JP2019507568A - スイッチトリラクタンスモータ及びその応用 - Google Patents

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Abstract

【課題】 スイッチトリラクタンスモータ及びその応用を提供すること。【解決手段】 モータ分野に属し、特に新型構造のスイッチトリラクタンスモータに関し、スイッチトリラクタンスモータは、ステータ極歯とロータ極歯とを含み、ロータ極歯がステータ極歯に対応して回転し、前記ステータ極歯数がロータ極歯数の2倍であり;ステータ極歯は、回転軸方向に沿って層状で固結され、ステータ極歯の厚さがロータ極歯の厚さに対応する範囲はロータ極歯ユニットと呼ばれ、ステータ極歯がステータ極歯鉄心及びその外側を覆うステータ極歯コイルで構成され、ステータ極歯鉄心とロータ極歯でエアギャップを形成した端部は凹凸が嵌め合う円弧面であり、ステータ極歯とロータ極歯の合わせる関係は、ロータ極歯がステータ極歯に対して任意の角度まで回転するかを問わず、少なくとも1層のステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が交角αを成し、0<α≦βで、ここでβがステータ極歯鉄心又はロータ極歯が回転軸方向に沿う横断面の円弧の円心に対応する角度である。【選択図】 図4

Description

本発明は、モータ分野に関し、特に、新型構造のスイッチトリラクタンスモータ及びその応用に関する。
スイッチトリラクタンスドライブ(Switched Reluctance Drive、SRD)は、インバータ方式ガバナシステム、ブラシレスDCモータガバナシステム後に発展してきた最新世代の無段ガバナシステムであり、現代のマイクロエレクトロニクス技術、デジタル技術、電力電子技術、赤外光電子技術及び現代の電磁気学理論、設計及び製作技術を統合した光学、機械、電気が一体化となったハイテクノロジーである。
スイッチトリラクタンスモータのガバナシステムは、主にスイッチトリラクタンスモータ(SRM)、パワーコンバータ、コントローラ、回転子位置検出装置の四大部分から成る。コントローラ内は、制御回路とパワーコンバータとを含み、回転子位置検出装置がモータの一端に取り付けられる。
スイッチトリラクタンスモータのガバナシステムに用いられるスイッチトリラクタンスモータ(SRM)は、SRDにおいて電気機械エネルギー変換を実現する部品であり、また他のモータ駆動システムと異なるSRDの代表的なものでもある。従来のSRMは、二重突極構造を有する可変トリラクタンスモータであり、その固ステータ、回転子の突極がいずれも普通ケイ素鋼板を積層してから成る。回転子には、巻線及び永久磁石もなく、ステータ極上に巻線が集中巻き、半径方向の対向する2個の巻線を接続することで、「一相」と呼ばれ、SRモータが多種の異なる相数構造として設計でき、かつステータ、回転子の極数が多種の異なる組み合わせを有する。相数が多く、ステップ角が小さく、トルクリップルの減少に有利となるが、構造が複雑で、かつメインスイッチングデバイスも多く、コストも高いため、現在四相(8/6)構造及び三相(12/8)構造が多く応用される。
スイッチトリラクタンスモータのトランスミッションシステムは、誘導モータのトランスミッションシステムと電気自動車DCモータのトランスミッションシステムの利点を統合しているため、従来のトランスミッションシステムの有力な競争相手となり、その主な利点が以下の通り:
1、スイッチトリラクタンスモータは、比較的大きなモータ利用率があり、誘導モータ利用率の1.2〜1.4倍である。2、モータの構造は、簡単で、回転子上にもいかなるタイプの巻線がなく;ステータ上に簡単な集中巻線だけがあり、端部が比較的短く、相間の渡り線がない。これにより、製造工順が少なく、コストも低く、動作信頼性、メンテナンス量が小さい等といった特徴を具える。3、スイッチトリラクタンスモータのトルクは、電流極性と関係なく、片方向の電流励起のみが必要で、理想的に電力変換回路における各相は、1個のスイッチング素子のみ使用でき、かつモータ巻線と直列接続し、PWMインバータ電源のように2個のスイッチング素子の直接導通するという危険が存在しない。そのため、スイッチトリラクタンスモータ駆動システムのSED回路は、簡単で、信頼性も高く、コストがPWM交流ガバナシステムより低い。4、スイッチトリラクタンスモータの回転子の構造形式の回転速度に対する制限は、小さく、高回転速モータとして製造でき、かつ回転子の慣性モーメントが小さく、電流の毎回の位相変換時、相匝トルクの大きさ及び方向を随時変更できるため、システムに良好な動的応答がある。5、SRDシステムは、電流に対する導通、遮断及び振幅値に対する制御を通じて異なる負荷要求を満たす機械特性が得ることができ、システムのソフト始動及び四象限運転等の機能を容易に実現し、柔軟に制御できる。またSRDシステムは、自己同期システムで稼働し、インバータ給電の誘導モータのように低周波時に不安定及び振動の問題が生じない。6、SRスイッチトリラクタンスモータは、独特の構造と設計方法及び制御テクニックが用いられるため、その単位処理も誘導モータに匹敵でき、のみならず誘導モータより良い。SRDシステムの効率及び電力密度は、広い速度と負荷範囲内において、教示レベルに維持できる。
スイッチトリラクタンスモータ駆動システムの主な欠点:
1、トルクリップルがある。動作原理からも分かるように、Sスイッチトリラクタンスモータの回転子上で生じるトルクは、一連のパルストルクの重ね合わせから成り、二重突極構造と磁路飽和による非線形性の影響により、合成トルクが1つの定トルクではないため、一定の高調波成分があり、これがSRモータの低速運転の性能に影響を与える。2、SRモータトランスミッションシステムのノイズ及び振動は、従来のモータより大きい。
上記の欠点は、本質的にスイッチトリラクタンスモータ駆動システム、すなわち、SRDシステムのスイッチトリラクタンスモータSRMの構造に起因するもので、トルクリップル及びこれにより生じるノイズ及び振動を減らそうとする場合、スイッチトリラクタンスモータSRMの構造を変更する必要があった。
3軸ねじポンプは、ポンプとねじとから成り、主ねじが回転した時、噛み合う従ねじを回転させ、吸込チャンバーの一端のねじの噛み合い空間容積が徐々に増大することで、圧力が下がる。
3軸ねじポンプの概念
液体は、差圧作用において噛み合い空間容積に入る。容積が最大にまで増えて1つの密閉チャンバーを形成した時、液体は、1つの密閉チャンバー内において吐出チャンバーの一端まで連続して軸方向に沿って移動する。この時、吐出チャンバーの一端のねじの噛み合い空間容積が徐々に縮小して液体を吐出する。3軸ねじポンプの動作原理は、歯車ポンプと似ていて、構造においてねじが歯車に取って代わっているだけである。表に各種ねじポンプの特徴及び応用範囲を示す。3軸ねじポンプの流量及び圧力パルスは、非常に小さく、ノイズ及び振動も小さく、自己吸入能力を持つが、ねじ加工が比較的困難である。ポンプには、片吸込み式及び両吸込み式の2つの構造があるが、1ねじポンプは、片吸込み式しかない。3軸ねじポンプは、ある種の原因、例えば吐出管がつまり、ポンプの出口圧力が許容値を超えてポンプ又は原動機を損傷させることを防止するため、安全弁(1ねじポンプは、装着する必要がない)を装着しなければならない。
3軸ねじポンプの構造
3軸ねじポンプは、ねじの回転を利用して液体を吸込み・吐出する。中間部ねじは、主ねじで、原動機で回転させ、両側のねじが従ねじであり、主ねじに伴い反対方向に回転する。主ねじ、従ねじのねじ山は、均しく2条ねじである。
3軸ねじポンプは、ねじ式容積ポンプである。3軸ねじポンプ内において、主ねじと従ねじ上の螺旋溝の噛み合い及びそれらがブッシュ3孔の内表面とのマッチにより、ポンプの入口と出口との間に数段の動的密閉室を形成でき、これら動的密閉室が絶え間なく液体をポンプ入口の軸方向からポンプ出口に移動させ、また輸送液体を段階的に昇圧させる。したがって、1つの連続、安定、軸方向に移動する圧力液体を形成する。3軸ねじポンプで輸送される液体は、固体粒子を含まず、腐食性油類及び類似油の潤滑性液体でもなく、粘度が1.2〜100oE(3.0〜760cst)で、高粘度の液体も加熱による粘度低下後でも輸送でき、その温度も150℃を超えない。
各ねじの噛み合い及びねじとブッシュ内壁の締まりばめにより、ポンプの吸入口と吐出口との間は、1個或いは複数の密閉空間に仕切られる。ねじの回転と噛み合いに伴い、これらの密閉空間は、ポンプの吸入側において絶え間なく形成され、吸入室内の液体がその中に封入されると共に吸入室からねじの軸方向に沿って連続して吐出側まで押動され、各空間内に閉鎖されていた液体を絶え間なく吐出し、まるでナットがネジ部で回転した時、絶え間なく前へ推進される状況のようにし、ねじ山数を液体と見なし、ネジが回転することで、ねじ山が回転した時、液体がねじポンプ内にある状況に相当し、これはねじポンプの基本動作原理である。
前記従ねじは、密閉チャンバー内の媒体の油圧トルクによる回転押推の特徴から分かるように、このようなサイクロイドにおいて噛み合う3軸ねじポンプの運転は可逆性も有し、かつねじの直径が小さいため、回転トルクを減らすことができ、そのはずみ車効果も非常に小さいため、起動させた時直ちに全負荷トルクを生じさせることがき、また迅速に方向も転換でき、ノイズも小さい。高圧3軸ねじポンプに対し全負荷連続起動(停止から再起動)を行ったところ、1分当たり10回以上の起動に達した。ポンプが停止した時、高圧媒体の逆流により、ポンプが直ちに逆方向に回転し、再起動した時、ポンプがまた逆方向に回転し、自由自在に動くことで、運転も信頼できる。よって、圧力源の媒体がポンプ内に入力すると、3軸ねじポンプが油圧モータに変わり、この時3軸ねじポンプは原動機に変わる。油圧モータと3軸ねじポンプの相違点は、入口と出口の交換のみである。油圧モータは、高圧媒体がポンプ内に入り、3軸ねじポンプで高圧媒体がポンプ内から排出されるため、両者の回転方向が逆となる。このような油圧モータの効率は、やはり一定の負荷範囲内に非常に高く保持できる。ねじの螺旋角度が大きいポンプ、すなわち、リードが大きいポンプが油圧モータとした時、特に優れる。
新しいエネルギー技術が日増しに成熟することにつれ、駆動システムは、技術的な限界を突破した。現在主流の新しいエネルギー車型は、並列式と混合並列式ハイブリッドシステムが用いられ、発動機及びモータの特性と効率レンジの解析分配を通じて、高効率でエネルギーを利用及び回収することで、システム全体の効率を向上させている。
従来の技術において、科学技術の絶え間ない進歩につれ、新しいエネルギー技術は、公共施設分野への普及が益々広くなり、現在公共バスに多く活用されているが、このような並列式と混合並列式構造は非常に複雑で、生産や製造も非常に煩雑である。
かつ、現在油液混合システム、ハイブリッドシステム及び電油ハイブリッドシステムがあり、電気で生成した油圧動力を更に電気と混合するシステムがない。従来のモータ及び油圧モータは、分離して設置され、油圧モータと油圧ポンプを混合で使用でき、油圧モータとモータが一貫して一緒に混在したことがない。
従来のスイッチトリラクタンスモータSRMのトルクリップルで生じる振動及びノイズの減少及び振動及びノイズによりモータSRMの使用が制限される技術的課題を解決することである。
本発明は、全く新しい構造のスイッチトリラクタンスモータSRM、すなわち、スイッチトリラクタンスモータを提供することにあり、ステータ極歯とロータ極歯とを含み、ロータ極歯がステータ極歯に対応して回転し、前記ステータ極歯の歯数が2mであり、ロータ極歯の歯数がmであり;ステータ極歯は、回転軸方向に沿って層状で固結され、各層の極歯の個数が極歯数であり、ステータ極歯の厚さの前記ロータ極歯の厚さに対応する範囲がロータ極歯ユニットと呼ばれ、ステータ極歯がステータ極歯鉄心及びその外側を覆うステータ極歯コイルで構成され、ステータ極歯鉄心とロータ極歯でエアギャップを形成した端部は凹凸が嵌め合う円弧面であり、ステータ極歯とロータ極歯の合わせる関係は、ロータ極歯がステータ極歯に対して任意の角度まで回転するかを問わず、少なくとも1層のステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が交角αを成し、0<α≦βで、ここでβがステータ極歯鉄心又はロータ極歯が回転軸方向に沿う横断面の円弧の円心に対応する角度であり、β<360/2mである。β<360/2mを満たすと、円周に沿って設けられた隣接ステータ極歯鉄心の円弧面の間で隙間を形成でき、該隙間は隣接ステータ極歯鉄心の円弧面の間に磁気短絡が形成されるのを防止する。ステータ極歯の間でも回転軸方向に沿って隙間を形成し、該隙間は隣接ステータ極歯鉄心の円弧面の間に磁気短絡が形成されるのを防止する。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記ロータ極歯がステータ極歯に対して任意の角度まで回転するかを問わず、少なくとも1層のステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が交角αを成し、0<α≦βであることは、ステータ極歯の層数がn層であり、対応のロータ極歯ユニットもn層の長さであり、ロータ極歯の円周に沿って配置された極歯数がmであることを意味する。仮に第1層のステータ極歯の中心線とロータ極歯の中心線との交角は、360/(nm)の場合、第2層が2×360/(nm)、……第n層がn×360/(nm)であり、ここで360/(nm)≦βである。
前記スイッチトリラクタンスモータは、xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、前記第1層のステータ極歯の中心線とy軸との交角は360/(nm)であり、第2層が2×360/(nm)であり、……第n層がn×360/(nm)であり、各層ロータ極歯ユニットのロータ極歯の中心線がz方向において重なる。
前記スイッチトリラクタンスモータは、xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、前記各層のステータ極歯の中心線がz方向においてy軸と重なる場合、第1層のロータ極歯ユニットのロータ極歯中心線とy軸との交角は360/(nm)であり、第2層が2×360/(nm)で、……第n層がn×360/(nm)である。
前記スイッチトリラクタンスモータは、xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、前記第1層のステータ極歯の中心線とy軸との交角は360/(2×nm)であり、第1層のロータ極歯ユニットのロータ極歯中心線とy軸との交角は−360/(2nm)であり、第2層が−2×360/(2nm)で、……第n層が−n×360/(2nm)で、逆螺旋を構成する。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記ステータ極歯の層数は、z軸方向において順次延伸し、直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯を形成し、直線状ステータ極歯に対応するロータ極歯が螺旋帯状ロータ極歯であり;螺旋帯状ステータ極歯に対応するロータ極歯は、逆螺旋帯状ロータ極歯或いは直線状ロータ極歯であり、極歯数はm≧1の自然数であり、n≧2の自然数である。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯のヨーク部は、直線状導磁性材料或いは螺旋帯状導磁性材料で連結して構成された直線状直列接続のu型電磁石又は螺旋帯状直列接続のu型電磁石に対応する。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯の円弧面は、円心に向いて外側直線状ステータ極歯或いは外側螺旋帯状ステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、螺旋帯状ロータ極歯及び逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して内側直線状ロータ極歯、内側螺旋帯状ロータ極歯及び内側逆螺旋帯状ロータ極歯となる。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯の円弧面は、円心から離れて内側直線状ステータ極歯或いは内側螺旋帯状ステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、螺旋帯状ロータ極歯及び逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して外側直線状ロータ極歯、外側螺旋帯状ロータ極歯及び外側逆螺旋帯状ロータ極歯となる。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記各層ステータ極歯のヨーク部は、導磁性材料で連結してクローズドフレームステータ極歯を形成し、ステータ極歯間の導磁性材料のフレーム上をフレームコイルで覆う。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記クローズドフレームステータ極歯の円弧面は、円心に向いて外側クローズドフレームステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、螺旋帯状ロータ極歯及び逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して内側直線状ロータ極歯、内側螺旋帯状ロータ極歯及び内側逆螺旋帯状ロータ極歯となる。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記クローズドフレームステータ極歯の円弧面は、円心から離れて内側クローズドフレームステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、螺旋帯状ロータ極歯及び逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して外側直線状ロータ極歯、外側螺旋帯状ロータ極歯及び外側逆螺旋帯状ロータ極歯となる。
