JP2010148298A - Rotary actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用電装部品などの駆動用に装備されるロータリーアクチュエータに係り、コイル体の電磁力と磁石の磁気力との相互作用により回動作動させるロータリーアクチュエータに関する。 The present invention relates to a rotary actuator equipped for driving a vehicle electrical component or the like, and more particularly to a rotary actuator that is rotated by an interaction between an electromagnetic force of a coil body and a magnetic force of a magnet.
ロータリーアクチュエータとしての回転機構は、各種のバルブ開閉機構をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェード、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するAFS、および自動変速機を搭載した車両(AT車)のシフトレバーロック装置等に適用されている。 The rotary mechanism as a rotary actuator includes various valve opening and closing mechanisms, a shade that controls light distribution of the low and high of the discharge type headlight, a leveler that adjusts the irradiation direction up and down, an AFS that adjusts the irradiation direction to the left and right, and This is applied to a shift lever locking device of a vehicle (AT vehicle) equipped with an automatic transmission.
回転機構の一例として、内燃機関のスロットル装置に適用されるトルクモータがあり、アーム部とティース部を有する一対のステータコアを備えている。ステータコアは、略L字状を成して対向状態に配置され、ティース部間にロータを設け、アーム部間にコイル部を配置している(例えば、特許文献1参照)。
ロータは、所定の方向に着磁された一対の永久磁石を有している。コイル部への通電時、コイル部からの電磁力と永久磁石からの磁気力との相互作用が生じる。これにより、ロータとステータコアとの間で磁気回路を形成し、ロータが回転トルクを受けて所定方向に回転作動させるようになっている。
すなわち、コイル部への通電方向によって、ロータを正逆方向に所定の作動角範囲で往復回転させ、内燃機関の吸気流量を調節するスロットル弁を開閉させている。
As an example of the rotation mechanism, there is a torque motor applied to a throttle device for an internal combustion engine, which includes a pair of stator cores having an arm portion and a tooth portion. The stator core is substantially L-shaped and arranged in an opposing state, and a rotor is provided between the tooth portions and a coil portion is arranged between the arm portions (see, for example, Patent Document 1).
The rotor has a pair of permanent magnets magnetized in a predetermined direction. When the coil portion is energized, an interaction between the electromagnetic force from the coil portion and the magnetic force from the permanent magnet occurs. As a result, a magnetic circuit is formed between the rotor and the stator core, and the rotor receives rotational torque and rotates in a predetermined direction.
That is, the rotor is reciprocated in a predetermined operating angle range in the forward and reverse directions depending on the energization direction of the coil portion, and the throttle valve for adjusting the intake flow rate of the internal combustion engine is opened and closed.
同様なトルクモータとして、永久磁石のロータの周りにリング状のステータを配置したものがある(例えば、特許文献2参照)。ステータは、上下に分割可能なステータ片を有しており、ステータ片を組み合わせる際、ステータ片間にコイル部を収容している。コイル部が交流電源により磁励されると、ステータ片に回転磁界が生じてロータを回転作動させるようになっている。
特許文献1のトルクモータでは、コイル部の鉄心をロータの軸方向に平行配置することにより、鉄心のロータに対する長さが小さくなり、アーム部の短縮化が図られて体格の小型化を達成している。
ロータの回転に伴い、ステータコアに対するコイル部からの磁束および永久磁石からの磁束が増加するため、特にロータの作動角範囲のうち後半過程になると、ステータコアの磁気飽和が促進されて、ロータへの回転トルクが急激に減少する不具合が生じる。
磁気飽和の緩和のためには、ステータコアなどを延長して磁気回路の拡大化を図ることが考えられるが、全体が大型化して重量が大きくなる不都合がある。
In the torque motor of
As the rotor rotates, the magnetic flux from the coil section and the magnetic flux from the permanent magnet to the stator core increase, so in the latter half of the operating angle range of the rotor, the magnetic saturation of the stator core is promoted and the rotation to the rotor There is a problem that the torque decreases rapidly.
In order to alleviate the magnetic saturation, it is conceivable to expand the magnetic circuit by extending the stator core or the like, but there is a disadvantage that the whole is enlarged and the weight is increased.
特許文献2のトルクモータでは、コイル部からロータまでの磁路を短縮化して、全体の小型・軽量化を目指しているが、特許文献1と同様に、ロータの作動角範囲のうち後半過程になると、ステータコアの磁気飽和が進み、ロータへの回転トルクが急減するものである。
In the torque motor of
本願発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、全体を大型で重量化することなく、作動角範囲のうち後半過程での磁気飽和を抑制して、回転トルクの低下やトルクむらのない略均一なトルク特性を確保できるロータリーアクチュエータを提供することにある。
本発明では、所定の作動角範囲内で略均一なトルク特性を実現する一方向回転型(オン・オフ動作型)、および所定の作動角範囲内で通電する電流値と回転トルクとが比例関係にある一方向回転型(リニア動作型)を含む構成としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to suppress the magnetic saturation in the latter half of the operating angle range without increasing the overall size and weight, and to reduce the rotational torque and torque unevenness. It is an object of the present invention to provide a rotary actuator that can ensure a substantially uniform torque characteristic without any vibration.
In the present invention, a one-way rotation type (on / off operation type) that realizes a substantially uniform torque characteristic within a predetermined operating angle range, and a proportional relationship between the current value energized within the predetermined operating angle range and the rotational torque. The unidirectional rotation type (linear operation type) is included.
