磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，在永久磁鐵通過鐵芯的相對面時阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的力小，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩減少，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且通過在線圈中產(chǎn)生的磁場的作用，幫助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，進行不間斷的基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可獲得大的轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良。磁力旋轉(zhuǎn)裝置包括：轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)軸上；第1磁鐵部，在該第1磁鐵部中，按照沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，端面的磁極交替地不同的方式設(shè)置多個永久磁鐵；多個鐵芯，該多個鐵芯與第1磁鐵部間隔開地設(shè)置，在其一端部，具有經(jīng)由間隙而與第1磁鐵部相對的第1相對面，各鐵芯磁絕緣；多個線圈，它們獨立地卷繞于各自的鐵芯上；切換部，該切換部在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，使多個線圈的各自的末端彼此開路，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始后使多個線圈的各自的末端彼此短路。
【專利說明】
磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機，在該磁力旋轉(zhuǎn)裝置中，可通過較小的力，以良好的效率，穩(wěn)定地使設(shè)置了永久磁鐵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而可獲得較大的轉(zhuǎn)矩，節(jié)能性優(yōu)良，特別是優(yōu)選適合用于發(fā)電機的驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去，人們知道有下述的發(fā)電機，該發(fā)電機包括:設(shè)置了多個磁鐵的轉(zhuǎn)子;具有定子線圈的定子，通過使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使定子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
[0003]在采用了永久磁鐵的現(xiàn)有的同步發(fā)電機的場合，如果使設(shè)置了永久磁鐵的磁極轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則因在永久磁鐵通過定子線圈的鐵芯的相對面時從鐵芯所承受的排斥力、吸引力的影響，會妨礙旋轉(zhuǎn)，磁極轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩增大，使磁極轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電動機的負荷電流顯著增大，其結(jié)果是，具有用于使磁極轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的耗電量顯著增加，發(fā)電機的發(fā)電效率大幅度地降低的問題。
[0004]于是，為了提高發(fā)電機的發(fā)電效率，必須以小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，為此，從鐵芯而承受的排斥力、吸引力必須不構(gòu)成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的妨礙(阻力)，但是，與此相反，如果可良好地利用該磁力的排斥力、吸引力，則可以小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0005]比如，在專利文獻I中，公開了一種無電源助力的電動機，其包括:轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子中，于圓周方向設(shè)置有用于使電磁鐵的線圈和產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體短路的單元;與導(dǎo)體平行地設(shè)置的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵和與電磁鐵垂直地設(shè)置的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵，通過使轉(zhuǎn)子或定子旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使轉(zhuǎn)子的電磁鐵磁化，在與轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵之間產(chǎn)生排斥力、吸引力。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1: JP實用新型登記第3092159號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，具有下述這樣的課題。
[0011](I)在專利文獻I中，由于沒有記載感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵的磁極的配置，故這些磁場怎樣地作用這一點不明確，不能夠明確地理解在已磁化了的電磁鐵與轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵之間，在哪個時刻作用排斥力、吸引力。但是，人們認為，為了將電磁鐵和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵相對的位置設(shè)為旋轉(zhuǎn)的開始位置，以小的力而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，必須在電磁鐵和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵之間作用排斥力，在電磁鐵和感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵之間作用吸引力。
[0012]S卩，人們考慮通過讓與轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵相對的電磁鐵從轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵承受排斥力，并且由感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵吸引，作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的力，但是人們認為，由于位于與感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵相對的位置的電磁鐵連續(xù)地被感應(yīng)電動勢產(chǎn)生用磁鐵吸引，故施加制動，難以從此向前進行旋轉(zhuǎn)。
[0013]于是，具有下述的課題，S卩，實際上，不可能使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，或即使在可使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況下仍必須要求極大的驅(qū)動力，無法獲得大的轉(zhuǎn)矩(輸出)，缺乏旋轉(zhuǎn)的效率性、輸出的穩(wěn)定性具有欠缺。
[0014](2)另外，轉(zhuǎn)子的電磁鐵的數(shù)量為通過轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵的數(shù)量的4倍(整數(shù)倍)的16個，并以等角度間隔地設(shè)置，由此，人們認為4個轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵對電磁鐵，不間斷地同時地作用排斥力、吸引力，因此，具有如果暫時施加制動旋轉(zhuǎn)停止，則極難從此而旋轉(zhuǎn)，動作的確實性、穩(wěn)定性具有欠缺的課題。
[0015](3)此外，由于必須要求感應(yīng)電動勢產(chǎn)生磁鐵和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生用磁鐵，故具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件數(shù)量多，在量產(chǎn)性，組裝作業(yè)方面具有欠缺的課題。
[0016]本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機，其中，在永久磁鐵通過鐵芯的相對面時，鐵芯向阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的方向而作用的排斥力、吸引力小，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩減少，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且通過在線圈中產(chǎn)生的磁場的作用來幫助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，不間斷地進行基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可獲得大的轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0017]發(fā)明的公開方案
[0018]為了解決上述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明的磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機具有下述的結(jié)構(gòu)。
[0019]權(quán)利要求1所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置具有下述的結(jié)構(gòu)，其包括:轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)軸上;第I磁鐵部，在該第I磁鐵部中，按照沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，端面的磁極交替地不同的方式設(shè)置多個永久磁鐵;多個鐵芯，該多個鐵芯與上述第I磁鐵部間隔開地設(shè)置，在其一端部，具有經(jīng)由間隙而與上述第I磁鐵部相對的第I相對面，各鐵芯磁絕緣;多個線圈，它們獨立地卷繞于各自的上述鐵芯上;切換部，該切換部在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，使多個上述線圈的各自的末端開路，在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始后，使多個上述線圈的各自的末端短路。
[0020]通過該方案，獲得下述這樣的作用。
