JPS5851768A - 電気信号に応じて回転位置を変化させる回転駆動装置 - Google Patents

電気信号に応じて回転位置を変化させる回転駆動装置

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JPS5851768A
JPS5851768A JP56147002A JP14700281A JPS5851768A JP S5851768 A JPS5851768 A JP S5851768A JP 56147002 A JP56147002 A JP 56147002A JP 14700281 A JP14700281 A JP 14700281A JP S5851768 A JPS5851768 A JP S5851768A
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寿 河合
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/14Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K37/18Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気信号に応じて回転位置を変化させる回転
駆動装置に質する。
従来、電気信号に応じて可動部材を駆動し、例えばパル
プの開閉制御を行う場合、例えば!I1図に示す構成が
用いられる。第1図において101はコイル、102F
iプランジヤー、103はスプリング、104は前記l
ランジャー102に一体化された弁、105は弁座、1
06は入力ポート、lOフは出力−一トである。コイル
101に通電されると!9ンジャー102が吸引されて
左方向に移動し、弁104は弁座105から離れるので
バルブは開放される。コイル1010通電を停止すると
スプリング103によりシランジャー102は戻されて
弁104は弁座105と重着してパルfは閉成される。
II!1図の装置においては、吸引する場合・復帰スプ
リング103に抗して作動する九めに・コイル10iK
はスプリング103の復帰力以上の電磁力を発生するよ
う電流を多く流してやらなければならない、また、応答
性を考えた場合、戻りは復帰スゲリンダ103の復帰力
に比例するので、弁をオフする時間を速くするKl/−
1復帰スプリングを強くしなければならない、復帰スプ
リングを強くすると、弁をオンする場合、つまり吸引す
る場合は応答性は遅くなる。従って吸引時間と戻り時間
とは相反することKなり、応答性をそれ輻速くできない
という問題点がある。また、応答性を速くするために公
開特許出麗抄録特開昭55−33041号のようにコイ
ルを2個使用して、復帰スゲリングを使用しないでオン
・オフパルプを構成することができるが、コイルを2個
使用しグランジャの長さも長くなるので形状が大きくな
るという問題点がある。
本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
ステツノモータ式動作を利用する着想に基づき、比較的
簡単な構成によ)、復帰スゲリングの使用を必要としな
い、単一方向動作形式の、消費電力が小で、応答性の大
なる回転駆動動作を実現することにある。(な゛お、こ
のステツノモータ式動作については雑誌日経エレクトロ
ニクス1979年2月5日号第68〜81J[および特
開昭55−122472号会報を参照することができる
。)本発明I/cシいては、中空円筒状がビン、該中空
円筒状?ビンの円筒軸に巻回された励磁コイル・該中空
円筒状−ビンに挿入されたステータであって、諌ステー
タが・々イブ状体に上側と下側のそれぞれ反対方向から
陥入する第1の陥入部、第1の陥入部と連通し、中心点
に関し対称位置に設けられた磁力線分布設定用の第2陥
入部、および中心点に関し対称位置に設けられ九磁気安
定点変化用の第3の陥入部を設けることによ多形成され
たもの、および、誼ステータの中央部に配置されたロー
タtA備する、電気信号に応じて回転位置を変化させる
回転駆動装置が提供される。
以下本発明を図に示す実施例について説明すも本発明に
よる回転駆動装置りの櫃要が112図に示されゐ*31
tlメVキした鉄製のノーウジング、2は磁性体のステ
ータで鋏ステータ2Fiハウジング31に圧入によシ固
定されている。またステータ2にはフィル−ビン41が
挿入されている。コイル−ぜン41にはコイル4が巻い
である。1はシャフトであ勤中央に二、ケルコバルト系
の磁石11がmM剤によp固定されている。該シャフト
lの両端部における直径は中央部における直径より0.
5−程度小さくしである。骸シャフト1の一方の端は軸
受12によ)保持され、他方の端は軸受13により保持
される。該軸受12は前記ステータ2に軽く圧入されて
いる。軸受13は前記ステータ2の他端に同じく軽く圧
入されている。エンドグレート32は前記ハウジング3
1の径が少し大きくなりた部分に挿入され、ハウジング
31にカシメにより固定されている。53はtム製のブ
