WO2016204077A1 - 電磁式回転駆動装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electromagnetic rotary drive device.
- the coil is wound around the iron core of the fixed electromagnet, and the polarity of the fixed electromagnet is changed by energizing the coil wound around the iron core, and the polarity is alternately changed on the side surface of the fixed electromagnet as it rotates.
- An electromagnetic rotary drive device in which a plurality of permanent magnet rotors having a plurality of permanent magnets on the outer periphery are provided adjacent to each other in a freely rotatable manner is known as described in Patent Document 1.
- the iron core portion of the fixed electromagnet around which the electromagnetic coil is wound and the end portion of the iron core portion are provided in a branched state.
- a branching electromagnet, a permanent magnet rotor having a permanent magnet facing the end face of the branching electromagnet and changing its polarity alternately as it rotates, and a polarity of the end face of the branching electromagnet by energizing the electromagnetic coil It is an object of the present invention to provide an electromagnetic rotary drive device comprising a power supply circuit that alternately converts and rotationally drives the permanent magnet rotor.
- a permanent magnet rotor is provided facing the end surfaces of the plurality of branch electromagnets, and adjacent permanent magnet rotors are provided.
- An electromagnetic rotary drive device is provided in which the intervals are separated from each other by the protruding length of the branch electromagnet.
- the electromagnetic rotary drive device according to the first or second aspect, wherein the branch electromagnet is provided in a state of being branched via a shielding member.
- the device is to be provided.
- a shielding member that protrudes from the tip of the iron core portion is provided.
- An electromagnetic rotary drive device is provided which is located at the base and has branching electromagnets protruding from both sides.
- the branch electromagnet provided separately on the iron core portion by an assembly frame member. It is intended to provide an electromagnetic rotary drive device that is detachably assembled.
- the assembly frame member comprises a frame-shaped shielding member that covers the outer periphery of the iron core portion and the branch magnet.
- An electromagnetic rotary drive device is to be provided.
- the rotary drive shaft in which the permanent magnet rotor is parallel to each branch electromagnet is provided. It is intended to provide an electromagnetic rotary drive device having the above.
- a rotary drive device is to be provided.
- a one-way rotary clutch is provided on the rotary drive shaft that rotates integrally with the permanent magnet rotor. Therefore, an electromagnetic rotary drive device provided with an auxiliary drive device is provided.
- an electromagnetic coil having a winding start terminal and a winding end terminal on an iron core of a fixed electromagnet Is intended to provide an electromagnetic rotary drive device having a multilayer electromagnetic coil that can be arbitrarily set to be connected between coils or connected to a power source.
- an electromagnetic rotary drive device configured to provide a multi-layer electromagnetic coil composed of a coil layer and to select and energize the coil layer is provided.
- the permanent magnet rotor is assembled in a rotor shape by a permanent magnet material before magnetization. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic rotary drive device that is configured to be magnetized after being worn.
- a non-magnetic material is provided between permanent magnets having different polarities on the outer periphery of the permanent magnet rotor.
- An electromagnetic rotary drive device provided with a separator made of
- a plurality of permanent magnet rotors are made of disc-shaped separators made of a non-magnetic material.
- an electromagnetic rotary drive device is provided which is integrally connected to each other through a wide permanent magnet rotor.
- a reinforcing belt made of a magnetic material is provided on the rotating outer periphery of the permanent magnet rotor.
- An electromagnetic rotary drive device is to be provided.
- the voltage is increased with respect to a constant input power of the input power circuit of the electromagnetic coil. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic rotary drive device in which the number of turns or the number of winding layers of a current coil that is set and elongated by that amount is increased.
- the electromagnetic rotary drive device according to any one of claims 1 to 16, wherein a vacuum case is provided on the outer periphery of the permanent magnet rotor. Is to provide.
- an electromagnetic type in which a cooling fluid heat dissipating means is provided in a current coil of a fixed electromagnet.
- a rotational drive device is to be provided.
- an end face of the branch electromagnet is obtained by energizing the electromagnetic coil so as to convert a frequency. Therefore, an electromagnetic rotary drive device is provided which is provided with a power supply circuit that variably changes the polarity of the permanent magnet rotor and rotationally drives the rotation speed of the permanent magnet rotor.
- Adjacent permanent magnet rotors are provided facing the end surfaces of the respective branch electromagnets by having a configuration comprising a power supply circuit that rotationally drives the permanent magnet rotor by alternately converting the polarities of the end surfaces of the branch electromagnets.
- the adjacent permanent magnet rotors are arranged far away from each other by the branching electromagnet provided in a state branched from the end of the iron core portion of the fixed electromagnet, and the permanent magnet rotor on the outer periphery of the adjacent permanent magnet rotor.
- the branching electromagnet provided in a state branched from the end of the iron core portion of the fixed electromagnet, and the permanent magnet rotor on the outer periphery of the adjacent permanent magnet rotor.
- a permanent magnet rotor is provided so as to face the end faces of a plurality of branch electromagnets, and the interval between adjacent permanent magnet rotors is set so as to project the branch electromagnets. Because it has a configuration that is separated from each other by the length, the end surface of the branching electromagnet that protrudes can be set to a large size, and the thickness and length of the iron core can be made freely. In addition, the degree of freedom of setting the winding width of the electromagnetic coil and the size of the winding layer can be increased, and the strength of the magnetic force of the branch electromagnet can be set freely.
- an electromagnetic rotary drive device having a configuration in which the branch electromagnet is provided in a state of being branched via a shielding member, as described in claim 3. It is possible to more effectively prevent the smooth rotation from being blocked by the shielding member.
- a shielding member protruding from an end portion of the iron core portion is provided, and branching electromagnets are provided to protrude on both sides at the base portion of the shielding member. Since it has, there exists an effect which can provide a shielding member integrally in the edge part of an iron core part.
- the electromagnetic rotational drive apparatus of this invention has the structure which attaches
- the branching electromagnet can be installed in the iron core part by the assembly frame member, and the size and shape of the end face of the branching electromagnet and the shape and size of the permanent magnet rotor facing it can be freely exchanged. There is an effect that can be done.
- the assembly frame member comprises a frame-shaped shielding member that covers the outer periphery of the iron core portion and the branch magnet.
- the present invention since the present invention has a configuration in which the permanent magnet rotor is parallel to each branch electromagnet as described in claim 7, the interlocking relationship of the rotary drive shaft can be easily constructed. There is an effect that can.
- the present invention has a configuration in which a flywheel that rotates integrally with each permanent magnet rotor is provided, so that the effect of obtaining a stable rotational drive of the permanent magnet rotor is obtained. is there.
- the auxiliary drive device is provided on the rotary drive shaft that rotates integrally with the permanent magnet rotor via the one-way rotary clutch, so that the permanent drive is made permanent during the initial operation.
- the magnet rotor can be accelerated until it reaches a predetermined rotational speed
- this auxiliary drive device accelerates the permanent magnet rotor until the predetermined rotational speed is reached at the time of the initial movement of the device of the present invention.
