JPS58112454A - 電磁石アクチエ−タ - Google Patents

電磁石アクチエ−タ

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Publication number
JPS58112454A
JPS58112454A JP21113881A JP21113881A JPS58112454A JP S58112454 A JPS58112454 A JP S58112454A JP 21113881 A JP21113881 A JP 21113881A JP 21113881 A JP21113881 A JP 21113881A JP S58112454 A JPS58112454 A JP S58112454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod
electromagnet
teeth
current
electromagnets
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.)
Pending
Application number
JP21113881A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuji Narasaki
楢崎 哲二
Sachio Ogiwara
荻原 裟千男
Shoichi Yoshihara
正一 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Aerospace Laboratory of Japan
Original Assignee
National Aerospace Laboratory of Japan
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Aerospace Laboratory of Japan filed Critical National Aerospace Laboratory of Japan
Priority to JP21113881A priority Critical patent/JPS58112454A/ja
Publication of JPS58112454A publication Critical patent/JPS58112454A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電磁石7クチエータに関するものである。
従来、一般に広く使用されている7クチエータには、油
圧装置によるものとモータの回転によるものとがある。
油圧装置による7クチエータは作動が強力で応答性もよ
いが、アクチェータを駆動させる油圧源と配管等の設備
とを必要とするので7クチ工−タ全体の装置が大型にな
る欠点があった。
また、モータの回転による7クチエータはモータの回転
を歯車で減速して7クチエータpツドを作動させる方式
であるため、7クチエータに対して歯車装置の占有する
割合が大きくなるとともに油圧装置による7クチエータ
に比べて高い応答性が得られない等の欠点があった、 この発明は、上記の欠点を除去するためになされたもの
で、制御性の優れた電磁石アクチェータを提供するもの
である。以下、この発明について説明する。
第1図はこの発明の原理を示す説明図である。
この図において、1は透磁率の高い材料を使用した柱状
体のロッド、2A、2Bは前記ロッド1の円周方向に形
成した海と歯で、歯2Bの幅dK対して溝2人の幅はn
d(nは1よりも大きい整数で、図示のものはn=2で
ある)の寸法で、かつロッド1の軸方向に対して一定間
隔でほぼ全域にわたって形成されている。3.4.5は
リング状の電磁石で、6.7.8のコイルと、9.10
゜11のコアを有し、コア9〜11は断面が口字形に形
成され、開口部9 a、  10 a、  11 aが
それぞれ内周面側に開口されている。そして各コア9゜
10.11の内周面にはロッド1に対して溝12A、 
13A、 14A、歯12B、13B、14Bがいずれ
もロッド1の溝2A、歯2Bと同一の寸法で、かつ円周
方向に形成されている。そして各コア9.?0.11の
内周面の歯12B、13B。
14Bはロッド1の外周面の歯2Bと微少間隔で対向し
ている。そして第1図の例に示すように、電磁石3は溝
12A、歯12Bとロッド1の溝2A、歯2Bとが同一
の位置に、また、電磁石4は溝13A、歯13Bがロッ
ド1の溝2A、歯2Bに対してdの寸法だけずらして配
置されている。
また、電磁石5は電磁石4に対してさらにdの寸法だけ
ずらして配置されており、これらのずれの総和は3dで
ありピッチ幅に一致する。各電磁石15により所定の間
隔を保持している。そして電磁石3または4のフィル6
、−1:たは7に電流を供給すると、コア9または10
.ロッド1の歯2Bが励磁され、矢印A、Bで示す方向
に磁気回路が形成される。なお、ロッド1の溝2A、電
磁石3.4.5の溝12A、13A、14Aには非磁性
体の材料を埋め込むことによってロッド1の外周面と電
磁石3. 4. 5の内周面を凹凸のない平面状にする
ことができる。
次に動作について説明する。
まず、電磁石3のみに電流を流すと、図示の状態で静止
し安定している。
次に、電磁石3の励磁を解いて電磁石4のみに電流を流
すと電磁石4の磁ダの吸引力によりロッド1は矢印C方
向に6寸法だけ移動する。そしてロッド1の移動により
