特開 2023-149040 磁気浮上モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023149040

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】磁気浮上モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 21/24 20060101AFI20231005BHJP

   H02K 7/09 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H02K21/24 M

H02K7/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057372

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】504145364

【氏名又は名称】国立大学法人群馬大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗田 伸幸

【テーマコード（参考）】

5H607

5H621

【Ｆターム（参考）】

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC01

5H607DD06

5H607GG20

5H607GG21

5H621BB01

5H621BB10

5H621GA04

5H621JK19

(57)【要約】

【課題】構成を簡単にする。
【解決手段】磁気浮上モータ１０では、ロータ２０に一側ステータ３０への吸引力が作用されると共に、ロータ２０に他側ステータ４０への吸引力が作用されて、ロータ２０が一側ステータ３０と他側ステータ４０との間に浮上される。そして、他側ステータ４０の各巻線４８への電流の供給が制御されて、他側ステータ４０の各突極４６の一側面の磁極が制御されることで、ロータ２０が回転される。ここで、一側ステータ３０に、永久磁石が設けられるのみで、巻線が設けられない。このため、構成を簡単にできる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向に回転可能にされるロータと、
前記ロータの軸方向一側に配置される一側ステータと、
前記ロータの軸方向他側に配置され、巻線が設けられる他側ステータと、
前記ロータの軸方向他側部に設けられ、前記他側ステータに吸引されて前記ロータが軸方向他側に吸引されると共に、前記巻線が発生する磁束が制御されて前記ロータが回転される回転永久磁石と、
前記ロータの軸方向一側部及び前記一側ステータの少なくとも一方に設けられて前記ロータと前記一側ステータとの間に吸引磁路が形成されることで前記ロータが軸方向一側に吸引されると共に、前記ロータが径方向に変位された際に前記吸引磁路が前記ロータの軸方向に対し傾斜される吸引永久磁石と、
を備える磁気浮上モータ。

【請求項2】

前記ロータに設けられる回転対向部と、
前記一側ステータに設けられ、前記回転対向部と対向されて前記回転対向部との間に前記吸引磁路が形成されると共に、前記ロータが径方向に変位された際に前記回転対向部との対向の少なくとも一部が解除される固定対向部と、
を備える請求項１記載の磁気浮上モータ。

【請求項3】

前記回転対向部の前記固定対向部との対向面に沿って前記固定対向部の前記回転対向部との対向面が配置される請求項２記載の磁気浮上モータ。

【請求項4】

前記ロータの周方向全体に前記吸引磁路が形成される請求項１～請求項３の何れか１項記載の磁気浮上モータ。

【請求項5】

前記ロータの径方向において前記吸引磁路が複数形成される請求項１～請求項４の何れか１項記載の磁気浮上モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一側ステータと他側ステータとの間にロータが配置される磁気浮上モータに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載のアキシャル型磁気浮上モータでは、ロータの軸方向一側に一側ステータが配置されると共に、ロータの軸方向他側に他側ステータが配置されている。

【0003】

ここで、このアキシャル型磁気浮上モータでは、ロータの軸方向の一側面及び他側面にそれぞれ永久磁石が設けられており、一側ステータ及び他側ステータにそれぞれ巻線が設けられている。そして、一側ステータの巻線が発生する磁束及び他側ステータの巻線が発生する磁束が制御されて、ロータが周方向に回転されると共に、ロータに径方向への変位力が作用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５９６３１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事実を考慮し、構成を簡単にできる磁気浮上モータを得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１態様の磁気浮上モータは、周方向に回転可能にされるロータと、前記ロータの軸方向一側に配置される一側ステータと、前記ロータの軸方向他側に配置され、巻線が設けられる他側ステータと、前記ロータの軸方向他側部に設けられ、前記他側ステータに吸引されて前記ロータが軸方向他側に吸引されると共に、前記巻線が発生する磁束が制御されて前記ロータが回転される回転永久磁石と、前記ロータの軸方向一側部及び前記一側ステータの少なくとも一方に設けられて前記ロータと前記一側ステータとの間に吸引磁路が形成されることで前記ロータが軸方向一側に吸引されると共に、前記ロータが径方向に変位された際に前記吸引磁路が前記ロータの軸方向に対し傾斜される吸引永久磁石と、を備える。

