(57)【要約】【課題】弱い風力エネルギーであっても、回転を高める発電機を使用して、低速であっても安定して走行できる。【解決手段】風力発電によって走行する自動車Ａであって、当該自動車Ａの車体の前後にわたって２本の通風管１を設け、当該通風管１の先端の開口部を当該自動車Ａの車体前面に位置させて風の吸入口２とし、後端の開口部を当該自動車Ａの車体後面に位置させて風の排出口３とし、当該通風管１の中に夫々タービン１１を設け、一方のタービン１１によって、発電機７の界磁極が回転するように設け、他方のタービン１１によって、発電機７の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機７によって発電された電力によって走行する。【選択図】図１
2005192374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電によって走行する自動車であって、
当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力によって走行することを特徴とする、風力発電によって走行する自動車。
【請求項２】
風力発電によって走行する自動車であって、
当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力によって走行することを特徴とする、風力発電によって走行する自動車。
【請求項３】
風力発電によって走行する自動車であって、
当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力を充電する第一コンデンサーと第二コンデンサーを設け、当該第一及び第二コンデンサーの放電により回転するモータにより回転するホイールを設け、また上記モータに接続したバッテリーを設け、
自動車の始動時は、上記バッテリーに充電された電力により上記モータを始動させて走行し、当該バッテリーによって走行している間に、走行して得た風力により上記発電機の界磁極と電機子を互いに逆回転させて発電し、当該発電した電力を第一コンデンサーに充電し、当該第一コンデンサーの充電が完了した後は、当該第一コンデンサーの放電によって各モータを回転をさせて走行し、当該第一コンデンサーの電力によって走行している間に、走行して得た風力により上記発電機の電力を第二コンデンサーに充電し、当該第二コンデンサーの充電が完了した後は、当該電力によってモータを回転をさせて走行し、これらの充電及び放電を繰り返して当該第一コンデンサー及び第二コンデンサーによる相互の電力供給によりモータを回転させて走行し、当該第一コンデンサー及び第二コンデンサーによる走行の間に上記バッテリーを充電することを特徴とする、風力発電によって走行する自動車。
【請求項４】
上記通風管の径は、上記自動車の車体前面に設けた風の吸入口の径より小さく設けたことを特徴とする、上記請求項１乃至３の何れかに記載の風力によって走行する自動車。
【請求項５】
上記自動車の車体前面に設けた風の各吸入口及び上記各通風管を二分して一つの通風管内に風の通る経路を二つ設け、上記タービンを一方の経路にのみ夫々設け、当該通風管の後部において上記二つの経路を合流させた構成であることを特徴とする、上記請求項１乃至４の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車。
【請求項６】
上記回転加速増幅部は、中心から一定の半径の円周上に間隔をあけて複数の永久磁石を設け、これらの隣接する永久磁石は相互に反対の極性とした中央部と、この中央部の外周に、この中央部と比重の異なる材質から成る外周部とから成る作動ロータを回転自在に設け、この作動ロータの上記中央部外周に近接して、外周縁に間隔をあけて複数の永久磁石を設けた駆動ロータを設け、この駆動ロータは上記作動ロータの中央部と材質を同じくし、この駆動ロータの外周に沿って隣接する各永久磁石は相互に反対の極性を有し、これらの反対の極性の二つの永久磁石の間に上記作動ロータの一つの永久磁石が対向する位置となるようにし、上記駆動ロータを駆動、回転させた際、上記反対の極性の二つの永久磁石の一方が作動ロータの上記一つの永久磁石を吸引し、他方が当該永久磁石をその反発力で押すことにより、作動ロータを加速、増幅回転させ、
上記タービンの回転軸を当該駆動ロータの回転軸に接続して当該タービンの回転によって当該駆動ロータを回転させ、上記作動ロータの回転軸を上記発電機に接続して加速、増幅した回転を上記発電機に伝達することを特徴とする、上記請求項１乃至５の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車。
【請求項７】
上記発電機として、ドラムの内壁に界磁極を設け、当該ドラムの内側に電機子を設けて形成した同期発電機を使用し、
