(57)【要約】【課題】コギングトルクを低減させ、回転トルクを増加させることのできる永久磁石型回転機を提供する。【解決手段】一方に、ヨーク３２を介して周方向に複数の永久磁石３０が等間隔で配置され、他方に、リング状の連結部４０の周方向に複数の電磁石４２が等間隔で配置される回転子１２及び固定子１４と、電磁石４２に対するヨーク３２又は永久磁石３０の位置情報を取得する位置情報取得部１６と、取得した位置情報に基づき、電磁石４２をオンオフ制御する電磁石制御部１８と、を備え、隣り合う永久磁石３０は、同一極性の磁極が対向して配置され、電磁石４２は、連結部４０に一体的に形成され、端部がヨーク３２に対向するコア４４と、コア４４に巻回され、端部を一方が他方と異なる極性に励磁させる第１電磁石コイル４６及び第２電磁石コイル４８とを有する。【選択図】図１
2015027118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に、ヨークを介して周方向に複数の永久磁石が等間隔で配置され、他方に、リング状の連結部の周方向に複数の電磁石が等間隔で配置される回転子及び固定子と、
前記電磁石に対する前記ヨーク又は前記永久磁石の位置情報を取得する位置情報取得部と、
取得した前記位置情報に基づき、前記電磁石をオンオフ制御する電磁石制御部と、
を備え、
隣り合う前記永久磁石は、同一極性の磁極が対向して配置され、
前記電磁石は、前記連結部に一体的に形成され、端部が前記ヨークに対向するコアと、前記コアに巻回され、前記端部を、一方が他方と異なる極性に励磁させる第１電磁石コイル及び第２電磁石コイルとを有し、
前記電磁石制御部は、前記位置情報に基づき、前記第１電磁石コイルをオン制御して前記ヨークを前記端部に対して吸引させ、次いで、前記第１電磁石コイルをオン制御してからオフ制御する間に、前記第２電磁石コイルをオン制御して前記ヨークを前記端部に対して反発させ、前記ヨークに隣り合う前記端部に接近するヨークを、前記第２電磁石コイルのオン制御により設定される極性の前記端部に対して吸引させる制御を行うことを特徴とする永久磁石型回転機。
【請求項２】
請求項１記載の永久磁石型回転機において、
前記コアの軸線方向は、前記回転子の回転中心を通る直線に対して、前記回転子の回転方向に所定角度傾斜して設定されることを特徴とする永久磁石型回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子又は固定子の一方にヨークを介して複数の永久磁石が配置され、他方にヨークに対向する複数の電磁石が配置され、前記電磁石を制御して前記回転子を回転させる永久磁石型回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石型回転機は、例えば、永久磁石を回転子に配設する一方、電磁石を固定子に配設し、永久磁石の磁力と電磁石により発生する磁力とを用いて回転子を回転させる装置である。従来から、種々の永久磁石型回転機が提案されている。この種の永久磁石型回転機は、コギングトルクが大きいと、回転子の回転むらや回転速度の低減を惹起し、エネルギ損失が生じるため、充分な回転トルクを得ることができない。従って、永久磁石型回転機では、コギングトルクを低減させることが重要な課題となっている。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に開示された永久磁石型回転機は、コギングトルクを低減させるため、複数の永久磁石を周方向に等間隔で配設させた回転子と、この回転子の周囲に複数の電磁石を周方向に等間隔で配設させた固定子とを備える。そして、固定子の電磁石間には、１又は複数の磁性体が配設されている。回転子は、固定子の各電磁石が間欠的に通電されることで、永久磁石と電磁石との間に生じる磁力の斥力によって回転される。また、電磁石が間欠的に通電されることによる磁界の変化は、電磁石の両側に配設されている磁性体により分散吸収される。従って、この永久磁石型回転機は、磁界の変化によるコギングトルクを低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１８７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電磁石のコアは、発生した磁界により磁化されるため、コアの残留磁気は、電磁石に供給する電流をオフにしても直ちに０にならない。