JPH09247916A

JPH09247916A - 回転機

Info

Publication number: JPH09247916A
Application number: JP8104696A
Authority: JP
Inventors: Shohei Imamura; 昌平今村; Ryuzo Ueda; 隆三上田; Shunji Terasaki; 俊次寺▲崎▼; Toru Imamura; 徹今村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】強力な永久磁石の利用率の向上を図って有効
磁束を増大させ、かつ、磁路の短縮を図って磁路抵抗を
低下し、さらに、小型化や軽量化が可能な回転機を提供
する。【解決手段】特定位置に永久磁石１２６〜１３１を備
えた回転子１１６と、回転子１１６を取り囲むように配
置された複数の固定子６０〜６３とを有する回転機１０
において、回転子１１６は、半径方向両側に異なる極性
で対極する磁極を備えた主磁極部１２０と、主磁極部１
２０の回転軸方向両側に隙間を有して配置され、主磁極
部１２０とは反対の極性で取付け位相を合わせてそれぞ
れ設けられた他の磁極を備えた副磁極部１２１、１２２
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部から電力を与
えることによって回転する電動機、外部から回転動力を
与えることによって電力を発生する発電機として使用で
きる永久磁石を利用した回転機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動機は直流機及び交流機共に、
軸受によって回転自由に支持された回転子と、その周囲
に配置された固定子を有し、固定子によって回転子の周
囲に磁界を発生させ、一方、ブラシと整流子又は電磁誘
導によって回転子に電流を流して回転子に別磁界を作
り、固定子の磁界との相互作用によりフレミングの左手
の法則によって回転子に回転力を生じさせている。そし
て、回転力が吸引力によって生じる場合、磁力線が通過
する磁路が存在し、その磁路の磁気抵抗が小さいこと、
使用する磁性材料に鉄損の少ないこと、及び使用するコ
イルに銅損の少ないことが必要であり、前記した従来型
の電動機においては、極限の状態まで改良が進んでいる
のが現状である。このため、回転子の円周方向に複数の
磁極を形成する従来型の電動機や発電機においては、更
に小型で高出力の回転機を構成することは困難であっ
た。そこで、先に特開平２−２３７４５１号公報におい
て、回転軸方向に磁極を有する磁石を回転子に配置する
と共に、この回転子の回転軸方向に対極するコ字状のコ
アにコイルを巻いた複数の固定子を備えた回転機を提案
した。この回転機は従来の回転機と異なり、回転軸方向
に磁極を対極させているので、回転子及び固定子によっ
て形成される磁路が短くなり、結果として従来の電動機
又は発電機に比較して効率のよい回転機を提供できるこ
とになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の回転機では、回転子に発生する磁気エネルギー
の最大方向が回転軸方向であって、回転機に実際に必要
な磁気エネルギーの方向（回転子の半径方向）と異なっ
ており、この結果、磁力の強い永久磁石を使用するにも
関わらず、回転軸方向に漏洩磁束があって、発生する全
部の磁束を利用しているわけではなく、高価な永久磁石
の利用率が低くなっているという問題点を有していた。
次に、前記公報記載の回転機では、固定子のコ字状コア
のコイルを巻く断面は巻線の利用率を向上するため正方
形としているが、これによって、固定子の半径方向の長
さが長くなって、回転機を小型化することができないと
いう問題点を有していた。また、前記公報記載の回転機
を電動機として使用した場合、回転子が回転軸方向に対
極となって、さらに固定子は回転軸方向に両方の脚部を
揃えて配置されたコ字状コアからなるので、対極する各
脚部の磁極面の極性を切り換えて回転させようとしても
回転子の回転方向が一定にならず、正逆の回転方向を自
由にコントロールすることができないという問題点を有
していた。更に、前記公報記載の回転機では、回転軸方
向に形成された磁極が円周方向に同一極性であるので、
磁気効率を向上するためには、回転子の形状を偏平した
円形とする必要があって風抵抗が大きいという問題点が
あった。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、強力な永久磁石の利用率の向上を図って有効磁
束を増大させ、かつ、磁路の短縮を図って磁路抵抗を低
下し、さらに、小型化や軽量化が可能な回転機を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の回転機は、特定位置に永久磁石を備えた回転子
と、該回転子を取り囲むように配置された複数の固定子
とを有する回転機において、前記回転子は、半径方向両
側に異なる極性で対極する磁極を備えた主磁極部と、該
主磁極部の回転軸方向両側に隙間を有して配置され、該
主磁極部とは反対の極性で取付け位相を合わせてそれぞ
れ設けられた他の磁極を備えた副磁極部とを有する。請
求項２記載の回転機は、請求項１記載の回転機におい
て、前記主磁極部の対極する磁極は、対極配置された第
１及び第２の永久磁石によって構成され、前記主磁極部
の回転軸方向両側に配置された副磁極部の対極する他の
磁極は、それぞれ対極配置された第３、第４及び第５、
第６の永久磁石によって構成されている。請求項３記載
の回転機は、請求項２記載の回転機において、前記第１
〜第６の永久磁石の主断面は円弧状となって、内周側の
円周方向両側に突出する突出掛止部を備え、両側に拡幅
する嵌入掛止部を備えた溝底に前記掛止部が嵌入して、
前記回転子の回転子本体にその外周側が突出状態で固定
されている。請求項４記載の回転機は、請求項１記載の
回転機において、前記主磁極部は積層鉄心からなって、
永久磁石が前記主磁極部と両側の副磁極部との間に、そ
の極性を逆方向に対向させて配置されている。請求項５
記載の回転機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の
回転機において、両側の前記副磁極部の回転軸方向の幅
は同一となって、しかもそれぞれの前記副磁極部の幅は
前記主磁極部の幅の１／２となっている。請求項６記載
の回転機は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転
機において、前記固定子はＥ型コアからなって、中央の
脚部の断面積が左、右のそれぞれの脚部の断面積の２倍
となっている。請求項７記載の回転機は、請求項６記載
の回転機において、前記Ｅ型コアの回転軸方向の中央の
脚部、又は左、右のそれぞれの脚部の断面形状は、正方
形状となっている。請求項８記載の回転機は、請求項６
又は７記載の回転機において、前記Ｅ型コアの左、右の
脚部の回転軸方向の幅は同一となって、前記中央の脚部
の回転軸方向の幅の１／２となっている。請求項９記載
の回転機は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転
機において、前記回転子の回転角度位置を検知するセン
サーが設けられ、前記固定子に流す電流の方向をその検
出角度位置に応じて制御し、特に電動機として使用す
る。

