专利名称：锁定装置以及驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及锁定装置以及驱动装置。
背景技术：
公知有利用电磁铁来对驱动源的驱动部进行锁定的锁定装置。在专利文献I中，公开了与此相关的装置。在这样的装置中，有时在中断对电磁铁的线圈的通电后，仍有磁力残留。由于该残留磁力，有时锁定装置不能正常动作。在专利文献I中，公开了通过在转子的材料上想方法、使得磁弓丨力难以在转子与电枢之间残留的技术。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-138370号公报
发明内容
在专利文献I的技术中，转子的制造成本增大。因此，本发明的目的是，提供低成本地确保正常动作的锁定装置以及具备该锁定装置的驱动装置。上述目的能够通过如下的锁定装置达成，该锁定装置具备 第I磁体；第2磁体，其能够在驱动源的驱动部与所述第I磁体之间移动，能够与所述驱动部抵接而限制所述驱动部的驱动；施力部，其朝所述驱动部侧对所述第2磁体施力；第I线圈，其可产生抵抗所述施力部的作用力而将所述第2磁体向所述第I磁体侧吸引的磁力;第2线圈，其可产生这样的磁力:该磁力抵消因对所述第I线圈通电而产生的磁力；控制部，其为了使与所述驱动部抵接的所述第2磁体从所述驱动部退回，将所述第I线圈从未通电状态切换为通电状态，为了使从所述驱动部退回的所述第2磁体因所述施力部的作用力而与所述驱动部抵接，将所述第I线圈从通电状态切换为未通电状态，将所述2线圈从未通电状态切换为通电状态后，再将所述第2线圈切换为未通电状态。通过将第2线圈设为通电状态，能够减弱因对第I线圈通电而产生的第I磁体与第2磁体之间的磁引力。由此，能够快速消除残留在第I磁体与第2磁体之间的磁引力。因此，能够使第2磁体与驱动部抵接而锁定。上述目的能够通过如下的驱动装置而达成，该驱动装置具备所述锁定装置以及与所述锁定装置一体地设置的所述驱动源。根据本发明，能够提供低成本地确保正常的动作的锁定装置以及具备该锁定装置的驱动装置。
图1A、1B是 驱动装置的说明图。图2是驱动装置的问题点的说明图。
图3A示出第2线圈在通电状态下的驱动装置，图3B示出第2线圈从通电状态切换为未通电状态后的驱动装置。图4是示出第I线圈以及第2线圈的通电状态的时序图。图5A 5C是对第I线圈以及第2线圈的通电状态进行控制的控制电路的示例图。图6是变形例的驱动装置Ia的说明图。标号说明I驱动装置10电动机(驱动源)12输出轴(驱动部)20旋转板(驱动部)26接合部30可移动部32主体部
34锁定部36接合部100控制电路(控制部)C线圈(第I线圈)D线圈(第2线圈)S弹簧(施力部)T1、T2 晶体管
具体实施例方式图1Α、1Β是驱动装置I的说明图。驱动装置I包括:具备输出轴12的电动机10 ；固定在输出轴12上、与输出轴12 —起旋转的旋转板20 ;被输出轴12贯穿、可沿输出轴12的轴方向移动的可移动部30 ；向旋转板20方向对可移动部30施力的弹簧S ;固定在电动机10上的固定板40 ;配置在固定板40上的线圈C、D。电动机10是驱动源的一例。输出轴12以及旋转板20是驱动部的一例。弹簧S是施力部的一例。弹簧S为线圈状的，但是也可以为板簧状的。此外，施力部也可以是橡胶等。可移动部30是第2磁体的一例。固定板40是第I磁体的一例。线圈C、D、弹簧S、可移动部30以及固定板40是锁定装置的一例。线圈C是第I线圈的一例。线圈D是第2线圈的一例。