前記スイッチトリラクタンスモータについて、前記mは、偶数であり、各層ステータ極歯のヨーク部が導磁性材料で連結してクローズドフレームステータ極歯を形成し、ステータ極歯間の導磁性材料のフレーム上をフレームコイルで覆った後、前記直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯のヨーク部は、直線状導磁性材料或いは螺旋帯状導磁性材料で更に連結し、直線状導磁性材料或いは螺旋帯状導磁性材料をヨークとして直線状ヨーク或いは螺旋状ヨークで更に覆うことで構成される立体の直線状極歯或いは螺旋帯状ステータ極歯ステータに対応する。
前記スイッチトリラクタンスモータのステータ極歯の形状は、直歯或いは螺旋状歯である。
3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプであって、3軸ねじポンプを含み、前記3軸ねじポンプの3本のねじ内の少なくとも1本のねじは、螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの螺旋状ロータであり、該螺旋状ロータが対応する3軸ねじポンプのブッシュが螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのステータで構成されたステータブッシュであり、螺旋状ロータとステータブッシュで螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを構成する。
前記3本のねじ間には、同期歯車が設けられる。
前記ねじの外表面には、ゴム薄層が設けられる。
前記3本のねじは、2条ねじ〜4条ねじである。
前記3本のねじのうちの中間部ねじが螺旋状ロータの場合、中間ねじを主ねじとする。
前記3本のねじのうちの両側2本のねじが螺旋状ロータの場合、両側2本のねじを主ねじとする。
前記3本のねじが均しく螺旋状ロータの場合、3本のねじ部を均しく主ねじとする。
前記3本のねじを支える軸受及び3本のねじ間の同期歯車は、ねじとブッシュとから成るワーキングチャンバー外に設けられる。
前記3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプを用いた電気自動車であって、前記複合ポンプを電気自動車のホイールモータとし、ホイールモータの間が油路を通じて連通して互いにエネルギーを輸送させることができる。
前記ホイールモータは、電気自動車の前輪駆動又は後輪駆動であり、前輪駆動又は後輪駆動の2個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し;バルブの制御を通じて(1)2個のホイールモータを並列接続した後、燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続し、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;(2)2個のホイールモータを直列接続した後、両端は各々エネルギー蓄積タンク及び燃料タンクと更に直列接続し、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;(3)2個のホイールモータが循環するよう直列接続し、すなわち、2個のホイールモータの前後が均しく接続する。
前記ホイールモータは、四輪駆動の電気自動車のホイールモータであり、4個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し、バルブ制御を通じて(1)4個のホイールモータを並列接続すると共に循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続せず;(2)任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続すると共に循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続せず;(3)4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成すると共に循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続せず;(4)4個のホイールモータを直列接続或いは任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続又は4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成した後、燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続してブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させる。
両用2軸ねじポンプモータであって、第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを含み、前記第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータを2軸ねじポンプの第1主ねじとし、該モータの環状ステータ側面開口部に第1主ねじともう1本のねじを組み合わせ、二者は両用2軸ねじポンプモータを構成し、ステータ内部に樹脂を充填して円環状の内面を形成する。
前記もう1本のねじは、第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータであり、第2主ねじとし、第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータが側面開口部に対応して第1主ねじと第2主ねじを噛み合わせ、すなわち、第2主ねじの螺旋方向と第1主ねじの螺旋方向が逆になる。
前記もう1本のねじは、従ねじである。
前記螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータの極歯数は、1〜8極歯の一つであり、2本のねじの端部に互いに噛み合う歯車が設けられる。
電気自動車であって、前記2軸ねじポンプモータは、電気自動車のホイールモータとし、モータの間が油路を通じて接続し、モータ間が両用2軸ねじポンプを通じて互いにエネルギーを輸送させることができる。
両用2軸ねじポンプモータは、電気自動車の前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動の一つである。
前記電気自動車モータ間の両用2軸ねじポンプは、油路を通じて直列接続し、エネルギーの相互輸送を実現する。両用2軸ねじポンプ間の直列接続方式として、1個目のモータの出力側は、油路を通じて次のモータの入力側と接続し、その後順次直列接続し、最後のモータの出力側が油路を通じて1個目のモータの出力側と接続し;2個のモータ間の油路上に燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクを分岐接続し、燃料タンク上に油路と接続する給油管及び排油管が設けられ、エネルギー蓄積タンク上に油路と接続するエネルギー蓄積管及びエネルギー放出管が設けられ;油路循環時の前進方向を前方とし、油管との接合部において排油管はエネルギー蓄積管の前方に設けられ、エネルギー放出管が給油管の前方に設けられ、給油管、排油管、エネルギー蓄積管、エネルギー放出管及び分岐油路と接続する油路上に均しくオンオフバルブが設けられる。
直列接続する両用2軸ねじポンプの油路循環方法:
一、両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態で、自動車が正常に走行する時、両用2軸ねじポンプモータ及びモータ接続間の油路内に油を充満し、油圧作動油は各モータの間を直列に繋がれている油路を循環し、給油管、排油管、エネルギー蓄積管及びエネルギー放出管上のオンオフバルブは均しく閉められ、分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが開かれ;
自動車のブレーキをかけた時、モータの電源が切られ、燃料タンクの排油管及びエネルギー蓄積タンクのエネルギー蓄積管上のオンオフバルブは均しく開かれ、分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが閉められ、自動車の慣性がモータをオイルポンプとして動作し、出力した高圧油がアキュムレータ内に入り、エネルギー蓄積を行い、油管内で不足する油圧作動油は燃料タンクから補給され;
自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、この時エネルギー放出管及び排油管上のオンオフバルブが開かれ、エネルギー蓄積タンクに蓄積されているエネルギーが放出され、モータに対して電動機として起動動力を提供することで、モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、モータが駆動し、油路内の残った油圧作動油が燃料タンク内に入り;
二、一部の両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、他のモータ間において循環している油圧作動油で該モータのねじを回転させ、エネルギー補給を実現する。
前輪駆動、後輪駆動或いは四輪駆動は、各両用2軸ねじポンプモータ、高圧油合流装置、アキュムレータ及び燃料タンクを包括し、各モータには1つの自己循環油路が設けられ、各モータの出力側と高圧油合流装置はエネルギー蓄積管を通じて接続し、各モータの入力側がエネルギー放出管を通じて高圧油合流装置と接続し、各モータの出力側が排油管を通じて燃料タンクと接続し、各モータの入力側は給油管を通じて燃料タンクと接続し、高圧油合流装置とエネルギー蓄積タンクとが接続し、給油管、排油管、エネルギー蓄積管、エネルギー放出管、各モータの自己循環油路及び高圧油合流装置上に均しくオンオフバルブが設けられ、高圧油合流装置は1つのチャンバーである。
油路間の循環方法:
一、両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態、各モータ及び接続する各油管内には均しく油が充満し;
自動車が正常に走行している時、各モータの自己循環油路上のオンオフバルブが開かれ、残りのオンオフバルブが閉められ、各モータは均しく各自の循環回路を通じて正常に運転し;
自動車の走行過程でブレーキがかけられた時、モータの電源が切られ、燃料タンクと各モータを接続する給油管上のオンオフバルブは開かれ、各モータと高圧油合流装置を接続するエネルギー蓄積管上のオンオフバルブが開かれ、高圧油合流装置とエネルギー蓄積タンクを接続する油路上のオンオフバルブが開かれ、残りの接続通路上のオンオフバルブは均しく閉められ;この時、自動車が慣性作用下で継続して走行し、モータをオイルポンプとして動作させ、出力した高圧油は高圧油合流装置を経由してエネルギー蓄積タンク内に入り、油管内に不足する油は燃料タンクから補給され;
自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、エネルギー蓄積タンクと高圧油合流装置とが連通し、高圧油合流装置と各モータを接続するエネルギー放出管上のオンオフバルブが開かれ、各モータと燃料タンクを接続する排油管上のオンオフバルブが開かれ、エネルギー蓄積タンク内のエネルギーが放出され、モータに対して電動機として起動動力を提供することで、モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、モータが単独で循環駆動し、油路内の残った油圧作動油が燃料タンク内に入り;
二、一部の両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、他のモータと高圧油合流装置を接続するエネルギー蓄積管上のオンオフバルブが開かれ、燃料タンクと接続する給油管上のオンオフバルブが開かれ、高圧油合流装置と故障モータを接続するエネルギー放出管上のオンオフバルブが開かれ、故障モータの排油管と燃料タンクとが連通し、高圧油合流装置内の圧力は故障モータに必要な圧力より低い時、高圧油合流装置がエネルギー蓄積タンクと連通し、エネルギー蓄積タンクから圧力が放出されてエネルギー補給を行い、高圧油合流装置内の圧力は故障モータに必要な圧力より高い時、高圧油合流装置がエネルギー蓄積タンクと連通し、エネルギー蓄積タンクがエネルギーの蓄積を行う。
本発明は、磁極が重ね合わせた磁場であるため、モータの電力密度を増え;またステータ極歯数は、ロータ極歯数の2倍であり、性能を倍に向上し、極歯円弧面の角度が90°に近く、トルクリップルを低減し、層数の増加に伴い、隣接する2層間の極歯中心線の交角はより小さく、磁気トルクをかける層数が増える。層数の増加により、磁気トルクをかける層数も増加し、増加した層数は均しく磁気トルクをかけた時、隣接する2層の極歯中心線交角の範囲内のみにトルクリップルが生じ、層数が多く交角が小さい時、またトルクリップルを大幅に低減するため、ノイズ及び振動も大幅に低減し、本発明の両用2軸ねじポンプモータは、モータとなると同時にポンプの役目も果たし、従来の技術内に油圧モータとモータが混在して設置される構造がないことを解決する以外に、同時に構造が簡単で、製造しやすい利点も持つ。
1外螺旋極歯が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータの組み立て構造を示す説明図 1外螺旋極歯が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータの組み立て構造を示す説明図 4外螺旋アウターステータ組立体が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータの組み立て構造を示す説明図 図3−1の外螺旋ステータ極歯鉄心I0231円弧面のみを保留する透明端部を示す模式図 螺旋帯状ステータ極歯組立体の組み立て構造を示す説明図 シート状4螺旋状内側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 シート状4螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 4螺旋状外側極歯のステータ組立体が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 4外螺旋状外側極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 4直歯外側極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 4個の直歯が外螺旋に並べられたステータのスイッチトリラクタンスモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状内側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8内螺旋環状ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8直歯外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 16螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ組立体の組み立て構造を示す説明図 螺旋状極歯が螺旋状に並べられた内側逆螺旋状モータ組立体の組み立て構造を示す説明図 2軸ねじの噛み合いを示す模式図 2軸ねじポンプモータの構造を示す模式図 2軸ねじポンプモータの軸方向断面図 2軸ねじポンプモータの半径方向断面図 1本の主ねじを備えた2軸ねじポンプモータ筐体を示す模式図 2軸ねじポンプモータの半径方向断面図 2軸ねじポンプモータが車台に取り付けられた様子を示す模式図 図31内の2軸ねじポンプモータ間の油路循環を示す模式図 2軸ねじポンプモータが車台に取り付けられた様子を示す模式図 図33内の2軸ねじポンプモータ間の油路循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 ねじポンプモータの循環を示す模式図 四輪駆動ホイールモータの油路接続を示す模式図 3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプの構造を示す模式図 3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプの断面図
