JPH11285232A - 可変リラクタンス型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変リラクタンス型モータ自体に振動の発生
が極めて少なく、かつ固定子側の磁極からの電磁力以外
の吸引力を使って、大きい駆動力を得る。 【解決手段】 固定子２は、複数の突極５の内周面に、
複数の固定子小歯６を有し、回転子３は、固定子小歯６
と噛合する回転子小歯８を有する偶数個の回転子セグメ
ント３ａ，３ｂからなり、該回転子セグメント３ａ，３
ｂは、固定子中心軸ＳＣ上に回転自在に支持されたクラ
ンク軸１１に、互いに等偏心距離、等ピッチ角で、回転
自在に配設されるとともに、その対向する面に、軸の一
方向に磁化された２個の永久磁石３０ａ，３０ｂのそれ
ぞれを固着する。前記固定子２の突極５を順次励磁し
て、前記両小歯６，８を互いに噛合させつつ、回転子セ
グメント３ａ，３ｂを偏心公転させると、出力伝達機構
４により、該回転子３の自転による回転出力をのみを、
その出力軸４ａから出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏心回転子を有す
る可変リラクタンス型モータに関し、特に、回転子は、
固定子内を偏心して公転しながら自転する複数個の回転
子セグメントを備える可変リラクタンス型モータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の偏心回転子を有する可変
リラクタンス型モータとしては、例えば図１１および図
１２に示すようなものがある。同図において、前記可変
リラクタンス型モータ５１は、固定子５２と、該固定子
５２内を偏心して公転しながら自転する回転子５３と、
該回転子５３の自転による回転出力のみを出力軸５４ａ
に伝達する出力伝達機構５４とからなっている。

【０００３】前記固定子５２は、内側から外側に向かっ
て放射状に等ピッチ角に配設された複数個の突極５５が
形成された中空円筒状のもので、その内周面には、等ピ
ッチで連続的に配設された複数ｎ（ｎ；正の整数）個の
固定子小歯５６を有し、前記それぞれの突極５５が隣接
する突極５５との間は、前記固定子小歯５６がその間を
連続した１つの山または谷を形成できる間隔で、該固定
子小歯５６は実質的に等ピッチで連続的に配設されてい
る。また前記突極５５のそれぞれには巻線５７が巻回さ
れ、図示しない励磁用電源から１個または複数個ずつ順
次励磁される。

【０００４】前記固定子５２内には、該固定子中心軸Ｓ
Ｃから偏心して回転自在に円筒状の前記回転子５３が配
設されており、その外周面に前記固定子小歯５６と同一
ピッチで、該固定子小歯５６と互いに噛合する複数ｍ
（ｍ≦（ｎ−１）；正の整数）個の回転子小歯５８を有
し、前記巻線５７を介して前記それぞれの突極５５を順
次励磁すると、前記回転子５３は順次励磁された前記突
極５５に吸引され前記両小歯５６，５８を互いに噛合し
つつ、前記固定子５２内を偏心しながら公転するととも
に、前記両小歯５６，５８の歯数差に応じて自転する。

【０００５】さらに、該回転子５３には、前記固定子中
心軸ＳＣに平行で該回転子中心軸ＲＣから所定半径Ｒ位
置に、該回転子中心軸ＲＣに平行して該回転子５３を貫
通しその両端面から突出するように断面円形のピン５９
が配設されている。

【０００６】前記出力伝達機構５４は、前記回転子５３
の自転による回転出力をのみをその出力軸５４ａに伝達
する機構であり、前記固定子５２と回転子５３とともに
モータハウジング６０内に回転自在に配設されている。
該機構５４は、固定子中心軸ＳＣ上に配設される出力軸
５４ａと、該出力軸５４ａに固定された、前記回転子５
３の両端面に対向するように形成された２個の円板５４
ｂ，５４ｂとからなる。

