JPH0614772B2 - 磁気的心取りおよび停止を有する制限角度トルクモ−タ - Google Patents

磁気的心取りおよび停止を有する制限角度トルクモ−タ

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JPH0614772B2
JPH0614772B2 JP59202099A JP20209984A JPH0614772B2 JP H0614772 B2 JPH0614772 B2 JP H0614772B2 JP 59202099 A JP59202099 A JP 59202099A JP 20209984 A JP20209984 A JP 20209984A JP H0614772 B2 JPH0614772 B2 JP H0614772B2
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures
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  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気的心取りおよび停止を有する制限角度ト
ルクモータに関するものである。
本発明の制限角度トルクモータは、比較的短かい行程の
比例制御弁を駆動する航空機制御装置（これに限られる
ものはないが）を含む高圧流体比例サーボ制御システム
に用いるのに特に適している。
この種のモータでは、出力トルク効率の増加、生産性の
改良、信頼性の増加が得られることが望ましい。更に、
回転子軸の最大回転行程を制御するために、回転子軸の
磁気的な心取りおよび停止ができることも有利である。
別の望ましい特徴は、モータの最大回転行程を変えるこ
となしに電気的な重複性を有することである。ここにい
う電気的な重複性とは、万一コイルまたはそれと関係し
た電子装置が故障した場合に別のコイルおよび関係の電
子装置によて制御を同じに維持するための１つまたはそ
れ以上のコイルおよび関係した電子装置をそなえるこ
と、すなわち予備のために同様なコイルおよびそれと関
係した電子装置を余分にそなえることを意味する。
本発明によれば、このモータは、半径方向に磁化された
１つまたはそれ以上の永久磁石を有する回転子アセンブ
リと、円周方向に巻回された固定子コイルで取囲まれた
一対の固定子磁極とを有し、この固定子磁極の反対端に
は磁性フランジをそなえ、この磁性フランジによつて、
直流またはパルス幅変調電流が固定子に加えられた時前
記の固定子アセンブリと回転子アセンブリを通る交差磁
束が或る限られた回転角範囲の回転子アセンブリの回転
を生じるようにした２極の制限角度トルクモータであ
る。このモータの磁気リラクタンストルクは、このよう
な回転角度範囲の中心点において回転子アセンブリの強
い心取り傾向を与えるように制御される。
本発明によれば、固定子コイルは、モータの出力トルク
効率を増すために高密度層巻回コイルである。
更に本発明によれば、モータの磁気リラクタンストルク
は、特定のトルクまたは電力レベルで特定の所望磁気的
心取り（cetering）または心外し（de−centering）弾
性率（spring rate）を得るように制御される。
更に本発明によれば、飽和磁路は、回転子軸の設計され
た回転行程の終りで磁性固定子構造内に生じて回転子軸
を磁気的に停止するようにすることができる。
更に本発明によれば、回転子軸の最大回転行程を変える
ことなしに電気的冗長度を得るための重複したコイルを
固定子アセンブリ内に設けることができる。
更に本発明によれば、モータは、製造が簡単で高密度層
巻回に適した固定子アセンブリをそなえることができ
る。
更に本発明によれば、固定子アセンブリは、容易に重複
化され、また構造体および隣酸コイルから容易に絶縁さ
れることができる。
以下に本発明を図面の実施例を参照して説明する。
第１図および第２図において、本発明の一実施例の制限
角度トルクモータ全体を１で示す。このようなモータ