【0007】

本発明の第２態様の磁気浮上モータは、本発明の第１態様の磁気浮上モータにおいて、前記ロータに設けられる回転対向部と、前記一側ステータに設けられ、前記回転対向部と対向されて前記回転対向部との間に前記吸引磁路が形成されると共に、前記ロータが径方向に変位された際に前記回転対向部との対向の少なくとも一部が解除される固定対向部と、を備える。

【0008】

本発明の第３態様の磁気浮上モータは、本発明の第２態様の磁気浮上モータにおいて、前記回転対向部の前記固定対向部との対向面に沿って前記固定対向部の前記回転対向部との対向面が配置される。

【0009】

本発明の第４態様の磁気浮上モータは、本発明の第１態様～第３態様の何れか１つの磁気浮上モータにおいて、前記ロータの周方向全体に前記吸引磁路が形成される。

【0010】

本発明の第５態様の磁気浮上モータは、本発明の第１態様～第４態様の何れか１つの磁気浮上モータにおいて、前記ロータの径方向において前記吸引磁路が複数形成される。

【発明の効果】

【0011】

本発明の第１態様の磁気浮上モータでは、ロータの軸方向一側に一側ステータが配置されると共に、ロータの軸方向他側に他側ステータが配置される。また、ロータの軸方向一側部及び一側ステータの少なくとも一方に吸引永久磁石が設けられて、ロータと一側ステータとの間に吸引磁路が形成されることで、ロータが軸方向一側に吸引される。さらに、ロータの軸方向他側部に回転永久磁石が設けられており、回転永久磁石が他側ステータに吸引されて、ロータが軸方向他側に吸引される。そして、他側ステータに巻線が設けられており、巻線が発生する磁束が制御されて、ロータが回転される。

【0012】

ここで、一側ステータに巻線が設けられない。このため、構成を簡単にできる。

【0013】

さらに、ロータが径方向に変位された際に、ロータと一側ステータとの間の吸引磁路がロータの軸方向に対し傾斜される。このため、ロータに径方向への復元力を作用させることができる。

【0014】

本発明の第２態様の磁気浮上モータでは、ロータの回転対向部と一側ステータの固定対向部とが対向されて、回転対向部と固定対向部との間に吸引磁路が形成される。そして、ロータが径方向に変位された際に、回転対向部と固定対向部との対向の少なくとも一部が解除される。このため、吸引磁路をロータの軸方向に対し傾斜させることができる。

【0015】

本発明の第３態様の磁気浮上モータでは、回転対向部の固定対向部との対向面に沿って固定対向部の回転対向部との対向面が配置される。このため、回転対向部の固定対向部への吸引力を大きくできる。

【0016】

本発明の第４態様の磁気浮上モータでは、ロータの周方向全体に吸引磁路が形成される。このため、ロータの一側ステータへの吸引力を大きくできる。

【0017】

本発明の第５態様の磁気浮上モータでは、ロータの径方向において吸引磁路が複数形成される。このため、ロータの一側ステータへの吸引力を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係る磁気浮上モータを示す斜視図である。

【図2】（Ａ）～（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る磁気浮上モータにおける他側ステータのステータ鉄心及びロータのロータ磁石を示す平面図であり、（Ａ）は、ロータが回転される際を示し、（Ｂ）は、ロータに他側への変位力が作用される際を示し、（Ｃ）は、ロータにＸ軸方向周りへの傾動力が作用される際を示し、（Ｄ）は、ロータにＹ軸方向周りへの傾動力が作用される際を示している。

【図3】本発明の第１実施形態に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータを示す斜視図である。

【図4】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図であり、（Ａ）は、通常時を示し、（Ｂ）は、ロータの径方向への変位時を示している。

【図5】本発明の第１実施形態の変形例（第１変形例）に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態の変形例（第２変形例）に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【図9】本発明の第４実施形態に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【図10】本発明の第４実施形態の変形例（第３変形例）に係る磁気浮上モータにおける一側ステータ及びロータの回転体を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る磁気浮上モータ１０が斜視図にて示されている。なお、本実施形態では、磁気浮上モータ１０における位置をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標系で示し、図面では、磁気浮上モータ１０のＸ軸正方向を矢印Ｘで示し、磁気浮上モータ１０のＹ軸正方向を矢印Ｙで示し、磁気浮上モータ１０のＺ軸正方向を矢印Ｚで示す。

