JP6633695B2

JP6633695B2 - DC generator

Info

Publication number: JP6633695B2
Application number: JP2018115458A
Authority: JP
Inventors: 皓二反田
Original assignee: 皓二反田
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2038-06-18
Also published as: JP2019221037A

Description

本発明は、例えば、電車などの発電ブレーキなどに利用される直流発電機に関する。 The present invention relates to a DC generator used for a power generation brake of a train or the like, for example.

直流発電機は、例えば、電車の発電ブレーキなど、あらゆる分野で使用されている。この直流発電機は、一般に、磁石（固定子）と、コアに巻回したコイル（回転子）を相互逆方向に回転させ、それによってコイルに発生した電流を、該コイルに接続された整流子に摺接するブラシを介して取り出すようにしている（例えば、特許文献１参照）。 DC generators are used in various fields such as, for example, power generation brakes of trains. This DC generator generally rotates a magnet (stator) and a coil (rotor) wound around a core in mutually opposite directions, and thereby generates a current generated in the coil by a commutator connected to the coil. (See, for example, Patent Document 1).

特開２００９−２０７３４１号公報JP 2009-207341 A

しかし、従来の直流発電機はブラシと整流子を使用しており、これらは相互に摺動して摩耗するので、故障の原因となり易いという問題がある。また、コイルはいわゆる剥き出しの状態にあるので、損傷し易い。また、コイルを巻回するコアを使用しているので重量が嵩むといった問題もある。 However, a conventional DC generator uses a brush and a commutator, and these brushes slide and wear with each other, so that there is a problem that a failure is likely to occur. Further, since the coil is in a so-called bare state, it is easily damaged. In addition, since a core for winding a coil is used, there is a problem that the weight increases.

さらに、これらブラシ、整流子及びコアの使用により直流発電機の製造コストが嵩み、かつ、大型化（肉厚化）してしまうといった問題もある。また、防水性に欠けるので、水中での使用ができないといった不便さをもある。 Furthermore, the use of these brushes, commutators, and cores has the problems of increasing the manufacturing cost of the DC generator and increasing the size (thickness). In addition, since it lacks waterproofness, there is also an inconvenience that it cannot be used underwater.

本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、故障が少なく、コイルが損傷し難く、軽量かつ小型（肉薄）で、製造コストが廉価で、防水性に優れ水中でも使用できる直流発電機を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a DC generator which has few failures, hardly damages coils, is lightweight and small (thin), has low manufacturing cost, has excellent waterproofness, and can be used underwater. The task is to

請求項１に記載の直流発電機１は、回転軸Ｒに同心状に近接して設けた円板状の回転子１Ａ及び固定子１Ｂを備える直流の発電機であって、前記回転子１Ａを、Ｎ極部６ａとＳ極部６ｂを交互に配置した永久磁石体６を複数個設けて構成する。 The direct-current generator 1 according to claim 1 is a direct-current generator including a disk-shaped rotor 1A and a stator 1B provided concentrically near a rotation axis R. , A plurality of permanent magnet bodies 6 in which N-pole portions 6a and S-pole portions 6b are alternately arranged.

また、前記固定子１Ｂを、少なくとも、円形リング２と、前記円形リング２の内周側に配置され、第一コイル線４および第二コイル線５で構成され、前記円形リング２の内周面近傍に位置する凸状膨出部３ａおよび前記円形リング２の中心部に位置する凹状膨出部３ｂを交互に連続的に形成して構成され、偶数の極を形成するコイル体３と、前記コイル体３を形成する第一コイル線４の両端部のそれぞれに設けられた第一ダイオード７と、前記コイル体３を形成する第二コイル線５の両端部のそれぞれに設けられた第二ダイオード８と、前記コイル体３を前記円形リング２の内周面に、前記回転子と対向する前記コイル体の面の全面を覆って固定する樹脂部材９とで構成したことを特徴とする。 In addition, the stator 1B is disposed at least on a circular ring 2 and an inner peripheral side of the circular ring 2, and is configured by a first coil wire 4 and a second coil wire 5, and an inner peripheral surface of the circular ring 2. A coil body 3 formed by alternately and continuously forming a convex bulge 3a located in the vicinity and a concave bulge 3b located in the center of the circular ring 2 to form an even number of poles; First diodes 7 provided at both ends of the first coil wire 4 forming the coil body 3 and second diodes provided at both ends of the second coil wire 5 forming the coil body 3 8, and a resin member 9 for fixing the coil body 3 to the inner peripheral surface of the circular ring 2 so as to cover the entire surface of the coil body facing the rotor .

