(57)【要約】【課題】  従来技術による直接駆動方式の電動機では、その巻き線磁極数が非常に多くなり、機械的構造および電気回路の複雑化を齎し、製造の困難化と価格の上昇を結果していた。【解決手段】  本発明では、二対の一個または少数の巻き線機構により、多数の巻き線磁極が磁化可能な巻き線機構を、中心軸上で前後に配置し、その回転方向に位置を相互に、隣接する磁極の中心間間隔の１／２だけずらして配置する事により、電動機の機械的構造、電気回路および製造工程の簡単化を可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の中心を成す中心軸を備え、
前記中心軸上に、軸を中心として設けられた二対の巻き線磁芯と巻き線機構を備え、
前記二対の各巻き線磁芯と巻き線機構の両端に固定され、夫々の巻き線磁極機構の磁気回路を構成すると共に、その円周上に複数の巻き線磁極が配置された二つの巻き線磁極機構を備え、
前記、二個の巻き線磁極機構の個々の巻き線磁極が交互に組み合わされ円筒形を構成し、その外周を適当な距離を隔てて、前記巻き線磁極の極数と同じ極数を持つ、永久磁石磁極が配置されており、
前記二対の巻き線磁極機構が中心軸上に、前後に配置されると共に、夫々の磁極が相互に、隣接する磁極の中心間間隔の１／２だけずれて配置されている事を特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、各種回転機器に接続され、直接または間接に減速装置等を介して、前記回転機器に回転動力を供給する電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の電動機は、それ自体は高速で回転し、減速装置等を介して低速回転する被駆動回転機器に必要な回転速度に変更した回転動力を伝える方式が主体であったが、近年高性能の永久磁石等が供給可能となり、電動機の回転数を被駆動回転機器の回転速度に合わせた直接駆動方式の電動機が多く用いられる様になって来た。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  近年多く用いられる様になった直接駆動方式の電動機では、高性能な永久磁石磁極を用いると同時に、巻き線磁極の数を増加する事により、低い回転数でも高い回転モーメントが得られる様に設計されている。
そして、これらの用途には主として三相駆動方式の電動機が用いられている。
しかし、この方式の最大の課題は、巻き線磁極数の増加等による構造および制御電気回路の複雑化による価格の上昇である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の、電動機では、その円周上に、永久磁石磁極と同数の磁極を設け、その中心部分に１個または少数の巻き線機構を配置した二対の円筒形巻き線磁極機構を、中心軸の前後に配置すると共に、回転方向に隣接する磁極の中心間間隔の１／２の間隔だけずらして配置した。
【発明の効果】
【０００５】    本発明による電動機では、二対の巻き線磁極機構に設けられる巻き線は１個または数個であり、極めて簡素な巻き線磁極機構であると同時に、各巻き線磁極機構の巻き線磁極の数が、永久磁石磁極機構の磁極数と同一としたので、電気的制御回路と出力回路の構成を簡易化する事が可能となり、生産工程の複雑さを低減すると共に、生産価格の上昇を防ぐ事が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  つぎに、本発明による電動機の実施例を、図面を参照して説明する。
［図１］は、本発明による電動機の一実施例を示す部分分解斜視図である。
図において、符号１は永久磁石磁極を示している。
永久磁石磁極１は円筒形素材に、部分磁化技術により、必要な数の磁極を形成してる。永久磁石磁極は、円筒形支持材の内側に、固形の永久磁石を必要数だけ接着しても形成する事が可能である。
符号２ａおよび２ｂは一対の巻き線磁極機構を示している。
各巻き線磁極の先端部は前記永久磁石磁極の内面を適当な間隔で回転可能な様に形成されており、同一磁極機構に属する磁極は同一極性に磁化される。
また、相対する磁極機構の各磁極は交互に組み合わされて配置される。
さらに、各磁極群の磁極数は同数であり、合計数量は永久磁石磁極の総数と同一である。
