JPH10160027A - 磁気ばね装置 - Google Patents
磁気ばね装置Info
- Publication number
- JPH10160027A JPH10160027A JP31483496A JP31483496A JPH10160027A JP H10160027 A JPH10160027 A JP H10160027A JP 31483496 A JP31483496 A JP 31483496A JP 31483496 A JP31483496 A JP 31483496A JP H10160027 A JPH10160027 A JP H10160027A
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- driven
- stator
- torque
- permanent magnet
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- Pending
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 経時劣化があっても中立点が変化せず、かつ
停止時の復元トルクを大きくしたまま駆動時の負荷を低
減できる磁気ばね装置の提供。 【解決手段】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、前記ばね機構は永久磁石２ａ、２ｂおよび強磁性体
からなる固定子と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置
され、固定子に対して回転可能な永久磁石３ａ、３ｂ、
強磁性体および電気コイル６からなる回転子と、該回転
子の電気コイルへの電流を決定する駆動回路７とを有し
た構成。
停止時の復元トルクを大きくしたまま駆動時の負荷を低
減できる磁気ばね装置の提供。 【解決手段】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、前記ばね機構は永久磁石２ａ、２ｂおよび強磁性体
からなる固定子と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置
され、固定子に対して回転可能な永久磁石３ａ、３ｂ、
強磁性体および電気コイル６からなる回転子と、該回転
子の電気コイルへの電流を決定する駆動回路７とを有し
た構成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明はモータの位置決め
機構における磁気ばね装置に関し、特に自動車用エンジ
ンのスロットルバルブの付勢装置として使用される磁気
ばね装置に関する。
機構における磁気ばね装置に関し、特に自動車用エンジ
ンのスロットルバルブの付勢装置として使用される磁気
ばね装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 一般にこの種の付勢装置としては、従
来、コイル状のスプリングか、弾性部材が縮むことによ
って生じる付勢力が用いられており、このような構成
は、例えば特開昭６３−１５０４４９号公報記載の技術
等で知られている。これは、モータにて制御されるエン
ジンのスロットル弁において、スロットル弁を閉弁方向
にはコイル状のスプリングからなる第１の付勢手段を用
いて付勢しておき、かつ開弁方向には弾性部材からなる
第２の付勢手段によって付勢し、両方の付勢力が釣り合
う位置をスロットル弁が所定量開く位置に設定してい
る。これによりエンジン運転中はスロットル弁はモータ
により第１、第２の付勢手段の付勢力に抗して開閉方向
に動かされることになる。また、一方でエンジンが停止
したり、モータが断線するなどしてモータの駆動力が断
たれた場合にはスロットル弁はどの位置にあっても第１
と第２の付勢手段によって付勢力の釣り合う位置にまで
動き、スロットルを所定の開度だけ開いた状態で停止す
る。このようにしてエンジンの再始動時や、モータ故障
時に車を動かすのに必要なスロットル開度を確保してい
る。
来、コイル状のスプリングか、弾性部材が縮むことによ
って生じる付勢力が用いられており、このような構成
は、例えば特開昭６３−１５０４４９号公報記載の技術
等で知られている。これは、モータにて制御されるエン
ジンのスロットル弁において、スロットル弁を閉弁方向
にはコイル状のスプリングからなる第１の付勢手段を用
いて付勢しておき、かつ開弁方向には弾性部材からなる
第２の付勢手段によって付勢し、両方の付勢力が釣り合
う位置をスロットル弁が所定量開く位置に設定してい
る。これによりエンジン運転中はスロットル弁はモータ
により第１、第２の付勢手段の付勢力に抗して開閉方向
に動かされることになる。また、一方でエンジンが停止
したり、モータが断線するなどしてモータの駆動力が断
たれた場合にはスロットル弁はどの位置にあっても第１
と第２の付勢手段によって付勢力の釣り合う位置にまで
動き、スロットルを所定の開度だけ開いた状態で停止す
る。このようにしてエンジンの再始動時や、モータ故障
