JP2003224964A

JP2003224964A - 磁力応用回転装置

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Publication number: JP2003224964A
Application number: JP2002019218A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Hanada; 利次鼻田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】回転側磁石と固定側磁石との磁力の反発力に
より回転する発電機の回転速度を安定させることができ
る磁力応用回転装置を提供する。【解決手段】装置本体１のフレーム１ａ，１ｂに取り
付けられた始動モータ２を回転駆動させて回転軸４およ
び伝達プーリ３ｃの連動に伴い発電機６を起動させた
後、モータ回転センサから所定回転数を示す検出信号が
送出されてきたとき、クラッチ３の接離手段を接断動作
させることにより、前記始動モータ２のシャフト２ａと
回転軸４との連結を解除させる制御手段と、を備えてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石の磁力を利用
して回転体を回転させる磁力応用回転装置に係り、特
に、回転側磁石と固定側磁石との磁力の反発力を応用し
て発電機の回転速度を安定させ得る磁力応用回転装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁力応用回転装置の一例として、磁石の
磁力により回転体の回転トルクを高めることを目的とし
た装置が知られている。このものは、回転体の回転軸に
固定された回転盤と、この回転盤に対向して配置された
固定盤のそれぞれに複数個の磁石を設けており、回転盤
側の磁石と固定盤側の磁石とは、互いに対向する端部の
磁極が同極となるようにしてある。これにより、回転盤
を回転させたとき、この回転盤側の磁石と固定盤側の磁
石との間に反発力が生じるため、回転体の回転トルクが
増すというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
磁力応用回転装置は、単に回転盤と固定盤とに磁石を対
向配置した構造であることから、負荷の小さい回転体で
あれば磁石の反発力により回転トルクを若干アップさせ
ることは可能である。しかし、負荷の大きい回転体では
全く磁石の反発力が作用せず、回転トルクをアップでき
ないことは勿論、回転力を増すことも難しいという一定
の限界があった。

【０００４】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、回転側磁石と固定側磁石との磁力
の反発力により回転する発電機の回転速度を安定させる
ことができる磁力応用回転装置を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１に記載の発明は、装置本体の
フレームに取り付けられた始動モータと、この始動モー
タのシャフト端部とこのシャフトの軸心上で回転自在に
軸支された回転軸の一端部とを連結または接断させるク
ラッチと、前記始動モータが所定回転数になったときに
前記クラッチを接断動作させるクラッチ接離手段と、前
記フレームに取り付けられ前記回転軸に固着された主軸
プーリに連動する伝達プーリをそのシャフトに固着した
発電機と、前記回転軸の他端部に取り付けられた回転盤
と、この回転盤の同心円上において上部側と下部側とに
対向配置された上部および下部固定盤と、複数個の磁石
を１組とし、前記回転盤の上下面、前記上部固定盤の下
面および前記下部固定盤の上面の各周方向に沿ってそれ
ぞれ列設された複数組の磁石群と、前記始動モータを回
転駆動させて前記回転軸および伝達プーリの連動に伴い
前記発電機を起動させた後、モータ回転センサから所定
回転数を示す検出信号が送出されてきたとき、前記クラ
ッチ接離手段を接断動作させることにより、前記始動モ
ータのシャフトと回転軸との連結を解除させる制御手段
と、を備えてなることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、前記上部
固定盤および／または下部固定盤が、前記回転盤に対し
て進退動自在に設けられてなることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、前記装置本体が、機密
性を有するケースにより覆われて、この装置本体内が真
空に保たれてなることを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図示例を参照しながら説明する。図１は、本発明の
実施の形態に係る磁力応用回転装置を示す正面図、図２
は、同磁力応用回転装置の始動モータおよび発電機を示
す平面図、図３は、同磁力応用回転装置の昇降機構を示
す平面図である。この磁力応用回転装置は、主要部とし
て装置本体１に配設された始動モータ２、クラッチ３、
回転軸４、発電機６、磁石間隔調整機構、回転盤１４、
上部固定盤１５、下部固定盤１６、回転側磁石群１７お
よび固定側磁石群１８等を備え、操作パネルに設けた制
御部５７により発電機６の回転速度を安定に制御する構
成となっている。装置本体１は、複数本の縦フレーム１
ａ〜１ｄと横フレームとを組み合わせて、外側板により
覆い縦長の矩形状箱形に形成されている。

