JPH083191Y2 - キャンドモータ - Google Patents
キャンドモータInfo
- Publication number
- JPH083191Y2 JPH083191Y2 JP1989147389U JP14738989U JPH083191Y2 JP H083191 Y2 JPH083191 Y2 JP H083191Y2 JP 1989147389 U JP1989147389 U JP 1989147389U JP 14738989 U JP14738989 U JP 14738989U JP H083191 Y2 JPH083191 Y2 JP H083191Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- canned motor
- inner ring
- permanent magnet
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/38—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary
- H02K21/44—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary with armature windings wound upon the magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は回転子と固定子を非磁性体で隔離したキャン
ドモータに関する。
ドモータに関する。
とくに流体中、高温雰囲気中や腐食性ガス等の特殊環
境で作動する弁用等のアクチュエータのロッド伸縮駆動
に適す。
境で作動する弁用等のアクチュエータのロッド伸縮駆動
に適す。
［従来の技術］ 従来、管状流路の壁を囲んで回転磁界を発生させる固
定子と、管状流路内に前記固定子と対向して回転自由に
支持された回転子とをそなえ、この回転子の回転運動を
ねじ機構を介して直線運動に変換し、弁体を直線運動さ
せて弁の開閉を行うようにしており、これらの固定子は
永久磁石を含み滑動自在に設けた磁気カラーや通常のコ
イル群で構成し、回転子を永久磁石あるいは渦電流を発
生させる磁性体で構成したものが開示されている（例え
ば特表昭59-501377号公報、特開昭63-47579号公報）。
定子と、管状流路内に前記固定子と対向して回転自由に
支持された回転子とをそなえ、この回転子の回転運動を
ねじ機構を介して直線運動に変換し、弁体を直線運動さ
せて弁の開閉を行うようにしており、これらの固定子は
永久磁石を含み滑動自在に設けた磁気カラーや通常のコ
イル群で構成し、回転子を永久磁石あるいは渦電流を発
生させる磁性体で構成したものが開示されている（例え
ば特表昭59-501377号公報、特開昭63-47579号公報）。
［考案が解決しようとする課題］ しかし、固定子を磁気カラーで構成する場合は、磁気
カラーを滑動させる機構が必要になり、コイル群で構成
する場合は起磁力を増すためにコイルを大きくすると外
径が大きくなるだけでなく、流路を囲むコイルの形状や
寸法によって磁極数に制限を受けるため、回転子の微少
な回転ができず、弁の動きが粗くなって流量の精密な調
整が難しくなる欠点がある。
カラーを滑動させる機構が必要になり、コイル群で構成
する場合は起磁力を増すためにコイルを大きくすると外
径が大きくなるだけでなく、流路を囲むコイルの形状や
寸法によって磁極数に制限を受けるため、回転子の微少
な回転ができず、弁の動きが粗くなって流量の精密な調
整が難しくなる欠点がある。
また回転子に永久磁石を用いる場合は、流体の温度が
高くなると特性の劣化を生じたり、支持体との接着強度
が低下し、永久磁石が脱落するなどのおそれがある。
高くなると特性の劣化を生じたり、支持体との接着強度
が低下し、永久磁石が脱落するなどのおそれがある。
本考案は、本出願人による“永久磁石形多極同期電動
機”（特開昭59-83565号公報）を“弁”（例えば、特開
昭63-47579号公報）の伸縮ロッド駆動用に適用し、非磁
性体の管外から弁の開閉操作を行えるようにし、雰囲気
が高温、極低温や腐食性であっても充分機能し回転子の
磁化特性が安定した高効率で自己保持可能なシンプルな
ダイレクト・ドライブ方式キャンドパルスモータを提供
するものである。
機”（特開昭59-83565号公報）を“弁”（例えば、特開
昭63-47579号公報）の伸縮ロッド駆動用に適用し、非磁
性体の管外から弁の開閉操作を行えるようにし、雰囲気
が高温、極低温や腐食性であっても充分機能し回転子の
磁化特性が安定した高効率で自己保持可能なシンプルな
ダイレクト・ドライブ方式キャンドパルスモータを提供
