JPH10160027A - Magnetic spring device - Google Patents

Magnetic spring device

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JPH10160027A
JPH10160027A JP31483496A JP31483496A JPH10160027A JP H10160027 A JPH10160027 A JP H10160027A JP 31483496 A JP31483496 A JP 31483496A JP 31483496 A JP31483496 A JP 31483496A JP H10160027 A JPH10160027 A JP H10160027A
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JP
Japan
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motor
driven
stator
torque
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP31483496A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Yonekura
光一郎 米倉
Shigeki Yoshioka
茂樹 吉岡
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP31483496A priority Critical patent/JPH10160027A/en
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the load possible to be reduced at the time of driving with the neutral point not changing even if there is deterioration with the passage of time and keeping powerful restoring torque at the time of standstill. SOLUTION: This device is composed so that it may include a function to energize a driving object, which mechanically makes rotational drive by torque produced by a motor, so that it may be in a preset rotational position when the motor is not driven and to produce torque opposite to the rotational direction simultaneously with the rotational drive of the driving object when the motor is electrified and torque is produced. In this case, a spring mechanism is a composition including a stator composed of permanent magnets 2a, 2b and a ferromagnetism body, a rotor installed coaxially with the stator with a space interposed between and composed of permanent magnets 3a, 3b, a ferromagnetism body and an electric coil 6 rotatable with respect to the stator, and a drive circuit 7 for determining current to the electric coil of the stator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明はモータの位置決め
機構における磁気ばね装置に関し、特に自動車用エンジ
ンのスロットルバルブの付勢装置として使用される磁気
ばね装置に関する。
The present invention relates to a magnetic spring device for a motor positioning mechanism, and more particularly to a magnetic spring device used as a biasing device for a throttle valve of an automobile engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】 一般にこの種の付勢装置としては、従
来、コイル状のスプリングか、弾性部材が縮むことによ
って生じる付勢力が用いられており、このような構成
は、例えば特開昭63−150449号公報記載の技術
等で知られている。これは、モータにて制御されるエン
ジンのスロットル弁において、スロットル弁を閉弁方向
にはコイル状のスプリングからなる第1の付勢手段を用
いて付勢しておき、かつ開弁方向には弾性部材からなる
第2の付勢手段によって付勢し、両方の付勢力が釣り合
う位置をスロットル弁が所定量開く位置に設定してい
る。これによりエンジン運転中はスロットル弁はモータ
により第1、第2の付勢手段の付勢力に抗して開閉方向
に動かされることになる。また、一方でエンジンが停止
したり、モータが断線するなどしてモータの駆動力が断
たれた場合にはスロットル弁はどの位置にあっても第1
と第2の付勢手段によって付勢力の釣り合う位置にまで
動き、スロットルを所定の開度だけ開いた状態で停止す
る。このようにしてエンジンの再始動時や、モータ故障
時に車を動かすのに必要なスロットル開度を確保してい
る。
2. Description of the Related Art Generally, as a biasing device of this type, a coil-shaped spring or a biasing force generated by a contraction of an elastic member is used. It is known by the technique described in JP-A-150449. This is because, in a throttle valve of an engine controlled by a motor, the throttle valve is urged in a valve closing direction by using a first urging means formed of a coiled spring, and is urged in a valve opening direction. It is urged by a second urging means made of an elastic member, and a position where both the urging forces are balanced is set to a position where the throttle valve is opened by a predetermined amount. Thus, during operation of the engine, the throttle valve is moved by the motor in the opening and closing directions against the urging forces of the first and second urging means. On the other hand, when the driving force of the motor is cut off due to the engine being stopped or the motor being disconnected, the first position of the throttle valve is not limited to any position.
And the second urging means moves to a position where the urging force is balanced, and stops with the throttle opened by a predetermined opening. In this way, the throttle opening required for moving the vehicle when the engine is restarted or the motor fails is ensured.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながらこのよ
うな従来の付勢装置にあっては、次に記載する問題があ
る。 (1)駆動対象であるスロットル弁の初期位置が閉弁方
向と開弁方向の付勢力の釣り合った位置で決定されてし
まうため、スロットル弁の所定開度に精度良く合わせる
