JPH07203644A - 回動装置 - Google Patents
回動装置Info
- Publication number
- JPH07203644A JPH07203644A JP5350380A JP35038093A JPH07203644A JP H07203644 A JPH07203644 A JP H07203644A JP 5350380 A JP5350380 A JP 5350380A JP 35038093 A JP35038093 A JP 35038093A JP H07203644 A JPH07203644 A JP H07203644A
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- JP
- Japan
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- rotor
- pole piece
- magnetic
- magnetic pole
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回動装置の回転子の磁力を高める。
【構成】回動装置１０の固定鉄心１２ｂの内側に、所定
ギャップを隔ててドーナツ板形状の回転子１３を設け
る。回転子は、中央に略８角系の支持部１３ａを設けて
おり、支持部の中心には取付孔１３ａ１を設けている。
支持部の頂点にはキーミゾ１３ａが設けられているキー
ミゾには、電磁軟鉄製の磁極片１３ｂが嵌めこまれる。
磁極片と支持部の間に永久磁石１３ｃが嵌め合わせ固定
される。永久磁石は、両磁極を磁極片を挟むように配置
され、かつ、磁極片を挟んで同一極性で対向するように
配置される。そのため、磁極片を挟んで同一極性で対向
するように配置された永久磁石からの磁力線が漏れるこ
と無く磁極片に集められるので、磁極片先端において高
磁力が得られる。また、回転子の組立てが容易であり接
着剤も不要なので、回転子が安価に提供される。
ギャップを隔ててドーナツ板形状の回転子１３を設け
る。回転子は、中央に略８角系の支持部１３ａを設けて
おり、支持部の中心には取付孔１３ａ１を設けている。
支持部の頂点にはキーミゾ１３ａが設けられているキー
ミゾには、電磁軟鉄製の磁極片１３ｂが嵌めこまれる。
磁極片と支持部の間に永久磁石１３ｃが嵌め合わせ固定
される。永久磁石は、両磁極を磁極片を挟むように配置
され、かつ、磁極片を挟んで同一極性で対向するように
配置される。そのため、磁極片を挟んで同一極性で対向
するように配置された永久磁石からの磁力線が漏れるこ
と無く磁極片に集められるので、磁極片先端において高
磁力が得られる。また、回転子の組立てが容易であり接
着剤も不要なので、回転子が安価に提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回動装置に係り、特に
高トルクを有し重量物を搭載する板部材等を低速度で回
動させることの可能な回動装置に関する。
高トルクを有し重量物を搭載する板部材等を低速度で回
動させることの可能な回動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の回動装置において、回転トルク
を高くするためには、固定子コイル条件を一定とした場
合に、永久磁石の磁力を上げるのが最も簡単かつ有効な
方法である。高磁力材料としては、サマリウムコバルト
系やネオジウム鉄ボロン系等の希土類を含む材料が市販
されているが、これらはいずれも高価であるため、安価
なフェライト系材料が用いられている。従来の回転子と
しては、図４（ａ）に示すように、ラジアル配向Ｃ型フ
ェライト焼結磁石を円盤状支持部の周囲に極性を交互に
して貼り合わせたものがある。また、図４（ｂ）に示す
ように、極異方配向フェライトボンド磁石を円盤状支持
部の周囲に設けたものがある。
を高くするためには、固定子コイル条件を一定とした場
合に、永久磁石の磁力を上げるのが最も簡単かつ有効な
方法である。高磁力材料としては、サマリウムコバルト
系やネオジウム鉄ボロン系等の希土類を含む材料が市販
されているが、これらはいずれも高価であるため、安価
なフェライト系材料が用いられている。従来の回転子と
しては、図４（ａ）に示すように、ラジアル配向Ｃ型フ
ェライト焼結磁石を円盤状支持部の周囲に極性を交互に
して貼り合わせたものがある。また、図４（ｂ）に示す
ように、極異方配向フェライトボンド磁石を円盤状支持
部の周囲に設けたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記回転子の
場合、いずれも表面磁束密度が１５００〜１８００ガウ
ス程度と低く、従って回動装置の回転トルクを高めるこ
とが出来ない、という問題がある。また、ラジアル配向
Ｃ型フェライト焼結磁石の場合には、専用の金型が必要
になり、製造コストが高くなるという問題もある。本発
明は、上記した問題を解決しようとするもので、磁極の
表面磁束密度を高めて高磁力を得ると共に製造コストの
安価な回転子を有する回動装置を提供することを目的と
する。
場合、いずれも表面磁束密度が１５００〜１８００ガウ