- the structure in which the rotary drive shaft is connected via a one-way rotary clutch or the like has an effect that does not hinder the rotation of the permanent magnet rotor after acceleration.
- a plurality of electromagnetic coils having a winding start terminal and a winding end terminal are wound in multiple layers around an iron core of a fixed electromagnet, and connection between each electromagnetic coil or connection to a power source is performed. Since the connection can be arbitrarily set, there is an effect that it is possible to control the electromagnetic rotary drive device by making energization and connection to each coil variable.
- a multilayer electromagnetic coil comprising a plurality of electromagnetic coil layers having the same resistance or the same output with respect to input power is provided, and the coil layer is selected and energized.
- the present invention has a configuration in which the permanent magnet rotor is magnetized after being assembled into a rotor shape with a permanent magnet material before magnetization. Has the effect of facilitating
- this invention has the structure which provides the separator which consists of a nonmagnetic material between the permanent magnets in which the outer periphery of a permanent magnet rotor differs in polarity as described in Claim 13, it is made permanent by a nonmagnetic material. There is an effect that the permanent magnets having different polarities on the outer periphery of the magnet rotor can be isolated.
- an electromagnetic rotation comprising a plurality of permanent magnet rotors integrally connected via a disc-shaped separator made of a non-magnetic material to provide a wide permanent magnet rotor.
- a reinforcing belt made of a magnetic material is provided on the rotating outer periphery of the permanent magnet rotor, so that the permanent magnet can be firmly fixed and stabilized.
- the magnetic force of the branch electromagnet can be increased by increasing the number of turns or the winding layer of the current coil that is set to a high voltage for a certain input power and elongated by that amount.
- the present invention has an effect of smoothly maintaining high-speed rotation of the permanent magnet rotor by having a configuration in which a vacuum case is provided on the outer periphery of the permanent magnet rotor.
- the present invention has an effect of providing an electromagnetic rotary drive device in which a cooling fluid heat dissipating means is provided in a current coil of a fixed electromagnet as described in claim 18.
- the electromagnetic coil in the electric circuit, is energized so that the frequency can be converted, and the polarity of the end face of the branch electromagnet is freely converted to rotate the permanent magnet rotor.
- the electromagnetic coil is energized so that the frequency can be converted, and the polarity of the end face of the branch electromagnet is freely converted to rotate the permanent magnet rotor.
- the schematic explanatory drawing of the principal part of one Example of this invention The schematic explanatory drawing of the principal part seen from the A arrow direction of FIG. The schematic explanatory drawing of the principal part seen from the B arrow direction of FIG. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing of the principal part which looked at one part from the C arrow direction of FIG. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing of the principal part of the other Example of this invention. The schematic explanatory drawing which looked at the principal part of this invention from the side.
- the elongated portion branched in two opposite directions to the end portion of the iron core portion 2 of the fixed electromagnet 5 around which the electromagnetic coil 1 is wound.
- Branch electromagnets 3 and 4 are provided.
- Each of the branch electromagnets 3 and 4 is configured such that the magnetism is simultaneously switched to the same N pole or S pole by switching of electrodes of the current supplied to the electromagnetic coil 1 of the iron core portion 2.
- the permanent magnet rotor 10 which has the permanent magnet 11 in which polarity changes alternately with rotation on the outer surface is provided in the end surface of each branch electromagnet 3 and 4 facing.
- the electromagnetic coil 1 is illustrated as a disk having a larger winding diameter than the winding width as a whole.
- the electromagnetic coil 1 is configured in a cylindrical shape as a whole with a smaller winding diameter and an increased winding width. , 4 can be configured to strengthen the magnetic force.
- the permanent magnet rotor 10 when the permanent magnet rotor 10 is rotationally driven by energizing the electromagnetic coil 1 from a power supply circuit to alternately convert the polarities of the end faces of the branch electromagnets 3 and 4, the iron core portion 2
- the two permanent magnet rotors 3, 4 arranged at the ends of the magnets are electromagnetically separated from each other by the elongated branch magnets 3, 4 provided in a branched state, so that they are adjacent to each other. It is possible to prevent the permanent magnets 11 on the outer periphery of the magnet rotor 10 from obstructing each other and not smoothly rotating.
- the magnetic force of the permanent magnet 11 is configured to be strong and the rotation diameter of the permanent magnet rotor 10 is increased, the magnetic force of the permanent magnet rotor 10 disposed relative to one end of the iron core portion 2 has a strong influence on each other. It is possible to effectively prevent the rotation and to smoothly rotate.
- the drive shaft 12 provided at the rotation center of the permanent magnet rotor 10 is integrally provided with a flywheel 13 so that stable rotation driving of the permanent magnet rotor 10 can be obtained.
- the permanent magnet rotor 10 and the flywheel 13 are provided so as to rotate integrally close to the drive shaft 12, and are configured so that the surroundings can be integrally covered with the vacuum case 20. is there.
- the drive shafts 12 of the permanent magnet rotors 10 adjacent to the branch electromagnets 3 and 4 are provided in parallel, and a timing pulley 14 and a timing belt 15 are provided at the same position of the two drive shafts 12 to synchronize with each other. Are configured to rotate.
- the timing pulleys 14 are provided so as to rotate in the same direction via a one-way rotation clutch 16.
- Reference numeral 17 denotes a belt adjustment roller of the timing belt 15.
- the timing pulley 14, the timing belt 15, and the belt adjustment roller 17 are also configured to be integrally covered with the vacuum case 20.
- the drive shaft 12 is connected to the auxiliary drive shaft 31 of the auxiliary drive device 30 via the clutch 32 so as to rotate integrally with the drive shaft 12. It is configured to be able to accelerate until reaching the number of revolutions.
- the auxiliary drive device 30 accelerates the permanent magnet rotor 10 so as to maintain a predetermined rotation speed. After the acceleration, only the driving force of the auxiliary drive shaft 31 is transmitted to the drive shaft 12, and the auxiliary drive shaft 31.
- the clutch 32 is provided so that the rotation of the drive shaft 12 is not hindered even if the driving force is reduced.
- the fixed electromagnet 5 includes four branching electromagnets 3, 4, 6, 7 similar to those in the first embodiment that are elongated in opposite directions at both ends of the iron core portion 2.
- a permanent magnet rotor 10 similar to that of the first embodiment is provided on the end face of each branch electromagnet, and the drive shaft 12 is provided with timing pulleys 14a, 14b, 14c, 14d via a one-way rotating clutch 16, respectively. Is provided.
- the timing pulleys 14a and 14b on the branch electromagnets 3 and 6 side are interlocked by a timing belt 15a
- the timing pulleys 14c and 14d on the branch electromagnet 6 and 7 side are interlocked by a timing belt 15b.
- the timing pulleys 14b and 14d on the branch electromagnets 4 and 7 side are provided in double, and the second timing pulleys 14b and 14d on the branch electromagnets 4 and 7 side are interlocked by the corresponding timing belt 15c, and four branch electromagnets.
- the drive shafts 12, 4, 6, and 7 are configured to rotate simultaneously in conjunction with each other.
