(57)【要約】      （修正有）【課題】発電効率を高めた永久磁石回転発電装置を提供する。【解決手段】据付け台２に設けた親歯車２１と親歯車２１の１／２に形成した孫歯車２３に遊星歯車２２が内歯歯合し、孫歯車２３に回転子６を固着するとともに、異極毎に配置した固定子５の数と回転子６の数を６：５の割合にし、対極にある異極の固定子５同士に接合した内極コア極７を平衡三相回路に設け、固定子５の内側で反時計方向に２倍の角度で水平回転しつつ公転する回転子６が交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配置により、内極コア極７に往復動交錯から交番磁束を生じさせ、電機子コイルが巻かれた平衡三相回路に三相交流電圧を出力する。据付け台２に取付けた押込み調整器の押込みボルトが、固定子５の外側面に接続する支持筒の底面に設けた調節用ナットに回転嵌入することにより、固定子５と回転子６との交錯空隙を所定値に設定することで、回転子の回転速度の調整及び回転を停止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外心円状内の均等分割位置には断面が台形、又は正弦形に形成した柱状の永久磁石型固定子を異極毎配置し、内心円状下の静止系の据付け台には親歯車を設け、中間円状の均等分割位置には該親歯車の１／２の径で形成した孫歯車を配設し、円筒歯車型の該親歯車及び該孫歯車に遊星歯車が内歯歯合し、該孫歯車は軸心部に設けた軸穴に支承して間隔を保持及び回転が平滑化するベアリングをリング型スペーサに設け、且つ断面が台形、又は逆扇形に形成した柱状の一対の永久磁石両端同士が同極対峙する回転子を固着し、該固定子の数と該回転子の数を６：５の割合にするとともに、対極にある異極の該固定子同士に接合する内極コア極を平衡三相回路に設け、反時計方向に２倍の角度で水平回転しつつ中間円状を公転する該回転子が、該固定子の内側で交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配置にしたことを特徴とする永久磁石回転発電装置。
【請求項２】
前記固定子が、外側面の中央部には正六角穴状の支持洞穴を設け、該支持洞穴には該据付け台表面と水平、且つ該固定子の鉛直方向である該親歯車の軸心に向けて断面が正六角形に形成した筒状の支持筒を接続して構成され、
該支持筒は逆ハの字形傾斜面に上記の鉛直方向と併行して断面がＣの字形に形成した筒状のガイド筒背部位が接続され、該ガイド筒には該据付け台表面と水平に取付けられ、且つ上記の鉛直方向と併行して断面がΩ字形に成形した板状のガイドレール頭部を水平移動及び摺動可能に挿入するとともに、該支持筒の底面には調節用ナットが接続され、該調節用ナットは該据付け台の外心円状外に取付けられて該回転子との所定のクリアランス量を調節する押込み調整機の押込みボルトが回転嵌入することにより、該固定子の位置を所定値（例えば、１〜２ミリメートル又は３ミリメートル以上）に設定することを特徴とする請求項１記載の永久磁石回転発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石間の同極反発力を利用した永久磁石回転発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サマリウムコバルト磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石の他に、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）であるネオジム磁石が永久磁石の内では最も強力とされ、製造方法も改良されており、各種の分野に利用されている。
【０００３】
そこで、外輪磁石を同心円状に所定数配置した外輪と、内輪磁石を同心円状且つ外輪の内側に所定数配置した内輪と、外輪と内輪との間に所定の角度だけ変位配置した中間鋼板とを有し、外輪磁石と内輪磁石とのうち一方を固定し、他方を回転シャフトに連結しており、外輪磁石の数と内輪磁石の数を８：７の割合で配置するとともに内外の磁石間の吸引力、又は反発力を消磁するように中間鋼板を回転自在に配置し、中間鋼板を所定の速度で回転させることで、前記回転シャフトに連結した外輪磁石、又は内輪磁石の一方を回転させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、特許文献２には、ステータヨーク内に三相巻線のコイルを配置した固定子と、前記固定子の内側にＮ極同士又はＳ極同士が反発し合うように２，４，６，８個又は１０個以上の偶数個の永久磁石を配置した回転子とからなり、前記固定子の中心で前記回転子が回転し発電する永久磁石発電機が開示されている。
