JPS60250607A - 回転負荷可変ソレノイド - Google Patents
回転負荷可変ソレノイドInfo
- Publication number
- JPS60250607A JPS60250607A JP59107213A JP10721384A JPS60250607A JP S60250607 A JPS60250607 A JP S60250607A JP 59107213 A JP59107213 A JP 59107213A JP 10721384 A JP10721384 A JP 10721384A JP S60250607 A JPS60250607 A JP S60250607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- load
- permanent magnet
- solenoid
- iron core
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
-
- 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
- H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Electromagnets (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術骨！Ｆ）
本発明は、回転負荷を可変に調節することができる回転
負荷可変ソレノイド、さらに詳しくいえば永久磁石とソ
レノイドコイルを利用し、部品間に電磁的に発生させら
れた摩擦力等を利用して回転負荷トルクを自在に調節す
ることができる回転負荷可変ソレノイドに関する。
負荷可変ソレノイド、さらに詳しくいえば永久磁石とソ
レノイドコイルを利用し、部品間に電磁的に発生させら
れた摩擦力等を利用して回転負荷トルクを自在に調節す
ることができる回転負荷可変ソレノイドに関する。
（発明の背景）
精密機械や事務機械および民生機器などの回転機構内に
適当な負荷や、ブレーキを必要とすることがしばしばあ
る。
適当な負荷や、ブレーキを必要とすることがしばしばあ
る。
例えば磁気テープ送り機構などで供給側のリールに適当
なブレーキまたは負荷を与えておく方がテープを円滑に
給送することができる。
なブレーキまたは負荷を与えておく方がテープを円滑に
給送することができる。
またこの負荷も一様ではなく供給始めは小さくかつ供給
線りに近づくにしたがって大きくすることができれば、
常に最適な状態で給送が可能でありかつ動力を供給する
モータの電力を最少にすることができる。近時一般的に
なったカメラのフィルムの自動送りとか自動巻戻しにつ
いても同様なことが言える。
線りに近づくにしたがって大きくすることができれば、
常に最適な状態で給送が可能でありかつ動力を供給する
モータの電力を最少にすることができる。近時一般的に
なったカメラのフィルムの自動送りとか自動巻戻しにつ
いても同様なことが言える。
しかし現実にはそのような動作をする簡単な装置は存在
しないのでばねを利用して発生させられる摩擦力等によ
る負荷を作り出して使用している。
しないのでばねを利用して発生させられる摩擦力等によ
る負荷を作り出して使用している。
このような負荷は一定であり刻々変化させることは不可
能である。また長い時間経過すると摩擦の状態が変化し
て負荷が変わるという問題がある。
能である。また長い時間経過すると摩擦の状態が変化し
て負荷が変わるという問題がある。
大型のテープレコーダなどでは供給側と巻取側にそれぞ
れモータを配置して各モータを交互に負荷とし、かつそ
の負荷の程度を制御するなどの構成が用いられている。
れモータを配置して各モータを交互に負荷とし、かつそ
の負荷の程度を制御するなどの構成が用いられている。
しかしながらこのような構成は入隅りであり装置全体を
大きくするか、本来大型の装置にしか利用できない。
大きくするか、本来大型の装置にしか利用できない。
（発明の目的）
本発明の目的は、回転負荷を任意に調節することができ
る小型の回転負荷可変ソレノイドを提供することにある
。
る小型の回転負荷可変ソレノイドを提供することにある
。
（発明の構成）
前記目的を達成するために本発明による回転負荷可変ソ
レノイドは、第１および第２の磁性体軸受と、軸方向に
磁化されて前記第１の軸受外周に設けられている円筒状
の永久磁石と、前記第１および第２の軸受により回転可
能に支持されている非磁性体の負荷軸と、前記負荷軸に
一体に設けられており前記軸受間で回転可能である磁性
体の鉄心と、前記鉄心と前記第１の軸受、前記永久磁石
および第２の軸受の外周に設けられているボビンおよび
これに巻かれているコイルからなるソレノイドコイルと
