(57)【要約】【課題】回転子の回転始動力及び回転駆動力を低減することができ、十分な発電能力をもつ発電機と、回転子の回転抵抗力が低いモータを提供する。【解決手段】回転子４と固定子５，６が対面するように配置されており、回転子４には、複数個の永久磁石７（７ａ〜７ｉ）が等間隔で円周上に配置され、固定子５，６には、複数個の有芯コイル８（８ａ〜８ｈ），９（９ａ〜９ｈ）が等間隔で円周上に配置されている。そして、回転子の永久磁石の数と、固定子の有芯磁石の数とは相違する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りに回転駆動され、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、１対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転駆動されると共に、前記複数個の磁石は、それらのＮ極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのＳ極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と他の有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルから直流電圧を取り出すものであることを特徴とする直流発電機。
【請求項２】
前記磁石の個数と前記有芯コイルの個数は、１だけ相違し、回転子の回転中に、正対することができる磁石と有芯コイルの組合せは１対のみであることを特徴とする請求項１に記載の直流発電機。
【請求項３】
回転軸の周りに回転可能であり、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、１対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転可能であると共に、前記複数個の磁石は、それらのＮ極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのＳ極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルに直流電圧を供給することにより、前記回転子を回転駆動することを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
前記磁石の個数と前記有芯コイルの個数は、１だけ相違し、回転子の回転中に、正対することができる磁石と有芯コイルの組合せは１対のみであることを特徴とする請求項３に記載の直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子の初動に必要な駆動力が低いと共に発電電力が高い直流発電機及び回転子の初動に必要な駆動電力が低いと共に駆動力が高い直流モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機の発電原理は、導体が磁場の中を移動した場合に導体中に誘導される起電力に基づく運動起電力と、磁束の時間変化によって生じる誘導起電力とに基づく。そして、発電機には、磁石を回転子（ロータ）として内側に配置し、コイル（巻線）を固定子（ステータ）として外側に配置し、内側の磁石を回転させるインナーロータ型と、内側にコイルを固定子として配置し、外側に磁石を回転子として配置して、外側の磁石を回転させるアウターロータ型とがある。アウターロータ型はインナーロータ型に比して、回転軸の慣性モーメントが大きい。また、特許文献１に記載の電気回転機は、円筒状のロータの外面側及び内面側に夫々ステータを設けて、ロータを１対のステータが挟み込むような形状をなしている。この特許文献１に記載された電気回転機は、1台でモータ又は発電機として作動する同期電動発電機である。
【０００３】
そして、非特許文献１には、回転円盤に複数個の磁石を円周上の位置に設け、この磁石に対向するように、固定極を円周状に配置した平面型発電機が開示されている。
【０００４】
図１０は平面型発電機の構成を示す模式的斜視図である。水平の台１上に、支柱２が立設されており、この支柱２に回転軸３がその長手方向を水平にして回転可能に支持されている。この回転軸３はレバー３ａにより回転駆動される。そして、回転軸３には、回転子４がその面を垂直にして固定されている。この回転子４を挟むようにして、１対の固定子５，６がその面を垂直にして台１上に立設されている。なお、回転軸３は支柱２側の固定子５の中央に設けた孔５ａを挿通して回転子４を支持している。
【０００５】