【０００５】
また、高出力交流発電・電動機として、特許文献３に開示されたものでは、回転速度に応じて磁束密度を制御して発電量を適正に制御するものであり、ロータとステータとの間に制御リングを相対回転可能に配置し、制御リングに接離可能な透磁性体を設けたものがある。
【０００６】
特許文献４には、磁力を利用した回転装置において、回転開始と停止方法は複数ある外部筒の磁石を何れか１個を抜取ると停止し、挿入すると回転するシステムと、磁石の取付け位置を回転ドラムにあるメモリ位置を変えることにより、回転速度を制御するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１０９８３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５８２号公報
【特許文献３】特開平７−２３６２６０号公報
【特許文献４】特開２００８−２４５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来型の磁力回転発電装置は、構造を簡単にして耐久性と安全性能を高め、小型化による軽量化と操作の容易性及び発電効率を高めなければならないという問題を含んでいた。
【０００９】
本発明は、従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、永久磁石の同極反発力を利用して、異極毎配置した固定子とその内側で反時計方向に２倍の角度で水平回転しつつ公転する回転子が、交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配設により、異極の固定子同士に接合する内極コア極に往復動交錯による交番磁束を生じさせ、電機子コイルが巻かれた平衡三相回路に、発電効率を高めた三相交流電圧を出力する永久磁石回転発電装置を提供するものである。
【００１０】
また、永久磁石を利用した回転装置において、回転子の回転速度は、回転装置の性能を決める大きな要因になっている。従って、固定子と回転子とのクリアランス量を調節する方法は、装置の運転中に回転速度の調整及び回転の停止の操作が外部から容易に行えることが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明は上記の目的を達成するために外心円状内の均等分割位置には断面が台形、又は正弦形に形成した柱状の永久磁石型固定子を異極毎配置し、内心円状下の静止系の据付け台には親歯車を設け、中間円状の均等分割位置には親歯車の１／２の径で形成した孫歯車を配設し、円筒歯車型の親歯車及び孫歯車に遊星歯車が内歯歯合し、孫歯車は軸心部に設けた軸穴に支承して間隔を保持及び回転が平滑化するベアリングをリング型スペーサに設け、且つ断面が台形、又は逆扇形に形成した柱状の一対の永久磁石両端同士が同極対峙する回転子を固着し、固定子の数と回転子の数を６：５の割合にするとともに、対極にある異極の固定子同士に接合する内極コア極を平衡三相回路に設け、反時計方向に２倍の角度で水平回転しつつ中間円状を公転する回転子が、固定子の内側で交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配置にしたものである。
【００１２】
また、第２の課題解決手段は、前記固定子が、外側面の中央部には正六角穴状の支持洞穴を設け、支持洞穴には据付け台表面と水平、且つ固定子の鉛直方向である親歯車の軸心に向けて断面が正六角形に形成した筒状の支持筒を接続して構成され、支持筒は逆ハの字形傾斜面に上記の鉛直方向と併行して断面がＣの字形に形成した筒状のガイド筒背部位が接続され、ガイド筒には据付け台表面と水平に取付けられ、且つ上記の鉛直方向と併行して断面がΩ字形に成形した板状のガイドレール頭部を水平移動及び摺動可能に挿入するとともに、支持筒の底面には調節用ナットが接続され、調節用ナットは据付け台の外心円状外に取付けられて回転子との所定のクリアランス量を調節する押込み調整機の押込みボルトが回転嵌入することにより、固定子の位置を所定値（例えば、１〜２ミリメートル又は３ミリメートル以上）に設定するものである。
【００１３】
