JPH0426357A

JPH0426357A - 可変空隙形モータ

Info

Publication number: JPH0426357A
Application number: JP12871190A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Akeno; 公信明野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、特にロボットなどの関節駆動用アクチュエー
タに好適な、低速大トルクを発生する可変空隙形モータ
に関する。

（従来の技術）この種の可変空隙形モータは、磁束と同じ方向に発生す
る電磁力（可変空隙力）を利用して低速大トルクを実現
するアクチュエータである。

可変空隙形モータは、磁性環状体から突出した複数個の
凸部に励磁巻線が巻回されたステータと、前記磁性環状
体の中心軸と異なる中心軸を有して前記ステータの凸部
との間に生じる磁気吸引力により前記磁性環状体の内側
で転動するロータと、で構成されている。

上記構成の可変空隙形モータでは一般的にステータの回
転磁界によりロータを揺動連動させ、その時減速機構に
より発生する高トルクのロータ自転のみを出力として取
り出している。

従って、揺動と自転を同時に行うロータから自転のみを
出力する機構が必要となる。ロータの自転のみを取り出
す機構としては、例えば特開昭６３−１４４７６０号公
報で提案されている第１３図に示されるような出力軸の
ビンと揺動板の穴を用いるものがある。このような自転
出力機構を要する場合は、ロータに自転を発生させる転
動機構（減速機構）を自転出力機構（等速継手）と２カ
所で接触・摩擦を伴う動力伝達が行われるので、摩擦損
失が大きく、バックラッシュが大きくなるという問題が
あった。

これに対して、ロータの自転を出力する機構を必要とし
ない可変空隙形モータが特開昭６０−６２８５０公報（
第１４図に示される可変空隙形モータ）、特開平１−２
６４５５９号公報（第１５図に示される可変空隙形モー
タ）で提案されている。

第１４図に示した可変空隙形モータは、揺動体が巻線を
有するステータとなっており、このステータをクランク
で支持することにより、揺動体は公転運動するが、揺動
体の自転は拘束される構成となっている。この例では揺
動体が公転し、その内側にある出力軸に取り付けられた
歯車と噛み合うことにより、出力軸に低速高トルクの回
転が出力される。

ところが、歯車が揺動体の内側にあるため、歯車の歯数
を大きくすることが出来ず、減速比お大きくすることが
出来ない、噛み合いピッチ円が小さいので負荷容量が小
さい、ステータが揺動体となるので揺動体の質量が大き
くなる、揺動体に巻線を有するので巻線の引き出し部に
高い耐久性が必要になるという問題があった。

また、ｊ１１１４図に示される可変空隙形モータはやは
りロータをクランクで支持することにより接触を伴う動
力伝達を避け、ロータを支持するクランク、クランクを
支持するキャリア全体を出力軸として、低速高トルクを
得ている。

ところがこの場合、ロータ、ロータ支持クランク、キャ
リア等全体が回転するので、出力軸の慣性が大きくなる
、ロータ公転が高速になるとロータの自転によるロータ
磁性材のヒステリシス　特性の影響が無視できなくなり
、出力トルクが低下するという問題がある。

また、従来の可変空隙形モータは、磁束と同方向に発生
する電磁力（可変空隙力）を利用して低速大トルクを発
生するアクチュエータであり、永久磁石を用いない可変
リアクタンス形のものは、力率が低く発生トルクも十分
とは言えなかった。

そこで、−層の大トルク化のため特開昭５７−２０８８
３８号公報で提案されているような永久磁石をロータに
有する可変空隙形モータが考案されている。

この可変空隙形モータについて第１６図及び第１７図を
用いて説明する。なお、第１６図は可変空隙形モータの
側断面図、第１７図は可変空隙形モータの中心軸に垂直
な方向に切断した磁気回路の磁束の流れを示した断面図
である。

第１６図に示される可変空隙形モータ１では、永久磁石
３によるバイアス磁束５（第１６ａ実線で示す）が流れ
る磁気回路に、ステータ７ａ１７ｂの励磁巻線９ａ、９
ｂを巻線による磁束１１（第１６図点線）が流れるよう
に励磁することにより、より効率的なトルク発生を図っ
ている。