図１１は回転子４の平面図である。この回転子４の回転中心Ｃを中心として、特定の円周上に１０個の永久磁石７（７ａ〜７ｊ）が等間隔に配置されている。一方、図１２に示すように、固定子５にも、回転子４の回転中心Ｃに相当する点Ｃ１を中心とする円周上に、１０個の有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）が等間隔に配置されている。有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）は、鉄心の周りにコイルを巻回したものであり、鉄心を中心に配置することにより、磁束密度を高めている。また、永久磁石７（７ａ〜７ｊ）が配置された円周の直径と有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）が配置された円周の直径とは同一である。このため、図１３に示すように、永久磁石７（７ａ〜７ｊ）と、有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）とは、いずれも、正対の状態となる。そこで、ハンドル３ａを介して回転軸３を回転駆動すると、回転子４の永久磁石７（７ａ〜７ｊ）が、有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）と、有芯コイル９（９ａ〜９ｊ）との間に形成される磁界を横切るので、有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）、９（９ａ〜９ｊ）に誘導起電力が発生し、発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１７３５８３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】http://www.neomag.jp/mailmagazines/topics/letter201207.php「磁石とマグネットのNeoMag-NeoMag通信バックナンバー」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術においては、起電力が生じた有芯コイル８、９と、永久磁石７との間に電磁的引力が作用し、回転子４を回転駆動する際に必要な駆動力が大きいという問題点がある。この電磁的引力が大きいという問題点は、慣性力が作用する回転子４の回転中よりも、回転始動時に影響が大きく、回転子４を回転始動させるために必要な駆動力が大きく、回転始動させにくいという問題点がある。このように、コギングトルクの作用により、回転子４の回転始動力及び回転駆動力が大きくなるという問題点を解消するために、コアレス方式にすることも考えられるが、そうすると、コアがない分、発電能力が劣るという問題点が生じる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、回転子の回転始動力及び回転駆動力を低減することができ、十分な発電能力をもつ直流発電機と、回転子の回転抵抗力が低い直流モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る直流発電機は、
回転軸の周りに回転駆動され、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、１対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転駆動されると共に、前記複数個の磁石は、それらのＮ極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのＳ極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と他の有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルから直流電圧を取り出すものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る直流モータは、
回転軸の周りに回転可能であり、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、１対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転可能であると共に、前記複数個の磁石は、それらのＮ極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのＳ極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルに直流電圧を供給することにより、前記回転子を回転駆動することを特徴とする。
【００１２】
これらの直流発電機又は直流モータにおいて、前記磁石の個数と前記有芯コイルの個数は、１だけ相違し、回転子の回転中に、正対することができる磁石と有芯コイルの組合せは１対のみであるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の直流発電機によれば、回転子の複数個の磁石の中の特定のものと、固定子の複数個の有芯コイルの中の特定のものとが正対している場合に、この磁石と有芯コイルとが正対している組合せは一部の組合せだけであり、その他の磁石と有芯コイルは、正対せずに円周方向にずれている。このため、磁石と有芯コイルとの間の磁気的引力は、一部の磁石と一部の有芯コイルとの間にのみ作用し、その他の磁石と有芯コイルとの間には、磁気的引力が相互に打ち消される方向に作用する。このため、コギング力が小さく、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低く、回転駆動が容易である。そして、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低いために、各回転子及び各固定子に多数の磁石及び有芯コイルを配置することができ、その分、発電能力を向上させることができる。更に、本発明は直流発電機又は直流モータであるから、回転子の磁石の数は、奇数個及び偶数個のいずれでもよく、任意であり、汎用性が高い。