当該同期発電機のシャフトと、ドラムを軸支したシャフトを外シャフトとしてこれらを二重構造に設け、磁性体から成る上記ドラムの内壁に多数の永久磁石を円周方向に異極で交互に設けて界磁極とし、上記ドラムの内側で上記シャフトにより電機子を回転自在に軸支し、
上記シャフト及び外シャフトにより、上記界磁極と上記電機子を相互に逆回転させて発電させることを特徴とする、上記請求項１乃至６の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行時に取り込んだ風力によって発電し、この電力によってホイールのモータを回転させて走行する自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境、資源、地球温暖化などの各種問題により、ガソリンや軽油などによる内燃機関に代わる動力が研究開発されている。中でも風力による発電は、上記問題を解決するものであり、様々な分野で使用されている。物流や人間の移動手段として最も利用されている自動車においても、このことは、同じであり、風力発電によって走行する自動車は盛んに研究開発されている。
【０００３】
例えば、自動車の走行エネルギー源として風力を応用し、始動段階においては既に充填されているバッテリーの充電の電源を使用し、発電機及びモータ並びに付属のトランスミッション、シャフト以下を回転始動させ、走行中の対向風力を自動車走行用エネルギーとしてタービン式風車の回転力で発電して四輪タイヤーホイールを駆動させる風力エネルギーの電力転換走行自動車がある。
【０００４】
この自動車は、車体前頭部から取り入れた風力エネルギーによってタービンを回転させ、このタービンの回転によって発電機を回転させ、この発電機から得られた電力によって、モータの高速持続回転とバッテリーの充電を交互に行ない、シャフト、ホイール等の高速持続回転が円滑に走行できるというものである。
【特許文献１】特開２００２−７０７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この風力発電による自動車では、風力エネルギーが得られた後、この風力エネルギーがどの程度の電気エネルギーに変換できてモータを回転させて走行するのか具体的な記載が無く、また徐行や渋滞などで車の速度が低速の状態が続いた場合、走行に必要な充分な風力エネルギーが得られず、走行不能な状態に陥る可能性が高いものである。
【０００６】
この発明は、これらの点に鑑みて為されたもので、弱い風力エネルギーであっても、回転を高める回転加速増幅装置及び発電機を使用して、低速であっても安定して走行できるようにした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、風力発電によって走行する自動車であって、当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力によって走行する風力発電によって走行する自動車とした。
【０００８】
請求項２の発明は、風力発電によって走行する自動車であって、当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力によって走行する風力発電によって走行する自動車とした。
【０００９】
請求項３の発明は、風力発電によって走行する自動車であって、当該自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、当該通風管の先端の開口部を当該自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部を当該自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、当該通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の電機子が上記界磁極と逆回転するように設け、当該発電機によって発電された電力を充電する第一コンデンサーと第二コンデンサーを設け、当該第一及び第二コンデンサーの放電により回転するモータにより回転するホイールを設け、また上記モータに接続したバッテリーを設け、自動車の始動時は、上記バッテリーに充電された電力により上記モータを始動させて走行し、当該バッテリーによって走行している間に、走行して得た風力により上記発電機の界磁極と電機子を互いに逆回転させて発電し、当該発電した電力を第一コンデンサーに充電し、当該第一コンデンサーの充電が完了した後は、当該第一コンデンサーの放電によって各モータを回転をさせて走行し、当該第一コンデンサーの電力によって走行している間に、走行して得た風力により上記発電機の電力を第二コンデンサーに充電し、当該第二コンデンサーの充電が完了した後は、当該電力によってモータを回転をさせて走行し、これらの充電及び放電を繰り返して当該第一コンデンサー及び第二コンデンサーによる相互の電力供給によりモータを回転させて走行し、当該第一コンデンサー及び第二コンデンサーによる走行の間に上記バッテリーを充電する風力発電によって走行する自動車とした。