【０００８】この装置本体１は、略矩形状の基盤１ｈ上
に前部の縦フレーム１ａ，１ｂと、後部の縦フレーム１
ｃ，１ｄとを立設している。１ｉは基盤１ｈに取り付け
たローラ、１ｊはアジャスターボルトである。そして、
縦フレーム１ａ〜１ｄの上部側に天板１ｆを取り付け、
略中央に架台１ｇを固着している。また、この架台１ｇ
は、中央寄りに軸孔が、各コーナには挿通孔がそれぞれ
穿設されている。そして、軸孔側に支持台２ｂが載置固
定されている。この支持台２ｂは、略円筒状で、下端部
２ｄがネジ２ｅにより架台１ｇに固着されている。ま
た、支持台２ｂの上部開口２ｃに、前記始動モータ２が
強固に取り付けられている。なお、この始動モータ２に
は、図示省略しているが回転数を検出する始動モータ回
転センサ５１が取り付けられている。このように構成さ
れた始動モータ２は、制御部５７により制御される始動
モータ駆動部５３からの指令信号を受けて回転制御され
る。

【０００９】クラッチ３は、連結板３ａと被連結板３ｂ
とからなり、前記シャフト２ａの下端に連結板３ａが、
回転軸４の上端４ａに被連結板３ｂが取り付けられてい
る。この連結板３ａと被連結板３ｂとは、電磁的に動作
する構成になっており、クラッチ制御部５４にて連結ま
たは接断制御される。なお、被連結板３ｂ側には、主軸
プーリ３ｃが装着されており、後述の伝達プーリ６ｂと
の間に、ベルト７が張設されるようになっている。クラ
ッチ制御部５４も、図示省略しているが前記支持台２ｂ
内に設けられている。そして、制御部５７からの制御信
号により動作し始動モータ２が回転駆動するときは、連
結板３ａと被連結板３ｂとを連結状態にして始動モータ
２のシャフト２ａの回転力を回転軸４側に伝達して回転
させる。また、始動モータ２が予め設定された所定回転
数に達したときに、連結板３ａと被連結板３ｂとの連結
を解除して離反させる構成になっている。

【００１０】回転軸４は、シャフト２ａの軸心上となる
ように、上端４ａが架台１ｇに設けられた上部軸受４ｃ
に軸支され、下端４ｂが基盤１ｈ側の下部軸受４ｄに回
転自在に軸支されている。そして、回転軸４の中途に
は、取付具４ｅにより回転盤１１が装着されるようにな
っている。発電機６は、前記架台１ｇ上において、一側
部寄りに本体支持部６ａが強固に取り付けられている。
この発電機６は、上向きのシャフト６ｂの上端に伝達プ
ーリ６ｃを固着してある。この伝達プーリ６ｃには、前
記ベルト７が掛け回され、始動モータ２および主軸プー
リ３ｃの回転に連動するようになっている。そして、発
電機６の出力側には、図示しない外部出力端子が接続さ
れており、発電機６の駆動時に発生する出力電圧を外部
に出力できるようになっている。また、この発電機６に
は、図示省略しているが回転数を検出する発電機回転セ
ンサ５２が設けられている。

【００１１】磁石間隔調整機構は、図１、図３に示す如
く調整モータ８、各１対のギャボックス９，１０および
スクリューロッド１２を備えており、回転盤１４と下部
固定盤１６との間隔を調整可能な構成となっている。調
整モータ８は、前部縦フレーム１ｂ寄りの基盤１ｈ上に
固定され、１対のシャフト８ａを２個の伝達ギヤ８ｂに
連結している。これら伝達ギヤ８ｂは、シャフト１１を
介してギャボックス９，１０が連結されている。これら
ギャボックス９，１０は、内部に伝達歯車を収納したも
ので、所定の間隔をあけて基盤１ｈ上に固定されてい
る。各ギャボックス９，１０は、シャフト１１で相互に
連結され、それぞれにスクリューロッド１２の下端が連
結されるようになっている。このスクリューロッド１２
は丸棒状で、外周面にネジ部が刻設されている。これら
スクリューロッド１２は４本からなり、各下端がギャボ
ックス９，１０に連結保持されて、回転自在に立設して
いる。