従って、特許文献１では、コアの残留磁気により回転子の回転が阻害されるため、コギングトルクが充分に低減されない。また、コアの残留磁気は、回転子の回転を阻害するため、回転子が所定の回転速度に達するまでにかなりの時間が必要になるだけでなく、回転子に充分な回転トルクが付与されないという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、コギングトルクを低減させ、十分な回転トルクを得ることのできる永久磁石型回転機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る永久磁石型回転機は、一方に、ヨークを介して周方向に複数の永久磁石が等間隔で配置され、他方に、リング状の連結部の周方向に複数の電磁石が等間隔で配置される回転子及び固定子と、前記電磁石に対する前記ヨーク又は前記永久磁石の位置情報を取得する位置情報取得部と、取得した前記位置情報に基づき、前記電磁石をオンオフ制御する電磁石制御部と、を備え、隣り合う前記永久磁石は、同一極性の磁極が対向して配置され、前記電磁石は、前記連結部に一体的に形成され、端部が前記ヨークに対向するコアと、前記コアに巻回され、前記端部を、一方が他方と異なる極性に励磁させる第１電磁石コイル及び第２電磁石コイルとを有し、前記電磁石制御部は、前記位置情報に基づき、前記第１電磁石コイルをオン制御して前記ヨークを前記端部に対して吸引させ、次いで、前記第１電磁石コイルをオン制御してからオフ制御する間に、前記第２電磁石コイルをオン制御して前記ヨークを前記端部に対して反発させ、前記ヨークに隣り合う前記端部に接近するヨークを、前記第２電磁石コイルのオン制御により設定される極性の前記端部に対して吸引させる制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
前記永久磁石型回転機において、前記コアの軸線方向は、前記回転子の回転中心を通る直線に対して、前記回転子の回転方向に所定角度傾斜して設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の永久磁石型回転機は、第１電磁石コイル及び第２電磁石コイルがコアに巻回され、第１電磁石コイルが第２電磁石コイルと異なる極性にコアを励磁させる電磁石を備える。
【００１０】
この場合、第１電磁石コイルによって励磁されたコアに吸引され、コアに対してヨークが接近したとき、コアの端部の残留磁気は、第２電磁石コイルによる磁界により速やかに消磁される。従って、コアの端部とヨークとの間は、吸引力が働かない無力化された状態とされるため、コギングトルクが効果的に低減される。次いで、コアの端部の極性は、コアがヨークを吸引しない無力化された状態から、第２電磁石コイルにより反対の極性に直ちに切り替えられる。そのため、コアの端部とヨークとの間には、斥力が働き、回転子が充分な回転トルクを得ることができる。さらに、前記ヨークに隣り合う端部に接近する反対極性のヨークは、コアに吸引される。従って、回転子は、短時間で所定の回転速度に達し、充分な回転トルクを得て回転を継続させることができる。この結果、永久磁石型回転機は、永久磁石の磁気エネルギを効率的に利用して回転駆動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の永久磁石型回転機の斜視図である。
【図２】図１に示す永久磁石型回転機の平面一部断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】第１実施形態の永久磁石型回転機の制御ブロック図である。
【図６】第１実施形態の永久磁石型回転機の第１制御パターンにおいて、電磁石のコア端部に発生する磁界の強さと、電磁石及びヨークの位置関係との説明図である。
【図７】第１実施形態の永久磁石型回転機の第２制御パターンにおいて、電磁石のコア端部に発生する磁界の強さと、電磁石及びヨークの位置関係との説明図である。
【図８】第２実施形態の永久磁石型回転機の側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１実施形態の構成＞
図１は、第１実施形態の永久磁石型回転機１０の斜視図である。図２は、図１に示す永久磁石型回転機１０の平面一部断面図である。図３は、図２のIII−III線断面図である。図４は、図３の拡大断面図である。図５は、永久磁石型回転機１０の制御ブロック図である
【００１４】
永久磁石型回転機１０は、回転子１２と、固定子１４と、ロータリエンコーダ１６（位置情報取得部）と、電磁石制御部１８（図５）とを備える。永久磁石型回転機１０は、回転子１２が固定子１４の内側に配置される、いわゆる、インナー型の回転機である。回転子１２及び固定子１４は、基台２０に保持される。
【００１５】
基台２０の上部には、一方側にブラケット２２が固定され、他方側にブラケット２４が固定される。ブラケット２２は、板材２２ａの両側部に板材２２ｂ及び２２ｃが連結されて構成される。ブラケット２４は、板材２４ａの両側部に板材２４ｂ及び２４ｃが連結されて構成される。板材２２ａと板材２４ａとの間には、回転軸２６が回転可能に支持される。
【００１６】
回転子１２は、連結板２８と、複数の永久磁石３０と、複数のヨーク３２とを備える。回転子１２の一部は、基台２０のブラケット２２及び２４間に形成されたピット３４に挿入される。連結板２８は、中心が回転軸２６に固定される円板である。連結板２８の外周部には、ヨーク３２を介して周方向に複数の永久磁石３０が等間隔で配置される。回転子１２は、連結板２８の回転方向Ｒに対して等間隔で固定される１６個の永久磁石３０を有する。図４に示すように、ヨーク３２（例えば、ヨーク３２ａ、３２ｂ）を介して隣り合う永久磁石３０（例えば、永久磁石３０ａ〜３０ｃ）は、回転子１２の回転方向Ｒに対して、同一極性の磁極、すなわち、Ｎ極同士及びＳ極同士がそれぞれ対向して配置される。例えば、永久磁石３０ａ及び３０ｂ間には、磁性体からなるヨーク３２ａが配置される。ヨーク３２ａに対して、永久磁石３０ａの磁極３０ａＳと永久磁石３０ｂの磁極３０ｂＳとが隣接する。従って、ヨーク３２ａは、磁極３０ａＳと磁極３０ｂＳとによって磁化され、ヨーク３２ａの極性はＳとなる。また、永久磁石３０ｂ及び３０ｃ間には、磁性体からなるヨーク３２ｂが配置される。ヨーク３２ｂに対して、永久磁石３０ｂの磁極３０ｂＮと永久磁石３０ｃの磁極３０ｃＮとが隣接する。従って、ヨーク３２ｂは、磁極３０ｂＮと磁極３０ｃＮとによって磁化され、ヨーク３２ｂの極性はＮとなる。なお、以下の説明において、永久磁石３０は、適宜、永久磁石３０ａ〜３０ｃと記載する。また、ヨーク３２は、適宜、ヨーク３２ａ、３２ｂと記載する。
【００１７】
また、基台２０の上部には、回転軸２６の一方側にブラケット３６が固定され、他方側にブラケット３８が固定される。ブラケット３６は、板材３６ａに板材３６ｂが連結されて構成される。ブラケット３８は、板材３８ａに板材３８ｂが連結されて構成される。
【００１８】
固定子１４は、連結部４０と、複数の電磁石４２とを備える。連結部４０は、リング状に形成される。連結部４０は、板材３６ａ、３８ａによって基台２０に固定される。連結部４０の一部は、ピット３４に挿入される。連結部４０には、周方向に複数の電磁石４２が等間隔で配置される。固定子１４は、連結部４０の周方向に対して等間隔で固定される２４個の電磁石４２を有する。電磁石４２は、連結部４０に一体的に形成される角柱状のコア４４と、コア４４の外周部に巻回される２つのコイルとを備える。コア４４の端部４４ａは、ヨーク３２に対向する。コア４４の軸線５０の方向は、回転子１２の回転中心を通る直線５２に対して、図３における時計方向である回転子１２の回転方向Ｒに角度θだけ傾斜して設定される。角度θは、例えば、０°≦θ≦２０°の範囲に設定される（図３）。角度θは、電磁石４２による永久磁石３０に対する引力が最大となる角度に設定されることが望ましい。２つのコイルは、回転子１２側に配置される正磁コイル４６（第１電磁石コイル）と、連結部４０側に配置される逆磁コイル４８（第２電磁石コイル）とから構成される。正磁コイル４６及び逆磁コイル４８は、端部４４ａを、一方が他方と異なる極性に励磁させる。永久磁石型回転機１０では、正磁コイル４６による端部４４ａの極性がＮに設定され、逆磁コイル４８による端部４４ａの極性がＳに設定されている。
【００１９】
ロータリエンコーダ１６は、板材２２ａに固定される。ロータリエンコーダ１６は、電磁石４２に対するヨーク３２の位置情報を取得する。例えば、ロータリエンコーダ１６は、ある特定の電磁石４２に対して配置される光学素子の位置を基準位置として、その基準位置に対するヨーク３２の回転位置を位置情報として取得する。
【００２０】
