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JP3981750B2 - Generator - Google Patents
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Description

本発明は、発電機に関し、特に、円盤の回転力を利用して発電する発電機に関する。   The present invention relates to a power generator, and more particularly to a power generator that generates power using the rotational force of a disk.

一般に、発電機は、磁極を備えた回転子の回転により、磁束変化を受けた電機子(固定子)に誘導起電力を発生させるように構成されており、電機子は固定されている。そのため、回転子と電機子との相対速度をあまり上げることができず、効率よく誘導起電力を発生させることは困難であった。また、変速ギア等を設けて回転子の回転速度を上げるようにすることも考えられるが、回転子を構成する部品に大きな遠心力が加わり、その部品に破損を生じる可能性があるばかりでなく、その高速回転に基づく固有振動によって発電機全体が故障するおそれもある。   Generally, a generator is configured to generate an induced electromotive force in an armature (stator) that has undergone a magnetic flux change by rotation of a rotor having magnetic poles, and the armature is fixed. Therefore, the relative speed between the rotor and the armature cannot be increased so much, and it is difficult to efficiently generate the induced electromotive force. In addition, it is conceivable to increase the rotational speed of the rotor by providing a transmission gear or the like. However, not only may a large centrifugal force be applied to the parts constituting the rotor, causing damage to the parts. In addition, there is a possibility that the entire generator may be broken due to the natural vibration based on the high-speed rotation.

そこで、例えば特開2003−235223号公報には、自転車のタイヤ等の外部回転体からの駆動を受けて磁石を回転させる第一の回転機構と、芯材もしくはコイルを回転させる第二の回転機構とを設けて、これらの磁石とコイルとをそれぞれ逆方向に回転させるようにした発電機が提案されている。この発電機によれば、磁石とコイルとを互いに逆方向に回転させる機構を設けることによってコイルと磁石との相対速度が大きくなり、より大きな誘導起電力を発生させることができるようになる。また、磁石もしくはコイルの一方側のみを高速回転させる必要がなくなるので、遠心力や固有振動等に基づく発電機の故障も少なくすることができる。   Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-235223, a first rotation mechanism that rotates a magnet in response to driving from an external rotating body such as a bicycle tire and a second rotation mechanism that rotates a core member or a coil. Has been proposed, and these magnets and coils are respectively rotated in opposite directions. According to this generator, by providing a mechanism for rotating the magnet and the coil in opposite directions, the relative speed between the coil and the magnet is increased, and a larger induced electromotive force can be generated. Further, since it is not necessary to rotate only one side of the magnet or coil at high speed, it is possible to reduce the failure of the generator based on centrifugal force, natural vibration, or the like.

特開2003−235223号公報JP 2003-235223 A

しかし、従来の発電機では、自転車のタイヤ等の外部回転体からの駆動を受けて第1の回転機構及び第2の回転機構を回転させるため、安定した電力供給ができないという課題がある。   However, in the conventional generator, there is a problem that stable power supply cannot be performed because the first rotating mechanism and the second rotating mechanism are rotated by receiving driving from an external rotating body such as a bicycle tire.

また、一つの外部回転体によって第1の回転機構及び第2の回転機構の相対速度を制御するので、各々の回転機構の速度を制御する場合に比べ、相対速度の設定に制限があり、発生する電力を自由に調節することが困難であるという課題がある。   Also, since the relative speeds of the first rotating mechanism and the second rotating mechanism are controlled by a single external rotating body, the setting of the relative speed is limited compared to the case where the speed of each rotating mechanism is controlled. There is a problem that it is difficult to freely adjust the power to be generated.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、安定した電力供給が可能であり、発生する電力を自由に調節することができる発電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a generator that can stably supply power and can freely adjust the generated power.

本発明の発電機は、回転子と、前記回転子の回転によって誘導起電力を発生させる電機子と、前記回転子に連結されている第1の円盤と、前記電機子に連結されている第2の円盤と、前記第1の円盤に回転力を伝達させる第3の円盤と、前記第2の円盤に回転力を伝達させる第4の円盤と、前記第3の円盤を回転させる第1の駆動手段と、前記第4の円盤を回転させる第2の駆動手段とを有し、前記第1の駆動手段及び第2の駆動手段は、前記回転子及び電機子が相互に逆方向に回転するように、前記第3の円盤及び第4の円盤をそれぞれ逆方向に回転させることを特徴とするものである。   The generator of the present invention includes a rotor, an armature that generates an induced electromotive force by the rotation of the rotor, a first disk coupled to the rotor, and a first disk coupled to the armature. 2, a third disk for transmitting a rotational force to the first disk, a fourth disk for transmitting a rotational force to the second disk, and a first for rotating the third disk. Drive means and second drive means for rotating the fourth disk, wherein the first drive means and the second drive means rotate the rotor and armature in opposite directions. Thus, the third disk and the fourth disk are respectively rotated in opposite directions.