[0021 ] (I)由于具有單獨地卷繞于各自的鐵芯上的多個線圈；切換部，該切換部在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，使多個線圈的各自的末端彼此開路，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始后，使多個線圈的各自的末端短路，故在旋轉(zhuǎn)開始時，使線圈的各自的末端彼此開路，通過電磁感應(yīng)，電流不流過線圈，線圈沒有磁化，由此，可顯著地降低轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，通過微小的驅(qū)動力即可使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，可使驅(qū)動用電動機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置小型化，驅(qū)動時的省力性、省電性優(yōu)良，并且在旋轉(zhuǎn)開始后，使線圈的各自的末端彼此短路，可通過借助電磁感應(yīng)，以流過線圈的電流，使線圈磁化，通過借助在線圈中產(chǎn)生的磁場的作用，利用與永久磁鐵之間產(chǎn)生的排斥力、吸引力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，可進行不間斷的基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，提高輸出，旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、輸出的穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0022] (2)在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始與旋轉(zhuǎn)開始后，僅僅通過借助切換部，切換多個線圈的各自的末端彼此的開路和短路，容易地降低旋轉(zhuǎn)開始時的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，并且使旋轉(zhuǎn)開始后的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中不必進行復(fù)雜的操作等，可簡化操作，量生性、控制的容易性優(yōu)良。
[0023]在這里，轉(zhuǎn)子可采用呈圓柱狀、多棱柱狀等的柱狀、板狀等而形成的類型。相對呈柱狀的轉(zhuǎn)子，可于轉(zhuǎn)子的外周面設(shè)置永久磁鐵，相對呈板狀的轉(zhuǎn)子，可于轉(zhuǎn)子的平板面設(shè)置永久磁鐵。如果轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從永久磁鐵導(dǎo)入鐵芯中的磁通發(fā)生變化，則通過電磁感應(yīng)，電流流過線圈，線圈磁化，在與永久磁鐵之間作用排斥力或吸引力。
[0024]轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸可與驅(qū)動用電動機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、風(fēng)車、水車等的動力產(chǎn)生源連接，可通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動力、風(fēng)力、水力等，以小的力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，獲得大的輸出(轉(zhuǎn)矩)，節(jié)能性優(yōu)良。于是，該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸最適合用作將動力傳遞給裝載于汽車、船舶、鐵路、飛機、建筑機械等上的發(fā)電機等的旋轉(zhuǎn)裝置，用作用于將動力傳遞給對工廠、店鋪、住宅等進行供電的自家發(fā)電用等的發(fā)電機等的旋轉(zhuǎn)裝置，可提高發(fā)電機的發(fā)電效率。
[0025]作為永久磁鐵，可從鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、Fe—Cr一 Co磁鐵、釤系、釹系等的稀土類磁鐵等中，適當選擇。在獲得大的輸出的場合，優(yōu)選采用磁通密度與矯頑磁力均大的稀土類磁鐵，特別是釹系的永久磁鐵。
[0026]永久磁鐵也可采用由I個部件呈塊狀等而形成的類型，還可采用將多個板狀的永久磁鐵吸接，進行重合，呈塊狀而形成的類型。永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的形狀不必特別地限定，可采用矩形、圓形等的各種的形狀。
[0027]按照端面的磁極交替地不同的方式，將多個永久磁鐵設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外周面或平板面上，構(gòu)成第I磁鐵部。
[0028]此外，按照轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置的永久磁鐵和鐵芯(線圈)的數(shù)量與配置可適當?shù)剡M行選擇，通過等角度間隔設(shè)置，將線圈上產(chǎn)生的磁場向圓周方向均勻地作用，可有效地抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的均勻性、穩(wěn)定性、高效性優(yōu)異。
[0029]切換部可切換多個線圈的各自的末端彼此的開路和短路。也可通過設(shè)置于多個線圈的各自的端部之間的開關(guān)，分別切換相應(yīng)的線圈的開路和短路，還可將連接于各自的線圈的末端之間的橋式整流器彼此并聯(lián)，形成并聯(lián)電路，通過設(shè)置于并聯(lián)電路上的I個開關(guān)(切換部)，切換電路整體的導(dǎo)通和截止，集中地切換全部的線圈的開路和短路。
[0030]另外，切換部優(yōu)選采用下述的類型，其檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的有無或轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)等，自動地進行開路和短路的切換。特別是，設(shè)置有檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)檢測部，切換部在通過轉(zhuǎn)數(shù)檢測部而檢測出的轉(zhuǎn)數(shù)為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)以上時，通過切換部，將全部的線圈的各自的末端彼此切換到開路和短路，如果采用切換部則控制的可靠性、動作的穩(wěn)定性、發(fā)電的效率性優(yōu)良。
[0031]權(quán)利要求2所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其具有下述的結(jié)構(gòu)，其中，在上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵與上述鐵芯分別以等角度間隔而設(shè)置時，上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵的數(shù)量與上述鐵芯的數(shù)量彼此不為對方的數(shù)量的整數(shù)倍。
[0032]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0033](I)從永久磁鐵導(dǎo)入各自的鐵芯中的磁通伴隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而變化，但是，在第I磁鐵部的永久磁鐵與鐵芯分別以等角度間隔而設(shè)置時，第I磁鐵部的永久磁鐵的數(shù)量與鐵芯的數(shù)量相互不為對方的數(shù)量的整數(shù)倍，由此，沒有全部的鐵芯同時與永久磁鐵重合、全部的永久磁鐵同時與鐵芯重合的情況，可在逐漸地使時刻錯開的同時，依次使各自的線圈磁化，由于沒有從全部的線圈同時作用排斥力或吸引力，故不對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)施加制動，通過作用于任意的線圈與永久磁鐵之間的排斥力或吸引力，幫助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，可穩(wěn)定地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、效率性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0034]在這里，在永久磁鐵與鐵芯分別以等角度間隔地設(shè)置時，在永久磁鐵的數(shù)量為鐵芯的數(shù)量的整數(shù)倍(還包括等于的情況)的場合，由于各自的鐵芯與其相對的永久磁鐵的位置關(guān)系全部一致，故在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，從永久磁鐵導(dǎo)入到各自的鐵芯中的磁通的變化也相等，相對于全部的線圈相對的永久磁鐵，以相同的時刻作用排斥力或吸引力。另外，同樣在上述鐵芯的數(shù)量為上述永久磁鐵的數(shù)量的整數(shù)倍(還包括相等的場合)的場合，同樣地，各自的永久磁鐵與和其相對的鐵芯的位置關(guān)系完全一致，這樣，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，從各自的永久磁鐵導(dǎo)入相對的鐵芯的磁通的變化也相同，從與全部的永久磁鐵相對的線圈，在相同的時刻，作用排斥力或吸引力。
[0035]于是，在這些場合，由于該排斥力或吸引力全部而同時地于妨礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的方向作用，形成大的制動，故為了防止該情況，有效的方式是永久磁鐵的數(shù)量和鐵芯的數(shù)量相互不為對方的數(shù)量的整數(shù)倍。特別是在永久磁鐵的數(shù)量和鐵芯的數(shù)量相互為素數(shù)的場合，由于在兩者之間不具有I以外的公約數(shù)，故多個永久磁鐵和鐵芯沒有同時地重合，可均勻地分散排斥力或吸引力的產(chǎn)生的時刻，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0036]權(quán)利要求3所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1或2所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其具有下述的結(jié)構(gòu)，其中，上述切換部包括:橋式整流器，其連接于各自的上述線圈的末端之間；并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路將各自的上述橋式整流器的輸出端子并聯(lián);開關(guān)部，該開關(guān)部切換該并聯(lián)電路的導(dǎo)通和截止。
[0037]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1或2而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0038](I)由于切換部具有連接于各自的線圈的末端之間的橋式整流器，可將在各自的線圈中流動的交流電流變換為直流電流，進行輸出，故可將各自的橋式整流器的輸出端子并聯(lián)，形成并聯(lián)電路，僅僅通過借助I個切換部切換并聯(lián)電路的導(dǎo)通和截止，可同時地切換全部的線圈的各自的末端彼此的短路和開路，可簡化電路，動作的簡便性、確實性、穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0039]權(quán)利要求4所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其具有下述的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，其包括第I永久磁鐵圍繞部，該第I永久磁鐵圍繞部由強磁性體形成，圍繞上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部。
