(57)【要約】【課題】本発明は、モーターを提供する。【解決手段】本発明のモーターはローターモジュールとステーターモジュールを備え、ローターモジュールは複数の第一磁石ユニット、複数の第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱及び回転軸を備える。複数の第一磁石ユニットと複数の第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、中空柱体の外表面は複数の第一磁石ユニットの複数の第一表面及び複数の第二磁石ユニットの複数の第二表面を備え、複数の第一表面と複数の第二表面の磁極は異なる。中空磁気伝導柱は中空柱体を貫通し、回転軸は中空磁気伝導柱を貫通する。ステーターモジュールはシェル及びコイルユニットを備え、ローターモジュールはシェルの内部に配置され、且つローターモジュールの回転軸はシェルの外部に伸ばす。コイルユニットはシェルの内壁面に設置され且つローターモジュールを囲む。このモーターは優れるエネルギー変換効率を有する。【選択図】図１
2017515448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターモジュールとステーターモジュールを備え、前記ローターモジュールは複数の第一磁石ユニット、複数の第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱及び回転軸を備え、複数の前記第一磁石ユニットと複数の前記第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、前記中空柱体の外表面は複数の前記第一磁石ユニットの複数の第一表面及び複数の前記第二磁石ユニットの複数の第二表面を備え、複数の前記第一表面と複数の前記第二表面の磁極は異なり、前記中空磁気伝導柱は前記中空柱体を貫通し、前記回転軸は前記中空磁気伝導柱を貫通し、前記ステーターモジュールはシェル及びコイルユニットを備え、前記ローターモジュールは前記シェルの内部に配置され、且つ前記ローターモジュールの回転軸は前記シェルの外部に伸ばし、前記コイルユニットは前記シェルの内壁面に設置され且つ前記ローターモジュールを囲むことを特徴とするモーター。
【請求項２】
前記中空磁気伝導柱の内表面には少なくとも１つの係合部が設置され、前記回転軸には少なくとも１つの係合スロットが設置され、前記係合部は前記係合スロットに係合して前記中空磁気伝導柱と前記回転軸を結合することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項３】
前記中空磁気伝導柱はお互いに積み重ねる複数の環状珪素鋼板を備え、前記中空柱体の内表面には複数のスリットが設置され、複数の前記第一磁石ユニットと複数の前記第二磁石ユニットは複数の前記スリットによって前記中空磁気伝導柱と互いに係合することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項４】
前記ローターモジュールは前記中空柱体を被覆する被覆部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項５】
前記モーターは２つの磁気ベアリングをさらに備え、２つの前記磁気ベアリングは別々に前記シェルの頂部と底部に配置されて前記ローターモジュールを支えるために用いられ、前記磁気ベアリング毎は固定部と回転部を備え、前記固定部は前記シェルの頂部又は底部に配置され且つ互いに接続される第三表面及び第四表面を有し、前記第三表面は前記中空柱体と前記中空磁気伝導柱が結合してなる組合構造に面し、前記第四表面は前記回転軸に面し且つ前記回転軸を囲み、前記回転部は前記回転軸を囲むように設けられ且つ前記固定部に囲まれ、前記回転部は互いに接続される第五表面及び第六表面を有し、前記第五表面は前記第三表面に面し、前記第六表面は前記第四表面に面し、前記第三表面と前記第五表面の磁極は同じであり、前記第四表面と前記第六表面の磁極は同じであることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項６】
前記回転軸の一端は１つの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いて前記シェルの外部に伸ばし、前記回転軸の他端は別の磁気ベアリングの回転部によって被覆されることを特徴とする請求項５に記載のモーター。
【請求項７】
前記回転軸の両端はこれらの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いて前記シェルの外部に伸ばすことを特徴とする請求項５に記載のモーター。
