JPS6159061B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は独自の円筒形軟磁性体を使用した、２
相２コイル、磁石型回転機に関する。更に詳細に
はケーシング内に一体構造に収容された二組のコ
イルと、同一の磁性体にNS交互の磁極列を２列
に着磁した永久磁石と、前記励磁コイルによつて
生じた交流磁界の磁束を前記永久磁石円筒面上の
直流磁界の磁束とを有効に鎖交せしめ得る形状の
Ｖ字状楔形交流極２列を有する円筒軟磁性体と、
交流磁気回路中の磁気損失を最少限となす環状ヨ
ークとを具備した新規な交流回転機に係わる。 一般に同期電動機にあつて回転方向を変換する
ために複数個の電動機を同一回転軸に縦続して使
用する場合がある。又パルスモータにあつては２
コイル以上を使用することが必然的であるところ
から、同様に複数個の電動機を同一回転軸に縦続
して使用する必要に迫られる。この方式は例えば
回転方向変換にあつても、又起動に際しても時間
おくれがない等の利点が買われて、従前種々のも
のが多数提案され既に公知となつている。然し乍
らこの種の回転機は２台の独立した個体を共通軸
にて縦続し、１台として外装して使用する事が慣
例である。即ち１台の回転機が全て２台分の構成
部材を必要とする大きな欠点を有する。そのため
価格、性能、効率、容積等に問題がある事は必然
である。 本発明は斯かる点に鑑みなされたもので、従来
の構成部品の二分の一であり乍ら工作及び組立作
業等に累積誤差の極めて少い回転機を提供しよう
とするものである。 そして、本発明者は本発明に先立つて、本発明
と同様の目的を有する電動機を開発し、既に出願
している。その内に一つは特開昭51−31809号
（以下、「先行発明１」と称す）であり、他の一つ
は特開昭51−60913号（以下、「先行発明２」と称
す）である。前者は、二段コイルと、固定子とし
て働く永久磁石と、前記励磁コイルによつて生じ
た交流磁界の磁束を有効に該永久磁石円筒面上の
磁束と鎖交せしめ得る形状の柱状部を有する円筒
形回転子と、交流磁気回路中の空隙部の磁気損失
を最少限となす回転子の環状磁気対向部と、前記
上端下端の環状磁気対向部の中央部に配した第三
環状ヨークとからなり、特に第三の交流磁気回路
として固定した第三磁極と前記第三環状ヨークの
協働作用とに特徴を有するものである。また、後
者は、励磁コイルと、固定子として働く永久磁石
と、前記励磁コイルによつて生じた交流磁界の磁
束を有効に前記永久磁石円筒面上の磁束と鎖交せ
しめ得る形状にＶ状楔形柱状部を有する円筒形回
転子と、交流磁気回路中の空隙部の磁気損失を最
少限となす回転子の環状磁気ヨークとからなるも
のであり、特に円筒形回転子に上下環状部分を橋
絡する軸方向に延びる柱状部を設け、且つ環状磁
気ヨーク部分に対し磁気抵抗を小にする如くな
し、コイルによつて形成される交流磁界の磁束を
永久磁石の円周面に存在する直流磁界の磁束と有
効に鎖交させるように前記柱状部の形状を適宜選
択し、同時に交流磁気回路中に形成される狭い空
隙部に回転子の両端を配置することによつて交流
磁束の損失を最少限に抑制することを特徴とする
ものである。 そして、これら先行発明１，２はいずれも所期
の目的は達成し得たのであるが、本発明はこれら
に改良を加え、更に効率を向上させるべくなされ
たものである。 また、これら先行発明１，２に対する本発明の
効果の差異を確認するため実験を行つたところ、
次のような実験結果を得た。尚、実験に際しては
