JPH08186973A

JPH08186973A - 電動回転装置

Info

Publication number: JPH08186973A
Application number: JP33904394A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sato; 浩一佐藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】出力軸の軸線方向における高さ寸法を低く抑え
ること。【構成】中心部８に出力軸３、円周方向に連続歯９がそ
れぞれ形成された出力ギヤ４を設ける。連続歯９に噛合
する連結ギヤ部14を有する機械的に独立した２つのマグ
ネットロータ10，11を出力ギヤ４の円周方向に並設す
る。２つのマグネットロータ10，11に各々同期した回転
磁界を与えて出力ギヤ４を回転駆動させる一対の励磁コ
イル16，17を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁力により回転駆動
される電動回転装置に関し、特に車両などに搭載される
指示計器の駆動源として用いるに好適な電動回転装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種電動回転装置として、指
針駆動用の出力軸を有するマグネットロータが回転自在
に内装されてなるボビンケースの外周部に一対の励磁コ
イルを交差状に巻装し、これら各コイルにＳＩＮ，ＣＯ
Ｓ波形にて変化する電流からなる励磁信号を供給し、励
磁信号供給に応じて発生する各コイルの磁界の合成磁界
によりマグネットロータを回転制御する交差コイル式計
器が知られている（例えば特開平６−３４６６３号公
報，特開平５−１８０８７１号公報参照）。

【０００３】また指示計器の駆動源としてステッピング
モータを用いることも提案されており（例えば特公平５
−１４２０６号公報，実開昭６４−２５７５７号公報参
照）、ステッピングモータの利点としては、マイコンな
どのデジタル回路を用いてデジタル制御できることや出
力トルクによっては極めて小型化が可能であることなど
が挙げられる。こうしたステッピングモータ式の指示計
器には、一般にＰＭ型モータが使用されることが多く、
ＰＭ型モータは、例えば特公平４−２４９４７号公報や
特開平１−１９０２４８号公報に示されているように、
環状の励磁コイルと複数の極歯を備えたヨークとで構成
される一対の筒状ステータユニットを積層して設け、こ
の積層体の中空部に出力軸を有するマグネットロータを
位置させて回転自在に支承し、各励磁コイルに位相をず
らしたパルス信号を供給することによって各励磁コイル
に対応したヨークの極歯に対するマグネットロータのス
テップ動作で回転制御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た交差コイル式計器は、ボビンケース内にマグネットロ
ータを回動自在に内装し、さらにボビンケースの外周部
に一対の励磁コイルを交差して巻装しているため、出力
軸の軸線方向に対する装置の高さ寸法が大きくなるとい
う問題を有している。また上述したステッピングモータ
は、一対のステータユニットを出力軸の軸線方向に沿っ
て積層しているため、同様に出力軸の軸線方向に対する
装置の高さ寸法が大きくなるという問題を有している。
特に前記ステッピングモータを指示計器として使用する
場合、出力軸に直接指針を装着すればよいが、このよう
にすると指針がステップ的な動作となり、指針動作のリ
ニア特性が低下してしまう。このため出力軸と指針
（軸）との間に減速ギヤを介して指針を駆動すればリニ
ア特性を高めることができるが、減速ギヤを設けるとそ
のぶん装置の高さ寸法が大きくなってしまうものであ
る。

【０００５】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、その主な目的は、出力軸の軸線方向における高さ寸
法を低く抑えることのできる新規な電動回転装置を提供
せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【０００６】本発明は、前記目的を達成するため、出力
軸を有しかつその周方向に沿って複数の連続歯が形成さ
れた出力ギヤと、この出力ギヤの前記周方向に並設され
て前記連続歯に噛合する連結ギヤ部を有する２つのマグ
ネットロータと、この２つのマグネットロータに各々同
期した回転磁界を与えて前記ギヤを回転駆動させる一対
の励磁コイルとからなるものである。また本発明は、前
記励磁コイルに励磁信号を供給する駆動回路を備えたも
のである。また本発明は、前記駆動回路が360度をほぼ
ＳＩＮ波，ＣＯＳ波の波形で変化する前記励磁信号を前
記励磁コイルに供給するものである。また本発明は、前
記マグネットロータ各々の着磁方向が前記連結ギヤ部と
前記連続歯との噛合状態において互いに９０度異なるも
のである。また本発明は、前記各励磁コイルの回転磁界
方向が前記各マグネットロータに略直交して加わるよう
構成したものである。また本発明は、前記マグネットロ
ータ各々の着磁方向が略同じであるものである。また本
発明は、前記マグネットロータ各々の着磁方向が前記連
結ギヤ部と前記連続歯との噛合状態において互いに略18
0 度異なるものである。

