专利名称：执行元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以在轴向与旋转方向二方向运动的执行元件。
背景技术：
执行元件比较多的是进行直线方向或旋转方向等一方向运动的类型，在使其在直线方向与旋转方向二方向运动时，利用机械地变换运动方向的运动方向变换机构。但是，运动方向变换机构在变换运动方向时会产生噪音。
特开2002-78310号公报，公开了一种将具有旋转轴的动子(推杆)间隔空隙(间隙)地设在定子(磁轭)的内侧、并由线圈激励产生(励磁)磁路而使动子沿旋转轴的轴向运动的直线运动执行元件，其通过相对于动子的轴向的位移(行程位置)不均匀地构成空隙，而无需运动方向变换机构，使动子进行旋转轴的轴向(直线方向)和以轴向为旋转轴心的旋转方向的运动。
另外，特开2002-199689号公报也公开了一种将具有旋转轴的第1动子(推杆)间隔空隙(间隙)地设在定子(磁轭)的内侧，且该定子设置在外壳上，并由线圈激励产生磁路而使第1动子沿旋转轴的轴向运动的直线运动执行元件，其设有进行抵消第1动子的惯性力的动作的第2动子(振幅控制锤)，同时，在外壳、第1动子与第2动子之间设置弹簧部件，相对于轴向的位移(行程位置)不均匀地设置空隙，从而无需运动方向变换机构，就可进行旋转轴的轴向的谐振产生的往复运动和以轴向为旋转轴心的旋转方向的运动，并且，能够降低轴向的惯性力引起的振动。
但是，特开2002-78310号公报、特开2002-199689号公报公开的构成，由于不用成为产生噪音的原因的运动方向的变换机构，能够以简单的构成，与动子的轴向的位移相对应地使动子进行二方向的运动，因此具有一定的效果，不过，由于动子的轴向的运动与旋转方向的运动的关系因空隙的形状而被固定，所以并不能独立控制动子的轴向的运动与旋转方向的运动，而动作控制的自由度不高。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的上述问题而做出的，其目的在于提供一种无需运动方向变换机构，动子就可以向轴向与旋转方向二方向运动，且提高动作控制的自由度的执行元件。
为了实现上述目的，本发明的执行元件，具有外壳、被固定在外壳内的定子部件、和被外壳支撑的动子部件，该定子部件具有线圈部件，该动子部件包含动子，另外，动子具有旋转轴，同时按照能够在旋转轴的轴向与以旋转轴的轴向为旋转轴心的旋转方向运动的方式被外壳支撑，并且，通过在线圈部件中流过电流而使动子向轴向与旋转方向运动，其中定子部件具有给予动子部件以轴向的力的第1定子部件、给予动子部件以旋转方向的力的第2定子部件，另外，线圈部件包括激励产生通过第1定子部件的第1磁路的第1线圈部件、和激励产生通过第2定子部件的第2磁路的第2线圈部件。
图1是本发明的第1实施方式的执行元件的局部剖面斜视图。
图2是图1的II-II线的剖面图。
图3是图1的III-III线的剖面图。
图4(A)与图4(B)分别是图3的IVA-IVA线与IVB-IVB线的剖面图。
图5是表示图1的执行元件的轴向位移与推力的关系的特性图。
图6是表示图1的执行元件的旋转角度与转矩的关系的特性图。
图7是表示图1的执行元件的变形例的执行元件的、与图3对应的剖面图。
图8(A)与图8(B)分别是图7的VIIIA-VIIIA线与VIIIB-VIIIB线的剖面图。
图9是表示图1的执行元件的动作的波形图。
图10是表示图1的执行元件的其他动作的波形图。
图11是本发明的第2实施方式的执行元件的局部斜视图。
图12是图11的执行元件的俯视图。
图13是表示本发明的第3实施方式的执行元件的、与图2对应的剖面图。
图14是表示本发明的第4实施方式的执行元件的、与图2对应的剖面图。
图15是表示图14的执行元件的轴向位移与推力的关系的特性图。
图16(A)与图16(B)分别是表示本发明第5实施方式的执行元件的第1线圈相对于第1定子的2种绕法的图。
图17是表示本发明的第6实施方式的执行元件的、与图2对应的剖面图。
图18是表示本发明的第7实施方式的执行元件的局部剖面斜视图。
图19是图18的XIX-XIX线的剖面图。
图20是图18的XX-XX线的剖面图。
图21是表示图18的执行元件的变形例的执行元件的、与图20对应的剖面图。
图22是表示本发明的第8实施方式的执行元件的、与图19对应的剖面图。
图23是表示本发明的第9实施方式的执行元件的、与图19对应的剖面图。
图24是表示本发明的第10实施方式的执行元件的、与图19对应的剖面图。
图25是表示本发明的第11实施方式的执行元件的纵剖面图。
图26是表示图25的执行元件所用的轴向执行元件的磁结构的剖面图。
图27是说明图26的轴向执行元件动作原理的图。
图28是表示图25的执行元件所用的旋转执行元件的磁结构的剖开斜视图。
图29(A)与图29(B)分别是表示图28的旋转执行元件的定子的上部磁极与下部磁极的磁化状态的图。
图30是用于使图25的执行元件动作的电压波形图。
图31是表示图25的执行元件所用的旋转轴的驱动轨迹的图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。
(第1实施方式)图1～图10示出了本发明的第1实施方式的执行元件。如图1所示，该执行元件主要由外壳1、分别缠绕有第1线圈3的1对的第1定子2、分别缠绕有第2线圈5的1对第2定子4、动子6构成。动子6包括旋转轴6a、固定在旋转轴6a上的驱动力产生部6b。
外壳1包括筐体部1a与1对轴承部1b，并且收容第1定子2、第2定子4、动子6。筐体部1a由金属制的磁性材料形成为有底圆筒形状。另一方面，轴承部1b分别是在截面为同心的圆筒管的中空部中放入表面被光滑加工过的金属滚珠而构成的所谓滚珠轴承。2个轴承部1b分别设在筐体部1a的两侧的端面的中心，并使筐体部1a的中心轴心与轴承部1b的中心轴心相一致。并且，2个轴承部1b由金属滚珠支撑旋转轴6a，以使动子6的旋转轴6a、即动子6在旋转轴6a的轴向(以下称为“轴向”)和以轴向为中心轴心、即为旋转轴心的旋转方向(以下称为“旋转方向”)上进行运动。
