JPH07504317A - 非対称電気−機械装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 非対称電気−機械装置 技術分野 本発明は、モータまたは発電機として作用し得る非対称電気−機械装置に関する 。とくに、本発明は改良されたかつ効率の良い発電機／モータに関する。

従来技術 もちろん、モータおよび発電機として作用する電気−機械装置は知られている。

しかしながら、従来の電気−機械装置を改良し、かつとくにこれらの装置の効率 を改良することは常に重要である。

発明の概要 したがって、本発明の目的は、とくに従来装置の効率を改善することにより、従 来装置を少なくとも部分的に改良することにある。

また、本発明の目的は交番型の電気−機械装置、すなわち非対称の電気−機械装 置を提供することにある。

したがって、その広い態様のｊつにおいて、本発明は、（ａ）第１固定子部分か ら第２固定子部分へ延びる非連続固定子磁束路； 前記第２固定子部分から第１固定子部分へ延びる固定子エアギャップ、および 固定子面を横切ってほぼ横方向に延びる複数のアーマチュア導体を有する固定子 面からなる幾何学的−磁気的に非対称の固定子手段：（ｂ）回転子面を有しかつ 回転子運動路に沿って動く回転子手段；（Ｃ）前記回転子面および前記固定子面 が互いに隣接しているときの前記回転子面と前記固定子面との間の回転子／固定 子エアギヤツブ： （ｄ）固定子磁束路の少なくとも１部分に沿って、固定子面を通って、回転子／ 固定子エアギャップを通って、回転子面にまたはそれから、回転子手段を通って 、かつ磁束路を連続させることができる少なくとも１つの磁束接続手段を通って 延びる連続磁束路；（ｅ）前記連続磁束路を通過するような磁束を発生するため の磁束発生手段； （ｆ）前記回転子手段が前記固定子磁束路の外部にある回転子運動路に沿う方向 に前記固定子手段に対して周期的に動くことができ、（ｉ）前記回転子運動路の 第１部分が固定子磁束路に隣接し、そして回転子運動路の第２部分が磁束が、磁 束漏洩を除いて、固定子面を通って固定子磁束路へまたはそれから通過できない ように固定子磁束路に隣接せず；　（ｉｉ）時間臨界まで時間ゼロで始まって、 回転子面が、磁束が、磁束漏洩を除いて、固定子磁束路へまたはそれから回転子 面を通って、次いで固定子面の第２部分へ通過しないように、かつ次いで回転子 面が作動磁束が固定子磁束路へまたはそれから回転子面を通って通過するように 固定子面に隣接してがっ固定子面と重なり合っているように固定子の第１部分お よび固定子磁束路から離れて動き； （ｉ　ｉ　ｉ）時間臨界において、回転子面が固定子面との最大重なり合いの位 置に動き；そして （ｉｖ）時間臨界からサイクルの時間終了まで、回転子面が固定子磁束路の方向 に少なくとも固定子面の１部分に沿ってがっ固定子面に隣接して動き； （ｇ）回転子面および固定子面が相対的にかつ違いに隣接して動くとき両方向を 有するアーマチュア電圧およびアーマチュア電流が複数のアーマチュア導体に発 生され；そして（ｈ）複数のアーマチュア導体が閉じられるかまたは負荷下にあ るとき、アーマチュア電流の方向が回転子が、磁束逆転方向なしにかつ回転子手 段逆転方向なしに、固定子面との最大重なり合いの位置に動くとき時間臨界で逆 転することからなる非対称の、電気−機械装置を提供することにある。

本発明のさらに他の態様は以下の詳細な説明および本発明および本発明の好適な 実施例を示す図面を読むとき明らかとなる。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を示す図面において、 第１図は本発明の１実施例の概略図； 第２図は本発明の他の実施例の概略、斜視図；第３図は本発明の他の実施例の概 略、斜視図；第４図は本発明のさらに他の実施例の概略、斜視図；　第５図は本 発明のさらに他の実施例の概略、斜視図；　第６図は本発明のさらに他の実施例 の概略斜視図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図に示されるように、本発明の電気−機械装置ｌＯは幾何学的−磁気的に非 対称な固定子１２を含んでいる。用語「固定子」がこの開示および特許請求の範 囲においてこの特徴および他の同様な特徴を説明するのに使用されるけれども、 「固定子」は「固定」である必要はない。