(請求項1について)
複数のコイル体は、プレートの中央部に立設された中空の支軸の外周囲に、同一の基円に沿って等角度間隔で配置されている。円弧状のセグメントコア部は、コイル体のプレートとは反対側の各端部に、基円と同心的で周方向に配列されている。
プレート磁石は、セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向がセグメントコア部に垂直となる磁極面を有する。プレート磁石は、セグメントコア部に対して微小空隙を介して平行対面する。隣接する磁極面の着磁方向は互いに反対になっている。
補助磁石は、互いに周方向に隣接するセグメントコア部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向している。セグメントコア部を両側で挟む位置での補助磁石の着磁方向が互いに反対となっている。駆動軸は、プレート磁石の中央部に取り付けられており、支軸に挿通させることによりプレート磁石をセグメントコア部に対して回転可能に支持している。 コイル体への通電に伴って、コイル体からセグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、プレート磁石をセグメントコア部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させる。
プレート磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束により、コイル体からの磁束および磁極面からの磁束を減磁させるように構成している。
(About claim 1)
The plurality of coil bodies are arranged at equiangular intervals along the same base circle around the outer periphery of a hollow spindle erected at the center of the plate. The arc-shaped segment core portions are concentrically arranged in the circumferential direction concentric with the base circle at each end portion on the opposite side of the coil body plate.
The plate magnets are arranged in the circumferential direction by the number corresponding to the segment core portions, and have magnetic pole faces whose magnetization direction is perpendicular to the segment core portions. The plate magnet faces the segment core portion in parallel through a minute gap. The magnetization directions of adjacent magnetic pole surfaces are opposite to each other.
The auxiliary magnet is provided between the segment core portions adjacent to each other in the circumferential direction, and the magnetization direction is oriented in the circumferential direction. The magnetization directions of the auxiliary magnets at the positions sandwiching the segment core portion on both sides are opposite to each other. The drive shaft is attached to the central portion of the plate magnet, and supports the plate magnet rotatably with respect to the segment core portion by being inserted through the support shaft. Due to the interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body through the segment core portion and the magnetic force generated by the magnetic flux on the magnetic pole surface as the coil body is energized, the plate magnet is moved from the initial position to the segment core portion. Rotate to a stop position by a predetermined circumferential angle.
In the latter half of the rotation of the plate magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface are demagnetized by the magnetic flux from the auxiliary magnet.
プレート磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束がコイル体からの磁束および磁極面からの磁束に作用して減磁させてしまう。
これにより、プレート磁石の回動の後半過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなり、所定の作動角範囲で回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。
しかも、補助磁石は、隣接するセグメントコア部の間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利である。
In the latter half of the rotation of the plate magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the auxiliary magnet acts on the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface to demagnetize.
As a result, magnetic saturation is suppressed in the latter half of the rotation of the plate magnet so that the rotational torque does not decrease, and a substantially uniform rotational torque characteristic with no decrease in rotational torque and torque unevenness within a predetermined operating angle range. Can be secured.
In addition, since the auxiliary magnet is a small one provided between the adjacent segment core portions, the whole is not increased in size and is simple and lightweight, which is advantageous in terms of cost.
(請求項2について)
ヨークは、中央部に形成されて周方向で複数に区画されたステータ部とステータ部から外方に延出された複数のセグメントコア部とを有する。コイル体は、セグメントコア部のうち対向するセグメントコア部の間に設けられている。回転軸は、ステータ部の中央を同心的に挿通してヨークに対して垂直に立設されている。
プレート磁石は、セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向がステータ部に垂直となる磁極面を有する。プレート磁石は、ステータ部の外表面部に微小空隙を介して対面し、隣接する磁極面の着磁方向が互いに反対となって回転軸と一体的に回転する。補助磁石は、周方向に区画されたステータ部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向し、ステータ部を両側で挟む位置での着磁方向が互いに反対となっている。
コイル体への通電に伴って、コイル体からセグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と磁極面の磁束による磁気力との相互作用が生じる。これにより、プレート磁石をステータ部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させる。
プレート磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束により、コイル体からの磁束および磁極面からの磁束を減磁させるように構成している。
(About claim 2)
The yoke has a stator portion that is formed in the central portion and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and a plurality of segment core portions that extend outward from the stator portion. The coil body is provided between the opposing segment core portions of the segment core portions. The rotation shaft is concentrically inserted through the center of the stator portion and is erected perpendicular to the yoke.
The plate magnets are arranged in the circumferential direction by the number corresponding to the segment core portions, and have magnetic pole surfaces whose magnetization direction is perpendicular to the stator portion. The plate magnet faces the outer surface portion of the stator portion via a minute gap, and the magnetizing directions of adjacent magnetic pole surfaces are opposite to each other and rotate integrally with the rotating shaft. The auxiliary magnets are provided between the stator portions partitioned in the circumferential direction, the magnetization direction is directed in the circumferential direction, and the magnetization directions at positions sandwiching the stator portion on both sides are opposite to each other.
As the coil body is energized, an interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body through the segment core portion and the magnetic force generated by the magnetic flux on the magnetic pole surface occurs. Accordingly, the plate magnet is rotated by a predetermined circumferential angle from the initial position to the stop position with respect to the stator portion.
In the latter half of the rotation of the plate magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface are demagnetized by the magnetic flux from the auxiliary magnet.
請求項1と同様に、プレート磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束がコイル体からの磁束および磁極面からの磁束に作用して減磁する。これにより、プレート磁石の回動の後半過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなり、所定の作動角範囲で回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。補助磁石は、隣接するステータ部の間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利である。 As in the first aspect, in the latter half of the rotation of the plate magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the auxiliary magnet acts on the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface and demagnetizes. As a result, magnetic saturation is suppressed in the latter half of the rotation of the plate magnet so that the rotational torque does not decrease, and a substantially uniform rotational torque characteristic with no decrease in rotational torque and torque unevenness within a predetermined operating angle range. Can be secured. Since the auxiliary magnet may be a small one provided between adjacent stator portions, the whole is not increased in size and is simple and lightweight, which is advantageous in terms of cost.