【作用】

【０００７】本発明によれば、出力軸を有した出力ギヤ
が、この出力ギヤの周方向に並設され、励磁コイルの回
転磁界に応じて回転する機械的に独立した２つのマグネ
ットロータにより回転駆動される。したがって励磁コイ
ル同志を出力軸の軸線方向に沿って交差状に重ねて巻装
したり、マグネットロータと励磁コイルとからなる駆動
部を出力軸の軸線方向に沿って積層配置する必要がな
く、出力軸の軸線方向に対する高さ寸法を低く抑えるこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の実施例を説
明する。

【０００９】図１から図７は、本発明による電動回転装
置を車両用の指示計器に用いた場合の第１実施例を示す
ものである。

【００１０】図１（ａ），（ｂ）は、本実施例による電
動回転装置の外観を示す側面図と上面図であり、電動回
転装置は、上下に２分割形成された合成樹脂からなる上
ケース１と下ケース２を備え、これら上ケース１上面側
略中央部には、図示しない指針をその先端に装着する出
力軸３が突出している。この出力軸３には出力ギヤ４が
上，下ケース１，２の内部で固着され（図２参照）、こ
の出力ギヤ４の一部が上，下ケース１，２の一側に形成
した窓部５より露出している。これは前記指針を出力軸
３に圧入装着する際、上，下ケース１，２の外部から出
力ギヤ４に図示しない治具を噛合させ、出力軸３の回転
を制御するためのものである。

【００１１】図２，図３は、電動回転装置の内部構造を
示す図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図ならびに同図
の上ケース１を除く上面図であり、下ケース２の内部中
央には底面から上方へ突出する隆起部７が形成され、隆
起部７の上面側と上ケース１との間で出力軸３が回転自
在に軸支されている。出力軸３には円板状の出力ギヤ４
の中心部８が貫通して固着され、出力ギヤ４の板面は、
中心部８を基準として出力軸３と略直交する方向（図２
中水平方向）に延び、その外周側面には、周方向に沿っ
て64枚の連続歯９が形成されている。

【００１２】出力ギヤ４の側方下部には２つのマグネッ
トロータ10，11が並設状態に配置され、下ケース２の側
方部分に形成された窪み部12に収納されている。これら
マグネットロータ10，11は、各々が直径方向に２極着磁
された円筒状の磁石からなっていて支軸部13と連結ギヤ
部14をそれぞれ備えている。支軸部13は、出力軸４と平
行に上方に延びる例えば金属製の軸部材からなり、ホル
ダ部15を介して各マグネットロータ10，11の中心部に貫
通状態で固着され、その両端は窪み部12の上面側と上ケ
ース１との間で回転自在に軸支されている。連結ギヤ部
14は、支軸部13を通じて各マグネットロータ10，11の上
側に固着され、周方向に沿って８枚の歯を有し、これら
の歯が出力ギヤ４の連続歯９に噛合しており、各マグネ
ットローター10，11の回転に応じて出力ギヤ４を回転駆
動できるように構成されている。そしてこの場合、各マ
グネットロータ10，11のＮ極からＳ極へ向かう着磁方向
（磁極方向）は、矢印Ｒ１，Ｒ２（図３参照）で示すよ
うに、連結ギヤ14と出力ギヤ４との噛合状態において互
いに略９０度ずれた構成となっている。この際、正確に
９０度ずれた構成とするよりも、若干の誤差を持たせれ
ば、連結ギヤ14と出力ギヤ４との噛合構造におけるバッ
クラッシュを抑制することもできる。

