JPH07148627A - 回転装置 - Google Patents

回転装置

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JPH07148627A
JPH07148627A JP5321269A JP32126993A JPH07148627A JP H07148627 A JPH07148627 A JP H07148627A JP 5321269 A JP5321269 A JP 5321269A JP 32126993 A JP32126993 A JP 32126993A JP H07148627 A JPH07148627 A JP H07148627A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
power
rotating
coil
built
Prior art date
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Pending
Application number
JP5321269A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuo Otsuki
悦夫 大槻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Publication of JPH07148627A publication Critical patent/JPH07148627A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気で駆動される駆動装置を回転体内に内蔵
し、電気接点が露出せず、火花放電等のない、非接触状
態で給電できる構造の回転装置を供する。 【構成】 回転体1の内側に電気的に駆動される駆動装
置が内蔵され、回転体1の外部からの電力供給により、
回転中に内蔵された駆動装置を駆動できる回転装置にお
いて、同心状に巻線された給電コイル12が、回転体1
の回転軸の延長線上の架台上の所定位置に固定され、回
転体1の回転軸を中心に同心状に巻線された受電コイル
11が、回転体1の回転軸に直角な端面の内側所定位置
に固定され、前記給電コイル12と前記受電コイル11
が同軸状に対向して所定の間隙で配置された構造の回転
装置と、前記回転体1の内部に蓄電部と制御回路が設け
られ、前記2つのコイルの周囲に磁性体が配置された構
造の回転装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気的に駆動される駆
動装置を内蔵する回転体を有する回転装置に関係し、特
にその内蔵駆動装置へ電力を供給する構造に関係する。
【0002】
【従来の技術】従来、図2に示すように、加工機等の回
転体に取り付けられたチャック20に固定された素材2
2を回転しながら加工し、加工された製品21を外側に
押し出すため、回転体の一部で外側に押し出す機構が必
要な場合等に、回転体の中央部に設けたアクチュエータ
ロッドに、図2の左端に示す挺子5を外部から押し込
み、アクチュエータロッドを右方に突き出す駆動方法が
取られていた。この方法では、適切な時期に動作させる
ためには複雑な機構を要し、高価となり、また機械接触
による摩耗等で精度が十分に取れないと言う問題があ
る。このため、回転体内に電気的な駆動機構を内蔵し、
電気的な制御により駆動させる方法が取られているが、
この場合も電力の供給が必要であり、図3に示すよう
に、リング状の回転型集電子9を回転体1に取付け、こ
れに固定された給電用摺動子8を接触させて給電する方
法や、図4に示すように、回転体1の回転軸の先端に発
電機10の回転子を固定し、自身の回転により発電し、
電力を供給する方法が考えられている。しかし、図3に
示す摺動子による場合は、機械的に触れているため、塵
芥の介在等により接触不良を起こしたり、摩耗により接
触が不安定になると言う問題があり、また、発電機を用
いる図4の場合、内蔵駆動装置の負荷に変動があると、
発電機10の負荷となり、回転体1の負荷変動の原因と
なり、回転体の駆動制御が困難になると言う問題があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の従来の回転体に於ける問題点を解消した、回転体に非
接触状態で電力を供給できて、接点を露出させる必要の
ない構造で、接触不良や、接点からの火花の発生等の心
配のない、回転体の中の駆動装置による負荷の変動が回
転体本体の駆動に殆ど影響しない状態で給電できる構造
の回転装置を供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、同一架台上に、駆動機構により回転自在