【請求項８】
前記モーターは第一環状磁石ユニット及び第二環状磁石ユニットをさらに備え、前記第一環状磁石ユニットは前記組合構造における前記シェルの頂部又は底部に面する表面に配置され、前記第一環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第一磁性シートと複数の第二磁性シートを備え、前記第一磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第二磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なり、前記第二環状磁石ユニットは１つの磁気ベアリングの固定部に配置され且つ前記第一環状磁石ユニットに対向して設置され、前記第二環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第三磁性シートと複数の第四磁性シートを備え、前記第三磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第四磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なることを特徴とする請求項５に記載のモーター。
【請求項９】
前記モーターは第一環状磁石ユニット及び第二環状磁石ユニットをさらに備え、前記第一環状磁石ユニットは前記中空柱体と前記中空磁気伝導柱が結合してなる組合構造における前記シェルの頂部又は底部に面する表面に配置され、前記第一環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第一磁性シートと複数の第二磁性シートを備え、前記第一磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第二磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なり、前記第二環状磁石ユニットは前記シェルの頂部又は底部に配置され且つ前記第一環状磁石ユニットに対向して設置され、前記第二環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第三磁性シートと複数の第四磁性シートを備え、前記第三磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第四磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項１０】
前記第一磁石ユニット毎と前記第二磁石ユニット毎は別々に複数の磁性シートを備え、前記中空柱体の外表面から前記中空柱体の内表面に向かう方向に沿って積層され、各々の前記第一磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの前記磁性シートの２つの接触面の磁極は同じであり、各々の前記第二磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの前記磁性シートの２つの接触面の磁極は同じであることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターに関するものであって、特に発電設備に応用することができるモーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
どのようにモーターの出力パワーを高めることができるか、この問題はモーターが出現してからずっと革新、研究開発及び改良する重点技術の一つである。モーターの出力パワーを高める方式として、一般的にモーターの規格を増大する方式があるが、この方式はモーターのパワーを高めるとともにモーターの重量及び体積を増加するので、あらゆる生活用品又は工業用具は全てモーターの規格を増大する方式で製品の出力パワーを高めるわけではない。だから、どのようにモーターのエネルギー変換効率を高めることができるか、これは本技術分野の技術人員の重要な研究開発方向である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、エネルギー変換効率を高めることができるモーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係わるモーターはローターモジュールとステーターモジュールを備え、ローターモジュールは複数の第一磁石ユニット、複数の第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱及び回転軸を備える。複数の第一磁石ユニットと複数の第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、中空柱体の外表面は複数の第一磁石ユニットの複数の第一表面及び複数の第二磁石ユニットの複数の第二表面を備え、複数の第一表面と複数の第二表面の磁極は異なる。中空磁気伝導柱は中空柱体を貫通し、回転軸は中空磁気伝導柱を貫通する。ステーターモジュールはシェル及びコイルユニットを備え、ローターモジュールはシェルの内部に配置され、且つローターモジュールの回転軸はシェルの外部に伸ばす。コイルユニットはシェルの内壁面に設置され且つローターモジュールを囲む。