上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、５つの回転子が、異極毎配置した６つの固定子の内側で交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配置により、対極にある異極の固定子同士に接合する内極コア極を平衡三相回路に設け、この内極コア極に速度増加と交錯幅増による磁束増強を図った往復動交錯から交番磁束を生じさせ、電機子コイルが巻かれた平衡三相回路に三相交流電圧を出力することができる。
【００１４】
また、第２の課題解決手段による作用は、永久磁石間の同極反発力を効果的に利用するために、支持筒の底面に接続した調整用ナットに、据付け台の外心円状外に取付けた押込み調整器の押込みボルトが回転嵌入することにより、固定子の位置を所定値（例えば、
１〜２ミリメートル又は３ミリメートル以上）に設定することで、回転子の回転速度の調整及び回転の停止を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように、本発明の永久磁石回転発電装置は、内極コア極に速度増加と交錯幅増による磁束増強を図った往復動交錯から交番磁束を生じさせ、電機子コイルが巻かれた平衡三相回路に三相交流電圧を出力することにより、簡素化と発電効率を高めた発電装置を提供できる。
【００１６】
また、外部から固定子の位置を所定値（例えば、１〜２ミリメートル又は３ミリメートル以上）に設定することで、回転子の回転速度の調整及び回転の停止を行うことにより、操作の容易性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を説明するための永久磁石回転発電装置の水平断面図。
【図２】内極コア極とケーシング及び内部カバーの配置関係を示す斜視図。
【図３】親歯車と押込み調整器、遊星歯車及び孫歯車に固着された回転子の配置関係を示す斜視図。
【図４】固定子と内極コア極の関係を示す斜視図。
【図５】押込み調整器を説明するための斜視図と断面図及び平面図。
【図６】反時計方向（例えば、θ＝５°毎）に回転する孫歯車の上面１／４分割部分が作る空間図。
【図７】平衡三相回路の結線態様を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において、公知技術を付加したものも、本発明から公知技術を除いたものも、本発明の範囲に含まれる。また、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜７に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜７においては、１は本発明の永久磁石回転発電装置で、主に、据付け台２、ケーシング３、固定子５、回転子６、内極コア極７、電機子コイル７２、コントローラ７３、整流器７４、インバータ７６、押込み調整器８から構成されている。尚、Ｔは固定子の鉛直方向、Ｘは外心円状、Ｙは内心円状、Ｚは中心円状に設定している。
【００２１】
２は据付け台で、円板型の非磁性体１枚から形成され、アンカボルト１１などで地盤側に接続している。この据付け台２の外心円状Ｘ内には永久磁石型の固定子５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）が所定の６０°に分割された位置に配置され、内心円状Ｙ下には内周面に山形歯形を有した円筒歯車型の親歯車２１が固定され、中間円状Ｚには円筒歯車型の孫歯車２３が所定の７２°に分割された位置に配設され、親歯車２１と孫歯車２３に遊星歯車２２が内歯歯合して歯車列を構成している。
【００２２】
また、固定子５は、図４に示すように、断面が台形（図４左側）、又は正弦形（図４右側）に形成した柱状の永久磁石から形成され、その鉛直方向Ｔは親歯車２１の軸心に向けられており、外側面の中央部には正六角穴状の支持洞穴５０を設け、この支持洞穴５０には据付け台２表面と水平、且つ鉛直方向Ｔに向けて断面が正六角形に形成した筒状の支持筒５１の一端が接続している。また、図５に示す支持筒５１には逆ハの字形の傾斜面に断面がＣ形をした筒状のガイド筒５２の背部位が、鉛直方向Ｔと併行して、且つ据付け台２表面と水平に接続している。このガイド筒５２には外心円状Ｘ外に取付けられ、断面がΩ字形に成形した板状のガイドレール４の頭部４１が挿入されている。
【００２３】