(請求項3について)
ヨークは、中央部に形成されて周方向で複数に区画された環状のステータ部とステータ部から外方に複数延出されたセグメントコア部とを有する。コイル体は、セグメントコア部のうち対向するセグメントコア部の間に設けられている。回転軸は、ステータ部の中央を同心的に挿通してヨークに対して垂直に立設されている。環状磁石は、セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向が径方向に指向する磁極辺部を有する。 セグメントコア部の外周側面は、ステータ部の内周側面と環状空隙を介して対面し、隣接する磁極辺部の着磁方向が互いに内外に反対となって回転軸と一体的に回転する。
補助磁石は、周方向に区画されたステータ部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向している。補助磁石のステータ部を両側で挟む位置での着磁方向は互いに反対となっている。
コイル体への通電に伴って、コイル体からセグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と磁極辺部の磁束による磁気力との相互作用が生じる。これにより、環状磁石をステータ部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させる。
環状磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束により、コイル体からの磁束および磁極面からの磁束を減磁させるように構成している。
(Claim 3)
The yoke has an annular stator portion formed in the center portion and divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and a plurality of segment core portions extending outward from the stator portion. The coil body is provided between the opposing segment core portions of the segment core portions. The rotation shaft is concentrically inserted through the center of the stator portion and is erected perpendicular to the yoke. The annular magnets are arranged in the circumferential direction by the number corresponding to the segment core portions, and have magnetic pole side portions in which the magnetization direction is directed in the radial direction. The outer peripheral side surface of the segment core portion faces the inner peripheral side surface of the stator portion via an annular gap, and the magnetizing directions of adjacent magnetic pole side portions are opposite to each other inward and outward to rotate integrally with the rotating shaft.
The auxiliary magnet is provided between the stator sections partitioned in the circumferential direction, and the magnetization direction is oriented in the circumferential direction. Magnetization directions at positions where the stator portion of the auxiliary magnet is sandwiched between both sides are opposite to each other.
As the coil body is energized, an interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body through the segment core portion and the magnetic force generated by the magnetic flux on the magnetic pole side portion occurs. Thus, the annular magnet is rotated from the initial position to the stop position by a predetermined circumferential angle with respect to the stator portion.
In the latter half of the rotation of the annular magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface are demagnetized by the magnetic flux from the auxiliary magnet.
環状磁石が初期位置から停止位置に到る回動の後半過程で、補助磁石からの磁束がコイル体からの磁束および磁極辺部からの磁束に作用して減磁させてしまう。プレート磁石の回動の後半過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなるので、所定の作動角範囲で回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。補助磁石は、隣接するステータ部の間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利である。 In the latter half of the rotation of the annular magnet from the initial position to the stop position, the magnetic flux from the auxiliary magnet acts on the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole side and demagnetizes. Since the magnetic saturation is suppressed in the latter half of the rotation of the plate magnet and the rotational torque does not decrease, a substantially uniform rotational torque characteristic with no decrease in rotational torque or torque unevenness is ensured within a predetermined operating angle range. be able to. Since the auxiliary magnet may be a small one provided between adjacent stator portions, the whole is not increased in size and is simple and lightweight, which is advantageous in terms of cost.
(請求項4、5について)
ステータ部は、隣接する磁極面の間の磁極切替り部に対応する部分で、磁束に対する磁気抵抗を大きくする狭隘部を形成している。この場合、狭隘部を形成するといった簡単な構成で、大きな磁気抵抗を有する部分として利用することができる。
(Claims 4 and 5)
The stator portion is a portion corresponding to the magnetic pole switching portion between adjacent magnetic pole surfaces, and forms a narrow portion that increases the magnetic resistance against the magnetic flux. In this case, it can be used as a portion having a large magnetic resistance with a simple configuration in which a narrow portion is formed.
(請求項6について)
セグメントコア部は、ステータ部の周りで対称となる状態に2個だけ延出されてコイル体を巻装している。
(About claim 6)
Only two segment core portions are extended so as to be symmetrical around the stator portion, and the coil body is wound around the segment core portion.
本発明のロータリーアクチュエータでは、プレート磁石が初期位置から停止位置に到り、磁気飽和が生じ易い後半の回動過程で、補助磁石からの磁束がコイル体からの磁束および磁極面からの磁束に作用して減磁する。これにより、プレート磁石の回動の後半過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなる。この結果、所定の作動角範囲で回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。補助磁石は、隣接するセグメントコア部の間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利となる。 In the rotary actuator of the present invention, the magnetic flux from the auxiliary magnet acts on the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface in the latter half of the turning process in which the plate magnet reaches the stop position from the initial position and magnetic saturation is likely to occur. To demagnetize. Thereby, magnetic saturation is suppressed in the latter half of the rotation of the plate magnet, and the rotational torque does not decrease. As a result, it is possible to ensure a substantially uniform rotational torque characteristic with no decrease in rotational torque or torque unevenness within a predetermined operating angle range. Since the auxiliary magnet may be a small one provided between the adjacent segment core portions, the whole is not increased in size and is simple and lightweight, which is advantageous in terms of cost.