請求項２に記載の直流発電機１は、回転軸Ｒに同心状に近接して設けた円板状の回転子１Ａ及び固定子１Ｂを備える直流発電機であって、前記回転子１Ａを、少なくとも、Ｎ極部６ａとＳ極部６ｂを交互に配置した永久磁石体６を複数個設けて構成する。 The DC generator 1 according to claim 2 is a DC generator including a disk-shaped rotor 1A and a stator 1B provided concentrically near a rotation axis R, wherein the rotor 1A is At least a plurality of permanent magnet bodies 6 in which N-pole portions 6a and S-pole portions 6b are alternately arranged are provided.

また、前記固定子１Ｂを、少なくとも、円形リング２と、前記円形リング２の内周側に配置され、第一コイル線４および第二コイル線５で構成され、前記円形リング２の内周面近傍に位置する凸状膨出部３ａおよび前記円形リング２の中心部に位置する凹状膨出部３ｂを交互に連続的に形成して構成され、偶数の極を形成する複数のコイル体３と、前記コイル体３を形成する第一コイル線４の両端部のそれぞれに設けられた第一ダイオード７と、前記コイル体３を形成する第二コイル線５の両端部のそれぞれに設けられた第二ダイオード８と、前記複数のコイル体３を、相互に非接触状態で、前記円形リング２の内周面に、前記回転子と対向する前記コイル体の面の全面を覆って固定する樹脂部材９を設けて構成し、前記複数のコイル体３を、その位置を周方向に等間隔でずらした重合状態で配置したことを特徴とする。
In addition, the stator 1B is disposed at least on a circular ring 2 and an inner peripheral side of the circular ring 2, and is configured by a first coil wire 4 and a second coil wire 5, and an inner peripheral surface of the circular ring 2. A plurality of coil bodies 3 which are formed by alternately and continuously forming convex bulges 3a located in the vicinity and concave bulges 3b located at the center of the circular ring 2 to form an even number of poles; A first diode 7 provided at each end of the first coil wire 4 forming the coil body 3, and a first diode 7 provided at each end of the second coil wire 5 forming the coil body 3. A resin member for fixing the two diodes 8 and the plurality of coil bodies 3 to the inner peripheral surface of the circular ring 2 in a non-contact state so as to cover the entire surface of the coil body facing the rotor. 9 and the plurality of coil bodies 3 Characterized in that a its position in the polymerised state shifted at equal intervals in the circumferential direction.

請求項１に記載の直流発電機１は、その固定子１Ｂを、円形リング２、コイル体３、磁石体６、第一ダイオード７、第二ダイオード８、および樹脂部材９とで構成し、少なくとも、従来必要としていたコア、ブラシおよび整流子を不要とするので、故障が少なく、軽量かつ小型（肉薄）で、製造コストが廉価である。 The DC generator 1 according to claim 1 includes a stator 1B including a circular ring 2, a coil body 3, a magnet body 6, a first diode 7, a second diode 8, and a resin member 9, at least. Since a core, a brush and a commutator, which have been required in the past, are not required, there are few failures, the weight is small, the thickness is small, and the manufacturing cost is low.

また、コイル体３を、樹脂部材９によって、円形リング２の内周面に密封して固定するので、当該コイル本体の損傷を防ぐことができる。また、水中でも使用（発電）できる。さらに、発電時に回転するコイル体３を安定姿勢で保持することができる。 Further, since the coil body 3 is sealed and fixed to the inner peripheral surface of the circular ring 2 by the resin member 9, damage to the coil body can be prevented. It can also be used (power generation) in water. Further, the coil body 3 that rotates during power generation can be held in a stable posture.