前記回転子、電機子、第1の円盤及び第2の円盤を回転可能に取り付けた第1の支柱と、前記第3の円盤を回転可能に取り付けた第2の支柱と、前記第4の円盤を回転可能に取り付けた第3の支柱とを有してもよい。   A first support column rotatably attached to the rotor, armature, first disc and second disc; a second support post rotatably attached to the third disc; and the fourth disc And a third support column rotatably attached thereto.

前記電機子は、前記回転子を囲むように配置され、かつ表面に複数の孔が開口していてもよい。   The armature may be arranged so as to surround the rotor, and a plurality of holes may be opened on the surface.

前記電機子の外周面に複数の溝部が形成され、前記各溝部内に複数の導電性のリングが空回り状態で収納され、最外側のリングに電気を取り出す集電部材が電気的に接続されていてもよい。   A plurality of grooves are formed on the outer peripheral surface of the armature, a plurality of conductive rings are housed in the respective grooves in an idle state, and a current collecting member for taking out electricity is electrically connected to the outermost ring. May be.

前記第1の駆動手段及び第2の駆動手段の駆動源はバッテリ、燃料電池又は太陽電池のいずれか又はそれらを任意に組み合わせたものであってもよい。   The drive source of the first drive means and the second drive means may be any of a battery, a fuel cell, a solar cell, or any combination thereof.

前記第1の駆動手段及び第2の駆動手段の駆動源は複数のバッテリで構成されており、前記電機子で発生した電気の一部を前記バッテリに充電する充電動作と、前記バッテリから前記第1の駆動手段及び第2の駆動手段に放電する放電動作とを各バッテリ間で切り換える切換手段を有してもよい。   The drive sources of the first drive means and the second drive means are constituted by a plurality of batteries, and charging operation for charging a part of the electricity generated by the armature to the battery; There may be provided switching means for switching between each battery between the discharging operation for discharging to the first driving means and the second driving means.

前記第1の駆動手段及び第2の駆動手段の駆動源は、燃料電池で構成されており、前記電機子で発生した電気の一部を利用して、燃料電池で用いられる燃料を改質する燃料改質装置を有してもよい。
The drive source of the first drive means and the second drive means is constituted by a fuel cell, and reforms the fuel used in the fuel cell by using a part of the electricity generated by the armature. You may have a fuel reformer.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係る発電機の構成を示す側面断面図、図2は本発明の実施の形態に係る発電機の構成を示す斜視図、図3は図2のIIIーIII線断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is III-III in FIG. It is line sectional drawing.

図1〜図3に示すように、本発明の実施の形態に係る発電機は、基板1に垂直方向に固定して取り付けられた第1の支柱Aと、基板1に垂直方向に固定して取り付けられ、第1の支柱Aを中心にしてそれぞれ間隔を隔てて配置された第2の支柱B及び第3の支柱Cと、第1の支柱Aに回転可能に取り付けられ、磁極部2aを備えた回転子2と、第1の支柱Aに回転可能に取り付けられ、回転子2の回転によって誘導起電力を発生させる電機子3と、第1の支柱Aに回転可能に取り付けられ、回転子2に連結されている第1の円盤4と、第1の支柱Aに回転可能に取り付けられ、電機子3に連結されている第2の円盤5と、第2の支柱Bに固定して取り付けられた第1の基台6上に設けられた第1の駆動モータ7と、第2の支柱Bに回転可能に取り付けられ、第1の駆動モータ7によって回転される第3の円盤8と、第3の支柱Cに固定して取り付けられた第2の基台9上に設けられた第2の駆動モータ10と、第2の支柱Bに回転可能に取り付けられ、第2の駆動モータ10によって回転される第4の円盤11とを有する。   As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the generator according to the embodiment of the present invention is fixed to the substrate 1 in the vertical direction and the first support column A fixed to the substrate 1 in the vertical direction. A second support column B and a third support column C which are mounted and spaced apart from each other with the first support column A as the center, and are rotatably mounted on the first support column A, and include a magnetic pole portion 2a. The rotor 2 and the first strut A are rotatably attached to the armature 3 that generates an induced electromotive force by the rotation of the rotor 2, and the first strut A is rotatably attached to the rotor 2. The first disk 4 connected to the first arm 4 and the first pillar A are rotatably attached to the second disk 5 connected to the armature 3 and fixedly attached to the second pillar B. The first drive motor 7 provided on the first base 6 and the second support B can be rotated. A third disk 8 that is attached and rotated by the first drive motor 7, and a second drive motor 10 that is provided on a second base 9 that is fixedly attached to the third column C. And a fourth disk 11 that is rotatably attached to the second support column B and is rotated by the second drive motor 10.

