JP6692054B2

JP6692054B2 - 同軸電磁装置

Info

Publication number: JP6692054B2
Application number: JP2019527936A
Authority: JP
Inventors: 許永順; 許名俊; 許文毓
Original assignee: 宇生自然能源科技股▲分▼有限公司; 宇生自然能源科技股▲分▼（香港）有限公司; 宇生自然能源科技股▲分▼（新加坡）有限公司
Priority date: 2016-08-16
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-08-16
Also published as: WO2018032122A1; US20190207504A1; US10804789B2; JP2019525722A

Description

本発明は、電磁の技術分野に関し、具体的には、動力を生成且つ出力すると同時に発電することができることで、自己発電と自走式モーターを形成する目的を達成することができ、さらに、電気モジュールの全磁気アシスト、トルクの増幅、及び、磁流の制御により、出力される動力を大きくすることができるとともに、発電モジュールによる発電量を増加させることのできる同軸電磁装置に関する。

一般に、電動機は、主に、電磁の原理を利用して高速回転を生じさせ、電動機は、相対的に回転運動するステータとロータからなり、可動コイル電動機を例とすると、そのうち、ステータの内縁には、複数のコイルが設けられ、ロータの外縁には、コイルに対応する複数の磁性部品が設けられ、コイルに電力供給することでコイルは磁化され、さらに、ロータの磁性部品との間に斥力と引力の磁力作用が生じることで、ロータを駆動して高速回転させ、さらに、ロータに設けられるシャフトを動かして動力を生成し出力する。モーターがその例である。

一般に、発電機は、誘導コイルユニット及び磁気ユニットからなる電磁装置であって、そのうち、誘導コイルユニットにおける少なくとも１つの磁束集中器には、少なくとも１つのコイルが設けられ、磁気ユニットにおける誘導コイルユニットの軸線の両端には、２つの磁性部品がそれぞれ設けられ、さらに、前記２つの磁性部品は、異極である磁極が相対して配列されるとともに、磁気ユニットと誘導コイルユニットは、ロータ及びステータとそれぞれ定義され、相対する線形運動または回転運動により、磁気ユニットの磁力線が切断されることで誘導コイルユニットのコイルが電圧を生成し、さらに、発電の目的が達成される。

上述の電動機と発電機の原理から言えば、電動機と発電機は、いずれも電磁原理を利用することで達成されるが、主に、電磁装置が電源に接続され電力を供給するか、電磁装置が負荷に接続され電力がプルアップされるかの違いによって、電動機と発電機がそれぞれ形成される。明らかな通り、両者は、同じメカニズムで設計されることも可能であるとともに、発電機を形成することで電動機に電力を供給して使用でき、さらに、電動機の動力により、発電機は発電することができるため、自己発電を行う、自走式モーターの装置が形成される。現在においても、実質的に上述の目的を達成する電磁装置を形成するため、多くの開発者が努力を重ねており、従来の一般的な設計では、主に、同じシャフトの両端に電動機と発電機に用いられる電磁ユニットがそれぞれ設けられる。

しかしながら、電動機の作動時に、間欠的な電力供給方式を採用する場合、必要な磁力作用を取得することで、前記ロータを駆動させるが、そのコイルと磁性部品による高磁束及び切断数の高い配置により、電力供給が一時停止される間、コイルは、慣性相対運動を行う磁性部品の導磁切断現象の影響を受け、内部で電圧が生じるため、前記電動機には、比較的大きな電力を入力する必要がある。よって、エネルギーの無駄遣いが引き起こされるとともに、同じ電力を入力した場合においても、電動機に出力させることのできる動力の効果は好ましくない。このように、発電機を組み合わせても十分な電力を生成して電動機に供給し使用させることができない。

つまり、従来の発電と電動の機能を備える電磁装置は、電動機の一部が電力供給を停止した際の発電現象を効果的に防止することができないため、電磁装置内の電圧が小さくなることで、電動機は、比較的大きなエネルギーを消費すると同時に、作動時の磁気抵抗は大きく、駆動時の磁気アシストは小さい。従って、自己発電、自走式モーターのニーズに応えることができないため、上述の問題をいかに解決するかについて、業界は開発者に強く期待している。

よって、本発明者は、上述の発電と電動の機能を兼ね備える電磁装置が作動時に直面する問題について深く研究するとともに、関連業界に従事した長年の経験をもとに、積極的に解決の道を探り、研究と試作の努力を重ねた結果、ついに同軸電磁装置の開発に成功し、従来の電磁装置における十分な電力と動力を自己生成することができないことによって引き起こされる悩みと不便さを克服することができた。