【００１０】
請求項４の発明は、上記通風管の径は、上記自動車の車体前面に設けた風の吸入口の径より小さく設けた上記請求項１乃至３の何れかに記載の風力によって走行する自動車とした。請求項５の発明は、上記自動車の車体前面に設けた風の各吸入口及び上記各通風管を二分して一つの通風管内に風の通る経路を二つ設け、上記タービンを一方の経路にのみ夫々設け、当該通風管の後部において上記二つの経路を合流させた構成である上記請求項１乃至４の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車とした。
【００１１】
請求項６の発明は、上記回転加速増幅部は、中心から一定の半径の円周上に間隔をあけて複数の永久磁石を設け、これらの隣接する永久磁石は相互に反対の極性とした中央部と、この中央部の外周に、この中央部と比重の異なる材質から成る外周部とから成る作動ロータを回転自在に設け、この作動ロータの上記中央部外周に近接して、外周縁に間隔をあけて複数の永久磁石を設けた駆動ロータを設け、この駆動ロータは上記作動ロータの中央部と材質を同じくし、この駆動ロータの外周に沿って隣接する各永久磁石は相互に反対の極性を有し、これらの反対の極性の二つの永久磁石の間に上記作動ロータの一つの永久磁石が対向する位置となるようにし、上記駆動ロータを駆動、回転させた際、上記反対の極性の二つの永久磁石の一方が作動ロータの上記一つの永久磁石を吸引し、他方が当該永久磁石をその反発力で押すことにより、作動ロータを加速、増幅回転させ、上記タービンの回転軸を当該駆動ロータの回転軸に接続して当該タービンの回転によって当該駆動ロータを回転させ、上記作動ロータの回転軸を上記発電機に接続して加速、増幅した回転を上記発電機に伝達する上記請求項１乃至５の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車とした。
【００１２】
請求項７の発明は、上記発電機として、ドラムの内壁に界磁極を設け、当該ドラムの内側に電機子を設けて形成した同期発電機を使用し、当該同期発電機のシャフトと、ドラムを軸支したシャフトを外シャフトとしてこれらを二重構造に設け、磁性体から成る上記ドラムの内壁に多数の永久磁石を円周方向に異極で交互に設けて界磁極とし、上記ドラムの内側で上記シャフトにより電機子を回転自在に軸支し、上記シャフト及び外シャフトにより、上記界磁極と上記電機子を相互に逆回転させて発電させる上記請求項１乃至６の何れかに記載の風力発電によって走行する自動車とした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、車体前面の吸入口から取り入れた風によりタービンを回転させ、このタービンの回転数を発電機において二倍にし、この様にして発電した電力によって走行するので、弱い風量でも効率良く、安定して走行することができる。また請求項２の発明によれば、タービンの回転数を加速増幅させ、さらに発電機において回転数を二倍にし、発電した電力によって走行するので、弱い風量でもより効率良く、安定して走行することができる。また請求項３の発明によれば、発電した電力を第一コンデンサー又は第二コンデンサーにて充電又は放電を繰り返すので、弱い風量でも極めて効率良く、安定して走行することができる。また請求項４の発明によれば、通風管の径を上記自動車の車体前面に設けた風の吸入口の径より小さく設けたので、車体前面の吸入口から取り入れる風速が遅いものであっても、通風管内を流れることにより早くなり、より効率良く、安定してタービンを回転させることが出来る。
【００１４】
さらに請求項５の発明によれば、車体前面に設けた風の吸入口及び通風管を二分して一つの通風管内に風の通る経路を二つ設け、タービンを一方の経路にのみ設け、通風管の後部において二つの経路を合流させ、他方の経路の早い風に引っ張られてタービンを設けた一方の経路が減圧されることにより、この一方の経路側の吸引口から風を呼び込む風速が大きくなるので、より効率良く、安定してタービンを回転させることが出来る。また請求項６の発明は、駆動ロータを回転させることにより、作動ロータに回転を伝達するとともに、永久磁石の吸引力及び反発力によって発生するエネルギーを使用して作動ロータの回転を加速、増幅し、入力したエネルギーに永久磁石の吸引力及び反発力によって発生するエネルギーを加えることにより、運動するエネルギーを増加することができる。従って、より効率良く、確実にタービンを回転させることが出来るので、自動車等の乗り物の駆動に適している。
【００１５】