【０００５】
本発明の具体的な実施方式において、中空磁気伝導柱の内表面には少なくとも１つの係合部が設置され、回転軸には少なくとも１つの係合スロットが設置され、係合部は係合スロットに係合して中空磁気伝導柱と回転軸を結合する。
【０００６】
本発明の具体的な実施方式において、中空磁気伝導柱はお互いに積み重ねる複数の環状珪素鋼板を備え、中空柱体の内表面には複数のスリットが設置され、複数の第一磁石ユニットと複数の第二磁石ユニットは複数のスリットによって中空磁気伝導柱と互いに係合する。
【０００７】
本発明の具体的な実施方式において、ローターモジュールは中空柱体を被覆する被覆部をさらに備える。
【０００８】
本発明の具体的な実施方式において、モーターは２つの磁気ベアリングをさらに備え、２つの磁気ベアリングは別々にシェルの頂部と底部に配置されてローターモジュールを支えるために用いられる。磁気ベアリング毎は固定部と回転部を備え、固定部はシェルの頂部又は底部に配置され且つ互いに接続される第三表面及び第四表面を有し、第三表面は中空柱体と中空磁気伝導柱が結合してなる組合構造に面し、第四表面は回転軸に面し且つ回転軸を囲む。回転部は回転軸を囲むように設けられ且つ固定部に囲まれ、回転部は互いに接続される第五表面及び第六表面を有し、第五表面は第三表面に面し、第六表面は第四表面に面し、第三表面と第五表面の磁極は同じであり、第四表面と第六表面の磁極は同じである。
【０００９】
本発明の具体的な実施方式において、回転軸の一端は１つの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いてシェルの外部に伸ばし、回転軸の他端は別の磁気ベアリングの回転部によって被覆される。
【００１０】
本発明の具体的な実施方式において、回転軸の両端はこれらの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いてシェルの外部に伸ばす。
【００１１】
本発明の具体的な実施方式において、モーターは第一環状磁石ユニット及び第二環状磁石ユニットをさらに備え、第一環状磁石ユニットは組合構造におけるシェルの頂部又は底部に面する表面に配置される。第一環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第一磁性シートと複数の第二磁性シートを備え、第一磁性シートの第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極と第二磁性シートの第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なる。第二環状磁石ユニットは１つの磁気ベアリングの固定部に配置され且つ第一環状磁石ユニットに対向して設置され、第二環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第三磁性シートと複数の第四磁性シートを備え、第三磁性シートの第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極と第四磁性シートの第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なる。又、本発明の別の実施例において、第二環状磁石ユニットはシェルの頂部又は底部に配置される。
【００１２】
本発明の具体的な実施方式において、第一磁石ユニット毎と第二磁石ユニット毎は別々に複数の磁性シートを備え、中空柱体の外表面から中空柱体の内表面に向かう方向に沿って積層され、各々の第一磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの磁性シートの２つの接触面の磁極は同じであり、各々の第二磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの磁性シートの２つの接触面の磁極は同じである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わるモーターにおいて、ローターモジュールの第一磁石ユニットと第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、中空柱体内に中空磁気伝導柱を設置し、このような構造はモーターのエネルギー変換効率を効果的に高めることができる。
