JPH043585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、コイルに励磁電流を通電することに
よつてロータマグネツトを回転させ、バルプ等を
開閉させるロータリアクチユエータのステータに
関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a stator of a rotary actuator that rotates a rotor magnet by applying an excitation current to a coil to open and close a valve, etc.

（従来の技術） 従来、ロータリアクチユエータとして、例え
ば、特許出願公開昭和58−212361号公報もしくは
特許出願公開昭和58−186360号公報に開示された
ものがあり、第１３図は、そのロータリアクチユ
エータの断面を示し、第１４図はそれを模式的に
示したものである。第１３図に示すように、従来
のロータリアクチユエータはステータ３１を巻芯
としてボビン３２に収納されたコイル３３を配
し、ボビン３２が取付けられたステータ部分と相
対する位置に貫通穴３４を形成し、ハウジング３
５に装着された軸受３６によつて支持されたロー
タマグネツト３７を貫通穴３４に配したものであ
る。(Prior Art) Conventionally, there is a rotary actuator disclosed in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 1982-212361 or Japanese Patent Application Publication No. 186360/1989, and FIG. 13 shows the rotary actuator. FIG. 14 schematically shows a cross section of the yuator. As shown in FIG. 13, the conventional rotary actuator has a stator 31 as a winding core, a coil 33 housed in a bobbin 32, and a through hole 34 at a position opposite to the stator portion to which the bobbin 32 is attached. form the housing 3
A rotor magnet 37 supported by a bearing 36 mounted on the rotor 5 is disposed in the through hole 34.

また、第１４図に示すように、貫通穴３４部に
おけるロータマグネツト３７とのクリアランス３
８，３９は、クリアランス４０，４１より小さく
形成されている。 Also, as shown in FIG. 14, the clearance 3 between the through hole 34 and the rotor magnet 37 is
8 and 39 are formed smaller than the clearances 40 and 41.

このロータマグネツト３７を回転させるために
は、コイル３３に励磁電流を通電してステータ３
１とロータマグネツト３７との間にトルクを発生
させ、矢印の方向、例えば時計方向に回転させ、
逆に、反時計方向に回転させる場合は、コイル３
３に反対方向の励磁電流を通電する。また、ロー
タマグネツト３７のＮ、Ｓ極と、ステータ３１の
クリアランス３８，３９の最狭部と一致した点が
無励磁状態におけるロータマグネツト３７の安定
位置になる。 In order to rotate this rotor magnet 37, an excitation current is applied to the coil 33 so that the stator 3
1 and the rotor magnet 37 to rotate it in the direction of the arrow, for example, clockwise,
Conversely, when rotating counterclockwise, coil 3
3, an excitation current in the opposite direction is applied. Further, the point where the N and S poles of the rotor magnet 37 coincide with the narrowest parts of the clearances 38 and 39 of the stator 31 is the stable position of the rotor magnet 37 in the non-excited state.

ロータマグネツト３７とステータ３１を有する
本例のようなロータリアクチユエータは、コイル
３３に励磁電流を通電しないときに、ロータマグ
ネツト３７自体の磁力で安定位置に戻る復元トル
クすなわちデイテントトルクと、コイル３３に励
磁電流を通電したときのステータ３１の磁力とロ
ータマグネツト３７の磁力によつて発生する回転
トルク、すなわち発生トルクとの合力で作動する
ものであり、第４図のロータマグネツト回転角度
に対するトルクの対応図に示すように、デイテン
トトルクTDと発生トルクTAの合力、すなわち
静止トルクTSがゼロになる点A′がロータマグネ
ツト３７の励磁静止点となり、コイル３３の励磁
電流を遮断したときにロータマグネツト３７がデ
イテントトルクTDによつて戻る安定位置がＡ点
であることを示している。 A rotary actuator such as this example having a rotor magnet 37 and a stator 31 has a restoring torque, that is, a detent torque, which returns to a stable position by the magnetic force of the rotor magnet 37 itself when no excitation current is applied to the coil 33. , the rotational torque generated by the magnetic force of the stator 31 and the magnetic force of the rotor magnet 37 when an exciting current is applied to the coil 33, that is, the generated torque. As shown in the diagram of torque versus rotation angle, the point A' where the resultant force of the detent torque TD and the generated torque TA, that is, the static torque TS becomes zero, is the excitation stationary point of the rotor magnet 37, and the excitation current of the coil 33 is This shows that the stable position where the rotor magnet 37 returns due to the detent torque TD when the rotor magnet 37 is cut off is point A.

