(57)【要約】【課題】外部ロータを構成部品とし、外部ロータの回転により発電可能とする事で、電源が不要な自己発電型の発電機構を提供する。【解決手段】発電機構を少なくとも、モータと、モータを収納している外部ロータから構成する。モータはロータとステータを有し、ロータ又はステータには、コイル又はマグネットがそれぞれ備えられている。外部ロータは中心軸を中心に回転し、その回転に伴いモータのステータのみが回転し、一方モータのシャフトとロータは回転されない。従ってモータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作により、モータで発電を行う。【選択図】図３
2019050692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機構は少なくとも、モータと、モータを収納している外部ロータから構成され、
モータはロータとステータを有し、ロータ又はステータには、コイル又はマグネットがそれぞれ備えられており、
外部ロータが中心軸を中心に回転し、その回転に伴いモータのステータのみが回転し、一方モータのシャフトとロータは回転されず、モータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作によりモータで発電が行われる発電機構。
【請求項２】
前記シャフトが固定されるか、又は、前記シャフトに錘が取り付けられることで、前記シャフトが回転されない請求項１に記載の発電機構。
【請求項３】
前記シャフトに前記錘が取り付けられると共に、前記外部ロータ内に前記シャフトと前記錘が収納され、前記錘の重心が前記外部ロータの中心軸上に配置されていない請求項２に記載の発電機構。
【請求項４】
前記モータが、コアードモータ又はコアレスモータである請求項１〜３の何れかに記載の発電機構。 
【請求項５】
前記モータが、コギングレス構造である請求項４に記載の発電機構。
【請求項６】
前記シャフトの中心軸と、前記外部ロータの中心軸が、同一軸上に配置されている請求項１〜５の何れに記載の発電機構。
【請求項７】
前記外部ロータと同一回転数で、前記ステータが回転する請求項１〜６の何れかに記載の発電機構。
【請求項８】
無線機及びセンサを備える請求項１〜７の何れかに記載の発電機構。
【請求項９】
前記無線機及び前記センサが、前記外部ロータ又は前記ステータの何れかに固定されている請求項８に記載の発電機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪やベルトコンベアーのキャリアローラー等、何らかの回転体（以下、外部ロータと記載）を有する用途（例えば、特許文献１参照）では、外部ロータの回転速度制御のため、その外部ロータの回転動作の有無や回転数の検出が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０４００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、外部ロータの回転動作の有無や回転数の検出を有線通信で行おうとすると、外部ロータから配線を引き出さなければならず、外部ロータの回転に伴い配線に捩れが発生してしまう。そこで無線通信により検出を行う必要が有るが、無線検出の為には無線機を動作させるための電源が必要となる。
【０００５】
しかし外部ロータ内に電源を備えると、その電源の交換や充電作業が必須となり、それら作業の度に外部ロータの回転動作を中断させなければならなかった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、外部ロータを構成部品とし、外部ロータの回転により発電可能とする事で、電源が不要な自己発電型の発電機構の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明の発電機構は少なくとも、モータと、モータを収納している外部ロータから構成され、モータはロータとステータを有し、ロータ又はステータには、コイル又はマグネットがそれぞれ備えられており、外部ロータが中心軸を中心に回転し、その回転に伴いモータのステータのみが回転し、一方モータのシャフトとロータは回転されず、モータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作によりモータで発電が行われることを特徴とする。
