JPH0654497A - 回転電機 - Google Patents

回転電機

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JPH0654497A
JPH0654497A JP17017192A JP17017192A JPH0654497A JP H0654497 A JPH0654497 A JP H0654497A JP 17017192 A JP17017192 A JP 17017192A JP 17017192 A JP17017192 A JP 17017192A JP H0654497 A JPH0654497 A JP H0654497A
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coil
stator
magnet
rotor shaft
electric machine
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Takanori Kobayashi
崇徳 小林
Kaneo Hirabayashi
金夫 平林
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BUNKA DENKI KK
Techno Excel KK
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BUNKA DENKI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率を上昇することが可能であり、また大型
のコイルを採用可能な回転電機を提供する。 【構成】 中空のコイル20と、該コイル20へ軸線に
沿って設けられたロータ軸24とから成るムービングコ
イル型ロータ18を有する回転電機10において、前記
コイル20の外周に沿って配設された外側マグネットス
テータ16と、前記コイル20の内周に沿って配設され
た内側マグネットステータ32、34とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転電機に関し、一層詳
細には中空のコイルと、該コイルへ軸線に沿って設けら
れたロータ軸とから成るムービングコイル型ロータを有
する回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の中空のコイルと、該コイルへ軸線
に沿って設けられたロータ軸とから成るムービングコイ
ル型ロータを有する回転電機について図3と共に説明す
る。100はロータであり、中空の筒状コイル102と
コイル102の中心へ挿通されたロータ軸104とから
成る。ロータ軸104が軸線を中心として回転するとコ
イル102も一体となって回転する。コイル102は左
端面が開放されている。106はケーシングであり、2
重筒状に形成され、内筒部108内にロータ軸104が
回転可能に挿通されている。同時に内筒部108はコイ
ル102の開放面側からコイル102内へ非接触に遊挿
されている。110はステータマグネットであり、内筒
部108の外周面に周方向へ並設されている。このロー
タ100を例えばモータのロータとして使用する場合、
コイル102へ通電するとコイル102内周面に磁極が
発生し、ステータマグネット110との磁力バランスが
崩れ、ロータ100はロータ軸104を中心に回転す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のロータ100には次のような課題がある。ステー
タマグネット110がコイル102の内側のみに配設さ
れているため、モータ効率や発電効率を上げることを目
的としてマグネット110による磁場の強さを増進させ
る場合にも限界がある。また、従来のコイル102は一
方の端面(左端面)が開放されたカップ状に形成されて
いるため、コイル102に流れる電流により発熱し、コ
イル102が変形することがある。そのため、コイル1
02とマグネット110との間の距離を小さく設定でき
ず、モータ効率や発電効率向上の妨げになっている。さ
らに、コイル102とロータ軸104は部分112一箇
所で連結しているだけなので大型のコイルを支持するこ
とができないという課題もある。従って、本発明は効率
を上昇することが可能であり、また大型のコイルを採用
可能な回転電機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は次の構成を備える。すなわち、中空のコイル
と、該コイルへ軸線に沿って設けられたロータ軸とから
成るムービングコイル型ロータを有する回転電機におい
て、前記コイルの外周に沿って配設された外側マグネッ
トステータと、前記コイルの内周に沿って配設された内
側マグネットステータとを具備することを特徴とする。
なお、前記外側マグネットステータは前記ロータを被覆
するケーシングの内周面に配設され、前記内側マグネッ
トステータは前記ロータ軸へ外嵌されると共に、ロータ
軸は内側マグネットステータに対して回転可能に設けら
れる構成にしてもよい。また、前記コイルは軸線方向の
両端面が閉塞された籠型に形成され、前記内側マグネッ
トステータはコイル内に配設するようにしてもよい。さ
らに、前記コイルは軸線方向の両端部で前記ロータ軸へ
連結するようにしてもよい。
【0005】
【作用】作用について説明する。コイルの外周に沿って
外側マグネットステータを設け、コイルの内周に沿って
内側マグネットステータを設けることにより、コイルへ
は外側マグネットステータと内側マグネットステータの
磁力を作用させることができるので、より強い磁場をコ
イルに対して形成することが可能となる。また、コイル
を軸線方向の両端部でロータ軸へ連結すると、コイルの
熱による変形を抑制できるのでコイルと、外側マグネッ
トステータおよび内側マグネットステータとの間の距離
を小さく設定可能となると共に、コイルの支持箇所を増
やすので大型のコイルを採用することが可能となる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。図1に本実施例の回転電機10の主
