JPS6317211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復回転動作型回転電磁石に関するも
のである。

従来この種の回転電磁石として第３図ａ，ｂに
示すように薄鉄板を積層し形成した筒状鉄芯１０
の内周面に対向して設けられた突極１１に励磁コ
イル１２を巻装し、その突極１１が互いに異磁極
に励磁されるようにしたステータＳと直径方向に
磁化された筒状永久磁石１３が出力軸４の中央部
に挿着されたロータＲとよりなり、永久磁石１３
とステータＳ内に嵌挿した状態でロータＲを回転
自在軸受７に挿着したものがあり、励磁コイル１
２に電流を流すことによりステータＳの両突極１
１がそれぞれ異磁極に励磁され、ロータＲの永久
磁石１３の両磁極がそれぞれ突極１１に吸引され
てロータＲが回転するようになつており、ロータ
Ｒの回転方向は励磁コイル１２に流す電流の方向
により選択できるようになつていた。しかしなが
らこのような従来例にあつては複雑な形状の鉄芯
１０が必要であり、しかも突極１１に励磁コイル
１２を巻装する作業が煩わしく、製造工程が複雑
化するとともに高コストになるという欠点をもつ
ていた。また動作角を変えるにはステータＳの鉄
芯形状を変更する必要があり、容易に動作角の変
更ができないので、ストツパー１４を用いて適宜
動作角を設定するようになつていたが、回転動作
時にストツパー１４に衝撃が加わり機械的寿命が
短かくなるとともに、安定位置でのハウリングが
生じるという欠点をもつていた。一方小型の回転
電磁石においては鉄芯の加工および励磁コイルの
巻線作業が困難になるので、コアレス励磁コイル
を用いてステータＳを構成していたが鉄芯を用い
た励磁コイルに比べて励磁コイル１２間の磁束密
度が大巾に小さくなり、ステータＳによるロータ
Ｒの吸引力が小さくなるので、出力軸４の回転ト
ルクが減少し出力効率が悪くなるという欠点をも
つていた。本発明は上記の欠点を解決することを
目的とするものである。

以下実施例について図を用いて説明する。第１
図および第２図は本発明の一実施例を示すもの
で、内周面に異磁極が交互に着磁された筒状永久
磁石１ａ，１ｂを磁性材よりなる筒状ケース３の
両端部に嵌挿するとともに筒状励磁コイル２を両
永久磁石１ａ，１ｂ間に中心を一致させて配設す
ることによりステータＳを形成し、筒状ケース３
の中心に回転自在に挿通した出力軸４に挿着固定
された筒状鉄芯５を励磁コイル２に内挿し、この
鉄芯５の両端部よりそれぞれ両永久磁石１ａ，１
ｂの内周面の各同磁極面に適当間隔をもつて対向
する磁極片６ａ，６ｂを突設することによりロー
タＲを形成したものである。図中７は含油合金あ
るいはボールベアリングなどよりなる軸受、８は
ロータＲの回転をスムースにするためのスラスト
ワツシヤで潤滑性のある非磁性体で形成されてい
る。なお筒状永久磁石１ａ，１ｂとしてフエライ
ト焼結成形品あるいは帯状のゴム磁石を環状に成
形したものを用いてもよく、実施例にあつては筒
状永久磁石１ａ，１ｂの４箇所を半径方向に着磁
し、相隣接する着磁箇所の着磁方向を互いに逆向
きとすることにより内周面の４箇所に異磁極が交
互に形成されているが、着磁箇所は４箇所に限定
されるものではなく、偶数箇所であれば良いもの
であり、また磁極片６ａ，６ｂの個数は永久磁石
１ａ，１ｂの同磁極面に対応するものであるから
着磁箇所の1/2となる。

以下実施例の動作について説明する。いま実施
例において左右対称構造になつているので左側部
分の動作について説明すると、励磁コイル２に電
流が流れていない場合、鉄芯５は磁化されず鉄芯
５の端部に突設した極磁片６ａは単なる磁性体片
として作用することになり、磁極片６ａは第２図
ａに示すように永久磁石１ａの内周面の異磁極間
の磁気抵抗が最も小さくなる位置すなわち異磁極
間の中央で安定している。次に鉄芯５の永久磁石
１ａがわ端部がＮ極となるように励磁コイル２に
電流が流れると、両磁極片６ａがＮ極となり、両
磁極片６ａはそれぞれ永久磁石１ａのＳ極に吸引
されて矢印Ａの方向に略45゜回動して第２図ｂに
示す位置で安定し、一方励磁コイル２に流す電流
の方向を逆転することにより、両磁極片６ａはＳ
極となり永久磁石１ａのＮ極に吸引されて矢印Ｂ
の方向に略45゜回動して第２図ｃに示す位置にて
安定するようになつている。なお励磁コイル２に
流れる電流をしや断すればロータＲは第２図ａに
示す位置に自己復帰することになるが、渦巻きば
ねなどを用いて自己復帰を確実にするように構成
しても良い。ところで励磁コイル２の右側部分に
おいても以上の動作と全く同様の動作が行なわれ
ることになり、出力軸４から両部分にて発生する
回転トルクが加え合わされて得られるようになつ
ている。なお左右の永久磁石１ａ，１ｂおよび磁
極片６ａ，６ｂの形状、配置を適宜変更すること
により種々の出力特性の回転電磁石が得られるこ
とになる。

本発明は上述のよう磁性材よりなる筒状ケース
の両端部に嵌挿され、内周面に異磁極が交互に着
磁された筒状永久磁石にてステータを形成し、両
端部に両永久磁石の内周面の同磁極に適宜間隔を
もつて対向する磁極片をそれぞれ突設した円筒状
鉄芯を両永久磁石間に装着した筒状励磁コイルに
内挿することによりロータを形成しており、鉄芯
の形状が簡単であり、しかも励磁コイルとしてコ
アレスコイルを用いているので従来例のように励
磁コイルの巻装作業が煩わしいということがな
く、製造が容易であるという利点をもつており、
また永久磁石の着磁箇所を適宜設定することによ
り、往復回転動作時において任意の動作角を得る
ことができ、従来例のように動作角を設定するス
トツパーを必要としないので、構造が簡単になる
とともにストツパーを設けたことによる機械的寿
命の短縮、あるいはハウリングの発生など不都合
が起きないものである。また鉄芯の両端部に突設
した磁極片と筒状ケースの両端部に嵌挿した永久
磁石により回転トルクを得るようになつているの
で、出力効率が良くなるという利点をもつている
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の断面図、第２図ａ〜
ｃは第１図のＸ−Ｘ線断面図にて示す動作説明
図、第３図ａは従来例の断面図第３図ｂは同上の
Ｙ−Ｙ線断面図である。 １ａ，１ｂは永久磁石、２は励磁コイル、３は
筒状ケース、４は出力軸、５は鉄芯、６ａ，６ｂ
は磁極片である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内周面に異磁極が交互に着磁された筒状永久
   磁石を磁性材よりなる筒状ケースの両端部に嵌挿
   するとともに筒状励磁コイルを両永久磁石間に中
   心を一致させて配設し、筒状ケースの中心に回転
   自在に挿通した出力軸に挿着固定された筒状鉄芯
   を励磁コイルに内挿し、上記鉄芯の両端部よりそ
   れぞれ両永久磁石の内周面の同磁極面に適当間隔
   をもつて対向する磁極片を突設したことを特徴と
   する回転電磁石。