【０００８】
なお、モータのステータと外部ロータとは固定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発電機構に依れば、外部ロータの回転に伴いモータのステータのみが回転し、モータのコイルとマグネット間に相対的な回転動作が発生する。この回転動作により生じる電磁誘導によって、誘導起電力が生じてモータで発電を行う事が可能となる。従って、自己発電型の発電機構が実現出来るので、無線機を動作させる為の電源が不要となり、電源の交換や充電等の作業も皆無とする事が可能となる。従って、外部ロータの回転動作の有無や回転数の検出を、外部ロータの回転に伴い何時でも行う事が出来ると共に、外部ロータの回転動作を中断させる事態も回避する事が可能となる。
【００１０】
更に、モータのシャフトを回転させないので、比較的細身なシャフトで生じる回転動作時のモーメント力を皆無とする事が出来る。従って、シャフトの変形や破壊が防止可能となり、発電機構の信頼性の向上及び発電機構の連続動作時間を延長させる事も可能となる。
【００１１】
更に、本発明に係る発電機構は、外部ロータを構成部品として有すると共に、その外部ロータを回転させ、モータのシャフトは回転させない。従って、シャフトを回転させる必要の無い用途へも本発明に係る発電機構を使用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る発電機構に使用されるモータを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係る発電機構に使用されるモータを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る発電機構の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図４】図３の発電機構に、無線機とセンサを搭載した構成を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態の第一の特徴は、発電機構は少なくとも、モータと、モータを収納している外部ロータから構成され、モータはロータとステータを有し、ロータ又はステータには、コイル又はマグネットがそれぞれ備えられており、外部ロータが中心軸を中心に回転し、その回転に伴いモータのステータのみが回転し、一方モータのシャフトとロータは回転されず、モータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作によりモータで発電が行われる発電機構とした事である。
【００１４】
なお、モータのステータと外部ロータとは固定される。また、モータに於けるロータ及びステータとは、モータを単体で動作させた際に回転する部品側をロータ、固定される部品側をステータとする。
【００１５】
この構成に依れば、外部ロータの回転に伴いモータのステータのみが回転し、モータのコイルとマグネット間に相対的な回転動作が発生する。この回転動作により生じる電磁誘導によって、誘導起電力が生じてモータで発電を行う事が可能となる。従って、自己発電型の発電機構が実現出来るので、無線機を動作させる為の電源が不要となり、電源の交換や充電等の作業も皆無とする事が可能となる。よって、外部ロータの回転動作の有無や回転数の検出を、外部ロータの回転に伴い何時でも行う事が出来ると共に、外部ロータの回転動作を中断させる事態も回避する事が可能となる。
【００１６】
更に、モータのシャフトを回転させないので、比較的細身なシャフトで生じる回転動作時のモーメント力を皆無とする事が出来る。従って、シャフトの変形や破壊が防止可能となり、発電機構の信頼性の向上及び発電機構の連続動作時間を延長させる事も可能となる。
【００１７】
単位時間当たりの発電量を増加させようとすると、ロータやステータが大型となり、相対的に細身のシャフトに係る回転動作時のモーメント力も増加し、シャフトの破損等を招き易かった。一方、シャフトの破損を防止しようとすると、シャフトも太くしなければならず、発電機構の大型化や重量の増加を招き、単位時間当たりの発電効率の低下を招いていた。