【００１３】各マグネットロータ10，11の側方には、後
述する駆動回路の励磁信号（供給電流）に応じて各々が
同期した磁界を発生させ、この発生磁界により各マグネ
ットロータ10，11に回転力（回転磁界）を与えて各マグ
ネットロータ10，11を同方向に回転させる第１，第２の
励磁コイル16，17が配置されている。各励磁コイル16，
17は、各マグネットロータ10，11をはさんでそれぞれが
対向する２つずつのコイルＣ１，Ｃ２及びＣ３，Ｃ４に
より構成され、下ケース２の窪み部12に固定される合成
樹脂からなる４つのボビン18，19，20，21にそれぞれ巻
装されている。各ボビン18，19，20，21は、それぞれ一
対の端子22，23を備え、これら端子22，23には各コイル
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の末端が電気的に接続されると
ともに、下端側が下ケース２の下部に突出し、これら突
出端の各々が後述の駆動回路に接続されている。

【００１４】図４は、図１から図３に示した電動回転装
置を速度計として使用する場合の駆動回路24を示す回路
図である。車両の車軸等の回転部材に取り付けられた速
度センサ（図示しない）からの速度に応じて発生するパ
ルス信号ａを入力する入力端子25に接続された処理回路
26は、クロック信号発生回路27からのクロック信号ｂに
より所定周期毎にパルス信号ａをカウントして速度ＳＰ
を求め、定数部28に記憶しているデータｃに基づき所定
の演算等の処理を行う。すなわち、速度ＳＰに対する出
力軸３の移動量αが一義的に決められて定数部28に記憶
されており、また、定数部28に記憶されている出力ギヤ
４と連結ギヤ14との歯車比ｋにより出力軸３の移動量α
から支軸部13の移動量βが求められ、β（＝α×ｋ）÷
360 から支軸部13の移動量βを決めるための支軸部13の
回転回数Ｎと回転角度θを演算にて求める。この回転数
信号Ｎを励磁コイル16，17用の回転数判定部29，30にそ
れぞれ出力し、回転角度信号θを励磁コイル16，17用の
回転角度判定部31，32に夫々出力する。回転数判定部2
9，30は、回転数信号Ｎの値で連結ギヤ14（各マグネッ
トロータ10，11）を回転させるべく励磁コイル16（コイ
ルＣ１，Ｃ２）と励磁コイル17（コイルＣ３，Ｃ４）へ
の供給電流（励磁信号）を制御する電流出力回路33へ回
転数データｄ１を出力し、同時に、回転角度判定部31，
32は、回転角度信号θに応じて励磁コイル16及び励磁コ
イル17の供給電流（励磁信号）が図５の特性となるよう
に電流出力回路33へ角度データｄ２を出力する。従っ
て、電流出力回路33は、回転数データｄ１及び角度デー
タｄ２により、コイルＣ１〜Ｃ４に与えられる供給電流
（励磁信号）の流れる方向とその大きさを制御する。

【００１５】図５は、支軸部13の回転角度θを得るため
に要する励磁コイル16及び励磁コイル17の供給電流（励
磁信号）の関係を示す特性図であり、これらの発生磁界
を得るに必要な電流出力回路33からの励磁コイル16及び
励磁コイル17への供給電流（励磁信号）に関するデータ
を回転角度判定部31，32が保有しており、このデータと
しては、励磁コイル16への供給電流をＳＩＮ波電流或は
その近似波電流、励磁コイル17への供給電流をＣＯＳ波
電流或はその近似波電流とするデータが使われるもので
あり、このデータに応じた各励磁コイル16，17への電流
供給に基づく各マグネットロータ10，11の動作を例えば
支軸部13の回転角度θ＝０度，θ＝45度，θ＝90度の場
合について示すと、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のよう
になる（この図では連結ギヤ14と連続歯９が省略されて
いる）。