図3−1は、4外螺旋アウターステータ組立体が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータの外螺旋ステータ極歯鉄心I0231を示し、外螺旋ステータ極歯鉄心I0231の外側が外螺旋コイル0232で構成された外螺旋ステータ極歯で覆われ、6個の外螺旋ステータ極歯を積層して直線状に並べることで、外螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ組立体0239を構成し、4個の外螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ組立体0239は円周に沿って均一に設けられて4外螺旋アウターステータ272を構成し、各層の4外螺旋アウターステータの極歯数は4個あり、隣接する外螺旋ステータ極歯鉄心I0231円弧面の端部に円周方向に沿って磁気短絡を防ぐための間隔2734を形成し、回転軸方向に沿って磁気短を防ぐための間隔2735を形成し、4外螺旋アウターステータ272内にロータ極歯273が嵌設され、ロータ極歯273は螺旋状ロータユニットを螺旋状に並べることで2個の螺旋状ロータ0331全体を構成し、2個の螺旋状ロータ0331は支持部材0332で支持される。
螺旋状鉄心0231のネジピッチは、660mmであり、長さが50mmであり、螺旋状コイル0232の厚さが2.5mmであり、1螺旋状極歯の長さは55mmであり、6個の1螺旋状極歯は回転軸方向に沿って直線状に並べられ、長さが330mmであり、ヨーク部はヨーク0233で連結され、ヨーク0223と6個の螺旋状鉄心0231は一体成形構造であり或いは一体化したケイ素鋼板を円周に沿って積層してなら成り、ロータ極歯は、ステータ鉄心に合わせ、円周に沿って対向するように設けられ、円弧角が45度の円環が軸方向に沿って螺旋状に構成された2個の螺旋構造である。そのネジピッチは、660mmであり、長さが330mmであり、螺旋状構造で並べられた6個の螺旋状極歯ユニットを含み、ロータ極歯が4外螺旋アウターステータ内に設けられる。
円弧の角度:β=89°<360/m/2=360/4=90°。これは、隣接する螺旋状鉄心0231の間に円周方向に沿って磁気短絡を防ぐための間隔2734が形成され、該間隔2734で形成される円弧の円心に対応する角度は2°であり、螺旋状コイル0232の厚さが2.5mmであるため、回転軸方向に沿って隣接する螺旋状鉄心0231間の磁気短絡を防ぐための間隔2735の長さは5mmである。以下、全てのステータ鉄心周囲に磁気短絡を防ぐための間隔が設けられる。
図3−2は、図3−1の大部分の4外螺旋アウターステータを削除し、外螺旋ステータ極歯鉄心I0231の円弧面のみを保留した透明端部を示す模式図である。4個の外螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ組立体0239は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;図3−2に示すように、第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、8°であり、この時、6個の外螺旋ステータ極歯0231A1、0231A2、0231A3及び0231B4、0231B5、0231B6に磁界を発生させて2個の螺旋状ロータ0331の1個の極歯に力を受けさせ、2個の螺旋状ロータ0331全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、2個の螺旋状ロータ0331全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、外螺旋ステータ極歯0231A1、0231B4に磁界が発生せず、4個の外螺旋ステータ極歯0231A2、0231A3、及び0231B5、0231B6には磁界が発生し、2個の螺旋状ロータ0331全体が間隔2734を越えた後、また6個の外螺旋ステータ極歯に磁界を発生する。
層間極歯中心線の交角は、360/2/6=30°であり、第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は60°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は60°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、30°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になった場合、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って支持板を経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクを生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
当然、上記支持板を削除して非導磁性材料でロータ極歯を支持できる。導磁性材料の比重が大きいため、本発明のこの図面ではなく、その他の図面に使用する導磁性材料が少なく、モータ重量を大幅に減らすことができ、漏れ磁束を通じて自ら磁気回路を生じる。重量を考慮しない場合、ロータ極歯は、図7のような塊状体とすることができ、ヨークが管状継続鉄としてもよく、こうしてリラクタンスが最小になる原理によって磁気回路を形成でき、この時、モータ全体にとって磁力線がステータ極歯からロータ極歯に入る数と磁力線がロータ極歯からステータ極歯に入る数は、ほぼ一致する。
(実施例3)
下記実施例3の技術的解決策:
ステータ極歯数とロータ極歯数が等しい技術的解決策であって、ステータ極歯数とロータ極歯数は、いずれも2個あり;本実施例は、ステータ極歯数がロータ極歯数の2倍となる技術的解決策であり、すなわち、ステータ極歯数の2個を4個に増やす技術的解決策であり、ロータ極歯数がそのまま不変で、すなわち、ステータ極歯数とロータ極歯数が等しい技術的解決策を改めてステータ極歯数がロータ極歯数の2倍となる技術的解決策として設計された。下記実施例1〜2、5〜29は、いずれもステータ極歯数とロータ極歯数が等しい技術的解決策であり、実施例1〜2、5〜29の技術的解決策を上記方式に基づいてステータ極歯がロータ極歯数の2倍となり、すなわち、本発明の技術的解決策であるよう改めて設計し、こうして性能を倍に向上させる。
(実施例1)
図1は、1外螺旋極歯が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータ011を示し、1外螺旋鉄心0211の外側が1外螺旋コイル0212で覆われて1外螺旋ステータ極歯組立体0219を構成し、2個の1外螺旋ステータ極歯組立体0219は軸方向に沿って直線状に並べられ、1外螺旋極歯が直線状に並べられたステータ021を構成し、その中にロータ極歯031が嵌設され、ロータ極歯は半円環が回転軸方向に沿う螺旋体であり、ネジピッチが2個の1外螺旋ステータ極歯の長さである。
螺旋状鉄心0211のネジピッチは、1000mmであり、長さが460mmであり、内側に螺旋状円弧面を形成し、ロータに合わせるために用いられ、回転軸方向の磁気回路を形成し、螺旋状鉄心0211のヨーク部は、2個の螺旋状鉄心0211と一体成形したヨーク0213であり、螺旋状鉄心0211の材料がケイ素鋼板の場合、ヨーク0213と一体成形した螺旋状鉄心0211は、ヨーク0213と一体成形した螺旋状ケイ素鋼板で円周方向に沿って積層した一体化した1螺旋状極歯鉄心0211及びヨーク0213である(図示せず)。ロータ極歯のネジピッチは、1000mmであり、長さが1000mmであり、すなわち、長さが500mmの2個の1螺旋状極歯ユニットが螺旋状に並べられ、1螺旋状極歯が直線状に並べられたステータ内に設けられる。1螺旋状極歯組立体が直線状に並べられたステータは、2層であるため、第1層のステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、第2層のステータ極歯の中心線が逆位置にあり、こうして回転過程中、回転慣性により、ロータが継続して回転して別の1螺旋状極歯で1螺旋状極歯が螺旋状に並べられたロータに対して磁気吸引力を発生させ、該ロータを回転させ、それによって繰り返して該ロータを継続して回転させ、回転を停止した後、ステータ極歯位置からずれた永久磁石が該ロータを吸着してその中心線と対応のステータ極歯の中心をずらし、起動時にステータ極歯がロータ極歯を回転させることができる。
(実施例2)
図2は、1外螺旋極歯が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータ012を示し、螺旋状鉄心0221の外側が螺旋状コイル0222で覆われてステータ極歯組立体0229を構成し、ステータ極歯組立体0229が軸方向に沿って直線状に並べられ、1外螺旋極歯が直線状に並べられたステータ022を構成し、その中にロータ極歯032が嵌設され、ロータ極歯032は3個の螺旋状ロータユニット0321が螺旋状に並べられたものである。各層の1螺旋状極歯鉄心の長さにコイルの厚さを足すと、333.3mmであり、鉄心側面に溝を設けることができ、コイルが巻き付けられて鉄心側面の溝内に設けられることができ、3層の1螺旋状極歯が直線状に並べられ、1螺旋状極歯が直線状に並べられたステータを構成し、該ステータのヨーク部に連結用のヨークが設けられる。
第1層ステータの中心線とロータユニットの中心線が重なる時、第2層ステータの中心線と対応のロータユニットの中心線との交角は、120°であり、第2層に磁気吸引力を発生させ、第2層のロータユニットが60°回転した時、第3層のロータユニットと第3層のステータ極歯組立体が剛接触し、二者の中心線の交角は180°であり、この時、(1)第3層に磁気吸引力を発生しておらず、第2層から磁気吸引力を継続して発生し、60°回転すると、二者の中心線が重なり、第3層の二者間の交角は60°であり、それによって繰り返すと、ロータが継続して回転でき;(2)第3層に磁気吸引力が生じ、第3層と共同でロータを60°回転させ、これを繰り返すと、この60°のトルクは(1)のトルクより大きく;(3)第3層に磁気吸引力が生じ、第2層に磁気吸引力を停止してロータを60°回転させ、この60°のトルクが最小で、これを繰り返すと、3種類の強度の異なるトルクを生じることで異なる需要に適することができる。当然、上記方式は、ステータが1螺旋状極歯ステータ組立体が螺旋状に並べられたものに1螺旋状極歯ロータユニットが直線状に並べられたものを組み合わせる構造にも適する。当然上記アウターステータ構造を1螺旋状極歯インナーステータに1個の極歯ユニットのアウターロータを組み合わせた構造に変更してもよい。
上記極歯は、直歯でもよく、この時ロータ及びステータがいずれも直歯とする。
(実施例4)
図4は、螺旋帯状ステータ極歯組立体を示し、計4層の螺旋状極歯100が回転軸方向において螺旋状に並べられて螺旋帯状の螺旋状ステータ極歯を構成し、螺旋帯状の螺旋状ステータ極歯のヨーク部は合わせる螺旋帯状の導磁性材料をヨーク101とし、4個の螺旋状極歯100で構成された螺旋帯状の螺旋状ステータ極歯のヨーク部を連結して串磁のU型電磁石を構成し、螺旋状極歯100の外側が極歯コイル103で覆われ、螺旋状極歯100の間のヨーク102上に螺旋ヨーク部コイル104を覆い、螺旋帯状の螺旋状極歯ステータ組立体を構成する。こうして組立体は、円周に沿って均一に設けられて螺旋帯状の螺旋状極歯ステータを構成する。
(実施例5)
図5は、シート状4螺旋状内側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ015を示し、シート状4螺旋状ステータ極歯鉄心0251の外側が極歯コイル0252で覆われてシート状4螺旋状内側ステータ極歯組立体025を構成し、ステータ極歯組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、シート状4螺旋状ステータ極歯が直線状に並べられたステータを構成し、該ステータの中央部がヨーク部であり、6個のシート状4螺旋状内側ステータ極歯鉄心のヨーク部は導磁性材料で連結できるが、一般的に連結する必要がない。その外側が合わせる2個の螺旋帯状ロータ極歯I035で覆われ、螺旋状ロータユニットが螺旋状に並べられて螺旋状ロータバー0351となり、2個の螺旋状ロータバー0351は支持枠I0352で支持して2個の螺旋状ロータ極歯I035を構成する。
シート状4螺旋状内側ステータ極歯組立体025は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0251A1、0251A2、0251A3、及び0251B4、0251B5、0251B6に磁界を発生させて2個の螺旋状ロータ極歯I035の1個の極歯に力を受けさせ、2個の螺旋状ロータ極歯I035を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、2個の螺旋状ロータ極歯I035を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯0251A1、0251B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯0251A2、0251A3、及び0251B5、0251B6には磁界が発生し、2個の螺旋状ロータ極歯I035が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は60°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は60°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、30°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になった場合、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠Iを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクを生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例6)
図6は、シート状4螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ016を示し、シート状4螺旋状ステータ極歯鉄心0261の外側が極歯コイル0262で覆われてシート状4螺旋状ステータ極歯組立体0269を構成し、ステータ極歯組立体0269は軸方向に沿って螺旋状に並べられ、シート状4螺旋状ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ026を構成し、その外側が合わせる2個の螺旋状ロータ極歯II036で覆われ、螺旋状ロータユニット0361が直線状に並べられて一体となり、支持枠II0362で支持して2個の螺旋状ロータ極歯II036を構成し、その他は図5の実施例と同じである。
シート状4螺旋状ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ026は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0261A1、0261A2、0261A3、及び0261B4、0261B5、0261B6に磁界を発生させて2個の螺旋状ロータ極歯II036の1個の極歯に力を受けさせ、2個の螺旋状ロータ極歯II036を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、2個の螺旋状ロータ極歯II036を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯0261A1、0261B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯0261A2、0261A3、及び0261B5、0261B6には磁界が発生し、2個の螺旋状ロータ極歯II036が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は60°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は60°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、30°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になった場合、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠IIを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクを生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
当然、螺旋状ステータ極歯組立体の中央部の鉄心は、ヨークで連結でき、本発明の前記極歯鉄心とヨークが連結しているが、一般的な極歯鉄心とヨークは一体成形構造、或いはケイ素鋼板で円周に沿って製作され、当然1個の極歯鉄心をヨークに密着して固定することもよく、例えば結束、接着等である。
(実施例7)
図7は、4螺旋状外側極歯のステータ組立体が直線状に並べられたモータ017を示し、ステータが円周に沿って対向するように設けられた4個の外螺旋ステータ極歯鉄心0271であり、環状ヨークI0273で連結し、外螺旋ステータ極歯鉄心0271の外側が外螺旋コイル0272で覆われ、ロータが塊状体であり、その他の構造は図3−1、図3−2に示す4外螺旋アウターステータ組立体が直線状に並べられたスイッチトリラクタンスモータと同じである。
(実施例8)
図8は、4外螺旋状外側極歯が螺旋状に並べられたモータ018を示し、ステータが円周に沿って対向するように設けられた4個の外螺旋ステータ極歯鉄心II0281であり、環状ヨークII0283で連結し、外螺旋ステータ極歯鉄心II0281の外側が外螺旋コイル0282で覆われて四重外螺旋ステータ極歯を構成し、6個の該組立体は回転軸方向に沿って螺旋状に並べられ、四重螺旋状外側極歯が螺旋状に並べられたステータ028を構成し、その中にロータ極歯I038が嵌設され、ロータ極歯I038は直歯ロータユニット0381が直線状に並べられて直線状ロータ全体を構成する。
