JPH06178515A - 電動機 - Google Patents

電動機

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JPH06178515A
JPH06178515A JP35171292A JP35171292A JPH06178515A JP H06178515 A JPH06178515 A JP H06178515A JP 35171292 A JP35171292 A JP 35171292A JP 35171292 A JP35171292 A JP 35171292A JP H06178515 A JPH06178515 A JP H06178515A
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JP
Japan
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rotor
permanent magnet
electromagnet
magnet rotor
electric motor
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JP35171292A
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English (en)
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Toshimi Onodera
敏美 小野寺
Takashi Takezawa
隆 竹沢
Shiro Kato
史郎 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシや差動歯車装置を使用することなく差
動出力を得ることの可能な電動機を提供する。 【構成】 永久磁石回転子10と電磁コイル18との間
に電磁石回転子12を配設し、各電磁コイル18を1つ
づつ所定のシーケンスで励磁することにより、電磁コイ
ル18に誘起した磁束が前記電磁石回転子12を経由し
て前記永久磁石回転子10と作用し合って、前記電磁石
回転子12と永久磁石回転子10とが相対的に反対方向
に回転し、外部に差動出力として出力される。もし、一
方の出力の負荷が大きすぎて回転できなくても他方の回
転子は回転し出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電動機に係り、特に2
つの回転子、即ち、永久磁石回転子と電磁石回転子とを
有し、同一線上において相対的に反対方向に回転させる
ことによって差動出力を得ることが可能な電動機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車がカーブを曲がるときは
左右輪の通過距離が異なるため、1本の車軸でつなぐと
車軸にねじれを生ずる。このため、車軸を中央で2本に
分割し、それぞれに駆動力を伝達しながら左右輪の相対
運動を可能とするような構造が要求される。従来では、
そのために推進軸と直角に取り付けられる車軸の部分に
差動装置、例えば、かさ歯車等からなる差動歯車装置
(Differential Gear)等を配設する
ことによって差動出力を得ていた。
【0003】一方、単一の電動機から2出力を得る場
合、例えば、電気自動車の駆動源等として用いられる場
合には、従来は図12に示すように電動機本体1から2
本の出力軸2,3を出し、その一方側に滑り接点をつく
るための導電性の金属片又は炭素片であるブラシ4をス
プリング5を介して配設する構成が採られていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の電動機では次のような問題があった。
ブラシを使うために摩耗が生じ、モータ寿命が短くな
る。電磁コイルを回転させるための慣性が大きく、且
つ2つの回転体の慣性の差が大きくなる。また、差動出
力を得るために差動歯車装置を用いると、装置が複雑化
し占有スペースが大きくなってしまい小型化を妨げる原
因になっていた。
【0005】この発明は、上記従来の課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、ブラシや差動歯車装置等
を使用することなく差動出力を得ることの可能な電動機
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために次のような構成とした。即ち、ハウジング
と該ハウジング内に軸支された永久磁石回転子と、前記
ハウジング内壁に沿って前記永久磁石回転子の周囲に等
間隔に配設固定された複数個の電磁コイルと、前記永久
磁石回転子と電磁コイルとの間において前記永久磁石回
転子と同一軸線上に軸支された電磁石回転子とを有し、
電磁コイルを1つづつ所定のシーケンスで励磁すること
により、電磁コイルに誘起した磁束が前記電磁石回転子
を経由して電磁石回転子と永久磁石回転子とが相対的に
反対方向に回転することを特徴とする。
【0007】
【作用】電磁コイルに電流を流すと、電磁石回転子の一
端に磁極が現れ、永久磁石回転子の反対極性の磁極と引
き合うことになり、2つの回転子が同一軸線上でそれぞ
れ相対的に反対方向に回転し、外部に差動出力として出
力される。もし、一方の出力の負荷が大きすぎて回転で
きなくても、他方の回転子は回転し出力する。
【0008】
【実施例】以下に、この発明を実施例に基づき詳細に説
明する。図1及び図2に示すようにハウジング22内に
おいて、中心に永久磁石回転子10があり、その外側に
電磁石回転子12がある。両回転子10,12は、ベア
リング7、ロータリエンコーダ9a,9b及び図示しな
いハウジング両端部のベアリングにより軸支された第1
の回転軸11及び第2の回転軸13に装着されている。
前記電磁石回転子12は強磁性材料から成る部分14
a,14b,14cと非強磁性材料から成る部分16
a,16b,16cとから構成される。
【0009】前記電磁石回転子12の周囲には、ハウジ
ング22の内壁に沿って等間隔に複数個の電磁コイル1
8a,18b,18c,18d,18e,18fから構
成される電磁コイル18が配設されている。これらの電
磁コイル18は、それぞれ動かないようにハウジング2
2の内壁に固定されているが、電磁石回転子12と永久
磁石回転子10は同一軸線上を相対的に回転できるよう
に構成されている。
【0010】前記電磁石回転子12と永久磁石回転子1
