JP2002013468A - 静磁場型慣性原動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 質量による遠心力を、磁力を用いて回転力に
変換する。 【解決手段】 回転軸と、当該回転軸に固定した所定形
状の回転板と、当該回転板の外周近傍に配した可動磁石
とを設け、可動磁石は、回転板の回転方向に対して所定
範囲の角度で回動可能に軸着するとともに、軸方向面に
両磁極が現れるように設定する一方、可動磁石の回転軌
道の両側に連続的な磁界面を形成する連続磁石を設け、
この連続磁石は、可動磁石の回転方向面の磁極と同一極
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石または電磁石
を用いた原動機に係り、とくに質量による遠心力を磁力
を用いて回転出力に変換して取得する原動機の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁石は、吸引と反発の仕事を行う。この
ため、従来から磁石の性質を利用した各種の原動機が提
案されているが、電気モータを除き、いずれもエネルギ
ー源に問題があり実用に耐えない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁石の作用を利用する
従来の原動機は、エネルギー源に問題がある。そこで本
発明は、質量による遠心力を磁力を用いて回転力に変換
する原理を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る静磁場型慣性原動機は、回転軸と、当
該回転軸に固定した所定形状の回転板と、当該回転板の
外周近傍に配した可動磁石とを設け、可動磁石は、回転
板の回転方向に対して所定範囲の角度で回動可能に軸着
するとともに、可動磁石の回転軌道の両側に連続的な磁
界面を形成する連続磁石を設け、この連続磁石は、可動
磁石の回転方向面の磁極と同一極とする。

【０００５】

【作用】本発明は、質量による遠心力を、静磁場磁石お
よび磁力を利用することで回転力に変換して取得するも
のである。尚、本発明に係る装置にあっては、磁場は、
エネルギー変換の役目を果たすだけであり、磁場自身か
らエネルギーを取り出すわけではない。これは、次の通
りである。

【０００６】まず、エネルギー源には質量を用いる。質
量は、そのままでは使えないので回転運動させて遠心力
を無償で発生させ、遠心力の慣性エネルギーの形で利用
する。質量から無償で遠心力の慣性エネルギーが発生し
続けるが、遠心力の慣性エネルギーは物理学でも認める
現象のため現実の装置として利用が可能である。質量に
基づく遠心力の慣性エネルギーは、この種の原動機に利
用できる唯一のエネルギー源となる。

【０００７】本発明では、回転板を回転させることで、
軸止した可動磁石と、可動磁石と一緒に軸止するバラン
サ（重り）に放射方向の遠心力を発生させ、この遠心力
の慣性エネルギーを原動機のエネルギーに利用する。こ
の場合、具体的なエネルギー源は、可動磁石とバランサ
（重り）の質量である。尚、必要量の遠心力は可動磁石
の数を増やすことで得る。また回転を維持するには抵抗
分の回転力を補充する必要があるが、本発明にあっては
発生する回転力からフィードバックする。

【０００８】可動磁石とバランサ（重り）に発生した遠
心力は、支点と重心点により可動磁石の回転方向の自転
力に変えられ、可動磁石を位置決めストッパまで立ち上
げ、起立した状態を保つ機械的な仕事をする。尚、遠心
力は放射方向に生じるため、回転板の回転力を消費せず
にこの仕事を行う。

【０００９】可動磁石が起立した状態を保つと、磁石の
有限長特性の静磁場により、可動磁石にはリング状に配
される連続磁石の局部に対する磁力に基づく不安定状態
が強く生じ、遠心力は、磁力の不安定状態を回転に同期
して、連続磁石の外周に沿って作り出し続ける磁場的な
仕事をする。

【００１０】可動磁石に磁力の不安定状態が生じると、
磁石の有限長特性の静磁場による指向性により、可動磁
石は、連続磁石の同一極側の接線方向に向かって動いて
安定しようとする。この発生回転力から遠心力を発生さ
せるのに消費した抵抗分の回転力を引いた差が、回転軸
から所定トルクの回転エネルギーとして出力し続ける。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る慣性原動機は、原理
としては例えば概略図１に示すような構造をとる。１０
は回転板、１２は回転板１０に固定した可動磁石、１５
は可動磁石１２を回動自在に軸止する軸部材、１９は回
転板１０に固定させた回転軸、３１，３２は可動磁石１
２の回転軌道の両側に配したリング状の連続磁石であ
る。矢印Ａは回転軸１９および回転板１０の回転方向で
ある。

【００１２】可動磁石１２は、回転板１０の回転時には
遠心力によって起立し、進行方向の磁極面（以下フェー
ス面）１２Ｆが回転軌道に対して略垂直になる。回転板
１０が静止しているときは、フェース面１２Ｆは回転板
１０の外周縁に対して斜めに傾斜する原状態に戻る。

【００１３】かかる原理を実現するため、本発明に係る
慣性原動機は、より具体的には例えば図２〜図４のよう
な構造をとる。図３は回転板１０が静止している状態、
図４は回転板１０が回転して可動磁石１２が起立した状
態を示である。尚、回転板１０はそのままでは回転しな
いので初期段階では外部動力によって回転力を与える。

【００１４】本発明に係る連続磁石３１，３２および可
動磁石１２は、静磁場磁石を用いる。静磁場磁石とは、
磁性が変化しない磁石の意味であり、永久磁石に限らず
直流電流で磁場を形成する電磁石、および超伝導磁石を
含む。

【００１５】図２〜図４を説明する。Ｋは原動機のケー
ス体であり、この実施形態ではケース体Ｋの内面に連続
磁石３１，３２を固定し、また連続磁石３１，３２の中
心位置のケース体Ｋにベアリング３５、３６を固定す
る。連続磁石３１，３２は回転させる必要はないから、
ベアリング３５、３６を介して回転軸１９から自由にし
ておくためである。

【００１６】連続磁石３１、３２は、可動磁石１２の回
転軌道に磁力作用を与えることが出来れば良く、可動磁
石１２を挟む磁極面の磁力は可動磁石１２のフェース面
１２Ｆの磁極と同一極とする。この実施形態では、可動
磁石１２のフェース面１２ＦをＮ極、テール面１２Ｔを
Ｓ極としてある。従って、この実施形態では可動磁石１
２を挟むリング状の連続磁石３１，３２の磁極は、Ｎ極
である。

【００１７】回転板１０は、非磁性で、軸止する可動磁
石１２が連続磁石３１、３２の磁極作用中を回転できれ
ば良く、従って回転板１０の形状は円形に限らない。こ
の実施形態では円形で、例えば図２に示すように中心部
を肉厚として外周部に溝部１４を形成し、溝部１４の側
壁１４Ｗで軸部材１５を介して複数の可動磁石１２を配
した。

【００１８】回転板１０に軸止する可動磁石１２の数は
問わないが、個数が増えるほど獲得トルクが増大する。
但し、隣接する可動磁石同士が互いに影響し合わない距
離を保つようにする。またバランスを考慮して配設間隔
は均等に揃えることが望ましい。この実施形態では可動
磁石１２は例えば４個として示した。

【００１９】軸部材１５は、回転板１０に可動磁石１２
を軸止する。可動磁石１２に対する位置によって自転力
が変化するが、可動部材１２の内側、前側、外側など、
いずれの位置に設けても良い。この実施形態では、可動
磁石１２の内側の位置に配してある。尚、符号Ｒは軸部
材１５の端末に配した軸止部材である。

【００２０】可動磁石１２は、連続磁石３１，３２の磁
極面とＮ、Ｓ両極で対面させる必要がある。従って、こ
の実施形態では可動磁石１２に永久磁石を用い、例えば
フェース面１２ＦをＮ極、テール面１２ＴをＳ極とし、
側面のＮ、Ｓ両極で対面させている。また可動磁石１２
が起立したとき、連続磁石３１，３２の外周縁から外方
に突出する形で対面させている。突出部分に回転力が生
じるためである。

【００２１】可動磁石１２は、回転板１０の回転方向に
対して所定範囲の角度で回動可能に軸着してある。回動
する角度は、数度でよい。この実施形態では、図３の原
状態のように、磁力によりフェース面（１２Ｆ）が、回
転板１０の直近の外周縁に対して斜めに傾斜している。

【００２２】可動磁石１２にはバランサ（重り）１７を
配する。バランサ１７（重り）は、非磁性で、可動磁石
１２と一緒に軸部材１５で軸止され、バランサ１７の重
量と形状で発生する遠心力と重心点を調整し、可動磁石
１２を回転方向に自転させて起立させる機能を果たす。
バランサ１７の形状は、平面矩形等の単純な形ではな
く、楕円形等の曲線を描くように設計しても良い。この
実施形態では、可動磁石１２のテール面１２Ｔにバラン
サ１７を配している。