するものである。
［課題を解決するための手段］ 非磁性体のキャンの外周を包絡して設けた各相コイル
を巻回した積層コアよりなる突極状の磁極を備えた電機
子と、 等円周ピッチで誘導子歯を設けた外円環と、軸芯を貫
通するメネジを設けた内円環と、外円環と内円環を連結
するリムよりなるロータと、 このロータを支承する軸受よりなるキャンドモータに
おいて、 前記磁極のキャン側の磁極面に永久磁石片を隣極同志
の極性を交互に入れ換えて等ピッチで多数貼付し、 前記誘導子歯を前記永久磁石片の極ピッチと異なるピ
ッチで設け、 上記誘導子歯を前記キャンの内周と空隙を介し、前記
永久磁石片と対向させキャンドモータを構成する。
を巻回した積層コアよりなる突極状の磁極を備えた電機
子と、 等円周ピッチで誘導子歯を設けた外円環と、軸芯を貫
通するメネジを設けた内円環と、外円環と内円環を連結
するリムよりなるロータと、 このロータを支承する軸受よりなるキャンドモータに
おいて、 前記磁極のキャン側の磁極面に永久磁石片を隣極同志
の極性を交互に入れ換えて等ピッチで多数貼付し、 前記誘導子歯を前記永久磁石片の極ピッチと異なるピ
ッチで設け、 上記誘導子歯を前記キャンの内周と空隙を介し、前記
永久磁石片と対向させキャンドモータを構成する。
［作用］ コイルの各相を交替励磁すると、磁極の誘導子歯に対
向する空隙に、永久磁石片のバイアス磁界にコイルが作
る磁界が重畳し、永久磁石片の極対ごとに強弱が交替す
る磁界が生じ、誘導子歯に強力な磁気吸引力を作用さ
せ、ハイブリットPM形パルスモータとして作動し、回転
子を回転させる。
向する空隙に、永久磁石片のバイアス磁界にコイルが作
る磁界が重畳し、永久磁石片の極対ごとに強弱が交替す
る磁界が生じ、誘導子歯に強力な磁気吸引力を作用さ
せ、ハイブリットPM形パルスモータとして作動し、回転
子を回転させる。
回転子が回転すると、メネジに螺合するオネジを螺設
し、回転方向を拘束されたロッドが軸方向に移動する。
し、回転方向を拘束されたロッドが軸方向に移動する。
なお、細片状永久磁石と誘導子歯で微少割出しピッチ
角のパルスモータで駆動するので、精密な位置決め制御
ができる。
角のパルスモータで駆動するので、精密な位置決め制御
ができる。
［実施例］ 以下第１図、第２図により本案の説明を行う。
円筒状フレーム１の内径には、円筒状積層コアを打ち
抜き偶数個の突極状に形成した磁極２に各相用集中巻コ
イル３を巻回し、さらに、磁極２の内径側に隣極同志交
互に極性が入れ代わる薄い細片状永久磁石片４を多数等
しい極ピッチで貼付して電機子を構成してある。
抜き偶数個の突極状に形成した磁極２に各相用集中巻コ
イル３を巻回し、さらに、磁極２の内径側に隣極同志交
互に極性が入れ代わる薄い細片状永久磁石片４を多数等
しい極ピッチで貼付して電機子を構成してある。
なお、各磁極２間の空隙21の幅は、永久磁石片４の極
ピッチをp,kを１以上の正の整数とするとき、ｐ＊（ｋ
−1/2）となるようにしてある。
ピッチをp,kを１以上の正の整数とするとき、ｐ＊（ｋ
−1/2）となるようにしてある。
この永久磁石片４の内径側に密着して、ステンレス
鋼、プラスチックスやセラミックス等よりなる非磁性体
の管状体５を気密に配設してある。
鋼、プラスチックスやセラミックス等よりなる非磁性体
の管状体５を気密に配設してある。
管状体５の内径には、空隙を介し、回転子８が設けら
れ、回転子８には強磁性体材よりなる外円環81の外周
に、軸方向に伸び、前記永久磁石片４と同じ幅の誘導子
歯６を配設してあり、永久磁石片４の極対数をNp、誘導
歯数をNt、ｋを１以上の正整数とするとき、｜Np−Nt｜
＝2kとなるようにして、電機子と回転子でPM形パルスモ
ータを形成する。
れ、回転子８には強磁性体材よりなる外円環81の外周
に、軸方向に伸び、前記永久磁石片４と同じ幅の誘導子
歯６を配設してあり、永久磁石片４の極対数をNp、誘導
歯数をNt、ｋを１以上の正整数とするとき、｜Np−Nt｜
＝2kとなるようにして、電機子と回転子でPM形パルスモ
ータを形成する。
外円環81と軸心にメジネ９を貫通させたボス部を形成
する内円環82とはリム７で連結してある。回転子８の内
円環82の両端には、ブラケット11に設けたハウジングに
嵌合する軸受10、10を設け、回転子８を回転自在に支承
させている。
する内円環82とはリム７で連結してある。回転子８の内
円環82の両端には、ブラケット11に設けたハウジングに
嵌合する軸受10、10を設け、回転子８を回転自在に支承
させている。
ブラケット11、13はノックを介しフレーム１の両端面
に嵌合固定され、両側面フランジ部にアクチュエータを
固着するための取付けネジ12を設けてあり、管状体５の
内径よりも小さくかつ、軸受10を嵌合したハウジング外
径より大きい位置に軸方向に連通する貫通孔19を設けて
ある。
に嵌合固定され、両側面フランジ部にアクチュエータを
固着するための取付けネジ12を設けてあり、管状体５の
内径よりも小さくかつ、軸受10を嵌合したハウジング外
径より大きい位置に軸方向に連通する貫通孔19を設けて
ある。
以下動作を説明する。
コイル３の各相を交替励磁すると、磁極２の誘導子歯
６対向空隙に、永久磁石片４のバイアス磁界にコイル３
が作る磁界が重畳し永久磁石片の極対ごとに強弱が交替
する磁界が生じ、誘導子歯６とでハイブリットPM形パル
スモータとして作動し、回転子８が回転する。
６対向空隙に、永久磁石片４のバイアス磁界にコイル３
が作る磁界が重畳し永久磁石片の極対ごとに強弱が交替
する磁界が生じ、誘導子歯６とでハイブリットPM形パル
スモータとして作動し、回転子８が回転する。
回転子８が回転すると、メネジ９に螺合するオネジを
螺設し、回転方向を拘束されたロッド（図示せず）が軸
方向に移動することにより、エンドエフェクタが移動す
る。
螺設し、回転方向を拘束されたロッド（図示せず）が軸
方向に移動することにより、エンドエフェクタが移動す
る。
第３図は第２の実施例を示し、前記リム７の軸方向に
透孔71を設けてあり、軽量化と流体が通過できるように
してある。
透孔71を設けてあり、軽量化と流体が通過できるように
してある。
第４、５図は第３の実施例を示し、回転子８の内円環
82を中実にし、一端にロッド17を設けその先端部にオネ
ジ18を螺設してある。
82を中実にし、一端にロッド17を設けその先端部にオネ
ジ18を螺設してある。
ロッド17の一部に回転子８支持用軸受10の内輪を嵌合
させ、軸受10の外輪は全閉のフランジブラケット111の
内径に嵌合してある。フランジブラケット111の外側に
はベアリングカバ112をボルトにより締付け、軸受10を
軸方向に保持する。ベアリングカバ112の内径にはメカ
ニカルシール等のシール113を内装し、ロッド17との間
でシールを行う。
させ、軸受10の外輪は全閉のフランジブラケット111の
内径に嵌合してある。フランジブラケット111の外側に
はベアリングカバ112をボルトにより締付け、軸受10を
軸方向に保持する。ベアリングカバ112の内径にはメカ
ニカルシール等のシール113を内装し、ロッド17との間
でシールを行う。
第６図は、第４の実施例を示し、誘導子歯６を設けた
外円環81の両端部に軸受10、10を配設し、管状体５内壁
に嵌合して回転子８を回転自在に支承するようにしてあ
り、前記ブラケット11の軸受ハウジングを省略し、構造
を簡略化してある。
外円環81の両端部に軸受10、10を配設し、管状体５内壁
に嵌合して回転子８を回転自在に支承するようにしてあ
り、前記ブラケット11の軸受ハウジングを省略し、構造
を簡略化してある。
第７図は、第５の実施例を示し、管状体５の両端面
に、前記ブラケット11の両端面に設けたフランジ部と同
様に、フレーム１の端面に取り付けられるフランジ部を
非磁性管材で一体成形して、キャンフレーム14を形成し
てある。キャンフレーム14の磁極２を装着する部分は磁
極２の軸方向幅より僅かに広い溝に形成され、溝の底部
に極薄いキャン部が残るように形成し、第１の実施例の
円筒状キャン５に置き換え、電機子を構成する永久磁石
片４の内径側に密着して設けてある。回転子８を支承す
る軸受10はキャンフレーム14に取り付けられたブラケッ
ト11に設けられ、回転子８を片持ちで支持している。
に、前記ブラケット11の両端面に設けたフランジ部と同
様に、フレーム１の端面に取り付けられるフランジ部を
非磁性管材で一体成形して、キャンフレーム14を形成し
てある。キャンフレーム14の磁極２を装着する部分は磁
極２の軸方向幅より僅かに広い溝に形成され、溝の底部
に極薄いキャン部が残るように形成し、第１の実施例の
円筒状キャン５に置き換え、電機子を構成する永久磁石
片４の内径側に密着して設けてある。回転子８を支承す
る軸受10はキャンフレーム14に取り付けられたブラケッ
ト11に設けられ、回転子８を片持ちで支持している。
第８図は第６の実施例を示し、軸受10はキャンフレー
ム14に直接設けられ、回転子８を片持ちで支持してい
る。また、第５の実施例の軸受の出力側にネジシール11
3を設けてあり、フランジブラケット14を全閉としてあ
る。
ム14に直接設けられ、回転子８を片持ちで支持してい
る。また、第５の実施例の軸受の出力側にネジシール11
3を設けてあり、フランジブラケット14を全閉としてあ
る。
この場合、アクチュエータのエンドエフェクタがメネ
ジ９と噛み合うオネジを備えたロッドによって作動する
とき、前記ロッドのシーリングに対応できる。
ジ９と噛み合うオネジを備えたロッドによって作動する