図1ないし図3は本発明の実施例1を示す。図1におけるロータリーアクチュエータ1は、各種のバルブの開閉を行うアクチュエータをはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェード、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するAFS、および自動変速機を搭載した車両(AT車)のシフトレバーロック装置に使用される。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. The
ロータリーアクチュエータ1におけるプレート2は、鉄などの磁性体により形成されたもので、例えば、四半円弧状を成す隅角部2a(三箇所のみ図示)を有する方形になっている。
円柱状のコイル体3は複数、例えば四個用意され、所定の基円4に沿ってプレート2の隅角部2aに同一の高さ寸法で縦型に配置されている。コイル体3はステータコアとしての鉄心10に巻回された状態で、ボビン3aに装着されている。鉄心10はプレート2に垂直となっているため、通電時のコイル体3に生じる磁極(N、S)は、図1(a)に矢印V1で示すように、プレート2に対して垂直方向に指向する。
コイル体3は円柱状に限らず、五角、六角あるいは八角といった多角柱状でもよいし、プレート2の形状は、方形や多角形に限らず、例えば円形でもよい。
The
A plurality of, for example, four,
The
円弧辺状のセグメントコア部9は、コイル体3の個数に対応して設けられ、鉄などの磁性材料により所定の厚みtで、例えば90度の円周角θを有するように形成されている。 セグメントコア部9は、各コイル体3のプレート2とは反対側の端部に基円4と略同心的な副円4aに沿って配列されている。周方向に隣接するセグメントコア部9同士は、互いに僅かなクリアランスを左右の周方向に余して面一状態に位置している。
The arc-side
セグメントコア部9は中央穴部9aを有しており、鉄心10を中央穴部9aに差し込むことによりコイル体3に固定され、中央穴部9aを境にして左右両側に湾曲腕部9A、9Bを延出している。
The
周方向に隣接するセグメントコア部9の間のクリアランスには、例えば、ネオジウム磁石として矩形チップ状の補助磁石11が周方向に配列されている。
補助磁石11は、セグメントコア部9に沿う周方向に着磁されており、補助磁石11のうちセグメントコア部9を両側に挟む位置の補助磁石11同士は、図1(a)に矢印h1、h2で示すように、互いに反対の着磁方向となるように設定されている。
In the clearance between the
The
プレート2の中央部には、コイル体3に囲まれた中空の支軸5が立設されて、駆動軸6を回転可能に挿通する。駆動軸6の一端部6aは、バックプレート7の中央部に嵌込まれ、他端部6bは、支軸5を通過してプレート2を貫通状態に突き出て、内燃機関用スロットルバルブなどの被駆動部(図示せず)に連結されるようになっている。
A
バックプレート7は後述するプレート磁石8とともに、例えばリターンスプリング(図示せず)により、初期位置Hから停止位置Lに回動する時、初期位置H方向への復帰回動力を受けるように付勢されている。
The
バックプレート7の裏面側には、リング状のプレート磁石8が同心的に取付けられている。プレート磁石8は、例えばネオジウム磁石であり、略90度の角度間隔で4極に着磁されて、セグメントコア部9に対応する円弧状の磁極面8a〜8dから成り、磁極面8a〜8dの境界を磁極切替り部Mとしている。
磁極面8a〜8dは、セグメントコア部9に垂直となる厚みEに沿う向きに着磁されており、磁極面8a〜8dのうち隣接するものの着磁方向は、図1(a)に矢印s1、s2で示すように、互いに反対となるように設定されている。プレート磁石8は、セグメントコア部9の外表面に微小空隙Gを介して平行に対面するように配置される{図1(b)参照}。
なお、プレート磁石8はリング状のものだけでなく、例えば複数の扇型磁石を組み合わせるといったように、分割した磁石辺から構成してもよい。
A ring-shaped
The magnetic pole surfaces 8a to 8d are magnetized in a direction along the thickness E perpendicular to the
Note that the
上記構成では、バックプレート7にプレート磁石8を取り付けて、セグメントコア部9に微小空隙Gを介して対面させているため、コイル体3の通電に伴い、コイル体3からセグメントコア部9に発生させた磁束による電磁力と磁極面8a〜8dの磁束による磁気力との相互作用が生じる。
これにより、プレート磁石8が、図1(b)に示すように、リターンスプリングの付勢力に抗して初期位置Hから停止位置Lに所定の作動角範囲α(例えば、0°〜90°)だけ矢印W方向に回動して被駆動部に伝達する。
なお、初期位置Hおよび停止位置Lでは、プレート磁石8あるいはバックプレート7を当接させて位置保持するストッパー(図示せず)を設けてもよい。
In the above configuration, the
As a result, the
At the initial position H and the stop position L, a stopper (not shown) for holding the position by contacting the
図2は磁束分布図であり、プレート磁石8が初期位置Hから停止位置Lに回動する際、バックプレート7、プレート磁石8、補助磁石11、セグメントコア部9、鉄心10およびプレート2に流れる磁路系統を模式的に示している。
プレート磁石8の作動角範囲が0°〜45°の前半回動過程では、プレート磁石8の磁極面8a、8dの磁束φ1は、図2(a)に示すように、時計回りの磁気回路M1を形成する。補助磁石11の磁束φ2は、時計回りの磁気回路M2を形成し、通電時のコイル体3による磁束φ3は反時計回りの磁気回路M3を形成する。
FIG. 2 is a magnetic flux distribution diagram. When the
In the first half rotation process in which the operating angle range of the
磁気回路M1〜M3のうち、鉄心10、コイル体3およびプレート2の磁路を含む下部磁気回路Apにおいて、磁束の向きΦpを時計回りの方向として矢印(→)で示し、磁束の向きΦqを反時計回りの方向として矢印(←)で示す。
下部磁気回路Apにおいて、磁気回路M1、M2の磁束φ1、φ2は、磁気回路M3の磁束φ3の影響を受けて減磁されるため、セグメントコア部9やプレート2への磁気飽和が緩和される。この場合の減磁は、コイル体3からの磁束φ3によるため、補助磁石11を設けたことによる磁気飽和の緩和化には無関係となる。
Among the magnetic circuits M1 to M3, in the lower magnetic circuit Ap including the magnetic path of the
In the lower magnetic circuit Ap, the magnetic fluxes φ1 and φ2 of the magnetic circuits M1 and M2 are demagnetized by the influence of the magnetic flux φ3 of the magnetic circuit M3, so that the magnetic saturation to the