請求項２に記載の直流発電機１は、請求項１に記載と同様の効果を発揮する。また、複数のコイル体３を、その位置を周方向に等間隔でずらした重合状態で設けたので、発電能力を高めることができる。 The DC generator 1 according to the second aspect has the same effect as the first aspect. Further, since the plurality of coil bodies 3 are provided in a superposed state in which their positions are shifted at equal intervals in the circumferential direction, the power generation capacity can be increased.

本発明の第一実施形態に係る直流発電機を示す側面構成図である。It is a side view showing the DC generator according to the first embodiment of the present invention. 図１に示す直流発電機の回転子を示す正面図である。It is a front view which shows the rotor of the DC generator shown in FIG. 図１に示す直流発電機の回転子と固定子の位置関係を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a positional relationship between a rotor and a stator of the DC generator shown in FIG. 1. 図１に示す直流発電機の固定子を示す正面図である。It is a front view which shows the stator of the DC generator shown in FIG. 図１に示す直流発電機の固定子を示す正面図である（樹脂部材を除いた状態）。FIG. 2 is a front view showing a stator of the DC generator shown in FIG. 1 (with a resin member removed). 本発明の第二実施形態に係る直流発電機の固定子を示す正面図である（樹脂部材を除いた状態）。It is a front view showing the stator of the direct current generator concerning a second embodiment of the present invention (state where a resin member is removed). 本発明の第三実施形態に係る直流発電機の固定子を示す正面図である（樹脂部材を除いた状態）。It is a front view showing the stator of the direct current generator concerning a third embodiment of the present invention (state where a resin member is removed). 本発明の第三実施形態に係る直流発電機の固定子を示す正面図である（樹脂部材を設けた状態）。It is a front view showing the stator of the direct current generator concerning a third embodiment of the present invention (state where a resin member was provided). 図８に示す直流発電機の一部断面側面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional side view of the DC generator shown in FIG. 8. 図８に示す直流発電機の配線図である。FIG. 9 is a wiring diagram of the DC generator shown in FIG. 8. 本発明の第四実施形態に係る直流発電機の固定子を示す正面図である。It is a front view showing the stator of the DC generator concerning a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第四実施形態に係る直流発電機の固定子を示す側面構成図である。It is a side view showing the stator of the DC generator according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第五実施形態に係る直流発電機の固定子を示す側面構成図である。It is a side view showing the stator of the DC generator according to the fifth embodiment of the present invention.

本発明の第一実施形態に係る直流発電機１を、図１乃至図５を参照して説明する。この直流発電機１は、回転軸Ｒに同心状に側面同士を近接して設けた円板状の回転子１Ａと、当該回転子１Ａと同じ外径を有する円板状の固定子１Ｂを備える。回転軸Ｒの両端部にはベアリングＢを設け、一方端部には、動力をベルト（図示せず）を介して外部機構へ伝達するためのプーリーＰを備える。 A DC generator 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The DC generator 1 includes a disk-shaped rotor 1A provided with its side surfaces close to each other concentrically with the rotation axis R, and a disk-shaped stator 1B having the same outer diameter as the rotor 1A. . Bearings B are provided at both ends of the rotating shaft R, and pulleys P for transmitting power to an external mechanism via a belt (not shown) are provided at one end.

回転子１Ａは回転軸Ｒに固定されて回転し、固定子１Ｂは回転軸Ｒに固定されておらず、従って回転しない。なお、固定子１Ｂを回転子１Ａと逆方向に回転させる構成とすることもできる。 The rotor 1A is fixed to the rotation axis R and rotates, and the stator 1B is not fixed to the rotation axis R and does not rotate. Note that a configuration in which the stator 1B is rotated in a direction opposite to that of the rotor 1A may be employed.

