JPH03212145A - Electromagnetic rotary machine - Google Patents

Electromagnetic rotary machine

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JPH03212145A
JPH03212145A JP462690A JP462690A JPH03212145A JP H03212145 A JPH03212145 A JP H03212145A JP 462690 A JP462690 A JP 462690A JP 462690 A JP462690 A JP 462690A JP H03212145 A JPH03212145 A JP H03212145A
Authority
JP
Japan
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armature
magnetic
rotor
outer casing
armature coil
Prior art date
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Application number
JP462690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Itsuki Ban
伴 五紀
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Secoh Giken Co Ltd
Original Assignee
Secoh Giken Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an output torque by passing a magnetic flux generated by an armature coil only into a single loop by using the magnetic path of a closed circuit, and introducing a field magnetic flux also into the same loop. CONSTITUTION:The outer peripheral rotary surfaces of rotors 4a, 4b are uniformly magnetized to N-, S-poles, and a closed magnetic path shown by arrows 24a, 24b are formed by armature cores 13a, 14a opposed to the outer periphery through an air gap of a predetermined distance. Here, when armature coils 5a, 6a wound on the cores 13a, 14a are energized, a magnetic path as shown by an arrow 23 is formed. Accordingly, the magnetic fluxes by the coils 5a, 6a and the magnetic fluxes by rotors 4a, 4b become the same direction at the upper sides of the cores 13a, 14a to increase magnetic flux amounts, and both the magnetic fluxes at the lower side are opposed to reduce the amounts. Accordingly, the rotors 4a, 4b are rotated by driving torque in the direction of an arrow L. The other armature is similarly operated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 回転速度に比例し、しかも電圧リプルとノイズの無い発
電機(タコジェネレータ)若しくは出力トルクリプルの
ない高効率の直流電動機として利用されるものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] It is used as a generator (tacho generator) that is proportional to rotational speed and has no voltage ripple and noise, or as a high-efficiency DC motor without output torque ripple. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明の装置に類似した構成の技術は数多く提案されて
いるか、理論的に錯誤かあるものが多く、実用化された
例はない。例えば、特開昭53−89911号に記載さ
れた技術がある。
Many techniques with configurations similar to the device of the present invention have been proposed, many of which have theoretical errors, and none of which have been put to practical use. For example, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-89911.

〔本発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the present invention]

第1の課題 複数相の発電機は、その直流出力にリプル電圧を含んで
いるので回転数に比例した直流出力を得ることができな
く、リプル電圧をコンデンサで平滑化すると時間おくれ
が発生して、回転速度の変化に正確に追随した電圧が得
られなく、タコジェネレータとして使用する場合の欠点
となる問題点がある。
First issue Multi-phase generators include ripple voltage in their DC output, so it is not possible to obtain a DC output proportional to the rotation speed, and when the ripple voltage is smoothed with a capacitor, a time lag occurs. However, there is a problem in that it is not possible to obtain a voltage that accurately follows changes in rotational speed, which is a disadvantage when used as a tacho generator.

第2の課題 複数相の直流電動機、特にブラシレス直流電動機の場合
には相数が少ないので、トルクリプルと電子ノイズと機
械振動を発生する問題点がある。
Second Problem: In the case of a multi-phase DC motor, especially a brushless DC motor, the number of phases is small, so there is a problem that torque ripple, electronic noise, and mechanical vibration are generated.

第3の課題 ブラシレスの発電機、直流電動機の場合には、整流装置
が半導体回路となり、高価となり、相切換時の電磁ノイ
ズが発生する問題点がある。又機械振動を発生する欠点
がある。
Third Problem In the case of brushless generators and DC motors, the rectifier is a semiconductor circuit, which is expensive, and there are problems in that electromagnetic noise is generated during phase switching. It also has the disadvantage of generating mechanical vibrations.

第4の課題 直流電動機の場合に、ブラシレスの電動機としたときに
、相数は1〜3相となるので、相切換のときの電機子コ
イルの磁気エネルギの消滅と蓄積に時間を要する。
Fourth Problem: In the case of a brushless DC motor, the number of phases is 1 to 3, so it takes time for the magnetic energy in the armature coil to disappear and accumulate during phase switching.

従って高速度とすると、反トルクの発生が増大し、回転
速度の上昇に限界があり、又効率を劣化せしめる問題点
がある。高速度(毎分10万回転以上)とすると鉄損が
増大し、発熱量が増大し、効率も劣化する問題点がある
Therefore, if the speed is set to high, the generation of counter torque increases, there is a limit to the increase in rotational speed, and there is a problem that the efficiency deteriorates. When the speed is high (100,000 revolutions per minute or more), there are problems in that iron loss increases, heat generation increases, and efficiency deteriorates.

第5の課題 電機子コイルの磁気エネルギの消滅と蓄積による鉄損が
あり、効率が劣化する問題点がある。高速度となると前
述したように大きい問題点となる。
Fifth Problem: There is iron loss due to disappearance and accumulation of magnetic energy in the armature coil, and there is a problem that efficiency deteriorates. As mentioned above, high speeds pose a major problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1の手段 外周面が同極で1様に磁化されている円板状の第1の回
転子と、第1の回転子と同形で、外周面が反対極で1様
に磁化されている第2の回転子と、第1.第2の回転子
を内部に収納する非磁性体の外筐ならびにその両側に固
着された第1.第2の側板と、第1.第2の側板の中央
部に設けた軸受に回動自在に支持された回転軸と、第1
.第2の回転子の外周回転面が空隙を介して外筐内面に
対向するように第1.第2の回転子を離間して回転軸に
固定する手段と、方形の電機子磁心の対向辺の少なくと
も1の辺に捲着された電機子コイルを設けた複数個の電
機子と、電機子磁心の前記した対向辺をそれぞれ第1.
第2の回転子の磁極回転面の回転方向にそって被捲着電
機子コイルとともに空隙を介して対向せしめるように、
外筐内側に等しいピッチで互いに離間して、電機子を配
設固定する手段と、第1.第2の回転子の回転により、
各電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若
しくは各電機子コイルに通電したときに、第1.第2の
回転子に1方向の出力トルクを発生する直流電動機のい
づれかとして構成されたものである。
First means: a disc-shaped first rotor whose outer peripheral surface is uniformly magnetized with the same polarity; a second rotor; a first rotor; A non-magnetic outer casing that houses the second rotor, and a first rotor fixed to both sides of the outer casing. a second side plate; A rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in the center of the second side plate;
.. The first rotor is arranged such that the outer circumferential rotating surface of the second rotor faces the inner surface of the outer casing with a gap in between. a plurality of armatures provided with means for fixing the second rotor to the rotating shaft in a spaced-apart manner; armature coils wound around at least one of opposing sides of a rectangular armature core; The above-mentioned opposing sides of the magnetic core are respectively connected to the first side.
along the direction of rotation of the magnetic pole rotation surface of the second rotor, so as to face each other with an air gap therebetween along with the wrapped armature coil.
means for arranging and fixing armatures at equal pitches and spaced apart from each other inside the outer casing; Due to the rotation of the second rotor,
When electricity is applied to the generator or each armature coil that derives the generated voltage induced in each armature coil, the first. It is configured as any DC motor that generates output torque in one direction to the second rotor.

第2の手段 円板状のマグネット回転子と、該回転子の1つの回転側
面の外側がN極に1様に磁化され、内側がS極に1様に
磁化され、反対側の回転側面の外側がS極に1様に磁化
され、内側がN極に1様に磁化されたN、S磁極と、非
磁性体で作られた外筐に設けた軸受により回動自在に支
持された回転軸と、方形の電機子磁心の1つの辺に捲着
された電機子コイルを設けた複数個の電機子と、電機子
磁心の前記した1つの辺をマグネット回転子の外側磁極
回転面の回転方向にそって被捲着電機子コイルとともに
空隙を介して対向せしめ、対向する他の1つの辺を内側
磁極回転面に空隙を介して対向せしめて、外筐側面内側
に等しいピッチで互いに離間して、電機子を配設固定す
る手段と、固定電機子が外筐の片側の側面にのみ配設固
定されている場合には、他の側面に対向するマグネット
回転子のN、  S磁極回転面に磁性体板を貼着して磁
路を閉じる手段と、マグネット回転子の回転により、各
電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若し
くは各電機子コイルに通電したときに、マグネット回転
子に1方向の出力トルクを発生する直流電動機のいづれ
かとして構成されたものである。
The second means includes a disc-shaped magnetic rotor, the outside of one rotating side of the rotor is uniformly magnetized to the north pole, the inside is uniformly magnetized to the south pole, and the rotating side of the rotor on the opposite side is uniformly magnetized to the south pole. The outside is uniformly magnetized as an S pole, and the inside is uniformly magnetized as an N pole. Rotation is rotatably supported by a bearing installed in an outer casing made of non-magnetic material. A shaft, a plurality of armatures each having an armature coil wound around one side of a rectangular armature magnetic core, and a rotation of an outer magnetic pole rotating surface of a magnet rotor using one side of the armature magnetic core. They are made to face each other along the direction along the wound armature coil with a gap in between, and the other opposing side faces the inner magnetic pole rotating surface with a gap in between, and are spaced apart from each other at equal pitches on the inner side of the outer casing side. means for arranging and fixing the armature, and if the fixed armature is arranged and fixed only on one side of the outer casing, the N and S magnetic pole rotation surfaces of the magnet rotor facing the other side; A generator that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the magnet rotor and the rotation of the magnet when energized to each armature coil. The motor is configured as a DC motor that generates output torque in one direction.

第3の手段 両側の回転面がそれぞれN、  S極に一様に磁化され
るとともに、回転軸が外筐側板に設けた軸受により支持
された円板状のマグネット回転子と、2つの外筐側板が
それぞれマグネット回転子のN。
The third means includes a disc-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and S poles, respectively, and whose rotating shaft is supported by bearings provided on the side plates of the outer casing, and two outer casings. Each side plate is a magnetic rotor N.

