JP6214990B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
本発明のアキシャルギャップ式モータの固定子鉄心1や回転子磁極4は圧粉鉄心をプレスすることで簡単安価に製作できる。珪素鋼鈑の積層式の場合において従来のラジアルギャップ式の場合は2次元形状の鉄心を軸方向に積層して、界磁磁束も軸と垂直平面磁路で用いられる。しかしアキシャルギャップ式モータでは界磁磁束磁路は立体的になるので珪素鋼鈑の積層方式を採用するには積層方式では積層方向には磁束が通過困難であるという問題があり、これがアキシャルギャップモータがラジアルギャップに比べて普及しない別の理由でもあった。この点、圧粉鉄心は無方向性であるので立体的な形状を構成するのに適したものとなる。圧粉鉄心とは軟磁性鉄粉を樹脂コーテングして加圧後熱処理したもので、プレス型で複雑な形状品を製作できる。また、透磁率は珪素鋼鈑の圧延方向には劣るが、磁束通過方向は無方向性である。さらに鉄粉が個々に樹脂で絶縁されているので渦電流が発生せず、鉄損が小さい鉄心とすることができる。
P=μ0S/L (1)
ここで、μ0:真空の透磁率、S:ギャップ対向面積、L:エアギャップ長
永久磁石を使用しないSRMでも固定子と回転子の対向面を凹凸や円弧あるいは3角状の歯対向にすれば十分な効果を有する。SRMの場合は、図9に示した速度―トルク曲線がBLDCMほどきれいな直線とはならないが、エアギャップを増加していけば特性曲線は概略(1)から(3)への傾向で変化する。従って本発明のSRMへの展開も永久磁石不要の安価なモータで行えるため有益である。
2 巻き線
3 リード線
4 回転子磁極
5 永久磁石
6、17、21 バックヨーク
7、16 回転軸
20 固定軸
8、21a エクスターナルギヤ
9、 15 円筒体
10 コイルバネ
11、22 軸受け
12、18、23、 ハウジング
13、25 カバー
14、26 樹脂モールド
24 インターナルギヤ
Claims (6)
- 固定子と、
前記固定子に対して回転軸方向にエアギャップを介して回転可能に配置された回転子と、
前記回転子と共に回転可能な回転体とを備える回転電機であって、
前記固定子は、同心円弧的で軸方向に複数の第一の歯部を突き出して有すると共に、巻き線軸が前記回転軸と平行に形成された巻き線用突極鉄心を周方向に複数分布配置した固定子鉄心部を備え、
前記回転子は、複数の磁性体による回転子磁極が周方向に分布配置されて各々の回転子磁極は同心円的で軸方向に前記第一の歯部と前記エアギャップを介して噛み合うように対向配置された第二の歯部を突き出して有し、
前記回転子は前記回転体に軸方向に移動可能に組み付けられるとともに、前記回転体に対して回転不能に組み付けられ、
前記回転子と前記固定子とのエアギャップを調整可能な付勢手段を備え、
前記エアギャップを前記回転軸方向に可変する際に、常に前記固定子と前記回転子がラジアル方向に対向していることを特徴とする回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
回転子の周方向に分布配置された複数の磁極は、軸方向に磁化された永久磁石で交互に異極性に磁化されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1又は2に記載の回転電機において、
前記回転子及び前記回転体のいずれか一方は、外周面に軸方向に伸びるエクスターナルギヤが形成され、いずれか他方は、内周面に前記エクスターナルギヤに噛み合うインターナルギヤが形成されることを特徴とする回転電機。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記付勢手段は、前記回転子を回転軸方向に付勢する弾性体であることを特徴とする回転電機。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記付勢手段の付勢力は、前記回転子が低速回転時は前記エアギャップ間の吸引力よりも小さく、高速回転時は前記吸引力よりも大きいことを特徴とする回転電機。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記固定子と前記回転子間に前記付勢手段による予圧を与え、あるいは巻き線無通電時はこの予圧により、前記回転子は該所定長までエアギャップが拡張され、回転電機始動時は始動電流によるアキシャル方向吸引力で前記エアギャップは縮小されて、最小エアギャップとなることを特徴とする回転電機。
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