JP5463784B2 - 電気機械装置及びロボット - Google Patents
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Description
本発明の一形態によれば、ローターとステーターとを備える電気機械装置が提供される。この電気機械装置において、前記ローターは、複数の永久磁石と、磁性体と、を有し、前記ステーターは、複数の電磁コイルと、前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、を有し、前記複数の永久磁石は、前記ローターの回転軸を中心として、円筒形状に配置されており、前記複数の電磁コイルの各々は、前記円筒形状の外周側に、前記円筒形状の円筒面に対向する位置に、円筒形状に配置されており、前記磁気センサーは、前記電磁コイルのコイルエンドと前記回転軸の間であって、前記コイルエンドから前記回転軸に対して直角に降ろした垂線上に配置され、前記磁性体は、前記回転軸の軸方向と平行な方向における前記永久磁石の端面であって、前記磁気センサーと前記永久磁石の間に配置されており、前記磁気センサーの磁束の検知方向は、前記回転軸の中心から外側に向かう径方向に沿った方向である。この形態によれば、磁気センサーは、電磁コイルに流れる電流による磁束の変化を検知しないので出力が歪みにくく、磁性体部材が、前記磁気センサーと前記磁石の間に配置されているので出力が飽和し難い。
ローターとステーターとを備える電気機械装置であって、前記ローターは、永久磁石と、磁性体部材と、を有し、前記ステーターは、電磁コイルと、前記磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、を有し、前記磁気センサーは、前記電磁コイルによって生じる磁束線の方向と前記磁気センサーが検知する磁束線の方向とが垂直に交わる位置に配置されており、前記磁性体部材は、前記磁気センサーと前記永久磁石の間に配置されている、電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーは、電磁コイルに流れる電流による磁束の変化を検知しないので出力が歪みにくく、磁性体部材が、前記磁気センサーと前記磁石の間に配置されているので出力が飽和し難い。
適用例1に記載の電気機械装置において、前記ローターと前記ステーターは、前記ローターの回転軸を中心とする同心円筒形状を有しており、前記永久磁石と前記電磁コイルは、前記ローターと前記ステーターの対向する円筒面に対向して配置されており、前記磁性体部材は、前記回転軸の軸方向と平行な方向における前記永久磁石の端面に配置されている、電気機械装置。
磁石と電磁コイルとが、回転軸に対して放射方向に並んでいてもよい。
適用例2に記載の電気機械装置において、前記磁気センサーが配置される位置は、前記電磁コイルのコイルエンドと前記回転軸の間であって、前記コイルエンドから前記回転軸に対して直角に降ろした放射線上である、電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーは、電磁コイルに流れる電流による磁束の変化を検知しない。
適用例1に記載の電気機械装置において、前記ローターと前記ステーターは、前記ローターの回転軸に垂直な第1と第2の円盤形状を有しており、前記永久磁石と前記電磁コイルは、前記ローターと前記ステーターの対向する円盤面に対向して配置されており、前記磁性体部材は、前記回転軸の軸方向と垂直な方向における前記永久磁石の端面に配置されている、電気機械装置。
磁石と電磁コイルとが、回転軸と平行な方向に並んでいてもよい。
適用例4に記載の電気機械装置において、前記磁気センサーが配置される位置は、前記電磁コイルのコイルエンドから前記回転軸と平行に引いた直線上である、電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーは、電磁コイルに流れる電流による磁束の変化を検知しない。
図1は、コアレスモーターの構成を示す説明図である。図1(A)は、コアレスモーター10を回転軸に平行な面で切った断面であり、図1(B)は、コアレスモーターを回転軸に垂直な面(1B−1B切断面)で切った断面である。
図8は、第2の実施例を示す説明図である。図8(A)は、本発明の第2の実施例におけるコアレスブラシレスモーターの構成を示す断面図である。このモーター10は、略円盤状の第1と第2のステーター15A、15Bと、略円盤状のローター20とを有している。ステーター15A、15B及びローター20は、ケーシング110収められている。
ローター20の外側には、磁気センサー300A、300Bが配置されている。磁気センサー、ローター20の位置を検出するために設けられている。第1と第2のステーター15A、15B及び磁気センサー300A、300Bは、モーター10のケーシング110に固定されている。
本発明は、各種の装置に適用可能である。例えば、本発明は、ファンモーター、時計(針駆動)、ドラム式洗濯機(単一回転)、ジェットコースタ、振動モーターなどの種々の装置のモーターに適用可能である。本発明をファンモーターに適用した場合には、上述した種々の効果(低消費電力、低振動、低騒音、低回転ムラ、低発熱、高寿命)が特に顕著である。このようなファンモーターは、例えば、デジタル表示装置や、車載機器、燃料電池式パソコン、燃料電池式デジタルカメラ、燃料電池式ビデオカメラ、燃料電池式携帯電話などの燃料電池使用機器、プロジェクタ等の各種装置のファンモーターとして使用することができる。本発明のモーターは、さらに、各種の家電機器や電子機器のモーターとしても利用可能である。例えば、光記憶装置や、磁気記憶装置、ポリゴンミラー駆動装置等において、本発明によるモーターをスピンドルモーターとして使用することが可能である。また、本発明によるモーターは、移動体やロボット用のモーターとしても利用可能である。
15、15A、15B…ステーター
20…ローター
32…磁石
100、100A…電磁コイル
101、101A、106A…コイルエンド
102A…磁束
110…ケーシング
200…永久磁石
202A、207A…磁束
210…磁性体部材
230…回転軸
240…軸受け部
260…コイルバネ
300…磁気センサー
300A…磁気センサー
301…検知方向
310…回路基板
3100…プロジェクタ
3110…光源
3140…液晶ライトバルブ
3150…クロスダイクロイックプリズム
3160…投写レンズ系
3170…冷却ファン
3180…制御部
3200…携帯電話
3220…ファン
3230…燃料電池
3300…自転車
3310…モーター
3320…制御回路
3330…充電池
3400…ロボット
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3420…第2のアーム
3430…モーター
3500…鉄道車両
3510…モーター
3520…車輪
Claims (2)
- ローターとステーターとを備える電気機械装置であって、
前記ローターは、
複数の永久磁石と、
磁性体と、を有し、
前記ステーターは、
複数の電磁コイルと、
前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、を有し、
前記複数の永久磁石は、前記ローターの回転軸を中心として、円筒形状に配置されており、
前記複数の電磁コイルの各々は、前記円筒形状の外周側に、前記円筒形状の円筒面に対向する位置に、円筒形状に配置されており、
前記磁気センサーは、前記電磁コイルのコイルエンドと前記回転軸の間であって、前記コイルエンドから前記回転軸に対して直角に降ろした垂線上に配置され、
前記磁性体は、前記回転軸の軸方向と平行な方向における前記永久磁石の端面であって、前記磁気センサーと前記永久磁石の間に配置されており、
前記磁気センサーの磁束の検知方向は、前記回転軸の中心から外側に向かう径方向に沿った方向である、電気機械装置。 - 請求項1に記載の電気機械装置を備えるロボット。
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