第１７図は、凸部１５ｇ、１５ｂを永久磁石によるバイ
アス磁束５ａ、　５ｂ、５ｃ、と同方向に励磁しロータ
１３ａ、１３ｂを吸引する状態を示している。

ところが、隣接する凸部１５ｂと凸部１５ｃを同方向に
励磁しているため各凸部のバイアス磁束を強める磁束１
７ａ、１７ｂだけでなく、隣接する永久磁石のバイアス
磁束と反対方向の磁束１９ａ、１９ｂも発生してしまう
。

従って、モータ軸に対して垂直な方向の面内の磁気回路
では複数の励磁巻線の起磁力を有効に利用できないとい
う問題がある。

また、第１５図に示される磁気回路の構成とすると、永
久磁石３による磁束がロータヨーク１３Ｂを通過して最
小空隙位置の凸部１５ａに流れるような磁束２１が生じ
バイアス磁束等の吸引力のトルクへの変換効率の高い励
磁位相（最小空隙位置から励磁中心までのステータ機械
角）でのバイアス磁束が減少してしまう。

従って、最適な励磁位相角をあまり大きくする二とがで
きず、巻線の励磁力及び永久磁石の起磁力を十分に利用
しているとはいえなかった。

さらに、モータの軸方向に永久磁石のバイアス磁束の磁
路を形成していたため、モータの軸方向の長さが長くな
っていた。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来の可変空隙形モータでは、低速高ト
ルクを摩擦損失やバックラッシュを増大させずに出力す
るためには、クランクなど接触を伴わない自転出力伝達
機構を用いる方法は有ったが、揺動体内側に歯車など減
速機構を構成すると、減速比を大きくすることができず
、また負荷容量が小さくなるという問題点があった。

また、ロータが自転する構造では、出力慣性が大きくな
る、磁性材のヒステリシス特性によりトルクが減少する
などの問題があった。

さらに、従来の可変空隙形モータに永久磁石を用い、そ
のバイアス磁束を利用して力率の改善および大トルク化
を図った場合、隣接する複数の励磁巻線で励磁すると、
それぞれの起磁力を打ち消すような磁束が流れ、起磁力
を有効に利用することが出来なかった。

また、永久磁石によるバイアス磁束が、ロータのヨーク
を通過して最小空隙部分に集中するので、トルク変換効
率の良い励磁位相におけるバイアス磁束が十分でなかっ
た。

さらに、モータの軸方向の長さが長くなってしまってい
た。

本発明は上記事実を考慮し、摩擦損失やバックラッシュ
が小さいと同時に負荷容量が大きく、巻線起磁力および
永久磁石の起磁力をより有効に利用して、大トルクを発
生させることが出来ると共に軸方向の長さが短くなる可
変空隙形モータを提供することが目的である。

［発明の構成］（課局を解決するための手段）上記目的を達成するため請求項（１）記載の発明では、
円形配列面を構成する前記磁束通過部に対し、隣接する
同士の着磁方向がそれぞれ逆方向となるように永久磁石
を配置したことを特徴としている。

請求項（２）の発明では、ハウジング内に固定され複数
の巻線により回転磁界を発生するステータと、このステ
ータの内側および外側のいず、れが一方に配置され、ス
テータに対し公転運動可能で自転運動は拘束するロータ
支持手段により支持されたロータと、このロータに固着
され外歯を有するロータ側転動手段と、ハウジングに回
転自在に支承された出力軸と、出力軸に固着され、ロー
タ側転動手段の外側で噛み合いロータ側転動手段の歯数
より多い歯数を有する出力軸側転動手段と、を備えたこ
とを特徴としている。

請求項（３）の発明では、揺動体のステータ磁極面に対
向する磁極面に垂直な方向に着磁された永久磁石とが貼
着され、前記永久磁石の着磁方向がステータの磁極数と
同数に分割され、隣接する部分の着磁方向が逆方向であ
り、ざらに着磁方向の分割部分が前記ステータの磁極面
と磁極面の間に存在していることを特徴としている。