4螺旋状外側極歯が螺旋状に並べられたステータ028は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0281A1、0281A2、0281A3、及び0281B4、0281B5、0281B6に磁界を発生させてロータ極歯I038全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯0281A1、0281B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯0281A2、0281A3及び0281B5、0281B6には磁界が発生し、ロータ極歯I038全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は60°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は60°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は90°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、30°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になった場合、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、半径方向に沿って塊状ロータを貫通して下ロータ極歯に入った後、更に下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクを生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例9)
図9に示すように、円周に沿って対向するように設けられた4直歯外側ステータ極歯鉄心0291は、環状ヨークIII0293で連結し、4直歯外側ステータ極歯鉄心0291の外側がコイル0292で覆われて4直歯アウターステータが直線状に並べられたステータ組立体0299を構成し、該組立体が軸方向に沿って直線状に並べられ、4直歯が直線状に並べられたアウターステータ組立体029を構成し、ロータ極歯は内外縁が45度の円弧で形成した直歯であり、二直歯インナーロータ極歯ユニットを構成し、6個の二直歯インナーロータ極歯ユニットが軸方向に沿って螺旋状に並べられ、二直歯インナーロータ極歯ユニットが螺旋状に並べられたロータ039を構成し、二直歯インナーロータ極歯ユニットが螺旋状に並べられたロータ039のネジピッチは660mmであり、長さが330mmであり、その外側が、4直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータで覆われて4直歯外側極歯が直線状に並べられたモータ019を構成し、本実施形態は直歯が異なることを除き、その他は図7の実施例と同じである。
(実施例10)
図10は、4個の直歯が外螺旋に並べられたステータのスイッチトリラクタンスモータを示し、図10に示すように、ロータ及びステータの極歯のみが直歯であり、その他は図8と同じである。
(実施例11)
図11は、8螺旋状内側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ111を示し、8螺旋状内側ステータ極歯鉄心2111の外側が極歯コイル2112で覆われて8螺旋状ステータ極歯組立体2119を構成し、6個の8螺旋状ステータ極歯組立体2119は軸方向に沿って直線状に並べられ、8内螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ211を構成し、その外側が螺旋帯状ロータ極歯311で覆われ、螺旋状外側ロータ極歯バーI3111は筒状支持枠3112で固定されて一体化となった。
8螺旋状内側ステータ極歯鉄心2111のネジピッチは、816mmであり、幅が30mmであり、極歯コイル2112の厚さが2mmである。螺旋状外側ロータ極歯バーI3111のネジピッチは816mmであり、長さが204mmであり、2層の螺旋状外側ロータ極歯ユニットの中心線間の交角は15°である。
8内螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ211は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2111A1、2111A2、2111A3、及び2111B4、2111B5、2111B6に磁界を発生させて螺旋状ロータ極歯311全体の1個の極歯に力を受けさせ、螺旋状ロータ極歯311全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2111A1、2111B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2111A2、2111A3及び2111B5、2111B6には磁界が発生し、螺旋状ロータ極歯311全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠を経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例12)
実施例12のステータは、8螺旋状内側極歯のステータであり、環状ヨークとして製造しにくく、ソリッドヨークとして製造することで良くなるため、実施例11と同じである。
(実施例13)
実施例13のステータは、8螺旋状内側極歯のステータであり、環状ヨークとして製造しにくく、ソリッドヨークとして製造することで良くなるため、実施例14と同じである。
(実施例14)
図12は、8螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ114を示し、8螺旋状ステータ極歯鉄心2141の外側が極歯コイル2142で覆われて8螺旋状ステータ極歯組立体を構成し、6個の8螺旋状ステータ極歯組立体は軸方向に沿って螺旋状に並べられ、8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ214を構成し、その外側が直線状ロータ極歯314で覆われ、螺旋状外側ロータ極歯バーII3141は支持枠V3142で固定されて一体化となった。
8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ214は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2141A1、2141A2、2141A3及び2141B4、2141B5、2141B6に磁界を発生させて直線状ロータ極歯314全体の1個の極歯に力を受けさせ、直線状ロータ極歯314全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、直線状ロータ極歯314全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2141A1、2141B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2141A2、2141A3及び2141B5、2141B6には磁界が発生し、螺旋状ロータ極歯314全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠Vを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例15)
図13は、8内螺旋環状ステータ極歯が直線状に並べられたモータ115を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心I2151であり、ソリッドヨーク2153で連結し、直歯ステータ極歯鉄心I2151の外側が極歯コイル2152で覆われ8内螺旋環状ステータ極歯組立体2159を構成し、該組立体は回転軸方向に沿って直線状に並べられ、8内螺旋環状ステータ極歯が直線状に並べられたステータ215を構成し、その外側が外螺旋ロータ極歯315で覆われ、直歯極歯バー3151が支持枠VI3152で固定されて外螺旋ロータ極歯315を構成する。
8内螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ215は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2151A1、2151A2、2151A3及び2151B4、2151B5、2151B6に磁界を発生させて外螺旋ロータ極歯315全体の1個の極歯に力を受けさせ、外螺旋ロータ極歯315全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、外螺旋ロータ極歯315全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2151A1、2151B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2151A2、2151A3及び2151B5、2151B6には磁界が発生して外螺旋ロータ極歯315全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠VIを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例16)
実施例16のステータは、8螺旋状内側極歯のステータであり、環状ヨークとして製造しにくく、ソリッドヨークとして製造することで良くなるため、実施例17と同じである。
(実施例17)
図14は、8螺旋状内側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ117を示し、8螺旋状ステータ極歯鉄心2171の外側が極歯コイル2172で覆われて8螺旋状ステータ極歯組立体を構成し、6個の8螺旋状ステータ極歯組立体は軸方向に沿って螺旋状に並べられ、8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ217を構成し、その外側が直線状ロータ極歯317で覆われ、直歯外ロータ極歯バー3171は支持枠IX3172で固定されて一体化となった。
8螺旋状ステータ極歯鉄心2171のネジピッチは、816mmであり、幅が30mmであり、極歯コイル2172の厚さは2mmであり、直歯外ロータ極歯バー3171の長さが204mmである。
8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ217は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2171A1、2171A2、2171A3及び2171B4、2171B5、2171B6に磁界を発生させて直線状ロータ極歯317全体の1個の極歯に力を受けさせ、直線状ロータ極歯317全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、直線状ロータ極歯317全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2171A1、2171B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2171A2、2171A3及び2171B5、2171B6には磁界が発生し、直線状ロータ極歯317全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って導磁支持枠IXを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例18)
図15は、8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ118を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の螺旋状ステータ極歯鉄心III2181であり、環状ヨークVIII2183で連結し、螺旋状ステータ極歯鉄心III2181の外側が極歯コイル2182で覆われステータ極歯組立体2189を構成し、6個の該組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ218を構成し、その中にロータ極歯III318が嵌設され、ロータ極歯III318は十字の4螺旋状極歯ユニット3181が螺旋状に並べられて4螺旋状ロータを構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ218は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2181A1、2181A2、2181A3及び2181B4、2181B5、2181B6に磁界を発生させてロータ極歯III318全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯III318全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯III318全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2181A1、2181B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2181A2、2181A3及び2181B5、2181B6には磁界が発生してロータ極歯III318全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、半径方向に沿ってロータを貫通して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例19)
図16は、8螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ119を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の螺旋状ステータ極歯鉄心IV2191であり、環状ヨークIX2193で連結し、螺旋状ステータ極歯鉄心IV2191の外側が極歯コイル2192で覆われステータ極歯組立体2199を構成し、6個の該組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ219を構成し、その中にロータ極歯IV319が嵌設され、ロータ極歯IV319は螺旋状極歯ユニット3191が螺旋状に並べられて4螺旋状ロータを構成し、螺旋状極歯ユニット3191は環状ロータヨーク3192で連結する。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ219は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2191A1、2191A2、2191A3及び2191B4、2191B5、2191B6に磁界を発生させてロータ極歯IV319全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯IV319全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯IV319全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2191A1、2191B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2191A2、2191A3及び2191B5、2191B6には磁界が発生してロータ極歯319全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って環状ロータヨークを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例20)
図17は、8直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ120を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心III2201であり、環状ヨークX2203で連結し、直歯ステータ極歯鉄心III2201の外側が極歯コイル2202で覆われステータ極歯組立体2209を構成し、6個の該組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ220を構成し、その中にロータ極歯V320が嵌設され、ロータ極歯V320は直歯極歯ユニット3201が螺旋状に並べられて4螺旋状ロータを構成し、直歯極歯ユニット3201は環状ロータヨークI3202で連結する。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ220は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2201A1、2201A2、2201A3及び2201B4、2201B5、2201B6に磁界を発生させてロータ極歯V320全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯V320全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯V320全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2201A1、2201B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2201A2、2201A3及び2201B5、2201B6には磁界が発生してロータ極歯V320全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って環状ロータヨークIを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例21)
