JPS5820539B2 - ロ−タリマグネツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構造が簡易で、効率のよい使い方ができ長寿命
で安価なロークリマグネットに関するものである。

従来のロークリマグネットには電磁石の吸引力によるス
ラスト方向の直線運動をポールとレースの組合せなどに
より回転運動に変換するものや、パルスモータ的にロー
タとステータの歯相互に働く吸引力で回転させる構造の
ものが普及しているが、前者は構造が複雑でかつ部品間
に摺動が伴なうので、寿命が短いという欠点がある。

また後者は吸引時衝突がないので騒音が小さく、比較的
寿命が長いという利点があるが、プリンタや紙テープリ
ーダパンチのような機構に使用する場合、ロータとステ
ータの相対位置によりトルク特性が異なるため、動作特
性が不安定だという欠点があった。

本発明は従来の欠点を除去し、半径方向に放射状に複数
個の突起部を等間隔に設けたロータと一端に前記ロータ
の突起部と同数のスリット状の溝を設けてくし状突起部
を軸方向に構成すると共に他端こ回転位置調整用の１対
の溝を設けた円筒状ステータ素子２個をその突起部側を
所定距離、離間して対向させ非磁性体からなるカップリ
ングで連結したステータを設け、前記ロータを前記ステ
ータ内に軸着し、前記ロータを軸着したステータを磁性
板を折曲して構成したコ字状ヨークの孔に装着し、一方
前記ヨークの板厚方向に調整用突起部を設は該調整用突
起部の中央に前記孔に達するスリット状溝を設は前記調
整用突起部にステータ締付、位置調整兼用部材を、また
前記ロータの軸には位置規制部材を設け、前記ステータ
の外周にステータと同心停に巻回したコイルを設けたこ
とを特徴とし、その目的は構造を簡易化し、かつ効率の
よい使い方を可能にするにある。

本発明を図面に基いて説明する。

第１図は本発明のロータリマクネットで上半分の構造の
断面図、第２図は第１図を矢印方向より見た側面図、第
３図は本発明のロータ、イ図は正面図、口図はイ図を矢
印方向より見た側面図、第４図は本発明のステータ、イ
図は正面図、口図はイ図の矢印方向より見た側面図、第
５図は一部展開して示すステータの斜視図、第６図はロ
ータとステータの磁極面の相対位置を示す図、第７図は
第６図に対応するロータの回転角とトルクの関係の曲線
図、を示す。

１は円柱体のロータで半径方向に放射状に複数個（図で
は８個）の突起部１−１〜１−８が等角度で設けられ、
軸２中央部に圧入なとで固定される。

３，３′は同一構造の円筒状ステータ素子で、ロータ１
の突起部と対向するように軸２方向に前記ロータ１の突
起部と同数のスリット状溝３−１〜３−８を一端に設け
、くし状の突起部１〜８を設け、かつその先端円周上に
段差部１−１〜８−８を更に突起部１〜８の反対側の他
端に下記のステータの位置調整用の１対の溝１９を設け
る。

４はステータ素子３，３′を間に空隙を設けて磁気的に
遮断した状態で機械的に結合するもので、非磁性体から
なるリング状のカンプリングで、カップリング４内に突
起部同志を対向させステータ素子３および３′の段部を
カップリング４の両端面にステータ素子３，３′の段部
端面が当接するまで圧入し所定距離３Ｇ離間し接着など
により固着し、両ステータ素子３，３′を一体的に連結
してステークＳとする。

カンプリング４を非磁性体としたのは、第１図のような
ステータ素子３からロータ１さらにステータ素子３′と
いう経路をたどらず、直接ステータ素子３からステータ
素子３′に短絡し、ステーク素子３，３′からロータ１
に働く吸引力が低下するのを防ぐためである。

すなわち、ロータとステータとの間の吸引力によりステ
ータがロータ側に寄せられてロータに接触しロータ１が
回転できなくなるのを防ぐことができる。

５および５′はベアリングで軸２にカラー６とともに挿
入され、ベアリングの外輪はステータ素子３，３′の内
面とヨークＩの側面は取付けられたセットピース８と９
で支持される。

ヨーク７は飽和磁束密度の高い電磁軟鉄板を曲げ加工に
よりコの字状にし、孔７−２を設け、孔７−２にステー
タ素子３，３′を実装後、ヨーク７に板厚方向に調整用
突起部７−１を設け、セットスクリュー１０により締対
可能なようにスリット状溝７−３が設けられている。

ステータ素子３，３′をヨーク７の穴部７−２に実装後
、セットスクリュー１０を締付けることにより、ステー
タ素子３，３′とヨークＴとの接触物のキャップを極め
て小さくできるのでこの部分の磁気抵抗は小さくなる。

またステータ素子３，３′の内径寸法はこれらをヨーク
７に取付けたのち、左右一体の状態でステータＳとして
研磨できる。

ロータ１の外形寸法も軸２に固定後容易に研磨できるの
でロータリマグネットの性能上重要なステータとロータ
間のクリアランスの管理が容易である。

１１はコイルでボビン１２を介してステータＳの外周に
ロータ１と同心的に巻かれている。

１３はサブヨークでヨーク７上部にセットスクリューな
と（図示せず）で固定される。

ヨーク７のみの断面積で動特性的に十分なとき、サブヨ
ーク１３は不要である。

１４はクランクで逆子字形をなし下部の水平腕１４−２
の中央において、ヨークＩの外側で軸２にスプリングビ
ンなと（図示せず）で固定され、垂直腕１４−１の上端
はリンク（図示せず）などで結合される。