時に車を動かすのに必要なスロットル開度を確保してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながらこのよ
うな従来の付勢装置にあっては、次に記載する問題があ
る。 （１）駆動対象であるスロットル弁の初期位置が閉弁方
向と開弁方向の付勢力の釣り合った位置で決定されてし
まうため、スロットル弁の所定開度に精度良く合わせる
ためには調整作業を必要とする。さらには一旦調整によ
り合わせたとしても、経時劣化等により付勢力が変化す
るため、運転者が気付かない間にスロットル弁の初期位
置がずれることがあり、これはエンジン始動時やアイド
リング時の制御性を悪化させることになる。 （２）モータ非駆動時、駆動対象であるスロットル弁を
所定の開度で保持しておくためにはモータ非駆動時の保
持トルク、即ちディテントトルクやスロットル弁が受け
る外乱等の影響を受けないよう、第１、第２の付勢手段
の付勢力を充分大きくしておく必要がある。しかし、モ
ータ駆動時にはモータはその付勢力に抗してスロットル
弁を駆動しなければならないため、より高出力な大型の
モータを使用する必要がある。
うな従来の付勢装置にあっては、次に記載する問題があ
る。 （１）駆動対象であるスロットル弁の初期位置が閉弁方
向と開弁方向の付勢力の釣り合った位置で決定されてし
まうため、スロットル弁の所定開度に精度良く合わせる
ためには調整作業を必要とする。さらには一旦調整によ
り合わせたとしても、経時劣化等により付勢力が変化す
るため、運転者が気付かない間にスロットル弁の初期位
置がずれることがあり、これはエンジン始動時やアイド
リング時の制御性を悪化させることになる。 （２）モータ非駆動時、駆動対象であるスロットル弁を
所定の開度で保持しておくためにはモータ非駆動時の保
持トルク、即ちディテントトルクやスロットル弁が受け
る外乱等の影響を受けないよう、第１、第２の付勢手段
の付勢力を充分大きくしておく必要がある。しかし、モ
ータ駆動時にはモータはその付勢力に抗してスロットル
弁を駆動しなければならないため、より高出力な大型の
モータを使用する必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 このような従来の問題
点に鑑み、本発明では、永久磁石と強磁性材からなる第
１の部材と、第１の部材と適当な空隙を隔てて駆動対象
と同軸に設置され、同様に永久磁石と強磁性体からなる
第２の部材の相互の磁気的な作用によって、磁気的に安
定な点を中心とした正負の付勢力を発生する機構を設
け、さらに、その磁気回路中に設けた電気コイルに流す
電流によって付勢力の大きさを変化させることで上記問
題点を解決している。
点に鑑み、本発明では、永久磁石と強磁性材からなる第
１の部材と、第１の部材と適当な空隙を隔てて駆動対象
と同軸に設置され、同様に永久磁石と強磁性体からなる
第２の部材の相互の磁気的な作用によって、磁気的に安
定な点を中心とした正負の付勢力を発生する機構を設
け、さらに、その磁気回路中に設けた電気コイルに流す
電流によって付勢力の大きさを変化させることで上記問
題点を解決している。
【０００５】
【発明の実施の形態】 以下、本発明を図面に基づいて
説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す説明図で
ある。図中１は鉄等の強磁性体からなる円筒型のヨー
ク、２ａは一方をヨーク１の内周に接して固定され、ヨ
ーク１の半径方向に着磁された永久磁石、２ｂは同様に
ヨーク１の内周に永久磁石２ａと機械的に１８０度ずれ
た位置に設置され、２ａとは半径方向逆向きに着磁され
た永久磁石である。４は駆動対象と共通の回転軸であ
り、図示しない駆動対象が同軸上に設置されており、さ
らには、駆動手段であるモータも同軸上に設置されてい
る。５は強磁性体からなるアーマチュアであり、回転軸
４に固定されている。アーマチュア５の両端には永久磁
石３ａ、３ｂが設置されている。永久磁石３ａ、３ｂは
各々半径方向逆向きに着磁されているものとする。６は
アーマチュア５に巻かれた電気コイルで、アーマチュア
５と固定されているため、ヨーク１および永久磁石２
ａ、２ｂからなる固定子とは回転可能となっている。７
は電気コイル６に流す電流を決定する機能を有する駆動
回路である。
説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す説明図で
ある。図中１は鉄等の強磁性体からなる円筒型のヨー
ク、２ａは一方をヨーク１の内周に接して固定され、ヨ
ーク１の半径方向に着磁された永久磁石、２ｂは同様に
ヨーク１の内周に永久磁石２ａと機械的に１８０度ずれ
た位置に設置され、２ａとは半径方向逆向きに着磁され
た永久磁石である。４は駆動対象と共通の回転軸であ
り、図示しない駆動対象が同軸上に設置されており、さ
らには、駆動手段であるモータも同軸上に設置されてい
る。５は強磁性体からなるアーマチュアであり、回転軸
４に固定されている。アーマチュア５の両端には永久磁
石３ａ、３ｂが設置されている。永久磁石３ａ、３ｂは
