JP6377853B2 - Generator - Google Patents

Generator Download PDF

Info

Publication number
JP6377853B2
JP6377853B2 JP2017527065A JP2017527065A JP6377853B2 JP 6377853 B2 JP6377853 B2 JP 6377853B2 JP 2017527065 A JP2017527065 A JP 2017527065A JP 2017527065 A JP2017527065 A JP 2017527065A JP 6377853 B2 JP6377853 B2 JP 6377853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
magnet
axis
magnet pair
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017527065A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2017006522A1 (en
Inventor
田代 雅彦
雅彦 田代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2017006522A1 publication Critical patent/JPWO2017006522A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6377853B2 publication Critical patent/JP6377853B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos

Description

本発明は、電磁誘導を利用した発電機に関する。   The present invention relates to a generator using electromagnetic induction.

電磁誘導を利用した発電機は、ロータ及びステータの一方に設けられた磁石と、他方に設けられたコイルとを有し、ステータに対してロータを相対回転させ、コイルに加わる磁界を変化させ、電磁誘導によってコイルに誘導電流を生じさせる。このような発電機には、磁石の一方の極と筒状のコイルの端面とがロータの回転軸に対する径方向に隙間を介して対向するように配置されたラジアルギャップ型や、磁石の一方の極と筒状のコイルの端面とが、ロータの回転軸と平行な方向に隙間を介して対向するように配置されたアキシャルギャップ型等がある。しかしながら、これらの発電機は、誘導電流によりコイルに発生する磁界によって、磁石及びコイルが互いに接近するときに反発力が生じ、磁石及びコイルが互いに離れるときに吸着力(吸引力)が生じる。これらの反発力及び吸引力は、発電機効率(ロータへの入力に対するコイルの出力の割合)を低下させる要因となる。   The generator using electromagnetic induction has a magnet provided on one of the rotor and the stator and a coil provided on the other, rotates the rotor relative to the stator, changes the magnetic field applied to the coil, An induction current is generated in the coil by electromagnetic induction. Such a generator includes a radial gap type in which one pole of the magnet and the end face of the cylindrical coil are arranged so as to face each other with a gap in the radial direction with respect to the rotation axis of the rotor, or one of the magnets There is an axial gap type in which the pole and the end face of the cylindrical coil are arranged so as to face each other with a gap in a direction parallel to the rotation axis of the rotor. However, in these generators, a repulsive force is generated when the magnet and the coil approach each other due to a magnetic field generated in the coil by an induced current, and an attractive force (attraction force) is generated when the magnet and the coil are separated from each other. These repulsive forces and attractive forces are factors that reduce the generator efficiency (the ratio of the coil output to the rotor input).

上記の形式と異なる発電機として、例えば、隙間を介して同極が互いに向き合うように一対の磁石を配置し、コイルが自身の軸線方向に沿って一対の磁石間を通過するように配置した発電機がある(例えば、特許文献1)。同極が向き合った各磁石の磁界の磁力線は、両磁石の中央において互いに反発して、両磁石の対向方向に対して放射状に延びる。そのため、コイルは、磁石間を通過するときに前半部と後半部で磁界の向きが逆転する。   As a generator different from the above-mentioned type, for example, a pair of magnets are arranged so that the same poles face each other through a gap, and the generator is arranged so that the coil passes between the pair of magnets along its own axial direction. There is a machine (for example, Patent Document 1). The magnetic field lines of the magnetic fields of the magnets with the same pole facing each other repel each other at the center of both magnets and extend radially with respect to the opposing direction of both magnets. Therefore, when the coil passes between the magnets, the direction of the magnetic field is reversed between the first half and the second half.

特開平2−184243号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-184243

しかしながら、特許文献1の発電機は、コイル及び磁石が接近するときに生じる反発力及び離れるときに生じる吸着力が十分に低減されているとは言い難く、発電機効率の改善の余地がある。   However, in the generator of Patent Document 1, it is difficult to say that the repulsive force generated when the coil and the magnet approach each other and the attractive force generated when the coil and the magnet are separated from each other are sufficiently reduced, and there is room for improvement in the generator efficiency.

本発明は、以上の背景を鑑み、電磁誘導を利用した発電機において、発電機効率を向上させることを課題とする。   In view of the above background, an object of the present invention is to improve generator efficiency in a generator using electromagnetic induction.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、発電機(1)であって、距離をおいて同極が対向するように配置された一対の磁石(15)を含む磁石対(17)と、所定の軸線(X)を有し、少なくとも一部が前記磁石対間を通過するコイル(5)とを有し、前記磁石対間を前記コイルが通過するときに、前記磁石対の対向方向(Y)と、前記コイルの軸線と、前記コイル及び前記磁石対の相対移動方向(Z)とが互いになす角度がそれぞれ90°±20°となり、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記磁石が前記コイルの相対移動軌跡(C)と重ならない領域(15B)を有することを特徴とする。磁石は、永久磁石及び電磁石の少なくとも一方を含む。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is an electric generator (1), which includes a pair of magnets (17) including a pair of magnets (15) arranged so that the same poles face each other at a distance. ) And a coil (5) having a predetermined axis (X) and at least part of which passes between the magnet pairs, and when the coils pass between the magnet pairs, The angles formed by the facing direction (Y), the axis of the coil, and the relative movement direction (Z) of the coil and the magnet pair are 90 ° ± 20 °, respectively, and the direction along the facing direction of the magnet pair , The magnet has a region (15B) that does not overlap the relative movement locus (C) of the coil. The magnet includes at least one of a permanent magnet and an electromagnet.

この態様によれば、コイル及び磁石対が互いに接近するときには、磁石対の対向方向に沿った方向から見て、磁石のコイルの移動軌跡と重ならない領域に生じる磁界の向きと、誘導電流によってコイルに生じる磁界の向きとが一致し、コイル及び磁石対間に引力が発生する。一方、コイル及び磁石対が互いに離れるときには、磁石対の対向方向に沿った方向から見て、磁石のコイルの移動軌跡と重ならない領域に生じる磁界の向きと、誘導電流によってコイルに生じる磁界の向きとが逆になり、コイル及び磁石対間に斥力が発生する。すなわち、コイル及び磁石対の相対移動方向にアシスト力が加わるようになる。これにより、磁石対及びコイルの相対移動を妨げる抵抗力が低下し、発電機効率が向上する。   According to this aspect, when the coil and the magnet pair approach each other, the direction of the magnetic field generated in the region that does not overlap with the movement trajectory of the magnet coil as seen from the direction along the opposing direction of the magnet pair, and the induced current The direction of the magnetic field generated in the magnetic field coincides with each other, and an attractive force is generated between the coil and the magnet pair. On the other hand, when the coil and the magnet pair are separated from each other, the direction of the magnetic field generated in the region that does not overlap the movement locus of the magnet coil and the direction of the magnetic field generated in the coil by the induced current when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair. And the reciprocal force is generated between the coil and the magnet pair. That is, an assist force is applied in the relative movement direction of the coil and the magnet pair. Thereby, the resistance force which prevents the relative movement of a magnet pair and a coil falls, and generator efficiency improves.

