JPH08186020A

JPH08186020A - 磁気ロック装置

Info

Publication number: JPH08186020A
Application number: JP32670694A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Kamitsubara; 常男上津原; Kenji Iio; 謙二飯尾; Yuichi Ando; 祐一安藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的なブレーキ機構を必要とせずに、相対移
動する２つの要素の相対運動を停止保持する簡易な装置
を提供する。【構成】相対移動する磁性体被動子２と磁性体駆動子１
の対向面に、非磁性体５を埋め込んだ溝が移動方向４に
直角に同一ピッチで形成されている。コイル３に通電し
て磁束７を発生させると、相互の磁性体面の磁気中心が
一致し、非磁性体５の方にずれないので、両者は相対移
動することなくロックされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、摺動機構、ね
じ、リンク、カム、歯車等の相対移動体の組合わせから
構成された機構において、駆動子と被動子、又は固定子
と可動子等の相対移動体相互間の運動を、電磁気的操作
手段を以て磁気的に拘束して保持する磁気ロック装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、相対移動する部材の相対運動を拘
束したり開放したりする手段としては、押圧、吸着、締
め付け等による相互摩擦力を利用する装置、機械的噛み
合わせを利用する機構、又はストッパを設ける機構等が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの摩擦
機構、噛み合わせ機構、ストッパ機構等の従来の装置と
は異なり、相対移動する２つの要素を磁力を用いてその
相対運動を停止保持する簡易な磁気ロック装置を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、対向する相対
移動体の少なくとも一方の対向面に、相対移動方向に断
続する磁性体部及び磁気抵抗部を形成し、この対向面相
互間を通過する磁束を発生させる磁気発生手段を備えた
ことを特徴とする磁気ロック装置である。前記対向する
磁性体部が互いに相対移動方向に同寸法であると好まし
く、前記対向する磁性体部は前記相対移動体の少なくと
も一方に複数設けられていると段階的に停止保持するこ
とができるので好適であり、さらに、この複数の磁性体
部が前記相対移動方向に等間隔であると対向片の寸法と
一致させると保持位置が正確になる。

【０００５】また、前記相対移動体としては、摺動機
構、ねじ、歯車、カム、揺動機構の群から選ばれたいず
れかの機構とすればよく、前記磁気発生手段としては磁
力線を発生する電気巻線でもよく、永久磁石及びこれを
移動又は遮蔽する磁気手段でもよい。

【０００６】

【作用】図１、２を参照して本発明の原理及び作用を説
明する。図において、磁性体駆動子１は、コイル３を巻
装した磁性体被動子２に対して滑動接触面を介して対向
しており、磁性体駆動子１は矢印４の方向に移動可能で
ある。すなわち、磁性体被動子２と磁性体駆動子１とは
相対移動可能である。磁性体駆動子１の磁性体被動子２
との対向面には、非磁性体５を埋め込んだ溝が移動方向
４に直角に同一ピッチで形成されている。すなわち、磁
性体駆動子１の対向面は複数個の分割した磁性体面６に
区分されている。そしてこの分割した磁性体面の移動方
向寸法はそれぞれ磁性体被動子２の磁性体対向面の寸法
と一致している。

【０００７】いま、上記構成でコイル３が無通電の状態
にあれば、駆動子１と被動子２とは相対運動自在であ
る。図２に示すように、コイル３に通電して磁束７を発
生させると、磁性体駆動子１の磁性体面６と磁性体被動
子２の磁性体面８とは、磁気中心が一致し、磁性体駆動
子１が矢印４方向に移動すると、磁性体被動子２は、磁
性体が引きずられて移動し、非磁性体５の方にずれな
い。すなわち、磁性体駆動子１と磁性体被動子２とは相
対移動することなく、同体となって移動する。すなわち
両者は対向する磁性体の部分で拘束され、両者は相対移
動することができなくなりロックされる。図１，２の直
線運動体のほか、円弧などの曲線に沿う摺動体、ねじな
どの回動機構、歯車、カム等の転動機構、揺動機構など
でも同様の相対移動を停止し、保持することができる。