【００１８】
しかしシャフトを回転させない事で、比較的細身なシャフトで発生する回転動作時のモーメント力を皆無とする事が出来る。従って、シャフトの変形や破壊が防止可能となり、発電機構の信頼性の向上及び発電機構の連続動作時間を延長させる事も可能となる。
【００１９】
更に、本発明に係る発電機構は、外部ロータを構成部品として有すると共に、その外部ロータを回転させ、モータのシャフトは回転させない。従って、シャフトを回転させる必要の無い用途へも本発明に係る発電機構を使用出来る。
【００２０】
第二の特徴は、シャフトが固定されるか、又は、シャフトに錘が取り付けられることで、シャフトが回転されない発電機構とした事である。
【００２１】
この構成に依れば、より確実且つ簡易な方法で、モータのシャフトとロータを無回転とさせる事が可能となる。
【００２２】
第三の特徴は、シャフトに錘が取り付けられると共に、外部ロータ内にシャフトと錘が収納され、錘の重心が外部ロータの中心軸上に配置されていない発電機構とした事である。
【００２３】
この構成に依れば、モータのシャフトを固定する為の別部品や固定端が不要になると共
に、外部ロータ内にシャフトと錘が収納されるので、発電機構の構造の簡略化と小型化が可能となる。
【００２４】
第四の特徴は、モータが、コアードモータ又はコアレスモータである発電機構とした事である。
【００２５】
この構成に依れば、モータの構造を汎用性の有る型式とする事が出来るので、発電機構の作製が容易になると共に、発電機構の信頼性確保も容易になる。
【００２６】
第五の特徴は、モータが、コギングレス構造である発電機構とした事である。
【００２７】
この構成に依れば、発電時にモータでのコギングを防止（コギングトルクの発生を防止）する事が可能となる。
【００２８】
第六の特徴は、シャフトの中心軸と、外部ロータの中心軸が、同一軸上に配置されている発電機構とした事である。
【００２９】
この構成に依れば、モータを外部ロータ内に配置する際にモータの偏心を防止出来るの
で、外部ロータの回転に伴うモータのガタツキや振動の発生が防止され、外部ロータの回転に伴う発電機構の信頼性低下を防止する事が可能となる。
【００３０】
第七の特徴は、外部ロータと同一回転数で、ステータが回転する発電機構とした事である。
【００３１】
この構成に依れば、モータで生じる回転数（特にステータで生じる回転数）の管理が容易となり、発電量の制御も容易に行う事が可能となる。
【００３２】
第八の特徴は、無線機及びセンサを備える発電機構とした事である。
【００３３】
この構成に依れば、外部ロータの回転動作の有無や回転数（回転速度）の検出、及び発電された電圧量の検出を、無線通信で行う事が可能となる。
【００３４】
第九の特徴は、無線機及びセンサが、外部ロータ又はステータの何れかに固定されている発電機構とした事である。
【００３５】
この構成に依れば、無線機及びセンサが外部ロータの回転と共に同一回転数で回転するので、配線の捩れが防止される。
【００３６】
以下に本発明に係る各実施例を説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
（実施例１）
以下、図１、図３、及び図４を参照して本発明に係る実施例１の発電機構１、及びその発電機構１による自己発電動作を説明する。なお、図１（a）は、図１（b）のＡ−Ａ断面図である（図１（a）では、コイル６の図示は省略している。）。図３又は図４に示すように、実施例１に係る発電機構１は少なくとも、モータ２と、モータ２を収納している外部ロータ３から構成される。なお図３と図４では、外部ロータ３のみ切断した部分切断図を図示している。
【００３８】
外部ロータ３は円筒形状に形成されており、それ自体に軸部品は無い。しかし、後述するように外部ロータ３は外力により回転するので、その回転時の中心軸3aは存在する。
【００３９】
モータ２はロータ４とステータ５を有し、ロータ４又はステータ５には、コイル６又はマグネット７がそれぞれ備えられる。本実施例でのモータ２は、図１に示すようなブラシ８付きのコアードDCモータであり、ロータ４側にコイル６とシャフト10を、ステータ５側にマグネット７をそれぞれ備えている。なお、モータ２に於けるロータ４及びステータ５とは、モータ２を単体で動作させた際に回転する部品側をロータ４、固定される部品側をステータ５としている。