ロッド1の溝2A、歯2Bは電磁石4の溝13A、歯1
3Bと丁度対向する位ftK進んだところで停止する。
このとき電磁石5の歯14Bはロッド1の歯2Bに対し
てd寸法状態になっている。
次に、電磁石4の電流を断ち、電磁石5に電流を流すと
ロッド1は矢印C方向に6寸法だけ移動する。さらに電
磁石5の電流を断ち、電磁石3に電流を流すとロッド1
は矢印C方向に6寸法だけ移動する。
このように、上記の動作を繰り返すことによりロッド1
は矢印C方向に6寸法ずつ順次移動し続ける。
また、上記動作の順序を逆にして電磁石5.4゜3の順
に電流を流すと、−ラド1は上記と逆に、すなわち矢印
Cと反対方向Kd寸法ずつ移動する。
また、電磁石3,4.5のうちの】個だけに電流を流し
続けることによりロッド1の移動を停止することができ
、さらに電磁石4,3に交互に電流を流すことKより6
寸法の範囲内で限定した移動をさせることができるとと
もに、電磁石3,4゜5に流す電流の順序を適宜に組み
合わせることにより所望の移動方向と移動距離を得るこ
とができる。
次K、上記発明の原理に基づいて構成した電磁石7クチ
エータの一秀施例を第2図(a)、  (b)に示す。
第2図において、第】図と同一符号は同一部分を示し1
16は前記電磁石3.4. 5をカバーして押える外筒
、1Tは前記電磁石3,4.5と外筒16をねじ等によ
り固定する側板、18は前記電磁石3.4.5によって
駆動されるロッド1の動作を円滑にするための軸受、1
9はパツキン、20はリード線引出口、21はリード線
である。また、リード線21により電磁石3,4.5の
コイル6゜7.8に電流を供給してロッド1の移動を制
御する電子回路装置(図示せず)を具備している。
また、第2図の実施例によるアクチェータの動作は第1
図で示した動作と同一である。
第3図(a)〜(a)はこの発明の他の原理を示す説明
図で、電磁石アクチェータのロッドが第】図の原理に基
づいて円周方向に回転できるようにしたものである。
第3図において、31はロッド、32A、32Bは前記
ロッド31の軸方向に形成した溝と歯で、図示のものは
一例として9本ずつで、いずれも円周方向に角度U−4
0°の間隔で形成されている。
そして1m 32 Bの幅と溝32Aの幅との比を2“
1に設定しである。33,34.35はリング状の電磁
石で、36,37.38のコイルと、39゜40.41
のコアを有し、コア39.40.41は断面が口字状に
形成され、開口部39a、40a、41aがロッド31
側に開口されており、その内周面にはロッド31に対し
溝42A、43A。
44Aと歯42B、43B、44Bとがいずれもロッド
31と同数の9本、同角度のθ−40°でロッド31の
軸方向と同一方向に形成されている。
また、コア39,40.41の歯42B、43B。
44Bの幅はロッド31の歯32Bの幅の]/2に形成
されている。さらに、各電磁石33.34゜35の歯4
2A、43A、44Aの位置は第3図(b)、  (c
)、  (a)に示すよう釦、円周方向にそれぞれ40
/3°ずつずれている。
次に動作について説明する。
まず、電磁石33のみに電流を流すと、図示の状態で静
止し安定している。
次に、電磁石33の励磁を解いて電磁石34のみに電流
を流すと電磁石34の磁句の吸引力によりロッド31は
矢印り方向に角度40 / 3°だけ回転する。そして
ロッド31の回転によりロッド31の溝32A、歯32
Bは電磁石34の溝43A。
歯43Bと同一位置に進んだところで停止する。
次に、電磁石34の電流を断ち、電磁石35に電流を流
すとロッド31はさらに40/3°回転する。
次に、電磁石35の電流を断ち、電磁石33に電流を流
すとロッド31はさらに40/3°回転する。
このように、上記の動作を繰り返すことによりロッド3
1は矢印り方向に40/3°ずつ順次回転し続ける。
また、上記動作のl1ll(序を逆にして電磁石35゜
34.33の順に電流を流すと、ロッド31は上記と逆
に矢印りと反対方向に40/3°ずつ回転する。
また、電磁石33,34.35のうちの1個だけに電流
を流すことによりロッド310回転を停止することがで
き、さらに1!磁石33.34に交互に電流を流すこと
により角度4073°の範囲内で限定した同転をさせる
ことができるとともに、電磁石33,34.35に流す
電流の順序を適宜に組み合わせることKより所望の回転
方向と回転数を得ることができる。
第4図は第1図と第3図に示したこの発明の原理に基づ
いて構成したアクチェータの他の実施例で、ロッドの軸
方向の移動と円周方向の回転とが同時にできるようにし
たものである。
第4図において、51はロッド、52A、52Bは前記
ロッド51の円周方向と軸方向に形成した溝、52Cは
歯、53は外筒である。その仙第1図〜第3図と同一符
号は同一部分を示す。
第4図の実施例においては第1図〜第3図において説明
した原理と構成により電磁石3. 4. 5の磁力で軸
方向の移動を、電磁石33. 34.35の磁力で円周
方向の回転ができるようにしたものである。
第5図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、複
数個(図示のものは6個)の電磁石によりロッドを軸方
向に移動させるよう妊したものである。第5図において
、1はロッド、2A、2Bは円周方向に形成した溝と歯
で、歯2Bの幅dに対して溝2Aの幅は2dに形成され
ている。61〜66は電磁石、67A〜72A、67B
〜72Bは前記電磁石61〜66の内周面に形成した溝
と歯で、いずれもロッド1の歯2Bの幅dK対して1.