上記ガイドレール４は、据付け台２の表面と水平に成形されており、頭部４１下にハの字形に開脚する二股台座４２が形成され、この二股台座４２の開脚度合い（拡幅すれば頭部４１の位置が低く抑えられ、縮幅すれば頭部４１の位置を高くすることができる。）により、回転子６の天端レベルに固定子５の天端レベルを揃えることができる。尚、ガイド
レール４はネジボルトにて据付け台２に接続する。或は補強部材６１が使用されて据付け台２に固着されている。
【００２４】
上記親歯車２１と親歯車２１の二分の一の径で形成された孫歯車２３（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）は、遊星歯車２２（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）が内歯歯合して歯車列を夫々構成しており、孫歯車２３が中間円状Ｚを時計方向に公転する際に、それぞれが等しい間隔を保つよう、回転が円滑化するよう、孫歯車２３には軸心部に補強部材６１を用いて軸穴２５が形成され、この軸穴２５にベアリング２８が支承し、このベアリング２８はリング型スペーサ２４に設けられている。
【００２５】
上記の遊星歯車２２は右と左のねじれ斜歯歯車で構成され、その軸心を貫通する軸穴２６にはスプライン軸２７が支承することにより、回転による反スラスト運動の発生が加わることから、右と左のねじれ斜歯歯車に離間圧力が付加され、遊星歯車２２と親歯車２１及び孫歯車２３との噛み合い部に発生するバックラッシュが減少するため、孫歯車２３の姿勢がより高精度な公転状態に置くことができる。
【００２６】
上記リング型スペーサ２４は、薄板のステンレス鋼又はアルミニウム合金１枚から形成され、中間円状Ｚに配設されており、所定の７２°に分割された位置に直座する突起軸２９にベアリング２８が設けられている。このベアリング２８が孫歯車２３に形成した軸穴２５に支承している。尚、リング型スペーサ２４には孫歯車２３の浮き上り防止とエアを循環する斜径空隙（内部エアが進行方向下側から流入して後方上側に流出する開孔口）を形成させてもよい。
【００２７】
次に、図１に示すように、固定子５の形状を説明すると、断面が台形、又は正弦形に形成した筒状であり、回転子６ｅを構成する永久磁石Ｓ極遅行端部が固定子５ｆの始点側の死点（ｋ１）にある時に、回転子６ｅの永久磁石Ｓ極先行端面と固定子５ｆのＳ極左張出コーナ（ｋ２）とが最小接近状態となる位置と、回転子６ｂの永久磁石Ｓ極先行端部が固定子５ｂの終点側の死点（ｋ３）にある時に、回転子６ｂの永久磁石Ｓ極遅行端面と固定子５ｂのＳ極右張出コーナ（ｋ４）とが最小接近状態となる位置と、を結んだ（ｋ１―ｋ４―ｋ２―ｋ３）の張出し幅に形成される。この固定子５は６極が用意されており、据付け台２の外心円状Ｘ内に均等分割位置である開脚角θ＝６０°（例えば、固定子５が６極の場合）に異極（Ｎ極又はＳ極）毎に、且つ鉛直方向Ｔが親歯車２１の軸心に集合するよう配置されている。
【００２８】
また、固定子５は、上下左右の微小なブレを防止するよう、外側面５３の中央部には正六角穴状の支持洞穴５０が設けられ、この支持洞穴５０には据付け台２表面と水平、且つ鉛直方向Ｔが親歯車２１の軸心に向けて断面が正六角形に形成した筒状の支持筒５１の一端が接続しており、支持筒５１の逆ハの字形傾斜面には断面がＣ形に形成した筒状のガイド筒５２の背部位が鉛直方向Ｔと併行して接続している。しかも、ガイド筒５２には据付け台２表面と水平に取付けられ、且つ鉛直方向Ｔと併行に固着された断面がΩ字形に成形された板状のガイドレール４（非磁性体）の頭部４１が挿入されている。
【００２９】
そして、据付け台２の外心円状Ｘ外には固定子５の内部位置を調節する押込み調整器８が取付けられている。この押込み調整器８は、押込みボルト８１、ノッチ付ハンドル８２、調節用ナット８３、お椀型カバー８４から構成され、据付け台２の外心円状Ｘ外に直立して接続させた押込み調整器取付け板８５に取付けられている。また、支持筒５１の下部底面には調節用ナット８３が接続され、この調節用ナット８３に押込み調整器８の押込みボルト８１が回転嵌入している。
【００３０】
上記押込みボルト８１は、一回転毎に調節用ナット８３に歯合（例えば、一歯合〜一歯と半歯合）することにより、固定子５の押しだし位置が調節され、回転子６との所定のクリアランス量を調整することができる。この押込みボルト８１を回転させる際には、連結するノッチ付ハンドル８２の連結部が、弾力性体であるお椀型カバー８４の張り出し部に押し圧して、ノッチ部から遊離させた後に操作する。これにより、回転子６との所定値１〜２ミリメートル内と３ミリメートル以上に設定することができる。