【００１２】各スクリューロッド１２には、後述の下部
固定盤１６のネジ孔がそれぞれ螺入されるようになって
おり、調整モータ８が回転するに伴って下部固定盤１６
を上下動させる。つまり、この調整モータ８が、制御部
５７および調整モータ駆動部５５の制御により正回転す
ると、そのシャフト８ａとともにギャボックス９，１０
内の歯車が回転し、両スクリューロッド１２が連動す
る。すると、これに螺合した下部固定盤１６が回転盤１
４側に向けて上動する。このため、下部固定盤１６が回
転盤１４側に近づいて固定側磁石群１８と回転側磁石群
１７との間隔が狭まる。一方、調整モータ８を逆回転さ
せると、下部固定盤１６も下降する。よって、この固定
盤１６が回転盤１４側から離間して固定側磁石群１８と
回転側磁石群１７との間隔も広がる。これにより、後述
の磁石群１７，１８相互の磁力を調整して反発力の強弱
も加減できるものである。

【００１３】回転盤１４は、図４〜図７に示しており、
１対の補強板１４Ａ，１４Ｂの上下面に回転側磁石群１
７，１７がそれぞれ配設される。補強板１４Ａ（１４
Ｂ）は、本例では、直径φを６００ｍｍとし、強度に優
れた金属板（2種類複合板張）により形成されている。
そして、裏面が相互に固着されることにより、一体化さ
れるようになっている。この補強板１４Ａ，１４Ｂは、
中心に回転軸４を挿入する軸穴１４ａが形成されてい
る。また、この軸穴１４ａの中心を基点に第１〜第３磁
石２８，２９，３０用の保持部が、径外方向に向けて放
射状に配設されている。第１〜第３磁石２８，２９，３
０の保持部は、１個の凹所１８、２個１組の凹部１９，
２０および２個１組のネジ挿入孔２１，２１を１セット
としたもので、補強板１４Ａ（１４Ｂ）の周方向に１４
セットが設けられている。各凹所１８は、軸穴１４ａの
中心から半径方向に向けて伸びる直線Ｃに対し傾斜角が
θ１で、各ネジ挿入孔２１，２１は直線Ｃに対し傾斜角
θ２となる。なお、各凹所１８および凹部１９，２０の
コーナ部分は、略円形状の細孔になっているが、これら
はドリルによる切除部分であり、補強板１４Ａ（１４
Ｂ）の上面を凹状に研削加工する際に予め所用深さを開
設したものである。

【００１４】凹所１８は、第１磁石２８を保持するもの
で、この第１磁石２８よりも若干大きめの略矩形状に凹
設されている。そして、各凹所１８は、一側部１８ａを
深く他側部１８ｂを浅く形成することにより、図６に示
すように、底面を所用角度に傾斜させている。また、２
個１組の凹部１９，２０は、第２磁石２９を保持するも
ので、この第２磁石２９よりも若干大きめの略方形状に
凹設されている。そして、各凹部１９，２０も、図６に
示した前記凹所１８と同じく一側部を深く他側部を浅く
することにより、底面を傾斜させている。さらに、２個
１組のネジ挿入孔２１は、第３磁石３０用の補助板２２
を保持するもので、等間隔をあけて下面１４ｃ側から上
面１４ｂに向けて穿設されている。この補助板２２は、
図５に示すように、第３磁石３０よりも若干大きい略台
形の皿状とされている。そして、この補助板２２には、
前記ネジ挿入孔２１に対応して２個１組のネジ孔２２ａ
がそれぞれ刻設されている。