ス程度と低く、従って回動装置の回転トルクを高めるこ
とが出来ない、という問題がある。また、ラジアル配向
Ｃ型フェライト焼結磁石の場合には、専用の金型が必要
になり、製造コストが高くなるという問題もある。本発
明は、上記した問題を解決しようとするもので、磁極の
表面磁束密度を高めて高磁力を得ると共に製造コストの
安価な回転子を有する回動装置を提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジ
ングに回転可能に軸支された回転軸と、回転軸の軸線方
向に垂直に固定された非磁性体の円盤状支持部と、円盤
状支持部の外周面に等間隔に径方向に向けて取り付けら
れた高透磁率材料の複数の磁極片と、磁極片間に両磁極
が向くように挿嵌され、かつ各磁極片を挟む磁極が同一
極性になるように配列された複数の磁石とにより構成さ
れた回転子と、回転子の周囲又は上下位置にて回転子と
対向して前記ハウジングに等間隔に固定された複数の電
磁石を有する固定子とを設けたことにある。上記非磁性
体としては、アルミニウム、ベリリウム銅、しんちゅう
等であり、軽量かつ高強度材料としてはチタン合金が最
も望ましい。上記高透磁率材料としては、電磁軟鉄，パ
ーマロイ等の低カーボン鉄や、珪素鋼板等が用いられ
る。上記磁石としては、異方性フェライトをアキシャル
に配向させた磁石や、ボンド磁石でも良いが、焼結磁石
が最も好ましい。
に、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジ
ングに回転可能に軸支された回転軸と、回転軸の軸線方
向に垂直に固定された非磁性体の円盤状支持部と、円盤
状支持部の外周面に等間隔に径方向に向けて取り付けら
れた高透磁率材料の複数の磁極片と、磁極片間に両磁極
が向くように挿嵌され、かつ各磁極片を挟む磁極が同一
極性になるように配列された複数の磁石とにより構成さ
れた回転子と、回転子の周囲又は上下位置にて回転子と
対向して前記ハウジングに等間隔に固定された複数の電
磁石を有する固定子とを設けたことにある。上記非磁性
体としては、アルミニウム、ベリリウム銅、しんちゅう
等であり、軽量かつ高強度材料としてはチタン合金が最
も望ましい。上記高透磁率材料としては、電磁軟鉄，パ
ーマロイ等の低カーボン鉄や、珪素鋼板等が用いられ
る。上記磁石としては、異方性フェライトをアキシャル
に配向させた磁石や、ボンド磁石でも良いが、焼結磁石
が最も好ましい。
【０００５】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載の回動装置において、磁極
片が円盤状支持部に嵌め合わせ固定され、磁極片間に磁
石が嵌め合わせ固定されることにある。
特徴は、前記請求項１に記載の回動装置において、磁極
片が円盤状支持部に嵌め合わせ固定され、磁極片間に磁
石が嵌め合わせ固定されることにある。
【０００６】
【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明において、磁極片が高透磁率材料により形成さ
れているので、磁極片を挟んで同一極性で対向した磁石
からの磁力線を漏らすことなく有効に集めることができ
るので、磁極片先端位置で高磁力を発生させることがで
きる。その結果、この回動装置は、高いトルクが得られ
る。
係る発明において、磁極片が高透磁率材料により形成さ
れているので、磁極片を挟んで同一極性で対向した磁石
からの磁力線を漏らすことなく有効に集めることができ
るので、磁極片先端位置で高磁力を発生させることがで
きる。その結果、この回動装置は、高いトルクが得られ
る。
【０００７】また、上記のように構成した請求項２に係
る発明においては、磁極片と円盤状支持部間を例えばキ
ーミゾ構造のような嵌合構造にして両者を嵌め合わせる
ことにより簡単に組み立てることができる。さらに、磁
極片と円盤状支持部との組み付け品に磁石を簡単に組付
けることができる。その結果、回転子の組付けに接着剤
が不要となり、組立て工数を削減させることができると
共に回動装置の低コスト化が可能である。また、回転子
を容易に各部品に分解することが出来るので、使用可能
な部品の再利用が可能であり、リサイクル効果が得られ
る。
る発明においては、磁極片と円盤状支持部間を例えばキ
ーミゾ構造のような嵌合構造にして両者を嵌め合わせる
ことにより簡単に組み立てることができる。さらに、磁
極片と円盤状支持部との組み付け品に磁石を簡単に組付
けることができる。その結果、回転子の組付けに接着剤
が不要となり、組立て工数を削減させることができると
共に回動装置の低コスト化が可能である。また、回転子
を容易に各部品に分解することが出来るので、使用可能
な部品の再利用が可能であり、リサイクル効果が得られ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。図１，図２は、実施例に係る５Ｋｇ〜１００Ｋｇ程
度の重量物を低速で回動させる回動装置１０を平面図及
び一部破断面図により示したものである。回動装置１０
は、スチール製の円筒形で上下面が封止されたハウジン
グ１１を設けており、ハウジング１１内の周壁には固定
子１２がビスにより固定されている。固定子１２は、磁