は、航空機制御装置（これに限られるものではないが）
を含む比例サーボ制御システム内の弁を直接に駆動する
高圧流体システムに主として用いられるように意図され
たものである。けれども、このようなモータは２次弁並
びに他の機械装置の駆動にも利用することができるもの
である。
このモータは、望ましくは２つの主なアセンブリ即ち回
転子アセンブリ２と固定子アセンブリ３より成る無整流
子形２極固定子コイル回転磁石モータが好適である。回
転子アセンブリは、１つまたはそれ以上の永久磁石５を
その両端の中間に有する回転子軸４を有する。この回転
子軸は、堅固な支持構造で最大の磁石断面を得るよう
に、第１図に示したように磁石を入れるため中に機械加
工したスロツト７を有する一体片構造とすることが好ま
しい。磁石は半径方向に磁化される、即ち磁石のＮ極と
Ｓ極とは図示のように半径方向に配向されている。この
磁石は希土類磁石であることが好ましく、保護カバーま
たはスリーブ６内に入られるのが望ましい。この保護カ
バーまたはスリーブは、磁石回転子を保護するために、
軸４と磁石５のアセンブリがソリツドな円筒形に研磨さ
れた後このアセンブリ上に滑らせてかぶせるようにして
もよい。磁石５と保護カバー６は適当な接着剤で固定さ
れる。
モータがサーボ弁の駆動に用いられる場合には、図に示
すように一端１１が閉じられ他端１２が開放されて圧力
流体がこの開放端を経て中に入ることができるようにし
たケーシング１０内の適当な軸受９で回転子アセンブリ
を支承するのが望ましい。これにより、回転子アセンブ
リを流体内で回転させると共に回転子アセンブリを固定
子まわりの汚染された大気から隔離することができる。
回転子軸４は、回転子ケーシングを越えて外側に延長す
る駆動軸１５を有する。この駆動軸１５の外端には、回
転子軸の回転運動を図示しない適当な駆動結合を介して
弁部材またはその他の外部負荷の直線運動に変換する偏
心その他の適当な形の回転−直線伝動装置１６が設けら
れる。
回転子ケーシング１０を含む回転子アセンブリ２は固定
子アセンブリ３で取り囲まれ、この固定子アセンブリ
は、モータを取付ボルト等によつて弁ハウジングまたは
その他の支持構造に取付けるのに使用する取付フランジ
１８をその一端に有する外部ハウジング１７内に入れら
れる。
本発明のモータは、出力トルク効率が増加され、生産性
が改良され、信頼性の増加された独特の固定子アセンブ
リ３を有する。この固定庫アセンブリは、固定子コイル
２０と、軸方向に延長し、円周方向に間隔をもつた一対
の固定子磁極２２，２３を有し、この固定子磁極の周囲
を前記の固定子コイルが、該コイルの軸を回転子軸と同
軸にして円周方向に巻かれる。この固定子コイルが周り
に巻回される固定子アセンブリには積層のないことが好
ましい。固定子コイルは回転子軸と同軸な軸を有するソ
レノイドの形を有し、線を通常の固定子の積層体のスロ
ットを経て通す必要がないために銅線占有率（容積当り
のターン）を増加するだけでなく、更に、通常の固定子
が有する回転力の発生に寄与しないコイルエンドターン
すなわちスロットを通った後鉄心に両外側で向きを変え
るために存するターンをなくした高密度層巻回固定コイ
ルであることが望ましい。
固定子磁極２２，２３は軟鉄のような適当な磁性材料で
つくられ、固定子コイル２０は固定子磁極の略々全長に
亘りこの固定子磁極の周囲に延在することが望ましい。
固定子磁極22はその一方の端26に半径方向に外向きに延
在する磁性フランジ28を有し（第１図の下端）、固定子
磁極２３は前記の固定子磁極22の磁性フランジの設けら
れた端と反対の端27に半径方向に延在する磁性フランジ
29を有し（第１図）、これ等の磁性フランジは、外側の
磁性ハウジングの内面と接する。前記の磁性フランジ28
と29が固定子磁極22と23の反対の端に対向して位置する
ことによって、固定子コイルが直流またはパルス巾変調
電流により励磁されると、第１Ａ図に示したように回転
子の永久磁石と交差する磁束の通路が形成され、モータ
に回転トルクを発生する。
第１図１Ａ図および２図の実施例では、軟鉄のような適