市販の磁石型小型同期電動機（外形4.15φの代表
的な標準型）も加えて同時に実験した。 その結果、体積比と出力の関係は、次の表並び
に第１２図に示したグラフの通りであつた。

【表】 尚、本発明及び先行発明１は可逆運転可能で且
つ作動電圧が広く、また先行発明２及び市販品は
可逆運転不能であり、電圧範囲も狭いものであ
る。 而して、上記の表と第１２図に示したグラフか
ら明らかなように、本発明は先行発明１及び先行
発明２と比較して、効果において極めて大きな差
があり、特に本発明と先行発明２とは交流極の単
なる複列と単列の関係にとどまらず、効果（出力
トルク）において顕著な差異が認められるのであ
る。また、市販品に対して本発明及び先行発明１
が、体積比と出力の関係において顕著な差異が認
められることに注目すべきであり、更にまた、市
販品は電力が増大してもトルクが飽和状態で上昇
しなくなるのに対して、本発明が確実に上昇して
いくものであることが認められ、極めて大きなト
ルクを得ることが明らかである。 実験結果は以上の如くであり、本発明が先行発
明１並びに先行発明２に対してその効果上の差異
において格段の開きがあることが明らかである
が、このような差異はその構成上の相違によるも
のである。 即ち、先行発明１は、交流極が上下２列となつ
ているが、その交流極は磁石の極数に対して本発
明の1/2である。本発明は交流極と磁石の極数が
同数であり、また、交流極の構成においても本発
明はＶ字状交流極を円周方向に交互に上向き、下
向きに配しており先行発明１と相違している。斯
かる構成上の相違が上記の如き効果上の差異とな
つてあらわれるのである。 また、先行発明２は、Ｖ字状交流極が単列であ
り、したがつて磁石の磁極列も単列であり、また
コイルも単一である。これに対して本発明はＶ字
状交流極を上下２列に形成し且つ夫々が一定の位
相ずれの関係にある。斯かる相違が効果上に大き
な差異をもたらすのである。また、Ｖ字状交流極
が単列の場合には、回転方向が一定せず、過負荷
をかけると逆方向に回転する。且つまた磁石の極
数と同数のデツトポイントが存在し、この位置に
停止した場合に起動不能となる。供給周波数に対
して回転部の慣性能率と供給電力のマツチングを
行わなければ起動不能である。しかし、Ｖ字状交
流極を２列となし且つ夫々に位相ずれを与えるこ
とによつてこれらの問題は全て解決され且つ効率
も格段に高くなるのである。 而して、本発明は正弦波及び反転パルスの両電
源にて運転可能である。更に二つのコイルに位相
差を与えることにより同期電動機として、又二つ
のコイルを夫々二重捲としてこれに反転パルスを
交互に与えればパルスモータとしても機能する性
能の秀れた回転機であり、且つ構成部材少くして
信頼性が高く、廉価にこれを提供することが出来
る。 即ち本発明では、自起動同期電動機に、夫々が
同じ直径を具えて共通軸心を囲み、且つ前記軸心
に垂直な平面の両側にあつて互いに近接の位置を
占め、夫々が前記軸心を中心として円周上に交互
に分布された一連のＮ及びＳ極を有し、一方が有
するＮ及びＳ極の数と他方が有するＮ及びＳ極の
数とは等しいが双方の極間には一定の位相ずれ関
係を成立させる角度ずれを与えた一対の円形永久
磁石を含む固定子が設けてある。各列の相互の磁
極相差角はコイルの電流相差角に対応して決定さ
れる。この一対の永久磁石は前記軸心に垂直な平
面の両側にあつて互いに近接の位置を占める一対
のコイルによつて夫々囲まれており、これら一対
の永久磁石もまた前記平面の両側にあつて互いに