図18は、8直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ121を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心IV2211であり、環状ヨークⅪ2213で連結し、直歯ステータ極歯鉄心IV2211の外側が極歯コイル2212で覆われステータ極歯組立体2219を構成し、6個の該組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ221を構成し、その中にロータ極歯VI321が嵌設され、ロータ極歯VI321は十字の直歯極歯ユニット3211が螺旋状に並べられて4螺旋状ロータ全体を構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ221は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2211A1、2211A2、2211A3及び2211B4、2211B5、2211B6に磁界を発生させてロータ極歯VI321全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VI321全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VI321全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2211A1、2211B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2211A2、2211A3及び2211B5、2211B6には磁界が発生してロータ極歯VI321全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、半径方向に沿ってロータを貫通して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例22)
図19は、8直歯外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ122を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心V2221であり、環状ヨークⅫ2223で連結し、直歯ステータ極歯鉄心V2221の外側が極歯コイル2222で覆われステータ極歯組立体2229を構成し、6個の該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ222を構成し、その中にロータ極歯VII322が嵌設され、ロータ極歯VII322は直歯極歯ユニット3221が直線状に並べられて4螺旋状ロータを構成し、直歯極歯ユニット3221は環状ロータヨークII3222で連結する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ222は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2221A1、2221A2、2221A3及び2221B4、2221B5、2221B6に磁界を発生させてロータ極歯VII322全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VII322全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VII322全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2221A1、2221B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2221A2、2221A3及び2221B5、2221B6には磁界が発生してロータ極歯VII322全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って環状ロータヨークIIを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例23)
図20は、8螺旋外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ123を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心VI2231であり、環状ヨークi2233で連結し、直歯ステータ極歯鉄心VI2231の外側が極歯コイル2232で覆われステータ極歯組立体2239を構成し、6個の該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ223を構成し、その中にロータ極歯VIII323が嵌設され、ロータ極歯VIII323は十字の直歯極歯ユニット3231が直線状に並べられて4直線状ロータ323全体を構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ223は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2231A1、2231A2、2231A3及び2231B4、2231B5、2231B6に磁界を発生させてロータ極歯VIII323全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VIII323全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VIII323全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2231A1、2231B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2231A2、2231A3及び2231B5、2231B6には磁界が発生してロータ極歯VIII321全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、半径方向に沿ってロータを貫通して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例24)
図21は、8螺旋外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ124を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の螺旋ステータ極歯鉄心V2241であり、環状ヨーii2243で連結し、螺旋ステータ極歯鉄心V2241の外側が極歯コイル2242で覆われステータ極歯組立体2249を構成し、該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ224を構成し、その中にロータ極歯IX324が嵌設され、ロータ極歯IX324は螺旋状極歯ユニット3241が直線状に並べられて4直線状ロータを構成し、螺旋状極歯ユニット3241は環状ロータヨークIII3242で連結する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ224は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2241A1、2241A2、2241A3及び2241B4、2241B5、2241B6に磁界を発生させてロータ極歯IX324全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯IX324全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯IX324全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2221A1、2221B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2241A2、2241A3及び2241B5、2241B6には磁界が発生してロータ極歯IX322全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、軸方向の両側に沿って環状ロータヨークIIIを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例25)
図22は、8螺旋外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ125を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の螺旋ステータ極歯鉄心VI2251であり、環状ヨークiii2253で連結し、螺旋ステータ極歯鉄心VI2251の外側が極歯コイル2252で覆われステータ極歯組立体2259を構成し、6個の該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ225を構成し、その中にロータ極歯X325が嵌設され、ロータ極歯X325は十字の螺旋状極歯ユニット3251が直線状に並べられて4直線状ロータ全体を構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ225は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2251A1、2251A2、2251A3及び2251B4、2251B5、2251B6に磁界を発生させてロータ極歯X325全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯X325全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯X325全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2251A1、2251B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2251A2、2251A3及び2251B5、2251B6には磁界が発生してロータ極歯X325全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は30°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は30°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は45°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、15°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の2個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の2個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、半径方向に沿ってロータを貫通して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例26)
図23は、16螺旋外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ126を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた16個の螺旋ステータ極歯鉄心VII2261であり、環状ヨーク2263で連結し、螺旋ステータ極歯鉄心VII2261の外側が極歯コイル2262で覆われ、極歯間の螺旋状ヨーク2263でヨークコイル2264を覆うことでステータ極歯組立体を構成し、該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ226を構成し、その中にロータ極歯Ⅺ326が嵌設され、ロータ極歯Ⅺ326は直歯極歯ユニット3261が螺旋状に並べられて8螺旋状ロータを構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ226は、各々A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Өであり、Ө>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2261A1、2261A2、2261A3及び2261B4、2261B5、2261B6に磁界を発生させてロータ極歯Ⅺ326全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯Ⅺ326全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯Ⅺ326全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2251A1、2251B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2251A2、2251A3及び2251B5、2251B6には磁界が発生してロータ極歯Ⅺ326全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。
第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第2層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は7.5°であり、第3層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は15°であり、第4層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は22.5°であり、第4層のA列が平衡位置であり、同時に第4層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なり、第5層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は7.5°であり、第6層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線と交角は15°であり、第1層のB列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は22.5°であり、第1層のB列が平衡位置であり、始動時A列の第2層、第3層の単独又は共同で磁力を発生し、B列の第5層、第6層の単独或いは共同で磁力を発生してA列の第4層を平衡位置から離脱させ、B列の第1層を平衡位置から離脱させ、回転した後平衡位置においてA列の第4層、B列の第1層に磁束を通過して磁力を生じさせ、すなわち、並べ替える6層があって磁力が生じると、複数の制御方法があり、7.5°回転した後、この循環を繰り返す。
1層だけ導磁の時、同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が同じとなる場合、ステータ極歯の磁力線はエアギャップを貫通して対応のロータユニットに入った後、磁力線が回転軸方向に沿って両側に向けて隣接するロータユニットに入り、そして隣接するロータユニットからエアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して導磁ステータ極歯に入って回路を形成する。
同じ層の上下2個の極歯の軸心に向かう端の極性が逆になる場合、別の6個の対向する極歯が導磁した時、磁力線は磁気抵抗が小さくなる方向に分布し、別の6個の対向する極歯が導磁しない時、ステータ極歯の磁力線は、エアギャップを貫通して上ロータ極歯に入った後、ヨークを経由して下ロータ極歯に入り、下ロータ極歯と1個のステータ極歯との間のエアギャップを貫通して下ステータ極歯鉄心に入ってトルクが生じる。
2層が同時に導磁した時、隣接する2個のステータ極歯の磁方位が逆で、こうして磁力線はステータ極歯からエアギャップを貫通して対応のロータ極歯ユニットに入り、そして軸方向に沿って隣接するロータ極歯ユニットに入り、エアギャップを貫通して隣接するステータ極歯に入った後、ヨークを経由して磁力線が出発するステータ極歯に到達して閉鎖回路を形成する。
(実施例27)