回転子１Ａは、４個のＵ形永久磁石体６を、それぞれのＮ極部６ａとＳ極部６ｂが対向するように複数等間隔で配置しており、これにより、Ｎ極部６ａとＳ極部６ｂを交互に等間隔で設けている（図１において、図示していないが、Ｎ極６ａの背面側にはＳ極部６ｂが存在し、Ｓ局部６ｂの背面側にはＮ局部６ａが存在する）。この磁石体６の配置は、回転子１Ａのコイル体３の径方向部分に対応するように設定している（図３参照）。なお、磁石体６は、後述する樹脂部材９で固定している。 The rotor 1A has a plurality of U-shaped permanent magnets 6 arranged at equal intervals so that the respective N-pole portions 6a and S-pole portions 6b face each other. The pole portions 6b are alternately provided at equal intervals (not shown in FIG. 1, but the S pole portion 6b is present on the back side of the N pole 6a, and the N local portion 6a is located on the back side of the S local portion 6b. Exists). The arrangement of the magnet body 6 is set so as to correspond to the radial portion of the coil body 3 of the rotor 1A (see FIG. 3). The magnet body 6 is fixed by a resin member 9 described later.

固定子１Ｂは、円形リング２、一つのコイル体３、磁石体６、第一ダイオード７、第二ダイオード８、および樹脂部材９を備える。 The stator 1B includes a circular ring 2, one coil body 3, a magnet body 6, a first diode 7, a second diode 8, and a resin member 9.

円形リング２は、一つのコイル体３を配置するに必要な肉厚（すなわち、一つのコイル体３とほぼ同じ肉厚）を有する真円形状を形成する。 The circular ring 2 forms a true circular shape having a thickness necessary for disposing one coil body 3 (that is, a thickness substantially equal to that of one coil body 3).

コイル体３は、円形リング２の内周面側に配置されるものであり、従って、円形リング２の内径より僅かに小さい外径を有する。このコイル体３は、第一コイル線４および第二コイル線５で構成され、円形リング２の内周面近傍に位置する四つの凸状膨出部３ａと、円形リング２の中心部に位置する四つの凹状膨出部３ｂを交互に連続的に形成する。これにより、偶数（四つ）の極を形成する。コイル体３には出力用のリード線１１を二本連結している。 The coil body 3 is arranged on the inner peripheral surface side of the circular ring 2 and therefore has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular ring 2. The coil body 3 is composed of a first coil wire 4 and a second coil wire 5, and has four convex bulging portions 3 a located near the inner peripheral surface of the circular ring 2 and a central portion of the circular ring 2. The four concave bulging portions 3b to be formed are alternately and continuously formed. This forms an even number (four) of poles. Two output lead wires 11 are connected to the coil body 3.

なお、コイル体３を第一コイル線４と第二コイル線５の二本の線で形成したのは、磁石との近接で発生する誘導電流がいわゆる行きと帰りを繰り返すため、それに対応するためである。 The reason why the coil body 3 is formed by the two wires of the first coil wire 4 and the second coil wire 5 is that the induced current generated in the vicinity of the magnet repeats so-called going and returning, so that it can be accommodated. It is.

第一ダイオード７は二つ設けられ、それぞれが、コイル体３を形成する第一コイル線４の一方端部と他方端部に設けられる。第二ダイオード８も二つ設けられ、それぞれが、コイル体３を形成する第二コイル線５の一方端部と他方端部に設けられる。この第一ダイオード７および第二ダイオード８は、整流作用（電流を一定方向にしか流さない作用）を持つ電子素子であるため、交流を直流に変換するのに有効である。 Two first diodes 7 are provided, each of which is provided at one end and the other end of the first coil wire 4 forming the coil body 3. Two second diodes 8 are also provided, each of which is provided at one end and the other end of the second coil wire 5 forming the coil body 3. Since the first diode 7 and the second diode 8 are electronic elements having a rectifying function (a function of flowing a current only in a certain direction), they are effective for converting alternating current into direct current.