【００１４】
本発明の直流モータも、直流発電機と同様に、より低い駆動電流で、モータの回転子を回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態の発電機の構成を示す模式的斜視図、（ｂ）は同じくその回転子４及び固定子５，６の分解図、（ｃ）は同じくその回転子４の側面図である。
【図２】本実施形態の回転子の永久磁石７の配置及び固定子の有芯コイル８，９の配置を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は回転子及び固定子の変形例を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は回転子及び固定子の変形例を示す図である。
【図５】本実施形態の発電能力を説明する図である。
【図６】（ａ）は本実施形態の発電能力を説明する電流波形図、（ｂ）は整流後の電流波形図、（ｃ）は電流波形図である。
【図７】本実施形態の整流回路図である。
【図８】永久磁石及び有芯コイルの変形例を示す図であり、（ａ）は回転子、（ｂ）は固定子、（ｃ）はそれらの組み合わせを示す。
【図９】永久磁石及び有芯コイルの他の変形例を示す図であり、（ａ）は回転子、（ｂ）は固定子、（ｃ）はそれらの組み合わせを示す。
【図１０】従来例の発電機を示す模式的斜視図である。
【図１１】従来例の回転子を示す図である。
【図１２】従来例の固定子を示す図である。
【図１３】従来例の固定子を示す図である。
【図１４】従来例の発電能力を説明する電流波形図である。
【図１５】従来例の発電能力を説明する整流後の電流波形図である。
【図１６】従来例の発電能力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係る発電機を示す模式的斜視図であり、図１（ｂ）は回転子４及び固定子５，６を分解して示す斜視図、図１（ｃ）は回転子４の側面図である。台１上に、１対の支柱２ａ，２ｂが対向するようにして立設されている。そして、この支柱２ａ、２ｂ間に回転軸３がその長手方向を水平にして回転可能に指示されている。この回転軸３には、レバー３ａが連結されており、回転軸３はハンドル３ｂを握持してレバー３ａを回動させることにより回転駆動されるようになっている。この回転軸３には、回転子４の非磁性の円板状の支持板４ａがその面を回転軸３に垂直にして、固定されており、回転軸３が回転することにより、回転子４の支持板４ａはその面を鉛直にして回転する。この回転子４を挟むようにして、１対の板状の非磁性の固定子５，６がその面を垂直にして、台１上に立設されている。これらの固定子５，６の中央には、夫々孔５ａ、６ａが形成されており、回転軸３はこの孔５ａ、６ａを挿通して、支柱２ａ、２ｂ間に架け渡されている。
【００１７】
そして，図２に示すように、回転子４には、回転軸３を中心Ｃとする円周上に、９個の永久磁石７（７ａ〜７ｉ）が等間隔で配置されている。この永久磁石７は、図１（ｃ）に示すように、その全ての永久磁石７のＮ極が支持板４ａの一方の面側に位置し、その全ての永久磁石７のＳ極が支持板４ａの他方の面側に位置するようにして、即ち、全ての永久磁石７の磁力線の方向を同一方向として、支持板４ａに固定されている。また、固定子５及び固定子６には、その回転軸３に対応する位置を中心とする円周上に、夫々８個の有芯コイル８（８ａ〜８ｈ）及び９（９ａ〜９ｈ）が配置されている。そして、永久磁石７が配置される円周の直径と、有芯コイル８，９が配置される円周の直径とは同一である。よって、回転子４が回転すると、各永久磁石７はいずれかの有芯コイル８，９に正対するが、例えば、永久磁石７ａがいずれかの有芯コイル８，９に正対しているときは、他の永久磁石は、いずれの有芯コイル８，９にも正対しない。永久磁石７は、９個配置されているので、その中心Ｃを中心として、隣接する永久磁石７の中心角は４０°であり、有芯コイル８，９は、夫々８個配置されているので、隣接する有芯コイル８の中心角及び隣接する有芯コイル９の中心角は、いずれも４５°である。そして、永久磁石７が回転して、対向する各対の有芯コイル８，９間を横切った場合に、有芯コイル７，８に誘導起電力が発生して、電気が流れるように、有芯コイル７，８の各コイルが結線されている。
【００１８】
次に、本実施形態の直流発電機から直流電流を取り出す整流回路について説明する。図７はこの整流回路を示す。永久磁石7（7ａ、7ｂ、・・・）を間に挟んで、有芯コイル８（８ａ，８ｂ、・・・）及び有芯コイル９（９ａ、９ｃ、・・・）が配置されているが、有芯コイル９の両端は夫々端子Ｔ１，Ｔ２に接続され、有芯コイル８の両端は夫々端子Ｔ３，Ｔ４に接続されている。端子Ｔ２と端子Ｔ３は相互に接続されている。また、負荷Ｒの両端は端子Ｓ１，Ｓ２に接続されており、端子Ｔ１〜Ｔ４と端子Ｓ１，Ｓ２との間に、ダイオード回路Ｄが接続されている。このダイオード回路Ｄは、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４から構成され、ダイオードＤ１のアノードは端子Ｓ１に接続され、カソードは端子Ｔ１に接続されている。また、ダイオードＤ２のアノードは端子Ｓ１に接続され、カソードは端子Ｔ４に接続され、ダイオードＤ３のアノードは端子Ｔ１に接続され、カソードは端子Ｓ２に接続され、ダイオードＤ４のアノードは端子Ｔ４に接続され、カソードは端子Ｓ２に接続されている。他の有芯コイル８，９及び永久磁石７の組み合わせも、同様にして、負荷Ｒの端子Ｓ１，Ｓ２に接続されている。この図７に示す回路により、負荷Ｒには、図６（ｃ）に示す電流波形の電力が得られる。
