JPH1141895A - ２極モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外的補助力を与えたり、モータ静止状態で予
め電機子鉄心を傾倒した姿勢で保持させておくことな
く、死点位置であっても容易に自起動可能な２極モータ
を提供すること。 【解決手段】 電機子コイル３３が巻装されこのコイル
３３の励磁により両端部４１ａ，４１ｂを電磁極とする
鉄心４が、異極性に配設された一対の永久磁石２１ａ，
２１ｂの間で回転自在に支持される２極モータである。
電磁極４１ａ，４１ｂの回転方向遅れ側の近傍には、電
機子コイル３３の励磁により、それぞれ対応する電磁極
４１ａ，４１ｂとは異極性の磁極を生成する補助磁極５
１ａ，５１ｂが回転対称状に配設された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は一対の永久磁石を
界磁々極とする直流２極モータに関し、特に外的補助力
を与えることなく自起動可能とするオートスタート機能
を備えた２極モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、従来の２極モータで
は、静止側となるハウジングａに、Ｎ極とＳ極とが対向
する一対の永久磁石ｂ，ｂが設けられ、この磁石ｂ，ｂ
の磁極間に、棒状の電機子鉄心ｃが回転自在に支持され
る。この電機子鉄心ｃには電機子コイルｄが単巻状に捲
回され、電機子コイルｄのリード端末ｅ，ｅが鉄心の回
転軸支部ｆに設けた一対の整流セグメントｇ，ｇにそれ
ぞれ接続され、これら整流セグメントｇ，ｇの表面を挟
むように接触させた一対のブラシｈ，ｈがハウジングａ
に取り付けられて構成される。そしてブラシｈ，ｈに直
流電圧を印加すると、電機子コイルｄによって鉄心ｃが
励磁され、両端部の電磁極ｃ１，ｃ２とこれらに対向す
る永久磁石ｂ，ｂとの磁気的反発及び磁気的吸引作用に
よって回転トルクが発生する。

【０００３】ところで、この種、一対の永久磁石を界磁
々極とする直流２極モータでは、通電しない静止状態に
おいては、電機子鉄心ｃが磁石ｂ，ｂとの間で吸引保持
され、従って、図５に示すように鉄心ｃは、電磁極ｃ
１，ｃ２の幾何学的中心と磁石ｂ，ｂの磁気的中心とが
ほぼ同一直線上に対向するような姿勢で磁石ｂ，ｂ間に
保持される。このため、次にモータを起動させようとし
て通電しても、鉄心ｃが磁石ｂ，ｂに対して死点位置と
なり、また通常この位置では整流セグメントｇ，ｇがブ
ラシｈ，ｈで短絡されているから、回転トルクが発生し
ないか又は極めて小さく、従って鉄心に何らかの外力を
加えて回転姿勢を変えてやらないと、モータが起動しな
い。尚、上記死点位置において、整流セグメントｇ，ｇ
をブラシｈ，ｈに対して短絡しないように設けても本質
的な解決となっていない。

【０００４】従来では、こうした不都合を解決するため
に、モータの静止状態において、電機子鉄心ｃを永久磁
石ｂ，ｂに対して予め自起動可能な姿勢となるように保
持させるオートスタート機能を有した２極モータが提案
されている。即ち磁石ｂ，ｂに対して吸引保持される鉄
心ｃが、モータの停止状態において死点位置から外れる
ようにし、そのために上記の電磁極ｃ１，ｃ２の幾何学
的中心と磁石ｂ，ｂの磁気的中心とが同一直線上になら
ないようにずらした構成としている。

