間殘留的磁吸引力。由此，與通過變更可動部30、固定板40的材質(zhì)來解決上述問題的情況相t匕，能夠以低成本防止磁力殘留。
·
本實施例的驅(qū)動裝置I能夠應(yīng)用于例如打印機(jī)、機(jī)床、汽車、快門裝置、便攜設(shè)備、自動開閉門、家電等。驅(qū)動源不限于例如馬達(dá)，也可以是發(fā)動機(jī)。鎖定裝置也可以不與驅(qū)動部設(shè)為一體。也可以使在第二通電狀態(tài)下對線圈C施加的電力比在第一通電狀態(tài)下對線圈C施加的電力小。以上對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明不限于所述特定的實施方式，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)所記載的本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行變形和變更。
權(quán)利要求
1.一種鎖定裝置，該鎖定裝置具備: 第一磁性體； 第二磁性體，其能夠在驅(qū)動源的驅(qū)動部和所述第一磁性體之間移動，并能夠與所述驅(qū)動部抵接而限制所述驅(qū)動部的驅(qū)動； 施力部，其對所述第二磁性體向所述驅(qū)動部側(cè)施力； 線圈，其能夠產(chǎn)生克服所述施力部的作用力而向所述第一磁性體側(cè)吸引所述第二磁性體的磁力；以及 控制部，為了使與所述驅(qū)動部抵接的所述第二磁性體從所述驅(qū)動部退避，所述控制部將所述線圈從未通電狀態(tài)切換成向第一方向通電的第一通電狀態(tài)，為了使從所述驅(qū)動部退避的所述第二磁性體隨著所述施力部的作用力而與所述驅(qū)動部抵接，所述控制部將所述線圈從所述第一通電狀態(tài)切換成向與所述第一方向相反的第二方向?qū)λ鼍€圈通電的第二通電狀態(tài)并在之后切換成所述未通電狀態(tài)。
2.一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置具備: 權(quán)利要求1所記載的所述鎖定裝置；和 與所述 鎖定裝置設(shè)為一體的所述驅(qū)動源。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供以低成本確保正常動作的鎖定裝置及具備該鎖定裝置的驅(qū)動裝置。鎖定裝置具備第一磁性體；第二磁性體，能夠在驅(qū)動源的驅(qū)動部和第一磁性體之間移動，并能夠與驅(qū)動部抵接而限制驅(qū)動部的驅(qū)動；施力部，其對第二磁性體向驅(qū)動部側(cè)施力；線圈，其能夠產(chǎn)生克服施力部的作用力而向第一磁性體側(cè)吸引第二磁性體的磁力；以及控制部，為了使與驅(qū)動部抵接的第二磁性體從驅(qū)動部退避，控制部將線圈從未通電狀態(tài)切換成向第一方向通電的第一通電狀態(tài)，為了使從驅(qū)動部退避的第二磁性體隨著施力部的作用力而與驅(qū)動部抵接，控制部將線圈從第一通電狀態(tài)切換成向與第一方向相反的第二方向?qū)€圈通電的第二通電狀態(tài)并在之后切換成未通電狀態(tài)。
文檔編號F16D27/108GK103244576SQ20131001380
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者佐佐木岳, 板橋賴行 申請人:信濃絹糸株式會社