樹脂部材９は、コイル体３を、円形リング２の内周面に密封して固め、この円形リング２の内周面に固定する。すなわち、型枠の中にコイル体３を配置した後、溶融状態にある樹脂部材９を流し込み、固化させた後、その型枠から抜き取る。そして、抜き取ったものを円形リング２の内部に固定する。なお、溶融状態にある樹脂部材９を円形リング２の内周面側に位置するコイル体３を固定する形態になるように流し込むことによって形成し、コイル体３を円形リング２の内周面に固着させることも可能である。コイル体３は、限定するものではないが、その表面が樹脂部材９の表面から４ｍｍ程度の深さになるように、円形リング２の内部に配置している。 The resin member 9 seals and solidifies the coil body 3 on the inner peripheral surface of the circular ring 2 and fixes it on the inner peripheral surface of the circular ring 2. That is, after disposing the coil body 3 in the mold, the resin member 9 in a molten state is poured, solidified, and then removed from the mold. Then, the extracted one is fixed inside the circular ring 2. In addition, the resin member 9 in a molten state is formed by pouring so that the coil body 3 located on the inner peripheral surface side of the circular ring 2 is fixed, and the coil body 3 is formed on the inner peripheral surface of the circular ring 2. It is also possible to fix them. Although not limited, the coil body 3 is disposed inside the circular ring 2 so that the surface thereof has a depth of about 4 mm from the surface of the resin member 9.

なお、樹脂部材９の形成手法は限定されないが、本実施形態では、図４に示すように、樹脂部材９に、コイル体３の径方向部分が進入できる幅の溝９ａを径方向に形成している。この溝９ａにより、コイル体３を保持することができる。なお、こうした溝９ａを設けないで、コイル体３を樹脂部材９に密接させることもできる。また、樹脂部材９の構成材料は限定されるものではないが、本実施形態では、樹脂とフェライト粉末を１：９の割合で混合して構成している。なお、この混合割合も限定されない。 Although the method of forming the resin member 9 is not limited, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a groove 9a having a width in which the radial portion of the coil body 3 can enter is formed in the resin member 9 in the radial direction. ing. The coil body 3 can be held by the groove 9a. Note that the coil body 3 can be brought into close contact with the resin member 9 without providing such a groove 9a. Further, the constituent material of the resin member 9 is not limited, but in the present embodiment, the resin member 9 is formed by mixing the resin and the ferrite powder at a ratio of 1: 9. The mixing ratio is not limited.

本発明の第二実施形態に係る直流発電機１を、図６に示す。この直流発電機１の特徴は、コイル体３を二つ設けていることである。この二つのコイル体３は、円形リング２の内周面側において、それぞれの位置を周方向に等間隔でずらした重合状態で配置している。これにより、二つのコイル体３によって八つの極を形成しており、その発電能力を、第一実施形態の直流発電機１の二倍としている。 FIG. 6 shows a DC generator 1 according to a second embodiment of the present invention. The feature of this DC generator 1 is that two coil bodies 3 are provided. The two coil bodies 3 are arranged on the inner peripheral surface side of the circular ring 2 in a superposed state in which respective positions are shifted at equal intervals in the circumferential direction. Thus, eight poles are formed by the two coil bodies 3, and the power generation capacity thereof is double that of the DC generator 1 of the first embodiment.

なお、円形リング２の肉厚は、二つのコイル体３を重ねた状態の肉厚とほぼ同じに設定しており、これにより、当該直流発電機１の小型化（肉薄化）を図っている。 The thickness of the circular ring 2 is set to be substantially the same as the thickness when the two coil bodies 3 are superimposed, whereby the DC generator 1 is downsized (thinned). .