固定子１２は第１固定子部分１６から第２固定子部分１８に延びる非連続固定子 磁束路１４を有する。

また第２固定子部分１８から第１固定子部分１６に延びる固定子エアギャップ２ ０がある。固定子エアギャップ２０は固定子１２が固定子エアギャップ２０にお いて物理的にかつ完全に不連続であるという意味において完全なエアギャップで あるかも知れない。しかしながら、固定子エアギャップ２０はまた、固定子、例 えば、単独で、第１図に見られるように、第２固定子部分１８で始まる紙面に進 みかつ固定子１２の残部から十分に離れて延びかつ次いで第１固定子部分１６に 戻ることができるという意味において有効なエアギャップであるかも知れない。

この方法において、回転子２２が第２固定子部分１８から第１固定子部分１６へ 固定子に沿って通過したとき第２固定子部分１８と第１固定子部分１６との間の 有効なエアギャップである。固定子エアギャップは、磁束が、漏洩磁束を除いて 、回転子２２、とくに回転子面２８から固定子１２に通らないとき、実際にまた は有効に作られる。

固定子１２の少なくとも幾らかの部分に固定子面２４がある。該固定子面２４は この固定子面２４を横切ってほぼ横方向に延びる複数のアーマチュア導体２６を 有する。該アーマチュア導体２６は固定子磁束路１４の方向を横断する。

第１図において、アーマチュア導体２６はトロイダル形状の固定子１２のまわり に巻回される。

回転子２２は回転子面２８を有する。該回転子面２８は固定子面２４に向かい合 っている。

回転子２２は回転子運動路３０に沿って動く。好ましくは回転子運動路３０は固 定子磁束路１４にできるだけ近接して追随する。

回転子／固定子エアギャップ３２は回転子面２８および固定子面２４が互いに隣 接しているとき回転子面２８と固定子面２４との間に存在する。

本装置ｌＯはまた固定子磁束路１５の少なくとも１部分に沿って存在する連続磁 束路３４を有する。第１図に示した実施例において、連続磁束路３４は第１固定 子部分１６から第２固定子部分１８へ固定子磁束路１４の全体部分に沿って延び る。連続磁束路３４の長さは回転子２２が回転子運動路３０に沿って動くとき調 子を合わせて可変である。これは以下で説明される。

連続磁束路３４は回転子／固定子エアギャップ３２、固定子面２４および連続磁 束路３４を連続させ得る少なくとも１つの磁束接続手段３６を通過する。

第１図において、回転子２２が実戦で示される位置において、連続磁束路３４は 非常に短い。連続磁束路３４は回転子面２８を入力／出力軸４２に接続するアー ム４０を介して回転子面２８から延びる。この実施例において、入力／出力軸４ ２は摩擦嵌合（図示せず）、ブラシ（図示せず）、またはエアギャップ４４のご とき適切な手段によって接続手段３６に磁気的に接続される。

いずれの場合にも、連続磁束路３４は回転子２２から（とくにこの実施例におい ては回転子アーム４０から）接続手段３６へ通る。

第１図で実線により示される位置にあるとき回転子２２と関連して説明された連 続磁束路３４は実質上第１図に示される実施例において得られることができる最 短の連続磁束路である。

第１図の実施例において得られることができる最長の連続磁束路３４は回転子２ ２が第１図に点線で示される回転子２２Ａにより略示される第１固定子部分１６ の領域にあるとき示される。その実施例において、固定子磁束路１４を通って延 びる連続磁束路３４の部分は回転子面２８Ａ（第１図に点線により示される）の 位置から時計方向に固定子磁束路１４のまわりを通って第２固定子部分１８に延 びる。

回転子２２は円形の回転子運動通路３０のまわりを時計方向に動くので、実際の 連続磁束路３４は減少する。　また磁束Ｆを発生するための磁束発生手段４６が ある。この磁束は連続磁束路３４を通過する。第１図において、磁束発生手段４ ６は回転子アーム４０のまわりのコイル４６である。しかしながら、他のいずれ か適切な磁束発生手段が磁束路３４のいずれかに使用され得る。

回転子２２は固定子１２に対して周期的に動くことができる。再び、固定子に対 して議論されるように、用語「回転子」はこの特徴２２を記載するのに使用され るけれども、回転子は回転する必要はなくかつ同様に動く必要もない。重要な点 は回転子２２と固定子１２との間に相対的な運動があるということである。

第１図の実施例において、回転子２２は回転子運動通路３０に沿って方向（第１ 図に回転子２２Ａの点線表示で矢印により示されるような）に動く。回転子運動 通路３０が固定子磁束路１４の外側にある。本質において、回転子運動通路３０ は固定子磁束路１４を通って交差せずかつ該固定子磁束路ｊ４内に位置決めされ ない。

回転子運動通路３０の第１部分は固定子磁束路１４に隣接し、好ましくは固定子 面２４に隣接する。その方法において、回転子／固定子エアギャップ３２が作ら れることができかつ連続磁束路３４が作られ得る。第１図において、この回転子 運動通路の第１部分は第１固定子部分１６に隣接する位置から第２固定子部分１ ８に隣接する位置への回転子の運動に対応する。

