JP2005012939A - 磁力による駆動装置、および運動エネルギー蓄積装置 - Google Patents
磁力による駆動装置、および運動エネルギー蓄積装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明は磁石や電磁石を用いて外部からのエネルギーを最小にして駆動力を得ることと運動エネルギーを蓄積することを課題とする。
【解決手段】磁石や電磁石を用いて外部からのエネルギーを最小にして駆動力をうる解決手段として、駆動装置の固定体の各磁極の磁力と、これに移動時対峙する移動体の各磁極の磁力とにより結合または離反して、各磁力相互の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することにより、効率的に駆動させる駆動装置を可能とする。
本発明の磁石による移動体、固定体の構成を取り入れた駆動装置とすることにより、単なる剛体のフライホイールを駆動する運動エネルギーに比較し少ない運動エネルギーにより、より効果的に蓄積するフライホイールとして用いることを可能とする。
【選択図】 図2
【解決手段】磁石や電磁石を用いて外部からのエネルギーを最小にして駆動力をうる解決手段として、駆動装置の固定体の各磁極の磁力と、これに移動時対峙する移動体の各磁極の磁力とにより結合または離反して、各磁力相互の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することにより、効率的に駆動させる駆動装置を可能とする。
本発明の磁石による移動体、固定体の構成を取り入れた駆動装置とすることにより、単なる剛体のフライホイールを駆動する運動エネルギーに比較し少ない運動エネルギーにより、より効果的に蓄積するフライホイールとして用いることを可能とする。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石、電磁石を単独及び併用して、磁力の活用による駆動装置、および運動エネルギー蓄積装置に関する技術であって、電動機、発電機、エンジン、その他の駆動装置に対して効率向上に活用に関する技術分野である。
【0002】
【特許文献1】登録実用新案第3043140号公報
【従来の技術】
現在磁石の組み合せや電磁石の組み合せで、磁力の活用により駆動力を有効とする装置は少ない。例えば、特許文献1では、回転体のある磁石の磁極と固定体のある磁石の磁極が最も引き合う力の回転方向に対して、他の磁石間の吸引力、または反発力の和によりに反対方向に回転するとの実施例を示されているが、実際には、近接し移動し最も引き合う力による回転方向をえたのち、さらに同一回転方向において乗り越えて回転させる必要があった。またその回転を得る具体的な対応すべき実現方法が示されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は磁石や電磁石を用いて外部からのエネルギーを最小にして駆動することである。特に、回転体のある磁石の磁極と固定体のある磁石間が最も引き合う力は、具体的には各磁石のコーナーにおいて異なる磁磁極間のもっとも近い位置(N極、S極のある端側)に対峙するとき磁力線密度が高くもっとも吸引力が強い。さらにこの吸引力に抗して脱する場合、磁石が重なり移動し近接する方向、すなわち回転の方向は磁力線密度が高い方向に抗するために移動し難い。移動体が相対的に移動する方向、回転体の場合の正回転する方向と一致する必要がある。逆に、このときは、強い吸引力に抗して反対方向の逆回転の方が逸脱しやすい状態にある。
さらに、この性質のもとに移動体に搭載した複数の磁石の群と、固定体に搭載した複数の磁石の群とにおいて、移動体が特定方向に移動し、正回転させるとともに、特定な場所に停止しないように、相対的において可能な限り同一組合わせ、同一位相とならないように配置する必要がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体とを設け、移動体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群と、固定体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群とにおいて、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、さらに、一方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体との位置を相対的において可及的に同一組み合わせ、同一位相とならないように配置し、且つ、該移動体を磁気浮上させておき、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0005】
第2発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体などを搭載した固定体とにおいて、各々の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を非磁性体に搭載し、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0006】
第3発明は、磁力相互における異磁極間の吸引力の最も強い位置を避けるように、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、相対的に緩和する方向に配置して、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0007】
第4発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の反発力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0008】
第5発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の吸引力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0009】
第6発明は、本発明の駆動装置において、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、相対的に移動して、最も近接して相対するとき、一方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体とが、各々の持つ磁磁極間を結ぶ線において、直交90度に対して+45度−45度にの範囲内に配置することを特徴とする。
【0010】
第7発明は、本発明の駆動装置において、各種の移動体と固定体との対を多段に組み合わせて、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0011】
第8発明は、本発明の駆動装置の構成を、運動エネルギーを蓄積するフライホイールとして用いることを特徴とする。
【0012】
第9発明は、移動体の風損を減ずるように低気圧の状態としたことを特徴とする。
【0013】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態の図面を参照して駆動装置を例に説明する。
図1は本発明の駆動装置の一例を示す説明図である。