当な磁性材料よりつくられた外側磁性ハウジング２４が
固定子コイル２０を取囲むのが望ましく、また固定子磁
極と一体であるのが望ましい。外側磁性ハウジングは、
固定子コイル２０が励磁された時に磁界に対して帰還路
を与えるが、この帰還路は、外側磁性ハウジングに１つ
またはそれ以上のエアギヤツプ３４を設ける等して部分
的に中断してもよい。
固定子アセンブリを完全にするために、アルミニユーム
のような非磁性材の端板３２，３３を夫々の磁性フラン
ジと反対の各固定子磁極端に設けてもよい。この端板
は、固定子磁極の隣接端と重なり、半径方向に外向きに
外側磁性ハウジングの内面迄延在するのが望ましい。更
に、この端板は、夫々の固定子磁極の対向側部を越えて
環状に延在し、他方の固定子磁極および関連の磁性フラ
ンジの対向側部と隣接して終端する。外側磁性ハウジン
グを取り囲んで外部ハウジング１７があり、この外部ハ
ウジングはアルミニユームのような非磁性材料でつくら
れる。
固定子磁極２２，２３は、例えば回転子ケーシング１０
を有してもよい適当なコイル支持スリーブで支持され
る。このような回転子ケーシングは、著しい渦電流制動
を生じそしてまた内部流体圧に耐えるのに十分な強さの
例えばベリリウム銅のような高い電導率をもつ材料でつ
くられる。取囲む固定子アセンブリ３によつて回転子ケ
ーシングに付加的な支持を与え、これにより内部流体圧
を抑えるのに必要な回転子ケーシングの所要強度を軽減
するようにしてもよい。
コイル２０は固定子アセンブリ３内にあるので、固定子
アセンブリと回転子アセンブリの間の回転子磁束ギヤツ
プは、回転子アセンブリ２と回転子ケーシング１０間の
磁束通路クリヤランスおよび回転子ケーシングと回転子
磁石５を取り囲む保護カバー６の厚さの両方に適合する
ように、比較的大きくなければならない。
外側磁性ハウジング２４に１つまたはそれ以上のエアギ
ヤツプ３４が存する限りは、永久磁石５により発生され
た磁束は普通第３図に線図的に示したリラクタンの小さ
な磁束通路をたどり、Ｎ極から出発して反対方向に固定
子磁極２２，２３を通過し、Ｓ極に戻る。この磁束は、
固定子磁極の対向した側部の間の中央を通って延在する
Ｘ軸に回転子Ｎ極とＳ極を合わせようとする磁気リラク
タンストルクを生じる。回転子軸４は外力によつて回転
されるので、前記の磁気リラクタンストルクは復元トル
クを発生し、この復元トルクは、回転に伴つて大きさが
変化し、加えられた外力に抗して働いて第６図にグラフ
状に示したようにＮ極とＳ極を原中心位置に戻そうとす
る。磁束により発生されたこのような磁気リラクタンス
トルクは、固定子コイル２０の電流が断たれると常に第
３図のθ＝０゜の位置に回転子軸を復帰しようとする心
取り作用を回転子軸に与えるのに用いることができる。
第６図からわかるように、磁気復元トルクは、外側磁性
ハウジング２４のエアギヤツプ３４の長さを変えること
により、特定のトルクまたは電力レベルにおいて特定の
磁気心取り弾性率（cente-ring spring rate）を得るよ
うに変えることができる。例えばエアギヤツプが約．1
2″から．５″に増加するかまたは外側の磁性ハウジン
グが全く除かれると（即ち外側磁極が無いと）磁気復元
トルクは増加する。けれども、やはり第６図からわかる
ように、例えば.06″またはそれ以下の小さなエアギヤ
ツプに対しては、磁気リラクタンストルクは心取り作用
を与えるよりもむしろ中心からそらす性質となり、回転
子磁石が第３図の位置から−90゜の第５図の位置を得る
ようにさせる。これは次の事実による、即ち、外側極の
エアギヤツプ３４が減少または第５図に示すように全く
無くなるので、永久磁石５′よりの磁束は、第３図およ
び第４図に示した磁束通路よりもリラクタンスの小さな
通路即ち磁石のＮ極から各固定子磁極22′と23′、対向
する磁性フランジ（第５図には磁性フランジ28′だけが
見える）およびエアギヤップのない外側磁性ハウジング
38を通り、その結果回転子永久磁石５は図示のようにＸ
軸から−90゜の向きになる。エアギヤツプの長さが例え