また、磁束Ｆが、磁束漏洩を除いて、固定子磁束路１４へまたはそれから回転子 面２８を通過しないように固定子磁束路１４に隣接しない回転子運動通路３０の 第２部分がある。言い換えれば、回転子運動通路３０の第２部分の間中、回転子 面は連続磁束路３４がないような位置にあるかまたは他の方法ではその特別な位 置にある。

これは固定子エアギャップ２０までまたはそれを通過するよような回転子運動通 路３０の第２部分を有することにより達成される。

回転子運動通路３４の第２部分は、第１図に示した実施例において、第２固定子 磁束部分１８から第１固定子部分１６への回転子運動通路３０の１部分である。

言い換えれば、回転子運動通路３ｏの第２部分は回転子面２８が固定子エアギャ ップ２０を通ってまたは超えて通過するときである。

時間臨界まで時間ゼロで始まって、回転子面２８は固定子面２４の第１部分４８ および固定子磁束路１４から離れて動く。第１図に示した実施例において、固定 子面２４の第１部分４８は第２固定子部分１８に対応する。これは第１図の固定 子面２４が実質上固定子１４のすべてを包含するためである。しかしながら、ト ロイダル形状の固定子１４の部分のみにのびるアーマチュア導体２６を有するこ とができる。その状況において、固定子面２４　（実際には固定子面２４の端部 である）の第１部分４８は第１および第２固定子部分１６．１８に対応する。

この時間臨界への時間ゼロの少なくとも１部分の間中、磁束Ｆは、磁束漏洩を除 いて、回転子めん２８を通って固定子磁束路１４へまたはそれから通過しない。

それゆえ、この時間臨界への時間ゼロの少なくとも１部分の間中、漏洩磁束を除 いて、連続磁束路３４を通過する磁束Ｆがない。

この時間ゼロないし時間臨界の間中、回転子面２８が固定子面２４の第１部分４ ８から離れて動いた後、回転子面２８は固定子面２４の第２部分５０に向かって 動く。再び、第１図に示した実施例において、固定子面２４の第２部分５０は第 １固定子部分１６に対応する。これは第１図に示されるようにアーマチュア導体 ２６が固定子エアギャップ２０が始まる固定子Ｉ４の端部に対して実質上直角に 巻回されるためである。しかしながら、アーマチュア導体２６が固定子エアギャ ップ２０の端部まで直角に巻回されないならば、固定子面２４は第１固定子手段 １６と異なる場所で終端した。

この時間ゼロないし時間臨界の間中、回転子面２８は固定子面２４の第２部分５ ０に隣接する位置へ動き、かつ結局、作動磁束Ｆが回転子面２８を通って固定子 磁束路１４内にまたはそれから通過するように、固定子面２４の第２部分と重な り合う。かくして、連続磁束路３４が発生される。

時間臨界において、回転子面２８は固定子面２４との最大重なり合いの位置に動 く。第１図において、時間臨界は回転子２２Ａが点線で示される位置にあるとき 発生する。

時間臨界からサイクルの時間終了まで、回転子面２８は固定子面２４の１部分に 沿ってかつ固定子磁束路１４の方向に固定子面２４に隣接して動く。

回転子面２８および固定子面２４が相対的にかつ互いに隣接して動くとき、複数 の方向を有するアーマチュア電圧Ｖａおよびアーマチュア電流１ａが複数のアー マチュア導体２６に発生される。第１図に示した実施例において、回転子２２の みが動きかつ固定子１４は固定のままである。

複数のアーマチュア導体２６が閉じられるかまたは負荷下にあるとき、アーマチ ュア電流ｒａの方向は回転子面２８が、磁束Ｆが方向を逆にすることな（かつ回 転子２８が方向を逆転することなく、固定子面２４との最大重なり合いの位置に 動く時間臨界において逆転する。

第１図に示されるような本発明の実施例において、固定子はトロイダル形状体で ある。トロイダル形状体の第１端は第１固定子部分１６に対応しかつトロイダル 形状部分の第２端は第２固定子部分１８に対応する。固定子は第１端から第２端 へ３６０’以下でトロイダル状に延びる。トロイダル形状体の第１および第２端 間のギャップは固定子エアギャップ２ｏである。

前に留意されたように、第１図に示した実施例において、複数のアーマチュア導 体２６の導体はトロイダル形状体のまわりに巻回される。図示のごとく、１つの 連続コイルである。しがしながら、アーマチュア導体コイル２６の他の配置を有 することができる。

