(57)【要約】【課題】  発電機や電動機などの電磁誘導機において、軽量化を図ることができ、鉄損による発熱もなく、また効率が良く、故障の少ないものにする。【解決手段】  同一円周上に複数のコイル部３を設けた二つのコイルディスク１、１の間に、同一円周上に複数のマグネット４を配したマグネットディスク２を、互いに接触しないように、かつ同一のシャフト５を中心に二つのコイルディスク１、１とマグネットディスク２とが相対的に回転可能に配置し、上記マグネットディスク２の各マグネット４とコイルディスク１、１の各コイル部３とを相対向する位置に設ける。また、上記二つのコイルディスク１、１の各コイル部３に空芯部６を設け、円形形状にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一円周上に複数のコイル部を設けた二つのコイルディスクと、同一円周上に複数のマグネットを配したマグネットディスクを有し、上記二つのコイルディスクの間に上記マグネットディスクを、互いに接触しないように、かつ同一のシャフトを中心に二つのコイルディスクとマグネットディスクとが相対的に回転可能に配置し、上記マグネットディスクの各マグネットとコイルディスクの各コイル部とを相対向する位置に設けたことを特徴とする電磁誘導機。
【請求項２】
上記二つのコイルディスクの各コイル部は、空芯で円形形状であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機、電動機等の電磁誘導機、特に軽量化が可能で効率の向上した電磁誘導機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導電動機や誘導発電機等の誘導機は、簡単な構造で低価格なため、広範囲の用途に広く用いられている。また、この誘導機の原理を用いた風力発電機なども実用化されている。
【０００３】
また、径を大きくすることなく高出力を得るために、ディスク型のロータを備えたフラットタイプの電磁誘導機も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような従来の電磁誘導機にあっては、鉄材を使用しているために軽量化が困難であり、また鉄損による発熱が生じ、故障も多いという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、軽量化を図ることができ、鉄損による発熱もなく、また効率が良く、故障の少ない電磁誘導機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電磁誘導機は、次のように構成した。
【０００７】
同一円周上に複数のコイル部を設けた二つのコイルディスクと、同一円周上に複数のマグネットを配したマグネットディスクを有し、上記二つのコイルディスクの間に上記マグネットディスクを、互いに接触しないように、かつ同一のシャフトを中心に二つのコイルディスクとマグネットディスクとが相対的に回転可能に配置し、上記マグネットディスクの各マグネットとコイルディスクの各コイル部とを相対向する位置に設けた。
【０００８】
また、上記二つのコイルディスクの各コイル部は、空芯で円形形状であるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記の構成により、軽量化を図ることができ、鉄損による発熱もなく、また効率が良く、故障の少ない電磁誘導機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は本発明に係る電磁誘導機の基本構成を示す図である。同図に示すように、この電磁誘導機は、二つのコイルディスク１、１の間に一つのマグネットディスク２を配した基本構造を有している。
【００１２】
上記二つのコイルディスク１、１は同一円周上に複数のコイル部３を有し、マグネットディスク２は同一円周上に複数のマグネット４を有している。そして、二つのコイルディスク１、１の間にマグネットディスク２を、若干の隙間を設けて互いに接触しないように、かつ同一のシャフト５を中心に二つのコイルディスク１、１とマグネットディスク２とが相対的に回転可能に配置し、マグネットディスク２の各マグネット４とコイルディスク１、１の各コイル部３とを相対向する位置に設けている。
【００１３】
図２は上記２種類のディスク１、２の一例を示したものである。同図の（ａ）はコイルディスク１の構造を示し、（ｂ）はマグネットディスク２の構造を示している。
【００１４】
コイルディスク１の各コイル部３は、この例では平面状に６個設けられ、それぞれ空芯部６を持ち、円形形状となるように巻線が施されている。そして、各コイル部３は直列に接続されて、両側のコイル部３の端部は端子として外部に出ている。また、コイルディスク１の中心部には、上記シャフト５が貫通する孔７がもうけられている。