【００２３】位置決めストッパ１６は、回転板１０に配
され、回転板１０に軸止された可動磁石１２が遠心力に
よって、図４に示すように起立したとき、可動磁石１２
の起立位置を決めるストッパである。起立角度が数度の
場合は、ストッパ１６を軸止部の遊びの大きい軸止の形
にすることが出来る。この実施形態では、ストッパ１６
は、可動磁石１２のフェース面１２Ｆが回転板１０の外
周縁に対して略垂直となる位置に配している。

【００２４】この構成では、連続磁石３１，３２のＮ極
面と、可動磁石１２は側面のＮ、Ｓ極面で対向するた
め、吸引力と反発力が共に生じ、可動磁石１２には磁力
の不安定状態が生じる。すると、磁石の有限長特性の磁
場により、可動磁石１２には、可動磁石１２を自転させ
て安定する強い力と、可動磁石１２を反発力側であるＮ
極面の方向に直線的に動かして安定する指向性をもつ弱
い力が発生する。

【００２５】変換には、指向性をもつ弱い安定する力を
利用する。可動磁石１２に対する指向性を持つと、可動
磁石１２の向きを制御することで磁力の安定する方向を
制御することができ、可動磁石１２を遠心力で常に起立
状態に保つと、可動磁石１２の反発力側であるＮ極面は
常に接線方向を向き、磁力の指向性を保つ安定する力は
常に反発力側の接線方向に発生し続け、安定させること
で回転力に変換できる。

【００２６】外部動力を用いて回転体１０に対する初期
回転付与で、可動磁石１２には遠心力が発生する。この
遠心力は支点と重心点で可動磁石１２の自転力に変わ
り、可動磁石１２を図４に示すように起立させ、ストッ
パ１６を押すことで起立状態を保つ。この結果、遠心力
は回転板１０が一回回転するのに同期して可動磁石１２
を回転方向に一回回転させる機械的仕事をする。尚、こ
の仕事は磁力の強い自転の安定する力に逆らって行う。

【００２７】遠心力により可動磁石１２が起立状態を保
つと、可動磁石１２には磁力の不安定状態が強く生じ
る。この不安定状態は指向性により、可動磁石１２を反
発力側の接線方向に動かし続けて安定する。この可動磁
石１２の動きは軸部材１５とストッパ１６によって回転
軸１９の回転力に変わり、遠心力の仕事分の回転力が発
生し続ける。この回転力から遠心力を生じさせるのに消
費した抵抗分の回転力をフィードバックした差が、回転
軸１９から所定トルクの回転エネルギーとして出力し続
ける。

【００２８】本発明に係る原動機はいわゆる永久運動機
関ではない。エネルギー源である質量による遠心力の慣
性エネルギーと、静磁場の変換機能を利用する原動機で
ある。可動磁石１２および連続磁石３１，３２として永
久磁石を用いた場合は、磁力が消失する間（実効期間は
２〜５年と考えられる）は、原動機内で発生し続ける、
遠心力を磁力の作用により回転エネルギーに変えて出力
する。

【００２９】本発明に係る原動機は、連続磁石３１、３
２のいずれか片側の連続磁石だけでも作動する。但し、
出力は半減する。また図５に示すように、連続磁石３２
を両側から挟み回転板１０を二段に設けても作動する。
このため、同一の回転軸１９に可動磁石１２を備える回
転板１０を連接する方法で出力を増大できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る静磁場
型原動機によれば、可動磁石の運動機構を単純化し、よ
り容易に可動磁石が生み出す遠心力を回転力に変換する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原動機の原理を例示する斜視図で
ある。

【図２】本発明に係る原動機の具体的構造例を示す縦断
面図である。

【図３】非回転時における可動磁石の状態を例示する図
である。

【図４】回転時における可動磁石の状態を例示する図で
ある。

【図５】本発明に係る原動機の他の実施形態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０ 回転板 １２ 可動磁石 １２Ｆ フェース面（可動磁石の進行方向の磁極面） １２Ｔ テール面（フェース面の反対側の磁極面） １４ 溝部 １４Ｗ 側壁 １５ 軸部材 １６ 位置決めストッパ １７ バランサ（重り） １９ 回転軸 ３１，３２ 連続磁石 ３５，３６ ベアリング Ｒ 軸止金具 Ｋ ケース体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸と、当該回転軸に固定した所定形状
   の回転板と、当該回転板の外周近傍に配した可動磁石と
   を設け、 可動磁石は、回転板の回転方向に対して所定範囲の角度
   で回動可能に軸着するとともに、 可動磁石の回転軌道の両側に連続的な磁界面を形成する
   連続磁石を設け、この連続磁石は、可動磁石の回転方向
   面の磁極と同一極とすることを特徴とする静磁場型慣性
   原動機。