とき、前記ロッドのシーリングに対応できる。
なお、第９図は第７の実施例を示し、前記第５および
第６の実施例でキャンフレーム14の磁極２を装着する溝
に磁極および電機子を挿入する場合、フレームおよび磁
極を二つ割面15、15で上下２分割し、締付けボルト16に
より外側から固定する。
第６の実施例でキャンフレーム14の磁極２を装着する溝
に磁極および電機子を挿入する場合、フレームおよび磁
極を二つ割面15、15で上下２分割し、締付けボルト16に
より外側から固定する。
上記のごとく構成すると、キャン部のシールが確実に
なるとともに、コイル３焼損時の保守が容易になる。
なるとともに、コイル３焼損時の保守が容易になる。
［考案の効果］ 上記のごとく構成しており、本考案によれば、 （１） ダイレクト・ドライブ方式のパルスモータによ
りロッドを移動するので、構造が簡単になる。
りロッドを移動するので、構造が簡単になる。
（２） 永久磁石の作るバイアス磁束に電磁石の作る磁
束を重畳するので磁束効率が上り、高効率駆動ができ
る。
束を重畳するので磁束効率が上り、高効率駆動ができ
る。
（３） パルスモータの励磁を静止することにより自己
保持できるので、ロッド移動停止位置の保持ができる。
保持できるので、ロッド移動停止位置の保持ができる。
（４） ロータを温度変化にたいし、影響を受けない強
磁性体で一体構成するので、特性の安定と堅牢な構造を
実現できる。
磁性体で一体構成するので、特性の安定と堅牢な構造を
実現できる。
（５） 細片状永久磁石と誘導子歯で微少割出しピッチ
角のパルスモータで駆動するので、精密な位置決め制御
ができる。
角のパルスモータで駆動するので、精密な位置決め制御
ができる。
などの優れた効果を有する。
第１図は本考案の実施例を示す部分側断面図、第２図は
本考案の第１の実施例の主要構成を示す断面図、第３図
は第２の実施例の主要構成を示す断面図、第４図は第３
の実施例を示す部分側断面図、第５図は第３の実施例の
回転子の断面図、第６図は第４の実施例を示す部分断面
図、第７図は第５の実施例を示す部分断面図、第８図は
第６の実施例の断面図、第９図は第７の実施例の主要構
成を示す断面図である。 なお、同一構成要素には同一符号を付してある。 １……フレーム、２……磁極、３……コイル、４……永
久磁石片、５……キャン、６……誘導子歯、７……リ
ム、71……透孔、８……回転子、９……メネジ、10……
軸受、11、13……ブラケット、12……取付けネジ、14キ
ャンフレーム、15……二つ割面、16……締付けボルト、
17……ロッド、18……オネジ、19……貫通孔
本考案の第１の実施例の主要構成を示す断面図、第３図
は第２の実施例の主要構成を示す断面図、第４図は第３
の実施例を示す部分側断面図、第５図は第３の実施例の
回転子の断面図、第６図は第４の実施例を示す部分断面
図、第７図は第５の実施例を示す部分断面図、第８図は
第６の実施例の断面図、第９図は第７の実施例の主要構
成を示す断面図である。 なお、同一構成要素には同一符号を付してある。 １……フレーム、２……磁極、３……コイル、４……永
久磁石片、５……キャン、６……誘導子歯、７……リ
ム、71……透孔、８……回転子、９……メネジ、10……
軸受、11、13……ブラケット、12……取付けネジ、14キ
ャンフレーム、15……二つ割面、16……締付けボルト、
17……ロッド、18……オネジ、19……貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−47579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−89048（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】非磁性体のキャンの外周を包絡して設けた
各相コイルを巻回した積層コアよりなる突極状の磁極を
備えた電機子と、 等円周ピッチで誘導子歯を設けた外円環と、軸芯を貫通
するメネジを設けた内円環と、前記外円環と前記内円環
を連結するリムによりなるロータと、 このロータを支承する軸受よりなるキャンドモータにお
いて、 前記磁極のキャン側の磁極面に、永久磁石片を隣極同志
の極性を交互に入れ換えて等ピッチで多数貼付し、 前記誘導子歯を前記永久磁石片の極ピッチと異なるピッ
チで設け 上記誘導子歯を前記キャンの内周と空隙を介し、前記永
久磁石片と対向させたことを特徴とするキャンドモー
タ。 - 【請求項２】前記リムに軸方向貫通孔を設けた請求項１
に記載のキャンドモータ。 - 【請求項３】前記ロータを支承する軸受が前記内円環の
軸方向両端部の外径に設けてある請求項１または２に記
載のキャンドモータ。 - 【請求項４】前記ロータを支承する軸受が前記キャンの