【００１５】上下部の固定盤１５，１６は、基本的構成
が同一であり、前記回転盤１４の補強板１４Ａ（１４
Ｂ）と同じく、各補強板１５Ａ，１６Ａに磁石群１８が
それぞれ配設される。補強板１５Ａの下面１５ｂに磁石
群１８を配設する方が上部固定盤１５（図１６、図１７
参照）で、補強板１６Ａの上面１６ｂに磁石群１８を配
設する方が下部固定盤１６である（図８、図９は下部補
強板１６Ａ側を示している）。これら上下部の補強板１
５Ａ，１６Ａは、縦横の幅Ｗが６６０ｍｍの方形であ
り、強度に優れた金属板（2種類複合板張）により形成
される。また、この上下部の補強板１５Ａ，１６Ａは、
中心に回転軸４を挿入する軸穴１５ａ，１６ａが形成さ
れている。そして、各コーナには、貫通孔１５ｆ，１６
ｆを形成してあり、ガイドロッド１３の緩挿が可能にな
っている。なお、このガイドロッド１３は、図１、図４
に示すように、基台１ｈと架台１ｇとの間に４本が立設
されている。また、下部固定盤１６側には、前記各貫通
孔１６ｆの近傍に、前記スクリューロッド１２が螺合さ
れるネジ孔１６ｇを設けている。

【００１６】さらに、補強板１６Ａは、前記軸穴１６ａ
の中心を基点に、第１〜第３磁石２８，２９，３０用の
保持部が径外方向に向けて放射状に設けられている。こ
れらの保持部は、前記回転盤１５側の保持部と同じく１
個の凹所２３、２個１組の凹部２４，２５および２個１
組で下面１６ｃ側から上面１６ｂに向けて穿設されたネ
ジ挿入孔２６，２６等を１セットとしたもので、回転盤
１４よりも１セット多い１５セットが下部補強板１６Ａ
の周方向に配設されている。各凹所２３は、軸穴１６ａ
の中心から半径方向に向けて伸びる直線Ｃに対し傾斜角
がθ３で、各ネジ挿入孔２６，２６は直線Ｃに対し傾斜
角θ４となる。凹所２３は第１磁石２８の保持用、凹部
２４，２５は第２磁石２９の保持用、ネジ挿入孔２６
は、第３磁石３０用の補助板２７を保持するもので、全
て回転盤１５側と同形状である。但し、凹部２４，２５
の間隔は、前記凹部１９，２０相互の間隔よりも若干大
きくし、若干長めの第２磁石２９を取り付け可能にして
ある。なお、凹所２３の２３ａは底面の深い側、２３ｂ
は浅い側である。また、凹部２５の２５ａは底面の深い
側、２５ｂは浅い側である。

【００１７】回転側磁石群１７は、図１０〜図１５に示
しており、第１、第２および第３磁石２８〜３０を１組
とした１４組が回転盤１４の周方向に沿って列設され
る。第１磁石２８は、図１０に示す如く直方体状に形成
されている。この第１磁石２８は、本例では長さＬを１
００ｍｍ、幅Ｗを３０ｍｍ、高さＨを７０ｍｍとしてい
る。そして、この第１磁石２８は、図１３に示すよう
に、前後の側面に金属製で磁力線吸収用の補助プレート
２８ａ，２８ｂを接着し、かつ一側面にも補助プレート
２８ｃを接着している。さらに、この第１磁石２８は、
他側面にライナープレート２８ｄを接着している。

【００１８】第２磁石２９は、磁力線吸収用であり、図
１１に示す如く幅狭の略コ字状に形成されている。この
第２磁石２９は、Ｌ字状の磁石２９，２９ｂを接合した
もので、各磁石２９ａ，２９ｂの長さＬ１が８４ｍｍと
され、全長Ｌ２は１６８ｍｍである。また、幅Ｗ１を１
５ｍｍ、高さＨ１を８４ｍｍとしている。第３磁石３０
は、図１２に示す如く厚板の略台形状で、本体３０ａが
金属製の補助プレート３０ｂと、２枚１組の磁力遮蔽用
シールドプレート３０ｃの層により形成されている。そ
して、この第３磁石３０は、長さＬ３を１２５ｍｍ、幅
Ｗ２を回転盤においては８２ｍｍ、固定版においては７
７ｍｍ、幅Ｗ３を回転盤においては２９ｍｍ、固定版に
おいては２８ｍｍ、高さＨ２を２０ｍｍとしている。従
って、第１磁石２８の長さＬよりも第２磁石２９の全長
Ｌ２が大となり、両者を接合したときに第２磁石２９が
第１磁石２８から１２．５ｍｍほど突出するようにな
る。