、前記第１の軸受、前記永久磁石。
レノイドは、第１および第２の磁性体軸受と、軸方向に
磁化されて前記第１の軸受外周に設けられている円筒状
の永久磁石と、前記第１および第２の軸受により回転可
能に支持されている非磁性体の負荷軸と、前記負荷軸に
一体に設けられており前記軸受間で回転可能である磁性
体の鉄心と、前記鉄心と前記第１の軸受、前記永久磁石
および第２の軸受の外周に設けられているボビンおよび
これに巻かれているコイルからなるソレノイドコイルと
、前記第１の軸受、前記永久磁石。
第２の軸受および前記ソレノイドコイルの外周を覆うヨ
ークからなり、前記コイルに流れる電流により前記鉄心
と軸受間の接触圧力を調節することにより前記負荷軸を
回転させるのに必要なトルクを調節可能に構成されてい
る。
ークからなり、前記コイルに流れる電流により前記鉄心
と軸受間の接触圧力を調節することにより前記負荷軸を
回転させるのに必要なトルクを調節可能に構成されてい
る。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。 ・ 第１図は本発明による回転負荷可変シレノイドの実施例
を示す図であって、中心軸を含む平面で一部破断して示
しである。
。 ・ 第１図は本発明による回転負荷可変シレノイドの実施例
を示す図であって、中心軸を含む平面で一部破断して示
しである。
第２図は前記実施例の軸に直角な平面で一部破断して示
した図である。 □ この実施例は組立を自動化することを念頭において設計
されたものであり、ソレノイドコイルのボビン８の内径
を基準にして組立可能にしである。
した図である。 □ この実施例は組立を自動化することを念頭において設計
されたものであり、ソレノイドコイルのボビン８の内径
を基準にして組立可能にしである。
磁性体の第１の軸受３には円筒状の永久磁石２が嵌装さ
れ一体に設けられている。この円筒状の永久磁石２は軸
方向に磁化されている。
れ一体に設けられている。この円筒状の永久磁石２は軸
方向に磁化されている。
この軸受３と永久磁石の組立は、ボビンｉの内径に嵌入
され支持されている。
され支持されている。
なおボビン８に巻かれたコイルはボビン端子８ａおよび
図示を省略した他の端子に接続暴れ外部から動作電流が
供給される。
図示を省略した他の端子に接続暴れ外部から動作電流が
供給される。
磁性体の第２の軸受４の図中右側は深い座ぐり孔が設け
られており、この孔に、中心に貫通孔のある非磁性体の
円板状のスペーサ６が嵌入されている。この第２の軸受
４とスペーサ６の組立は前記ボビン８の他方からボビン
８の内径に嵌入されている。なおスペーサ６は磁気回路
抵抗の調節等に用いられる。
られており、この孔に、中心に貫通孔のある非磁性体の
円板状のスペーサ６が嵌入されている。この第２の軸受
４とスペーサ６の組立は前記ボビン８の他方からボビン
８の内径に嵌入されている。なおスペーサ６は磁気回路
抵抗の調節等に用いられる。
非磁性体の負荷軸１には円筒状の磁性体の鉄心５が一体
に設けられている。この鉄心５の外形は前記第２の軸受
４の深い座ぐり孔よりも小さくかつボビン８の最少内径
よりも小さい（第２図参照）。
に設けられている。この鉄心５の外形は前記第２の軸受
４の深い座ぐり孔よりも小さくかつボビン８の最少内径
よりも小さい（第２図参照）。
負荷軸１が前記第１および第２の軸受３．４内で支持さ
れたときに鉄心５は前記軸と一体にボビン８内の空間で
回転可能である。
れたときに鉄心５は前記軸と一体にボビン８内の空間で
回転可能である。
鉄心５の軸方向の移動は前記スペーサ６と第１の軸受３
の面で制限されており、回転に必要な間隙が確保されて
いるだけである。
の面で制限されており、回転に必要な間隙が確保されて
いるだけである。
ヨーク本体９は磁性体の円筒状の容器であり、このヨー
ク本体９の内径は前記ボビン８のフランジに適合して第
１の軸受側から嵌められ、第２の軸受４側から嵌められ
るコーク蓋１０とでヨークを形成している。
ク本体９の内径は前記ボビン８のフランジに適合して第
１の軸受側から嵌められ、第２の軸受４側から嵌められ
るコーク蓋１０とでヨークを形成している。
このヨークは前記第１の軸受３．前記永久磁石２゜第２
の軸受４および前記ソレノイドコイルの外周を覆い磁気
回路の一部を形成している。
の軸受４および前記ソレノイドコイルの外周を覆い磁気
回路の一部を形成している。
なお歯車１１を負荷軸１に固定しておくと、この歯車１
１を介して前記負荷軸１を回転させる力を伝達すること
ができる。
１を介して前記負荷軸１を回転させる力を伝達すること
ができる。
前記構成の装置でコイル７に通電しない状態においても
鉄心５は永久磁石２により吸引され第１の軸受３の面に
引きつけられている。したがって負荷軸１を回転させる