【００３１】
次に、回転子６の形状について説明すると、孫歯車２３の上面には回転子６を固着する補強部材６１が用いられている。この補強部材６１は孫歯車２３の軸心部に軸穴２５を形成するとともに、補強部材６１に断面が台形（図３の右上参照）又は逆扇形（図３の左上参照）に形成した柱状の永久磁石両端同士が同極対峙する形態をとる回転子６が固着される。図１には、回転子６ａが固定子５ａに正対している一例が記載され、それぞれの回転子６が異極毎配置された固定子５の内側で、非接触式に交互に同極反発（交錯）を６０°毎に繰り返すことができる。
【００３２】
ここで、回転子６の縦幅は、固定子５の縦幅と同寸法に形成されるとともに、回転に伴う空気抵抗は出力低下の大きな要因となるため、凹凸部位を減らした形状にする。また、遠心力に対する機械的強度に配慮することは勿論である。そして、回転子６は天端が反磁性体の内部カバー３１の裏面に接近状態となるよう、内部カバー３１は支持棒３２が支持するとともに、その隙間は空気抵抗を考慮した極力小さいものとし、空気軸受方式で支承する。尚、据付け台２には支持棒３２が外心円状Ｘ外に接続され、構成部品の全体を覆うことができる円筒容器型のケーシング３が取付けられている。
【００３３】
上記の据付け台２やケーシング３及び補強部材６１などは、磁性を持たないカーボン繊維やセラミック繊維を樹脂材で固めて形成する他、ガラス材やガラス材で被覆されたセラミックス、アルミニウム又はアルミニウム合金製の金属、或はアモルファス合金からなる非透磁部材により形成される。また、親歯車２１や孫歯車２３及び遊星歯車２２、スペーサ２４などの部材は、ステンレス鋼３１６又はアルミニウム合金から形成されている。
【００３４】
図１に基づいて、回転子６が公転作動する要因を説明すると、静止系の外心円状Ｘ内には固定子５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）が所定の６０°に分割された位置に異極毎配置され、且つ中間円状Ｚには回転子６（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が所定の７２°に分割された位置に配設されており、それぞれの回転子６が固定子５の内側で半時計方向に２倍の角度で水平回転しつつ公転する際に、３０（例えば、６×５）の交錯ポイントを設けることから、１つの交錯ポイントにおいて最小限の作動角度θ＝１２°（例えば、３０ポイント／３６０°）が付加されることにより連続した公転作動ができる。
【００３５】
さらに詳述すると、固定子５ｆと回転子６ｅとの間に同極反発（交錯）が開始され、時計方向の公転力となる作動角度θ＝１２°が回転子６ｅに付加された後に、７２°遅れの回転子６ｄが固定子５ｅとの間に交錯が開始され、時計方向の公転力となる作動角度θ＝１２°が付加される。その後、さらに１４４°遅れの回転子６ｃが固定子５ｄとの間に交錯が開始され、時計方向の公転力となる作動角度θ＝１２°が付加されるというサイクルが３０ポイントに亘って順次繰り返されることにより、総作動角度θ＝３６０°が付加される。  
【００３６】
次に、図１、６を用いて、回転子６ａの作動を説明すると、公転角θ＝−１５°時には固定子５ａとの間に不干渉が保たれた後、公転角θ＝−１０°〜０°の期間に、回転子６ａの遅行側永久磁石と固定子５ａとの間に同極反発が生じる。すると、その反発力は交錯開始点と固定子５ａの鉛直方向Ｔ集合点とを結ぶ仮定線より時計方向に既に進角した孫歯車２３の軸に垂直な（−）ベクトル力となり、回転子６ａには反時計方向の回転力が時計方向の公転力となる作動角度θ＝１０°が付与される。
【００３７】
継いて、回転子６ａは、公転角θ＝０°時に固定子５ａとの間に一瞬の中立性が保たれた後、公転角θ＝０°〜１０°の期間において猶も、回転子６ａの遅行側永久磁石と固定子５ａとの間に同極反発が生じており、その反発力は回転子６ａの軸に時計方向の圧しだしを付与するとともに、回転子６ａの先行側永久磁石と固定子５ａとの間に同極反発が生じる。すると、その反発力は回転子６ａの軸に垂直なベクトル力となり、回転子６ａには時計方向に圧しだす付与力と回転子６ａの軸に垂直なベクトル力とが相まった時計方向の公転力となる作動角度θ＝１０°が付与される。
【００３８】