【００１４】
上述した説明はただ本発明技術方案の概要であり、本発明の構造をもっと明確に理解するために、本発明の明細書の内容に基づいて実施することができる。本発明の上述及び他の目的、特徴及び利点について、以下、好ましい実施例を挙げて図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係わるモーターの立体図である。
【図２】図１に示すモーターの分解図である。
【図３】図１に示すコイルユニットのコイル部品を示す図ある。
【図４】本発明の別の実施例に係わるモーターのローターモジュールを示す図である。
【図５】本発明の別の実施例に係わるモーターの断面図である。
【図６】本発明の実施例に係わるモーターの第一環状磁石ユニットと第二環状磁石ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
予定の目的を達成するために本発明が採用する技術手段及び効果をもっと詳しく説明するために、以下、図面及び好ましい実施例を結合して、本発明のモーターの構造について詳細に説明を行う。
【００１７】
図１は本発明の実施例に係わるモーターの立体図であり、図２は図１に示すモーターの分解図である。図１及び図２を参照すると、本実施例のモーター１０はローターモジュール１００とステーターモジュール２００を備え、ローターモジュール１００は複数の第一磁石ユニット１１０、複数の第二磁石ユニット１２０、中空磁気伝導柱１３０及び回転軸１４０を備える。第二磁石ユニット１２０と第一磁石ユニット１１０は交互に配列されて中空柱体１５０になり、中空柱体１５０の外表面１５１は複数の第一磁石ユニット１１０の複数の第一表面１１１及び複数の第二磁石ユニット１２０の複数の第二表面１２１を備え、第一表面１１１と第二表面１２１の磁極は異なる。中空磁気伝導柱１３０は中空柱体１５０を貫通し、回転軸１４０は中空磁気伝導柱１３０を貫通する。ステーターモジュール２００はシェル２１０及びコイルユニット２２０を備え、ローターモジュール１００はシェル２１０の内部に配置され且つ回転軸１４０はシェル２１０の外部に伸ばす。コイルユニット２２０は、シェル２１０の内壁面２１１に設置され且つローターモジュール１００を囲む。
【００１８】
本実施例において、第一磁石ユニット１１０の第一表面１１１は、例えば、Ｎ極であり、第二磁石ユニット１２０の第二表面１２１は、例えば、Ｓ極であり、第一磁石ユニット１１０と第二磁石ユニット１２０の数量は同じである。第一磁石ユニット１１０と第二磁石ユニット１２０は交互に配列されて中空柱体１５０を形成し、具体的に説明すると、本実施例は粘着方式で第一磁石ユニット１１０と第二磁石ユニット１２０を交互に粘着して中空柱体１５０を形成する。第一磁石ユニット１１０毎の両側は全て第二磁石ユニット１２０であり、第二磁石ユニット１２０毎の両側は全て第一磁石ユニット１１０である。
【００１９】
本実施例において、中空磁気伝導柱１３０はお互いに積み重ねる複数の環状珪素鋼板１３２を備え、中空柱体１５０の内表面１５５には複数のスリット１５３が設置され、スリット１５３は環状珪素鋼板１３２の厚さに配合して設置される。従って中空柱体１５０はそのスリット１５３によって中空磁気伝導柱１３０と互いに係合するので、中空磁気伝導柱１３０と中空柱体１５０は分離し難い。珪素鋼板は優れる磁気伝導性を有するので、本実施例において複数の環状珪素鋼板１３２を積み重ねて中空磁気伝導柱１３０を形成するが、本発明の中空磁気伝導柱１３０の材料はこれに限定されるものではない。中空磁気伝導柱１３０の内表面１３１には少なくとも１つの係合部１３３が設置され、回転軸１４０には少なくとも１つの係合スロット１４１が設置され、係合スロット１４１は中空磁気伝導柱１３０の係合部１３３に対応して設置される。本実施例において、２つの係合部１３３及び２つの係合スロット１４１を有し、係合部１３３は係合スロット１４１に係合して、中空磁気伝導柱１３０と回転軸１４０を結合する。ローターモジュール１００は、中空柱体１５０を被覆する被覆部１６０をさらに備える。本実施例において、被覆部１６０は、例えば、シェルであり、回転軸１４０は被覆部１６０の外部に伸ばす。本発明の別の実施例において、被覆部は中空柱体を被覆するコーティング層（図示せず）であることができる。
【００２０】
