(57)【要約】【課題】コイルの存在によって磁気センサの移動および取付範囲が制限されず、磁気センサを最適な位置に容易に固定でき、コイルへの通電を最適に制御することができる磁気モータをを提供する。【解決手段】周方向に等間隔の複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩに区画され、各領域は複数個の永久磁石１２が並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されているロータ４、５が回転軸６に取着された磁気モータにおいて、回転軸６の端部にロータ４、５と同じ構成の補助ロータ２４が取着されており、補助ロータ２４の周方向外側に磁気センサ２５が設けられている。【選択図】　　図２
2004007935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石が設けられるとともに回転軸に取着されて回転可能なロータ、該ロータの周囲に設けられた複数個のコイルおよび前記回転軸の位相を検知する磁気センサからなり、前記ロータは前記コイルの数と等しい複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は前記永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、前記各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている磁気モータにおいて、前記回転軸の端部に前記ロータと同じ構成の補助ロータが取着されており、該補助ロータの周方向外側に前記磁気センサが設けられていることを特徴とする磁気モータ。
【請求項２】
前記回転軸の一端部に前記ロータと同じ構成の補助ロータが一つ取着されており、該補助ロータの周方向外側に前記磁気センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁気モータ。
【請求項３】
前記回転軸の両端部に前記ロータと同じ構成の補助ロータがそれぞれ取着されており、該補助ロータの周方向外側に前記磁気センサが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気モータ。
【請求項４】
永久磁石が設けられるとともに回転軸に取着されて回転可能なロータ、該ロータの周囲に設けられた複数個のコイルおよび前記回転軸の位相を検知する磁気センサからなり、前記ロータは前記コイルの数と等しい複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は前記永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、前記各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている磁気モータにおいて、前記ロータが前記回転軸に複数個取着されており、各ロータに対応してコイルが設けられており、前記複数個のロータの内少なくとも１つのロータは駆動用ロータであって、それに対応するコイルが電源に接続されており、残りのロータの内少なくとも１つのロータは発電用ロータであって、それに対応するコイルから電流が取出されることを特徴とする磁気モータ。
【請求項５】
前記複数個のロータが前記回転軸に同位相で取着されていることを特徴とする請求項４に記載の磁気モータ。
【請求項６】
前記ロータの本体および前記補助ロータの本体が中実の非磁性体製の円筒部材からなり、該円筒部材には前記複数の永久磁石を前記半径線に対して傾斜した状態で収容するように形成された凹部または穴が設けられており、該凹部または穴に前記複数個の永久磁石が収容されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動モータに関する。より詳しくは、本発明は、永久磁石が設けられるとともに回転軸に取着されて回転可能なロータ、ロータの周囲に設けられた複数個のコイルおよび回転軸の位相を検知する磁気センサからなり、ロータはコイルの数と等しい複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている磁気モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から知られている多くの電動モータにおいては、ロータ（回転子）およびステータ（固定子）の両方にコイル巻線からなる電磁石が用いられている。また、ステッピングモータにおいては、ロータに磁性体または永久磁石を用いステータにコイルを用いるものもあるが、ステッピングモータでは特別な位相制御装置を必要としている。
【０００３】
本発明者は先に特開平１０−１２６９８７号公報において次のようなモータを提案した。すなわち、回転軸心の回りに回転可能なロータおよび該ロータの周囲に設けられたコイルからなり、該ロータは周方向に等間隔の複数の領域に区画され、各領域は複数個の永久磁石が並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、前記永久磁石は前記回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されており、前記ロータは円板部および該円板部の周縁に連なる円周板部を含んでおり、前記複数個の永久磁石が該円周板部の内側に配置されていることを特徴とするモータである。
【０００４】
このようにロータを回転可能に支持するとともにロータに複数の永久磁石を回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置すると、コイルに通電していない状態では複数の永久磁石が形成する磁力線とコイルとの磁気的な作用により、複数の永久磁石の一端部の永久磁石とコイルが対向する状態までロータは回動して停止している。この状態で、コイルに通電してコイルの極性を対向する永久磁石と同極性に切替えると、コイルと永久磁石とが反発して、ロータは回動する。
【０００５】
