JP2000166147A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単相と三相の交流の出力電圧波形に切り換え
可能な発電機を提供する。 【解決手段】 ハウジング１２の中心部に回転軸１７を
回転可能に設け、該回転軸１７に第１〜第４のロータ２
１〜２４を嵌合固定し、各ロータに永久磁石２９〜３２
を設ける。又、ハウジング１２の通しボルト４０〜４２
は第１〜第３のコイルステータ４１〜４３を装着し、第
１及び第３のコイルステータ４１，４３のロータ回転方
向の取付位相を調節する操作レバー５３，５４を設け
る。そしてコイルステータ４１，４３の渦巻きコイル４
７ａ〜４７ｄ、４９ａ〜４９ｄの取付位相を切り換える
ことにより、出力電力波形を単相交流波形と三相交流波
形との間で切り換えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発電機や電動機
等の回転電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電機は、ハウジングに支持さ
れた回転軸に永久磁石を複数個備えたロータを嵌合固定
し、ハウジングの内周面に複数のステータコイルを取り
付けている。前記ステータコイルの取付位置はそれぞれ
固定されており、回転軸によりロータが回転されると、
そのロータの回転速度に応じた周波数の交流波形の電圧
が得られるようになっている。

【０００３】一方、電動機は前述した発電機と基本構造
は同じであり、前記複数のステータコイルにそれぞれ交
流電圧を印加するとロータ及び回転軸が回転され、外部
負荷を作動するようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
発電機や電動機においては、ハウジングに複数のコイル
ステータが固定されていたので、発電機にあっては出力
電圧の位相を変更することができず、電動機にあっては
位相の異なる交流電圧を印加することができないという
問題があった。

【０００５】すなわち、単相発電機の場合に複数のコイ
ルステータから発生する電圧は同じ位相の正弦波形しか
得られず、三相交流の発電機にあっても三つの電圧波形
が常に同じ位相差にしかならないという問題があった。
従って、発電機においては、単相発電機は単相発電機と
してのみ用いられ、三相発電機は三相発電機としてのみ
用いられ、一つの発電機を単相発電機から三相発電機に
切り換えることができないという問題があった。一つの
発電機から発電された交流を単相と三相との間で変化す
る装置も提案されているが、構造が非常に複雑で価格面
で問題があった。

【０００６】さらに、電動機においても、前述した発電
機と逆の問題点すなわち複数のコイルステータへの印加
電圧の位相を変化させて回転することはできず、一つの
電動機を単相電動機から三相電動機に切り換えたりその
逆の切り換えを行うことができないという問題があっ
た。一つの電動機を単相で駆動したり三相で駆動したり
する装置も提案されているが、構造が非常に複雑で価格
面で問題があった。

【０００７】この発明の主たる目的は、複数のコイルス
テータのうち少なくとも一つのコイルステータの円周方
向の取付位相を調整することにより、一つの回転電機の
機能を増加することができる回転電機を提供することに
ある。

【０００８】又、この発明の別の目的は、回転電機が発
電機である場合に、交流出力電圧の位相を簡単な構成で
容易に切り換えることができる回転電機を提供すること
にある。

【０００９】この発明の別の目的は、回転電機が電動機
である場合に、交流印加電圧の位相を変化して駆動する
ことができる回転電機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、ハウジングに支持さ
れた回転軸に磁石ホルダを同期回転可能に取り付け、該
磁石ホルダに対しその回転方向に複数個の永久磁石を取
着してロータを構成し、ハウジングに支持された複数の
コイルホルダと、該コイルホルダに前記ロータの永久磁
石の回転軌跡と対応するように取着されたコイルとから
なる複数のステータコイルとを備えた回転電機におい
て、前記ハウジングと前記ステータコイルとの間に、少
なくとも一つの前記ステータコイルの回転方向への取付
位相を変更し得る位相変更手段を設けている。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、回転軸には円盤状をなす第１〜第３のロータが装
着され、前記第１〜第３のロータの間の二つの空間に位
置するように、ハウジングには第１、第２のコイルステ
ータが介装され、第１のコイルステータは所定位置に取
り付けられ、第２のコイルステータには位相変更手段が
設けられている。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１にお
いて、回転軸には円盤状をなす第１〜第４のロータが装
着され、前記第１〜第４のロータの間の三つの空間に位
置するように、ハウジングには第１〜第３のコイルステ
ータが介装され、第１〜第３のコイルステータのうち少
なくとも二つのコイルステータに位相変更手段が設けら
れている。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項３にお
いて、第１〜第４のロータの間の両端部の空間に配設さ
れた第１及び第３のコイルステータには位相変更手段が
設けられ、中央部の空間に配設された第２のコイルステ
ータはハウジングに固定されている。

【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかにおいて、複数のロータに取着した偶数の永
久磁石はロータの回転方向に関して同一位相になるよう
に取着され、かつ互いに対向する永久磁石の極性は互い
に異極となるように、同一のロータに設けられた永久磁
石の極性は回転方向に行くに従い交互に反転するように
設定され、各コイルステータの複数のコイルは永久磁石
の個数と同じ個数に設定されている。

【００１５】請求項６に記載の発明では、請求項３にお
いて、回転電機は発電機であって、第１〜第３のコイル
ステータのコイルの出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び互いに接続
された出力端子Ｘ、Ｙ、Ｚには、単相出力端子と三相出
力端子を交互に切り換える開閉器が接続されている。

【００１６】請求項７に記載の発明では、請求項３にお
いて、回転電機は電動機であって、第１〜第３のコイル
ステータのコイルの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び互いに接続
された入力端子Ｘ、Ｙ、Ｚには、単相入力端子と三相入
力端子を交互に切り換える開閉器が接続されている。

【００１７】請求項８に記載の発明では、請求項２〜７
のいずれかにおいて、前記ハウジングには回転軸と平行
に複数の支持ロッドが設けられ、コイルホルダの外周寄
りに円周方向に形成した長孔に対し前記支持ロッドを貫
通することによりコイルステータがロータの回転方向へ
の位置を変更可能に支持され、該コイルステータのコイ
ルホルダにはハウジングに円周方向に形成した案内孔を
貫通して外部に突出する操作レバーが取り付けられてい
る。

【００１８】請求項９に記載の発明では、請求項８にお
いて、ハウジングはセンタハウジングとフロント及びリ
ヤのハウジングにより構成され、前記複数の支持ロッド
は前記各ハウジングを締め付け固定するボルトを兼用す
るものである。

【００１９】請求項１０に記載の発明では、請求項２〜
７のいずれかにおいて、複数のコイルステータのコイル
は中心部から外周部に密に渦巻き状に巻回され、その渦
巻面が前記ロータの永久磁石の磁極平面と平行になるよ
うになっている。

【００２０】請求項１１に記載の発明では、請求項２〜
７のいずれかにおいて、最外側に位置するロータの外側
面には磁束遮蔽板が取り付けられている。請求項１２に
記載の発明では、請求項２〜７のいずれかにおいて、前
記ロータの磁石ホルダ及びコイルステータのコイルホル
ダはともに非磁性材料により構成されている。

【００２１】請求項１３に記載の発明では、請求項７に
おいて、前記位相変更手段は開閉器と連動機構を介して
連結されている

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この本発明を単相と三相の
間で交互に切り換え可能な発電機に具体化した一実施形
態を図１〜図１１に基づいて説明する。

【００２３】図１に示すように発電機１１を構成するハ
ウジング１２は横円筒状に形成されたセンタハウジング
１３と、このセンタハウジング１３のフロント側（右
側）端面に接合固定されたフロントハウジング１４と、
センタハウジング１３のリヤ側（左側）端部に接合固定
されたリヤハウジング１５とにより構成されている。フ
ロント及びリヤのハウジング１４、１５の中心部に一体
形成したボス部にはラジアルベアリング１６，１６を介
して回転軸１７が支持され、該回転軸１７の外端部には
プーリ１８が嵌合固定されている。このプーリ１８は例
えばガソリンエンジン等の動力源１９によって回転駆動
されるようになっている。

【００２４】前記回転軸１７の外周面にはハウジング１
２内に位置するように第１，第２，第３，第４のロータ
２１，２２，２３，２４が嵌合され、図示しないがキー
やスプライン等により回転軸１７と同期回転するよう
に、かつＣ型リング等により軸方向への移動不能に取り
付けられている。前記第１〜第４のロータ２１〜２４
は、例えば合成樹脂等の非磁性体よりなる肉厚円盤状の
磁石ホルダ２５〜２８と、磁石ホルダ２５〜２８にそれ
ぞれ複数個（この実施形態では４個）回転方向に等間隔
に嵌入固定した永久磁石２９，３０，３１，３２とによ
り構成されている。

【００２５】図６に示すように、前記各磁石ホルダ２５
〜２８に取着した四個の永久磁石２９，３０，３１，３
２はロータの回転方向（矢印参照）に関してそれぞれ同
一位相になるように取着され、かつ互いに対向する磁石
２９〜３２の極性はＮ極とＳ極になるように、同一のロ
ータ２１〜２４に設けられた永久磁石２９〜３２の極性
は回転方向に行くに従い交互に反転するように設定され
ている。

【００２６】前記第１ロータ２１と第４ロータ２４の外
側面には、図１に示すように磁束遮蔽板３３，３４が接
触され、座金３５，３６を介してナット３７，３８によ
り第１及び第４のロータ２１、２４の外側面に締付固定
されている。

【００２７】前記フロントハウジング１４及びリヤハウ
ジング１５には前記回転軸１７と平行に、かつ所定間隔
をおいて円周方向に複数箇所（４箇所）に支持ロッドと
しての通しボルト４０〜４０が貫通され、各ボルトに螺
合したナットにより各ハウジング１３、１４、１５が締
め付け固定され、密閉状のハウジング１２を構成してい
る。前記複数の通しボルト４０〜４０には、前記第１〜
第４のロータ２１〜２４のそれぞれの間に形成された三
つの空間内に位置するように第１コイルステータ４１、
第２コイルステータ４２及び第３コイルステータ４３が
装着されている。

【００２８】図７に示すように、第１コイルステータ４
１は肉厚円盤状をなす合成樹脂等の非磁性材料よりなる
コイルホルダ４４と、該コイルホルダ４４に複数箇所
（この実施例では４箇所）に等間隔に嵌合固定した渦巻
きコイル４７ａ〜４７ｄとにより構成されている。第２
コイルステータ４２及び第３コイルステータ４３もコイ
ルホルダ４５，４６と渦巻きコイル４８ａ〜４８ｄ，４
９ａ〜４９ｄとにより構成されている。前記コイルステ
ータ４１〜４３の複数のコイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ
〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄは永久磁石２９，３０，３
１，３２の個数とそれぞれ同じ個数（４個）に設定され
ている。

【００２９】前記第１〜第３のコイルステータ４１〜４
３のコイルホルダ４４，４５，４６の外周面寄りには複
数箇所（この実施形態では四箇所）に前記通しボルト４
０〜４０を貫通する孔４４ａ、４５ａ、４６ａが形成さ
れ、コイルホルダ４４，４５，４６をボルト４０〜４０
に支持している。前記各コイルホルダ４４，４５，４６
の前後両側面には、図１に示すように各通しボルト４０
に嵌合したワッシャー５１が当接され、該ワッシャー５
１は通しボルト４０の外周面に形成した溝に係止された
サークリップ５２〜５２により所定位置に保持されてい
る。

【００３０】前記第１〜第３のコイルステータ４１〜４
３のうち前後両端部に位置する第１及び第３のコイルス
テータ４１、４３には、コイル４７ａ〜４７ｄ、４９ａ
〜４９ｄの円周方向（ロータ２１〜２４の回転方向）の
位相を変更するための位相変更手段が設けられている。
中央部に位置する第２のコイルステータ４２は通しボル
ト４０〜４０に位相変更不能に支持されている。従っ
て、第１及び第３のコイルステータ４１、４３のコイル
ホルダ４４、４６の孔４４ａ、４６ａは円周方向に延び
る長孔となっており、第２のコイルステータ４２のコイ
ルホルダ４５の孔４５ａは丸孔となっている。

【００３１】前記第１コイルステータ４１及び第３コイ
ルステータ４３のコイルホルダ４４，４６にはハウジン
グ１２の外部において操作されるつまみ５３ａ，５４ａ
を備えた操作レバー５３，５４がセンタハウジング１３
に形成した案内孔１３ａ、１３ｂを貫通するように連結
されている。そして、両レバー５３、５４をそれぞれ独
立して操作することにより第１コイルステータ４１，第
３コイルステータ４３の円周方向の位相を所定角度範囲
（６０度）内で変更可能としている。

【００３２】第１のコイルステータ４１の操作レバー５
３は図２、７に示すように、センタハウジング１３の外
周面の頂点から時計回り方向に形成した案内孔１３ａに
沿って往復傾動されるようにしている。一方、第３のコ
イルステータ４３の操作レバー５４は、センタハウジン
グ１３の外周面の頂点から反時計回り方向に形成した案
内孔１３ｂに沿って往復傾動されるようにしている。そ
して、第２のコイルステータ４２の固定位置に配設され
た複数のコイル４８ａ〜４８ｄに対する第１のコイルス
テータ４１のコイル４７ａ〜４７ｄの円周方向の位相が
６０度の範囲でロータ２１〜２４の回転方向（時計回り
方向）に関して先行するように変更される。一方、コイ
ル４８ａ〜４８ｄに対する第３のコイルステータ４３の
コイル４９ａ〜４９ｄの円周方向の位相が６０度の範囲
でロータ２１〜２４の回転方向に関して遅行するように
変更される。

【００３３】前記操作レバー５３、５４の操作により発
電機１１は後述するように単相発電機と三相発電機との
間で交互に切り換え可能である。この切り換え動作に基
づいて出力端子を単相と三相に切り換えるための開閉器
６１を図８及び図９に基づいて説明する。

【００３４】前記第１〜第３のコイルステータ４１〜４
３のそれぞれの渦巻きコイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜
４８ｄ、４９ａ〜４９ｄはそれぞれ直列に接続され、そ
の三相用の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗには切り換え開閉器６１
が設けられている。又、他方の単相用の出力端子Ｘ，
Ｙ，Ｚは互いに接続され、その端末には単相回路の二つ
の出力端子Ｓ、ＲのうちＳ相の端子６６ａが接続されて
いる。

【００３５】前記切り換え開閉器６１は、三相回路のＴ
相、Ｓ相、Ｒ相の端子６５ａ〜６５ｃにそれぞれ接続さ
れた三つの固定接触子６２〜６２と、前記単相の二つの
出力端子Ｓ、ＲのうちＲ相の端子６６ｂに接続された三
つの固定接触子６３〜６３と、前記端子Ｕ，Ｖ，Ｗに常
時接続され、固定接触子６２〜６２又は固定接触子６３
〜６３に切り換えられる三つの可動接触子６４〜６４と
により構成されている。図９に示すように、可動接触子
６４〜６４には共通の操作つまみ６４ａが設けられてい
る。そして、操作つまみ６４ａが図９において時計回り
方向に回動されると、可動接触子６４〜６４が三相側の
固定接触子６２〜６２側に切り換えられて、Ｔ相、Ｓ
相、Ｒ相の三相交流電圧が取り出し可能となる。操作つ
まみ６４ａが反時計回り方向に回動されると、可動接触
子６４〜６４が単相側の固定接触子６３〜６３に切り換
えらて、Ｓ相、Ｒ相の単相交流電圧が取り出し可能とな
る。

【００３６】次に、前記のように構成した発電機の動作
を説明する。図１，２，７は一対の操作レバー５３，５
４がハウジング１２に設けた案内孔１３ａ，１３ｂの頂
点側端部に位置していて、第１〜第３のコイルステータ
４１〜４３の各コイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４８
ｄ、４９ａ〜４９ｄが円周方向に関してそれぞれ同一位
相に対向配置された状態を示す。又、第１〜第４のロー
タ２１〜２４の各永久磁石２９〜２９、３０〜３０、３
１〜３１、３２〜３２は、図６に示すようにＮ極とＳ極
が交互に反転するように配設されている。

【００３７】さらに、図７、８に示す開閉器６１の可動
接触子６４〜６４が中立位置又は三相位置に配置されて
いる場合には、これを単相側の固定接触子６３〜６３に
切り換え保持する。

【００３８】この状態において、動力源１９によりプー
リ１８が回転されて回転軸１７が回転されると、第１〜
第４のロータ２１〜２４が同時に回転される。この回転
により各コイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４８ｄ、４９
ａ〜４９ｄを永久磁石２９〜３２の磁束が横切り、コイ
ルに電磁誘導作用により起電力が発生する。従って、両
相Ｒ相，Ｓ相には、図１０に示すように単相の交流電圧
が発生する。この電力は例えば電灯を点灯するのに使用
される。

【００３９】一方、この発電機を三相交流発電機として
用いる場合には、前記両操作レバー５３，５４を図１、
２、７に示す状態から互いに反対方向へ回動して第１及
び第３のコイルステータ４１、４３のコイル４７ａ〜４
７ｄ、４９ａ〜４９ｄの円周方向の位相を調整する。即
ち、図４に示すように、第１のコイルステータ４１を時
計回り方向に回動して、固定側の第２コイルステータ４
２のコイル４８ａ〜４８ｄに対する位相をロータ２１〜
２４の回転方向に関して６０度だけ先行させる。一方、
第３のコイルステータ４３を反時計方向に回動して、固
定側の第２コイルステータ４２のコイル４８ａ〜４８ｄ
に対する位相をロータの回転方向に関して６０度だけ遅
行する。

【００４０】又、図８、９において、開閉器６１の操作
つまみ６４ａを操作して可動接触子６４を単相側から三
相側に切り換える。この状態において、動力源１９を作
動して回転軸１７及び第１〜第４のロータ２１〜２４を
回転すると、第１〜第３のコイルステータ４１〜４３の
各コイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４
９ｄに起電力が発生する。この電圧波形は、図１１に示
すように三相交流電圧となり、三相回路の出力端子Ｔ
相、Ｓ相、Ｒ相から取り出すことができ、例えば、家屋
のシャツターを開閉する三相交流電動機を作動し、シャ
ツターを電力会社から供給される三相交流電圧の停電時
において開閉することができる。

【００４１】次に、前記のように構成した発電機の作用
効果を構成とともに列記する。 （１）前記実施形態では、回転軸１７に第１〜第４のロ
ータ２１〜２４を嵌合固定するとともに、ハウジング１
２側に第１〜第３のコイルステータ４１〜４３を配設
し、第１コイルステータ４１と第３コイルステータ４３
の取付位相を調整する操作レバー５３，５４を設けた。
このため、第１及び第３のコイルステータ４１，４３の
渦巻きコイル４７ａ〜４７ｄ、４９ａ〜４９ｄのロータ
回転方向の取付位相が第２コイルステータ４２のコイル
４８ａ〜４８ｄに対し変更され、この結果、出力電圧波
形を単相交流電圧波形と三相交流電圧波形との間で容易
に切り換えることができる。

【００４２】（２）前記実施形態では、第１〜第３のコ
イルステータ４１〜４３のコイル４７ａ〜４７ｄ、４８
ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄの出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び
単相側の出力端子Ｘ、Ｙ、Ｚには、単相出力端子と三相
出力端子を交互に切り換える開閉器６１が接続されてい
る。このため、単相出力端子６６、６６と三相出力端子
６５〜６５との切り換えを、簡単な構成により行うこと
ができる。

【００４３】（３）前記実施形態ではセンタハウジング
１３に対しフロント及びリヤのハウジング１４，１５を
締付固定する通しボルト４０〜４０と、ホルダー４４、
４６の長孔４４ａ，４６ａとを利用して、第１のコイル
ステータ４１と第３のコイルステータ４３の回転方向の
位相を調整するようにしたので、部品点数を減少して製
造及び組み付け作業を容易に行うことができる。

【００４４】（４）前記実施形態ではロータ２１〜２４
に偶数の永久磁石２９〜３２を取り付け、各ロータの永
久磁石はロータの回転方向に関して同一位相になるよう
に取着され、かつ互いに対向する磁石の極性はＮ極とＳ
極になるように、しかも同一のロータに設けられた永久
磁石の極性は回転方向に行くに従い交互に反転するよう
に設定されている。又、コイルステータ４１〜４３の複
数のコイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜
４９ｄは永久磁石２９〜３２の個数とそれぞれ同じ個数
に設定されている。このため、発電機の発電効率を向上
することができる。

【００４５】（５）前記実施形態では、複数のコイルス
テータ４１〜４３のコイル４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４
８ｄ、４９ａ〜４９ｄは中心部から外周部に密に渦巻き
状に巻回され、その渦巻面が前記ロータの永久磁石２９
〜３２の磁極平面と平行になるように構成した。このた
め、発電効率を向上することができる。

【００４６】（６）前記実施形態では、最外側に位置す
るロータ２１、２４の外側面に磁束遮蔽板３３、３４を
取り付けたので、磁束がロータ２１、２４の外側方へ逃
げるのを抑制して、発電効率を向上することができる。

【００４７】（７）前記実施形態では、前記ロータ２１
〜２４の磁石ホルダ２５〜２８及びコイルステータ４１
〜４３のコイルホルダ４４〜４６をともに非磁性材料に
より構成したので、発電効率を向上することができる。

【００４８】次に、この発明の別の実施形態について説
明する。 ・図示しないが、ハウジング１２内に第１〜第３のロー
タ２１、２２、２３と第１及び第２のコイルステータ４
１、４２とを収容する。両コイルステータ４１、４２の
うち少なくもとも一方のコイルステータの円周方向の位
相を調整することにより、出力電圧を一つの交流波形と
二相の交流波形との間で切り換え可能に構成した発電機
としてもよい。

【００４９】従って、この発電機を用いて、単相交流電
動機と二相交流電動機を切り換えて駆動することができ
る。 ・前記実施形態では発電機について述べたが、電動機に
具体化してもよい。電動機は発電機と構造が基本的に同
じであるので、説明を省略する。

【００５０】・前記永久磁石を備えたロータの個数を一
個、ニ個又は五個以上にしたり、コイルステータの個数
を四個以上の任意の個数にしたりしてもよい。 ・前記ロータの永久磁石の個数を二個以上の偶数個と
し、コイルの個数を永久磁石の個数と同じ偶数個にして
もよい。

【００５１】・前記実施形態では、各ロータを回転軸１
７の軸線方向に所定の間隔をおいて配設したが、これを
半径方向に所定間隔をおいて同心状に装着し、各ロータ
の間に形成された複数の空間に位置するように筒状をな
すコイルステータを複数箇所に設け、少なくとも一つの
コイルステータの円周方向の位相を変更する手段を設け
るようにしてもよい。

【００５２】・図示しないが、前記一対の操作レバー５
３、５４と開閉器６１を連動する機構を設け、操作レバ
ー５３、５４が操作されると、これに連動して可動接触
子６４〜６４が単相と三相の間で自動的に切り換えられ
るようにしてもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１〜１３に記載
の発明によれば、複数のコイルステータのうち少なくと
も一つのコイルステータの円周方向の取付位相を調整す
ることにより、回転電機の機能を増加することができ
る。

【００５４】請求項６に記載の発明によれば、上記の効
果に加えて、回転電機が発電機である場合に、交流出力
電圧の位相を簡単な構成で容易に切り換えることができ
る。請求項７に記載の発明によれば、上記の効果に加え
て、回転電機が電動機である場合に、交流印加電圧の位
相を変化して回転駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を発電機に具体化した中央部縦断面
図。

【図２】 図１のＩ−Ｉ線断面図。

【図３】 第２のコイルステータの正面図。

【図４】 第１のコイルステータの位相変更後の正面
図。

【図５】 第３のコイルステータの位相変更後の正面
図。

【図６】 第１〜第４のロータの斜視図。

【図７】 第１〜第３のコイルステータの斜視図。

【図８】 発電機の電気回路図。

【図９】 開閉器の略体正面図。

【図１０】 単相交流の出力波形を示すグラフ。

【図１１】 三相交流の出力波形を示すグラフ。

【符号の説明】

１１…発電機、１２…ハウジング、１３…センタハウジ
ング、１４…フロントハウジング、１５…リヤハウジン
グ、１７…回転軸、１９…動力源、２１〜２４…第１〜
第４のロータ、２５〜２８…磁石ホルダ、２９〜３２…
永久磁石、３３，３４…磁束遮蔽板、４０…支持ロッド
としての通しボルト、４１，４２，４３…第１，第２，
第３のコイルステータ、４４，４５，４６…コイルホル
ダ、４７ａ〜４７ｄ、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄ
…渦巻きコイル。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに支持された回転軸に磁石ホ
   ルダを同期回転可能に取り付け、該磁石ホルダに対しそ
   の回転方向に複数個の永久磁石を取着してロータを構成
   し、ハウジングに支持された複数のコイルホルダと、該
   コイルホルダに前記ロータの永久磁石の回転軌跡と対応
   するように取着されたコイルとからなる複数のステータ
   コイルとを備えた回転電機において、 前記ハウジングと前記ステータコイルとの間に、少なく
   とも一つの前記ステータコイルの回転方向への取付位相
   を変更し得る位相変更手段を設けたことを特徴とする回
   転電機。
2. 【請求項２】 請求項１において、回転軸には円盤状を
   なす第１〜第３のロータが装着され、前記第１〜第３の
   ロータの間の二つの空間に位置するように、ハウジング
   には第１、第２のコイルステータが介装され、第１のコ
   イルステータは所定位置に取り付けられ、第２のコイル
   ステータには位相変更手段が設けられている回転電機。
3. 【請求項３】 請求項１において、回転軸には円盤状を
   なす第１〜第４のロータが装着され、前記第１〜第４の
   ロータの間の三つの空間に位置するように、ハウジング
   には第１〜第３のコイルステータが介装され、第１〜第
   ３のコイルステータのうち少なくとも二つのコイルステ
   ータに位相変更手段が設けられている回転電機。
4. 【請求項４】 請求項３において、第１〜第４のロータ
   の間の両端部の空間に配設された第１及び第３のコイル
   ステータには位相変更手段が設けられ、中央部の空間に
   配設された第２のコイルステータはハウジングに固定さ
   れている回転電機。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、複数
   のロータに取着した偶数の永久磁石はロータの回転方向
   に関して同一位相になるように取着され、かつ互いに対
   向する永久磁石の極性は互いに異極となるように、同一
   のロータに設けられた永久磁石の極性は回転方向に行く
   に従い交互に反転するように設定され、各コイルステー
   タの複数のコイルは永久磁石の個数と同じ個数に設定さ
   れている回転電機。
6. 【請求項６】 請求項３において、回転電機は発電機で
   あって、第１〜第３のコイルステータのコイルの出力端
   子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び互いに接続された出力端子Ｘ、Ｙ、Ｚ
   には、単相出力端子と三相出力端子を交互に切り換える
   開閉器が接続されている回転電機。
7. 【請求項７】 請求項３において、回転電機は電動機で
   あって、第１〜第３のコイルステータのコイルの入力端
   子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び互いに接続された入力端子Ｘ、Ｙ、Ｚ
   には、単相入力端子と三相入力端子を交互に切り換える
   開閉器が接続されている回転電機。
8. 【請求項８】 請求項２〜７のいずれかにおいて、前記
   ハウジングには回転軸と平行に複数の支持ロッドが設け
   られ、コイルホルダの外周寄りに円周方向に形成した長
   孔に対し前記支持ロッドを貫通することによりコイルス
   テータがロータの回転方向への位置を変更可能に支持さ
   れ、該コイルステータのコイルホルダにはハウジングに
   円周方向に形成した案内孔を貫通して外部に突出する操
   作レバーが取り付けられている回転電機。
9. 【請求項９】 請求項８において、ハウジングはセンタ
   ハウジングとフロント及びリヤのハウジングにより構成
   され、前記複数の支持ロッドは前記各ハウジングを締め
   付け固定するボルトを兼用するものである回転電機。
10. 【請求項１０】 請求項２〜７のいずれかにおいて、複
    数のコイルステータのコイルは中心部から外周部に密に
    渦巻き状に巻回され、その渦巻面が前記ロータの永久磁
    石の磁極平面と平行になるようになっている回転電機。
11. 【請求項１１】 請求項２〜７のいずれかにおいて、最
    外側に位置するロータの外側面には磁束遮蔽板が取り付
    けられている回転電機。
12. 【請求項１２】 請求項２〜７のいずれかにおいて、前
    記ロータの磁石ホルダ及びコイルステータのコイルホル
    ダはともに非磁性材料により構成されている回転電機。
13. 【請求項１３】 請求項７において、前記位相変更手段
    は開閉器と連動機構を介して連結されている回転電機。