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JPH0472364B2 - - Google Patents
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JPH0472364B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0472364B2
JPH0472364B2 JP27440484A JP27440484A JPH0472364B2 JP H0472364 B2 JPH0472364 B2 JP H0472364B2 JP 27440484 A JP27440484 A JP 27440484A JP 27440484 A JP27440484 A JP 27440484A JP H0472364 B2 JPH0472364 B2 JP H0472364B2
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JP
Japan
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poles
magnetic
salient
magnetic poles
width
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JP27440484A
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Itsuki Ban
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Sekoh Giken KK
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Sekoh Giken KK
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Publication date
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Publication of JPH0472364B2 publication Critical patent/JPH0472364B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14Pivoting armatures
    • H01F7/145Rotary electromagnets with variable gap

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リラクタンス型のロータリソレノイ
ド装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reluctance type rotary solenoid device.

周知のリラクタンス型のロータリソレノイド
は、出力トルクが大きく、マグネツトを使用しな
いので、構成が簡素化される特徴がある。
The well-known reluctance type rotary solenoid has a large output torque and does not use a magnet, so it has a feature that the structure is simplified.

しかし、回転の初期において著しく出力トルク
が大きいが、回転とともに出力トルクが著しく減
少する欠点がある。
However, although the output torque is significantly large at the beginning of rotation, there is a drawback that the output torque decreases significantly as the rotation progresses.

又出力トルクを平坦な部分を使用しようとする
と、作動角が小さくなり実用性が失なわれる欠点
がある。更に又回転子に位置検知装置を設け、所
定の入力電圧信号分だけ回転せしめるサーボ装置
を付加しようとすると、上述したトルク特性で
は、サーボ動作が不安定となり、実用性が失なわ
れる欠点がある。
Furthermore, if an attempt is made to use a flat portion of the output torque, there is a drawback that the operating angle becomes small and practicality is lost. Furthermore, if a position detection device is provided on the rotor and a servo device is added to rotate the rotor by a predetermined input voltage signal, the above-mentioned torque characteristics will cause the servo operation to become unstable, resulting in a loss of practicality. .

本発明装置は、上記した欠点を除去し、大きい
出力トルクを保持し、出力トルク特性が平坦とな
り、又負荷の状況によつては、これに適応するト
ルク特性を自由に得ることができるので、サーボ
回路を付設したときに停止位置を正確とすること
のできる特徴を有するものである。
The device of the present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, maintains a large output torque, has flat output torque characteristics, and can freely obtain torque characteristics that adapt to the load situation. It has the feature that when a servo circuit is attached, the stopping position can be made accurate.

特に、自動車のキヤプレータのサーボ弁、カメ
ラの自動絞りの制御駆動源として、小型廉価で安
定な作動を行なうことができるので、有効な技術
手段を供与できる効果がある。
In particular, it can be used as a control drive source for a servo valve in a car caplet or an automatic diaphragm in a camera, since it can be small, inexpensive, and operate stably, providing an effective technical means.

上述した特徴を有する本発明装置を実施例につ
き、その詳細を次に説明する。
The details of an embodiment of the device of the present invention having the above-mentioned features will be described below.

第1図aにおいて、本体(図示せず)に植立し
た円筒形の支持体3には、ボールベアリング1a
が嵌着され、これに回動自在に、回転軸1が支持
されている。
In FIG. 1a, a cylindrical support 3 installed in the main body (not shown) has a ball bearing 1a.
is fitted, and the rotating shaft 1 is rotatably supported thereon.

回転軸1には、軟鋼をプレス加工してカツプ状
にされた回転体7の底面中央部が固定されてい
る。
The center portion of the bottom surface of a rotating body 7 formed into a cup shape by pressing mild steel is fixed to the rotating shaft 1.

回転体7の内側には、リング状の磁性体6が圧
入され、これに突極6a,6bが設けられてい
る。
A ring-shaped magnetic body 6 is press-fitted inside the rotating body 7, and salient poles 6a and 6b are provided thereon.

磁極4a,4bを有する固定子4の中央部の空
孔は、支持体3に圧入固定されている。固定子4
及び突極6a,6bは、磁性体で構成されている
が、一般に、軟鋼粉若しくは珪素鋼粉の焼結金属
により成型して構成することがよい。
A hole in the center of the stator 4 having the magnetic poles 4a and 4b is press-fitted into the support 3 and fixed thereto. Stator 4
The salient poles 6a and 6b are made of a magnetic material, but are generally preferably made of sintered metal such as mild steel powder or silicon steel powder.

突極6a,6b及び磁極4a,4bは互いに90
度離間し、突極の長さは磁極の長さより大きくさ
れている。それぞれの長さは回転作動角に対応し
て定められるものである。
The salient poles 6a, 6b and the magnetic poles 4a, 4b are 90 degrees apart from each other.
The length of the salient poles is larger than the length of the magnetic poles. Each length is determined in accordance with the rotational operating angle.

突極6a,6bと磁極4a,4bの間の回転面
の空〓は70ミクロン位とされている。これが小さ
い程出力トルクが増大する。
The clearance of the rotating surface between the salient poles 6a, 6b and the magnetic poles 4a, 4b is approximately 70 microns. The smaller this value is, the greater the output torque will be.

磁極4a,4bには、励磁コイル5a,5bが
装着されている。回転体7には、スプリング(図
示せず)により、矢印A方向に弾撥され、本体に
植立した抑止ピン8と、回転体7の突出部7aが
当接することにより、回転体7の回転は抑止され
ている。当接ピン8、突出部7aは抑止部材とな
るものである。
Excitation coils 5a, 5b are attached to the magnetic poles 4a, 4b. The rotating body 7 is elastically repelled in the direction of arrow A by a spring (not shown), and the protrusion 7a of the rotating body 7 comes into contact with a restraining pin 8 planted on the main body, so that the rotation of the rotating body 7 is prevented. is being suppressed. The abutment pin 8 and the protrusion 7a serve as a restraining member.

