JPH0588187U - 可変空隙力ジャイロモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変空隙力ジャイロモータにおいて、回転速
度を上げた時のすべり防止を達成すること。 【構成】 ロータ１６の円錐面１６ａ，１６ｂと線接触
するライニング１９，２０をステータ１１の表面及び該
ステータ１１に配される電磁石１２の表面に装着したも
のであり、ロータ１６・ステータ１１間の摩擦力を大幅
に増加させ、回転速度を上げてもすべりを生じにくくし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は可変空隙力ジャイロモータに関し、特に、ロータ（回転子）及びステ ータ（固定子）間の摩擦力を大幅に増加させ、回転速度を上げてもすべりを生じ にくくするよう工夫した。

【０００２】

【従来の技術】

可変空隙力ジャイロモータは低速・高トルクに適したモータであり、その原理 は、周囲に複数個の電磁石が環状に配列されたステータに対し、回転・揺動自在 に配置された板状のロータを備え、電磁石の励磁を順に変えてロータ側の磁気吸 引力を順に移動させ、ロータとステータの径差に基づいて生じる比率でロータを ステータの電磁石の励磁方向と逆方向に少しづつ回転（自転）させるようにした ものである。

【０００３】 更に詳言すると、図３〜図５に示すように、ステータ１を形成する電磁石２は 扇形のブロックである磁極３に巻線４を巻回して形成してあり、その複数個（本 例では６個（図５（ａ）参照））がステータ１を形成するフレーム５上に環状に 配設してある。円板状の薄いロータ６はユニバーサルジョイント７を介してステ ータ１の中心でシャフト８に支持されており、前記電磁石２の励磁に伴ない前記 フレーム１の中心を回転・揺動中心として揺動しながらフレーム５の上端縁部に 環状に貼着したライニング９と接触し、電磁石２の励磁方向と逆方向に回転する ようになっている。

【０００４】 各電磁石２には図５（ｂ）に示すような方形波電圧が印加される。なお、図４ （ａ）に示す電磁石２の符号＃１〜＃６は図５（ｂ）の＃１〜＃６と対応してい る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 上述の如き従来技術に係る可変空隙力ジャイロモータは、次のような問題（１ ），（２）を有している。

【０００６】 （１）ロータ６は、薄い円板であるため、磁極３との間の間隙はモータ中心に 向う程大きくなる。このため、ロータ６を吸引する磁力は中心に向う程減少し、 磁束を有効に利用することができない。

【０００７】 （２）ステータ１側には、ロータ６のすべり防止のために摩擦力を生じさせる ライニング材９を装着しているが、このライニング材９とロータ６とは点接触で あるため、十分な摩擦力を得ることができず、回転速度を上げるとすべりを生じ る。

【０００８】 本考案は、上記従来技術に鑑み、磁力を有効に利用するとともに、ロータとス テータ間とで充分な摩擦力が得られて効率が向上する可変空隙力ジャイロモータ を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案の構成は、環状に配設された複数個の電磁石を備え たステータと、前記電磁石に順に吸引されることによりステータの中心を回転・ 揺動中心として揺動しながら、ステータとの径差に基づく比率で電磁石の励磁方 向と逆方向に回転するロータとを有する可変空隙力ジャイロモータにおいて、ジ ョイントを介して設けられ中心からテーパ面を有するローラを有すると共に、該 ロータのテーパ面と対向するステータの表面及び当該ステータに配設された電磁 石の表面に各々ライニングを装着してなり、上記ロータが電磁石に吸引された状 態で当該ロータとステータとの間が夫々一様な距離を保って上記ライニングと線 接触することを特徴とする。

【００１０】

【作用】

ロータが回転してステータ側に線接触する場合、ステータの表面及び磁石の表 面にライニング材を設けているので、ステータとロータ間の摩擦力を大幅に増加 させることができ、回転速度を上げてもすべりが生じにくくなり、有効な軸出力 も増大し、高効率化が図れる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係る可変空隙力ジャイロモータの好適な一実施例を図面を参照 して説明する。

【００１２】 図１は本実施例を示す断面図である。同図に示すように、本実施例に係る可変 空隙モータのステータは、図２に示すステータ１と略同構成の２個のステータ１ １、１１を電磁石１２、１２が相対向するよう相対向させて形成してある。この とき、磁極１３のロータ１６側の端面及びフレーム１５、１５の上端縁部はステ ータ１１、１１の中心に向かって高さが漸低するテーパ面となっている。巻線１ ４は図３に示す場合と同様に、磁極１３に巻回されている。