このようなモータにおいては、コイルと永久磁石との反発および吸引を利用してロータを連続的に効率よく回転させるためには、コイルに対してロータの永久磁石が所定の位置関係にあることを検知してコイルへの通電を制御する必要がある。例えば、特開平１０−２４８２８８号公報には通電を制御する回路が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した磁気モータにおいてはコイルに対してロータの永久磁石が所定の位置関係にあることを検知してコイルへの通電を適切に制御するために、磁気センサを適正な検出位置に取付けることが必要であり、不適切な検出位置であると、回転効率が低下してしまう。このため、磁気センサの取付位置を適正な位置に確実に且つ容易に設定できることが要求される。しかしながら、上述した特開平１０−１２６９８７号公報や特開平１０−２４８２８８号公報に開示された従来の磁気モータにおいては、コイルおよび磁気センサの双方をロータの周囲に配置しているため、コイルの存在によって磁気センサの移動および取付可能範囲が制限される。そのため、磁気センサを最適な位置に調整し固定することが容易ではなく、コイルへの通電を最適に制御することが難しかった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来技術に付随する問題を解決して、コイルの存在によって磁気センサの移動および取付範囲が制限されず、磁気センサを最適な位置に容易に固定でき、コイルへの通電を最適に制御することができる磁気モータを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の別の目的は磁気モータを発電用モータとして効率的に使用することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記の目的を、永久磁石が設けられるとともに回転軸に取着されて回転可能なロータ、該ロータの周囲に設けられた複数個のコイルおよび前記回転軸の位相を検知する磁気センサからなり、前記ロータは前記コイルの数と等しい複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は前記永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、前記各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている磁気モータにおいて、前記回転軸の端部に前記ロータと同じ構成の補助ロータが取着されており、該補助ロータの周方向外側に前記磁気センサが設けられていることを特徴とする磁気モータにより達成する。
【００１０】
また、本発明においては、永久磁石が設けられるとともに回転軸に取着されて回転可能なロータ、該ロータの周囲に設けられた複数個のコイルおよび前記回転軸の位相を検知する磁気センサからなり、前記ロータは前記コイルの数と等しい複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は前記永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、前記各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている磁気モータにおいて、前記ロータが前記回転軸に複数個取着されており、各ロータに対応してコイルが設けられており、前記複数個のロータの内少なくとも１つのロータは駆動用ロータであって、それに対応するコイルが電源に接続されており、残りのロータの内少なくとも１つのロータは発電用ロータであって、それに対応するコイルから電流が取出されることを特徴とする磁気モータにより、前記別の目的を達成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気モータは永久磁石を有し且つ回転軸に取着された回転可能なロータ、ロータの周囲に設けられた複数個のコイル、および回転軸の位相を検知する磁気センサからなる。ロータはコイルの数と等しい複数の領域（例えば３つの領域）に周方向に等間隔に区画され、各領域は永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている。
【００１２】
このような構成のロータが回転軸に複数個取着されており、各ロータに対応してコイルが設けられている。複数個のロータは好ましくは、層状に重合わせて回転軸に取着される。これら複数個のロータの内、少なくとも１つのロータは回転軸を回転させるための駆動用ロータとして使用され、駆動用ロータに対応するコイルは電源に接続される。
【００１３】
駆動用ロータに対応して設けられたコイルは通電時の極性が同じになるように結線される。１つの駆動用ロータに対して配置された複数（例えば３つ）のコイルは好ましくは直列に結線される。また、複数のロータを駆動用ロータとして使用する場合はそれらに対応するコイルは通電時の極性が同じになるように結線されるが、電源に対しては並列または直列の何れに結線してもよい。
【００１４】
本発明のモータを発電用モータとして利用する場合は、残りのロータの内、少なくとも１つのロータは発電用ロータとして使用し、発電用ロータに対応するコイルから電流を取出す。複数のロータを発電用ロータとして使用する場合はそれらに対応するコイルの組からそれぞれ個別に出力してもよく、或はそれらの複数のコイルの組を直列または並列に接続してから出力してもよい。また、発電用モータとして利用する場合は、全てのロータを回転軸に同位相で取着することが好ましい。
【００１５】
本発明においては、駆動用ロータも発電用ロータも同じ構成であり、各ロータをどちらの用途に用いるかは任意に決定でき、ロータの周囲に配置されたコイルに電流を入力すれば、それに対応するロータは駆動用ロータとなり、コイルから電流を出力すれば、それに対応するロータは発電用ロータとなる。
【００１６】
従って、本発明の磁気モータは、複数個のロータのすべてを駆動用ロータとして利用して回転軸から機械的出力をとれば普通の駆動用モータとなり、複数個のロータの内一部を駆動用ロータとし、残りのロータを発電用ロータとして利用すれば発電用モータとなり、また発電用モータとして利用すると共に回転軸から機械的出力を取出すことも可能である。
【００１７】
更に、本発明においては、ロータの軸方向外側位置にロータと別に補助ロータが回転軸に設置され、補助ロータの周方向外側には磁気センサが設けられている。この補助ロータは駆動用ロータと同じ構成であり、すなわち複数の領域に周方向に等間隔に区画され、各領域は永久磁石が複数個周方向に並設された部分および永久磁石が設置されていない部分からなり、各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている。
【００１８】
補助ロータは回転軸の一端部に一つ取着されていてもよいし、或は回転軸の両端部にそれぞれ取着されていてもよい。補助ロータの周方向外側には磁気センサは設けられているが、コイルは設置されていないので、コイルの存在によって磁気センサの移動および取付範囲が制限されることがない。このため、磁気センサを最適な位置に容易に固定でき、コイルへの通電を最適に制御することができる。これにより、ロータを連続的に効率よく回転させることができる。
【００１９】
更に、本発明においては、ロータ（駆動用ロータ、発電用ロータ）および補助ロータの精度を高め、製造を容易とするために、ロータの本体および補助ロータの本体が中実の非磁性体製の円筒部材からなり、該円筒部材には前記複数の永久磁石を前記半径線に対して傾斜した状態で収容するように形成された凹部または穴が設けられており、該凹部または穴に前記複数個の永久磁石が収容されていることが好ましい。中実の円筒部材を構成する非磁性体は、特に限定されないが、強度、耐熱性、重量等を考慮して選定すればよい。