ためには調整作業を必要とする。さらには一旦調整によ
り合わせたとしても、経時劣化等により付勢力が変化す
るため、運転者が気付かない間にスロットル弁の初期位
置がずれることがあり、これはエンジン始動時やアイド
リング時の制御性を悪化させることになる。 (2)モータ非駆動時、駆動対象であるスロットル弁を
所定の開度で保持しておくためにはモータ非駆動時の保
持トルク、即ちディテントトルクやスロットル弁が受け
る外乱等の影響を受けないよう、第1、第2の付勢手段
の付勢力を充分大きくしておく必要がある。しかし、モ
ータ駆動時にはモータはその付勢力に抗してスロットル
弁を駆動しなければならないため、より高出力な大型の
モータを使用する必要がある。
However, such a conventional urging device has the following problems. (1) Since the initial position of the throttle valve to be driven is determined at a position where the biasing force in the valve closing direction and the biasing force in the valve opening direction are balanced, it is necessary to perform an adjustment operation in order to accurately match the predetermined opening degree of the throttle valve. I need. Furthermore, even if it is adjusted once, the initial position of the throttle valve may shift while the driver does not notice because the biasing force changes due to deterioration over time, etc., which indicates the controllability at the time of engine start and idling. Will worsen. (2) In order to keep the throttle valve to be driven at a predetermined opening when the motor is not driven, there is no influence from the holding torque when the motor is not driven, that is, the detent torque, disturbance received by the throttle valve, and the like. Thus, the urging forces of the first and second urging means need to be sufficiently large. However, at the time of driving the motor, the motor must drive the throttle valve against the urging force, so it is necessary to use a larger motor with higher output.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】 このような従来の問題
点に鑑み、本発明では、永久磁石と強磁性材からなる第
1の部材と、第1の部材と適当な空隙を隔てて駆動対象
と同軸に設置され、同様に永久磁石と強磁性体からなる
第2の部材の相互の磁気的な作用によって、磁気的に安
定な点を中心とした正負の付勢力を発生する機構を設
け、さらに、その磁気回路中に設けた電気コイルに流す
電流によって付勢力の大きさを変化させることで上記問
題点を解決している。
In view of such a conventional problem, in the present invention, a first member made of a permanent magnet and a ferromagnetic material, and a driving member separated from the first member by an appropriate gap. And a mechanism for generating positive and negative biasing force around a magnetically stable point by a mutual magnetic action of a second member similarly made of a permanent magnet and a ferromagnetic material, Further, the above-mentioned problem is solved by changing the magnitude of the urging force by a current flowing through an electric coil provided in the magnetic circuit.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】 以下、本発明を図面に基づいて
説明する。図1は本発明の一実施の形態を示す説明図で
ある。図中1は鉄等の強磁性体からなる円筒型のヨー
ク、2aは一方をヨーク1の内周に接して固定され、ヨ
ーク1の半径方向に着磁された永久磁石、2bは同様に
ヨーク1の内周に永久磁石2aと機械的に180度ずれ
た位置に設置され、2aとは半径方向逆向きに着磁され
た永久磁石である。4は駆動対象と共通の回転軸であ
り、図示しない駆動対象が同軸上に設置されており、さ
らには、駆動手段であるモータも同軸上に設置されてい
る。5は強磁性体からなるアーマチュアであり、回転軸
4に固定されている。アーマチュア5の両端には永久磁
石3a、3bが設置されている。永久磁石3a、3bは
各々半径方向逆向きに着磁されているものとする。6は
アーマチュア5に巻かれた電気コイルで、アーマチュア
5と固定されているため、ヨーク1および永久磁石2
a、2bからなる固定子とは回転可能となっている。7
は電気コイル6に流す電流を決定する機能を有する駆動
回路である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylindrical yoke made of a ferromagnetic material such as iron, 2a is fixed to one end thereof in contact with the inner periphery of the yoke 1, and 2b is a permanent magnet magnetized in the radial direction of the yoke 1. 1 is a permanent magnet that is installed at a position mechanically displaced from the permanent magnet 2a by 180 degrees on the inner circumference and is magnetized in the opposite direction in the radial direction. Reference numeral 4 denotes a rotating shaft common to the driven object, and a driven object (not shown) is coaxially installed, and a motor as a driving means is also installed coaxially. Reference numeral 5 denotes an armature made of a ferromagnetic material, which is fixed to the rotating shaft 4. At both ends of the armature 5, permanent magnets 3a, 3b are installed. It is assumed that the permanent magnets 3a and 3b are respectively magnetized in opposite directions in the radial direction. Reference numeral 6 denotes an electric coil wound around the armature 5, which is fixed to the armature 5, so that the yoke 1 and the permanent magnet 2
The stators a and 2b are rotatable. 7
Is a drive circuit having a function of determining a current flowing through the electric coil 6.