（作用）上記構成の請求項（１）の発明では、励磁巻線が巻回さ
れた複数の磁束通過部が略円形に配列されたステータが
、隣接する同士の着磁方向が逆方向となるように配置さ
れた永久磁石と直列の磁気回路を構成し、強力なバイア
ス磁束を発生させる。これと同時に巻線の励磁もバイア
ス磁束と同じ方向となるように隣接する巻線で励磁方向
を反対方向とすることにより、巻線の励磁力も直列に作
用する。

これにより、巻線の起磁力を有効に利用することが出来
る。さらに各とつ部先端に永久磁石が配置されているの
で、励磁空間の大きな励磁位相でも十分にバイアス磁束
が得られる。

従って、巻線の起磁力及永久磁石の起磁力を有効に利用
して大トルクを発生させることが出来る。

請求項（２）の発明によれば、ロータはステータにより
発生した回転磁界によってステータに対し公転する。こ
の公転時にはロータは転動手段により支持されている。

またロータのロータ側転動手段は出力軸に固着された出
力軸側転動手段に噛み合って、ロータの公転により出力
軸を回転させる。

このように、請求項（２）の発明では、自転出力機構を
必要としないので、バックラッシュ、摩擦損失が小さく
なると共に減速機構（転動手段）の噛み合いピッチ円を
大きくすることが出来るので、減速比を大きくとること
が出来、さらに低速高トルクが可能となると共に負荷容
量が増大する。

またロータは自転を行わないので出力軸の慣性が小さく
なると共に、ロータの磁性材で磁化される部分は略一定
なので、ヒステリシス特性によってトルクが減少するこ
とがない。

請求項（３）の発明では、貼着された永久磁石によって
バイアス磁路を形成することが出来る。

これにより、ロータ永久磁石により周方向のバイアス磁
路を形成出来るので、軸方向のバイアス磁路を形成した
場合より軸方向の長さを短くすることが出来る。

（実施例）次に本発明に係る可変空隙形モータの実施例について第
１図乃至第１２図を用いて説明する。

第１実施例第１図には第１実施例の可変空隙形モータ２３の磁気回
路が示されている。ただし第１図は可変空隙形モータの
駆動軸の軸方向に対して直角方向に切断した断面図であ
る。

可変空隙形モータ２３は図示しないハウジングの内壁に
固着された磁性環状体からなるステータ２５と、このス
テータ２５の内側に配置された磁性環状体からなるロー
タ２７と、ステータの内側を回転するロータの回転を図
示しない駆動軸に伝達する伝達機構と、で構成されてい
る。

ステータ２５は、磁性体で形成された環状体２９と、励
磁巻線３１と、で構成されている。環状体２９には、内
壁から環状体２９の中心方向へ向けて突出しかつ環状体
２９の内周方向に沿って等間隔に設けられた凸部２９ａ
〜２９ｈが形成されている。これらの凸部２９ａ〜２９
ｈに励磁巻線３１ａ〜３１ｈが巻回されている。これら
の凸部２９ａ〜２９ｈが磁束通過部となっている。

また、各凸部２９ａ〜２９ｈの先端部すなわちロータ２
７と対向する面には、それぞれ厚み方向に着磁された薄
帯状の永久磁石３３ａ〜３３ｈが貼着されている。これ
らの永久磁石３３ａ〜３３ｈは、互いに隣接する永久磁
石の着磁方向が逆方向とされている。またこれらの永久
磁石３３ａ〜３３ｈは巻線による磁束が内部を通過する
ためなるべく薄いもの、具体的には１ｍｍ以下の厚さの
ものが好ましい。

このため、永久磁石３３ａ〜３３ｈの材料は、抗磁力が
大きく、減磁しにくい材質が好適であり、例えば、サマ
リウムコバルトやネオジウム鉄ボロン等が好適であり、
特にネオジウム鉄ボロン磁石はエネルギー積が大きく、
加工もし易いため薄くて強力な磁石が可能である。

なお、永久磁石３３ａ〜３３ｈは凸部２９ａ〜２９ｈの
表面全体に貼着されている必要はなく、部分的に貼着さ
れているものでも良い。

次に本実施例の作用について説明する。

第２図に示されるように、凸部２９ａ１凸部２９ｂ側に
貼着された永久磁石３３ａ、３３ｂが直列に作用して強
力なバイアス磁束３５ｇを発生させる。同様に凸部２９
ｂ、２９ｃについても永久磁石３３ｂ、３３ｃが直列に
作用してバイアス磁束３５ｂを発生させる。