【００２０】
このような構成により、ロータおよび補助ロータの組立てに際しては、円筒部材に形成された凹部または穴に複数個の永久磁石のうちの一つを収容し、この一つの永久磁石が凹部または穴に収納された状態で次の永久磁石を凹部または穴に装着すると、両磁石の磁力により次の磁石が凹部または穴に案内されつつ凹部または穴の所定位置に収納される。このようにして、複数個の永久磁石を凹部または穴に次々と装着することにより、特別な熟練を要することなく、全ての磁石が凹部または穴のそれぞれの所定位置に収納され、組立て時の生産性がきわめて高められる。更に、ロータおよび補助ロータを産業用ロボット等を用いて自動的に組立てることも可能となる。
【００２１】
また、ロータ本体が中実の円筒部材で構成され、この円筒部材に形成された凹部または穴に複数個の永久磁石が収容されているため、高速回転時に永久磁石に遠心力が作用しても、ロータ本体を変形させたり破損させたりすることなく永久磁石を確実に保持でき、磁気モータを高速で回転させることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図示した添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る磁気モータの一実施例の一側面を外した状態の正面図であり、この実施例の磁気モータは発電機能を具備している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ってケース３を除去した側面図である。図３は図１のロータ本体の実施例の拡大正面図、図４はロータ本体への永久磁石の配置を示す拡大正面図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、この実施例においては磁気モータ１は円筒形のケース３に収納されており、図２に示すように、回転軸６が両端の側板に設けた一対の軸受７により回転可能に支承されており、この回転軸６に５個のロータ４、５、３４、３４、２４が同位相で取着されている。これらのロータは回転軸６とともに回転可能である。なお、左右のロータ４、５は互いに位相が６０゜ずれていてもよい。
【００２４】
この実施例においては、これらのロータのうち左右２個のロータ４、５が駆動用ロータであり、中央の２個のロータ３４、３４は発電用ロータであり、端のロータ２４は補助ロータである。
【００２５】
各駆動用ロータ４、５の周面の近傍には、図１に示すようにそれぞれコの字形状をした鉄心８が左右３個ずつ、計６個、回転軸６の軸心の周りに等配的に、すなわち、１２０°の間隔で配置されている。本実施例では、図１に示すように、鉄心８はコの字の縦線がロータ４、５の周方向に設けられている。なお、鉄心８はコの字の縦線が回転軸６の軸方向に設けられていてもよい。
【００２６】
鉄心８のコの字の両横線の中心部を連結バー８ａで連結し、連結バー８ａにコイル１０が挿着されている。６個のコイル１０は通電時の極性が同じになるように結線され、直流電源に接続され、後述するセンサ２５および制御手段３０により所定のタイミングで直流電圧が印加される。
【００２７】
図４に示すように、本発明においては、ロータ４、５は中実の非磁性体製の円筒部材１４、１５からなるロータ本体とその円筒部材１４、１５に形成された周方向に分離した３個の凹部または穴１４ａ、１５ａに収容された複数個（図示した実施例では７個）の永久磁石１２から構成されている。
【００２８】
円筒部材（ロータ本体）１４、１５の凹部または穴１４ａ、１５ａその軸線方向に延在しており、凹部の場合には左右の一方が有底であり、穴の場合には左右に貫通している。なお、本実施例では円筒部材１４、１５に穴１４ａ、１５ａを形成している。
【００２９】
ロータ本体は断面が円形であり、軸方向にある厚みを有する中実の円筒部材１４、１５で構成することにより、充分な強度を得るとともに永久磁石１２を確実に保持することができる。
【００３０】
ロータ本体１４、１５の円筒部材１４、１５を構成する非磁性体は強度があり、軽量且つ耐熱性のあるものが好ましく、例えばポリアセタール樹脂、ガラス繊維強化プラスチック、カーボンを含有させた樹脂等が好ましい。
【００３１】
円筒部材１４、１５に形成された凹部または穴１４ａ、１５ａは複数個（上述のように、図４に図示した実施例では７個）の永久磁石１２を収容するものであり、凹部または穴１４ａ、１５ａは図３のように正面図で見た場合に、複数個の永久磁石の外側の輪郭を連結した形状となっている。凹部または穴１４ａ、１５ａの内壁は図４に示すように、複数個の永久磁石１２のそれぞれの少なくとも内周側端部１２ａおよび外周側端部１２ｂに係合して、各永久磁石を所定位置に保持可能としている。
【００３２】
ロータ４、５の永久磁石１２の配置を図４に示す。ロータ４、５は周方向に等間隔の複数（図４では３つ）の領域Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩに区画されている。各領域Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩは複数個の永久磁石１２が並設された部分および永久磁石１２が設置されていない部分からなっている。図４の実施例では各領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩにほぼ矩形状断面をした７つの永久磁石１２が設置されている。各永久磁石１２は回転軸６の回転軸心から等しい円周角αをなして外側に延びる複数の半径線ｒに対して３５°〜６０°の範囲の角度βで傾斜して配置されている。
【００３３】
角度βは全部の永久磁石１２について同一でもよいし、図４に示すように各永久磁石１２について少しずつ異なっていてもよい。本実施例においては、円筒部材１４、１５に設けられた凹部または穴１４ａ、１５ａは、円筒部材１４、１５の回転軸心から外側に延びる半径線ｒに対して、複数個の永久磁石１２が異なった傾斜状態（角度β１、β２、β３…が異なる）で収容されるように形成されている。
【００３４】
更に、本実施例の円筒部材１４、１５において、複数個の永久磁石１２が並設された部分の外側が横方向から見た場合に、図２に示すように、細長い矩形形状に開口１４ｂ、１５ｂしている。
【００３５】
本発明に用いる永久磁石１２は、所定の形状（図示した実施例では細長い矩形形状）に成形した上で磁化処理を行う。この際に永久磁石１２とする材料を複雑な形状とした場合には、所望の磁化処理を行えないので、永久磁石１２とする材料は比較的簡単な形状に成形する必要がある。
【００３６】
回転軸６の軸方向の一端部（図２において、ロータ４の右隣の右端部）には補助ロータ２４が取着されており、この補助ロータ２４は駆動用ロータ４、５と同じ構成であり、中実の非磁性体製の円筒部材からなるロータ本体とその円筒部材に形成された周方向に分離した３個の凹部または穴に収容された複数個の永久磁石１２から構成されており、各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている。補助ロータ２４はロータ４、５と同位相で回転軸６に取着される。
