JPS6031183B2 - 永久磁石式電気機械 - Google Patents
永久磁石式電気機械Info
- Publication number
- JPS6031183B2 JPS6031183B2 JP51102739A JP10273976A JPS6031183B2 JP S6031183 B2 JPS6031183 B2 JP S6031183B2 JP 51102739 A JP51102739 A JP 51102739A JP 10273976 A JP10273976 A JP 10273976A JP S6031183 B2 JPS6031183 B2 JP S6031183B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnets
- housing
- group
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は永久磁石式電気機械、特に（一般に）永久磁石
モータに関する。
モータに関する。
普通型永久磁石モータは電磁気材料のハウジングによっ
て磁気的に組合わされた２つの永久磁石を含む永久磁界
装置を具備するものが知られている。
て磁気的に組合わされた２つの永久磁石を含む永久磁界
装置を具備するものが知られている。
各磁石は１つの磁石が一方の極性の内側極面をもちかつ
他の磁石が反対極性の内側極面をもつように放射状に磁
化された部分円筒形殻の形態をもつ。この型式のモータ
は製造上に若干の困難がある。
他の磁石が反対極性の内側極面をもつように放射状に磁
化された部分円筒形殻の形態をもつ。この型式のモータ
は製造上に若干の困難がある。
まづ、ひっかかりを最小にするために極面の縁を滑らか
することが提案されかつこれは磁石の製造および磁石の
磁化という両方の点で困難を含む。第２に、ハウジング
内の磁石の正確な位置を確保するために、磁石がハウジ
ング内でその２つの緑の上に乗るようにハウジング内の
配置面の半径よりも大きく各磁石の外側半径を作るよう
に提案された。このことは磁石の内側および外側面に異
つた軸線から延びる種々の半径をもたせることになりそ
の製造に困難性がある。最後に理想的である放射磁気化
は現代の磁気材料をもってしては得ることが困難で、ま
た直径状磁気化は（磁石内の磁束がすべての点において
放射状でなく単一の半径に平行であるもの）モータの効
率を低下する。本発明の目的は上述の製造上の困難が避
けられるような永久磁石装置をもつ永久磁石式電気機械
を提供するにある。
することが提案されかつこれは磁石の製造および磁石の
磁化という両方の点で困難を含む。第２に、ハウジング
内の磁石の正確な位置を確保するために、磁石がハウジ
ング内でその２つの緑の上に乗るようにハウジング内の
配置面の半径よりも大きく各磁石の外側半径を作るよう
に提案された。このことは磁石の内側および外側面に異
つた軸線から延びる種々の半径をもたせることになりそ
の製造に困難性がある。最後に理想的である放射磁気化
は現代の磁気材料をもってしては得ることが困難で、ま
た直径状磁気化は（磁石内の磁束がすべての点において
放射状でなく単一の半径に平行であるもの）モータの効
率を低下する。本発明の目的は上述の製造上の困難が避
けられるような永久磁石装置をもつ永久磁石式電気機械
を提供するにある。
本発明による永久磁石式電気機械は磁気材料のハウジン
グ、ハウジング内にあってこれと磁気的に結合された複
数の磁石群であって各群の各磁石が平坦な間隔を保った
平行な極面をもちかつ各群の磁石が同極性の極面を最内
方にして横に並んで配列された複数の磁石群、およびハ
ウジング内で回転可能に支持されかつ歯形をもつロータ
および前記ロータ上の巻線と協同するアーマチュアを含
む。
グ、ハウジング内にあってこれと磁気的に結合された複
数の磁石群であって各群の各磁石が平坦な間隔を保った
平行な極面をもちかつ各群の磁石が同極性の極面を最内
方にして横に並んで配列された複数の磁石群、およびハ
ウジング内で回転可能に支持されかつ歯形をもつロータ
および前記ロータ上の巻線と協同するアーマチュアを含
む。
各群の磁石は。ータの歯形の角度ピッチとは異る１つの
角でアーマチュア軸線まわりに陽って配置される。以下
、附図参照しつつ本発明を説明する。図示のモータは３
個づつ２群の磁石１ １，１２が取付けられた電磁材料
のハウジング１０を含む。各磁石はその大きい面と垂直
な方向に磁化された一定長さの長方形断面を有する。ゆ
えにこれらの面は反対の極性の極面を形成する。各群の
３つの磁石はそれらの長手部分をハウジングの鞠線と平
行にかつそれらの内側極面をハウジングの鞠線からほぼ
等距離に位置して横に並んで配置される。このために、
３つの浅い長方形の溝が例えばブローチ加工によって各
磁石群に対してハウジング内に形成されている。第３図
から上述の装置は「ひっかかり運転」を解消するために
各磁石群の緑部において要求される或る種の円滑さを自
