JPH05227712A - 直流電動機 - Google Patents
直流電動機Info
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- JPH05227712A JPH05227712A JP6990292A JP6990292A JPH05227712A JP H05227712 A JPH05227712 A JP H05227712A JP 6990292 A JP6990292 A JP 6990292A JP 6990292 A JP6990292 A JP 6990292A JP H05227712 A JPH05227712 A JP H05227712A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の直流電動機によれば、ブラシモータ
のような電極接触を含まないから電極接触に起因するノ
イズが発生せず、電極損耗が無いので長寿命で信頼性が
高い。また、従来のブラシレスモータのような回転磁界
を形成するための特別な電気回路を必要としない。 【構成】 回転軸に円環型の永久磁石を固定する。永久
磁石の上面全体をＮ極、下面全体をＳ極とする。永久磁
石の磁極に空気ギャップを介して対向して、Ｎ極とＳ極
を磁気的に連絡する磁気回路部材を配置する。磁気回路
部材に固定された電流経路部材には、磁極との対向面を
永久磁石による磁束を横断して内側向きまたは外側向き
の一方のみで直流電流が流れるようなコイル状の電流経
路が配置される。電流経路に直流電流を通じると、フレ
ミングの左手則による相対力が永久磁石を円環状の対向
面に沿って一方向に加速し、回転軸にトルクを出力す
る。
のような電極接触を含まないから電極接触に起因するノ
イズが発生せず、電極損耗が無いので長寿命で信頼性が
高い。また、従来のブラシレスモータのような回転磁界
を形成するための特別な電気回路を必要としない。 【構成】 回転軸に円環型の永久磁石を固定する。永久
磁石の上面全体をＮ極、下面全体をＳ極とする。永久磁
石の磁極に空気ギャップを介して対向して、Ｎ極とＳ極
を磁気的に連絡する磁気回路部材を配置する。磁気回路
部材に固定された電流経路部材には、磁極との対向面を
永久磁石による磁束を横断して内側向きまたは外側向き
の一方のみで直流電流が流れるようなコイル状の電流経
路が配置される。電流経路に直流電流を通じると、フレ
ミングの左手則による相対力が永久磁石を円環状の対向
面に沿って一方向に加速し、回転軸にトルクを出力す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石の発生する磁
界と電流経路を流れる直流電流の相互作用で回転力を発
生させる直流電動機に関する。
界と電流経路を流れる直流電流の相互作用で回転力を発
生させる直流電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石を用いる従来の直流電動機は、
界磁に永久磁石を用い、回転軸の一回転３６０度を分割
して設けた回転接点とブラシとの直接接触によるスイッ
チングで回転側の電磁石の磁極を切り替えるものと、永
久磁石を回転側として、周囲に配置した複数のコイル磁
極を外部のスイッチング装置で制御して、永久磁石の周
囲に回転磁界を形成するものとに大別される。
界磁に永久磁石を用い、回転軸の一回転３６０度を分割
して設けた回転接点とブラシとの直接接触によるスイッ
チングで回転側の電磁石の磁極を切り替えるものと、永
久磁石を回転側として、周囲に配置した複数のコイル磁
極を外部のスイッチング装置で制御して、永久磁石の周
囲に回転磁界を形成するものとに大別される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】回転接点とブラシとの
直接接触によるスイッチングを行なう直流電動機は、高
速かつ不安定な電極接触によるノイズが発生し、電極の
接触電圧損や、回転側の電磁石の磁極反転による鉄損が
直流電動機の出力効率を低下させ、接触電圧損が不安定
なため、０．５Ｖ以下の低電圧入力では動作が不安定に