図５は、第１実施形態の永久磁石型回転機１０の制御ブロック図である。永久磁石型回転機１０は、ロータリエンコーダ１６と、電磁石制御部１８と、正磁コイル４６及び逆磁コイル４８を有する電磁石４２とを備える。電磁石制御部１８は、ロータリエンコーダ１６により検出された回転子１２の回転位置に基づき、正磁コイル４６及び逆磁コイル４８をオンオフ制御する。ここで、オン制御とは、正磁コイル４６又は逆磁コイル４８の少なくとも一方に電流を供給する制御である。また、オフ制御とは、正磁コイル４６又は逆磁コイル４８の少なくとも一方への電流を遮断する制御である。
【００２１】
＜第１実施形態の動作＞
永久磁石型回転機１０は、基本的には以上のように構成される。次に、その動作につき、図４、図６、図７に基づいて説明する。
【００２２】
［第１制御パターン］
図６は、永久磁石型回転機１０の第１制御パターンにおいて、電磁石４２のコア４４の端部４４ａに発生する磁界の強さと、電磁石４２及びヨーク３２の位置関係との説明図である。図６のグラフの横軸は、基準位置に対するヨーク３２の回転位置を示す。グラフの縦軸は、電磁石４２の各コア４４の端部４４ａにおける磁界の強さ（絶対値）を示す。点線で示すグラフは、磁界の強さＨｎ及びＨｓを示す。Ｈｎは、正磁コイル４６のみが励磁されたときのコア４４の端部４４ａにおける磁界の強さである。Ｈｓは、逆磁コイル４８のみが励磁されたときのコア４４の端部４４ａにおける磁界の強さである。また、実線で示すグラフは、コア４４の端部４４ａにおける磁界の強さＨを示す。磁界の強さＨは、磁界の強さＨｎ及びＨｓを主とする磁界の強さと、電磁石４２のコア４４の端部４４ａに接近したヨーク３２により誘導された磁界の強さとに基づいて得られる。
【００２３】
（１）ステップ１
先ず、電磁石制御部１８は、基準位置に対するヨーク３２の回転位置をロータリエンコーダ１６から取得し、回転位置に基づいて正磁コイル４６をオン制御する。なお、以下の説明では、正磁コイル４６が先にオン制御されるものとする。
【００２４】
（２）ステップ２
正磁コイル４６がオン制御されて電流が供給されると、コア４４の端部４４ａがＮ極に励磁される（図６（ａ））。正磁コイル４６による磁界の強さＨｎは、正磁コイル４６に流れる電流が増えるに従って徐々に大きくなる。コア４４の端部４４ａがＮ極に励磁されると、Ｓ極のヨーク３２ａとＮ極のコア４４の端部４４ａとの間で引力が働く。従って、ヨーク３２ａ（Ｓ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）に吸引され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。なお、ヨーク３２の極性において、ヨーク３２の（Ｓ）は、極性がＳであることを意味し、ヨーク３２の（Ｎ）は、極性がＮであることを意味する。同様に、コア４４の端部４４ａの極性において、端部４４ａの（Ｓ）は、極性がＳであることを意味し、端部４４ａの（Ｎ）は、極性がＮであることを意味する。
【００２５】
ここで、電磁石４２のコア４４の軸線５０（図３）は、回転軸２６の回転中心を通る直線５２に対して、回転子１２の回転方向Ｒに角度θだけ傾斜して設定されている。この場合、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）による引力は、離れた位置からヨーク３２ａ（Ｓ）に作用する。従って、ヨーク３２ａは、十分な吸引時間が確保された状態で電磁石４２により吸引され、回転子１２が速やかに回転を開始する。
【００２６】
（３）ステップ３
ヨーク３２ａ（Ｓ）がコア４４の端部４４ａ（Ｎ）に近づいたとき、電磁石制御部１８は、ロータリエンコーダ１６から取得したヨーク３２ａの回転位置に基づき、逆磁コイル４８をオン制御する（図６（ｂ））。次いで、電磁石制御部１８は、正磁コイル４６をオフ制御する。
【００２７】
逆磁コイル４８を正磁コイル４６がオフ制御される前にオン制御する理由は、２つある。第１の理由は、正磁コイル４６によるヨーク３２ａに対する引力を充分に得るためである。第２の理由は、コア４４の端部４４ａの残留磁気を後述するＡ点において速やかに消磁させるためである。逆磁コイル４８は、正磁コイル４６よりもヨーク３２ａから離れた位置に配置されている。そのため、逆磁コイル４８がオン制御されてから、逆磁コイル４８により発生した磁力がコア４４の端部４４ａに現れるまでの時間は、正磁コイル４６がオン制御されてから、正磁コイル４６により発生した磁力がコア４４の端部４４ａに現れるまでの時間よりも遅れる。従って、正磁コイル４６がオフ制御される前に逆磁コイル４８がオン制御された場合、正磁コイル４６によるヨーク３２ａに対する引力は、急激に減衰せず、ヨーク３２ａを充分な時間、吸引することができる。また、正磁コイル４６がオフ制御されたとき、逆磁コイル４８は、既にオン制御されているため、正磁コイル４６によるコア４４の端部４４ａの残留磁気は、速やかに消磁される。その結果、ヨーク３２ａがコア４４を吸引する力は、殆どなくなり、コギングトルクの発生が抑制される。
