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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetkreisstruktur und ein
Strom erzeugendes Gerät und
ein elektronisches Gerät,
die diese Struktur verwenden. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung die Struktur eines Magnetkreises, der durch laminierte
Elemente gebildet ist, die aus gestapelten magnetischen Materialien
bestehen.
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STAND DER TECHNIK
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In
kleine tragbare elektronische Geräte, wie elektronische Armbanduhren,
sind manchmal Storm erzeugende Vorrichtungen eingebaut, die elektrischen
Strom erzeugen, indem sie durch kinetische Energie angetrieben werden,
die durch Drehen oder Schwenken eines oszillierenden Gewichts als
Reaktion auf die Bewegung der Vorrichtung erzeugt wird. 18 zeigt
die Struktur des Hauptteils einer solchen kleinen Strom erzeugenden
Vorrichtung. 18 ist eine allgemeine perspektivische
Ansicht, die die allgemeine Struktur eines Strom erzeugenden Abschnitts
einer Strom erzeugenden Vorrichtung 10 zeigt, die in eine
elektronische Armbanduhr eingebaut ist.
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Die
elektronische Armbanduhr mit der darin eingebauten Strom erzeugenden
Vorrichtung 10 enthält,
wenn auch nicht dargestellt, ein oszillierendes Gewicht, das drehbar
auf dem Drehungsmittelpunkt gehalten wird, so dass es eine schräge Gewichtsverteilung
hat, und eine Übertragungsräderwerk,
das mit dem oszillierenden Gewicht verbunden ist. Das Übertragungsräderwerk
steht mit einem Zahnradabschnitt 11a in Eingriff, der integral
mit einem drehbar gehaltenen Rotor 11 so gebildet ist,
dass es den Rotor 11 dreht. Der Rotor 11 dreht
im Inneren einer Rotoröffnung 12a,
die annähernd
beim Mittelpunkt eines Statorbügels 12 gebildet
ist, der aus gestapelten Magnetschichten oder Magnetplatten aus
einem dünnen, weichen,
magnetischen Material besteht, um den Kernverlust zu verringern.
Der äußere Umfangsabschnitt
des Rotors 12 dient als Rotormagnetpol, und die innere
Umfangsfläche
der Rotoröffnung 12a des Statorsbügels 12 dient
als Statormagnetpol. Beide Endabschnitte 12b des Statorbügels 12 befinden sich
mit beiden Endabschnitten 13b des Magnetkerns 13 in
Kontakt, so dass sie mit deren Unterseiten überlappen. In diesem Zustand
sind der Statorbügel 12 und
der Magnetkern 13 fest durch Verbindungsschrauben 14 verbunden.
Eine elektromagnetische Spule 13 ist auf einen Schaftabschnitt 13a des Magnetkerns 13 gewickelt.
Der Magnetkern 13 hat auch eine Struktur, in der Magnetplatten,
die aus einem dünnen,
weichen, magnetischen Material bestehen, gestapelt sind, ähnlich wie
beim Statorbügel 12.
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19 ist
eine vergrößerte, allgemeine, schematische
Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Statorbügel 12 und
dem Magnetkern 13 in der zuvor beschriebenen Strom erzeugenden
Vorrichtung 10 zeigt. Der Statorbügel 12 und der Magnetkern 13,
die in dieser Figur dargestellt sind, sind jeweils aus einem Laminat
von zwei Magnetplatten gebildet. Der Endabschnitt 12b des
Statorbügels 12 und
der Endabschnitt 13b des Magnetkerns 13 sind jeweils
mit Verbindungsöffnungen
entsprechender Formen an entsprechenden ebenen Positionen bereitgestellt.
Ein Rohr 16, das in eine Hauptplatte 17 pressgepasst
ist, geht durch die Verbindungsöffnungen
und die Verbindungsschraube 14 ist in das Rohr 16 geschraubt.
Der Endabschnitt 12b des Statorbügels 12 und der Endabschnitt 13b des Magnetkerns 13 werden
vertikal durch einen Kopfabschnitt 14a der Verbindungsschraube 14 und
einen Flanschabschnitt 16a des Rohrs 16 festgeklemmt, und
dadurch fest miteinander verbunden.
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Es
wurden Versuche unternommen, die Größe und das Gewicht der oben
genannten, herkömmlichen,
Strom erzeugenden Vorrichtung 10 durch verschiedene Konstruktionsversuche
zu verringern, zum Beispiel durch eine Vereinfachung der Form und
einer Verringerung in der Dicke. Eine solche Verringe rung in der
Größe der Strom
erzeugenden Vorrichtung bedeutet aber Einschränkungen in der Struktur und
erschwert eine Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz durch Verringerung
des magnetischen Widerstands des Magnetkreises. Insbesondere ist
es im Falle einer elektronischen Armbanduhr mit einer Strom erzeugenden
Vorrichtung notwendig, Strom effizient durch eine geringe Menge
an kinetischer Energie eines oszillierenden Gewichts zu erzeugen,
das in ein kleines Armbanduhrgehäuse
eingebaut ist, und dadurch elektrischen Strom zum Antreiben der
Armbanduhr zu garantieren. Daher ist eine Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz
ein signifikant wichtiges Problem.
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Zur
Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz ist es notwendig, den
magnetischen Widerstand eines Magnetkreises, der durch den Rotor 11, den
Statorbügel 12 und
den Magnetkern 13 gebildet wird, in der Strom erzeugenden
Vorrichtung 10 zu verringern. Da jedoch der Hauptteil des
Magnetkreises eine Struktur aufweist, in der der Statorbügel 12 und
der Magnetkern 13 verbunden sind, wie in 19 dargestellt
ist, kann vom Standpunkt der Struktur und der Herstellungskosten,
ein leckender Magnetfluss aus einigen Gründen nicht verringert werden,
zum Beispiel wegen einer stufenförmigen Struktur
im Verbindungsabschnitt. Diese erhöht den magnetischen Widerstand
und senkt den effektiven Magnetfluss.
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GB 1080104 offenbart eine
Magnetkreisstruktur für
einen elektrischen Generator, der ein Rahmenelement und ein Spulenelement
umfasst. Sowohl das Rahmenelement wie auch das Spulenelement bestehen
aus mehreren gestapelten Paten, die aus einem magnetischen Material
hergestellt sind, und Verbindungsabschnitte des Rahmenelements und
des Spulenelements sind zusammengefügt. Die Verbindungsabschnitte
abwechselnder Platten des Rahmenelements sind mit einem Spalt beziehungsweise
einem vorstehenden Teil bereitgestellt. Die Verbindungsabschnitte
abwechselnder Platten des Spulenelements haben ein vorstehendes
Teil beziehungsweise kein vorstehendes Teil, so dass die Verbindungsabschnitte
des Rahmenelements und des Spulenelements ineinander greifen.
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Daher
löst die
vorliegende Erfindung die oben genannten Probleme, und eine Aufgabe
der Erfindung besteht darin, eine neue Magnetkreisstruktur zu erreichen,
die imstande ist, den magnetischen Widerstand zu verringern, und
eine Strom erzeugende Vorrichtung mit einer verbesserten Stromerzeugungseffizienz
unter Verwendung der Magnetkreisstruktur bereitzustellen. Eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Magnetkreisstruktur
zu erreichen, die insbesondere für
eine verkleinerte Strom erzeugende Vorrichtung geeignet ist, so
dass die Stromerzeugungseffizienz von Strom erzeugenden Vorrichtungen
verbessert ist, die in verschiedene elektronische Geräte eingebaut
sind, und die Leistung der elektronischen Geräte verbessert ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zur
Lösung
der oben genannten Probleme stellt die vorliegende Erfindung einen
Magnetkreis bereit, umfassend: erste und zweite laminierte Elemente,
die jeweils aus mehreren gestapelten ebenen Magnetplatten und weichem
magnetischen Material bestehen; und Verbindungsmittel zum Halten
eines Verbindungsendabschnitts des ersten laminierten Elements und
eines Verbindungsendabschnitts des zweiten laminierten Elements;
wobei die Richtung der Laminierungsstapelung senkrecht zu den zwei orthogonalen
Richtungen ist, die die Ebene der Magnetplatten der ersten und zweiten
laminierten Elemente definieren, wobei eine der orthogonalen Richtung
eine Passrichtung und die andere eine Führungsrichtung ist; die ersten
und zweiten laminierten Elemente miteinander in der Passrichtung
verbunden sind und mindestens einen Teil eines Magnetkreises bilden;
dadurch gekennzeichnet, dass jede Magnetplatte an einem Verbindungsendabschnitt
eine konkave und eine entsprechende konvexe Struktur aufweist, die
einen vorstehenden Abschnitt umfasst, der in die Passrichtung vorsteht;
wobei der vorstehende Abschnitt an einer Seite einer Mittellinie
gebildet ist, die in die Passrichtung definiert ist, betrachtet
von der Richtung der Laminierungsstapelung; benachbarte Platten
der Magnetplatten mit vorstehenden Abschnitten an gegenüber liegenden
Seiten der Mittellinie gebildet sind; und die ersten und zweiten
laminierten Elemente jeweils mit konkaven und entsprechenden konvexen
Strukturen an ihren Verbindungsendabschnitten bereitgestellt sind,
betrachtet aus der Führungsrichtung
und der Richtung der Laminierungsstapelung, so dass die konkaven
und entsprechenden konvexen Strukturen der ersten und zweiten laminieren
Elemente entsprechende Formen haben und durch das Verbindungsmittel
in die Passrichtung in einem Zustand verbunden sind, dass die konvexen
und konkaven Strukturen versetzt sowohl in die Richtung der Laminierungsstapelung
wie auch in die Führungsrichtung
zusammengepasst sind.
