本発明の実施形態では、動翼およびマグ� ��ットが水流により受ける力(以後、水流によ る荷重)を軸受にて支えている。この水流に� �る荷重がかかる方向は、「給水流路の上流� �から下流側に向かう方向」である。「給水� �路の上流側から下流側に向かう方向」とは� �「マグネットの回転中心軸と略平行な方向� �である。これに対し、マグネットとインダ� �タの間で磁力をやりとりし、電磁力が作用� �る方向は、「マグネットの回転中心軸と垂� �な平面と交わる方向」である。すなわち、� �磁力が作用する方向は、水流による荷重が� �かる方向とは一致しない。よって、本発明� �実施形態においては、従来のアキシャル配� �のように、水流による荷重に加え、電磁力� �完全に軸受に作用することがなく、回転の� �動面が磨耗しにくい構造となっている。

 なお、「マグネットの回転中心軸と垂直� ��平面と交わる方向」について、最も好まし� ��は、90度で直角に交わることが望ましいが� �好ましくは、45度以上で交わることが望まし い。45度で交われば、電磁力の作用を、「マ� ��ネットの回転中心軸と略平行な方向」と「� ��グネットの回転中心軸と略平行な方向」に� ��分でき、軸受に作用する電磁力を十分に削� ��でき、回転の摺動面が磨耗を抑制する効果� ��得られる。

 本発明の実施形態においては、回転の摺� ��面が長期にわたって磨耗しにくい。このた� ��、マグネットとインダクタ間に形成される� ��水流路についても、一定の距離が維持され� ��ごみ詰まりやマグネットの振動による干渉� ��起こりにくく、長期にわたって高い信頼性� ��維持することができる。

 さらに、電磁力が作用する方向を、水流� ��よる荷重がかかる方向と完全には一致させ� ��いようにすることで、回転の摺動面が磨耗� ��ても、マグネットとインダクタ間の距離が� ��化するのを抑制できる。その結果として、� ��期にわたって、安定した発電量を得ること� ��できる。

 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施� ��形態について説明をする。なお、各図面中� ��同一の構成要素には同一の符号を付す。

 図1は、本発明の実施の形態に係る発電機1� �模式断面図である。 
 発電機1には、主として、給水流入口400、給 水流出口500、筐体13、予旋回静翼14、動翼15、 マグネットM、コイル50、封止部材51が設けら� ��、これらは、ケース12(図3を参照)の中に収� �されている。なお、予旋回静翼14の上方に描 かれた矢印は、流水の方向を示している。

 ここで、発電機1の説明をする前に、発電 機1を備えた自動水栓装置3の説明をする。

 図2は、本発明の実施の形態に係る発電機付 き自動水栓装置(以下、単に自動水栓装置と� �称する)の取付例を表す模式図である。 
 図3は、本発明の実施の形態に係る自動水栓 装置3の模式断面図である。  
 自動水栓装置3は、例えば、洗面台2などに� �り付けられる。自動水栓装置3は、配管4を介 して、水道水等の流入口5に接続されている� �自動水栓装置3は、円筒状の本体3aと、この� �体3aの上部に設けられ、本体3aの径外方向に� ��出する吐水部3bとを有する。吐水部3bの先端 には、吐水口6が形成され、さらにこの吐水� �6の近傍にはセンサ7が内蔵されている。

 自動水栓装置3の内部には、流入口5から� �入し、配管4内を流れてきた給水を、吐水口6 へと導く給水流路10が形成されている。本体3 aの内部には、その給水流路10を開閉するため の電磁弁8が内蔵され、さらに電磁弁8の下流� ��には、吐水量を一定に制限するための定流� ��弁55が内蔵されている。また、水道等の元� �が使用圧よりも高すぎる場合に減圧するた� �の減圧弁または調圧弁(図示省略)が、電磁弁 8より上流側に内蔵されている。なお、定流� �弁55、減圧弁、調圧弁は、必要に応じて適宜 設けるようにすればよい。

 定流量弁55より下流の吐水部3bの内部には 、発電機1が設けられている。本体3aの内部に は、発電機1で発電された電力を充電してお� �充電器56、センサ7の駆動や電磁弁8の開閉な� ��を制御する制御部57が設けられている。発� �機1は、電磁弁8及び定流量弁55よりも下流側� ��配設されているため、水道の元圧(一次圧)� �、発電機1に直接作用することはない。その� ��め、発電機1は、それほど高い耐圧性を要求 されず、このような配置は、信頼性やコスト の点で有利である。

 また、充電器56と制御部57とは、図示しな い配線を介して接続されている。そして、充 電器56及び制御部57は、本体3aの上部であって 、給水流路10の最も上方の位置よりもさらに� ��方の位置に配置されている。そのため、 � �水流路10を形成する流路管の外面に結露した 水滴が、落下または流路管を伝って流れ落ち ても、制御部57が浸水することを防ぐことが� ��き、制御部57の故障を防止することができ� �。同様に、充電器56も給水流路10の上方に設� ��ているため、充電器56が浸水することを防� �、充電器56の故障をも防止することができる 。

 発電機1に設けられたコイル50(図5参照)と� ��御部57とは、図示しない配線を介して接続� �れ、コイル50の出力が制御部57を介して充電� ��56に送られるようになっている。

 本発明にかかる水栓装置は、生活空間や� ��共施設などにおいて好適に使用される。使� ��目的としては、例えば、キッチン用水栓装� ��、リビングダイニング用水栓装置、シャワ� ��用水栓装置、トイレ用水栓装置、洗面所用� ��栓装置などが挙げられる。また、人体感知� ��ンサを用いた自動水栓装置3に限らず、例え ば、手動スイッチのオン/オフによるワンタ� �チ水栓装置、流量をカウントして止水する� �量吐水水栓装置、設定時間を経過すると止� �するタイマー水栓装置などにも適用できる� �また、発電された電力を、例えば、ライト� �ップ、アルカリイオン水や銀イオン含有水� �どの電解機能水の生成、流量表示(計量)、温 度表示、音声ガイドなどに用いてもよい。

 また、本発明にかかる水栓装置において� ��吐出流量は、例えば、毎分100リットル以下� ��望ましくは毎分30リットル以下に設定され� �いる。特に、洗面所用水栓においては、毎� �5リットル以下に設定されていることが望ま� ��い。また、トイレ用水栓のような吐出流量� ��比較的多い場合には、給水管から、発電機1 に流れる水流を分岐させて、発電機1を流れ� �流量を毎分30リットル以下に調整することが 望ましい。これは、給水管からのすべての水 流を発電機1に流すと、動翼15の回転数が大き くなり、騒音や軸摩耗が増大する可能性が懸 念され、また、回転数が増大しても適正回転 数以下でなければ、渦電流やコイルに電流が 流れることで発生するジュール熱によるエネ ルギー損失が生じるため、発電量は増大しな いからである。また、水栓装置が取り付けら れる水道管の給水圧としては、例えば、日本 においては0.05(MPa)程度の低水圧である場合も あり得る。