ば。06″より減少する場合には、磁気心外しトルクは第
６図に示すように増加するが、特定のトルクまたは電力
レベルにおいて所望の心外し磁気弾性率を得るのにこれ
を有効に利用することもできる。
第４図は、エアギヤツプを与える代りの方法を示す。こ
こでは外側磁性ハウジング４０は第５図の実施例と同様
に完全な円筒形である。けれども、この実施例ではエア
ギヤツプ４１が固定子の磁性フランジ４２の一方または
両方と円筒状の外側磁性ハウジング４０との間に設けら
れ、第３図のモータと同じように固定子磁極４３，４４
を通り、外側磁性ハウジング４０を通るよりも小さなリ
ラクタンスの磁束通路をたどる。他の点では、第４図
（および第５図）に示したモータの構造および動作は第
１〜８図に示したモータと実質的に同じであり、同様部
分はプライム符号（′）を付した同じ数値符号を用いて
ある。
回転子磁石で発生される磁気リラクタンストルクに加え
て、第１Ａ図に線図的に示したように固定子コイル２０
が励磁されると電磁トルクが発生する。第７図は、第２
図から第５図に示した形のモータに対する種々の電流レ
ベルおよび方向に対する一般的なトルク対軸角位置をグ
ラフ的に示したものである。図からわかるように、磁界
トルクは固定子コイルを流れる直流またはパルス幅変調
電流の大きさに比例する。更にまた、正の電流が加えら
れると、回転子軸を時計方向に回転しようとする正のト
ルクが回転子軸の比較的大きな動きに亘つて発生される
が、このトルクは、例えば回転子軸の０または中心位置
に（θ＝０゜）おける最大トルク出力から回転子軸がこ
の０または中心位置より±６０゜回転した位置における
前記の最大トルク出力の略々５０％迄変化する。逆に負
の電流が加えられると、回転子軸を反時計方向に回転し
ようとする負のトルクが回転子軸の同じ動きに亘つて発
生される。
固定子コイル２０に電流を加えることにより発生される
電磁トルクと回転子磁石５により発生される磁気リラク
タンストルクとが組合つて、種々の回転子軸角位置にお
けるモータに対する正味トルクを発生し、このトルク
は、所定の設計のモータの磁気リラクタンストルクの形
に応じて変化する。
第８図は、第５図の実施例のように外側磁性ハウジング
または外側磁性ハウジングと固定子磁極の磁性フランジ
の間にエアギヤツプのない連続した外側磁性ハウジング
３８を有するモータの固定子コイル20′に正と負の電流
±１が加えられた時の正味トルク和を示すものである。
一方第９図は、第３図と第４図の実施例のように外側磁
気ハウジングまたは外側磁気ハウジングと固定子磁極と
の間にエアギヤツプ３４または４１を有するモータに正
と負の電流±Ｉを加えた場合の正味トルク和を示す。
図よりわかるように、所定の印加電流レベルにおける電
磁トルクは、連続した外側磁性ハウジングをもつた心外
し能力を有するモータの方が外側磁性ハウジングにエア
ギヤツプをもつた心取り能力を有するモータよりも遥か
に大きい。同様に、正または負の印加電流により正また
は負の方向に回転子軸を回転させようとする正味トルク
出力は夫々心外し能力を有するモータの方が心取り能力
を有するモータよりも遥かに大きい。けれども、心取り
能力を有するモータは、固定子コイルの消勢によつて回
転子が０または中心位置に自動的に復帰するという利点
を有するだけでなく、総正味トルク出力が回転子軸の０
または中心位置においてその最大となり、回転子軸が０
位置から遠ざかるにつれて比例的に小さくなる。他方心
外し能力を有するモータは、その心外れ位置において全
正味トルク出力は０で、この場合には、固定子コイルの
電流が断たれた時に回転子軸が完全心外れ位置迄動くの
を阻止する機械的なストツプを設けねばならないであろ
う。
言う迄もなく、心取り能力を有する設計のモータの場合
には、回転子軸の所要の回転角に亘つて所望の出力を得
るために磁気リラクタンストルクの克服に消費されるト
ルクよりも十分に大きな電磁トルクを発生するのに十分
な直流またはパルス幅変調電流を加えねばならない。第
９図に示した実施例では、電流±Ｉが固定子コイルに加