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Da
gemäß dieser
Erfindung das erste laminierte Element und die zweiten laminierten
Elemente durch das Verbindungsmittel verbunden sind, während die
konvexen und konkaven Strukturen, die in deren Endabschnitten gebildet
sind, versetzt zusammengepasst sind, wird die dazwischen liegende
Verbindungsfläche
größer. Da
ferner die Endflächen
der magnetischen Materialien in den Endabschnitten des ersten laminierten
Elements und des zweiten laminierten Elements, die an entsprechenden
Positionen in der Schichtstapelrichtung angeordnet sind, miteinander
in Kontakt sind, kann ein Magnetfluss in die ebene Richtung der
laminierten Elemente verlaufen, ohne durch einen stufenförmigen Abschnitt
oder einen Spalt zu gehen. Dadurch kann der magnetische Widerstand
in dem Verbindungsabschnitt zuverlässig verringert werden und
der effektive Magnetfluss im Magnetkreis kann erhöht werden.
Das Zusammenpassen der konvexen und konkaven Strukturen stabilisiert
mechanisch den Verbindungszustand und erleichtert den Montagevorgang.
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Da
gemäß dieser
Erfindung die konvexen und konkaven Strukturen in den Endabschnitten
der laminierten Elemente bei Betrachtung sowohl in die Schichtstapelrichtung
wie auch in die ebene Richtung, die orthogonal zueinander liegen,
konvex und konkav erscheinen, ist es möglich, die Verbindungsfläche zwischen
dem ersten laminierten Element und dem zweiten laminierten Element
im Verbindungsabschnitt zu vergrößern, den
magnetischen Widerstand zu senken, die Stabilität der Verbindungsposition zu verbessern
und eine Verschiebung der Verbindung zu verringern. Dies kann den
Montagevorgang vereinfachen.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass der Endabschnitt des ersten
laminierten Elements und der Endabschnitt des zweiten laminierten
Elements Kontaktflächenabschnitte
aufweisen, die sich in deren Passrichtung erstrecken und miteinander
in Kontakt sind. Aufgrund dieses Mittels ist es möglich, die Verbindungsfläche zwischen
dem ersten laminierten Element und dem zweiten laminierten Element
weiter zu vergrößern und
den magnetischen Widerstand weiter zu senken.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass die konvexen und konkaven Strukturen
durch die Differenz in der Position der Endflächen der gestapelten magnetischen
Materialien in dem ersten laminierten Element und dem zweiten laminierten
Element gebildet werden. Da die konvexen und konkaven Strukturen
durch die Differenz in der Position der Endflächen der gestapelten magnetischen
Materialien gebildet werden, ist es aufgrund dieses Mittels möglich, die Produktion
zu erleichtern, eine Verbindungsentsprechung zwischen den Endflächen der
magnetischen Materialien zu garantieren, und eine Verschiebung der
Verbindung in die Schichtstapelrichtung zu verhindern. Dies erleichtert
den Montagevorgang weiter und senkt den magnetischen Widerstand
weiter.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Verbindungsmittel das erste
laminierte Element und das zweite laminierte Element durch ein Befestigungselement
verbindet, das durch die Verbindungsendabschnitte des ersten laminierten
Elements und des zweiten laminierten Elements hindurch geführt wird,
wobei die konvexen und konkaven Strukturen zusammengepasst werden.
Da aufgrund dieses Mittels die laminierten Elemente durch das Befestigungselement
des Verbindungsmittels in dem Verbindungsabschnitt verbunden werden,
wo die konvexen und konkaven Strukturen der laminierten Elemente
zusammengepasst sind, besteht kein Bedarf an der Anbringung des
Verbindungsmittels in einem anderen Abschnitt als dem Verbindungsabschnitt, und
die Größe der Magnetkreisstruktur
wird dadurch verringert.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass mindestens ein Abschnitt des
Befestigungselements, das durch die Endabschnitte des ersten laminierten Elements
und des zweiten laminierten Elements hindurch geführt wird,
aus einem weichen magnetischen Material besteht. Da aufgrund dieses
Mittels mindestens ein Abschnitt des Befestigungselements, das durch
den Verbindungsabschnitt geführt
wird, aus einem weichen magnetischen Material besteht, ist es möglich, den
Magnetfluss durch den Abschnitt des Befestigungselements zu lenken,
und dadurch den magnetischen Widerstand in dem Verbindungsabschnitt
weiter zu senken. Hier bezieht sich das Befestigungselement auf
ein Element, das zur Verbindung durch das Verbindungsmittel beiträgt, und
entspricht einer Verbindungsschraube und einem Rohr in den Ausführungsformen,
die später
beschrieben werden.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Befestigungselement aus
einem Rohr besteht, das in die Verbindungsendabschnitte des ersten
laminierten Elements und des zweiten laminierten Elements eingesetzt
wird, und einer Verbindungsschraube, die in das Rohr geschraubt
wird, und dass mindestens eines von dem Rohr und der Verbindungsschraube aus einem
weichen magnetischen Material besteht. Da aufgrund dieses Mittels
sowohl das Rohr wie auch die Verbindungsschraube durch den Verbindungsabschnitt
geführt
werden, kann der magnetische Widerstand in dem Verbindungsabschnitt
verringert werden, indem mindestens eines von dem Rohr und der Verbindungsschraube
aus einem weichen magnetischen Material gebildet werden. Insbesondere
ist besonders bevorzugt, dass sowohl das Rohr wie auch die Verbindungsschraube
aus einem weichen magnetischen Material bestehen.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Verbindungsmittel mit einem
Presselement bereitgestellt ist zum Pressen der Endabschnitte des
ersten laminierten Elements und des zweiten laminierten Elements,
während
die konvexen und konkaven Strukturen zusammengepasst sind, in eine
Richtung, so dass sich die Endabschnitte einander nähern. Gemäß diesem
Mittel können
das erste laminierte Element und das zweite laminierte Element in
dem Verbindungsabschnitt gegeneinander gepresst werden, indem sie
durch das Presselement in eine derartige Richtung gepresst werden,
dass sich die laminierten Elemente nähern, wobei der Kontaktzustand
(das Anliegen) von mindestens einem Teil der Endflächen zuverlässig gestaltet
werden kann. Selbst wenn bestimmte Kontaktflächenabschnitte nicht miteinander in
Kontakt sind, können
sie einander genähert
werden, wodurch der magnetische Widerstand im Verbindungsabschnitt
verringert wird.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Presselement außerhalb
des Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten laminierten Element
und dem zweiten laminierten Element angeordnet ist. Da in diesem
Fall das erste laminierte Element und das zweite laminierte Element
verbunden werden, indem sie zu dem Verbindungsabschnitt von außerhalb
des Verbindungsabschnitts durch das Verbindungsmittel gepresst werden,
besteht kein Bedarf an einem Befestigungselement oder dergleichen
im Verbindungsabschnitt, und die Struktur des Verbindungsabschnitts
kann weiter vereinfacht werden.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Presselement so angeordnet
ist, dass es mit einem Seitenflächenabschnitt
von mindestens einem des ersten laminierten Elements und des zweiten
laminierten Elements gegenüber
dem Endabschnitt in Kontakt steht, und dass es in eine vorbestimmte Richtung
bewegt wird, dass mindestens eines von dem Seitenflächenabschnitt
und dem Presselement mit einer schrägen Fläche bereitgestellt ist, die
sich mit dem anderen in Kontakt befindet und in die vorbestimmte
Richtung geneigt ist, und dass die Endabschnitte des ersten laminierten
Elements und des zweiten laminierten Elements in eine derartige
Richtung gepresst werden, dass sie sich entlang der schrägen Fläche nähern, indem
das Presselement in die vorbestimmte Richtung bewegt wird.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass das Presselement ein Befestigungselement
ist, das im Inneren des Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten
laminierten Element und dem zweiten laminierten Element angeordnet
ist, so dass das erste laminierte Element und das zweite laminierte
Element befestigt werden, und dass das erste laminierte Element
und das zweite laminierte Element in eine solche Richtung (oder
in die Passrichtung der konvexen und konkaven Strukturen im Endabschnitt)
gepresst werden, dass sie sich durch Befestigen des Befestigungselements
nähern.
In diesem Fall ist bevorzugt, dass das Befestigungselement eine
Verbindungsschraube ist, dass das erste laminierte Element und das
zweite laminierte Element durch Drehen der Verbindungsschraube befestigt
werden, und dass mindestens eines von der Verbindungsschraube und
dem ersten oder zweiten laminierten Element mit einer konisch verjüngten, schrägen Fläche zum
Pressen der Endabschnitte der laminierten Elemente in eine derartige
Richtung bereitgestellt ist, dass sie sich beim Drehen der Verbindungsschraube
nähern.
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Wenn
das Verbindungsmittel in dem oben genannten Mittel das erste laminierte
Element und das zweite laminierte Element im Verbindungsabschnitt
zusammenpresst, ist bevorzugt, dass das Verbindungsmittel eine Verbindungsschraube
enthält,
und dass Kontaktflächenabschnitte,
die miteinander in eine Richtung in Kontakt stehen, die der Passrichtung
der konvexen und konkaven Strukturen entgegen gesetzt ist (zum Beispiel
Seitenflächenabschnitte
konvexer Abschnitte in den konvexen und konkaven Strukturen (zum
Beispiel Seitenflächen, die
sich in die Passrichtung erstrecken), in eine solche Richtung gepresst
werden, dass sie in engem Kontakt miteinander stehen, basierend
auf dem Widerstand, der als Reaktion auf die Drehung der Verbindungsschraube
erzeugt wird).