【００１６】すなわち、θ＝０度のとき、各励磁コイル
16，17に流れる電流（励磁信号）は、励磁コイル16（Ｃ
１，コイルＣ２）が「０」、励磁コイル17（Ｃ３，Ｃ
４）が＋（正）方向で強さ最大となり、励磁コイル16に
は磁界が発生せず、励磁コイル17（Ｃ３，Ｃ４）には各
々矢印Ｒ５，Ｒ６で示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁
界（磁極）が生じ、矢印Ｒ２で示されるマグネットロー
タ11の着磁方向（Ｎ極からＳ極へ向かう）におけるＮ極
及びＳ極は、コイルＣ３のＳ極、コイルＣ４のＮ極に吸
引された状態となっており、励磁コイル16にはマグネッ
トロータ10に対する付勢力は生じない（図６（ａ）参
照）。つぎにθ＝45度のとき、各励磁コイル16，17に流
れる電流は、励磁コイル16（Ｃ１，Ｃ２）及び励磁コイ
ル17（Ｃ３，Ｃ４）が共に＋（正）方向で強さ最大時の
１／２ずつとなり、この場合励磁コイル16（Ｃ１，Ｃ
２）にも励磁コイル17と同様な付勢力、詳しくは励磁コ
イル16に各々矢印Ｒ３，Ｒ４で示すようにＮ極からＳ極
へ向かう磁界（磁極）が生じ、矢印Ｒ１で示されるマグ
ネットロータ10の着磁方向におけるＮ極及びＳ極は、コ
イルＣ１のＮ極、コイルＣ２のＳ極に吸引され、各マグ
ネットロータ10，11は、各励磁コイル16，17の付勢力
（回転磁界）により反時計方向に略45度回転し、この結
果出力ギヤ４は、時計方向に回転した状態となる（図６
（ｂ）参照）。つぎにθ＝90度のとき、各励磁コイル1
6，17に流れる電流は、励磁コイル16（Ｃ１，Ｃ２）が
＋（正）方向で強さ最大、励磁コイル17（Ｃ３，Ｃ４）
が「０」となり、励磁コイル16（Ｃ１，Ｃ２）には各々
矢印Ｒ３，Ｒ４で示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁界
（磁極）が生じ、矢印Ｒ１で示されるマグネットロータ
10の着磁方向におけるＮ極及びＳ極は、コイルＣ１のＮ
極、コイルＣ２のＳ極に吸引され、励磁コイル17には磁
界が発生せず、マグネットロータ10に対する付勢力は生
じないため、各マグネットロータ10，11は、励磁コイル
16の付勢力（回転磁界）により反時計方向へさらに略４
５度回転し、この結果出力ギヤ４は、時計方向にさらに
回転した状態となる（図６（ｃ）参照）。このとき、励
磁コイル17には付勢力が生じないが、マグネットロータ
11は出力ギヤ４と連結されているため、マグネットロー
タ11もマグネットロータ10と同様に反時計方向へさらに
略45度回転する。そして各マグネットロータ10，11が一
回転する場合の動作をまとめたものが図７に示す表であ
り、同図において回転角度θと各励磁コイル16，17供給
電流（励磁信号）は、図５に対応し、各励磁コイル16，
17の磁界（磁極）向き（Ｒ１，Ｒ２）と各マグネットロ
ータ10，11の向き（着磁方向Ｒ１，Ｒ２）は、図６
（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応している。

【００１７】つぎに、１／８に減速回転される出力軸３
の動作について具体例をあげて説明すると、例えばＳＰ
＝１［km/h］でα＝１［度］となる速度計構成とした場
合、ＳＰ＝67.5［km/h］のときでは、ｋ＝８より、β÷
360 ＝（α×ｋ）÷360 ＝（67.5×８）÷360 ＝1.5 と
なり、Ｎ＝１［回］，θ＝360×0.5＝180 ［度］とな
る。このため、連結ギヤ14は、１［回］＝360 ［度］と
180 ［度］の合計540 ［度］回転し、出力ギヤ３は、そ
の８分の１に相当する67.5［度］回転することとなり、
出力軸３も同角度回転する。

【００１８】なお、処理回路25〜電流出力回路32からな
る駆動回路24は、一体化したワンチップマイクロコンピ
ュータにて構成することもできる。

【００１９】以上詳述したように、本実施例によれば、
中心部８に出力軸３と円周方向に連続歯９が形成された
出力ギヤ４を設け、連続歯９に噛合する連結ギヤ部14を
有する機械的に独立した２つのマグネットロータ10，11
を出力ギヤ４の円周方向に並設し、この２つのマグネッ
トロータ10，11に各々同期した回転磁界を与えて出力ギ
ヤ４を回転駆動させる一対の励磁コイル16，17を設けて
電動回転装置を構成したことによって、前記従来例のよ
うに、励磁コイル同志を出力軸の軸線方向に沿って交差
状に重ねて巻装したり、マグネットロータと励磁コイル
とからなる駆動部を出力軸の軸線方向に沿って積層配置
する必要がなく、出力軸の軸線方向に対する高さ寸法を
低く抑えることができる。