【0020】

本実施形態に係る磁気浮上モータ１０の外周には、容器状のハウジング（図示省略）が設けられている。

【0021】

図１に示す如く、ハウジング内には、略円板状のロータ２０が設けられており、ロータ２０は、周方向に回転可能にされ、かつ、軸方向（Ｚ軸方向）と径方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向等）とに変位可能にされると共に、径方向周りに傾動可能にされている。

【0022】

ロータ２０の一側（軸方向一側、Ｚ軸正方向側）には、一側ステータ３０が設けられると共に、ロータ２０の他側（軸方向他側、Ｚ軸負方向側）には、他側ステータ４０が設けられており、一側ステータ３０と他側ステータ４０とは、ハウジング内に固定されて、それぞれの中心軸線がＺ軸に沿って配置されている。

【0023】

他側ステータ４０には、ステータ本体としての磁性体であるステータ鉄心４２が同軸上に設けられており、ステータ鉄心４２の他側端部には、略円板状のステータ板４４が同軸上に設けられている。ステータ板４４には、磁極部としての突極４６が複数一体に設けられており、複数の突極４６は、それぞれ一側に突出されると共に、ステータ板４４の周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、突極４６である８個の突極４６Ａ～４６Ｈが設けられており、突極４６Ａ～４６Ｈは、略台形柱状にされると共に、ステータ板４４の周方向にこの順番で配置されている。突極４６には、巻線４８（コイル）が巻き回されており、巻線４８に電流が供給されて、突極４６の一側面が磁極（Ｎ極又はＳ極）にされる。

【0024】

ロータ２０の他側面には、回転永久磁石としての永久磁石であるロータ磁石２２（図２（Ａ）参照）が複数一体に設けられており、複数のロータ磁石２２は、ロータ２０の周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、ロータ磁石２２である２個のロータ磁石２２Ａ～２２Ｂが設けられており、ロータ磁石２２Ａ～２２Ｂは、三日月形板状にされてロータ２０の周方向の半周範囲毎に配置されると共に、ロータ磁石２２Ａ及びロータ磁石２２Ｂの他側面は、それぞれＳ極及びＮ極にされている。ロータ磁石２２は、他側ステータ４０の突極４６への吸引力（磁力）を作用されており、これにより、ロータ２０に他側への吸引力が作用される。

【0025】

一側ステータ３０（図３及び図４（Ａ）参照）は、磁性体にされており、一側ステータ３０の一側端部には、略円板状の固定板３０Ａが同軸上に設けられている。固定板３０Ａの外周端部には、固定対向部としての円筒状の外固定部３０Ｂが一体にかつ同軸上に設けられており、外固定部３０Ｂは、他側に突出されると共に、他側面がＺ軸に垂直な平面状にされている。固定板３０Ａの内周側には、固定対向部としての円筒状の内固定部３０Ｃが一体にかつ同軸上に設けられており、内固定部３０Ｃは、他側に突出されると共に、他側面がＺ軸に垂直な平面状にされている。内固定部３０Ｃ周壁の径方向寸法は、外固定部３０Ｂ周壁の径方向寸法に比し大きくされており、内固定部３０Ｃの他側面の面積は、外固定部３０Ｂの他側面の面積と同一にされている。内固定部３０Ｃは、吸引永久磁石としての永久磁石にされており、内固定部３０Ｃは、内固定部３０Ｃの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び外固定部３０Ｂの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0026】

ロータ２０には、磁性体である回転体２４（図３及び図４（Ａ）参照）が同軸上に設けられており、回転体２４の他側部には、略円板状の回転板２４Ａが同軸上に設けられている。回転板２４Ａの外周端部には、回転対向部としての円筒状の外回転部２４Ｂが一体にかつ同軸上に設けられており、外回転部２４Ｂは、一側に突出されると共に、一側面がロータ２０の軸方向に垂直な平面状にされている。回転板２４Ａの内周側には、回転対向部としての円筒状の内回転部２４Ｃが一体にかつ同軸上に設けられており、内回転部２４Ｃは、一側に突出されると共に、一側面がロータ２０の軸方向に垂直な平面状にされている。