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Strom erzeugende Vorrichtung mit
einer Magnetkreisstruktur in jeder der vorangehenden Beschreibungen
bereit, sowie einen Strom erzeugenden Abschnitt, wobei der Strom
erzeugende Abschnitt einen drehbaren Rotor mit einem Rotormagnetpol,
einen Statorbügel mit
einem Statormagnetpol, der dem Rotormagnetpol entgegen gesetzt ist,
und einen Stator mit einem Magnetkern, der magnetisch an den Statorbügel angeschlossen
ist, und eine elektromagnetische Spule, die um den Magnetkern gewickelt
ist, enthält,
und wobei die Magnetkreisstruktur bei dem Stator angewendet wird.
Gemäß der Erfindung
ist es möglich,
die Stromerzeugungseffizienz zu verbessern, ohne die Strom erzeugende
Vorrichtung zu vergrößern. Hier entsprechen
das erste laminierte Element und das zweite laminierte Element zum
Beispiel dem Statorbügel
und dem Magnetkern.
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Wenn
eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt wird, die mit der
Strom erzeugenden Vorrichtung ausgestattet ist, kann ein längerer Betrieb
ohne Stromzufuhr durch Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz
erwartet werden. Dies ist besonders in einer tragbaren elektronischen
Vorrichtung effektiv.
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Es
ist bevorzugt, dass ein oszillierendes Gewicht mit einer schrägen Gewichtsverteilung
drehbar auf dem Drehungsmittelpunkt bereitgestellt und an den Rotor
angeschlossen ist. Energie kann durch Übertragen der Drehung oder
Schwenkung des oszillierenden Gewichts auf den Rotor erzeugt werden, und
elektrischer Strom kann von der elektromagnetischen Spule entnommen
werden.
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Wenn
eine elektronische Armbanduhr konstruiert wird, in der ein Motor
durch elektrischen Strom angetrieben wird, der von der Strom erzeugenden
Vorrichtung erhalten wird, ist bevorzugt, dass die Statorstruktur
des Motors die Magnetkreisstruktur der vorliegenden Erfindung verwendet.
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In
dieser Erfindung ist bevorzugt, dass die elektronische Vorrichtung
ein Detektionsmittel zum Erfassen des Drehungszustandes des Rotors
auf der Basis einer elektromotorischen Kraft umfasst, die durch
die elektromotorische Spule erzeugt wird, sowie ein Rotationssteuermittel
zum magnetischen Steuern des Drehungszustandes des Rotors über den
Stator entsprechend einem Erfassungswert des Detektionsmittels.
Da aufgrund dieses Mittels die Statorstruktur der vorliegenden Erfindung
eine effiziente Erzeugung elektrischen Stroms durch selbst ein kleines
Moment ermöglicht,
ist es möglich,
das Rotationssteuermittel zuverlässig
zu betreiben. Es ist auch möglich,
die Steuerbarkeit der elektromagnetischen Rotationssteuerung selbst über den
Stator zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine elektronische Vorrichtung bereit,
die ein Energieerzeugungsmittel zum Erzeugen mechanischer Energie enthält, ein
Räderwerk
zum Übertragen
der mechanischen Energie, einen Zeiger, der durch das Räderwerk
angetrieben wird, wobei die Strom erzeugende Vorrichtung von dem
Räderwerk
angetrieben wird, ein Referenzsignalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines
Referenzsignals, und ein Rotationssteuermittel zum Vergleichen eine
Rotationssignals mit einem Zyklus, der dem Rotationszyklus des Rotors
in der Strom erzeugenden Vorrichtung entspricht, mit dem Referenzsignal,
und zum Ausgeben eines Rotationssteuersignals für den Rotor an die Strom erzeugende Vorrichtung
entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs, so dass eine elektromagnetische
Bremskraft auf den Rotor ausgeübt
wird, wobei mindestens das Referenzsignalerzeugungsmittel und das
Rotationssteuermittel durch die elektromotorische Kraft der Strom
erzeugenden Vorrichtung angetrieben werden.
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Insbesondere
wird eine elektronische Armbanduhr bereitgestellt, in der eine Rotationsenergie, die
durch ein oszillierendes Gewicht erzeugt wird, durch eine Feder
oder dergleichen angesammelt wird, eine Strom erzeugende Vorrichtung
unter Nutzung der Rotationsenergie angetrieben wird, die Drehzahl
des Rotors auf der Basis des Ausgangs der Strom erzeugenden Vorrichtung
erfasst wird, eine elektromagnetische Spule, die auf einen Stator
gewickelt ist, entsprechend der Drehzahl durch eine Steuerschaltung
kurzgeschlossen wird, so dass eine elektromagnetische Bremskraft
angewendet wird, wodurch elektrisches Strom erzeugt wird, während die Drehzahl
des Rotors der Strom erzeugenden Vorrichtung so gesteuert wird,
dass sie konstant ist, und ein Zeiger durch die Rotation des Rotors
angetrieben wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Montageplan, der die Strukturen einer Magnetkreisstruktur und
einer Strom erzeugenden Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine in Einzelteile aufgelöste
Draufsicht auf die erste Ausführungsform.
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3 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 1, betrachtet
aus der Richtung der Pfeile.
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 1,
betrachtet aus der Richtung der Pfeile.
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5 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die schematisch die Struktur eines Verbindungsabschnitts in der
ersten Ausführungsform zeigt.
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6 ist
ein Montageplan, der die Strukturen einer Magnetkreisstruktur und
einer Strom erzeugenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
eine in Einzelteile aufgelöste
Draufsicht auf die zweite Ausführungsform.
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8 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die schematisch die Struktur eines Verbindungsabschnitts in einer
Magnetkreisstruktur und einer Strom erzeugenden Vorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist
eine allgemeine Schnittansicht, die die allgemeine Struktur eines
Verbindungsabschnitts in einer Magnetkreisstruktur und einer Strom
erzeugenden Vorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
eine allgemeine perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnitts
in einer Magnetkreisstruktur und einer Strom erzeugenden Vorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine schematische Schnittansicht, die die Struktur des Verbindungsabschnitts
in der fünften
Ausführungsform
zeigt.
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12 ist
eine allgemeine perspektivische Ansicht, die die allgemeine Struktur
eines Verbindungsabschnitts in einem Vergleichsbeispiel der fünften Ausführungsform
zeigt.
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13 ist
eine allgemeine Schnittansicht des Vergleichsbeispiels, das in 12 dargestellt
ist.
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14 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil einer Strom erzeugenden
Vorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, die in eine elektronische Armbanduhr
eingebaut ist.
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15 ist
eine ebene Layout-Ansicht, die die allgemeine innere Struktur der
sechsten Ausführungsform
zeigt.
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16 ist
ein allgemeines Schaltungsdiagramm, das die Schaltungskonfiguration
einer elektronischen Armbanduhr gemäß einer siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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17 ist
ein allgemeines Schaltungsdiagramm, das die Schaltungskonfiguration
einer elektronischen Armbanduhr gemäß einer Modifizierung der siebenten
Ausführungsform
zeigt.
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18 ist
eine allgemeine perspektivische Ansicht, die die Struktur des Hauptteils
einer herkömmlichen
Strom erzeugenden Vorrichtung zeigt.
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19 ist
eine allgemeine Schnittansicht, die schematisch die Struktur eines
Verbindungsabschnitts in einem Magnetkreis der herkömmlichen Strom
erzeugenden Vorrichtung zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
einer Magnetkreisstruktur und einer Strom erzeugenden Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Beispiele
beschrieben. Die Ausführungsformen,
die in der Folge beschrieben sind, sind zweckdienlich in verschiedene
elektronische Vorrichtungen eingebaut, wie eine elektronische Armbanduhr,
ein tragbares Telefon und ein tragbares Informationsterminal mit
einer Strom erzeugenden Vorrichtung, ähnlich jener Vorrichtung, die
in 18 und 19 dargestellt
ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen
beschränkt
und ist auch bei Strom erzeugenden Vorrichtungen für verschiedene
Zwecke anwendbar. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch bei
Magnetkreisstrukturen für
verschiedene Zwecke außer den
Strom erzeugenden Vorrichtungen anwendbar.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
eine Montageansicht, die die Struktur eines Strom erzeugenden Abschnitts
einer Strom erzeugenden Vorrichtung 20 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine
in Einzelteile aufgelöste
und teilweise Schnittansicht der ersten Ausführungsform. Die Strom erzeugende
Vorrichtung 20 umfasst einen scheibenförmigen Rotor 21, der
drehbar gehalten wird, einen Statorbügel 22, der so strukturiert
ist, dass er den Rotor 21 in einer Rotoröffnung 22a aufnimmt,
die in seiner Mitte gebildet ist, einen Magnetkern 23,
bei dem beide Endabschnitte 23b mit beiden Endabschnitten 22b des
Statorbügels 22 durch
Verbindungsschrauben 24 verbunden sind, und eine elektromagnetische
Spule 25, die auf einen Schaftabschnitt 23a des
Magnetkerns 23 gewickelt ist. Zur Verringerung der Kernverlusts
(Wirbelstromverlusts) in einem Magnetkreis, der in der Strom erzeugenden Vorrichtung 20 gebildet
ist, haben der Statorbügel 22 und
der Magnetkern 23 eine mehrschichtige Struktur, die aus
gestapelten Magnetplatten aus einem dünnen, weichen, magnetischen
Material bestehen.