[0040]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1?3中的任何一項而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0041 ] (I)第I永久磁鐵圍繞部由強磁性體形成，圍繞第I磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，由于具有第I永久磁鐵圍繞部，抑制磁通的泄漏，使永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的磁通密度提高，故導(dǎo)入鐵芯的磁通密度也高，在線圈中產(chǎn)生的排斥力、吸引力也增加，可輔助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、驅(qū)動的效率性優(yōu)良。
[0042] (2)第I永久磁鐵圍繞部圍繞上述第I磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，由于具有第I永久磁鐵圍繞部，可保護永久磁鐵的外周，并且可通過第I永久磁鐵圍繞部，簡單且確實地固定永久磁鐵，可防止永久磁鐵相對轉(zhuǎn)子的脫落，組裝作業(yè)性、耐久性優(yōu)良。
[0043]在這里，作為形成第I永久磁鐵圍繞部的強磁性體，可采用鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁鐵鎳合金、鐵氧體、招銀鉆合金等。
[0044]另外，第I永久磁鐵圍繞部可圍繞永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部即可，其形狀可對應(yīng)于永久磁鐵的形狀，適當?shù)剡x擇。特別是在永久磁鐵形成為長方體狀或立方體狀的場合，通過使第I永久磁鐵圍繞部的截面呈大致U形狀，可使其內(nèi)周面與永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部密貼，永久磁鐵的固定穩(wěn)定性、磁通的泄漏防止的可靠性優(yōu)良。
[0045]第I永久磁鐵圍繞部可固定于轉(zhuǎn)子的外面上，但是，也可通過鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁鐵鎳合金等的強磁性體形成轉(zhuǎn)子的外面的一部分，用作第I永久磁鐵圍繞部的一部分。
[0046]權(quán)利要求5所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1?4中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其包括下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第I轉(zhuǎn)子圍繞部，該第I轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞上述第I磁鐵部的外周，與上述轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)。
[0047]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1?4中的任何一項而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0048](I)第I轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞第I磁鐵部的外周，與轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)，由于具有第I轉(zhuǎn)子圍繞部，以與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的朝向，在第I轉(zhuǎn)子圍繞部上作用有力，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)加速或穩(wěn)定，旋轉(zhuǎn)的效率性、穩(wěn)定性優(yōu)良，可謀求所輸出的轉(zhuǎn)矩的增加、穩(wěn)定。其原因在于:在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，線圈產(chǎn)生磁場，第I轉(zhuǎn)子圍繞部通過其中，由此產(chǎn)生渦電流，通過其磁場作用，產(chǎn)生使第I轉(zhuǎn)子圍繞部于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向偏置的力。
[0049](2)通過第I轉(zhuǎn)子圍繞部圍繞第I磁鐵部的外周，由此，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，于轉(zhuǎn)子表面上突出的永久磁鐵不構(gòu)成阻力，可順利地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良，并且使轉(zhuǎn)子外周的氣流穩(wěn)定，可降低氣流噪音，低噪音性優(yōu)良。
[0050](3)可通過圍繞第I磁鐵部的外周的第I轉(zhuǎn)子圍繞部，確實地固定永久磁鐵的外表面，可防止永久磁鐵的掉落，永久磁鐵的固定的穩(wěn)定性、動作的確實性優(yōu)良。
[0051]在這里，第I轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，但是優(yōu)選采用鋁。第I轉(zhuǎn)子圍繞部既可按照從最初呈圓筒狀等而成型的部件與第I磁鐵部的外周嵌合的方式安裝，還可按照卷繞呈片狀(帶狀)形成的部件的方式安裝。特別是，呈片狀(帶狀)的，于內(nèi)面上具有粘接層的部件可簡單地固定，組裝作業(yè)性優(yōu)良。另外，也可為了填埋轉(zhuǎn)子的外周面與永久磁鐵表面的高差，在永久磁鐵的側(cè)部外周(于圓周方向設(shè)置的永久磁鐵和永久磁鐵之間)設(shè)置間隔件。
[0052]權(quán)利要求6所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1?5中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其具有下述結(jié)構(gòu)，其中，上述第I磁鐵部包括第I磁通遮蔽部件，該第I磁通遮蔽部件由強磁性體按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的上述永久磁鐵的上述鐵芯側(cè)的端面上，使從表面發(fā)出的磁通分散而均勻化。
[0053]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1?5中的任何一項而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0054](I)由于第I磁鐵部包括第I磁通遮蔽部件，該第I磁通遮蔽部件由強磁性體按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面上，使從表面發(fā)出的磁通分散而均勻化，由此，永久磁鐵的磁通導(dǎo)向到第I磁通遮蔽部件，在從第I磁通遮蔽部件發(fā)出的磁通導(dǎo)入到鐵芯時，磁通按照沿永久磁鐵的軌道面的方式分散，在使時刻錯開的同時，朝向鐵芯，故在第I磁通遮蔽部件通過鐵芯的第I相對面時，第I磁通遮蔽部件每單位時間內(nèi)從鐵芯承受的吸引力(阻礙旋轉(zhuǎn)的力)也分散而變小。由此，可以小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，可提高旋轉(zhuǎn)效率。
[0055]在這里，第I磁通遮蔽部件可采用下述的部件，其通過鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁鐵鎳合金、鐵氧體、鋁鎳鈷磁鐵(Fe — Al — Ni — Co合金)等的強磁性體，呈塊狀、板狀等形成?？刹捎糜泊判泽w、軟磁性體中的任意者。還可采用進行了磁化的部件。進行了磁化的第I磁通遮蔽部件也可采用各向異性、各向同性的任意者，但是在采用各向異性的第I磁通遮蔽部件的場合，優(yōu)選按照取向方向沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向而取向的方式，將第I磁通遮蔽部件固定于永久磁鐵上。這樣做的目的在于使將沿旋轉(zhuǎn)方向而鄰接的第I磁通遮蔽部件之間連接的泄漏磁通增加，減少轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩。
[0056]對于第I磁通遮蔽部件，可將I個較厚的部件固定于永久磁鐵的端面上。另外，還可將多個薄的第I磁通遮蔽部件重合，將它們固定于永久磁鐵的端面上。
[0057]可對應(yīng)于永久磁鐵的種類，適當選擇第I磁通遮蔽部件的材質(zhì)。這樣做的原因在于:根據(jù)不同的材質(zhì)，第I磁通遮蔽部件的透磁率變化，產(chǎn)生磁飽和的磁通密度改變，產(chǎn)生泄漏磁通。特別是，在其保磁力小于永久磁鐵的矯頑磁力的第I磁通遮蔽部件中，采用矯頑磁力盡可能大的部件。比如，在永久磁鐵采用稀土類磁鐵的場合，優(yōu)選采用鐵氧體、鋁鎳鈷合金等的強磁性體。另外，優(yōu)選采用對強磁性體進行磁化的鐵氧體磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵等的進行了磁化處理的強磁性體。其目的在于:可增加從第I磁通遮蔽部件發(fā)出的磁通密度，提高旋轉(zhuǎn)輸出。
[0058]第I磁通遮蔽部件的尺寸可小于永久磁鐵的端面，覆蓋端面的一部分，但是優(yōu)選為與該端面相同的尺寸，或大于它的尺寸。其目的在于通過完全地覆蓋永久磁鐵的端面，使從該端面發(fā)出的磁通的幾乎全部進入第I磁通遮蔽部件中。
[0059]可通過適當選擇第I磁通遮蔽部件的材質(zhì)、形狀、尺寸、厚度、個數(shù)等，設(shè)計第I磁通遮蔽部件承受鐵芯的排斥力、吸引力。
[0060]第I磁通遮蔽部件既可密貼于永久磁鐵的端面上而固定，也可以適當?shù)拈g隔而間隔開地固定。固定機構(gòu)可采用螺栓等的緊固部件、粘接劑等。另外，還可于通過合成樹脂制造等方式而形成的外殼內(nèi)部，接納永久磁鐵和第I磁通遮蔽部件。
[0061]與鐵芯的第I相對面相對的第I磁通遮蔽部件的表面的形狀可按照對應(yīng)于永久磁鐵的端面的旋轉(zhuǎn)軌道面的形狀，使從第I磁通遮蔽部件發(fā)出的磁通均勻(分散)的方式適當?shù)卦O(shè)計。具體來說，在呈柱狀的轉(zhuǎn)子的外周面上設(shè)置了永久磁鐵的場合，由于永久磁鐵的端面的旋轉(zhuǎn)軌道面為立體的圓環(huán)帶狀面，故第I磁通遮蔽部件的表面優(yōu)選呈中間部突出的圓弧狀(彎曲狀)，山形狀等而形成。另外，在于呈板狀的轉(zhuǎn)子的平板面上設(shè)置了永久磁鐵的場合，由于永久磁鐵的端面的旋轉(zhuǎn)軌道面呈平面的圓環(huán)狀，故優(yōu)選第I磁通遮蔽部件的表面優(yōu)選呈平坦狀地形成。
[0062]鐵芯安裝于由鋁、不銹鋼、黃銅等的非磁性材料、合成樹脂等形成的外殼中，進行磁絕緣。
[0063]第I磁通遮蔽部件，與和第I磁通遮蔽部件相對的第I相對面之間的間隔(間隙)對旋轉(zhuǎn)效率造成影響?？赏ㄟ^減小該間隔(間隙)來提高旋轉(zhuǎn)效率。即使在轉(zhuǎn)數(shù)低的情況下，仍可產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩。由此，優(yōu)選設(shè)置間隔調(diào)整機構(gòu)，以調(diào)整第I磁通遮蔽部件和第I相對面之間的間隔。這樣做的目的在于:在于第I磁鐵部的外側(cè)設(shè)置鐵芯，并組裝磁力旋轉(zhuǎn)裝置時，采用間隔調(diào)整機構(gòu)，在規(guī)定的范圍內(nèi)，調(diào)整第I磁通遮蔽部件和第I相對面之間的間隔，由此提高旋轉(zhuǎn)效率。
[0064]間隔調(diào)整機構(gòu)采用下述類型，其包括:電動式、液壓式、機械式等的驅(qū)動機構(gòu)，使永久磁鐵、鐵芯于上下方向、左右方向自由移動，調(diào)整第I磁通遮蔽部件和第I相對面之間的間隔。