【０００８】前記対向する磁性体部が互いに相対移動方
向に同寸法であると対向位置が正確に規制される。また
前記対向する磁性体部は前記相対移動体の少なくとも一
方に複数設けられていると段階的に停止保持することが
できる。さらに、この複数の磁性体部が前記相対移動方
向に等間隔であると等間隔にステップ的に保持すること
ができ、歩進装置等に利用することができる。

【０００９】また、前記磁気発生手段としてコイルの代
りに、永久磁石及びこれを移動又は遮蔽する磁気手段を
用いても同様の作用効果を得ることができる。

【００１０】

【実施例】

〔実施例−１〕図３、４に示す実施例について説明す
る。図３は、本発明の一実施例であるねじ機構の電磁制
御ロック装置の模式構造図、図４はそのねじ部の模式斜
視図である。図３において、磁性体駆動子１１は図示し
ていない動力装置によって捻回駆動される。この磁性体
駆動子１１は、図３の向かって右端部に雄ねじ１２を加
工してある。磁性体被動子１３は、その円孔内周面に磁
性体駆動子１１の雄ねじ１２に螺合する雌ねじ１４を設
けており、コイル１５を備えている。コイル１５を取り
巻くヨーク１６は微小間隙１７を介して磁性体駆動子１
１の円周面に対向している。コイル１５に通電すると、
ヨーク１６、微小間隙１７、磁性体駆動子１１を通り、
ねじ１２、１４の接触部を通る磁気回路１８に磁束１９
を誘起する。

【００１１】ねじ１２、１４の構造を図４に示す。雄ね
じ１２、雌ねじ１４はそれぞれ円周にねじ軸に平行な複
数の溝２１、２２が設けられている。このことは、雄ね
じ１２と雌ねじ１４の相対移動方向にほぼ直交する多数
の非磁性体が設けられていることになる。いま、コイル
１５が無通電の状態で磁性体駆動子１１を駆動回転すれ
ば、磁性体駆動子１１と磁性体被動子１３の雌雄のねじ
の接触部は互いに円滑に滑動する。磁性体被動子１３が
わずか捻回運動を制約されていると、磁性体被動子１３
はねじの作用によって、図３の向かって右又は左方向に
移動する。コイル１５に通電すると、磁気回路１８に誘
起された磁束１９はねじ部を通り、ねじ部は図４に示す
ように、雄ねじと雌ねじが互いに溝２１、２２を備えて
いるので、溝２１、２２のない部分を磁束が通り、溝２
１、２２を横切って雄ねじ１２と雌ねじ１４が相対移動
するのを阻止する。すなわち雄ねじ１２と雌ねじ１４を
ロックする。その結果、磁性体駆動子１１と磁性体被動
子１３とは一体となって回動する。

【００１２】図３の装置は、磁性体被動子１３を固定し
ておき、磁性体駆動子１１が回動した時ねじの作用によ
り図３の向かって左右に移動する装置として使用し、磁
性体駆動子１１の左右移動位置を任意の位置に停止し保
持する装置として使用することもできる。例えば、磁性
体駆動子１１を弁棒とし、弁の開度を一定位置に保持す
る流量調整装置等に利用することができる。また、コイ
ルの通電を停止した時弁棒が自動復帰するようにしてお
けば、正確な流量調整装置であって停電時等に自動的に
閉止する遮断弁機能を備えた装置として用いることがで
きる。

【００１３】〔実施例２〕図５〜７に示す転動機構の装
置について説明する。図５において、駆動軸３１に駆動
歯車３２、磁性体円盤３３が取付けられ、被動軸４１に
被動歯車４２、磁性体円盤４３が取付けられている。駆
動歯車３２と被動歯車４２とは図７に示すように、互い
にかみ合っており、少なくともその一方は軸と磁気的に
絶縁されている。