【0006】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。まず、モータが駆動されていないとき、即ち回転軸
4に外部からトルクがかかっていない場合について説明
する。このような場合には、駆動回路7は電気コイル6
への通電を行わない。このとき、アーマチュア5は、永
久磁石2a、2b、3aおよび3bからヨーク1、アー
マチュア5を通る磁気回路上で最も磁気抵抗が小さくな
る位置で保持されることになる。本実施の形態のように
アーマチュア5が回転軸4を中心に半径方向に細長い形
状をしている場合には、その位置は図2に示すように、
アーマチュア5の両端の永久磁石3a、3bが各々永久
磁石2aおよび2bに最も近づいた状態である。また、
その場合の保持トルクは、図2中の方向に正の向きをと
ると、図3の実線(a)に示すようになる。即ち、アー
マチュア5が外部からの力作用によりある角度動かされ
たとしても、アーマチュア5には前述の磁気的な安定点
である初期位置に戻ろうとするトルクが作用することに
なる。ここで、この初期位置への復元トルクがモータの
ディテントトルクや駆動対象が受ける外乱よりも充分大
きくなるよう、永久磁石2a、2b、3aおよび3bの
エネルギー積やヨーク1、アーマチュア5の寸法を決定
しておくことにより、駆動対象は安定に初期位置に保持
される。また、この初期位置は経時劣化等により永久磁
石の特性が変化した場合でも、変化しない。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, a case where the motor is not driven, that is, a case where no torque is applied to the rotating shaft 4 from outside will be described. In such a case, the drive circuit 7 includes the electric coil 6
Do not energize the At this time, the armature 5 is held at a position where the magnetic resistance is the smallest on the magnetic circuit passing from the permanent magnets 2a, 2b, 3a and 3b to the yoke 1 and the armature 5. When the armature 5 has an elongated shape in the radial direction about the rotation shaft 4 as in the present embodiment, the position is as shown in FIG.
The permanent magnets 3a and 3b at both ends of the armature 5 are closest to the permanent magnets 2a and 2b, respectively. Also,
In this case, the holding torque becomes as shown by a solid line (a) in FIG. 3 when the holding torque takes a positive direction in the direction in FIG. That is, even if the armature 5 is moved by a certain angle due to the action of an external force, a torque is applied to the armature 5 so as to return to the initial position, which is a magnetically stable point described above. Here, the energy products of the permanent magnets 2a, 2b, 3a and 3b and the dimensions of the yoke 1 and the armature 5 are determined so that the torque restored to the initial position is sufficiently larger than the detent torque of the motor and the disturbance received by the driven object. By doing so, the driven object is stably held at the initial position. This initial position does not change even if the characteristics of the permanent magnet change due to deterioration over time or the like.

【0007】次に、モータにより駆動対象が所定角度回
転されるよう駆動される場合について説明すると、この
場合、駆動回路7は、電気コイル6へ先述の永久磁石2
a、2b、3a、3bが作る磁束を打ち消す方向に電流
を流すよう指示する。するとその場合の本磁気ばね装置
の保持トルクは、図3の破線(b)で示すように小さく
なる。駆動対象の回転角度はモータの発生するトルクと
本磁気ばね装置の発生する保持トルクとの釣り合う位置
で決定されるため、電気コイル6へ流す電流の大きさを
大きくすることで、その分出力の小さい小型のモータで
駆動対象の位置決めが可能になるのである。さらには、
先述の電気コイル6が非通電時に駆動対象を初期位置に
安定に保持しておくためのトルクを、モータの発生する
トルクよりも大きくすることが可能になる。
Next, the case where the object to be driven is driven by the motor so as to be rotated by a predetermined angle will be described. In this case, the drive circuit 7 applies the above-described permanent magnet 2 to the electric coil 6.
a, 2b, 3a, and 3b are instructed to flow an electric current in a direction to cancel the magnetic flux created by them. Then, the holding torque of the present magnetic spring device in that case decreases as shown by the broken line (b) in FIG. Since the rotation angle of the driven object is determined at a position where the torque generated by the motor and the holding torque generated by the magnetic spring device are balanced, by increasing the magnitude of the current flowing through the electric coil 6, the output can be reduced accordingly. The positioning of the driven object can be performed by a small and small motor. Moreover,
The torque for stably holding the drive target at the initial position when the electric coil 6 is not energized can be made larger than the torque generated by the motor.