[0065]另外，通過第I轉(zhuǎn)子圍繞部圍繞第I磁鐵部的外圍的場合，可通過第I轉(zhuǎn)子圍繞部圍繞第I磁通遮蔽部件的外表面。
[0066]權(quán)利要求7所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求1?6中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其包括下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括:第2磁鐵部，該第2磁鐵部按照下述方式與上述第I磁鐵部并設(shè)，該方式為，沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，端面的磁極交替地不同，并且設(shè)置于與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的永久磁鐵彼此的端面的磁極不同；第2相對面，該第2相對面形成于上述鐵芯的另一端部，經(jīng)由間隙而與上述第2磁鐵部相對，設(shè)置于與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的上述第I磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心與上述第2磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心連接，形成磁鐵側(cè)中心線，與將上述第I相對面的中心與上述第2相對面的中心連接的鐵芯側(cè)中心線與上述磁鐵側(cè)中心線之間，形成錯開角α。
[0067]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求1?6中的任何一項而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0068](I)由于在將第I磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心與第2磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心連接的磁鐵側(cè)中心線，與將第I相對面的中心與第2相對面的中心連接的鐵芯側(cè)中心線之間，形成錯開角α，故在因轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，第I磁鐵部從鐵芯承受吸引力(或排斥力)時，第2磁鐵部從鐵芯承受排斥力(吸引力)，無論在轉(zhuǎn)子的什么樣的相位，均可減輕阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的鐵芯的磁場磁力，可減輕轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩。
[0069]在這里，由于第2磁鐵部中的永久磁鐵與上述第I磁鐵部中的永久磁鐵相同，故省略說明。
[0070]在磁力旋轉(zhuǎn)裝置包括與第I磁鐵部并設(shè)的第2磁鐵部的場合，鐵芯呈大致U字型或馬蹄形而形成，在鐵芯的一端部，形成經(jīng)由間隙而與第I磁鐵部相對的第I相對面，在其另一端部，形成經(jīng)由間隙而與第2磁鐵部相對的第2相對面。另外，于各自的鐵芯的一端部側(cè)和另一端部側(cè)卷繞線圈，與權(quán)利要求1相同，通過切換部，切換全部的線圈的末端彼此的開路和短路。
[0071]錯開角α指在下述的場合，形成于投影面上的投影圖中的磁鐵側(cè)中心線與鐵芯側(cè)中心線之間的夾角，該場合指:求出設(shè)置于與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的第I磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心與第2磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心連接的磁鐵側(cè)中心線，與將第I相對面的中心和第2相對面的中心連接的鐵芯側(cè)中心線，在轉(zhuǎn)子的中心軸與磁鐵側(cè)中心線之間設(shè)置投影面，以轉(zhuǎn)子的中心軸為視點，通過直線(投影線)，將磁鐵側(cè)中心線與鐵芯側(cè)中心線上的任意的點與視點連接。
[0072]錯開角α優(yōu)選在I?20°的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在3?10°的范圍內(nèi)。伴隨錯開角α變得更小于3°，呈現(xiàn)通過借助鐵芯的磁場磁力，第I磁鐵部和第2磁鐵部所承受的吸引力、排斥力容易產(chǎn)生嵌齒(轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動作不自然的現(xiàn)象)，并且旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩的減輕效果降低的傾向，伴隨錯開角α變得更大于10°，呈現(xiàn)在線圈中產(chǎn)生的電流具有相位差，吸引力、排斥力降低的傾向。特別是，如果錯開角α小于1°、大于20°，則由于這些傾向變得顯著，故這些角度范圍均不優(yōu)選。
[0073]權(quán)利要求8所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求7所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其包括下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第2轉(zhuǎn)子圍繞部，該第2轉(zhuǎn)子圍繞部由強磁性體形成，圍繞上述第2磁鐵部的上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子側(cè)的端部和上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部。
[0074]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求7而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0075](I)第2永久磁鐵圍繞部由強磁性體形成，圍繞第2磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，由于具有第2永久磁鐵圍繞部，抑制磁通的泄漏，使永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的磁通密度提高，故導(dǎo)入鐵芯中的磁通密度也增加，在線圈中產(chǎn)生的排斥力、吸引力也增加，可輔助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、驅(qū)動的效率性優(yōu)良。
[0076](2)第2永久磁鐵圍繞部圍繞第2磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，由于具有第2永久磁鐵圍繞部，可保護永久磁鐵的外周，并且可通過第2永久磁鐵圍繞部，簡單而確實地固定永久磁鐵，可防止永久磁鐵相對轉(zhuǎn)子的脫落，組裝作業(yè)性、耐久性優(yōu)良。
[0077]在這里，由于第2永久磁鐵圍繞部的材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)等與第I永久磁鐵圍繞部相同，故省略說明。
[0078]還有，第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部既可分別單獨地形成，也可一體地形成或以連接方式形成。在第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部一體地形成或以連接方式形成的場合，可于I個永久磁鐵圍繞部的兩端側(cè)，固定第I磁鐵部的永久磁鐵的另一端面和第2磁鐵部的永久磁鐵的另一端面，還可抑制永久磁鐵的減磁。
[0079]權(quán)利要求9所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求7或8所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其包括下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第2轉(zhuǎn)子圍繞部，該第2轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞上述第2磁鐵部的外周，與上述轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)。
[0080]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求7或8而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0081 ] (I)由于包括第2轉(zhuǎn)子圍繞部，該第2轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞第2磁鐵部的外周，與轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)，故于第2轉(zhuǎn)子圍繞部上，于與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的朝向作用有力，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)加速或穩(wěn)定，旋轉(zhuǎn)的效率性、穩(wěn)定性優(yōu)良，可謀求所輸出的轉(zhuǎn)矩的增加、穩(wěn)定化。這樣做的目的在于，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，線圈產(chǎn)生磁場，第2轉(zhuǎn)子圍繞部通過其中，由此，產(chǎn)生渦電流，故通過該磁場的作用，產(chǎn)生使第2轉(zhuǎn)子圍繞部偏置于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的力。
[0082](2)由于通過第2轉(zhuǎn)子圍繞部圍繞第2磁鐵部的外周，故在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，于轉(zhuǎn)子表面上突出的永久磁鐵不構(gòu)成阻力，可順利地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良，并且使轉(zhuǎn)子外周的氣流穩(wěn)定，可減少氣流噪音，低噪音性優(yōu)良。
[0083](3)可通過圍繞第2磁鐵部的外周的第2轉(zhuǎn)子圍繞部，確實地固定永久磁鐵的外表面，可防止永久磁鐵的掉落，永久磁鐵的固定的穩(wěn)定性、動作的確實性優(yōu)良。
[0084]在這里，由于第2轉(zhuǎn)子圍繞部與第I轉(zhuǎn)子圍繞部相同，故省略說明。另外，第I轉(zhuǎn)子圍繞部和第2轉(zhuǎn)子圍繞部既可分別單獨地形成，也可一體地形成或以連接方式形成。
[0085]權(quán)利要求10所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求7?9中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其包括下述結(jié)構(gòu)，其中，上述第2磁鐵部包括第2磁通遮蔽部件，該第2磁通遮蔽部件由強磁性體，按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的上述永久磁鐵的上述鐵芯側(cè)的端面上，使從表面而發(fā)出的磁通分散而均勻化。
[0086]通過該方案，不但具有通過權(quán)利要求7?9中的任何一項而獲得的作用，而且還獲得下述這樣的作用。