えられた時に回転子軸は略々±２０゜の最大行程を有す
る。
本発明によつて構成されたモータは更に次のような利点
を有する、即ち、固定子コイルを流れる直流またはパル
ス幅変調電流が増加されて磁性固定子構造内の関連した
磁束密度が増すにつれて、磁性固定子構造の材料の１つ
またはそれ以上の点で磁気飽和で生じるレベルに到達す
る。第１０図は、本発明に従つて構成された代表的なモ
ータの印加電流の異なるレベルに対するモータ軸位置を
示す。この第１０図のグラフよりはつきりわかるよう
に、前記の飽和点は明りように際立つた屈曲部であり、
所定の設計のモータに対するモータ軸の最大回転行程を
決めるための磁気的ストツプとして用いることもでき
る。第１０図に示した設計のモータの場合には、如何に
より多くの電流±Ｉを加えても回転子軸は±２２゜以上
回転することはなく、したがつて図示の特定の固定子構
造に対してこの点でモータ軸の磁気的ストツプが得られ
る。磁気的な固定子構造が磁束のある点において磁気飽
和する電流レベルは、固定子磁極フランジ２８，２９の
厚さを変えることによつて、即ち、フランジの一部を取
り去り１つまたはそれ以上の点において磁気的な固定子
構造が磁気飽和するような比較的薄い断面を与えること
によつて変えることができる。
本発明のモータのもう１つの特徴は、第１１図に示すよ
うに固定子アセンブリ４７内に多重コイル４６を用い、
モータの最大回転行程を変えることなしに電気的冗長度
を与えることができるということである。特定の固定子
構造に対する磁気的ストツプは、電流を流すコイルの数
とは関係なく回転子アセンブリ４８の同じ回転点にあ
る。というのは、多重コイル構造のトルク発生磁束は各
巻線のアンペアターン寄与の和から生じるからである。
例えばトルクの飽和がＸアンペアターン総数で起きると
すれば、この飽和は、Ｘアンペアターン総数がこのよう
なコイルの１つによるかまたは複数個によるかとは関係
なく同じトルク点で生じる。
個々のコイル４６は、その生産性を増しまた隣接コイル
を絶縁するためにプラスチツクボビン４９上に巻回して
もよい。更に、電気的冗長度の所望の量に応じてこのよ
うなコイルの任意数を固定子磁極２２′，２３′上に挿
入してもよい。第１１図の実施例では３チヤネルの電気
的冗長度を与えるために３個のこのようなコイル４６が
ある。若し１個のコイルまたはその関係電子装置が故障
すると、その相補チヤネルが故障チヤネルと同様に作用
することによつて制御を維持する。どのチヤネルが故障
したかを感知する能力は、検出されると故障チヤネルを
切離して不作動にするような故障監視電子装置内に与え
てもよい。
以上本発明を図示の好ましい実施例について説明した
が、本願明細書の記載に基いて均等な変更および修正が
あることは当業者に明らかである。本発明者はその要旨
を逸しない範囲においてこれらの均等な変更および修正
も含むものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の制限角トルクモータの一実施例の縦断
面図 第１Ａ図はコイルアンペアターンに基く第１図のモータ
の磁束通路を示す線図 第２図は外側磁性ハウジングがエアギヤツプを有する場
合の第１図のモータの下部の一部を破断図で示したII−
IIにおける横断面図 第３図は回転子永久磁石の磁束通路を示す第２図同様の
横断面図 第４図は外側磁性ハウジングは完全な円筒形でエアギヤ
ツプがこのハウジングと固定子磁極の磁性フランジとの
間に設けられた別の実施例を示すモータの第２図同様の
横断面図 第５図は外側磁性ハウジングと固定子極の間にエアギヤ
ツプのない更に別の実施例を回転子永久磁石の磁束と共
に示したモータの第２図同様の横断面図 第６図は磁気リラクタンストルクの強さがエアギヤツプ
の長さを変えることによりどのように変化するかを示す
グラフ 第７図は電磁トルクと回転子軸の角位置との関係を示す
グラフ 第８図は第５図の実施例のモータの正味トルク和と磁気
リラクタンス心外しトルクとを示すグラフ 第９図は第３図および第４図の実施例のモータの正味ト