【0008】また、モータが故障しトルクを発生し続け
たり、駆動対象がある角度回転したまま固着してしまう
ような場合には、駆動回路7が電気コイル6に対して永
久磁石2a、2b、3a、3bが発生する磁束を強める
方向に電流を流すよう指示することにより、保持トルク
を図3の破線(c)に示すように大きくし、モータの発
生するトルクに抗して駆動対象を初期位置に戻したり、
固着状態から正常な状態へ戻すことを可能にしている。
If the motor breaks down and continues to generate torque, or if the driven object is fixed while rotating at a certain angle, the drive circuit 7 applies the permanent magnets 2a, 2b, By instructing the current to flow in the direction to increase the magnetic flux generated by the motors 3a and 3b, the holding torque is increased as shown by the broken line (c) in FIG. Return to position,
It is possible to return from a fixed state to a normal state.

【0009】図4は本発明をエンジンスロットル弁に適
用した場合の適用例を示す説明図である。図4に示すよ
うに、本発明の磁気ばね装置の回転軸4と同軸上には駆
動対象であるスロットル弁8とモータ10、さらにはス
ロットル弁8の開度を検出するポジションセンサ11が
設置されている。このとき、磁気ばね装置のアーマチュ
ア5とスロットル弁8は、図5に示すように、アーマチ
ュア5が保持される初期位置において、スロットル弁8
が所定量の微小開度だけ開いた状態になるようにしてお
く。また、磁気ばね装置のヨーク1、モータ10、ポジ
ションセンサ11の外側はスロットルボディ9に回転不
可に固定されている。一方運転者が操作するアクセルペ
ダル12の踏み込み量はアクセルセンサ13によって信
号化されECU14に送られ、スロットルの目標開度が
決定された後、モータ駆動回路15、磁気ばね装置駆動
回路7にそれぞれ指令値が送られる。また、ポジション
センサ11の信号はモータ駆動回路15に常に送られて
おり、スロットル弁8の開度のフィードバック制御に利
用されるとともに、モータ10、スロットル弁8の動作
状態が正常か否かを常時モニタしている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an application example when the present invention is applied to an engine throttle valve. As shown in FIG. 4, on the same axis as the rotating shaft 4 of the magnetic spring device of the present invention, a throttle valve 8 and a motor 10 to be driven and a position sensor 11 for detecting the opening of the throttle valve 8 are provided. ing. At this time, as shown in FIG. 5, the armature 5 and the throttle valve 8 of the magnetic spring device move the throttle valve 8 in the initial position where the armature 5 is held.
Is opened only by a predetermined minute opening degree. The outside of the yoke 1, the motor 10 and the position sensor 11 of the magnetic spring device is fixed to the throttle body 9 so as not to rotate. On the other hand, the amount of depression of the accelerator pedal 12 operated by the driver is signaled by an accelerator sensor 13 and sent to the ECU 14, and after the target opening of the throttle is determined, commands are sent to the motor drive circuit 15 and the magnetic spring device drive circuit 7, respectively. The value is sent. The signal from the position sensor 11 is always sent to the motor drive circuit 15 and is used for feedback control of the opening of the throttle valve 8, and it is always determined whether the operating states of the motor 10 and the throttle valve 8 are normal. Monitoring.

