JP7194457B2 - 受動的に制御整列される可変回転子/固定子を備える永久磁石モーター - Google Patents
受動的に制御整列される可変回転子/固定子を備える永久磁石モーター Download PDFInfo
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Description
本出願は、2017年9月5日に出願された米国仮出願第62/554,068号、および2018年3月21日に出願された米国出願第15/927,328号に基づく優先権を主張するものであり、当該両出願の内容は参照によりここに組み込まれる。米国での目的は、本出願は米国出願番号15/927,328の継続出願である。
Kt(x)=NI(L0-xd)B
ここで、L0はコイルと磁石との最大の重なり合う長さ、(L0-xd)は、「係合長さ」、またはコイルが最大の重なり合いから距離xd離れて移動した場合の重なり合う量の尺度、Nはコイルの巻き数、Iはコイルを流れる電流、Bはコイルによって見られる磁石の磁場強度である。
Claims (16)
- 電気モーターであって、
第一のサブシステムおよび第二のサブシステムであって、前記第一および第二のサブシステムの一方が磁気回転子アセンブリを備え、前記第一および第二のサブシステムの他方がコイル固定子アセンブリを備える、第一のサブシステムおよび第二のサブシステムと、
前記磁気回転子アセンブリおよび前記コイル固定子アセンブリを支持し、回転軸を画定するハブアセンブリと、
前記ハブアセンブリ上に前記第一および第二のサブシステムのうちの少なくとも一つを支持する軸受アセンブリと、を備え、
前記磁気回転子アセンブリが、トルク発生磁石のアレイを備え、
前記コイル固定子アセンブリが、前記磁気回転子アセンブリの前記トルク発生磁石のアレイに対向する駆動コイルのアレイを備え、
前記第一のサブシステムが、軸方向に配向された磁場を発生させるための揚力発生要素のアレイを備え、
前記第二のサブシステムは、前記第一のサブシステムの前記揚力発生要素のアレイと整列し、かつ対向する導電性領域を備え、前記揚力発生要素のアレイおよび前記導電性領域は互いに分離距離だけ軸方向に分離され、
前記軸受アセンブリが、磁気回転子アセンブリが前記ハブアセンブリの前記回転軸の周りを回転できるようにし、ならびに前記揚力発生要素のアレイと前記導電性領域との互いに対する動きによって前記導電性領域に誘導される渦電流によって発生する揚力に応答して、前記第一又は第二のサブシステムの少なくとも一つを前記回転軸に沿って長手方向に移動できるようにして前記磁気回転子アセンブリおよび前記コイル固定子アセンブリの分離距離を変えられるようにする、前記電気モーター。 - 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記第一のサブシステムを支持する、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記第二のサブシステムを支持する、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記第一のサブシステムおよび前記第二のサブシステムの両方を支持する、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記第一のサブシステムが、前記磁気回転子アセンブリを備え、前記第二のサブシステムが、前記コイル固定子アセンブリを備える、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記第一のサブシステムが、前記コイル固定子アセンブリを備え、前記第二のサブシステムが、前記磁気回転子アセンブリを備える、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記揚力発生要素のアレイが永久磁石のアレイである、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記揚力発生要素のアレイが電気コイルのアレイである、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記磁気回転子アセンブリを支持する回転軸受アセンブリを含む、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記コイル固定子アセンブリを支持するリニア軸受アセンブリを含む、請求項9に記載の電気モーター。
- 前記軸受アセンブリが、前記ハブアセンブリ上で前記磁気回転子アセンブリを支持し、前記磁気回転子アセンブリが前記回転軸の周りを回転し、前記回転軸に沿って長手方向に前後に移動できるようにする、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記第二のサブシステムが、前記導電性領域を形成する環状の導電性プレートを備える、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記磁気回転子アセンブリおよび前記コイル固定子アセンブリが、ラジアル磁束モーターを形成する、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記磁気回転子アセンブリおよび前記コイル固定子アセンブリが、軸方向磁束モーターを形成する、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記磁気回転子アセンブリの回転速度が増加すると前記分離距離が増加して、前記トルク発生磁石のアレイと前記駆動コイルのアレイとの間の磁気結合の低下を生じさせる、請求項1に記載の電気モーター。
- 前記揚力に反して前記磁気回転子アセンブリ又は前記コイル固定子アセンブリの一方に復元力を加えて、前記揚力発生要素のアレイと前記導電性領域との間の分離距離の変化を制限するように構成される、請求項1に記載の電気モーター。
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