【０００７】該それぞれの円板５４ｂ，１０４ｂには、
その中心ＳＣから、前記回転子５３に配設された前記ピ
ン５９の回転子中心軸ＲＣからの前記所定半径Ｒ位置と
同一半径Ｒ位置に中心を有し、前記ピン５９の直径より
大きな直径を有する円形のピン貫通穴５４ｃを設けて、
該ピン貫通穴５４ｃに前記回転子５３の端面から突出し
た前記ピン５９を貫通させるようにしている。そして、
該ピン貫通穴５４ｃと前記ピン５９との直径の差を、前
記回転子１０３の偏心公転時の半径方向の移動距離に等
しく形成して、前記出力伝達機構５４は、該回転子５３
の公転とは無関係に、該回転子５３の自転による回転出
力のみを前記出力軸５４ａに伝達している。

【０００８】そこで、前記固定子５２の前記それぞれの
突極５５を順次切換えながら励磁すると、前記回転子５
３は、順次励磁された突極５５の前記固定子小歯５６の
ピッチ円のほぼ法線方向に吸引され、前記両小歯５６，
５８を互いに噛合しつつ、前記固定子５２内を偏心しな
がら公転するとともに、前記両小歯５６，５８の歯数差
に応じて自転する。この回転子５３の自転による大きな
回転トルクを、前記出力伝達機構５４を介して、その出
力軸５４ａに伝達している。（特開平５−２２９２２号
公報）

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の偏心回転子を有する可変リラクタンス型モータ５１
にあっては、下記のような問題点があった。 （１） 前記固定子５２内を、前記回転子５３が偏心公
転するため、中速以上の回転数において、前記モータ５
１自体に振動が発生する。 （２） 前記固定子５２側の前記磁極５５からの電磁力
のみにより、前記回転子５３を吸引しているため、大き
な吸引力が得られていない。

【００１０】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解決し、回転子が偏心公転して
も、モータ自体に振動の発生が極めて少なく、かつ固定
子側の磁極からの電磁力以外の吸引力を利用して、大き
い駆動力が得られる可変リラクタンス型モータを提供す
ることにある。

【００１１】本発明の他の目的は、偏心公転する回転子
が複数個でも、それらの回転子からの自転による回転出
力のみを同時に取り出すことができる偏心回転子を有す
る可変リラクタンス型モータを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の可変リラクタンス型モータの構成は、内側か
ら外側に向かって放射状に等ピッチ角に配設された複数
個の突極の内周面に、等ピッチの連続した複数（ｎ；正
の整数）個の固定子小歯を有し、該突極のそれぞれには
巻線が巻回される固定子と、該固定子内に、該固定子の
中心軸から偏心して回転自在に配設された回転子であっ
て、その外周面に前記固定子小歯と同一ピッチで、該固
定子小歯と互いに噛合する複数（ｍ，ｍ≦（ｎ−１）；
正の整数）個の回転子小歯を有し、前記固定子の巻線を
介し前記それぞれの突極を順次励磁して前記両小歯を互
いに噛合しつつ、前記固定子内を偏心公転するととも
に、前記両小歯の歯数差に応じて自転する回転子と、該
回転子の自転による回転出力のみを出力軸に伝達する出
力伝達機構とからなるモータにおいて、次のとおりであ
る。

【００１３】前記回転子は、その外周面に前記回転子小
歯をそれぞれ有する複数（ただし、２以上の偶数）個の
回転子セグメントからなり、該回転子セグメントは、固
定子中心軸上に回転自在に支持されたクランク軸に、回
転自在に、かつそれぞれの回転子セグメントの中心が、
バランスよく、前記固定子中心軸から同一距離で等ピッ
チ角に配設されるとともに、前記それぞれ２個の回転子
セグメントの対向する面に、固定子中心軸に平衡し、か
つ一方向に磁化された２個の環状の永久磁石のそれぞれ
が、該磁石同士は互いに接触しないように離間されて、
固着されている前記モータである。

【００１４】また、前記固定子の突極は、その突部を介
して互いに連結されており、前記出力伝達機構は、モー
タハウジング内に回転自在に配設されるとともに、その
出力軸が前記回転子の固定子中心軸上に独立して配設さ
れ、かつ該出力軸に形成された端板部の該固定子中心軸
から所定の半径位置に該固定子中心軸に平行に断面円形
のピンが設けられ、前記回転子は、その外周面に前記回
転子小歯をそれぞれ有する複数（２以上の偶数）個の回
転子セグメントからなり、該回転子セグメントは、固定
子中心軸上に回転自在に支持されたクランク軸に、回転
自在に、かつそれぞれの回転子セグメントの中心が、バ
ランスよく、前記固定子中心軸から同一距離で等ピッチ
角に配設されるとともに、前記それぞれ２個の回転子セ
グメントの対向する面に、固定子中心軸に平衡するとと
もに、一方向に磁化された２個の環状の永久磁石のそれ
ぞれが、該磁石同士は互いに離間されて、固着され、か
つ前記それぞれの回転子セグメントの中心から、前記ピ
ンの前記固定子中心軸からの所定半径位置と同一の半径
位置に中心を有し、前記ピンの直径より大きな直径を有
するピン貫通穴が設けられ、該ピン貫通穴と前記ピンと
の直径の差は、前記回転子セグメントの偏心公転時の半
径方向の移動距離にほぼ等しく形成させて、前記ピン貫
通穴を貫通する前記ピンを介して、該回転子セグメント
の自転による回転出力のみを前記出力軸に伝達する前記
モータである。

【００１５】そして、前記回転子が、２個の回転子セグ
メントからなる前記モータである。

【００１６】さらに、前記クランク軸および前記ピン
が、非磁性材から形成されているモータである。

【００１７】本発明は、以上のように構成されているの
で、回転子を、同一形状の複数個、例えば２個の回転子
セグメントからなるようにし、これらの回転子セグメン
トを、軸受を介してクランク軸に互いに独立して回転自
在に配設し、それぞれの回転子セグメントの中心軸が公
転中心軸（固定子中心軸ＳＣ）に対して等距離、等ピッ
チ角に前記クランク軸に配置することにより、該回転子
セグメント全体として機械的なバランスがとられる。該
回転子セグメントの数は２個に限らず、２個以上の偶数
個でもよい。

【００１８】該それぞれ２個の回転子セグメントが対向
する、それぞれの回転子セグメントの側面に、軸方向で
同一方向に磁化された２個の環状の永久磁石のそれぞれ
を、該磁石同士を互いに接触しないように離間して、固
着し、ハイブリッド型リラクタンスモータを構成してい
る。そして、これらの永久磁石の吸引力を、前記固定子
の磁極の電磁力に加わるようにして、大きい駆動力を得
ている。

【００１９】また、従来の前記モータの出力の取り出し
方が、回転子端面に、軸方向に延びるピンが貫通固定さ
れ、該ピンにより、出力取り出し円板に伝達され、外部
に出力されている。しかし、この取り出し方では、複数
個の偏心公転する回転子セグメントから、同時に出力の
取り出しが不可能であった。これに対し、本発明の前記
可変リラクタンス型モータの回転出力の取り出し方は、
出力伝達機構の出力軸軸心（固定子中心軸）から所定の
半径Ｒの位置で、その位置から該軸に平行に延びるピン
を、出力軸に形成された端板部に固定し、それぞれの回
転子セグメントは、その中心（自転中心）から前記所定
の半径Ｒの位置を中心に、前記ピン径よりも大きな円形
貫通穴を設け、該貫通穴に前記ピンを貫通させている。

【００２０】該ピンの直径と前記円形貫通穴の直径との
差Ｓは、前記回転子セグメントの中心軸における偏心公
転時の半径方向の移動距離（すなわち、前記クランク軸
の偏心量の２倍）にほぼ等しくしている。このとき、前
記回転子セグメントが、その回転子小歯を固定子小歯に
噛合させつつ偏心公転すると、前記ピンは、その外周面
を前記それぞれの回転子セグメントに設けられた円形貫
通穴の内周面に当接しながら回転され、該ピンを介して
前記それぞれの回転子セグメントの回転駆動力が前記出
力軸に伝達される。

【００２１】それぞれの回転子セグメントの側面に、固
着された前記それぞれの環状の永久磁石は、前記ピンと
接触しないように前記円形貫通穴の直径より若干大きい
直径の貫通穴が設けられている。また、前記クランク軸
および前記ピンの材質は、非磁性材から形成され、磁束
の漏れを低減するようになっている。