【0010】まず、エンジン停止時等、モータ10が駆
動されていない場合には、スロットル弁8は磁気ばね装
置における前述の初期位置、即ちスロットル弁8が微小
開度開いた状態で保持される。このときの保持トルク
は、モータ10のディテントトルクよりも十分に大き
く、また、モータ10が駆動されたときに発生するトル
クとは無関係に設定することが可能である。この作用に
より、エンジン始動時やモータ10が断線等によりトル
クを発生しなくなっても一定のスロットル開度を確保で
きるのである。
First, when the motor 10 is not driven, for example, when the engine is stopped, the throttle valve 8 is held in the above-described initial position in the magnetic spring device, that is, in a state where the throttle valve 8 is opened by a minute opening. The holding torque at this time is sufficiently larger than the detent torque of the motor 10 and can be set independently of the torque generated when the motor 10 is driven. With this operation, a constant throttle opening can be ensured even when the engine 10 does not generate torque due to disconnection or the like when the engine is started.

【0011】次にエンジン運転中においては、運転者が
アクセルペダル12を操作することによって、その信号
はアクセルセンサ13を介してECU14に伝達され
る。ECU14は図示しない各種センサからの信号等と
総合的に演算を行い、所望のスロットル開度をモータ駆
動回路15に出力すると同時にモータ駆動を意味する信
号を磁気ばね装置駆動回路7へ出力する。磁気ばね装置
駆動回路7は、この信号により電気コイル6へ磁束を打
ち消す方向に電流を流し、モータ10の発生するトルク
でスロットル弁8の位置決めが充分可能になる程度まで
アーマチュア5の保持トルクを弱める。この作用によ
り、モータ駆動回路15はポジションセンサ11の信号
に基づきモータ10によってスロットル弁8を所定開度
開くことが可能になる。
Next, during operation of the engine, when the driver operates the accelerator pedal 12, the signal is transmitted to the ECU 14 via the accelerator sensor 13. The ECU 14 performs a comprehensive calculation with signals from various sensors (not shown) and outputs a desired throttle opening to the motor drive circuit 15 and simultaneously outputs a signal indicating motor drive to the magnetic spring device drive circuit 7. The magnetic spring device drive circuit 7 supplies a current to the electric coil 6 in the direction of canceling the magnetic flux by this signal, and weakens the holding torque of the armature 5 to the extent that the torque generated by the motor 10 can sufficiently position the throttle valve 8. . With this operation, the motor drive circuit 15 can open the throttle valve 8 by the motor 10 based on the signal of the position sensor 11 at a predetermined opening.

【0012】さらに本構成においては、ポジションセン
サ11の信号により、モータ10がトルクを発生し続け
てしまったり、スロットル弁8が全開位置のまま固着し
てしまったような異常な状態を検出できるので、そのよ
うな場合には、ECU14が異常信号を磁気ばね装置駆
動回路7に送ることで、磁気ばね装置駆動回路7は電気
コイル6にそれまでとは逆の方向、即ち、磁気回路内の
磁束を強める方向に電流を流すことができる。そのた
め、モータ10が発生してしまうトルクに抗してスロッ
トル弁8を初期位置まで戻したり、固着状態から脱出さ
せることが可能になる。
Further, in the present configuration, an abnormal state in which the motor 10 continues to generate torque or the throttle valve 8 is stuck at the fully open position can be detected by the signal of the position sensor 11. In such a case, the ECU 14 sends an abnormal signal to the magnetic spring device drive circuit 7 so that the magnetic spring device drive circuit 7 applies the electric coil 6 in the opposite direction, that is, the magnetic flux in the magnetic circuit. Current can flow in the direction to increase Therefore, it becomes possible to return the throttle valve 8 to the initial position against the torque generated by the motor 10 or to escape from the fixed state.

【0013】図6は請求項5記載にかかる発明の実施の
形態を示す説明図である。各構成要素の番号はこれまで
説明してきたものと同一である。ただし、本実施の形態
では電気コイルが固定子側のヨーク1の磁束の通路にコ
イル6a、6bとして2つに分かれて巻かれており、直
列に接続され、駆動回路7に繋っている。先述の図1の
実施の形態においては、電気コイル6が駆動対象ととも
にモータの発生トルク等により回転運動をするため、駆
動回路7から電気コイル6への間には配線をたるませる
かスリップリング等の給電手段を用いる必要があった
が、本構成によれば、電気コイル6aおよび6bは固定
子側に固定されているため、上記のような給電手段を用
いる必要がないという利点がある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment of the invention according to claim 5. The numbers of the components are the same as those described above. However, in the present embodiment, the electric coil is divided into two coils 6 a and 6 b and wound around the magnetic flux path of the yoke 1 on the stator side, is connected in series, and is connected to the drive circuit 7. In the embodiment of FIG. 1 described above, since the electric coil 6 performs a rotary motion together with the object to be driven by the torque generated by the motor or the like, a slack wiring or a slip ring or the like is provided between the drive circuit 7 and the electric coil 6. However, according to this configuration, since the electric coils 6a and 6b are fixed to the stator side, there is an advantage that it is not necessary to use the above-described power supply means.