【０００５】具体的には、図６に示すように、それぞれ
電磁極ｃ１，ｃ２の回転周方向の一方側に鉄片等の磁性
部材ｉ，ｉを取り付け、モータの静止状態において鉄心
ｃを（鉄心の左端が）図の左下方へ傾倒する姿勢とし
た。これにより鉄心ｃは通電によって容易に反時計方向
へ回転起動する。また、図７では電磁極ｃ１，ｃ２に設
けられる磁性部材ｉｉ，ｉｉを電磁極と一体形成し、先
の例と同様の構成とすることに加えて、更にこれらを挟
む磁石ｂ，ｂを上下方向にずらして配置した。この場合
も鉄心ｃは（鉄心の左端が）左下方へ傾倒し、より一層
に鉄心ｃの姿勢を傾けることができ、モータとして更に
自起動が容易となる。

【０００６】尚、図６，図７共に、モータ静止状態で
は、整流セグメントｇ，ｇはブラシｈ，ｈに対して短絡
していない状態か、或は短絡しないように回転軸支部ｆ
上で僅かにずらして設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、２極モ
ータは、その構造上本質的に死点を有しているため、自
起動が困難であり加えてトルク変動も大きい等、駆動手
段としてその使用範囲が限られるが、構造が簡単であり
部品点数も少ないことから、簡易な駆動装置に用いられ
ることの他、その本質的構成により例えばモータの回転
原理を学習するための教材として供されることが多い。
従って、かかる２極モータは、こうした低コスト化や教
育的側面といった性質上、もっぱら個々の部品が露出し
た状態で完成品として組み立てられるのが通常である。

【０００８】しかしながら、モータを自起動可能とする
ために、上記したようにモータ静止状態において電機子
を傾斜させ、或は磁石ｂ，ｂを相互にずらせる構成で
は、鉄心ｃと永久磁石ｂ，ｂとの間隙が大きくなってこ
の間隙に異物が入り込み易く、永久磁石がこのような異
物を吸着して回転不良の原因となる。また教材としては
学習後の有効利用性を考慮して自起動可能なこと自体は
望ましいが、教材としては本来的でなく見栄えも良いと
は言えない。

【０００９】本発明はこのような問題を考慮してなされ
たものであって、その目的は、外的補助力を与えたり、
モータ静止状態で予め電機子鉄心を傾倒した姿勢で保持
させておくことなく、死点位置であっても容易に自起動
可能な２極モータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた請求項１記載の２極モータは、『電機子コイル
が巻装され前記電機子コイルの励磁により両端部を電磁
極とする鉄心が、異極性に配設された一対の永久磁石の
間で回転自在に支持される、２極モータであって、前記
電磁極の回転方向遅れ側の近傍には、前記電機子コイル
の励磁により、それぞれ対応する前記電磁極とは異極性
の磁極を生成する補助磁極が回転対称状に配設された』
ことを特徴とする。

【００１１】この解決手段によれば、電磁極における回
転方向遅れ側の近傍に、補助磁極が配設され、この補助
磁極は電機子コイルの励磁によって生成される磁極が電
磁極の磁極性とは異極性となるように設けられた。通
常、モータの通電によって電機子コイルで励磁された鉄
心の各電磁極はそれぞれ対向する永久磁石とは同極性で
あり、鉄心が永久磁石に対して死点、或は死点に近い姿
勢では、磁気的反発による十分な回転トルクが得られ
ず、従って自起動しない。しかし上記構成のように、電
機子コイルの励磁によって補助磁極に生成された磁極
が、同じ電機子コイルの励磁によって生成される鉄心の
各電磁極とは異極性であることから、モータの通電と同
時に、補助磁極がそれぞれ対向する永久磁石に吸引され
る。尚、この吸引によって補助磁極が作用する方向は、
補助磁極が鉄心の回転方向遅れ側に位置付けられている
ことから、モータが起動する回転方向となる。かかる吸
引による回転モーメントにより、鉄心を自起動可能な姿
勢へと回動させることができる。そして鉄心が自起動可
能な姿勢にまで達すると、鉄心の各電磁極とそれぞれ対
向する永久磁石との磁気的反発により十分な回転トルク
が発生し、従って当初回動方向と同じ方向に回転起動
し、実質的に通電と同時に起動させることができる。

