(57)【要約】【課題】この発明は現在の家庭電器製品に使用する乾電池と蓄電池に必要なＡＣ充電器の多大な数量による膨大な電力消費量を節約することを課題とする。【解決手段】本発明のハイブリッド発電充電機は今迄の基本的なＡＣ充電器より高効率を求め、小型電動機の駆動用ロータと発電用ロータを直結して能動的な充電作業と更に本機に初期作動用と安定供給用の蓄電池と電圧制御ＩＣ基板を付属する。制御回路については、スイッチＯＮで発電開始、規定電圧プラス１０％でＯＦＦ、負荷によりマイナス１０％でＯＮを繰り返すので異常電圧発生以外は自動運転する。説明図８の駆動と発電の一体形ロータは全長を短縮してモータ単体で他の小型機械の動力源としての活用も可能である。図９，１０，１１の乾電池タイプはボタン形蓄電池の普及事情にも左右されるがその代用も可能である。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に充電池を要する電気機器に充電することを目的に開発したハイブリッド発電充電装置で直流電動機の１５回転軸に１２駆動用ロータ１４発電用ロータを取付け、更に外周には１１ステータを配し１７摺電ブラシを両端に付属する、出力電圧の制御は７操作回路基板で本機の内臓９蓄電池の規定に対し上限１０％で発電停止、下限１０％で発電開始を繰り返す自動運転可能で電動機の加熱対策は休息時間を確保した、小型（６V）ハイブリッド発電充電機。
【請求項２】
前記請求項１装置を２倍程度大きく２５内蔵蓄電池容量(９V−１２Ｖ)２３電動機の外径４０ミリの中型ハイブリッド発電充電機。２４出力電圧制御回路基板を付属し家庭用ＡＣ電源アダプタは不要な、中型ハイブリッド発電充電機。更に大容量を要する１２Ｖ自動車用蓄電池等を利用する山小屋、別荘等には３４駆動モータと２８発電モータとの間に３２フライホイールを兼ねた増速ギヤボックスを挿入し、３１平歯車は騒音防止に樹脂製、モータ軸受はベアリング使用、２６，２７装置本体材質アルミダイキャスト製、外部蓄電池と防水携帯用ケースに納めセット販売も可能な、大型ハイブリッド発電充電機。
【請求項３】
本機ハイブリッド発電充電機の基礎となる発電用ロータを駆動するロータをひとつに纏め１個のロータにして４０巻線用積層鉄芯(コア)を６極用として交互に発電用３極、駆動用３極にして巻線の取出し口の整流子と摺電ブラシも左右両端に分ける、巻線は３８発電用は細目で巻数を多く高電圧重視形、３９駆動用は太目で巻数を少なく高トルク重視形にする。この巻線複合構造のロータを持つハイブリッド電動機には無限の用途がある、現状の単１，２，３形乾電池の外形でボタン形蓄電池、制御基板、複合電動機を納めれば蓄電池の充放電回数の寿命で交換するのみで可。このハイブリッド電動機を単体で使用する場合、両側の＋−端子と制御基板による操作で発電用と駆動用端子に同方向回転に通電すればトルクと増速が可能になる、駆動用を廻し発電用を電圧制御すれば低速回転、駆動用を遮断し同時に発電用の＋−を切替えれば急停止可能、安価で簡易な自動制御も可能な、ハイブリッド発電充電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電池を使用する電気機器に補充電するために発電装置と内部充電池と、その定電圧を維持する制御基板を付属した装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充電池を使用する機器に充電器が必定で大部分はＡＣ100Ｖ電源用アダプタであるが携帯機器には不向きで不経済、そこで本発明の思考に至り実践したハイブリッド発電充電機。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６９９５号公報参照。  この改善策としてソーラーパネルでの発電方法と全く別の発想で電動機と蓄電池による高効率であり更に携帯電話に偏らない利用価値も追求している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明だけの課題ではないが蓄電池の繰返し充電の寿命と廃棄物処理の問題である。 
【課題を解決するための手段】
【０００５】
最近はＳ電機から乾電池サイズの蓄電池で繰返し千回を保障するものが有りますが業界の研究努力を望むが、ただ本発明の装置では基本的には充電方法が設定電圧の＋−１０％に達した時にのみスイッチが入切して電動機が稼動するだけで蓄電池は常に９０％を保ち続けるので充放電効率は良好である。  
【発明の効果】
【０００６】
本発明の効果として現在の充電池への充電作業は全てＡＣ１００Ｖ電源を使用しているがそれは大変な使用料金に達しているが、本発明では電動機の発電充電で賄いするので１年に２−３回の蓄電池の消耗品代で済むことになる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
今日迄も大量な乾電池の廃棄物処理は難問である、今後蓄電池が乾電池に替わり徐々に普及すると消費個数は１／３以下になり廃棄物処理を製造元責任処理になることを望む。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の小型３−６Ｖ用で電動機は1軸に２個の１２，１４ロータ、１１ステータ、１６整流子と１０電動機ケースの１８両端キャップに１７摺電ブラシ、接続端子を付属、１，２本体ケースは樹脂製２分割、下部に必要とする電圧に応ずる本数の９蓄電池と７制御基板ユニットの構成とするハイブリッド発電充電機。詳細部品の説明は符号の番号にて後述する。
【実施例２】
【０００９】
図４は中型９−１２Ｖ用で電動機は1軸に２個のロータ、ステータ、整流子と２３電動機ケースの両端キャップに摺電ブラシ、接続端子を付属、２１下部ケース、２２上部ケースは樹脂製、必要な電圧に応ずる本数の２５蓄電池と整列用両側キャップ付の樹脂製枠と２４制御基板ユニットの構成とするハイブリッド発電充電機。詳細部品の説明は符号の番号にて後述する。
