JPS62260557A - Rotary solenoid - Google Patents
Rotary solenoidInfo
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- JPS62260557A JPS62260557A JP10282486A JP10282486A JPS62260557A JP S62260557 A JPS62260557 A JP S62260557A JP 10282486 A JP10282486 A JP 10282486A JP 10282486 A JP10282486 A JP 10282486A JP S62260557 A JPS62260557 A JP S62260557A
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- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は電気力によって、一定角度範囲の機械的回転力
を得る目的で一般に広く使用されるロータリーソレノイ
ドに間するものであり、特に回転作動範囲両端で電流を
切っ、でもその位置を保持するいわゆるラッチ機能を有
し、コイルに通電する電流の向きによって反転動作する
もので、特に大きな回転角度を得ることができるロータ
リーソレノイドに間するものである。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to rotary solenoids, which are generally widely used for the purpose of obtaining mechanical rotational force in a certain angular range by electric force. It has a so-called latch function that cuts the current at both ends of the operating range but maintains that position, and reverses operation depending on the direction of the current flowing through the coil, and is especially suitable for rotary solenoids that can obtain a large rotation angle. It is.
(0)従来の技術
従来、この種のロータリーソレノイドとしては、一般に
ローターの円周外面の一部をN極に、反対側の一部をS
極に着磁させ、これに対面する2ケのステーターの各々
にコイルを設けて、これに通電することによってロータ
ーを回転させ、電流の方向を変えることによって反転す
る方式のものである。(0) Prior Art Conventionally, in this type of rotary solenoid, a part of the outer circumferential surface of the rotor is generally set as the N pole, and a part on the opposite side is set as the S pole.
In this method, the rotor is rotated by magnetizing the poles, installing a coil on each of the two stators facing the poles, and energizing the coils to rotate the rotor.The rotor is reversed by changing the direction of the current.
(ハ)発明が解決しようとする問題点
しかるに、上記のごとき構造の場合一般にローターの回
転角度は最大90″であり、しかもその両端におけろ回
転力はかなり小さなものとなるため、実用的には606
位となってしまい、用途もせまく限定されることとなる
。(c) Problems to be solved by the invention However, in the case of the above-mentioned structure, the maximum rotation angle of the rotor is generally 90'', and the rotational force at both ends is quite small, so it is not practical. is 606
However, the number of uses is also narrowly limited.
(ニ)問題点を解決するための手段
本発明はコ字状をなしたヨークの両側内面にコイルを嵌
装した2つの鉄芯と該2つの鉄芯の端部に夫々第1及び
第3のステータを設け、ヨーク中央内面には第2のステ
ータを設け、該第1、第2、第3のステータに対面する
円形外面を有するローターの該円形面のほぼ半分をN極
に、反対面をS極に着磁し、となりあうN極とS極の間
には実質的な磁気的空隙を設け、第1のステータと第2
のステータの極性を第1のステータに設けたコイルの通
電で制御し、第3のステータと第1のステータの極性を
第3のステータに設けたコイルの通電で制御するごとく
なしたことにより上記欠点を解決するものである。(d) Means for Solving the Problems The present invention provides two iron cores in which coils are fitted on the inner surfaces of both sides of a U-shaped yoke, and first and third coils at the ends of the two iron cores, respectively. A second stator is provided on the inner surface of the center of the yoke, and the rotor has a circular outer surface facing the first, second, and third stators. is magnetized to the south pole, a substantial magnetic gap is provided between the adjacent north pole and the south pole, and the first stator and the second stator are
By controlling the polarity of the stator of the first stator by energizing a coil provided in the first stator, and controlling the polarity of the third stator and the first stator by energizing a coil provided in the third stator, It solves the shortcomings.
(*)作用
上記のごとく構成することによるロータリーソレノイド
は2つのコイルに逆方向に通電することにより、第1及
び第2のステータによってローターに働く回転力と第2
及び第3のステータによってローターに働く回転力とが
連続的に働きローターをほぼ120°回転させる。回転
方向を反転させるには、コイルに流す電流の方向を逆に
すればよい。(*) Effect The rotary solenoid constructed as described above applies electricity to the two coils in opposite directions, so that the rotational force exerted on the rotor by the first and second stators and the second
and the rotational force exerted on the rotor by the third stator continuously act to rotate the rotor approximately 120 degrees. To reverse the direction of rotation, simply reverse the direction of the current flowing through the coil.
また、作動範囲両端において、コイルに流す電流を切っ
た場合の保持トルクは、ローターの形状及び第1、第3
のステータの形状及び巾を変えることで任意の大きさで
設定することができる。Also, at both ends of the operating range, the holding torque when the current flowing through the coil is cut off depends on the shape of the rotor and the first and third
It can be set to any size by changing the shape and width of the stator.
