単極モータ

【課題】従来の単極モータをより高速に回転させる。
【解決手段】従来の単極モータでは単一な円盤型であった電気伝導体部を、遊星歯車機構で構成するようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電流を回転力に変換する単極モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
単極モータの従来技術としては、回転可能に軸支されている軸の一端に固定されている円板状導体と、円板状導体の端部と電極との間に配置されたブラシと、その電極の他端と円板状導体の中心軸との間に配置されたブラシと、円板状導体に一様な磁場を作る磁場形成手段より構成され、ブラシより円板状導体の半径方向に電流を流すことによって、電流と磁場との間に生じるローレンツ力を得て円板状導体にトルクを発生するものがある。
【非特許文献１】内田老鶴圃新社発行「低温工学ハンドブック」。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
気体や液体の攪拌にモータの回転力を使用する場合などでは、モータに要求される特性としては、トルクよりもむしろ高速の回転が求められる場合がある。
【０００４】
このため、従来技術より高速の回転を得る単極モータが求められた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、従来単一な円盤型であった電気伝導体を、遊星歯車機構で構成するようにする。
【発明の効果】
【０００６】
遊星歯車機構とは、太陽歯車，遊星歯車，外輪歯車からなる回転速度を低速または高速に変換機構であり、コンパクトな構造のわりに大きな減速比または増速比を得ることができる。
【０００７】
単極モータの動力源である電気伝導体を遊星歯車構造とすることにより、概観の大きさを変えずに、回転速度を増速することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１に対応する最良の実施形態を以下に説明する。
【０００９】
図１は、請求項１の最良の実施形態の断面図であり、最良の実施形態が筐体１と太陽歯車回転軸２と太陽歯車３と遊星歯車回転軸４（複数）と遊星歯車５（複数）と外輪歯車６と磁場発生装置としての永久磁石７（複数）と遊星歯車回転軸ガイド８（上下１対）より構成されることを示す。
【００１０】
図２は、請求項１の最良の実施形態の上面図を示す。
【００１１】
図３は、図２より筐体１を外したときの概観図である。
【００１２】
図３より本最良の実施形態では、８つの永久磁石７を使用していることがわかる。
【００１３】
図４は、図３より永久磁石７を外したときの概観図である。
【００１４】
図４より本最良の実施例では、遊星歯車回転軸ガイド８は、リング状の形状をしていることがわかる。
【００１５】
図５は、図４より遊星歯車回転軸ガイド８を外したときの概観図である。
【００１６】
図５において外輪歯車６の歯は省略して記載しているが、実際は遊星歯車５に適合する歯を有している。
【００１７】
図６は、本最良の実施形態の作用を説明する図である。
【００１８】
図６に示すとおり、電源１０の正極を抵抗９を介して下面の遊星歯車回転軸ガイド８および外輪歯車６に接続し、アース１１を電源１０の負極および太陽歯車回転軸２に接続する。
【００１９】
このとき下面の遊星歯車回転軸ガイド８および遊星歯車回転軸４を電気伝導体で作製すれば、電流１２が外輪歯車６または遊星歯車回転軸ガイド８を介して、遊星歯車５ａ，５ｂおよび太陽歯車３を通過して太陽歯車回転軸２に流れるようになる。
【００２０】
また永久磁石７の上面をＮ極，下面をＳ極とすると、磁界１３は、Ｎ極からＳ極に向かって発生することになる。
【００２１】
この磁界１３の中を電流１２が流れるとローレンツ力が生じる。
【００２２】
この力は、図６中の遊星歯車５ａに対しては回転面上を手前がら裏側に向かって働き、遊星歯車５ｂに対しては裏側から手前に向かって働く。
【００２３】
このため外輪歯車６を固定すれば、遊星歯車５ａおよび５ｂは太陽歯車回転軸２の周りを公転運動し、これに連動し太陽歯車３も回転する。
【００２４】
外輪歯車６を固定した場合の減速比は、外輪歯車６の歯数をＡ，太陽歯車３の歯数をＢとして、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）となる。
【００２５】
例えば。外輪歯車６の歯数を４８、太陽歯車の歯数を１６とすると減速比は、１／４となり４倍の増速を得る。
【００２６】
また遊星歯車機構の特徴として、太陽歯車３，遊星歯車５，外輪歯車６の内どれを固定するかによって異なる減速比が得られるため、用途により固定する歯車を変更することは可能である。
【００２７】
また図６の左半面に示すとおり、永久磁石７の一部形状を上面と下面で非対称にすることにより、太陽歯車３を例えばＳ極に，遊星歯車を例えばＮ極に磁化し、これによりそれぞれの歯車が引き合うため、歯車の遊びによる歯車間の非通電をなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】請求項１に対応する最良の実施形態の断面図。
【図２】請求項１に対応する最良の実施形態の上面図。
【図３】図２より筐体１を外したときの上面図。
【図４】図３より永久磁石７を外したときの上面図。
【図５】図４より遊星歯車回転軸ガイド８を外したときの上面図。
【図６】請求項１に対応する最良の実施形態の作用を説明する図。
【符号の説明】
【００２９】
１は、筐体。
２は、太陽歯車回転軸。
３は、太陽歯車。
４は、遊星歯車回転軸。
５および５ａ，５ｂは、遊星歯車。
６は、外輪歯車。
７は、永久磁石。
８は、遊星歯車回転軸ガイド。
９は、抵抗。
１０は、電源。
１１は、アース。
１２は、電流。
１３は、磁界。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気伝導体でできた太陽歯車と遊星歯車と外輪歯車より構成される遊星歯車機構の歯車群とその回転平面と直交する磁場を発生する磁場発生装置より構成されることを特徴とする単極モータ。

【図１】