JPS6343882B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 磁化可能な本体の少なくとも一方表面上に、
連続する交互になつた極性を有する一連の磁化さ
れた領域を形成するための多極磁化装置であつ
て、少なくとも１個の電源と、この電源に接続さ
れた少なくとも２個の電流パルス発生装置と、前
記パルス発生装置へ接続されかつ前記領域の磁化
を生じる磁界を作り出すように配置された数個の
電気導体の細長い部分とを備え、 前記導体の部分は、各領域の磁化が、ほぼ等し
い電流パルスを発生する少なくとも２個の別個の
パルス発生装置へ接続された少なくとも４個の導
体部分によつて発生される磁界によつて作り出さ
れるように配置されることを特徴とする、多極磁
化装置。

２ 同じパルス発生装置へ接続された導体部分の
少なくとも一部分は、前記導体部分自身の間で直
列に接続され、前記導体部分の間での細長い部分
の接続のためのかつ前記パルス発生装置の接続の
ための導体の接続部分は、磁化すべき領域の面に
平行でかつ磁化すべき各領域のまわりで実際的に
閉じられるループを形成するように構成されるこ
とを特徴とする、請求の範囲第１項記載の装置。

３ ２個の平行な平面を有しかつこれらの面の寸
法に対して小さな厚さを有する偏平体を通り抜け
るように磁化するための装置であつて、 導体の前記部分は、各領域の磁化が、対に配置
された少なくとも８個の導体部分によつて作り出
された磁界によつて発生されるような態様で配置
され、各対の部分は互いに接近して平行に配置さ
れ、第１および第２の対は前記偏平体の平面に平
行になるように磁化すべき偏平体の一方側で各々
配置されており、かつ第３および第４の対は、そ
れぞれ第１および第２の対からある直線的なまた
は環状的な距離に同様な方法で配置され、導体の
各部分は、磁化すべき偏平体の同じ側に配置され
る少なくとも１個の隣接する対の導体の一部と直
列に接続されることを特徴とする、請求の範囲第
１項または第２項記載の装置。

４ 直列に接続された導体部分の数個のグループ
をさらに備え、各グループはそれぞれのパルス発
生装置へそつくりそのまま接続され、かつこれら
のグループの少なくとも一部分は磁化領域が互い
に追従す方向に互いに関してシフトされているこ
とを特徴とする、請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれかに記載の装置。

５ 前記電気的導体の部分は実質的に矩形の偏平
部分を有し、かつこの部分が収納されるノツチの
開口の近辺に配置される導体の一部の端縁が、ノ
ツチの端縁と同じ高さに実質的に配置されるよう
に、幅よりも深い、高透磁率の支持部のノツチに
配置されることを特徴とする、請求の範囲第１項
ないし第４項のいずれかに記載の装置。

６ 数個のパルス発生装置が同じ電源から並列に
電力を供給されることを特徴とする、請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の装置。

明細書 この発明は、磁化可能な本体の少なくとも一方
の表面上に、連続する交互になつた極性を有する
一連の磁化された領域をを形成するための多極磁
化装置に関するものであり、少なくとも１つの電
源と、この電源に接続された少なくとも２つの電
流パルス発生装置と、前記パルス発生装置へ接続
されかつ前記領域の磁化を生じる磁界を作り出す
ように構成された電気的導体の数個の細長い部分
とを備える。

このような装置では、１つの電流パルス発生器
から導体に電力を供給するのが普通であり、この
電圧は必要な磁化電流を作り出すぐらいに十分に
高いものでなければならなかつた。

しかしながら、このような構成では、たとえば
ステツプモータのような小さな寸法の本体上に、
たとえばステツプモータの場合であれば非常に多
数のステツプを実現する目的で非常に多数の磁化
された領域を作らなければならないときに、主た
る欠点を呈示する。実際のところ、対応する本体
の与えられた容積または表面のための磁化すべき
領域の数が増えると、利用できる銅部分と、導体
の絶縁のために利用できる空間とが応じて減少さ
れる。この結果、一方では、装置の加熱の問題が
非常に急速に問題となり、他方では、ブレークダ
ウンの危険があるため許容動作電圧が減少する。
さらに、この形式の装置では、異なる領域の磁化
の同質性は満足できるものではない。実際のとこ
ろ、それぞれの磁化磁界を作り出す導体の部分
は、常に、実施に際し、断面の変化を示し、それ
ゆえに電気抵抗の変動を示し、かつしたがつて異
なる磁化電流を導通させる。導体または導体のグ
ループの、並列の通常の電源では、特に過熱の理
由で、過剰電流によつて磁化されるべき領域を飽
和することがそれ以上可能でない瞬間から十分な
同質性が確保されることができない。通常の電源
では、ブレークダウンから生じる誤動作の検出を
非常に難しくさせるためさらに他の欠点が生じ、
電流のレベルの対応する変動は非常に小さい。