性材料により形成され、外径２２０ｍｍφの円筒形状の
鉄芯１２ａを設けており、鉄芯１２ａの内側面に中心に
向けて直方体形状で内側端が幅の広い鉄芯１２ｂを一定
間隔で１２個取り付けている。鉄芯１２ａ，鉄芯１２ｂ
の材料は、透磁率が高く飽和磁束密度が大であるものが
望ましい。具体的には鉄以外に炭素含有量の少ない電磁
軟鉄（ＳＵＹ）やパーマロイ等を用いることができる。
鉄芯１２ｂには銅の巻き線１２ｃが一定方向に２２０回
巻かれて、電磁石Ｍに形成されている。電磁石Ｍは、図
１に模式的に示すように、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の順で各４個づ
つ設けられている。鉄芯１２ｂとＵＶＷ等各相の巻き線
１２ｃ間には必要な絶縁処理が施されている。そして、
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相は、電力供給制御装置（図示しない）に
接続されている。
る。図１，図２は、実施例に係る５Ｋｇ〜１００Ｋｇ程
度の重量物を低速で回動させる回動装置１０を平面図及
び一部破断面図により示したものである。回動装置１０
は、スチール製の円筒形で上下面が封止されたハウジン
グ１１を設けており、ハウジング１１内の周壁には固定
子１２がビスにより固定されている。固定子１２は、磁
性材料により形成され、外径２２０ｍｍφの円筒形状の
鉄芯１２ａを設けており、鉄芯１２ａの内側面に中心に
向けて直方体形状で内側端が幅の広い鉄芯１２ｂを一定
間隔で１２個取り付けている。鉄芯１２ａ，鉄芯１２ｂ
の材料は、透磁率が高く飽和磁束密度が大であるものが
望ましい。具体的には鉄以外に炭素含有量の少ない電磁
軟鉄（ＳＵＹ）やパーマロイ等を用いることができる。
鉄芯１２ｂには銅の巻き線１２ｃが一定方向に２２０回
巻かれて、電磁石Ｍに形成されている。電磁石Ｍは、図
１に模式的に示すように、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の順で各４個づ
つ設けられている。鉄芯１２ｂとＵＶＷ等各相の巻き線
１２ｃ間には必要な絶縁処理が施されている。そして、
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相は、電力供給制御装置（図示しない）に
接続されている。
【０００９】鉄心１２ｂの内側には、０．５ｍｍのギャ
ップを隔てて外径１３０ｍｍφのドーナツ板形状の回転
子１３が設けられている。回転子１３は、図３に模式的
に示すように、中央に略八角形のアルミニウム製の支持
部１３ａを設けており、支持部１３ａの中心部分には後
述する固定板１６を取り付ける取付孔１３ａ１が設けら
れている。取付孔１３ａ１には、一対の溝１３ａ３が設
けられている。支持部１３ａの八角形の頂点には磁極片
嵌め合わせ用のキーミゾ１３ａ２が設けられている。磁
極片１３ｂは、高透磁率材料である電磁軟鉄製で、略直
方体形状で、外周部分に鍔形状部１３ｂ１が設けられ、
内周部分には支持部１３ａのキーミゾ１３ａ２に嵌め合
わせる嵌合部１３ｂ２が設けれている。磁極片１３ｂ
は、嵌合部１３ｂ２を支持部１３ａのキーミゾ１３ａ２
に嵌め合わせることにより支持部１３ａに簡単に組付け
られる。
ップを隔てて外径１３０ｍｍφのドーナツ板形状の回転
子１３が設けられている。回転子１３は、図３に模式的
に示すように、中央に略八角形のアルミニウム製の支持
部１３ａを設けており、支持部１３ａの中心部分には後
述する固定板１６を取り付ける取付孔１３ａ１が設けら
れている。取付孔１３ａ１には、一対の溝１３ａ３が設
けられている。支持部１３ａの八角形の頂点には磁極片
嵌め合わせ用のキーミゾ１３ａ２が設けられている。磁
極片１３ｂは、高透磁率材料である電磁軟鉄製で、略直
方体形状で、外周部分に鍔形状部１３ｂ１が設けられ、
内周部分には支持部１３ａのキーミゾ１３ａ２に嵌め合
わせる嵌合部１３ｂ２が設けれている。磁極片１３ｂ
は、嵌合部１３ｂ２を支持部１３ａのキーミゾ１３ａ２
に嵌め合わせることにより支持部１３ａに簡単に組付け
られる。
【００１０】そして、支持部１３ａと磁極片１３ｂの間
の空間には、棒状の８個の永久磁石１３ｃが両者に密着
して嵌め合わされる。永久磁石１３ｃは、両磁極が磁極
片の側面に対向するように嵌め合わされており、また各
永久磁石１３ｃは、磁極片１３ｂを挟んで同一極性にな
るように配列されている。回転子１３の上下面には、嵌
め合わされた支持部１３ａと磁極片１３ｂと永久磁石１
３ｃとを一体に支持するための支持板１４が設けられて
いる。支持板１４は、外側面には回転軸１５が一体体に
設けられ、内側面には回転軸１５を回転子１３の中心に
固定するための固定板１６が設けられている。固定板１
６は、その凸部１６ａによって支持部１３ａの溝１３ａ
３に嵌め合わせ固定されている。回転軸１５は、ハウジ
ング１１内の上下面にてベアリング１５ａにより回転自
在に支持されている。
の空間には、棒状の８個の永久磁石１３ｃが両者に密着
して嵌め合わされる。永久磁石１３ｃは、両磁極が磁極
片の側面に対向するように嵌め合わされており、また各
永久磁石１３ｃは、磁極片１３ｂを挟んで同一極性にな