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In
beiden Endabschnitten 22b des Statorbügels 22, wie in 2 dargestellt
ist, sind obere vorstehende Abschnitt 22b-1 an der Außenseite
nur durch obere Schichtabschnitte gebildet, die zu dem Magnetkern 23 vorragen,
und untere vorstehende Abschnitte 22b-2 sind an der Innenseite
nur durch untere Schichtabschnitte gebildet, die vorragen. Unter
den oberen vorstehenden Abschnitten 22b-1 liegen keine
Magnetplatten und die unteren Schichtabschnitte an beiden Endabschnitten 22b des
Statorbügels 22 sind
von vorderen Endflächen 22b-1a der oberen
vorstehenden Abschnitte 22b-1 in einem großen Ausmaß vertieft,
so dass sie dort Endflächen 22b-2b bilden,
wie durch Punktlinien in der Figur dargestellt ist. Auf den unteren
vorstehenden Abschnitten 22b-2 liegen keine Magnetplatten,
und die oberen Schichtabschnitte sind von vorderen Endflächen 22b-2a der
unteren vorstehenden Abschnitte 22b-2 in einem großen Ausmaß vertieft,
so dass sie dort Endflächen 22b-1b bilden.
Ungefähr
um die Mittelpunkte der Endabschnitte 22b sind Verbindungsöffnungen 22c mit
kreisförmigem
Querschnitt so gebildet, dass sie die oberen vorstehenden Abschnitte 22b-1 und
die unteren vorstehenden Abschnitte 22b-2 teilweise abschneiden.
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Im
Gegensatz dazu sind in beiden Endabschnitten 23b des Magnetkerns 23 obere
vorstehende Abschnitte 23b-1 an der Innenseite nur durch obere
Schichtabschnitte gebildet, die zu dem Statorbügel 22 vorragen, und
untere vorstehende Abschnitte 23b-2 sind an der Außenseite
nur durch untere Schichtabschnitte gebildet, die vorragen. Unter
den oberen vorstehenden Abschnitten 23b-1 liegen keine Magnetplatten
und die unteren Schichtabschnitte der Endabschnitte 23b des
Magnetkerns 23 sind von vorderen Endflächen 23b-1a der oberen
vorstehenden Abschnitte 23b-1 in einem großen Ausmaß vertieft, so
dass sie dort Endflächen 23b-2b bilden,
wie durch Punktlinien in der Figur dargestellt ist. Auf den unteren
vorstehenden Abschnitten 23b-2 liegen keine Magnetplatten,
und die oberen Schichtabschnitte sind von vorderen Endflächen 23b-2a der
unteren vorstehenden Abschnitte 23b-2 in einem großen Ausmaß vertieft,
so dass sie dort Endflächen 23b-1b bilden.
Ungefähr
um die Mittelpunkte der Endabschnitte 23b sind Verbindungsöffnungen 23c mit kreisförmigem Querschnitt
so gebildet, dass sie die oberen vorstehenden Abschnitte 23b-1 und
die unteren vorstehenden Abschnitte 23b-2 teilweise abschneiden.
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Die
zuvor beschriebenen konvexen und konkaven Strukturen an den Endabschnitten 22b des Statorbügels 22 und
an den Endabschnitten 23b des Magnetkerns 23 sind
so gebildet, dass sie versetzt zueinander passen. 3 bis 5 zeigen
die Entsprechung zwischen den konvexen und konkaven Strukturen der
Endabschnitte 22b und den konvexen und konkaven Strukturen
der Endabschnitts 23b. 3 zeigt
einen Zustand entlang der Linie III-III in 1, und 4 zeigt
einen Zustand entlang der Linie IV-IV in 1. 5 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Strukturen der Endabschnitte
des Statorbügels
und des Magnetkerns zeigt.
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Wenn
die konvexen und konkaven Strukturen zusammengepasst sind, wie in 3 dargestellt ist,
sitzt der obere vorstehende Abschnitt 22b-1 des Statorbügels 22 in
dem vertieften Abschnitt, der auf dem unteren vorstehenden Abschnitt 23b-2 des
Magnetkerns 23 gebildet ist, und der untere vorstehende Abschnitt 23b-2 des
Magnetkerns 23 sitzt in dem vertieften Abschnitt, der unter
dem oberen vorstehenden Abschnitt 22b-1 des Statorbügels 22 gebildet
ist. In diesem Zustand sind der Statorbügel 22 und der Magnetkern 23 durch
die Verbindungsschraube 24 und ein Rohr 26 festgeklemmt.
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Obwohl
in 3 nicht dargestellt, ist auf gleiche Weise der
untere vorstehende Abschnitt 22b-2 des Statorbügels 22 in
den vertieften Abschnitt eingesetzt, der unter dem oberen vorstehenden
Abschnitt 23b-1 des Magnetkerns 23 gebildet ist,
und der obere vorstehende Abschnitt 23-1 des Magnetkerns 23 ist in
den vertieften Abschnitt eingesetzt, der auf dem unteren vorstehenden
Abschnitt 22b-2 des Statorbügels 22 gebildet ist.
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In
der oben genannten Struktur befindet sich die vordere Endfläche 22b-1a des
oberen vorstehenden Abschnitts 22b-1 im Statorbügel 22 mit
der Endfläche 23b-1b des
Endabschnitts 23b im Magnetkern 23 in Kontakt,
der an einer entsprechenden Position in der Schichtstapelrichtung
(das heißt,
in derselben Höhe)
angeordnet ist, und die vordere Endfläche 23b-2a des unteren
vorstehenden Abschnitts 23b-2 im Magnetkern 23 befindet
sich in Kontakt mit der Endfläche 22b-2b des
Endabschnitts im Statorbügel 22,
die an einer entsprechenden Position in der Schichtstapelrichtung
angeordnet ist. Ebenso befindet sich die vordere Endfläche 23b-1a des oberen vorstehenden
Abschnitts 23b-1 im Magnetkern 23 in Kontakt mit
der Endfläche 22b-1b des
Endabschnitts im Statorbügel 22,
die an einer entsprechenden Position in der Schichtstapelrichtung
angeordnet ist, und die vordere Endfläche 22b-2a des unteren
vorstehenden Abschnitts 22b-2 im Statorbügel 22 befindet
sich mit der Endfläche 23b-2b des
Endabschnitts 23b im Magnetkern 23 in Kontakt,
die an einer entsprechenden Position in der Schichtstapelrichtung angeordnet
ist.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt ist, befinden
sich eine Seitenfläche
des oberen vorstehenden Abschnitts 22b-1 des Statorbügels 22 und
eine Seitenfläche
des oberen vorstehenden Abschnitts 23b-1 des Magnetkerns 23 miteinander
in Kontakt, und eine Seitenfläche
des unteren vorstehenden Abschnitts 22b-2 des Statorbügels 22 und
eine Seitenfläche
des unteren vorstehenden Abschnitts 23b-2 des Magnetkerns 23 befinden
sich ebenso miteinander in Kontakt. Diese Seitenflächen erstrecken
sich in eine Passrichtung der Endabschnitte 22b und 23b (eine Richtung
orthogonal zu dem vorderen Endflächen und
den Endflächen),
so dass sie Kontaktflächenabschnitte
bilden, wenn sie miteinander in Kontakt sind.
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In
dieser Ausführungsform,
wie in 5 dargestellt ist, bilden die zwei oberen und
unteren vorstehenden Abschnitte 22b-1 und 22b-2,
die im Endabschnitt 22b des Statorbügels 22 gebildet sind, und
die zwei oberen und unteren vorstehenden Abschnitte 23b-1 und 23b-2,
die im Endabschnitt 23b des Magnetkerns 23 gebildet
sind, konvexe und konkave Strukturen in der Schichtstapelrichtung
(der Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
in der Figur) und in der ebenen Richtung (der horizontalen Richtung
in der Figur). Diese konvexen und konkaven Strukturen in beide Richtungen
sind zusammengepasst und sitzen eng.
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Wie
in 4 dargestellt ist, haben die Verbindungsschraube 24 und
das Rohr 26 Formen, die im Wesentlichen wie die herkömmlichen
sind. Das zylindrische Rohr 26 ist so gebildet, dass es
in eine Öffnung
pressgepasst ist, die in einer Hauptplatte 27 gebildet
ist. Der Endabschnitt 22b des Statorbügels 22 und der Endabschnitt 23b des
Magnetkerns 23 werden verbunden, indem sie vertikal durch
einen Flanschabschnitt 26a des Rohres 26 und einen
Kopfabschnitt 24a der Verbindungsschraube 24,
die in dieses geschraubt ist, festgeklemmt werden.
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Während die
Verbindungsschraube 24 und das Rohr 26 üblicherweise
aus einem nicht magnetischen Material gebildet sind, bestehen sowohl
die Verbindungsschraube 24 wie auch das Rohr 26,
die als Befestigungselemente dienen, in dieser Ausführungsform
aus einem weichen magnetischen Material. Da die Verbindungsschraube 24 und
das Rohr 26 durch den Verbindungsabschnitt zwischen dem
Endabschnitt des Statorbü gels 22 und
dem Endabschnitt des Magnetkerns 23 gehen, so dass sie sich
in die Schichtstapelrichtung erstrecken, wird ein Magnetfluss leichter
in die Schichtstapelrichtung übertragen,
wenn sie aus einem weichen magnetischen Material bestehen, und der
magnetische Widerstand wird verringert. Dies ist besonders vorteilhaft,
da der Magnetfluss leicht in die Schichtstapelrichtung übertragen
werden kann. Infolge eines Vergleichs mit und der Überprüfung von
Fällen,
in welchen die Verbindungsschraube 24 und das Rohr 26 aus
einem und nicht aus einem weichen magnetischen Material bestehen,
stellten die gegenwärtigen Erfinder
fest, dass im Wesentlichen große
Wirkungen erreicht werden können,
wenn beide Elemente aus einem weichen magnetischen Material bestehen. Selbst
wenn nur eines von der Verbindungsschraube 24 und dem Rohr 26 aus
einem weichen magnetischen Material besteht, können ausgeprägte Wirkungen
erhalten werden. Beispiele für
weiche magnetische Materialien, die die Komponenten in dieser Ausführungsform
bilden, sind verschiedene Eisenlegierungen, wie Eisen und Permalloy.