このように、固定子５と回転子６との間には作動角度θ＝２０°（例えば、１０°＋１０°）が付与される。この結果、固定子５の数を６、回転子６の数を５にすることにより、３０もの交錯ポイントを設けることから、総作動角度θ＝６００°（例えば、２０°×３０ｐ）が付与される。このことは、本発明の永久磁石回転発電装置１が外部駆動力を必要とせずに始動することができ、而も、回転子６が固定子５に入射及び出射する交錯角度θ=４５°が保たれることで、１/cos45°＝１，４１４２倍もの速度増加と交錯幅増による磁束増強を得ることができる。尚、作動における慣性力の働きは説明を省略した。
【００３９】
そして、図１に示す固定子５は、中間円状Ｚを公転する回転子６に対し、外心円状Ｘ外の静止系の据付け台２には、鉛直方向Ｔが親歯車２１の軸心に向けて、図５に示す所定のクリアランス量を調節する押込み調整機８が取付けられている。この押込み調整機８は、押込みボルト８１、ノッチ付ハンドル８２、調節用ナット８３、お椀型カバー８４、押込み調整器取付け板８５から構成され、ノッチ付ハンドル８２を操作して連結する押込みボルト８１を回転させることにより、固定子５に接続した支持筒５１の底部の調節用ナット８３に回転嵌入して、所定のクリアランス量である所定値（例えば、１〜２ミリメートル内と３ミリメートル以上）に設定することができる。
【００４０】
次に、発電について説明すると、異極毎に配置された固定子５（例えば、固定子５ａ―固定子５ｄ、固定子５ｆ―固定子５ｃ、固定子５ｅ―固定子５ｂ）同士に接合した内極コア極７（ｌ、ｍ、ｎ）を平衡三相回路に設けるとともに、固定子５を所定値（例えば、１、５ミリメートル）に設定すると、回転子６は固定子５の内側で交互に同極反発を６０°毎に効率よく繰り返すことにより、内極コア極７に速度増加と交錯幅増による磁束増強を図った往復動交錯から交番磁束を生じさせることができる。
【００４１】
図１に基づいて出力電圧を説明すると、異極毎に配設された６つの固定子５に対応する５つの回転子６の一姿勢を示しており、内極コア極７（ｌ，ｍ，ｎ）の１つ７ｍに注目して、往復動部材の回転子６ｂ，６ｅを想定しており、回転子６ｂが固定子５ｂの終点側の死点、回転子６ｅが固定子５ｆの始点側の死点にある。この回転子６ｅが右向きの速度を正にすると、回転子６ｅの速度は、公転角θ＝２８８°（例えば、３６０°−７２°）では０であり、その後、増速し、公転角θ＝３００°（例えば、３６０°−６０°）では最大となり、その後、減速し、公転角θ＝３１２°では０になる。これに対応して、内極コア極７ｍに巻かれた電機子コイル１ｖ―２ｖに出力する電圧は、公転角θ＝２８８°で０であり、その後、増加し、公転角θ＝３００°でピークとなり、その後、減少し、公転角θ＝３１２°で０になる。このように、内極コア極７ｍに巻かれた電機子コイル１ｖ−２ｖに出力する電圧は、右向きの片サイクルで１／２の上弦波形となる。
【００４２】
また、回転子６ｅが固定子５ｆの終点側の死点にある時に、回転子６ｂの姿勢は、固定子５ｂの終点側の死点から、時計方向に２４°公転した公転角θ＝９６°（例えば、７２°＋２４°）にあって、その時の回転子６ｂの姿勢は、図１に示す固定子５ｅに回転子６ｄが接近側の不干渉点にあり、回転子６ｂが左向きの速度を負にすると、公転角θ＝９６°から、さらに時計方向に１２°回転した回転子６ｂの速度は、公転角θ＝１０８°では０であり、その後、増速し、公転角θ＝１２０°では最大となり、その後、減速し、公転角θ＝１３３°では０になる。これに対応して、内極コア極７ｍに巻かれた電機子コイル１ｖ―２ｖに出力する電圧は、公転角θ＝１０８°で０であり、その後、増加し、公転角θ＝１２０°でピークとなり、その後、減少し、公転角θ＝１３２°で０になる。以上のように、電機子コイル１ｖ−２ｖに出力する電圧は、左向きの片サイクルで１／２の下弦波形となって、電機子コイル１ｖ−２ｖから正弦波交流電圧が出力される。
【００４３】
図４、７に示すように、コントローラ７３は、所定の電圧に出力された電圧を整流器７４で直流に整流した後に直流とし、出力端子７５の所定の電圧、例えば、１００（ｖ）の電圧の交流、又は、５０〜６０Ｈｚの交流を出力するインバータ７６を有している。三相交流電圧を発生させる特許請求の範囲に記載された「電機子コイル」は、内極コア極７のスロット７１に巻き上げられ、同位相で発電できるように構成され、且つ異なった巻き数で巻き上げられ、直列に接続できるように３群の巻線群７２（１ｕ−２ｕ、１ｖ−２ｖ，１ｗ−２ｗ）が結線された平衡三相回路に設けることができ、それぞれの結線部にはライン７８を通じてスイッチＳ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）が設けられている。