図24に示すように、2個の螺旋状極歯鉄心2291が円周に沿って対向に設けられ、2個の螺旋状極歯鉄心2291のヨーク部は、環状ヨークiv2293で連結し、螺旋状極歯鉄心2291の外側が極歯コイル2292で覆われ、螺旋状極歯鉄心2291間のヨーク2293の外側がヨークコイル2294で覆われ、ハルバッハ配列の螺旋状極歯ステータ組立体を構成し、ハルバッハ配列の螺旋状極歯ステータ組立体は回転軸方向に沿って螺旋状に並べられ、ハルバッハ配列の螺旋状極歯が螺旋状に並べられたステータ229を構成し、その中に逆螺旋2螺旋状極歯ロータを設け、ハルバッハ配列の螺旋状極歯が螺旋状に並べられたステータ229内に逆螺旋状ロータを設けるモータを構成し、ハルバッハ配列の螺旋状極歯が螺旋状に並べられたネジピッチは、660mmであり、長さが330mmであり、逆螺旋2極歯ロータのネジピッチは660mmであり、長さが330mmであり、ネジピッチ方向が逆になり、こうして3層のハルバッハ配列の螺旋状極歯ステータ組立体は60°回転する度に、継続回転を保持でき、6層は、2個の3層のハルバッハ配列の螺旋状極歯が螺旋状に並べられた内側逆螺旋モータを直列接続するものに相当する。
従来のスイッチトリラクタンスモータガバナシステムのパワーコンバータ、コントローラ、回転子位置検出装置等は、適合性の修正を経て本発明に応用させることができる。
本発明が開示する数値及びデータ、例えばネジピッチ、幅、高さ等は、あくまでも構造の特徴のみを説明するものであって、本発明を限定して狭義に解釈されるべきものではない。
両用2軸ねじポンプモータであって、第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを含み、前記第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータを2軸ねじポンプの第1主ねじとし、該モータの環状ステータ側面開口部に第1主ねじともう1本のねじを組み合わせ、二者は両用2軸ねじポンプモータを構成し、ステータ内部に樹脂を充填して円環状の内面を形成する。樹脂は、導磁しておらず、モータの運転にも影響を及ぼさず、樹脂添加の目的がステータの内部をねじの形状に合わせるためである。図26に示すように、両用2軸ねじポンプの両端にエンドキャップ1005が設けられ、エンドキャップ1005上に第1主ねじ及びもう1本のねじに合わせる穴部が設けられ、2個のエンドキャップ1005上に各々給油口及び排油口が設けられる。両用2軸ねじポンプモータその他の構造は、従来の2軸ねじポンプ構造と同じである。モータのロータ上に出力軸1008が貫設される。前記両用とは、モータがモータ及びポンプとして使用できることをいう。
前記もう1本のねじは、第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータで、第2主ねじとし、第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータが側面開口部に対応して第1主ねじと第2主ねじを噛み合わせ、すなわち、第2主ねじの螺旋方向と第1主ねじの螺旋方向が逆になる。
前記もう1本のねじは、従ねじである。
前記螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータの極歯数は、1〜8極歯の一つである。
図25に示すように、2本のねじの端部に互いに噛み合う同期歯車1009が設けられる。
電気自動車であって、前記2軸ねじポンプモータは、電気自動車のホイールモータとし、モータの間が油路を通じて接続し、モータ間が両用2軸ねじポンプを通じて互いにエネルギーを輸送させることができる。両用2軸ねじポンプモータの出力軸は、電気自動車の回転軸と連結する。
両用2軸ねじポンプモータは、電気自動車の前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動の一つである。
前記電気自動車モータ間の両用2軸ねじポンプは、油路を通じて直列接続し、エネルギーの相互輸送を実現する。両用2軸ねじポンプ間の直列接続方式として、1個目のモータの出力側は、油路を通じて次のモータの入力側と接続し、その後順次直列接続し、最後のモータの出力側が油路を通じて1個目のモータの出力側と接続し;2個のモータ間の油路上に燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクを分岐接続し、燃料タンク上に油路と接続する給油管1000及び排油管1001が設けられ、エネルギー蓄積タンク上に油路と接続するエネルギー蓄積管1002及びエネルギー放出管1003が設けられ;油路循環時の前進方向を前方とし、油管との接合部において排油管1001はエネルギー蓄積管1002の前方に設けられ、エネルギー放出管1003が給油管1000の前方に設けられ、給油管1000、排油管1001、エネルギー蓄積管1002、エネルギー放出管1003及び分岐油路と接続する油路上に均しくオンオフバルブが設けられる。図31は、モータ間の直列接続方式を示す模式図であり、図32が当該接続方式の油路の循環を示す模式図である。
直列接続する両用2軸ねじポンプの油路循環方法:
一、両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態で、自動車が正常に走行する時、両用2軸ねじポンプモータ及びモータ接続間の油路内に油を充満し、油圧作動油は各モータの間を直列に繋がれている油路を循環し、給油管1000、排油管1001、エネルギー蓄積管1002及びエネルギー放出管1003上のオンオフバルブは均しく閉められ、分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが開かれ;
自動車のブレーキをかけた時、モータの電源が切られ、燃料タンクの排油管1001及びエネルギー蓄積タンクのエネルギー蓄積管1002上のオンオフバルブは均しく開かれ、分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが閉められ、自動車の慣性がモータをオイルポンプとして動作し、出力した高圧油がアキュムレータ内に入り、エネルギー貯蔵を行い、油管内で不足する油圧作動油は燃料タンクから補給され;
自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、この時エネルギー放出管1003及び排油管1001上のオンオフバルブが開かれ、エネルギー蓄積タンクに蓄積されているエネルギーが放出され、モータに対して電動機として起動動力を提供することで、モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、モータが駆動し、油路内の残った油圧作動油が燃料タンク内に入り;
二、一部の両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、残りのモータ間において循環している油圧作動油で該モータのねじを回転させ、エネルギー補給を実現する。
前輪駆動、後輪駆動或いは四輪駆動は、各両用2軸ねじポンプモータ、高圧油合流装置、アキュムレータ及び燃料タンクを包括し、各モータには1つの自己循環油路1010が設けられ、各モータの出力側と高圧油合流装置はエネルギー蓄積管1002を通じて接続し、各モータの入力側がエネルギー放出管1003を通じて高圧油合流装置と接続し、各モータの出力側が排油管1001を通じて燃料タンクと接続し、各モータの入力側は給油管1000を通じて燃料タンクと接続し、高圧油合流装置とエネルギー蓄積タンクとが接続し、給油管1000、排油管1001、エネルギー蓄積管1002、エネルギー放出管1003、各モータの自己循環油路1010及び高圧油合流装置上に均しくオンオフバルブが設けられる。図33は、当該モータ間の接続方式を示す模式図であり、図34が当該接続方式の油路の循環を示す模式図である。
高圧油合流装置は1つのチャンバーである。高圧油合流装置と連通する管上のオンオフバルブが開かれた時、高圧油合流装置内に流れ込んだ油圧作動油は、高圧油合流装置内で合流し、その後高圧油合流装置で分流を行う。
油路間の循環方法:
一、両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態、各モータ及び接続する各油管内には均しく油が充満し;
自動車が正常に走行している時、各モータの自己循環油路上のオンオフバルブが開かれ、残りのオンオフバルブが閉められ、各モータは均しく各自の循環回路を通じて正常に運転し;
自動車の走行過程でブレーキがかけられた時、モータの電源が切られ、燃料タンクと各モータを接続する給油管1000上のオンオフバルブは開かれ、各モータと高圧油合流装置を接続するエネルギー蓄積管1002上のオンオフバルブが開かれ、高圧油合流装置とエネルギー蓄積タンクを接続する油路上のオンオフバルブが開かれ、残りの接続通路上のオンオフバルブは均しく閉められ;この時、自動車が慣性作用下で継続して走行し、モータをオイルポンプとして動作させ、出力した高圧油は高圧油合流装置を経由してエネルギー蓄積タンク内に入り、油管内に不足する油は燃料タンクから補給され;
自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、エネルギー蓄積タンクと高圧油合流装置とが連通し、高圧油合流装置と各モータを接続するエネルギー放出管上のオンオフバルブが開かれ、各モータと燃料タンクを接続する排油管1001上のオンオフバルブが開かれ、エネルギー蓄積タンク内のエネルギーが放出され、モータに対して電動機として起動動力を提供することで、モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、モータが単独で循環駆動し、油路内の残った油圧作動油が燃料タンク内に入り;
二、一部の両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、残りのモータと高圧油合流装置を接続するエネルギー蓄積管1002上のオンオフバルブが開かれ、燃料タンクと接続する給油管1000上のオンオフバルブが開かれ、高圧油合流装置と故障モータを接続するエネルギー放出管1003上のオンオフバルブが開かれ、故障モータの排油管1001と燃料タンクとが連通し、高圧油合流装置内の圧力は故障モータに必要な圧力より低い時、高圧油合流装置がエネルギー蓄積タンクと連通し、エネルギー蓄積タンクから圧力が放出されてエネルギー補給を行い、高圧油合流装置内の圧力は故障モータに必要な圧力より高い時、高圧油合流装置がエネルギー蓄積タンクと連通し、エネルギー蓄積タンクがエネルギーの蓄積を行う。
モータは、ステータに合わせるモータ筐体1004を含み、モータ筐体1004の両端にエンドキャップ1005が設けられ、エンドキャップ1005上に出力軸1008に合わせる穴部が設けられ、エンドキャップ1005上に油管と接続する給油口及び排油口が設けられる。2本のねじ軸上の歯車1009は、エンドキャップ1005の外側に設けられ、歯車1009外側が歯車箱1006で覆われる。モータ筐体1004上に架台1007が設けられ、架台1007は、モータの取り付けや固定に用いられる。
図29に示すように、モータ筐体1004の一側には、ステータが設けられ、1螺旋状ロータを駆動軸とし、もう1螺旋状ロータを従動軸とする。
図27、図28、図30に示すように、モータ筐体1004内にステータが均一に配置され、2個の螺旋状ロータもいずれも駆動軸とする。
図30内のステータは、4個の極歯であり、ロータが4個の極歯である。
3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプであって、3軸ねじポンプを含み、前記3軸ねじポンプの3本のねじ内の少なくとも1本のねじは、螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの螺旋状ロータ1099であり、該螺旋状ロータ1099が対応する3軸ねじポンプのブッシュが螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのステータで構成されたステータブッシュ1098であり、螺旋状ロータ1099とステータブッシュ1098で螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを構成する。図42〜図43に示すように、前記ステータブッシュ1098は、螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのステータ極歯間の隙間に樹脂を充填し、例えばエポキシ樹脂であり、当然その他の耐油性樹脂でもよく、ステータブッシュを構成する。
前記3本のねじ間には、同期歯車1097が設けられる。
前記ねじの外表面には、ゴム薄層が設けられる。
前記3本のねじは、2条ねじ〜4条ねじ1095であり、2条ねじをロータとする時、4個のステータに対応し;3条ねじをロータとする時も4個のステータ又は6個のステータに対応し;4条ねじをロータとする時、8ステータに対応する。
前記3本のねじのうちの中間部ねじが螺旋状ロータの場合、中間ねじを主ねじとする。
前記3本のねじのうちの両側2本のねじが螺旋状ロータの場合、両側2本のねじを主ねじとする。
前記3本のねじが均しく螺旋状ロータの場合、3本のねじ部を均しく主ねじとする。
前記3本のねじを支える軸受及び3本のねじ間の同期歯車は、ねじとブッシュとから成るワーキングチャンバー外に設けられ、こうすることで摩擦により生じる金属屑を螺旋状ロータ及びステータブッシュ上に吸着することを防止できる。
電気自動車であって、前記3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプを電気自動車のホイールモータとし、ホイールモータの間が油路を通じて連通して互いにエネルギーを輸送させることができる。
前記ホイールモータは、電気自動車の前輪駆動又は後輪駆動であり、前輪駆動又は後輪駆動の2個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し;バルブの制御を通じて(1)2個のホイールモータを並列接続した後、燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続し、ブレーキをかけた時、複合ポンプ内から流出した高圧油をエネルギー蓄積タンク内に入り、複合ポンプ内に不足する油圧作動油、は燃料タンクで供給し、起動或いは加速した時、エネルギー蓄積タンク内に蓄積エネルギーがある場合、エネルギー蓄積タンク内の油圧作動油を複合ポンプ内に放出してエネルギーを供給し、残った油圧作動油が燃料タンク内に入り、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;(2)2個のホイールモータを直列接続した後、両端は各々エネルギー蓄積タンク及び燃料タンクと更に直列接続し、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;(3)2個のホイールモータが循環するよう直列接続し、すなわち、2個のホイールモータの前後が均しく接続する。
前記ホイールモータは、四輪駆動の電気自動車のホイールモータであり、4個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し、バルブ制御を通じて(1)図35に示すように、4個のホイールモータを並列接続すると共に循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続せず、図35〜図45内の太実線は油圧作動油が流通する油路を示し、細実線は油圧作動油が流通しない油路を示し、四角枠がホイールモータを示し、矢印が油圧作動油の流れる方向を示し;(2)図36に示すように、任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続すると共に循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続せず;(3)図37に示すように、4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成し、またも循環を構成し、燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクと接続しない。前記ブリッジ式通路とは4個のホイールモータを両組に分け、隣接する2個のホイールモータを一組とし、各組のホイールモータ内の2個のホイールモータを並列接続し、両組のホイールモータ間を直列接続し;(4)図38〜図46に示すように、4個のホイールモータを直列接続或いは任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続又は4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成した後、燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続してブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させる。図38ではブレーキをかけた時、複合ポンプで生じる高圧油がエネルギー蓄積タンク内に入ってエネルギー蓄積を行い、複合ポンプ内に不足する油圧作動油が燃料タンクで補給することを示す。図39では、起動或いは加速した時、エネルギー蓄積タンクからエネルギーを放出し、残った油圧作動油が燃料タンク内に入ることを示す。図内の矢印付きの長方形枠は、ホイールモータを示す。
以上本発明につき、好適な実施例を挙げて種々説明したが、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正を施し得て、これらも本発明の保護範囲に属する。
シート状4螺旋状内側ステータ極歯組立体025は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0251A1、0251A2、0251A3、及び0251B4、0251B5、0251B6に磁界を発生させて2個の螺旋状ロータ極歯I035の1個の極歯に力を受けさせ、2個の螺旋状ロータ極歯I035を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、2個の螺旋状ロータ極歯I035を反時計回りに沿って回転させる。