第3の円盤8の外周面は、第1の円盤4の外周面と面接触しており、第3の円盤8の回転力が第1の円盤4に伝達される。   The outer peripheral surface of the third disk 8 is in surface contact with the outer peripheral surface of the first disk 4, and the rotational force of the third disk 8 is transmitted to the first disk 4.

第4の円盤11の外周面は、第2の円盤5の外周面と面接触しており、第4の円盤11の回転力が第2の円盤5に伝達される。   The outer peripheral surface of the fourth disk 11 is in surface contact with the outer peripheral surface of the second disk 5, and the rotational force of the fourth disk 11 is transmitted to the second disk 5.

また、回転子2及び電機子3を効率よく高速に回転させるために、第3の円盤8の直径は、第1の円盤4の直径よりも長く、第4の円盤11の直径は、第2の円盤5の直径よりも長いのが好ましい。   Further, in order to efficiently rotate the rotor 2 and the armature 3 at high speed, the diameter of the third disk 8 is longer than the diameter of the first disk 4, and the diameter of the fourth disk 11 is the second value. It is preferable that the diameter of the disk 5 is longer.

第1の円盤4は、回転子2の上部と下部にそれぞれ2つ連結され、第2の円盤5は、電機子3の上部と下部にそれぞれ2つ連結されている。それに対応して、第3の円盤8、第4の円盤11はそれぞれ上下に2つ設けられている。   Two first disks 4 are connected to the upper and lower parts of the rotor 2, and two second disks 5 are connected to the upper and lower parts of the armature 3. Correspondingly, two third disks 8 and four fourth disks 11 are provided above and below, respectively.

ただ、第1〜第4の円盤4,5,8,11、第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10の数は上記に限定されず、1つだけでもよく、3つ以上あってもよい。   However, the number of the first to fourth disks 4, 5, 8, 11, the first drive motor 7, and the second drive motor 10 is not limited to the above, and may be only one or three or more. Also good.

第1の駆動モータ7の回転部7aは第3の円盤8の下面に接触しており、その回転部7aの回転によって、第3の円盤8を回転させる。   The rotating part 7a of the first drive motor 7 is in contact with the lower surface of the third disk 8, and the third disk 8 is rotated by the rotation of the rotating part 7a.

第2の駆動モータ10の回転部10aは第4の円盤11の下面に接触しており、その回転部10aの回転によって、第4の円盤11を回転させる。   The rotating part 10a of the second drive motor 10 is in contact with the lower surface of the fourth disk 11, and the fourth disk 11 is rotated by the rotation of the rotating part 10a.

第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10の駆動源は、例えばバッテリ、燃料電池又は太陽電池等が用いられる。   As a drive source of the first drive motor 7 and the second drive motor 10, for example, a battery, a fuel cell, a solar cell, or the like is used.

第2の支柱Bは中空に形成されており、その内部に、第1の駆動モータ7に電力を供給するための配線7bが通っている。また、第3の支柱Cは中空に形成されており、その内部に、第2の駆動モータ10に電力を供給するための配線10bが通っている。これらの構成によって、配線7b、10bが外部に露出することがなく安全であるとともに装置の外観も良好になる。   The second column B is formed in a hollow shape, and a wiring 7b for supplying electric power to the first drive motor 7 passes through the second column B. Further, the third support column C is formed hollow, and a wiring 10b for supplying power to the second drive motor 10 passes through the third support column C. With these configurations, the wirings 7b and 10b are not exposed to the outside and are safe and the appearance of the apparatus is also improved.