【実施例３】
【００１０】
図６は大型１６−２４Ｖ用で３４駆動用電動機(大)と２８発電用電動機(小)を内歯車と平歯車で連結し３倍に増速して発電効率を上げる、振動騒音の防止には３１平歯車樹脂製、３２内歯車真鍮製にしてフライホイール効果も得る、２６，２７本体ケースは２分割のアルミダイキャスト製、２９制御基板ユニットは付属するが電源は外部取付け機器内臓蓄電池を利用するハイブリッド発電充電機。詳細部品の説明は符号の番号にて後述する。
【実施例４】
【００１１】
図８−１は主に３−９Ｖ用で前記実施例は２個分のロータ及びステータを使用するが本発明では１個の４０ロ−タに６極分のスロットを入れ３極づつ交互にバランスよく２種類の巻線を施して両端の整流子に其々配線する。今は昔鉄道模型に夢中だった頃交流モータのステータの巻線を２分割してその半分を逆巻きしてスィッチ切替えで逆回転させた事を想い出し発案し究極の省スペース省エネルギーに貢献する、ハイブリッド発電充電機である。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
図４このハイブリッドロータの応用範囲は無限で、その１部が図中にある乾電池形に縮小した発電充電器である、満充電１１０％で発電停止、９０％で発電開始を繰返す自動回路であれば小型軽機械分野（ロボット、電動工具、小型部品コンベア、検査機、パソコン等）ではＡＣ電源が不要になり蓄電池付属のハイブリッド発電充電機の軸を延長して動力軸として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明実施例１のハイブリッド発電充電機の外観図。
【図２−１】そのハイブリッド発電充電機のA-A詳細断面図。
【図２−２】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図２−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細上面図。
【図３】そのハイブリッド発電充電機の実験用回路図の簡易説明図。
【図４】発明実施例２のハイブリッド発電充電機の外観図。
【図５−１】そのハイブリッド発電充電機のA-A詳細断面図。
【図５−２】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図５−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細上面図。
【図６】発明実施例３のハイブリッド発電充電機の外観図。
【図７−１】そのハイブリッド発電充電機のA-A詳細断面図。
【図７−２】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図７−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細上面図。
【図８−１】発明実施例４のハイブリッド発電充電機の詳細断面図。
【図８−２】そのハイブリッド発電充電機のA-A詳細断面図。
【図８−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図９−１】発明実施例４のハイブリッド発電充電機の詳細断面図。
【図９−２】そのハイブリッド発電充電機のB-B詳細断面図。
【図９−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図１０−１】発明実施例４のハイブリッド発電充電機の詳細断面図。
【図１０−２】そのハイブリッド発電充電機のC-C詳細断面図。
【図１０−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【図１１−１】発明実施例４のハイブリッド発電充電機の詳細断面図。
【図１１−２】そのハイブリッド発電充電機のD-D詳細断面図。
【図１１−３】そのハイブリッド発電充電機の詳細側面図。
【符号の説明】
【００１４】
１ 本体ケース(樹脂)             
２ 上部カバー(樹脂)
３ スライドカバー(樹脂)
４ 防振パッド(ゴム)
５ 出力ソケット
６ 電源スイッチ
７ 制御基板ユニット
８ 蓄電池用端子
９ 単４形蓄電池
１０ 電動機ケース                   
１１ ステーター                           
１２ 駆動用巻線         
１３ ディスタンスカラー             
１４ 発電用巻線
１５ スピンドル
１６ コムニュテーター     
１７ 摺導ブラシ
１８ 端面フランジ
１９ 軸受メタル
２０ 配線端子
２１ 下部ケース(樹脂)
２２ 上部ケース(樹脂)
２３ 電動機ケース         
２４ 制御基板ユニット
２５ 単３形蓄電池
２６ 本体ケース右(アルミダイキャスト)
２７ 本体ケース左(アルミダイキャスト)
２８ 発電用電動機
２９ 制御基板ユニット
３０ 制御ユニットカバー  
３１ 平歯車(樹脂)
３２ 内歯車(真鍮)
３３ 内歯車用フランジ
３４ 駆動用電動機
３５ 両端フランジ(樹脂)
３６ スピンドル
３７ ステーター
３８ 駆動用巻線
３９ 発電用巻線
４０ 積層鉄芯(コア)
４１ 電動機カバー
４２ スタートボタン(+)
４３ 端面フランジ(樹脂)
４４ ばねホルダー
４５ ボタン形積層蓄電池
４６ 制御基板ユニット
４７ 蓄電池ホルダー
４８ ステータ
４９ 積層鉄芯(コア)      
５０ 本体カバー
５１ エンドキャップ(樹脂)   
５２ (-)電極キャップ
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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