【００１５】
マグネットディスク２のマグネット４は、上記コイルディスク１のコイル部３と対応するように平面状に６個設けられている。また、マグネットディスク２の中心部には、シャフト５が通る孔８とシャフト５の固定部材が設けられている。
【００１６】
上記のように構成された電磁誘導機において、発電機として使用する場合には、図３に示すように、コイルディスク１を固定して、不図示のモータや風力装置などによりマグネットディスク２を図の矢印の何れかの方向に回転させる。これにより、マグネットディスク２のマグネット４がコイルディスク１のコイル部３を横切り、コイル部３の磁束が変化し、上述のコイル部３の端子に交流電圧が発生する。
【００１７】
図４に上記のようにして得られた交流電圧波形を示す。図示のように、歪のない正弦波の交流が得られ、この交流を照明灯やモータの駆動電力として使用することができる。
【００１８】
なお、上記の例ではコイルディスク１を固定して、シャフト（ロータ軸）５を中心にマグネットディスク２を回転させているが、マグネットディスク２を固定してコイルディスク１を回転させるようにしても良い。また、この基本発電ユニットに、マグネットディスク２とコイルディスク１からなるユニットをシャフト５の軸方向に追加することにより、任意の高出力を得ることができる。
【００１９】
また、コイルディスク１のコイル部３とマグネットディスク２のマグネット４の数は上記の実施例に限定されることはなく、用途もしくは仕様などに応じて適宜設定すれば良い。コイル部３とマグネット４の位置関係も、図３に示すように回転時にマグネット４がコイル部３の中心（空芯部６）付近を通過するように、効率の良い位置関係となるように設定すれば良い。
【００２０】
ここで、コイル数は複数組み合わせることで出力増が得られるが、上記のようにシャフト５へ複数ユニットを増殖することでも出力増が得られる。また、コイル部３の空芯部６にパイプ状のヨークを入れることでも出力増を図ることができる。
【００２１】
図５にコイル部３の空芯部６にパイプ状のヨーク９を挿入した例を示す。このヨーク９は厚さ０．２ｍｍ以下とするが、０．１ｍｍ以下とすることもできる。この厚さのヨーク９を図示のように空芯部６の外側から６割方挿入することで、約４０％の出力増加が可能となる。
【００２２】
図６は片側のコイルディスク１の各コイル部３（６個）に上記のパイプ状のヨーク９を挿入したときの出力交流電圧波形を示す。ヨークありの場合（約８０Ｖ）、ヨークなしの場合（約５７Ｖ）に比べて約４０％の出力増加が得られた。
【００２３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本実施例では、余分な鉄材を使用していないので非常に軽く、軽量化を図ることが容易である。また、鉄損による発熱もなく、効率が良く、故障も少ない。更に、マグネットディスク２のロータ軸を軽トルクで回転させることができ、コイルディスク１とマグネットディスク２の機能を持たせることもできるので、滑らかな回転が得られる。
【００２４】
また、発電部の中心に鉄心（コア、ヨーク）がないので、コッキング（抵抗）がなく、コイル部３も空芯方式であるので、軽量で、構造上故障が非常に少ない。このため、超小型で、出力トルクの大なものが得られる。
【００２５】
なお、上記の実施例では発電機の場合を例にして説明したが、コイルディスク１を固定して上述のコイル端子に交流電力を印加することで、マグネットディスク２を回転させることができ、電動機（モータ）として使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の電磁誘導機は、発電機や電動機などの回転電機を始め、種々の電機機械に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る電磁誘導機の基本構成を示す図
【図２】実施例の２種類のディスクの一例を示す図
【図３】実施例の動作を示す説明図
【図４】実施例で得られた交流電圧波形を示す図
【図５】コイル部の他の例を示す図
【図６】他の例の交流電圧波形を示す図
【符号の説明】
【００２８】
１  コイルディスク
２  マグネットディスク
３  コイル部
４  マグネット
５  シャフト
６  空芯部
９  パイプ状のヨーク
【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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