このようにして、凸部２９ｂは両バイアス磁束３５ａ、
３５ｂが同方向になり、さらにバイアス磁束の効果を高
めている。この効果は他の凸部でも同様に行われている
。この状態において凸部２９ｂ、２９ｃの巻線３１ｂ、
３１Ｃを磁束がバイアス磁束３５ａ、３５ｂと同方向に
流れるように励磁すると、励磁巻線３１ｂ、３１ｃの起
磁力が直列に作用して大きな吸引力を発生する磁束３７
ａが発生する。このとき同時に隣接する励磁されない凸
部２９ａなどを通過する磁束３７ａ、３７Ｃも発生して
吸引力増加に寄与する。

一方、反吸引側でも、前述したように、強力なバイアス
磁束３５ｄ、３５ｅ、３５ｆ等が発生するため、磁気吸
引力を有効にトルク変換するためにバイアス磁束を弱め
る必要がある。そこで、凸部２９ｄ、２９ｅの励磁巻線
３１ｄ、３１ｅをバイアス磁束を打ち消す方向に励磁す
ることにより強力な磁束３７ｈが発生し、より効率的に
バイアス磁束を打ち消すことが出来る。

また、隣接する凸部２９ａ〜２９ｈなどのバイアス磁束
を弱める磁束３７ｄ、３７ｆが発生する。

以上説明したように、吸引側では、励磁巻線と永久磁石
の起磁力を利用してより大きなトルクに変換される吸引
力を発生し、反吸引力側ではブレーキトルクとなるバイ
アス磁束による吸引力を弱めることが出来る。

従って、本実施例によれば、巻線の励磁力及び永久磁石
の励磁力をより有効に利用して、大トルクを発生させる
ことが出来、さらには、軸方向の長さの小さい可変空隙
形モータを実現することが出来る。

第２実施例次に第３図を用いて第２実施例について説明する。第３
図は可変空隙形モータの磁気回路を示す断面図である。

第３図に示されるように、磁性環状体で形成されるロー
タ４１の内側には、ロータの中心軸と異なる中心を有し
たステータ４３が配置されている。

ステータ４３は中心部から放射状に、等間隔で凸部４３
ａ〜４３ｈが形成されている。これらの凸部４３ａ　〜
４３ｈには励磁巻線４５ａ　〜４５ｈが巻回されている
。これらの凸部４３ａ〜４３ｈが磁束通過部となってい
る。

また、各凸部４３ａ〜４３ｈの先端部すなわちロータ４
１の内壁と対向する端面には、それぞれ厚み方向に着磁
された薄帯状の永久磁石４７ａ〜４７ｈが貼着されてい
る。これらの永久磁石４７８〜４７ｈは互いに隣接する
永久磁石の着磁方向が逆方向とされている。

第２実施例によれば、第３図に示されるように、凸部４
３ａ、凸部４３ｂ側に貼着された永久磁石４７ａ、４７
ｂが直列に作用して強力なバイアス磁束を発生させる。

同様に凸部７４３ｂ、４３ｃについても永久磁石４７ｂ
、４７ｃが直列に作用してバイアス磁束を発生させる。

このようにして、凸部４３ｂでは両バイアス磁束が同方
向になり、さらにバイアス磁束の効果を高めている。こ
の効果は他の凸部でも同様に行われている。この状態に
おいて凸部４３ｂ、４３ｃの巻線４５ｂ、４５ｃを磁束
がバイアス磁束と同方向に流れるように励磁すると、励
磁巻線４５ｂ１４５ｃの起磁力が直列に作用して大きな
吸引力を発生する磁束が発生する。このとき同時に隣接
する励磁されない凸部４３ａなどを通過する磁束も発生
して吸引力増加に寄与する。

一方、反吸引側でも、前述したように、強力なバイアス
磁束等が発生するため、磁気吸引力を有効にトルク変換
するためにバイアス磁束を弱める必要がある。そこで、
凸部４３ｄ、４３ｅの励磁巻線４５ｄ、４５ｅをバイア
ス磁束を打ち消す方向に励磁することにより強力な磁束
が発生し、より効率的にバイアス磁束を打ち消すことが
出来る。