各々半径方向逆向きに着磁されているものとする。６は
アーマチュア５に巻かれた電気コイルで、アーマチュア
５と固定されているため、ヨーク１および永久磁石２
ａ、２ｂからなる固定子とは回転可能となっている。７
は電気コイル６に流す電流を決定する機能を有する駆動
回路である。
【０００６】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。まず、モータが駆動されていないとき、即ち回転軸
４に外部からトルクがかかっていない場合について説明
する。このような場合には、駆動回路７は電気コイル６
への通電を行わない。このとき、アーマチュア５は、永
久磁石２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂからヨーク１、アー
マチュア５を通る磁気回路上で最も磁気抵抗が小さくな
る位置で保持されることになる。本実施の形態のように
アーマチュア５が回転軸４を中心に半径方向に細長い形
状をしている場合には、その位置は図２に示すように、
アーマチュア５の両端の永久磁石３ａ、３ｂが各々永久
磁石２ａおよび２ｂに最も近づいた状態である。また、
その場合の保持トルクは、図２中の方向に正の向きをと
ると、図３の実線（ａ）に示すようになる。即ち、アー
マチュア５が外部からの力作用によりある角度動かされ
たとしても、アーマチュア５には前述の磁気的な安定点
である初期位置に戻ろうとするトルクが作用することに
なる。ここで、この初期位置への復元トルクがモータの
ディテントトルクや駆動対象が受ける外乱よりも充分大
きくなるよう、永久磁石２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂの
エネルギー積やヨーク１、アーマチュア５の寸法を決定
しておくことにより、駆動対象は安定に初期位置に保持
される。また、この初期位置は経時劣化等により永久磁
石の特性が変化した場合でも、変化しない。
る。まず、モータが駆動されていないとき、即ち回転軸
４に外部からトルクがかかっていない場合について説明
する。このような場合には、駆動回路７は電気コイル６
への通電を行わない。このとき、アーマチュア５は、永
久磁石２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂからヨーク１、アー
マチュア５を通る磁気回路上で最も磁気抵抗が小さくな
る位置で保持されることになる。本実施の形態のように
アーマチュア５が回転軸４を中心に半径方向に細長い形
状をしている場合には、その位置は図２に示すように、
アーマチュア５の両端の永久磁石３ａ、３ｂが各々永久
磁石２ａおよび２ｂに最も近づいた状態である。また、
その場合の保持トルクは、図２中の方向に正の向きをと
ると、図３の実線（ａ）に示すようになる。即ち、アー
マチュア５が外部からの力作用によりある角度動かされ
たとしても、アーマチュア５には前述の磁気的な安定点
である初期位置に戻ろうとするトルクが作用することに
なる。ここで、この初期位置への復元トルクがモータの
ディテントトルクや駆動対象が受ける外乱よりも充分大
きくなるよう、永久磁石２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂの
エネルギー積やヨーク１、アーマチュア５の寸法を決定
しておくことにより、駆動対象は安定に初期位置に保持
される。また、この初期位置は経時劣化等により永久磁
石の特性が変化した場合でも、変化しない。
【０００７】次に、モータにより駆動対象が所定角度回
転されるよう駆動される場合について説明すると、この
場合、駆動回路７は、電気コイル６へ先述の永久磁石２
ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが作る磁束を打ち消す方向に電流
を流すよう指示する。するとその場合の本磁気ばね装置
の保持トルクは、図３の破線（ｂ）で示すように小さく
なる。駆動対象の回転角度はモータの発生するトルクと
本磁気ばね装置の発生する保持トルクとの釣り合う位置
で決定されるため、電気コイル６へ流す電流の大きさを
大きくすることで、その分出力の小さい小型のモータで
駆動対象の位置決めが可能になるのである。さらには、
先述の電気コイル６が非通電時に駆動対象を初期位置に
安定に保持しておくためのトルクを、モータの発生する
トルクよりも大きくすることが可能になる。
転されるよう駆動される場合について説明すると、この
場合、駆動回路７は、電気コイル６へ先述の永久磁石２
ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが作る磁束を打ち消す方向に電流
を流すよう指示する。するとその場合の本磁気ばね装置
の保持トルクは、図３の破線（ｂ）で示すように小さく
なる。駆動対象の回転角度はモータの発生するトルクと
本磁気ばね装置の発生する保持トルクとの釣り合う位置
で決定されるため、電気コイル６へ流す電流の大きさを
大きくすることで、その分出力の小さい小型のモータで
駆動対象の位置決めが可能になるのである。さらには、
