JP2000295828A - 発電装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化と高い発電効率とを両立するこ
とのできる発電装置を提供する。 【解決手段】 発電装置２０は、ロータ２１と、ロータ
２１の側方に配置された平面コ字状のステータヨーク２
２及び電磁コイル２３，２４を有するステータとからな
る。ロータ２１の各ロータ磁石２１ｂの外面はロータ磁
極２１ｃを構成し、ロータ磁極２１ｃはロータ２１の回
転方向に交互にＮ極、Ｓ極が配列されるように設定され
ている。略コ字状に形成されたステータヨーク２２の二
本の脚部の先端には二つのステータ磁極２２ａ，２２ｂ
が設けられ、これらのステータ磁極２２ａ，２２ｂは、
ロータ２１に形成された隣接する二つのロータ磁極２１
ｃにそれぞれ対向するように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電装置及びこれを
用いた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型の発電装置を内蔵した発電装
置付き腕時計のような電子機器が実用化されている。こ
のような電子機器において採用された発電装置として
は、例えば、図７に示す発電装置付き腕時計の発電装置
１０がある。この発電装置１０は、腕時計の内部に回転
自在に収容され、偏った重量配分を有する回転錘１１
と、回転錘１１と一体に回転する錘歯車１２と、錘歯車
１２に噛合する歯車１３，１４，１５からなる伝達輪列
と、歯車１５と一体に回転するロータ１６と、ロータ１
６を収容するロータ孔を備えたステータヨーク１７と、
ステータヨーク１７に対して接合された電磁コイル１８
とを備えている。

【０００３】腕時計の装着者が腕を揺らすことなどによ
って回転錘１１が回転すると、その回転は伝達輪列によ
って増速されてロータ１６を高速に回転させる。ロータ
１６は永久磁石からなり、その外周部には複数の磁極が
形成されているため、ロータ１６が回転するとステータ
ヨーク１７内に交代磁界が発生し、ステータヨーク１７
に巻回された電磁コイル１８には起電力が発生する。こ
の起電力によって電磁コイル１８のコイル端から交流電
力を取り出すことができる。そして、電磁コイル１８か
ら取り出された交流電力は大容量コンデンサや化学２次
電池などの蓄電手段に蓄電される。この蓄電された電力
は腕時計の指針などを制御駆動する時計回路を稼働させ
るために用いられるようになっている。

【０００４】このような発電装置はいずれも比較的小型
のものであり、上述の腕時計に限らず、種々の電子機器
に用いることができ、特に携帯型電子機器に用いる場合
に適している。このような携帯型電子機器に用いられる
発電装置に対しては、小型化や軽量化の要請とともに、
回転錘から得られる回転エネルギーが限られていること
から発電効率向上の要求がある。発電量を増加させるた
めにはコイル端により高い起電圧を発生させる必要があ
る。コイル端起電圧は、電磁誘導の法則によりコイル巻
き数、コイル内磁束変化量、磁束変化速度に比例する。

【０００５】発電効率の向上の要求を満たすために従来
から種々の構造が提案されており、コイル巻き数やエネ
ルギー密度の高い永久磁石を用いたり、或いは、ロータ
に回転を伝達する輪列の増速比を高めたりする手法が取
られている。特に小型化と高い発電効率とを両立しよう
とした構造としては、例えば、ステータヨーク１７に形
成されたロータ孔内に二つのロータ磁極を備えたロータ
１６を回転させるようにして構造を簡素化するとともに
輪列の増速比を高く設定（高増速化）したもの、４極以
上のロータ磁極を備えたロータに対して、各磁極にそれ
ぞれ対向する同数のステータ磁極を備えたステータを形
成（多極化）したものなどが実用化されている。

【０００６】前者の場合には後者の場合に比べて構造が
簡単でコンパクトに構成できるために電子機器の小型
化、薄型化、軽量化を図る上では好ましいが、ロータ１
６の極数が少ないことから電磁コイル１８にて得られる
起電力が低くなるために発電効率が悪くなるという問題
点がある。そのため、回転錘からロータまでの伝達輪列
の増速比を大きくとることによってロータ１６を高速回
転させ、電磁コイル１８のコイル端に発生する起電圧を
高めることにより発電効率の向上を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように極数の少ないロータを高速で回転させると、伝達
輪列やロータ自体の機械的なエネルギー損失が大きくな
るため、発電効率の向上にも限界がある。例えば伝達輪
列の増速比を高くすると、ロータとステータとの間に働
くコギングトルク、コイル電流が流れた時の発電作用に
伴う電磁トルク、輪列やロータの軸受部にて発生する摩
擦トルクなども大きくなるため、回転錘から見ると大き
なブレーキ力が発生し、結果的に発電装置としての効率
が低下することとなる。

【０００８】一方、ロータの極数を多くするとロータを
低い回転速度で駆動しても十分な起電力を得ることがで
きるが、そのためにはステータ磁極の極数についても増
加させる必要があるから、磁極数の増加に応じて磁気回
路の構造が大幅に複雑化し、小型化、軽量化が困難にな
るとともに製造コストも上昇する。なお、ステータ磁極
の数をロータ磁極よりも少なくして構造を簡単にするこ
とも考えられるが、ロータ磁極と、これに対向するステ
ータ磁極との対向構造において、当該ステータ磁極と隣
接するロータ磁極との間の漏れ磁束が大きくなり、発電
効率が低下する。

【０００９】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、装置の小型化と高い発電効率とを
両立することのできる発電装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、回転方向に交互に逆極性の複
数のロータ磁極を備えたロータと、前記ロータ磁極に対
向する、磁束を取り出すためのステータ磁極を備えたス
テータヨーク及び該ステータヨークに巻回された電磁コ
イルを備えたステータとを有し、前記ロータの回転によ
り生じる、前記ステータ磁極から前記ステータヨーク内
に導入された磁束の変化によって、前記電磁コイルに起
電力を生ずるように構成された発電装置において、前記
ステータ磁極の極数を前記ロータ磁極の極数よりも少な
い２以上の数とし、かつ、これら複数の前記ステータ磁
極のうち、少なくとも二つの前記ステータ磁極が、相互
に隣接する少なくとも２つの前記ロータ磁極に各々対向
するように配置されていることを特徴とする発電装置で
ある。