プレート磁石8の作動角範囲が45°〜90°の後半回動過程では、プレート磁石8の磁極面8a、8dによる磁束φ1は磁気回路M1を反時計回りに流れ、コイル体3による磁束φ3も、図2(b)に示すように、磁気回路M3を反時計回りに流れる。
補助磁石11の磁束φ2は、時計回りの磁気回路M2に流れるため、下部磁気回路Apにおける磁気回路M1、M3の各磁束φ1、φ3は、補助磁石11に起因する磁気回路M2の磁束φ2に影響されて減磁される。
コイル体3の無通電時には、プレート磁石8からの磁束は、セグメントコア部9に対して垂直方向に生じるので、プレート磁石8に働く意図しない回転トルクはほとんど発生しない。
In the latter half rotation process in which the operating angle range of the
Since the magnetic flux φ2 of the
When the
下部磁気回路Apにおいては、プレート磁石8が初期位置Hから停止位置Lに到る回動の後半過程で、補助磁石11からの磁束φ2をコイル体3からの磁束φ3および磁極面8a、8d(8b、8c)からの磁束φ1に作用して減磁する。
これにより、プレート磁石8の後半回動過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなり、所定の作動角範囲αで回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。
しかも、補助磁石11は、隣接するセグメントコア部9の間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利である。
In the lower magnetic circuit Ap, in the latter half of the rotation of the
As a result, magnetic saturation is suppressed in the latter half rotation process of the
In addition, since the
ちなみに、図3(a)は、下部磁気回路Apにおいて、プレート磁石8の回動角と磁気回路M1〜M3による磁束量Φとの関係を示すグラフである。図3(a)において、補助磁石11の磁束量Φは横軸に平行で負領域に属する平行直線y1となり、プレート磁石8(磁極面8a〜8d)の磁束量Φは45°の回動角で横軸を横切る右上がりの傾斜線y2となる。
Incidentally, FIG. 3A is a graph showing the relationship between the rotation angle of the
コイル体3からの磁束量Φは横軸に平行で正領域に属する平行直線y3となる。このため、磁気回路M1〜M3による磁束量Φは、プレート磁石8が回動するにつれて平行直線y1、y3と傾斜線y2とを合計した右上がりの傾斜線y4(=y1+y2+y3)により変化することが分かる。
The magnetic flux amount Φ from the
傾斜線y4を磁束変化特性とすると、補助磁石11を持たない従来の磁束変化特性Yは、図3(a)では傾斜線y4を磁束量差Δyだけ正方向に平行移動した位置となる。すなわち、磁気回路M1〜M3により磁気飽和を生じるには、磁束量差Δy(Y−y4)に相当するだけの余裕があることを意味する。
このため、コイル体3への通電時、プレート磁石8に生じる回転トルクは、図3(b)に示すように、後半回動過程(45°〜90°)で低下を生じず、略一定値で推移することが分かる。
When the inclined line y4 is a magnetic flux change characteristic, the conventional magnetic flux change characteristic Y without the
For this reason, when the
図4は本発明の実施例2を示す。実施例2が実施例1と異なるところは、ロータリーアクチュエータ1の全体を偏平状に形成したことである。実施例2においては、実施例1と共通する部分には同一符号を付して異なる部分のみ説明する。符号の共通化は、後述する実施例3、4においても同様とする。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the entire
ロータリーアクチュエータ1のヨーク12は、例えば、鋼材などの金属薄板12aを複数積み合わせて成る積層磁性板体を構成している。ヨーク12の中央部には、環状を成すステータ部13a、13b、13c、13dが90°角度間隔で区画形成されている。ステータ部13a、13b、13c、13dの隣接区画部は、プレート磁石8における磁極面8a〜8dの磁極切替り部Mに対応している。ステータ部13a〜13dは、外方に複数のセグメントコア部14a〜14dを延出形成している。
The
セグメントコア部14a(14b)とセグメントコア部14c(14d)とは、ステータ部13a〜13dを中央にして左右対称を成している。セグメントコア部14a、14b(14c、14d)は、ともに左右両側で対称なコ字状となっており、中間部に収容空間(符号無し)を挟む対を前後に成すように並置されている。
The
ステータ部13a〜13dの隣接区画部には、磁束に対する大きな磁気抵抗を確保すべく、狭隘部としての溝部16を90度の角度間隔で周方向に形成している。溝部16は、ステータ部13a〜13dにおける隣接区画部の表面を切欠きなどにより径方向いっぱいに肉取りし、上下の厚みThを減少させて薄肉な架橋部16Bを残している。
In the adjacent partition portions of the
溝部16には、補助磁石11が、例えば嵌込み固定により配置されている。補助磁石11の着磁方向は、ステータ部13a〜13dの周方向と合致しており、隣接し合う補助磁石11の着磁方向は、図4(a)に矢印h1、h2で示すように互いに反対向きになっている。補助磁石11は嵌込みに限らず、圧入、螺子込み、接着剤などの取付け手段により溝部16に固定配置してもよい。
The
コイル体17は、鉄心18に導線18aを巻装して成り、鉄心18の長手方向が駆動軸6と交差する横置き型あるいは傾斜置き型に配置している。
コイル体17をヨーク12に取付ける際、鉄心18をセグメントコア部14a、14b(14c、14d)の間に圧入することにより、コイル体17がセグメントコア部14a、14b(14c、14d)の間でそれぞれ強固に挟持される。
The
When the
プレート磁石8は、4極型となり、内径D1をステータ部13a〜13dの内径D2と同程度か、またはその内径D2よりも大きくなるように設定している。実施例1と同様の支軸は図示を省略するが、支軸に駆動軸6を挿通して、プレート磁石8の磁極面8a〜8dをステータ部13a〜13dの上面縁部に微小空隙Gを介して対面させる{図4(b)参照}。
The
上記構成では、コイル体17への通電に伴い、コイル体17からセグメントコア部14a〜14dに発生させた磁束による電磁力と磁極面8a〜8dの磁束による磁気力との相互作用が生じる。
すなわち、図4(b)に示す左側のコイル体17からの磁束が、セグメントコア部14a、磁極面8d、8aおよびセグメントコア部14bを介してコイル体17に帰還する磁気回路Niを形成する。右側のコイル体17からの磁束は、セグメントコア部14d、磁極面8b、8cおよびセグメントコア部14cを介してコイル体17に帰還する磁気回路Njを形成する。
In the configuration described above, an interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the
That is, a magnetic circuit Ni is formed in which the magnetic flux from the
磁気回路Ni、Njの形成に伴い、ステータ部13a〜13dとプレート磁石8の磁極面8a〜8dとにおける各部で吸引・反発の作用が働くため、プレート磁石8が矢印W方向に回動する。
With the formation of the magnetic circuits Ni and Nj, the attracting and repulsive action acts at each part of the
すなわち、ステータ部13a〜13dとプレート磁石8との間で、プレート磁石8の周方向に回転トルクが働き、プレート磁石8を初期位置Hから停止位置Lに所定の作動角範囲α(例えば、0°〜90°)だけ矢印W方向に回動する。
コイル体17への通電を止めると、セグメントコア部14a〜14dの電磁力が消滅し、ステータ部13a〜13dとプレート磁石8との間に働く回転トルクが無くなるため、図示しないスプリングなどによりプレート磁石8が停止位置Lから初期位置Hに回動復帰する。
That is, rotational torque acts in the circumferential direction of the
When the energization to the
実施例2では、補助磁石11のうち隣接するものの着磁方向が互いに反対となるようにステータ部13a〜13dの溝部16に配置している。このため、プレート磁石8が初期位置Hから停止位置Lに到る回動の後半過程で、実施例1と同様にして、補助磁石11からの磁束がコイル体17からの磁束および磁極面8a、8d(8b、8c)からの磁束に作用して減磁する。
In Example 2, it arrange | positions in the
これにより、プレート磁石8の後半回動過程で磁気飽和が抑制されて、回転トルクが低下することがなくなり、所定の作動角範囲αで回転トルクの低下やトルクむらのない略均一な回転トルク特性を確保することができる。
しかも、補助磁石11は、隣接するステータ部13a〜13dの間に設けられる小型のもので済むので、全体が大型化せず簡素で軽量な構成となってコスト的にも有利である。
As a result, magnetic saturation is suppressed in the latter half rotation process of the
In addition, since the
図5は本発明の実施例3を示す。実施例3が実施例2と異なるところは、プレート磁石8に代わって、ステータ部13a〜13d内に、駆動軸(図示せず)を取付けた回転リング23を回転可能に設け、回転リング23の外周面に環状磁石24を設けたことである。 環状磁石24は、円弧面状に湾曲する4極の磁極辺部24a〜24dから成り、回転リング23の周方向に円筒磁石として隣接配置されている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that instead of the
磁極辺部24a〜24dの各境界部を磁極切替り部Mとし、磁極辺部24a〜24dの各外周面とステータ部13a〜13dの内周面との間には、微小幅の環状空隙Gpが設けられている。
磁極辺部24a〜24dは、厚みFに沿った径方向に着磁されており、磁極辺部24a〜24dのうち隣接し合うものの着磁方向は、矢印k1、k2で示すように、互いに反対となる内外向きに指向している。
Each boundary part of the magnetic
The
コイル体17への通電に伴い、コイル体17からセグメントコア部14a〜14dに発生させた磁束による電磁力と磁極辺部24a〜24dの磁束による磁気力との相互作用が生じる。
すなわち、左側のコイル体17からの磁束は、セグメントコア部14a、磁極辺部24c、24dおよびセグメントコア部14bを介してコイル体17に帰還する磁気回路Npを形成する。右側のコイル体17からの磁束は、セグメントコア部14d、磁極辺部24a、24bおよびセグメントコア部14cを介してコイル体17に帰還する磁気回路Nqを形成する。
As the
That is, the magnetic flux from the
磁気回路Np、Nqの形成に伴い、ステータ部13a〜13dと環状磁石24の磁極辺部24a〜24dとにおける各部で吸引・反発の作用が働くため、環状磁石24が回転リング23と一緒に矢印W方向に回動する。
すなわち、ステータ部13a〜13dと環状磁石24との間で、環状磁石24の周方向に回転トルクが働き、環状磁石24を回転リング23と一緒に初期位置Hから停止位置Lに所定の作動角範囲α(例えば、0°〜90°)だけ矢印W方向に回動する。
Along with the formation of the magnetic circuits Np and Nq, the attracting and repulsive action acts at each of the
That is, rotational torque acts in the circumferential direction of the
実施例1のプレート磁石8に代わって、回転リング23と環状磁石24とを設けた実施例3でも、実施例1の磁極面8a〜8dを磁極辺部24a〜24dと見なすことにより、実施例1と同様な効果が得られる。
In the third embodiment in which the
図6は本発明の実施例4を示す。実施例4が実施例3と異なるところは、実施例3の左側のコイル体17およびセグメントコア部14a、14bを省略し、右側のコイル体17およびセグメントコア部14c、14dを残したことである。
回転リング23の外周面に設けられた環状磁石34は、半円弧状に湾曲する一対の磁極辺部34a、34bを構成している。セグメントコア部14c、14d間には、補助磁石11の存する左右の溝部16を残して1コイル・2極形(磁石2極形)を構成している。環状磁石34は所定の厚みF2を有し、隣接する磁極辺部34a、34bの着磁方向は、矢印k3、k4で示すように、互いに径方向に沿って内外に指向している。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. Example 4 differs from Example 3 in that the
The
実施例4でも、回転リング23が回動の後半過程になると、補助磁石11の磁束がコイル体17および磁極辺部34a、34bの各磁束に作用して減磁させるように働くため、実施例1と同様な効果が得られる。
Also in the fourth embodiment, when the
〔変形例〕
(a)実施例1ではコイル体を四個、実施例2、3では二個、実施例4では一個だけ設けたが、コイル体3(17)の設置数は仕様状況や設置状況に応じて所望に変更することができる。
(b)プレート磁石8や補助磁石11、環状磁石24としては、ネオジウム磁石に代わって、KS鋼、MK鋼、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ゴムをバインダーとしてフェライト粉末を配合分散させたゴム磁石、あるいは磁石と磁性体とを組み合わせた磁石を用いてもよい。
[Modification]
(A) Although four coil bodies were provided in Example 1, two in Examples 2 and 3, and only one in Example 4, the number of installed coil bodies 3 (17) depends on the specifications and installation conditions. It can be changed as desired.