電機子3は回転子2の磁極部2aを取り囲むように配置されており、その内部は、図3に示すように、回転子2の回転によって誘導起電力を発生させるために間隔を隔てて複数(図面では3つ)のコイル部3aが設けられている。また、電機子3の外周部には各コイル部3aにそれぞれ電気的に接続されている3つのスリップリング12が並列して配置されている。各スリップリング12にはそれぞれ集電シュー13が電気的に接続されており、集電シュー13から送電線を介して外部に電気を取り出すことができる。   The armature 3 is arranged so as to surround the magnetic pole part 2a of the rotor 2, and as shown in FIG. Coil portions 3a (three in the drawing) are provided. In addition, three slip rings 12 that are electrically connected to the respective coil portions 3 a are arranged in parallel on the outer peripheral portion of the armature 3. A current collecting shoe 13 is electrically connected to each slip ring 12, and electricity can be taken out from the current collecting shoe 13 through a power transmission line.

図4に示すように集電シュー13は、例えば第2の支柱B又は第3の支柱Cにワイヤ14等を介して固定することにより安定して支持される。   As shown in FIG. 4, the current collecting shoe 13 is stably supported by being fixed to the second column B or the third column C via the wire 14 or the like, for example.

なお、図1及び図2中、15は第1の円盤4を回転可能に支持するためのベアリング、16は第2の円盤5を回転可能に支持するためのベアリング、17は第3の円盤8を回転可能に支持するためのベアリング、18は第4の円盤11を回転可能に支持するためのベアリングである。また、8aは第3の円盤8とベアリング17とを連結するアーム、11aは第4の円盤11とベアリング18とを連結するアームである。   In FIGS. 1 and 2, 15 is a bearing for rotatably supporting the first disk 4, 16 is a bearing for rotatably supporting the second disk 5, and 17 is a third disk 8. A bearing 18 for rotatably supporting the fourth disk 11 is a bearing for rotatably supporting the fourth disk 11. 8a is an arm that connects the third disk 8 and the bearing 17, and 11a is an arm that connects the fourth disk 11 and the bearing 18.

次に、本発明の実施の形態に係る発電機の動作について説明する。まず、第1の駆動モータ7を駆動させて、第3の円盤8を回転させるとともに、第2の駆動モータ10を駆動させて、第4の円盤11を回転させる。この際、第3の円盤8及び第4の円盤11はそれぞれ逆方向に回転させる。   Next, the operation of the generator according to the embodiment of the present invention will be described. First, the first drive motor 7 is driven to rotate the third disk 8 and the second drive motor 10 is driven to rotate the fourth disk 11. At this time, the third disk 8 and the fourth disk 11 are rotated in opposite directions.

第3の円盤8の回転力は第1の円盤4に伝達され、これによって第1の円盤4に連結されている回転子2が一方向に回転される。一方、第4の円盤11の回転力は第2の円盤5に伝達され、これによって、第2の円盤5に連結されている電機子3が一方向とは逆の他方向に回転される。   The rotational force of the third disk 8 is transmitted to the first disk 4, whereby the rotor 2 connected to the first disk 4 is rotated in one direction. On the other hand, the rotational force of the fourth disk 11 is transmitted to the second disk 5, whereby the armature 3 connected to the second disk 5 is rotated in the other direction opposite to the one direction.

本発明の実施の形態に係る発電機によれば、回転子2と電機子3とを互いに逆方向に回転させるので、回転子2だけを回転させる場合に比べて回転子2と電機子3との相対速度を大きくすることができ、より大きな誘導起電力を発生させることが可能となる。また、回転子2を高速回転させる必要がないため、高速回転による遠心力や固有振動に基づく部品や発電機全体の故障などを防止することができる。   According to the generator according to the embodiment of the present invention, since the rotor 2 and the armature 3 are rotated in opposite directions, the rotor 2 and the armature 3 are compared with the case where only the rotor 2 is rotated. It is possible to increase the relative speed of and to generate a larger induced electromotive force. Further, since it is not necessary to rotate the rotor 2 at a high speed, it is possible to prevent a failure of parts or the entire generator due to centrifugal force or natural vibration due to the high speed rotation.

また、自転車のタイヤ等の外部回転体ではなく、回転子2及び電機子3を駆動モータ7,10により回転させるので、安定した電力供給が可能である。   In addition, since the rotor 2 and the armature 3 are rotated by the drive motors 7 and 10 instead of the external rotating body such as a bicycle tire, stable power supply is possible.