【００１１】この手段によれば、ステータ磁極の極数を
ロータ磁極の極数よりも少なくすることによって構造を
簡単にして小型化を妨げないように構成できるととも
に、少なくとも二つのステータ磁極が、相互に隣接し、
相互に逆極性となっている少なくとも二つのロータ磁極
に対向するように配置されていることによって、或るロ
ータ磁極から隣接する逆極性のロータ磁極へと向かう漏
洩磁束を減少させ、ロータ磁極からステータ磁極を介し
てステータヨーク内に導入される磁束の割合を増大させ
ることができるため、ステータ磁極の極数が少なくても
有効磁束を増加させることができ、発電効率の向上を図
ることができる。ここで、ステータ磁極を２つ、或いは
３つ隣接させて配置することがステータ磁極の極数を低
減して小型化を図る上で好ましい。また、これら２つ又
は３つのステータ磁極の組を相互に離れた位置、例えば
対向位置に設けることが望ましい。また、上記のロータ
磁極とステータ磁極との対向状態は、ロータ磁極とステ
ータ磁極とが正対していることが望ましい。この正対と
は、ロータ磁極の回転方向の中心位置と、ステータ磁極
の回転方向の中心位置とが対応するような態様で向かい
合っている状態をいう。

【００１２】本発明において、前記ステータ磁極に対向
する前記ローラ磁極に隣接する前記ロータ磁極の一方に
は、必ず他の前記ステータ磁極が対向配置されるように
構成されていることが好ましい。この発明によれば、他
のステータ磁極から離れた孤立したステータ磁極が存在
しないことにより、ステータ磁極の数を低減しつつ、ロ
ータから発生する磁束をさらに効率的にステータヨーク
内に導くことができるため、装置の小型化と発電効率の
向上とをより高次元で両立させることが可能になる。こ
こで、ステータ磁極を２つ、或いは３つ隣接させて配置
することが好ましい。

【００１３】本発明において、全ての前記ステータ磁極
が相互に隣接する前記ロータ磁極にそれぞれ対向するよ
うに配置されていることが好ましい。全てのステータ磁
極が相互に隣接するロータ磁極に対向するように配置さ
れていることにより、全てのステータ磁極を相互に密接
配置させることができるので、よりコンパクトに構成す
ることが可能になるとともに、他のステータ磁極と離れ
た孤立したステータ磁極が存在しないので、漏れ磁束を
より低減させて発電効率をさらに高めることができる。

【００１４】本発明において、前記ステータに対して前
記ロータがその回転軸側に配置されてなるインナーロー
タ構造を備えていることが好ましい。この発明によれ
ば、インナーロータ構造を備えているので、極数の少な
いステータが外側に配置されることとなるから、装置を
よりコンパクトに構成することが可能になる。また、こ
の場合には、複数の全てのステータ磁極がロータ周囲の
一方側にのみ偏って配設されていること、或いは、ロー
タ周囲の所定角度範囲内に集中して配設されていること
が好ましい。このように構成することによって、複数の
ステータ磁極がロータ周囲の或る方位側に集中配置され
ているため、発電装置全体をよりコンパクトに構成する
ことができる。

【００１５】本発明において、前記ロータは、その軸線
方向に対向配置され相互に逆極性となるように構成され
た一対のロータヨークを備え、該一対のロータヨークに
前記ロータの回転方向に向けて交互に配置された前記ロ
ータ磁極が設けられていることが好ましい。軸線方向に
対向するロータヨークには回転方向に交互に配置された
ロータ磁極が設けられているため、ロータに多数のロー
タ磁極を設けても構造が複雑化することがないとともに
コンパクトに構成でき、特に一対のロータヨークを逆極
性とするための磁石の形状或いは着磁構造を簡単にする
ことができる。

【００１６】本発明において、前記ロータヨークに設け
られた前記ロータ磁極は、他方の前記ロータヨークに向
けて前記ロータの軸線方向に伸びるように形成されてい
ることが好ましい。この手段によれば、ロータ磁極が他
方のロータヨークに向けて軸線方向に伸びるように形成
されていることにより、ロータ磁極においてステータ磁
極に対向する表面積を増加させることができるとともに
ロータの軸線方向にステータ磁極をずらす必要もなくな
るので、装置の小型化を妨げることなく、磁極間の対向
面積を増加させて有効磁束を増加させ、発電効率を高め
ることができる。また、ロータ磁極とステータ磁極との
対向配置を良好にして漏洩磁束を低減できるので、漏洩
磁束による周囲部の誤動作などを抑制できる。

【００１７】本発明において、前記ステータ磁極は前記
ロータの軸線方向に伸びるように形成されていることが
好ましい。この手段によれば、ステータ磁極においてロ
ータ磁極に対向する表面積を増加させることができるの
で、磁極間の対向面積を増加させて有効磁束を増加さ
せ、発電効率を高めることができる。また、漏洩磁束を
低減できるので、漏洩磁束による周囲部の誤動作を抑制
できる。さらに、ステータ磁極を軸線方向に伸びるよう
に形成したことによってステータヨーク自体を薄肉化す
ることができるので、発電装置の設置スペースをさらに
低減できる。

【００１８】本発明において、前記ステータ磁極の対向
配置されていない前記ロータ磁極に対向するとともに、
前記ステータ磁極と前記ロータ磁極との間に発生する磁
力変化に対して前記ロータ磁極に対する磁力変化の位相
が同期しないように配置された補助極部を備えた補助ヨ
ークを設けることが好ましい。この手段によれば、ステ
ータ磁極とロータ磁極との間に発生する磁力変化に起因
するコギングトルクを補助極部とロータ磁極との間に発
生する位相のずれたコギングトルクによって減殺するこ
とができるので、コギングトルクによる発電効率の低下
を抑制することができる。

【００１９】本発明において、前記補助極部は、前記ス
テータ磁極と前記ロータ磁極との間に発生する磁力変化
に対して、前記ロータ磁極に対する磁力変化の位相が半
周期ずれるように構成されていることが望ましい。補助
極部とロータ磁極との間の磁力変化の位相がステータ磁
極とロータ磁極との間の磁力変化の位相に対して半周期
ずれていることによってもっとも効率的にコギングトル
クを減殺することができる。

【００２０】本発明において、前記補助極部は、前記ロ
ータの回転方向に対する前記ステータ磁極の偏在状態を
補償するように配置されていることが好ましい。補助極
部がロータの回転方向に見た場合におけるステータ磁極
の配置の偏在状態を補償するように配置されているた
め、ステータ磁極とロータ磁極との間に発生する磁力に
起因するロータに加わる側圧を低減することができ、ロ
ータの回転抵抗を低減することができるので、発電効率
をさらに向上できる。ここで、ステータ磁極の偏在状態
を補償するように補助電極が配置されているとは、換言
すれば、ステータ磁極と補助極部とを配置した場合に、
ロータ磁極に対向するように配列されたステータ磁極と
補助極部との配列態様が、ステータ磁極のみを配置した
場合に比べて、ロータの外周側若しくは内周側におい
て、より分散して配置されるように構成されていること
を言う。具体的には、ステータ磁極がロータの一方側に
偏って配置されている場合には補助極部をロータの他方
側に配置するものである。