第２図においてクランク１４の水平腕１４−２の右端は
左端に設けられたスプリング１５の張力によりストッパ
１６に防振ゴム１７を介して押付けられている。

ストッパ１６はセットピース９を折曲げ、その上に防振
ゴム１７を貼付した構造である。

１８はスプリングポストで、ヨーク７に固定される。

クランク１４、スプリング１５およびストッパ１６を設
けたセットピース９でロータ１の位置規制部材を構成す
る。

クランク１４のスタート位置およびロータ１の歯の位置
はステータＳの位置により決まる。

本発明のロータリマグネットの励磁電流を一定にした時
のトルク特性は概略第７図のようにあられすことができ
る。

実際は曲線■−■−Ｐ−■となるが直線■−Ｐ−■で特
性を表わすこともできる。

ステータ歯とロータ歯の相対位置によりトルクは大きく
変る。

従ってスタート時の両歯の相対位置により起動特性は異
なる。

スタート時のロータとステータの両歯の相対位置は以下
のように調整できる。

スタート時ロータ１と一体的になっているクランク１４
は、防振ゴム１７を介してヨークＩに取付けられたセッ
トピース９上のストッパ１６に押しつけられている。

従ってロータ１の歯もヨーク７に対してつねに定位置で
停止している。

つぎにセットスクリュー１０をゆるめ、ステータ素子３
．３′の外側端面に設けた各１対の溝１９のうち一方の
１対の＠１９に適切な保守工具などをはさみ込み、画素
子一体のまま回転させることにより、スタート時のロー
タ１とステータ素子３，３′両歯の相対位置を任意に変
えることが可能である。

適切な位置でセットスクリュー１０を締めることによっ
て調整は終了する。

第６図に第７図の■、■および■に対応する例えばロー
タ１の突起部１−１とステータ素子３の突起部１との相
対位置を示す。

ロータ１の突起部１−１が例えば■の位置の状態でスト
ッパ１６およびステータ素子３，３′がセットされたと
き、コイル１１に通電すると第１図矢印線のような磁気
回路が形成されロータ１の突起部１−１はステータ素子
３の突起部１からの吸引力により動作を開始し、はぼ■
の位置の状態で停止する。

励磁電流を切るとロータ１はスプリング１５の復元力に
より復帰し、ストッパ１６位置で停止する。

トルクの最大Ｐ点となるロータ１の突起部１−１とステ
ータ素子３の突起部１の相対位置はステータ３の突起部
１右端のに点とロータ１の突起部１−１左端のＭ点が一
致する点である。

以上説明したように、本発明では、（１）ヨークは磁性
板を簡単な曲げ加工だけで製作できること、（２）ロー
タの外径およびステータの内径の大きさは構造が簡易で
あるので研磨が容易で低コストで高い精度のものが得ら
れること、（３）０−夕とステータの両歯の相対位置が
調整できるので、効率のよい位置を選ぶことができ、性
能のよいロークリマグネットが低コストで実現できるこ
と、（４）ステータ素子を１個とするとロータの動作が
不安定となるが、２個とすると、安定な動作となり、ま
た力も倍加する、などの作用効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロータリマグネットで上半分の構造の
断面図、第２図は第１図を矢印方向より見た側面図、第
３図は本発明のロータ、イ図は正面図、ロスはイ図を矢
印方向より見た側面図、第４図は本発明のステータ、イ
図は正面図、ロスはイ図の矢印方向より見た側面図、第
５図は一部展開したステータの斜視図、第６図は本発明
のロータとステータの磁極面の相対位置を示す図、第７
図は第６図に対応するロータの回転角とトルクとの関係
を示す曲線図を示す。 １；ロータ、２；軸、３．３’；ステータ素子、Ｓ；ス
テータ、４；カップリング、５．５’；ベアリング、６
；カラー、７：ヨーク、７−１：調整用突起部、７−２
；孔、７−３；スリット状溝、８．９；セットピース、
１０；セットスクリュー、１１；コイル、１２；ボビン
、１３；サブヨーク、１４；クランク、１５；スプリン
グ、１６：ストッパ、１７；防振ゴム、１８；スプリン
グポスト、１９；溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半径方向に放射状に複数個の突起部を等間隔に設け
   たロータと一端に前記ロータの突起部と同数のスリット
   状の溝を設けてくし状突起部を軸方向に構成すると共に
   他端に回転位置調整用の１対の溝を設けた円筒状ステー
   タ素子２個をその突起部側を所定距離、離間して対向さ
   せ非磁性体からなるカップリングで連結したステータと
   を設け、前記ロータを前記ステータ内に軸着し、前記ロ
   ータを軸着したステータを磁性板を折曲して構成したコ
   字状ヨークの孔に装着し、一方前記ヨークの板厚方向に
   調整用突起部を設け、該調整用突起部の中央に前記孔に
   達するスリット状溝を設け、前記調整用突起部にステー
   タ締付、位置調整兼用部材を、また前記ロータの軸には
   位置規制部材を設け、前記ステータの外周にステータと
   同心状に巻回したコイルを設けたロータリマグネット。