請求項７の発明は、磁性体により設けたドラムの内壁に多数の永久磁石を円周方向に異極で交互に設けたので、各電機子が一回転する際多数の磁力線を切ることとなり、発電量が多くなるものである。また磁性体のドラムの内周壁に永久磁石をその磁力により貼り付けて界磁極を設けているので、別途接着剤などを使用する必要がなく、さらに永久磁石の磁力線も多くなり、減磁し難い。さらに同期発電機のシャフトとドラムを軸支したシャフトを外シャフトとしてこれらを二重構造に設け、これらのシャフト及び外シャフトにより、ドラムと電機子を相互に逆回転させて発電させているので、通常の同期発電機の二倍の回転数が得られ、界磁極と電機子の相対運動の効果が極めて高いものである。これにより低い回転数であっても、定格出力を安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
風力発電によって走行する自動車であって、この自動車の車体の前後にわたって２本の通風管を設け、この通風管の先端の開口部をこの自動車の車体前面に位置させて風の吸入口とし、後端の開口部をこの自動車の車体後面に位置させて風の排出口とし、この通風管の中に夫々タービンを設け、一方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の界磁極が回転するように設け、他方のタービンによって、回転加速増幅装置を介して発電機の電機子が界磁極と逆回転するように設け、この発電機によって発電された電力によって走行する自動車とした。
【実施例１】
【００１７】
次にこの発明の実施例の風力発電によって走行する自動車を図に基づいて説明する。
この風力発電によって走行する自動車Ａには、図１及び図２に示すように、この自動車Ａの車体の前後にわたって２本の通風管１を設け、これらの各通風管１の先端の開口部をこの自動車の車体前面の左右に位置させて風の吸入口２とし、後端の開口部をこの自動車の車体後面の左右に位置させて風の排出口３とし、これらの２本の通風管１の外側の左右前後に夫々モータ４によって回転するホイール５を設けている。またこれらの２本の通風管１の間には、回転加速増幅器６と発電機７を設けており、これらの回転加速増幅器６と発電機７に隣接して第一コンデンサー８と第二コンデンサー９、さらにバッテリー１０を設けている。これらの第一コンデンサー８、第二コンデンサー９、及びバッテリー１０と各ホイール５のモータ４とは、夫々電気的に接続されて、この自動車Ａは四輪駆動として設けている。また各第一コンデンサー８、第二コンデンサー９、及びバッテリー１０はインバータを介して各モータ４と接続され、インバータ制御されており、アクセルを踏むことにより、このインバータで電力の周波数を変えて自動車Ａの速度を変自在である。
【００１８】
車体前面に設けた上記２つの吸入口２は、夫々直径３０ｃｍの円形状で、この吸入口２から一定長をテーパー形状に設け、通風管１としては、上記吸引口２の直径の三分の一の直径１０ｃｍのものを使用し、２つの排出口３の直径も１０ｃｍとなっている。また各吸入口２と各通風管１を仕切り板１ａによって夫々左右に２等分し、一つの通風管１内に風の流通経路を内側経路１ｂと外側経路１ｃの二つ設け、内側経路１ｂにのみ通風管１内を流通する風によって回転するタービン１１を夫々設けており、これらの通風管１の後部３０ｃｍは、仕切り板１ａを設けず、２等分した二つの内側経路１ｂと外側経路１ｃを合流させている。これにより、タービン１１を設けていない外側経路１ｃの早い風と、タービン１１を設けた内側経路１ｂの遅い風が合わさって、内側経路１ｂの遅い風が引っ張られて内側経路１ｂ内において減圧され、車体前面の内側経路１ｂ側の吸引口２から取り込まれる風の速度を上げている。また通風管１の吸引口２からテーパー形状部分までに位置する仕切り板１ａの部分は、通風管１内に吸引する風量を調節するため左右に移動自在に設けられている。
【００１９】
発電機７において発電された電力は、第一コンデンサー８及び第二コンデンサー９に夫々蓄えられ、また放電される。第一コンデンサー８及び第二コンデンサー９は、（株）パワーシステム社製、ＰＭＬＦ５４−６５（単セルエネルギー密度６．５Ｗｈ／ｋｇ高性能電気二重層キャパシタを２０個直列化）を２個ずつ搭載している。バッテリー１０は、１２Ｖのものを６個搭載している（図１では４個のみ記載）。
【００２０】
タービン１１を設けた通風管１の内側経路１ｂ内は、図３に示すように、その底板１ｄを下方に延ばして、また内側板１ｅを図１に示す様に、内側にやや膨らませて形成しており、各内側経路１ｂ内に設けられたタービン１１は、直径５ｃｍの羽根１１ａを５枚有して成り、これらのタービン１１の各回転軸１１ｂを各通風管１内から、回転加速増幅部６側に夫々突出させ、突出した各タービン１１の回転軸１１ｂには、各タービン１１から伝達される回転を加速増幅させる後述する回転加速増幅部６の駆動ロータの回転軸を夫々接続して設けている（図１参照）。これらの各回転加速増幅部６は、永久磁石を取り付けた駆動ロータと作動ロータを夫々複数個組み合わせて形成される。次にこれらの回転加速増幅部６について説明する。