例えば、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1とし、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2とを設け、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Nを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向(移動体1の移動に対して逆な方向)に同一磁極Sを向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合し吸引力として作用しまたは離反して反発力として作用するような位置に配置してある。
さらに、一方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・と、他方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・との位置を相対的において、可及的に、特定な場所に停止しないように、同一組合わせ、同一位相の間隔、位置とならないように、間隔を順次ずらしたり、ランダムに配置し、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用される。
【0014】
この場合において、移動体1を回転体であるローター、固定体2をステーターとした回転式駆動装置として形成されうる。また、移動体1をリニヤー、固定体2をリニヤーとしたリニヤー式駆動装置として形成されうる。
また、各種の移動体1と固定体2の組み合わせを並列に置き多段に形成して、より磁力の活用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力による効果を強調することが出来る。
なお、図示の1を固定体とし、2を移動体として活用することも出来る。
【0015】
また、移動体の機械的摩擦損失を減ずるために、該移動体を別途磁気浮上させておくこと(図示省略)により、移動体による駆動装置としての運動エネルギーの消耗を減ずることを可能される。
【0016】
この場合、さらに重要なことは、移動体1のある磁石▲1▼と固定体のある磁石a間が最も引き合う力は、図1に示した例のように、移動体1の磁石▲1▼の隅と固定体2の磁石aのコーナーの位置に移動してきたとき、移動体1のある磁石▲1▼の磁極Nと固定体のある磁石aの磁極S間が相対する異磁磁極間のもっとも近い位置(N極、S極のある端側)となり、結合する磁力線密度が高くもっとも吸引力が強くなる。さらにこの吸引力に抗して脱する場合、磁石▲1▼と磁石aとが重なり近接し移動する方向は磁力線密度が高い方向に抗するために移動し難い。移動体が相対的に移動する方向、回転体の場合の正回転する方向と一致している。逆に、このときは、強い吸引力に抗して反対方向の逆回転の方が逸脱しやすい状態にある。
この現象を緩和し対策するために、図2に示すように、磁力相互における異磁極間の吸引力の最も強い位置を避けるように、磁石等▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、磁石等a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動方向において相対的に緩和する方向に角度をずらして、配置する。係る方法により、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することが強調される。
【0017】
また、図3においては、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Nを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向(移動体1の移動に対して逆の方向)に同一磁極Sを向けてある。一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に互いに磁力相互において相対的に磁極間の反発力を主体とするように固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群を角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0018】
また、図4においては、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Sを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向に同一磁極Nを向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に互いに磁力相互において相対的に磁極間の吸引力を主体とするように固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群を角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0019】
さらにまた本発明においては、上記説明の駆動装置において、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、相対的に移動して、最も近接して相対するとき、一方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体とが、各々の持つ磁磁極間を結ぶ線において、絶対的距離と関連するも、上記説明の吸引力、または反発力を主体とするように、直交90度に対して+45度−45度にの範囲に角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0020】
以上に説明した方法の装置の実現において、本発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・などを搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・などを搭載した固定体2とにおいて、各々の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を非磁性体に搭載することにより、各磁力相互の作用を強調される。非磁性体はステンレス、アルミ、銅、プラスチックス、カーボン繊維等を目的に応じ組み合わせて使用可能とされ得る。
【0021】
また、最近、永久磁石Bと超伝導体Cとを用いて磁気浮上して機械的損失を減じて運動エネルギーを蓄積するフライホイールがある。単なる剛体のフライホイールを駆動している。
図5に示すように、本発明の磁石による移動体1、固定体2の構成を取り入れた駆動装置Aとすることにより、単なる剛体のフライホイールを駆動する運動エネルギーに比較し少ない運動エネルギーにより、より効果的に蓄積するフライホイールとして用いることを可能とされ得る。
【0022】
また、本発明の駆動装置を遠心分離機に組み込み、磁力による運動エネルギーを効率よく活用を可能とされる。
【0023】
また、本発明の駆動装置において、移動体の風損を減ずるように低圧の状態としたことにより、運動エネルギーの減衰を低減することを可能とされうる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は高効率な駆動装置で、動力機器と併用してエネルギーを付加的に保持することができ、また発電機、エンジンなどエネルギー発生機器にセットすれば発電効率を効果的に向上できる。