【００４０】
マグネット７はネオジム系マグネット（Nd-Fe-B系磁石）又はサマリウムコバルト系マグネット（SmCo系磁石）であり、モータ２の外周方向にＮ極又はＳ極と着磁した断面円弧状のマグネット片を４個、シャフト10の軸方向を点対称にして、円筒状のハウジングケース９の側壁に沿わせる事で環状に設けている。従ってマグネット７は、内側に円周面を有し、外側をハウジングケース９に密接させた形状である。シャフト10にはコア11、コア11に巻回されるコイル６、整流子12が設けられている。一方のステータ５側には、整流子12と接触するブラシ８、モータ２の端子部13、及びハウジングケース９が設けられている。
【００４１】
モータ２をコアードモータとする事により、モータ２の構造を汎用性の有る型式とする事が出来る。従って、発電機構１の作製が容易になると共に、発電機構１の信頼性確保も容易になる。
【００４２】
更にコアードモータをコギングレス構造とする事により、発電時にモータ２でのコギングを防止（コギングトルクの発生を防止）する事が可能となる。具体的には図１に示すコア11の長手方向（シャフト10の軸方向）を、シャフト10の軸方向に対して傾斜して形成するか、図示しないがコア11の断面に於ける円周形状を、マグネット７の内周面に対して非均等に形成することで、コギングレス構造とすれば良い。また、本実施例に於けるコアードモータとは、図１に示す通りインナーロータ型である。
【００４３】
更に、シャフト10の中心軸と、外部ロータ３の中心軸3aが、同一軸上に配置されている。シャフト10の中心軸と中心軸3aを同一軸上に配置する事により、モータ２を外部ロータ３内に配置する際にモータ２の偏心を防止する事が出来る。従って、外部ロータ３の回転に伴うモータ２のガタツキや振動の発生が防止され、外部ロータ３の回転に伴う発電機構１の信頼性低下を防止する事が可能となる。
【００４４】
そのシャフト10は、一端が図示しない固定端に固定されるか、又は、シャフト10の一端に図３に示すように錘14が取り付けられる。また、ステータ５と外部ロータ３とは、図３に示すように外部ロータ３に形成された張り出し部分3bに、モータ２が圧入される事で固定される。外部ロータ３とステータ５が固定される事で、外部ロータ３は回転自在に配置される。張り出し部分3bは、外部ロータ３の内径方向に張り出すように一体に形成されている。更に張り出し部分3bの内側は、モータ２のハウジングケース９の外形に合わせて形成されている。
【００４５】
更に、本実施例の発電機構１は、図４に示すように無線機16及びセンサ17を備える。無線機16が給電ワイヤー15によりモータ２に電気的に接続されていると共に、センサ17は無線機16に電気的に接続されている。センサ17としては、回転に伴って外部ロータ３の内部で発生する圧力や温度の変化を検出するセンサが挙げられる。無線機16及びセンサ17は、外部ロータ３、又はモータ２のステータ５の何れかに固定される。本実施例では無線機16及びセンサ17は、図４に示すように外部ロータ３の内周面上に固定される。
【００４６】
次に、発電機構１における自己発電の動作原理に関して説明する。外力が加わって外部ロータ３が中心軸3aを中心に回転すると、その回転に伴いモータ２のステータ５のみが回転する。一方、モータ２のシャフト10とロータ４は、シャフト10が固定されているか、又は、シャフト10に錘14が取り付けられているので回転しない。
【００４７】
従って、ステータ５側に備えられているマグネット７が、ロータ４側のコイル６に対して回転し、この回転動作によりマグネット７の磁界とコイル６との間で電磁誘導が作用し、誘導起電力が生じてモータ２で発電が起こる。従って、本実施例では無回転のコイル６に対しマグネット７のみ回転する動作が、モータ２のコイル６とマグネット７間の相対的な回転動作となり、この相対的な回転動作によりモータ２で発電が行われる。
【００４８】