近接する位置を占めている。前記一対のコイルは
永久磁石よりも直径が大きく、一対の永久磁石の
極と同様な位相ずれ関係を相互に有する交流を
夫々供電される。またこの一対のコイルは前記平
面内に位置する円板状軟磁性体によつて互いに分
離せしめている。 前記軸心に回転自在に支持された回転子は前記
軸心を共軸関係に囲むと共に、一対の永久磁石と
一対のコイル及びその間の位置する前記円板状軟
磁性体との間に広がる円筒壁を含んでいる。この
回転子の円筒壁には前記軸心を中心に円周上に分
布され、これまた前記軸心を中心として円周上に
均等に分布された円筒壁の交流極によつて分離さ
せられる複数の軸方向に延びる切欠窓部を形成し
てなる。尚永久磁石の磁極数は回転子交流極と同
数とするのが望ましい。前記一対の磁石及び一対
のコイルに対応して交流極は上下二列に第一交流
極列、第二交流極列を配置し且つ上下二列の極列
の間に回転方向に延びるスリツトを設ける。交流
磁束の迷走を防止するに役立つ、このスリツトは
回転方向に延びる細長い窓である。互いにスリツ
ト間には接ぎを設けて円筒壁の構成を助ける。尚
この細長いスリツトに代えて小円等から成る断続
的な空間を設けてもよい。また励磁コイルに通電
しないときの円筒状回転子と固定磁石との関係位
置は、第一磁極列の磁極境界線と第二磁極列の磁
極境界線との中間に交流極が一致するような位置
に積極的に存在すべくなしてある。該回転子はそ
の円筒壁の一端に環状ヨークを具備し、固定子は
その一部を回転子の前記環状ヨークと平行に、且
つこれと僅かな間隔を距てて両者間に狭い間隙を
限定するケーシングを含んでいる。前記円筒状回
転子の上部と下部は、環状ヨークとケーシング平
面部と充分なる面積と小なる間隙を保つて交流磁
気回路を形成している。前記回転子の前記環状ヨ
ークと反対の端部には外向きのフランジを設けて
もよく、この場合、固定ケーシングに前記フラン
ジと平行に、且つこれと僅かな間隔を距てて広が
り両者間に狭い空隙を限定する第二端壁を設ける
ことが望ましい。 即ち本発明の電動機では、二段のコイルと、固
定子として作用する一対の永久磁石とを設ける一
方、断面が円形の円筒状回転子に軸方向に延びる
交流極列を上下２列に設け、且つ環状ヨークを固
定ヨーク部分に対し磁気抵抗を小にする如くな
し、コイルによつて形成される交流磁界の磁束を
永久磁石の円筒周面に存在する直流磁界の磁束と
有効に鎖交させるように前記交流極の形状を適宜
選択し、同時に交流磁気回路中に形成される狭い
空隙部に回転子の両端を配置することによつて交
流磁束の損失を最小限に抑制することができる。 以下図示した望ましい一実施例に即して本発明
を更に詳述する。 第１及び２図に図示した本発明小型同期電動機
の実施例はケーシング１及び基板２を含んでい
る。ケーシング１及び基板２は軟質磁性材から成
り、ケーシングとしてだけでなく、ヨークとして
の役割をも果す。ケーシング１は第１及び２図上
部に示す円筒状外側壁及び扁平端壁を具備し、基
板２はケーシング１の円筒側壁内面に外周縁を固
定した円形板である。該基板２とケーシング１の
扁平端壁とのほぼ中間に、それらと両者と平行に
円板状軟磁性体３を配置したが、この磁性体３は
第三の磁極を形成すると考えることができる。該
磁性体３は円形を呈し、二重コイルを構成する一
対の円形コイル４ａ及び４ｂ（図面では上下二段
に配設してある）の間に位置せしめてある。円形
コイル４ａ及び４ｂも、これら一対のコイル部材
の間に位置してこれらを分離する磁性体３も共に