【００２２】また、前記固定子の鉄心が、突極部鉄心と
ヨーク部鉄心とからなるようにして、前記固定子内周面
にスロット開口部を設けなくても、前記突極部鉄心の外
側から巻線を巻回することができ、また、突極と突極と
の間の境界部に、前記固定子小歯を、該小歯の歯底が位
置するように形成するとともに、該小歯の歯底に対向す
る前記突極部鉄心の外側に切り欠き溝を設けるか、また
は前記突極部鉄心に貫通穴を設けて、前記境界部の肉厚
を薄くすることで、その磁気抵抗を大きくして前記突極
間の磁束漏れを低減している。このため、前記それぞれ
の突極の磁力を均一化し、なおかつ、前記突極、特に突
部に回転方向の機械的撓み剛性を強くしている。さら
に、前記固定子を、非磁性材料で成形（例えばモール
ド）することにより、機械的剛性の強化を図り、熱伝導
率の向上により放熱効果を高めている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１
および図２は、本発明の偏心回転子を有する可変リラク
タンス型モータの一実施の形態を示す図で、図１は該可
変リラクタンス型モータの縦断面図、図２は、図１のII
-II 線矢視による断面図である。

【００２４】図１および図２において、前記可変リラク
タンス型モータ１は、固定子２と、該固定子２内を偏心
して公転しながら自転する複数個、すなわち２個以上の
偶数個（本実施例では２個の場合を示す）の回転子セグ
メント３ａ，３ｂからなる回転子３と、該回転子３の自
転による回転出力のみを出力軸４ａに伝達する出力伝達
機構４とから構成されている。

【００２５】前記固定子２の鉄心２０は、突極部鉄心２
１と、ヨーク部鉄心２２とからなる。該突極部鉄心２１
は、図３に示すように、珪素鋼板を積層して形成された
中空円筒状のもので、その内側から外側に向かって放射
状に等ピッチ角に配設された複数個（本実施例では８
個）の突極５が形成され、その内周面には、等ピッチで
連続的に配設された複数ｎ（ｎ；正の整数）個の固定子
小歯６を有する。該突極部鉄心２１は、前記それぞれの
突極５が隣接する突極５，５同士を、互いにその突部５
ａを一体的に連結するように形成するとともに、該それ
ぞれの突極５，５間で外側に開口する巻線７を収容する
巻線収容部２３が形成されている。また、前記ヨーク部
鉄心２２は、該突極部鉄心２１の巻線収容部２３に、前
記突極５を励磁する前記巻線７を収容後、該突極部鉄心
２１の外周に嵌合するように円筒状に形成されている。

【００２６】前記突極部鉄心２１のそれぞれの突極５
と、その突部５ａを介して連結するそれぞれの突極５，
５との境界部５ｂに、連続する前記固定子小歯６の歯底
が位置するように前記小歯６を配設するとともに、該小
歯６の前記歯底に対向する該突極部鉄心２１の外側に切
り欠き溝５ｃを設け、前記境界部５ｂの肉厚を薄く形成
している。このように、該境界部５ｂの磁気抵抗を大き
くして、隣接する前記突極５，５間の漏れ磁束を少なく
している。

【００２７】なお、前記切り欠き溝５ｃに代えて、図４
に示すように、その位置５ｄ、または前記境界部５ｂに
対応する前記突極部鉄心２１内に、円または楕円状の貫
通穴９を設けて、該境界部の５ｂの磁気抵抗を大きくす
る。該貫通穴９が楕円状の場合は、その長軸を前記突極
部鉄心２１の半径方向に一致させるのが好ましい。

【００２８】そして、前記それぞれの突極５を巻回する
巻線７には、図示しない励磁用電源から１個または複数
個ずつの突極５が順次励磁されるようになっている。な
お、該巻線７は絶縁材で成形（例えばモールド）される
か、または、前記固定子２の巻線７全体を含めて、該巻
線７と前記突極部鉄心２１と前記ヨーク部鉄心２２とを
非磁性材料からなる絶縁材２４で成形（例えばモール
ド）している。