【0027】

外回転部２４Ｂの外径及び内径は、それぞれ一側ステータ３０の外固定部３０Ｂの外径及び内径と同一にされており、内回転部２４Ｃの外径及び内径は、それぞれ一側ステータ３０の内固定部３０Ｃの外径及び内径と同一にされている。外回転部２４Ｂの一側面及び内回転部２４Ｃの一側面は、それぞれ外固定部３０Ｂの他側面及び内固定部３０Ｃの他側面とＺ軸方向において対向されており、内固定部３０Ｃが形成する磁路１２が内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間、回転板２４Ａの径方向及び外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間を通過している。また、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間を磁路１２が通過して、内回転部２４Ｃの一側面に内固定部３０Ｃの他側面への吸引力（磁力）が作用されると共に、外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間を磁路１２が通過して、外回転部２４Ｂの一側面に外固定部３０Ｂの他側面への吸引力（磁力）が作用されており、これにより、ロータ２０に一側及びＺ軸側（Ｚ軸と同軸になる側）への吸引力が作用される。なお、一側ステータ３０と回転体２４との間の磁路１２を、以下「吸引磁路１２Ａ」という。

【0028】

ロータ２０の周囲には、検出部としてのセンサ１４が設けられており、センサ１４は、ロータ２０の回転、軸方向及び径方向への変位、径方向周りへの傾動を検出する。センサ１４は、制御装置１６に接続されており、制御装置１６には、他側ステータ４０の各巻線４８が接続されている。制御装置１６は、センサ１４の検出結果に基づき、各巻線４８への電流の供給を制御して、他側ステータ４０の各突極４６の一側面の磁極を制御する。

【0029】

次に、本実施形態の作用を説明する。

【0030】

以上の構成の磁気浮上モータ１０では、ロータ２０のロータ磁石２２に他側ステータ４０の突極４６への吸引力が作用されて、ロータ２０に他側への吸引力が作用される。また、ロータ２０（回転体２４）の外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃにそれぞれ一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃへの吸引力が作用されて、ロータ２０に一側への吸引力が作用される。このため、ロータ２０が他側ステータ４０と一側ステータ３０との間に浮上される。

【0031】

さらに、ロータ２０（回転体２４）の外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃにそれぞれ一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃへの吸引力が作用されて、ロータ２０にＺ軸側への吸引力が作用される。このため、外回転部２４Ｂの一側面全体が外固定部３０Ｂの他側面全体にＺ軸方向において対向されると共に、内回転部２４Ｃの一側面全体が内固定部３０Ｃの他側面全体にＺ軸方向において対向されて、ロータ２０の中心軸線がＺ軸に沿って配置される。

【0032】

ロータ２０が回転される際には、センサ１４が検出するロータ２０の回転位置に基づき、制御装置１６が、他側ステータ４０の各巻線４８への電流の供給を制御して、他側ステータ４０の各突極４６の一側面の磁極を制御することで、ロータ２０に回転力が作用される。

【0033】

例えば、図２（Ａ）に示す如く、ロータ磁石２２Ａ（他側面がＳ極）が突極４６Ａから突極４６Ｅの反時計回り範囲に配置されると共に、ロータ磁石２２Ｂ（他側面がＮ極）が突極４６Ｅから突極４６Ａの反時計回り範囲に配置される場合に、突極４６Ａ、突極４６Ｂ及び突極４６Ｈの一側面がＳ極に制御されると共に、突極４６Ｄ、突極４６Ｅ及び突極４６Ｆの一側面がＮ極に制御されることで、ロータ２０に反時計回りの回転力τ_θｚが作用される。

【0034】

ロータ２０が軸方向に変位された際には、センサ１４が検出するロータ２０の軸方向位置に基づき、制御装置１６が、他側ステータ４０の各巻線４８への電流の供給を制御して、他側ステータ４０の各突極４６の一側面の磁極を制御することで、ロータ２０に軸方向への復元力が作用されて、ロータ２０の軸方向への変位が解消される。

【0035】

例えば、図２（Ｂ）に示す如く、ロータ２０が一側に変位された際には、ロータ磁石２２Ａ（他側面がＳ極）が突極４６Ａから突極４６Ｅの反時計回り範囲に配置されると共に、ロータ磁石２２Ｂ（他側面がＮ極）が突極４６Ｅから突極４６Ａの反時計回り範囲に配置される場合に、突極４６Ｂ、突極４６Ｃ及び突極４６Ｄの一側面がＮ極に制御されると共に、突極４６Ｆ、突極４６Ｇ及び突極４６Ｈの一側面がＳ極に制御されることで、ロータ２０に他側への復元力Ｆｚが作用されて、ロータ２０の一側への変位が解消される。