また、上記の態様において、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記コイルの一端は前記磁石の中心付近を通過するとよい。   In the above aspect, when viewed from a direction along the opposing direction of the magnet pair, one end of the coil may pass near the center of the magnet.

この態様によれば、発電機効率を一層向上させることができる。磁石対の対向方向に沿った方向から見て、各磁石が発生する磁界の磁力線は、磁石の中心から放射方向に延びる。そのため、磁石対の対向方向に沿った方向から見て、コイルの移動軌跡が磁石の中心と重なる場合、コイルに作用する磁界の一部は互い逆向きになるため、発生する誘導電流が減少する。また、磁石対の対向方向に沿った方向から見て、コイルの移動軌跡が磁石の中心と重ならない場合、コイルに作用する磁界が弱くなり、発生する誘導電流が減少する。そのため、磁石対の対向方向に沿った方向から見て、コイルの一端が磁石の中心付近を通過するように配置することで、コイルに生じる誘導起電力を最大化することができる。   According to this aspect, the generator efficiency can be further improved. When viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair, the magnetic field lines of the magnetic field generated by each magnet extend in the radial direction from the center of the magnet. Therefore, when the movement trajectory of the coil overlaps with the center of the magnet when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair, a part of the magnetic field acting on the coil is opposite to each other, so that the induced current generated is reduced. . Further, when the coil movement trajectory does not overlap with the center of the magnet when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair, the magnetic field acting on the coil becomes weak and the generated induced current decreases. Therefore, the induced electromotive force generated in the coil can be maximized by arranging the coil so that one end of the coil passes through the vicinity of the center of the magnet when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair.

また、上記の態様において、前記磁石は、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て円形であるとよい。   Moreover, said aspect WHEREIN: The said magnet is good to be circular seeing from the direction along the opposing direction of the said magnet pair.

この態様によれば、同極が対向した磁石対では、磁力線は互いに反発することによって対向方向を中心とした放射状に延びるため、各磁石が円形に形成されることによって、各磁石から生じる磁界が磁石の中心に対して対称形になる。   According to this aspect, in the magnet pair in which the same poles face each other, the magnetic lines of force extend radially by repelling each other, so that each magnet is formed in a circular shape, so that a magnetic field generated from each magnet is generated. It becomes symmetrical with respect to the center of the magnet.

また、上記の態様において、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記コイルの軸線と前記磁石の中心とが重なるときに、前記コイルは前記磁石の中心と重なり、かつ前記コイルの一端が前記磁石の前記コイルの軸線と平行な径方向における半径の1/2の位置を通過するとよい。   Further, in the above aspect, when the axis of the coil and the center of the magnet overlap when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair, the coil overlaps the center of the magnet, and the coil One end may pass through a position of a radius in a radial direction parallel to the axis of the coil of the magnet.

この態様によれば、磁石対からコイルに作用する磁界の強さと、コイル及び磁石対の相対移動方向に作用するアシスト力の大きさとが両立し、発電機効率が最大になる。   According to this aspect, the strength of the magnetic field that acts on the coil from the magnet pair and the magnitude of the assist force that acts in the relative movement direction of the coil and the magnet pair are compatible, and the generator efficiency is maximized.

また、上記の態様において、前記磁石対は、所定の回転軸線(A)を有するロータ(3)に、前記磁石対の対向方向(Y)が前記回転軸線と略平行になるように支持され、前記コイルは、前記コイルの軸線(X)が前記回転軸線の径方向に延びるようにステータ(2)に固定されているとよい。或は、前記磁石対(211)は、所定の回転軸線(A2)を有するロータ(202)に、前記磁石対の対向方向(Y2)が前記回転軸線の径方向を向くように支持され、前記コイル(205)は、前記コイルの軸線(X2)が前記回転軸線と略平行にステータ(201)に固定されているとよい。   In the above aspect, the magnet pair is supported by the rotor (3) having a predetermined rotation axis (A) so that the facing direction (Y) of the magnet pair is substantially parallel to the rotation axis, The coil may be fixed to the stator (2) such that an axis (X) of the coil extends in a radial direction of the rotation axis. Alternatively, the magnet pair (211) is supported by a rotor (202) having a predetermined rotation axis (A2) so that the opposing direction (Y2) of the magnet pair faces the radial direction of the rotation axis, The coil (205) may be fixed to the stator (201) so that the axis (X2) of the coil is substantially parallel to the rotation axis.

これらの態様によれば、磁石対の対向方向と、コイルの軸線と、コイル及び磁石対の相対移動方向とが互いに90°±20°の角度をなす発電機を簡素な構成で形成することができる。   According to these aspects, the generator in which the facing direction of the magnet pair, the axis of the coil, and the relative movement direction of the coil and the magnet pair form an angle of 90 ° ± 20 ° with each other can be formed with a simple configuration. it can.

また、上記の態様において、前記磁石対の各対向面(15A)は、平面に形成され、前記コイルは、前記磁石対の各対向面と平行に対向する2つの外側面(5B)を有するとよい。   Further, in the above aspect, each opposing surface (15A) of the magnet pair is formed in a plane, and the coil has two outer surfaces (5B) facing the opposing surfaces of the magnet pair in parallel. Good.

この態様によれば、コイル及び磁石間のギャップを小さくして、コイルに作用する磁界を強くすることができる。   According to this aspect, the gap between the coil and the magnet can be reduced to increase the magnetic field acting on the coil.

以上の態様によれば、電磁誘導を利用した発電機において、発電機効率を向上させることができる。   According to the above aspect, generator efficiency can be improved in the generator using electromagnetic induction.