【００２１】次に、本発明の電子機器としては、上記の
いずれかに記載された発電装置と、与えられたエネルギ
ーに基づいて前記ロータを回転させる回転駆動手段と、
前記ロータの回転によって前記発電装置にて生じた電力
により稼働する電子回路とを備えた電子機器である。電
子機器としては、電子回路を有する種々の機器がある
が、特に、電子腕時計や携帯電話などのような携帯型の
電子機器において上記の発電装置の採用が有利である。
回転駆動手段としては回転方向に重量的な偏りを持つ回
転錘と、この回転錘の回転をロータに伝達する伝達機構
とからなるものがある。この電子機器の具体例として
は、上記回転錘の回転により発電装置の発生する電力に
基づいて時計制御回路や表示装置を動作させる時計（腕
時計）があり、この中でも特に、発電装置の発生する電
力に基づいて駆動モータを動作させ、駆動モータによっ
て指針を駆動する時計（腕時計）がある。

【００２２】また、本発明の電子機器において、前記ロ
ータの回転状態を前記電磁コイルにて発生する起電力に
基づいて検出する検出手段と、該検出手段の検出値に応
じて前記ステータを介して前記ロータの回転状態を制御
するように構成された回転制御手段とを備えた電子機器
である。ロータの回転状態を電磁コイルの起電力に基づ
いて検出することができ、この検出値を用いてステータ
を介してロータの回転状態を電磁的に制御することがで
きるので、ロータの回転状態を発電作用に対して最適化
することにより発電効率を向上させたり、ロータと同期
して駆動される被駆動部の回転状態を間接的に制御した
りすることが可能になるとともに、ロータの回転制御性
をも向上させることができる。

【００２３】本発明において、前記回転駆動手段は、前
記回転状態の制御下にある前記ロータの回転速度と同期
して駆動される被駆動部を備えていることが好ましい。
この場合には、発電装置によって発電できると同時に、
電子機器の被駆動部の回転速度を制御することができ
る。この電子機器の具体例としては、被駆動部として指
針を備えた時計（腕時計）がある。

【００２４】また、本発明において、機械的エネルギー
を発生するエネルギー発生手段と、前記機械的エネルギ
ーを伝達する輪列と、該輪列により駆動される指針と、
前記輪列によって駆動される前記発電装置と、基準信号
を生成する基準信号発生手段と、前記発電装置の前記ロ
ータの回転周期に対応した周期を有する回転信号と前記
基準信号とを比較し、この比較結果に応じて前記ロータ
の回転制御信号を前記発電装置に出力し、前記ロータに
電磁ブレーキ力を及ぼすように構成された回転制御手段
とを有し、前記発電装置の起電力により少なくとも前記
基準信号発生手段及び前記回転制御手段を駆動するもの
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発電装置の実
施形態について添付図面を参照して説明する。以下に説
明する各実施形態はいずれも従来の発電装置と同様に腕
時計の内部に収容された小型の発電装置として用いるこ
とができるものであり、図７に示すように、回転錘１１
に対して歯車などの伝達機構を介して回転駆動されるロ
ータの回転によって発電を行うことができるものであ
る。

【００２６】（第１実施形態） 図１には、本発明に係
る第１実施形態の発電装置２０の主要部を示す。この発
電装置２０は、ロータ２１と、ロータ２１の側方に配置
された平面コ字状のステータヨーク２２及びこのステー
タヨーク２２の二本の脚部の周囲にそれぞれ取り付けら
れた電磁コイル２３，２４を有するステータとからな
る。

【００２７】ロータ２１は、軟磁性材料からなる円盤状
の取付基部２１ａの外周部に複数のロータ磁石２１ｂを
取り付けたものである。各ロータ磁石２１ｂの外面はロ
ータ磁極２１ｃを構成し、ロータ磁極２１ｃはロータ２
１の回転方向に交互にＮ極、Ｓ極が配列されるように設
定されている。

【００２８】ステータにおいては、略コ字状に形成され
たステータヨーク２２の二本の脚部の先端に二つのステ
ータ磁極２２ａ，２２ｂが設けられている。これらのス
テータ磁極２２ａ，２２ｂは、ロータ２１に形成された
隣接する二つのロータ磁極２１ｃにそれぞれ対向するよ
うに配置されている。ステータヨーク２２の二本の脚部
にそれぞれ取り付けられた電磁コイル２３，２４のコイ
ル端には、フレキシブル回路基板などからなる接続基板
２５，２６が導電接続されている。接続基板２５，２６
は発電装置２０の出力端子を備えており、この出力端子
が図示しない時計回路などに接続される。ステータヨー
ク２２の二本の脚部を連結する連結部は、固定ねじ２７
によって地板などに固定される。

【００２９】上記ステータ磁極２２ａ，２２ｂに対して
ロータ２１の反対側には、ロータ２１の外周部に対向す
るように軟磁性材料で形成された補助ヨーク２８が配置
されている。補助ヨーク２８はロータ磁極２１ｃに対向
する２つの補助極部２８ａ，２８ｂを備えている。両補
助極部２８ａ，２８ｂの間には補助極部の表面よりも窪
んだ形状のノッチ２８ｃが形成されている。補助極部２
８ａ，２８ｂは、ステータ磁極２２ａ，２２ｂがロータ
磁極２１ｃに正対（真正面に向くこと）する際にロータ
磁極２１ｃに正対しないように配置されている。

【００３０】本実施形態では、ロータ磁極２１ｃよりも
ステータ磁極２２ａ，２２ｂの極数が少ないために構造
が簡素化されるとともに小型化及び薄型化を図ることが
可能になっている。また、ロータ２１の隣接する二つの
ロータ磁極２１ｃに二つのステータ磁極２２ａ，２２ｂ
が対向しているため、例えば図示のようにステータ磁極
２２ａ，２２ｂに隣接する二つのロータ磁極２１ｃが正
対している際にはステータ磁極２２ａ、ステータ磁極２
２ａに正対したロータ磁極２１ｃ、取付基部２１ａ、ス
テータ磁極２２ｂに正対したロータ磁極２１ｃ、ステー
タ磁極２２ｂ、ステータヨーク２２を順次通過する磁気
回路が構成されるので、ステータ磁極２２ａ，２２ｂに
正対するロータ磁極２１ｃから発生する磁束の一部が、
ステータ磁極２２ａ，２２ｂに正対するロータ磁極２１
ｃ以外のロータ磁極２１ｃ（特に隣接するロータ磁極）
に向かうことによる漏れ磁束が低減されるため、有効磁
束が増大し、発電効率を高めることができる。

