JPH0746063Y2 - 回転駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は回転駆動装置に係り、回転部材の回転駆動を行
なう回転駆動装置に関する。

従来の技術 従来よりダッシュポットを利用したショックアブソーバ
がある。このショックアブソーバにおいてはダッシュポ
ットのピストンに設けられた流通孔の径に応じて緩衝効
率が変化する。この現象を利用することにより、例えば
第８図に示す如く、ピストンに設けられた径の異なる流
量孔1,2,3,4を有する管５と、この管５内に設けられる
回転部材６とにより緩衝効率を可変する機構がある。こ
のものは回転部材６を矢印A₁又はA₂方向に例えば90度回
転させて流量孔１〜４のうちの一を選択し、ピストンに
より隔離された管５の内方に通じるシリンダの一方の室
と管５の外方に通じるシリンダの他方の室との流体の流
量量を可変させて緩衝効率を可変する。

第９図は従来の回転駆動装置の一例の斜視図を示す。同
図中、11,12は永久磁石であり、ヨークを兼ねるケース1
3に固定されている。ロータ14はコイルの巻回された磁
極部14a〜14dを有している。磁極部14c,14d間には基板1
5が設けられ、基板15上にはブラシ（図示せず）が接す
る摺動接点が設けられている。ロータ14は出力軸17に固
定されている。

考案が解決しようとする問題点 従来装置では摺動接点16a,16bに磁極部14a〜14dのコイ
ルの電流が全く流れるため、大電流による電気的な摩耗
が大きく接点寿命が短かい。また、ロータ14の質量が大
であるため、これを回転させるには大電流を流す必要が
あり、電流の切換えを行なう回路のコストが高い。ま
た、磁極部14a,14cが永久磁石12,11に吸引された状態
と、磁極部14d,14bが永久磁石12,11に吸引された状態と
の２つの回転停止位置しか持たず、この間の回転角度が
一定で簡単に変更できないという問題点があった。

考案は上記の点に鑑みてなされたもので、接点寿命が長
く、回転停止位置及び回転角度の変更が容易な回転駆動
装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案の回転駆動装置において、永久磁石は、出力軸に
固定され該出力軸を中心として等角度間隔で互いに逆向
きに着磁されている。

接点ブラシは、永久磁石と共に回転する。

複数の駆動コイルは、永久磁石に対向し出力軸を中心と
して等角度間隔で配置される。

ヨークは、出力軸を中心として等角度間隔で複数のギャ
ップが形成され、該複数のギャップを該複数の駆動コイ
ルに対して所定の角度、異ならせつつ、該駆動コイルに
積層配置される。

円環接点パターンはヨークの複数のギャップと同期する
パターンで形成され、接点ブシに対向して設けられ、接
点ブラシの摺動回転に応じて駆動制御信号を発生する。

駆動回路は、円環接点パターンよりの駆動制御信号に応
じて複数の駆動コイル夫々に電流を流し永久磁石を回転
せしめる。

作用 本考案によれば、接点ブラシ及び円環接点パターンによ
り駆動制御信号を発生するため、微少電流で駆動制御信
号を生成でき、電気的磨耗が小さい。また永久磁石が回
転を行ない、その質量は従来のコイルを巻回したロータ
に比して小さく駆動に必要な電流が小さくて済む。

また、円還接点パターンの変更により簡単に回転角度を
変更できる。

さらに、複数のギャップが形成されたヨークを円環接点
パターンと同期した所定の位置に設けることにより永久
磁石とヨークとを磁気的に作用させ、永久磁石の停止位
置を正確かつ確実に保持できる。

実施例 第１図（Ａ），（Ｂ）は本考案装置の一実施例の分解斜
視図，断面図を示す。

同図中、21は永久磁石であり、出力軸20を中心として等
角度間隔で６分割され、各部分21a〜21fは出力軸20方
向、かつ、隣りどうしで逆向きに着磁形成されている。
この永久磁石21は出力軸20に固定されている。

プリント基板23は円盤状でその中心に出力軸20が挿通さ
れる孔23aを有している。孔23aの周囲には同心円状に円
還接点パターン24が設けられ、その外側に孔23aを中心
として等角度間隔に駆動コイル22a〜22dが配設され、更
に周縁近傍に電子部品25が配設されている。

永久磁石21と共にプリント基板23を挾む位置にヨーク26
が配置されている。ヨーク26は第２図に示す如く略リン
グ状で、その外周縁に４つの切欠26a〜26dが設けられて
おり、切欠26b,26dを通る直線が駆動コイル22b,22dを通
る直線に対して30度ずれた状態で配設される。