0が図2に示すような状態で停止しているときに電磁コ
イル18aに矢印の方向に電流を流すと、電磁石回転子
12の強磁性材料から成る部分14aの中心軸側にS極
が現れる。このS極と永久磁石回転子10のN極とが引
き合ってそれぞれ矢印の方向に1/12回転して図3の
ような配置になる。
【0011】ここで、この回転作用の原理を以下に詳述
する。図4において、回転軸Oを中心として2つの回転
子、即ち、永久磁石回転子10と電磁石回転子12が回
転しようとする力は、磁束によって発生する。電磁石回
転子12のc点と永久磁石回転子10のd点との間、即
ちc−d間を磁束が通過するときc−d間が最短距離に
なるような力が発生する。この結果、図4においてc,
d点は矢印のようにお互いに近づく方向へ回転しようと
することになる。このとき、同様にa−b間でも互いに
引き合う力が発生するが、その方向は矢印のように最短
距離になっているために回転力とはならない。また、b
−c間でも力は発生するが、これは磁石の固体内部応力
になるだけで回転力とはならない。尚、図5のようなす
べての点、即ちa−e間及びc−d間が最短距離になっ
ている場合にも回転力は発生しない。
【0012】以上のように回転力を発生するのはc−d
間のみであり、a−b間,a−e間,a−f間のいづれ
においても回転力は生じないことが理解され、従って、
c点がd点と最短距離になるまでa点の位置、即ち、電
磁コイル18aとの磁気作用の影響は電磁石回転子12
の回転力には何ら影響を及ぼすことはない。
【0013】所定のシーケンスにより、電磁コイル18
aの電流を切って、電磁コイル18dに矢印の方向に電
流を流すと電磁石回転子12の強磁性材料から成る部分
14bの中心軸側にN極が現れる。このN極と永久磁石
回転子10のS極とが互いに引き合って、それぞれ矢印
の方向に1/12回転し、図7に示す状態となる。所定
のシーケンスに従って電磁コイル18dの電流を切り、
図2で示した電磁コイル18aに行った操作と同じこと
を電磁コイル18fについて行うと、永久磁石回転子1
0と電磁石回転子12とがそれぞれ矢印の方向に1/1
2回転し、図8に示す状態となる。
【0014】以下同様に、各電磁コイルに同様な操作を
することにより、永久磁石回転子10と電磁石回転子1
2をそれぞれ矢印の方向へ1/12づつ回転させること
ができる。即ち、電磁コイル18c,18e,18b,
18d,18a,18c,18f,18b,18eの順
に操作することによって、各回転子はそれぞれ1回転す
ることになる。永久磁石回転子10のN極に対する電磁
コイル18の電流の方向と、S極に対する同一電磁コイ
ル18の電流の方向がそれぞれ逆になることは既述のと
おりである。
【0015】永久磁石回転子10と、電磁石回転子12
とには、それぞれ回転子の位置読取装置としてのロータ
リエンコーダ13a,13bが取り付けられていて、各
回転子の現在位置の情報が制御系に送られて電磁コイル
18の選択、電流の方向などが決められる。
【0016】この例では、永久磁石回転子10を中心軸
において説明したが、図17において、第2実施例とし
て平面対向形の電動機を説明する。図示するように、第
1の回転軸11’に装着された偏平形状の永久磁石回転
子10’と第2の回転軸13’に装着された偏平形状の
電磁石回転子12’とを対向配置し、且つ第1の回転軸
11’と第2の回転軸13’は同一軸線上にあり、相対
的に反対方向に回転自在に構成されている。前記偏平形
状の電磁石回転子12’には、前記偏平形状の永久磁石
回転子10’とは反対側の周縁に対向して電磁コイル1
8’をハウジング(図示せず)の一方の端部に複数個配
設固定されている。
【0017】前記電磁石回転子12’は上記第1実施例
と同じように、強磁性材料からなる部分14’a,1
4’b,14’cと非強磁性材料からなる部分16’
a,16’b,16’cとから構成される。尚、この実
施例においても永久磁石回転子10’(即ち、第1の回
転軸11’)と電磁石回転子12’(即ち、第2の回転
軸13’)とが相対的に反対方向に回転する作用原理は
第1実施例と同様であるから、重複を避けるためその説
明は省略する。
【0018】この発明に係る電動機が電気自動車の駆動
源等として用いられる場合には、以上のようにして得ら
れた2出力は反対方向に回転するため、一方の回転を所
定の手段を介して他の回転と同方向に変換すれば、同方
向回転の差動出力とされる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ブラシを必要とすることなく電磁石回転子を用いて2軸
の差動出力が生じるので、一方の回転軸の回転を反対方
向に変換して他方の回転軸と同じ回転方向にすることに
より電気自動車の駆動源として利用することができる。
従来のように、重量の大きい差動歯車装置等を用いる必
要がなくなり、車体を軽くすることができるの、エネル
ギー効率を高める効果が得られる。また、構造が簡単に
なるのでコスト低減と故障発生率の低下をもたらす効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の側面図である。
【図2】電磁コイルと電磁石回転子と永久磁石回転子の
関係を示す説明図である。
【図3】電磁コイルと電磁石回転子と永久磁石回転子の
関係を示す説明図である。
【図4】この発明の原理作用を示す説明図である。
【図5】この発明の原理作用を示す説明図である。
【図6】この発明の原理作用を示す説明図である。
【図7】電磁コイルと電磁石回転子と永久磁石回転子の
関係を示す説明図である。
【図8】電磁コイルと電磁石回転子と永久磁石回転子の
関係を示す説明図である。
【図9】電磁コイルと電磁石回転子と永久磁石回転子の
関係を示す説明図である。
【図10】この発明の他の実施例の側面図である。
【図11】同じく正面図である。
【図12】従来の装置の説明図である。
【符号の説明】
7 ベアリング 9a ロータリエンコーダ 9b ロータリエンコーダ 10 永久磁石回転子 11 第1の回転軸 11’ 第1の回転軸 12 電磁石回転子 12’ 電磁石回転子 13 第2の回転軸 13’ 第2の回転軸 14 強磁性体部分 14’ 強磁性体部分 16 非強磁性体部分 16’ 非強磁性体部分 18 電磁コイル 18’ 電磁コイル 22 ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹沢 隆 富山県高岡市頭川2583 (72)発明者 加藤 史郎 埼玉県岩槻市岩槻5417