なる。
直接接触によるスイッチングを行なう直流電動機は、高
速かつ不安定な電極接触によるノイズが発生し、電極の
接触電圧損や、回転側の電磁石の磁極反転による鉄損が
直流電動機の出力効率を低下させ、接触電圧損が不安定
なため、０．５Ｖ以下の低電圧入力では動作が不安定に
なる。
【０００４】一方、複数のコイル磁極をスイッチング制
御して、回転側の永久磁石の周囲に回転磁界を形成する
直流電動機、すなわち、従来のブラシレスモータは、永
久磁石の回転位置を検出するセンサを含む複雑な電気回
路を必要とする。
御して、回転側の永久磁石の周囲に回転磁界を形成する
直流電動機、すなわち、従来のブラシレスモータは、永
久磁石の回転位置を検出するセンサを含む複雑な電気回
路を必要とする。
【０００５】本発明は、不安定な電極接触を含まず、回
転磁界を形成するための電気回路を必要としない直流電
動機を提供することを目的としている。
転磁界を形成するための電気回路を必要としない直流電
動機を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の直流電動機
は、回転軸を中心とする２つの回転面に１つづつ磁極を
配置した永久磁石部材と、該永久磁石部材の２つの磁極
を非接触に連絡する、該永久磁石部材に対して前記回転
軸を中心に相対回転可能な磁気回路部材と、該磁気回路
部材に固定されて一方の前記磁極に対向する、前記回転
面を放射状に多数回横切るコイル状の電流経路部材と、
を有するものである。
は、回転軸を中心とする２つの回転面に１つづつ磁極を
配置した永久磁石部材と、該永久磁石部材の２つの磁極
を非接触に連絡する、該永久磁石部材に対して前記回転
軸を中心に相対回転可能な磁気回路部材と、該磁気回路
部材に固定されて一方の前記磁極に対向する、前記回転
面を放射状に多数回横切るコイル状の電流経路部材と、
を有するものである。
【０００７】請求項２の直流電動機は、請求項１の直流
電動機において、前記電流経路部材は、前記磁気回路部
材の一端部を囲む筒状側面と、該筒状側面の対向面を連
通する回転軸挿入孔とを有し、該筒状側面および挿入孔
を経由して電流経路がコイル状に配置され、一方、前記
永久磁石部材の２つの磁極は、平行な環状の円盤面に形
成されているものである。
電動機において、前記電流経路部材は、前記磁気回路部
材の一端部を囲む筒状側面と、該筒状側面の対向面を連
通する回転軸挿入孔とを有し、該筒状側面および挿入孔
を経由して電流経路がコイル状に配置され、一方、前記
永久磁石部材の２つの磁極は、平行な環状の円盤面に形
成されているものである。
【０００８】請求項３の直流電動機は、請求項１、２い
ずれかの直流電動機において、前記電流経路部材は、表
面に垂直に磁化容易軸を設定した高透磁率の磁性体基板
と、該磁性体基板上に形成した電流経路と、該電流経路
を埋込んで充填した高透磁率の磁性体層とを有するもの
である。
ずれかの直流電動機において、前記電流経路部材は、表
面に垂直に磁化容易軸を設定した高透磁率の磁性体基板
と、該磁性体基板上に形成した電流経路と、該電流経路
を埋込んで充填した高透磁率の磁性体層とを有するもの
である。
【０００９】
【作用】従来の永久磁石を用いた直流電動機が専ら永久
磁石側の磁極と電磁石側の磁極の反発と吸引でトルクを
発生していたのに対して、本発明の直流電動機では、永
久磁石の形成する磁界に直交する電流経路に電流を流し
た際に発生する磁界と電流経路の相対力でトルクを発生
する。また、相対回転および電流経路部材の配置に必要
な最小限の間隔を介して、永久磁石の２つの磁極を高透
磁率の磁気回路部材で連絡することにより、電流経路部
材を貫通する磁束密度を高め、電流経路を電流が流れた
際の永久磁石による磁界の乱れを軽減している。
磁石側の磁極と電磁石側の磁極の反発と吸引でトルクを
発生していたのに対して、本発明の直流電動機では、永
久磁石の形成する磁界に直交する電流経路に電流を流し
た際に発生する磁界と電流経路の相対力でトルクを発生
する。また、相対回転および電流経路部材の配置に必要
な最小限の間隔を介して、永久磁石の２つの磁極を高透