第1定子2分别是由磁性材料形成为剖面E字形的柱状的部件，具有轴向对称排列的3个磁极部、即两端的磁极部2a及2b与中央的磁极部2c。2个第1定子2被固定在外壳1的筐体部1a的中空部中，并相对于旋转轴心对称配置。第1定子2的磁极部2a～2c具有相同的宽度与长度。在第1定子2中的中央的磁极部2c缠绕第1线圈3，通过在第1线圈3中流过电流，而在中央的磁极部2c与两端的磁极部2a及2b产生不同的磁极。例如，如图2所示，如果在中央的磁极部2c产生N极，则在两端的磁极部2a及2b产生S极。由于磁极部2a～2c位于与动子6对向的位置，所以第1定子2构成漏磁通少、高效的磁回路。2个第1定子2主要用于给予动子6轴向的力。
第1线圈3介由树脂制的线圈骨架(未图示)而缠绕在第1定子2的中央的磁极部2c上。第1线圈3激励产生通过第1定子2、第1定子2与动子6之间的空隙、动子6的磁路。另外，按照设在2个第1定子2其中之一上的第1线圈3的励磁与设在其中之另一个第1定子2上的第1线圈3的励磁的相位相反的方式连接第1线圈3。例如，如图2所示，按照在2个第1定子2之一的中央磁极部2c被激励成N极时、另一个第1定子2的中央的磁极部2c被激励成S极的方式连接第1线圈3。
第2定子4分别是由磁性材料形成为剖面C字形的柱状的部件，具有轴向对称排列的2个磁极部4a及4b。2个第2定子4被固定在外壳1的筐体部1a的中空部中，并相对于旋转轴心对称配置。而且，如图4(A)及图4(B)所示，包含2个第1定子2的轴向的平面与包含2个第2定子4的平面被设成相互正交。从而，由于第1定子2与第2定子4的间隔变大，所以能够增大设置第1线圈3与第2线圈5的空间。并且，第2定子4的磁极部4a与4b具有相同的宽度与长度。而且，如图3所示，在第2定子4中，分别将第2线圈5分开缠绕在磁极部4a与4b上，通过在第2线圈5中流过电流，而在磁极部4a与4b分别产生不同的磁极。例如，如图3所示，如果在磁极部4a产生S极，则在磁极部4b产生N极。由于磁极部4a与4b位于与动子6对向的位置，所以第2定子4构成漏磁通少、高效的磁回路。2个第2定子4主要用于给予动子6旋转方向的力。
第2线圈5介由树脂制的线圈骨架(未图示)而分别分开缠绕在第2定子4的磁极部4a与4b上。第2线圈5激励产生通过第2定子4、第2定子4与动子6之间的空隙、动子6的磁路。另外，按照设在2个第2定子4其中之一上的第2线圈5的励磁与设在其中之另一个第2定子5上的第2线圈5的励磁的相位相反的方式连接第2线圈5。例如，如图3所示，按照在2个第2定子4之一的磁极部4a被激励成S极时、另一个第2定子4的对应的磁极部4a被激励成N极的方式连接第2线圈5。
动子6，如上所述，包含旋转轴6a与驱动力产生部6b。旋转轴6a由金属制圆筒构成，由2个轴承部1b支撑而可在轴向与旋转方向上运动。驱动力产生部6b，由着磁方向(从S极向N极的方向)如图4(A)与图4(B)所示那样相互反向地沿半径方向着磁的2个圆筒管状的磁铁6b1、6b2形成。磁铁6b1与6b2按照磁铁6b1与6b2的中心轴心与旋转轴6a的中心轴心相一致的方式被固定在旋转轴6a上。据此，磁铁6b1与6b2相对旋转轴心对称设置，且着磁方向相对于轴向正交。从而，由于磁铁6b1与6b2的质量相对于旋转轴心对称分布，所以由动子6的旋转方向的运动产生的惯性力相抵消，能够降低传递给外壳1的振动。
另外，第1定子2与第2定子4，分别利用位于动子6的磁铁6b1与6b2两侧的磁极部2a～2c与磁极部4a及4b，给予动子以轴向与旋转方向的力，因此，动子6能够受到较大的力而运动。这里，动子6的驱动力产生部6b具有圆筒状磁极面，与此相对，第1定子2与第2定子4的磁极部具有面向动子6的平面的磁极面。而且，磁铁6b1与6b2分别如图2所示，具有与第1定子2的各凹部的宽度相同的厚度，且该第1定子2具有E字形的磁极部2a～2c。如图2所示，磁铁6b1与6b2在轴向具有间隔地设在旋转轴6a上，且使磁铁6b1与6b2各自的侧面与第1定子2的各凹部相对向。这时，如图3所示，磁铁6b1与6b2分别与第2定子4的磁极部4a与4b相对向。如图4(A)与图4(B)所示，设定磁铁6b1与6b2的直径，以在动子6的驱动力产生部6b的圆形磁极面、第1定子2与第2定子4的磁极部的平坦的磁极面之间形成空隙。
按照上述构成，通过在第1线圈3中流过电流，而在第1定子2的磁极部2a～2c上产生例如图2所示的磁极。这样，磁铁6b1从第1定子2的上端的磁极部2a给予吸引力，从中央的磁极部2c被给予排斥力。另一方面，磁铁6b2从第1定子2的中央的磁极部2c给予吸引力，从下端的磁极部2b给予排斥力。从而，动子6从第1定子2受到轴向的力(图2中，箭头A的向上方的力)。另外，若在第1线圈3中流过反方向的电流，则磁极部2a～2c产生的磁极的极性反向，因此，也会受到反向轴向的力。
另外，通过在第2线圈5中流过电流，而在第2定子4的磁极部4a与4b分别产生例如图4(A)与图4(B)所示的磁极。这时，在图4(A)中，磁铁6b1由于主要受到来自第2定子4的力，所以，受到箭头B所示的右旋的旋转方向的力。另外，在图4(B)中，磁铁6b2也由于主要受到来自第2定子4的力，所以，受到箭头B所示的右旋的旋转方向的力。从而，在图4(A)与图4(B)中，动子6通过第2定子4而受到右旋的旋转方向的力。另外，若在第2线圈5中流入与上述情况相反方向的电流，则在第2定子4的磁极部4a与4b产生的磁极的极性相反，因此，向左的旋转方向的力外加给动子6。
从而，该执行元件能够独立控制动子6的轴向的运动与旋转方向的运动，具有对于轴向的位移的推力特性(图5)与对于旋转方向的旋转角度的转矩特性(图6)。即，在图5中，曲线FZ1表示在第1线圈3中不流过电流时的推力特性，曲线FP1表示在第1线圈3中流过正方向电流时的推力特性，另外，曲线FM1表示在第1线圈3中流过负方向电流时的推力特性。而另一方面，在图6中，曲线TZ1表示在第2线圈5中不流过电流时的转矩特性，曲线TP1表示在第2线圈5中流过正方向电流时的转矩特性，另外，曲线TM1表示在第2线圈5中流过负方向电流时的转矩特性。
这里，推力特性，将第1定子2与动子6如图2所示那样配置时作为轴向的基准位置，而转矩特性，将第1定子、第2定子4与动子6如图4(A)与图4(B)所示那样配置时作为旋转方向的基准位置。从而，通过在第1线圈3与第2线圈5中外加交流电压，而在第1线圈3与第2线圈5中分别流过正方向与负方向的电流，因此，动子6在轴向与旋转方向二方向进行往复运动。