5dの寸法に設定されている。また、各電磁石61〜6
60幅は13.5’d、各電磁石61〜66のそれぞれ
の間隔は2dに設定されている。また、電磁石61の左
端とロッド1の歯2Bの左端は同一線上に、電磁石62
の左端は歯2Bの左端に対して0.5dずれており、電
磁石63.64,65゜66の各左端は各歯2Bに対し
て] d、  1.5’d。
2d、’2.5dずつずれて設定されている。電磁石6
1〜66の歯67B〜72Bがロッド1の歯2Bに対し
て順次ずれていくずれの大きさ0.5dは歯2Bのピッ
チ3dを電磁石61〜66の個数で割った値である。
第6図は第5図の電磁石61〜66において、経過時間
に対しパルス電流が順次流れている状態を示す波形図で
、経過時間tに対して各電磁石61〜66のうち、いず
れの時刻においても常時3個の電磁石、例えば61.6
2.63→62.63゜64−・・・・・・・・・・・
・、→65,66.61の順序で電磁石の列の一方の′
KL磁石の電流を順次切りなから他端の電磁石のコイル
に電流を流し、常時列を形成する3個の電磁石にパルス
電流が流れているように設定したものである。
したがって、パルス電流■により電磁石61.62゜6
3が励磁されると、磁気の吸引力により、ロッド1は矢
印E方向に0.75dだげ移動し、ロッド1は電磁石6
2の歯68Bがロッド1の歯2Bと丁度対向する位置ま
で進み、電磁石61.62゜63のロッド1におよぼす
力は平衡状態になり、ロッド1は静止する。
次に、電磁石61の電流を断ち、を磁石62.63 。
64に電流を流すとロッド1は矢印E方向にさらに0.
5dだげ移動する。さらに電磁石63.64゜65→6
4.65.66→・・・・・・・・・・・・、→66.