本発明は、主に、電気モジュールが電力供給を停止する際の内部電圧を減らすとともに、磁気抵抗を取り除くことで、電気モジュールが全磁気アシストを生成し、それにより、駆動時に入力する電力を小さくすることができ、エネルギーの損失が低減されるとともに、作動時の回転速度が高まることにより、出力動力をさらに効果的に向上させることができる同軸電磁装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、主に、電気モジュールのトルクの増幅及び好ましい磁流の制御により、磁気ディスクの回転速度を高め、発電モジュールが高い切断頻度を生じさせることで、発電量を増加させ、電気モジュールに電力を供給するニーズを満たすことにより、自己発電、自走式モーターの目的を達成する同軸電磁装置を提供することを目的とする。

これらに基づいて、本発明は、主に、以下に挙げる技術手段によって、上述の目的及びその効果を実現する。

同軸電磁装置は、相対運動する磁気ディスクとコイルディスクを間隔を空けて設けてなるとともに、磁気ディスクとコイルディスクには、少なくとも１つの電気モジュール及び少なくとも１つの発電モジュールがそれぞれ設けられ、そのうち、電気モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最外径に設けられ、そのうち、発電モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最内径に設けられる。さらに、前記磁気ディスクと前記コイルディスクは、ロータまたはステータとそれぞれ定義することができ、相対運動することができる。

前記少なくとも１つの電気モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の電気磁気ユニットと、コイルディスクに設けられるとともに、前記電気磁気ユニットに相対する一組の電気コイルユニットと、一組の感応スイッチユニットと、からなる。

そのうち、磁気ディスク上の電気磁気ユニットには、運動方向に沿って少なくとも１つの第１磁性部品及び少なくとも１つの第２磁性部品が配列され、さらに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の長さは同じであるとともに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品は、運動方向に磁化され、さらに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の磁極は、同極が隣り合う状態であるとともに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の間、または第２磁性部品及び第２磁性部品の間は、同じ幅の磁気ギャップを備える。

コイルディスク上の電気コイルユニットは、少なくとも１つの同じ軸線と、互いに間隔をおいた誘導コイルを備え、前記誘導コイルは、磁束集中器及び磁束集中器に巻き付けられたコイルをそれぞれ備えるとともに、前記誘導コイルのコイルは、正電源または負電源の電源にそれぞれ接続されることができ、さらに、前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットにおける磁性部品のいずれの長さよりも大きいまたはその４分の１の長さであるとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれの磁性部品の長さよりも小さいまたはその４分の３の長さである。さらに、前記誘導コイルの磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さよりも大きいまたは等しいとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加え、さらに同じユニットのコイルの長さを加えた長さよりも小さいまたは等しい。

さらに、前記感応スイッチユニットは、電気磁気ユニットに設けられる少なくとも１つの電源検出装置と、少なくとも１つの電源断検出装置と、電気コイルユニットに設けられる少なくとも１つの導通誘導装置及び少なくとも１つの遮断誘導装置を備え、そのうち、前記少なくとも１つの電源検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルに入る磁極の端面にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの電源断検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルから離れた磁極の端面にそれぞれ設けられる。さらに、前記少なくとも１つの導通誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットから離れた端部にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの遮断誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットに入る端部にそれぞれ設けられる。

前記少なくとも１つの発電モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の発電磁気ユニットと、コイルディスクに設けられる一組の相対する発電コイルユニットと、からなる。

そのうち、前記発電磁気ユニットにおける磁気ディスク上には、運動方向に沿って少なくとも１つの第３磁性部品及び少なくとも１つの第４磁性部品が配列されるとともに、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、運動方向に対して垂直に磁化され、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、異極が隣り合う状態で配列される。さらに、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う電気磁気ユニットの前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の磁気ギャップにいずれも対応するとともに、発電磁気ユニットの前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品、または、第２磁性部品及び第１磁性部品の磁極と、同極が隣り合う状態である。

さらに、前記発電コイルユニットにおけるコイルディスク上には、運動方向に沿って負荷に接続される少なくとも１つの発電コイルが配列されるとともに、前記少なくとも１つの発電コイルは、運動方向に対して垂直に延在する。さらに、前記少なくとも１つの発電コイルは、発電磁気ユニットにおける前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品のいずれにも対応する。

前記同軸電磁装置における前記電気コイルユニットの前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さの４分の２であり、磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さである。

前記同軸電磁装置における前記コイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルの位置は、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品と同じ位置に対応して配列される。

前記同軸電磁装置における前記コイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルは、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品の位置に対応して、ずらして配列される。

前記同軸電磁装置における前記磁気ディスクをロータとするとともに、前記コイルディスクをステータとし、磁気ディスクの中心には、シャフトが設けられる。さらに、コイルディスクの中心には、シャフトが突き抜け且つ軸となる軸穴が形成されることで、磁気ディスクをコイルディスクに相対して回転させることができる。

