JPS60167677A - 永久磁石利用の反発型空気モ−タ - Google Patents

永久磁石利用の反発型空気モ−タ

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Publication number
JPS60167677A
JPS60167677A JP59024042A JP2404284A JPS60167677A JP S60167677 A JPS60167677 A JP S60167677A JP 59024042 A JP59024042 A JP 59024042A JP 2404284 A JP2404284 A JP 2404284A JP S60167677 A JPS60167677 A JP S60167677A
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JP
Japan
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rotor
permanent magnet
cylinders
permanent magnets
fixed case
Prior art date
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Pending
Application number
JP59024042A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kuroda
武 黒田
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Yunikamu KK
Original Assignee
Yunikamu KK
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Publication date
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Priority to BR8500592A priority patent/BR8500592A/pt
Priority to KR1019850000828A priority patent/KR850007855A/ko
Priority to AU38616/85A priority patent/AU3861685A/en
Priority to MX20429485A priority patent/MX160327A/es
Publication of JPS60167677A publication Critical patent/JPS60167677A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K53/00Alleged dynamo-electric perpetua mobilia
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

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】 本発明は、永久磁石のもつ磁力特性のうち、反発作用を
応用し、永久磁石の磁圧力を回転エネルギーに変換する
ように構成しであるモータに関し、その目的は、少ない
入力エネルギーをもって大なる出力が安定的に得られる
ばかシでなく、速度制御が容易であり、しかも低コスト
に構成できる永久磁石利用の反発型空気モータを提供す
る点にある。
詳述する:と、空気を動力源とするモータとして従来か
ら知られている一般的なものは、空気シリンダの往復運
動をベルクランクを介して回転運転に変換する型式のも
のであるが、これによる場合は、回転子側を1回転させ
るにシリンダを1回往復動させる要があり、そのために
はシリンダピストンの上死点及び下死点において空気の
供給口を切替える必要があシ、回転に要する空気消費量
が多大であるのみならず、滑らかな回転を得るためには
その回転速度の上限も自ずと制約され、かつ、出力(軸
トルク)を大き(するにはレバー比の大きなベルク°ラ
ングを用いる要があって、速度調整可能範囲及び回転コ
ントロール特性からみて用途が狭(、シかも!量が嵩み
、大形化する欠点があった。
かかる欠点を除去し、上記の目的を達成するために開発
された本発明に係る永久磁石利用の反発型空気モータは
、回転子側に、周方向に等しい間隔を隔てて複数個の永
久磁石を取シ付けるとと本に、固定ケース側に同方向に
等しい間隔を隔てて複数個の界磁永久磁石を、前記永久
磁石に対し同極白い合せの状態に取シ付け、かつ、この
固定ケース側の永久磁石に対応してこれらの回転半径方
向移動により前記両永久磁石の対空間距離を変更する複
数個の空気シリンダを設け、これら空気シリンダを順次
的に作動制御する弁機構を設けであるという構成に特徴
を有するものであり、次のような作用効果が得られるに
至ったのである。
つまり、永久磁石の反発力を利用した機器は従来から余
り利用されていなho その理由は使用中の減磁現象や
構造上の問題から出力が安定しないものであるとの観念