本発明の第三実施形態に係る直流発電機１を、図７乃至図９に示す。この直流発電機１の特徴は、コイル体３を三つ設けていることである。この三つのコイル体３は、第二実施形態と同様に、円形リング２の内周面側において、それぞれの位置を周方向に等間隔でずらした重合状態で配置している。これにより、三つのコイル体３によって１２の極を形成し、その発電能力を、第一実施形態の直流発電機１の３倍としている。 FIGS. 7 to 9 show a DC generator 1 according to a third embodiment of the present invention. The feature of this DC generator 1 is that three coil bodies 3 are provided. As in the second embodiment, the three coil bodies 3 are arranged on the inner peripheral surface side of the circular ring 2 in a superposed state in which respective positions are shifted at equal intervals in the circumferential direction. Thereby, twelve poles are formed by the three coil bodies 3, and the power generation capacity is three times that of the DC generator 1 of the first embodiment.

なお、本実施形態の円形リング２の肉厚は、第二実施形態の場合と同じ様に、三つのコイル体３を重ねた状態の肉厚とほぼ同じに設定し、小型化（肉薄化）を実現している（図９参照）。 Note that the thickness of the circular ring 2 of the present embodiment is set to be substantially the same as the thickness of the three coil bodies 3 stacked, as in the case of the second embodiment, to reduce the size (thinning). (See FIG. 9).

第三実施形態に係る直流発電機１における三つのコイル体３を樹脂部材９で固めた状態を、図８および図に示す。三つのコイル体３は全て樹脂部材９によって密封状態で固められ、円形リング２の内部に固着されているので、当該コイル体３の損傷を未然に防止できる。 The state where the three coil bodies 3 in the DC generator 1 according to the third embodiment are fixed by the resin member 9 is shown in FIGS. Since the three coil bodies 3 are all tightly sealed by the resin member 9 and are fixed inside the circular ring 2, damage to the coil bodies 3 can be prevented.

また、コイル本体は密封されているので破損せず、水中での使用にも適用できる。さらに、発電時における回転の際の遠心力や振動による破損や位置ずれも未然に防止できる。なお、このコイル体３の中心には、回転軸Ｒが貫通する貫通孔１０を形成している。 Further, since the coil body is sealed, it is not damaged and can be applied to use in water. Further, damage and displacement due to centrifugal force and vibration during rotation during power generation can be prevented. In addition, a through hole 10 through which the rotation axis R passes is formed at the center of the coil body 3.

第三実施形態に係る直流発電機１の回路図を、図１０に示す。これは、三つのコイル体３（従って三相）を備え、各コイル体３（相）を直列的に結線したものである。各相は４極交流発電を行う。すなわち、この図に示すように、三つのコイル体３のそれぞれが相を形成し、また、各コイル体３が四極を形成し、合計１２極で発電する。各コイル体３の第一コイル線４の両端部のそれぞれには第一ダイオード７を配置し、第二コイル線５の両端部のそれぞれには第二ダイオード８を配置している。 FIG. 10 shows a circuit diagram of a DC generator 1 according to the third embodiment. This is provided with three coil bodies 3 (thus three phases), and each coil body 3 (phase) is connected in series. Each phase performs 4-pole AC power generation. That is, as shown in this figure, each of the three coil bodies 3 forms a phase, and each of the coil bodies 3 forms four poles, and a total of 12 poles generate power. A first diode 7 is arranged at each end of the first coil wire 4 of each coil body 3, and a second diode 8 is arranged at each end of the second coil wire 5.

第一ダイオード７および第二ダイオード８は、前述したように、電流を一定方向に規制するはたらきを担う電子素子であるため、第一コイル線４および第二コイル線５を通る電流は同一方向に流される（直流となる）。 As described above, since the first diode 7 and the second diode 8 are electronic elements that serve to regulate the current in a certain direction, the currents passing through the first coil wire 4 and the second coil wire 5 flow in the same direction. Flow (direct current).

各コイル体３における第一コイル線４および第二コイル線５を通る電流は、第一ダイオード７および第二ダイオード８によって同一の方向に流されて出力部Ｓに集められ、そこから出力される。 The current passing through the first coil wire 4 and the second coil wire 5 in each coil body 3 is caused to flow in the same direction by the first diode 7 and the second diode 8, collected at the output section S, and output therefrom. .

第四実施形態に係る直流発電機１を図１１及び図１２に示す。この直流発電機１の特徴は、略矩形状の磁石体６を８個使用していることである。各磁石体６は、その前面側と後面側にＮ局部６ａとＳ局部６ｂを備え、そのＮ局部６ａとＳ局部６ｂが交互に並ぶように配置している。この磁石体６も、第一乃至第三実施形態に係る磁石体６と同様の作用効果を発揮することができる。 11 and 12 show a DC generator 1 according to a fourth embodiment. The feature of the DC generator 1 is that eight substantially rectangular magnet bodies 6 are used. Each magnet body 6 includes an N local portion 6a and an S local portion 6b on the front side and the rear side, and the N local portions 6a and the S local portions 6b are arranged so as to be alternately arranged. This magnet body 6 can also exhibit the same operational effects as the magnet body 6 according to the first to third embodiments.

第五実施形態に係る直流発電機１を図１３に示す。この直流発電機１の特徴は、前記第二実施形態及び第三実施形態と同様に、複数のコイル体３を重合状態で設け、それによって複数のコイル体３の重合部分に必然的に生じる肉厚部分３ｃに対応した構造としていることである。すなわち、固定子１Ｂに、第一段差部Ｓ１を形成すると共に、回転子１Ａに第一段差部Ｓ１に合致する形状の第二段差部Ｓ２を形成している。そして、第一段差部Ｓ１の凸部分に肉厚部分３ｃを配置し、第二段差部Ｓ２の凸部分に磁石体６を配置している。第二段差部Ｓ２の凸部分に磁石体６を配置することで、当該磁石体６をコイル体３に近接させることができるので、その磁力を効果的に作用せることができる。これにより、発電能力を高めることができる。 FIG. 13 shows a DC generator 1 according to the fifth embodiment. The feature of this DC generator 1 is that, similarly to the second embodiment and the third embodiment, a plurality of coil bodies 3 are provided in a superposed state, and thereby the flesh inevitably generated in the superposed portion of the plurality of coil bodies 3. The structure corresponds to the thick portion 3c. That is, the first step S1 is formed on the stator 1B, and the second step S2 having a shape matching the first step S1 is formed on the rotor 1A. And the thick part 3c is arrange | positioned at the convex part of the 1st step part S1, and the magnet body 6 is arrange | positioned at the convex part of the 2nd step part S2. By arranging the magnet body 6 on the convex portion of the second step S2, the magnet body 6 can be brought close to the coil body 3, so that the magnetic force can be effectively applied. Thereby, the power generation capacity can be increased.

上記第一乃至第五実施形態に係る直流発電機１は、以下の作用効果を発揮する。 The DC generator 1 according to the first to fifth embodiments has the following functions and effects.

（イ）固定子１Ａを、円形リング２、コイル体３、磁石体６、第一ダイオード７、第二ダイオード８、および樹脂部材９とで構成し、少なくとも、従来必要としていたコア、ブラシおよび整流子を不要とするので、故障が少なく、軽量かつ小型（肉薄）で、製造コストが廉価となる。 (A) The stator 1A is composed of a circular ring 2, a coil body 3, a magnet body 6, a first diode 7, a second diode 8, and a resin member 9, and at least a core, a brush and a rectifier, which are conventionally required. Since there is no need for a component, there are few failures, the device is lightweight and small (thin), and the manufacturing cost is low.

（ロ）コイル体３を、樹脂部材９によって、円形リング２の内周面と共に密封して固め、当該円形リング２の内周面に固定するので、水中でも使用（発電）できると共に、発電時に回転するコイル体３を安定姿勢で保持することができる。 (B) The coil body 3 is hermetically sealed together with the inner peripheral surface of the circular ring 2 by the resin member 9 and fixed to the inner peripheral surface of the circular ring 2, so that the coil body 3 can be used even underwater (power generation) and can be used during power generation. The rotating coil body 3 can be held in a stable posture.

（ハ）第二および第三実施形態の直流発電機１では、複数のコイル体３を、それぞれの位置を周方向に等間隔でずらした重合状態で設けているので発電能力を高めることができる。 (C) In the DC generators 1 of the second and third embodiments, the plurality of coil bodies 3 are provided in a superposed state in which their positions are shifted at equal intervals in the circumferential direction, so that the power generation capacity can be increased. .

なお、第一実施形態乃至第三実施形態は、コイル体の数を、それぞれ一つ、二つおよび三つとしているが、これに限定されるものではなく、必要とされる発電容量に応じてそれ以上とすることができる。 In the first to third embodiments, the number of coil bodies is one, two, and three, respectively. However, the number of coil bodies is not limited to this, and the number of coil bodies depends on the required power generation capacity. It can be more.

本発明の直流発電機は、直流電動機として応用することもできる。 The DC generator of the present invention can be applied as a DC motor.

１直流発電機
１Ａ回転子
１Ｂ固定子
２円形リング
３コイル体
３ａ凸状膨出部
３ｂ凹状膨出部
３ｃ肉厚部分
４第一コイル線
５第二コイル線
６磁石体
６ａＮ極部
６ｂＳ極部
７第一ダイオード
８第二ダイオード
９樹脂部材
９ａ溝
１０貫通孔
１１リード線
Ｂベアリング
Ｐプーリー
Ｒ回転軸
Ｓ出力部
Ｓ１第一段差部
Ｓ２第二段差部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC generator 1A Rotor 1B Stator 2 Circular ring 3 Coil body 3a Convex bulge 3b Concave bulge 3c Thick part 4 First coil wire 5 Second coil wire 6 Magnet 6a N pole 6b S Pole part 7 First diode 8 Second diode 9 Resin member 9a Groove 10 Through hole 11 Lead wire B Bearing P Pulley R Rotary shaft S Output part
S1 First step S2 Second step

Claims

A DC generator comprising a disk-shaped rotor (1A) and a stator (1B) provided concentrically close to a rotation axis R,
The rotor is constituted by providing at least a plurality of magnet bodies (6) in which N-pole portions (6a) and S-pole portions (6b) are alternately arranged,
The stator is at least
A circular ring (2),
A convex bulge (3a), which is arranged on the inner peripheral side of the circular ring, is constituted by a first coil wire (4) and a second coil wire (5), and is located near the inner peripheral surface of the circular ring; A coil body (3) formed by alternately and continuously forming concave bulges (3b) located at the center of the circular ring to form an even number of poles (P);
A first diode (7) provided at each of both ends of a first coil wire forming the coil body;
A second diode (8) provided at each of both ends of a second coil wire forming the coil body;
A DC generator, wherein the coil body is provided on the inner peripheral surface of the circular ring with a resin member (9) for covering and fixing the entire surface of the coil body facing the rotor. .

A DC generator comprising a disk-shaped rotor (1A) and a stator (1B) provided concentrically close to a rotation axis R,
The rotor is constituted by providing at least a plurality of magnet bodies (6) in which N-pole portions (6a) and S-pole portions (6b) are alternately arranged,
The stator is at least
A circular ring (2),
A convex bulge (3a), which is arranged on the inner peripheral side of the circular ring, is constituted by a first coil wire (4) and a second coil wire (5), and is located near the inner peripheral surface of the circular ring; A plurality of coil bodies (3) formed by alternately and continuously forming concave bulges (3b) located at the center of the circular ring to form an even number of poles (P);
A first diode (7) provided at each of both ends of a first coil wire forming the coil body;
A second diode (8) provided at each of both ends of a second coil wire forming the coil body;
A resin member (9) for fixing the plurality of coil bodies in a non-contact state with each other on the inner peripheral surface of the circular ring so as to cover the entire surface of the coil body facing the rotor. ,
A DC generator, wherein the plurality of coil bodies are arranged in a superposed state in which their positions are shifted at equal intervals in a circumferential direction.