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、該ハウジング内に軸支さ
    れた永久磁石回転子と、前記ハウジング内壁に沿って前
    記永久磁石回転子の周囲に等間隔に配設固定された複数
    個の電磁コイルと、前記永久磁石回転子と電磁コイルと
    の間において前記永久磁石回転子と同一軸線上に軸支さ
    れた電磁石回転子とを有し、電磁コイルを1つづつ所定
    のシーケンスで励磁することにより、電磁コイルに誘起
    した磁束が前記電磁石回転子を経由して前記永久磁石回
    転子と作用し合って、前記電磁石回転子と永久磁石回転
    子とが相対的に反対方向に回転することを特徴とする電
    動機。
  2. 【請求項2】 前記永久磁石回転子が装着された第1の
    回転軸と、前記電磁石回転子が装着された第2の回転軸
    とを有し、前記第1の回転軸と第2の回転軸は同一軸線
    上にあって相対的に回転自在に配設されていることを特
    徴とする請求項1に記載の電動機。
  3. 【請求項3】 前記第1の回転軸の現在位置と第2の回
    転軸の現在位置とを検出する位置読取器が前記ハウジン
    グの両端部にそれぞれ配設されていることを特徴とする
    請求項1記載の電動機。
  4. 【請求項4】 前記電磁石回転子は、強磁性材料から成
    る部分と、非強磁性材料から成る部分とから構成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の電動機。
  5. 【請求項5】 ハウジングと、該ハウジング内に軸支さ
    れた永久磁石回転子と、該永久磁石回転子と同一軸線上
    に軸支され、且つ永久磁石回転子に対向して近接配置さ
    れた電磁石回転子と、前記永久磁石回転子と反対側で且
    つ前記電磁石回転子に対向する周辺に等間隔に配設固定
    された複数個の電磁コイルとを有し、前記複数個の電磁
    コイルを1つづつ所定のシーケンスで励磁することによ
    り、電磁コイルに誘起した磁束が前記電磁石回転子を経
    由して前記永久電磁回転子と作用し合って、前記電磁石
    回転子と永久磁石回転子とが相対的に反対方向に回転す
    ることを特徴とする電動機。
  6. 【請求項6】 前記永久磁石回転子と前記電磁石回転子
    とは、それぞれ偏平形状をなす対向形であることを特徴
    とする請求項5に記載の電動機。
  7. 【請求項7】 前記永久磁石回転子が装着された第1の
    回転軸と、前記電磁石回転子が装着された第2の回転軸
    とを有し、前記第1の回転軸と第2の回転軸は同一軸線
    上にあって相対的に回転自在に配されていることを特徴
    とする請求項5に記載の電動機。
  8. 【請求項8】 前記第1の回転軸の現在位置と第2の回
    転軸の現在位置とを検出する位置読取器が前記ハウジン
    グの両端部にそれぞれ配設されていることを特徴とする
    請求項5に記載の電動機。
  9. 【請求項9】 前記電磁石回転子は、強磁性材料から成
    る部分と、非強磁性材料から成る部分とから構成されて
    いることを特徴とする請求項5に記載の電動機。
JP35171292A 1992-12-08 1992-12-08 電動機 Pending JPH06178515A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35171292A JPH06178515A (ja) 1992-12-08 1992-12-08 電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35171292A JPH06178515A (ja) 1992-12-08 1992-12-08 電動機

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Publication Number Publication Date
JPH06178515A true JPH06178515A (ja) 1994-06-24

Family

ID=18419113

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35171292A Pending JPH06178515A (ja) 1992-12-08 1992-12-08 電動機

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JP (1) JPH06178515A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013137642A1 (ko) * 2012-03-14 2013-09-19 Lee Chun-Woo 변속가능한 구동장치

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