先述の電気コイル６が非通電時に駆動対象を初期位置に
安定に保持しておくためのトルクを、モータの発生する
トルクよりも大きくすることが可能になる。
【０００８】また、モータが故障しトルクを発生し続け
たり、駆動対象がある角度回転したまま固着してしまう
ような場合には、駆動回路７が電気コイル６に対して永
久磁石２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが発生する磁束を強める
方向に電流を流すよう指示することにより、保持トルク
を図３の破線（ｃ）に示すように大きくし、モータの発
生するトルクに抗して駆動対象を初期位置に戻したり、
固着状態から正常な状態へ戻すことを可能にしている。
たり、駆動対象がある角度回転したまま固着してしまう
ような場合には、駆動回路７が電気コイル６に対して永
久磁石２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが発生する磁束を強める
方向に電流を流すよう指示することにより、保持トルク
を図３の破線（ｃ）に示すように大きくし、モータの発
生するトルクに抗して駆動対象を初期位置に戻したり、
固着状態から正常な状態へ戻すことを可能にしている。
【０００９】図４は本発明をエンジンスロットル弁に適
用した場合の適用例を示す説明図である。図４に示すよ
うに、本発明の磁気ばね装置の回転軸４と同軸上には駆
動対象であるスロットル弁８とモータ１０、さらにはス
ロットル弁８の開度を検出するポジションセンサ１１が
設置されている。このとき、磁気ばね装置のアーマチュ
ア５とスロットル弁８は、図５に示すように、アーマチ
ュア５が保持される初期位置において、スロットル弁８
が所定量の微小開度だけ開いた状態になるようにしてお
く。また、磁気ばね装置のヨーク１、モータ１０、ポジ
ションセンサ１１の外側はスロットルボディ９に回転不
可に固定されている。一方運転者が操作するアクセルペ
ダル１２の踏み込み量はアクセルセンサ１３によって信
号化されＥＣＵ１４に送られ、スロットルの目標開度が
決定された後、モータ駆動回路１５、磁気ばね装置駆動
回路７にそれぞれ指令値が送られる。また、ポジション
センサ１１の信号はモータ駆動回路１５に常に送られて
おり、スロットル弁８の開度のフィードバック制御に利
用されるとともに、モータ１０、スロットル弁８の動作
状態が正常か否かを常時モニタしている。
用した場合の適用例を示す説明図である。図４に示すよ
うに、本発明の磁気ばね装置の回転軸４と同軸上には駆
動対象であるスロットル弁８とモータ１０、さらにはス
ロットル弁８の開度を検出するポジションセンサ１１が
設置されている。このとき、磁気ばね装置のアーマチュ
ア５とスロットル弁８は、図５に示すように、アーマチ
ュア５が保持される初期位置において、スロットル弁８
が所定量の微小開度だけ開いた状態になるようにしてお
く。また、磁気ばね装置のヨーク１、モータ１０、ポジ
ションセンサ１１の外側はスロットルボディ９に回転不
可に固定されている。一方運転者が操作するアクセルペ
ダル１２の踏み込み量はアクセルセンサ１３によって信
号化されＥＣＵ１４に送られ、スロットルの目標開度が
決定された後、モータ駆動回路１５、磁気ばね装置駆動
回路７にそれぞれ指令値が送られる。また、ポジション
センサ１１の信号はモータ駆動回路１５に常に送られて
おり、スロットル弁８の開度のフィードバック制御に利
用されるとともに、モータ１０、スロットル弁８の動作
状態が正常か否かを常時モニタしている。
【００１０】まず、エンジン停止時等、モータ１０が駆
動されていない場合には、スロットル弁８は磁気ばね装
置における前述の初期位置、即ちスロットル弁８が微小
開度開いた状態で保持される。このときの保持トルク
は、モータ１０のディテントトルクよりも十分に大き
く、また、モータ１０が駆動されたときに発生するトル
クとは無関係に設定することが可能である。この作用に
より、エンジン始動時やモータ１０が断線等によりトル
クを発生しなくなっても一定のスロットル開度を確保で
きるのである。
動されていない場合には、スロットル弁８は磁気ばね装
置における前述の初期位置、即ちスロットル弁８が微小
開度開いた状態で保持される。このときの保持トルク
は、モータ１０のディテントトルクよりも十分に大き
く、また、モータ１０が駆動されたときに発生するトル
クとは無関係に設定することが可能である。この作用に
より、エンジン始動時やモータ１０が断線等によりトル
クを発生しなくなっても一定のスロットル開度を確保で
きるのである。
【００１１】次にエンジン運転中においては、運転者が
アクセルペダル１２を操作することによって、その信号
はアクセルセンサ１３を介してＥＣＵ１４に伝達され
る。ＥＣＵ１４は図示しない各種センサからの信号等と
総合的に演算を行い、所望のスロットル開度をモータ駆
動回路１５に出力すると同時にモータ駆動を意味する信
号を磁気ばね装置駆動回路７へ出力する。磁気ばね装置
駆動回路７は、この信号により電気コイル６へ磁束を打
ち消す方向に電流を流し、モータ１０の発生するトルク
