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公開番号2024163796
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079684
出願日2023-05-12
発明の名称アクチュエータ
出願人国立大学法人東海国立大学機構
代理人個人
主分類H02K 33/02 20060101AFI20241115BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁石フリーの3自由度のアクチュエータを提供する。
【解決手段】固定子20と、固定子20と第1方向隙間を介して第1方向に対向する可動子22と、固定子20および可動子22のいずれかに保持される複数のコイル24と、固定子20および可動子22の一方に接続され、固定子20および可動子22の他方と、第2方向隙間を介して、第1方向と異なる第2方向に対向する対向部26と、複数のコイル24のそれぞれに供給する電流を制御し、固定子20と可動子22とを通る磁路であって、固定子20と可動子22との間に吸引力を発生させる磁路を形成する制御装置12と、を備える。制御装置12は、第1方向隙間を経由し、第2方向隙間を経由しない第1磁路と、第2方向隙間を経由する第2磁路と、を形成可能である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
固定子と、前記固定子と第１方向隙間を介して第１方向に対向する可動子と、前記固定子および前記可動子のいずれかに保持されるｎ個（ｎ≧２）のコイルと、前記固定子および前記可動子の一方に接続され、前記固定子および前記可動子の他方と、第２方向隙間を介して、前記第１方向と異なる第２方向に対向する対向部と、を含むアクチュエータ本体と、
前記ｎ個のコイルのそれぞれに供給する電流を制御し、前記固定子と前記可動子とを通る磁路であって、前記固定子と前記可動子との間に吸引力を発生させる磁路を形成する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１方向隙間を経由し、前記第２方向隙間を経由しない第１磁路と、前記第２方向隙間を経由する第２磁路と、を形成可能であるアクチュエータ装置。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記第１方向隙間の幅は、前記第２方向隙間の幅よりも短い、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ本体は、ｎ回回転対称に形成される、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記固定子および前記可動子は筒状である請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記対向部は、円板状であり、前記固定子および前記可動子の前記一方の端部に接続される、請求項４に記載のアクチュエータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＶＲやメタバースへの没入感を高める技術として、ハプティクスと呼ばれる力覚提示技術が注目を集めている。非特許文献１は、力覚提示のためのアクチュエータ装置を開示する。このアクチュエータ装置は、３自由度のアクチュエータ装置であり、単一の装置で３自由度の駆動を実現できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Ryosuke Nakamura, Akira Heya, Katsuhiro Hirata "Performance Analysis of a Compact Three-Degree-of-Freedom Oscillatory Actuator for Haptic Device" IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, vol.17, p.881-889, 2022.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、磁石フリーの３自由度のアクチュエータに想到した。
【０００５】
本開示はこうした状況に鑑みてなされ、その目的は、磁石フリーの３自由度のアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示のある態様のアクチュエータは、固定子と、固定子と第１方向隙間を介して第１方向に対向する可動子と、固定子および可動子のいずれかに保持される複数のコイルと、固定子および可動子の一方に接続され、固定子および可動子の他方と、第２方向隙間を介して、第１方向と異なる第２方向に対向する対向部と、複数のコイルのそれぞれに供給する電流を制御し、固定子と可動子とを通る磁路であって、固定子と可動子との間に吸引力を発生させる磁路を形成する制御装置と、を備える。制御装置は、第１方向隙間を経由し、第２方向隙間を経由しない第１磁路と、第２方向隙間を経由する第２磁路と、を形成可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、磁石フリーの３自由度のアクチュエータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態のアクチュエータの構成を示す図である。
図１のアクチュエータ本体の斜視図である。
図１のアクチュエータ本体の側面図である。
図３のＡ矢視図である。
図４のＢ－Ｂ線断面図である。
図３のＡ－Ａ線断面図である。
図７（ａ）、（ｂ）は、図１のアクチュエータ装置の動作原理を説明する図である。
図８（ａ）、（ｂ）は、図１のアクチュエータ装置の動作原理を説明する図である。
変形例に係るアクチュエータ本体を示す断面図である。
変形例に係るアクチュエータ本体を示す断面図である。
図１１（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、変形例に係るアクチュエータ本体１０を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態のアクチュエータ装置１の構成を示す図である。アクチュエータ装置１は、アクチュエータ本体１０と、制御装置１２と、を備える。本実施の形態では、アクチュエータ装置１を力覚提示装置として機能させる。アクチュエータ本体１０は、指輪型に構成されており、指にはめて使用される。
【００１０】
図２～６は、アクチュエータ本体１０を示す図である。図２は、アクチュエータ本体１０の斜視図である。図２では、可動子２２を半透明で示す。図３は、アクチュエータ本体１０の側面図である。図４は、図３のＡ矢視図である。図４は、アクチュエータ本体１０の正面図ともいえる。図５は、図４のＣ－Ｃ線断面図である。図６は、図３のＢ－Ｂ線断面図である。図５、６では、ばね２６，２８の表示を省略している。
（【００１１】以降は省略されています）

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