不过，在表示图1的执行元件的变形例的执行元件的图7中，将第2定子4与第1定子2相同形成为具有3个磁极部、即两端的磁极部4a及4b与中央的磁极部4c的E字形。这时，在图8(A)中，磁铁6b1与第2定子4的上端的磁极部4a的位置关系，产生使磁铁6b1进行箭头B所示的右旋的旋转运动的力。另外，在图8(B)中，磁铁6b2与第2定子4的下端的磁极部4b的位置关系，产生使磁铁6b2进行箭头C所示的左旋的旋转运动的力。因而，由于磁铁6b1的旋转方向与磁铁6b2的旋转方向相互反向，所以，磁铁6b1的旋转运动与磁铁6b2的旋转运动相互抵消。另外，如图7所示，由于磁铁6b1、6b2的磁极面与第2定子4的磁极部4a～4c的磁极面不相对向，所以，动子6从第2定子4受到的力也变小。从而，通过采用图1的C字形的第2定子4而取代图7的E字形的第2定子4，从而能够增大动子6从第2定子4沿旋转方向受到的力。
下面，对本发明的第1实施方式的执行元件的动作进行说明。动子6，在处于上述的轴向的基准位置(图2)与旋转方向的基准位置(图4(A)及图4(B))时，在第1线圈3与第2线圈5中不流过电流。这时，动子6，在处于如图5的曲线FZ1与图6的曲线TZ1所示那样均衡的状态时，由于轴向与旋转方向均不受到力所以静止。
这里，如图9所示，若在第1线圈3与第2线圈5中分别外加以波形VS与波形VR1表示的矩形波的交流电压，则在第1线圈3与第2线圈5中流过交流，第1线圈3激励产生通过第1定子2的磁路，第2线圈5激励产生通过第2定子4的磁路。于是，动子6受到图5所示的轴向的力与图6所示的旋转方向的力。在第1线圈3与第2线圈5中流入的交流的相位根据动子6的运动与线圈的圈数等变化，但，通过流入第1线圈3中的交流，而动子6沿轴向例如图9的曲线DS那样运动。另一方面，动子6，通过第2线圈5，而按照例如图9所示的相位在区间RL进行向左的旋转运动，在区间RR进行向右的旋转运动。从而，动子6一边向轴向往复运动一边以与轴向相同的周期进行旋转方向的往复运动。
另外，如上所述，在该执行元件中，由于独立控制动子6的轴向的运动与旋转方向的运动，所以例如图10所示那样，若以波形VR2表示的外加到第2线圈5中的交流电压的频率为以波形VS表示的外加到第1线圈3中的交流电压的频率的2倍，则动子6能够在轴向1个往复运动的期间进行旋转方向的2个往复运动。
这样，在本发明的第1实施方式的执行元件中，通过由第1线圈3激励产生通过第1定子2的磁路，而给予动子6以轴向的力，通过由第2线圈5激励产生通过第2定子4的磁路，而给予动子6以旋转方向的力，因此，能够独立控制动子6的轴向的运动与旋转方向的运动。据此，无需运动方向变换机构，而能够提高动子6可以向轴向与旋转方向二方向运动的执行元件的动作控制的自由度。
而且，由于动子6的磁铁6b1与6b2的质量相对于旋转轴心对称分布，所以由于动子6的旋转方向的运动产生的惯性力被抵消，能够降低传递给外壳1的振动。另外，第1定子2与第2定子4分别利用位于动子6的磁铁6b1与6b2两侧的磁极部2a～2c与磁极部4a及4b，给予动子6以轴向与旋转方向的力，所以动子6能够受到较大的力而运动。
并且，以具有磁极部2a～2c的E字形来形成第1定子2，而以具有磁极部4a与4b的C字形来形成第2定子4，同时，正交配置第1定子2与第4定子4，从而，第1定子2与第2定子4的间隔变大，所以能够增大将第1线圈3设在第1定子2上的空间与将第2线圈5设在第2定子4上的空间。另外，在第1定子2位于与动子6的2个磁铁6b1与6b2相对向的位置时，成为适于第1定子2的磁极部2a～2c产生轴向的力的配置，因此，第1定子2能够减少漏磁通，并且，动子6能够在轴向受到较大的力而高效地运动。另外，在第2定子4位于与动子6的2个磁铁6b1与6b2相对向的位置时，成为适于第2定子4的磁极部4a、4b产生旋转方向的力的配置，因此，第2定子4能够减少漏磁通，并且，动子6能够在轴向受到较大的力而高效地运动。
(第2实施方式)接着，图11与图12示出了本发明的第2实施方式的执行元件。该执行元件，与第1实施方式的执行元件相比，第1定子2与第2定子4的形状和相对位置不同，除此之外，构成均与第1实施方式的执行元件相同。
在该执行元件中，第1定子2与第2定子4的磁极部的磁极面被形成为圆形曲面，以与动子6的驱动力产生部6b的圆筒状磁极面间隔一定的空隙地相对向。而且，第2定子4的磁极部被设在第1定子2的E字形的磁极部之间的凹部。因而，如图12所示，在沿轴向观察时，第1定子2与第2定子4的磁极部的两端部形成有立体重合的重合部CP。从而，如图11所示，空隙C被形成在第1定子2的磁极部与第2定子4的磁极部之间。
通过这样的构成，第1定子2与第2定子4分别确保了用于增大与动子6对向的面积的空间，因此，能够增大与动子6的对向面积，可给予动子6以较大的力。另外，通过设置空隙G，而增大以图12中箭头所示的无助于施力给动子6的磁路WC(例如，在对轴向进行考虑时，第1定子2的N极→空隙G→第2定子4→空隙G→第1定子2的S极)的磁阻，使沿磁路WC流过的磁通减少，能够给予动子6较大的力。这里，空隙G的宽度是考虑到动子6的驱动力产生部6b与第1定子2及第2定子4之间的上述的一定的空隙的宽度等而设计的。
这样，在第2实施方式中，由于确保了用于设置第1定子2与第2定子4的磁极部与动子6的对向面积的空间，所以，能够增大与动子6的对向面积。因而，由于第1定子2与第2定子4之间的磁路的磁阻变大，所以，能够减少无助于施力给动子6的磁通。从而，能够给予动子6以轴向与旋转方向的较大的力。
(第3实施方式)接着，图13示出本发明的第3实施方式的执行元件。该执行元件，与第1实施方式的执行元件相比，动子6的形状、与动子6及第1定子2的相对位置不同，除此之外，构成均与第1实施方式的执行元件相同。
动子6的形成驱动力产生部6b的磁铁6b1与6b2分别为圆筒状的磁铁，且其厚度比第1定子2的E字形的磁极部2a～2c之间的凹部的轴向的宽度小，其直径比成对的第1定子2的相应的磁极部间的距离大，突入第1定子2的磁极部2a～2c之间的凹部而设置。因此，动子6的轴向的运动被限制在第1定子2的上述凹部内。另外，动子6的磁铁6b1与6b2的半径方向的端部横穿第1定子2的两凹部进行旋转。因此，由于可增大动子6的磁铁6b1、6b2的磁极部与第1定子2的磁极部2a～2c的轴向的对向面积，所以，动子6在轴向受到较大的力而运动。