シート状4螺旋状ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ026は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0261A1、0261A2、0261A3、及び0261B4、0261B5、0261B6に磁界を発生させて2個の螺旋状ロータ極歯II036の1個の極歯に力を受けさせ、2個の螺旋状ロータ極歯II036を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、2個の螺旋状ロータ極歯II036を反時計回りに沿って回転させる。
4螺旋状外側極歯が螺旋状に並べられたステータ028は、各々A、B、C、D列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯0281A1、0281A2、0281A3、及び0281B4、0281B5、0281B6に磁界を発生させてロータ極歯I038全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させる。
8内螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ211は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2111A1、2111A2、2111A3、及び2111B4、2111B5、2111B6に磁界を発生させて螺旋状ロータ極歯311全体の1個の極歯に力を受けさせ、螺旋状ロータ極歯311全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯I038全体を反時計回りに沿って回転させる。
8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ214は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2141A1、2141A2、2141A3及び2141B4、2141B5、2141B6に磁界を発生させて直線状ロータ極歯314全体の1個の極歯に力を受けさせ、直線状ロータ極歯314全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、直線状ロータ極歯314全体を反時計回りに沿って回転させる。
8内螺旋ステータ極歯が直線状に並べられたステータ215は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2151A1、2151A2、2151A3及び2151B4、2151B5、2151B6に磁界を発生させて外螺旋ロータ極歯315全体の1個の極歯に力を受けさせ、外螺旋ロータ極歯315全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、外螺旋ロータ極歯315全体を反時計回りに沿って回転させる。
8内螺旋ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ217は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2171A1、2171A2、2171A3及び2171B4、2171B5、2171B6に磁界を発生させて直線状ロータ極歯317全体の1個の極歯に力を受けさせ、直線状ロータ極歯317全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、直線状ロータ極歯317全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ218は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2181A1、2181A2、2181A3及び2181B4、2181B5、2181B6に磁界を発生させてロータ極歯III318全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯III318全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯III318全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ219は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2191A1、2191A2、2191A3及び2191B4、2191B5、2191B6に磁界を発生させてロータ極歯IV319全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯IV319全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯IV319全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ220は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2201A1、2201A2、2201A3及び2201B4、2201B5、2201B6に磁界を発生させてロータ極歯V320全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯V320全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯V320全体を反時計回りに沿って回転させる。
図18は、8直歯外側ステータ極歯が直線状に並べられたモータ121を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心IV2211であり、環状ヨークXI2213で連結し、直歯ステータ極歯鉄心IV2211の外側が極歯コイル2212で覆われステータ極歯組立体2219を構成し、6個の該組立体は軸方向に沿って直線状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ221を構成し、その中にロータ極歯VI321が嵌設され、ロータ極歯VI321は十字の直歯極歯ユニット3211が螺旋状に並べられて4螺旋状ロータ全体を構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が直線状に並べられたステータ221は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2211A1、2211A2、2211A3及び2211B4、2211B5、2211B6に磁界を発生させてロータ極歯VI321全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VI321全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VI321全体を反時計回りに沿って回転させる。
図19は、8直歯外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ122を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた8個の直歯ステータ極歯鉄心V2221であり、環状ヨークXII2223で連結し、直歯ステータ極歯鉄心V2221の外側が極歯コイル2222で覆われステータ極歯組立体2229を構成し、6個の該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ222を構成し、その中にロータ極歯VII322が嵌設され、ロータ極歯VII322は直歯極歯ユニット3221が直線状に並べられて4螺旋状ロータを構成し、直歯極歯ユニット3221は環状ロータヨークII3222で連結する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ222は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2221A1、2221A2、2221A3及び2221B4、2221B5、2221B6に磁界を発生させてロータ極歯VII322全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VII322全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VII322全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ223は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2231A1、2231A2、2231A3及び2231B4、2231B5、2231B6に磁界を発生させてロータ極歯VIII323全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯VIII323全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯VIII323全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ224は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2241A1、2241A2、2241A3及び2241B4、2241B5、2241B6に磁界を発生させてロータ極歯IX324全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯IX324全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯IX324全体を反時計回りに沿って回転させる。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ225は、各々A、B、C、D、E、F、G、H列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2251A1、2251A2、2251A3及び2251B4、2251B5、2251B6に磁界を発生させてロータ極歯X325全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯X325全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯X325全体を反時計回りに沿って回転させる。
図23は、16螺旋外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたモータ126を示し、ステータが円周に沿って均一に設けられた16個の螺旋ステータ極歯鉄心VII2261であり、環状ヨーク2263で連結し、螺旋ステータ極歯鉄心VII2261の外側が極歯コイル2262で覆われ、極歯間の螺旋状ヨーク2263でヨークコイル2264を覆うことでステータ極歯組立体を構成し、該組立体は螺旋状に並べられ、螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ226を構成し、その中にロータ極歯XI326が嵌設され、ロータ極歯XI326は直歯極歯ユニット3261が螺旋状に並べられて8螺旋状ロータを構成する。
螺旋状外側ステータ極歯が螺旋状に並べられたステータ226は、各々A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P列と呼ばれ;第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線との交角は、Θであり、Θ>0°となり、この時、6個の螺旋ステータ極歯2261A1、2261A2、2261A3及び2261B4、2261B5、2261B6に磁界を発生させてロータ極歯XI326全体の1個の極歯に力を受けさせ、ロータ極歯XI326全体を反時計回りに沿って回転させ、同時にC、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P列にも同じ力が生じさせ、ロータ極歯XI326全体を反時計回りに沿って回転させる。
ある第1層のA列ステータ極歯の中心線と対応のロータ極歯ユニットの中心線が重なる時、螺旋状ステータ極歯2251A1、2251B4に磁界が発生せず、4個の螺旋状ステータ極歯2251A2、2251A3及び2251B5、2251B6には磁界が発生してロータ極歯XI326全体が間隔を越えた後、また6個の螺旋状ステータ極歯に磁界を発生する。

Claims (37)

  1. ステータ極歯とロータ極歯とを含み、前記ロータ極歯が前記ステータ極歯に対応して回転するスイッチトリラクタンスモータであって、前記ステータ極歯の歯数が2mであり、前記ロータ極歯の歯数がmであり;前記ステータ極歯は、回転軸方向に沿って層状で固結され、前記ステータ極歯の厚さの前記ロータ極歯の厚さに対応する範囲がロータ極歯ユニットと呼ばれ、前記ステータ極歯がステータ極歯鉄心及びその外側を覆う前記ステータ極歯コイルで構成され、前記ステータ極歯鉄心と前記ロータ極歯でエアギャップを形成した端部は凹凸が嵌め合う円弧面であり、前記ステータ極歯と前記ロータ極歯の合わせる関係は前記ロータ極歯が前記ステータ極歯に対して任意の角度まで回転するかを問わず、少なくとも1層の前記ステータ極歯の中心線と対応の前記ロータ極歯ユニットの中心線が交角αを成し、0<α≦βで、ここでのβは前記ステータ極歯鉄心又は前記ロータ極歯が回転軸方向に沿う横断面の円弧の円心に対応する角度であり、β<360/2mである
    ことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。
  2. 前記ロータ極歯が前記ステータ極歯に対して任意の角度まで回転するかを問わず、少なくとも1層の前記ステータ極歯の中心線と対応の前記ロータ極歯ユニットの中心線が交角αを成し、0<α≦βであることは、前記ステータ極歯の層数がn層であり、対応の前記ロータ極歯ユニットもn層の長さであり、前記ロータ極歯の円周に沿って配置された極歯数がmであることを意味し;仮に第1層の前記ステータ極歯の中心線と前記ロータ極歯の中心線との交角は、360/(nm)の場合、第2層が2×360/(nm)、……第n層がn×360/(nm)であり、ここで360/(nm)≦βである
    請求項1に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  3. xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、前記第1層のステータ極歯の中心線とy軸との交角は360/(nm)であり、第2層が2×360/(nm)であり、……第n層がn×360/(nm)であり、各層ロータ極歯ユニットのロータ極歯の中心線がz方向において重なる
    請求項2に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  4. xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、各層の前記ステータ極歯の中心線がz方向においてy軸と重なる場合、第1層のロータ極歯ユニットのロータ極歯中心線とy軸との交角は360/(nm)であり、第2層が2×360/(nm)で、……第n層がn×360/(nm)である
    請求項2に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  5. xyz座標系において、第1層のステータ極歯が位置する平面は、xy面であり、回転軸の軸線方向がz軸方向であり、他の層のステータ極歯がz軸に沿って順次延伸し、前記第1層のステータ極歯の中心線とy軸との交角は360/(2×nm)であり、第1層のロータ極歯ユニットのロータ極歯中心線とy軸との交角は−360/(2nm)であり、第2層が−2×360/(2nm)で、……第n層が−n×360/(2nm)で、逆螺旋を構成する
    請求項2に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  6. 前記ステータ極歯の層数は、z軸方向において順次延伸し、直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯を形成し、前記直線状ステータ極歯に対応するロータ極歯が螺旋帯状ロータ極歯であり;前記螺旋帯状ステータ極歯に対応するロータ極歯は、逆螺旋帯状ロータ極歯或いは直線状ロータ極歯であり、極歯数はm≧1の自然数であり、n≧2の自然数である
    請求項3ないし5のいずれかに記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  7. 前記直線状ステータ極歯又は螺旋帯状ステータ極歯のヨーク部は、直線状導磁性材料或いは螺旋帯状導磁性材料で連結して構成された直線状直列接続のu型電磁石又は螺旋帯状直列接続のu型電磁石に対応する