また、隣接する凸部４３ａ〜４３ｈなどのバイアス磁束
を弱める磁束が発生する。

第３実施例次に第３実施例について第４図を用いて説明する。第４
図は可変空隙形モータ５０を示す断面図である。上記各
実施例では、磁気空隙がラジアル方向に存在していたの
に対して、第３実施例は磁気空隙がアキシャル方向に存
在している例である。

第４図に示されるように、ハウジング４９内には、側壁
を貫通して出力軸５１が配置されている。

この出力軸５１には自動出力手段５３を介して一対のロ
ータ５５が連結されている。これらのロータ５５は磁性
環状体で形成されている。

一対のロータ５５の間には、一対のロータ５５と異なる
中心軸を有する磁性環状体で形成されたステータ５７が
ハウジング４９に固着されている。

このステータ５７には、出力軸５１の軸方向両側に凸部
５７ｇ、５７ｂが形成されている。この凸部５７ａ、５
７ｂのロータ５５に対向する面には薄帯状の永久磁石５
９が固着されている。

これらの永久磁石はロータ５９の表面に対向する厚み方
向に着磁されている。またこれらの永久磁石５９は円周
方向に隣接する凸部に固着された永久磁石の着磁方向と
逆方向とされている。

またロータ５５とハウジング４９との間には転動手段６
１が配設されており、ロータ５５を転動運動させる。

従って、本実施例によれば、ロータ５５がステータ凸部
５７ａ、５７ｂとの間に発生する磁気吸引力によって転
動手段６１により転動運動する。

そのとき生じるロータ自転を自転出力手段５３によって
出力軸５１に出力する。

本実施例によれば、隣接する永久磁石５９の着磁方向が
逆方向になっているので、上記第１実施例、第２実施例
と同様な効果が得られる。

第４実施例次に第５図及び第６図を用いて第４実施例について説明
する。なお第５図は第４実施例の可変空隙形モータ６３
を示す断面図、第６図は第５図の■−■線に沿って切断
した断面図である。

第５図に示されるように、可変空隙形モータ６３はハウ
ジング６５ａ、６５ｂ、６５ｃ内に、磁性環状体で形成
されたステータ６７が固着されている。このステータ６
７の内周には周方向に等間隔で、中心へ向けて凸部６７
ａ〜６７ｆが形成されている。これらの凸部には励磁巻
線６９が巻回されている。

ステータ６７の内側には、ステータ６７に対向する側が
軟磁性材で形成されたロータ７１が配置されている。こ
のロータ７１は、ハウジング６５ａｓ　６５ｂによって
回転可能に支持されたクランク軸７３によって、ステー
タ６７の内周円の中心軸回りに揺動（公転）運動可能な
ように支持されている。またこのロータ７１には外周に
ロータ７１と同じ中心軸を持つ外歯を有するロータ側転
動手段７５が固着されている。このロータ側転動手段７
５は出力軸７７と噛み合っている。

従って、ロータ７１と揺動側転動手段７５はクランク軸
７３によりステータ６７の内側で公転運動は出来るがク
ランク軸７３が７１ウジング６５ａ１６５ｂ、６５ｃに
支持されているので、１１ウジング６７に対して自転す
ることは出来ない。すなわち、ステータ６７の凸部６７
ａ　〜６７ｆ　（磁極）に対向するロータ７１の公転運
動によりわずかに変位するだけで一般のモータのように
ステータとロータが大きく相対的に回転することはない
。

よって、ロータ７１の磁性材のヒステリシス特性により
出力トルクが減少することがない。

またハウジング６５ａ〜６５ｂはクランク軸７３及び結
合部材７９によって接続されており、発生する大トルク
に対して十分な剛性を保っている。

出力軸７７はハウジング６５ａ〜６４ｃに対して、回転
自在に支持されており、その揺動体側には揺動体転動手
段７５の外歯囲むようにして揺動側転動手段７５の歯数
を有する出力軸側転動手段８１が固着されている。