第１図の実施例において、回転子２２は、連続磁束路３４を完成するために、磁 束接続手段として作用する回転子アーム４ｏにより接続される。回転子２２はト ロイダル形状固定子１２内に同中心的に配置される入力／出力軸４２に接続され る。

第１図に示した実施例において、時間ゼロから時間臨界への時間の間中、回転子 面２８は、漏洩磁束以外の、磁束Ｆが、回転子面２Ｂを通って固定子磁束路１４ へまたはそれから通過することができない。

本発明の他の実施例は第２図に示される。第２図の実施例を考慮して、ならびに 第３．４．５および６図の実施例において、参照符号は３桁を有する。第１桁は 特定の図番号に対応しかつ最後の２桁は第１図に関連して記載された実施例にお ける対応する同様な特徴の参照符号に対応する。

第２の実施例において、ならびに第３．　４．　５および６図の実施例において 、回転子面２２８および固定子面２２４が互いに隣接しかつ互いに重なり合うと き、回転子２２２は固定子面２２４と第２固定子面２２４゛　との間に位置決め される。第２固定子面２２４゜は回転子手段２２２上の第２回転子面２２８゛が 第２固定子面２２４°に隣接しかつ第２固定子面２２４°に重なり合うように第 １固定子面２２４から離して間隔が置かれる。

第１図に記載される実施例によるように、固定子面２２４が第１端２５２および 第２端２５４を有する。また、第２固定子面２２４゛は第１端２５６および第２ 端２５８を有する。

この第２実施例において、非連続固定子磁束路２１４は第１固定子面２２４の第 １端２５２から第１固定子面２２４の第２端２５４に延びる。非連続固定子磁束 路２１４は固定子面２２４の少なくとも第２端２５４から第２固定子面２２４° の第１端２５６へ延びる固定子通路部材２６０を通過する。非連続固定子磁束路 ２１４は次いで第２固定子面２２４゛の第１端２５６から第２固定子面２２４′ の第２端２５８へ通る。理解されることは、固定子通路部材２６０および非連続 固定子磁束路２１４は回転子２２２と固定子２１２との間の相対的な運動を妨害 しないような方法において配置される。

第２図に示した実施例において、回転子２２２は第２図にｒ（）Ｊとして示され る方向に動くことができる。同様に、固定子全体２１２が動きかつ回転子２２２ は固定のままである。

回転子２２２が第１固定子面２２４と第２固定子面２２４′との間に位置決めさ れる一方、連続磁束路２３４は回転子２２２を通過する。

第２図において固定子エアギャップは符号２２０として示される。

アーマチュア導体は第２図において符号２２６として示されるかつ磁束発生手段 は符号２４６として示される。

第２固定子面２２４′は第２図において第１固定子面２２４に対してほぼ平行な 平面内にあるように示されるけれども、第２固定子面２２４゛は第１固定子面２ ２４に対して垂直でかつ第２図に符号Ｐで略示される領域において回転子２２２ と直面することが可能である。

本発明の好適な実施例において、Ｂ、１．ｉに等しいローレンツ力は、固定子が 動く場合に、可動回転子１２または可動固定子１２のいずれかに接続される入力 ／出力軸上に無視し得る負のトルク以」二を発生しない。負のトルクは回転子２ ２の所望の運動に対向するトルクでありかつ図にはＴｎとして示される。

この発明に関連して、ローレンツ力のｒＢノは回転子／固定子エアギャップ３２ を通る磁束である。また、「１」は固定子面２４を横切りかつ回転子／固定子エ アギャップ３２を通って通過するアーマチュア導体２６のその部分の長さである 。長さ「ｌ」は第１図において符号５４として示される。

また、「ｉ」はアーマチュア電流１ａである。

本発明のさらに他の好適な実施例において、装置１０は、時間ゼロと時間臨界と の間で、アーマチュア電流１ａが入力／出力軸４２上の正のトルクＴｐに寄与す る固定子磁束路１４に磁束Ｆを作るように作動し得る。

本発明のさらに他の好適な実施例において、上述した正のトルクＴｐは、時間ゼ ロと時間臨界との間で、装置１０の以下の特徴、すなわち、 アーマチュア導体２６に接続の負荷５２の抵抗Ｒ；負負荷２のキャパシタンスＣ ； その間中磁束Ｆが、磁束漏洩を除いて、回転子面２８を通って固定子磁束路１４ へまたはそれから通過しない、固定子面２４の第１部分４８から固定子面２４の 第２部分５ｏへの長さＬｌ；回転子面２Ｂの形状Ｓ；および 回転子面２８の長さＬ２ が適切に調整されるとき作られる。