シヤフト６の軸心と一致する共通軸心を中心に共
軸関係に配置されている。前記磁性体３は第３図
に示す如きものに代える事は何ら差支えない。即
ち第３図において、３ａ，３ｃは軟磁性環状円板
であり、３ｂは非磁性体（合成樹脂又は金属）で
ある。又この非磁性体部分３ｂを空間とすること
もある。３ａ，３ｃはこの内周縁部を環状ヨーク
に平行に折曲してあり、これは環状ヨークと充分
なる面積で対向し磁気的効果をもたらす。これら
３ａ，３ｃ及び３ｂは更に交流磁束の迷走を防止
する。第１図左手に簡略化して示したように、一
対の円形コイル４ａ及び４ｂが電気的に接続され
れている装置４ｃは適当な交流電源に接続するこ
とができる交流供電装置であり、一対のコイル４
ａ及び４ｂに対して、周波数は等しいが互いに一
定の位相ずれ関係にある交流を供給する。シヤフ
ト６は回転子８と連動して該回転子を回転自在に
支持する支持手段の一部を形成する。 そこで基板２に中心を固定された非磁性体から
成る軸受５で以てシヤフト６を回転自在に支持す
る。シヤフト６を回転自在に支持するこの軸受５
はまた非磁性環１２を介してバリウム、フエライ
ト系磁石から成る一対の円形永久磁石９ａ及び９
ｂを支持する。一対の永久磁石９ａ及び９ｂは
夫々シヤフト６の軸心を中心に円周上に分布され
た一連のＮ及びＳ極を含んでいる。即ち、第２図
及び第４図から明らかなように、永久磁石９ａ及
び９ｂ夫々の一連のＮ及びＳ極は互い違いの関係
にあり、一方の永久磁石の極は他方の永久磁石の
極に対して第４図及び第５図に示す角距離βだけ
ずれている。この角度ずれが一対の永久磁石９ａ
及び９ｂの磁極間に一定の位相ずれ関係を成立さ
せ、この位相ずれ関係は後述するように一対のコ
イル４ａ及び４ｂに供給される交流間の位相ずれ
関係に相当する。第２図及び第４図から明らかな
ように、個々の永久磁石の各極はシヤフト６の軸
心と平行且つ他方の永久磁石の隣接する一対の極
の間に位置する線上にある。従つて一対の永久磁
石９ａ及び９ｂの極間に一定の位相角βが成立す
る。第２図及び第４図示の実例では永久磁石９ａ
及び９ｂの夫々に８個のＳ極及びこれと互い違い
の８個のＮ極を設け、これらの極が全て一対の永
久磁石の共通軸心を中心に円周上に均等に分布さ
れるようにする。第４図は第２図の板１０を省略
し一体着磁を行つた場合の永久磁石を示すもので
ある。 一対の永久磁石９ａ及び９ｂはその共通軸心に
垂直な平面の両側に夫々互いに隣接するように配
置してあり、前記平面には一対の永久磁石を互い
に分離させると共にこれら永久磁石が回転子８と
の間に不都合な反応を起こすのを防止する軟磁性
材から成る板１０を配置する。該板１０はまた円
板状磁性体３と同一平面に位置し、一対のコイル
４ａ及び４ｂがコイルを巻着するための支持構造
１１と共に一対の永久磁石９ａ及び９ｂを共軸関
係に且つ間隔を距てて円形に囲んでコイル支持構
造１１の内面と一対の永久磁石９ａ及び９ｂの外
面との幅がほぼ均一な軸方向に延びる円筒状空隙
を限定する。シヤフト６の軸心に中心を持つ円に
沿つて広がる円板状磁性体３の内周縁の直径はコ
イル支持構造１１の内面の直径よりもやや小さ
い。即ち、一対の永久磁石９ａ及び９ｂの一連の
磁性はコイル支持構造１１の内周面に向き且つ円
板状磁性体３と共に後述するように必要磁界を発
生するように配置する。 特に第２図８から明らかなように、回転子８は
円筒状を呈し、且つ円形の断面形状を有し、その
円筒壁はシヤフト６の軸心をこれと共軸関係に囲
み、一対の永久磁石９ａ及び９ｂと一対のコイル