でスロットル弁８の位置決めが充分可能になる程度まで
アーマチュア５の保持トルクを弱める。この作用によ
り、モータ駆動回路１５はポジションセンサ１１の信号
に基づきモータ１０によってスロットル弁８を所定開度
開くことが可能になる。
アクセルペダル１２を操作することによって、その信号
はアクセルセンサ１３を介してＥＣＵ１４に伝達され
る。ＥＣＵ１４は図示しない各種センサからの信号等と
総合的に演算を行い、所望のスロットル開度をモータ駆
動回路１５に出力すると同時にモータ駆動を意味する信
号を磁気ばね装置駆動回路７へ出力する。磁気ばね装置
駆動回路７は、この信号により電気コイル６へ磁束を打
ち消す方向に電流を流し、モータ１０の発生するトルク
でスロットル弁８の位置決めが充分可能になる程度まで
アーマチュア５の保持トルクを弱める。この作用によ
り、モータ駆動回路１５はポジションセンサ１１の信号
に基づきモータ１０によってスロットル弁８を所定開度
開くことが可能になる。
【００１２】さらに本構成においては、ポジションセン
サ１１の信号により、モータ１０がトルクを発生し続け
てしまったり、スロットル弁８が全開位置のまま固着し
てしまったような異常な状態を検出できるので、そのよ
うな場合には、ＥＣＵ１４が異常信号を磁気ばね装置駆
動回路７に送ることで、磁気ばね装置駆動回路７は電気
コイル６にそれまでとは逆の方向、即ち、磁気回路内の
磁束を強める方向に電流を流すことができる。そのた
め、モータ１０が発生してしまうトルクに抗してスロッ
トル弁８を初期位置まで戻したり、固着状態から脱出さ
せることが可能になる。
サ１１の信号により、モータ１０がトルクを発生し続け
てしまったり、スロットル弁８が全開位置のまま固着し
てしまったような異常な状態を検出できるので、そのよ
うな場合には、ＥＣＵ１４が異常信号を磁気ばね装置駆
動回路７に送ることで、磁気ばね装置駆動回路７は電気
コイル６にそれまでとは逆の方向、即ち、磁気回路内の
磁束を強める方向に電流を流すことができる。そのた
め、モータ１０が発生してしまうトルクに抗してスロッ
トル弁８を初期位置まで戻したり、固着状態から脱出さ
せることが可能になる。
【００１３】図６は請求項５記載にかかる発明の実施の
形態を示す説明図である。各構成要素の番号はこれまで
説明してきたものと同一である。ただし、本実施の形態
では電気コイルが固定子側のヨーク１の磁束の通路にコ
イル６ａ、６ｂとして２つに分かれて巻かれており、直
列に接続され、駆動回路７に繋っている。先述の図１の
実施の形態においては、電気コイル６が駆動対象ととも
にモータの発生トルク等により回転運動をするため、駆
動回路７から電気コイル６への間には配線をたるませる
かスリップリング等の給電手段を用いる必要があった
が、本構成によれば、電気コイル６ａおよび６ｂは固定
子側に固定されているため、上記のような給電手段を用
いる必要がないという利点がある。
形態を示す説明図である。各構成要素の番号はこれまで
説明してきたものと同一である。ただし、本実施の形態
では電気コイルが固定子側のヨーク１の磁束の通路にコ
イル６ａ、６ｂとして２つに分かれて巻かれており、直
列に接続され、駆動回路７に繋っている。先述の図１の
実施の形態においては、電気コイル６が駆動対象ととも
にモータの発生トルク等により回転運動をするため、駆
動回路７から電気コイル６への間には配線をたるませる
かスリップリング等の給電手段を用いる必要があった
が、本構成によれば、電気コイル６ａおよび６ｂは固定
子側に固定されているため、上記のような給電手段を用
いる必要がないという利点がある。
【００１４】図７は請求項６記載にかかる発明の実施の
形態を示す説明図である。前述までの構成において、駆
動対象をモータのディテントトルク等に抗して所定の初
期位置に充分安定に保持できるだけの保持力を発生でき
るよう、使用する永久磁石２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂのエ
ネルギー積やヨーク１の寸法等を決定した状態で、モー
タが駆動時に発生するトルクがその保持トルクに抗して
駆動対象を駆動できる場合には本構成のように電気コイ
ルを用いないでばね機構を構成できる。また、本構成で
は、電気コイルおよび駆動回路が不要なので、所定の位
置に初期位置を持ち正負両方向に付勢力を発生するばね
機構が簡単に構成できるという利点がある。
形態を示す説明図である。前述までの構成において、駆
動対象をモータのディテントトルク等に抗して所定の初
期位置に充分安定に保持できるだけの保持力を発生でき
るよう、使用する永久磁石２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂのエ
ネルギー積やヨーク１の寸法等を決定した状態で、モー
タが駆動時に発生するトルクがその保持トルクに抗して
駆動対象を駆動できる場合には本構成のように電気コイ
ルを用いないでばね機構を構成できる。また、本構成で
は、電気コイルおよび駆動回路が不要なので、所定の位
置に初期位置を持ち正負両方向に付勢力を発生するばね