さらにまた、本発明は高効率な駆動装置を用いたフライホイールにおいて運動エネルギーを蓄積する上で効率を向上し顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において磁力を活用した駆動装置の説明図
【図2】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図3】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図4】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図5】本発明において磁力を活用した運動エネルギー蓄積装置
【符号の説明】
1:移動体
▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体。
2:固定体
a、b、c、d、e、・・・は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体。
A:本発明において磁力を活用した駆動装置
B:永久磁石
C:超伝導体
D:軸受
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石、電磁石を単独及び併用して、磁力の活用による駆動装置、および運動エネルギー蓄積装置に関する技術であって、電動機、発電機、エンジン、その他の駆動装置に対して効率向上に活用に関する技術分野である。
【0002】
【特許文献1】登録実用新案第3043140号公報
【従来の技術】
現在磁石の組み合せや電磁石の組み合せで、磁力の活用により駆動力を有効とする装置は少ない。例えば、特許文献1では、回転体のある磁石の磁極と固定体のある磁石の磁極が最も引き合う力の回転方向に対して、他の磁石間の吸引力、または反発力の和によりに反対方向に回転するとの実施例を示されているが、実際には、近接し移動し最も引き合う力による回転方向をえたのち、さらに同一回転方向において乗り越えて回転させる必要があった。またその回転を得る具体的な対応すべき実現方法が示されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は磁石や電磁石を用いて外部からのエネルギーを最小にして駆動することである。特に、回転体のある磁石の磁極と固定体のある磁石間が最も引き合う力は、具体的には各磁石のコーナーにおいて異なる磁磁極間のもっとも近い位置(N極、S極のある端側)に対峙するとき磁力線密度が高くもっとも吸引力が強い。さらにこの吸引力に抗して脱する場合、磁石が重なり移動し近接する方向、すなわち回転の方向は磁力線密度が高い方向に抗するために移動し難い。移動体が相対的に移動する方向、回転体の場合の正回転する方向と一致する必要がある。逆に、このときは、強い吸引力に抗して反対方向の逆回転の方が逸脱しやすい状態にある。
さらに、この性質のもとに移動体に搭載した複数の磁石の群と、固定体に搭載した複数の磁石の群とにおいて、移動体が特定方向に移動し、正回転させるとともに、特定な場所に停止しないように、相対的において可能な限り同一組合わせ、同一位相とならないように配置する必要がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体とを設け、移動体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群と、固定体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群とにおいて、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、さらに、一方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体との位置を相対的において可及的に同一組み合わせ、同一位相とならないように配置し、且つ、該移動体を磁気浮上させておき、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0005】
第2発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体などを搭載した固定体とにおいて、各々の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を非磁性体に搭載し、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0006】
第3発明は、磁力相互における異磁極間の吸引力の最も強い位置を避けるように、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、相対的に緩和する方向に配置して、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0007】
第4発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の反発力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0008】
第5発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の吸引力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0009】
第6発明は、本発明の駆動装置において、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、相対的に移動して、最も近接して相対するとき、一方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体とが、各々の持つ磁磁極間を結ぶ線において、直交90度に対して+45度−45度にの範囲内に配置することを特徴とする。
【0010】
第7発明は、本発明の駆動装置において、各種の移動体と固定体との対を多段に組み合わせて、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする。
【0011】
第8発明は、本発明の駆動装置の構成を、運動エネルギーを蓄積するフライホイールとして用いることを特徴とする。
【0012】
第9発明は、移動体の風損を減ずるように低気圧の状態としたことを特徴とする。
【0013】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態の図面を参照して駆動装置を例に説明する。
図1は本発明の駆動装置の一例を示す説明図である。
例えば、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1とし、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2とを設け、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Nを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向(移動体1の移動に対して逆な方向)に同一磁極Sを向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合し吸引力として作用しまたは離反して反発力として作用するような位置に配置してある。