磁率の磁気回路部材で連絡することにより、電流経路部
材を貫通する磁束密度を高め、電流経路を電流が流れた
際の永久磁石による磁界の乱れを軽減している。
【００１０】請求項１の直流電動機では、永久磁石部材
の一方の磁極から磁気回路部材を通って電流経路部材を
貫通して、永久磁石部材の他方の磁極に至る磁気回路が
形成される。電流経路部材には、永久磁石部材の一方の
磁極である回転面の輪郭を形成する２つの円周の一方か
ら他方へ向かって（例えば、中心側から外周側へ）回転
面を斜めまたは直角に横切って電流を流せるように電流
経路が配置され、この電流経路を直流電流が流れると、
磁気回路を貫通する磁束と電流経路との間にはフレミン
グの左手則に従った相対力が発生し、磁気回路を貫通す
る磁束を回転面に沿って１方向に付勢して、永久磁石部
材と磁気回路部材との間に回転軸を中心とする相対的な
トルクを発生する。一方、逆に、永久磁石部材と磁気回
路部材とを回転軸を中心にして相対回転させると、電流
経路にはフレミングの右手則に従った起電力が発生す
る。
の一方の磁極から磁気回路部材を通って電流経路部材を
貫通して、永久磁石部材の他方の磁極に至る磁気回路が
形成される。電流経路部材には、永久磁石部材の一方の
磁極である回転面の輪郭を形成する２つの円周の一方か
ら他方へ向かって（例えば、中心側から外周側へ）回転
面を斜めまたは直角に横切って電流を流せるように電流
経路が配置され、この電流経路を直流電流が流れると、
磁気回路を貫通する磁束と電流経路との間にはフレミン
グの左手則に従った相対力が発生し、磁気回路を貫通す
る磁束を回転面に沿って１方向に付勢して、永久磁石部
材と磁気回路部材との間に回転軸を中心とする相対的な
トルクを発生する。一方、逆に、永久磁石部材と磁気回
路部材とを回転軸を中心にして相対回転させると、電流
経路にはフレミングの右手則に従った起電力が発生す
る。
【００１１】永久磁石部材と磁気回路部材の対向面であ
る回転面には、回転軸を中心とする両者の相対回転にお
いて磁気回路部材の磁極対抗面と磁極の間隔がほぼ一定
に保たれるように、並列の円盤面、円錐面、円筒面、球
面、ドーナツ曲面等が採用され、永久磁石部材と磁気回
路部材の一方を、回転軸を中心として扇型に切取った回
転面の一部分としてもよい。
る回転面には、回転軸を中心とする両者の相対回転にお
いて磁気回路部材の磁極対抗面と磁極の間隔がほぼ一定
に保たれるように、並列の円盤面、円錐面、円筒面、球
面、ドーナツ曲面等が採用され、永久磁石部材と磁気回
路部材の一方を、回転軸を中心として扇型に切取った回
転面の一部分としてもよい。
【００１２】ところで、電流経路に直流電流を流すと電
流経路の断面の周囲には磁界が形成され、コイル状に巻
かれて隣接する電流経路の磁界が融合して電流経路の間
を貫通していた永久磁石による磁束が乱れて電流経路部
材を貫通できなくなると、この電流経路からはトルクも
起電力も得られなくなるので、永久磁石部材と磁気回路
部材を貫通する磁気回路の磁気抵抗を低くするととも
に、隣接する電流経路の方向については電流経路部材の
磁気抵抗を高くする。具体的には、永久磁石部材と磁気
回路部材の間隔を狭くし、隣接する電流経路の間隔を十
分に採り、電流経路部材の電流経路に相当しない部分
を、磁気回路の貫通方向に磁化容易軸を配向させた磁性
体で埋めるとともに、永久磁石部材と磁気回路部材の相
対回転に必要な空気ギャップを必要最小限に押える。
流経路の断面の周囲には磁界が形成され、コイル状に巻
かれて隣接する電流経路の磁界が融合して電流経路の間
を貫通していた永久磁石による磁束が乱れて電流経路部
材を貫通できなくなると、この電流経路からはトルクも
起電力も得られなくなるので、永久磁石部材と磁気回路
部材を貫通する磁気回路の磁気抵抗を低くするととも
に、隣接する電流経路の方向については電流経路部材の
磁気抵抗を高くする。具体的には、永久磁石部材と磁気
回路部材の間隔を狭くし、隣接する電流経路の間隔を十
分に採り、電流経路部材の電流経路に相当しない部分
を、磁気回路の貫通方向に磁化容易軸を配向させた磁性
体で埋めるとともに、永久磁石部材と磁気回路部材の相