第1実施形態に係る発電機の(A)斜視図、(B)断面図(A) perspective view, (B) cross-sectional view of the generator according to the first embodiment 第1実施形態に係る発電機の断面図Sectional drawing of the generator which concerns on 1st Embodiment 磁石とコイルの位置関係を示す(A)回転軸線Aの径方向に沿って見た側面図、(B)磁石対の対向方向Yに沿って見た平面図(A) A side view seen along the radial direction of the rotation axis A showing the positional relationship between the magnet and the coil, (B) A plan view seen along the opposing direction Y of the magnet pair 第1実施形態に係る発電機において、コイルに対して磁石が相対移動するときに作用する力を示す説明図であって、(A)接近時、(B)正対時、(C)離脱時を示すIn the generator which concerns on 1st Embodiment, it is explanatory drawing which shows the force which acts when a magnet moves relatively with respect to a coil, Comprising: (A) At the time of approach, (B) At the time of facing, (C) At the time of detachment | leave Indicate 比較例に係る発電機の断面図Sectional view of a generator according to a comparative example 比較例に係る発電機において、コイルに対して磁石が相対移動するときに磁石に生じる力を示す説明図であって、(A)接近時、(B)正対時、(C)離脱時を示すIn the generator which concerns on a comparative example, it is explanatory drawing which shows the force which arises in a magnet when a magnet moves relatively with respect to a coil, Comprising: (A) At the time of approach, (B) At the time of facing, (C) At the time of separation Show 第1実施形態の変形例に係る発電機の(A)斜視図、(B)断面図(A) perspective view of the generator which concerns on the modification of 1st Embodiment, (B) sectional drawing 第1実施形態の他の変形例に係る発電機の断面図Sectional drawing of the generator which concerns on the other modification of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る発電機の斜視図The perspective view of the generator which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の発電機の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a generator of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1及び図2に示すように、発電機1は、ステータとしてのハウジング2と、ハウジング2に回転可能に支持されたロータ3とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the generator 1 includes a housing 2 as a stator and a rotor 3 rotatably supported by the housing 2.

ハウジング2は、軸線Aを中心とした円筒形に形成されている。ハウジング2の内周面には、少なくとも1つのコイル5が設けられている。コイル5は、エナメル等の絶縁被膜によって覆われた巻線5Aを環状に巻き回したものであり、その中央に鉄心6が設けられている。本実施形態では、鉄心6が四角柱状に形成され、鉄心6の外周に巻き回れたコイル5は四角筒形に形成されている。コイル5の軸線Xが軸線Aの径方向と一致するように、コイル5はハウジング2の内周面に配置されている。コイル5は、軸線Aを中心とした径方向における外端においてハウジング2の内周面に支持されており、径方向における内端がハウジング2の内周面から軸線A側に突出している。本実施形態では、2つのコイル5が軸線Aを中心として180°の間隔をおいて配置されている。コイル5の軸線A方向における一側及び他側における外側面5Bは、軸線Aと直交する平面と平行に配置されている。   The housing 2 is formed in a cylindrical shape centered on the axis A. At least one coil 5 is provided on the inner peripheral surface of the housing 2. The coil 5 is formed by winding a winding 5A covered with an insulating film such as enamel in an annular shape, and an iron core 6 is provided at the center thereof. In the present embodiment, the iron core 6 is formed in a quadrangular prism shape, and the coil 5 wound around the outer periphery of the iron core 6 is formed in a square cylindrical shape. The coil 5 is disposed on the inner peripheral surface of the housing 2 so that the axis X of the coil 5 coincides with the radial direction of the axis A. The coil 5 is supported on the inner peripheral surface of the housing 2 at the outer end in the radial direction around the axis A, and the inner end in the radial direction protrudes from the inner peripheral surface of the housing 2 toward the axis A. In the present embodiment, the two coils 5 are arranged with an interval of 180 ° about the axis A. The outer surface 5B on one side and the other side in the axis A direction of the coil 5 is arranged in parallel with a plane orthogonal to the axis A.

ロータ3は、軸線Aを回転軸線としたロータ軸11と、ロータ軸11から径方向に突出した第1アーム12及び第2アーム13とを有する。ロータ軸11の一端は、動力源に接続される。第1アーム12は、ロータ軸11から軸線Aを中心として互いに相反する径方向に延びている。第2アーム13は、第1アーム12と軸線A方向に距離をおいて配置され、第1アーム12と同じ方向に延びている。   The rotor 3 includes a rotor shaft 11 having an axis A as a rotation axis, and a first arm 12 and a second arm 13 protruding in the radial direction from the rotor shaft 11. One end of the rotor shaft 11 is connected to a power source. The first arm 12 extends from the rotor shaft 11 in the opposite radial directions about the axis A. The second arm 13 is disposed at a distance from the first arm 12 in the direction of the axis A, and extends in the same direction as the first arm 12.

第1アーム12及び第2アーム13の各突出端には、磁石15が設けられている。磁石15は、永久磁石や電磁石であってよい。本実施形態では、磁石15に永久磁石が使用されている。磁石15は、円板状に形成され、その軸線が軸線Aと平行に配置されている。各磁石15の軸線A方向における一側及び他側における端面は、軸線Aと直交する平面に形成されている。第1アーム12及び第2アーム13の互いに対向する突出端にそれぞれ設けられた磁石15は軸線A方向において中心Bが一致するように配置され、磁石対17を形成している。磁石対17を形成する磁石15は、互いの対向面15Aが所定の距離をおき、同極となっている。磁石対17の対向方向Y(磁石対17を形成する各磁石15の中心Bを通る方向)は、軸線Aと平行となっている。   Magnets 15 are provided at the protruding ends of the first arm 12 and the second arm 13. The magnet 15 may be a permanent magnet or an electromagnet. In the present embodiment, a permanent magnet is used for the magnet 15. The magnet 15 is formed in a disk shape, and its axis is arranged in parallel with the axis A. End faces on one side and the other side of each magnet 15 in the direction of the axis A are formed on a plane orthogonal to the axis A. The magnets 15 provided at the projecting ends of the first arm 12 and the second arm 13 facing each other are arranged so that the centers B coincide with each other in the axis A direction, thereby forming a magnet pair 17. The magnets 15 forming the magnet pair 17 have the same polarity with the opposing surfaces 15A having a predetermined distance. The facing direction Y of the magnet pair 17 (the direction passing through the center B of each magnet 15 forming the magnet pair 17) is parallel to the axis A.