従つて、ロータリアクチユエータの作業効率を
向上させるためには、前記デイテントトルクTD
を効果的に発生させる必要があり、そのため、ロ
ータマグネツト３７の磁力を効率よくステータ３
１に伝達する必要がある。 Therefore, in order to improve the working efficiency of the rotary actuator, it is necessary to increase the detent torque TD.
Therefore, the magnetic force of the rotor magnet 37 must be efficiently transferred to the stator 3.
It is necessary to communicate this to 1.

（考案が解決しようとする問題点） 前記従来のロータリアクチユエータにおいて、
ロータマグネツト３７の間にクリアランス３８及
び３９を形成するステータ３１の部分を極歯とす
れば、この極歯はステータ３１が一体式に製作さ
れるため、加工上の制約を受けて矩形を成してい
る。(Problems to be solved by the invention) In the conventional rotary actuator,
If the portion of the stator 31 that forms the clearances 38 and 39 between the rotor magnets 37 is made into a pole tooth, the pole tooth will form a rectangle due to processing constraints since the stator 31 is manufactured integrally. are doing.

この矩形状極歯を有するステータ３１を用いた
従来のロータリアクチユエータの場合、デイテン
トトルクTDに対して効率が悪いことが実験的に
確認されている。すなわち、同実験結果を示した
第５図には、極歯先端幅をＷ１、極歯根元幅をＷ
２とした場合、Ｗ１／Ｗ２が１、すなわち矩形形
状に近ずく程、デイテントトルクが低下する傾向
にあることが示されている。 It has been experimentally confirmed that the conventional rotary actuator using the stator 31 having rectangular pole teeth has poor efficiency with respect to the detent torque TD. That is, in FIG. 5, which shows the experimental results, the width of the tip of the pole tooth is W1, and the width of the root of the pole tooth is W1.
2, it is shown that the detent torque tends to decrease as W1/W2 approaches 1, that is, a rectangular shape.

しかしながら、前記従来のステータ３１の極歯
形状は、前記加工上の制約により矩形形状以外の
形状に変更することが困難である。そのため、極
歯形状の変更以外でデイテントトルクを大きくす
るためには強力に着磁されたロータマグネツトを
使う必要があり、それによつてロータリアクチユ
エータのコストが高くなるという問題があつた。 However, it is difficult to change the shape of the pole teeth of the conventional stator 31 to a shape other than a rectangular shape due to the processing constraints. Therefore, in order to increase detent torque other than by changing the shape of the pole teeth, it is necessary to use a strongly magnetized rotor magnet, which poses the problem of increasing the cost of the rotary actuator. .

そこで本考案においては、ステータを２分割式
の同一形状カツプ型にするとともに極歯形状を極
歯先端幅／極歯根元幅の比が小さくなるように先
端部を絞り形状に形成した。 Therefore, in the present invention, the stator is made into a two-part cup type with the same shape, and the tip of the pole tooth is formed into a drawn shape so that the ratio of the pole tooth tip width/pole tooth root width is small.

また、デイテントトルクの大きさは、前記２分
割式カツプ型ステータの対向組付状態での隣接し
た異極極歯の先端面位置によつて左右されること
が実験的に確認された。この実験は第６図に示す
ように、隣接した異極極歯の先端面の重なり長
さ、すなわちオーバーラツプ量をロータマグネツ
トの長さで割算した値のパーセンテージをオーバ
ーラツプ率として横軸にとり、一方、デイテント
トルクを縦軸にとつて、オーバーラツプ率を変化
させたとき、デイテントトルクがどのように変化
するかを実験確認したものである。 Furthermore, it has been experimentally confirmed that the magnitude of the detent torque is influenced by the positions of the tip surfaces of adjacent different pole teeth when the two-piece cup-shaped stator is assembled facing each other. In this experiment, as shown in Fig. 6, the overlapping length of the tip surfaces of adjacent different pole teeth, that is, the percentage of the value obtained by dividing the amount of overlap by the length of the rotor magnet, is taken as the overlap rate, and the horizontal axis is This is an experimental confirmation of how the detent torque changes when the overlap rate is changed with the detent torque taken as the vertical axis.