ロメートであ夛前記コイルの巻き始めと巻き終りに接続
されるリード線51.52を保持する。
!3図、第4図に#!2図装置におけるステータ2の構
造が示される。第4図FiJI3図の■−W線による断
面図である。ステータ2は中空円筒のノ譬イグ状体の右
上部と左下部から半円弧形状のIIIの陥入部201,
202を設け、また中央部の180°対向する部分に磁
気抵抗を大きくするために第2の陥入部203と204
1−設けると共に第2の陥入g203.204の中心線
上よj14s°左側の部分2ケ所に第3の陥入部205
と206を設けている。
116図は回転駆動装置の駆動四路6の構成を示し、第
7図は1116m回路に印加される信号の波形を示す、
入力端子601Krj一定パルス輻Tの/ダルスP1が
印加されろ、入力端子602にも一定Δルス幅Tのノヤ
ルスP−が印加される。入力端子601.602に重な
りたパルスが印加されることはない。出力導線51は本
回転駆動装置のクイル4の一端K、出力導線52Fi該
コイル4の他端にそれぞれ接続される。入力端子601
は抵抗609を介してインバータ60フの入力と抵抗6
14を介してトランジスタ606のペースにそれぞれ接
続される。入力端子602t;を抵抗612を介してイ
ン/f−タロ08の入力と抵抗611を介してトランジ
スタ6040ペースにそれぞれ1続される。前記インバ
ータ607の出力は抵抗610を介してトランジスタ6
03のペースに接続される・インバータ608の出力は
抵抗613を介してトランジスタ605のペースに接1
1すれる、トランジスタ603のエミッタには電源電圧
V、が印加され、コレクタは駆動回路6の出力導線52
とトランジスタ604のコレクタに接続しである。#ト
ランジスタ604の工建ツタは接地される。トランジス
タ605のエミッタには前記電源電圧V、が印加され、
コレクタは駆動回路6の出力導線51とトランジスタ6
06のコレクタに接続される。該トランジスタ606の
工< 1夕は接地される。トランジスタ603と605
はPNP )ランジスタであり、トランジスタ604と
606FiNPN )ランジスタであり、一般に知られ
ているブリッジ回路を構成する。
駆動回路6の作動を説明する。入力端子に一定I4ルス
幅Tの/膏ルスP1を印加すると、インバータ607の
出力は低レベルになりPNP )ランジスタロ03F1
オンする。一方、NPIII )ランジスタロ06もオ
ンする。トランジスタ605.604はオフであるので
回転駆動装置のコイル4には電流(1が流れる0次に入
力端子602Vc/fルス幅TのパルスP嘗を印加する
と、インバータ608の出力は低レベルになfi PN
P )ランジスタロ05はオンする。またNPNトラン
ジスタ604もオンする。トランジスタ603.606
Fiオフとなるのでフィル4には電流(■が流れる。
1夕2図のコイル4に電流(1が流れると、上がN@、
下が8極にな夛磁力線は外側ではハウジング31を通電
、内側はステータ2を通る。その場合、11113図の
21の部分から23の部分を通る。
そして、陥入部201.204によ)磁力線はステータ
11から[4図の断面図に示すように円筒内に放射され
る。従って第3図のmV−N線上からみた磁極は左側#
iN@、右側はS極となる。そして磁力線は240部分
を通電エンドプレート32を過ってコイル40B極に入
る。この場合、注目すぺ自は電流(1が流れるとき第3
図の■−PIIIi上の左側がN@1右儒が8極となシ
、逆に電流1嘗が流れるときは・左側が8極右側がN極
となることである。壇た陥入部205と206は通電を
止めた時の磁気安定点を84図のa−a線上よりb−す
線上にするためのものである。
第2図装置の動作の原理が第5図に示される。
第5図のa−a、b−bは#I4図のa−a*1e−b
とそれぞれ対応している。85図において、(1)it
の時点において、駆動回路の入力端子601にパルスP
iを印加するとステータ2の左側K”N極、右側に8極
が発生するので磁石11の8極はステータ2ON@に、
N極はステータ2の8極に吸引されるのでtlの図のよ
うKなる0次に−(IDtsの時点において、入力端子
6OHC印加されていた)臂ルスP1が印加されなくな
る。つtクコイル4に電流が流れなくなってコイル4に
よる磁界は発生しないので、磁石11はステータ2によ
る磁気安定点に動いて磁石11ON41と8極の中心線
はb−b線上に一致する。この場合、磁気安定点b−b
Kよ)磁石11Fi時計方向ではなく、必ず反時計方向
に回転する0次に、([) t 、の時点において、入
力端子602にパルスP、を印加すると、コイル4にl
)の場合と逆の方向の電流(農が流れる。するとステー
タ2の左側はS極・右側はN極が発生する。磁石11と
ステータ2の吸引、反発力によシ磁石111;i(至)
の位置に停止する。この場合、磁石11の8極、N極t
fa−a線上よりも反時計方向の位置にあるので、この
状態で(至)のようにステータ12のa−a線上に8極
、N極を発生するのt必ず反時計方向に回転い一1線上
で停止する0次に、(転)時点t4において、コイル4