【００１９】これらの磁石２８，２９，３０を回転盤１
４に固定する場合は、３個を１組として、１４組が回転
盤１４の周方向に列設するように固着する。この際は、
各凹所１８に第１磁石２８を嵌合し、２個１組の各凹部
１９，２０に第２磁石２９の磁石２９ａ，２９ｂ側を嵌
合することにより、各第１磁石２８と第２磁石２９とを
強固に接合する。また、補助板２２に第３磁石３０を固
着した状態で、これらのネジ孔２２ａを２個１組の各ネ
ジ挿入孔２１に臨ませる。そして、これら各ネジ挿入孔
２１にネジを挿入し、補助板２２を介して第３磁石３０
に螺入することにより、各第３磁石３０を強固に保持す
る。こにようにすると、図１３に示すように、全体が傾
斜した状態となり、第１磁石２８の各一側面に、第３磁
石３０の各他側面が接合し、この第３磁石３０と第１磁
石２８とが周方向に隣接配置される。そして、第２磁石
２９の内側面が第３磁石３０の一側部寄りの外側面にそ
れぞれ接合する。すると、各組の磁石２８，２９，３０
が、図１４、図１５に示すように、回転盤１４の上下面
において、その中心から半径方向に向けて放射状に固着
される。このように構成すると、回転側磁石群１７は、
磁力のブレーキ作用が生じることなく、固定側磁石群１
８との間の磁力により強力な反発力を得ることが可能に
なる。

【００２０】固定側磁石群１８も、図１０〜図１２に示
した回転側磁石群１７と同一形状の第１、第２および第
３磁石２８，２９，３０を用いている。なお、第２磁石
２９のみ前記回転側磁石群１７のよりも若干長くしてあ
る。そして、上部固定盤１５では、これらの磁石３個を
１組とした１５組を上部補強板１５Ａおよび下部補強板
１６Ａの周方向に沿ってそれぞれ列設している。これに
より、各組の磁石２８，２９，３０が、図１６、図１７
に示すように、上部補強板１５Ａの下面１５ｂにおい
て、その中心から半径方向に向けて放射状に固着され
る。一方、下部固定盤１６では、各組の磁石２８，２
９，３０が、図１８、図１９に示すように、下部補強板
１６Ａの上面１６ｂにおいて、その中心から半径方向に
向けて放射状に固着される。

【００２１】このように構成すれば、回転側磁石群１
７、固定側磁石群１８，１８は、各組の磁石２８，２
９，３０の両端（各盤１４，１５，１６の内外周部）が
同極となる（図１０〜図１２参照）。このため、回転側
磁石群１７と固定側磁石群１８，１８とは、各磁石２
８，２９，３０のＮ極からＳ極に向かう磁力線により、
対向極間に反発力が生じる。また、回転側磁石群１７
は、３個１組の磁石が１４組であり、各固定側磁石群１
８は、３個１組の磁石が１５組とされて、１組だけ異な
らせている。さらに、これら磁石群１７，１８，１８
は、それぞれの補強板１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１６Ａ
に対し所用の傾斜角を有して固着されている。このた
め、各磁石２８，２９，３０の磁力線が、所用の角度を
有して流れる状態になり、磁石群間に排斥力が働いて回
転盤１４に対し強い回転トルクが作用する。よって、回
転盤１４が高速で回転駆動する。