４ａ及び４ｂ及び円板状磁性体３との間に限定さ
れる幅が均一な薄い環状空隙内へ広がつている。
尚、回転子８を除くすべての素子は固定子の一部
を形成する固設素子である。回転子８の円筒壁に
は均一に分布された複数個の切欠き窓を形成した
が、この切欠き窓は交流極を形成する為に設けた
ものであり、全ての円形素子の共通軸心を中心に
均一に分布されるようにする。軸方向に延びるこ
れらの切欠き窓を互いに分離する交流極８ｅもま
た回転子軸心を中心に均一に分布され、夫々がＶ
状楔形の形状を呈する。即ち、回転子の個々の交
流極８ｅはシヤフト６の軸心と平行に延び、一端
が狭く、この狭い部分が上にあるものを上向き、
下にあるものを下向きとする。第２図及びび第５
図から明らかなように円周方向即ち回転方向に上
向き、下向きが交互に並び、環状ヨーク８ｃ，８
ｄにその両端が合流する。上段の第一交流極列と
下段の第二交流極列の夫々の交流極８ｅは軸と平
行な線上に整列している。スリツト８ｓは円筒壁
の回転方向に延び、適宜な幅と長さで以て全周に
亘つて配置する。このスリツト８ｓは軟磁性体３
及び１０と同一平面上に位置し、磁石９ａ，９ｂ
の反作用を防止し交流磁束の迷走をも防ぐ効果を
有する。即ち第一交流極列と第二交流極列を磁気
的に分離すべく作用する。前記スリツト８ｓ相互
の間には「接ぎ」８ｐを数ケ所設けて円筒軟磁性
体の構成を助ける。尚スリツト８ｓ及び接ぎ８ｐ
は都合により性能上許容し得る範囲内で省略する
ことも何ら差支えない（第１１図参照）。 第５図は磁石９ａと９ｂの関係位置及び磁石９
ａ，９ｂに対向する第一交流極列、第二交流極列
の対応関係を示すものである。 第１図及び第２図に示すように、シヤフト６の
上端は、軽合金または合成樹脂からなり回転子８
の環状ヨーク８ａに形成した中心孔内に固定され
た円形非磁性ボス７に固定してあり、且つ該ボス
７により囲まれている。回転子のこの環状ヨーク
８ａ，８ｂはケーシング１及び基板２とを充分な
る対向面積と僅かの間隔を距てて両者間に狭い空
隙を介して極めて効率の高い交流磁気回路を形成
する。第２図に示した実施例では、回転子８は環
状ヨーク８ａの反対側に外方に向けた扁平フラン
ジ８ｂを具備しており、該フランジ８ｂはケーシ
ング１の基板２との間に狭い空隙を限定するよう
に該基板２に近接する位置を占めている。回転子
の環状ヨーク８ａ及び８ｂとケーシング１及び基
板２の横断壁部分との間に狭い空隙を設けたか
ら、基板２及びケーシング１の横断壁と平行に延
びるフランジ８ｂ及び環状ヨーク８ａによつて提
供される比較的広い範囲に限定されるこれらの狭
い空隙で交流磁気回路が形成される。 第５図は磁石９ａ，９ｂとβ角の関係及び磁石
９ａ，９ｂに対向する第一交流極列、第二交流極
列の対応の関係位置を示し、第６図は通電した場
合の交流極の磁束分布と極性の発生状態を示すも
のである。尚５図におけるβ角を交流極列の間に
与え、磁石９ａ，９ｂのＮ，Ｓ極と同一極性が相
重なる関係であつても何ら差支えない。 本発明同期電動機が必要なトルクを発生する態
様を図解したのが第７図である。第７図左上方に
示すように、上部Ｓは上方コイル４ａ、上方永
久磁石９ａ及び回転子の第一交流極列を含み、下
部Ｓは下方コイル４ｂ、下方永久磁石９ｂ及び
回転子の第２交流極列を含む。図示の実施例で
は、永久磁石９ａ及び９ｂの夫々が16個の磁極、
即ち、８個のＮ極及びこれと交互に配置された８
個のＳ極を具備し、回転子は交流極列の夫々が軸
方向に延びる16個の交流極８ｅを具備している。