(第4实施方式)接着，图14与图15表示本发明的第4实施方式的执行元件。该执行元件与第1实施方式的执行元件相比，动子6的磁铁6b1及6b2的形状不同，除此之外构成均与第1实施方式的执行元件相同。
如图14所示，动子6的磁铁6b1与6b2被形成为相同大小的圆筒状，按照相对向的两端面在轴向上相对接而与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端面相一致的方式设置。磁铁6b1与6b2的相对接的两端面被配置在第1定子2的中央的磁极部2c的磁极部2c的轴向的中央。
通过这样的构成，磁铁6b1与6b2的与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端相一致的位置为稳定点。在图15中，该执行元件，在第1线圈3中不流过电流时具有曲线FZ2所示的推力特性、在第1线圈3中流过正方向的电流时具有曲线FP2所示的推力特性、在第1线圈3中流过负方向的电流时具有曲线FM2所示的推力特性。即，具有在动子6产生轴向的位移时、产生向反方向拉回动子6的力的特性。从而，由于动子6如连结在回复弹簧上那样动作，所以能够进行稳定的往复动作。
这样，在第4实施方式中，动子6的磁铁6b1与6b2的与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端相一致的位置为稳定点，随着动子6的轴向的位移变大，而产生与位移相反方向的较大的力，因此，能够得到回复弹簧的效果。
此外，在第4实施方式中，动子6的驱动力产生部6b包含相对接的2个磁铁6b1与6b2，但也可以以一体部件形成。
(第5实施方式)接着，图16(A)与图16(B)示出本发明的第5实施方式的执行元件的第1线圈3相对于第1定子2的2种绕法。该执行元件与第1实施方式的执行元件相比，第1线圈3向第1定子2的绕法不同，除此之外构成均与第1实施方式的执行元件相同。
在第1实施方式的执行元件中，如图2所示，第1线圈3被缠绕在第1定子2的中央的磁极部2c上。但是，在本执行元件中，如图16(A)所示，第1线圈3被分开缠绕在第1定子2的两端的磁极部2a与2b上。这时，连接这些第1线圈3以使中央的磁极部2c、与两端的磁极部2a及2b被激励成不同的磁极。这样，通过将第1线圈3分开缠绕在磁极部2a与2b，而与将第1线圈3缠绕在1个磁极部2c上的第1实施方式相比较，由于由被缠绕的第1线圈3产生的厚度影响变小，所以能够减少缠绕第1线圈3的空间。另外，如图16(B)所示，也可将第1线圈3分别分开缠绕在第1定子2的磁极部2a～2c上。
这样，在第5实施方式中，通过将第1线圈3分开缠绕在第1定子2的两端的磁极部2a与2b或磁极部2a～2c上，而与将第1线圈3缠绕在1个磁极部2c上的第1实施方式相比较，由被缠绕的第1线圈3产生的厚度的影响变小，因此，能够进一步减少在第1定子2上缠绕第1线圈3的空间。
(第6实施方式)接着，图17示出本发明的第6实施方式的执行元件。该执行元件与第4实施方式的执行元件相比，在设置1对谐振弹簧8这一点上不同，除此之外构成均与第4实施方式的执行元件相同。
谐振弹簧8分别由螺旋弹簧形成，并以挠曲的状态设在外壳1与动子6之间。即，其中之一的谐振弹簧8被设在磁铁6b1与相对应的轴承部1b之间，其两端分别被固定在磁铁6b1与相对应的轴承部1b上。其中之另一个谐振弹簧8被设在磁铁6b2与相对应的轴承部1b之间，其两端分别被固定在磁铁6b2与相对应的轴承部1b上。通过这样设计，谐振弹簧8，无论相对于动子6的轴向运动、还是相对于动子6的旋转方向运动，均能够作为弹簧发挥作用。因而，谐振弹簧8不仅具有用于轴向的谐振的轴向谐振弹簧的功能，也具有用于旋转方向的谐振的旋转谐振弹簧的功能。
从而，动子6通过按照由谐振弹簧8的轴向的弹簧常数(作为轴向谐振弹簧的弹簧常数)与动子6的质量决定的谐振频率的附近的频率、给第1线圈3施加交流电压进行激励，而通过谐振现象高效进行轴向的往复运动。另外，动子6通过按照由谐振弹簧8的旋转方向的弹簧常数(作为旋转谐振弹簧的弹簧常数)与动子6的惯性转矩决定的谐振频率的附近的频率、给第2线圈5施加交流电压进行激励，而通过谐振现象高效进行旋转方向的往复运动。这里，将外加给第1线圈3与第2线圈5的交流电压的频率设在谐振频率附近，这是因为根据向第1线圈3与第2线圈5外加交流电压的电路的影响，而实际的谐振频率与只由运动系决定的谐振频率稍微偏离。
这样，在第6实施方式中，由于谐振弹簧8分别具有轴向谐振弹簧与旋转谐振弹簧两者的功能，所以通过按照由动子6的质量与轴向谐振弹簧的弹簧常数决定的谐振频率附近的频率向第1线圈3外加交流电压，而动子6能够利用谐振现象高效地以较大的振幅轴向往复运动。另外，通过按照由动子6的惯性转矩与旋转谐振弹簧的弹簧常数决定的谐振频率附近的频率向第2线圈5外加交流电压，而动子6能够利用谐振现象高效地以较大的振幅向旋转方向往复运动。另外，由于谐振弹簧8分别不仅作为轴向谐振弹簧而且作为旋转谐振弹簧发挥作用，所以，能够减少设置谐振弹簧8的空间。
所需说明的是，这里，说明了谐振弹簧8分别具有轴向谐振弹簧与旋转谐振弹簧两者的功能的情况，但第6实施方并不仅限于这种情况，也可以分别单独设置轴向谐振弹簧与旋转谐振弹簧。为了这种目的，也可以例如将板簧与盘簧分别作为轴向谐振弹簧与旋转谐振弹簧使用。另外，通过使作为轴向谐振弹簧的螺旋弹簧与作为旋转谐振弹簧的螺旋弹簧其中之一进入其中之另一个的空间进行组合，从而能够减少为设置谐振弹簧8而需要的空间。
(第7实施方式)图18～图20示出了本发明的第7实施方式执行元件。该执行元件与第1实施方式的执行元件相比较，不同之处在于另外设置动子17与弹簧部件18并收容在外壳1中，除此之外构成均与第1实施方式的执行元件相同。从而，该执行元件与第1实施方式的执行元件大致同样地进行动作。另外，在表示图18的执行元件的变形例的执行元件的图21中，与第1实施方式的变形例(图7)相同，将第2定子4形成为具有3个的磁极部、即两端的磁极部4a及4b与中央的磁极部4c的E字形。
另一动子17是由铜、钨、黄铜等制成的、外径比筐体部1a的内径小的圆筒管形成的，比旋转轴6a的直径大的直径的圆形贯通孔被设在另一动子17的中心轴心上。另一动子17，以将旋转轴6a贯通插入其贯通孔中的状态在动子6的磁铁6b2与相对应的轴承部1b之间沿轴向与磁铁6b2并排地收容在筐体部1a内。另一动子17按照可与动子6相独立地沿轴向运动的方式利用后述的弹簧部件18被支撑在磁铁6b2与轴承部1b之间。另一动子17的质量被设成与动子6的质量大致相同。