動的に提供することが判り、またこれが各極として平坦
面を有する１群の磁石を用いる直後の成果であることが
考えられる。
角でアーマチュア軸線まわりに陽って配置される。以下
、附図参照しつつ本発明を説明する。図示のモータは３
個づつ２群の磁石１ １，１２が取付けられた電磁材料
のハウジング１０を含む。各磁石はその大きい面と垂直
な方向に磁化された一定長さの長方形断面を有する。ゆ
えにこれらの面は反対の極性の極面を形成する。各群の
３つの磁石はそれらの長手部分をハウジングの鞠線と平
行にかつそれらの内側極面をハウジングの鞠線からほぼ
等距離に位置して横に並んで配置される。このために、
３つの浅い長方形の溝が例えばブローチ加工によって各
磁石群に対してハウジング内に形成されている。第３図
から上述の装置は「ひっかかり運転」を解消するために
各磁石群の緑部において要求される或る種の円滑さを自
動的に提供することが判り、またこれが各極として平坦
面を有する１群の磁石を用いる直後の成果であることが
考えられる。
さらに、各群は３個の磁石から成るから、この群は実質
上放射状に磁化された１つの磁石に近似する。本発明に
よるモータは、またハウジング１０の両端において蓋１
４，１５に設けられた軸受で回転可能に支持されたア−
マチュァ１３を含む。
上放射状に磁化された１つの磁石に近似する。本発明に
よるモータは、またハウジング１０の両端において蓋１
４，１５に設けられた軸受で回転可能に支持されたア−
マチュァ１３を含む。
端蓋１５はアーマチュア上のコンミテータ１７と協同す
る電気絶縁性材料の滑動可能に支持するブラシ１６を含
む。モータは９極アーマチュア１３をもち、従ってその
歯形は４０ｏの角度ピッチをもつ。
る電気絶縁性材料の滑動可能に支持するブラシ１６を含
む。モータは９極アーマチュア１３をもち、従ってその
歯形は４０ｏの角度ピッチをもつ。
各群の磁石は４亀ｏの角度ピッチで配置される。この種
の一般型電気モー夕では最小位置ェネルギの角ばつて形
成された位置が存在するからひっかかり回転が起ること
が考えられる。
の一般型電気モー夕では最小位置ェネルギの角ばつて形
成された位置が存在するからひっかかり回転が起ること
が考えられる。
しかし、アーマチュア歯形の角度ピッチとは異る磁石の
角度ピッチ有する上述の装置では、これらの最小位置ェ
ネルギはさらにその角ばりを小さく形成される。よって
例えば第３図の右側におけるアーマチュア極を探れば、
この極は中央磁石１２に最も接近した位置にあるがこれ
より上方の歯形はその最後近位魔よりまだ６毒。手前で
ありなおこれより下方の歯形‘まその機近点を６隻だけ
通過比位置にある（回転方向を反騰計万向とすれば）。
アーマチュアをその安定した「ひっかかり」位贋の１つ
から運動させようとするのに必要な回転力は、ステータ
極を形成している６個の磁石は、単−の弧形磁石が各極
に用いられている場合に同時に作用するのとは異って、
順次にアーマチュアに作用するから少なくて済む。一般
に、ｎ−極ロータに対して、ｍ個づつ２群に配直された
磁石の間隔は轡ｏ（・±宏）と偽物るぅ。
角度ピッチ有する上述の装置では、これらの最小位置ェ
ネルギはさらにその角ばりを小さく形成される。よって
例えば第３図の右側におけるアーマチュア極を探れば、
この極は中央磁石１２に最も接近した位置にあるがこれ
より上方の歯形はその最後近位魔よりまだ６毒。手前で
ありなおこれより下方の歯形‘まその機近点を６隻だけ
通過比位置にある（回転方向を反騰計万向とすれば）。
アーマチュアをその安定した「ひっかかり」位贋の１つ
から運動させようとするのに必要な回転力は、ステータ
極を形成している６個の磁石は、単−の弧形磁石が各極
に用いられている場合に同時に作用するのとは異って、
順次にアーマチュアに作用するから少なくて済む。一般
に、ｎ−極ロータに対して、ｍ個づつ２群に配直された
磁石の間隔は轡ｏ（・±宏）と偽物るぅ。
第３図に示す実施例において、各磁石の最内方極面はそ
の中心線においてハウジングの鞠線から画かれた仮想円
薮する。
の中心線においてハウジングの鞠線から画かれた仮想円
薮する。
よって各極面は鞠線から等距離にある。第４図に示す変
形実施例において、極面は軸線から画かれた円に対しそ
れらの中心線で接線方向をとるがこの場合、各群の外方
極面は中央極面が接する円よりも僅かに大きい円に接す
る。
形実施例において、極面は軸線から画かれた円に対しそ
れらの中心線で接線方向をとるがこの場合、各群の外方
極面は中央極面が接する円よりも僅かに大きい円に接す
る。
図示のように外方磁石１２ａ，１２ｂの極面は半径Ｒ。
ｐの円に接するが残りの中央磁石１２ｃの極面は半径Ｒ
ｃｐの円に接し、この場合Ｒ。ｐはＲｃｐより大きい。
第４図はまたロータの最大半径をあわす円Ｒｒを示す。
外側極面とロータとの間の空隙の最小厚さ（すなわちＲ
。ｐとＲｒとの差）は中央磁石とロ−夕との間の最４・
間隙（すなわちＲｃｐとＲｒとの差）の４倍を超えるこ