 次に、図1に戻って、発電機1について説明� �る。 
 筒状に形成された筐体13は、小径部13aと大� �部13bとからなる段付き形状を呈し、その内� �が給水流路に連通した状態で、図2、図3に図 示される吐水部3bに配設される。この際、筐� ��13の中心軸方向が、流水の方向に対して略� �行となるようにして配設される。また、筐� �13は、小径部13aを下流側に、大径部13bを上流 側に向けて配設される。

 筐体13の内部には、上流側から順に、予旋� �静翼14、動翼15、軸受17が設けられている。� �受17は小径部13aの内部に設けられ、予旋回静 翼14及び動翼15は大径部13bの内部に設けられ� �いる。 
 大径部13bの上流端の開口は、Oリング52を介� ��て、封止部材51により液密になるよう塞が� �ている。封止部材51の内部には段付き孔が設 けられている。そして、その段部51aは環状に 形成され、この段部51aの上に予旋回静翼14が� ��持されている。

 予旋回静翼14は、円柱体の一方の端面(上� ��側に位置する面)に、円錐体を一体的に設け た形状を呈している。予旋回静翼14の周面に� ��、径外方向に突出した複数の突起状の静翼� ��根部18が設けられている。静翼羽根部18は、 予旋回静翼14の軸中心に対して右方向にねじ� ��つつ、上流側から下流側に向けて傾斜して� ��る。周方向に見て隣り合う静翼羽根部18間� �空間は、静翼流路71として機能する。予旋回 静翼14は、筐体13に対して固定され、回転は� �ない。

 予旋回静翼14の下流側には、動翼15が設け られている。動翼15は、円柱状を呈し、その� ��面には径外方向に突出した複数の突起状の� ��翼羽根部19が設けられている。動翼羽根部19 は、静翼羽根部18とは逆に、軸中心に対して� ��方向にねじれつつ、上流側から下流側に向� ��て傾斜している。周方向に見て隣り合う動� ��羽根部19間の空間は、動翼流路72として機能 する。

 軸受17から上流側に向けて突出するよう� �、中心軸(回転中心軸)24が設けられている。� ��心軸24は軸受17と一体化されている。動翼15� ��、中心軸24に挿通するようにして設けられ� �中心軸24のまわりを回転可能とされている。 このとき、軸受17の上に、摺動性のよい素材� ��作られた摺動リング15dなどを設けると、動� ��15が滑らかに回転し、流体エネルギーのロ� �を防ぐことができる。なお、動翼15と中心軸 24とを一体化し、中心軸24の両端部を予旋回� �翼14と軸受17に支持させて、中心軸24と一体� �された動翼15が回転するようにしてもよい。

 軸受17は、筐体13の内周面に対して固定さ れたリング部材21と、このリング部材21の中� �に設けられた軸支持部22とを有し、リング部 材21と軸支持部22とは、放射状に設けられた� �結部材23によって結合されている。各連結部 材23の間は、閉塞されておらず貫通している� ��め、筐体13内部の給水の流れが妨げられる� �とはない。

 筐体13の大径部13bの内部には、動翼羽根� �19の径外方側の側端面に固定された動翼リン グ15a、動翼リング15aの外周部に固定された円 環状のマグネットMが収容されている。筐体13 の小径部13aの外側には、マグネットMの給水� �路における下流側に対向させるようにして� �コイル50が設けられている。動翼リング15aは 必ずしも必要ではないが、設けられていた方 がより強固に動翼15とマグネットMとを一体化 させることができる。図1のように動翼リン� �15aを断面逆L字型に形成し、リング周面15cに� ��え、給水流路に対して上流側端面にあるリ� ��グ上流端面15bにおいて、マグネットMと接着 してもよい。または、動翼リング15aを断面L� �型に形成し、周面15cに加え、給水流路に対� �て下流側端面において、マグネットMと接着� ��てもよい。または、リング周面15cのみで、� ��グネットMと接着してもよい。

 本実施の形態では、コイル50を、マグネッ� �Mの下流側に対向配置させる構造のため、コ� ��ル50をマグネットMの径外方向に対向配置さ� ��る場合に比べて、径方向寸法を小さくする� ��とができる。また、動翼15の径外方にコイ� �50を配置しない分、動翼15の径方向寸法の拡� ��が図れ、発電量を増加させることができる� �� 
 また、筐体13を樹脂などのような電気伝導� �の低い材料で形成するものとすれば、金属� �形成した場合と比べて渦電流損が低減でき� �ので、発電量をさらに増加させることがで� �る。この場合、磁束が通過する大径部13bの� �を樹脂などのような電気伝導度の低い材料� �形成するようにしてもよい。

 次に、マグネットMとステータ9について説� �をする。 
 図4は、マグネットMを説明するための模式� �視図である。 
 図5は、ステータ9を説明するための模式斜� �図である。

 図4に示すように、マグネットMは、マグ� �ットMの回転中心軸と垂直な平面と交わる外� ��面(以後、マグネットMの外周面)において、� ��方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁され� �いる。すなわち、マグネットMは、回転の中� ��軸24に対して垂直な平面と交わる外周面に� �磁され、コイル50と対向する端面Mdには着磁� ��れていない。なお、マグネットMの給水流路 に対する上流側端面Mu、および下流側端面Md� �も、わずかではあるが、N極とS極とからの磁 束が漏れるが、この量は着磁方法により制御 することができる。また、上流側端面Muおよ� ��下流側端面Mdに磁束が漏れても、その量が� �ずかであれば、コイル50との磁気結合による 弊害は実質的に生ずることはない。なお、マ グネットMは、円筒形状に成形された一部品� �、着磁を行っても、複数の瓦状に成形され� �部品それぞれに着磁を行った後、それぞれ� �部品を接着し、円筒形状に成形してもよい� �前者の場合は、製造工程を少なくでき、後� �の場合は、着磁を行うための磁気回路を簡� �にできる。

 ステータ9は、ヨーク31、32、33と、これら のヨーク31、32、33で囲まれた空間内に収容さ れているコイル50とからなる。円筒状に巻回� ��れたコイル50は、その内周面部、外周面部� �よび両端面部が、いずれも磁性体からなる� �ーク31、32、33によって囲まれている。ヨー� �31は、コイル50の内周面部と、上端面部を取� ��囲む基部31bと、基部31bから延出し互いに離� ��して設けられた複数のインダクタ31aを有す� ��。ヨーク32は、コイル50の外周面部を取り囲 む基部32bと、基部32bから延出し互いに離間し て設けられた複数のインダクタ32aを有する。 つまり、基部31bは、ヨーク31の一部であって� ��インダクタ31a以外の部分である。基部32bは� ��ヨーク32の一部であって、インダクタ32a以� �の部分である。