可移动部30包括:主体部32，其沿输出轴12的轴方向延伸，具有输出轴12可旋转地贯穿的孔；锁定部34，其在主体部32的前端侧形成；凹凸状的接合部6，其在与旋转板20对置的锁定部34的面上形成。可移动部30可沿输出轴12的轴方向移动，换言之，可移动部30可在旋转板20与固定板40之间移动。锁定部34形成为圆板状。在与锁定部34对置的旋转板20的面上，形成有凹凸状的接合部26。可移动部30的接合部26与旋转板20的接合部26相互接合而啮合。在固定板40中，形成有输出轴12可旋转地贯穿的孔。可移动部30、固定板40由磁性材料形成。线圈C是卷绕在未图示的线圈骨架上的一根铜线。线圈C以与输出轴12之间具有间隔且包围输出轴12的方式来卷绕。线圈D是卷绕在未图示的线圈骨架上的一根铜线。线圈D被配置为与线圈C同心，并被配置在线圈C的外侧。线圈C、D被配置为隔着线圈骨架而相互不接触。线圈C、D材质相同。因此，线圈C、D的线径或电阻值相同。线圈D的匝数少于线圈C的匝数。线圈D的全长短于线圈C的全长。线圈C、D通过下述的控制电路而切换通电状态。在线圈C上施加的电流的方向与在线圈D上施加的电流的方向相反。换言之，线圈D与线圈C反方向地卷绕。因此，通过对线圈D通电，会产生抵消因对线圈C通电而产生的磁力这样的磁力。弹黃S的一端固定在线圈骨架上，另一端固定在锁定部34上。弹黃S以使可移动部30与旋转板20抵接的方式施力。弹簧S被配置为压缩的状态。通过使可移动部30的接合部36与旋转板20的接合部26接合而啮合，使旋转板20的旋转停止。由此，输出轴12的旋转被限制。图1A示出输出轴12的旋转被限制的锁定状态的驱动装置I。在图1A中，线圈C、D处于未通电状态。当线圈C被通电时，在线圈C的周围产生磁通。由此，可移动部30、固定板40被励磁，在可移动部30与固定板40之间产生磁引力。该磁引力在增大为大于弹簧S的作用力时，使可移动部30从旋转板20退回而向固定板40侧移动。由此，允许输出轴12旋转。图1B示出允许输出轴12旋转的解锁状态的驱动装置I。例如，当沿第I方向对线圈C通电时，可移动部30的主体部32的前端侧被励磁为S极，主体部32的基端侧被励磁为N极。另外，可移动部30也可以不与固定板40直接抵接。例如，即使在固定板40的表面上设置由非磁性材料形成的覆盖物(cover)等情况下，只要通过在可移动部30与固定板40之间产生的磁引力能够使可移动部30抵抗弹簧S的作用力而从旋转板20退回，也是可以的。 当线圈C从通电状态切 换为未通电状态时，可移动部30与固定板40之间的磁引力消失。由此，由于弹簧S的作用力，可移动部30从固定板40退回而与旋转板20抵接。这样，通过切换对线圈C的通电状态，驱动可移动部30，进行锁定状态、解锁状态的切换。这样，线圈C、固定板40作为电磁铁而发挥作用。接下来，对在这样的驱动装置中考虑的问题点进行说明。图2是驱动装置的问题点的说明图。在图1B所示的状态之后，在中断对线圈C的通电的情况下，有时会如图2所示，可移动部30没有返回到原来的位置。其原因是，在中断对线圈C的通电后，在可移动部30与固定板40之间会残留磁引力。在该情况下，尽管已中断对线圈C的通电，但是输出轴12的旋转未被限制，驱动装置I不能正常动作。因此，在本实施例的驱动装置I中，将线圈C从通电状态切换为未通电状态，将线圈D从未通电状态切换为通电状态，然后再切换为未通电状态。通过将线圈D切换为通电状态，由此，沿由线圈C产生的磁通方向的反方向产生磁通。由此，减弱了残留在可移动部30与固定板40之间的磁引力。图3A示出了线圈D在通电状态下的驱动装置I。将线圈D从通电状态再次切换为未通电状态。由此，可移动7部30因弹簧S的作用力从固定板40退回而与旋转板20抵接。图3B示出将线圈D从通电状态切换为未通电状态后的驱动装置I。由此，能够正常地使可移动部30返回到原来的位置，从而正常地锁定输出轴12。