とはない。さて、第５図において、磁石１２ａ，１２ｂ
および１２ｃはすべて同一円に切するそれぞれの内側極
面をもつが、２つの外方磁石１２ａおよび１２ｂの場合
には切線は極面の中心線ではなくて中央磁石１２ｃに一
層接近している。
ｐの円に接するが残りの中央磁石１２ｃの極面は半径Ｒ
ｃｐの円に接し、この場合Ｒ。ｐはＲｃｐより大きい。
第４図はまたロータの最大半径をあわす円Ｒｒを示す。
外側極面とロータとの間の空隙の最小厚さ（すなわちＲ
。ｐとＲｒとの差）は中央磁石とロ−夕との間の最４・
間隙（すなわちＲｃｐとＲｒとの差）の４倍を超えるこ
とはない。さて、第５図において、磁石１２ａ，１２ｂ
および１２ｃはすべて同一円に切するそれぞれの内側極
面をもつが、２つの外方磁石１２ａおよび１２ｂの場合
には切線は極面の中心線ではなくて中央磁石１２ｃに一
層接近している。
よって、各外方磁石】２ａ，１２ｂの中心線において、
極面は軸線からの半径の円とは切線とならす中心線で交
わるが角Ｑを含む切線○）で煩斜する。よって磁石１２
ａおよび１２ｂの極面の内側緑は外側緑よりも軸線に接
近するが（すなわちＲｉ＜Ｒｏ）、勿論それぞれは中央
磁石１２ｃの極面の中心線よりも藤線から遠い。勿論、
外方磁石１２ａおよび１２ｂは共に第５図に示すように
額斜し、なお第４図に示すように中央磁石よりも鞠線か
ら遠い。第４図および第５図に示す変形実施例は共にひ
っかかりの防止を助長する。
極面は軸線からの半径の円とは切線とならす中心線で交
わるが角Ｑを含む切線○）で煩斜する。よって磁石１２
ａおよび１２ｂの極面の内側緑は外側緑よりも軸線に接
近するが（すなわちＲｉ＜Ｒｏ）、勿論それぞれは中央
磁石１２ｃの極面の中心線よりも藤線から遠い。勿論、
外方磁石１２ａおよび１２ｂは共に第５図に示すように
額斜し、なお第４図に示すように中央磁石よりも鞠線か
ら遠い。第４図および第５図に示す変形実施例は共にひ
っかかりの防止を助長する。
本発明の実施の態様を例示すると、おおむね下記のごと
くである。
くである。
｛１｝ 磁石がハウジング内の長方形溝内に着座されて
いる、特許請求の範囲記載の機械。
いる、特許請求の範囲記載の機械。
■ 磁石の最内方極面の中心線がハウジングの鞠線から
等距離にある、特許請求の範囲記載の機械。
等距離にある、特許請求の範囲記載の機械。
【３｝ 各磁石群には少くとも３個の磁石を含み、各群
の最外方磁石はハウジングの軸線から腹つた最内方極面
の中心線よりも、磁石群の他の磁石の中心線からのハウ
ジング軸線の距りよりも大きく距るが、その大きさはロ
ータの最大半径と磁石群の他の磁石の中Ｄ線からのハウ
ジング鞠線の距りとの間の差の４倍を超えることはない
、特許請求の範囲記載の機械。
の最外方磁石はハウジングの軸線から腹つた最内方極面
の中心線よりも、磁石群の他の磁石の中心線からのハウ
ジング軸線の距りよりも大きく距るが、その大きさはロ
ータの最大半径と磁石群の他の磁石の中Ｄ線からのハウ
ジング鞠線の距りとの間の差の４倍を超えることはない
、特許請求の範囲記載の機械。
‘４’各磁石群には少くとも３つの磁石を含み、各群の
最外方磁石は、それぞれハウジングの柚線から画いた仮
想円に切するように煩斜したその最内方極面をもちかつ
前記最内方極面における最内方極面の中心線を通過しこ
れによって前記最内方極面の外縁が最内方極面の内側緑
よりもハウジングの軸線から遠い、特許請求の範囲記載
の機械。
最外方磁石は、それぞれハウジングの柚線から画いた仮
想円に切するように煩斜したその最内方極面をもちかつ
前記最内方極面における最内方極面の中心線を通過しこ
れによって前記最内方極面の外縁が最内方極面の内側緑
よりもハウジングの軸線から遠い、特許請求の範囲記載
の機械。
第１図および第２図はそれぞれ本発明実施例のモータの
縦断面図で第２図の線Ａ−Ａに沿ってとられたもの：第
２図は第１図の線Ｂ−Ｂに沿ってとられた横断面図；第
３図は第１図の線Ｃ−Ｃに沿ってとられた断面図で図の
明確化のために或る部分の詳細は省略されており；第４
図および５図は第３図と類似の部分の拡大図で２種の変
形を示す。 図中、符号：１０・・・・・・ハウジング、１１・・・
・・・磁石群、１２・・…・磁石群、１３・・・・・・
アーマチュア、１４，１５・・・・・・端蓋、１６・・
・・・・ブラシ、１７・・・・・・コンミテータ。 ＦＩＧ．２． ○ Ｕ ＦＩＧ．３． Ｆ、Ｇ．４． ＯＧ．５．
縦断面図で第２図の線Ａ−Ａに沿ってとられたもの：第
２図は第１図の線Ｂ−Ｂに沿ってとられた横断面図；第
３図は第１図の線Ｃ−Ｃに沿ってとられた断面図で図の
明確化のために或る部分の詳細は省略されており；第４
図および５図は第３図と類似の部分の拡大図で２種の変
形を示す。 図中、符号：１０・・・・・・ハウジング、１１・・・
・・・磁石群、１２・・…・磁石群、１３・・・・・・
アーマチュア、１４，１５・・・・・・端蓋、１６・・