コイル5の内端部は、磁石対17の間を通過可能に配置されている。図1(B)に示すように、磁石対17の対向方向Yに沿った方向から見て、磁石15はコイル5の相対移動軌跡Cと重ならない領域を、軸線Aを中心とした径方向における内側に有する。すなわち、各磁石15の軸線Aを中心とした径方向における内側部分15Bはコイル5の相対移動軌跡Cと重ならず、各磁石15の軸線Aを中心とした径方向における外側部分15Cはコイル5の相対移動軌跡Cと重なるようになっている。本実施形態では、磁石対17の対向方向Yに沿った方向から見て、コイル5の内端縁が磁石15の中心Bを通過するように磁石15及びコイル5の位置が設定されている。本実施形態では、コイル5の外端は、磁石15よりも軸線Aを中心とした径方向外方に突出している。   The inner end portion of the coil 5 is disposed so as to pass between the magnet pair 17. As shown in FIG. 1B, when viewed from the direction along the opposing direction Y of the magnet pair 17, the magnet 15 has a region in the radial direction around the axis A that does not overlap the relative movement locus C of the coil 5. Have inside. That is, the inner portion 15B in the radial direction around the axis A of each magnet 15 does not overlap the relative movement locus C of the coil 5, and the outer portion 15C in the radial direction around the axis A of each magnet 15 It overlaps with the relative movement locus C. In the present embodiment, the positions of the magnet 15 and the coil 5 are set so that the inner edge of the coil 5 passes through the center B of the magnet 15 when viewed from the direction along the facing direction Y of the magnet pair 17. In the present embodiment, the outer end of the coil 5 protrudes outward in the radial direction with the axis A as the center rather than the magnet 15.

なお、コイル5の内端縁は、磁石15の中心B付近を通過するように磁石15及びコイル5の位置が設定されているとよい。他の実施形態では、例えば、磁石対17の対向方向Yに沿った方向から見て、コイル5の軸線Xと磁石15の中心Bとが重なる(一致する)ときに、コイル5は磁石15の中心Bと重なり、かつコイル5の内端縁(一端)が磁石15のコイル5の軸線Xと平行な径方向における半径の1/2の位置を通過してもよい。   The position of the magnet 15 and the coil 5 is preferably set so that the inner end edge of the coil 5 passes near the center B of the magnet 15. In another embodiment, for example, when the axis X of the coil 5 and the center B of the magnet 15 overlap (coincide) when viewed from the direction along the facing direction Y of the magnet pair 17, the coil 5 The inner end edge (one end) of the coil 5 may overlap with the center B and pass through a position of a radius in the radial direction parallel to the axis X of the coil 5 of the magnet 15.

磁石対17が軸線Aを回転軸とするロータ3に支持されているため、磁石対17間をコイル5が通過するときの磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zは、軸線Aを中心とした円の接線方向になる。コイル5の軸線X、磁石対17の対向方向Y、及び磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zは、互いに90°の角度をなす。なお、他の実施形態では、コイル5の軸線X、磁石対17の対向方向Y、及び磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zが、互いになす角度はそれぞれ略90°であればよく、例えば90°±20°であってもよい。   Since the magnet pair 17 is supported by the rotor 3 having the axis A as the rotation axis, the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 when the coil 5 passes between the magnet pair 17 is centered on the axis A. It becomes the tangent direction of the circle. The axis X of the coil 5, the opposing direction Y of the magnet pair 17, and the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 make an angle of 90 ° with each other. In other embodiments, the angle between the axis X of the coil 5, the facing direction Y of the magnet pair 17, and the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 may be approximately 90 °, for example, It may be 90 ° ± 20 °.

図3(A)及び(B)に示すように、磁石対17を構成する各磁石15が発生する磁界の向きを表す磁力線MLは、各磁石15の対向面15A間の中央に位置して各対向面15Aと平行な仮想面31を境界として、互いに反発して屈曲し、磁石対17の対向方向Yを中心とした放射方向に延びる。これにより、磁力線MLは、軸線Aの径方向(コイル5の軸線X方向)において内方を向く成分と、外方を向く成分とを有する。   As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the magnetic force lines ML representing the directions of the magnetic fields generated by the magnets 15 constituting the magnet pair 17 are located at the center between the opposing surfaces 15A of the magnets 15. With a virtual surface 31 parallel to the facing surface 15A as a boundary, they are repelled and bent, and extend in a radial direction centered on the facing direction Y of the magnet pair 17. Thereby, the magnetic force line ML has a component facing inward in the radial direction of the axis A (axis X direction of the coil 5) and a component facing outward.

次に図4〜図6を参照して、磁石対17及びコイル5が相対移動するときに、磁石15及びコイル5に作用する力について説明する。最初に、図5及び図6を参照して比較例として従来のラジアルギャップ型発電機100の作用について説明する。図5に示すように、ラジアルギャップ型発電機100は、軸線A1を中心とした円筒形のハウジング101の内周面にコイル102が設けられ、軸線A1を回転軸線としたロータ103の外周面に永久磁石である磁石104が設けられている。コイル102の軸線X1及び磁石104の軸線Y1は軸線A1を中心とした径方向に延在し、コイル102及び磁石104の相対移動方向Z1は、軸線A1を中心とした円の接線方向、すなわちコイル102の軸線X1及び磁石104の軸線Y1に対して直交する方向となっている。   Next, the force acting on the magnet 15 and the coil 5 when the magnet pair 17 and the coil 5 move relative to each other will be described with reference to FIGS. First, the operation of a conventional radial gap generator 100 will be described as a comparative example with reference to FIGS. 5 and 6. As shown in FIG. 5, the radial gap generator 100 is provided with a coil 102 on the inner peripheral surface of a cylindrical housing 101 centered on the axis A1, and on the outer peripheral surface of the rotor 103 having the axis A1 as a rotation axis. A magnet 104 which is a permanent magnet is provided. The axis line X1 of the coil 102 and the axis line Y1 of the magnet 104 extend in the radial direction around the axis line A1, and the relative movement direction Z1 of the coil 102 and the magnet 104 is the tangential direction of the circle around the axis line A1, ie, the coil. The direction is orthogonal to the axis X1 of 102 and the axis Y1 of the magnet 104.

図6(A)に示すように、コイル102に対して磁石104が接近するときには、コイル102に作用する磁石104の磁界が強くなるため、電磁誘導によってコイル102には誘導電流が発生し、誘導電流によって磁石104の磁界と反対向きの磁界41が発生する。これにより、コイル102と磁石104との間には斥力、すなわち相対移動方向においてコイル102に対して磁石104の接近を妨げる力42、43が発生する。   As shown in FIG. 6A, when the magnet 104 approaches the coil 102, the magnetic field of the magnet 104 acting on the coil 102 becomes strong, so that an induction current is generated in the coil 102 due to electromagnetic induction. A magnetic field 41 opposite to the magnetic field of the magnet 104 is generated by the current. As a result, repulsive force, that is, forces 42 and 43 that prevent the magnet 104 from approaching the coil 102 in the relative movement direction are generated between the coil 102 and the magnet 104.