【００２８】
（４）ステップ４
正磁コイル４６がオフ制御されたとき、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）には残留磁気が残っているため、端部４４ａの極性はＮ極のままである。しかしながら、逆磁コイル４８が既にオン制御されているため、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）の残留磁気は、逆磁コイル４８によって発生する反対方向の磁界により速やかに消磁される。その結果、コア４４とヨーク３２ａとの間では、図６に示すＡ点において、吸引力が働かない無力化された状態となる。
【００２９】
（５）ステップ５
次いで、ヨーク３２ａの電磁石４２側の中点３２ｍがコア４４の端部４４ａの中点４４ｍを通過するとき、端部４４ａは、逆磁コイル４８によってＳ極に励磁される（図６（ｃ））。従って、ヨーク３２ａ（Ｓ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｓ）により反発され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。従って、回転子１２には、ヨーク３２ａ（Ｓ）とコア４４の端部４４ａ（Ｓ）との間に生じた斥力により回転トルクが付与され、コギングトルクが抑制されて回転速度が増加する。
【００３０】
（６）ステップ６
その後、回転子１２が逆磁コイル４８の磁界による斥力により所定角度回転すると、電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８をオフ制御する（図６（ｄ））。この場合、回転子１２は、コア４４の端部４４ａに残留するＳ極の磁力によって回転を継続する。一方、電磁石４２は、正磁コイル４６及び逆磁コイル４８のいずれにも電流が供給されない状態であるため、永久磁石型回転機１０は、無駄な電力を消費することなく、回転子１２を回転させることができる。
【００３１】
（７）ステップ７
回転子１２が回転し、電磁石４２のコア４４の端部４４ａにヨーク３２ａ（Ｓ）に隣り合うヨーク３２ｂ（Ｎ）が接近したとき、電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８を再びオン制御する。従って、端部４４ａは、再びＳ極に励磁される（図６（ｅ））。そのため、ヨーク３２ｂ（Ｎ）と端部４４ａ（Ｓ）との間で引力が働く。ヨーク３２ｂ（Ｎ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｓ）に吸引され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。
【００３２】
（８）ステップ８
ヨーク３２ｂ（Ｎ）がコア４４に吸引されて回転子１２が回転し、コア４４の端部４４ａに近づいたとき、電磁石制御部１８は、ロータリエンコーダ１６から取得したヨーク３２ｂの回転位置に基づき、正磁コイル４６をオン制御する（図６（ｆ））。次いで、電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８をオフ制御する。
【００３３】
（９）ステップ９
次いで、ヨーク３２ｂ（Ｎ）の電磁石４２側の中点３２ｍがコア４４の端部４４ａの中点４４ｍを通過するとき、端部４４ａは、正磁コイル４６によってＮ極に励磁される（図６（ｇ））。従って、ヨーク３２ｂ（Ｎ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）により反発され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。
【００３４】
（１０）ステップ１０
その後、回転子１２が正磁コイル４６の磁界による斥力により所定角度回転すると、電磁石制御部１８は、正磁コイル４６をオフ制御する（図６（ｈ））。
【００３５】