要部分の分解斜視図を示し、図2にその組立状態の断面
図を示す。まず、構成について説明する。12はケーシ
ングであり、磁性材料(例えば鉄)で形成されている。
ケーシング12は1対の半円筒状のケーシング構成部材
12a、12bを合わせて1個の円筒体に形成されてい
る。ケーシング12の両端は中央に透孔を有する閉塞部
材14a、14bで閉塞されている。16は外側ステー
タマグネットであり、ケーシング12の内周面に2N
(Nは自然数)個設けられている。外側ステータマグネ
ット16はN、S極交互に周方向へ並設されている。こ
の複数の外側ステータマグネット16により外側マグネ
ットステータが構成されている。
【0007】18はロータであり、中空のコイル20
と、コイル20の軸線に沿って貫挿されたロータ軸24
とから成るムービングコイル型ロータである。ロータ1
8はケーシング12内に収容され、ロータ軸24の両端
部はケーシング12内に配設されている軸受26で回転
可能に支持されている。コイル20は軸線方向の両端面
が部材28、30により閉塞された籠型に形成されてい
る。ロータ軸24は部材28、30の中心へ圧入されて
おり、コイル20は軸線方向の両端部でロータ軸24へ
連結、固定されている。この固定によりコイル20はロ
ータ軸24と一体に回転可能になっている。コイル20
は偏平コアレスコイル部22が周方向へ2N(Nは自然
数)個形成されている。2N個のコアレスコイル部22
は複数の外側ステータマグネット16と対向している。
【0008】32は担持体であり、磁性材料(例えば
鉄)で形成されている。担持体32は籠型のコイル20
内において、ボールベアリング36を介してロータ軸2
4へ外嵌されている。従って、ロータ18は担持体32
に対して回転可能になっている。34は内側ステータマ
グネットであり、外側ステータマグネット16に対応し
て、担持体32の外周面に2N(Nは自然数)個設けら
れている。内側ステータマグネット34はN、S極交互
に周方向へ並設されている。担持体32とこの複数の内
側ステータマグネット34により内側マグネットステー
タが構成されている。内側マグネットステータのロータ
18に対する位置は特定位置に固定されていなければな
らない。本実施例の場合、ケーシング12の内周面に固
定されている外側ステータマグネット16と、担持体3
2の外周面に固定されている内側ステータマグネット3
4が互いに磁力で引き合い、その結果内側マグネットス
テータの位置が固定される。この磁気的結合により両端
が閉塞された籠型のコイル20内に内側マグネットステ
ータを固定可能になっている。なお、図面には図示しな
いがコイル20へ給電またはコイル20から電力を取り
出すためのブラシ等がケーシング12内に設けられてい
る。
【0009】上記の構成を有する回転電機10をモータ
として使用する場合、前記ブラシ(不図示)を介してコ
イル20へ通電すると、コイル20周面に磁極が発生
し、外側ステータマグネット16および内側ステータマ
グネット34との磁力バランスが崩れ、ロータ18はロ
ータ軸24を中心に回転する。一方、回転電機10を発
電機として使用する場合、ロータ18を適宜な方法でロ
ータ軸24を中心に回転させる。すると、コイル20に
外側ステータマグネット16および内側ステータマグネ
ット34の磁力に起因する誘導電力が発生する。この誘
導電力は前記ブラシ(不図示)を介して取り出し可能に
なる。
【0010】本実施例の回転電機10では、コイル20
の外周に沿って外側ステータマグネット16を設け、コ
イル20の内周に沿って内側ステータマグネット34を
設けることにより、コイル20へ外側ステータマグネッ
ト16と内側ステータマグネット34の磁力を作用させ
ることができるので、内側ステータマグネット34だけ
の場合(図3参照)と比べ、より強い磁場をコイル20
に対して形成することが可能となる。また、コイル20
を軸線方向の両端部で部材28、30を介してロータ軸
24へ連結すると、コイル20に発生する熱による当該
コイル20の変形を抑制できるのでコイル20と、外側
ステータマグネット16および内側ステータマグネット
34との間の距離を小さく設定可能となり、より強い磁
力をコイル20へ作用させることができる。また、コイ
ル20の支持箇所を増やすので大型のコイルとすること
が可能となり、モータ効率、または発電効率を上昇させ
ることが可能となる。以上、本発明の好適な実施例につ
いて種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定さ
れるのではなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの
改変を施し得るのはもちろんである。
【0011】
【発明の効果】本発明に係る回転電機を用いると、コイ
ルの外周に沿って外側マグネットステータを設け、コイ
ルの内周に沿って内側マグネットステータを設けること
により、コイルへ外側マグネットステータと内側マグネ
ットステータ両方の磁力を作用させることができるの
で、従来のように一方のマグネットステータだけの場合
と比べ、より強い磁場をコイルに対して形成することが
可能となる。また、コイルを軸線方向の両端部でロータ
軸へ連結すると、コイルに発生する熱による当該コイル
の変形を抑制できるのでコイルと、外側マグネットステ
ータおよび内側マグネットステータとの間の距離を小さ
く設定可能となり、より強い磁力をコイルへ作用させる
ことができると共に、ロータ軸によるコイルの支持箇所
を増やすので大型のコイルとすることが可能となり、効
率のよい回転電機を実現可能となる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転電機の実施例の主要部分の分
解斜視図。
【図2】その組立状態の断面図。
【図3】従来の回転電機の組立状態の断面図。
【符号の説明】
10 回転電機 12 ケーシング 12a、12b ケーシング構成部材 14a、14b 閉塞部材 16 外側ステータマグネット 18 ロータ 20 コイル 22 偏平コアレスコイル部 24 ロータ軸 26 軸受 28、30 部材 32 担持体 34 内側ステータマグネット 36 ボールベアリング