電動機が供電されない時、これら軸方向に延びる
交流極８ｅの一つは第７図図示の位置T₀を占め
ると考えることができる。即ち、この時点で回転
子の交流極は一方の永久磁石９ａの極の境及び他
方の永久磁石９ｂの前記極の境から必らず等距離
に位置する。即ち、第７図T₀に示すように、電
動機が休止状態にあれば、回転子の交流極８ｅの
中心から夫々等距離α_１及びα_２寄つた位置に存
在する。 第７図図示の時点T₁について考察すると、供
電から起動時点T₁までの時間々隔は０乃至1/2
（Ｃ／Ｓ）程度であり、これは電気的磁気的に最
良条件の位置に達するまでの回転子が前後動する
のに必要な時間である。起動条件が満たされる時
点で、回転子のＳ部分が励磁されたＮ極性を帯
びるのに対し、回転子のＳ部分は励磁されな
い。尚以下交流極は上下列の一対だけを代表して
解説する。 時点T₁に於いてＳ電流は零であり、電流
Ｓは回転子のＳ部分がＮ極性なら最大値を取
る。回転子の個々の交流極８ｅに発生するこの極
性で、回電子のＳ部分は必然的に、回転子の交
流極が上方永久磁石９ａのS₃極と整列する位置へ
移動する。 時点T₂において、上方コイルを流れる電流は
零であり、下方コイルを流れる電流は最大値を取
るので、回転子のＳ部分は励磁を解かれ、Ｓ
部分がＮ極性を取り、回転子は交流極８ｅが下方
永久磁石９ｂのＳ_D極と整列するまで回動する。 時点T₃に於いて、回転子のＳ部分は第７図
図示のＳ極性を帯び、Ｓ部分はその極性を失
い、回転子の個々の交流極８ｅが上方永久磁石９
ａの次のN₄極と整列するまで移動する。 時点T₄に於いて、上方コイルを流れる電流は
零であり、下方コイルを流れる電流は逆極性の最
大値を取るので、回転子のＳ部分が励磁を解か
れ、Ｓ部分がＳ極性を取り、回転子は交流極８
ｅが下方永久磁石９ｂのＮ_E極と整列するまで回
動する。 次の時点で時点T₁と同様な条件となる。即
ち、以上述べた一連の動作から、電動機は連続的
に回転する。公知の通り、電動機の回転方向を反
転させるには、コイル４ａ及び４ｂの位相を交換
すればよい。 次に第８〜９図に示した第二の実施例につき説
明する。 本実施例は交流励磁される円筒軟磁性体の交流
極と磁石との相互間に自起動回転力を発生させる
ものである。小型同期電動機としての目的及び効
果に於いては、前例と同一の目的及び効果を有
し、その目的を達成する為の具体化された構成は
前述の実施例と相通ずる手段としたものである。 即ち本発明の重大要素は交流極と磁石との間に
回転力を発生する事である。 従つて、磁石を固定子として交流極を回転子と
する手段と、交流極を固定子として磁石を回転子
とする手段とは回転力を発生する上での交流極と
磁石の構成は同一である。そこで磁石を回転子と
し、交流極を固定子としたものが第８図及び９図
に示した第二の実施例である。 第８及び９図に於いて、ケーシング１、軟磁性
板より成る第三極３、コイル４ａ，４ｂ、軸承
５、シヤフト６、円筒軟磁性体８、磁石９ａ，９
ｂ、軟磁性板１０、コイル支持構造１１、等は第
１及び２図と同一のものであるから、同一の符号
を使用した。第９図は固定子としての円筒軟磁性
体８及び回転子９を構成する磁石９ａ，９ｂ及び
軟磁性板１０を示している。円筒軟磁性体８に於
いて、前例の第２図の８ｂを外方に向けて延長拡
大させ、これにヨークとしてだけでなくケーシン
グ及び基板としての役割をも果さしめ、ケーシン
グ１の円筒側壁内面にこの８ｂの外周縁を固定す
る。そしてこの基板としての８ｂの中心に軸承５
を固定し、シヤフト６を回転自在に支持し、シヤ