このときに、図示のように、磁極4a,4b
は、それぞれ突極6a,6bと所定の長さだけ、
それ等の対向面が重なつている。
At this time, as shown in the figure, magnetic poles 4a, 4b
are the salient poles 6a and 6b and a predetermined length, respectively,
Their opposing surfaces overlap.

回転軸1には、例えば、自動車のガソリンの吸
入制御をするギヤプレータのサーボ弁の軸が直結
されて、後述するように、励磁コイル5a,5b
の通電量をサーボ回路により制御することによ
り、ガソリンの流量を調整することができる。
For example, the shaft of a servo valve of a gear plater that controls the intake of gasoline in an automobile is directly connected to the rotating shaft 1, and excitation coils 5a and 5b are connected to the rotating shaft 1, as described later.
The flow rate of gasoline can be adjusted by controlling the amount of current supplied by the servo circuit.

必要によつては、回転軸1の回転をスターギア
を利用し、増速して使用する場合もある。
If necessary, the rotation of the rotating shaft 1 may be sped up using a star gear.

第1図bに示すものは、ビデオカメラの絞りの
制御の為の変形された実施例である。
What is shown in FIG. 1b is a modified embodiment for controlling the aperture of a video camera.

第1図bにおいて、前実施例と同一記号のもの
は同一部材である。
In FIG. 1b, the same symbols as in the previous embodiment indicate the same members.

第1図bの点線Cの断面を、矢印D方向よりみ
た断面図が第1図cに示されている。従つて両図
により、その構成を説明する。
A sectional view taken along the dotted line C in FIG. 1b from the direction of arrow D is shown in FIG. 1c. Therefore, the configuration will be explained with reference to both figures.

磁極4a,4b及び固定子4は、第1図cの断
面図に示すように、断面がコ型の環状のもので、
外周面が開口部となつている。固定子4の内周面
が、支持体となる円筒3aの外周に嵌着固定され
ている。
The magnetic poles 4a, 4b and the stator 4 are annular with a U-shaped cross section, as shown in the cross-sectional view of FIG.
The outer peripheral surface is an opening. The inner circumferential surface of the stator 4 is fitted and fixed to the outer circumference of a cylinder 3a serving as a support.

固定子4、磁極4a,4b,4c,4dは、軟
鋼のプレス加工若しくは粉末鉄の焼結体で作られ
ている。励磁コイル5は、コ型の溝内に図示のよ
うに装着されている。回転子6及びそれと1体に
粉末鉄の焼結体で作られた突極6a,6bは、カ
ツプ状に、プラスチツク材により成型された回転
体7の内側に圧入固定されている。
The stator 4 and the magnetic poles 4a, 4b, 4c, and 4d are made of pressed mild steel or sintered powdered iron. The excitation coil 5 is mounted in a U-shaped groove as shown. The rotor 6 and salient poles 6a and 6b integrally made of a sintered body of powdered iron are press-fitted and fixed in a cup shape inside a rotating body 7 molded from a plastic material.

円筒状の回転軸9は、ボールベアリング1aを
介して回動自在に支持され、回転軸9は、回転体
7に固定されている。
The cylindrical rotating shaft 9 is rotatably supported via a ball bearing 1a, and the rotating shaft 9 is fixed to the rotating body 7.

回転体7は中空となり、この中空部に、レンズ
系及び絞りが設けられ、絞り径は、回転体9の回
転により変更されるようになつている。
The rotating body 7 is hollow, and a lens system and a diaphragm are provided in this hollow part, and the diameter of the diaphragm is changed by the rotation of the rotating body 9.

磁極4a,4bは、c図の断面図に示すよう
に、4a,4c及び4b,4dがそれぞれ1組と
なつている。又突極6a,6bもc図に示すよう
に、6a,6b及び6b,6dがそれぞれ1組と
なり、磁極4a,4b,4c,4dは、それぞれ
突極6a,6b,6c,6dと空〓を介して対向
している。
As shown in the cross-sectional view in Figure c, the magnetic poles 4a, 4b are each made up of a set of 4a, 4c and 4b, 4d. Furthermore, as shown in Fig. c, the salient poles 6a, 6b are each a set of 6a, 6b, 6b, 6d, and the magnetic poles 4a, 4b, 4c, 4d are the salient poles 6a, 6b, 6c, 6d, respectively. are facing each other through.

突極6a,6b,……が、c図で点線で示して
あるのは、矢印Cの断面では表示されないので、
対向状態を示す為である。
The salient poles 6a, 6b, . . . are indicated by dotted lines in figure c because they are not displayed in the cross section of arrow C.
This is to indicate a facing state.

第1図aの磁極を外周部よりみた展開図が、第
3図aに記号4a,4bとして上段の方に示され
ている。それぞれ直方形で、斜線部でない部分で
ある。
A developed view of the magnetic pole in FIG. 1a viewed from the outer periphery is shown in the upper part of FIG. 3a as symbols 4a and 4b. Each is a rectangular parallelepiped, and is the part that is not shaded.

磁極長は90度で、90度離間している。下段の方
の磁極4a,4bは、第1図eの実施例のもので
あるが、これについては後述する。
The magnetic pole length is 90 degrees and they are 90 degrees apart. The lower magnetic poles 4a, 4b are those of the embodiment shown in FIG. 1e, and will be described later.

第1図aに戻り、突極6a,6bを内側からみ
た展開図が、第3図bに示されている。
Returning to FIG. 1a, a developed view of the salient poles 6a and 6b seen from the inside is shown in FIG. 3b.

第3図bにおいて、空〓6aの巾は、磁極4a
の巾より、斜線部6cの分だけせまくされ、突極
6bは、くさび型となつている。第1図aの回転
子6が、矢印B方向に回転すると、第3図bの突
極6a,6bは右方に移動するので、突極6aと
磁極4aの対向する巾は不変であるが、突極6b
は、その対向巾が漸増する。
In FIG. 3b, the width of the air 6a is equal to the width of the magnetic pole 4a.
The width of the salient pole 6b is narrower by the shaded portion 6c, and the salient pole 6b is wedge-shaped. When the rotor 6 in FIG. 1a rotates in the direction of arrow B, the salient poles 6a and 6b in FIG. 3b move to the right, so the opposing widths of the salient poles 6a and magnetic poles 4a remain unchanged. , salient pole 6b
, the opposing width gradually increases.

第4図に示すものは、突極6a,6b及び磁極
4a,4bの展開図である。
What is shown in FIG. 4 is a developed view of the salient poles 6a, 6b and the magnetic poles 4a, 4b.

励磁コイル5a,5bに通電すると、突極6
a,6bは、磁極4a,4bに吸引されて、矢印
B方向に回転するものであるが、次に第2図aに
つき、その通電の説明をする。
When the excitation coils 5a and 5b are energized, the salient pole 6
A and 6b are attracted by the magnetic poles 4a and 4b and rotate in the direction of arrow B.Next, the energization will be explained with reference to FIG. 2a.

第2図aにおいて、記号19は、周知の定電流
制御回路で、端子19aの入力電圧により、励磁
コイル5a,5bの通電が、所定の値に規制され
るものである。励磁コイル5a,5bは直列に接
続されている。励磁コイルの抵抗値が等しければ
並列接続でもよいし。記号18a,18bは電源
正負極である。
In FIG. 2a, reference numeral 19 denotes a well-known constant current control circuit, which regulates the energization of the excitation coils 5a and 5b to a predetermined value by the input voltage at the terminal 19a. Excitation coils 5a and 5b are connected in series. If the excitation coils have the same resistance value, they can be connected in parallel. Symbols 18a and 18b are the positive and negative electrodes of the power supply.

電気スイツチ19aを閉じると、励磁コイル5
a,5bに通電される。従つて第4図の突極6a
は、磁極4aに吸引されて、矢印B方向に回転す
る。又突極6bも磁極4bに吸引されて同方向に
回転する。
When the electric switch 19a is closed, the excitation coil 5
A and 5b are energized. Therefore, the salient pole 6a in FIG.
is attracted to the magnetic pole 4a and rotates in the direction of arrow B. Further, the salient pole 6b is also attracted to the magnetic pole 4b and rotates in the same direction.

第5図のグラフのよこ軸を回転角、たて軸をト
ルクとすると、突極6aによるトルクは、初期が
大きく、末期は小さくなるので、トルク曲線15
となる。
If the horizontal axis of the graph in FIG. 5 is the rotation angle and the vertical axis is the torque, the torque due to the salient pole 6a is large at the beginning and small at the end, so the torque curve 15
becomes.

突極6bは、くさび状の巾のせまい部分により
初期の吸引力が得られ、末期が大きくなるので、
トルク曲線16となる。
In the salient pole 6b, the initial suction force is obtained by the narrow part of the wedge-shaped width, and the final suction force becomes large.
The torque curve becomes 16.

点線0度と60度の間は、両者の合成トルクとな
り、ほぼ平坦となる効果がある。突極6bの下側
の斜めの線(第3図bで記号6dとして示した部
分)を曲線とし、その形状を変更すると、第5図
のトルク曲線16の形を変更することができる。
従つて所要のトルク曲線を得ることができる特徴
がある。
Between the dotted line 0 degrees and 60 degrees, the torque becomes a composite torque of both, which has the effect of being almost flat. The shape of the torque curve 16 in FIG. 5 can be changed by making the diagonal line on the lower side of the salient pole 6b (the part shown as a symbol 6d in FIG. 3b) a curved line and changing its shape.
Therefore, there is a feature that a required torque curve can be obtained.

突極6a,6bの突出部対向面の形状を第3図
bの記号26a,26bに示すような同じ形状と
しても同じ目的が達成できる。この場合には、突
極と磁極が対向して重なるときの巾は、初期は一
定なので、第5図のトルク曲線15の左側のよう
になり、重なり方が大きくなるに従つて、回転方
向に対して垂直方向の巾が増大するので、トルク
曲線16の特性の右側の特性が付加されて、トル
ク曲線は平坦となる。後縁の突出部26c,26
dの形状、長さ(回転方向)を変更して、より平
坦なトルク曲線を得ることができるものである。
The same objective can be achieved even if the surfaces of the salient poles 6a and 6b facing the protrusions have the same shape as shown by symbols 26a and 26b in FIG. 3b. In this case, the width when the salient pole and the magnetic pole face each other and overlap is initially constant, so the width becomes as shown on the left side of the torque curve 15 in Fig. 5, and as the overlap increases, the width increases in the direction of rotation. On the other hand, since the width in the vertical direction increases, the characteristic on the right side of the characteristic of the torque curve 16 is added, and the torque curve becomes flat. Rear edge protrusions 26c, 26
By changing the shape and length (direction of rotation) of d, a flatter torque curve can be obtained.

第1図aの実施例と同じ効果を有する第1図b
の装置について次に説明する。
FIG. 1b has the same effect as the embodiment of FIG. 1a.
The device will be explained next.

第1図bにおいて、前述した突極6b,6dの
いずれか、若しくは、突極6c,6aのいずれか
の1つの突極は第3図bのくさび型の突出部が対
向面に設けられている。他の1つは第3図bの突
極6aに示す長方形の対向面となつている。
In FIG. 1b, one of the aforementioned salient poles 6b and 6d or one of the salient poles 6c and 6a is provided with the wedge-shaped protrusion shown in FIG. 3b on the opposing surface. There is. The other one is a rectangular opposing surface shown in the salient pole 6a in FIG. 3b.

励磁コイル5に第2図aに示す回路により通電
すると、励磁コイル5による磁束は、ヨークとな
る固定子4、磁極4a,4c及び突極6a,6c
を通つて閉じられる。磁極4b,4d及び突極6
b,6dについても同様に閉じられる。
When the excitation coil 5 is energized by the circuit shown in FIG.
closed through. Magnetic poles 4b, 4d and salient pole 6
b and 6d are similarly closed.

従つて、磁極と突極は吸引されて、矢印B方向
に駆動力を受けて回転し、このときのトルク曲線
は、第4図の曲線15,16のようになり、平坦
なトルク特性となり、本発明の目的が達成される
ものである。
Therefore, the magnetic pole and the salient pole are attracted to each other and rotate under the driving force in the direction of arrow B, and the torque curve at this time becomes like curves 15 and 16 in FIG. 4, which is a flat torque characteristic. The objects of the invention are achieved.

突極6a,6b,6c,6dの対向面をすべ
て、第3図bに記号26a,26bで示す形状の
突出部としても同じ目的が達成されることは前述
した第1図aの実施例と全く同じ事情にある。
The same purpose can be achieved by making all the facing surfaces of the salient poles 6a, 6b, 6c, and 6d into protrusions having the shapes shown by symbols 26a and 26b in FIG. 3b, as in the embodiment shown in FIG. 1a described above. I'm in exactly the same situation.

第1図dに示すものは、磁極と突極の形状を変
更して、製造を容易としたものである。
The structure shown in FIG. 1d is manufactured easily by changing the shapes of the magnetic poles and salient poles.

第1図dにおいて、突極6bは、突極6dより
巾が広くされ、磁極4b,4dと対向している。
In FIG. 1d, the salient pole 6b is wider than the salient pole 6d and faces the magnetic poles 4b and 4d.

断面がL字型にプレス加工された円環軟鋼に、
枠巻き固化された励磁コイル5が右方より装着さ
れる。
The circular mild steel is pressed into an L-shaped cross section.
The excitation coil 5, which has been solidified by frame wrapping, is attached from the right side.

次に、逆L字型にプレス加工された円環軟鋼を
図示のように圧接固定する。従つて折曲部4bが
磁極となり、この巾が広くなるので、磁束が通り
易くなり、又突極bに、第3図bの同一記号で示
すくさび状の突出部を設けることが容易となる。
磁極4dと突極6dの対向面のくさび型の突出部
は除去される。磁極4bの対向面の巾を調整し
て、第4図の曲線15,16のピーク値を等しく
することができる。第1図cの突極6a,6c及
び磁極4a,4cも同じ構成となるが省略して図
示していない。
Next, the circular mild steel press-formed into an inverted L shape is pressed and fixed as shown in the figure. Therefore, the bent portion 4b becomes a magnetic pole, and its width becomes wider, making it easier for the magnetic flux to pass through, and also making it easier to provide the salient pole b with a wedge-shaped protrusion shown by the same symbol in FIG. 3b. .
The wedge-shaped protrusions on the opposing surfaces of the magnetic pole 4d and the salient pole 6d are removed. By adjusting the widths of the opposing surfaces of the magnetic poles 4b, the peak values of the curves 15 and 16 in FIG. 4 can be made equal. The salient poles 6a, 6c and the magnetic poles 4a, 4c in FIG. 1c also have the same structure, but are not shown.

本実施例は、外転型のものであるが、内転型に
構成することもできる。この場合には、支持体3
aが回転軸となり、回転軸9が、本体に固定され
る形式となる。
Although this embodiment is of an abduction type, it can also be configured as an adduction type. In this case, the support 3
a is a rotating shaft, and the rotating shaft 9 is fixed to the main body.

従つて、回転軸3aの外周に、突極6a,6
b,6c,6dが外方に突出して設けられ、本体
に磁極4a,4b,4c,4dが内方に突出して
固定されて、磁極と突極が対向する。
Therefore, salient poles 6a, 6 are provided on the outer periphery of the rotating shaft 3a.
b, 6c, and 6d are provided to protrude outward, and magnetic poles 4a, 4b, 4c, and 4d are fixed to the main body while protruding inward, and the magnetic poles and salient poles face each other.

回転の原理及び作用効果は全く同様である。 The principle of rotation and the operation and effect are exactly the same.

次に第1図eの実施例について説明する。 Next, the embodiment shown in FIG. 1e will be described.

第1図eにおいて、前実施例と同一記号のもの
は、同一部材で、その作用効果も又同じである。
In FIG. 1e, the same symbols as in the previous embodiment are the same members, and their functions and effects are also the same.

第1図bの回転体7と回転子6は、軟鋼板をプ
レス加工して作られた回転子10となつている。
The rotating body 7 and the rotor 6 in FIG. 1b are a rotor 10 made by pressing a mild steel plate.

回転子10は、カツプ状にプレス加工されると
きに、その内側に突出部10a,10bが同時に
作られ、これ等が突極10a,10bとなり、そ
れぞれ磁極4a,4bと僅かな空〓を介して対向
している。
When the rotor 10 is pressed into a cup shape, protrusions 10a and 10b are simultaneously created on the inside thereof, and these become salient poles 10a and 10b, which are connected to the magnetic poles 4a and 4b, respectively, through a small space. They are facing each other.

回転子10の底面中央部には、回転軸1が植立
され、ボールベアリング1a,1bを介して固定
子4に対して回動自在に支持されている。第1図
eの点線Cを矢印D方向よりみた断面図が第1図
fに示されている。
A rotating shaft 1 is installed in the center of the bottom surface of the rotor 10, and is rotatably supported by the stator 4 via ball bearings 1a and 1b. A sectional view taken along the dotted line C in FIG. 1e in the direction of arrow D is shown in FIG. 1f.

突極10bが点線で示してあるのは、断面図に
は表示できないので、点線で磁極4b,4dとの
対向状態を示しているものである。
The salient pole 10b is shown by a dotted line because it cannot be shown in the cross-sectional view, so the dotted line shows the state in which it faces the magnetic poles 4b and 4d.

固定子4及び11は、図示の断面の形状に、軟
鋼板をプレス加工により成型して作られ、ともに
円環状のものとなつている。
The stators 4 and 11 are made by press-forming a mild steel plate into the cross-sectional shape shown in the figure, and both have an annular shape.

固定子4と11の中央部11a部は密着され、
接着剤で固着するか若しくはアーク熔着されてい
る。
The central parts 11a of the stators 4 and 11 are brought into close contact with each other,
It is fixed with adhesive or arc welded.

ボールベアリング1a,1bは、回転軸1と固
定子4,11の折曲部との間に嵌着されている。
固定子4,11は図示しない本体に固定され、回
転子10は、回転軸1に固定されている。
Ball bearings 1a and 1b are fitted between rotating shaft 1 and bent portions of stators 4 and 11.
The stators 4 and 11 are fixed to a main body (not shown), and the rotor 10 is fixed to the rotating shaft 1.

点線Eが中心線となり、その下方にも同じ構成
のものがあるが省略して図示していない。即ち磁
極4a,4cに相当するものは図示されていな
い。
The dotted line E is the center line, and there are others with the same configuration below it, but they are not shown. That is, components corresponding to the magnetic poles 4a and 4c are not shown.

励磁コイル5は、枠巻き固化して作られ、固定
子4,11の11a部が接着される前に装着され
るものである。
The excitation coil 5 is made by winding and solidifying, and is installed before the parts 11a of the stators 4 and 11 are bonded together.

第3図aの展開図の下段のものは、上記した磁
極4a,4c及び磁極4b,4d及び固定子4,
11を示すもので、これ等を第1図eにおいて、
外周よりみたものである。
The lower part of the developed diagram in FIG.
11, and these are shown in Figure 1e,
This is a view from the outside.

磁極4a,4b,4c,4dの長さは90度で、
互いに90度離間している。磁極4a,4b及び磁
極4b,4dは、突極10a,10bと対向する
ものであるが、突極10a,10bの磁極との対
向面は変形されて、第3図bの記号25a,25
bの形状とされる。点線Jが第3図aの点線Hと
対向する位置に各磁極と各突極の位置が設定され
ているので、磁極4a,4cは、突極25aの点
線Jの上部及び下部にそれぞれ対向している。
The length of magnetic poles 4a, 4b, 4c, 4d is 90 degrees,
They are 90 degrees apart from each other. The magnetic poles 4a, 4b and the magnetic poles 4b, 4d are opposed to the salient poles 10a, 10b, but the surfaces of the salient poles 10a, 10b facing the magnetic poles are deformed, and are represented by symbols 25a, 25 in FIG. 3b.
It is assumed to be in the shape of b. Since the positions of each magnetic pole and each salient pole are set at the positions where the dotted line J faces the dotted line H in FIG. ing.

磁極4b,4dと突極25bについても事情は
同じである。
The same situation applies to the magnetic poles 4b and 4d and the salient pole 25b.

励磁コイル5に通電すると、磁極4a,4cを
通る磁束は、突極25aにより閉じられ、これ等
の間の磁気吸引力により、回転子10は、第1図
eにおいて、矢印B方向に回転する。
When the excitation coil 5 is energized, the magnetic flux passing through the magnetic poles 4a and 4c is closed by the salient pole 25a, and the rotor 10 rotates in the direction of arrow B in FIG. 1e due to the magnetic attraction between them. .

このときに、磁極4a,4bによるトルク曲線
は、第5図のグラフのトルク曲線15のようにな
り、又磁極4c,4dによるトルク曲線は、突極
25a,25bが右方に移動するので、トルク曲
線16のようになる。合成トルク曲線は平坦とな
り本発明の目的が達成される。
At this time, the torque curve due to the magnetic poles 4a and 4b becomes like the torque curve 15 in the graph of FIG. The torque curve becomes as shown in 16. The resultant torque curve is flat and the objective of the invention is achieved.

上述した合成トルク曲線の形状は、第3図bの
突極25a,25bの記号25c,25dで示す
斜面部及びそれに続く直線部の形を変更すること
により、使用目的に応じて変更することのできる
特徴がある。
The shape of the above-mentioned resultant torque curve can be changed depending on the purpose of use by changing the shapes of the sloped portions shown by symbols 25c and 25d of the salient poles 25a and 25b in FIG. 3b and the straight portions following them. There are features that allow it.

突極25a,25bを直方形とし、磁極4a,
4bの形状をくさび型に変更しても同じ効果があ
る。
The salient poles 25a, 25b are rectangular, and the magnetic poles 4a,
The same effect can be obtained even if the shape of 4b is changed to a wedge shape.

第1図gに示す実施例は、第1図bの実施例を
内転型としたものである。本体に固定された円筒
3aと回転子13との間には、ボールベアリング
12が設けられ、回転子13は回動自在に支持さ
れている。
The embodiment shown in FIG. 1g is an adduction type version of the embodiment shown in FIG. 1b. A ball bearing 12 is provided between the cylinder 3a fixed to the main body and the rotor 13, and the rotor 13 is rotatably supported.

回転子13は、軟鋼円筒で、その外周部に90度
より長い突極13a,13bが接着されている。
突極13a,13bは等しい距離だけ離間してい
る。点線Cは矢印D方向よりみた断面図が、第1
図hに同一記号で示されている。
The rotor 13 is a mild steel cylinder, and salient poles 13a and 13b, which are longer than 90 degrees, are bonded to the outer periphery of the rotor 13.
Salient poles 13a and 13b are spaced apart by an equal distance. Dotted line C is the first cross-sectional view seen from the direction of arrow D.
They are shown with the same symbols in Figure h.

第1図hにおいて、点線Eは、円筒3aの中心
線を示し、それより下方の部材は省略して図示し
ていない。
In FIG. 1h, a dotted line E indicates the centerline of the cylinder 3a, and members below it are omitted and not shown.

固定円筒3aと回転子13のリング状の溝に
は、スチールボール12a,12bが介在され、
前述したボールベアリング12を構成している。
Steel balls 12a and 12b are interposed in the ring-shaped grooves of the fixed cylinder 3a and the rotor 13,
It constitutes the ball bearing 12 described above.

固定円筒3aに端部が固定された円環状の支持
体14が設けられ、これに固定子11の右側が接
着剤により固着されている。
An annular support 14 having an end fixed to the fixed cylinder 3a is provided, and the right side of the stator 11 is fixed to this with an adhesive.

固定子11は、図示のように、コ型の断面の円
環となるように軟鋼板をプレス加工して作られる
ものである。
As shown in the figure, the stator 11 is made by pressing a mild steel plate into a ring having a U-shaped cross section.

固定子4も同様な手段により、断面が、逆コ型
の円環に軟鋼板により作られている。
The stator 4 is also made of a mild steel plate by the same means and has an inverted U-shaped ring cross section.

枠巻き固化した円環状の励磁コイル5を内部に
挿入してから固定子4と11は、11b部におい
て接着固定される。
After the coiled and solidified annular excitation coil 5 is inserted inside, the stators 4 and 11 are adhesively fixed at the portion 11b.

点線13bで示すものは、第1図gの同一記号
の突極を示すもので、磁極4b,4dと僅かな空
〓を介して対向している。
The dotted line 13b indicates the salient pole with the same symbol as in FIG. 1g, and faces the magnetic poles 4b and 4d with a slight gap in between.

回転子13は、矢印B方向に駆動されるもの
で、これに前実施例と同様にバツクスプリング及
びそれによる回転の抑止部材8,7aが設けられ
ているものであるが省略して図示していない。
The rotor 13 is driven in the direction of arrow B, and is provided with back springs and rotation restraining members 8 and 7a as in the previous embodiment, but these are not shown in the figure. do not have.

磁極4a,4b,4c,4dの形状は、前実施
例と同様に、第3図aの下段の同一記号のものと
なつている。
The shapes of the magnetic poles 4a, 4b, 4c, and 4d have the same symbols shown in the lower row of FIG. 3a, as in the previous embodiment.

突極13a,13bは、それぞれ第3図bの記
号26a,26bのような形状となつている。点
線Kが、第3図aの点線Hと合致する位置となる
ように磁極と突極は対向している。従つて突極2
6a,26bの点線より上が磁極4a,4bに、
点線より下が磁極4c,4dに対向している。
The salient poles 13a and 13b are shaped like symbols 26a and 26b in FIG. 3b, respectively. The magnetic pole and the salient pole face each other so that the dotted line K coincides with the dotted line H in FIG. 3a. Therefore salient pole 2
Above the dotted line of 6a, 26b are magnetic poles 4a, 4b,
The portion below the dotted line faces the magnetic poles 4c and 4d.

励磁コイル5に通電すると、磁極4a,4c及
び4b,4dは、その初期において、突極26
a,26bの右端と対向し始めるので、そのトル
ク曲線は、第5図のトルク曲線15の左側の形と
なり、対向が進行すると、斜面部26c,26d
に対向するので、第5図のトルク曲線16の右側
の形となる。従つて、斜面部26c,26dの形
状と長さを選定することにより、所要のトルク曲
線が得られる特徴がある。又突極巾が磁極巾よ
り、小さければ、斜面部26c,26dを除去し
てもほぼ同じ効果がある。
When the excitation coil 5 is energized, the magnetic poles 4a, 4c and 4b, 4d initially become the salient pole 26.
Since the torque curve begins to oppose the right end of the torque curve 15 of FIG. 5, as the opposition progresses, the slope portions 26c and 26d
Therefore, the torque curve 16 in FIG. 5 has a shape on the right side. Therefore, by selecting the shape and length of the slope portions 26c and 26d, a desired torque curve can be obtained. Moreover, if the salient pole width is smaller than the magnetic pole width, almost the same effect can be obtained even if the slope portions 26c and 26d are removed.

回転子13が回転すると、第1図hの点線Gで
示すように、図示しない係合部材により、絞りF
のリングを回転して、絞り開口の径を変更するこ
とができる。
When the rotor 13 rotates, as shown by the dotted line G in FIG.
You can change the aperture diameter by rotating the ring.

前実施例と同様に突極と磁極の形状を交換し
て、くさび型の形状の磁極とし、突極を長方形と
しても同じ目的が達成される。
Similar to the previous embodiment, the shapes of the salient pole and the magnetic pole are exchanged to form a wedge-shaped magnetic pole, and the salient pole is made rectangular to achieve the same purpose.

励磁コイル5に通電すると、バツクスプリング
及び負荷に対応して回転子13が回転するが、第
2図aの電気スイツチ19bを開くと、励磁コイ
ル5の通電が断たれるので、前述した矢印A方向
にスプリングバツクする。このときにマグネツト
を使用していないので、コツギングトルクを発生
することなく、円滑な復帰動作のできる特徴があ
る。又第1図a及びeの形式で、サーボ弁を駆動
すると、励磁コイルの通電の停止により、サーボ
弁は自動的に復帰して、ガソリンの供給を断つこ
とができる。
When the excitation coil 5 is energized, the rotor 13 rotates in response to the back spring and the load, but when the electric switch 19b in FIG. 2a is opened, the energization of the excitation coil 5 is cut off. spring back in the direction. Since a magnet is not used at this time, there is a feature that smooth return operation can be performed without generating a jerking torque. Further, when the servo valve is driven in the formats shown in FIGS. 1a and 1e, the servo valve automatically returns to its original state when the excitation coil is de-energized, and the supply of gasoline can be cut off.

第1図の実施例では、突極、磁極はともに2個
ずつであるが、3個、4個ずつのいずれの手段も
全く同様に実施できる。動作角度は小さくなる
が、トルクは増大する。特に3個の場合は、第1
図aの実施例に付加される1個については、その
突極と磁極との相対関係を突極6bと磁極との間
の発生トルクと同じ性質とすることがよい。第5
図のトルク曲線16の右側のピーク値が小さくな
る傾向があるが、かかる手段により、この欠点が
除去される効果がある。
In the embodiment shown in FIG. 1, there are two salient poles and two magnetic poles, but either three or four salient poles can be implemented in the same manner. The operating angle becomes smaller, but the torque increases. Especially in the case of three, the first
As for the one added to the embodiment of FIG. 1A, it is preferable that the relative relationship between the salient pole and the magnetic pole has the same property as the torque generated between the salient pole 6b and the magnetic pole. Fifth
Although the peak value on the right side of the torque curve 16 in the figure tends to be small, such a measure has the effect of eliminating this drawback.

第1図b,gの装置により、カメラの絞りを制
御する場合若しくは、第1図a,eの装置によ
り、キヤブレータのサーボ弁を制御する場合に
は、サーボ回路が必要となる。この為に回転体7
及び回転子13の回転角に比例して出力の増大若
しくは減少する位置検知装置が必要となる。次に
その説明をする。
A servo circuit is required when the aperture of a camera is controlled by the devices shown in FIGS. 1b and 1g, or when the servo valve of a carburetor is controlled by the devices shown in FIGS. 1a and 1e. For this purpose, the rotating body 7
A position detection device whose output increases or decreases in proportion to the rotation angle of the rotor 13 is also required. Next, I will explain it.

第6図aにおいて、カツプ状の回転体7,13
の裏面には、円周面にそつてフエライトマグネツ
ト29aが貼着され、これと対向して本体側にホ
ール素子30a(磁気抵抗素子でもよい。)が固定
されている。
In FIG. 6a, the cup-shaped rotating bodies 7, 13
A ferrite magnet 29a is attached to the back surface of the magnet along the circumferential surface, and a Hall element 30a (which may be a magnetoresistive element) is fixed to the main body side opposite to the ferrite magnet 29a.

マグネツト29aは、紙面に垂直方向に磁化さ
れ、マグネツト29aが、回転体7,13ととも
に回転したときに、ホール出力が漸増若しくは漸
減するように、磁化の強さが調整されている。
The magnet 29a is magnetized in a direction perpendicular to the plane of the paper, and the strength of magnetization is adjusted so that when the magnet 29a rotates together with the rotating bodies 7 and 13, the Hall output gradually increases or decreases.

従つてホール出力は位置検知出力となるもので
ある。できるだけホール出力は直線性があるよう
に磁化の強さを調整することがよい。
Therefore, the Hall output becomes a position detection output. It is preferable to adjust the strength of magnetization so that the Hall output is as linear as possible.

マグネツト29aは、回転体7,13の側面
に、記号29bとして示すように貼着し、径方向
に磁化し、対向してホール素子30bを設けても
同じ目的が達成される。
The same purpose can also be achieved by attaching the magnet 29a to the side surface of the rotating bodies 7, 13 as shown by the symbol 29b, magnetizing it in the radial direction, and disposing the Hall element 30b facing it.

第6図bは、他の実施例である。回転体7,1
3に、プレス加工により、くさび状の空孔27が
設けられ、これに対向して、空心のコイル28が
本体に固定して設けられる。
FIG. 6b shows another embodiment. Rotating body 7,1
3, a wedge-shaped hole 27 is formed by press working, and an air-core coil 28 is fixedly provided to the main body in opposition to the wedge-shaped hole 27.

コイル28は20ターン位で、発振回路により、
1メガサイクル位の交流が通電されている。回転
体7,13が回転して、コイル28と対向する空
孔27の巾が大きい程電流値は減少する。この電
流を整流平滑化することにより位置検知出力を得
ることができる。
The coil 28 has about 20 turns, and the oscillation circuit
An alternating current of about 1 megacycle is applied. As the rotating bodies 7 and 13 rotate and the width of the hole 27 facing the coil 28 becomes larger, the current value decreases. A position detection output can be obtained by rectifying and smoothing this current.

第2図bは、かかる位置検知信号により、絞り
即ち第1図の回転体7,13の回転角を制御する
回路である。
FIG. 2b shows a circuit for controlling the rotational angle of the diaphragm, that is, the rotating bodies 7 and 13 of FIG. 1, based on the position detection signal.

記号23は、被写体の照度により、適正露光を
支える為の電気信号を出力する回路、記号22は
上述した位置検知信号を出力する回路である。位
置検知信号は、絞り径が大きくなるに従つて大き
い信号となるようにされている。又励磁コイル5
a,5b若しくは5の通電電流が増大すると、絞
りの径は大きくなるように構成されている。
Symbol 23 is a circuit that outputs an electrical signal to support proper exposure depending on the illuminance of the subject, and symbol 22 is a circuit that outputs the above-mentioned position detection signal. The position detection signal becomes larger as the aperture diameter becomes larger. Also, excitation coil 5
The diameter of the aperture is configured to increase as the current flowing through a, 5b, or 5 increases.