【００２１】
まずこの回転加速増幅部６において、タービン１１から伝達された回転軸１１ｂの回転数を加速増幅させる原理的な説明をする。図４に示すように、駆動ロータ１２の外周縁には間隔をあけて複数の永久磁石１２ａを設けており、隣接する各永久磁石１２ａは相互に反対の極性を有するように配置し、また作動ロータ１３も同様に設けており、駆動ロータ１２の反対の極性の二つの永久磁石１２ａ、１２ａの間に、作動ロータ１３の一つの永久磁石１３ａが対向する位置となるように設けている。そのため、駆動ロータ１２を当該駆動ロータ１２の中心軸１４を中心に反時計方向に回転させた際（図４における矢印方向）、上記反対の極性の二つの永久磁石１２ａ、１２ａの一方の永久磁石１２ａ（Ｎ極）が作動ロータ１３の上記一つの永久磁石１３ａ（Ｓ極）を吸引し、他方の永久磁石１２ａ（Ｓ極）が当該永久磁石１３ａ（Ｓ極）をその反発力で押すことにより、作動ロータ１３が当該作動ロータ１３の中心軸１５を中心に時計方向に回転する（図４における矢印方向）。
【００２２】
この様にして駆動ロータ１２の外周の隣接する二つの永久磁石１２ａ、１２ａの磁束の間に、作動ロータ１３の一つの永久磁石１３ａの磁束が入り、これらの駆動ロータ１２と作動ロータ１３の回転により、駆動ロータ１２の外周の永久磁石１２ａの磁束と作動ロータ１３の磁束が次々に歯車のように噛み合い、これにより作動ロータ１３が回転する。また、その際作動ロータ１３の永久磁石１３ａの数と駆動ロータ１２の永久磁石１２ａの数の比により、作動ロータ１３の回転は加速、増幅される。また、駆動ロータ１２の外周の永久磁石１２ａ、及び作動ロータ１３の永久磁石１３ａはいずれも円周から円心に向かって磁化されており、各永久磁石１２ａ、１３ａの磁束は、図４の斜線で囲まれた部分で示す。
【００２３】
図５に示すのは、作動ロータ１３の外周の一側に駆動ロータ１２を設けたものであるが、この作動ロータ１３は、中央部１３ｂとその外周に設けた、当該中央部１３ｂより比重が大きい材質からなる外周部１３ｃとから構成され、外周部１３ｃの中心からの半径は、中央部１３ｂの中心からの半径の２倍にして設けたものである。この中央部１３ｂの外周縁に、等間隔で４個の永久磁石１３ａを設け、当該作動ロータ１３は、これと一体に設けた中心軸１５を中心に回転自在となっている。これらの外周に沿って隣接する各永久磁石１３ａは相互に反対の極性を有している。従って、各永久磁石１３ａは９０度の間隔で、Ｎ極とＳ極が相互に配置されている。
【００２４】
そして、図５及び図６に示すように、この作動ロータ１３の外周部１３ｃの上面に一部重なって、中央部１３ｂの外周の一側に近接して非接触で、作動ロータ１３の直径とほぼ同じ直径を有する駆動ロータ１２を設けている。この駆動ロータ１２はこれと一体に設けた中心軸１４を中心に回転自在である。この駆動ロータ１２の外周縁には、等間隔で８個の永久磁石１２ａを設け、これらの外周に沿って隣接する各永久磁石１２ａは相互に反対の極性を有している。従って、各永久磁石１２ａは４５度の間隔で、Ｎ極とＳ極が相互に配置されている。また、上記駆動ロータ１２及び作動ロータ１３の材質は、非磁性体からできており、ここでは、駆動ロータ１２及び作動ロータ１３の中央部１３ｂはアルミニウム、作動ロータ１３の外周部１３ｃは真鍮とする。そして、これらの駆動ロータ１２及び作動ロータ１３の上記の所定の箇所に溝を設けて、これらの溝の中に上記永久磁石１２ａ、１３ａを埋め込んでいる。さらに、駆動ロータ１２及び作動ロータ１３の厚さは同じにしている。
【００２５】
この駆動ロータ１２の相互に反対の極性の、隣接する二つの永久磁石１２ａ、１２ａの間に上記作動ロータ１３の一つの永久磁石１３ａが対向する位置となるように配置し、上記タービン１１の回転軸１１ｂと上記駆動ロータ１２の中心軸１４を接続し、回転するタービン１１の回転軸１１ｂから伝達された回転運動により駆動ロータ１２を回転させた際、駆動ロータ１２の上記反対の極性の二つの永久磁石１２ａ、１２ａの一方が作動ロータ１３の上記一つの永久磁石１３ａを吸引し、他方が当該永久磁石１３ａをその反発力で押すことにより、作動ロータ１３が中心軸１５を中心に回転する。
【００２６】
この様にして駆動ロータ１２の外周の隣接する永久磁石１２ａの磁束の間に、作動ロータ１３の一つの永久磁石１３ａの磁束が入り、これらの駆動ロータ１２と作動ロータ１３の回転により、駆動ロータ１２の外周の永久磁石１２ａの磁束と作動ロータ１３の永久磁石１３ａの磁束が次々に歯車のように噛み合い作動ロータ１３が回転する。これにより、駆動ロータ１２が１回転すると、作動ロータ１３は２回転し、回転が加速される。
これらの作動ロータ１３と駆動ロータ１２は、その半径及び厚さをほぼ同じとし、上記作動ロータ１３の外周部１３ｃの径は、上記中央部１３ｂの半径とほぼ同じとしたので、より円滑に駆動ロータ１２の回転を作動ロータ１３に伝えることが出来、また、作動ロータ１３の外周部１３ｃを中央部１３ｂより比重の大きい部材から形成したので、より確実に安定して回転を伝えることが出来る。