フト６はまた非磁性環７ｂを介して一対の円形永
久磁石９ａ，９ｂを支持する。この磁石９ａ，９
ｂは互にその磁極間にβ角だけズレを有している
ことは、前例の第４及び５図に示す通りで、磁石
９ａ，９ｂを軟磁性板１０を省略し一体着磁する
事も前例第４図と同様何ら差支えない。 円筒軟磁性体固定子８のカツプ状端部８ａ及び
基板８ｂはケーシング１の内周部分と横断壁部分
との間に密着される。ケーシング１の横断壁と平
行に延びる基板８ｂ及び円筒軟磁性体の端部８ａ
によつて提供される磁気回路は全く空隙を有さな
い効率の高い交流閉磁気回路を形成する。 軟磁性円板から成る第三極３は、これを第３図
示の３ａ，３ｂ，３ｃに代替する事も何ら差支え
ない。この第３図示の３ａ，３ｃは円筒軟磁性体
８の環状ヨーク８ｄ，８ｃの部分に密着される。 次に回転子９の磁石９ａ，９ｂの周面は円筒壁
の交流極８ｅと僅かの間隔を距てて、両者間に狭
い空隙を介して極めて効率の高い磁束の鎖交を行
う直流及び交流磁気回路を形成する。 本実施例におけるトルク発生は前述の第７図の
説明と全く同様であるため重複を避けここでは省
略する。 前述の通り交流極と磁石との相互間に自起動回
転力を発生するものであつて、何れを固定するか
回転子とするかに関係なく相互の間にはトルクが
発生する。 本実施例及び前述の実施例は共に同様の交流極
と磁石の構成によつて成立している。唯固定子と
回転子の関係が逆になつているだけである。 以上、述べてきた第一及び第二の実施例は何れ
も同期電動機としてこれを説明したが、本発明は
前記両実施例のコイル４ａ，４ｂの夫々に２つの
宛の捲線を施し、極性が反転する転極パルスによ
つて一定角度宛階動するパルスモータとも為し得
るものである。 即ちパルスモータのパルス応答性は回転子の慣
性によつて大きく左右される。ところが本発明に
よれば軽量で慣性の小さいロータを得ることが出
来るからパルス応答を良好となし、乱調、起動不
良を悉く防止し得るパルスモータを提供すること
ができるのである。第７図のものは第１０図Ａの
第一の一相励磁方式に相当する動作で16極の場合
32パルスで１回転する。即ち一相励磁方式であ
る。第二の励磁方式は二相励磁方式であり、これ
は16極の場合に32パルスで１回転する。第三の励
磁方式は第一、第二の方式を組合せた一〜二相励
磁方式で16極の場合64パルスで以て１回転する。
この第三の方式は他の二方式の1/2ステツプで駆
動するので２倍の周波数に応答する事ができる。
第１０図Ａ，Ｂはパルス駆動を説明するもので、
第１０図ＢのスイツチSw₁及びSw₂を操作し、第
１０図Ａに示す順序に従つて駆動する。スイツチ
Sw₁及びSw₂は、これを電子回路に置換して使用
する事も何ら差支えない。 叙上の如く本発明によれば、従来の如き２台縦
続型が夫々の構成部材を２台分宛必要とし、その
ため共通軸に沿つて２倍の構成部材を組立てなけ
ればならず寸法及び角度を正確に組立てるのに２
倍以上の工程を要していたものを、悉く改消する
ことができる。又従来品にあつては数多くの部材
を組立てた場合、経年変化等で相互間に誤差等が
発生する事は常識から見ても明らかであり、又構
成部材が多い事は累積誤差の多い事をも意味す
る。これに対し本発明にあつては、コイル、磁
石、交流極等を夫々一体宛の構成部材で以て完成
することができる。又本発明品は２コイルを一体
に収容可能なコイル支持構造を有し、多頭捲線機
で以て一工程で同時にこれを完成でき又磁石は同
一磁性体に二段着磁を一工程で行うことが可能で