この実験結果が示すように、オーバーラツプ率
が０％〜30％の範囲においてデイテントトルクが
最大になることが確認された。 As shown in the experimental results, it was confirmed that the detent torque is maximum when the overlap ratio is in the range of 0% to 30%.

そこで本考案においては、ステータの極歯を容
易に任意形状に加工することが可能な２分割式の
カツプ型ステータとするとともに極歯形状を、極
歯先端幅／極歯根元幅の比が小さくなるように先
端部を絞り形状に形成し、前記それぞれのステー
タを、隣接した異極極歯のそれぞれの先端面が同
一面か、もしくは僅かにオーバーラツプした位置
にくるように組付けることによつてデイテントト
ルクの効率を向上させることを解決すべき技術的
課題とするものである。 Therefore, in the present invention, the stator pole teeth are made into a two-part cup-shaped stator that can be easily machined into any shape, and the pole teeth are shaped so that the ratio of the pole tooth tip width to the pole tooth root width is small. The tips are formed into a drawn shape so that the stators are assembled so that the tip surfaces of adjacent teeth of different polarities are on the same plane or in positions where they slightly overlap. The technical problem to be solved is to improve the efficiency of tent torque.

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための技術的手段は、先
端絞り形状を成した複数の極歯を円筒上に形成し
た同一形状のカツプ型磁性部材を対向させたステ
ータと、該ステータの内部に収納されて励磁電流
が通電されたときに前記極歯に磁極を発生させる
コイルと、前記ステータの内周部に設けたロータ
マグネツトとを備えたロータリアクチユエータに
おいて、前記ステータに形成された極歯のうちの
隣接した異極極歯のそれぞれの先端面の位置を同
一面もしくは僅かにオーバーラップさせたことで
ある。(Means for solving the problem) A technical means for solving the above problem is to make cup-shaped magnetic members of the same shape, each having a plurality of pole teeth formed on a cylinder with a constricted tip, facing each other. A rotary actuator comprising a stator, a coil that is housed inside the stator and generates a magnetic pole in the pole teeth when an excitation current is applied, and a rotor magnet provided on the inner circumference of the stator. In the stator, the positions of the tip surfaces of adjacent different polar teeth among the pole teeth formed on the stator are on the same plane or slightly overlap each other.

（作用） 上記のように前記ロータリアクチユエータのス
テータに形成された極歯が先端絞り形状のため、
極歯先端幅／極歯根元幅の比が小さくなり、その
結果、前記第５図に示したようにデイテントトル
クが大きくなる。また、隣接した異極極歯のそれ
ぞれの先端面の位置を同一面、もしくは僅かにオ
ーバーラツプさせることによつて、前記第６図に
示したオーバーラツプ率、すなわち（オーバーラ
ツプ量／ロータマグネツト長さ）×100を０％〜30
％にしてデイテントトルクを大きくさせる。以上
の相乗作用によりデイテントトルクの効率を向上
させる作用をする。(Function) As mentioned above, since the pole teeth formed on the stator of the rotary actuator have a constricted tip shape,
The ratio of the pole tooth tip width/pole tooth root width becomes smaller, and as a result, the detent torque becomes larger as shown in FIG. 5 above. In addition, by making the positions of the tip surfaces of adjacent different polar teeth on the same plane or slightly overlapping, the overlap ratio shown in FIG. 6, that is, (overlap amount/rotor magnet length) × 100 from 0% to 30
% to increase the detent torque. The synergistic effect of the above functions to improve the efficiency of detent torque.

（実施例） 次に、本考案の一実施例を図面に従つて説明す
る。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は、ロータリアクチユエータ１の断面を
示したもので、ハウジング２とカバー３で形成さ
れたスペースにボビン４に巻かれた中間タツプ付
コイル５を配設したカツプ状のステータ６を装着
し、ステータ６の内周部にシヤフト７と一体にな
つたロータマグネツト８を軸受９，１０で支持さ
せたものである。 FIG. 1 shows a cross section of a rotary actuator 1, in which a cup-shaped stator 6 is provided with a coil 5 with an intermediate tap wound around a bobbin 4 in a space formed by a housing 2 and a cover 3. A rotor magnet 8 integrated with a shaft 7 is mounted on the inner circumference of the stator 6 and supported by bearings 9 and 10.