【００２７】
以下、タービン１１から伝達された回転（運動エネルギー）の出力が加速、増幅される仕組みを実証する。
(1)駆動ロータ１２はアルミニウムからなり、その半径をＲとし、その外周に上述のように磁石が配置されている。また、作動ロータ１３は永久磁石１３ａの配置が、半径Ｒ／２の円周上、すなわちアルミニウムからなる中央部１３ｂの外周になされ、その外側にＲ／２の径の真鍮からなるリング状の外周部１３ｃが一体に設けられている。
(2)駆動ロータ１２が１回転したとき、作動ロータ１３は２回転する。
(3)そのとき駆動ロータ１２の外周に発生せる運動エネルギーベクトル（ＡＥ）の大きさは、
（ＡＥ）＝（πＲ２×ｄ×２．７）×Ｗ×Ｒ
となる。ただし、ｄは駆動ロータ１２の厚さ、Ｗは回転速度を示す。
また、この時、作動ロータ１３の外周に発生する運動エネルギーベクトル（ＢＥ）の大きさは、
【００２８】
【数１】
2005192374.tif 000003
【００２９】
(4)ベクトル（ＡＥ）とベクトル（ＢＥ）の大きさの差は、
（ＢＥ）−（ＡＥ）＝１３．５πＲ３ｄＷ−２．７πＲ３ｄＷ
＝１０．８πＲ３ｄＷ
【００３０】
これは、駆動ロータ１２の回転運動により、作動ロータ１３に発生する運動エネルギーが
ａ）１０．８＝２．７＋８．１…アルミニウムの比重２．７と真鍮の比重８．１の和に比例し、
ｂ）Ｒ３＝半径Ｒの３乗に比例
ｃ）ｄ＝駆動ロータ１２及び作動ロータ１３の厚さに比例し、
ｄ）Ｗ＝回転速度に比例する。
これにより、駆動ロータ１２の回転により作動ロータ１３の運動エネルギーが、
１０．８πＲ３ｄＷに比例して大きくなることを証明していると言うことができる。
ｅ）上記ａ）の結果により、作動ロータ１３に比重ａ及びｂの金属を配置して、上記と同様の回転運動を駆動ロータ１２から作動ロータ１３に与えた場合、
（ａ＋ｂ）πＲ３・ｄＷ
の比で、増幅されることを証明していると言うことが出来る。
【００３１】
図７に示す、この発明の実施例の自動車Ａの各回転加速増幅部６は、タービン１１の回転軸１１ｂに駆動ロータ１２の中心軸１４を接続し、この中心軸１４にアルミニウム製、直径１６ｃｍ、厚さ２ｃｍの第一の駆動ロータ１２を間隔をあけて２枚重ねて設け、これらの第一の駆動ロータ１２の両側に、厚さ２ｃｍ、直径８ｃｍのアルミニウム製の中央部１３ｂとこの中央部１３ｂの外周に外径１６ｃｍ、厚さ２ｃｍの真鍮製ドーナッツ型の外周部１３ｃから形成される第一の作動ロータ１３を２枚設けている。上記２枚の駆動ロータ１２の間に各第一の作動ロータ１３の夫々一部を挿入し、各第一の駆動ロータ１２の外周に各第一の作動ロータ１３の中央部１３ｂの外周の一側が来るように非接触で近接して回転自在に軸支し、これらにより第一の回転加速増幅部６ａを設けている。
【００３２】
また上記２枚の第一の作動ロータ１３の各中心軸１５を夫々発電機７側に伸ばして、これらの中心軸１５に第二の駆動ロータ１２の中心軸１４を夫々接続して、これら２枚の各第二の駆動ロータ１２を両側に位置してその中央に、これらの第二の各駆動ロータ１２の夫々の外周の一部を挟んで当該箇所に、２枚の第二の作動ロータ１３の中央部１３ｂの外周の夫々の一側が来るように非接触で近接して設け、これにより第二の回転加速増幅部６ｂを設けている。この各第二の回転加速増幅部６ｂの各作動ロータ１３の中心軸１５は、発電機７の回転軸１８又は１８ａと接続している。この様にして回転加速増幅部６を夫々設けている。
【００３３】
続いて発電機７を図に基づいて説明する。
発電機７は、多極同期発電機であって、図８及び図９に示すように、鉄製のドラム１６の内周壁に界磁極として永久磁石である、平板状のセグメント磁石１７を、円周方向に２４個、その磁力により貼り付けて設けている。また隣接するセグメント磁石１７は、ドラム１６の中心に向いた面がＳ極、Ｎ極と交互になるように配している。
【００３４】
セグメント磁石１７の磁力線は、図１０に示すように隣接する異極のセグメント磁石１７に向かって、ドラム１６の内側方向に伸びている（図１０では矢印で示す。）。このドラム１６の中心軸としてシャフト１８を設け、このシャフト１８の外周に一定厚の円板状の鉄心取付金具２２をその中心を当該シャフト１８で貫通して設け、この鉄心取付金具２２の側面に円周方向に等間隔で１２個の電機子２１を放射状に取り付けピン２２ａにより取り付けている。
【００３５】
これらの電機子２１は、電機子鉄心に電機子巻線を巻き回して形成されたものである。ここで電機子２１の数を１２個とし、界磁極の数を２４個としたのは、比較的小型の発電機において、誘導起電力を発生させるために、電機子２１に巻かれた巻線の表面積を出来るだけ多くし、回転のためのバランスや効率などを考えた場合の最適な数値である。
【００３６】