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In
dieser Ausführungsform
wird ein Verbindungsabschnitt zwischen den Endabschnitten 22b und 23b des
Statorbügels 22 und
des Magnetkerns 23 gebildet, die den Hauptteil des Magnetkreises
in der Strom erzeugenden Vorrichtung 20 wie zuvor bilden.
Da der Verbindungsabschnitt eine Struktur aufweist, in der die konvexen
und konkaven Strukturen zusammengepasst sind, kann die Verbindungsfläche zwischen
dem Statorbügel 22 und
dem Magnetkern 23 vergrößert werden.
Dadurch können
der magnetische Widerstand verringert, der effektive Magnetfluss erhöht und die
Stromerzeugungseffizienz verbessert werden.
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Insbesondere
haben sowohl der Statorbügel 22 wie
auch der Magnetkern 23 eine mehrschichtige Struktur, die
den Kernverlust verringert, und konvexe und konkave Strukturen mit
stufenförmigen
Abschnitten sind zwischen den Schichten unter Verwendung der mehrschichtigen
Struktur gebildet, wodurch Herstellungskosten verringert werden
und auch der magnetische Widerstand verringert wird.
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Im
Allgemeinen hat ein magnetisches Element mit einer mehrschichtigen
Struktur die Eigenschaften einer hohen magnetischen Permeabilität in eine
Bewegungsrichtung des Magnetflusses im Inneren jeder Magnetschicht,
das heißt,
in die ebene Richtung, und einer leichten Übertragung des Magnetflusses,
und im Gegensatz dazu eine geringe magnetische Permeabilität in eine
Bewegungsrichtung des Magnetflusses durch die Magnetschichten, das heißt, in die
Schichtstapelrichtung, und einer nicht leichten Übertragung des Magnetflusses.
Da in der herkömmlichen
Verbindungsstruktur, die in 19 dargestellt
ist, der Endabschnitt 12b des Statorbügels 12 und der Endabschnitt 13b des
Magnetkerns 13 einfach in der vertikalen Richtung in Kontakt
stehen, ist die Kontaktfläche
dazwischen klein. Da ferner der Statorbügel 12 und der Magnetkern 13 nur
in der Zwischenschichtrichtung in Kontakt sind, kann der Magnetfluss
nicht leicht durch die Verbindungsfläche gehen und der magnetische
Widerstand ist nicht verringert. Da im Gegensatz dazu in dieser
Ausführungsform
die Endabschnitte 22b und 23b des Statorbügels 22 und
des Magnetkerns 23 miteinander derart in Kontakt sind,
dass konvexe und konkave Strukturen der Magnetschichten zusammengepasst sind,
geht der Magnetfluss durch den Verbindungsabschnitt in der ebenen
Richtung und geht leicht durch die Verbindungsfläche. Dies verringert auch den
magnetischen Widerstand.
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Insbesondere,
wie zuvor beschrieben, befinden sich die vorderen Endflächen der
oberen vorstehenden Abschnitte und der unteren vorstehenden Abschnitte
im Statorbügel
und dem Magnetkern mit entsprechenden Endflächen in Kontakt, die Seitenflächen des
oberen vorstehenden Abschnitts des Statorbügels und des oberen vorstehenden
Abschnitts des Magnetkerns befinden sich miteinander in Kontakt,
und die Seitenflächen
(Kontaktflächenabschnitte)
des unteren vor stehenden Abschnitts des Statorbügels und des unteren vorstehenden
Abschnitts des Magnetkerns befinden sich miteinander in Kontakt. Da
die Endflächen
und die Seitenflächen,
die einander in der Schichtstapelrichtung entsprechen, miteinander
in Kontakt sind, wird die Verbindungsfläche in der ebenen Richtung
zwischen dem Statorbügel
und dem Magnetkern vergrößert, und
der magnetische Widerstand ist deutlich verringert.
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Die
oberen vorstehenden Abschnitte 22b-1 und 23b-1 des
Statorbügels 22 und
des Magnetkerns 23, die an entsprechenden Positionen in
der Schichtstapelrichtung angeordnet sind, befinden sich miteinander
an den Kontaktflächenabschnitten
(Abschnitten, wo die Seitenflächen
der vorstehenden Abschnitte in Kontakt sind) A in Kontakt, die sich
in die Passrichtung der konvexen und konkaven Strukturen des Statorbügels 22 und
des Magnetkerns 23, wie zuvor beschrieben, erstrecken.
Selbst wenn daher die Passtiefe des Statorbügels 22 und des Magnetkerns 23 aufgrund
einer Verschiebung der Positionen der Verbindungsöffnungen 22c und 23c zur
Aufnahme der Verbindungsschrauben 24 und der Rohre 26 gewählt wird,
wird der Kontaktzustand der Kontaktflächenabschnitte dadurch nicht
beeinflusst, wodurch der Magnetfluss zuverlässig übertragen werden kann. Das
zuvor beschriebene Verhältnis
gilt auch für das
Verhältnis
zwischen den unteren vorstehenden Abschnitten 22b-2 und 23b-2.
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In
dieser Ausführungsform
sind der Statorbügel 22 und
der Magnetkern 23 jeweils mit einer konvexen und konkaven
Struktur in die Stapelrichtung der Magnetplatten bereitgestellt,
wie aus dem Verhältnis
zwischen den oberen vorstehenden Abschnitten 22b-1 und 23b-1 und
den darunter gebildeten vertieften Abschnitten, oder zwischen den
unteren vorstehenden Abschnitten 22b-2 und 23b-2 und
den darauf gebildeten vertieften Abschnitten hervorgeht. Gleichzeitig
sind der Statorbügel 22 und
der Magnetkern 23 jeweils mit einer konvexen und konkaven Struktur
in der ebenen Richtung der gestapelten Magnetplatten bereitgestellt
(das heißt,
der Richtung der Oberflächen
der Magnetplatten), wie aus dem Verhältnis zwischen den oberen vorstehenden
Abschnitten 22b-1 und 23b-1 und den vertieften
Abschnitten, die an deren Seiten gebildet sind, oder zwischen den unteren
vorstehenden Abschnitten 22b-2 und 23b-2 und den
vertieften Abschnitten, die an deren Seiten gebildet sind, hervorgeht.
Auf diese Weise hat in dieser Ausführungsform der Verbindungsabschnitt
die Strukturen, die konvex und konkav erscheinen, wie sowohl aus
der Schichtstapelrichtung wie auch aus der ebenen Richtung, die
orthogonal zueinander liegen, gezeigt wird, und die konvexen und
konkaven Strukturen sind zusammengepasst und verbunden. Dies erhöht die Verbindungsfläche deutlich
und verringert den magnetischen Widerstand wesentlich. Da eine solche
Konfiguration eine wechselseitige Positionierung des Statorbügels 22 und
des Magnetkerns 23 in der Schichtstapelrichtung und der
ebenen Richtung ermöglicht,
ist es möglich,
den Montagevorgang zu erleichtern und die Montagegenauigkeit und
Montagefestigkeit zu verbessern.
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In
dieser Ausführungsform
wird eine der zuvor beschriebenen konvexen und konkaven Strukturen,
die aus der Schichtstapelrichtung gezeigt werden, das heißt, der
Aufwärts-
und Abwärtsrichtung, durch
die Differenz in der Position zwischen den Endflächen der gestapelten Magnetplatten
gebildet, die den Statorbügel 22 und
den Magnetkern 23 bilden. Dadurch kann die Produktion erleichtert
werden, so dass eine Entsprechung in der Verbindungsposition zwischen
den Endflächen
der Magnetplatten garantiert ist, und eine Verbindungsverschiebung
in die Schichtstapelrichtung verhindert werden. Dadurch wird der
Montagevorgang weiter erleichtert, und der magnetische Widerstand
wird weiter verringert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben stehende Ausführungsform
beschränkt,
und die konvexen und konkaven Strukturen müssen nicht immer sowohl in
die Schichtstapelrichtung und in die ebene Richtung gebildet werden.
Es ist zufrieden stellend, solange konvexe und konkave Strukturen
in dem Verbindungsabschnitt in eine der Richtungen gebildet sind
und zusammengepasst und verbunden sind.
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Zweite Ausführungsform
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Eine
Strom erzeugende Vorrichtung 30 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
In dieser Ausführungsform sind
in Endabschnitten 32b eines Statorbügels 32 obere vorstehende
Abschnitte 32b-1 durch obere Schichtabschnitte gebildet,
die an der Außenseite vorragen,
und untere vorstehende Abschnitte 32b-2 sind durch untere
Schichtabschnitte gebildet, die an der Innenseite vorragen. In Endabschnitten 33b eines
Magnetkerns 33 sind obere vorstehende Abschnitte 33b-1 durch
obere Schichtabschnitte gebildet, die an der Innenseite vorragen,
und untere vorstehende Abschnitte 33b-2 sind durch untere Schichtabschnitte
gebildet, die an der Außenseite vorragen.
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In
dieser Ausführungsform
sind in ähnlicher Weise
wie in der ersten Ausführungsform
konvexe und konkave Strukturen sowohl in den Endabschnitten 32b des
Statorbügels 32 wie
auch in den Endabschnitten 33b des Magnetkerns 33 gebildet,
betrachtet aus der Schichtstapelrichtung und der ebenen Richtung.