図6(B)に示すように、磁石104の中心がコイル102の軸線X1上に到達した後は、図6(C)に示すように、コイル102に対して磁石104が離れ、コイル102に作用する磁石104の磁界が弱くなるため、電磁誘導によってコイル102には誘導電流が発生し、誘導電流によって磁石104の磁界と同じ向きの磁界45が発生する。これにより、コイル102と磁石104との間には引力、すなわち相対移動方向においてコイル102に対して磁石104の離脱を妨げる力46、47が発生する。   As shown in FIG. 6B, after the center of the magnet 104 reaches the axis X1 of the coil 102, the magnet 104 is separated from the coil 102 as shown in FIG. Since the magnetic field of the acting magnet 104 becomes weak, an induced current is generated in the coil 102 by electromagnetic induction, and a magnetic field 45 having the same direction as the magnetic field of the magnet 104 is generated by the induced current. Thereby, an attractive force, that is, a force 46 or 47 that prevents the coil 104 from being detached from the coil 102 in the relative movement direction is generated between the coil 102 and the magnet 104.

このように、コイル102に対する磁石104の接近時及び離脱時には、コイル102及び磁石104の相対移動を妨げる抵抗力が作用する。そのため、ロータ103に入力されるエネルギーの一部が抵抗力によって消費され、発電機効率が低下する。   Thus, when the magnet 104 approaches and separates from the coil 102, a resistance force that prevents relative movement of the coil 102 and the magnet 104 acts. Therefore, a part of the energy input to the rotor 103 is consumed by the resistance force, and the generator efficiency is reduced.

一方、本実施形態に係る発電機1では、動力源によってロータ3が回転すると、磁石対17は軸線Aを中心として回転し、コイル5に対して相対移動する。図4(A)に示すように、コイル5に対して磁石対17が接近し、磁石対17間にコイル5が進入するときには、磁石対17の対向方向Yから見て磁石15の外側部分15Cとコイル5の内端部が重なる。これによりコイル5の内端部には磁石対17によって径方向外向きの磁界が作用する。コイル5に対して磁石対17が接近するときには、コイル5に作用する径方向外向きの磁界が強くなるため、電磁誘導によってコイル5には誘導電流が発生し、誘導電流によって径方向内向きの磁界51が発生する。コイル5が発生する磁界51は、磁石15の外側部分15Cが発生する径方向外向きの成分と逆方向になり、コイル5及び磁石対17に斥力52、すなわち相対移動方向Zにおいてコイル5に対して磁石15の接近を妨げる力を発生させる。一方、コイル5が発生する磁界51は、磁石15の内側部分15Bが発生する径方向内向きの成分と同方向となるため、コイル5及び磁石対17に引力53、すなわち相対移動方向Zにおいてコイル5に対して磁石対17の接近を促進する力(アシスト力)を発生させる。コイル5は、磁石15の内側部分15Bよりも外側部分15Cとの距離が近いため、磁石15に生じる斥力52は引力53よりも大きくなる。コイル5には、斥力52及び引力53を合成した力に対する反力54(斥力)が発生する。磁石15に生じる引力53は、コイル5及び磁石対17間に生じる斥力を低減させるため、コイル5及び磁石対17の接近に要する力が低減される。   On the other hand, in the generator 1 according to the present embodiment, when the rotor 3 is rotated by the power source, the magnet pair 17 rotates about the axis A and moves relative to the coil 5. As shown in FIG. 4A, when the magnet pair 17 approaches the coil 5 and the coil 5 enters between the magnet pair 17, the outer portion 15 </ b> C of the magnet 15 when viewed from the facing direction Y of the magnet pair 17. And the inner end of the coil 5 overlap. As a result, a radially outward magnetic field acts on the inner end portion of the coil 5 by the magnet pair 17. When the magnet pair 17 approaches the coil 5, the radially outward magnetic field acting on the coil 5 becomes strong. Therefore, an induced current is generated in the coil 5 by electromagnetic induction, and the radially inward is induced by the induced current. A magnetic field 51 is generated. The magnetic field 51 generated by the coil 5 is in the opposite direction to the radially outward component generated by the outer portion 15C of the magnet 15, and exerts a repulsive force 52 on the coil 5 and the magnet pair 17 with respect to the coil 5 in the relative movement direction Z. Thus, a force that prevents the magnet 15 from approaching is generated. On the other hand, the magnetic field 51 generated by the coil 5 is in the same direction as the radially inward component generated by the inner portion 15B of the magnet 15, so that the coil 5 and the magnet pair 17 have an attractive force 53, that is, a coil in the relative movement direction Z. 5, a force (assist force) that promotes the approach of the magnet pair 17 is generated. Since the coil 5 is closer to the outer portion 15 </ b> C than the inner portion 15 </ b> B of the magnet 15, the repulsive force 52 generated in the magnet 15 is larger than the attractive force 53. The coil 5 generates a reaction force 54 (repulsive force) against a force obtained by combining the repulsive force 52 and the attractive force 53. Since the attractive force 53 generated in the magnet 15 reduces the repulsive force generated between the coil 5 and the magnet pair 17, the force required to approach the coil 5 and the magnet pair 17 is reduced.

図4(B)に示すように、磁石15の中心Bがコイル5の軸線X上に到達した後は、図4(C)に示すように、コイル5に対して磁石対17が離れる方向に移動する。コイル5に対して磁石対17が離れるときには、コイル5に作用する径方向外向きの磁界が弱くなるため、電磁誘導によってコイル5には誘導電流が発生し、誘導電流によって径方向外向きの磁界55が発生する。コイル5が発生する磁界55は、磁石15の外側部分15Cが発生する径方向外向きの成分と同方向となるため、コイル5及び磁石対17に引力56、すなわち相対移動方向Zにおいてコイル5に対して磁石15の離脱を妨げる力を発生させる。一方、コイル5が発生する磁界55は、磁石15の内側部分15Bが発生する径方向内向きの成分と逆方向になり、コイル5及び磁石対17に斥力57、すなわち相対移動方向Zにおいてコイル5に対して磁石15の離脱を促進する力(アシスト力)を発生させる。コイル5は、磁石15の内側部分15Bよりも外側部分15Cとの距離が近いため、磁石15に生じる引力56は斥力57よりも大きくなる。コイル5には、引力56及び斥力57を合成した力に対する反力58(引力)が発生する。磁石15に生じる斥力57は、コイル5及び磁石対17間に生じる引力を低減させるため、コイル5及び磁石対17が離れるために要する力が低減される。   As shown in FIG. 4 (B), after the center B of the magnet 15 reaches the axis X of the coil 5, as shown in FIG. Moving. When the magnet pair 17 is separated from the coil 5, the radially outward magnetic field acting on the coil 5 is weakened. Therefore, an induced current is generated in the coil 5 by electromagnetic induction, and the radially outward magnetic field is induced by the induced current. 55 occurs. Since the magnetic field 55 generated by the coil 5 is in the same direction as the radially outward component generated by the outer portion 15C of the magnet 15, the attractive force 56 on the coil 5 and the magnet pair 17 is applied to the coil 5 in the relative movement direction Z. On the other hand, a force that prevents the magnet 15 from being detached is generated. On the other hand, the magnetic field 55 generated by the coil 5 is in a direction opposite to the radially inward component generated by the inner portion 15B of the magnet 15, and the repulsive force 57 on the coil 5 and the magnet pair 17, that is, the coil 5 in the relative movement direction Z. In contrast, a force (assist force) that promotes the separation of the magnet 15 is generated. Since the coil 5 is closer to the outer portion 15C than the inner portion 15B of the magnet 15, the attractive force 56 generated in the magnet 15 is larger than the repulsive force 57. The coil 5 generates a reaction force 58 (attraction force) against a force obtained by combining the attraction force 56 and the repulsion force 57. The repulsive force 57 generated in the magnet 15 reduces the attractive force generated between the coil 5 and the magnet pair 17, so that the force required to separate the coil 5 and the magnet pair 17 is reduced.