【００３１】上記の効果は、本実施形態と同様の構造を
有する図３（ａ）に示す発電装置３０と、本実施形態と
は異なる構造を有する図５（ａ）に示す発電装置６０と
を比較して確認することができた。発電装置３０は、ロ
ータ３１、ステータヨーク３２、電磁コイル３３，３４
を備えたものであり、ステータヨーク３２の二つのステ
ータ磁極３２ａ，３２ｂが隣接するロータ磁極３１ｃに
正対するように構成されている。一方、発電装置６０
は、ロータ６１、ステータヨーク６２、電磁コイル６
３，６４を備えたものであり、二つのステータ磁極６２
ａが相互に対向するように配置されており、これらのス
テータ磁極６２ａにそれぞれ正対する２つのロータ磁極
６１ｃは相互に背反位置に設けられているように構成さ
れている。

【００３２】発電装置３０、発電装置６０は共に、ロー
タとしては最大エネルギー積が２００ｋＪ／ｍ³の同じ
サマリウムコバルト（Ｓｍ₂Ｃｏ₁₇）焼結磁石（外径３
ｍｍ、内径１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、６極ラジアル着
磁）を用い、ステータとしては同じＰＢ系パーマロイ
（ＪＩＳ記号ＰＢ）を素材とする厚さ０．５ｍｍのもの
を同様に用い、電磁コイルも相互に同じものを用いた。
これらの発電装置３０，６０に対してステータ内の最大
磁束を計測した。その結果、図３に示す発電装置３０で
は最大磁束が０．３６μＷｂであったのに対し、図４に
示す発電装置６０では最大磁束が０．１８μＷｂであっ
た。したがって、ロータ３１，６１を同じ回転数で回転
させた場合、発電装置３０は発電装置６０よりも約二倍
のコイル端起電圧を得ることができる。

【００３３】図５（ｂ）に示すものは従来の発電装置付
き腕時計に用いられていた発電装置７０の構造を模式的
に示すものである。この発電装置７０では、ロータ７１
が背反位置に形成された二つのロータ磁極７１ａ，７１
ｂのみを備えており、このロータ７１はステータヨーク
７２に形成されたロータ孔７２ａの内部に回転可能に軸
支されている。このため、コギングトルクは小さく、し
かも、構造がきわめて簡単で製造コストが低く、小型化
も容易であるという利点がある一方、ロータ７１の極数
が少ないことから電磁コイル７３のコイル端起電圧は低
くなり発電効率も悪化するため、必要な電力を得るには
ロータ７１を高速に回転させる必要がある。その結果、
伝達輪列による高い増速比が必要となって駆動源のトル
ク負荷が大きくなり、伝達部の機械損も大きくなるとい
う問題点が発生する。

【００３４】これに対して本実施形態の発電装置３０
は、ロータを多極化することにより増速比を上げなくて
もコイル端起電圧を高めることができるので、実質的に
ロータの回転数を高くしたと同様の効果をもたらすこと
ができ、しかも、ステータ磁極の極数をロータ磁極より
も少なくしているために構造を簡単にすることができ
る。また、回転数を従来と同程度にした場合では、増速
の歯車を減らすことができ、歯車の噛み合い部の損失を
はじめ、軸受部の摩擦損失等の機械損失を低減できる効
果もある。この点に関しては図２を参照して後述する。
さらに、上述のようにステータ磁極を隣接するロータ磁
極に対向させるようにしているので、漏洩磁束を減らし
て有効磁束を増加させることができることから、全体と
して小型化を妨げることなく発電効率を向上させること
ができる。

【００３５】次に、本実施形態を用いて腕時計などの携
帯型電子機器を構成する場合の構造について図２を参照
して説明する。図２（ａ）は従来の発電装置付き腕時計
８０の模式的な断面図である。この従来構造において
は、回転錘８１が錘歯車８２と共に回転自在に軸支さ
れ、錘歯車８２は歯車８３、歯車真８４、歯車８５、８
６の伝達輪列によって９０〜１００倍程度に増速され、
ロータ７１が高速に回転される。ロータ７１の回転によ
ってステータヨーク７２を通過する磁束が変動し、電磁
コイル７３に起電力が発生する。

【００３６】これに対して、図２（ｂ）に示すように、
本実施形態の発電装置２０を用いた発電装置付き腕時計
９０の場合には、回転錘９１の回転は錘歯車９２から歯
車９３、歯車真９４を介してロータ２１に伝達される。
回転錘９１の回転に対するロータ２１の増速比は２０〜
３０倍程度とすることができる。仮に増速比が２０倍で
あるとしても、図１に示すロータ２１には五対のロータ
磁極（全１０極）２１ｃが設けられているので、図４
（ｂ）に示す一対のロータ磁極７１ａ，７１ｂのみを有
するロータ７１を用いる従来構造とほぼ同じ２０×５＝
１００倍の交番磁束速度を得ることができる。

【００３７】図２（ａ）に示すように従来構造のムーブ
メントが図示の厚さＤａを備えているのに対し、図２
（ｂ）に示すように本実施形態を用いたムーブメントの
厚さは図示の厚さＤｂ＜Ｄａであり、従来構造に比べて
ムーブメントを薄く構成することができる。また、伝達
輪列の数も低減されるので、部品点数の削減、機械損失
の低減、及び収容スペースの節減を図ることができ、全
体として製造コストの低減、小型化及び薄型化をはじ
め、発電効率の向上を図ることが可能である。

【００３８】図２に示す携帯型電子機器内に発電装置を
組み込んだ例においては、例えば、上記の発電装置によ
って発電された電力は大容量キャパシタや化学２次電池
などの蓄電手段に蓄電される。蓄電手段によって蓄電さ
れた電力は、時計回路などの電子回路を駆動するために
利用される。蓄電手段に蓄積された電力を有効に利用す
るためには、特に発電装置付き腕時計において用いられ
ている、充電電圧を高めて供給するための昇圧回路、蓄
電手段に対する過充電を防止するための過充電防止回
路、蓄電手段がほとんど充電されていない場合に電力供
給を迅速に開始するための即スタート回路などを用いる
ことができる。

【００３９】次に、上記実施形態の発電装置の変形例に
ついて図３及び図４を参照して説明する。図１では１０
極（５対）のロータ磁極に対して２極（１対）のステー
タ磁極を設け、ステータ磁極が隣接するロータ磁極に対
向するように構成している。しかし、本実施形態におい
てロータ磁極やステータ磁極の極数は任意である。ま
た、電磁コイルの数もまた任意である。

【００４０】図３（ａ）に示す発電装置３０ではロータ
３１に６極（３対）のロータ磁極３１ｃを設けている。
また、図３（ｂ）に示す発電装置４０では、発電装置３
０と同様のロータ４１とステータヨーク４２を備えてい
るが、ステータヨーク４２に単一の電磁コイル４３を取
り付けている。図３（ｃ）に示す発電装置５０において
は、発電装置３０，４０と同様のロータ５１に対して三
つのステータ磁極５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備えたステ
ータヨーク５２を設けている。これら三つのステータ磁
極は相互に隣接するロータ磁極５１ｃに対向するように
構成される。