Diese Ausführungsform
unterscheidet sich jedoch darin, dass die oberen vorstehenden Abschnitte 32b-1 und 33b-1 und
die unteren vorstehenden Abschnitte 32b-2 und 33b-2 eine
im Wesentlichen dreieckige ebene Form haben, dass die oberen vorstehenden
Abschnitte 32b-1 und 33b-1 an schrägen Endflächen 32b-1a und 33b-1a in
Kontakt sind, die in die Verbindungsrichtung geneigt sind, und dass die
unteren vorstehenden Abschnitte 32b-2 und 33b-2 auf
gleiche Weise an geneigten Endflächen 32b-2a und 33b-2a in
Kontakt sind.
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Diese
Ausführungsform
bietet auch die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform.
Da in dieser Ausführungsform
die geneigten Endflächen, die
in die Verbindungsrichtung geneigt sind, in die der Statorbügel 32 und
der Magnetkern 33 verbunden sind (in die Aufwärts- und
Abwärtsrichtung
in der Figur), miteinander in Kontakt sind, stehen die Endflächen zuverlässig miteinander
in Kontakt, selbst wenn der Statorbügel 32 und der Magnetkern 33 aufgrund von
Fehlern in Form und Größe oder
dergleichen nicht vollständig
und eng sitzen. Da dies eine Bildung eines Spaltes zwischen Endflächen der
Magnetplatten verhindern kann, die an entsprechenden Positionen
in die Schichtstapelrichtung in einem Verbindungsabschnitt angeordnet
sind, kann der magnetische Widerstand zuverlässiger verringert werden.
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Dritte Ausführungsform
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Eine
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben,
die schematisch die Struktur eines Verbindungsabschnitts zeigt.
Diese Ausführungsform hat
eine gleiche Struktur wie die oben genannten Ausführungsformen,
mit Ausnahme der Form des Verbindungsabschnitts (den Formen von
Endabschnitten eines Statorbügels
und eines Magnetkerns). In dieser Ausführungsform ist zur Bildung
von Verbindungsöffnungen
in Endabschnitten eines Statorbügels 42 und
eines Magnetkerns 43 zur Aufnahme von Verbindungsschrauben
und Rohren ein halbkreisförmiger Öffnungsabschnitt 42c,
der sich an dem vorderen Ende öffnet,
in einem Endabschnitt 42b des Statorbügels 42 gebildet und
ein halbkreisförmiger Öffnungsabschnitt 43c,
der sich an dem vorderen Ende öffnet,
ist in einem Endabschnitt 43b des Magnetkerns 43 gebildet.
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Da
die Öffnungsabschnitte 42c und 43c eine solche
offene (ausgeschnittene) Form haben, die sich seitlich öffnet, können die
Endabschnitte des Statorbügels
und des Magnetkerns, die den Verbindungsabschnitt bilden, leichter
als in den oben genannten Ausführungsformen
geformt werden und die Produktion wird erleichtert. Selbst wenn
es zu einer Verschiebung (Fehlausrichtung) in dem Positionsverhältnis zwischen
den Öffnungsabschnitten 42c und 43c,
die eine Verbindungsöffnung
bilden, und den vorderen Endflächen 42b-1a, 42b-2a, 43b-1a und 43b-2a und
den Endflächen 42b-1b, 42b-2b, 43b-1b und 43b-2b,
die im Verbindungsabschnitt miteinander in Kontakt stehen sollen,
kommt, bilden sich selten Spalten zwischen den vorderen Endflächen und den
Endflächen
in beiden Endabschnitten 42b und 43b.
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In
dieser Ausführungsform
bilden die oberen vorstehenden Abschnitte 42b-1 und 43b-1 und
die unteren vorstehenden Abschnitte 42b-2 und 43b-2 auch
konvexe und konkave Strukturen in der Schichtstapelrichtung und
der ebenen Richtung, und sind zusammengefügt.
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Vierte Ausführungsform
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Eine
Magnetkreisstruktur und eine Strom erzeugende Vorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist eine
schematische Schnittansicht, die die Struktur eines Verbindungsabschnitts
zwischen einem Statorbügel 52 und
einem Magnetkern 53 in einer Strom erzeugenden Vorrichtung 50 gemäß der vierten
Ausführungsform
zeigt. Diese Ausführungsform
ist ähnlich
den oben genannten Ausführungsformen,
da die oberen vorstehenden Abschnitte 52b-1 in Endabschnitten 52b des
Statorbügels 52 gebildet
sind, untere vorstehende Abschnitte 53b-2 in Endabschnitten 53b des
Magnetkerns 53 gebildet sind, und die Abschnitte zusammengepasst
und verbunden sind.
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In
dieser Ausführungsform
ist kein Verbindungsmittel im Inneren eines Verbindungsabschnitts bereitgestellt,
und zwei Verbindungsschrauben 54 und 55 und annähernd zylindrische
Presselemente 56 und 57 sind außerhalb
des Verbin dungsabschnitts gebildet, um den Statorbügel 52 und
den Magnetkern 53 im Verbindungsabschnitt in eine Richtung
zu pressen, so dass sie sich einander nähern, wie in der Figur dargestellt
ist.
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Die
Verbindungsschrauben 54 und 55 gehen durch die
Presselemente 56 und 57 und sind mit den Innengewindeabschnitten 58a und 58b verschraubt, die
in einer Hauptplatte 58 eingebettet sind. Die Presselemente 56 und 57 sind
zumindest an den Seiten des Statorbügels 52 und des Magnetkerns 53 mit
konisch verjüngten
Pressflächen 56a und 57a bereitgestellt,
die in Bezug auf die vertikale Ebene leicht geneigt sind. Zum Pressen
der Pressflächen 56a und 57a sind
die angepressten Flächen 52c und 53c des Statorbügels 52 und
Magnetkerns 53 dementsprechend konisch verjüngt. Wenn
die Verbindungsschrauben 54 und 55, die durch
die Presselemente 56 und 57 gehen, in die Innengewindeabschnitte 58a und 58b geschraubt
werden, die in der Hauptplatte 58 eingebettet sind, pressen
die Pressflächen 56a und 57a auf
die angepressten Flächen 52c und 53c. Der
Endabschnitt 52b des Statorbügels 52 und der Endabschnitt 53b des
Magnetkerns 53 werden dadurch gegeneinander gepresst und
verbunden.
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Gemäß dieser
Struktur besteht kein Bedarf, Verbindungsöffnungen im Verbindungsabschnitt
zu bilden, so dass. Verbindungsschrauben hindurch geleitet werden,
und die Struktur des Verbindungsabschnitts kann weiter vereinfacht
werden. Da die Endflächen
des Statorbügels
und des Magnetkerns, die im Verbindungsabschnitt angeordnet sind,
so gepresst werden können,
dass sie in engem Kontakt stehen, ist der Kontakt dazwischen zuverlässig, und der
magnetische Widerstand wird weiter verringert.
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Fünfte Ausführungsform
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Eine
Magnetkreisstruktur und eine Strom erzeugende Vorrichtung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. 10 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die die Struktur eines
Verbindungsabschnitts in der fünften
Ausführungsform
zeigt, und 11 ist eine schematische Schnittansicht,
die die Struktur des Verbindungsabschnitts in der fünften Ausführungsform
zeigt.
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Diese
Ausführungsform
stellt eine Struktur bereit, in der eine Verbindungsmittel, das
funktionell im Wesentlichem dem Verbindungsmittel in der vierten
Ausführungsform
gleich ist, im Inneren eines Verbindungsabschnitts in der Struktur
bereitgestellt ist, die ähnlich
jener des Verbindungsabschnitts in der ersten Ausführungsform
ist. In einer Strom erzeugenden Vorrichtung 60 sind ein
Endabschnitt 62b eines Statorbügels 62 und ein Endabschnitt 63b eines
Magnetkerns 63 durch einen Gewindeeingriff zwischen einer
Verbindungsschraube 64 und einem Rohr 66 festgeklemmt.
In den Endabschnitten 62b und 63b sind obere vorstehende
Abschnitte 62b-1 und 63b-1 und untere vorstehende
Abschnitte 62b-2 und 63b-2 in einer Weise gebildet,
die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform gleich ist, und
die vorstehenden Abschnitte sind versetzt in die Schichtstapelrichtung (die
Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
in der Figur) und in der horizontalen Richtung (die Richtung orthogonal zu
der Ebene der Zeichnung) zusammengepasst.
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In
dieser Ausführungsform
sind der obere vorstehende Abschnitt 63b-1 und der untere
vorstehende Abschnitt 62b-2, der diesen überlappt,
breiter als der obere vorstehende Abschnitt 62b-1 und der untere
vorstehende Abschnitt 63b-2 gebildet. Nur der obere vorstehende
Abschnitt 63b-1 und der untere vorstehende Abschnitt 62b-2 sind
mit Verbindungsöffnungen 62c beziehungsweise 63c bereitgestellt.
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Ein
Kopfabschnitt 64a der Verbindungsschraube 64 ist
konisch verjüngt,
und die innere Umfangsfläche
der Verbindungsöffnung 63c,
die mit dem Kopfabschnitt 64b in Eingriff gebracht werden
soll, ist entsprechend dem Kopfabschnitt 64a konisch verjüngt, wie
in der Figur dargestellt ist. Die Verbindungsöffnung 63c ist exzentrisch
in Bezug auf die Verbindungsöffnung 62c und
die Presspassposition des Rohres 66 in der Hauptplatte 67 gebildet.
Wenn die Verbindungsschraube 64 in das Rohr 66 geschraubt
wird, presst aus diesem Grund die konisch verjüngte Fläche des Kopfabschnitts 64a der
Verbindungsschraube 64 die offene Kante der Verbindungsöffnung 63c in
die Verbindungsrichtung (eine Richtung, in die der Statorbügel 62 und
der Magnetkern 63 zusammengepasst werden, sich nähern und
in Kontakt gelangen).