への通電がなくなると磁石11は磁気安定点の位置b−
b線上に移動し、停止する0次に入力端子601にノf
ルスP1を印加すると、磁石11F1反時計方向に回転
して再び(1)の位置にくる。以下同様に動作が反復さ
れる。
第21!10回転駆動装置DKよって駆動される弁制御
装置の一例が第8.9.10図に示される。
弁ハウジング81の2つの開口部Kd各々/臂イブ82
.83が職付けられ、例えば第1のパイプ82は図示し
ないエア$yfK、1120ノ4イブ83は図示しない
機関の排気系に!I続される。弁ハウジング81の中心
円筒部内KIfi回転自在にロータ72が挿入され、こ
のロータ72は駆動装置りのシャフトIK直結されたシ
ャフト71の端部に固定されている、またロータ72t
l;を牛円弧状の遮へい板721を有する。84.85
はシャフト71を保持するベアリングであり、86F1
カバーである。
第9図は第8図のに−IK断面図である。パイプ83と
ハウジング81の内部きは常時つながっている。
駆動装置りのシャフト1つまシ磁石11とパルfa−夕
72の位置関係が萬10図に示される。
(Dではパイプ82の開口部はロータ72によ)遮断さ
れている。0)でも同様に遮断されている。従ってΔイ
ブ82とパイプ83とは遮断された状態にある。@では
ノ臂イグ82の開口部はロータ72により開放されてい
る。従ってパイプ82とパイプ83とは連通する。すな
わち、駆動回路60入力端子601に時間幅の一定なパ
ルスP1を印加すると、いままで開放状態にあったバル
ブが閉成され・次に入力端子602に上記と同じ/4ル
ス幅のパルスPst印加すると閉成されていたパルプが
開放状態となる。
本発明の実施にあたっては、種々の変形形III″fr
とることができる0例えば、ステータの構造Fi第3図
のものの代りに第11図の構造を用いることができる。
本発明によれば、比較的簡単な構成により、復帰スプリ
ングの使用を必要としない、単一方向動作形式の、消費
電力が小で、応答性の大なる回転駆動動作が実現される
【図面の簡単な説明】
菖1#aは従来形の可動部材駆動装置を示す図、纂2図
は本発明の一実施例としての回転駆動装置の概要を示す
図、 93図および第4図は第2図装置におけるステータの構
造を示す図で、第4図は第3図における11−、Wli
aKよる断面図、 第5図は第2WA11置の動作の原理を説明する図、1
16図は第2図装置における駆動回路の構成を示す図、 第7図は纂6a11回路に印加される信号の波形図、$
8図および第9図は第2図装置を用いた弁制御装置を示
す図で、第9図ll11s8図における■−■線による
断面図、 第10図は第8図装置の動作を説明する図、[1図/I
i第2図装置におけるステータの変形形態を示す図であ
る。 l:シャフト、11:永久磁石、12.13:軸受、2
:ステータ、21.22.23.24:ステータの部分
、201.202.203.204゜205.206:
切り欠き部分% 31:)−ウジング、32:エンドグ
レート、4:コイル%41:コイルがピン、51,52
:出力導線、53:グロメット、6:駆動回路、71:
弁シヤフト、72:ロータ、721:311へい板、8
1:弁/)ウジンダ、82.83:/譬イデ、84.8
5:ベアリング、86−カバー。 第3図      竺11゛4 203 P2−m−」1− 1l’2  ’3玉。 叫) 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中空円筒状がビン、該中空円筒状がビンの円筒軸に巻回
    された励磁コイル、該中空円筒状がビンに挿入されたス
    テータであって、該ステータがJjイ!状体に上側と下
    側のそれぞれ反対方向から陥入する第1の陥入部、第1
    の陥、入部と連通し、中心点に関し対称位置に設けられ
    た磁力線分布設定用の第2の陥入部、および中心点に関
    し対称位−に設けられた磁気安定点変化用の1s3の陥
    入gを設けることによ〕形成されたもの、および、該ス
    テータの中央部に配置されたロータを具備する・電気信
    号に応じて回転位置を変化させる回転駆動装置。
JP56147002A 1981-09-19 1981-09-19 電気信号に応じて回転位置を変化させる回転駆動装置 Granted JPS5851768A (ja)

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US06/418,528 US4479068A (en) 1981-09-19 1982-09-15 Stepping motor device for changing the position of a rotating body

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JPH0222619B2 JPH0222619B2 (ja) 1990-05-21

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