【００２９】前記固定子２内には、回転子３として、図
５のような、公転しながら自転する２個の円筒状の回転
子セグメント３ａ，３ｂが、固定子中心軸ＳＣ上に回転
自在に支持された、図６（ａ），（ｂ）に示す非磁性材
からなるクランク軸１１に、それぞれの軸受１２ａ，１
２ｂを介して回転自在に配設される。前記それぞれの回
転子セグメント３ａ，３ｂの中心軸ＲＣは、該クランク
軸１１により、前記固定子中心軸ＳＣに対して互いに逆
方向（等ピッチ角１８０度で）に同一距離ΔＬだけ偏心
して配置されている。なお、前記回転子セグメントが４
個の場合は、前記等ピッチ角は９０度、または１８０度
になる。

【００３０】図７に示される前記２個の回転子セグメン
ト３ａ，３ｂには、互いに対向するそれぞれの側面に、
図８に示すような同一環状の永久磁石３０ａ，３０ｂの
それぞれが、図示しないねじなどにより固着されてい
る。この永久磁石３０ａ，３０ｂは、前記クランク軸１
１の一方向（例えば、図で左から右への方向）に磁化さ
れており、固着された該永久磁石３０ａ，３０ｂは、接
触しないように微小な空隙δを介して、互いに離間され
ている。したがって、４個以上の偶数個の回転子セグメ
ントがある場合は、２個の回転子セグメントずつ独立し
て、同様に前記永久磁石３０ａ、３０ｂが固着される。

【００３１】前記クランク軸１１は、前記固定子２、回
転子セグメント３ａ，３ｂおよび出力伝達機構４を内部
に収容するモータハウジング１０ａとハウジング端板１
０ｂであって、固定子中心軸ＳＣ上に、前記該モータハ
ウジング１０ａに軸受１３を介して回転自在に配設され
ている前記出力伝達機構４と直列に、かつ該出力伝達機
構４に取り付けられた軸受１４と、前記ハウジング端板
１０ｂに取り付けられた軸受１５とを介して、回転自在
に支持、配設されている。

【００３２】前記２個の回転子セグメント３ａ，３ｂ
は、それぞれ前記固定子２の内周面の直径より小さい直
径を有し、それぞれの外周面に前記固定子小歯６と同一
ピッチで、該固定子小歯６と互いに噛合する複数ｍ（ｍ
≦（ｎ−１）；正の整数）個の回転子小歯８がそれぞれ
配設されている。そして、前記巻線７を介し前記それぞ
れの突極５を順次励磁すると、前記回転子セグメント３
ａ，３ｂは、順次励磁された前記突極５，５の電磁力に
吸引されて前記両小歯６，８を互いに噛合しつつ、前記
固定子２内を偏心しながら公転するとともに、前記両小
歯６，８の歯数差に応じて自転するようになっている。

【００３３】このとき、前記永久磁石３０ａ，３０ｂか
らの磁束による吸引力は、前記磁極５の電磁力による吸
引力に加わるように作用する。

【００３４】一方、前記出力伝達機構４は、前記２個の
回転子セグメント３ａ，３ｂの自転による回転出力をの
みをその出力軸４ａに伝達する機構であり、該機構４の
出力軸４ａは、前記モータハウジング１０ａ内に軸受１
３を介し、前記回転子３の固定子中心軸ＳＣ上に独立し
て、回転自在に配設されている。該出力軸４ａのハウジ
ング１０ａ内側の端部にはに端板部４ｂが形成されてお
り、該端板部４ｂの、該固定子中心軸ＳＣから所定半径
Ｒ位置に、該固定子中心軸ＳＣに平行に断面円形の複数
個（本実施例では８個）の非磁性材からなるピン４ｃが
等ピッチ角で固着されている。