されていたからである。
然し乍ら現在は、15000G (ガウス)を越える高
磁力で、しかも8QKO12−を越える保磁力の大きな
磁石が開発され、同極対向の反発力において極めて安定
した性能のものの出現をみるに至っている。
本発明はこの点に着眼したものであって、その回転原理
は永久磁石の同極を向い合せると反発力を生じ、その反
発力の大きさは磁極間の距離の二乗に反比例するという
磁圧力があり、この磁圧力を回転エネルギーに変換する
ものである。 而して、空気シリンダを介して固定ケー
ス側の永久磁石を回転半径方向に移動させて回転子側の
永久磁石との対空間距離を次第に、かつ回転周方向で順
次的に変更することによって回転子と固定ケースとの間
に磁圧力を発生させて回転子を磁圧力の低い方向へと回
転させるのであシ、その回転力(トルク)及び効率は永
久磁石の強さに太き(影響されるのであって、−前述の
ように高磁力の磁石が開発されている現在におhては非
常に高論回転力及び効率を十分に発揮させることができ
るのである。
その上、前記空気シリンダの作動速度及び順次作動タイ
ミング(スイッチポイント)を弁機構を介して制御する
ことにより回転子の回転速度を低速から高速までの広い
範囲に亘って自由にコントロールすることが可能で無負
荷運転では同期速度以上の最高回転速度を、得ることが
できる。
以上によって、 (1) 少ない突気消費をもって大なる出力(軸トルク
)を安定的に得ることができ、特に始動トルクを従来に
比し飛躍的に高いものにすることができる。
(g) 回転速度のコントロールが容易で、上記(1)
と相俟って用途を著しく拡大することができる0 (8)直巻式反発界磁型モータに比して、速度制御を、
弁機構を利用して機械的に行なえるので、コスト的に安
価に構成できる。
(4)構成要素の大部分が永久磁石であるため、重量的
に軽く、かつ小形化し易(、更にコイルの焼損といった
心配もな(耐久性の面でも有利である。
といった多くの効果を期待することがてきるに至ったの
である。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
第1図及び第8図において、(3)は回転軸芯方向視に
おhてほぼ正六角形状に構成されん筒状ケーシング(8
A)とその両端に同着された蓋部材(BB) 、 (8
g)とからなる固定ケースであシ、(!)は前記固定ケ
ースillの筒状ケーシング(8A)軸芯相当部にべT
リング(7) 、 (?)を介して回転のみ自在に貫通
支承された回転軸a〜に固着一体化され九回転子であり
、この回転子(1)の局部には周方向に等し6間隔を隔
てて三個の界磁永久磁石(f)が固定状態に取付けられ
ている。 (4)は前記固定ケース(3)の筒状ケーシ
ング(a〜の内面でそのの周方向に等しい間隔を隔てて
配置された六個の永久磁石であって、前記回転子(1)
側の永久磁石(幻に対し同極向い合せの状態で、前記筒
状ケーシング(8〜の外面に等間隔に配置固定の六個の
単動形空気シリンダ(i)の各シリンダロッド(5局先
端に固着され、もって、各空気シリンダ(6)を介して
の回転牛後方向への往復移動によって前記両永久磁石(
4) = (!lの対空間距離を0.1 a〜1.0刷
の間で変更可能に構成しである。 (6)は前記六個の
空気シリンダ(5)を周方向で交互に位置する三個のも
のを一つブロックとし、二つのブロックの空気シリンダ
(6)を順次的、背反的に作動制御するための弁機構(
シーケンスバルブ)であって、これは第2図及び第8図
で明示の如く、前記回転子(1)と一体回転状態で固定
ケース(1)の回転軸芯方向の一端側に連設の回転弁体
(6A)と、この回転弁体(6〜の外周にあって、該回
転弁体(6荀に貫設の空気流路(6m)に順次接続され
る空気分配流路ψb)を有する筒状弁ケーシング(6B
)ならびに、前記各空気分配流路(6b)と前記各空気
シリンダ(6)とを接続する空気ホースψC)とから構
成されている。
尚、図中(8)は、回転子(1)側の永久磁石(!)及
び固定ケース(1)側の永久磁石(4)夫々の種明に設
けた銅製の隈取シ輪であシ、これはパルス磁力の影響を
緩和し、エネルギーの一部を回転子(1)が吸収し回転
エネルギーに変えるものである。
次に上記の如く二極形に構成された反発型空気モータの
回転作動原理について簡単に説明するとdll+図(4
Jは回転停止の状態であシ、この状態から弁機構(6)
を通じて一方のブロックを構成す・る三個の空気シリン
ダ(6)に空気を分配供給してそれらに対応する永久磁
石(番)を回転子(菫)に近づ(方向に移動させ、そし
て永久磁石(4) 、 (り間の対空間距離が第4図1
)の如く最小(0,1m11)に変化すると回転子(1
)と固定ケース(8)との間に磁圧力が発生し、回転子
(旧よ磁圧力の低い矢印方向に回転する。 この回転に
よって回転子(!)側の永久磁石(!)が他方のブロッ
クを構成する三個の空気シリンダ(61の位置(界磁内
)に達すると前記弁機構(6)が自動的に切換って前者
三個の空気シリンダ(51が収縮するとともに、後者三
個の空気シリンダ(1)が伸長してこの後者シリンダ(
1)に対応する永久磁石(1)が第4図(ハ)の如く回
転子(1)に近づ(方向に移動し、上記同様に回転子(