弹簧部件18由沿轴向挠曲的3个螺旋弹簧、即第1弹簧18a、第2弹簧18b与第3弹簧18c构成。第1弹簧18a被设在磁铁6b1与相对应的轴承部1b之间，其两端分别被固定在磁铁6b1与相对应的轴承部1b上。另外，第2弹簧18b被设在磁铁6b2与另一动子17之间，其两端分别被固定在磁铁6b2与另一动子17上。并且，第3弹簧18c被设在另一动子17与相应的磁铁1b之间，其两端分别被固定在另一动子17与相应的磁铁1b上。其结果，在旋转方向也作为弹簧发挥作用。
另外，外壳1、动子6、另一动子17、弹簧部件18构成按照由各自的质量与弹簧部件18的第1弹簧18a、第2弹簧18b与第3弹簧18c各个弹簧常数决定的谐振频率进行轴向的谐振运动的弹簧谐振系。该弹簧谐振系在可近似于固定外壳1的状态时具有2个谐振频率。在其中之一的谐振频率(以下，称为“1次模式谐振频率”)中，动子6与另一动子17沿轴向以相同相位运动，另外，在其中之另一个的谐振频率(以下，称为“2次模式谐振频率”)中，动子6与另一动子17沿轴向以相反相位运动。因而，若在第1线圈3中外加2次模式谐振频率附近的频率的交流电压，则动子6与另一动子17沿轴向进行以相反相位动作的谐振运动。从而，动子6通过轴向的谐振运动，能够高效地得到较大的轴向的振幅。另外，由于动子6的质量与另一动子17的质量设成大致相同，所以动子6与另一动子17各个的惯性力相抵消，因此，能够降低由传递给外壳1的轴向的惯性力引起的振动。
另一方面，弹簧部件18由于是螺旋弹簧，所以通过固定两端从而具有旋转方向的弹簧的功能，因此，外壳1、动子6、另一动子17、弹簧部件18可构成按照由各自的惯性转矩与弹簧部件18的第1弹簧18a、第2弹簧18b与第3弹簧18c各个弹簧常数决定的谐振频率进行旋转方向的谐振运动的弹簧谐振系。从而，通过按照该谐振频率附近的频率向第2线圈5外加交流电压，而动子6通过旋转方向的谐振运动，能够高效地得到较大的轴向的振幅。
在第7实施方式中，为了进行动子6的轴向与旋转方向的谐振运动，而将外加给第1线圈3与第2线圈5的交流电压的频率设在谐振频率附近，这是因为根据向第1线圈3与第2线圈5外加交流电压的电路的影响，而实际的谐振频率从只由运动系决定的谐振频率稍微偏离。
这样，在本发明的第7实施方式的执行元件中，由动子6、另一动子17、外壳1、在这些部件之间可沿轴向挠曲的弹簧部件18构成弹簧谐振系，通过由第1线圈3激励形成通过第1定子2的磁路，而给予动子6以轴向的力进行轴向的谐振运动，而通过由第2线圈5激励形成通过第2定子4的磁路，而给予动子6以旋转方向的力进行旋转方向的谐振运动，因此，能够独立地控制动子6的轴向的运动与旋转方向的运动。另外，在轴向的谐振运动中，动子6与另一动子17能够分别在轴向上反向运动，所以能够降低由传递给外壳1的轴向的惯性力引起的振动。据此，无需运动方向变换机构，能够提高动子6可以向轴向与旋转方向二方向运动的执行元件的动作控制的自由度。
另外，第1定子2与第2定子4分别给予动子6以轴向的力与旋转方向的力，但另一动子17不直接受到第1定子2与第2定子4的力，因此，弹簧谐振系的设计变得容易。
并且，在第7实施方式中，说明了动子6从第1定子2与第2定子4受到轴向的力与旋转方向的力的情况，但并不仅限于这种情况。由于轴向的力与旋转方向的力从动子6经由弹簧部件18传递给另一动子17，所以也可以更换动子6与另一动子17的磁结构，而另一动子17从第1定子2与第2定子4受到轴向的力与旋转方向的力。
(第8实施方式)下面，图22表示本发明的第8实施方式的执行元件。该执行元件与第7实施方式的执行元件相比较，动子6的形状、与动子6及第1定子2的相对位置不同，除此之外构成与第7实施方式的执行元件相同。更具体地讲，该执行元件通过将图13所示的第3实施方式的执行元件的动子6的形状与动子6及第1定子2的相对位置应用到第7实施方式的执行元件上而得到。
从而，与第3实施方式相同，形成动子6的驱动力产生部6b的磁铁6b1与6b2分别是圆筒状的磁铁，且该磁铁的厚度比第1定子2的E字形的磁极部2a～2c之间的凹部的轴向的宽度小，其直径比成对的第1定子2的相应的磁极部间的距离大，突入第1定子2的磁极部2a～2c之间的凹部而设置，所以动子6的磁铁6b1与6b2的半径方向的端部横穿第1定子2的两凹部进行旋转。因此，由于可增大动子6的磁铁6b1、6b2的磁极部与第1定子2的磁极部2a～2c的轴向的对向面积，所以，动子6在轴向受到较大的力而运动。
(第9实施方式)下面，图23表示本发明的第9实施方式的执行元件。该执行元件与第7实施方式的执行元件相比，动子6的磁铁6b1及6b2的形状不同，除此之外构成均与第7实施方式的执行元件相同。更具体地讲，该执行元件通过将图14所示的第4实施方式的执行元件的动子6的磁铁6b1及6b2的形状应用到第7实施方式的执行元件上而得到。
从而，与第4实施方式相同，动子6的磁铁6b1与6b2被形成为相同大小的圆筒状，按照相对向的两端面在轴向上相对接而与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端面相一致的方式设置。磁铁6b1与6b2的相对接的两端面被配置在第1定子2的中央的磁极部2c的轴向的中央。
通过这样的构成，磁铁6b1与6b2的与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端相一致的位置为稳定点。由于动子6与第4实施方式相同，如连结在回复弹簧上那样动作，所以能够进行稳定的往复动作。
这样，在第9实施方式中，动子6的磁铁6b1与6b2的与相对接的两端面相反一侧的两端面与第1定子2的轴向的两端相一致的位置为稳定点，随着动子6的轴向的位移变大，而产生与位移相反方向的较大的力，因此，能够得到回复弹簧的效果。
此外，在第9实施方式中，动子6的驱动力产生部6b包含相对接的2个磁铁6b1与6b2，但也可以以2处的着磁方向不同的1个磁铁形成。
(第10实施方式)图24表示本发明的第10实施方式的执行元件。该执行元件与第9实施方式的执行元件相比，不同之处在于动子6不从第2定子4受到力，而另一动子17从第2定子4受到力，除此之外构成均与第9实施方式相同。