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Wenn
gemäß dieser
Ausführungsform
die Verbindungsschraube 64 in das Rohr 66 geschraubt wird,
können
der Statorbügel 62 und
der Magnetkern 63 in die Verbindungsrichtung gepresst werden,
und die konvexen und konkaven Strukturen, die in den Endabschnitten
beider Elemente gebildet sind, werden enger zusammengepasst. Zum
Beispiel wird die vordere Endfläche
des oberen vorstehenden Abschnitts 63b-1 anliegend an die
Basisendfläche
gepresst, die an dem unteren vorstehenden Abschnitt 63b-2 im
Statorbügel 63 bereitgestellt
ist, und nähert sich
dieser oder kommt mit dieser in Kontakt. Da der Statorbügel 62 und
der Magnetkern 63 zuverlässig zusammengepasst und verbunden
sind, wird der magnetische Widerstand weiter verringert, und ein
Montagespalt wird selten zwischen dem Statorbügel und dem Magnetkern gebildet.
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Im
Gegensatz dazu wird in einem Vergleichsbeispiel, das in 12 und 13 dargestellt
ist, ein Endabschnitt 72b eines plattenförmigen Statorbügels 72 mit
einer einschichtigen Struktur durch Pressarbeit oder durch eine
andere Methode verdünnt.
Ein Endabschnitt 73b eines Magnetkerns 73 wird
auf dem Endabschnitt 72b angeordnet und eine Verbindungsschraube 74 und
ein Rohr 76, die ähnlich
wie zuvor sind, werden in Verbindungsöffnungen 72c und 73c geschraubt,
die in den Endabschnitten 72b und 73b gebildet
sind, wodurch der Statorbügel 72 und der
Magnetkern 73 verbunden werden. Der Magnetkern 73,
mit Ausnahme des Endabschnitts 73b, hat eine zweischichtige
Struktur. In diesem Vergleichsbeispiel ist es schwierig, zuverlässig Komponenten zu
erzeugen, so dass die Verbindungsöffnung 72c und die
Verbindungsöffnung 73 in
einer Ebene ausgerichtet sind, während
die vorderen Endflächen
der Endabschnitte 72b und 73b mit entsprechenden
Basisendflächen
in Kontakt stehen, und zwischen den Formen der Endabschnitte und
den Bildungspositionen der Verbindungsöffnungen ist eine Toleranz
notwendig, so dass Variationen, die der Toleranz entsprechen, aufgenommen
werden. Daher müssen Spalten
zwischen den vorderen Endflächen
der Endabschnitte 72b und 73b und den Basisendflächen in dem
Statorbügel 72 und
dem Magnetkern 73 gebildet werden, wie in der Figur dargestellt
ist. Da die gegenüber
liegenden Endflächen
des Statorbügels 72 und des
Magnetkerns 73 voneinander getrennt sind, nimmt der Durchgangswiderstand
des Magnetflusses in die horizontale Richtung in der Figur zu, der magnetische
Widerstand ist höher
als in der fünften Ausführungsform,
die in 5 dargestellt ist, und die Stromerzeugungseffizienz
nimmt ab.
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Insbesondere,
wenn sich in dem Vergleichsbeispiel die Passtiefe des Statorbügels 72 und
des Magnetkerns 73 ändert, ändert sich
auch der Spalt, der zwischen den Abschnitten an entsprechenden Positionen
(Höhen)
in die Dickenrichtung (die Schichtstapelrichtung, das heißt, die
Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
in der Figur) gebildet ist. Daher variiert das Ausmaß des magnetischen
Widerstands abhängig
von Variationen in der Passung. Im Gegensatz dazu erstreckt sich
in der fünften
Ausführungsform
ein Kontaktflächenabschnitt
A, wo die Seitenfläche
des oberen vorstehenden Abschnitts 62b-1 und die Seitenfläche des
oberen vorstehenden Abschnitts 63b-1 in Kontakt stehen,
in die Passrichtung F in der Figur. Selbst wenn daher sich daher
die Passtiefe ändert, ändert sich
kaum der Kontaktzustand des Kontaktflächenabschnitts A. Da die Verbindungsschraube 64 in
der fünften
Ausführungsform festgezogen
wird, indem sie im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der obere vorstehende
Abschnitt 63b-1 zu dem oberen vorstehenden Abschnitt 62b-1 (zu
dem Kontaktflächenabschnitt
A) aufgrund des Drehwiderstands der Verbindungsschraube 64 beim Festziehen
versetzt, wodurch die Endflächen
am Kontaktflächenabschnitt
A zuverlässig
in Kontakt gelangen.
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Während der
Statorbügel
und der Magnetkern eine vier- oder zweischichtige Struktur in der
Beschreibung der oben stehenden Ausführungsformen haben, kann die
Anzahl gestapelter Schichten beliebig eingestellt werden. Zum Beispiel
können
die Elemente eine größere Anzahl
gestapelter Schichten haben.
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Sechste Ausführungsform
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Die
Konfiguration einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden.
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben.
Die sechste Ausführungsform
zeigt eine Ausführungsform
einer elektronischen Vorrichtung, insbesondere einer elektronischen
Armbanduhr, die mit einer Strom erzeugenden Vorrichtung mit einer
Magnetkreisstruktur ausgestattet ist, die in den oben stehenden
Ausführungsformen
dargestellt ist.
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Eine
elektronische Armbanduhr 100 dieser Ausführungsform
umfasst, wie in 14 und 15 dargestellt
ist, ein oszillierendes Gewicht mit einer Gewichtsverteilung, die
schräg
in die Drehungsrichtung ist, und ein Übersetzungsräderwerk,
das aus einem Zahnrad 102 besteht, das integral an dem
oszillierenden Gewicht 101 befestigt ist, sowie einem Zahnrad 103,
das mit dem Zahnrad 102 in Eingriff steht, und einem Zahnrad 104,
das an dem Zahnrad 103 in der Drehungsrichtung befestigt
ist. Das letzte Zahnrad 104 des Übersetzungsräderwerks
steht mit einem Zahnradabschnitt 105 in Eingriff, der in
einem Rotor 106 gebildet ist, der eine Strom erzeugende Vorrichtung
bildet.
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Der
Rotor 106 wird drehbar im Inneren einer Rotoröffnung 107a eines
Statorbügels 107 gehalten. Der
Statorbügel 107 ist
fest mit einem Magnetkern 108 durch Befestigungsschrauben 109 verbunden. Eine
elektromagnetische Spule 110 ist auf den Magnetkern 108 gewickelt.
Wie in 15 dargestellt ist, sind konvexe
und konkave Strukturen in Verbindungsabschnitten zwischen Endabschnitten 107a des
Statorbügels 107 und
Endabschnitten 108b des Magnetkerns 108 in einer
Weise zusammengepasst, die in den oben stehenden Ausführungsformen
dargestellt ist.
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In
dieser Ausführungsform,
wie in 15 dargestellt ist, ist die
Struktur, die in 14 dargestellt ist, im Inneren
eines Gehäuseelements 111 der Armbanduhr
aufgenommen, und die Struktur, die die elektronische Uhr darstellt,
ist ebenso darin eingebaut. Eine Speicherbatterie 112 ist
ein Kondensator oder eine chemische sekundäre Batterie zum Ansammeln von
elektrischem Strom, der von der Strom erzeugenden Vorrichtung erzeugt
wird, und ein Ausgangspotenzial derselben wird zu einer Uhrensteuerschaltung 113 geleitet.
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Im
Inneren des Gehäuseelements 111 ist
ein Antriebsmotor 114, wie ein Schrittmotor, bereitgestellt,
der von der Uhrensteuerschaltung 113 angetrieben wird.
Der Antriebsmotor 114 dient zum Antreiben von Zeigern (zum
Beispiel eines Stundenzeigers und eines Minutenzeigers), die nicht
dargestellt sind, und ein Zahnradabschnitt, der in einem Rotor 114a gebildet
ist, steht mit einem Zahnrad 115 eines Untersetzungsräderwerks
in Eingriff. Der Antriebsmotor 114 umfasst einen Statorbügel, einen
Rotor mit einem Magnetpol, der dem Statorbügel entgegen gesetzt ist, einen
Magnetkern, der mit dem Statorbügel verbunden
ist, und eine elektromagnetische Spule, die auf den Magnetkern gewickelt
ist, und hat eine ähnliche
Struktur wie die zuvor beschriebene Strom erzeugende Vorrichtung.
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Die
Struktur des Verbindungsabschnitts, die in den oben stehenden Ausführungsformen
dargestellt ist (die Struktur, in der die konvexen und konkaven
Strukturen zusammengepasst sind), kann bei einem Verbindungsabschnitt
zwischen dem Statorbügel
und dem Magnetkern im Antriebsmotor 114 angewendet werden.
Da dies eine Verringerung des Magnetleckflusses in einem Magnetkreis
des Antriebsmotors 114 und eine Erhöhung im Ausmaß des effektiven
Magnetflusses ermöglicht,
kann die Ausgangseffizienz des Antriebsmotors 114 verbessert werden.
Infolgedessen kann der Energieverbrauch des Antriebsmotors 114 verringert
werden.
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Während der
Rotor der oben stehenden sechsten Ausführungsform, die in 15 dargestellt ist,
im Prinzip eine Dipolstruktur hat, ist die Anzahl von Polen des
Rotors und des Stators in der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt. Zum
Beispiel bietet ein mehrpoliger Generator mit einem Rotor und einem
Stator mit mehr als vier Polen auch äquivalente Vorteile.
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Siebente Ausführungsform
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Eine
elektronische Armbanduhr 150 als eine elektronische Vorrichtung
gemäß einer
siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 16 zeigt
eine Schaltungskonfiguration einer elektronischen Armbanduhr 150 dieser Ausführungsform.