本発明のさらに他の特別な実施例において、第２図に示されるように、第１およ び第２回転子面２２８，２２８’が互いにほぼ平行である別個の平面内にある。

また、非連続固定子磁束路２１４は第１回転子面２２２の平面に対してほぼ平行 な平面内の第１固定子面２２４の第２端２５４から第２通路部材２６４へ延びる 第１通路部材２６２からなる。第２通路部材２６４は回転子面２２４および２２ ４゛の平面に対してほぼ垂直な平面内に延びる。非連続固定子磁束路２１４はさ らに第２通路部材２６４および第２回転子面２２８゛の平面に対してほぼ平行な 平面内で第２通路部材２６４から第２固定子面２２４°の第１端２５６へ延びる 第３通路部材２６６からなる。

第３図に示されるように、本発明のさらに他の好適な実施例において、第１およ び第２回転子面の各々はそのそれぞれの平面内で円弧状に形作られる。平面図で ある第３図において、実際に示される２つの第１回転子面３２８Ａおよび３２８ Ｂがある。しかしながら、１つの実施例において、１つの第１回転子面３２８Ａ または３２８Ｂのみが必要である。好適であるのは、以下に説明されるような実 施例がバランスされるために、少なくとも２つの回転子面３２８Ａおよび３２８ Ｂがあるのが好適である。しかしながら、時間に関しては、本発明のこの実施例 のように、回転子３２２Ａおよび固定子３１２Ａを考慮する。

この実施例において、回転子３２２Ａは円形通路３３０内で入力／出力軸３４２ のまわりに回転する。また、第１および第２固定子面３２８Ａおよび３２８Ａ’ 　（図示せず）の各々は回転子３２２Ａの円形通路の少なくとも１部分に沿って 円弧状に形作られる。

本質的に、第３図において回転子３２２Ａおよび固定子３１２Ａは第２図に示し たより概略的な実施例の特別な実施例の平面図である。

本発明のさらに他の実施例においては、装置３１０Ａおよび３ｊＯＢの２つが結 合される。２つの装置３１０Ａおよび３１０Ｂは同様な電磁装置である。２つの 装置３１０Ａおよび３１０Ｂは回転子３２２Ａおよび３２２Ｂが他の装置の回転 子３２２Ｂ、３２２Ａから磁気的に絶縁されるように形作られる。装置３１０Ａ 、３１０Ｂの各々の回転子３２２Ａ、３２２Ｂが釣り合った形状において共通の 入力／出力軸３４２に接続されそして各装置３１０Ａ、３１０Ｂの回転子３２２ Ａ、３２２Ｂが他方の装置の各々の固定子面３２４Ａ、３２４Ａ’　および３２ ４Ｂ、３２４Ｂ’　の間を通るように共通の円形通路３３０内で軸３４２のまわ りに回転する。

第４図に示されるように、本発明の他の好適な実施例において、装置４１０は第 １方向ＦＤに離して間隔が置かれる第１および第２回転子面４２８および４２８ ゛を有する。第１および第２回転子面４２８．４２８’　はほぼ互いに平行であ る屈曲面を有する。非連続磁束路４１４は第１回転子面４２８の表面に対してほ ぼ垂直な平面において第１固定子面４２４の第２端４５４から回転子面４２４゜ ４２４°が離して間隔が置かれる第１方向ＦＤに対してほぼ平行な方向に延びる 第２通路部材４６４に延びる第１通路部材４６２からなる。

表面連続固定子磁束路４１４はまた第２通路部材４６４および第２回転子面４２ ４′の平面に対してほぼ垂直な平面において第２通路部材４６４から第２固定子 面４５８の第１端４５６へ延びる第３通路部材４６６からなる。

この実施例において、回転子４２２は入力／出力軸４４２のまわりの円形通路で ある回転子運動通路に沿って回転する。かくして、連続磁束路は回転子４２２が 回転子面４２８，４２８″が固定子面４２４．４２４’　に隣接するように回転 するとき存在する。

本発明のさらに他の好適な実施例において、回転子４２２は円形通路４３０内で 入力／出力軸４４２のまわりに固定子４１２に対して動く。また、第１および第 ２回転子面４２８．４２８’　の各々は入力／出力軸４４２から実質上同一の間 隔で位置決めされる。また、円形通路の方向の各回転子面の長さは３６０°以下 である。

本発明のさらに他の好適な実施例において、回転子４２２は第４図に示されるよ うに入力／出力軸４４２に接続されかつそれと回転する。また、回転子４２２は 固定子４１２より入力／出力軸４４２に近接して位置決めされる。