以上のように、本実施形態に係る発電機1では、コイル5に対して磁石対17が接近するときにコイル5及び磁石対17に引力53が作用し、コイル5に磁石対17が離脱するときにコイル5及び磁石対17に斥力57が作用するため、ロータ3の回転抵抗が低減され、発電機効率(=コイル5の出力/ロータ3への入力)が向上する。   As described above, in the generator 1 according to the present embodiment, when the magnet pair 17 approaches the coil 5, the attractive force 53 acts on the coil 5 and the magnet pair 17, and the magnet pair 17 is detached from the coil 5. Since the repulsive force 57 acts on the coil 5 and the magnet pair 17 sometimes, the rotational resistance of the rotor 3 is reduced, and the generator efficiency (= output of the coil 5 / input to the rotor 3) is improved.

第1実施形態に係る発電機1は、摩擦や鉄損等の影響を除いた場合、計算上、発電機効率を99%まで向上させることができる。なお、図5及び図6に示した比較例に係る発電機100は、計算上、発電機効率は90%程度である。   The generator 1 according to the first embodiment can improve the generator efficiency up to 99% in calculation when the influence of friction, iron loss, and the like is excluded. The generator 100 according to the comparative example shown in FIGS. 5 and 6 has a generator efficiency of about 90% in calculation.

また、コイル5は、軸線A方向における両側に、各磁石15の対向面15Aと平行な平面状の外側面5Bを有するため、コイル5及び各磁石15のギャップを小さくして、磁石15からコイル5に作用する磁界を強くすることができる。   In addition, since the coil 5 has a planar outer surface 5B parallel to the opposing surface 15A of each magnet 15 on both sides in the direction of the axis A, the gap between the coil 5 and each magnet 15 is reduced and 5 can be strengthened.

以上のように構成した第1実施形態に係る発電機1は、コイル5及び磁石対17の数を任意に変更することができる。例えば、図7に示すように、コイル5の数を3、磁石対17の数を6としてもよい。6つの磁石対17を支持するために、第1アーム12及び第2アーム13は平板状に形成され、その外周部に磁石15が軸線Aを中心として等間隔に配置されるとよい。   The generator 1 according to the first embodiment configured as described above can arbitrarily change the number of coils 5 and magnet pairs 17. For example, as shown in FIG. 7, the number of coils 5 may be three and the number of magnet pairs 17 may be six. In order to support the six magnet pairs 17, the first arm 12 and the second arm 13 may be formed in a flat plate shape, and the magnets 15 may be arranged at equal intervals around the axis A on the outer periphery thereof.

また、図7に記載の実施形態では、磁石対17の対向方向Yに沿った方向から見て、コイル5の軸線Xと磁石15の中心Bとが重なる(一致する)ときに、コイル5は磁石15の中心Bと重なり、かつコイル5の内端縁(一端)が磁石15のコイル5の軸線Xと平行な径方向における半径の1/2の位置を通過している。このようにコイル5及び磁石対17を配置すると、磁石対17からコイル5に作用する磁界の強さと、コイル5及び磁石対17の相対移動方向に作用するアシスト力の大きさとが両立し、発電機効率が最大になる。   In the embodiment shown in FIG. 7, when the axis X of the coil 5 and the center B of the magnet 15 overlap (coincide) when viewed from the direction along the facing direction Y of the magnet pair 17, the coil 5 is The inner edge (one end) of the coil 5 overlaps the center B of the magnet 15 and passes through a position of a radius in the radial direction parallel to the axis X of the coil 5 of the magnet 15. When the coil 5 and the magnet pair 17 are arranged in this way, both the strength of the magnetic field that acts on the coil 5 from the magnet pair 17 and the magnitude of the assist force that acts in the relative movement direction of the coil 5 and the magnet pair 17 are compatible. Efficiency is maximized.

コイル5の軸線X、磁石対17の対向方向Y、及び磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zが、互いになす角度はそれぞれ90°±20°の角度であればよく、コイル5の軸線Xと磁石対17の対向方向Yとがなす角度と、磁石対17の対向方向Yと磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとがなす角度と、磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとコイル5の軸線Xとなす角度とは、互いに同一であってよく、互いに相違していてもよい。例えば、図8に示すように、コイル5の軸線Xと磁石対17の対向方向Yとがなす角度を90°、磁石対17の対向方向Yと磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとがなす角度を90°、磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとコイル5の軸線Xとなす角度が75°のように設定してもよい。この場合、ロータ3の軸線Aの径方向Rに対してコイル5の軸線Xが傾斜する。   The axis X of the coil 5, the opposing direction Y of the magnet pair 17, and the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 may be 90 ° ± 20 °, respectively. And the opposing direction Y of the magnet pair 17, the opposing direction Y of the magnet pair 17 and the relative moving direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5, and the relative moving direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5. And the angle formed with the axis X of the coil 5 may be the same or different from each other. For example, as shown in FIG. 8, the angle formed by the axis X of the coil 5 and the facing direction Y of the magnet pair 17 is 90 °, the facing direction Y of the magnet pair 17 and the relative moving direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 May be set such that the angle between the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 and the axis X of the coil 5 is 75 °. In this case, the axis X of the coil 5 is inclined with respect to the radial direction R of the axis A of the rotor 3.