な回転体及び前記駆動機構を有し、この回転体の一端に
電気的に駆動される駆動装置を内蔵した回転体で、回転
体の他方の端面の内側に、この回転体の回転軸に直角な
面状で、回転軸を中心に同心状に巻線された受電コイル
が配置され、この受電コイルは内蔵した駆動装置に接続
され、前記架台上で、回転体の回転軸の延長上の位置
に、前記回転体の軸の延長線を中心に同心状に巻線され
た給電コイルが取り付けられ、この給電コイルは回転体
に取り付けた前記受電コイルと同軸状に対向して配置さ
れた構造の回転装置を供する。この構造の回転装置で
は、給電コイルと受電コイルは相互誘導コイルを形成
し、機械的な接触を持つことなく電力を受け渡すことが
でき、従って、回転体の外部の架台側からの操作によ
り、回転体内の駆動装置を駆動できるように構成されて
いる。また、それぞれのコイルは架台及び回転体に封入
した構造が可能で、接点を露出する必要がない。さら
に、本発明は、上記回転装置の回転体内に、蓄電池から
成る蓄電部と、充電回路や制御用の回路からなる制御回
路部を内蔵させ、この蓄電部及び制御回路部は受電コイ
ルと内蔵駆動装置とそれぞれ接続した構造とし、さら
に、2つのコイルの内側や周囲の面の近くに磁性体を配
置した構造の回転装置を供する。この回転装置は、電力
を蓄積する蓄電部を有し、駆動回路内に駆動や受電、蓄
電の操作をプログラム化して保存しており、広い応用が
可能な回転装置が提供される。また、さらに、各コイル
の内側や周囲の近接した位置に磁性体を配置することで
電力の移送の効率を高めた経済的な回転装置を提供す
る。
【0005】即ち、本発明は、同一架台上に、駆動機
構により回転自在な回転体及び前記駆動機構を有し、そ
の回転体には電気的に駆動される駆動装置が内蔵され、
回転体の外部からの電力供給により、回転中に、内蔵さ
れた駆動装置を駆動する構造の回転装置において、電源
に接続され、同心状に巻線された給電コイルが、その中
心が前記回転体の回転軸の延長線上で、前記架台上の所
定の位置に固定され、端末が前記回転体に内蔵された駆
動装置に接続され、回転体の回転軸を中心に同心状に巻
線された受電コイルが、回転体の回転軸に直角な端面の
内側所定位置に固定され、前記給電コイルと前記受電コ
イルが同軸状に対向して所定の間隙で配置された構造を
特徴とする回転装置及び、前記記載の回転装置にお
いて、回転体の内部に蓄電部と制御回路部を設け、それ
ぞれ受電コイルと回転体に内蔵された駆動装置に接続さ
れ、回転体の内部に設けた受電コイル及び架台に設けた
給電コイルのそれぞれの内側や周囲に近接して磁性体を
配置した構造を特徴とする回転装置である。
【0006】
【作用】給電コイルと受電コイルが相互誘導コイルを形
成し、電力の移送を可能とし、この相互誘導コイルによ
り電気的に接続させているので、機械的接触をさせるこ
となく給電される。機械的接触が無いので機械的劣化や
塵芥や接点の酸化等による接触不良は起こらず、火花放
電等の危険もなく使用でき、防爆対策装置として使用で
きる。さらに、上記回転体内に、磁性体と蓄電部と制御
回路部を内蔵させる構造とすることは、磁性体を装着す
ることで給電の効率を向上させ、蓄電部と制御回路部を
内蔵させることで、回転中にプログラム化した駆動や蓄
電部への充電放電の制御等が可能となり、高機能で経済
的利用が可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の回転装置の一実施例の構
造を模式的に示す断面図で、図5は、本発明の回転装置
の他の実施例で、回転体の内部に磁性体、蓄電部及び制
御部が取り付けられた回転装置を模式的に示す断面図で
ある。
【0008】(実施例1)旋盤のチャック部に装着され
たワークが、架台に固定された切削工具により加工さ
れ、中央部が切り放され、切り放された瞬間に前記中央
部を外側に押し出す場合等に必要とされるアクチュエー
タ内蔵回転体を有する回転装置の例で説明する。この場
合、中央部から外に押し出すアクチュエータは回転体の
中に設けられる必要がある。図1に示すように、回転装
置は、回転体1が、架台19(一部図示)上に固定され
た2つの軸受け3で回転自在に取り付けられ、架台に取
り付けられた駆動ギア(図示せず)と接続するギア4が
中間に固定されている。回転体1の左端は回転体の回転
軸に直角な面に加工され、その内側に回転軸を中心とす
る同軸状に巻線された受電コイル11が装着されてい
る。回転体1の右端には、内蔵駆動装置として、アクチ
ュエータロッド2が装着され、アクチュエータロッド2
の左端は回転体1に固定された駆動用コイル6内に組み
込まれた可動子7と接続している。駆動用コイル6は受
電コイル11と接続されている。可動子7は永久磁石よ
り成り、駆動用コイル6に電流が流れると、電磁作用に