第２図は第１図に示したロータリアクチユエー
タ１の構造分解図である。この中で、ステータ６
は同一形状のステータ部材１１および１２を対向
させて構成したもので、ステータ部材１１には極
歯１１Ａおよび１１Ｂが形成され、ステータ部材
１２には極歯１２および１２Ｂが形成される。極
歯１１Ａ，１１Ｂおよび極歯１２Ａ，１２Ｂは、
ステータ部材１１と１２を対向組付けしたとき第
３図に示すように不等間隔になるように形成され
る。 FIG. 2 is an exploded structural view of the rotary actuator 1 shown in FIG. 1. Among these, stator 6
The stator member 11 is formed by opposing stator members 11 and 12 of the same shape, and the stator member 11 is formed with pole teeth 11A and 11B, and the stator member 12 is formed with pole teeth 12 and 12B. The pole teeth 11A, 11B and the pole teeth 12A, 12B are
When the stator members 11 and 12 are assembled facing each other, they are formed at irregular intervals as shown in FIG.

第３図は、前記極歯１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，
１２Ｂの形状例を展開図で示したものである。第
３図に示した極歯のうち、異極同志の極歯間隔、
この場合は極歯１１Ａ，１２Ａ間および極歯１１
Ｂと１２Ｂ間の間隔ａを狭く、同極同志の極歯間
隔、この場合は極歯１１Ａと１１Ｂ間および極歯
１２Ａと１２Ｂの間隔ｂを広くするとともに、極
歯先端部を絞り形状に形成したもので、さらに異
極同志の相対する極歯端面は、ロータマグネツト
８の軸方向に一致させ、同極同志の相対する極歯
端面は、ロータマグネツト８の軸方向に一致させ
ないようにしたものである。 FIG. 3 shows the pole teeth 11A, 11B, 12A,
An example of the shape of 12B is shown in a developed view. Among the pole teeth shown in Figure 3, the spacing between pole teeth of different poles,
In this case, between the pole teeth 11A and 12A and the pole tooth 11
The distance a between B and 12B is narrowed, the distance between pole teeth of the same pole, in this case, the distance b between pole teeth 11A and 11B and between pole teeth 12A and 12B is widened, and the tips of the pole teeth are formed into a drawn shape. Further, the opposing pole tooth end surfaces of different poles are made to coincide with the axial direction of the rotor magnet 8, and the opposing pole tooth end surfaces of the same poles are not made to match in the axial direction of the rotor magnet 8. This is what I did.

さらに、極歯１１Ａと１２Ａおよび極歯１１Ｂ
と１２Ｂのオーバーラツプ量がロータマグネツト
８の長さの０％〜30％になるようにセツトしたも
のである。 Furthermore, the pole teeth 11A and 12A and the pole tooth 11B
and 12B are set so that the amount of overlap between them is 0% to 30% of the length of the rotor magnet 8.

次に、本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

上記構成を有するカツプ状ステータ６の内周部
に配設されたロータマグネツト８には、ロータマ
グネツト８自体の磁力により安定点に戻ろうとす
る力、すなわち、デイテントトルクが作用する。
前記第４図に示したように、一点鎖線で示したデ
イテントトルクTDがゼロになるＡ点がロータマ
グネツト８の安定点であり、この安定点Ａは、僅
少な極歯間隔a′を有する隣接極歯の中心である。
この理由は、ロータマグネツト８から発生した磁
力線の多くが、前記広い極歯間隔ｂより僅少な極
歯間隔ａの方を通過するからである。 The rotor magnet 8 disposed on the inner periphery of the cup-shaped stator 6 having the above structure is subjected to a force, that is, a detent torque, which attempts to return to a stable point due to the magnetic force of the rotor magnet 8 itself.
As shown in FIG. 4, the point A where the detent torque TD becomes zero, indicated by the dashed line, is the stable point of the rotor magnet 8. is the center of the adjacent pole tooth.
The reason for this is that most of the magnetic lines of force generated from the rotor magnet 8 pass through the narrower pole tooth spacing a than the wide pole tooth spacing b.