- Reference numerals 17a, 17b, and 17c denote belt adjustment rollers provided on the respective timing belts 15a, 15b, and 15c.
- an output gear 18 is provided on the drive shaft 12 on the branch electromagnet 7 side of Example 2, and a driven gear 19 is meshed with the output gear 18.
- the driven shaft 21 that rotates in conjunction with the driven gear 19 is provided with an AC generator 22, and the output AC current is supplied via a distributor 23 to a converter 24 that makes the frequency and voltage variable, as shown in FIG.
- the magnetic poles of the branching electromagnets 3, 4, 6, and 7 are supplied to the input power supply circuit 25 of the electromagnetic coil 1 of the fixed electromagnet 5 and the timing adjustment circuit 26 of the auxiliary drive device 30 by the electrode conversion of the current of the electromagnetic coil 1.
- the rotation of the permanent magnet rotor 10 and the rotation drive by the auxiliary drive device 30 are synchronized with each other at a predetermined rotation speed.
- the timing adjustment circuit 26 of the auxiliary drive device 30 is configured with a clutch ON / OFF circuit 71 that can turn the clutch 32 on and off via a clutch converter 33.
- the alternating current supplied from the converter 24 to the electromagnetic coil 1 is converted to direct current by providing a rectifier in the middle of the input power supply circuit 25, and then the polarity is converted into plus / minus by a polarity conversion device, and then the direct current power supply. It can be configured to supply as.
- the input power of the input power supply circuit 25 of the electromagnetic coil 1 is made constant, the voltage is set high, and the number of windings or the number of winding layers of the current coil set to be elongated accordingly is increased, thereby increasing the magnetic force of the branch electromagnet. I can do it.
- the AC current from the distributor 23 can be rectified into a direct current by the AC-DC converter 27 and stored in the battery 28.
- the battery 28 may be configured to be supplied to the converter 24 via the AC starting circuit 72 as an AC starting current by a DC-AC inverter 29 as a DC power source.
- the AC current from the distributor 23 can be configured as an AC external power supply channel 73 by variably adjusting the frequency and voltage by the external power converter 40, and can be configured as a DC external power supply channel 73 by a rectifier. It is also possible to do.
- the electromagnetic coil 1 can be energized so that the frequency can be converted, the polarity of the end face of the branch electromagnet can be variably changed, and the rotational speed of the permanent magnet rotor 10 can be variably driven. .
- FIG. 6 shows a configuration in which the area where the end surfaces of the branch electromagnets 3 and 4 of the fixed electromagnet 5 face the permanent magnet 11 on the outer periphery of the permanent magnet rotor 10 is widened.
- the rotational force of the permanent magnet rotor 10 is increased by increasing the attracting force and the repulsive force of the permanent magnet rotor 10 facing the wide end surface of the branch electromagnet to the permanent magnet 11.
- the shape of the iron core portion 2 of the fixed electromagnet 5 is provided with branched electromagnets 3, 4, 6, 7 that are branched into an H shape.
- a configuration that branches in two directions in a Y shape, a configuration that branches in three directions, or a configuration that branches in four directions in an X shape is also possible.
- the elongated branch electromagnets 6 and 7 at one end of the iron core portion 2 are connected to the permanent magnet rotor 10 by the elongated branch electromagnets 6 and 7, as in the previous embodiment.
- This is a configuration that is electromagnetically isolated far away.
- the other end portion of the iron core portion 2 is provided with a shielding member 50 protruding in the longitudinal direction of the iron core portion, and is located at the base portion of the shielding member 50 so that the branch electromagnets 3 and 4 are disposed on both sides. Projecting toward it.
- the shielding member 50 is provided so as to protrude integrally with the iron core portion 2 similarly to the branching electromagnets 3 and 4, and shields the magnetic force of the adjacent permanent magnet rotor 10 separated by the branching electromagnets 3 and 4. It is possible to prevent the matching permanent rotors 10 from interfering with smooth rotation. Due to the shielding effect of the shielding member 50, the projecting length of the branch electromagnets 3 and 4 provided with the shielding member 50 can be configured to be shorter than the length of the branch electromagnets 6 and 7 not provided with the shielding member.
- Example 5 shown in FIG. 8 a branch electromagnet 8 having branch electromagnets 6 and 7 is provided separately from the iron core portion 2, and the branch electromagnet 8 is attached to the end portion of the iron core portion 2 by an assembly frame member 51.
- An electromagnetic rotary drive device that is assembled so as to be exchangeable can be provided. There is an effect that the size and shape of the end faces of the branch electromagnets 6 and 7 and the shape and size of the permanent magnet rotor 10 facing the branch electromagnets 6 and 7 can be freely exchanged.
- the assembly frame member 51 is a frame that integrally covers the periphery of the branch electromagnets 6, 7, and 8 and the end of the iron core portion 2, the assembly frame member 51 is made of an electromagnetic shielding material to form a frame-shaped shield. It can be a member, shields the interaction between magnetic forces generated between the permanent magnet rotors 10 facing the branching electromagnets 6 and 7, and prevents adjacent permanent rotors 10 from interfering with smooth rotation. Can do.
- Example 6 shown in FIG. 9 a branch electromagnet 9 having branch electromagnets 3 and 4 and a shielding member 50 is provided separately from the iron core portion 2, and an assembly frame member 52 is provided at the end of the iron core portion 2.
- an electromagnetic rotary drive device in which the branch electromagnet 9 is assembled so as to be exchangeable can be provided.
- the assembly frame member 52 By constituting the assembly frame member 52 with an electromagnetic shielding material, it can be made into a frame-shaped shielding member, shielding the magnetic force interaction generated between the permanent magnet rotors 10 facing the branch electromagnets 3 and 4, It is possible to prevent adjacent permanent rotors 10 from interfering with smooth rotation.
- the permanent magnet rotor 10 includes a connecting disc 35 made of a light non-magnetic material such as an aluminum alloy around the drive shaft 12, and an inner frame 36 made of a magnetic material on the outer periphery thereof.
- Permanent magnets 11 having different magnetic poles are provided on the outer periphery thereof.
- 12 permanent magnets 11 are separated by a spacing member 37 made of a non-magnetic material, and a reinforcing belt 38 made of a magnetic material is provided on the outermost periphery.
- the spacing member 37 is a member for assembling the permanent magnet 11, and the thickness can be changed or made unnecessary depending on the dimensions of the permanent magnet 11.
- connection bolt holes 39 are provided in the connection disk 35 in parallel with the drive shaft 12, and each of the plurality of permanent magnet rotors 10 is covered with side plates 42 made of a magnetic material.
- a partition wall 43 made of a non-magnetic material is sandwiched between the bolts and nuts searched through the connecting bolt hole 39, and the width of the permanent magnet 11 facing the branching electromagnet can be increased or decreased. It is constituted as follows.
- the permanent magnet rotor 10 includes a non-magnetic connecting disk 35 around the drive shaft 12, an inner frame 36 made of a magnetic material on the outer periphery thereof, It consists of permanent magnets 11 with different magnetic poles alternately on the outer periphery, a spacing member 37 made of a nonmagnetic material, a reinforcing belt 38 made of a magnetic material on the outermost periphery, and a side plate 42.