符号４ａは巻き線機構であり、巻き線機構４ａの中心部には符号５ａで示される巻き線磁心がはめ込まれている。
巻き線磁芯５ａは巻き線磁極機構の中間にあり、巻き線磁極機構を磁気的に閉回路化する機能を果たしている。
符号３ａ、３ｂ、４ｂおよび５ｂは、もう一対の巻き線磁極機構を示しており、夫々の機能は、前述の巻き線磁極２ａ、２ｂ、巻き線４ａ、巻き線磁芯５ａと同じである。
二対の巻き線磁極機構は、図示されていない中心軸の前後に配置され、回転方向に隣接する二個の巻き線磁極の中心間間隔の１／２だけずれて配置される。
この実施例では、各巻き線磁極機構には１個の巻き線および巻き線磁芯が用いられた場合に付いて説明したが、巻き線および巻き線磁芯を２個以上用いても同様に機能させる事が可能である。
また、この実施例では永久磁石磁極が外側に配置され、巻き線磁極機構が中心部に配置された場合に付いて説明したが、両者を逆に配置しても同様に機能させる事が可能である。
さらに、この実施例では、二対の巻き線磁極機構を用いた電動機の場合に付いて説明したが、より多くの巻き線磁極機構を追加しても同様に機能させる事が可能である。【０００７】［図２］は、本発明による電動機の一実施例に用いられる制御回路および出力回路を示すブロック図である。
図において、符号２０は制御回路を示している。
制御回路２０は電動機の回転数および出力等を制御する機能を果たしている。
符号２１ａおよび２１ｂは出力回路を示している。
出力回路２１ａおよび２１ｂは、制御回路２０からの信号を、電動機を駆動するに足るレベルまでに高める機能をはたす。
符号２２ａおよび２２ｂは回転位置センサーを示している。
回転位置センサー２２ａおよび２２ｂはホールＩＣまたはホトレフレクターで構成されるが、電動機の回転位置を検出し、信号を出力回路にお送り、巻き線３ａおよび３ｂへ供給する電力の極性を切り替る機能を果たす。
この実施例では、回転位置センサーの信号が出力回路に送られる場合に付いてｂ説明したが、制御回路に送っても同様に機能させる事が可能である。
符号２ａおよび２ｂは巻き線磁極を示し、符号３ａおよび３ｂは巻き線を示すことは前述した通りである。
符号２４は回転方向切り替スイッチを示している。
このスイッチを手動で操作することにより、電動機の回転方向を任意に切り替える事が可能となる。
また、切り替スイッチを電動化することも可能であり、自動切換が可能となる。
この実施例では、連続回転用電動機に付いて説明したが、前記回転位置センサーの機能を若干変更する事により、パルスモーターあるいはステッピングモータ＾としての機能を持たせる事も可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００８】  現在、産業界では従来の減速機付き電動機に代わり、直接駆動方式電動機の採用が急速に進みつつあるが、従来技術による直接駆動方式電動機では、使用部品の増加に伴い、製造工程が複雑化すると共に、制御回路や出力回路の複雑化し、製造原価の高騰を結果し、市場拡大の隘路となっている。
本発明は、そうした価格低減の要望に答えるものであり、広く利用される可能性は極めて高いと考える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は、本発明による電動機の一実施例を示す部分分解斜視図である。
【図２】は、本発明の電動機用制御回路および出力回路等を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１０】  １、・・・・・・・・・・・・・・・・・永久磁石磁極
２ａ２ｂ、３ａ。３ｂ・・・・・・・・・巻き線磁極機構
４ａ、４ｂ・・・・・・・・・・・・・・巻き線機構
５ａ，５ｂ・・・・・・・・・・・・・・巻き線磁極磁芯
２０、・・・・・・・・・・・・・・・・制御回路
２１ａ，２１ｂ，・・・・・・・・・・・出力回路
２２ａ、２１ｂ，・・・・・・・・・・・回転位置センサー
２３、・・・・・・・・・・・・・・・・回転切り替スイッチ
【図１】
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【図２】
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