また、第1〜第4の円盤4,5,8,11の大きさや数を適宜変えたり、回転子2と電機子3をそれぞれ別個の駆動モータ7,10によって回転させることができることから、回転子2と電機子3との相対速度の設定変更が容易であり、発生する電力を自由に調節することができる。その結果、本発明の発電機をさまざまな用途に利用することが可能である。   In addition, the size and number of the first to fourth disks 4, 5, 8, and 11 can be appropriately changed, and the rotor 2 and the armature 3 can be rotated by separate drive motors 7 and 10, respectively. It is easy to change the setting of the relative speed between the child 2 and the armature 3, and the generated power can be freely adjusted. As a result, the generator of the present invention can be used for various purposes.

図5は電機子3の変形例を示す斜視図である。図5に示すように、電機子3の表面に空気が入り込むための複数の孔19が開口されていてもよい、通常、電機子3内ではコイル部3aに流れる負荷電流による熱が発生しているので、電機子3が回転した際に孔19から空気が入り込み、電機子3内を冷却することができる。また、孔19の形成によって電機子3の軽量化を図ることができるとともに、回転の効率を上げることができる。   FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the armature 3. As shown in FIG. 5, a plurality of holes 19 for allowing air to enter the surface of the armature 3 may be opened. Usually, heat is generated in the armature 3 due to the load current flowing in the coil portion 3a. Therefore, when the armature 3 rotates, air enters through the holes 19 and the inside of the armature 3 can be cooled. In addition, the formation of the hole 19 can reduce the weight of the armature 3 and increase the rotation efficiency.

図6は、電機子3の他の変形例を示し、(A)は側面図、(B)は揚力板を示す平面図、(C)は揚力安定板を示す底面図である。図6に示すように、電機子3の上面部に支持部20を立設し、その支持部20に複数の開口部21aが形成された揚力板21を中央に向かって上方に傾斜した状態に取り付けてもよい。また、電機子3の下面部に複数の開口部22aが形成された揚力安定板22を水平方向に延びた状態に取り付けてもよい。   FIG. 6 shows another modification of the armature 3, (A) is a side view, (B) is a plan view showing a lift plate, and (C) is a bottom view showing a lift stabilizing plate. As shown in FIG. 6, the support portion 20 is erected on the upper surface portion of the armature 3, and the lift plate 21 having a plurality of openings 21 a formed in the support portion 20 is inclined upward toward the center. It may be attached. Moreover, you may attach to the state extended in the horizontal direction the lift stabilization board 22 in which the several opening part 22a was formed in the lower surface part of the armature 3. FIG.

図6に示す電機子3によれば、揚力板21と揚力安定板22を設けることにより、電機子3の回転時に、電機子3全体が多少浮上するので、電機子3の回転効率を上げることができる。この場合、電機子3は第1の支柱Aに対して上下に移動可能に支持される。   According to the armature 3 shown in FIG. 6, by providing the lift plate 21 and the lift stabilization plate 22, the entire armature 3 floats slightly when the armature 3 rotates, so that the rotation efficiency of the armature 3 is increased. Can do. In this case, the armature 3 is supported so as to be movable up and down with respect to the first support column A.

図7(A)は電機子3の溝部に導電性のリングが収納されている状態を概略的に示す側面図、(B)はリングを示す平面図、(C)はリングを示す側面断面図である。   7A is a side view schematically showing a state where a conductive ring is housed in the groove of the armature 3, FIG. 7B is a plan view showing the ring, and FIG. 7C is a side sectional view showing the ring. It is.

図7に示すように、電機子3の表面に溝部23を形成し、各溝部23内に図7(B)及び(C)に示す形状の導電性の材料(例えば銅)で作られた複数のリング24を空回りする状態で重ねてもよい。そして、最外側のリング24と集電シュー13とが電気的に接続(接触)している。これによって、最外側のリング24には回転力が伝達されず、ほとんど回転しないので、集電シュー13との接触状態が良好になり、安定して電気を取り出すことができる。なお、リング24間に油等の潤滑材を付着させることにより、電機子3を円滑に回転させることができるとともに、摩擦による騒音を防止できる。   As shown in FIG. 7, grooves 23 are formed on the surface of the armature 3, and a plurality of conductive materials (for example, copper) made of the shape shown in FIGS. 7B and 7C are formed in the grooves 23. The ring 24 may be overlapped in an idle state. The outermost ring 24 and the current collecting shoe 13 are electrically connected (contacted). As a result, the rotational force is not transmitted to the outermost ring 24 and hardly rotates, so that the contact state with the current collecting shoe 13 becomes good and electricity can be stably taken out. In addition, by attaching a lubricant such as oil between the rings 24, the armature 3 can be smoothly rotated and noise due to friction can be prevented.