[0087](I)由于上述第2磁鐵部包括第2磁通遮蔽部件，該第2磁通遮蔽部件由強磁性體，按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面上，使從表面發(fā)出的磁通分散而均勻化，由此，在永久磁鐵的磁通被導(dǎo)入到第2磁通遮蔽部件，從第2磁通遮蔽部件而發(fā)出的磁通被導(dǎo)入到鐵芯時，磁通按照沿永久磁鐵的軌道面的方式分散，在使時刻錯開的同時，朝向鐵芯，故在第2磁通遮蔽部件通過鐵芯的第2相對面時，第2磁通遮蔽部件在每單位時間內(nèi)從鐵芯承受的吸引力(阻礙旋轉(zhuǎn)的力)也分散而變小。由此，可以小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，可提高旋轉(zhuǎn)效率。
[0088]在這里，由于第2磁鐵部中的第2磁通遮蔽部件與上述第I磁鐵部中的第I磁通遮蔽部件相同，故省略說明。另外，同樣對于第2磁通遮蔽部件和鐵芯的第2相對面的間隙，其與上述第I磁通遮蔽部件和鐵芯的第I相對面的間隙相同，由此，省略說明。
[0089]還有，第2磁通遮蔽部件的底面也與第I磁通遮蔽部件的底面相同，優(yōu)選與永久磁鐵的端面密貼。
[0090]另外，第I磁通遮蔽部件和2磁通遮蔽部件既可分別單獨地形成，也可一體地形成或以連接方式形成。
[0091]權(quán)利要求11所述的發(fā)明涉及一種帶有磁力輔助的電動機，其包括下述結(jié)構(gòu)，其中，該帶有磁力輔助的電動機包括:根據(jù)權(quán)利要求1?10中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，與使上述磁力旋轉(zhuǎn)裝置的上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機。
[0092]通過該方案，獲得下述這樣的作用。
[0093](I)可使讓磁力旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機小型化，可以小的驅(qū)動力使磁力旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，獲得大的輸出(轉(zhuǎn)矩)，由于節(jié)能性、驅(qū)動效率性優(yōu)良，故可用作下述的節(jié)能型的電動機，該電動機適合于裝載于汽車、船舶、鐵路、飛機、建筑機械等上的發(fā)電機的驅(qū)動，對工廠、店鋪、住宅等進行供電的自家發(fā)電用等的發(fā)電機等的驅(qū)動。
[0094]在這里，由于在磁力旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，通過使多個線圈的各自的末端彼此開路，可顯著地減少轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，通過微小的驅(qū)動力即可使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，故可使驅(qū)動用電動機小型化，而由于在旋轉(zhuǎn)開始后通過使磁力旋轉(zhuǎn)裝置的線圈的各自的末端彼此短路，通過由電磁感應(yīng)而流過線圈的電流使線圈磁化，可通過在線圈和永久磁鐵之間產(chǎn)生的排斥力和吸引力幫助電動機旋轉(zhuǎn)，故可降低驅(qū)動用電動機的耗電量，提高驅(qū)動效率，節(jié)能性優(yōu)良。
[0095]發(fā)明的效果
[0096]按照像上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機，可獲得下述的效果。
[0097]按照權(quán)利要求1所述的發(fā)明，獲得下述那樣的效果。
[0098](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，可使驅(qū)動用電動機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置小型化，驅(qū)動時的省力性、省電性優(yōu)良，并且在旋轉(zhuǎn)開始后，使線圈的各自的末端彼此短路，通過電磁感應(yīng)，流過線圈的電流使線圈磁化，通過產(chǎn)生于線圈中的磁場的作用，借助在與永久磁鐵之間產(chǎn)生的排斥力和吸引力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，進行不間斷的基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可提高輸出、旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、輸出的穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0099]按照權(quán)利要求2所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0100](I)可提供磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，沒有全部的鐵芯同時與永久磁鐵重合的情況、沒有全部的永久磁鐵同時地與鐵芯重合的情況，在逐漸地使時刻錯開的同時，可依次使各自的線圈磁化，由于沒有從全部的線圈同時作用排斥力或吸引力的情況，故不對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)施加制動，可通過作用于任意的線圈和永久磁鐵之間的排斥力或吸引力，幫助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，可穩(wěn)定地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、效率性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0101]按照權(quán)利要求3所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1或2所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0102](I)由于可將流過各自的線圈的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流，進行輸出，故可將各自的橋式整流器的輸出端子并聯(lián)，形成并聯(lián)電路，僅僅通過借助I個切換部切換并聯(lián)電路的導(dǎo)通和截止，可同時地切換全部的線圈的各自的末端彼此的短路和開路，可簡化電路，動作的簡便性、確實性、穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0103]按照權(quán)利要求4所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0104](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，可抑制磁通的泄漏，可提高永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的磁通密度，導(dǎo)入鐵芯中的磁通密度也增加，在線圈中產(chǎn)生的排斥力、吸引力也增加，可輔助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、驅(qū)動的效率性優(yōu)良。
[0105]按照權(quán)利要求5所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1?4中的任意一項所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0106](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，于第I轉(zhuǎn)子圍繞部上，以與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的朝向作用有力，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)加速或穩(wěn)定，可謀求所輸出的轉(zhuǎn)矩的增加、穩(wěn)定化，旋轉(zhuǎn)的效率性、穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0107]按照權(quán)利要求6所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1?5中的任意一項所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0108](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，使在第I磁通遮蔽部件通過鐵芯的第I相對面時第I磁通遮蔽部件每單位時間內(nèi)從鐵芯承受的吸引力(阻礙旋轉(zhuǎn)的力)分散而變小，可通過微小的驅(qū)動力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良。
[0109]按照權(quán)利要求7所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求1?6中的任意一項所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0110](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，無論在轉(zhuǎn)子的哪個相位，均可減輕阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的鐵芯的磁場磁力，可減輕轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，省力性、旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良。
[0111]按照權(quán)利要求8所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求7所述的效果，而且獲得權(quán)利要求4和以下這樣的效果。
[0112](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，可抑制磁通的泄漏，可提高永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的磁通密度，導(dǎo)入鐵芯中的磁通密度也高，在線圈中產(chǎn)生的排斥力、吸引力也增加，可輔助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、驅(qū)動的效率性優(yōu)良。
[0113]按照權(quán)利要求9所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求7或8所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0114](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，在第2轉(zhuǎn)子圍繞部上，以與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的朝向作用力，使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)加速或穩(wěn)定，可謀求所輸出的轉(zhuǎn)矩的增加、穩(wěn)定化，旋轉(zhuǎn)的效率性、穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0115]按照權(quán)利要求10所述的發(fā)明，不但具有權(quán)利要求7?9中的任意一項所述的效果，而且獲得以下這樣的效果。
[0116](I)可提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其中，在第2磁通遮蔽部件通過鐵芯的第2相對面時，第2磁通遮蔽部件每單位時間內(nèi)從鐵芯而承受的吸引力(阻礙旋轉(zhuǎn)的力)也分散而變小，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良。