あり、更には交流極は同一円筒軟磁性体に複列に
加工する事が極めて容易である。 上述したように構成部材として最も重要なこれ
等を夫々一体に加工する事により、寸法及び角度
の精度が高く、而も工作及び組立の工程が極端に
低減される。又一体に加工される為に長期の運転
にも寸法及び角度等の相互の誤差は全く発生し得
ない効果がある。その他工程が激減する為に大量
生産が容易で廉価にこれを提供出来る等実用に供
し著効を奏するものである。 更にまた、本発明によれば小型でありながら大
きな出力を確実に得ることができるのである。今
や業界の状勢は小型化の要望が極めて強いが、本
発明こそこの要望に応ずることができるものであ
る。 尚上述の実施例では、円筒軟磁性体に一つのス
リツトと二列の磁極列を設けたものを例に採つて
説明したが、これを更に多くの磁極列及びスリツ
ト並びにコイル及び磁石とすることも勿論可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る同期電動機縦断面図、第
２図は第１図に示した電動機の構成を示す分解斜
視図、第３図は第１及び８図示の第三極３に代え
る第三極としての３ａ，３ｂ，３ｃを一部切欠し
て示す断面図、第４図は第１及び２図の磁石９
ａ，９ｂと第８及び第９図の磁石９ａ，９ｂの軟
磁性円板１０を省略し一体着磁した実施例の斜視
図、第５図は第１及び８図の磁石９ａ，９ｂと円
筒軟磁性体の複列交流極との関係位置を説明する
展開図、第６図は交流極が励磁された磁束分布と
極性の状態を示す図、第７図は本発明に係る回転
機のトルク発生説明図、第８図は磁石を回転子と
した第二の実施例の中心軸を含む縦断面図、第９
図は第８図の構成を示す分解斜視図、第１０図
Ａ，Ｂは本発明の回転機をパルス駆動する場合の
説明図である。第１１図は円筒状軟磁性体の他の
実施例における磁石と交流極との関係図、第１２
図は本発明と先行発明１，２並びに市販品との出
力の比較を示したグラフ、第１３図は本発明と市
販品の外形寸法図である。 １……ケーシング、２……基板、３……円筒状
軟磁性体（第３極）、３ｃ……非磁性体（合成樹
脂又は金属）、４ａ，４ｂ……円形コイル、５…
…軸承、６……シヤフト、７……ボス、８……円
筒軟磁性体、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ……環状ヨ
ーク、８ｓ……スリツト、８ｐ……接ぎ、８ｅ…
…交流極、９ａ，９ｂ……永久磁石、１０……軟
磁性板、１１……コイル支持構造。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状に形成すると共に、切欠き窓を設けて
   形成した一端に狭隘部を有するＶ字状の交流極を
   円周方向に交互に上向き、下向きに配して交流極
   列を形成し、且つ該交流極列を上下に同一位相で
   二列形成した円筒状軟磁性体と、間に磁性体を介
   在させた一対のコイルからなり且つ該一対のコイ
   ルに周波数は等しいが一定の位相ずれ関係にある
   交流を供給するようになした、前記円筒状軟磁性
   体の交流極を挾んで後記円形永久磁石と対向する
   よう配置した励磁コイルと、交互にＮ，Ｓ極を配
   置した一対の円形永久磁石からなり且つ該一対の
   円形永久磁石の磁極間に一定の位相ずれの関係を
   持たせた、前記円筒状軟磁性体の交流極に対向し
   て配置した永久磁石と、前記励磁コイルを取り囲
   む軟磁性材からなるケーシングとからなる回転
   機。