JP2001190058A - 磁力回転装置 - Google Patents
磁力回転装置Info
- Publication number
- JP2001190058A JP2001190058A JP37312099A JP37312099A JP2001190058A JP 2001190058 A JP2001190058 A JP 2001190058A JP 37312099 A JP37312099 A JP 37312099A JP 37312099 A JP37312099 A JP 37312099A JP 2001190058 A JP2001190058 A JP 2001190058A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- electromagnets
- magnetic
- rotating device
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 省資源、省エネルギー化の要請に応え、入力
電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すことができ
る磁力回転装置を提供する。 【解決手段】 回転軸１３の第１の位置に配置した外周
に永久磁石２を備えた回転体１と、この回転体１に備え
た永久磁石２との磁気作用による回転駆動力により前記
回転体１を回転駆動する電磁石１２５等を備えた電磁力
付与手段と、前記回転軸１３の第２の位置に配置した発
電用コイル２２を備えた発電機１０と、前記回転体１に
備えた永久磁石２の回転位置を順次検出して電磁石１２
５等を順次励磁し回転体１に対する回転駆動力を生成さ
せる回転位置検出手段とを有し、前記回転軸１３に関し
て電磁力付与手段における回転体１３に回転駆動力を付
与する電磁石１２５等の位置の寸法を、前記発電機１０
の発電用コイル２２の位置の寸法よりも大きくしたこと
を特徴とするものである。
電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すことができ
る磁力回転装置を提供する。 【解決手段】 回転軸１３の第１の位置に配置した外周
に永久磁石２を備えた回転体１と、この回転体１に備え
た永久磁石２との磁気作用による回転駆動力により前記
回転体１を回転駆動する電磁石１２５等を備えた電磁力
付与手段と、前記回転軸１３の第２の位置に配置した発
電用コイル２２を備えた発電機１０と、前記回転体１に
備えた永久磁石２の回転位置を順次検出して電磁石１２
５等を順次励磁し回転体１に対する回転駆動力を生成さ
せる回転位置検出手段とを有し、前記回転軸１３に関し
て電磁力付与手段における回転体１３に回転駆動力を付
与する電磁石１２５等の位置の寸法を、前記発電機１０
の発電用コイル２２の位置の寸法よりも大きくしたこと
を特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁力回転装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、永久磁石と電磁石とを組み合わせ
て磁力回転装置を構成し、入力電力よりも大きい出力を
取り出すように試みた発明が提案されている（特開平７
−８７７２５号公報等）。
て磁力回転装置を構成し、入力電力よりも大きい出力を
取り出すように試みた発明が提案されている（特開平７
−８７７２５号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、上述した特開平７−８７７２５号公報に開示された
磁力回転装置の場合には、永久磁石、電磁石の他に、回
転バランサ等を取り付けた複雑な構成であり、また、回
転体のトルクを利用するという構成ではなく、必ずしも
十分にエネルギ効率を得ることができないという課題が
あった。
ば、上述した特開平７−８７７２５号公報に開示された
磁力回転装置の場合には、永久磁石、電磁石の他に、回
転バランサ等を取り付けた複雑な構成であり、また、回
転体のトルクを利用するという構成ではなく、必ずしも
十分にエネルギ効率を得ることができないという課題が
あった。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、省資源、省エネルギー化の要請に応え、簡略な
構成で入力電力よりも大きい出力エネルギーを効率よく
取り出すことができる磁力回転装置を提供するものであ
る。
であり、省資源、省エネルギー化の要請に応え、簡略な
構成で入力電力よりも大きい出力エネルギーを効率よく
取り出すことができる磁力回転装置を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の磁
力回転装置は、同一の回転軸の異なる位置に、電磁力付
与手段により回転駆動される回転体と、発電機とを配置
し、前記回転軸に関して電磁力付与手段における回転体
に回転駆動力を付与する位置の寸法を、前記発電機の出
力電力を生成する位置の寸法よりも大きくしたことを特
徴とするものである。
力回転装置は、同一の回転軸の異なる位置に、電磁力付
与手段により回転駆動される回転体と、発電機とを配置
し、前記回転軸に関して電磁力付与手段における回転体
に回転駆動力を付与する位置の寸法を、前記発電機の出
力電力を生成する位置の寸法よりも大きくしたことを特