より左右に移動する構造である。可動子7の駆動により
可動子7に固定されたアクチュエータロッド2が移動す
る。架台19には、同心状に巻線された給電コイル12
が、その中心が回転体1の回転軸の延長上にあり、か
つ、上記受電コイル11と向い合わせで所定の距離に離
れた状態に固定されている。給電コイル12は電源に接
続されている。給電コイル12と受電コイル11は、同
軸状に所定の距離だけ離れて配置されている。従って、
給電コイル12と受電コイル11との間では相互誘導が
行われる状態にある。ここで、コイルの大きさやコイル
間の距離は、装着される装置や必要とする電力により決
められる。一般的にはコイルの機械加工の経費や装着後
の安全性等を勘案した上でできるだけ近い距離で配置さ
れる。
【0009】本実施例では、給電コイル12、受電コイ
ル11共に、大きさが外径30mm、内径15mmのコ
イルを用い、コイル間に1mmの間隙を設けて設置し、
電源として100キロヘルツ、5ボルトの交流を給電コ
イルに加えたところ、回転中の回転体の中でアクチュエ
ータロッドを駆動できた。前記構成のコイル間の電力伝
達効率は約10%であった。
【0010】(実施例2)図5に示すように、基本的な
構成は実施例1と同じである。回転体1は、架台19
(一部図示、該当部図示せず)上に固定された2つの軸
受け3で回転自在に架台に取り付けられ、架台に取り付
けられた駆動ギア(図示せず)と接続するギア4が中間
に固定され、回転体1の左端は、回転体1の回転軸に直
角な面に加工され、その内側に回転軸を中心とする同軸
状に巻線された受電コイル11が装着されている。回転
体1の右端には、内蔵駆動装置として、アクチュエータ
ロッド2が装着され、アクチュエータロッド2の左端は
駆動用コイル6内に組み込まれた可動子7と接続してい
る。駆動用コイル6は受電コイル11と接続されてい
る。可動子7は永久磁石より成り、駆動用コイル6に電
流が流れると、電磁作用により左右に移動する構造であ
る。架台19には、同心状に巻線された給電コイル12
が、その中心が回転体1の回転軸の延長上にあり、か
つ、上記受電コイル11と向い合わせで所定の距離だけ
離れた状態に固定されている。給電コイル12は電源に
接続されている。本実施例では、さらに、回転体1の受
電コイル11と内蔵駆動装置の駆動用コイル6の中間に
は、2次電池から成る蓄電部と充電回路やプログラマブ
ルな制御回路が組み込まれた制御部から成る蓄電制御部
15が接続され、さらに、各コイルの外側の面に接し、
外径がほぼコイルと同じ大きさのフェライト板を用いた
磁性体14が配置されている。
【0011】本実施例では、給電コイル12、受電コイ
ル11共に、外径30mm、内径15mmの大きさのコ
イルを用い、コイル間は1mmの間隙を設け、それぞれ
のコイル外側にコイルとほぼ同じ大きさで厚さが約3m
mのフェライト板(透磁率約10000)が配置されて
いる。電源として、100キロヘルツ、5ボルトの交流
を加えたところ、アクチュエータロッドを予め設定した
動作で駆動できた。前記構成のコイル間の電力伝達効率
は磁性体を配置したため、約70%を達成できた。電力
供給用交流に制御用信号を重畳させ、給電コイル、受電
コイルを介して制御部に送り込んだところ、一つの信号
で、予め設定されているアクチュエータの前後運動と回
転運動を続けて行わせることが出来た。本実施例では、
プランジャ型の駆動装置で説明したが、電気的に駆動さ
れる駆動装置であれば、圧電アクチュエータ等他の内蔵
駆動装置でも、本発明の効果は変わらない。また、本実
施例において、受電コイルと給電コイルに平滑化や雑音
防止その他の目的でコンデンサや抵抗やインダクタが挿
入されても、本発明の効果は変わらない。さらに、本実
施例では、磁性体としてフェライト板を使用したが、使
用される交流の周波数帯域でなるべく大きい透磁率で小
さい損失特性を持つ磁性体であれば、フェライト板以外
のものを用いても本発明の目的を達成できることは言う
までもない。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
摩耗による劣化がなく、火花の発生等の心配がない安全
な電力供給機構を有する回転装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転装置の一実施例の構造を模式的に
示す断面図。
【図2】従来の回転装置で機械的に内蔵駆動機構を駆動
する例の模式的断面図。
【図3】従来の回転装置で摺動形電気子により内蔵駆動
機構に電力を供給する例の模式的断面図。
【図4】従来の回転装置で発電機により内蔵駆動機構に
電力を供給する例の模式的断面図。
【図5】本発明の回転装置の他の実施例で、回転体の内
部に磁性体及び蓄電・制御部が取り付けられた回転装置
