JP2709842B2 - 回転機 - Google Patents
回転機Info
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- JP2709842B2 JP2709842B2 JP1055730A JP5573089A JP2709842B2 JP 2709842 B2 JP2709842 B2 JP 2709842B2 JP 1055730 A JP1055730 A JP 1055730A JP 5573089 A JP5573089 A JP 5573089A JP 2709842 B2 JP2709842 B2 JP 2709842B2
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- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- axial direction
- magnetic
- rotating machine
- poles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転子に永久磁石を用いた回転機（電動
機、及び発電機を含む）に関する。
機、及び発電機を含む）に関する。
回転子に永久磁石を使用した従来型の発電機又は電動
機等の通常の回転機は、回転軸に対して径方向に磁極を
有するように永久磁石を取付け、該回転子を囲む固定子
はその磁気回路が円弧状に形成されていた。従って、回
転子と固定子とで形成される磁気回路の長さは、例え
ば、２極の回転機の場合、回転子の半径をｒとすると、
その磁気回路の長さは（2r＋πｒ）以上必要であった。
機等の通常の回転機は、回転軸に対して径方向に磁極を
有するように永久磁石を取付け、該回転子を囲む固定子
はその磁気回路が円弧状に形成されていた。従って、回
転子と固定子とで形成される磁気回路の長さは、例え
ば、２極の回転機の場合、回転子の半径をｒとすると、
その磁気回路の長さは（2r＋πｒ）以上必要であった。
従って、通常の永久磁石を利用する２極型の回転機の
場合、全体の磁気回路の長さは回転子の半径ｒの5.14倍
以上となって構造上これ以下にすることは困難であっ
た。一方、回転機においては、磁気回路の短縮によって
磁気抵抗が減少し、起磁力が同一の場合には通過する磁
束が増加して機器の効率を高めることができる。
場合、全体の磁気回路の長さは回転子の半径ｒの5.14倍
以上となって構造上これ以下にすることは困難であっ
た。一方、回転機においては、磁気回路の短縮によって
磁気抵抗が減少し、起磁力が同一の場合には通過する磁
束が増加して機器の効率を高めることができる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、磁気回
路をより短く形成することが可能で、しかもその構造も
簡単な回転機を提供することを目的とする。
路をより短く形成することが可能で、しかもその構造も
簡単な回転機を提供することを目的とする。
前記目的に沿う本発明に係る回転機は、回転自由に設
けられた非磁性体の回転子と、該回転子の周囲に独立状
態で固定された鉄心コア及び該鉄心コアに巻かれたコイ
ルとを備えた固定子とを有する回転機において、前記回
転子は、軸方向両端にそれぞれＮ極及びＳ極が形成さ
れ、中心位置に挿通孔が形成された永久磁石と、該永久
磁石のＮ極及びＳ極にそれぞれ当接し、周方向に同極性
で軸方向に異極性の突出磁極を形成する磁極板と、前記
永久磁石の挿通孔及びその軸方向両端に設けられた前記
磁極板のそれぞれの中心孔に挿通され、これらと一体化
された非磁性体の回転軸とを備え、しかも、前記固定子
の鉄心コアは、前記軸方向に異極性に配置された磁極に
対応する鉄心極を有して軸方向に平行に配置されてい
る。
けられた非磁性体の回転子と、該回転子の周囲に独立状
態で固定された鉄心コア及び該鉄心コアに巻かれたコイ
ルとを備えた固定子とを有する回転機において、前記回
転子は、軸方向両端にそれぞれＮ極及びＳ極が形成さ
れ、中心位置に挿通孔が形成された永久磁石と、該永久
磁石のＮ極及びＳ極にそれぞれ当接し、周方向に同極性
で軸方向に異極性の突出磁極を形成する磁極板と、前記
永久磁石の挿通孔及びその軸方向両端に設けられた前記
磁極板のそれぞれの中心孔に挿通され、これらと一体化
された非磁性体の回転軸とを備え、しかも、前記固定子
の鉄心コアは、前記軸方向に異極性に配置された磁極に
対応する鉄心極を有して軸方向に平行に配置されてい
る。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
第１図に示すように本発明の一実施例に係る回転機10
は、回転軸11がその軸心に設けられた回転子12と、回転
子12の周囲に設けられた固定子13、14とを有する。な
お、図示していないが、回転子12は周知の手段で回転自
由に支持されているものとする。
は、回転軸11がその軸心に設けられた回転子12と、回転
子12の周囲に設けられた固定子13、14とを有する。な
お、図示していないが、回転子12は周知の手段で回転自
由に支持されているものとする。
第１図、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記回
転子12は、軸方向にＮ極及びＳ極を備える肉厚円筒状の
ネオジウム鉄磁石からなる強力な永久磁石15が中央に配
置され、その軸方向両側に磁極板16、17が配置されてい
る。そして、磁極板16、17には、それぞれ周方向に同一
の極性からなって永久磁石15よりは外側に突出する突出
磁極18〜21を備えている。磁極板16の突出磁極18、19に
は、同一の磁極であるＮ極が、磁極板17の突出磁極20、
21には、同一の磁極であるＳ極が形成され、更に突出磁
極18と突出磁極20とで軸方向に異極性の磁極を形成し、
突出磁極19と突出磁極21とで軸方向に異極性の磁極を形
成している。
転子12は、軸方向にＮ極及びＳ極を備える肉厚円筒状の
ネオジウム鉄磁石からなる強力な永久磁石15が中央に配