【０００６】なお、前記永久磁石としては、Ｎｄ₁₃Ｆｅ
₈₀Ｂ₇等のネオジム−鉄−ボロン磁石や、Ｓｍ₂（Ｃｏ
Ｆｅ）₁₇等のサマリウム−コバルト−鉄磁石、Ｐｒ
₂（ＣｏＦｅ）₁₇等のプラセオジム−コバルト−鉄磁石
のような強力な永久磁石を使用するのが好ましい。ま
た、前記センサーとしては、回転子の回転角度位置を検
出できる手段であれば如何なるものでも適用可能で、回
転子の磁気を直接検知する磁気センサー、光センサーを
利用したロータリエンコーダ等であっても適用可能であ
る。また、固定子が上下左右に４つある回転機の場合に
は、前記回転子の直径を１としたとき、前記回転子の長
さを２．２〜３とするのが望ましい。これは主磁極部に
対応する固定子のＥ型コアの中央の脚部の断面をコイル
を巻くのに効率の良い正方形とした場合、この正方形の
一辺は回転子の直径の約０．７倍となるので、主磁極部
と両方の副磁極部を加えた回転軸方向の長さが１．４倍
程度になり、主磁極部と副磁極部の隙間が適度に必要な
ので、この程度の長さとなるからである。従って、回転
子の直径が小さいので慣性モーメントを小さくして、応
答性のよい回転機を得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した一実施の形態につき説明し、本
発明の理解に供する。なお、同様の構成要素については
同一の符号を付して説明を省略する。