S磁極に空隙を介して対向する外筐と、コ型の電機子磁
心の中央凹部に捲着された電機子コイルを設けた複数個
の電機子と、電機子磁心の前記した中央凹部を、マグネ
ット回転子の1つの磁極回転面の回転方向にそって被捲
着電機子コイルとともに空隙を介して対向せしめて、等
しいピッチで互いに離間して、電機子を外筐側板内側に
配設固定する手段と、コ型の電機子磁心の磁路開放端を
反対側の外筐側面において磁性体により磁路を閉じると
ともに、該磁性体をマグネット回転子の他の1つの磁極
回転面に空隙を介して対向せしめる手段と、マグネット
回転子の回転により、各電機子コイルに誘起した発電電
圧を導出する発電機若しくは各電機子コイルに通電した
ときに、マグネット回転子に1方向の出力トルクを発生
する直流電動機のいづれかとして構成されたものである
An outer casing facing the S magnetic pole with an air gap therebetween, a plurality of armatures each having armature coils wound around a central recess of the U-shaped armature core, and the aforementioned central recess of the armature core, The armature is arranged and fixed inside the outer casing side plate, facing each other with an air gap along the direction of rotation of one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor, and spaced apart from each other at equal pitches. and closing the open end of the magnetic path of the U-shaped armature magnetic core with a magnetic material on the opposite side of the outer casing, and applying the magnetic material to the other one magnetic pole rotating surface of the magnet rotor through an air gap. A generator that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the magnet rotor, or a generator that generates output torque in one direction in the magnet rotor when energized each armature coil. It is configured as one of the DC motors.

第4の手段 両側の回転面がそれぞれN、S極に一様に磁化されると
ともに、回転軸か外筐側板に設けた軸受により支持され
た円板状のマグネット回転子と、2つの外筐側板がそれ
ぞれマグネット回転子のN。
Fourth means: A disk-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and S poles, respectively, and which is supported by a rotating shaft or a bearing provided on the outer casing side plate, and two outer casings. Each side plate is a magnetic rotor N.

S磁極に空隙を介して対向する外筐と、コ型の電機子磁
心の中央凹部に捲着された電機子コイルを設けた複数個
の第1の電機子ならびに同じ構成の複数個の第2の電機
子と、第1の電機子の電機子磁心の前記した中央凹部を
マグネット回転子の1つの磁極回転面の回転方向にそっ
て被捲着電機子コイルとともに空隙を介して対向せしめ
て、等しいピッチで互いに離間して、電機子を外筐側板
内側に配設固定し、第2の電機子の電機子磁心の中央凹
部をマグネット回転子の他の1つの磁極回転面の回転方
向にそって被捲着電機子コイルとともに空隙を介して対
向せしめ、第1.第2の電機子の電機子磁心の2つの磁
路開放端をそれぞれ密着して磁路を閉じる手段と、マグ
ネット回転子の回転により、各電機子コイルに誘起した
発電電圧を導出する発電機若しくは各電機子コイルに通
電したときに、マグネット回転子に1方向の出力トルク
を発生する直流電動機のいづれかとして構成されたもの
である。
A plurality of first armatures each having an outer casing facing the S magnetic pole with an air gap therebetween and an armature coil wound around a central concave portion of a U-shaped armature core, and a plurality of second armatures having the same configuration. and the central recessed portion of the armature magnetic core of the first armature are made to face each other with a gap therebetween along with the wrapped armature coil along the rotational direction of one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor, The armatures are arranged and fixed inside the outer casing side plate at equal pitches, and the central concave part of the armature magnetic core of the second armature is aligned along the rotational direction of the other one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor. The first armature coil and the wound armature coil are opposed to each other through a gap. A generator or a generator that derives a generated voltage induced in each armature coil by means of closing the magnetic path by closely contacting two magnetic path open ends of the armature magnetic core of a second armature, and rotation of a magnet rotor. The motor is configured as a DC motor that generates an output torque in one direction in a magnet rotor when each armature coil is energized.

〔作 用〕[For production]

前述した問題点となる第1〜第5の課題は、周知の1相
、2相、3相の電動機の共通の欠点である。これは相の
概念がある為の問題とも考えられる。3,2,1.0の
概念から推定されることは、相の概念より脱出して0相
即ち無相の電動機とすることにより、上述した問題点が
除去されるものである。
The first to fifth problems described above are common drawbacks of well-known one-phase, two-phase, and three-phase electric motors. This may be a problem due to the concept of phase. What can be deduced from the concept of 3, 2, 1.0 is that the above-mentioned problems can be eliminated by escaping from the concept of phases and creating a 0-phase, ie, phaseless, electric motor.

本発明装置は、無相の電動機を構成して、第1〜第5の
課題を解決したものである。
The device of the present invention solves the first to fifth problems by configuring a phaseless electric motor.

次にその作用を説明する。Next, its effect will be explained.

電機子コイルには常に1方向の通電が設定値で行なわれ
ているので、相切換が無く、電機子コイルの磁気エネル
ギの大きい出入がない。
Since the armature coil is always energized in one direction at a set value, there is no phase switching and there is no large amount of magnetic energy in or out of the armature coil.

従って、発電機として使用した場合に、回転速度に正確
に比例した応答性の良い電圧出力が得られる作用がある
ので第1の課題が解決される。
Therefore, when used as a generator, the first problem is solved because a voltage output with good responsiveness that is accurately proportional to the rotational speed can be obtained.

電動機として使用した場合には、同じ理由により、トル
クリプルがなく、電気的若しくは機械的振動が除去され
るので第2の課題が解決される。
When used as an electric motor, the second problem is solved for the same reason, since there is no torque ripple and electrical or mechanical vibrations are eliminated.

相切換をする整流装置が不要なので、その為のホール素
子を含む半導体制御回路が不要となり、直流電源より電
機子コイルに通電するのみで回転子の駆動力を得る電動
機を得ることができる。
Since there is no need for a rectifying device for phase switching, there is no need for a semiconductor control circuit including a Hall element for that purpose, and it is possible to obtain a motor that obtains the driving force for the rotor simply by energizing the armature coil from a DC power source.

上述した事情は発電機の場合も同様である。The above-mentioned situation is the same in the case of a generator.

従って第3の課題が解決される。Therefore, the third problem is solved.

電機子コイルに蓄積された磁気エネルギの増減がないの
で一般の電動機の場合のように通電を断ったときの磁気
エネルギの放出による反トルクの発生がない。従って、
高速度(毎分10万回転以上)の電動機を得ることがで
きるので、第4の課題が解決される作用かある。
Since there is no increase or decrease in the magnetic energy stored in the armature coil, there is no generation of counter torque due to the release of magnetic energy when power is cut off, unlike in the case of a general electric motor. Therefore,
Since it is possible to obtain a high-speed electric motor (more than 100,000 revolutions per minute), the fourth problem can be solved.

電機子コイルに磁心はあるが、これを通る磁束量に変動
がないので、鉄損がなく、効率の良好な電動機を得るこ
とができる。
Although the armature coil has a magnetic core, the amount of magnetic flux passing through it does not change, so there is no iron loss and a highly efficient electric motor can be obtained.

従って、第5の課題を解決する作用がある。Therefore, there is an effect of solving the fifth problem.

〔実施例〕〔Example〕

第1図以降の実施例について本発明装置の詳細を説明す
る。図面の同一記号のものは同一部材を示しているので
、それ等の重複した説明は省略する。
The details of the apparatus of the present invention will be explained with respect to the embodiments shown in FIG. 1 and subsequent figures. Since the same symbols in the drawings indicate the same members, a redundant explanation thereof will be omitted.

第1図(a)は、本発明装置の回転子4aと電機子コイ
ル5aの説明図である。これ等の部材は第2図(a)に
おいて同一記号で示されているものである。
FIG. 1(a) is an explanatory diagram of the rotor 4a and armature coil 5a of the device of the present invention. These members are indicated by the same symbols in FIG. 2(a).

回転子4aは円板状となり、マグネット4は省略して図
示していない。中央部には回転軸1が固定されている。
The rotor 4a has a disk shape, and the magnet 4 is omitted and not shown. A rotating shaft 1 is fixed at the center.

回転子4aの外周は1様にN極に磁化されている。The outer periphery of the rotor 4a is uniformly magnetized to the north pole.

点線で示す記号5aは電機子コイルで、方形に捲回され
ている。矢印7a、7b、7cは、磁力線を示している
The symbol 5a indicated by a dotted line is an armature coil, which is wound in a rectangular shape. Arrows 7a, 7b, and 7c indicate lines of magnetic force.

第1図(b)は電機子コイル5a、磁力線7a。FIG. 1(b) shows the armature coil 5a and magnetic lines of force 7a.

7b、7cを拡大して示したものである。7b and 7c are shown enlarged.

電機子コイル5aは、図示のように、下側と上側の部分
が、回転子4aの回転軸方向となり、両側部は磁極面に
垂直となっている。回転子4aが矢印A方向に回転した
ときに、電機子コイル5aに誘起される誘起電圧の方向
は、矢印8a、8b。
As shown in the figure, the lower and upper portions of the armature coil 5a are in the direction of the rotation axis of the rotor 4a, and both side portions are perpendicular to the magnetic pole surface. When the rotor 4a rotates in the direction of arrow A, the directions of the induced voltage induced in the armature coil 5a are indicated by arrows 8a and 8b.

8c、8dの方向となる。The directions are 8c and 8d.

矢印8aの方向の電圧に対し、他の辺に発生する誘起電
圧はすべて反対方向である。
All induced voltages generated on other sides are in the opposite direction to the voltage in the direction of arrow 8a.

下側のコイル部分を貫挿する磁束量と他の3辺のコイル
部分を貫挿する磁束量は等しいので、電機子コイル全体
の誘起電圧は消滅する。
Since the amount of magnetic flux penetrating the lower coil portion is equal to the amount of magnetic flux penetrating the coil portions on the other three sides, the induced voltage in the entire armature coil disappears.

電機子コイル5aに矢印8aと反対方向に通電した場合
に、マグネット回転子4を矢印A方向に駆動するトルク
も同じ事情により発生しない。
When the armature coil 5a is energized in the direction opposite to the arrow 8a, the torque that drives the magnet rotor 4 in the direction of the arrow A is also not generated for the same reason.

以上の説明のように、一般的手段によって出力トルクを
得ることは不可能である。
As explained above, it is impossible to obtain output torque by general means.

本発明装置では、電機子コイルによる磁束を閉回路の磁
路を利用して単一のループ内にのみ通し、界磁磁束も同
じループ内に導入して出力トルクを次に実施例について
詳細を説明する。
In the device of the present invention, the magnetic flux from the armature coil is passed only in a single loop using a closed circuit magnetic path, and the field magnetic flux is also introduced into the same loop to increase the output torque. explain.