には鉄心５の端面と第１の軸受３の端面間の接触圧力に
よる摩擦力に打ち勝つ回転力を供給する必要がある。
鉄心５は永久磁石２により吸引され第１の軸受３の面に
引きつけられている。したがって負荷軸１を回転させる
には鉄心５の端面と第１の軸受３の端面間の接触圧力に
よる摩擦力に打ち勝つ回転力を供給する必要がある。
永久磁石２の発生する磁束と同じ方向の磁束を発生する
ようにソレノイドコイルを励磁すれば、前記摩擦力は増
大することになり、その摩擦に打ち勝つためにはより大
きい回転力が必要となる。
ようにソレノイドコイルを励磁すれば、前記摩擦力は増
大することになり、その摩擦に打ち勝つためにはより大
きい回転力が必要となる。
前記とは逆に永久磁石２の発生する磁束を打ち消す方向
の磁束を発生するようにソレノイドコイルを励磁すれば
、前記摩擦力は次第に減少し、ついには摩擦Ｏの状態を
形成することができる。
の磁束を発生するようにソレノイドコイルを励磁すれば
、前記摩擦力は次第に減少し、ついには摩擦Ｏの状態を
形成することができる。
第３図は前記負荷可変ソレノイドの動作特性を説明する
ためのグラフである。
ためのグラフである。
縦軸は前記負荷軸を回転させるのに必要なトルク（ダラ
ム重・ｃｍ）を対数目盛で示し、横軸は前記ソレノイド
コイルに供給する電圧を示しである。
ム重・ｃｍ）を対数目盛で示し、横軸は前記ソレノイド
コイルに供給する電圧を示しである。
曲線Ｉは前記実施例の動作特性を示している。
ソレノイドコイルを励磁しない状態で前記負荷軸を回転
させるのに略１１グラム重・ｃｍのトルクが必要であり
、順方向（永久磁石と同じ方向の磁束を発生させる方向
）の電圧を発生させ、前記トルクを増大させると、ＩＶ
で１４グラム重・ｃｍ。
させるのに略１１グラム重・ｃｍのトルクが必要であり
、順方向（永久磁石と同じ方向の磁束を発生させる方向
）の電圧を発生させ、前記トルクを増大させると、ＩＶ
で１４グラム重・ｃｍ。
１０Ｖで略６０グラム重・ｃｍとなる。
逆方向電圧を印加すると４．５ｖでトルクは１グラム重
・ｃｍの状態となり、さらに印加電圧を略８■位（図示
されていない）にするとトルクは０の状態を形成するこ
とができる。
・ｃｍの状態となり、さらに印加電圧を略８■位（図示
されていない）にするとトルクは０の状態を形成するこ
とができる。
〈変形例）
以上詳しく説明した実施例について本発明の範囲内で種
々変形を施すことができる。
々変形を施すことができる。
第１の軸受３と鉄心５の間に摩擦係数の異なる薄い材料
を挿入することにより、前記負荷の範囲を変化させるこ
とができる。
を挿入することにより、前記負荷の範囲を変化させるこ
とができる。
摩擦係数の低い合成樹脂円板を挿入したときの特性を第
３図の曲線Ｈに示す。
３図の曲線Ｈに示す。
トルクが著しく減少していることがわかる。逆方向に０
．５ Ｖ印加するとトルクは１グラム重・ｃｍの状態と
なり、さらに印加電圧を略３■位にするとトルクを０の
状態にすることができる。
．５ Ｖ印加するとトルクは１グラム重・ｃｍの状態と
なり、さらに印加電圧を略３■位にするとトルクを０の
状態にすることができる。
コイル７を第１図中左右に２分割して巻線を行い三端子
構造として、左右の種々の組合せにより励磁することに
より、さらに多様な動作をさせることができる。
構造として、左右の種々の組合せにより励磁することに
より、さらに多様な動作をさせることができる。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように本発明による回転負荷可変ソ
レノイドは負荷トルクをソレノイド電流により自由に調
節することができる。
レノイドは負荷トルクをソレノイド電流により自由に調
節することができる。
したがってこの回転負荷可変ソレノイドを含む制御回路
ループを構成して負荷トルクの自動制御をすることもで
きる。
ループを構成して負荷トルクの自動制御をすることもで
きる。
また回転以外の移動機構は不要であり構造が簡単である
から全体を小型にすることができる。
から全体を小型にすることができる。
前記実施例装置のヨークの長さは１８ｍｍ、ヨークの直
径は１２ｍｍであって非常に小型である。
径は１２ｍｍであって非常に小型である。
したがって、光学機械や、事務機械、音響装置、ビデオ
装置等に広く応用することができる。
装置等に広く応用することができる。
また、ソレノイドコイルはヨークで遮蔽されているので
もれ磁束の発生は防止される。
もれ磁束の発生は防止される。
第１図は本発明による回転負荷可変ソレノイドの実施例
を示す図であって、中心軸を含む平面で一部破断して示
した図である。 第２図は前記実施例の軸に直角な平面で一部破断して示
した図である。 第３図は前記負荷可変ソレノイドの動作を説明するため
