JP2014003875A

JP2014003875A - 磁気回転運動装置

Info

Publication number: JP2014003875A
Application number: JP2012150872A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Takahashi; 清宏高橋
Original assignee: TAKAHASHI SETSUBI KK
Current assignee: TAKAHASHI SETSUBI KK
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】従来のモータとはまったく構成がことなる、回転運動を起こす装置を得る。
【解決手段】複数の磁極を有し、同心に配されたスイテター１とロータ２の間に、軟質磁性材料からなり、一定の間隔で開口部４が形成されてなる円筒部を有する駆動ドラム３を、同心に配し、前記駆動ドラム３を回転させることによって、ステイター１とロータ２との間で相互に伝播される磁界の変化により、ロータ２を回転させることを特徴とする回転運動装置を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁力線の作用を利用して回転運動を起こす装置に関するものである。

モータはローレンツ力、つまり、磁場中で運動する荷電粒子が受ける力、換言すれば、電流が磁場中で受ける力を利用して、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する装置である。これは、構造により様々な種類に分類されるが、ステイターとロータを有し、どちらかが発生する、回転変化する磁場を利用して、駆動力を得るものが一般的であり、磁場の発生には、電磁石や永久磁石が用いられている。

これらは、現代の生活に必要不可欠で、交通、家庭電気製品を始めとして、様々な分野で活用されている。そして、世界最初のモータは、ファラディによって１８２１年に製作されたが、今なお、性能向上を目的として、例えば特許文献１開示されているような技術が検討されている。

特開２０１２−７０５１２号公報

しかしながら、いずれも、ステイター、ロータのどちらか一方に、例えばコイルのような電流を用いる磁場発生装置を用いていて、回転変化する磁場を発生させている。つまり、このような手段を用いずに、磁場の回転変化を実現することにより、従来とは異なる機能を発現したり、別用途に展開したりできる可能性がある。

本発明は、係る観点から、ステイターとロータの間の空間の透磁率を回転変化させる方法を検討した結果なされたものである。

即ち、本発明は、複数の磁極を有し、同心に配されたスイテターとロータ、前記ステイターと前記ロータの間に同心に配され、軟質磁性材料からなり、一定の間隔で開口部が形成されてなる円筒部を有する駆動ドラムを有し、前記駆動ドラムを回転させることによる、前記ステイターと前記ロータとの間に相互に伝播される磁場の変化により、前記ロータを回転させることを特徴とする回転運動装置である。

また、本発明は、前記ステイターの磁極の数が２ｍ、前記ロータの磁極の数が２ｎ（ｍ、ｎは異なる自然数）であることを特徴とする、前記の回転運動装置である。

本発明の回転運動装置における駆動ドラムは、軟質磁性材料からなり、外部磁場の影響により速やかに磁化され、外部磁場が消失すれば、速やかに磁化が消失する。しかも一定の間隔で開口部、つまり軟質磁性材料が存在しない領域が形成されるので、これを回転させることで、ステイター及びロータから発する磁力線による磁化が、周方向において連続的に変化することになる。これによって、ロータが回転運動を起こす。

本発明に係る回転運動装置の一例を模式的に示した図。本発明に係る回転運動装置に用いる駆動ドラムの一例を示す図。本発明に係る回転運動装置の他の例を模式的に示した図。

次に、本発明の回転運動装置の実施の形態について、図を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る回転運動装置の一例を模式的に示した図である。また、図２は、本発明に係る回転運動装置に用いる駆動ドラムの一例を示す図である。図１及び図２において、１はステイター、２はロータ、３は駆動ドラム、４は開口部、５は回転軸である。

この例においては、スイテター１とロータ２には、それぞれの半径方向に磁化された、セグメント型の永久磁石が配されている。その数はステイター１側が３０箇、ロータ側が３８箇である。また、図２には、一部のみ示したが、駆動ドラム３には全周に亘って、開口部４が設けられていて、その数は２０箇である。

ここで用いるセグメント型の永久磁石としては、特に限定されないが、フェライト磁石や希土類磁石が挙げられる。また、駆動ドラムには、前記のように軟質磁性材料が用いられるが、その機能的な特徴から、円筒形の周縁と回転軸の間の部分には非磁性材料を用いることが望ましい。また、永久磁石の代替として、電磁石を用いることが可能であることは、勿論である。

図３は、本発明に係る回転運動装置の他の例を模式的に示した図である。図３において、６はステイター、７はロータである。この例においては、ステイター６とロータ７に、周方向の磁化されたセグメント型の永久磁石を、同極が隣接するように配している。このような構成とすることで、本発明の回転運動装置として望ましい半径方向に、磁力線が生じる。

以上に説明したように、本発明によれば、従来とはまったく方式が異なる回転運動装置を提供することができる。なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、外周側をステイターの内周側をロータとするような、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１，６ステイター
２，７ロータ
３駆動ドラム
４開口部
５回転軸

Claims

複数の磁極を有し、同心に配されたスイテターとロータ、前記ステイターと前記ロータの間に同心に配され、軟質磁性材料からなり、一定の間隔で開口部が形成されてなる円筒部を有する駆動ドラムを有し、前記駆動ドラムを回転させることによる、前記ステイターと前記ロータとの間に相互に伝播される磁場の変化により、前記ロータを回転させることを特徴とする回転運動装置。
前記ステイターの磁極の数が２ｍ、前記ロータの磁極の数が２ｎ（ｍ、ｎは異なる自然数）であることを特徴とする、請求項１に記載の回転運動装置。