機構が簡単に構成できるという利点がある。
【００１５】
【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明によ
れば、その構成を、永久磁石同士が相互に吸引力を発生
する作用により、回転軸を中心にして、ある角度で安定
点を持ち、回転方向両側に復元トルクを発生する磁気的
なばねを形成し、かつその磁気回路中で電気コイルの電
流によって磁束を変化させることにより、その復元力の
絶対値を調整できる構造としたため、経時劣化があって
も中立点が変化せず、かつ停止時の復元トルクを大きく
したまま駆動時の負荷を低減できるため小型のモータで
駆動することが可能になった。
れば、その構成を、永久磁石同士が相互に吸引力を発生
する作用により、回転軸を中心にして、ある角度で安定
点を持ち、回転方向両側に復元トルクを発生する磁気的
なばねを形成し、かつその磁気回路中で電気コイルの電
流によって磁束を変化させることにより、その復元力の
絶対値を調整できる構造としたため、経時劣化があって
も中立点が変化せず、かつ停止時の復元トルクを大きく
したまま駆動時の負荷を低減できるため小型のモータで
駆動することが可能になった。
【図１】本発明の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態の原理を示す説明図であ
る。
る。
【図４】本発明をエンジンスロットル弁に適用した場合
の適用例を示す説明図である。
の適用例を示す説明図である。
【図５】本発明をエンジンスロットル弁に適用した場合
の適用例を示す説明図である。
の適用例を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。
１ ヨーク ２ａ 永久磁石 ２ｂ 永久磁石 ３ａ 永久磁石 ３ｂ 永久磁石 ４ 回転軸 ５ アーマチュア ６ 電気コイル ６ａ 電気コイル ６ｂ 電気コイル ７ 駆動回路 ８ スロットル弁 ９ スロットルボディ １０ モータ １１ ポジションセンサ １３ アクセルセンサ １４ ＥＣＵ １５ モータ駆動回路
Claims (6)
- 【請求項１】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石および強磁性体からなる固定子
と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置され、固定子に
対して回転可能な永久磁石、強磁性体および電気コイル
からなる回転子と、該回転子の電気コイルへの電流を決
定する駆動手段から構成されることを特徴とする磁気ば
ね装置。 - 【請求項２】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石、強磁性体および電気コイルか
らなる固定子と、該固定子の電気コイルへの電流を決定
する駆動手段と、固定子と同軸に空隙を隔てて設置さ
れ、固定子に対して回転可能な永久磁石および強磁性体
からなる回転子から構成されることを特徴とする磁気ば
ね装置。 - 【請求項３】 前記駆動手段は、モータがトルクを発生
するよう駆動されているときには、前記磁気ばね装置の
電気コイルの電流を、永久磁石が作る磁束を打ち消す方
向に磁界を発生するよう通電させることを特徴とする請
求項１または２記載の磁気ばね装置。 - 【請求項４】 前記駆動手段は、モータがトルクを発生
するよう駆動されていても、モータあるいは駆動対象に
何らかの異常が検出されたときには前記磁気ばね装置の
コイルの電流を直ちに０にするか、または永久磁石が作
る磁束を強める方向に磁界を発生するよう通電すること
を特徴とする請求項１ないし３記載の磁気ばね装置。 - 【請求項５】 モータの発生するトルクによって機械的
に回転駆動される駆動対象に対して、前記モータ非駆動
時には駆動対象を予め設定された回転位置になるよう付
勢し、前記モータが通電されトルクを発生したときには
駆動対象が回転駆動されると同時にその回転方向とは逆
の方向にトルクを発生する機能を有するばね機構におい
て、 前記ばね機構は永久磁石および強磁性体からなる固定子
と、該固定子と同軸に空隙を隔てて設置され、固定子に
対して回転可能な永久磁石および強磁性体からなる回転
子から構成されることを特徴とする磁気ばね装置。 - 【請求項６】 前記駆動対象はエンジンのスロットル弁
であり、前記磁気ばね装置はモータ非駆動時にはスロッ
トル弁を所定量開いた初期位置に保持し、モータが駆動
され、スロットル弁が回転した場合には前記の初期位置
に向かって付勢することを特徴とする請求項１ないし５