【００１４】磁性体円盤３３と４３とは図６に示すよう
に、互いに円周面で対向している。磁性体円盤３３には
円周に非磁性体３４が等幅、等間隔に設けられている。
磁性体円盤４３にはこれと同様の態様で非磁性体４４が
設けられている。この図では磁性体円盤３３と４３は円
周で接しているようになっているが、円周近傍の側面で
互いに接するようにしてもよい。すなわち、磁性体円盤
３３と４３の外径を大きくし相互の軸方向取付け位置を
その幅分ずらした構造としてもよい。また、一方の磁性
体円盤に円周溝又は円周切欠を設け、他方の磁性体円盤
の外径がこの溝又は切欠内に位置するように配置しても
よい。また、図５〜図７では歯車３２、４２のピッチ円
と磁性体円盤３３、４３の外径とがそれぞれ互いに一致
するような大きさを描いてあるが、全く別の大きさでも
何ら差し支えない。

【００１５】駆動軸３１の回りにはコイル３６が設けら
れており、また、駆動軸３１と被動軸４１とは磁性体ベ
ース３７で連結してある。平常時はコイル３６に通電し
ない。コイル３６に通電すると、駆動軸３１、磁性体円
盤３３、４３、被動軸４１、磁性体ベース３７を通る磁
気回路に磁束が誘起される。この磁束は、磁性体円盤３
３、４３の相互移動方向３５、４５の移動を阻止して駆
動軸３１と被動軸４１とをロックする。この装置は、例
えば、クラッチを切って駆動軸３１をエンジンと切り離
した時、被動軸４１側から駆動軸３１が回転されるのを
防止するブレーキとして利用することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の磁気ロック装置は、機械的なブ
レーキ機構を必要とせずに、相対移動する２つの要素の
相対運動を停止保持する簡易な装置で、機械的動作部品
がないので、摩耗、潤滑、部品取替の必要がなく、停止
保持操作に伴う騒音を発生することなく、装置の寿命が
長く、動作の信頼性が高く、広い応用分野に利用するこ
とができ、産業上貢献するところが大きい。また、乾電
池等の微小電源でも利用できるので、省電力、小型軽
量、微少動作装置等に好適である。また、単純な構成
で、安価に量産できるというメリットもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する実施例の説明図であ
る。

【図２】本発明の原理を説明する実施例の説明図であ
る。

【図３】別の実施例の縦断面図である。

【図４】図３の一部の斜視図である。

【図５】別の実施例の説明図である。

【図６】図５のＡ−Ａ矢視図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ矢視図である。

【符号の説明】

１磁性体駆動子２磁性体被動
子３コイル４矢印（移動
方向）５非磁性体６磁性体面７磁束８磁性体面１１磁性体駆動子１２雄ねじ１３磁性体被動子１４雌ねじ１５コイル１６ヨーク１７微小間隙１８磁気回路１９磁束２１、２２溝３１駆動軸３２駆動歯車３３磁性体円盤３４非磁性体３５移動方向３６コイル３７磁性体ベース４１被動軸４２被動歯車４３磁性体円盤４４非磁性体４５移動方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する相対移動体の少なくとも一方の
対向面に、相対移動方向に断続する磁性体部及び磁気抵
抗部を形成し、該対向面の相互間を通過する磁束を発生
させる磁気発生手段を備えたことを特徴とする磁気ロッ
ク装置。
【請求項２】前記対向する磁性体部が互いに相対移動
方向に同寸法であることを特徴とする請求項１記載の磁
気ロック装置。
【請求項３】前記対向する磁性体部は前記相対移動体
の少なくとも一方に複数設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の磁気ロック装置。
【請求項４】前記複数の磁性体部が前記相対移動方向
に等間隔であることを特徴とする請求項３記載の磁気ロ
ック装置。
【請求項５】前記相対移動体が摺動機構、ねじ、歯
車、カム、揺動機構の群から選ばれたいずれかの機構で
あることを特徴とする請求項１記載の磁気ロック装置。
【請求項６】前記磁気手段が電気巻線であることを特
徴とする請求項１記載の磁気ロック装置。
【請求項７】前記磁気手段が永久磁石及びこれを移動
し又は遮蔽する手段であることを特徴とする請求項１記
載の磁気ロック装置。