1)と同定ケース(1)との間に磁圧力が発生して回転
子(1)が引き続いて回転され、この状態を繰シ返すこ
とによって回転子(1)の連続回転が得られるに至るの
である。
以下側の実施例について列記する。
〔工〕 第す図(イ)、(ロ)に示すように、回転子0
)側の永久磁石(!)として二極形のものを用いても良
い。 ただし、この場合は矢印で示すような磁路が形成
されるので、回転中心側の極(8極)が同定ケース(8
)側の界磁永久磁石(4)による吸引作用の影響を受け
ないようにするために、その回転中心側の8極を深い位
置、つまり回転中心にできるだけ近づける必要がある。
L[[J回転子(1)側の永久磁石(!)として多極形
のものを用いても良いのは勿論であるが、この場合は極
間の磁気の切れが悪(、上記実施例で示したように、極
間に適当幅の空間囚を形成するか、若しくは第6図で示
すように、単一永久磁石の場合、その極間に周ll1I
仏りを形成するか、のいずれかの構成が必要であシ、こ
れに対応して固定ケース錦)側の界磁永久磁石(4)も
同様な構成とする。 なお、多極化については8〜4極
が限度である。
(XJ 前記固定ケース(8)側の界磁永久磁石(4)
の配列構造としては、力学的見地から磁石11) 、 
(4)間の反発力が回転子0)の軸CIA)に曲げ力と
して作用しないようにするために、っまb1前記軸(J
A)に作用する曲げ力を相殺させるために、第7図(イ
)、(ロ)、(ハ)で示すように回転直径方向で対向構
造となるような配列が望ましいのであシ、これによって
回転子(1)の振れを極力抑制できるのである。
(II’) 弁機構(6)としては上記実施例で示した
構成のものが最も好ましいが、そのほか回転子(1)の
回転に同期して設定通シ順次的に切換動−作するもので
あればいかなる構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す縦断正面図第2図は縦
断側面図、第3図は第B因X−X線での縦断正面図、第
4図(イ)、(ロ)、(ハ)は回転作動原理を示す概略
縦断正面図、第6図(イ)、(ロ)乃至第7図(イ)、
(ロ)、(ハ)は夫々側の実施例を示し、第5図(イ)
は要部の拡大縦断正面図、第5図(ロ)はそれの縦断側
面図、第6図は要部の拡大縦断側面図、第7図(イ)、
(ロ)、(ハ)は概略正面図である。 (11・・・・・・回転子、(り・・・・・・永久磁石
、(8)・・・・・・固定ケース、(4)・・・・・・
界磁永久磁石、(5)・・・・・・空気シリンダ、(6
)・・・・・・弁機構。 第 11′ 第3図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 回転子(1)側に、周方向に等しい間隔を隔てて複
    数個の永久磁石(鵞)を取シ付けるとともへ固定ケース
    (8)側に周方向に等しい間隔を隔てて複数個の界磁永
    久磁石(4)を、前記永久磁石(寥)に対し同極向い合
    せの状鱒に取り付け、かつ、この固定ケース(8)側の
    永久磁石(4)に対応してこれらの回転半径方向移動に
    よシ前記両永久磁石(4) 、 (1)の対交間距離を
    変更する複数個の空気シリンダ(6)を設け、これら空
    気シリンダ(6)を順次的に作動制御する弁機構(6)
    を設けであることを特徴とする永久磁石利用の反発型空
    気モータ。 ■ 前記固定ケース(3)側の界磁永久磁石(4)は、
    回転直径方向で対向構造となるように配列されている特
    許請求の範囲第0項に記載の永久講バ刊■の反顧凋空気
    モータ。
JP59024042A 1984-02-09 1984-02-09 永久磁石利用の反発型空気モ−タ Pending JPS60167677A (ja)

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EP85300730A EP0152252A3 (en) 1984-02-09 1985-02-04 Permanent magnet prime mover
BR8500592A BR8500592A (pt) 1984-02-09 1985-02-08 Motor principal de ima permanente
KR1019850000828A KR850007855A (ko) 1984-02-09 1985-02-09 영구자석 이용의 원동기
AU38616/85A AU3861685A (en) 1984-02-09 1985-02-11 Permanent magnet prime mover
MX20429485A MX160327A (es) 1984-02-09 1985-02-11 Mejoras a un impulsor primario de imanes permanentes

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KR (1) KR850007855A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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