另一动子17，与动子6相同，包括相互对接的2个磁铁17a与17b，直径比旋转轴6a的直径大的圆形贯通孔被设在磁铁17a与17b的各个中心轴心。磁铁17a与17b以将旋转轴6a经由轴承贯通插入其贯通孔中的状态在动子6的磁铁6b2与相对应的轴承部1b之间沿轴向并排地收容在筐体部1a内，利用弹簧部件18的第2弹簧18b与第3弹簧18c被支撑在磁铁6b2与相对应的轴承部1b之间。另一动子17的磁铁17a与17b的合计质量被设定成与动子6的质量大致相同。另外，第2定子4具有与第7实施方式的执行元件的第2定子4(图20)相同的形状，并且，与另一动子17相对向。
通过这样的构成，在第10实施方式中，能够分别处理有助于从第1定子2受到的轴向的力的磁通、和有助于从第2定子4受到的旋转方向的力的磁通，因此，弹簧谐振系的设计变得容易。
另外，在第10实施方式中，通过从第1定子2给予动子6以轴向的力、从第2定子4给予另一动子17以旋转方向的力，而使产生轴向的力的磁路与产生旋转方向的力的磁路相互分离，因此，能够容易设计磁路。
并且，在第10实施方式中，说明了给予动子6以轴向的力、给予另一动子17以旋转方向的力的构成，但，也可以将该构成替换成给予动子6以旋转方向的力、给予另一动子17以轴向的力的构成。
另一方面，在第7实施方式与第10实施方式中，将动子6的质量与另一动子17的质量设定成大致相同，但，并不仅限于该设定。例如，在将动子6的质量与另一动子17的质量调整成相互不均衡时，可得到降低轴向的振动、并且能够调整往复运动的振幅的效果。
另外，与第1实施方式的执行元件相同，可将图11与图12所示的第2实施方式的执行元件的第1定子2与第2定子4的形状和相对位置、图16(A)与图16(B)所示的第5实施方式的执行元件的第1线圈3在第1定子2上的绕法应用到第7实施方式的执行元件上，这是不言而喻的。
并且，在上述的第1实施方式～第10实施方式中，对动子6的驱动力产生部6b的磁铁6b1与6b2相对于旋转轴心对称、分别反相位激励相对旋转轴心对称配置的1对第1定子2与1对第2定子4的构成进行了说明，但并不仅限于该构成，也可以设置1个第1定子2与1个第2定子4，只使用磁铁6b1与6b2的一侧的磁极。
如上所述，在上述的第1实施方式～第10实施方式中，对动子6的驱动力产生部6b具有2个磁铁6b1与6b2的构成进行了说明，但也可以只以1个磁铁形成驱动力产生部6b。这种情况下，在例如第1定子2具有1个磁极部或C字形的2个磁极部、第2定子4具有1个磁极部时，能够使动子6向轴向与旋转方向运动。
(第11实施方式)图25～图31示出本发明的第11实施方式的执行元件。如图25所示，该执行元件包括轴向驱动用的轴向执行元件21、旋转方向驱动用的旋转执行元件22、用于降低轴向的振动的动态吸振器23。轴向执行元件21、旋转执行元件22与动态吸振器23被安装在旋转轴25上且收容于外壳27内。旋转轴25还由设在外壳27的两端部的1对轴承26支撑。3个弹簧24分别设在轴承26之一和轴向执行元件21之间、旋转执行元件22与动态吸振器23之间、动态吸振器23与轴承26之另一个之间。
图26表示轴向执行元件26的磁结构。在图26中，剖面线部指磁铁或磁性体，空白剖面指非磁性体。旋转轴25虽然在图26中作为磁性体表示，但无需一定为磁性体。轴向执行元件21包括缠绕了线圈31的定子29、具有一对磁铁30并且固定在旋转轴25上的动子28。磁铁30分别被在图26的上下方向上着磁。
图27表示轴向执行元件21的动作原理。如图27所示，通过向线圈31输入电流，而在定子29与动子28上产生磁极，使动子28如箭头所示向上方移动。通过使基于输入线圈31的电流产生的着磁方向反向，而驱动动子28向反方向、即在图27中向下方移动。线圈31中外加正弦波或矩形波的交流电压。
图28表示旋转执行元件22的磁结构。旋转执行元件22包括缠绕了线圈34的定子33、和如图29(A)所示那样外周配置4个磁铁37并且被固定在旋转轴25上的动子32。如图29(A)与图29(B)所示，定子33具有4个上部磁极35与4个下部磁极36。
图29(A)与图29(B)分别表示旋转执行元件22的定子33的上部磁极35与下部磁极36的磁化状态。通过将流向某一方向的电流输入线圈34，而N极与S极分别产生在上部磁极35与下部磁极36上，而另一方面，在4个磁铁37的内周侧与外周侧分别被着磁成S极与N极时，在动子32的磁铁37与定子33的上部磁极35及下部磁极36之间生成右旋的转矩，结果，动子32如箭头所示那样右旋旋转。通过使基于输入线圈34的电流产生的着磁方向反向，而驱动动子32向反方向、即左旋旋转。与轴向执行元件21的线圈31相同，旋转执行元件22也被外加正弦波或矩形波的交流电压。
在该执行元件中，将外加旋转执行元件22的线圈34的交流电压的频率设为外加旋转执行元件21的线圈31的交流电压的频率的1.5倍。
在第11实施方式的执行元件的上述构成中，通过轴向执行元件21与旋转执行元件22能够如图31所示向轴向与旋转方向二方向驱动旋转轴25。在图31中，左端的列表示外加旋转执行元件22的线圈34的交流电压的频率fr、和外加轴向执行元件21的线圈31的交流电压的频率fa的比(fr/fa)，曲线图a)～u)的横轴与纵轴分别指轴向与旋转方向的旋转轴25的轨迹。例如，在如图30所示那样外加旋转执行元件22的线圈34的虚线的正弦波交流电压的频率fr与外加轴向执行元件21的线圈31的实线的正弦波交流电压的频率fa的比(fr/fa)为1.5∶1时，旋转轴25被沿图31的曲线图d)的轨迹驱动。即使两交流电压的相位差设成(π/2)，旋转轴25也与曲线图d)相同被沿曲线图f)的轨迹驱动。
另外，以n表示整数，由式(fr/fa)＝(2n+1)/2表示上述比(fr/fa)，将整数n设定为1、2与3，并且，将相位差设定为0与(π/2)，从而，如图31的曲线图d)、f)、j)、l)、p)与r)所示，能够沿宽范围的轨迹驱动旋转轴25。
并且，以m表示整数，由式(fr/fa)＝m表示上述比(fr/fa)，将整数m设定为1～4，并且，将相位差设定为0、(π/4)与(π/2)，从而，如图31的曲线图b)、c)、g)、h)、n)、o)、s)与t)所示，能够沿直线或复杂的椭圆运动的轨迹驱动旋转轴25。
这样，在该实施方式中，通过利用上述两式来设定外加于旋转执行元件22的线圈34的交流电压的频率fr与外加于轴向执行元件21的线圈31的交流电压的频率fa的比(fr/fa)，而能够沿各种复杂的轨迹来驱动旋转轴25。