 第1ヨーク31は、略円筒状を呈し、コイル50� �内周面部を囲むようにして配置され、その� �方向の一端部には、複数のインダクタ31aが� �方向に向けて一体的に設けられている。イ� �ダクタ31aは、コイル50の周方向に沿って等間 隔で配置されている。 
 第2ヨーク32は、略円筒状を呈し、コイル50� �外周面部を囲むようにして配置され、その� �方向の一端部には、複数のインダクタ32aが� �方向に向けて一体的に設けられている。イ� �ダクタ32aは、コイル50の周方向に沿って等間 隔で配置されるとともに、第1ヨーク31の各イ ンダクタ31aの間に配置されるようになってい る。すなわち、第1ヨーク31のインダクタ31aと 、第2ヨーク32のインダクタ32aとが、コイル50� ��周方向に沿って、交互に、且つ互いに離間� ��て並んでいる。また、各インダクタ31a、イ� ��ダクタ32aは、コイル50の外周面部を囲むよ� �にして配置された部分(第2ヨーク32の基部32b) の直上に設けられ、コイル50の中心から各イ� ��ダクタ31a、インダクタ32aまでの距離は略同� ��となっている。

 本実施の形態においては、インダクタ31a� ��32aは、筐体13の外側に設けている。さらに� �その内周面は、マグネットMの着磁面である� ��周面に対向するように設けられている。そ� ��て、マグネットMの外周面からの磁束をイン ダクタ31a、32aを介してコイル50に導き、マグ� ��ットMの回転に応じて、磁束の向きが変化す ることで発電がなされる。このため、マグネ ットMの外周面とインダクタ31a、32a間の距離(� ��1のL2)が、コイル50に導かれる磁束量に大き� ��影響し、発電量にも大きな影響を与える。

 ここで、本実施の形態においては、水流� ��よる荷重が作用する方向は、「給水流路の� ��流側から下流側に向かう方向」であり、図1 において、中心軸24と略平行である。一方、� ��磁力が作用する方向は、図1において、中心 軸24と略垂直である。よって、図1において、 軸受17は、設置向きによらず、水流による荷� ��を受けるが、電磁力の作用は受けない。よ� ��て、図1のように、中心軸24に挿通するよう� ��して設けられた動翼15が回転し、動翼15の摺 動面に摺動リング15dを設けた場合は、摺動リ ング15dの磨耗を抑制することができる。

 中心軸24と一体化された動翼15が回転する 場合は、中心軸24における回転の摺動面が、� ��耗するのを抑制することができる。その結� ��、マグネットMの下流側端面Mdと、これに対� ��した基部31b間の距離(図1のL1)は、時間が経� �ても狭くなりにくい。すなわち、マグネッ� �Mの下流側端面Mdと基部31bとの間に形成され� �流路の幅も変化しにくい。これにより、長� �にわたって、ごみ詰まりや、マグネットが� �流により振動して筐体13の内壁に干渉するの を防ぐことができ、信頼積が高い水栓用発電 機となる。

 さらに、マグネットMの外周面とインダク タ31a、32a間の距離(図1のL2)は、水流の作用を� ��けないため、長期にわたって距離が変化せ� ��、「アキシャル配置」により径方向の小型� ��を図りつつも、経時変化による発電量の変� ��を抑制することができる。

 そしてさらに、本実施形態によれば、マ� ��ネットMの端面Mdは、着磁されていない。こ� ��することにより、端面Mdにおいて対向する� �イル50との間の磁気的な結合を抑制できる。 つまり、端面Mdから出る磁束による発電を抑� ��できる。その結果として、長期間の使用に� ��り、マグネットMとコイル50との距離が変化� ��ても、コイル50における発電量が変動する� �とを防止できる。つまり、長期に亘って安� �した発電出力を得ることが可能となる。

 なお、本実施例においては、コイル50が� �グネットMの下流側端面Mdに対向して設けら� �ている。このように、コイル50をマグネット Mの下流側、すなわち、予旋回静翼14とは反対 側にコイル50を設置することで、予旋回静翼1 4は、形状やサイズに制約を受けにくい。予� �回静翼14のサイズを大きくした場合は、圧力 損失を抑えつつ、動翼15の回転に効果的な旋� ��流を形成することが可能となる。

 第3ヨーク33は、リングプレート状を呈し、� ��イル50の下端面部と対向して設けられる。� �た、第3ヨーク33の外周側の一部が切り欠か� �て、図示しないコイル配線の取り出し部が� �成されている。 
 第3ヨーク33は、第1ヨーク31及び第2ヨーク32� ��おけるそれぞれのインダクタ31a、32aが設け� ��れた端部と反対側の端部に結合されている� ��第1ヨーク31~第3ヨーク33によって囲まれた空 間内に、コイル50が収容され、コイル50から� �配線は、第3ヨーク33の外周側に形成された� �示しないコイル配線の取り出し部から外部� �引き出されるようになっている。このよう� �、コイル50の配線は、第3ヨーク33の外周側に 形成された図示しないコイル配線の取り出し 部を介して、外周側から外部に取り出される ので、内周側から取り出す場合に比べて、制 御部57までの配線の取りまわしが容易となる� ��

 また、第3ヨーク33には、例えば、凹状の� ��置決め部33cが設けられており、この位置決� ��部を、第1ヨーク31に形成された凸状の位置� ��め部31c、及び第2ヨーク32に形成された凸状� ��位置決め部32cに係合させている。図5では、 コイル50の外周側において、第3ヨーク33と第2 ヨーク32のそれぞれの位置決め部33c、32cが係� ��していて、コイル50の内周側において、第3� ��ーク33と第1ヨーク31のそれぞれの位置決め� �33c、31cが係合している。これによって、第1� ��ーク31及び第2ヨーク32は、それぞれ周方向� �所定の位置に位置決めされ、インダクタ31a� �32a間のピッチ精度を向上させることができ� �。なお、第3ヨーク33に凸状の位置決め部を� �第1ヨーク31及び第2ヨーク32のそれぞれに凹� �の位置決め部を設けるようにすることもで� �る。

 また、第2ヨーク32には切り欠き部39aが、� ��3ヨーク33には切り欠き部39bが設けられてい� ��。このように、各ヨーク31、32において、コ イルの周面部を囲むようにして設けられた部 分に、インダクタ31a、32aが設けられた一端側 から隣接するインダクタの間を切り欠いた切 り欠き部39a、39bを間欠的に設けることで、各 ヨーク31、32を周方向に磁気的に絶縁するよ� �にしている。そして、各ヨーク31、32の周面� ��沿って形成される磁路のうち、発電に必要� ��ない部分を削り取ることで、磁路の短絡や� ��損が抑制でき発電量を増加させることがで� ��る。言い換えると、切り欠き部39a、39bの切� ��欠かれる方向や形状によって、磁束の向き� ��統一する効果が得られるため、発電に効果� ��な磁路を形成することができる。本実施例� ��場合、切り欠きの向きは、コイル50と同軸� �向であって、図5の矢印の向きに磁束の向き� ��統一する効果が高い。本実施例のように、� ��イル50と同軸方向に磁束の向きを統一する� �、発電量を増加する効果がさらに高まる。