本発明のさらに他の好適な実施例において、第５図に示されるように、少なくと も２つの同様な電磁装置５】ＯＡおよび５１０Ｂがある。しかしながら、図示の ために、装置５１０Ｂの固定子５１．２Ｂのすべては示されない。この実施例に おいて、回転子５２２は固定子５１２Ａおよび５１２Ｂの各々より入力／出力軸 ５４２からさらに進んで位置決めされる。

この実施例において、固定子５１０，５１０Ｂの各々は入力／出力軸５４２に接 続される。しかしながら、回転子５２２は軸５４２のまわりに回転するように形 作られかつ人力／出力軸として作用する他の軸（図示せず）に接続され得る。例 えば、軸５４２は第５図に示されるように終端しかつ軸５６８および５７０はさ らに延びかつ次いで入力／出力軸として作用する中央の長手方向軸（図示せず） に接続され得る半径方向のスポーク（図示せず）に接続され得る。

いずれの場合にも、回転子５２２がバランスされた形状に位置決めされるのが好 適である。かくして、第２の回転子５２２Ｂが回転子５２２と反対に直接位置決 めされ得る。選択的に、簡単な釣り合い重りが第２回転子５２２Ｂの代わりに回 転子５２２を釣り合わせるように使用され得る。

いずれの場合も、回転子５２２が装置５１０Ａの第１および第２回転子面５２８ Ａおよび５２８Ａ’　および装置５１０Ｂの５２８Ｂおよび５２８　Ｂ’が他の 装置５１０Ａ、５１０Ｂの各々の対応する固定子面５２４Ａとおよび５２４Ｂま で通過するように円形通路内で動くの好適である。

かくして、この特定の実施例において、磁束接続手段５３６Ａが追加の磁束接続 手段５７４により装置５１０Ｂの磁束接続手段５３６Ｂに接続される。したがっ て、この実施例においては、分割または共通の固定子磁束路５１４がある。

第５図に示した実施例において、２つの固定子５１２Ａおよび５１２Ｂは同一の 入力／出力軸５４２に接続されている。

本発明のさらに他の実施例において、固定子面５２４Ａおよび５２４Ｂは３６０ ６以下である固定子面５２４Ａ、５２４Ｂの回転の円形通路の方向に長さを有す る。好ましくは、長さはまた約２４０゜より大きい。

第６図に示されるような、本発明のさらに他の好適な実施例において、回転子手 段は入力／出力軸６４２に接続されかつそれと回転する。また回転子６２２Ａは 固定子６１２Ａより入力／出力軸６４２に近接して位置決めされる。

さらに、第６図に示された実施例は固定子６１２Ａの固定子磁束路（図示せず） および第２固定子（図示せず）の第２固定子磁束路（図示せず）に共通である磁 束路を含む固定の磁束接続手段６３６を包含する。

理解されることは、本発明の種々の特徴が本発明の実施例の幾つかに関連して説 明されたけれども、本発明の種々の特徴および実施例は本書に説示されたような 本発明の他の特徴および実施例と結合されるかまたはそれらと連係して使用され 得るということである。

この開示は本発明の幾つかの好適な実施例を説示したけれども、理解されるべき ことは本発明がこれらの特定の実施例に制限されないということである。どちら かと言えば、本発明は本書に説示された特別な実施例および特徴の作用的または 機械的同等物であるすべての実施例を包含する。

排他的所有権または権利が要求される本発明の実施例は以下のように定義される 。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８の規定による補正書）平成６年９月５日