回路23より設定値がオペアンプ24に入力さ
れると、このときに絞り径が小さすぎた状態とす
ると、回路22の出力は小さいので、トランジス
タ20のベース電流が大きく、絞り径は増加し、
オペアンプ24の2つの入力がほぼ等しくなつた
ときに、回転トルクとバツクスプリングのトルク
がバランスして停止し、回路23の出力に対応し
た絞り径となるものである。
When the set value is input to the operational amplifier 24 from the circuit 23, if the aperture diameter is too small at this time, the output of the circuit 22 is small, so the base current of the transistor 20 is large and the aperture diameter increases.
When the two inputs of the operational amplifier 24 become approximately equal, the rotating torque and the torque of the back spring are balanced and the aperture stops, and the aperture diameter corresponds to the output of the circuit 23.

前述したように、キヤブレータのサーボ弁の回
転角を制御する場合にも全く同じ手段が採用でき
るものである。
As mentioned above, exactly the same means can be adopted when controlling the rotation angle of the servo valve of the carburetor.

以上の説明のように、本発明装置によれば、冒
頭において述べた目的が達成されて効果著しきも
のである。
As explained above, according to the apparatus of the present invention, the object stated at the beginning is achieved and the effect is remarkable.

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

第1図は、本発明装置の説明図、第2図は、励
磁コイルの制御回路図、第3図は、突極と磁極の
構成を示す展開図、第4図は、突極及び磁極の展
開図、第5図は、出力トルクのグラフ、第6図
は、位置検知信号発生装置の説明図をそれぞれ示
す。 1,9……回転軸、3,3a……円筒形支持
体、4a,4b,4c,4d……磁極、5a,5
b,5……励磁コイル、1a……ボールベアリン
グ、8……抑止ピン、7a……突出部、13,
6,10……回転子、7……回転体、6a,6
b,6c,6d,10a,10b,13a,13
b,25a,25b,26a,26b……突極、
18a,18b……電源正負極、19……定電流
回路、20……トランジスタ、24……オペアン
プ、23……絞り径を指定する回路、22……位
置検知信号の出力回路、15,16……トルク曲
線、30a,30b……ホール素子、29a,2
9b……フエライトマグネツト、27……空孔、
28……空心コイル。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the device of the present invention, Fig. 2 is a control circuit diagram of the excitation coil, Fig. 3 is an exploded view showing the configuration of salient poles and magnetic poles, and Fig. 4 is a diagram of the salient poles and magnetic poles. A developed view, FIG. 5 shows a graph of output torque, and FIG. 6 shows an explanatory diagram of the position detection signal generating device. 1, 9... Rotating shaft, 3, 3a... Cylindrical support, 4a, 4b, 4c, 4d... Magnetic pole, 5a, 5
b, 5...Exciting coil, 1a...Ball bearing, 8...Suppression pin, 7a...Protrusion, 13,
6, 10...Rotor, 7...Rotating body, 6a, 6
b, 6c, 6d, 10a, 10b, 13a, 13
b, 25a, 25b, 26a, 26b... salient pole,
18a, 18b...Power supply positive and negative poles, 19...Constant current circuit, 20...Transistor, 24...Operational amplifier, 23...Circuit for specifying aperture diameter, 22...Output circuit for position detection signal, 15, 16... ...Torque curve, 30a, 30b...Hall element, 29a, 2
9b... Ferrite magnet, 27... Hole,
28...Air core coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 軸対称の位置にあるn個(nは正整数)の開
角(長さ)が等しくされて、同一円周上に等しい
ピツチで磁性体の磁極が配設された固定子と、前
記した磁極のそれぞれをN,S極に磁化する励磁
コイルと、本体に設けた軸承に回動自在に支持さ
れた回転軸に固定された回転子と、該回転子の円
周部に固定され、前記した磁極の面と僅かな空〓
を介して対向するように、磁極巾と等しいか若し
くは大きい開角の磁性体のn個の突極と、前記し
た回転子に掛けられたバツクスプリングと、スプ
リングバツクする回転子の回転を抑止して、前記
した磁極と突極のそれぞれの対向面が所定の巾だ
け重なるように、又バツクスプリングの弾撥力に
抗して回転子が回転せしめられたときに、前記し
た対向面の重なる長さが増大するように保持する
抑止装置と、対向している磁極と突極のいずれか
の対向面に設けられ、対向面の重なる長さが大き
くなるに従つて、回転方向に垂直な巾が、初期は
ほぼ一定の巾で、次にその巾が漸増する突出対向
部若しくは、これ等と等価なトルク特性のトルク
を発生する突出対向部と、前記した励磁コイルを
励磁する励磁装置とより構成されたことを特徴と
するロータリソレノイド装置。
1. A stator in which n (n is a positive integer) axially symmetrical positions have equal opening angles (lengths) and magnetic poles of magnetic material are arranged at equal pitches on the same circumference, and an excitation coil that magnetizes each of the magnetic poles to N and S poles; a rotor fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided on the main body; The surface of the magnetic pole and a little sky
n salient poles of a magnetic material with an opening angle equal to or larger than the magnetic pole width, facing each other through The above-mentioned opposing surfaces of the magnetic poles and salient poles are overlapped by a predetermined width, and when the rotor is rotated against the elastic force of the back spring, the overlapping length of the above-mentioned opposing surfaces is A restraining device is provided on the opposing surfaces of either of the opposing magnetic poles and salient poles, and as the overlapping length of the opposing surfaces increases, the width perpendicular to the rotation direction increases. , consisting of a protruding opposing portion that initially has a substantially constant width and then gradually increasing its width, or a protruding opposing portion that generates a torque with torque characteristics equivalent to these, and an excitation device that excites the excitation coil described above. A rotary solenoid device characterized by:
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