図３は、図１に示すコイルユニットのコイル部品を示す図ある。図１と図３を参照すると、ステーターモジュール２００のコイルユニット２２０は複数のコイル部品２２１を備え（図３に示されたように）、コイル部品２２１毎は珪素鋼板２２２と珪素鋼板２２２を囲むコイル２２３を備える。複数のコイル部品２２１はシェル２１０の内壁面２１１に環状に配置される。１つの実施例において、コーティング層（図示せず）によってコイルユニット２２０を被覆することができ、コイルユニット２２０をコーティング層内に内蔵させる。コイルユニット２２０はコイル部品２２１に接続されるワイヤ２２４をさらに備える。モーター１０が電気エネルギーを機械エネルギーに変換するために用いられる場合、ワイヤ２２４によってコイル部品２２１に電気エネルギーを入力することができ、従ってローターモジュール１００を駆動して回転させる。モーター１０が運動エネルギーを電気エネルギーに変換するために用いられる場合、ワイヤ２２４によって生成された電気エネルギーを出力することができる。
【００２１】
本実施例に係わるモーター１０において、ローターモジュール１００の第一磁石ユニット１１０と第二磁石ユニット１２０は交互に配列されて中空柱体１５０を形成し、且つ中空柱体１５０の内部に中空磁気伝導柱１３０を設置し、このような構造はモーター１０のエネルギー変換効率を効果的に高めることができる。
【００２２】
モーターのエネルギー変換効率をいっそう高めるために、第一磁石ユニットと第二磁石ユニットは別々に複数の磁性シートを備えることができる。図４に示されたように、第一磁石ユニット１１０ａ毎は複数の磁性シートを備え、具体的には本実施例のように２つの磁性シート１１２、１１３を備え、第二磁石ユニット１２０ａ毎は複数の磁性シートを備え、具体的には本実施例のように２つの磁性シート１２２、１２３を備える。これらの第一磁石ユニット１１０ａと第二磁石ユニット１２０ａは交互に配列されて中空柱体１５０ａを形成し、第一磁石ユニット１１０ａ毎の磁性シート１１２、１１３及び第二磁石ユニット１２０ａ毎の磁性シート１２２、１２３は中空柱体１５０ａの外表面１５１ａから中空柱体１５０ａの内表面１５５ａに向かう方向に沿って積層される。各々の第一磁石ユニット１１０ａにおいて、隣り合う２つの磁性シート１１２、１１３の２つの接触面１１２ａ、１１３ａの磁極は同じであり（例えば、別々にＮ極である）、且つ粘着方式によってお互いに粘着される。各々の第二磁石ユニット１２０ａにおいて、隣り合う２つの磁性シート１２２、１２３の２つの接触面１２２ａ、１２３ａの磁極は同じであり（例えば、別々にＳ極である）、且つ粘着方式によってお互いに粘着される。
【００２３】
図５は、本発明の別の実施例に係わるモーターの断面図である。図５を参照すると、本実施例に係わるモーター１０ｂはローターモジュール１００ｂとステーターモジュール２００ｂを備える。ローターモジュール１００ｂは上述したローターモジュール１００と類似し、全て第一磁石ユニット、第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱及び回転軸１４０を備える。図面を簡単にするために、図５において、第一磁石ユニット、第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱は１つの組合構造１９０として示され、組合構造１９０の外層はコーティング層からなる被覆部である。第一磁石ユニット、第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱に関する詳細な構造は上述した実施例を参照することができる。ステーターモジュール２００ｂは上述したステーターモジュール２００と類似し、シェル２１０ｂ及びコイルユニット２２０ｂを備える。図５において、コイルユニット２２０ｂの複数の珪素鋼板と珪素鋼板を囲むコイルは一体構造として示され、珪素鋼板と珪素鋼板を囲むコイルに関する詳細な構造は上述した実施例を参照することができる。
【００２４】
本実施例に係わるモーター１０ｂは２つの磁気ベアリング３００ａ、３００ｂをさらに備え、２つの磁気ベアリング３００ａ、３００ｂは別々にシェル２１０ｂの頂部２１２と底部２１３に配置されてローターモジュール１００ｂを支えるために用いられる。磁気ベアリング３００ａは固定部３１０ａと回転部３２０ａを備え、磁気ベアリング３００ｂは固定部３１０ｂと回転部３２０ｂを備える。磁気ベアリング３００ａの固定部３１０ａはシェル２１０ｂの頂部２１２に配置され、磁気ベアリング３００ｂの固定部３１０ｂはシェル２１０ｂの底部２１３に配置される。固定部３１０ａ/３１０ｂ毎は互いに接続される第三表面３１１及び第四表面３１２を有し、第三表面３１１は中空柱体と中空磁気伝導柱が結合してなる組合構造１９０に面し、第四表面３１２は回転軸１４０に面し且つ回転軸１４０を囲む。