另外，如果长时间持续线圈D的通电状态，则在线圈C的通电状态后，残留在可移动部30与固定板40之间磁引力消失，但是在可移动部30与固定板40之间会重新产生磁引力。例如，在通过将线圈C设为通电状态而将可移动部30的主体部32的前端侧励磁为S极、将主体部32的基端侧励磁为N极的情况下，通过持续线圈D的通电状态而将主体部32的前端侧励磁为N极、将基端侧励磁为S极。由此，即使在将线圈D从通电状态切换为未通电状态的情况下，也不担心在可移动部30与固定板40之间残留磁引力。因此，优选地将线圈D的通电状态的持续时间设为减弱在线圈C的通电状态时产生的磁引力所需的时间。在上述示例中，在线圈C的通电状态到线圈D的通电状态的期间内，并非一定要将线圈C、D双方设为未通电状态。例如，如果对线圈C、D的通电状态进行控制的驱动电路没有问题，则在将线圈C从通电状态切换为未通电状态的期间内，也可以将线圈D从未通电状态切换为通电状态。即，将线圈C从通电状态切换为未通电状态的时机与将线圈D从未通电状态切换为通电状态时机的顺序是任意的。例如，在分别设置对线圈C、D的通电状态进行控制的控制电路的情况下，这是可能的。此外，在将驱动装置I从解锁状态转换为锁定状态的期间内，也可以进行多次线圈D的通电状态与未通电状态的切换。图4是示 出线圈C、D的通电状态的时序图。图4示出将驱动装置I从锁定状态转换为解锁状态、接着再转换为锁定状态的情况下的线圈C的通电状态。例如，当对线圈C、D的通电进行控制的控制器中输入了操作信号时，控制器向控制线圈C、D的通电状态的控制电路(控制部)输出指令，将线圈C从未通电状态切换为通电状态。由此，如图1B所示，使驱动装置I从锁定状态切换为解锁状态。当控制器中输入了停止信号时，控制器将线圈C从通电状态切换为未通电状态，然后将线圈D从未通电状态切换为通电状态。由此，如图3A所示，减弱了残留在可移动部30与固定板40之间的磁引力。然后，通过将线圈D切换为未通电状态，使驱动装置I如图3B所示那样，再次成为锁定状态。另外，也可以如下这样进行调整:通过调整线圈C、D中分别施加的脉冲的占空比，使得线圈D中单位时间的电流量小于线圈C中单位时间的电流量。图5A 5C是对线圈C、D的通电状态进行控制的控制电路100的示例图。控制电路100是控制部的一例。图5A示出线圈C、D在未通电状态下的控制电路100，图5B示出线圈C在通电状态下的控制电路100，图5C示出线圈D在通电状态下的控制电路100。控制电路100具备晶体管Tl、T2。线圈C连接在电源电位VDD与晶体管Tl之间。线圈D连接在电源电位VDD与晶体管T2之间。晶体管Tl连接在线圈C的一端与大地电位之间。晶体管T2连接在线圈D的一端与大地电位之间。通过向晶体管Tl提供输入信号ls，如图5B所示，在线圈C中有电流流动。通过中断向晶体管Tl的输入信号ls，使线圈C成为未通电状态。通过向晶体管T2提供输入信号2s，如图5C所示，在线圈D中有电流流动。通过中断向晶体管T2的输入信号2s，使线圈D成为未通电状态。在本实施例的情况下，由于在线圈C切换为未通电状态后，线圈D成为通电状态、并且线圈C、D是相同的材质，所以线圈C、D被施加了相同的电压。另外，控制电路100只是能够切换线圈C、D的通电状态的电路的一例，并非限定于这样的电路。以上这样，在中断对线圈C的通电后，通过对线圈D通电，能够减弱残留在可移动部30与固定板40之间的磁引力。由此，与通过变更可移动部30、固定板40的材质来解决上述问题的情况相比，能够低成本地防止磁力残留问题。