上記構成の可変空隙形モータ６３によれば、ステータ６
７の励磁巻線６９によって発生する回転磁界によりロー
タ７１及びそれに固着された揺動側転動手段７５が公転
（揺動）運動を行う。このとき揺動側転動手段７５の外
歯と出力軸７７の内歯に歯数差があるので、１公転あた
り歯数差分だけ出力軸側転動手段８１とそれに接続され
ている出力軸７７が回転する。

このようにして、ロータ７１の高速揺動遅動が出力軸７
７の低速大トルク回転に変換されて出力軸７７へ出力さ
れる。出力軸７７には出力軸側転動手段８１のみが接続
されているので、出力軸の慣性は小さくなっている。ま
たこの実施例では転動手段７５．８１がロータ７１の内
側にはなく、かみ合いピッチ円の制限はハウジング内径
のみなので、噛み合いピッチを大きくして減速比を大き
くとることが出来る。

よって−層低速大トルクが可能となり、転動部分の許容
接線力が同じなら負荷容量も増大する。

第５実施例次に第５実施例について第７図及び第８図を用いて説明
する。第７図は第５実施例の可変空隙形モータ８３の断
面図、第８図は第７図の■−■線に沿って切断した断面
図である。

本実施例の可変空隙形モータ８３はステータ８５の外側
に揺動体８７を組み込み、揺動体８７の外周部分を揺動
側転動手段８９として外歯を設けたものである。また本
実施例では可変空隙形モータ８３の外周が出力軸９１に
なっており、その内側に固定部であるハウジング９３ｍ
、９３ｂが存在するアウターロータタイプである。

ハウジング９３ｍ、９３ｂはステータ８５を挟んで固定
され、剛性を高めるため第４実施例のように結合部材９
５で接続されている。この実施例では、揺動体８７の外
側に揺動側転動手段９７があり、その外側に出力側転動
手段９９が配置されている。これにより、軸方向の長さ
が上記第４実施例と比較して短くなる。

また、本実施例では、転動手段として揺動体８７側には
サイクロイド歯、出力側には円筒ビン１０１を用いてい
る。この円筒ピン１０１はサイクロイド歯の数より１だ
け多くなっている。

なお、この実施例でも動作は、第４実施例と同様であり
、揺動体８７はハウジング９３ｇ、９３ｂに対して公転
運動はするが、自転運動は行わず、運転手段の噛み合い
により低速大トルク回転が出力軸９１に出力される。

第６実施例次に第６実施例について第９図乃至第１０図を用いて説
明する。第９図は第６実施例の可変空隙形モータ１０７
を示す断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿って切
断した断面図である。

第６実施例の可変空隙形モータ１０７は第４実施例の可
変空隙形モータ６３のロータ７１の外周に永久磁石１０
７ａ〜１０７ｆを設けたものである。

第９図に示されるように、永久磁石１０７は筒状に形成
されており、ステータ６７の極数と同数の部分で着磁方
向が異なっている。すなわち円周をステータ６７の極数
で均等に部分分けして、隣接する部分の着磁方向が逆方
向になるように着磁して形成されている。

また、着磁方向が同一部分は各ステータ６７の磁極に対
応しており、着磁方向の境界がステータ磁極のロータ７
１に面する部分の付近に来ないように永久磁石１０７の
位置が設定されている。

このように構成することにより、ロータ７１とステータ
６７との間に永久磁石１０７による周方向バイアス磁束
１０９が形成され、ステータ６７の磁極をこのバイアス
磁束と同方向の磁束１１１が発生するように励磁するこ
とによりより大きな磁気吸引力が発生する。

最小ギャップ位置を境にして、反対の位置のステータ巻
線をバイアス磁束と逆の磁束が発生するように励磁する
ことによりトルクを減少させるバイアス磁束を打ち消し
て一層大トルクを発生することが出来る。

また、ロータ７１に軸方向に着磁した永久磁石を持つも
のよりも磁気回路の軸方向長さが短くなる。さらに励磁
する際、ステータ６７の隣接極を逆方向に励磁するので
、磁路長が短くなり励磁巻線を有効に利用することが出
来る。

なお、ロータ７１は公転運動はするが、自転運動は行わ
ないので、永久磁石１０７の着磁方向がずれることがな
い。また永久磁石がこのように円筒状の場合には、円弧
状のものよりも製作に要するコストが低くなる。