くへ)実施例 以下図について本発明の詳細な説明する。Kuhe) Examples The invention will now be described in detail with reference to the figures.
第1図は本発明の一実施例の構造を示す正断面図である
。FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention.
第1図において、両端が下方に曲がったほぼコ字吠のヨ
ーク1には、両側内面に鉄芯2,3が取り付けられ、該
鉄芯2,3にはボビン4,5がはめこまれて該ボビン4
,5にはコイル6.7が各々巻かれている。In FIG. 1, a yoke 1 having a substantially U-shaped shape with both ends bent downward has iron cores 2 and 3 attached to the inner surfaces of both sides, and bobbins 4 and 5 are fitted into the iron cores 2 and 3. The bobbin 4
, 5 are wound with coils 6, 7, respectively.
また鉄芯2,3の先端及びヨーク1の内面中央に円弧状
内面を有する第1、第2、第3のステータ8,9.10
が順に設けられている。また、ローター11は、円形外
面と切欠き12.13と中央部にシャツ)14を有し円
形外面の一方をN極、他方をS極に着磁されたものであ
り材料はバリュームフェライト等の磁石用材料で製作さ
れている。また、着磁された円形面の長さは夫々円周角
で120′″程度が望ましい、シャフト14は図示しな
い軸受は及び枠体によってヨークlに支持され、前記ス
テータ8.9.10の円弧状内面と同芯で回転自在に支
えられている。In addition, first, second, and third stators 8, 9, and 10 each have an arc-shaped inner surface at the tips of the iron cores 2 and 3 and at the center of the inner surface of the yoke 1.
are provided in order. The rotor 11 has a circular outer surface, notches 12 and 13, and a shirt 14 in the center, and one side of the circular outer surface is magnetized as an N pole and the other as an S pole, and the material is made of barium ferrite or the like. Manufactured from magnetic material. The length of each magnetized circular surface is desirably about 120'' in terms of circumferential angle. It is rotatably supported concentrically with the arcuate inner surface.
第1図において、コイル6.7に通電しないときには、
ローター11の着磁面、N及びSが第1のステータ8と
、第3のステータlOとに等分に対向しているため、こ
の状態で停止している。しかしこの状態はいずれの方向
にも回転しやすい不安疋なものである。In FIG. 1, when the coil 6.7 is not energized,
Since the magnetized surfaces N and S of the rotor 11 equally face the first stator 8 and the third stator IO, the rotor 11 is stopped in this state. However, this state is unstable and can easily rotate in either direction.
今コイル6.7に逆方向に通電して第1及び第3のステ
ータ8及び10の内面をN極にしたとすると、第2のス
テータ9の内面はS極となる。そうすると、ローター1
1のN極は第1のステータ8と反発し第2のステータ9
とは吸引しあう。また第2のステータ9のS極はロータ
ー11のS極と反発し、第3のステータlOはこれを吸
引する。従って、第1.第2.第3のステータはロータ
ー11を時計方向に回転させることとなる。If the coils 6.7 are now energized in the opposite direction to make the inner surfaces of the first and third stators 8 and 10 N-pole, then the inner surface of the second stator 9 will be S-pole. Then rotor 1
The N pole of 1 repels the first stator 8 and the second stator 9
and attract each other. Further, the south pole of the second stator 9 repels the south pole of the rotor 11, and the third stator lO attracts this. Therefore, the first. Second. The third stator will rotate the rotor 11 clockwise.
第2図、第3図は本発明の一実施例の作動状態を示す正
断面図である。FIGS. 2 and 3 are front sectional views showing the operating state of one embodiment of the present invention.
第1図における説明において、時計方向に回転したロー
ターHの状態を第2図に示す。In the description of FIG. 1, FIG. 2 shows the state of the rotor H rotated clockwise.
第2図の状態でコイル6.7に流した電流を切るとロー
ター11のN極と第2のステータ9、ローター11のS
極と第3のステータlOが吸引しあった状態で停止して
いる。When the current flowing through the coil 6.7 is cut off in the state shown in Fig. 2, the N pole of the rotor 11, the second stator 9, and the S pole of the rotor 11
The poles and the third stator lO are stopped in a state where they are attracted to each other.