【0014】図7は請求項6記載にかかる発明の実施の
形態を示す説明図である。前述までの構成において、駆
動対象をモータのディテントトルク等に抗して所定の初
期位置に充分安定に保持できるだけの保持力を発生でき
るよう、使用する永久磁石2a、2b、3a、3bのエ
ネルギー積やヨーク1の寸法等を決定した状態で、モー
タが駆動時に発生するトルクがその保持トルクに抗して
駆動対象を駆動できる場合には本構成のように電気コイ
ルを用いないでばね機構を構成できる。また、本構成で
は、電気コイルおよび駆動回路が不要なので、所定の位
置に初期位置を持ち正負両方向に付勢力を発生するばね
機構が簡単に構成できるという利点がある。
FIG. 7 is an explanatory view showing an embodiment of the invention according to claim 6. In the above-described configuration, the energy product of the permanent magnets 2a, 2b, 3a, 3b used is such that a holding force enough to hold the driven object at a predetermined initial position sufficiently stably against the detent torque of the motor can be generated. If the torque generated when the motor is driven can drive the driven object against the holding torque in a state where the dimensions and the like of the yoke 1 are determined, a spring mechanism is used without using an electric coil as in this configuration. it can. In addition, since this configuration does not require an electric coil and a drive circuit, there is an advantage that a spring mechanism that has an initial position at a predetermined position and generates a biasing force in both positive and negative directions can be easily configured.

【0015】[0015]

【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明によ
れば、その構成を、永久磁石同士が相互に吸引力を発生
する作用により、回転軸を中心にして、ある角度で安定
点を持ち、回転方向両側に復元トルクを発生する磁気的
なばねを形成し、かつその磁気回路中で電気コイルの電
流によって磁束を変化させることにより、その復元力の
絶対値を調整できる構造としたため、経時劣化があって
も中立点が変化せず、かつ停止時の復元トルクを大きく
したまま駆動時の負荷を低減できるため小型のモータで
駆動することが可能になった。
As described above, according to the present invention, the configuration is such that the permanent magnets have a stable point at a certain angle around the rotation axis by the action of generating an attractive force between the permanent magnets. Since the magnetic spring that generates the restoring torque is formed on both sides in the rotation direction, and the magnetic flux is changed by the electric coil current in the magnetic circuit, the absolute value of the restoring force can be adjusted. Even if there is deterioration, the neutral point does not change, and the load at the time of driving can be reduced while the restoring torque at the time of stopping is increased, so that it is possible to drive with a small motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態の原理を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the principle of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明をエンジンスロットル弁に適用した場合
の適用例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an application example when the present invention is applied to an engine throttle valve.

【図5】本発明をエンジンスロットル弁に適用した場合
の適用例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an application example when the present invention is applied to an engine throttle valve.