次にデイテントトルクの大きさについて説明す
る。 Next, the magnitude of detent torque will be explained.

前記第５図に示したように、デイテントトルク
の大きさは極歯の極歯先端幅／極歯根元幅の大き
さによつて変化することが実験で確認されてい
る。実験の結果、従来のように極歯形状を矩形に
した場合より、本願のように先端になるに従つて
細くした先端絞り形状の極歯の方が、デイテント
トルクを50％〜70％大きくすることが確かめられ
た。これは極歯の先端を絞ることによつて、磁力
が集中し易くなるためと考察される。 As shown in FIG. 5, it has been experimentally confirmed that the magnitude of the detent torque varies depending on the width of the tip of the pole tooth/the width of the base of the pole tooth. As a result of experiments, the detent torque is 50% to 70% higher with a pole tooth shaped like the one in this application, which tapers toward the tip, than with a conventional rectangular pole tooth shape. It was confirmed that it does. This is thought to be because by narrowing the tips of the pole teeth, the magnetic force becomes easier to concentrate.

さらに、前記第６図に示したように、デイテン
トトルクの大きさは、隣接した異極極歯間のオー
バーラツプ量によつて変化することが実験で確認
されている。第６図に示されるように、前記オー
バーラツプ量がロータマグネツトの長さの０％〜
30％においてデイテントトルクが極大になるとい
う特性がある。そのため、本願のようにな前記オ
ーバーラツプ率を０％〜30％にするように極歯先
端位置を設定することによつてデイテントトルク
の大きさを増す作用をする。 Furthermore, as shown in FIG. 6, it has been experimentally confirmed that the magnitude of the detent torque changes depending on the amount of overlap between adjacent teeth of different polarities. As shown in FIG. 6, the amount of overlap is from 0% to the length of the rotor magnet.
It has the characteristic that the detent torque becomes maximum at 30%. Therefore, by setting the tip position of the pole tooth so that the overlap rate is 0% to 30% as in the present invention, the magnitude of the detent torque is increased.

上記作用をさらに詳しく検討すると、隣接した
異極極歯、例えば極歯１１Ａの先端と極歯１２Ａ
の先端が、第７図ａに示すようにほぼ面一か、僅
かにオーバーラツプしている場合、例えば、コイ
ル５に印加される電圧が低くて極歯が磁気飽和し
ていないときは、極歯は極歯１１Ａおよび１２Ａ
の先端に発生する。 Examining the above action in more detail, we can see that adjacent polar teeth of different polarities, for example, the tip of the polar tooth 11A and the polar tooth 12A,
If the tips of the pole teeth are almost flush with each other or slightly overlap each other as shown in Figure 7a, for example, when the voltage applied to the coil 5 is low and the pole teeth are not magnetically saturated, are pole teeth 11A and 12A
Occurs at the tip of.

従つて、極歯１１Ａおよび１２Ａの先端がロー
タマグネツト８の中央部に位置するようにセツト
すると、異極極歯間に流れる漏洩磁束が小さくな
つて、第７図ｂに示すようにロータマグネツト８
に作用する有効磁束が増加し、かつ、極歯から発
生する磁束がロータマグネツト８に均等に作用
し、ロータリアクチユエータの効率が良い。 Therefore, if the tips of the pole teeth 11A and 12A are set so as to be located in the center of the rotor magnet 8, the leakage magnetic flux flowing between the teeth of different poles will be reduced, and the rotor magnet will be fixed as shown in FIG. 7b. 8
The effective magnetic flux acting on the rotor magnet 8 increases, and the magnetic flux generated from the pole teeth acts evenly on the rotor magnet 8, making the rotary actuator more efficient.