を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
1 回転体 2 アクチュエータロッド 3 軸受け 4 ギア 5 挺子 6 駆動用コイル 7 可動子 8 給電用摺動子 9 回転型集電子 10 発電機 11 受電コイル 12 給電コイル 13,14 磁性体 15 蓄電制御部 16 回転体の回転方向を示す矢印 17 アクチュエータの回転方向を示す矢印 18 アクチュエータの移動方向を示す矢印 19 架台 20 チャック 21 製品 22 素材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一架台上に、駆動機構により回転自在
    な回転体及び前記駆動機構を有し、その回転体には電気
    的に駆動される駆動装置が内蔵され、回転体の外部から
    の電力供給により、回転中に、内蔵された駆動装置を駆
    動する構造の回転装置において、電源に接続され、同心
    状に巻線された給電コイルが、その中心が前記回転体の
    回転軸の延長線上で、前記架台上の所定の位置に固定さ
    れ、端末が前記回転体に内蔵された駆動装置に接続さ
    れ、回転体の回転軸を中心に同心状に巻線された受電コ
    イルが、回転体の回転軸に直角な端面の内側所定位置に
    固定され、前記給電コイルと前記受電コイルが同軸状に
    対向して所定の間隙で配置された構造を特徴とする回転
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の回転装置において、回転
    体の内部に蓄電部と制御回路部を設け、それぞれ受電コ
    イルと回転体に内蔵された駆動装置に接続され、回転体
    の内部に設けた受電コイル及び架台に設けた給電コイル
    のそれぞれの内側や周囲に近接して磁性体を配置した構
    造を特徴とする回転装置。
JP5321269A 1993-11-25 1993-11-25 回転装置 Pending JPH07148627A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5321269A JPH07148627A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 回転装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5321269A JPH07148627A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 回転装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07148627A true JPH07148627A (ja) 1995-06-13

Family

ID=18130689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5321269A Pending JPH07148627A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 回転装置

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JP (1) JPH07148627A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007012162A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Hiro 21:Kk ディスクドライブ装置、ディスク信号処理システム及びディスク
JP2009072405A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Toko Inc 回転玩具
US8320034B2 (en) 2009-01-21 2012-11-27 Seiko Epson Corporation Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Cited By (4)

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US8498036B2 (en) 2009-01-21 2013-07-30 Seiko Epson Corporation Optical scanning apparatus and image forming apparatus

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040831