【００１２】このように本発明の２極モータは、通電し
ない静止状態において、鉄心が永久磁石に対して死点又
は死点に近い姿勢であっても、外的補助力を与えること
なく自起動させることができ、また予め鉄心を永久磁石
に対して傾倒した姿勢に保持することなく容易に自起動
させることができる。請求項２記載の２極モータは、
『電機子コイルが巻装され前記電機子コイルの励磁によ
り両端部を電磁極とする鉄心が、異極性に配設された一
対の永久磁石の間で回転自在に支持され、静止状態にお
ける前記電磁極は、前記電磁極の幾何学的中心と前記永
久磁石の磁気的中心とがほぼ同一直線上となるように、
前記永久磁石と対向する姿勢で保持される、２極モータ
であって、前記電機子コイルに添設され、起動時に前記
電機子コイルの励磁によって前記鉄心を自起動可能な姿
勢にまで回動させる、起動補助手段を備えた』ことを特
徴とする。

【００１３】この解決手段によれば、電機子コイルに添
設された起動補助手段を備え、モータ起動時に、電機子
コイルの励磁によって鉄心を自起動可能な姿勢にまで回
動させるようにした。尚、本２極モータは、静止状態に
おける電磁極が当該電磁極の幾何学的中心と永久磁石の
磁気的中心とがほぼ同一直線上となるように、即ち電磁
極が永久磁石に対して死点の位置となる姿勢で保持され
る。通常、この状態ではモータが通電されても自起動し
ないが、上記構成のように起動補助手段を備えたから、
鉄心を自起動可能な姿勢にまで回動させることができ、
鉄心がかかる姿勢に達するとモータが自起動する。起動
補助手段は、鉄心を励磁する同じ電機子コイルによるの
で、実質的に通電と同時にモータを起動させることがで
きる。

【００１４】従って、本発明の２極モータは、通電しな
い静止状態において、鉄心が永久磁石に対して死点とな
る姿勢でありながら、外的補助力を与えることなく自起
動させることができる。請求項３記載の２極モータは、
請求項２記載の起動補助手段を限定し、『前記起動補助
手段は、前記永久磁石に対向すると共に前記電磁極の近
傍に回転対称状に設けられる補助磁極とし、起動時にそ
れぞれ対応した永久磁石との吸引により前記鉄心を回動
させる』ことを特徴とする。この解決手段によれば、起
動補助手段として、永久磁石に対向すると共に電磁極の
近傍に回転対称状に設けた補助磁極とし、起動時には、
永久磁石に対して鉄心を吸引により回動させるようにし
た。従って、かかる吸引による回転モーメントにより、
静止状態における電磁極が永久磁石に対して死点の位置
にもかかわらず、鉄心を自起動可能な姿勢へと回動させ
ることができ、鉄心が自起動可能な姿勢にまで達する
と、そのまま同一の回動方向で、鉄心の各電磁極とそれ
ぞれ対向する永久磁石との磁気的反発により十分な回転
トルクが発生するから、モータを容易に自起動させるこ
とができる。

【００１５】請求項４記載の２極モータは、請求項１又
は請求項３記載の補助磁極を限定し、『前記補助磁極
は、一方が前記永久磁石に対向しつつ回転軸線方向に曲
折して設けられ、他方が前記電機子コイルの外周側で且
つ前記電機子コイルの磁束発生方向に沿って設けられ
た』ことを特徴とする。この解決手段によれば、補助磁
極における前記他方が、電機子コイルの外周側で且つ電
機子コイルの磁束発生方向に沿って設けられているか
ら、補助磁極には電機子コイルによって励磁される鉄心
の各電磁極とは異極性の磁極が生成される。またこれに
対して補助磁極における前記一方は永久磁石に対する磁
気的作用部となり、従ってこの部位を永久磁石に対向し
つつ回転軸線方向に曲折して設けられたから、永久磁石
に対して磁気的作用領域を可及的に大きくすることがで
き、これにより永久磁石に対する吸引の回転モーメント
が大きくとれるから、モータの自起動がより一層容易に
なる。