第2図(a)において、円筒形の外筐11の両側には側
板2a、2bが図示のように嵌着されている。
In FIG. 2(a), side plates 2a and 2b are fitted on both sides of the cylindrical outer casing 11 as shown.

外筐11は、プラスチック材若しくは、アルミニューム
ダイキャストのような非磁性体により作られている。外
筐11の内周面は、円筒の内周面と同形となっているが
、外周面は方形となっていても差支えない。
The outer casing 11 is made of a non-magnetic material such as a plastic material or die-cast aluminum. The inner circumferential surface of the outer casing 11 has the same shape as the inner circumferential surface of the cylinder, but the outer circumferential surface may be square.

外筐11の両側にビス5a、 6b、・・・により側板
2a、2bが締着されている。
Side plates 2a, 2b are fastened to both sides of the outer casing 11 by screws 5a, 6b, . . . .

側板2a、2bの中央部には、ボール軸受3g。A ball bearing 3g is provided at the center of the side plates 2a and 2b.

3bが設けられ、回転軸1が回動自在に支持される。回
転軸1には、両側面がN、  S極に1様に磁化された
円板状のマグネット4の中央部が固定されている。マグ
ネット4のN、S磁極に密着して、軟鋼円板4a、4b
が設けられ、同軸で同期回転するように構成されている
3b is provided, and the rotating shaft 1 is rotatably supported. A central portion of a disk-shaped magnet 4 is fixed to the rotating shaft 1, and both sides of the magnet 4 are uniformly magnetized with north and south poles. In close contact with the N and S magnetic poles of the magnet 4, mild steel discs 4a and 4b
are provided and configured to rotate coaxially and synchronously.

軟鋼円板の回転子4a、4bは他の周知の磁性体で作る
こともできる。回転子4a、4bの外周回転面は、それ
ぞれN、S磁極に1様に磁化され、外周面と所定の距離
の空隙を介して対向する磁性体で作られた電機子磁心1
3 a *  14 aにより磁路が閉じられているが
、その詳細は後述する。
The mild steel disk rotors 4a, 4b can also be made of other known magnetic materials. The outer rotating surfaces of the rotors 4a and 4b are uniformly magnetized to N and S magnetic poles, respectively, and an armature core 1 made of a magnetic material faces the outer circumferential surface with an air gap of a predetermined distance therebetween.
The magnetic path is closed by 3a*14a, the details of which will be described later.

電機子磁心13aには、電機子コイル5a。The armature core 13a includes an armature coil 5a.

5b、・・・、が装着されているがその詳細は第3図の
展開図により後述する。
5b, . . . are attached, the details of which will be described later with reference to the developed view of FIG.

記号7は、回転軸1に矢印Cで示す連結部材により連結
された負荷である。発電機の場合には駆動源となる。
Symbol 7 is a load connected to the rotating shaft 1 by a connecting member indicated by an arrow C. In the case of a generator, it becomes the driving source.

第3図は、上述した軟鋼で作られた円筒面状の電機子磁
心13a、13b、−,14a、14b。
FIG. 3 shows cylindrical armature cores 13a, 13b, -, 14a, 14b made of the above-mentioned mild steel.

・・・と電機子コイル5a、5b、・・・6a、6b、
・・・の180度の展開図である。
... and armature coils 5a, 5b, ...6a, 6b,
... is a 180 degree development view.

第3図の展開図は、第2図(a)を矢印り即ち外周方向
よりみた展開図で、半周部が示され、他の半周部は省略
して図示していない。他の半周部も全く同じ構成となっ
ているものである。
The developed view of FIG. 3 is a developed view of FIG. 2(a) viewed from the direction of the arrow, that is, from the outer circumferential direction, and shows a half circumferential portion, and the other half circumferential portions are omitted and not shown. The other half circumferential portions also have exactly the same configuration.

電機子磁心13a、14gはともにコ型の形状となり、
軟鋼板のプレス加工により作られる。
Both armature magnetic cores 13a and 14g are U-shaped,
Manufactured by pressing a mild steel plate.

電機子磁心13a、14gの中央凹部に電機子コイル5
a、6aを捲着した後に、両者の磁路間束は方形の磁心
13a、14bを通って閉回路の磁路により閉じられる
The armature coil 5 is placed in the central recess of the armature cores 13a and 14g.
After wrapping a and 6a, the flux between the two magnetic paths passes through rectangular magnetic cores 13a and 14b and is closed by a closed circuit magnetic path.

従って、電機子コイルによる磁束の大部分は、上述した
閉回路を通り洩れ磁束は殆どない。
Therefore, most of the magnetic flux generated by the armature coil passes through the above-mentioned closed circuit, and almost no magnetic flux leaks.

電機子磁心13b、14b及びこれ等に捲着された電機
子コイルも同じ構成となっている。
The armature magnetic cores 13b, 14b and the armature coils wound around them also have the same configuration.

電機子磁心13c、14b及び13d、14eと電機子
コイル5c、6cと5d、6dも同じ構成となっている
The armature cores 13c, 14b, 13d, and 14e and the armature coils 5c, 6c, 5d, and 6d have the same configuration.

記号25a、25b及び記号25c、25dはそれぞれ
電機子磁心の脚部の磁路開放端の衝合部を示している。
Symbols 25a, 25b and symbols 25c, 25d respectively indicate the abutting portions of the open ends of the magnetic paths of the legs of the armature core.

コ型の電機磁心の中央凹部は、回転子4aと4bの外周
回転面に空隙を介して対向している。
The central concave portion of the U-shaped electric machine core faces the outer rotating surfaces of the rotors 4a and 4b with a gap in between.

矢印17aの区間は、第2図(a)の回転子4aの外周
N極面に対向し、矢印17bの区間は、回転子4bの外
周S極面に対向している。矢印17Cの区間は回転子4
aと4bとの離間距離である。
The section indicated by the arrow 17a is opposed to the north pole surface of the outer circumference of the rotor 4a in FIG. 2(a), and the section indicated by the arrow 17b is opposed to the south pole surface of the outer circumference of the rotor 4b. The section of arrow 17C is rotor 4
This is the separation distance between a and 4b.

電機子磁心13a、13b、 ・−44a、14b。Armature cores 13a, 13b, -44a, 14b.

・−・は、軟鋼材の加工若しくはその粉末の焼結によっ
て作ることができる。又珪素鋼粉の焼結によって作るこ
とができる。
... can be made by processing a mild steel material or sintering its powder. It can also be made by sintering silicon steel powder.

電機子磁心13a、14aと電機子磁心13b。Armature cores 13a, 14a and armature core 13b.

14bは所定の距離たけ離間している。他の電機子磁心
も互いに所定の距離たけ離間している。
14b are spaced apart by a predetermined distance. The other armature cores are also spaced apart from each other by a predetermined distance.

次に上述した各電機子を外筐11の内側に配設固定する
手段について説明する。
Next, a description will be given of means for arranging and fixing each of the above-mentioned armatures inside the outer casing 11.

第3図のように作られた電機子磁心13a。Armature core 13a made as shown in FIG.

13b、・・・と14a、14b、・・・は、電機子コ
イルの装着後に、第2図(a)の外筐11の両側面の方
向から挿入される。
13b, . . . and 14a, 14b, . . . are inserted from both sides of the outer casing 11 as shown in FIG.

挿入位置を所定の位置とする為に、外筐11の内周面に
は、電機子磁心の巾に対応する突出部が設けられ、該突
出部を案内部材として電機子磁心の挿入が行なわれて固
定される。
In order to set the insertion position at a predetermined position, a protrusion corresponding to the width of the armature core is provided on the inner peripheral surface of the outer casing 11, and the armature core is inserted using the protrusion as a guide member. Fixed.

この為に側板2a、2bには、突出部2−1゜2−2が
設けられて、電機子磁心13a、13bと14a、14
b、・・・を左右より押圧するように構成されている。
For this purpose, protrusions 2-1 and 2-2 are provided on the side plates 2a and 2b, and the armature cores 13a and 13b and 14a and 14
b, . . . are configured to be pressed from the left and right.

電機子磁心を外筐11の内側の所定位置に配設固定する
手段は他の手段を採用することもできる。
Other means may be used for arranging and fixing the armature core at a predetermined position inside the outer casing 11.

以上の説明より理解されるように、外筐11の内周面と
回転子4a、4bの外周面との距離は設定された空隙長
となり、各電機子磁心及び電機子コイルも回転子4a、
4bの外周回転面と等しい空隙長で対向している。
As can be understood from the above explanation, the distance between the inner circumferential surface of the outer casing 11 and the outer circumferential surfaces of the rotors 4a and 4b becomes the set gap length, and each armature core and armature coil also
It faces the outer circumferential rotating surface of 4b with the same gap length.

電機子コイルを電機子磁心とともに外筐11に挿入する
為に、外筺11には凹部が設けられている。
A recess is provided in the outer casing 11 in order to insert the armature coil into the outer casing 11 together with the armature magnetic core.

第3図の点線Bを矢印方向よりみた断面図が第4図(a
)に示されている。
A cross-sectional view of dotted line B in FIG.
) is shown.

第4図(a)において、回転子4aのN極の磁束は、電
機子磁心13b、14bを通り、回転子4bのS極で磁
路が閉じられている。
In FIG. 4(a), the magnetic flux of the north pole of the rotor 4a passes through the armature magnetic cores 13b and 14b, and the magnetic path is closed at the south pole of the rotor 4b.

電機子磁心13a、14aについても同様で、この磁路
が第3図の矢印24a、24bとして示されているもの
である。他の電機子磁心についても同様な磁路となる。
The same applies to the armature magnetic cores 13a and 14a, and these magnetic paths are shown as arrows 24a and 24b in FIG. 3. The other armature cores have similar magnetic paths.

電機子コイル5a、6aの通電による磁束は矢印23で
示す磁路となる。
The magnetic flux caused by the energization of the armature coils 5a, 6a forms a magnetic path indicated by an arrow 23.

従って、電機子磁心13a、14aの上側では電機子コ
イル5a、6aによる磁束と回転子4a。
Therefore, above the armature cores 13a, 14a, the magnetic flux from the armature coils 5a, 6a and the rotor 4a.

4bによる磁束は同一方向となり、磁束量が増大し、下
側では、両磁束は反対方向となり、磁束量は減少する。
The magnetic fluxes due to 4b are in the same direction and the amount of magnetic flux increases, and on the lower side, both magnetic fluxes are in opposite directions and the amount of magnetic flux decreases.