 ここで、切り欠き部39a、39bの効果を説明す� ��。 
 図6は、切り欠き部39a、39bの深さと発電量と の関係を示すグラフ図である。 
 横軸は、切り欠き部39a、39bの深さ(mm)を、縦 軸は、発電量(mW)を表す。

 図7は、切り欠き部39a、39bの深さとコイル 効率との関係を示すグラフ図である。横軸は 、切り欠き部39a、39bの深さ(mm)を、縦軸は、� �イル効率(%)を表す。

 切り欠き部39a、39bの深さ(コイル50の上端� ��からの軸方向長さ)を、0(mm)、2(mm)、5(mm)、10( mm)と変えて、発電量及びコイル効率をシミュ レーションした。ここで、コイル効率は、入 力(マグネットMを回転させるのに必要なトル� ��×回転数)に対する、出力(発電量)の割合(%)� �表す。なお、ステータ9全体の軸方向寸法は� ��27(mm)とした。切り欠き部39a、39bの深さが0(mm )とは、切り欠き部39a、39bを設けないことを� �味する。

 図6より、切り欠き部39a、39bの深さを大き くすれば、発電量を大きくすることができる ことが分かる。さらに、図7より分かるよう� �、切り欠き部39a、39bの深さを大きくするこ� �で、コイル効率をも向上させることができ� �。

 発電機を備えた自動水栓の場合には、電� ��弁や発電機を内蔵させる必要があるため、� ��電機を小型化する必要がある。そして、発� ��機を小型化しても所定の発電量が確保でき� ��ようにするためには、コイル効率を向上さ� ��る必要もあり、切り欠き部を設けることの� ��果は大きい。また、発熱による効率低下を� ��止するためにも、切り欠き部を設けること� ��好ましい。さらに、水栓用発電機では、水� ��の鉄粉が磁石に吸着するのを防ぐ必要があ� ��、強力な磁石は使用できないため、効率よ� ��磁路を形成する切り欠きは、非常に有効で� ��る。特に、水栓用発電機の中でも、節水効� ��が要求され、発電に使用できる水力エネル� ��ーが比較的小さい洗面所用水栓のようなも� ��には、さらに有効である。

 なお、切り欠き部39a、39bを、軸方向のす� ��てにわたって形成してもよいが、この場合� ��各ヨーク31、32は、インダクタの数に対応し て分割されてしまうので、部品点数や組み立 て性を考慮すると、切り欠き部39a、39bの深さ を軸方向の途中までにとどめて、各ヨーク31� ��32のそれぞれがばらけてしまわないように� �る方が好ましい。

 次に、自動水栓装置3及び発電機1の作用に� �いて説明をする。 
 前述のように構成された自動水栓装置3及び 発電機1において、使用者が、吐水口6の下に� ��をかざすと、これをセンサ7が感知して、制 御部57が電磁弁8を開にし、給水流路10が連通� ��れる。これにより、発電機1の筐体13の内部� ��流水が供給され、筐体13の内部を流れた水� �吐水口6から吐水される。使用者が、吐水口6 の下から手を遠ざけると、電磁弁8が閉とな� �、自動的に水が止まる。

 筐体13内に流れ込んだ流水は、予旋回静� �14の円錐体表面を流れて径外方向に拡散され 、本具体例においては、軸中心に対して右方 向に旋回するような旋回流となって、静翼羽 根部18間の静翼流路71を流れる。

 静翼流路71を流れた旋回流は、動翼流路72 に流入し、動翼羽根部19の上側の傾斜面に衝� ��する。本具体例では、動翼流路72に流入す� �旋回流は、軸中心に対して右方向に旋回し� �流れなので、動翼羽根部19に対して右方向の 力が作用し、動翼15は右回りに回転する。そ� ��て、マグネットMの内周面より内側の動翼流 路72を流れた流水は、軸受17の内側を通過し� �、筐体13内部を抜け、吐水口6へと至る。

 動翼15が回転すると、これに固定された� �グネットMも回転する。マグネットMの外周面 (径方向の面)は、前述したようにN極とS極と� �周方向に沿って交互に着磁されているため� �マグネットMが回転すると、マグネットMの外 周面(径方向の面)に対向しているインダクタ3 1a、32a及びこれらに一体となっている第1ヨー ク31、第2ヨーク32の極性が変化してゆく。こ� ��により、コイル50に対する鎖交磁束の向き� �変化し、コイル50に起電力が生じ、発電がさ れることになる。発電により生じた電力は、 充電器56へと送られ、充電された後、例えば� ��電磁弁8、センサ7、制御部57の駆動などに使 用されることとなる。

 次に、本発明の他の実施の形態について説� ��をする。 
 図8は、図1とほぼ等しく、図1と同じ部位に� ��同じ記号を付して、その説明を省略する。� ��実施例の発電機1は、コイル50をマグネットM の上流側端面Muに対向するように配置したこ� ��を特徴とする。本発明においては、インダ� ��タ31a、32aの一部(インダクタ31a、32aにおいて 、図8のL1間に存在する部分)が、マグネットM� ��対し、相対的に上流側に位置している。そ� ��て、本実施形態においても、マグネットMは 、回転の中心軸24に対して垂直な平面と交わ� ��外周面に着磁され、コイル50と対向する端� �Muには着磁されていない。 
 こうすることにより、図1に関して前述した 発電機と同様に、長期に亘って安定した発電 出力が得られる。すなわち、端面Muに着磁し� ��いことにより、端面Muから出る磁束による� �電を抑制できる。その結果として、長期間� �使用により、マグネットMとコイル50との距� �が変化しても、発電出力が変動することを� �止できる。

 次に、本発明の他の実施の形態について� ��明をする。図9(a)、(b)は、マグネットMとイ� �ダクタ31a、32aの配置に関する変形例を示す� �めの模式断面図である。図1と同じ部位には� ��じ記号を付して、その説明を省略する。

 本実施例において、図9(a)に示すように、 マグネットMは、円筒形状ではなく、円錐台� �している。さらに、回転中心軸Cと垂直な平� ��と交わる外周面Mjに着磁され、コイル50と対 向する端面Mdは着磁されていない。本発明に� ��いて、マグネットMは必ずしも円筒形状であ る必要はなく、本実施例のように、円錐台に すれば、マグネットMの高さを抑えつつ、外� �面Mjの表面積を確保し、発電量を増やすこと ができる。