【００１３】 またライニング１９、２０は、各ステータ１１、１１の上端縁部及び電磁石１ ２の上縁部に環状に粘着されている。

【００１４】 ロータ１６は、２個のステータ１１、１１間に配設するとともに、２個の円錐 体の底面同志を合わせた形状となって、ステータ１１、１１の中心を回転・揺動 中心として揺動しながら、回転し得るよう中心部を図中の上下両側からユニバー サルジョイント１７、１７を介してシャフト１８、１８に支持してある。この結 果ロータ１６は、各ステータ１１、１１の電磁石１２に夫々吸引された状態（第 １図に示す状態）で電磁石１２との間のギャップが一様になるとともに、ライニ ング１９，２０と線接触するような２個の円錐面１６ａ，１６ｂを有している。 同時に、これら円錐面１６ａ，１６ｂは吸引された側（図１中左側）と反対側（ 図１中右側）では可変空隙を形成するよう、ライニング１９とロータ１６とのな す角度θ＞０となっており、ステータ１１、１１との間に径差を生起するように なっている。

【００１５】 かかる本実施例によれば、ロータ１６が円錐面１６ａ，１６ｂを有することで 、電磁石１２との間のギャップが一様に保持されて、電磁石による磁力が最大効 率でロータ１６を吸引するので、大きな回転トルクが得られ、しかもライニング １９及び２０との間の摩擦力も従来より増大するので、すべりを生起することな く回転速度を上げることができる。

【００１６】 次に、本考案による可変空隙力ジャイロモータの他の一実施例を図２に基づい て詳細に説明する。

【００１７】 図２は本考案の一実施例に係る可変空隙力ジャイロモータの断面構造を示し、 このモータのロータは上下２個の中がくり抜かれた薄肉の円錐形ロータ１６Ａと １６Ｂとからなり、両ロータ１６Ａ，１６Ｂは頂部外側を向き合わせてシャフト １８Ｃとこのシャフト両端のユニバーサルジョイント１７，１７とにより結合さ れている。更に各ロータ１６Ａ，１６Ｂはそれぞれの頂部内側にユニバーサルジ ョイント１７，１７を介してシャフト１８Ａ，１８Ｂに支持し、ステータ１１の 中心を回動及び揺動中心として揺動しながら回転できるようにしてある。

【００１８】 ステータ１１は環状のフレーム１５内に電磁石１２を複数円周状に配置したも のであり、２個の円錐形ロータ１６Ａ，１６Ｂ間に１個のステータ１１が挾まっ て位置している。各電磁石１２の磁極１３の上下両端面及びフレーム１５の上下 両端面は、ステータ１１の中心に向かうに従って漸次へこむ円錐状のテーパ面と なっている。巻線１４は磁極１３に巻回され、またステータ１１の上下両端面に ライニング１９Ａ，１９Ｂ並びに電磁石１２の上下両端面にライニング２０Ａ， ２０Ｂが各々環状に貼着されている。

【００１９】 上述したステータ及びロータの構成により、上下の各ロータ１６Ａ，１６Ｂは ステータ１１の電磁石１２にそれぞれ吸引された状態、即ち図１の状態で電磁石 １２との間の空隙が一様になると共に、各ロータ１６Ａ，１６Ｂの円錐面がライ ニング１９Ａ，１９Ｂと線接触する。また、各ロータ１６Ａ，１６Ｂの円錐面の うち吸引されていない側では、可変空隙を形成し、ライニング１９Ａ，１９Ｂと これに対応するロータ１６Ａ，１６Ｂとのなす角度が０よりも大きい。これによ り、ステータ１１と各ロータ１６Ａ，１６Ｂ間に径差が生じる。

【００２０】 また、ライニング材１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂを、各々スタータ１１及 び電磁石１２の上下両端面に装着しているので、ロータ及びステータ間の摩擦力 を大幅に増加させることができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によればフレームのみならず、磁極表面にもライニング材を装着するこ とにより回転子・固定子間の摩擦力を大幅に増加させることができる。従って、 回転速度を上げてもすべりを生じにくくなる。また有効な軸出力も増大し高効率 化につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る可変空隙力ジャイロモ
ータを示す図。

【図２】本考案の他の一実施例に係る可変空隙力ジャイ
ロモータを示す図。

【図３】従来の可変空隙力ジャイロモータを示す図。

【図４】従来のモータ構成部品を示す図。

【図５】動作を説明するための図。

【符号の説明】

１１ ステータ １２ 電磁石 １３ 磁極 １４ 巻線 １５ フレーム １６Ａ，１６Ｂ 円錐形ロータ １７ ユニバーサルジョイント １８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ シャフト １９，１９Ａ，１９Ｂ，２０，２０Ａ，２０Ｂ ライニ
ング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状に配設された複数個の電磁石を備え
   たステータと、前記電磁石に順に吸引されることにより
   ステータの中心を回転・揺動中心として揺動しながら、
   ステータとの径差に基づく比率で電磁石の励磁方向と逆
   方向に回転するロータとを有する可変空隙力ジャイロモ
   ータにおいて、ジョイントを介して設けられ中心からテ
   ーパ面を有するロータを有すると共に、該ロータのテー
   パ面と対向するステータの表面及び当該ステータに配設
   された電磁石の表面に各々ライニングを装着してなり、
   上記ロータが電磁石に吸引された状態で当該ロータとス
   テータとの間が夫々一様な距離を保って上記ライニング
   と線接触することを特徴とする可変空隙力ジャイロモー
   タ。