一方、コイル５に印加される電圧が高くて極歯
の先端が磁気飽和すると、異極極歯１１Ａおよび
１２Ａに発生する磁極は極歯の先端部よりそれぞ
れ僅かに根元側に移る。この状態では極歯から発
生する磁束がロータマグネツト８に対して不均等
に作用し、ロータリアクチユエータの効率が低下
する。そこで、第８図ａに示すように磁極の位置
がずれた分だけ、極歯１１Ａおよび１２Ａの先端
位置を移動させてそれぞれの磁極をロータマグネ
ツト８の中央に移動させることにより、第８図ｂ
に示すように極歯から発生する磁束をロータマグ
ネツト８に対して均等に作用させる。また、漏洩
磁束は、前記磁極が極歯先端に発生した場合に比
較して多少多くなるが、ロータリアクチユエータ
の実際の使用に際して問題にはならない。 On the other hand, when the voltage applied to the coil 5 is high and the tips of the pole teeth become magnetically saturated, the magnetic poles generated in the different pole teeth 11A and 12A move slightly toward the root side of the tips of the pole teeth. In this state, the magnetic flux generated from the pole teeth acts unevenly on the rotor magnet 8, reducing the efficiency of the rotary actuator. Therefore, as shown in FIG. 8a, by moving the tip positions of the pole teeth 11A and 12A by the amount that the magnetic pole positions have shifted, and moving the respective magnetic poles to the center of the rotor magnet 8, as shown in FIG. b
The magnetic flux generated from the pole teeth is made to act uniformly on the rotor magnet 8 as shown in FIG. Further, although the leakage magnetic flux is somewhat larger than when the magnetic pole is generated at the tip of the pole tooth, it does not pose a problem in actual use of the rotary actuator.

一方、隣接した異極極歯が第９図ａに示すよう
に大きくオーバーラツプしているときは、極歯１
１Ａおよび１２Ａで発生する磁束の多くが隣接し
た極歯に漏洩磁束となつて流れ、ロータマグネツ
ト８に作用する有効磁束が減少する。さらに第９
図ｂに示すように極歯から発生する磁束がロータ
マグネツト８に不均等に作用し、ロータリアクチ
ユエータの効率が悪い。なお、従来の極歯は、上
記オーバーラツプ率が約100％に相当する。 On the other hand, when adjacent polar teeth of different polarities largely overlap as shown in Figure 9a, the polar tooth 1
Most of the magnetic flux generated at 1A and 12A flows to adjacent pole teeth as leakage magnetic flux, and the effective magnetic flux acting on the rotor magnet 8 is reduced. Furthermore, the ninth
As shown in Figure b, the magnetic flux generated from the pole teeth acts unevenly on the rotor magnet 8, resulting in poor efficiency of the rotary actuator. In addition, the above-mentioned overlap rate of the conventional pole teeth corresponds to approximately 100%.

逆に、隣接した異極極歯のそれぞれの先端が、
第１０図ａに示すように大きく離れているときに
は、ロータマグネツト８に作用する有効磁束が減
少し、漏洩磁束が多くなり、かつ、第１０図ｂに
示すように極歯から発生する磁束がロータマグネ
ツト８に不均等に作用するためロータリアクチユ
エータの効率が悪い。 Conversely, the tips of each of the adjacent heteropolar teeth
When they are far apart as shown in Figure 10a, the effective magnetic flux acting on the rotor magnet 8 decreases, the leakage magnetic flux increases, and the magnetic flux generated from the pole teeth increases as shown in Figure 10b. The efficiency of the rotary actuator is poor because it acts unevenly on the rotor magnet 8.

次に本実施例のロータリアクチユエータ１の基
本作用について第１１図〜第１２図に従つて説明
する。 Next, the basic operation of the rotary actuator 1 of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 11 and 12.

第１１図は、第１図および第２図に示したロー
タリアクチユエータ１の構成を模型的に示したも
のである。コイル５が外部の励磁電源６０から励
磁電流を通電されたときに、極歯１１Ａ，１１
Ｂ，１２Ａ，１２Ｂに磁極が発生し、ロータマグ
ネツト８の間にトルクは発生してロータマグネツ
ト８が時計方向、もしくは反時計方向に回転す
る。スイツチSW１およびスイツチSW２はコイ
ル５に通電する励磁電流の方向を決定するもの
で、スイツチSW１もしくはスイツチSW２の投
入によつて、極歯に発生する磁極が変化し、ロー
タマグネツト８の回転方向が決定される。 FIG. 11 schematically shows the structure of the rotary actuator 1 shown in FIGS. 1 and 2. When the coil 5 is energized with an excitation current from an external excitation power source 60, the pole teeth 11A, 11
Magnetic poles are generated at B, 12A, and 12B, torque is generated between the rotor magnets 8, and the rotor magnets 8 rotate clockwise or counterclockwise. Switch SW1 and switch SW2 determine the direction of the excitation current flowing through the coil 5. By turning on switch SW1 or switch SW2, the magnetic poles generated in the pole teeth change, and the rotation direction of the rotor magnet 8 changes. It is determined.