[0117]按照權(quán)利要求11所述的發(fā)明，獲得以下這樣的效果。
[0118](I)可使讓磁力旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機小型化，可以小的驅(qū)動力，使磁力旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，獲得大的輸出(轉(zhuǎn)矩)，可提供下述的節(jié)能型的電動機，該電動機的節(jié)能性、驅(qū)動效率性優(yōu)良，適合于對裝載于汽車、船舶、鐵路、飛機、建筑機械等上的發(fā)電機等的驅(qū)動，對工廠、店鋪、住宅等進行供電的自家發(fā)電用等的發(fā)電機等的驅(qū)動。
【附圖說明】
[0119]圖1為表示實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0120]圖2為表示采用實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的帶有磁力輔助的電動機的示意俯視圖；
[0121 ]圖3為表示實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的示意主視圖；
[0122]圖4為沿圖3的A—A線的剖視圖；
[0123]圖5(a)為表示實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部的示意立體圖，圖5(b)為表示實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的第I磁通遮蔽部件和第2永久磁鐵圍繞部的示意立體圖。
【具體實施方式】
[0124]下面參照附圖，對用于實施本發(fā)明的最優(yōu)形式進行說明。另外，本發(fā)明并不限于在下面說明的實施方式。
[0125](實施方式I)
[0126]圖1為表示實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2為表示具有實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的帶有磁力輔助的電動機的示意俯視圖。
[0127]在圖1中，標號I表示本發(fā)明的實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，標號2表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的旋轉(zhuǎn)軸，標號3表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由非磁性的合成樹脂、不銹鋼等構(gòu)成，呈圓柱狀而形成，安裝于旋轉(zhuǎn)軸2上，標號5表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第I磁鐵部，其中，按照沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向，后述的鐵芯6側(cè)的端面4a的磁極交替不同的方式(N極和S極交替)設(shè)置6個永久磁鐵4，標號5a表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第I轉(zhuǎn)子圍繞部，其由順磁性材料形成，圍繞第I磁鐵部5的外周，與轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)，標號6表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的8個鐵芯，其由鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁鐵鎳合金等的強磁性體形成，與第I磁鐵部5間隔開地設(shè)置，各自磁絕緣，標號6a表示鐵芯6的第I相對面，其形成于各自的鐵芯6的一端部上，間隔了間隙而與第I磁鐵部5相對，標號7表示在各自的鐵芯6中獨立地卷繞的多個線圈，標號8表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的切換部，其在轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)開始時，將多個線圈7的各個末端彼此開路，在轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)開始后，使多個線圈7的各個末端彼此短路，標號9表示與各自的線圈7的端子連接的切換部8的橋式整流器，標號1表不將各自的橋式整流器9的輸出端子并聯(lián)的切換部8的并聯(lián)電路，標號1 a表不切換部8的開關(guān)部，該切換部切換并聯(lián)電路10的導(dǎo)通和截止。
[0128]另外，鐵芯6通過螺栓等的緊固部件，在磁絕緣的狀態(tài)固定于由鋁、不銹鋼、黃銅等的非磁性材料、合成樹脂等形成的外殼(在圖中未示出)的內(nèi)側(cè)。
[0129]作為永久磁鐵4，可從鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、Fe—Cr一 Co磁鐵、釤系、釹系等的稀土類磁鐵等中適當選擇。在獲得大的輸出的場合，優(yōu)選采用磁通密度與矯頑磁力均大的稀土類磁鐵，特別是釹系的永久磁鐵。
[0130]永久磁鐵4既可采用由長方體、立方體等形成的I個塊狀的永久磁鐵，也可采用將多個板狀永久磁鐵重合而吸接的部件。
[0131]在本實施方式中，于第I磁鐵部5的轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向，以等角度間隔而設(shè)置6個永久磁鐵4，相對它，以等角度間隔而面對地設(shè)置8個鐵芯6。由于永久磁鐵4的數(shù)量與鐵芯6的數(shù)量不相互為對方的數(shù)量的整數(shù)倍，故像圖1所示的那樣，全部的永久磁鐵4不同時與鐵芯6重合，由于可在逐漸地使時刻錯開的同時，使各自的線圈7依次磁化，由于沒有從全部的線圈7同時作用排斥力或吸引力的情況，故不對轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)施加制動，可通過作用于任意的線圈7與永久磁鐵4之間的排斥力或吸引力，幫助轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，可以小的力穩(wěn)定地使轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)。
[0132]還有，永久磁鐵4的數(shù)量與鐵芯6的數(shù)量的組合并不限于此，全部的永久磁鐵4或鐵芯6不同時地與相對的鐵芯6或永久磁鐵4重合即可。
[0133]下面參照附圖，對像上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的動作(使用方法)進行說明。
[0134]圖2為表示采用實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的帶有磁力輔助的電動機的示意俯視圖。
[0135]在圖2中，標號20表示采用實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的帶有磁力輔助的電動機，標號21表示對帶有磁力輔助的電動機20的磁力旋轉(zhuǎn)裝置I進行驅(qū)動的作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動用電動機，標號21a表示驅(qū)動用電動機21的輸出軸，標號22表示皮帶等的驅(qū)動傳遞部件，其卷掛于磁力驅(qū)動裝置I的旋轉(zhuǎn)軸2與驅(qū)動用電動機21的輸出軸21a之間，將驅(qū)動用電動機21的輸出傳遞給磁力旋轉(zhuǎn)裝置I。
[0136]帶有磁力輔助的電動機20可通過驅(qū)動用電動機20的驅(qū)動，從旋轉(zhuǎn)軸2的另一端側(cè)獲得大的輸出(轉(zhuǎn)矩)，在圖1中，在磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)開始時，通過切換部8的開關(guān)部10a，預(yù)先使各自的線圈7的末端開路。由此，由于電流沒有流過線圈7，故可減少轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，由此可使驅(qū)動用電動機20小型化。
[0137]在轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)開始后，通過切換部8的開關(guān)部10a，同時使各自的線圈7的末端彼此短路。由此，通過在線圈7中產(chǎn)生的磁場的作用，在永久磁鐵4上作用幫助轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)的排斥力或吸引力，可抑制轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)的變動，可以小的力，不間斷地獲得基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可降低驅(qū)動用電動機21的耗電量，可提高驅(qū)動效率。
[0138]切換部8可切換各自的線圈7的末端彼此的開路與短路即可，但是，優(yōu)選采用檢測轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)數(shù)等，自動地進行開路和短路的切換的技術(shù)。
[0139]還有，切換部8并不限于本實施方式，也可代替采用橋式整流器9來形成并聯(lián)電路10的方式，而在各自的線圈7的末端之間設(shè)置切換開路和短路的開關(guān)(開關(guān)部)。
[0140]按照本發(fā)明的實施方式I中的磁力旋轉(zhuǎn)裝置I，獲得下述那樣的作用。
[0141 ] (I)由于具有獨立于各自的鐵芯而卷繞的多個線圈，與切換部，該切換部在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，使多個線圈的各自的末端彼此開路，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始后，使多個線圈的各自的末端彼此短路，故在旋轉(zhuǎn)開始時，使線圈的各自的末端彼此開路，沒有因電磁感應(yīng)而電流流過線圈、線圈沒有磁化，由此，可顯著地減少轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，可使驅(qū)動用電動機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置小型化，驅(qū)動時的省力性、省電性優(yōu)良，并且在旋轉(zhuǎn)開始后，通過使線圈的各自的末端彼此短路，借助電磁感應(yīng)，流過線圈的電流使線圈磁化，通過在線圈中產(chǎn)生的磁場的作用，永久磁鐵之間產(chǎn)生的排斥力和吸引力，由此使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，不間斷地進行基本一定的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可提高輸出，旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、輸出的穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0142](2)在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時與旋轉(zhuǎn)開始后，僅僅通過借助切換部，切換多個線圈的各自的末端彼此的開路與短路，可容易地降低旋轉(zhuǎn)開始時的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩，并且可使旋轉(zhuǎn)開始后的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不必在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中進行復(fù)雜的操作等，可簡化操作，量產(chǎn)性、控制的容易性優(yōu)良。