本発明がさらに提供する同軸電磁装置は、同期して相対運動することのできる２つ以上の磁気ディスクと２つ以上のコイルディスクを間隔を空け交差させて設けてなるとともに、前記２つ以上の磁気ディスクと前記２つ以上のコイルディスクには、少なくとも１つの電気モジュールと、少なくとも１つの発電モジュールがそれぞれ設けられ、そのうち、電気モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最外径に設けられ、そのうち、発電モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最内径に設けられる。さらに、前記２つ以上の磁気ディスクと前記２つ以上のコイルディスクは、ロータまたはステータとそれぞれ定義することができ、互いに同期して相対運動することができる。

そのうち、磁気ディスク上の電気磁気ユニットには、運動方向に沿って少なくとも１つの第１磁性部品及び少なくとも１つの第２磁性部品が配列され、さらに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の長さは同じであるとともに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品は、運動方向に磁化され、さらに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の磁極は、同極が隣り合う状態であるとともに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の間、または第２磁性部品及び第１磁性部品の間は、同じ幅の磁気ギャップを備える。

さらに、コイルディスク上の電気コイルユニットは、少なくとも１つの同じ軸線と、互いに間隔をおいた誘導コイルを備え、前記誘導コイルは、磁束集中器及び磁束集中器に巻き付けられたコイルをそれぞれ備えるとともに、前記誘導コイルのコイルは、正電源または負電源の電源にそれぞれ接続されることができ、さらに、前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットにおける磁性部品のいずれの長さよりも大きいまたはその４分の１の長さであるとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれの磁性部品の長さよりも小さいまたはその４分の３の長さである。さらに、前記誘導コイルの磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さよりも大きいまたは等しいとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加え、さらに同じユニットのコイルの長さを加えた長さよりも小さいまたは等しい。

さらに、前記感応スイッチユニットは、電気磁気ユニットに設けられる少なくとも１つの電源検出装置と、少なくとも１つの電源断検出装置と、電気コイルユニットに設けられる少なくとも１つの導通誘導装置及び少なくとも１つの遮断誘導装置を備え、そのうち前記少なくとも１つの電源検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルに入る磁極の端面にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの電源断検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルから離れた磁極の端面にそれぞれ設けられる。さらに、前記少なくとも１つの導通誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットから離れた端部にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの遮断誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットに入る端部にそれぞれ設けられる。

さらに、前記少なくとも１つの発電モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の発電磁気ユニットと、コイルディスクに設けられる一組の相対する発電コイルユニットと、からなる。

さらに、前記発電コイルユニットにおけるコイルディスク上には、運動方向に沿って負荷に接続される少なくとも１つの発電コイルが配列されるとともに、前記発電コイルは、運動方向に対して垂直に延在する。さらに、前記発電コイルは、発電磁気ユニットにおける前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品のいずれにも対応する。

前記同軸電磁装置における前記２つ以上のコイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルの位置は、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品と同じ位置に対応して配列される。

前記同軸電磁装置における前記２つ以上のコイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルは、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品の位置に対応して、ずらして配列される。

前記同軸電磁装置における前記２つ以上の磁気ディスクをロータとするとともに、前記２つ以上のコイルディスクをステータとし、各磁気ディスクの中心には、シャフトが設けられる。さらに、各コイルディスクの中心には、シャフトが突き抜け且つ軸となる軸穴が形成されることで、前記２つ以上の磁気ディスクを前記２つ以上のコイルディスクに相対且つ同期して回転させることができる。

このように、電気モジュールのトルクの増幅及び好ましい磁流の制御により、磁気ディスクの回転速度を高めることができることで、電気モジュールが消費する電力を減らし、推力を大きくする目的が達成されると同時に、発電モジュールが高い切断頻度を生じさせることで、発電量を増加させ、電気モジュールに電力を供給するニーズを満たすことにより、自己発電、自走式モーターの目的が達成される。

本発明の構成、特徴、その他の目的について、審査委員がさらに理解できるように、以下に本発明の好ましい実施例を挙げるとともに、図と組み合わせて詳しく説明し、同時に、上述の技術分野を熟知した技術者が具体的に実施できるようにする。

本発明の同軸電磁装置における好ましい実施例の斜視構造図である。本発明における同軸電磁装置の好ましい実施例における磁気ディスクの平面配置図である。本発明における同軸電磁装置の好ましい実施例におけるコイルディスクの平面配置図である。本発明における同軸電磁装置の好ましい実施例における動作を示すとともに、電力供給時の状態を示した図である。本発明における同軸電磁装置の好ましい実施例における別の動作を示すとともに、電力無供給時の状態を示した図である。本発明における同軸電磁装置の別の好ましい実施例における側面平面図であるとともに、ディスクがマトリックス化した状態を示した図である。

本発明は、同軸電磁裝置であり、付属図に例示された本発明の具体的な実施例及びその構成部品における、前と後ろ、左と右、頂部と底部、上部と下部、水平と垂直に関するすべての参考例は、説明しやすくするためのみに用いられるものであって、本発明を制限するものではないとともに、その構成部品は、いかなる位置または空間方向にも制限されない。図と説明書において指定された寸法は、本発明の特許請求の保護範囲内から離れない場合、本発明の具体的な実施例の設計と必要に基づいて変更することができるものとする。

図１に示す通り、本発明の同軸電磁装置は、相対運動することのできる少なくとも１つの磁気ディスク１と、少なくとも１つのコイルディスク２を間隔を空け交差させて設けてなるとともに、磁気ディスク１とコイルディスク２には、少なくとも１つの電気モジュール１０１と、発電モジュール１０２がそれぞれ設けられ、そのうち、電気モジュール１０１は、磁気ディスク１とコイルディスク２の最外径に設けられ、そのうち、発電モジュール１０２は、磁気ディスク１とコイルディスク２の最内径に設けられる。さらに、前記２つ以上の磁気ディスク１と前記２つ以上のコイルディスク２は、ロータまたはステータとそれぞれ定義することができ、互いに同期して相対運動することができる。本発明の好ましい実施例では、前記２つ以上の磁気ディスク１をロータとするとともに、前記２つ以上のコイルディスク２をステータとする。

参照する図１、図２、及び図３に示す通り、本発明の好ましい実施例において、具体的には、前記少なくとも１つの電気モジュール１０１は、磁気ディスク１に設けられる一組の電気磁気ユニット１０と、コイルディスク２に設けられる一組の相対する電気コイルユニット２０と、一組の感応スイッチユニット３０と、からなる。

さらに、図１、図２に示す通り、これらの電気磁気ユニット１０における磁気ディスク１には、運動方向に沿って少なくとも１つの第１磁性部品１１及び少なくとも１つの第２磁性部品１２が間隔をおいて配列され、さらに、前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の長さは同じであるとともに、前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２は、運動方向に磁化され、さらに、隣り合う第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２、または第２磁性部品１２及び第１磁性部品１１の磁極は、同極が隣り合う状態である。例えば、Ｎ極はＮ極に対応する、または、Ｓ極はＳ極に対応するとともに（図２に図示）、隣り合う第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の間、または第２磁性部品１２及び第１磁性部品１１の間は、同じ幅の磁気ギャップ１３を備え、さらに、各磁気ディスク１の中心には、シャフト１０５が設けられ、同期して回転する。

図１、図３に示す通り、これらの電気コイルユニット２０は、コイルディスク２上に少なくとも１つの同じ軸線と、互いに間隔をおいた誘導コイル２１をそれぞれ備え、前記誘導コイル２１は、磁束集中器２２及び磁束集中器２２に巻き付けられたコイル２３をそれぞれ備えるとともに、前記コイル２３は、電源に接続され、前記電源は、正電源または負電源であることができることで、誘導コイル２１のコイル２３は、電源に接続されている場合磁化され、電気コイルユニット２０の相対する電気磁気ユニット１０によって、２つの相対運動する磁力が生成される。さらに、前記誘導コイル２１のコイル２３の長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２の長さより大きい、またはその４分の１の長さであるとともに、コイル２３の長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２の長さより小さい、またはその４分の３の長さであり、本発明におけるコイル２３の最も好ましい長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２の長さと同じである、またはその４分の２の長さである。さらに、前記誘導コイル２１の磁束集中器２２の長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２のいずれかの長さに隣り合う磁気ギャップ１３の幅を加えた長さより大きいまたは等しいとともに、磁束集中器２２の長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２のいずれかの長さに隣り合う磁気ギャップ１３の幅を加え、さらに同じユニットのコイル２３の長さを加えた長さより小さいまたは等しい。本発明における磁束集中器２２の最も好ましい長さは、磁性部品１１及び磁性部品１２のいずれかの長さに隣り合う磁気ギャップ１３の幅を加えた長さであり、さらに、各コイルディスク２の中心には、シャフト１０５が突き抜け且つ軸となる軸穴２０５が形成されることで、磁気ディスク１をコイルディスク２に相対して回転させることができる。

参照する図２、図３に示す通り、前記感応スイッチユニット３０は、磁気ディスク１の電気磁気ユニット１０に設けられる少なくとも１つの電源検出装置３１と、少なくとも１つの電源断検出装置３２と、コイルディスク２の電気コイルユニット２０に設けられる少なくとも１つの導通誘導装置３５と少なくとも１つの遮断誘導装置３６を備え、電気コイルユニット２０のコイル２３が電源に接続されるかどうかを制御する。そのうち、前記少なくとも１つの電源検出装置３１は、前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２において運動方向に応じて相対して前記誘導コイル２１に入る磁極の端面にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの電源断検出装置３２は、前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２における運動方向に応じて相対して前記誘導コイル２１から離れた磁極の端面にそれぞれ設けられる。さらに、前記少なくとも１つの導通誘導装置３５は、前記誘導コイル２１のコイル２３において相対運動方向に前記これらの電気磁気ユニット１０から離れた端部にそれぞれ設けられ、前記少なくとも１つの遮断誘導装置３６は、前記誘導コイル２１のコイル２３において相対運動方向にこれらの前記電気磁気ユニット１０に入る端部にそれぞれ設けられ、誘導コイル２１上の導通誘導装置３５が第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の電源検出装置３１を検出した場合、電源と対応する前記誘導コイル２１のコイル２３が接続されて電力が供給されるようにすることができることで、図４に示す通り、磁化を発生させて磁力作用を生じさせる。前記少なくとも１つの遮断誘導装置３６が第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の電源断検出装置３２を検出した場合、対応する前記誘導コイル２１のコイル２３は、電源に接続されず、図５に示す通り、電源無供給の状態を形成することができるとともに、誘導コイル２１のコイル２３に電源が接続されて電力が供給される部分が、第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の位置とちょうど相対する場合、内部電圧の上昇を低減することができるため、効果的に入力電力を小さくすることができる。

前記少なくとも１つの発電モジュール１０２は、磁気ディスク１に設けられる一組の発電磁気ユニット１５と、コイルディスク２に設けられ且つ相対する一組の発電コイルユニット２５と、からなる。

そのうち、これらの前記発電磁気ユニット１５には、磁気ディスク１の運動方向に沿って少なくとも１つの第３磁性部品１６及び少なくとも１つの第４磁性部品１７が配列されるとともに、前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７は、運動方向に対して垂直に磁化され、前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７は、異極が隣り合う状態で配列され、さらに、前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７は、隣り合う電気磁気ユニット１０の前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の磁気ギャップ１３にいずれも対応するとともに、発電磁気ユニット１５の前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７は、隣り合う前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２、または第２磁性部品１２及び第１磁性部品１１の磁極と同極が隣り合う状態であることで、方向が一致した磁束が形成されるため、磁気破壊が生じるの防止することができ、好ましい磁流が維持されることで、磁気アシストの強度及び発電切断数を高めることができ、例えば、Ｎ極はＮ極に対応する、またはＳ極はＳ極に対応する（図２に図示）。

さらに、これらの前記発電コイルユニット２５には、コイルディスク２の運動方向に沿って少なくとも１つの負荷に接続された発電コイル２６が配列されるとともに、これらの前記発電コイル２６は、運動方向に対して垂直に延在し、さらに、これらの前記発電コイル２６は、発電磁気ユニット１５の前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７にいずれも対応することで、発電磁気ユニット１５の前記少なくとも１つの第３磁性部品１６及び第４磁性部品１７が、発電コイルユニット２５の発電コイル２６の磁力線から切断された場合、発電作用を生じさせることができるとともに、負荷に使用するまたは保存することができる。

このようにして、自己発電することができるとともに、自走式モーターの同軸電磁装置が構成される。

本発明の同軸電磁装置が好ましい実施例において実際に作動する際、図４、図５に示す通り、前記２つ以上の磁気ディスク１の電気磁気ユニット１０が前記２つ以上のコイルディスク２の電気コイルユニット２０と同期して相対運動を行う場合、例として、本発明では、磁気ディスク１をロータ回転とし、コイルディスク２をステータ不動時とする。

図４に示す通り、感応スイッチユニット３０における電気磁気ユニット１０の第１磁性部品１１または第２磁性部品１２上の同じ運動方向の一端の電源検出装置３１において、電気コイルユニット２０におけるコイル２３上の相対運動方向に離れた端子の導通誘導装置３５を検出した場合、前記電気コイルユニット２０の対応するコイル２３は、それぞれ負電源または正電源を供給することで、前記誘導コイル２１の磁束集中器２２は、コイル２３が磁化されることで対応する極性を生じさせ、その第１磁性部品１１がＳ極においてコイル２３に対応する場合、前記誘導コイル２１の磁束集中器２２における運動方向に入る端部の極性は、Ｎ極であり、離れた端部の極性は、Ｓ極である。その第２磁性部品１２がＮ極において前記コイル２３に対応する場合、前記誘導コイル２１の磁束集中器２２における運動方向に入る端部の極性は、Ｓ極であり、離れた端部の極性は、Ｎ極である。さらに、この時、前記誘導コイル２１の磁束集中器２２における相対運動方向に入る端部の位置は、次の隣り合う第２磁性部品１２または第１磁性部品１１に設けられることで、電気コイルユニット２０の前記誘導コイル２１における相対運動方向に離れた端部の極性と前記誘導コイルの第１磁性部品１１または第２磁性部品１２の磁極は、同極が反発しあう状態であり、相対運動方向に反発する推力が形成される。同時に、電気コイルユニット２０における前記誘導コイル２１の磁束集中器２２における相対運動方向に入る端部の極性と、前記誘導コイルの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の次の隣り合う第２磁性部品１２及び第１磁性部品１１の磁極は、いずれも同極が反発しあう状態であることで、その相対運動方向に別の反発する推力が形成されることによって、電気コイルユニット２０と電気磁気ユニット１０の相対運動方向に、完全な推力である磁気アシストが形成され、それにより、磁気ディスク１の回転速度を効果的に高めることができ、さらに、出力される動力が高まる。

反対に、図５に示す通り、前記電気磁気ユニット１０と前記電気コイルユニット２０は、相対運動を続け、感応スイッチユニット３０が、電気磁気ユニット１０における前記誘導コイル２１に電力供給する第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２上における逆向きの運動方向の一端の電源断検出装置３２において、電気コイルユニット２０における前記誘導コイル２１のコイル２３上の相対運動方向に入る端子の遮断誘導装置３６を検出した場合、電気コイルユニット２０のコイル２３の電源は切断されることで、電気コイルユニット２０の誘導コイル２１は、作用する磁場を形成しないことで、前記誘導コイル２１のコイル２３が磁気ギャップの発電領域に入ることで、磁化コイル２３を磁化して対応する極性を生じさせるために、大きな電力を入力しなければならない状況が防止される。

さらに、電気磁気ユニット１０の前記少なくとも１つの第１磁性部品１１及び第２磁性部品１２の磁極軸線は、運動方向に対して平行した状態であることで、電気コイルユニット２０の誘導コイル２１におけるコイル２３の磁石の無発電部において、効果的に内部電圧を減らすことができることで、誘導コイル２１のコイル２３が電力を供給し駆動する際の入力電力を減らすことができると同時に、一定方向の磁流において大きくされた磁気アシストによって、磁気ディスク１の回転速度を高めることで、消費電力を減らし、推力を大きくする目的が達成される。

さらに、電気モジュール１０１は、磁気ディスク１とコイルディスク２の最外径に設けられ、発電モジュール１０２は、磁気ディスク１とコイルディスク２の最内径に設けられることにより、電気モジュール１０１のトルクの増幅及び一定方向の磁流の影響を受け、磁気ディスク１の加速回転時に、発電モジュール１０２の発電磁気ユニット１５と発電コイルユニット２５が高い切断頻度を生じさせることで、発電量を増加させ、電気モジュール１０１に電力を供給するニーズを満たすことにより、自己発電、自走式モーターの目的が達成される。

さらに、図６に示す通り、本発明の別の好ましい実施例におけるディスク式のマトリックス化された同軸電磁装置は、同極が相対する２つ以上の磁気ディスク１と２つ以上のコイルディスク２を間隔を空け交差させて設けることでなり、出力される全体的な運動エネルギーと電気エネルギーを効果的に大きくすることができる。

よって、本発明は、創意工夫に富む実用新案的な新しい発明であり、従来技術が直面していた問題を効果的に解決するだけでなく、さらに大幅に効果を高めるとともに、同じ技術分野において同じまたは類似した製品がまだ見られない場合の実用新案または公開使用においても、効果が促進されることを理解できるものとする。従って、本発明は、特許発明に関連する新規性と独創性の要件を満たしており、法律に基づいて特許発明が出願されている。

１磁気ディスク
１０１電気モジュール
１０２発電モジュール
１０５シャフト
１０電気磁気ユニット
１１第１磁性部品
１２第２磁性部品
１３磁気ギャップ
１５発電磁気ユニット
１６第３磁性部品
１７第４磁性部品
２コイルディスク
２０５軸穴
２０電気コイルユニット
２１誘導コイル
２２磁束集中器
２３コイル
２５発電コイルユニット
２６発電コイル
３０感応スイッチユニット
３１電源検出装置
３２電源断検出装置
３５導通誘導装置
３６遮断誘導装置。

Claims

相対運動する磁気ディスクとコイルディスクを間隔を空けて設けてなる同軸電磁装置であって、
磁気ディスクとコイルディスクには、少なくとも１つの電気モジュール及び少なくとも１つの発電モジュールがそれぞれ設けられ、
そのうち、電気モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最外径に設けられ、
そのうち、発電モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最内径に設けられ、
さらに、前記磁気ディスクと前記コイルディスクは、ロータまたはステータとそれぞれ定義され、相対運動し、
前記少なくとも１つの電気モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の電気磁気ユニットと、コイルディスクに設けられるとともに、前記電気磁気ユニットに相対する一組の電気コイルユニットと、一組の感応スイッチユニットと、からなり、
そのうち、磁気ディスク上の電気磁気ユニットには、運動方向に沿って少なくとも１つの第１磁性部品及び少なくとも１つの第２磁性部品が配列され、
さらに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の長さは同じであるとともに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品は、運動方向に磁化され、
さらに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の磁極は、同極が隣り合う状態であるとともに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の間、または第２磁性部品及び第１磁性部品の間は、同じ幅の磁気ギャップを備え、
コイルディスク上の電気コイルユニットは、少なくとも１つの同じ軸線と、互いに間隔をおいた誘導コイルを備え、
前記誘導コイルは、磁束集中器及び磁束集中器に巻き付けられたコイルをそれぞれ備えるとともに、前記誘導コイルのコイルは、正電源または負電源の電源にそれぞれ接続され、
さらに、前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットにおけるいずれの磁性部品の長さよりも大きいまたはその４分の１の長さであるとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれの磁性部品の長さよりも小さいまたはその４分の３の長さであり、
さらに前記誘導コイルの磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さよりも大きいまたは等しいとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加え、さらに同じユニットのコイルの長さを加えた長さよりも小さいまたは等しく、
さらに、前記感応スイッチユニットは、電気磁気ユニットに設けられる少なくとも１つの電源検出装置と、少なくとも１つの電源断検出装置と、電気コイルユニットに設けられる少なくとも１つの導通誘導装置及び少なくとも１つの遮断誘導装置を備え、
そのうち、前記少なくとも１つの電源検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルに入る磁極の端面にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも１つの電源断検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルから離れた磁極の端面にそれぞれ設けられ、
さらに、前記少なくとも１つの導通誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットから離れた端部にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも１つの遮断誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットに入る端部にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも１つの発電モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の発電磁気ユニットと、コイルディスクに設けられる一組の相対する発電コイルユニットと、からなり、
そのうち、前記発電磁気ユニットにおける磁気ディスク上には、運動方向に沿って少なくとも１つの第３磁性部品及び少なくとも１つの第４磁性部品が配列されるとともに、
前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、運動方向に対して垂直に磁化され、
前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、異極が隣り合う状態で配列され、
さらに、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う電気磁気ユニットの前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の磁気ギャップにいずれも対応するとともに、
発電磁気ユニットの前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品、または、第２磁性部品及び第１磁性部品の磁極と、同極が隣り合う状態であり、
さらに、前記発電コイルユニットにおけるコイルディスク上には、運動方向に沿って負荷に接続される少なくとも１つの発電コイルが配列されるとともに、前記少なくとも１つの発電コイルは、運動方向に対して垂直に延在し、
さらに、前記少なくとも１つの発電コイルは、発電磁気ユニットにおける前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品にいずれも対応する
ことを特徴とする、同軸電磁装置。
前記電気コイルユニットの前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さの４分の２であり、磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さである
ことを特徴とする、請求項１に記載の同軸電磁装置。
前記コイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルの位置は、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品と同じ位置に対応して配列される
ことを特徴とする、請求項１に記載の同軸電磁装置。
前記コイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルは、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品の位置に対応して、ずらして配列される
ことを特徴とする、請求項１に記載の同軸電磁装置。
前記磁気ディスクをロータとするとともに、前記コイルディスクをステータとし、磁気ディスクの中心には、シャフトが設けられ、さらに、コイルディスクの中心には、シャフトが突き抜け且つ軸となる軸穴が形成されることで、磁気ディスクをコイルディスクに相対して回転させる