【0036】

ロータ２０が径方向周りに傾動された際には、センサ１４が検出するロータ２０の径方向周りへの傾動位置に基づき、制御装置１６が、他側ステータ４０の各巻線４８への電流の供給を制御して、他側ステータ４０の各突極４６の一側面の磁極を制御することで、ロータ２０に径方向周りへの復元力が作用されて、ロータ２０の径方向周りへの傾動が解消される。

【0037】

例えば、図２（Ｃ）に示す如く、ロータ２０がＸ軸方向周りに傾動された際には、ロータ磁石２２Ａ（他側面がＳ極）が突極４６Ａから突極４６Ｅの反時計回り範囲に配置されると共に、ロータ磁石２２Ｂ（他側面がＮ極）が突極４６Ｅから突極４６Ａの反時計回り範囲に配置される場合に、突極４６Ｂ及び突極４６Ｆの一側面がＳ極に制御されると共に、突極４６Ｄ及び突極４６Ｈの一側面がＮ極に制御されることで、ロータ２０にＸ軸方向周りへの復元力τ_θｘが作用されて、ロータ２０のＸ軸方向周りへの傾動が解消される。

【0038】

例えば、図２（Ｄ）に示す如く、ロータ２０がＹ軸方向周りに傾動された際には、ロータ磁石２２Ａ（他側面がＳ極）が突極４６Ａから突極４６Ｅの反時計回り範囲に配置されると共に、ロータ磁石２２Ｂ（他側面がＮ極）が突極４６Ｅから突極４６Ａの反時計回り範囲に配置される場合に、突極４６Ａ及び突極４６Ｅの一側面がＮ極に制御されると共に、突極４６Ｃ及び突極４６Ｇの一側面がＳ極に制御されることで、ロータ２０にＹ軸方向周りへの復元力τ_θｙが作用されて、ロータ２０のＹ軸方向周りへの傾動が解消される。

【0039】

ここで、本実施形態に係る磁気浮上モータ１０では、一側ステータ３０に、永久磁石（内固定部３０Ｃ）が設けられるのみで、巻線が設けられない。このため、一側ステータ３０の構成を簡単にできると共に、一側ステータ３０の巻線に供給する電流を制御する装置を設ける必要をなくすことができ、磁気浮上モータ１０の構成を簡単にできると共に、磁気浮上モータ１０を小型化できる。

【0040】

また、図４（Ｂ）に示す如く、ロータ２０が径方向に変位された際には、ロータ２０の外回転部２４Ｂと一側ステータ３０の外固定部３０Ｂとの対向の一部及びロータ２０の内回転部２４Ｃと一側ステータ３０の内固定部３０Ｃとの対向の一部が解除されて、外回転部２４Ｂと外固定部３０Ｂとの間の吸引磁路１２Ａ及び内回転部２４Ｃと内固定部３０Ｃとの間の吸引磁路１２ＡがＺ軸方向（ロータ２０の軸方向）に対し傾斜される。このため、ロータ２０に径方向への復元力Ｆを作用させることができて、ロータ２０の径方向への変位を解消でき、ロータ２０の径方向位置を安定させることができる。これにより、例えばロータ２０の回転速度が大きい場合でも、ロータ２０の径方向への変位を適切に抑制できる。

【0041】

さらに、ロータ２０の外回転部２４Ｂの一側面及び一側ステータ３０の外固定部３０Ｂの他側面がＺ軸に垂直な面にされて、外回転部２４Ｂの一側面に沿って外固定部３０Ｂの他側面が配置されている。しかも、ロータ２０の内回転部２４Ｃの一側面及び一側ステータ３０の内固定部３０Ｃの他側面がＺ軸に垂直な面にされて、内回転部２４Ｃの一側面に沿って内固定部３０Ｃの他側面が配置されている。このため、外回転部２４Ｂと外固定部３０Ｂとの間の吸引力及び内回転部２４Ｃと内固定部３０Ｃとの間の吸引力を大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0042】