対回転に必要な空気ギャップを必要最小限に押える。
【００１３】請求項２の直流電動機では、永久磁石部材
と磁気回路部材と電流経路部材の配置に関する幾何学的
な解決案が基本的に図２のような組合わせで示される。
すなわち、電流経路部材に磁気回路部材を挿入する四角
筒状の側面とこの側面の対向面を連通する回転軸の挿入
孔を設け、挿入孔を１方向にのみ貫通する電流を確保で
きるように電流経路が形成される。永久磁石部材の磁極
は、電流経路部材の回転軸の挿入孔を囲む平坦な円盤面
として形成され、永久磁石部材は、挿入孔を中心にした
公転を伴って回転するように磁気回路部材に組合わせて
もよい。
と磁気回路部材と電流経路部材の配置に関する幾何学的
な解決案が基本的に図２のような組合わせで示される。
すなわち、電流経路部材に磁気回路部材を挿入する四角
筒状の側面とこの側面の対向面を連通する回転軸の挿入
孔を設け、挿入孔を１方向にのみ貫通する電流を確保で
きるように電流経路が形成される。永久磁石部材の磁極
は、電流経路部材の回転軸の挿入孔を囲む平坦な円盤面
として形成され、永久磁石部材は、挿入孔を中心にした
公転を伴って回転するように磁気回路部材に組合わせて
もよい。
【００１４】請求項３の直流電動機では、永久磁石部材
と磁気回路部材を貫通する磁気回路の磁気抵抗を低くす
るために、電流経路部材全体を高透磁率の磁性体で形成
し、隣接する電流経路の間隔も磁性体で充填している。
また、隣接する電流経路の方向における電流経路部材の
磁気抵抗を増すために、隣接する電流経路の間隔に充填
した磁性体や磁性体基板の磁化容易軸を永久磁石部材に
よる磁気回路の貫通方向に一致させている。電流経路部
材のこのような立体構造の形成には、スパッタリング薄
膜形成、流動性材料の塗布、硬化、写真食刻によるパタ
ーン形成、印刷等の技術を応用でき、磁気回路の貫通方
向における磁気抵抗を低くしたため、単層以外に図３の
ような積層構造を採用できる。
と磁気回路部材を貫通する磁気回路の磁気抵抗を低くす
るために、電流経路部材全体を高透磁率の磁性体で形成
し、隣接する電流経路の間隔も磁性体で充填している。
また、隣接する電流経路の方向における電流経路部材の
磁気抵抗を増すために、隣接する電流経路の間隔に充填
した磁性体や磁性体基板の磁化容易軸を永久磁石部材に
よる磁気回路の貫通方向に一致させている。電流経路部
材のこのような立体構造の形成には、スパッタリング薄
膜形成、流動性材料の塗布、硬化、写真食刻によるパタ
ーン形成、印刷等の技術を応用でき、磁気回路の貫通方
向における磁気抵抗を低くしたため、単層以外に図３の
ような積層構造を採用できる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１６】図１は実施例の直流電動機の軸方向の断面
図、図２は図１の直流電動機の軸垂直方向の断面図であ
る。ここでは、磁気回路部材および電流経路部材を固定
側として、回転軸に固定した円環型の永久磁石部材を回
転させる。
図、図２は図１の直流電動機の軸垂直方向の断面図であ
る。ここでは、磁気回路部材および電流経路部材を固定
側として、回転軸に固定した円環型の永久磁石部材を回
転させる。
【００１７】図１、図２において、磁気回路Ｂ１、Ｂ
２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、電流経路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
３は相互に固定され、上下の磁気回路Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
５、Ｂ６に取付けたボールベアリングＫによって回転可
能に支持された回転軸Ｊには、円環型の永久磁石Ｍ１、
Ｍ２、Ｍ３が固定されている。
２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、電流経路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