多極同期発電機は、図１１に示す様に、上記ドラム１６を内含した最も外側にある円筒形状のケース１９と、このケース１９の内側にあって、鉄製のドラム１６と一体な外シャフト１８ａ及び、このドラム１６の内側で、電機子２１を軸支したシャフト１８とから成る。この多極同期発電機は、上記ケース１９の下部に設けた支持台２０により支持されている。
【００３７】
この多極同期発電機における回転軸であるシャフト１８と、ドラム１６と一体な外シャフト１８ａを内外の二重構造に設けている。シャフト１８には、図１１に示すように上記電機子２１を設け、このシャフト１８の電機子２１を設けた箇所の両端部にベアリング１８ｃを介してドラム１６を回転自在に設けており、同時にこのドラム１６は、このドラム１６の径が狭く成った両端部から成る外シャフト１８ａ箇所において、ベアリング１８ｂを介してケース１９に回転自在に支持されている。
またシャフト１８には、三相で電機子２１の位置をずらして設けている回転子を三組備え、三相発電機と成っている。
【００３８】
またシャフト１８及び外シャフト１８ａの先端は、突出しており、発電機７の両端に位置する各第二の回転加速増幅部６ｂの各第二の作動ロータ１３の中心軸１５と夫々接続して各第二の作動ロータ１３の回転により、シャフト１８及び外シャフト１８ａが回転するようになっている（図７参照）。さらにこれらの各第二の回転加速増幅部６ｂは、ギアの組合せにより、シャフト１８及び外シャフト１８ａを夫々相互に反対の方向に回転するように設けられている（図示省略）。
そしてシャフト１８が一方の第二の回転加速増幅部６ｂにより時計方向の回転をした場合、他方の第二の回転加速増幅部６ｂにより外シャフト１８ａが反時計方向に回転し、これによりシャフト１８に設けられた放射状の電機子２１も時計方向の回転をし、外シャフト１８ａのドラム１６は反時計方向に回転する。
【００３９】
またセグメント磁石１７の数を電機子２１の数の２倍以上の倍数とし、界磁極の数を電機子２１の数で割り切れる数としたので、火力発電などの大規模ではない比較的小型の風力発電機において、回転の際のバランスに優れ、界磁極ＮＳが作るエアギャップによる起電力の誘導が極めて良好に行われる。
【００４０】
以下にこの実施例の自動車Ａが風力発電によって、走行する様子を説明する。
始動時は、バッテリー１０にあらかじめ充電された電力により、４個のホイール５に接続された各モータ４を始動させて走行し、速度が２０ｋｍ／時に達すれば、発電機７が発電を開始する。この時タービン１１の回転を一分間に２００回転とすると、回転加速増幅部６の第一の回転加速増幅部６ａの回転によりこの回転を加速増幅させ、２倍の４００回転になり、さらに第二の加速増幅部６ｂの作用により、２倍の８００回転となる。この様に回転加速増幅部６によって加速増幅された回転は、シャフト１８、１８ａを介して発電機７に伝わって、この発電機７におけるシャフト１８、１８ａの正逆回転により発電機７の回転数は相対的に１６００回転となる。
この様に、一つのタービンの一分間２００回転を発電機７では１６００回転と格段に大きくすることが出来る。
【００４１】
また上記回転加速増幅部６を設けない場合でも、平均速度として３５ｋｍ／時が得られた場合、車体前面に設けた２つ夫々の吸入口２から取り込まれる風の速度は、９．７２ｍ／秒となり、この風力エネルギーによってタービン１１を回転させる。この時タービン１１が回転する抵抗や摩擦によってエネルギーが減衰されることを考慮し、およそ５０％のエネルギーが伝達されるとすると、２つの吸入口２から４．８ｍ／秒の風速の風力エネルギーが得られ、２つのタービン１１が回転して発電機７が円滑に稼動し、自動車Ａが順調に走行することが分かった。
【００４２】
発電機７が発電を始めれば、およそ６０秒で第一コンデンサー８の充電が完了し、今度は、第一コンデンサー８に蓄えられた電力の放電によって各モータ４を回転させて走行する。この第一コンデンサー８に蓄えられた電力によって走行している間に、走行して得た風力により上記発電機７を発電させて第二コンデンサー９への充電が行なわれる。第一コンデンサー８に蓄えられた電力の放電は、およそ６０秒で終わり、第二コンデンサー９への充電もおよそ６０秒で終わる。今度は、この第二コンデンサー９の電力によって各モータ４を回転させて走行する。この様に、第一コンデンサー８及び第二コンデンサー９における充電及び放電を繰り返して、相互の電力供給により自動車Ａを走行させる。またこれらの第一コンデンサー及び第二コンデンサーによる走行の間に上記バッテリー１０を充電するものとする。この自動車Ａの速度調節は、アクセル（図示省略）に繋がったインバータ制御により行なわれる。さらに途中で自動車Ａが停止した場合、上記バッテリー１０に充電された電力によって再び始動する。
【００４３】