るように配列されている。回転子１３の上下面には、嵌
め合わされた支持部１３ａと磁極片１３ｂと永久磁石１
３ｃとを一体に支持するための支持板１４が設けられて
いる。支持板１４は、外側面には回転軸１５が一体体に
設けられ、内側面には回転軸１５を回転子１３の中心に
固定するための固定板１６が設けられている。固定板１
６は、その凸部１６ａによって支持部１３ａの溝１３ａ
３に嵌め合わせ固定されている。回転軸１５は、ハウジ
ング１１内の上下面にてベアリング１５ａにより回転自
在に支持されている。
【００１１】以上のように構成した回転子１３は、磁極
片が高透磁率材料により形成されているので、磁極片を
挟んで同一極性で対向した磁石からの磁力線を漏らすこ
となく有効に集めることができるので、磁極片先端位置
で３０００ガウス程度と従来の磁極片に比べて６０％以
上を高い磁力を発生させることができる。そのため、磁
極片先端の高磁力と固定子の電磁石による磁力との吸引
反発作用により非常に高いトルクが得られる。
片が高透磁率材料により形成されているので、磁極片を
挟んで同一極性で対向した磁石からの磁力線を漏らすこ
となく有効に集めることができるので、磁極片先端位置
で３０００ガウス程度と従来の磁極片に比べて６０％以
上を高い磁力を発生させることができる。そのため、磁
極片先端の高磁力と固定子の電磁石による磁力との吸引
反発作用により非常に高いトルクが得られる。
【００１２】また、上記回転子１３おいては、磁極片と
支持部間をキーミゾ構造にすることにより、両者を嵌め
合わせることにより簡単に組み立てることができる。さ
らに、磁極片と支持部との間に磁石を簡単に組付けるこ
とができる。そのため、回転子の組立て工数を削減させ
ることができると共に回転子の組付けに接着剤が不要と
なるため、回転子の製造コストを低減させることができ
る。また、回転子を容易に各部品に分解することが出来
るので、使用可能な部品の再利用が可能であり、リサイ
クル効果が得られる。
支持部間をキーミゾ構造にすることにより、両者を嵌め
合わせることにより簡単に組み立てることができる。さ
らに、磁極片と支持部との間に磁石を簡単に組付けるこ
とができる。そのため、回転子の組立て工数を削減させ
ることができると共に回転子の組付けに接着剤が不要と
なるため、回転子の製造コストを低減させることができ
る。また、回転子を容易に各部品に分解することが出来
るので、使用可能な部品の再利用が可能であり、リサイ
クル効果が得られる。
【００１３】なお、上記回動装置の固定子及び回転子の
形状は、用途等に応じて適宜変更することができる。
形状は、用途等に応じて適宜変更することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る回転装置の平面断面
図である。
図である。
【図２】同回転装置の一部破断正面図である。
【図３】回転子を詳細に示す平面図である。
【図４】従来例に係る回転子の概略平面図である。
１０；回動装置、１１；ハウジング、１２；固定子、１
２ａ，１２ｂ；鉄芯、１２ｃ；巻き線、１３；回転子、
１３ａ；支持部、１３ａ１；取付孔、１３ａ２；キーミ
ゾ、１３ｂ；磁極片、１３ｂ１；鍔部、１３ｂ２；嵌合
部、１４；支持板、１５；回転軸、１６；固定板。
２ａ，１２ｂ；鉄芯、１２ｃ；巻き線、１３；回転子、
１３ａ；支持部、１３ａ１；取付孔、１３ａ２；キーミ
ゾ、１３ｂ；磁極片、１３ｂ１；鍔部、１３ｂ２；嵌合
部、１４；支持板、１５；回転軸、１６；固定板。
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジングに回転可能に軸支された回転
軸と、 同回転軸の軸線方向に垂直に固定された非磁性体の円盤
状支持部と、同円盤状支持部の外周面に等間隔に径方向
に向けて取り付けられた高透磁率材料の複数の磁極片
と、同磁極片間に両磁極が向くように挿嵌され、かつ各
磁極片を挟む磁極が同一極性になるように配列された複
数の磁石とにより構成された回転子と、 同回転子の周囲又は上下位置にて同回転子と対向して前
記ハウジングに等間隔に固定された複数の電磁石を有す
る固定子とを設けたことを特徴とする回動装置。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の回動装置におい
て、 前記磁極片が前記円盤状支持部に嵌め合わせ固定され、
同磁極片間に前記磁石が嵌め合わせ固定されたことを特