記載の磁気ばね装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31483496A JPH10160027A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 磁気ばね装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31483496A JPH10160027A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 磁気ばね装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160027A true JPH10160027A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18058168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31483496A Pending JPH10160027A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 磁気ばね装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10160027A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003148157A (ja) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Hitachi Ltd | ターボチャージャのモータ位置制御装置及びモータ装置制御方法 |
| JP2004183582A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Hitachi Ltd | モータ駆動による位置制御方法および装置 |
| JP2014529990A (ja) * | 2011-09-05 | 2014-11-13 | ヘイン，ジェレミー | トランスレータが多角形移動する磁気装置 |
| EP3401534A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Continental Automotive GmbH | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
| EP3401532A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Continental Automotive GmbH | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
| CN109067252A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 成都酷卓生命科技有限公司 | 一种磁性换向锁紧机构 |
| CN113183033A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-07-30 | 王祥英 | 一种婴儿产品制造用防止失速的打磨机 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP31483496A patent/JPH10160027A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003148157A (ja) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Hitachi Ltd | ターボチャージャのモータ位置制御装置及びモータ装置制御方法 |
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| EP3401534A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Continental Automotive GmbH | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
| EP3401532A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Continental Automotive GmbH | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
| WO2018206687A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
| WO2018206674A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Valve having a throttle flap arranged in a throttle flap connector |
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| CN113183033B (zh) * | 2021-05-19 | 2023-10-20 | 江苏余滨智能制造有限公司 | 一种婴儿产品制造用防止失速的打磨机 |
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