永久磁石型回転機１０は、以上のステップ２〜１０を繰り返すことにより、コギングトルクが抑制された状態で回転子１２を回転させ、短時間で所定の回転速度を得ることができる。すなわち、回転子１２は、コア４４の引力によりヨーク３２が吸引されて回転する。次いで、ヨーク３２が電磁石４２の所定位置まで近づいた時点で、コア４４の端部４４ａの残留磁気は０になり、コア４４とヨーク３２との間では、吸引力が働かない無力化状態となる。従って、回転子１２は、引力によるトルク変動の影響を受けないため、この時点では、回転子１２にコギングトルクが発生しない。次いで、回転子１２は、逆磁コイル４８によって極性が反転されたコア４４の斥力により反発され、回転力が増加した状態で回転を継続する。この結果、回転子１２は、速やかに所望の回転速度に到達する。
【００３６】
［第２制御パターン］
図７は、永久磁石型回転機１０の第２制御パターンにおいて、電磁石４２のコア４４の端部４４ａに発生する磁界の強さと、電磁石４２及びヨーク３２の位置関係との説明図である。
【００３７】
先ず、電磁石制御部１８は、第１制御パターンのステップ１〜５と同様にして電磁石４２を制御する。すなわち、電磁石制御部１８は、正磁コイル４６をオン制御する（図７（ａ））。コア４４の端部４４ａは、Ｎ極に励磁され、ヨーク３２ａ（Ｓ）が電磁石４２に吸引され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。次いで、電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８をオン制御した後（図７（ｂ））、正磁コイル４６をオフ制御する。次いで、ヨーク３２ａ（Ｓ）の電磁石４２側の中点３２ｍがコア４４の端部４４ａの中点４４ｍを通過するとき、端部４４ａは、逆磁コイル４８によってＳ極に励磁される（図７（ｃ））。従って、ヨーク３２ａ（Ｓ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｓ）により反発され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。
【００３８】
電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８への通電状態を維持する。従って、コア４４の端部４４ａの極性は、Ｓ極に維持される（図７（ｄ））。この場合、コア４４の端部４４ａ（Ｓ）にヨーク３２ｂ（Ｎ）が接近し、ヨーク３２ｂ（Ｎ）と端部４４ａ（Ｓ）との間で引力が働き、ヨーク３２ｂは、電磁石４２に吸引され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。
【００３９】
その後、電磁石制御部１８は、第１制御パターンのステップ８及び９と同様にして電磁石４２を制御する。すなわち、ヨーク３２ｂ（Ｎ）がコア４４の端部４４ａ（Ｓ）に近づいたとき、電磁石制御部１８は、正磁コイル４６をオン制御する（図７（ｅ））。次いで、電磁石制御部１８は、逆磁コイル４８をオフ制御する。次に、ヨーク３２ｂ（Ｎ）の電磁石４２側の中点３２ｍがコア４４の端部４４ａの中点４４ｍを通過するとき、端部４４ａは、正磁コイル４６によってＮ極に励磁される（図７（ｆ））。従って、ヨーク３２ｂ（Ｎ）は、コア４４の端部４４ａ（Ｎ）により反発され、回転子１２が図３の回転方向Ｒに回転する。永久磁石型回転機１０は、以上の処理を繰り返す。
【００４０】
なお、θ＝０°の場合には、回転子１２は、図３における時計方向である回転方向Ｒ又は反時計方向のいずれの方向にも回転させることができる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態の永久磁石型回転機１００の側面説明図である。永久磁石型回転機１００は、回転子１０２が固定子１０４の外側に配置される、いわゆる、アウター型の回転機である。回転子１０２は、回転軸２６に中心が固定された連結板１０６を有する。連結板１０６の外周部には、ヨーク１０８を介して周方向に複数の永久磁石１１０が等間隔で配置される。回転子１０２は、１６個の永久磁石１１０を有する。固定子１０４は、リング状の連結部１１２を有する。連結部１１２の外周部には、周方向に複数の電磁石１１４が等間隔で配置される。固定子１０４は、２４個の電磁石１１４を有する。電磁石１１４は、連結部１１２に一体的に形成される角柱状のコア１１６と、コア１１６の外周部に巻回される正磁コイル１１８及び逆磁コイル１２０とを備える。コア１１６の軸線１２２の方向は、回転子１０２の回転中心を通る直線１２４に対して、図８における時計方向である回転子１０２の回転方向Ｒに角度θだけ傾斜して設定される。角度θは、例えば、０°≦θ≦２０°の範囲に設定される。永久磁石型回転機１００の動作は、永久磁石型回転機１０と同じである。なお、θ＝０°の場合には、回転子１０２は、図８における時計方向である回転方向Ｒ又は反時計方向のいずれの方向にも回転させることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。