【００３７】
更に、ロータ４に対向する鉄心８には、図１に実線で示す磁気センサ取付ブラケット２７が小ねじ２６で取付られている。磁気センサブラケット２７には磁気センサ２５が設けられており、この磁気センサ２５は補助ロータ２４の磁気を検知する。補助ロータ２４はロータ４、５と同位相で回転軸６に取着されているので、磁気センサ２５により補助ロータ２４の永久磁石１２の磁気を検知することは、ロータ４、５の位相を検知したことと同じであり、これによりロータ４、５に対応するコイルへの通電を制御する。
【００３８】
磁気センサブラケット２７には半径方向に延在する長穴２７ａが形成されており、磁気センサブラケット２７を長穴２７ａに沿って適宜に移動し、および／または、磁気センサブラケット２７を鉄心８に対して回動し、その位置で、小ねじ２６により固定可能である。磁気センサブラケット２７を移動および回動することにより、磁気センサ２５の位置を調整することができる。このため、例えばモータを試験的に動かして、モータの回転数やモータへの供給電流および電圧、更に必要に応じて発電用コイルからの電流および電圧等を測定しながら、磁気センサ２５の位置を微調整して、最適位置とできる。
【００３９】
なお、補助ロータ２４の周方向外側には上述のように磁気センサ２５が設けられているがコイルは設置されていない。
【００４０】
上記実施例では、磁気センサ２５を、磁気センサブラケット２７を介して、鉄心８に取着しているが、ケース３に調整可能に取着してもよい。
【００４１】
図２に示すように、発電用ロータ３４が回転軸６の軸方向の中間部に２個取着されており、これら発電用ロータ３４は駆動用ロータ４、５と同じ構成であり、中実の非磁性体製の円筒部材からなるロータ本体とその円筒部材に形成された周方向に分離した３個の凹部または穴に収容された複数個の永久磁石１２から構成されており、各永久磁石は回転軸心から外側に延びる半径線に対して傾斜して配置されている。この実施例では、発電用ロータ３４は駆動用ロータ４、５と同位相で回転軸６に取着されている。
【００４２】
発電用ロータ３４に対応して発電用コイル４０が設置されている。すなわち、各発電用ロータ３４の周面の近傍には、前述した鉄心８と同様にそれぞれコの字形状をした発電用鉄心３８が３個、回転軸６の軸心の周りに等配的に（１２０°の間隔で）配置されている。前述した鉄心８と同様に発電用鉄心３８のコの字の両横線の中心部を発電用連結バー３８ａで連結し、発電用連結バー３８ａに発電用コイル４０が挿着されている。
【００４３】
発電用コイル４０は照明、モータ、その他の電気器具等の負荷に接続される。なお、各発電用ロータ３４に対応する３個の発電用コイル４０は直列に接続されるが、２つの発電用ロータ３４にそれぞれ対応する発電用コイル４０は互いに直列にまたは並列に接続してから負荷に接続してもよいし、或は別個に並列的に負荷に接続してもよい。
【００４４】
なお、図２に示した実施例では駆動用ロータが２個、発電用ロータも２個であるが、駆動用ロータを３個として発電用ロータ３４を１個に減らしてもよいし、或は、駆動用ロータを１個として発電用ロータ３４を３個に増してもよい。またコイルをその周囲に配置したロータの数を増加して、駆動用ロータおよび発電用ロータの数を適宜変更させることができる。
【００４５】
次に、本発明に係る駆動用ロータ４、５、補助ロータ２４および発電用ロータ３４の組立て方法を説明する。なお、以下の説明は駆動用ロータ４について行うが、補助ロータ２４および発電用ロータ３４の組立て方法も同様である。
【００４６】
ロータ本体を構成している円筒部材１４、１５を水平状態におき、その凹部または穴１４ａ、１５ａに１番目の永久磁石１２１を挿入し、凹部または穴１４ａ、１５ａの内壁に１番目の永久磁石１２１の内周側端部１２ａおよび外周側端部１２ｂを係合させて、１番目の永久磁石１２１を所定位置に保持固定する。次に１番目の永久磁石１２１の隣に位置させる２番目の永久磁石１２２を凹部または穴１４ａ、１５ａに近付ける。両永久磁石１２１、１２２の磁気吸引力により、２番目の永久磁石１２２は所定位置に保持固定されている１番目の永久磁石１２１に向けて吸引され、凹部または穴１４ａ、１５ａの所定位置に固定される。このようにして、複数個の永久磁石１２１、１２２、…を次々と凹部または穴１４ａ、１５ａの所定位置に固定させる。
【００４７】
本実施例においては、図３に示すように、ロータ本体１４、１５を構成する円筒部材には、中心部に軸穴１４ｃ、１５ｃが設けられ、この軸穴１４ｃ、１５ｃの内壁にはキー溝１４ｄ、１５ｄが形成されている。また、複数のロータ本体１４、１５をボルトで連結するための貫通孔１４ｅ、１５ｅが複数個（図示した実施例では６個）設けられている。
【００４８】
図２に示すように、補助ロータ２４およびロータ５の軸方向外側にステンレス等の非磁性体製の薄板からなるカバー１８を設けて、補助ロータ２４およびロータ５からの磁気の漏洩を防止している。また、補助ロータ２４とロータ４との間、ロータ４と発電用ロータ３４との間、両発電用ロータ３４の間、発電用ロータ３４とロータ５との間に所定厚さの強化プラスチック等の非磁性体製のスペーサ１９を設けて、隣接する補助ロータ２４、ロータ４、５および発電用ロータ３４間の磁気の影響を減少させている。このカバー１８およびスペーサ１９にはボルト用の孔が開いている。
【００４９】
回転軸６上に、カバー１８、補助ロータ２４、スペーサ１９、右ロータ４、スペーサ１９、右の発電用ロータ３４、スペーサ１９、左の発電用ロータ３４、スペーサ１９、左ロータ５およびカバー１８の順に取着し、両ロータ４、５および発電用ロータ３４の軸穴１５ｃのキー溝１５ｄと回転軸６のキーとを一致させて位置決めした後、両カバー１８、スペーサ１９、ロータ４、５、補助ロータ２４、発電用ロータ３４およびロータ本体１４、１５をボルト１６およびナット１７で締結して、全体として左右ロータ４、５、補助ロータ２４および発電用ロータ３４を層状に重合わせて一体化する。左右ロータ４、５、補助ロータ２４および発電用ロータ３４が取着された回転軸６を一対の軸受７によりケース３に回転可能に支承する。
【００５０】
ケース３には駆動用コイル１０および発電用コイル４０が左右ロータ４、５および発電用ロータ３４の周囲にそれぞれ位置するよう設けられる。更に、鉄心８に、駆動用コイルへの通電を制御するための磁気センサ２５を補助ロータ２４の外周の所定位置にボルト２６により固定する。なお、補助ロータ２４の周方向外側には磁気センサが設けられているがコイルは設置されていない。
【００５１】
上述した実施例では、周方向に並設された複数の永久磁石１２はそれぞれ周方向にＳ極とＮ極とが隣合うように、しかもＳ極がロータの外側に向いているように配置されている。なお、周方向に並設された複数の永久磁石１２はＮ極が外側に向いているように配置することもできるが、この場合には、永久磁石１２の配置の変更に伴い、以下に説明する磁気センサ２５および通電制御手段３０の構成を適宜変更する。