 図9(a)の説明に戻り、回転中心軸Cと垂直な� �面と外周面Mjのなす各をθ1とする。そして、 コイル50は、マグネットMの下流側端面Mdと対� ��して配置されている。また、筐体13は、回� �中心軸Cと垂直な平面に対し、θ2の角度で形� ��された壁面を持ち、この壁面の外側に、イ� ��ダクタ31a、32aが配設されている。本実施例� ��おいては、θ1とθ2が等しく、マグネットMの 外周面Mjと、インダクタ31a、32aとの間の距離L 2が、それぞれが対向した部分において、等� �くなっている。 
 次に図9(b)を用いて、電磁力の作用について 説明する。ここでは、マグネットMとインダ� �タ31a、32aとの間に作用する電磁力をFjとし、 Fj1をFjの水平方向成分、Fj2をFjの垂直方向成� �としている。このとき、Fj2が、図示しない� �受17に作用する電磁力となる。本実施例では 、電磁力Fjの作用する方向を水平方向に向け� ��ことで、軸受17に作用する電磁力の作用を� �減し、軸受17の負荷を軽減している。なお、 本発明においては、θ1とθ2を45度以上とすれ� ��、電磁力Fjを、水平方向成分Fj1に向けるこ� �ができ、軸受17が受ける負荷を十分に軽減す ることができる。

 次に、本発明の他の実施の形態について説� ��をする。 
 図10は、インダクタの位置関係を説明する� �めの模式断面図である。 
 図10(a)~(c)に示すように、コイル50の端面50d� �マグネットMの下流側端面Mdとは対向してお� �、マグネットMの外周面とインダクタ31a、32a� ��310a、320a、311a、321aとは対向している。また 、コイル50の端面端面50dとマグネットMの下流 側端面Mdとの間には、基部31b、310b、311bが設� �られている。 
 図10(a)に表した具体例においては、コイル50 の外周側(中心軸24からみて遠い側)において� �インダクタ31a、32aが、基部31b、32bから延出� �ている。また、図10(b)に表した具体例におい ては、コイル50の外周側と内周側の中間の位� ��において、インダクタ310a、320aが、基部310b� ��320bから延出している。一方、図10(c)に表し� ��具体例においては、コイル50の周囲を取り� �む基部311bが設けられ、その外周側に、基部3 21bとインダクタ311a、321aとが一体的に形成さ� ��た部材が付設されている。つまり、基部311b を構成する第1の部材と、基部321bとインダク� ��321aとを構成する第2の部材と、が組み合わ� �られている。

 なお、本願明細書において、基部から「� ��出」したインダクタとは、図10(a)~(c)に表し� ��いずれも実施例のような形態も含み、イン� ��クタ31a、32a、310a、320a、311a、321aは、いずれ もそれぞれの基部31b、32b、310b、320b、311b、321 bから「延出」している。そして、これらの� �から分かるように、マグネットMの外周面と� ��向する位置に設けられるインダクタの径方� ��の位置は、コイル50の外周面から内周面ま� �の間で適宜選択することができる。

 なお、そのような場合であっても、コイ� ��50の端面端面50dの直上にマグネットMの下流� ��端面Mdが存在することが好ましい。特に、� �10(a)に示したような位置(図1で例示したもの� ��位置)とすれば、インダクタの形成を含めて 、ヨークの製作が容易となる利点がある。さ らに、発電機全体の径に対して、マグネット の径を最大にできるので、マグネットの表面 積が増加し、表面磁束量を大きくすることが できる。また、周速が増すため、磁束の変化 率も増加し、発電量を大きくすることができ る。

 また、マグネットMの外周面と対向する位 置に設けられるインダクタの端面(先端)位置� ��、少なくともマグネットMのコイル50側の下� ��側端面Mdより上側にあればよい。ただし、� �電量を考えると、マグネットMのコイル50と� �反対側の上流側端面Mu近傍まであることが好 ましく、典型的には、マグネットMのコイル50 とは反対側の上流側端面Muとインダクタの端� ��(先端)との位置は略同一とされる。

 本実施形態においても、マグネットMの外周 面に着磁し、端面Mdは着磁しないことにより� ��マグネットMとコイル50との距離が変化して� ��、発電量の変動を防止できる。 
 なお、本実施例では、コイル50をマグネッ� �Mの下流側端面Mdに配置した場合を示したが� �コイル50をマグネットMの上流側端面Muに対向 するように、配置した場合も、同様の設計が なされる。

 次に、本発明の他の実施の形態について説� ��をする。 
 図11は、図1とほぼ等しく、図1と同じ部位に は同じ記号を付して、その説明を省略する。 本実施例の発電機1は、ヨーク31において、イ ンダクタ31aと基部31bを結ぶ部分に曲げ部Aが� �在していることを特徴とする。ここで、第1� ��ーク31のように曲げ形状のあるヨークを製� �する場合、完全に直角に曲げるのではなく� �曲率を有する曲げ部を設けると、ヨークの� �久性が向上する。
 ヨークは、発電中に電磁力の作用を受ける� ��め、形状によっては応力集中が発生する。� ��実施例のように、曲げ形状において、曲げ� ��を設けると、応力集中が緩和され、ヨーク� ��耐久性が向上する。特に、本実施例のよう� ��、インダクタ31aが、ステータ9の全長に対し て比較的長い場合には、曲げ部によって応力 集中を抑制する効果がさらに高まる。

 図12は、曲げ部Aを詳細に説明するための� ��式斜視図で、図5とほぼ等しく、図5と同じ� �位には同じ記号を付して、その説明を省略� �る。図11において、インダクタ31aと基部31bを 結ぶ部分に曲げ形状が存在し、この部位に曲 げ部Aが設けられている。

 図13の(a)、(b)、(c)は、曲げ部のその他の� �態について説明するための模式図である。� �ンダクタ31aと、基部31bと、それらを結ぶ曲� �部Aと、基部32b、ヨーク33、コイル50が示され ている。図13(a)に示すように、曲げ部Aは曲面 を有せず、板状であってもよい。図13(b)に示� ��ように、曲げ部Aは、複数の曲げ部から形成 されてもよい。図13(c)に示すように、曲げ部A は、コイル50と完全に重ならない位置から形� ��されていてもよい。

 なお、ヨークの材料となる磁性体は、材料� ��特性によっては、プレス加工で曲げ形状を� ��る際に、曲げ部を中心にして、歪みが付加� ��れた状態になることがある。この場合、曲� ��部で磁気特性が劣化し、磁束が通りにくく� ��る。そこで、この課題に対して効果のある� ��の実施の形態について説明をする。 
 図14(a)は、図11とほぼ等しく、図11と同じ部� ��には同じ記号を付して、その説明を省略す� ��。本実施例の発電機1は、ヨーク31において� ��インダクタ31aと基部31bを結ぶ部分に曲げ部A が存在していて、特に、マグネットMが曲げ� �Aとが対向しないことを特徴とする。これを� ��体的に説明するため、曲げ部Aの詳細を示し た図14(b)に示した。図14(b)に示したとおり、� �げ部Aはインダクタ31aと基部31bを結ぶ部分に� ��けられるが、ここで、曲げサイズAaを、基� �31bの上端面から、インダクタ31aの下端面ま� �の距離とする。そして、マグネットMが曲げ� ��Aとが対向しないとは、マグネットMの下流� �端面とこれに対向した基部31b間の距離L1(図14 (a))は、曲げ部Aの曲げサイズAa(図14(b))に対し� ��L1≧Aaの関係を満たすことを意味する。具体 的には、曲げ部Aの曲げサイズAaは0.2mm~0.8mm程� ��を設けることが望ましく、これに対し、L1� �1mm程度以上とすることが望ましい。

 このように、マグネットMの外周面は、磁 気歪みの少ないストレート形状のインダクタ 31a、32aと対向し、磁気歪みの影響が強いR部� �は対向しないようにすることで、ヨークを� �のような材料で製造しても、常に安定した� �束量をコイル50に導くことができ、安定した 発電量を得ることができる。

 図15は、マグネットMとストレート形状の� ��ンダクタが対向する長さ(図13のL3)と発電量� ��トルクとの関係を説明するためのグラフ図� ��ある。対向する長さが長くなるほど、マグ� ��ットMおよびインダクタは、軸方向に長い形 状となることを意味する。そして、この対向 する長さが長くなるにつれて、発電量、トル クとも比例的に増加して行くのが分かる。

 このように、マグネットMを、磁気歪みの 影響が強い曲げ部Aとは対向させずに、磁気� �みの少ないストレート形状のインダクタと� �向させると、安定的のみでなく、重なり合� �長さや対向面積によって、比例的に発電量� �トルクを制御することが可能となり、設計� �やすい構造となる。

 具体的には、マグネットMとインダクタの ストレート部分の重なり合う長さを調整する ことで、発電機の使用態様に適した発電機を 容易に設計できることができる。例えば、水 量が多いためトルクも大きく、また、多量の 発電量を必要とする場合には、マグネットM� �インダクタのストレート部分の重なり合う� �さが長いものを、水量が少なくトルクが小� �いが、発電量は少なくてよい場合には、マ� �ネットMとインダクタのストレート部分の重� ��り合う長さが短いものを採用すればよいこ� ��になる。例えば、前者の例としては浴槽用� ��栓に備えられる発電機を、後者の例として� ��洗面所用水栓に備えられる発電機を挙げる� ��とができる。

 図16は、インダクタの寸法とマグネット� �磁区との関係を説明するための模式図であ� �。インダクタ31a、32aとマグネットの磁区Gと� ��関係については、図16に示すように、マグ� �ットMの磁区Gの中心とインダクタ31a、32aの中 心とが対峙したときに、どちらか一方が他方 の隣接する部分を含むことなく、他方をその 領域内に含んでいるようにすることが好まし い。すなわち、図16に表した具体例の場合に� ��、インダクタ31aと対峙した磁区Gは、インダ クタ31aに隣接するインダクタ32aを含むことな く、インダクタ31aをその磁区Gの領域内に含� �でいる。インダクタ32aと対峙した磁区Gにつ� ��ても同様である。なお、ここでいうインダ� ��タの中心とは、インダクタの重心を意味す� ��ものとする。このようにすれば、1つのイン ダクタは一方の極性(例えば、S極)にだけ磁化 され、隣接する他のインダクタは、他方の磁 性(例えば、N極)にだけ磁化されるので、コイ ル50の発電に寄与する所望の鎖交磁路を十分� ��得ることができる。その結果、磁極が変化� ��たときの磁束の変化率が大きくなり、発電� ��が増加する。

 なお、図16では、磁区Gが隣接する他のイ� ��ダクタの部分を含むことなく、インダクタ� ��その領域内に含む場合(インダクタの寸法W1� ��りマグネットMの磁区Gの寸法W2の方が大きい 場合)を例示したが、インダクタが隣接する� �の磁区Gの部分を含むことなく、磁区Gをその 領域内に含む(マグネットMの磁区Gの寸法W2よ� ��インダクタの寸法W1の方を大きくする)よう� ��してもよい。ただし、磁区Gがインダクタを その領域内に含むようにすれば(磁区Gの寸法W 2の方がインダクタの寸法W1より大きくなるよ うにすれば)、マグネットMの表面磁束密度を� ��きくすることができるので、発電量を増加� ��せることができる。また、発電量を考慮す� ��ば、W1:W2=1:2程度とすることが好ましい。

 図17は、インダクタの形状とマグネット� �磁区の形状との関係を説明するための模式� �である。図17(a)と(b)は、マグネットMの回転� �向に略直角方向のインダクタの端面を傾斜� �せた場合であり、図17(c)は、マグネットMの� �転方向に略直角方向の磁区の境界を傾斜さ� �た場合である。なお、図中の矢印は、マグ� �ットMの回転方向を示している。

 このように、マグネットMの回転に伴い、 マグネットMの磁区とインダクタとが対峙す� �領域の面積が、漸次増減するようにさせる� �とが好ましい。そのようにすれば、マグネ� �トとヨーク間に作用する吸引反発力の急激� �変化を抑えることができるので、コギング� �抑制してマグネットを円滑に回転させるこ� �ができる。その結果、軸摩擦やトルクロス� �抑えることができ、発電量を増加させるこ� �ができる。なお、図17(a)~(c)では、それぞれ� �形状が直線的に変化する場合を例示したが� �これに限定されるわけではなく、任意の曲� �としたり、曲線や直線を組み合わせたもの� �することもできる。

 図18~図24は、前述の第1ヨーク31、第2ヨーク3 2、第3ヨーク33の結合部分の説明をするため� �模式図である。なお、図中のaは、第1ヨーク 、第2ヨークおよびこれらに結合された第3ヨ� ��クに形成される磁束の流れを表している。� �
 コイル50を鎖交する磁束の流れを形成する� �ヨークの間に隙間が生じてしまうと、磁束� �損失が生じ、発電量が減少する。そのため� �各ヨークの部材同士を複数の面で当接させ� �ようにして、組み付け時などに一部の面に� �間が生じた場合でも、他の面で磁路が確保� �きるようにして、発電量の減少を抑制でき� �ようにすることが好ましい。

 図18に例示をするものでは、第3ヨーク33� �内周側段部33aに、第1ヨーク31の端部が係合� �ることで、第1ヨーク31と第3ヨーク33とが、� �れぞれ、コイル50の周方向に沿って略環状に 形成された複数の面(本具体例では、例えば� �垂直な2面)で当接するようになっている。第 1ヨーク31の端面(図18においては下端面)は、� �3ヨーク33の内周側段部33aにおけるコイル中� �方向に張り出したフランジ状の面と当接し� �第1ヨーク31の端部における外周側(コイル中� ��方向と逆方向)の側面(上記端面に対して略� �直な面)は、第3ヨーク33の内周側段部33aにお� ��る上記フランジ状の面に対して略垂直な側� ��と当接する。

 同様に、第3ヨーク33の外周側段部33bに、� ��2ヨーク32の端部が係合することで、第2ヨー ク32と第3ヨーク33とは複数の面(本具体例では 、例えば略垂直な2面)で当接する。第2ヨーク 32の端面(図18においては下端面)は、第3ヨー� �33の外周側段部33bにおけるコイル中心方向と は逆方向に張り出したフランジ状の面と当接 し、第2ヨーク32の端部におけるコイル中心方 向の側面(上記端面に対して略垂直な面)は、� ��3ヨーク33の外周側段部33bにおける上記フラ� ��ジ状の面に対して略垂直な側面と当接する� ��

 図19に例示をするものでは、第3ヨーク43� �内周側縁部及び外周側縁部を、他の部分よ� �も突出させて、その突出部43aと、第3ヨーク4 3の表面部43bとがなす略垂直な2面に、第1ヨー ク31及び第2ヨーク32のそれぞれの端部を当接� ��せるようにしている。この場合においても� ��第3ヨーク43に対して、第1ヨーク31及び第2ヨ ーク32を、それぞれ、複数の面で当接させる� ��とができるため、第1ヨーク31及び第2ヨーク 32のそれぞれと、第3ヨーク33との間の磁束の� ��失を抑制することができ、発電量の減少を� ��制することができる。

 図20に例示をするものでは、第3ヨーク53� �内周側及び外周側のそれぞれに、リブ状の� �部53aを設けることで、第3ヨーク53に、略垂� �となる関係にある2面を設け、その2面に、そ れぞれ、第1ヨーク31と第2ヨーク32とを当接さ せるようにしている。この場合においても、 第3ヨーク53に対して、第1ヨーク31及び第2ヨ� �ク32を、それぞれ、複数の面で当接させるこ とができるため、第1ヨーク31及び第2ヨーク32 のそれぞれと、第3ヨーク53との間の磁束の損 失を抑制することができ、発電量の減少を抑 制することができる。

 図21に例示をするものでは、第3ヨーク63� �おける径方向(図21においては横方向)の中央� ��凸部63aを設けることで、第3ヨーク63に、略� ��直となる関係にある2面を設けるようにして いる。また、第1ヨーク64及び第2ヨーク65のそ れぞれの端部64a、65aを断面L字状に形成し、� �の端部64a、65aを、第3ヨーク63の凸部63aの側� �に係合させることで、第3ヨーク63に対して� �第1ヨーク64及び第2ヨーク65を、それぞれ、� �数の面で当接させるようにしている。この� �うな構成により、本具体例においても、第1� ��ーク64及び第2ヨーク65のそれぞれと、第3ヨ� ��ク63との間の磁束の損失を抑制することが� �き、発電量の減少を抑制することができる� �

 図22に例示をするものでは、第3ヨーク73� �おける径方向(図22においては横方向)の中央� ��断面台形状の凸部73aを設けることで、第3ヨ ーク73に、鈍角をなして形成された2面を設け るようにしている。そして、第1ヨーク74及び 第2ヨーク75のそれぞれの端部を、第3ヨーク73 の凸部73aの側方に係合させることで、第3ヨ� �ク73に対して、第1ヨーク74及び第2ヨーク75を 、それぞれ、複数の面で当接させるようにし ている。このような構成により、本具体例に おいても、第1ヨーク74及び第2ヨーク75のそれ ぞれと、第3ヨーク73との間の磁束の損失を抑 制することができ、発電量の減少を抑制する ことができる。

 図23に例示をするものでは、第3ヨーク83� �、内壁面が曲面状に形成され且つコイル50の 周方向に沿った略環状の凹部83aを形成し、さ らに、第1ヨーク84及び第2ヨーク85それぞれの 端部に、凹部83aの内壁面に沿った略環状の曲 面部を設けている。そして、第1ヨーク84及び 第2ヨーク85のそれぞれと、第3ヨーク83とは、 曲面どうしを当接させることができるように なっている。

 この場合、第1ヨーク84及び第2ヨーク85の� ��れぞれと、第3ヨーク83とを、曲面で当接さ� ��るようにしているが、第1ヨーク84及び第2ヨ ーク85のそれぞれと、第3ヨーク83との相対的� ��位置ずれが生じて隙間が生じることがあっ� ��も、第1ヨーク84及び第2ヨーク85のそれぞれ� ��、第3ヨーク83とがまったく接触しない状態� ��はなり難く、よって、それらヨーク間に形� ��される磁束の損失を抑制することができ、� ��電量の減少を抑制することができる。

 図24に例示をするものでは、第1ヨーク131� ��び第2ヨーク132を、それぞれ、第3ヨーク133� �対して1つの面で当接させて結合し、第1ヨー ク131及び第2ヨーク132の端面をカシメて、カ� �メ部132a、133aを含めて複数の面で当接させる ようにしている。このような構成により、本 具体例においても、第1ヨーク131及び第2ヨー� ��132のそれぞれと、第3ヨーク133との間の磁束 の損失を抑制することができ、発電量の減少 を抑制することができる。

 ここで、インダクタを含む各ヨークの材� ��には磁化特性に優れたものを選ぶことが好� ��しい。具体的には、磁性体材料を例示する� ��とができ、例えば、純鉄、パーマロイ、セ� ��ダスト合金、ケイ素鋼、電磁ステンレスな� ��を例示することができる。ただし、これら� ��限定されるわけではなく、適宜変更するこ� ��ができる。この場合、小型の発電機に用い� ��ことを考慮すれば、電磁ステンレス、パー� ��ロイ、ケイ素鋼とすることが好ましい。

 また、ヨークが複数のものを結合してな� ��場合においては、それぞれを異なる材料か� ��なるものとすることもできる。例えば、磁� ��が最も集中するインダクタを含む部分を、� ��も磁化特性に優れる材料とすることができ� ��。一般的には、磁化特性に優れた材料ほど� ��価になる傾向がある。そのため、必要度の� ��い部分にのみ高価な材料を使うこととして� ��体のコストを抑えるようにすることができ� ��。また、磁化特性の異なる材料を組み合わ� ��て、ヨーク全体の磁化特性を調整し、発電� ��の制限を設けるようにすることもできる。� ��お、材料の組み合わせは、ヨークの部分毎� ��行うこともできる。例えば、溶接などで接� ��するなどして、磁束が最も集中するインダ� ��タ部分のみを最も磁化特性に優れる材料と� ��ることもできる。

 ここで、発電機1を小型化するためにはコ イル50の小型化も重要な要素となる。発電機1 を小型化すると、コイル50の巻線スペースも� ��なくなるため、コイル50の巻数が少なくな� �、発電量が減少してしまう。また、巻数を� �くするために、コイル50の線径を細くすると コイル50の内部抵抗が増加するため、熱損失� ��多くなり、やはり発電量が減少してしまう� ��

 本発明者は検討の結果、ボビン等の絶縁� ��材を不要とすることができれば、巻線スペ� ��スの確保をすることができるので、発電機1 を小型化しても発電量の減少を抑制すること ができるとの知見を得た。

 一般的にコイルは、ボビンと呼ばれる円� ��状の絶縁部材に電線を巻付けるようにして� ��成される。この場合、ボビンの肉厚は0.5mm~1 mm程度ではあるが、水栓装置に備えられるよ� ��な小型発電機においては、このようなスペ� ��スも問題となる。

 そこで、本実施の形態においては、ヨーク� ��コイル50に接触する部分に絶縁層を設ける� �うにして、ボビン等の絶縁部材を不要とす� �構成とした。そのため、コイル50の巻線スペ ースを確保することができ、太い線径でかつ 巻数をも多くすることができた。その結果、 発電量を増加することができた。 
 具体的には、内径14mm、外径22mmのコイル50に おいて、コイル50に接触するヨークの内面に� ��縁加工を施しボビン等の絶縁部材を不要と� ��ることにより、発電機1の巻線のスペースを 70%程度増やすことができた。この場合の絶縁 加工としては、厚さが数10μM程度のフッ素樹� ��コーティングを例示することができる。た� ��し、絶縁加工に用いられる材料、膜厚、コ� ��ティング方法などはこれに限定されるわけ� ��はなく、適宜変更することができる。

 図25は、本発明のさらに他の実施の形態に� �る発電機を説明するための模式断面図であ� �。同図については、図1~図24に関して前述し� ��要素と同様のものには同一の符号を付して� ��細な説明は省略する。 
 本実施形態の発電機1は、図1などに関して� �述した発電機における予旋回静翼14の代わり に、キャップ214を有する。キャップ214は、封 止部材51の段部51aの上に支持されている。キ� ��ップ214は、筐体13に対して固定され、回転� �しない。そして、キャップ214の下流側には� �動翼15が設けられている。なお、動翼15と中� ��軸24とを一体化し、中心軸24の両端部をキャ ップ214と軸受17とに支持させて、中心軸24と� �体化された動翼15が回転するようにしてもよ い。

 図26(a)は、図25に表した発電機1に設けられ� �キャップ214を説明するための模式斜視図で� �る。 
 また、図27は、図25におけるA-A矢視断面図で ある。 
 図26(a)、図27に示すように、キャップ214は、 円柱体の一方の端面(上流側に位置する面)に� ��錐体を一体的に設けた形状を呈している。� ��た、円柱体の他方の端面(下流側に位置する 面)にはフランジ部214aが設けられている。

 また、キャップ214の内部には、フランジ� ��214aが設けられた側の端面に開口した円柱形 状を呈した空間部214b(図25を参照)が設けられ� ��いる。そして、空間部214bには動翼15の上流� ��側に設けられた動翼羽根部19が収納されて� �る。キャップ214の中心軸上であって、空間� �214bに面する側の面には動翼15を挿通する中� �軸24の一端が支持されている。

 また、キャップ214の周面には、空間部214bに 連通する3つあるいはそれ以上のノズル218が� �けられている。これらのノズル218は、動翼15 の周囲において120度の角度関係で、均等(等� �隔)に配置されている。 
 なお、3つのノズル218を配置する場合に、そ れぞれのノズルの周方向での配置角度は120度 に限定されるものではなく、ノズル218から噴 出される水流が動翼15の周方向において対称� ��を保つように配置されていればよい。すな� ��ち、動翼15の回転角に対する動翼15のトルク のばらつきが小さくなるように、ノズル218を 配置することができる。

 3つ以上のノズルから噴出される水流の対 称性が保たれていれば、動翼15は円滑に回転� ��、脈動を抑制できる。ただし、水流は完全� ��対称である必要はなく、水圧によって動翼1 5にかかる力が、動翼羽根部19での脈動を抑制 できる程度に動翼15の回転中心においてつり� ��っていればよい。

 一方、キャップ214の周面には、3つの柱301 が設けられており、各々のノズル218への流路 を区画している。ノズル218および柱301は、そ の下面がフランジ部214aの上面に接するよう� �してキャップ周面の周方向に沿って等間隔� �設けられている。そして、ノズル218は、空� �部214bに収納された動翼羽根部19に向けて開� �されており、その方向は、動翼羽根部19の外 接円の接線方向よりは内側に向くようにされ ている。

 このようなノズル218によれば、回転軸(中 心軸)に対して略平行な方向から流れてくる� �を、流れの方向を変えて、回転軸(中心軸)に 対して略垂直な平面内において、動翼羽根19� ��径外方向から、矢印62a(図27)で表したように 、動翼羽根部19に向けて噴出させることがで� ��る。

 すなわち、動翼15の回転軸(中心軸)に対し て略平行な方向から流れてくる水を、回転軸 (中心軸)に対して略垂直な方向に、流れの方� ��を変えて、動翼羽根部19の径外方向から動� �羽根部19に向けて噴出させる複数のノズル218 が設けられている。そして、これら複数のノ ズル218は、動翼15の周囲に等間隔(均等)に配� �されている。

 このようにすれば、水流が給水流入口か� ��それぞれのノズル218を通過して動翼羽根19� �衝突するまでの距離を均一にすることがで� �る。そのため、水流の変動による動翼羽根19 での脈動を抑制できる。

 なお、軸流式でない場合には、各ノズル18� �での水路の長さが均一ではないため、ノズ� �218を動翼15の周囲に均等に配置しても、水流 が各ノズル218を通過して動翼羽根部19に衝突� ��るまでの距離を均一にすることができない� �� 
 これに対して、本実施形態によれば、軸流� ��の流路形態において、動翼15の周囲に複数� �ノズル218を等間隔に配置することにより、� �流が各ノズル218を介して動翼羽根19に衝突す るまでの距離を均一にできる。その結果とし て、水流の変動による動翼羽根19での脈動な� ��を抑制できる。

 なお、図26(b)に表した具体例のように、� �ャップ214の周面に障害物204を設けてもよい� �この場合においては、矢印62aで表したよう� �、水は障害物204を迂回するように流れる。� �して、この具体例においても、動翼15の回転 軸に対して略平行な方向から流れてくる水を 、回転軸(中心軸)に対して略垂直な方向に、� ��れの方向を変えて、複数のノズル218から動� ��羽根部19の径外方向から動翼羽根部19に向け て噴出させることができる。その結果として 、図26(a)に関して前述した効果を得ることが� ��きる。

 またさらに、本実施形態によれば、3つ以上 のノズル218を動翼15の周囲に均等(等間隔)に� �けることで、各々の動翼羽根部19に対して噴 流をばらつきを抑えて当てることができ、安 定して動翼を回転させることができる。 
 そして、本実施形態においても、マグネッ� ��Mの外周面に着磁し、コイル50に対向するマ� ��ネットMの端面には着磁しないことにより、 マグネットMとコイル50との距離が変化しても 、発電量の変動を防止できる。

 以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施� ��形態について説明をした。しかし、本発明� ��これらの具体例に限定されるものではない� �� 
 前述の具体例に関して、当業者が適宜設計� ��更を加えたものも、本発明の特徴を備えて� ��る限り、本発明の範囲に包含される。 
 例えば、発電機や水栓装置の各要素の形状� ��寸法、材質、配置などは、例示したものに� ��定されるわけではなく適宜変更することが� ��きる。 
 また、前述した各具体例が備える各要素は� ��可能な限りにおいて組み合わせることがで� ��、これらを組み合わせたものも本発明の特� ��を含む限り本発明の範囲に包含される。