他の実施形態では、コイル5の軸線Xと磁石対17の対向方向Yとがなす角度、及び磁石対17の対向方向Yと磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとがなす角度もそれぞれ独立して任意に90°から変化させてもよい。この場合、対向方向Yが軸線Aに対して傾斜するように磁石対17をロータ3に配置してもよい。なお、コイル5の軸線Xと磁石対17の対向方向Yとがなす角度と、磁石対17の対向方向Yと磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとがなす角度と、磁石対17及びコイル5の相対移動方向Zとコイル5の軸線Xとなす角度とは、それぞれが90°に近づくほど、発電機効率が向上することが計算上確認されている。   In another embodiment, the angle formed by the axis X of the coil 5 and the facing direction Y of the magnet pair 17 and the angle formed by the facing direction Y of the magnet pair 17 and the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5 are also respectively set. You may make it change arbitrarily from 90 degrees independently. In this case, the magnet pair 17 may be disposed on the rotor 3 so that the facing direction Y is inclined with respect to the axis A. The angle formed by the axis X of the coil 5 and the facing direction Y of the magnet pair 17, the angle formed by the facing direction Y of the magnet pair 17 and the relative movement direction Z of the magnet pair 17 and the coil 5, and the magnet pair 17 and It has been calculated by calculation that the generator efficiency increases as the angle between the relative movement direction Z of the coil 5 and the axis X of the coil 5 approaches 90 °.

図9は、第2実施形態に係る発電機200を示す。ステータ201は、平板状に形成され、軸線A2を回転中心としてロータ202のロータ軸203を回転可能に支持している。ステータには、2つのコイル205が支持されている。2つのコイル205は、円筒形に形成され、コイル205の軸線X2が軸線Aと平行になり、軸線A2を中心とした仮想円上に配置されている。コイル5の内側には鉄心207が配置されている。   FIG. 9 shows a generator 200 according to the second embodiment. The stator 201 is formed in a flat plate shape, and rotatably supports the rotor shaft 203 of the rotor 202 around the axis A2. Two coils 205 are supported on the stator. The two coils 205 are formed in a cylindrical shape, and the axis line X2 of the coil 205 is parallel to the axis line A and is arranged on a virtual circle centered on the axis line A2. An iron core 207 is disposed inside the coil 5.

ロータ軸203には、軸線A2を中心として径方向に互いに相反する方向に延びるアーム208が設けられている。アーム208の両端部には、それぞれ2つの磁石210からなる磁石対211が設けられている。磁石対211を構成する各磁石210は、面が軸線A2を中心とした径方向を向き、径方向に互いに距離を置いて配置されている。磁石対211を構成する各磁石210の距離は、コイル205の外径よりも大きく形成され、両磁石210間をコイル205が通過可能になっている。磁石対211を構成する各磁石210の互いに対向する面には、同極が配置されている。磁石対211を構成する各磁石210が発生する磁界の向きを表す磁力線は、互いに反発して屈曲し、磁石対211の対向方向Y2(軸線Aの径方向)を中心とした放射方向に延びる。   The rotor shaft 203 is provided with an arm 208 extending in a direction opposite to each other in the radial direction about the axis A2. At both ends of the arm 208, a magnet pair 211 composed of two magnets 210 is provided. The magnets 210 constituting the magnet pair 211 are arranged such that the surfaces thereof face the radial direction around the axis A2 and are spaced from each other in the radial direction. The distance between the magnets 210 constituting the magnet pair 211 is formed to be larger than the outer diameter of the coil 205 so that the coil 205 can pass between the two magnets 210. The same poles are arranged on the mutually opposing surfaces of the magnets 210 constituting the magnet pair 211. The lines of magnetic force representing the direction of the magnetic field generated by each magnet 210 constituting the magnet pair 211 are repelled and bent, and extend in a radial direction centering on the opposing direction Y2 of the magnet pair 211 (the radial direction of the axis A).

ロータ202がステータ201に対して回転すると、磁石対211は軸線A2を中心とした周方向に移動し、コイル205に対して相対回転する。磁石対211間をコイル205が通過するときに、コイル205に対する磁石対211の相対移動方向Z2は、軸線Aを中心とした円の接線方向になる。コイル205の軸線X2、磁石対211の対向方向Y2、及び磁石対211及びコイル205の相対移動方向Z2は、互いに90°の角度をなす。   When the rotor 202 rotates with respect to the stator 201, the magnet pair 211 moves in the circumferential direction around the axis A <b> 2 and rotates relative to the coil 205. When the coil 205 passes between the magnet pair 211, the relative movement direction Z2 of the magnet pair 211 with respect to the coil 205 is a tangential direction of a circle about the axis A. The axis X2 of the coil 205, the opposing direction Y2 of the magnet pair 211, and the relative movement direction Z2 of the magnet pair 211 and the coil 205 make an angle of 90 ° with each other.

第2実施形態に係る発電機200は、磁石対211及びコイル205が相対移動するときに、図4に示す第1実施形態に係る発電機1と同様に、磁石対211及びコイル205にアシスト力が作用し、ロータ3の回転抵抗が低減され、発電機効率が向上する。   In the generator 200 according to the second embodiment, when the magnet pair 211 and the coil 205 move relative to each other, the assist force is applied to the magnet pair 211 and the coil 205 as in the generator 1 according to the first embodiment shown in FIG. Acts, the rotational resistance of the rotor 3 is reduced, and the generator efficiency is improved.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の実施形態では、コイル5の中央に鉄心6を配置した例を示したが、鉄心6は省略してもよい。また、コイル5の内端及び磁石15の中心Bの位置関係は、任意に変更することができる。コイル5の内端及び磁石15の中心Bの位置関係は、磁石対17の対向方向Yに沿った方向から見て、磁石15がコイル5の相対移動軌跡Cと重ならない領域を有していればよく、コイル5の内端は、磁石15の中心Bよりも軸線Aを中心とした径方向内方又は径方向外方を通過してもよい。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. In the above embodiment, an example in which the iron core 6 is arranged in the center of the coil 5 has been shown, but the iron core 6 may be omitted. Further, the positional relationship between the inner end of the coil 5 and the center B of the magnet 15 can be arbitrarily changed. The positional relationship between the inner end of the coil 5 and the center B of the magnet 15 is such that the magnet 15 does not overlap the relative movement locus C of the coil 5 when viewed from the direction along the facing direction Y of the magnet pair 17. The inner end of the coil 5 may pass radially inward or radially outward about the axis A rather than the center B of the magnet 15.

