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ベアリングレスモータ 新技術説明会

国内特許コード P100000747
整理番号 ShIP-9082N-AA01
掲載日 2010年6月11日
出願番号 特願2010-133145
公開番号 特開2011-259638
登録番号 特許第5545053号
出願日 平成22年6月10日(2010.6.10)
公開日 平成23年12月22日(2011.12.22)
登録日 平成26年5月23日(2014.5.23)
発明者
  • 朝間 淳一
  • 千葉 明
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 ベアリングレスモータ 新技術説明会
発明の概要 【課題】駆動回路を含めた装置の小型化及び低消費電力化を図ることが可能なベアリングレスモータを提供する。
【解決手段】このベアリングレスモータ1は、互いに平行な平坦面7A,7Bが形成された2つの回転板6A,6Bが、平坦面7A,7Bに垂直な軸方向に沿って延在する連結軸5によって連結されて成る回転子4と、2つの回転板6A,6Bの平坦面7A,7B上において、周縁部に沿って複数配列された永久磁石9,10と、回転板6Aの平坦面7Aに対面するように設けられた磁性材料を含む固定子2と、回転板6Bの平坦面7Bに対面するように設けられた磁性材料を含む固定子3と、固定子3に対して永久磁石9,10の配列方向に複数分割して巻き付けられ、回転板6Bの平坦面7Bに向けて磁界を発生させるコイル15とを備える。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



従来から、回転子が磁気浮上することにより非接触で支持されるベアリングレスモータが知られている。多くのベアリングレスモータは、固定子に施された回転制御用のコイルに加え、磁気浮上用のコイルが設けられている。この磁気浮上用のコイルに電流が流されることにより、回転子と固定子との間のギャップにおける磁束密度を不均衡にすることで回転子の半径方向に磁気力が作用される。さらに、回転子の半径方向の変位がセンサで計測され、その計測結果を基に磁気力が調整されることで、回転子の半径方向の2自由度運動が能動的に制御される。このようなベアリングレスモータは、摩擦力が生じない、摩耗粉が発生しにくいなどの利点があり、半導体製造工程や医療分野において使用される各種ポンプ、人工衛星に内蔵されるリアクションホイール等への応用が期待されている。





下記特許文献1には、ベアリングレスモータを用いた電磁機械の構成の一例が記載されている。この電磁機械は、2機の従来のベアリングレスモータとスラスト磁気軸受とが組み合わされており、回転子の主軸に沿ってz軸、主軸に垂直な方向に沿ってx、y軸を設定したときに、x、y、z、θx、θyの方向の5自由度運動を制御可能な構成を有している。

産業上の利用分野



本発明は、回転子が磁気浮上することにより非接触で支持されたベアリングレスモータに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
互いに平行な面が形成された2つの回転部材が、前記面に垂直な軸方向に沿って延在する連結部材によって連結されて成る回転子と、
前記2つの回転部材のうちの一方の回転部材の前記面に設けられた第1の永久磁石と、
前記2つの回転部材のうちの他方の回転部材の前記面上において、円周に沿って複数配列された第2の永久磁石と、
前記一方の回転部材の前記面に対面するように設けられた磁性材料を含む第1の固定子と、
前記他方の回転部材の前記面に対面するように設けられた磁性材料を含む第2の固定子と、
前記第2の固定子に対して、前記第2の永久磁石の配列方向に複数分割して巻き付けられ、前記他方の回転部材の前記面に向けて磁界を発生させるコイルと、
を備えることを特徴とするベアリングレスモータ。

【請求項2】
前記回転子は、円板状の前記2つの回転部材が、前記軸方向に沿って延在する柱状の前記連結部材によって連結されて成る、
ことを特徴とする請求項1記載のベアリングレスモータ。

【請求項3】
前記第1の永久磁石は、前記一方の回転部材の前記面の縁部に沿ってリング状に設けられ、
前記第2の永久磁石は、前記他方の回転部材の前記面の縁部に沿ってリング状に並ぶように複数設けられ、
前記第1の固定子は、前記第1の永久磁石に向けて伸びる突起部を有し、
前記第2の固定子は、前記第2の永久磁石に向けて伸びる複数の突起部を有し、
前記コイルは、前記第2の固定子の前記複数の突起部に巻き付けられている、
ことを特徴とする請求項2記載のベアリングレスモータ。

【請求項4】
前記回転子の前記軸方向に沿った長さL、及び前記回転子の前記面の前記軸方向に対して垂直な方向の幅Dが、下記式;
2×D<L
の関係を有する、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のベアリングレスモータ。
産業区分
  • 発電、電動
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010133145thum.jpg
出願権利状態 登録
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