【００５２】
上述の構成からなる本実施例においては、ロータ４、５を回転可能に支持しているので、積層鉄心８のコイル１０に通電する前は、特別な位置関係に配置された複数の永久磁石１２が形成する磁力線と回転可能なロータ４、５との磁気的な作用により、複数の永久磁石の一端部の永久磁石（第３図の１２または１２′）と積層鉄心８が対向する状態でロータ４、５は停止している。この状態で、積層鉄心８のコイル１０に通電すると、コイル１０と永久磁石１２、１２′とが反発または吸引して、ロータ４、５は回動する。
【００５３】
ロータ４、５を連続回転させるためには、磁気センサ２５によりロータ４、５の位相（磁気の有無）を検出して、検出信号に基いて通電制御手段３０により所定のタイミングでコイル１０に直流電圧を印加し、コイル１０に流れる電流の方向を交互に切換えることにより、ロータ４、５は連続回転する。
【００５４】
以下に図５および図６を参照して、磁気センサ２５により補助ロータ２４の位相を検出し駆動用コイル１０への通電を制御する通電制御手段３０の一実施例について説明する。なお、磁気センサ２５は磁石のＳ極の磁界の強弱に対してオン／オフし、本実施例ではＳ極を検出しないときにオン信号ＭＧを発信し、Ｓ極を検出するとオフするようにしている。なお、スイッチＳＷは、磁気センサ２５ａ、２５ｂを切換えてロータ４、５の回転方向を切換えるものである。
【００５５】
図５に示す通電制御手段３０は、クロックパルス手段３１およびクロックパルス手段３１と磁気センサ２５とに接続した論理回路を含んでいる。
【００５６】
クロックパルス手段３１は所定周波数の正クロックパルスＣＬＫおよびそれを反転した反転クロックパルスＣＬＫを出力可能であり、本実施例では、水晶振動子３２（発信周波数１ＭＨｚ）のパルスを２回分周して周期４μｓｅｃの正クロックパルスＣＬＫとし、更に、それを反転した反転クロックパルスＣＬＫを得ている（図６参照）。
【００５７】
論理回路は、２つのフリップフロップ手段および２つのＮＯＲ回路を含み、第１論理回路３７および第２論理回路３８からなっている。
【００５８】
フリップフロップ手段は、クロックパルス手段３１および磁気センサ２５に接続しており、本実施例では２つのＤフリップフロップを、それぞれ第１フリップフロップ手段３５および第２フリップフロップ手段３６として用いている。第１フリップフロップ手段は、磁気センサ２５からの信号ＭＧが入力され、クロックパルス手段３１からのクロックパルスＣＬＫを待って（遅れて）、正出力Ｑ１および逆転出力Ｑ２を出力する。一方、第２フリップフロップ手段３６は、磁気センサ２５からの信号ＭＧが入力され、クロックパルス手段３１からの反転クロックパルスＣＬＫを待って（遅れて）、正出力Ｑ２および逆転出力Ｑ２を出力する（図６参照）。
【００５９】
第１論理回路３７は、第１フリップフロップ手段３５および第２フリップフロップ手段３６のオン信号により、磁気センサ２５のオフ信号ＭＧに応じて所定のタイミングで出力する。実施例では、第１フリップフロップ手段３５の正出力Ｑ１および第２フリップフロップ手段３６の正出力Ｑ２を逆転して（すなわち、逆転出力Ｑ１、Ｑ２）を第１ＮＯＲ回路３９に入力しており、これにより、第１ＮＯＲ回路３９の出力は、磁気センサ２５からのオフ信号ＭＧを受けた後の正クロックパルスＣＬＫでオンするとともにオフ信号ＭＧを受けた後の反転クロックパルスＣＬＫでオフする。一方、第１フリップフロップ手段３５の逆転出力Ｑ１および第２フリップフロップ手段３６の逆転出力Ｑ２を逆転して（すなわち、正出力Ｑ１、Ｑ２）を第２ＮＯＲ回路４０に入力しており、これにより、第２ＮＯＲ回路４０の出力は磁気センサ２５からのオン信号ＭＧを受けた後の正クロックパルスＣＬＫでオンするとともにオフ信号ＭＧを受けた後の反転クロックパルスＣＬＫでオフする（図６参照）。
【００６０】
ゲートが第１論理回路３７に接続された第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１とゲートが第２論理回路３８に接続された第２電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４２とが直列に接続されている。また、ゲートが第２論理回路３８に接続された第３電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４３とゲートが第１論理回路３７に接続された第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４とが直列に接続されている。直列に接続された第１電界効果トランジスタＦＥＴ４１、第２電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４２および直列に接続された第３電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４３、第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４が、電源と電源グランドの間に、並列に接続されている。
【００６１】
コイル１０の一方の端子Ａが第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１と第２電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４２との間に接続されており、コイル１０の他方の端子Ｂが第３電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４３と第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４との間に接続されている。
【００６２】
以上の構成において、非通電状態のロータは複数の永久磁石１２と積層鉄心８との関係で、磁力により隣合った２つの積層鉄心８、８の間で停止している。磁気センサ２５は、非通電状態のロータの停止位置に対応して設置されている。
【００６３】
ロータの停止位置により、磁気センサ２５が磁気を検出している場合と検出していない場合がある。次に磁気を検出している場合を説明する。
【００６４】
磁気センサ２５は、磁気を検出すると、先に説明したように、オフ信号ＭＧを発信する。オフ信号ＭＧが入力された第１フリップフロップ手段３５は、クロックパルス手段３１からのクロックパルスＣＬＫを待って（遅れて）、正出力Ｑ１および逆転出力Ｑ１を出力し、一方、磁気センサ２５からのオフ信号ＭＧが入力された第２フリップフロップ手段３６は、クロックパルス手段３１からの反転クロックパルスＣＬＫを待って（遅れて）、正出力Ｑ２および逆転出力Ｑ２を出力する。
【００６５】
前述のように、磁気センサ２５がＳ極を検出してオフ信号ＭＧを発信しているので、第１ＮＯＲ回路３９の出力は磁気センサ２５からのオフ信号ＭＧを受けた後の正クロックパルスＣＬＫでオンし、このオン信号がゲートに入り、第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１と第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４とが導通し、電源から第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１、コイル１０の一方の端子Ａを通り、コイル１０に電流が流れ、コイル１０の他方の端子Ｂから第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４を通り電源グランドに電流が流れる（図６参照）。
【００６６】
この電流により発生した磁力と永久磁石１２とが反発して、ロータ４、５は回動する。そして、磁気センサ２５がＳ極を検出しなくなると、それまでのオフ信号に代えてオン信号を発信する。磁気センサ２５からオン信号が発信されると、オン信号ＭＧを受けた後の反転クロックパルスＣＬＫでオフし、電源から第１電界効果トランジスタＦＥＴ４１、コイル１０の一方の端子Ａ、コイル１０、コイル１０の他方の端子Ｂ、第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４を通り電源グランドへの電流が遮断される。なお、この間、第２電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４２および第３電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４３はオフ状態である。
【００６７】
磁気センサ２５からオン信号が発信されると、第２ＮＯＲ回路４０の出力は磁気センサ２５からのオン信号ＭＧを受けた後の正クロックパルスＣＬＫでオンするとともに次のオフ信号ＭＧを受けた後の反転クロックパルスＣＬＫでオフする。これにより、この間、電源から第３電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４３、コイル１０の他方の端子Ｂ、コイル１０、コイル１０の一方の端子Ａ、第２電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４２を通り電源グランドへ電流が流れ、第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１および第４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４はオフ状態である。
【００６８】
このように、本発明においては、磁気センサ２５の信号およびクロックパルス発生手段からのクロックパルスにより駆動用コイル１０への通電方向を切換えるようにしたので、電流が両方向に同時に流れることが完全に防止される。
【００６９】
ロータを反時計方向に回転させるためには、スイッチＳＷを切換えて磁気センサ２５ｂを作動させる。この場合に確実に逆回転させるために僅かに取付け位置を変えて３つの磁気センサ２５ｂを設けてもよい。そして何れの磁気センサ２５ｂが磁気を検出しても、磁気センサ２５ｂからの信号はオフ信号ＭＧとなる。正転の場合とは、センサ設置位置の関係で、通電のタイミングが異なるだけであるので、説明を省略する。
【００７０】
本発明においては、ロータ４、５、３４と別に補助ロータ２４が設置され、補助ロータ２４の周方向外側には磁気センサ２５が設けられているがコイルは設置されていないので、コイルの存在によって磁気センサ２５の移動および取付範囲が制限されない。このため、磁気センサ２５を最適な位置に容易に固定でき、駆動用コイル１０への通電を最適に制御することができる。これにより、ロータ４、５、３４を連続的に効率よく回転させることができる。
【００７１】
図７は本発明における通電制御手段３０の別の実施例を示す回路図であり、図８は図７に示す通電制御手段３０の回路による作動状況を示すチャート図である。この通電制御手段３０は前述した第１図および第２図に説明した実施例にも適用できる。
【００７２】
この実施例においては、前述した第１実施例と同様に、磁気センサ２５は磁石のＳ極の磁界の強弱に対してオン／オフし、本実施例ではＳ極を検出しないときにＮＯＴ回路５１からオン信号を出力し、Ｓ極を検出するとオフするようにしている。
【００７３】
ＮＯＴ回路５１は通電制御手段３０に接続しており、この実施例では通電制御手段３０は２つの遅延回路５２、５３を含んでおり、それぞれＮＯＴ回路５１に接続している。第１遅延回路５２はＮＯＴ回路５４、抵抗５５、コンデンサ５６およびＮＯＴ回路５７を含んでいる。第２遅延回路５３は抵抗５８、コンデンサ５９およびＮＯＴ回路６０を含んでいる。
【００７４】
図８に示すように、ＮＯＴ回路５１からの信号は第１遅延回路５２においては、ＮＯＴ回路５４で反転され、抵抗５５およびコンデンサ５６により遅れて立ち上がり、ＮＯＴ回路５７により設定されたスレッシュホールド・レベル（閾値）に応じて信号を発する。このためＮＯＴ回路５７からの信号は磁気センサ２５からの信号のオン／オフのタイミングよりも少し遅れて出力される。
【００７５】
他方、図８に示すように、ＮＯＴ回路５１からの信号は第２遅延回路５３においては、そのまま入力され、抵抗５５およびコンデンサ５６により遅れて立ち上がり、ＮＯＴ回路６０により設定されたスレッシュホールド・レベルに応じて信号を発する。このＮＯＴ回路６０からの信号は磁気センサ２５からの信号のオン／オフのタイミングよりも少し遅れて出力される。
【００７６】
ＮＯＴ回路５７およびＮＯＴ回路６０からの出力信号はそれぞれフォトカプラ６１の入力端子に入力される。
【００７７】
図７においてモータ１の駆動に関わる回路は太線で示しており、その電源ＰＷ１に対して、第１トランジスタ４１と第２トランジスタ４２とが直列に接続され、第３トランジスタ４３と第４トランジスタ４４とが直列に接続されている。直列に接続された第１および第２トランジスタ４１、４２と直列に接続された第３および第４トランジスタ４３、４４とが並列に接続されている。モータ１のコイル１０の一方の端子Ａが第１トランジスタ４１と第２トランジスタ４２との間に接続されており、コイル１０の他方の端子Ｂが第３トランジスタ４３と第４トランジスタ４４との間に接続されている。各トランジスタのゲートまたはベースが通電制御手段３０に接続されている。すなわち、フォトカプラ６１を介して、第１遅延回路５２（ＮＯＴ回路５７）からの信号が第１トランジスタ４１および第４トランジスタ４４のゲートまたはベースへ送られ、第二遅延回路５３（ＮＯＴ回路６０）からの信号が第２トランジスタ４２および第３トランジスタ４３のゲートまたはベースへ送られる。
【００７８】