次に反時計方向に回転しようとする時は第2図の状態で
コイル6.7に流す電流の方向を夫々第1図の場合と反
対の方向にする。そうすると第1のステータ8と第3の
ステータ10の内面はS極になり、第2のステータ9の
内面はN極となる。従って、ローター11のN極は第1
のステータ8に吸引され、第2のステータ9には反発さ
れる。またロークー11のS極は第3のステータlOに
反発される、第2図に示すローター11の位置から第1
図に示す位置までの問は第1のステータ8、第2のステ
ータ9とローター11のN極とによる力がローター11
を反時計方向に回転させ第3のステータ10とローター
11のS極との間に働く反発力は回転力には寄与しない
。Next, when attempting to rotate counterclockwise, the directions of the currents flowing through the coils 6 and 7 are respectively opposite to those shown in FIG. 1 in the state shown in FIG. Then, the inner surfaces of the first stator 8 and the third stator 10 become the south pole, and the inner surface of the second stator 9 becomes the north pole. Therefore, the N pole of the rotor 11 is the first
is attracted to the second stator 8 and repelled by the second stator 9. Further, the S pole of the rotor 11 is repelled by the third stator lO.
The problem up to the position shown in the figure is that the force caused by the first stator 8, the second stator 9, and the N pole of the rotor 11 is
The repulsive force exerted between the third stator 10 and the south pole of the rotor 11 by rotating the rotor 10 counterclockwise does not contribute to the rotational force.
次に第1図の状態では、第2のステータ9とローター!
lのS極との吸引力及び第3のステータ10とローター
11のS極との反発力が回転力となりローター11を第
3図に示す位置まで反時計方向に回転させる。Next, in the state shown in FIG. 1, the second stator 9 and the rotor!
The attractive force between the third stator 10 and the south pole of the rotor 11 and the repulsive force between the third stator 10 and the south pole of the rotor 11 become rotational force, and the rotor 11 is rotated counterclockwise to the position shown in FIG.
第3図の位置でコイル6.7の電流を切るとローター1
1ONI5と、第1のステータ8及びローター11のS
極と第2のステータ9とが吸引し合うことによって、停
止している。When the current in coil 6.7 is cut off at the position shown in Figure 3, rotor 1
1ONI5 and S of the first stator 8 and rotor 11
The poles and the second stator 9 are attracted to each other and are stopped.
第4図は本発明の他の実施例の構造を示す正断面図であ
る。FIG. 4 is a front sectional view showing the structure of another embodiment of the present invention.
第4図においてローター■のN極、S極は第1図に示す
120°よりわずかに広くなっている。このようにする
と、ローター!lが時計方向に回転して、点線に示す位
置まできたとき、S極の端部は、第1のステータ8に届
いており、コイル6.7の通電を切ったあとも前記両者
の間に吸引力が生じているため、ローター■は常に時計
方向の回転力を受けていることになる。図示しないスト
ッパーによりこの位置でローター11を停止しておけば
前記回転力によって、自己保持力を有することとなる。In FIG. 4, the north and south poles of the rotor (2) are slightly wider than the 120° shown in FIG. If you do this, the rotor! When l rotates clockwise and reaches the position shown by the dotted line, the end of the south pole has reached the first stator 8, and even after the coil 6.7 is de-energized, there is no space between the two. Since a suction force is generated, the rotor ■ is constantly receiving a clockwise rotational force. If the rotor 11 is stopped at this position by a stopper (not shown), it will have a self-holding force due to the rotational force.
ローター11が反対方向に回転した場合には、ローター
11ON極と、第3のステータ10が上記説明と同様の
作用によって反時計方向の回転力を生じ、同様の自己保
持力を有することとなる。この自己保持力の大きさは、
第1又は第3のステータ8゜10とローター11のN極
、S極との重なり量に比例するので容易に任意の値に設
定することができる。When the rotor 11 rotates in the opposite direction, the ON pole of the rotor 11 and the third stator 10 generate a counterclockwise rotational force by the same action as described above, and have a similar self-holding force. The magnitude of this self-holding power is
Since it is proportional to the amount of overlap between the first or third stator 8° 10 and the north and south poles of the rotor 11, it can be easily set to any value.
第5図は本発明の他の実施例の構造を示す正断面図であ
る。FIG. 5 is a front sectional view showing the structure of another embodiment of the present invention.
第4図においてはローター11のN極、S極を広くした
状態について説明したが、第5図に示すごとく、第1及
び第3のステータ8.lOの下端をのばしてもほぼ同様
の効果がある。In FIG. 4, a state in which the N and S poles of the rotor 11 are widened is explained, but as shown in FIG. 5, the first and third stators 8. Almost the same effect can be obtained by extending the lower end of IO.
また第5図において第2のステータ9はその内面がほぼ
平面状になっているがこれは、第1図のごとき状態にお
いて、この中立点に安定状態があると、使用上不都合な
場合があるのでこの中立点においては不安定な状態とし
回転作動範囲両端にのみ安定点があるごとくするための
ものである。In addition, in FIG. 5, the inner surface of the second stator 9 is almost flat, but this may be inconvenient in use if there is a stable state at this neutral point in the state shown in FIG. Therefore, this neutral point is in an unstable state, so that there are stable points only at both ends of the rotational operating range.