図３の例では、モータ２のサイズと、モータ２のステータ５の回転時に電磁誘導により発生する誘導起電力（Ｖ）に対し、モータ２のロータ４及びシャフト10が回転しない程度の位置エネルギー（Ｊ）が錘14で形成できれば良い。その位置エネルギーが形成出来る程度に、錘14の材料や寸法、重心位置14aが設定される。錘14の重心位置14aは、外部ロータ３の中心軸3a上に配置されておらず、図３の例では重心位置14aは中心軸3a上（即ち、シャフト10の中心軸方向）よりも下方に位置するように、錘14のサイズ等が設定されている。
【００４９】
シャフト10の一端が図示しない固定端に固定されるか、又は、シャフト10の一端に図３に示すように錘14が取り付けられる事で、より確実且つ簡易な方法で、モータ２のシャフト10とロータ４を無回転とさせる事が可能となる。
【００５０】
また、外部ロータ３とモータ２のステータ５とが固定されているため、外部ロータ３と同一回転数で、ステータ５が回転される。よって、モータ２で生じる回転数（特にステータ５で生じる回転数）の管理が容易となり、発電量の制御も容易に行う事が可能となる。
【００５１】
なお、図３又は図４に示されるように、シャフト10に錘14が取り付けられると共に、
外部ロータ３内にシャフト10と錘14が収納され、錘14の重心（重心位置14a）が外部ロータ３の中心軸3a上に配置されていない構造がより望ましい。その理由は、モータ２のシャフト10を固定する為の別部品や固定端が不要になると共に、外部ロータ３内にシャフト10と錘14が収納されるので、発電機構１の構造の簡略化と小型化が可能となる為である。
【００５２】
モータ２の発電により生じた電力が給電ワイヤー15を介して無線機16に供給され、別途任意に設置可能な赤外線等の無線機16及びセンサ17を起動することが可能となる。この無線機16とセンサ17により、外部ロータ３の回転動作の有無や回転数（回転速度）の検出、及び発電された電圧量の検出を、無線通信で行う事が可能となる。
【００５３】
無線機16及びセンサ17は、外部ロータ３又はステータ５の何れかに固定される事が好ましい。その理由は、無線機16及びセンサ17が外部ロータ３の回転と共に同一回転数で回転するので、配線の捩れが防止される為である。
【００５４】
外部ロータ３の回転数（回転速度）は、発電機構１が使用される用途に応じて変わり、外部ロータ３の回転数が同一だとしても、モータ２の逆起電圧定数Ke（mV／rpm）の設計により発電される電圧も変わる。発電される電圧値が、無線機16及びセンサ17の作動電圧値（例えば３Ｖ）以上確保されるように、Ke等を設定すれば良い。
【００５５】
以上の本実施例の発電機構１に依れば、外部ロータ３の回転に伴いモータ２のステータ５のみが回転し、モータ２のコイル６とマグネット７間に相対的な回転動作が発生する。この回転動作により生じる電磁誘導によって、誘導起電力が生じてモータ２で発電を行う事が可能となる。従って、自己発電型の発電機構１が実現出来るので、無線機16を動作させる為の電源が不要となり、電源の交換や充電等の作業も皆無とする事が可能となる。よって、外部ロータ３の回転動作の有無や回転数の検出を、外部ロータ３の回転に伴い何時でも行う事が出来ると共に、外部ロータ３の回転動作を中断させる事態も回避する事が可能となる。
【００５６】
更に、モータ２のシャフト10を回転させないので、比較的細身なシャフト10で生じる回転動作時のモーメント力を皆無とする事が出来る。従って、シャフト10の変形や破壊が防止可能となり、発電機構１の信頼性の向上及び発電機構１の連続動作時間を延長させる事も可能となる。
【００５７】
単位時間当たりの発電量を増加させようとすると、ロータ４やステータ５が大型となり、相対的に細身のシャフト10に係る回転動作時のモーメント力も増加し、シャフト10の破損等を招き易かった。一方、シャフト10の破損を防止しようとすると、シャフト10も太くしなければならず、発電機構１の大型化や重量の増加を招き、単位時間当たりの発電効率の低下を招いていた。
【００５８】
しかしシャフト10を回転させない事で、比較的細身なシャフト10で発生する回転動作時のモーメント力を皆無とする事が出来る。従って、シャフト10の変形や破壊が防止可能となり、発電機構１の信頼性の向上及び発電機構１の連続動作時間を延長させる事も可能となる。
【００５９】