【００２２】また、第１磁石２８は、一側面に補助プレ
ート２８ｃを形成し、かつ第２磁石２９を接合している
ので、第１磁石２８の上下部間に流れる磁力線が補助プ
レート２８ｃと第２磁石２９とに吸収される。この結
果、第１磁石２８は、略半部で磁力線が発生するように
なる。さらに、第３磁石３０は、第１磁石２８と第２磁
石２９とに隣接し、上面が第１磁石２８と同じＳ極とな
るように固着されている。このため、第３磁石３０の下
面側Ｎ極から上面のＳ極に向かう磁力線は、補助プレー
ト３０ｂやシールドプレート３０ｃにより保持と上昇磁
力の高低差を保つ。このようにすると、第１磁石２８の
Ｓ極側の磁力放散を強化することになり、第１磁石２８
の反発力および磁化力が高められる。これにより、回転
盤４の回転力を増すことができる。

【００２３】図２０、図２１は、回転盤および上下部固
定盤の変形例を示す概要説明図である。この回転盤３４
および下部固定盤３６（上部固定盤３５側は図示省略）
は、上記実施の形態と基本的構成が略同一であり、回転
側磁石群および固定側磁石群を構成する各磁石群１７，
１８の配列のみ異ならせている。すなわち、回転盤３４
は、図２０に示すように、前記第１磁石２８用の凹所３
８を補強板３４Ａの中心から半径方向に向けて伸びる直
線Ｃに対し、傾斜角θ５を有するように形成している。
また、第２磁石２９用の凹部３９，４０は、凹所３８の
長さ方向に並列して設けられている。さらに、第３磁石
３０用のネジ挿入孔４１，４１は、直線Ｃに対し一定の
傾斜角θ６を有する位置に形成されている。なお、第３
磁石３０用の補助板４２は、第１磁石２８と第２磁石２
９との空間を満たす略三角形状で、１対のネジ孔４２
ａ，４２ａが形成されている。これにより、凹所３８、
凹部３９，４０および補助板４２に、磁石２８〜３０を
固着すると、補強板３４Ａの上下面に１５組の磁石群１
７（図示省略）を配列する回転盤３４が構成される。

【００２４】下部固定盤３６は、図２１に示しており、
固定側磁石群を構成する前記第１磁石２８用の凹所４３
を補強板３６Ａの中心から半径方向に向けて伸びる直線
Ｃに対し、傾斜角θ５を有するように形成している。ま
た、第２磁石２９用の凹部４４，４５は、凹所４３の長
さ方向に並列して設けられている。さらに、第３磁石３
０用のネジ挿入孔４６，４６は、直線Ｃに対し傾斜角θ
６を有する位置に形成されている。なお、第３磁石３０
用の補助板４７も、前記補助板４２と同じく略三角形状
で、１対のネジ孔４７ａ，４７ａが形成されている。こ
れにより、凹所４３、凹部４４，４５および補助板４７
に、磁石２８〜３０を固着すると、補強板３６Ａの上面
に１６組の磁石群１８（図示省略）を配列する下部固定
盤３６が構成される。このようにすると、回転盤３４の
磁石群１７、上部固定盤および下部固定盤３６の磁石群
１８は、磁石相互の磁力によって強力な反発力が得ら
れ、回転盤３４の回転力を高めることができる。

【００２５】図２２は、磁力応用回転装置の電気的構成
を示すブロック線図である。同図において、５１は前述
の始動モータ回転センサ、５２は発電機回転センサ、５
３は始動モータ駆動部、５４はクラッチ制御部、５５は
調整モータ駆動部である。また、５６はメモリであり、
制御部５７が発電機６の回転数を安定に維持制御するた
めの各種データが予め記憶されている。この制御部５７
は、磁力応用回転装置全体の動作を制御するもので、前
記各センサ、始動モータ駆動部５３およびクラッチ制御
部５４等と各機能に応じて一方向あるいは双方向性に接
続されている。そして、この制御部５７は、始動モータ
を回転駆動させて回転軸および伝達プーリの連動に伴い
発電機６を起動させた後、始動モータ回転センサ５１か
ら所定回転数を示す検出信号が送出されてきたとき、ク
ラッチ接離手段を接断動作させることにより、発電機６
の自動回転を安定に維持させる構成になっている。