(B) As the
(c)プレート磁石8の作動角範囲αが0°〜45°時に前半回動過程とし、作動角範囲αが45°〜90°時に後半回動過程としたが、作動角範囲αの設定は変更可能であり、作動角範囲αの変更に応じて、プレート磁石8の前半回動過程および後半回動過程も変動するものである。
(d)実施例2〜4における溝部16は、ステータ部13a〜13dの全厚み方向に形成して、ステータ部13a〜13dを磁極の数に応じて複数のステータ辺部に切断し、隣接するステータ辺部間のギャップとしてもよい。
(C) When the operating angle range α of the
(D) The
本発明のロータリーアクチュエータでは、プレート磁石が初期位置から停止位置に到り、磁気飽和が生じ易い後半の回動過程で、補助磁石からの磁束がコイル体からの磁束および磁極面からの磁束に作用して減磁させる。プレート磁石の回動の後半過程で磁気飽和が抑制されるため、所定の作動角範囲で回転トルクの低下やトルクむらのない均一な回転トルク特性が得られる。優れた回転トルク特性のため、車両に搭載するロータリーアクチュエータとして好適となり、車両関連事業の需要を喚起して部品の流通を介して機械産業に適用することができる。 In the rotary actuator of the present invention, the magnetic flux from the auxiliary magnet acts on the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface in the latter half of the turning process in which the plate magnet reaches the stop position from the initial position and magnetic saturation is likely to occur. To demagnetize. Since magnetic saturation is suppressed in the latter half of the rotation of the plate magnet, a uniform rotational torque characteristic with no reduction in rotational torque or uneven torque can be obtained within a predetermined operating angle range. Due to the excellent rotational torque characteristics, it is suitable as a rotary actuator mounted on a vehicle, and can be applied to the machine industry through the distribution of parts by stimulating the demand of the vehicle-related business.
1 ロータリーアクチュエータ(ロータリーソレノイド)
2 プレート
3、17 コイル体
5 支軸
6 駆動軸
8 プレート磁石
8a〜8d 磁極面
9 セグメントコア部
10、18 鉄心(ステータコア)
11 補助磁石
12 ヨーク
13a〜13d ステータ部
14a〜14d セグメントコア部
16 溝部(狭隘部)
23 回転リング
24、34 環状磁石
24a〜24d 磁極辺部
34a、34b 磁極辺部
Ap 下部磁気回路
M 磁極切替り部
G 微小空隙
Gp 環状空隙
H 初期位置
L 停止位置
α 作動角範囲
Ni、Nj、Np、Nq 磁気回路
1 Rotary actuator (rotary solenoid)
2
DESCRIPTION OF
23
Claims (6)
前記コイル体の前記プレートとは反対側の各端部に、前記基円と同心的で周方向に配列された円弧状のセグメントコア部と、
前記セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向が前記セグメントコア部に垂直となる磁極面を有し、前記セグメントコア部に対して微小空隙を介して平行対面し、隣接する前記磁極面の着磁方向が互いに反対となるプレート磁石と、
互いに周方向に隣接する前記セグメントコア部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向し、前記セグメントコア部を両側で挟む位置での着磁方向が互いに反対となる補助磁石とを備え、
前記プレート磁石の中央部に取り付けた駆動軸を前記支軸に挿通させることにより、前記プレート磁石を前記セグメントコア部に対して回転可能に支持し、
前記コイル体への通電に伴って、前記コイル体から前記セグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と前記磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、前記プレート磁石を前記セグメントコア部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記プレート磁石が前記初期位置から前記停止位置に到る回動の後半過程で、前記補助磁石からの磁束により、前記コイル体からの磁束および前記磁極面からの磁束を減磁させるように構成したことを特徴とするロータリーアクチュエータ。 A plurality of coil bodies disposed at equiangular intervals along the same base circle around the outer periphery of a hollow support shaft erected in the center of the plate;
An arc segment core portion concentric with the base circle and arranged circumferentially at each end of the coil body opposite to the plate;
The magnetic pole surfaces are arranged in the circumferential direction in a number corresponding to the segment core portions, and the magnetizing direction is perpendicular to the segment core portions, and face each other parallel to the segment core portions through a minute gap, adjacent to each other. Plate magnets in which the magnetization directions of the magnetic pole surfaces are opposite to each other;
An auxiliary magnet provided between the segment core portions adjacent to each other in the circumferential direction, the magnetization direction being directed in the circumferential direction, and the magnetization directions at positions sandwiching the segment core portion on both sides are opposite to each other ,
By allowing the drive shaft attached to the central portion of the plate magnet to pass through the support shaft, the plate magnet is supported so as to be rotatable with respect to the segment core portion,
When the coil body is energized, the plate magnet is moved to the segment core portion by the interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body via the segment core portion and the magnetic force generated by the magnetic flux of the magnetic pole surface. Is rotated from the initial position to the stop position by a predetermined circumferential angle,
The plate magnet is configured to demagnetize the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface by the magnetic flux from the auxiliary magnet in the latter half of the rotation from the initial position to the stop position. A rotary actuator characterized by that.
