(57)【要約】【課題】電気エネルギーのない状況でも発電によりバッテリーを充電することが可能な電動発電機及び自動電動発電充電装置を提供すること。【解決手段】バッテリー又は外部電源の電源により電動機として動作し、発電動作によりバッテリーを充電させる電動発電機１０と、ケース内部に収容された回路部２０とを備え、回路部が、バッテリー又は外部電源の電源を電動発電機の電動巻線側に接続又は遮断するリレー２７と、電動発電機の発電電圧により、バッテリーを充電させる充電器２５と、バッテリーの低電圧を感知する低電圧感知部２６と、充電状態を表示する充電表示ＬＥＤ２３と、低電圧感知部の入力によって、リレーの動作を制御し、充電器の動作を制御し、充電中に充電表示ＬＥＤを点灯させるように制御する制御部２２とを有することを特徴とする。【選択図】図２
2007244194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に位置する円板形のＰＣＢに放射状に電動巻線がｎ相に巻線されており、発電巻線が２ｎ相に巻線されており、前記電動巻線はバッテリー又は外部電源の電源部に、前記発電巻線は充電部に接続される固定子と、
円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が前記固定子側に対向して前記固定子の一側に位置して回転する第１の回転子と、
円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が前記固定子側に対向して前記固定子の他側に位置して回転する第２の回転子と、
前記第１の回転子と前記第２の回転子とを接続して、同一方向に回転させる回転軸と、
を備えることを特徴とする、電動発電機。
【請求項２】
バッテリー又は外部電源の電源により電動機として動作し、発電動作により前記バッテリーを充電させる電動発電機と、
ケース内部に収容された回路部と、
を備え、
前記回路部が、
前記バッテリー又は外部電源の電源を前記電動発電機の電動巻線側に接続又は遮断するリレーと、
前記電動発電機の発電電圧により、前記バッテリーを充電させる充電器と、
前記バッテリーの低電圧を感知する低電圧感知部と、
充電状態を表示する充電表示ＬＥＤと、
前記低電圧感知部の入力によって、前記リレーの動作を制御し、前記充電器の動作を制御し、充電中に前記充電表示ＬＥＤを点灯させるように制御する制御部と、
を有することを特徴とする、自動電動発電充電装置。
【請求項３】
前記電動発電機が、
中央に位置する円板形のＰＣＢに放射状に電動巻線がｎ相に巻線されており、発電巻線が２ｎ相に巻線されており、前記電動巻線はバッテリー又は外部電源の電源部に、前記発電巻線は充電部に接続される固定子と、
円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が前記固定子側に対向して前記固定子の一側に位置して回転する第１の回転子と、
円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が前記固定子側に対向して前記固定子の他側に位置して回転する第２の回転子と、
前記第１の回転子と前記第２の回転子とを接続して、同一方向に回転させる回転軸と、を備えることを特徴とする、請求項２に記載の自動電動発電充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動発電機及び自動電動発電充電装置に関し、さらに詳細には、電動発電機及び電動発電機を利用した自動電動発電充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、携帯用電子製品が広く使用されるにつれて、携帯用電子製品の電源としてバッテリーが広く用いられている。このようなバッテリーは、電気エネルギーを利用する充電装置により充電されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、電気エネルギーを利用して充電装置により充電されるバッテリーは、電気のない環境では充電器を使用できないため、充電することができないという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、バッテリー又は外部電源の電圧を利用して、電動発電機を動作させて発電がなされるようにし、電動発電機の発電電圧を利用してバッテリーを充電し得るようにすることによって、電気エネルギーのない状況でも発電によりバッテリーを充電することが可能な、新規かつ改良された電動発電機及び自動電動発電充