【００２６】次に、上記磁力応用回転装置の動作につい
て、図を参照しつつ説明する。まず、オペレータが、装
置本体１に設けた操作パネルの起動スイッチをオン操作
すると、制御部５７が始動モータ２を回転駆動させる。
この際、図4に示した回転側磁石群１７と上部の固定側
磁石群１８、回転側磁石群１７と下部の固定側磁石群１
８との相互の磁力により、双方に強力な反発力が作用す
るので、回転盤１４側の回転トルクがアップする。つぎ
に、制御部５７は、始動モータ回転センサ５１から所定
回転数を示す検出信号が送出されてくると、クラッチ制
御部５４を制御し、クラッチ３を接断動作させる。これ
に伴い、発電機６が起動してその出力電圧が外部接続端
子から出力される。なお、この制御部５７は、発電機６
の回転数が低下しはじめたとき、定速制御をも行えるよ
うになっている。

【００２７】このときは、発電機回転センサ５２から発
電機６の回転数が所定値以下に低下したことを示す検出
信号が入力すると、制御部５７は始動モータ２を回転駆
動させるとともに、クラッチ制御部５４を制御し、クラ
ッチ３を接続動作させる。すると、主軸プーリ５に伝達
プーリ１１が連動するので、発電機６が回転数を増して
予め設定した回転速度に達する。このような回転制御
は、各回転センサからの検出信号に基づき適宜行われる
ので、常に安定した回転数に維持される。従って、発電
機６から外部出力端子を介して定電圧を出力することが
可能になる。また、制御部５７は、必要に応じて磁石間
隔調整機構を動作させることにより、回転盤１４と下部
固定盤１６との間隔を調整して、磁石群１７，１８相互
の磁力を可変し、出力電圧を任意に制御することができ
る。

【００２８】図２３は、磁力応用回転装置の他の実施例
を示す概要構成図である。この磁力応用回転装置は、基
本的構成が上記実施の形態と略同一であるが、下部固定
盤を除いており、回転盤１４と上部固定盤１５とをケー
ス６０により覆い、その内部６０ａを真空に保つように
なっている。すなわち、ケース６０は、上面板６１、下
面板６２、左右の側板６３，６４および図示されない前
後の側板からなり、軸受４ｃ側に上面板６１が、軸受４
ｇ側に下面板６２が取り付られている。そして、前側板
にパイプ６５の一端が連結される一方、後側板にパイプ
６６の一端が連結されている。また、これらパイプ６５
およびパイプ６６の各他端は、図示省略した真空ポンプ
に接続されている。

【００２９】このように構成された磁力応用回転装置
は、使用に際して真空ポンプを起動することにより、内
部６０ａの空気を吸引排気して真空にしておく。つぎ
に、起動スイッチをオン操作して始動モータ２を回転駆
動させる。すると回転盤１４側の磁石群１７と上部固定
盤１５側の磁石群１８相互の磁力により、双方に強力な
反発力が作用して回転盤１４の回転トルクがアップす
る。この際、ケース６０の内部６０ａが真空で空気抵抗
がないから、回転盤１４は効率よく回転し続ける。この
後、前記始動モータ回転センサ５１から所定回転数を示
す検出信号が送出されてくると、制御部５７がクラッチ
制御部５４を制御し、クラッチ３を接断動作させる。こ
れに伴い、発電機６が起動してその出力電圧が外部接続
端子から出力されるものである。

【００３０】なお、この磁力応用回転装置は、下部固定
盤を除いて構成したが、前記実施の形態と同じく回転盤
１４と上部固定盤１５および下部固定盤１６をケース６
０内に収納し、さらに、磁石間隔調整機構により下部固
定盤１６を上下に移動させるようにしてもよい。また、
上記実施の形態においては、磁石間隔調整機構を回転盤
１４と下部固定盤１６とで構成したが、回転盤１４に対
し上部固定盤１５を上下に移動させる構造にしてもよ
い。また、同磁力応用回転装置の始動モータおよび発電
機は図２４に示す平面図のように配置してもよく、図２
５は、この場合の磁力応用回転装置の昇降機構を示す。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に記載の発明は、始動モータを回転駆動させて発電
機を起動させた後、モータ回転センサから所定回転数を
示す検出信号が送出されてきたとき、クラッチを接断動
作させることにより、始動モータのシャフトと回転軸と
の連結を解除させるので、以後は磁石の反発作用により
発電機を安定状態に回転駆動させることができる効果が
ある。また、請求項２に記載の発明は、上部固定盤およ
び／または下部固定盤が、回転盤に対して進退動自在に
設けられていることから、回転盤と上下部の固定盤との
間隔を適宜調整することにより、発電機の回転速度を制
御して任意の電圧を出力させることができる利点があ
る。また、請求項３に記載の発明は、装置本体が機密性
を有するケースにより覆われて、この装置本体内が真空
に保たれているため、回転盤が空気抵抗を受けることな
く回転し、効率的に発電機の出力電圧を取り出すことが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る磁力応用回転装置を
示す正面図である。