内壁に設けてある請求項１または２に記載のキャンドモ
ータ。 - 【請求項５】前記ロータを支承する軸受を前記内円環の
軸方向一方端の外径側に設け片持ち支持とした請求項３
に記載のキャンドモータ。 - 【請求項６】前記内円環の軸芯を貫通するメネジを内円
環と一体形成したロッドに替え、このロッドの先端にオ
ネジを螺設した請求項１、２、３、４ないし５のいずれ
か１項に記載のキャンドモータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989147389U JPH083191Y2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-20 | キャンドモータ |
| EP90103075A EP0385203B1 (en) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Canned motor |
| US07/481,046 US5065061A (en) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Eiec tromagnetic actuator for valve stem |
| DE90103075T DE69003273T2 (de) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Spaltrohrmotor. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1832289 | 1989-02-17 | ||
| JP1-18322 | 1989-02-17 | ||
| JP1989147389U JPH083191Y2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-20 | キャンドモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH037671U JPH037671U (ja) | 1991-01-24 |
| JPH083191Y2 true JPH083191Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=26354992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989147389U Expired - Lifetime JPH083191Y2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-20 | キャンドモータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5065061A (ja) |
| EP (1) | EP0385203B1 (ja) |
| JP (1) | JPH083191Y2 (ja) |
| DE (1) | DE69003273T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011226225A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Exen Corp | スラブ用コンクリートバイブレータ |
| US11469649B2 (en) | 2011-09-16 | 2022-10-11 | Persimmon Technologies Corporation | Robot drive with isolated optical encoder |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH083191Y2 (ja) * | 1989-02-17 | 1996-01-29 | 株式会社安川電機 | キャンドモータ |
| US5327856A (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-12 | General Motors Corporation | Method and apparatus for electrically driving engine valves |
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| JP3864008B2 (ja) * | 1999-02-09 | 2006-12-27 | 三菱電機株式会社 | バルブ装置 |
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