トランジスタ４１〜４４はバイポーラ・トランジスタでもよいが、電界効果トランジスタの方がスイッチングの速度が早いので、モータの回転数が高速、例えば３万回転以上、の場合は好ましく、また電圧制御タイプであるのでロジックが簡単であるので好ましい。図７に示した実施例ではトランジスタ４１〜４４はいずれも電界効果トランジスタであり、遅延回路５２、５３からの信号はトランジスタのゲートに入力される。
【００７９】
図７においては駆動系を太線で示し、制御系を細線で示しており、駆動系の電源ＰＷ１と制御系の電源ＰＷ２とを分離している。このため、モータの回転速度を変化させても（すなわち、電圧を変化させても）、制御系に影響を与えず、安定して制御できる。
【００８０】
以上の構成において、磁気センサ２５が磁気を検出すると、先に説明したように、ＮＯＴ回路５１からオフ信号を出力し、第１遅延回路５２においてはＮＯＴ回路５４で反転してオン信号となり、抵抗５５およびコンデンサ５６により遅れて立ち上がり、図８に示すように、ＮＯＴ回路５７からは磁気センサ２５からの信号のタイミングよりも所定時間遅れてオン信号が出力される。一方、この際、第２遅延回路５２においてはオフ信号の状態である。従って、フォトカプラ６１からは第１遅延回路５２からのオン信号が第１電界効果トランジスタ４１および第４電界効果トランジスタ４４のゲートに入力され、第１電界効果トランジスタ４１と第４電界効果トランジスタ４４とが導通し、電源ＰＷ１から第１電界効果トランジスタ４１、コイル１０の一方の端子Ａを通り、コイル１０に電流が流れ、コイル１０の他方の端子Ｂから第４電界効果トランジスタ４４を通り電源グランドに電流が流れる（図７参照）。
【００８１】
これにより発生した磁力と永久磁石１２とが反発して、ロータ４、５は回動する。そして、磁気センサ２５がＳ極を検出しなくなると、それまでのオフ信号に代えてＮＯＴ回路５１からオン信号を出力する。図８に示すように、ＮＯＴ回路５１からオン信号が出力されると、第１遅延回路５２においてはＮＯＴ回路５４で反転してオフ状態となり、一方、第２遅延回路５３においては抵抗５８およびコンデンサ５９により立上がりが遅れ、その結果ＮＯＴ回路６０からは磁気センサ２５からの信号のタイミングよりも所定時間遅れてオン信号が出力される。従って、フォトカプラ６１からは第２遅延回路５３からのオン信号が第３電界効果トランジスタ４３および第２電界効果トランジスタ４２のゲートに入力され、第３電界効果トランジスタ４３と第２電界効果トランジスタ４２とが導通し、電源ＰＷ１から第３電界効果トランジスタ４３、コイル１０の一方の端子Ｂを通り、コイル１０に電流が流れ、コイル１０の他方の端子Ａから第２電界効果トランジスタ４２を通り電源グランドに電流が流れる（図７参照）。
【００８２】
この実施例においても、磁気センサの信号に基づきコイルへの通電方向を切換えるようにしているとともに、遅延回路５２、５３によって磁気センサで磁気を検知してから所定時間経過した後にコイルへの通電を行うようにしたので、モータにおいて電流が両方向に同時に流れることが完全に防止される。
【００８３】
図９は通電制御手段３０の更に別の実施例の回路図であり、前述した実施例とは磁気センサを２種類の磁気センサ２５ｃ（図１に実線で示す磁気センサであり、モータの定常回転時に作用する）および磁気センサ２５ｄ（図１に二点鎖線で示す磁気センサであり、モータの起動時に作用する）を設置したことで相違し、更に２種類の磁気センサ２５ｃおよび２５ｄの作動を切換えるための回路がある点で異なっている。本実施例においては、図１に二点鎖線で示すように起動用の磁気センサ２５ｄを２個設置しており、ロータ４、５の停止位置に関係なく、モータが起動できるようにしている。なお、２個の起動用磁気センサ２５ｄはそれぞれ二点鎖線で示す磁気センサブラケット２７′、２７″に設けられており、磁気センサブラケット２７′、２７″は前述した磁気センサブラケット２７と同様に取付位置を調整し固定可能となっている。
【００８４】
すなわち、磁気センサ２５ｃおよび２５ｄからの信号はアナログスイッチ７３、７４に入力されると共に、パルスカウンタ７１へ送られ、パルスカウンタ７１の出力がフリップフロップ回路７２に入力され、フリップフロップ回路７２からの出力がそれぞれアナログスイッチ７３、７４に入力される。そして、アナログスイッチ７３、７４からの出力がＮＯＴ回路５１に入力される。ＮＯＴ回路５１からの信号は先に図７において説明した場合と同様にトランジスタ４１〜４４のゲートに送られ、コイル１０の通電を制御する。
【００８５】
このような構成であるので、この実施例においては、起動時からパルスカウンタ７１で所定数カウントするまでは磁気センサ２５ｃからの信号がＮＯＴ回路５１に入力され、その後は磁気センサ２５ｄからの信号がＮＯＴ回路５１に入力される。なお、磁気センサからのパルスをカウントする代わりに、所定時間経過するまで、またはロータが所定回転数に達するまでは、磁気センサ２５ｃが作動し、その後は磁気センサ２５ｄが作動するようにしてもよい。
【００８６】
このように、この実施例では起動時と定常運転時とは別の磁気センサで検知するようにしているので、モータの起動がスムーズに行えると共に、正回転（時計方向回転）に対して定常運転時には起動時よりも早めに磁気を検知する位置にセンサ２５ｄを設置しており、毎分３万回転以上の高速回転にも対応できる。
【００８７】
本発明は上述のように、駆動用コイル１０に適時に電流を流すことにより、駆動用ロータ４、５と駆動用コイル１０との磁気力により回転軸６は回転される。図２に示した実施例においては、この回転軸６に２つの発電用ロータ３４を取着しており、複数の発電用鉄心３８に設けられた発電用コイル４０により囲まれた空間の内部に発電用ロータ３４は位置している。従って、回転軸６が回転すると発電用コイル４０に電流が流れる。この電流を取り出して、照明、モータ、その他の電気器具等の負荷に供給することができ、発電機としての機能を持たせることができる。
【００８８】
図１０〜図１２はそれぞれ、４つのロータを有する磁気モータにおいて４個のロータの内、２つのロータを駆動用ロータに、残りの２つのロータを発電用ロータとして使用した場合における、駆動用コイル１０および発電用コイル４０と電源および負荷に対する結線の仕方の実施例を模式的に示したものである。そして以下の表１〜３はそれらの実施例における入力と出力の状態を示すものである（なお、これらの実施例においては補助ローラは使用せず、磁気センサは駆動用コイル付近のブラケットに設置した）。
【００８９】
図１０は結線の仕方を示す一実施例であり、この実施例においては、駆動用ロータ４に対応する駆動用コイル１０と駆動用ロータ５に対応する駆動用コイル１０を通電制御手段３０に直列に接続し、通電制御手段３０を介して電源に接続した。一方、発電用ロータ３４′に対応する発電用コイル４０′と発電用ロータ３４″に対応する発電用コイル４０″とは直列に接続して、負荷に接続した。負荷としては１個が６０Ｗの白熱電球７０を３個並列に接続した。以下の表１には図１０のように配線した場合の、入力電圧、入力電流値、入力ワット数、発生電圧、発生電流値、出力ワット数、発電効率（出力ワット数／入力ワット数のパーセンテージ）、回転軸の回転数が示されている。