【００４３】
上述した実施形態では、電磁石４２、１１４が固定子１４、１０４に配置され、永久磁石３０、１１０及びヨーク３２、１０８が回転子１２、１０２に配置されているが、電磁石と、永久磁石及びヨークが相対的に回転する構成であれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、永久磁石及びヨークが固定子に配置され、電磁石が回転子に配置される構成としてもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、コア４４、１１６の軸線５０、１２２の方向は、時計方向である回転子１２、１０２の回転方向Ｒに角度θだけ傾斜して設定されているが、本発明はこれに限られるものではない。コア４４、１１６の軸線５０、１２２の方向は、回転子１２、１０２の回転方向を反時計方向とし、この回転方向に角度θだけ傾斜して設定されてもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、光学式のロータリエンコーダ１６が永久磁石３０又はヨーク３２の位置情報を取得しているが、位置情報を取得できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ホール素子が、位置情報を、取得してもよい。かかる場合には、ホール素子は、回転子１２、１０２又は固定子１４、１０４の所定位置に配置され、磁界の変化を検出して永久磁石３０又はヨーク３２、１０８の位置情報を取得する。また、位置情報は、スリット板、発光素子及び検出素子を用いて取得されてもよい。かかる場合には、スリット板は、回転子１２、１０２とともに回転するように回転軸２６に軸支され、発光素子及び検出素子は、スリット板を挟んで固定子１４、１０４側に対向して配置される。検出素子は、スリット板のスリットを通過した光を検出することで永久磁石３０又はヨーク３２、１０８の位置情報を取得する。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ロータリエンコーダ１６が、電磁石４２に対するヨーク３２の位置情報を取得しているが、回転子１２、１０２に対する固定子１４、１０４の位置情報を取得できれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ロータリエンコーダ１６が電磁石４２に対する永久磁石３０の位置情報を取得してもよい。
【００４７】
また、上述した実施形態では、電磁石４２、１１４は２４個、永久磁石３０、１１０は１６個とし、個数の比率は６：４の関係であるが、回転子１２、１０２が効果的に回転できるのであれば、本発明はこの個数の比率に限られるものではない。
【００４８】
また、上述した実施形態では、電磁石４２、１１４において、コア４４、１１６の形状が角柱状であるとしたが、電磁石を形成できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、コア４４、１１６は、円柱状としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０、１００…永久磁石型回転機
１２、１０２…回転子
１４、１０４…固定子
１６…ロータリエンコーダ
１８…電磁石制御部
２０…基台
２２、２４、３６、３８…ブラケット
２２ａ〜２２ｃ、２４ａ〜２４ｃ、３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ…板材
２６…回転軸
２８、１０６…連結板
３０、３０ａ〜３０ｃ、１１０…永久磁石
３２、３２ａ、３２ｂ、１０８…ヨーク
３２ｍ、４４ｍ…中点
３４…ピット
４０、１１２…連結部
４２、１１４…電磁石
４４、１１６…コア
４４ａ…端部
４６、１１８…正磁コイル
４８、１２０…逆磁コイル
５０、１２２…軸線
５２、１２４…直線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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