【００３５】前記２個の回転子セグメント３ａ，３ｂに
は、さらに、それぞれの回転子セグメント３ａ，３ｂの
中心軸ＲＣから、前記出力伝達機構４のピン４ｃの前記
固定子中心軸ＳＣからの所定半径Ｒ位置と同一半径Ｒ位
置に中心を有し、前記ピン４ｃの直径より大きな直径を
有するピン貫通穴３ｃが、前記ピン４ｃの数と同数（８
個）、等ピッチ角に設けられている。該ピン貫通穴３ｃ
の直径は、該貫通穴３ｃと前記ピン４ｃとの直径の差
が、前記回転子セグメント３ａ、３ｂの中心軸ＲＣにお
ける偏心公転時の半径方向の移動距離Ｓ（すなわち、前
記クランク軸１１の偏心距離ΔＬの２倍、または前記回
転子セグメントの偏心量の２倍）にほぼ等しくなるよう
にしている。

【００３６】また、前記回転子セグメント３ａ，３ｂの
側面に固着される前記環状の永久磁石３０ａ，３０ｂに
も、その中心から、前記所定半径Ｒ位置と同一半径Ｒ位
置に中心を有し、前記ピン貫通穴３ｃの直径より若干大
きな直径を有するピン貫通穴３０ｃが、前記ピン貫通穴
３ｃの数と同数（８個）、等ピッチ角に設けられてい
る。

【００３７】そして、前記それぞれのピン貫通穴３ｃ，
３０ｃを合わせて、前記それぞれの永久磁石を固着した
前記２個の回転子セグメント３ａ，３ｂを、前記クラン
ク軸１１に配設したまま、前記複数個のピン貫通穴３ｃ
を互いに重ね合わせながら、前記出力伝達機構４に配設
してある断面円形の複数個のピン４ｃを、それぞれ同時
に貫通して組み立てる。このようにすると、前記回転子
セグメント３ａ，３ｂの公転とは無関係に、該回転子セ
グメント３ａ，３ｂの自転による回転出力のみを、前記
出力伝達機構４の出力軸４ａに伝達することができる。

【００３８】図９および図１０は、図２の状態から、前
記固定子２の前記それぞれの突極５を順次切換えながら
励磁したときの、前記回転子セグメント３ａの回転変化
を示す図である。本実施の形態の前記モータ１は、４相
８極の構成で、前記固定子小歯の数ｎが１０４個、回転
子小歯の数ｍが１００個の場合を示している。

【００３９】最初に、Ａ相を励磁すると、一方の回転子
セグメント３ａは、図２のようにＡ相の突極５の固定子
小歯６のピッチ円のほぼ法線方向に吸引され、その回転
子小歯８は、該突極５の固定子小歯６と噛合する位置で
停止する。次いで、Ａ相の励磁を切りＢ相を励磁する
と、回転子セグメント３ａは、Ｂ相の突極５に吸引さ
れ、図９のように角度θ１だけ回転し、前記小歯８は、
該Ｂ相の突極５の固定子小歯６と噛合する位置で停止す
る。さらに、Ｂ相の励磁を切りＣ相を励磁すると、回転
子セグメント３ａは、Ｃ相の突極５に吸引され、図８の
ようにさらに角度θ１だけ回転し（合計で角度θ２分回
転）、前記小歯８は、該Ｃ相の突極５の固定子小歯６と
噛合する位置で停止する。

【００４０】また、前記２個の回転子セグメント３ａ，
３ｂは、その公転軸（固定子中心軸）ＳＣに対して互い
に逆方向（等ピッチ角１８０度で）に同一距離ΔＬだけ
偏心して配設されており、他方の回転子セグメント３ｂ
も突極５，５，５を逆Ａ相、逆Ｂ相、逆Ｃ相と順次励磁
を切り換えるごとに、１８０度ずれた位置に回転する。
このため、前記回転子セグメント３ａ，３ｂを同時に貫
通している前記ピン４ｃを介して、前記出力伝達機構４
の出力軸４ａに、該回転子セグメント３ａ，３ｂの自転
による大きい回転トルクを効率よく伝達することができ
る。