置され、その軸方向両側に磁極板16、17が配置されてい
る。そして、磁極板16、17には、それぞれ周方向に同一
の極性からなって永久磁石15よりは外側に突出する突出
磁極18〜21を備えている。磁極板16の突出磁極18、19に
は、同一の磁極であるＮ極が、磁極板17の突出磁極20、
21には、同一の磁極であるＳ極が形成され、更に突出磁
極18と突出磁極20とで軸方向に異極性の磁極を形成し、
突出磁極19と突出磁極21とで軸方向に異極性の磁極を形
成している。
そして、永久磁石15の中央の挿通孔15a及び永久磁石1
5の軸方向両側に設けられている磁極板16、17の中央に
設けられている中心孔には、回転軸11が挿通されてこれ
らが一体化されて組立られている。なお、22は回転軸に
螺合するナットを示す。
5の軸方向両側に設けられている磁極板16、17の中央に
設けられている中心孔には、回転軸11が挿通されてこれ
らが一体化されて組立られている。なお、22は回転軸に
螺合するナットを示す。
一方、前記固定子13、14は回転子12を中央にして対極
して配置され、それぞれ鉄心極を有するコ字形の鉄心コ
ア23、24と、この鉄心コア23、24の中央に巻かれたコイ
ル25、26とを有している。鉄心コア23、24のそれぞれの
先端部に形成される磁極の間隔は、第３図に示すよう
に、磁極板16、17の間隔と同一となって、回転子12の外
側の比較的短い固定磁気回路を形成している。
して配置され、それぞれ鉄心極を有するコ字形の鉄心コ
ア23、24と、この鉄心コア23、24の中央に巻かれたコイ
ル25、26とを有している。鉄心コア23、24のそれぞれの
先端部に形成される磁極の間隔は、第３図に示すよう
に、磁極板16、17の間隔と同一となって、回転子12の外
側の比較的短い固定磁気回路を形成している。
このようにして、回転子12の軸方向に、径方向に同一
磁極を形成する磁極板16、17を配置し、この磁極板16、
17の間隔に合わせて回転軸11と並行に固定子13、14を配
置することによって、短い磁気回路を形成することが可
能となる。
磁極を形成する磁極板16、17を配置し、この磁極板16、
17の間隔に合わせて回転軸11と並行に固定子13、14を配
置することによって、短い磁気回路を形成することが可
能となる。
第４図には、この回転機10を電動機として使用する場
合のタイミングパルス発生装置を示すが、レーザーダイ
オード27、28と受光ダイオード29、30がそれぞれ光軸m
1、m2を合わせて別位相角に配置され、固定子14が所定
位置に来たことを光学的に検知するようになっている。
即ち、回転子12の磁極板16、17の先部が光軸m1を横切っ
た場合には、それぞれの突出磁極18〜21と逆極となるよ
うに固定子13、14が励磁され、回転子12の磁極板16、17
の先部が光軸m2を横切った場合には、それぞれの突出磁
極18〜21と同極となるように固定子13、14が励磁され
て、回転子12が連続的に回転することになる。なお、27
aは電池を、28aは制御装置を示す。
合のタイミングパルス発生装置を示すが、レーザーダイ
オード27、28と受光ダイオード29、30がそれぞれ光軸m
1、m2を合わせて別位相角に配置され、固定子14が所定
位置に来たことを光学的に検知するようになっている。
即ち、回転子12の磁極板16、17の先部が光軸m1を横切っ
た場合には、それぞれの突出磁極18〜21と逆極となるよ
うに固定子13、14が励磁され、回転子12の磁極板16、17
の先部が光軸m2を横切った場合には、それぞれの突出磁
極18〜21と同極となるように固定子13、14が励磁され
て、回転子12が連続的に回転することになる。なお、27
aは電池を、28aは制御装置を示す。
第５図に、永久磁石15を２連にした場合の、回転機31
を示すが、回転子32の対となる永久磁石15は中央側の磁
極板がＳ極になるように配置され、周囲の固定子33、34
は、Ｅ形の鉄心コア33a、34aを有し、これらの中央には
コイル35、36がそれぞれ巻かれている。このように、磁
極を多重にした場合や、更に多極にした場合には省電力
で強力なブラシレス直流モータが期待できる。また、発
電機に使用すると小型、高出力化が可能となる。
を示すが、回転子32の対となる永久磁石15は中央側の磁
極板がＳ極になるように配置され、周囲の固定子33、34
は、Ｅ形の鉄心コア33a、34aを有し、これらの中央には
コイル35、36がそれぞれ巻かれている。このように、磁
極を多重にした場合や、更に多極にした場合には省電力
で強力なブラシレス直流モータが期待できる。また、発
電機に使用すると小型、高出力化が可能となる。
本発明に係る回転機は、その回転子が軸方向両端に磁
極が向いて配置された永久磁石と、永久磁石にそれぞれ
当接し、周方向に同極性で軸方向に異極性の突出磁極を
形成する磁極板とを有し、その固定子の鉄心コアが軸方
向に異極性に配置された磁極に対応する鉄心極を有して
軸方向に平行に配置されているので、磁気回路を短く構
成することができ、これによって小型で効率の良い回転
機を提供することができる。
極が向いて配置された永久磁石と、永久磁石にそれぞれ
当接し、周方向に同極性で軸方向に異極性の突出磁極を
形成する磁極板とを有し、その固定子の鉄心コアが軸方
向に異極性に配置された磁極に対応する鉄心極を有して
軸方向に平行に配置されているので、磁気回路を短く構
成することができ、これによって小型で効率の良い回転
機を提供することができる。
特に、回転子の磁力源となる永久磁石には挿通孔が設
けられ、更にその両端に設けられた磁極板には中央孔が
設けられた、回転軸に直接取付けられる構造となってい
るので、その組立が極めて容易であるだけではなく、そ
の構造も極めて強固となる。
けられ、更にその両端に設けられた磁極板には中央孔が
設けられた、回転軸に直接取付けられる構造となってい
るので、その組立が極めて容易であるだけではなく、そ
の構造も極めて強固となる。
また、永久磁石の構造が中央に挿通孔が設けられた円