・・・・ブラシ、１７・・・・・・コンミテータ。 ＦＩＧ．２． ○ Ｕ ＦＩＧ．３． Ｆ、Ｇ．４． ＯＧ．５．
Claims (1)
- １ 磁気材料のハウジングと、前記ハウジング内にあつ
て回転可能に支持され且つ歯形を有するロータと、前記
ロータ上の巻線と協働するアーマチユアと、前記ハウジ
ングと磁気的に結合された複数の隣接した磁石から成る
一対の磁石群とから成る構造において、各群の各磁石は
平坦な且つ平行な極面を有し、各群毎に同極面が最内方
へ向けられ、更に各群の磁石がロータの歯形の角度ピツ
チとは異る角度でアーマチユア軸線まわりに、ロータ上
の歯形の数をｎ、磁石の数をｍとした時に、式（３６０
）／ｎ（１±１／（２ｍ））であらわされる間隔を保つ
て配置されている事を特徴とした永久磁石式電気機械。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3584775A GB1563196A (en) | 1975-08-30 | 1975-08-30 | Permanent magnet electrical machines |
| GB35847/75 | 1975-08-30 | ||
| GB4138775 | 1975-10-08 | ||
| GB41387/75 | 1975-10-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5229916A JPS5229916A (en) | 1977-03-07 |
| JPS6031183B2 true JPS6031183B2 (ja) | 1985-07-20 |
Family
ID=26262881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51102739A Expired JPS6031183B2 (ja) | 1975-08-30 | 1976-08-30 | 永久磁石式電気機械 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4091300A (ja) |
| JP (1) | JPS6031183B2 (ja) |
| DE (1) | DE2638971C2 (ja) |
| FR (1) | FR2322473A1 (ja) |
| IT (1) | IT1068485B (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367015U (ja) * | 1976-11-10 | 1978-06-06 | ||
| US4104787A (en) * | 1977-03-21 | 1978-08-08 | General Motors Corporation | Forming curved wafer thin magnets from rare earth-cobalt alloy powders |
| US4216400A (en) * | 1978-04-21 | 1980-08-05 | Lucas Industries Limited | Permanent magnet electrical machines |
| DE2950720C2 (de) * | 1979-12-17 | 1982-06-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Dauermagneterregte elektrische Maschine |
| JPS5846280U (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | 藤崎 清則 | 永久磁石型回転電機 |
| JPS58218860A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-20 | Hitachi Ltd | 永久磁石式直流機 |
| US4797592A (en) * | 1982-06-17 | 1989-01-10 | Kollmorgen Technologies Corporation | Dynamo electric machine with upwardly shifted ripple frequency |
| JPS5989560A (ja) * | 1982-11-13 | 1984-05-23 | Hitachi Ltd | 永久磁石界磁形直流機 |
| US4538080A (en) * | 1983-06-14 | 1985-08-27 | Kollmorgen Technologies, Corporation | Flux contoured rotary electromagnetic machine |
| US4757224A (en) * | 1985-04-26 | 1988-07-12 | Magnetics Research International Corp. | Full flux reversal variable reluctance machine |