- the permanent magnet 11 has been sintered in advance before magnetization. After being assembled in the shape of a rotor with the permanent magnet material, the magnet is magnetized.
- the assembly of the permanent magnet rotor 10 is not only safe and easy, but also as shown in FIG.
- a permanent magnet rotor 10 can be manufactured in which the width of the permanent magnet 11 facing the end face of the branch electromagnet is increased.
- This wide permanent magnet rotor 10 can be integrated with bolts and nuts searched through the connecting bolt holes 39 with the partition wall 43 in between, as in the description of FIG. 11 of the seventh embodiment. It is possible to further increase the width of the permanent magnet 11 facing the.
- Example 9 shown in FIG. 14 the coil 1 wound around the iron core portion 2 of the fixed electromagnet has the first layer 61 from the winding start terminal 1a to the winding end terminal 1b, and the second layer 62 from the winding start terminal 2a to the winding end.
- the child 2b the third layer 63 is from the start terminal 3a to the end terminal 3b
- the fourth layer 64 is from the start terminal 4a to the end terminal 4b
- the fifth layer 65 is from the start terminal 5a to the end terminal 5b
- the layer 66 is composed of six layers of coils from the start terminal 6a to the end terminal 6b, and each layer is configured to have the same resistance or the same output for a constant input power.
- reference numeral 67 denotes a partition layer provided between the layers.
- a cooling fluid heat dissipating means 70 can be provided around the current coil 1 of the fixed electromagnet 5 as shown by a broken line in FIG. 1 or FIG.
Abstract
【課題】 従来の電磁式回転駆動装置では、固定電磁石の鉄芯部の横側部に２個の永久磁石ロータを近接して配置していたため、永久磁石ロータの外周の永久磁石が磁力を作用し合って円滑に回転しなくなる課題があった。 【解決手段】 固定電磁石５の鉄芯部２の端部に複数に分岐した状態で細長い分枝電磁石３、４を設け、分岐電磁石３，４の端面に対面する永久磁石ロータ１０が互いに離れて配置されて、隣接する永久磁石ロータ１０の永久磁石１１が互いに作用し合って円滑に回転しなくなるのを防止することができる電磁式回転駆動装置。
Description
本発明は、電磁式回転駆動装置に関する。
固定電磁石の鉄芯にコイルを巻き回し、鉄芯部に巻き回したコイルへ通電して固定電磁石の極性を変換すると共に、前記固定電磁石の横側面に、回転に伴って極性が交互に変転する複数個の永久磁石を外周に有する複数個の永久磁石ロータを回転自在に隣接して設けた電磁式回転駆動装置は特許文献１に記載のように知られている。
この従来装置では、固定電磁石の横側面に複数個の永久磁石ロータを近接して設けてあるから、隣接する永久磁石ロータの外周の永久磁石が互いに回転を阻害しあって円滑に回転しなくなる課題があった。特には、永久磁石の磁力を強力にしたり、永久磁石ロータの回転径を大きくした場合、接近して配置した永久磁石ロータの磁力が互いの回転を強く阻害して、円滑に回転しなくなる課題があった。
そこで、本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、電磁コイルを巻き回した固定電磁石の鉄芯部と、前記鉄芯部の端部に複数に分岐した状態で設けた分枝電磁石と、前記分岐電磁石の端面に対面して回転に伴って極性が交互に変転する永久磁石を外周に有する永久磁石ロータと、前記電磁コイルに通電して前記分岐電磁石の端面の極性を交互に変換して前記永久磁石ロータを回転駆動する電源回路とからなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項２に記載のように、請求項１に記載の電磁式回転駆動装置において、複数個の分岐電磁石の端面に対面して永久磁石ロータを設け、隣り合う永久磁石ロータの間隔を分岐電磁石の突出長さにより互いに隔離して設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の電磁式回転駆動装置において、前記分岐電磁石が遮蔽部材を介して分岐した状態で設けてある電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項４に記載のように、請求項１、２又は３に記載の電磁式回転駆動装置において、前記鉄芯部の先端部から突出する遮蔽部材を設け、遮蔽部材の基部に位置して分岐電磁石を両側に突出して設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項５に記載のように、請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、前記鉄芯部に組付枠部材により別体に設けた分岐電磁石を着脱可能に組付けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項５に記載の電磁式回転駆動装置において、前記組付枠部材が鉄芯部と分岐磁石の外周を覆う枠状遮蔽部材からなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項７に記載のように、請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、それぞれの分岐電磁石に対して永久磁石ロータが平行する回転駆動軸を有する電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項８に記載のように、請求項１乃至７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、それぞれの永久磁石ロータと一体に回転するフライホイールを設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項９に記載のように、請求項１乃至８のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータと一体に回転する回転駆動軸に一方向回転クラッチを介して補助駆動装置を設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１０に記載のように、 