【００４４】
コントローラ７３は、スペーサ２４の下面に設けたポジションセンサ７９によって得られた回転数（ｒｐｍ）に応答して、回転子６の固定子５に対する位置制御と巻線群の直列及び／又は並列の結線をスイッチＳによるスイッチング制御を行なうことにより、予め決められた所定の交流電圧を三相交流電源７０として出力端子７５から得ることができる。例えば、スイッチＳｂ、スイッチＳｃ及びスイッチＳｅをＯＮにし、他のスイッチＳａ，Ｓｄ，ＳｆをＯＦＦにする制御を行なうと、単巻となってそれに対応した交流電圧が出力される。また、スイッチＳａ，スイッチＳｄ及びスイッチＳｆをＯＮにし、他のスイッチＳｂ、Ｓｃ、ＳｅをＯＦＦにする制御を行なうと、２巻直列となった交流電圧が出力される。
【００４５】
図２に示すように、３群の巻線群７２（１ｕ−２ｕ、１ｖ−２ｖ，１ｗ−２ｗ）は、スペースが許す限り巻線数は任意にスロット７１に巻き上げられ、永久磁石型回転子６（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）の極数に合わせて同位相に構成し、上記の巻線群１ｕ―１ｖ−１ｗ及び２ｕ―２ｖ−２ｗを並列に結線することにより、低電圧で、而も大電流型の発電装置にすることができる。
【００４６】
以下、上記構成の動作を説明する。５つの回転子６（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が、異極毎配置した６つの固定子５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）の内側で交互に同極反発を６０°毎に繰り返す配置により、対極にある異極の固定子５ａ―５ｄ、５ｂ―５ｅ、５ｃ−５ｆ同士に接合する内極コア極７（ｌ、ｍ、ｎ）を平衡三相回路に設け、この内極コア極７に速度増加と交錯幅増による磁束増強を図った往復動交錯から交番磁束を生じさせ、電機子コイル７２（１ｕ−２ｕ、１ｖ−２ｖ，１ｗ−２ｗ）が巻かれた平衡三相回路に三相交流電圧を出力することができる。
【００４７】
また、永久磁石間の同極反発力を効果的に利用するために、支持筒５１の底面に接続した調整用ナット８３に、据付け台２の外心円状Ｘ外に取付けた押込み調整器８の押込みボルト８１が回転嵌入することにより、固定子５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）の位置を所定値（例えば、１〜２ミリメートル又は３ミリメートル以上）に設定することで、回転子６（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）の回転速度の調整及び回転の停止を行うことができる。以上のように、本実施形態によれば簡素化と操作の容易性を実現して発電効率を高めた発電装置を提供できる。
【符号の説明】
【００４８】
１    永久磁石回転発電装置
２    据付け台
２１  親歯車
２２（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）遊星歯車
２３（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）孫歯車
２４  リング型スペーサ
３    ケーシング  
４    ガイドレール
５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）固定子
５１  支持筒
５２  ガイド筒
６（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）回転子
７（ｌ、ｍ、ｎ）内極コア極
７２（１ｕ−２ｕ、１ｖ−２ｖ，１ｗ−２ｗ）電機子コイル
７３  コントローラ
７４  整流器
７６  インバータ
８    押込み調整器
８３  調節用ナット
８１  押込みボルト
Ｔ    固定子の鉛直方向
Ｘ    外心円状
Ｙ    内心円状
Ｚ    中心円状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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