【００４１】一方、図４に示す発電装置２３０は、６極
のロータ２３１における隣接する２つのロータ磁極２３
１ｃに正対可能な２つのステータ磁極２３２ａ、および
ステータ磁極２３２ｂを有するステータヨーク２３２
と、このステータヨーク２３２に巻回された電磁コイル
２３３，２３４とからなる第１のステータと、上記２つ
のステータ磁極２３２ａ、およびステータ磁極２３２ｂ
に対向するように配置され、ロータ２３１における隣接
する２つのロータ磁極２３１ｃに正対可能な２つのステ
ータ磁極２３５ａ、および２３５ｂを有するステータヨ
ーク２３５と、このステータヨーク２３５に巻回された
電磁コイル２３６，２３７とからなる第２のステータと
を備えている。この発電装置２３０によれば、ロータ２
３１から４つの対向するステータ磁極を介して磁束を取
り出し、効率的に発電を行うことができるとともに、相
互に隣接する２組のステータ磁極の対が相互に対向配置
されているので、ロータ２３１に加わる応力をバランス
させることができ、ロータ２３１の軸受部の負担を低減
することができる。なお、この場合に、第１のステータ
と第２のステータとを磁気回路として一体化しても構わ
ない。

【００４２】なお、上記実施形態及び変形例はいずれも
ステータ磁極のすべてが相互に隣接するロータ磁極に対
向するように構成されているが、本発明の範囲として
は、ロータ磁極よりもステータ磁極の数が少なく、しか
も、複数のステータ磁極のうちの少なくとも２つが隣接
するロータ磁極に対向するように構成されていればよい
ものである。したがって、隣接するロータ磁極に対向す
るステータ磁極以外に、隣接しないロータ磁極に対向す
るステータ磁極が存在しても構わない。

【００４３】図１に示す本実施形態においては、補助ヨ
ーク２８によって、ロータ２１とステータ２２との間に
おいて発生するコギングトルクを平滑化し、ロータ２１
の始動及び稼働時における負荷トルクの低減を図ってい
る。また、補助ヨーク２８はロータ２１を中心にして見
るとステータ磁極２２ａ，２２ｂに対してほぼ反対側に
配置されているので、隣接する二つのロータ磁極に対向
するように構成されたステータ磁極２２ａ，２２ｂによ
ってロータ２１に加わる側圧を減殺するように機能す
る。すなわち、ロータ２１とステータ磁極２２ａ，２２
ｂとの間に働く磁気吸引力をロータ２１と補助ヨーク２
８との間に働く磁気吸引力によって減殺若しくは相殺す
る。したがって、ロータ２１に加わる側圧が低減される
ので、ロータ２１の回転（軸受）抵抗が低下し、機械的
損失が低減され、発電効率が向上する効果が得られる。
また、ロータの軸受部の耐久性も向上し、軸受精度も維
持される。

【００４４】図６（ａ）は上記効果を説明するためにス
テータ２２により発生するコギングトルクＡ、発電作用
によって発生するコギングトルクＢ及び補助ヨーク２８
によって発生するコギングトルクＣの時間変化を示すも
のである。ステータ磁極２２ａ，２２ｂとロータ磁極２
１ｃとの間に磁力によって発生するコギングトルクＡや
電磁コイル２３，２４に流れる電流などによって発生す
るコギングトルクＢに対して、ロータ磁極２１と補助ヨ
ーク２８の補助極部２８ａ，２８ｂとの間に磁力によっ
て発生するコギングトルクＣは本実施形態の場合には半
周期位相がずれているので、ロータに加わるコギングト
ルクを効率的に低減させることができる。

【００４５】図１に示す本実施形態においては、ロータ
２１とステータヨーク２２のステータ磁極２２ａ，２２
ｂとの相対的な関係に応じて、補助ヨーク２８の位置が
設定される。ステータ磁極２２ａ，２２ｂとロータ磁極
２１ｃとが互いに正対した状態で安定し、また、補助極
部２８ａ，２８ｂとロータ磁極２１ｃとが互いに正対し
た状態で安定するようにロータ２１、ステータヨーク２
２及び補助ヨーク２８が形成されている場合など、ステ
ータヨーク２２に対するロータ２１の安定点と、補助ヨ
ーク２８に対するロータ２１の安定点とがロータ２１か
ら見て同位相である場合には、図１の実線で示すよう
に、ステータ磁極２２ａ，２２ｂと補助極部２８ａ，２
８ｂのロータ磁極に対する位相関係が好ましくは半周期
ずれるようにする。

【００４６】一方、ステータヨーク２２に対するロータ
２１の安定点と、補助ヨーク２８に対するロータ２１の
安定点とがロータ２１から見て異なる位相にある場合に
は、その安定点の位相ずれ分だけ補助ヨーク２８の位置
を図１に示す実線の位置からずらして、例えば図１に一
点鎖線で示すように配置する。いずれにしても、ステー
タヨーク２２の存在及び発電作用により発生するコギン
グトルクを減殺するために、ロータ磁極とステータ磁極
との間の磁力変化とロータ磁極と補助極部との間の磁力
変化との間に位相ずれが存在するように補助ヨーク２８
が配置されていればよい。

【００４７】図６（ｂ）には、異なる補助ヨークを備え
た発電装置１００の概略構造を示す。この発電装置１０
０においては、ロータ１０１、ステータ１０２に対して
二つの補助ヨーク１０８，１０９が配置されており、そ
れぞれの補助ヨークには補助極部１０８ａ，１０８ｂ，
１０９ａ，１０９ｂが形成されている。この形状におい
ては、二つのステータ磁極１０２ａ，１０２ｂに対して
二つの補助ヨーク１０８，１０９が対称的に配置されて
いる。このため、ステータ磁極１０２ａ，１０２ｂに４
つの補助極部１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂ
を加えた状態で、ロータ１０１の周囲により均等に磁性
体が配置されていることとなり、ロータ１０１の側圧を
全方位においてより低減することができる。

【００４８】（第２実施形態） 次に、上記第１実施形
態の発電装置を内蔵した電子腕時計の構成例を第２実施
形態として説明する。この実施形態の内部配置構造を図
８に概略平面図として示す。この電子腕時計２００は、
時計ケース２０１の内部に回転自在に軸支され、重量的
に回転方向に偏りを備えた回転錘２０２と、この回転錘
２０２に連結された増速輪列２０３と、この増速輪列２
０３に接続されたロータ２０４ａを備えた発電装置２０
４と、この発電装置２０４の出力を蓄積する蓄電池（キ
ャパシタ或いは化学２次電池）２０５と、発電装置２０
４または蓄電池２０５の出力によって動作する時計制御
回路２０６と、発電装置２０４または蓄電池２０５の出
力に基づいて時計制御回路２０６の制御下にて駆動され
るステッピングモータ等からなる駆動モータ２０７と、
駆動モータ２０７のロータ２０７ａの回転を伝えるため
の減速輪列２０８とを備えている。減速輪列２０８は図
示しない指針に接続されている。

【００４９】この電子腕時計２００においては、装着者
の動きなどによって回転錘２０２が回転し、この回転は
増速輪列２０３を介して発電装置２０４のロータ２０４
ａに伝えられる。発電装置２０４にて発電された電力は
直接若しくは蓄電池２０５を介して時計制御回路２０６
自身や駆動モータ２０７を駆動するためのエネルギーと
して用いられる。駆動モータ２０７の回転によって減速
輪列２０８を介して時計の指針が運針される。

【００５０】発電装置２０４にはロータ２０４の複数
（例えば６〜１０個）のロータ磁極に対向する、ロータ
磁極の数よりも少ない極数（例えば２〜４個）のステー
タ磁極を有するステータヨーク２０４ｂが設けられ、こ
れらのステータ磁極はロータの隣接するロータ磁極に対
向するように構成されている。ステータヨーク２０４ｂ
には電磁コイル２０４ｃが巻回されている。この場合、
例えば、従来構造の発電装置においてステータヨークが
図示２０４ｂに加えて図示点線の部分２０４ｄをも有す
る形状をしていたとすると、本実施形態の発電装置で
は、発電能力をそれほど低下させることなく、部分２０
４ｄを備えていない小さなステータヨーク２０４ｂとす
ることができるので、発電装置全体をコンパクトに構成
することが可能になる。したがって、時計ケース２０１
を全体的に小型化したり、他の部品のためのスペースを
増加させることが可能になる。

【００５１】（第３実施形態） 次に、図９から図１２
までを参照して本発明に係る発電装置の第３実施形態に
ついて説明する。この実施形態においても、上記第１実
施形態と同様にロータ、ステータ及び電磁コイルを備
え、ロータ磁極よりも数の少ないステータ磁極を備えて
いるとともに、隣接するロータ磁極に対向するステータ
磁極を有する。本実施形態では、ロータの構造とステー
タ磁極の形状に関してのみ上記第１実施形態と異なるも
のであるので、以下の説明においては異なる部分のみに
ついて詳述し、図９乃至図１２においても異なる部分の
みを示す。

【００５２】図９は本実施形態の最初の具体的態様であ
る発電装置１１０のロータ１１１及びステータ１１２を
示すものであり、図９（ａ）はその平面図、図９（ｂ）
はその縦断面図である。ロータ１１１は、非磁性材料か
らなる回転軸１１１ａと、回転軸１１１ａに挿嵌された
円筒状の永久磁石１１１ｂと、永久磁石１１１ｂの軸線
方向に接合された板状のロータヨーク１１１ｃ，１１１
ｄとから構成されている。永久磁石１１１ｂは軸線方向
の両端部（上下端面）に一対の磁極を備えるように着磁
されている。

【００５３】ロータヨーク１１１ｃ，１１１ｄはそれぞ
れ中心から三方へ突き出すように構成された三つのロー
タ磁極１１１ｅ，１１１ｆを備えている。ロータ磁極１
１１ｅとロータ磁極１１１ｆとは、ロータ１１１の回転
方向に見て交互に配置されるように互いに位相をずらし
て形成されている。

【００５４】一方、ステータヨーク１１２には、ロータ
１１１の回転方向に隣接するロータ磁極１１１ｅ，１１
１ｆに対向するように構成された二つのステータ磁極１
１２ａ，１１２ｂが設けられている。このステータ磁極
１１２ａ，１１２ｂは、ロータ１１１において上下に交
互に配置されたロータ磁極１１１ｅ，１１１ｆの位置に
対して共に対向するように上下に厚く形成されている。
したがって、ロータ磁極１１１ｅに対してはステータ磁
極１１２ａ，１１２ｂの上部が対向し、ロータ磁極１１
１ｆに対してはステータ磁極１１２ａ，１１２ｂの下部
が対向する。

【００５５】この実施形態ではロータヨーク１１１ｃ，
１１１ｄによってロータ磁極１１１ｅ，１１１ｆが形成
されているので、多極化しても永久磁石の数を増やした
り、特殊な形状の永久磁石を用いたりする必要がないと
いう利点がある。

【００５６】図１０に示すものは、上記の発電装置１１
０とほぼ同様の構造を有するが、ロータヨークに形成さ
れたロータ磁極の形状のみが異なる発電装置１２０であ
る。この発電装置１２０のロータヨーク１２１ｃ，１２
１ｄにはそれぞれロータ磁極１２１ｅ，１２１ｆが形成
されている。ロータ磁極１２１ｅ，１２１ｆは図９に示
すものとは異なり、永久磁石１２１ｂの図示上部に接合
されたロータヨーク１２１ｃのロータ磁極１２１ｅは図
示下方へと曲折してロータ１２１の軸線方向に沿って下
方に伸びている。また、永久磁石１２１ｂの図示下部に
接合されたロータヨーク１２１ｄのロータ磁極１２１ｆ
は図示上方へと曲折してロータ１２１の軸線方向に沿っ
て上方に伸びている。

【００５７】図１０に示す構造によれば、ロータ磁極１
２１ｅ，１２１ｆとステータ磁極１２２ａ，１２２ｂと
の対向面積を大きく取ることができるので、永久磁石１
２１ｂの磁束を確実にステータヨーク１２２に通すこと
ができるとともに、ステータ磁極１２２ａ，１２２ｂと
対向していないロータ磁極１２１ｅ，１２１ｆからの漏
洩磁束を少なくすることができるため、永久磁石１２１
ｂの発する磁束を有効にステータ１２２へと導き、発電
効率を向上させることが可能になる。また、漏洩磁束の
減少は、発電装置１２０を電子機器内に収容した場合
に、漏洩磁束による電子回路等の誤動作を低減すること
ができるという効果をもたらす。特に、腕時計のように
小さなスペース内に様々な部品が収容されている電子機
器では機器の誤動作防止に大きく寄与する。

【００５８】図１１に示すものは、上記の発電装置１１
０のロータ１１１と同じ構造のロータ１３１を備えてい
るが、ロータ１３１のロータ磁極１３１ｅ，１３１ｆに
対向する二つのステータ磁極１３２ａ，１３２ｂを備え
たステータ１３２の形状が発電装置１１０とは異なる。
ステータ１３２は発電装置１１０のステータ１１２より
も薄型に形成されており、ロータ１３１に接近した部分
にてロータ１３１の軸線方向に曲折して上方に伸びるス
テータ磁極１３２ａ，１３２ｂを備えている。

【００５９】この構造によれば、図１０に示す発電装置
１２０と同様の効果を奏することができるとともに、ス
テータ１３２の厚さを薄く構成することができるので、
発電装置１３０の占有容積を小さくすることができる。
特に、腕時計のように小さなスペース内に様々な部品が
収容されている電子機器では機器の小型化や軽量化に大
きく寄与する。

【００６０】図１２に示すものは、上記の図１０に示す
発電装置１２０のロータ１２１と同構造のロータ１４１
を有し、上記の図１１に示す発電装置１３０のステータ
１３２と同構造のステータ１４２を有する発電装置１４
０である。この構造によれば、上述の発電装置１２０の
効果と発電装置１３０の効果とが共に得られる。

【００６１】（第４実施形態） 次に、図１３を参照し
て本発明に係る第４実施形態について説明する。この実
施形態は上記各実施形態にて示した発電装置を用いた電
子機器１５０，１６０の一例を示すものである。図１３
（ａ）及び（ｂ）にはこの電子機器の二つの構成例を示
してある。本実施形態は、図示しない駆動源からの動力
を図示しない伝達機構を介してロータ１５１，１６１に
伝達して回転駆動するとともに、同じ伝達機構を介して
図示しない被駆動部を駆動するように構成されている。
この伝達機構は、駆動源、ロータ及び被駆動部を同期し
て動作させるように構成されている。

【００６２】この実施形態の具体例としては、例えば、
回転可能に軸支された回転錘によって巻き上げられるよ
うに、或いは他の動力源又は手動により巻き上げられる
ように構成されたゼンマイ機構を駆動源とし、ゼンマイ
機構から出力される回転駆動力を伝達輪列を介して被駆
動部である指針に伝達して駆動するとともにロータ１５
１，１６１に伝達し、ロータの回転状態を制御すること
によって指針を調速するように構成した電子制御式機械
時計がある。

【００６３】図１３（ａ）に示す構成例においては、４
極（２対）以上のロータ磁極１５１ａを備えたロータ１
５３と、隣接するロータ磁極１５１ａに対向する複数の
ステータ磁極１５２ａ，１５２ｂを備えたステータヨー
ク１５２と、ステータヨーク１５２に巻回された電磁コ
イル１５３，１５４とを備えた発電装置が設けられてい
る。電磁コイル１５３，１５４は直列に接続され、一端
側は整流回路を兼ねた昇圧回路１５５を介して、他端側
はコンデンサを介して制御部１５６に電力を供給してい
る。

【００６４】制御部１５６には、電磁コイル１５３，１
５４の直列回路の他端に接続され、ロータ１５１の回転
速度を検出するための検出回路１５６ａと、検出回路１
５６ａの出力信号を受けて基準信号と比較する比較回路
１５６ｂと、比較回路１５６ｂの出力する比較信号に基
づいて後述するスイッチ回路１５７に制御信号を送る制
御回路１５６ｃと、水晶振動子などを含む発振回路１５
６ｄと、発振回路１５６ｄの出力するクロック信号を分
周し、上記比較回路へ基準信号を出力する分周回路１５
６ｅとが形成されている。

【００６５】スイッチ回路１５７は上記の制御回路１５
６ｃから出力される制御信号を受けて、電磁コイル１５
３，１５４の直列回路の両端部間を短絡したり、開放し
たりするようになっている。スイッチ回路１５７は公知
のダイオード回路やトランジスタ回路によって容易に構
成できる。

【００６６】この構成例においては、ロータ１５１が回
転すると電磁コイル１５３，１５４に発生する起電力に
よって制御部１５６に給電が行われるとともに、検出回
路１５６ａがロータ１５１の回転速度を検出し、この回
転速度は、分周回路１５６ｅの出力する基準信号に対し
て比較され、その比較結果に応じて制御回路１５６ｃが
スイッチ回路１５７を制御して電磁コイル１５３，１５
４の直列回路を短絡させたり開放させたりする。たとえ
ば、ロータ１５１の回転速度が基準よりも大きければス
イッチ回路１５７は短絡されてロータ１５１には電磁ブ
レーキが加わり、ロータ１５１の回転速度が基準より小
さければスイッチ回路１５７は開放されてロータに加わ
る電磁ブレーキも解除され、同時に発電が行われる。こ
のように制御することによって、ロータ１５１は常にほ
ぼ所定の速度で回転するように調整され、その結果、駆
動源から被駆動源へと伝達される動力もまた所定の速度
で伝達され、最終的に被駆動部の動作速度が制御され
る。例えば駆動源がゼンマイ機構で被駆動部が指針であ
る電子制御式機械時計の場合には、ロータ１５１も指針
もまた一定の速度で回転するように制御される。

【００６７】図１３（ｂ）に示す概略回路もまた同様の
構成例を示すものである。この構成例は、上記と同様の
ロータ１６１、ステータヨーク１６２、電磁コイル１６
３，１６４からなる発電装置が用いられているが、二つ
の電磁コイル１６３，１６４を相互に接続することな
く、それぞれに異なった機能を与えたものである。

【００６８】電磁コイル１６３は、上記と同様の整流回
路を兼ねた昇圧回路１６５を介して上記と同様の制御部
１６６に電力を供給するとともに、上記と同様の検出回
路１６６ａに信号を送り、検出回路１６６にロータ１６
１の回転速度を検出させる。一方、電磁コイル１６４の
両端には上記と同様のスイッチ回路１６７が接続され、
このスイッチ回路１６７は制御部１６６における上記と
同様の制御回路１６６ｃからの制御信号によって電磁コ
イル１６４の両端を短絡させたり開放したりし、ロータ
１６１に加わる電磁ブレーキ力を増減させ、ロータ１６
１の回転速度を制御するようになっている。

【００６９】なお、本発明の発電装置は、上述の図示例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。また、本発明に係る発電装置を搭載できる電子機器
としては、電子時計（電子駆動式（腕）時計、電子制御
式機械時計）の他に、電卓、ページャー、携帯電話、パ
ーソナルコンピュータ（特に携帯情報端末）など種々の
電子機器がある。特に、本発明を携帯型の電子機器に用
いることによって自力発電による電力供給を可能にする
と同時に、携帯機器の小型化や軽量化に寄与することが
できるという顕著な効果を奏する。