図8(A)は、電機子3の溝部23にベアリング25付きの二重リング26が収納されている状態を概略的に示す側面図、(B)は内側のリングを示す平面図、(C)は外側のリングを示す平面図である。図8に示すベアリング25付きの二重リング26を用いることにより、外側のリング26aは内側のリング26bに支持されたベアリング25によって、内側のリング26bの回転力が伝達されず、ほとんど回転しないので、外側のリング26aと集電シュー13との接触状態が良好になり、安定して電気を取り出すことができる。なお、ベアリング25の収納部分に油等を入れて、外側のリング26aとの摩擦を低減してもよい。   8A is a side view schematically showing a state in which a double ring 26 with a bearing 25 is housed in the groove 23 of the armature 3, FIG. 8B is a plan view showing the inner ring, and FIG. ) Is a plan view showing the outer ring. By using the double ring 26 with the bearing 25 shown in FIG. 8, the outer ring 26a is hardly rotated by the bearing 25 supported by the inner ring 26b, and the rotational force of the inner ring 26b is not transmitted. The contact state between the outer ring 26a and the current collecting shoe 13 becomes good, and electricity can be taken out stably. In addition, oil etc. may be put into the storage part of the bearing 25, and friction with the outer side ring 26a may be reduced.

図9は、駆動モータの駆動源がバッテリの場合の構成例を示す説明図である。図9に示すように、この実施形態は、第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10の駆動源となる複数(図9では2つ)のバッテリ27と、電機子3で発生した電気の一部をバッテリ27に充電する充電動作と、バッテリ27から第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10に放電する放電動作とを各バッテリ間で切り換える切換スイッチ28と、バッテリ27と第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10との間に設けられたインバータ29とを備えている。切換スイッチ28は、例えばタイマによって設定された時間で自動的に切り換わるように構成されている。この実施形態によれば、切換スイッチ28により放電動作と充電動作を切り替えることができるので、バッテリ27の寿命を延ばすことができる。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration example when the drive source of the drive motor is a battery. As shown in FIG. 9, in this embodiment, a plurality of (two in FIG. 9) batteries 27 serving as drive sources for the first drive motor 7 and the second drive motor 10 and the electric power generated by the armature 3 are used. A changeover switch 28 for switching between a battery, a charging operation for charging a part of the battery 27 and a discharging operation for discharging the battery 27 from the battery 27 to the first drive motor 7 and the second drive motor 10, and And an inverter 29 provided between the first drive motor 7 and the second drive motor 10. The changeover switch 28 is configured to automatically switch at a time set by a timer, for example. According to this embodiment, since the discharge operation and the charge operation can be switched by the changeover switch 28, the life of the battery 27 can be extended.

図10は、駆動モータの駆動源が燃料電池の場合の構成例を示す説明図である。図10に示すように、この実施形態は、第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10の駆動源となる燃料電池30と、電機子3で発生した電気の一部を利用して、燃料電池30で用いられる燃料を改質する燃料改質装置31と、燃料電池30と第1の駆動モータ7及び第2の駆動モータ10との間に設けられたインバータ32とを備えている。この実施形態によれば、燃料改質装置31を用いることにより、燃料電池30の寿命を延ばすことができる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration example when the drive source of the drive motor is a fuel cell. As shown in FIG. 10, this embodiment uses a fuel cell 30 that is a drive source of the first drive motor 7 and the second drive motor 10, and a part of the electricity generated in the armature 3. A fuel reforming device 31 for reforming fuel used in the fuel cell 30 and an inverter 32 provided between the fuel cell 30 and the first drive motor 7 and the second drive motor 10 are provided. According to this embodiment, the life of the fuel cell 30 can be extended by using the fuel reformer 31.

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical matters described in the claims.

例えば、第1〜第4の円盤4,5,8,11は各支柱A〜Cに対して着脱可能に取り付けられるのが好ましい。これによって、さまざまな大きさの円盤を適用して回転子2及び電機子3との相対速度を自由に調節することができる。   For example, it is preferable that the first to fourth disks 4, 5, 8, and 11 are detachably attached to the columns A to C. Thereby, the relative speed with respect to the rotor 2 and the armature 3 can be freely adjusted by applying disks of various sizes.

また、第1〜第4の円盤4,5,8,11を歯車上に形成して、互いに歯合させてもよい。   Further, the first to fourth disks 4, 5, 8, and 11 may be formed on the gear and meshed with each other.