請求項１乃至９のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、固定電磁石の鉄芯に巻始端子と巻終端子を有する電磁コイルを多層に巻き回し、各コイル間の接続又は電源への接続を任意に設定可能にしてなる多層電磁コイルを有する電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１１に記載のように、請求項１乃至１０のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、一定の入力電力に対して同一抵抗又は同一出力を有する複数の電磁コイル層からなる多層電磁コイルを設け、前記コイル層を選択して通電するように構成した電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１２に記載のように、請求項１乃至１１のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータを、着磁前の永久磁石素材によりロータ状に組み着けてから着磁して構成してなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１３に記載のように、請求項１乃至１２のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの外周の極性の異なる永久磁石の間に非磁性材からなる隔離板を設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１４に記載のように、請求項１乃至１３のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、複数の永久磁石ロータを非磁性材からなる円盤状の隔離板を介して一体に連結し幅広の永久磁石ロータを設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１５に記載のように、請求項１乃至１４のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの回転外周に磁性材からなる補強ベルトを設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１６に記載のように、請求項１乃至１５のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、電磁コイルの入力電源回路の一定の入力電力に対して電圧を高く設定してその分だけ細長くした電流コイルの巻き数又は巻き層数を増大してなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１７に記載のように、請求項１乃至１６のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの外周に真空ケースを設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１８に記載のように、請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、固定電磁石の電流コイルに冷却用流体放熱手段を設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項１９に記載のように、請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、前記電磁コイルに周波数を変換可能に通電して前記分岐電磁石の端面の極性を可変に変換して前記永久磁石ロータの回転数を可変に回転駆動する電源回路を設けてなる電磁式回転駆動装置を提供しようとするものである。
本発明に係る電磁式回転駆動装置によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、電磁コイルを巻き回した固定電磁石の鉄芯部と、前記鉄芯部の端部に複数に分岐した状態で設けた分枝電磁石と、前記分岐電磁石の端面に対面して回転に伴って極性が交互に変転する永久磁石を外周に有する永久磁石ロータと、前記電磁コイルに通電して前記分岐電磁石の端面の極性を交互に変換して前記永久磁石ロータを回転駆動する電源回路とからなる構成を有することにより、隣り合う永久磁石ロータがそれぞれの分岐電磁石の端面に対面して設けてあるから、隣り合う永久磁石ロータは固定電磁石の鉄芯部の端部から分岐した状態で設けた分枝電磁石によって互いに遠く離れて配置されることとなり、隣り合う永久磁石ロータの外周の永久磁石が互いに阻害し合って円滑に回転しなくなるのを防止することができる効果がある。特には、永久磁石の磁力を強力にし且つ個数を多くして永久磁石ロータの回転径を大きくした場合に、隣り合って配置した永久磁石ロータの磁力が互いに強く作用して円滑な回転を阻害するのを有効に防止することができる効果がある。
また、本発明の電磁式回転駆動装置は、請求項２に記載のように、複数個の分岐電磁石の端面に対面して永久磁石ロータを設け、隣り合う永久磁石ロータの間隔を分岐電磁石の突出長さにより互いに隔離して設けてなる構成を有するから、突出して設けた分岐電磁石の端面を大型に設定することができ、また、鉄芯部の太さや長さを自由な大きさにすることができ、また、電磁コイルの巻き幅や巻き層の大きさの設定の自由度を広げることができ、更にまた、分岐電磁石の磁力の強度を自由に設定することができる効果がある。
また、本発明の電磁式回転駆動装置は、請求項３に記載のように、前記分岐電磁石が遮蔽部材を介して分岐した状態で設けてある構成を有することにより、隣り合う永久磁石ロータの磁力を遮蔽部材で遮蔽して円滑な回転を阻害するのを更に有効に防止することができる効果がある。
また、本発明は、請求項４に記載のように、前記鉄芯部の端部から突出する遮蔽部材を設け、遮蔽部材の基部に位置して分岐電磁石を両側に突出して設けてなる構成を有するから、遮蔽部材を鉄芯部の端部に一体に設けることができる効果がある。
また、本発明の電磁式回転駆動装置は、請求項５に記載のように、前記鉄芯部に組付枠部材により別体に設けた分岐電磁石を着脱可能に組付けてなる構成を有するから、組付枠部材により鉄芯部に分岐電磁石を交換可能に設けることができる効果があり、分岐電磁石の端面の大きさ、形状や、それに対面する永久磁石ロータの形状、大きさを自由に交換することができる効果がある。
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項５に記載の電磁式回転駆動装置において、前記組付枠部材が鉄芯部と分岐磁石の外周を覆う枠状遮蔽部材からなる構成を有することにより、鉄芯部に交換可能に分岐電磁石を枠状遮蔽部材によって組み付けることができる効果がある。
また、本発明は、請求項７に記載のように、それぞれの分岐電磁石に対して永久磁石ロータが平行する回転駆動軸を有する構成を有するから、回転駆動軸の連動関係を容易に構築することができる効果がある。
また、本発明は、請求項８に記載のように、それぞれの永久磁石ロータと一体に回転するフライホイールを設けてなる構成を有することにより、永久磁石ロータの安定した回転駆動が得られる効果がある。
また、本発明は、請求項９に記載のように、永久磁石ロータと一体に回転する回転駆動軸に一方向回転クラッチを介して補助駆動装置を設けてなる構成を有することにより、初動時に永久磁石ロータを所定の回転数に達するまで加速することができる効果があり、この補助駆動装置は本発明装置の初動時などに永久磁石ロータを所定の回転数に達するまで加速するものであるから、前記回転駆動軸に一方向回転クラッチ等を介して連結する構成により、加速後は永久磁石ロータの回転を阻害しない効果がある。
また、本発明は、請求項１０に記載のように、固定電磁石の鉄芯に巻始端子と巻終端子を有する複数の電磁コイルを多層に巻き回し、各電磁コイル間の接続又は電源への接続を任意に設定可能にしてなる構成を有するから、各コイルへの通電、接続を可変にして電磁式回転駆動装置の制御を行うことができる効果がある。
また、本発明は、請求項１１に記載のように、入力電力に対して同一抵抗又は同一出力を有する複数の電磁コイル層からなる多層電磁コイルを設け、前記コイル層を選択して通電するように構成したことにより、電磁式回転駆動装置の制御を簡単に行うことができる効果がある。
また、本発明は、請求項１２に記載のように、永久磁石ロータを、着磁前の永久磁石素材によりロータ状に組み着けてから着磁してなる構成を有するから、永久磁石ロータの製作を容易にする効果がある。
また、本発明は、請求項１３に記載のように、永久磁石ロータの外周の極性の異なる永久磁石の間に非磁性材からなる隔離板を設けてなる構成を有するから、非磁性体によって永久磁石ロータの外周の極性の異なる永久磁石を隔離することができる効果がある。
また、本発明は、請求項１４に記載のように、複数の永久磁石ロータを非磁性材からなる円盤状の隔離板を介して一体に連結し幅広の永久磁石ロータを設けてなる電磁式回転駆動装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、請求項１５に記載のように、永久磁石ロータの回転外周に磁性材からなる補強ベルトを設けて、永久磁石を強固に固定し安定化することができる効果がある。
また、本発明は、請求項１６に記載のように、電磁コイルの入力電源回路の一定の入力電力に対して電圧を高く設定してその分だけ細長くした電流コイルの巻き数又は巻き層数を増大してなる構成を有することにより、一定の入力電力につき電圧を高く設定してその分だけ細長くした電流コイルの巻き数又は巻き層を増大して分岐電磁石の磁力を高めることが出来る効果がある。
また、本発明は、請求項１７に記載のように、永久磁石ロータの外周に真空ケースを設けてなる構成を有することにより、永久磁石ロータの高速回転を円滑に維持する効果がある。
また、本発明は、請求項１８に記載のように、固定電磁石の電流コイルに冷却用流体放熱手段を設けてなる電磁式回転駆動装置を提供する効果がある。
また、本発明は、請求項１９に記載のように、前記電気回路において、電磁コイルに周波数を変換可能に通電して前記分岐電磁石の端面の極性を自在に変換して前記永久磁石ロータの回転数を自在に変換することができる電磁式回転駆動装置を提供する効果がある。
以下図示する実施例を参考に本発明に係る電磁式回転駆動装置を説明する。
図１乃至図３に記載の実施例１の本発明に係る電磁式回転駆動装置では、電磁コイル１を巻き回した固定電磁石５の鉄芯部２の端部に反対２方向に分岐した細長い分枝電磁石３、４が設けてある。それぞれの分岐電磁石３、４は鉄芯部２の電磁コイル１に供給される電流の電極の切り替わりによって磁性が同じＮ極又はＳ極に同時に切り替わるように構成してある。また、それぞれの分岐電磁石３、４の端面には、回転に伴って極性が交互に変転する永久磁石１１を外周に有する永久磁石ロータ１０を対面して設けてある。なお、電磁コイル１は、実施例では全体的に巻き幅より巻き径が大きい円盤状に図示されているが、巻き径を小さく巻き幅を増大した全体として円筒状に構成して、分岐電磁石３，４の磁力を強化した構成にすることが出来る。
上記本発明の構成において、電源回路から前記電磁コイル１に通電して前記分岐電磁石３、４の端面の極性を交互に変換して前記永久磁石ロータ１０を回転駆動するとき、前記鉄芯部２の端部に配置した２個の永久磁石ロータ３、４が、分岐した状態で設けた細長い分枝電磁石３、４によって互いに遠く離れて電磁的に隔離されて配置されているから、隣接する永久磁石ロータ１０の外周の永久磁石１１が阻害し合って円滑に回転しなくなるのを防止することができる。特には、永久磁石１１の磁力を強力に構成し且つ永久磁石ロータ１０の回転径を大きくした場合に、鉄芯部２の一端部に相対して配置した永久磁石ロータ１０の磁力が互いに強く影響するのを有効に防止し、円滑に回転するようにすることができる。
永久磁石ロータ１０の回転中心に設けた駆動軸１２にはフライホイル１３が一体に設けてあり、永久磁石ロータ１０の安定した回転駆動が得られるように構成してある。実施例１の場合、永久磁石ロータ１０とフライホイル１３は駆動軸１２に近接して一体に回転するように設けてあり、真空ケース２０で周囲を一体的に覆うことが出来るように構成してある。
また、前記分岐電磁石３、４の隣り合う永久磁石ロータ１０の駆動軸１２は平行に設けてあり、２個の駆動軸１２の同一位置にタイミングプーリー１４とタイミングベルト１５を設けて一体に同期して回転するように構成してある。タイミングプーリー１４はそれぞれ一方向回転クラッチ１６を介して同一方向に回転するように設けてある。１７はタイミングベルト１５のベルト調整ローラである。このタイミングプーリー１４とタイミングベルト１５及びベルト調整ローラ１７も前記真空ケース２０で一体に覆うことが出来るように構成してある。
また、前記分岐電磁石３、４の隣り合う永久磁石ロータ１０の駆動軸１２は平行に設けてあり、２個の駆動軸１２の同一位置にタイミングプーリー１４とタイミングベルト１５を設けて一体に同期して回転するように構成してある。タイミングプーリー１４はそれぞれ一方向回転クラッチ１６を介して同一方向に回転するように設けてある。１７はタイミングベルト１５のベルト調整ローラである。このタイミングプーリー１４とタイミングベルト１５及びベルト調整ローラ１７も前記真空ケース２０で一体に覆うことが出来るように構成してある。
駆動軸１２には、図３に記載のように、クラッチ３２を介して補助駆動装置３０の補助駆動軸３１と一体的に連動回転するように連結してあり、初動時に永久磁石ロータ１０を所定の回転数に達するまで加速することができるように構成してある。また、この補助駆動装置３０は永久磁石ロータ１０が所定の回転数を保つように加速するものであり、加速後には補助駆動軸３１の駆動力のみを駆動軸１２に伝達し、補助駆動軸３１の駆動力を低下させても駆動軸１２の回転を阻害しないように前記クラッチ３２は設けてある。
図４、図?に記載の実施例２において、固定電磁石５は鉄芯部２の両端部に反対方向に細長い実施例１と同様の４個の分岐電磁石３、４、６、７を具備し、各分岐電磁石の端面には実施例１と同様な永久磁石ロータ１０が対面して設けてあり、その駆動軸１２にはそれぞれ一方向回転クラッチ１６を介してタイミングプーリー１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが設けてある。分岐電磁石３，６側のタイミングプーリ１４ａ、１４ｂはタイミングベルト１５ａで連動し、分岐電磁石６、７側のタイミングプーリ１４ｃ、１４ｄはタイミングベルト１５ｂで連動する。分岐電磁石４，７側のタイミングプーリ１４ｂ、１４ｄはダブルに設けてあり、分岐電磁石４，７側の二個目のタイミングプーリ１４ｂ、１４ｄは対応するタイミングベルト１５ｃによって連動し、４個の分岐電磁石３，４，６，７の駆動軸１２は同時に連動して回転駆動するように構成してある。１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそれぞれのタイミングベルト１５ａ、１５ｂ、１５ｃに設けたベルト調整ローラである。
実施例２の分岐電磁石７側の駆動軸１２には、図５に記載のように出力歯車１８が設けてあり、出力歯車１８には従動歯車１９が噛み合っている。従動歯車１９と連動回転する従動軸２１には交流発電機２２が設けてあり、その出力交流電流は分配器２３を介して周波数及び電圧を可変にする変換器２４に供給され、図４に記載の固定電磁石５の電磁コイル１の入力電源回路２５と、補助駆動装置３０のタイミング調整回路２６に供給され、電磁コイル１の電流の電極変換による分岐電磁石３，４，６，７の磁極の変換による永久磁石ロータ１０の回転と、補助駆動装置３０による回転駆動が所定の回転数で同調するように構成してある。補助駆動装置３０のタイミング調整回路２６にはクラッチ変換器３３を介して前記クラッチ３２のＯＮ、ＯＦＦ操作をできるクラッチＯＮ，ＯＦＦ回路７１が構成してある。
なお、前記電磁コイル１に変換器２４から供給される交流電流は、入力電源回路２５の途中に整流器を設けることによって直流にした後、極性変換装置によって極性をプラス・マイナスに変換して直流電源として供給する構成にすることができる。
ここで電磁コイル１の入力電源回路２５の入力電力を一定にして電圧を高く設定してその分だけ細長く設定した電流コイルの巻き数又は巻き層数を増大することによって、分岐電磁石の磁力を高めることが出来る。
ここで電磁コイル１の入力電源回路２５の入力電力を一定にして電圧を高く設定してその分だけ細長く設定した電流コイルの巻き数又は巻き層数を増大することによって、分岐電磁石の磁力を高めることが出来る。
また、図５に記載のように、分配器２３からの交流電流を交流ー直流コンバーター２７により直流に整流してバッテリー２８に蓄電する構成にすることができる。このバッテリー２８を直流電源として直流ー交流インバーター２９により交流起動電流として交流起動回路７２を介して前記変換器２４に供給するように構成することも出来る。また、分配器２３からの交流電流は、外部電源変換器４０によって周波数及び電圧を可変に調整して交流の外部電源海路７３として構成することが出来ると共に、整流器により直流の外部電源海路７３に構成することも可能である。
この電気回路によれば、前記電磁コイル１に周波数を変換可能に通電して前記分岐電磁石の端面の極性を可変に変換して前記永久磁石ロータ１０の回転数を可変に回転駆動することができる。
この電気回路によれば、前記電磁コイル１に周波数を変換可能に通電して前記分岐電磁石の端面の極性を可変に変換して前記永久磁石ロータ１０の回転数を可変に回転駆動することができる。
図６に記載の実施例では、固定電磁石５の分岐電磁石３，４の端面が永久磁石ロータ１０の外周の永久磁石１１と対面する面積を広くした構成を示すものである。分岐電磁石の広い端面が対面する永久磁石ロータ１０の永久磁石１１への吸着力及び反発力を増大させることによって永久磁石ロータ１０の回転力を増強するものである。