【００７０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
磁束を取り出すためのステータ磁極の極数をロータ磁極
の極数よりも少なくすることによって構造を簡単にし
て、装置の小型化を妨げないように構成できるととも
に、二つのステータ磁極が隣接するロータ磁極に対向す
るように配置されていることによって、ステータ磁極に
対向していない他のロータ磁極へと漏洩する磁束を低減
することができるので、ステータ磁極の極数が少なくて
も有効磁束を増加させることができ、発電効率の向上を
図ることができるため、小型化と発電効率の向上とを両
立することができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電装置の第１実施形態の主要部
を示す平面図である。

【図２】従来の発電装置付き腕時計の内部構造を示す縦
断面図（ａ）及び第１実施形態を腕時計の内部に組み込
んだ構造を示す概略縦断面図（ｂ）である。

【図３】第１実施形態の変形例を模式的に示す概略構成
図（ａ）〜（ｃ）である。

【図４】第１実施形態の別の変形例を示す概略構成図で
ある。

【図５】第１実施形態と異なる構造の発電装置を模式的
に示す概略構成図（ａ）及び従来の発電装置付き腕時計
に用いられる発電装置の構成を模式的に示す概略構成図
（ｂ）である。

【図６】第１実施形態のステータによるコギングトル
ク、発電作用によるコギングトルク及び補助ヨークによ
るコギングトルクの時間変化を示すグラフ（ａ）及び第
１実施形態の変形例を示す概略構成図（ｂ）である。

【図７】従来の発電装置付き腕時計における発電装置の
概略構成を示す概略斜視図である。

【図８】本発明に係る第２実施形態の電子腕時計の構成
例を示す概略平面図である。

【図９】本発明に係る発電装置の第３実施形態の要部構
造を示す平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図１０】第３実施形態の変形例の要部構造を示す平面
図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図１１】第３実施形態の別の変形例の要部構造を示す
平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図１２】第３実施形態のさらに別の変形例の要部構造
を示す平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。

【図１３】本発明に係る発電装置を用いた電子機器の第
４実施形態における回路構成を示す概略回路図（ａ）及
びその変形例を示す概略回路図（ｂ）である。

【符号の説明】

２０，３０ 発電装置 ２１，３１ ロータ ２１ａ，３１ａ ロータ磁極 ２２，３２ ステータヨーク ２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ ステータ磁極 ２３，２４，３３，３４ 電磁コイル ２８，１０８ 補助ヨーク ２８ａ，２８ｂ，１０８ａ，１０８ｂ 補助極部 １１１ｃ、１１１ｄ、１２１ｃ、１２１ｄ、１３１ｃ，
１３１ｄ，１４１ｃ，１４１ｄ コイルロータ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転方向に交互に逆極性の複数のロータ
   磁極を備えたロータと、前記ロータ磁極に対向する、磁
   束を取り出すためのステータ磁極を備えたステータヨー
   ク及び該ステータヨークに巻回された電磁コイルを備え
   たステータとを有し、前記ロータの回転により生じる、
   前記ステータ磁極から前記ステータヨーク内に導入され
   た磁束の変化によって、前記電磁コイルに起電力を生ず
   るように構成された発電装置において、 前記ステータ磁極の極数を前記ロータ磁極の極数よりも
   少ない２以上の数とし、かつ、これら複数の前記ステー
   タ磁極のうち、少なくとも二つの前記ステータ磁極が、
   相互に隣接する少なくとも２つの前記ロータ磁極に各々
   対向するように配置されていることを特徴とする発電装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ステータ磁極に
   対向する前記ロータ磁極に隣接する前記ロータ磁極の一
   方には、必ず他の前記ステータ磁極が対向配置されるよ
   うに構成されていることを特徴とする発電装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、全ての前記ステータ
   磁極が相互に隣接する前記ロータ磁極にそれぞれ対向す
   るように配置されていることを特徴とする発電装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   おいて、前記ステータに対して前記ロータがその回転軸
   側に配置されてなるインナーロータ構造を備えている発
   電装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   おいて、前記ロータは、その軸線方向に対向配置され相
   互に逆極性となるように構成された一対のロータヨーク
   を備え、該一対のロータヨークに前記ロータの回転方向
   に向けて交互に配置された前記ロータ磁極が設けられて
   いることを特徴とする発電装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記ロータヨークに
   設けられた前記ロータ磁極は、他方の前記ロータヨーク
   に向けて前記ロータの軸線方向に伸びるように形成され
   ていることを特徴とする発電装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６において、前記ス
   テータ磁極は前記ロータの軸線方向に伸びるように形成
   されていることを特徴とする発電装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７までのいずれか１
   項において、前記ステータ磁極の対向配置されていない
   前記ロータ磁極に対向するとともに、前記ステータ磁極
   と前記ロータ磁極との間に発生する磁力変化に対して前
   記ロータ磁極に対する磁力変化の位相が同期しないよう
   に配置された補助極部を備えた補助ヨークを設けること
   を特徴とする発電装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記補助極部は、前
   記ステータ磁極と前記ロータ磁極との間に発生する磁力
   変化に対して、前記ロータ磁極に対する磁力変化の位相
   が半周期ずれるように構成されていることを特徴とする
   発電装置。
10. 【請求項１０】 請求項８又は請求項９において、前記
    補助極部は、前記ロータの回転方向に対する前記ステー
    タ磁極の偏在状態を補償するように配置されていること
    を特徴とする発電装置。
11. 【請求項１１】 請求項１から請求項１０までのいずれ
    か１項に記載された発電装置と、与えられたエネルギー
    に基づいて前記ロータを回転させる回転駆動手段と、前
    記ロータの回転によって前記発電装置にて生じた電力に
    より稼働する電子回路とを備えた電子機器。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記ロータの回
    転状態を前記電磁コイルにて発生する起電力に基づいて
    検出する検出手段と、該検出手段の検出値に応じて前記
    ステータを介して前記ロータの回転状態を電磁的に制御
    するように構成された回転制御手段とを備えた電子機
    器。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記回転駆動手
    段は、前記回転状態の制御下にある前記ロータの回転速
    度と同期して駆動される被駆動部を備えていることを特
    徴とする電子機器。
14. 【請求項１４】 請求項１１において、機械的エネルギ
    ーを発生するエネルギー発生手段と、前記機械的エネル
    ギーを伝達する輪列と、該輪列により駆動される指針
    と、前記輪列によって駆動される前記発電装置と、基準
    信号を生成する基準信号発生手段と、前記発電装置の前
    記ロータの回転周期に対応した周期を有する回転信号と
    前記基準信号とを比較し、この比較結果に応じて前記ロ
    ータの回転制御信号を前記発電装置に出力し、前記ロー
    タに電磁ブレーキ力を及ぼすように構成された回転制御
    手段とを有し、 前記発電装置の起電力により少なくとも前記基準信号発
    生手段及び前記回転制御手段を駆動することを特徴とす
    る電子機器。