【００２０】また本実施例では、図７から明らかなよう
に、各励磁コイル16，17に流れる供給電流（励磁信号）
は、180 度周期で「０」となるが、各励磁コイル16，17
のうち、いずれかの励磁コイル16，17の供給電流が
「０」であっても、供給電流が「０」の励磁コイル16，
17に対応するマグネットロータ10，11は回転するので、
供給電流「０」の励磁コイル16，17に逆起（電流）が生
じる。したがて逆起を検出するようにして、例えば逆起
が検出されない場合は磁励信号（電流）供給にもかかわ
らず機械的なひっかかり等でマグネットロータ10，11が
回転しないといった異常を確認することができ、また計
器としての使用において、同じく図示しないストッパ位
置との基点調整が容易となる。

【００２１】図８は、前記第１実施例の変形例となる第
２実施例を示す概略構成図であり（前記実施例と同等も
しくは相当部分には同一符号を付してある）、本実施例
では、図中、マグネットロータ10の左側に単一のコイル
Ｃ５からなる第１のコイル16、マグネットロータ11の右
側に単一のコイルＣ６からなる第２のコイル17をそれぞ
れ配置し、これら各コイル16，17は、各々が出力軸13を
隔てて対向する略「コ」字状の弱磁性材料からなる各ヨ
ーク34，35に巻装されている。これらヨーク34，35は、
各コイル16，17への供給電流（励磁信号）に応じて各コ
イル16，17の磁路を形成するもので、各マグネットロー
タ10，11の直径方向に対向する２つずつの磁極片36，37
を有し、図４に示した駆動回路と略同様な駆動装置に基
づいて各マグネットロータ10，11を同方向に回転させる
ことができるもので（前記実施例と同等もしくは相当部
分には同一符号を付して詳しい説明は省く）、この場
合、各マグネットロータ10，11が同方向に回転するよう
に、図５に基づいて各コイル16，17に与える供給電流を
設定すればよく、本実施例によっても前記第１実施例と
略同様の効果を得ることができる。

【００２２】図９も同じく前記第１実施例の変形例とな
る第３実施例を示す概略構成図であり、本実施例では、
マグネットローター10，11の外周に、コイルＣ７，Ｃ８
からなる第１の励磁コイル16とコイルＣ９，Ｃ10からな
る第２の励磁コイル17を各々交差させることなく略平行
に巻装してなるもので（前記実施例と同等もしくは相当
部分には同一符号を付して詳しい説明は省く）、本実施
例によっても前記第１実施例と同様な効果を得ることが
できるほか、このような各励磁コイル16，17の巻装形態
によって図９中平面方向の寸法を小さくすることができ
る。

【００２３】図10（ａ），（ｂ）と図11は、本発明の第
４実施例を示すもので、本実施例では、図10（ａ），
（ｂ）に示すように、各マグネットロータ10，11の下方
に互いに直列接続された２つのコイルＣ11，Ｃ12からな
る第１の励磁コイル16を設け、また各マグネットロータ
10，11間には単一のコイルＣ13からなる第２の励磁コイ
ル17を設け、第２の励磁コイル17（コイルＣ13）の両端
と第１の励磁コイル16（Ｃ11，Ｃ12）の各上端が各マグ
ネットロータ10，11をはさんで互いに略直交するように
各励磁コイル16，17を配置し、励磁コイル16，17の磁界
が各マグネットロータ10，11に対し略直交方向に加わる
ような構成としており、この場合、各マグネットロータ
10，11の着磁方向Ｒ１，Ｒ２を、ここでは図示省略した
連結ギヤ14と連続歯９との噛合状態において略同方向と
している（前記実施例と同等もしくは相当部分には同一
符号を付して詳しい説明は省く）。