徴とする回動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5350380A JPH07203644A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 回動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5350380A JPH07203644A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 回動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07203644A true JPH07203644A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18410098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5350380A Pending JPH07203644A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 回動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07203644A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794786B2 (en) | 2001-11-29 | 2004-09-21 | Hitachi, Ltd. | Electric motor |
| JP2013509855A (ja) * | 2009-10-30 | 2013-03-14 | ルイ フィンクル | 機械的に可変な永久磁場を有する、電気モータおよび／または発電機 |
| US20130119790A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Johnson Electric S.A. | Electric motor |
| JP2014135886A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Lg Innotek Co Ltd | モータ |
| US9419504B2 (en) | 2012-04-20 | 2016-08-16 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning permanent magnet inner rotor |
| JP2016171675A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | ファナック株式会社 | 磁石埋込形回転子および回転子の製造方法 |
| US9484794B2 (en) | 2012-04-20 | 2016-11-01 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning permanent magnet inner rotor |
| US9923440B2 (en) | 2014-01-09 | 2018-03-20 | Motor Generator Technology, Inc. | Hybrid electric motor with self aligning permanent magnet and squirrel cage rotors |
| US9923439B2 (en) | 2014-01-09 | 2018-03-20 | Motor Generator Technology, Inc. | Hybrid electric motor with self aligning permanent magnet and squirrel cage rotors |
| US10476363B2 (en) | 2014-01-09 | 2019-11-12 | Louis J. Finkle | Hybrid electric motor with self aligning permanent magnet and squirrel cage dual rotors magnetically coupled with permeant magnets and bars at synchronous speed |
| US10998802B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-05-04 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning hybrid induction/permanent magnet rotor |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP5350380A patent/JPH07203644A/ja active Pending
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2016171675A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | ファナック株式会社 | 磁石埋込形回転子および回転子の製造方法 |
| US10998802B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-05-04 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning hybrid induction/permanent magnet rotor |
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