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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 P160012719
整理番号 S2014-0602-N0
掲載日 2016年1月27日
出願番号 特願2014-100222
公開番号 特開2015-220773
出願日 平成26年5月14日(2014.5.14)
公開日 平成27年12月7日(2015.12.7)
発明者
  • 朝間 淳一
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を図ることを可能としながら、且つ、回転軸方向への小型化を実現することにより設置スペースが小さい場所にも適用す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】本発明に係るベアリングレスモータ1は、回転軸周りに回転可能な回転子2と、回転子2の回転軸方向における両端のうち、一端側のみを磁気力により支持する固定子3と、を備え、回転子2は、回転軸方向に磁化された軸部材24と、軸部材24の外周に沿って複数配列されたモータ磁石25と、を有し、固定子3は、回転軸方向に磁化された中空形状の部材であって、内部に軸部材24の少なくとも一部を収容する軸部材32と、モータ磁石25と回転軸方向において対向し、軸部材32の外周に沿って複数分割して設けられたコイル33と、を有することを特徴とする。
【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、及び冷却ファン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軸部材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】
回転軸周りに回転可能な回転子と、
前記回転子の前記回転軸方向における両端のうち、一端側のみを磁気力により支持する固定子と、を備え、
前記回転子は、
前記回転軸方向に磁化された第1の軸部材と、
前記第1の軸部材の外周に沿って複数配列された永久磁石と、を有し、
前記固定子は、
前記回転軸方向に磁化された中空形状の部材であって、内部に前記第1の軸部材の少なくとも一部を収容する第2の軸部材と、
前記永久磁石と前記回転軸方向において対向し、前記第2の軸部材の外周に沿って複数分割して設けられたコイルと、を有する
ことを特徴とするベアリングレスモータ。

【請求項2】
前記固定子は、前記回転子の前記回転軸方向における下端を非接触で支持する、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の軸部材は、棒状の磁石から構成されており、
前記第2の軸部材は、円筒状の磁石から構成されている、請求項1又は2記載のベアリングレスモータ。

【請求項4】
前記永久磁石の極数は6極であり、
前記コイルのスロット数は9スロットである、請求項1~3のいずれか一項記載のベアリングレスモータ。

【請求項5】
前記コイル内には、ホール素子が配置されている、請求項1~4のいずれか一項記載のベアリングレスモータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014100222thum.jpg
出願権利状態 公開
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