【図２】同磁力応用回転装置の始動モータおよび発電機
を示す平面図である。

【図３】同磁力応用回転装置の昇降機構を示す説明図で
ある。

【図４】同磁力応用回転装置の回転盤および上下部の固
定盤を示す概要構成図である。

【図５】同磁力応用回転装置の回転盤を構成する補強板
を示す平面図である。

【図６】回転盤側の磁石保持部を示す断面図である。

【図７】回転盤側の補強板を示す縦断面図である。

【図８】磁力応用回転装置の固定盤を構成する補強板を
示す平面図である。

【図９】固定盤側の補強板を示す縦断面図である。

【図１０】第１磁石を示す斜視図である。

【図１１】第２磁石を示す斜視図である。

【図１２】第３磁石を示す斜視図である。

【図１３】磁石群の配列状態を示す斜視図である。

【図１４】補強板に磁石群を配列した回転盤を示す平面
図である。

【図１５】同回転盤を示す側面図である。

【図１６】補強板に磁石群を配列した上部固定盤を示す
平面図である。

【図１７】同上部固定盤を示す側面図である。

【図１８】補強板に磁石群を配列した下部固定盤を示す
平面図である。

【図１９】同下部固定盤を示す側面図である。

【図２０】回転盤の変形例を示す平面図である。

【図２１】固定盤の変形例を示す平面図である。

【図２２】磁力応用回転装置の電気的構成を示すブロッ
ク線図である。

【図２３】磁力応用回転装置の他の実施例を示す概要構
成図である。

【図２４】磁力応用回転装置の始動モータおよび発電機
の他の例を示す平面図である。

【図２５】磁力応用回転装置の昇降機構の他の例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１装置本体１ａ，１ｂフレーム２始動モータ２ａシャフト３クラッチ３ｃ伝達プーリ４回転軸６発電機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体のフレームに取り付けられた始
動モータと、この始動モータのシャフト端部とこのシャフトの軸心上
で回転自在に軸支された回転軸の一端部とを連結または
接断させるクラッチと、前記始動モータが所定回転数になったときに前記クラッ
チを接断動作させるクラッチ接離手段と、前記フレームに取り付けられ前記回転軸に固着された主
軸プーリに連動する伝達プーリをそのシャフトに固着し
た発電機と、前記回転軸の他端部に取り付けられた回転盤と、この回転盤の同心円上において上部側と下部側とに対向
配置された上部および下部固定盤と、複数個の磁石を１組とし、前記回転盤の上下面、前記上
部固定盤の下面および前記下部固定盤の上面の各周方向
に沿ってそれぞれ列設された複数組の磁石群と、前記始動モータを回転駆動させて前記回転軸および伝達
プーリの連動に伴い前記発電機を起動させた後、モータ
回転センサから所定回転数を示す検出信号が送出されて
きたとき、前記クラッチ接離手段を接断動作させること
により、前記始動モータのシャフトと回転軸との連結を
解除させる制御手段と、を備えてなる磁力応用回転装
置。
【請求項２】前記上部固定盤および／または下部固定
盤が、前記回転盤に対して進退動自在に設けられてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の磁力応用回転装置。
【請求項３】前記装置本体が、機密性を有するケース
により覆われて、この装置本体内が真空に保たれてなる
ことを特徴とする請求項２または３に記載の磁力応用回
転装置。