【０００８】図１〜図４に示すように、本発明の一実施
の形態に係る回転機１０は、回転軸方向の前後に軸受カ
バー５４、５５を備えた枠体１１と、枠体１１内の上下
左右に配置される４つの固定子６０〜６３と、回転軸方
向の両端部を軸受カバー５４、５５に取付けられたベア
リング５２、５３によって支持される回転子１１６とを
有している。以下、これらについて詳しく説明する。

【０００９】前記枠体１１はアルミニウム等の非磁性材
料からなって、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、
外側断面が八角形となっている。そして、内側には固定
子６０〜６３を装着する溝部１２〜１５がそれぞれ形成
され、その回転軸方向の両側には棒状ストッパー３１〜
３４が嵌入する一対の窪み１６〜２３がそれぞれ形成さ
れ、更に、窪み１６〜２３内には雌ねじ穴２４がそれぞ
れ形成されている。そして、対となる窪み１６〜２３内
には両側に取付け孔３６〜４３を備えた棒状ストッパー
３１〜３４が嵌入している。また、前記固定子６０〜６
３をそれぞれ構成するＥ型コア６４〜６７の回転軸方向
の両端部には、棒状ストッパー３１〜３４が一部嵌入す
る固定溝９５、９６が形成されて、ボルト４４〜５１に
よって、固定子６０〜６３を確実に枠体１１に固定する
ようになっている。

【００１０】前記固定子６０〜６３のＥ型コア６４〜６
７は、図１、図２（ｂ）、図４に示すように、積層電磁
鋼板からなって、その中央の脚部６８、及び左、右のそ
れぞれの脚部６９、７０には、それぞれボビン８３に巻
かれたコイル７１〜８２がそれぞれ装着されるようにな
っている。なお、Ｅ型コア６４〜６７の磁極面１０４〜
１１５は、円弧状となって、内側を回転する回転子１１
６とのエアギャップｇを最小にできるようになってい
る。前記回転子１１６は、図１、図２（ｂ）、図３に示
すように、主軸１１８と積層鉄心１１９からなる回転子
１１６の半径方向両側に異なる極性で対極配置された第
１、第２の永久磁石によってそれぞれ構成される第１、
第２の磁極１２６、１２７からなる主磁極部１２０と、
主磁極部１２０の回転軸方向両側に隙間Ｇを有して配置
され、主磁極部１２０とは反対の極性で取付け位相を合
わせてそれぞれ設けられた第３〜第６の永久磁石からな
る第３、第４及び第５、第６の磁極１２８、１２９及び
１３０、１３１からなる２組の副磁極部１２１、１２２
とからなっている。

【００１１】前記主軸１１８は、積層鉄心１１９に形成
された装着用孔１３８に嵌入する四角柱部１３２、四角
柱部１３２の端部にあるストッパー部１３５及び雄ねじ
部１３６及びベアリング５２、５３に装着される両側の
円柱部１３３、１３４を有し、積層鉄心１１９を四角柱
部１３２に装着後、ナット１３７を用いて固着するよう
になっている。前記第１〜第６の磁極１２６〜１３１
は、ネオジム−鉄−ボロン磁石のように強力な永久磁石
からなって、図３（ｄ）に示すように、その主断面が円
弧状で、その内周側の円周方向の両側には、それぞれ、
前記円周方向に突出する突出掛止部１５７が形成され、
主軸１１８に装着された積層鉄心１１９の溝底１３９〜
１４４の両側に形成された嵌入掛止部１４５に入り込
み、回転時に発生する遠心力による脱落を防止できる構
造となっている。なお、外周側を積層鉄心１１９の外周
面から外方に突出した状態で装着された第１〜第６の磁
極１２６〜１３１の間には合成樹脂等の非磁性体１６９
〜１７４が配置されることによって、表面を円滑にし回
転時の風抵抗を減少できるようになっている。なお、第
１の磁極１２６、第４の磁極１２９、第６の磁極１３１
は半径方向外側がＮ極となって、第２の磁極１２７、第
３の磁極１２８及び第５の磁極１３０は半径方向外側が
Ｓ極になっている。

【００１２】そして、このように形成することによっ
て、例えば、図１（ｂ）中、矢視するように、左、右２
つの磁路を成立させることができ、従来のコ字状コアに
比べて更に磁路を短くすることができるので、磁路抵抗
を低下させて、高出力の回転機を得ることができる。ま
た、図４（ｂ）に示すように中央の脚部６８の断面が正
方形で、左、右の脚部６９、７０の断面が前記中央の脚
部６８の断面積の１／２の長方形であるため、回転機１
０の直径を小さくして、小型化や軽量化を図ることがで
きる。

【００１３】そして、回転子１１６を回転させると、固
定子６０〜６３のＥ型コア６４〜６７の磁極面１０４〜
１１５には、より正弦波に近い磁束が働くことになり、
主軸１１８をエンジン等の回転動力駆動機関に連結して
発電機として使用する場合には、回転子１１６が回転し
て固定子６０〜６３のコイル７１〜８２により正弦波に
近い交流電力を発生させることができる。勿論、回転子
１１６に永久磁石を使用しているので、これを励磁する
電力が不要で、スリップリング等の複雑な給電装置も不
要となる。

【００１４】次に、この回転機１０を電動機として使用
する場合には、回転子１１６が永久磁石であるので、固
定子６０〜６３を励磁するコイル７１〜８２の電流の方
向を順次変える必要があり、図１に示すように、回転子
１１６の回転角に応じてコイル７１〜８２に供給する電
流の方向を変えるスイッチング素子（例えばパワートラ
ンジスタ）を備えた制御装置１７５が必要となる。以
下、この制御方法について、図５〜図７を参照しながら
説明する。

【００１５】まず、回転子１１６の位置を検出するホー
ル素子等のセンサー５６〜５９を例えば各固定子６０〜
６３の中央の脚部６８の中央部付近に取付けておき、こ
れによって、主磁極部１２０のＮ極側を検知するように
しておく。また、各固定子６０〜６３に巻かれているコ
イル７１〜８２に流れる電流の方向は、センサー５６〜
５９の信号によって切り替えられるパワートランジスタ
によって制御され、センサー５６〜５９がＮ極を検知し
て、それぞれの固定子６０〜６３の極性が回転子１１６
を回転させる方向に切り換えるようになっている。以
下、この制御について更に詳しく説明する。

【００１６】従って、図３、図５（ａ）、（ｂ）に示す
ように、第１、第４、第６の磁極１２６、１２９、１３
１の表面がＮ極で、第２、第３、第５の磁極１２７、１
２８、１３０の表面がＳ極となっている回転子１１６が
静止している状態で、図６（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、固定子６３、６０の中央の磁極面１１３、１０４
と、固定子６１、６２の左、右の磁極面１０８（１０
９）、１１１（１１２）をＳ極に、固定子６１、６２の
中央の磁極面１０７、１１０と、固定子６３、６０の
左、右の磁極面１１４（１１５）、１０５（１０６）を
Ｎ極になるようにコイル７１〜８２を励磁すると、回転
子１１６と固定子６０〜６３の間の吸引力と反発力によ
って時計回り方向に回転する。

【００１７】次に、回転子１１６の第１の磁極１２６
（Ｎ極）が固定子６３の位置になったことをセンサー５
９で検出して、固定子６２、６３の中央の磁極面１１
０、１１３と、固定子６０、６１の左、右の磁極面１０
５（１０６）、１０８（１０９）をＮ極、固定子６０、
６１の中央の磁極面１０４、１０７と、固定子６２、６
３の左、右の磁極面１１１（１１２）、１１４（１１
５）をＳ極になるように、それぞれ極性を切り替える
と、回転子１１６と固定子６０〜６３との間の発生する
反発力及び吸引力によって、更に時計回り方向に回転す
る。そして、回転子１１６の第１の磁極１２６が固定子
６０の中心を通過したことをセンサー５６で検出して固
定子６０、６３の中央の磁極面１０４、１１３と、固定
子６１、６２の左、右の磁極面１０８（１０９）、１１
１（１１２）をＮ極に、固定子６１、６２の中央の磁極
面１０７、１１０と、固定子６０、６３の左、右の磁極
面１０５（１０６）、１１４（１１５）をＳ極になるよ
うに、それぞれ極性を切り替えると、更に時計回り方向
に回転する。そして、以上の動作を繰り返すことによっ
て、回転子１１６が連続的に回転する。

【００１８】また、回転子１１６を反時計回り方向に回
転させるには、図５（ａ）、図５（ｂ）の静止状態か
ら、固定子６１、６２の中央の磁極面１０７、１１０
と、固定子６０、６３の左、右の磁極面１０５（１０
６）、１１４（１１５）をＳ極に、固定子６０、６３の
中央の磁極面１０４、１１３と、固定子６１、６２の
左、右の磁極面１１１（１１２）、１０８（１０９）を
Ｎ極に励磁することによって、逆回転し、センサー５８
によって回転子１１６の第１の磁極１２６を検知した
後、固定子６２、６３の中央の磁極面１１０、１１３
と、固定子６０、６１の左、右の磁極面１０５（１０
６）、１０８（１０９）をＮ極に、固定子６０、６１の
中央の磁極面１０４、１０７と、固定子６２、６３の
左、右の磁極面１１１（１１２）、１１４（１１５）を
Ｓ極になるように、それぞれ極性を切り替え、以下、前
記と同様な動作をすることによって、回転子１１６が反
時計回り方向に回転する。

【００１９】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、回転子１７６は、主磁極部１７７、及び副磁極部１
７８、１７９が、積層鉄心からなって、複数枚の永久磁
石１８０〜１８７が主磁極部１７７と両側の副磁極部１
７８、１７９との間に、その極性を逆方向に対向させて
配置されたものであってもよい。なお、積層鉄心からな
る主磁極部１７７、及び副磁極部１７８、１７９の外周
は両側を平行に切断した切欠き円状（太鼓落とし状）
で、内側には鼓形状の装着孔１９６〜１９８が形成さ
れ、主軸１９９の蝶千切柱部２００に装着されるように
なっている。また、永久磁石１８０〜１８７は、外周に
は円弧状部が、内側には蟻溝状の装着溝１８８〜１９５
がそれぞれ形成されている。そして、このように形成す
ることによって、本発明の一実施の形態では、突出掛止
部１５７を有する主断面が円弧状の永久磁石からなる磁
極１２６〜１３１を形成するのが困難で、製造コストが
高価になるのを防止して、安価にすることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１〜９記載の回転機
においては、回転子は、半径方向の両側に異なる極性で
対極する磁極を備えた主磁極部と、主磁極部の回転軸方
向の両側に隙間を有して配置され、主磁極部とは反対の
極性で取付け位相を合わせてそれぞれ設けられた他の磁
極を備えた副磁極部とを有するので、回転子の各磁極が
回転軸方向に対極する磁場を発生させているので、全体
の磁気抵抗を小さくできる。従って、全体としての磁気
効率を向上させることができる。また、回転子の円周方
向に隣り合う磁極の極性が異なるので、従来型の回転機
と同様、発電機として使用する場合には、磁気変化がよ
り正弦波に近くなって、発生する電気に歪みが少なくな
る。一方、電動機として使用する場合には、回転子の隣
り合う磁極が異なるので、固定子の励磁方向を変えるこ
とによって、任意の方向の回転を得ることができ、この
結果、回転方向を制御することができる。

【００２１】請求項２、３記載の回転機においては、主
磁極部を構成する第１、第２の永久磁石や、副磁極部を
構成する第３、第４及び第５、第６の永久磁石を短尺化
して機械的強度を増すことができ、この結果、高速回転
に対する耐久性を向上させることができる。また、永久
磁石は小型である程、安価になって回転機の低廉化が図
れると共に、取扱いが容易になって作業性や組立性を向
上させることもできる。