| US4980593A (en) * | 1989-03-02 | 1990-12-25 | The Balbec Corporation | Direct current dynamoelectric machines utilizing high-strength permanent magnets |
| DE4235649A1 (de) * | 1992-10-22 | 1994-04-28 | Egon Schmid | Gleichstrom-Elektromotor mit Permanenterregung |
| IT1261598B (it) | 1993-09-30 | 1996-05-23 | Gate Spa | Motore elettrico a magneti permanenti con coppia di riluttanza ridotta |
| US5783890A (en) * | 1995-06-26 | 1998-07-21 | Cleveland Motion Controls, Inc. | Imprinted geometric magnetic anticog permanent magnet motor |
| US5742110A (en) * | 1995-08-25 | 1998-04-21 | Mpc Products Corporation | DC motor magnetic circuit configuration with high flux density |
| US6204584B1 (en) | 2000-01-18 | 2001-03-20 | Cleveland Motion Controls, Inc. | Low cogging torque brushless motor rotor |
| US8080916B2 (en) * | 2006-11-22 | 2011-12-20 | Mitsuba Corporation | Direct current motor |
| EP3389170A1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-10-17 | Mahle International GmbH | Electric motor |
| DE102021130180A1 (de) | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Zf Active Safety Gmbh | Elektromotor, Antriebsanordnung und elektromechanische Bremseinrichtung |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3590293A (en) * | 1969-09-29 | 1971-06-29 | Gen Electric | Dynamoelectric machine having a stationary assembly of the permanent magnet type |
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-
1976
- 1976-08-24 US US05/717,146 patent/US4091300A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-08-27 IT IT26607/76A patent/IT1068485B/it active
- 1976-08-28 DE DE2638971A patent/DE2638971C2/de not_active Expired
- 1976-08-30 JP JP51102739A patent/JPS6031183B2/ja not_active Expired
- 1976-08-30 FR FR7626157A patent/FR2322473A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1068485B (it) | 1985-03-21 |
| FR2322473B1 (ja) | 1979-03-02 |
| DE2638971C2 (de) | 1988-08-18 |
| FR2322473A1 (fr) | 1977-03-25 |
| US4091300A (en) | 1978-05-23 |
| DE2638971A1 (de) | 1977-03-10 |
| JPS5229916A (en) | 1977-03-07 |
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