本発明の発電機によれば、例えば、一戸立住宅、集合住宅、団地、マンション、オフィスビル、アパート、病院、学校、その他施設、山間部、砂漠地など場所を問わず、その規模に応じた発電機を提供することができる。   According to the generator of the present invention, for example, a detached house, apartment house, housing complex, condominium, office building, apartment, hospital, school, other facilities, mountainous areas, desert areas, etc. A generator can be provided.

また、本発明の発電機は、二輪車、自動車、電車、船舶、飛行機等の各種車両の電力原として、その大小を問わず利用することができる。   Moreover, the generator of this invention can be utilized regardless of the magnitude | size as an electric power source of various vehicles, such as a two-wheeled vehicle, a motor vehicle, a train, a ship, and an airplane.

本発明の実施の形態に係る発電機の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the generator which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施の形態に係る発電機の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the generator which concerns on embodiment of this invention.

図2のIIIーIII線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG.

集電シューを支柱に固定している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which has fixed the current collection shoe to the support | pillar.

電機子の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of an armature.

電機子の他の変形例を示し、(A)は側面図、(B)は揚力板を示す平面図、(C)は揚力安定板を示す底面図である。The other modification of an armature is shown, (A) is a side view, (B) is a top view which shows a lift board, (C) is a bottom view which shows a lift stabilization board.

(A)は電機子の溝部に導電性のリングが収納されている状態を概略的に示す側面図、(B)はリングを示す平面図、(C)はリングを示す側面断面図である。(A) is a side view schematically showing a state where a conductive ring is housed in a groove of an armature, (B) is a plan view showing the ring, and (C) is a side cross-sectional view showing the ring.

(A)は、電機子の溝部にベアリング付きの二重リングが収納されている状態を概略的に示す側面図、(B)は内側のリングを示す平面図、(C)は外側のリングを示す平面図である。(A) is a side view schematically showing a state in which a double ring with a bearing is housed in a groove of an armature, (B) is a plan view showing an inner ring, and (C) is an outer ring. FIG.

駆動モータの駆動源がバッテリの場合の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example in case the drive source of a drive motor is a battery.

駆動モータの駆動源が燃料電池の場合の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example in case the drive source of a drive motor is a fuel cell.

符号の説明Explanation of symbols

A:第1の支柱
B:第2の支柱
C:第3の支柱
1:基板
2:回転子
3:電機子
4:第1の円盤
5:第2の円盤
6:第1の基台
7:第1の駆動モータ
8:第3の円盤
9:第2の基台
10:第2の駆動モータ
11:第4の円盤
12:スリップリング
13:集電シュー
14:ワイヤ
15〜18:ベアリング
19:孔
20:支持部
21:揚力板
22:揚力安定板
23:溝部
24:リング
25:ベアリング
26:二重リング
27:バッテリ
28:切換スイッチ
29:インバータ
30:燃料電池
31:燃料改質装置
32:インバータ
A: First support B: Second support C: Third support 1: Substrate 2: Rotor 3: Armature 4: First disk 5: Second disk 6: First base 7: 1st drive motor 8: 3rd disk 9: 2nd base 10: 2nd drive motor 11: 4th disk 12: Slip ring 13: Current collecting shoe 14: Wire 15-18: Bearing 19: Hole 20: Support portion 21: Lifting plate 22: Lifting stabilization plate 23: Groove portion 24: Ring 25: Bearing 26: Double ring 27: Battery 28: Changeover switch 29: Inverter 30: Fuel cell 31: Fuel reformer 32: Inverter

Claims (6)