また、ロータ２０の外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃと一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃとがロータ２０の周方向全体に設けられて、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引磁路１２Ａがロータ２０の周方向全体に形成されている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0043】

さらに、ロータ２０に外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃが設けられると共に、一側ステータ３０に外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃが設けられて、ロータ２０の径方向において吸引磁路１２Ａが２か所形成されている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0044】

また、磁気浮上モータ１０において、ロータ２０（例えば回転体２４とロータ磁石２２との間）にインペラ（図示省略）が設けられることで、インペラがロータ２０と一体に回転されて流体を圧送できる。このため、磁気浮上モータ１０をポンプにすることができて、磁気浮上モータ１０を人工心臓等に適用することができる。これにより、磁気浮上モータ１０である人工心臓等のポンプの構成を簡単にできると共に、当該ポンプを小型化できる。

【0045】

（第１変形例）
図５には、本発明の第１実施形態の変形例に係る磁気浮上モータ５０における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0046】

図５に示す如く、本変形例に係る磁気浮上モータ５０では、一側ステータ３０において、外固定部３０Ｂが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃは、内固定部３０Ｃの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び外固定部３０Ｂの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0047】

ロータ２０の回転体２４では、外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃは、内回転部２４Ｃの軸方向、回転板２４Ａの径方向及び外回転部２４Ｂの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0048】

外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃが形成する磁路１２と外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃが形成する磁路１２とは、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間及び外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間において連続されており、内回転部２４Ｃの一側面に内固定部３０Ｃの他側面への吸引力が作用されると共に、外回転部２４Ｂの一側面に外固定部３０Ｂの他側面への吸引力が作用されている。

【0049】

ここで、本変形例でも、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0050】

さらに、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃのみならず、一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ、ロータ２０の外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃも永久磁石にされている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0051】

［第２実施形態］
図６には、本発明の第２実施形態に係る磁気浮上モータ６０における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0052】

本実施形態に係る磁気浮上モータ６０は、上記第１実施形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

【0053】

図６に示す如く、本実施形態に係る磁気浮上モータ６０では、一側ステータ３０において、内固定部３０Ｃが円柱状にされており、内固定部３０Ｃの他側面の面積は、外固定部３０Ｂの他側面の面積に比し大きくされている。

【0054】

ロータ２０の回転体２４では、内回転部２４Ｃが円柱状にされており、内回転部２４Ｃの径は、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃの径と同一にされている。

【0055】

ここで、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0056】

さらに、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃ及びロータ２０の内回転部２４Ｃが円柱状にされて、内固定部３０Ｃの他側面及び内回転部２４Ｃの一側面の面積が大きくされている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0057】

（第２変形例）
図７には、本発明の第２実施形態の変形例に係る磁気浮上モータ７０における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0058】

図７に示す如く、本変形例に係る磁気浮上モータ７０では、一側ステータ３０において、外固定部３０Ｂが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃは、内固定部３０Ｃの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び外固定部３０Ｂの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0059】

ロータ２０の回転体２４では、外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃは、内回転部２４Ｃの軸方向、回転板２４Ａの径方向及び外回転部２４Ｂの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0060】

外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃが形成する磁路１２と外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃが形成する磁路１２とは、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間及び外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間において連続されており、内回転部２４Ｃの一側面に内固定部３０Ｃの他側面への吸引力が作用されると共に、外回転部２４Ｂの一側面に外固定部３０Ｂの他側面への吸引力が作用されている。

【0061】

ここで、本変形例でも、上記第２実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0062】

さらに、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃのみならず、一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ、ロータ２０の外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃも永久磁石にされている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0063】

［第３実施形態］
図８には、本発明の第３実施形態に係る磁気浮上モータ８０における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0064】

本実施形態に係る磁気浮上モータ８０は、上記第２実施形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

【0065】

図８に示す如く、本実施形態に係る磁気浮上モータ８０では、一側ステータ３０において、固定板３０Ａ及び外固定部３０Ｂが設けられておらず、内固定部３０Ｃは、内固定部３０Ｃの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0066】

ロータ２０の回転体２４では、外回転部２４Ｂが設けられておらず、回転板２４Ａは、非磁性体にされている。一側ステータ３０の内固定部３０Ｃが形成する磁路１２は、内固定部３０Ｃの他側面と内回転部２４Ｃの一側面との間及び内回転部２４Ｃの径方向を通過している。