1 :発電機
2 :ハウジング(ステータ)
3 :ロータ
5 :コイル
5B :外側面
15 :磁石
15A :対向面
15B :内側部分
15C :外側部分
17 :磁石対
200 :発電機
201 :ステータ
202 :ロータ
205 :コイル
210 :磁石
211 :磁石対
A、A1、A2:軸線(回転軸線)
B :磁石の中心
C :相対移動軌跡
ML :磁力線
X、X1、X2:コイルの軸線
Y、Y1、Y2:磁石対の対向方向
Z、Z1、Z2:コイル及び磁石対の相対移動方向
1: Generator 2: Housing (stator)
3: Rotor 5: Coil 5B: Outer surface 15: Magnet 15A: Opposing surface 15B: Inner portion 15C: Outer portion 17: Magnet pair 200: Generator 201: Stator 202: Rotor 205: Coil 210: Magnet 211: Magnet pair A , A1, A2: axis (rotation axis)
B: Magnet center C: Relative movement trajectory ML: Magnetic field lines X, X1, X2: Coaxial axes Y, Y1, Y2: Opposing directions of magnet pairs Z, Z1, Z2: Relative moving directions of coils and magnet pairs

Claims (7)

距離をおいて同極が対向するように配置された一対の磁石を含む磁石対と、
所定の軸線を有し、少なくとも一部が前記磁石対間を通過するコイルとを有し、
前記磁石対間を前記コイルが通過するときに、前記磁石対の対向方向と、前記コイルの軸線と、前記コイル及び前記磁石対の相対移動方向とが互いになす角度がそれぞれ90°±20°となり、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記磁石が前記コイルの相対移動軌跡と重ならない領域を有することを特徴とする発電機。
A magnet pair including a pair of magnets arranged so that the same poles face each other at a distance;
A coil having a predetermined axis and at least a portion passing between the magnet pair,
When the coil passes between the magnet pairs, the angle between the facing direction of the magnet pair, the axis of the coil, and the relative movement direction of the coil and the magnet pair is 90 ° ± 20 °, respectively. The generator has a region where the magnet does not overlap with the relative movement locus of the coil when viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair.
前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記コイルの一端は前記磁石の中心付近を通過することを特徴とする請求項1に記載の発電機。   2. The generator according to claim 1, wherein one end of the coil passes near the center of the magnet when viewed from a direction along an opposing direction of the magnet pair. 前記磁石は、前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て円形であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発電機。   The generator according to claim 1 or 2, wherein the magnet has a circular shape when viewed from a direction along a facing direction of the magnet pair. 前記磁石対の対向方向に沿った方向から見て、前記コイルの軸線と前記磁石の中心とが重なるときに、前記コイルは前記磁石の中心と重なり、かつ前記コイルの一端が前記磁石の前記コイルの軸線と平行な径方向における半径の1/2の位置を通過することを特徴とする請求項3に記載の発電機。   When viewed from the direction along the opposing direction of the magnet pair, when the axis of the coil and the center of the magnet overlap, the coil overlaps the center of the magnet, and one end of the coil is the coil of the magnet. The generator according to claim 3, wherein the generator passes through a position of ½ of the radius in the radial direction parallel to the axis of the generator. 前記磁石対は、所定の回転軸線を有するロータに、前記磁石対の対向方向が前記回転軸線と略平行になるように支持され、
前記コイルは、前記コイルの軸線が前記回転軸線の径方向に延びるようにステータに固定されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つの項に記載の発電機。
The magnet pair is supported by a rotor having a predetermined rotation axis so that the facing direction of the magnet pair is substantially parallel to the rotation axis,
The generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil is fixed to a stator such that an axis of the coil extends in a radial direction of the rotation axis.
前記磁石対は、所定の回転軸線を有するロータに、前記磁石対の対向方向が前記回転軸線の径方向を向くように支持され、
前記コイルは、前記コイルの軸線が前記回転軸線と略平行にステータに固定されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つの項に記載の発電機。
The magnet pair is supported by a rotor having a predetermined rotation axis so that the opposing direction of the magnet pair faces the radial direction of the rotation axis,
The generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil has an axis of the coil fixed to the stator substantially parallel to the rotation axis.
前記磁石対の各対向面は、平面に形成され、
前記コイルは、前記磁石対の各対向面と平行に対向する2つの外側面を有することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つの項に記載の発電機。
Each facing surface of the magnet pair is formed in a plane,
The generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the coil has two outer surfaces facing in parallel with each facing surface of the magnet pair.
JP2017527065A 2015-07-08 2016-06-17 Generator Expired - Fee Related JP6377853B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015137312 2015-07-08
JP2015137312 2015-07-08
PCT/JP2016/002937 WO2017006522A1 (en) 2015-07-08 2016-06-17 Generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017006522A1 JPWO2017006522A1 (en) 2018-02-08
JP6377853B2 true JP6377853B2 (en) 2018-08-22

Family

ID=57685311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017527065A Expired - Fee Related JP6377853B2 (en) 2015-07-08 2016-06-17 Generator

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6377853B2 (en)
WO (1) WO2017006522A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218815A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-14 Green Fox e-solutions GmbH Magnet arrangement for an electrical machine
WO2019077780A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-25 雅以 西村 Dual power generator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065375U (en) * 1992-06-17 1994-01-21 国産電機株式会社 Magnet generator for internal combustion engine
JPH11243681A (en) * 1998-02-24 1999-09-07 Hiroki Tagawa Magnetic field force engine
JP4873671B1 (en) * 2011-07-14 2012-02-08 信正商事株式会社 Power generator
JP2014220979A (en) * 2013-05-02 2014-11-20 繁男 市澤 Circular disc generator

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017006522A1 (en) 2018-02-08
WO2017006522A1 (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4846851B2 (en) Generator
KR101492172B1 (en) Radial and Axial Flux Motor using Integrated Windings
JP2017522848A5 (en)
EP3338343B1 (en) Motor
JP6055725B2 (en) Axial type rotating electric machine using rotor and rotor
JP3207654U (en) Single phase permanent magnet motor
JP2017063599A (en) Single phase brushless motor and power tool using the same
JP2018046675A (en) Stator of rotary electric machine
JP2018029423A (en) Dynamo-electric machine
JP2014090574A (en) Rotor having projection for positioning permanent magnet, and motor equipped with such a rotor
JP6377853B2 (en) Generator
JP2014150710A (en) Dynamo-electric machine
KR102554396B1 (en) Rotor and Motor having the same
WO2017090159A1 (en) Rotary electric machine
JP2011172359A (en) Split rotor and electric motor
JP2016201967A (en) Rotary electric machine
JP2015130796A (en) Rotary electric apparatus
WO2013111335A1 (en) Rotary electric machine
KR102457142B1 (en) Single phase inverter motor with a core in triangular shape
JP2015126644A (en) Rotator of rotary electric machine and rotary electric machine including the rotator
WO2011036723A1 (en) Synchronous generator
JP2015002565A (en) Dynamo-electric machine
JP6585108B2 (en) IPM motor
JP2014003813A (en) Rotary electric apparatus
JP2018093586A (en) Rotary electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180626

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6377853

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees