JPH03218245A - 小型発電機 - Google Patents
小型発電機Info
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- JPH03218245A JPH03218245A JP1441590A JP1441590A JPH03218245A JP H03218245 A JPH03218245 A JP H03218245A JP 1441590 A JP1441590 A JP 1441590A JP 1441590 A JP1441590 A JP 1441590A JP H03218245 A JPH03218245 A JP H03218245A
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- coils
- coil
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Links
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は腕時計等の小型電子機器向けの小型発電機に関
する。
する。
［発明の概要１
回転軸に対して中空軸の方向が平行な中空コイルを、放
射状に複数配置し、各々が上下のヨークを介して磁気的
に直列に配置されまた電気的にも直列接続したコイルと
対向し、扇状に分極着磁した永久６ｎ石が配され、前記
コイルと永久磁石をはさむ軟磁性材からなるヨークと、
回転軸から構成されるアキシャルフラックス型発電機は
、前記の構成にすることにより発電電圧が高く、起動ト
ルクの低い発電機を得ることが出来る。
射状に複数配置し、各々が上下のヨークを介して磁気的
に直列に配置されまた電気的にも直列接続したコイルと
対向し、扇状に分極着磁した永久６ｎ石が配され、前記
コイルと永久磁石をはさむ軟磁性材からなるヨークと、
回転軸から構成されるアキシャルフラックス型発電機は
、前記の構成にすることにより発電電圧が高く、起動ト
ルクの低い発電機を得ることが出来る。
〔従来の技術］
従来の技術では第５図に示すような、２ポール磁石を有
する発電ロークｌ２が、発電ステータ１３の穴に入り、
発電ステーク１３の両端には、磁心に巻線された発電コ
イル１４が重設されーＣいる。発電ローク１２から出る
磁束はステーク１３から、磁心へ透磁し、発電ロータｌ
２が回転すると磁心に巻かれたコイル１４に…束が交鑵
し、コイルに電流が流れ発電するというものであった。
する発電ロークｌ２が、発電ステータ１３の穴に入り、
発電ステーク１３の両端には、磁心に巻線された発電コ
イル１４が重設されーＣいる。発電ローク１２から出る
磁束はステーク１３から、磁心へ透磁し、発電ロータｌ
２が回転すると磁心に巻かれたコイル１４に…束が交鑵
し、コイルに電流が流れ発電するというものであった。
第６図に示すアキシャルフラックス型モータでは、コイ
ルが回転軸に軸着され一体回転する構造となっているが
、断面的には、磁石６とコイル７をステークヨーク１０
とシャーシの軟磁性材ではさみ軸方向の磁力の回転をブ
ラシ２２と整流子２３でコイル７に与え回転させるもの
である。このモータでは、コイル７は、プラシ２２と整
流子２３を介し並列接続されていた。
ルが回転軸に軸着され一体回転する構造となっているが
、断面的には、磁石６とコイル７をステークヨーク１０
とシャーシの軟磁性材ではさみ軸方向の磁力の回転をブ
ラシ２２と整流子２３でコイル７に与え回転させるもの
である。このモータでは、コイル７は、プラシ２２と整
流子２３を介し並列接続されていた。
〔発明が解決しようとする課題１
第５図に示す従来例では、発電ロー夕と発電ステークは
吸引し合い、発電ステータ穴の外周部に設けられたノッ
チ形状により、発電ロー夕の磁束の流れ易さは方向性を
持つために、発電ロー夕は安定位置に常に静止しようと
するようになる。この常に安定位置に静止しようとする
力のために、発電ロー夕にはインデックストルクが生じ
る。このインデックストルクが生じるために、初期起動
には、常にこのインデックストルク以上の力が必要とさ
れ、高出力の発電機にするために磁力を大きくすれば、
比例してインデックストルクも増大し、起動力も必要と
なっていた。また、第６図、第７図に示す従来の６井気
回路によって駆動されるアキシャルフラックス型モーク
では、放射状に並べられた中空コイルの一つ一つは直列
に接続されておらず、個別または何通りかの並列接続に
より順に電流が流されロータを駆動、するようになって
いるために、このモータのロー夕を回転し、発電機とし
た場合には、搭載されているコイルが全て直列に接続さ
れている場合に選べ低い電圧しか発生せず、またこの様
式のモータではロー夕を回転させるために全コイルを直
列接続することは原理的に不可能であった。またコイル
の磁極数と磁石の磁極数を同一にしないで、かならず一
対のコイルと磁石が引き合っていれば、他は位相が合わ
ないように構成されているため全コイルを直列接続した
だけでは、各々のコイルに位相の異なる電流が発生し干
渉し合うため効率の良い発電機を得られなかった。
吸引し合い、発電ステータ穴の外周部に設けられたノッ
チ形状により、発電ロー夕の磁束の流れ易さは方向性を
持つために、発電ロー夕は安定位置に常に静止しようと
するようになる。この常に安定位置に静止しようとする
力のために、発電ロー夕にはインデックストルクが生じ
る。このインデックストルクが生じるために、初期起動
には、常にこのインデックストルク以上の力が必要とさ
れ、高出力の発電機にするために磁力を大きくすれば、
比例してインデックストルクも増大し、起動力も必要と
なっていた。また、第６図、第７図に示す従来の６井気
回路によって駆動されるアキシャルフラックス型モーク
では、放射状に並べられた中空コイルの一つ一つは直列
に接続されておらず、個別または何通りかの並列接続に
より順に電流が流されロータを駆動、するようになって
いるために、このモータのロー夕を回転し、発電機とし
た場合には、搭載されているコイルが全て直列に接続さ
れている場合に選べ低い電圧しか発生せず、またこの様
式のモータではロー夕を回転させるために全コイルを直
列接続することは原理的に不可能であった。またコイル
の磁極数と磁石の磁極数を同一にしないで、かならず一
対のコイルと磁石が引き合っていれば、他は位相が合わ
ないように構成されているため全コイルを直列接続した
だけでは、各々のコイルに位相の異なる電流が発生し干
渉し合うため効率の良い発電機を得られなかった。
［課題を解決するための手段］
本発明では、コイルを直列に接続し、互いのコイルに生
じる電圧が相乗するように、巻方向を合わせて実装し、
かつ、コイルの個数、ピッチと合わせてローク磁石の極
数、ピッチも設定されている。
じる電圧が相乗するように、巻方向を合わせて実装し、
かつ、コイルの個数、ピッチと合わせてローク磁石の極
数、ピッチも設定されている。
また、発電機の寿命を向上させるためコイルを固定し、
磁石をロークに軸着し、ブラシ及び整流子を廃した。
磁石をロークに軸着し、ブラシ及び整流子を廃した。
［作用］
このような構成により、回転錘の回転により駆動される
伝え車の回転により回転する磁石の回転により得られる
電圧は、コイルーつ一つに生じる電圧を加え合わせたも
のとなり、高い電圧が得られる。また、磁石から生じる
磁束はコイル下面のステータヨークを通るＥ１ｉ気回路
を構成するため、ロータヨークの軸方向にだけ磁界は発
生し、かつ、一周の内で変化しないため、ロータヨーク
の回転方向には磁界のため生じる力は発生しないので、
起動トルクもその分低減されたものとなる。
伝え車の回転により回転する磁石の回転により得られる
電圧は、コイルーつ一つに生じる電圧を加え合わせたも
のとなり、高い電圧が得られる。また、磁石から生じる
磁束はコイル下面のステータヨークを通るＥ１ｉ気回路
を構成するため、ロータヨークの軸方向にだけ磁界は発
生し、かつ、一周の内で変化しないため、ロータヨーク
の回転方向には磁界のため生じる力は発生しないので、
起動トルクもその分低減されたものとなる。
またブラシ及び整流子をなくしたので摩耗部品がなくな
り発電機として耐久性が向上した。
り発電機として耐久性が向上した。
［実施例］
第１図、第２図により本発明の実施例を説明する。第１
図は、コイル７下面にステータヨーク１０が載置された
タイプの発電機である。コイル７の上面にはコイルリー
ド板９が載置されており、コイル７の各々のコイルの端
末は、コイルリード基板９上に形成されたパターンにハ
ング付けまたはスポット溶接される。コイルリード基板
９に形成されたパターンは各々のコイルを直列接続する
ようにパターニングされており、またコイルは、第４図
に示すごとく各々のコイルを直列接続したときに同じ方
向に電流が流れるように巻き方向を合せて配置されてい
る。回転錘（図示しない）の回転で伝え車が回転しこれ
により回転するロータかな４に、ロータヨーク５が固定
されロータヨーク５には磁石６が固着されて構成される
。ロータヨークは、ロー夕かな４の上下ほぞで地板１と
伝え受２に軸支され、コイルリード基板９と接触しない
範囲で最小のギャップを設けコイル７と磁石６が対面配
置されている。第３図に示すごとく、コイル３１〜３４
と６１主石４１〜４４の個数は同数であり、円周−上の
ピッチも同−−−Ｃあるため、各々のコイルに発生ずる
交流電力は同期して得られるので、コイルを直列接続さ
ぜてお＋−Ｊば、高い電圧が得られる。また磁石６とコ
イル７との対面する間には、ロー夕が一回転する間にコ
イル７とのギャップが変動ずることが少なく、Ｉｉ井束
分布の均な状態が得られるため、コギングや、インデッ
クス１−ルクを発生させることがない。６Ｒ石６が回転
し、コイル７は固定となるため、コイル７に発生ずる電
力を取り出すための、ブラシ、整流子は不要となってい
る。ｌｉｆｔ気回路の構成は第４図に示すことく、ロー
夕に取り１？Ｉけられた永久磁石のＮ極から発生する磁
束が、中空コイルを貫通し、コイル下面に配置された軟
６１１．性材からなるステータヨクを通り、再び、とな
りのコイルを貫通し磁石のＳ極へ向うＳ極の裏のＮ極か
らは軟磁性材を用いたロータヨーク５を通りとなりのＳ
極へと向う閉ループの磁性回路が構成されている。
図は、コイル７下面にステータヨーク１０が載置された
タイプの発電機である。コイル７の上面にはコイルリー
ド板９が載置されており、コイル７の各々のコイルの端
末は、コイルリード基板９上に形成されたパターンにハ
ング付けまたはスポット溶接される。コイルリード基板
９に形成されたパターンは各々のコイルを直列接続する
ようにパターニングされており、またコイルは、第４図
に示すごとく各々のコイルを直列接続したときに同じ方
向に電流が流れるように巻き方向を合せて配置されてい
る。回転錘（図示しない）の回転で伝え車が回転しこれ
により回転するロータかな４に、ロータヨーク５が固定
されロータヨーク５には磁石６が固着されて構成される
。ロータヨークは、ロー夕かな４の上下ほぞで地板１と
伝え受２に軸支され、コイルリード基板９と接触しない
範囲で最小のギャップを設けコイル７と磁石６が対面配
置されている。第３図に示すごとく、コイル３１〜３４
と６１主石４１〜４４の個数は同数であり、円周−上の
ピッチも同−−−Ｃあるため、各々のコイルに発生ずる
交流電力は同期して得られるので、コイルを直列接続さ
ぜてお＋−Ｊば、高い電圧が得られる。また磁石６とコ
イル７との対面する間には、ロー夕が一回転する間にコ
イル７とのギャップが変動ずることが少なく、Ｉｉ井束
分布の均な状態が得られるため、コギングや、インデッ
クス１−ルクを発生させることがない。６Ｒ石６が回転
し、コイル７は固定となるため、コイル７に発生ずる電
力を取り出すための、ブラシ、整流子は不要となってい
る。ｌｉｆｔ気回路の構成は第４図に示すことく、ロー
夕に取り１？Ｉけられた永久磁石のＮ極から発生する磁
束が、中空コイルを貫通し、コイル下面に配置された軟
６１１．性材からなるステータヨクを通り、再び、とな
りのコイルを貫通し磁石のＳ極へ向うＳ極の裏のＮ極か
らは軟磁性材を用いたロータヨーク５を通りとなりのＳ
極へと向う閉ループの磁性回路が構成されている。
第２図は、第１図で説明した発電磯のステータヨーク１
０を、回転軸に軸着し、コイル７とはギャップをもたぜ
、ロータヨーク５と一体に回転可能としたタイプの発電
モータである。第１図のステータヨーク１０のかわりに
第２図の例ではロー夕かな４、磁石６と一体化し回転ず
る回転ヨーク８とし、ステータヨーク内でのｍ束の流れ
が第１図の実施例ではステータヨークが固定されていた
ため、円周方向に回転変化するために、過電流損等の鉄
損が生していたが、第２図の実施例ではそれをなくすこ
とが出来る構造となっている。
０を、回転軸に軸着し、コイル７とはギャップをもたぜ
、ロータヨーク５と一体に回転可能としたタイプの発電
モータである。第１図のステータヨーク１０のかわりに
第２図の例ではロー夕かな４、磁石６と一体化し回転ず
る回転ヨーク８とし、ステータヨーク内でのｍ束の流れ
が第１図の実施例ではステータヨークが固定されていた
ため、円周方向に回転変化するために、過電流損等の鉄
損が生していたが、第２図の実施例ではそれをなくすこ
とが出来る構造となっている。
［発明の効果１
本発明によれば、初期起動］・ルクの低く、高電圧が得
られ、耐久性の向上した高効率の発電モクを得ることが
出来る。初期起動トルクが、従来のステップモー夕を逆
転させたタイプの発電モークに比べ低減されるため、回
転重錘の位置エネルギーを利用した自動巻充電等では、
位置エネルギーの少しの変化にも応答する発電郭が得ら
れ携帯時の発電能力を向−ヒさせることが出来る。また
初期起動に費やされるエネルギーが不要となるので、そ
の分発電機を回転させるエネルギーに余裕が生し、その
分を電気エネルギーへと変換させることが出来るので変
換効率が向上する。動力モータと異りロー夕を回転させ
る必要がないので、コイルを直列接続出来るので、高電
圧を得やすく、蓄電素子との電位差を大きく設定出来る
ので、充電効率も向上させることが出来、またブラシ、
整流子が必要なくなるので、機械的摩耗による効率の低
下もなくすることが出来た。
られ、耐久性の向上した高効率の発電モクを得ることが
出来る。初期起動トルクが、従来のステップモー夕を逆
転させたタイプの発電モークに比べ低減されるため、回
転重錘の位置エネルギーを利用した自動巻充電等では、
位置エネルギーの少しの変化にも応答する発電郭が得ら
れ携帯時の発電能力を向−ヒさせることが出来る。また
初期起動に費やされるエネルギーが不要となるので、そ
の分発電機を回転させるエネルギーに余裕が生し、その
分を電気エネルギーへと変換させることが出来るので変
換効率が向上する。動力モータと異りロー夕を回転させ
る必要がないので、コイルを直列接続出来るので、高電
圧を得やすく、蓄電素子との電位差を大きく設定出来る
ので、充電効率も向上させることが出来、またブラシ、
整流子が必要なくなるので、機械的摩耗による効率の低
下もなくすることが出来た。
第１図は、本発明による発電モータのステークヨーク型
の実施例を示ず断面図である。 第２図は、本発明による発電モークの回転ヨク型の実施
例を示す断面図である。 第３図は、本発明による発電モークの磁気回路を示す平
面図。 第４図は本発明による発電モータの磁気回路を示す断面
図。 第５図は、従来の２ポールスッテブモータ型発電機の平
面図。 第６図は、従来のアキシャルフラックス型モーク断面図
、第７図はその原理図である。 ■ ・ ・ ２ ３ ・ ・ ４ ・ ・ ５ ・ ・ ６ ・ ・ ７ ８ ・ ・ ９ １ ０ ・ ・ １１ １ ２ ・ ・ １ ３ ・ ・ １ ４ ・地板 伝え受 伝え車 ロー夕かな ・ロータヨーク ・ｌｉＲ石 コイル ・回転ヨーク コイルリ ・ステータヨ 発電コイル 発電ローク ・発電ステータ 磁心 ド基板 ク １ ５ ・ １ ６ ・ １ ７ ・ １ ８ ・ ｌ ９ ・ ２ ０ ・ ・回転錘 ・指針車 ・運針ロータ ・運針ステータ ・運針コイル ・蓄電素子
の実施例を示ず断面図である。 第２図は、本発明による発電モークの回転ヨク型の実施
例を示す断面図である。 第３図は、本発明による発電モークの磁気回路を示す平
面図。 第４図は本発明による発電モータの磁気回路を示す断面
図。 第５図は、従来の２ポールスッテブモータ型発電機の平
面図。 第６図は、従来のアキシャルフラックス型モーク断面図
、第７図はその原理図である。 ■ ・ ・ ２ ３ ・ ・ ４ ・ ・ ５ ・ ・ ６ ・ ・ ７ ８ ・ ・ ９ １ ０ ・ ・ １１ １ ２ ・ ・ １ ３ ・ ・ １ ４ ・地板 伝え受 伝え車 ロー夕かな ・ロータヨーク ・ｌｉＲ石 コイル ・回転ヨーク コイルリ ・ステータヨ 発電コイル 発電ローク ・発電ステータ 磁心 ド基板 ク １ ５ ・ １ ６ ・ １ ７ ・ １ ８ ・ ｌ ９ ・ ２ ０ ・ ・回転錘 ・指針車 ・運針ロータ ・運針ステータ ・運針コイル ・蓄電素子
Claims (1)
- コイル巻線方向の中心軸が回転軸と平行な中空コイルを
、回転軸を中心に放射状に複数個平面配置し、かつ、前
記中空コイルを直列接続し、前記中空コイルの下面には
、中空コイルと固着または、若干の空隙を介して回転軸
に軸着し同一に回転する、軟磁性材からなるヨークを有
し、中空コイルの上面には、空隙を介して円盤状の永久
磁石が扇形に分極着磁が配置されており、前記永久磁石
の前記中空コイルに相対しないもう一方の面には、回転
軸に軸着し一体となって回転する軟磁性材のロータヨー
クが固着され、前記中空コイルと前記永久磁石の極数が
同数に構成されたことを特徴とする小型発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1441590A JPH03218245A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 小型発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1441590A JPH03218245A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 小型発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218245A true JPH03218245A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11860399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1441590A Pending JPH03218245A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 小型発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218245A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751445A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-02 | Asulab S.A. | Générateur électrique pour pièce d'horlogerie |
| WO1997039516A1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Mondaine Watch Ltd. | Elektrischer generator einer elektronischen kleinuhr |
| WO2004017540A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-02-26 | Lg Electronics Inc. | Method for scheduling transmission of mbms data in umts |
| KR100424839B1 (ko) * | 2000-12-21 | 2004-03-27 | 주식회사 엠베스트 | 위성기어를 갖는 수동형 발전기 |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP1441590A patent/JPH03218245A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751445A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-02 | Asulab S.A. | Générateur électrique pour pièce d'horlogerie |
| WO1997039516A1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Mondaine Watch Ltd. | Elektrischer generator einer elektronischen kleinuhr |
| CH691238A5 (de) * | 1996-04-17 | 2001-05-31 | Mondaine Watch Ltd | Elektrischer Generator einer elektronischen Kleinuhr. |
| KR100424839B1 (ko) * | 2000-12-21 | 2004-03-27 | 주식회사 엠베스트 | 위성기어를 갖는 수동형 발전기 |
| WO2004017540A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-02-26 | Lg Electronics Inc. | Method for scheduling transmission of mbms data in umts |
| AU2003252555B2 (en) * | 2002-08-14 | 2006-04-27 | Lg Electronics Inc. | Method for scheduling transmission of MBMS data UMTS |
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