徴とするものである。
【０００６】この発明によれば、前記回転軸に関して電
磁力付与手段における回転体に回転駆動力を付与する位
置の寸法を、前記発電機の出力電力を生成する位置の寸
法よりも大きくしたものであるから、前記両位置の寸法
差による回転体のトルクを利用し、かつ、簡略な構成で
前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい出力エネ
ルギーを発電機から取り出すことができる磁力回転装置
を提供するこことができる。
磁力付与手段における回転体に回転駆動力を付与する位
置の寸法を、前記発電機の出力電力を生成する位置の寸
法よりも大きくしたものであるから、前記両位置の寸法
差による回転体のトルクを利用し、かつ、簡略な構成で
前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい出力エネ
ルギーを発電機から取り出すことができる磁力回転装置
を提供するこことができる。
【０００７】請求項２記載の発明は、回転軸の第１の位
置に配置した外周に永久磁石を備えた回転体と、この回
転体に備えた永久磁石との磁気作用による回転駆動力に
より前記回転体を回転駆動するｎ個の電磁石を備えた電
磁力付与手段と、前記回転軸の第２の位置に配置した発
電用コイルを備えた発電機と、前記回転体に備えた永久
磁石の回転位置を順次検出してｎ（ｎは正の整数）個の
電磁石を順次励磁し回転体に対する回転駆動力を生成さ
せる回転位置検出手段とを有し、前記回転軸に関して電
磁力付与手段における回転体に回転駆動力を付与するｎ
個の電磁石の位置の寸法を、前記発電機の発電用コイル
の位置の寸法よりも大きくしたことを特徴とするもので
ある。
置に配置した外周に永久磁石を備えた回転体と、この回
転体に備えた永久磁石との磁気作用による回転駆動力に
より前記回転体を回転駆動するｎ個の電磁石を備えた電
磁力付与手段と、前記回転軸の第２の位置に配置した発
電用コイルを備えた発電機と、前記回転体に備えた永久
磁石の回転位置を順次検出してｎ（ｎは正の整数）個の
電磁石を順次励磁し回転体に対する回転駆動力を生成さ
せる回転位置検出手段とを有し、前記回転軸に関して電
磁力付与手段における回転体に回転駆動力を付与するｎ
個の電磁石の位置の寸法を、前記発電機の発電用コイル
の位置の寸法よりも大きくしたことを特徴とするもので
ある。
【０００８】この発明によれば、前記回転軸に関してｎ
個の電磁石の位置の寸法と、発電機の発電用コイルの位
置の寸法との寸法差による回転体のトルクを利用し、か
つ、簡略な構成で前記電磁力付与手段への入力電力より
も大きい出力エネルギーを発電機から取り出すことがで
きる磁力回転装置を提供するこことができる。
個の電磁石の位置の寸法と、発電機の発電用コイルの位
置の寸法との寸法差による回転体のトルクを利用し、か
つ、簡略な構成で前記電磁力付与手段への入力電力より
も大きい出力エネルギーを発電機から取り出すことがで
きる磁力回転装置を提供するこことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態に係る磁力回転装置について詳細に説明する。
の形態に係る磁力回転装置について詳細に説明する。
【００１０】まず、図３乃至図８を参照して本発明の原
理的説明を行う。
理的説明を行う。
【００１１】近年、省資源、省エネルギー化の要請に伴
い、入力電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すこ
とができる磁力回転装置の出現が望まれている。
い、入力電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すこ
とができる磁力回転装置の出現が望まれている。
【００１２】図３において、ｍを永久磁石の磁力（一
定）、Ｈを電磁石（発電コイル）の磁界、Ｍを電磁石の
磁力とし、トルクをＴ、回転中Ｏ心から永久磁石までの
距離をｌ、永久磁石の位置を基準として電磁石と回転中
心とのなす角度をθとし、さらに、仕事量をＷとする
と、この場合のトルクＴは、Ｔ＝ｍｌＨｓｉｎθで表す
ことができる。
定）、Ｈを電磁石（発電コイル）の磁界、Ｍを電磁石の
磁力とし、トルクをＴ、回転中Ｏ心から永久磁石までの
距離をｌ、永久磁石の位置を基準として電磁石と回転中
心とのなす角度をθとし、さらに、仕事量をＷとする
と、この場合のトルクＴは、Ｔ＝ｍｌＨｓｉｎθで表す
ことができる。
【００１３】ここで、Ｔ＝Ｗと仮定すると、通常仕事量
の点では出力Ｗｏ≦入力Ｗｉｎとなる。また、電磁石に
加える入力電力はコイル損失等により減衰する。
の点では出力Ｗｏ≦入力Ｗｉｎとなる。また、電磁石に
加える入力電力はコイル損失等により減衰する。
【００１４】次に、図４において、回転体１の外周部に
永久磁石２（磁力エネルギーＭ）を配置し、回転体１の
外周近傍に電磁石１２を配置し、さらに回転体１の外周
近傍に発電用コイル２２を配置した磁力回転装置のモデ
ルについて考察する。
永久磁石２（磁力エネルギーＭ）を配置し、回転体１の
外周近傍に電磁石１２を配置し、さらに回転体１の外周
近傍に発電用コイル２２を配置した磁力回転装置のモデ
ルについて考察する。
【００１５】前記電磁石１２の磁力エネルギーをＬ１、
発電用コイル２２の磁力エネルギーをＬ２とすると、回