【図6】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヨーク 2a 永久磁石 2b 永久磁石 3a 永久磁石 3b 永久磁石 4 回転軸 5 アーマチュア 6 電気コイル 6a 電気コイル 6b 電気コイル 7 駆動回路 8 スロットル弁 9 スロットルボディ 10 モータ 11 ポジションセンサ 13 アクセルセンサ 14 ECU 15 モータ駆動回路 Reference Signs List 1 yoke 2a permanent magnet 2b permanent magnet 3a permanent magnet 3b permanent magnet 4 rotating shaft 5 armature 6 electric coil 6a electric coil 6b electric coil 7 drive circuit 8 throttle valve 9 throttle body 10 motor 11 position sensor 13 accelerator sensor 14 ECU 15 motor drive circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石および強磁性体からなる固定子
と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置され、固定子に
対して回転可能な永久磁石、強磁性体および電気コイル
からなる回転子と、該回転子の電気コイルへの電流を決
定する駆動手段から構成されることを特徴とする磁気ば
ね装置。
When the motor is not driven, the drive object is urged to a preset rotation position when the motor is not driven, and the motor is energized. A spring mechanism having a function of generating torque in a direction opposite to the rotation direction at the same time as the driven object is rotated when a torque is generated, wherein the spring mechanism includes a stator including a permanent magnet and a ferromagnetic material, A rotor comprising a permanent magnet, a ferromagnetic material, and an electric coil which is provided coaxially with the stator with a gap therebetween and is rotatable with respect to the stator, and a driving means for determining a current to the electric coil of the rotor A magnetic spring device comprising:
【請求項2】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石、強磁性体および電気コイルか
らなる固定子と、該固定子の電気コイルへの電流を決定
する駆動手段と、固定子と同軸に空隙を隔てて設置さ
れ、固定子に対して回転可能な永久磁石および強磁性体
からなる回転子から構成されることを特徴とする磁気ば
ね装置。
2. When the motor is not driven, the drive object is urged to a preset rotational position when the motor is not driven, and the motor is energized. A spring mechanism having a function of generating torque in a direction opposite to the direction of rotation at the same time as a driven object is rotated when torque is generated, wherein the spring mechanism is a fixed mechanism including a permanent magnet, a ferromagnetic material, and an electric coil. A stator, a driving means for determining a current to an electric coil of the stator, and a rotor comprising a permanent magnet and a ferromagnetic material which are installed coaxially with the stator with a gap therebetween and are rotatable with respect to the stator. A magnetic spring device characterized by being constituted.
【請求項3】 前記駆動手段は、モータがトルクを発生
するよう駆動されているときには、前記磁気ばね装置の
電気コイルの電流を、永久磁石が作る磁束を打ち消す方
向に磁界を発生するよう通電させることを特徴とする請
求項1または2記載の磁気ばね装置。
3. When the motor is driven to generate a torque, the driving means energizes the current of the electric coil of the magnetic spring device so as to generate a magnetic field in a direction to cancel a magnetic flux generated by a permanent magnet. The magnetic spring device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記駆動手段は、モータがトルクを発生
するよう駆動されていても、モータあるいは駆動対象に
何らかの異常が検出されたときには前記磁気ばね装置の
コイルの電流を直ちに0にするか、または永久磁石が作
る磁束を強める方向に磁界を発生するよう通電すること
を特徴とする請求項1ないし3記載の磁気ばね装置。
4. The driving device according to claim 1, wherein even if the motor is driven to generate torque, when any abnormality is detected in the motor or the driven object, the current of the coil of the magnetic spring device is immediately reduced to 0, 4. The magnetic spring device according to claim 1, wherein a current is applied to generate a magnetic field in a direction in which a magnetic flux generated by the permanent magnet is strengthened.
【請求項5】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石および強磁性体からなる固定子
と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置され、固定子に
対して回転可能な永久磁石および強磁性体からなる回転
子から構成されることを特徴とする磁気ばね装置。
5. When the motor is not driven, the drive object is urged to a preset rotational position when the motor is not driven, and the motor is energized. A spring mechanism having a function of generating torque in a direction opposite to the rotation direction at the same time as the driven object is rotated when a torque is generated, wherein the spring mechanism includes a stator including a permanent magnet and a ferromagnetic material, A magnetic spring device comprising a permanent magnet rotatable with respect to the stator and a rotor made of a ferromagnetic material, which is installed coaxially with the stator with a gap therebetween.
【請求項6】 前記駆動対象はエンジンのスロットル弁
であり、前記磁気ばね装置はモータ非駆動時にはスロッ
トル弁を所定量開いた初期位置に保持し、モータが駆動
され、スロットル弁が回転した場合には前記の初期位置
に向かって付勢することを特徴とする請求項1ないし5
記載の磁気ばね装置。
6. The driving target is a throttle valve of an engine, and the magnetic spring device holds the throttle valve at an initial position opened by a predetermined amount when the motor is not driven, and when the motor is driven and the throttle valve rotates. And biasing toward the initial position.
A magnetic spring device according to any of the preceding claims.
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