なお、図示の実施例では、固定電磁石５の鉄芯部２の形状はＨ型に分岐した分枝電磁石３、４又は６，７が設けてある。鉄芯部の他の形状としては、その一端部において、２方向にＹ字状に分岐した構成のもの、３方向に分岐した構成のもの、Ｘ字状に４方向に分岐した構成にすることも可能である。
なお、図示の実施例では、固定電磁石５の鉄芯部２の形状はＨ型に分岐した分枝電磁石３、４又は６，７が設けてある。鉄芯部の他の形状としては、その一端部において、２方向にＹ字状に分岐した構成のもの、３方向に分岐した構成のもの、Ｘ字状に４方向に分岐した構成にすることも可能である。
図７に記載の実施例４において、鉄芯部２の一端部の細長い分岐電磁石６、７は、先の実施例と同様に、この細長い分枝電磁石６，７によって、永久磁石ロータ１０を互いに遠く離れて電磁的に隔離して配置した構成である。
これに対して鉄芯部２の他端部には、前記鉄芯部の長手方向に突出する遮蔽部材５０が設けてあり、遮蔽部材５０の基部に位置して分岐電磁石３，４を両側に向かって突出して設けてある。遮蔽部材５０は、分岐電磁石３，４と同様に鉄芯部２と一体に突出して設けてあり、分岐電磁石３，４で隔てられた隣り合う永久磁石ロータ１０の磁力を遮蔽しており、隣り合う永久ロータ１０が互いに円滑な回転を阻害するのを防止することができる。この遮蔽部材５０の遮蔽効果により、遮蔽部材５０を設けた分岐電磁石３，４の突出長さを、遮蔽部材の設けてない分岐電磁石６、７の長さより短く構成することができる効果がある。
これに対して鉄芯部２の他端部には、前記鉄芯部の長手方向に突出する遮蔽部材５０が設けてあり、遮蔽部材５０の基部に位置して分岐電磁石３，４を両側に向かって突出して設けてある。遮蔽部材５０は、分岐電磁石３，４と同様に鉄芯部２と一体に突出して設けてあり、分岐電磁石３，４で隔てられた隣り合う永久磁石ロータ１０の磁力を遮蔽しており、隣り合う永久ロータ１０が互いに円滑な回転を阻害するのを防止することができる。この遮蔽部材５０の遮蔽効果により、遮蔽部材５０を設けた分岐電磁石３，４の突出長さを、遮蔽部材の設けてない分岐電磁石６、７の長さより短く構成することができる効果がある。
図８に記載の実施例５は、前記鉄芯部２とは別体に分岐電磁石６、７を有する分岐電磁石８を設け、鉄芯部２の端部に組付枠部材５１により分岐電磁石８を交換使用可能に組付けてなる電磁式回転駆動装置を提供するものである。分岐電磁石６，７の端面の大きさ、形状や、それに対面する永久磁石ロータ１０の形状、大きさを自由に交換することができる効果がある。
組付枠部材５１は分岐電磁石６，７、８の周囲と鉄芯部２の端部を一体に覆う枠体であから、組付枠部材５１を電磁シールド材で構成することによって枠状遮蔽部材とすることができ、分岐電磁石６、７に対面する永久磁石ロータ１０の間に生じる磁力の相互作用を遮蔽して、隣り合う永久ロータ１０が互いに円滑な回転を阻害するのを防止することができる。
組付枠部材５１は分岐電磁石６，７、８の周囲と鉄芯部２の端部を一体に覆う枠体であから、組付枠部材５１を電磁シールド材で構成することによって枠状遮蔽部材とすることができ、分岐電磁石６、７に対面する永久磁石ロータ１０の間に生じる磁力の相互作用を遮蔽して、隣り合う永久ロータ１０が互いに円滑な回転を阻害するのを防止することができる。
図９に記載の実施例６は、前記鉄芯部２とは別体に分岐電磁石３、４及び遮蔽部材５０を有する分岐電磁石９を設け、鉄芯部２の端部に組付枠部材５２により分岐電磁石９を交換使用可能に組付けてなる電磁式回転駆動装置を提供するものである。この組付枠部材５２を電磁シールド材で構成することによって枠状遮蔽部材とすることができ、分岐電磁石３、４に対面する永久磁石ロータ１０の間に生じる磁力の相互作用を遮蔽して、隣り合う永久ロータ１０が互いに円滑な回転を阻害するのを防止することができる。
実施例７の永久磁石ロータ１０は、図１０に記載のように、駆動軸１２の周囲にはアルミ合金などの軽量な非磁性材の連結円盤３５、その外周に磁性材からなる内枠体３６、その外周に磁極が交互に異なる永久磁石１１が設けてある。永久磁石１１は非磁性材からなる間隔部材３７に隔てられて図では１２個設けてあり、最外周には磁性材からなる補強ベルト３８が設けてある。前記間隔部材３７は永久磁石１１の組み付け用の部材であり、永久磁石１１の寸法によって厚みを変えたり、不要にすることも可能である。
図１１の実施例では、連結円盤３５には駆動軸１２と平行に複数個の連結ボルト穴３９が設けてあり、複数個の永久磁石ロータ１０をそれぞれ両側面を磁性材からなる側板４２で覆った状態で、間に非磁性材からなる隔壁４３を挟持して、前記連結ボルト穴３９に捜通したボルト・ナットで一体化し、分岐電磁石に対面する永久磁石１１の幅を増減することが出来るように構成してある。
また、本発明は、図１２又は図１３に記載のように、永久磁石ロータ１０は、駆動軸１２の周囲の非磁性材の連結円盤３５、その外周の磁性材からなる内枠体３６、その外周に磁極が交互に異なる永久磁石１１、非磁性材からなる間隔部材３７、最外周の磁性材からなる補強ベルト３８、側板４２からなるが、永久磁石１１を予め着磁前の焼結した状態の永久磁石素材によりロータの形に組み着けてから、着磁してなる構成を有する。この結果、永久磁石１１が着磁前の磁力の弱い状態であるから永久磁石ロータ１０の組立が安全且つ容易になるのみならず、図１３に記載のように。分岐電磁石の端面に面する永久磁石１１の幅を大きくした永久磁石ロータ１０を製作することができる。この幅広の永久磁石ロータ１０を、実施例７の図１１の記載と同様に、隔壁４３を間に挟んで、連結ボルト穴３９に捜通したボルト・ナットで一体化することができ、分岐電磁石に対面する永久磁石１１の幅を更に増大することができる。
図１４に示す実施例９では、固定電磁石の鉄芯部２に巻き回すコイル１を、第１層６１が巻始端子１ａから巻終端子１ｂ、第２層６２が巻始端子２ａから巻終端子２ｂ、第３層６３が巻始端子３ａから巻終端子３ｂ、第４層６４が巻始端子４ａから巻終端子４ｂ、第５層６５が巻始端子５ａから巻終端子５ｂ、第６層６６が巻始端子６ａから巻終端子６ｂの６層のコイルからなり、各層が一定の入力電力に対して同一抵抗又は同一出力を有するように構成してある。そして、電源に対して、全６層を直列又は並列に接続したり、直列の３層ずつを２並列に接続したり、直列の２層ずつを３並列に接続し、適宜にＯＮ、ＯＦＦして固定電磁石の分岐電磁石の磁力を制御することができる。図１４において、６７は各層の間に設けた隔層部である。
なお、固定電磁石５の電流コイル１の周囲には、図１又は図４において破線で示したように冷却用流体放熱手段７０を設けることができる。
なお、固定電磁石５の電流コイル１の周囲には、図１又は図４において破線で示したように冷却用流体放熱手段７０を設けることができる。
１ 電磁コイル
２ 鉄芯部
３ 分岐電磁石
４ 分岐電磁石
５ 固定電磁石
６ 分岐電磁石
７ 分岐電磁石
８ 分岐電磁石
９ 分岐電磁石
１０ 永久磁石ロータ
１１ 永久磁石
１２ 駆動軸
１３ フライホイル
１４ タイミングプーリー
１５ タイミングベルト
１６ 一方向回転クラッチ
１７ ベルト調整ローラ
１８ 出力歯車
１９ 従動歯車
２０ 真空装置
２１ 従動軸
２２ 交流発電機
２３ 分配器
２４ 変換器
２５ 入力電源回路
２６ タイミング調整回路
２７ 交流ー直流コンバーター
２８ バッテリー
２９ 直流ー交流インバーター
３０ 補助駆動装置
３１ 補助駆動軸
３２ クラッチ
３３ 変換器
３５ 連結円盤
３６ 内枠体
３７ 間隔部材
３８ 補強ベルト
３９ 連結ボルト穴
４０ 外部電源変換器
４２ 側板
４３ 隔壁
５０ 遮蔽部材
５１ 組付枠部材（枠状遮蔽部材）
５２ 組付枠部材（枠状遮蔽部材）
２ 鉄芯部
３ 分岐電磁石
４ 分岐電磁石
５ 固定電磁石
６ 分岐電磁石
７ 分岐電磁石
８ 分岐電磁石
９ 分岐電磁石
１０ 永久磁石ロータ
１１ 永久磁石
１２ 駆動軸
１３ フライホイル
１４ タイミングプーリー
１５ タイミングベルト
１６ 一方向回転クラッチ
１７ ベルト調整ローラ
１８ 出力歯車
１９ 従動歯車
２０ 真空装置
２１ 従動軸
２２ 交流発電機
２３ 分配器
２４ 変換器
２５ 入力電源回路
２６ タイミング調整回路
２７ 交流ー直流コンバーター
２８ バッテリー
２９ 直流ー交流インバーター
３０ 補助駆動装置
３１ 補助駆動軸
３２ クラッチ
３３ 変換器
３５ 連結円盤
３６ 内枠体
３７ 間隔部材
３８ 補強ベルト
３９ 連結ボルト穴
４０ 外部電源変換器
４２ 側板
４３ 隔壁
５０ 遮蔽部材
５１ 組付枠部材（枠状遮蔽部材）
５２ 組付枠部材（枠状遮蔽部材）
Claims (19)