転体１を電磁石１２の磁力エネルギーＬ１により回転さ
せたとき、永久磁石２と電磁石１２との間の吸引力（又
は反発力）Ｍ×Ｌ１に基づき前記発電用コイル２２には
Ｍ×Ｌ２のエネルギーが発生し、（Ｍ×Ｌ１）＝（Ｍ×
Ｌ２）が成立することになる。
発電用コイル２２の磁力エネルギーをＬ２とすると、回
転体１を電磁石１２の磁力エネルギーＬ１により回転さ
せたとき、永久磁石２と電磁石１２との間の吸引力（又
は反発力）Ｍ×Ｌ１に基づき前記発電用コイル２２には
Ｍ×Ｌ２のエネルギーが発生し、（Ｍ×Ｌ１）＝（Ｍ×
Ｌ２）が成立することになる。
【００１６】ここで、永久磁石２の磁力エネルギーＭは
一定なので、電磁石１２の磁力エネルギーＬ１と発電用
コイル２２の磁力エネルギーＬ２とは等しくなる（Ｌ１
＝Ｌ ２）。
一定なので、電磁石１２の磁力エネルギーＬ１と発電用
コイル２２の磁力エネルギーＬ２とは等しくなる（Ｌ１
＝Ｌ ２）。
【００１７】即ち、（Ｍ×Ｌ２）＞（Ｍ×Ｌ１）としよ
うとしても、上述した磁力回転装置のモデルの場合、永
久磁石２を共用することは不可能となる。換言すれば、
（Ｍ×Ｌ２）＞（Ｍ×Ｌ１）を実現しようとすると、同
一の回転体１を使用する構成で同一の永久磁石２を共用
することはできない。
うとしても、上述した磁力回転装置のモデルの場合、永
久磁石２を共用することは不可能となる。換言すれば、
（Ｍ×Ｌ２）＞（Ｍ×Ｌ１）を実現しようとすると、同
一の回転体１を使用する構成で同一の永久磁石２を共用
することはできない。
【００１８】いま、図５に示すように、２個の回転体
１、１´を使用し、回転体１´の外周部に前記永久磁石
２（磁力エネルギーＭ）の例えば２倍の磁力エネルギー
Ｍ´＝２Ｍを持つ永久磁石２´を配置し、回転体１´の
外周近傍に電磁石１２を配置し、さらに、回転体１の外
周部に前記永久磁石２を配置し、さらに回転体１の外周
近傍に発電用コイル２２を配置した磁力回転装置のモデ
ルを考えると、（Ｍ×Ｌ ２）＝（Ｍ／２×Ｌ２）が成立
し、電磁石１２の磁力エネルギーＬ１と発電用コイル２
２の磁力エネルギーＬ２との間の関係は、（Ｌ１＜
Ｌ２）となる。
１、１´を使用し、回転体１´の外周部に前記永久磁石
２（磁力エネルギーＭ）の例えば２倍の磁力エネルギー
Ｍ´＝２Ｍを持つ永久磁石２´を配置し、回転体１´の
外周近傍に電磁石１２を配置し、さらに、回転体１の外
周部に前記永久磁石２を配置し、さらに回転体１の外周
近傍に発電用コイル２２を配置した磁力回転装置のモデ
ルを考えると、（Ｍ×Ｌ ２）＝（Ｍ／２×Ｌ２）が成立
し、電磁石１２の磁力エネルギーＬ１と発電用コイル２
２の磁力エネルギーＬ２との間の関係は、（Ｌ１＜
Ｌ２）となる。
【００１９】しかし、現実には、回転体１の摩擦抵抗、
電力損失、物質重量等の影響があり、かつ、発電用コイ
ル２２の磁力と電磁石１２の磁力とは拮抗していること
から、入力電力＜出力（出力エネルギー）の関係を得る
ことは困難である。
電力損失、物質重量等の影響があり、かつ、発電用コイ
ル２２の磁力と電磁石１２の磁力とは拮抗していること
から、入力電力＜出力（出力エネルギー）の関係を得る
ことは困難である。
【００２０】次に、図６において、回転中心Ｏからｌｓ
ｉｎθの点をＡ（発電用コイルの位置）、回転中心Ｏか
らｌ´ｓｉｎθの点をＢ（電磁石の位置）で定義する。
ｉｎθの点をＡ（発電用コイルの位置）、回転中心Ｏか
らｌ´ｓｉｎθの点をＢ（電磁石の位置）で定義する。
【００２１】また、ｌ´＝２ｌと仮定する。さらに、Ａ
点、Ｂ点のエネルギーをｍＨ、ｍ´Ｈ´とする。
点、Ｂ点のエネルギーをｍＨ、ｍ´Ｈ´とする。
【００２２】このとき、Ａ点の発電量はＧＴ＝ｍｌＨｓ
ｉｎθ、Ｂ点の駆動電力はＷＴ´＝ｍｌ´Ｈ´ｓｉｎθ
となる。ここで、Ａ点、Ｂ点の仕事量は等しいので、ｍ
ｌＨｓｉｎθ＝ｍ´ｌ´Ｈ´ｓｉｎθが成立する。そし
て、ｌ´＝２ｌに設定すれば、Ｂ点の仕事量は２ｍ´ｌ
Ｈ´ｓｉｎθとなり、さらに、ｍ＝ｍ´とすれば、ｍｌ
Ｈｓｉｎθ＝２ｍ´ｌＨ´ｓｉｎθから、ｌＨｓｉｎθ
＝２ｌＨ´ｓｉｎθとなり、これにより、Ｈ´＝Ｈ／２
となる。
ｉｎθ、Ｂ点の駆動電力はＷＴ´＝ｍｌ´Ｈ´ｓｉｎθ
となる。ここで、Ａ点、Ｂ点の仕事量は等しいので、ｍ
ｌＨｓｉｎθ＝ｍ´ｌ´Ｈ´ｓｉｎθが成立する。そし
て、ｌ´＝２ｌに設定すれば、Ｂ点の仕事量は２ｍ´ｌ
Ｈ´ｓｉｎθとなり、さらに、ｍ＝ｍ´とすれば、ｍｌ
Ｈｓｉｎθ＝２ｍ´ｌＨ´ｓｉｎθから、ｌＨｓｉｎθ
＝２ｌＨ´ｓｉｎθとなり、これにより、Ｈ´＝Ｈ／２
となる。
【００２３】即ち、理論的にはＢ点の駆動電力ＷＴ´は
Ａ点の発電量ＧＴよりも小さくて（例えば１／２）済む
ことになる。
Ａ点の発電量ＧＴよりも小さくて（例えば１／２）済む
ことになる。
【００２４】尚、実際には、図７に示すように、ＡＡ´
間とＢＢ´間とでは位置のエネルギーが相違する（ＡＡ
´間とＢＢ´間とは同一平面上にない）ことから、仕事
量が相違することになる。
間とＢＢ´間とでは位置のエネルギーが相違する（ＡＡ
´間とＢＢ´間とは同一平面上にない）ことから、仕事
量が相違することになる。
【００２５】そこで、図８に示すように、回転体１の外
周近傍に例えばｎ個（ｎは正の整数）の電磁石１２１、
１２２、１２３、…、１２ｎを、例えば（θ／２）の間
隔で配置して、前記永久磁石２と対向する電磁石１
２１、１２２、１２３、…、１２ｎを順次励磁して永久
磁石２との間の吸引力又は反発力によって、前記回転体