筒状となっているので、極めて製造が容易であり、強力
な磁気力を有する永久磁石を安価に製造できる。
筒状となっているので、極めて製造が容易であり、強力
な磁気力を有する永久磁石を安価に製造できる。
第１図は本発明の一実施例に係る回転機の概略斜視図、
第２図（Ａ）は同回転機の回転子に使用する永久磁石の
斜視図、（Ｂ）は同回転機の回転子を組み立てた状態の
平面図、第３図は同回転機の平面図、第４図は同回転機
を電動機として使用する場合の動作説明図、第５図は他
の実施例に係る回転機の説明図である。 〔符号の説明〕 10……回転機、11……回転軸、12……回転子、13……固
定子、14……固定子、15……永久磁石、15a……挿通
孔、16、17……磁極板、18〜21……突出磁極、22……ナ
ット、23、24……鉄心コア、25、26……コイル、27a…
…電池、27、28……レーザーダイオード、28a……制御
装置、29、30……受光ダイオード、31……回転機、32…
…回転子、33、34……固定子、33a、34a……鉄心コア、
35、36……コイル
第２図（Ａ）は同回転機の回転子に使用する永久磁石の
斜視図、（Ｂ）は同回転機の回転子を組み立てた状態の
平面図、第３図は同回転機の平面図、第４図は同回転機
を電動機として使用する場合の動作説明図、第５図は他
の実施例に係る回転機の説明図である。 〔符号の説明〕 10……回転機、11……回転軸、12……回転子、13……固
定子、14……固定子、15……永久磁石、15a……挿通
孔、16、17……磁極板、18〜21……突出磁極、22……ナ
ット、23、24……鉄心コア、25、26……コイル、27a…
…電池、27、28……レーザーダイオード、28a……制御
装置、29、30……受光ダイオード、31……回転機、32…
…回転子、33、34……固定子、33a、34a……鉄心コア、
35、36……コイル
Claims (1)
- 【請求項１】回転自由に設けられた回転子と、該回転子
の周囲に独立状態で固定された鉄心コア及び該鉄心コア
に巻かれたコイルとを備えた固定子とを有する回転機に
おいて、 前記回転子は、軸方向両端にそれぞれＮ極及びＳ極が形
成され、中心位置に挿通孔が形成された永久磁石と、該
永久磁石のＮ極及びＳ極にそれぞれ当接し、周方向に同
極性で軸方向に異極性の突出磁極を形成する磁極板と、
前記永久磁石の挿通孔及びその軸方向両端に設けられた
前記磁極板のそれぞれの中心孔に挿通され、これらと一
体化された非磁性体の回転軸とを備え、 しかも、前記固定子の鉄心コアは、前記軸方向に異極性
に配置された磁極に対応する鉄心極を有して軸方向に平
行に配置されていることを特徴とする回転機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1055730A JP2709842B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 回転機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1055730A JP2709842B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 回転機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237451A JPH02237451A (ja) | 1990-09-20 |
| JP2709842B2 true JP2709842B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=13006972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1055730A Expired - Fee Related JP2709842B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 回転機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709842B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036288A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Unipolar-Transversalflußmaschine |
| JP5332082B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2013-11-06 | ダイキン工業株式会社 | モータ |
| JP5001418B2 (ja) * | 2010-10-23 | 2012-08-15 | 康▲広▼ 小松 | 磁力回転装置 |
| JP7255822B1 (ja) * | 2022-01-24 | 2023-04-11 | 義章 宮里 | 発電装置、および、発電システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110063A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-08 | Tadashi Sato | Power generator |
| JPH02184244A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-18 | Tomotoshi Tokuno | 高効率発電機 |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1055730A patent/JP2709842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02237451A (ja) | 1990-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |