JPH0993976A - 回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流電源や電流切換え装置を使用することな
く、直流電源により交流モータを任意の回転数で回転駆
動するようにした回転駆動装置を提供すること。 【解決手段】 複数個の等角度間隔に配設されたコイル
５ａ，５ｂ，５ｃ，６ａ，６ｂ，６ｃから成る２組の系
であって、各系の対をなすコイル５ａ及び６ａ，５ｂ及
び６ｂ，５ｃ及び６ｃが互いに干渉しないように、独立
して構成されたコイル系と、前記コイル系の各コイルに
対向して相対的に回転可能に配設され、円周方向に沿っ
て多極着磁されたマグネット４と、前記各コイル系の互
いに対をなすコイル間に接続され、一方の系のコイルに
発生する誘起電圧を増幅して他方の系のコイルに印加す
る増幅器７ａ，７ｂ，７ｃとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２重多相構造の
巻線型の回転駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻線型の回転駆動装置は、例えば
直流モータ，ホールモータ等の電流の方向を極性に応じ
て切換えるスイッチング方式、あるいは交流モータ，ス
テッピングモータ等の交流多相回転磁界方式の何れかの
方式により回転駆動される。ところで、一般に、モータ
においては、電圧Ｖを印加して電流Ｉを流すと、ＶＩの
エネルギが供給され、トルクＴ，回転数Ｎの機械的エネ
ルギが発生するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これにより、モータの
回転数Ｎは、電圧Ｖに比例し、且つトルクＴに反比例す
ることになるので、トルクの大きいモータを高速回転さ
せることは高電圧が必要となり、実質的に困難である。
また、永久磁石を使用したモータにおいては、磁石の磁
束Φとコイル電流ＩでトルクＴを発生させるようになっ
ている。これにより、コイルには、回転数ＮとΦに比例
する逆起電力Ｅが発生する。この逆起電力Ｅと回路負荷
Ｚの電圧降下に見合う電圧Ｖを印加することにより、回
転駆動が行なわれる。従って、永久磁石を使用した高ト
ルクモータにおいては、逆起電力が大きくなるため、高
速回転が困難になってしまう。さらに、一般の直流モー
タにおいては、外部からモータを制御できるのは、印加
電圧のみであることから、モータそのものの特性を変更
することは困難であり、種々の特性のモータとして使用
することはできない。

【０００４】この発明は、以上の点に鑑み、交流電源や
電流切換え装置を使用することなく、直流電源により交
流モータを任意の回転数で回転駆動するようにした回転
駆動装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、回転を駆動する装置において、複数個の等角度
間隔に配設されたコイルから成る２組の系であって、各
系の対をなすコイルが互いに干渉しないように、独立し
て構成されたコイル系と、前記コイル系の各コイルに対
向して相対的に回転可能に配設され、円周方向に沿って
多極着磁されたマグネットと、前記各コイル系の互いに
対をなすコイル間に接続され、一方の系のコイルに発生
する誘起電圧を増幅して他方の系のコイルに印加する増
幅器とを備えることにより達成される。

【０００６】上記構成によれば、各コイル系が、それぞ
れ独立の回転系として構成され、外部から駆動電圧が供
給されたとき、各コイル系はマグネットと協働して電動
機として作用すると共に、回転駆動されたとき、各コイ
ル系はマグネットと協働して発電機として作用すること
になる。そして、発電機として作用するコイル系の各コ
イルには、回転駆動により誘起電圧が発生し、この誘起
電圧は、増幅器により増幅されて他方のコイル系の対と
なるべきコイルに印加される。

【０００７】これにより、一方のコイル系が機械的に回
転状態を検出して、他方のコイル系を電気的に駆動する
ことにより、他方のコイル系によって機械的に駆動され
ることになる。即ち、３相交流発電機と３相交流モータ
を組み合わせて合体させた構成で、直流で任意の回転数
に駆動制御可能な、ブラシレスモータが構成され得るこ
とになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施形態は、この発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発
明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの形態に限られるもので
はない。

【０００９】図１乃至図６は、この発明による回転駆動
装置の実施形態の動作原理を示している。図１及び図２
は、回転駆動装置１で使用される、互いに独立して構成
された４極３相の２つの電動機（または発電機）２，３
である。電動機２は、図１に示すように、回転軸４ａの
周りに回転可能に支持されたロータ４と、ロータの周囲
に等角度間隔に配設された３個のコイル５ａ，５ｂ，５
ｃから成るコイル系５とから構成されている。また、電
動機３は、図２に示すように、回転軸４ａの周りに回転
可能に支持されたロータ４と、ロータの周囲に等角度間
隔に配設された３個のコイル６ａ，６ｂ，６ｃから成る
コイル系６とを備えている。

【００１０】ここで、ロータ４は、その周囲に関して、
交互にＳ極，Ｎ極のマグネットが並んで配設されてい
る。図示の場合、４極構成になっている。コイル系５，
６は、図３に示すように、回転軸４ａに対して交互に並
ぶように、互いに６０度だけずれた回転位置に配設され
ている。そして、図４に示すように、コイル系５を構成
する各コイル５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれ一端が互い
に接続されていると共に、他端がコイル系６と対となる
べきコイル６ａ，６ｂ，６ｃの他端に対して、それぞれ
アンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃを介して接続されて
いる。コイル６ａ，６ｂ，６ｃは、同様に、その一端が
互いに接続されている。

【００１１】ここで、アンプリファイア７ａ，７ｂ，７
ｃは、それぞれ図５に示すように、一方向アンプリファ
イアとして構成されていてもよく、また図６に示すよう
に、双方向アンプリファイアとして構成されていてもよ
い。

【００１２】このように構成された回転駆動装置１によ
れば、例えばロータ４の回転により、一方のコイル系５
の各コイル５ａ，５ｂ，５ｃに発生する誘起電圧は、そ
れぞれアンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃを介して、他
方のコイル系６の対となるべきコイル６ａ，６ｂ，６ｃ
に印加されることになる。これにより、２重３相構造の
コイル系５，６がそれぞれ独立に取り扱われることによ
り、各コイル系５，６が、それぞれ発電機／発電機，発
電機／電動機または電動機／電動機として使用されると
共に、上記アンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃのゲイン
が調整されることによって、容易に回転力の制御が行な
われる。

【００１３】ところで、各コイル系５，６が発電機／電
動機として使用される場合、コイル系５をＧ（発電機）
相，コイル系６をＭ（電動機）相とすると、Ｇ相である
コイル系５の各コイル５ａ，５ｂ，５ｃに発生する誘起
電圧をアンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃにより増幅し
て、Ｍ相であるコイル系６の各コイル６ａ，６ｂ，６ｃ
に印加する。これにより、Ｍ相が駆動されることにな
る。ここで、一般的なモータにおいては、トルクＴは、
印加電圧Ｖ，定数Ｋｔ，回転負荷Ｚとすると、

【数１】 であり、回転駆動装置１においても、その基本的構造は
モータと同じであるので、Ｍ相では、逆起電力Ｅ，アン
プリファイアのゲインＫｇとすると、印加電圧Ｖに対し
て、

【数２】 となる。またＧ相では、印加電圧Ｖ＝０である。従っ
て、このときの回転駆動装置１の回転トルクＴは、Ｍ相
のモータトルク（正）とＧ相の制動トルク（負）の和で
ある。従って、Ｇ相の回転負荷Ｚｇ，Ｍ相の回転負荷Ｚ
ｍとすると、

【数３】 となる。この場合、アンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃ
の接続によって、Ｚｇ＞Ｚｍであることから、第１項を
除いて、Ｚ＝Ｚｍとすると、

【数４】 となる。これを回転数Ｎについて解くと、

【数５】 となる。

【００１４】従って、回転トルクの発生条件は、Ｋｇ＞
１となり、印加電圧Ｖ，逆起電力Ｅに依存しない。また
起動トルクは、Ｅ＝０のときゼロである。さらに、回転
数Ｎは、外部電圧に無関係にトルクＴに比例して大きく
なる。これにより、アンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃ
のゲイン調整が適宜に行なわれることによって、モータ
トルクとブレーキトルクのバランスをとることにより、
負荷トルク無しでも、トルクゼロまたは任意のトルクで
自由に回転するモータが実現可能である。かくして、高
速回転と低トルクの安定した制御が行なわれることにな
り、例えば自動巻線機における極細線の高速巻線が容易
に行なわれ得る。

【００１５】さらに、上記説明においては、上記アンプ
リファイア７ａ，７ｂ，７ｃが、図５に示すように、コ
イル５ａ，５ｂ，５ｃの誘起電圧を増幅して、コイル６
ａ，６ｂ，６ｃを駆動する、所謂一方向駆動であるが、
これに限らず、図６に示すように、Ｇ相のコイル系５の
各コイルの誘起電圧を増幅してＭ相のコイル系６の各コ
イルを駆動する同時に、Ｍ相のコイル系６の誘起電圧を
増幅して、Ｇ相のコイル系５を駆動するような双方向駆
動（所謂ツインドライブモータ）も可能である。この場
合、トルクＴは、

【数６】 となり、原理的には、２倍のトルクが得られることにな
る。

【００１６】ところで、上記アンプリファイア７ａ，７
ｂ，７ｃは、リニアな特性を有するアンプリファイアを
前提としているが、ゲインＫｇを大きくすると、Ｅは回
転数に比例するので、アンプリファイアは容易にクリッ
プ状態になって、上記式は成立しなくなってしまう。こ
こで、アンプリファイアが、Ｅ≦Ｖ／Ｋｇのとき、リニ
アな特性を有し、Ｅ＞Ｖ／Ｋｇのとき、上限電圧Ｖにク
リップするとすれば、Ｅ≦Ｖ／Ｋｇのときには、リニア
な特性であるので、上記式が成立するが、Ｅ＞Ｖ／Ｋｇ
では、式３に第２項はＥの条件によって異なるので、ト
ルクＴは、

【数７】 により表わされる。即ち、一周期中に、上記式１及び式
４の関係が混在することになる。ここで、Ｅ＝ＫｖＮ，
Ｚ＝ＫｉＮであるから、Ｅ／Ｚ＝Ｋｖ／Ｋｉとすると、

【数８】 となる。従って、Ｅ≦Ｖ／Ｋｇにおいては、トルクＴ
は、アンプリファイアとモータの構造のみで決まる一定
値をとると共に、Ｅ＞Ｖ／Ｋｇにおいては、トルク−回
転数特性は、不定形→凹→凸のように変化する曲線を示
すことになる。

【００１７】この結果、双方向駆動（所謂ツインドライ
ブモータ）においては、交流ヒテスリシスモータの特性
と似た特性が得られることになるが、上記式８の第１項
の効果によって、凹凸形状が緩やかになり、直流モータ
の垂下特性と同様になる。かくして、上記ツインドライ
ブモータは、モータとしては、直流で駆動され得ると共
に、アンプリファイア７ａ，７ｂ，７ｃのゲインＫｇと
電圧Ｖの調整によって、回転数Ｎが自由に設定され得
る。これにより、直流ブラシレスモータと同様に使用さ
れ得る。また、対となるべきコイルが逆起電力を相殺す
るように作用するので、高トルクモータの場合にも、高
速回転が得られることになる。

【００１８】これに対して、上記ツインドライブモータ
は、回転力制御アクチュエータとしては、各コイルの接
続状態を適宜に切換えることによって、電磁ブレーキ
（発電機），電動機あるいは発電機／電動機として使用
され得ると共に、アンプリファイアのゲインＫｇ＝１付
近に設定した場合には、モータトルクが発生しているに
もかかわらず回転しないモータが構成されるので、極め
て小さい一定トルクの電磁ブレーキが構成され得ること
になる。

【００１９】図７及び図８は、この発明による回転駆動
装置の第１の実施形態を示している。図７及び図８にお
いて、回転駆動装置１０は、中空円筒状のヨーク１１
と、ヨーク１１の両端を閉じるカバー１２，１３と、ヨ
ーク１１の中心付近にて回転可能にカバー１２，１３に
より軸受されたロータ１４と、ヨーク１１の内面にて等
角度間隔に配設されたコイル１５と、コイル１５内に挿
入された鉄芯１６と、コイル１５を所定位置に位置決め
する中間フレーム１７と、コイル１５を中間フレーム１
７に対して保持する抑え板１８とから構成されている。

【００２０】ヨーク１１は、ケースを兼ねており、磁性
材料から構成されている。また、カバー１２，１３は、
ヨーク１１の両端に対して取り付けられると共に、その
中心に、ロータ１４を回転可能に支持するための軸受１
２ａ，１３ａを備えている。これにより、ロータ１４
は、ヨーク１１の中心付近に配設されることになる。

【００２１】ロータ１４は、図９に示すように、上記カ
バー１２，１３の軸受１２ａ，１３ａにより回転可能に
支持される回転軸１４ａと、回転軸１４ａの中央付近に
て、その周りに等角度間隔に取り付けられた、あるいは
多極着磁されたロータマグネット１４ｂを備えている。
ここで、ロータマグネット１４ｂは、その磁束の方向が
回転軸１４ａに対して半径方向に延びるように、且つ図
示の場合４極に構成されている。尚、ロータ１４は、そ
のロータマグネット１４ｂが、図９においては４極に構
成されているが、これに限らず、４極以上であればよ
く、例えば図１０に示すように６極に、あるいは図１１
に示すように８極に構成され得る。

【００２２】コイル１５は、図７に示すように、回転軸
１４ａの周りに等角度間隔に複数個（図示の場合には、
６個）のコイル１５が配設されている。この場合、各コ
イル１５は、その巻線が、前以てボビンに巻回されてい
る。

【００２３】鉄芯１６は、磁性材料から構成されてお
り、一端（半径方向外側の端部）が大きく拡大されてお
り、また他端は僅かに拡大されていて、この他端が各コ
イル１５のボビン中空部内に挿入されている。

【００２４】中間フレーム１７は、図１２及び図１３に
示すように、非磁性材料により中空円筒状に形成されて
いると共に、各コイル１５の位置決め用の孔１７ａを備
えている。この孔１７ａは、中心軸に関して等角度間隔
に配設されており、図示の場合、６個の孔１７ａが備え
られている。これにより、図１２の左側に示すように、
鉄芯１６が挿入されたコイル１５が、中間フレーム１７
の孔１７ａ内に半径方向外側から挿入されることによ
り、各コイル１５は、中間フレーム１７に対して、等角
度間隔の所定位置に位置決めされることになる。

【００２５】抑え板１８は、図１４に示すように、ほぼ
方形の平板から構成されており、中央に、鉄芯１６が挿
入され得る孔１８ａを備えている。この孔１８ａは、一
側にてスリット１８ｂを介して開放している。これによ
り、抑え板１８は、図１２の左側に示すように、コイル
１５に挿入された鉄芯１６に対して、その拡大された一
端の下側とコイル１５との間に、側方から挿入され得
る。ここで、抑え板１８は、コイル１５が中間フレーム
１７の孔１７ａ内に挿入される際、その周囲が、中間フ
レーム１７の孔１７ａの周囲に当接することによって、
コイル１５の半径方向位置を規制することになる。

【００２６】さらに、上記コイル１５は、図１５に示す
ように、円周方向に沿って並んだコイル１５のうち、一
つおきのコイルが、それぞれ一つのコイル系を構成して
おり、一方のコイル系がＧ相として、３つのコイルＧ
１，Ｇ２，Ｇ３を有し、また他方のコイル系がＭ相とし
て、３つのコイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する。この場
合、図１５においては、Ｇ相のコイルは省略されてい
る。これらのコイルは、図１４に示すように、それぞれ
一端が互いに接続されると共に、互いに対となるべきコ
イルＧ１とＭ１，Ｇ２とＭ２，Ｇ３とＭ３の他端が、後
述するように、アンプリファイアにより接続されてい
る。

【００２７】図１７は、各コイル１５とロータ１４のロ
ータマグネット１４ｂの位置関係、その磁界の方向、及
びＭ相のコイル系の各コイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３に発生す
る誘起電圧を示している。これにより、ロータ１４が回
転する際の、各コイルＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３の誘起電圧の変化が分かる。

【００２８】この発明の実施形態による回転駆動装置１
０は、以上のように構成されており、各コイル１５は、
図１５に示すように、ロータ１４の回転軸１４ａに関し
て等角度間隔に、且つ鉄芯１６の他端が、ロータ１４の
表面に対して所定間隔になるように配設され得る。これ
により、回転駆動装置１０は、２重の４極３相構造に構
成されることになる。

【００２９】ここで、ロータ１４が回転駆動されると、
各コイル１５のうち、Ｇ相のコイル系のコイルＧ１，Ｇ
２，Ｇ３には、ロータ１４のロータマグネット１４ｂの
磁界が作用することによって、誘起電圧が発生する。そ
して、この誘起電圧は、それぞれアンプリファイア１９
の個々のアンプリファイア１９ａ，１９ｂ，１９ｃによ
り増幅されて、Ｍ相のコイル系の各コイルＭ１，Ｍ２，
Ｍ３に印加される。これにより、Ｍ相のコイルＭ１，Ｍ
２，Ｍ３は、Ｇ相の各コイルＧ１，Ｇ２，Ｇ３に発生す
る誘起電圧に基づいて回転駆動されることになる。

【００３０】図１８及び図１９は、この発明による回転
駆動装置の第２の実施形態を示している。図１８及び図
１９において、回転駆動装置３０は、鉄芯を使用しない
扁平型に構成されており、ステータ基板３１と、ステー
タ基板３１上にて環状に配設された複数個（図示の場
合、６個）のコイル３２（図２３参照）と、ステータ基
板３１に対向して回転可能に支持された円板状のロータ
３３と、ステータ基板３１の両面をそれぞれ覆うカバー
３４，３５とを備えている。

【００３１】ステータ基板３１は、平板状に形成されて
おり、その一側の表面（図示の場合、右側の表面）に
て、中心の周りに等角度間隔にコイル３２が配設されて
いる。

【００３２】コイル３２は、図２０に示すように、中心
軸の周りに等角度間隔に複数個（図示の場合には、６
個）のコイル３２が配設されている。この場合、各コイ
ル３２は、扁平な外形を有していると共に、その巻線
が、前以てボビンに巻回されている。

【００３３】ロータ３３は、上記カバー３４，３５によ
り回転可能に支持される回転軸３３ａと、図２４に示す
ように、回転軸３３ａの中央付近にて、その周りに等角
度間隔に多極着磁されたロータマグネット３３ｂとを備
えている。ここで、回転軸３３ａは、例えば圧入等によ
りマグネット３３ｂに取り付けられている。ロータマグ
ネット３３ｂは、図２１に示すように、Ｎ極及びＳ極
（図面にて黒部分）が交互に、全体として８極に着磁さ
れている。

【００３４】また、カバー３４，３５は、ステータ基板
３１の両面に対してネジ３６により取り付けられると共
に、その中心に、ロータ３３を回転可能に支持するため
の軸受３４ａ，３５ａを備えている。これにより、ロー
タ３３は、図１８に示すように、ステータ基板３１の中
心付近に配設されることになる。

【００３５】ここで、上記コイル３２は、図２２に示す
ように、円周方向に沿って並んだコイル３２のうち、１
つおきのコイルが、それぞれ１つのコイル系を構成して
おり、一方のコイル系がＧ相として、３つのコイルＧ
１，Ｇ２，Ｇ３を有し、また他方のコイル系がＭ相とし
て、３つのコイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する。

【００３６】これらのコイルＧ１，Ｇ２，Ｇ３及びＭ
１，Ｍ２，Ｍ３は、図２３に示すように、それぞれ一端
が互いに点線で示すように、グランド結線により接続さ
れると共に、互いに対となるべきコイルＧ１とＭ１，Ｇ
２とＭ２，Ｇ３とＭ３の他端が、それぞれ一方向アンプ
リファイアとして構成されたアンプリファイアＡ１，Ａ
２，Ａ３により接続されている。尚、上記グランド結線
は原理的にはなくてもよい。また、アンプリファイアＡ
１，Ａ２，Ａ３は、同相であってもよく、また逆相であ
ってもよい。この場合、アンプリファイアＡ１，Ａ２，
Ａ３の同相，逆相は、コイルの巻回方向に対応して適宜
に選択され得る。

【００３７】尚、ホール素子によって磁界を検出するよ
うにした場合には、図２４に示すように、各コイル３２
は、それぞれ反対側のコイル、即ちＧ１，Ｍ１から成る
第１の相，Ｇ２，Ｍ２から成る第２の相及びＧ３，Ｍ，
から成る第３の相のコイル系を構成していると共に、各
相のコイルは、図２５に示すように、互いに直列に接続
されると共に、一端が互いに接続されており、上記回転
駆動装置３０とは異なる構成である。さらに、各相のコ
イルに対向して、それぞれホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
が備えられている。これにより、全体として、１個の３
相モータが構成されることになる。

【００３８】図２６は、回転により各相のコイル３２に
発生する誘起電圧を示している。これにより、ロータ１
４が回転する際の、各コイルＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｍ１，
Ｍ２，Ｍ３の誘起電圧の変化が分かる。

【００３９】このように構成された回転駆動装置３０に
よれば、８極３相モータが構成されることになり、ロー
タ３３が回転されると、各コイル３２のうち、Ｇ相のコ
イル系のコイルＧ１，Ｇ２，Ｇ３には、ロータ３３のロ
ータマグネット３３ｂの磁界が作用することによって、
誘起電圧が発生する。そして、この誘起電圧は、それぞ
れアンプリファイアＡ１，Ａ２，Ａ３により直接に増幅
されて、Ｍ相のコイル系の各コイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３に
印加される。これにより、Ｍ相のコイルＭ１，Ｍ２，Ｍ
３は、アンプリファイアＡ１，Ａ２，Ａ３からの増幅電
圧が供給されることにより、回転駆動されることにな
る。

【００４０】これに対して、図２４及び図２５に示した
ホールモータの場合には、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
からのホール電圧に基づいて、各コイルに印加する電圧
が制御されることにより、各コイルが駆動される。ま
た、図１８乃至図２３に示した回転駆動装置３０におい
ては、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を使用したモータの
場合に比較して、ホール素子の位置ずれによるホール電
圧の変動のような問題がない。従って、簡単な構造によ
り、容易に組立が行なわれ得ることになる。さらに、回
転駆動装置３０においては、コイルに発生する磁界が、
ロータ３３のロータマグネット３３ｂを通る磁路に影響
を与えないようになっている。

【００４１】尚、上記実施形態においては、コイル１
５，３２は、何れの場合にも、６個設けられているが、
これに限らず、６個以上の多数のコイルが備えられる回
転駆動装置にこの発明を適用し得ることは明らかであ
る。また、上記実施形態においては、何れの場合も、ア
ンプリファイアとして一方向アンプリファイアが使用さ
れている場合について説明したが、一方向アンプリファ
イアの場合には、一方のコイル系は発電機相としてのみ
作用することから、モータとしての使用効率が半分にな
ってしまう。しかし、高トルク型モータを高速回転させ
る場合には、前述したように却って効率が向上すること
になる。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
一方のコイル系に発生する誘起電圧が、他方のコイル系
に供給されることになり、他方のコイル系とマグネット
との相互作用により回転駆動される。従って、起動トル
クがほぼゼロになり、また回転方向は起動によって決ま
る。また、アンプのゲインの設定によって、コイル系
が、電動機相または発電機相になることにより、モータ
または電磁ブレーキとして作用することになる。モータ
としては、低速でトルクが小さく、また高速で大きなト
ルクが得られることになる。また、逆起電力との平衡状
態がないことから、高トルクモータの高速回転が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による回転駆動装置の実施形態の原理
を示す第１のコイル系の概略図である。

【図２】図１の回転駆動装置における第２のコイル系を
示す概略図である。

【図３】図１の回転駆動装置における全体の構成を示す
概略正面図である。

【図４】図１の回転駆動装置における電気的構成を示す
概略斜視図である。

【図５】図４の回転駆動装置におけるアンプリファイア
の第１の構成例を示すブロック図である。

【図６】図４の回転駆動装置におけるアンプリファイア
の第２の構成例を示すブロック図である。

【図７】この発明による回転駆動装置の第１の実施形態
を示す横断面図である。

【図８】図７の回転駆動装置の一部破断側面図である。

【図９】図７の回転駆動装置におけるロータの正面図及
び側面図である。

【図１０】図７のロータの変形例を示す正面図である。

【図１１】図７のロータの第２の変形例を示す正面図で
ある。

【図１２】図７の回転駆動装置における中間フレームの
断面図である。

【図１３】図１２の中間フレームの側面図である。

【図１４】図７の回転駆動装置における抑え板を示す側
面図及び平面図である。

【図１５】図７の回転駆動装置におけるロータ，コイル
及び鉄芯の関係を示す概略正面図である。

【図１６】図７の回転駆動装置における各コイルの接続
状態を示す回路図である。

【図１７】図７の回転駆動装置における発電機／電動機
モードにおけるロータの回転に伴う磁界の方向及び誘起
電圧を示す図である。

【図１８】この発明による回転駆動装置の第２の実施形
態を示す正面図である。

【図１９】図１８の回転駆動装置の側面図である。

【図２０】図１８の回転駆動装置における各コイルの配
置例を示す概略正面図である。

【図２１】図１８の回転駆動装置におけるロータマグネ
ットの構成を示す概略正面図である。

【図２２】図１８の回転駆動装置におけるコイルの接続
状態を示す回路図及び結線図である。

【図２３】図１８の回転駆動装置におけるツインドライ
ブモータとしての構成を示す概略図である。

【図２４】従来のホール素子を使用したモータにおける
ロータ，コイルとホール素子との関係を示す概略正面図
である。

【図２５】図２４の小型モータにおける各コイルの接続
状態を示す回路図である。

【図２６】図１８の回転駆動装置における各コイルの誘
起電圧の相互の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 回転駆動装置 ２，３ 発電機 ４ ロータ ５，６ コイル系 ５ａ，５ｂ，５ｃ，６ａ，６ｂ，６ｃ コイル ７ａ，７ｂ，７ｃ アンプリファイア １０ 回転駆動装置 １１ ヨーク（ケース） １２，１３ カバー １２ａ，１３ａ 軸受 １４ ロータ １４ａ 回転軸 １４ｂ マグネット １５ コイル １６ 鉄芯 １７ 中間フレーム １７ａ 位置決め用孔 １８ 抑え板 １８ａ 孔 １８ｂ スリット ３０ 扁平型回転駆動装置 ３１ ステータ基板 ３２ コイル ３３ ロータ ３３ａ 回転軸 ３３ｂ マグネット ３４，３５ カバー ３４ａ，３５ａ 軸受

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転を駆動する装置において、 複数個の等角度間隔に配設されたコイルから成る２組の
   系であって、各系の対をなすコイルが互いに干渉しない
   ように、独立して構成されたコイル系と、 前記コイル系の各コイルに対向して相対的に回転可能に
   配設され、円周方向に沿って多極着磁されたマグネット
   と、 前記各コイル系の互いに対をなすコイル間に接続され、
   一方の系のコイルに発生する誘起電圧を増幅して他方の
   系のコイルに印加する増幅器とを備えたことを特徴とす
   る回転駆動装置。
2. 【請求項２】 前記各コイル系が、共に発電機／電動機
   兼用型である請求項１に記載の回転駆動装置。
3. 【請求項３】 前記増幅器が、一方向増幅器である請求
   項１に記載の回転駆動装置。
4. 【請求項４】 前記増幅器が、双方向増幅器である請求
   項１に記載の回転駆動装置。
5. 【請求項５】 前記コイルが、鉄芯型コイルである請求
   項１に記載の回転駆動装置。
6. 【請求項６】 前記コイルが、無鉄芯型扁平コイルであ
   る請求項１に記載の回転駆動装置。