JPH0624383U - 可変ギャップ同期電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 内周面をテーパ状に形成した固定子２と、固
定子２の内周面に空隙Ｇを介して対向し、かつ永久磁石
界磁の外周面をテーパ状に形成した回転子３と、回転子
３を軸方向に移動可能に支持した回転軸５とを設け、回
転子３の一方の端面に空間６を介して対向するように回
転軸５に固定し、かつ外周部と回転子３の端面との間の
距離が根元部と回転子３の端面との間の距離よりも小さ
くなるように形成した円錐状の抑え板７と、抑え板７と
回転子３の端面との間の空間６に装入した複数のボール
８と、回転子３の他方端面と回転軸５に固定した固定リ
ング５１との間に設けられ、かつ回転子３を空隙Ｇが小
さくなる方向に押し付ける圧縮バネ９とからなる推力発
生装置により回転子３を軸方向に移動するようにしたも
のである。 【効果】 高速回転においても振動が発生せず、構造が
簡単となる可変ギャップ同期電動機を提供できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、界磁に永久磁石を用いた可変ギャップ同期電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、永久磁石界磁を備えた同期回転電機として、電機子巻線を備えた固定子 の内周面と永久磁石界磁を備えた回転子の外周面を共にテーパ状とすると共に、 回転子を軸方向に移動可能にして、固定子と回転子の間の空隙を変化させ、空隙 磁束を調整するものが開示されている。（例えば、特開昭６４−５０７４４号、 特開平３−４５１５１号公報）。 回転子を軸方向に移動する推力発生装置としては、回転子と共に回転し、一方 端を回転軸にピン連結されたレバーの他方端に錘を設け、錘が遠心力により移動 する径方向の変位をレバーを介して回転子の軸方向変位に変換するものや、回転 子を固定した回転軸を電磁石などにより軸方向に移動するようにしてある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記錘の遠心力によって回転子を軸方向に移動する構成では、錘を 支持するレバーやレバーを支持する支持ピンなど回転部分が多く、また錘がレバ ーの他方端に固定されて、径の大きい位置で回転するため、高速運転の時に振動 が発生したり、遠心力に耐える構造にするための機構が大きくなるという欠点が あった。 また、回転子を固定した回転軸を直接、電磁石などにより移動する構成では、 回転軸に結合した負荷が同時に移動しないように、負荷と回転軸との間にスライ ド装置などを設ける必要があり、構造が複雑になるという問題があった。 本考案は、高速回転においても振動が発生せず、構造が簡単な可変ギャップ同 期電動機を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案は、内周面をテーパ状に形成した固定子と、前記固定子の内周面に空隙 を介して対向し、かつ永久磁石界磁の外周面をテーパ状に形成した回転子と、前 記回転子を軸方向に移動可能に支持した回転軸と、前記回転子を軸方向に移動さ せる推力発生装置とを備えた可変ギャップ同期電動機において、前記推力発生装 置を、前記回転子の一方の端面に空間を介して対向するように前記回転軸に固定 し、かつ外周部と前記回転子の端面との間の距離が根元部と前記回転子の端面と の間の距離よりも小さくなるように前記回転子との対向面を円錐状に形成した抑 え板と、前記抑え板と前記回転子の端面との間の前記空間に装入した複数のボー ルと、前記回転子の他方端面と前記回転軸に固定した固定リングとの間に設けら れ、かつ前記回転子を常に前記回転子と前記固定子との間の前記空隙が小さくな る方向に押し付ける圧縮バネとから構成したものである。

【０００５】

【作用】

回転子の一方端面と円錐状の抑え板との間にボールを装入し、回転子の他方端 に設けた圧縮バネによって回転子をボールを介して抑え板に押し付けるようにし てあるので、回転子を回転させるとボールは遠心力によって抑え板の円錐状の回 転子との対向面に沿って外径方向に移動するとともに、圧縮バネに抗して回転子 を軸方向に押し付けて移動させ、回転子と固定子との間の空隙を大きくする。そ の結果、空隙磁束は弱められるので、回転速度に比例した弱め界磁にすることが できる

【０００６】

【実施例】

本考案を図に示す実施例について説明する。 図１は本考案の実施例を示す側断面図で、円筒状のフレーム１の内側に電機子 巻線２１を備えた固定子２の内周面をテーパ状に形成し、固定子２の内周面に空 隙Ｇを介して対向する永久磁石３１を備えた回転子３の外周面をテーパ状にして ある。フレーム１の両端面に固定したブラケット４、４’には軸受４１、４１’ を介して、回転軸５を支持し、回転軸５には回転子３を軸方向にのみ摺動可能に 支持してある。 回転子３の径の小さい方の端面に対向して円錐状の抑え板７を空間６を介して 回転軸５に固定し、回転子３と反対側に突出する抑え板７のボス部を軸受４’に 当接させてある。抑え板７はその外周と回転子３の端面との間の距離が、抑え板 ７の根元と回転子３の端面との間の距離よりも小さくなるように、回転子３との 対向面を円錐状に形成してある。空間６には抑え板７の外周と回転子３の端面と の間の距離より大きい直径の金属性の複数のボール８を装入してある。 回転子３の径の大きい方の端面には円筒部３２を設け、円筒部３２の端面と回 転軸５に固定した固定リング５１との間に圧縮バネ９を設け、圧縮バネ９が回転 子３を常に回転子３と固定子２との間の空隙が小さくなる方向に押し付けるよう にしてある。 電機子巻線２１に電圧を印加して回転子３を回転させると、ボール８は遠心力 によって抑え板７の円錐状の回転子３との対向面に沿って回転子３の外周方向に 移動するとともに、圧縮バネ９に抗して回転子３を軸方向に押し付けて空間６の 軸方向長さを広げて、さらに回転子外周付近まで移動する。したがって、回転子 ３は回転軸５上を摺動して空隙Ｇが大きくなる方向に変位する。その結果、空隙 磁束は弱められ、回転速度に比例した弱め界磁となる。 このように、円板状の抑え板とボールと圧縮バネから推力発生装置を構成して あるので、推力発生装置の径方向が小さくなると共に、機構が極めて簡単となる 。

【０００７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、回転子と共に回転する推力発生装置の径 を小さくすることができるので、高速回転においても振動が発生せず、構造が簡 単となる可変ギャップ同期電動機を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 固定子 ３ 回転子 ３１ 永久磁石 ４、４’ ブラケット ５ 回転軸 ５１ 固定リング ６ 空間 ７ 抑え板 ８ ボール ９ 圧縮バネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面をテーパ状に形成した固定子と、
   前記固定子の内周面に空隙を介して対向し、かつ永久磁
   石界磁の外周面をテーパ状に形成した回転子と、前記回
   転子を軸方向に移動可能に支持した回転軸と、前記回転
   子を軸方向に移動させる推力発生装置とを備えた可変ギ
   ャップ同期電動機において、前記推力発生装置を、前記
   回転子の一方の端面に空間を介して対向するように前記
   回転軸に固定し、かつ外周部と前記回転子の端面との間
   の距離が根元部と前記回転子の端面との間の距離よりも
   小さくなるように前記回転子との対向面を円錐状に形成
   した抑え板と、前記抑え板と前記回転子の端面との間の
   前記空間に装入した複数のボールと、前記回転子の他方
   端面と前記回転軸に固定した固定リングとの間に設けら
   れ、かつ前記回転子を常に前記回転子と前記固定子との
   間の前記空隙が小さくなる方向に押し付ける圧縮バネと
   から構成したことを特徴とする可変ギャップ同期電動
   機。