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、中央に位置する円板形のＰＣＢに放射状に電動巻線がｎ相に巻線されており、発電巻線が２ｎ相に巻線されており、電動巻線はバッテリー又は外部電源の電源部に、発電巻線は充電部に接続される固定子と、円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が固定子側に対向して固定子の一側に位置して回転する第１の回転子と、円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が固定子側に対向して固定子の他側に位置して回転する第２の回転子と、第１の回転子と第２の回転子とを接続して、同一方向に回転させる回転軸とを備えることを特徴とする電動発電機が提供される。
【０００６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリー又は外部電源の電源により電動機として動作し、発電動作によりバッテリーを充電させる電動発電機と、ケース内部に収容された回路部とを備え、回路部が、バッテリー又は外部電源の電源を電動発電機の電動巻線側に接続又は遮断するリレーと、電動発電機の発電電圧により、バッテリーを充電させる充電器と、バッテリーの低電圧を感知する低電圧感知部と、充電状態を表示する充電表示ＬＥＤと、低電圧感知部の入力によって、リレーの動作を制御し、充電器の動作を制御し、充電中に充電表示ＬＥＤを点灯させるように制御する制御部とを有することを特徴とする自動電動発電充電装置が提供される。
【０００７】
上記電動発電機は、中央に位置する円板形のＰＣＢに放射状に電動巻線がｎ相に巻線されており、発電巻線が２ｎ相に巻線されており、電動巻線はバッテリー又は外部電源の電源部に、発電巻線は充電部に接続される固定子と、円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が固定子側に対向して固定子の一側に位置して回転する第１の回転子と、円板形の永久磁石からなっており、Ｎ極が固定子側に対向して固定子の他側に位置して回転する第２の回転子と、第１の回転子と第２の回転子とを接続して、同一方向に回転させる回転軸とを備えてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バッテリー又は外部電源の電圧を利用して、電動発電機を動作させて発電がなされるようにし、電動発電機の発電電圧を利用してバッテリーを充電し得るようにすることによって、電気エネルギーのない状況でも発電によりバッテリーを充電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１０】
まず、本発明の第１の実施形態に係る自動電動発電充電装置１について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る自動電動発電充電装置１の全体構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す電動発電機１０の構成を示す概略図である。
【００１１】
本発明の第１の実施形態に係る自動電動発電充電装置１は、図１に示すように、電動発電機１０と、回路部２０とがケース（例えば、四角筒形状などが可能であるが、図示せず）に収容されて、バッテリー３０（あるいは外部電源）の電源により電動発電機１０が電動機として動作するとともに、電動発電機１０の発電動作によりバッテリー３０を充電させ得る。
【００１２】
自動電動発電充電装置１の回路部２０は、バッテリー３０の電源を電動発電機１０の電動巻線Ｍ側に接続又は遮断するためのリレー２７と、電動発電機１０の発電巻線Ｇ１、Ｇ２から伝達された電圧によりバッテリー３０を充電させるための充電器２５と、バッテリー３０の低電圧を感知するための低電圧感知部２６と、キー入力部２１と、充電状態を表示する充電表示ＬＥＤ２３と、動作状態を表示する表示部２４と、ユーザのキー操作と低電圧感知部２６の入力によってリレー２７の動作を制御し、充電器２５の動作を制御し、充電中に充電表示ＬＥＤ２３を点灯させるとともに、動作状態を表示部２４に表示するように制御する制御部２２と、で構成される。
【００１３】
電動発電機１０は、図２に示すように、中央に位置する円板形の固定子１２と、円板形の永久磁石からなって固定子１２の一側で回転される該一側の回転子１４−１と、円板形の永久磁石からなって固定子１２の他側で回転される該他側の回転子１４−２と、一側の回転子１４−１と他側の回転子１４−２とを接続するための回転軸１６と、で構成されている。