【００１９】
次に、上述のごとく構成された本実施形態の発電機の動作について説明する。図２に示すように、回転子４の回転上の位置が、例えば、永久磁石７ａが有芯コイル８ａ、９ａに正対するときの位置から、ハンドル３により回転軸３及び回転子４を一方向（例えば、図２の時計方向）に回転駆動すると、永久磁石７（７ａ〜７ｉ）が図２の時計方向に回転し、固定子５，６の有芯コイル８（８ａ〜８ｈ）と有芯コイル９（９ａ〜９ｈ）との近傍を通過することにより、有芯コイル８，９に起電力が発生する。このとき、例えば、図２に示す状態では、永久磁石７ａと有芯コイル８ａ、９ａとが対面しており、これらの間には、磁気的引力が作用し、相互に引きつけ合う。この引力が回転子４を回転させるときの抵抗となり、コギングトルクとなる。しかし、他の例えば永久磁石７ｂと有芯コイル８ｂ、９ｂとの間には、回転子４に固定された永久磁石７ｂを時計方向に回転する方向に引力が作用するが、永久磁石７ｉと有芯コイル８ｈ、９ｈとの間には、回転子４に固定された永久磁石７ｉを反時計方向に回転する方向に引力が作用する。これにより、回転子４の永久磁石７ｂと永久磁石７ｉとに、相互に相反する方向に引力が作用し、これらの引力は打ち消しあう。永久磁石７ｅ及び永久磁石７ｆと、有芯コイル８ｅ，９ｅとの間には、有芯コイル８ｅ，９ｅを中心として、２個の永久磁石７ｅ，７ｆに相反する方向に作用する引力を及ぼす。よって、回転子４が回転するときの回転駆動を阻止する方向に作用する力は、永久磁石７ａと、有芯コイル８ａ、９ａとの間に作用する磁気的引力のみである。このため、本実施形態においては、コギング力が小さく、回転子４の回転始動力及び回転駆動力が低く、より小さな力で回転子を回転駆動することができ、回転駆動が容易である。そして、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低いために、各回転子及び各固定子に多数の磁石及び有芯コイルを配置することができ、その分、発電能力を向上させることができる。
【００２０】
なお、回転子４が回転して時計方向に移動し、永久磁石７ｂが有芯コイル８ｂ、９ｂに正対した場合も、上述と同様に正対した永久磁石と有芯コイルとの間にのみ引力が作用し、同様の作用効果が継続される。
【００２１】
本実施形態においては、コギング力が小さく回転に必要な駆動力（初動駆動力及び回転維持駆動力）が小さいので、多数の永久磁石及び有芯コイルを設けても、回転駆動が容易であるため、このように多数の永久磁石及び有芯コイルを設けて発電能力を高めることができる。例えば、図３（ａ）は、永久磁石７を２７個、有芯コイル８を３７個設置したものであり、図３（ｂ）は、永久磁石７を３７個、有芯コイルを２７個設置したものである。この図３の場合、３対で、永久磁石７と有芯コイル８，９とが正対する。また、図４（ａ）は、永久磁石７を３７個、有芯コイル８を３６個設置したものであり、図４（ｂ）は、永久磁石７を３６個、有芯コイルを３７個設置したものである。この図４の場合，正対する永久磁石７と有芯磁石８，９との組合せは１対のみである。これらの図３及び図４に示す発電機においても、図２に示す実施形態と同様に、回転子の回転駆動力の低減を図ることができると共に、更に多数の永久磁石及び有芯コイルを設けることにより、発電能力の向上を図ることができる。
【００２２】
図５は本実施形態の発電機の発電効率を説明するための回転子及び固定子の図である。この図５に示す回転子４には、例えば、１１個の永久磁石７（７ａ〜７ｋ）が設置されており、固定子５には、例えば、１０個の有芯コイル８（８ａ〜８ｊ）が設置されている。この有芯コイル８の数は、発電効率の比較のために、図１２に示す従来例の有芯コイルの数と同一であるとする。図１０乃至図１３に示す従来の発電機の場合には、回転子４の永久磁石７ａが固定子５の有芯コイル８ａに正対した後、時計方向に回転して隣接する有芯コイル８ｂに正対するまでの間、即ち、永久磁石７ａが３６°回転するまでの間、図１４に示すように、sin曲線で示す起電力が生じ、電流が流れる。これを整流器を通して、負の部分を折り返すと、図１５に示すように電流が発生する。そして、この発電電力が、各１０個の永久磁石７と有芯コイル８，９とにより得られるので、回転子４及び固定子５，６の全体で、図１６に示すように、振幅が１０倍の電流が得られる。
【００２３】