のグラフである。 １・・・負荷軸 ２・・・永久磁石 ３・・・第１の軸受 ４・・・第２の軸受５・・・鉄心
６・・・スペーサ ７・・・コイル ８・・・ポビン ９・・・ヨーク １０・・・ローフ蓋 １１・・・歯車 特許出−人 イナリ産業株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽
を示す図であって、中心軸を含む平面で一部破断して示
した図である。 第２図は前記実施例の軸に直角な平面で一部破断して示
した図である。 第３図は前記負荷可変ソレノイドの動作を説明するため
のグラフである。 １・・・負荷軸 ２・・・永久磁石 ３・・・第１の軸受 ４・・・第２の軸受５・・・鉄心
６・・・スペーサ ７・・・コイル ８・・・ポビン ９・・・ヨーク １０・・・ローフ蓋 １１・・・歯車 特許出−人 イナリ産業株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽
Claims (3)
- （１）第１および第２の磁性体軸受と、軸方向に磁化さ
れて前記第１の軸受外周に設けられている円筒状の永久
磁石と、前記第１および第２の軸受により回転可能に支
持されている非磁性体の負荷軸と、前記負荷軸に一体に
設けられており前記軸受間で回転可能である磁性体の鉄
心と、前記鉄心と前記第１の軸受、前記永久磁石および
第２の軸受の外周に設けられているボビンおよびこれに
巻かれているコイルからなるソレノイドコイルと、前記
第１の軸受、前記永久磁石、第２の軸受および前記ソレ
ノイドコイルの外周を覆うヨークからなり、前記コイル
に流れる電流により前記鉄心と軸受間の接触圧力を調節
することにより前記負荷軸を回転させるのに必要なトル
クを調節可能に構成した回転負荷可変ソレノイド。 - （２）前記一対の磁性体軸受は前記ボビンの内周に嵌入
されている特許請求の範囲第１項記載の回転負荷可変ソ
レノイド。 - （３）前記ヨークは円筒状であって前記永久磁石の１極
と前記第２の軸受に間の磁気回路を形成している特許請
求の範囲第２項記載の回転負荷可変ソレノイド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59107213A JPS60250607A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 回転負荷可変ソレノイド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59107213A JPS60250607A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 回転負荷可変ソレノイド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60250607A true JPS60250607A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0217923B2 JPH0217923B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=14453351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59107213A Granted JPS60250607A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 回転負荷可変ソレノイド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60250607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103629224A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 吴中区甪直渡岘工艺品厂 | 一种变扭矩从动轴 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP59107213A patent/JPS60250607A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103629224A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 吴中区甪直渡岘工艺品厂 | 一种变扭矩从动轴 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217923B2 (ja) | 1990-04-24 |
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