回転部３２０ａ/３２０ｂ毎は回転軸１４０を囲むように設けられ且つ固定部３１０ａ/３１０ｂに囲まれる。回転部３２０ａ/３２０ｂは互いに接続される第五表面３２１及び第六表面３２２を有し、第五表面３２１は第三表面３１１に面し、第六表面３２２は第四表面３１２に面する。第三表面３１１と第五表面３２１の磁極は同じである（全てＮ極であるか又は全てＳ極である）ので反発力を生成し、第四表面３１２と第六表面３２２の磁極は同じである（全てＮ極であるか又は全てＳ極である）ので反発力を生成する。具体的に説明すると、固定部３１０ａ/３１０ｂ内に２つの磁石（図示せず）が設置され、別々に第三表面３１１と第四表面３１２に近接するので第三表面３１１と第四表面３１２の磁極を形成する。回転部３２０ａ/３２０ｂ内に２つの磁石（図示せず）が設置され、別々に第五表面３２１と第六表面３２２に近接するので第五表面３２１と第六表面３２２の磁極を形成する。第三表面３１１と第四表面３１２の磁極は同じであるか又は異なることができる。
【００２５】
本実施例に係わるモーター１０ｂは磁気反発力の間の平衡によってローターモジュール１００ｂのオフセットを防止し、非接触力でローターモジュール１００ｂを支えるので、ローターモジュール１００ｂが回転する時に摩擦が発生しなく、従って摩擦による熱とエネルギー損失の問題を免れて、モーター１０ｂの信頼性及びエネルギー変換効率を高める。
【００２６】
本実施例において、回転軸１４０の一端は磁気ベアリング３００ａの固定部３１０ａ及び回転部３２０ａを貫いてシェル２１０ｂの外部に伸ばし、回転軸１４０の他端は磁気ベアリング３００ｂの回転部３２０ｂによって被覆される。しかし、別の実施例において、回転軸１４０の両端は全てシェル２１０ｂの外部に伸ばすことができ、シェル２１０ｂの底部２１３と頂部２１２は同じ構造を有し、且つ頂部２１２と底部２１３には全て磁気ベアリング３００ａが設置されて、回転軸１４０は磁気ベアリング３００ａを貫いてシェル２１０ｂの外部に伸ばすことができる。
【００２７】
図６は、本発明の実施例に係わる第一環状磁石ユニットと第二環状磁石ユニットを示す図である。図５と図６を参照すると、モーター１０ｂのエネルギー変換効率をいっそう高めるために、モーター１０ｂにさらに図６に示された第一環状磁石ユニット１７０及び第二環状磁石ユニット１８０を設置することができる。第一環状磁石ユニット１７０は、組合構造１９０におけるシェル２１０ｂの頂部２１２に面する表面１９１又はシェル２１０ｂの底部２１３に面する表面１９２に配置されることができ、且つ組合構造１９０の内部又は外部に位置することができる。第二環状磁石ユニット１８０は、磁気ベアリング３００ａの固定部３１０ａ又は磁気ベアリング３００ｂの固定部３１０ｂに配置され且つ第一環状磁石ユニット１７０に対向して設置される。具体的に説明すると、第一環状磁石ユニット１７０が表面１９１に配置される場合、第二環状磁石ユニット１８０は固定部３１０ａの表面３１３ａに配置され且つ固定部３１０ａの内部又は外部に位置することができる。第一環状磁石ユニット１７０が表面１９２に配置される場合、第二環状磁石ユニット１８０は固定部３１０ｂの表面３１３ｂに配置され且つ固定部３１０ｂの内部又は外部に位置することができる。
【００２８】
第一環状磁石ユニット１７０は交互に配列された複数の第一磁性シート１７１と複数の第二磁性シート１７２を備え、第一磁性シート１７１の第二環状磁石ユニット１８０に面する表面１７３の磁極と第二磁性シート１７２の第二環状磁石ユニット１８０に面する表面１７４の磁極は異なり、例えば、表面１７３の磁極はＮ極であると、表面１７４の磁極はＳ極である。第二環状磁石ユニット１８０は交互に配列された複数の第三磁性シート１８１と複数の第四磁性シート１８２を備え、第三磁性シート１８１の第一環状磁石ユニット１７０に面する表面１８３の磁極と第四磁性シート１８２の第一環状磁石ユニット１７０に面する表面１８４の磁極は異なり、例えば、表面１８３の磁極はＳ極であると、表面１８４の磁極はＮ極である。第一磁性シート１７１の数量は第一磁石ユニット１１０の数量と同じであり、第二磁性シート１７２の数量は第二磁石ユニット１２０の数量と同じであるが、本発明はそれに限定されるものではなく、その数量は異なってもよい。
【００２９】
第一環状磁石ユニット１７０はローターモジュール１００ｂにしたがって回転し、第二環状磁石ユニット１８０は固定されて回転しない。ローターモジュール１００ｂが回転すると、第一環状磁石ユニット１７０と第二環状磁石ユニット１８０との間に生じる吸引力及び反発力はローターモジュール１００ｂの回転に役立ち、従ってモーター１０ｂのエネルギー変換効率をいっそう高めることができる。第一環状磁石ユニット１７０と第二環状磁石ユニット１８０は上述した各々の実施例のモーターに応用することができる。異なる設計需要によって、第二環状磁石ユニット１８０をモーターの頂部又は底部に配置することができ、必ず磁気ベアリング３００ａの固定部３１０ａ又は磁気ベアリング３００ｂの固定部３１０ｂに配置することに限定されない。