【0067】

ここで、本実施形態でも、上記第２実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0068】

さらに、一側ステータ３０に固定板３０Ａ及び外固定部３０Ｂが設けられていないと共に、ロータ２０の回転体２４に外回転部２４Ｂが設けられていない。このため、磁気浮上モータ８０の構成を一層簡単にでき、磁気浮上モータ８０を一層小型化できる。

【0069】

なお、本実施形態において、ロータ２０（回転体２４）の内回転部２４Ｃが吸引永久磁石としての永久磁石にされてもよい。

【0070】

［第４実施形態］
図９には、本発明の第４実施形態に係る磁気浮上モータ９０における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0071】

本実施形態に係る磁気浮上モータ９０は、上記第１実施形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

【0072】

図９に示す如く、本実施形態に係る磁気浮上モータ９０では、一側ステータ３０の固定板３０Ａに、外固定部３０Ｂと内固定部３０Ｃとの間において、固定対向部としての円筒状の中固定部３０Ｄが一体にかつ同軸上に設けられており、中固定部３０Ｄは、他側に突出されると共に、他側面がＺ軸に垂直な平面状にされている。一側ステータ３０の外固定部３０Ｂは、吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外固定部３０Ｂは、外固定部３０Ｂの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び中固定部３０Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成している。さらに、内固定部３０Ｃは、内固定部３０Ｃの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び中固定部３０Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0073】

ロータ２０の回転体２４では、回転板２４Ａに、外回転部２４Ｂと内回転部２４Ｃとの間において、回転対向部としての円筒状の中回転部２４Ｄが一体にかつ同軸上に設けられており、中回転部２４Ｄは、一側に突出されると共に、一側面がロータ２０の軸方向に垂直な平面状にされている。中回転部２４Ｄの外径及び内径は、それぞれ一側ステータ３０の中固定部３０Ｄの外径及び内径と同一にされており、中回転部２４Ｄの一側面は、一側ステータ３０の中固定部３０Ｄの他側面と対向されている。

【0074】

一側ステータ３０の外固定部３０Ｂが形成する磁路１２は、外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間、回転板２４Ａの径方向及び中回転部２４Ｄの一側面と中固定部３０Ｄの他側面との間を通過しており、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃが形成する磁路１２は、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間、回転板２４Ａの径方向及び中回転部２４Ｄの一側面と中固定部３０Ｄの他側面との間を通過している。また、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間を磁路１２が通過して、内回転部２４Ｃの一側面に内固定部３０Ｃの他側面への吸引力が作用されると共に、外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間を磁路１２が通過して、外回転部２４Ｂの一側面に外固定部３０Ｂの他側面への吸引力が作用され、かつ、中回転部２４Ｄの一側面と中固定部３０Ｄの他側面との間を磁路１２が通過して、中回転部２４Ｄの一側面に中固定部３０Ｄの他側面への吸引力が作用されている。これにより、ロータ２０に一側及びＺ軸側への吸引力が作用される。

【0075】

ここで、本実施例でも、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0076】

さらに、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃのみならず、一側ステータ３０の外固定部３０Ｂも永久磁石にされている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0077】

しかも、ロータ２０に外回転部２４Ｂ及び内回転部２４Ｃのみならず中回転部２４Ｄが設けられると共に、一側ステータ３０に外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃのみならず中固定部３０Ｄが設けられて、ロータ２０の径方向において吸引磁路１２Ａが３か所形成されている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0078】

（第３変形例）
図１０には、本発明の第４実施形態の変形例に係る磁気浮上モータ１００における一側ステータ３０及びロータ２０の回転体２４が断面図にて示されている。

【0079】

図１０に示す如く、本変形例に係る磁気浮上モータ１００では、一側ステータ３０において、中固定部３０Ｄが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外固定部３０Ｂ及び中固定部３０Ｄは、外固定部３０Ｂの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び中固定部３０Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成すると共に、内固定部３０Ｃ及び中固定部３０Ｄは、内固定部３０Ｃの軸方向、固定板３０Ａの径方向及び中固定部３０Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0080】