【００９０】
【表１】
2004007935.tif 000003
図１１は結線の仕方を示す別の実施例であり、この実施例においては、駆動用ロータ４に対応する駆動用コイル１０と駆動用ロータ５に対応する駆動用コイル１０を通電制御手段３０に並列に接続し、通電制御手段３０を介して電源に接続した。一方、発電用ロータ３４′に対応する発電用コイル４０′と発電用ロータ３４″に対応する発電用コイル４０″とは直列に接続して、負荷に接続した。負荷としては１個が６０Ｗの白熱電球７０を３個並列に接続した。表２には図１１のように配線した場合の、入力電圧、入力電流値、入力ワット数、発生電圧、発生電流値、出力ワット数、発電効率（出力ワット数／入力ワット数のパーセンテージ）、回転軸の回転数が示されている。
【００９１】
【表２】
2004007935.tif 000004
図１２は結線の仕方を示す更に別の実施例であり、この実施例においては、駆動用ロータ４に対応する駆動用コイル１０と駆動用ロータ５に対応する駆動用コイル１０を通電制御手段３０に並列に接続し、通電制御手段３０を介して電源に接続した。一方、発電用ロータ３４′に対応する発電用コイル４０′および発電用ロータ３４″に対応する発電用コイル４０″はそれぞれ別個に負荷に接続した。発電用コイル４０′および発電用コイル４０″にはそれぞれ負荷としては１個が６０Ｗの白熱電球７０を３個づつ並列に接続し、これら６個の白熱電球を同時に点灯した。表３には図１２のように配線した場合の、入力電圧、入力電流値、入力ワット数、発生電圧、発生電流値、出力ワット数、発電効率（出力ワット数／入力ワット数のパーセンテージ）、回転軸の回転数が示されているが、発生電圧１、発生電流値１および出力ワット数１は発電用コイル４０′に対応するものであり、発生電圧２、発生電流値２および出力ワット数２は発電用コイル４０″に対応するものである。この場合の発電効率は発電用コイル４０′および発電用コイル４０″から同時に出力しているので、両者を合計して出力合計とし、これを入力で割ったパーセンテージとして計算した。
【００９２】
【表３】
2004007935.tif 000005
図示した実施例においては回転軸を略水平に設置したが、回転軸は垂直にまたは傾斜して設置してもよい。
【００９３】
図示した実施例の説明ではロータの位相をずらせずに回転軸に取着しているが、位相をずらせて取着してもよい。回転軸に２個以上のロータをその位相をずらせて取着する場合に、図示した実施例に示すように一つの補助ロータが回転軸に取着されていてその補助ロータを磁気センサで検出して複数のロータに対応して設けられたコイルが通電時の極性が同じになるように通電してもよい。
【００９４】
また、回転軸に取着された複数のロータが２群に分けられ、回転軸の両端部に補助ロータがそれぞれ取着されており、補助ロータの周方向外側に磁気センサが設けられていて、各磁気センサにより各群のロータを個別に通電制御するようにしてもよい。
【００９５】
図示した実施例においてはロータとコイルとの組は４層であるが、本発明ではロータとコイルとの組の数は４層に限られず、目的、用途により増減することができる。また、本発明は永久磁石の特性（磁力の強弱等）、ロータの大きさ等を変えることによって、目的、用途に応じた磁気モータを得ることが可能である。
【００９６】
【発明の効果】
本発明においては、ロータと別に補助ロータ２４が設置され、補助ロータ２４の周方向外側には磁気センサが設けられているがコイルは設置されていないので、コイルの存在によって磁気センサの移動および取付範囲が制限されない。このため、磁気センサを最適な位置に容易に固定でき、コイルへの通電を最適に制御することができる。これにより、ロータを連続的に効率よく回転させることができる磁気モータが提供される。
【００９７】
また、本発明によれば、磁気モータを発電機能を有するものとして利用できる。しかも、発電用ロータ、コイルと駆動用ロータ、コイルとは同じ構成であるので発電用コイルに通電制御手段を介して電流を流せば駆動用となり、逆に駆動用コイルから出力すれば発電用とできる。駆動用ロータ、コイルは１組は必要であるが、残りのロータ、コイルの組は目的、用途に応じて何れとすることも簡単にでき、複数層のロータ、コイルの組を全て駆動用とすることもできれば、１層のみを駆動用とし、残り全てを発電用とすることもできる。
【００９８】
本発明の磁気モータは入力として直流電源を使用するのでバッテリー等も電源として利用可能であり、そして発電用コイルから出力される電流は交流であるので、バッテリーでは利用できなかった交流用の機器に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気モータの一実施例の一側面を外した状態の正面図であり、この実施例の磁気モータは発電機能を具備している。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ってケース３を除去した側面図である。
【図３】ロータ本体の実施例の拡大正面図である。
【図４】ロータ本体への永久磁石の配置を示す拡大正面図である。
【図５】通電制御手段の第１実施例の回路図である。
【図６】図５の通電制御手段の回路による作動状況を示すチャート図である。
【図７】通電制御手段の第２実施例の回路図である。
【図８】図７の通電制御手段の回路による作動状況を示すチャート図である。
【図９】通電制御手段の第３実施例の回路図である。
【図１０】駆動用コイルおよび発電用コイルと電源および負荷に対する結線の仕方の第１実施例を模式的に示したものである。
【図１１】駆動用コイルおよび発電用コイルと電源および負荷に対する結線の仕方の第２実施例を模式的に示したものである。
【図１２】駆動用コイルおよび発電用コイルと電源および負荷に対する結線の仕方の第３実施例を模式的に示したものである。
【符号の説明】
４、５　駆動用ロータ
６　　回転軸
１０　コイル
１２　永久磁石
１４、１５　円筒部材
１４ａ、１５ａ　穴
１４ｂ、１５ｂ、２４ｂ、３４ｂ　開口
２４　補助ロータ
２５　磁気センサ
３０　通電制御手段
３４、３４′、３４″　発電用ロータ
４０、４０′、４０″　発電用コイル
【図１】
2004007935.tif 000006
【図２】
2004007935.tif 000007
【図３】
2004007935.tif 000008
【図４】
2004007935.tif 000009
【図５】
2004007935.tif 000010
【図６】
2004007935.tif 000011
【図７】
2004007935.tif 000012
【図８】
2004007935.tif 000013
【図９】
2004007935.tif 000014
【図１０】
2004007935.tif 000015
【図１１】
2004007935.tif 000016
【図１２】
2004007935.tif 000017