３は相互に固定され、上下の磁気回路Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
５、Ｂ６に取付けたボールベアリングＫによって回転可
能に支持された回転軸Ｊには、円環型の永久磁石Ｍ１、
Ｍ２、Ｍ３が固定されている。
【００１８】電流経路Ｃ１は、厚鋼板をＵ字型に曲げた
磁気回路Ｂ１、Ｂ２を左右から挿入できる四角筒状の側
面と、この側面の対向面を連通する回転軸Ｊの挿入孔と
を有し、挿入孔を１方向にのみ貫通して側面を逆方向に
還流する電流を確保できるように配線されている。永久
磁石Ｍ１の磁極は、上面全体がＮ極、下面全体がＳ極に
形成され、上下２つの空気ギャップ、電流経路Ｃ１、磁
気回路Ｂ１、Ｂ２を貫通して矢印のような磁気回路が形
成される。
磁気回路Ｂ１、Ｂ２を左右から挿入できる四角筒状の側
面と、この側面の対向面を連通する回転軸Ｊの挿入孔と
を有し、挿入孔を１方向にのみ貫通して側面を逆方向に
還流する電流を確保できるように配線されている。永久
磁石Ｍ１の磁極は、上面全体がＮ極、下面全体がＳ極に
形成され、上下２つの空気ギャップ、電流経路Ｃ１、磁
気回路Ｂ１、Ｂ２を貫通して矢印のような磁気回路が形
成される。
【００１９】電流経路Ｃ２は、磁気回路Ｂ３、Ｂ４を挿
入できる四角筒状の側面と、この側面の対向面を連通す
る回転軸Ｊの挿入孔とを有し、挿入孔を１方向にのみ貫
通して側面を逆方向に還流する電流を確保できるように
配線されている。永久磁石Ｍ２の磁極は、上面全体がＳ
極、下面全体がＮ極に形成され、上下２つの空気ギャッ
プ、電流経路Ｃ１、Ｃ２、磁気回路Ｂ３、Ｂ４を貫通し
て矢印のような磁気回路が形成される。
入できる四角筒状の側面と、この側面の対向面を連通す
る回転軸Ｊの挿入孔とを有し、挿入孔を１方向にのみ貫
通して側面を逆方向に還流する電流を確保できるように
配線されている。永久磁石Ｍ２の磁極は、上面全体がＳ
極、下面全体がＮ極に形成され、上下２つの空気ギャッ
プ、電流経路Ｃ１、Ｃ２、磁気回路Ｂ３、Ｂ４を貫通し
て矢印のような磁気回路が形成される。
【００２０】電流経路Ｃ２の下部には磁気回路Ｂ５、Ｂ
６が左右から挿入される。永久磁石Ｍ３の磁極は、上面
全体がＮ極、下面全体がＳ極に形成され、上下２つの空
気ギャップ、電流経路Ｃ２、磁気回路Ｂ５、Ｂ６を貫通
して矢印のような磁気回路が形成される。
６が左右から挿入される。永久磁石Ｍ３の磁極は、上面
全体がＮ極、下面全体がＳ極に形成され、上下２つの空
気ギャップ、電流経路Ｃ２、磁気回路Ｂ５、Ｂ６を貫通
して矢印のような磁気回路が形成される。
【００２１】このように構成された直流電動機におい
て、電流経路Ｃ１に、直流電流が回転軸Ｊの挿入孔を下
から上に流れて側面を上から下に流れるように直流電源
を接続すると、電流経路Ｃ１には、永久磁石Ｍ１に対し
ては中心から外周に、一方、永久磁石Ｍ２に対しては外
周から中心に向かってそれぞれ直流電流が流れ、フレミ
ングの左手則に従って永久磁石Ｍ１、Ｍ２には、回転軸
Ｊを上から見て左回転させるようなトルクが発生する。
て、電流経路Ｃ１に、直流電流が回転軸Ｊの挿入孔を下
から上に流れて側面を上から下に流れるように直流電源
を接続すると、電流経路Ｃ１には、永久磁石Ｍ１に対し
ては中心から外周に、一方、永久磁石Ｍ２に対しては外
周から中心に向かってそれぞれ直流電流が流れ、フレミ
ングの左手則に従って永久磁石Ｍ１、Ｍ２には、回転軸
Ｊを上から見て左回転させるようなトルクが発生する。
【００２２】このとき、電流経路Ｃ２には、直流電流が
回転軸Ｊの挿入孔を上から下に流れて側面を下から上に
流れるように直流電源を接続して、電流経路Ｃ２に、永
久磁石Ｍ２に対しては外周から中心に、一方、永久磁石
Ｍ３に対しては中心から外周に向かってそれぞれ直流電
流が流れるようにする。電流経路Ｃ２に流れる直流電流
がフレミングの左手則に従って永久磁石Ｍ２、Ｍ３に発
生するトルクは、回転軸Ｊを上から見て左回転させるも
ので、電流経路Ｃ１に流れる直流電流によるトルクに追
加される。
回転軸Ｊの挿入孔を上から下に流れて側面を下から上に
流れるように直流電源を接続して、電流経路Ｃ２に、永