更に発電機構１は、外部ロータ３を構成部品として有すると共に、その外部ロータ３を回転させ、モータ２のシャフト10は回転させない。従って、シャフト10を回転させる必要の無い用途へも発電機構１を使用出来る。
【００６０】
なお、外部ロータ３が車輪である車両や、外部ロータ３がキャリアローラーであるベルトコンベアー等の分野に、発電機構１は適用可能である。
【００６１】
本実施例に係る発電機構１は、その技術的思想により種々変更可能であり、例えばモータ２はブラシレスモータに置き換え可能である。ブラシレスモータを発電機構１に備える場合、ロータ側にマグネット、ステータ側にコイルをそれぞれ備える。従ってこのような変更例では、無回転のマグネットに対しコイルのみ回転する動作が、モータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作となる。またモータ２はACモータでも良いし、アウターロータ型モータでも良い。また、モータ２のステータ５に、無線機16とセンサ17を取り付けても良い。
【００６２】
（実施例２）
次に、図２〜図４を参照して本発明に係る実施例２の発電機構18を説明する。なお、実施例１と同一箇所には同一番号を付し、重複する説明は省略又は簡略化して記載する。
【００６３】
実施例２が実施例１と異なる箇所は、図２に示すように本実施例でのモータ19が、ブラシ20付きのコアレスDCモータである、という点である。本実施例でも、ロータ21側にコイル22とシャフト23を、ステータ24側にマグネット25をそれぞれ備えている。なお、モータ19に於けるロータ21及びステータ24とは、モータ19を単体で動作させた際に回転する部品側をロータ21、固定される部品側をステータ24としている。
【００６４】
図２の例では、モータ19は中空円筒型のコアレスモータである。更にモータ19は、円筒状のコイル22、コイル22の支持体26、支持体26に形成された整流子27、支持体26の中心を貫通して支持体26に固定されたシャフト23からなるロータ21を有する。また、本実施例に於けるコアレスモータとは、図２に示す通りインナーロータ型である。
【００６５】
更にシャフト23は、中空円筒状のマグネット25内に挿通され、円筒状のハウジングケース28の一端側に配置された軸受29aと、ハウジングケース28の他端側に配置された軸受29bとで軸支されている。
【００６６】
一方のステータ24側には、マグネット25、整流子27と接触するブラシ20、モータ19の端子部30、及びハウジングケース28が設けられている。マグネット25はNd-Fe-B系磁石又はSmCo系磁石であり、外周もしくは内周が極数p（pは4以上の偶数）で多極着磁されている。
【００６７】
モータ19をコアレスモータとする事により、モータ19の構造を汎用性の有る型式とする事が出来る。従って、発電機構18の作製が容易になると共に、発電機構18の信頼性確保も容易になる。
【００６８】
更にモータ19をコギングレス構造とする事が可能となり、発電時にモータ19でのコギングを防止する事が可能となる。実施例１のようにコアードモータを発電機構18に使用する場合、モータ型式や構造をコギングレス構造に変更しなければならない。従って、汎用性の有る型式ながら、コギングレス構造を達成出来ると云う点で、モータはコアレスモータの方がより好ましい。
【００６９】
シャフト23の中心軸と、外部ロータ３の中心軸3aは、同一軸上に配置される。従って、モータ19を外部ロータ３内に配置する際にモータ19の偏心が防止され、外部ロータ３の回転に伴うモータ19のガタツキや振動の発生も防止され、外部ロータ３の回転に伴う発電機構１の信頼性低下を防止する事が可能となる。
【００７０】
シャフト23は実施例１と同様に、一端が図示しない固定端に固定されるか、又は、シャフト23の一端に図３に示すように錘14が取り付けられる。また、ステータ24を形成するハウジングケース28が張り出し部分3bに圧入されて、モータ19が外部ロータ３に固定される。
【００７１】
次に、発電機構18における自己発電の動作原理を説明する。外部ロータ３が回転すると、その回転に伴いモータ19のステータ24のみ回転する。一方、シャフト23とロータ21は、シャフト23が固定されているか、又は、シャフト23に錘14が取り付けられているので回転しない。
【００７２】
従って、マグネット25がコイル22に対して回転し、この回転動作によりマグネット25の磁界とコイル22との間で電磁誘導が作用し、誘導起電力が生じてモータ19で発電が起こる。従って、本実施例では無回転のコイル22に対しマグネット25のみ回転する動作が、モータ19のコイル22とマグネット25間の相対的な回転動作となり、この相対的な回転動作によりモータ19で発電が行われる。
【００７３】
図３の例では、モータ19のサイズと、ステータ24の回転時に電磁誘導により発生する誘導起電力（Ｖ）に対し、ロータ21及びシャフト23が回転しない程度の位置エネルギー（Ｊ）が錘14で形成できれば良い。その位置エネルギーが形成出来る程度に、錘14の材料や寸法、重心位置14aが設定される。
【００７４】
外部ロータ３の回転数（回転速度）は、発電機構18が使用される用途に応じて変わり、外部ロータ３の回転数が同一だとしても、モータ19の逆起電圧定数Ke（mV／rpm）の設計により発電される電圧も変わる。発電される電圧値が、無線機16及びセンサ17の作動電圧値以上確保されるように、Ke等を設定すれば良い。
【００７５】
以上の本実施例の発電機構18に依れば、外部ロータ３の回転に伴いモータ19のコイル22とマグネット25間に相対的な回転動作が発生し、この回転動作により生じる電磁誘導によって、モータ19で発電を行う事が可能となる。従って、無線機16を動作させる電源が不要となり、外部ロータ３の回転動作の有無や回転数の検出を何時でも行え、外部ロータ３の回転動作を中断させる事態も回避出来る。
【００７６】
更に、モータ19のシャフト23を回転させないので、比較的細身なシャフト23で生じる回転動作時のモーメント力を皆無とする事ができ、シャフト10の変形や破壊が防止可能となる。従って、発電機構18の信頼性向上及び連続動作時間の延長も可能となる。また、シャフト23を回転させる必要の無い用途へも発電機構18を使用出来る。
【００７７】
本実施例に係る発電機構18は、その技術的思想により種々変更可能であり、例えばモータ19はブラシレスモータに置き換え可能である。ブラシレスモータを発電機構18に備える場合、ロータ側にマグネット、ステータ側にコイルをそれぞれ備える。従ってこのような変更例では、無回転のマグネットに対しコイルのみ回転する動作が、モータのコイルとマグネット間の相対的な回転動作となる。またモータ19はACモータでも良いし、アウターロータ型モータでも良い。また、モータ19のステータ24に、無線機16とセンサ17を取り付けても良い。
【００７８】
なお、外部ロータ３とモータ２、19の固定方法は、本実施例で説明した張り出し部分3bへのモータ２、19の圧入に限定されない。具体的には圧入に代えて、ハウジングケース９又は28を外部ロータ３の内周面に接着させても良いし、すり割り付き止めネジ（いわゆる、イモネジ）でハウジングケース９又は28を外部ロータ３に固定しても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１、18        発電機構
２、19        モータ
３            外部ロータ
3a            外部ロータの中心軸
3b            張り出し部分
４、21        モータのロータ
５、24        モータのステータ
６、22        コイル
７、25        マグネット
８、20        ブラシ
９、28        ハウジングケース
10、23        シャフト
11            コア
12、27        整流子
13、30        モータの端子部
14            錘
14a           錘の重心位置
15            給電ワイヤー
16            無線機
17            センサ
26            支持体
29a、29b      軸受
【図１】
2019050692.tif 000003
【図２】
2019050692.tif 000004
【図３】
2019050692.tif 000005
【図４】
2019050692.tif 000006