[특허]Permanent magnet brushless torque actuator

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	H02K-021/12 H02K-033/00
출원번호	US-0957862 (1992-10-08)
발명자 / 주소	Mohler David B. (Tipp City OH)
출원인 / 주소	Lucas Industries, Inc. (Reston VA 02)
인용정보	피인용 횟수 : 39 인용 특허 : 0

초록 ▼

A permanent magnet brushless torque actuator is comprised of an electromagnetic core capable of generating an elongated toroidally shaped magnet flux field when energized. Outside the generally cylindrical coil is an outer housing with upper and lower end plates at each end. Mounted to the end plates and extending towards each other are stator pole pieces separated from its opposing pole piece by an air gap. A permanent magnet rotor is disposed in the air gap and mounted on a shaft which in turn is rotatably mounted in each of the end plates. The permanent magnet rotor comprises at least two permanent magnets, each covering an arcuate portion of the rotor and having opposite polarities. Energization of the coil with current in one direction magnetizes the pole pieces such that each of the two pole pieces attracts one of the magnets of the rotor and repels the other magnet of the rotor resulting in a torque generated by the output shaft. Reversal of the current flow results in a reversal of the torque and rotation of the rotor in the opposite direction. Preferred embodiments are disclosed having multiple cells, i.e. a plurality of stator rotor stator combinations and/or cells in which there are a plurality of pole pieces at each stator pole plane.

대표청구항 ▼

A permanent magnet brushless torque actuator having a limited rotational motion in two directions, said actuator comprising: an output shaft having an axis of rotation; at least one permanent magnet rotor fixedly mounted on said output shaft, said at least one rotor having at least two adjacent magnets disposed at different rotational positions, each of said at least two magnets having a direction of magnetization parallel to said axis of rotation and opposite the direction of magnetization of an adjacent magnet; magnetically conductive housing means including means for mounting said output shaft for rotation relative to said housing means about said axis of rotation, said housing means including at least two magnetically conductive stator pole pieces said at least two pole pieces comprising at least one pair, said at least one pair located at one aligned rotational position but said pole pieces in a pair located at different axial positions along said output shaft, said at least two pole pieces separated by said at least one rotor with one working air gap separating each of said at least two pole pieces from said at least one rotor; and coil means for generating a magnetic flux in a flux direction, said flux direction dependent upon the direction of current flow in said coil means, said flux flow direction passing through said housing means from one of said at least two stator pole pieces, across one of said working air gaps, through said at least one rotor, across another of said working air gaps, through another of said at least two stator pole pieces and back through said housing means. A permanent magnet brushless torque actuator according to claim 1, wherein said at least one permanent magnet rotor comprises only one permanent magnet rotor comprised of only two permanent magnets, said two permanent magnets having parallel but opposite polarization directions, said housing means comprises a cylindrical sleeve and two endplates, each of said endplates closing one end of said sleeve, each endplate including one of said stator pole pieces, wherein each of said pole pieces extend along a rotational arc of about 180°, and wherein said coil means comprises a single cylindrically wound coil located inside said sleeve and said endplates.

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