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空のコイルと、該コイルへ軸線に沿っ
    て設けられたロータ軸とから成るムービングコイル型ロ
    ータを有する回転電機において、 前記コイルの外周に沿って配設された外側マグネットス
    テータと、 前記コイルの内周に沿って配設された内側マグネットス
    テータとを具備することを特徴とする回転電機。
  2. 【請求項2】 前記外側マグネットステータは前記ロー
    タを被覆するケーシングの内周面に配設され、 前記内側マグネットステータは前記ロータ軸へ外嵌され
    ると共に、ロータ軸は内側マグネットステータに対して
    回転可能に設けられていることを特徴とする請求項1記
    載の回転電機。
  3. 【請求項3】 前記コイルは軸線方向の両端面が閉塞さ
    れた籠型に形成され、前記内側マグネットステータはコ
    イル内に配設されていることを特徴とする請求項1また
    は2記載の回転電機。
  4. 【請求項4】 前記コイルは軸線方向の両端部で前記ロ
    ータ軸へ連結されていることを特徴とする請求項1、2
    または3記載の回転電機。
JP4170171A 1992-06-04 1992-06-04 回転電機 Expired - Lifetime JPH07112341B2 (ja)

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JP4170171A JPH07112341B2 (ja) 1992-06-04 1992-06-04 回転電機

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JPH0654497A true JPH0654497A (ja) 1994-02-25
JPH07112341B2 JPH07112341B2 (ja) 1995-11-29

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ID=15900009

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JP4170171A Expired - Lifetime JPH07112341B2 (ja) 1992-06-04 1992-06-04 回転電機

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JPH07112341B2 (ja) 1995-11-29

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