【００２４】したがって、図５に示した電流供給に基づ
く各マグネットロータ10，11の動作を説明すると、例え
ばθ＝０度のとき各励磁コイル16，17に流れる電流（励
磁信号）は、励磁コイル16（Ｃ11，Ｃ12）が「０」、励
磁コイル17（Ｃ13）が＋（正）方向で強さ最大となり、
励磁コイル16には磁界が発生せず、励磁コイル17（Ｃ1
3）には矢印Ｒ９で示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁
界（磁極）が生じ、矢印Ｒ１，Ｒ２で示されるマグネッ
トロータ10，11の着磁方向（Ｎ極からＳ極へ向かう）に
おけるＳ極及びＮ極は、コイルＣ13のＮ極、Ｓ極に吸引
された状態となっており、励磁コイル16にはマグネット
ロータ10に対する付勢力は生じない（図10（ａ）参
照）。つぎにθ＝45度のとき、各励磁コイル16，17に流
れる電流は、励磁コイル16（Ｃ11，Ｃ12）及び励磁コイ
ル17（Ｃ13）が共に＋（正）方向で強さ最大時の１／２
ずつとなり、この場合励磁コイル16（Ｃ11，Ｃ12）にも
励磁コイル17と同様な付勢力、詳しくは励磁コイル16に
矢印Ｒ７，Ｒ８で示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁界
（磁極）が生じ、矢印Ｒ１で示されるマグネットロータ
10，11の着磁方向における各Ｎ極は、コイルＣ11，Ｃ12
のＳ極に吸引され、各マグネットロータ10，11は、各励
磁コイル16，17の付勢力（回転磁界）により反時計方向
に略４５度回転し、この結果出力ギヤ４は、時計方向に
回転した状態となる（図10（ｂ）参照）。そして前記第
１実施例における図７と同様に各マグネットロータ10，
11が一回転する場合の動作をまとめたものが図11に示す
表であり、かかる構成により前記実施例と同様な効果を
得ることができる。

【００２５】図12（ａ），（ｂ）と図13は、本発明の第
５実施例を示すもので、本実施例では、図12（ａ），
（ｂ）に示すように、上下に「コ」字状の各ヨーク38，
39を互いに左右方向にややずれて向き合うように配置
し、各ヨーク38，39の延長端にそれぞれ各マグネットロ
ータ10，11に対向する２つずつの磁極片40，41を形成
し、これら磁極片40，41同志が各マグネットロータ10，
11をはさんで略直交するような位置関係として、磁極片
40，41に導かれる各励磁コイル16，17の磁界が略直交す
るように各マグネットロータ10，11に加わるように構成
し、また各マグネットロータ10，11の着磁方向Ｒ１，Ｒ
２を、ここでは図示省略した連結ギヤ14と連続歯９との
噛合状態において略180 度異なる構成としている（前記
実施例と同等もしくは相当部分には同一符号を付して詳
しい説明は省く）。

【００２６】したがって、図５に示した電流供給に基づ
く各マグネットロータ10，11の動作を説明すると、例え
ばθ＝０度のとき、各励磁コイル16，17に流れる電流
（励磁信号）は、励磁コイル16（Ｃ14）が「０」、励磁
コイル17（Ｃ15）が＋（正）方向で強さ最大となり、励
磁コイル16には磁界が発生せず、励磁コイル17（Ｃ15）
には矢印Ｒ11で示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁界
（磁極）が生じ、この磁界は、ヨーク17を通じて磁極片
41に導かれ、矢印Ｒ１，Ｒ２で示される各マグネットロ
ータ10，11の着磁方向（Ｎ極からＳ極へ向かう）におけ
るＮ極及びＳ極は、磁極片41のＳ極，Ｎ極に吸引された
状態となっており、励磁コイル16には各マグネットロー
タ10，11に対する付勢力は生じない（図12（ａ）参
照）。つぎにθ＝45度のとき、各励磁コイル16，17に流
れる電流は、励磁コイル16（Ｃ14）及び励磁コイル17
（Ｃ15）が共に＋（正）方向で強さ最大時の１／２ずつ
となり、この場合励磁コイル16（Ｃ14）にも励磁コイル
17と同様な付勢力、詳しくは励磁コイル16に矢印Ｒ10で
示すようにＮ極からＳ極へ向かう磁界（磁極）が生じ、
この磁界は、ヨーク16を通じて磁極片40に導かれ、矢印
Ｒ１，Ｒ２で示されるマグネットロータ10，11の着磁方
向におけるＳ極及びＮ極は、磁極片40のＮ極、Ｓ極に吸
引され、各マグネットロータ10，11は、各励磁コイル1
6，17の付勢力（回転磁界）により反時計方向に略45度
回転し、この結果出力ギヤ４は、時計方向に回転した状
態となる（図12（ｂ）参照）。そして前記第１実施例に
おける図７と同様に各マグネットロータ10，11が一回転
する場合の動作をまとめたものが図13に示す表であり、
かかる構成により前記実施例と同様な効果を得ることが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、出力軸
を有しかつその周方向に沿って複数の連続歯が形成され
た出力ギヤと、この出力ギヤの前記周方向に並設されて
前記連続歯に噛合する連結ギヤ部を有する２つのマグネ
ットロータと、この２つのマグネットロータに各々同期
した回転磁界を与えて前記出力ギヤを回転駆動させる一
対の励磁コイルとからなることにより、また前記構成に
おいて前記励磁コイルに励磁信号を供給する駆動回路を
備えたことによって、また前記駆動回路が360 度をほぼ
ＳＩＮ波，ＣＯＳ波の波形で変化する前記励磁信号を前
記励磁コイルに供給することにより、また前記マグネッ
トロータ各々の着磁方向が前記連結ギヤ部と前記連続歯
との噛合状態において互いに略90度異なることにより、
また前記各励磁コイルの回転磁界方向が前記各マグネッ
トロータに略直交して加わるよう構成したことにより、
また前記マグネットロータ各々の着磁方向が前記連結ギ
ヤ部と前記連続歯との噛合状態において略同じであるこ
とにより、また前記マグネットロータ各々の着磁方向が
前記連結ギヤ部と前記連続歯との噛合状態において互い
に略180 度異なることにより、励磁コイル同志を出力軸
の軸線方向に沿って交差状に重ねて巻装したり、マグネ
ットロータと励磁コイルとからなる駆動部を出力軸の軸
線方向に沿って積層配置する必要がなく、出力軸の軸線
方向に対する高さ寸法を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の外観を示す側面図及び上面
図である。