此外，线圈C、D材质相同，但是匝数不同。因此，S卩使在对两线圈C、D施加相同的电力的情况下，在线圈D周围产生的磁力也比在线圈C周围产生的磁力弱。因此，例如，能够无需调整分别对线圈C、D施加的电力，而通过对线圈D通电来产生仅够减弱残留磁力的弱磁力。因此，能够低成本地制造对线圈C、D的通电状态进行控制的控制电路。图6是变形例的驱动装置Ia的说明图。线圈Ca、Da被配置为与旋转轴12的方向重合。线圈Da被配置在线圈Ca与固定板40之间。线圈Da比线圈Ca阻数少。也可以这样来配置线圈Ca、Da。另外，在驱动装置I中，线圈D卷绕在线圈C的外侧，但是线圈D也可以卷绕在线圈C的内侧。此外，在驱动装置Ia中，可以将线圈Da配置在线圈Ca的下面，但是也可以将线圈Da配置在线圈Ca的上面。线圈C、D的匝数、全长、线径以及材质不限定于上述的情况。只要在对线圈C、D施加相同的电力的情况下，由线圈C产生的磁力大于由线圈D产生磁力，那么线圈C、D的匝数、全长、线径以及材质是任意的。本实施例的驱动装置I也可以应用于例如打印机、工作机械、汽车、卷帘门装置、便携设备、自动开关门以及家电等。驱动源并非限定于例如电动机，其也可以是发动机。锁定装置也可以不和驱动部设置为一体。以上，对本发明的优选实施方式进行了详细描述，但是本发明并非限定于特定的实施方式，在权利 要求范围所记载的本发明的要旨的范围内，可进行变形/变更。
权利要求
1.一种锁定装置，其特征在于，所述锁定装置具备: 第I磁体； 第2磁体，其能够在驱动源的驱动部和所述第I磁体之间移动，能够与所述驱动部抵接而限制所述驱动部的驱动； 施力部，其朝所述驱动部侧对所述第2磁体施力； 第I线圈，其可产生抵抗所述施力部的作用力而将所述第2磁体向所述第I磁体侧吸引的磁力； 第2线圈，其可产生这样的磁力:该磁力抵消因对所述第I线圈通电而产生的磁力；以及 控制部，其为了使与所述驱动部抵接的所述第2磁体从所述驱动部退回，将所述第I线圈从未通电状态切换为通电状态，为了使从所述驱动部退回的所述第2磁体因所述施力部的作用力而与所述驱动部抵接，在将所述第I线圈从通电状态切换为未通电状态，将所述2线圈从未通电状态切换为通电状态后，将所述第2线圈切换为未通电状态。
2.根据权利要求1所述的锁定装置，其特征在于， 在对所述第I线圈以及第2线圈施加相同的电力的情况下，由所述第I线圈产生的磁力大于由所述第2线圈产生的磁力。
3.—种驱动装置，其特征在于，所述驱动装置具备: 权利要求1所述的所述锁定装置；以及 与所述锁定装置一体地设置的所述驱动源。
全文摘要
本发明提供锁定装置以及具有该锁定装置的驱动装置。该锁定装置低成本地确保正常的动作。该锁定装置具备第1磁体；第2磁体，其能够在驱动源的驱动部与所述第1磁体之间移动，能够与所述驱动部抵接而限制所述驱动部的驱动；施力部，其朝所述驱动部侧对所述第2磁体施力；第1线圈，其可产生抵抗所述施力部的作用力而将所述第2磁体向所述第1磁体侧吸引的磁力；第2线圈，其可产生抵消因对所述第1线圈通电而产生的磁力这样的磁力；以及控制部。
文档编号F16D27/10GK103244575SQ201310031210
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月28日 优先权日2012年2月8日
发明者佐佐木岳, 板桥赖行 申请人:信浓绢糸株式会社