    請求項6に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  8. 前記直線状ステータ極歯又は前記螺旋帯状ステータ極歯の円弧面は、円心に向いて外側直線状ステータ極歯或いは外側螺旋帯状ステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、前記螺旋帯状ロータ極歯及び前記逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して内側直線状ロータ極歯、内側螺旋帯状ロータ極歯及び内側逆螺旋帯状ロータ極歯となる
    請求項7に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  9. 前記直線状ステータ極歯又は前記螺旋帯状ステータ極歯の円弧面は、円心から離れて内側直線状ステータ極歯或いは内側螺旋帯状ステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、前記螺旋帯状ロータ極歯及び前記逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して外側直線状ロータ極歯、外側螺旋帯状ロータ極歯及び外側逆螺旋帯状ロータ極歯となる
    請求項7に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  10. 前記各層ステータ極歯のヨーク部は、導磁性材料で連結してクローズドフレームステータ極歯を形成し、ステータ極歯間の導磁性材料のフレーム上をフレームコイルで覆う
    請求項6に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  11. 前記クローズドフレームステータ極歯の円弧面は、円心に向いて外側クローズドフレームステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、前記螺旋帯状ロータ極歯及び前記逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して内側直線状ロータ極歯、内側螺旋帯状ロータ極歯及び内側逆螺旋帯状ロータ極歯となる
    請求項10に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  12. 前記クローズドフレームステータ極歯の円弧面は、円心から離れて内側クローズドフレームステータ極歯を構成し;前記直線状ロータ極歯、前記螺旋帯状ロータ極歯及び前記逆螺旋帯状ロータ極歯は、それに対応して外側直線状ロータ極歯、外側螺旋帯状ロータ極歯及び外側逆螺旋帯状ロータ極歯となる
    請求項10に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  13. 前記mは、偶数であり、各層ステータ極歯のヨーク部が導磁性材料で連結してクローズドフレームステータ極歯を形成し、ステータ極歯間の導磁性材料のフレーム上をフレームコイルで覆った後、前記直線状ステータ極歯又は前記螺旋帯状ステータ極歯のヨーク部は、直線状導磁性材料或いは螺旋帯状導磁性材料で更に連結し、前記直線状導磁性材料或いは前記螺旋帯状導磁性材料をヨークとして直線状ヨーク或いは螺旋状ヨークで更に覆われて構成される立体の直線状極歯或いは螺旋帯状ステータ極歯ステータに対応する
    請求項6に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  14. 前記ステータ極歯鉄心の幅は、dであり、ステータ鉄心間の間隔が1/10d〜1/4dである
    請求項1ないし13のいずれかに記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  15. 前記ステータ極歯の形状は、直歯或いは螺旋状歯である
    請求項1ないし12のいずれかに記載のスイッチトリラクタンスモータ。
  16. 請求項1ないし13のいずれかに記載のスイッチトリラクタンスモータを用いた電気自動車であって、前記モータを電気自動車の駆動モータとする
    ことを特徴とする電気自動車。
  17. 3軸ねじポンプを含む3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプであって、前記3軸ねじポンプの3本のねじ内の少なくとも1本のねじは、螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの螺旋状ロータであり、前記螺旋状ロータが対応する3軸ねじポンプのブッシュが前記螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのステータで構成されたステータブッシュであり、前記螺旋状ロータと前記ステータブッシュで前記螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを構成する
    ことを特徴とする3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  18. 前記3本のねじ間には、同期歯車が設けられる
    請求項17に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  19. 前記ねじの外表面には、ゴム薄層が設けられる
    請求項17に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  20. 前記3本のねじは、2条ねじ〜4条ねじである
    請求項18に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  21. 前記3本のねじのうちの中間部ねじが螺旋状ロータの場合、中間ねじを主ねじとする
    請求項20に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  22. 前記3本のねじのうちの両側2本のねじが螺旋状ロータの場合、両側2本のねじを主ねじとする
    請求項20に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  23. 前記3本のねじが均しく螺旋状ロータの場合、3本のねじ部を均しく主ねじとする
    請求項20に記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  24. 前記3本のねじを支える軸受及び3本のねじ間の同期歯車は、ねじとブッシュとから成るワーキングチャンバー外に設けられる
    請求項17ないし23のいずれかに記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプ。
  25. 請求項17ないし24のいずれかに記載の3軸ねじポンプと螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータの複合ポンプを用いた電気自動車であって、前記複合ポンプを前記電気自動車のホイールモータとし、前記ホイールモータの間が油路を通じて連通して互いにエネルギーを輸送させることができる
    ことを特徴とする電気自動車。
  26. 前記ホイールモータは、電気自動車の前輪駆動又は後輪駆動であり、前輪駆動又は後輪駆動の2個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し;バルブの制御を通じてa前記2個のホイールモータを並列接続した後、前記燃料タンクと前記エネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続し、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;b前記2個のホイールモータを直列接続した後、両端は各々前記エネルギー蓄積タンク及び前記燃料タンクと更に直列接続し、ブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させ;c前記2個のホイールモータが循環するよう直列接続し、すなわち、2個のホイールモータの前後が均しく接続する
    請求項25に記載の電気自動車。
  27. 前記ホイールモータは、四輪駆動の電気自動車のホイールモータであり、4個のホイールモータ及び燃料タンクとエネルギー蓄積タンクとが油路を通じて連通し、バルブ制御を通じてa4個のホイールモータを並列接続すると共に循環を構成し、前記燃料タンク及び前記エネルギー蓄積タンクと接続せず;b任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続すると共に循環を構成し、前記燃料タンク及び前記エネルギー蓄積タンクと接続せず;c前記4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成すると共に循環を構成し、前記燃料タンク及び前記エネルギー蓄積タンクと接続せず;d前記4個のホイールモータを直列接続或いは任意の3個のホイールモータを並列接続した後もう1個のホイールモータと直列接続又は4個のホイールモータでブリッジ式通路を構成した後、前記燃料タンクと前記エネルギー蓄積タンクとの間に配置され、三者を更に直列接続してブレーキをかけた時エネルギーを蓄積し、起動或いは加速した時蓄積エネルギーを放出させる
    請求項26に記載の電気自動車。
  28. 第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータを含む両用2軸ねじポンプモータであって、前記第1螺旋状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータを2軸ねじポンプの第1主ねじとし、前記モータの環状ステータ側面開口部に第1主ねじともう1本のねじを組み合わせ、二者は両用2軸ねじポンプモータを構成し、ステータ内部に樹脂を充填して円環状の内面を形成する
    ことを特徴とする両用2軸ねじポンプモータ。
  29. 前記もう1本のねじは、第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータのロータであり、第2主ねじとし、前記第2螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータが側面開口部に対応して前記第1主ねじと前記第2主ねじを噛み合わせ、すなわち、前記第2主ねじの螺旋方向と前記第1主ねじの螺旋方向が逆になる
    請求項28に記載の両用2軸ねじポンプモータ。
  30. 前記もう1本のねじは、従ねじである
    請求項28に記載の両用2軸ねじポンプモータ。
  31. 前記螺旋帯状ロータスイッチトリラクタンスモータの極歯数は、1〜8極歯の一つであり、2本のねじの端部に互いに噛み合う歯車が設けられる
    請求項29または30に記載の両用2軸ねじポンプモータ。
  32. 請求項28ないし31のいずれかに記載の両用2軸ねじポンプモータを用いた電気自動車であって、前記2軸ねじポンプモータは、電気自動車のホイールモータとし、モータの間が油路を通じて接続し、前記モータ間が両用2軸ねじポンプを通じて互いにエネルギーを輸送させることができる
    ことを特徴とする電気自動車。
  33. 前記両用2軸ねじポンプモータは、前記電気自動車の前輪駆動、後輪駆動又は四輪駆動の一つである
    請求項32に記載の電気自動車。
  34. 前記電気自動車モータ間の前記両用2軸ねじポンプは、油路を通じて直列に接続し、エネルギーの相互輸送を実現し;前記両用2軸ねじポンプ間の直列接続方式として、1個目のモータの出力側は、油路を通じて次のモータの入力側と接続し、その後順次直列に接続し、最後のモータの出力側が油路を通じて1個目のモータの出力側と接続し;2個のモータ間の油路上に燃料タンク及びエネルギー蓄積タンクを分岐接続し、前記燃料タンク上に油路と接続する給油管及び排油管が設けられ、前記エネルギー蓄積タンク上に油路と接続するエネルギー蓄積管及びエネルギー放出管が設けられ;油路循環時の前進方向を前方とし、油管との接合部において前記排油管は前記エネルギー蓄積管の前方に設けられ、前記エネルギー放出管が前記給油管の前方に設けられ、前記給油管、前記排油管、前記エネルギー蓄積管、前記エネルギー放出管及び分岐油路と接続する油路上に均しくオンオフバルブが設けられる
    請求項33に記載の電気自動車。
  35. 直列接続する両用2軸ねじポンプの油路循環方法として、
    一、前記両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態で、自動車が正常に走行する時、前記両用2軸ねじポンプモータ及びモータ接続間の油路内に油を充満し、油圧作動油は各前記モータの間を直列に繋がれている油路を循環し、給油管、排油管、エネルギー蓄積管及びエネルギー放出管上のオンオフバルブは均しく閉められ、分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが開かれ;
    自動車のブレーキをかけた時、前記モータの電源が切られ、前記燃料タンクの前記排油管及び前記エネルギー蓄積タンクの前記エネルギー蓄積管上のオンオフバルブは均しく開かれ、前記分岐油路と接続する油路上のオンオフバルブが閉められ、前記自動車の慣性が前記モータをオイルポンプとして動作し、出力した高圧油がアキュムレータ内に入り、エネルギー蓄積を行い、油管内で不足する油圧作動油は前記燃料タンクから補給され;
    前記自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、この時前記エネルギー放出管及び前記排油管上のオンオフバルブが開かれ、前記エネルギー蓄積タンクに蓄積されているエネルギーが放出され、前記モータに対して電動機として起動動力を提供することで、前記モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、前期モータが駆動し、油路内の残った油圧作動油が燃料タンク内に入り;
    二、一部の前記両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、他のモータ間において循環している油圧作動油で前記モータのねじを回転させ、エネルギー補給を実現する
    請求項34に記載の電気自動車。
  36. 前輪駆動、後輪駆動或いは四輪駆動は、各両用2軸ねじポンプモータ、高圧油合流装置、アキュムレータ及び燃料タンクを包括し、各前記モータには1つの自己循環油路が設けられ、各前記モータの出力側と前記高圧油合流装置は前記エネルギー蓄積管を通じて接続し、各前記モータの入力側が前記エネルギー放出管を通じて前記高圧油合流装置と接続し、各前記モータの出力側が前記排油管を通じて前記燃料タンクと接続し、各前記モータの入力側は前記給油管を通じて前記燃料タンクと接続し、前記高圧油合流装置と前記エネルギー蓄積タンクとが接続し、前記給油管、前記排油管、前記エネルギー蓄積管、前記エネルギー放出管、各前記モータの前記自己循環油路及び前記高圧油合流装置上に均しくオンオフバルブが設けられ、前記高圧油合流装置は1つのチャンバーである
    請求項35に記載の電気自動車。
  37. 油路間の循環方法として、
    一、両用2軸ねじポンプが正常に動作している状態、各モータ及び接続する各油管内には均しく油が充満し;
    自動車が正常に走行している時、各前記モータの自己循環油路上のオンオフバルブが開かれ、残りのオンオフバルブが閉められ、各前記モータは均しく各自の循環回路を通じて正常に運転し;
    前記自動車の走行過程でブレーキがかけられた時、前記モータの電源が切られ、前記燃料タンクと各前記モータを接続する前記給油管上のオンオフバルブは開かれ、各前記モータと前記高圧油合流装置を接続する前記エネルギー蓄積管上のオンオフバルブが開かれ、前記高圧油合流装置と前記エネルギー蓄積タンクを接続する油路上のオンオフバルブが開かれ、残りの接続通路上のオンオフバルブは均しく閉められ;この時、前記自動車が慣性作用下で継続して走行し、前記モータをオイルポンプとして動作させ、出力した高圧油は前記高圧油合流装置を経由して前記エネルギー蓄積タンク内に入り、油管内に不足する油は前記燃料タンクから補給され;
    前記自動車が起動する時、非常に大きな動力が必要とするため、前記エネルギー蓄積タンクと前記高圧油合流装置とが連通し、前記高圧油合流装置と各前記モータを接続する前記エネルギー放出管上のオンオフバルブが開かれ、各前記モータと前記燃料タンクを接続する前記排油管上のオンオフバルブが開かれ、前記エネルギー蓄積タンク内のエネルギーが放出され、前記モータに対して電動機として起動動力を提供することで、前記モータの電力使用量が減り、蓄積エネルギーを使い切った場合、前期モータが単独で循環駆動し、油路内の残った油圧作動油が前記燃料タンク内に入り;
    二、一部の前記両用2軸ねじポンプに故障・電源切れが生じた時、他のモータと前記高圧油合流装置を接続する前記エネルギー蓄積管上のオンオフバルブが開かれ、前記燃料タンクと接続する前記給油管上のオンオフバルブが開かれ、前記高圧油合流装置と故障モータを接続する前記エネルギー放出管上のオンオフバルブが開かれ、前記故障モータの前記排油管と前記燃料タンクとが連通し、前記高圧油合流装置内の圧力は前記故障モータに必要な圧力より低い時、前記高圧油合流装置が前記エネルギー蓄積タンクと連通し、前記エネルギー蓄積タンクから圧力が放出されてエネルギー補給を行い、前記高圧油合流装置内の圧力は前記故障モータに必要な圧力より高い時、前記高圧油合流装置が前記エネルギー蓄積タンクと連通し、前記エネルギー蓄積タンクがエネルギーの蓄積を行う
    請求項34に記載の電気自動車。
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