この発明の目的は公知の磁化装置の欠点および
制限を除去することであり、特に、減少された空
間において非常に数多くの領域を、非常に均質な
態様で磁化するように許容する、冒頭に述べた形
式の装置を提供することである。

この目的で、この発明による装置は、前記導体
の部分は、ほぼ等しい電流パルスを生じる少なく
とも２個の別個のパルス発生装置へ接続された少
なくとも４個の導体部分によつて発される磁界に
よつて各領域の磁化が作れるような態様で、前記
導体部分が配置されることを特徴とする。

この発明の他の詳細な事項は、本願装置の実施
例を図解する添付図面および以下に行なわれる説
明から明らかとなろう。

図において、第１図は磁化装置の電気的導体の
電源および配置を示す図である。

第２図は第１図のライン―に沿つた概略的
な横方向断面図であり、磁化すべき本体の領域の
磁化を示す。

第３図は動作状態にある装置の横方向断面図で
ある。

第１図ないし第３図に示される装置はステツピ
ングモータの多極ロータの磁化のために意図され
たものであり、それは第２図では断面図で見られ
る、偏平な環状デイスク１の形状を有する。第１
図では全体として２で示される、２１ないし２８
のような導体の細長い部分が、デイスクの半径方
向においてデイスクに対して平行に配置されてお
り、これにより、デイスクを通り抜ける方向すな
わちデイスクの軸方向に磁化された一連の領域を
デイスクの円周方向に形成している。

磁化装置は、鉄―コバルト合金のような、非常
に透磁性の材料からなる２個の環状支持部分５，
５１を含み、それらの間には、その直径と比べて
小さな厚さを有するかつ、たとえば、サマリウム
―コバルトから作られた、磁化されるべき偏平な
デイスク１が配置される。支持部５，５１はそれ
ぞれデイスク１に面した平らな有極面を有し、か
つ、各々、対応する電気的導体部分が設けられ
る、３および４のような一連の放射方向のスロツ
トを含む。これらの電気的な導体が配置され、か
つ第１図に関して後で説明するような電流源へ接
続される。

第１図は、平面で、支持部５と、ロータデイス
ク上に磁化された面を規定する環状面の外縁およ
び内縁とを示す。次の説明からも明らかになるよ
うに、この面は、放射方向に配向され、かつデイ
スクの各面上に交互になつた極性を示す、一連の
細長い領域からなる。

第１図のライン―に沿う断面を第２図に示
す。隣接しているスロツト３，４の各々は１対の
導体の部分、それぞれ２１，２２および２３，２
４を含む。支持部５１のかつ導体部分２５，２６
および２７，２８の同様な構成が、磁化すべきデ
イスク１が配置されるエアギヤツプ６を形成する
ように、第１のものに面して配置される。導体の
放射方向部分の端部は、第１図に示すように、導
体の直列接続された部分のグループを形成するよ
うに接続され、これらのグループの各々の端部は
示されていないが、それぞれのパルス発生装置の
端子へ接続される。第１図において、支持部５に
関連する異なるグループの端部は、それぞれ、Ｅ
１，Ｓ１；Ｅ２，Ｓ２；Ｅ３，Ｓ３；…Ｅ１０，
Ｓ１０で示されている。各々のグループは20個の
導体部分を含み、かつ支持部は３または４のよう
な合計100個のスロツトを有する。異なるグルー
プは互いにシフトされており、そのため２個の異
なるグループに属する導体の部分は各スロツトに
収納され、これらの部分は、磁化電流が同じ方向
にそれらを介して流れるように接続される。第１
図の例では、グループはそれらの環状幅の半分が
重なつている。反対部分５１の導体は同じように
配列され、互いに面して構成される２個の支持部
のそれぞれのグループ間で、たとえば、それらの
環状幅の４分の１だけさらに好ましくはシフトさ
れる。