- 電磁コイルを巻き回した固定電磁石の鉄芯部と、前記鉄芯部の端部に複数に分岐した状態で設けた分枝電磁石と、前記分岐電磁石の端面に対面して回転に伴って極性が交互に変転する永久磁石を外周に有する永久磁石ロータと、前記電磁コイルに通電して前記分岐電磁石の端面の極性を交互に変換して前記永久磁石ロータを回転駆動する電源回路とからなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１に記載の電磁式回転駆動装置において、複数個の分岐電磁石の端面に対面して永久磁石ロータを設け、隣り合う永久磁石ロータの間隔を分岐電磁石の突出長さにより互いに隔離して設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１又は２に記載の電磁式回転駆動装置において、前記分岐電磁石が遮蔽部材を介して分岐した状態で設けてある電磁式回転駆動装置。
- 請求項１、２又は３に記載の電磁式回転駆動装置において、前記鉄芯部の端部から突出する遮蔽部材を設け、遮蔽部材の基部に位置して分岐電磁石を両側に突出して設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、前記鉄芯部に組付枠部材により別体に設けた分岐電磁石を着脱可能に組付けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項５に記載の電磁式回転駆動装置において、前記組付枠部材が鉄芯部と分岐磁石の外周を覆う枠状遮蔽部材からなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、それぞれの分岐電磁石に対して永久磁石ロータが平行する回転駆動軸を有する電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、それぞれの永久磁石ロータと一体に回転するフライホイールを設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至８のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータと一体に回転する回転駆動軸に一方向回転クラッチを介して補助駆動装置を設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至９のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、固定電磁石の鉄芯に巻始端子と巻終端子を有する電磁コイルを多層に巻き回し、各コイル間の接続又は電源への接続を任意に設定可能にしてなる多層電磁コイルを有する電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１０のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、一定の入力電力に対して同一抵抗又は同一出力を有する複数の電磁コイル層からなる多層電磁コイルを設け、前記コイル層を選択して通電するように構成した電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１１のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータを、着磁前の永久磁石素材によりロータ状に組み着けてから着磁して構成してなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１２のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの外周の極性の異なる永久磁石の間に非磁性材からなる隔離板を設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１３のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、複数の永久磁石ロータを非磁性材からなる円盤状の隔離板を介して一体に連結し幅広の永久磁石ロータを設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１４のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの回転外周に磁性材からなる補強ベルトを設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１５のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、電磁コイルの入力電源回路の一定の入力電力に対して電圧を高く設定してその分だけ細長くした電流コイルの巻き数又は巻き層数を増大してなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１６のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、永久磁石ロータの外周に真空ケースを設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、固定電磁石の電磁コイルに冷却用流体放熱手段を設けてなる電磁式回転駆動装置。
- 請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁式回転駆動装置において、前記電磁コイルに周波数を変換可能に通電して前記分岐電磁石の端面の極性を可変に変換して前記永久磁石ロータの回転数を可変に回転駆動する電源回路を設けてなる電磁式回転駆動装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2017525194A JPWO2016204077A1 (ja) | 2015-06-16 | 2016-06-09 | 電磁式回転駆動装置 |
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|---|---|---|---|
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| JP2015-120716 | 2015-06-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016204077A1 true WO2016204077A1 (ja) | 2016-12-22 |
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ID=57545272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2016/067294 WO2016204077A1 (ja) | 2015-06-16 | 2016-06-09 | 電磁式回転駆動装置 |
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Citations (2)
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| JPS4827777A (ja) * | 1971-08-11 | 1973-04-12 | ||
| WO2014057842A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 株式会社カネコ | 電磁式回転駆動装置 |
-
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- 2016-06-09 WO PCT/JP2016/067294 patent/WO2016204077A1/ja active Application Filing
- 2016-06-16 TW TW105118916A patent/TW201711355A/zh unknown
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4827777A (ja) * | 1971-08-11 | 1973-04-12 | ||
| WO2014057842A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 株式会社カネコ | 電磁式回転駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| TW201711355A (zh) | 2017-03-16 |
| JPWO2016204077A1 (ja) | 2018-04-05 |
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