前記セグメントコア部のうち対向するセグメントコア部の間に設けられたコイル体と、 前記ステータ部の中央を同心的に挿通して前記ヨークに対して垂直に立設された回転軸と、
前記セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向が前記ステータ部に垂直となる磁極面を有し、前記ステータ部の外表面部に微小空隙を介して対面し、隣接する前記磁極面の着磁方向が互いに反対となって前記回転軸と一体的に回転するように設けられたプレート磁石と、
周方向に区画された前記ステータ部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向し、前記ステータ部を両側で挟む位置での着磁方向が互いに反対となる補助磁石とを備え、
前記コイル体への通電に伴って、前記コイル体から前記セグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と前記磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、前記プレート磁石を前記ステータ部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記プレート磁石が前記初期位置から前記停止位置に到る回動の後半過程で、前記補助磁石からの磁束により、前記コイル体からの磁束および前記磁極面からの磁束を減磁させるように構成したことを特徴とするロータリーアクチュエータ。 A yoke having a stator portion formed in the central portion and divided into a plurality in the circumferential direction and a plurality of segment core portions extending outward from the stator portion;
A coil body provided between opposing segment core portions of the segment core portions, a rotating shaft that is concentrically inserted through the center of the stator portion and is erected vertically to the yoke,
The magnetic pole surfaces are arranged in the circumferential direction in the number corresponding to the segment core portions, and the magnetization direction is perpendicular to the stator portion. The magnetic pole faces the outer surface portion of the stator portion through a micro gap and is adjacent thereto. A plate magnet provided so that the magnetization directions of the magnetic pole surfaces are opposite to each other and rotate integrally with the rotating shaft;
An auxiliary magnet that is provided between the stator sections partitioned in the circumferential direction, the magnetization direction is directed in the circumferential direction, and the magnetization directions at positions sandwiching the stator section on both sides are opposite to each other;
Due to the interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body through the segment core portion and the magnetic force generated by the magnetic flux of the magnetic pole surface as the coil body is energized, the plate magnet is moved to the stator portion. On the other hand, it is designed to rotate by a predetermined circumferential angle from the initial position to the stop position,
The plate magnet is configured to demagnetize the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface by the magnetic flux from the auxiliary magnet in the latter half of the rotation from the initial position to the stop position. A rotary actuator characterized by that.
前記セグメントコア部のうち対向するセグメントコア部の間に設けられたコイル体と、 前記ステータ部の中央を同心的に挿通して前記ヨークに対して垂直に立設された回転軸と、
前記セグメントコア部に対応する個数で周方向に配列され、着磁方向が径方向に指向する磁極辺部を有し、外周側面が前記ステータ部の内周側面と環状空隙を介して対面し、隣接する前記磁極辺部の着磁方向が互いに内外に反対となって前記回転軸と一体的に回転するように設けられた環状磁石と、
周方向に区画された前記ステータ部の間に設けられ、着磁方向が周方向に指向し、前記ステータ部を両側で挟む位置での着磁方向が互いに反対となる補助磁石とを備え、
前記コイル体への通電に伴って、前記コイル体から前記セグメントコア部を介して発生する磁束による電磁力と前記磁極辺部の磁束による磁気力との相互作用により、前記環状磁石を前記ステータ部に対して初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記環状磁石が前記初期位置から前記停止位置に到る回動の後半過程で、前記補助磁石からの磁束により、前記コイル体からの磁束および前記磁極面からの磁束を減磁させるように構成したことを特徴とするロータリーアクチュエータ。 A yoke having an annular stator portion formed in the central portion and divided into a plurality of portions in the circumferential direction and a plurality of segment core portions extending outward from the stator portion;
A coil body provided between opposing segment core portions of the segment core portions, a rotating shaft that is concentrically inserted through the center of the stator portion and is erected vertically to the yoke,
It is arranged in the circumferential direction with the number corresponding to the segment core part, and has a magnetic pole side part in which the magnetization direction is directed in the radial direction, and the outer peripheral side faces the inner peripheral side of the stator part via an annular gap, An annular magnet provided so that the magnetizing directions of the adjacent magnetic pole side portions are opposite to each other inward and outward and rotate integrally with the rotating shaft;
An auxiliary magnet that is provided between the stator sections partitioned in the circumferential direction, the magnetization direction is directed in the circumferential direction, and the magnetization directions at positions sandwiching the stator section on both sides are opposite to each other;
Due to the interaction between the electromagnetic force generated by the magnetic flux generated from the coil body through the segment core part and the magnetic force generated by the magnetic flux of the magnetic pole side part when the coil body is energized, the annular magnet is moved to the stator part. Is rotated from the initial position to the stop position by a predetermined circumferential angle,
The annular magnet is configured to demagnetize the magnetic flux from the coil body and the magnetic flux from the magnetic pole surface by the magnetic flux from the auxiliary magnet in the latter half of the rotation from the initial position to the stop position. A rotary actuator characterized by that.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017020882A (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 有限会社パワーテック | Three-dimensional magnetic field electromagnet device |
-
2008
- 2008-12-22 JP JP2008325045A patent/JP2010148298A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017020882A (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 有限会社パワーテック | Three-dimensional magnetic field electromagnet device |
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