なお、上記実施例において、充電及び放電を繰り返して円滑に電力供給を行なうコンデンサーとして第一コンデンサー８及び第二コンデンサー９を設けたが、電力供給するコンデンサーとしては、第一コンデンサー８のみとしても良い。この場合、第二コンデンサー９の役目をバッテリー１０に行なわせることに成る。また自動車Ａを形成する各部の具体的な大きさ又は規格などを示したが、自動車Ａを形成する各部の大きさ又は規格については、これらのものに限定するものではない。また各ホイール５には夫々モータ４を設けてこの自動車Ａを四輪駆動として設けているが、必ずしも各ホイール５には夫々モータ４を設ける必要は無く、前輪のみの前輪駆動又は後輪のみの後輪駆動としてもよい。
【００４４】
さらに回転加速増幅部６において、一つの作動ロータ１３に対して一つの駆動ロータ１２、又は二つ以上の駆動ロータ１２により作動ロータ１３を回転させても良い。また逆に一つの駆動ロータ１２により複数の作動ロータ１３を回転させても良い。さらに、上記実施例において、作動ロータ１３の中央部１３ｂをアルミニウム、外周部１３ｃを真鍮で設けているが、これらの部分を設ける比重の異なる材質又は中央部１３ｂより比重が大きい外周部１３ｃの材質は、これらの金属に限定するものではなく、駆動ロータ１２をアルミニウムにより設けているが、駆動ロータ１２を設ける材質もアルミニウムに限定するものではない。また第一の回転加速増幅部６ａ及び第二の回転加速増幅部６ｂと設けているが、回転加速増幅部６の構成については、この様な二部構成に限定するものではない。
【００４５】
この実施例の発電機７によれば、ドラム１６の内周壁にセグメント磁石１７をその磁力を利用して貼り付けているので、別途接着剤などを用意する必要が無く、簡単に着脱が出来る。またこの実施例では、磁性体のドラム１６として、鉄製のものを使用しているが、ドラム１６は磁性体ならば鉄製に限定するものではなく、また永久磁石としてセグメント磁石１７を使用しているが永久磁石としては、セグメント磁石１７に限定するものではない。またドラム１６が磁性体のため各永久磁石から出る磁力線が多くなっている。  
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施例の風力発電によって走行する自動車の平面説明図である。
【図２】この発明の実施例の自動車の前面に設ける吸引口の説明図である。
【図３】この発明の実施例の自動車の通風管に設けたタービンの説明図である。
【図４】この発明の実施例の自動車の回転加速増幅部の原理作用を示す説明平面図である。
【図５】この発明の実施例の自動車の回転加速増幅部の原理作用を示す説明平面図である。
【図６】この発明の実施例の自動車の回転加速増幅部の原理作用を示す説明側面図である。
【図７】この発明の実施例の自動車の回転加速増幅部と発電機を示す説明平面図である。
【図８】この発明の実施例における多極同期発電機の側面の断面説明図である。
【図９】この発明の実施例における多極同期発電機の正面の一部断面説明図である。
【図１０】この発明の実施例において、ドラムの内周壁に隣接して設けたセグメント磁石の磁力線の流れを示す説明図である。
【図１１】この発明の実施例における具体例としての多極同期発電機の正面の断面説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ    風力発電によって走行する自動車
１    通風管                      ２    吸引口
３    排出口                      ４    モータ
５    ホイール                    ６    回転加速増幅部
７    発電機                      ８    第一コンデンサー
９    第二コンデンサー          １０    バッテリー
１１    タービン                  １２    駆動ロータ
１２ａ  永久磁石                  １３    作動ロータ
１３ａ  永久磁石                  １３ｂ  作動ロータの中央部
１３ｃ  作動ロータの外周部        １６    ドラム
１７    セグメント磁石            １８    シャフト
１８ａ  外シャフト                ２１    電機子
【図１】
2005192374.tif 000004
【図２】
2005192374.tif 000005
【図３】
2005192374.tif 000006
【図４】
2005192374.tif 000007
【図５】
2005192374.tif 000008
【図６】
2005192374.tif 000009
【図７】
2005192374.tif 000010
【図８】
2005192374.tif 000011
【図９】
2005192374.tif 000012
【図１０】
2005192374.tif 000013
【図１１】
2005192374.tif 000014