Die elektronische Armbanduhr 140 hat eine Magnetkreisstruktur,
die aus einem Statorbügel 152 und
einem Magnetkern 153 mit der Struktur des Verbindungsabschnitts
besteht, die in den oben stehenden Ausführungsformen beschrieben wurde
(eine Struktur, in der konvexe und konkave Strukturen zusammengepasst
sind). Eine Strom erzeugende Vorrichtung, die in der elektronischen Armbanduhr 150 eingebaut
ist, umfasst einen Rotor 151, einen Statorbügel 152 mit
einem Statormagnetpol 152a, der einem Rotormagnetpol 151a entgegen gesetzt
ist, der im Rotor 151 gebildet ist, einen Magnetkern 153,
der mit dem Statorbügel 152 auf
gleiche Weise wie in den oben stehenden Ausführungsformen verbunden ist,
und ein Paar elektromagnetischer Spulen 154, die auf den
Magnetkern 153 gewickelt sind.
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Diese
Ausführungsform
ist so konfiguriert, dass die den Rotor 151 drehend antreibt,
indem Energie von einer Antriebsquelle (nicht dargestellt) zu dem
Rotor 151 über
einen Übertragungsmechanismus
(nicht dargestellt) übertragen
wird, und ein angetriebener Abschnitt (nicht dargestellt) über denselben Übertragungsmechanismus
angetrieben wird. Dieser Übertragungsmechanismus
dient zum synchronen Betreiben der Antriebsquelle, des Rotors und
des angetriebenen Abschnitts.
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Ein
spezifischeres Beispiel dieser Ausführungsform ist ein elektronisch
gesteuerter, mechanischer Zeitmesser, in dem eine drehende Antriebskraft,
die von einem Federmechanismus ausgegeben wird, der als Antriebsquelle
dient, der durch ein drehend gehaltenes oszillierendes Gewicht,
durch eine andere Energiequelle oder manuell aufgezogen wird, über ein Übertragungsräderwerk
zu einem Zeiger übertragen
wird, der als angetriebener Abschnitt dient, so dass der Zeiger
angetrieben wird, und auch zu dem Rotor 151 übertragen
wird, so dass die Drehzahl des Rotors elektromagnetisch gesteuert
wird und die Geschwindigkeit des Zeigers reguliert wird.
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In
dieser Ausführungsform
sind die zwei elektromagnetischen Spulen 154 in Serie verbunden. Ein
Ende der Serienschaltung liefert elektrischen Strom zu einem Steuerabschnitt 156 über eine
Booster-Schaltung 155, die auch als Gleichrichterschaltung
dient, und das andere Ende führt
dies über
einen Kondensator aus.
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Der
Steuerabschnitt 156 umfasst eine Detektionsschaltung 156a,
die an das andere Ende der Serienschaltung angeschlossen ist, die
durch die elektromagnetischen Spulen 154 gebildet wird,
so dass die Drehzahl des Rotors 151 erfasst wird, eine
Komparatorschaltung 156b zum Vergleichen eines Ausgangssignals
von der Detektionsschaltung 156a mit einem Referenzsignal,
eine Steuerschaltung 156c zum Übertragen eines Steuersignals
zu einem Schaltkreis 157, der später beschrieben wird, auf der Basis
eines Vergleichssignals, das von der Komparatorschaltung 156b ausgegeben
wird, eine Oszillationsschaltung 156d, die einen Quarzresonator
oder dergleichen enthält,
und eine Teilerschaltung 156e zum Teilen eines Taktsignals,
das von der Oszillationsschaltung 156d ausgegeben wird,
und zum Ausgeben eines Referenzsignals an die Komparatorschaltung.
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Der
Schaltkreis 157 schließt
beide Enden der Serienschaltung, die aus den elektromagnetischen Spulen 154 gebildet
ist, kurz oder trennt diese als Reaktion auf ein Steuersignal, das
von der oben genannten Steuerschaltung 156c ausgegeben
wird. Der Schaltkreis 157 wird leicht aus einer allgemein bekannten
Art von Diodenschaltung oder Transistorschaltung gebildet.
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Wenn
in diesem Strukturbeispiel der Rotor 51 dreht, wird elektrischer
Strom zu dem Steuerabschnitt 156 durch elektromotorische
Kraft geleitet, die durch die elektromagnetischen Spulen 154 erzeugt wird,
und die Detektionsschaltung 156a erfasst die Drehzahl des
Rotors 151. Die Drehzahl wird mit einem Referenzsignal
verglichen, das von der Teilerschaltung 156e ausgegeben
wird. Entsprechend dem Vergleichsergebnis steuert die Steuerschaltung 156c den
Schaltkreis 157, so dass die Serienschaltung kurzgeschlossen
und geöffnet
wird. Wenn zum Beispiel die Drehzahl des Rotors 151 höher als
der Referenzwert ist, wird der Schaltkreis 157 kurzgeschlossen
und eine elektromagnetische Bremskraft an den Rotor 151 angelegt.
Wenn die Drehzahl des Rotors 151 geringer als der Referenzwert
ist, wird der Schaltkreis 157 geöffnet, die elektromagnetische Bremskraft,
die an den Rotor 151 angelegt ist, wird aufgehoben und
gleichzeitig wird elektrischer Strom erzeugt. Durch eine solche
Steuerung wird der Rotor 151 so eingestellt, dass er konstant
bei einer im Wesentlichen festgesetzten Drehzahl dreht. Dadurch wird
Energie, die von der Antriebsquelle zu der angetriebenen Quelle
zu übertragen
ist, auch bei einer festgesetzten Geschwindigkeit übertragen.
Schließlich
wird die Betriebsgeschwindigkeit des angetriebenen Abschnitts gesteuert.
Zum Beispiel im Falle eines elektronisch gesteuerten, mechanischen
Zeitmessers, in dem die Antriebsquelle ein Federmechanismus ist
und der angetriebene Abschnitt ein Zeiger ist, werden der Rotor 151 und
der Zeiger auch so gesteuert, dass sie bei einer festgesetzten Geschwindigkeit
drehen.
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17 zeigt
eine Modifizierung der oben genannten Ausführungsform. Diese Ausführungsform verwendet
eine Strom erzeugende Vorrichtung, die eine Rotor 61, einen
Statorbügel 162,
einen Magnetkern 163 und ein Paar elektromagnetischer Spulen 164 ähnlich wie
oben umfasst, während
das Paar elektromagnetischer Spulen 164 nicht miteinander verbunden
ist und verschiedene Aufgaben erfüllt.
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Eine
der elektromagnetischen Spulen 64 liefert ähnlich wie
oben elektrischen Strom über
eine Booster-Schaltung 165, die ähnlich wie oben auch als Gleichrichterschaltung
dient, zu einem Steuerabschnitt 166 und überträgt ein Signal
zu einer Detektionsschaltung 166a, ähnlich wie oben, so dass die Detektionsschaltung 166a die
Drehzahl des Rotors 161 erfasst. Im Gegensatz dazu ist
ein Schaltkreis 167, ähnlich
wie oben, an beide Enden der elektromagnetischen Spule 164 angeschlossen.
Der Schaltkreis 167 schließt beide Enden der elektromagnetischen
Spule 164 kurz und trennt diese als Reaktion auf ein Steuersignal
von einer Steuerschaltung 166c, ähnlich wie oben, im Steuerabschnitt 166 und
erhöht und
senkt die elektromagnetische Bremskraft, die an den Rotor 161 angelegt
wird, um die Drehzahl des Rotors 161 zu steuern.
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Während der
Stator in der oben stehenden siebenten Ausführungsform, die in 16 und 17 dargestellt
ist, im Prinzip eine Dipolstruktur hat, ist die Anzahl von Polen
des Rotors und des Stators in der vorliegenden Erfindung nicht begrenzt. Zum
Beispiel bietet ein mehrpoliger Generator mit einem Rotor und einem
Stator mit mehr als vier Polen äquivalente
Vorteile.
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Die
Strom erzeugende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht
auf die oben stehenden Ausführungsformen
beschränkt
und es ist offensichtlich, dass verschiedene Modifizierungen im
Umfang der Erfindung möglich
sind. Die Strom erzeugende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann nicht nur in elektronischen Zeitmessern (elektronisch betriebenen(Armband-)Uhren,
elektronisch betriebenen mechanischen Zeitmessern) montiert sein,
sondern auch in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen, wie
Tischrechnern, Pagern, tragbaren Telefonen und Personal-Computern
(insbesondere tragbaren Informationsterminals). Insbesondere bietet
die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei tragbaren elektronischen
Vorrichtungen deutliche Vorteile, da eine Stromversorgung durch
eine eigene Stromerzeugung möglich
ist und da sie zu einer Verringerung in Größe und Gewicht der tragbaren
Vorrichtungen beiträgt.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Da
wie zuvor beschrieben gemäß der vorliegenden
Erfindung das erste laminierte Element und das zweite laminierte
Element durch das Verbindungsmittel verbunden sind, während die
konvexen und konkaven Strukturen, die in ihren Endabschnitten gebildet
sind, versetzt zusammengepasst sind, ist die dazwischen liegenden
Verbindungsfläche
größer. Da
die Endflächen
der magnetischen Materialien miteinander in Kontakt sind, indem
die konvexen und konkaven Strukturen in den Endabschnitten verbunden
werden, ist der magnetische Widerstand im Verbindungsabschnitt verringert
und ein effizienter Magnetfluss im Magnetkreis ist erhöht. Ferner
wird durch das Zusammenpassen der konvexen und konkaven Strukturen
der Verbindungszustand stabilisiert und der Montagevorgang erleichtert.