さらに、一方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・と、他方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・との位置を相対的において、可及的に、特定な場所に停止しないように、同一組合わせ、同一位相の間隔、位置とならないように、間隔を順次ずらしたり、ランダムに配置し、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用される。
【0014】
この場合において、移動体1を回転体であるローター、固定体2をステーターとした回転式駆動装置として形成されうる。また、移動体1をリニヤー、固定体2をリニヤーとしたリニヤー式駆動装置として形成されうる。
また、各種の移動体1と固定体2の組み合わせを並列に置き多段に形成して、より磁力の活用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力による効果を強調することが出来る。
なお、図示の1を固定体とし、2を移動体として活用することも出来る。
【0015】
また、移動体の機械的摩擦損失を減ずるために、該移動体を別途磁気浮上させておくこと(図示省略)により、移動体による駆動装置としての運動エネルギーの消耗を減ずることを可能される。
【0016】
この場合、さらに重要なことは、移動体1のある磁石▲1▼と固定体のある磁石a間が最も引き合う力は、図1に示した例のように、移動体1の磁石▲1▼の隅と固定体2の磁石aのコーナーの位置に移動してきたとき、移動体1のある磁石▲1▼の磁極Nと固定体のある磁石aの磁極S間が相対する異磁磁極間のもっとも近い位置(N極、S極のある端側)となり、結合する磁力線密度が高くもっとも吸引力が強くなる。さらにこの吸引力に抗して脱する場合、磁石▲1▼と磁石aとが重なり近接し移動する方向は磁力線密度が高い方向に抗するために移動し難い。移動体が相対的に移動する方向、回転体の場合の正回転する方向と一致している。逆に、このときは、強い吸引力に抗して反対方向の逆回転の方が逸脱しやすい状態にある。
この現象を緩和し対策するために、図2に示すように、磁力相互における異磁極間の吸引力の最も強い位置を避けるように、磁石等▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、磁石等a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動方向において相対的に緩和する方向に角度をずらして、配置する。係る方法により、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することが強調される。
【0017】
また、図3においては、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Nを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向(移動体1の移動に対して逆の方向)に同一磁極Sを向けてある。一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に互いに磁力相互において相対的に磁極間の反発力を主体とするように固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群を角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0018】
また、図4においては、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・を搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・を搭載した固定体2との間において、移動体1に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・の群と、固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群とにおいて、一方の移動体1の群は、他方の固定体2の群に対して同一磁極Sを向け、他方の固定体2の群は相対的な移動方向に同一磁極Nを向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時に互いに磁力相互において相対的に磁極間の吸引力を主体とするように固定体2に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・の群を角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0019】
さらにまた本発明においては、上記説明の駆動装置において、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、相対的に移動して、最も近接して相対するとき、一方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体とが、各々の持つ磁磁極間を結ぶ線において、絶対的距離と関連するも、上記説明の吸引力、または反発力を主体とするように、直交90度に対して+45度−45度にの範囲に角度をずらして配置して、磁力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを可能としている。
【0020】
以上に説明した方法の装置の実現において、本発明は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・などを搭載した移動体1と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体a、b、c、d、e、・・・などを搭載した固定体2とにおいて、各々の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を非磁性体に搭載することにより、各磁力相互の作用を強調される。非磁性体はステンレス、アルミ、銅、プラスチックス、カーボン繊維等を目的に応じ組み合わせて使用可能とされ得る。
【0021】
また、最近、永久磁石Bと超伝導体Cとを用いて磁気浮上して機械的損失を減じて運動エネルギーを蓄積するフライホイールがある。単なる剛体のフライホイールを駆動している。
図5に示すように、本発明の磁石による移動体1、固定体2の構成を取り入れた駆動装置Aとすることにより、単なる剛体のフライホイールを駆動する運動エネルギーに比較し少ない運動エネルギーにより、より効果的に蓄積するフライホイールとして用いることを可能とされ得る。
【0022】
また、本発明の駆動装置を遠心分離機に組み込み、磁力による運動エネルギーを効率よく活用を可能とされる。
【0023】
また、本発明の駆動装置において、移動体の風損を減ずるように低圧の状態としたことにより、運動エネルギーの減衰を低減することを可能とされうる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は高効率な駆動装置で、動力機器と併用してエネルギーを付加的に保持することができ、また発電機、エンジンなどエネルギー発生機器にセットすれば発電効率を効果的に向上できる。