ロータ２０の回転体２４では、外回転部２４Ｂ、内回転部２４Ｃ及び中固定部３０Ｄが吸引永久磁石としての永久磁石にされており、外回転部２４Ｂ及び中回転部２４Ｄは、外回転部２４Ｂの軸方向、回転板２４Ａの径方向及び中回転部２４Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成すると共に、内回転部２４Ｃ及び中回転部２４Ｄは、内回転部２４Ｃの軸方向、回転板２４Ａの径方向及び中回転部２４Ｄの軸方向を通過する磁路１２を形成している。

【0081】

外固定部３０Ｂ及び中固定部３０Ｄが形成する磁路１２と外回転部２４Ｂ及び中回転部２４Ｄが形成する磁路１２とは、外回転部２４Ｂの一側面と外固定部３０Ｂの他側面との間及び中回転部２４Ｄの一側面と中固定部３０Ｄの他側面との間において連続されており、外回転部２４Ｂの一側面に外固定部３０Ｂの他側面への吸引力が作用されると共に、中回転部２４Ｄの一側面に中固定部３０Ｄの他側面への吸引力が作用されている。中固定部３０Ｄ及び内固定部３０Ｃが形成する磁路１２と中回転部２４Ｄ及び内回転部２４Ｃが形成する磁路１２とは、内回転部２４Ｃの一側面と内固定部３０Ｃの他側面との間及び中回転部２４Ｄの一側面と中固定部３０Ｄの他側面との間において連続されており、内回転部２４Ｃの一側面に内固定部３０Ｃの他側面への吸引力が作用されると共に、中回転部２４Ｄの一側面に中固定部３０Ｄの他側面への吸引力が作用されている。

【0082】

ここで、本変形例でも、上記第４実施形態と同様の作用及び効果を奏すことができる。

【0083】

さらに、一側ステータ３０の外固定部３０Ｂ及び内固定部３０Ｃのみならず、一側ステータ３０の中固定部３０Ｄ、ロータ２０の外回転部２４Ｂ、内回転部２４Ｃ及び中回転部２４Ｄも永久磁石にされている。このため、ロータ２０と一側ステータ３０との間の吸引力を効果的に大きくできる。そして、ロータ２０が径方向に変位された際に、ロータ２０に作用される径方向への復元力Ｆを効果的に大きくでき、ロータ２０の径方向への変位を効果的に解消できる。

【0084】

なお、上記第４実施形態（第３変形例を含む）において、一側ステータ３０の内固定部３０Ｃ及びロータ２０の内回転部２４Ｃが円柱状にされてもよい。

【0085】

また、上記第１実施形態（第１変形例を含む）、第２実施形態（第２変形例を含む）、第３実施形態及び第４実施形態（第３変形例を含む）では、一側ステータ３０のみ又は一側ステータ３０及びロータ２０に吸引永久磁石が設けられる。しかしながら、ロータ２０のみに吸引永久磁石が設けられてもよい。

【0086】

さらに、上記第１実施形態（第１変形例を含む）、第２実施形態（第２変形例を含む）、第３実施形態及び第４実施形態（第３変形例を含む）において、一側ステータ３０の固定対向部（外固定部３０Ｂ、内固定部３０Ｃ及び中固定部３０Ｄ）の他側端部を尖らせて、固定対向部の他側端を線状に形成してもよく、ロータ２０の回転対向部（外回転部２４Ｂ、内回転部２４Ｃ及び中回転部２４Ｄ）の一側端部を尖らさせて、回転対向部の一側端を線状に形成してもよい。

【符号の説明】

【0087】

１０ 磁気浮上モータ
１２Ａ 吸引磁路
２０ ロータ
２２ ロータ磁石（回転永久磁石）
２４Ｂ 外回転部（回転対向部、吸引永久磁石）
２４Ｃ 内回転部（回転対向部、吸引永久磁石）
２４Ｄ 中回転部（回転対向部、吸引永久磁石）
３０ 一側ステータ
３０Ｂ 外固定部（固定対向部、吸引永久磁石）
３０Ｃ 内固定部（固定対向部、吸引永久磁石）
３０Ｄ 中固定部（固定対向部、吸引永久磁石）
４０ 他側ステータ
４８ 巻線
５０ 磁気浮上モータ
６０ 磁気浮上モータ
７０ 磁気浮上モータ
８０ 磁気浮上モータ
９０ 磁気浮上モータ
１００ 磁気浮上モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】