[发明专利]磁驱动致动器

说明书

技术领域

本发明涉及降低外部干扰振动的影响的磁驱动致动器。

背景技术

以往，作为使用激光的扫描装置，已知有扫描型激光雷达装置和激光扫描器、激光印刷机、激光指示器、物体监视装置等。其中，在例如车辆的防止碰撞用的扫描型激光雷达装置所使用的车载用激光扫描用致动器中，具有保持供激光通过的透镜的透镜托架，该透镜托架由磁路来驱动并相对于光轴在车辆的上下左右方向上移位自如地被弹簧支撑，从而扫描激光。

上述车辆的防止碰撞用的扫描型激光雷达装置，需要不易受到车辆的外部干扰输入所产生的振动的影响。此类外部干扰振动的频率较低(例如数十Hz左右)，需要设置即使对于此类较低频率也可有效地使振动衰减的衰减机构。特别地，期望提高相对于车辆上下方向的衰减特性。作为进行减振作用的衰减机构，存在进行例如抑制钢板的振动用的非接触电磁减振的衰减机构(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开平5-245521号公报

此外，作为可提高衰减特性的方法，包括例如将丙稀、硅等构成的粘弹性材料贴到弹簧上的简单结构来实现的方法。但是，在通过在弹簧上粘附粘弹性材料来增大衰减效果时，存在出现弹簧部分的粘性的影响增大、驱动时的响应性下降或发生滞后现象等不良影响的问题。此外，上述丙稀和硅等因温度而导致其衰减特性显著变化(在玻璃态转化温度前后特性大幅变化)，所以存在在汽车那样的从寒冷到炽热的环境变化中难以保持稳定的衰减特性的问题。

发明内容

为解决此类问题并实现对外部干扰振动的衰减效果大且温度特性良好、此外驱动时的滞后现象小的磁驱动致动器，在本发明中，磁驱动致动器具有：固定部分；在上述固定部分上设置的磁铁；在相对于上述固定部分在至少一个方向上变位自如地由弹簧支撑的可动部分；在上述可动部分上设置的线圈；以及驱动电路，该驱动电路与上述线圈连接，以便通过上述磁铁和上述线圈的协作来磁驱动上述可动部分，在该磁驱动致动器中，由外部干扰所致的上述可动部分的振动被因上述振动而在上述线圈中产生的感应电动势衰减，并且，该磁驱动致动器设有第二线圈，该第二线圈用于调整上述线圈所产生的上述衰减力或用于单独产生衰减力，以便调整上述可动部分的衰减特性。

在外部干扰输入而可动部分振动时，在可动部分上设置的线圈进行切割磁铁的磁力线的运动，而电流可以在线圈和驱动用驱动器之间流动的状态下在线圈中产生感应电动势。由于该感应电动势作为抑制移位的减振力而发挥作用，所以可衰减包含线圈的可动部分的弹簧质量系统因外部输入而产生的振动。

特别地，上述第二线圈是并联连接在上述线圈上的附属线圈，从而可以按照驱动特性来设计线圈自身，并能够通过附属线圈来设计其衰减特性。此外，上述附属线圈连接着与上述附属线圈协作来形成共振电路的电容器，从而可容易地进行该共振频率的设计，并可使衰减特性进一步适当化。再有，附属线圈也可设在固定部分侧，但也可与驱动用的线圈一起设在可动部分上。

或者，上述第二线圈可以是与上述线圈分开地设置在上述可动部分上的短路线圈。这样，在可动部分因外部干扰而振动的情况下，在短路线圈上产生感应电动势，从而产生衰减力。由于在短路线圈中产生的感应电动势与驱动线圈分别单独产生，所以可仅对特定的外部干扰振动有效地作用衰减力。此外，由于在驱动电路的输入阻抗较高的情况下，不会在驱动线圈侧产生有效的感应电动势，所以可设计成不使驱动线圈所产生的驱动特性和短路线圈所产生的减振特性互相之间出现任何影响。因此，例如特别适用于车载用激光雷达等驱动频率为一定且外部干扰振动频率被确定为某种程度的用途上。再有，上述短路线圈连接着形成共振电路的线圈及电容器，从而可与短路线圈协作而形成LC(感容)共振电路，并可容易地进行共振频率的设计等。

此外，可将上述线圈及上述第二线圈所形成的电共振电路的共振频率设定为与弹簧质量系统的共振频率大体一致，并且将上述可动部分移位的驱动频率设定为在离开上述弹簧质量系统的共振频率的低频率处产生。这样，在因外部干扰而使可动部分移位时在第二线圈中产生了感应电动势，其所产生的共振频率作用在比驱动频率高的频率一侧。在外部干扰振动频率比驱动频率低很多的情况下，仅对外部干扰振动有效地作用衰减力，而不对驱动特性产生任何影响。

特别地，将磁驱动致动器用于例如车载用激光雷达等的车载设备中，从而外部干扰的振动频率在某种程度上被限定，所以对于此类外部干扰所产生的可动部分的振动，可容易地进行设计以发挥适当的减振力。