ヨーク26及びプリント基板23はケース28に固定されてケ
ース27,28内に収納され、また永久磁石は出力軸20をケ
ース27,28に回転自在に支持されてケース27,28内に収納
される。

更に、永久磁石21の出力軸20との取付部には、部分21d
と21eとの境界の角度位置（出力軸20を中心とする）に
ブラシ29が固定され、このブラシ29は円還接点パターン
24に接触している。

円還接点パターン24は第３図に示す如く同心円状の４つ
のパターン24a〜24dから構成されており、各パターンの
梨地部分に導電体が設けられている。なお、一点鎖線Ia
は駆動コイル22c,22aの中心を通る直線、一点鎖線Ibは
駆動コイル22b,22dを通る直線を示している。

第４図は上記円還接点パターン24の展開図を示す。同図
中、最外周のパターン24a及び２番目のパターン24bに設
けられた各導電体夫々は端子30〜33と符号（A,B,C,D）
が一致するように接続されており、パターン24a,24b夫
々において各導電体の境界はどの角度位置でも噛み合い
状態で重なることはない。

第３番目のパターン24c及び最内周のパターン24dに設け
られた導電体夫々はダイオードD₁，D₂，D₃を介して端子
34〜36と符号（S,N,H）が一致するよう接続されてお
り、パターン24cは90度,180度の位置、パターン24dは27
0度,360度の位置夫々で導電体の境界が噛み合い状態で
重ねられている。

接点ブラシ29は永久磁石21のＸ方向の回転と共に第４図
の左から右方向に移動してパターン24a〜24dの導電体間
を接続し、駆動制御信号を発生する。

第５図は駆動回路の一実施例の回路図を示す。

同図中、端子40a,40bは第４図の端子30に接続されてお
り、抵抗を介してトランジスタQ₁，Q₂夫々のベースに接
続されている。同様に端子31に接続された端子41a,41b
はトランジスタQ₃，Q₄のベースに接続され、端子32に接
続された端子42a,42bはトランジスタQ₅，Q₆のベースに
接続され、端子33に接続された端子43a,43bはトランジ
スタQ₇，Q₈のベースに接続されている。また、スイッチ
SW1の端子S,N,H夫々は第４図の端子34,35,36夫々に接続
されている。スイッチSW1の可動接片は接地されてい
る。

トランジスタQ₁，Q₆の接続点ａは駆動コイル22a,22cを
介してトランジスタQ₅，Q₂の接続点ｃに接続されてい
る。トランジスタQ₃，Q₈の接続点ｂは駆動コイル22b,22
dを介してトランジスタQ₇，Q₄の接続点に接続されてい
る。

スイッチSW2,SW3,SW4,SW5夫々は円還接点パターン24と
接点ブラシ29が構成するものであり、接点ブラシ29の摺
動により接続状態が変化する。第５図においては、接点
ブラシ29が例えば30度の位置にあり端子30,31に接続さ
れたパターン24a,24dの導電体が端子34,36に接続された
導電体と接続された状態を示している。

ここで、接点ブラシ29が第６図（Ａ）に破線で示す如く
０度位置にあるとき（第８図の流通孔１を選択し、緩衝
効率はノーマル）スイッチSW1の稼働接点が端子Ｈに接
続されたものとする。このとき第４図の端子30と36とが
接続されるため、端子40a,40bの駆動制御信号がＬレベ
ルとなってトランジスタQ₁，Q₂が導通して点ａからｃに
電流が流れ、駆動コイル22a,22cは夫々永久磁石21に対
してＮ極,S極に励磁され、永久磁石21が矢印方向に回転
する。

なお、第６図中、N₁，S₁夫々は駆動コイル22a〜22dに対
向する部分21a,21bの極性を示し、N₂，S₂，N₃，S₃夫々
は部分21c,21d,22e,22fの極性を示している。

接点ブラシ29が10度回転すると、端子31が接地状態とな
るため、点ｂからｄに電流が流れ駆動コイル22b,22d夫
々は永久磁石21に対してＮ極,S極に励磁され更に永久磁
石21が回転する。

接点ブラシ29が第６図（Ｂ）に示す如く30度回転したと
きには電流が点ｂからｄに流れ、40度回転すると端子32
が接地レベルとなり、電流が点ｃからａに流れ永久磁石
21が更に矢印方向に回転せしめられる。