【００１６】請求項５記載の２極モータは、請求項４記
載の補助磁極を更に限定し、『前記両端部のそれぞれ
は、前記永久磁石に対向する最短間隙が、前記電磁極と
前記永久磁石との最短間隙よりも大きく設定された』こ
とを特徴とする。この解決手段によれば、補助磁極の両
端部は、それぞれ永久磁石に対向する最短間隙が、電磁
極と永久磁石との最短間隙よりも大きく設定されたた
め、永久磁石に対する補助磁極の磁気的作用力が、永久
磁石に対する電磁極のそれよりも相対的に小さくなる。
このため通電しない静止状態において、鉄心は、この電
磁極の幾何学的中心と前記永久磁石の磁気的中心とが同
一直線上となるように、前記永久磁石と対向する姿勢で
吸引保持される。これにより一層に見栄えも改善される
上、鉄心が傾倒することがないので電磁極と永久磁石と
の間隙に異物が入り込んで回転不良を起こすこともな
い。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の２
極モータによれば、電磁極とは異極性となる補助磁極を
設け、通電の際、永久磁石に対する吸引により鉄心を自
起動可能な姿勢へ回動させるようにしたから、静止状態
において鉄心が永久磁石に対して死点又は死点に近い姿
勢であっても、外的補助力を与えることなく確実に起動
させることができる。また、異物が鉄心と永久磁石との
間隙に混入することが防止されて回転不良が低減される
一方、鉄心を傾倒させたり鉄心と永久磁石との位置ずれ
を設ける必要がなく見栄えも良好であるため、学習教材
としても好適に用いることができる。

【００１８】請求項２記載の２極モータでは、鉄心を自
起動可能な姿勢に回動させることができる起動補助手段
を備えたから、静止状態において電磁極が永久磁石に対
して死点となる位置に保持されているにもかかわらず、
通電によって容易に自起動させることができる。また請
求項１記載と同様に、回転不良の低減や学習教材として
好適に用いることができる。

【００１９】請求項３記載の２極モータでは、起動補助
手段として補助磁極を用い、起動時には永久磁石に対し
て鉄心を吸引により回動させ、自起動可能な姿勢となる
ようにしたから、電磁極が永久磁石に対して死点の位置
にもかかわらず、簡単な構成でもって容易に自起動させ
ることができる。請求項４記載の２極モータでは、補助
磁極が、電機子コイルの外周側でその磁束発生方向に沿
って設けられ、補助磁極には各電磁極とは異極性の磁極
が生成される一方、補助磁極は永久磁石に対向しつつ回
転軸線方向に曲折して設けられているから、永久磁石に
対して磁気的作用領域が可及的に大きくとれ、モータの
自起動がより一層容易になる。

【００２０】請求項５記載の２極モータでは、補助磁極
の両端部は、それぞれ永久磁石に対向する最短間隙が、
電磁極と永久磁石との最短間隙よりも大きく設定された
ため、上記請求項の効果である自起動容易性に加えて、
本２極モータでは、通電しない静止状態において永久磁
石に対する鉄心の磁気的吸引による傾倒がなく、見栄え
がよくなり、また永久磁石と電磁極との間に異物をかみ
込むことも防止される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の２極モータについて添付
の図面を参照しつつ説明する。図１は２極モータの全体
斜視図であり、図示省略のハウジングに収容された状態
を示している。図２は図１の２極モータを手前右下から
見た概略正面図であり、軸受及びブラシ等の詳細は図示
省略している。図３は図１の電機子を示す拡大斜視図で
あり、そして図４は図３の電機子の分解斜視図である。