１をこの磁力回転装置から取り出される出力（出力電
力）よりも少ない入力電力で回転駆動することが本発明
の原理である。
周近傍に例えばｎ個（ｎは正の整数）の電磁石１２１、
１２２、１２３、…、１２ｎを、例えば（θ／２）の間
隔で配置して、前記永久磁石２と対向する電磁石１
２１、１２２、１２３、…、１２ｎを順次励磁して永久
磁石２との間の吸引力又は反発力によって、前記回転体
１をこの磁力回転装置から取り出される出力（出力電
力）よりも少ない入力電力で回転駆動することが本発明
の原理である。
【００２６】次に、上述した原理に基づく本発明の具体
的な実施の形態について、図１、図２及び図９乃至図１
１を参照して説明する。
的な実施の形態について、図１、図２及び図９乃至図１
１を参照して説明する。
【００２７】図１、図２に示す本実施の形態の磁力回転
装置３０は、基台１１上に垂直配置に回転軸１３を回転
可能に支持し、この回転軸１３の下側に出力電力を取り
出す発電機１０を、上側に回転軸１３に取り付けた円板
状の回転体１を含むとともに入力電力が供給されるモー
タ部２０を取り付けた構造となっている。
装置３０は、基台１１上に垂直配置に回転軸１３を回転
可能に支持し、この回転軸１３の下側に出力電力を取り
出す発電機１０を、上側に回転軸１３に取り付けた円板
状の回転体１を含むとともに入力電力が供給されるモー
タ部２０を取り付けた構造となっている。
【００２８】前記発電機１０は、回転軸１３に取り付け
た回転子１４の外周に発電用コイル２２を配置し、出力
端子１５から出力電力を取り出すようになっている。
た回転子１４の外周に発電用コイル２２を配置し、出力
端子１５から出力電力を取り出すようになっている。
【００２９】発電用コイル２２の回転軸１３の中心から
の寸法はｌとしている。
の寸法はｌとしている。
【００３０】前記モータ部２０は、回転軸１３に中心部
を取り付けた回転体１の外周部に永久磁石２を配置（本
実施の形態では１８０度配置に２個）するとともに、回
転体１の外周に電磁力付与手段を構成する例えば１６個
の電磁石１２１、１２２、１２３、…、１２１６を例え
ばθ／２の間隔で配置している。１６個の電磁石１
２ １、１２２、１２３、…、１２１６の回転軸１３の中
心からの寸法は各々ｌ´（ｌ＜ｌ´）としている。
を取り付けた回転体１の外周部に永久磁石２を配置（本
実施の形態では１８０度配置に２個）するとともに、回
転体１の外周に電磁力付与手段を構成する例えば１６個
の電磁石１２１、１２２、１２３、…、１２１６を例え
ばθ／２の間隔で配置している。１６個の電磁石１
２ １、１２２、１２３、…、１２１６の回転軸１３の中
心からの寸法は各々ｌ´（ｌ＜ｌ´）としている。
【００３１】また、回転体１に臨ませて前記永久磁石２
の回転位置を検出する回転位置検出手段としての１６個
のフォトカプラＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６
を、前記１６個の電磁石１２１、１２２、１２３、…、
１２１６に対応させて配置している。
の回転位置を検出する回転位置検出手段としての１６個
のフォトカプラＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６
を、前記１６個の電磁石１２１、１２２、１２３、…、
１２１６に対応させて配置している。
【００３２】即ち、図１、図２に示すように、回転体１
の永久磁石２の通過領域の上方位置に例えばフォトカプ
ラＰＣ５の発光ダイオードＬＥＤを配置し、回転体１に
設けた円形溝１６の下方位置にフォトカプラＰＣ５のフ
ォトトランジスタＰＴＲを配置して、永久磁石２の回転
動作に伴う発光ダイオードＬＥＤとフォトカプラＰＣ５
との間の光路遮断により永久磁石２の回転位置を検出
し、これにより、対応する電磁石１２５を駆動するよう
になっている。
の永久磁石２の通過領域の上方位置に例えばフォトカプ
ラＰＣ５の発光ダイオードＬＥＤを配置し、回転体１に
設けた円形溝１６の下方位置にフォトカプラＰＣ５のフ
ォトトランジスタＰＴＲを配置して、永久磁石２の回転
動作に伴う発光ダイオードＬＥＤとフォトカプラＰＣ５
との間の光路遮断により永久磁石２の回転位置を検出
し、これにより、対応する電磁石１２５を駆動するよう
になっている。
【００３３】この他の１６個のフォトカプラＰＣ１、Ｐ
Ｃ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６の配置もフォトカプラＰＣ
５の場合と同様である。
Ｃ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６の配置もフォトカプラＰＣ
５の場合と同様である。
【００３４】図９は前記回転位置検出手段のブロック
図、図１０は回転位置検出手段における代表例としての
フォトカプラＰＣ１、時定数回路１８、トランジスタＴ
Ｒを使用した駆動回路１９及び電磁石１２１の回路図、
図１１は電磁石１２１、１２２、１２３、…の駆動波形
図を各々示すものである。
図、図１０は回転位置検出手段における代表例としての
フォトカプラＰＣ１、時定数回路１８、トランジスタＴ
Ｒを使用した駆動回路１９及び電磁石１２１の回路図、
図１１は電磁石１２１、１２２、１２３、…の駆動波形
図を各々示すものである。
【００３５】尚、図１０において、時定数回路１８はコ
ンデンサＣ１、抵抗Ｒ３の並列回路により構成されてお
り、また、Ｒ１は発光ダイオードＬＥＤ用のバイアス抵
抗、Ｒ２はフォトトランジスタＰＴＲ用のバイアス抵抗
である。、
ンデンサＣ１、抵抗Ｒ３の並列回路により構成されてお
り、また、Ｒ１は発光ダイオードＬＥＤ用のバイアス抵
抗、Ｒ２はフォトトランジスタＰＴＲ用のバイアス抵抗
である。、
【００３６】上述した構成の磁力回転装置３０におい
て、前記回転体１の外周近傍に配置した１６個の電磁石
１２１、１２２、１２３、…、１２１６を図示しない入
力電源部に接続しておき、回転体１を始動し、前記フォ
トカプラＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６により
回転体１とともに回転する前記永久磁石２の位置を検出
して、対応する電磁石１２１、１２２、１２３、…、１
２ｎを図１１に示すように順次励磁し、これにより各電
磁石１２１、１２２、１２３、…、１２１６と永久磁石
２との間の吸引力又は反発力により、前記回転体１、回
転軸１３に回転駆動力を付与して回転駆動する。
て、前記回転体１の外周近傍に配置した１６個の電磁石
１２１、１２２、１２３、…、１２１６を図示しない入
力電源部に接続しておき、回転体１を始動し、前記フォ
トカプラＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…、ＰＣ１６により
回転体１とともに回転する前記永久磁石２の位置を検出
して、対応する電磁石１２１、１２２、１２３、…、１
２ｎを図１１に示すように順次励磁し、これにより各電
磁石１２１、１２２、１２３、…、１２１６と永久磁石
２との間の吸引力又は反発力により、前記回転体１、回
転軸１３に回転駆動力を付与して回転駆動する。
【００３７】この結果、前記発電機１０の回転子１４も
回転軸１３とともに回転し、回転子１４の外周に設けた
発電用コイル２２により発電されて、出力端子１５から
出力電力を取り出すことができる。
回転軸１３とともに回転し、回転子１４の外周に設けた
発電用コイル２２により発電されて、出力端子１５から
出力電力を取り出すことができる。
【００３８】この場合に、既述した原理説明及び上述し
た磁力回転装置３０の１６個の電磁石１２１、１２２、
１２３、…、１２１６の回転軸１３の中心からの各寸法
ｌ´と発電用コイル２２の回転軸１３の中心からの寸法
ｌとの関係から明らかなように、出力端子１５から取り
出される出力電力よりも、前記１６個の電磁石１２１、
１２２、１２３、…、１２１６への入力電力を少なくす
ることが可能となる。
た磁力回転装置３０の１６個の電磁石１２１、１２２、
１２３、…、１２１６の回転軸１３の中心からの各寸法
ｌ´と発電用コイル２２の回転軸１３の中心からの寸法
ｌとの関係から明らかなように、出力端子１５から取り
出される出力電力よりも、前記１６個の電磁石１２１、
１２２、１２３、…、１２１６への入力電力を少なくす
ることが可能となる。
【００３９】即ち、省資源、省エネルギー化の要請に応
え、入力電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すこ
とができる磁力回転装置３０を実現できる。
え、入力電力よりも大きい出力エネルギーを取り出すこ
とができる磁力回転装置３０を実現できる。
【００４０】尚、前記電磁石の極数は、８極、１２極、
２４極等任意極数として実施可能である。また、回転位
置検出手段としては、フォトカプラの他各種のセンサを
使用することができる。さらに、モータ部の段数を２
段、３段等とすることでより省エネルギー化が可能であ
る。
２４極等任意極数として実施可能である。また、回転位
置検出手段としては、フォトカプラの他各種のセンサを
使用することができる。さらに、モータ部の段数を２
段、３段等とすることでより省エネルギー化が可能であ
る。
【００４１】次に、図１２、図１３、図１４、図１５を
参照して本実施の形態の他例について説明する。
参照して本実施の形態の他例について説明する。
【００４２】図１２に示す磁力回転装置４０は、回転子
１の外周部に９０度配置で４個の永久磁石２を取り付け
るとともに、回転子１の外周近傍に電磁力付与手段を構
成する例えば鉄心４１及びコイルＬからなる４個の電磁
石１２１、１２２、１２３、１２４を配置している。
１の外周部に９０度配置で４個の永久磁石２を取り付け
るとともに、回転子１の外周近傍に電磁力付与手段を構
成する例えば鉄心４１及びコイルＬからなる４個の電磁
石１２１、１２２、１２３、１２４を配置している。
【００４３】また、図１３に示す磁力回転装置５０は、
環状の回転子１Ａの外周に１６個の永久磁石２を取り付
けるとともに、回転子１Ａの内周近傍に鉄心４１及びコ
イルＬからなる４個の電磁石１２１、１２２、１２３、
１２４を配置している。
環状の回転子１Ａの外周に１６個の永久磁石２を取り付
けるとともに、回転子１Ａの内周近傍に鉄心４１及びコ
イルＬからなる４個の電磁石１２１、１２２、１２３、
１２４を配置している。
【００４４】さらに、図１４、図１５に示す磁力回転装
置６０は、架台６１により支持した軸体６２に対して、
各々６個の永久磁石２を配置した一対の円板６３、６３
と、一対の円板６３、６３の間に、６個の電磁石１
２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６を配置