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）第１固定子部分から第２固定子部分へ延びる非連続固定子磁束路； 前記第２固定子部分から第１固定子部分へ延びる固定子エアギヤツプ；および 固定子面を横切ってほぼ横方向に延びる複数のアーマチュア導体を有する固定子 面からなる幾何学的一磁気的に非対称の固定子手段；（ｂ）回転子面を有しかつ 回転子運動路に沿って動く回転子手段；（ｃ）前記回転子面および前記固定子面 が互いに隣接しているときの前記回転子面と前記固定子面との間の回転子／固定 子エアギヤツプ； （ｄ）固定子磁束路の少なくとも１部分に沿って、固定子面を通って、回転子／ 固定子エアギヤツプを通って、回転子面にまたはそれから、回転子手段を通って 、かつ磁束路を連続させることができる少なくとも１つの磁束接続手段を通って 延びる連続磁束路；（ｅ）前記連続磁束路を通過するような磁束を発生するため の磁束発生手段； （ｆ）前記回転子手段が前記固定子磁束路の外部にある回転子運動路に沿う方向 に前記固定子手段に対して周期的に動くことができ、（ｉ）前記回転子運動路の 第１部分が固定子磁束路に隣接し、そして回転子運動路の第２部分が磁束が、磁 束漏洩を除いて、固定子面を通って固定子磁束路へまたはそれから通過できない ように固定子磁束路に隣接せず；（ｉｉ）時間臨界まで時間ゼロで始まって、回 転子面が、磁束が、磁束漏洩を除いて、固定子磁束路へまたはそれから回転子面 を通って、次いで固定子面の第２部分へ通過しないように、かつ次いで回転子面 が作動磁束が固定子磁束路へまたはそれから回転子面を通って通過するように固 定子面に隣接してかつ固定子面と重なり合っているように固定子の第１部分およ び固定子磁束路から離れて動き； （ｉｉｉ）時間臨界において、回転子面が固定子面との最大重なり合いの位置に 動き；そして （ｉｖ）時間臨界からサイクルの時間終了まで、回転子面が固定子磁束路の方向 に少なくとも固定子面の１部分に沿ってかつ固定子面に隣接して動き； （ｇ）回転子面および固定子面が相対的にかつ違いに隣接して動くとき両方向を 有するアーマチュア電圧およびアーマチュア電流が複数のアーマチユア導体に発 生され；そして（ｈ）複数のアーマチュア導体が閉じられるかまたは負荷下にあ るとき、アーマチュア電流の方向が回転子が、磁束逆転方向なしにかつ回転子手 段逆転方向なしに、固定子面との最大重なり合いの位置に動くとき時間臨界で逆 転することからなることを特徴とする非対称の、電気一機械装置。
2. ２．前記固定子手段が第１端および第２端を有し、そして該第１端から第２端へ ３６０。以下でトロイダル状に延びるトロイダル形状体であり； 前記トロイダル形状体の第１および第２端がそれぞれ前記第１および第２固定子 部分であり、そして前記固定子エアギヤツプが前記トロイダル形状体の第２端お よび第１端間のギヤツプであり；前記複数のアーマチュア導体の導体がトロイダ ル形状体のまわりに巻回され； 前記回転子手段が前記トロイダル形状の固定子手段内に同中心的に配置される軸 に第１磁束路接続手段により接続され；そして時間ゼロから時間臨界への時間の 間中、前記回転子面が磁束が前記回転子面を通って前記固定子磁束路へまたはそ れから通ることができないように前記固定子エアギヤツプまで通過することを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の電磁装置。
3. ３．前記回転子面および前記固定子面が互いに隣接しかつ互いに重なり合わされ るとき、前記回転子手段が前記固定子面と前記回転子手段上の第２回転子面が第 ２固定子面に隣接しかつそれに重なり合うように前記固定子面から離れて間隔が 置かれる前記第２固定子面との間に位置決めされ； 前記固定子面が第１端および第２端を有し；前記第２固定子面が第１端および第 ２端を有し；そして前記非連続固定子磁束路が、前記固定子面の第２端から前記 第２固定子面の第１端に、かつ次いで前記回転子手段と前記固定子手段との間の 相対的な運動を妨害しないような方法において前記第２固定子面の第１端から前 記第２固定子面の第２端へ延びる固定子通路部材を通って前記固定子面の第１端 から前記固定子面の第２端に延びることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 電磁装置。
4. ４．Ｂ．ｌ．ｉに等しいローレンツ力が可動回転子手段かまたは可動固定子手段 に接続される入力／出力軸に無視し得る負のトルクより大きいトルクを発生せず 、ここで、「Ｂ」が回転子／固定子エアギヤツプを通る磁束； 「１」が前記固定子面を横切りかつ前記回転子／固定子エアギヤツプを通って通 過する前記アーマチュア導体のその部分の長さであり； 「ｉ」がアーマチュア電流であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の電 磁装置。
5. ５．前記装置が時間ゼロと時間臨界との間で前記アーマチュア電流が前記入力／ 出力軸上の正のトルクに寄与する前記固定子磁束路中に磁束を発生するように作 動し得ることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の電磁装置。
6. ６．前記正のトルクが前記装置の以下の特徴、すなわち、前記アーマチュア導体 に接続された負荷の抵抗；負荷のキャパシタンス； その間中磁束Ｆが、磁束漏洩を除いて、前記回転子面を通って前記固定子磁束路 へまたはそれから通過しない、前記固定子面の第１部分から固定子面の第２部分 への長さ；前記回転子面の形状；および 前記回転子面の長さ が適切に調整されるとき作られることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の電 磁装置。