【００２２】ハウジング１は合成樹脂材料により、教材
用であれば例えば全体が自動車ボデーに模して形成さ
れ、その所定部位に本発明の２極モータ及びこれを駆動
する乾電池の収容凹部が設けられる。ハウジング１のう
ち、２極モータの収容凹部１０には、電機子３を回転支
持する一対の軸受部１１ａ，１１ｂが一体に設けられ、
電機子３の軸支部３１ａ，３１ｂが挿通されて支持され
る。またハウジング１には、それぞれ単極着磁され同一
形状をなす一対の永久磁石２１ａ，２１ｂが電機子３を
はさむようにしてそれぞれ磁極面を対向させて取り付け
られ、Ｓ極とＮ極との異極性で対峙させている。また更
にハウジング１には、電機子３の整流子セグメント３２
ａ，３２ｂに摺接する一対のブラシ１２ａ，１２ｂが、
摺接部を下方とする垂下状に取り付けられており、それ
ぞれの電極端末に乾電池からのリード線が接続される。

【００２３】電機子３は、図４に示すように、巻枠３４
と、これを挟むように組み立てられる一組の枠体３５，
３６とにより電機子全体外形が形成される。これら巻枠
３４，枠体３５，３６は、何れも合成樹脂材料により形
成され、各取付固定される部位には、予め凹凸の組み合
わせからなる係合凹凸部が形成され、手作業で容易に組
み立てられるよう配慮されている。

【００２４】巻枠３４は、その内部に円柱形の鉄心４が
同軸的に挿通される一方、外表面に電機子巻線３３が単
巻状に捲回される。この電機子巻線３３の励磁により鉄
心４の両端部４１ａ，４１ｂはそれぞれ永久磁石２１
ａ，２１ｂに対向する電磁極となる。また巻枠３４の鉄
心４の重心部に対応させて、枠体３５，３６のそれぞれ
外側端部に、外方へ張り出す軸支部３１ａ，３１ｂが設
けられ、これら軸支部３１ａ，３１ｂを結ぶ回転軸線
は、鉄心４の長手方向線に対して直交するように設けら
れている。そして枠体３５，３６のうち、差し込み側と
なる枠体３５の軸支部３１ａの外周表面に、上記した一
対の整流子セグメント３２ａ，３２ｂが設けられ、これ
らは樹脂リング３６，３７が軸支部３１ａに外嵌される
ことにより固定される。整流子セグメント３２，３２ｂ
のそれぞれ接続舌片には、電機子巻線３３の両端部から
引き出されたコイルリード線が接続される。

【００２５】更に電機子３には、例えば針金等による磁
性棒５が、コの字状に曲折形成され、電機子巻線３３に
添設されると共にこの電機子巻線３３を跨ぐようにして
固定されている。即ち磁性棒５は、コの字態様のうち、
その中央部５１ｃと、これからほぼ直角に曲折された両
端部の曲折部５１ａ，５１ｂとからなり、電機子３に対
する磁性棒５の固定は、それぞれ曲折部５１ａ，５１ｂ
の先端部が差し込み側枠体３５の孔部３５ａ，３５ｂに
差し込まれることにより行われる。また磁性棒５の取り
付け状態は、中央部５１ｃを、電機子巻線３３の磁束発
生方向に沿わせつつ、電機子巻線３３の外周側に近接又
は接触させ、そして曲折部５１ａ，５１ｂが、それぞれ
対応する電磁極４１ａ，４１ｂの近傍で、電磁極４１
ａ，４１ｂよりも回転方向後れ側、即ち回転方向と反対
側において、永久磁石２１ａ，２１ｂと対向するように
設けられている。従って磁性棒５の曲折部５１ａ，５１
ｂは、中央部５１ｃからそれぞれ永久磁石２１ａ，２１
ｂに対向しつつ回転軸線方向に曲折されている状態とな
る。