他方、異なるパルス発生装置は、同じ振幅およ
び同じ持続期間を持つ電流パルスを与えるように
構成される。これらは、たとえば、本質的に、コ
ンデンサ、直列に取付けられた負荷抵抗、および
定められた持続期間の間コンデンサを、導体の部
分の対応するグループの端子へ接続するように構
成されるスイツチシステムを含む。コンデンサ
は、好ましくは、パルス発生装置の全体に対して
共通な電源から充電される。したがつて、第２図
の図では、各対の導体部分において、２個の異な
るパルス発生器から生じる電流は同じ方向に流れ
る。対の導体の各部分は、隣接するスロツトに収
納される導体の部分を通じて流れる電流が逆方向
になるように、同じ支持部の隣接するスロツトに
収納された導体の一部分と直列に接続される。他
方、互いに面して配置されるスロツトに収納され
た導体の部分の対を介して流れる電流が同じ方向
に配向される。したがつて、第２図に示すような
導体の部分の４対によつて作り出される磁界は、
たとえば、この図面において矢印で示される方向
を持ち、かつしたがつて、点線で区画分けされた
デイスク１の領域１１の磁化がデイスクを通り抜
ける方向に実現され、、その表面の各々上に互い
に逆の名称の極をもたらす。第２図から、均等に
わかるように、その各々側の領域１１に隣接する
領域、すなわち、部分的に見ることができる領域
１２および１３は、領域１１の磁化の方向と平行
にしかし逆方向に磁化される。

各領域の磁化は、導体の数個の部分、この例で
は、それぞれ２個の別個のパルス発生装置から電
源が供給される少なくとも２個、ここでは４個の
グループに対応して８個の部分において流れる電
流によつて発生されるため、電流間の差の影響は
無視することができ、その結果、一方の領域から
他方の領域への磁化の優れた同質性を達成するこ
とができる。

異なるグループの別々の電源はかなり下げられ
た入力電圧とともに動作することができ、これ
は、導体の絶縁の問題の解決および導体自体のた
めに利用できる空間の最適利用の解決にとつて重
要であるということに注目すべきである。

第１図による構成は、さらに、導体の異なる部
分間の外側の接続が、閉ループが磁化すべき各領
域のまわりに形成されかつ磁化すべきデイスクの
対応する面に平行になるように、実現されるとい
う利点を提供する。このことは、磁化電流の特に
効率的な使用を可能にする。示された例において
これらの閉ループを得るために、重なつている導
体の部分のグループはそれぞれのパルス発生装置
への接続に関して逆方向に配向される。したがつ
て、たとえばグループＥ６，Ｓ６において、電流
は周辺に沿つて時計方向に流れ、他方、このグル
ープＥ６，Ｓ６と協働するグループＥ２，Ｓ２お
よびＥ３，Ｓ３においては、電流は周辺に沿つて
逆方向に流れる。パルス発生装置への接続が第１
図において概略的にのみ示されているが、この場
合、このループもまた、たとえば接続Ｓ３，Ｅ３
で示されるような導体の適当な形態によつて簡単
に閉じられることができる。

有益な磁気エネルギの損失を少なくするためか
つしたがつてこの発明の装置の効率を増大するた
め、好ましくは、第２図に示すような利用できる
空間を最適に利用する偏平な矩形断面の、細長い
導体の部分が、それらの外縁がスロツトの端縁と
少なくともほぼ同じ高さであるようにスロツトに
構成される。

第３図はこの発明の磁化装置の実際的な実現を
軸方向断面で示す。特に、第３図では、磁化電流
の導体のため３のようなスロツトが設けられた環
状支持部分５および５１の特徴が示される。導体
自体は見ることができないが、支持部を包囲する
部分は部分５２，５３，５４，５５を形成するプ
ラスチツク材料に埋め込まれている。第３図にも
示されるように、支持部５および５１の各々は対
応するアセンブリ３１，３２と連なつており、こ
れらのアセンブリは磁化すべき片１が適当な位置
に配置されることができるように軸方向に分離可
能であり、かつ装置の磁化動作の間第３図の位置
に置かれる。