【００３０】
上述したように、本発明に係わるモーターにおいて、ローターモジュールの第一磁石ユニットと第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、中空柱体内に中空磁気伝導柱を設置し、このような構造はモーターのエネルギー変換効率を効果的に高めることができる。１つの実施例において、磁気ベアリングを採用して、ローターモジュールが回転するときに摩擦による熱とエネルギー損失の問題を免れて、モーターの信頼性及びエネルギー変換効率を高める。別の実施例において、第一環状磁石ユニットと第二環状磁石ユニットとの間に生じる吸引力及び反発力はローターモジュールの回転に役立ち、従ってモーターのエネルギー変換効率をいっそう高めることができる。
【００３１】
以上実施例に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限り、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変更や類似の構成は、すべて最も広い解釈によって本発明の保護範囲内に含まれる。
【００３２】
本発明に係わるモーターにおいて、ローターモジュールの第一磁石ユニットと第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、中空柱体内に中空磁気伝導柱を設置し、このような構造はモーターのエネルギー変換効率を効果的に高めることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０，１０ｂ  モーター
１００，１００ｂ  ローターモジュール
１１０，１１０ａ  第一磁石ユニット
１１１  第一表面
１１２，１１３，１２２，１２３  磁性シート
１１２ａ，１１３ａ，１２２ａ，１２３ａ  接触面
１２０，１２０ａ  第二磁石ユニット
１２１  第二表面
１３０  中空磁気伝導柱
１３１  内表面
１３２  環状珪素鋼板
１３３  係合部
１４０  回転軸
１４１  係合スロット
１５０，１５０ａ  中空柱体
１５１，１５１ａ  外表面
１５３  スリット
１５５，１５５ａ  内表面
１６０  被覆部
１７０  第一環状磁石ユニット
１７１  第一磁性シート
１７２  第二磁性シート
１７３  第一磁性シートの表面
１７４  第二磁性シートの表面
１８０  第二環状磁石ユニット
１８１  第三磁性シート
１８２  第四磁性シート
１８３  第三磁性シートの表面
１８４  第四磁性シートの表面
１９０  組合構造
１９１，１９２  組合構造の表面
２００，２００ｂ  ステーターモジュール
２１０，２１０ｂ  シェル
２１１  内壁面
２１２  頂部
２１３  底部
２２０，２２０ｂ  コイルユニット
２２１  コイル部品
２２２  珪素鋼板
２２３  コイル
２２４  ワイヤ
３００ａ，３００ｂ  磁気ベアリング
３１０ａ，３１０ｂ  固定部
３１１  第三表面
３１２  第四表面
３１３ａ  固定部３１０ａの表面
３１３ｂ  固定部３１０ｂの表面
３２０ａ，３２０ｂ  回転部
３２１  第五表面
３２２  第六表面
【図１】
2017515448.tif 000003
【図２】
2017515448.tif 000004
【図３】
2017515448.tif 000005
【図４】
2017515448.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017515448.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月4日(2016.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターモジュール、ステーターモジュール、２つの磁気ベアリング、第一環状磁石ユニット及び第二環状磁石ユニットを備え、
前記ローターモジュールは複数の第一磁石ユニット、複数の第二磁石ユニット、中空磁気伝導柱及び回転軸を備え、複数の前記第一磁石ユニットと複数の前記第二磁石ユニットは交互に配列されて中空柱体になり、前記中空柱体の外表面は複数の前記第一磁石ユニットの複数の第一表面及び複数の前記第二磁石ユニットの複数の第二表面を備え、複数の前記第一表面と複数の前記第二表面の磁極は異なり、前記中空磁気伝導柱は前記中空柱体を貫通し、前記回転軸は前記中空磁気伝導柱を貫通し、