【００２６】かかる磁性棒５は、上記のように中央部５
１ｃが電機子巻線３３の磁束発生方向に沿い、しかも電
機子巻線３３の外周側に近接又は接触状に添設されてい
るため、電機子巻線３３の励磁によって、その両端部で
ある曲折部５１ａ，５１ｂには、それぞれ近傍の電磁極
４１ａ，４１ｂとは異極となる磁極が生成される。従っ
て曲折部５１ａ，５１ｂは、電機子３における電磁極４
１ａ，４１ｂのそれぞれ回転遅れ側の近傍で、回転対称
状に配設された補助磁極となり、後述のモータ自起動を
可能とする起動補助手段となりうる。

【００２７】本発明の２極モータは、上記構成を備えて
おり、回転自在に設けられた電機子３は、通電しない静
止状態において、図２に示すように永久磁石２１ａ，２
１ｂに対して、ほぼ水平な姿勢に保持される。即ち電機
子鉄心４の電磁極となる両端部４１ａ，４１ｂの幾何学
的中心とそれぞれ永久磁石２１ａ，２１ｂの磁気的中心
とがほぼ一致する態様で、電機子３が永久磁石２１ａと
２１ｂとの間で吸引保持される。なお、厳格には磁性棒
５のそれぞれ曲折部５１ａ，５１ｂも、それぞれに対向
する永久磁石２１ａ，２１ｂによって吸引作用を受ける
ため、僅かに傾いた状態となろうとする。しかしなが
ら、図例のように本２極モータでは、磁性棒５の曲折部
５１ａ，５１ｂのそれぞれは、これに対向する永久磁石
２１ａ，２１ｂとの最短間隙が、電磁極４１ａ，４１ｂ
と永久磁石２１ａ，２１ｂとの最短間隙よりも大きく設
定されているため、永久磁石２１ａ，２１ｂに対する曲
折部５１ａ，５１ｂの磁気的作用力が、永久磁石２１
ａ，２１ｂに対する電磁極４１ａ，４１ｂのそれよりも
相対的に小さくなる。従って、通電しない静止時におい
て電機子３は実質的に水平状態となりえる。尚、本実施
における２極モータの具体的仕様は後述するが、上記間
隙寸法については、曲折部５１ａ（５１ｂ）と永久磁石
２１ａ（２１ｂ）との半径方向間隙はそれぞれ５ｍｍで
あり、電磁極４１ａ（４１ｂ）と永久磁石２１ａ（２１
ｂ）との同間隙がそれぞれ１ｍｍに設定されている。

【００２８】かかる２極モータは、上記のように通電し
ない静止状態において、電機子３の姿勢が永久磁石２１
ａ，２１ｂに対して死点の位置となる。また本実施の２
極モータでは、この状態において整流子セグメント３２
ａ，３２ｂがブラシ１２ａ，１２ｂに短絡しないよう、
軸支部３１ａ上で僅かにズレを持たせて配置されると共
に、通電開始時は図２に示すように、電磁極４１ｂがＮ
極に、４１ａがＳ極に励磁されるよう電気配線されてい
る。

【００２９】従って、以上の構成により、本発明の２極
モータは電機子３が静止状態において死点となる位置に
保持されているにもかかわらず、通電されることにより
自起動し次のように動作する。図２に示すように、モー
タの通電により、電機子コイル３３の励磁で電磁極４１
ｂにはＮ極が、４１ａにはＳ極が生成される。そしてこ
れと同時に補助磁極となる磁性棒５の曲折部５１ｂには
Ｓ極が，５１ａにはＮ極が生成される。通電開始前は上
記したように電機子３は永久磁石２１ｂ，２１ａに対し
て死点の位置にあるため、かかる通電による電磁極４１
ｂ，４１ａの磁極性はそれぞれ対向する永久磁石２１
ｂ，２１ａと同極性であり回転トルクが発生しないが、
曲折部５１ｂ，５１ａとそれぞれ対向する永久磁石２１
ｂ，２１ａとは異極性であり、電機子３は図に示すよう
に吸引による回転モーメントで時計方向に回動する。こ
の回動により、電機子３が永久磁石２１ｂ，２１ａに対
して所定に傾倒すると、死点位置が解消されると共に、
鉄心４の電磁極４１ｂ，４１ａとそれぞれ対向する永久
磁石２１ｂ，２１ａとの磁気的反発力によって十分な回
転トルクが発生し、初期回動方向と同じ方向に回転起動
し、しかも実質的に通電と同時に自起動する。