またローター11の切欠き12.13は説明の都合上設
けたものであり、実際には円形のローターとしてとなり
あうN極とS極の間に磁気的空隙があればよい。Furthermore, the notches 12 and 13 in the rotor 11 are provided for convenience of explanation; in reality, it is sufficient that there is a magnetic gap between the N and S poles of a circular rotor.
(ト)発明の効果
以上の説明で明らかなごとく、本発明のロータリーツレ
ノドは、3個のステータを2mのコイルで制御するとい
う独特な方法により有効な回転角度を2倍近く広げるこ
とができ、コイルが2個であるので寸法的には従来のも
のとほぼ同様のもので済むものであり、また、ローター
11と第1及び第3のステータ8.lOとの重なり量を
変えるだけで自己保持回転力を任意に設定することがで
きるという大きな利点も有し、産業分野における利用範
囲を大幅に広げ得るものでありその効果は極めて著しい
。(G) Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the rotary blade of the present invention can nearly double the effective rotation angle by using the unique method of controlling three stators with a 2m coil. Since there are only two coils, the dimensions can be almost the same as those of the conventional one, and the rotor 11 and the first and third stators 8. It also has the great advantage of being able to arbitrarily set the self-holding rotational force simply by changing the amount of overlap with lO, and the range of use in the industrial field can be greatly expanded, and its effects are extremely remarkable.
第1図は本発明の一実施例の構造を示す正断面図、第2
図、第3図はその作動状態を示す正断面図、第4図、第
5図は本発明の池の実施例の構造を示す正断面図である
。
!・・・・・・ヨーク、2,3・・・・・・鉄芯、6,
7・・・・・・コイル、8・・・・・・第1のステータ
、9・・・・・・第2のステータ、lO・・・・・・第
3のステータ、11・・・・・・ローター、14・・・
・・・シャフト。
特許出願人 国際技術開発株式会社
イ′t′表イ1 中Vっ ブ奈 f乍1: ヨーク
2.3 鉄、;・6.7.
コイル 8: 第1のステータ9、第2のステ
ータ lO第3のステータ11: *−タ
14 /ヤ7トオ 3 圀Fig. 1 is a front cross-sectional view showing the structure of one embodiment of the present invention;
3 are front sectional views showing the operating state thereof, and FIGS. 4 and 5 are front sectional views showing the structure of an embodiment of the pond of the present invention. ! ... Yoke, 2, 3 ... Iron core, 6,
7... Coil, 8... First stator, 9... Second stator, lO... Third stator, 11... ...Rotor, 14...
···shaft. Patent applicant: Kokusai Technological Development Co., Ltd.Table I 1: Yoke 2.3 Iron;・6.7.
Coil 8: first stator 9, second stator lO third stator 11: *-ta
14/ya7too 3 圀
Claims (1)
装した2つの鉄芯と該2つの鉄芯の端部に夫々第1及び
第3のステータを設け、ヨーク中央内面には第2のステ
ータを設け、該第1、第2、第3のステータに対面する
円形外面を有するローターの該円形面のほぼ半分をN極
に、反対面をS極に着磁し、隣あうN極とS極の間には
実質的な磁気的空隙を設け、第1のステータと第2のス
テータの極性を第1のステータに設けたコイルの通電で
制御し、第3のステータと第1のステータの極性を第3
のステータに設けたコイルの通電で制御するごとくなし
たことを特徴とするロータリーソレノイド。A substantially U-shaped yoke has two iron cores fitted with coils on its inner surfaces, first and third stators are provided at the ends of the two iron cores, and a stator is provided on the inner surface of the center of the yoke. Two stators are provided, and approximately half of the circular surface of the rotor having a circular outer surface facing the first, second, and third stators is magnetized as an N pole, the opposite surface is magnetized as an S pole, and the adjacent N A substantial magnetic gap is provided between the poles and the south pole, the polarity of the first stator and the second stator is controlled by energization of a coil provided in the first stator, and the polarity of the third stator and the first stator is controlled by energization of a coil provided in the first stator. Set the stator polarity to the third
A rotary solenoid characterized in that it is controlled by energizing a coil provided in the stator of the rotary solenoid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61102824A JPH0681475B2 (en) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | Rotary solenoid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61102824A JPH0681475B2 (en) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | Rotary solenoid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62260557A true JPS62260557A (en) | 1987-11-12 |
JPH0681475B2 JPH0681475B2 (en) | 1994-10-12 |
Family
ID=14337768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61102824A Expired - Lifetime JPH0681475B2 (en) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | Rotary solenoid |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0681475B2 (en) |
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