【００４１】なお、本発明の技術は前記実施の形態にお
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また、本発明の技術
は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能で
ある。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の可変リラクタンス型モータによれば、回転子は、外周
面に回転子小歯をそれぞれ有する複数（２以上の偶数）
個の回転子セグメントからなり、該回転子セグメント
は、固定子中心軸上に回転自在に支持されたクランク軸
に、バランスよく回転自在に配設されるとともに、前記
それぞれ２個の回転子セグメントの対向する面に、軸の
一方向に磁化された２個の永久磁石のそれぞれが、固着
されるので、前記回転子セグメントが偏心公転しても、
モータ自体に振動の発生が極めて少なくすることがで
き、かつ前記固定子側の磁極からの電磁力のほか、前記
回転子セグメントに固着された永久磁石の吸引力をも加
わって、大きい駆動力を得ることができる。

【００４３】さらに、本発明によれば、出力伝達機構
は、モータハウジング内に回転自在に配設され、回転子
は、その外周面に回転子小歯をそれぞれ有する複数個の
回転子セグメントからなり、該回転子セグメントは、固
定子中心軸上に回転自在に支持されたクランク軸に、バ
ランスよく回転自在に、かつそれぞれの回転子セグメン
トの中心が、前記固定子中心軸から偏心して配設される
とともに、前記出力伝達機構により、該回転子セグメン
トの自転による回転出力のみをその出力軸に伝達するの
で、前記回転子セグメントが偏心公転しても、モータ自
体に振動の発生が極めて少なく、かつ偏心公転する回転
子が複数個でも、それらの回転子から自転による回転出
力のみを同時に取り出すことができる。

【００４４】すなわち、本発明は、固定子の突極の励磁
による半径方向の強力な吸引力に、前記回転子セグメン
トに固着された永久磁石の吸引力を加え、固定子および
回転子セグメントの両小歯同士の噛み合いによって、回
転出力に転換することができ、かつ前記両小歯の歯数差
に応じて自転するため、その減速比が大きいことも手伝
って強力なトルクを発生させることができる。同時に、
回転子の偏心公転運動が、複数の回転子セグメントを等
ピッチ角に配置することにより、該回転子のバランスが
とられ、また円形貫通穴内で、出力伝達機構のピンの非
拘束な運動によって吸収されるため、前記回転子の自転
による、滑らかで安定かつ信頼性の高い大きな回転駆動
力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変リラクタンス型モータの一実施の
形態例を示す縦断面図である。

【図２】図１のII-II 線矢視による断面図で、Ａ相の突
極が励磁されたときの図である。

【図３】固定子の突極部鉄心の側面図である。

【図４】固定子の他の例を示す突極部鉄心の側面図であ
る。

【図５】回転子の回転子セグメントの側面図である。

【図６】回転子セグメントが配設されるクランク軸で、
図６（ａ）はその正面図、図６（ｂ）はその側面図であ
る。

【図７】図１のＡ部の拡大図である。

【図８】永久磁石の正面図である。

【図９】図２に対応する断面図で、Ｂ相の突極が励磁さ
れたときの図である。

【図１０】図２に対応する断面図で、Ｃ相の突極が励磁
されたときの図である。

【図１１】従来の偏心回転子を有する可変リラクタンス
型モータの縦断面図である。

【図１２】図９のXII-XII 線矢視による側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 可変リラクタンス型モータ ２ 固定子 ３ 回転子 ３ａ，３ｂ 回転子セグメント ３ｃ，３０ｃ ピン貫通穴 ４ 出力伝達機構 ４ａ 出力軸 ４ｂ 端板部 ４ｃ ピン ５ 突極 ６ 固定子小歯 ７ 巻線 ８ 回転子小歯 １１ クランク軸 ２０ 固定子鉄心 ２１ 突極部鉄心 ３０ａ，３０ｂ 永久磁石 ＲＣ 回転子中心軸（自転軸） ＳＣ 固定子中心軸（公転軸） ΔＬ 偏心距離