【００３０】このように本発明の２極モータは、通電し
ない静止状態において、電機子３（鉄心４）が、界磁磁
石である永久磁石２１ａ，２１ｂに対して、死点又は死
点に近い姿勢であっても、確実に起動させることができ
る。従って、モータの低コスト化や教材として供される
に伴い個々の部品が露出した状態であっても、従来のよ
うに電機子３の傾倒等により永久磁石と電磁極との間が
大きくなって、その間に異物が付着し回転不良等を起こ
すこともなく、また教材としても本来的な構成に則すと
共に見栄えも損なわない。

【００３１】尚、上記で明らかなように、曲折部５１
ａ，５１ｂは、電機子３における電磁極４１ａ，４１ｂ
のそれぞれ回転遅れ側の近傍で回転対称状に配設された
ものであるから、従って曲折部５１ａ，５１ｂは回転起
動方向の逆側に位置付けられるものであり、これを例え
ば磁性棒５の取り付けを逆にすることにより、加えて整
流子セグメント３２ａ，３２ｂとブラシ１２ａ，１２ｂ
との転流タイミングが良好であれば、容易に回転方向を
変えることもできる。

【００３２】電磁極４１ａ，４１ｂに対して回転遅れ側
に位置付けられる補助磁極（曲折部５１ａ，５１ｂ）と
の遅れ度合いは、その回転角度位置が大きい程、電機子
３の傾倒を大きくさせるものであるが、反面、永久磁石
との吸引による高い回転モーメントが要求されるが、補
助磁極と永久磁石との磁束密度を向上させて対応すれば
よい。そして所定の特性が得られるように、永久磁石や
補助磁極の材質や大きさ、形状等、磁気特性に応じた選
択、並びにこれらの組み合わせを適宜行えばよい。

【００３３】本実施の２極モータは、例えば電機子鉄心
４には形状が直径７ｍｍで長さ３２ｍｍの純鉄を用い、
永久磁石２１ａ（２１ｂ）には厚みが約７ｍｍで１６ｍ
ｍ×２２ｍｍの方形状のフェライトが用いられ、電磁極
４１ａ（４１ｂ）と永久磁石２１ａ（２１ｂ）との半径
方向間隙が約１ｍｍに設定され、補助磁極である曲折部
５１ａ，５１ｂのそれぞれ回転方向の遅れ角度は約４０
度に設定され、直径１．６ｍｍで曲折部５１ａ（５１
ｂ）の長さは１８．５ｍｍであり、また中央部５１ｃの
長さは３０ｍｍの純鉄を用いている。また電機子コイル
３３は直径０．２９ｍｍの銅線が２００ターン捲回され
たものを使用している。更に補助磁極である曲折部５１
ａ，５１ｂとそれぞれ対向する永久磁石２１ａ（２１
ｂ）との半径方向間隙が約５ｍｍに設定されている。

【００３４】また本実施の形態では、一本の磁性棒５に
より、その曲折形成された両端部を曲折部５１ａ，５１
ｂとして補助磁極としたため、構成の簡素化を図り省ス
ペース化となる一方、曲折部５１ａ，５１ｂを永久磁石
２１ａ，２１ｂに対して回転軸線方向に曲折して設けた
ことによって、これら永久磁石２１ａ，２１ｂに対する
磁気的作用領域を省スペース化にかかわらず可及的に大
きくとることができ自起動が良好となるようにしてい
る。この一本の磁性棒に代えて、曲折部５１ａ，５１ｂ
をそれぞれ別の磁性部材を用いて形成するようにしても
よい。その際、それぞれの曲折部５１ａ，５１ｂには、
中央部５１ｃに対応する部位を設ければ良い。即ち、中
央部５１ｃに対応する部位とは、電機子コイルの磁束発
生方向に沿って且つ電機子コイルに近接又は接触させる
部位であり、電機子コイルによって励磁される部位であ
る。上記実施のように、中央部５１ｃに対応する部位
は、電機子コイルの磁束発生方向の添設されるものであ
るが、必ずしも電機子コイルに対して平行状でなくても
よく、回転方向に対して幾分ズレがあっても差し支えな
い。