【００２２】請求項４記載の回転機においては、主磁極
部は積層鉄心からなって、永久磁石が主磁極部と両側の
副磁極部との間に、その極性を逆方向に対向させて配置
されているので、簡単に回転子を形成できるだけでなく
強固にすることができる。請求項５記載の回転機におい
ては、副磁極部の幅が主磁極部の幅の１／２となってい
るので、磁極全体の磁束密度を略均一に構成でき、バラ
ンスの良い磁気回路を構成できる。

【００２３】特に、請求項６〜８記載の回転機において
は、固定子はＥ型コアからなって、中央のコアの断面積
が左、右のそれぞれのコアの断面積の２倍となっている
ので、Ｅ型コアの基底部の厚さを薄くして回転機の小型
化や軽量化が図れる。特に、請求項９記載の回転機にお
いては、回転子の回転角度位置を検知するセンサーが設
けられ、固定子に流す電流の方向をその検出角度位置に
応じて制御するので、回転子の正逆の回転方向を自由に
コントロールすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態に係る回
転機の説明図である。

【図２】（ａ）同回転機の枠体の要部説明図である。（ｂ）同回転機の回転子及び固定子の要部説明図であ
る。

【図３】（ａ）同回転機の回転子の説明図である。（ｂ）同回転機の回転子の主軸の説明図である。（ｃ）同回転機の回転子の積層鉄心の説明図である。（ｄ）同回転機の回転子の第１、第２の磁極の説明図で
ある。（ｅ）図３（ｃ）の矢視Ａ−Ａ線破断説明図である。（ｆ）図３（ｃ）の矢視Ｂ−Ｂ線破断説明図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）同回転機の固定子のＥ型コアの
説明図である。

【図５】（ａ）同回転機の使用状態における主磁極部の
説明図である。（ｂ）同回転機の使用状態における副磁極部の説明図で
ある。（ｃ）同回転機の使用状態におけるホール素子の説明図
である。

【図６】（ａ）同回転機の使用状態における主磁極部の
説明図である。（ｂ）同回転機の使用状態における副磁極部の説明図で
ある。（ｃ）同回転機の使用状態におけるホール素子の説明図
である。

【図７】（ａ）同回転機の使用状態における主磁極部の
説明図である。（ｂ）同回転機の使用状態における副磁極部の説明図で
ある。（ｃ）同回転機の使用状態におけるホール素子の説明図
である。

【図８】（ａ）同回転機の変容例の回転子の説明図であ
る。（ｂ）同回転機の変容例の回転子の永久磁石の説明図で
ある。（ｃ）図８（ａ）の矢視Ａ−Ａ線破断説明図である。