[0143](3)從永久磁鐵而導(dǎo)向到各自的鐵芯的磁通伴隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而變化，但是，在第I磁鐵部的永久磁鐵與鐵芯分別以等角度間隔而設(shè)置時，第I磁鐵部的永久磁鐵的數(shù)量與鐵芯的數(shù)量相互不為對方的數(shù)量的整數(shù)倍，由此，沒有全部的鐵芯同時與永久磁鐵重合的情況、沒有全部的永久磁鐵同時與鐵芯重合的情況，在逐漸使時刻錯開的同時，可依次使各自的線圈磁化，由于沒有從全部的線圈同時作用排斥力或吸引力，故沒有對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)施加制動，可通過作用于任意的線圈與永久磁鐵之間的排斥力或吸引力，幫助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、效率性、節(jié)能性優(yōu)良。
[0144](4)由于切換部具有連接于相應(yīng)的線圈的末端之間的橋式整流器，可將流過各自的線圈的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流而輸出，故可將各自的橋式整流器的輸出端子并聯(lián)，形成并聯(lián)電路，僅僅通過I個切換部切換并聯(lián)電路的導(dǎo)通與截止，可同時地切換全部的線圈的各自的末端彼此的開路與短路，可簡化電路，動作的簡便性、確實性、穩(wěn)定性優(yōu)良。
[0145](5)具有第I轉(zhuǎn)子圍繞部，該第I轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞第I磁鐵部的外周，與轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)，由此，可以與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的朝向，在第I轉(zhuǎn)子圍繞部上作用力，可使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)加速或穩(wěn)定，旋轉(zhuǎn)的效率性、穩(wěn)定性優(yōu)良，可謀求所輸出的轉(zhuǎn)矩的增加、穩(wěn)定性。其原因在于，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，線圈產(chǎn)生磁場，由于第I轉(zhuǎn)子圍繞部的通過而產(chǎn)生渦電流，通過該磁場的作用，產(chǎn)生使第I轉(zhuǎn)子圍繞部向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向偏置的力。
[0146](6)可通過第I轉(zhuǎn)子圍繞部圍繞第I磁鐵部的外周，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，于轉(zhuǎn)子表面上突出的永久磁鐵沒有阻力，可順利地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的效率性優(yōu)良，并且可使轉(zhuǎn)子外周的氣流穩(wěn)定，可降低風(fēng)噪音，低噪音性優(yōu)良。
[0147](7)可通過圍繞第I磁鐵部的外周的第I轉(zhuǎn)子圍繞部，確實地固定永久磁鐵的外表面，可防止永久磁鐵的掉落，永久磁鐵的固定的穩(wěn)定性、動作的確實性優(yōu)良。
[0148]按照采用本發(fā)明的實施方式I中的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的帶有磁力輔助的電動機，獲得下述那樣的作用。
[0149](I)可使使磁力旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機小型化，通過小的力，使磁力旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，獲得大的輸出(轉(zhuǎn)矩)，節(jié)能性、驅(qū)動效率性優(yōu)良，由此，可用作節(jié)能型的電動機，該電動機適合于驅(qū)動裝載于汽車、船舶、鐵路、飛機、建設(shè)機械等上的發(fā)電機等，對工廠、店鋪、住宅等進行供電的用于自家發(fā)電等的電動機等。
[0150](實施方式2)
[0151]圖3為實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的示意主視圖，圖4為沿圖3的A—A線的剖視圖，圖5(a)為表示實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部的示意立體圖，圖5(b)為表示實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置的第I磁通遮蔽部件和第2永久磁鐵圍繞部的示意立體圖。另外，與實施方式相同的部件采用同一標號，省略說明。
[0152]在圖3和圖4中，標號6b表示按照與后述的第2磁鐵部15面對的方式形成于鐵芯6的另一端部的第2相對面，標號7a、7b分別表示卷繞于鐵芯6的第I相對面6a和第2相對面6b的附近的線圈，標號15表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第2磁鐵部，該第2磁鐵部按照沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向，永久磁鐵14的鐵芯6側(cè)的端面14a的磁極以交替不同(N極和S極交替)的方式多個設(shè)置，按照在與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置設(shè)置的永久磁鐵4的端面4a和永久磁鐵14的端面14a的磁極不同的方式，與第I磁鐵部5并列設(shè)置，符號X表示磁鐵側(cè)中心線(圖3)，該磁鐵側(cè)中心線將設(shè)置于與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的第I磁鐵部5的永久磁鐵4的端面4a的中心和第2磁鐵部15的永久磁鐵14的端面14a的中心連接，符號Y表示鐵芯中心線(圖3)，該鐵芯中心線將形成于鐵芯6上的第I相對面6a的中心與第2相對面6b的中心連接，α表示磁鐵側(cè)中心線X與鐵芯側(cè)中心線Y的錯位角(圖3)。
[0153]在本實施方式中，按照下述方式設(shè)置鐵芯6，該方式為:磁鐵側(cè)中心線X與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向相垂直，鐵芯側(cè)中心線Y相對于磁鐵側(cè)中心線X，在錯位角α = I?20°的范圍內(nèi)斜交。
[0154]在本實施方式中，呈基本U字型或馬蹄形的各自的鐵芯6的一端部側(cè)(第I相對面6a的附近)和另一端部側(cè)(第2相對面6b的附近)，卷繞線圈7a、7b，但是，與實施方式I相同，分別于卷繞在各自的鐵芯6上的線圈7a、7b的末端之間，連接橋式整流器9，將各自的橋式整流器9的輸出端子并聯(lián)，形成并聯(lián)電路10，由此，僅僅通過一個開關(guān)部1a可切換并聯(lián)電路10的導(dǎo)通、截止，可同時切換全部的線圈7a、7b的各自的末端彼此的開路與短路。
[0155]另外，也可代替采用橋式整流器9來形成并聯(lián)電路10的方式，而于各自的鐵芯6的線圈7a、7b的末端之間設(shè)置切換開路與短路的開關(guān)。
[0156]在圖5中，標號16a表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第I永久磁鐵圍繞部，其由鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁體鎳合金等的強磁性體形成，其截面基本呈U字型，固定于轉(zhuǎn)子3的外周上，圍繞永久磁鐵4的轉(zhuǎn)子3側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，標號16b表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第2永久磁鐵圍繞部，其與第I永久磁鐵圍繞部16a—體地形成，圍繞永久磁鐵14的轉(zhuǎn)子3側(cè)的端部和轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，標號17a表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第I磁通遮蔽部件，其由鐵、硅鐵、高導(dǎo)磁鐵鎳合金、鐵氧體、鋁鎳鈷合金(Fe — Al — Ni — Co的合金)等的強磁性體并呈圓弧狀地形成，其以覆蓋的方式設(shè)置于永久磁鐵4的鐵芯6側(cè)的端面4a側(cè)上，標號17b表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置I的第2磁通遮蔽部件，其與第I磁通遮蔽部件17a—體地形成，其以覆蓋的方式設(shè)置于永久磁鐵14的鐵芯6側(cè)的端面14a側(cè)，標號18表示非磁性的螺栓等的緊固部件，其貫通設(shè)置于向各自的永久磁鐵4、14的端面4a、14a的外側(cè)而伸出的第I磁通遮蔽部17a和第2磁通遮蔽部件17b的端部，將第I磁通遮蔽部17a和第2磁通遮蔽部件17b與第I永久磁鐵圍繞部16a和第2永久磁鐵圍繞部16b連接。
[0157]在本實施方式中，圍繞第I磁鐵部5的永久磁鐵4的第I永久磁鐵圍繞部16a，與圍繞第2磁鐵部15的永久磁鐵14的第2永久磁鐵圍繞部16b—體地形成，但是，它們也可單獨地形成。
[0158]此外，在本實施方式中，覆蓋第I磁鐵部5的永久磁鐵4的第I磁通遮蔽部件17a，與覆蓋第2磁鐵部15的永久磁鐵14的第2磁通遮蔽部件17b—體地形成，但是，它們也可單獨地形成。
[0159]還有，也可通過與實施方式I的第I轉(zhuǎn)子圍繞部5a相同的轉(zhuǎn)子圍繞部，圍繞第I磁通遮蔽部件17a和第2磁通遮蔽部件17b的外周。此時，轉(zhuǎn)子圍繞部也可分成圍繞第I磁鐵部5的外周的第I轉(zhuǎn)子圍繞部和圍繞第2磁鐵部15的外周的第2轉(zhuǎn)子圍繞部。另外，在設(shè)置轉(zhuǎn)子圍繞部的場合，還可省略第I磁通遮蔽部件17a和第2磁通遮蔽部件17b。
[0160]在實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置IA中，不但設(shè)置第I磁鐵部5，還并設(shè)有第2磁鐵部15，但是由于動作、使用方法與實施方式I相同，故省略說明。另外，實施方式2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置IA與實施方式I的磁力旋轉(zhuǎn)裝置I相同，可與驅(qū)動用電動機21相組合，用作帶有磁力輔助的電動機。
[0161]按照本發(fā)明的實施方式2的發(fā)電機，不但具有通過實施方式I而獲得的(I)?(4)的作用，還獲得下述這樣的作用。
[0162](I)具有第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部，它們由強磁性體形成，圍繞第I磁鐵部和第2磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部，由此，抑制磁通的泄漏，使永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面的磁通密度提高，這樣，導(dǎo)入鐵芯的磁通密度也可增加，由線圈而產(chǎn)生的排斥力和吸引力也可增加，有助于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、驅(qū)動的效率性優(yōu)良。