61゜62の順に電流を流すことによりロッド1は連続
して矢印E方向に0.5dずつ移動する。
また、電磁石61.62.63のうち】個だけにまたは
複数個に常時電流を流すことによりロッド1の移動を停
止することができ、さらに3個の電磁石61.62.6
3および62.63.6i4に交互に電流を流すことに
より限定した範囲内で移動することができるとともに上
記と逆に電磁石6B、65.64−65.64.63→
・・・・・・・・・→の順に電流を流せばロッド1は矢
印E方向と逆方向に移動する。
第7図はこの発明のさらに他の実施例を示す概略構成図
で、可動部分のロッドにリング状の電磁石を固定し、こ
の電磁石の外周に円筒状の固定子な設けたものである。
この図において、81は丸棒状のロッド、82は透磁率
の^い材料を使用した円筒状の固定子、83,84.8
5はリング状の電磁石で、8B、87.88のコイルと
、89゜90.91のコアを有し、コア89〜91は断
面がH字形に形成され、開口部89a、 90g、 9
1aがそれぞれ外周面側圧開口されている。モして各フ
789.90.91の外周面には固定子82に対向して
溝92A、93A、94A、歯92B。
93B、94Bがいずれも円周方向に形成されている。
また、固定子82の内周面には溝95Aと歯95Bが円
周方向に形成されている。また、各992B〜95Bの
幅dに対して各*92A〜95への幅は2dの寸法に形
成されており、電磁石83は溝92A、歯92Bと固定
子82の溝95A。
歯95Bとが同−位置忙、電磁石84は溝93A。
歯93Bが固定子82の溝95A、歯95Bに対してd
の寸法だけずらして配置され、電磁石85は電磁石84
に対してさらにdの寸法だけずらして配置され、いずれ
も非磁性材からなるスペーサ96により所定の間隔を保
って保持している。また、矢印F、Gは磁気回路の方向
を示す。
第7図の実施例による7クチエータの動作は第1図で示
した動作と同一で、電磁石83.84゜85に励磁され
ることによりロッド81が矢印H方向に移動し、適宜の
位置に固定する。
以上説明したようにこの発明は、柱状のロッドと、これ
を遊嵌する環状体とからなり、両者をともに磁性材料で
形成し、さらにロッドの外表面にその軸方向に対し一定
ピッチの歯を形成し、また、環状体の前記ロッドを遊嵌
させた環状部の内表面に同じく同一ピッチの歯を形成し
、前記ロッドまたは環状体のどちらか一方、すなわち、
電磁石となる方の歯を少なくとも3つのグループに分け
、そのグループの間隔を前記ピッチと異ならしめるとと
もに、各間隔を互いに異ならせ、さらに電磁石とするた
めに各グループ毎にオン、オフ制御ができる励磁手段を
設けた構成としたので、励磁手段の制御釦より指令値に
応じた移動をロッドまたは環状体に応答性よく与えるこ
とができ、しかも全体の構成を著しく小形になすことが
できる。そのため、航空機のフラップ制御等に用いて信
頼性の高い操作を行うことができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の原理を示す説明図、第2図(a)、
  (b)は第1図の原理に基づいて構成した一実施例
を示す一部破断側面図とI−1線による断面図、第3図
(a)〜(a)はこの発明の他の原理を示す説明図で、
第3図(a)は側断面図、第3図(b)。 (c)、  (d)は第3図(a)のト」艇、ト」線。 IV−IV紳による断面図、第4図は第1図と第3図の
原理に基づいて構成した他の実施例を示す一部破断側面
図、第5図はこの発明のさらに他の実施例を示す側断面
図、第6図は第5図の電磁石にパルス電流が流れている
状態を示す波形図、第7図はこの発明のさらに他の実施
例を示す概略構成図である。 図中、1はpラド、2Aは溝、2Bは歯、3゜4.5は
電磁石、6.7.8はフィル、9,10゜11はコア、
9a、10a、11aは開口部、12A、13A、14
Aは溝、12B、13B、14Bは歯、15はスペーサ
、16は外筒、17は側板、18は軸受、19はパツキ
ン、20はリード線引出口、21はリード線である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁性材料からなり外表面に軸方向に対し一定ピッチの歯
    を形成した柱状のロッドと、同じ(磁性材料からなり前
    記ロッドを遊嵌させる環状部の内表面に前記歯と同一ピ
    ッチの歯を形成した環状体と、前記ロッドまたは環状体
    のいずれか一方の歯を少なくとも3つのグループに分け
    、各グループの間隔を前記歯のピッチと異ならせ、かつ
    互の間隔も異ならせた大きさに選定し、さらに、前記各
    グループ毎にオン、オフ制御可能な励磁手段を具備させ
    たことを特徴とする電磁石7クチエータ。
JP21113881A 1981-12-26 1981-12-26 電磁石アクチエ−タ Pending JPS58112454A (ja)

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JP21113881A JPS58112454A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 電磁石アクチエ−タ

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JP21113881A JPS58112454A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 電磁石アクチエ−タ

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JP21113881A Pending JPS58112454A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 電磁石アクチエ−タ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2588133A1 (fr) * 1985-09-27 1987-04-03 Centre Nat Rech Scient Moteur electrique polyphase a reluctance variable
FR2660125A1 (fr) * 1990-02-19 1991-09-27 Nat Space Dev Agen Verin electromagnetique.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS481290U (ja) * 1971-06-03 1973-01-09

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