本実施例においでも、上記実施例と同様な上記した効果
が得られる。

第７実施例次に第１１図及び第１２図を用いて第７実施例について
説明する。第１１図は第７実施例の可変空線形モータ１
１３を示す断面図、第１２図は第１１図のｘｎ−ｘｎ線
に沿って切断した断面図である。

第７実施例の可変空隙形モータ１１３は第５実施例の可
変空隙形モータ６３の揺動体８７の外周に永久磁石１１
５を設けたものである。永久磁石１１５の着磁方向、取
り付は位相などは第５実施例で示したものと同構成、同
効果である。

なお、上記各実施例では、磁束通過部として複数個の凸
部を設けて、これらの凸部に励磁巻線を設けた例を示し
たがこれに限らず、ステータの内部に励磁巻線を設けた
構成でも良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る可変空隙形モータでは
、バックラッシュ、摩擦損失を低減することが出来ると
共に低速大トルクが可能であると同時に負荷容量が増大
し、出力軸の慣性が小さく、ヒステリシス特性によって
トルクが減少することがないという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る可変空隙形モータの第１実施例を
示し可変空隙形モータの磁気回路部分を示す断面図、第
２図は第１実施例の磁気回路の流れる磁束の方向を示す
説明図、第３図は第２実施例の磁気回路を示す断面図、
ｊｆ！４図は第３実施例の可変空隙形モータを示す断面
図、ｊＩ５図は第４実施例の可変空隙形モータを示す断
面図、第６図は第５図のＶｌ−ＶＴ線に沿って切断した
断面図、第７図は第５実施例の可変空隙形モータを示す
断面図、第８図は第７図の■−■線に沿って切断した断
面図、第９図は第６実施例の可変空隙形モータの断面図
、第１０図は１１９図のＸ−Ｘ線に沿って切断した断面
図、第１１図は第７実施例の可変空隙形モータを示す断
面図、第１２図は第１１図のｘｎ−ｘｎ線に沿って切断
した断面図、第１３図乃至第１７図は従来の可変空隙形
モータを示す断面図である。２３．５０．６３．８３．１０５．１１３・・・可変空
隙形モータ２５．４３．５７．６７．８５、・・・ステータ２７．
４１．５５・・・ロータ２９・・・環状体３１．４５．６９・・・励磁巻線３３ａ〜３３ｈ・・・永久磁石４７ａ〜４７ｈ・・・永久磁石５９ａ〜５９ｈ・・・永久磁石３５・・・バイアス磁束５１．７７・・・出力軸６１・・・転動手段７１．８７・・・出力軸

Claims

【特許請求の範囲】

（１）励磁巻線が巻回された複数の磁束通過部が略円形
に配列されたステータと、前記磁束通過部の円形配列に係る中心軸と異なる中心軸
を有し、前記磁束通過部との間に生じる磁気吸引力によ
り前記磁束通過部の円形配列面上を転動運動するロータ
と、を備えた可変空隙形モータにおいて、前記円形配列面を構成する前記磁束通過部に対し、隣接
する同士の着磁方向がそれぞれ逆方向となるように永久
磁石を配置したことを特徴とする可変空隙形モータ。
（２）ハウジング内に固定され複数の巻線により回転磁
界を発生するステータと、このステータの内側および外側のいずれか一方に配置さ
れ、前記ステータに対し公転運動可能で自転運動は拘束
するロータ支持手段により支持されたロータと、このロータに固着され外歯を有するロータ側転動手段と
、前記ハウジングに回転自在に支承された出力軸と、前記出力軸に固着され、前記ロータ側転動手段の外側で
噛み合いロータ側転動手段の歯数より多い歯数を有する
出力軸側転動手段と、を備えたことを特徴とする可変空隙形モータ。
（３）前記揺動体のステータ磁極面に対向する面に垂直
な方向に沿って着磁された永久磁石を貼着し、この永久
磁石の着磁方向をステータの磁極数と同数に分割して隣
接する永久磁石の着磁方向を逆方向とし、着磁方向の分
割部分がステータの磁極面と磁極面との間に存在するよ
うに配置したことを特徴とする請求項２記載の可変空隙
形モータ。