した電磁石円板６４とのサンドイッチ構造としたもので
ある。
置６０は、架台６１により支持した軸体６２に対して、
各々６個の永久磁石２を配置した一対の円板６３、６３
と、一対の円板６３、６３の間に、６個の電磁石１
２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６を配置
した電磁石円板６４とのサンドイッチ構造としたもので
ある。
【００４５】図１６、図１７は、磁力回転装置において
Ｎ個の電磁石１２１、１２２、１２ ３、１２４、１２ｎ
を使用する場合のコイルＬの駆動波形を示すタイミング
チャートであり、図１６の場合にはＮ個のコイルＬを順
に所定の時間幅でオン駆動ものであり、図１７の場合に
はＮ個のコイルＬのうち、奇数番目のコイルＬと、偶数
番目のコイルＬとを交互にオン駆動ものである。
Ｎ個の電磁石１２１、１２２、１２ ３、１２４、１２ｎ
を使用する場合のコイルＬの駆動波形を示すタイミング
チャートであり、図１６の場合にはＮ個のコイルＬを順
に所定の時間幅でオン駆動ものであり、図１７の場合に
はＮ個のコイルＬのうち、奇数番目のコイルＬと、偶数
番目のコイルＬとを交互にオン駆動ものである。
【００４６】ここで、鉄心４１及びコイルＬからなる例
えば前記電磁石１２１について考察すると、電磁石１２
１の回転軸１３の中心からの寸法をｒ、電磁石１２１の
磁力をＬ、永久磁石２の磁力をＭとすると、電磁石１２
１と永久磁石２との間のＦはＦ＝ＭＬ／ｒ２であり、仮
にＭ＝１４０、Ｌ＝１０とすると、ＭＬ＝１４００とな
る。尚、単位は省略する。
えば前記電磁石１２１について考察すると、電磁石１２
１の回転軸１３の中心からの寸法をｒ、電磁石１２１の
磁力をＬ、永久磁石２の磁力をＭとすると、電磁石１２
１と永久磁石２との間のＦはＦ＝ＭＬ／ｒ２であり、仮
にＭ＝１４０、Ｌ＝１０とすると、ＭＬ＝１４００とな
る。尚、単位は省略する。
【００４７】例えば吸引力について考えると、１４００
という力が吸引力となっているため反発力させるために
は電磁石１２１に１０に相当する電力を供給することが
必要となる。
という力が吸引力となっているため反発力させるために
は電磁石１２１に１０に相当する電力を供給することが
必要となる。
【００４８】従って、電磁石１２１を構成する鉄心４１
として空芯又は空芯に近いものが低電力で磁力回転装置
を駆動することかできる。
として空芯又は空芯に近いものが低電力で磁力回転装置
を駆動することかできる。
【００４９】即ち、鉄心４１が空芯の場合には１４０×
０、換言すれば通電していないときは吸引力はゼロとな
る。
０、換言すれば通電していないときは吸引力はゼロとな
る。
【００５０】このように電磁石を構成する鉄心の量は、
適当に調整し、空芯コイルに近い方がより実用的であ
る。
適当に調整し、空芯コイルに近い方がより実用的であ
る。
【００５１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、簡略な構
成で前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい出力
エネルギーを発電機から取り出すことができる磁力回転
装置を提供するこことができる。
成で前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい出力
エネルギーを発電機から取り出すことができる磁力回転
装置を提供するこことができる。
【００５２】請求項２記載の発明によれば、ｎ個の電磁
石の位置の寸法と、発電機の発電用コイルの位置の寸法
との寸法差による回転体のトルクを利用し、かつ、簡略
な構成で前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい
出力エネルギーを発電機から取り出すことができる磁力
回転装置を提供するこことができる。
石の位置の寸法と、発電機の発電用コイルの位置の寸法
との寸法差による回転体のトルクを利用し、かつ、簡略
な構成で前記電磁力付与手段への入力電力よりも大きい
出力エネルギーを発電機から取り出すことができる磁力
回転装置を提供するこことができる。
【図１】本発明の実施の形態の磁力回転装置を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の磁力回転装置を示す概略
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第１のモデルを示す説明図である。
明する第１のモデルを示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第２のモデルを示す説明図である。
明する第２のモデルを示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第３のモデルを示す説明図である。
明する第３のモデルを示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第４のモデルを示す説明図である。
明する第４のモデルを示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第５のモデルを示す説明図である。
明する第５のモデルを示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の磁力回転装置の原理を説
明する第６のモデルを示す説明図である。
明する第６のモデルを示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の磁力回転装置における回
転位置検出手段のブロック図である。
転位置検出手段のブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態の回転位置検出手段にお
ける代表例としてのフォトカプラ、時定数回路、トラン
ジスタを使用した駆動回路及び電磁石の回路図である。
ける代表例としてのフォトカプラ、時定数回路、トラン
ジスタを使用した駆動回路及び電磁石の回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態の各電磁石の駆動波形図
である。
である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の磁力回転装置を示
す概略平面図である。
す概略平面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態の磁力回転装
置を示す概略平面図である。
置を示す概略平面図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施の形態の磁力回転装
置を示す概略側面図である。
置を示す概略側面図である。
【図１５】図１５に示す磁力回転装置の概略正面図であ
る。
る。
【図１６】本発明の実施の形態におけるＮ個の電磁石の
駆動波形図である。
駆動波形図である。
【図１７】本発明の実施の形態におけるＮ個の電磁石の
他の態様の駆動波形図である。
他の態様の駆動波形図である。
１ 回転体 ２ 永久磁石 １０ 発電機 １１ 基台 １２ 電磁石 １２１ 電磁石 １３ 回転軸 １８ 時定数回路 １９ 駆動回路 ２０ モータ部 ２２ 発電用コイル ３０ 磁力回転装置 ４０ 磁力回転装置 ５０ 磁力回転装置 ６０ 磁力回転装置 ＰＣ１ フォトカプラ
Claims (2)
- 【請求項１】 同一の回転軸の異なる位置に、電磁力付
与手段により回転駆動される回転体と、発電機とを配置
し、前記回転軸に関して電磁力付与手段における回転体
に回転駆動力を付与する位置の寸法を、前記発電機の出
力電力を生成する位置の寸法よりも大きくしたことを特
徴とする磁力回転装置。 - 【請求項２】 回転軸の第１の位置に配置した外周に永
久磁石を備えた回転体と、 この回転体に備えた永久磁石との磁気作用による回転駆
動力により前記回転体を回転駆動するｎ個の電磁石を備
えた電磁力付与手段と、 前記回転軸の第２の位置に配置した発電用コイルを備え
た発電機と、 前記回転体に備えた永久磁石の回転位置を順次検出して
ｎ（ｎは正の整数）個の電磁石を順次励磁し回転体に対
する回転駆動力を生成させる回転位置検出手段とを有
し、 前記回転軸に関して電磁力付与手段における回転体に回
転駆動力を付与するｎ個の電磁石の位置の寸法を、前記
発電機の発電用コイルの位置の寸法よりも大きくしたこ
とを特徴とする磁力回転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37312099A JP2001190058A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 磁力回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37312099A JP2001190058A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 磁力回転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001190058A true JP2001190058A (ja) | 2001-07-10 |
Family
ID=18501610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37312099A Pending JP2001190058A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 磁力回転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001190058A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020034120A (ko) * | 2002-04-02 | 2002-05-08 | 주식회사 이레피아 | 전동발전기 |
| EP1253703A1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-10-30 | Teruyoshi Yasuda | Power plant |
| KR100760846B1 (ko) | 2006-09-04 | 2007-09-21 | 한국과학기술연구원 | 강성 발생 장치 및 이를 구비하는 로봇 머니퓰레이터의조인트 |
| KR100931644B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2009-12-14 | 황광남 | 발전기가 일체화된 발전기 겸용 모터 |
| WO2019037254A1 (zh) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | 歌尔科技有限公司 | 机器人头部转动方法及机器人 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37312099A patent/JP2001190058A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1253703A1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-10-30 | Teruyoshi Yasuda | Power plant |
| KR20020034120A (ko) * | 2002-04-02 | 2002-05-08 | 주식회사 이레피아 | 전동발전기 |
| KR100760846B1 (ko) | 2006-09-04 | 2007-09-21 | 한국과학기술연구원 | 강성 발생 장치 및 이를 구비하는 로봇 머니퓰레이터의조인트 |
| WO2008029969A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Korea Institute Of Science And Technology | Device for generating stiffness and joint of robot manipulator comprising the same |
| US7965006B2 (en) | 2006-09-04 | 2011-06-21 | Korea Institute Of Science And Technology | Device for generating stiffness and joint of robot manipulator comprising the same |
| KR100931644B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2009-12-14 | 황광남 | 발전기가 일체화된 발전기 겸용 모터 |
| WO2019037254A1 (zh) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | 歌尔科技有限公司 | 机器人头部转动方法及机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100816421B1 (ko) | 자력회전장치 | |
| US6552460B2 (en) | Brushless electro-mechanical machine | |
| JPS62171458A (ja) | 磁力回転装置 | |
| MXPA04010652A (es) | Motor electrico giratorio que tiene al menos dos espacios de aire axiales que separan los segmentos del estator y el rotor. | |
| US5117128A (en) | Motor with both stepped rotary and axial shift motions | |
| JP2006246605A (ja) | 磁力回転装置 | |
| JP2002335658A (ja) | モータ | |
| JP2001190058A (ja) | 磁力回転装置 | |
| KR100357310B1 (ko) | 회전전기및그회전전기를이용한발전기및전동기 | |
| WO2000035069A1 (fr) | Dispositif rotatif a force magnetique | |
| US6695070B1 (en) | Magnetic impact device and method for magnetically generating impact motion | |
| JP2002325426A (ja) | 動力装置 | |
| JPH04322150A (ja) | モータ | |
| JP6616538B1 (ja) | 回転装置及び発電システム | |
| KR101013404B1 (ko) | 플랫 로터리 발전기 | |
| JPH10225098A (ja) | 発電機および電動機 | |
| EP1076402A2 (en) | A permanent magnet electric motor | |
| JP2000023450A (ja) | 磁石他動式電動機 | |
| US3525004A (en) | Magnetic drive | |
| JPH0623188Y2 (ja) | 可変空隙モータ装置 | |
| JP2888704B2 (ja) | 巻取軸 | |
| JPH05297812A (ja) | 高速多色表示装置 | |
| JP2004080871A (ja) | 磁力回転装置 | |
| JPH0974728A (ja) | 発電機 | |
| JPH08276048A (ja) | パチンコ機の電動式打球装置 |