以下，列出本发明得到的效果。
最先，记载本发明的第1～第6实施方式得到的效果。
首先，通过由第1线圈激励产生通过第1定子的磁路，而给予动子以轴向的力，通过由第2线圈激励产生通过第2定子的磁路，而给予动子以旋转方向的力，因此，能够独立控制动子的轴向的运动与旋转方向的运动。据此，无需运动方向变换机构，而能够提高动子可以向轴向与旋转方向二方向运动的执行元件的动作控制的自由度。
另外，由于动子的磁铁的质量相对于旋转轴心对称分布，所以由于动子的旋转方向的运动产生的惯性力被抵消，能够降低传递给外壳的振动。
另外，第1定子与第2定子分别利用动子的磁铁两侧的磁极给予动子以轴向与旋转方向的力，所以动子能够受到较大的力而运动。
并且，由于包含1对第1定子的轴向的平面、与包含1对第2定子的轴向的平面大致正交配置，所以，第1定子与第2定子的间隔分别变大，所以能够增大设置第1线圈与第2线圈的空间。
另外，动子的2个磁铁分别具有反向的着磁方向，并且，第1定子具有E字形的3个磁极部，因此，动子的2个磁铁位于与第1定子相对向的位置时成为适于产生轴向的力磁极部的配置，因此，减少漏磁通，并且，动子能够在轴向受到较大的力而高效地运动。
并且，第2定子具有C字形的2个磁极部，因此，动子的2个磁铁位于与第2定子的2个磁极部相对向的位置时成为适于产生旋转方向的力的磁极部的配置，因此，减少漏磁通，并且，动子能够在旋转方向受到较大的力而高效地运动。
另外，在沿轴向观察时，由于第1定子的磁极部的两端部与第2定子的磁极部的两端部立体重合，所以，第1定子与第2定子确保用于设置其分别与动子的对向面积的空间，因此，可增大设置与动子的对向面积，能够给予动子以较大的力。
另外，由于在第1定子的磁极部与第2定子的磁极部之间形成空隙，所以第1定子与第2定子之间的磁路的磁阻变大，因此，能够减少无助于施力给动子的磁通。
此外，动子的磁铁的端部横穿第1定子的磁极部之间的凹部进行旋转，因此，由于可增大动子的磁铁的磁极部与第1定子的磁极部的轴向的对向面积，所以，动子可在轴向受到较大的力而运动。
另外，动子的2个磁铁被形成为相同大小，并且，2个磁铁之一的两端面沿轴向相对接，并且，2个磁铁之另一方的两端面与第1定子的轴向的两端面相一致，所以，2个磁铁的另一方的两端面与第1定子的轴向的端面一致的位置为稳定点，随着动子的轴向的位移变大，而产生与位移相反方向的较大的力，因此，能够得到回复弹簧的效果。
此外，由于将第1线圈与第2线圈分开缠绕在第1定子的3个磁极部与第2定子的2个磁极部，所以通过分开缠绕线圈，而与缠绕在1个磁极部的情况相比较，由被缠绕的线圈产生的厚度影响变小，因此，能够减少缠绕线圈的空间。
另外，由于在动子与外壳之间设置轴向谐振弹簧，所以通过按照由动子的质量与轴向谐振弹簧的弹簧常数决定的谐振频率附近的频率向第1线圈外加交流电压，而动子能够利用谐振现象高效地以较大的振幅轴向往复运动。
此外，由于在动子与外壳之间还设置旋转谐振弹簧，所以通过按照由动子的惯性转矩与旋转谐振弹簧的弹簧常数决定的谐振频率附近的频率向第2线圈外加交流电压，而动子能够利用谐振现象高效地以较大的振幅向旋转方向往复运动。
并且，由于1个弹簧部件作为轴向谐振弹簧和旋转谐振弹簧发挥作用，所以，能够减少设置弹簧部件的空间。
其次，记载本发明的第7～第10实施方式得到的效果。
首先，由动子、另一动子、外壳、设在这些部件之间可沿轴向挠曲的包含3个弹簧的弹簧部件18构成弹簧谐振系，因此，能够独立控制动子6的轴向运动与旋转方向的运动。从而，能够提高动子可以向轴向与旋转方向二方向运动的执行元件的动作控制的自由度。另外，在轴向的谐振运动中，动子与另一动子能够分别在轴向上反向运动，所以能够降低由轴向的惯性力引起的振动。
另外，由于第1定子与第2定子给予动子与另一动子中任一方分别以轴向的力与旋转方向的力，所以动子与另一动子中的另一方不受到第1定子2与第2定子4的力，因此，弹簧谐振系的设计变得容易。
此外，由于第1定子给予动子与另一动子中一方以轴向的力、而第2定子给予动子与另一动子中另一方以旋转方向的力，而使产生轴向的力用的磁路与产生旋转方向的力的磁路相互分离，因此，能够容易设计磁路。
另外，从第1定子与第2定子受到力的动子与另一动子中任一方，包含着磁方向相对于轴向大致正交、并且相对于旋转轴心对称配置的磁铁，同时，第1定子与第2定子分别相对于旋转轴心对称设置，因此，第1定子与第2定子给予动子与另一动子中任一方以轴向的力与旋转方向的力，从而，弹簧谐振系能够受到较大的力而运动。
此外，从第1定子受到轴向的力的动子与另一动子中任一方，包含分别具有反向的着磁方向的2个磁铁，并且，第1定子具有E字形的3个磁极部，因此，2个磁铁位于与第1定子相对向的位置时成为适于产生轴向的力磁极部的配置，因此，减少漏磁通，并且，弹簧谐振系能够在轴向受到较大的力而高效地运动。
另外，从第2定子受到旋转方向的力的动子与另一动子中任一方，包含分别具有反向的着磁方向的2个磁铁，并且，第2定子具有C字形的2个磁极部，因此，2个磁铁位于与第2定子的2个磁极部相对向的位置时成为适于产生旋转方向的力的磁极部的配置，因此，减少漏磁通，并且，动子与另一动子中的任一方能够在旋转方向受到较大的力而高效地运动。
并且，磁铁的端部横穿第1定子的磁极部之间的凹部进行旋转，因此，由于可增大磁铁的磁极部与第1定子的磁极部的轴向的对向面积，所以，弹簧谐振系可在轴向受到较大的力而运动。
权利要求
1.一种执行元件，具有外壳、被固定在外壳内的定子部件、和被外壳支撑的动子部件，该定子部件具有线圈部件，该动子部件包含动子，另外，动子具有旋转轴，同时按照能够在旋转轴的轴向与以旋转轴的轴向为旋转轴心的旋转方向运动的方式被外壳支撑，并且，通过在线圈部件中流过电流而使动子向轴向与旋转方向运动，其特征在于定子部件具有给予动子部件以轴向的力的第1定子部件、和给予动子部件以旋转方向的力的第2定子部件，另外，线圈部件包括激励产生通过第1定子部件的第1磁路的第1线圈部件、和激励产生通过第2定子部件的第2磁路的第2线圈部件。
2.根据权利要求1所述的执行元件，其特征在于第1定子部件与第2定子部件分别给予动子以轴向的力与旋转方向的力，而动子包含着磁方向相对于轴向大致垂直设置的磁铁部件。