ルク和と磁気リヤクタンス心取りトルクとを示すグラフ 第１０図は印加電流と回転子軸位置との関係を示すグラ
フ 第１１図は本発明モータの更に別の実施例を示す縦断面
図である。 ２……回転子アセンブリ、３……固定子アセンブリ ４，４′……回転子軸、５，５′……永久磁石 ６，６′……保護カバー、７，７′……スロツト 10，10′……回転子ケーシング 17，17′……外部ハウジング 20，20′，46……固定子コイル 22，23′；22′，23′；43，44……固定子磁極 24，38，40……外側磁性ハウジング 28，29；28′，29′；42……磁性フランジ 32，33，33′……端板、34，41……エアギヤツプ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転子アセンブリとこの回転子アセンブリ
    を取囲む固定子アセンブリとより成り、前記の回転子ア
    センブリと固定子アセンブリとは相対的に回転するよう
    に取付けられ、前記の回転子アセンブリは、半径方向に
    磁化された回転子永久磁石を有し、前記の固定子アセン
    ブリは、円周方向に間隔をおいて軸方向に延在し且つ反
    対端に磁性フランジをもった一対の固定子磁極と、この
    固定子磁極の周囲に円周方向に延在する固定子コイル
    と、この固定子コイルを取囲む外側磁性ハウジングと、
    この外側磁性ハウジングと前記の固定子磁極間の磁束通
    路内のエアギヤップ装置とを有し、前記の磁性フランジ
    は前記の外側磁性ハウジングに向って半径方向に外向き
    に延在し、前記の固定子コイルは、直流またはパルス幅
    変調電流で不勢されると、前記固定子アセンブリと回転
    子永久磁石との間に、この回転子永久磁石を限られた回
    転角範囲だけ回転させる交差磁束を生じ、前記のエアギ
    ャップ装置は、前記の回転子永久磁石により発生された
    磁束を、この回転子永久磁石から固定子を経て、前記回
    転子軸を制限角度範囲の中心点に心取りしようとする強
    い傾向を有する磁気リラクタンストルクを発生する通路
    を通らせるようにしたことを特徴とする磁気的心取りお
    よび停止を有する制限角度トルクモータ。
  2. 【請求項２】固定子磁極の夫々に唯１個の磁性フランジ
    があり、この磁性フランジは、夫々の固定子磁極の反対
    側にあり、外側磁性ハウジングの重なり内面に向って半
    径方向に外向きに延在する特許請求の範囲第１項記載の
    トルクモータ。
  3. 【請求項３】固定子磁極の各磁性フランジと反対の端に
    非磁性の端板を有し、この端板は、各固定子磁極の対向
    側部を越えて他方の固定子磁極の磁性フランジ近く迄延
    在し、外側磁性ハウジングに向って半径方向に外向きに
    延在する特許請求の範囲第１項記載のトルクモータ。
  4. 【請求項４】外側磁性ハウジングと固定子磁極間の磁束
    通路は、固定子コイルを流れる電流が所定回転角以上の
    回転子軸の回転を阻止する磁気的ストップを生じる所定
    のレベルに達した時に磁束通路が磁気飽和する１つまた
    はそれ以上の点を有する特許請求の範囲第１項記載のト
    ルクモータ。
  5. 【請求項５】回転子アセンブリは更に、強固な支持構造
    を有する最大磁石断面を得るために回転子永久磁石を入
    れる長手方向のスロットをもつ一体片の回転子軸と、前
    記のアセンブリが中実円筒形に研磨された後回転子永久
    磁石の破損を防ぐために前記の回転子軸とその中にある
    永久磁石上に滑らせてかぶせられた保護カバーとを有す
    る特許請求の範囲第１項記載のトルクモータ。
  6. 【請求項６】回転子アセンブリと固定子アセンブリを有
    し、前記の回転子アセンブリは、前記の固定子アセンブ
    リに対して回転するように取付けられた回転子軸と、こ
    の回転子軸と共に回転するように取付けられた永久磁石