前記ステーターモジュールはシェル及びコイルユニットを備え、前記ローターモジュールは前記シェルの内部に配置され、且つ前記ローターモジュールの回転軸は前記シェルの外部に伸ばし、前記コイルユニットは前記シェルの内壁面に設置され且つ前記ローターモジュールを囲み、
２つの前記磁気ベアリングは別々に前記シェルの頂部と底部に配置されて前記ローターモジュールを支えるために用いられ、前記磁気ベアリング毎は固定部と回転部を備え、前記固定部は前記シェルの頂部又は底部に配置され且つ互いに接続される第三表面及び第四表面を有し、前記第三表面は前記中空柱体と前記中空磁気伝導柱が結合してなる組合構造に面し、前記第四表面は前記回転軸に面し且つ前記回転軸を囲み、前記回転部は前記回転軸を囲むように設けられ且つ前記固定部に囲まれ、前記回転部は互いに接続される第五表面及び第六表面を有し、前記第五表面は前記第三表面に面し、前記第六表面は前記第四表面に面し、前記第三表面と前記第五表面の磁極は同じであり、前記第四表面と前記第六表面の磁極は同じであり、
前記第一環状磁石ユニットは前記組合構造における前記シェルの頂部又は底部に面する表面に配置され、前記第一環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第一磁性シートと複数の第二磁性シートを備え、前記第一磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第二磁性シートの前記第二環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なり、前記第二環状磁石ユニットは１つの磁気ベアリングの固定部に配置され且つ前記第一環状磁石ユニットに対向して設置され、前記第二環状磁石ユニットは交互に配列された複数の第三磁性シートと複数の第四磁性シートを備え、前記第三磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極と前記第四磁性シートの前記第一環状磁石ユニットに面する表面の磁極は異なることを特徴とするモーター。
【請求項２】
前記中空磁気伝導柱の内表面には少なくとも１つの係合部が設置され、前記回転軸には少なくとも１つの係合スロットが設置され、前記係合部は前記係合スロットに係合して前記中空磁気伝導柱と前記回転軸を結合することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項３】
前記中空磁気伝導柱はお互いに積み重ねる複数の環状珪素鋼板を備え、前記中空柱体の内表面には複数のスリットが設置され、複数の前記第一磁石ユニットと複数の前記第二磁石ユニットは複数の前記スリットによって前記中空磁気伝導柱と互いに係合することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項４】
前記ローターモジュールは前記中空柱体を被覆する被覆部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項５】
前記回転軸の一端は１つの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いて前記シェルの外部に伸ばし、前記回転軸の他端は別の磁気ベアリングの回転部によって被覆されることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項６】
前記回転軸の両端はこれらの磁気ベアリングの固定部と回転部を貫いて前記シェルの外部に伸ばすことを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項７】
前記第一磁石ユニット毎と前記第二磁石ユニット毎は別々に複数の磁性シートを備え、前記中空柱体の外表面から前記中空柱体の内表面に向かう方向に沿って積層され、各々の前記第一磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの前記磁性シートの２つの接触面の磁極は同じであり、各々の前記第二磁石ユニットにおいて、隣り合う２つの前記磁性シートの２つの接触面の磁極は同じであることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【国際調査報告】
2017515448.tif 000009
2017515448.tif 000010
2017515448.tif 000011
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