さらにまた、本発明は高効率な駆動装置を用いたフライホイールにおいて運動エネルギーを蓄積する上で効率を向上し顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において磁力を活用した駆動装置の説明図
【図2】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図3】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図4】本発明において磁力を活用した他の駆動装置の説明図
【図5】本発明において磁力を活用した運動エネルギー蓄積装置
【符号の説明】
1:移動体
▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、・・・は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体。
2:固定体
a、b、c、d、e、・・・は、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体。
A:本発明において磁力を活用した駆動装置
B:永久磁石
C:超伝導体
D:軸受
Claims (9)
- 複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体とを設け、移動体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群と、固定体に搭載した複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の群とにおいて、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、さらに、一方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方の複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体との位置を相対的において可及的に同一組み合わせ、同一位相とならないように配置し、且つ、該移動体を磁気浮上させておき、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1において、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体などを搭載した固定体とにおいて、各々の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を非磁性体に搭載し、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1、2において、磁力相互における異磁極間の吸引力の最も強い位置を避けるように、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、相対的に緩和する方向に配置して、各磁力相互における磁極間の反発力、または吸引力による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1、2または3おいて、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の反発力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1、2または3おいて、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した移動体と、複数の磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体を搭載した固定体間において、磁力相互において相対的に磁極間の吸引力を主体とするように配置し、且つ、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1、2、3、4または5による駆動装置において、いずれか一方の群は他方の群に対して同一磁極を向け、他方の群は移動方向に同一磁極を向けて、一方の磁力線と他方の磁力線とは、移動時には磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体の磁力線のいずれかが対峙するとき互いに結合または離反するような位置に配置し、相対的に移動して、最も近接して相対するとき、一方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体と、他方のある磁石または超伝導コイルなどの電磁石さらには磁性体とが、各々の持つ磁磁極間を結ぶ線において、直交90度に対して+45度−45度の範囲内に配置することを特徴とした装置。
- 請求項1、2、3、4、5または6において、各種の移動体と固定体との対を多段に組み合わせて、磁力の相互作用による運動エネルギーの方向の総和が特定の移動方向となるように磁力を活用することを特徴とする駆動装置。
- 請求項1、2、3、4、5または6による駆動装置の構成を、運動エネルギーを蓄積するフライホイールとして用いることを特徴とした運動エネルギー蓄積装置。
- 請求項1、2、3、4、5、6または7において、移動体の風損を減ずるように低気圧の状態としたことを特徴とした装置。
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---|---|---|---|
JP2003175278A JP2005012939A (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 磁力による駆動装置、および運動エネルギー蓄積装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100940693B1 (ko) | 2007-01-26 | 2010-02-08 | 가부시끼가이샤 브이에스디 | 플라이 휠 발전기 |
US8583369B2 (en) | 2011-03-30 | 2013-11-12 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic apparatus and method for specifying a present location of the electronic apparatus |
CN103644086A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-19 | 强连生 | 磁悬浮箱体式动力转换装置 |
KR20170048363A (ko) * | 2014-09-08 | 2017-05-08 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 리튬 이차전지용 전극형성재료 및 전극의 제조방법 |
-
2003
- 2003-06-19 JP JP2003175278A patent/JP2005012939A/ja active Pending
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