【００３５】以上、本発明にかかる２極モータの実施の
形態について説明したが、上記した補助磁極は、曲折部
５１ａ，５１ｂに代えて、種々の形状とすることができ
るが、少なくともその磁気的作用部が永久磁石２１ａ，
２１ｂと半径方向に対向配置され、電磁極４１ａ，４１
ｂの回転方向遅れ側の近傍にあって、それぞれ電磁極と
異極性が生成され、或は起動時に対向する永久磁石に対
して吸引されるよう、設けられていればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２極モータの全体斜視図である。

【図２】図１の２極モータの概略側面図である。

【図３】本発明の電機子の全体斜視図である。

【図４】図３の分解斜視図である。

【図５】従来の２極モータの全体側面図である。

【図６】従来の別の２極モータを示し、内 (a)はその部
分斜視図、 (b)は部分側面図である。

【図７】従来の更に別の２極モータを示し、内 (a)はそ
の部分斜視図、 (b)は部分側面図である。

【符号の説明】

１・・・ハウジング ３・・・電機子 ４・・・鉄心 ５・・・磁性棒 １０・・収容凹部 １２ａ，１２ｂ・・ブラシ ２１ａ，２１ｂ・・永久磁石 ３２ａ，３２ｂ・・整流子セグメント ３３・・電機子巻線 ４１ａ，４１ｂ・・電磁極 ５１ａ，５１ｂ・・曲折部（補助磁極） 尚、各図中同一符号は、同一又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子コイルが巻装され前記電機子コイ
   ルの励磁により両端部を電磁極とする鉄心が、異極性に
   配設された一対の永久磁石の間で回転自在に支持され
   る、２極モータであって、 前記電磁極の回転方向遅れ側の近傍には、前記電機子コ
   イルの励磁により、それぞれ対応する前記電磁極とは異
   極性の磁極を生成する補助磁極が回転対称状に配設され
   た、ことを特徴とする２極モータ。
2. 【請求項２】 電機子コイルが巻装され前記電機子コイ
   ルの励磁により両端部を電磁極とする鉄心が、異極性に
   配設された一対の永久磁石の間で回転自在に支持され、 静止状態における前記電磁極は、前記電磁極の幾何学的
   中心と前記永久磁石の磁気的中心とがほぼ同一直線上と
   なるように、前記永久磁石と対向する姿勢で保持され
   る、２極モータであって、 前記電機子コイルに添設され、起動時に前記電機子コイ
   ルの励磁によって前記鉄心を自起動可能な姿勢にまで回
   動させる、起動補助手段を備えた、ことを特徴とする２
   極モータ。
3. 【請求項３】 前記起動補助手段は、前記永久磁石に対
   向すると共に前記電磁極の近傍に回転対称状に設けられ
   る補助磁極とし、起動時にそれぞれ対応した永久磁石と
   の吸引により前記鉄心を回動させる、請求項２記載の２
   極モータ。
4. 【請求項４】 前記補助磁極は、一方が前記永久磁石に
   対向しつつ回転軸線方向に曲折して設けられ、他方が前
   記電機子コイルの外周側で且つ前記電機子コイルの磁束
   発生方向に沿って設けられた、請求項１又は請求項３記
   載の２極モータ。
5. 【請求項５】 前記両端部のそれぞれは、前記永久磁石
   に対向する最短間隙が、前記電磁極と前記永久磁石との
   最短間隙よりも大きく設定された、請求項４記載の２極
   モータ。