接点ブラシ29が第６図（Ｃ）に示す如く60度回転したと
きには電流が点ｂからｄに流れ矢印方向の回転が続く。

第６図（Ｄ）に示す90度位置（第８図の流通孔２を選択
し、緩衝効率はソフト）において、もしスイツチSW1の
端子Ｓが選択されていれば端子a,c間及びb,d間に電流が
流れないため、90度位置で永久磁石21は回転を停止す
る。このときヨーク26の切欠26aが部分21a,21bの境界に
対応し、切欠26cが部分21d,21eの境界に対応している。
切欠26a〜26dはギャップとなり、切欠26a〜26dでは磁気
抵抗が大となるため、永久磁石21の部分21a〜21eは切欠
26a〜26dを避けて停止することになる。このため、ヨー
ク26の切欠26a〜26dにより永久磁石21の停止位置を正確
かつ確実に保持し得る。

しかるに、スイッチSW1の端子Ｈが選択されているので9
0度位置では点ｄからｂに電流が流れ、100度位置では更
に点ａからｃに電流が流れ、永久磁石21が回転を続け
る。

第６図（Ｅ）に示す120度位置では点ａからｃに電流が
流れ、更に130度位置では点ｂからｄに電流が流れるた
め永久磁石21は回転を続ける。以下同様にして回転を続
け、270度で端子36に接続されたパターン24dの導電体が
なくなったとき、端子30〜33のいずれも接地レベルとな
らないために駆動コイル22a〜22dが励磁されてくなり、
永久磁石21の回転が停止する。この状態では第８図の流
通孔４が選択され緩衝効率はハードである。

上記第１図及び第５図に示す回転駆動装置は第７図に示
す構成で使用される。同図中、回転駆動装置50〜53はス
イッチSW1を共用しており、自動車の前左輪，前右輪，
後左輪，後右輪夫々のショックアブソーバの緩衝効率を
同時に可変する。

このように、接点ブラシ29及び円還接点パターン24は微
少電流である駆動制御信号を発生するだけで駆動コイル
の電流が流れることはないため、電気的摩耗が小さく、
接点寿命が長くなる。

また、永久磁石21の質量は従来のコイルを巻回したロー
タ14に比して小さくでき、これを回転駆動するための電
流が小さくて済み、駆動回路の電流耐性が低くて済みコ
ストが低くなる。

更に円還パターンの導電体位置及び長さを変更するだけ
で永久磁石21の回転停止位置つまり回転角度を30度単位
で簡単に変更できる。

考案の効果 上述の如く、本考案装置によれば、接点寿命が長く、駆
動回路のコストが低くて済み、回転停止位置及び回転角
度を簡単に変更でき、実用上きわめて有用であると共
に、ヨークに設けたギャップにより回転停止位置を正確
かつ、確実に保持できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置の分解斜視図及び断面図、第２図
はヨークの平面図、第３図は円還接点パターンの平面
図、第４図は円還接点パターンの展開図、第５図は本考
案装置の駆動回路の一実施例の回路図、第６図は本考案
装置の動作説明図、第７図は本考案装置を用いたシステ
ムの一実施例の構成図、第８図は緩衝効率可変機構を説
明するための図、第９図は従来装置の一例の斜視図であ
る。 20……出力軸、21……永久磁石、22a〜22d……駆動コイ
ル、23……プリント基板、24……円還接点パターン、26
……ヨーク、D₁〜D₃……ダイオード、Q₁〜Q₈……トラン
ジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】出力軸に固定され該出力軸を中心として等
   角度間隔で互いに逆向きに着磁された永久磁石と、 該永久磁石と共に回転する接点ブラシと、 該永久磁石に対向し該出力軸を中心として等角度間隔で
   配置された複数の駆動コイルと、 該出力軸を中心として等角度間隔で複数のギャップが形
   成され、該複数のギャップを該複数の駆動コイルに対し
   て所定の角度、異ならせつつ該駆動コイルに積層して配
   置されたヨークと、 該接点ブラシに対向して設けられ、該ヨークの該複数の
   ギャップに同期したパターンで形成され、 該接点ブラシの摺動回転に応じて駆動制御信号を発生す
   る円還接点パターンと、 該円還接点パターンよりの駆動制御信号に応じて該複数
   の駆動コイル夫々に電流を流し該永久磁石を回転せしめ
   る駆動回路とよりなる回転駆動装置。