7. ７．Ｂ．ｌ．ｉに等しいローレンツ力が可動回転子手段かまたは可動固定子手段 に接続される入力／出力軸に無視し得る負のトルクより大きいトルクを発生せず 、ここで、「Ｂ」が回転子／固定子エアギヤツプを通る磁束； 「１」が前記固定子面を横切りかつ前記回転子／固定子エアギヤツプを通って通 過する前記アーマチュア導体のその部分の長さであり； 「ｉ」がアーマチュア電流であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電 磁装置。
8. ８．前記装置が時間ゼロと時間臨界との間で前記アーマチュア電流が前記入力／ 出力軸上の正のトルクに寄与する前記固定子磁束路中に磁束を発生するように作 動し得ることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の電磁装置。
9. ９．前記正のトルクが前記装置の以下の特徴、すなわち、前記アーマチユア導体 に接続された負荷の抵抗；負荷のキヤパシタンス； その間中磁束Ｆが、磁束漏洩を除いて、前記回転子面を通って前記固定子磁束路 へまたはそれから通過しない、前記固定子面の第１部分から固定子面の第２部分 への長さ；前記回転子面の形状；および 前記回転子面の長さ が適切に調整されるとき作られることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の電 磁装置。
10. １０．前記第１および第２回転子面が実質上互いに平行である別個の平面内にあ り；そして前記非連続固定子磁束路が前記第１回転子面の平面に対してほぼ平行 な平面内に前記固定子面の第２端から前記回転子面の平面に対してほぼ垂直な平 面内に延びる第２通路部材へ延びる第１通路部材、前記第２通路部材、および前 記第２回転子面の平面に対してほぼ平行な平面において前記第２通路部材から前 足第２固定子面の第１端へ延びる第３通路部材からなることを特徴とする請求の 範囲第９項に記載の電磁装置。
11. １１．前記第１および第２回転子面の各々がそのそれぞれの平面において円弧状 に形作られ；前記回転子手段が円形通路内で前記入力／出力軸のまわりに回転し ；そして前記第１および第２固定子面の各々が前記回転子手段の円形通路の少な くとも１部分に沿って円弧状に形作られることを特徴とする請求の範囲第１０項 に記載の電磁装置。
12. １２．さらに、少なくとも１つの他の同様な電磁装置を含み、該装置の各々の前 記回転子手段が互いの装置の回転子手段から磁気的に絶縁され；前記装置の各々 の回転子手段が釣り合った形状において共通の入力／出力軸に接続されかつ各装 置の回転子手段が他の装置の各々の固定子面間を通過するように共通の円形通路 内で軸のまわりに回転することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の電磁装 置。
13. １３．前記第１および第２回転子面が第１方向に離して間隔が置かれ；前記第１ および第２回転子面が実質上互いに平行である屈曲面を有し；そして前記非連続 固定子磁束通路が第１回転子面の表面に対してほぼ垂直な平面において固定子面 の第２端から前記回転子面が離して間隔が置かれる第１方向に対してほぼ平行な 方向に延びる第２通路部材へ延びる第１通路部材、前記第２通路部材、および第 ２回転子面の平面に対してほぼ垂直な平面において第２通路部材から前記第２固 定子面の第１端へ延びる第３通路部材からなることを特徴とする請求の範囲第９ 項に記載の電磁装置。
14. １４．前記回転子手段が円形通路内で入力／出力軸のまわりに前記固定子手段に 対して動き；前記第１および第２回転子面の各々が前記入力／出力軸からほぼ同 一の間隔で位置決めされ；そして前記円形通路の方向における各回転子面の長さ が３６０°以下であることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の電磁装置。
15. １５．前記回転子手段が前記入力／出力軸に接続されかつそれと回転しそして前 記固定ことを特徴とする手段より前記入力／出力軸に近接して位置決めされるこ とを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の電磁装置。
16. １６．さらに、少なくとも１つの他の同様な電磁装置を含み、該装置の各々の前 記回転子手段が互いの装置の回転子手段から磁気的に絶縁され；前記装置の各々 の回転子手段が釣り合った形状において共通の入力／出力軸に接続されかつ各装 置の回転子手段が他の装置の各々の固定子面間を通過するように共通の円形通路 内で軸のまわりに回転することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の電磁装 置。
17. １７．前記固定子面の各々が３６０°以下でかつ約２４０°以上である円形通路 の方向に長さを有することを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の電磁装置。
18. １８．前記回転子手段が前記入力／出力軸に接続されかつそれと回転しそして前 記固定子手段より前記入力／出力軸に近接して位置決めされることを特徴とする 請求の範囲第１７項に記載の電磁装置。
19. １９．前記固定子手段が前記入力／出力軸に接続されかつそれと回転しそして前 記回転子手段より前記入力／出力軸に近接して位置決めされることを特徴とする 請求の範囲第１４項に記載の電磁装置。
20. ２０．前記固定子手段が前記入力／出力軸に接続されかつそれと回転しそして前 記回転子手段より前記入力／出力軸に近接して位置決めされることを特徴とする 請求の範囲第１７項に記載の電磁装置。