【００１４】
図２に示すように、上側の回転子１４−１は、略１ｍｍ以内の厚さを有する円板形の永久磁石であって、固定子１２と近い下側がＮ極になっており、上側がＳ極になっている。中央の固定子１２は、略２ｍｍの円板形であって、図３〜図５に示すように、薄いＰＣＢに電動巻線Ｍと第１発電巻線Ｇ１及び第２発電巻線Ｇ２が巻線されている。下側の回転子１４−２は、略１ｍｍ以内の厚さを有する円板形の永久磁石であって、固定子１２と近い上側がＮ極になっており、下側がＳ極になっている。
【００１５】
すなわち、回転子１４−１、１４−２は、薄い円板形の両面着磁磁石を、一個はＰＣＢの上に位置させ、他の一個の磁石はＰＣＢの下に位置させるものの、Ｎ極が固定子１２側に向けるようにして、上下磁石が同じ方向に回転するように構成される。このとき、磁束密度は、必要なガウスを保有しなければならない。そして、固定子１２は、平板円状のＰＣＢに放射状（Radial  to  shaft）に一重で電動巻線Ｍと発電巻線Ｇ１、Ｇ２が両面に巻き付けられている。このとき、電動巻線Ｍは、２，３，・・・，ｎ相に巻線し、発電巻線Ｇ１、Ｇ２は、４，６，・・・，２ｎ相で配合巻線する。そして各相は、直列接続し、電動巻線Ｍは、バッテリー３０の電源部に接続し、発電巻線Ｇ１、Ｇ２は、充電部に接続する。
【００１６】
上側の回転子１４−１と固定子１２との間、そして固定子１２と下側の回転子１４−２との間は、それぞれ略０．５ｍｍの間隔を維持するようにして、全体的に電動発電機１０の厚さが５ｍｍ以内に維持されるようにすることが好ましい。
【００１７】
このように構成される本発明の第１の実施形態に係る電動発電機１０の動作を説明すると、以下のとおりである。
【００１８】
固定子１２の電動巻線Ｍをバッテリー３０電源に接続すると、電動巻線Ｍは、通電される。このとき、Ｎ極上に配線される電動コイルＭには電流が流れ、フレミングの左手の法則によって、回転子１４−１、１４−２は回転するようになる。回転子１４−１、１４−２の全体面がＮ極であるから、常にＮ極を維持し、電流の方向は一定なため、スイッチングステージは要らない。したがって、固定子１２の上下両面は同じ現象として回転子１４−１、１４−２が線形トルクを発生させ、かつ、トルクリップルなしに回転するようになる。
【００１９】
回転子１４−１、１４−２の永久磁石は、ポテンシャル（パッシブ）エネルギーを有しているから、本来起磁力を有している。固定子１２に通電されると、固定子１２には、アクティブエネルギー（電気エネルギー）が入力されて起磁力に変換される。したがって、２つの起磁力は合成されて、回転子１４−１、１４−２は回転し、このとき、回転子１４−１、１４−２の磁石のエネルギーと固定子１２の電気エネルギーとが加算されて出力エネルギーとして現れるが、磁石の種類によって高効率を得ることができる。
【００２０】
固定子１２において電動巻線Ｍと一体型に巻き付けられている発電巻線Ｇ１、Ｇ２は、フレミングの右手の法則によって回転子１４−１、１４−２が回転されるときに発電される。このとき、発電電圧は、回転子１４−１、１４−２の速度に応じて増減する。磁場から発生する全ての磁束は、発電機側に出力されることができ、これにより、磁場の磁束密度を高くすると、効率がさらに高まる。
【００２１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自動電動発電充電装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電動発電機の構成を示す概略図である。
【図３】図２に示す電動発電機の巻線状態を示す概略図である。
【図４】図２に示す固定子を示す概略図である。
【図５】図４に示す固定子の巻線を広げて示した例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１      自動電動発電充電装置
１０      電動発電機
１２      固定子
１４−１、１４−２      回転子
１６      軸
２０      回路部
２１      キー入力部
２２      制御部
２３      充電表示ＬＥＤ
２４      表示部
２５      充電器
２６      低電圧感知部
２７      リレー
３０      バッテリー
【図１】
2007244194.tif 000003
【図２】
2007244194.tif 000004
【図３】
2007244194.tif 000005
【図４】
2007244194.tif 000006
【図５】
2007244194.tif 000007