スイツチSW１，SW２が共にOFFの場合、Ｎ
極、Ｓ極に着磁されているロータマグネツト８は
デイテントトルクによつて、第１１図に示す位置
に停止している。 When both switches SW1 and SW2 are OFF, N
The rotor magnet 8, which is magnetized to the pole and south pole, is stopped at the position shown in FIG. 11 by the detent torque.

次に、スイツチSW１がON、スイツチSW２が
OFFの場合、第１２図ａに示すように、極歯１
１Ａおよび１１Ｂに電磁力Niが発生し、極歯１
２Ａおよび１２Ｂに電磁力Siが発生すると、ロー
タマグネツト８との間に時計方向のトルクが発生
し、デイテントトルクとの釣合状態となる角度θ
の点まで回転して停止する。 Next, switch SW1 is ON and switch SW2 is ON.
In the case of OFF, as shown in Fig. 12a, the pole tooth 1
Electromagnetic force Ni is generated at 1A and 11B, and the pole tooth 1
When the electromagnetic force Si is generated in 2A and 12B, a clockwise torque is generated between them and the rotor magnet 8, and the angle θ is balanced with the detent torque.
Rotate to the point and stop.

今度は、スイツチSW１をOFF、スイツチSW
２をONにした場合、第１２図ｂに示すように、
極歯１１Ａおよび１１Ｂに電磁力Siが発生し、極
歯１２Ａおよび１２Ｂに電磁力Niが発生してロ
ータマグネツト８との間に反時計方向のトルクが
発生する。その結果、ロータマグネツト８は、デ
イテントトルクとの釣合状態となる角度−θの点
まで回転して停止する。 This time, switch SW1 is OFF, switch SW
2 is turned on, as shown in Figure 12b,
An electromagnetic force Si is generated between the pole teeth 11A and 11B, an electromagnetic force Ni is generated between the pole teeth 12A and 12B, and a counterclockwise torque is generated between the pole teeth 11A and 11B and the rotor magnet 8. As a result, the rotor magnet 8 rotates to a point at an angle -θ where it is in equilibrium with the detent torque, and then stops.

ロータマグネツト８が前記角度θ、もしくは、
−θまで回転して停止した状態から、スイツチ
SW１およびスイツチSW２をOFFにすると、極
歯の発生磁極はなくなり、デイテントトルクのみ
となつてロータマグネツト８は第１１図に示す状
態に復帰する。 The rotor magnet 8 is at the angle θ, or
After rotating to -θ and stopping, turn the switch.
When SW1 and switch SW2 are turned OFF, the magnetic pole generated by the pole teeth disappears, only detent torque is generated, and the rotor magnet 8 returns to the state shown in FIG. 11.

ロータマグネツト８のシヤフト７に例えばバル
ブ等を取付け、ロータマグネツト８がデイテント
トルクのみによつて安定点に戻つた状態でバルブ
の開度が安全側になるようにセツトすることによ
つて、例えば電気回路に異常が発生した場合に通
電を停止してもバルブを安全側に復帰させること
ができる。 For example, by attaching a valve or the like to the shaft 7 of the rotor magnet 8, and setting the valve so that the opening degree of the valve is on the safe side when the rotor magnet 8 returns to a stable point only by the detent torque. For example, if an abnormality occurs in the electric circuit, the valve can be returned to the safe side even if the power supply is stopped.