ことを特徴とする、請求項１から請求項４に記載の同軸電磁装置。
同期して相対運動する２つ以上の磁気ディスクと、２つ以上のコイルディスクを間隔を空けて交差させて設けてなる同軸電磁装置であって、
前記２つ以上の磁気ディスクと前記２つ以上のコイルディスクには、少なくとも１つの電気モジュールと、少なくとも１つの発電モジュールがそれぞれ設けられ、
そのうち、電気モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最外径に設けられ、
そのうち、発電モジュールは、磁気ディスクとコイルディスクの最内径に設けられ、
さらに、前記２つ以上の磁気ディスクと前記２つ以上のコイルディスクは、ロータまたはステータとそれぞれ定義され、互いに同期して相対運動し、
前記少なくとも１つの電気モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の電気磁気ユニットと、コイルディスクに設けられるとともに、前記電気磁気ユニットに相対する一組の電気コイルユニットと、一組の感応スイッチユニットと、からなり、
そのうち、磁気ディスク上の電気磁気ユニットには、運動方向に沿って少なくとも１つの第１磁性部品及び少なくとも１つの第２磁性部品が配列され、
さらに、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の長さは同じであるとともに、
前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品は、運動方向に磁化され、
さらに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の磁極は、同極が隣り合う状態であるとともに、隣り合う第１磁性部品及び第２磁性部品の間、または第２磁性部品及び第１磁性部品の間は、同じ幅の磁気ギャップを備え、
さらに、コイルディスク上の電気コイルユニットは、少なくとも１つの同じ軸線と、互いに間隔をおいた誘導コイルを備え、
前記誘導コイルは、磁束集中器及び磁束集中器に巻き付けられたコイルをそれぞれ備えるとともに、
前記誘導コイルのコイルは、正電源または負電源の電源にそれぞれ接続され、
さらに、前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットにおける磁性部品のいずれの長さよりも大きいまたはその４分の１の長さであるとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれの磁性部品の長さよりも小さいまたはその４分の３の長さであり、
さらに、前記誘導コイルの磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さよりも大きいまたは等しいとともに、電気磁気ユニットにおけるいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加え、さらに同じユニットのコイルの長さを加えた長さよりも小さいまたは等しく、
さらに、前記感応スイッチユニットは、電気磁気ユニットに設けられる少なくとも１つの電源検出装置と、少なくとも１つの電源断検出装置と、電気コイルユニットに設けられる少なくとも１つの導通誘導装置及び少なくとも１つの遮断誘導装置を備え、
そのうち、前記少なくとも１つの電源検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルに入る磁極の端面にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも１つの電源断検出装置は、前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品において運動方向に応じて相対して前記誘導コイルから離れた磁極の端面にそれぞれ設けられ、
さらに、前記少なくとも１つの導通誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットから離れた端部にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも１つの遮断誘導装置は、前記誘導コイルのコイルにおいて相対運動方向に前記電気磁気ユニットに入る端部にそれぞれ設けられ、
さらに、前記少なくとも１つの発電モジュールは、磁気ディスクに設けられる一組の発電磁気ユニットと、コイルディスクに設けられる一組の相対する発電コイルユニットと、からなり、
そのうち、前記発電磁気ユニットにおける磁気ディスク上には、運動方向に沿って少なくとも１つの第３磁性部品及び少なくとも１つの第４磁性部品が配列されるとともに、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、運動方向に対して垂直に磁化され、
前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、異極が隣り合う状態で配列され、
さらに、前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う電気磁気ユニットの前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品の磁気ギャップにいずれも対応するとともに、発電磁気ユニットの前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品は、隣り合う前記少なくとも１つの第１磁性部品及び第２磁性部品、または、第２磁性部品及び第１磁性部品の磁極と、同極が隣り合う状態であり、
さらに、前記発電コイルユニットにおけるコイルディスク上には、運動方向に沿って負荷に接続される少なくとも１つの発電コイルが配列されるとともに、前記発電コイルは、運動方向に対して垂直に延在し、
さらに、前記発電コイルは、発電磁気ユニットにおける前記少なくとも１つの第３磁性部品及び第４磁性部品のいずれにも対応する
ことを特徴とする、同軸電磁装置。
前記電気コイルユニットの前記誘導コイルにおけるコイルの長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さの４分の２であり、磁束集中器の長さは、電気磁気ユニットのいずれかの磁性部品の長さに隣り合う磁気ギャップの幅を加えた長さである
ことを特徴とする、請求項６に記載の同軸電磁装置。
前記２つ以上のコイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルの位置は、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品と同じ位置に対応して配列される
ことを特徴とする、請求項６に記載の同軸電磁装置。
前記２つ以上のコイルディスクの電気コイルユニットにおける前記誘導コイルは、電気磁気ユニットにおける隣り合う磁性部品の位置に対応して、ずらして配列される
ことを特徴とする、請求項６に記載の同軸電磁装置。
前記２つ以上の磁気ディスクをロータとするとともに、前記２つ以上のコイルディスクをステータとし、各磁気ディスクの中心には、シャフトが設けられ、さらに、各コイルディスクの中心には、シャフトが突き抜け且つ軸となる軸穴が形成されることで、前記２つ以上の磁気ディスクを前記２つ以上のコイルディスクに相対且つ同期して回転させる
ことを特徴とする、請求項６から請求項９に記載の同軸電磁装置。