従って、回転子4a、4bは、矢印し方向の駆動トルク
を受けて回転する。
Therefore, the rotors 4a and 4b rotate in response to driving torque in the direction of the arrow.

他の電機子についても上述した事情は同じなので、同方
向の回転子4a、4bの駆動トルクを発生する電動機と
なる。
Since the above-mentioned circumstances are the same for the other armatures, the motors generate driving torque for the rotors 4a and 4b in the same direction.

回転子4a、4bを駆動源により回転すると発電出力が
得られる。
When the rotors 4a and 4b are rotated by a drive source, power generation output is obtained.

各電機子コイルの直列接続体より、発電出力を得ること
ができる。
Power generation output can be obtained from the series connection of each armature coil.

他の半周面の電機子による出力トルク若しくは発電出力
も同様にして得られるものである。
The output torque or power generation output by the armature on the other half circumferential surface is obtained in the same manner.

上述した場合に、電機子コイル6a、6b、・・・を除
去して実施することもできる。この場合には、駆動トル
クと発電出力が減少するが、用途によってかかる手段を
採用することができるものである。
In the above case, the armature coils 6a, 6b, . . . can also be removed. In this case, the driving torque and power generation output are reduced, but such means can be adopted depending on the application.

第4図(a)において、電機子磁心13b、14bと回
転子4a、4bとの空隙長は、電機子コイルの下側のコ
イル部分の厚み以上の空隙長となるので、空隙長が大き
くなり、回転子4a、4b間の磁気抵抗を大きくして界
磁磁界を弱くする不都合がある。
In FIG. 4(a), the air gap length between the armature magnetic cores 13b, 14b and the rotors 4a, 4b is greater than the thickness of the lower coil portion of the armature coil, so the air gap length becomes large. However, there is a problem in that the magnetic resistance between the rotors 4a and 4b is increased and the field magnetic field is weakened.

かかる不都合を除去する手段について第4図(b) (
c)により説明する。
Fig. 4(b) shows a means to eliminate such inconvenience (
This is explained by c).

第3図の点線りを矢印方向よりみた断面が第4図(b)
で、点線Cを矢印方向よりみた断面が第4図(e)に示
されている。
Figure 4(b) is a cross section taken along the dotted line in Figure 3 from the direction of the arrow.
A cross section taken along the dotted line C in the direction of the arrow is shown in FIG. 4(e).

各電機子コイルの両側には、突出部(第4図(b)の記
号13−1. 13−2で示すものである。)が設けら
れる。この突出部は第4図(e)で記号22a、22b
として示されている。
Projections (indicated by symbols 13-1 and 13-2 in FIG. 4(b)) are provided on both sides of each armature coil. These protrusions are marked 22a and 22b in FIG. 4(e).
It is shown as.

上記した突出部は、僅かな空隙長で電機子磁心を回転子
4a、4bの外側回転面に対向せしめることができるの
で、磁気抵抗を小さくなり、第3図の矢印24a、24
bの磁束量が増大する。従って大きい出力の電動機の場
合に有効な手段となる。
The above-mentioned protrusions allow the armature magnetic core to face the outer rotating surfaces of the rotors 4a and 4b with a small gap length, so that the magnetic resistance is reduced and the arrows 24a and 24 in FIG.
The amount of magnetic flux b increases. Therefore, it is an effective means for large output motors.

第4図(C)の電機子コイル5bを例として、電機子コ
イルによる磁束の説明をする。
The magnetic flux due to the armature coil will be explained using the armature coil 5b of FIG. 4(C) as an example.

第4図(C)において、電機子コイル5bによる磁束の
磁路は電機子磁心13b、14bを通る前述した出力ト
ルクに有効な磁束以外に無効な磁束(反トルクを発生す
る場合もある。)がある。
In FIG. 4(C), the magnetic path of the magnetic flux by the armature coil 5b is an ineffective magnetic flux (sometimes generating counter-torque) in addition to the above-mentioned magnetic flux effective for output torque passing through the armature cores 13b and 14b. There is.

かかる磁束の磁路が矢印23c、23dとして示されて
いる。
The magnetic paths of such magnetic flux are shown as arrows 23c and 23d.

矢印23cの磁束は空間を通るので小量で問題はないが
、矢印23dの磁束は、突出部22a。
The magnetic flux indicated by the arrow 23c passes through space, so there is no problem with the small amount of magnetic flux, but the magnetic flux indicated by the arrow 23d is caused by the protrusion 22a.

22bと回転子4aを通って閉じられる。回転子4aは
磁性体なので磁気抵抗が小さく、電機子コイル5bによ
る磁束量が増大し、前記した矢印23の磁束量を減少し
て出力トルクを著しく減少せしめる不都合がある。
22b and the rotor 4a. Since the rotor 4a is a magnetic material, its magnetic resistance is small, and the amount of magnetic flux due to the armature coil 5b increases, which inconveniently reduces the amount of magnetic flux indicated by the arrow 23 described above and significantly reduces the output torque.

かかる不都合を除去する手段を次に説明する。A means for eliminating such inconvenience will be explained next.

第1の手段は、回転子4a、4bを第2図(d)につい
て後述するように、マグネット回転子10c、10dと
することである。この場合にはマグネットが突出部22
a、22bに対向するので、マグネットを通る磁路の磁
気抵抗は空気と同じ位となるので、上述した不都合を除
去することができる。第2の手段は、回転子4a、4b
を第2図(C)に示すように変形して、外周回転面の巾
を小さくする。
The first method is to replace the rotors 4a, 4b with magnet rotors 10c, 10d, as will be described later with reference to FIG. 2(d). In this case, the magnet is attached to the protrusion 22.
a and 22b, the magnetic resistance of the magnetic path passing through the magnet is about the same as that of air, so the above-mentioned disadvantages can be eliminated. The second means is rotors 4a, 4b
is deformed as shown in FIG. 2(C) to reduce the width of the outer rotating surface.

外周回転面の巾が小さいので、回転子4g。The width of the outer rotating surface is small, so the rotor weighs 4g.

4bの外周回転面の近傍では磁気的に飽和状態とするこ
とができる。
A magnetically saturated state can be achieved in the vicinity of the outer circumferential rotating surface of 4b.

従って誘導常数が小さくなり、矢印23dの磁路の磁気
抵抗が大きくなり前記した不都合を除去することができ
る。
Therefore, the induction constant becomes small, the magnetic resistance of the magnetic path indicated by the arrow 23d becomes large, and the above-mentioned disadvantages can be eliminated.

電機子磁心が磁気的に飽和すると、洩れ磁束が増加し、
これが反トルクを発生するので、これを防止する為に電
機子磁心の断面積を十分に大きくする必要がある。
When the armature core becomes magnetically saturated, leakage flux increases,
This generates counter torque, so in order to prevent this it is necessary to make the cross-sectional area of the armature core sufficiently large.

回転子4aが、電機子コイル5aの左右の突出部に対向
するときには、回転子4aの外周面近傍の磁束密度が増
大するので、回転中に鉄損が発生する。回転子4a、4
bを珪素鋼板の積層体で構成すると鉄損は僅少となる。
When the rotor 4a faces the left and right protrusions of the armature coil 5a, the magnetic flux density near the outer peripheral surface of the rotor 4a increases, causing iron loss during rotation. Rotor 4a, 4
If b is composed of a laminate of silicon steel plates, the iron loss will be minimal.

電機子磁心13 a 、  13 b 、−・・と14
a、14b、・・・を通る磁束密度は変らないので鉄損
はない。
Armature cores 13a, 13b, --... and 14
Since the magnetic flux density passing through a, 14b, . . . does not change, there is no iron loss.

直流電源より、各電機子コイルに通電すると直流電動機
として回転し、損失は銅損と機械損のみとなるので、効
率の良好な電動機が得られる効果がある。又トルクリプ
ルのないものが得られる効果がある。位置検知素子と半
導体回路がないので、耐熱性があり廉価なブラシレス電
動機が得られる効果がある。
When each armature coil is energized from a DC power source, it rotates as a DC motor, and the losses are only copper loss and mechanical loss, so a highly efficient motor can be obtained. Furthermore, there is an effect that torque ripple can be obtained without any torque ripple. Since there is no position detection element and semiconductor circuit, there is an effect that a heat resistant and inexpensive brushless motor can be obtained.

相の切換えがないので、反トルクの発生がない。Since there is no phase switching, there is no generation of counter torque.

従って高速度の電動機が得られる効果がある。Therefore, there is an effect that a high speed electric motor can be obtained.

駆動トルク発生の原理は、周知の刷子型の重ね巻き直流
電動機に相似しているので大出力の直流電動機が得られ
る特徴がある。
The principle of drive torque generation is similar to that of the well-known brush-type, lap-wound DC motor, so it is characterized by the ability to obtain a high-output DC motor.

回転子4aを駆動源により1方向に駆動すると、各電機
子コイルには、誘起電圧が発生するので、直列接続をし
て、誘起電圧を加算して導出すると発電機となる。小出
力の場合にはタコジェネレータとして利用できる。
When the rotor 4a is driven in one direction by a drive source, an induced voltage is generated in each armature coil, so if the armature coils are connected in series and the induced voltages are added and derived, a generator is obtained. For small output, it can be used as a tacho generator.

効果は電動機として使用した場合と同様である。The effect is the same as when used as an electric motor.

出力電圧にリプル分がないので、有効な手段となる。This is an effective method because there is no ripple in the output voltage.

第2図(b)は、本発明装置の他の実施例である。FIG. 2(b) shows another embodiment of the device of the present invention.

第2図(b)において、回転子10a、10bと軟鋼円
筒10と励磁コイル9以外の部材は、第2図(a)と同
じ構成のものである。
In FIG. 2(b), members other than the rotors 10a, 10b, the mild steel cylinder 10, and the excitation coil 9 have the same configuration as in FIG. 2(a).

回転軸1には、軟鋼型の円柱10の中心部が固定され、
その両側には軟鋼型の円環で作られた回転子10a、1
0bの内周部が嵌着されている。
The center of a mild steel cylinder 10 is fixed to the rotating shaft 1,
On both sides of the rotor 10a, 1 made of a mild steel ring,
The inner peripheral part of 0b is fitted.

励磁コイル9は、円環状のコア8に捲回され、コア8の
外周部は、電機子磁心13aと14a及び他の1組の電
機子磁心の中央部に固定されている。
The excitation coil 9 is wound around an annular core 8, and the outer periphery of the core 8 is fixed to the center portions of the armature cores 13a and 14a and another set of armature cores.

励磁コイル9に直流電源より通電すると、回転子10a
、10bの外周面は、それぞれ1様にN。
When the excitation coil 9 is energized from a DC power source, the rotor 10a
, 10b have N in the same way.

S極に励磁される。従って、回転子10a、10bは、
第2図(a)の回転子4a、4bと同じ作用を行なうも
のとなるので、励磁型の直流電動機として、第2図(a
)の場合と全く同し作用効果を有するものとなる。又発
電機としても同し作用効果を有するものである。従って
、本発明の目的が達成される。
Excited to S pole. Therefore, the rotors 10a and 10b are
Since the rotors 4a and 4b in FIG. 2(a) perform the same function, they can be used as an excitation type DC motor as shown in FIG. 2(a).
) has exactly the same effect as the case. It also has the same effect as a generator. Therefore, the objectives of the invention are achieved.

次に第2図(d)に示す実施例について説明する。Next, the embodiment shown in FIG. 2(d) will be described.

第2図(d)において、回転軸1には、軟鋼製の円柱1
0の中心部か嵌着され、その両側には、円環状のマグネ
ット10c、10dの内周部が嵌着されている。マグネ
ット10cの内周面はS極に、外周面はN極に1様に磁
化され、又マグネ、ソト10dの内、外周面は、それぞ
れN、S極に1様に磁化されている。従って、マグネッ
ト10c。
In FIG. 2(d), the rotating shaft 1 includes a cylinder 1 made of mild steel.
0, and the inner peripheral parts of annular magnets 10c and 10d are fitted on both sides thereof. The inner circumferential surface of the magnet 10c is uniformly magnetized as an S pole, and the outer circumferential surface is uniformly magnetized as a N pole, and the inner and outer circumferential surfaces of the magnet 10d are uniformly magnetized as N and S poles, respectively. Therefore, the magnet 10c.

10dは回転子となり、外周回転面は1様にN。10d is a rotor, and the outer rotating surface is uniformly N.

S極に磁化され、第2図(a)の回転子4a、4bと同
じ作用を行なうものとなるので、点線Bで示す外側部を
第2図(a)の外筐11.電機子磁心13a、13b、
−と14a、14b、=−電機子流電動機若しくは発電
機となる。
Since it is magnetized to the S pole and performs the same function as the rotors 4a and 4b in FIG. 2(a), the outer part indicated by the dotted line B is connected to the outer casing 11. in FIG. 2(a). Armature cores 13a, 13b,
- and 14a, 14b, =- armature flow motor or generator.

従って本発明の目的を達成できるものである。Therefore, the object of the present invention can be achieved.

第5図(a) (b) (c)に示すものは、本発明装
置の他の実施例を示したものである。第5図(a)にお
いて、外筐15a、15bは、プラスチック材若しくは
アルミニュームダイキャストのような非磁性体で作られ
、外周部で互いに嵌着されている。
FIGS. 5(a), 5(b), and 5(c) show other embodiments of the apparatus of the present invention. In FIG. 5(a), outer casings 15a and 15b are made of a non-magnetic material such as plastic material or die-cast aluminum, and are fitted together at the outer periphery.

ボール軸受3a、3bにより回転軸1は回動自在に支持
され、回転軸1には、円板状のマグネット部はS極に1
様に磁化されている。二h 1)叉吋bh k4p? 
&l 1軟鋼円板19aはN、  S磁極面に貼着され
て磁路が閉じられている。マグネット回転子19の下面
の磁極面には、記号16a、16cで示す電機子磁心及
び電機子コイル5a、5cが対向している。
A rotary shaft 1 is rotatably supported by ball bearings 3a and 3b, and a disk-shaped magnet portion is attached to the south pole of the rotary shaft 1.
It is magnetized in the same way. 2h 1) 叉吋bh k4p?
&l 1 Mild steel disk 19a is attached to the N and S magnetic pole faces to close the magnetic path. Armature magnetic cores and armature coils 5a, 5c, indicated by symbols 16a and 16c, are opposed to the magnetic pole surface on the lower surface of the magnet rotor 19.

上述した電機子の詳細に次に説明する。The armature described above will now be described in detail.

第5図(a)を矢印P方向よりみた電機子の平面図が第
6図(a)に示されている。
A plan view of the armature seen from the direction of arrow P in FIG. 5(a) is shown in FIG. 6(a).

第6図(a)は、円周上にある電機子を全円周部即ち3
60度の区間を示したものである。
Figure 6(a) shows the armature on the circumference at the entire circumference, that is, at 3
This shows a 60 degree section.

第6図(a)において、磁性体のコ型の電機子磁心16
a、16b、・・・の中央凹部には、電機子コイル5a
、5b、・・・か捲着されている。
In FIG. 6(a), a U-shaped armature core 16 made of magnetic material
The armature coil 5a is placed in the central recess of a, 16b, .
, 5b, . . . are wrapped.

電機子磁心16a、16b、・・・の磁路開放端には、
磁性体ヨーク26a、26b、・・・の両端が密着固定
されて、電機子コイルによる磁束の磁路を閉じている。
At the open ends of the magnetic paths of the armature cores 16a, 16b,...
Both ends of the magnetic yokes 26a, 26b, . . . are closely fixed to close the magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coil.

電機子コイルを電機子磁心16a、16b、・・・に装
着した後に、第5図(a)の外筐15bの凹部(図示せ
ず)に電機磁心を嵌着する。このときに電機子コイルの
部分は、更に深い凹部として、その内部に収納する必要
がある。磁性体ヨーク26a、26b、・・・も同じ手
段により、外筐15bの凹部に嵌着される。
After the armature coils are attached to the armature cores 16a, 16b, . . . , the electric machine cores are fitted into the recesses (not shown) of the outer casing 15b shown in FIG. 5(a). At this time, the armature coil portion needs to be housed in a deeper recess. The magnetic yokes 26a, 26b, . . . are also fitted into the recesses of the outer casing 15b by the same means.

電機子磁心の径方向の巾は、第5図(a)に示されるよ
うに、マグネット回転子19のN極の径方向の巾とほぼ
等しくされ、又磁性体ヨーク26a。
As shown in FIG. 5(a), the radial width of the armature core is approximately equal to the radial width of the N pole of the magnet rotor 19, and the magnetic yoke 26a.

26b、・・・を含む電機子磁心の突出部は、マグネッ
ト回転子のS極に対向している。
The protrusions of the armature core including 26b, . . . are opposed to the S pole of the magnet rotor.

第7図(b)は、第6図(a)の点線Qを矢印方向より
みた断面図である。
FIG. 7(b) is a sectional view taken along the dotted line Q in FIG. 6(a) in the direction of the arrow.

第7図(a)は、電機子の平面図である。FIG. 7(a) is a plan view of the armature.

第7図(b)において、電機子磁心16aは、N対向し
ている。
In FIG. 7(b), the armature cores 16a are N opposed to each other.

N極の磁束は、電機子磁心16a1磁性体ヨーク26a
を通って、S極で閉じられている。
The magnetic flux of the N pole is transmitted through the armature magnetic core 16a1 and the magnetic yoke 26a.
It passes through and is closed at the south pole.

この磁束が、第7図(a)で矢印24a、24bとして
示される。
This magnetic flux is shown as arrows 24a, 24b in FIG. 7(a).

電機子コイル5aの通電による磁束は矢印23として示
され、この磁路は空隙なしに閉じられているので、他の
部分の洩れ磁束は僅少となっている。
The magnetic flux due to energization of the armature coil 5a is shown as an arrow 23, and since this magnetic path is closed without any air gaps, the leakage magnetic flux in other parts is small.

電機子磁心16aの右側の磁束は矢印23嶌と24bの
和となり、左側の磁束は、矢印23”kと矢印24aの
差となるので、マグネット回転子19は磁気反撥力によ
り矢印し方向に駆動される。
The magnetic flux on the right side of the armature core 16a is the sum of arrows 23 and 24b, and the magnetic flux on the left side is the difference between arrows 23"k and 24a, so the magnet rotor 19 is driven in the direction indicated by the arrow by magnetic repulsion. be done.

他の電機子コイルについても事情は同様なので、マグネ
ット回転子19が矢印し方向に駆動される直流電動機と
なり、又マグネット回転子19を駆動源により駆動する
と発電機となる。
The situation is similar for the other armature coils, so the magnet rotor 19 becomes a DC motor driven in the direction of the arrow, and when the magnet rotor 19 is driven by a drive source, it becomes a generator.

第7図(b)の点線30a、30bは、電機子磁心16
aに設けた突出部である。点線1は回転軸の位置を示し
ている。
Dotted lines 30a and 30b in FIG. 7(b) indicate the armature magnetic core 16
This is the protrusion provided in a. A dotted line 1 indicates the position of the rotation axis.

突出部30aは、電機子コイル5aの両側部にあり、突
出部30bは、電機子磁心16aの左側に設けられる。
The protrusions 30a are provided on both sides of the armature coil 5a, and the protrusions 30b are provided on the left side of the armature core 16a.

かかる手段によると、突出部30a、3Qbとマグネッ
ト回転子19のN、  S磁極回転面との間の空隙長が
小さくなり、矢印24a、24bで示した磁束量を増大
して出力トルクを増加できて有効な手段となる。第6図
(a)に示すように、本実施例では、電機子は4個であ
るが、使用目的により、電機子の数を増減できる。
According to this means, the gap length between the protrusions 30a and 3Qb and the N and S magnetic pole rotation surfaces of the magnet rotor 19 is reduced, and the amount of magnetic flux shown by arrows 24a and 24b can be increased to increase the output torque. This is an effective method. As shown in FIG. 6(a), in this embodiment, there are four armatures, but the number of armatures can be increased or decreased depending on the purpose of use.

第5図(a)に示すように、電機子は、外筐15bの内
面にのみ配設したが、全く同じ構成の電機子を外筐15
aの内側に付加配設しても本発明の目的が達成されるも
のである。
As shown in FIG. 5(a), the armature is provided only on the inner surface of the outer casing 15b, but an armature with exactly the same configuration is installed inside the outer casing 15b.
The object of the present invention can also be achieved even if it is additionally disposed inside a.

第5図(b)に示す実施例は、第5図(a)の外筐15
aを除去し、外筐15bに対応する部分が記号15cと
して示されている。
The embodiment shown in FIG. 5(b) is based on the outer casing 15 of FIG. 5(a).
A portion corresponding to the outer casing 15b is shown as a symbol 15c by removing a.

記号15cは、電動機を使用する例えばハードデスクの
本体の1部を利用できるので、偏平に構成できる特徴が
ある。即ち本体の1部15cが外筐15bを兼ねている
ものである。本体に設けたボール軸受3a、3bには回
転軸1が回動自在に支持され、その下端には、カップ状
の軟鋼板で作られた回転子19aの底面中央部が固定さ
れる。
The symbol 15c has the feature that it can be constructed flatly because it can use a part of the main body of, for example, a hard disk that uses an electric motor. That is, one portion 15c of the main body also serves as the outer casing 15b. A rotary shaft 1 is rotatably supported by ball bearings 3a and 3b provided on the main body, and a central portion of the bottom surface of a rotor 19a made of a cup-shaped mild steel plate is fixed to the lower end thereof.

マグネット回転子19(第5図(a)と同じもの)が回
転子19aに貼着されて、N、 S極の磁路が閉じられ
ている。
A magnet rotor 19 (the same as that shown in FIG. 5(a)) is attached to the rotor 19a, and the magnetic paths of the N and S poles are closed.

電機子磁心16a、16b、・・・と磁性体ヨーク26
a、26b、−・・は、第5図(a)の同じ記号のもの
と同じ構成となっているので、マグネット回転子19は
、電機子コイル5a、5b、・・・の通電により駆動さ
れて本発明の目的が達成される。
Armature magnetic cores 16a, 16b,... and magnetic yoke 26
a, 26b, . . . have the same configuration as those with the same symbols in FIG. Thus, the object of the present invention is achieved.

上述した実施例の各磁路の断面積は、磁束が飽和しない
ものとする必要がある。
The cross-sectional area of each magnetic path in the embodiments described above must be such that the magnetic flux does not become saturated.

次に第5図(C)に示す実施例について説明する。Next, the embodiment shown in FIG. 5(C) will be described.

第5図(e)において、プラスチック材若しくはアルミ
ダイキャストのような非磁性体で作られた外筐15bと
磁性体で作られた外筐15aは、外周部で嵌着され、そ
れぞれの中央部に設けたボール軸受3a、3bには、回
転軸1が回動自在に支持される。
In FIG. 5(e), an outer casing 15b made of a non-magnetic material such as a plastic material or aluminum die-casting and an outer casing 15a made of a magnetic material are fitted at their outer peripheries, and their central parts are fitted together. A rotary shaft 1 is rotatably supported by ball bearings 3a and 3b provided in the rotary shaft 1.

回転軸1には、円板状のマグネット回転子31の中央部
が固定される。
A central portion of a disc-shaped magnet rotor 31 is fixed to the rotating shaft 1 .

マグネット回転子31の外周部の両側は、図示のように
N、  S極に1様に磁化されている。
Both sides of the outer periphery of the magnet rotor 31 are uniformly magnetized into N and S poles as shown.

記号18a、18cは、外筐15bに固定された電機子
磁心て、電機子コイル5a、*が装着される。
Symbols 18a and 18c are armature magnetic cores fixed to the outer casing 15b, to which armature coils 5a and * are attached.

次に電機子磁心と電機子コイルの詳細を説明する。Next, details of the armature core and armature coil will be explained.

第6図(b)は、外筺15bを矢印P方向よりみた平面
図である。
FIG. 6(b) is a plan view of the outer casing 15b viewed from the direction of arrow P.

第6図(b)において、コ型の磁性体で作られた電機子
磁心1ga、18b、・・・には、図示のように電機子
コイル5a、 5b、・・・が捲着される。
In FIG. 6(b), armature coils 5a, 5b, . . . are wound around armature cores 1ga, 18b, .

磁心18a、18b、−・・は、外筐15bに設けた凹
部に嵌着固定され、電機子コイルの部分は更に深い凹部
となっている。
The magnetic cores 18a, 18b, . . . are fitted and fixed in recesses provided in the outer casing 15b, and the armature coil portion is an even deeper recess.

電機子磁心18 a 、18 b r ・・・の端部は
、紙面に垂直方向に折曲直立した直立部27a、27b
The ends of the armature magnetic cores 18a, 18br... are bent in a direction perpendicular to the plane of the paper to form upright parts 27a, 27b.
.

27c、27d、・・・が設けられる。27c, 27d, . . . are provided.

4個の各電機子は同じ構成なので、電機子磁心18gを
例としてその詳細を第7図(c) (d) (e) (
f’)について説明する。
Since each of the four armatures has the same configuration, the details are shown in Fig. 7 (c) (d) (e) (
f') will be explained.

第7図(C)は、電機子磁心18aとこれに捲着された
電機子コイル5aの平面図である。
FIG. 7(C) is a plan view of the armature core 18a and the armature coil 5a wound around it.

第6図(b)の点線Qを矢印方向よりみた断面図が第7
図(d)である。
The 7th cross-sectional view taken along the dotted line Q in Figure 6(b) in the direction of the arrow.
It is figure (d).

電機子磁心18aに捲着された電機子コイル5aは空隙
を介してマグネット回転子31のN極面に対向している
The armature coil 5a wound around the armature magnetic core 18a faces the N-pole surface of the magnet rotor 31 with an air gap interposed therebetween.

点線1は回転軸の位置を示している。A dotted line 1 indicates the position of the rotation axis.

マグネット回転子31のN極の磁束は、電機子磁心18
aとその端部の直立部27aを通り、外筐(磁性体)1
5aを通ってS極面て閉しられる磁路を通る。
The magnetic flux of the N pole of the magnet rotor 31 is the magnetic flux of the armature magnetic core 18
a and the upright portion 27a at its end, and the outer casing (magnetic material) 1
5a and passes through a magnetic path closed by the south pole face.

この磁束が第7図(c)て矢印24a、24bとして示
されている。
This magnetic flux is shown as arrows 24a and 24b in FIG. 7(c).

電機子コイル5aの通電による磁束は第7図a矢印23
で示すものとなり、電機子磁心18a1直立部27a、
27b、外筐15aを通る磁束となる。
The magnetic flux due to energization of the armature coil 5a is shown by arrow 23 in Fig. 7a.
The armature magnetic core 18a1 upright portion 27a,
27b, which becomes the magnetic flux passing through the outer casing 15a.

この磁路には空隙がないので、磁気抵抗が著しく小さく
、洩れ磁束は殆どない。
Since there is no air gap in this magnetic path, the magnetic resistance is extremely small and there is almost no leakage magnetic flux.

第7図(C)の電機子磁心18Hの右側ではマグネット
回転子31による磁束24bと電機子コイル5aによる
磁束23が同じ方向となり加算される。
On the right side of the armature core 18H in FIG. 7(C), the magnetic flux 24b due to the magnet rotor 31 and the magnetic flux 23 due to the armature coil 5a are in the same direction and are added together.

電機子磁心18aの左側では両者の差となる。On the left side of the armature core 18a, there is a difference between the two.

従って、磁気反撥力により、マグネット回転子31は矢
印し方向の駆動力を発生して回転する。
Therefore, due to the magnetic repulsion, the magnet rotor 31 generates a driving force in the direction of the arrow and rotates.

他の電機子コイルについても上述した事情は同しなので
、マグネット回転子31は1方向に駆動される直流電動
機となる。
Since the above-mentioned circumstances are the same for the other armature coils, the magnet rotor 31 becomes a DC motor driven in one direction.

マグネット回転子31を駆動源により回転すると、電機
子コイルに発電力が発生して発電機となる。
When the magnet rotor 31 is rotated by a drive source, generating power is generated in the armature coil and becomes a generator.

各磁路の断面積は、磁束が飽和しない大きさとされてい
る。
The cross-sectional area of each magnetic path is set to a size that does not saturate the magnetic flux.

マグネット回転子31のN極の磁束は、電機子磁心18
aに入るときに、電機子コイル5aの厚さだけの空間部
を通るので、磁気抵抗が大きくなる不都合がある。
The magnetic flux of the N pole of the magnet rotor 31 is the magnetic flux of the armature magnetic core 18
When it enters the armature coil 5a, it passes through a space equal to the thickness of the armature coil 5a, which has the disadvantage of increasing magnetic resistance.

電機子コイル5aの両側部に点線28て示す突出部を設
けると、突出部とマグネット回転子31のN極面の空隙
を小さくできるので、磁気抵抗が著しく小さくなり、矢
印24a、24bの磁束量を大きくできて、出力トルク
を増大せしめることかできるので有効な手段となる。
By providing protrusions indicated by dotted lines 28 on both sides of the armature coil 5a, the gap between the protrusions and the N-pole surface of the magnet rotor 31 can be reduced, so the magnetic resistance is significantly reduced, and the amount of magnetic flux indicated by arrows 24a and 24b is reduced. This is an effective means because it can increase the output torque.

上述した実施例は、外筐15bに電機子が配設固定され
ているが、外筐15aに電機子を付加して配設して出力
を2倍とすることができる。
In the above-described embodiment, the armature is arranged and fixed to the outer casing 15b, but the output can be doubled by adding an armature to the outer casing 15a.

この手段が第7図(e)(f’)に示されている。This means is shown in FIGS. 7(e) and (f').

第7図(e)の電機子は、第7図(e)に示すように変
更される。即ち電機子磁心19aの磁路開放端は直線状
となる。直立部の上方は垂直に折曲されて記号29a、
29bとして示されている。
The armature in FIG. 7(e) is modified as shown in FIG. 7(e). That is, the open end of the magnetic path of the armature magnetic core 19a becomes straight. The upper part of the upright part is bent vertically and is marked 29a,
29b.

電機磁心19aは、前実施例と同じ手段により外筺15
bの内側に配設固定される。
The electric machine magnetic core 19a is attached to the outer casing 15 by the same means as in the previous embodiment.
It is arranged and fixed inside b.

電機子磁心20aは、電機子磁心19aの直立部とその
折曲部29a、29bが除去されたコ型の形状となり、
その中央凹部に電機子コイル6−aから捲着されている
The armature core 20a has a U-shape in which the upright portion of the armature core 19a and its bent portions 29a and 29b are removed, and
The armature coil 6-a is wound around the central recess.

電機子磁心20aは、外筐15aの内側に、同じ手段に
より配設固定されている。外筐15aは非磁性体で作ら
れている。
The armature core 20a is arranged and fixed inside the outer casing 15a by the same means. The outer casing 15a is made of non-magnetic material.

マグネット回転子31のN極の磁束は、電機子磁心19
aを通り、その突出部、直立部 29a。
The magnetic flux of the N pole of the magnet rotor 31 is
a, its protrusion, upright portion 29a.

29b部を通り、電機子磁心20aを通って、S極面で
閉じられる磁路を通る。
29b, the armature magnetic core 20a, and a magnetic path closed at the S pole surface.

この磁束が第7図(e)において、矢印24a。This magnetic flux is indicated by the arrow 24a in FIG. 7(e).

24bとして示され、電機子磁心20aでは、右方向と
なる。
24b, and in the armature core 20a, it is in the right direction.

電機子コイル5aと6aによる磁束は、第7図(e)で
矢印23の方向となり、電機子磁心20aのコ型の部分
を通って閉じられる。
The magnetic flux by the armature coils 5a and 6a is in the direction of arrow 23 in FIG. 7(e) and is closed through the U-shaped portion of the armature core 20a.

磁束24bと磁束23は、電機子磁心19a。The magnetic flux 24b and the magnetic flux 23 are connected to the armature core 19a.

20aの右側では同方向となり加算され、電機子磁心1
9a、20aの左側では差となるので、マグネット回転
子31は、矢印し方向の駆動トルクが得られて回転する
直流電動機となる。
On the right side of 20a, they are in the same direction and are added, and armature core 1
Since there is a difference on the left side of 9a and 20a, the magnet rotor 31 becomes a DC motor that rotates by obtaining a driving torque in the direction of the arrow.

点線28a、28bで示す突出部を電機子コイル5a、
6aのそれぞれの両側に突出して設けると、その作用効
果は、第7図(d)の点線28の突山部と同しとなり、
矢印24a、24bで示す磁束量を大きくして、出力ト
ルクを大きくすることができる。
The protrusions indicated by dotted lines 28a and 28b are the armature coil 5a,
When provided protrudingly on both sides of each of 6a, the effect is the same as that of the protruding portion indicated by the dotted line 28 in FIG. 7(d),
By increasing the amount of magnetic flux indicated by arrows 24a and 24b, the output torque can be increased.

電機子磁心19a、20aの1組の電機子は、外筐15
a、15bの円周面にそって複数個配設され、それぞれ
の電機子は、第7図(f)の構成となって同一方向の出
力トルクを発生する直流電動機を構成できる。又マグネ
ット回転子31を駆動源により回転すると発電機を構成
することができる。
One set of armatures including armature cores 19a and 20a is connected to the outer casing 15.
A plurality of armatures are disposed along the circumferential surfaces of the arms a and 15b, and each armature has the configuration shown in FIG. 7(f) to constitute a DC motor that generates output torque in the same direction. Further, when the magnet rotor 31 is rotated by a driving source, a generator can be configured.

従って本発明の目的を達成できるものである。Therefore, the object of the present invention can be achieved.

第2図(a) (b)に示す本発明装置においては、毎
分10万回転位の高速回転でも、回転子4a。
In the apparatus of the present invention shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the rotor 4a rotates even at high speeds of around 100,000 revolutions per minute.

4b、10a、10bが軟鋼製なので、遠心力による破
損が防止される特徴がある。第2図(a)の場合には、
マグネット4の外周にニッケルスリーブ3を被冠とする
と、遠心力破損が防止される。
Since 4b, 10a, and 10b are made of mild steel, they are characterized by being prevented from being damaged by centrifugal force. In the case of Figure 2(a),
If the outer periphery of the magnet 4 is covered with the nickel sleeve 3, centrifugal damage can be prevented.

次に本発明装置を発電機若しくは電動機として構成した
場合の特徴を次に説明する。
Next, the features when the device of the present invention is configured as a generator or an electric motor will be described below.

電機子コイルには、常に1方向に一定の電流が流れてい
るので、蓄積されている磁気エネルギの変化がない。従
って、電動機の場合にはトルクリプルのない出力トルク
が得られ、発電機の場合には、電圧リプルを含まない回
動速度に比例する電圧出力が得られる特徴がある。又速
度変動のある場合には、応答性の早い電圧出力が得られ
る特徴があるので、タコジェネレータとして有効な技術
を供与できる。
Since a constant current always flows in one direction through the armature coil, there is no change in the stored magnetic energy. Therefore, in the case of an electric motor, an output torque without torque ripple can be obtained, and in the case of a generator, a voltage output proportional to the rotation speed without voltage ripple can be obtained. Furthermore, when there is a speed fluctuation, a voltage output with quick response can be obtained, so it can provide an effective technology as a tacho generator.

ブラシレスの構成となり、電機子コイルの通電制御の為
の電子回路が不要となるので小型廉価で耐熱性のある発
電機若しくは電動機が得られる。
Since it has a brushless configuration and does not require an electronic circuit for controlling energization of the armature coil, a small, inexpensive, and heat-resistant generator or motor can be obtained.

電機子コイルの通電の切換の為の整流装置が不要となる
特徴がある。
It has the feature that a rectifier for switching the energization of the armature coil is not required.

電機子コイルの磁気エネルギの蓄積と放出がないので、
高速度でも反トルクの発生がなく、効率の良好な高速電
動機が得られるふ又鉄損がないので効率が良好となる。
Since there is no storage and release of magnetic energy in the armature coil,
Even at high speeds, there is no generation of counter-torque, and a high-speed motor with good efficiency can be obtained.Efficiency is good because there is no iron loss.

電機子電流が変化なく、又その方向も変らないので、電
磁的なノイズと機械振動の発生が除去される特徴がある
Since the armature current does not change and its direction does not change, it is characterized by eliminating electromagnetic noise and mechanical vibration.

電動機の場合に、複数個ある電機子コイルの1個を発電
コイルとして使用し、他をトルク発生のコイルとするこ
とにより、発電コイルの出力により電機子コイルの通電
制御を行なうことができるので、定速制御を行なうこと
ができる。発電コイルの出力は時間おくれがないので、
正確で応答性のある定速制御が得られる特徴がある。
In the case of an electric motor, by using one of the multiple armature coils as a power generation coil and the others as torque generation coils, the energization of the armature coil can be controlled by the output of the power generation coil. Constant speed control can be performed. Since there is no time lag in the output of the generator coil,
It has the characteristic of providing accurate and responsive constant speed control.

〔効 果〕〔effect〕

第1の効果 トルクリプルのない平坦なトルク特性のある電動機もし
くはりプル電圧のない発電機が得られる。
First effect: An electric motor with flat torque characteristics without torque ripple or a generator without ripple voltage can be obtained.

第2の効果 整流装置が不要となり、ブラシレスとなり、又電機子電
流制御の為の通電制御回路が除去される。
The second effect rectifier is not required, the structure is brushless, and the energization control circuit for armature current control is eliminated.

第3の効果 反トルクの発生がないので、高速度電動機を得ることが
できる。
Third effect: Since no reaction torque is generated, a high-speed electric motor can be obtained.

第4の効果 鉄損がなく、反トルクの発生もないので効率の良好な電
動機若しくは発電機を得ることができる。
Fourth effect: Since there is no iron loss and no counter torque is generated, a highly efficient electric motor or generator can be obtained.

第5の効果 電機子コイルの通電量は変化なく、又通電方向も変らな
いので、電磁ノイズと機械振動が著しく小さくなる。
Fifth effect: Since the amount of current flowing through the armature coil does not change and the direction of current flowing does not change either, electromagnetic noise and mechanical vibration are significantly reduced.

第6の効果 相の切換がないので、鉄損がない。従って、磁心として
軟鋼材若しくは、軟鋼粉、珪素鋼粉の焼結したものを使
用することができる。従って構成が容易となる。
Since there is no switching of the sixth effect phase, there is no iron loss. Therefore, a soft steel material, or a sintered product of mild steel powder or silicon steel powder can be used as the magnetic core. Therefore, the configuration becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明装置のマグネット回転子によるトルク
発生と誘起電圧発生の原理の説明図、第2図は、本発明
装置の構成の説明図、第3図は、固定電機子の展開図、
第4図は、電機子コイルと電機子磁心の詳細な説明図、
第5図は、本発明装置の他の実施例の説明図、第6図は
、第5図示の実施例の電機子コイルを含む外筐の平面図
、第7図は第5図(a) (b) (c)の実施例の電
機子コイルと電機子磁心の詳細な説明図をそれぞれ示す
。 1・・・回転軸、 2a、2b・・・側板、 3a。 3 b ・・・軸受、 4,4a、4b、10,10a
。 10b、19.31・・・マグネットと回転子、5a、
5b、 ・、6a、6b、−=電機子コイル、7・・・
負荷、 8a、8b、・・・通電方向、 7a。 7b、・・・磁力線の方向、 3・・・ニッケルスリー
ブ、8・・・巻枠(コア)、 9・・・励磁コイル、 
11゜15a、15b、15c=・外筐、  13a。 13b、−,14a、14b、−,16a。 16b、−18a、18b、−,19a。 19b、・・・、20a、20b、・・・・・・電機子
磁心、13−1.13−2,22a、22b、30a。 30b、28,28a、28b−・・突出部、27a、
27b、 ・=直立部、 26a、26b。 ・・・磁性体ヨーク、B・・・電動機の外筺部分、23
.23c、23d、24a、24b−・・磁束の方向、
19a・・・軟鋼円板。 本 図(α) 塾 図(6) μm−U 帛 2 因(C) 、B 蔓 回(d) 第3 図 羊4 臼(a> 羊4回(4) 羊 づ 國((L> 帛 り 日(−6) 某 図(C> 享 θ film> 塾6図(4) 藝7図(CL) 奈7図(C) 塾 図(d) 手続補正書 (自発) 平成2年2月−23日
Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of torque generation and induced voltage generation by the magnetic rotor of the device of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the device of the present invention, and Fig. 3 is a developed view of the fixed armature. ,
Figure 4 is a detailed explanatory diagram of the armature coil and armature core,
FIG. 5 is an explanatory diagram of another embodiment of the device of the present invention, FIG. 6 is a plan view of the outer casing containing the armature coil of the embodiment shown in FIG. 7, and FIG. 7 is the same as that shown in FIG. (b) Detailed explanatory diagrams of the armature coil and armature core of the embodiment of (c) are shown, respectively. 1... Rotating shaft, 2a, 2b... Side plate, 3a. 3 b...Bearing, 4, 4a, 4b, 10, 10a
. 10b, 19.31... magnet and rotor, 5a,
5b, ., 6a, 6b, -=armature coil, 7...
Load, 8a, 8b, . . . Current direction, 7a. 7b... Direction of magnetic field lines, 3... Nickel sleeve, 8... Winding frame (core), 9... Exciting coil,
11゜15a, 15b, 15c=・Outer casing, 13a. 13b, -, 14a, 14b, -, 16a. 16b, -18a, 18b, -, 19a. 19b,..., 20a, 20b,... Armature core, 13-1.13-2, 22a, 22b, 30a. 30b, 28, 28a, 28b--protrusion, 27a,
27b, .=upright portion, 26a, 26b. ...Magnetic material yoke, B...Motor outer casing part, 23
.. 23c, 23d, 24a, 24b--direction of magnetic flux,
19a...mild steel disc. This figure (α) School figure (6) μm-U fold 2 cause (C) ,B turn (d) Figure 3 sheep 4 mortar (a> sheep 4 times (4) sheep country ((L> fold) Sun (-6) Certain drawing (C> Kyo θ film> Juku 6 drawing (4) Art 7 drawing (CL) Na 7 drawing (C) Juku drawing (d) Procedural amendment (voluntary) February 1990 - 23 Day

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)外周面が同極で1様に磁化されている円板状の第
1の回転子と、第1の回転子と同形で、外周面が反対極
で1様に磁化されている第2の回転子と、第1、第2の
回転子を内部に収納する非磁性体の外筐ならびにその両
側に固着された第1、第2の側板と、第1、第2の側板
の中央部に設けた軸受に回動自在に支持された回転軸と
、第1、第2の回転子の外周回転面が空隙を介して外筐
内面に対向するように第1、第2の回転子を離間して回
転軸に固定する手段と、方形の電機子磁心の対向辺の少
なくとも1の辺に捲着された電機子コイルを設けた複数
個の電機子と、電機子磁心の前記した対向辺をそれぞれ
第1、第2の回転子の磁極回転面の回転方向にそって被
捲着電機子コイルとともに空隙を介して対向せしめるよ
うに、外筐内側に等しいピッチで互いに離間して、電機
子を配設固定する手段と、第1、第2の回転子の回転に
より、各電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発
電機若しくは各電機子コイルに通電したときに、第1、
第2の回転子に1方向の出力トルクを発生する直流電動
機のいづれかとして構成されたことを特徴とする電磁回
転機。
(1) A disk-shaped first rotor whose outer circumferential surface has the same polarity and is uniformly magnetized, and a disk-shaped first rotor whose outer circumferential surface has the same polarity and is uniformly magnetized; A non-magnetic outer casing that houses the second rotor and the first and second rotors, first and second side plates fixed to both sides thereof, and the center of the first and second side plates. A rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in the section, and the first and second rotors are arranged such that the outer circumferential rotating surfaces of the first and second rotors face the inner surface of the outer casing with a gap in between. a plurality of armatures provided with armature coils wound around at least one of opposing sides of a rectangular armature core; The electric motors are spaced apart from each other at equal pitches inside the outer casing so that their sides are opposed to each other with an air gap along the rotational direction of the magnetic pole rotation surfaces of the first and second rotors along with the wound armature coils. means for arranging and fixing the child, and a generator that derives a generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the first and second rotors, or when energizing each armature coil, the first,
An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as one of a DC motor that generates an output torque in one direction in a second rotor.
(2)円板状のマグネット回転子と、該回転子の1つの
回転側面の外側がN極に1様に磁化され、内側がS極に
1様に磁化され、反対側の回転側面の外側がS極に1様
に磁化され、内側がN極に1様に磁化されたN、S磁極
と、非磁性体で作られた外筐に設けた軸受により回動自
在に支持された回転軸と、方形の電機子磁心の1つの辺
に捲着された電機子コイルを設けた複数個の電機子と、
電機子磁心の前記した1つの辺をマグネット回転子の外
側磁極回転面の回転方向にそって被捲着電機子コイルと
ともに空隙を介して対向せしめ、対向する他の1つの辺
を内側磁極回転面に空隙を介して対向せしめて、外筐側
面内側に等しいピッチで互いに離間して、電機子を配設
固定する手段と、固定電機子が外筐の片側の側面にのみ
配設固定されている場合には、他の側面に対向するマグ
ネット回転子のN、S磁極回転面に磁性体板を貼着して
磁路を閉じる手段と、マグネット回転子の回転により、
各電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若
しくは各電機子コイルに通電したときに、マグネット回
転子に1方向の出力トルクを発生する直流電動機のいづ
れかとして構成されたことを特徴とする電磁回転機。
(2) A disc-shaped magnetic rotor, the outside of one rotating side of the rotor is uniformly magnetized as a N pole, the inside is uniformly magnetized as an S pole, and the outside of the opposite rotating side is uniformly magnetized as an S pole, and the inside is uniformly magnetized as an N pole, and a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in an outer casing made of a non-magnetic material. and a plurality of armatures each having an armature coil wound around one side of a rectangular armature core;
One side of the armature core is opposed to the wrapped armature coil along the rotational direction of the outer magnetic pole rotating surface of the magnet rotor via a gap, and the other opposing side is opposite to the inner magnetic pole rotating surface. means for arranging and fixing armatures facing each other with a gap in between and spaced apart from each other at equal pitches on the inner side of the outer casing; and the fixed armature being arranged and fixed only on one side of the outer casing. In this case, by attaching a magnetic plate to the N and S magnetic pole rotation surfaces of the magnet rotor facing the other side to close the magnetic path, and by rotating the magnet rotor,
It is characterized by being configured as either a generator that derives the generated voltage induced in each armature coil, or a DC motor that generates an output torque in one direction to the magnet rotor when each armature coil is energized. Electromagnetic rotating machine.
(3)両側の回転面がそれぞれN、S極に一様に磁化さ
れるとともに、回転軸が外筐側板に設けた軸受により支
持された円板状のマグネット回転子と、2つの外筐側板
がそれぞれマグネット回転子のN、S磁極に空隙を介し
て対向する外筐と、コ型の電機子磁心の中央凹部に捲着
された電機子コイルを設けた複数個の電機子と、電機子
磁心の前記した中央凹部を、マグネット回転子の1つの
磁極回転面の回転方向にそって被捲着電機子コイルとと
もに空隙を介して対向せしめて、等しいピッチで互いに
離間して、電機子を外筐側板内側に配設固定する手段と
、コ型の電機子磁心の磁路開放端を反対側の外筐側面に
おいて磁性体により磁路を閉じるとともに、該磁性体を
マグネット回転子の他の1つの磁極回転面に空隙を介し
て対向せしめる手段と、マグネット回転子の回転により
、各電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機
若しくは各電機子コイルに通電したときに、マグネット
回転子に1方向の出力トルクを発生する直流電動機のい
づれかとして構成されたことを特徴とする電磁回転機。
(3) A disk-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and S poles, respectively, and whose rotating shaft is supported by a bearing provided on the outer casing side plate, and two outer casing side plates. an outer casing that faces the N and S magnetic poles of the magnet rotor through air gaps, a plurality of armatures each having an armature coil wound around a central concave portion of a U-shaped armature core; The central concave portion of the magnetic core is opposed to the wrapped armature coil with an air gap along the rotational direction of one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor, and the armature is removed with equal pitches from each other. A means for disposing and fixing the inside of the case side plate, and closing the magnetic path of the open end of the U-shaped armature magnetic core with a magnetic material on the opposite side of the outer case, and connecting the magnetic material to the other one of the magnet rotors. A generator that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the magnet rotor, or a generator that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the magnet rotor, or when each armature coil is energized, the magnet rotor An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as a DC motor that generates output torque in one direction.
(4)両側の回転面がそれぞれN、S極に一様に磁化さ
れるとともに、回転軸が外筐側板に設けた軸受により支
持された円板状のマグネット回転子と、2つの外筐側板
がそれぞれマグネット回転子のN、S磁極に空隙を介し
て対向する外筐と、コ型の電機子磁心の中央凹部に捲着
された電機子コイルを設けた複数個の第1の電機子なら
びに同じ構成の複数個の第2の電機子と、第1の電機子
の電機子磁心の前記した中央凹部をマグネット回転子の
1つの磁極回転面の回転方向にそって被捲着電機子コイ
ルとともに空隙を介して対向せしめて、等しいピッチで
互いに離間して、電機子を外筐側板内側に配設固定し、
第2の電機子の電機子磁心の中央凹部をマグネット回転
子の他の1つの磁極回転面の回転方向にそって被捲着電
機子コイルとともに空隙を介して対向せしめ、第1、第
2の電機子の電機子磁心の2つの磁路開放端をそれぞれ
密着して磁路を閉じる手段と、マグネット回転子の回転
により、各電機子コイルに誘起した発電電圧を導出する
発電機若しくは各電機子コイルに通電したときに、マグ
ネット回転子に1方向の出力トルクを発生する直流電動
機のいづれかとして構成されたことを特徴とする電磁回
転機。
(4) A disc-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and S poles, respectively, and whose rotating shaft is supported by a bearing provided on the outer casing side plate, and two outer casing side plates. a plurality of first armatures each having an outer casing that faces the N and S magnetic poles of the magnet rotor through an air gap, and an armature coil wound around a central concave portion of a U-shaped armature core; A plurality of second armatures having the same configuration and the central recessed portion of the armature magnetic core of the first armature are wound together with the armature coil wound along the rotational direction of one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor. The armatures are arranged and fixed inside the outer casing side plate, facing each other with a gap in between and spaced apart from each other at equal pitches.
The central concave portion of the armature magnetic core of the second armature is opposed to the wound armature coil along the rotational direction of the other one magnetic pole rotation surface of the magnet rotor via a gap, and the first and second A generator or each armature that derives a generated voltage induced in each armature coil by means of closing the magnetic path by closely contacting two magnetic path open ends of the armature magnetic core of the armature, and rotation of a magnet rotor. An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as any one of a direct current motor that generates an output torque in one direction in a magnet rotor when a coil is energized.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168205A (en) * 1991-12-18 1993-07-02 Yamazaki Shiyaaring:Kk Magnetism-controlling homopolar induction generator
WO1996033546A1 (en) * 1995-04-19 1996-10-24 Yazaki, S.R.M. Co., Ltd. Induction generator with single pair of opposing magnetic poles

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