基板に固定して取り付けられた第1の支柱と、
前記基板に固定して取り付けられ、前記第1の支柱を中心にしてそれぞれ間隔を隔てて配置された第2の支柱及び第3の支柱と、
前記第1の支柱に回転可能に取り付けられた回転子と、
前記第1の支柱に回転可能に取り付けられ、前記回転子の回転によって誘導起電力を発生させる電機子と、
前記第1の支柱に回転可能に取り付けられ、前記回転子に連結されている第1の円盤と、
前記第1の支柱に回転可能に取り付けられ、前記電機子に連結されている第2の円盤と、
前記第2の支柱に設けられた第1の駆動モータと、
前記第2の支柱に回転可能に取り付けられ、前記第1の駆動モータによって回転される第3の円盤と、
前記第3の支柱に設けられた第2の駆動モータと、
前記第3の支柱に回転可能に取り付けられ、前記第2の駆動モータによって回転される第4の円盤とを有し、
前記第3の円盤の外周面は、前記第1の円盤の外周面と面接触又は歯合しており、前記第3の円盤の回転力が前記第1の円盤に伝達され、
前記第4の円盤の外周面は、前記第2の円盤の外周面と面接触又は歯合しており、前記第4の円盤の回転力が前記第2の円盤に伝達され、
前記第3の円盤の直径は、前記第1の円盤の直径よりも長く、
前記第4の円盤の直径は、前記第2の円盤の直径よりも長く、
前記第2の支柱は中空に形成されており、その内部に、前記第1の駆動モータに電力を供給するための配線が通っており、
前記第3の支柱は中空に形成されており、その内部に、前記第2の駆動モータに電力を供給するための配線が通っており、
前記第1の駆動モータ及び第2の駆動モータは、前記回転子及び電機子が相互に逆方向に回転するように、前記第3の円盤及び第4の円盤をそれぞれ逆方向に回転させることを特徴とする発電機。
A first column fixedly attached to the substrate;
A second column and a third column fixedly attached to the substrate and spaced apart from each other around the first column;
A rotor rotatably attached to the first strut ;
An armature that is rotatably attached to the first column and generates an induced electromotive force by rotation of the rotor;
A first disk rotatably attached to the first strut and coupled to the rotor;
A second disk rotatably attached to the first strut and connected to the armature;
A first drive motor provided on the second column;
A third disk rotatably mounted on the second column and rotated by the first drive motor;
A second drive motor provided on the third column;
A fourth disk that is rotatably attached to the third column and rotated by the second drive motor;
The outer peripheral surface of the third disk is in surface contact or meshing with the outer peripheral surface of the first disk, and the rotational force of the third disk is transmitted to the first disk,
The outer peripheral surface of the fourth disk is in surface contact with or engaged with the outer peripheral surface of the second disk, and the rotational force of the fourth disk is transmitted to the second disk,
The diameter of the third disk is longer than the diameter of the first disk,
The diameter of the fourth disk is longer than the diameter of the second disk,
The second support column is formed hollow, and a wiring for supplying electric power to the first drive motor passes through the second support column,
The third support column is formed hollow, and a wiring for supplying electric power to the second drive motor passes through the third support column,
The first drive motor and the second drive motor rotate the third disk and the fourth disk in opposite directions so that the rotor and armature rotate in opposite directions. A featured generator.
前記電機子は、前記回転子を囲むように配置され、かつ表面に複数の孔が開口していることを特徴とする請求項1に記載の発電機。   The generator according to claim 1, wherein the armature is arranged so as to surround the rotor, and a plurality of holes are opened on a surface thereof. 前記電機子の外周面に複数の溝部が形成され、前記各溝部内に複数の導電性のリングが空回り状態で収納され、最外側のリングに電気を取り出す集電部材が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電機。 A plurality of groove portions are formed on the outer peripheral surface of the armature, a plurality of conductive rings are housed in the respective groove portions in an idle state, and a current collecting member for taking out electricity is electrically connected to the outermost ring. a generator according to claim 1 or 2, characterized in that there. 前記第1の駆動モータ及び第2の駆動モータの駆動源はバッテリ、燃料電池又は太陽電池のいずれか又はそれらを任意に組み合わせたものであることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1つの項に記載の発電機。 The first drive motor and a drive source for the second drive motor is a battery, any one of claims 1 to 3, characterized in that any combination one or those of the fuel cell or solar cell Generator according to one of the sections. 前記第1の駆動モータ及び第2の駆動モータの駆動源は複数のバッテリで構成されており、前記電機子で発生した電気の一部を前記バッテリに充電する充電動作と、前記バッテリから前記第1の駆動モータ及び第2の駆動モータに放電する放電動作とを各バッテリ間で切り換える切換手段を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1つの項に記載の発電機。 The drive source of the first drive motor and the second drive motor is composed of a plurality of batteries, and charging operation for charging a part of the electricity generated by the armature to the battery ; The generator according to any one of claims 1 to 4 , further comprising switching means for switching between a battery and a discharge operation for discharging to the first drive motor and the second drive motor . 前記第1の駆動モータ及び第2の駆動モータの駆動源は、燃料電池で構成されており、前記電機子で発生した電気の一部を利用して、燃料電池で用いられる燃料を改質する燃料改質装置を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1つの項に記載の発電機。 The drive source of the first drive motor and the second drive motor is composed of a fuel cell, and reforms the fuel used in the fuel cell using part of the electricity generated by the armature. The generator according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a fuel reformer.
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