久磁石Ｍ２に対しては外周から中心に、一方、永久磁石
Ｍ３に対しては中心から外周に向かってそれぞれ直流電
流が流れるようにする。電流経路Ｃ２に流れる直流電流
がフレミングの左手則に従って永久磁石Ｍ２、Ｍ３に発
生するトルクは、回転軸Ｊを上から見て左回転させるも
ので、電流経路Ｃ１に流れる直流電流によるトルクに追
加される。
【００２３】ところで、電流経路Ｃ１、Ｃ２に流れる直
流電流によって発生するトルクが回転軸Ｊを回転させ
て、永久磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を電流経路Ｃ１、Ｃ２に
対して相対移動させると、電流経路Ｃ１、Ｃ２には、フ
レミングの右手則に従った、直流電源による電流を妨げ
る向きの逆起電力が発生し、回転速度が増して逆起電力
が直流電源の電圧に接近すると、電流経路Ｃ１、Ｃ２に
流れる電流が激減して回転軸Ｊの加速が止まる。
流電流によって発生するトルクが回転軸Ｊを回転させ
て、永久磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を電流経路Ｃ１、Ｃ２に
対して相対移動させると、電流経路Ｃ１、Ｃ２には、フ
レミングの右手則に従った、直流電源による電流を妨げ
る向きの逆起電力が発生し、回転速度が増して逆起電力
が直流電源の電圧に接近すると、電流経路Ｃ１、Ｃ２に
流れる電流が激減して回転軸Ｊの加速が止まる。
【００２４】本実施例は、回転軸を外部の動力に接続し
て電流経路Ｃ１、Ｃ２から起電力を取り出す直流発電機
にもそのまま応用可能である。また、磁気回路として必
要な断面積が確保されれば、磁気回路Ｂ１、Ｂ２は一方
のみでよく、直流電動機の外容器と兼用してもよい。
て電流経路Ｃ１、Ｃ２から起電力を取り出す直流発電機
にもそのまま応用可能である。また、磁気回路として必
要な断面積が確保されれば、磁気回路Ｂ１、Ｂ２は一方
のみでよく、直流電動機の外容器と兼用してもよい。
【００２５】図３は図１の直流電動機の電流経路の構造
例の説明図である。ここでは、電流経路が三層に形成さ
れている。
例の説明図である。ここでは、電流経路が三層に形成さ
れている。
【００２６】図３において、永久磁石Ｍと磁気回路Ｂを
貫通する矢印のような磁気回路の磁気抵抗を低くするた
めに、磁性体基板Ａの磁化容易軸と、隣接する配線Ｄの
間隔に充填した磁性体の磁化容易軸とを磁気回路の方向
に一致させ、永久磁石Ｍの上下に形成される空気ギャッ
プを必要最小限の幅にしている。このような立体構造の
形成には、スパッタリング薄膜形成、流動性材料の塗
布、硬化、写真食刻によるパターン形成、シルクスクリ
ーン印刷等の技術を応用でき、例えば、絶縁材料の初層
Ｐの上に配線Ｄを形成した後に全体を絶縁材料の被覆層
Ｑで覆い、不必要部分の被覆層Ｑを除去した後に流動性
の磁性材料を塗布し、磁気配向処理後に硬化させて表面
を平坦化して磁気回路層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を形成でき
る。
貫通する矢印のような磁気回路の磁気抵抗を低くするた
めに、磁性体基板Ａの磁化容易軸と、隣接する配線Ｄの
間隔に充填した磁性体の磁化容易軸とを磁気回路の方向
に一致させ、永久磁石Ｍの上下に形成される空気ギャッ
プを必要最小限の幅にしている。このような立体構造の
形成には、スパッタリング薄膜形成、流動性材料の塗
布、硬化、写真食刻によるパターン形成、シルクスクリ
ーン印刷等の技術を応用でき、例えば、絶縁材料の初層
Ｐの上に配線Ｄを形成した後に全体を絶縁材料の被覆層
Ｑで覆い、不必要部分の被覆層Ｑを除去した後に流動性
の磁性材料を塗布し、磁気配向処理後に硬化させて表面
を平坦化して磁気回路層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を形成でき
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明の直流電動機によれば、不安定な
電極接触を含まないから、電極接触に起因するノイズが
発生せず、電極損耗が無いので長寿命で信頼性が高く、