【符号の説明】

１０回転機１１枠体１２溝部１３溝部１４溝部１５溝部１６窪み１７窪み１８窪み１９窪み２０窪み２１窪み２２窪み２３窪み２４雌ねじ穴３１棒状スト
ッパー３２棒状ストッパー３３棒状スト
ッパー３４棒状ストッパー３６取付け孔３７取付け孔３８取付け孔３９取付け孔４０取付け孔４１取付け孔４２取付け孔４３取付け孔４４ボルト４５ボルト４６ボルト４７ボルト４８ボルト４９ボルト５０ボルト５１ボルト５２ベアリン
グ５３ベアリング５４軸受カバ
ー５５軸受カバー５６センサー５７センサー５８センサー５９センサー６０固定子６１固定子６２固定子６３固定子６４Ｅ型コア６５Ｅ型コア６６Ｅ型コア６７Ｅ型コア６８中央の脚
部６９左の脚部７０右の脚部７１コイル７２コイル７３コイル７４コイル７５コイル７６コイル７７コイル７８コイル７９コイル８０コイル８１コイル８２コイル８３ボビン９５固定溝９６固定溝１０４磁極面１０５磁極面１０６磁極面１０７磁極面１０８磁極面１０９磁極面１１０磁極面１１１磁極面１１２磁極面１１３磁極面１１４磁極面１１５磁極面１１６回転子１１８主軸１１９積層鉄
心１２０主磁極部１２１副磁極
部１２２副磁極部１２６磁極
（第１の磁極）１２７磁極（第２の磁極）１２８磁極
（第３の磁極）１２９磁極（第４の磁極）１３０磁極
（第５の磁極）１３１磁極（第６の磁極）１３２四角柱
部１３３円柱部１３４円柱部１３５ストッパー部１３６雄ねじ
部１３７ナット１３８装着用
孔１３９溝底１４０溝底１４１溝底１４２溝底１４３溝底１４４溝底１４５嵌入掛止部１５７突出掛
止部１６９非磁性体１７０非磁性
体１７１非磁性体１７２非磁性
体１７３非磁性体１７４非磁性
体１７５制御装置１７６回転子１７７主磁極部１７８副磁極
部１７９副磁極部１８０永久磁
石１８１永久磁石１８２永久磁
石１８３永久磁石１８４永久磁
石１８５永久磁石１８６永久磁
石１８７永久磁石１８８装着溝１８９装着溝１９０装着溝１９１装着溝１９２装着溝１９３装着溝１９４装着溝１９５装着溝１９６装着孔１９７装着孔１９８装着孔１９９主軸２００蝶千切
柱部ｇエアギャップＧ隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595111723 今村徹福岡県北九州市門司区丸山１丁目21−６ (72)発明者今村昌平福岡県北九州市門司区丸山２丁目４番220 −202号 (72)発明者上田隆三福岡県北九州市小倉北区井堀３丁目21−23 (72)発明者寺▲崎▼ 俊次福岡県北九州市八幡西区茶売町８−９ (72)発明者今村徹福岡県北九州市門司区丸山１丁目21−６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定位置に永久磁石を備えた回転子と、
該回転子を取り囲むように配置された複数の固定子とを
有する回転機において、前記回転子は、半径方向両側に異なる極性で対極する磁
極を備えた主磁極部と、該主磁極部の回転軸方向両側に
隙間を有して配置され、該主磁極部とは反対の極性で取
付け位相を合わせてそれぞれ設けられた他の磁極を備え
た副磁極部とを有することを特徴とする回転機。
【請求項２】前記主磁極部の対極する磁極は、対極配
置された第１及び第２の永久磁石によって構成され、前
記主磁極部の回転軸方向両側に配置された副磁極部の対
極する他の磁極は、それぞれ対極配置された第３、第４
及び第５、第６の永久磁石によって構成されていること
を特徴とする請求項１記載の回転機。
【請求項３】前記第１〜第６の永久磁石の主断面は円
弧状となって、内周側の円周方向両側に突出する突出掛
止部を備え、両側に拡幅する嵌入掛止部を備えた溝底に
前記掛止部が嵌入して、前記回転子の回転子本体にその
外周側が突出状態で固定されていることを特徴とする請
求項２記載の回転機。
【請求項４】前記主磁極部は積層鉄心からなって、永
久磁石が前記主磁極部と両側の副磁極部との間に、その
極性を逆方向に対向させて配置されていることを特徴と
する請求項１記載の回転機。
【請求項５】両側の前記副磁極部の回転軸方向の幅は
同一となって、しかもそれぞれの前記副磁極部の幅は前
記主磁極部の幅の１／２となっていることを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項６】前記固定子はＥ型コアからなって、中央
の脚部の断面積が左、右のそれぞれの脚部の断面積の２
倍となっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の回転機。
【請求項７】前記Ｅ型コアの回転軸方向の中央の脚
部、又は左、右のそれぞれの脚部の断面形状は、正方形
状となっていることを特徴とする請求項６記載の回転
機。
【請求項８】前記Ｅ型コアの左、右の脚部の回転軸方
向の幅は同一となって、前記中央の脚部の回転軸方向の
幅の１／２となっていることを特徴とする請求項６又は
７記載の回転機。
【請求項９】前記回転子の回転角度位置を検知するセ
ンサーが設けられ、前記固定子に流す電流の方向をその
検出角度位置に応じて制御し、特に電動機として使用す
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載
の回転機。