【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】図１（ｂ）の上ケースを除いた上面図である。

【図４】図１から図３の電動回転装置を駆動させるため
の駆動回路を示す回路ブロック図である。

【図５】支軸部の回転角度を得るために要する各励磁コ
イルの供給電流（励磁信号）の関係を示す図である。

【図６】図５の供給電流（励磁信号）に応じた各マグネ
ットロータの動作を示す説明図である。

【図７】図６の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた一覧表である。

【図８】本発明の第２実施例を示す概略構成図である。

【図９】本発明の第３実施例を示す概略構成図である。

【図10】本発明の第４実施例を示す概略構成図である。

【図11】図10の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた一覧表である。

【図12】本発明の第５実施例を示す概略構成図である。

【図13】図12の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた一覧表である。

【符号の説明】

３出力軸４出力ギヤ９連続歯 10，11 マグネットロータ 14 連結ギヤ部 16（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８）第１の励磁コイ
ル 17（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ９，Ｃ10）第２の励磁コイ
ル 24 駆動回路

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】図６の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた図表である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図11】図10の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた図表である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図13】図12の各マグネットロータが一回転する際の動
作をまとめた図表である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力軸を有しかつその周方向に沿って複
数の連続歯が形成された出力ギヤと、この出力ギヤの前
記周方向に並設されて前記連続歯に噛合する連結ギヤ部
を有する２つのマグネットロータと、この２つのマグネ
ットロータに各々同期した回転磁界を与えて前記出力ギ
ヤを回転駆動させる一対の励磁コイルとからなることを
特徴とする電動回転装置。
【請求項２】前記励磁コイルに励磁信号を供給する駆
動回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動回
転装置。
【請求項３】前記駆動回路は360 度をほぼＳＩＮ波，
ＣＯＳ波の波形で変化する前記励磁信号を前記励磁コイ
ルに供給することを特徴とする請求項２記載の電動回転
装置。
【請求項４】前記マグネットロータ各々の着磁方向が
前記連結ギヤ部と前記連続歯との噛合状態において互い
に略90度異なることを特徴とする請求項１から請求項３
記載の電動回転装置。
【請求項５】前記各励磁コイルの回転磁界方向が前記
各マグネットロータに略直交して加わるよう構成したこ
とを特徴とする請求項１から請求項３記載の電動回転装
置。
【請求項６】前記マグネットロータ各々の着磁方向が
前記連結ギヤ部と前記連続歯との噛合状態において略同
じであることを特徴とする請求項５記載の電動回転装
置。
【請求項７】前記マグネットロータ各々の着磁方向が
前記連結ギヤ部と前記連続歯との噛合状態において互い
に略180 度異なることを特徴とする請求項６記載の電動
回転装置。