回転磁界を形成するための特別な電気回路を必要としな
い。また、電流経路部材を固定側として永久磁石側を回
転させる場合、電気的な接触や半導体スイッチングによ
る電圧損がないため低電圧の直流電源をそのまま利用で
き、また、図１のように多段に積み重ねて出力を加算で
き、全体の構造も比較的コンパクトで済む。
電極接触を含まないから、電極接触に起因するノイズが
発生せず、電極損耗が無いので長寿命で信頼性が高く、
回転磁界を形成するための特別な電気回路を必要としな
い。また、電流経路部材を固定側として永久磁石側を回
転させる場合、電気的な接触や半導体スイッチングによ
る電圧損がないため低電圧の直流電源をそのまま利用で
き、また、図１のように多段に積み重ねて出力を加算で
き、全体の構造も比較的コンパクトで済む。
【図１】実施例の直流電動機の軸方向の断面図である。
【図２】図１の直流電動機の軸垂直方向の断面図であ
る。
る。
【図３】図１の電流経路の構造例の説明図である。
Ｊ 回転軸 Ｋ ボールベアリング Ｂ１ 磁気回路 Ｂ２ 磁気回路 Ｃ１ 電流経路 Ｍ１ 永久磁石 Ｍ２ 永久磁石
Claims (3)
- 【請求項１】 回転軸を中心とする２つの回転面に１つ
づつ磁極を配置した永久磁石部材と、該永久磁石部材の
２つの磁極を非接触に連絡する、該永久磁石部材に対し
て前記回転軸を中心に相対回転可能な磁気回路部材と、
該磁気回路部材に固定されて一方の前記磁極に対向す
る、前記回転面を放射状に多数回横切るコイル状の電流
経路部材と、を有することを特長とする直流電動機。 - 【請求項２】 請求項１の直流電動機において、前記電
流経路部材は、前記磁気回路部材の一端部を囲む筒状側
面と、該筒状側面の対向面を連通する回転軸挿入孔とを
有し、該筒状側面および挿入孔を経由して電流経路がコ
イル状に配置され、一方、前記永久磁石部材の２つの磁
極は、平行な環状の円盤面に形成されていることを特長
とする直流電動機。 - 【請求項３】 請求項１、２いずれかの直流電動機にお
いて、前記電流経路部材は、表面に垂直に磁化容易軸を
設定した高透磁率の磁性体基板と、該磁性体基板上に形
成した電流経路と、該電流経路を埋込んで充填した高透
磁率の磁性体層とを有することを特長とする直流電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6990292A JPH05227712A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6990292A JPH05227712A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227712A true JPH05227712A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13416095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6990292A Pending JPH05227712A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011259638A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | National Univ Corp Shizuoka Univ | ベアリングレスモータ |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP6990292A patent/JPH05227712A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011259638A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | National Univ Corp Shizuoka Univ | ベアリングレスモータ |
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