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側から外側に向かって放射状に等ピッ
   チ角に配設された複数個の突極の内周面に、等ピッチの
   連続した複数（ｎ；正の整数）個の固定子小歯を有し、
   該突極のそれぞれには巻線が巻回される固定子と、該固
   定子内に、該固定子の中心軸から偏心して回転自在に配
   設された回転子であって、その外周面に前記固定子小歯
   と同一ピッチで、該固定子小歯と互いに噛合する複数
   （ｍ，ｍ≦（ｎ−１）；正の整数）個の回転子小歯を有
   し、前記固定子の巻線を介し前記それぞれの突極を順次
   励磁して前記両小歯を互いに噛合しつつ、前記固定子内
   を偏心公転するとともに、前記両小歯の歯数差に応じて
   自転する回転子と、該回転子の自転による回転出力のみ
   を出力軸に伝達する出力伝達機構とからなるモータにお
   いて、 前記回転子は、その外周面に前記回転子小歯をそれぞれ
   有する複数（２以上の偶数）個の回転子セグメントから
   なり、該回転子セグメントは、固定子中心軸上に回転自
   在に支持されたクランク軸に、回転自在に、かつそれぞ
   れの回転子セグメントの中心が、前記固定子中心軸から
   同一距離で等ピッチ角に配設されるとともに、前記それ
   ぞれ２個の回転子セグメントの対向する面に、軸の一方
   向に磁化された２個の永久磁石のそれぞれが、該磁石同
   士は互いに離間されて、固着されることを特徴とする可
   変リラクタンス型モータ。
2. 【請求項２】 内側から外側に向かって放射状に等ピッ
   チ角に配設された複数個の突極の内周面に、等ピッチの
   連続した複数（ｎ；正の整数）個の固定子小歯を有し、
   該突極のそれぞれには巻線が巻回される固定子と、該固
   定子内に、該固定子の中心軸から偏心して回転自在に配
   設された回転子であって、その外周面に前記固定子小歯
   と同一ピッチで、該固定子小歯と互いに噛合する複数
   （ｍ，ｍ≦（ｎ−１）；正の整数）個の回転子小歯を有
   し、前記固定子の巻線を介し前記それぞれの突極を順次
   励磁して前記両小歯を互いに噛合しつつ、前記固定子内
   を偏心公転するとともに、前記両小歯の歯数差に応じて
   自転する回転子と、該回転子の自転による回転出力をの
   みを出力軸に伝達する出力伝達機構とからなるモータに
   おいて、 前記固定子の突極は、その突部を介して互いに連結され
   ており、 前記出力伝達機構は、モータハウジング内に回転自在に
   配設されるとともに、その出力軸が前記回転子の固定子
   中心軸上に独立して配設され、かつ該出力軸に形成され
   た端板部の該固定子中心軸から所定の半径位置に該固定
   子中心軸に平行に断面円形のピンが設けられ、 前記回転子は、その外周面に前記回転子小歯をそれぞれ
   有する複数（２以上の偶数）個の回転子セグメントから
   なり、該回転子セグメントは、固定子中心軸上に回転自
   在に支持されたクランク軸に、回転自在に、かつそれぞ
   れの回転子セグメントの中心が、前記固定子中心軸から
   同一距離で等ピッチ角に配設されるとともに、前記それ
   ぞれ２個の回転子セグメントの対向する面に、軸の一方
   向に磁化された２個の永久磁石のそれぞれが、該磁石同
   士は互いに離間されて、固着され、かつ前記それぞれの
   回転子セグメントの中心から、前記ピンの前記固定子中
   心軸からの所定半径位置と同一の半径位置に中心を有
   し、前記ピンの直径より大きな直径を有するピン貫通穴
   が設けられ、該ピン貫通穴と前記ピンとの直径の差は、
   前記回転子セグメントの偏心公転時の半径方向の移動距
   離にほぼ等しく形成させて、前記ピン貫通穴を貫通する
   前記ピンを介して、該回転子セグメントの自転による回
   転出力のみを前記出力軸に伝達することを特徴とする可
   変リラクタンス型モータ。
3. 【請求項３】 前記回転子が、２個の回転子セグメント
   からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の可変リラクタンス型モータ。
4. 【請求項４】 前記クランク軸および前記ピンが、非磁
   性材から形成されることを特徴とする請求項２に記載の
   可変リラクタンス型モータ。