3.根据权利要求2所述的执行元件，其特征在于动子的磁铁部件相对于旋转轴心对称配置。
4.根据权利要求2所述的执行元件，其特征在于第1定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的1对第1定子、而第2定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的2对第2定子，另外，第1线圈部件包含分别设在1对第1定子上的1对第1线圈、而第2线圈部件包含分别设在1对第2定子上的1对第2线圈，并且，1对第1线圈分别以相反相位激励1对第1定子、而1对第2线圈分别以相反相位激励1对第2定子。
5.根据权利要求4所述的执行元件，其特征在于按照包含1对第1定子的轴向的平面与包含1对第2定子的轴向的平面大致正交的方式配置第1定子与第2定子。
6.根据权利要求4所述的执行元件，其特征在于动子的磁铁部件包含分别具有相反的着磁方向的2个磁铁，另外，利用具有沿轴向并排的3个磁极部的大致E字形的磁性体来分别形成第1定子。
7.根据权利要求6所述的执行元件，其特征在于利用具有沿轴向并排的2个磁极部的大致C字形的磁性体来分别形成第2定子。
8.根据权利要求7所述的执行元件，其特征在于在沿轴向观察时，第1定子的磁极部的两端部与第2定子的磁极部的两端部立体重合。
9.根据权利要求8所述的执行元件，其特征在于在第1定子的磁极部与第2定子的磁极部之间形成有空隙。
10.根据权利要求7所述的执行元件，其特征在于动子的各个磁铁的端部分别横穿第1定子的磁极部之间的2个凹部进行旋转。
11.根据权利要求7所述的执行元件，其特征在于动子的2个磁铁被形成为相同大小，另外，按照2个磁铁的相对向的两端面沿轴向对接、并且2个磁铁的相反侧的两端面分别与第1定子的轴向的两端面一致的方式设置2个磁铁。
12.根据权利要求1所述的执行元件，其特征在于在动子与外壳之间还具有使动子轴向谐振运动的轴向谐振弹簧。
13.根据权利要求1所述的执行元件，其特征在于在动子与外壳之间还具有使动子旋转方向谐振运动的旋转谐振弹簧。
14.根据权利要求1所述的执行元件，其特征在于动子部件还具有与动子同轴配置并能够轴向运动的另一动子，同时，还具有弹簧部件，该弹簧部件包含设在外壳与动子之间的轴向挠曲的第1弹簧、设在动子与另一动子之间的轴向挠曲的第2弹簧、设在另一动子与外壳之间的轴向挠曲的第3弹簧。
15.根据权利要求14所述的执行元件，其特征在于第1定子部件与第2定子部件分别给予动子与另一动子中任一方以轴向的力与旋转方向的力。
16.根据权利要求14所述的执行元件，其特征在于第1定子部件给予动子与另一动子中任一方以轴向的力，第2定子部件给予动子与另一动子中另一方以旋转方向的力。
17.根据权利要求15所述的执行元件，其特征在于动子与另一动子中上述任一方包含着磁方向相对于轴向大致正交并且相对于旋转轴心对称配置的磁铁部件，另外，第1定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的1对第1定子，而第2定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的1对第2定子，并且，第1线圈部件包含分别设在1对第1定子上的1对第1线圈、而第2线圈部件包含分别设在1对第2定子上的1对第2线圈，并且，1对第1线圈分别以相反相位激励1对第1定子、而1对第2线圈分别以相反相位激励1对第2定子。
18.根据权利要求16所述的执行元件，其特征在于动子与另一动子分别包含着磁方向相对于轴向大致正交并且相对于旋转轴心对称配置的磁铁部件，另外，第1定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的1对第1定子，而第2定子部件包含相对于旋转轴心对称设置的1对第2定子，并且，第1线圈部件包含分别设在1对第1定子上的1对第1线圈、而第2线圈部件包含分别设在1对第2定子上的1对第2线圈，并且，1对第1线圈分别以相反相位激励1对第1定子、而1对第2线圈分别以相反相位激励1对第2定子。
19.根据权利要求17所述的执行元件，其特征在于从第1定子部件受到轴向的力的动子与另一动子中的上述任一方的磁铁部件包含分别具有相反的着磁方向的2个磁铁，另外，利用具有沿轴向并排的3个磁极部的大致E字形的磁性体来分别形成第1定子。
20.根据权利要求18所述的执行元件，其特征在于从第1定子部件受到轴向的力的动子与另一动子中的上述一方的磁铁部件包含分别具有相反的着磁方向的2个磁铁，另外，利用具有沿轴向并排的3个磁极部的大致E字形的磁性体来分别形成第1定子。
21.根据权利要求19所述的执行元件，其特征在于从第2定子部件受到旋转方向的力的动子与另一动子中的上述任一方的磁铁部件包含分别具有相反的着磁方向的2个磁铁，另外，利用具有沿轴向并排的2个磁极部的大致C字形的磁性体来分别形成第2定子。
22.根据权利要求20所述的执行元件，其特征在于从第2定子部件受到旋转方向的力的动子与另一动子中的上述另一方的磁铁部件包含分别具有相反的着磁方向的2个磁铁，另外，利用具有沿轴向并排的2个磁极部的大致C字形的磁性体来分别形成第2定子。
23.根据权利要求19所述的执行元件，其特征在于各个磁铁的端部分别横穿第1定子的磁极部之间的2个凹部进行旋转。
全文摘要
一种执行元件，具有外壳、被固定在外壳内的定子部件、和被外壳支撑的动子部件，该定子部件具有线圈部件，该动子部件包含动子，另外，动子具有旋转轴，并且按照能够在旋转轴的轴向与以旋转轴的轴向为旋转轴心的旋转方向运动的方式被外壳支撑，并且，通过在线圈部件中流过电流而使动子向轴向与旋转方向运动，其中，定子部件具有给予动子部件以轴向的力的第1定子部件、和给予动子部件以旋转方向的力的第2定子部件，另外，线圈部件包括激励产生通过第1定子部件的第1磁路的第1线圈部件、和激励产生通过第2定子部件的第2磁路的第2线圈部件，因此，提高了执行元件的动作控制的自由度，同时，降低了轴向的惯性力引起的振动。
文档编号H02K33/00GK1692541SQ20038010071
公开日2005年11月2日 申请日期2003年11月25日 优先权日2002年11月26日
发明者长谷川祐也, 平田胜弘, 光武义雄, 太田智浩, 本桥良, 国田智裕, 清水宏明, 薮内英一, 西中孝宏 申请人:松下电工株式会社