    とを有し、この永久磁石は半径方向に磁化されており、
    前記の固定子アセンブリは、交差磁界をつくるための固
    定子コイルと磁性固定子構造とを有し、前記の交差磁束
    は、直流またはパルス幅変調電流が固定子コイルに加え
    られた時前記の回転子軸に対して或る限られた範囲の角
    度の回転を生じ、前記の磁性固定子構造は、前記の固定
    子コイルを流れる電流が所定回転角以上の回転子軸の回
    転を阻止する磁気的な停止を生じる所定のレベルに達し
    た時にこの磁性固定子構造が磁気的飽和する１つまたは
    それ以上の点を有する磁気的心取りおよび停止を有する
    制限角度トルクモータ。
  7. 【請求項７】磁性固定構造は、対向して配設され、固定
    子コイルで取囲まれた一対の固定子磁極と、前記の固定
    子コイルを取囲む外側磁性ハウジングと、前記固定子磁
    極の反対端にあって前記の外側磁性ハウジングに向って
    半径方向に外向きに延在する磁性フランジとを有し、前
    記の外側磁性ハウジングと固定子磁極の１つはその間に
    エアギャップを有し、これにより、回転子永久磁石で発
    生された磁束が、この回転子永久磁石から前記の固定子
    磁極を通る磁束路をたどり、前記の固定子コイルへの電
    流が断たれた時に回転子軸を中心または０位置に復帰さ
    せる磁気リラクタンスを発生する特許請求の範囲第６項
    記載のトルクモータ。
  8. 【請求項８】磁性固定子構造は、その反対端に磁性フラ
    ンジを有する一対の固定子磁極と外側磁性ハウジングと
    を有し、この外側磁性ハウジングは、回転子軸をこの回
    転子軸の中心または０位置から90゜の心外し位置に向け
    て駆動する磁気リラクタンストルクを発生する回転子永
    久磁石で発生された磁束にたいする磁路を形成する特許
    請求の範囲第６項記載のトルクモータ。
  9. 【請求項９】回転子アセンブリと固定子アセンブリを有
    し、前記の回転子アセンブリは、前記の固定子アセンブ
    リに対して回転するように取付けられた回転子軸と、こ
    の回転子軸と共に回転するように取付けられた永久磁石
    とを有し、この永久磁石は半径方向に磁化されており、
    前記の固定子アセンブリは、円周方向に間隔をおいてい
    軸方向に延在し且つその反対端に磁性フランジを有する
    一対の固定子磁極と、この固定子磁極の周りを円周方向
    に延在する固定子コイルと、この固定子コイルを取囲む
    外側磁性ハウジングとを有し、前記の磁性フランジはこ
    の外側磁性ハウジングに向って半径方向に外向きに延在
    し、前記の固定子コイルは、直流またはパルス幅変調電
    流により励磁されると、前記の回転子軸を限られた回転
    角範囲回転させるトルクを発生し、前記の永久磁石は、
    前記の回転子軸を、このように限られた回転角範囲の中
    心から90゜の心外し位置に向けて動かそうとする磁気リ
    ラクタンストルクを発生することを特徴とする磁気的心
    取りおよび停止を有する制限角度トルクモータ。
  10. 【請求項１０】磁性ハウジングは、固定子コイルを取囲
    む閉じた円筒を有し、磁性フランジは、外側磁性ハウジ
    ングの重なり内面に向って半径方向に外向きに延在し、
    各磁性フランジと反対の側には非磁性体の端板があり、
    この端板は、各固定子磁極の対向側部を越えて他方の固
    定子磁極の磁性フランジの近く迄延在し、外側磁性ハウ
    ジングに向って半径方向に外向きに延在する特許請求の
    範囲第９項記載のトルクモータ。
JP59202099A 1984-02-13 1984-09-28 磁気的心取りおよび停止を有する制限角度トルクモ−タ Expired - Lifetime JPH0614772B2 (ja)

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