（考案の効果） 以上のように、ステータに形成された先端絞り
形状の複数の極歯のうちの隣接した異極極歯のそ
れぞれの先端面の位置を同一面に、もしくは、僅
かにオーバーラツプさせることによつてロータリ
アクチユエータのデイテントトルク効率を向上さ
せることができるため、トルク定格が従来のロー
タリアクチユエータと同一とした場合、ロータマ
グネツトを小型化することが可能になり、そのた
め、ロータリアクチユエータの小型化、軽量化が
可能になつて高応答性、耐振性が得られ、さらに
生産コストを下げる効果がある。(Effects of the invention) As described above, the positions of the tip surfaces of adjacent different pole teeth among the plurality of pole teeth having a tapered tip shape formed on the stator are made to be on the same plane or slightly overlap each other. Since the detent torque efficiency of the rotary actuator can be improved by this, it is possible to downsize the rotor magnet if the torque rating is the same as that of a conventional rotary actuator, and therefore, The rotary actuator can be made smaller and lighter, providing high response and vibration resistance, and has the effect of lowering production costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の一実施例の構成を示す断面
図、第２図はその分解図、第３図は極歯部展開
図、第４図はロータリアクチユエータのトルク特
性図、第５図は極歯形状に対応したデイテントト
ルク特性図、第６図は極歯位置に対応したデイテ
ントトルク特性図、第７図〜第１０図は極歯位置
対応の磁束経路図、第１１図、第１２図はロータ
リアクチユエータの作用説明図、第１３図、第１
４図は従来のロータリアクチユエータの構成を示
す説明図である。 １……ロータリアクチユエータ、５……コイ
ル、６……ステータ、８……ロータマグネツト、
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ……極歯。 Fig. 1 is a sectional view showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an exploded view thereof, Fig. 3 is a developed view of the pole teeth, Fig. 4 is a torque characteristic diagram of the rotary actuator, and Fig. 5 is a diagram showing the torque characteristics of the rotary actuator. The figure is a detent torque characteristic diagram corresponding to the pole tooth shape, Figure 6 is a detent torque characteristic diagram corresponding to the pole tooth position, Figures 7 to 10 are magnetic flux path diagrams corresponding to the pole tooth position, and Figure 11 , Fig. 12 is an explanatory diagram of the operation of the rotary actuator, Fig. 13, Fig. 1
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of a conventional rotary actuator. 1...Rotary actuator, 5...Coil, 6...Stator, 8...Rotor magnet,
11A, 11B, 12A, 12B...pole teeth.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 円周方向にＮ極とＳ極が着磁されたロータマグ
ネツトの外周部に配設され、内挿したコイルに励
磁電流が通電されたときに、極歯に磁極を発生さ
せることによつて前記ロータマグネツトを回転さ
せるように構成されたロータリアクチユエータの
ステータであつて、 先端絞り形状を成した複数の極歯がそれぞれの
内側円筒部に円周状に形成され、それぞれの外側
円筒部を対向状に嵌合した状態で、前記複数の極
歯が対向状に位置するように形成された二つのカ
ツプ型磁性部材と、円筒状のボビンに巻装され、
前記二つのカツプ型磁性部材の前記外側円筒部が
対向状に嵌合された状態で、前記内側円筒部と前
記外側円筒部の間に配設されたコイルとを備え、
更に、対向方向にあつて、且つ、隣接した異極極
歯のそれぞれの先端面の位置を同一面に、もしく
は僅かにオーバーラツプするように前記複数の極
歯を形成したことを特徴とするロータリアクチユ
エータのステータ。[Claim for Utility Model Registration] A rotor magnet is disposed on the outer periphery of a rotor magnet with N and S poles magnetized in the circumferential direction, and when an excitation current is applied to the inserted coil, the pole teeth A stator of a rotary actuator configured to rotate the rotor magnet by generating magnetic poles, the stator having a plurality of pole teeth each having a diaphragm shape at each inner cylindrical portion in a circumferential shape. two cup-shaped magnetic members formed in such a manner that the plurality of pole teeth are positioned oppositely, and the outer cylindrical portions of the two cup-shaped magnetic members are wound on a cylindrical bobbin. is,
a coil disposed between the inner cylindrical part and the outer cylindrical part in a state where the outer cylindrical parts of the two cup-shaped magnetic members are fitted in a facing manner;
Furthermore, a rotary actuator characterized in that the plurality of pole teeth are formed in opposing directions so that the tip surfaces of adjacent different pole teeth are on the same plane or slightly overlap each other. Eta stator.