一方、本発明の実施形態の場合、図５に示すように、１０個の有芯コイル８，９に対し、１１個の永久磁石７が設置されているので、永久磁石７ａが有芯コイル８ａから有芯コイル８ｂまで中心角３６°の円弧を移動すると、１組の有芯コイル８ａ，９ａについては、図６（ａ）のsin曲線で示す電流変化が得られ、ハッチングにて示す電流が流れる。図７に示す全波整流回路により、１組の有芯コイル８ａ，９ａの出力は、図６（ｂ）に示すように、電流変化が折り返され、図６（ｂ）にハッチングにて示す電流が得られる。そして、各１０個の有芯コイル８，９は、中心角が３６°づつ離隔して配置されており、他の有芯コイル８ｂ〜８ｊ、９ｂ〜９ｊにおいては、１１個の永久磁石７の通過に起因して、（３６°／１１）づつずれた１１本のsin曲線の電流変化が得られる。即ち、３６°の範囲に、１１本のsin曲線が存在する。よって、回転子４及び固定子５，６の全体では、１１本のsin曲線を重ね合わせた電流変化が得られ、これらを積算した電流が得られる。
【００２４】
図１６と図６（ｃ）との対比からわかるように、本発明の実施形態の場合は、振幅はｙであり、従来例の場合の１０ｙに比して小さいものの、電流の積算値では、図６（ｃ）は図１６の電力よりも大きいことがわかる。つまり、図１５の１組の有芯コイル８，９においては、sin曲線を積分すると、振幅がｙであるので、４Ａ単位の電力が得られる。そして、図１６に示すように、１０個の永久磁石７の通過で、４Ａ×１０＝４０Ａ単位の電力が得られる。これが中心角３６°分であるので、回転子４が１回転する間に、１０組の有芯コイル８，９により、４０Ａ×１０＝４００Ａ単位の電力が得られる。これに対し、本実施形態の図６（ａ）の場合は、整流回路を通して折り返されたときに、図６（ｂ）に示すように、各有芯コイル８，９では、ｙの振幅の電流変化が得られる。よって、各有芯コイル８，９について、振幅がｙで４Ａ単位の電力が得られる。これが１１個の永久磁石７の通過で、４Ａ×１１＝４４Ａ単位の電力が得られる。これが中心角３６°分であるので、回転子４が１回転する間に、１０組の有芯コイル８，９により、４４Ａ×１０＝４４０Ａ単位の電力が得られる。これは、図１６の４００Ａ単位の１．１倍となる。
【００２５】
このように、本実施形態の場合は、有芯コイルの数が同一であっても、永久磁石の数が１個多いだけで、従来例の約１．１倍の電力が得られる。しかも、本実施形態においては、永久磁石の数と有芯コイルの数が異なることにより、回転子４を回転駆動する駆動力を著しく低減することができる。従って、本実施形態によれば、より小さな駆動力でより大きな電力を得ることができる。なお、有芯コイルの数を増やせば、得られる電力は多くなるが、その場合は、固定子が大型化すると共に、整流回路も複雑化する。
【００２６】
また、本発明は、全ての永久磁石７のＮ極は、支持板４ａの一方の面側、即ち、有芯コイル８の固定子５側に位置し、全ての永久磁石７のＳ極は、支持板４ａの他方の面側、即ち，有芯コイル９の固定子６側に位置する。このため、図７の全波整流回路からは、直流電圧が取り出される。そして、このように、全ての永久磁石７はどの磁力線の方向が同一であるので、永久磁石７の数は、偶数個に限らず、前述の図２の９個、図５の１１個、図３（ａ）の２７個、図３（ｂ）の３７個、図４（ａ）の３７個等奇数個にすることができる。これに対し、交流発電機の場合は、回転子の一方の面側に、Ｎ極とＳ極とを交互に円周上に配置する必要があり、永久磁石の数は偶数個に限定される。本発明の場合は、永久磁石の数は、奇数でも偶数でもよく（図４（ｂ）の３６個）、任意の数の永久磁石を使用して、任意の電力を取り出すことができる。
【００２７】
なお、永久磁石７及び有芯コイル８，９の形状は、上記実施形態のように、円形に限らない。例えば、図８及び図９に示すように、永久磁石７及び有芯コイル８，９の断面形状を扇形にすることもできる。これにより、回転子４及び固定子５，６に発生する磁場の面積を、円周上に可及的に密に設定することができる。これにより、回転子４と固定子５，６との間に強い磁場を形成して、得られる直流電力を増大させることができる。図８は、回転子４の永久磁石７の数は１１個、固定子５，６の有芯コイル８，９の数は１０個の場合の発電機である。図９は、回転子４の永久磁石７の数は１８個、固定子５，６の有芯コイル８，９の数は１９個の場合の発電機である。
【００２８】
モータの場合は、上述の発電機の場合と逆の動作により、電流を有芯コイル７，８に供給することにより、回転子４が回転駆動される。よって、発電機の場合と同様に、モータにおいても、回転子４を容易に回転駆動することができ、より低い電流で、高効率で回転子を回転駆動することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：台
３：回転軸
４：回転子
５，６：固定子
７（７ａ〜７ｋ）：永久磁石
８（８ａ〜８ｊ）：有芯コイル
９（９ａ〜９ｊ）：有芯コイル
【図１】
2017135975.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017135975.tif 000007
【図６】
2017135975.tif 000008
【図７】
2017135975.tif 000009
【図８】
2017135975.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2017135975.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017135975.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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