[0163](2)具有對第I磁鐵部和第2磁鐵部的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部進行圍繞的第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部，由此，可保護永久磁鐵的外周，并且可通過第I永久磁鐵圍繞部和第2永久磁鐵圍繞部，簡單而確實地固定永久磁鐵，可防止永久磁鐵相對轉(zhuǎn)子的脫落，組裝作業(yè)性、耐久性優(yōu)良。
[0164](3)包括第I磁通遮蔽部件和第2磁通遮蔽部件，它們是強磁性體，按照表面沿永久磁鐵的軌道面的方式呈圓弧狀而形成，固定于第I磁鐵部和第2磁鐵部的各自的永久磁鐵的鐵芯側(cè)的端面上，使從表面發(fā)出的磁通發(fā)散而均勻化，由此，永久磁鐵的磁通導(dǎo)向第I磁通遮蔽部件和第2磁通遮蔽部件，在從第I磁通遮蔽部件和第2磁通遮蔽部件發(fā)出的磁通導(dǎo)向鐵芯時，磁通按照沿永久磁鐵的軌道面的方式分散，在時刻錯開的同時朝向鐵芯，由此，在第I磁通遮蔽部件和第2磁通遮蔽部件通過鐵芯的第I相對面和第2相對面時，在單位時間內(nèi)從鐵芯而承受的吸引力(阻礙旋轉(zhuǎn)的力)也分散而變小。由此，可以微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，可提高旋轉(zhuǎn)效率。
[0165](4)由于將第I磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心與第2磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心進行連接的磁鐵側(cè)中心線，與將第I相對面的中心與第2相對面的中心進行連接的鐵芯偵比間，形成錯位角α，故由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，第I磁鐵部從鐵芯承受吸引力(或排斥力)時，第2磁鐵部從鐵芯承受排斥力(或吸引力)，無論對于轉(zhuǎn)子的何種相位，均可減輕阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的鐵芯的磁場磁力，可減輕轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩。
[0166]另外，同樣在實施方式I中，也可與本實施方式相同地設(shè)置圍繞第I磁鐵部的永久磁鐵4的第I永久磁鐵圍繞部16a、覆蓋第I磁鐵部5的永久磁鐵4的第I磁通遮蔽部件17a。但是，在設(shè)置第I磁通遮蔽部件17a的場合，既可通過第I轉(zhuǎn)子圍繞部5a來圍繞第I磁通遮蔽部件17a的外周，也可省略第I轉(zhuǎn)子圍繞部5a。
[0167]此外，在實施方式I和2的磁力旋轉(zhuǎn)裝置1、IA中，對于在鐵芯6的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子3進行旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)型的場合進行了說明，但是并不限于此，還可為在鐵芯的外側(cè)轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)的外側(cè)轉(zhuǎn)子型，即，外轉(zhuǎn)型，在此場合，獲得相同的效果。
[0168]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0169]本發(fā)明提供下述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置和采用它的帶有磁力輔助的電動機，在該磁力旋轉(zhuǎn)裝置中，在永久磁鐵通過鐵芯的相對面時，鐵芯在阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的方向作用的排斥力、吸引力小，使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負荷轉(zhuǎn)矩減小，可通過微小的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且通過于線圈中產(chǎn)生的磁場的作用，協(xié)助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，可抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的變動，進行基本一定且穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，可獲得大的轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)的效率性、均勻性、穩(wěn)定性、節(jié)能性優(yōu)良，通過用于發(fā)電機的驅(qū)動，可有效地進行發(fā)電，可有助于能量不足的消除。
[0170]標號的說明:
[0171]標號1、IA表示磁力旋轉(zhuǎn)裝置；
[0172]標號2表示旋轉(zhuǎn)軸；
[ΟΙ73] 標號3表不轉(zhuǎn)子；
[0174]標號4、14表示永久磁鐵；
[0175]標號4a、14a表示端面；
[0176]標號5表示第I磁鐵部；
[0177]標號5a表示第I轉(zhuǎn)子圍繞部；
[0178]標號6表示鐵芯；
[0179]標號6a表示第I相對面；
[0180]標號6b表不第2相對面；
[0181]標號7、7a、7b表不線圈；
[0182]標號8表示切換部；
[0183]標號9表示橋式整流器；
[0184]標號10表示并聯(lián)電路；
[0185]標號1a表示開關(guān)部；
[0186]標號15表示第2磁鐵部；
[0187]標號16a表示第I永久磁鐵圍繞部；
[0188]標號16b表示第2永久磁鐵圍繞部；
[0189]標號17a表示第I磁通遮蔽部件；
[0190]標號17b表示第2磁通遮蔽部件；
[0191]標號18表示緊固部件；
[0192]標號20表示帶有磁力輔助的電動機；
[0193]標號21表示驅(qū)動用電動機；
[0194]標號21a表不輸出軸；
[0195]標號22表示動力傳遞部件；
[0196]符號X表示磁鐵側(cè)中心線；
[0197]符號Y表示鐵芯側(cè)中心線；
[0198]符號α表示錯位角。
【主權(quán)項】
1.一種磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，該磁力旋轉(zhuǎn)裝置包括:轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)軸上;第I磁鐵部，在該第I磁鐵部中，按照沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，端面的磁極交替地不同的方式設(shè)置多個永久磁鐵;多個鐵芯，該多個鐵芯與上述第I磁鐵部間隔開地設(shè)置，在其一端部，具有經(jīng)由間隙而與上述第I磁鐵部相對的第I相對面，各鐵芯磁絕緣;多個線圈，它們獨立地卷繞于各自的上述鐵芯上;切換部，該切換部在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始時，使多個上述線圈的各自的末端彼此開路，在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)開始后，使多個上述線圈的各自的末端彼此短路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵與上述鐵芯分別以等角度間隔而設(shè)置時，上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵的數(shù)量與上述鐵芯的數(shù)量相互不為對方的數(shù)量的整數(shù)倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，上述切換部包括:橋式整流器，其連接于各自的上述線圈的末端之間；并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路將各自的上述橋式整流器的輸出端子并聯(lián);開關(guān)部，該開關(guān)部切換該并聯(lián)電路的導(dǎo)通和截止。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，其包括第I永久磁鐵圍繞部，該第I永久磁鐵圍繞部由強磁性體形成，圍繞上述第I磁鐵部的上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，其包括第I轉(zhuǎn)子圍繞部，該第I轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞上述第I磁鐵部的外周，與上述轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，上述第I磁鐵部包括第I磁通遮蔽部件，該第I磁通遮蔽部件由強磁性體，按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的上述永久磁鐵的上述鐵芯側(cè)的端面上，使從表面發(fā)出的磁通分散而均勻化。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，其包括:第2磁鐵部，該第2磁鐵部按照下述方式與第I磁鐵部并設(shè)，該方式為，沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，端面的磁極交替地不同，并且設(shè)置于與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的永久磁鐵彼此的端面的磁極不同；第2相對面，該第2相對面形成于上述鐵芯的另一端部，經(jīng)由間隙而與上述第2磁鐵部相對， 設(shè)置于與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向基本垂直的位置的上述第I磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心與上述第2磁鐵部的永久磁鐵的端面的中心連接而形成磁鐵側(cè)中心線，在將上述第I相對面的中心與上述第2相對面的中心連接而形成的鐵芯側(cè)中心線與上述磁鐵側(cè)中心線之間，形成錯開角α。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，其包括第2永久磁鐵圍繞部，該第2永久磁鐵圍繞部由強磁性體形成，圍繞上述第2磁鐵部的上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子側(cè)的端部與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的兩側(cè)部。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，其包括第2轉(zhuǎn)子圍繞部，該第2轉(zhuǎn)子圍繞部由順磁性材料形成，圍繞上述第2磁鐵部的外周，與上述轉(zhuǎn)子一起地旋轉(zhuǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求7?9中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，上述第2磁鐵部包括第2磁通遮蔽部件，該第2磁通遮蔽部件由強磁性體，按照表面沿上述永久磁鐵的軌道面的方式呈山形狀或圓弧狀而形成，固定于各自的上述永久磁鐵的上述鐵芯側(cè)的端面上，使從表面而發(fā)出的磁通分散而均勻化。11.一種帶有磁力輔助的電動機，其特征在于，該帶有磁力輔助的電動機包括:根據(jù)權(quán)利要求I?10中的任意一項所述的磁力旋轉(zhuǎn)裝置，與使上述磁力旋轉(zhuǎn)裝置的上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機。
【文檔編號】H02K1/27GK106030987SQ201480073873
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月25日
【發(fā)明人】生越誠
【申請人】株式會社M&G日本